本發(fā)明涉及第五代移動通信(5G)毫米波技術，尤指高頻通信中一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術：

人們對無線通信的需求越來越大，對用戶體驗的要求也越來越高，比如低時延、高的吞吐量等，這對通信技術也提出了越來越高的要求。根據(jù)香農定理：要想提高通信容量，可以增加帶寬。

高頻率(以下簡稱高頻)有很多空閑頻譜待開發(fā)，且?guī)捀哌_0.9GHz以上，是3GHz以下頻譜的200多倍。高頻的主要特征是定向性、大帶寬，但是有高衰減。為了對抗嚴重的路損，發(fā)射端和接收端通常采用定向天線來獲得高的天線增益。通過窄波束的定向通信，高頻無線網(wǎng)絡能夠支持千兆數(shù)據(jù)速率。然而，目前的高頻通信標準被兩個問題阻礙：一個問題是發(fā)射波束和接收波束未對齊，另一個是波束搜索的時間消耗問題。

在高頻通信開始前，設備需要將其波束指向的角度彼此對齊。因此，需要一個有效的搜索協(xié)議來獲得最好的波束角度對，這個搜索協(xié)議叫做波束賦形訓練協(xié)議。具體實現(xiàn)大致包括：首先，從發(fā)射端發(fā)射一個訓練信號，而接收端必須同時調整方位角和仰角來搜索出最強的信號；然后，接收端應該固定到最強鏈路方向上，當發(fā)射方向或接收位置發(fā)生改變時，需要重復進行波束訓練。這樣，在波束搜索的時間消耗上會較長，因此，需要有一種方法來減少搜索時間。目前，分階搜索可以減少搜索時間。分階段搜索包括：首先，發(fā)射端發(fā)出一種方向覆蓋范圍寬的波束，簡稱寬波束，接收端搜索識別出這個寬波束方向；然后，發(fā)射端在接收端識別出的寬波束范圍內，再發(fā)出一種方向覆蓋范圍小的若干個波束，簡稱窄波束。這樣，在接收端完成這兩次波束搜索后，就確定了最優(yōu)波束方向。其中，寬波束指半功率波束寬(HPBW，half-power beam width)較大的波束；窄波束指HPBW較小的波束。具體哪些 波束屬于HPBW較大的波束，哪些波束屬于HPBW較小的波束，業(yè)界目前并沒有給出明確的限定，而其具體如何限定并不用于限定本發(fā)明的保護范圍。

另外，對于高頻蜂窩通信來說，由于高頻載波的覆蓋受限，要想提高通信容量就需要增加小區(qū)站點數(shù)。終端(或稱UE)在與高頻站點建立通信前還要進行時頻同步、小區(qū)識別(以下稱為小區(qū)標識(ID))或小區(qū)切換等。對于小區(qū)搜索，為了減少接收端的復雜度，目前，長期演進(LTE)的同步信道是兩級結構：第一個是，發(fā)射主同步信號的主同步信道(P-SCH)，主要用于獲得時間同步和粗頻偏的估計以及小區(qū)組內ID的識別，P-SCH發(fā)射的是主同步序列(PSS)；另一個是輔同步信道(S-SCH)，用于攜帶小區(qū)ID或小區(qū)組ID。對于高頻蜂窩系統(tǒng)來說，由于密集小區(qū)的部署，終端需要識別的小區(qū)ID數(shù)更多，大約是LTE系統(tǒng)的數(shù)倍。

綜上所述，高頻蜂窩通信既要進行波束訓練又要進行小區(qū)搜索，而且，這種將下行同步和波束訓練分開進行的實現(xiàn)方式，使得實現(xiàn)步驟繁瑣，也增加了時延。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法、系統(tǒng)及裝置，能夠在波束訓練的同時完成小區(qū)搜索，從而降低波束搜索的時間消耗。

為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法，包括：發(fā)射端在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；

發(fā)射端在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束。

可選地，所述主同步序列為恒包絡零自相關CAZAC序列、或最長線性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；

所述主同步序列標識小區(qū)組內ID和寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標識小區(qū)組ID和窄波束ID。

可選地，每個扇區(qū)內包含的所述窄波束采用一個或一組同步或正交Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標識。

本發(fā)明還提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法，包括：接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內標識ID和寬波束ID；

接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；

接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID包括：

所述接收端接收到寬波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列與其進行相關處理；當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第一門限時，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內ID和寬波束ID。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

所述接收端在檢測出的所述寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束；

從中選出功率最大的一個，并采用本地保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，如果所述結果的峰值未超出所述第二門限，該方法還包括：

所述接收端從所述接收到的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用所述本地保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出所述預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

本發(fā)明還提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法，包括：發(fā)射端在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬 波束后，檢測出小區(qū)組內標識ID和寬波束ID；

發(fā)射端在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；

接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端.

