CN106465070A - 辅助的毫米波长无线接入网络中的ue发起的发现 - Google Patents

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Abstract

提供了用于无线通信的方法、装置和计算机程序产品。该装置可以是UE。UE在该UE的发射空间方向中、在多个传输里，向基站发送波束成形的广播请求信号，在多个资源中的资源里从基站接收波束成形的广播响应信号，并基于在其中接收到该波束成形的广播响应信号的资源，确定该UE的优选发射空间方向。该装置可以是基站。基站对来自UE的波束成形的广播请求信号进行扫描，确定该UE的发射空间方向中的优选发射空间方向，确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的资源，以及在所确定的资源中向UE发送波束成形的广播响应信号。

Description

辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现
相关申请的交叉引用
本申请要求享受2014年6月18日提交的、标题为“UE INITIATED DISCOVERY INASSISTED MILLIMETER WAVELENGTH WIRELESS ACCESS NETWORKS”的美国专利申请No.14/308,389的权益，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本公开内容涉及通信***，具体地说，本公开内容涉及辅助的毫米波长无线接入网络中的用户设备(UE)发起的发现。
背景技术
已广泛地部署无线通信***，以便提供诸如电话、视频、数据、消息传送和广播之类的各种电信服务。典型的无线通信***可以使用能通过共享可用的***资源(例如，带宽、发射功率)，来支持与多个用户进行通信的多址技术。这类多址技术的例子包括码分多址(CDMA)***、时分多址(TDMA)***、频分多址(FDMA)***、正交频分多址(OFDMA)***、单载波频分多址(SC-FDMA)***和时分同步码分多址(TD-SCDMA)***。
在多种电信标准中已采纳这些多址技术，以提供使不同无线设备能在城市范围、国家范围、地域范围、甚至全球范围上进行通信的通用协议。一种新兴的电信标准的例子是长期演进(LTE)。LTE是第三代合作伙伴计划(3GPP)发布的通用移动通信***(UMTS)移动标准的演进集。设计LTE以便通过提高谱效率、降低费用、提高服务、利用新频谱，并与在下行链路(DL)上使用OFDMA、在上行链路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多输入多输出(MIMO)天线技术的其它开放标准进行更好地集成，来更好地支持移动宽带互联网接入。但是，随着移动宽带接入需求的持续增加，存在着进一步提高操作在2GHz载波频率或者附近的LTE技术的需求。优选的是，这些提高应当可适用于其它多址技术和使用这些技术的通信标准。
满足日益增加的移动宽带需求的一种方式是除了LTE之外，还使用毫米波长频谱。但是，使用毫米波长射频频带的通信具有非常高的路径损耗和较短的范围。可以使用波束成形来补偿这种非常高的路径损耗和较短的范围。需要用于在LTE辅助的毫米波长无线接入网络中进行UE发起的发现的波束成形技术和方法。
发明内容
在本公开内容的一个方面，提供了一种方法、计算机程序产品和装置。该装置可以是UE。UE在该UE的多个发射空间方向中、在多个传输里，向基站发送波束成形的广播请求信号。UE在多个资源中的资源里，从基站接收波束成形的广播响应信号。UE基于在其中接收到波束成形的广播响应信号的资源，确定该UE的优选发射空间方向。
在本公开内容的一个方面，提供了一种方法、计算机程序产品和装置。该装置可以是基站。基站对来自UE的波束成形的广播请求信号进行扫描。该波束成形的广播请求信号是与来自该UE的多个传输相关联的。每一个传输是与该UE的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联的。基站确定该UE的发射空间方向中的优选发射空间方向。基站确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的资源。基站在所确定的资源中，向该UE发送波束成形的广播响应信号。
该装置可以包括存储器和耦合到该存储器的至少一个处理器。所述至少一个处理器可以被配置为执行前述的UE或基站的步骤。计算机程序产品存储在计算机可读介质上并包括代码，当该代码在至少一个处理器上被执行时，可以执行前述的UE或基站的步骤。
附图说明
图1是示出一种网络架构的例子的图。
图2是示出一种接入网络的例子的图。
图3是示出LTE中的DL帧结构的例子的图。
图4是示出LTE中的UL帧结构的例子的图。
图5是示出用于用户平面和控制平面的无线协议架构的例子的图。
图6是示出接入网络中的演进节点B和用户设备的例子的图。
图7是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第一图。
图8是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第二图。
图9是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第三图。
图10是无线通信的第一方法的流程图。
图11是无线通信的第二方法的流程图。
图12是示出第一示例性装置中的不同模块/单元/部件之间的数据流的数据流图。
图13是示出用于使用处理***的第一装置的硬件实现的例子的图。
图14是示出第二示例性装置中的不同模块/单元/部件之间的数据流的数据流图。
图15是示出用于使用处理***的第二装置的硬件实现的例子的图。
具体实施方式
下面结合附图描述的具体实施方式，旨在对各种配置进行描述，而不是旨在表示仅在这些配置中才可以实现本文所描述的概念。为了对各种概念有一个透彻理解，具体实施方式包括特定的细节。但是，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在不使用这些特定细节的情况下实现这些概念。在一些实例中，为了避免对这些概念造成模糊，公知的结构和部件以框图形式示出。
现在将参照各种装置和方法来给出电信***的一些方面。这些装置和方法将通过各种框、模块、部件、电路、步骤、过程、算法等等(其统称为“要素”)来在下面的具体实施方式中进行描述，并在附图中进行描绘。可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现这些要素。至于这些要素是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束。
举例而言，可以用包括一个或多个处理器的“处理***”来实现要素或者要素的任何部分或者要素的任意组合。处理器的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分离硬件电路和被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它适当硬件。处理***中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应当被广泛地解释为意味着指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等，而无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语。
因此，在一个或多个示例性实施例中，可以用硬件、软件、固件或者其任意组合来实现本文所描述的功能。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质上或编码成计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。通过示例的方式而不是限制的方式，这种计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、压缩盘(CD-ROM)或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围之内。
图1是示出了网络架构100的图。该网络架构100包括具有一个或多个用户设备(UE)102、演进型UMTS陆地无线接入网络(E-UTRAN)104和演进分组核心(EPC)110的LTE网络架构。此外，该网络架构100还包括毫米波长(mmW)网络，后者包括mmW基站130和一个或多个UE 102。该LTE网络架构可以称为演进分组***(EPS)。该EPS可以包括一个或多个UE 102、E-UTRAN 104、EPC 110和运营商的互联网协议(IP)服务122。EPS可以与其它接入网络互连，但为简单起见，没有示出这些实体/接口。如图所示，EPS提供分组交换服务，但是，如本领域普通技术人员所容易理解的，贯穿本公开内容给出的各种概念可以扩展到提供电路交换服务的网络。
