高效波束訓(xùn)練的方法及使用相同網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】高效波束訓(xùn)練的方法及使用相同網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)枮?1/993，576、申請(qǐng)日為2014年5月15日、發(fā)明名稱為“無(wú)線系統(tǒng)中高效發(fā)射波束訓(xùn)練的方法”，以及美國(guó)申請(qǐng)?zhí)枮?4/706，098、申請(qǐng)日為2015年5月7日的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容被合并引用到該申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及高效波束訓(xùn)練方法，以及更具體地，涉及一對(duì)多分層波束訓(xùn)練(one-to-many hierarchical beam training)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]術(shù)語(yǔ)“無(wú)線”，通常是指不伴隨使用“硬線”連接的電氣操作或電子操作。“無(wú)線通信”是在一定距離傳輸信息，而不使用電導(dǎo)體或?qū)Ь€。涉及的距離可以是短的(電視遙控的幾米)或很長(zhǎng)的(數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)公里的無(wú)線通信)。在無(wú)線通信中，眾所周知的例子是蜂窩電話。蜂窩電話使用無(wú)線電波來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商從世界各地的許多地方向另一方打電話。只要有一個(gè)蜂窩電話站點(diǎn)來(lái)容納發(fā)送和接收信號(hào)的設(shè)備，信號(hào)被處理以從蜂窩電話傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)，蜂窩電話就可以在任何地方使用。
[0005]有多種發(fā)達(dá)以及定義好的蜂窩通信無(wú)線接入技術(shù)(Rad1 Access Technologies，RAT)。例如，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global System for Mobile communicat1n,GSM)是一個(gè)定義好的以及普遍采用的通信系統(tǒng)，其使用時(shí)分多址(Time Divis1n Multiple Access，TDMA)技術(shù)。TDMA技術(shù)是一種無(wú)線數(shù)字的多址接入方案，以在移動(dòng)電話與小區(qū)站點(diǎn)之間發(fā)送語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及信令數(shù)據(jù)(signaling data)(如，撥打電話號(hào)碼)。CDMA2000是一種混合移動(dòng)通信2.5G/3G(代)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，CDMA2000使用碼分多址(Code Divis1n MultipleAccess，CDMA)技術(shù)。通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunicat1ns System，UMTS)是一種3G移動(dòng)通信系統(tǒng)，UMTS提供GSM系統(tǒng)的增強(qiáng)范圍的多媒體服務(wù)。無(wú)線保真(Wireless Fidelity，W1-Fi)是一種802.11工程標(biāo)準(zhǔn)定義的技術(shù)，W1-Fi可以用于家庭網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話和視頻游戲，以提供高頻率的無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)。長(zhǎng)期演進(jìn)(Long Term Evolut1n，LTE)以及從 LTE 演進(jìn)過(guò)來(lái)的 LTE 高級(jí)(LTE-Advanced, LTE-A)為4G移動(dòng)通信系統(tǒng)，其提供了超過(guò)2G及3G系統(tǒng)的高速率數(shù)據(jù)傳輸。
[0006]毫米波(millimeter-wame，mMW)波段(band)具有可用頻譜，以及能夠提供比微波頻帶顯著更高等級(jí)的吞吐量。由于毫米波信號(hào)顯著更高的衰減等級(jí)以及定向性，毫米波設(shè)備(即，站點(diǎn))通常部署高定向性天線及用于通信的波束賦形(feamforming)技術(shù)。
[0007]波束賦形是一種信號(hào)處理技術(shù)，其允許為了特定目的，將從多個(gè)天線分支接收到的信號(hào)合并，特定目的例如，最大化信號(hào)干擾噪聲比(Signal to Interference and NoiseRat1, SI NR)或干擾抑制。
[0008]通過(guò)模擬波束賦形，在模擬域(模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analog-to-Digital Convers1n,ADC)之前)執(zhí)行信號(hào)合并，以及通常不夠靈活。已合并信號(hào)經(jīng)過(guò)ADC，以及在數(shù)字域僅有一個(gè)信號(hào)分支。
[0009]對(duì)于數(shù)字波束賦形，信號(hào)合并發(fā)生在數(shù)字域。為了其能夠發(fā)生，從分離(individual)天線分支接收到的信號(hào)經(jīng)過(guò)分離ADC。使用該方法，當(dāng)我們?cè)跀?shù)字域有多個(gè)信號(hào)時(shí)，處理更加靈活。然而，為了達(dá)到這個(gè)目的，需要用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化到數(shù)字域的多個(gè)處理鏈(processing chain)。例如，需要多個(gè)ADC。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]提供了用于高效波束訓(xùn)練的一種網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備及多個(gè)方法。示例實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備包含無(wú)線通信模塊及控制器。無(wú)線通信模塊接收多個(gè)第一信號(hào)。每個(gè)第一信號(hào)包含通信裝置確定的關(guān)于第一波束等級(jí)中的較佳發(fā)射波束的信息。根據(jù)接收到的第一信號(hào)，控制器選擇一群通信裝置加入一對(duì)多波束訓(xùn)練，以及從無(wú)線通信模塊支持的多個(gè)發(fā)射波束中，選擇第二波束等級(jí)中的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射波束用于訓(xùn)練。該群通信裝置中的通信裝置在第一波束等級(jí)中具有相同的較佳發(fā)射波束，以及第二波束等級(jí)中的發(fā)射波束與第一波束等級(jí)中的較佳發(fā)射波束關(guān)聯(lián)。無(wú)線通信模塊還依次使用發(fā)射波束，向該群通信裝置發(fā)射信號(hào)，以執(zhí)行一對(duì)多波束訓(xùn)練，用以在該群通信裝置之中同時(shí)訓(xùn)練第二波束等級(jí)中的發(fā)射波束。