可選地，所述主同步序列為恒包絡零自相關CAZAC序列、或最長線性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；

所述主同步序列標識所述小區(qū)組內ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，每個扇區(qū)內包含的所述窄波束采用一個或一組同步或正交Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標識。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID包括：

所述接收端接收到寬波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列與其進行相關處理；當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第一門限時，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內ID和寬波束ID。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

所述接收端在檢測出的所述寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束；

從中選出功率最大的一個，并采用本地保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，如果所述結果的峰值未超出所述第二門限，該方法還包括：

所述接收端從所述接收到的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用所述本地保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出所述預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

本發(fā)明又提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端；其中，

發(fā)射端，用于在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收端，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述發(fā)射端至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預先設置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時刻通知或輔同步發(fā)射時刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述接收端至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述處理模塊具體用于：

接收到高頻發(fā)出的寬波束，采用保存的主同步序列與其進行相關處理；當相關結果的峰值超出預先設置的第一門限時，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū) 組內ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束，從中選出功率最大的一個，并采用保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述處理模塊還用于：

如果所述相關結果的峰值未超出所述第二門限，從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用所述保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出所述第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標識所述小區(qū)組內ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID；

每個扇區(qū)內包含的所述窄波束采用一個或一組Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的Walsh序列標識。

可選地，所述發(fā)射端為高頻站點；所述接收端為終端UE。

本發(fā)明再提供了一種高頻站點，至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預先設置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時刻通知或輔同步發(fā)射時刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有主同步序列 的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標識小區(qū)組內ID和寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標識小區(qū)組ID和窄波束ID；

每個扇區(qū)內包含的所述窄波束采用一個或一組Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的一個或一組Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標識。

本發(fā)明還提供了一種UE，至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，用于將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述處理模塊具體用于：

接收到高頻發(fā)出的寬波束，采用保存的主同步序列與其進行相關處理；當相關結果的峰值超出預先設置的第一門限時，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束，從中選出功率最大的一個，并采用保存的輔同步序列與之進行相 關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述處理模塊還用于：

如果所述相關結果的峰值未超出所述第二門限，從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用所述保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出所述第二門限時，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標識所述小區(qū)組內ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID；

每個扇區(qū)內包含的所述窄波束采用一個或一組Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

與現(xiàn)有技術相比，本申請技術方案包括發(fā)射端在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；發(fā)射端在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。通過本發(fā)明提供的技術方案，實現(xiàn)了在波束訓練的同時完成小區(qū)搜索，從而降低了波束搜索的時間消耗。

進一步地，本發(fā)明采用相關性很好的序列，如CAZAC序列、或m序列、或Golay序列、Walsh序列等，作為波束訓練序列標記小區(qū)ID信息和波束方向，很好地實現(xiàn)了在波束訓練的同時也完成了小區(qū)搜索。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為高頻站點支持的兩種波束的示意圖；

圖2為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第一實施例的示意圖；

圖4為本發(fā)明高頻站點與UE實現(xiàn)高頻同步的實施例的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明第一實施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖；

圖6為本發(fā)明第一實施例中，窄波束搜索階段，高頻基站發(fā)射的窄波束和UE接收的窄波束的示意圖；

圖7為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第二實施例的示意圖；

圖8為本發(fā)明第二實施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖。

圖9為本發(fā)明第二實施例中，高頻站點分時發(fā)射窄波束的時序示意圖；

圖10為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第三實施例的示意圖；

圖11為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為高頻站點支持的兩種波束的示意圖，如圖1所示，左圖為高頻站 點寬波束發(fā)射示意圖，右圖為高頻站點窄波束發(fā)射示意圖。圖2為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)方法的流程圖，如圖2所示，包括：

