CN111602430A - 用于无线通信系统中的频率扫描的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及被提供用于支持比第四代(4G)通信系统(诸如长期演进(LTE))更高的数据速率的准第五代(5G)或5G通信系统。提供了一种无线通信系统中的终端的装置。该装置包括至少一个收发器；以及至少一个处理器，该至少一个处理器可操作地耦接到至少一个收发器。该至少一个处理器通过第一波束组执行频率扫描；基于频率扫描识别至少一个小区；并且通过第二波束组与识别出的至少一个小区通信。

Description

用于无线通信系统中的频率扫描的装置和方法

技术领域

本公开涉及无线通信系统。更具体地，本公开涉及无线通信系统中用于频率扫描的装置和方法。

背景技术

为了满足自部署第四代(4G)通信系统以来对无线数据业务增加的需求，已努力开发改进的第五代(5G)或pre-5G通信系统。因此，5G或pre-5G通信系统也称为“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。

5G通信系统被认为是在更高的频率(mmWave(毫米波))频带(例如，60GHz频带)中实现的，以实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中已经讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大型天线技术。

此外，在5G通信系统中，基于先进的小小区、云无线接入网(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等的系统网络改进开发正在进行中。

在5G系统中，已经开发了作为先进编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和频率正交幅度调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为先进接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)等。

为了克服由于超高频带(例如，毫米波)的特性引起的路径损耗问题，5G通信系统通过波束成形方案操作来增加信号增益。同时，要求终端初步执行频率扫描以接入基站(BS)。在波束成形通信系统中，随着对每个波束执行增益控制，终端执行频率扫描以接入BS所需的时间会增加。

以上信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本公开。关于以上内容中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术，没有确定，也没有断言。

发明内容

技术问题

本公开的各方面至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述优点。因此，本公开的一方面提供了一种用于在无线通信系统中执行频率扫描的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中执行基于波束的频率扫描的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中通过对每个波束进行自动增益控制来执行频率扫描的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中获取基于波束的同步的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中获取基于波束的系统信息的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中有效地驻留在小区上的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中减少频率扫描上花费的时间的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中有效地识别用于频率扫描的小区的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中通过更精确的频率扫描来识别小区的装置和方法。

本公开的另一方面提供了一种用于在无线通信系统中执行用于载波聚合(CA)的频率扫描的装置和方法。

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知。

根据本公开的方面，提供了一种无线通信系统中的终端的装置。该装置包括至少一个收发器和可操作地耦接到至少一个收发器的至少一个处理器。该装置的至少一个处理器通过第一波束组执行频率扫描，基于频率扫描识别至少一个小区，并且通过第二波束组与至少一个小区通信。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于在无线通信系统中操作终端的方法。所述方法包括：通过第一波束组执行频率扫描；基于频率扫描来识别至少一个小区；以及通过第二波束组与识别出的至少一个小区通信。

根据本公开的各种实施例的装置和方法可以通过建立用于频率扫描的波束或信道来有效地执行频率扫描。

通过本公开可获得的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解未提及的其他效果。

通过以下结合附图的公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其他方面、优点和显着特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的无线通信系统；

图2示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的基站(BS)的配置的示例；

图3示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的BS的配置的示例；

图4A、图4B和图4C示出了根据本公开的各种实施例的无线通信系统中的通信单元的配置；

图5示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中基于波束的频率扫描的示例；

图6是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端通过基于波束的频率扫描进行波束成形的操作的流程图；

图7是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中用于终端的基于波束的频率扫描的操作的流程图；

图8A示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的扫描波束的配置的示例；

图8B示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的扫描波束的配置的另一示例；

图9是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端确定小区存在的操作的流程图；

图10A是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端进行补充频率扫描的操作的流程图；

图10B是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端进行补充频率扫描的操作的另一流程图；

图11示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中针对CA进行频率扫描的示例；以及

图12是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端进行的CA的频率扫描的操作的流程图。

应注意，在整个附图中，相同的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同形式限定的本公开的各种实施例。它包括各种具体细节以帮助理解，但是这些具体细节仅被认为是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文所述的各种实施方式进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简洁，可以省略对公知功能和构造的描述。

在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人用来使本公开能被清楚和一致地理解。因此，对于本领域技术人员而言显而易见的是，提供对本公开的各种实施例的以下描述仅是出于说明的目的，而不是出于限制由所附权利要求及其等同形式所限定的本公开的目的。

应当理解，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。因此，例如，参考“组件表面”包括参考一个或更多个此表面。

在下文中，将基于硬件技术来描述本公开的各种实施例。然而，本公开的各种实施例包括使用硬件和软件两者的技术，因此，本公开的各种实施例可以不排除软件的角度。

在下文中，本公开涉及用于在无线通信系统中执行频率扫描的扫描波束的装置和方法。具体地，本公开描述了一种用于在无线通信系统中减少当使用多个波束执行频率扫描时在频率扫描上花费的时间的技术。此外，本公开描述了一种用于通过选择性和重复频率扫描来更准确地搜索小区的过程。

在下面描述中使用的涉及或与频率扫描相关的术语(例如，频率扫描、频率查看或初始小区搜索)，涉及同步信号的术语(例如，主同步信号(PSS)、辅助同步信号(SSS)或同步信号(SS)块)，涉及或与系统信息相关的术语(例如，物理广播信道(PBCH)、增强型PBCH(ePBCH)、xPBCH、主信息块(MIB)、系统信息块(SIB)和xSIB)，涉及信号的术语(例如，信道、块或传输实例)，涉及波束的术语，与资源相关的术语(例如，符号、时隙、半帧或帧)，涉及网络实体的术语和涉及设备的元件的术语是示例以便于描述。因此，本公开不限于下面术语，并且可以使用具有相同技术含义的其他术语。

此外，本公开使用在一些通信标准(例如，第三代合作伙伴计划(3GPP))中使用的术语来描述各种实施例，但这仅是示例。本公开的各种实施例可以容易地被修改并被应用于其他通信系统。

图1示出了根据本公开实施例的无线通信系统。

参考图1，基站(BS)110、终端120和终端130被示为是在无线通信系统中使用无线信道的节点的一部分。

BS 110是提供对终端120和130的无线接入的网络基础设施元件。BS 110具有这样的覆盖范围，该覆盖范围是基于信号能够被发送的距离针对预定地理区域而定义的。BS110可以被称为“接入点(AP)”、“演进型NodeB(eNB)”、“下一代NodeB(gNB)”、“第五代(5G)节点”、“无线点”或具有与其等效的技术含义的另一术语，以及“基站”。根据各种实施例，BS110可以连接到一个或更多个“发送/接收点(TRP)”。BS 110可以通过一个或更多个TRP向终端120或终端130发送下行链路信号或接收上行链路信号。

终端120和130中的每一个都是用户使用的设备，并且通过无线信道与BS 110进行通信。在一些实施例中，终端120和130中的至少一个可以在没有用户参与的情况下进行操作。即，终端120和130中的至少一个可以是执行机器类型通信(MTC)的设备，并且可以不依赖于直接用户交互。终端120和终端130中的每一个都可以被称为“用户设备(UE)”、“移动站”、“用户站”、“客户终端设备(CPE)”、“远程终端”、“无线终端”、“电子设备”、“用户设备”或其他具有等效技术含义的术语，以及“终端”。

BS 110、终端120和终端130可以在毫米波(mmWave)频带(例如，28GHz、30GHz、38GHz和60GHz)中发送和接收无线信号。此时，为了增加信道增益，BS 110、终端120和终端130可以使用波束成形技术进行通信。波束成形技术可以包括发送波束成形和接收波束成形。即，BS 110、终端120和终端130可以将方向性分配给发送信号和接收信号。在实施例中，BS 110以及终端120和130可以通过波束搜索过程或波束管理过程来选择服务波束112、113、121和131。在服务波束112、113、121和131被选择之后，可以通过与发送服务波束112、113、121和131的资源具有准共址(QCL)关系的资源来执行通信。

当可以从用于在第二天线端口上发送符号的信道推断出用于在第一天线端口上发送符号的信道的大规模特性时，第一天线端口和第二天线端口可以被评估其间具有QCL关系。例如，大规模特性可以包括延迟扩展、多普勒扩展、多普勒频移、平均增益、平均延迟和空间接收器参数中的至少一者。

终端120需要获取包括小区的信道列表(或频率列表)以便接入该小区。该小区与eNB支持的每个频率的覆盖范围相关联。终端120可以执行频率扫描以便确定小区的存在。终端120可以接收信号。例如，终端120可以从BS 110接收信号。终端120可以通过终端120的接收波束(例如，服务波束121)接收信号。即，终端120可以通过与终端120相关联的接收波束执行频率扫描。此时，当终端120通过终端120支持的所有接收波束对所有信道执行频率扫描时，确定信道上是否存在小区的次数与波束或信道的数量成比例地增加。根据用于确定小区的存在的次数的增加，可以延迟终端对网络的接入。因此，本公开提供了一种在波束成形通信系统中配置用于由终端120进行频率扫描的信道或波束的方法。

图2示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的BS的配置。图2中所示的配置可以被理解为BS 110的配置。包括“单元”或单词结尾为例如“-器”、“-件”等的术语，可以指处理至少一个功能或操作的单元。本文公开的任何功能或操作可以由硬件、软件或硬件和软件的组合来体现。

参考图2，BS 110可以包括无线通信单元210、回程通信单元220、存储单元230和控制器240。

无线通信单元210可以执行用于通过无线信道发送和接收信号的功能。在实施例中，无线通信单元210可以根据无线通信系统的物理层标准来执行基带信号和比特流之间的转换功能。例如，在数据传输中，无线通信单元210可以通过对发送比特流进行编码和调制来生成复数符号。而且，在数据接收中，无线通信单元210可以通过解调和解码基带信号来恢复接收比特流。无线通信单元210可以将基带信号上变频为射频(RF)频带信号并通过天线发射该信号，以及可以将通过天线接收到的RF带信号下变频为基带信号。

在一些实施例中，无线通信单元210可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)等。此外，无线通信单元210可以包括被配置为建立多个发送/接收路径的一个或更多个元件。另外，无线通信单元210可以包括由多个天线元件组成的至少一个天线阵列。当使用硬件技术来实现时，无线通信单元210可以包括数字单元和模拟单元，并且根据操作功率、操作频率等，模拟单元可以包括多个子单元。

