通信网络中的电相位关系的确定制造技术

提供了用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的机制。一种方法由无线电收发器装置执行。该方法包括获得在覆盖给定角扇区的两个接收波束中所接收的无线电信号的测量。接收波束具有不同的复波束图案。该方法包括使用两个接收波束中的测量来估计针对接收波束中的每个接收波束的至少一个极化端口的无线电信号的到达角。该方法包括根据针对每个极化端口估计的到达角来确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系，该电相位关系对应于所估计的到达角。

Determination of electric phase relationship in communication network

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信网络中的电相位关系的确定
本文提出的实施例涉及用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的方法、无线电收发器装置、计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
在通信网络中，对于给定的通信协议、其参数和其中部署通信网络的物理环境而言，对获得良好的性能和容量可能存在挑战。例如，对于未来几代的移动通信系统而言，可能需要在许多不同载波频率处的频带。例如，可能需要这种低的频带来实现针对无线装置的足够网络覆盖，并且可能需要（例如，在毫米波长（mmW）处，即，接近和高于30GHz的）较高频带来达到所需的网络容量。一般而言，在高频处，无线电信道的传播特性更具挑战性，并且可能需要网络的网络节点处以及无线装置处两者的波束成形以达到足够的链路预算。网络节点的传输和接收点（TRP）和/或无线装置可以借助于模拟波束成形、数字波束成形或混合波束成形来实现波束成形。每种实现方式都有其优点和缺点。数字波束成形实现是三种实现中最灵活的实现，而且还由于需要大量无线电链和基带链，所以成本也最高。模拟波束成形实现是最不灵活的，但由于与数字波束成形实现相比无线电链和基带链的数量降低，所以制造起来更便宜。混合波束成形实现是模拟波束成形实现和数字波束成形实现之间的折衷。如本领域技术人员所理解的，取决于不同无线装置的成本和性能要求，将需要不同的实现。在网络侧的TRP使用窄波束进行传输的通信网络中，假设针对用户侧处的每个被服务的无线装置发现和监测窄传输波束中的至少一个。这种发现和监测的过程被称为波束管理。为了执行波束管理，网络节点使用由被服务的无线装置所获得和所报告的对下行链路参考信号（诸如信道状态信息参考信号（CSI-RS））的测量（诸如，所接收的参考信号功率）。然后，针对其获得了最高所接收的参考信号功率的波束对（beampair）被用作活动波束对链路。一般而言，波束对由传送端处（例如在TRP处）的传送波束和接收端处（例如在无线装置处）的对应接收波束来定义，其中传送波束和接收波束从可用候选波束的集合中选择，以便最大化用于从传送端到接收端的传输的质量准则（例如最高所接收的参考信号功率）。在被服务的无线装置例如由于阻塞（blockage）而丢失与TRP的波束连接的情况下，可以发起波束恢复过程以重新建立波束连接。这种波束恢复过程可以例如包括扫描TRP波束和无线装置波束的所有不同组合。当在TRP和无线装置两者处都存在许多候选波束时，这种波束扫描过程在时间消耗和开销信令方面可能是昂贵的。此外，在一些场景中，无线装置可以在下行链路和上行链路中可操作地连接到不同的TRP，因此，针对下行链路和上行链路这可能需要单独的波束管理过程。因此，仍存在对于改进的波束管理的需要。
技术实现思路
本文的实施例的目的是实现高效的波束管理。根据第一方面，提出了一种用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的方法。该方法由无线电收发器装置执行。该方法包括获得在覆盖给定角扇区（angularsector）的两个接收波束中所接收的无线电信号的测量。接收波束具有不同的复波束图案（complexbeampattern）。该方法包括使用两个接收波束中的测量来估计针对接收波束中的每个接收波束的至少一个极化端口的无线电信号的到达角。该方法包括根据针对每个极化端口估计的到达角来确定对应于所估计的到达角的天线阵列中的天线元件之间的电相位关系。根据第二方面，提出了一种用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的无线电收发器装置。无线电收发器装置包括处理电路。处理电路被配置成使得无线电收发器装置以获得在覆盖给定角扇区的两个接收波束中所接收的无线电信号的测量。接收波束具有不同的复波束图案。处理电路被配置成使得无线电收发器装置使用两个接收波束中的测量来估计针对接收波束中的每个接收波束的至少一个极化端口的无线电信号的到达角。处理电路被配置成使得无线电收发器装置根据针对每个极化端口估计的到达角来确定对应于所估计的到达角的天线阵列中的天线元件之间的电相位关系。根据第三方面，提出了一种用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的无线电收发器装置。