CN113315549A - 一种无线传输方法及装置 - Google Patents

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CN113315549A CN202010122887.7A CN202010122887A CN113315549A CN 113315549 A CN113315549 A CN 113315549A CN 202010122887 A CN202010122887 A CN 202010122887A CN 113315549 A CN113315549 A CN 113315549A
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Abstract

本发明公开了一种无线传输方法及装置,设置方向性广播信道,基站通过所述方向性广播信道,向多个波束方向周期性发送方向性广播数据;终端接收多个波束的方向性广播数据,确定最佳波束,经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入,通过方向性多阵元天线实现波束对齐,提高了天线增益;并且在数据传输过程中以多个波束方向周期性发送跟踪序列信号,实现波束跟踪,通过频域重复和/或时域重复,保证在低信噪比下能够正常解调。

Description

一种无线传输方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种无线传输方法及装置。
背景技术
ITU确定了5G的三大应用场景,即eMBB(enhanced Mobile Broadband, 增强型移动宽带)、mMTC(massive Machine Type Communication,大规模机 器类型通信)和URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications, 超可靠和低时延通信)。
毫米波mmWAVE是指1—10毫米之间的电磁波,通常对应30GHz—300GHz间 的无线电频谱,目前毫米波主要应用于卫星通信、雷达和军事等领域,相较于 拥挤的Sub6G频谱(2G/3G/4G/WiFi都在这一段狭窄的范围内),毫米波的频谱 资源更加丰富,毫米波的频谱拥有连续可用的超大带宽,可以满足5G对超大容 量和极高速率的传输需求。
为进一步满足增强型移动宽带eMBB的高可靠性和超低时延的要求,本发 明提出了一种毫米波模式的无线传输方法及装置,能够在现有移动宽带业务场 景的基础上,进一步提升用户体验等性能。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种适用于毫米波模式的无线传输方法及装置, 通过方向性多阵元天线来实现波束对齐,提高天线增益,能够实现大带宽、高 容量通信,适用于面向高频段的eMBB场景,可用于人口密度大、网络容量需求 大的热点区域的领域工作,如室内热点、密集城区、宏覆盖、高速铁路接入与回 传以及卫星扩展到地面等场景。
第一方面,提供了一种无线网络中的终端入网方法,包括:
设置方向性广播信道(D-BCH)用于终端入网;
基站通过方向性多阵元天线,以多个波束方向,通过所述方向性广播信道 (D-BCH)周期性发送方向性广播数据;所述方向性广播数据包括:方向性系统 信号和方向性站点初始接入信号;
终端通过全向天线接收多个方向波束的方向性广播数据,获取方向性系统 信号得到系统基本配置参数,同时确定最佳波束,经最佳波束对应的方向性站 点初始接入信道(D-RACH)接入;
其中,所述经最佳波束对应的接入方向性站点初始信道(D-RACH)接入, 包括:
终端在最佳波束的前导集合中随机选择接入前导,发送随机接入请求;
基站发送随机接入响应,分配上行传输资源;
终端使用上行传输资源发送连接建立请求;
基站发送连接建立请求响应,入网连接完成。
进一步的,方向性系统信号包括:同步信号、方向性解调导频信号和方向 性系统调制信号;
方向性站点初始接入信号使用的前导序列为ZC序列。
所述同步信号,通过两个时域伪随机序列PN序列进行发送:
第一PN序列用于进行粗同步和频偏估计;
第二PN序列用于进行精同步。
所述第一PN序列长度为255,在时域重复10次发送;
第二PN序列长度为1023;
方向性解调导频信号采用长度为511的PN序列,时域上重复2次进行发送。
第二方面,提供了一种无线传输方法,包括:
