CN110402548B - 基于用户设备定位精度配置参考信号波束的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于无线通信系统的网络节点被配置为在以第一频率执行的第一定位操作中定位用户节点；确定与第一定位操作相关的精度值；并根据所确定的精度值，调整用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数，第二定位操作以大于第一频率的第二频率执行。网络节点被配置为通过追踪用户节点发送的无线电信标信号相对于网络节点的角度变化率来确定与第一定位操作相关的精度值；如果角度变化率超过预定值，则将第一值分配给精度值，第一值低于先前精度值，如果角度变化率小于预定值，则将第二值分配给精度值，第二值高于先前精度值。

Description

基于用户设备定位精度配置参考信号波束的设备
技术领域
本发明的方面一般地涉及无线通信系统，更具体地，涉及在无线通信系统中通过网络节点定位用户节点。
背景技术
在下一代(5G)无线网络的环境中，考虑使用低频无线电和高频无线电在无线接入网中的接入节点(也称为接入点、基站、或节点B或演进节点B/eNB)和用户节点(也称为用户装置、用户设备/UE、移动终端、或移动设备)之间建立接入链路。在5G的3GPP标准中，低频(low frequency，LF)和高频(high frequency，HF)分别被定义为低于6GHz和高于6GHz的频率。高频段可在约30GHz至60GHz的范围内，低频段可在约3GHz至4GHz的范围内。
大的可用带宽和高增益窄天线波束使得高频链路非常适合在接入节点和用户节点之间提供非常高的数据吞吐量。然而，由于用户通常移动和旋转其设备，很难使用窄波束建立和维护此类链路。此外，相比于低频链路，高频链路更容易受到多变环境中的建筑物墙壁、车辆、和树叶的阻塞。当发射器和接收器都使用窄波束时，保持发射器的最佳发射波束方向、接收器的最佳波束接收方向、以及发射器和接收器的最佳波束对，对于用户设备来说很重要。高频链路和低频链路的组合使用，有利于用户节点的定位以及接入节点和用户节点的最佳天线波束方向的确定。
特别地，低频链路可以具有相对较宽的天线波束宽度，并可以用于在使用高频链路进行更准确的定位之前提供对用户节点的粗略定位。低频链路还可用于控制接入节点和用户节点之间的消息和信令，并有助于高频链路上的定位和波束对准。
有利的是能够基于低频上用户节点定位的精度来配置参考信号的高频波束，以用最佳资源利用率实现高频波束对准。波束的数量将影响许多系统性能方面，包括网络资源的使用、用户节点资源的使用、以及在高频完成用户节点定位所需的时间。
因此，理想的是能够提供一种设备和方法来解决至少一部分上述问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于基于用户节点低频定位的精度来配置参考信号的高频波束。这一目的由独立权利要求的主题实现。从属权利要求中可以有更有利的改进。
根据第一方面，通过用于无线通信系统的网络节点获得上述和进一步的目的和有点。网络节点被配置为在以第一频率执行的第一定位操作中定位用户节点；确定与第一定位操作相关的精度值，并根据所确定的精度值调整用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数。第二定位操作以大于第一频率的第二频率执行。网络节点被配置为通过追踪从用户节点发送的无线电信标信号的角度变化率来确定第一定位操作期间的精度值。如果角度变化率超过预定值，则将第一值分配给精度值，第一值低于先前精度值。如果变化率小于预定值，则将第二值分配给精度值，第二值高于先前精度值。由于包括但不限于波束数量和/或波束宽度的这些参数会影响网络资源的使用、第二频率的定位性能、和网络内的干扰，因此仔细、自适应地控制这些参数有利于上述方面。例如，当使用较少的波束进行第二频率的定位时，所使用的无线电资源和造成的干扰将会很少。本发明实施例的各个方面基于用户节点低频定位的精度来配置参考信号的高频波束，以实现资源利用率优化的高频波束调整。
在根据第一方面的网络节点的可能实现形式中，网络节点进一步被配置为从用户节点接收移动测量值，移动测量值基于用户节点位置变化或用户节点方向变化中的一个或多个。将移动测量值与预定移动测量值进行比较，并根据该比较调整所确定的精度值。基于用户节点的低频定位精度，可以对高频定位所需的波束配置进行优化。基于例如用户节点使用内部传感器进行的测量，移动测量值用以帮助网络节点确定低频定位精度值。
在根据第一方面或第一方面先前可能的实现形式的网络节点的进一步可能的实现形式中，网络节点被配置为通过调整用于第二定位操作的无线电波束的数量和无线电波束的宽度，调整第二定位中使用的无线电波束的至少一个波束参数；并将确定的用于第二定位操作的无线电波束的配置发送到用户节点。优化波束数量和波束宽度可以提高第二高频定位的资源利用率，这是因为，较多的波束会增加所用的能量，并增加复杂性和成本。波束宽度影响网络的干扰和覆盖范围。较大的波束宽度可以用于增大网络节点的覆盖范围。