E-UTRAN包括演进节点B(eNB)106和其它eNB 108，并且可以包括多播协调实体(MCE)128。eNB 106提供针对于UE 102的用户平面和控制平面协议终止。eNB 106可以经由回程(例如，X2接口)连接到其它eNB 108。MCE 128为演进型多媒体广播多播服务(MBMS)(eMBMS)分配时/频无线资源，确定用于eMBMS的无线配置(例如，调制和编码方案(MCS))。MCE 128可以是单独的实体，也可以是eNB 106的一部分。eNB106还可以称为基站、节点B、接入点、基站收发机、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)或者某种其它适当术语。eNB 106为UE 102提供针对EPC 110的接入点。UE 102的例子包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线设备、全球定位***、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、照相机、游戏控制台、平板计算机或者任何其它类似功能设备。本领域普通技术人员还可以将UE 102称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持装置、用户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当术语。
eNB 106连接到EPC 110。EPC 110可以包括移动性管理实体(MME)112、归属用户服务器(HSS)120、其它MME 114、服务网关116、多媒体广播多播服务(MBMS)网关124、广播多播服务中心(BM-SC)126和分组数据网络(PDN)网关118。MME 112是处理UE 102和EPC 110之间的信令的控制节点。通常，MME 112提供承载和连接管理。所有用户IP分组通过服务网关116来传送，其中服务网关116自己连接到PDN网关118。PDN网关118提供UE IP地址分配以及其它功能。PDN网关118和BM-SC126连接到IP服务122。IP服务122可以包括互联网、内联网、IP多媒体子***(IMS)和PS流服务(PSS)和/或其它IP服务。BM-SC 126可以提供用于MBMS用户服务提供和传送的功能。BM-SC 126可以用作内容提供商MBMS传输的进入点，可以用于在PLMN中授权和发起MBMS承载服务，并可以用于调度和传送MBMS传输。MBMS网关124可以用于向属于广播特定服务的多播广播单频网(MBSFN)区域的eNB(例如，106、108)分发MBMS业务，并可以负责会话管理(起始/停止)和收集与eMBMS有关的计费信息。
图2是示出了LTE网络架构中的接入网络200的例子的图。在该例子中，将接入网络200划分成多个蜂窝区域(小区)202。一个或多个低功率类型eNB 208可以具有与小区202中的一个或多个重叠的蜂窝区域210。低功率类型eNB 208可以是毫微微小区(例如，家庭eNB(HeNB))、微微小区、微小区或者远程无线电头端(RRH)。一个或多个mmW基站212可以具有与小区202中的一个或多个重叠的覆盖区域214。mmW基站212可以与UE 206和宏eNB 204进行通信。每一宏eNB 204被分配给相应的小区202，并被配置为向小区202中的所有UE 206提供针对EPC 110的接入点。在接入网络200的该例子中，不存在集中式控制器，但在替代的配置中可以使用集中式控制器。eNB 204负责所有与无线相关的功能，其包括无线承载控制、准入控制、移动性控制、调度、安全和连接到服务网关116。eNB可以支持一个或多个(例如，三个)小区(其还称为扇区)。术语“小区”可以指代eNB的最小覆盖区域和/或服务于特定覆盖区域的eNB子***。此外，本文可以互换地使用术语“eNB”、“基站”和“小区”。
接入网络200使用的调制和多址方案可以根据所部署的具体通信标准来变化。在LTE应用中，在DL上使用OFDM，在UL上使用SC-FDMA，以便支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)二者。如本领域普通技术人员通过下面的详细描述所容易理解的，本文给出的各种概念非常适合用于LTE应用。但是，这些概念也可以容易地扩展到使用其它调制和多址技术的其它通信标准。举例而言，这些概念可以扩展到演进数据优化(EV-DO)或超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴计划2(3GPP2)作为CDMA2000标准系列的一部分发布的空中接口标准，并且使用CDMA来为移动站提供宽带互联网接入。这些概念还可以扩展到使用宽带CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它变型(例如，TD-SCDMA)的通用陆地无线接入(UTRA)；使用TDMA的全球移动通信***(GSM)；以及使用OFDMA的演进UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和闪速OFDM。在来自3GPP组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在来自3GPP2组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。使用的实际无线通信标准和多址技术，将取决于特定的应用和对***所施加的整体设计约束。
eNB 204可以具有支持MIMO技术的多付天线。对MIMO技术的使用使eNB 204能够使用空间域来支持空间复用、波束成形和发射分集。空间复用可以用于在相同频率上同时发送不同的数据流。可以将数据流发送给单个UE 206以增加数据速率，或者发送给多个UE206以增加整体***容量。这可以通过对每一个数据流进行空间预编码(即，应用幅度和相位的缩放)，并随后通过多付发射天线在DL上发送每一个空间预编码的流来实现。到达UE206的空间预编码的数据流具有不同的空间特征，这使得每一个UE 206都能恢复出目的地针对于该UE 206的一个或多个数据流。在UL上，每一个UE 206发送空间预编码的数据流，其中空间预编码的数据流使eNB 204能识别每一个空间预编码的数据流的源。
当信道状况良好时，通常使用空间复用。当信道状况不太有利时，可以使用波束成形来将传输能量聚焦在一个或多个方向中。这可以通过对经由多付天线发送的数据进行空间预编码来实现。为了在小区边缘实现良好的覆盖，可以结合发射分集来使用单个流波束成形传输。
在下面的详细描述中，将参照在DL上支持OFDM的MIMO***来描述接入网络的各个方面。OFDM是一种扩频技术，该技术将数据调制在OFDM符号中的多个子载波上。这些子载波间隔开精确的频率。这种间隔提供了使接收机能够从这些子载波中恢复数据的“正交性”。在时域，可以向每一个OFDM符号添加防护间隔(例如，循环前缀)，以防止OFDM符号间干扰。UL可以使用具有DFT扩展OFDM信号形式的SC-FDMA，以便补偿较高的峰值与平均功率比(PARR)。
图3是示出LTE中的DL帧结构的例子的图300。可以将一个帧(10ms)划分成10个均匀大小的子帧。每一个子帧可以包括两个连续的时隙。可以使用一个资源格来表示两个时隙，每一个时隙包括一个资源块。将资源格划分成多个资源单元。在LTE中，对于普通循环前缀而言，一个资源块在频域上包含12个连续的子载波，在时域上包含7个连续的OFDM符号，总共84个资源单元。对于扩展循环前缀来说，一个资源块在频域中包含12个连续子载波，在时域中包含6个连续的OFDM符号，总共72个资源单元。这些资源单元中的一些(其指示成R302、304)包括DL参考信号(DL-RS)。DL-RS包括特定于小区的RS(CRS)(其有时还称为公共RS)302和特定于UE的RS(UE-RS)304。只在相应的物理DL共享信道(PDSCH)所映射到的资源块上，发送UE-RS 304。每一个资源单元所携带的比特数量取决于调制方案。因此，UE接收的资源块越多，调制方案越高，则针对该UE的数据速率就越高。
图4是示出LTE中的UL帧结构的例子的图400。可以将用于UL的可用资源块划分成数据段和控制段。可以在***带宽的两个边缘处形成控制段，控制段可以具有可配置的大小。可以将控制段中的资源块分配给UE，以传输控制信息。数据段可以包括不包含在控制段中的所有资源块。该UL帧结构的结果是包括连续的子载波的数据段，这可以允许向单个UE分配数据段中的所有连续子载波。
可以向UE分配控制段中的资源块410a、410b，以向eNB发送控制信息。此外，还可以向UE分配数据段中的资源块420a、420b，以向eNB发送数据。UE可以在控制段中的分配的资源块上，在物理UL控制信道(PUCCH)中发送控制信息。UE可以在数据段中的分配的资源块上，在物理UL共享信道(PUSCH)中只发送数据或者发送数据和控制信息二者。UL传输可以跨度子帧的两个时隙，并且可以在频率之间进行跳变。
可以使用一组资源块来执行初始的***接入，并在物理随机接入信道(PRACH)430中实现UL同步。PRACH 430携带随机序列，并且不能携带任何UL数据/信令。每一个随机接入前导占据与六个连续资源块相对应的带宽。起始频率由网络进行指定。也就是说，将随机接入前导的传输限制于某些时间和频率资源。对于PRACH来说，不存在频率跳变。PRACH尝试被携带在单个子帧(1ms)中或者在一些连续子帧序列中，并且UE每一帧(10ms)只能够进行单个的PRACH尝试。
