CN110140299A - 用于管理无线通信网络中的通信的无线设备及其中执行的方法 - Google Patents

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Abstract

本文的实施例涉及由无线设备(10)执行的用于在无线通信网络中管理通信的方法。无线设备从一个或多个无线电网络节点接收参考信号。无线设备(10)估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。然后，无线设备(10)通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下用于向无线设备(10)同时进行多个数据传输的。然后，无线设备(10)将测量报告发送给无线通信网络(1)中的无线电网络节点(12)。

Description

用于管理无线通信网络中的通信的无线设备及其中执行的 方法
技术领域
本文的实施例涉及关于无线通信的无线设备以及其中执行的方法。此外，本文还提供了计算机程序和计算机可读存储介质。具体地，这里的实施例涉及管理无线通信网络中的通信。
背景技术
在典型的无线通信网络中，无线设备(也称为无线通信设备，移动站，站(STA)和/或用户设备(UE))经由无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。RAN覆盖被划分为服务区域或小区区域的地理区域，每个服务区域或小区区域由无线电网络节点来提供服务，无线电网络节点例如是接入节点(例如，Wi-Fi接入点或无线电基站(RBS))，在一些网络中，无线电网络节点还可以被称为例如“NodeB”或“eNodeB”。服务区域或小区区域是由接入节点提供无线电覆盖的地理区域。接入节点在无线电频率上工作，以通过空中接口与接入节点范围内的无线设备进行通信。接入节点通过下行链路(DL)与无线设备通信，并且无线设备通过上行链路(UL)与接入节点通信。
通用移动电信系统(UMTS)是由第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)演进而来的第三代电信网络。UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)本质上是使用宽带码分多址(WCDMA)和/或高速分组接入(HSPA)与用户设备通信的RAN。在被称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的论坛中，电信供应商具体提出并就用于当前和未来一代网络和UTRAN的标准达成一致，并研究增强的数据速率和无线电容量。在例如UMTS中的一些RAN中，若干接入节点可以连接(例如，通过陆地线路或微波)至控制器节点(如，无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC))，控制器节点监督并协调与其连接的多个接入节点的各种活动。RNC通常连接到一个或多个核心网。
已在第三代代合作伙伴计划(3GPP)中完成了演进分组系统(EPS)的规范，并且在未来的3GPP版本(例如4G和5G网络)中继续该工作。EPS包括演进通用陆地无线电接入网(E-UTRAN)(又称为长期演进(LTE)无线电接入网)以及演进分组核心(EPC)(又称为系统架构演进(SAE)核心网)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术，其中接入节点与EPC核心网直接连接。这样，EPS的无线电接入网络(RAN)具有基本上“平坦”的架构，该架构包括与一个或多个核心网直接连接的接入节点。
随着5G技术的出现，使用大量的发射和接收天线单元是非常令人感兴趣的，因为它可以利用波束成形，例如发射侧和接收侧波束成形。发送侧波束成形意味着发送器可以在选择的一个或多个方向上放大发送信号，同时抑制其他方向上的发送信号。类似地，在接收侧，接收器可以放大来自选择的一个或多个方向的信号，同时抑制来自其他方向的不需要的信号。
波束成形允许单独连接的信号更强。在发送侧，这可以通过在期望方向上的发送功率的集中来实现，在接收侧，这可以通过在期望方向上增加的接收器灵敏度来实现。这种波束成形增强了连接的吞吐量和覆盖范围。波束成形还允许减少来自不想要的信号的干扰，由此使得能够使用时频网格中的相同资源在多个单独连接上同时进行多个传输(所谓的多用户多输入多输出(MIMO))。
对于下一代(NG)架构的总体要求(例如TR 23.799v.0.5.0)以及更具体的NG接入技术(例如TR 38.913v.0.3.0)将影响新无线电接入技术(NR)的主动模式移动解决方案的设计，参见RP-160671新SID建议：与LTE中当前的移动解决方案相比，对新的无线电接入技术DoCoMo的研究。其中一些要求是需要支持网络能效机制、面向未来并且需要支持非常广范围的频率，例如：高达100GHz。
相对于LTE的主要差异之一来自这样的事实：在分配给LTE的频率之上的频率中传播更具挑战性，因此波束成形的大量使用成为NR的基本组成部分。尽管波束成形解决方案提供了链路预算增益，但纯粹依赖波束成形并在更高频率中操作的系统的可靠性可能具有挑战性，因为覆盖范围可能对时间和空间变化两者更敏感。因此，窄链路的信号干扰加噪声比(SINR)可能比LTE的情况下下降得快得多，请参见R2-162762，NR中的活动模式移动性：SINR在更高频率中的下降，爱立信。
为了支持无线电网络节点处的发送(Tx)侧波束成形，可以从无线电网络节点发送多个参考信号(RS)，由此无线设备可以测量这些参考信号的信号强度或质量并向无线电网络节点报告测量结果。然后，无线电网络节点可以使用这些测量来决定将哪个(哪些)波束用于一个或多个无线设备。
周期参考信号和调度参考信号的组合可用于此目的。
周期参考信号，通常称为波束参考信号(BRS)或移动参考信号(MRS)，使用尽可能多的Tx波束在大量不同方向上及时地重复发射，以覆盖无线电网络节点的服务区域。如命名所示，每个BRS表示来自该无线电网络节点的唯一Tx波束。这允许无线设备测量在以不同波束发送时的BRS，而无需从无线电网络节点的角度对该无线设备进行任何特殊布置。无线设备向无线电网络节点回送报告，例如不同BRS或等效的不同Tx波束的接收功率。
仅在特定连接需要时发送被称为信道状态信息参考信号(CSI-RS)的调度参考信号。由无线电网络节点做出何时以及如何发送CSI-RS的决定，并且使用所谓的测量许可向所涉及的无线设备发信号通知该决定。当无线设备接收到测量许可时，它在对应的CSI-RS上进行测量。无线电网络节点可以选择仅使用对该无线设备来说已知为强的波束将CSI-RS发送给无线设备，以允许该无线设备报告关于那些波束的更详细信息。或者，无线电网络节点也可以选择使用对于该无线设备来说是否很强并非已知的波束来发送CSI-RS，以例如在无线设备移动的情况下能够快速检测新波束。
NR网络的无线电网络节点也发送其他参考信号。例如，当将控制信息或数据发送给无线设备时，无线电网络节点可以发送所谓的解调参考信号(DMRS)。这种发送通常使用对该无线设备来说已知为强的波束来进行。
波束成形引入了增强信号到特定位置的可能性。这使得能够针对特定无线设备获得更好的信噪比。
按每个传输时间间隔(TTI)处理针对特定无线设备的特定波束成形，其中使用多个因子和测量来确定波束成形应该如何。随着天线单元数量的增加，理论上可以产生的可能波束数量增加很多。
无线通信系统包括无线电网络节点(也被称为传输点(TP))和无线设备。无线电网络节点采用波束成形，即，无线电网络节点在优势方向上发送其功率以增加无线设备处的接收功率。无线电网络节点可以使用某些波束成形，其中使用的波束来自有限的一组预定义波束。还应该理解，无线电网络节点可以同时使用波束中的若干波束。无线电网络节点周期性地在每个可能的波束上发送参考信号，例如BRS或MRS。
无线设备针对每个参考信号测量信号强度或质量(例如参考信号接收功率(RSRP)，例如波束参考信号接收功率(BRSRP)。然后，无线设备将信号强度或质量报告回无线电网络节点。
报告有两个属性：
首先，无线设备仅能够报告有限数量的信号强度或质量。这是为了限制上行链路中的通信资源；
其次，无线设备仅报告检测到的参考信号在时域和可能的频域中的位置。无线设备不知道发送参考信号的无线电网络节点以及在无线电网络节点处使用了什么波束。无线电网络节点和波束信息的这种透明性具有提供灵活的参考信号传输的优点。也就是说，无线电网络节点可以改变何时发送参考信号以及从哪个无线电网络节点发送参考信号，而不将该信息发送给无线设备。
无线设备报告具有最高信号强度或质量的参考信号以及识别报告哪些参考信号的对应指示。上面提到的两个属性在某些情况下可能限制报告回的波束数量，这可能导致在无线电网络节点处未能收集到一些重要信息。这可能导致用于无线设备的波束选择较差，从而减少或限制无线通信网络的性能。
发明内容
本文实施例的目的是提供一种机制，该机制改善了当在无线通信网络中使用向无线设备进行多个数据传输时执行波束成形情况下的无线通信网络的性能。
根据一个方面，该目的通过提供由无线设备执行的、用于管理无线通信网络中的通信的方法来实现。无线设备从一个或多个无线电网络节点接收参考信号。无线设备估计接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下用于向无线设备同时进行多个数据传输的。无线设备将测量报告发送给无线通信网络中的无线电网络节点。
根据另一方面，该目的通过提供一种用于管理无线通信网络中的通信的无线设备来实现。无线设备被配置为从一个或多个无线电网络节点接收参考信号，并且估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备还被配置为：通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下用于向无线设备同时进行多个数据传输的。此外，无线设备被配置为将测量报告发送给无线通信网络中的无线电网络节点。
本文还提供了一种包括指令的计算机程序，当在至少一个处理器上执行指令时，使得所述至少一个处理器执行由无线设备执行的本文中的方法。此外，本文提供了一种包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序包括指令，当在至少一个处理器上执行指令时，使得至少一个处理器执行由无线设备执行的本文中的方法。
根据本文的实施例，其中基于估计的空间分集(例如，参考信号的不同方向)生成测量报告并且包括某些参考信号。例如，来自与另一参考信号相同方向的参考信号(即具有低空间分集)被下调优先级而包括在测量报告中。因此，估计来自不同方向的参考信号(即具有高空间分集)可以用更高的值加权或被优先化以包括在测量报告中，并且在测量报告中被发送给例如服务于无线设备的无线电网络节点。然后，无线电网络节点可以决定测量报告中哪些参考信号应该用于向无线设备同时进行多个数据传输。
所报告的参考信号或参考信号的波束可能具有较低的相关性，导致使用MIMO信道(即同时多个传输)可能具有更高的秩以及导致更高的吞吐量并且获得无线通信网络的改善性能。
附图说明
现在将结合附图来更详细地描述实施例，在附图中：
图1示出了描绘根据本文实施例的无线通信网络的示意概览图；
图2示出了描绘根据本文实施例的无线通信网络中的场景的示意概览图；
图3是根据本文实施例的示意性组合流程图和信令方案；
图4是描绘根据本文实施例的由无线设备执行的方法的示意流程图；
图5是描绘根据本文实施例的由无线设备执行的一种方法的示意流程图；以及
图6是描绘根据本文实施例的无线设备的框图。
具体实施方式
本文的实施例总体上涉及无线通信网络。图1是描绘无线通信网络1的示意概览图。无线通信网络1包括一个或多个RAN和一个或多个CN。无线通信网络1可使用一种或多种不同技术，例如Wi-Fi、LTE、高级LTE、第五代(5G)、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/增强型数据速率GSM演进(GSM/EDGE)、全球微波接入互操作性(WiMax)或超移动宽带(UMB)，以上仅为一些可能的实现。本文的实施例涉及在5G背景中特别感兴趣的最新技术趋势，然而，实施例也适用于现有无线通信系统(例如，WCDMA和LTE)的进一步发展。
在无线通信网络1中，诸如无线设备10的无线设备(诸如移动台、非接入点(非AP)STA、STA、用户设备和/或无线终端之类)经由一个或多个接入网(AN)(例如RAN)与一个或多个核心网络(CN)进行通信。本领域技术人员应该理解，“无线设备”是非限制性术语，其意味着任何终端、无线通信终端、用户设备、机器类型通信(MTC)设备、设备到设备(D2D)终端或节点(例如智能电话、膝上型计算机、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑或甚至能够使用无线电通信与无线电网络节点服务的区域内的无线电网络节点进行通信的小型基站)。
无线通信网络1包括无线电网络节点12(也被称为第一无线电网络节点)，第一无线电网络节点12在地理区域(第一服务区域11)上提供无线电覆盖或第一无线电接入技术(RAT)的第一波束，第一无线电接入技术(RAT)诸如是NR、LTE、Wi-Fi、WiMAX等。无线电网络节点12可以是发送和接收点，例如无线电网络节点(比如，无线局域网(WLAN)接入点或接入点站(AP STA))、接入节点、接入控制器、基站(例如，无线电基站，比如，NodeB、演进Node B(eNB、eNodeB)、基站收发器站、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传输装置、独立接入点、或者能够与由无线电网络节点12提供服务的区域内的无线设备根据例如第一无线电接入技术和所使用的术语进行通信的任何其它网络单元)。无线电网络节点12可以被称为服务无线电网络节点，其中第一服务区域可以被称为服务波束，并且无线电网络节点以去向无线设备10的DL传输以及来自无线设备10的UL传输形式而服务于无线设备10并与无线设备10通信。
第二无线电网络节点13还可以在第二服务区域14或第二RAT(例如NR，LTE，Wi-Fi，WiMAX等)的第二波束上提供无线电覆盖。第一和第二RAT可以是相同的RAT或不同的RAT。第二无线电网络节点13可以是例如无线电网络节点的发送和接收点，比如无线局域网(WLAN)接入点或接入点站(AP STA))、接入节点、接入控制器、基站(例如，无线电基站，比如，NodeB、演进Node B(eNB、eNodeB)、基站收发器站、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传输装置、独立接入点、或者能够与由第二无线电网络节点13提供服务的区域内的无线设备根据例如第二无线电接入技术和所使用的术语进行通信的任何其它网络单元。第二无线电网络节点13可以被称为相邻无线电网络节点，其中第二服务区域14可以被称为相邻波束。
应当注意，服务区域可以表示为小区、波束、移动性测量波束、波束组等，以定义无线电覆盖区域。无线电网络节点在相应的服务区域上发送RS。因此，第一无线电网络节点和第二无线电网络节点使用被认为是必要的尽可能多的Tx波束在大量不同方向上及时地重复发送MRS或波束参考信号(BRS)以覆盖相应无线电网络节点的操作区域。因此，无线电网络节点12使用第一参考信号(例如，第一MRS)在第一服务区域上提供无线电覆盖。第二无线电网络节点13使用第二参考信号(例如，第二MRS)在第二服务区域14上提供无线电覆盖。可以根据无线电网络节点(例如，相邻无线电网络节点)的请求启动这些参考信号(第一MRS和第二MRS)或将这些参考信号配置为连续发送。无线设备10根据RS可能不知道无线电网络节点12的身份，并且这使得无线通信网络具有更大的灵活性来使用例如BRS ID，即，不必为某些无线电网络节点预留参考信号的特定ID。
无线电网络节点可以同时使用有限数量x的波束进行数据传输。如果无线设备位于无线电网络节点附近，则可能从相同的无线电网络节点接收多个强参考信号。假设无线设备10可以报告y个参考信号，其中y>x。如果无线设备10报告来自相同无线电网络节点的多于x个参考信号，则该信息是无用的，因为该无线电网络节点不能利用对应于所述参考信号和候选参考信号的波束(即，可能不报告从其他无线电网络节点发送的参考信号)。
此外，通常优选地在MIMO传输中从不同方向(即，空间分集)在到达无线设备的波束上发送数据。这是因为多天线系统的基本特性。如果i)波束源自不同的无线电网络节点或者ii)波束在从无线电网络节点到无线设备的途中被反射，则波束可以从不同方向到达无线设备。同时，最强的参考信号可能源自最近的无线电网络节点发送的视线波束。因此，在需要同时在多个波束上进行数据传输的情况下，报告最强参考信号可能导致波束候选选择较差。
根据本文实施例的无线设备10通过添加所选择的参考信号而生成测量报告，所述参考信号要被报告给例如无线电网络节点12以便向无线设备同时进行多个数据传输，即，用于秩大于等于2的MIMO传输。因此，无线设备10估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度，然后生成包括对应于波束候选的参考信号的测量报告，当执行多层上的MIMO数据传输时，这些波束候选可能导致高吞吐量。因此，生成的测量报告包括参考信号的指示(例如，参考信号的对应强度值)，该参考信号被估计为在空间上分集以便向无线设备10同时进行多个数据传输。根据本文实施例报告的参考信号或与参考信号相关联的波束可能具有低相关性，因此得到的MIMO信道可能具有更高的秩并且导致更高的吞吐量。
注意，在一般情况下，术语“无线电网络节点”可以用“传输点”代替。若干TP可以与相同的无线电网络节点逻辑连接，但如果它们在地理上是分开的或者指向不同的传播方向，则TP将受到与不同无线电网络节点相同的问题。在后续章节中，术语“无线电网络节点”和“TP”可以被认为是可互换的。
