用于上升式设备通信的技术制造技术

描述用于无人机的波束赋形并改进用于无人机的毫米波通信的系统和方法。多个RF链用以调整主波束以跟踪改变，而无需使用导频信号。为了减少干扰，通过优化非高斯测度以提取干扰方来消除干扰信号功率。相邻无人机上的来自目标无人机的信号的AoA以及相邻无人机和基站的位置用以独立地确证由目标无人机报告的位置。基站提供低于6GHz的附加同步信号，并限制垂直方向的搜索/测量空间。通过在探测信号上应用不同的波束赋形器并估计AoA和冲击响应，可以利用高于6GHz的固有稀疏结构。描述用于多小区DL同步和CRS测量的全数字和混合波束赋形架构的变化。的变化。的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于上升式设备通信的技术


[0001]方面涉及无线接入网(RAN)。一些方面涉及蜂窝网络，包括第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)网络和LTE高级(LTE
‑
A)网络、第第4代(4G)网络和第5代(5G)新空口(NR)(或下一代代(NG))网络。一些方面涉及用以增强地面系统与上升海拔处的用户设备(UE)之间的通信的通信技术。

技术介绍

[0002]使用网络资源的各种类型的用户设备(UE)的使用持续增加，如数据量和带宽由在这些UE上进行操作的各种应用(例如，视频流送)使用一样。在UE当中，在上升海拔处进行操作并移动可观距离的移动设备正变得日益普遍。例如，无人机的普及已经在过去几年爆发，并且低海拔个人运输设备很可能在不久的将来得以开发并使用。涉及UE与主要设置用于与地面级UE的通信的基站(BS)(也称为RAN)的通信问题加上引入复杂的新通信系统造成系统自身方面以及与先前系统和设备的兼容性方面待解决的大量问题。
附图说明
[0003]在不一定按比例绘制的图中，相同标号可以在不同视图中描述相似组件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式总体上示出本文件中讨论的各个方面。
[0004]图1是示出根据一些方面的系统的功能框图；
[0005]图2示出根据一些方面的通信设备的框图。
[0006]图3示出根据一些方面的接收机。
[0007]图4示出根据一些方面的用于波束赋形网络的控制器的框图。
[0008]图5示出根据一些方面的混合波束赋形器。
[0009]图6示出根据一些方面的5G NR同步信号块结构。
[0010]图7示出根据一些方面的垂直域中的无人机与地面UE之间的空间分离。
[0011]图8示出根据一些方面的毫米波信道。
[0012]图9示出根据一些方面的压缩信道状态信息(CSI)获取协议的流程图。
[0013]图10示出根据一些方面的用于混合射频(RF)波束赋形的框图。
[0014]图11示出根据一些方面的非高斯优化方法。
[0015]图12示出根据一些方面的另一非高斯优化方法。
[0016]图13示出根据一些方面的到达角(AoA)优化方法。
[0017]图14示出根据一些方面的干扰减轻方法。
具体实施方式
[0018]以下描述和附图充分示出特定方面以使本领域技术人员能够实践它们。其他方面可以合并结构、逻辑、电气、过程和其他改变。一些方面的部分和特征可以包括于其他方面
的部分和特征中，或者为其他方面的部分和特征所替代。权利要求中阐述的方面包括那些权利要求的所有可用等同物。
[0019]图1是示出根据一些方面的系统的功能框图。系统100可以包括多个UE 110、140。在一些方面中，UE 110、140之一或二者可以是直接(例如，经由P2P或其他短距离通信协议)或经由一个或多个短距离或长距离无线网络130与彼此进行通信的通信设备。例如，UE 110、140可以例如经由一个或多个BS 132(也称为BS节点)、WiFi接入点(AP)160或直接使用数种不同的技术(例如，WiFi、蓝牙或Zigbee等)以无线方式在本地进行通信。BS 132可以包含一个或多个微基站、微微基站或纳基站。例如，BS 132可以是演进节点B(eNB)或下一(第5)代节点B(gNB)。
[0020]UE 110、140也可以经由第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)协议和LTE高级(LTE
‑
A)协议、4G协议或NR协议通过网络130进行通信。UE 110、140的示例包括但不限于移动设备(例如，便携式手机、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴设备、传感器和载具(例如，汽车、卡车或无人机)中的设备)。UE 110、140可以与彼此和/或与一个或多个服务器150进行通信。特定服务器150可以取决于由UE 110、140使用的应用。