无线通信单元210可以发送和接收信号。例如，无线通信单元210可以发送同步信号、参考信号、系统信息、消息、控制信息或数据。无线通信单元210可以使用波束成形技术来发送或接收信号。在一些实施例中，无线通信单元210可以将波束成形加权值应用于信号，以便根据控制器240的设置将方向性分配给要发送和接收的信号。

如上所述，无线通信单元210可以发送或接收信号。因此，与无线通信单元210相关联的一些或全部元件可以被称为“发射器”、“接收器”或“收发器”。而且，在以下说明中描述的通过无线信道执行的发送和接收可以被理解为意指上述处理可以由无线通信单元210来执行。

回程通信单元220可以提供用于与网络内的其他节点进行通信的接口。在实施例中，回程通信单元220可以将从BS 110发送到另一节点(例如，另一接入节点、另一BS、更高节点或核心网络)的比特流转换成物理信号，并将从另一个节点接收到的物理信号转换成比特流。

存储单元230可以存储与BS 110的操作相关联的基本程序、应用和/或数据，诸如设置信息。存储单元230可以被配置为易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。此外，存储单元230可以响应于来自控制器240的请求提供所存储的数据。

控制器240可以控制BS 110的一般操作。例如，控制器240可以指示无线通信单元210或回程通信单元220发送或接收信号。此外，控制器240可以将数据记录在存储单元230中，并且检索或读取记录的数据。控制器240可以根据通信标准来执行所需的协议栈的功能。在实施例中，控制器240可包括至少一个处理器。根据各种实施例，控制器240可以控制BS 110执行根据以下描述的各种实施例的操作。

图3示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的配置。图3中所示的配置可以被理解为终端120的配置。“单元”或单词结尾为诸如“-器”、“-件”等的术语可以指处理至少一个功能或操作的单元或元件，并且这可以由硬件、软件或硬件和软件的组合来体现。

参考图3，终端120包括通信单元310、存储单元320和控制器330。

通信单元310可以执行用于通过无线信道发送/接收信号的功能。在实施例中，通信单元310可以执行根据系统的物理层标准将基带信号转换成比特流/从比特流转换成基带信号的功能。例如，当发送数据时，通信单元310可以通过对发送比特流进行编码和调制来生成复数符号。而且，在数据接收中，通信单元310可以通过解调和解码基带信号来恢复接收比特流。而且，通信单元310可以将基带信号上变频为RF带信号并将其通过天线进行发射，并且将通过天线接收到的RF带信号下变频为基带信号。在一些实施例中，通信单元310可以包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、DAC、ADC等。

此外，通信单元310可以包括被配置为建立多个发送/接收路径的一个或更多个元件。例如，通信单元310可以包括天线单元。在实施例中，通信单元310可以包括由多个天线元件组成的至少一个天线阵列。当使用硬件来实现时，通信单元310可以包括数字电路和模拟电路(例如，射频集成电路(RFIC))。数字电路和模拟电路可以被实现为一个封装。通信单元310可以包括多个射频(RF)链。通信单元310可以被配置为执行波束成形技术。例如，通信单元310可以将波束成形加权值应用于信号，以便根据控制器330的设置将方向性分配给要发送和接收的信号。根据实施例，通信单元310可以包括RF块(或RF单元)。RF块可以包括与天线相关的第一RF电路和与基带处理相关的第二RF电路。第一RF电路可以被称为RF天线(RF-A)。第二RF电路可以被称为RF基带(RF-B)。

通信单元310可以发送和接收信号。通信单元310可以接收下行链路信号。下行链路信号可以包括SS、参考信号(RS)(例如，小区特定参考信号(CRS)、解调(DM)-RS)、系统信息(例如，MIB、SIB、剩余系统信息(RMSI)和其他系统信息(OSI))、配置消息、控制信息、下行链路数据等。通信单元310可以发送上行链路信号。上行链路信号可以包括与随机接入相关的信号(例如，随机接入前导(RAP)(或消息1(Msg1)、消息3(Msg3))或参考信号(例如，探测参考信号(SRS)或DM-RS)。通信单元310可以包括不同的通信模块以处理不同频带中的信号。另外，通信单元310可以包括用于支持多种不同的无线接入技术的多个通信模块。例如，不同的无线接入技术可以包括蓝牙低功耗(BLE)、Wi-Fi、Wi-Fi千兆字节(WiGig)和蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)，新空口(NR))中的一个或更多个。此外，不同的频带可以包括超高频(SHF)(例如，2.5GHz和5GHz)频带和毫米(mm)波(例如，38GHz和60GHz)频带。通信单元310可以在不同的频带中使用相同类型的无线接入技术(RAT)(例如，授权辅助接入(LAA))、先听后说(LBT)的非授权频带以及公民宽带无线电服务(CBRS)(例如3.5GHz)。

通信单元310可以被配置为如上所述发送或接收信号。因此，通信单元310的全部或一些可以被称为“发射器”、“接收器”或“收发器”。此外，在以下说明中描述的通过无线信道执行的发送和接收可以理解为表示上述处理是由通信单元310执行的。

存储单元320可以存储用于终端120的操作的诸如基本程序、应用程序和设置信息的数据。存储单元320可以被配置为易失性存储器、非易失性存储器或易失性存储器和非易失性存储器的组合。此外，存储单元320可以响应于来自控制器330的请求提供所存储的数据。根据各种实施例，存储单元320可以存储每个波束的频率信息。波束信息可以包括关于终端120的波束的信息。例如，每个波束的频率信息可以包括频率位置(例如，信道号)，在该位置存在针对终端120的每个波束的小区。根据各种实施例，存储单元320可以存储信道信息。例如，信道信息可以包括针对通过终端120的波束而接收到的信号的信道质量。可以存储每个信道的信道质量。此外，信道信息可以包括关于在终端120所支持的频带中终端120可以发现的信道的信息，或者终端120优选的信道的信息。根据各种实施例，存储单元320可以包括信息(例如，在支持特定通信技术(例如，载波聚合(CA)的信道上的分量载波(CC)之间的偏移)。控制器330可以控制终端120的整体操作。例如，控制器330可以指示通信单元310发送或接收信号。此外，控制器330可以将数据记录在存储单元320中并且读取或检索数据。另外，控制器330可以执行通信标准所需的协议栈的功能。在一些实施例中，控制器330可以包括至少一个处理器或微处理器，或者可以被配置为仿真处理器。通信单元310和控制器330的一部分可以被称为CP。控制器330可以包括用于执行通信的各种模块。

根据各种实施例，控制器330可以包括波束成形单元331、波束特定的自动增益控制(AGC)单元333和频率扫描单元335。波束成形单元331可以通过特定的波束接收被发送到终端120的信号或者将信号发送到另一节点。即，波束成形单元331可以执行发送波束成形或接收波束成形技术。波束特定的AGC单元333可以通过对每个波束执行AGC来控制信号的接收，以便根据各种实施例执行基于波束的频率扫描。频率扫描单元335可以构造其中存在小区的信道列表。频率扫描单元335可以建立信道，并将在已建立的信道上接收到的信号的信道质量与参考值进行比较，或者将峰值与峰值阈值进行比较，从而确定每个信道中小区的存在。此外，频率扫描单元335可以通过解码系统信息来确定每个信道中小区的存在。波束成形单元331、波束特定的AGC单元333和频率扫描单元335可以是存储在存储单元320中的一组指令或代码，并且可以对应于至少临时地驻留在控制器330中的指令/代码、存储指令/代码的存储空间、控制器330中包括的电路的一部分，或用于执行控制器330的功能的模块。根据各种实施例，控制器330可以控制终端120执行根据以下描述的各种实施例的操作。

图3中示出的终端120的配置仅是终端120的示例，并且终端120不限于此。即，根据各种实施例，可以添加、删除或改变一些元件。

图4A、图4B和图4C示出了根据本公开的各个实施例的无线通信系统中的通信单元的配置。图4A、图4B和图4C示出了图2的无线通信单元210或图3的通信单元310的详细配置的示例。具体地，图4A、图4B和图4C示出了图2的无线通信单元210或图3的通信单元310的用于执行波束成形技术的元件。

参考图4A，无线通信单元210或通信单元310可以包括编码和调制单元402、数字波束成形单元404、多个传输路径406-1至406-N以及模拟波束成形单元408。

编码和调制单元402可以执行信道编码。对于信道编码，可以使用低密度奇偶校验(LDPC)码、卷积码和极性码中的至少一种。编码和调制单元402可以通过执行星座映射来生成调制符号。

数字波束成形单元404可以对数字信号(例如，调制符号)执行波束成形。在实施例中，数字波束成形单元404可以将调制符号乘以波束成形加权值。波束成形加权值可以用于改变信号的大小和相位，并且可以被称为“预编码矩阵”或“预编码器”。数字波束成形单元404可以将数字波束成形的调制符号输出到多个传输路径406-1至406-N。此时，根据多输入多输出(MIMO)传输方案，可以对调制符号进行复用，或者可以将相同的调制符号提供给多个传输路径406-1至406-N。

多个传输路径406-1至406-N可以将数字波束成形的数字信号转换为模拟信号。例如，多个传输路径406-1至406-N中的每一个都可以包括一个或更多个快速傅里叶逆变换(IFFT)计算单元、循环前缀(CP)插入单元、DAC和上转换单位。CP插入单元用于正交频分复用(OFDM)方案，并且当应用另一物理层方案(例如，滤波器组多载波(FBMC))时可以被省略。在实施例中，多个传输路径406-1至406-N可以为通过数字波束成形生成的多个流提供独立的信号处理过程。然而，根据实施方式，多个传输路径406-1至406-N中的一些元件可以被共同使用。

模拟波束成形单元408可以对模拟信号执行波束成形。例如，数字波束成形单元404可以将模拟信号乘以波束成形加权值。波束成形的加权值可以用于改变信号的大小和相位。更具体地，模拟波束成形单元408可以根据多个传输路径406-1至406-N与天线之间的连接结构被配置为如图4B或图4C所示。

参考图4B，输入到模拟波束成形单元408的信号可以经由相位/大小转换和放大操作通过天线被发射。此时，各个路径中的信号通过不同的天线组或天线阵列被发射。在通过第一路径输入的信号的处理中，信号可以通过相位/大小转换单元412-1-1至412-NM被转换成具有相同或不同的相位/大小的信号序列，并由放大器414-1-1至414-N-M放大且通过天线被发射。

参考图4C，输入到模拟波束成形单元408的信号可以经由相位/大小转换和放大操作通过天线被发射。例如，各个路径中的信号可以通过相同的天线组(即天线阵列)被发射。在通过第一路径输入的信号的处理中，可以通过相位/大小转换单元412-1-1至412-N-M将信号转换为具有相同或不同的相位/大小的信号序列，并且可以通过放大器414-1-1至414-N-M被放大。此外，为了通过一个天线阵列被发射，放大后的信号可以由求和单元416-1至416-M求和，然后通过天线被发射。

