用户设备波束对应的制作方法

1.各种示例实施例涉及用于保持用户设备(ue)波束对应的方法、计算机程序和装置。


背景技术：

2.在诸如5g网络的无线电信网络中，在用户设备与网络节点之间形成上行链路和下行链路波束以支持用户设备与网络节点之间的通信。尽管存在用于配置那些上行链路和下行链路波束的技术，但是可能出现用户设备与网络节点之间的通信性能不佳。因此，期望提供用于支持用户设备与网络节点之间的通信的经改进的技术。


技术实现要素：

3.本发明的各种实施例所寻求的保护范围由独立权利要求阐述。本说明书中所描述的未落入独立权利要求的范围的实施例和特征(如果有的话)应被解释为有助于理解本发明的各种实施例的示例。
4.根据本发明的各种但不必然是全部的实施例，提供了一种方法，包括：在用户设备处确定用户设备当前操作条件；标识用于保持用户设备发射波束和接收波束之间的对应的天线配置是否由用户设备针对用户设备当前操作条件来存储；以及当天线配置被标识时，应用用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
5.该方法可以包括当没有天线配置被标识时，用信号发送针对用户设备当前操作条件，参考信号扫描过程被需要以标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
6.该方法可以包括当没有天线配置被标识时，针对用户设备当前操作条件执行参考信号扫描过程以标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
7.该方法可以包括执行参考信号扫描过程而无论天线配置是否响应于由网络节点的调度已经被标识。
8.该方法可以包括存储由参考信号扫描过程标识的针对用户设备当前操作条件的天线配置。
9.该方法可以包括当预定条件出现时，防止存储由参考信号扫描过程标识的针对用户设备当前操作条件的天线配置。
10.预定条件可以指示用户设备以不可重复的方式进行操作。
11.该方法可以包括当用户设备的条件中的至少部分地可重复的改变被检测到时，使用附加操作条件来存储天线配置。
12.该方法可以包括使用针对用户设备当前操作条件的天线配置和至少一种其他所存储的天线配置来针对其他用户设备操作条件内插用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的至少一个天线配置。
13.该方法可以包括存储所内插的针对其他用户设备操作条件的天线配置。
14.该方法可以包括使用针对用户设备当前操作条件的天线配置和至少一种其他所存储的天线配置来针对其他用户设备操作条件外推用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的至少一个天线配置。
15.该方法可以包括存储所外推的针对其他用户设备操作条件的天线配置。
16.至少一个所存储的天线配置可以包括由参考信号扫描过程标识的天线配置。
17.该方法可以包括使用经内插的天线配置和经外推的天线配置中的至少一个天线配置来递归地重新计算针对其他用户设备操作条件的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
18.该方法可以包括使用由参考信号扫描过程标识的天线配置来递归地重新计算针对其他用户设备操作条件的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
19.该方法包括动态地向网络节点提供用户设备是否能够针对用户设备当前操作条件保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的指示。
20.动态地提供可以包括当用户设备在针对用户设备当前操作条件标识由用户设备存储的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置与针对用户设备当前操作条件未标识由用户设备存储的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置之间转换时，提供指示中的改变。
21.动态地提供可以包括在保留在无线电资源控制连接模式中的同时提供指示中的改变。
22.该指示可以指明当天线配置针对用户设备当前操作条件被标识为由用户设备存储用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应时，用户设备是支持自主波束对应的类型。
23.指示可以指明用户设备是ts 38.101-2比特1用户设备。
24.指示可以指明当天线配置针对用户设备当前操作条件未被标识为由用户设备存储用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应时，用户设备是需要针对波束对应的网络支持的类型。
25.指示可以指明用户设备是ts 38.101-2比特0用户设备。
26.操作条件可以包括以下至少一项：操作温度、操作频率、操作带宽、操作功率、调制方案、接近失配和用户设备的操作电压。
27.天线配置可以包括天线权重设置。
28.参考信号可以包括探测参考信号。
29.该方法可以是用户设备方法和/或在用户设备处执行。
