阅读说明：本技术 波束管理系统和方法 ([db:专利名称-en]) 是由 A·尼尔松 F·阿特莱 于 2017-06-05 设计创作，主要内容包括：一种UE RX波束训练过程,在该过程中,向用户设备(UE)配置“干扰”信息,该信息指示UE应将其视为干扰的一个或多个参考信号(RS)。例如,在此建议针对将要由UE执行的UE RX波束训练过程在发送波束训练配置中包括此类干扰信息。这些建议的优点在于,不仅可以通过最大化接收功率来确定UE RX波束,而且还可以通过考虑预测的干扰来确定UE RX波束,这可以导致更高的服务质量和/或更高的吞吐量。([db:摘要-en])

波束管理系统和方法

技术领域

公开了用于波束管理的实施例。

背景技术

称为“5G”的下一代移动无线通信系统将支持多样化的使用案例集和多样化的部署场景集。5G将涵盖当今4G网络的演进以及称为“新无线”(NR)的新的全球标准化的无线电接入技术的添加。

多样化的部署场景集包括在类似于今天的LTE的低频(几百兆赫兹)和非常高的频率(数十GHz的毫米波)中的部署。在高频下，传播特性使得实现良好的覆盖范围具有挑战性。覆盖范围问题的一种解决方案是采用波束成形(例如，高增益波束成形)以实现令人满意的链路预算。

波束成形(又称预编码)是未来无线电通信系统中的一项重要技术。它既可以通过提高接收信号强度从而改善覆盖范围，又可以通过减少不必要的干扰从而提高容量，来提高性能。波束成形既可以应用于发射机也可以应用于接收机。

在发射机中，波束成形涉及将发射机配置为在特定方向(或几个方向)上而不是其它方向上发送信号。在接收机中，波束成形涉及将接收机配置为从某个方向(或几个方向)接收信号，而不是从其它方向接收信号。当针对给定的通信链路将波束成形应用于发射机和接收器二者时，由发射机用来向接收器发送信号的波束与由接收器用来接收信号的波束的组合称为波束对链接(BPL)。通常，波束成形增益与所用波束的宽度有关：与更宽的波束相比，相对较窄的波束提供更多的增益。可以基于相互作用(reciprocity)假设分别地或联合地为下行链路(DL)和上行链路(UL)定义BPL。

对于波束成形的更具体描述，人们通常谈论波束成形权重而不是波束。在发送侧，将要发送的信号在分配给各个天线元件之前与波束成形权重(例如，复数常数)相乘。每个天线元件都有单独的波束成形权重，在给定固定天线阵列的情况下，可以允许在整形发射波束上的最大程度的自由。相应地，在接收侧，在组合信号之前，将来自每个天线元件的接收信号分别地与波束成形权重相乘。然而，在本文的上下文中，如果采用指向某些物理方向的波束的稍微简化的概念，则描述将更易于遵循。

波束成形通常需要某种形式的波束管理，例如波束搜索，波束优化，和/或波束跟踪，以确定哪些UL和/或DL发送(TX)和接收(RX)波束以用于两个单元之间的通信。通常，这两个单元是无线接入网络(RAN)传输和接收点(TRP)(例如，基站)和用户设备(UE)(即，设备，诸如，可以与TRP进行无线通信的，例如，智能手机，平板电脑，传感器，智能家电(或其它物联网(IoT)设备)等)。

通常，波束搜索用于发现和维护BPL。预期网络会使用对用于波束管理的下行链路参考信号(RS)(例如信道状态信息(CSI)参考信号(CSI-RS))的测量来发现和监视BPL。用于波束管理的CSI-RS可以被周期性地，半永久性地或非周期性地发送(诸如，被事件触发)，并且它们可以在多个UE之间共享或者是特定于UE的。为了找到合适的TRP TX波束，如本领域所公知的，TRP在UE在其上执行参考信号接收功率(RSRP)测量的不同的TRP TX波束中发送CSI-RS以生成CSI-RSRP值，并且报告回N个最优TRP TX波束(其中N的值可以由网络配置)。此外，可以重复在给定的TRP TX波束上的CSI-RS传输，以允许UE评估合适的UE RX波束，从而实现所谓的UE RX波束训练。TRP可以通过发送波束训练配置来与UE建立波束训练过程。