该无线电收发器装置包括处理电路和存储介质。存储介质存储指令，该指令在由处理电路执行时，使得无线电收发器装置以执行操作或步骤。这些操作或步骤使得无线电收发器装置以获得在覆盖给定角扇区的两个接收波束中所接收的无线电信号的测量。接收波束具有不同的复波束图案。所述操作或步骤使得无线电收发器装置使用两个接收波束中的测量来估计针对接收波束中的每个接收波束的至少一个极化端口的无线电信号的到达角。所述操作或步骤使得无线电收发器装置根据针对每个极化端口估计的到达角来确定对应于所估计的到达角的天线阵列中的天线元件之间的电相位关系。根据第四方面，提出了一种用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的无线电收发器装置。无线电收发器装置包括获得模块，其被配置成获得在覆盖给定角扇区的两个接收波束中所接收的无线电信号的测量。接收波束具有不同的复波束图案。无线电收发器装置包括估计模块，其被配置成使用两个接收波束中的测量来估计针对接收波束中的每个接收波束的至少一个极化端口的无线电信号的到达角。无线电收发器装置包括确定模块，其被配置成根据针对每个极化端口估计的到达角来确定对应于所估计的到达角的天线阵列中的天线元件之间的电相位关系。根据第五方面，提出了一种用于确定天线阵列中的天线元件之间的电相位关系的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码在无线电收发器装置上运行时，使得无线电收发器装置以执行根据第一方面的方法。根据第六方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据第五方面的计算机程序和其上存储计算机程序的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是非暂态性计算机可读存储介质。有利地，该方法、这些无线电收发器装置、该计算机程序和该计算机程序产品提供了高效的波束管理。有利地，该方法、这些无线电收发器装置、该计算机程序和该计算机程序产品使得能够避免在无线电收发器装置处使用连续波束扫描。以这种方式估计到达角并确定电相位关系减少了找到最佳模拟波束对的时间以及与波束寻找参考信号的传输相关联的开销。应当注意，第一、第二、第三、第四、第五和第六方面的任何特征可以在任何适当的情况下应用于任何其它方面。从以下详细公开、从所附从属权利要求以及从附图中，所公开的实施例的其它目的、特征和优点将是明显的。通常，除非本文另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语要根据它们在
中的普通含义来解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/该单元、设备、组件、部件、模块、步骤等”的所有引用都要开放地解释为指代该单元、设备、组件、部件、模块、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文所公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序来执行。附图说明现在通过示例的方式，参考附图描述本专利技术概念，其中：图1是示出根据实施例的通信网络的示意图；图2示意性地示出根据实施例的无线电收发器装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定天线阵列（190a、190b）中的天线元件（160a、160b）之间的电相位关系的方法，所述方法由无线电收发器装置（200）执行，所述方法包括：/n获得（S102）在覆盖给定角扇区（150）的两个接收波束（140a、140b）中所接收的无线电信号的测量，并且其中所述接收波束（140a、140b）具有不同的复波束图案；/n使用所述两个接收波束（140a、140b）中的所述测量来估计（S104）针对所述接收波束（140a、140b）中的每个接收波束的至少一个极化端口的所述无线电信号的到达角（α）；以及/n根据针对每个极化端口所估计的所述到达角（α）来确定（S106）对应于所估计的到达角（α）的所述天线阵列（190a、190b）中的天线元件（160a、160b）之间的电相位关系。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定天线阵列（190a、190b）中的天线元件（160a、160b）之间的电相位关系的方法，所述方法由无线电收发器装置（200）执行，所述方法包括：
获得（S102）在覆盖给定角扇区（150）的两个接收波束（140a、140b）中所接收的无线电信号的测量，并且其中所述接收波束（140a、140b）具有不同的复波束图案；
使用所述两个接收波束（140a、140b）中的所述测量来估计（S104）针对所述接收波束（140a、140b）中的每个接收波束的至少一个极化端口的所述无线电信号的到达角（α）；以及
根据针对每个极化端口所估计的所述到达角（α）来确定（S106）对应于所估计的到达角（α）的所述天线阵列（190a、190b）中的天线元件（160a、160b）之间的电相位关系。


