用于执行波束成形的方法和设备技术

本公开的实施例总体上涉及在无线通信网络中执行波束成形。一种无线通信网络中的第一设备实现的方法，包括：基于多个预定义波束来确定目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备的数据发送；以及在第二设备的活动期中通过目标波束向第二设备发送数据。以这种方式，可以减轻波束失配并且可以改善无线通信网络中的传输质量。

Methods and equipment for the execution of beamforming

Embodiments of the disclosure generally involve beamforming in a wireless communication network. A method of implementation of a first device in a wireless communication network, including: determining the target beam based on a plurality of predefined beams to transmit data to the second device that performs discontinuous reception, and sending data to the second device through the target beam during the active period of the second device. In this way, beam mismatch can be mitigate and the transmission quality in wireless communication network can be improved.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于执行波束成形的方法和设备
本公开的实施例总体上涉及通信领域，并且更具体地涉及用于执行波束成形的方法和设备。
技术介绍
波束成形是一种信号处理技术，可用于提高无线通信网络中的接收质量并增加数据吞吐量。在采用波束成形的无线通信网络中，可以调整天线元件阵列的相对增益和相位，以使得可以使天线波束定向用于接收或发送数据。使用定向天线的波束成形集中电磁能量以在一个或多个期望方向上产生辐射图案。由于缺乏可用的低频段，未来的无线电系统预计将在高频段运行。缺点是高频的传播衰减远大于低频。举例来说，在相同传播环境中，衰减可以近似地与载波频率的平方成比例。为了确保覆盖，高增益波束成形(HGBF)正受到越来越多的关注。由于波束成形增益大致与集成天线元件的数量成比例，所以在大量天线元件的情况下可以预期显著的波束成形增益。利用高增益波束成形，与传统系统相比，空间波束将更窄。不连续接收(DRX)是既节能又降低信令开销的重要方法。在DRX状态下，终端设备依次在活动期(也称为“唤醒时段”)唤醒以进行数据接收，并在非活动期(也称为“休眠时段”)进入休眠，因此可以以低功耗保持无线电连接。对于网络，它节省了由于频繁的寻呼和无线电连接建立和释放以进行小数据传输而导致的信令开销。然而，在高增益波束成形中，由于窄波束宽度，波束的覆盖相对较小。如果终端设备在活动期通过波束接收数据并且在接下来的非活动期快速移动，则有可能终端设备超出波束的覆盖，并且当其进入下一个活动期时不能再接收数据。因此，将会发生恶化传输质量的不期望的波束失配问题，并且需要减轻该问题。
技术实现思路
总体而言，本公开的实施例提供了一种用于在无线通信网络中执行波束成形的解决方案。在第一方面，提供了一种通过无线通信网络中的第一设备实现的方法。所述第一设备基于多个预定义波束来确定目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备的数据发送。然后，所述第一设备在所述第二设备的活动期中通过所述目标波束向所述第二设备发送数据以提高传输质量。还提供了相应的计算机程序。在一个实施例中，确定所述目标波束的步骤可以包括：基于所述多个预定义波束来确定包括至少一个候选波束的波束集合，所述至少一个候选波束包括历史数据传输中使用的波束、与历史数据传输中使用的波束相邻的波束、以及在来自第二设备的报告中指示的波束中的至少一个；以及从所述波束集合中的所述至少一个候选波束中确定所述目标波束。在一个实施例中，确定波束集合的步骤可以包括：基于多个预定义波束中的每一个预定义波束的波束宽度和第二设备的移动速度中的至少一个来确定波束集合的大小；以及根据所确定的所述波束集合的大小，从所述多个预定义波束中选择所述至少一个候选波束。在一个实施例中，确定波束集合的步骤可以包括：确定波束集合中的每个候选波束的生命期，所述生命期指示候选波束处于波束集合中的时间段；以及响应于确定候选波束的生命期超过预定生命阈值，从所述波束集合中去除所述候选波束。在一个实施例中，确定所述目标波束的步骤可以包括：计算所述波束集合中的所述至少一个候选波束的平均方向；确定所述至少一个候选波束中具有最接近该平均方向的方向的一个候选波束作为中心波束；以及基于所述中心波束来确定所述目标波束。在一个实施例中，确定所述目标波束的步骤可以包括：将所述多个预定义波束中的一个预定义波束或者一组所述多个预定义波束的组合确定为所述目标波束。在一个实施例中，确定目标波束的步骤还可以包括：基于历史传输质量来确定所述目标波束的重复次数。通过所述目标波束来发送数据的步骤可以包括：以所述预定次数通过所述目标波束向所述第二设备发送数据。在一个实施例中，确定重复次数的步骤可以包括：基于来自所述第二设备的报告来获得所述历史传输质量；获得与参考波束宽度相对应的参考传输质量；以及基于所述历史传输质量和所述参考传输质量来确定所述重复次数。