CN110114986A - 波束成形模式的配置 - Google Patents
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Abstract
提供了用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的机制。方法由第一无线收发机设备执行。该方法包括发送指示在发送网络接入信号时第二无线收发机设备将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
Description
技术领域
在此提出的实施例涉及用于在无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法、无线收发机设备、计算机程序以及计算机程序产品。
背景技术
在通信网络中，对于给定通信协议、其参数和部署通信网络的物理环境获得良好性能和容量可能存在挑战。
例如，为通信网络中的给定通信协议提供良好性能和容量的一个参数是为由通信网络服务的无线设备提供有效网络接入的能力。
图1是无线收发机设备300(例如，无线设备)与两个其它无线收发机设备200a、200b(例如，无线接入网络节点，诸如gNB(下一代NodeB)或TRP(发送和接收点))之间的长期演进(LTE)随机接入过程的一部分的信令图。无线收发机设备200a、200b发送同步信号(SS)，诸如PSS(主同步信号)、SSS(辅同步信号)、NR-PSS(新无线主同步信号)、NR-SSS(新无线辅同步信号)，使无线收发机设备300能够执行同步，步骤S301。无线收发机设备200a、200b在广播信道PBCH(物理广播信道)、NR-PBCH(新无线物理广播信道)上发送系统信息，诸如配置参数，可能由在另一信道上接收的配置参数补充，步骤S302。想要接入网络的无线收发机设备300通过在物理随机接入信道(PRACH)上的上行链路中发送随机接入前导码(Msg1)来发起随机接入过程，步骤S303。图1假设两个无线收发机设备200a、200b都在PRACH上接收随机接入前导码。接收前导码并检测随机接入尝试的无线收发机设备200a、200b将通过发送随机接入响应(RAR；Msg2)在下行链路中作出响应，步骤S304a、S304b。这里假设无线收发机设备300仅从无线收发机设备200a并且因此不从无线收发机设备200b接收RAR。RAR携带用于无线收发机设备300的上行链路调度许可，以通过在上行链路中向其接收到RAR的无线收发机设备200a发送随后的后续消息(Msg3)以便终端识别来继续该过程，步骤S305。
定义PRACH资源，其对于若干SS(NR-PSS和NR-SSS)是共用的，如2016年9月10日至14日葡萄牙里斯本3GPP TSG-RAN WG1#86bis的R1-1609670“NR random accessprocedure”中所述。与使用固定定时相比，PRACH资源的该灵活定时指示具有更低的资源开销。从SS到PRACH资源的定时可以在主信息块(MIB)中指示。可替代地，如果应该同意另一种系统信息格式，则在SS本身或另一相关领域中该定时是可以想到的。然后可以将不同的SS用于不同的定时，使得SS内的检测到的序列给出PRACH资源。该PRACH配置可能被指定为相对于SS的传输和PBCH的传输的定时，并且可以作为MIB中的有效载荷和其它广播的系统信息的组合给出。然而，这并未解决上面概述的情况，其中无线收发机设备300未从无线收发机设备200b接收RAR。
然而，仍然需要改进的随机接入过程。
发明内容
在此的实施例的目的是为通信网络中的无线收发机设备提供有效的网络接入。
根据第一方面，提出了一种用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。该方法由第一无线收发机设备执行。该方法包括发送消息，该消息指示第二无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式。
根据第二方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备。无线收发机设备包括处理电路。处理电路被配置为使无线收发机设备发送指示第二无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第三方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备。无线收发机设备包括处理电路和存储介质。存储介质存储指令，该指令当由处理电路执行时，使无线收发机设备发送指示第二无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第四方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备。无线收发机设备包括发送模块，该发送模块被配置为发送指示第二无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第五方面，提出了一种用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码当在用作第一无线收发机设备的无线收发机设备的处理电路上运行时，使无线收发机设备执行根据第一方面的方法。
根据第六方面，提出了一种用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。该方法由第二无线收发机设备执行。该方法包括从第一无线收发机设备接收指示第二无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第七方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备。无线收发机设备包括处理电路。处理电路被配置为使无线收发机设备从第一无线收发机设备接收指示无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第八方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备。无线收发机设备包括处理电路和存储介质。存储介质存储指令，该指令当由处理电路执行时，使无线收发机设备从第一无线收发机设备接收指示无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第九方面，提出了一种无线收发机设备，其用作用于在无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备。无线收发机设备包括：接收模块，该接收模块被配置为从第一无线收发机设备接收指示无线收发机设备在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
