CN110419174A - 用于在采用波束成形时进行波束跟踪的方法、网络节点和无线终端 - Google Patents

用于在采用波束成形时进行波束跟踪的方法、网络节点和无线终端 Download PDF

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Abstract

一种用于当使用选定网络波束(Bc)和选定终端波束(Tc)时支持无线终端(102)中的波束跟踪的网络节点(100)、无线终端(102)及其中的方法。所述网络节点(100)识别具有与所述选定网络波束(Bc)类似的空间特征的一组候选网络波束(B)，以及向所述无线终端(102)信令发送所述候选网络波束。当所述网络节点(100)使用波束扫描在所述候选网络波束中发送波束参考信号时，所述无线终端(102)使用不同的候选终端波束(T)来测量接收功率，以及基于已测量的波束参考信号和候选终端波束的组合，估计尚未测量的波束参考信号和候选终端波束的组合的接收功率。

Description

用于在采用波束成形时进行波束跟踪的方法、网络节点和无 线终端
技术领域
本公开一般地涉及用于当在无线终端与网络节点之间的无线电通信中采用波束成形时支持或执行波束跟踪的网络节点、无线终端及其中的方法。
背景技术
在本公开中，术语“无线终端”用于表示能够通过发送和接收无线电信号而与无线网络进行无线电通信的任何通信实体。例如，在此描述的无线终端可以是以下任何一项：移动电话、平板计算机、膝上型计算机和机器到机器M2M设备(也被称为机器型通信MTC设备)。该领域中的另一个常见通用术语是“用户设备UE”，其可以在此用作无线终端的同义词。
此外，术语“网络节点”在此用于表示无线网络的任何节点，该节点可操作以在与无线终端的无线电通信中以多个空间差分波束(被称为波束成形)发送无线电信号。本公开中的网络节点可以指与无线终端传送无线电信号的基站、无线电节点、节点B、基站收发台、接入点等。
波束成形可能成为未来无线电通信系统和无线网络中的重要技术。它可以用于通过以下方式来提高无线网络中的性能：增加接收信号强度，从而改进网络中的无线电覆盖，以及还减少不必要的干扰，从而提高网络的容量。可以在信号发送节点(被称为发射机)以及信号接收节点(被称为接收机)两者中应用波束成形。在发射机中，波束成形相当于配置发射机以在特定方向(或几个方向)而不是在其它方向上发送信号(被称为发送波束)。在接收机中，波束成形相当于配置接收机以仅从特定方向(或几个方向)而不是从其它方向接收信号(被称为接收波束)。当针对给定通信链路在发射机和接收机两者中应用波束成形时，术语波束对链路(BPL)通常用于在两端选择的波束的组合，即包括上述发送波束和接收波束。BPL也可以被称为波束跟踪过程(BTP)，因为它可能经历用于其维护的不同过程。
在从网络节点发送并由无线终端接收的信号的无线电通信中，使用选定网络波束和选定终端波束。在本公开中，术语“选定”意味着波束用于在网络节点与无线终端之间传送数据和/或消息。在通信期间，基于信号测量来评估可用的网络波束和终端波束，并且如果存在比当前使用的组合更好的网络波束和终端波束的另一个组合，则改为使用新的组合。当网络节点在不同的网络波束上发送特定参考信号时，无线终端可以通过使用不同的候选终端波束测量波束参考信号的接收功率来执行上述评估。该过程被称为波束跟踪。
但是，上述波束跟踪和信号测量是缓慢的过程，同时测量可能变得过时，以使得基于这些测量的波束(多个)的选择可能不是最佳的。
发明内容
在此描述的实施例的一个目标是解决上述至少某些问题。通过使用如在所附独立权利要求中限定的网络节点、无线终端以及其中的方法，能够实现该目标和其它目标。
根据一个方面，由网络节点执行一种用于当在使用当前选定网络波束和当前选定终端波束的无线终端与所述网络节点之间的无线电通信中采用波束成形时支持所述无线终端中的波束跟踪的方法。在该方法中，所述网络节点识别具有与所述当前选定网络波束类似的空间特征的一组候选网络波束，其中，波束参考信号与所述一组候选网络波束中的每个候选网络波束相关联。
然后，所述网络节点向所述无线终端信令发送与所述一组候选网络波束相关联的所述波束参考信号的标识，或者向所述无线终端信令发送所述候选网络波束的标识。所述网络节点还使用波束扫描在所述一组候选网络波束中发送所述波束参考信号，其中，至少一些所述波束参考信号被多次单独发送。由此使得所述无线终端能够使用不同的候选终端波束来测量所述波束参考信号的接收功率。
根据另一个方面，一种网络节点被布置为当在使用当前选定网络波束和当前选定终端波束的无线终端与所述网络节点之间的无线电通信中采用波束成形时支持所述无线终端中的波束跟踪。
所述网络节点被配置为：识别具有与所述当前选定网络波束类似的空间特征的一组候选网络波束，其中，波束参考信号与所述一组候选网络波束中的每个候选网络波束相关联。所述网络节点还被配置为：向所述无线终端信令发送与所述一组候选网络波束相关联的所述波束参考信号的标识，或者向所述无线终端信令发送所述候选网络波束的标识。
所述网络节点被进一步配置为：使用波束扫描在所述一组候选网络波束中发送所述波束参考信号，其中，至少一些所述波束参考信号被多次单独发送，从而使得所述无线终端能够使用不同的候选终端波束来测量所述波束参考信号的接收功率。
根据另一个方面，由无线终端执行一种用于当在使用当前选定网络波束和当前选定终端波束的所述无线终端与网络节点之间的无线电通信中采用波束成形时进行波束跟踪的方法。在该方法中，所述无线终端从所述网络节点接收与一组候选网络波束相关联的波束参考信号的标识或所述候选网络波束的标识。
所述无线终端还使用不同的候选终端波束来测量所述波束参考信号的接收功率，以及基于已测量的波束参考信号和候选终端波束的组合，估计尚未测量的波束参考信号和候选终端波束的组合的接收功率。
