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CN111092637A - 无线通信系统中操作终端的方法和终端 - Google Patents

无线通信系统中操作终端的方法和终端 Download PDF

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CN111092637A CN201910762324.1A CN201910762324A CN111092637A CN 111092637 A CN111092637 A CN 111092637A CN 201910762324 A CN201910762324 A CN 201910762324A CN 111092637 A CN111092637 A CN 111092637A
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Abstract

提供了一种用于操作终端的方法。该方法包括：选择第一图案作为接收波束的图案；使用第一图案的接收波束在无线通信系统中搜索小区；确定第一候选组，所述第一候选组包括用于具有接收波束的第一图案的波束图案对的至少一个候选，其中，至少一个候选中的每一个对应于小区的发送波束图案；确定是否解码从第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道(PBCK)；基于所述确定来解码PBCH；以及基于解码，从第一候选组中选择用于具有接收波束的第一图案的波束图案对选择发送波束图案中的一个。

Description

无线通信系统中操作终端的方法和终端
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月24日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2018-0127692的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开的示例实施例涉及在无线通信系统中确定发送和接收波束图案(pattern)对。
背景技术
与现有的长期演进(LTE)和先进LTE(LTE-A)相比，5G通信系统旨在使用带宽为100兆赫(MHz)或更高的超宽带提供每秒几千兆比特(Gbps)的超高速数据服务而作为新的无线接入技术。然而，因为难以在几百MHz或几千兆赫(GHz)的频带中确保100MHz或更高的超宽带频率(例如在LTE和LTE-A中使用的那些频带)，所以在5G通信系统中需要使用频带为6GHz或更高的宽频带发送信号的方法。更详细地，在5G通信系统中，使用诸如28GHz频带或60GHz频带之类的毫米波频带来增加传输速率。然而，因为无线电波的频带和路径损耗是成比例的，所以由于非常高的频率波，无线电波的路径损耗很大。因此，减小了服务区域。
为了克服5G通信系统中这种服务区域减小的缺点，可以使用波束形成技术来通过使用多个天线产生定向波束来增加无线电波的到达距离。波束形成技术可以分别应用于发送设备(例如，基站)和接收设备(例如，终端)。除了服务区域的扩大之外，波束形成技术还可以减少由于波束在目标方向上聚焦(focus)而引起的干扰。
在5G通信系统中，小区(或发送设备)的发送波束的方向和终端的接收波束的方向需要相互对准，以增加波束形成技术的效果。因此，已经研究了一种确定用于对准发送波束和接收波束的发送和接收波束图案对的技术。
发明内容
一个或多个示例实施例提供了一种终端以及一种操作终端的方法，该终端能够根据5G无线通信系统的通信环境来有效率且快速地确定用于对准小区的发送波束和终端的接收波束的发送和接收波束图案对。
根据示例实施例的一方面，提供了一种在无线通信系统中操作终端的方法，该方法包括：选择第一图案作为接收波束的图案；使用所述第一图案的接收波束在所述无线通信系统中搜索多个小区；基于所述搜索，从所述多个小区的发送波束图案中确定包括至少一个候选的第一候选组，所述至少一个候选用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对，其中，所述至少一个候选中的每一个对应于所述多个小区的所述发送波束图案的发送波束图案；确定是否解码从所述第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道(PBCH)；基于所述确定来解码所述PBCH；以及基于所述解码，从所述第一候选组中选择用于具有所述接收波束的第一图案的所述发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
根据示例实施例的一方面，提供了一种被配置为在无线通信系统中操作的终端，该终端包括：多个天线；以及基带处理器，被配置为：控制所述多个天线，使得所述终端的接收波束具有图案；使用具有所述图案的接收波束来控制波束扫描操作；使用所述接收波束的图案作为第一波束扫描操作的第一图案，在所述无线通信系统中搜索多个小区；基于所述搜索的结果，从所述多个小区的发送波束图案中确定包括至少一个候选的第一候选组，所述至少一个候选能够选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对；确定是否解码从所述第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道(PBCH)；基于所述确定来解码所述PBCH；以及从所述第一候选组中选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
根据示例实施例的一方面，提供了一种存储计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在由确定发送和接收波束图案对的终端中的处理器执行时使得所述终端：选择第一图案作为接收波束的图案；使用所述第一图案的接收波束来搜索多个小区；从所述多个小区的发送波束图案中确定第一候选组，所述第一候选组包括具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的候选；确定是否解码从所述第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道(PBCH)；基于所述确定来解码所述PBCH；以及基于所述解码，选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
