本申請涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種波束成形的同步信號發(fā)送和接收方法及裝置。

背景技術(shù)：

高頻段通信和大規(guī)模多輸入多輸出(massivemimo，multiple-inputmultiple-output)技術(shù)是未來5g通信的兩個研究熱點。為滿足5g通信網(wǎng)絡(luò)吉比特(gbps)量級的數(shù)據(jù)數(shù)率需求，高頻段連續(xù)帶寬是5g通信的必然選擇。大規(guī)模mimo技術(shù)通過采用多組相對低廉的低功耗天線和收發(fā)組件，可大幅提升無線頻譜效率和系統(tǒng)容量，并具有多用戶波束成形能力，可降低用戶間干擾。同時，大規(guī)模mimo為實現(xiàn)高頻段移動通信提供了有力支持，可進一步改善無線信號覆蓋能力。

高頻段信號具有強衰減的特性，傳輸距離短且穿透和繞射能力差。對于5g通信網(wǎng)絡(luò)，必然采用愈發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署，從而使得網(wǎng)絡(luò)拓撲更加復雜，小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)性能提升的主要因素，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)能效。

目前對于高頻段massivemimo通信場景，提高基站(enb)發(fā)射功率是提高同步信號覆蓋率的主要方法，特別是在ue接入小區(qū)時的搜索同步過程中，用戶設(shè)備(ue)端不具備任何信道信息和基站相關(guān)信息，基站為滿足覆蓋率要求，需要提高發(fā)射功率，這也增強了對相鄰小區(qū)的干擾。

由此可見，單純采用基站提高發(fā)射功率的方法，有如下弊端：

一是受限于器件的功放能力，采用更高功放能力的器件必然成本更高；

二是同時加大了對其他小區(qū)干擾。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┝艘环N波束成形的同步信號發(fā)送和接收方法及裝置。無需高功放能力的器件，也不會造成小區(qū)間干擾。

本申請的一個實施例提供了一種波束成形的同步信號發(fā)送方法，該方法應用于基站側(cè)，包括：

配置n個波束成形矩陣，形成n個不同方向的定向天線波束，所述n為大于1 的自然數(shù)；

在一個周期內(nèi)的連續(xù)n個無線幀中，對于所述每一個無線幀依次使用一個波束成形矩陣對同步信號進行賦形形成定向波束，使用該定向波束發(fā)送主同步信號和輔同步信號。

較佳地，所述n個不同方向的定向天線波束具有相同的波束形狀。

較佳地，所述n個不同方向的定向天線波束在基站空域的水平方向上均勻分布并完整覆蓋小區(qū)范圍。

本申請另一實施例還提供了一種波束成形的同步信號接收方法，該方法應用于用戶設(shè)備，包括：

在小區(qū)搜索的同步過程中，持續(xù)接收基站發(fā)射的下行同步信號，持續(xù)接收時間為預設(shè)值，大于或等于一個周期；

確定接收的下行同步信號中強度最大值，將所述下行同步信號中強度最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀；

根據(jù)所述同步信號所在幀的同步信號完成同步和進行解調(diào)。

較佳地，該方法進一步包括：

對于已實現(xiàn)同步的用戶設(shè)備，以10×nms為周期，監(jiān)聽記錄n個無線幀的同步信號強度；

判斷監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀序號與已獲得的同步信號所在幀的無線幀序號是否相同，若不同，則下一周期選取監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀。

本申請的另一實施例還提供了一種基站，包括：

配置模塊，用于配置n個波束成形矩陣，形成n個不同方向的定向天線波束，所述n為大于1的自然數(shù)；

波束成形發(fā)射模塊，用于在一個周期內(nèi)的連續(xù)n個無線幀中，對于所述每一個無線幀依次使用一個波束成形矩陣對同步信號進行賦形形成定向波束，使用該定向波束發(fā)送主同步信號和輔同步信號。

本申請的另一實施例還提供了一種用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括：

持續(xù)接收模塊，用于在小區(qū)搜索的同步過程中，持續(xù)接收基站發(fā)射的下行同步信號，持續(xù)接收時間為預設(shè)值，大于或等于一個周期；

同步幀確定模塊，用于確定接收的下行同步信號中強度最大值，將所述下行同步信號中強度最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀；

解調(diào)模塊，用于根據(jù)所述同步信號所在幀的同步信號完成同步和進行解調(diào)。

較佳地，所述同步幀確定模塊進一步包括：監(jiān)聽單元，用于在已獲得同步信號所在幀之后，以10×nms為周期，監(jiān)聽記錄n個無線幀的同步信號強度；

判斷單元，用于判斷監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀序號與已獲得的同步信號所在幀的無線幀序號是否相同，若不同，則下一周期選取監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀。