根据另一个方面，一种无线终端被布置为当在使用当前选定网络波束和当前选定终端波束的所述无线终端与网络节点之间的无线电通信中采用波束成形时执行波束跟踪。所述无线终端被配置为：从所述网络节点接收与一组候选网络波束想关联的波束参考信号的标识，或者从所述网络节点接收所述候选网络波束的标识。所述无线终端还被配置为：使用不同的候选终端波束来测量所述波束参考信号的接收功率。
所述无线终端还被配置为：基于已测量的波束参考信号和候选终端波束的组合，估计尚未测量的波束参考信号和候选终端波束的组合的接收功率。
上述方法、网络节点和无线终端能够根据不同的可选实施例来配置和实现以获得要在下面描述的其他特性和优势。
还提供一种包括指令的计算机程序，所述指令当在所述网络节点和所述无线终端的任何一个中的至少一个计算机上执行时使得所述至少一个计算机执行上述相应的方法。还提供一种包含上述计算机程序的载体，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号、或者计算机可读存储介质中的一个。
附图说明
现在将借助示例性实施例并参考附图更详细地描述该解决方案，这些附图是：
图1A是示出可以在该解决方案中使用的网络波束扫描的网络场景；
图1B是示出可如何在能够使用该解决方案的无线电通信中采用选定网络波束和选定终端波束的通信场景；
图2是示出根据某些可能实施例的在网络节点中的过程的流程图；
图3是示出根据其他可能实施例的在无线终端中的过程的流程图；
图4是示出根据其他可能实施例的无线终端可如何使用不同的候选终端波束来测量一组候选网络波束的接收功率的示例的通信图；
图5是具有使用不同的候选终端波束的一个网络波束的测量结果的示例表；
图6是根据其他可能实施例的具有使用一组候选终端波束的一组候选网络波束的测量结果的示例表；
图7是更详细地示出根据其他可能实施例的网络节点和无线终端的框图。
具体实施方式
首先，将更详细地描述波束跟踪的过程。
通常，波束成形增益与所使用的波束的宽度相关：在接收在两个节点(例如无线终端和网络节点)之间发送的无线电信号时，相对窄的波束比更宽的波束提供更多的增益。
对于波束成形的更一般描述，通常涉及波束成形权重而不是波束。在发送侧，由复常数定义波束成形权重，要发送的信号在被分配给单独天线单元之前与这些复常数相乘。对于每个天线单元存在单独的波束成形权重，这允许给定固定天线阵列的情况下对发送波束进行成形的最大自由度。相应地，在接收侧，在合并信号之前，将来自每个天线单元的接收信号分别与波束成形权重相乘。但是，如果采用指向特定物理方向的波束的稍微简化的概念，则更容易理解本描述。
波束成形需要某种形式的波束管理，例如波束搜索、波束细化、和/或波束跟踪，以确定要用于两个节点(例如无线终端和网络节点)之间的通信的发送和接收波束(方向)。网络节点可以发送周期性或连续的参考信号，这些参考信号被半静态地配置为支持移动性和波束管理，例如通过跨越数个发送波束进行扫描，如上所述。这些传输在此被称为波束参考信号(BRS)。如果终端能够假设网络周期性或连续地从网络节点发送BRS，则可以假设波束管理的某些方面能够由无线终端执行，而网络很少或没有显式参与。
当BPL已经存在时(其中在正在进行的通信中使用选定网络波束和选定终端波束)应用波束跟踪，以在条件改变(例如，由于移动性)时更新选定波束。通常通过以下方式来执行波束跟踪：临时评估与在BPL中选择的波束不同的波束，并且如果认为该波束好于当前使用的波束，则切换到该波束。在下行链路通信的情况下，网络波束可以被称为发送波束，终端波束可以被称为接收波束，而对于上行链路通信，终端波束被用作发送波束，网络波束被用作接收波束。在发送波束跟踪中，评估不同的发送波束，同时保持接收波束不变，之后选择最佳评估的发送波束以用于通信。
相应地，接收波束跟踪评估不同的接收波束，同时保持发送波束不变，然后选择最佳接收波束。
图1A示出网络节点100使用波束扫描在一系列空间差分网络/发送波束B1、B2、B3、B4、B5...中发送BRS，这使得无线终端102能够测量每个波束中的BRS的接收功率。以规则的间隔重复波束序列。应该注意，网络节点用于发送BRS的波束序列不一定是从最低波束号B1开始并且继续B2、B3、B4、B5...的直线序列，如图1A中所示，并且可以在任何其它波束序列发送BRS，例如从最高波束号开始的相反顺序，或者以更不规则的顺序(例如B3、B5、B1、B4、B2...)发送(提及某些非限制性但说明性的示例)。在本说明书中，术语“波束扫描”因此可以指任何预定义的波束序列或顺序。
通常，最佳接收波束可以根据当前使用的发送波束而不同，并且反之亦然。当从多个不同的传输点发送网络波束时可能尤其如此：从无线终端的角度来看，这些传输点可以在不同的方向上发送，从而需要不同的终端波束。在存在反射的情况下，甚至从同一传输点发送的网络波束也可能需要不同的终端波束。因此，通常通过使用当前选定网络波束评估不同的终端波束来执行终端波束跟踪。
在网络节点周期性地发送BRS的系统或过程中，无线终端可以通过以下方式针对BPL执行接收波束跟踪：当使用选定网络波束发送BRS时测量BRS，每次使用不同的终端波束。每当这种BRS测量比使用BPL的当前选定终端波束测量的最后BRS更强时，使用用于获得更强测量的波束来更新BPL中的终端波束。在本说明书中，术语“更强”用于指示一个BRS的所测量的接收功率高于另一个BRS的所测量的接收功率。
为了形式化上述推理，RP(B,T)可以表示使用终端波束“T”测量的BRS“B”的接收功率，Bc可以表示当前使用的选定网络波束的BRS，Tc可以表示当前使用的选定终端波束。通常，如果对于某个终端波束T2，RP(Bc,T2)>RP(Bc,Tc)，则无线终端选择T2作为要使用的终端波束。图1B示出在使用当前选定网络波束Bc和当前选定终端波束Tc的无线终端102与网络节点100之间的无线电通信，这些波束因此用于在无线终端102与网络节点100之间传送数据和/或消息。
现有过程的问题
