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用于毫米波频带中的动态天线阵重配置以及信令发送的方法和装置与流程

2022-06-09 01:21:43 来源:中国专利 TAG:

用于毫米波频带中的动态天线阵重配置以及信令发送的方法和装置
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求享受于2019年11月4日提交的题为“methods and apparatuses for dynamic antenna array reconfiguration and signaling in millimeter wave bands”的序列号为62/930,409的美国临时申请和于2020年11月2日提交的题为“methods and apparatuses for dynamic antenna array reconfiguration and signaling in millimeter wave bands”的美国专利申请no.17/087,410的优先权,其已转让给本技术的受让人,并且其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开内容一般涉及通信系统,并且具体地,涉及毫米波频带中的动态天线阵重配置以及信令发送。


背景技术:

4.无线通信系统被广泛部署以提供各种电信服务,诸如电话、视频、数据、消息传送和广播。典型的无线通信系统可以采用能够通过共享可用的系统资源来支持与多个用户的通信的多址技术。这种多址技术的例子包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统、单载波频分多址(sc-fdma)系统和时分同步码分多址(td-scdma)系统。
5.在各种电信标准中已采用这些多址技术以提供使得不同的无线设备能够在市政、国家、区域甚至全球级别上进行通信的公共协议。电信标准的示例是5g新无线电(nr)。5g nr是第三代合作伙伴计划(3gpp)发布的连续移动宽带演进的一部分,用以满足与等待时间、可靠性、安全性、可扩展性(例如,物联网(iot))和其它要求相关的新要求。5g nr包括与增强型移动宽带(embb)、大规模机器类型通信(mmtc)和超可靠低等待时间通信(urllc)相关联的服务。5g nr的一些方面可以是基于4g长期演进(lte)标准的。需要进一步改进5g nr技术。这些改进也可以适用于其它多址技术和采用这些技术的电信标准。


技术实现要素:

6.以下呈现了一个或多个方面的简要概述,以便提供对这些方面的基本理解。该概述不是对所有预期方面的泛泛概述,并且既不旨在标识所有方面的关键或重要元素,也不旨在描绘任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个方面的一些概念,作为稍后呈现的更详细描述的序言。
7.在本公开内容的一个方面,提供了一种方法、计算机可读介质和装置(例如,用户设备(ue))。所述方法可以包括在所述ue处检测天线阵列改变状况。所述方法可以包括响应于所述检测从所述ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求。所述方法可以包括从基站接收对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
8.在一个方面,本公开内容提供了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括存储器、以及至少一个耦合到所述存储器的处理器。所述处理器可以被配置为在ue处检测天线阵列改变状况。所述处理器可以被配置为响应于所述检测从所述ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求。所述处理器可以被配置为从基站接收对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
9.在另一方面,本公开内容提供了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括用于在所述ue处检测天线阵列改变状况的单元。所述装置可以包括用于响应于所述检测从所述ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求的单元。所述装置可以包括用于从基站接收对用于所述ue的天线阵列配置的指示的单元。
10.在另一方面,本公开内容提供了一种存储计算机可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述代码当由处理器执行时使所述处理器进行如下操作:在ue处检测天线阵列改变状况;响应于所述检测从所述ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求;以及从基站接收对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
11.所述天线阵列改变状况可以是基于所述基站与所述ue之间的信道中的主簇和次簇的角扩展的。
12.所述天线阵列改变状况可以是基于所述ue的功率考虑的。
13.所述天线阵列改变状况可以是基于所述ue的热考虑的。
14.所述天线阵列改变状况可以是基于对利用混合波束成形架构的附加射频链的支持。
15.所述对于波束训练的请求可以包括对于将所述ue的活动天线阵列配置改变为经请求的天线阵列配置的请求。
16.所述对于波束训练的请求可以包括对与所述经请求的天线阵列配置一起使用的波束权重的指示。
17.对波束权重的所述指示可以是指向模拟波束成形码本索引的指针。
18.对用于所述ue的所述天线阵列配置的指示可以指示所述经请求的天线阵列配置以及要供关于所述经请求的天线阵列配置的波束训练使用的一定数量的参考信号。
19.无线通信的方法还可以包括:基于所述经请求的天线阵列配置来配置天线阵列以激活经重配置的活动天线阵列配置;基于所述参考信号来训练所述经重配置的活动天线阵列配置;以及向所述基站发送一组参考信号接收功率(rsrp)和相关联的波束索引。
20.对用于所述ue的所述天线阵列配置的指示可以指示所述活动天线阵列配置。
21.在本公开内容的一个方面,提供了一种方法、计算机可读介质和装置(例如,基站)。所述方法可以包括在基站处从ue接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求。所述方法可以包括确定是准许还是拒绝所述经请求的天线阵列配置。所述方法可以包括从基站发送对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
22.在一个方面,本公开内容提供了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括存储器、以及至少一个耦合到所述存储器的处理器。所述处理器可以被配置为在基站处从ue接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求。所述处理器可以被配置为确定是准许还是拒绝所述经请求的天线阵列配置。所述处理器可以被配置为从基站发送对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
23.在另一方面,本公开内容提供了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括用于在基站处从ue接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求的单元。所述装置可以包括用于确定是准许还是拒绝所述经请求的天线阵列配置的单元。所述装置可以包括用于从基站发送对用于所述ue的天线阵列配置的指示的单元。
24.在另一方面,本公开内容提供了一种存储计算机可执行代码的非暂时性计算机可读介质,所述代码当由处理器执行时使所述处理器进行如下操作:在基站处从ue接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求;确定是准许还是拒绝所述经请求的天线阵列配置;以及从基站发送对用于所述ue的天线阵列配置的指示。
25.所述对于波束训练的请求可以指示对利用混合波束成形架构的附加射频链的支持。
26.所述对于波束训练的请求可以包括对与所述经请求的天线阵列配置一起使用的波束权重的指示。
27.对波束权重的所述指示可以是指向模拟波束成形码本索引的指针。
28.对用于所述ue的所述天线阵列配置的指示可以指示所述经请求的天线阵列配置以及要供关于所述经请求的天线阵列配置的波束训练使用的一定数量的参考信号。
29.无线通信的方法还可以包括将所述一定数量的参考信号作为一组连续的信道状态信息参考信号(csi-rs)来发送。
30.无线通信的方法还可以包括:从所述ue接收一组参考信号接收功率(rsrp)和相关联的波束索引;以及从所述相关联的波束索引中选择波束用于向所述ue的传输。
31.对用于所述ue的所述天线阵列配置的指示可以指示响应于确定拒绝所述经请求的天线阵列配置的当前的活动天线阵列配置。
32.为了实现前述和相关目的,所述一个或多个方面包括下文中充分描述并且在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了一个或多个方面的某些图示性特征。然而,这些特征仅指示可以用于采用各个方面的原理的各种方式中的一些方式,并且该描述旨在包括所有这些方面及其等价物。
附图说明
33.图1是图示无线通信系统和接入网的示例的图。
34.图2a是图示第一5g/nr子帧的示例的图。
35.图2b是图示5g/nr子帧内的dl信道的示例的图。
36.图2c是图示第二5g/nr子帧的示例的图。
37.图2d是图示5g/nr子帧内的ul信道的示例的图。
38.图3是图示接入网中的基站和用户设备(ue)的示例的图。
39.图4是ue的示例天线阵列的示意图。
40.图5a是包括线性阵列的第一示例活动天线配置的示意图。
41.图5b是包括平面阵列的第二示例活动天线配置的示意图。
42.图6a是包括平面阵列的第三示例活动天线配置的示意图。
43.图6b是包括线性阵列的第四示例活动天线配置的示意图。
44.图6c是包括分布式线性阵列的第五示例活动天线配置的示意图。
45.图7是示出无线电信道中的示例波束和传输路径的概念图。
46.图8是示出用于重配置ue天线阵列的示例信令的消息图。
47.图9是重配置用于ue的ue天线阵列的示例方法的流程图。
48.图10是重配置用于基站的ue天线阵列的示例方法的流程图。
49.图11是图1的ue的示例组件的示意图。
50.图12是图1的基站的示例组件的示意图。
具体实施方式
51.以下结合附图阐述的具体实施方式旨在作为对各种配置的描述,而不旨在表示可以实践本文所描述的概念的唯一配置。具体实施方式包括为了提供对各种概念的透彻理解的具体细节。然而,对于本领域技术人员来说将显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。在一些情况下,为了避免模糊这些概念,以框图形式示出了众所周知的结构和组件。
52.5g-nr系统可以在毫米波(mmwave)频段中工作。例如,可以基于系统在其中工作的频带来描述通信系统。例如,频率范围1(fr1)可以是指高达6ghz的频率,fr2可以是指在~24ghz和52.6ghz之间的频率,fr3可以是指在6ghz和~24ghz之间的频率,fr4可以指52.6ghz以上的频率。
53.fr4及以上频率的系统在天线阵列布置、放置和动态选择方面允许较多的“自由度”(例如,在符号、时隙或时隙集合级别上)。通常,在sub-6ghz/fr1或fr2系统中,使用所有天线,或者使用一些固定的先验的天线子集。例如,设备可以包括线性天线阵列,并且阵列中的天线子集可以是活动的。天线配置可以被用于有限的目的,诸如,分层波束成形,其中与子阵列改变相关联的波束改变是与天线间的清楚映射(clear mapping)相关联的。相比而言,在fr4(及以上)处,可以在符号或时隙或时隙集合级别上选择性地激活较大的二维阵列内的任意天线子集。
54.关于两个假设系统(30ghz处的第一系统,其是fr2,120ghz处的第二系统,其可以被认为是fr4或者可能超过fr4(例如,“fr5”)讨论了自由度。120ghz处的波长(λ)比30ghz处的λ小4倍。相应地,相同的物理孔径/面积可以在30ghz和120ghz处用于两个频率处的天线阵列构造。例如,系统可以包括在多个载波处的同时操作,其利用使用针对不同的频带的多个天线馈源的灵活的/同处一处的天线阵列。对于在30ghz处的相同的物理孔径,在120ghz处在每个维度(方位角或仰角)可以封装4倍多的天线。因此,30ghz处的4
×
1阵列的孔径可以适合与120ghz处的16
×
4天线阵列。从而,随着载波频率增加,中等尺寸的天线阵列(例如,用于移动设备)可能变成非常大的阵列。
55.虽然天线阵列的成本(相对)较低,但天线阵列是由射频集成电路(rfic)控制的,射频集成电路可以包括混频器、上/下转换器、功率放大器(pa)、低噪声放大器(lna)、移相器、自动增益控制(agc)等。与集成天线阵列中的天线相比,rfic可能是相对昂贵的组件。对于商业上和工作上的折衷(例如,成本、复杂性、功率、芯片尺寸等),rfic只能控制一定数量的天线。通常,由rfic控制的天线的数量在4-16之间。但这个数字可能随着技术随时间的发展/改变而改变。从而,使用较大的天线阵列可能需要较多的rfic。为了控制成本(包括制造方面和工作(例如,能量)方面),在设备中可以仅包括为控制整个阵列所需的数个rfic中的
rfic子集,并且可以仅激活所包括的rfic中的子集。
56.在一个方面,本公开内容提供了基于信道/链路、功率、热状况和关键性能指标(kpi)目标的在这些自由度上的动态切换。具体而言,本公开内容提供在ue与基站之间的通信用以选择并训练新的活动天线配置,特别是当新的活动天线配置与先前的活动天线配置显著不同时。例如,对活动天线子集的改变可以由ue自主地执行(用以动态地控制在进行波束成形时使用的波束的宽度),而添加新的活动天线可以涉及在ue与基站之间的通信。在一个实现方案中,ue可以检测触发对于天线配置改变的需求的天线配置改变状况。天线配置改变状况可以指在ue处检测到的指示针对在当前的天线配置被改变时的性能改进的可能性的状况。天线配置改变状况可以是基于针对与当前的天线配置相比的新的天线配置的预测性能。例如,天线配置改变状况可以是基于以下各项中的一项或多项的:波束宽度改变、功率或热考虑、或对利用混合波束成形的较多的rf链的支持。响应于检测到天线配置改变状况,ue可以向基站发送对于波束训练的请求。对于波束训练的请求可以包括经请求的天线阵列配置。基站可以通过发送包括对用于ue的天线阵列配置的指示的响应,来接受或拒绝天线阵列配置改变请求。如果基站接受经请求的天线阵列配置,则基站和ue可以使用由基站发送的一定数量的参考信号来执行波束训练。
57.在本公开内容中描述的主题的具体实现方案可以被实现以达成以下一个或多个潜在优点。ue可以基于在ue处可检测的状况来自主地请求天线配置。相应地,ue更可能快速地移到满足ue的性能目标的天线配置。例如,ue能够根据需要来自主地降低功耗或温度。天线配置的改变还可以发起波束训练过程。相应地,基站可以更新发射波束和接收波束,以用于新的波束配置。可以选择经更新的波束,以提供最佳的信号质量。
58.现在将参照各种装置和方法来呈现电信系统的若干方面。这些装置和方法将在下面的具体实施方式中进行描述,并且通过各种框、组件、电路、过程、算法等(在下文中统称为“元素”)在附图中示出。这些元素可以使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现。至于这些元素是以硬件还是软件来实现,这取决于特定的应用和对整个系统施加的设计限制。
59.作为示例,一元素、一元素的任何部分或多个元素的任何组合可以被实现为包括一个或多个处理器的“处理系统”。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(gpu)、中央处理单元(cpu)、应用处理器、数字信号处理器(dsp)、精简指令集计算(risc)处理器、片上系统(soc)、基带处理器、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路以及被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它合适的硬件。处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应被广义地解释为指示指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行程序、执行中的线程、过程(procedure)、函数等等,而无论其被称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言或其它。
60.因此,在一个或多个示例实施例中,所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果以软件实现,则功能可以被存储在计算机可读介质上或编码为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是任何可以被计算机访问的可用介质。作为示例而非限制,这样的计算机可读介质可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、光盘存储、磁
盘存储、其它磁性存储设备、前述类型的计算机可读介质的组合、或可以用于以指令或数据结构的形式存储可以被计算机访问的计算机可执行代码的任何其它介质。
61.图1是图示无线通信系统和接入网100的示例的图。无线通信系统(也称为无线广域网(wwan))包括基站102、ue 104、演进分组核(epc)160和另一核心网(例如,5g核(5gc))190。基站102可以包括宏小区(高功率蜂窝基站)和/或小型小区(低功率蜂窝基站)。宏小区包括基站。小型小区包括毫微微小区、微微小区和微小区。
62.在一个方面,ue 104可以包括用于改变ue的活动天线阵列配置的天线配置组件140。天线配置组件140可以包括多个天线141,该多个天线141被布置为阵列并且可以根据活动天线阵列配置来选择性地激活。天线配置组件140可以包括被配置为检测天线阵列配置改变状况的状况组件142、被配置为发送包括经请求的活动天线配置的对于波束训练的请求的请求组件144、被配置为根据接收到的天线阵列配置改变响应来配置多个天线141的重配置组件146、和被配置为执行用于经请求的活动天线配置的波束训练的训练组件148。
63.在另一方面,基站102可以包括与天线配置组件140一起工作的天线控制组件198。例如,如图12所示,天线控制组件198可以包括被配置为接收对于波束训练的请求的请求组件1242、被配置为确定是准许还是拒绝请求的评估组件1244、被配置为发送天线阵列配置改变响应的配置组件1246、以及被配置为执行用于新的活动天线配置的波束训练的训练组件1248。
64.被配置用于4g lte的基站102(统称为演进型通用移动电信系统(umts)陆地无线电接入网(e-utran))可以通过回程链路132(例如,s1接口)与epc 160进行接口连接。回程链路132可以是有线的或者无线的。
65.被配置用于5g nr的基站102(统称为下一代ran(ng-ran))可以通过回程链路184与5gc 190进行接口连接。回程链路184可以是有线的或者无线的。除了其它功能之外,基站102还可以执行以下功能中的一个或多个:用户数据的传输、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动性控制功能(例如,切换、双重连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载均衡、针对非接入层(nas)消息的分配、nas节点选择、同步、无线电接入网(ran)共享、多媒体广播多播服务(mbms)、订户和设备跟踪、ran信息管理(rim)、寻呼、定位和对警告消息的递送。基站102可以通过回程链路134(例如,x2接口)直接或间接地(例如,通过epc 160或5gc 190)彼此通信。回程链路134可以是有线或无线的。
66.基站102可以与ue 104进行无线通信。每个基站102可以为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。可以有重叠的地理覆盖区域110。例如,小型小区102'可以具有与一个或多个宏基站102的覆盖区域110重叠的覆盖区域110'。包括小型小区和宏小区两者的网络可以被称为异构网络。异构网络还可以包括家庭演进型节点b(enb)(henb),其可以向称为封闭用户组(csg)的受限组提供服务。基站102与ue 104之间的通信链路120可以包括从ue 104到基站102的上行链路(ul)(也称为反向链路)传输和/或从基站102到ue 104的下行链路(dl)(也被称为前向链路)传输。通信链路120可以使用多入多出(mimo)天线技术,包括空间复用、波束成形和/或发射分集。通信链路可以通过一个或多个载波。基站102/ue 104可以使用在用于在每个方向上的传输的高达yx mhz(x个分量载波)的载波聚合中分配的高达每载波y mhz(例如,5、10、15、20、100、400等mhz)带宽的频谱。载波可能彼此相邻,也可能不相邻。对载波的分配可以相对于dl和ul是不对称的(例如,可以为dl分配比为ul多或少的载
波)。分量载波可以包括主分量载波和一个或多个辅分量载波。主分量载波可以被称为主小区(pcell),辅分量载波可以被称为辅小区(scell)。
67.某些ue 104可以使用设备到设备(d2d)通信链路158彼此通信。d2d通信链路158可以使用dl/ulwwan频谱。d2d通信链路158可以使用一个或多个侧行链路(sidelink)信道,诸如物理侧行链路广播信道(psbch)、物理侧行链路发现信道(psdch)、物理侧行链路共享信道(pssch)和物理侧行链路控制信道(pscch)。d2d通信可以通过各种无线d2d通信系统,诸如例如flashlinq、wimedia、蓝牙、zigbee、基于ieee 802.11标准的wi-fi、lte或nr。
68.无线通信系统还可以包括经由通信链路154在5ghz的未许可频谱中与wi-fi站(sta)152通信的wi-fi接入点(ap)150。当在未许可频谱中进行通信时,sta152/ap 150可以在进行通信之前执行空闲信道评估(cca)以确定信道是否可用。
69.小型小区102'可以在许可频谱和/或未许可频谱中进行操作。当在未许可频谱中进行操作时,小型小区102'可以采用nr并且使用如由wi-fi ap 150所使用的相同的5ghz的未许可频谱。在未许可频谱中采用nr的小型小区102'可以提升接入网的覆盖和/或提高接入网的容量。
70.基站102(无论是小型小区102'还是大型小区(例如,宏基站))都可以包括和/或称为enb、g节点b(gnb)或另一类型的基站。一些基站(例如gnb 180)可以在电磁频谱内的一个或多个频带中工作。
71.电磁频谱通常根据频率/波长被细分为各种类别、频带、信道等。在5g nr中,两个初始的工作频带已被识别为频率范围表示fr1(410mhz

7.125ghz)和fr2(24.25ghz

52.6ghz)。fr1和fr2之间的频率通常称为中间频带频率。尽管fr1的部分高于6ghz,但是在各种文件和文章中,fr1通常(互换地)被称为“sub-6 ghz”频带。关于fr2有时出现类似的命名问题,在各种文件和文章中,fr2通常(互换地)被称为“毫米波”(mmw)频带,但其与国际电信联盟(itu)标识为“毫米波”频带的极高频(ehf)频带(30ghz

300ghz)不同。
72.考虑到上述方面,除非另有特别说明,否则应当理解,术语“sub-6ghz”等(如果在本文中使用)可以泛泛地表示可以小于6ghz的、可以在fr1内的或者可以包括中间频带频率的频率。此外,除非另有特别说明,否则应当理解,术语“毫米波”等(如果在本文中使用)可以泛泛地表示可以包括中间频带频率的、可以在fr2内的、或者可以在ehf频带内的频率。使用mmw射频频带的通信具有极高的路损和较短的射程。mmw基站180可以利用关于ue 104的波束成形182以补偿路损和短射程。
73.epc 160可以包括移动性管理实体(mme)162、其它mme 164、服务网关166、多媒体广播多播服务(mbms)网关168、广播多播服务中心(bm-sc)170和分组数据网络(pdn)网关172。mme 162可以与归属订户服务器(hss)174通信。mme 162是控制ue 104和epc 160之间的信令的控制节点。通常,mme 162提供承载和连接管理。所有用户互联网协议(ip)分组都通过服务网关166传输,该服务网关本身连接到pdn网关172。pdn网关172提供ue ip地址分配以及其它功能。pdn网关172和bm-sc 170连接到ip服务176。ip服务176可以包括因特网、内联网、ip多媒体子系统(ims)、ps流服务和/或其它ip服务。bm-sc 170可以提供用于mbms用户服务提供和递送的功能。bm-sc 170可以用作内容提供商mbms传输的入口点,可以用于在公共陆地移动网络(plmn)内授权和发起mbms承载服务,并且可以用于调度mbms传输。mbms网关168可以用于将mbms业务分配给属于用于广播特定服务的多播广播单频网络
(mbsfn)区域的基站102,并且可以负责会话管理(开始/停止)以及收集与embms有关的计费信息。
74.5gc 190可以包括接入和移动性管理功能(amf)192、其它amf 193、会话管理功能(smf)194和用户平面功能(udp)195。amf 192可以与统一数据管理(udm)196通信。amf 192是处理ue 104和5gc 190之间的信令的控制节点。通常,amf 192提供qos流和会话管理。通过upf195传送所有用户因特网协议(ip)分组。upf 195提供ue ip地址分配以及其它功能。upf 195连接到ip服务197。ip服务197可以包括因特网、内联网、ip多媒体子系统(ims)、ps流服务和/或其它ip服务。
75.基站可以包括和/或被称为gnb、节点b、演进节点b(enb)、接入点、基站收发站、无线电基站、无线电收发机、收发机功能体、基本服务集(bss)、扩展服务集(ess)、发送接收点(trp)或某个其它合适的术语。基站102为ue 104提供到epc 160或5gc 190的接入点。ue 104的示例包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(sip)电话、膝上型电脑、个人数字助理(pda)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如mp3播放器)、相机、游戏控制台、平板电脑、智能设备、可穿戴设备、车辆、电表、气泵、大型或小型厨房用具、医疗保健设备、植入物、传感器/制动器、显示器或任何其它类似的功能设备。一些ue 104可以被称为iot设备(例如,停车计时器、气泵、烤面包机、车辆、心脏监测器等)。ue 104还可以被称为站、移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手机、用户代理、移动客户端、客户端或某个其它合适的术语。
76.虽然下面的描述可以集中于5g nr,但是本文描述的概念可以适用于其它类似的领域,诸如lte、lte-a、cdma、gsm和其它无线技术。
77.图2a是图示5g/nr帧结构内的第一子帧的示例的图200。图2b是图示5g/nr子帧内的dl信道的示例的图230。图2c是图示5g/nr帧结构内的第二子帧的示例的图250。图2d是图示5g/nr子帧内的ul信道的示例的图280。5g nr帧结构可以是fdd型的,其中对于一组特定的子载波(载波系统带宽),该组子载波内的子帧专用于dl或ul;或者5g/nr帧结构可以是tdd型的,其中针对一组特定的子载波(载波系统带宽),该组子载波内的子帧专用于dl和ul两者。在由图2a、2c提供的示例中,5g/nr帧结构被假设是tdd型的,其中,子帧4被配置具有时隙格式28(主要是dl),其中,d是dl,u是ul,x是对于在dl/ul之间的使用是灵活的,以及子帧3被配置具有时隙格式34(主要是ul)。虽然分别示出了子帧3、4具有时隙格式34、28,但是可以用各种可用时隙格式0-61中的任何一种来配置任何特定子帧。时隙格式0、1分别是全dl的、全ul的。其它时隙格式2-61包括dl符号、ul符号和灵活符号的混合。通过接收到的时隙格式指示符(sfi)(通过dl控制信息(dci)动态地或通过无线电资源控制(rrc)信令半静态/静态地)来配置ue具有时隙格式。注意,下面的描述也适用于tdd型的5g nr帧结构。
78.其它无线通信技术可以具有不同的帧结构和/或不同的信道。帧(10ms)可以被分成10个大小相等的子帧(1ms)。每个子帧可以包括一个或多个时隙。子帧还可以包括迷你时隙,其可以包括7、4或2个符号。取决于时隙配置,每个时隙可以包括7或14个符号。对于时隙配置0,每个时隙可以包括14个符号,并且对于时隙配置1,每个时隙可以包括7个符号。dl上的符号可以是循环前缀(cp)ofdm(cp-ofdm)符号。ul上的符号可以是cp-ofdm符号(针对高吞吐量场景)或离散傅立叶变换(dft)扩展ofdm(dft-s-ofdm)符号(也称为单载波频分多址
(sc-fdma)符号)(针对功率受限的情况;仅限于单流传输)。子帧内的时隙的数量是基于时隙配置和数字方案(numerology)的。对于时隙配置0,不同的数字方案μ=0到5允许每个子帧分别有1、2、4、8、16和32个时隙。对于时隙配置1,不同的数字方案0到2允许每个子帧分别有2个、4个和8个时隙。因此,对于时隙配置0和数字方案μ,每个时隙有14个符号,每个子帧有2
μ
个时隙。子载波间隔和符号长度/持续时间是数字方案的函数。子载波间隔可以等于2
μ
*15khz,其中μ是数字方案0到5。于是,数字方案μ=0具有15khz的子载波间隔,数字方案μ=5具有480khz的子载波间隔。符号长度/持续时间是与子载波间隔成反比的。图2a-2d提供了时隙配置0的示例,其中每个时隙具有14个符号,并且数字方案μ=0,每个子帧具有1个时隙。子载波间隔为15khz,符号持续时间约为66.7μs。
79.资源网格可以用于表示帧结构。每个时隙包括延伸了12个连续子载波的资源块(rb)(也称为物理rb(prb))。资源网格被划分为多个资源元素(re)。每个re携带的比特的数量取决于调制方案。
80.如图2a中所示,一些re携带用于ue的参考(导频)信号(rs)。rs可以包括解调rs(dm-rs)(虽被指示为针对一种特定配置的r
x
,其中,100x是端口号,但其它dm-rs配置也是可能的)和信道状态信息参考信号(csi-rs),用于ue处的信道估计。rs还可以包括波束测量rs(brs)、波束细化rs(brrs)和相位跟踪rs(pt-rs)。
81.图2b图示了帧的子帧内的各种dl信道的示例。物理下行链路控制信道(pdcch)在一个或多个控制信道元素(cce)中携带dci,每个cce包括九个re组(reg),每个reg在ofdm符号中包括四个连续的re。主同步信号(pss)可以在帧的特定子帧的符号2内。ue 104使用pss来确定子帧定时/符号定时和物理层身份。辅同步信号(sss)可以在帧的特定子帧的符号4内。ue使用sss来确定物理层小区标识组号和无线电帧定时。基于物理层标识和物理层小区标识组号,ue可以确定物理小区标识符(pci)。基于pci,ue可以确定上述dm-rs的位置。可以将携带有主信息块(mib)的物理广播信道(pbch)可以与pss和sss进行逻辑分组,以形成同步信号(ss)/pbch块。mib提供了系统带宽中的rb的数量和系统帧号(sfn)。物理下行链路共享信道(pdsch)携带用户数据、未通过pbch发送的广播系统信息(诸如系统信息块(sib))和寻呼消息。
82.如图2c中所示,一些re携带用于基站处的信道估计的dm-rs(虽被指示为针对一种特定配置的r,但其它dm-rs配置也是可能的)。ue可以发送用于物理上行链路控制信道(pucch)的dm-rs和用于物理上行链路共享信道(pusch)的dm-rs。可以在pusch的前一个或两个符号中发送pusch dm-rs。取决于是发送短pucch还是长pucch并且取决于所使用的特定的pucch格式,可以以不同的配置来发送pucch dm-rs。虽未示出,但是ue可以发送探测参考信号(srs)。srs可以由基站用于信道质量估计,以在ul上实现频率相关的调度。
83.图2d图示了帧的子帧内的各个ul信道的示例。pucch可以位于如在一种配置中所指示的位置。pucch携带上行链路控制信息(uci),诸如调度请求、信道质量指示符(cqi)、预编码矩阵指示符(pmi)、秩指示符(ri)和harq ack/nack反馈。pusch携带数据,并且另外可以用于携带缓冲器状态报告(bsr)、功率净空报告(phr)和/或uci。
84.图3是在接入网中基站310与ue 350通信的框图。在dl中,来自epc 160的ip分组可以被提供给控制器/处理器375。控制器/处理器375实现层3和层2的功能。层3包括无线电资源控制(rrc)层,并且层2包括服务数据适配协议(sdap)层、分组数据汇聚协议(pdcp)层、无
线电链路控制(rlc)层和介质访问控制(mac)层。控制器/处理器375提供与对系统信息(例如,mib、sib)的广播、rrc连接控制(例如,rrc连接寻呼、rrc连接建立、rrc连接修改和rrc连接释放)、无线电接入技术(rat)间移动性以及用于进行ue测量报告的测量配置相关联的rrc层功能;与报头压缩/解压缩、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)和切换支持功能相关联的pdcp层功能;与上层分组数据单元(pdu)的传送、通过arq的纠错、对rlc服务数据单元(sdu)的级联、分段和重组、对rlc数据pdu的重分段以及对rlc数据pdu的重排序相关联的rlc层功能;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、mac sdu到传输块(tb)上的复用、从tb将mac sdu解复用、进行调度信息报告、通过harq的纠错、进行优先级处理以及逻辑信道优先级划分相关联的mac层功能。
85.发射(tx)处理器316和接收(rx)处理器370实现与各种信号处理功能相关联的层1功能。包括物理(phy)层的层1可以包括传输信道上的错误检测、对传输信道的前向纠错(fec)编码/解码、交织、速率匹配、到物理信道上的映射、物理信道的调制/解调和mimo天线处理(例如,根据活动天线阵列配置)。tx处理器316基于各种调制方案(例如,二进制相移键控(bpsk)、正交相移键控(qpsk)、m-相移键控(m-psk)、m-正交幅度调制(m-qam))来处理到信号星座的映射。经编码和调制的符号然后可以被分成并行流。然后每个流可以被映射到ofdm子载波,在时域和/或频域中被与参考信号(例如,导频)复用,然后使用快速傅立叶逆变换(ifft)被组合在一起以产生携带时域ofdm符号流的物理信道。ofdm流被空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器374的信道估计可以用于确定编码和调制方案,以及用于空间处理。可以根据由ue 350发送的参考信号和/或信道状况反馈来导出信道估计。每个空间流然后可以经由分开的发射机318tx被提供给不同的天线320。每个发射机318tx可以用相应的空间流调制rf载波以进行发送。
86.在ue 350处,每个接收机354rx通过其各自的天线352接收信号。每个接收机354rx恢复调制到rf载波上的信息并将该信息提供给接收(rx)处理器356。tx处理器368和rx处理器356实现与各种信号处理功能相关联的层1功能。rx处理器356可以对信息执行空间处理以恢复去往ue 350的任何空间流。如果多个空间流去往ue 350,则其可以由rx处理器356组合成单个ofdm符号流。rx处理器356然后使用快速傅立叶变换(fft)将ofdm符号流从时域转换到频域。频域信号包括用于ofdm信号的每个子载波的单独的ofdm符号流。通过确定由基站310发送的最可能的信号星座点来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软判决可以是基于由信道估计器358计算的信道估计的。然后,软判决被解码和解交织以恢复最初由基站310在物理信道上发送的数据和控制信号。然后将数据和控制信号提供给实现层3和层2功能的控制器/处理器359。
87.控制器/处理器359可以与存储程序代码和数据的存储器360相关联。存储器360可以被称为计算机可读介质。在ul中,控制器/处理器359提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩和控制信号处理,以恢复来自epc 160的ip分组。控制器/处理器359还负责使用ack和/或nack协议的错误检测以支持harq操作。
88.类似于结合由基站310进行的dl发送所描述的功能,控制器/处理器359提供与系统信息(例如,mib、sib)获取、rrc连接和进行测量报告相关联的rrc层功能;与报头压缩/解压缩、以及安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)相关联的pdcp层功能;与上层pdu的传送、通过arq的纠错、对rlc sdu的级联、分段和重组、对rlc数据pdu的重分段以及对rlc
数据pdu的重排序相关联的rlc层功能;以及与逻辑信道和传输信道之间的映射、mac sdu到tb上的复用、从tb将mac sdu解复用、进行调度信息报告、通过harq的纠错、进行优先级处理以及逻辑信道优先级划分相关联的mac层功能。
89.由信道估计器358根据由基站310发射的参考信号或反馈导出的信道估计可以由tx处理器368用来选择适当的编码和调制方案,并用来促进空间处理。由tx处理器368生成的空间流可以经由分开的发射机354tx被提供给不同的天线352。每个发射机354tx可以用相应的空间流来调制rf载波以进行发送。
90.以与结合ue 350处的接收机功能所描述的方式类似的方式,在基站310处处理ul传输。每个接收机318rx通过其相应的天线320接收信号。每个接收机318rx恢复调制到rf载波的信息并将该信息提供给rx处理器370。
91.控制器/处理器375可以与存储程序代码和数据的存储器376相关联。存储器376可以被称为计算机可读介质。在ul中,控制器/处理器375提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理,以恢复来自ue 350的ip分组。来自控制器/处理器375的ip分组可以被提供给epc 160。控制器/处理器375还负责使用ack和/或nack协议的错误检测以支持harq操作。
92.tx处理器368、rx处理器356和控制器/处理器359中的至少一个可以被配置为在ue 104处执行与图1的天线配置组件140相关的各方面。tx处理器316、rx处理器370和控制器/处理器375中的至少一个可以被配置为在基站102处执行与图1的天线控制组件198相关的各方面。
93.转到图4,示例天线阵列410的示意图400包括多个天线420和多个rfic 430(例如,rfic 430a、430b、430c、430d)。天线阵列410可以位于ue 104中(例如,作为天线141)。天线阵列410可以包括多达四个rfic 430,用于经由rf开关来控制多个天线模块或面板。在所示的示例中,每个rfic430可以控制多达16个天线。将更多的rfic放入ue可能增加生产成本。利用在天线模块/面板和子阵列间的动态切换的通用rfic组可以允许对于rfic控制多个天线的灵活性。复杂的馈线交叉是针对灵活性的折衷。在替代示例中,如果每个rfic可以控制每rfic的8个天线,则120ghz处的16
×
4阵列可以使用8个rfic(每rfic的64个天线/8个天线)。
94.如下文进一步详细讨论地,为了降低功耗,天线配置组件140可以将天线420的子集配置为活动天线。在一些场景中,天线配置组件140可以限制活动rfic 430的数量以节省功率。
95.转到图5a,示意图500包括用于示例天线阵列410的第一示例活动天线配置510。活动天线配置510包括分别由rfic 430b控制的天线420的4
×
1线性阵列。在图5b中,示意图502包括第二示例活动天线配置520。第二示例活动天线配置520包括分别由rfic 430b控制的天线420的2
×
2平面阵列。
96.在一个方面,天线配置组件140可以在活动天线配置510的4
×
1线性阵列与活动天线配置520的2
×
2平面阵列之间进行切换,而不损失等效各向同性辐射功率(eirp)。例如,在相同的eirp下,与可能产生相对较宽的方位角扩展和相对较窄的仰角扩展的活动天线配置520的2
×
2平面阵列相比,活动天线配置510的4
×
1线性阵列可以产生相对较宽的仰角扩展和相对较窄的方位角扩展。相应地,天线配置组件140可以通过改变活动天线配置来对在
方位角和仰角上的适当的角扩展进行折衷。
97.转向附图6a、6b和6c,示出了三个示例天线配置610、620和630,每个配置由两个rfic 430控制。在第一示例活动天线配置610中,rfic 430b可以控制4
×
2平面阵列。在第二示例活动天线配置620中,rfic 430b和rfic 430c可以控制8
×
1线性阵列。在第三示例天线配置630中,rfic430a和rfic 430c可以控制具有两个每个为4
×
1阵列的4
×
2分布式阵列。
98.在一个方面,天线配置组件140可以在活动天线配置610、620和630之间进行切换。由于活动天线配置610的4
×
2阵列是由单个rfic 430b控制,因此该阵列可以消耗较少的功率。活动天线配置610的4
×
2阵列仍可以具有与活动天线配置510相比而言较宽的波束宽度。相应地,活动天线配置610可以适于当主簇的角扩展较宽时的情形。活动天线配置620的8
×
1阵列可以比活动天线配置610消耗较多的功率,这是因为该阵列由两个rfic 430b和430c控制。活动天线配置620可以具有较窄的方位角上的波束宽度和较宽的仰角上的波束宽度。相应地,活动天线配置620可以适于当主簇的角扩展与经产生的波束形状/方向图相匹配时的情形。由于活动天线配置630由两个rfic 430a和430c控制,活动天线配置630的4
×
2分布式阵列可以比活动天线配置610消耗较多的功率。活动天线配置630可以有用于混合波束成形,这是因为天线间隔较宽并因此不相关,这允许在各个4
×
1阵列上使用独立的数据流。
99.在一个方面,与对线性阵列的动态改变相比,在可能的配置中存在较多的自由度时动态地改变活动波束配置可能对基站的影响较大。例如,ue可以在不需要改变基站波束的情况下,在线性阵列中的天线子集当中改变活动天线配置。例如,当ue从4
×
1阵列到2
×
1阵列再到1
×
1阵列改变时,波束宽度可能变得越来越宽。1
×
1阵列是2
×
1阵列的子集,2
×
1阵列是4
×
1阵列的子集。相比而言,利用附加自由度(例如,如在上述示例活动天线配置中),第二阵列的天线可以与第一阵列的天线没有关系。因此,不同的活动天线配置的波束宽度可以不相关。基站可能需要响应于ue天线阵列配置或波束改变而改变其波束。在一个方面,基站可以控制ue天线阵列配置或波束改变,至少在该改变导致与先前的配置或新的配置不相关的天线的激活或去激活的情况下。
100.转到图7,概念图700包括从基站102发送到ue 104的波束710。波束710可以是基站102处的不同的天线配置的结果,基站102通常可以包括用于进行波束操控的较大的天线阵列。例如,波束710可以包括相对较窄的第一波束710a和相对较宽的第二波束710b。基站102可以控制波束权重以在特定方向上操控波束710。例如,信道可以包括基站102与ue 104之间的多条路径720(例如,路径720a-720e)。例如,如果在基站102与ue 104之间存在视线,则可以存在直接路径720c。rf信号也可以沿着间接路径。例如,信号可能反射自诸如建筑物、车辆或窗户等物体上。从ue 104的角度来看,信号可能看起来来自簇730。簇(例如,簇730b-730d)可以是到达ue 104的信号的反射或衍射源。例如,簇730c可以对应于基站102,簇730b和730d可以分别对应于在间接路径720b和720d中反射信号的物体。诸如路径720a和720e之类的其它路径可能无法到达具有足够信号强度的ue 104。ue 104可以具有生成接收波束740(例如,接收波束740a和740b)的活动天线配置。例如,接收波束740a可以通过第一活动天线配置来生成,而接收波束740b可以通过第二活动天线配置来生成。ue 104可以控制天线权重以操控接收波束740朝向一个或多个簇730。最强簇可以称为主簇,而其它簇可以称为次簇。
101.ue 104可以动态地改变活动天线配置以对准一个或多个簇。例如,ue 104可以在簇730b是主簇时使用用于生成接收波束740a的活动天线配置。ue 104可以在存在多个强簇时改变活动天线配置以生成接收波束740b。在线性天线阵列的情况下,在天线子集之间进行改变可以影响接收波束740的波束宽度,但是可以不对接收波束740的其它维度的方向产生较大的影响。当ue 104具有具有较多的自由度的较大的天线阵列时,活动天线配置的改变可以在不同的维度上改变接收波束740。例如,波束可以在方位角尺寸或仰角尺寸上扩大或收缩。相应地,随着活动天线配置选择中的自由度增加,基站102的最佳波束也将改变的可能性越大。
102.图8是示出用于动态地改变ue 104的活动天线配置的示例处理过程和消息的消息图800。最初,ue 104可以根据第一天线配置与基站102传送消息810。例如,第一天线配置可以是默认天线配置,基站102可以用第一天线配置(例如,使用rrc信令)来配置ue 104,或者第一天线配置可以由ue 104动态地选择。
103.在处理框820处,ue 104可以检测天线配置改变状况。天线配置改变状况可以是基于以下各项中的一项或多项:波束宽度改变、功率或热考虑、或者对利用混合波束成形的较多的rf链的支持。例如,如上关于图7讨论地,ue 104和/或天线配置组件140可以确定(例如,基于参考信号):不同的活动天线配置将产生将提供较好的性能(例如,较大的信号强度)的接收波束740。例如,新的活动天线配置可以捕获rf信道中的主簇和/或子主簇的角扩展。作为另一示例,ue 104和/或天线配置组件140可以确定:当前的活动天线配置的功耗太大(例如,基于经测量的功耗或电池充电),或者ue 104或其组件的温度太高(例如,基于热传感器)。在另一方面,ue 104和/或天线配置组件140可以确定:例如,如果需要较高的数据速率,则可能需要对附加rf链的支持。ue 104和/或天线配置组件140可以确定诸如示例活动天线配置630的活动天线配置可以支持附加rf链以便接收附加流。上述天线改变状况可以基于在ue处执行的测量或者ue的内部状态,其可以不被报告给基站。相应地,通过检测天线改变状况并发起天线阵列配置改变和波束训练,ue可以改进网络可能无法检测到的ue的性能目标。
104.响应于在处理框820中检测到天线配置改变状况,ue 104可以发送请求用于天线阵列配置的波束训练的请求消息830。波束训练可以指在其中ue 104和基站102使用不同的波束进行通信以便选择用于未来通信的波束的处理过程。例如,基站102可以使用不同的波束发送参考信号,并且ue可以反馈经选择的波束和/或对不同的波束的测量。请求消息830可以指示经请求的天线阵列配置(例如,活动天线配置510、520、610、620、630之一)。例如,经请求的天线阵列配置可以是基于检测到的天线阵列改变状况的。在一些实现方案中,请求消息830可以被称为天线阵列配置改变请求消息。在一个方面,天线阵列配置可以包括对与经请求的天线阵列配置一起使用的波束权重的指示。例如,ue 104可以基于对在利用当前的天线阵列配置的通信期间接收到的参考信号的测量来选择波束权重。例如,波束权重可以是基于与经请求的天线阵列配置一起使用的最佳波束的预测。波束权重可以被指示作为码本条目,例如,其来自在标准、规则或经信令发送的配置中定义的码本。请求消息830可以例如作为rrc配置消息或mac ce来发送。
105.基站102可以确定是准许还是拒绝请求消息830。例如,如果在给定对资源(例如,发射天线)的当前分配的情况下,基站102无法支持经请求的天线阵列配置,则基站102可以
拒绝经请求的天线阵列配置。基站102可以发送指示供ue使用的天线阵列配置的响应消息840。当基站102拒绝经请求的天线阵列配置时,响应消息840可以指示ue的当前的天线阵列配置。当基站102接受经请求的天线阵列配置时,响应消息840可以指示要供关于经请求的天线阵列配置的波束训练使用的一定数量的参考信号。例如,当不同的参考信号860将被发送时,响应消息840可以指示时域和频域资源。响应消息840可以例如作为rrc配置消息、mac ce或dci来发送。
106.在处理框850处,ue 104可以执行用于经请求的天线阵列配置的波束训练。也就是说,ue 104可以改变为经请求的天线阵列配置,作为新的活动天线配置。ue 104可以使用新的活动天线配置来测量参考信号860中的每一个,以确定最佳波束。例如,最佳波束可以是用于发送参考信号860中的具有最佳参考信号接收功率(rsrp)的一个的波束。ue 104可以发送包括最佳波束的波束索引和最佳波束的rsrp的波束训练消息870。相应地,基站102可以选择用于与ue 104的通信的最佳波束。
107.图9是无线通信的方法900的流程图。方法900可以由ue(例如,ue 104,其可包括存储器360并且可以是整个ue 104或ue 104的组件,例如天线配置组件140、tx处理器368、rx处理器356和/或控制器/处理器359)执行。在一个方面,方法900可以在与基站(例如,基站102,其可以包括存储器376,并且可以是整个基站102或基站102的组件,例如天线控制组件198、tx处理器316、rx处理器370、和/或控制器/处理器375)通信时执行。可选的框是用虚线图示的。
108.在框910处,方法900可以包括在ue处检测天线阵列改变状况。在一个方面,例如,ue 104、rx处理器356、和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或状况组件142,以在ue 104处检测天线阵列改变状况。例如,天线阵列改变状况可以基于在基站与ue之间的信道中的主簇和子簇的角扩展。例如,ue 104可以确定:不同的活动天线阵列配置可以生成包括一个或多个附加簇的波束。作为另一示例,天线阵列改变状况可以基于ue的功率考虑(例如,低电池状况)。作为另一示例,天线阵列改变状况可以基于ue的热考虑(例如,温度超过阈值)。作为另一示例,天线阵列改变状况可以基于对利用混合波束成形架构的附加射频链的支持。因此,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或状况组件142)可以提供用于在ue处检测天线阵列改变状况的单元。
109.在框920处,方法900可以包括响应于检测从ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求。在一个方面,例如,ue 104、tx处理器368和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或请求组件144,以响应于检测从ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求(例如,请求消息830)。对于波束训练的请求可以包括经请求的天线阵列配置。对于波束训练的请求可以包括对与经请求的天线阵列配置一起使用的波束权重的指示。例如,对波束权重的指示可以是指向模拟波束成形码本索引的指针。相应地,ue 104、tx处理器368和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或请求组件144)可以提供用于响应于检测从ue发送对于用于天线阵列配置的波束训练的请求的单元。
110.在框930处,方法900可以包括从基站接收对用于ue的天线阵列配置的指示。在一个方面,例如,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或重配置组件146,以从基站102接收对用于ue 104的天线阵列配置的指示(例如,天线阵列配置改变响应消息840)。当基站接受该请求时,对用于ue的天线阵列配置的指示可以指示
经请求的天线阵列配置和要供关于经请求的天线阵列配置的波束训练使用的一定数量的参考信号。当基站拒绝该请求时,对天线阵列配置的指示可以指示活动天线阵列配置。相应地,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或重配置组件146)可以提供用于从基站接收对用于ue的天线阵列配置的指示的单元。
111.在框940处,方法900可以选择性地包括基于经请求的天线阵列配置来配置ue的天线阵列以激活经重配置的活动天线阵列配置。在一个方面,例如,ue 104、rx处理器356、和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或重配置组件146,以基于经请求的天线阵列配置来配置ue104的天线阵列410,以激活经重配置的活动天线阵列配置。例如,重配置组件146可以控制rfic 430中的一个或多个,以使经请求的天线阵列配置的活动阵列中的天线420通电。例如,如果选择了活动天线阵列配置510,rfic 430b可以使线性阵列中的天线通电。作为另一示例,如果选择了活动天线配置630,rfic 430a和430c可以使分布式平面阵列中的天线通电。相应地,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或重配置组件146)可以提供用于基于经请求的天线阵列配置来配置ue的天线阵列以激活经重配置的活动天线阵列配置的单元。
112.在框950处,方法900可以可选地包括基于一定数量的参考信号来训练经重配置的活动天线阵列配置。在一个方面,例如,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或训练组件148,以基于数个参考信号来训练经重配置的活动天线阵列配置。相应地,ue 104、rx处理器356和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或训练组件148)可以提供用于基于一定数量的参考信号来训练经重配置的活动天线阵列配置的单元。
113.在框960处,方法900可以可选地包括向基站发送一组参考信号接收功率(rsrp)和相关联的波束索引。在一个方面,例如,ue 104、tx处理器368和/或控制器/处理器359可以执行天线配置组件140和/或训练组件148以将参考信号接收功率(rsrp)和相关联的波束索引发送给基站。相应地,ue 104、tx处理器368和/或控制器/处理器359(执行天线配置组件140和/或训练组件148)可以提供用于向基站发送参考信号接收功率(rsrp)和相关联的波束索引的单元。基站102可以利用rsrp和相关联的波束索引以选择用于传输的波束。ue 104随后可以使用经重配置的活动天线阵列配置来从基站102接收传输。
114.图10是无线通信的方法1000的流程图。方法1000可以由基站(例如,基站102,其可以包括存储器376并且可以是整个基站102或基站102的组件,诸如天线控制组件198、tx处理器316、rx处理器370和/或控制器/处理器375)执行。在一个方面,方法1000可以与ue(例如,ue 104,其可以包括存储器360并且可以是整个ue 104或ue 104的组件,诸如天线配置组件140、tx处理器368、rx处理器356和/或控制器/处理器359)通信地执行。可选的框是用虚线图示的。
115.在框1010处,方法1000可以包括在基站处从ue接收对于将ue的活动天线阵列配置改变为经请求的天线阵列配置的请求。在一个方面,例如,基站102、rx处理器370和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或请求组件1242,以在基站102处从ue 104接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求。例如,对于波束训练的请求可以指示对利用混合波束成形架构的附加射频链的支持。作为另一示例,对于波束训练的请求可以包括对与经请求的天线阵列配置一起使用的波束权重的指示。对波束权重的指示可以是
指向模拟波束成形码本索引的指针。相应地,基站102、rx处理器370和/或控制器/处理器375(执行天线控制组件198和/或请求组件1242)可以提供用于在基站处从ue接收对于用于经请求的天线阵列配置的波束训练的请求的单元。
116.在框1020处,方法1000可以包括确定是准许还是拒绝ue的经请求的天线阵列配置。在一个方面,例如,基站102和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或评估组件1244,以确定是准许还是拒绝ue的经请求的天线阵列配置。例如,如果基站102在给定对资源(例如,发射天线)的当前分配的情况下无法支持经请求的天线阵列配置,则评估组件1244可以拒绝经请求的天线阵列配置。例如,经请求的活动天线阵列配置可能需要基站处的附加天线以便操控波束。如果所需的天线正被用于另一ue或另一频带,则评估组件1244可以拒绝该请求。相应地,基站102和/或控制器/处理器375(执行天线控制组件198和/或评估组件1244)可以提供用于确定是准许还是拒绝ue的经请求的天线阵列配置的单元。
117.在框1030处,方法1000可以包括从基站发送对用于ue的天线阵列配置的指示。在一个方面,例如,基站102、tx处理器316和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或配置组件1246,以从基站102发送对用于ue的天线阵列配置的指示。相应地,执行天线控制组件198和/或配置组件1246的基站102、tx处理器316和/或控制器/处理器375可以提供用于从基站发送对用于ue的天线阵列配置的指示的单元。
118.在框1040处,方法1000可以可选地包括作为一组连续的csi-rs来发送一定数量的参考信号。在一个方面,例如,基站102、tx处理器316和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或训练组件1248,以作为一组连续的csi-rs来发送一定数量的参考信号。相应地,执行天线控制组件198和/或训练组件1248的基站102、tx处理器316、和/或控制器/处理器375可以提供用于作为一组连续的csi-rs来发送一定数量的参考信号的单元。
119.在框1050处,方法1000可以可选地包括从ue接收一组rsrp和相关联的波束索引。在一个方面,例如,基站102、rx处理器370和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或训练组件1248,以从ue接收该组rsrp和相关联的波束索引。相应地,执行天线控制组件198和/或训练组件1248的基站102、rx处理器370和/或控制器/处理器375可以提供用于从ue接收一组rsrp和相关联的波束索引的单元。
120.在框1060处,方法1000可以可选地包括从相关联的波束索引中选择波束以用于向ue的传输。在一个方面,例如,基站102、tx处理器316和/或控制器/处理器375可以执行天线控制组件198和/或训练组件1248,以从相关联的波束索引中选择波束以用于向ue的传输。也就是说,训练组件1248可以确定用于发送与所选择的波束索引对应的参考信号的天线权重,并将这些天线权重用于向ue的未来传输。训练组件1248还可以基于rsrp来选择发射功率。相应地,执行天线控制组件198和/或训练组件1248的基站102、rx处理器370和/或控制器/处理器375可以提供用于从相关联的波束索引中选择波束以用于向ue的传输的单元。基站102可以使用用于ue的天线阵列配置和来自波束训练的信息来进行与ue的通信。
121.参照图11,ue 104的实现方案的一个示例可以包括各种组件,其中一些组件已在上面描述,但包括诸如经由一条或多条总线1144进行通信的一个或多个处理器1112和存储器1116以及收发机1102的组件,其可以与调制解调器1114和/或天线配置组件140结合地工作,以用于实现在本文描述的与在ue处配置活动天线阵列相关的一个或多个功能。此外,一个或多个处理器1112、调制解调器1114、存储器1116、收发机1102、rf前端1188和一个或多