在一个实施例中，确定所述目标波束的步骤可以包括：基于历史传输质量来确定目标波束的波束宽度；以及基于所述多个预定义波束来确定具有所确定的波束宽度的所述目标波束。在一个实施例中，确定波束宽度的步骤可以包括：基于来自所述第二设备的报告来获得所述历史传输质量；获得指示与可接受波束宽度相对应的传输质量的参考传输质量；以及基于所述历史传输质量和所述参考传输质量来确定所述波束宽度。在一个实施例中，如果所述第二设备未能将所述数据解码，则所述第一设备可以发送用于发起连接重建的广播消息以发起所述第一设备与所述第二设备之间的无线电连接的重建。在第二方面，提供了一种通过无线通信网络中的第二设备实现的方法。所述第二设备在所述第二设备的活动期中通过目标波束接收从第一设备发送的数据。所述目标波束是基于多个预定义波束确定的，以提高传输质量。在一个实施例中，可以从包括至少一个候选波束的波束集合中确定所述目标波束，所述至少一个候选波束包括以下中的至少一个：历史数据传输中使用的波束；与历史数据传输中使用的波束相邻的波束；以及在来自所述第二设备的报告中指示的波束。在一个实施例中，可以通过以下操作来确定所述波束集合：基于所述多个预定义波束中的每一个预定义波束的波束宽度和所述第二设备的移动速度中的至少一个来确定所述波束集合的大小；以及根据所确定的所述波束集合的大小从所述多个预定义波束中选择所述至少一个候选波束。在一个实施例中，可以通过以下操作来确定所述波束集合：通过确定所述波束集合中的每个候选波束的生命期，所述生命期指示候选波束处于所述波束集合中的时间段；以及响应于确定候选波束的所述生命期超过预定生命阈值，从所述波束集合中去除所述候选波束。在一个实施例中，可以通过以下操作来确定所述目标波束：计算所述波束集合中的所述至少一个候选波束的平均方向；确定所述至少一个候选波束中具有最接近所述平均方向的方向的一个候选波束作为中心波束；以及基于所述中心波束来确定所述目标波束。在一个实施例中，所述第二设备可以通过获得所述目标波束的重复次数来接收数据，所述数据从所述第一设备被发送所述重复次数；以及以所述重复次数接收所述数据。在一个实施例中，所述第二设备还可以基于接收到的数据来测量信号强度；基于所测量的信号强度来确定所述目标波束的传输质量；以及如果所述传输质量超过预定质量阈值，则向所述第一设备发送指示所确定的传输质量和所测量的信号强度中的至少一个的报告。在一个实施例中，所述第二设备还可以基于接收到的数据来测量信号强度；基于所测量的信号强度来确定所述目标波束的当前传输质量；以及如果所述当前传输质量与历史传输质量之间的差值超过预定差值阈值，则向所述第一设备发送指示所述当前传输质量的报告。在一个实施例中，所述第二设备可以响应于从所述第一设备接收到用于发起连接重建的广播消息，执行所述第一设备与所述第二设备之间的无线电连接的重建。在第三方面，提供了一种在无线通信网络中的第一设备。所述第一设备包括控制器和收发器。所述控制器被配置为基于多个预定义波束来确定目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备的数据发送。所述收发器被配置为在所述第二设备的活动期中通过所述目标波束向所述第二设备发送数据以提高传输质量。在第四方面，提供了一种在无线通信网络中的第二设备。所述第二设备包括收发器。所述收发器被配置为在所述第二设备的活动期中通过目标波束来接收从第一设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线通信网络中的第一设备(110)实现的方法(300，400，500，600)，包括：基于多个预定义波束来确定(310)目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备(120)的数据发送；以及在所述第二设备的活动期中通过所述目标波束向所述第二设备发送(320，460，630)数据以提高传输质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线通信网络中的第一设备(110)实现的方法(300，400，500，600)，包括：基于多个预定义波束来确定(310)目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备(120)的数据发送；以及在所述第二设备的活动期中通过所述目标波束向所述第二设备发送(320，460，630)数据以提高传输质量。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定(310)目标波束包括：基于所述多个预定义波束来确定(410)包括至少一个候选波束的波束集合，所述至少一个候选波束包括历史数据传输中使用的波束、与历史数据传输中使用的波束相邻的波束、以及在来自所述第二设备的报告中指示的波束中的至少一个；以及从所述波束集合中的所述至少一个候选波束中确定(420)所述目标波束。3.根据权利要求2所述的方法，其中确定(410)波束集合包括：基于所述多个预定义波束中的每一个预定义波束的波束宽度和所述第二设备的移动速度中的至少一个来确定所述波束集合的大小；以及根据所确定的所述波束集合的大小，从所述多个预定义波束中选择所述至少一个候选波束。4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中确定(410)波束集合包括：确定所述波束集合中的每个候选波束的生命期，所述生命期指示候选波束处于所述波束集合中的时间段；以及响应于确定候选波束的生命期超过预定生命阈值，从所述波束集合中去除所述候选波束。