如上所述，当使用波束扫描在许多网络波束中发送BRS信号时，通常相当不频繁地(即很少)发送任何单独的BRS，从而导致缓慢的终端波束跟踪过程，特别是当仅将该BRS用于波束跟踪时。如果也要评估多个网络波束，则测量所有波束组合需要的时间将更长。
因此，上述常规波束跟踪过程通常需要相当长的时间才能完成，例如当针对所有可用终端波束测量每个可用网络波束的接收功率时，特别是因为不频繁地发送每个单独的网络波束。因此，存在以下问题：当要测量发送或网络波束以及接收或终端波束的所有潜在组合时，波束跟踪是缓慢的过程，并且无线电条件还可能快速变化，以使得在已测量和评估所有可能性之前测量将过时并且误导(即无用)。因此，通过基于过时的测量来选择网络波束和/或终端波束，能够降低性能。
在此处描述的示例和实施例中，无线终端使用不同的终端波束随时间来测量BRS(它们使用具有与当前选定网络波束类似的空间特征的网络波束来发送)的有限选集，并且使用测量结果来改进终端波束跟踪。如果使用终端波束T1比使用终端波束T2接收更强的这种BRS，则即使BRS B1不是最强BRS或者使用当前选定网络波束来发送，终端也断定T1好于T2。网络节点向终端通知哪个BRS具有这些类似的空间特征。这些空间特性可以包括从相同位置(即传输点)发送的网络波束。通过允许更大的网络波束集用于终端波束跟踪，终端波束跟踪能够更快并更准确，而无需使用更多的网络资源。
通过图2中的流程图示出可如何在由网络节点(例如网络节点100)执行的动作方面采用该解决方案的一个示例，现在将进一步参考图1B描述该流程图。因此，图2示出在网络节点100中用于当在使用当前选定网络波束Bc和当前选定终端波束Tc(如图1B中所示)的无线终端102与网络节点100之间的无线电通信中采用波束成形时支持无线终端102中的波束跟踪的过程。还将描述可以在该过程中使用的某些可选示例实施例。
第一动作200示出网络节点100识别具有与当前选定网络波束Bc类似的空间特征的一组候选网络波束B，其中波束参考信号与该组候选网络波束B中的每个候选网络波束相关联。可以假设具有类似空间特征的这些网络波束可能比具有非类似空间特征的其它网络波束提供更好的信号接收。在另一个动作202中，网络节点100还向无线终端102信令发送与该组候选网络波束B相关联的波束参考信号的标识或候选网络波束的标识。
在另一个动作204中，网络节点100使用波束扫描在该组候选网络波束B中发送波束参考信号，其中至少一些波束参考信号被多次单独发送。从而，使得无线终端102能够使用不同的候选终端波束T来逐个测量波束参考信号的接收功率，例如以便识别终端波束和网络波束的哪种组合提供最佳或至少可接受的接收。
在一个示例实施例中，该组候选网络波束B可以被识别为从与选定网络波束Bc相同的传输点发送。在该上下文中，“相同的传输点”可以意味着相同的天线(多个)或者位于距当前使用的天线(多个)的某个小的最大距离内的一个或多个天线。
在另一个示例实施例中，该组候选网络波束B可以被识别为对于无线终端102足够强。这意味着在任何候选网络波束B中发送的信号应该由无线终端102以足够的信号强度接收，以使得信号能够被正确地检测和测量。
在另一个示例实施例中，该组候选网络波束B可以被识别为在与选定网络波束Bc类似的方向上发送。这基本上意味着仅具有被认为或多或少“接近”选定网络波束Bc的方向的网络波束才可以被包括在该组候选网络波束B中。换言之，具有明显不同于当前使用的网络波束Bc的方向的那些网络波束在该组候选网络波束B中被省略，因为它们可能提供比在类似方向上发送的网络波束更差的接收。
在另一个示例实施例中，该组候选网络波束B可以通过使用机器学习算法来识别以确定一般具有相同的最佳终端波束的网络波束组。例如，某些网络波束通常可以使用直接(视线)波，从朝向终端的相同方向到达给定区域中的终端，而某些其它网络波束通常可以经由反射(例如相对于墙)到达相同区域中的终端，并且因此从朝向终端的另一个方向被接收。基于对测量报告的分析，网络能够随时间识别这些相似性，并且学习将所识别的组中的这些波束与通常具有相同的最佳终端波束的终端相关联。
通过图3中的流程图进一步示出可如何在由无线终端(例如无线终端102)执行的动作方面采用该解决方案的另一个示例，现在将同样进一步参考图1B描述该流程图。因此，图3示出在无线终端102中用于当在使用当前选定网络波束Bc和当前选定终端波束Tc的无线终端102与网络节点100之间的无线电通信中采用波束成形时进行波束跟踪的过程。还将描述可以在该过程中使用的某些可选示例实施例。
第一动作300示出无线终端102从网络节点100接收与一组候选网络波束B相关联的波束参考信号的标识或候选网络波束的标识。该动作对应于动作202。
另一个动作302示出无线终端102使用不同的候选终端波束T来测量所述波束参考信号的接收功率。该动作基本上在网络节点100执行动作204时执行。下面将参考图4描述可如何在实践中执行该动作的一个示例。
在另一个动作304中，无线终端102基于已测量的波束参考信号和候选终端波束T的组合，估计尚未测量的波束参考信号和候选终端波束T的组合的接收功率。下面将参考图6中的表描述可如何在实践中执行该动作的某些示例。
现在将描述可如何在实践中采用该解决方案的某些进一步示例，然而该解决方案不一定限于这些示例。
在一个示例实施例中，无线终端102可以测量用于当前选定终端波束Tc的每个波束参考信号，以及还可以测量与用于一组候选终端波束T中的每个候选终端波束的候选网络波束B相关联的至少一个波束参考信号。下面将参考图4描述可如何使用该实施例的一个实际示例。
现在将描述无线终端可如何基于已测量的波束参考信号和候选终端波束的组合来估计或计算波束参考信号B和候选终端波束的未测量组合的接收功率(其在上面的动作304中执行)的某些示例实施例。
在另一个示例实施例中，无线终端可以通过使用第一候选终端波束T中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率RP(Bc,T)并应用偏移来估计第一波束参考信号B和第一候选终端波束T的未测量组合的接收功率RP(B,T)，该偏移基于第二候选终端波束To中的第一波束参考信号B的所测量的接收功率RP(B,To)与第二候选终端波束To中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
