CN110875770A - 场景自适应下行链路波束管理调度 - Google Patents

场景自适应下行链路波束管理调度 Download PDF

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CN110875770A CN201910812217.5A CN201910812217A CN110875770A CN 110875770 A CN110875770 A CN 110875770A CN 201910812217 A CN201910812217 A CN 201910812217A CN 110875770 A CN110875770 A CN 110875770A
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Abstract

这里公开了一种无线通信设备，包括两个或更多个天线，被配置成接收无线信号；一个或多个接收器，被配置成检测指示无线通信设备的位置的位置数据，以及处理无线信号以用于一个或多个处理器；所述一个或多个处理器，被配置成：确定无线信号的信号质量；基于检测的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。

Description

场景自适应下行链路波束管理调度
技术领域
各种实施例一般地涉及在移动设备中用于波束选择方法和设备。
背景技术
第5代无线技术(“5G”)的标准与讨论包括用于选择从基站发送到移动设备的发送波束以及选择接收波束以接收这些发送波束的过程。这种发送波束的选择可以称为下行链路(DL)波束管理(BM)。波束管理的目标在于在基站的发送天线与用户设备的接收天线之间找到最佳波束对。标准没有规定具体的波束管理方法，而是提供了实现的灵活性。已知的波束管理方法在时间或资源方面可能是昂贵的。
发明内容
这里公开了一种无线通信设备，包括：两个或更多个天线，被配置成接收无线信号；一个或多个接收器，被配置成检测指示无线通信设备的位置的位置数据以及被配置成处理一个或多个处理器的无线信号；所述一个或多个处理器，被配置成确定无线信号的信号质量；基于检测到的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
附图说明
在附图中，通篇不同的视图上的相同的附图标记通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是一般性地将重点放在说明本公开的原理上。在以下描述中，参考以下附图描述了本公开的各个方面，其中：
图1A示出了用于接收波束的模拟波束成形系统；
图1B示出了用于发送波束的模拟波束成形系统；
图2示出了根据各种增益设置的无线发送波束；
图3示出了波束选择方法；
图4示出了波束选择的P3步骤；
图5示出了作为波束选择要素的信号因子和移动性；
图6示出了根据本公开的第一方面的波束选择的P2方法；
图7示出了根据本公开的第二方面的波束选择的P2方法；
图8示出了根据本公开的第三方面的波束选择的P2方法；
图9示出无线通信设备；以及
图10示出了用于波束选择方法。
具体实施方式
以下详细描述引用所附附图，所附附图通过图示的方式示出了可以实践本发明的具体细节和实施例。
这里将词语“示例性的”用于意指“用作示例、实例、或说明”。这里描述为“示例性的”的任何实施例或设计不一定被解释为比其他实施例或设计更优选或更具优势。
说明书和权利要求书中的词语“多个(plural)”和“多个(multiple)”明确指代大于一的数量。因此，任何明确地调用指代对象的数量的上述词语的短语 (例如，“多个[对象]”、“多个[对象]”)清楚地指代多于一个所述对象。说明书和权利要求书中的术语“一组(group)......”、“一组(set)......”、“......的集合”、“一系列的......”、“......序列”、“......的分组”等以及类似术语(如果有)指代等于或大于1的数量，即一个或多个。术语“适当的子集”、“减少的子集”、以及“较小的子集”指代不等于集合的该集合的子集，即包含比集合少的元素的该集合的子集。
将意识到，这里利用的任何向量和/或矩阵符号本质上是示例性的，并且仅用于解释的目的。因此，将理解到，本公开中详述的方法不限于仅使用向量和/ 或矩阵来实现，并且相关联的过程和计算可以针对数据、观测量、信息、信号、样本、符号、元素等的集合、序列、组等来等价地执行。此外，将意识到，对“向量”的引用可以指代任意大小或方向的向量，例如包括1x1向量(例如，标量)、1xM向量(例如行向量)、以及Mx1向量(例如，列向量)。类似地，将意识到，对“矩阵”的引用可以指代任意大小或方向的矩阵，例如包括1x1 矩阵(例如，标量)、1xM矩阵(例如，行向量)、以及Mx1矩阵(例如，列向量)。
如这里所使用的“电路”理解为任何种类的逻辑-实现实体，其可以包括专用硬件或执行软件的处理器。因而，电路可以是模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、处理器、微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、集成电路、专用集成电路(ASIC)等，或其任意组合。下面将进一步详细描述的各个功能的任意其他种类的实现也可以被理解为“电路”。将理解到，这里详述的任意两个(或更多个)电路可以实现为具有基本上等价的功能的单个电路，并且相反地，这里详述的任意单个电路可以实现为具有基本上等价的功能的两个(或更多个)单独的电路。另外，对“电路”的引用可以指代共同形成单个电路的两个或更多个电路。术语“电路装置”可以指代单个电路、电路集合、和/或由一个或多个电路组成的电子设备。
如这里所使用的，“存储器”可以被理解为其中能够存储数据或信息以供检索的非暂时性计算机可读介质。因而，对这里所包括的“存储器”的引用可以理解为指代易失性或非易失性存储器，包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、固态存储器、磁带、硬驱、光驱等，或其任意组合。此外，将意识到，这里还通过术语存储器来包括寄存器、移位寄存器、处理器寄存器、数据缓冲器等。将意识到，被称为“存储器”的单个组件可以由多个不同类型的存储器组成，并且因而可以指代包括一种或多种类型的存储器的共同组件。容易理解到，任何单个存储器组件可以被分成多个整体上等价的存储器组件，反之亦然。此外，虽然存储器可以被描绘为与一个或多个其他组件分开 (诸如在附图中)，但是，将理解到，存储器可以集成在另一个组件内，诸如在公共集成芯片上。
结合移动通信网络的接入点而使用的术语“基站”可以被理解为宏基站、微基站、节点B、演进节点B(eNB)、家庭eNodeB、射频拉远头(RRH)、中继点等。如这里所使用的，电信环境中的“小区”可以被理解为由基站服务的扇区。因此，小区可以是一组地理上共址的天线，所述天线对应于基站的特定分区。因而，基站可以服务于一个或多个小区(或扇区)，其中每个小区由不同的通信信道表征。此外，术语“小区”可以利用于指代宏小区、微小区、毫微微小区、微微小区等中的任何一个。
为了本公开的目的，无线通信技术可以被分类为短程无线电通信技术、城域系统无线电通信技术、或蜂窝广域无线电通信技术之一。短程无线电通信技术包括蓝牙、WLAN(例如，根据任何IEEE 802.11标准)、以及其他类似的无线电通信技术。城域系统无线电通信技术包括全球微波接入互操作性(WiMax) (例如，根据IEEE 802.16无线电通信标准，例如WiMax固定或WiMax移动) 以及其他类似的无线电通信技术。蜂窝广域无线电通信技术包括全球移动通信系统(GSM)、码分多址2000(CDMA2000)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、通用分组无线电服务(GPRS)、演进-数据优化(EV-DO)、用于GSM演进的增强数据速率(EDGE)、高速分组接入(HSPA)等，以及其他类似的无线电通信技术。蜂窝广域无线电通信技术还包括这种技术的“小小区”，诸如，微小区、毫微微小区、以及微微小区。这里可以一般性地将蜂窝广域无线电通信技术称为“蜂窝”通信技术。理解到，这里详述的示例性场景本质上是演示性的，并且因此可以被类似地应用到各种其它的移动通信技术(现有的以及尚未制定的)，特别是这样的移动通信技术共享如关于以下示例所公开的类似特征的情况下。
如这里所利用(例如，结合诸如为移动通信网络的通信网络)的术语“网络”包括网络的接入部分(例如，无线接入网(RAN)部分)和网络的核心部分(例如，核心网部分)两者。这里结合移动终端使用的术语“无线电空闲模式”或“无线电空闲状态”指代其中移动终端未被分配移动通信网络的至少一个专用通信信道的无线电控制状态。结合移动终端使用的术语“无线电连接模式”或“无线电连接状态”指代其中移动终端被分配移动通信网络的至少一个专用上行链路通信信道的无线电控制状态。
除非明确说明，否则术语“发送”包括直接(点对点)和间接发送(经由一个或多个中间点)两者。类似地，术语“接收”包括直接和间接接收两者。术语“通信”包括发送和接收中的一者或两者，即在输入和输出方向中的一者或两者中的单向或双向通信。