根据第十方面，提出了一种用于在第二无线收发机设备的网络接入过程期间配置波束成形模式的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，该计算机程序代码当在用作第二无线收发机设备的无线收发机设备的处理电路上运行时使无线收发机设备执行根据第六方面的方法。
根据第十一方面，提出了一种计算机程序产品，包括根据第五方面和第十方面中的至少一个方面的计算机程序以及在其上存储计算机程序的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。
有利地，这些方法、这些无线收发机设备和这些计算机程序提供有效的随机接入过程，该过程能够实现通信网络中的第二无线收发机设备的有效网络接入。
有利地，这些方法、这些无线收发机设备和这些计算机程序使得能够使用所谓的静默节点(也称为隐藏节点)来检测网络接入信号。
有利地，这些方法、这些无线收发机设备和这些计算机程序改善了异构网络中的网络接入信号的检测性能。
有利地，这些方法、这些无线收发机设备和这些计算机程序限制了在不具有任何隐藏节点或低功率节点(在异构网络中)的场景下由网络接入信号的不必要传输引起的不必要的干扰，以便从中受益，因为网络接入信号的传输功率可以指向适当的接收机，而辐射功率在其它方向受到限制，否则会导致不必要的干扰。
应注意，在适当的情况下，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十和第十一方面的任何特征可以应用于任何其它方面。同样地，第一方面的任何优点同样可以分别适用于第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十和/或第十一方面，反之亦然。根据以下详细公开内容、所附从属权利要求以及附图，所附实施例的其它目的、特征和优点将显而易见。
通常，权利要求中使用的所有术语将根据其在技术领域中的普通含义来解释，除非本文另有明确定义。所有引用“一/一个/元素、装置、组件、手段、步骤等”除非另外明确说明，否则将被公开解释为指代元件、装置、组件、部件、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则在此公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。
附图说明
现在通过示例的方式参考附图描述本发明构思，在附图中：
图1是根据现有技术的随机接入过程的示意图。
图2是示出根据实施例的通信网络的示意图；
图3、4、5和6是根据实施例的方法的流程图；
图7是示出根据实施例的用作第一无线收发机设备的无线收发机设备的功能单元的示意图；
图8是示出根据实施例的用作第一无线收发机设备的无线收发机设备的功能模块的示意图；
图9是示出根据实施例的用作第二无线收发机设备的无线收发机设备的功能单元的示意图；
图10是示出根据实施例的用作第二无线收发机设备的无线收发机设备的功能模块的示意图；以及
图11示出了根据实施例的包括计算机可读部件的计算机程序产品的一个示例。
具体实施方式
现在将在下面参考附图更全面地描述本发明构思，附图中示出了本发明构思的某些实施例。然而，本发明构思可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的实施例；相反，这些实施例是作为示例提供的，使得本公开将是彻底和完整的，并且将本发明构思的范围完全传达给本领域技术人员。相同的数字在整个说明书中指代相同的元件。虚线所示的任何步骤或特征都应视为可选的。
图2是示出通信网络100的示意图，其中可以应用在此提出的实施例。
通信网络100包括作为无线接入网络节点、无线基站、基站收发信台、node B、演进Node B、接入点、接入节点、gNB或TRP操作的至少一个第一无线收发机设备200a、200b。每个第一无线收发机设备200a、200b在波束110、120中发送信号。
通信网络100包括作为无线设备、移动站、移动电话、手机、无线本地环路电话、用户设备(UE)、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、无线调制解调器、无线传感器设备或无线回程节点操作的第二无线收发机设备300。
假设第二无线收发机设备300希望与第一无线收发机设备200a、200b中的一个无线收发机设备通信，例如以接入服务和/或交换数据，并因此执行网络接入过程。网络接入过程例如涉及第二无线收发机设备300发送要由第一无线收发机设备200a、200b中的至少一个无线收发机设备接收的网络接入信号。在该方面，应广泛解释术语网络接入过程；它可以在初始接入或切换期间使用；它可以在第二无线收发机设备300从空闲模式、非活动模式、飞行模式和休眠模式中的任何模式到任何活动模式和连接模式的状态转换期间使用。
网络100中的一些第一无线收发机设备200a、200b可能不发送同步和广播信号以便节省能量并减少干扰。在图1的说明性示例中，在一些方面，第一无线收发机设备200b不发送同步或广播信号。在一些情况下，假设用于接收网络接入信号的第一无线收发机设备200b的配置与用于网络接入信号的传输的配置对准，如在第一无线收发机设备200a、200b的覆盖区域中(由第一无线收发机设备200a)广播/发送的系统信息中宣布的，例如在切换之后或者作为来自空闲或不活动的第二无线收发机设备300的随机接入请求的结果，这并不排除这种第一无线收发机设备200b用于与第二无线收发机设备300通信。这里，术语“不活动”通常是指第一无线收发机设备200a、200b作为无线接入网络节点操作的状态，其中第二无线收发机设备300是无线设备，并且无线设备的状态信息(即上下文)保留在服务于无线设备的无线接入网络节点中，并且还保持该无线接入网络节点与属于该无线设备的核心网络之间的连接(例如，通过接口S1的连接)，而无线设备的行为将比无线资源控制连接状态的行为更类似于无线资源控制空闲状态的行为。