2.根据权利要求1所述的方法，其中每个接收波束（140a、140b）具有两个极化端口，并且其中每个接收波束（140a、140b）的所述两个极化端口具有相互不同的极化。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中针对每个极化端口的所述无线电信号的所述到达角（α）独立于任何其他极化端口的所述到达角（α）来估计。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述两个接收波束（140a、140b）被生成使得在所述给定角扇区（150）内的任何角处，当在每个接收波束（140a、140b）的所述两个极化端口上求和时，所述接收波束（140a、140b）中的至多一个接收波束具有低于阈值的功率增益。


5.根据权利要求4所述的方法，其中当估计所述无线电信号的所述到达角（α）时，在所述两个极化端口上对所述复波束图案进行加权并求和。


6.根据权利要求2所述的方法，其中所述两个极化端口中的每个极化端口中的所述无线电信号的所述到达角（α）表示一个中间值，并且其中使用所述中间值的组合来估计所述到达角（α）。


7.根据权利要求2所述的方法，其中使用双极化波束成形来生成所述接收波束（140a、140b）。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述天线阵列（190a、190b）中的所述模拟波束成形基于具有针对所述两个极化中的第一极化的第一非零权重向量的第一权重矩阵以及具有针对所述两个极化中的第二极化的第二非零权重向量的第二权重矩阵，
其中所述第二权重矩阵基于所述第一权重矩阵的所述权重向量，
其中将所述第一权重矩阵应用于所述天线元件（160a、160b）以生成用于所述两个极化端口中的第一极化端口的所述两个接收波束（140a、140b）中的第一接收波束，以及
其中将所述第二权重矩阵应用于所述天线元件（160a、160b）以生成用于所述两个极化端口中的第二极化端口的所述两个接收波束（140a、140b）中的所述第一接收波束。


9.根据权利要求7所述的方法，其中所述天线阵列（190a、190b）中的所述模拟波束成形基于生成一个或两个波束端口，其中所述一个或两个波束端口是通过组合所述天线元件（160a、160b）的至少两个非重叠虚拟阵列来定义的，其中所述两个接收波束（140a、140b）的所述虚拟阵列与相互不同的权重向量相关联，其中应用于虚拟阵列的权重向量定义虚拟阵列端口，
其中每个虚拟阵列具有两个虚拟阵列端口，所述两个虚拟阵列端口具有相同的功率图案和相互正交的极化，其中所述至少两个非重叠虚拟阵列经由扩展权重来组合，
其中所述扩展权重将所述两个接收波束（140a、140b）中的每个接受波束映射到所述虚拟阵列端口，使得当在所述两个极化端口上求和时，每个接收波束具有与在所述两个虚拟阵列端口上求和时的所述虚拟阵列相同的功率图案，以及
其中所述扩展权重中的至少一些扩展权重具有相同的非零幅度，并且在相位上相关以形成所述两个接收波束（140a、140b）。


10.如权利要求1所述的方法，其中估计所述无线电信号的所述到达角（α）包括将针对所述两个接收波束（140a、140b）中的所述极化端口中的每个极化端口的所述测量的复振幅与鉴别器函数进行比较。


11.根据权利要求10所述的方法，其中所述鉴别器函数基于所述复波束图案，并且在所述给定角扇区（150）内是所述到达角（α）的一对一函数。


12.根据权利要求10或11所述的方法，其中所述鉴别器函数被定义为所述两个接收波束（140a、140b）的所述复波束图案之间的比率。


13.根据权利要求9和10所述的方法，其中应用于所述两个接收波束（140a、140b）中的每个接收波束的所述鉴别器函数与应用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：F艾斯利，A尼尔松，S皮特松，
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