如这里所述的，术语“移动性”可以指代用户设备相对于基站的任何移动、用户设备相对于基站的移动速度、用户设备相对于基站的加速度、用户设备围绕一个或多个轴的旋转、或其任意组合。
基于天线的通信系统可以利用波束成形以便使用天线阵列创建受控天线波束。波束成形系统可以调整由天线阵列的元件发送(或在接收方向上接收)的每个信号的延迟和/或增益，以便在某些角度方向上创建贡献性和破坏性推断的图案。通过精确选择每个天线单元的延迟和增益，波束成形架构可以控制所得到的干扰图案，以便实现在特定方向上提供高波束增益的可控的“主瓣”。众多波束成形系统可以允许通过动态调整每个天线单元的延迟和增益参数来自适应地控制波束图案，并且因此可以允许波束成形器不断地调整波束的指向，以便诸如跟踪感兴趣的发送器或接收器的移动。
波束成形架构可以常规地采用数字和射频(RF)处理中的一者或两者，以便在阵列的每个元件处施加期望的延迟和增益因子。相控天线阵列是用于窄带信号的特别有利的RF波束成形技术，其依赖于窄带信号的相位偏移和时间延迟之间的近似相等。因此，相控天线阵列可以在每个天线单元的信号路径中放置 RF移相器，并且允许单独的相移值被调整以便操纵所得到的天线波束。尽管众多相控阵列设计使用仅相位控制来实现足够的性能，但是可以额外地实现可变增益放大器和诸如为尖锐(tapering)的其他技术，以便还允许增益调整。
波束成形系统已定位为高频下一代通信网络(诸如毫米波(mmWave)和其它所谓的“5G”无线电技术)中的潜在的重要组件。这些无线电技术可以在 30GHz及以上的载波频率下操作，并且可能需要依赖于高波束成形增益，以便补偿与这些范围内的载波频率相关联的高路径损耗。
UE RX模拟波束成形是5G NR毫米波频带(FR2)通信引入的一个主要特征。模拟波束成形可以通过如图1A中所示的用户设备内的天线阵列(也称作天线面板)来实现。在图1A的系统模型中，N是一个天线阵列内的天线单元的数量，该天线阵列如由天线1 102a、天线2102b、直到第N个天线102n所描绘。公式r(k,t),k＝1,2,...,N是时间t处天线阵列内的每个天线单元上接收的模拟信号。针对天线阵列内的天线单元的来自对应的移相器106a、106b、106n的相位配置θp(k),k＝1,2,...,N和来自低噪声放大器LNA 104a、104b、和104n的LNA增益配置gp(k),k＝1,2,...,N,gp(k)＞0的向量被称作一个模拟码字(相位向量+增益向量)。对于每个码字p，UE接收器侧的模拟波束成形的RX信号接着表示为以下形式：
Figure BDA0002185377560000061
用户设备能够预先优化一组模拟码字(称为模拟码本)，例如通过实验室校准和/或实验室测试，并将预先优化的码本存储在其存储器中。每个码字与一个 UE RX波束相关联。不同码字能够与指向不同的空间方向的不同的UE RX波束相关联，但也能够与指向相同的空间方向但是具有不同的波束宽度的RX波束相关联。在在线操作期间，通过5G NR波束管理过程，UE需要识别最佳接收波束。根据本公开的一个方面，波束可以但不必对应于码字，诸如来自其预先存储的用于DL接收的码本的码字。在天线102a到102n上接收的经放大的相位校正的信号可以在模拟合并器108中合并，接着由模数转换器110处理所述组合。
波束形状可以通过设置波束增益来影响，其在功能上改变波束的发送区域，因而集中波束内的发送功率或分贝。增益G可以被理解为天线(antenna)效率 E和方向性D的乘积，使得G＝Eantenna×D。效率E根据天线的输出功率 Po和输入功率Pin的关系来确定，使得Po＝Eantenna×pin。天线的方向性指代基于球面坐标
Figure BDA0002185377560000062
的三维空间内的聚焦输出的程度，其中θ是高度，
Figure BDA0002185377560000063
是方位角。功率分布被示出在辐射强度
Figure BDA0002185377560000064
中。平均辐射强度
Figure BDA0002185377560000065
方向性由
Figure BDA0002185377560000066
给出。接着，增益由
Figure BDA0002185377560000067
示出。
图1B描绘了用于发送的模拟波束成形。在图1B的系统模型中，数字传输由数模转换器112处理，其结果传送到模拟分路器114，模拟分路器114在发送的情况下在多个天线之间对发送信号进行分路。模拟分路器114的输出被发送到多个移相器116a、116b、以及116n，以使信号相位偏移从而用于波束成形，并且将相移信号发送到对应的功率放大器118a、118b、以及118n以用于信号放大并传送到对应的天线112a、112b到112n以用于发送。
图2描绘了波束形状中的波束增益变化的影响。信号202被描绘为具有第一增益；信号204被描绘为具有第二增益；以及，信号206被描绘为具有第三增益，其中第三增益大于第二增益，第二增益大于第一增益。如所演示的，较大的增益对应于窄的、更聚焦的波束。
使用波束成形和增益变化，能够执行波束管理协议。传统的波束管理协议包括三阶段过程，这里称作P1、P2、以及P3。在P1中，执行初始波束获取，其中基站通过宽波束阵列(低增益波束)扫描，所述宽波束由用户设备接收。用户设备测量宽波束阵列的接收信号强度，并且向基站报告对应的信息，使得选择最佳的宽波束。同样在P1步骤内，用户设备选择最佳的宽接收波束以从基站接收宽发送波束。最佳的宽波束可以是基站与用户设备之间的物理关系的结果，诸如高度和方位角。最佳的宽波束可能进一步受到基站与用户设备之间的物理对象、磁场、干扰等的影响。在P1步骤的最后，确定最佳的宽发送波束和最佳的宽接收波束。
一旦确定了最佳的宽发送波束和最佳的宽接收波束，就执行P2步骤，在此期间，基站通过窄的发送波束阵列进行扫描，而用户设备使用单个固定的宽接收波束来接收和测量窄发送波束阵列。基站的窄波束可以对应于最佳的宽发送波束的区域，使得最佳的宽发送波束的区域被细分为多个子区域，每个子区域对应于宽发送波束的区域的一部分，并且对应于窄发送波束的宽度。基站基于用户设备的针对每个候选发送波束的层1参考信号接收功率的报告来确定最佳的发送波束。该测量资源能够基于例如周期性发送的同步信号块(“SSB”)信号，或能够调度为周期性的、非周期性的、或半周期性的信道状态信息参考信号(“CSI-RS”)。
一旦选择最佳的窄发送波束，基站和用户设备就执行步骤P3，在此期间，用户设备执行接收波束扫描。基站固定从步骤P2中识别的其最佳的窄发送波束，并且向用户设备指示与最佳的窄发送波束相关联的资源ID。用户设备扫描窄接收波束阵列，并且基于用户设备的内部测量度量来找到最佳的接收波束。这些测量度量能够基于SSB信号或CSI-RS。在步骤P3结束之后，已经选择了最佳的窄发送波束和最佳的窄接收波束，并且无线通信可以相应地进行。
图3描绘了传统的波束选择方法的P3阶段。根据本公开的该方面，波束测量资源可以是波束测量参考信号，诸如SSB信号或周期性CSI-RS。基于RRC 信令，每个波束测量资源用唯一的ID(诸如，SSB ID或CRI-RS资源指示符) 来标识。测量资源在测量报告间隔内周期性重复。如图3中所描绘的，存在三个周期性波束测量资源：A、B、以及C；然而，可以使用任意数量的周期性波束测量资源，图3示出三个周期性波束资源以简化该过程的视觉描绘。每个周期性波束测量资源与不同的基站发送波束相关联。针对多个时机(Occasion)中的每一个而重复每个测量资源。用户设备测量资源并且将如从用户设备的角度测量到的测量结果报告给基站，诸如，对应于最佳的基站发送波束的最佳的层1 参考信号接收功率(“L1-RSRP”)和相关联的资源ID。图3描绘了已知的用户设备波束管理调度，其中用户设备使用恒定的宽接收波束作为参考用户设备接收波束，同时重复测量测量资源。在报告测量之前，用户设备组合每个测量资源的重复测量结果以获得更准确的L1-RSRP估计结果。这可以经由来自重复的测量资源的单独的L1-RSRP估计进行无限冲击响应(“IIR”)滤波或有限冲击响应(“FIR”)滤波来实现。用户设备从所有的测量资源中选择最强的估计的 L1-RSRP，并且将其连同其相关联的资源ID一起报告给基站。可以在低信号质量和低移动性的情况下执行这种已知的波束选择方法。
下行链路波束管理的一个方法是从初始波束获取转变到成对的基站与用户设备之间的窄波束的多步骤方法，这里将其称作P1/P2/P3方法。
P1/P2/P3方法的P1步骤包括初始波束获取，其中，用户设备找到最佳的宽 (较低增益)发送和接收波束对，这能够例如使用同步信号块(SSB)来实现。该过程典型地在空闲模式中执行。在该过程的最后，用户设备和基站典型地到达最佳的宽波束对链路，其中基站具有最佳的宽发送波束，并且用户设备具有最佳的宽接收波束。
图3描绘了P1/P2/P3方法的P2步骤。在该步骤中，基站使用窄的候选发送波束来执行发送波束扫描，而用户设备使用固定的宽(较低增益)接收波束。基站基于用户设备针对每个候选发送波束的L1_RSRP测量报告来确定最佳的发送波束。测量资源可以基于周期性发送的SSB信号，或者能够调度为周期性的、非周期性的、或半周期性的的信道状态信息参考信号(“CSI-RS”)。