终端通过方向性广播信道(D-BCH)连接入网:基站通过方向性多阵元天线, 以多个波束方向,通过所述D-BCH信道周期性发送方向性广播数据,所述方向 性广播数据包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;终端通过全向 天线接收多个波束的方向性广播数据,确定最佳波束,经最佳波束对应的方向 性站点初始接入信道D-RACH接入;
入网后基站与终端进行数据传输,生成跟踪序列信号,基站以多个波束方 向周期性发送跟踪序列信号,所述跟踪序列信号位于第一个解调导频信号的前 面,用于接收数据前的波束跟踪。
进一步的,所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长 度为511的PN序列、长度为64的后PN循环移位信号;
可选的,基站与终端进行数据传输时,信号可以通过频域重复,和\或时域 重复进行发送;
所述时域重复为重复发送基带OFDM符号M次;
所述频域重复为生成频率复制因子N,将信号在N组有效子载波上发送,每 组发送相同的调制符号。
第三方面,提供了一种基站,包括:
发送模块,与方向性多阵元天线连接,通过方向性多阵元天线以多个波束 方向,通过方向性广播信道周期性发送方向性广播数据;所述方向性广播数据 包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;
接收模块,用于接收终端发送的随机接入请求;
处理模块,用于根据接收模块接收的随机接入请求,为终端分配上行传输 资源;
所述发送模块,还用于向终端发送随机接入相应,所述随机接入相应中包 括为终端分配的上行传输资源;
所述接收模块,还用于接收终端发送的连接建立请求;
所述发送模块,还用于向终端发送连接建立请求响应,入网连接完成;
所述发送模块,还用于入网完成后以多个波束方向周期性发送跟踪序列信 号,所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长度为511的 PN序列、长度为64的后PN循环移位信号。
一种终端,包括:
接收模块,与全向天线连接,通过全向天线接收基站发送多个方向波束的 方向性广播数据,经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入;
处理模块,用于根据接收模块接收的方向性广播数据获取方向性系统信号, 得到系统基本配置参数,确定最佳波束;
发送模块,用于向基站发送随机接入请求;
接收模块,用于接收基站发送的随机接入响应;
所述发送模块,还用于使用上行传输资源发送连接建立请求;
所述接收模块,还用于接收基站发送的接建立请求响应;
所述接收模块,还用于入网完成后接收基站发送的跟踪序列信号。
本发明所取得的有益效果:
1.本发明中提出了方向性广播信道D-BCH(包括多方向的D-SICH和 D-RACH),通过方向性的多阵元天线可以实现波束对齐,提高了天线定向增益 和对抗高频段衰减的效果。
2.D-SICH/D-RACH由较长的时域PN序列或ZC序列组成,保证了入网和同步 的高相关性以及信道估计的可靠性;
3.增加了跟踪信号TRN信号,用来进行信道和波束的跟踪,从而保证随时 能够调整到正确的波束方向,保证了正确的收发性能;
4.入网后数据传输过程中,增加频域重复和时域重复机制,获得了频域分 集和时域分集的效果,从而保证在低信噪比下能够正常的解调,提高无线通信 系统性能。
为了上述以及相关的目的,一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权 利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面,并 且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它 的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显,所公开 的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
附图说明
图1是现有技术中进行数据传输的物理帧帧结构图;
图2本发明提供的无线网络中的终端入网方法流程图;
图3本发明提供的周期为10ms的D-BCH帧结构图;
图4是本发明提供的方向性系统信号D-SICH结构图;
图5是本发明提供的基站通过M个不同方向波束发送D-BCH数据实现框图;
图6是本发明提供的一种无线传输方法流程图;