[0021]网络130可以包含网络设备(例如，用于WiFi网络的接入点、基站(其可以是例如eNB或gNB)、网关(例如，服务网关和/或分组数据网络网关)、归属订户服务器(HSS)、用于LTE网络的移动性管理实体(MME)或用于NG网络的接入和移动性功能(AMF)等)。网络130还可包含提供与用户账户有关的内容或其他信息的各种服务器。
[0022]图2示出根据一些方面的通信设备的框图。取决于设备的类型，图2所示的一些要素可以不出现。在一些方面中，通信设备200可以是UE(例如，无人机、专用计算机、个人或膝上型计算机(PC)、平板PC、个人数字助理(PDA)、移动电话、智能电话、web器具(例如，相机、门铃、安全装置)或其他用户操作型通信设备)。在一些方面中，通信设备200可以是另一基于非通信的设备(例如，车辆(例如，汽车)或家用电器(例如，冰箱))内嵌入的UE。在一些方面中，通信设备200可以是网络操作型设备(例如，AP、eNB、gNB、网络路由器、交换机或桥接器、或能够(顺序或以其他方式)执行指定待由机器采取的动作的指令的任何该机器)。
[0023]如本文所描述，示例可以包括逻辑或数个组件、模块或机构，或对其进行操作。模块和组件是能够执行所指定的操作的有形实体(例如，硬件)，并且可以通过特定方式得以配置或布置。在一个示例中，电路可以通过所指定的方式(例如，在内部或相对于外部实体(例如，其他电路))被布置作为模块。在示例中，一个或多个计算机系统(例如，单机、客户端或服务器计算机系统)或一个或多个硬件处理器的全部或部分可以由固件或软件(例如，指令、应用部分或应用)配置作为进行操作以执行所指定操作的模块。在示例中，软件可以驻留在机器可读介质上。在一个示例中，软件当由模块的底层硬件执行时使硬件执行所指定的操作。
[0024]因此，术语“模块”(和“组件”)理解为涵盖有形实体，因为是以实体方式构造、具体地配置(例如，硬连线的)、或临时地(例如，瞬时地)配置(例如，编程)为以所指定的方式进行操作或执行本文描述的任何操作的部分或全部的实体。考虑临时地配置模块的示例，不需要在任何时刻实例化模块中的每一个。例如，在模块包括使用软件配置的通用硬件处理器的情况下，通用硬件处理器可以在不同时间被配置作为相应的不同模块。软件可以相应地配置硬件处理器，例如，以在一个时刻构成特定模块并在不同时刻构成不同模块。
[0025]通信设备200可以包括硬件处理器202(例如，中央处理单元(CPU)、GPU、硬件处理器内核或其任何组合)、主存储器204和静态存储器206、它们中的一些或全部可以经由互链路(例如，总线)208与彼此进行通信。主存储器204可以包含可拆卸存储和不可拆卸存储、易失性存储器或非易失性存储器中的任一个或全部。通信设备200可以还包括显示单元210(例如，视频显示器)、字母数字输入设备212(例如，键盘)和用户接口(UI)导航设备214(例如，鼠标)。在示例中，显示单元21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无人机的装置，所述装置包括：处理电路，其被布置为：根据经由波束赋形从基站接收到的参考信号确定所述无人机的位置；生成向所述基站的测量报告，所述测量报告指示所述无人机的高度信息；解码来自所述基站的包含同步信号块(SSB)限制图案的高层信令，所述SSB限制图案取决于所述无人机的高度，使得当所述无人机的所述高度高于预定阈值时的所述SSB限制图案与当所述无人机的所述高度低于所述预定阈值时的所述SSB限制图案不同；以及对于低于6GHz的通信，将主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)的搜索和测量限制为由所述SSB限制图案指示的受限同步信号块(SSB)；和存储器，其被配置为存储所述SSB限制图案。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为：当处于无线资源控制(RRC)连接模式下时解码所述高层信令以改变SSB限制图案，所述高层信令是用于静态信令的RRC信令和用于半静态信令的RRC信令和介质接入控制(MAC)控制元素(CE)信令。3.如权利要求2所述的装置，其中，接收到的所述SSB限制图案取决于所发送的所述高度信息。4.如权利要求2所述的装置，其中：所述SSB限制图案的改变取决于所述基站处存储的无人交通管理(UTM)。5.如权利要求4所述的装置，其中：当所述无人机处于所述基站下方时，所述SSB限制图案的改变指示上部垂直SS波束的禁用。6.如权利要求1所述的装置，其中：所述SSB限制图案包括指示要在垂直维度中使用的SS波束的数量的位图，所述位图被配置为将可用SS波束限定为所述可用SS波束的子集，每个SS波束包含PSS和SSS。7.如权利要求6所述的装置，其中：所述位图进一步指示要在水平维度中使用的SS波束的数量，所述位图具有所述垂直维度中的所述SS波束的数量乘以要在所述水平维度中使用的所述SS波束的数量的乘积的长度。8.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为：从所述基站解码指示可用SSB当中的未使用的SSB的其他高层信令，所述未使用的SSB取决于由所述基站服务的所有用户设备的位置和所述用户设备的SSB限制图案。9.如权利要求1所述的装置，其中：垂直维度中的可用SSB的数量当所述通信低于3GHz时大于4，并且当所述通信处于3GHz至6GHz之间时大于8。10.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为：使用数字波束赋形架构从事波束赋形，所述数字波束赋形架构包括：模数转换器(ADC)，其数字化从多个天线接收到的N
