CN112930649A - 用于循环通信的网络设备和无线通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及适用于智能制造和工业自动化的无线通信。特别地,本发明提出了无线通信设备(UE)和网络设备(BS),所述无线通信设备(UE)和网络设备(BS)特别适用于循环通信。BS用于:向UE提供第一信息,所述第一信息限定跳变序列;以及向UE提供第二信息,该第二信息限定应当何时重复,特别地周期性地重复跳变序列。UE被相应地用于:从BS接收第一信息;以及从BS接收第二信息。跳变序列指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源,UE用于使用的用于向BS传输以及/或者从BS传输的所述至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。
Description
技术领域
本发明涉及适用于智能制造和工业自动化的无线通信。特别地,本发明提出了无线通信设备和网络设备,所述无线通信设备和网络设备特别地适用于循环通信。网络设备用于向无线通信设备提供信息,该信息与要由通信设备使用的用于与网络设备进行通信的资源的序列有关并且还与何时重复特别地用于循环通信的这些资源有关。
背景技术
设想未来的无线通信网络在智能制造和工业自动化的发展中起关键作用。无线通信将被用于:控制生产并且提高效率;使得能够工厂数字化;将物联网(Internet ofThings,IoT)和机器对机器(Machine-to-Machine,M2M)通信集成至工业生态系统中;以及使物流和运输现代化。
支持这样的用例的通信要求具有挑战性,主要是向超可靠低时延通信(Ultra-reliable and low-latency communication,URLLC)的方向发展,例如用于制造机器人的协调动作。在这样的场景下,为了实现包括测量阶段、处理阶段和无线数据通信阶段的有效循环,典型情况是周期性。为此,控制器(PLC(Programmable Logic Controller,PLC))与传感器/致动器之间的预定义发送/接收模式被自然地调用以用于半持续调度(Semi-persistent scheduling,SPS)。作为一般规则,在大多数这样的应用中,典型的是不允许连续循环中的分组错误。
特别地,毫米波频带下的室内通信被认为是主要的技术组成。关键特征为波束赋形技术的实现方式、大的可用带宽、低/中等移动性和信道动态、多路径波传播和非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)、以及网络拓扑的缓慢变化。
图13示出了工业自动化的典型场景及所述典型场景的相应关键参数,以及对无线网络的要求。
图14示出了包括基础设施点和安装在由PLC控制的机械臂上的若干用户的生产单元的示例。
图15示出了涉及具有传感器/致动器和控制器的控制回路的工业通信的示例,其中,时延在下述方面施加了约束和限制:
·反馈和控制信息交换。
·需要频繁信令的闭环方案,例如,信道测量更新。
·分组重传,例如,(混合)自动重传请求((Hybrid)Automatic Repeat Request,(H)ARQ)。
·帧/符号/码块持续时间。
·无线电链路时延<0.5*(循环时间(Tcycle)-致动器处理时间(ActProc Time)-传感器处理时间(SensProc Time)-控制器处理时间(CtrlProc Time))。
同时,可靠性目标是以非常高的可能性排除不允许的错误行为,如例如连续循环中的数据分组失败(参见图16中的示例)。这不会(必然)转化为SINR(Signal toInterference Plus Noise Ratio,SINR)/频谱效率最大化。主要目标是保证基于其可以对调制和编码进行调整的一定的(例如最小的)SINR。有限的信息交换导致更多的挑战。这通过利用源的分集和/或多点传输来解决。
然而,在“QoS(Quality of Service,QoS)失败”的情况下可靠性要求无法实现,这在下述中的至少之一发生的情况下出现:
·“单波束失败”:在确定的时间段例如跳变时段内至少一个单波束的失败,例如,如果相应参考信号的接收功率低于特定阈值。
·“数据解码失败”,例如,如果在确定的时间段内BLER(Block Error Rate,BLER)太高。
本发明集中于工业自动化的特别是与常规的无线(蜂窝)通信相比的上述特殊且更具挑战性的要求。与垂直行业中满足的其他5G用例例如车辆通信相比,工业自动化的当前用例具有非常独特的要求,特别是在时延和可靠性方面。一个示例是不允许连续的错误使得生产循环不会被中断的事实。