根据图3，并且进一步针对P2，基站执行发送波束扫描以获得最佳的窄发送波束。波束测量资源是波束测量参考信号，诸如但不限于，SSB信号或周期性CSI-RS。通过使用RRC信令，每个波束测量资源由唯一的ID来标识，诸如但不限于SSB ID或CSI-RS资源指示符(“CSI”)。在测量报告间隔内周期性地重复测量资源。图3描绘了三个周期性波束测量资源：RS_A 306a、316a、以及 326a；RS_B 306b、316b、以及326b；以及，RS_C 306c、316c、以及326c。出于方便的目的而选择这里所描绘的测量资源的数量，并且数量可以更小或更大而不受限制。每个波束测量资源与不同的基站发送波束相关联。如图3中所描绘的，每个测量资源重复N次，得到N个重复的时机。这里的图中所描绘的重复时机是三，包括第一重复的时机、第二重复的时机、以及第N重复的时机。仅为方便起见将数量描述为三，并且重复时机的数量可以是任意数量，而不受限制。这至少通过第二重复时机与第N重复时机之间的省略号来描绘。用户设备测量所述测量资源并且向基站报告从用户设备的角度而言反映出最佳发送波束的最佳的L1-RSRP，以及相关联的资源ID。
转到图3的细节，第一波束选择时机302描绘了采用在这种情况下为三个窄(高增益)发送波束的阵列的基站，这里表示为304a、304b、以及304c。每个窄发送波束可以由用户设备接收，并且相应地测量，在图3中描绘为：接收A 306a，其对应于发送波束304a；接收B306b，其对应于发送波束304b；以及，接收C 306c，其对应于发送波束304c。使用接收波束波束成形设置来接收每个发送波束。根据该波束选择协议，如这里所描绘的，用户设备可以针对每个窄发送波束、以及针对每个重复的发送波束时机而使用单个接收波束成形设置。对于时机一，用户设备针对每个发送波束维持统一的接收波束成形设置，使得接收波束308a对应于发送波束304a；接收波束308b对应于发送波束304b；以及，接收波束308c对应于发送波束304c。
发送波束阵列的传输包括第一发送波束时机。发送波束时机可以重复任意次数。重复的发送波束时机允许用户设备重新测量发送波束信号并且产生发送波束信号的平均测量值以用于发送到基站。图3描绘了至少三个发送波束传输时机，时机A、时机B、以及最多到时机N。每个时机包括发送波束和接收波束的重复阵列。如图3中所描绘的，时机B包括发送波束314a、314b、以及314c，它们分别使用接收波束318a、318b、以及318c分别在接收316a、316b、以及 316c中接收。时机N包括发送波束324a、324b、以及324c，其分别使用接收波束328a、328b、以及328c分别在接收326a、326b、以及326C中接收。用户设备测量所接收的发送波束的信号质量，其中一般性地针对每个接收的发送波束 (如以下所描绘的：关于时机A，310a、310b、以及310c；关于时机B，320a、 320b、以及320c；关于时机N，330a、330b、以及330c)执行测量。用户设备准备测量信号质量的报告以用于发送到基站。该报告可以包括针对每个重复时机的每个波束的一个或多个测量值，或者该报告可以包括在多个时机上发送的对应于单个发送波束的测量值的平均值。通过发送平均测量值而不是多个单独的测量值，可以解决可能损害或干扰接收的短暂现象。在准备报告时，用户设备可以参与后处理过程，由此组合每个测量资源的重复的测量结果以获得更准确的L1-RSRP结果。根据本公开的一个方面，可以从IIR滤波器或FIR滤波器获得重复的测量结果。用户设备可以从测量资源中选择最强的估计的L1-RSRP，并且通过上行链路信道将与其资源ID相关联的该结果报告给基站。
图4描绘了P1/P2/P3方法的P3步骤，其在图3中描绘的P2波束选择过程之后执行。基于P2中的用户设备测量报告，基站固定与最佳的发送波束相关联的测量资源。接着，用户设备在所选择的资源上发起接收波束扫描。在P3过程中，用户设备测量不限于L1-RSRP，而是能够基于额外和/或可选的度量，因为用户设备不需要在该阶段向基站报告测量结果。
转到图4，在用户设备将其测量的信号质量的报告发送到基站之后，基站可以确定最佳的窄(高增益)发送波束。此后，如402、410、以及418所描绘的，基站发送所选择的窄发送波束的多个重复期间(iteration)。在每个重复期间，用户设备接收如分别由404、412、以及420所示的窄发送波束。在这些重复期间，如406、414、以及422中所描绘的，用户设备可以被配置成实现多个窄(高增益)接收波束。窄接收波束可以在不同方向上配置。可以选择窄接收波束，使得第一方向上的至少一个窄接收波束对应于第一窄发送波束，并且第二方向上的至少一个窄接收波束对应于第二窄发送波束，如分别在406和414中所描绘的。因为预期该阶段的窄发送波束基本上相同，所以用户设备可以使用多个不同的窄接收波束来测量重复的发送波束的信号质量。在接收的发送波束的周期之后，用户设备可以通过测量接收波束的信号质量来确定最佳的接收波束，如度量1、2和N，408、416、以及424中分别描绘的。在确定最佳的窄接收波束时，用户设备可以采用最佳的窄接收波束来接收来自基站的未来传输。
P2基站发送波束扫描过程和P3用户设备接收波束扫描过程是时间复用的。也就是说，确定最优的波束对需要迭代执行P2和P3，这可能是耗时的。在高移动性场景中，对于P1/P2/P3的标准制定，方法可能不够快速地跟踪用户设备接收波束变化。
在P2过程中，并且为了实现周期性的波束测量，用户设备可能被调用来重复地测量大量的基站发送波束候选。在某些当前的随机接入网络协议下，每个分量载波可以尝试多达64个波束管理资源。这种测量可能要求显著的调制解调器功耗。另外，这可能在用户设备中引入不平衡的处理负荷，因为P2处理导致比P3处理更高的计算负荷。不平衡的负荷处理可能在用户设备L1数字信号处理器任务调度中产生困难，特别是在基于软件定义的无线电的调制解调器具有共享硬件的环境下。
图5描绘了根据本公开的一个方面的信号测量和移动性测量。虽然基站502 可以与多个用户设备同时通信，但是，出于简化，这里描绘单个基站与单个用户设备504之间的信号测量和移动性测量。在这种情况下，基站502经由根据波束成形设置的波束来发送无线通信506到用户设备504。在接收到无线传输时，用户设备504测量无线传输的信号质量。根据本公开的一个方面，信号质量可以是信噪比，但是可以使用任意其他测量来由用户设备辨别接收的无线传输的质量。另外，用户设备504可以测量用户设备504的移动性。移动性可以是例如相对于基站508的距离变化，或绝对位置或定位510的变化，诸如使用全球定位系统测量到的。用户设备可以被配置成将测量的信号质量和测量的移动性与一个或多个预定阈值进行比较，以诸如确定高或低信号质量、和/或确定高或低移动性。根据本公开的另一个方面，多个阈值可用于信号质量或移动性中的至少一个，使得无线设备可以被配置成将信号质量和移动性中的至少一个分类为三个或更多个级别。
图6-9描绘了四个波束选择协议，其可以替代以上关于图3所描述的波束选择协议来使用。
作为一般事项，为了这里所描述的场景自适应波束管理策略选择，必须选择宽波束对(宽发送波束和宽接收波束)，其允许用户设备和基站在随后描述的方法中开始选择窄波束。该自适应波束管理选择方案在识别出一对发送和接收宽波束之后开始，并且该方案至少由基站扫描其窄发送波束来表征，每个发送波束与不同的参考资源ID相关联。例如，在图6中，如果参考资源是SSB，则不同的SSB索引总是与不同的发送波束相关联。因而，用户设备通常能够执行用于基于SSB的波束管理的自适应波束管理策略选择。
如果参考资源是CSI-RS，则存在与一组CSI-RS资源(CSI-RS资源集)相关联的重复标志。当该标志由高层信令设置成“OFF”时，暗含波束选择方案已经开始，因为不同的CSI-RS资源索引将与不同基站发送波束相关联。
图6描绘了根据本公开的第一方面的第一波束选择协议。可以例如在高信号质量和低移动性的情形下实现这里所描述的波束选择协议。这可以包括其中用户设备是静止的或处于限制的运动并且无线信道条件良好的情形。可以在相同报告间隔内的其他重复的测量资源时机的传输期间关闭用户设备的接收器，以便减少用户设备功耗。根据本公开的一个方面，图6中标识的第一波束选择协议可以替代以上所描述的P1/P2/P3方法的P2步骤。
根据图6中的第一波束选择协议，用户设备可以仅在报告之前测量最后的重复的测量资源的时机。也就是说，通篇从第一时机直到(但不包括)第N个时机的每个传输时机，用户设备不测量所接收的发送波束的信号质量。这可以通过任何已知的手段来执行，包括但不限于，将接收器关闭对应于重复的时机的一段时间。在最后的时机(第N个时机)，用户设备测量接收的发送波束并且向基站报告对应于发送波束的信号质量。
关于图6更多的细节中，描绘了第一重复的时机602和第二重复的时机612，直到最后的重复的时机622(标记为第N个时机)。每个时机包含相同的窄(高增益)发送波束的阵列，如这里描述为：针对重复的时机一602的604a、604b、以及604C针对重复的时机二612的614a、614b、以及614c；针对重复的时机 N 622的624a、624b、以及624c。除了最后的时机，用户设备不测量来自重复的时机的发送波束，如由清除接收段608a、608b、608c和618a、618b、618c 所描绘的。用户设备开始针对重复的时机N的接收的信号质量的测量，如由阴影接收段628a、628b、以及628c所描绘的。在测量628a、628b、以及628c的接收的信号质量时，用户设备发送每个测量的接收的发送波束的测量的信号质量，如630a、630b、以及630c中所描绘的。基于接收的信号质量，基站将确定优选的窄发送波束。这与图3中描绘的协议不同至少在于用户设备被配置成不接收至少一个重复的发送波束的时机。用户设备可以被配置成仅接收一个重复的发送波束的时机。通过接收有限数量的重复的时机，用户设备节省了电池资源。尽管仅接收单个重复的时机排除了对单个接收的发送波束的多个估计，并且因此排除了针对给定的窄发送波束而向基站发送平均的接收的信号质量，但是，至少考虑到节省电池资源的可能，该过程可能是期望的。该方法可以通过高信号质量(诸如，高信噪比)和低移动性来成为可能，这暗含所选择的发送波束和/或接收波束的使用稳定性。在标准的波束管理框架中，被选择作为测量资源的大多数波束管理参考信号(诸如，SSB或广播多播(“BM”)CSI-RS符号)与其他信道进行时域复用。在这种情况下，能够在波束管理参考符号持续时间内关闭用户设备接收器以实现积极的功率降低。在某些环境下，基站可以利用管理参考信号来调度频域复用信道。在这种情况下，用户设备可以将接收波束方向调整到其他感兴趣的信道，并且省略用于重复的波束管理参考信号的基带测量处理，这将带来减少的功耗。
尽管关于图6描述的方法已经描绘了除了最后的重复的时机之外用户设备关闭其接收，使得仅监听最后一个，能够可选地执行这一过程以监听任意其他时机。也就是说，可以选择任何一个时机，无论是第一时机、最后的时机还是其他时机都可以作为监听的时机来选择，而用户设备的接收机在剩余的时机下保持关闭。可选地，可以在任何一个或多个时机关闭用户设备的接收器，使得监听少于所有重复的时机。
图7示出了根据本公开的第二方面的波束选择过程。对于高信号质量和高移动性，根据第二方面的该波束选择过程可能是期望的。根据这一方面，用户设备将在测量间隔内对每个重复的资源时机交替窄接收波束，这可以允许快速跟踪由于高移动性而带来的用户设备接收波束变化。在对应于P3的后续阶段中，用户设备已经识别出最佳的接收波束，并且能够在基站固定发送波束之后立即应用接收波束。就此而言，RSRP组合是不可行的，因为发送/接收波束对对于重复测量实例而言不相同。然而，鉴于高信号质量，各个测量的准确性是足够的。
在后处理期间，用户设备可以选择具有报告间隔内的最强RSRP的测量实例，并且与相关联的资源ID一起报告该所选择的测量实例给基站。
如图7中所示，基站执行的多个重复的波束选择时机，如在重复的时机一 702、重复的时机二712，以及作为结束的重复的时机N 722。在每个重复的时机期间，基站根据窄(高增益)波束成形设置阵列来发送，该阵列在每个重复的时机重复。这在以下中描绘：重复的时机一702中的第一窄波束成形设置阵列，如由第一波束成形设置704a、第二波束成形设置704b、以及第三波束成形设置704c所示；在重复的时机二712中的第二窄波束成形设置阵列，如由第一波束成形设置714a、第二波束成形设置714b、以及第三波束成形设置714c所示；以及，在重复的时机N 722中的最后的窄波束成形设置阵列，如由第一波束成形设置724a、第二波束成形设置724b、以及第三波束成形设置724c所示。与图6中所示的方法相反，用户设备可以被配置成在每个重复的时机中接收发送波束。在每个重复的时机期间，用户设备可以被配置为根据不同的接收波束设置来接收基站的发送波束，使得用户设备针对重复的时机一而使用第一接收波束设置、针对重复的时机二而使用第二接收波束设置、针对重复的时机N而使用最后的接收波束设置。这在图7中描绘为用于重复的时机一702的第一接收波束设置(参见接收波束708a、708b、以及708c)、用于重复的时机二712 的第二接收波束设置(参见接收波束718a、718b、以及718c)、用于重复的时机N 722的第三接收波束设置(参见接收波束728a、728b、7 28c)。关于后处理，用户设备选择具有在报告间隔内估计的最强的信号质量的测量实例，并且报告该所选择的测量实例和相关联的资源ID给基站。根据本公开的该方面，用户设备还必须存储与最佳的信号质量测量实例相关联的接收波束配置和相关联的资源ID。在随后的P3阶段中，如果基站固定其与相同资源ID相关联的发送波束，则用户设备检索相关联的用户设备接收波束配置并且应用该接收波束设置。针对每个重复的时机，用户设备从基站接收和测量每个接收到的发送波束，如由用于重复的时机一702的接收和测量块710a、710b、以及710c，用于重复的时机二712的接收和测量块720a、720b、以及720c，用于重复的时机N 722的接收和测量块730a、730b、以及730c所指示的。
图8示出了根据本公开的第三方面的波束选择过程。对于低信号质量和高移动性的情况，可能期望根据第三方面的该波束选择过程。根据该第三方面，用户设备可以在单个重复的时机内的测量资源中交替宽接收波束；然而，用户设备可以被配置成对于相同的测量资源的不同的重复的时机而言利用相同的接收波束。此外，用户设备可以被配置成针对每个宽接收波束方向而激活相邻小区检测。如所描绘的，用户设备可能遇到多个重复的时机，如由重复的时机一 802、重复的时机二812、以及重复的时机N 822所示。在每个重复的时机期间，基站根据各种波束成形设置来发送聚焦在不同方向上的多个的窄(高增益)发送波束。这在以下中可见，重复的时机一802中的三个窄发送波束804a、804b、以及804c，重复的时机二812中的窄发送波束814a、814b、以及814c，以及重复的时机N 822中的窄发送波束824a、824b、以及824c。在每个重复的时机期间，用户设备采用多个宽(较低增益)接收波束，如在以下中所描绘的：用于重复的时机一802的接收波束808a、808b、以及808c，用于重复的时机二812 的接收波束818a、818b、以及818c，用于重复的时机N 822的接收波束828a、828b、以及828c。如这里所描绘的，每个重复的时机内，第一方向上的宽接收波束对应于第一方向上的窄发送波束。除非另有说明，否则每个宽接收波束对应于窄发送波束，并且在每个重复的时机，这个相同的宽接收波束和窄发送波束保持关联。根据这个方面，各种发送波束的信号质量仍然被测量并报告给基站以选择优选的发送波束，如在以下中所描绘的：关于重复的时机一802的810a、 810b、以及810c，关于重复的时机二812的820a、820b、以及820c，以及，关于重复的时机N 822的830a、830b、以及830c。同时，对于每个宽接收波束，用户设备进一步激活相邻小区检测。利用宽接收波束的不同方向激活相邻小区检测允许检测不同方向上的相邻小区。通过检测相邻小区，能够向基站报告所述相邻小区，使得用户设备及时准备切换。
图9描绘了根据本公开的一个方面的无线通信设备902，无线通信设备902 包括多个天线904，被配置成接收无线信号；一个或多个接收器906，被配置成检测指示无线通信设备的位置的位置数据，以及处理无线信号以用于一个或多个处理器910；所述一个或多个处理器910，被配置成确定无线信号的信号质量；基于检测到的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。根据本公开的一个方面，无线通信设备902可以进一步包括基带调制解调器 908，被配置成调制和解调用于无线通信的信号。根据本公开的另一方面，所述一个或多个处理器910可以是基带调制解调器908处理器。
图10描绘了根据本公开的一个方面的波束选择方法，包括检测指示无线通信设备的位置的位置数据1002；接收无线信号1004；确定无线信号的信号质量 1006；基于检测到的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息1008；以及至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议1010。
基站采用发送波束将信息发射到移动设备。基站可以能够进行一个或多个波束成形操作以控制发送波束主要指向总体的方向，这在改善与移动设备的通信上可以是有用的。此外，基站还能够改变发送波束的增益，由此确定发送波束的宽度或窄度。
给定引导基站的发送波束并且使其成形的宽泛能力，有用的是采用波束选择协议，这有助于基站和移动设备选择合适的波束配置。通常，为此目的而使用多个迭代波束扫描技术。经常地，基站首先采用低增益发送波束，并且低增益波束被引导成一系列的朝向以使得波束扫描波束选择区域。移动设备测量接收的发送波束并且基于例如最佳的接收信号强度或信噪比来向基站报告优选的波束。在接收到该优选波束时，基站将增加波束增益以产生更窄的发送波束，并且基站将使用更高增益的波束来执行额外的扫描。经常地，基站将在对应于较低增益的波束的区域内发射较高增益的波束。也就是说，基站将发射具有与优选的低增益波束的覆盖范围相对应的扇区的更高增益的波束。移动设备测量接收的较高增益的发送波束并且向基站报告优选的波束，诸如基于最佳的接收信号强度或信噪比。通过使用迭代的多步骤过程，经常能够选择合适的发送波束。
除了发送波束的波束成形(诸如通过基站)，用户设备可以是能够进行接收波束成形。与改变无线信号的投射的发送波束成形不同，接收波束成形涉及组合来自各个传感器的接收信息，使得优先观测到特定图案。对于用户设备，用户设备可以配备有多个天线，并且来自多个天线的接收信号可以通过不同的权重或加权图案来放大。通过使用该方法，能够形成接收区域内的功能主瓣。现有技术中已知各种接收波束成形技术，并且这里所描述的过程可以利用任何已知的接收波束成形技术来执行。
