CN114286328A - 一种无线通信系统中的信号处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种无线通信系统中的信号处理方法和装置，方法包括：在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送。向终端发送的同步和系统信息块子载波间隔与向智能超表面发送的同步和系统信息块子载波间隔不同。

Description

一种无线通信系统中的信号处理方法和装置

技术领域

本发明涉及无线信号处理技术，更具体的说，是涉及5G系统中应用于智能超表面的同步和系统信息块传输方法和装置。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project, 3GPP)在版本15（Release 15）定义了新的无线空口技术（NR），目前在继续推动NR标准的技术演进。在NR标准中，定义了同步和系统信息块 (SSB)，用于承载同步信号 (包括主同步信号PSS和辅同步信号SSS)和主系统信息 (MIB)。1个SSB在时域上占据4个OFDM符号，在频域上占据20个资源块(RB)。

在NR标准中，在一个周期内，例如5毫秒内，基站可以发送多个SSB分别覆盖不同的方向，但是在不同的频率范围内，基站支持的最大SSB数量不相同。在频率范围1(FR1)内，例如410MHz 到7125MHz内，最大的SSB个数为8。在频率范围2(FR2)内，例如24.25GHz 到52.6GHz内，最大的SSB个数为64。

智能超表面是一种具有可编程电磁特性的人工电磁表面结构，通常由可编程新型超材料构成，可以通过数字编码对电磁波进行主动的智能调控，形成幅度、相位、极化和频率可控制的电磁场。智能超表面可以突破传统无线信道不可控特性，通过主动地控制无线传播环境，在三维空间中实现信号传播方向调控，覆盖盲区，是目前5G（第五代通信系统）甚至6G（第六代通信系统）研究的热点话题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供如下技术方案。

1．一种无线通信系统中的信号处理方法，应用于同步和系统信息块传输，其特征包括：

在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送。

2．根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述的基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

向终端发送的同步和系统信息块子载波间隔与向智能超表面发送的同步和系统信息块子载波间隔不同。

3．根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

在频率范围1内，同步和系统信息块的数量大于8。

4．根据权利要求3所述的频率范围1，频率介于410MHz 到7125MHz之间。

5．根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

在频率范围2内，同步和系统信息块的数量大于64。

6．根据权利要求5所述的频率范围2，频率介于24.25GHz 到52.6GHz之间。

7．根据权利要求1所述的同步和系统信息块，包括主同步信号、辅同步信号和主系统信息。

8．根据权利要求1所述的周期，至少包括5毫秒、10毫秒、20毫秒、40毫秒、80毫秒和160毫秒。

9．根据权利要求1所述的智能超表面，包括具有可编程电磁特性的人工电磁表面结构。

10．一种无线通信系统中的信号处理装置，应用于同步和系统信息块传输，其特征包括：

在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端用户发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种无线通信系统中的信号处理方法和装置，方法包括：在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送；向终端发送的同步和系统信息块子载波间隔与向智能超表面发送的同步和系统信息块子载波间隔不同；在频率范围1内，同步和系统信息块的数量大于8；在频率范围2内，同步和系统信息块的数量大于64。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1 为本发明实施例公开的一种同步和系统信息块处理方法流程图；

图2 为本发明实施例公开的在FR1频段发送同步和系统信息块的示意图；

图3 为本发明实施例公开的在FR2频段发送同步和系统信息块的示意图；

图4为本发明实施例公开的一种同步和系统信息块处理装置的结构示意图；

图 5为本发明实施例公开的一种同步和系统信息块处理的应用场景示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1 为本发明实施例公开的一种为本发明实施例公开的一种同步和系统信息块处理方法流程图，图1所示方法应用于无线系统中同步和系统信息块的传输。参见图1所示，该方法可以包括：

步骤101：在一个周期内，基站直接向终端发送一种同步和系统信息块(SSB)；

其中，同步和系统信息块(SSB)包括PSS, SSS和MIB。在一个周期内，例如5ms内，基站可能多次发送SSB。不同的SSB覆盖小区中的不同角度范围。在步骤101中，SSB的应用对象为终端。终端通过接收SSB信号，进行同步和小区接入；

步骤102：基站向智能超表面发送另外一种同步和系统信息块(SSB)，智能超表面将基站发送的SSB反射到智能超表面覆盖区域内的终端；

步骤103：终端根据同步和系统信息块类型，选择相应的信道状态信息反馈机制；

所述的终端根据同步和系统信息块类型，判断直接接入基站，还是通过智能超表面接入基站。然后根据选择的接入方式，选择相应的信道状态信息(CSI)反馈机制。如果是直接接入基站，则选择相应的CSI参考信号 (CSI-RS)测量CSI进行反馈，如果是通过智能超表面接入基站，则选择基于智能超表面的CSI-RS测量CSI进行反馈；

