CN113455061A

CN113455061A - 无线通信系统中发送和接收同步信号的方法及装置

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Publication number: CN113455061A
Application number: CN202080014596.4A
Authority: CN
Inventors: 池衡柱; 卢勋东; 杨熙喆; 金润善; 金泰亨; 李周镐
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2021-09-28
Also published as: EP3906735A4; EP3906735A1; WO2020171557A1; KR20200101045A; US20200267674A1

Abstract

提供了一种在无线通信系统中用户设备发送和接收同步信号的方法。该方法包括：从基站接收同步信号块(SSB)；基于为SSB配置的至少一个波形，从SSB恢复多个同步信号；以及基于恢复的多个同步信号，获得系统信息。

Description

无线通信系统中发送和接收同步信号的方法及装置

技术领域

本公开涉及基站(BS)与用户设备(UE)之间的通信方法和装置，更具体地，涉及在毫米波无线通信系统中由BS通过利用单载波在下行链路中发送同步信号和信道的方法和装置。

背景技术

为了满足由于第4代(4G)通信系统的商业化而导致的关于无线数据流量的飙升需求，已经努力开发改进的第5代(5G)通信系统或pre-5G通信系统。因此，5G通信系统或pre-5G通信系统也被称为超4G网络通信系统或后长期演进(LTE)系统。对于更高的数据传输速率，正在考虑在超高频段(例如，毫米波(mmWave))(例如，60GHz)上实现5G通信系统。在5G通信系统中，波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术已被讨论作为在超高频段中减轻传播路径损耗和增加传播距离的方式。为了改进系统网络，在5G通信系统中，已经开发了各种技术，例如演进或高级小型小区、云无线接入网(云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)、以及干扰消除。此外，对于5G系统，已经开发了其他技术，例如作为高级编码调制(ACM)方案的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入方案的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)。

互联网现在正在演变成物联网(IoT)，其中分布式实体(例如，对象)交换和处理信息。已经出现了万物互联(IoE)，它是IoT技术和通过与云服务器连接的大数据处理技术的结合。为了实现IoT，诸如感测技术、有线/无线通信和网络基础设施、服务接口技术以及安全技术的技术元素是必需的，在这方面，传感器网络、机器对机器(M2M)、机器类型通信(MTC)等技术最近被研究用于事物之间的连接。这样的IoT环境可以提供智能互联网技术(IT)服务，其通过收集和分析在连接的事物之间生成的数据来为人类生活创造新的价值。通过现有信息技术与各种行业应用的融合和结合，IoT可以应用于智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和先进医疗服务等各个领域。

因此，已经进行了各种尝试以将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、M2M、MTC等的5G通信已经通过波束成形、MIMO、阵列天线等方案实现。云RAN作为大数据处理技术的应用，也可能是5G技术与IoT技术融合的示例。

通常，移动通信系统已经被开发为向用户提供通信服务的同时确保用户的移动性。由于技术的快速进步，移动通信系统不仅能够提供语音通信服务，还能够提供高速数据通信服务。最近，正在第三代合作伙伴计划(3GPP)中进行作为下一代移动通信系统之一的新无线(NR)系统的标准化。NR系统的开发是为了满足各种网络需求并实现广泛的性能目标，特别是实现毫米波频段通信的技术。NR系统可以理解为包括5G NR系统、4G LTE系统和LTE-高级(LTE-A)系统，这些系统支持微波以及6GHz以上毫米波频段的通信。

在超过6GHz的mmWave频带中，需要使用高功率的信号传输来补偿BS与UE之间的高路径损耗以及低效率放大器导致的功率损耗和信号衰减。在这种情况下，难以使用多载波传输技术。

发明内容

技术问题

技术方案

附图说明

从以下结合附图的描述中，本公开的特定实施例的前述及其它方面、特征以及优点将更加显而易见，在附图中：

图1A是根据实施例的作为NR系统资源区域的时频域的结构的图示；

图1B是根据实施例的NR系统中的时隙结构的图示；

图1C是根据实施例的其中在BS与UE之间发送和接收数据的通信系统的框图；

图2是发送下行同步信号(SS)和物理广播信道(PBCH)的方法的图示；

图3是根据实施例的以mmWave发送SSB的方法的图示；

图4A是根据实施例的用于减少符号干扰的资源分配方法的图示；

图4B是根据实施例的配置单载波频带以减少符号干扰的方法的图示；

图4C是根据实施例的配置单载波频带以减少符号干扰的方法的图示；

图5A是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示；

图5B是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示；

图5C是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示；

图6A是根据实施例的确定用于SS和PBCH传输的带宽和中心频率的方法的图示；

图6B是根据实施例的确定用于SS和PBCH传输的带宽和中心频率的方法的图示；

图7A是根据实施例的对PBCH的参考信号(RS)进行复用的方法的图示；

图7B是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示；

图7C是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示；

图7D是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示；

图8是根据实施例的配置SS和PBCH传输符号的方法的图示；

图9是根据实施例的使用第一波形和第二波形发送SS和PBCH的方法的图示；

图10A是根据实施例的BS的操作的流程图；

图10B是根据实施例的BS的操作的流程图；

图10C是根据实施例的BS的操作的流程图；

图10D是根据实施例的BS的操作的流程图；

图11A是根据实施例的UE的操作的流程图；

图11B是根据实施例的UE的操作的流程图；

图11C是根据实施例的UE的操作的流程图；

图11D是根据实施例的UE的操作的流程图；

图12是根据实施例的BS的框图；以及

图13是根据实施例的UE的框图。

具体实施方式

本公开的一个方面提供了一种用于在mmWave频带中通过利用单载波来有效地发送和接收同步信号和信道的方法和装置。

根据本公开的一方面，提供了一种在无线通信系统中用户设备发送和接收同步信号的方法。该方法包括：从基站接收同步信号块(SSB)；基于为SSB配置的至少一个波形，从SSB恢复多个同步信号；以及基于恢复的多个同步信号，获得系统信息。