图5是示出用于LTE中的用户平面和控制平面的无线协议体系结构的示例的图500。用于UE和eNB的无线协议体系结构示出为具有三层：层1、层2和层3。层1(L1层)是最低层，其实现各种物理层信号处理功能。本文将L1层称为物理层506。层2(L2层)508高于物理层506，其负责物理层506之上的UE和eNB之间的链路。
在用户平面中，L2层508包括介质访问控制(MAC)子层510、无线链路控制(RLC)子层512和分组数据汇聚协议(PDCP)514子层，它们在网络一侧的eNB处终止。尽管没有示出，但UE可以具有高于L2层508的一些上层，其包括网络层(例如，IP层)和应用层，其中所述网络层在网络一侧的PDN网关118处终止，所述应用层在所述连接的另一端(例如，远端UE、服务器等等)处终止。
PDCP子层514提供不同的无线承载和逻辑信道之间的复用。PDCP子层514还提供用于上层数据分组的报头压缩，以减少无线传输开销，通过对数据分组进行加密来实现安全，以及为UE提供eNB之间的切换支持。RLC子层512提供上层数据分组的分段和重组、丢失数据分组的重传以及数据分组的重新排序，以便补偿由于混合自动重传请求(HARQ)而造成的乱序接收。MAC子层510提供逻辑信道和传输信道之间的复用。MAC子层510还负责在UE当中分配一个小区中的各种无线资源(例如，资源块)。MAC子层510还负责HARQ操作。
在控制平面中，对于物理层506和L2层508来说，除了不存在用于控制平面的报头压缩功能之外，用于UE和eNB的无线协议体系结构基本相同。控制平面还包括层3(L3层)中的无线资源控制(RRC)子层516。RRC子层516负责获得无线资源(例如，无线承载)，并负责使用eNB和UE之间的RRC信令来配置更低层。
图6是接入网络中，基站610与UE 650的通信的框图。基站610可以是eNB或者mmW基站。在DL中，将来自核心网的上层分组提供给控制器/处理器675。控制器/处理器675实现L2层的功能。在DL中，控制器/处理器675提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑信道和传输信道之间的复用以及基于各种优先级度量来向UE 650提供无线资源分配。控制器/处理器675还负责HARQ操作、丢失分组的重传以及向UE 650发送信令。
发射(TX)处理器616实现L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织，以有助于在UE 650处实现前向纠错(FEC)，以及基于各种调制方案(例如，二进制移相键控(BPSK)、正交移相键控(QPSK)、M相移相键控(M-PSK)、M阶正交幅度调制(M-QAM))来映射到信号星座。随后，将编码和调制的符号分割成并行的流。随后，将每一个流映射到OFDM子载波，在时域和/或频域中将其与参考信号(例如，导频)进行复用，并随后使用傅里叶逆变换(IFFT)将各个流组合在一起以便生成携带时域OFDM符号流的物理信道。对该OFDM流进行空间预编码，以生成多个空间流。来自信道估计器674的信道估计量可以用于确定编码和调制方案以及用于实现空间处理。可以从由UE 650发送的参考信号和/或信道状况反馈中导出信道估计量。随后，可以经由分别的发射机618TX，将各空间流提供给不同的天线620。每一个发射机618TX可以使用相应的空间流对RF载波进行调制，以便进行传输。
在UE 650处，每一个接收机654RX通过其相应的天线652接收信号。每一个接收机654RX恢复出被调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给接收(RX)处理器656。RX处理器656实现L1层的各种信号处理功能。RX处理器656可以对所述信息执行空间处理，以恢复出目的地针对于UE650的任何空间流。如果多个空间流是目的地针对于UE 650的，则RX处理器656将它们组合成单个OFDM符号流。随后，RX处理器656使用快速傅里叶变换(FFT)，将OFDM符号流从时域变换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每一个子载波的单独OFDM符号流。通过确定由基站610发送的最可能的信号星座点，来恢复和解调每一个子载波上的符号以及参考信号。这些软判决可以是基于由信道估计器658所计算出的信道估计量。随后，对这些软判决进行解码和解交织，以恢复出由基站610最初在物理信道上发送的数据和控制信号。随后，将这些数据和控制信号提供给控制器/处理器659。
控制器/处理器659实现L2层。该控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器660相关联。存储器660可以称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器659提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理，以恢复出来自核心网的上层分组。随后，将上层分组提供给数据宿662，其中数据宿662表示高于L2层的所有协议层。此外，还可以向数据宿662提供各种控制信号以进行L3处理。控制器/处理器659还负责使用确认(ACK)和/或否定确认(NACK)协议进行错误检测，以支持HARQ操作。
在UL中，数据源667用于向控制器/处理器659提供上层分组。数据源667表示高于L2层的所有协议层。类似于结合由基站610进行的DL传输所描述的功能，控制器/处理器659通过提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序，以及基于基站610的无线资源分配在逻辑信道和传输信道之间进行复用，来实现用户平面和控制平面的L2层。控制器/处理器659还负责HARQ操作、丢失分组的重传和向基站610发送信令。
TX处理器668可以使用由信道估计器658从基站610发送的参考信号或反馈中导出的信道估计量，来选择适当的编码和调制方案和有助于实现空间处理。可以经由相应的发射机654TX，将TX处理器668所生成的空间流提供给不同的天线652。每一个发射机654TX可以利用相应的空间流来对RF载波进行调制，以便进行传输。
以类似于结合UE 650处的接收机功能所描述的方式，在基站610处对UL传输进行处理。每一个接收机618RX通过其相应的天线620来接收信号。每一个接收机618RX恢复出被调制到RF载波上的信息，并将该信息提供给RX处理器670。RX处理器670可以实现L1层。
控制器/处理器675实现L2层。控制器/处理器675可以与存储程序代码和数据的存储器676相关联。存储器676可以称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器675提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理，以恢复出来自UE 650的上层分组。可以将来自控制器/处理器675的上层分组提供给核心网。控制器/处理器675还负责使用ACK和/或NACK协议进行错误检测，以支持HARQ操作。
如果基站610是mmW基站，则基站610可以包括用于执行模拟和/或数字波束成形的硬件。如果基站610装备有模拟波束成形，则在任何一个时间，基站610只能在一个方向发送或接收信号。如果基站610装备有数字波束成形，则基站610可以同时地在多个方向发送多个信号，或者可以同时地在多个方向接收多个信号。此外，UE 650可以包括用于执行模拟和/或数字波束成形的硬件。如果UE 650装备有模拟波束成形，则在任何一个时间，UE 650只能在一个方向发送或接收信号。如果UE 650装备有数字波束成形，则UE 650可以同时地在多个方向发送多个信号，或者可以同时地在多个方向接收多个信号。
极高频率(EHF)是电磁频谱中的RF的一部分。EHF具有30GHz到300GHz的范围，波长在1毫米和10毫米之间。该频带中的无线电波形可以称为毫米波(mmW)。近mmW可以向下扩展到波长为100毫米的3GHz的频率(超高频(SHF)频带扩展在3GHz到30GHz之间，其还称为厘米波)。尽管本文公开内容参照mmW，但应当理解的是，本公开内容还可应用于近mmW。此外，尽管本文公开内容指代mmW基站，但应当理解的是，本公开内容还可应用于近mmW基站。毫米波长RF信道具有非常高的路径损耗和较短的范围。为了在毫米波长频谱中构建有用的通信网络，可以使用波束成形技术来补偿非常高的路径损耗。波束成形技术将RF能量聚焦于一个窄方向，以允许RF波束在该方向传播的更远。使用波束成形技术，毫米波长频谱中的非视线(NLOS)RF通信可以依赖于波束的反射和/或衍射来到达UE。如果该方向被遮挡(无论是由于UE移动，还是由于环境发生改变(例如，障碍物，湿度，下雨等等))，则波束可能不能到达UE。波束成形技术需要mmW基站和UE在允许聚集最多的RF能量的方向上来进行发送和接收。因此，在不知道用于波束成形的方向的情况下，不可能在UE和mmW基站之间实现可靠的链路。不具有可靠的链路，UE就不能够发现毫米波长接入网络。具体而言，在不具有可靠的链路的情况下，就不能执行网络参数初始化、网络和UE之间的安全握手过程、以及网络状态跟踪过程。