附图说明
根据结合附图给出的以下详细描述，将更清楚地理解以上和其他方面、特点和优点，在附图中：
图1是根据示例实施例的无线通信系统的框图；
图2是根据示例实施例的终端的框图；
图3是根据示例实施例的操作终端的方法的流程图；
图4A和图4B是用于详细说明图3中的操作S120的视图；
图5A和图5B是根据示例实施例的用于详细说明图3中的操作S140的视图；
图5C是说明图5A中的操作S142的示例实施例的流程图；
图6A和图6B是根据示例实施例的用于详细说明图3中的操作S140的视图；
图7是根据示例实施例详细说明图3中的操作S160的流程图；
图8是根据示例实施例的快速波束扫描控制模块的框图；
图9是根据示例实施例的图8中的物理广播信道(PBCH)解码控制模块的操作的流程图；
图10是根据示例实施例的图8中的参考调整模块的操作的流程图；
图11是根据示例实施例的图8中的接收波束自动跟踪操作控制模块的操作的流程图；
图12是根据示例实施例的用于确定发送和接收波束图案对的电子设备的框图；以及
图13是根据示例实施例的执行用于确定发送和接收波束图案的操作的通信设备的视图。
具体实施方式
基站与终端通信并将通信网络资源分配给终端。基站可以是小区、基站(BS)、NodeB(NB)、eNodeB(eNB)、下一代无线接入网(NG RAN)、无线接入单元、基站控制器或网络上的节点中的至少一个。以下，将基站称为小区。
终端(或通信终端)与小区或另一终端通信，并且可以称为节点、用户设备(UE)、下一代UE、移动站(MS)、移动装置(ME)、设备、终端等。
此外，终端可以包括智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、上网本计算机、便携式多媒体播放器(PDP)、MP3播放器、医疗设备、相机和可穿戴设备。终端还可以包括电视(TV)、数字多功能盘(DVD)播放器、音频设备、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动控制面板、安保控制面板、媒体盒(例如、Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或Google TVTM)、游戏机(例如，XboxTM、PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、便携式摄像机或电子相框中的至少一个。终端还可以包括例如各种医疗设备(例如，各种便携式医疗测量仪器(例如血糖仪、心率计、血压计或体温计)、磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、相机或超声设备)、导航设备、全球导航卫星系统(GNSS)、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、汽车信息娱乐设备、船用电子设备(例如，船用导航设备、陀螺罗盘等)、航空电子设备、安全设备、车头单元、工业或家用机器人、无人机、金融机构的自动取款机(ATM)、商店的销售点(POS)或物联网(IoT)设备(例如、灯泡、各种传感器、喷淋设备、火警器、恒温器、路灯、烤箱、健身器材、热水箱、加热器、锅炉)等中的至少一种。此外，终端可以包括能够执行通信功能的各种类型的多媒体系统。
图1是根据示例实施例的无线通信系统1的框图。
参考图1，无线通信系统1可以包括多个小区10a、10b和10c以及终端100。为了便于描述，在附图中示出无线通信系统1仅包括三个小区10a、10b和10c，但是示例实施例不限于此。无线通信系统1可以包括各种数量的小区。小区10a、10b和10c可以通过无线信道而连接至终端100，以提供各种通信服务。小区10a、10b和10c可以通过共享信道服务所有用户业务，并且可以通过收集状态信息(例如终端100的缓冲器状态、可用传输功率状态和信道状态)来调度。无线通信系统1可以支持：使用正交频分复用(OFDM)作为无线电接入技术的波束形成技术。无线通信系统1还可以支持：用于根据终端100的信道状态确定信道编码率的调制方法和自适应调制编码(AMC)方法。
此外，无线通信系统1可以使用存在于6GHz或更高的频带中的宽频带来发送和接收信号。例如，在无线通信系统1中，可以通过使用诸如28GHz频带或60GHz频带的毫米波频带来增加数据传输速率。这里，因为毫米波频带具有相对于距离较大的信号衰减量，所以无线通信系统1可以支持基于定向波束的发送和接收，定向波束使用多个天线而产生以确保覆盖。根据示例实施例的无线通信系统1可以执行用于基于定向波束的发送/接收的波束扫描操作。
波束扫描操作是以下过程：终端100和小区10a、10b和10c顺序地或随机地扫描具有特定图案的定向波束，并确定方向彼此对准的发送波束和接收波束。即，方向彼此对准的发送波束和接收波束的图案可以被确定为发送和接收波束图案对。波束图案可以是由波束的宽度和波束的方向确定的波束的形状，并且将在下面描述根据示例实施例的波束扫描操作。例如，第一小区10a可以以多个图案TX_BPGa对发送波束进行发送，第二小区10b可以以多个图案TX_BPGb对发送波束进行发送，并且第三小区10c可以以多个图案TX_BPGc对发送波束进行发送。此外，终端100可以以多个图案RX_BPG产生接收波束。
小区10a、10b和10c中的每一个在第一时间点(其可以是任意时间点)发送具有特定图案的发送波束，并且在第二时间点发送具有与第一时间点的发送波束的图案不同的图案的发送波束。小区10a、10b和10c中的每一个可以在一定时间段内在所有方向上对发送波束进行发送。例如，第一小区10a可以顺序地或随机地扫描并在一定时间段内发送具有各种图案TX_BPGa的第一发送波束，第二小区10b可以顺序地或随机地扫描并发送具有各种图案TX_BPGb的第二发送波束，并且第三小区10c可以顺序地或随机地扫描并发送具有各种图案TX_BPGc的第三发送波束。