根据本公开的另一方面，提供了一种在无线通信系统中基站发送和接收同步信号的方法。该方法包括：确定为SSB配置的至少一个波形；以及基于所确定的至少一个波形发送SSB，其中，系统信息是由用户设备基于从SSB恢复的多个同步信号获得的。

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发送和接收同步信号的用户设备。该用户设备包括收发器和至少一个处理器，该至少一个处理器与收发器耦接并且被配置为：控制收发器从BS接收SSB；基于为SSB配置的至少一个波形从SSB恢复多个同步信号；以及基于恢复的多个同步信号获得系统信息。

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发送和接收同步信号的基站。该基站包括收发器和至少一个处理器，该至少一个处理器与收发器耦接并且被配置为：确定为SSB配置的至少一个波形；以及控制收发器基于所确定的至少一个波形发送SSB，其中，系统信息是由用户设备基于从SSB恢复的多个同步信号获得的。

具体实施方式

在整个本公开中，表述“a、b或c中的至少一个”表示仅a，仅b，仅c，a和b两者，a和c两者，b和c两者，a、b和c的全部，或它们变体。

终端可以包括UE、移动台(MS)、蜂窝电话、智能电话、计算机、或能够执行通信功能的多媒体系统。

在本公开中，控制器可以被称为处理器。

在本公开中，层(例如，层设备)可以被称为实体。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施例。

在所描述的本公开实施例中，与本公开没有直接关系的在本公开的技术领域中众所周知的技术事项被省略。如此，通过省略任何不必要的描述，更清楚地描述了本公开的主题而不使其被混淆。

出于同样的原因，附图中的一些元件将被放大、省略或简化。每个元件的大小并不能完全反映元件的实际大小。在每个附图中，以相同的附图标记标识了相同或相应的元件。

参考以下结合附图描述的本公开的实施例，本公开的技术精神的优点和特征以及实现它们的方法将显而易见。然而，本公开并不旨在限于本公开所公开的实施例，而是可以以各种方式实现，并且提供本公开的实施例以完成本公开并且允许本领域普通技术人员理解本公开的范围。本公开由所附权利要求及其等效物限定。在整个公开中，相同的附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，流程图和/或框图的每个块，以及流程图和/或框图中的块的组合，可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令也可以存储在通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器中，以便由计算机或可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于执行流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中，其可以指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能的指令的装置的制品。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以使得将在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤，从而产生计算机实现过程，使得执行计算机或其他可编程装置的指令可以提供用于实现流程图和/或框图的一个或多个块中指定的功能的步骤。

此外，每个块表示模块、段或代码的一部分，其包括用于实现一个或多个指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。在其他实施方式中，块中标注的一个或多个功能可以不按指示的顺序发生。例如，连续示出的两个块实际上可以基本上同时被执行，或者这两个块有时可以以相反的顺序被执行，这取决于所涉及的功能。

本文中所使用的术语“单元”是指软件或硬件元件，例如现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等，并且“-单元”起特定的作用。然而，“-单元”的含义并不意图仅限于软件或硬件。“单元”可以有利地配置为驻留在可寻址存储介质上并且配置为重现一个或更多个处理器。因此，举例而言，单元可以包括组件(例如，软件组件、面对对象软件组件、类组件以及任务组件)、过程、功能、属性、进程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、阵列和变量。在组件和“-单元”中提供的功能性可以组合成更少的组件和“单元”，或者进一步分离成另外的组件和“单元”。此外，组件和“-单元”可以被实现为操作设备或安全多媒体卡中的一个或更多个中央处理单元(CPU)。在本公开的实施例中，“单元”可以包括一个或更多个处理器。

本公开的实施例旨在用于从NR系统的BS向UE发送下行链路信号的通信系统。NR的下行链路信号可以包括其中传输数据信息的数据信道、其中传输控制信息的控制信道、以及用于信道测量和信道反馈的RS。

更具体地，NR BS可以通过物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)向UE发送数据和控制信息。NR BS可以具有多个RS，该多个RS可以包括信道状态信息(CSI)-RS、调制RS、或解调RS(DMRS)中的一个或更多个。NR BS可以向被调度进行数据传输的区域发送UE专用的DMRS，并在时频资源中发送CSI-RS以获得用于数据传输的信道信息。以下，数据信道的发送/接收可以理解为数据信道上的数据发送/接收，控制信道的发送/接收可以理解为控制信道上的控制信息发送/接收。

无线通信系统中BS与UE之间的通信受到传播环境的密切影响。特别是在60GHz频段，由于空气中的湿气或氧气引起的信号衰减较大并且短波长引起的散射效应较小，因此信号难以传递。因此，只有当BS以较高功率发射信号时，BS才能确保覆盖范围，而当BS以较高发射功率发射信号时，多载波传输技术(在4G系统中表现出克服多路径延迟效应的优异性能)可能由于因峰值平均功率比(PAPR)高而难以使用。然而，当为了使用更高的传输功率而执行单载波传输时，难以实现用户复用并且多径信号的信道估计和信道估计性能可能劣化。此外，为了克服mmWave中的高路径损耗，可以使用模拟波束(或波束)(例如具有方向性的信号)，其中由于mmWave的波长非常短，因此可以减小模拟波束的带宽。当模拟波束的带宽减少时，可能更难以支持多用户。由于上述原因，很难在与微波频带相同的技术水平上保证mmWave频带的系统性能。