图4B示出了对于每个传输路径406-1至406-N使用独立天线阵列的示例，图4C示出了传输路径406-1至406-N共享一个天线阵列的示例。然而，根据另一实施例，一些传输路径可以使用独立的天线阵列，并且其余传输路径可以共享一个天线阵列。此外，根据又一个实施例，可以通过在传输路径和天线阵列之间应用可切换结构来使用可以依据情况自适应地变化的结构。

包括无线通信单元210或通信单元310的终端可以通过AGC执行通信(例如，接收增益跟踪)。AGC是保持信号的大小大于或等于目标功率的功能。包括无线通信单元210或通信单元310的终端可以通过补充终端的运动、由于障碍物而导致的衰落或通过AGC的路径损耗来正常地发送和接收信号。在基于波束成形的通信系统中，接收信号的大小和天线接收增益可能会根据波束而变化。当仅通过一个增益值跟踪所有方向时，可能很难在波束成形环境中维持平滑的通信系统。由于增益可以依据在波束成形增益通信系统中形成的波束而变化，因此可能需要终端以波束为单位执行AGC。

基于波束的频率扫描

图5示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中基于波束的频率扫描的示例。基于波束的频率扫描可以是如下过程，其中终端在波束成形通信系统中通过波束确定是否存在与每个信道相关联的小区。根据各种实施例，终端可以在扫描每个信道中的不同波束时确定是否存在小区。在下文中，在图5中定义了用于描述本公开的基于波束的频率扫描所需的术语和前提元素。然而，本公开不限于图5中定义的术语，而是可以使用具有等同技术含义的其他术语。图5示出其中终端从至少一个BS接收信号以便描述基于波束的频率扫描的示例。

参考图5，终端120可以接入网络。终端120可以识别BS或小区以便接入网络。该小区可以是用于在频带中由BS提供服务的单元。一个BS可以与一个小区或多个小区相关联。终端120可以在频带520中搜索小区以识别小区。例如，终端120可以被启动并且尝试接入网络。可能需要终端120搜索小区以便从网络接收正常的蜂窝服务。终端120可以搜索对应小区的频率信道以找到该小区。即，终端120可以执行频率扫描以识别用于重新建立与网络的通信的小区。

终端120可以搜索频带520中的小区。终端120可以通过以信道栅格为单位搜索频率(例如，15kHz或100kHz)来检测是否存在小区。终端120可以在根据绝对RF信道号(ARFCN)改变信道号时建立要搜索的信道。例如，终端120可以搜索第一信道521、第二信道523和第三信道525。终端120可以确定在每个信道中是否存在小区。该信道可以与由BS服务的频域上的位置相关联。

终端120可以执行波束成形。终端120可以执行波束成形以便将信号发送到另一节点(例如，BS 110)或从另一节点接收信号。例如，终端120可以通过第一波束511、第二波束512、第三波束513、第四波束514和第五波束515接收信号。终端120可以通过多个波束搜索小区，以便确定波束成形通信系统中存在小区。终端120可以通过顺序地改变和配置用于频率扫描的多个波束来确定在朝向多个波束中的每个波束的方向上是否存在小区。时域上的单元可以被称为波束实例，在该时域上的单元中终端120形成一个波束并确定在特定信道中是否存在小区。例如，终端120可以在每个实例中顺序地扫描第一波束511、第二波束512、第三波束513、第四波束514和第五波束515的同时搜索小区，以进行频率扫描。终端120可以确定在每个波束上是否存在小区。波束可以与BS的物理位置相关联。

在波束成形通信系统中，终端120可以对每个波束执行AGC，以便确定小区的存在。终端120可以获取每个波束的最佳增益值。终端120可以对每个波束执行增益跟踪。随着终端120可用的波束数量增加，用于搜索小区存在的时间也增加了。另外，随着宽带被分配给蜂窝通信系统，终端120要搜索的频率的搜索空间可以进一步增加。根据频率搜索空间的增加，在频率扫描上花费的时间可能会进一步增加。

为了解决这些问题，提供了一种方案，根据本公开的实施例的终端120通过该方案可以减少花费在频率扫描上的时间。在小区搜索中对每个波束执行的AGC过程所花费的时间与总时间之比可能很高。为了减少花费在每个波束的AGC上的时间，可能需要一种减少用于搜索的波束数量的方案。终端120可以通过减少终端120为进行频率扫描而扫描的波束的数量或者通过降低频率搜索空间(或者信道的数量)来更有效地执行频率扫描。

图6是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端通过基于波束的频率扫描进行波束成形的操作的流程图。图6示出了操作终端120的方法。

参考图6，在操作601中，终端120可以基于第一波束组执行频率扫描。第一波束组可以包括用于频率扫描的波束。用于频率扫描的波束被称为扫描波束。第二波束组可以包括在执行频率扫描之后用于与BS进行通信(例如，数据发送或接收)的波束。用于与BS进行通信(例如，蜂窝通信)的波束被称为通信波束或数据波束。

终端120可以基于每个扫描频率中是否存在小区以及在频率扫描期间检测到的接收功率来构造或生成信道列表。终端120可以考虑了通过波束成形减少的天线增益损失来重置接收功率。终端120可以基于补充的接收功率来确定是否存在小区，并且获取信道列表。因此，终端120可以配置第一波束组，使得在频率扫描中减少用于执行AGC的波束的数量。控制第一波束组中的波束的时间可以短于控制第二波束组中的波束的时间。在频率查看期间扫掠(swept)第一波束组的波束的时间可以比扫掠第二波束组的波束的时间短。对第一波束组的每个波束执行AGC的时间可以短于对第二波束组的每个波束执行AGC的时间。第一波束组的波束数量可以小于第二波束组的波束数量。

根据各种实施例，终端120可以将第一波束组中的波束的波束宽度配置为比第二波束组中的每个波束的波束宽度宽。通过将第一波束组配置为具有较宽波束宽度，终端120可以通过较少数量的波束扫掠预定区域。终端120可以通过使用较少数量的波束在较短时间内在预定区域中执行频率扫描。例如，终端120可以通过使用全向波束或针对AGC具有相对较宽的波束宽度的波束来减少用于AGC的波束数量。将参考图8A详细描述与宽波束相关联的第一波束组的配置的各种实施例。

根据各种实施例，终端120可以将第一波束组配置为具有第二波束组的波束中的至少一个。换句话说，第二波束组的波束可以包括第一波束组的波束。第一波束组的波束可以包括第二波束组的波束的一些(即，少于全部)。即，第一波束组可以部分地包括第二波束组。第一波束组的波束数量可以小于第二波束组的波束数量。终端120可以通过减少用于频率扫描的波束实例的数量在较短的时间内执行频率扫描。将参考图8B详细描述与第二波束组的一部分相关联的第一波束组的配置的各种实施例。

终端120可以通过第一波束组的每个波束执行频率扫描。终端120获取的信号增益可以依据用于接收信号的波束而变化。因此，终端120可以对第一波束组的每个波束执行AGC。终端120可以控制波束的信号增益，使得通过波束接收的信号的接收强度在预定范围内(例如，AGC摆动)。终端120可以将第一波束组的波束之一配置为扫描波束，并且补充与所配置的波束相对应的信号增益，以便对相应的扫描波束执行AGC。

终端120可以通过对每个波束执行AGC，接收并测量第一波束组的每个波束中的信号。终端120可以测量接收到的信号的信道质量。信道质量可以是例如波束参考信号接收功率(BRSRP)、参考信号接收功率(BSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、接收信号强度指示符(RSSI)、信号干扰噪声比(SINR)、载波干扰噪声比(CINR)、信噪比(SNR)、误差矢量幅度(EVM)、误码率(BER)和块误码率(BLER)。在以上示例中，可以使用具有等效技术含义的其他术语或指示信道质量的其他度量。在实施例中，高信道质量可以意味着与信号的大小相关的信道质量值较大或者与错误率相关的信道质量值较小。随着信道质量的提高，可以保证更好的无线通信环境。最佳波束可以是波束中具有最高信道质量的波束。在下文中，将基于RSSI来描述用于频率扫描的信号的信道质量。

终端120可以测量通过第一波束组的每个波束在信道上发送的信号的信道质量。例如，测量操作可以被称为RSSI扫描。所接收的信号可以包括同步信号。例如，同步信号可以是PSS、SSS和扩展SS(ESS)中的至少一个。此外，例如，同步信号可以是SS块。所接收的信号可以包括参考信号。例如，参考信号可以是BSR、波束细化RS(BRRS)、CRS、信道状态信息-RS(CSI-RS)和解调-RS(DM-RS)中的至少一种。

终端120可以确定在搜索信道中是否存在小区。搜索信道可以是与频带相对应的信道中的终端120在其中进行频率扫描的信道。终端120可以通过扫描波束来确定在搜索信道中是否存在小区。根据各种实施例，终端120可以基于接收到的信号来确定在对应的信道中是否存在小区。终端120可以基于接收信号的信道质量、信号中包括的同步信号的峰值以及信号中包括的信息的解码结果中的至少一项来确定信道中是否存在小区。将参考图9详细描述与搜索信道上是否存在小区(即，确定是否存在小区)相关联的各种实施例。

终端120可以在以各种方式扫描波束或信道时利用第一波束组执行频率扫描。在一些实施例中，终端120可以建立信道，测量通过第一波束组的每个波束在相应信道中接收到的信号，然后建立下一个信道。即，在每个搜索实例中，终端120可以在改变波束的同时执行频率扫描。在一些实施例中，终端120可以建立波束，然后在顺序地改变要搜索的频带内的信道的同时测量在每个信道中接收到的信号。当找到频带内的所有信道时，终端120可以改变波束并再次测量在每个信道中接收到的信号。

终端120可以通过频率扫描获取信道列表。信道列表可以包括至少一个频带的搜索信道中的在其中存在小区的至少一个信道。当在所配置的扫描波束和所建立的搜索信道上存在小区时，终端120可以将相应的搜索信道添加到信道列表中。终端120可以在以这种方式改变扫描波束或搜索信道时重复地更新信道列表。终端120可以通过对第一波束组的每个波束执行频率扫描来获取每个波束的信道列表。