终端100可以使用多个天线在第一时间点(其可以是任意时间点)产生具有特定图案的接收波束，并且在第二时间点产生具有与第一时间点的接收波束的图案不同的图案的接收波束。终端100可以在一定时间段内在所有方向上产生接收波束。例如，终端100可以通过顺序地或随机地扫描具有各种图案RX_BPG的接收波束在一定时间段内产生该具有各种图案RX_BPG的接收波束。
终端100可以通过波束扫描操作将多个发送波束与多个接收波束进行匹配来搜索最优的发送波束和接收波束，最优的发送波束和接收波束提供最佳接收质量。根据示例实施例的终端100可以从多个接收波束图案RX_BPG中选择图案(其可以是任意图案)，并且通过使用具有所选图案的接收波束来执行波束扫描操作。也就是说，终端100可以以一个接收波束图案为单位来执行波束扫描操作。基于波束扫描操作的结果，终端100可以通过搜索与接收波束图案配对的发送波束图案来确定发送和接收波束图案对，并且可以提供高于阈值水平的接收质量。例如，终端100可以执行波束扫描操作，并且使用波束扫描操作的结果，终端100可以从多个接收波束图案RX_BPG中找到第n接收波束图案RX_BPn，并用所识别的接收波束图案RX_BPn从第一小区10a的多个发送波束图案TX_BPGa中找到第k发送波束图案TX_BPk，第n接收波束图案RX_BPn和第k发送波束图案TX_BPk可以提供高于阈值水平的接收质量。
此外，终端100可以将多个接收波束图案RX_BPG分组为多个组，并且基于组执行波束扫描操作。更详细地，终端100可以使用具有所选图案的接收波束在无线通信系统1中搜索小区10a、10b和10c。例如，所选图案可以包括两个或更多个接收波束图案。此后，终端100可以基于搜索结果，从发送波束图案TX_BGa至TX_BGc中确定包括至少一个候选的候选组，所述至少一个候选是能够选择用于具有接收波束图案的发送和接收波束图案对。例如，候选可以对应于小区10a、10b和10c的任意发送波束图案TX_BPGa、TX_BPGb和TX_BPGc。终端100可以从候选组中选择一个候选，并确定是否对通过所选候选接收的物理广播信道(PBCH)进行解码。例如，所选候选可以是第一小区10a的第k发送波束图案TX_BPk，并且通过所选候选接收的PBCH可以是通过具有第k发送波束图案TX_BPk的发送波束从第一小区10a接收的PBCH。可以通过PBCH发送终端100接入网络所需的系统信息的一部分，并且终端100可以解码PBCH的内容以获得系统信息的一部分。终端100可以基于解码的结果来选择作为发送和接收波束图案对的接收波束的图案和发送波束的图案。
当终端100不能使用具有所选图案的接收波束搜索小区10a、10b和10c、或者不能确定候选组时，终端100可以通过从多个接收波束图案RX_BPG中选择下一个图案来执行波束扫描操作。
这样，根据示例实施例的终端100可以选择多个接收波束图案RX_BPG中的一个以执行波束扫描操作，而无需在顺序地或随机地选择所有接收波束图案RX_BPG的同时，确定与小区10a、10b和10c的相应发送波束图案TX_BPGa、TX_BPGb和TX_BPGc对应的理想发送波束图案对。终端100还可以通过找到满足特定准则的发送波束图案来确定发送和接收波束图案对。因此，终端100可以更快地确定能够提供高于阈值水平的接收质量的发送和接收波束图案对，从而提供适合于通信环境可以快速变化的无线通信系统1的通信环境的通信服务。
图2是根据示例实施例的终端100的框图。
参考图2，终端100可以包括多个天线110、RF集成电路120、基带处理电路130、基带处理器140和存储器150。图2的终端100仅是示例，并且示例实施例不限于此。基带处理电路130可以包括在RF集成电路120中，或包括在基带处理器140中。终端100从图1的小区10a、10b和10c接收具有各种发送波束图案TX_BPGa、TX_BPGb和TX_BPGc的发送波束，以确定发送和接收波束图案对。
天线110可以通过无线信道发送由RF集成电路120接收的信号，并在无线信道上接收信号。天线110可以支持波束形成，并且可以实现为阵列天线、贴片天线等。RF集成电路120可以低噪声放大从天线110接收的RF信号，并且可以对基带信号执行频率下转换。基带处理电路130可以执行：根据物理层标准来转换基带信号和比特串的功能。例如，基带处理电路130可以解调和解码从RF集成电路120提供的基带信号，以恢复接收的比特串。基带处理电路130还可以包括信号测量电路132，并且信号测量电路132可以基于各种测量方法来测量基带信号的强度。然而，这仅是示例，并且示例实施例不限于此。信号测量电路132可以在RF信号被转换为基带信号之前测量RF信号的强度。这里，信号测量电路132可以包括在RF集成电路120中。
基带处理器140可以控制关于与终端100的小区的数据通信的操作。根据示例实施例，基带处理器140可以包括：快速波束扫描控制模块142，用于控制确定发送和接收波束图案对的操作。快速波束扫描控制模块142可以选择多个接收波束图案中的任何一个，并通过使用所选接收波束图案来控制波束扫描操作的执行。快速波束扫描控制模块142可以控制天线110以产生具有所选接收波束图案的接收波束，并且可以通过所产生的接收波束从小区接收具有各种发送波束图案的发送波束。快速波束扫描控制模块142可以通过使用由信号测量电路132测量的发送波束的强度来执行用波束扫描操作进行的小区搜索，并确定候选组。在下文中，将描述快速波束扫描控制模块142的操作。
快速波束扫描控制模块142可以在基带处理器140中的硬件逻辑单元中实现。另外，快速波束扫描控制模块142可以在存储器150中存储的软件逻辑单元中实现为多个命令代码，并由基带处理器140执行。
存储器150可以存储诸如基本程序、应用程序和用于终端100的操作的设置信息的数据，并且可以在基带处理器140的请求下提供存储的数据。存储器150可以包括例如内部存储器或外部存储器。例如，内部存储器可以包括易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)等)、非易失性存储器(例如，一次性可编程只读存储器(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM等)、闪速存储器、硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)中的至少一个。外部存储器可以包括闪速驱动器(比如，高密度闪存(CF)、安全数字(SD)、微SD、迷你SD、极速数字(xD)、多媒体卡(MMC)或记忆棒)。外部存储器可以经由各种接口与终端100功能连接或物理连接。