下文参照辅助的(例如，LTE辅助的)毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现，来提供波束成形技术和方法。
图7是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第一图700。参见图7，当UE 702开启时，UE 702搜索附近的LTE网络。UE 702发现属于LTE网络的宏eNB 714。UE 702同步到LTE网络，并驻留在与eNB 714相关联的小区上。UE702从eNB 714获取定时信息。该定时信息可以包括主同步信号和辅助同步信号。此外，UE702还可以获得与位于该UE附近的mmW基站相关联的配置信息。该配置信息(本文还称为毫米波长接入网络配置信息)可以包括该mmW基站的位置、该mmW基站关于LTE网络定时的相对定时和/或定时偏移、和/或该mmW基站的配置参数(例如，mmW基站接收/发射空间方向(其还称为扇区)的数量、标识符或者其它配置参数)。UE 702可以从eNB 714接收额外的信息，以校正其载波频率偏移。此外，UE 702还可以获得用于mmW基站中的一个或多个mmW基站的波束成形类型。该波束成形类型可以是模拟的或者数字的。eNB 714可以从mmW基站704接收712与该mmW基站704相关联的波束成形类型和配置信息。eNB 714可以在信号716中，向UE702发送所接收的信息与其定时信息。因此，信号716可以包括用于指示mmW基站704的波束成形类型的信息。该波束成形类型可以指示mmW基站704被装备为执行数字波束成形，还是执行模拟波束成形。此外，信号716还可以指示与mmW基站704处的数字波束成形能力相关联的额外细节。UE 702可以在来自eNB 714的信号716中，接收该波束成形类型、定时信息、配置信息和/或额外的信息。基于在信号716中接收的信息，UE702执行与mmW基站704的初始化过程。
在该初始化过程中，UE 702在不同的空间方向，向附近的mmW基站发送波束成形的广播请求消息/信号706。UE 702发送波束成形的广播请求消息706的时间周期，可以是基于通过LTE网络从eNB 714接收的定时信息，还可以是基于通过LTE网络在信号716中从eNB714接收的额外的毫米波长接入网络配置信息。UE 702可以顺序地在每一个空间方向，发送波束成形的广播请求消息706。例如，如果UE 702具有n个发射空间方向，则UE 702可以顺序地在n个发射空间方向中的每一个里，发送波束成形的广播请求消息706。该广播请求消息可以包括Zadoff-Chu序列，该Zadoff-Chu序列具有的参数是基于通过LTE网络从eNB 714获得的mmW基站704的配置信息。
mmW基站704在允许UE 702发送广播请求消息的专用时间周期期间，对广播请求消息706进行搜索/扫描。mmW基站704可以装备有两种波束成形技术中的一种：(1)数字波束成形；以及(2)模拟波束成形。在数字基带波束成形的情况下(参见图9)，UE 702通过在该UE702的n个不同发射空间方向中的每一个中，对n个波束成形的广播请求消息的序列重复地发送(m/m')次，来发送广播请求消息706n*(m/m')次，其中，m'是mmW基站704可以同时地接收的方向的数量，m是mmW基站704被配置为进行接收的接收空间方向的总数量。通常，m可以大于或等于m'，并且m可以是m'的整数倍数。但是，m和m'并不一定需要保持前述的关系；在该情况下，UE 702可以对广播请求消息706发送n*ceil(m/m')次，其中ceil(x)向上舍入到大于或等于x的最小整数。mmW基站704可以通过向m'个方向中的接收信号的总和应用不同的权重(相位和/或幅度改变)，来确定在这m'个不同方向中的任何一个或全部里接收的信号。通过同时地在m'个方向中进行重复地(m/m'次)接收，mmW基站704可以确定该mmW基站704的m个不同接收空间方向中的每一个接收空间方向的接收信号。在模拟波束成形的情况下(参见图8)，UE 702通过在该UE 702的n个不同发射空间方向的每一个中，对n个波束成形的广播请求消息的序列重复地发送(m)次，来发送广播请求消息706n*m次。当mmW基站704调整其接收空间方向时，mmW基站704搜索每一个广播请求消息706。为了调整其接收空间方向，mmW基站704对其天线阵列进行配置，以便在期望的特定空间方向进行接收。
在mmW基站704接收到广播请求消息706之后，mmW基站704识别718优选的UE发射空间方向。mmW基站704可以基于扫描的广播请求消息中的每一个的接收能量，确定优选的UE发射空间方向。mmW基站704可以基于接收到广播请求消息706时的定时偏移，确定特定的UE发射空间方向，这是由于广播请求消息706的n个波束成形的传输中的每一个具有不同的定时偏移。优选的UE发射空间方向是提供了与mmW基站704的最佳信道的空间方向。
如果mmW基站704从UE 702成功地接收到广播请求消息706，则mmW基站704向UE702发送广播响应消息708。信号716中的信息可以包括：用于指示mmW基站704在其期间发送广播响应消息708的广播响应时间周期的信息。存在mmW基站704能够发送广播响应消息708的n个时间周期(其还称为时隙)。如果mmW基站704确定第i个UE发射空间方向是优选的，则mmW基站704在这n个时间周期中的第i个时间周期中发送广播响应消息708。UE 702在n个不同的UE接收空间方向中，对广播响应消息708进行扫描。UE 702在第i个时间周期中接收到广播响应消息708，并因此确定710第i个UE接收空间方向是优选的UE接收空间方向。此外，UE 702还确定710第i个UE发射空间方向是优选的UE发射空间方向，这是由于最佳的UE接收空间方向也是最佳的UE发射空间方向。广播响应消息708可以包含广播请求确认信息，还可以包含关于另外的握手过程的信息。
图8是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第二图800。具体而言，图8示出了模拟波束成形过程。参见图810，如上所述，UE702基于从eNB 714接收的定时信息，确定LTE网络的定时812。此外，UE 702还可以接收用于指示定时偏移814的信息，其中该定时偏移814指示用于发送广播请求消息的广播请求时间周期。此外，UE 702还可以接收用于指示定时偏移816的信息，其中该定时偏移816指示用于接收广播响应消息的广播响应时间周期。在模拟波束成形的情况下，UE 702通过在该UE702的n个不同发射空间方向的每一个中，对n个波束成形的广播请求消息的序列重复地发送(m次)，来发送广播请求消息n*m次。参见图850，当在n个波束成形的广播请求消息的每一个序列之后，mmW基站704调整其接收空间方向时，mmW基站704对每一个广播请求消息进行扫描。或者，UE 702可以在n个波束成形的广播请求消息的每一个序列之后，调整其发射空间方向，而mmW基站704可以在每一个扫描的波束成形的广播请求消息之后，调整其接收空间方向。其它配置也是可能的。也就是说，只要mmW基站704对n*m个波束成形的广播请求消息进行扫描，任意组合都是可能的，其中，每一个扫描的广播请求消息与UE发射空间方向和mmW基站接收空间方向的不同组合相关联。
在对波束成形的广播请求消息进行扫描之后，mmW基站704确定优选的UE发射空间方向和优选的mmW基站接收空间方向。假定mmW基站704确定第三UE发射空间方向是最佳UE发射空间方向，第二mmW基站接收空间方向是最佳mmW基站接收空间方向(在资源818中指示)。因此，mmW基站704确定第二mmW基站发射空间方向是最佳mmW基站发射空间方向(最佳空间接收方向和最佳空间发射方向是相同的)。在广播响应周期期间，使用其第二mmW基站发射空间方向，mmW基站704在资源820中、在n个时间周期中的第三时间周期中，发送波束成形的广播响应消息。资源820可以是子帧中的资源块对(参见图3)。UE 702在每一个时间周期中都调整其接收空间方向，当扫描其第三接收空间方向时，接收到广播响应消息。基于在其中接收到波束成形的广播响应消息的资源820'(资源820和820'是同一资源)，UE 702确定第三UE发射空间方向是用于向mmW基站704发送信号的最佳发射空间方向，第三UE接收空间方向是用于从mmW基站704接收信号的最佳接收空间方向。因此，mmW基站704使用其第二空间方向来向UE 702发送波束成形的信号和从UE 702接收波束成形的信号，并且UE 702使用其第三空间方向来向mmW基站704发送波束成形的信号和从mmW基站704接收波束成形的信号。