图2示出了不同RS或与相应RS相关联的波束如何到达无线设备10的示意性概述图。波束1和2源自相同的无线电网络节点(例如，无线电网络节点12)，并且在无线设备10处经由视距接收。对应的参考信号具有最高的接收功率值，例如参考信号接收功率(RSRP)值，然而，由于高相关性，它们可能导致较差的吞吐量，即无线设备10将不能区分波束，因此，将不能使用这些波束向无线设备10同时进行多个数据传输。波束3源自相同的无线电网络节点12，但在到达无线设备10之前被反射。波束4源自诸如第二无线电网络节点13的另一无线电网络节点。如果无线设备10仅能够报告两个波束，则它不应该将波束1和波束2报告为具有最高RSRP值的一对。相反，无线设备10报告波束1和与最强波束1在空间上分集的另一波束组成的对。因此，无线设备10将具有最高接收强度或质量的波束与相对于波束1具有低相似度的波束(例如，所述示例中的波束3或4)进行组合。这将改善同时向无线设备10的多个数据传输，该同时进行的多个传输定义了大于等于2的MIMO秩。使用MIMO的好处是可以同时发送多个传输层。一个示例是当使用模拟波束成形时，无线电网络节点12向无线设备10发送多个波束。每个波束最多可以支持两个传输层，因为波束包含两个极化方向。这意味着当使用两个波束时可以传输多达4个传输层。传输层的数量可受到波束之间的相关性的限制。如果两个波束在相同的路径上传播，例如，如果它们都是通过视距接收的话，则两个波束可能是相关的。相关性可以用两种方式解释，它们在数学上是相同的：i)两个波束之间存在高干扰，这限制了吞吐量ii)相关信道形成传输层，其中一些传输层具有较差的衰减，即传输层较弱并且不能承载很大的吞吐量。在这种情况下，最好不要使用全部数量的传输层。这被称为降秩。然而，根据本文的实施例，所报告的参考信号(或多个波束)避免了这种降秩，并且通过所生成的测量报告来促进具有秩大于等于2的MIMO传输。
图3是根据本文实施例的组合流程图和信令方案。无线设备10可以由无线电网络节点12服务，该无线电网络节点12使用第一参考信号在第一服务区域11上提供无线电覆盖，其中第一参考信号用于识别无线通信网络中的第一服务区域11。第二无线电网络节点13可以使用第二参考信号在第二服务区域14上提供无线电覆盖，其中第二参考信号用于识别无线通信网络1中的第二服务区域14。
动作301：无线设备10从例如无线电网络节点12和第二无线电网络节点13接收参考信号。无线设备10可以测量接收的参考信号的信号强度或质量。RS各自与天线端口相关联，即，当无线设备10使用特定参考信号执行测量时，可以等效地认为无线设备10正在测量对应于特定参考信号的天线端口的信道。如果参考信号是波束成形的，即利用在某个指向方向上产生波束的多天线预编码矢量发送参考信号，则可以认为无线设备10正在测量波束的端口。由于无线电网络节点12可以发送多个波束，因此无线设备10可以按顺序或并行地在多个波束端口上进行测量。
动作302：无线设备10估计参考信号在空间上分集的程度。例如，无线设备10可以确定参考信号与具有最高测量信号强度或质量的接收参考信号相比的进入方向的差水平。作为另一示例，无线设备10可以确定第一参考信号(例如，最强参考信号)的第一方向和第二参考信号的第二方向，基于确定的第一方向和第二方向形成偏差因子。为了估计接收的参考信号在空间上分集的程度，即所接收的参考信号源自不同的无线电网络节点和/或在不同的传播路径传播的程度，无线设备10可以：
-估计几个天线单元处的参考信号的到达时间差和几个天线单元处的相同参考信号的信号强度。这给出了参考信号的接收方向的估计；
-估计不同参考信号的到达时间差。这给出了参考信号相对于彼此的传播路径的长度的估计。这又指示了参考信号是否源自不同的无线电网络节点和/或是否经由反射接收到对应的参考信号。如果经由反射和经由直接路径两种方式接收参考信号，则这将导致时间扩散。这是多径传播中的常见现象。两个不同的参考信号是具有从不同无线电网络节点和/或在不同波束上发送的不同ID的信号；和/或
-估计交叉极化参考信号的两个极化方向的功率差。由于反射可以改变参考信号的极化类型和两个极化方向的功率差，这表明通过反射接收参考信号。
动作303：根据一些实施例，无线设备10可以将强度和对所接收的参考信号在空间上分集的程度的估计进行组合。无线设备10可以例如考虑上述估计对每对参考信号的相似度的度量进行计算。本文的动作506中描述了一个示例。然后，无线设备10可以将取决于信号强度或质量以及选择的波束的相似度(或不相似度)的度量进行最大化。
动作304：然后，无线设备10利用参考信号生成测量报告，所述参考信号被选择用于向无线设备10同时进行多个数据传输。然后，无线设备10可以基于参考信号是否在空间上被分集接收而将参考信号和/或参考信号的测量结果添加到测量报告，因为空间分集促进或允许向无线设备10同时进行多个数据传输。无线设备10可以例如估计每个接收的参考信号的方向，并在将测量和参考信号添加到测量报告中时考虑所估计的方向。
动作305：无线设备10将所生成的测量报告发送给例如向无线设备10提供服务的无线电网络节点12。因此，无线设备10报告与良好波束候选对应的参考信号，用于向无线设备10同时进行多个数据传输。成为良好波束候选是基于参考信号在空间上分集的估计。因此，无线设备10可以发送测量报告，该测量报告包括具有最强测量信号强度或质量的第一参考信号的身份以及对应的测量信号强度或质量的第一指示，以及具有测量信号强度或质量的第二参考信号的身份以及对应的测量信号强度或质量的第二指示，该第二参考信与第一参考信号在空间上分集。因此，测量报告可以指示添加的参考信号以及添加的参考信号对应的信号强度或质量。
动作306：无线电网络节点12接收测量报告，并且可以基于接收的测量报告确定要用于向无线设备(10)同时进行多个数据传输的参考信号或波束。例如，测量报告被发送给调度器，该调度器可以控制多个诸如TP的无线电网络节点。有可能通过使用其他机制(例如在NR网络中使用CSI-RS)进一步评估由本文实施例确定的波束候选的性能。本文实施例不仅考虑接收强度，而且估计同时使用多个波束的吞吐量。基于那些估计的吞吐量，调度器决定从哪个无线电网络节点何时使用哪些波束用于哪个(哪些)无线设备。因此，无线电网络节点12决定无线设备10将被调度的波束。