在另一个示例实施例中，当采用后一个实施例时，所述关系可以是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位。备选地，所述关系可以是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的线性比。
在另一个示例实施例中，无线终端可以通过使用第二候选终端波束To中的第一波束参考信号B的所测量的接收功率RP(B,To)并应用偏移来估计第一波束参考信号B和第一候选终端波束T的未测量组合的接收功率RP(B,T)，该偏移基于第一候选终端波束T中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率RP(Bc,T)与第二候选终端波束To中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
在另一个示例实施例中，当采用上述后一个实施例时，所述关系可以是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位。备选地，所述关系可以是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的线性比。
在另一个示例实施例中，无线终端102可以将第一波束参考信号B和第一候选终端波束T的未测量组合的接收功率RP(B,T)估计为：
RP(B,T)＝RP(Bc,T)+RP(B,To)-RP(Bc,To)，其中
RP(Bc,T)是第一候选终端波束T中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率，
RP(B,To)是第二候选终端波束To中的第一波束参考信号B的所测量的接收功率，以及
RP(Bc,To)是第二候选终端波束To中的第二波束参考信号Bc的所测量的接收功率。
在另一个示例实施例中，无线终端102可以选择网络波束B和终端波束T的新的组合以用于无线电通信或进一步评估，该新的组合与所测量或所估计的接收功率比当前使用的网络波束Bc和终端波束Tc的组合高的波束参考信号和候选终端波束T的组合相对应。
现在将概述上述动作和实施例的进一步非限制性细节、特性和特征。但是，该解决方案同样不一定限于这些示例。
从同一传输点发送的网络波束通常共享许多特征。在诸如视线(LOS)或接近LOS之类的场景、或者具有相对少量的信号反射的场景中尤其如此。在这种情况下，数个网络波束可以用于由无线终端执行的波束跟踪。当与诸如BRS之类的周期性参考信号一起使用时，这能够加快波束跟踪，因为在给定时间内总共存在更多的测量机会。
向终端信令发送BRS以用于波束跟踪
此处实施例的一个特性是网络节点向无线终端通知哪些BRS或者网络波束可以用于波束跟踪，如上面的动作202和300。在先前过程中，这可以仅是当前使用的选定网络波束的BRS，但此处实施例可以涉及网络节点针对该目的指示多个BRS的可能性，特别是具有与当前选定网络波束类似的空间特征的那些BRS。网络节点可以选择包括从同一传输点发送的所有BRS。备选地，它可以选择仅指示被认为针对终端提供足够强的接收功率的那些BRS、或者仅指示在与选定网络波束类似的方向上发送的那些BRS。另一种备选方案是使用机器学习算法来确定一般具有相同的最佳终端波束的网络波束组。这些备选方案在上面已作为示例实施例被描述，并且它们可以单独使用或者以任何组合使用，并且该解决方案在这方面不受限制。
使用多个BRS执行波束跟踪
此处实施例的另一个特性是无线终端能够使用多个BRS来执行波束跟踪。BRS测量RP(B,T)可以用于多个BRS B和终端波束T。如前所述，Bc可以表示选定网络波束的BRS，Tc可以表示选定终端波束。以下，将仅考虑适合于波束跟踪的BRS B，例如在动作202中由网络节点指示的那些BRS。
在一种可能实现中，无线终端使用所有或至少一组候选终端波束来测量选定网络波束Bc中的BRS，因此针对所有T获得RP(B,T)，并且另外使用某个其它BRS B，针对每个终端波束T执行至少一个更多BRS测量，因此针对每个T，获得某个B的RP(B,T)。然后，无线终端使用这些测量结果来估计尚未具有测量的对(B,T)(被称为“BRS和候选终端波束的未测量组合”)的RP(B,T)。
无线终端可以在终端波束跟踪的过程中直接使用这些估计，即选择最佳终端波束，或者至少选择有用的终端波束。备选地，这些估计可以用于建议或触发新的测量以确认或取消估计。例如，如果这些估计指示RP(Bc,T)对于终端波束T＝T1最强，但没有测量可用于RP(Bc,T1)，则无线终端可以等到下一次发送BRS Bc并且然后测量RP(Bc,T1)，从而在选择T1作为终端波束之前确认该估计。
可以应用的基本规则是，如果RP(B,T1)>RP(B,T2)，则可能RP(Bc,T1)>RP(Bc,T2)。换言之，如果当测量一个BRS时的一个终端波束好于另一个终端波束，则当测量选定网络波束中的BRS时也将如此。因此，如果RP(Bc,T2)对于选定网络波束Bc是当前最强测量，则终端不应选择T2而是应该选择T1。
更一般地说，终端可以将接收功率建模为在B和T中大致可分离(加法)，意味着对于某些未知函数f和g，RP(B,T)＝f(B)+g(T)。然后，可以使用公式RP(Bc,T)+RP(B,To)-RP(Bc,To)，基于如上所述的其它波束对的测量，获得任何RP(B,T)的估计，其中To是已对BRS B进行测量的终端波束。
为了说明该公式能够在实践中使用，可以考虑以下内容：
RP(Bc,T)+RP(B,To)-RP(Bc,To)＝f(Bc)+g(T)+f(B)+g(To)–(f(Bc)+g(To))＝f(B)+g(T)＝RP(B,T)
