通信系统中的RF波束形成控制技术方案

一种用于无线通信的方法，包括：确定与接收的窄宽度波束毫米波长信号相关联的至少一个性能特性；确定与接收的宽宽度波束厘米波长信号相关联的至少一个性能特性；基于与接收的窄宽度波束毫米波长信号相关联的至少一个性能特性和与接收的宽宽度波束厘米波长信号相关联的至少一个性能特性来确定信号相关事件；以及基于信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收毫米波长信号。

RF beamforming control in communication systems

A method for wireless communication comprises: determining the at least one performance characteristics associated with narrow beam width of millimeter wave signal reception and reception; determine the width of the beam cm wavelength signal associated with at least one performance characteristic; to determine the signal related events at least one performance characteristic of at least one performance and characteristics receiving the narrow width beam of millimeter wave signals associated with the received beam width and cm wavelength based on correlating signals; and a signal related events based on antenna for transmission and reception of millimeter wave signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信系统中的RF波束形成控制
本公开涉及无线通信，并且更具体地涉及经由通信系统的接入点和用户设备所提供的天线波束的无线通信。
技术介绍
通信系统可以被看作是能够实现两个或更多节点(诸如固定或移动通信设备、诸如基站的接入点、服务器、机器类型设备等)之间的通信的设施。通信系统和兼容的通信实体通常根据给定的标准或规范进行操作，该标准或规范规定了与系统相关联的各种实体被允许做什么以及其如何实现。例如，标准、规范和相关协议可以定义通信设备与接入点之间的通信被布置的方式、通信的各个方面被提供的方式以及设备被配置的方式。信号可以承载在无线载波上。无线系统的示例包括诸如蜂窝网络的公共陆地移动网络(PLMN)、基于卫星的通信系统和不同的无线局域网，例如无线局域网(WLAN)。无线系统可以被划分为被称为小区的覆盖区域，并且因此无线系统通常被称为蜂窝系统。基站可以提供一个或多个小区，存在各种不同类型的基站和小区。在诸如第三代合作伙伴项目(3GPP)的长期演进(LTE)或高级LTE(LTE-A)的现代无线电通信网络中，使用公共基站(通常称为节点B；NB或增强型节点B；eNB)。用户可以借助于适当的通信设备或终端访问通信系统并且与其他用户通信。用户的通信装置通常被称为用户设备(UE)。通常，通信设备用于实现诸如语音和数据的通信的接收和传输。通信设备设置有用于实现通信的适当的信号接收和传输布置。为了满足不断增长的容量需求，已经提出了使用毫米波(mmWave)频谱用于无线通信。例如，未来的第5代(5G)无线系统被设想为也在毫米波频谱中操作。毫米波系统被计划为在>30GHz的频段操作。高信号频率可能导致高传播损耗。为了补偿大的传播损耗，在毫米波频谱上操作的系统使用高增益天线。提供高增益天线的一种可能性是窄波束天线特性的制定。接入点(AP)可以使用有源天线阵列用于与诸如用户设备(UE)的通信设备的通信。有源天线阵列可以动态地形成和引导窄的传输/接收波束并且服务多个UE，并且基于UE特定的波束形成来跟踪它们的位置。有源天线阵列可以在接入点和用户设备处使用以进一步增强波束形成电位(potential)。毫米波系统预计将使用大的传输带宽，例如在1GHz-2GHz数量级的带宽。因此，用于传输的这种模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)需要以高的采样频率操作。在毫米波频带操作的转换器的高采样频率可能导致高功耗。高功耗和昂贵的技术可能会限制数字波束形成技术的使用，其中一个ADC/DAC转换器连接到天线阵列中的每个天线元件。因此，对于天线阵列中的所有天线元件，当前优选的射频(RF)波束形成技术针对每个极化仅使用一个ADC用于接收(RX)路径以及一个DAC用于传输(TX)路径。然而，RF波束形成可能需要用于在AP与UE之间对准天线波束的特殊技术。RF波束形成通常包括搜索所有可能的波束方向以标识最佳波束，这与对于数字波束形成来说可能的到达角度估计技术相比可能更耗时。例如，当毫米波AP和UE波束对准时，以下情况将触发RF波束形成过程以找到新的波束对准：1)设备旋转：在这种情况下，波束方向是相同的，但是设备旋转导致UE波束不与AP对准。信号电平将降低，并且AP和UE必须启动RF波束形成(波束对准)过程。2)设备移动：在这种情况下，AP与UE之间的波束对准丢失，这通过信号电平的降低来检测。必须启动两个节点中的RF波束形成(波束对准)过程。3)波束阻塞：AP与UE之间对准的天线波束被某个移动障碍物(汽车、人类等)阻挡。信号质量突然明显下降，因为毫米波通信主要依靠视线通信。这触发RF波束形成(波束对准)过程以找到新的波束对准，例如以找到波束方向将允许在没有视线传输的情况下通过反射的通信。在上文讨论的情况下，两个节点(AP和UE)中的信号强度和/或质量都下降。该信号下降在一个或两个节点中触发RF波束形成(波束对准)过程。RF波束形成(波束对准)过程是扫描AP和UE中的RF波束以找到新的波束对准的算法。RF波束形成(波束对准)算法设计的主要问题是搜索时间。搜索正确的波束对准的长的延迟时间可能会导致系统和设备功能发生以下问题：-由于算法操作而导致的显著的硬件(HW)和软件(SW)资源消耗-由于RF波束形成(波束对准)所需要的处理时间而导致的数据吞吐量的损失-当RF波束形成(波束对准)过程在规定时间内不能找到正确的波束时，信号连接的丢失-在UE启动或当UE达到毫米波AP覆盖范围时，到网络的接入时间的长的延迟时间-到新的AP的长的切换时间因此，RF波束形成(波束对准)时间操作的优化是毫米波系统的可靠功能的一个方面。注意，上文讨论的问题不限于任何特定的通信环境和站装置，而是可以在可以经由天线波束提供通信的任何适当的系统中发生。
技术实现思路
