CN109478969A - 用于在移动通信系统中收发广播信道信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开一种在无线通信系统中用于发送方装置发送信号的方法。为此，发送方装置通过在时域和频域中复用主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)信号来形成复用块，其中PSS和SSS通过以时分复用(TDM)方法被复用来形成同步信号(SS)，并且SS和PBCH信号通过以TDM或频分复用(FDM)方法被复用来形成复用块。

Description

用于在移动通信系统中收发广播信道信号的方法和装置
技术领域
以下描述涉及在5G无线通信系统中发送和接收广播信道信号的方法及其设备。
背景技术
近来，移动通信技术的标准化在经过诸如LTE和LTE-A的4G移动通信技术之后进入对于5G移动通信的研究。在3GPP中，将5G移动通信称为NR(新无线电)。
根据当前的NR系统设计要求，能够看出存在非常不同的要求。例如，NR使用的频带范围为700MHz至70GHz，系统带宽范围为5MHz至1GHz，移动速度范围为0km/h至500km/h，NR的环境包括室内、室外、大型小区等。具体而言，NR需要在各种情况下的支持。
在现有情况的各种要求中，最常见的设计方向是考虑各种情况下的最差情况来设计系统。
发明内容
技术任务
但是，如果在极端情况的假设下以单个模式发送信号，则在资源效率方面效率很低。这个问题同样适用于PBCH(物理广播信道)信号的传输，PBCH信号用于发送基本系统信息。
为了用户设备(UE)初始接入小区，对于UE而言必须获取用于获得同步的同步信号(SS)、小区ID、以及上述用于发送基本系统信息的PBCH信号。需要一种在NR系统的各种环境下有效地发送和接收信号的方法。
技术方案
为了实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如具体实施并广泛描述的，根据一个实施例，一种发送在无线通信系统中通过发送方装置来发送的信号的方法包括：通过在时频域中复用PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)、和PBCH(物理广播信道)信号来配置复用块，其中通过对PSS、SSS、和PBCH信号执行TDM(时分复用)方案来配置复用块；以及发送复用块至接收方装置。
经由12个RB(资源块)的资源发送PBCH信号，以及可以根据其中发送PBCH信号的RB来分配用于发送2个DMRS的RE(资源元素)。
优选地，PSS和SSS具有相同的带宽。
可以使用TDM方案将PBCH信号与SS复用。如果PBCH信号和SS具有相同的带宽，则可以经由多个OFDM符号来发送PBCH信号。
可以使用TDM方案将PBCH信号与SS复用。在这种情况下，可通过1个OFDM符号经由与SS相比更宽的带宽来发送PBCH信号。
相反，可以使用FDM方案将PBCH信号与SS复用。在这种情况下，可以经由两端与发送SS的频率位置相邻的子带(subband)来发送PBCH信号。
PSS的子载波间隔宽于SSS的子载波间隔，并且PBCH信号的子载波间隔可以与SSS的子载波间隔相同。
该方法还可包括经由多个天线端口(AP)，由发送方装置向接收方装置发送控制信息。在这种情况下，多个AP可以共享并使用DMRS(解调参考信号)。
以基于频率单元来分配的方式发送控制信息，该频率单元通过将多个频率资源分成组来配置。可以使用不同的频率单元来发送经由不同AP发送的控制信息。
为了进一步实现这些和其他优点并根据本发明的目的，根据不同的实施例，一种无线通信系统中的信号发送装置包括：处理器，被配置为通过在时频域中复用PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)、和PBCH(物理广播信道)信号来设置复用块，其中通过对PSS、SSS和PBCH信号执行TDM(时分复用)方案来配置复用块；以及收发器，被配置为将复用块发送到接收方装置。
经由12个RB(资源块)的资源发送PBCH信号，以及可以根据其中发送PBCH信号的RB来分配用于发送2个DMRS的RE(资源元素)。
处理器可将PSS和SSS配置为具有相同的带宽。
处理器被配置为使用TDM方案将PBCH信号与SS复用。如果PBCH信号和SS具有相同的带宽，则处理器可以控制收发器经由多个OFDM符号来发送PBCH信号。
处理器被配置为使用TDM方案将PBCH信号与SS复用，并且处理器可以控制收发器通过1个OFDM符号经由与SS相比更宽的带宽来发送PBCH信号。
处理器被配置为使用FDM方案将PBCH信号与SS复用，并且处理器可以控制收发器经由两端与发送SS的频率位置相邻的子带来发送PBCH信号。
有益效果
根据本发明，能够在存在各种要求的情况下有效地发送PBCH信号。