图4-6示出某些非限制性示例，其中使用至少某些上述实施例，而B3是当前选定网络波束，T2是当前选定终端波束。
上面提到，无线终端102可以测量用于当前选定终端波束Tc的每个BRS，并且还可以测量与用于一组候选终端波束T中的每个候选终端波束的候选网络波束B相关联的至少一个BRS。图4示出当取决于实现，已接收与一组候选网络波束B1-B9相关联的BRS的标识或候选网络波束B1-B9自身的标识时，无线终端102可如何在这种情况下操作的一个示例。上面已针对动作300描述这些标识的接收。在任一种情况下，当从网络节点100发送BRS时，无线终端102都能够检测到BRS并测量它们的接收功率。
在图4中，网络节点100在候选网络波束B1-B9中逐个发送BRS，因此使用波束扫描以使得相同的网络波束B1-B9序列被重复多次(指示为扫描1、扫描2、依此类推)。上面已针对动作204描述在候选网络波束中发送波束参考信号。
因此，当网络节点100在网络波束B1中发送BRS时，无线终端102在动作4:1中测量当前使用的(即选定的)终端波束T2中的B1。当网络节点100在网络波束B2中发送BRS时，无线终端102在动作4:2中测量T2中的B2。当网络节点100在网络波束B3中发送BRS时，无线终端102在动作4:3中测量T2中的B3，依此类推，直到已在T2中测量所有候选网络波束B1-B9。示出无线终端102在动作4:4中测量T2中的最后B9。因此，针对所有候选网络波束B1-B9重复这种类型的测量，这可以在单个扫描1中完成。从而，无线终端102已测量用于当前选定终端波束T2的所有候选网络波束B1-B9中的BRS。
然后，在后续扫描2中，当网络节点100再次在网络波束B1-B9中逐个发送BRS时，无线终端102如下执行测量。
无线终端102在动作4:5中测量候选终端波束T1中的B1。无线终端102在动作4:6中测量候选终端波束T3中的B2。无线终端102在动作4:7中测量候选终端波束T4中的B3。无线终端102在动作4:8中测量候选终端波束T5中的B4。从而，所有候选终端波束T1-T5已使用网络波束B1-B4被测量一次。然后，无线终端102继续如下测量不同候选终端波束中的其他网络波束B5-B9。
无线终端102在动作4:9中测量终端波束T1中的B5。无线终端102在动作4:10中测量终端波束T3中的B6。无线终端102在动作4:11中测量终端波束T4中的B7。无线终端102在动作4:12中测量终端波束T5中的B8。最后，无线终端102在动作4:13中测量终端波束T1中的B9。在图6的表中显示这些测量以在下面进行描述。从而，无线终端102已针对每个候选终端波束T1-T5测量至少一个BRS。
图5中的表示出以下示例：该示例示出使用可以包括所有可用终端波束的一组候选终端波束T1-T5，对选定网络波束B3中的BRS的接收功率进行的BRS测量。T3具有最高RP(B,T)，因此如果无线终端具有该知识，即如果无线终端已使用所有候选终端波束T进行B3的测量，则无线终端应该选择T3。但是，这会需要很长时间，因为B3可能不频繁地被发送。因此，T2是当前选定波束，但因为T3针对B3提供更强的接收功率，所以终端中的波束跟踪功能应该改为选择T3。但是，应该注意，如果采用常规波束跟踪过程，则获得这五个测量可能需要相当长的时间，因为BRS B3可能相对不频繁地被发送，并且每次发送特定BRS时，通常只能使用一个终端波束进行测量。因此，可能存在以下风险：很久以前(即在该过程开始时)进行的测量(多个)已过时，并且因此不再有效并不再对评估有用。
图6中的表示出以下示例：该示例示出当B3是选定网络波束并且T2是选定终端波束时，由实现上面针对图4描述的过程的无线终端进行的BRS测量。使用选定终端波束T2来测量与一组候选网络波束中的单独网络波束相关联的所有BRS，如上面针对动作4:1–4:4描述的那样，这可以在单个扫描中完成。此外，除了选定T2之外，使用至少一个终端波束来测量每个BRS，如上面针对动作4:5–4:13描述的那样，这能够在另一个扫描中完成。因此，仅需要两个扫描来生成图6中所示的测量。
这允许无线终端使用任何终端波束，使用相对少的测量来估计任何BRS的接收功率，这增加了测量对于评估仍然有效的机会。图6示出无线终端能够执行更快测量并且仍然获得所有RP(B,T)的估计的一种方式，如上所述。在该示例中，表中表示为“X”的RP(B3,T3)的估计可以被获得为X＝RP(B3,T2)+RP(B2,T3)–RP(B2,T2)＝-83+(-84)–(-89)＝-78。在该表中，接收功率以dBm为单位，因此负值对应于低于1mW的接收功率等级。能够针对其它未测量波束对进行类似的计算，直到已确定所有RP(B,T)，以使得能够评估波束对并选择最佳组合。应该注意，这些计算能够比等待机会以实际测量每个单独的波束对所花费的时间快得多。
图7中的框图示出可如何分别构造网络节点700和无线终端702以实现上述解决方案及其实施例的详细但非限制性的示例。在该图中，网络节点700和无线终端702可以被配置为在适当情况下根据采用如此处所述的解决方案的任何示例和实施例来操作。网络节点700和无线终端702的每一个被示出为包括处理器“P”、存储器“M”和通信电路“C”，它们具有用于以在此所述的方式发送和接收无线电信号的合适设备。
因此，网络节点700和无线终端702的每一个中的通信电路C包括被配置为根据实现，使用用于通信的合适协议来彼此通信的设备。但是，该解决方案并不限于任何特定类型的无线电信号、消息或协议。
网络节点700例如借助于单元、模块等而被配置或布置为执行图2中的流程图的动作并且如下所示。此外，无线终端702例如借助于单元、模块等而被配置或布置为执行图3中的流程图的动作并且如下所示。
网络节点700被布置为：当在使用当前选定网络波束Bc和当前选定终端波束Tc的无线终端702与网络节点700之间的无线电通信中采用波束成形时支持无线终端702中的波束跟踪。如上所述，“当前选定”意味着波束能够用于在无线终端702与网络节点700之间传送数据和消息。