预计多用户多输入多输出(MU-MIMO)将在5G中成为关键技术组成。MU-MIMO的目的是在相同的时间，频率和代码资源上同时为多个UE服务，从而增加了系统的容量。期望在UE处适当的波束成形设置可以大量地改善MU-MIMO的性能。

发明内容

在传统的UE RX波束训练期间，期望通过选择生成相对于向UE发送(例如，使用为UE选择的TRP TX波束来向UE发送)的RX波束训练参考信号的最高RSRP测量的RX波束来确定UE RX波束。但是，对于MU-MIMO，仅基于参考信号的RSRP选择UE RX波束可能不是最优选择，因为在MU-MIMO中，用户之间的干扰可能会很大。因此，对于第一UE来说，有利的是：不仅考虑波束训练参考信号的功率电平，而且考虑由向第二UE发送(例如，与第一UE相邻的UE)的参考信号引起的干扰。

因此，这里提出采用“干扰”信息来配置UE，该信息指示该UE应该认为是干扰的一个或多个参考信号。例如，在此建议针对将要由UE执行的UE RX波束训练过程在发送波束训练配置中包括这样的干扰信息。这些建议的优点在于，不仅可以通过最大化接收功率来确定UE RX波束，而且还可以通过考虑预测的干扰来确定UE RX波束，这可以导致更高的服务质量和/或更高的吞吐量。

因此，一方面，提供了一种由网络节点(例如，包括TRP的网络节点)执行的用于波束管理的方法。该方法包括网络节点确定用于与第一UE通信的第一发送(TX)波束。该方法还包括网络节点确定用于与第二UE通信的第二TX波束。该方法还包括向第一UE发送第一消息(例如，波束训练配置消息)，该第一消息包括信息，该信息：a)标识用于发送参考信号(RS2)(例如，CSI-RS)的资源，以及b)使第一UE将RS2视为干扰信号。

在一些实施例中，第一消息还包括信息，该信息：a)标识用于发送另一个RS(RS1)的资源，以及b)使第一UE不将RS1视为干扰信号(即，将其视为“期望的”信号)。在一些实施例中，第一消息是以下之一：i)使用物理下行链路控制信道(PDCCH)发送的第一下行链路控制信息(DCI)消息；ii)第一无线电资源控制(RRC)消息；以及iii)第一媒体访问控制(MAC)消息。

在一些实施例中，该方法还包括向第二UE发送第二消息，该第二消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1的资源，以及b)使第二UE将RS1视为干扰信号。在一些实施例中，第二消息还包括信息，该信息：a)标识用于发送RS2的资源，以及b)使第二UE不将RS2视为干扰信号。

在一些实施例中，该方法还包括使用第一TX波束来发送RS1和使用第二TX波束来发送RS2，其中RS1和RS2在同一符号中发送。

在另一方面，提供了一种由UE执行的用于波束管理的方法。该方法包括UE接收消息，该消息包括信息，该信息：a)识别用于发送参考信号(RS2)(例如，CSI-RS)的资源，以及b)使第一UE将RS2视为干扰信号。该方法还包括，在第一时间段期间，使用第一RX波束接收RS2和另一个RS(RS1)，其中，在第一时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二TX波束用于发送RS2。该方法还包括在第二时间段期间，使用第二RX波束接收RS1和RS2，其中，在第二时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二TX波束用于发送RS2。

在一些实施例中，该消息还包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1的资源，以及b)使第一UE不将RS1视为干扰信号。在一些实施例中，该消息是以下之一：i)使用物理下行链路控制信道发送的第一下行链路控制信息消息，ii)第一无线电资源控制消息，以及iii)第一媒体访问控制消息。

