确定至少一个波束成形参数的接入节点、用户节点以及方法技术

本发明专利技术提供一种接入节点(100)，用于确定用于所述接入节点和用户节点(200)之间通信的至少一个波束成形参数，所述接入节点包括：第一波段接收器(110)，用于在第一频带(F1)上从所述用户节点接收至少一个第一信号；确定模块(130)，用于基于所接收的第一信号确定至少一个第一波束成形参数；以及第二波段发送器(122)，用于利用基于所确定的第一波束成形参数配置的发送波束，在第二频带(F2)上向所述用户节点发送至少一个第二信号；其中，所述第一频带包括比所述第二频带的频率更低的频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定至少一个波束成形参数的接入节点、用户节点以及方法
本专利技术涉及用于确定至少一个波束成形参数的接入节点。本专利技术还涉及用于与一个或多个接入节点相互操作的用户节点。本专利技术还涉及用于确定接入节点和用户节点之间的通信的至少一个波束成形参数的方法。本专利技术还涉及包括接入节点和用户节点的系统。本专利技术还涉及存储程序代码的计算机可读存储介质，该程序代码包括实施确定波束成形参数的方法的指令。
技术介绍
在下一代无线网络的背景下，针对2020年左右的商业化时代，毫米波无线电和厘米波无线电被认为是用于在无线接入网络内建立接入节点(或接入点，或基站，或节点B或eNodeB/eNB)和用户节点(或用户设备/UE，或移动终端，或移动设备)之间的接入链路。从其天线设计的角度来看，毫米波无线电有两个特殊的方面。一方面是，由于频率更高，噪声功率更高并且通常需要更宽的毫米波无线信道带宽，毫米波无线电将需要更少的功率。另一方面，毫米波无线电受到较低信噪比的影响。然而，它可以通过具有更高天线方向性的更高天线增益来补偿。由于其波长较小，导致毫米波无线电的天线尺寸较小。毫米波无线电的发射机和接收机可以容纳更多的天线元件，因此可以产生具有大量天线元件的较窄波束，这将产生更高的天线增益。可以通过相位控制系统形成波束，使得可以调节方向以及波束宽度。较窄的波束有利于提供更高的天线增益，因而使得多径衰落更小以及最小化交叉链路干扰。大的可用带宽和高增益窄天线波束使得毫米波链路非常适合于在接入节点和用户节点之间提供非常高的数据吞吐量。然而，由于用户节点在不断地移动和转动，因此通过窄波束难以建立和维护接入节点与用户节点之间的这种链路。组合的毫米波链路和厘米波链路的使用有益于用户节点的定位以及接入节点和用户节点两者的最优天线波束方向的确定。US2014/098912A1公开了最初，移动台检测用于与基站通信的宽波束的最强波束方向。然后，移动站在标识宽波束切片的上行链路中向基站发送发射机切片/ID。然后移动台切换到窄波束模式，以扫描在所选定切片内的一组较窄的波束，并检测窄波束的最强波束方向。然后，移动台在标识窄波束切片的上行链路中向基站发送切片/ID。然后，移动台接收在成对的窄波束上发送的数据。然而，上述方法需要移动台和基站之间的高信令工作，这增加了波束搜索的延迟。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供确定至少一个波束成形参数的接入节点、用户节点、系统以及方法，其中，所述接入节点、所述用户节点、所述系统和/或所述方法克服了一个或多个的现有技术的上述问题。本专利技术的第一方面提供了一种接入节点，用于确定所述接入节点和用户节点之间的通信的至少一个波束成形参数，所述接入节点包括：第一波段接收器，用于在第一频带上从所述用户节点接收至少一个第一信号；确定模块，用于基于所接收的第一信号确定至少一个第一波束成形参数；以及第二波段发送器，用于利用基于所确定的第一波束成形参数配置的发送波束在第二频带上向所述用户节点发送至少一个第二信号；其中，所述第一频带包括比所述第二频带的频率更低的频率。该第一方面的接入节点使用两种不同的频带，其中，第一频带包括比第二频带的频率低的频率。这是有利的，因为不同的频带可以涉及不同的传播特性和/或不同的功耗。因此，可以组合不同频带的优点。本专利技术的优选实施例是，第一频带包括比第二频带的频率更低的频率，其中，第一频带和第二频带不重叠，即，第一频带低于第二频带。然而，该方法还可以被实现为使得第一频带和第二频带也包括相同的频率，即，第一频带和第二频带部分地重叠同时第一频带仅部分地低于第二频带。在替代的实施例中，第一频带和第二频带可以是相同的：用户节点可以使用更宽的波束将第一信号发送到接入节点；接入节点在确定第一波束成形参数之后，可以使用较窄波束将第二波束发送到用户节点。在本专利技术的实施例中，波束成形参数与用户节点的定位有关。因此，根据第一方面的接入节点可以用于执行定位用户节点的方法。在其他实施例中，波束成形参数与用户节点的位置不直接相关。例如，波束成形参数可以与发送或接收波束的宽度或其他参数相关。通过使用两个频带上的定位，可以将实现用户节点精确定位所需的时间最小化。定位结果可用于优化定位算法和模型。可以由接入节点控制用户节点打开第二波段接收器的时刻，因此也可以优化消耗的能量。还有，利用第一频带的定位可以由用户节点在第一频带上发送低功率信标来完成。应当注意，通常，本专利技术不限于特定的第一频带和第二频带。本专利技术通常可以以第一频带和第二频带的组合的方式来使用，其中优选地，第一频带和第二频带具有不同的传播特性(例如，用于执行用户节点的粗略和精细定位)，或者其中，第一频带和第二频带涉及发送器的不同功耗。第一波束成形参数和第二波束成形参数都可以与接入节点的发送波束和/或用户节点的接收波束相关。在根据第一方面的接入节点的第一种实施方式中，第一频带处于厘米波长范围内，第二频带处于毫米波长范围内。毫米波是波长在1mm和10mm之间的无线电波。