网络节点700被配置为：识别具有与当前选定网络波束Bc类似的空间特征的一组候选网络波束B，其中波束参考信号与该组候选网络波束B中的每个候选网络波束相关联。该操作可以由网络节点700中的识别单元700A执行，如动作200中所示。备选地，识别单元700A可以被称为逻辑单元或选择单元。
网络节点700还被配置为：向无线终端702信令发送与该组候选网络波束B相关联的波束参考信号的标识或候选网络波束的标识。该操作可以由网络节点700中的信令单元700B执行，如动作202中所示。备选地，信令单元700B可以被称为指示单元。
网络节点700还被配置为：使用波束扫描在该组候选网络波束B中发送波束参考信号，其中至少某些波束参考信号被多次单独发送。该操作可以由网络节点700中的发送单元700C执行，如动作204中所示。从而，使得无线终端702能够使用不同的候选终端波束T来测量波束参考信号的接收功率。
无线终端702被布置为：当在使用当前选定网络波束Bc和当前选定终端波束Tc的无线终端702与网络节点700之间的无线电通信中采用波束成形时执行波束跟踪。
无线终端702被配置为：从网络节点700接收与一组候选网络波束B相关联的波束参考信号的标识。该操作可以由无线终端702中的接收单元702A执行，如动作300中所示。
无线终端702还被配置为：使用不同的候选终端波束T来测量所述波束参考信号的接收功率。该操作可以由无线终端702中的测量单元702B执行，如动作302中所示。备选地，测量单元702B可以被称为检测单元或确定单元。
无线终端702进一步被配置为：基于已测量的波束参考信号和候选终端波束T的组合，估计尚未测量的波束参考信号和候选终端波束T的组合的接收功率。该操作可以由无线终端702中的估计单元702C执行，如动作304中所示。备选地，估计单元702C可以被称为计算单元。
应该注意，图7分别示出网络节点700和无线终端702中的各种功能单元，本领域技术人员能够使用合适的软件和硬件设备在实践中实现这些功能单元。因此，该解决方案通常并不限于网络节点700和无线终端702的所示结构，并且其中的功能单元能够被配置为在适当情况下根据本公开中描述的任何特性、示例和实施例来操作。
上述功能单元700A-C和702A-C可以借助包括代码装置的相应计算机程序的程序模块，分别在网络节点700和无线终端702中实现，所述代码装置当由处理器P运行时使得网络节点700和无线终端702执行上述动作和过程。每个处理器P可以包括单个中央处理单元(CPU)，或者可以包括两个或更多处理单元。例如，每个处理器P可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器，例如专用集成电路(ASIC)。每个处理器P还可以包括用于缓存目的的存储装置。
每个计算机程序可以由网络节点700和无线终端702的每一个中的计算机程序产品携带，该计算机程序产品采取存储器的形式，该存储器具有计算机可读介质并且连接到处理器P。因此，网络节点700和无线终端702的每一个中的计算机程序产品或存储器M包括计算机可读介质，在其上例如以计算机程序模块等的形式存储计算机程序。例如，每个节点中的存储器M可以是闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)或电可擦式可编程ROM(EEPROM)，在备选实施例中，程序模块可以分布在采取相应网络节点700和无线终端702内的存储器的形式的不同的计算机程序产品上。
包括指令的计算机程序可以在网络节点700和无线终端702的每一个中实现在此描述的解决方案，这些指令当在至少一个处理器上执行时使得至少一个处理器在适当情况下根据上面任何实施例和示例来执行动作。还可以在网络节点700和无线终端702的每一个处，在包含上面计算机程序的载体中实现该解决方案，其中载体是电子信号、光信号、无线电信号、或者计算机可读存储介质中的一个。
尽管已参考特定的例示实施例描述了该解决方案，但该描述通常仅旨在例示本发明的概念，而不应被视为限制该解决方案的范围。例如，在本公开中使用了术语“网络节点”、“无线终端”、“网络波束”、“终端波束”、“波束参考信号”和“机器学习算法”，然而还可以使用具有在此描述的特性和特征的任何其它对应的实体、功能、和/或参数。该解决方案可以根据所附实施例来实现。

Claims (28)

1.一种由网络节点(100)执行的用于当在使用当前选定网络波束(Bc)和当前选定终端波束(Tc)的无线终端(102)与所述网络节点(100)之间的无线电通信中采用波束成形时支持所述无线终端(102)中的波束跟踪的方法，所述方法包括：
-识别(200)具有与所述当前选定网络波束(Bc)类似的空间特征的一组候选网络波束(B)，其中，波束参考信号与所述一组候选网络波束(B)中的每个候选网络波束相关联，
-向所述无线终端(102)信令发送(202)与所述一组候选网络波束(B)相关联的所述波束参考信号的标识或所述候选网络波束的标识，以及
-使用波束扫描在所述一组候选网络波束(B)中发送(204)所述波束参考信号，其中，至少一些所述波束参考信号被多次单独发送，从而使得所述无线终端(102)能够使用不同的候选终端波束(T)来测量所述波束参考信号的接收功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组候选网络波束(B)被识别为从与所述选定网络波束(Bc)相同的传输点发送。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一组候选网络波束(B)被识别为对于所述无线终端(102)足够强。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述一组候选网络波束(B)被识别为在与所述选定网络波束(Bc)类似的方向上发送。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述一组候选网络波束(B)通过使用机器学习算法来识别以确定一般具有相同的最佳终端波束的网络波束组。