在一些实施例中，该方法还包括：生成第一功率值(P1)，其指示使用第一RX波束接收的RS1的功率；生成第二功率值(P2)，其指示使用第一RX波束接收的RS2的功率；使用P1和P2作为计算的输入来计算第一值(V1)；使用所计算的第一值(V1)从候选RX波束集中选择RX波束，其中，所述候选RX波束集包括第一RX波束。

在一些实施例中，该方法还包括生成第三功率值(P3)，其指示使用第二RX波束接收的RS1的功率；生成第四功率值(P4)，其指示使用第二RX波束接收的RS2的功率；使用P3和P4作为计算的输入来计算第二值(V2)；使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束，其中，所述候选RX波束集进一步包括第二RX波束。在一些实施例中，使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束包括：比较V1与V2。在一些实施例中，计算V1包括：计算V1＝P1/(P2+N1)，其中，N1是确定的噪声值，并且N1大于或等于零；计算V2包括：计算V2＝P3/(P4+N2)，其中，N2是确定的噪声值，N2大于或等于零。也就是说，在一些实施例中，V1和V2中的每一个是SINR值。在一些实施例中，由UE生成的功率值(P1-P4)是RSRP值。即，例如，UE通过确定RS1的RSRP来生成P1，并且通过确定RS2的RSRP来生成P2。

在一些实施例中，使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束包括：比较V1和V2以确定哪个更大；并执行以下操作之一：i)作为确定V1大于V2的结果，选择第一RX波束，以及ii)作为确定V2大于V1的结果，选择第二RX波束。

附图说明

结合于此并形成说明书的一部分的附图示出了各种实施例。

图1示出了根据一个实施例的系统。

图2示出了RX波束训练过程。

图3是根据一个实施例的消息流图。

图4是示出根据一个实施例的过程的流程图。

图5是示出根据一个实施例的过程的流程图。

图6是根据一个实施例的网络节点的框图。

图7是示出根据一个实施例的网络节点的功能模块的图。

图8是根据一个实施例的UE的框图。

图9是示出根据一个实施例的UE的功能模块的图。

具体实施方式

图1示出了根据示例性用例的系统100，该系统包括网络节点106(也称为TRP106)，该网络节点与UE 102和104进行无线通信并向UE 102和104提供对网络110(例如，因特网和/或其它网络)的访问。图1还示出了正在执行的TRP TX波束训练过程，以便为UE 102和UE 104中的每一个找到合适的TRP TX波束。如图所示，在该过程期间，UE 102/104分别采用宽波束191和192，以便生成尽可能全向的覆盖范围，并以此方式给出对不同的TRP TX波束180的公平评估。

在找到TRP TX波束之后，由UE 102和UE 104执行UE RX波束训练过程，以便UE中的每个选择合适的UE RX波束。这在图2中示出。参考图2，网络节点106在为UE 102选择的TRPTX波束201中重复发送参考信号(例如，CSI-RS)，从而使UE 102能够评估不同的UE RX波束(例如，UE RX波束211、212和213)。类似地，对于UE 104，网络节点106在为UE 104选择的TRPTX波束202中重复发送参考信号(例如，CSI-RS)，从而使UE 104能够评估不同的UE RX波束(例如，UE RX波束221，222和223)。

在传统的UE RX波束训练过程中，UE仅基于所接收的参考信号的功率的测量(例如，如本领域中已知的RSRP测量)来确定候选RX波束中的哪一个是最优RX波束，从而，选择指向网络节点106的UE RX波束。具体地，UE 102将选择波束213，并且UE 104将选择波束221。但是，这些选择的波束可能不是最优的，因为在MU-MIMO传输的情况下，它们比候选波束中的另一个更可能遭受用户间干扰。

为了克服这个问题，网络节点106针对这两个UE联合地执行UE波束训练。即，例如，网络节点106重复地在波束201上发送第一参考信号(RS1)同时在波束102上发送第二参考信号(RS2)，并且使每个UE配置有信息，以使得UE 102将RS2视为干扰，而UE 104将RS1视为干扰。RS1和RS2可以是相同或不同的参考信号，但是它们使用不同的资源(例如，不同的子载波)来发送。

