在无线通信网络中接收和发送信号的接入节点和波束成形方法技术

本发明专利技术涉及在无线通信网络(100)中用于接收和发送信号的服务器无线电节点(120)和客户端无线电节点(120)，以及在服务器无线电节点(110)和客户端无线电节点(120)中执行的方法。服务器无线电节点(110)确定所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案。客户端无线电节点(120)基于预定义规则确定发送时空图案。服务器无线电节点(110)基于接收时空扫描图案接收来自客户端无线电节点(120)的信号。客户端无线电节点(120)根据所确定的发送时空图案发送所述信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文的实施例涉及服务器无线电节点、客户端无线电节点、无线通信网络及其中的方法。具体地，本文的实施例涉及无线通信网络中用于检测来自客户端无线电节点的信号的服务器无线电节点中的波束成形。
技术介绍
在30-300GHz的高频下工作的无线通信网络或系统(例如毫米波(MMW)无线系统)正在成为一种有前途的技术，以通过支持多个Gb/s速度来满足爆炸性的带宽要求。例如，第五代(5G)的长期演进(LTE)或超密集网络(UDN)将最有可能部署在MMW频段。在这种高频率下，在发射机、接收机或二者处可以使用大量天线。为了对通常发生的大传播损耗进行补偿，波束成形在MMW系统中成为非常重要的特征。波束成形是用于定向信号发送或接收的信号处理技术。这是通过将相控阵中的天线元件组合来实现的，用这种方式使得在特定角度的信号经历建设性干扰，而另一些角度的信号经历破坏性干扰。波束成形可以在发射端和接收端使用，以实现空间选择性。与全向接收/发送相比的改进被称为波束成形增益。当发射机、接收机或二者处都有多个天线可用时，因此重要的是将有效的波束图案应用于天线，以更好地利用相应无线信道的空间选择性。在无线通信网络或系统中操作的例如用户设备(UE)的通信设备也被称为例如无线终端、移动终端和/或移动站，以下称为客户端无线电节点。客户端无线电节点能够在通常包括具有接入节点的多个网络的无线通信网络/系统中进行无线通信，例如具有第二/第三代(2G/3G)网络接入节点的蜂窝通信网络、3GLTE网络接入节点，以及微波接入(WiMAX)网络接入节点等的全球互通以及无线本地网络，例如具有接入点的无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)。通信可以例如在两个客户端无线电节点之间、或者在客户端无线电节点和不同的接入节点之间执行。一旦网络或系统已知客户端无线电节点的位置，波束成形可以应用于将数据发送到客户端无线电节点的物理信道。对于针对网络尚未知晓的客户端无线电节点或网络不知道其位置的客户端无线电节点的广播传输(例如系统信息、寻呼、公共参考信号和同步信号)，波束成形可能更难使用。不能应用简单的波束成形，原因在于不知道应用波束成形的方向。一种常见的解决该问题的方法是不仅仅是一次而是多次使用波束成形来发送这些信号，每次在一个不同的方向上。该过程也被称为波束扫描。应用波束扫描的系统的示例是IEEE802.11ad，在未许可的60GHz频带中工作的Wi-Fi标准。无线通信网络覆盖被划分为小区区域的地理区域，每个小区区域接入节点(AN)或基站(BS)或接入点(AP)(以下被称为无服务器无线电节点)服务。无线通信网络可以包括可以支持多个UE(即，客户端无线电节点)的通信的多个小区。任意无线系统的基本要求是UE或客户端无线电节点请求通常称为随机接入(RA)的连接建立的可能性。针对传统LTE系统中的随机接入方式，服务器无线电节点将以全向接收方向检测随机接入序列。这对于MMW系统是不实用的，这是因为在高频带中传播损耗很大，并因此在不使用波束成形的情况下无法可靠地检测随机接入信号。考虑到在服务器无线电节点侧的大量天线元件，上行链路传输中随机接入前导码的检测在未有效利用接收波束成形增益的情况下可能明显地受到负面影响。WO2010027865公开了一种用于802.11ad系统的波束成形方法，其中对每个用户设备或客户端无线电节点执行接收波束扫描，这导致了几个缺点。首先，该方法会导致很大的开销。例如，将需要N*M个资源块来完成该接收波束扫描，其中N是服务器无线电节点中扫描波束的数量，并且M是客户端无线电节点的数量。这种接收波束扫描可能甚至需要分配更多的资源块，以将碰撞率限制在某一可接受的水平以下。第二，该方法导致干扰。这种干扰降低了其他节点(例如其他服务器无线节点或客户端无线电节点)的信号质量。
技术实现思路
因此，本文实施例的目的在于：提供一种用于服务器无线电节点的改进方法，以在无线通信网络中从客户端无线电节点接收随机接入请求或任意其他信号。根据本文实施例的第一方案，通过以下方法实现了目的：一种在服务器无线电节点中执行的方法，用于在无线通信网络中从客户端无线电节点接收信号。服务器无线电节点确定所述服务器无线电节点的接收时空扫描图案；以及基于所述接收时空扫描图案，从所述客户端无线电节点接收至少一个信号。所述至少一个信号由所述客户端无线电节点根据由所述客户端无线电节点基于预定义规则确定的发送时空图案来发送。根据本文实施例的第二方案，通过以下方法实现了目的：一种在客户端无线电节点中执行的方法，用于在无线通信网络中向服务器无线电节点发送信号。所述客户端无线电节点基于预定义规则确定发送时空图案；以及根据所确定的发送时空图案向所述服务器无线电节点发送至少一个信号。