毫米波的频率在30GHz至300GHz之间。相应地，厘米波是波长在1cm和10cm之间的无线电波，频率在3GHz到30GHz之间。在毫米波上工作，发送器和接收器更容易形成较窄的天线波束。另一方面，利用厘米波，更容易在发送器和接收器之间建立非视距(non-line-of-sight，NLoS)无线链路。毫米波链路可以被障碍物阻挡；因此，毫米波链路通常用于视距(line-of-sight，LoS)场景。因此，第一种实施方式的方法有利地结合了不同频带的优点。厘米波链路可以具有相对更宽的天线波束宽度，并且可以用于在用厘米波链路完成更准确的定位之前提供用户节点的粗略定位。厘米波链路还可以用于在接入节点和用户节点之间传输控制消息和信令。可以利用C波段链路不间断地进行定位。由于C波段链路可以在NLoS下工作，并且阴影效应比在mmW波段中要轻得多，因此假定总是可以到达并定位用户节点。定位精度取决于定位算法中使用的定位模型。第一频带优选地处于厘米波长范围内，并且第二频带优选地处于毫米波长范围内。特别地，在本专利技术的另外的实施例中，第一频带包括距离预定截止频率(cutofffrequency)从3GHz到300GHz的频率，其中，截止频率在10GHz和50GHz之间，优选在20GHz到35GHz之间。根据第一实施方式，在利用mmW频带完成数据传输之前，接入节点可以在用户节点的定位中使用C波段(厘米波频带)链路和mmW波段(毫米波频带)链路的组合。利用C波段和mmW波段的定位可以以并行方式和顺序方式进行。在本专利技术的实施例中，接入节点可以依赖于尽可能多地使用C波段链路进行定位，以缩短整体定位时间。根据第一种实施方式，避免用户节点需要在窄波束上规律性地接收用于跟踪的训练信号。由于用户节点天线在使用毫米波段时具有相当的方向性，因此每次都需要激活许多天线分支。所有这一切导致不必要的功耗，这些可以根据第一种实施方式来避免。在根据第一方面的接入节点的第二种实施方式中，至少一个第二信号包括多个训练信号，并且接入节点包括用于在第一频带上向用户节点发送关于多个训练信号的信息的第一波段发送器。训练信号可以包括预定的符号序列，训练信号也可以是预定的训练序列或导频序列。这样做的优点在于，由于用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
接入节点(100)，用于确定用于所述接入节点和用户节点(200)之间通信的至少一个波束成形参数，所述接入节点包括：第一波段接收器(110)，用于在第一频带(F1)上从所述用户节点接收至少一个第一信号；确定模块(130)，用于基于所接收的第一信号确定至少一个第一波束成形参数；以及第二波段发送器(122)，用于利用基于所确定的第一波束成形参数配置的发送波束，在第二频带(F2)上向所述用户节点发送至少一个第二信号；其中，所述第一频带包括比所述第二频带的频率更低的频率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.接入节点(100)，用于确定用于所述接入节点和用户节点(200)之间通信的至少一个波束成形参数，所述接入节点包括：第一波段接收器(110)，用于在第一频带(F1)上从所述用户节点接收至少一个第一信号；确定模块(130)，用于基于所接收的第一信号确定至少一个第一波束成形参数；以及第二波段发送器(122)，用于利用基于所确定的第一波束成形参数配置的发送波束，在第二频带(F2)上向所述用户节点发送至少一个第二信号；其中，所述第一频带包括比所述第二频带的频率更低的频率。2.根据权利要求1所述的接入节点(100)，其中，所述第一频带(F1)处于厘米波长范围内，并且所述第二频带(F2)处于毫米波长范围内。3.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(100)，其中，所述至少一个第二信号包括多个训练信号，并且其中，所述接入节点包括用于在所述第一频带(F1)上向所述用户节点(200)发送(S125)关于所述多个训练信号的信息的第一波段发送器(112)。4.根据权利要求3所述的接入节点(100)，其中，关于所述多个训练信号的信息包括以下至少一个：所述多个训练信号、所述多个训练信号的时刻、发送天线波束图案，用于多个发送天线波束的多个标识符或用于多个接收天线波束的多个标识符。5.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(100)，其中，所述接入节点被用于重复发送(S130)所述多个训练信号，直至所述接入节点接收到关于足够的通信质量的确认或直到已达到最多的试验次数。6.根据前述权利要求中任一项所述的接入节点(100)，其中，所述第一信号包括信标信号，并且确定所述第一波束成形参数包括使用由多个接入节点接收到的信标信号。7.用户节点(200)，用于与根据前述权利要求中任一项所述的一个或多个接入节点(100)一起操作，包括：第一波段发送器(212)，用于在第一频带(F1)上发送至少一个第一信号；第二波段接收器(220)，用于在第二频带(F2)上接收至少一个第二信号；以及确定模块(230)，用于基于所接收的第二信号确定至少一个第二波束成形参数，其中，所述第一频带包括比所述第二频带的频率更低的频率。8.根据权利要求7所述的用户节点(200)，其中，所述用户节点被用于建立一个接收天线波束并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡涛，卡里·莱佩，卡莉·海斯卡，泡利·塞平嫩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44