在常规的无线通信系统中,存在并且使用了改变波束的一些构思和跳频的一些一般构思。然而,常规的通信系统不提供针对工业通信场景的解决方案。利用常规的无线通信系统,难以满足可靠性要求,特别地在分组失败并且尤其是避免连续失败方面。为了利用常规的无线通信系统来满足这些要求,在用于确保鲁棒传输的资源开销或复杂度开销方面的成本将非常高。
发明内容
鉴于工业自动化的以上提及的挑战,本发明的实施方式旨在改进常规的无线通信系统。一个目的是提供一种更好的适用于工业通信场景的无线通信系统,即,网络设备和无线通信设备两者。特别地,目标是满足分组失败方面的可靠性要求。应当避免连续的失败。此外,应当将资源或复杂性开销方面的成本保持为低。
本发明的实施方式解决的特定目标为:
·通过满足最小SINR要求来保证QoS。
·通过避免(H)ARQ和高的信令开销来使延迟最小化。
·在单个波束失败的情况下避免作为波束对准的耗时过程。
该目的和目标通过所附独立权利要求中提供的实施方式来实现。在从属权利要求中进一步限定了实施方式的有利实现方式。
特别地,本发明提出了波束赋形和时间/频率资源分配,以便实现用于SPS多点传输的可靠通信。
本发明的第一方面提供了一种网络设备(BS),所述网络设备(BS)特别地用于循环通信,该网络设备(BS)用于:向无线通信设备(UE)提供第一信息,所述第一信息限定跳变序列,其中,该跳变序列指定要由UE使用的用于向BS传输以及/或者从BS传输的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源;以及向UE提供第二信息,该第二信息限定应当何时重复,特别地周期性地重复该跳变序列。
通过提供两个信息元素,UE被指示使用专用序列和资源的重复。这促使了分组失败方面的更高的可靠性并且特别地避免了连续失败。因此,第一方面中的设备非常适用于工业自动化场景。
可以在单个消息或多个消息中提供两个信息元素,例如,所述两个信息元素可以包括在具有控制信息的消息中。循环通信可以通过半持续通信方案以及/或者SPS或另一工业控制系统来实现。
空间资源可以包括BS波束和/或UE波束、波束对、以及/或者传输和/或接收点(TRP),以及/或者无线电资源可以包括时域无线电资源、和/或频域无线电资源、和/或码域无线电资源。
在第一方面的实现形式中,网络设备用于:向多个UE提供第一信息,所述第一信息限定跳变模式,其中,跳变模式包括不同的跳变序列,一个跳变序列针对多个UE中的每个UE。
因此,多个UE被指示彼此之间使用专用序列的资源。跳变模式促使在分组失败方面的更高的可靠性并且特别地避免了连续失败。
在第一方面的实现形式中,网络设备用于:计算至少一个跳变序列。
在第一方面的实现形式中,网络设备用于:从至少一个UE、TRP和/或另一BS获得测量结果,特别是信号强度和/或信号与干扰加噪声比(SINR),以及基于接收到的至少一个测量结果来计算至少一个跳变序列。
通过使用这些测量结果来生成跳变模式,可以进一步提高可靠性。
在第一方面的实现形式中,第二信息指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源要被UE连续使用所持续的时间段和/或连续传输的数目。
在第一方面的实现形式中,网络设备用于:从UE获得关于通信失败的反馈信息;以及向UE提供关于基于接收到的反馈信息而更新的经更新的跳变序列的第三信息。
经更新的跳变序列可以指定要由无线通信设备在接收到经更新的跳变序列时连续使用的用于向网络设备连续传输以及/或者从网络设备连续传输的至少两个空间资源和/或无线电资源。通信失败可能为丢失分组和/或基于QoS失败(如以上限定的QoS失败)。
通过提供经更新的跳变序列,可以解决通信失败并且相应地提高可靠性。
在第一方面的实现形式中,第二信息还指定要由UE使用以向BS提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源,以及网络设备用于根据由第二信息指定的空间资源和/或无线电资源从UE获得反馈信息。
因此,一个或更多个UE向网络设备的反馈也是可靠的。
在第一方面的实现形式中,第二信息还包括通信失败的最大数目,所述通信失败特别是与针对跳变序列为有效的丢失分组和/或QoS失败以及/或者用于提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源有关的通信失败。
在第一方面的实现形式中,网络设备用于:提供与第一信息和/或第二信息有关的第四信息,该第四信息限定在发生通信失败时要由UE使用的用于向BS传输以及/或者从BS传输的备用跳变序列。