步驟200：發(fā)射端在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID。

其中，寬波束指HPBW較大的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，這里不再這贅述。

其中，主同步序列在標識小區(qū)組內ID的同時，也標識了寬波束ID。小區(qū)組內ID也稱為扇區(qū)ID，其值同時也表明了扇區(qū)方向信息；寬波束ID也稱為寬波束索引，其值同時也表明了波束方向。其中，主同步序列可以是恒包絡零自相關(CAZAC，Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列、或最長線性移位寄存器(m)序列、或格雷(Golay)序列等。

其中，發(fā)射端可以是高頻站點，接收端可以是UE。

本步驟中的接收端檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID包括：

接收端接收到寬波束，采用接收端本地保存的主同步序列與其進行相關處理，當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第一門限T1時，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū)組內ID和寬波束ID。

其中，接收端本地保存的主同步序列指的是本地保存的用于與接收信號進行相關處理的信號序列，在主同步階段，就是本地保存的所有的主同步序列。

其中，接收端在扇區(qū)級掃描或小區(qū)組內ID檢測階段，可以采用多個寬波束全向或準全向接收。

假設接收端定向接收，并且接收端在m(指接收到的寬波束的個數(shù))個方向上都有各自的接收。接收端計算m個接收信號的功率，選出接收信號功率最大的，與接收端本地保存的主同步序列進行相關處理。若峰值超出預先設置的第一門限T1，則可判斷出小區(qū)組內ID和寬波束ID。

其中，第一門限T1的設置與噪聲有關，也與預先設定的虛警概率有關，具體實現(xiàn)屬于本領域技術人員的慣用技術手段，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，這里不再贅述。

需要說明的是，如果存在最大值不止一個，可以隨機(或者按照UE接收波束編號大小)選擇其中的一個，如果其相關值超出預先設置的第一門限T1即可檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；否則，如果其相關值未超出預先設置的第一門限T1，再從其余的最大值中選出一個，重復上述過程，直到確定出選擇出的最大值的相關值超出預先設置的第一門限T1。進一步地，如果所有的最大值都嘗試完畢也沒有檢測出峰值，則再從其余的接收結果中選出最大的，重復上述過程，直到檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID。進一步地，如果所有接收結果都嘗試完也不能檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID，則確定出檢測失敗，結束。

步驟201：發(fā)射端在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。

其中，窄波束指HPBW較小的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，這里不再這贅述。

輔同步序列標識小區(qū)組ID和窄波束ID，窄波束ID也稱為窄波束索引。每個扇區(qū)內包含的窄波束采用一個或一組同步或正交(Walsh)序列來標志小區(qū)組ID和窄波束ID。因為1個寬波束內包含多個窄波束，還要識別窄波束ID。窄波束ID的識別，本發(fā)明的識別窄波束ID的方法為：所有窄波束采用相同的Walsh序列來標志所述小區(qū)組ID，只需在不同窄波束后面附加信息指示窄波束ID即可；或者，同一個寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但是各個寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的小區(qū)組ID也是相同的。

窄波束方向可以用附加信息發(fā)射，也可以采用不同的序列標識。

本步驟中，接收端在檢測出寬波束ID后，僅在檢測出的寬波束ID即扇區(qū)ID的覆蓋區(qū)內接收窄波束；本步驟中的接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束。從中選出功率最大的一個，并采用接收端本地保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關處理的結果的峰值超出預先設置的第二門限T2時，可識別出小區(qū)組ID 和窄波束ID。

其中，第二門限T2的設置與噪聲有關，也與預先設定的虛警概率有關，具體實現(xiàn)屬于本領域技術人員的慣用技術手段，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，這里不再贅述。

其中，接收端本地保存的輔同步序列指的是本地保存的用于與接收信號進行相關的信號序列，在輔同步階段，就是本地保存的所有的輔同步序列。

進一步地，如果相關結果的峰值未超出預先設置的門限，則再從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第二門限T2時，可識別出小區(qū)組ID和窄波束ID；如果峰值仍未超出預先設置的門限，重復上述處理直到檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。如果在最后一個接收到的窄波束進行相關處理后仍然未超出預先設置的門限時，此次檢測失敗。