随着下行链路波束管理变得更普遍，将需要创建策略来管理波束选择。例如，下行波束管理已被引入到5G新无线电毫米波通信中，并且需要管理波束选择的有效策略。从下行链路的角度，目的是找到基站发送天线与用户设备接收天线之间的最佳的波束对链路。
这里所描述的方法可以被组织例如成四个波束管理协议以用于用户设备在 P2阶段响应于周期性的基站发送波束扫描。可以根据信号质量测量和移动性测量的结果来选择协议。例如，可以选择如图6中所描绘的第一协议，其中信号质量高但移动性低。当信号质量和移动性都高时，可以选择如图7中所描绘的第二协议。当信号质量低但移动性高时选择如图9中所描绘的第三种协议。
在信号质量和移动性都低的实例中，可以推荐利用常规的P2过程，如图3 和4中所描绘的。通过使用常规的方法，能够在低信号质量情形中合并多个测量实例之后来估计准确的L1-RSRP。这可以经由例如IIR滤波或FIR滤波来实现。仅在测量实例期间基站发送波束和用户设备接收波束不变时，才可能进行 L1-RSRP滤波。
根据本公开的另一个方面，用户设备可以被配置成基于周围(infield)信道观测值来在所提出的波束选择协议之间进行自适应切换。这些观测值可以基于内部用户设备信道参数估计结果，其通过利用解调参考信号(“DMRS”)或相位跟踪参考信号(“PTRS”)，其可以基于管理资源的历史质量测量值或者基于外部传感器输入来与波束管理资源准共置。协议之间的转换可以是硬转换或软转换，意味着转换可以包括停止一个协议并且开始另一个协议，或者可以将两个或更多协议的各个方面合并到单个协议中。
根据本公开的另一个方面，波束选择可以基于用户设备场景检测来并入动态协议切换。也就是说，在用户设备L1控制器内进一步提出了四种提出的波束管理协议之间的动态切换。这可以基于用户设备内的运行时(runtime)场景检测。场景检测可以基于以下方法中的至少一个；第一场景检测方法可以基于运行时信道参数估计结果，其可以是用户设备下行链路解调的副产品，诸如来自与物理广播信道(“PBCH”)、物理下行链路控制信道(“PDCCH”)、或物理下行链路共享信道(“PDSCH”)相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计。
场景检测可以基于来自同一波束管理资源的历史测量值的参数预测。也就是说，用户设备可以配备有存储器，被配置成存储历史波束管理测量值。在执行一个或多个波束管理测量时，用户设备可以被配置成将波束管理测量值与历史波束管理测量值进行比较，并且从比较中得到对应的管理协议。
场景检测可以基于从外部传感器收集的感测信息。这可以包括例如运动传感器，其被配置成检测用户设备的旋转；全球导航卫星系统传感器，被配置成检测相对于服务基站的位置差异，或任何其他位置服务，以测量用户设备相对于基站的位置。根据本公开的一个方面，用户设备相对于基站的位置可以暗示信号质量，并且可以用作评估信号质量的基础。
如上所述，用户设备可以被配置成在波束管理协议之间的软切换。例如，在图6中，替代仅由用户设备测量一次，用户设备可以被配置成测量多个重复的时机的子集，以及将这些多个测量结果组合到其报告中。作为推论，用户设备可以在剩余的重复的时机关闭其接收器或基带测量处理。可以基于例如检测到的信号质量来增加或减少测量的时机的数量。这样的系统允许例如与高信号质量和低移动性相关的波束管理协议一和与低信号质量和低移动性相关的波束管理协议二之间的平滑过渡。
波束管理协议之间的软切换的额外的方法包括用户设备扫描针对多个重复的时机的子集的不同的窄接收波束，而不是扫描针对每个重复的时机的不同的窄波束接收。该方法在用于高信号质量和高移动性的波束管理协议与用于低信号质量和低移动性的波束管理协议之间提供了软过渡。
根据本公开的一个方面，这里所描述的波束管理协议可以由位于用户设备的基带调制解调器内的一个或多个处理器来进行。尽管用户设备可以配备有基带调制解调器外部的一个或多个处理单元，但是基带调制解调器可以配备有一个或多个处理器以执行调制解调器相关的功能，这可以独立于任何中央处理处理器进行。基带调制解调器的所述一个或多个处理器可以被配置成执行这里所描述的过程。无论是否具备基带调制解调器外部的任何其他处理器的知识，都可以这样。
根据本公开的另一个方面，这里所描述的波束管理协议可以由基带调制解调器外部的一个或多个处理器进行。也就是说，一个或多个中央处理器可以命令基带调制解调器执行这里所描述的波束管理协议。
根据本公开的一个方面，这里所描述的信号质量可以是信噪比。信号质量可以将期望的信号的水平(诸如，基站发送的信号)反映成噪声的水平。信噪比可以根据信噪比测量的任何已知的方法来测量，而没有限制。可以基于从用户设备的天线接收的传输来由用户设备内的任何电路测量信号质量。
用户设备的移动性水平可以从传感器数据中确定，诸如全球导航卫星系统数据、本地定位系统数据、实时定位系统数据、移动电话跟踪数据、角旋转传感器数据、旋转位置传感器数据、陀螺仪数据中的任意者或其任意组合。根据本公开的一个方面，这里所描述的移动性水平可以涉及用户设备相对于基站的位置的变化。可选地或额外地，不管基站的位置，可以从用户设备的位置的绝对变化中确定移动性水平。可选地或额外地，甚至在用户设备不根据x轴、y 轴、或z轴改变位置的环境下都可以基于用户设备的取向的变化来确定用户设备的移动性水平，诸如用户设备关于翻滚、偏航、或俯仰的移动。如这里所提及的，“移动性”可以与“位置因子”同义。
用户设备可以被配置成将信号质量和移动性与一个或多个预定的阈值进行比较。关于信号质量，用户设备可以被配置成测量信号质量以及将测量的信号质量与预定的阈值进行比较，使得测量的信号质量可能在预定的阈值以上或以下。预定的阈值可以对应于高信号质量与低信号质量之间的分界线。类似地，用户设备可以被配置成将用户设备移动性与预定的阈值进行比较，该预定的阈值被选择为划分高移动性与低移动性。在将信号质量和移动性与预定的阈值进行比较时，用户设备可以将信号质量和移动性评估为“高”或“低”，并且因此选择合适的波束管理协议。
根据本公开的另一个方面，用户设备可以将测量的信号质量和/或移动性与多个预定的阈值进行比较。可以选择多个预定的阈值以在高信号质量与低信号质量之间创建一个或多个过渡步骤，或者在高移动性与低移动性之间创建一个或多个过渡步骤。在确定信号质量和/或移动性落在高与低之间的一个或多个过渡步骤内时，用户设备可以被配置成组合或混合两个或更多个波束管理协议。
根据本公开的另一个方面，用户设备可以被配置成基于信号质量、移动性、以及至少一个额外的因子来选择波束管理协议。该一个额外的因子可以包括以下中的至少一个：运行时信道参数估计结果；先前的波束选择协议选择；来自一个或多个外部传感器的数据；或其任意组合。所述运行时信道参数估计结果可以包括来自与物理广播信道、同步信号、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、跟踪参考信号、或相位跟踪参考信号、物理下行控制信道、物理下行共享信道相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计中的至少一项，或其任意组合。
根据本公开的另一个方面，无线通信设备可以配备有被配置成执行机器学习功能的一个或多个处理器。机器学习功能可以利用历史波束选择数据来进行当前或将来的波束选择。根据该模型，波束选择协议可以存储在存储器中。所存储的波束选择协议可以与对应的数据一起存储，诸如信号质量数据和/或移动性数据。在执行机器学习功能时，可以使用所存储的数据来执行一个或多个计算，以预测合适的波束选择协议。该预测的数据可以单独使用以选择波束选择协议，或者其可以结合当前的信号质量和/或移动性信息使用。例如，这样的历史数据或从中产生的预测的波束选择协议可以用于为当前的信号质量和/或移动性数据分配权重或重要性。
为了执行这里所描述的波束选择过程，用户设备中需要至少两个天线以形成合适的接收波束。所述至少两个天线能够是天线阵列内的至少两个单独的天线或多个天线单元，而来自所有的天线单元的接收信号被合并并且馈送到单个的模拟-数字转换器；它们也能够是多个接收天线端口，而来自接收天线端口的接收信号则馈送到分离的ADC。
根据本公开的一个方面，检测的信号质量度量能够至少包括信噪比、信道质量指示估计、以及秩指示估计中的至少一个。在选择秩指示估计作为信号质量度量的情况下，对于参考资源的传输，可能需要至少两个发送天线端口，并且对于接收参考资源，可能需要至少两个接收天线端口。
根据本公开的另一个方面，这里所公开的要素可以按照任意下面的示例来执行。
在示例1中，公开了一种无线通信设备，包括：两个或更多个天线，被配置成接收无线信号；一个或多个接收器，被配置成检测指示无线通信设备的位置的位置数据以及处理无线信号以用于一个或多个处理器；所述一个或多个处理器，被配置成确定无线信号的信号质量,基于检测的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
在示例2，公开了示例1的无线通信设备，其中波束选择协议包括：接收一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间。
在示例3中，公开了示例1或2的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器为一个或多个基带调制解调处理器。