图3是根据示例实施例的操作终端100的方法的流程图。
参考图3，在操作S100中，终端100可以扫描由无线通信系统中的小区发送的信号的频带。终端100可以扫描频带，识别由小区使用以供信号传输的频带，并且产生具有与频带对应的频率的接收波束。在操作S110中，终端100可以通过从多个接收波束图案中选择第m接收波束图案(其可以是任意接收波束图案)来产生接收波束。
在操作S120中，终端100可以使用具有第m接收波束图案的接收波束来执行小区搜索。也就是说，终端100可以通过经由具有第m接收波束图案的接收波束接收从小区发送的各种发送波束图案的发送波束，执行小区搜索。将参考图4A和图4B详细描述小区搜索方法。
在操作S130中，终端100可以基于小区搜索结果，从找到的小区的发送波束图案中确定包括至少一个候选的候选组，所述至少一个候选能够选择用于具有第m接收波束图案的发送和接收波束图案对。
在操作S140中，终端100可以确定是否通过使用候选组来执行PBCH解码。将参考图5A和图5B给出操作S140的详细描述。
在操作S150中，当终端100确定对通过具有作为候选组中的特定候选(例如，第k发送波束图案)的发送波束图案的发送波束从与特定候选对应的小区(例如，第k小区)接收的PBCH的解码时(操作S140中的是)，终端100可以执行PBCH解码。当终端100成功进行PBCH解码时，终端100可以确定第m接收波束图案和第k发送波束图案作为发射和接收波束图案对。
在操作S160中，终端100可以产生具有第m接收波束图案的接收波束，并且可以通过具有第k发送波束图案的发送波束对第k小区执行预占(camp-on)操作。通过预占操作，终端100可以连接至由第k小区支持的特定网络，并且可以从该网络接收无线通信服务。
在操作S170中，当终端100确定不执行对PBCH的解码时(S140中的否)，终端100对m的值进行递增计数，并且可以在操作S110中选择不同的接收波束图案。
图4A和图4B是用于详细说明图3中的操作S120的视图。在下文中，为了便于描述，假设三个小区Cell A(10a)、Cell B(10b)和Cell C(10c)在三个发送波束图案TX_BP_A1、TX_BP_A2、TX_BP_A3、TX_BP_B1、TX_BP_B2、TX_BP_B3、TX_BP_C1、TX_BP_C2和TX_BP_C3的条件下执行小区搜索。而且，应该理解，示例实施例不限于此。
参考图4A，在操作S120′中，在终端100产生具有第m接收波束图案的接收波束的状态下，终端100的信号测量电路132可以在操作S110之后测量通过具有多个小区Cell A、Cell B和Cell C的发送波束图案的发送波束接收的同步信号Sync_S与分别对应于同步信号Sync_S的同步信号序列Sync_Seq之间的相关功率。可以在终端100中预先存储各种类型的同步信号序列Sync_Seq，并且信号测量电路132可以通过将合适的同步信号序列Sync_Seq分别与从小区CellA、Cell B和Cell C接收的同步信号Sync_S相匹配，测量相关功率。
如图4B所示，信号测量电路132可以将测量相关功率的结果提供给快速波束扫描控制模块142作为小区搜索结果Cell_DR。例如，参考小区搜索结果Cell_DR，相应地，通过具有来自第一小区Cell A的第一发送波束图案TX_BP_A1、第二发送波束图案TX_BP_A2和第三发送波束图案TX_BP_A3的发送波束接收的同步信号的相关功率值可以是‘10’、‘20’和‘15’，通过具有来自第二小区Cell B的第一发送波束图案TX_BP_B1、第二发送波束图案TX_BP_B2和第三发送波束图案TX_BP_B3的发送波束接收的同步信号的相关功率值可以是‘25’、‘16’和‘21’，并且通过具有来自第三小区Cell C的第一发送波束图案TX_BP_C2、第二发送波束图案TX_BP_C1和第三发送波束图案TX_BP_C3的发送波束接收的同步信号的相关功率值可以是‘5’、‘10’和‘12’。然而，示例实施例不限于此。
快速波束扫描控制模块142可以使用小区搜索结果Cell_DR和第一参考值Ref_1来确定候选组Candidate_Gm。例如，第一参考值Ref_1可以是‘20’，并且快速波束扫描控制模块142将小区搜索结果Cell_DR与第一参考值Ref_1相比较，以确定包括具有等于或大于第一参考值Ref_1的相关功率的发送波束图案在内的候选组Candidate_Gm作为候选。也就是说，快速波束扫描控制模块142可以确定包括第一小区Cell A的第二图案TX_BP_A2、第二小区Cell B的第一图案TX_BP_B1和第三图案TX_BP_B3在内的候选组Candidate_Gm作为候选。
确定图4B中描述的候选组Candidate_Gm的方法仅是示例实施例，并且示例实施例不限于此。例如，可以使用从信号测量电路132测量的相关功率使用各种方法和各种准则来确定候选组Candidate_Gm。
图5A和图5B是用于根据示例实施例详细说明图3中的操作S140的视图，并且图5C是说明图5A中的操作S142的示例实施例的流程图。
参考图5A，在操作S141中，终端100可以在操作S130(图3)之后从候选组中的候选之中选择第n候选以用于确定是否执行PBCH解码。终端100可以从候选组中随机选择候选，或者按照在候选组中测量的相关功率的降序选择候选。参考图4B，终端100可以从候选组Candidate_Gm中随机选择候选，或者可以按照第二小区Cell B的第一发送波束图案TX_BP_B1、第二小区Cell B的第三发送波束图案TX_BP_B3和第一小区Cell A的第二发送波束图案TX_BP_A2的次序选择候选，这些发送波束图案是按照测量的相关功率的降序。