根据实施例，终端120不仅可以通过频率扫描来获取信道列表，而且可以为每个小区配置初始同步。初始同步可以是在频域上的小区的同步。终端120可以应用小区频率偏移(CFO)以配置初始同步。初始同步的配置在强电场中可能更有效。终端120可以在频率扫描之后为小区配置初始同步。在下文中，为了描述的方便，根据基于波束的频率扫描搜索小区来描述本公开，但是在以下所有实施例中，终端120不仅可以配置基于波束的频率扫描，还可以配置初始同步。

同时，当终端120未发现在其中存在小区的信道时，终端120可以不获取信道列表。当终端120未获取信道列表时，终端120无法接入网络。尽管未在图6中示出，但是终端120可以结束小区搜索过程，并且在预定时间之后再次执行频率扫描。即使通过由较少数量的波束配置的第一波束组，当频率扫描失败时，也可能由于第一波束组而发生延迟。根据各种实施例的终端120可以再次执行频率扫描过程，以减少由于频率扫描失败而引起的延迟。将参考图10A和图10B详细描述与再次执行的频率扫描相关联的各种实施例。

在操作603中，终端120可以基于频率扫描来识别小区。终端120可以基于频率扫描来获取信道列表。终端120可以基于每个信道的信道质量(例如，RSSI)对信道列表的信道进行排序。终端120可以基于信道列表的信道来识别至少一个小区。例如，终端120可以通过基于在每个信道中获取的PSS和SSS确定小区标识符(ID)来识别至少一个小区。终端120可以在由信道列表识别的(多个)小区中识别终端120接入的小区。终端120可以基于信道质量来识别终端120接入的小区。例如，终端120可以在信道列表中的小区当中识别具有最高信道质量的小区。终端120可以识别小区中具有最高RSRP的小区。根据实施例，当找到用于CA的小区时，终端120可以识别用于CA的两个或更多个小区。

在操作605中，终端120可以基于第二波束组与小区通信。终端120可以驻留在操作603中识别的小区上。终端120可以通过解码小区的系统信息来执行随机接入并且与相应小区的BS进行RRC连接。在建立RRC连接之后，终端120可以被连接到小区。此后，终端120可以对第二波束组执行波束训练过程。终端120可以通过由第二波束组识别的至少一个波束来接收下行链路数据或发送上行链路数据。例如，终端120可以通过第二波束组的每个波束从BS接收信号。终端120可以将接收信号的具有最高信道质量的波束确定为最佳波束。终端120可以通过最佳波束来接收下行链路数据。替代地，在另一示例中，终端120可以通过第二波束组的每个波束发送上行链路信号，并且将第二波束组的波束中的反馈波束确定为最佳波束。终端120可以通过最佳波束来发送上行链路数据。

如图6所示，在频率扫描(或初始同步)中的对每个波束的AGC处理中，终端120可以使用被配置用于操作频率扫描(或初始同步)的第一波束组，而无需直接使用第二波束组，来进行数据发送和接收。与操作第二波束组的情况相比，通过操作第一波束组，终端120可以在更短的时间内执行频率扫描。根据各种实施例，终端120可以将第一波束组配置为包括比第二波束组的波束更少数量的波束。随着由终端120执行小区搜索的波束实例的数量减少，花费在频率扫描上的时间可能更短。此外，终端120可以通过减少与波束关联的要搜索的信道数量来进一步减少花费在频率扫描上的时间。

根据各种实施例，在小区识别之前使用的波束组和在小区识别之后使用的波束组可以彼此不同。由于在小区识别之前和之后终端120使用的波束组不同，因此可以根据本公开确定是否执行基于波束的频率扫描。如图6所示，用于终端120的频率扫描的第一波束组的配置和小区识别之后的第二波束组的配置可以不同。由于第一波束组的波束数量小于第二波束组的波束数量，因此可以确定是否执行基于波束的频率扫描。

图7是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中用于终端的基于波束的频率扫描的操作的流程图。图7示出了操作终端120的方法。

参考图7，在操作701中，终端120可以建立搜索信道。终端120可以从频带上的信道配置搜索信道。即，终端120可以将在频带上由信道号分开的至少一些信道配置为搜索信道。每当图7的外循环重复时，终端120可以通过以信道栅格为单位改变频带上的信道号来配置搜索信道。所配置的搜索信道的大小可以对应于信道栅格。

可以根据终端120支持的诸如滤波器或收发器之类的硬件的能力来确定频带。在一些实施例中，终端120可以以信道栅格为单位分开频带上的所有频率以建立搜索信道并重复配置每个信道。在一些实施例中，终端120可以将一些频带配置为搜索频带，将与搜索频带相对应的信道配置为搜索信道，然后重复地配置每个信道。

在操作703中，终端120可以配置扫描波束。为了确定是否存在小区，终端120可以配置扫描波束。每当图7的内循环重复时，终端120可以改变扫描波束。为了确定在终端120的预定区域(以下称为扇区)内是否存在小区，终端120可以在每个内循环中将具有与先前波束的方向不同的方向的波束配置为扫描波束。

根据各种实施例，终端120可以将可以由终端120支持的所有波束配置为扫描波束。根据各种实施例，终端120可以将可由终端120支持的一些波束配置为扫描波束。例如，当终端120包括多个RF链并且针对每个频带分开RF链时，终端120可以针对每个RF链或每个频带不同地配置扫描波束。

在操作705中，终端120可以执行AGC。终端120可以对在操作703中配置的波束(即扫描波束)执行AGC。终端120可以补充扫描波束的增益，使得在操作701中配置的搜索信道中发送的信号通常被终端120通过扫描波束接收。终端120可以通过补充增益来重新配置接收功率。

在操作707中，终端120可以确定是否存在小区。终端120可以基于用于扫描波束的AGC来接收并测量信号。终端120可以基于接收到的信号和根据测量的信号的信道质量中的至少一个来确定在所配置的搜索信道中是否存在小区。当确定搜索信道中存在小区时，终端120可以执行操作709。当确定搜索信道中没有小区时，终端120可以执行操作711。

在操作709中，终端120可以更新信道列表。信道列表可以是搜索信道中的存在小区的信道的列表。当确定在所配置的信道中存在小区时，终端120可以更新信道列表以包括所配置的信道。

在操作711中，终端120可以确定是否执行小区的所有扫描波束的扫描。扫描波束可以是终端120用于小区搜索(频率扫描)的波束。当确定执行了所有扫描波束时，终端120可以执行操作713。当在扫描波束中的存在用于未执行确定是否存在小区的扫描波束时，终端120可以再次执行操作703。

在操作713中，终端120可以确定是否执行所有搜索信道的扫描。搜索信道可以是如图6所示的终端120在其中搜索小区以进行频率扫描的信道。当确定执行了对所有搜索信道的扫描时，终端120可以结束频率扫描过程。当尚未执行所有搜索信道的扫描时，终端120可以再次执行操作701。

在图7中，已经描述了终端120首先配置搜索信道并在顺序改变扫描波束的同时确定是否存在小区，然后改变搜索信道以再次顺序改变扫描波束的示例。然而，本公开不限于此。终端120可以首先配置扫描波束并且改变对应的扫描波束中的每个搜索信道，以确定在每个信道中是否存在小区。即，在图7所示的实施例中，根据本公开的各种实施例的终端120扫描该扫描波束的顺序和扫描搜索信道的顺序不受限制。根据实施例，终端120可以基于搜索信道的数量和扫描信道的数量，确定是首先配置搜索信道然后扫掠扫描波束还是首先配置扫描波束然后确定在每个搜索信道中是否存在小区。

波束组的配置

图8A示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的扫描波束的配置的示例。用于频率扫描的波束组可以被称为宽波束组，并且用于在执行频率扫描之后与BS进行蜂窝通信的波束组可以被称为锐波束组。终端120可以将扫描波束配置为具有比数据波束更宽的波束宽度。通过将扫描波束配置为具有较宽的波束宽度，终端120可以在较短时间内对预定区域执行小区搜索。这是因为，随着波束宽度变宽，覆盖预定区域的波束的数量可以被减少，并且终端120形成用于频率扫描的波束的时间可以更短。例如，当通过具有20度的波束角的波束在与距终端120的中心的180度中心角相对应的扇区上执行频率扫描时，可能需要九个波束来执行频率查看。然而，当使用具有60度波束角的波束对扇区进行频率扫描时，在频率查看中可以仅包括三个波束。随着使用一个波束(即波束实例)的时间减少到三分之一，终端120可以在减少到三分之一的时间内执行频率扫描。在下文中，为了描述扫描波束的配置，使用锐波束组执行频率扫描的状态和使用宽波束组执行频率扫描的状态可以被一起描述。

参考图8A，在无线环境810中，终端120可以使用锐波束组的波束来执行频率扫描。锐波束组可以包括九个不同的波束。例如，锐波束组可以包括第一波束811、第二波束812、第三波束813、第四波束814、第五波束815、第六波束816、第七波束817、第八波束818和第九波束819。终端120可以配置搜索信道并且使用第一波束811至第九波束819中的每一个来执行波束成形，以便确定在每个波束中配置的搜索信道中是否存在小区。当第一BS 110-1、第二BS 110-2或第三BS 110-3在配置的搜索信道上发送同步信号时，终端120可以通过对第一波束811至第九波束819中的每一个执行AGC来接收并测量配置的搜索信道中的信号。终端120可以在总共九个波束的每一个波束上执行AGC，以便确定在配置的搜索信道中是否存在小区。每个信道中可能需要九个波束实例。然而，当终端120在所有九个波束上执行AGC并且在每个信道上像数据波束组一样接收信号时，不必要的搜索的数量增加并且在频率扫描上花费的时间会增加。

在无线环境820中，终端120可以使用宽波束组的波束来执行频率扫描。终端120可以通过操作具有较宽波束宽度的波束来以较少数量的波束执行频率扫描。宽波束组可以包括三个不同的波束。例如，宽波束组可以包括第一宽波束821、第二宽波束822和第三宽波束823。终端120可以配置搜索信道并且形成第一宽波束821至第三宽波束823，以便确定在所配置的搜索信道中是否存在小区。当第一BS 110-1、第二BS 110-2或第三BS 110-3在配置的搜索信道上发送同步信号时，终端120可以通过对第一宽波束821至第三宽波束823中的每一个执行AGC来接收并测量配置的搜索信道中的信号。