个天线1165可以被配置为(同时或非同时)支持利用一个或多个无线电接入技术的语音和/或数据呼叫。天线1165可以包括一个或多个天线、天线元件和/或天线阵列。
122.在一个方面,一个或多个处理器1112可以包括调制解调器1114,其可以使用一个或多个调制解调器处理器。与天线配置组件140相关的各种功能可以被包括在调制解调器1114和/或处理器1112中,并且在一个方面可以由单个处理器执行,而在其它方面,不同的功能可以由两个或更多个不同处理器的组合执行。例如,在一个方面,一个或多个处理器1112可以包括调制解调器处理器、或基带处理器、或数字信号处理器、或发射处理器、或接收机处理器、或与收发机1102相关联的收发机处理器中的任何一个或任意组合。在其它方面,与天线配置组件140相关联的一个或多个处理器1112和/或调制解调器1114的一些特征可以由收发机1102执行。
123.此外,存储器1116可以被配置为存储在本文使用的数据、和/或应用1175的本地版本、或者由至少一个处理器1112执行的配置组件140和/或其一个或多个子组件。存储器1116可以包括计算机或至少一个处理器1112可使用的任何类型的计算机可读介质,诸如随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、磁带、磁盘、光盘、易失性存储器、非易失性存储器和这些的任何组合。在一个方面,例如,存储器1116可以是非暂时性计算机可读存储介质,其当ue 104正在操作至少一个处理器1112以执行天线配置组件140和/或其一个或多个子组件时,存储定义天线配置组件140和/或其一个或多个子组件的一个或多个计算机可执行代码、和/或与其相关联的数据。
124.收发机1102可以包括至少一个接收机1106和至少一个发射机1108。接收机1106可以包括由处理器可执行以用于接收数据的硬件、固件和/或软件代码,该代码包括指令并且被存储在存储器(例如,计算机可读介质)中。接收机1106可以是例如射频(rf)接收机。在一个方面,接收机1106可以接收由至少一个基站102发送的信号。另外,接收机1106可以处理这样接收到的信号,并且还可以获得对信号的测量结果,例如但不限于ec/io、snr、rsrp、rssi等。发射机1108可以包括由处理器可执行以用于发送数据的硬件、固件和/或软件代码,该代码包括指令并且被存储在存储器(例如,计算机可读介质)中。发射机1108的合适示例可以包括但不限于rf发射机。
125.此外,在一个方面,ue 104可以包括rf前端1188,其可以与一个或多个天线1165和收发机1102通信来工作,以用于接收和发送无线电传输,例如,由至少一个基站102发送的无线通信或由ue 104发送的无线传输。rf前端1188可以连接到一个或多个天线1165,并且可以包括一个或多个低噪声放大器(lna)1190、一个或多个开关1192、一个或多个功率放大器(pa)1198、以及一个或多个滤波器1196,用于发送和接收rf信号。
126.在一个方面,lna 1190可以以期望的输出电平来放大接收到的信号。在一个方面,每个lna1190可以具有指定的最小和最大增益值。在一个方面,基于针对特定应用的期望增益值,rf前端1188可以使用一个或多个开关1192以选择特定lna 1190及其指定的增益值。
127.此外,例如,rf前端1188可以使用一个或多个pa 1198来以期望的输出功率电平放大用于rf输出的信号。在一个方面,每个pa 1198可以具有指定的最小和最大增益值。在一个方面,基于针对特定应用的期望增益值,rf前端1188可以使用一个或多个开关1192以选择特定的pa 1198及其指定的增益值。
128.此外,例如,rf前端1188可以使用一个或多个滤波器1196来对接收到的信号进行
滤波以获得输入rf信号。类似地,在一个方面,例如,相应的滤波器1196可以用于对来自相应的pa 1198的输出进行滤波以产生用于传输的输出信号。在一个方面,每个滤波器1196可以连接到特定的lna1190和/或pa 1198。在一个方面,基于如由收发机1102和/或处理器1112指定的配置,rf前端1188可以使用一个或多个开关1192以选择使用指定的滤波器1196、lna 1190和/或pa 1198的发射路径或接收路径。
129.这样,收发机1102可以被配置为经由rf前端1188通过一个或多个天线1165发送和接收无线信号。在一个方面,收发机可以被调谐为以指定的频率工作,使得ue 104可以与例如一个或多个基站102或同一个或多个基站102相关联的一个或多个小区进行通信。在一个方面,例如,调制解调器1114可以基于ue 104的ue配置和由调制解调器1114使用的通信协议来将收发机1102配置为以指定的频率和功率电平工作。
130.在一个方面,调制解调器1114可以是多频带多模式调制解调器,其可以处理数字数据并与收发机1102进行通信,使得使用收发机1102发射和接收数字数据。在一个方面,调制解调器1114可以是多频带的,并且被配置为支持针对特定的通信协议的多个频带。在一个方面,调制解调器1114可以是多模式的,并且被配置为支持多个工作网络和通信协议。在一个方面,基于指定的调制解调器配置,调制解调器1114可以控制ue 104的一个或多个组件(例如,rf前端1188、收发机1102),以实现从网络发送和/或接收信号。在一个方面,调制解调器配置可以是基于调制解调器的模式和使用中的频带的。在另一个方面,调制解调器配置可以是基于如由网络在小区选择和/或小区重选期间提供的与ue 104相关联的ue配置信息的。
131.参照图12,基站102的实现方案的一个示例可以包括各种组件,其中一些组件已经在上面描述过,但包括诸如经由一个或多个总线1254进行通信的一个或多个处理器1212和存储器1216以及收发机1202的组件,其可与调制解调器1214和天线控制组件198一起工作以实现在本文描述的与ue天线配置控制相关的一个或多个功能。
132.虽然收发机1202、接收机1206、发射机1208、一个或多个处理器1212、存储器1216、应用1275、总线1254、rf前端1288、lna 1290、开关1292、滤波器1296、pa 1298和一个或多个天线1275可以与如上所述的ue 104的对应组件相同或相似,但是被配置或以其它方式被编程用于与ue操作相反的基站操作。
133.应理解,所公开的处理过程/流程图中框的具体顺序或层次是示例性方式的说明。基于设计偏好,应理解,可以重布置处理过程/流程图中框的具体顺序或层次。此外,一些框可以被组合或省略。所附方法权利要求以示例顺序呈现了各个框的元素,且不意味着限于所呈现的具体顺序或层次。
134.提供之前的描述是为了使本领域的任何技术人员能够实践本文描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的,并且在本文定义的一般原理可以应用于其它方面。因此,权利要求书不旨在限于本文所示的方面,而是要符合与语言权利要求相一致的全部范围,其中以单数形式引用元素并非意在表示“一个且仅一个”(除非特别如此陈述),而是“一个或多个”。本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为优选于或有利于其它方面。除非特别说明,否则术语“一些”是指一个或多个。诸如“a、b或c中的至少一个”、“a、b或c中的一个或多个”、“a、b和c中的至少一个”、“a、b和c中的一个或多个”、和“a、b、c或其任何组合”的
组合包括a、b和/或c的任何组合,并且可以包括多个a、多个b或多个c。具体地,诸如“a、b或c中的至少一个”、“a、b或c中的一个或多个”、“a、b和c中的至少一个”、“a、b和c中的一个或多个”和“a、b、c或其任何组合”的组合可以是仅a、仅b、仅c、a和b、a和c、b和c或者a和b和c,其中任何这样的组合可以包含a、b或c的一个或多个成员。贯穿本公开内容所描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物对于本领域那些普通技术人员而言是已知的或随后将会是已知的,其通过引用明确地并入本文,并且旨在被权利要求书所涵盖。而且,在本文公开的任何内容都不旨在奉献给公众,而不管此公开内容是否在权利要求书中明确记载。词语“模块”、“机制”、“元素”、“设备”等可能不能代替单词“单元”。因此,没有权利要求元素要被解释为功能模块,除非该元素是明确地使用短语“用于...的单元”来叙述的。
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