在这种情况下，每个UE 102/104可以使用这两个参考信号(RS1和RS2)来从候选RX波束集中确定最优UE RX波束。例如，每个UE可以从这两个TRP TX波束中，而不是仅从最高的RSRP中，选择生成最高的估计SINR的UE RX波束，从而可以提高MU-MIMO性能。在这种情况下，UE 102可以选择RX波束212代替波束213作为最优波束，并且UE 104可以选择RX波束222代替波束221。也就是说，两个UE可以选择部分指向远离网络节点的UE RX波束，以减少用户间干扰。例如，当在与向网络节点106的TRP的视线(LOS)方向不同的方向上存在强反射时，可能会出现这种情况。

如以上所说明的，每个相应的UE必须知道哪些参考信号应当被认为是干扰而哪些参考信号不应被认为是干扰。在一些实施例中，这是通过使网络节点106将该信息提供给UE102和104来实现的，如图3所示。在其它实施例中，该信息可以在UE中被预先配置。

如图3所示，网络节点106确定每个UE的波束扫掠配置。接下来，网络节点106向UE102发送第一波束扫掠配置消息(“波束扫掠配置1”)，该第一波束扫掠配置消息包含指示UE102应将这两个参考信号(RS1和RS2)中的哪个视为干扰并且不应将哪个视为干扰的信息，并且网络节点106还向UE 104发送第二波束扫掠配置消息(“波束扫掠配置2”)，该第二波束扫掠配置消息包含指示UE 104应将这两个参考信号中的哪个视为干扰并且不应将哪个视为干扰的信息。也就是说，例如，第一波束扫掠配置消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS2的资源，以及b)使UE 102将RS2视为干扰信号，并且第二波束扫掠配置消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1的资源，以及b)使UE 104将RS1视为干扰信号。

每个波束扫掠配置消息还可以包含有关重复这两个RS多少次的信息，以便每个UE知道其可以评估多少个不同的UE RX波束(即，每个UE可以确定应包含在候选RX波束集中的UE RX波束的数量)。

下一步，根据波束扫掠配置，网络节点106同时发送这两个RS(例如，可以在相同的子帧，时隙或符号中发送这两个RS)，并且每个UE执行其UE RX波束扫掠。在UE RX波束扫掠期间，每个UE评估候选波束集中包含的每个RX波束。在这种情况下，当UE评估RX波束时，UE在这两个发送的RS(RS1和RS2)上执行测量(例如，功率测量)，并使用这两个功率测量来计算一个值(例如SINR值)，然后将该值分配给正在评估的RX波束。在评估了所有候选RX波束之后，选择“最优”RX波束。例如，UE比较分配给每个RX波束的值，并选择具有最高分配值的RX波束(例如，生成最高SINR的RX波束)。在可选步骤中，UE向网络节点106信令发送回针对选定的UE RX波束的信道状态信息(CSI)。基于此CSI，网络节点可以为即将到来的MU-MIMO传输确定调制和编码方案(MCS)等级等。

图4是示出根据一些实施例的过程400的流程图。过程400可以从步骤s402开始，在该步骤中，网络节点106确定用于与UE 102通信的第一TX波束。在步骤s404中，网络节点106确定用于与UE 104通信的第二TX波束。在步骤s406中，将消息发送到UE 102，该消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS2的资源(例如，CSI-RS)，以及b)使UE 102将RS2视为干扰信号。

在一些实施例中，该消息还包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1(例如，CSI-RS)的资源(例如，一个或多个资源元素(RE))，以及b)使UE 102不将RS1视为干扰信号。在一些实施例中，第一消息是以下之一：i)使用物理下行链路控制信道(PDCCH)发送的第一下行链路控制信息(DCI)消息，ii)第一无线电资源控制(RRC)消息，以及iii)第一媒体访问控制(MAC)消息。

在一些实施例中，该方法还包括向UE 104发送消息，该消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1的资源，以及b)使UE 104将RS1视为干扰信号(步骤s408)。在一些实施例中，发送给UE 104的消息还包括信息，该信息：a)标识用于发送RS2的资源，以及b)使UE 104不将RS2视为干扰信号。