本發(fā)明方法中，發(fā)射端以一定的預設周期發(fā)射寬波束和窄波束，其中，寬波束承載的是小區(qū)組內ID，窄波束承載的是小區(qū)組ID。

步驟202：接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端，以便發(fā)射端調度所用。

本發(fā)明的上述方法中，當小區(qū)組內ID和組ID被檢測出后，以借鑒LTE小區(qū)分級搜索的方法為例，將待搜索的小區(qū)分為若干個組，每個組又包含幾個(扇區(qū)個數(shù))組內ID，則小區(qū)ID＝m*Gn+n。其中，m是一個組包含的總的組內ID的數(shù)量值，比如m＝6；Gn表示小區(qū)組ID，n表示小區(qū)組內ID。假設發(fā)射端為高頻站點，接收端為UE，那么，

高頻站點在主同步發(fā)射時刻，同時發(fā)出m個寬波束，這m個寬波束攜帶的序列為具有良好自相關性和互相關性的正交序列，比如CAZAC序列、或Golay序列、或m序列等，分別標識不同的扇區(qū)(即組內ID)和波束方向。比如，如圖1作圖所示，S0(0～60°)對應ZC0，標志扇區(qū)0；S1(60°～120°)對應ZC1，標志扇區(qū)1；S2(120°～180°)對應ZC2，標志扇區(qū)2；S3(180°～240°)對應ZC3，標志扇區(qū)3；S4(240°～300°)對應ZC4，標志扇區(qū)4；S5(300°～360°)對應ZC5，標志扇區(qū)5。

高頻站點在輔同步發(fā)射時刻，利用窄波束標識小區(qū)的組編號Gn，本發(fā)明中，較佳地，采用Walsh序列做輔同步序列來標識小區(qū)組ID。同時，為了標識窄波束ID，識別精細的波束方向，本發(fā)明方法中，可以在輔同步序列后面附加信息來指示窄波束ID；也可以是扇區(qū)內的若干個窄波束采用不同的序列來標志扇區(qū)內的波束，同時它們標志的是同一個小區(qū)組即同一個小區(qū)組ID。

下面結合具體實施例對本發(fā)明方法進行詳細描述。

圖3為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第一實施例的示意圖，如圖3所示，高頻站點在主同步發(fā)射時刻將所有的寬波束同時發(fā)出，在輔同步發(fā)射時刻將所有的窄波束同時發(fā)出。主同步發(fā)射和輔同步發(fā)射有一定的時序關系，且主同步發(fā)射和輔同步發(fā)射都是周期發(fā)射的。

圖4為本發(fā)明高頻站點與UE實現(xiàn)高頻同步的實施例的流程示意圖，如圖4所示，具體實現(xiàn)包括：

步驟一：高頻站點(mmWBS)發(fā)射承載主同步序列的寬波束，UE接收寬波束進行扇區(qū)級波束搜索同時完成扇區(qū)搜索和小區(qū)組內ID識別和幀定時。

其中，如圖4所示，高頻站點在主同步發(fā)射時刻，同時發(fā)出m個寬波束，在第一實施例中，假設這m個寬波束攜帶的序列為Zadoff-Chu序列，分別標識不同的扇區(qū)(小區(qū)組內ID)和波束方向(或扇區(qū)ID)。比如，如圖5所示，圖5為本發(fā)明第一實施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖，其中，S0(0～60°)對應ZC0，標志扇區(qū)0；S1(60°～120°)對應ZC1，標志扇區(qū)1；S2(120°～180°)對應ZC2，標志扇區(qū)2；S3(180°～240°)對應ZC3，標志扇區(qū)3；S4(240°～300°)對應ZC4，標志扇區(qū)4；S5(300°～360°)對應ZC5，標志扇區(qū)5。