终端120可以在总共三个波束中的每个波束上执行AGC，以便确定在所配置的搜索信道中是否存在小区。在实施例中，当通过操作具有与锐波束组(或数据波束组)的波束的波束宽度不同的波束宽度的扫描波束来执行AGC时，终端120可以根据波束宽度差来补充增益。由于波束宽度和波束增益之间的折衷，可能会在特定方向上产生波束增益差。当配置包括具有相对较宽的波束宽度的波束的宽波束组时，终端120可以基于波束之间的增益差来执行AGC。由于终端120在每个信道中的三个波束上执行AGC，因此与无线环境810相比，终端120可以在更短的时间内执行频率扫描。

通过使用具有比数据波束的波束宽度宽的波束宽度的扫描波束来执行频率扫描，如图8A所示，与其中使用数据波束执行频率扫描的情况相比，终端120可以在更短的时间内完成频率扫描。根据实施例，具有宽波束宽度的扫描波束可以包括全向波束。

根据各种实施例的终端120可以确定扫描波束的波束宽度。即，扫描波束的波束宽度可以是自适应地可配置的。与数据波束的波束宽度相比，终端120可以控制将扫描波束的波束宽度形成为多宽。

根据实施例，终端120可以基于操作模式来确定波束宽度。例如，为了获取准确地反映了与终端120相邻的每个小区的信道状态的信道列表，终端120可以在第一操作模式下操作。在第一操作模式下形成的扫描波束的波束宽度可以窄于或等于参考波束宽度。相反，尽管信道列表的准确性有些低，但是为了在较早的时间点接入网络，终端120可以在第二操作模式下操作。在第二操作模式下形成的扫描波束的波束宽度可以宽于参考波束宽度。参考波束宽度可以是被参考来区分第一操作模式和第二操作模式的波束宽度。根据本公开的各种实施例的终端120不仅可以操作两个操作模式，而且可以操作更多的波束宽度和操作模式。终端120可以配置与多个级别中的每个级别相对应的波束宽度的范围，并且根据级别来自适应地控制波束宽度。

在一些实施例中，终端120可以基于小区信息来确定波束宽度。小区信息可以是与BS的地理位置相关的信息。终端120可以预先获取小区信息。例如，当终端120接入网络时，终端120可以预先获取小区信息。在另一示例中，终端120可以由网络运营商预先存储小区信息。终端120可以基于小区信息来获取关于当前终端120的相邻小区的信息。可以基于相应小区是否位于终端120的预定距离区域内来确定关于小区是否与终端120相邻的信息。由于关于相邻小区的信息量较大，所以终端120可以确定相对较窄的波束宽度。相反，由于与终端120相邻的单元的数量较小，所以终端120可以确定相对较宽的波束宽度。这是因为，由于相邻小区的数量较小，所以当操作较窄的波束时不必要的实例的数量会增加。小区信息不仅可以包括与BS的地理位置相关的信息，还可以包括获取的频率信息。终端120可以确定波束宽度以最小化载波之间的干扰。终端120可以确定波束宽度，不最小化一个波束实例内的相邻小区之间的干扰。

在一些实施例中，终端120可以基于历史信息确定波束宽度。历史信息可以包括终端120在预定区域内的频率扫描的结果。当终端120在预定区域内移动时，终端120可以基于历史信息确定波束宽度。例如，当终端120反复行进通过特定路径时，终端120可以基于与当前位置相关的小区的位置信息和频率信息来确定波束宽度。

除了上述实施例之外，终端120可以以其他方式确定波束宽度。例如，终端120可以根据用户输入来确定波束宽度。在另一示例中，终端120可以将固定常数确定为比数据波束的波束宽度窄的波束宽度。

尽管在图8A和以上实施例中描述了所有波束宽度都由参数控制，但是本公开不限于此。根据各种实施例的终端120可以确定扫描波束的数量而不是确定波束宽度。例如，终端120可以在第一操作模式下将扫描波束的数量配置为大于或等于参考值。此外，终端120可以在第二操作模式下将扫描波束的数量配置为小于参考值。根据实施例，扫描波束的数量可以与波束宽度成反比。

虽然图8A示出了操作宽波束宽度以覆盖预定区域的实施例，但是即使具有宽波束宽度的波束不必覆盖相同的预定区域，终端120也可以将波束包括在宽波束组中。也就是说，终端120可以配置宽波束组以减少花费在频率扫描上的时间并且覆盖扇区内的大量区域。

图8B示出了根据本公开的实施例的无线通信系统中的终端的扫描波束的配置的另一示例。用于频率扫描的波束组可以被称为部分波束组，并且用于在频率扫描之后与BS进行蜂窝通信的波束组可以被称为完整波束组。终端120可以配置扫描波束的数量比完整波束组的数量更少。终端120可以通过用扫描波束配置完整波束组中的一些波束来在较短的时间内执行小区搜索。这是因为花费在形成不同波束上的时间可以被减少。在下文中，为了描述扫描波束的配置，使用部分波束组执行频率扫描的状态和使用完整波束组执行频率扫描的状态可以被一起描述。

参考图8B，在无线环境860中，终端120通过完整波束组的波束执行频率扫描。完整波束组可以包括九个不同的波束。例如，完整波束组可以包括第一波束861、第二波束862、第三波束863、第四波束864、第五波束865、第六波束866、第七波束867、第八波束868和第九波束869。终端120可以配置搜索信道，并通过对第一波束861至第九波束869中的每一个波束执行波束成形(或波束扫描)来确定在每个波束中配置的搜索信道中是否存在小区。当第一BS 110-1、第二BS 110-2或第三BS 110-3在配置的搜索信道上发送同步信号时，终端120可以通过对第一波束861至第九波束869中的每一个波束执行AGC来接收并测量配置的搜索信道中的信号。然而，当终端120对每个信道中的九个波束中的所有波束(如数据波束组)执行AGC和频率扫描时，不必要的搜索的数量会增加并且在频率扫描上花费的时间会增加。

在无线环境870中，终端120可以通过部分波束组的波束执行频率扫描。终端120可以通过仅操作完整波束组的被设置为扫描波束的一些波束，从而以较少数量的波束执行频率扫描。例如，部分波束组可以包括三个波束。部分波束组可以包括第二波束862、第三波束863和第八波束868。终端120可以配置搜索信道，并通过第二波束862、第三波束863和第八波束868中的每一个来确定在所配置的搜索信道中是否存在小区。当第一BS 110-1、第二BS110-2或第三BS 110-3在配置的搜索信道上发送同步信号时，终端120可以通过对第二波束862、第三波束863和第八波束868中的每一个执行AGC来接收并测量配置的搜索信道中的信号。由于对其执行对每个波束的AGC的波束的数量减少了，因此与无线环境860相比，终端120可以在更短的时间内执行频率扫描。

如图8B所示，通过比连接到BS之后所管理的波束更少数量的波束执行频率扫描，可以在较短的时间内完成频率扫描。

根据各种实施例的终端120可以确定扫描波束的数量。即，扫描波束的数量可以是自适应地可配置的。扫描波束的数量可以小于数据波束的数量。根据各种实施例，终端120可以确定要形成多少扫描波束以用于频率扫描。

在一些实施例中，终端120可以基于操作模式确定扫描波束的数量。例如，为了获取更准确地反映信道状态的信道列表，终端120可以在第一操作模式操作。在第一操作模式形成的扫描波束的数量可以大于参考数量并且小于数据波束的数量。相反，尽管信道列表的准确性有些低，但是为了在较早的时间点接入网络，终端120可以以第二操作模式操作。以第二操作模式形成的扫描波束的数量可以小于参考数量。参考数量可以是用于区分第一操作模式和第二操作模式的扫描波束的数量的参考值。根据本公开的各种实施例的终端120不仅可以配置两个操作模式，而且可以配置多个级别，并且配置与每个级别相对应的扫描波束的数量的范围，以便根据级别自适应地控制扫描波束的数量。

在一些实施例中，终端120可以基于小区信息确定扫描波束的数量。小区信息可以是与BS的地理位置相关的信息。终端120可以基于提供小区的BS的位置来确定扫描波束的数量。终端120可以从扫描波束列表中排除与覆盖范围(即，波束覆盖范围)中的BS不位于其处的波束覆盖范围相对应的完整波束组的波束。在一些实施例中，终端120可以基于小区信息来减少不必要的频率扫描过程。此外，如下所述，终端120可以基于小区信息确定哪个波束将被用作扫描波束以及确定扫描波束的数量。

在一些实施例中，终端120可以基于终端120的移动方向来确定扫描波束的数量。终端120可以获取终端120的移动方向。终端120可以将终端120的完整波束组的波束中的与移动方向相对应的每个波束确定为扫描波束。这是因为具有与终端120的移动方向不同的方向的波束很可能具有较低的信道质量，并且尽管有连接，但是根据移动进行切换的可能性较高。

根据各种实施例的终端120可以确定在多个波束中哪个波束将被用作扫描波束。即，终端120可以确定扫描波束的扫掠图案。终端120可以将完整波束组中的至少一个波束确定为扫描波束。在一些实施例中，终端120可以根据预定数量的扫描波束以相同的间隔确定扫描波束。例如，完整波束组的波束数量可以是三十九，而扫描波束的数量可以是十三。终端120可以根据由完整波束组的波束成形的物理方向的相关性来形成每个组包括三个波束，并且将每个组中的一个波束确定为扫描波束。

在一些实施例中，终端120可以以预定图案确定扫描波束。可以定义用于基于波束的频率扫描的扫描图案。扫描图案可以是扫描波束的阵列，以使得小区位于沿由完整波束组的多个波束中的波束指示的方向的可能性非常高。终端120可以基于扫描图案和扫描波束的数量将完整波束组中的至少一个波束确定为扫描波束。例如，可以随机确定扫描图案。在另一示例中，可以基于终端120的运动信息(例如，运动、倾斜或旋转)来确定扫描图案。在另一示例中，可以基于传感器信息(例如，重力传感器、陀螺仪传感器或接近传感器)来确定扫描图案。

在一些实施例中，终端120可以基于小区信息确定扫描波束。终端120可以基于所获取的BS的位置来确定扫描波束。例如，终端120可以基于终端120的当前位置的预存储的地图信息和全球定位系统(GPS)信息来获取与终端120相邻的BS的位置以及终端120的位置。终端120可以从终端120获取与BS的方向相对应的波束信息。终端120可以基于波束信息确定扫描波束。

在另一实施例中，终端120可以基于历史信息确定扫描波束。历史信息可以包括关于终端120在预定区域或位置中的波束使用历史的信息。例如，终端120可以基于在预定位置处使用的接收波束信息的历史来确定扫描波束。