在根据第一方面或根据上述任一种可能的实现形式的网络节点的进一步可能的实现形式中，网络节点被配置通过当确定的精度值大于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量减少用于第二定位操作的无线电波束的数量，以及当确定的精度值小于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量增加用于第二定位操作的无线电波束的数量，在第二定位操作中定位用户节点。通过基于低频链路定位精度动态地改变用户设备在下行链路进行测量的波束配置和波束参数，可以提高定位过程的资源利用率。如果网络节点在第一频率进行了精确定位，则第二频率的第二定位需要较少的波束。用户节点需要测量和报告更少的波束，从而改善了能量消耗和定位延迟。
在根据第一方面或根据上述任一种可能的实现形式的网络节点的进一步可能的实现形式中，网络节点被配置为当所确定的精度值大于预定精度阈值时，从预定波束宽度减小无线电波束的波束宽度，以及当确定的精度值小于预定精度阈值时，从预定波束宽度增大无线电波束的波束宽度。通过基于低频链路定位精度动态地改变用户设备在下行链路进行测量的波束配置和波束参数，可以提高定位过程的资源利用率。通过改进第二频率定位，可以使波束宽度最小化，这有助于改善其他用户的干扰。
在根据第一方面或根据上述任一种可能的实现形式的网络节点的进一步可能的实现形式中，网络节点被配置为独立于调整无线电波束组中的无线电波束的波束图样的波束宽度来调整波束数。
在根据第一方面或根据第一方面的上述任一种可能的实现形式的网络节点的进一步可能的实现形式中，网络节点被配置为通过确定无线电信标信号的到达角度，追踪从用户节点发送的无线电信标信号相对于网络节点的角度变化率，将所确定的角度与先前确定的到达角度进行比较；基于该比较确定无线电信标信号的角度变化率。基于例如用户节点使用内部传感器进行的测量，追踪无线电信标信号的到达角度用以帮助网络节点确定低频定位精度值。
根据第二方面，无线通信系统中的用户节点获得上述以及进一步的目的和优点。用户节点被配置为确定用户节点的移动测量值，该移动测量值基于用户节点的位置变化和方向变化中的一个或多个；将移动测量值传输到网络节点；接收用于用户节点的第二定位操作的无线电波束的配置的信息，该无线电波束的配置基于所确定的移动测量值；在用户节点的第二定位操作中，使用无线电波束进行发送或接收。通过对低频定位精度的了解，可以优化高频定位阶段的波束配置，提高了资源利用率和系统性能。
在根据第二方面的用户节点的可能实现形式中，用户节点被配置为从内部传感器获得用户节点的位置变化和方向变化中的一个或多个的测量数据，将获得的测量数据与预定阈值进行比较，并基于该比较确定移动测量值。随着对用户节点的定位精度的进一步了解，可以优化波束数量和波束宽度。
根据第三方面，通过一种方法获得上述以及进一步的目的和优点。在一个实施例中，该方法包括，在以第一频率执行的第一定位操作中定位用户节点；确定与第一定位操作相关的精度值；根据所确定的精度值，调整用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数，第二定位操作以大于第一频率的第二频率执行；如下确定与第一定位操作相关的精度值：追踪从用户节点发送的无线电信标信号相对于网络节点的角度变化率；如果角度变化率超过预定值，将第一值分配给精度值，第一值低于先前精度值，如果角度变化率小于预定值，将第二值分配给精度值，第二值高于先前精度值。本发明实施例的各个方面基于用户节点低频定位的精度来配置参考信号的高频波束，实现资源利用率优化的高频波束对准。
在根据第三方面的方法的可能实现形式中，该方法还包括：从用户节点接收移动测量值，该移动测量值基于用户节点的位置变化和用户节点的方向变化中的一个或多个；将移动测量值和预定移动测量值进行比较；并基于该比较调整确定的精度值。基于用户节点的低频定位精度，可以优化高频定位所需的波束的配置。基于例如用户节点使用内部传感器进行的测量，移动测量值用于帮助网络节点确定低频定位精度值。
在根据第三方面和第三方面的可能实现形式的方法的进一步可能的实现形式中，该方法包括：通过调整用于第二定位操作的无线电波束的数量和无线电波束的波束宽度，调整用于第二定位的无线电波束的至少一个波束参数；将确定的第二定位操作的无线电波束的配置发送给用户节点。较多的波束会增大所用的能量并增加复杂性和成本，因此，优化波束数量和波束宽度可以提高第二高频定位的资源利用率。波束的宽度影响网络的干扰和覆盖范围。可以使用较大的波束宽度来增大网络节点的覆盖范围。
在根据第三方面或根据第三方面的任一种可能的实现形式的方法的进一步可能的实现形式中，该方法包括：当所确定的精度值大于预定精度阈值时，从无线电波的预定数量减少用于第二定位操作的无线电波的数量，以及当确定的精度值小于预定精度阈值时，从无线电波的预定数量增加用于第二定位操作的无线电波的数量。通过基于低频链路定位精度动态地改变用户设备在下行链路进行测量的波束配置和波束参数，可以提高定位过程的资源利用率。如果网络节点对第一频率进行了精确定位，则第二频率的第二定位需要较少的波束。用户节点需要测量和报告更少的波束，从而改善了能量消耗和定位延迟。
在根据第三方面或根据第三方面的任一种可能实现形式的方法的进一步可能的实现形式中，该方法包括：当所确定的精度值大于预定精度阈值时，从预定波束宽度减小无线电波束的波束宽度，以及当确定的精度值小于预定精度阈值时，从预定波束宽度增大无线电波束的波束宽度。通过基于低频链路定位精度动态地改变用户设备在下行链路进行测量的波束配置和波束参数，可以提高定位过程的资源利用率。通过改善第二频率定位，可以使波束宽度最小化，从而改善其他用户的干扰。