发送信号的该减少可能在低流量时间期间或作为静态配置暂时完成。第一无线收发机设备200b有时被称为“静默节点”。一旦通信网络100知道第二无线收发机设备300的存在，就可以激活迄今为止隐藏的第一无线收发机设备200b以用于接收和发送。第一无线收发机设备200b也可以在通信网络100中的另一个第一无线收发机设备200a所配置的时间和频率间隔期间主动地接收随机接入前导码。一旦迄今为止隐藏的第一无线收发机设备200b检测到随机接入前导码，则它可以被激活并发送RAR。如果迄今为止隐藏的第一无线收发机设备200b具有比其它第一无线收发机设备更好的对于第二无线收发机设备300的链路预算或者如果其它第一无线收发机设备经历更高负载，则这将是有益的。
当位于相同区域中的多个第一无线收发机设备200a、200b(可能具有完全或部分重叠的覆盖区域)具有不同的发送功率时，通信网络100可以被称为异构网络。在图1的说明性示例中，假设第一无线收发机设备200b在一些方面具有比第一无线收发机设备200a更低的发送功率。异构网络中的若干第一无线收发机设备200a、200b可以以SFN(单频网络)方式发送相同的SS。SFN传输不限于异构网络。在第二无线收发机设备300不知道在这些传输中包括若干第一无线收发机设备200a、200b的意义上，这对于第二无线收发机设备300是透明的。
第二无线收发机设备300可能发送与接收的SS功率有关的随机接入前导码以及它接收SS的方向。在异构网络中，第二无线收发机设备300可能相比从低功率第一无线收发机设备200b，从高功率第一无线收发机设备200a接收更强的信号，而低功率第一无线收发机设备200b在上行链路(更接近)中具有比高功率第一无线收发机设备200a更好的链路预算。
对于隐藏节点和异构网络内，第二无线收发机设备300可能发送具有发送功率的随机接入前导码并且在一个方向上进行波束成形，使得在第一无线收发机设备处没有检测到去往第二无线收发机设备300的最优上行链路的链路预算。因此，第二无线收发机设备300和通信网络100作为整体错过了利用将提供最有效通信条件的第一无线收发机设备的机会。无论是否使用SS的SFN传输，都存在该问题。
图3和图4是示出用于在由第一无线收发机设备200a执行的第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法的实施例的流程图。图5和图6是示出用于在由第二无线收发机设备300执行的第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法的实施例的流程图。这些方法有利地作为计算机程序1120a、1120b提供。
现在参考图3，其示出了根据实施例的由第一无线收发机设备200a执行的用于在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。
S104：第一无线收发机设备200a发送指示第二无线收发机设备300在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
如上所述，可以在初始接入期间或在第二无线收发机设备300的切换期间使用网络接入过程；它可以在第二无线收发机设备300从空闲模式、非活动模式、飞行模式和休眠模式中的任何模式到任何活动模式和连接模式的状态转换期间使用。
现在将公开涉及由第一无线收发机设备200a执行的在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的进一步细节的实施例。
可能存在网络接入信号的不同示例。根据实施例，网络接入信号是用于物理随机接入信道(PRACH)的随机接入前导码。
现在参考图4，其示出了根据另外的实施例的由第一无线收发机设备200a执行的用于在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。假设如上参考图3所述执行步骤S104，并且因此省略其重复描述。
在步骤S104中，第一无线收发机设备200a可以有不同的方式来确定要向第二无线收发机设备300指示的至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式。根据一些方面，波束成形模式的选择取决于第一无线收发机设备200a所属的通信网络100的架构和/或拓扑。因此，根据实施例，第一无线收发机设备200a是通信网络100的一部分，并且第一无线收发机设备200a被配置为执行步骤S102：
S102：第一无线收发机设备200a基于通信网络100的架构和拓扑中的至少一个，选择要向第二无线收发机设备300指示的至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式。
在该方面，通信网络100的架构和/或拓扑可以指出是否存在用作通信网络100中的隐藏节点的任何第一无线收发机设备200b，通信网络100是否基于SFN、第一无线收发机设备200a、200b的波束成形能力以及通信网络100中的第一无线收发机设备200a、200b的物理部署(包括但不限于物理位置)。
如下面将进一步公开的，由第一无线收发机设备200a在步骤S104中发送的消息由第二无线收发机设备300接收，由此第二无线收发机设备300通过发送网络接入信号来响应该消息。在一些方面，该网络接入信号由第一无线收发机设备200a接收。因此，根据实施例，第一无线收发机设备200a被配置为执行步骤S106：
S106：第一无线收发机设备200a从第二无线收发机设备300以指示的波束成形模式接收网络接入信号。
在其它方面，该网络接入信号由另一个第一无线收发机设备200b接收。接收网络接入信号的第一无线收发机设备通过发送网络接入响应来响应网络接入信号，以便第二无线收发机设备300的网络接入过程继续。因此，根据实施例，第一无线收发机设备200a被配置为执行步骤S108：