本领域技术人员应当理解，可通过本公开实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且根据以下详细描述，将更清楚地理解本公开可以实现的上述和其他效果。
附图说明
图1和图2分别是说明在使用常规CP和扩展CP的情况下发送同步信号和广播信道信号的方法的示意图；
图3是示出以在物理区域中交织的方式映射的逻辑区域的两个序列的示意图；
图4是说明根据本发明一个实施例的PBCH信号的结构的示意图；
图5是说明根据本发明一个实施例的SS块的概念的示意图；
图6是说明根据本发明实施例将PBCH与SS复用的方法的示意图；
图7和图8是示出根据本发明一个实施例在每单元使用4个天线端口的情况下发送控制信道信息的示例的示意图；
图9和图10是示出根据本发明一个实施例每单元使用4个天线端口来发送发现RS的示例的示意图；
图11和图12是示出根据本发明不同实施例在每单元使用2个天线端口的情况下发送控制信道信息的示例的示意图；以及图13和14是示出在相同情况下发送发现RS的示例的示意图。
图15是说明用于执行上述操作的装置的示意图。
具体实施方式
下面详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面参考附图给出的详细描述旨在说明本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。
以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。但是对于本领域技术人员而言显然地，在没有这些具体细节的情况下也可以实践本发明。在一些情况下，省略公知结构和装置或者以方框图形式示出，只关注结构和装置的重要特征，以免模糊本发明的概念。
如上所述，本发明一个实施例提出一种在NR系统的各种环境中有效发送用于执行初始接入所需的信号的方法。为此，首先详细说明PSS、SSS和PBCH。
图1和图2分别是说明在使用常规CP和扩展CP的情况下发送同步信号和广播信道信号的方法的示意图。
SS由PSS和SSS组成，并且与执行小区搜索的信号相对应。在使用常规CP和扩展CP的情况下，图1和图2示出用于发送SS和PBCH的帧结构。考虑到GSM帧长度(即4.6ms)，SS在子帧#0的第二时隙和子帧#5的第二时隙中发送，以便于RAT间测量，并且可经由SSS来检测无线帧的边界。PSS在对应时隙的最后OFDM符号中发送，而SSS在紧接其中发送PSS的OFDM符号之前的OFDM符号中发送。SS可经由3个PSS和168个SSS的组合总共发送504个物理小区ID。SS和PBCH在系统带宽的中心6个RB中发送，以使得UE检测或解码SS和PBCH，而不管传输带宽如何。
SS的传输分集方案仅使用单个天线端口，并且不在标准中单独定义。具体而言，SS可以使用单天线发送方案或者对于UE而言透明的传输方案(例如PVS、TSTD和CDD)。
下面说明PSS和SSS的编码过程。
PSS码在频域中定义长度为63的ZC(Zadoff-Chu)序列，并使用ZC序列作为PSS的序列。ZC序列由下面的等式1定义。将与DC子载波相对应的序列元素(n＝31)穿孔(punctured)。在等式1中，Nzc对应于63。
[等式1]
在中心6个RB(＝72个子载波)当中，剩余的9个子载波总是以0值发送，并且对于设计用于执行同步的滤波器提供了便利。为了总共定义3个PSS，可以在等式1中使用诸如u＝25，29和34的值。在这种情况下，因为值29和34具有共轭对称关系，所以能够同时执行两个相关。在这种情况下，共轭对称性意指下面所述的等式2。能够使用共轭对称特性为值u＝29和34实现单发相关器。因此，能够将整个计算量减少约33.3％。
[等式2]
当NZC是偶数。
当NZC是奇数。
下面说明SS的编码。
用于SSS的序列在每个具有长度31的两个m序列上执行交织级联，并经由两个序列的组合发送168个小区群组ID。对应于S-SS序列的m序列在频率选择性环境中是鲁棒的，并且可以使用利用快速Hadamard变换的快速m序列变换来减少计算量。此外，两个短码用于配置S-SS。这个方法已经被提议用来减少UE的计算量。
图3是示出以在物理区域中交织的方式映射的逻辑区域的两个序列的示意图。
当用于生成SSS码的两个m序列分别被定义为S1和S2时，如果子帧#0的SSS经由(S1，S2)的组合发送小区群组ID，则子帧#5的SSS通过与(S2，S1)交换小区群组ID来发送信号，以识别10ms的帧边界。在这种情况下，SSS码使用生成器多项式x5+x2+1。能够经由不同的循环移位总共生成31个码。