在操作S142中，终端100的信号测量电路132可以测量通过第n候选接收的参考信号的强度。例如，信号测量电路132可以测量通过具有第二小区Cell B的第一发送波束图案TX_BP_B1的发送波束从第二小区Cell B接收的参考信号Ref_SB1的强度，该第一发送波束图案TX_BP_B1是第n候选。在示例实施例中，信号测量电路132可以通过至少一种强度测量方法测量参考信号Ref_SB1的强度。例如，参考信号Ref_SB1的强度可以是接收信号强度指示(RSSI)、载波对干扰和噪声比(CINR)、信号干扰比(SIR)和参考信号接收功率(RSRP)值中的任何一个。信号测量电路132可以将测量结果M_Result提供给终端100的快速波束扫描控制模块142。
在操作S143中，快速波束扫描控制模块142可以通过使用测量值和第二参考值来确定是否执行PBCH解码。例如，快速波束扫描控制模块142可以将从第二小区Cell B接收的参考信号Ref_SB1的强度与第二参考值Ref_2相比较，以确定是否解码通过具有第一发送波束图案TX_BP_B1的发送波束接收的PBCH。
在操作S144中，快速波束扫描控制模块142可以在测量值小于第二参考值时(操作S143中的否)确定不执行PBCH解码，并且可以确定第n候选是否是候选组中的最后候选。在操作S145中，当第n候选不是最后候选时(操作S144中的否)，终端100可以对n的值进行递增计数并再次执行操作S141。否则，当第n候选是最后候选时(操作S144中的是)，终端100可以执行操作S170(图3)。例如，终端100可以执行操作S141，操作S141为选择第二小区Cell B的第三发送波束图案TX_BP_B3作为下一候选。
信号测量电路132可以测量通过具有第三发送波束图案TX_BP_B3的发送波束从第二小区Cell B接收的参考信号Ref_SB3的强度，第三发送波束图案TX_BP_B3是下一个第n候选。在操作S151中，快速波束扫描控制模块142可以在测量值等于或大于第二参考值时(操作S143中的是)确定执行PBCH解码，并且可以通过使用第n候选来执行PBCH解码。例如，快速波束扫描控制模块142可以确定通过具有第三发送波束图案TX_BP_B3的发送波束对从第二小区Cell B接收的PBCH进行解码，因为从第二小区Cell B接收的参考信号Ref_SB3的强度大于第二参考值Ref_2。快速波束扫描控制模块142可以将解码确定结果D_R提供给终端100的解码器144。
在操作S152中，解码器144可以基于解码确定结果D_R执行PBCH解码，并且可以确定PBCH解码是否成功。当PBCH解码失败时(操作S152中的否)，可以执行操作S144。否则，当PBCH解码成功时(操作S152中的是)，可以执行操作S160(图3)。PBCH的系统信息可以包括PBCH解码成功和失败的准则，并且PBCH解码失败可能意味着：将第n候选和当前接收波束图案确定为发送和接收波束图案对是不适合的。
图5A和图5B是指以下示例实施例，其中终端100逐个随机地或顺序地选择候选组中的候选以确定是否执行PBCH解码并根据结果执行PBCH解码。
进一步参考图5C，在可以在图5A中的操作S141之后执行的操作S142_1中，信号测量电路132可以根据通过第n候选接收的参考信号的多个强度测量方法来测量强度。在示例实施例中，信号测量电路132可以针对通过第n候选接收的参考信号来测量与RSSI、CINR、SIR和RSRP值相对应的强度。在操作S142_2中，信号测量电路132可以使用测量强度来产生与通过第n候选接收的参考信号相对应的测量值。例如，信号测量电路132可以通过对测量强度的平均值或测量强度分别放置不同的或相等的权重来产生测量值。此后，可以执行图5A的操作S143。
图6A和图6B是根据示例实施例的用于详细说明图3中的操作S140的视图。
参考图6A和图6B，在操作S141’中，终端100的信号测量电路132可以在操作S130(图3)之后测量分别通过候选组的各候选接收的参考信号的强度。进一步参考图4B，信号测量电路132可以测量分别通过候选组Candidate_Gm的候选TX_BP_A2、TX_BP_B1和TX_BP_B3接收的参考信号Ref_SA2、Ref_SB1和Ref_SB3的强度。信号测量电路132可以将测量结果M_Result提供给终端100的快速波束扫描控制模块142。
在操作S142′中，快速波束扫描控制模块142可以将测量值与第二参考值相比较以选择子候选组。例如，快速波束扫描控制模块142将测量结果M_Result与第二参考值Ref_2相比较，并且可以通过找到与大于第二参考值Ref_2的测量值相对应的子候选来选择子候选组Sub-Candidate_Gm。例如，如图6B所示，快速波束扫描控制模块142可以选择‘120′的第二参考值Ref_2大的测量值相对应的、第一小区Cell A的第二发送波束图案TX_BP_A2和第二小区Cell B的第三发送波束图案TX_BP_B3，以包括在子候选组Gm中。快速波束扫描控制模块142可以将子候选组Sub-Candidate_Gm的选择结果S_R提供给终端100的解码器144。
在操作S151′中，解码器144可以通过使用子候选组中的第n子候选来执行PBCH解码。也就是说，解码器144可以解码通过第n子候选接收的PBCH。在示例实施例中，解码器144可以在子候选组中随机选择子候选，或者按照测量参考信号的强度的降序来选择子候选。例如，解码器144可以在子候选组Sub-Candidate_Gm中随机选择子候选，或者可以按照第一小区Cell A的第二发送波束图案TX_BP_A2和第二小区Cell B的第三发送波束图案TX_BP_B3的次序(即，按照测量参考信号的强度的降序)来选择子候选。
在操作S152′中，解码器144可以确定PBCH解码是否成功。在操作S143′中，解码器144可以在PBCH解码失败时(操作S152′中的否)确定操作S143′的子候选是否是子候选组中的最后子候选。当操作S143′的子候选不是最后子候选时(操作S143′中的否)，解码器144可以在对n的值进行递增计数之后执行操作S151′，并且当操作S143′的子候选是最后子候选时(操作S143′中的是)，解码器144可以执行操作S170。否则，当解码成功时(操作S152′中的是)，可以执行操作S160(图3)。