在根据第三方面或根据第三方面的任一种可能实现形式的方法的进一步可能的实现形式中，该方法包括：通过确定无线电信标信号的到达角度，追踪从用户节点发送的无线电信标信号相对于网络节点的角度变化率，将所确定的角度与先前确定的到达角度进行比较；并基于该比较确定无线电信标信号的角度变化率。基于例如用户节点使用内部传感器进行的测量，追踪无线电信标信号的到达角度用以帮助网络节点确定低频定位精度值。
从本文结合附图考虑的实施例来看，示例性实施例的这些方面和其他方面、实施形式和优点将变得明显。但是，应当理解，说明书和附图的设计仅仅是为了说明，而不是定义所公开发明的特征，对于上述特征，应参考所附权利要求。本发明的其他方面和优点将在下面的说明书中阐述，并且部分将从说明书中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。此外，本发明的方面和优点可以通过所附权利要求书中特别指出的手段和组合来实现和获得。
附图说明
在本发明的以下具体实施方式中，将参考附图中示出的示例性实施例更详细地描述本发明，在附图中：
图1是示出包含所公开实施例的方面的示例性无线通信系统的框图。
图2是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图3是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图4是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图5是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图6是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图7是示出包含所公开实施例的方面的示例性过程的流程图。
图8是示出包含所公开实施例的方面的基于示例性下行参考信号的定位过程的流程图。
图9是可以用于实施所公开实施例的方面的示例性架构的示意框图。
具体实施方式
参考图1，可以看到包含所公开实施例的方面的无线通信系统100的示例性框图。所公开的实施例的方面旨在基于确定的用户设备的低频定位的精度来配置参考信号的高频波束。通过基于低频链路定位精度动态地改变用于用户设备在下行链路进行测量或网络在上行链路进行测量的波束配置和波束参数，可以提高定位过程的资源利用率。
如图1所示，无线通信系统100包括至少一个网络节点110和至少一个用户节点120。在这些示例中，无线通信系统100可以是任何合适类型的无线通信系统，例如但不限于LTE、5G、或新无线电(new radio，NR)。网络节点110通常可以包括例如演进型通用陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)节点B或演进节点B(eNB)的网络节点。网络节点110也可以称为接入点或基站。例如，用户节点120通常可以包括一个或多个用户设备(UE)、移动终端、移动设备、或通信设备。
所公开的实施例的方面通常包括，确定用户节点110的低频(LF)定位精度，确定用于发送和/或接收的波束的波束参数，以及通过特定信令传送所确定的信息。在这种低频定位精度的基础上，还可以调整高频(HF)波束的数量和波束宽度。例如，低频定位的精度越高，高频波束宽度可能越窄。低频定位的精度越低，高频波束宽度可能越宽。波束数量的调整和波束宽度的调整可以单独进行，也可以一起进行。
在一个实施例中，网络节点110被配置为在第一定位操作中定位用户节点120。第一定位操作以第一频率(例如，低频)执行。
在一个实施例中，网络节点110被配置为在基于下行测量利用低频链路的第一定位中定位用户节点120。在本例中，网络节点110向用户节点120发送一个或多个参考信号。用户节点120测量一个或多个参考信号并检测最强的参考信号。用户节点120可以例如通过发送与最强参考信号相关的标识符，将测量结果发回网络节点110。网络节点110可以基于接收到的测量结果选择无线电波束进行第二定位。
当第一定位操作基于上行测量时，网络节点110接收由用户节点120发送的参考信号或无线电信标信号。网络节点110测量接收到的上行参考信号或无线电信标，以确定用于第二定位的无线电波束。
网络节点110还被配置为确定与第一定位相关的精度值。基于所确定的精度值，网络节点110被配置为调整用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数。在一个实施例中，第二定位操作在第二频率下执行，其中，第二频率大于第一频率。一般来说，第二频率在高频范围内。
在一个实施例中，网络节点110被配置为通过追踪从用户节点120发送的无线电波束信号(也称作上行信号或无线电波束)相对于网络节点110的角度变化率来确定与第一定位操作相关的精度值。如果角度变化率超过预定值，则将第一值分配给精度值，其中，该第一值低于先前精度值。如果变化率小于预定值，则将第二值分配给精度值，其中，该第二值大于先前精度值。
在图1的示例中，网络节点110被配置为包括至少一个处理器或处理设备112以及至少一个收发器设备114。虽然处理器112和收发器114在图1中被示出为独立的设备，但在替代实施例中，处理器112和收发器设备114可以包括单个设备。根据具体应用和实施方式，网络节点110可以包括任意适当数量的处理器112和收发器114。