为了改善接收性能，可以定义相互不同的两个基于PSS的序列，并通过SSS对序列进行加扰。在这种情况下，可通过不同的序列对S1和S2进行加扰。随后，可以定义基于S1的加扰码并对S2执行加扰。在这种情况下，SS的码以5ms为单位进行交换。但是，不交换基于PSS的加扰码。基于PSS的加扰码是根据生成器多项式x5+x2+1所生成的m序列中的PSS索引，通过6个循环移位版本来定义的。另一方面，基于S1的加扰码可以根据生成器多项式x5+x4+x2+x1+1所生成的m序列中的S1索引，通过8个循环移位版本来定义。
NR PBCH的设计
如上所述，NR系统应当考虑各种条件。能够设计NR系统以支持与LTE系统类似的覆盖范围，并且可以考虑与LTE PBCH类似的设计方向(例如自解码性、在多个子帧上扩展、类似的RS开销)来设计NR系统。
NR与LTE PBCH之间的差异在于NR支持单波束操作和多波束操作。多波束操作必须考虑波束渗透。优选对波束扫描的发生设置限制。
因此，对于NR而言，优选地，较之LTE的信息位数，假定MIB(主信息块)具有更小的信息位数。例如，BR PBCH可以按照以上假设设计如下。
[表1]
图4是说明根据本发明一个实施例的PBCH信号的结构的示意图。
可以假设表1所示的NR PBCH具有120个RE(资源元素)。具体而言，可以假设图4所示的12个RB(资源块)(即2个OFDM符号上的6个RB)当中，将24个RE用于DMRS。
如图4所示，如果将两个相邻的RE用于DMRS，则能够经由RE配对获得发送分集增益。
在上述假设下说明将NR PBCH与NR-SS复用的方法。
NR-PBCH与NR SS的复用
当UE执行初始小区接入时，如上所述，对于UE而言必须保护PSS/SSS和PBCH。为了在存在各种设计要求的NR系统中有效地构造PSS/SSS和PBCH，本发明的一个实施例假设通过复用NR-SSS、NR-SSS和NR-PBCH来配置复用块。为清楚起见，将复用块称为“SS块”。
图5是说明根据本发明一个实施例的SS块的概念的示意图。
如上所述，将NR-PSS、NR-SSS和NR-PBCH复用到SS块中以配置单信号单元。图5示出通过收集L个SS块来配置“SS突发”的情况。如图5所示，SS突发可以重复发送多达规定数量的数量。
具体而言，如图5所示，如果将NR-PSS，NR-SSS和NR-PBCH配置为块或突发而不是单独配置，则能够根据各种情况有效地进行资源分配。在以下描述中，除非有特殊限制，否则假设将NR-PSS，NR-SSS和NR-PBCH统称为SS块。此外，除非怕混淆，否则将NR-PSS、NR-SSS和NR-PBCH分别简称为PSS、SSS和PBCH。
图6是说明根据本发明实施例将PBCH与SS复用的方法的示意图。
如图6所示，本发明提出对SS块内的PSS和SS执行TDM。如果PSS和SSS被TDM，则与对PSS和SSS执行FDM的情况相比，能够降低时间搜索的复杂度并具有搜索快速小区ID的优点。本发明提出图6所示的三种类型。
图6(a)示出PBCH和SS具有相同带宽而PBCH和SS被TDM的情况。因为PBCH和SS具有相同的带宽，所以能够简单地在频域中搜索SS块。但是，因为将多个OFDM符号用于PBCH，所以在搜索SS块时可能发生时间延迟。
图6(b)示出PBCH具有与SS相比更宽的带宽而PBCH和SS被TDM的情况。因为PBCH具有更宽的带宽，所以通过发送PBCH能够具有频率分集增益。
图6(c)示出PBCH和SS被FDM的情况。具体而言，图6(c)示出通过将PBCH划分到在频域中SS所映射的位置的两侧来配置SS块的示例。
当NR系统使用等于或小于6GHz的系统带时，假设子载波间隔为15kHz或30kHz。在这种情况下，上述三种类型的SS块配置不超过5MHz频带。
为了简化设计，可以将三种类型的实施例应用于等于或小于40GHz的带。在等于或小于40GHz的带中，如果将120kHz或240kHz的子载波间隔用于SS块，则根据三种类型的实施例的SS块不超过40MHz。
如图4所示，如果PSS和SSS具有相同的带宽，则PSS和SSS对于初始搜索阶段中的频率偏移是鲁棒的。但是，当PSS的子载波间隔宽于SSS的子载波间隔时是有利的。
本发明的一个实施例提出将PBCH的子载波间隔配置为与SSS的子载波间隔相同，以允许SSS和PBCH使用相同的FFT大小。
下面按照上述假设说明在NR系统中发送控制信号的方法。
控制信号的发送
在NR中，如果使用大规模MIMO，则天线端口的数量也可以增加。在这种情况下，必须考虑尽可能多地获得空间分集并通过使用多个天线端口来降低信道估计性能恶化的方法。此外，当接收端不能知道发送端的天线端口的数量时，需要一种能够在不增加接收复杂度的情况下检测能够执行的发送端的天线端口的数量的方法。
为此，当在单个OFDM中使用多个天线发送控制信道时，如果使用两个以上天线端口来发送控制信道，则本发明的一个实施例假设空间分集传输。当发送解调参考信号时，本发明的一个实施例提出M个天线端口共享资源。在(OCC或FDM)解调RS附近的N个频率资源对中进行空间分集发送。