本专利技术的实施例旨在解决上述问题中的一个或几个。根据第一方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：确定与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；确定与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；基于与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性和与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性来确定信号相关事件；以及基于信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收第二波束宽度信号。确定与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性可以包括确定以下中的至少一个：接收信号强度水平；接收信号对噪声水平；往返时间；以及到达角度。确定与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性可以包括确定以下中的至少一个：接收信号强度水平；接收信号对噪声水平；往返时间；以及到达角度。基于与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性和与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性来确定信号相关事件可以包括：当与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性示出大于第一波束宽度信号旋转事件阈值的信号变化并且与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性变化小于第二波束宽度信号旋转事件阈值的信号，确定设备旋转事件。基于信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收第二波束宽度信号可以包括：控制设备搜索不同的天线波束，其中搜索从邻近当前使用的天线波束方向的天线波束开始；以及控制连接到上述设备的另外的设备保持使用当前使用的天线波束。该设备可以是旋转设备。如本文所示的基于信号相关事件来控制用于传输和接收第二波束宽度信号的天线波束可以是当事件是设备旋转事件的时候。基于与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性和与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性来确定信号相关事件可以包括：当与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性示出大于第一波束宽度信号移动事件阈值的信号变化并且与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性示出小于第二波束宽度信号移动事件阈值的信号变化时，确定设备移动事件。基于信号相关事件来控制用于传输和接收第二波束宽度信号的天线波束可以包括：控制设备搜索不同的天线波束，其中搜索从邻近当前使用的天线波束方向的天线波束开始；以及控制连接到该设备的另外的设备搜索不同的天线波束，其中搜索从邻近当前使用的天线波束方向的天线波束开始。该设备可以是移动设备。如本文所示的基于信号相关事件来控制用于传输和接收第二波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无线通信的方法，包括：确定与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；确定与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；基于与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性和与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性来确定信号相关事件；以及基于所述信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收所述第二波束宽度信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于无线通信的方法，包括：确定与接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；确定与接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性；基于与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性和与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性来确定信号相关事件；以及基于所述信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收所述第二波束宽度信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定与所述接收的第一波束宽度信号相关联的至少一个性能特性包括确定以下中的至少一项：接收信号强度水平；接收信号对噪声水平；往返时间；以及到达角度。3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中确定与所述接收的第二波束宽度信号相关联的至少一个性能特性包括确定以下中的至少一项：接收信号强度水平；接收信号对噪声水平；往返时间；以及到达角度。4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其中基于与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性和与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性来确定信号相关事件包括：当与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性示出大于第一波束宽度信号旋转事件阈值的信号变化并且与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性变化小于第二波束宽度信号旋转事件阈值时，确定设备旋转事件。5.根据权利要求1到4中任一项所述的方法，其中基于所述信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收所述第二波束宽度信号包括：控制设备搜索不同的天线波束，其中所述搜索从邻近当前使用的天线波束方向的天线波束开始；以及控制连接到所述设备的另外的设备保持使用当前使用的天线波束。6.根据权利要求1到5中任一项所述的方法，其中基于与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性和与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性来确定信号相关事件包括：当与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性示出大于第一波束宽度信号移动事件阈值的信号变化并且与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性示出小于第二波束宽度信号移动事件阈值的信号变化时，确定设备移动事件。7.根据权利要求1到4和6中任一项所述的方法，其中基于所述信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收所述第二波束宽度信号包括：控制设备搜索不同的天线波束，其中所述搜索从邻近当前使用的天线波束方向的天线波束开始；以及控制连接到所述设备的另外的设备天线波束搜索不同的天线波束方向，其中所述搜索从邻近当前使用的天线波束的天线波束开始。8.根据权利要求1到7中任一项所述的方法，其中基于与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性和与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性来确定信号相关事件包括：当与所述接收的第一波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性示出大于第一波束宽度信号阻塞事件阈值的信号变化并且与所述接收的第二波束宽度信号相关联的所述至少一个性能特性示出大于第二波束宽度信号阻塞事件阈值的信号变化时，确定信号阻塞事件。9.根据权利要求1到4、6和8中任一项所述的方法，其中基于所述信号相关事件来控制天线波束以用于传输和接收所述第二波束宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·里巴科维斯基，J·戈拉，K·萨弗杰，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI