波束成形和载波聚合的制作方法

技术特征：
1.一种设备，被配置用于在无线通信网络中操作并且用于通过交换无线信号来执行与所述无线通信网络内的通信伙伴的通信；其中，所述设备被配置用于使用波束成形技术形成发送波束图案以与所述通信伙伴通信，所述发送波束图案为从由所述设备可形成的多个发送波束图案中选择的波束图案；其中，所述设备被配置用于响应于触发事件，向所述通信伙伴或所述无线通信网络的不同实体提供数个发送波束图案，所述数个发送波束图案为所述可形成的多个发送波束图案的至少子集；其中，所述设备被配置用于接收与所述数个波束图案中的波束图案相关的反馈信息；以及其中，所述设备被配置用于基于所述反馈信息使用所提供的数个波束图案中的至少一个作为选择的波束图案；以及其中，所述设备被配置用于使用载波的聚合进行通信；其中，所述设备包括天线布置和控制单元，所述控制单元被配置用于控制所述天线布置以形成选择的发送波束图案用于所述载波的聚合。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备被配置用于基于所述反馈信息通过考虑与所述无线通信网络内的通信相关的优化标准来选择至少一个选择的波束图案。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述设备被配置用于响应于所述触发事件，向所述通信伙伴或所述无线通信网络的不同实体提供所述数个发送波束图案；其中，所述反馈信息指示所提供的数个波束图案中的波束图案；其中，所述设备被配置用于使用所指示的波束图案作为选择的波束图案或评估不同的波束图案将被用作选择的波束图案。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述设备被配置用于，如果在所述反馈信息的评估期间没有发现冲突，则使用所指示的波束图案；和/或如果在所述评估期间发现冲突则使用所述不同的波束图案。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所提供的数个波束图案中的每个发送波束图案适用于所述聚合的至多一个单载波；其中，所述设备被配置用于针对聚合的所有载波联合使用重新选择的波束图案。6.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述反馈信息包括指示根据所述优化标准在所提供的数个波束/波束图案中的最佳波束/波束图案的信息和/或包括指示低于(例如造成干扰)或高于(例如吞吐量增益)给定阈值的所有波束图案的信息。7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述反馈信息包括指示所指示的波束图案包括用于所述通信伙伴和/或用于所述网络的不同实体的高于或低于预定义阈值的载波的聚合的联合性能度量的信息。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置用于使用第一载波和第一发送波束图案与所述通信伙伴建立通信；以及用于将第二载波聚合到第一载波以获得触发事件；以及用于选择发送波束图案和用于将所选择的发送波束图案联合用于载波的聚合。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，被配置用于模拟波束成形、数字波束成形和混合波束成形中的至少一个(其中混合波束成形包括模拟和数字波束成形)，优选地用于混合波束成形，其中与重新选择的波束图案相关联的一组波束成形权重整体应用于用于聚
合的天线布置。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置用于基于特定传输波束图案的波束扫描来提供所述数个传输波束图案。11.根据权利要求10所述的设备，其中所述设备被配置用于接收指示所述特定波束/波束图案的反馈信息，其中所述设备被配置用于从所述网络接收第一传输波束扫描请求，并且用于响应于所述第一传输波束扫描请求使用所述特定波束图案执行传输波束扫描过程；以及用于从所述网络接收第二传输波束扫描请求，以及用于响应于所述第二传输波束扫描请求对所述第二请求中指示的传输波束图案执行传输波束扫描。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述设备被配置用于通过使用基于以下的信令方法中的至少一个来接收所述第一传输波束扫描请求和/或所述第二传输波束扫描请求：-无线电资源控制(rrc)信令；-媒体访问控制(mac)控制元素；-下行链路控制信息(dci)；-上行链路控制信息(uci)；-直连链路控制信息；以及-其组合。13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述优化标准与以下至少一项相关：-层1-参考信号接收功率(l1-rsrp)-参考信号接收质量(rsrq)-信号加干扰噪声比(sinr)；-链路容量指标；-链路吞吐量指标；-链路稳定性/弹性指标；-视场(fov)指标；-其组合。14.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述优化标准与与所述通信伙伴的通信和/或在所述无线通信网络的其他实体处引起的干扰有关。15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置用于进一步基于所述触发事件选择所述发送波束图案，而不改变载波的聚合。16.根据前述权利要求所述的设备，其中所述触发事件包括以下至少一项：-定时器；-计数器；-固定或自适应周期；-所述设备和所述通信伙伴之间的信道条件的确定的变化；-优化标准的变化；-设备响应于使用的波束图案而受到干扰的报告；-用于通信的所述设备的天线布置的变化；-所述设备与所述通信伙伴或受聚合通信链路影响的其他设备之间的相对或绝对方向