30.根据本发明的各种但不必然是全部的实施例，提供了一种计算机程序，包括指令，该指令用于使装置至少执行以下操作：在用户设备处确定用户设备的当前操作条件；标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置是否由用户设备针对用户设备当前操作条件来存储；以及当天线配置被标识时，应用用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置。
31.计算机程序可以包括用于使装置执行以上所阐述的方法的指令。
32.根据本发明的各种但不必然是全部的实施例，提供了一种装置，包括：用于在包括
用户设备的装置处确定用户设备当前操作条件的部件；用于标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置是否由用户设备针对用户设备当前操作条件来存储的部件；以及用于当天线配置被标识时、应用用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
33.该装置可以包括用于当没有天线配置被标识时，用信号发送针对用户设备当前操作条件、参考信号扫描过程被需要以标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
34.该装置可以包括用于当没有天线配置被标识时、针对用户设备当前操作条件执行参考信号扫描过程以标识用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
35.该装置可以包括用于执行参考信号扫描过程而无论天线配置是否响应于由网络节点的调度已经被标识的部件。
36.该装置可以包括用于存储针对由参考信号扫描过程标识的用户设备当前操作条件的天线配置的部件。
37.该装置可以包括用于当预定条件出现时，防止存储针对由参考信号扫描过程标识的用户设备当前操作条件的天线配置的部件。
38.预定条件可以指示用户设备以不可重复的方式操作。
39.该装置可以包括用于当用户设备的条件中的至少部分地可重复的改变被检测到时、使用附加操作条件来存储天线配置的部件。
40.该装置可以包括用于使用针对用户设备当前操作条件的天线配置和至少一种其他所存储的天线配置来针对其他用户设备操作条件内插用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
41.该装置可以包括用于存储所内插的针对其他用户设备操作条件的天线配置的部件。
42.该装置可以包括用于使用针对用户设备当前操作条件的天线配置和至少一种其他所存储的天线配置来针对其他用户设备操作条件外推用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
43.该装置可以包括用于存储所外推的针对其他用户设备操作条件的天线配置的部件。
44.至少一个所存储的天线配置可以包括由参考信号扫描过程标识的天线配置。
45.该装置可以包括用于使用经内插的天线配置和经外推的天线配置中的至少一个天线配置来递归地重新计算针对其他用户设备操作条件的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
46.该装置可以包括用于使用由参考信号扫描过程标识的天线配置递归地重新计算针对其他用户设备操作条件的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置的部件。
47.该装置可以包括用于动态地向网络节点提供用户设备是否能够针对所述用户设备当前操作条件保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的指示的部件。
48.用于动态地提供的部件可以包括用于当用户设备在针对用户设备当前操作条件
标识由用户设备存储的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置与针对用户设备当前操作条件未标识由用户设备存储的用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应的天线配置之间转换时、提供指示中的改变的部件。
49.用于动态地提供的部件可以包括用于保留在无线电资源控制连接模式中的同时提供指示中的改变的部件。
50.该指示可以指明当天线配置针对用户设备当前操作条件被标识为由用户设备存储用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应时，用户设备是支持自主波束对应的类型。
51.该指示可以指明用户设备是ts 38.101-2比特1用户设备。
52.该指示可以指明当天线配置针对用户设备当前操作条件未被标识为由用户设备存储用于保持用户设备发射波束与接收波束之间的对应时，用户设备是需要针对波束对应的网络支持的类型。
53.该指示可以指明用户设备是ts 38.101-2比特0用户设备。
54.操作条件可以包括以下至少一项：操作温度、操作频率、操作带宽、操作功率、调制方案、接近失配和用户设备的操作电压。
55.天线配置可以包括天线权重设置。
56.参考信号可以包括探测参考信号。
57.在所附独立和从属权利要求中阐述了进一步的特定和优选的方面。从属权利要求可以合适的与独立权利要求的特征组合，并且可以与除了那些在权利要求中明确阐述的特征之外的组合。
58.在装置特征被描述为可操作以提供功能的情况下，将认识到，这包括提供该功能的装置特征或被适配或被配置为提供该功能的装置特征。
附图说明