在一些实施例中，该方法还包括使用第一TX波束来发送RS1(步骤s410)并使用第二TX波束来发送RS2(步骤s412)，其中，RS1和RS2被同时发送(例如，在同一符号中发送)。

图5是说明根据一些实施例的由UE 102执行的过程500的流程图。过程500可以从步骤s502开始，其中，UE 102接收消息，该消息包括信息，该信息：a)标识用于发送RS2的资源，以及b)使UE 102将RS2视为干扰信号。在一些实施例中，该消息进一步包括信息，该信息：a)标识用于发送RS1的资源，以及b)使UE 102不将RS1视为干扰信号(即，UE 102将RS1视为波束训练RS)。该消息可以是以下之一：i)使用物理下行链路控制信道发送的第一下行链路控制信息消息；ii)第一无线电资源控制消息；以及iii)第一媒体访问控制消息。

在其它实施例中，过程500可以从步骤s504开始，其中，在第一时间段期间，UE 102使用第一RX波束来接收RS2和RS1，其中，在第一时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二TX波束用于发送RS2。接下来(步骤s506)，在第二时间段期间，UE 102使用第二RX波束来接收RS2和RS1，其中，在第二时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二TX波束用于发送RS2。

在一些实施例中，过程500还包括：UE 102生成指示使用第一RX波束接收的RS1的功率的第一功率值(P1)，并且生成指示使用第一RX波束接收的RS2的功率的第二功率值(P2)(步骤s508)；UE 102使用P1和P2作为计算的输入来计算第一值(V1)(步骤s510)；UE102从候选RX波束集中选择一个RX波束(步骤s516)，其中，所述候选RX波束集包括第一RX波束。在该实施例中，在步骤s516中，UE 102至少使用V1从候选RX波束集中选择RX波束。

在一些实施例中，过程500还包括：UE 102生成指示使用第二RX波束接收的RS1的功率的第三功率值(P3)和指示使用第二RX波束接收的RS2的功率的第四功率值(P4)(步骤s512)；以及UE 102使用P3和P4作为计算的输入来计算第二值(V2)(步骤s514)。在该实施例中，在步骤s516中，UE 102使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束，其中，所述候选RX波束集还包括第二RX波束。在一些实施例中，使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束包括：比较V1与V2。在一些实施例中，由UE 102生成的功率值(P1-P4)是RSRP值。即，例如，UE 102通过确定RS1的RSRP来生成P1，并且通过确定RS2的RSRP来生成P2。

在一些实施例中，计算V1包括：计算V1＝P1/(P2+N1)，其中，N1是确定的噪声值，并且N1大于或等于零；计算V2包括：计算V2＝P3/(P4+N2)，其中，N2是确定的噪声值，N2大于或等于零。也就是说，在一些实施例中，V1和V2中的每一个是SINR值。

在一些实施例中，使用V1和V2二者从候选RX波束集中选择RX波束包括：比较V1和V2以确定哪个更大；并执行以下操作之一：i)作为确定V1大于V2的结果，选择第一RX波束，以及ii)作为确定V2大于V1的结果，选择第二RX波束。

图6是根据一些实施例的网络节点106的框图。如图6所示，网络节点106可以包括：数据处理装置(DPA)602，其可以包括一个或多个处理器(P)655(例如，通用微处理器和/或一个或多个其它处理器，例如专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)等)；网络接口648，其包括发射机(Tx)645和接收机(Rx)647，用于使网络节点能够向连接到网络110(例如，互联网协议(IP)网络)的其它节点发送数据和从该其它节点接收数据，该网络接口648连接到该网络110；电路603(例如，无线电收发机电路)，其耦接至天线系统604以与UE进行无线通信；以及本地存储单元(又称为“数据存储系统”)608，其可以包括一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备(例如，随机存取存储器(RAM))。在其中DPA602包括通用微处理器的实施例中，可以提供计算机程序产品(CPP)641。CPP 641包括存储计算机程序(CP)643的计算机可读介质(CRM)642，计算机程序(CP)643包括计算机可读指令(CRI)644。CRM 642可以是非暂时性计算机可读介质，例如但不限于磁性介质(例如，硬盘)，光学介质，存储设备(例如，随机存取存储器)等。在一些实施例中，计算机程序643的CRI644被配置为使得当由数据处理装置602执行时，CRI使网络节点106执行本文描述的步骤(例如，本文参考流程图和/或消息流图描述的步骤)。在其它实施例中，网络节点106可以被配置为执行本文描述的步骤而无需代码。也就是说，例如，DPA 602可以仅由一个或多个ASIC组成。因此，本文描述的实施例的特征可以以硬件和/或软件来实现。