角的变化；-载波聚合的变化；-从所述无线通信网络的实体接收的指令，可能包括请求选择某个数字波束成形码本的请求；-载频间分离频率超出预定阈值；-信道的可变性超过阈值；以及-其组合。17.根据权利要求16所述的设备，其中所述载波聚合的变化包括以下至少一项：-将至少一个载波聚合到单个载波以获得聚合；-增加聚合内的载波数量；-将载波的数量减少到至少两个载波；-将聚合的载波替换为另一个载波；以及-增加/减少/替换所述设备的附近/范围内的另一个无线通信链路的聚合载波的数量；-其组合。18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置用于基于由所述聚合的最低频率和最高频率跨越的连续频率范围来选择所述发送波束图案。19.根据前述权利要求中任一项所述的设备，被配置用于将所述聚合形成为包括至少两个载波或至少三个载波。20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述天线布置是由所述设备整体控制的所述设备的天线面板。21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述天线布置是连接到第一波束成形网络和第一收发器链的第一天线布置，所述设备至少包括连接到第二波束成形网络和第二收发器链的第二天线布置。22.根据前述权利要求中任一项所述的设备，适用于作为所述无线通信网络的用户设备、基站、中继节点、直连链路通信伙伴/设备/实体、接入回传一体化(iab)节点和用户驻地设备(cpe)中的一个进行操作。23.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述设备被配置用于向所述无线通信网络的实体发送能力信息和/或接收与另一设备有关的此类能力信息，所述能力信息指示所述设备执行载波聚合的能力和针对所述通信执行波束成形的能力。24.一种设备，被配置用于在无线通信网络中操作并用于通过交换无线信号与所述无线通信网络内的通信伙伴进行通信；其中，所述设备被配置用于向所述无线通信网络的实体发送能力信息和/或接收与另一设备相关的这种能力信息，所述能力信息指示所述设备执行载波聚合的能力和针对所述通信执行波束成形的能力。25.根据权利要求24所述的设备，被配置用于发送所述能力信息以指示用于通信的天线阵列或天线面板的数量；由所述设备可生成的无线电天线图案的数量以及是否支持或不支持载波聚合，例如，通过指示可以聚合的载波数量。26.根据权利要求24或25所述的设备，其中所述能力信息与以下至少一项有关：-同时支持的空间流的数量；
‑
同时用于传输的天线布置/面板的数量；-每个空间波束同时映射的载波数量；-每个天线布置/面板同时映射的载波数量；-将天线端口控制/分配单元与波束成形网络和/或天线布置/面板连接的收发器链的数量；-载波、空间波束和/或天线布置/面板之间的支持映射选项；-支持多个载波上的mimo，每个载波具有独立的波束成形权重，或在用于多个载波上的波束成形的波束成形中的相关性；-如被请求，提供的波束成形器的数量；-待被触发的优选波束重选程序的阈值；-描述波束(主瓣、旁瓣、零点)偏差与频谱中载波距离、主瓣与天线布置的相对方向的相关性的度量；-经由同一面板/波束成形网络同时操作的载波的最大数量；以及-经由同一面板/波束成形网络同时操作的两个或更多个载波之间的最大谱距离。27.一种无线通信网络，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的设备。28.根据权利要求27所述的无线通信网络，包括控制单元，所述控制单元被配置用于基于优化标准重新选择波束图案。29.根据权利要求27或28所述的无线通信网络，其中，所述控制单元是所述设备或所述无线通信网络的不同实体的控制单元。30.根据权利要求27至29中任一项所述的无线通信网络，其中，所述设备和所述通信伙伴被配置用于以自主方式或由用于重新选择波束图案的网络实体协调来联合执行波束管理过程或波束调整过程。31.根据权利要求30所述的无线通信网络，其中，所述设备和所述通信伙伴被配置用于在所述波束管理过程或所述波束调整过程期间使用相同或不同的度量来进行发送波束选择。32.根据权利要求27至31中任一项所述的无线通信网络，其中，所述无线通信网络被配置用于考虑与与所述通信伙伴和/或不同设备的通信有关的优化标准。33.一种用于操作设备的方法，所述设备被配置用于在无线通信网络中操作以及用于通过交换无线信号来与所述无线通信网络内的通信伙伴执行通信；其中，所述设备被配置用于使用波束成形技术形成发送波束图案以与所述通信伙伴进行通信，所述发送波束图案是从由所述设备可形成的多个发送波束图案中选择的波束图案；所述方法包括：响应于触发事件，向所述通信伙伴或所述无线通信网络的不同实体提供数个发送波束图案，所述数个发送波束图案作为所述可形成的多个发送波束图案的至少子集；接收与所述数个波束图案中的波束图案相关的反馈信息；以及基于所述反馈信息使用所提供的数个波束图案中的至少一个作为选择的波束图案；使用载波的聚合进行通信；以及控制天线布置形成选择的发送波束图案以用于载波的聚合。34.一种用于操作设备的方法，所述设备被配置用于在无线通信网络中操作以及用于通过交换无线信号来与所述无线通信网络内的通信伙伴执行通信，所述方法包括：
向所述无线通信网络的实体发送能力信息和/或接收与另一设备相关的这种能力信息，所述能力信息指示所述设备执行载波聚合的能力和针对通信执行波束成形的能力。35.一种用于评估无线通信系统的设备的链路性能的方法，其中所述设备使用公共波束成形权重对多个分量载波进行波束成形，所述多个分量载波至少包括第一分量载波(pcc)和第二分量载波(scc)，所述方法包括：(a)使用所述公共波束成形权重对所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的第一波束图案进行波束成形，其中根据一个或多个预定义标准选择所述公共波束成形权重使得针对所述第一分量载波(pcc)优化所述第一波束图案，(b)测量根据所述第一波束图案发送的所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的一个或多个信号度量，(c)使用所述公共波束成形权重对所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的第二波束图案进行波束成形，其中根据所述一个或多个预定义标准选择所述公共波束成形权重使得针对所述第二分量载波(scc)优化所述第二波束图案，(d)测量根据所述第二波束图案发送的所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的一个或多个信号度量，以及(e)比较在步骤(b)和(d)中测量的一个或多个信号度量，以限定或量化所述链路性能。