59.现在将参考附图描述一些示例实施例，其中：
60.图1a、图1b和图1c示出了上行链路/下行链路波束对应和未对准；
61.图2是发送和接收经简化的用户设备的框图；
62.图3示出了波束对准过程；
63.图4列出了影响波束对应的示例参数并且示意性地示出了与天线配置参数有关的示例表的子集；
64.图5和图6示意性地示出了在不同操作条件下的天线配置信息的存储；
65.图7示出了机器学习模型；
66.图8示意性地示出了由用户设备执行的方法的示例；以及
67.图9详细示出了用户设备20的一些组件。
具体实施方式
68.在对示例实施例进行任何更详细的讨论之前，首先将提供概述。一些实施例提供了一种布置，其中用户设备标识并存储天线配置，该天线配置提供不同操作条件下的上行链路/下行链路(发射/接收)波束对应。这使得用户设备当在那些操作条件下操作时能够选
择和应用那些天线配置。当遇到没有天线配置针对其被存储的操作条件时，则用户设备可以触发来自网络的支持以反馈哪个天线配置在该操作条件下提供足够的上行链路/下行链路(发射/接收)波束对应。存储天线配置避免了否则可能出现对于用以确保在那些操作条件下的上行链路/下行链路波束对应的支持过程的持续需要。另外，用户设备可以(通过内插和/或外推)估计针对尚未遇到的其他操作条件的天线配置。随着针对不同操作条件所存储的(以及经内插和/或经外推的)天线配置的数目增加，确定针对不同操作条件的天线配置所需的网络资源减少。此外，当网络检测到不对应正在出现时，网络仍然可以指令用户设备实现用以确保在其当前操作条件下的上行链路/下行链路(发射/接收)波束对应的过程并覆盖任何已经存储的天线配置。此外，用户设备应当推断有影响当前与任何所存储的天线配置均不相关的上行链路/下行链路(发射/接收)波束对应的其他操作条件，则与该其他操作条件相关的天线配置也可以被存储。用户设备因此能够在它需要时动态地向网络发信号并且无需网络资源来保持上行链路/下行链路(发射/接收)波束对应。这提供了自学习用户设备，它可以在实际被部署并且学习合适的天线配置，而无需针对预期操作条件预先配置有天线配置，同时避免网络上不必要的资源消耗。
69.上行链路波束未对准
70.图1a、图1b和图1c示出了上行链路/下行链路波束对应和未对准。gnb 10具有上行链路波束15(来自用户设备10的传输通过其被接收)和下行链路波束17(到用户设备10的传输通过其被发送)。用户设备20具有上行链路波束25(来自用户设备10的传输通过其被发送)和下行链路波束27(到用户设备10的传输通过其被接收)。
71.如图1a中可以看到的，上行链路波束25和下行链路波束27是对应的(意味着它们是对准且平行的)并且它们指向对应的上行链路波束15和下行链路波束17。
72.如图1b中可以看到的，用户设备的波束对应被保留，因为上行链路波束25和下行链路波束27仍然对准且平行，但是现在它们不指向对应的上行链路波束15和下行链路波束17，这导致次优的下行链路和上行链路在上行链路和下行链路两者上具有类似的降低的增益。
73.图1c示出了上行链路波束25与下行链路波束27之间的未对准，因为上行链路波束25和下行链路波束27不再对准和平行，但是现在上行链路波束25和下行链路波束27偏离了角度a。该未对准可以由于各种原因而发生，并且可以在现场动态地发生，由于例如，受温度、设计容差、操作功率水平(其可以引起小偏移)以及功率不平衡影响的功率放大器、低噪声放大器和/或开关的阻抗变化。特别地，朝向天线和/或朝向一个或多个放大器的失配可以影响上行链路和下行链路方向性，由此波束将朝向gnb 10呈现不同的方向性。将认识到的是，这不限于这种事件，并且可以包括与天线控制电路系统、(多个)接收器链和(多个)发射器链相关联的(多个)任何组件的射频(rf)性能的任何类型的不希望的变化。此外，如果上行链路波束25的方向与下行链路波束27不对应，则功率最终无法在gnb 10处被接收。波束未对准的问题对于gnb 10而言不如对于用户设备20严重。这是因为针对gnb 10上的天线设计分配的自由度显著高于用户设备20上的自由度，其中毫米波天线阵列将必须与其他电子组件和(多个)天线共享体积以用于6ghz以下的通信。此外，用户设备20具有大量约束，诸如，例如针对全球覆盖支持非常大的带宽，并且它们通常使用更具成本效益的嵌入式组件来实现，从而无法达到容差水平并且导致跨不同操作设置的阻抗变化。因此，接收链和发射
链内的一个或多个电子组件或模块的阻抗(输入和/或输出阻抗)可以改变并且随着不同的功率和增益设置而改变，这意味着即使平衡任何阻抗失配的影响也帮助甚微，因为用户设备20适配gnb 10的闭环功率调节。
74.因此，如果出现以下情况，则上行链路/下行链路波束对应被保留：针对上行链路和下行链路使用的相同天线元件权重导致针对上行链路和下行链路的相同的波束增益和方向；天线元件权重可以以预表征的值进行偏移以获得针对上行链路和下行链路的相同的波束增益和方向；波束权重向量的两个“码本”已经被建立，一个用于上行链路并且第二个用于下行链路。上行链路码本中的每个波束权重向量与下行链路码本中的波束权重向量被一对一成对，使得成对的上行链路波束权重向量和下行链路波束权重向量具有相同的波束和增益方向。如果这些未被满足，则波束对应被破坏并且上行链路将如图1c中所示是未对准的。