图7是本发明提供的一种毫米波模式下的无线通信装置组成框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案,以使本领域的技术人 员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以 及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的组件和 功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被 包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利 要求书的整个范围,以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中,本发 明的这些实施方案可以被单独地或总体地用术语“发明”来表示,这仅仅是为 了方便,并且如果事实上公开了超过一个的发明,不是要自动地限制该应用的 范围为任何单个发明或发明构思。
毫米波(Millimeter Wave,mmWave)通常指波长在10毫米到1毫米之间 的无线电波,毫米波属于甚高频段,它以直射波的方式在空间进行传播,波束 很窄,具有良好的方向性,毫米波通信是一种典型的具有高质量、恒定参数的 无线传输信道的通信技术。
大带宽高容量要求使用高频段,但高频段毫米波的衰减较大,因此需要方 向性的多阵元天线来实现波束对齐,以便提高天线增益。
本发明提供了一种适用于毫米波模式的无线传输方法,图1为现有技术中 的物理帧帧结构图,物理帧具备在线可配置属性,帧长度在允许范围可进行动 态调整,系统帧结构采用自包含帧格式,其中信息信道广播本帧结构,具备动 态调整能力,控制信道可根据实际业务情况,动态自适应的实现本帧内上下行 业务信道及短信令信道资源的分配,资源分配粒度为单个OFDM符号;
本发明在现有物理帧中增加了方向性广播信道,用于无线网络中实现终端 入网;本发明中的毫米波模式支持50MHz、100MHz、200MHz和400MHz带宽。
实施例一
本实施例提供了一种无线网络中的终端入网方法,终端通过方向性广播信 道连接入网,如图2所示,包括:
S1.设置方向性广播信道D-BCH(Directional Broadcast Channel)用于终 端入网;所述方向性广播信道D-BCH由方向性系统信号信道D-SICH(Directional SystemInformation Channel)和方向性站点初始接入信道D-RACH(Directional Random AccessChannel)组成;
基站通过方向性多阵元天线,以多个波束方向,通过所述D-BCH信道周期 性发送方向性广播数据;所述方向性广播数据包括:方向性系统信号和方向性 站点初始接入信号;
本发明中方向性多阵元天线为256根天线阵列,模拟射频采用256根天线 阵列,通过配置天线不同的模拟相位偏移值,实现模拟信号以不同波束方向进 行发送;
基站最大可以通过64个波束方向周期性发送D-BCH数据,每个波束对应一 组射频相位配置;
本发明在现有技术的物理帧前增加D-BCH信道用于终端入网时使用;
可选的,D-BCH的发送周期可以是10ms,20ms或30ms,即D-BCH每隔10ms, 20ms或30ms发送,具体周期值根据实际需要设定;终端通过能正确接收的 D-SICH数据来确定D-BCH实际周期值。
示范性的,D-BCH周期10ms,每个D-BCH占用0.5ms或者1ms,具体配置通 过解析D-SICH得到;
图3示出了本发明提供的增加D-BCH信道的周期为10msD-BCH帧结构图;
以每个D-BCH占用1ms为例,D-BCH的周期是10ms,1个D-BCH帧后面跟着 2个图1中现有技术的物理帧,每个物理帧的长度是5ms,重复进行发送;
方向性系统信息信道D-SICH,完成传输系统信息、时频同步以及发送天线 波束选择;
进一步的,所述方向性系统信号包括:同步信号、方向性解调导频信号和 方向性系统调制信号;
所述同步信号,通过两个时域伪随机序列PN(Pseudo-Noise Sequence)序 列进行发送:第一PN序列长度为255,在时域重复10次发送,用于进行粗同步 和频偏估计;
第二PN序列长度为1023,用于进行精同步。
进一步的,方向性解调导频信号采用长度为511的PN序列,同时时域上重 复2次进行发送;方向性解调导频信号前后添加了长度为64的PN循环移位信 号,以消除信道多径时延对系统性能的影响,能够保证信道估计的可靠性。
图4所示为向性系统信号D-SICH结构图;D-SICH由[PN255(重复10次) PN1023 PN-CP1 PN511 PN511 PN-CP2 D-SIG]构成。
方向性系统调制信号即方向性系统信号D-SICH位域见表1;
Figure BDA0002393521470000071