图7是示出根据一些实施例的网络节点106的功能模块的图。如图7所示，网络节点106包括TX波束确定模块(702)，被配置为确定：i)用于与E102进行通信的第一TX波束，以及ii)用于与UE 104进行通信的第二TX波束。网络节点106还包括配置发送模块704，其被配置为使用发射机向UE 102发送第一消息，该第一消息包括信息，该信息：a)标识用于发送参考信号(RS2)的资源，以及b)使UE 102将RS2视为干扰信号。

图8是根据一些实施例的UE 102的框图。如图8所示，UE 102可包括：数据处理装置(DPA)802，其可以包括一个或多个处理器(P)855(例如，通用微处理器和/或一个或多个其它处理器，例如专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)等)；网络接口848，其包括发射机(Tx)845和接收机(Rx)847，用于使网络节点能够向连接至网络110(例如，互联网协议(IP)网络)的其它节点发送数据和从该其它节点接收数据，该网络接口848连接到该网络110；电路803(例如，无线电收发机电路)，其耦接到天线系统804以与UE进行无线通信；以及本地存储单元(又称为“数据存储系统”)808，其可以包括一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备(例如，随机存取存储器(RAM))。在其中DPA 802包括通用微处理器的实施例中，可以提供计算机程序产品(CPP)841。CPP 841包括存储计算机程序(CP)843的计算机可读介质(CRM)842，计算机程序(CP)843包括计算机可读指令(CRI)844。CRM842可以是非暂时性计算机可读介质，例如但不限于磁性介质(例如，硬盘)，光学介质，存储设备(例如，随机存取存储器)等。在一些实施例中，计算机程序843的CRI 844被配置为使得当由数据处理装置802执行时，CRI使UE 102执行本文所述的步骤(例如，本文中参照流程图和/或消息流图描述的步骤)。在其它实施例中，UE 102可以被配置为执行本文描述的步骤而无需代码。也就是说，例如，DPA 802可以仅由一个或多个ASIC组成。因此，本文描述的实施例的特征可以以硬件和/或软件来实现。

图9是示出根据一些实施例的UE 102的功能模块的图。如图9所示，UE 102包括被配置为处理由网络节点106发送的消息的处理模块902，该消息包括信息，该信息：a)标识用于发送参考信号(RS2)的资源，以及b)使UE 102将RS2视为干扰信号。UE 102还包括接收模块904，其被配置为：i)在第一时间段期间，使用第一RX波束来接收RS2和另一个RS(RS1)，其中，在第一时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二TX波束用于发送RS2，并且ii)在第二时间段期间，使用第二RX波束接收RS1和RS2，其中，在第二时间段期间，第一TX波束用于发送RS1，第二个TX波束用于发送RS2。

尽管在此描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，它们仅以示例而非限制的方式给出。因此，本公开的广度和范围不应受到任何上述示例性实施例的限制。而且，除非本文另外指出或与上下文明显矛盾，否则本公开内容涵盖上述元素在其所有可能的变化中的任何组合。

另外，尽管上述和附图中示出的过程被显示为一系列的步骤，但这仅仅是出于说明的目的。因此，预期可以添加一些步骤，可以省略一些步骤，可以重新排列步骤的顺序，并且可以并行执行一些步骤。