75.在图2中可以更详细地看到用户设备20内的阻抗失配，图2是用户设备20的发射和接收简化框图，其朝向低噪声放大器和功率放大器显示不同阻抗。将认识到的是，除了输入阻抗失配之外，还可以存在部件或模块之间的输出阻抗失配，并且输出阻抗和输入阻抗之间的这种差异可以影响这些部件或模块之间在感兴趣的(多个)频率下的功率传输。在天线阵列zant中的独立天线元件的阻抗将作为所需频率和所配置的主波束的角方向的函数而改变。这样，每个天线元件在任何给定时间将呈现出不同的阻抗，这将影响连接到该特定天线元件的(多个)独立功率放大器pa和(多个)低噪声放大器(lna)的性能。功率放大器通常比低噪声放大器对负载阻抗的改变要敏感得多，因此在波束对准过程中捕捉不到功率放大器负载阻抗改变的影响，因为波束对准过程它们仅依赖于下行链路。功率放大器负载阻抗改变的影响将需要成为发射波束控制和配置的校准或配置的一部分，确保接收波束方向和发射波束方向在校准/配置时被对准。此外，功率放大器的错误行为不仅由负载阻抗中的改变引起，还由与功率放大器相关的因素引起，诸如输出功率水平、环境温度和潜在增益模式。因此，由天线阵列形成的实际辐射图将由这些不同功率放大器和低噪声放大器错误行为影响，并且导致针对下行链路和上行链路的不同的辐射图，即使利用相同的阵列配置(权重)。辐射图的这些差异对于一些阵列/rf前端配置(在低功率的瞄准线)，可能是微不足道的，但是当配置或校准对于电路状态不充分时，这些差异对于其他配置(在高功率的角度转向方向)可能是严重的，并且导致波束不对应。
76.波束对准
77.对于5g新无线电(nr)版本15，在3gpp tr 38.802章节6.1.6和ts 38.214章节5.2中描述了用户设备20与gnb 10之间的波束对准过程。该波束对准过程包括如下文参考图3所述的3个主要阶段。
78.阶段#1：用户设备20被配置用于宽波束接收，同时gnb 10正在执行下行链路同步信号块(ssb)波束扫描。用户设备20针对接收到的全部ssb波束测量参考信号接收功率(rsrp)，并且使用与接收时相同的波束配置，根据由gnb 10经由系统信息块1(sib1)提供的并且由用户设备20在接收到最佳ssb波束(其包括主信息块(mib)，转而包括关于被用于接收sib1的资源的指示)时解码的配置在给定的时间实例(随机接入信道(rach)机会)发送被称为前导码的适当的已知信号来向gnb 10返回报告。在连接模式中，用户设备20可以被配置为测量ssb的集合，其中报告基于级别1(l1)-rsrp。
79.阶段#2：用户设备20被配置用于宽波束接收，同时gnb 10正在执行细化下行链路信道状态信息参考信号(dl csi-rs)波束扫描。用户设备20使用与接收时相同的波束配置来选择最佳波束标识(id)并将其报告返回gnb 10。选择是由ue测量的一个或多个度量的函数，诸如rsrp、信道质量指示符(cqi)、秩指示(ri)，仅列举几项。
80.阶段#3：gnb 10利用在阶段#2中得到的最佳波束发送。在该阶段，并且受限于特定的csi-rs资源和csi-报告配置，用户设备20可以扫描细化的接收波束设置以用于标识最佳窄接收波束。该选择不需要被报告到gnb 10，即，在这种情况下，ie csi-reportconfig中的“报告量”字段被设置为“无”。在阶段#3结束时，gnb 10发射波束和用户设备20接收波束之间的对准被获得以用于最大化定向增益和对服务和相邻小区中的其他用户的最小干扰。注意，波束对准过程仅基于下行链路测量，因此假设发射/接收波束对应在所有时间被保留。因此，如果出现以下情况，则上行链路/下行链路波束对应被保留：用于上行链路和下行链路的相同天线元件权重导致针对上行链路和下行链路的相同的波束增益和方向；天线元件权重可以以预表征的值进行偏移以获得针对上行链路和下行链路的相同的波束增益和方向；波束权重向量的两个“码本”已经被建立，一个用于上行链路并且第二个用于下行链路。上行链路码本中的每个波束权重向量与下行码本中的波束权重向量被一对一配对成对，使得成对的上行链路波束权重向量和下行链路波束权重向量具有相同的波束和增益方向。如果这些未被满足，则波束对应被破坏并且上行链路将如图1c中所示是未对准的。
81.根据ts 38.101-2，并且特别是3gpp tsg ran wg1会议#100-e r1 20000926，全部用户设备20必须支持针对频率范围2(fr2)的波束对应。尽管如此，用户设备20可以被分类为[比特-1]用户设备20和[比特-0]用户设备20，其中：
[0082]
·
[比特-1]用户设备20自主地支持波束对应要求，并且
[0083]
·
[比特-0]用户设备20需要附加的探测参考信号(srs)扫描和来自
[0084]
网络的反馈以最佳地对准用户设备20发射波束。
[0085]
然而，rel-15/16中的波束对应能力规范并未考虑到波束对应状态的动态改变性质，而是隐式地依赖于波束对应本身的静态实现(当支持时)。然而，波束对应状态取决于用户设备20处的操作条件，因此它在实际部署中不具有静态性质。
[0086]
在实践中，保持“静态”波束对应可以导致实际上不需要的srs扫描的调度，从而增加不必要的开销和干扰并且降低吞吐量。类似地，当用户设备20在非理想条件下操作时，更可能出现波束不对应。在这种情况下，如果srs扫描的调度不够频繁，则如图1c所示的未对准可以导致严重的上行链路损耗。
[0087]
[比特-0]用户设备20需要srs扫描来对准它们的上行链路波束，然而srs扫描消耗资源和时间并且导致吞吐量退化。此外，它们必须针对每个用户设备20被合适地调度并且落入零值的未对准可以引起高达30db的链路损耗，因此可能有rlf(无线电链路故障)。问题的严重性随着波束变窄而增加(或者，备选地，随着针对高波束方向精确度的相关联的增加的需求)。