动作307：然后，无线电网络节点12和/或第二无线电网络节点13可以同时在多个传输中向无线设备10发送数据。
现在将参考图4中描绘的流程图描述根据一些实施例的由无线设备10执行的用于管理或处理无线通信网络1中的通信的方法动作。这些动作不必按照下文声明的顺序进行，而是可以按照任何合适顺序进行。用虚线框标记了在一些实施例中执行的动作。
动作401：无线设备10从一个或多个无线电网络节点接收参考信号。无线设备10可以例如接收来自无线电网络节点12和/或第二无线电网络节点13的不同波束的参考信号。这在图3中的动作301中举例说明。
动作402：无线设备10可以测量所接收的参考信号的信号强度或质量。
动作403：无线设备10估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备10可以通过估计在无线设备10的不同天线单元处接收的参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。这可以指示到接收的参考信号的方向以及然后可以确定该方向与另一参考信号的不同。无线设备可以通过估计无线设备10处的不同参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。这可以指示与第一参考信号(例如，具有最高测量信号强度或质量的参考信号)相比的路径长度。无线设备10可以通过估计无线设备10处的参考信号的不同极化方向的功率差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。例如，无线设备10可以将该功率差与接收的参考信号的已知功率差(例如0)进行比较，来确定参考信号已经被反射到无线设备10。无线设备10还可以在估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度时额外考虑一个或多个置信水平。置信水平指示了估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的确定程度。空间上分集意味着参考信号例如是源自不同的无线电网络节点和/或在不同的传播路径上传播。这在图3中的动作302中举例说明。
动作404：无线设备10通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，该选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下用于向无线设备10同时进行多个数据传输的。无线设备10在选择要添加到测量报告的参考信号时，可以通过考虑以下多项中的一项或多项来生成测量报告：不同天线单元处的估计到达时间差；不同参考信号的估计到达时间差；以及不同极化方向的估计功率差。无线设备10可以基于测量的接收参考信号的信号强度或质量以及估计所接收的参考信号在空间上分集的程度，通过将参考信号添加到测量报告来生成测量报告。对于MIMO传输，同时多个传输可以定义大于等于2的秩进行MIMO传输，或者由大于等于2的秩来定义。这在图3中的动作304中举例说明。
动作405：无线设备10将测量报告发送给无线通信网络1中的无线电网络节点，例如无线电网络节点12或第二无线电网络节点13。这在图3中的动作305中举例说明。
动作406：然后，无线设备10可以在使用添加到测量报告中的参考信号的波束的同时多个传输上接收数据。也就是说，无线设备10可以同时通过波束接收数据，该波束与先前添加到测量报告中的两个或多个参考信号对应。如上面在动作306中所述，无线电网络节点12或无线电网络节点的调度器确定使用什么波束也考虑了其他无线设备的报告和估计吞吐量的其他手段。
图5是描绘由无线设备10执行的用于管理向无线设备的通信的方法的示意性流程图。
这些动作不必按照下文声明的顺序进行，而是可以按照任何合适顺序进行。用虚线框标记了在一些实施例中执行的动作。
动作501：无线设备10接收参考信号，如本文的动作301和401中所述。
动作502：无线设备10测量或估计不同的接收参考信号的信号强度或质量，例如RSRP。无线设备10可以例如选择具有测量的最强或最高信号强度或质量的第一参考信号作为参考点。
动作503：如上所述，无线设备10估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度，参见上面的动作302和403。这可以按照动作503-506中描述的流程方式执行。无线设备10可以估计所接收的参考信号的第一接收方向‘d’(例如，如在MIMO雷达中执行的)，以及第一置信水平‘c_d’。置信水平指示了估计所接收的参考信号在空间上被分集接收(例如：从不同的方向接收)的程度的确定程度。方向可以用度数表示，例如d＝[0,360]，并且可以相对于第一参考信号进行确定或者确定为绝对值。置信水平c_d表示方向估计的确定程度。实质上，所估计的方向将给出信号来自所有方向的可能性的分布。例如，置信水平可以在区间[0，1]中，其中0意味着所有方向都是同等可能的，1意味着分布仅具有单个峰值，即方向是确定的。置信水平可以取决于参考信号的噪声水平，以及天线单元之间的同步误差。
动作504：然后，无线设备10可以附加地或替代地估计第二参考信号的传播路径的长度‘l’(以米为单位)。长度的第二置信水平为‘c_l'。对其进行定义的一种方法是估计长度估计的标准偏差sigma_l。然后可以将c_l定义为1-(sigma_l/l)。这意味着c_l＝1与相对于总长度(即，很可能是估计的长度)的非常小的标准偏差对应。
动作505：附加地或替代地，无线设备10可以估计功率分数，例如水平功率和总功率之间的分数f＝P_H/(P_V+P_H)。同样，第三置信水平‘c_f'取决于P_H和P_V的标准偏差。