相應地，如圖4所示，UE以多個寬波束在不同的方向上進行接收，在第一實施例中，假設接收到的6個接收信號記為y₀,y₁,…,y₅。并且，在第一實施例中，假設UE的波束S3的接收信號y₃效果最好(即接收功率最大)，或者說UE采用波束S3接收到的來自毫米波基站的信號最好。那么，UE利用本地保存的主同步序列，即標識6個扇區(qū)的Zadoff-Chu序列：ZC0、ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5與接收到的最好信號進行相關，要是相關值超出某一預先設置的門限，那么該序列對應的扇區(qū)就是UE的服務扇區(qū)，由此可以檢測出組 內ID。同時，UE也知道了粗略的發(fā)射角度。需要說明的是，如果幀結構確定也知道了幀定時信息，本發(fā)明不涉及幀結構的設計，因此這里不再贅述。

步驟二：高頻站點發(fā)射承載輔同步序列的窄波束，UE進行窄波束搜索(或精細波束訓練)同時完成小區(qū)組ID識別、準確的時頻同步、小區(qū)ID檢測。其中，毫米波基站在輔同步發(fā)射時刻可以以多個窄波束同時發(fā)射并保證覆蓋全方向。窄波束承載的是小區(qū)組ID，

較佳地，采用Walsh序列來標識小區(qū)組ID。

其中，為了識別窄波束，較佳地，本發(fā)明可以有兩種方法。一種方法是：基站在發(fā)射窄波束時，分別在每個Walsh序列后面附加1個“符號”來標識窄波束。圖6為本發(fā)明第一實施例中，窄波束搜索階段，高頻基站發(fā)射的窄波束和UE接收的窄波束的示意圖，如圖6所示，如果寬波束內有3個窄波束，則可以用“00”，“01”，“10”來標記指示方向從低度數(shù)到高度數(shù)的窄波束即用1個QPSK符號來表示，舉例來看，如在寬波束S1內的3個窄波束分別記為b0、b1、b2，則，00表示30°～50°(b0)的窄波束，01表示50°～70°(b1)的窄波束，11表示70°～90°(b2)的窄波束。另一種方法是：屬于同一個寬波束的窄波束采用不同的Walsh序列，仍以寬波束內有3個窄波束為例，則需要序列為H0、H1、H2，而這三個序列標識的小區(qū)組ID是同一個。不難看出，上述第二種識別窄波束的方法需要的Walsh序列個數(shù)是第一種方法的三倍。

檢測出小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID后(此時即可得到cell ID)，還要識別出詳細的波束方向。仍以步驟一中的假設UE的波束S3的接收信號y₃效果最好為例，在UE處，只需要在步驟一搜索到的波束S3“包含的窄波束”范圍內搜索，假定接收分別為y₀，y₁，y₂找出信號接收強度最大的，假設為y₁。則利用UE本地保存的輔同步序列對y₁進行相關，峰值超出門限的則小區(qū)組ID為該Walsh序列對應的小區(qū)組ID。這里，

如果基站在發(fā)射窄波束時，分別在每個Walsh序列后面附加1個“符號”來標識窄波束，那么，UE對標識序列Walsh序列后面的1個符號進行解調，這種情況下，假如解調后的結果為“01”，則可判定UE接收基站發(fā)射窄波束指向0°(S0內的窄波束b1)方向的效果最好。

如果屬于同一個寬波束的窄波束采用不同的Walsh序列，那么，UE采用本地保存的輔同步序列與接收信號進行相關處理，峰值超出門限的對應的序列標識的小區(qū)組ID和波束編號就是檢測的結果。

這樣，UE可以通過上行信道將該波束訓練的結果即寬波束編號和窄波束編號反饋給基站，基站可以參考該信息對UE進行定向發(fā)射業(yè)務等UE專用信息。

圖7為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第二實施例的示意圖，如圖7所示，承載主同步序列的寬波束按照一定周期輪發(fā)，即寬波束分別在m個時刻周期發(fā)射。承載輔同步的窄波束也在其對應的時刻輪發(fā)，這里的輪發(fā)指的是寬波束包含的窄波束輪發(fā)，即某一時刻發(fā)射的是寬波束包含的若干個窄波束。

圖8為本發(fā)明第二實施例中，高頻站點分時發(fā)射窄波束的時序示意圖,如圖8所示，高頻站點在t0時刻(第1個寬波束發(fā)射時刻)發(fā)射寬波束S0，在t1時刻發(fā)射寬波束S1，……，在t5時刻發(fā)射寬波束S5。