S108：响应于在步骤S106中已经接收到网络接入信号，第一无线收发机设备200a向第二无线收发机设备300发送网络接入响应。
可能存在网络接入响应的不同示例。根据实施例，网络接入响应是随机接入响应(RAR)。
下面将公开涉及第一无线收发机设备200a的另外的实施例。
现在参考图5，其示出了根据实施例的由第二无线收发机设备300执行的用于在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。
如上所述，步骤S104中的第一无线收发机设备200a向第二无线收发机设备300发送指示波束成形模式的消息。假设第二无线收发机设备300接收该消息，并且因此被配置为执行步骤S202：
S202：第二无线收发机设备300从第一无线收发机设备200a接收指示第二无线收发机设备300在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
现在将公开涉及由第二无线收发机设备300执行的在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的进一步细节的实施例。
如上所述，网络接入信号可以是随机接入前导码。
现在参考图6，其示出了根据另外的实施例的由第二无线收发机设备300执行的用于在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法。假设如上参考图5所述执行步骤S202，并且因此省略其重复描述。
在步骤S102中，一旦接收到消息，对于第二无线收发机设备300可以存在不同的方式进行动作。
在一些方面，第二无线收发机设备300发送网络接入信号。因此，根据实施例，第二无线收发机设备300被配置为执行步骤S204a：
S204a：第二无线收发机设备300使用指示的波束成形模式发送网络接入信号。网络接入信号可以被发送到第一无线收发机设备200a或另一个第一无线收发机设备200b(例如，当网络接入过程涉及第二无线收发机设备300从第一无线收发机设备200a到所述另一个第一无线收发机设备200b的切换时，或者当使用来自充当TRP的多个第一无线收发机设备200a、200b的SFN传输时)。
下面将公开第二无线收发机设备300在不能使用所指示的波束成形模式时如何发送网络接入信号的替代方案。
如上所述，接收网络接入信号的第一无线收发机设备200a、200b采用网络接入响应来响应网络接入信号。因此，根据实施例，第二无线收发机设备300被配置为执行步骤S206：
S206：第二无线收发机设备300从接收网络接入信号的任何无线收发机设备接收网络接入响应。例如，如果使用来自充当TRP的多个第一无线收发机设备200a、200b的SFN传输，该任何无线收发机设备可以是第一无线收发机设备200a或另一个第一无线收发机设备200b。
如果第二无线收发机设备300没有接收到在步骤S202中发送的对网络接入信号的任何响应，则对于第二无线收发机设备300可以有不同的方式进行动作。
在一些方面，如果没有接收到在步骤S202中发送的对网络接入信号的响应，则第二无线收发机设备300执行网络接入信号的修改的重传。因此，根据实施例，第二无线收发机设备300被配置为在没有接收到对所发送的网络接入信号的网络接入响应的情况下执行步骤S204c：
S204c：与所指示的波束成形模式相比，第二无线收发机设备300使用增加的波束宽度、修改的空间波束方向和增加的传输功率中的至少一个来重复发送网络接入信号。
接下来将公开在步骤S204c中如何重复发送网络接入信号的两个具体示例。
在所指示的波束成形模式是针对第二无线收发机设备300使用最大波束宽度的情况下，重复的网络接入信号可以在步骤S204c中使用增加的传输功率并使用最大波束宽度来发送。
在所指示的波束成形模式是针对第二无线收发机设备300使用比最大波束宽度更窄的波束宽度的情况下，重复的网络接入信号可以在步骤S204c中使用增加的波束宽度来发送。
如上所述，第一无线收发机设备200a被配置为指示第二无线收发机设备300在发送网络接入信号时将使用的来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式。现在将公开这种波束成形模式的示例。
在一些方面，每个波束成形模式指示最大或最小波束宽度。因此，根据实施例，至少两个可用波束成形模式中的每一个波束成形模式与用于网络接入信号的传输的最大波束宽度或最小波束宽度相关联。
此外，根据一些方面，每种模式指定波束宽度和功率的组合。因此，根据实施例，至少两个可用波束成形模式中的每一个波束成形模式与用于网络接入信号的传输的波束宽度和波束功率的唯一组合相关联。
现在将公开波束成形模式的三个非限制性示例。然而，作为技术人员，这些仅仅是示例，并且其它波束成形模式也是可能的。
模式0
根据第一波束成形模式(下面表示为“模式0”)，第二无线收发机设备300被指示为使用尽可能宽的波束或全向波束来发送网络接入信号，而不管接收的SS方向如何。
如果使用具有偏离全向传输的功率分布的宽波束，则第二无线收发机设备300可以引导宽波束，使得其具有其发送功率最大值的方向与第二无线收发机设备300接收最强(即最高功率)SS的方向相反。
当来自接收的SS块的方向与用于发送网络接入信号的潜在有用方向不同时，模式0可能是有用的。示例是隐藏节点，该节点不发送任何SS块但仍尝试检测网络接入信号。另一个示例是具有SS块的SFN传输的异构网络。
模式1
根据第二波束成形模式(下面表示为“模式1”)，第二无线收发机设备300被指示为基于所接收的SS使用互易波束成形来发送网络接入信号。也就是说，根据实施例，至少两个可用波束成形模式中的一个波束成形模式指示第二无线收发机设备300使用与接收的参考信号有关或者与所接收的指示波束成形模式的消息有关的互易波束成形。在具有SFN传输的异构网络中，可以从第一无线收发机设备200a或另一个第一无线收发机设备200b接收参考信号。