在将M个天线端口共享的DMRS资源附近的N个频率对定义为单元时，每个单元按频率单元被复用。相互不同的天线端口负责彼此相邻的单元之间的传输。当接收端执行数据解调时，接收端使用单元中所包括的DMRS来估计信道，并恢复来自相邻频率资源对的数据。
如果单元中所包括的天线端口的数量小于发送端的天线端口的数量，则使用彼此相邻的单元之间的不同天线端口来发送信号。如果单元中所包括的天线端口的数量与发送端的天线端口的数量相同，则使用彼此相邻的单元之间的相同天线端口来发送信号。如果单元中所包括的天线端口的数量大于发送端的天线端口的数量，则使用与单元中所包括的DMRS资源当中的发送端的天线端口的数量对应的部分资源来发送信号，并使用彼此相邻的单元之间的相同天线端口来执行发送。接收端假设使用单元之间的不同天线端口来发送信号。
图7和图8是示出根据本发明一个实施例在每单元使用4个天线端口的情况下发送控制信道信息的示例的示意图。
在频域中将OCC应用于单元中所包括的DMRS。当在频率轴中重复使用单元中所包括的天线端口时，改变应用于每个端口的OCC值。例如，可以根据端口循环地选择OCC。通过这样做，能够防止OFDM符号的PAPR增加。
将控制信道解调参考信号用作RRM测量RS、CSI测量RS或TRP发现RS。此外，通过相同的模式来配置TRP发现RS和控制信道DMRS。
可以不同地配置TRP发现RS的传输时段和控制信道的传输时段。如果传输重叠，则将一部分TRP发现RS用作控制信道的DMRS。
如图7和图8所示，当以4个天线端口为单位来配置单元时，应用OCC-4并使用4个连续RE来映射序列。
如果以4个天线端口为单位来配置单元，则如图7所示，使用2个天线端口执行SFBC传输。此外，使用另外的2个天线端口在不同的相邻资源对中执行SFBC传输。在本实施例中，使用不同天线的资源对可以在相邻的频率资源中使用。具体而言，在图7和图8中，不同阴影线表示的信号对应于使用不同天线的资源。
在本实施例中，单元使用12个RE。位于中心的4个RE用作DMRS，DMRS附近的8个RE用于发送控制信号。使用一对2个RE执行SFBC，并使用不同的相邻资源对中的不同天线发送信号。可以按比例扩展资源。
可以在具有不同用途的控制信道上执行FDM。作为具有不同用途的资源的示例，存在PBCH和公共控制信道(用于寻呼的许可、RAR、以及SIB1/2或包括触发消息的信道)。PBCH位于可用频率资源的中心，而公共控制信道可以分布到频率资源的两端。
图9和图10是示出根据本发明一个实施例每单元使用4个天线端口来发送发现RS的示例的示意图。
如上所述，可将控制信道解调参考信号用作RRM测量RS、CSI测量RS或TRP发现RS。此外，可通过相同的模式来配置TRP发现RS和控制信道DMRS。
可以按照与图7和图8所示DMRS相同的形式来发送图9和图10所示的发现RS。
图11和图12是示出根据本发明不同实施例在每单元使用2个天线端口的情况下发送控制信道信息的示例的示意图；以及图13和14是示出在相同情况下发送发现RS的示例的示意图。
当以2个天线端口为单位来配置单元时，应用OCC-2并使用2个连续RE映射序列。当以2个天线端口为单位来配置单元时，使用2个天线端口执行SFBC发送。该配置也可用于单天线发送。
在本实施例中，单元使用6个RE。位于中心的2个RE用作DMRS，DMRS附近的4个RE用于发送控制信号。使用一对2个RE执行SFBC。可以按比例扩展资源。
图15是说明用于进行上述操作的装置的示意图。
在图15中，无线装置800对应于前面描述中的特定UE，而无线装置850可以对应于基站或eNB。
UE可包括处理器810、存储器820和收发器830，而eNB 850可包括处理器860、存储器870和收发器880。收发器830/880发送/接收无线电信号并可在物理层中执行。处理器810/860在物理层和/或MAC层中执行并与收发器830/880连接。处理器810/860可以执行发送上述SS块的过程。
处理器810/860和/或收发器830/880可包括专用集成电路(ASIC)、不同芯片组、逻辑电路、和/或数据处理器。存储器820/870可包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪存、存储卡、存储介质、和/或不同的存储单元。当通过软件来执行一个实施例时，可通过执行上述功能的模块(例如处理、功能)来执行上述方法。可将模块存储在存储器820/870中，并且可通过处理器810/860执行。可将存储器820/870部署在处理器810/860的内部或外部，并且可通过公知的介质与处理器810/860连接。
上面详细描述了本发明的优选实施例，以允许本领域技术人员实现和实践本发明。虽然上面已经描述了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。
工业实用性
本发明不仅可以应用于NR系统，还可以应用于存在各种要求的不同无线系统。

Claims (15)