r
个模拟信号；多个同步信号(SS)检测器，其确定N
RF
个波束赋形信号的粗略定时和分数频率偏移(FFO)；
波束赋形网络，其被部署在所述ADC与所述SS检测器之间，所述波束赋形网络被提供有N
r
维度数据采样矢量，以产生N
RF
个波束赋形信号，所述SS检测器被配置为从所述N
RF
个波束赋形信号检测N
SS
个小区；多个快速傅里叶变换部(FFT)，所述SS检测器的输出被提供给所述FFT；精细定时和整数频率偏移(IFO)，其用于确定相邻小区的精细定时和频率偏移同步；和测量电路，其用于测量所述相邻小区中的每一个的小区参考信号(CRS)的参考信号接收功率(RSRP)或参考信号接收质量(RSRQ)中的至少一个。11.如权利要求10所述的装置，其中，所述数字波束赋形架构还包括：FFT、解调器和解码器，其被配置为：与测量所述相邻小区的CRS的所述RSRP或RSRQ中的所述至少一个同时检测、解调并解码所述基站的物理下行链路控制信道和物理下行链路共享信道。12.如权利要求10所述的装置，其中，所述数字波束赋形架构还包括：控制器，其被部署在所述SS检测器与所述FFT之间，并且被配置为：向所述波束赋形网络提供反馈，以将波束方向调整为具有比当前小区的SS信号更强的SS信号的相邻小区。13.如权利要求12所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为：基于从所述基站接收到的无人交通管理(UTM)信息控制所述控制器。14.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为：使用混合波束赋形架构从事波束赋形，所述混合波束赋形架构包括：模拟前端(AFE)，来自多个天线的信号被提供给所述AFE；模数转换器(ADC)，其对模拟信号进行数字化；波束赋形网络，其被部署在所述AFE与所述ADC之间，所述波束赋形网络被提供有N
r
个模拟信号，以产生N
RF
个波束赋形信号；粗略定时和分数频率偏移(FFO)电路，其被配置为确定所述N
RF
个波束赋形信号的粗略定时和FFO；多个快速傅立叶变换部(FFT)，其被配置为接收所述粗略定时和FFO电路的波束受控输出；控制器，其被部署在所述粗略定时和FFO电路与所述FFT之间，并且被配置为：向所述波束赋形网络提供反馈，以将波束方向调整为具有比当前小区的信号更强的信号的相邻小区；和精细定时和整数频率偏移(IFO)，其被配置为接收所述FFT的输出，并确定相邻小区的精细定时和频率偏移同步。15.如权利要求1所述的装置，其中，所述处理电路还被布置为，对于高于6GHz的通信：确定分配给所述基站的参考信号子载波组，所述参考信号子载波组具有在所述基站使用的整个带宽上均匀间隔开的P个频率位置；在由N
r
个天线元件在M个不同测量波束上接收到的M个正交频分复用(OFDM)符号上使用M个随机波束赋形器，每个随机波束赋形器是使用N
r
个移相器生成的独立随机相位的N
r x 1矢量，其中，M<N
r
；对于每个OFDM符号使用不同波束赋形器对所述M个OFDM符号执行信道探测，其中，每个OFDM符号是具有子载波间频率δf和带宽Nδf的N个采样长度；以及
使用所述M个OFDM符号的M x P个采样执行信道估计，并从能够与用以测量导频信号的测量波束赋形码本区分的波束赋形码本检测测量波束中的优化波束。16.如权利要求15所述的装置，其中：所述信道探测是对连续OFDM符号执行的。17.如权利要求15所述的装置，其中：其中，使用具有使用机器学习算法并且可能地在测量波束上预先优化的参数的估计算法执行所述信道探测。18.如权利要求15所述的装置，其中：所述N
r
个移相器是圆形对称复高斯矢量。19.如权利要求15所述的装置，其中：用于波束选择和信道估计的接收测量码本基于具有自适应权重更新的加权伪随机波束赋形，所述权重更新由所述基站提供并且自适应于所述基站的所述子载波组的信道状况。20.如权利要求15所述的装置，其中：所述波束赋形码本或所述接收测量码本中的至少一个是确定性的，离线设计的，并当满足预定条件时加载。21.如权利要求15所述的装置，其中：所述N
r
个符号的信道抽头矩阵在行和列空...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：