6.一种网络节点(700)，被布置为当在使用当前选定网络波束(Bc)和当前选定终端波束(Tc)的无线终端(702)与所述网络节点(700)之间的无线电通信中采用波束成形时支持所述无线终端(702)中的波束跟踪，其中，所述网络节点(700)被配置为：
-识别(700A)具有与所述当前选定网络波束(Bc)类似的空间特征的一组候选网络波束(B)，其中，波束参考信号与所述一组候选网络波束(B)中的每个候选网络波束相关联，
-向所述无线终端(702)信令发送(700B)与所述一组候选网络波束(B)相关联的所述波束参考信号的标识或所述候选网络波束的标识，以及
-使用波束扫描在所述一组候选网络波束(B)中发送(700C)所述波束参考信号，其中，至少一些所述波束参考信号被多次单独发送，从而使得所述无线终端(702)能够使用不同的候选终端波束(T)来测量所述波束参考信号的接收功率。
7.根据权利要求6所述的网络节点(700)，其中，所述网络节点(700)被配置为：将所述一组候选网络波束(B)识别为从与所述选定网络波束(Bc)相同的传输点发送。
8.根据权利要求6或7所述的网络节点(700)，其中，所述网络节点(700)被配置为：将所述一组候选网络波束(B)识别为对于所述无线终端(702)足够强。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的网络节点(700)，其中，所述网络节点(700)被配置为：将所述一组候选网络波束(B)识别为在与所述选定网络波束(Bc)类似的方向上发送。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的网络节点(700)，其中，所述网络节点(700)被配置为：通过使用机器学习算法来识别所述一组候选网络波束(B)以确定一般具有相同的最佳终端波束的网络波束组。
11.一种由无线终端(102)执行的用于当在使用当前选定网络波束(Bc)和当前选定终端波束(Tc)的所述无线终端(102)与网络节点(100)之间的无线电通信中采用波束成形时进行波束跟踪的方法，所述方法包括：
-从所述网络节点(100)接收(300)与一组候选网络波束(B)相关联的波束参考信号的标识或所述候选网络波束的标识，
-使用不同的候选终端波束(T)来测量(302)所述波束参考信号的接收功率，以及
-基于已测量的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合，估计(304)尚未测量的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合的接收功率。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述无线终端(102)测量用于所述当前选定终端波束(Tc)的每个波束参考信号，以及还测量与用于所述一组候选终端波束(T)中的每个候选终端波束的候选网络波束(B)相关联的至少一个波束参考信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述无线终端通过使用第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,T)并应用偏移来估计第一波束参考信号(B)和所述第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)，所述偏移基于第二候选终端波束(To)中的所述第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率RP(B,To)与所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述关系是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位，或者所述关系是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的线性比。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述无线终端通过使用第二候选终端波束(To)中的第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率RP(B,To)并应用偏移来估计所述第一波束参考信号(B)和第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)，所述偏移基于所述第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,T)与所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述关系是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位，或者所述关系是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的线性比。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，其中，所述无线终端(102)将第一波束参考信号(B)和第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)估计为：
RP(B,T)＝RP(Bc,T)+RP(B,To)-RP(Bc,To)，其中