图9是用于示出与辅助的毫米波长无线接入网络中的UE发起的发现相关联的示例性方法的第三图900。具体而言，图9示出了当mmW基站装备有数字波束成形，并能够同时地在m'＝m个空间方向进行接收时的过程。参见图910，如上所述，UE 702基于从eNB 714接收的定时信息，确定LTE网络的定时912。此外，UE 702还可以接收用于指示定时偏移914的信息，其中该定时偏移914指示用于发送广播请求消息的广播请求时间周期。此外，UE 702还可以接收用于指示定时偏移916的信息，其中该定时偏移916指示用于接收广播响应消息的广播响应时间周期。在数字波束成形的情况下，UE 702对广播请求消息发送n次，在n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向发送一次，mmW基站704同时地在m'＝m个接收方向，对每一个广播请求消息扫描n次。对于与n个不同的发射空间方向中的一个相对应的每一个接收时间周期而言，mmW基站704向接收信号应用不同的权重(相位和/或幅度改变)，来确定对于mmW基站704的m'＝m个不同的接收空间方向中的每一个接收空间方向而言的接收信号。如果m大于m'并且是m'的整数倍，则UE 702对广播请求发送n*(m/m')次，在n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中进行(m/m')次、，而mmW基站704在n个块中，对广播请求消息进行扫描，并且在每一个块内，mmW基站704同时地在m'个空间方向中进行扫描。将会有(m/m')个这样的块，并且在波束扫描的结束处，mmW基站704将具有针对n*m个可能的UE 702-mmW基站704发射空间方向和接收空间方向组合中的每一个组合的扫描结果。
在对波束成形的广播请求消息进行扫描和处理之后，mmW基站704确定优选的UE发射空间方向和优选的mmW基站接收空间方向。假定mmW基站704确定第三UE发射空间方向是最佳UE发射空间方向，第二mmW基站接收空间方向是最佳mmW基站接收空间方向。相应地，mmW基站704确定第二mmW基站发射空间方向是最佳mmW基站发射空间方向(最佳空间接收方向和最佳空间发射方向是相同的)。在广播响应周期期间，使用其第二mmW基站发射空间方向，mmW基站704在资源920中、在n个时间周期中的第三时间周期中，发送波束成形的广播响应消息。资源920可以是子帧中的资源块对(参见图3)。UE 702在每一个时间周期中都调整其接收空间方向，当用其第三接收空间方向进行扫描时，接收到广播响应消息。基于在其中接收到波束成形的广播响应消息的资源920'(资源920和920'是同一资源)，UE 702确定第三UE发射空间方向是用于向mmW基站704发送信号的最佳发射空间方向，并且第三UE接收空间方向是用于从mmW基站704接收信号的最佳接收空间方向。因此，mmW基站704使用其第二空间方向来向UE 702发送波束成形的信号和从UE 702接收波束成形的信号，UE 702使用其第三空间方向来向mmW基站704发送波束成形的信号和从mmW基站704接收波束成形的信号。
图10是无线通信的第一方法的流程图1000。该方法可以由UE(例如，UE 702)来执行。在步骤1002处，UE接收用于指示在基站处使用的波束成形的类型、与该基站相关联的定时和/或该基站的配置信息的信息。在步骤1002处，所接收的信息可以应用于该基站属于的第一网络，并且所接收的信息可以是通过与第一网络不同的第二网络来接收的。第一网络可以具有比第二网络更高的载波频率。例如，第一网络可以是mmW网络，第二网络可以是LTE网络。举一个例子，第一网络操作在mmW频率或者近mmW频率，LTE网络操作在低于3GHz处。在步骤1004处，基于在步骤1002处接收的信息，UE在该UE的多个发射空间方向中、在多个传输中，向基站发送波束成形的广播请求信号。在步骤1006处，UE在多个资源中的一个资源里，从基站接收波束成形的广播响应信号。在步骤1008处，UE基于在其中接收到该波束成形的广播响应信号的资源，确定该UE的优选发射空间方向。
例如，参见图7、图8和图9，UE 702在来自于eNB 714的信号716中，接收到用于指示在基站704处使用的波束成形的类型、与基站704相关联的定时和/或基站704的配置信息的信息，其中eNB 714操作在LTE网络中。UE 702在该UE 702的多个(n个)发射空间方向中、在多个传输中，向基站704发送波束成形的广播请求信号706(参见图8、图9)。UE 702在多个资源中的资源820'、920'里，从基站704接收到波束成形的广播响应信号708。UE 702基于在其中接收到该波束成形的广播响应信号的资源820'、920'，确定710该UE 702的优选发射空间方向。
在步骤1004处，发送的波束成形的广播请求信号可以包括基于在步骤1002处接收到的配置信息的序列。具体而言，该波束成形的广播请求信号可以包括Zadoff-Chu序列，后者可以是取决于mmW基站704的唯一标识符。在步骤1004处，所述多个传输可以包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是该UE的发射空间方向的数量，m是该基站的扫描空间方向的数量，m'是该基站能够同时扫描的扫描空间方向的数量。举一个例子，第一类型的波束成形是模拟波束成形，第二类型的波束成形是数字波束成形。如上所述，在第一类型的波束成形中，在UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中，对波束成形的广播请求信号发送m次，而在第二类型的波束成形中，在UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中，对波束成形的广播请求信号发送(m/m')次。
图11是无线通信的第二方法的流程图1100。该方法可以由基站(例如，基站704)来执行。在步骤1102处，基站发送用于指示在该基站处使用的波束成形的类型和/或该基站的配置信息的信息。例如，参见图7，mmW基站704向eNB 714发送712波束成形类型、基站704可以接收的空间方向的数量、以及配置信息。eNB 714将所接收的信息连同定时信息一起发送给UE 702。在步骤1104处，基于在步骤1102处发送的信息，基站对来自UE的波束成形的广播请求信号进行扫描。该波束成形的广播请求信号与来自该UE的多个传输相关联。每一个传输与该UE的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联。在步骤1106处，基站确定该UE的优选发射空间方向。在步骤1108处，基站确定该基站的优选接收空间方向。在步骤1110处，基站确定多个资源中的用于指示所确定的该UE的优选发射空间方向的资源。在步骤1112处，基站在所确定的资源中，向该UE发送波束成形的广播响应信号(使用与根据步骤1108的该基站的优选接收空间方向相对应的该基站的发射空间方向)。
例如，参见图7、图8和图9，基站704对来自UE 702的波束成形的广播请求信号706进行扫描。该波束成形的广播请求信号706与来自该UE702的多个传输相关联。每一个传输与该UE 702的多个(n个)发射空间方向中的一个发射空间方向相关联。基站704确定718该UE 702的发射空间方向中的优选发射空间方向(例如，第三发射空间方向)。基站704确定该基站704的优选接收空间方向(例如，第二接收空间方向)。基站704确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的资源820、920。基站704在所确定的资源820、920中，向该UE 702发送波束成形的广播响应信号。
在步骤1104处，波束成形的广播请求信号是通过第一网络来被扫描的，在步骤1102处，所述信息是通过第二网络来发送的。第一网络具有比第二网络更高的载波频率。举一个例子，第一网络是mmW网络，第二网络是LTE网络。如上所述，该波束成形的广播请求信号可以包括：基于来自步骤1102的所指示的配置信息的序列。具体而言，该序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多个传输可以包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是该UE的发射空间方向的数量，m是该基站的扫描空间方向的数量，m'是该基站能够同时接收的空间方向的数量。第一类型的波束成形可以是模拟波束成形，第二类型的波束成形可以是数字波束成形。在第一类型的波束成形中，在基站的m个不同的扫描空间方向中的每一个扫描空间方向中，对波束成形的广播请求信号扫描n次，在第二类型的波束成形中，可以同时在m'个方向，对波束成形的广播请求信号扫描n次。对于数字波束成形而言，当使用第二类型的波束成形时，基站可以基于该基站的m个不同可能的扫描空间方向中的该基站的至少一个扫描空间方向，来对波束成形的广播请求信号进行处理。为了处理该波束成形的广播请求信号，基站可以向该波束成形的广播请求信号应用不同的权重(相位和/或幅度)，来确定m个不同可能的扫描空间方向的子集中的每一个扫描空间方向(例如，所有m个不同可能的扫描方向)的广播请求信号。基站基于该处理，来确定该UE的优选发射空间方向。随后，当使用第二类型的波束成形时，基站基于所述处理，来确定该基站的优选接收空间方向。对于模拟波束成形而言，当使用第一类型的波束成形时，基站可以确定该基站的优选接收空间方向。基站的优选接收空间方向是该基站的m个不同的扫描空间方向中的一个。UE的优选发射空间方向是该UE的n个不同的发射空间方向中的一个。
图12是示出第一示例性装置1202中的不同模块/单元/部件之间的数据流的数据流图1200。该装置可以是UE(例如，UE 702)。该装置包括广播请求生成模块1206，后者配置为生成广播请求消息。此外，该装置还包括发送模块1210，后者配置为在该UE的多个发射空间方向中、在多个传输里，向基站1250发送包括广播请求消息的波束成形的广播请求信号。此外，该装置还包括接收模块1204，后者配置为在多个资源中的一个资源里，从基站1250接收波束成形的广播响应信号。此外，该装置还包括空间方向确定模块1208，后者配置为基于在其中接收到该波束成形的广播响应信号的资源，确定该UE的优选发射空间方向。