因此,可以快速且有效地解决通信失败,这避免了例如工业自动化处理的中断。
本发明的第二方面提供了一种无线通信设备(UE),该无线通信设备(UE)用于:从BS接收第一信息,所述第一信息限定跳变序列,其中,该跳变序列指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源;以及从BS接收第二信息,该第二信息限定应当何时重复,特别地周期性地重复跳变序列;以及根据该第二信息使用至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源向BS传输以及/或者从BS传输。
通过接收两个信息元素,UE可以实施使用所述资源的序列,使得该UE与网络设备的通信变得更加可靠,特别是在分组失败方面。因此,第二方面中的设备非常适用于工业自动化场景。
在第二方面的实现形式中,无线通信设备用于:使用由跳变序列指定的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源用于第一传输循环的传输,以及再次用于至少一个第二传输循环的传输。
因此,可以实施具有高可靠性的循环通信,这非常适用于工业自动化场景。
在第二方面的实现形式中,空间资源包括UE波束、和/或BS波束、和/或TRP,以及/或者无线电资源包括时域无线电资源、和/或频域无线电资源、和/或码域无线电资源。
通过提供分集,使得网络设备与无线通信设备之间的通信高度可靠。
在第二方面的实现形式中,无线通信设备用于:在使用特定空间资源的同时,获得测量结果,特别地根据来自BS的请求获得测量结果,特别是一个或更多个无线电资源的SINR;以及将该测量结果发送至BS。
在第二方面的实现形式中,无线通信设备用于:向BS发送关于通信失败的反馈信息;从BS接收关于经更新的跳变序列的第三信息。
经更新的跳变序列可以指定至少两个空间资源和/或无线电资源,并且无线通信设备可以在接收到经更新的跳变序列时使用由经更新的跳变序列指定用于向BS传输以及/或者从BS传输的至少两个空间资源和/或无线电资源。
在第二方面的实现形式中,第二信息指定要由UE使用的另一空间资源和/或无线电资源以向BS提供反馈信息,以及UE用于:根据第二信息指定的所述另一空间资源和/或无线电资源将反馈信息发送至BS。
本发明的第三方面提供了一种用于网络设备(BS)的方法,该方法包括:向无线通信设备(UE)提供关于跳变序列的第一信息,其中,该跳变序列指定要由UE使用的用于向BS传输以及/或者从BS传输的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源;以及向UE提供第二信息,该第二信息限定应当何时重复,特别地周期性地重复该跳变序列。
在第三方面的实现形式中,该方法包括:向多个UE提供第一信息,所述第一信息限定跳变模式,其中,该跳变模式包括不同的跳变序列,一个跳变序列针对多个UE中的每个UE。
在第三方面的实现形式中,该方法包括:计算至少一个跳变序列。
在第三方面的实现形式中,该方法包括:从至少一个UE、TRP和/或另一BS获得测量结果,特别是信号强度和/或SINR;以及基于接收到的至少一个测量结果来计算至少一个跳变序列。
在第三方面的实现形式中,第二信息指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源要被UE连续使用所持续的时间段和/或连续传输的数目。
在第三方面的实现形式中,该方法包括:从UE获得关于通信失败的反馈信息;以及向UE提供关于基于接收到的反馈信息而更新的经更新的跳变序列的第三信息。
在第三方面的实现形式中,所述第二信息还指定要由UE使用以向BS提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源,以及该方法包括:根据由第二信息指定的空间资源和/或无线电资源从UE获得反馈信息。
在第三方面的实现形式中,第二信息还包括通信失败的最大数目,所述通信失败特别是与针对跳变序列为有效的丢失分组和/或QoS失败以及/或者用于提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源有关的通信失败。
在第三方面的实现形式中,该方法包括:提供与第一信息和/或第二信息有关的第四信息,该第四信息限定在发生通信失败时要由UE使用的用于向BS传输以及/或者从BS传输的备用跳变序列。
第三方面及其实现形式的方法实现了与第一方面及其各个实现形式的设备相同的优点和效果。