[0011]示例實(shí)施例的高效波束訓(xùn)練的方法包含:根據(jù)多個(gè)第一信號(hào)，選擇一群通信裝置加入一對(duì)多波束訓(xùn)練，其中第一信號(hào)是從多個(gè)通信裝置接收到的，以及每個(gè)第一信號(hào)包含關(guān)于一個(gè)通信裝置確定的較佳發(fā)射波束的信息；從網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備支持的多個(gè)發(fā)射波束中，選擇一個(gè)或多個(gè)用于訓(xùn)練的發(fā)射波束；依次使用發(fā)射波束，向該群通信裝置發(fā)射信號(hào)，以執(zhí)行一對(duì)多波束訓(xùn)練，用以在該群通信裝置之中同時(shí)訓(xùn)練發(fā)射波束。該群通信裝置中的通信裝置具有相同的較佳發(fā)射波束，該較佳發(fā)射波束在第一波束等級(jí)，以及發(fā)射波束在第二波束等級(jí)，第二波束等級(jí)中的發(fā)射波束與第一波束等級(jí)中的較佳發(fā)射波束關(guān)聯(lián)，以及第一波束等級(jí)與第二波束等級(jí)為分層波束等級(jí)。
[0012]參考附圖，在下面的實(shí)施例中給出了詳細(xì)的描述。
【附圖說(shuō)明】
[0013]通過(guò)閱讀隨后的詳細(xì)描述和結(jié)合附圖描述的例子，可以更全面地理解本發(fā)明，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)的示意塊圖。
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的簡(jiǎn)化塊圖。
[0016]圖3A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的，具有至少一個(gè)支持模擬陣列波束賦形的網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的示例無(wú)線通信系統(tǒng)的概要圖。
[0017]圖3B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的，具有網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備及通信裝置的另一示例無(wú)線通信系統(tǒng)的概要圖，其中網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備及通信裝置均支持模擬陣列波束賦形。
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信模塊的示例塊圖。
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的，網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備或通信裝置發(fā)射的多個(gè)發(fā)射波束的示例圖。
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的多級(jí)波束的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的概要示意圖。
[0021]圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的假設(shè)概要示意圖。
[0022]圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的高效波束訓(xùn)練的方法的流程圖。
[0023]圖9A與圖9B是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一對(duì)多波束訓(xùn)練的示例場(chǎng)景圖。
[0024]圖10是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加入一對(duì)多波束訓(xùn)練的BS及UE的操作的示例流程圖。
[0025]圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的加入一對(duì)多波束訓(xùn)練的BS及UE的操作的示例流程圖。
[0026]圖12是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的，加入一對(duì)多波束訓(xùn)練的BS及UE的操作的示例流程圖。
[0027]圖13A、圖13B與圖13C是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的一對(duì)多波束訓(xùn)練的另一示例場(chǎng)景圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面的描述是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的預(yù)期的最優(yōu)方式。此描述是為了說(shuō)明本發(fā)明一般原理的目的，而不應(yīng)該理解為具有限制性的意義。本發(fā)明的范圍通過(guò)參照所附的權(quán)利要求來(lái)確定。
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)的示意塊圖。在無(wú)線通信系統(tǒng)100中，通信裝置110無(wú)線地連接至服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以獲得無(wú)線通信服務(wù)，如圖1所示的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)120。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)120的操作符合預(yù)定通信協(xié)議。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)120可包含一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，以向通信裝置110提供無(wú)線通信服務(wù)，如包含網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備130及一個(gè)或多個(gè)通信裝置與核心網(wǎng)之間的接口。服務(wù)網(wǎng)絡(luò)120也可包含一個(gè)或多個(gè)中間控制節(jié)點(diǎn)，以控制一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的操作，如圖1所示的網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體150。在本發(fā)明的實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體可以為基站控制器(Base Stat1n Controller，BSC)，或者可以不用集中控制器而實(shí)現(xiàn)為分布式，或者可以為基站功能的一部分等。
[0030]另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備130可以為演進(jìn)型基站(evolvedNode B，eNB)、基站(Base Stat1n，BS)、BSC 或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(Ra