尽管图8B示出了其中完整波束组中的一些波束被用作部分波束组的示例，但是即使不是完全相同的波束也可以被用作扫描波束。即，即使与完整波束组的每个波束不同地成形的波束(例如，具有不同波束宽度的波束)也可以由终端120配置为扫描波束。终端120可以配置比完整波束组的波束更少数量的扫描波束。

图8A示出了自适应地配置扫描波束的波束宽度的实施例，图8B示出了自适应地配置扫描波束的数量的实施例。然而，在图8A和图8B中示出的扫描波束的配置的实施例仅是示例，并且本公开不限于此。根据本公开的各种实施例的扫描波束的配置包括所有扫描波束的配置，其被配置成使得形成用于扫描波束的波束组的每个波束的时间(下文称为波束扫描时间)可以比形成用于数据波束的波束组的每个波束的时间短。例如，图8A和图8B的实施例可以被组合。终端120可以配置一组扫描波束，其具有比数据波束更宽的波束宽度并且对应于比数据波束组的波束更小的数量。因此，终端120可以更有效地执行基于波束的频率扫描。

确定小区存在

图9是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端确定小区存在的操作的流程图。图9示出了操作终端120的方法。假设终端120建立搜索信道。当确定在配置的搜索信道中存在小区时，终端120可以将配置的搜索信道插入信道列表中。相反，当确定搜索信道中不存在小区时，终端120可以结束图9的过程。

参考图9，在操作901中，终端120可以确定是否满足信道质量条件。根据各种实施例，信道质量条件可以是通过配置的波束的AGC接收到的信号的信道质量高于或等于阈值。例如，当接收信号的RSSI大于或等于阈值时，终端120可以确定在相应的搜索信道和扫描波束中满足信道质量条件。该阈值可以是自适应地可配置的。例如，当频率扫描反复失败时，终端120可以减小阈值。替代地，阈值可以是固定值。当信道质量条件被满足时，终端120可以执行操作903。当信道质量条件不满足时，终端120可以确定在所配置的信道中没有小区，并且结束图9的过程。

在操作903，终端120可以确定是否满足同步信号条件。根据各种实施例，同步信号条件可以是至少一个同步信号的峰值，该峰值大于或等于峰值阈值。同步信号的峰值可以是同步序列和接收信号之间的相关值的最大值。在一些实施例中，同步信号条件可以是接收信号的大于或等于第一峰值阈值的PSS的峰值和接收信号的大于或等于第二峰值阈值的SSS的峰值。在一些实施例中，同步信号条件可以是接收信号的大于或等于第一峰值阈值的PSS的峰值。在一些实施例中，同步信号条件可以是接收信号的大于或等于第二峰值阈值的SSS的峰值。当同步信号条件被满足时，终端120可以执行操作905。当同步信号条件不满足时，终端120可以确定在所配置的信道中不存在小区，并且结束图9的过程。

在操作905，终端120可以确定是否满足系统信息条件。根据各种实施例，系统信息条件可以是系统信息的解码是成功的。终端120可以通过循环冗余校验(CRC)来确定系统信息的解码是否成功。系统信息可以包括MIB、SIB、RMSI或OSI中的至少一个。在一些实施例中，系统信息条件可以是MIB的解码是成功的。在一些实施例中，系统信息条件可以是MIB的解码和SIB的解码是成功的。在一些实施例中，系统信息条件可以是MIB的解码和RMSI的解码是成功的。当系统信息条件被满足时，终端120可以执行操作907。当系统信息条件不满足时，终端120可以确定在所配置的信道中没有小区，并且结束图9的过程。

在操作907中，终端120可以将配置的搜索信道插入信道列表中。信道列表可以包括存在小区的信道。终端120可以确定该小区存在于配置的搜索信道和配置的扫描波束上。根据各种实施例，终端120可以使配置的扫描波束与搜索信道相关。终端120可以将与扫描波束相关的信道插入到信道列表中。

虽然图9示出了仅当终端120满足三个条件时才确定在配置的信道上存在有小区，但是本公开不限于此。当满足三个条件中的至少一个时，终端120可以确定该小区存在。例如，当RSSI大于或等于阈值并且PSS的峰值大于或等于峰值阈值时，终端120可以确定在所配置的信道上存在小区。而且，终端120可以添加除了这三个条件之外的附加条件，并将该附加条件与信道质量条件、同步信号条件和系统信息条件中的至少一个组合。终端120可以通过组合来确定在信道上是否存在小区。根据各种实施例，终端120可以是自适应地可配置的，以确定要满足多少条件并确定是否存在小区。在一些实施例中，当通过频率扫描确定不具有在其中存在小区的搜索信道时，终端120可以控制确定条件的数量。

尽管未在图9中示出，但是当成功地解码了系统信息是用于确定是否存在小区的条件时，终端120可以在接入小区时使用解码后的系统信息。

根据各种实施例，每个波束的搜索信道的数量根据基于波束的频率扫描可以不同。这是因为位于相应方向上的小区的数量或相应小区的频带的长度可以根据由波束指示的物理方向而不同。终端120可以获取包括针对每个波束的各种数量的搜索信道的信道列表。可以根据信道列表内的每个波束的信道信息来识别根据本公开的基于波束的频率扫描的实现。根据实施例，信道列表可以包括与第一扫描波束相关的至少一个第一信道和与第二扫描波束相关的至少一个第二信道。在实施例中，至少一个第一信道的数量可以与至少一个第二信道的数量不同。

根据各种实施例，可以通过基于波束的频率扫描执行针对每个波束的AGC的次数。波束增益被控制的次数可以小于总波束的次数。即，随着用于频率扫描的波束实例的数量减少，可以识别根据本公开的基于波束的频率扫描的实现。

参考图5至图9，已经描述了在频率扫描中，配置用于频率扫描的波束组(在下文中称为扫描波束组)而不是在连接到BS之后用于通信(例如，数据传输)的波束组的方法。当发送随机接入前导时，终端120可以使用终端120的波束。根据各种实施例，终端120可以将扫描波束组配置为包括比用于执行随机接入的波束组(在下文中，为随机接入波束组)的波束更少的波束。例如，随机接入波束组可以与数据波束组相同。替代地，终端120可以配置扫描波束组，使得扫描波束组的波束具有比随机接入波束组的波束更宽的波束宽度。同时，根据另一实施例，本公开不排除其中用于执行随机接入的波束组与扫描波束组相同的情况。

通过操作更宽的波束宽度或仅操作用于频率扫描的波束组中的所有波束中的某些波束，即，操作少量的扫描波束，可以减少在频率扫描上花费的时间。然而，随着时间减少，通过频率扫描获取的信道列表的准确性可能降低。例如，当信道列表中不包括信道时，终端120可能无法接入网络。换句话说，当找不到在其中存在小区的信道时，终端120不能接入网络，因此可能出现延迟，直到在预定时间之后终端120通过频率扫描接入网络。因此，可以考虑再次配置频率扫描以补充频率扫描的失败概率的方法，而不是配置比数据波束更少数量的扫描波束的方法。在实施例中，当再次执行频率扫描时，可以重新配置波束组。即，可以改变波束组的配置。这是因为当重复使用相同的波束组时，频率扫描更有可能失败。终端120可以通过各种扫描波束的配置再次执行频率扫描过程来获取更准确的信道列表。在下文中，图10A示出了其中使用数据波束组的波束再次执行频率扫描的实施例。

补充频率扫描

图10A是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端进行的补充频率扫描的操作的流程图。图10A示出了操作终端120的方法。

参考图10A，在操作1001中，终端120可以配置第一波束组。终端120可以配置第一波束组用于频率扫描。终端120可以配置包括扫描波束的第一波束组。第一波束组的配置可以根据与图8A和图8B相关的实施例来确定。

在操作1003中，终端120可以执行频率扫描。终端120可以通过对第一波束组的每个扫描波束执行AGC来执行频率扫描。终端120可以通过顺序地配置搜索信道来执行频率扫描。终端120可以在顺序地改变扫描波束和搜索信道的组合时，沿搜索信道上的扫描波束的方向测量接收信号。

在操作1005中，终端120可以确定搜索信道上是否存在小区。终端120可以基于所接收的信号来确定在搜索信道中的至少一个中是否存在小区。可以根据与图9相关的实施例确定在搜索信道中是否存在小区。当确定在所有搜索信道中都不存在小区时，终端120可以执行操作1007。当确定在至少一个搜索信道中存在小区时，终端120可以执行操作1013。

在操作1007中，终端120可以配置第二波束组。当使用第一波束组的频率扫描失败时，终端120可以配置第二波束组。根据各种实施例，第二波束组可以包括比第一波束组的波束更多数量的波束。第二波束组的波束的波束宽度可以比第一波束组的波束的波束宽度窄。第二波束组的波束可以包括第一波束组的波束。第二波束组可以是在将终端120连接到BS之后能够由终端120形成的一组波束。即，第二波束组可以包括数据波束。为了补充频率扫描的失败，终端120可以将第二波束组确定为用于附加频率扫描的波束组。为了补充频率扫描，终端120可以将第二波束组的波束确定为扫描波束。

在操作1009中，终端120可以执行补充频率扫描。终端120可以执行补充频率扫描，以便使用第一波束组来补充频率扫描。终端120可以使用比第一波束组更多的波束来配置第二波束组，并使用第二波束组执行频率扫描，以提高小区搜索的成功率。这里，小区搜索的成功可能意味着在搜索信道中找到了存在小区的至少一个信道。

在操作1011中，终端120可以确定搜索信道上是否存在小区。由于操作1011对应于操作1005，因此将省略重复配置的详细描述。当搜索信道中存在至少一个小区时，终端120可以执行操作1013。另一方面，在所有搜索信道中都不存在小区，终端120可以结束频率扫描过程。尽管未在图10A中示出，但是终端120可以在预定时间之后再次执行频率扫描过程。终端120可以再次执行操作1001。

在操作1013中，终端120可以发送和接收数据。终端120可以基于第二波束组发送和接收数据。终端120可以通过扫掠第二波束组的每个波束来识别最佳波束。终端120可以通过数据波束接收下行链路数据。此外，终端120可以通过数据波束发送上行链路数据。

尽管图10A示出了操作两个波束组的示例，但是本公开不限于此。终端120可以通过控制扫描波束的数量或扫描波束的波束宽度来操作多个波束组。在下文中，图10B示出了其中终端120操作两个或更多个波束组并重复执行频率扫描的实施例。

图10B是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端进行的补充频率扫描的操作的另一流程图。图10B示出了操作终端120的方法。