Figure BDA0002393521470000081
表1
方向性站点初始接入信道D-RACH基于完全的竞争模式,包括对应的接入信 道资源和前导码资源;其中当前波束可用的随机接入信道资源和前导码集合在 D-SICH中广播。
S2.终端通过全向天线接收多个方向波束的D-BCH数据,获取方向性系统信 号得到系统基本配置参数,确定最佳波束,经最佳波束对应的方向性站点初始 接入信道D-RACH信道接入。
具体的,图5示出了基站通过M个不同方向波束发送D-BCH数据,M最大值为 64,包括M个D-SICH,每个D-SICH都会以一个不同的波束发向进行发送,且每个 D-SICH数字端包含相同的的内容;每个方向的D-SICH都会分配与其对应的 D-RACH时间用于移动端发送入网信息,如图5所示,M个D-SICH对应M个D-RACH, D-RACH用于实现终端从对应波束方向入网。
终端通过全向天线接收M个方向波束的D-BCH数据,遍历搜索M个SICH,扫描 M个方向波束获取D-SICH信息,对能够正确解析D-SICH信息的波束进行性能对 比,确定最佳波束;在最佳波束对应的时刻发送D-RACH,从而达到通知CAP最佳 发送波束的目的,实现发送端的天线波束跟踪,基站配置最佳波束对应D-SICH的 接收天线波束,实现方向对齐;
其中,最佳波束为能够正确解析D-SICH信息,且等效信噪比最高的方向波 束。
进一步的,所述经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道D-RACH接入, 具体包括以下步骤:
S21.终端在最佳波束的前导集合中随机选择接入前导,发送随机接入请求;
在最佳波束可选的前导集合中随机选择接入前导发起初始接入,其中, D-RACH使用的前导序列是长度为1023的ZC(Zadoff-Chu Sequence)序列, 序列的生成公式为:
Figure BDA0002393521470000091
其中n=0,1,...N-1,N=1023,μ为序列根索引;ZC序列能够保证入网流程中, 在低信噪比下能够进行很好的相关检测。
S22.CAP发送随机接入响应,并分配上行传输资源;
CAP发送的随机接入响应(UL-CCH),携带了初始TA和为STA分配的上行传 输资源;
S23.STA使用上行传输资源发送连接建立请求;
STA使用分配的上行资源传输第一条上行消息(即连接建立请求),同时开 窗等待连接建立响应消息;
进一步的,如果初始接入失败,STA可以随机回退并多次尝试重新发起接入。
S24.CAP发送连接建立请求响应,入网连接完成。
实施例二
本实施例提供了一种无线传输方法,如图6所示,包括:
S3.设置方向性广播信道,终端通过方向性广播信道D-BCH连接入网;具体 入网步骤包括:
S31.基站通过方向性多阵元天线,以多个波束方向,通过所述方向性广播信 道周期性发送方向性广播数据;所述方向性广播信道D-BCH由方向性系统信号 信道D-SICH和方向性站点初始接入信道D-RACH组成;
所述方向性广播数据包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;
所述方向性系统信号包括:同步信号、方向性解调导频信号和方向性系统 调制信号;
方向性站点初始接入信道D-RACH基于完全的竞争模式,包括对应的接入信 道资源和前导码资源;其中当前波束可用的随机接入信道资源和前导码集合在 D-SICH中广播;
可选的,D-BCH的发送周期可以是10ms,20ms或30ms,即D-BCH每隔10ms, 20ms或30ms发送,具体周期值根据实际需要设定;终端通过能正确接收D-SICH 数据来确定D-BCH实际周期值。
S32.终端通过全向天线接收多个方向波束的D-BCH数据,获取方向性系统 信号得到系统基本配置参数,确定最佳波束,经最佳波束对应的D-RACH信道接 入。
多个方向波束发送相同的方向性系统信号,每个方向波束对应一个方向性 站点初始接入信息;终端通过全向天线接收多个方向波束的D-BCH数据,遍历 搜索D-SICH,扫描多个不同方向波束获取D-SICH信息,对能够正确解析D-SICH 信息的波束进行性能对比,确定最佳波束;在最佳波束对应的时刻,终端通过 方向性站点初始接入信道发送信号通知基站,基站配置最佳波束对应的方向性 系统信号的接收天线波束,实现方向对齐,在最佳波束对应的时刻发送D-RACH 进行接入。
S4.基站与终端进行数据传输,生成跟踪序列信号TRN(Training Sequence), 基站以多个波束方向周期性发送跟踪序列信号;