动作506：无线设备10可以考虑上述估计来计算每对参考信号/波束的相似度的度量，这可以表示为相似度度量计算。然后通过将取决于RSRP值以及所选波束的相似度的度量进行最大化来选择所报告的参考信号。例如，对于每对波束，可以估计方向、长度和功率分数以及该对波束的参考信号的对应置信水平。第一波束的第一方向表示为d_1，第一方向的第一置信水平表示为c_d1。第二波束的第二方向表示为d_2，第二方向的第二置信水平表示为c_d2。第一波束的第一传播路径长度表示为l_1，第一传播路径长度的第一置信水平表示为c_l1。第二波束的第二传播路径长度表示为l_2，第二传播路径长度的第二置信水平表示为c_l2。第一波束的第一功率分数表示为f_1，第一功率分数的第一置信水平表示为c_f1。第二波束的第二功率分数表示为f_2，第二功率分数的第二置信水平表示为c_f2。两个波束相对于d、l、f的不相似度为delta_d＝|d_1-d_2|，delta_l＝|l_1-l_2|，delta_f＝|f_1-f_2|等等。最后，波束相对于所有估计的不相似度是Delta，其中
Delta＝w_d*delta_d*min(c_d1,c_d2)+w_l*delta_l*min(c_l1,c_l2)+w_d*delta_f*min(c_f1,c_f2)，
其中w_d、w_l、w_f是可用于确定三个估计的权重的因子。可以调整因子。
动作507：然后，无线设备可以执行联合波束报告选择。无线设备10可以具有针对所有波束对(x,y)的所有不相似度Delta_xy，并且基于该信息，无线设备10选择在测量报告中报告哪组波束。无线设备10可以测试所有可能的子集，但是可以执行贪婪方法，例如：
-选择具有最强BRS的第一波束b_1；
-通过最大化例如max_i(BRS_i/Delta_1,i)选择与b_1具有最佳联合性能的第二波束b_2，其中BRS_i是信号强度BRS_i；
-选择与b_1和b_2具有最佳联合性能的第三波束b_3：max_i(BRS_i/(Delta_1,i+Delta_2,i))
等等。
然后，无线设备10不报告最强的参考信号，而是报告与用于MIMO传输的良好波束候选对应的参考信号。即可能同时使用多个数据传输向无线设备10提供高吞吐量的波束。
图6是描绘根据本文实施例的用于管理无线通信网络1中的通信的无线设备10的框图。
无线设备10可以包括处理单元601，例如，一个或多个处理器，处理单元601被配置为执行本文的方法。
无线设备10可以包括接收模块602，例如，接收器或收发器。无线设备10、处理单元601和/或接收模块602被配置为从一个或多个无线电网络节点接收参考信号。
无线设备10可以包括估计模块603。无线设备10、处理单元601和/或估计模块603被配置为估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备10、处理单元601和/或估计模块603可以被配置为：通过被配置为估计无线设备10在不同天线单元处接收的参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备10、处理单元601和/或估计模块603可以被配置为：通过被配置为估计无线设备10处的不同参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备10，处理单元601和/或估计模块603可以被配置为：通过被配置为估计无线设备10处的参考信号的不同极化方向的功率差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。无线设备10、处理单元601和/或估计模块603可以被配置为：通过被配置为考虑一个或多个置信水平来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度，所述置信水平指示所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的确定程度。
无线设备10可以包括生成模块604。无线设备10、处理单元601和/或生成模块604被配置为通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告。考虑所估计的接收的参考信号在空间上被分集接收的程度，选择参考信号以便向无线设备10同时进行多个数据传输。无线设备10、处理单元601和/或生成模块604可以被配置为：通过被配置为在选择要添加到测量报告的参考信号时，考虑以下各项中的一项或多项来生成测量报告：在不同天线单元处估计的一个或多个到达时间差；不同参考信号的估计到达时间差以及不同极化方向的估计功率差。
无线设备10可以包括发送模块605，例如，发送器或收发器。无线设备10、处理单元601和/或发送模块605被配置为将测量报告发送给无线通信网络1中的无线电网络节点，例如无线电网络节点12。
无线设备10可以包括测量模块606。无线设备10、处理单元601和/或测量模块605可以被配置为测量所接收的参考信号的信号强度或质量。无线设备10、处理单元601和/或生成模块604可以被配置为：通过被配置为基于接收的参考信号的测量信号强度或质量以及估计参考信号在空间上分集的程度，将参考信号添加到测量报告来生成测量报告。
无线设备10、处理单元601和/或接收模块602还可以被配置为通过同时多个传输接收数据，该多个传输使用参考信号被添加到测量报告的波束。
无线设备10还包括存储器607。存储器包括用于存储数据的一个或多个单元，所述数据例如涉及参考信号、信号强度或质量、参考信号的ID、空间分集信息、置信水平、在执行时用于执行本文公开的方法的应用等等。
根据本文针对无线设备10描述的实施例的方法分别借助例如计算机程序708或计算机程序产品实现，计算机程序708或计算机程序产品包括指令，即软件代码部分，当在至少一个处理器上执行所述指令时，使得至少一个处理器执行本文描述的由无线设备10执行的动作。计算机程序708可以存储在计算机可读存储介质709(例如，光盘等)上。存储有计算机程序的计算机可读存储介质709可以包括指令，当在至少一个处理器上执行所述指令时，使所述至少一个处理器执行本文所述的如无线设备10执行的方法。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是非瞬时计算机可读存储介质。