步骤104：终端向基站反馈信道状态信息。

图2为本发明实施例公开的在FR1内发送同步和系统信息块的实施例。在一个5ms周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块。前面8个SSB直接向终端发送，子载波间隔(SCS)为30KHz。后面10个SSB向智能超表面发送，通过智能超表面反射向终端发送，子载波间隔(SCS)为60KHz。由于智能超表面的覆盖范围较为有限，例如只有8度的覆盖范围，如果要覆盖全部盲区需要发送多个SSB，这会造成较大的系统信令开销。考虑到这一点，一个周期内向智能超表面发送10个SSB，可以在智能超表面的覆盖范围和信令开销两个维度实现较好的平衡。

在目前的3GPP标准中，在FR1频段，一个周期内最多只支持8个SSB的传输，这就会造成没有足够的SSB覆盖所有用户。通过上述实施例，可以支持更大的覆盖范围和更多的用户。直接面向终端的SSB和面向智能超表面的SSB子载波间隔不同，终端可以据此识别不同的接入方式，进而选择CSI反馈机制。通过SSB子载波间隔的区分方式可以节省信令开销。

图3本发明实施例公开的在FR2内发送同步和系统信息块的实施例。在一个5ms周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块。前面64个SSB直接向终端发送，子载波间隔(SCS)为120KHz。后面10个SSB向智能超表面发送，通过智能超表面反射向终端发送，子载波间隔为240KHz。类似于图2所示的实施例，直接面向终端的SSB和面向智能超表面的SSB子载波间隔不同，终端可以据此识别不同的接入方式，进而选择CSI反馈机制。在目前的3GPP标准中，在FR2频段，一个周期内最多支持64个SSB的传输，这就会造成没有足够的SSB覆盖所有用户。通过上述实施例，可以支持更大的覆盖范围和更多的用户。

图4为本发明实施例公开的一种同步和系统信息块传输单元的结构示意图，本装置可应用于同步和系统信息块传输。同步和系统信息块传输单元的处理装置20可以包括：

向终端发送同步和系统信息块的处理单元201，用于处理向终端发射的同步和系统信息块；

向智能超表面发送同步和系统信息块的处理单元202，用于处理向智能超表面发送的同步和系统信息块；操作执行模块203，依据模块201和202的处理结果执行相应的操作。

图5为本发明实施例公开的一种应用于智能超表面的同步和系统信息块传输单元的应用场景。如图所示，基站发送两种同步和系统信息块，一种用于终端1和终端2，基站与终端1和终端2之间没有建筑物遮挡，不需要智能超表面进行补盲；另外一种同步和系统信息块用于智能超表面，用于终端3和终端4的小区接入和同步；在终端3和终端4与基站之间，由于有建筑物遮挡，需要智能超表面进行信号反射补盲；通过图2和图3所示的实施例，对现有的3GPP标准进行增强，可以实现盲区或者非盲区用户的同步和小区接入。

本实施例所述应用于智能超表面的同步和系统信息块处理方法和装置，方法包括：在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送；向终端发送的同步和系统信息块子载波间隔与向智能超表面发送的同步和系统信息块子载波间隔不同；在频率范围1内，同步和系统信息块的数量大于8；在频率范围2内，同步和系统信息块的数量大于64。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种无线通信系统中的信号处理方法，应用于同步和系统信息块传输，其特征包括：

在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述的基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

向终端发送的同步和系统信息块子载波间隔与向智能超表面发送的同步和系统信息块子载波间隔不同。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

在频率范围1内，同步和系统信息块的数量大于8。

4.根据权利要求3所述的频率范围1，频率介于410MHz 到7125MHz之间。

5.根据权利要求1所述的无线通信系统中的信号处理方法，其特征在于，所述基站发送两种类型的同步和系统信息块，包括：

在频率范围2内，同步和系统信息块的数量大于64。

6.根据权利要求5所述的频率范围2，频率介于24.25GHz 到52.6GHz之间。

7.根据权利要求1所述的同步和系统信息块，包括主同步信号、辅同步信号和主系统信息。

8.根据权利要求1所述的周期，至少包括5毫秒、10毫秒、20毫秒、40毫秒、80毫秒和160毫秒。

9.根据权利要求1所述的智能超表面，包括具有可编程电磁特性的人工电磁表面结构。

10.一种无线通信系统中的信号处理装置，应用于同步和系统信息块传输，其特征包括：

在一个周期内，基站发送两种类型的同步和系统信息块，其中一种同步和系统信息块向终端用户发送，另外一种同步和系统信息块向智能超表面发送。

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