用于波束管理的网络节点、无线设备和方法技术

此处的实施例涉及一种由无线设备(10)执行的用于管理无线通信网络(1)中的波束成形通信的方法，其中所述无线设备(10)被配置为在所述无线设备(10)处处理单独的定向设备波束。所述无线设备(10)通过从所述无线通信网络(1)的多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第一网络波束，形成针对所述无线设备(10)的所述单独的定向设备波束中的第一设备波束的活动集。所述一个或多个第一网络波束基于接收信号强度或质量来选择，并且所述活动集将要用于数据的发送或接收。所述无线设备在所述活动集中选择第一网络波束作为用于数据的发送或接收的优选网络波束。所述无线设备进一步通过从所述无线通信网络(1)的所述多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第二网络波束，形成针对所述无线设备的所述一个或多个单独的定向设备波束中的第二设备波束的监视集。所述一个或多个第二网络波束基于接收信号强度或质量来选择，但所述一个或多个第二网络波束当前未用于数据的发送或接收。所述无线设备向网络节点(12)发送第一指示和第二指示，所述第一指示表明所述优选网络波束和用于在针对所述无线设备的所述第一设备波束的所形成的活动集中的所述一个或多个第一网络波束的所述接收信号强度或质量，所述第二指示表明所形成的监视集的所述一个或多个第二网络波束以及用于在针对所述无线设备的所述第二设备波束的所形成的监视集中的所述一个或多个第二网络波束的接收信号强度或质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于波束管理的网络节点、无线设备和方法
此处的实施例一般地涉及无线通信网络，并且具体地说，涉及波束成形通信管理的网络节点、无线设备和方法。
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提供本文档的
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部分以将此处的实施例置于技术和操作上下文中，以便帮助所属
的技术人员理解其范围和效用。在
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部分中描述的方法可以被追求，但不一定是先前已被构想或追求的方法。除非如此明确标识，否则此处的描述不被承认为仅通过包含在
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部分中而成为现有技术。预计第五代(5G)基站的许多实现将利用所谓的模拟波束成形。这是由于实现所谓的数字波束成形的较高复杂性(主要从硬件的角度来看)。数字波束成形施加更少的功能限制，但实现起来相当昂贵。如在此使用的，“波束成形”意味着发射机可以在选定方向上放大发送的信号，同时在其它方向上减弱它们。相应地，接收机可以放大从选定方向接收的信号，同时在其它方向上减弱无用信号。在本上下文中，模拟波束成形意味着这只能由每个发射机/接收机一次应用于一个方向或有限的一组方向。必须使用包含多个发送天线或接收天线的阵列以便同时在多个方向上发送或接收。为了进行波束成形，从多个发送天线发送信号，但具有单独调整的相移或时间延迟，这有效地在生成的信号发送辐射模式中产生波束—例如，通过来自单独天线元件的相移信号的受控相长和相消干涉。波束方向取决于天线元件的相移。同样，在接收机的情况下，可以使用天线元件之间的相移以便将最大天线灵敏度转向所需方向。波束成形允许接收信号对于单独连接更强，从而增强该连接的吞吐量和覆盖。它还能够减少来自无用信号的干扰，从而使用相同的时间-频率资源在多个单独连接上实现数个同时传输，即，所谓的空间多路复用或者使用单用户(SU)多输入多输出(MIMO)或多用户(MU)MIMO的MIMO。波束成形的一个重要问题是决定哪个(哪些)波束(即，哪个(哪些)方向)要用于发送和/或接收。为了支持基站波束成形(即，在诸如基站之类的网络节点处进行波束成形)，可以从网络节点或基站分别在不同波束方向上发送多个参考信号。每个无线设备或用户设备(UE)可以测量这些参考信号，并且向网络节点报告测量结果。网络节点然后可以使用这些测量结果来决定哪个(哪些)波束要用于向一个或多个无线设备进行数据传输。如在此进一步描述的，网络节点可以为此使用持久和动态参考信号的组合。在大量不同波束方向上重复地发送持久参考信号(在此被表示为波束参考信号(BRS))。这允许无线设备在不同波束中发送BRS时测量BRS，而从网络节点的角度来看，该无线设备没有任何特殊布置或指令。无线设备向网络节点回报不同BRS的接收功率、以及BRS的索引(例如通过BRS序列以及特定BRS的时间和频率位置来给出)。通过报告该BRS的BRS索引和关联的接收功率，无线设备有效地报告其优选波束。无线设备可以报告BRS索引和关联的接收功率的列表，例如其前八个最强BRS。网络节点然后可以使用针对特定无线设备报告为强的一个或多个波束或波束方向，向该无线设备发送专用参考信号。这些是专用参考信号并且因此可以仅当无线设备具有要接收的数据时才存在，并且它们提供波束成形信道的更详细的反馈信息，例如极化的同相信息和推荐的传输块大小、以及空间复用情况下的传输秩。因为在大量波束上重复地发送BRS，所以重复周期应该相对较长，以便避免针对BRS传输使用太多资源开销。仅当特定连接需要时，才发送动态参考信号(在此被表示为信道状态信息参考信号(CSI-RS))。由网络节点做出何时以及如何发送CSI-RS的决策，并且使用测量授权或配置消息将决策用信号通知给涉及的无线设备。