网络节点110也可以被配置为包括一个或多个天线或天线阵列102。天线或天线阵列102通常被配置为产生一个或多个波束，在本文中通常称为定向波束104。为了描述的目的，术语“波束”、“天线模式”、和“天线增益模式”可以互换使用。
天线阵列102可以包括低频天线和高频天线。为了描述的目的，低频和高频分别被定义为低于6GHz和高于6GHz的频率。例如，高频段可以在30GHz或60GHz左右，或者在30GHz和60GHz之间的范围内，低频段可以在3GHz或4GHz左右，或者在3GHz和4GHz之间的范围内。
从天线设计的角度来看，高频无线电有两个特殊的方面。一是高频天线比低频天线捕获的信号能量少，二是高频天线比低频天线捕获的噪声功率大。前者是由于较高的频率和较小的天线孔径造成的，后者是由于通常更宽的高频无线电信道带宽造成的。因此，高频无线电具有较低的信噪比，但可以用较高的天线增益和较高的天线方向性来补偿。由于其波长较小，高频无线电的天线尺寸通常比低频应用中小。高频无线电的发射器和接收器可以容纳更多的天线元件，因此可以用大量的天线元件产生更窄的波束，从而产生更高的天线增益。波束可以通过相位控制系统产生，使得可以调整波束方向和波束宽度。较窄的波束有利于提供更高的天线增益、更少的多径衰落、和最小化交叉链路干扰。
用户节点120通常被配置为包括至少一个收发器122和至少一个处理器或处理设备124。尽管收发器122和处理器124在图1的示例中被示出为单独的设备，但在替代实施例中，收发器122和处理器124可以包括单个设备或单元。根据具体应用和实施方式，用户节点120可以被配置为包括任意合适数量的收发器124和处理器122。
在一个实施例中，用户节点120可以被配置为还包括一个或多个天线或天线阵列104。天线104被配置为生成一个或多个接收波束图样，以接收从网络节点110发送的信号。
参考图2，在一个实施例中，用户节点120被配置为发送S2.1上行低频无线电信标(也称为UL参考信号)，网络节点110被配置为接收S2.2上行低频无线电信标。用户节点120发送S2.1 UL参考信号，网络节点110被配置为测量UL参考信号。在一个实施例中，网络节点110被配置为分配低频上行无线电资源，用户节点120使用分配的无线电资源发送S2.1无线电信标。在网络节点110接收S2.2信标后，使用定位算法和定位模型确定用户节点120的位置。当网络节点110和用户节点120之间有足够强的高频路径可用时，在通过高频链路传输数据之前，使用低频定位结果帮助高频定位。
通常，期望高频链路在视距(Line-of-Sight，LoS)条件下工作。LoS条件/非视距(Non-LoS)条件的分类可以通过低频(例如低于6GHz)链路估计足够好地完成。一种方法是估计信道的Rice因子。也可以假设低频(低于6GHz)信道和高频信道的Rice因子之间存在不可忽略的相关性。
由于低频链路可以在非视距(non-line of sight，NLOS)下工作，并且阴影效应远不如高频段的严重，因此假设始终可以通过低频到达和定位用户节点120。在一个实施例中，定位精度可以依赖于但不限于定位算法中使用的定位模型、低频的实际频率、和测量中涉及的接入节点的密度。
在一个实施例中，网络节点110被配置为确定S2.4与第一定位相关的精度值。低频定位精度受包括系统频率、网络部署、运行环境、用户节点移动等诸多因素的影响。对于所有或大多数用户节点120，系统频率和网络部署可以相同。精度或精度值的确定以及确定的精度信息的传输可以通过例如广播信道上承载的静态“系统信息”进行。用户节点120的运行环境和移动对于单个用户节点120或一组用户节点120可以是特定的。在一个实施例中，可通过“专用”通道(例如，专用控制通道)进行精度值的确定以及所确定的精度信息的传输。
第一定位的精度一般是指定位的精确度。基于系统100使用的定位方法以及定位方法所基于的所获得的测量，任何定位结果都可以与精度值相关联。高精度值通常意味着对定位结果有一定程度的信任，而相对较低的精度值则意味着对定位结果信心不足。
基于低频链路的第一定位精度，可以调整高频定位的波束配置以提高资源利用率。例如，如果低频定位与高精度相关联，则在高频定位中可能需要较少的高频波束。另一方面，如果低频定位与低精度相关联，则在高频定位中可能需要较多的高频波束。一般来说，精度越高或越大，则需要的高频波束的数量越少。
图3示出了根据所公开实施例的方面的确定S2.4与第一低频定位相关的精度值的一个示例。在本例中，通过追踪S3.1用户节点120发送的上行信号或无线电信标相对于网络节点110的角度变化率来确定精度值。在一个实施例中，网络节点110确定来自用户节点120的信号的到达角度，并确定信号的到达角度的变化快慢。在一个实施例中，网络节点110被配置为将所确定的到达角度和先前的到达角度进行比较。角度变化以及角度随时间的变化率可以通过该比较来确定。来自用户节点120的信号的到达角度的变化通常是由用户节点120的移动和旋转引起的。
将所确定的上行信号的角度变化率与预定值进行比较S3.2。预定值是参考设计参数。其可以设置有初始值，并在测试或试用过程中反复调整。
确定S3.3所确定的角度变化率是否大于变化率的预定值。如果所确定的角度变化率大于预定值，则将第一值分配S3.4给精度值。该第一值低于先前的精度值。如果所确定的角度变化率小于预定值，则将第二值分配S3.5给精度值。该第二值高于先前的精度值。