在示例4，公开了示例1-3中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在确定信号质量时检测信噪比。
在示例5中，公开了示例1-4中的任一项的无线通信设备，其中，位置数据包括全球导航卫星系统数据、本地定位系统数据、实时定位系统数据、移动电话跟踪数据、角度旋转传感器数据、旋转位置传感器数据、陀螺仪数据中的任一项或其任意组合。
在示例6中，公开了示例1-5中的任一项的无线通信设备，其中，位置变化信息对应于无线通信设备相对于固定点的移动。
在示例7中，公开了示例1-6中的任一项的无线通信设备，其中，位置变化信息对应于无线通信设备围绕轴线的旋转。
在示例8中，公开了示例2-7中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用接收器的指令。
在示例9中，公开了示例8的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束。
在示例10中，公开了示例8或9的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成发送所选择的候选发送波束的标识。
在示例11中，公开了示例2-7中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第二波束选择协议，并且其中第二波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量并且使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量的指令。
在示例12中，公开了示例11的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的发送波束。
在示例13中，公开了示例11或12的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例14中，公开了示例11-13中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的接收波束。
在示例15中，公开了示例2-7中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第三波束选择协议，并且其中第三波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的多个重复期间的信号质量。
在示例16中，公开了示例15的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例17中，公开了示例15的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例18中，公开了示例15-17中的任一项的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成基于所述优选的候选发送波束的信号质量来测量多个候选接收波束中的每一个的信号质量。
在示例19中，公开了示例2-7中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第四波束选择协议，并且其中第四波束选择协议包括使用多个候选接收波束来测量候选发送波束的重复期间的信号质量。
在示例20中，公开了示例19的无线通信设备，其中每个候选发送波束对应于不同的候选接收波束。
在示例21中，公开了示例19或20的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例22中，公开了示例21的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例23中，公开了示例19-22中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成执行相邻小区检测。
在示例24中，公开了示例1-23中的任一项的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成额外地基于运行时信道参数估计结果、先前的波束选择协议选择、来自一个或多个外部传感器的数据中的至少一项或其任意组合来选择波束选择协议。
在示例25中，公开了示例24的无线通信设备，其中，运行时信道参数估计结果包括来自与物理广播信道、同步信号、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、跟踪参考信号、或相位跟踪参考信号、物理下行控制信道、物理下行共享信道相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计，或其任意组合。
在示例26中，公开了示例24或25的无线通信设备，其中，所述一个或多个外部传感器包括用于移动通信设备的运动检测的运动传感器；用于移动通信设备的旋转检测的运动传感器；或者全球导航卫星系统传感器，用于检测移动通信设备相对于基站的距离。
在示例27中，公开了示例1-16中的任一项的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成根据至少任意多个波束成形协议的至少两个组合的特征来操作。
在示例28中，公开了一种波束选择方法，包括检测指示接收无线信号的无线通信设备的位置的位置数据；确定无线信号的信号质量；基于检测的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
在示例29中，公开了示例28的方法，其中波束选择协议包括接收重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间。
在示例30中，公开了示例28或29的波束选择方法，其中，信号质量包括信噪比。
在示例31中，公开了示例28-30中的任一项的波束选择方法，其中，位置数据包括全球导航卫星系统数据、本地定位系统数据、实时定位系统数据、移动电话跟踪数据、角度旋转传感器数据、旋转位置传感器数据、陀螺仪数据中的至少一项或其任意组合。
在示例32中，公开了示例28-31中的任一项的波束选择方法，其中，位置变化信息对应于无线通信设备相对于固定点的移动。
在示例33中，公开了示例28-32中的任一项的波束选择方法，其中，位置变化信息对应于无线通信设备围绕轴线的旋转。
在示例34中，公开了示例28-33中的任一项的波束选择方法，进一步包括：在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用无线接收器。
在示例35中，公开了示例34的波束选择方法，进一步包括：基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束。
在示例36中，公开了示例34或35的波束选择方法，进一步包括：发送所选择的候选发送波束的标识。
在示例37中，公开了示例28-33中的任一项的波束选择方法，进一步包括：在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第二波束选择协议，并且其中第二波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量并且使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量。
在示例38中，公开了示例37的波束选择方法，进一步包括：基于测量的信号质量来确定优选的发送波束。
在示例39中，公开了示例37或38的波束选择方法，进一步包括：发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例40中，公开了示例37-39中的任一项的波束选择方法，进一步包括：基于测量的信号质量来确定优选的接收波束。
在示例41中，公开了示例28-33中的任一项的波束选择方法，进一步包括：在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第三波束选择协议，并且其中第三波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的多个重复期间的信号质量。
在示例42中，公开了示例41的波束选择方法，进一步包括：基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例43中，公开了示例42的波束选择方法，进一步包括：发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例44中，公开了示例41-43中的任一项的波束选择方法，进一步包括：基于所述优选的候选发送波束的信号质量来测量多个候选接收波束中的每一个的信号质量。
在示例45中，公开了示例28-33中的任一项的波束选择方法，进一步包括：在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第四波束选择协议，并且其中第四波束选择协议包括使用多个候选接收波束来测量候选发送波束的重复期间的信号质量。
在示例46中，公开了示例45的波束选择方法，其中每个候选发送波束对应于不同的候选接收波束。
在示例47中，公开了示例45或46的波束选择方法，进一步包括：基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例48中，公开了示例47的波束选择方法，进一步包括：发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例49中，公开了示例45-48中的任一项的波束选择方法，进一步包括：执行相邻小区检测。
在示例50中，公开了示例28-49中的任一项的波束选择方法，进一步包括：额外地基于运行时信道参数估计结果、先前的波束选择协议选择、来自一个或多个外部传感器的数据中的至少一项或其任意组合来选择波束选择协议。
在示例51中，公开了示例50的波束选择方法，其中，运行时信道参数估计结果包括来自与物理广播信道、物理下行控制信道、物理下行共享信道相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计，或其任意组合。
在示例52中，公开了示例28-51的波束选择方法，进一步包括根据任意多个波束成形协议中的至少两个组合的特征来操作。
在示例53中，公开了一种通信设备，包括：接收器结构，被配置成接收位置相关的数据和无线信号；一个或多个处理器，被配置成：确定无线信号的信号质量的信号质量信息；基于接收的位置数据来确定无线通信设备的位置的变化的位置变化信息；以及，基于信号质量信息和位置变化信息来从多个预定义的波束选择协议中选择波束选择协议。
在示例54中，公开了示例1-7中的任一项的无线通信设备，进一步包括：电池传感器，被配置成检测剩余电池电荷，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成在剩余电池电荷小于预定的阈值情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用无线接收器的指令。
在示例55中，公开了示例54的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束。
在示例56中，公开了示例54的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成发送选择的候选发送波束的标识。
在示例57中，公开了示例1-7中的任一项的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成检测归因于发送波束的参考信号的资源元素的数量，并且，在资源元素的数量大于预定的阈值的情况下，选择第二波束选择协议，并且，其中第二波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量、以及使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量的指令。
在示例58中，公开了示例57的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束。
在示例59中，公开了示例57或58的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成发送选择的候选发送波束的标识。
在示例60中，公开了示例1-27中的任一项的无线通信设备，其中位置数据包括卫星定位服务数据、估计的到达角的变化、多普勒频移或扩展的估计、信道参数随时间的变化、接收的信号功率的变化、延迟扩展的变化、时间提前量 (TA)的变化中的至少一项或其任意组合。
在示例61中，公开了示例28-52中的任一项的方法，其中位置数据包括卫星定位服务数据、估计的到达角的变化、多普勒频移或扩展的估计、信道参数随时间的变化、接收信号功率的变化、延迟扩展的变化、时间提前量(TA)的变化中的至少一项或其任意组合。
在示例62中，公开了示例57的无线设备，其中，贡献于发送波束的参考信号的资源元素的数量为用于配置的波束管理CSI-RS资源的资源元素的数量。
在示例63中，公开了一种用于无线通信的模块，包括：两个或更多个射频接收模块，用于接收无线信号；一个或多个信号接收模块，检测指示用于无线通信的模块的位置的位置数据，以及处理无线信号以用于一个或多个处理模块；所述一个或多个处理模块，用于确定无线信号的信号质量，基于检测的位置数据来确定用于无线通信的模块的位置的位置变化信息；以及，至少基于信号质量和位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
在示例64中，公开了示例63的用于无线通信的模块，其中波束选择协议包括：接收一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间。
在示例65中，公开了示例63或64的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块为一个或多个基带调制解调器。
在示例66中，公开了示例63-65中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块被配置成当确定信号质量时检测信噪比。
在示例67中，公开了示例63-66中的任一项的用于无线通信的模块，其中位置数据包括全球导航卫星系统数据、本地定位系统数据、实时定位系统数据、移动电话跟踪数据、角度旋转传感器数据、旋转位置传感器数据、陀螺仪数据中的至少一项或其任意组合。
在示例68中，公开了示例63-67中的任一项的用于无线通信的模块，其中，位置变化信息对应于用于无线通信的模块相对于固定点的移动。
在示例69中，公开了示例63-68中的任一项的用于无线通信的模块，其中，位置变化信息对应于用于无线通信的模块围绕轴线的旋转。
在示例70中，公开了示例64-69中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块被配置成在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括用于所述一个或多个处理模块测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用接收器的指令。
在示例71中，公开了示例70的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束。
在示例72中，公开了示例70或71的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成发送所选择的候选发送波束的标识。
在示例73中，公开了示例70-69中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块被配置成在信号质量大于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第二波束选择协议，并且其中第二波束选择协议包括用于所述一个或多个处理模块使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量并且使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量的指令。
在示例74中，公开了示例73的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的发送波束。
在示例75中，公开了示例73或74的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成发送优选的候选发送波束的标识。
在示例76中，公开了示例73-75中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的接收波束。
在示例77中，公开了示例64-69中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块被配置成在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第三波束选择协议，并且其中第三波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的多个重复期间的信号质量。
在示例78中，公开了示例77的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例79中，公开了示例77的用于无线通信的模块，其中所述一个或多个处理模块进一步被配置成发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例80中，公开了示例77-79中的任一项的用于无线通信的模块，其中所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于所述优选的候选发送波束的信号质量来测量多个候选接收波束中的每一个的信号质量。
在示例81中，公开了示例64-69中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块被配置成在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第四波束选择协议，并且其中第四波束选择协议包括使用多个候选接收波束来测量候选发送波束的重复期间的信号质量。