1.一种在无线通信系统中用于发送方装置发送信号的方法，所述方法包括：
通过在时频域中复用PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)和PBCH(物理广播信道)信号来配置复用块，其中通过对所述PSS、所述SSS和所述PBCH信号执行TDM(时分复用)方案来配置所述复用块；以及
发送所述复用块至接收方装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，经由12个RB(资源块)的资源发送所述PBCH信号，以及
其中，根据其中发送所述PBCH信号的RB来分配用于发送2个DMRS的RE(资源元素)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，SS(同步信号)包括所述PSS和所述SSS，以及
其中，所述SS的所述PSS和所述SSS具有相同的带宽。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，使用所述TDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及
其中，如果所述PBCH信号和所述SS具有相同的带宽，则经由多个OFDM符号来发送所述PBCH信号。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，使用所述TDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及
其中，通过1个OFDM符号经由与所述SS相比更宽的带宽来发送所述PBCH信号。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，使用FDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及
其中，经由两端与发送所述SS的频率位置相邻的子带来发送所述PBCH信号。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述PSS的子载波间隔宽于所述SSS的子载波间隔，以及
其中，所述PBCH信号的子载波间隔与所述SSS的子载波间隔相同。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
经由多个天线端口(AP)，由所述发送方装置发送控制信息至所述接收方装置，
其中，所述多个AP共享并使用DMRS(解调参考信号)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，以基于频率单元来分配的方式发送所述控制信息，所述频率单元是通过把多个频率资源分成组来配置的，以及其中，使用不同的频率单元来发送经由不同AP发送的控制信息。
10.一种无线通信系统中的信号发送装置，所述装置包括：
处理器，所述处理器被配置为通过在时频域中复用PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)和PBCH(物理广播信道)信号来设置复用块，其中通过对所述PSS、所述SSS和所述PBCH信号执行TDM(时分复用)方案来配置所述复用块；以及
收发器，所述收发器被配置为发送所述复用块至接收方装置。
11.根据权利要求10所述的信号发送装置，其中，经由12个RB(资源块)的资源发送所述PBCH信号，以及
其中，根据其中发送所述PBCH信号的RB来分配用于发送2个DMRS的RE(资源元素)。
12.根据权利要求10所述的信号发送装置，其中，SS(同步信号)包括所述PSS和所述SSS，以及
其中，所述SS的所述PSS和所述SSS具有相同的带宽。
13.根据权利要求12所述的信号发送装置，其中，所述处理器被配置为使用所述TDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及其中，如果所述PBCH信号和所述SS具有相同的带宽，则所述处理器被配置为控制所述收发器经由多个OFDM符号来发送所述PBCH信号。
14.根据权利要求12所述的信号发送装置，其中，所述处理器被配置为使用所述TDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及其中，所述处理器被配置为控制所述收发器通过1个OFDM符号经由与所述SS相比更宽的带宽来发送所述PBCH信号。
15.根据权利要求12所述的信号发送装置，其中，所述处理器被配置为使用FDM方案将所述PBCH信号与所述SS复用，以及其中，所述处理器被配置为控制所述收发器经由两端与发送所述SS的频率位置相邻的子带来发送所述PBCH信号。
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