在一些实施例中，使用更通用的术语“无线电网络节点”，并且该术语可以对应于与无线设备和/或与另一网络节点通信的任何类型的无线电网络节点或任何网络节点。网络节点的示例是NodeB、主eNB、辅eNB、属于主小区组(MCG)或辅小区组(SCG)的网络节点、基站(BS)、诸如MSR BS的多标准无线电(MSR)无线电节点、eNodeB、网络控制器、无线电网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)、中继、施主节点控制中继、基站收发信台(BTS)、接入点(AP)、传输点、传输节点、远程无线电单元(RRU)、远程无线电头端(RRH)、分布式天线系统(DAS)中的节点、核心网节点(例如移动交换中心(MSC)、移动管理实体(MME)等)、运营和维护(O&M)、运营支撑系统(OSS)、自组织网络(SON)、定位节点(例如演进服务移动定位中心(E-SMLC))、最小化路测(MDT)等。
在一些实施例中，使用非限制性术语无线设备或用户设备(UE)，并且其指代与蜂窝或移动通信系统中的网络节点和/或与另一UE通信的任何类型的无线设备。UE的示例是目标设备、设备到设备(D2D)UE、支持接近度的UE(也称为ProSe UE)、机器类型UE或能够进行机器到机器(M2M)通信的UE、个人数字助理(PDA)、PAD、平板电脑、移动终端、智能手机、膝上型嵌入式设备(LEE)、膝上型安装式设备(LME)、通用串行总线(USB)加密狗等。
针对5G描述了实施例。然而，这些实施例适用于任何RAT或多RAT系统，其中UE接收和/或发送信号(例如数据)，例如LTE、LTE FDD/TDD、WCDMA/HSPA、GSM/GERAN、Wi Fi、WLAN、CDMA2000等。
测量参考信号(MRS)：如这里所使用的，“MRS”是用于波束中的移动性测量的任何信号。因此，虽然本文使用术语“MRS”来指代本文使用的信号，但术语“MRS”应广义地解释为表示任何信号，而不管信号的名称(例如，在任何特定标准中，用于移动性测量的信号，特别是根据本文描述的实施例使用的信号)。在一些实施例中，MRS是用于切换/波束切换目的的移动性特定信号。该参考信号可以是周期性或非周期性的。参考信号可以配置为特定于无线设备，也可以共用于多于一个无线设备。
天线节点：如这里所使用的，“天线节点”是能够产生覆盖特定服务区域或方向的一个或多个波束的单元。天线节点可以是基站、或基站的一部分。
熟悉通信设计的人员将容易理解，可以使用数字逻辑和/或一个或多个微控制器、微处理器或其他数字硬件来实现功能装置或模块。在一些实施例中，各个功能中的若干或全部功能可一起被实现，诸如在单个专用集成电路(ASIC)中实现或在两个或更多个分离的设备(其间具有适当的硬件和/或软件接口)中实现。例如，可以在与无线设备或网络节点的其他功能组件共享的处理器上实现若干功能。
或者，所讨论的处理装置的若干功能单元可以通过使用专用硬件来提供，而其他功能单元利用执行软件的硬件(与适当的软件或固件相关联)来提供。从而，本文中使用的术语“处理器”或“控制器”不排他性地指代能够执行软件的硬件，而且可以隐含地包括(而不限于)数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、用于存储软件和/程序或应用数据的随机存取存储器、以及非易失性存储器。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。通信设备的设计者将理解这些设计选择中固有的成本、性能和维护权衡。
应当理解，前面的描述和附图表示了本文所教导的方法和装置的非限制性示例。因此，本文所教导的装置和技术不受前述描述和附图的限制。相反地，本文实施例只被所附权利要求及其合法等同物限制。

Claims (20)

1.一种由无线设备(10)执行的、用于管理无线通信网络中的通信的方法，所述方法包括：
-从一个或多个无线电网络节点接收(401)参考信号；
-估计(403)所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度；
-通过将选择的参考信号添加到测量报告中来生成(404)测量报告，其中，所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下被选择用于向无线设备(10)同时进行多个数据传输的；以及
-将所述测量报告发送(405)给所述无线通信网络(1)中的无线电网络节点(12)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，估计(403)所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度包括：估计在所述无线设备(10)的不同天线单元处接收的参考信号的到达时间差。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，估计(403)所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度包括：估计在所述无线设备(10)处的不同参考信号的到达时间差。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，估计(403)所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度包括：估计在所述无线设备(10)处的参考信号的不同极化方向的功率差。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，生成(404)所述测量报告在选择要添加到所述测量报告的参考信号时，考虑以下一项或多项：在不同天线单元处的估计到达时间差；不同参考信号的估计到达时间差以及不同极化方向的估计功率差。