当无线设备接收测量授权时，它在对应的CSI-RS上测量。网络节点可以选择仅使用已知对于无线设备而言较强的波束(多个)向该无线设备发送CSI-RS，以便允许无线设备报告有关这些波束的更详细的信息。备选地，网络节点可以选择还使用不知道对于该无线设备而言较强的波束(多个)发送CSI-RS，以便例如在无线设备正在移动的情况下实现对新波束(多个)的快速检测。5G网络节点也发送其它参考信号。例如，当向无线设备发送控制信息或数据时，网络节点可以发送解调参考信号(DMRS)。通常使用已知对于该无线设备而言较强的波束(多个)进行这些传输。在第四代(4G)系统中，发现参考信号(DRS)可以用于与BRS相同的目的，如上所述。因此，LTE无线设备被配置为针对一组不同的DRS信号执行接收功率测量，并且报告用于具有最高功率的八个DRS测量的关联的DRS索引和所测量的接收功率。因此，尽管在5G的上下文中描述，但在此讨论的原理和概念也适用于4G系统。波束成形并不限于网络节点。它还可以在无线设备的接收机中实现，从而进一步增强接收信号并且抑制干扰信号。无线设备还可以实现发送波束成形。类似于网络节点，可以在无线设备中使用模拟波束成形，这意味着无线设备一次只能从一个方向接收/向一个方向发送，除非多个接收机/发射机可用。当使用5G基站或网络节点操作时，具有模拟接收波束成形的无线设备可以使用无线设备的不同设备波束来测量BRS，并且然后选择提供最高波束参考符号接收功率(BRSRP)的设备波束(多个)。但是，当比较不同设备波束的参考信号接收功率(RSRP)时必须谨慎，因为接收功率取决于所利用的网络和设备波束的组合。当与特定网络波束配对时，给定设备波束可以具有高BRSRP，但与其它网络波束结合时具有低BRSRP。当与不同网络波束结合时，不同设备波束还可以提供同样高的BRSRP，但与所有其它网络波束结合则提供低BRSRP。因为例如由于模拟波束成形施加的限制，网络节点可能不同时发送所有BRS，而是在某个时间窗口内遍历所有网络波束，所以重要的是被比较的不同设备波束的BRSRP值源于测量同一网络波束，否则测量可能不可比较。无线通信网络中的波束成形的已知实现不提供用于网络和设备波束的鲁棒管理的机制。依赖于已知解决方案，只能缓慢进行设备波束选择，以使得可以将其视为无线信道的改变，以便保持其对网络操作的透明性。这可能导致以非最佳方式使用波束，从而降低或限制无线通信网络的性能。
技术实现思路
下面提供本公开的简化概要以便向所属
的技术人员提供基本理解。本概要不是本公开的广泛概述，并且并非旨在标识此处的实施例的主要/关键元素。本概要的唯一目的是以简化形式提供在此公开的某些概念，作为随后提供的更详细描述的前序。此处的实施例的一个目标是当使用波束成形通信时改进无线通信网络的性能。根据此处的实施例的一个方面，通过提供一种由无线设备执行的用于管理无线通信网络中的波束成形通信的方法来实现该目标，其中所述无线设备被配置为在所述无线设备处处理单独的定向设备波束。所述无线设备通过从所述无线通信网络的多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第一网络波束，形成针对所述无线设备的所述单独的定向设备波束中的第一设备波束的活动集。所述一个或多个第一网络波束基于接收信号强度或质量来选择，并且所述活动集将要用于数据的发送或接收。所述无线设备在所述活动集中选择第一网络波束作为用于数据的发送或接收的优选网络波束。所述无线设备通过从所述无线通信网络的所述多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第二网络波束，形成针对所述无线设备的所述一个或多个单独的定向设备波束中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由无线设备(10)执行的用于管理无线通信网络(1)中的波束成形通信的方法，其中所述无线设备(10)被配置为在所述无线设备(10)处处理单独的定向设备波束，所述方法包括：通过从所述无线通信网络(1)的多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第一网络波束，形成(202)针对所述无线设备(10)的所述单独的定向设备波束中的第一设备波束的活动集，所述一个或多个第一网络波束基于接收信号强度或质量来选择，并且其中所述活动集将要用于数据的发送或接收；在所述活动集中选择(203)第一网络波束作为用于数据的发送或接收的优选网络波束；通过从所述无线通信网络(1)的所述多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第二网络波束，形成(204)针对所述无线设备(10)的所述一个或多个单独的定向设备波束中的第二设备波束的监视集，所述一个或多个第二网络波束基于接收信号强度或质量来选择，但所述一个或多个第二网络波束当前未用于数据的发送或接收；以及向网络节点(12)发送(205)第一指示和第二指示，所述第一指示表明所述优选网络波束和用于在针对所述无线设备(10)的所述第一设备波束的所形成的活动集中的所述一个或多个第一网络波束的所述接收信号强度或质量，所述第二指示表明所形成的监视集的所述一个或多个第二网络波束以及用于在针对所述无线设备(10)的所述第二设备波束的所形成的监视集中的所述一个或多个第二网络波束的接收信号强度或质量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.11 US 62/254,0681.