本发明的第四方面提供了一种用于无线通信设备(UE)的方法,该方法包括:从网络设备(BS)接收关于跳变序列的第一信息,其中,该跳变序列指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源;从BS接收第二信息,该第二信息限定应当何时重复,特别地周期性地重复该跳变序列;以及根据第二信息,使用至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源向BS传输以及/或者从BS传输。
在第四方面的实现形式中,该方法包括:使用由跳变序列指定的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源用于第一传输循环的传输,以及再次用于至少一个第二传输循环的传输。
在第四方面的实现形式中,空间资源包括UE波束、和/或BS波束、和/或TRP,以及/或者无线电资源包括时域无线电资源、和/或频域无线电资源、和/或码域无线电资源。
在第四方面的实现形式中,该方法包括:在使用特定空间资源的同时,获得测量结果,特别地根据来自BS的请求获得测量结果,特别是一个或更多个无线电资源的SINR;以及将该测量结果发送至BS。
在第四方面的实现形式中,该方法包括:向BS发送关于通信失败的反馈信息;从BS接收关于经更新的跳变序列的第三信息。
在第四方面的实现形式中,第二信息指定要使用的另一空间资源和/或无线电资源以向BS提供反馈信息,以及该方法包括:根据第二信息指定的另一空间资源和/或无线电资源将反馈信息发送至BS。
第四方面及其实现形式的方法实现了与第一方面及其各个实现形式的设备相同的优点和效果。
总而言之,以上方面和实现形式通过应用通常在时间、频率、空间(波束)和/或多个发送/接收点,即,多个无线电链路方面获得的分集实现了改进的可靠性。可以保证一定(最小)的SINR,以避免分组错误,而不是使SINR或数据吞吐量最大化。多点分集对抵抗在使用毫米波通信并且其中使用大量连接的基础设施节点的工业环境中的链路阻塞特别地有帮助。
在每次传输例如循环/帧中,每个UE可以例如由一个或更多个发送接收点(TRP)服务,并且进一步由每个TRP通过预定义的波束(Tx-Rx波束对)以及/或者在循环/帧内的预定义的频带和时隙/符号来服务。在相同的循环/帧中,可以使用其他频带、时隙/符号和/或波束,以便由同一TRP或另一TRP为其他UE服务。
必须注意,本申请中描述的所有设备、元件、单元和装置可以以软件元件或硬件元件或其任意种类的组合来实现。在本申请中描述的由各种实体执行的所有步骤以及被描述为要由各种实体执行的功能旨在意指相应实体适于或用于执行相应的步骤和功能。即使在以下对具体实施方式的描述中,要由外部实体执行的特定功能或步骤未反映在执行该特定步骤或功能的该实体的特定详细元件的描述中,但是对于技术人员应当清楚的是,这些方法和功能可以以相应的软件元件或硬件元件或者其任意种类的组合来实现。
附图说明
在下面关于附图的具体实施方式的描述中将说明本发明的上述方面和实现形式,在附图中:
图1示出了根据本发明的实施方式的网络设备和无线通信设备。
图2示出了可以由根据本发明的实施方式的设备实现的针对不同的空间资源和时间/频率资源的跳变方案的示例。
图3示出了可以由根据本发明的实施方式的设备实现的空间频率跳变模式的示例。
图4示出了没有跳变情况下的方案与由根据本发明的实施方式的设备实现的跳变方案的比较。
图5示出了根据本发明的实施方式的网络设备(基础设施节点)与无线通信设备(用户)之间的过程。
图6示出了由根据本发明的实施方式的设备实现的反馈报告的示例。
图7示出了由根据本发明的实施方式的设备实现的多点协调和模式对准的情况。
图8示出了适用于多点的根据本发明的实施方式的网络设备(节点)与无线通信设备(接收器)之间的过程。
图9示意性地示出了根据本发明的实施方式的网络设备之间的更新信息的交换。
图10示出了在QoS失败的情况下在根据本发明的实施方式的无线通信设备处的过程。
图11示出了根据本发明的实施方式的方法。
图12示出了根据本发明的实施方式的方法。
图13示出了工业自动化的典型场景。
图14示出了包括基础设施点和若干用户的生产单元的示例。
图15示出了涉及控制回路的工业通信处理的示例。
图16示出了连续循环中的数据分组失败的示例。
具体实施方式
图1示出了根据本发明实施方式的网络设备100,特别是基站(Base Station,BS),如gNodeB(NextGenerationNodeB,gNodeB)或基础设施节点,以及无线通信设备110,特别是用户设备(User Equipment,UE)。特别地,设备100和设备110用于执行循环通信,即,被循环重复的通信。设备100和设备110特别良好地适用于工业自动化场景。