如果第二无线收发机设备300仅可以使用固定波束发送(即，它一次只能在一个波束中发送并且不能在任何方向和宽度上自由地引导波束，而是必须从一组预先配置的方向和宽度中进行选择)，则它可以使用尽可能窄的波束成形(如果它能够互易传输)，并选择其固定波束配置中的一个波束配置，该波束配置最优地匹配其在下行链路SS传输中检测到最多能量的方向。如果仅一个第一无线收发机设备200a经由视线(LoS)或其它主要传播路径朝向第二无线收发机设备300发送SS块，则这是最有用的。即使SS从多个源发送或者如果多个传播路径存在，则模式1的使用确保网络接入信号的能量指向相关方向(即，朝向第一无线收发机设备200a)。
第二无线收发机设备300可以执行所接收的SS块的无线传播信道的匹配，使得其基于所接收的SFN信号来估计发射机波束成形。以该方式，第二无线收发机设备300可以在SFN源方向中成比例地发送网络接入信号。如果单个第一无线收发机设备200a经由空间富信道(即，在具有多径传播的场景下)发送SS，则该方法还使性能最大化。
不能执行无线传播信道的匹配但是只能在固定方向发送的第二无线收发机设备300即使接收到指示模式1的配置，也可以使用模式0。这避免了如下的第二无线收发机设备300，其估计所接收的SS的到达方向并且以指向两个第一无线收发机设备200a、200b之间的波束成形方向结束。在相对低频带中操作的第二无线收发机设备300可能不包括均匀天线阵列，借助于该均匀天线阵列，它可以执行波束成形(并且因此可能必须使用模式0)，但是具有均匀天线阵列并且在相对高频带中操作的第二无线收发机设备300可能估计物理波束方向可以选择将指向一些第一无线收发机设备的方向的网络接入信号的传输的至少某个方向。
模式2
根据第三波束成形模式(下面表示为“模式2”)，第二无线收发机设备300被指示为在接收具有最高功率的SS块的方向中以一个窄波束发送网络接入信号。
模式2类似于模式1，但是迫使第二无线收发机设备300不与所接收的SS块的信道匹配，而是使用窄波束。当在每个第一无线收发机设备200a、200b中应用用于接收网络接入信号的单独的独立检测器时，这可以是有用的，使得第二无线收发机设备300可以将网络接入信号的所有传输能量聚焦到一个这种检测器。
根据一些方面，PRACH配置(包括指示要使用哪一个波束成形模式的上述消息)在诸如NR-PBCH(例如，作为系统信息的一部分)的广播信道上发送。因此，根据实施例，消息在步骤S104中在广播信道上发送。
根据其它方面，在步骤S104中使用专用信令(例如，结合将第二无线收发机设备300切换到空闲/非活动模式)来发送消息。因此，根据实施例，在步骤S104中使用专用信令将消息发送到第二无线收发机设备300。
如上所述，可能是第二无线收发机设备300不能使用所指示的波束成形模式。现在将公开与其相关的方面。
根据一些方面，第二无线收发机设备300被预先配置(或硬编码)以始终以一种模式开始。因此，根据实施例，第二无线收发机设备300被硬编码以在发送网络接入信号时最初使用至少两个可用波束成形模式中的一个波束成形模式。
例如，第二无线收发机设备300可以被预先配置(或硬编码)以始终以模式1开始。如果第二无线收发机设备300没有检测到对所发送的网络接入信号的响应，或者第二无线收发机设备300由于缺乏可靠的互易性而无法在模式1下操作，它可以切换到另一种模式，例如模式0或模式2。根据实施例，第二无线收发机设备300因此不能使用互易波束成形，而是被配置为执行步骤S204b：
S204b：第二无线收发机设备300使用固定方向的波束成形或使用最大波束宽度来发送网络接入信号。
第二无线收发机设备300可以进一步被预先配置(或硬编码)以始终以模式0开始，但是在没有对发送的网络接入信号响应的情况下切换到模式1或模式2作为功率提升过程的一部分或代替功率提升过程的一部分。
根据一些方面，第一无线收发机设备200a指示第二无线收发机设备300在网络接入信号的第一传输中使用模式0或模式1。在没有对网络接入信号的响应的情况下，如果第二无线收发机设备300正在使用模式0，则它可以增加功率，而如果第二无线收发机设备300正在使用模式1，则它可以放松用于发送网络接入信号的波束，并且可选地，还增加功率。波束的松弛可以指使用一组可能的预定义波束形状中的较宽光束。对于与从接收的SS估计的无线传播信道匹配的网络接入信号的传输，通过叠加多个扰动信道版本(即，无线传播信道的多个扰动估计)，或者通过应用最小均方误差(MMSE)预编码原理来传输网络接入信号，匹配可以将估计的无线传播信道视为更不确定。
根据一些方面，指示要使用的波束成形模式的消息可以指定斜升，并且然后可以由第二无线收发机设备300决定是通过增加的发送功率还是增加的波束成形增益或其组合来实现这一点。具体地，根据实施例，至少两个可用波束成形模式中的至少一个波束成形模式指示用于发送网络接入信号的功率和/或波束上升过程。一般而言，不同类型的第二无线收发机设备300将具有不同的波束成形能力，并且第一无线收发机设备200a不能假设第二无线收发机设备300具有某些波束成形能力。根据在此公开的实施例，用于网络接入信号的传输的初始发送功率P0可以在系统信息中提供，可以例如通过标准规范隐含地知道，可以基于路径损耗的估计，或者可以明确地与参考波束增益(例如，0dB)相关联。这里，路径损耗估计可以基于测量下行链路信号(诸如SS)的接收功率，并且可能是可配置的偏移。然后，第二无线收发机设备300应确保其发送功率和波束的组合实现该结果。例如，规定使用P0的初始发送功率，并且第二无线收发机设备300使用具有2dB波束增益的波束，然后第二无线收发机设备300应将初始发送功率设置为P0-2dB。当斜升组合的发送功率和波束增益时(在由第二无线收发机设备300选择的组合中)，第二无线收发机设备300应该使用相同的原理来遵循斜升配置。初始发送功率通常根据算法中的参数来指定，其中该算法用于基于测量的下行链路信号的接收功率来计算初始发送功率。
发送功率和/或波束增益的其它方面的配置可以使第二无线收发机设备300能够自由地选择发送功率和波束增益的各种组合以用于网络接入信号的传输，但是在某些范围内，例如以发送功率或波束增益限制的形式选择。另一示例是第一无线收发机设备200a明确地配置发送功率和/或波束增益以用于网络接入信号的传输。
对于第二无线收发机设备300来说，它可以是强制的或可选的，以使用所指示的波束成形模式。因此，根据实施例，该消息指示第二无线收发机设备300使用所指示的波束成形模式是强制的还是可选的。根据一些方面，第一无线收发机设备200a因此在指示要使用的波束成形模式的消息中强制要求第二无线收发机设备300必须使用具有特定最大波束宽度的波束成形以用于网络接入信号的传输，以便限制干扰。例如，不能遵循该指令(例如，缺乏波束成形能力或缺乏对方向互易性的支持)的那些第二无线收发机设备300则必须将(多个)第一无线收发机设备200a、200b视为不可访问。