高于预定值的变化率通常表示第一定位的精度或精确度低或者不太准确。低精度值将向网络节点110表明，在高频定位中将需要较多数量的波束。
低于预定值的变化率通常表示第一低频定位的精度或准确度高或者较准确。较高的精度值将向网络节点110表明，在高频定位中将需要较少数量的波束。
追踪S3.1无线电信标的角度以及确定S3.3变化率是否大于预定值的过程可以是一个迭代过程。在一个实施例中，网络节点110被配置为在每次接收到无线电信标信号的角度的新变化率时更新精度值。
在一个实施例中，基于所确定的精度值，可以调整在第二或高频定位期间使用的波束宽度。当确定S3.4精度值低于预定值时，可以将高频波束的波束宽度调整为比预定波束宽度更宽。更宽的波束将有助于提高第二定位的精度。
当确定所确定S3.5的精度值高于预定值时，这意味着第一定位的精度高或者更准确，第二定位期间使用的波束宽度可以变窄。减少波束的数量并利用较窄的波束宽度的能力可以节省在第二定位期间使用的资源。
图4示出了追踪S3.1角度的变化率的方法。在本例中，确定S3.11无线电信标信号相对于网络节点110的到达角度。将所确定的角度与先前确定的到达角度进行比较S3.12。基于该比较，调整S3.13精度值。
再次参考图2，一旦确定了精度值，则确定S2.6波束参数，并且可以向用户节点120发送S2.8波束参数或信息。所确定和发送的波束信息可以包括第二高频定位所需的波束数量、以及第二定位中的波束的波束宽度中的一个或多个。
例如，参考图5，示出了基于第一定位的精度调整波束参数的方法。在该示例中，将所确定的精度值和预定值进行比较S2.61。确定S2.62精度值是否大于预定值。如果精度值大于预定值，则可从预定值减少第二或高频定位的高频波束的数量。可选地，或者在减少高频波束的数量之外，还可以减小高频波束的波束宽度。
如果确定S2.62精度值小于预定值，则可以从预定值增大第二或高频定位的高频波束的数量。可选地，或者在增大高频波束的数量之外，还可以增加高频波束的波束宽度。
用于一个用户节点120的发射波束的数量是可能会影响系统性能的设计/操作参数。由于波束总数受网络节点110和用户节点120的硬件容量的限制，波束可以在多个用户节点120之间共享，因此所使用的波束的数量将影响无线电资源的使用。因为较多的波束将导致较高的功耗，因此所使用的波束的数量也会影响网络节点110和用户节点120的功耗。因为使用了更多的波束，处理波束的估计将需要更长的时间，或者，处理的复杂度更高，因此网络节点110中的处理时间也会受到影响。
因此，在高频定位阶段使用适当数量的波束是有益的，并且可以通过对低频链路定位精度的了解来优化该数量。一般来说，用户节点120的第一定位越准确，高频定位所需的波束数量就越少。
再次参考图2，在一个实施例中，一旦有关第二定位的波束的信息被发送S2.8到用户节点120，则网络节点110就可以发送S2.10波束形成的下行高频无线电信号。用户节点120被配置为选择S2.3最佳高频波束或波束对。用户节点120可以发送S2.5关于最佳高频波束/波束对的报告。然后，网络节点110可以使用最佳高频波束/波束对来提供S2.12波束形成的下行高频数据传输。
在一个实施例中，可以使用用户节点120的移动特性进一步辅助和确定第一定位过程的精度值。用户节点120的特定特性可以包括但不限于例如，用户节点120的移动性以及与加速度和方向有关的内部传感器测量。在本例中，高频波束的数量可以基于具体用户节点来确定，并且相关信令通过特定于用户节点的信道被发送给用户节点120。
图6示出了其中用户节点120的移动特性与对上行信标的角度变化率的追踪结合使用以确定精度值的过程。在本例中，用户节点120被配置为确定S4.1用户节点120的移动测量值。所确定的移动测量值被发送S4.3到网络节点110，所确定的移动测量值在网络节点110被接收S4.2并用于确定S2.4第一定位精度值。
在一个实施例中，用户节点120被配置为从由用户节点120获得的测量和传感器数据确定S4.1移动测量值。移动测量值可以基于用户节点120的位置变化和方向变化中的一个或多个。移动和测量数据可以由与用户节点110相关联的一个或多个传感器生成。例如，所说的传感器可以包括但不限于测量或检测用户节点110的移动参数、加速度参数、和方向参数中一个或多个的传感器。具体示例包括但不限于陀螺仪传感器和加速器传感器，并且其可以是用户节点120的一部分。用户节点120可被配置为处理从传感器接收的原始数据，以确定移动测量值。
例如，在一个实施例中，用户节点120被配置为例如通过将传感器数据与一个或多个移动、加速度、和方向的预定阈值相比较，使用过滤来处理传感器数据。由网络节点120确定的移动测量值可以是一个简单的布尔(Boolean)指示值，例如“高”或“低”指示符。移动测量值可以与上行信标一起或经由独立上行信令发送S4.3。移动测量值由网络节点110接收S4.2，并且可由网络节点110用于确定S2.4定位精度值和第二定位波束相关的参数设置。
例如，参考图7，网络节点110接收移动测量值。将移动测量值与预定移动测量值进行比较S5.2。预定移动测量值可以是系统设计参数，也可以是与先验移动测量值的比较。根据比较可以调整S5.4精度值。