因此，本公开公开了一种用于在mmWave波频段中通过使用单载波有效地接收从BS发送的同步信号的方法和装置。具体地，根据实施例的方法和装置涉及基站在mmWave频带中管理的场景。

已经开发出了NR系统来满足各种网络需求，NR系统中可支持的服务类型可以分为增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)、超可靠和低延迟通信(URLLC)等。eMBB是针对大容量数据的高速传输的业务，mMTC是针对UE功率最小化和多UE接入的业务，URLLC是针对高可靠性和低时延的业务。根据应用于UE的服务类型，可以应用不同的要求。

图1A是根据实施例的作为NR系统资源区域的时频域的结构的图示。

参考图1A，水平轴表示时域，竖直轴表示频域。在时频域中，资源的基本单位是资源元素(RE)101，并且可以定义为沿时间轴的一个正交频分复用(OFDM)符号102和沿频率轴的一个子载波103。在频域中，

(例如，12)个连续的RE可以构成一个资源块(RB)(或物理资源块(PRB))104。

图1B是根据实施例的NR系统中的时隙结构的图示。

参考图1B，示出了帧130、子帧131和时隙132的结构。一个帧130可以定义为10毫秒。一个子帧131可以定义为1毫秒，使得一个帧130可以包括总共十个子帧131。一个时隙132或133可以定义为十四个OFDM符号(即每个时隙的符号数

)。一个子帧131可以包括一个时隙或多个时隙132和133，每个子帧131的时隙132和133的数量可以根据子载波间隔的设定值μ134和135而变化。图1B的示例示出了作为子载波间隔的设定值134和135的μ＝0 134和μ＝1 135。对于μ＝0 134，一个子帧131可以包括一个时隙132；对于μ＝1135，一个子帧131可以包括两个时隙133。

即，每个子帧的时隙数

可以根据子载波间隔的设定值μ而不同，并且每个帧的时隙数

可以根据每个子帧的时隙数而变化。基于子载波间隔的设定值μ的

和

可以被定义为如下表1所示。

【表1】

图1C是根据实施例的其中在BS与UE之间发送和接收数据的通信系统(或发送器)的框图210或310。

参考图1C，发送器210或310是能够执行OFDM传输的系统，并且可以在可能进行OFDM传输的带宽中发送单载波(SC)。发送器210或310可以包括串并(SP)转换器173、单载波(SC)预编码器175(或M点快速傅立叶逆变换(IFFT))、N点IFFT单元177、并串(PS)转换器179、循环前缀(CP)插入器181、模拟信号单元(包括数模转换器(DAC)/射频(RF))183、以及天线模块185。

大小为M、经过信道编码和调制的数据171(向量大小为M的数据序列)可以被SP转换器173转换成并行信号，然后可以通过SC预编码器175转换成SC波形(SCW)。将并行信号转换为SCW的SC预编码器175可以使用各种方法来实现，例如，使用离散傅立叶变换(DFT)预处理器、上变频、或码扩展。本公开可以包括各种预处理方法，为了便于理解，在本公开中对基于使用DFT预处理器的SCW生成方法进行了说明，但是本公开也可以同样适用于使用了其他方法的SCW生成。

DFT大小等于M，通过长度为M的DFT预处理器(或DFT滤波器)的数据信号可以通过N点IFFT单元177转换为宽带频率信号。N点IFFT单元177可以执行处理以通过其中对信道带宽进行了划分的N个子载波中的每个子载波来发送并行信号。然而，在图1C中，在N点IFFT处理之前执行长度为M的DFT预处理，使得针对其中映射了经过DFT预处理的长度为M的信号的带宽的中心频率，经过DFT预处理的信号可以在单载波上传输。经过N点IFFT处理的信号(数据)在通过PS转换器179之后可以存储为N个样本，并且可以将存储的N个样本中的一些后面的样本复制并连接到前面。该过程可以在CP插入器181中执行。

此后，信号可以通过类似于升余弦滤波器的脉冲整形滤波器被传送到模拟信号单元183。传送到模拟信号单元183的信号可以通过诸如功率放大器(PA)的数模转换转换为模拟信号，并且转换后的模拟信号可以传送到天线模块185并通过空口辐射。

一般的SCW信号可以根据其中M个预处理信号被映射到M个连续子载波以进行传输的方案来发送，并且该过程可以由N点IFFT单元177执行。因此，M的大小可以由待发送的数据的大小或待发送的数据所使用的时间符号的数量来确定。M的大小远小于N，因为SCW是低PAPR的信号。

PAPR可以表示待发送的信号的样本的发送功率的变化大小。高PAPR可以表示发送器210或310的PA的大动态范围，这可以表示操作PA所需的大功率裕度(margin)。对于操作PA所需的大功率裕度，发送器可以将可用PA的裕度设置为高以应对高变化的可能性。因此，随着发送器可用的最大功率减小，发送器与接收器之间可能的最大通信距离可能减小。另一方面，对于PAPR低的SCW，PA的变化很小，这样即使将裕度设置为小也可以管理PA，从而增加了最大通信距离。

在mmWave无线通信系统中，由于高波衰减，因此必须保证通信距离。因此，使用类似SCW这样的用于增加最大通信距离的技术可以有利于BS。通常，相比于多载波波形(MCW)，SCW具有更高的大约5-6dB的裕度，因此SCW发送器使用比MCW更高的发送功率，从而增加了通信距离。图1C所示的SCW一般用于类似于上行链路(尤其是LTE系统的上行链路传输)的对最大发送功率有下限的UE。特别地，UE对最大发送功率有下限，使得M的大小可能不会因为上行链路发送功率的不足而设置的很大。此外，UE可以在发送功率不足时通过减小M来保证通信距离。