现在将详细公开基于至少一些上述公开的实施例在第二无线收发机设备300的网络接入过程期间配置波束成形模式的一个特定实施例。这里，第一无线收发机设备200a的功能在gNB中实施，并且第二无线收发机设备200a的功能在无线设备中实施。gNB指定来自无线设备的网络接入信号传输的波束成形模式。这可以用于最大化网络接入信号传输到达隐藏节点的概率，或者将网络接入信号传输的发送功率集中在最合适的gNB的方向中，以减少对其它gNB和无线设备的不必要干扰。无线设备可能使用发送功率和波束成形增益的组合(例如，用于网络接入信号的初始传输和与网络接入信号的后续传输相关联的斜升过程)并且遵循来自gNB的网络接入信号的传输的功率相关配置。
图7以多个功能单元的形式示意性地示出了根据实施例的用作第一无线收发机设备的无线收发机设备200a的组件。使用能够执行存储在计算机程序产品1110a(如在图11中)(例如以存储介质230的形式)中的软件指令的适当的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等中的一个或多个的任何组合来提供处理电路210。处理电路210可以进一步被提供为至少一个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
特别地，如上所述，处理电路210被配置为使无线收发机设备200a执行一组操作或步骤S102-S108。例如，存储介质230可以存储该组操作，并且处理电路210可以被配置为从存储介质230取得该组操作以使无线收发机设备200a执行该组操作。该组操作可以作为一组可执行指令提供。因此，处理电路210由此被布置为执行如在此所公开的方法。
存储介质230还可以包括永久存储器，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单个存储器或组合。
无线收发机设备200a可进一步包括用于至少与另一无线收发机设备200b、300通信的通信接口220。因此，通信接口220可包括一个或多个发射机和接收机，包括模拟和数字组件。
处理电路210例如通过向通信接口220和存储介质230发送数据和控制信号，通过从通信接口220接收数据和报告，以及通过从存储介质230取得数据和指令，来控制无线收发机设备200a的一般操作。省略了无线收发机设备200a的其它组件以及相关功能，以免混淆在此提出的构思。
图8以多个功能模块的形式示意性地示出了根据实施例的用作第一无线收发机设备的无线收发机设备200a的组件。图8的无线收发机设备200a包括配置为执行步骤S104的发送模块210b。图8的无线收发机设备200a可进一步包括多个可选功能模块，诸如被配置为执行步骤S102的选择模块210a、被配置为执行步骤S106的接收模块210c以及被配置为执行步骤S108的发送模块210d中的任何一个模块。一般而言，每个功能模块210a-210d可以用硬件或软件实施。优选地，一个或多个或所有功能模块210a-210d可以由可能与功能单元220和/或230协作的处理电路210实现。因此，处理电路210可以被布置成从存储介质230获取由功能模块210a-210d提供的指令并执行这些指令，从而执行如在此所公开的无线收发机设备200a的任何步骤。
第一无线收发机设备200a可以被提供为独立设备或至少一个另外的设备的一部分。例如，第一无线收发机设备200a可以被提供，作为其部分，与其并置，或者甚至是无线接入网络节点。因此，根据实施例，第一无线收发机设备200a是无线接入网络节点。上面已经公开了无线接入网络的示例。由第一无线收发机设备200a执行的指令的第一部分可以在第一设备中执行，并且由第一无线收发机设备200a执行的指令的第二部分可以在第二设备中执行；在此公开的实施例不限于可以在其上执行由第一无线收发机设备200a执行的指令的任何特定数量的设备。因此，根据在此公开的实施例的方法适合于由驻留在云计算环境中的第一无线收发机设备200a执行。因此，尽管图7中示出了单个处理电路210，但是处理电路210可以分布在多个设备或节点之间。这同样适用于图8的功能模块210a-210d和图11的计算机程序1120a(见下面)。
图9以多个功能单元的形式示意性地示出了根据实施例的用作第二无线收发机设备的无线收发机设备300的组件。使用能够执行存储在计算机程序产品1110b(如在图11中)(例如以存储介质330的形式)中的软件指令的适当的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)等中的一个或多个的任何组合来提供处理电路310。处理电路310可以进一步被提供为至少一个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。
特别地，如上所述，处理电路310被配置为使无线收发机设备300执行一组操作或步骤S202-S206。例如，存储介质330可以存储该组操作，并且处理电路310可以被配置为从存储介质330取得该组操作以使无线收发机设备300执行该组操作。该组操作可以作为一组可执行指令提供。因此，处理电路310由此被布置为执行如在此所公开的方法。
存储介质330还可以包括永久存储器，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单个存储器或组合。
无线收发机设备300可以进一步包括通信接口320，用于至少与另一个无线收发机设备200a、200b通信。这样，通信接口320可以包括一个或多个发射机和接收机，包括模拟和数字组件。
处理电路310例如通过向通信接口320和存储介质330发送数据和控制信号，通过从通信接口320接收数据和报告，以及通过从存储介质330取得数据和指令，来控制无线收发机设备300的一般操作。省略了无线收发机设备300的其它组件以及相关功能，以免混淆在此提出的构思。