在一个实施例中，用户节点120提供的移动测量值可与由网络节点110基于来自用户节点120的信号的到达角度变化所确定的精度值互补使用。例如，当移动测量值和精度值都可用时，在一个实施例中，网络节点110可以被配置对上述两个值应用“和”逻辑或“或”逻辑。是否使用“和”逻辑或“或”逻辑可以是系统100的设计参数。例如，在一个实施例中，相对于移动测量值和精度值使用“或”逻辑可以是默认配置。
当根据包括系统频率、部署密度、和所使用的定位算法等的非用户节点特定属性确定与第一低频定位相关的精度值时，可以不根据具体用户节点确定高频波束的数量。在本例中，可以使用非特定于用户节点的信道(例如广播信道)将相关信令发送到用户节点120。
在相对于图2和图6描述的基于上行链路的测量的情况下，用户节点120被配置为用宽波束或窄波束发送上行信标。网络节点110和用户节点120接收窄上行接收波束，并确定最佳接收波束或最佳UL发送-接收波束对(或波束对)。
网络节点110一般被配置为具有用窄波束进行收发的能力。此能力对于用户节点120是可选的。无论对于基于上行链路的测量还是基于下行链路的测量，通常需要使用多个窄波束进行发射的一个发射器，以及用一个或多个接收波束对该多个窄波束进行测试的一个接收器。
图8示出了包括所公开实施例的方面的基于下行链路的测量过程的一个示例。在基于下行链路的测量过程中，网络节点110可被配置为发送S6.2低频下行信号。当用户节点120接收到S6.1低频下行信号时，允许用户节点120追踪S6.3低频下行信号相对于网络节点110的角度。在本例中，用户节点120在上行控制/共享信道中向网络节点110报告S6.5所追踪的角度以及对应的精度。该精度可由用户节点120借助于用户节点120的内部传感器来确定。本例中的上行控制信道或上行共享信道可以是低频信道或高频信道。网络节点110被配置为使用上行控制信息中的精度值，以便考虑到追踪精度，用确定数量的高频下行波束设计S6.4追踪角度周围的高频下行波束。
在本实施例中，精度值由用户节点120确定并报告给网络节点110。用户节点120被配置为基于下行参考信号的角度变化率和/或基于用户节点120内部的传感器提供的移动测量值来确定精度值。在一个实施例中，类似于本文所述的网络节点110的确定，用户节点120被配置为对值应用“和”逻辑或“或”逻辑，以进行上述确定。
在基于下行链路的测量的情况下，高频定位可以通过由网络节点110用多个窄波束参考信号(窄发射天线模式)进行发射以及由用户节点120用宽天线接收模式进行测量来完成。如图8所示，在本例中，用户节点120被配置为选择S2.3最佳发射波束并报告S2.5结果，该结果由网络节点110接收S2.14。在一个实施例中，用户节点120被配置为使用多个接收天线波束进行测量，并确定/报告最佳发射接收波束对(或波束对)。然后，网络节点110可以将数据发送S2.12到用户节点120。
当前的通信网络通常包括不同类型的多个节点。本文所用术语“节点”包括但不限于用户终端设备、基站、中继站、或能够在无线或有线环境中工作的任何其他类型的设备。在一个通信网络中，信息从信息源节点传输到信息接收节点。传输通常是通过一个或多个无线电链路以无线的方式实现的。由于使用的频段不同，无线链路具有不同的特性。
在本公开范围内，低频和高频具有不同的光谱波段。特别地，比如，低频是指低于6GHz，高频是指高于6GHz。切割频率的值可以是10GHz。同时，低频信号和高频信号具有不同的天线模式。例如，低频信号可以具有约60度到120度(包括120度)的宽波束图样，甚至是全向天线模式。高频使用典型半功率波束宽度(Half Power Beam Width，HPBW)在1度到10度之间的窄波束图样。根据所公开实施例的方面，网络节点110和用户节点120均被配置为工作在低频和高频。在至少一个实施例中，网络节点110和用户节点120同时使用低频和高频。
使用低频，由于路径损耗比高频低，因此更容易在发射器和接收器之间建立覆盖范围大、连接可靠的无线链路。特别是，高频链路很容易被建筑物墙壁、车辆、和树叶阻塞，这种链路通常用于视距(LOS)场景。本文一般地描述的用于追踪用户节点120的低频链路和高频链路的互通是基于如下事实：低频链路上的定位可以向高频链路提供粗略的位置信息，使得可以最小化使用高频链路追踪用户节点120所花费的资源和时间。
图9说明了适于实施所公开实施例的方面的示例性设备1000的框图。设备1000适于在无线网络中使用，并且可以在网络节点110或用户节点120中的一个或多个中实施。
设备1000包括或连接至处理器或计算硬件1002、内存1004、射频(radiofrequency，RF)单元1006、和用户接口(user interface，UI)1008。在某些实施例中，例如对于接入节点或基站，可以从设备1000中去除UI 1008。当去除了UI 1008时，可以通过无线或有线网络连接(未示出)远程或本地管理设备1000。
处理器1002可以是单个处理设备，或者可以包括多个处理设备，该多个处理设备包括专用设备，例如数字信号处理(digital signal processing，DSP)设备、微处理器、图形处理单元(graphics processing units，GPU)、专用处理设备、或通用计算机处理单元(computer processing unit，CPU)。处理器1002通常包括CPU，该CPU与DSP配合工作以处理信号处理任务。处理器1002可以实现为图1所示的处理器112和124中的一个或多个，并且可被配置为实现本文所述方法中的任何一个或多个。