所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长度为511的 PN序列、长度为64的后PN循环移位信号;
具体的,跟踪序列信号TRN采用长度为511的PN序列进行发射,循环前缀 的长度为127,跟踪序列信号前后两端都需要添加循环前缀,因此跟踪序列信号 为[PN_CP1 PN511PN_CP2];
根据不同的带宽,生成相应的解调导频信号,所述跟踪序列信号位于第一 个解调导频信号的前面,用于接收数据前的波束跟踪,保证随时能够调整到正确 的波束方向;
基站以多个波束方向周期性发送跟踪序列信号;控制信道指令中指示了基 站以多个波束方向发送跟踪序列信号的方向数目,以及每个方向发送跟踪序列 信号的重复次数。
可选的,基站与终端进行数据传输时,将信号在不同载波上重复发送,通 过频域重复,和/或时域重复来提高数据传输的可靠性;所述时域重复为重复发 送基带OFDM符号M次;
频域重复次数为N,将信号在N组有效子载波上发送,每组发送相同的调制 符号;将基本前导序列的频率序列复制到多个子带,每组发送的相同符号数为 P=Nsd/N,其中Nsd为调制符号数;
示范性的调制符号Nsd为S0S1...ST,则第一组为S0S1...SP-1,第二组为 SPSP+1...S2P-1,依此类推,总共生成N组。
具体的,将信号在N组有效子载波上发送,每个发射天线TX包括N组有效 子载波,N组有效子载波以不同的波束方向传输;每组有效子载波包括M个跟踪 序列信号TRN;M个跟踪序列信号TRN为同一个传输方向;
进一步的,通过控制信息字段定义频域重复次数N和时域重复次数;其中, M和N的取值为根据信噪比SNR(signal-to-noise ratio)估计值和发送数据 的调制方式以及数据流数,综合考虑来确定。
需要说明的是,相位跟踪导频在频域中不重复,频域重复可以独立于时域 重复使用,也可以与时域重复一起使用;在SNR足够高,信道条件允许的情况 下,也可以完全不进行时域和频域的重复,从而提高频谱效率。
实施例三
本实施例提供了一种无线通信装置30,适用于毫米波模式,如图7所示,包 括:基站31,终端32,方向性多阵元天线33,全向天线34:
所述基站31,包括:
发送模块311,与方向性多阵元天线33连接,通过方向性多阵元天线33,以 多个波束方向周期性发送D-BCH数据;所述D-BCH数据包括:方向性系统信号和 方向性站点初始接入信号;
所述方向性多阵元天线33为256根天线阵列,基站31最大可以通过64个波束 方向周期性发送D-BCH数据,每个波束对应一组射频相位配置;
方向性广播信道(D-BCH)由方向性系统信号信道(D-SICH)和方向性站点 初始接入信道(D-RACH)组成;
可选的,D-BCH的发送周期可以是10ms,20ms或30ms,即D-BCH每隔10ms, 20ms或30ms发送,具体周期值根据实际需要设定;终端通过能正确接收D-SICH 数据来确定D-BCH实际周期值。
进一步的,所述方向性系统信号D-SICH包括:同步信号、方向性解调导频 信号和方向性系统调制信号;
所述同步信号,通过两个时域伪随机序列PN序列进行发送:
第一PN序列长度为255,在时域重复10次发送,用于进行粗同步和粗频偏估 计;
第二PN序列长度为1023,用于进行精同步。
进一步的,方向性解调导频信号采用长度为511的PN序列,同时时域上重复 2次进行发送;方向性解调导频信号的循环前缀长度为127,前后两端添加循环 前缀CP,以消除多径时延对系统性能的影响。
方向性站点初始接入信道D-RACH基于完全的竞争模式,包括对应的接入信 道资源和前导码资源;其中当前波束可用的随机接入信道资源和前导码集合在 D-SICH中广播。
接收模块312,用于接收终端32发送的发送随机接入请求;
处理模块313,用于根据接收模块312接收的随机接入请求,为终端32分配 上行传输资源;
所述发送模块311,还用于向终端32发送随机接入响应,所述随机接入响应 中包括为终端分配的上行传输资源;
所述接收模块312,还用于接收终端32发送的连接建立请求;
所述发送模块311,还用于向终端32发送连接建立请求响应,入网连接完成;
所述发送模块311,还用于入网完成后以多个波束方向周期性发送跟踪序列 信号,所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长度为511的PN 序列、长度为64的后PN循环移位信号。
一种终端32,包括:
接收模块321,与全向天线34连接,通过全向天线34接收基站31发送的多个 方向波束的D-BCH数据,获取方向性系统信号得到系统基本配置参数,确定最佳 波束,经最佳波束对应的D-RACH信道接入。