图10以多个功能模块的形式示意性地示出了根据实施例的用作第二无线收发机设备的无线收发机设备300的组件。图10的无线收发机设备300包括配置为执行步骤S202的接收模块310a。图10的无线收发机设备300可进一步包括多个可选功能模块，诸如被配置为执行步骤S204a的发送模块310b、被配置为执行步骤S204b的发送模块310c、被配置为执行步骤S204c的发送模块310d以及被配置为执行步骤S206的接收模块310e中的任何一个模块。一般而言，每个功能模块310a-310e可以用硬件或软件实施。优选地，一个或多个或所有功能模块310a-310e可以由可能与功能单元320和/或330协作的处理电路310实施。因此，处理电路310可以被布置成从存储介质330获取由功能模块310a-310e提供的指令并执行这些指令，从而执行如在此所公开的无线收发机设备300的任何步骤。
根据实施例，第二无线收发机设备300是无线设备。上面已经公开了无线设备的示例。
图11示出了包括计算机可读部件1130的计算机程序产品1110a、1110b的一个示例。在该计算机可读部件1130上，可以存储计算机程序1120a，该计算机程序1120a可以使处理电路210及其可操作地耦合的实体和设备(诸如通信接口220和存储介质230)执行根据在此描述的实施例的方法。因此，计算机程序1120a和/或计算机程序产品1110a可以提供用于执行如在此所公开的第一无线收发机设备200a的任何步骤的部件。在该计算机可读部件1130上，可以存储计算机程序1120b，该计算机程序1120b可以使处理电路310及其可操作地耦合的实体和设备(诸如通信接口320和存储介质330)执行根据在此描述的实施例的方法。因此，计算机程序1120b和/或计算机程序产品1110b可以提供用于执行如在此所公开的第二无线收发机设备300的任何步骤的部件。
在图11的示例中，计算机程序产品1110a、1110b被示为光盘，诸如CD(压缩盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。计算机程序产品1110a、1110b还可以体现为存储器，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，并且更具体地体现为外部存储器(诸如USB(通用串行总线)存储器或闪存，诸如紧凑型闪存)中的设备的非易失性存储介质。因此，虽然计算机程序1120a、1120b在这里示意性地示出为所描绘的光盘上的轨道，但是计算机程序1120a、1120b可以以适合于计算机程序产品1110a、1110b的任何方式存储。
以上主要参考几个实施例描述了本发明构思。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了以上公开的实施例之外的其它实施例在由所附权利要求限定的本发明构思的范围内同样是可能的。
Claims (29)
1.一种用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法，所述方法由第一无线收发机设备(200a)执行，所述方法包括：
发送(S104)指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无线收发机设备(200a)是通信网络(100)的一部分，所述方法进一步包括：
基于所述通信网络(100)的架构和拓扑中的至少一个，选择(S102)要向所述第二无线收发机设备(300)指示的所述至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括：
从所述第二无线收发机设备(300)接收(S106)采用所指示的波束成形模式的所述网络接入信号；以及
响应于此，向所述第二无线收发机设备(300)发送(S108)网络接入响应。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在广播信道上发送所述消息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使用专用信令将所述消息发送到所述第二无线收发机设备(300)。
6.一种用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的方法，所述方法由所述第二无线收发机设备(300)执行，所述方法包括：
从第一无线收发机设备(200a)接收(S202)指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
使用所指示的波束成形模式发送(S204a)所述网络接入信号。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
从接收所述网络接入信号的任何无线收发机设备，诸如所述第一无线收发机设备(200a)或另外的第一无线收发机设备(200b)，接收(S206)网络接入响应。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，在没有接收到针对所发送的网络接入信号的网络接入响应的情况下，所述方法进一步包括：
与所指示的波束成形模式相比，使用增加的波束宽度、修改的空间波束方向和增加的传输功率中的至少一个重复发送(S204c)所述网络接入信号。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，
在所指示的波束成形模式是针对所述第二无线收发机设备(300)使用最大波束宽度的情况下，使用增加的传输功率并使用所述最大波束宽度来发送所述重复的网络接入信号，以及
在所指示的波束成形模式是针对所述第二无线收发机设备(300)使用比所述最大波束宽度更窄的波束宽度的情况下，使用增加的波束宽度发送所述重复的网络接入信号。