在上行链路中，BS接收一个UE发送的信号，因此不需要考虑一个或更多个UE使用同一个SC发送信号的情况。另一方面，在mmWave无线系统中，由于传播衰减，下行链路出现功率不足，在需要支持这种传输的下行链路传输中，需要BS对一个或更多个UE同时发送信号。

图2是发送下行链路SS和PBCH 203的方法的图示。

参考图2，SS包括PBCH 203、主SS(PSS)205和辅SS(SSS)207。在此，SS和PBCH 203可以统称为SS和PBCH块(SSB)201。在此，PSS 205和SSS 207占用的频带的大小为12个RB 211，实际使用的长度可以占用长度为127个SC 213的子载波。另一方面，PBCH 203可以占用总共20个RB 209。PSS 205在127个子载波的两侧都有未被占用的部分，而SSS 207在子载波的两侧被PBCH 203部分占用。未被占用的部分中未使用的功率可用于PSS 205和SSS 207的功率放大。SSS 207与PBCH 203之间的未使用的区域可用于将接收滤波器应用于PSS 205和SSS207的裕度间隔。NR系统中SSB 201的一个特征是在一个BS 215处使用一个或更多个波束217和219来补偿传播的信号衰减。假设BS 215使用L个波束，BS 215在一个小区中的不同时间符号中传输由波束#1 223和波束#2 225指示的L个SSB 201，并且由一个BS发送的SSB201可以使用相同的BS ID并且可以通过利用不同的唯一SSB ID被发送。图2示出了使用CP-OFDM(例如，第一波形)执行发送的情况。

图3是根据实施例的以毫米波发送SSB的方法的图示。

参考图3，可以使用以下更详细描述的两种预处理方法来生成SC波形(例如，第二波形)：使用DFT滤波器的预处理方法和使用过采样的预处理方法。本公开的方案可以使用其大小与频率带宽311(在该频率带宽311中SSB被发送到所有PSS、SSS和PBCH)相对应的DFT滤波器。根据相关技术的方案使用CP-OFDM方案，使得可能无法在频率轴或虚拟频率轴上识别出本公开的方案与根据相关技术的方案之间的差异，但是，就时间轴样本而言，是可以识别出这种差异的。

使用CP-OFDM的方案可以基于符号301、303、305和307的符号架构，使用DFT-s-OFDM的方案可以基于符号313、315、317和319的符号架构。在使用CP-OFDM的方案中，其中传输符号301的PSS不使用虚拟资源309中的部分频域，使得可以像符号301那样进一步提高功率，并且可以进一步提高其他符号的覆盖范围。另一方面，在使用DFT-s-OFDM的方案中，如在符号313中，应用了与频率带宽311相对应的滤波器，并且时间符号的波形是单载波，允许PA使用额外的功率执行发送，因此，通过增加每个符号的功率来提高覆盖范围(如在符号313中所示)。

图4A是根据实施例的用于减少符号干扰的资源分配方法的图示。

参考图4A，在第二实施例中，对于使用单载波的SSB传输，可以进行与发送通道的带宽403相同大小对应的DFT-s-OFDM预处理。在本文中，传输符号中最后一个符号的一些资源可以被处理为空并被传输。处理为空可以表示：不发生数据符号的映射，并且不会使用L个子载波(LSC)401或PRB资源。当如符号405、407、409和411中那样不使用CP时，该方法可以防止在符号411之后发生的数据信道的符号间干扰。即使当如符号415、417、419和421那样一起发送CP时，也可以同等地应用相应的效果，并且在这种情况下，即使当BS将CP的长度设置得很短时，CP也可以被使用，以防止由于较大的信道扩散而进一步发生符号间干扰。

图4B是根据实施例的配置单载波频带以减少符号干扰的方法的图示。

参考图4B，本公开的第三实施例包括配置BS的方法，该BS被配置为使用比SSB的最大带宽425所占用的尺寸更大的尺寸的预处理。因此，与第二实施例不同，在第三实施例中，可以在用于SSB传输的SSB带宽的两端使用与额外的M1个子载波(M1 SC)429和M2个子载波(M2 SC)427相对应的大小的DFT预编码器。在这种情况下，当忽略CP时，如433所示，在时间轴上，在符号的开始439和结束441中，可能存在不发送信号的样本，从而防止了在前一个符号与下一个符号之间的干扰。如435所示，M1＝0，这样就可以显示与上述本公开的第二实施例相同的结果。并且，当BS发送系统信息时，BS可以将整个系统信息识别为第一系统信息和第二系统信息，基于第一系统信息配置M1，并将第二系统信息传送给PBCH。在这种情况下，当UE接收到SSB时，UE可以通过改变M1的大小来尝试接收SSB并同时保持M。通过使用M1进行成功的SSB传输，UE可以获得第一系统信息，通过PBCH获得第二系统信息，通过第一系统信息和第二系统信息获得整个系统信息。在此，在存在CP传输的情况下，如431所指示的那样传输符号，并且取决于CP的大小，在符号的末端437可能不发生数据传输。

图4C是根据实施例的配置单载波频带以减少符号干扰的方法的图示。

参考图4C，示出了在第三实施例中DFT大小为240并且Ml和M2等于0的基于样本的SSB传输437。还示出了DFT大小为256并且M1和M2等于8的基于样本的SSB传输439。还示出了DFT大小为256、M1等于16且M2等于0的基于样本的SSB传输441。

图5A是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示。

参考图5A，第四实施例包括通过使用单载波在窄带宽501中发送SSB 503以提高SSB 503的覆盖范围的方法。更具体地，在第一方法中，在PBCH中传输的单载波的预处理器的大小等于PSS和SSS占用的PRB的大小，并且在PBCH中不传输DMRS。由于不存在DMRS的开销，因此可以使用从PSS和SSS获得的信道信息来执行用于PBCH接收的信道估计。在此，PSS和SSS可以被包括在SC传输中，否则，SC传输可以仅被包括在PBCH传输符号505中。