[0088]
影响波束对应的参数(操作条件)可以是温度、操作频率、所需的天线阻抗带宽、功率水平、调制、电源电压和接近度失配，以及一些特定于mmw操作的参数，诸如天线阵列转向角等等。此外，用户影响的参数可以影响波束对应，诸如由用户放置在用户设备20上的外壳引起的改变、用户设备20如何被握持(在用户设备20的(多个)天线上或靠近用户设备20的
(多个)天线的用户的手指/手/头部/其他身体部位)，用户设备20是邻近用户设备20外部的金属物体和/或用户设备20外部的非金属物体被使用还是正在接触这些物体(它们在射频处有损耗)，以及用户设备20在使用期间以何种方式被定向等。为了产生[比特-1]ue，将必须针对上述参数的每种排列进行表征/校准。该测试的数目将在数百万的数量级(参见图4)，并且每个单个用户设备20都将需要。因此，在生产时表征/校准每个单个用户设备20以保证波束对应(即作为[比特-1]ue)将需要很长的测试时间，因此非常昂贵。
[0089]
在图4中例示了问题的大小。如果全部排列被包括，则为了保证单个用户设备20的波束对应在受控环境中所需要的空中测试的数量级可以很容易达到数百万。图4中示出的160万个排列仅用于一个角度波束设置，因此该数目必须乘以针对任何毫米波用户设备20的转向角的数目。以具有针对2个极化的1x4元件的单个阵列的用户设备20为例(即7x2＝14个波束)，在单个用户设备20上需要2200万次测试以保证波束对应。排列的数目随着阵列大小和用户设备20上的天线面板的数目而增加。考虑到具有4个1x8双极化元件的面板(即15x2x4＝120个波束)的用户设备20，对于每个用户设备20，要测试的条件数目将增加到1.92亿。尽管这些数字可以是高最坏情况，但是即使通过仅表征最关键因素来减少测试数目，将仍然导致不切实际的大量空中测试。
[0090]
图4的表中的接近度失配条目指代用户设备20检测固定负载，例如由用户放置在用户设备上的外壳(这是阵列阻抗的半永久性改变的一个示例)并且在发射波束校正中将其纳入考虑；或者由于无法预测用户将如何影响天线阵列特性，而检测靠近有源天线面板的用户并且关闭学习。
[0091]
显然，[比特-1]用户设备20对于网络是优选的，因为它们无需分配给srs扫描的资源。尽管如此，生产[比特-1]用户设备20极其昂贵。这样，一些实施例解决了[比特-0]用户设备20如何在实际使用期间转换成为[比特-1]用户设备20。换言之，需要srs扫描用于其上行链路波束对准(即，[比特-0])的用户设备20如何可以成为可以自主地对准和跟踪其ul波束(即，[比特-1])的用户设备20。
[0092]
针对波束对准的天线配置学习
[0093]
一些实施例涉及[比特-0]用户设备20(其需要srs扫描来对准发射波束)并且其具有在实际中并随着时间学习如何自主地重新对准其发射波束，从而成为[比特-1]用户设备20的逻辑。这样，用户设备20利用每个请求的srs扫描建立知识并且将重新对准的发射波束映射到当前使用的接收波束。
[0094]
这不是微不足道的，因为存在可以影响波束对应的几个内部用户设备20参数，这些参数可以以无法预测的方式变化并且每个用户设备20要测试的排列数目可能非常大，如上所述。
[0095]
一些实施例针对用户设备20存储、关联、内插和构建知识以自主地从[比特-0]用户设备20(其中需要ul srs扫描以达到波束对应)转换为[比特-1]用户设备20(其中它不需要网络来确定其最佳上行链路波束)。一些实施例还返回到[比特-0]以便解决新的未探索的情况，诸如新的载波聚合组合。
[0096]
此外，用户设备20可以标识其可以表现为[比特-1]用户设备20(例如在瞄准线中)的参数组合以及其必须首先构建知识从而仅表现为[比特-0]用户设备20的其他参数组合。这可以被看作部分对应，并且取决于用户设备20的当前操作条件而变化。这样，用户设备20
能够在[比特-0]和[比特-1]能力之间动态地来回切换，并且相应地使用合适的信令来请求srs扫描。
[0097]
因此，总体上，用户设备20可以通过所请求的srs扫描使用即时存储知识来成为[比特-1]波束对应用户设备20，即针对重新配置的发射波束的存储经更新的天线权重设置(码本)并且关联于针对已发生的波束不对应的每次事件的每次srs扫描的当前接收波束配置；用户设备20可以通过所请求的srs扫描使用即时构建知识来成为[比特-1]波束对应用户设备20，即跨不同参数内插和外推经更新的发射波束配置，即使这种特定波束不对应的事件尚未发生；用户设备20可以包括影响即时波束对应的新参数，例如特定的固定负载失配(例如，电话外壳、空中下载的新的载波聚合/调制和编码方案(ca/mcs)案例)；在部分对应中，用户设备20可以标识导致更新[比特-0]/[比特-1]能力、请求srs扫描、以及计算扫描期间所需的srs资源的数量的操作条件。
[0098]
天线配置存储
[0099]
图5示意性地示出了不同操作条件下的天线配置信息的存储(仅示出了操作条件的子集)。特别地，图5示出了对于由gnb 10请求的每个srs，用户设备20针对那些操作条件下的重新对准的波束来标识和存储相应的发射波束配置30(即，移相器和/或功率水平值等)。然后，用户设备20可以针对相邻操作条件提供任何内插的发射波束配置40和/或外推的发射波束配置50，而无需执行srs扫描来建立那些传输波束配置。