RP(Bc,T)是所述第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率，
RP(B,To)是第二候选终端波束(To)中的所述第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率，以及
RP(Bc,To)是所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中，所述无线终端(102)选择网络波束(B)和终端波束(T)的新的组合以用于所述无线电通信或进一步评估，所述新的组合与所测量或所估计的接收功率比当前使用的网络波束(Bc)和终端波束(Tc)的组合高的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合相对应。
19.一种无线终端(702)，被布置为当在使用当前选定网络波束(Bc)和当前选定终端波束(Tc)的所述无线终端(702)与网络节点(700)之间的无线电通信中采用波束成形时进行波束跟踪，其中，所述无线终端(702)被配置为：
-从所述网络节点(700)接收(702A)与一组候选网络波束(B)相关联的波束参考信号的标识或所述候选网络波束的标识，
-使用不同的候选终端波束(T)来测量(702B)所述波束参考信号的接收功率，以及
-基于已测量的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合，估计(702C)尚未测量的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合的接收功率。
20.根据权利要求19所述的无线终端(702)，其中，所述无线终端(702)被配置为：测量用于所述当前选定终端波束(Tc)的每个波束参考信号，以及测量与用于所述一组候选终端波束(T)中的每个候选终端波束的候选网络波束(B)相关联的至少一个波束参考信号。
21.根据权利要求20所述的无线终端(702)，其中，所述无线终端(702)被配置为：通过使用第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,T)并应用偏移来估计第一波束参考信号(B)和所述第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)，所述偏移基于第二候选终端波束(To)中的所述第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率RP(B,To)与所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
22.根据权利要求21所述的无线终端(702)，其中，所述关系是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位，或者所述关系是所测量的接收功率RP(B,To)、RP(Bc,To)之间的线性比。
23.根据权利要求20所述的无线终端(702)，其中，所述无线终端(702)被配置为：通过使用第二候选终端波束(To)中的第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率RP(B,To)并应用偏移来估计所述第一波束参考信号(B)和第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)，所述偏移基于所述第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,T)与所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率RP(Bc,To)之间的关系。
24.根据权利要求23所述的无线终端(702)，其中，所述关系是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的差，所述差以分贝为单位，或者所述关系是所测量的接收功率RP(Bc,T)、RP(Bc,To)之间的线性比。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的无线终端(702)，其中，所述无线终端(702)被配置为：将第一波束参考信号(B)和第一候选终端波束(T)的未测量组合的接收功率RP(B,T)估计为：
RP(B,T)＝RP(Bc,T)+RP(B,To)-RP(Bc,To)，其中
RP(Bc,T)是所述第一候选终端波束(T)中的第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率，
RP(B,To)是第二候选终端波束(To)中的所述第一波束参考信号(B)的所测量的接收功率，以及
RP(Bc,To)是所述第二候选终端波束(To)中的所述第二波束参考信号(Bc)的所测量的接收功率。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的无线终端(702)，其中，所述无线终端(702)被配置为：选择网络波束(B)和终端波束(T)的新的组合以用于所述无线电通信或进一步评估，所述新的组合与所测量或所估计的接收功率比当前使用的网络波束(Bc)和终端波束(Tc)的组合高的波束参考信号和候选终端波束(T)的组合相对应。
27.一种包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法或根据权利要求11至18中任一项所述的方法。
28.一种载体，包含根据权利要求27所述的计算机程序，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号、或者计算机可读存储介质中的一个。
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