一种由无线设备(10)执行的用于管理无线通信网络(1)中的波束成形通信的方法，其中所述无线设备(10)被配置为在所述无线设备(10)处处理单独的定向设备波束，所述方法包括：通过从所述无线通信网络(1)的多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第一网络波束，形成(202)针对所述无线设备(10)的所述单独的定向设备波束中的第一设备波束的活动集，所述一个或多个第一网络波束基于接收信号强度或质量来选择，并且其中所述活动集将要用于数据的发送或接收；在所述活动集中选择(203)第一网络波束作为用于数据的发送或接收的优选网络波束；通过从所述无线通信网络(1)的所述多个单独的定向网络波束中选择一个或多个第二网络波束，形成(204)针对所述无线设备(10)的所述一个或多个单独的定向设备波束中的第二设备波束的监视集，所述一个或多个第二网络波束基于接收信号强度或质量来选择，但所述一个或多个第二网络波束当前未用于数据的发送或接收；以及向网络节点(12)发送(205)第一指示和第二指示，所述第一指示表明所述优选网络波束和用于在针对所述无线设备(10)的所述第一设备波束的所形成的活动集中的所述一个或多个第一网络波束的所述接收信号强度或质量，所述第二指示表明所形成的监视集的所述一个或多个第二网络波束以及用于在针对所述无线设备(10)的所述第二设备波束的所形成的监视集中的所述一个或多个第二网络波束的接收信号强度或质量。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在发送所述优选网络波束的所述第一指示之后，从所述网络节点(12)接收(206)使用所指示的优选网络波束和所述第一设备波束以用于数据的发送或接收的指令。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，进一步包括：使用所述优选网络波束和所述第一设备波束，向所述网络节点(12)发送(207)或从所述网络节点(12)接收(207)信令或数据；监视(208)所述监视集中的所述一个或多个第二网络波束和所述第二设备波束的接收信号强度或质量测量；以及向所述网络节点(12)发送(209)所监视的接收信号强度或质量测量。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：从所述网络节点(12)接收(210)第二指令，所述第二指令命令所述无线设备(10)使用所述监视集的第二网络波束和所述监视集的所述第二设备波束以用于数据的发送或接收。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：针对信令或数据传输，切换(211)到使用所述监视集的所述第二网络波束和所述第二设备波束。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，进一步包括：当所述第一网络波束是所述一个或多个第二网络波束中的第二网络波束时并且当所述监视集中的所述第一网络波束和所述第二设备波束的接收信号强度或质量高于所述活动集中的所述第一网络波束和所述第一设备波束的接收信号强度或质量时，针对数据的发送或接收，切换(211)到使用所述监视集中的所述第二设备波束。7.一种由网络节点(12)执行的用于管理无线通信网络(1)中与无线设备(10)的波束成形通信的方法，所述方法包括：在单独的定向网络波束中向所述无线设备(10)发送(221)相应的参考信号；以及从所述无线设备(10)接收(222)第一指示和第二指示，所述第一指示表明包括所述网络节点(12)的所述单独的定向网络波束的所述无线通信网络的多个单独的定向网络波束中的优选网络波束、以及用于在针对所述无线设备(10)的第一设备波束的所形成的活动集中的一个或多个第一网络波束的信号强度或质量，所述第二指示表明针对所述无线设备(10)的第二设备波束的所形成的监视集的一个或多个第二网络波束以及用于在针对所述无线设备(10)的所述第二设备波束的所形成的监视集中的所述一个或多个第二网络波束的信号强度或质量。8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：在接收所述活动集中的所述优选网络波束的所述第一指示之后，确定(223)使用所述活动集中的所述优选网络波束和所述无线设备(10)的所述第一设备波束；以及向所述无线设备(10)发送(224)使用所述活动集的所述优选网络波束和所述第一设备波束以用于数据的发送或接收的第一指令。9.根据权利要求7-8中任一项所述的方法，进一步包括：使用所述优选网络波束和所述无线设备(10)的所述第一设备波束，向所述无线设备(10)发送(225)或从所述无线设备(10)接收(225)信令或数据；以及从所述无线设备(10)接收(226)所述无线设备(10)的所述监视集的更新信号强度或质量测量。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：基于所述更新接收信号强度或质量测量，确定(227)使用所述监视集的第二网络波束和所述监视集的所述第二设备波束以用于数据的发送或接收；以及向所述无线设备(10)发送(228)第二指令，所述第二指令命令所述无线设备(10)使用所述监视集的所述第二网络波束和所述监视集的所述第二设备波束以用于数据的发送或接收。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：针对信令或数据传输，切换(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·贝里斯特伦，N·维贝里，H·安德松，张强，J·弗鲁斯考格，T·松丁，
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