在第二方法中，在PBCH中传输的SC的预处理器的大小等于PSS和SSS占用的PRB的大小，如SSB 507所示；在该PBCH中不传输DMRS，PBCH的传输时间被延长。在第二方法中，由于没有DMRS的开销，使用从PSS和SSS获得的信道信息进行用于PBCH接收的信道估计与第一方法相同；但是在第二方法中，PBCH的传输时间可以延长一个或更多个，以扩大PBCH的覆盖范围。在此，PSS和SSS可以被包括在SC传输中，否则，SC传输可以仅被包括在PBCH传输符号509中。

在第三方法中，在PBCH中传输的SC的预处理器的大小等于PSS和SSS占用的PRB的大小，并且在PBCH中不传输DMRS，而是在PSS与SSS之间传输单独的DMRS。用于PBCH接收的信道估计使用通过PSS、SSS和DMRS获得的信道信息。在此，PSS和SSS可以被包括在SC传输中，否则，SC传输可以仅被包括在PBCH传输符号513中。DMRS的一个或更多个符号可以位于SSB传输符号中除了PSS和SSS之外的任何位置。DMRS的符号可以不定位在与PBCH传输符号相同的符号中513。然而，这仅只是一个示例，DMRS的符号位置并不限于该示例。

图5B是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示。

参考图5B，本公开的第三实施例可以涉及一种减少在窄带宽SSB传输中额外消耗的SSB符号的长度的方法。该方法以减少SSB符号长度的方式扩展了用于PBCH传输的PBCH符号和DMRS符号的传输带宽。为了保持PBCH的传输速率与现有的传输速率相同，需要总共四个符号，此外，可以在PSS之前的符号中发送DMRS 515。

然而，在这种情况下，SSB传输总共可能消耗七个符号，由于消耗的符号的增加而增加了开销。在这种情况下，如SSB 521所示，PBCH的符号数可以减少1，并且DMRS 519和PBCH消耗的PRB的数量可以设置为16，以用于传输。在这种情况下，DFT预编码器的长度可以设置为16*12。当一个符号被进一步减少时，可以使用总共五个符号来执行SSB 539的传输，并且如带宽535所示，用于DMRS 537和PBCH的PRB的数量可以是20，其中DFT预编码器的长度可以是20*12。当如根据相关技术的情况那样使用总共四个符号来执行SSB 527的传输时，24个PRB可以用于DMRS 525和PBCH，其中DFT预编码器的长度可以是24*12。本公开可以包括其中用于PSS和SSS的DFT预编码器的长度不同于用于PBCH和DMRS的预编码器的长度的特征，并且还可以包括其中DFT预编码器是不用于PSS和SSS的传输的方法。

图5C是根据实施例的用于SS和PBCH传输的资源分配方法的图示。

参考图5C，示出了根据本公开的第三实施例的使用一个或更多个DMRS符号执行传输的方法。根据第一方法，DMRS和PBCH的传输可以占用16个PRB，DFT预编码器的长度529可以是16*12。为了快速获得信道信息，可以在PSS之前发送第一DMRS 531并且可以在PBCH符号之间发送第二DMRS 533。

根据第二方法，在使用两个DMRS符号543和545的同时，总共8个符号可用于SSB547传输。根据第二方法，DMRS和PBCH的传输可以占用12个PRB，DFT预编码长度541可以为12*12。为了快速获得信道信息，可以在PSS与SSS之间发送第一DMRS 543，并且可以在PBCH符号之间发送第二DMRS 545。

图6A是根据本公开的实施例的确定用于SS和PBCH传输的带宽和中心频率的方法的图示。

参考图6A，在第四实施例中，可以将DFT预编码器的长度设置成大于PSS/SSS或PBCH的长度，并且可以通过调整PSS/SSS和PBCH占用的位置来执行传输。更具体地，第一方法包括固定PSS/SSS的传输位置，与图6A的PSS和SSS具有间隙607的PBCH被映射，DFT预编码器的长度被配置为与PBCH的长度相等，并应用用于传输的DFT-s-OFDM预处理器。

并且，当BS发送系统信息时，BS可以将整个系统信息识别为第一系统信息和第二系统信息，根据第一系统信息确定间隙607，并将第二系统信息传送给PBCH。在这种情况下，当UE接收到SSB时，UE可以通过改变间隙607的大小来尝试接收SSB并同时保持M。当UE成功进行了SSB传输时，UE可以通过间隙607的长度获得第一系统信息，通过PBCH获得第二系统信息，通过第一系统信息和第二系统信息获得整个系统信息。第二方法包括固定PSS/SSS的传输位置，映射与如613和617所示的与PSS和SSS具有间隙的PBCH，将DFT预编码器的长度配置为大于PBCH的长度，如609所示，并应用用于传输的DFT-s-OFDM预处理器。在这种情况下，当BS发送系统信息时，BS可以将整个系统信息识别为第一系统信息和第二系统信息，根据第一系统信息确定DMRS 611或SSS 613，并将第二系统信息传送给PBCH。在这种情况下，当UE接收到SSB时，UE可以通过改变间隙607的大小来尝试接收SSB并同时保持M。当UE成功进行SSB传输时，UE可以通过间隙607的长度获得第一系统信息，通过PBCH获得第二系统信息，通过第一系统信息和第二系统信息获得整个系统信息。