而UE采用多個寬波束全向接收。且在每個時刻，UE都嘗試主同步檢測，直到檢測到超出門限值，確定為相對最佳或最優(yōu)的寬波束發(fā)射方向，同時也檢測出了小區(qū)組內ID。具體實現(xiàn)時，也可以接收寬波束發(fā)射周期內的所有信號，將UE本地保存的主同步序列與之進行滑動相關處理，得到的峰值超出門限的序列就是主同步序列。

圖9為本發(fā)明第二實施例中，高頻站點分時發(fā)射窄波束的時序示意圖，如圖9所示，基站在輔同步發(fā)射時刻，每次發(fā)出若干個窄波束(寬波束包含的窄波束)。UE僅采用圖6所示的波束(即僅在確定出的最優(yōu)方向)進行嘗試接收，并按照與第一實施例相同的方法檢測出輔同步序列識別小區(qū)組ID和波束方向。這樣，UE在它發(fā)現(xiàn)的最好的寬波束范圍內，嘗試接收窄波束。檢測出小區(qū)組ID，識別出窄波束方向。

圖10為本發(fā)明高頻站點發(fā)射波束和同步序列的第三實施例的示意圖，如圖10所示，高頻站點在主同步信號發(fā)射時刻，按照時序輪流發(fā)出寬波束，然后再在輔同步信號發(fā)射時刻，輪流發(fā)射窄波束。其中，主同步信號和輔同步信號都是周期發(fā)射的。第三實施例中，仍以圖8為例，首先，高頻站點在t0 時刻(第1個寬波束發(fā)射時刻)發(fā)射寬波束S0，在t1時刻發(fā)射寬波束S1，……，在t5時刻發(fā)射寬波束S5。UE在一定的周期內，嘗試檢測寬波束，識別小區(qū)組內ID。整個過程與第二實施例相同，并完成小區(qū)組內ID，粗略波束方向的搜索。

然后，高頻站點在窄波束發(fā)射時刻集中發(fā)射輔同步，如圖9所示，UE在一定的周期內，嘗試檢測窄波束，識別小區(qū)組ID，具體實現(xiàn)過程與第一實施例中的實現(xiàn)相同，這里不再贅述。

需要強調的是，與第二實施例不同的是，第三實施例中的主同步和輔同步是分開發(fā)射的，主同步集中發(fā)射，輔同步集中發(fā)射，二者的發(fā)射時刻不相鄰。

圖11為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實現(xiàn)系統(tǒng)的組成示意圖，如圖11所示，包括發(fā)射端和接收端；其中，

發(fā)射端，用于在主同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在輔同步發(fā)射時刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收端，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

其中，發(fā)射端至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預先設置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時刻通知或輔同步發(fā)射時刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

接收端至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束 ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，用于將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

具體地，處理模塊具體用于：

接收到寬波束，采用保存的主同步序列與其進行相關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第一門限T1時，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū)組內ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內接收到多個窄波束。從中選出功率最大的一個，并采用保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第二門限T2時，識別出小區(qū)組ID和窄波束ID。

進一步地，處理模塊還用于：

如果相關結果的峰值未超出預先設置的第二門限，則再從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個，并采用保存的輔同步序列與之進行相關處理，當相關結果的峰值超出預先設置的第二門限T2時，可識別出小區(qū)組ID和窄波束ID；如果峰值仍未超出預先設置的門限，重復上述處理直到檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。

進一步地，處理模塊還用于：如果在最后一個接收到的窄波束進行相關處理后仍然未超出預先設置的門限時，此次檢測失敗。

其中，寬波束指HPBW較大的波束；窄波束指HPBW較小的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，這里不再這贅述。

其中，主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列等，主同步序列在標識小區(qū)組內ID的同時，也標識了寬波束ID。輔同步序列標識小區(qū)組ID和窄波束ID，窄波束ID，每個扇區(qū)內包含的窄波束采用一個或一組Walsh序列來標志小區(qū)組ID和窄波束ID，所有窄波束采用相同的Walsh序列來標志小區(qū)組ID，可以在輔同步信號后面附加信息來標志窄波束ID。

其中，窄波束方向可以用附加信息發(fā)射，也可以采用不同的序列標識。

發(fā)射端可以是高頻站點，接收端可以是UE。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。