BS用于向UE 110提供第一信息101,所述第一信息101限定跳变序列102。第一信息101可以包括跳变序列102或者可以允许UE 110能够导出跳变序列102。因此,UE 110用于从BS 100获得和/或接收第一信息101,所述第一信息101限定跳变序列102。
BS 100还用于向UE 110提供第二信息103,第二信息103限定应当何时重复,特别地周期性地重复(即,所谓的限定“循环”)跳变序列102。因此,UE 110用于从BS 100获得和/或接收第二信息103,并且UE 110可以根据第二信息103确定何时重复跳变序列102。
跳变序列102指定要由UE 110使用的用于向BS 100传输104以及/或者从BS 100传输104的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。特别地,UE 110因此用于使用由跳变序列102确定的用于UE 110向BS 100传输104和/或从BS 100传输104的并且根据第二信息103确定例如何时使用、多久使用一次以及持续多长时间的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。
网络设备100可以特别地用于向多个UE 110提供第一信息101。在这种情况下,第一信息101可以限定跳变模式,其包括不同的跳变序列102,具体地,按照多个UE 110中的每个UE 110一个跳变序列102的跳变模式。在这种情况下,在该跳变模式下的每个跳变序列102为UE 110中的一个UE 110指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源,以用于所述UE 110的传输104。
至少两个空间资源通常可以包括一个或更多个BS波束和/或一个或更多个UE波束、一个或更多个波束对、以及/或者一个或更多个TRP(Transmission and ReceptionPoint,TRP)。至少两个无线电资源可以包括一个或更多个时域无线电资源、和/或一个或更多个频域无线电资源、以及/或者一个或更多个码域无线电资源。这对于跳变序列102和跳变模式两者都有效(hold)。
特别地,对于向BS 100的连续传输104/从BS 100的连续传输104,跳变序列102可以指定以下跳变类型中的一个或优选地甚至更多个(参照图2):
·跳频(Frequency Hopping,FH),例如如图2(c):分配不同的频域资源,例如,频带。
·跳时(Time Hopping,TH),例如如图2(c):分配不同的时域资源,例如,一个循环/帧持续时间内的时隙/符号。
·空间跳变(Spatial Hopping,SH),例如如图2(a):使用不同的BS波束、UE波束和/或波束对,例如,形成预选的(Tx-Rx)波束对集、改变服务波束。
·多点跳变(Multi-point Hopping,MPH),例如如图2(b):从不同的TRP为用户服务。
这些跳变类型的益处是:
·FH保护免受连续的严重的频率选择性衰落事件。
·TH保护免受来自附近传输的连续的高干扰。
·SH保护免受连续的波束阻挡事件。
·MPH保护免受上面所有(尤其是阻挡)并且使分集增加。
联合空间频率跳变类型在抵抗视距(Line of Sight,LOS)阻挡和频率选择性衰落方面特别强大,并且如在不同传输104中的Tx与Rx之间观察到的使信道“随机化”。例如,这种增加的分集降低了连续时隙中的QoS失败的可能性,因此促使性能改善。在跳变序列102中不同跳变类型的组合可以包括对TRP、Tx/Rx波束对和时间/频率资源的选择,以保证一定的QoS(例如,最小SINR)。
值得注意的是,考虑到例如空间跳变,典型地,可以通过波束对准来选择波束对。然而,尤其是在NLOS环境下,穷举的波束对准和跟踪可以仅提供小的增益,同时是复杂的并且潜在地引入大的延迟。此外,可能需要频繁的更新,以便确保使用最佳的波束对,这可能会增加复杂性并且可能引入时间延迟。例如,在波束失败的情况下,可能必须执行波束对准,这可能会影响数据连接。
因此,根据本发明的实施方式的每个UE 110(如例如图1所示)可以优选地特别地在不同的时间间隔内通过使用不同的波束(对)并且在不同的频率上以SPS方式被调度和服务,这可以基于初始测量来选择。这提供了下述益处:
·由于切换波束/频率而产生的较高的分集:降低了由于波束失败或频率选择性衰落导致的连续错误的可能性。