[0100]
尽管影响波束对应的一些参数已经被标识并且可以被重复以基于它们建立知识，但是一些其他参数导致负载失配并且是非常不可预测的。这是针对用户触摸阵列的情况，其中每个不同的抓握将导致不同的天线负载。用户存在可由具有被嵌入在阵列上的接近传感器的一些用户设备20检测到。这样，由于来自用户存在的天线负载的不可重复性(以及例如始终请求上行链路srs扫描)，该天线负载可以是用于关闭波束对应学习的参数。另一方面，天线负载可以在例如改变手机外壳的情况下是固定的。在该情况下，波束对应学习可以动态地被更新以在存储中包括该新参数。
[0101]
比特-0/比特-1转换
[0102]
用户设备20支持动态波束对应意味着在一些条件中保证波束对应，而在其他情况下不保证波束对应。下面给出两个示例以说明该动态对应属性：
[0103]
·
当用户设备20在瞄准线和理想功率和阻抗条件中操作时，波束对应可以被保证(用户设备20更新到[比特-1])；然而，一旦用户设备20旋转并且需要使用以最大角度转向的用户设备波束来服务相同的gnb波束，则用户设备20可能无法保证波束对应并且需要srs扫描，用户设备20更新到[比特-0]以调整其发射光束)
[0104]
·
当用户设备20在瞄准线和理想功率和阻抗条件下操作时，波束对应可以被保证(用户设备20更新到[比特-1])；然而，一旦用户触摸用户设备20，用户设备20可能无法保证波束对应并且需要srs扫描，(用户设备20更新到[比特-0])
[0105]
·
另一示例可以是用户设备20在平均pa功率设置中呈现出对应(用户设备20更新到[比特-1])，尽管在小区边缘或低信号干扰加噪声比(sinr)中用户设备20需要将其功率放大器功率增加到最大值并且不能保持波束对应(用户设备20更新到[比特-0])。
[0106]
以上三个示例说明了动态更新用户设备20的波束对应能力多么相关。该动态波束对应用户设备20能力可以是由用户设备20发起的事件触发的rrc信令以向gnb 10更新当前
波束对应能力。
[0107]
在一定数目的srs扫描事件和平均之后，用户设备20可以适时地更新需要srs扫描的操作条件。最后，当用户设备20已经获得跨当前操作空间(跨越所限定的参数空间)的srs扫描覆盖时，它可以从[比特-0]转换为[比特-1]用户设备20并且使用合适的信令向网络指示当前状态或任何转换，这使得网络能够减少分配给支持srs扫描的资源。
[0108]
此外，如图6所示，用户设备20可以推断动态对应，其也被称为部分对应。即，尽管用户设备20可能知道它不是完全对应的(即，它不是[比特-1]，因为对于全部可能的组合，存储表并非是满的)，用户设备20也可以知道它现在正在导致波束对应的参数内操作。用户设备20可以在特征区域60中操作，在该区域中能够保证在一些特定条件下的波束对应(例如，当用户设备20在瞄准线和理想功率和阻抗条件下操作时)。在这种情况下，用户设备20可以不请求任何srs扫描并将其能力更新为[比特-1]。在另一情况下，用户设备20可以标识它正在非特征区域70中操作，在该区域中，srs扫描对于达到波束对应是必要的。因此，用户设备20可以将其能力更新到[比特-0]并且从表中推断优化资源分配所需的srs扫描的数目。
[0109]
波束对应学习
[0110]
如图6所示，一些操作条件具有由srs扫描产生的经更新的用户设备20发射波束配置。针对那些操作条件，这存储和关联来自波束不对应场景的知识。基于在srs扫描之后的经更新的条目，ue可以在置信区间内内插和外推相邻条件。这是朝向成为[比特-1]用户设备20的构建和学习。
[0111]
建立波束对应知识需要在每次成功的srs扫描后存储经调整的设置(即，相移器和/或功率水平值)，以及在置信阈值内计算针对相邻条件的预期设置(内插、二阶内插和外推)。机器学习可以被用以协助该过程，如将在下面更详细地解释的。
[0112]
取决于当前操作条件、对应过程的完成状态和用于保证对应所需要的置信度，每当用户设备20发现自身在这些边界之外并且因此需要重新训练时，用户设备20支持对[比特-0]/[比特-1]的来回切换。
[0113]
将认识到的是，波束对应学习可以通过查找表和/或机器学习来被执行，这取决于用户设备20的复杂性、它可以感测和表征的参数的数目和用户设备20的处理功率。
[0114]
如上文所指示的，一些实施例存储来自实际触发的srs扫描的信息。如果在该特定用户设备20中影响波束对应的参数的数目被限制，则这可以通过查找表(lut)来实现。否则，如果参数的数目非常大并且用户设备20可以受益于神经网络方法以增强快速且更精确地填充表格的内插和外推能力，则这可以通过机器学习(ml)来实现。
[0115]
查找表
[0116]
如果ue波束对应参数仅限于相对较少数目的最关键参数(例如，功率水平、操作频率、温度)，则动态lut可以被使用以提供跨关键因素的灵敏度。在向gnb 10请求srs扫描的情况下，导致srs扫描请求的关键波束对应参数的组合被存储在lut中。这样，[比特-0]用户设备20可以建立和学习在未来未对准的情况下要使用的关键波束对应参数的一些组合的知识，以及用于更新对应发射波束的经调整的参数。如果对于当前操作设置不存在先验知识，则lut参数重新校准被执行，并且[比特-1]至[比特-0]能力传输被触发。
[0117]
机器学习
[0118]