在图9的示例中，处理器1002被配置为连接至存储器1004，该存储器可以是各种类型的易失性和非易失性计算机存储器的组合，例如，只读存储器(read only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁盘或光盘、或其他类型的计算机存储器。存储器1004被配置为存储处理器1002可以访问和执行的计算机程序指令，使得处理器1002执行各种期望的计算机实现过程或方法，例如，本文所述的方法。
存储在存储器1004中的程序指令被组织成在行业中称为程序、软件组件、软件模块、单元等各种术语的程序指令集或组。每个模块可以包括一组设计用于支持特定目的的功能。例如，软件模块可以具有可识别类型，例如，管理程序、虚拟执行环境、操作系统、应用程序、设备驱动程序、或其他常规可识别的软件组件类型。存储器1004中还包括程序数据和数据文件，这些程序数据和数据文件被存储并可以由处理器1002在执行一组计算机程序指令时处理。
设备1000还可以包括或连接至诸如收发器的RF单元1006，RF单元1006连接至处理器1002，处理器1002被配置为基于与处理器1002交换的数字数据1012发射和接收RF信号，并且可以被配置为与无线网络中的其他节点进行无线电信号的发送和接收。在某些实施例中，RF单元1006包括接收器，该接收器能够接收和解释从全球定位系统(globalpositioning system，GPS)中的卫星发送的消息，并结合从其他发射器接收的信息，以获得与计算设备1000位置相关的定位信息。为了便于发射和接收RF信号，RF单元1006包括天线单元1010，在某些实施例中，天线单元1010可包括多个天线元件。多个天线1010可被配置为支持发射和接收可用于波束形成的MIMO信号。图6中的天线单元1010可以实现为图1中所示的天线单元102或天线单元104中的一个或多个。
UI 1008可以包括一个或多个用户接口元件，例如触摸屏、键盘、按钮、语音命令处理器、以及其他适于与用户交换信息的元件。UI 1008还可以包括显示单元，该显示单元被配置为显示适于计算设备或移动用户设备的各种信息，并且可以使用例如有机发光二极管(organic light emitting diodes，OLED)、液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、以及例如LED或指示灯的不复杂元件的任意合适的显示类型来实现。
本发明实施例的方面基于低频链路的用户节点定位的精度来配置高频波束的波束参数。这可以提高过程中的高频资源利用率。通过采用低频参考信号，由于用户节点需要测量的下行高频波束数目较小，因此可以更有效地进行高频预编码/波束形成数据传输，从而降低用户节点功耗和上行信令负载。
通常，低频定位的精度越高，用于发送或接收的高频波束数量越少。低频定位精度由网络节点和用户节点根据包括系统频率和部署密度的信息确定。定位算法中使用的定位模型可以用高频定位结果进行更新。
因此，尽管已经显示、描述、和指出本发明的基本新颖性特征应用于示例性实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对示出的设备和方法的形式和细节及其操作进行各种省略、替换、和改变。此外，明确表示，以基本相同的方式执行基本相同的功能以获得相同的结果的那些元件的所有组合，均在本发明的范围内。此外，应认识到，作为设计选择的一般问题，与本发明的任何公开的形式或实施例结合示出和/或描述的结构和/或元件可以并入任何其他公开或描述或建议的形式或实施例中。因此，仅限于由所附权利要求所指示的范围。

Claims (15)

1.一种无线通信系统(100)的网络节点(110)，所述网络节点(110)被配置为：
在以第一频率执行的第一定位操作中定位用户节点(120)；
确定与所述第一定位操作相关的精度值；
根据所确定的精度值，调整用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数，所述第二定位操作以大于所述第一频率的第二频率执行；
其中，网络节点(110)被配置为如下确定与所述第一定位操作相关的精度值：
追踪从所述用户节点(120)传输的无线电信标信号相对于所述网络节点(110)的角度变化率；如果所述角度变化率超过预定值，则将第一值分配给所述精度值，所述第一值低于先前精度值，如果所述角度变化率小于预定值，则将第二值分配给所述精度值，所述第二值高于先前精度值。
2.根据权利要求1所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)进一步被配置为：
从所述用户节点(120)接收移动测量值，所述移动测量值基于所述用户节点(120)的位置变化或所述用户节点(120)的方向变化中的一个或多个；
比较所述移动测量值和预定移动测量值；以及
基于所述比较调整所确定的精度值。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)被配置为：
通过调整用于所述第二定位操作的无线电波束的数量和波束宽度，调整用于所述第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数；以及