接收模块1204可以被配置为接收用于指示在基站1205处使用的波束成形的类型的信息。接收模块1204可以通过第二网络(例如，经由eNB 1260从LTE网络)接收该信息。该波束成形的广播请求信号可以是通过第一网络来发送的。第一网络可以具有比第二网络更高的载波频率。通过第二网络接收的信息还可以指示与第一网络相关联的定时。此外，所接收的信息还可以指示基站1250的配置信息。该波束成形的广播请求信号可以包括基于指示的配置信息的序列。该序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多个传输可以包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是该UE的发射空间方向的数量，m是该基站的扫描空间方向的数量，m'是该基站可以同时接收的空间方向的数量。第一类型的波束成形可以是模拟波束成形，第二类型的波束成形可以是数字波束成形。在第一类型的波束成形中，可以在UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中，对波束成形的广播请求信号发送m次，在第二类型的波束成形中，可以在UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中，对波束成形的广播请求信号发送(m/m')次。
该装置可以包括用于执行图10的前述流程图中的算法的每一个步骤的额外模块。因此，图10的前述流程图中的每一个步骤可以由一个模块来执行，该装置可以包括这些模块中的一个或多个。这些模块可以是专门被配置为执行所陈述的过程/算法的一个或多个硬件部件、这些模块可以由配置为执行所陈述的过程/算法的处理器来实现、存储在计算机可读介质之中以便由处理器实现、或者是其某种组合。
图13是示出用于使用处理***1314的第一装置1202'的硬件实现的例子的图1300。处理***1314可以使用总线体系结构来实现，其中该总线体系结构通常用总线1324来表示。根据处理***1314的具体应用和整体设计约束，总线1324可以包括任意数量的相互连接总线和桥接。总线1324将包括一个或多个处理器和/或硬件模块(其由处理器1304、模块1204、1206、1208和1210表示)、以及计算机可读介质/存储器1306的各种电路链接在一起。此外，总线1324还链接诸如时钟源、***设备、电压调节器和电源管理电路等等之类的各种其它电路，其中这些电路是本领域所公知的，因此没有做任何进一步的描述。
处理***1314可以耦合到收发机1310。收发机1310耦合到一付或多付天线1320。收发机1310提供通过传输介质与各种其它装置进行通信的手段。收发机1310从所述一付或多付天线1320接收信号，从所接收的信号中提取信息，并将提取的信息提供给处理***1314。此外，收发机1310还从处理***1314接收信息，并基于所接收的信息，生成要应用于所述一付或多付天线1320的信号。处理***1314包括耦合到计算机可读介质/存储器1306的处理器1304。处理器1304负责通用处理，其包括执行计算机可读介质/存储器1306上存储的软件。当该软件由处理器1304执行时，使得处理***1314执行上文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质/存储器1306还可以用于存储当执行软件时由处理器1304所操作的数据。此外，该处理***还包括模块1204、1206、1208和1210中的至少一个。这些模块可以是在处理器1304中运行、驻留/存储在计算机可读介质/存储器1306中的软件模块、耦合到处理器1304的一个或多个硬件模块、或者其某种组合。处理***1314可以是UE650/702的部件，可以包括存储器660和/或TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659中的至少一个。
在一种配置中，用于无线通信的装置1202/1202'包括：用于在UE的多个发射空间方向中、在多个传输里，向基站发送波束成形的广播请求信号的单元；用于在多个资源中的一个资源里，从基站接收波束成形的广播响应信号的单元；以及用于基于在其中接收到该波束成形的广播响应信号的资源，确定该UE的优选发射空间方向的单元。此外，该装置还可以包括：用于接收指示在基站处使用的波束成形的类型的信息的单元。波束成形的广播请求信号可以是基于所接收的信息来发送的。波束成形的广播请求信号可以是通过第一网络来发送的，所述信息可以是通过第二网络来接收的。第一网络可以具有比第二网络更高的载波频率。通过第二网络接收的信息还可以指示与第一网络相关联的定时。波束成形的广播请求信号可以是基于该指示的定时，通过第一网络来发送的。此外，所接收的信息还可以指示基站的配置信息，波束成形的广播请求信号可以包括基于该指示的配置信息的序列。该序列可以是Zadoff-Chu序列。前述的单元可以是装置1202的前述模块中的一个或多个，和/或配置为执行通过这些前述单元所述的功能的装置1202’的处理***1314。如上所述，处理***1314可以包括TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。因此，在一种配置中，前述的单元可以是被配置为执行通过前述单元所陈述的功能的TX处理器668、RX处理器656和控制器/处理器659。
图14是示出第二示例性装置1402中的不同模块/单元/部件之间的数据流的数据流图1400。该装置可以是基站(例如，mmW基站704)。该装置包括接收模块1404，后者被配置为对来自UE 1450的波束成形的广播请求信号进行扫描。该波束成形的广播请求信号与来自UE 1450的多个传输相关联。每一个传输与该UE 1450的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联。此外，该装置还包括空间方向确定模块1408，后者配置为确定该UE 1450的发射空间方向的优选发射空间方向。此外，该装置还包括发送模块1410，后者配置为确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的一个资源，在所确定的资源中，向UE1450发送波束成形的广播响应信号。该波束成形的广播响应信号可以是由广播响应生成模块1406所生成的。发送模块1410可以被配置为：发送用于指示该基站处使用的波束成形的类型的信息。发送模块1410可以通过第二网络，向eNB 1460发送该信息。可以通过第一网络，对波束成形的广播请求信号进行扫描。第一网络可以具有比第二网络更高的载波频率。经由eNB 1460通过第二网络发送的信息，还可以指示与第一网络相关联的定时(在配置信息中)。所发送的信息还可以指示该基站的配置信息。波束成形的广播请求信号可以包括：基于所指示的配置信息的序列。具体而言，该序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多个传输可以包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是该UE的发射空间方向的数量，m是该基站的扫描空间方向的数量，m'是该基站能够同时接收的空间方向的数量。第一类型的波束成形可以是模拟波束成形，第二类型的波束成形可以是数字波束成形。在第一类型的波束成形中，可以在基站的m个不同的扫描空间方向中的每一个扫描空间方向中，对波束成形的广播请求信号扫描n次，在第二类型的波束成形中，可以对波束成形的广播请求信号扫描n*(m/m')次。空间方向确定模块1408可以被配置为：当使用第二类型的波束成形时，基于该基站的m个不同可能的扫描空间方向中的该基站的至少一个扫描空间方向，对波束成形的广播请求信号进行处理，并基于该处理，来确定该UE的优选发射空间方向。空间方向确定模块1408可以被配置为：当使用第二类型的波束成形时，基于所述处理，来确定该基站的优选接收空间方向。空间方向确定模块1408可以被配置为：当使用第一类型的波束成形时，确定该基站的优选接收空间方向，基站的优选接收空间方向是该基站的m个不同的扫描空间方向中的一个，UE的优选发射空间方向是该UE的n个不同的发射空间方向中的一个。
该装置可以包括用于执行图11的前述流程图中的算法的每一个步骤的额外模块。因此，图11的前述流程图中的每一个步骤可以由一个模块来执行，该装置可以包括这些模块中的一个或多个。这些模块可以是专门被配置为执行所陈述的过程/算法的一个或多个硬件部件、这些模块可以由配置为执行所陈述的过程/算法的处理器来实现、存储在计算机可读介质之中以便由处理器实现、或者是其某种组合。
图15是示出用于使用处理***1514的第二装置1402'的硬件实现的例子的图1500。处理***1514可以使用总线体系结构来实现，其中该总线体系结构通常由总线1524来表示。根据处理***1514的具体应用和整体设计约束，总线1524可以包括任意数量的相互连接总线和桥接。总线1524将包括一个或多个处理器和/或硬件模块(其用处理器1504、模块1404、1406、1408和1410表示)、以及计算机可读介质/存储器1506的各种电路链接在一起。此外，总线1524还链接诸如时钟源、***设备、电压调节器和电源管理电路等等之类的各种其它电路，其中这些电路是本领域所公知的，因此没有做任何进一步的描述。
