在波束成形无线系统中同时进行波束管理和数据传送的方法技术方案

技术编号:20550946 阅读:195 留言:0更新日期:2019-03-09 23:11
提出了一种在波束成形无线通信系统中配置和应用UE波束训练间隙以同时UE波束训练和数据接收的方法。由基站为每个UE配置UE波束训练间隙。通常,特定于UE的数据传送可以在服务控制波束时间区域(time region)期间发生。UE波束训练间隙是在服务控制波束时间区域内不发生特定于UE的数据传送的时段。在每个UE波束训练间隙期间,可以发生非服务UE波束训练,其中UE使用各种非服务UE波束从服务小区和/或相邻小区执行频内参考信号测量。UE波束训练间隙被配置并通知给每个UE,并且每个单独的UE可以在其服务CB时间区域内具有不同的数据占用区域。

A Method of Simultaneous Beam Management and Data Transfer in Beamforming Wireless System

A method of configuring and applying UE beam training gap in beamforming wireless communication system to simultaneously train UE beam and receive data is proposed. The base station configures UE beam training gap for each UE. Usually, UE-specific data transmission can occur during the service control beam time region. UE beam training gap is a time when UE-specific data transmission does not occur in the service control beam time region. During each UE beam training interval, non-service UE beam training may occur, where UE uses various non-service UE beams to perform intra-frequency reference signal measurements from the service cell and/or adjacent cells. The UE beam training gap is configured and notified to each UE, and each individual UE can have different data occupancy areas within its service CB time zone.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在波束成形无线系统中同时进行波束管理和数据传送的方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求于2017年6月16日递交的申请号为62/520,626题目为″MethodforSimultaneousBeamAdministrationandData″的美国临时申请案的优先权,在此合并参考上述申请案的全部内容。
本申请总体上关于无线通信,更具体地,关于在毫米波(MillimeterWave,mmWave)波束成形系统中同时进行波束管理和数据传送。
技术介绍
移动运营商经历的逐年增长的带宽短缺促使探索3G和300GHz之间的未充分利用的毫米波(mmWave)频谱,以用于下一代宽带蜂窝通信网络。mmWave频段的可用频谱是传统蜂窝系统的两百倍。mmWave无线网络使用窄波束的定向通信,可支持数干兆位(multi-gigabit)的数据速率。mmWave频谱的未充分利用带宽具有从1mm至100mm的波长范围。mmWave频谱的非常小的波长使得能够在小区域中放置大量的小型化天线。这种小型化天线系统可以通过产生定向传送的电可控阵列(steerablearray),来产生高波束成形增益。随着mmWave半导体电路的最新进展,mmWave无线系统已成为能实际实现的有前途的解决方案。然而,对定向传送的严重依赖和传播环境的脆弱性给mmWave网络带来了特殊的挑战。通常,蜂窝网络系统旨在实现以下目标:1)同时为在广泛动态变化操作条件下的许多使用者服务;2)对信道变化、流量负载和不同QoS要求的动态性具有鲁棒性;3)有效利用带宽和功率等资源。波束成形增加了实现这些目标的难度。原则上,包括初始波束对准和后续波束跟踪两者的波束训练机制能确保基站(BS)波束和用户设备(UE)波束对准以进行数据通信。在基于下行链路(DL)的波束管理中,BS侧为UE提供了机会来测量BS波束和UE波束的不同组合的波束成形信道。例如,BS利用在各个BS波束上承载的参考信号(referencesignal,RS)执行周期性波束扫描。UE可以通过使用不同的UE波束来收集波束成形的信道状态,并将收集信息报告给BS。通过来自BS的控制波束(controlbeam,CB)传送,传送模式对UE是已知的或者可以由UE习得。在UE建立连接之前,由控制波束发送的参考信号都可以用于波束训练。在UE建立连接之后,在BS-UE连接正在建立期间或BS-UE连接建立之后,不可避免地也要携带至少一些专用控制信道。在专用波束被进一步训练之前,控制波束是唯一的通信手段。控制波束也可以携带一些低负载数据。当失去对专用波束的跟踪时,控制波束也可以作为稳健的备用(fallback)波束。如果UERX波束训练依赖于控制波束传送,则波束训练和特定于UE的数据接收可能冲突,尤其是当UE仅具有一个RF收发器时。对于同时进行波束训练和特定于UE的数据传送,需要解决方案来解决此类冲突并防止数据丢失。
技术实现思路