参考图10B，在操作1031中，终端120可以配置初始波束组。初始波束组可以包括被配置用于初始地执行的频率扫描的扫描波束。根据实施例，初始波束组的波束的波束宽度可以被配置为最大波束宽度。此后，在以下过程中操作的波束的波束宽度可以比初始波束组的波束的波束宽度窄。根据另一个实施例，初始波束组的波束数量可以被配置为最小值。此后，在以下过程中操作的波束的波束宽度可以比初始波束组的波束的波束宽度窄。根据另一个实施例，初始波束组的波束可以被配置为覆盖与在以下过程中操作的波束不同的区域。

在操作1033中，终端120可以执行频率扫描。终端120可以通过对初始波束组的每个扫描波束执行AGC来执行频率扫描。由于操作1033对应于图10A的操作1003，因此将省略重复配置的详细描述。

在操作1035中，终端120可以确定搜索信道上是否存在小区。由于操作1035对应于图10A的操作1005，因此将省略重复配置的详细描述。当在所有搜索信道中都没有小区时，终端120可以执行操作1037。当在至少一个搜索信道中存在小区时，终端120可以执行操作1045。

在操作1037中，终端120可以重新配置波束组。当使用初始波束组的频率扫描失败时，终端120可以重新配置波束组。当在前一周期中使用重新配置的波束组的补充频率扫描失败时，终端120可以重新配置波束组。在一些实施例中，终端120可以重新配置波束组以包括这样的波束，该波束的波束宽度比初始波束组或在前一周期中重新配置的波束组的波束宽度更窄。终端120可以通过将波束宽度形成为相对窄来减少波束之间的阴影区域的出现频率。此外，根据波束覆盖范围的增加，搜索到小区的概率可能增加。在一些实施例中，终端120可以重新配置波束组，使得波束的数量大于初始波束组的波束组(或者前一周期中的重新配置的波束组)的波束。终端120可以通过增加扫描波束的数量来增加被覆盖用于频率扫描的区域。根据波束覆盖范围的增加，搜索到小区的概率可能增加。在一些实施例中，终端120可以使用与初始波束组(或前一周期中的重新配置的波束组)的波束所覆盖的区域的波束不同的波束来重新配置波束组。例如，当初始波束组包括第一波束861和第二波束862时，终端120可以将波束组重新配置为包括第三波束863、第四波束864、第五波束865和第六波束866。终端120可以通过排除重复波束来更有效地执行频率扫描。

在操作1039中，终端120可以执行补充频率扫描。终端120可以执行补充频率扫描，以便使用前一周期中的初始波束组或重新配置的波束组来补充频率扫描的失败。终端120可以通过重新配置用于频率扫描的波束组来提高小区搜索的成功率。

在操作1041中，终端120可以确定搜索信道上是否存在小区。由于操作1041对应于图10A的操作1005，因此将省略重复配置的详细描述。当在所有搜索信道中都没有小区时，终端120可以执行操作1043，以便确定是否可以进行额外的频率扫描过程。然而，当搜索信道中存在至少一个小区时，终端120可以执行操作1045。

在操作1043中，终端120可以确定额外的重新配置是否可能。当使用重新配置的波束组的频率扫描失败时，终端120可以确定是否再次重新配置波束组。根据实施例，终端120可以配置附加重新配置的数量。终端120可以执行额外的重新配置，直到重新配置的数量达到预定极限值为止。根据另一个实施例，终端120可以配置用于结束附加重新配置的事件。例如，当在尝试频率扫描的时间点(例如，操作的起始时间点1033)之后，花费在频率扫描上的时间经过预定时间时，终端120可以结束额外的重新配置。根据另一个实施例，终端120可以执行额外的重新配置，直到当前配置的波束组的波束宽度变为可以由终端120操作的最窄的波束宽度为止。在当前配置的波束组的波束宽度是可以由终端120操作的最窄的波束宽度时，终端120可以结束额外的重新配置。根据另一个实施例，终端120可以执行额外的重新配置，直到当前配置的波束组的波束宽度变为能够由终端120操作的波束的最大数量为止。在当前波束组的波束数是终端120可以操作的最大波束数时，终端120可以结束额外的重新配置。

当可以执行附加重新配置时，终端120可以确定附加重新配置是可能的。另一方面，当附加重配置结束时，终端120可以确定不可能进行附加重配置。当附加重新配置是可能的时，终端120可以执行操作1037。当附加重新配置是不可能的时，终端120可以结束频率扫描过程。另一方面，当在所有搜索信道中都没有小区时，终端120可以结束频率扫描过程。尽管未在图10B中示出，但是终端120可以在预定时间之后再次执行频率扫描过程。终端120可以再次执行操作1031。

在操作1045，终端120可以发送和接收数据。终端120可以识别在搜索信道中的存在小区的信道中的小区。终端120可以接入所识别的小区并且发送和接收数据。终端120可以基于数据波束组来发送和接收数据。数据波束组的波束数目可以大于初始波束组的波束数目。数据波束组的波束数目可以大于或等于重新配置的波束组的波束数目。终端120可以通过扫掠数据波束组的每个波束来识别最佳波束。终端120可以通过数据波束接收下行链路数据。此外，终端120可以通过数据波束发送上行链路数据。

图10B示出了终端重新配置波束组并执行频率扫描的示例。如图10B所示，终端(例如，终端120)可以通过使波束宽度变窄或增加波束数量来重新配置波束组。此外，终端可以将波束组重新配置为包括扫掠与当前覆盖范围不同的覆盖范围的波束。终端可以通过将波束组从初始波束组逐渐重新配置为数据波束组来执行频率扫描。

已经参考图5至图10B描述了用于在基于波束成形的通信系统中在频率扫描或初始同步中操作波束的装置和方法。终端可以通过减少用于频率扫描的波束的数量来有效地执行频率扫描。同时，终端不仅可以减少扫描波束的数量，而且可以减少频率搜索空间。在下文中，将描述终端考虑了CA执行基于波束的频率扫描的实施例。

CA中基于波束的频率扫描

为了获得更高的数据传输速率，支持使用两个或更多个CC的CA。基于CA，终端可以通过相同频带内的多个CC或对应于不同频带的CC来发送或接收信号。根据对更高数据传输速率的需求，可能有必要支持CA来聚合许多CC。

终端可以通过考虑CA来执行频率扫描来有效地操作CA。例如，终端可以通过在配置辅助小区(Scell)之前预先获取Scell的同步来在较短的时间内为CA配置小区。随着频带内波束和信道数量的增加，当确定每个信道或每个波束中是否存在小区时，频率扫描的复杂性可能成倍增加。此时，终端可以通过基于CC之间的特性搜索用于CA的信道来预先配置具有低复杂度的用于CA的信道的组合(或CC的组合)。终端可以通过减少受过频率扫描的信道的候选来减少花费在频率扫描或初始同步上的时间。在下文中，图11至图12示出了本公开中用于识别CA的信道的基于波束的频率扫描。

图11示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中对CA进行频率扫描的示例。可以在频带上预定义用于CA的CC之间的偏移。终端120可以通过在信道搜索中使用CC之间的偏移来有效地识别用于CA的信道。与仅根据信道栅格单位顺序地识别信道的情况相比，通过根据频带上的CC之间的偏移单位来识别信道，终端120可以更容易地识别CA的信道的组合。终端120可以预先配置用于CA的信道的组合。在下文中，将通过示例的方式描述使用两个CC的CA，以便描述对CA的频率扫描。

参考图11，终端120可以执行波束成形。终端120可以形成多个波束中的每一个。例如，终端120可以形成第一波束1111、第二波束1112、第三波束1113、第四波束1114、第五波束1115、第六波束1116、第七波束1117、第八波束1118和第九波束1119。终端120的完整波束组可以包括第一波束1111至第九波束1119。根据实施例，终端120可以利用部分波束组执行频率扫描。部分波束组可以包括第二波束1112、第三波束1113和第八波束1118。

终端120可以执行CA。终端120可以通过第一CC 1120和第二CC 1130执行CA。终端120可以通过CA配置第一CC 1120和第二CC 1130来与BS 110通信。此时，对于CA，终端120可以首先对CA中包括的小区(例如，主小区(Pcell)和Scell)执行搜索。终端120可以执行频率扫描以便搜索第一CC 1120和第二CC 1130。即，终端120可以执行频率扫描以在接入网络之前预先构造用于CA的CC的组合。

终端120可以基于小区之间的偏移来确定用于CA的信道。在此，可以为CA预定义小区之间的偏移。例如，可能要求相邻小区之间的频率间隔是预定频率间隔的倍数(例如，15kHz、30kHz或60kHz)，以便能够通过一个FFT进行发送/接收。小区之间的频率间隔可以是各个小区的中心频率之间的间隔。可以基于与信道单位或预定频率间隔相对应的信道栅格(例如，100kHz或15kHz)来确定CA中的不同CC之间的频率间隔。例如，CA中不同CC之间的间隔可以是300kHz的倍数。300kHz可以是CA偏移。在另一个示例中，CC之间的频率间隔可以是固定值的倍数(例如100kHz)。该固定值可以是CA偏移。

终端120可以基于CA偏移来减少用于频率扫描的搜索信道的候选。在一些实施例中，终端120可以基于参考信道和CA偏移来确定搜索信道。终端120可以在存在小区的至少一个信道中配置参考信道。例如，位于参考信道上的小区可以是第一CC 1120。终端120可以将在对扫描波束的频率扫描中首先找到小区的信道配置为参考信道。终端120可以通过首先将CA偏移顺序地应用到频带上的参考信道来确定CA候选信道。终端120可以将CA候选信道顺序地确定为搜索信道。终端120可以确定搜索信道中是否存在小区。例如，位于被应用了CA偏移的信道上的小区可以是第二CC 1130。

终端120可以基于波束成形来执行CA。终端120可以在形成波束的波束实例期间接收在多个CC中的每一个上发送的信号或在多个CC上发送信号。多个CC可以从一个BS提供，以在终端120形成波束时允许终端120使用多个CC，或者可以由彼此相邻的BS提供以被波束覆盖。通过考虑终端120的波束方向性和能力，终端120可以通过频率扫描来识别与扫描波束有关的所有CC。终端120可以配置扫描波束(例如，第三波束1113)，并且基于CA偏移来识别CA候选信道。终端120可以通过将用于扫描波束的AGC等同地应用于每个CA候选信道，来容易地对用于扫描波束的每个CA候选信道执行小区搜索。终端120可以通过确定在每个CA候选信道中是否存在小区来获取CA信道列表。终端120可以从CA信道列表的信道中识别与扫描波束相关的所有CC。例如，终端120可以识别第一CC 1120和第二CC 1130。