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中确定(420)目标波束包括：计算所述波束集合中的所述至少一个候选波束的平均方向；将所述至少一个候选波束中具有最接近所述平均方向的方向的一个候选波束确定为中心波束；以及基于所述中心波束来确定所述目标波束。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中确定(310)目标波束包括：确定(510)所述多个预定义波束中的一个预定义波束或者一组所述多个预定义波束的组合为所述目标波束。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，还包括：基于历史传输质量来确定(520)所述目标波束的重复次数，并且其中通过所述目标波束来发送(320)数据包括：以所述重复次数通过所述目标波束向所述第二设备发送(530)数据。8.根据权利要求7所述的方法，其中确定(520)重复次数包括：基于来自所述第二设备的报告来获得所述历史传输质量；获得与参考波束宽度相对应的参考传输质量；以及基于所述历史传输质量和所述参考传输质量来确定所述重复次数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中确定(310)目标波束包括：基于历史传输质量来确定(610)所述目标波束的波束宽度；以及基于所述多个预定义波束来确定(620)具有所确定的波束宽度的所述目标波束。10.根据权利要求9所述的方法，其中确定(610)波束宽度包括：基于来自所述第二设备的报告来获得所述历史传输质量；获得指示与可接受波束宽度相对应的传输质量的参考传输质量；以及基于所述历史传输质量和所述参考传输质量来确定所述波束宽度。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，还包括：如果所述第二设备未能将所述数据解码，则发送用于发起连接重建的广播消息以发起所述第一设备与所述第二设备之间的无线电连接的重建。12.一种无线通信网络中执行不连续接收的第二设备实现的方法(700)，包括：在所述第二设备的活动期中通过目标波束来接收(710，910，1010)从第一设备发送的数据，所述目标波束是基于多个预定义波束确定的以提高传输质量。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述目标波束是从包括至少一个候选波束的波束集合中确定的，所述至少一个候选波束包括历史数据传输中使用的波束、与历史数据传输中使用的波束相邻的波束、以及在来自所述第二设备的报告中指示的波束中的至少一个。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述波束集合是通过以下操作来确定的：基于所述多个预定义波束中的每一个预定义波束的波束宽度和所述第二设备的移动速度中的至少一个来确定所述波束集合的大小；以及根据所确定的所述波束集合的大小，从所述多个预定义波束中选择所述至少一个候选波束。15.根据权利要求13-14中的任一项所述的方法，其中所述波束集合是通过以下操作来确定的：确定所述波束集合中的每个候选波束的生命期，所述生命期指示候选波束处于所述波束集合中的时间段；以及响应于确定候选波束的所述生命期超过预定生命阈值，从所述波束集合中去除所述候选波束。16.根据权利要求13-15中的任一项所述的方法，其中所述目标波束是通过以下操作来确定的：计算所述波束集合中的所述至少一个候选波束的平均方向；确定所述至少一个候选波束中具有最接近所述平均方向的方向的一个候选波束作为中心波束；以及基于所述中心波束来确定所述目标波束。17.根据权利要求12-16中任一项所述的方法，其中接收(710)所述数据包括：获得(810)所述目标波束的重复次数，所述数据从所述第一设备被发送所述重复次数；以及以所述重复次数接收(820)所述数据。18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法，还包括：基于接收到的数据来测量(920)信号强度；基于所测量的信号强度来确定(930)所述目标波束的传输质量；以及如果所述传输质量超过预定质量阈值，则向所述第一设备发送(940)指示所确定的传输质量和所测量的信号强度中的至少一个的报告。19.根据权利要求12-18中任一项所述的方法，还包括：基于接收到的数据来测量(1020)信号强度；基于所测量的信号强度来确定(1030)所述目标波束的当前传输质量；以及如果所述当前传输质量与历史传输质量之间的差值超过预定差值阈值，则向所述第一设备发送(1040)指示所述当前传输质量的报告。20.根据权利要求12-19中任一项所述的方法，还包括：响应于从所述第一设备接收到用于发起连接重建的广播消息，执行所述第一设备与所述第二设备之间的无线电连接的重建。21.一种在无线通信网络中的第一设备(110，1100)，包括：控制器(1110)，被配置为基于多个预定义波束来确定目标波束，以用于向执行不连续接收的第二设备的数据发送；以及收发器(1120)，被配置为在所述第二设备的活动期中通过所述目标波束向所述第二设备发送数据以提高传输质量。22.根据权利要求21所述的第一设备，其中所述控制器(1110)还被配置为：基于所述多个预定义波束来确定包括至少一个候选波束的波束集合，所述至少一个候选波束包括历史数据传输中使用的波束、与历史数据传输中使用的波束相邻的波束、以及在来自所述第二设备的报告中指示的波束中的至少一个；以及从...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘进华，张战，
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