处理模块322,用于根据D-BCH数据,解析D-SICH信息,确定最佳波束;
接收模块321通过全向天线34接收M个方向波束的D-BCH数据,遍历搜索M个 SICH,扫描M个方向波束获取D-SICH信息,对能够正确解析D-SICH信息的波束进 行性能对比,处理模块322确定最佳波束;
其中,最佳波束为能够正确解析D-SICH信息,且等效信噪比最高的方向波 束。
发送模块323,用于向基站31发送随机接入请求;
接收模块321,用于接收基站发送的随机接入响应;
所述发送模块323,还用于使用上行传输资源发送连接建立请求;
所述接收模块321,还用于接收基站发送的接建立请求响应。
所述接收模块,还用于入网完成后接收基站发送的跟踪序列信号。
本领域技术人员可以明白,这里结合所公开的实施例描述的各种示例性的 方法步骤和装置单元均可以电子硬件、软件或二者的结合来实现。为了清楚地 示出硬件和软件之间的可交换性,以上对各种示例性的步骤和单元均以其功能 性的形式进行总体上的描述。这种功能性是以硬件实现还是以软件实现依赖于 特定的应用和整个系统所实现的设计约束。本领域技术人员能够针对每个特定 的应用,以多种方式来实现所描述的功能性,但是这种实现的结果不应解释为 背离本发明的范围。
结合上述公开的实施例所描述的方法的步骤可直接体现为硬件、由处理器 执行的软件模块或者这二者的组合。软件模块可能存在于RAM存储器、闪存、ROM 存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者 本领域熟知的任何其他形式的存储媒质中。一种典型存储媒质与处理器耦合, 从而使得处理器能够从该存储媒质中读信息,且可向该存储媒质写信息。在替 换实例中,存储媒质是处理器的组成部分。处理器和存储媒质可能存在于一个 ASIC中。该ASIC可能存在于一个用户站中。在一个替换实例中,处理器和存储 媒质可以作为用户站中的分立组件存在。
根据所述公开的实施例,可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发 明。对于本领域技术人员来说,这些实施例的各种修改是显而易见的,并且这 里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实 施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明, 凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包 含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种无线网络中的终端入网方法,其特征在于,包括:
设置方向性广播信道用于终端入网;
基站通过方向性多阵元天线,以多个波束方向,通过所述方向性广播信道周期性发送方向性广播数据;所述方向性广播数据包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;
终端通过全向天线接收多个方向波束的方向性广播数据,获取方向性系统信号得到系统基本配置参数,同时确定最佳波束,经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入。
2.如权利要求1所述的终端入网方法,其特征在于,
多个方向波束发送相同的方向性系统信号,每个方向波束对应一个方向性站点初始接入信息;
在最佳波束对应的时刻,终端通过方向性站点初始接入信道发送信号通知基站;
基站配置最佳波束对应的方向性系统信号的接收天线波束,实现方向对齐。
3.如权利要求1所述的终端入网方法,其特征在于,所述经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入,包括:
终端在最佳波束的前导集合中随机选择接入前导,发送随机接入请求;
基站发送随机接入响应,并分配上行传输资源;
终端使用上行传输资源发送连接建立请求;
基站发送连接建立请求响应,入网连接完成。
4.如权利要求1所述的终端入网方法,其特征在于,
所述方向性系统信号包括:同步信号、方向性解调导频信号和方向性系统调制信号,其中同步信号和方向性解调导频信号采用PN序列,方向性系统调制信号采用PN扩频调制信号;
方向性站点初始接入信号使用的前导序列为ZC序列。
5.如权利要求4所述的终端入网方法,其特征在于,
所述同步信号,通过两个时域伪随机序列进行发送,包括:第一PN序列和第二PN序列;
第一PN序列长度为255,在时域重复10次发送,用于进行粗同步和频偏估计;