终端120可以基于每个频率的CA信息和每个波束的增益信息来识别与波束相关的CC组合。终端120可以通过基于每个波束的增益信息对扫描波束执行AGC，来获取CA的BS所位于的方向。此外，终端120可以基于每个频率的CA信息来获取关于由对应的BS(或BS和相邻BS)提供的小区(CC)的信息。终端120可以获取每个频率的CA信息以及每个波束的增益信息，以便选择性地配置扫描波束和搜索信道，并根据所有波束和所有信道的组合在不执行频率扫描的情况下来确定是否存小区。终端120可以选择性地配置与扫描波束相关的搜索信道，以便在比对扫描波束和搜索信道的所有组合执行频率扫描的情况更短的时间内确立CA信道列表。

尽管图11示出了操作用于基于波束的频率扫描的部分波束组的示例，但是本公开不限于此。当不仅部分波束组而且完整波束组被操作时，终端120可以通过借助于CA偏移而减少找到的频率空间，来减少花费在频率扫描上的时间。此外，尽管图11示出了使用一个BS执行的CA，但是本公开不限于此。尽管在分开的位置处提供了CC以及在物理上相同的位置处提供了CC，终端120仍可以通过操作终端120的相同波束来识别CA信道。

图12是示出了根据本公开的实施例的在无线通信系统中由终端对CA进行频率扫描的操作的流程图。图12示出了操作终端120的方法。

参考图12，终端120可以在操作1201中建立参考信道。参考信道可以是在信道搜索CA之前被配置为参考的信道。参考信道可以是在其中存在小区的信道。终端120可以使参考信道与波束相关。终端120可以为每个扫描波束建立参考信道。

终端120可以以各种方式建立参考信道。在一些实施例中，终端120可以基于存在同一小区的信道数目来建立参考信道。当在预定数量的搜索信道中的每一个中检测到同一小区时，终端120可以将检测到的信道之一建立为参考信道。例如，当数目为1时，终端120可以将其中存在小区的搜索信道建立为参考信道。在另一示例中，当数目为3时，终端120可以确定在每个搜索信道中是否存在小区。终端120可以通过从每个搜索信道获取同步序列来获取对应小区的小区ID。当具有相同小区ID的搜索信道的数目达到3时，终端120可以将三个搜索信道之一建立为参考信道。

在一些实施例中，终端120可以基于信道阈值来建立参考信道。当在搜索信道上接收到的信号的信道质量超过阈值并且在搜索信道上存在小区时，终端120可以将搜索信道建立为参考信道。例如，当搜索信道的RSSI值超过信道阈值并且在相应的搜索信道上存在小区时，终端120可以将搜索信道建立为参考信道。

在一些实施例中，终端120可以基于候选信道的数量来建立参考信道。终端120可以建立与候选信道的数量相对应的搜索信道。终端120可以获取与扫描波束相关的每个搜索信道的频率扫描结果。终端120可以比较各个搜索信道的信道质量，并且将具有最高信道质量的搜索信道建立为参考信道。

在操作1203中，终端120可以建立CA候选信道。终端120可以通过建立的参考信道和CA偏移来配置用于CA的候选信道。终端120可以配置与扫描波束相关的CA的候选信道。终端120可以为CA搜索每个候选信道，而不是搜索与所有频带相对应的每个信道。终端120可以通过改变每个周期要被顺序搜索的CA候选信道来确定存在小区的CA候选信道。

在操作1205中，终端120可以确定是否存在小区。终端120可以确定在CA候选信道上是否存在小区。终端120可以基于用于扫描波束的AGC，接收在CA候选信道上发送的信号，并且测量接收到的信号。终端120可以根据测量，基于接收到的信号和信号的信道质量中的至少一个来确定在建立的CA候选信道上是否存在小区。已经参考图9描述了与是否存在CA候选信道的小区(即，确定是否存在小区)有关的各种实施例。当确定在CA候选信道上存在小区时，终端120可以执行操作1207。当确定在CA候选信道上没有小区时，终端120可以执行操作1209。

终端120不能在操作1207中更新CA信道列表。CA信道列表可以包括CA候选信道中的存在实际小区的信道。由于在当前建立的搜索信道上存在小区，因此终端120可以更新CA信道列表。

在操作1209中，终端120可以确定是否在所有CA候选信道中都存在小区。当对所有CA候选信道执行是否存在小区的确定时，终端120可以结束频率扫描过程。当在CA候选信道中具有未执行是否存在小区的确定的搜索信道时，终端120可以再次执行操作1203。

根据各种实施例，通过CA中基于波束的频率扫描，与扫描波束相关的CA配置时间可以比与另一波束相关的CA配置时间短。配置时间可以是从CA配置时间点开始使用CA来发送和接收数据的时间点。因为配置时间较短，所以实现根据本公开的基于波束的频率扫描是可以被确认的。

根据各种实施例，通过CA中基于波束的频率扫描，可以减少信道列表中的在信道中的针对每个波束的搜索信道的数量。终端可以基于CA偏移仅搜索CA候选信道，而不是搜索扫描波束的所有信道，使得可以减少与信道列表中的扫描波束相关的搜索信道的数量。由于信道列表中信道的减少，所以实现基于波束的频率扫描是可以被确认的。

在本公开中，尽管使用术语“大于或等于(或大于)”或“等于或小于(或小于)”来确定是否满足特定条件，但这仅是示例，并且不排除术语“大于(或大于或等于)”或“小于(或等于或小于)”。例如，条件“大于或等于”可以被替换为条件“大于”，条件“等于或小于”可以被替换为条件“小于”，条件“大于”可以被替换为条件“大于或等于”，条件“小于”可以被替换为条件“等于或小于”，条件“大于或小于等于”可以被替换为条件“大于等于或小于”，已经条件“大于等于或小于”可以被替换为条件“大于或小于等于”。

根据权利要求和/或本公开的说明书中所述的实施例的方法可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。

当通过软件实现所述方法时，可以提供用于存储一个或更多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。可以将存储在计算机可读存储介质中的一个或更多个程序配置为由电子设备内的一个或更多个处理器执行。至少一个程序可以包括使得电子设备执行根据由所附权利要求限定和/或本文公开的本公开的各种实施例的方法的指令。

程序(软件模块或软件)可以存储在包括随机存取存储器和闪存的非易失性存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、磁盘存储设备、光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他类型的光学存储设备或磁带中。替代地，上述的一些或全部的任何组合可以形成存储程序的存储器。此外，在电子设备中可以包括多个此种存储器。

此外，程序可以存储在可连接的存储设备中，该存储设备可通过通信网络访问，例如因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)和存储区域网(SAN)或它们的组合。此种存储设备可以经由外部端口访问电子设备。此外，通信网络上的分离的存储设备可以访问便携式电子设备。

在本公开的上述详细实施例中，根据呈现的详细实施例在本公开中包括的组件以单数或复数表示。然而，为了便于描述，选择单数形式或复数形式以适合于所呈现的情况，并且本公开的各种实施例不限于单个元件或其多个元件。此外，在说明书中表述的多个元件可以被配置成单个元件，或者在说明书中的单个元件可以被配置成多个元件。

尽管已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求及其等同形式限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (13)

1.一种在无线通信系统中操作终端的方法，所述方法包括：

通过第一波束组执行频率扫描；

基于所述频率扫描，识别至少一个小区；以及

通过第二波束组与识别出的至少一个小区通信。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述执行频率扫描包括：

基于通过对所述第一波束组中包括的每个扫描波束进行自动增益控制(AGC)而接收到的信号，判定在多个信道中的每个信道是否存在小区；

当所述多个信道中的至少一个信道中存在小区时，获取包括所述至少一个信道的信道列表，并且

其中，所述至少一个信道中的每一个与至少一个扫描波束相关。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，所述信道列表包括与第一扫描波束相关的至少一个第一信道和与第二波束相关的至少一个第二信道，并且

其中，至少一个第一信道的数量与至少一个第二信道的数量不同。

4.根据权利要求2所述的方法，

其中，获取所述信道列表包括：

在所述多个信道中建立搜索信道；

通过对所述第一波束组的所述扫描波束执行自动增益控制(AGC)，在所述搜索信道上接收第一信号；以及

基于所述第一信号的信道质量、所述第一信号的同步信号的峰值以及所述第一信号的系统信息的解码结果中的至少一个，判定在所述搜索信道上是否存在小区，并且

其中，当所述搜索信道上存在所述小区时，所述信道列表包括与所述扫描波束相关的所述搜索信道。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述执行频率扫描包括：

当所述多个信道的任一个信道中都不存在小区时，通过对所述第二波束组的每个波束执行自动增益控制(AGC)，来判定所述多个小区中的每个小区中是否存在小区；以及

当在所述多个信道中的所述至少一个第二信道中存在小区时，获取包括所述至少一个第二信道的所述信道列表。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，识别所述至少一个小区包括：

基于所述信道列表中包括的信道，确定多个小区；以及

根据所述多个小区的每个小区的信道质量，识别所述多个小区中的所述至少一个小区。

7.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第一波束组的波束的数量小于所述第二波束组的波束的数量。

8.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第一波束组的每个波束具有第一波束宽度，

其中，所述第二波束组的每个波束具有第二波束宽度，并且

其中，所述第一波束宽度比所述第二波束宽度宽。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

基于所述第二波束组，配置用于所述频率扫描的所述第一波束组，并且

其中，所配置的第一波束组的波束是所述第二波束组的波束的一部分。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述频率扫描包括：

通过对所述第一波束组的扫描波束执行自动增益控制(AGC)，确定多个信道中的存在小区的参考信道；

基于所述参考信道和载波间偏移，确定所述多个信道中的与所述扫描波束相关的载波聚合(CA)候选信道；以及

通过搜索所述CA候选信道，获取包括所述CA候选信道中的存在小区的信道的CA信道列表。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过第二波束组与识别出的至少一个小区通信包括：

与识别出的至少一个小区建立RRC连接；

执行波束训练过程以识别所述第二波束组的多个波束；

从所述第二波束组的所述多个波束中识别波束；以及

使用识别出的波束与识别出的至少一个小区通信。

12.一种无线通信系统中的终端的装置，所述装置包括：

至少一个收发器；以及

至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述至少一个收发器通信，其中，所述至少一个处理器被配置为：

通过第一波束组执行频率扫描；

基于所述频率扫描，识别至少一个小区；并且

通过第二波束组与识别出的至少一个小区通信。

13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个处理器还被配置为实现权利要求1-12之一。

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