如图7所示，为了增加波束对应参数的高维数据集的鲁棒性，诸如例如基于长短期记忆(lstm)的模型110等的机器学习模型可以被采用。lstm 110是特殊类型的循环神经网络(rnn)，其可以长时间记住信息。这样，为了提供更长时段的学习神经网络过程，lstm 110可以被应用。
[0119]
当大量参数以及因此大量可能的组合和排列被考虑时，如果用户设备20波束对应参数需要非关键参数以及关键参数，则自主[比特-0]至[比特-1]方法可以备选地被采用以增加对于srs扫描请求的必要性的ue知识。此外，合适的内插方法可以以每x个参数组合被应用以减少重新校准和srs事件的数目。通过应用基于lstm的模型110可以提高训练精确度。内插波束对应参数和非内插波束对应参数通过常规lstm神经网络传递。这样，随着训练阶段被完成，内插参数的精确性增加。
[0120]
lstm 110是常规lstm神经网络。该lstm结构由多维输入层组成，在这种情况下该多维输入层是波束对应参数。代表所连接的神经网络的层的隐藏层的数目取决于预定义的损失函数或预期的预测误差。
[0121]
在框1建立当前操作条件并且确定条目是否已经存储在数据集100中，该条目提供针对那些当前操作条件保持波束对准的天线配置。
[0122]
如果该条目没有缺失(意味着条目已经被存储)，则该条目由用户设备使用并且无需srs扫描。如果该条目缺失，则在框2处，确定在经扩展的数据集100'中是否存在具有足够置信度的内插/外推条目，如果是，则该内插/外推条目由用户设备使用并且无需srs扫描。如果该条目缺失并且确定没有具有足够置信度的内插/外推条目，则需要srs扫描，并且利用针对当前操作条件的天线配置来更新lstm 110。
[0123]
下面总结了所提出的基于自主[比特-1]用户设备20lstm的模型：1.在srs扫描事件的情况下，导致请求srs扫描的波束对应参数的相关操作条件被标识；并且对应的用户设备20传输设置被更新和存储。
[0124]
2.经更新的发射波束配置将被用于优化用户设备20性能，并且它将进入lstm神经网络作为输入层。这种条件可以在足够数目的srs扫描事件之后发生(图7中的框1)。
[0125]
3.当可能/必要时，内插方法(例如，样条内插或线性内插)被应用以估计相邻条目条件。该内插可以被应用于表示针对每2个(或更多)不同参数的条目的任何矩阵(图7中的框3)。
[0126]
4.多维波束对应参数的非内插、内插和外插条目被用作常规lstm神经网络的输入层。
[0127]
5.随着神经网络建立其对于经处理的训练数据的知识，内插和外推条目可以被更准确地更新和预测。
[0128]
6.随着框3的完成，用户设备20可以减少实际请求的srs扫描的数目。它还可以遵循基于跨不同参数的成功/不成功tx(发射)波束配置的先前知识的模式。基于先前的知识，[比特-0]用户设备20可以决定srs扫描是否被需要。
[0129]
因此，lstm模型利用动态/部分对应来优化srs扫描请求。
[0130]
图8示意性地图示了由用户设备20执行的方法的示例。
[0131]
在框200，用户设备20确定其当前操作条件。
[0132]
在框210，用户设备20确定在其数据集中是否存在针对当前操作条件的天线配置
条目。
[0133]
如果有，则在框220，用户设备使用该天线配置。
[0134]
在框230，确定网络是否已经被通知用户设备20正在作为[比特-1]用户设备20操作。
[0135]
如果是，则处理返回至框200。
[0136]
否则，在框240用户设备20用信号通知网络该用户设备20正在作为[比特-1]用户设备20操作，同时保持在rrc_connected模式并且处理返回至框200。
[0137]
如果在框210确定用户设备在其数据集中没有针对当前操作条件的天线配置条目，则在框250确定网络是否已经被通知该用户设备20正在作为[比特-0]用户设备20操作。
[0138]
如果是，则继续处理至框260。
[0139]
否则，在框270用户设备20用信号通知网络该用户设备20正在作为[比特-0]用户设备20操作，同时保持在rrc_connected模式并且继续处理至框260。
[0140]
在框260，用户设备20用信号通知网络它需要执行srs扫描。
[0141]
在框265，由srs扫描确定的针对当前条件的天线配置被应用。
[0142]
在框280，针对当前条件的天线配置被提供到lstm 110，数据集被更新并且处理返回至框200。
[0143]
图7中示出的框可以代表方法中的步骤和/或计算机程序中的代码段。对框的特定顺序的说明不必然暗示针对框有要求或优选的顺序，并且框的顺序和排列可以是变化的。此外，一些块被省略是可能的。
[0144]
因此，可以看出，一些实施例由仅标识很可能波束不对应的场景并且学习将操作条件与波束重新对准相关联来限制srs开销，以便于适时地减少对srs波束扫描的需要并且旨在成为[比特-1]用户设备20。这具有潜在地减少用户设备20生产时的校准负担的显著优势，因为用户设备20可以以仅兼容规范而不兼容波束对应的状态从工厂出来；用户设备20可以在实际(换言之，在由用户设备的用户使用期间)学习波束对应兼容；每个用户设备20可以节省上亿次空中测试。这使得能够在市场上拥有[比特-1]用户设备20，否则这将是不现实的，因为针对空中测试需要时间和金钱。查找表和机器学习两者可以被用于该过程。扫描后的波束可以从查找表或lstm中被学习。尽管如此，使用机器学习而不是查找表有显著的增益：利用机器学习(和神经网络)用户设备20可以尽可能快地达到波束对应；用户设备20可以使用内插和lstm细化来预测缺失的数据，以便使用内插数据来配置其传输波束，而不是请求srs扫描；动态/部分波束对应可以被用以提高srs扫描请求的精确性；用户设备20可以基于所学习的设置建立srs扫描模式；用户设备20可以基于相邻条件和相邻的经更新的用户设备20发射波束配置，来请求特定(减少的)数量的srs资源以优化资源分配。