第二PN序列长度为1023,用于进行精同步。
6.如权利要求4所述的终端入网方法,其特征在于,
方向性解调导频信号包括第三PN序列,长度为511,时域上重复2次进行发送;
方向性解调导频信号前后包括长度为64的PN循环移位信号,所述PN循环移位信号用于去除信道多径时延对信道估计的影响。
7.一种无线传输方法,其特征在于,包括:
设置方向性广播信道,终端通过所述方向性广播信道连接入网:基站通过方向性多阵元天线,以多个波束方向,通过所述方向性广播信道周期性发送方向性广播数据,所述方向性广播数据包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;终端通过全向天线接收多个方向波束的方向性广播数据,确定最佳波束,经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入;
入网后基站与终端进行数据传输,生成跟踪序列信号,基站以多个波束方向周期性发送跟踪序列信号,所述跟踪序列信号位于第一个解调导频信号的前面,用于接收数据前的波束跟踪。
8.如权利要求7所述的无线传输方法,其特征在于,
所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长度为511的PN序列、长度为64的后PN循环移位信号。
9.如权利要求7所述的无线传输方法,其特征在于,
控制信道指令中指示了基站以多个波束方向发送跟踪序列信号的方向数目,以及每个方向发送跟踪序列信号的重复次数。
10.如权利要求7所述的无线传输方法,其特征在于,
基站与终端进行数据传输时,信号通过频域重复,和/或时域重复进行发送;
所述时域重复为重复发送基带OFDM符号M次;
所述频域重复为生成频率复制因子N,将信号在N组有效子载波上发送,每组发送相同的调制符号。
11.如权利要求7所述的无线传输方法,其特征在于,所述经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入,包括:
终端在最佳波束的前导集合中随机选择接入前导,发送随机接入请求;
基站发送随机接入响应,并分配上行传输资源;
终端使用上行传输资源发送连接建立请求;
基站发送连接建立请求响应,入网连接完成。
12.如权利要求7所述的无线传输方法,其特征在于,
所述方向性系统信号包括:同步信号、方向性解调导频信号和方向性系统调制信号,其中同步信号和方向性解调导频信号采用PN序列,方向性系统调制信号采用PN扩频调制信号;
方向性站点初始接入信号使用的前导序列为ZC序列。
13.如权利要求12所述的无线传输方法,其特征在于,
所述同步信号,通过两个时域伪随机序列PN序列进行发送:包括:第一PN序列和第二PN序列;
第一PN序列长度为255,在时域重复10次发送,用于进行粗同步和频偏估计;
第二PN序列长度为1023,用于进行精同步;
方向性解调导频信号包括第三PN序列,长度为511,时域上重复2次进行发送,方向性解调导频信号前后包括长度为64的PN循环移位信号,用于去除信道多径时延对信道估计的影响。
14.一种基站,其特征在于,包括:
发送模块,与方向性多阵元天线连接,通过方向性多阵元天线以多个波束方向,通过方向性广播信道周期性发送方向性广播数据;所述方向性广播数据包括:方向性系统信号和方向性站点初始接入信号;
接收模块,用于接收终端发送的随机接入请求;
处理模块,用于根据接收模块接收的随机接入请求,为终端分配上行传输资源;
所述发送模块,还用于向终端发送随机接入响应,所述随机接入响应中包括为终端分配的上行传输资源;
所述接收模块,还用于接收终端发送的连接建立请求;
所述发送模块,还用于向终端发送连接建立请求响应,入网连接完成;
所述发送模块,还用于入网完成后以多个波束方向周期性发送跟踪序列信号,所述跟踪序列信号包括:长度为64的前PN循环移位信号、长度为511的PN序列、长度为64的后PN循环移位信号。
15.一种终端,其特征在于,包括:
接收模块,与全向天线连接,通过全向天线接收基站发送多个方向波束的方向性广播数据,经最佳波束对应的方向性站点初始接入信道接入;
处理模块,用于根据接收模块接收的方向性广播数据获取方向性系统信号,得到系统基本配置参数,确定最佳波束;
发送模块,用于向基站发送随机接入请求;
接收模块,用于接收基站发送的随机接入响应;
所述发送模块,还用于使用上行传输资源发送连接建立请求;
所述接收模块,还用于接收基站发送的连接建立请求响应;
所述接收模块,还用于入网完成后接收基站发送的跟踪序列信号。
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