36.根据权利要求35所述的方法，其中所述设备包括多个天线元件，并且其中所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)是使用相同的天线元件进行波束成形的。37.根据权利要求36所述的方法，其中步骤(a)包括控制所述多个天线元件以对所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的所述第一波束图案进行波束成形，并且步骤(c)包括控制所述多个天线元件以对所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)的所述第二波束图案进行波束成形。38.根据权利要求36或37所述的方法，其中，所述多个天线元件包括被激活用于波束成形的所述设备的一个或多个天线阵列的一些或所有天线元件。39.根据权利要求35至38中任一项所述的方法，其中所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)由天线元件波束成形，所述天线元件
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分布在所述设备的多个天线阵列上，或
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仅属于所述设备的多个天线阵列中的一个，或
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选自所述设备的一个或多个天线阵列的可用天线元件。40.一种用于评估无线通信系统的设备的链路性能的方法，其中所述设备使用相应的波束成形权重对多个分量载波进行波束成形，所述多个分量载波至少包括第一分量载波(pcc)和第二分量载波(scc)，所述方法包括：(a)使用第一波束成形权重对所述第一分量载波(pcc)的第一波束图案进行波束成形，其中选择所述第一波束成形权重使得根据一个或多个预定义标准而针对所述第一分量载波(pcc)优化所述第一波束图案，以及使用第二波束成形权重对所述第二分量载波(scc)的第二波束图案进行波束成形，其中选择所述第二波束成形权重使得根据一个或多个预定义标准而针对所述第二分量载波(scc)优化所述第二波束图案，(b)测量根据所述第一波束图案发送的所述第一分量载波(pcc)的一个或多个信号度量，以及根据所述第二波束图案发送的所述第二分量载波(scc)的一个或多个信号度量，以
及(c)比较在步骤(b)中测量的所述第一分量载波和所述第二分量载波的信号度量，以限定或量化所述链路性能。41.根据权利要求40所述的方法，其中所述设备包括多个天线元件，并且其中所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)由不同的天线元件进行波束成形。42.根据权利要求41所述的方法，其中步骤(a)包括控制用于对所述第一分量载波(pcc)的所述第一波束图案进行波束成形的第一多个天线元件，以及控制用于对所述第二分量载波(scc)的所述第二波束图案进行波束成形的第二多个天线元件。43.根据权利要求41或42所述的方法，其中
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所述第一多个天线元件包括被激活用于波束成形的所述设备的一个或多个天线阵列的一些或所有天线元件，以及
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所述第二多个天线元件包括被激活用于波束成形的所述设备的一个或多个天线阵列的一些或所有天线元件。44.根据权利要求40至43中任一项所述的方法，其中，所述第一分量载波和所述第二分量载波(pcc、scc)由不同的天线元件波束成形，所述天线元件
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分布在所述设备的多个天线阵列上，
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仅属于所述设备的多个天线阵列中的一个，
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选自所述设备的一个或多个天线阵列的可用天线元件。45.根据权利要求35至44中任一项所述的方法，其中，限定或量化所述链路性能包括以下的一个或多个：
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限定或量化使用所述第一波束图案和所述第二波束图案时所述链路性能的差异或劣化，
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获得每个分量载波相对于根据与所述第一分量载波和所述第二分量载波相关的标准选择的波束成形器的链路性能差异，
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获得每个分量载波相对于根据与所述第一分量载波和所述第二分量载波相关的标准选择的波束成形器的链路性能差异变化，
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根据在所述设备处选择的波束对应标准，当使用所述第一波束图案和所述第二波束图案时，对上行链路性能或下行链路性能进行限定或量化，