在示例82中，公开了示例81的用于无线通信的模块，其中每个候选发送波束对应于不同的候选接收波束。
在示例83中，公开了示例81或82的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束。
在示例84中，公开了示例83的用于无线通信的模块，其中所述一个或多个处理模块进一步被配置成发送所述优选的候选发送波束的标识。
在示例85中，公开了示例81-84中的任一项的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个处理模块进一步被配置成执行相邻小区检测。
在示例86中，公开了示例63-85中的任一项的用于无线通信的模块，其中所述一个或多个处理模块进一步被配置成额外地基于运行时信道参数估计结果、先前的波束选择协议选择、来自一个或多个外部传感器的数据中的至少一项或其任意组合来选择波束选择协议。
在示例87中，公开了示例86的用于无线通信的模块，其中，运行时信道参数估计结果包括来自与同步信号块(SSB)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、跟踪参考信号、或相位跟踪参考信号、物理下行控制信道、物理下行共享信道相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计，或其任意组合。
在示例88中，公开了示例86或87的用于无线通信的模块，其中，所述一个或多个外部传感器包括用于移动通信设备的运动检测的运动传感器；用于移动通信设备的旋转检测的运动传感器；或者全球导航卫星系统传感器，用于检测移动通信设备相对于基站的距离。
在示例89中，公开了示例62-88中的任一项的用于无线通信的模块，其中所述一个或多个处理模块被配置成根据任意多个波束成形协议的至少两个组合的特征来操作。
在示例90中，公开了一种非瞬态计算机可读介质，被配置成执行示例28-52 中的任一项的方法。

Claims (21)

1.一种无线通信设备，包括：
两个或更多个天线，被配置成接收无线信号；
一个或多个接收器，被配置成检测指示无线通信设备的位置的位置数据以及处理无线信号以用于一个或多个处理器；
所述一个或多个处理器，被配置成：
确定无线信号的信号质量；
基于检测的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，
至少基于所述信号质量和所述位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述位置变化信息对应于无线通信设备相对于固定点的移动。
3.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述位置变化信息对应于无线通信设备围绕轴线的旋转。
4.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在所述信号质量大于预定的阈值并且所述位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用接收器的指令。
5.根据权利要求4所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于候选发送波束传输的测量的信号质量来选择候选发送波束，以及发送所选择的候选发送波束的标识。
6.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在所述信号质量大于预定的阈值并且所述位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第二波束选择协议，并且其中第二波束选择协议包括用于所述一个或多个处理器使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量并且使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量的指令。
7.根据权利要求6所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的发送波束以及发送所述优选的候选发送波束的标识。
8.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在所述信号质量小于预定的阈值并且所述位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第三波束选择协议，并且其中第三波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的多个重复期间的信号质量。
9.根据权利要求8所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束以及发送所述优选的候选发送波束的标识。
10.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成基于所述优选的候选发送波束的信号质量来测量多个候选接收波束中的每一个的信号质量。
11.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器被配置成在信号质量小于预定的阈值并且位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第四波束选择协议，并且其中第四波束选择协议包括使用多个候选接收波束来测量候选发送波束的重复期间的信号质量。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备，其中所述多个候选发送波束中的每一个均对应于不同的候选接收波束。
13.根据权利要求12所述的无线通信设备，其中，所述一个或多个处理器进一步被配置成基于测量的信号质量来确定优选的候选发送波束以及发送所述优选的候选发送波束的标识。
14.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中所述一个或多个处理器进一步被配置成额外地基于运行时信道参数估计结果、先前的波束选择协议选择、来自一个或多个外部传感器的数据中的至少一项或其任意组合来选择波束选择协议。
15.根据权利要求14所述的无线通信设备，其中，运行时信道参数估计结果包括来自与同步信号块(SSB)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)、跟踪参考信号、或相位跟踪参考信号、物理下行控制信道、物理下行共享信道相关联的解调参考信号或相位跟踪参考信号的信噪比、多普勒频移、多普勒扩展估计，或其任意组合。
16.一种波束选择方法，包括：
检测指示接收无线信号的无线通信设备的位置的位置数据；
确定无线信号的信号质量；
基于检测的位置数据来确定无线通信设备的位置的位置变化信息；以及，
至少基于所述信号质量和所述位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
17.根据权利要求16所述的波束选择方法，进一步包括：在所述信号质量大于预定的阈值并且所述位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第一波束选择协议，并且其中第一波束选择协议包括测量对应于至少一个重复期间的候选发送波束传输的信号质量并且针对重复的一系列的候选发送波束传输的至少一个重复期间而禁用无线接收器。
18.根据权利要求16所述的波束选择方法，进一步包括：在所述信号质量大于预定的阈值并且所述位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第二波束选择协议，并且其中第二波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的第一重复期间的信号质量并且使用第二接收波束设置来测量候选发送波束传输的第二重复期间的信号质量。
19.根据权利要求16所述的波束选择方法，进一步包括：在所述信号质量小于预定的阈值并且所述位置变化信息小于预定的阈值的情况下选择第三波束选择协议，并且其中第三波束选择协议包括使用第一接收波束设置来测量候选发送波束传输的多个重复期间的信号质量。
20.根据权利要求16所述的波束选择方法，进一步包括：在所述信号质量小于预定的阈值并且所述位置变化信息大于预定的阈值的情况下选择第四波束选择协议，并且其中第四波束选择协议包括使用多个候选接收波束来测量候选发送波束的重复期间的信号质量。
21.一种用于无线通信波束选择的模块，包括：
两个或更多个天线，用于接收无线信号；
一个或多个接收器，用于检测指示用于无线通信的模块的位置的位置数据，以及处理无线信号以用于一个或多个处理模块；
所述一个或多个处理模块，用于：
确定无线信号的信号质量；
基于检测的位置数据来确定用于无线通信波束选择的模块的位置的位置变化信息；以及，
至少基于所述信号质量和所述位置变化信息来从多个波束选择协议中选择波束选择协议。
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