根据本文实施例的第三方案，通过以下方法实现了目的：一种无线通信网络中的方法，用于在第一无线电节点和第二无线电节点之间接收和发送信号。所述第一无线电节点可以是服务器无线电节点并且第二无线电节点可以是客户端无线电节点，或者所述第一无线电节点可以是客户端无线电节点并且第二无线电节点可以是服务器无线电节点。第一无线电节点在其作为服务器无线电节点操作时，确定接收时空扫描图案。第二无线电节点在其作为客户端无线电节点操作时，基于预定义规则确定发送时空图案。第二无线电节点根据所确定的发送时空图案发送信号。第一无线电节点根据定义的第一无线电节点的接收时空扫描图案来检测该信号，并且当检测到信号时，向所述第二无线电节点发送响应。根据本文实施例的第四方案，通过以下实现了目的：一种服务器无线电节点，用于在无线通信网络中从客户端无线电节点接收信号。服务器无线电节点被配置为：确定接收时空扫描图案；以及基于所述接收时空扫描图案，从所述客户端无线电节点接收至少一个信号。所述至少一个信号由所述客户端无线电节点根据由所述客户端无线电节点基于预定义规则确定的发送时空图案来发送。根据本文实施例的第五方案，通过以下实现了目的：一种客户端无线电节点，用于在无线通信网络中向服务器无线电节点发送信号。客户端无线电节点被配置为：基于预定义规则确定发送时空图案；以及根据所确定的发送时空图案向所述服务器无线电节点发送至少一个信号。由于接收时空扫描图案是针对服务器无线电节点预先确定的，并且发送时空图案是由客户端无线电节点基于预定义规则确定的，所以它们的时空关系是客户端无线电节点已知的，当服务器无线电节点的接收时空扫描图案的波束指向客户端无线电节点所位于的区域时，客户端无线电节点可以发送至少一个信号(例如随机接入前导码)。也就是说，通过这种预先确定的接收时空扫描图案，客户端无线电节点知道服务器无线电节点的接收时空扫描图案的波束何时指向自身，使得当服务器无线电节点的接收波束指向其他方向时，客户端无线电节点不必重复发送随机接入前导码。因此，可以显著减少或避免在关联或连接建立期间从客户端无线电节点侧发送随机接入前导码的重复次数、少量数据和报告。与802.11ad系统中的接收波束扫描相比，这将显著降低开销。由于开销降低，干扰也降低。因此，本文的实施例提供了在无线通信网络中具有高增益波束成形的服务器无线电节点和客户端无线电节点的改进方法。本文的实施例还增加并提高无线通信网络的容量和信号质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在服务器无线电节点(110)中执行的方法，用于在无线通信网络(100)中从客户端无线电节点(120)接收信号，所述方法包括：确定(201)所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案；以及基于所述接收时空扫描图案，从所述客户端无线电节点(120)接收(203)至少一个信号，所述至少一个信号由所述客户端无线电节点(120)根据由所述客户端无线电节点(120)基于预定义规则确定的发送时空图案来发送。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在服务器无线电节点(110)中执行的方法，用于在无线通信网络(100)中从客户端无线电节点(120)接收信号，所述方法包括：确定(201)所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案；以及基于所述接收时空扫描图案，从所述客户端无线电节点(120)接收(203)至少一个信号，所述至少一个信号由所述客户端无线电节点(120)根据由所述客户端无线电节点(120)基于预定义规则确定的发送时空图案来发送。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(201)所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案包括：基于信标扫描图案确定(201a)接收时空扫描图案。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于信标扫描图案确定接收时空扫描图案包括：确定具有相对于信标扫描图案的信标波束的索引的索引偏移的接收时空扫描图案。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述索引偏移是预定义的，使得不需要来自所述服务器无线电节点(110)的信令以向所述客户端无线电节点(120)通知所述索引偏移。5.根据权利要求3所述的方法，其中，经由广播或专用信令将所述索引偏移指示给所述客户端无线电节点(120)。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述预定义规则基于由所述服务器无线电节点(110)通过信标扫描图案的相应信标波束向客户端无线电节点(120)指示所述客户端无线电节点(120)的针对所述发送时空图案的每个波束的发送时空图案。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定(201)所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案包括：确定(201b)候选接收时空扫描图案集合。8.根据权利要求7所述的方法，还包括向客户端无线电节点(120)通知(202)从所述候选接收时空扫描图案集合中所选择的接收时空扫描图案。