图6A和图6B涉及以下示例实施例：终端100从候选组中选择子候选组，每次测量与子候选组对应的参考信号的强度，找到等于或大于特定参考值的子候选，并执行PBCH解码。
图7是根据示例实施例详细说明图3中的操作S160的流程图。
参考图7，在操作S161中，终端100可以在操作S152(图5A)或操作S152′(图6A)之后，基于PBCH解码的结果来确定发送和接收波束图案对，并使用发送和接收波束图案对来尝试对对应的小区进行预占操作。
在操作S162中，终端100可以确定预占操作是否成功。当预占操作失败时(终端操作S162中的否)，终端100可以执行操作S144(图5A)或操作S143′(图6A)，以及当预占操作成功时(操作S162中的是)，终端100可以终止用于找到发送和接收波束图案对的操作。在下文中，将描述以下示例实施例，其用于根据示例实施例在终端100的用于找到发送和接收波束图案对的操作中对终端100的预占失败进行最小化。
图8是根据示例实施例的快速波束扫描控制模块200的框图。
参考图8，快速波束扫描控制模块200可以包括：快速波束扫描操作补充模块210，用于最小化终端100的预占失败。快速波束操作补充模块210可以包括PBCH解码控制模块212、参考调整模块214和接收波束自动跟踪操作控制模块216。
PBCH解码控制模块212可以测量用于确定是否解码终端100的PBCH的第一时间点与用于执行PBCH解码的第二时间点之间的无线通信环境的变化，并且可以基于无线通信环境的变化来停止PBCH解码。也就是说，即使当第一时间点与第二时间点之间的无线通信环境的变化等于或大于阈值时PBCH解码成功，PBCH解码控制模块212也可以预先停止PBCH解码以最小化不必要的操作，这是因为终端100可能由于此后无线通信环境的改变而导致预占失败。将参考图9描述PBCH解码控制模块212的操作。
参考调整模块214可以调整在小区搜索中使用的参考值和在确定是否执行PBCH解码时使用的参考值中的至少一个，使得终端100可以在预占操作中成功。参考调整模块214可以确定终端100的预占失败行为，并基于该行为调整至少一个参考值。例如，终端100的行为可以由终端基于先前的预占失败来识别。将参考图10详细描述参考调整模块214的操作。
根据示例实施例，当在确定终端100的发送和接收波束图案之后接收波束自动跟踪操作控制模块216对对应小区成功地进行预占操作时，接收波束自动跟踪操作控制模块216可以控制接收波束自动跟踪操作以找到能够提供比当前的发送和接收波束图案更好的接收质量的发送和接收波束图案。在示例实施例中，接收波束自动跟踪操作符合在第三代合作伙伴计划(3GPP)中定义5G(或新无线电(NR))的标准，并且这里将不给出其详细描述。将参考图11详细描述接收波束自动跟踪操作控制模块216的操作。
图9是根据示例实施例的图8中的PBCH解码控制模块212的操作的流程图。
参考图8和图9，在操作S151_1中，当在操作S143(图5A)之后使用第n候选执行PBCH解码时，PBCH解码控制模块212可以重新测量通过第n候选接收的参考信号的强度。在操作S151_2中，PBCH解码控制模块212可以测量操作S142(图SA)中的测量值与重新测量值之间的变化。在操作S151_3中，PBCH解码控制模块212可以确定该变化是否等于或大于阈值。在操作S151_5中，当变化等于或大于阈值时(S151_3中的是)，PBCH解码控制模块212可以停止当前正进行的PBCH解码，并且可以执行操作S144(图5A)。此外，PBCH解码控制模块212可以控制基带处理器在变化小于阈值时(操作S151_3中的否)执行剩余PBCH解码。此后，可以执行操作S152(图5A)。
图10是根据示例实施例的图8中的参考调整模块214的操作的流程图。
参考图8和图10，在操作S200中，参考调整模块214可以在用于确定终端100的发送和接收波束图案对的操作之中对终端100的预占失败次数进行计数。在操作S151_3中，参考调整模块214可以确定预占失败次数是否等于或大于阈值数量。当预占失败次数等于或大于阈值数量时(操作S210中的是)，参考调整模块214可以调整以下中的至少一个：在小区搜索中使用的参考值、和在确定是否执行PBCH解码中使用的参考值。例如，当预占失败次数等于或大于阈值数量时，参考调整模块214可以增加至少一个参考值，使得终端100可以改善发送和接收波束图案对的确定。
图11是根据示例实施例的图8中的接收波束自动跟踪操作控制模块216的操作的流程图。
参考图8和图11，在操作S170中，接收波束自动跟踪操作控制模块216可以在操作S160(图3)之后的特定时间内立即执行接收波束自动跟踪操作。
图12是根据示例实施例的用于确定发送和接收波束图案对的电子设备1000的框图。
参考图12，电子设备1000可以包括存储器1010、处理器单元1020、输入/输出控制器1040、显示单元1050(例如，显示器接口或显示设备)、输入设备1060和通信处理器1090。这里，可以包括多个存储器1010。组件如下。
存储器1010可以包括：程序存储单元1011，用于存储用于控制电子设备的操作的程序；以及数据存储单元1012，用于存储在程序执行期间产生的数据。数据存储单元1012可以存储：应用程序1013和快速波束扫描程序1014的操作所需的数据。程序存储单元1011可以包括应用程序1013和快速波束扫描程序1014。这里，程序存储单元1011中包括的程序是一组指令，其可以表示为指令集。
应用程序1013包括正在电子设备上运行的应用程序。也就是说，应用程序1013可以包括由处理器1022驱动的应用的指令。根据示例实施例，快速波束扫描程序1014可以控制确定发送和接收波束图案对的操作。也就是说，电子设备1000可以通过快速波束扫描程序1014以一个接收波束图案为单位来执行波束扫描操作。
外围设备接口1023可以控制处理器1022和存储器接口1021到基站的输入/输出外围设备的连接。处理器1022控制基站使用至少一个软件程序来提供对应的服务。处理器1022可以执行在存储器1010中存储的至少一个程序，以提供与程序对应的服务。
输入/输出控制器1040可以提供输入/输出设备(例如显示单元1050和输入设备1060)与外围设备接口1023之间的接口。显示单元1050显示状态信息、输入字符、运动图片、静止图片等。例如，显示单元1050可以显示由处理器1022驱动的应用程序信息。