提出了一种在波束成形无线通信系统中配置和应用用于同时进行UE波束训练和数据接收的UE波束训练间隙的方法。由基站为每个UE配置UE波束训练间隙。通常,特定于UE的数据传送可以在服务控制波束时间区域期间发生。UE波束训练间隙是在服务控制波束时间区域内不发生特定于UE的数据传送的时段。在每个UE波束训练间隙期间,可以发生非服务UE波束训练,其中UE使用各种非服务UE波束从服务小区和/或相邻小区执行频内参考信号测量。UE波束训练间隙被配置并通知给每个UE,并且每个单独的UE可以在其服务CB时间区域内具有不同的数据占用区域。在一个实施例中,用户设备(UE)在波束成形无线通信网络中建立与基站的无线电资源控制(RRC)连接。UE使用多个UERX波束在多个TX控制波束(CB)上接收参考信号。每个控制波束与波束成形权重相关联并占用周期性的CB时间区域。UE在周期性服务CB时间区域期间使用所选择的UERX波束从服务CB接收特定于UE的数据。UE在服务CB时间区域期间执行波束训练和数据接收。服务CB时间区域被划分为用于波束训练的UE波束训练间隙和用于数据接收的数据占用区域。在另一实施例中,BS在波束成形无线通信网络中与用户设备(UE)建立无线电资源控制(RRC)连接。BS使用多个TX控制波束(VB)发送参考信号。每个控制波束与波束成形权重相关联并占用周期性CB时间区域。BS在周期性服务CB时间区域期间使用服务VB发送特定于UE的数据。BS向UE提供波束训练配置。服务CB时间区域被划分为用于UE波束训练的UE波束训练间隙和用于UE数据接收的数据占用区域。在下面的详细描述中描述了其他实施例和优点。该
技术实现思路
并非旨在限定本专利技术。本专利技术由权利要求限定。附图说明附图中示例了本专利技术的实施例,其中相同的标记指代相同的组件。图1根据一个新颖方面示出了具有同时波束管理和数据传送的毫米波波束成形无线通信系统。图2是执行本专利技术的某些实施例的基站和用户设备的简化框图。图3示出了根据一个新颖方面的UE波束训练间隙配置的第一实施例。图4示出了根据一个新颖方面的UE波束训练间隙配置的第二实施例。图5示出了UE和基站之间用于同时UE波束训练和数据接收的序列流的示例。图6示出了通过UE波束训练间隙的不同实施例同时UE波束训练和数据接收的示例。图7是根据一个新颖方面从用户设备角度应用UE波束训练间隙以用于同时UE波束训练和数据接收的流程图。图8是根据一个新颖方面的从基站角度配置UE波束训练间隙以用于同时UE波束训练和数据接收的流程图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的一些实施例,其示例在附图中示出。图1根据一个新颖方面示出了具有同时波束管理和数据传送的毫米波(mmWave)波束成形无线通信系统100。波束成形mmWave移动通信网络100包括基站BS101和用户设备UE102。mmWave蜂窝网络使用窄波束的定向通信并且可以支持数干兆比特(multi-gigabit)的数据速率。通过数字和/或模拟波束成形能实现定向通信,其中对多个天线组件应用多组波束成形权重以形成多个波束。不同的波束成形器(beamformer)可以具有不同的空间分辨率(spatialresolution),即波束宽度(beamwidth)。例如,扇区天线可以形成具有较低阵列增益但是较宽空间覆盖范围的波束,而波束成形天线则可以具有较高的阵列增益但是较窄的空间覆盖范围。在图1的示例中,BS101定向地配置有多个小区,并且每个小区由一组粗略的TX/RX控制波束(controlbeam,CB)覆盖。例如,小区110被一组八个控制波束CB1至CB8覆盖。控制波束CB1-CB8的集合覆盖小区110的整个服务区域,并且每个控制波束具有更宽和更短的空间覆盖范围,如图所示。每个控制波束又由一组专用的数据波束覆盖,并且每个专用的数据波束具有更窄和更长的空间覆盖范围。控制波束和专用的数据波束架构提供了稳健的控制-信令(control-signaling)方案,以促进mmWave蜂窝网络系统中的波束成形操作。基站利用空间域控制波束模式在控制信道中广播参考信号,以用于小区搜索和切换应用。该组控制波束是较低级别的波束,其提供低速率控制信令以促进在较高级别数据波束上的高速率数据通信。该组本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,包括:在波束成形无线通信网络中由用户设备UE建立与基站的无线电资源控制RRC连接;使用多个UE接收RX波束在多个发送TX控制波束CB上接收参考信号,其中每个CB与波束成形权重相关联并占用周期性CB时间区域;在周期性服务CB时间区域期间使用所选择的UE RX波束从服务CB接收特定于UE的数据;以及在所述服务CB时间区域期间执行波束训练和数据接收,其中所述服务CB时间区域被划分为用于波束训练的UE波束训练间隙和用于数据接收的数据占用区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.06.16 US 62/520,626;2018.06.13 US 16/006,9251.一种方法,包括:在波束成形无线通信网络中由用户设备UE建立与基站的无线电资源控制RRC连接;使用多个UE接收RX波束在多个发送TX控制波束CB上接收参考信号,其中每个CB与波束成形权重相关联并占用周期性CB时间区域;在周期性服务CB时间区域期间使用所选择的UERX波束从服务CB接收特定于UE的数据;以及在所述服务CB时间区域期间执行波束训练和数据接收,其中所述服务CB时间区域被划分为用于波束训练的UE波束训练间隙和用于数据接收的数据占用区域。2.如权利要求1所述的方法,其中,所述多个TXCB中的每个CB时间区域在时域中是时分多工并且是连续的。3.如权利要求1所述的方法,其中,所述波束训练涉及在所述波束训练间隙期间使用非服务UERX波束进行的频内测量。4.如权利要求3所述的方法,其中,每一个所述服务CB区域被划分为包括所述UE波束训练间隙和所述数据占用区域。5.如权利要求3所述的方法,其中,所述服务CB区域的第一子集被配置为所述UE波束训练间隙,并且所述服务CB区域的第二子集被配置为所述数据占用区域。6.如权利要求1所述的方法,其中,所述UE获得所述UE数据占用区域和所述UE波束训练间隙的预定映射的隐式信息。7.如权利要求1所述的方法,其中,所述UE从所述基站接收指示所述UE波束训练间隙的显式信息。8.一种用户设备UE,包括:配置电路,其在波束成形无线通信网络中与基站建立无线电资源控制RRC连接;射频RF接收器,其使用多个UE接收RX波束在多个TX控制波束CB上接收参考信号,其中每个控制波束与波束成形权重相关联并占用周期性CB时间区域;所述RF接收器在周期性服务CB时间区域期间使用所选择的UERX波束从服务CB接收特定于UE的数据;以及波束监视电路,其在所述服务CB时间区域期间执行波束训练和数据接收,其中所述服务CB时间区域被划分为用于波束训练的UE波束训练间隙和用...

【专利技术属性】
技术研发人员:林烜立张铭博游家豪桂建卿
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾,71

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