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根据选择的标准，当使用所述第一波束图案和所述第二波束图案时，对上行链路性能或下行链路性能进行限定或量化。46.根据权利要求35至45中任一项所述的方法，包括：在所述设备，如ue，和收发器之间建立链路，对从所述收发器到所述设备的下行链路传输执行控制和测量，其中所述第一波束图案和所述第二波束图案是第一接收波束图案和第二接收波束图案，对从所述设备到所述收发器的上行链路传输执行控制和测量，其中所述第一波束图案和所述第二波束图案是第一发送波束图案和第二发送波束图案，以及比较为限定或量化下行链路性能和上行链路性能而测量的一个或多个信号度量。47.根据权利要求46所述的方法，其中，所述接收器包括
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所述设备位于测量地点或测量环境中，所述测量环境包括测量设备me，所述me包括
所述收发器，或
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所述设备位于所述无线通信网络中，并且所述收发器包括所述无线通信网络的一个或多个其他实体，如基站或另一ue。48.根据权利要求35至47中任一项所述的方法，其中步骤(a)至(e)针对所述设备和所述收发器之间的多个不同的相对角度配置或方向执行，例如相对于所述设备的天线阵列朝向所述收发器的天线的视轴的多个不同的角度配置或方向。49.根据权利要求48所述的方法，包括聚合在步骤(b)和(d)中针对所述不同角度配置或方向获得的一个或多个信号测量值，例如，使用累积分布函数cdf或互补累积分布函数cddf，以及比较聚合的度量。50.根据权利要求48或49所述的方法，其中，对于所述多个不同相对角度配置或方向中的每一个，步骤(a)包括：
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针对下行链路中的所述第一分量载波优化所述设备处的接收波束，以及
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针对上行链路中的所述第一分量载波优化所述设备处的发送波束，步骤(b)包括：
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在所述设备的天线测量端口处为所述第一分量载波和所述第二分量载波测量和记录所述下行链路中的接收信号强度或功率，以及
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在收发器处为所述第一分量载波和所述第二分量载波测量和记录所述上行链路中的接收信号强度或功率，步骤(c)包括：
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针对所述下行链路中的所述第二分量载波优化所述设备处的接收波束，以及
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针对所述上行链路中的所述第二分量载波优化所述设备处的发送波束，以及步骤(d)包括：
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在所述设备的天线测量端口处为所述第一分量载波和所述第二分量载波测量和记录所述下行链路中的接收信号强度或功率，以及
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在所述收发器处为所述第一分量载波和所述第二分量载波测量和记录所述上行链路中的接收信号强度或功率。51.根据权利要求35至50中任一项所述的方法，其中，使用波束管理程序或波束对应来优化所述第一波束图案和所述第二波束图案或者所述发送波束和所述接收波束。52.根据权利要求35至51中任一项所述的方法，其中测量以下一项或多项：
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信号强度或功率，
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有效或等效全向辐射功率，eirp，
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误码率，ber，或数据包错误率，per，
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接收信号强度指标rssi变化，
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一个或多个辐射图案测量，如以下的一项或多项ο波束峰值方向，ο图案零方向和零深度，ο旁瓣方向，
ο相对于主波束峰值的旁瓣电平ο最大增益，ο半功率波束宽度，ο第一旁瓣电平，ο前后比例，ο第一个零的位置，ο交叉极化比。53.根据权利要求35至52中任一项所述的方法，其中所述设备是根据权利要求1至26中任一项所述的设备。54.一种计算机可读数字存储介质，其上存储有具有程序代码的计算机程序，当在计算机上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求33至53中任一项所述的方法。

技术总结
配置用于在无线通信网络中操作并且用于通过交换无线信号来执行与无线通信网络内的通信伙伴的通信的设备被配置为使用波束成形技术形成发送波束图案以与通信伙伴通信，发送波束图案为从由设备可形成的多个发送波束图案中选择的波束图案。设备被配置为响应于触发事件向通信伙伴或无线通信网络的不同实体提供作为多个可形成的发送波束图案的至少子集的数个发送波束图案。设备被配置为接收与数个波束图案中的波束图案相关的反馈信息；并且被配置为基于反馈信息使用所提供的数个波束图案中的至少一个作为选择的波束图案。设备被配置为使用载波的聚合用于通信并且包括天线布置和控制单元，控制单元被配置为控制天线布置以形成用于载波的聚合的选择的发送波束图案。以形成用于载波的聚合的选择的发送波束图案。以形成用于载波的聚合的选择的发送波束图案。


技术研发人员：托马斯
受保护的技术使用者：弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日：2021.02.10
技术公布日：2022/11/25