处理***1514可以耦合到收发机1510。收发机1510耦合到一付或多付天线1520。收发机1510提供通过传输介质与各种其它装置进行通信的手段。收发机1510从所述一付或多付天线1520接收信号，从所接收的信号中提取信息，将提取的信息提供给处理***1514。此外，收发机1510还从处理***1514接收信息，并基于所接收的信息，生成要应用于所述一付或多付天线1520的信号。处理***1514包括耦合到计算机可读介质/存储器1506的处理器1504。处理器1504负责通用处理，其包括执行计算机可读介质/存储器1506上存储的软件。当该软件由处理器1504执行时，使得处理***1514执行上文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质/存储器1506还可以用于存储当执行软件时由处理器1504所操作的数据。此外，该处理***还包括模块1404、1406、1408和1410中的至少一个。这些模块可以是在处理器1504中运行、驻留/存储在计算机可读介质/存储器1506中的软件模块、耦合到处理器1504的一个或多个硬件模块、或者其某种组合。处理***1514可以是mmW基站704的部件。
在一种配置中，用于无线通信的装置1402/1402'包括：用于对来自UE的波束成形的广播请求信号进行扫描的单元。该波束成形的广播请求信号与来自该UE的多个传输相关联。每一个传输与该UE的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联。此外，该装置还包括：用于确定该UE的发射空间方向中的优选发射空间方向的单元；用于确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的一个资源的单元；以及用于在所确定的资源中，向该UE发送波束成形的广播响应信号的单元。此外，该装置还可以包括：用于发送指示该基站处使用的波束成形的类型的信息的单元。可以基于所发送的信息，对波束成形的广播请求信号进行扫描。可以通过第一网络，对波束成形的广播请求信号进行扫描，以及可以通过第二网络来发送所述信息。第一网络可以具有比第二网络更高的载波频率。通过第二网络发送的信息，还可以指示与第一网络相关联的定时。可以基于所指示的定时，通过第一网络，对波束成形的广播请求信号进行扫描。所发送的信息还可以指示该基站的配置信息，波束成形的广播请求信号可以包括基于所指示的配置信息的序列。所述多个传输可以包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是该UE的发射空间方向的数量，m是该基站的扫描空间方向的数量，m'是该基站能够同时接收的空间方向的数量。第一类型的波束成形可以是模拟波束成形，第二类型的波束成形可以是数字波束成形。在第一类型的波束成形中，可以在基站的m个不同的扫描空间方向中的每一个扫描空间方向中，对波束成形的广播请求信号扫描n次，在第二类型的波束成形中，可以对波束成形的广播请求信号扫描n*(m/m')次。此外，该装置还可以包括：用于当使用第二类型的波束成形时，基于该基站的m个不同可能的扫描空间方向中的该基站的至少一个扫描空间方向，对波束成形的广播请求信号进行处理的单元。可以基于该处理，来确定该UE的优选发射空间方向。此外，该装置还可以包括：用于当使用第一类型的波束成形时，确定该基站的优选接收空间方向的单元。基站的优选接收空间方向可以是该基站的m个不同的扫描空间方向中的一个。UE的优选发射空间方向可以是该UE的n个不同的发射空间方向中的一个。前述的单元可以是装置1402的前述模块中的一个或多个，和/或配置为执行这些前述单元所述的功能的装置1402’的处理***1514。
应当理解的是，本文所公开过程/流程图中的步骤的特定顺序或者层次只是示例方法的一个例子。应当理解的是，根据设计偏好，可以重新排列这些过程/流程图中的步骤的特定顺序或层次。此外，可以对一些步骤进行组合或省略。所附的方法权利要求以示例顺序给出各个步骤的要素，但并不意味着其受到给出的特定顺序或层次的限制。
为使本领域任何普通技术人员能够实现本文所描述的各个方面，提供了以上描述。对于本领域普通技术人员来说，对这些方面的各种修改都是显而易见的，并且本文定义的总体原理也可以适用于其它方面。因此，权利要求书并不限于本文所示出的方面，而是符合与文字权利要求书相一致的全部范围，其中，除非特别说明，否则用单数形式修饰某一要素并不意味着“一个和仅仅一个”，而是“一个或多个”。本文所使用的“示例性”一词意味着“用作例子、例证或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其它方面更优选或更具优势。除非另外特别说明，否则术语“一些”指代一个或多个。诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B、C或者其任意组合”之类的组合，包括A、B和/或C的任意组合，其可以包括多个A、多个B或者多个C。具体而言，诸如“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B、C或者其任意组合”之类的组合，可以是仅仅A、仅仅B、仅仅C、A和B、A和C、B和C或者A和B和C，其中，任意的这种组合可以包含A、B或C中的一个或多个成员。将贯穿本公开内容描述的各个方面的要素的所有结构和功能等同物以引用方式明确地并入本文中，并且旨在由权利要求所涵盖，这些结构和功能等同物对于本领域普通技术人员来说是公知的或将要是公知的。此外，本文中没有任何公开内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确记载在权利要求书中。权利要求的构成要素不应被解释为手段加功能，除非该构成要素明确采用了“用于……的单元”的措辞进行记载。

Claims (40)

1.一种用户设备(UE)的无线通信的方法，包括：
在所述UE的多个发射空间方向中、在多个传输里，向基站发送波束成形的广播请求信号；
在多个资源中的资源里，从所述基站接收波束成形的广播响应信号；以及
基于在其中接收到所述波束成形的广播响应信号的所述资源，确定所述UE的优选发射空间方向。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收用于指示在所述基站处使用的波束成形的类型的信息，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所接收的信息来发送的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述波束成形的广播请求信号是通过第一网络来发送的，并且所述信息是通过第二网络来接收的，所述第一网络具有比所述第二网络更高的载波频率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过所述第二网络接收的所述信息还指示与所述第一网络相关联的定时，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所指示的定时，通过所述第一网络来发送的。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所接收的信息还指示所述基站的配置信息，并且所述波束成形的广播请求信号包括基于所指示的配置信息的序列。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述序列是Zadoff-Chu序列。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个传输包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，并且当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是所述UE的发射空间方向的数量，m是所述基站的扫描空间方向的数量，以及m'是所述基站能够同时扫描的空间方向的数量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一类型的波束成形是模拟波束成形，并且所述第二类型的波束成形是数字波束成形。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，在所述第一类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中被发送m次的，并且在所述第二类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中被发送(m/m')次的。
10.一种基站的无线通信的方法，包括：
对来自用户设备(UE)的波束成形的广播请求信号进行扫描，所述波束成形的广播请求信号是与来自所述UE的多个传输相关联的，每一个传输是与所述UE的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联的；
确定所述UE的发射空间方向中的优选发射空间方向；
确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的资源；以及