·对链路阻塞、位置改变和移动性的变化的方案增强鲁棒性。
·由于调度的预选择和预指示而产生的低信令开销。
·在单波束/链路失败的情况下不需要频繁的更新和信令。
图3描绘了针对4个UE 110(“用户”;通过不同的底纹来区分)的跳变模式的示例,该跳变模式相应地包括4个跳变序列102,一个跳变序列102针对根据本发明的一个实施方式的每个UE 110。此外,该示例包括5个频带(作为频率资源)、六个波束对(作为空间资源)和周期性的4个循环。B1至B6是(成对的Tx-Rx)波束,其选自在Tx与Rx之间执行的初始波束测量集。可以以下述方式进行分配:该方式使得在连续的循环中使用不同的波束和频率。这防止了在针对同一UE 110的连续循环中的失败。具有跳变序列102的跳变模式由BS 100指示给每个UE 110,并且然后可以被重复使用,除非例如在SINR不足、波束失败或高的分组损耗的情况下由BS 100更新该跳变模式。在这种情况下,BS 100可以用于:向UE 110提供关于基于不足的SINR、波束失败或高的分组损耗而更新的经更新的跳变序列102的第三信息;或者向多个UE 110提供经更新的跳变模式。
图4阐明了根据本发明的实施方式的使用跳变序列102或跳变模式(参见图4的(b))的设备100和设备110在与不具有这种跳变的常规方案(参见图4的(a))相比的情况下的益处。如可以观察到的,在常规方案中,可靠性可能由于连续的错误而变差,并且同时,在波束失败的情况下,需要激活新波束搜索。这将耗费两个循环用于将要进行的新波束搜索,这会使总延迟增加。由设备100和设备110实施的方案不会遭受这些缺点的影响。
图5示出了BS 100(“基础设施节点”)与UE 110(“用户”)之间的过程的步骤的示例。此处,在BS侧上以及在UE侧上两者的QoS失败的事件被包括在内。BS 100与UE 110之间的过程可以包括:
·可以基于频率相关的波束(对)测量执行波束对准。
·UE 110可以向BS 100报告最强波束对的列表,以及(可选地)每个频带的相应质量指示。
·基于UE 100或多个UE 110的报告(或先前的知识),BS 100可以计算针对每个UE110的跳变序列102特别是波束/频率/时间序列。
·在更多个UE 110的情况下,跳变序列102可以形成跳变模式,所述跳变序列102与控制信息(即,第二信息)一起由BS 100分配(即,利用第一信息)给每个UE 110。
·跳变序列/跳变模式可以包括下述中的一个或更多个:Tx波束、Tx-Rx波束对、资源索引、频率资源信息和/或时间资源信息。通常,跳变序列/跳变模式指定要由每个UE 110使用的用于向BS 100传输104以及/或者从BS 100传输104的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。
·控制信息可以指示跳变模式/跳变序列要被使用的时段以及/或者跳变模式/跳变序列要用于多少传输104。特别地,控制信息可以指定针对至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源要被一个或更多个UE 110连续使用所持续的时间段和/或连续传输104的数目。
·此外,控制信息可以包括反馈配置信息。也就是说,控制信息可以包括指定要由UE 110使用以向BS 100提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源的信息。控制信息还可以包括通信失败的最大数目,所述通信失败特别是与针对跳变模式/跳变序列102为有效的丢失分组和/或QoS失败以及/或者用于提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源有关的通信失败。
·可选地,BS 100可以向UE 110提供第二跳变序列/跳变模式(或者针对相同时间/频率资源的替选波束),以在通信失败例如QoS失败的情况下作为备用跳变模式使用。
·值得注意的是,波束和频率的更新速率不需要相同。跳变序列/跳变模式在时间上的粒度可以为使得并非所有时间资源都被分配给UE 110。
·跳变序列/跳变模式在下行链路/上行链路(DL(Downlink,DL)/UL(Uplink,UL))中可以不同,例如如果数据流量不对称时。
·在用户侧QoS失败的情况下,UE 110可以选择新波束并且可以将该新波束报告给BS 100。
·BS 100可以批准该新波束,或者可以向UE 110分配经更新的跳变序列/跳变模式或者全新的跳变序列/跳变模式。
·可选地,BS 100可以发起波束测量/波束对准。