9.根据权利要求8所述的方法，其中，向客户端无线电节点(120)通知(202)所选择的接收时空扫描图案包括：向所述客户端无线电节点(120)发送所选择的接收时空扫描图案的索引。10.根据权利要求1-5或7-9中任一项所述的方法，其中，所述预定义规则基于所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案。11.根据权利要求1-5或7-9中任一项所述的方法，其中，所述预定义规则基于所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案的波束指向客户端无线电节点(120)所位于的区域的定时。12.一种在客户端无线电节点(120)中执行的方法，用于在无线通信网络(100)中向服务器无线电节点(110)发送信号，所述方法包括：基于预定义规则确定(401)发送时空图案；以及根据所确定的发送时空图案向所述服务器无线电节点(110)发送(402)至少一个信号。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定义规则基于所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案。14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定义规则基于由所述服务器无线电节点(110)向所述客户端无线电节点(120)指示的信息。15.根据权利要求14所述的方法，其中，由服务器无线电节点(110)向客户端无线电节点(120)指示的信息包括关于客户端无线电节点(120)的针对发送时空图案的每个波束的发送时空图案的信息。16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定义规则基于由客户端无线电节点(120)根据信号扫描图案确定的优选信标波束的索引。17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定义规则基于所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案的波束指向客户端无线电节点(120)所位于的区域的定时。18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法，其中，基于所述预定义规则确定(401)所述发送时空图案还包括确定在所述客户端无线电节点(120)的发送时空图案中的重复传输的次数。19.根据权利要求12所述的方法，其中，根据所确定的发送时空图案向所述服务器无线电节点(110)发送(402)至少一个信号包括：在服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案的波束指向客户端无线电节点(120)所位于的区域的时间期间，向所述服务器无线电节点(110)发送所述至少一个信号。20.根据权利要求12所述的方法，其中，根据所确定的发送时空图案向所述服务器无线电节点(110)发送(402)至少一个信号包括：在服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案的确定的波束发生时并且在与确定的波束发生空间相邻的波束发生时重复发送所述至少一个信号。21.根据权利要求20所述的方法，其中，服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案的确定的波束发生的波束具有相对于优选信标波束的索引的索引偏移，并且与确定的波束发生空间相邻的波束发生的波束分别具有相对于确定的波束发生的波束的索引偏移的索引偏移+1和索引偏移-1。22.根据权利要求12-21中任一项所述的方法，还包括：当未从所述服务器无线电节点(110)接收到响应时，根据回退发送时空图案向所述服务器无线电节点(110)重新发送(403)所述至少一个信号。23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述回退时空发送图案中的重复传输的次数多于所确定的发送时空图案中的重复传输的次数。24.根据权利要求22-23中任一项所述的方法，其中，所述回退时空发送图案由所述服务器无线电节点(110)基于所述服务器无线电节点(110)的接收波束与发送波束之间的空间失配来配置。25.根据权利要求12-24中任一项所述的方法，其中，从客户端无线电节点(120)向服务器无线电节点(110)发送的至少一个信号包括以下中的一个或多个：随机接入前导码、控制或数据信息、调度请求、缓存状态报告、争用消息、跟踪区域更新信息。26.一种服务器无线电节点(110)，用于在无线通信网络(100)中从客户端无线电节点(120)接收信号，其中所述服务器无线电节点(110)被配置为：确定所述服务器无线电节点(110)的接收时空扫描图案；以及基于所述接收时空扫描图案，从所述客户端无线电节点(120)接收至少一个信号，所述至少一个信号由所述客户端无线电节点(120)根据由所述客户端无线电节点(120)基于预定义规则确定的发送时空图案来发送。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李根，刘进华，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE