自适应波束成形制造技术

技术编号:17367306 阅读:45 留言:0更新日期:2018-02-28 20:06
提供了自适应波束成形的机制。一种方法由第一网络设备执行。该方法包括获取指示要发送标识信号的空间方向的波束成形信息。该方法包括以使用朝向第二网络设备的空间方向上的定向波束的传输模式发送标识信号。发送标识信号,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上发送时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上发送时相比,标识信号占用通信资源的更大部分。

adaptive beamforming

The mechanism of adaptive beamforming is provided. One method is executed by the first network device. The method includes obtaining beamforming information indicating the spatial direction of the signal to be sent. The method includes sending an identification signal by using a transmission mode of a directional beam facing a spatial direction of the second network device. The identification signal is sent to enable the identification signal to occupy more of the communication resources when compared with the transmission in the spatial direction with low second network devices when transmitting in the spatial direction with high second network devices.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自适应波束成形
本文提出的实施例涉及自适应波束成形,特别是涉及用于自适应波束成形的方法、第一网络设备、第二网络设备、计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
在通信网络中,针对给定的通信协议、其参数和部署该通信网络的物理环境,获得良好性能和容量是有挑战的。例如,当用作诸如用户设备的无线设备的网络设备上电时,或者当它在切换过程期间在小区之间移动时,在小区搜索过程中,它接收并同步到由用作诸如演进节点B之类的无线电接入网络节点的网络设备发送的下行链路信号。这种小区搜索过程的一个目的是识别最佳小区或找到无线设备的目标小区,并且在下行链路(即,从无线电接入网络节点到无线设备)中实现与如由无线电接入网络节点表示的网络的时间和频率同步。主和辅同步信号(分别为PSS和SSS)是在小区搜索期间使用的信号的示例。图9示意性地示出了PSS101和SSS102的传输。图10中示出了简化的初始小区搜索和切换过程。现在将对其进行描述。无线设备在上电时通常具有2至20ppm(百万分之一)的频率误差,其对应于在2GHz的载波频率下的4至40kHz的频率误差。然后,无线设备尝试检测PSS,从中可以导出小区标识组中的小区ID,该小区标识组由对应于三个不同PSS的三个不同的小区标识组成。在这种检测中,无线设备因此必须盲搜索所有这三种可能的小区标识组。无线设备还实现了正交频分复用(OFDM)符号同步和精度为约1kHz的粗频率偏移估计。后者由无线设备通过评估频率误差的几个假设来估计。然后,无线设备可以继续检测SSS,从中获取物理小区ID并实现无线帧同步。这里,无线设备还检测是否使用正常或扩展循环前缀。如果无线设备未被预配置用于时分双工(TDD)或频分双工(FDD),则无线设备可以通过检测到的SSS相对于检测到的PSS在帧中的位置来检测双工模式。可以通过关联PSS和SSS来估计精细频率偏移估计。备选地,通过使用小区特定参考信号(CRS)来估计该精细频率偏移估计。在这些同步之后,无线设备可以接收和解码在物理广播信道(PBCH)上发送的主信息块(MIB)。在由物理下行链路共享信道(PDSCH)携带的系统信息块(SIB)中发送附加的广播信息。在读取物理控制格式指示符信道(PCFICH)和物理下行链路控制信道(PDCCH)之后,可以对该PDSCH进行解码。这里,SIB2包括关于上行链路小区带宽和随机接入配置的信息。因此,在成功解码SIB2之后,无线设备可以在物理随机接入信道(PRACH)上向无线电接入网络节点发送前同步码,并从无线电接入网络节点接收在PDSCH上的随机接入响应(RAR)。一般来说,PRACH用于无线设备的初始接入和定时偏移估计。在无线电接入网络节点中接收时,必须高精度地检测PRACH,并且必须进行准确的定时偏移估计。一个PRACH可以分配几个子帧,这在大的小区中是有益的,以便提高覆盖。然而,一个共同(和最小)的分配是使用一个子帧。这里,PRACH还配置有周期性,从每隔一帧一次到每个子帧一次,即其中间隔跨越从20ms到1ms。改善小区搜索信号覆盖范围的一种机制是使用若干天线元件,使得可以使用波束成形来提高信干比加信噪比(SINR),见图11中的说明。图11示意性地示出了SSS、PSS、MIB、SIB和PRACH的传输。在C.NicolasBarati,S.AmirHosseini,SundeepRangan,PeiLiu,ThanasisKorakis,ShivendraS.Panwar的“DirectionalCellSearchforMillimeterWaveCellularSystems”,CornellUniversityLibrary,中提出了一种定向小区搜索过程这里无线电接入网络节点周期性地发送随机方向的同步信号以扫描角空间。SundeepRangan,TheodoreS.Rappaport和ElzaErkip在“Millimeter-WaveCellularWirelessNetworks:PotentialsandChallenges”,ProceedingsoftheIEEE,Volume:102,Issue:3,2014,Page(s):366-385中也讨论了在初始小区搜索中使用的同步和广播信号的设计需求。然而,平均时间可能相对较大,直到无线设备以足够高的信噪比(SNR)利用广播信号和信道的随机或连续波束成形来接收广播信号。此外,当许多无线设备同时接收广播信号和信道时,这些无线设备也可以尝试通过PRACH信道同时接入无线电接入网络节点。这可能导致拥塞。本文公开的实施例的专利技术人已经认识到,通过使用自适应波束成形,至少可以减轻或甚至解决上述公开的问题。因此,需要改进的自适应波束成形。
技术实现思路
本文的实施例的目的是提供高效的自适应波束成形。根据第一方面,提出了一种用于自适应波束成形的方法。该方法由第一网络设备执行。该方法包括获取指示要发送标识信号的空间方向的波束成形信息。该方法包括以使用朝向第二网络设备的空间方向上的定向波束的传输模式发送标识信号。发送标识信号,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上发送时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上发送时相比,标识信号占用通信资源的更大部分。有利地,这提供高效的自适应波束成形有利地,使得作为由第一网络设备服务的小区中的无线设备的第二网络设备平均经历短时间就能够连接到小区,例如比通信资源在小区中均匀地广播更短的时间。有利地,这不能使所有第二网络设备都能够同时接收标识信号,例如广播信号或广播信道。这可以导致对第一网络设备的响应(例如PRACH)的少量同时传输。例如,与通信资源在小区中均匀地广播的情况相比,这可以导致对响应的较少的同时传输。这导致网络中的拥塞较少。根据第二方面,提出了一种用于自适应波束成形的第一网络设备。该第一网络设备包括处理单元。处理单元被配置为使第一网络设备获取指示要发送标识信号的空间方向的波束成形信息。处理单元被配置为使得第一网络设备以使用朝向第二网络设备的空间方向上的定向波束的传输模式来发送标识信号。发送标识信号,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上发送时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上发送时相比,标识信号占用通信资源的更大部分。根据第三方面,提出了一种用于自适应波束成形的计算机程序,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码在第一网络的处理单元上运行时,使得所述第一网络执行根据第一方面的方法。根据第四方面,提出了一种用于自适应波束成形的方法。该方法由第一网络设备执行。该方法包括获取指示要从至少一个第二网络设备接收标识信号的空间方向的波束成形信息。该方法包括:在由空间方向指示的至少一个定向波束中,从至少一个第二网络设备接收标识信号。标识信号由第一网络设备接收,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上接收时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上接收时相比,标识信号的接收利用了的通信资源的更大部分。根据第五方面,提出了一种用于自适应波束成形的第一网络设备。该第一网络设备包括处理单元。处理单元被配置为使得第一网络设备获取指示要从至少一个第二网络设备接收标识信号的空间方向的波束成形信息。处理单元被配置为使得第本文档来自技高网
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自适应波束成形

【技术保护点】
一种用于自适应波束成形的方法,所述方法由第一网络设备(11)执行,所述方法包括:获取(S104)指示要发送标识信号的空间方向的波束成形信息;以及以使用朝向第二网络设备(12a‑12h)的所述空间方向上的定向波束(13a‑13g)的传输模式发送(S106)所述标识信号,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上发送时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上发送时相比,标识信号占用通信资源的更大部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自适应波束成形的方法,所述方法由第一网络设备(11)执行,所述方法包括:获取(S104)指示要发送标识信号的空间方向的波束成形信息;以及以使用朝向第二网络设备(12a-12h)的所述空间方向上的定向波束(13a-13g)的传输模式发送(S106)所述标识信号,使得当在具有高的第二网络设备存在的空间方向上发送时,与在具有低的第二网络设备存在的空间方向上发送时相比,标识信号占用通信资源的更大部分。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二网络设备是由所述第一网络设备服务的小区中的无线设备。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第二网络设备和所述第一网络设备是对等网络设备。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述通信资源涉及发送的重复频率、所述标识信号的带宽分配以及所述定向波束的宽度中的至少一个。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中发送所述标识信号涉及在具有高的第二网络设备存在的空间方向上比在具有低的第二网络设备存在的空间方向上使用更高数量的定向波束。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中发送所述标识信号涉及在具有高的第二网络设备存在的空间方向上的定向波束中比在具有低的第二网络设备存在的空间方向上的定向波束中使用更长的持续时间来发送所述标识信号。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,发送所述标识信号涉及在具有高的第二网络设备存在的空间方向上比在具有低的第二网络设备存在的空间方向上更频繁地发送所述标识信号。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,发送所述标识信号涉及在具有高的第二网络设备存在的空间方向上比在具有低的第二网络设备存在的空间方向上使用更窄的波束宽度发送所述标识信号。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述波束成形信息作为波束成形配置参数来提供。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述波束成形信息指示要将所述标识信号发送至的第二网络设备的相对位置信息。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括,在使用所述空间方向上的定向波束发送所述标识信号之前:使用定向波束在空间方向上发送(S102)所述标识信号,使得所述标识信号在所有空间方向上占用通信资源的相等部分。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:获取(S108)指示要发送所述标识信号的空间方向的另外的波束成形信息;以及使用所述另外的波束成形信息来更新(S110)发送所述标识信号的所述空间方向。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述波束成形信息和所述另外的波束成形信息中的至少一个从以下至少一项导出:从由所述第一网络设备用闭环波束成形服务的小区中的第二网络设备报告的预编码器、与用于由所述第一网络设备用开环预编码服务的小区中的第二网络设备的波束成形候选相关的误块率统计、从由所述第一网络设备服务的小区中的第二网络设备的检测到的随机接入前导码的方向、以及从来自由所述第一网络设备服务的小区中的第二网络设备的上行链路传输的估计到达方向。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述标识信号包括主同步信号和辅同步信号中的至少一个。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述标识信号是参考信号和广播信号中的至少一个。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述定向波束用于在初始接入或切换期间的发送。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述波束成形信息指定所述定向波束的与一天中的时间相关的方向。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述空间方向是所述第一网络设备的方位角方向和高度方向中的至少一个。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:与至少一个另外的第一网络设备共享(S112)波束成形信息。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:与至少一个另外的第一网络设备共享(S114)传输模式。21、根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:亨利克·萨林莫纳·哈谢米米尔萨德·西尔克乔尔·贝里隆德
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

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