图6B是根据实施例的确定用于SS和PBCH传输的带宽和中心频率的方法的图示。

参考图6B，符号615、617、619、621和623示出了使用根据第四实施例的第一方法进行传输的基于样本的传输。因此，通过改变间隙607，可以在符号615和符号619中改变PSS和SSS的位置，并且通过使用这样的位置信息，可以获得第一系统信息。符号625、627、629、631和633示出了使用根据第四实施例的第二方法进行传输的基于样本的传输。随着符号613增加，PBCH传输位置如符号627和符号631所示向后移动，并且随着符号611增加，PBCH传输位置在图6B的符号637和符号641中向前移动。然而，如625、629、635和641所示，PSS/SSS的位置在符号中可能不会改变。因此，可以基于PSS/SSS通过PBCH的位置来获得第一系统信息。

图7A是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示。

参考图7A，根据第五实施例，为SSB传输配置了两种格式，其中基于每个小区、每个波束、每个信道和每个频带的特性来执行传输。在此，第一格式使用第一波形，并且PSS/SSS传输可以使用m序列。第二格式使用第二波形，并且PSS/SSS传输可以使用ZC序列。在第五实施例中，BS可以选择性地使用第一格式和第二格式来发送SSB，UE可以从SSB接收的成功或失败中确定第一波形和第二波形中的哪一个波形被用于小区，以确保用于传输的小区覆盖范围。

图7B是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示。

参考图7B，根据第六实施例，为SSB传输配置了两种格式，其中基于每个小区、每个波束、每个信道和每个频带的特性来执行传输。在此，第一格式使用第一波形，PSS/SSS传输可以使用m序列。在第二格式中，PSS/SSS可以与第一波形相同地传输，并且第二波形可以用于PBCH传输。在此，用于PBCH的DMRS可以在DFT预编码器之前与PBCH数据符号相同地复用。在第五实施例中，BS可以选择性地使用第一格式和第二格式来发送SSB，UE可以从在PSS/SSS搜索之后PBCH接收的成功或失败中确定第一波形和第二波形中的哪一个被波形用于小区，以确保用于传输的小区覆盖范围。

对于PBCH的初始解调，通过使用经过DFT后处理器的DMRS信息使用通过PSS/SSS获得的信道，可以迭代地恢复PBCH，从而提高PBCH接收性能。

图7C是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示。

参考图7C，在第七实施例中，为SSB传输配置了两种格式，如733所示，两种格式同时被传输。在此，在第一格式中，可以使用第一波形来传输现有的SSB 739，第二格式可以配置有DMRS和PBCH符号，并且使用第二波形来传输第二格式，使得在如735和743所示的第一格式之前和之后布置第二格式。可以使用第二波形来传输总共四个符号，本公开的实施例可以包括在第二格式之前、中间或之后使用连续的第一波形来传输符号，从而可以使用总共八个符号741来执行传输。如737所示，可以使用一个或两个DMRS。

图7D是根据实施例的对PBCH的RS进行复用的方法的图示。

参考图7D，第八实施例示出了使用π/2-二进制相移键控(BPSK)传输的基于第二波形的SSB传输格式。在第一方法中，波形745可以不发送DMRS。第一方法包括通过使用占用12个用于PSS 749和SSS 753的传输的PRB的计算机生成序列(CGS)进行传输，并且DFT预编码长度为12*12。在第一方法中，在PBCH 751和755的传输中没有DMRS，可以通过占用X个PRB(大于或等于12个PRB)来传输PBCH，DFT预编码器的长度可以是12*X。

在第二方法中，757对应于DMRS传输占用的PRB的数量等于或大于12并且小于或等于30的情况。第二方法包括通过使用占用12个用于PSS 761和SSS 765的传输的PRB的CGS进行传输，并且DFT预处理长度为12*12。在第二方法中，可以在不发送PSS/SSS的符号中发送PBCH或DMRS 763和767。然而，在第二方法中，当占用的PRB的数量大于或等于12且小于30时，可以使用长度为X的CGS序列发送DMRS，可以使用长度为12*X的DFT预编码器发送DMRS或PBCH。

在第三方法中，图7D的769对应于DMRS传输占用的PRB的数量大于或等于30的情况。第三方法包括通过使用占用12个用于PSS 773和SSS 775的传输的PRB的CGS进行传输，并且DFT预编码长度为12*12。在第三方法中，可以在不发送PSS/SSS的符号中发送PBCH或DMRS 774和777。根据第三方法，当占用的PRB的数量大于30时，可以使用与占用的PRB的数量X相对应的gold序列发送DMRS，可以使用长度为12*X的DFT预编码器发送DMRS或PBCH。

图8是根据实施例的配置SS和PBCH传输符号的方法的图示。

参考图8，在第八实施例中，占用的SSB时间符号的数量可以根据发送的波形类型和波束宽度而不同。当使用第一波形801执行传输时，可以使用四个符号执行传输，从而可以在两个时隙809和811中传输总共四个SSB。当使用第二波形803执行传输时，可以使用八个符号来执行传输，从而可以在两个时隙中传输总共两个SSB。该方法可以基于BS使用的波束宽度来设置。

对于到窄覆盖区域805的宽波束的传输或SSB传输，BS可以使用四个符号813和815来执行传输。对于到宽覆盖区域807的窄波束的传输或SSB传输，BS可以通过将传输符号的长度设置为8来执行传输，从而扩展覆盖范围。随着使用的符号的增加，消耗的功率也随之增加，从而在接收方面，可以提高SSB接收性能。此外，一个BS可以针对小区中的每个SSB、发送SSB的每个信道、或发送SSB的每个频带以不同的格式传输SSB。因此，BS可以通过使用第一符号的第一格式801和使用第二符号的第二格式803来执行传输。BS可以使用第一格式或第一波形为靠近BS的区域或信道反射或扩散严重的区域发送SSB，使用第二格式或第二波形对远离BS的区域或确保与BS的视线的区域或者信道反射或扩散较小的区域发送SSB，从而保证小区内的覆盖范围。

图9示出了根据实施例的使用第一波形和第二波形发送SS和PBCH的方法。在第八实施例中，对于使用第一波形901和第二波形903的传输，BS可以通过使用第一波形901来发送特定信号(例如，PSS 909或SSS 911)并且可以通过配置不同的波形发送其他信号913和915。在这种情况下，UE可以尝试使用两种不同的波形来接收PBCH并且基于解调成功的波形来获得波形和信息。

图10A是根据实施例的BS的操作的流程图。

参考图10A，在步骤1001，BS可以确定发送到SSB的波形，以及每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道的对应带宽。

当在步骤1003中被配置为用于SSB传输的波形是第一波形时，BS可以在步骤1005中基于第一波形发送PSS，在步骤1007中基于第一波形发送SSS，并且在步骤1009中通过PBCH基于第一波形发送系统信息。例如，当在步骤1003中被配置为用于SSB传输的波形是第二波形时，BS可以在步骤1013中基于第二波形发送PSS，在步骤1015中基于第二波形发送SSS，以及在步骤1017中通过PBCH基于第二波形发送系统信息。

图10B是根据实施例的BS的操作的流程图。

参考图10B，BS可以在步骤1021中确定发送到SSB的波形，以及每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道的对应带宽，并且可以在步骤1023中基于第一波形发送PSS。当在步骤1025中被配置为用于SSB传输的波形是第一波形时，BS可以在步骤1027中基于第一波形发送SSS，并且在步骤1029中通过PBCH基于第一波形发送系统信息。当在步骤1025中被配置为用于SSB传输的波形是第二波形时，BS可以在步骤1033中基于第二波形发送SSS，以及在步骤1035中通过PBCH基于第二波形发送系统信息。

图10C是根据本公开的实施例的BS的操作的流程图。

参考图10C，在步骤1039中，BS可以确定发送到SSB的波形，以及每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道的对应带宽。BS可以在步骤1041中基于第一波形发送PSS，并且在步骤1043中基于第二波形发送SSS。当在步骤1045中被配置为用于SSB传输的波形是第一波形时，BS可以在步骤1047中通过PBCH基于第一波形发送系统信息。当在步骤1045中被配置为用于SSB传输的波形是第二波形时，BS可以在步骤1051中通过PBCH基于第二波形发送系统信息。

图10D是根据实施例的BS的操作的流程图。

参考图10D，BS发送的系统信息可以被识别为第一系统信息和第二系统信息，并且在步骤1055中，BS可以基于第一系统信息确定第二波形的格式、资源映射结构、或者DFT预编码器的长度和位置。BS可以在步骤1057中基于第二波形发送PSS，并且在步骤1059中基于第二波形发送SSS。在步骤1061中，BS可以通过PBCH基于第二波形发送第二系统信息。

图11A是根据实施例的UE的操作的流程图。

参考图11A，在步骤1101，UE可以针对每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道接收SSB。

UE可以在步骤1103中基于第二波形恢复PSS，在步骤1105中基于第二波形恢复SSS，以及在步骤1106中基于第二波形恢复PBCH。当UE在步骤1106中获得系统信息时，UE可以在步骤1108中终止SSB接收。当UE在步骤1106中未能获得系统信息时，UE可以在步骤1111中基于第一波形恢复PSS，在步骤1113基于第一波形恢复SSS，在步骤1115中基于第一波形恢复PBCH，并且在步骤1117中获得系统信息。虽然上面按照顺序依次描述了恢复PSS的步骤1103至步骤1117，但是这些步骤也可以按照步骤1103、步骤1111、步骤1105、步骤1113、步骤1106、步骤1115、步骤1108和步骤1117的顺序进行。

图11B是根据实施例的UE的操作的流程图。

参考图11B，在步骤1119中，UE可以针对每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道接收SSB。UE可以在步骤1121中基于第一波形恢复PSS，在步骤1123中基于第二波形恢复SSS，以及在步骤1125中基于第二波形恢复PBCH。当UE在步骤1127中获得系统信息时，UE可以终止SSB接收。当UE在步骤1127中未能获得系统信息时，UE可以在步骤1129中基于第一波形恢复SSS，在步骤1131中基于第一波形恢复PBCH，并且在步骤1133中获得系统信息。虽然上面按照顺序依次描述了恢复SSS的步骤1123至步骤1133，但是这些步骤也可以按照步骤1123、步骤1129、步骤1125、步骤1131、步骤1127和步骤1133的顺序进行。

图11C是根据实施例的UE的操作的流程图。

参考图11C，在步骤1135中，UE可以针对每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带或频带中的每个信道来接收SSB。UE可以在步骤1137中基于第一波形恢复PSS，在步骤1139中基于第一波形恢复SSS，以及在步骤1141中基于第二波形恢复PBCH。当UE在步骤1143中获得系统信息时，UE可以终止SSB接收。当UE在步骤1143中未能获得系统信息时，UE可以在步骤1145中基于第一波形恢复PBCH，并且在步骤1147中获得系统信息。虽然上面按照顺序依次描述了恢复PBCH的步骤1141至步骤1147，但是这些步骤也可以按照步骤1141、步骤1145、步骤1143和步骤1147的顺序进行。

图11D是根据实施例的UE的操作的流程图。

参考图11D，在步骤1149，UE可以针对每个小区、每个SSB、每个波束、每个频带、或频带中的每个信道来确定SSB接收带宽。此后，UE可以在步骤1151中基于第二波形恢复PSS，并在步骤1153中恢复SSS。在步骤1155中，UE可以基于资源分配位置尝试恢复PBCH。当在步骤1157中未能获得第二系统信息时，UE可以返回到步骤1155以基于另一资源分配位置来恢复PBCH。当在步骤1157中成功获得第二系统信息时，UE可以通过在1159中获得的资源位置信息获得第一系统信息，并通过在步骤1157中确保的第二系统信息获得整个系统信息。

图12是根据实施例的BS 1200的框图。

参考图12，BS 1200可以包括收发器1207、信号生成器1201、波形生成器1203和控制器/存储器1205，其中收发器1207可以与UE发送和接收信号。在此，发送和接收的信号可以包括SSB、控制信息和参考信号以及数据。为此，收发器1207可以包括对传输信号的频率进行上变频和放大的RF发送器和对接收信号进行低噪声放大并对频率进行下变频的RF接收器。收发器1207可以通过控制器/存储器1205输出由信号生成器1201生成的信号，并在无线信道中通过收发器1207发送输出信号。控制器/存储器1205可以控制一系列过程以配置第一波形和第二波形并使BS能够根据本公开的实施例进行运行，并且信号生成器1201可以生成并复用第一波形和第二波形中的信号。

图13是根据实施例的UE 1300的框图。

参考图13，UE 1300可以包括收发器1301、信号接收器1303、解调器1305和控制器/存储器1307。收发器1301可以向BS发送信号和从BS接收信号。在此，发送和接收的信号可以包括SSB、控制信息和参考信号以及数据。为此，收发器1207可以包括对发送信号的频率进行上变频和放大的RF发送器和对接收信号进行低噪声放大并对频率进行下变频的RF接收器。收发器1301可以通过无线信道接收信号并将接收到的信号输出到信号接收器1303，并通过解调器1305恢复从控制器/存储器1307接收到的信号。控制器/存储器1307可以控制一系列过程以允许UE根据本公开的上述实施例运行。

根据实施例，BS可以通过使用mmWave中的SC或SC和MCW的组合来提高SS和信道的覆盖范围。

尽管已参考本公开的一些实施例示出和描述了本公开，但本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求及其等同限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开做出形式和细节方面的各种改变。

Claims

1.一种由用户设备执行的在无线通信系统中发送和接收同步信号的方法，所述方法包括：

从基站接收同步信号块(SSB)；

基于所述SSB的至少一个候选波形，从所述SSB恢复多个同步信号；以及

基于恢复的多个同步信号获得系统信息。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：在基于第一波形获得系统信息失败的情况下，基于第二波形恢复所述多个同步信号中的至少一个同步信号。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：在第一接收带宽下获得所述系统信息失败的情况下，在第二接收带宽下恢复所述多个同步信号中的至少一个同步信号，以及

其中，所述SSB的接收带宽是针对每个小区、每个波束、每个频带或频带中的每个信道确定的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述同步信号包括主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)，

解调参考信号(DMRS)与所述PBCH是分开发送的，并且

用于接收所述PBCH的信道估计是基于从所述PSS和所述SSS获得的信道信息执行的。

5.一种由基站执行的在无线通信系统中发送和接收同步信号的方法，所述方法包括：

针对同步信号块(SSB)确定至少一个候选波形；以及

基于所确定的至少一个候选波形发送所述SSB，

其中，系统信息是由用户设备基于从所述SSB恢复的多个同步信号获得的。

6.一种用于在无线通信系统中发送和接收同步信号的用户设备(UE)，所述UE包括：

收发器；以及

至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述收发器耦接并且被配置为：

控制所述收发器从基站接收同步信号块(SSB)，

基于所述SSB的至少一个候选波形，从所述SSB恢复多个同步信号，以及

基于恢复的多个同步信号获得系统信息。

7.根据权利要求6所述的UE，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：在基于第一波形获得所述系统信息失败的情况下，基于第二波形恢复所述多个同步信号中的至少一个同步信号。

8.根据权利要求6所述的UE，其中，所述SSB的调制和序列对于所述SSB的至少一个候选波形中的每一个候选波形都是不同的。

9.根据权利要求6所述的UE，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：在第一接收带宽下获得所述系统信息失败的情况下，在第二接收带宽下恢复所述多个同步信号中的至少一个同步信号，以及

针对每个小区、每个波束、每个频带或频带中的每个信道，确定所述SSB的接收带宽。

10.根据权利要求6所述的UE，其中，所述同步信号包括主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)，

解调参考信号(DMRS)与所述PBCH是分开发送的，并且用于PBCH接收的信道估计是基于从所述PSS和所述SSS获得的信道信息执行的。

11.一种用于在无线通信系统中发送和接收同步信号的基站(BS)，所述BS包括：

收发器；以及

针对同步信号块(SSB)确定至少一个候选波形，以及

控制所述收发器基于所确定的至少一个候选波形发送所述SSB，

12.根据权利要求11所述的BS，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为：在基于第一波形获得所述系统信息失败的情况下，基于第二波形恢复所述多个同步信号中的至少一个同步信号。

13.根据权利要求11所述的BS，其中，所述至少一个处理器被进一步配置为针对所述SSB的至少一个候选波形中的每一个候选波形确定调制和序列。

14.根据权利要求11所述的BS，其中，在第一接收带宽下获得所述系统信息失败的情况下，所述多个同步信号中的至少一个同步信号是在第二接收带宽下被恢复的，并且所述SSB的接收带宽是针对每个小区、每个波束、每个频带或频带中的每个信道确定的。

15.根据权利要求11所述的BS，其中，所述同步信号包括主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和物理广播信道(PBCH)，

解调参考信号(DMRS)与所述PBCH是分开发送的，并且

用于PBCH接收的信道估计是基于从所述PSS和所述SSS获得的信道信息执行的。