11.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第二无线收发机设备(300)被硬编码以在发送所述网络接入信号时最初使用所述至少两个可用波束成形模式中的一个波束成形模式。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少两个可用波束成形模式中的每一个波束成形模式与要用于所述网络接入信号的传输的最大波束宽度或最小波束宽度相关联。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少两个可用波束成形模式中的每一个波束成形模式与要用于所述网络接入信号的传输的波束宽度和波束功率的唯一组合相关联。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述至少两个可用波束成形模式中的一个波束成形模式指示所述第二无线收发机设备(300)使用与所接收的参考信号相关或者与所接收的指示所述波束成形模式的消息相关的互易波束成形。
15.根据从属于权利要求6时的权利要求14所述的方法，其中，所述第二无线收发机设备(300)不能使用所述互易波束成形，所述方法进一步包括：
使用固定方向的波束成形或使用最大波束宽度发送(S204b)所述网络接入信号。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少两个可用波束成形模式中的至少一个波束成形模式指示用于发送所述网络接入信号的功率和/或波束上升过程。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述消息指示所述第二无线收发机设备(300)使用所指示的波束成形模式是强制的还是可选的。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述网络接入信号是用于物理随机接入信道PRACH的随机接入前导码。
19.根据权利要求3或8所述的方法，其中，所述网络接入响应是随机接入响应RAR。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一无线收发机设备(200a)是无线接入网络节点，并且所述第二无线收发机设备(300)是无线设备。
21.一种无线收发机设备(200a)，其用作用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备，所述无线收发机设备(200a)包括处理电路(210)，所述处理电路被配置为使所述无线收发机设备(200a)：
发送指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
22.一种无线收发机设备(200a)，其用作用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备，所述无线收发机设备(200a)包括：
处理电路(210)；以及
存储介质(230)，其存储指令，所述指令当由所述处理电路(210)执行时，使所述无线收发机设备(200a)：
发送指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
23.一种无线收发机设备(200a)，其用作用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第一无线收发机设备，所述无线收发机设备(200a)包括：
发送模块(210b)，其被配置为发送指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
24.一种无线收发机设备(300)，其用作用于在所述无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备，所述无线收发机设备(300)包括处理电路(310)，所述处理电路被配置为使所述无线收发机设备(300)：
从第一无线收发机设备(200a)接收指示所述无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
25.一种无线收发机设备(300)，其用作用于在所述无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备，所述无线收发机设备(300)包括：
处理电路(310)；以及
存储介质(330)，其存储指令，所述指令当由所述处理电路(310)执行时，使所述无线收发机设备(300)：
从第一无线收发机设备(200a)接收指示所述无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
26.一种无线收发机设备(300)，其用作用于在所述无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的第二无线收发机设备，所述无线收发机设备(300)包括：
接收模块(310a)，其被配置为从第一无线收发机设备(200a)接收指示所述无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
27.一种用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的计算机程序(1120a)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码当在用作第一无线收发机设备的无线收发机设备(200a)的处理电路(210)上运行时，使所述无线收发机设备(200a)：
发送(S104)指示所述第二无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式的哪一个波束成形模式的消息。
28.一种用于在第二无线收发机设备(300)的网络接入过程期间配置波束成形模式的计算机程序(1120b)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码当在用作所述第二无线收发机设备的无线收发机设备(300)的处理电路(310)上运行时，使所述无线收发机设备(300)：
从第一无线收发机设备(200a)接收指示所述无线收发机设备(300)在发送网络接入信号时将使用来自至少两个可用波束成形模式中的哪一个波束成形模式的消息。
29.一种计算机程序产品(1110a，1110b)，包括根据权利要求27和28中的至少一项所述的计算机程序(1120a，1120b)，以及在其上存储所述计算机程序的计算机可读存储介质(1130)。
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