包括在控制信息(即,第二信息)中的反馈配置信息可以具体地包括下述信息:
1.BS 100将使用其以用于接收反馈信息的波束,例如,
■来自已经分配给UE 110的波束中的最强波束(根据初始测量的报告)。
□如果在该分配波束上存在失败,则UE 110可以假定BS 100在所有UE的分配波束上进行监听
■是否使用另一波束并且指定该波束,或者
□如果在该分配波束上存在失败,则UE 110假定BS 100在所有UE的分配波束上进行监听
■对用户使用该模式下的所有分配波束。
2.在下行链路中的QoS失败的情况下,UE 110的行为应当为:
■选择新的下行链路BS波束,向BS报告失败和该波束,或者
■向BS通知UE切换至已经由BS提供的替选模式(在已经分配了两个模式的情况下适用)
3.一个模式/反馈报告时间内针对用户的QoS失败的最大数目。该数目确定用于反馈的所预留的资源。
4.其中应当发送每个用户的反馈的时间/频率资源。
图6示出了4个UE 110的示例,其中每个UE 110通过使用分配波束在预定义的时间和频率资源(Frequency Resource,RB)内报告反馈。不同UE的反馈可以在时间、频率和/或波束中复用。
注意,由单个BS 100服务的多个UE 110不一定需要具有相同的跳变序列102周期性。然而,要求的是,最长循环的时段是其他用户的较短时段的倍数。最初在针对所有用户的第一循环开始之前发送控制信息。
然而,如果需要,反馈信息可以由每个UE 110在其自己的帧之后,即,在其自己的循环之后独立地报告。这允许向这些特定的UE 110发送附加控制信息例如在已经由BS 100接收到这些特定的UE 110的反馈信息之后立即发送,以用于在下一帧中调整传输104。
上述方案也可以扩展至多点协调和跳变序列/跳变模式对准。在图7示例性示出的这种情况下,针对多于一个BS 100联合决定跳变序列/跳变模式。这需要在BS 100之间的信息交换或者BS 100与中央控制单元的信息交换。由多于一个BS 100为UE 110服务提供了附加的自由度,这可以用于:
·通过在UE 110的服务BS 100之间切换来使分集增加。
·协调BS 100之间的资源(波束/频率/时间),例如以避免干扰
·在不同或甚至相同的频率/时间资源上同时为UE 110服务(CoMP(CoordinatedMulti Point,CoMP))。
在协调的BS 100之间或者在每个BS 100与中央单元之间交换信息的益处包括:通过跳变序列/跳变模式的联合预协定的干扰减轻;使空间分集和吞吐量增强,例如通过甚至在相同资源上的协调传输使空间分集和吞吐量增强。根据协调水平和所需的信息交换,可以将跳变序列/跳变模式对准以:
·避免将彼此潜在地干扰的波束分配在同一频率上。
·避免使用相同的时间/频率资源。由多于一个BS 100通过在BS 100之间的任一跳变为UE 110服务,或者由更多个BS 100在不同资源上并且经由不同波束同时为UE 110服务。
图8示出了针对两个BS 100(“节点1”、“节点2”)和正在被服务的两个UE 110(“接收器1”、“接收器2”)的示例性情况的序列图。根据架构类型(分布式/集中式),BS 100可以在彼此之间交换信息或者与中央单元交换信息。然后,基于反馈信息和跳变模式变化,BS100与中央控制器之间的信令可能需要相应地更新。
该过程和信息交换可以包括下述步骤:每个BS 100可以从其附接的UE 110收集测量结果;以及可能地,在BS 100与中央单元之间共享测量结果的子集,例如包括要被使用的资源和波束的粗略预选。在最终确定跳变序列/跳变模式之后,从中央单元向BS 100(或者在中央单元与BS 100之间)共享跳变序列/跳变模式,并且每个BS 100相应地指示其UE110。
如果BS 100从UE 100接收到通信失败报告,则UE 110的跳变序列102可以由为其服务的BS 100更新。关于初始跳变序列102的变化可以与其他BS 100共享。如果其他BS100——例如根据预定义规则和可用信息——更新任何它们自己的跳变序列/跳变模式,则在所有BS 100之间交换更新信息。这在图9中示意性地示出。
图10示出了UE 110在通信失败的情况下的过程。特别地,在通讯失败例如QoS失败的情况下,在下行链路中,UE 110可以遵循所示出的过程,该过程与序列图和整个过程对准。该UE侧的过程依赖于自己的测量结果以及依赖于与基础设施的信息交换。