输入设备1060可以通过输入/输出控制器1040将通过电子设备的选择产生的输入数据提供给处理器单元1020。输入设备1060可以包括键盘，该键盘包括至少一个硬件按钮和用于感测触摸信息的触摸板。例如，输入设备1060可以通过输入/输出控制器1040向处理器1022提供触摸信息(例如通过触摸板所感测的触摸、触摸移动和触摸释放)。
电子设备1000可以包括执行用于语音通信和数据通信的通信功能的通信处理器1090，并且快速波束扫描程序1014可以控制通信处理器1090选择接收波束图案并产生具有所选接收波束图案的接收波束。
图13是根据示例实施例的执行用于确定发送和接收波束图案的操作的通信设备的视图。
参考图13，根据示例实施例，家庭小器具2100、家用电器2120、娱乐设备2140和接入点(AP)2200可以执行发送/接收波束图案确定操作。在一些示例实施例中，家庭小工具2100、家用电器2120、娱乐设备2140和AP 2200可以实现物联网(IoT)网络系统或者为物联网(IoT)网络系统的一部分。应当理解，图13所示的通信设备仅是示例，并且可以包括图13未示出的其他通信设备。
已经在附图中示出了示例实施例并且在详细描述中进行了描述。尽管使用特定术语来解释这些示例实施例，但是特定术语并不旨在限制本公开的范围。本领域普通技术人员应该理解的是在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行形式和细节上的各种变化。

Claims (25)

1.一种操作无线通信系统中的终端的方法，所述方法包括：
选择第一图案作为接收波束的图案；
使用所述第一图案的接收波束在所述无线通信系统中搜索多个小区；
基于所述搜索，从所述多个小区的发送波束图案中确定包括至少一个候选的第一候选组，所述至少一个候选用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对，其中，所述至少一个候选中的每一个对应于所述多个小区的发送波束图案中的发送波束图案；
确定是否解码从所述第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道PBCH；
基于所述确定来解码所述PBCH；以及
基于所述解码，从所述第一候选组中选择用于具有所述接收波束的第一图案的所述发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，搜索所述多个小区还包括：
测量通过所述多个小区的发送波束图案接收的同步信号与分别与所述同步信号对应的序列之间的相关功率。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述第一候选组还包括：
识别与等于或大于第一参考值的每个相关功率对应的发送波束图案作为所述至少一个候选。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定是否解码所述PBCH还包括：
根据所述相关功率的大小从所述第一候选组中选择候选；以及
通过使用所述候选来确定是否解码通过所述候选接收的PBCH。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否解码所述PBCH还包括：
从所述第一候选组中选择所述第一候选；
产生与通过所述第一候选接收的第一参考信号的强度对应的第一测量值；以及
使用所述第一测量值和第二参考值来确定是否解码通过所述第一候选接收的第一PBCH。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，产生所述第一测量值还包括：
基于多种强度测量方法，测量所述第一参考信号的强度；以及
组合所述强度以产生与所述第一候选对应的第一测量值。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，确定是否解码所述第一PBCH包括：基于所述第一测量值等于或大于所述第二参考值，确定对所述第一PBCH进行解码。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，通过使用所述第一测量值和所述第二参考值来确定是否解码所述第一PBCH包括：基于所述第一测量值小于所述第二参考值，确定不对所述第一PBCH进行解码，以及
其中，确定是否解码从所述第一候选组接收的PBCH还包括：
从所述第一候选组中选择第二候选；
产生与通过所述第二候选接收的第二参考信号的强度对应的第二测量值；以及
使用所述第二测量值和所述第二参考值来确定是否解码通过所述第二候选接收的第二PBCH。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否解码从所述第一候选组接收的PBCH还包括：
产生与通过所述第一候选组中的多个第一候选接收的参考信号的强度对应的测量值；
将所述测量值与第二参考值相比较；
从所述第一候选组中识别子候选组，所述子候选组包括具有超过所述第二参考值的对应测量值的子候选；以及
使用所述子候选组确定是否解码所述PBCH。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，使用所述子候选组来确定是否解码所述PBCH还包括：
根据所述测量值的大小从所述子候选组中选择子候选；以及
使用所述子候选来确定是否解码通过所述候选接收的PBCH。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于解码所述PBCH失败：
选择第二图案作为所述接收波束的图案；
使用所述第二图案的接收波束在所述无线通信系统中重新搜索所述多个小区；
基于所述重新搜索，从所述多个小区的发送波束图案中，确定包括至少一个第二候选的第二候选组，所述至少一个第二候选用于具有所述接收波束的第二图案的发送和接收波束图案对；
重新确定是否解码从所述第二候选组中的第二候选接收的PBCH；
基于所述重新确定来解码所述PBCH；以及