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，估计(403)所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度考虑一个或多个置信水平，所述一个或多个置信水平指示估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的确定程度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，还包括测量(402)所接收的参考信号的信号强度或质量，并且生成(404)所述测量报告包括：基于所接收的参考信号的测量信号强度或质量以及对所述参考信号在空间上分集的程度的估计，将参考信号添加到所述测量报告。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括
-使用添加到所述测量报告中的参考信号的波束在同时进行的多个传输上接收(406)数据。
9.一种用于实现管理无线通信网络中的通信的无线设备(10)，所述无线设备被配置为：
从一个或多个无线电网络节点接收参考信号；
估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度；
通过将所选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中，所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下被选择用于向无线设备(10)同时进行多个数据传输的；以及
将所述测量报告发送给所述无线通信网络(1)中的无线电网络节点(12)。
10.根据权利要求9所述的无线设备(10)，被配置为：通过被配置为估计所述无线设备(10)的不同天线单元处接收的参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的无线设备(10)，被配置为：通过被配置为估计所述无线设备(10)处的不同参考信号的到达时间差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的无线设备(10)，被配置为：通过被配置为估计所述无线设备(10)处的参考信号的不同极化方向的功率差来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的无线设备(10)，被配置为：通过被配置为在选择要添加到所述测量报告的参考信号时考虑以下一项或多项来生成所述测量报告：不同天线单元处的估计到达时间差；不同参考信号的估计到达时间差以及不同极化方向的估计功率差。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的无线设备(10)，被配置为：通过被配置为考虑一个或多个置信水平来估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度，所述一个或多个置信水平指示估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的确定程度。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的无线设备(10)，还被配置为：
测量所接收的参考信号的信号强度或质量，并通过被配置为基于所接收的参考信号的测量信号强度或质量以及对所述参考信号在空间上被分集的程度的估计，将参考信号添加到所述测量报告中来生成所述测量报告。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的无线设备(10)，还被配置为：
通过同时进行的多个传输接收数据，所述多个传输使用具有被添加到所述测量报告中的参考信号的波束。
17.一种用于实现管理无线通信网络中的通信的无线设备(10)，其中，所述无线设备包括：
接收模块，被配置为从一个或多个无线电网络节点接收参考信号；
估计模块，被配置为估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度；
生成模块，被配置为通过将所选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中，所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下被选择用于向无线设备(10)同时进行多个数据传输的；以及
发送模块，被配置为将所述测量报告发送给所述无线通信网络(1)中的无线电网络节点(12)。
18.一种用于实现管理无线通信网络中的通信的无线设备，其中，所述无线设备包括处理单元和存储器，所述存储器包括能够由所述处理单元执行的指令，由此无线设备被操作用于：
从一个或多个无线电网络节点接收参考信号；
估计所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度；
通过将所选择的参考信号添加到测量报告中来生成测量报告，其中，所选择的参考信号是在考虑到所估计的所接收的参考信号在空间上被分集接收的程度的情况下被选择用于向所述无线设备同时进行多个数据传输的；以及
将所述测量报告发送给所述无线通信网络中的无线电网络节点。
19.一种包括指令的计算机程序，当在至少一个处理器上执行所述指令时，使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的、由所述无线设备(10)执行的方法。
20.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序包括指令，当在至少一个处理器上执行所述指令时，使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的、由所述无线设备(10)执行的方法。
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