從以上技術(shù)方案可以看出，通過波束賦形的方式，向多個不同方向發(fā)射同步信號，可以在保持總發(fā)射功率不變的前提下，將能量集中在特定方向上，提高同步信號的覆蓋范圍，且不會對其他小區(qū)造成干擾。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中，

圖1為本發(fā)明實施例提供的基站端天線陣列極坐標方向圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的波束成形的同步信號發(fā)送方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的終端側(cè)的同步信號接收方法流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提出了一種高頻段massivemimo情況下的同步信號的發(fā)送方法，基站端通過對同步信號波束賦形達到提高同步信號的覆蓋目的，而且不會造成小區(qū)間干擾。本發(fā)明同時給出了對應的終端側(cè)的同步信號接收方法。

本發(fā)明實施例提供波束成形方案包括：的對于在massivemimo通信場景中的enb端，配置n個波束成形矩陣w1,…,wn，形成n個定向天線波束，n個波束具有相同的波束形狀和不同的指向，在enb空域的水平方向上均勻分布并完整覆蓋小區(qū)范圍。圖1給出在極坐標下天線陣列的波束方向圖示例，為表達簡單，其中只給出兩個波束的主瓣示意圖，兩個波束分別由成形矩陣wm和wn(1≤n,m≤n)生成。

圖2所示為本發(fā)明實施例提供的波束成形的同步信號發(fā)送方法，包括如下步 驟：

步驟201：配置n個波束成形矩陣，形成n個不同方向的定向天線波束，所述n為大于1的自然數(shù)。

步驟202：enb以n個無線幀長度(10×nms)為周期，enb在一個周期內(nèi)的連續(xù)n個無線幀中，依次使用n個波束成形矩陣，對同步信號進行賦形形成定向波束。

步驟203：每一個無線幀使用該定向波束發(fā)送主同步信號(pss)和輔同步信號(sss)。

按上述方式循環(huán)使用n個波束成形矩陣，即對于序號為i的無線幀及其對應的波束成形矩陣wk(1≤k≤n)，有k＝imod(n)+1。

由于enb發(fā)射同步信號的波束為定向的，本發(fā)明設(shè)計的方法可以在保持總發(fā)射功率不變的前提下，將能量集中在特定方向上，提高同步信號的覆蓋范圍，且不會對其他小區(qū)造成干擾。

本發(fā)明的另一實施例還提供了終端側(cè)的同步信號接收方法，如圖3所示，包括：

步驟301：ue在小區(qū)搜索的同步過程中，持續(xù)接收enb發(fā)射的下行同步信號，持續(xù)接收時間為預設(shè)值，至少為一個周期；

步驟302：確定接收的下行同步信號中強度最大值，將所述下行同步信號中強度最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀；

步驟303：根據(jù)所述同步信號所在幀的同步信號完成同步和進行解調(diào)；

步驟304：對于已實現(xiàn)同步的ue，以10×nms為周期，監(jiān)聽記錄n個無線幀的同步信號強度。

步驟305：判斷監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀序號與已獲得的同步信號所在幀的無線幀序號是否相同，若不同，則下一周期選取監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀。

本申請的另一實施例還提供了一種基站，包括：

配置模塊，用于配置n個波束成形矩陣，形成n個不同方向的定向天線波束，所述n為大于1的自然數(shù)；

波束成形發(fā)射模塊，用于在一個周期內(nèi)的連續(xù)n個無線幀中，對于所述每一個無線幀依次使用一個波束成形矩陣對同步信號進行賦形形成定向波束，使用該定向波束發(fā)送主同步信號和輔同步信號。

本申請的另一實施例還提供了一種用戶設(shè)備，該用戶設(shè)備包括：

持續(xù)接收模塊，用于在小區(qū)搜索的同步過程中，持續(xù)接收基站發(fā)射的下行同 步信號，持續(xù)接收時間為預設(shè)值，大于或等于一個周期；

同步幀確定模塊，用于確定接收的下行同步信號中強度最大值，將所述下行同步信號中強度最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀；

解調(diào)模塊，用于根據(jù)所述同步信號所在幀的同步信號完成同步和進行解調(diào)。

較佳地，所述同步幀確定模塊進一步包括：監(jiān)聽單元，用于在已獲得同步信號所在幀之后，以10×nms為周期，監(jiān)聽記錄n個無線幀的同步信號強度；

判斷單元，用于判斷監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀序號與已獲得的同步信號所在幀的無線幀序號是否相同，若不同，則下一周期選取監(jiān)聽到的同步信號強度的最大值所在的無線幀作為同步信號所在幀。

應當理解，雖然本說明書是按照各個實施方式描述的，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，并不用以限制本申請的保護范圍，凡在本申請技術(shù)方案的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請保護的范圍之內(nèi)。