基于所述解码，从所述第二候选组中选择用于具有所述接收波束的第二图案的所述发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否解码所述PBCH包括：对通过测量通过所述第一候选接收的参考信号的强度产生的测量值与通过在解码所述PBCH时重新测量通过所述候选接收的参考信号的强度产生的重新测量值之间的变化进行测量；以及
其中，操作所述终端的方法还包括：基于所述变化确定是否停止解码通过所述候选接收的PBCH。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，操作所述终端的方法还包括：对与所述发送波束图案中的一个对应的小区执行预占操作。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：
对预占失败数进行计数；
确定所述预占失败数是否等于或大于阈值数量；以及
基于所述预占失败数是否等于或大于所述阈值数量，调整以下中的至少一个：在搜索所述多个小区中使用的第一参考值和在确定是否解码所述PBCH中使用的第二参考值。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括：在完成所述预占操作之后执行接收波束自动跟踪操作。
16.一种被配置为在无线通信系统中操作的终端，所述终端包括：
多个天线；以及
基带处理器，被配置为：
控制所述多个天线，使得所述终端的接收波束具有图案；
使用具有所述图案的接收波束来控制波束扫描操作；
使用所述接收波束的图案作为第一波束扫描操作的第一图案，在所述无线通信系统中搜索多个小区；
基于所述搜索的结果，从所述多个小区的发送波束图案中确定包括至少一个候选的第一候选组，所述至少一个候选能够选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对；
确定是否解码从所述第一候选组中的第一候选接收的物理广播信道PBCH；
基于所述确定来解码所述PBCH；以及
从所述第一候选组中选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
17.根据权利要求16所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：基于无法基于所述第一波束扫描操作来选择所述发送波束图案中的一个，控制所述多个天线使得所述终端的接收波束具有第二图案，并通过使用所述第二图案的接收波束来执行第二波束扫描操作。
18.根据权利要求16所述的终端，其中，所述终端还包括：信号测量电路，被配置为测量通过所述多个小区的发送波束图案接收的同步信号与分别与所述同步信号对应的序列之间的相关功率，以及
其中，所述基带处理器还被配置为：将与所述相关功率中的等于或大于第一参考值的每个相关功率相对应的发送波束图案识别为所述至少一个候选。
19.根据权利要求16所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：从所述第一候选组中选择候选，并使用与通过所述候选接收的参考信号的强度相对应的测量强度和第二个参考值来确定是否解码通过所述候选接收的PBCH，以及
其中，所述终端还包括：信号测量电路，被配置为测量所述参考信号的强度。
20.根据权利要求19所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：基于所述参考信号的测量强度等于或大于所述第二参考值来确定解码通过所述候选接收的PBCH，并且在解码所述PBCH时，基于所述参考信号的重新测量强度与所述参考信号的测量强度之间的变化来确定是否停止解码所述PBCH，以及
其中，所述信号测量电路还被配置为在解码所述PBCH时重新测量所述参考信号的强度。
21.根据权利要求20所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：基于所述变化等于或大于阈值，停止解码通过所述候选接收的PBCH，通过从所述第一候选组中选择另一候选来继续所述第一波束扫描操作，控制所述多个天线使得所述终端的接收波束具有第二图案，并通过使用具有所述第二图案的接收波束来执行第二波束扫描操作。
22.根据权利要求16所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：基于通过在所述第一候选组中选择的第一候选接收的所述PBCH的解码成功，终止所述第一波束扫描操作，并且确定所述接收波束的第一图案以及所述发送和接收波束图案对的第一候选。
23.根据权利要求22所述的终端，其中，所述基带处理器还被配置为：基于所述发送和接收波束图案对来执行预占操作。
24.一种存储计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在由确定发送和接收波束图案对的终端中的处理器执行时使得所述终端：
选择第一图案作为接收波束的图案；
使用所述第一图案的接收波束来搜索多个小区；
从所述多个小区的发送波束图案中确定第一候选组，所述第一候选组包括用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的候选；
确定是否解码从所述第一候选组的第一候选接收的物理广播信道PBCH；
基于所述确定来解码所述PBCH；以及
基于所述解码，选择用于具有所述接收波束的第一图案的发送和接收波束图案对的所述发送波束图案中的一个。
25.根据权利要求24所述的非暂时性计算机可读存储介质，其中，在由所述终端中的处理器执行时、并基于所述第一候选组不包括任何第一候选组或基于在PBCH解码时所述解码PBCH失败，所述计算机可读指令使得所述终端：
选择第二图案作为所述接收波束的图案；
通过使用所述第二图案作为所述接收波束的图案来重新搜索所述多个小区；
从所述多个小区的发送波束图案中确定第二候选组，所述第二候选组包括用于具有所述第二图案作为所述接收波束的图案的发送和接收波束图案对的第二候选；
重新确定是否解码从所述第二候选组的第二候选接收的PBCH；
基于是否确定解码从所述第二候选接收的PBCH，解码所述PBCH；以及
基于所述解码来选择用于所述发送和接收波束图案对的第二图案。
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