在所确定的资源中，向所述UE发送波束成形的广播响应信号。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：发送用于指示在所述基站处使用的波束成形的类型的信息，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所发送的信息来进行扫描的。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述波束成形的广播请求信号是通过第一网络来进行扫描的，并且所述信息是通过第二网络来发送的，所述第一网络具有比所述第二网络更高的载波频率。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过所述第二网络发送的所述信息还指示与所述第一网络相关联的定时，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所指示的定时、通过所述第一网络来进行扫描的。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所发送的信息还指示所述基站的配置信息，并且所述波束成形的广播请求信号包括基于所指示的配置信息的序列。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述序列是Zadoff-Chu序列。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个传输包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，并且当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是所述UE的发射空间方向的数量，m是所述基站的扫描空间方向的数量，以及m'是所述基站能够同时接收的空间方向的数量。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一类型的波束成形是模拟波束成形，并且所述第二类型的波束成形是数字波束成形。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述第一类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述基站的m个不同的扫描空间方向中的每一个扫描空间方向中被扫描n次的，以及在所述第二类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是被扫描n*(m/m')次的。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：当使用所述第二类型的波束成形时，基于所述基站的m个不同的可能的扫描空间方向中的所述基站的至少一个扫描空间方向，对所述波束成形的广播请求信号进行处理，其中，所述UE的所述优选发射空间方向是基于所述处理来确定的。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：当使用所述第二类型的波束成形时，基于所述处理，来确定所述基站的优选接收空间方向。
21.根据权利要求18所述的方法，还包括：当使用所述第一类型的波束成形时，确定所述基站的优选接收空间方向，所述基站的所述优选接收空间方向是所述基站的m个不同的扫描空间方向中的一个扫描空间方向，所述UE的所述优选发射空间方向是所述UE的n个不同的发射空间方向中的一个发射空间方向。
22.一种用于无线通信的装置，所述装置是用户设备(UE)，包括：
用于在所述UE的多个发射空间方向中、在多个传输里，向基站发送波束成形的广播请求信号的单元；
用于在多个资源中的资源里，从所述基站接收波束成形的广播响应信号的单元；以及
用于基于在其中接收到所述波束成形的广播响应信号的所述资源，确定所述UE的优选发射空间方向的单元。
23.根据权利要求22所述的装置，还包括：用于接收指示在所述基站处使用的波束成形的类型的信息的单元，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所接收的信息来发送的。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述波束成形的广播请求信号是通过第一网络来发送的，并且所述信息是通过第二网络来接收的，所述第一网络具有比所述第二网络更高的载波频率。
25.根据权利要求24所述的装置，其中，通过所述第二网络接收的所述信息还指示与所述第一网络相关联的定时，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所指示的定时，通过所述第一网络来发送的。
26.根据权利要求23所述的装置，其中，所接收的信息还指示所述基站的配置信息，并且所述波束成形的广播请求信号包括基于所指示的配置信息的序列。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述序列是Zadoff-Chu序列。
28.根据权利要求23所述的装置，其中，所述多个传输包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，并且当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是所述UE的发射空间方向的数量，m是所述基站的扫描空间方向的数量，以及m'是所述基站能够同时扫描的空间方向的数量。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，所述第一类型的波束成形是模拟波束成形，并且所述第二类型的波束成形是数字波束成形。
30.根据权利要求28所述的装置，其中，在所述第一类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中被发送m次的，并且在所述第二类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述UE的n个不同的发射空间方向中的每一个发射空间方向中被发送(m/m')次的。
31.一种用于无线通信的装置，所述装置是基站，包括：
用于对来自用户设备(UE)的波束成形的广播请求信号进行扫描的单元，所述波束成形的广播请求信号是与来自所述UE的多个传输相关联的，每一个传输是与所述UE的多个发射空间方向中的一个发射空间方向相关联的；
用于确定所述UE的发射空间方向中的优选发射空间方向的单元；
用于确定多个资源中的用于指示所确定的优选发射空间方向的资源的单元；以及
用于在所确定的资源中，向所述UE发送波束成形的广播响应信号的单元。
32.根据权利要求31所述的装置，还包括：
用于发送指示在所述基站处使用的波束成形的类型的信息的单元，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所发送的信息来进行扫描的。
33.根据权利要求32所述的装置，其中，所述波束成形的广播请求信号是通过第一网络来进行扫描的，并且所述信息是通过第二网络来发送的，所述第一网络具有比所述第二网络更高的载波频率。
34.根据权利要求33所述的装置，其中，通过所述第二网络发送的所述信息还指示与所述第一网络相关联的定时，其中，所述波束成形的广播请求信号是基于所指示的定时、通过所述第一网络来进行扫描的。
35.根据权利要求32所述的装置，其中，所发送的信息还指示所述基站的配置信息，并且所述波束成形的广播请求信号包括基于所指示的配置信息的序列。
36.根据权利要求32所述的装置，其中，所述多个传输包括N个传输，其中，当所述信息指示使用第一类型的波束成形时，N等于n*m，并且当所述信息指示使用第二类型的波束成形时，N等于n*(m/m')，n是所述UE的发射空间方向的数量，m是所述基站的扫描空间方向的数量，以及m'是所述基站能够同时扫描的空间方向的数量。
37.根据权利要求36所述的装置，其中，所述第一类型的波束成形是模拟波束成形，并且所述第二类型的波束成形是数字波束成形。
38.根据权利要求36所述的装置，其中，在所述第一类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是在所述基站的m个不同的扫描空间方向中的每一个扫描空间方向中被扫描n次的，以及在所述第二类型的波束成形中，所述波束成形的广播请求信号是被扫描n*(m/m')次的。
39.根据权利要求38所述的装置，还包括：用于当使用所述第二类型的波束成形时，基于所述基站的m个不同的可能的扫描空间方向中的所述基站的至少一个扫描空间方向，对所述波束成形的广播请求信号进行处理的单元，其中，所述UE的所述优选发射空间方向是基于所述处理来确定的。
40.根据权利要求38所述的装置，还包括：用于当使用所述第一类型的波束成形时，确定所述基站的优选接收空间方向的单元，所述基站的所述优选接收空间方向是所述基站的m个不同的扫描空间方向中的一个扫描空间方向，所述UE的所述优选发射空间方向是所述UE的n个不同的发射空间方向中的一个发射空间方向。
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