将所确定的用于所述第二定位操作的无线电波束的配置发送到所述用户节点(120)。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)被配置为通过当所确定的精度值大于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量减少用于所述第二定位操作的无线电波束的数量，以及当所确定的精度值小于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量增加用于所述第二定位操作的无线电波束的数量，在所述第二定位操作中定位所述用户节点(120)。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的网络节点(110)，其中所述网络节点被配置为当所确定的精度值大于预定精度阈值时，从预定波束宽度减小所述无线电波束的波束宽度，以及当所确定的精度值小于预定精度阈值时，从预定波束宽度增大所述无线电波束的波束宽度。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的网络节点(110)，其中，所述网络节点(110)被配置为独立于调整无线电波束组中的无线电波束的波束图样的波束宽度，来调整波束数量。
7.根据权利要求1或2中任一项所述的网络节点(110)，所述网络节点(110)被配置为如下追踪从所述用户节点(120)发送的所述无线电信标信号相对于所述网络节点(110)的所述角度变化率：
确定所述无线电信标信号的到达角度；
比较所确定的角度和先前确定的到达角度；以及
基于所述比较确定所述无线电信标信号的所述角度变化率。
8.一种无线通信系统(100)中的用户节点(120)，所述用户节点(120)被配置为：
确定所述用户节点(120)的移动测量值，所述移动测量值基于用户节点(120)的位置变化和方向变化中的一个或多个；
将所述移动测量值发送到网络节点(110)；
接收关于用于用户节点(120)的第二定位操作的无线电波束的配置的信息，所述无线电波束的配置基于所确定的移动测量值；以及
在所述用户节点(120)的所述第二定位操作中，使用所述无线电波束进行发送或接收。
9.根据权利要求8所述的用户节点(120)，其中，所述用户节点(120)被配置为从内部传感器获得所述用户节点(120)的位置变化和方向变化中的一个或多个的测量数据，比较所获得的测量数据和预定阈值，并基于所述比较确定所述移动测量值。
10.一种通信方法，包括：
在以第一频率执行的第一定位操作中定位(S2.1)用户节点；
确定(S2.4)与所述第一定位操作相关的精度值；
根据所确定的精度值，调整(S2.6)用于第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数，所述第二定位操作以大于所述第一频率的第二频率执行；
其中，网络节点(110)被配置为如下确定(S2.4)与所述第一定位操作相关的精度值：
追踪(S3.1)所述用户节点发送的无线电信标信号相对于所述网络节点的角度变化率；如果所述角度变化率超过(S3.3)预定值，则将第一值分配(S3.4)给所述精度值，所述第一值低于先前精度值，并且如果所述变化率小于预定值，则将第二值分配(S3.5)给所述精度值，所述第二值高于先前精度值。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
从所述用户节点接收(S4.2)移动测量值，所述移动测量值基于所述用户节点的位置变化或所述用户节点的方向变化中的一个或多个；
比较(S5.2)所述移动测量值和预定移动测量值；以及
基于所述比较调整(S5.4)所确定的精度值。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，包括：
通过调整用于所述第二定位操作的无线电波束的数量和波束宽度，调整(S2.6)用于所述第二定位操作的无线电波束的至少一个波束参数；以及
将所确定的用于所述第二定位操作的无线电波束的配置发送(S2.8)到所述用户节点。
13.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，包括：当确定(S2.62)所述精度值大于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量减少(S2.64)用于所述第二定位操作的无线电波束的数量，以及当确定(S2.62)所述精度值小于预定精度阈值时，从无线电波束的预定数量增加(S2.65)用于所述第二定位操作的无线电波束的数量。
14.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，所述方法还包括：当确定(S2.62)所述精度值大于预定精度阈值时，从预定波束宽度减小(S2.64)所述无线电波束的波束宽度，以及当确定(S2.62)所述精度值小于预定精度阈值时，从预定波束宽度增大(S2.65)所述无线电波束的波束宽度。
15.根据权利要求10-11中任一项所述的方法，所述方法还包括通过确定(S3.11)所述无线电信标信号的到达角度，追踪(S3.1)用户节点发送的无线电信标信号相对于所述网络节点的角度变化率，比较(S3.12)所确定的角度和先前确定的到达角度；基于所述比较确定(S3.13)所述无线电信标信号的所述角度变化率。
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