[0145]
本领域技术人员将容易地认识到，各种上述方法的框可以由已编程的计算机执行。本文中，一些实施例还旨在涵盖程序存储设备，例如，数字数据存储介质，它是机器或计算机可读的并且对指令的机器可执行或计算机可执行程序进行编码，其中所述指令执行所述上述方法的框一些或全部。程序存储设备可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还旨在涵盖被编程以执行上述方法的所述块的计算机。
[0146]
用户设备20可以是以下任何项：具有蜂窝协议能力的便携式电子设备、终端、膝上
型计算机、平板计算机、身体或手腕穿戴的电子设备、手持电子导航设备等。
[0147]
图9详细地图示了用户设备20的一些组件。应当理解，图1至图8中的每个框可以由各种部件或它们的组合来实现，诸如硬件、软件、固件、一个或多个处理器和/或电路系统。
[0148]
用户设备20可以包括至少一个处理器或控制单元或模块511。在至少一个存储器512可以被提供在每个设备中。存储器512可以包括计算机程序指令或其中包含的计算机代码。一个或多个射频电路系统513可以被提供，并且每个设备还可以包括天线514。尽管仅一个天线514被示出，但是许多天线和多个天线元件可以被提供到每个设备。例如，这些设备的其他配置可以被提供。例如，除了无线通信之外，用户设备20可以被附加地配置用于有线通信，并且在这种情况下，天线514可以示出任何形式的通信硬件，而无需仅限于天线。
[0149]
射频电路系统513可以独立地是发送器、接收器，或者发送器和接收器两者，或者是可以被配置用于传输和接收两者的单元或设备。
[0150]
用户设备20可以是移动站(ms)，诸如移动电话或智能电话或多媒体设备、iot蜂窝设备、计算机，诸如提供无线通信能力的平板计算机、提供无线通信功能力的个人数据或数字助理(pda)、便携式媒体播放器、数字相机、口袋摄像机、提供无线通信能力的导航单元或其任何组合。在其他实施例中，用户设备可以被替换为不需要任何人机交互的机器通信设备，诸如传感器、仪表或机器人。
[0151]
在一些实施例中，用户设备20可以包括用于执行上述实施例的部件。在某些实施例中，包括计算机程序代码的至少一个存储器512可以被配置为利用至少一个处理器511使得用户设备20至少执行本文中所描述的任何过程。
[0152]
处理器511可以由任何计算或数据处理设备实施，诸如中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、数字增强电路或相当的设备或其组合。(多个)处理器511可以被实现为单个控制器，或者多个控制器或处理器。
[0153]
对于固件或软件，实现可以包括至少一个芯片组的模块或单元(例如，程序、功能等)。存储器512可以独立地是任何适当的存储设备，诸如非瞬态计算机可读介质。硬盘驱动器(hdd)、随机存取存储器(ram)、闪存或其他适当的存储器可以被使用。存储器可以在作为处理器的单个集成电路上组合，或者可以与其分离。此外，计算机程序指令可以存储在存储器512中，并且任何合适形式的计算机程序代码(例如，以任何合适的编程语言编写的编译或解释的计算机程序)可以由(多个)处理器511处理。存储器512或数据存储实体通常在内部，但也可以在外部或在其组合中，诸如在附加存储器容量从服务提供商处被获得的情况下。存储器512可以是固定的或可移除的。
[0154]
存储器512和计算机程序指令可以被配置为与(多个)处理器511一起使得用户设备20执行上述过程中的任何过程。因此，在某些实施例中，非瞬态计算机可读介质可以利用计算机指令或一个或多个计算机程序(诸如经添加或经更新的软件例程、小程序或宏)编码，当在硬件中执行时，它们可以执行诸如本文所描述的过程之一的过程。计算机程序可以由编程语言编码，该编程语言可以是高级编程语言(诸如objective-c、c、c 、c#、java等)，或者低级编程语言(诸如机器语言，或汇编程序)。备选地，某些实施例可以在硬件中完全执行。
[0155]
尽管在前述段落中已经参考各种示例描述了本发明的实施例，但是应当理解，可
以在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下对给出的示例进行修改。
[0156]
前述描述中所描述的特征可以以与明确描述的组合不同的组合使用。
[0157]
尽管已经参考某些特征描述了功能，但是那些功能可以由其他特征执行，无论描述与否。
[0158]
尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是那些特征也可以存在于其他实施例中，无论描述与否。
[0159]
尽管在前述说明书中努力引起对被认为尤其重要的本发明的那些特征的注意，但是应当理解，申请人要求对上文中所提及和/或图中所示出的任何可专利特征或特征组合的保护，无论是否已经对其进行特别强调。