首先,UE 110可以用于确定用于提供反馈信息的波束是否失败。如果用于提供反馈信息的波束失败,那么UE 110可以使用另一波束来向BS 100报告通信失败。然后,如果UE110接收到确认或者新的跳变序列102或跳变模式,则该UE 110可以根据来自BS 100的指示更新该UE 110的跳变序列102或跳变模式。如果UE 110没有接收到确认或者新的跳变序列102或跳变模式,则UE 110可以使用另一波束来通知BS 100关于该失败,并且UE 110可以使用该波束用于数据。如果在确定的尝试次数之后仍未接收到任何指示,则UE 110可以使用RACH(Random Access Channel,RACH)过程。
图11示出了可以由BS 100(如例如图1所示)执行的根据本发明实施方式的方法1100。方法1100包括下述步骤1101:向UE 100提供关于跳变序列102的第一信息101,其中,跳变序列102指定要由UE 110使用的用于向BS 100传输104以及/或者从BS 100传输104的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。方法1100还包括下述步骤1102:向UE 110提供第二信息103,第二信息103限定应当何时重复,特别地周期性地重复跳变序列102。
图12示出了可以由UE 110(如例如图1所示)执行的根据本发明的实施方式的方法1200。方法1200包括下述步骤1201:从BS 100接收关于跳变序列102的第一信息101,其中,跳变序列102指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源。此外,方法1200包括下述步骤1202:从BS 100接收第二信息103,第二信息103限定应当何时重复,特别地周期性地重复跳变序列102。最后,方法1200包括下述步骤1203:根据第二信息103,使用至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源向BS 100传输104或从BS 100传输104。
已经结合作为示例的各种实施方式以及实现方式描述了本发明。然而,根据对附图、本公开内容和独立权利要求的研究,本领域的并且实践要求保护的发明的技术人员可以理解并且实现其他变型。在权利要求书以及说明书中,词语“包括”不排除其他元件或步骤,并且“一个”或“一种”不排除多个。单个元件或其他单元可以完成权利要求书中记载的若干实体或项的功能。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的这一事实并不指示这些措施的组合不能被用于有利的实现方式中。
Claims (17)
1.一种网络设备BS(100),所述网络设备BS(100)特别地用于循环通信,所述网络设备BS(100)用于:
向无线通信设备UE(110)提供第一信息(101),所述第一信息(101)限定跳变序列(102),
其中,所述跳变序列(102)指定要由所述UE(110)使用的用于向所述BS(100)传输(104)以及/或者从所述BS(100)传输(104)的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源;以及
向所述UE(110)提供第二信息(103),所述第二信息(103)限定应当何时重复,特别地周期性地重复所述跳变序列(102)。
2.根据权利要求1所述的网络设备(100),所述网络设备(100)用于:
向多个UE(110)提供所述第一信息(101),所述第一信息(101)限定跳变模式,
其中,所述跳变模式包括不同的跳变序列(102),针对所述多个UE(110)中的每个UE(110)均存在一个跳变序列(102)。
3.根据权利要求1至2中一项所述的网络设备(100),所述网络设备(100)用于:
计算至少一个跳变序列(102)。
4.根据权利要求3所述的网络设备(100),所述网络设备(100)用于:
从至少一个UE(110)、发送接收点TRP和/或另一BS(100)获得测量结果,特别是信号强度和/或信号与干扰加噪声比SINR,以及
基于接收到的至少一个测量结果来计算所述至少一个跳变序列(102)。
5.根据权利要求1至4中一项所述的网络设备(100),其中:
所述第二信息(103)指定所述至少两个空间资源和/或所述至少两个无线电资源要被所述UE(110)连续使用所持续的时间段和/或连续传输(104)的数目。
6.根据权利要求1至5中一项所述的网络设备(100),所述网络设备(100)用于:
从所述UE(110)获得关于通信失败的反馈信息,以及
向所述UE(110)提供关于基于接收到的反馈信息而更新的经更新的跳变序列(102)的第三信息。
7.根据权利要求6所述的网络设备(100),其中:
所述第二信息(103)还指定要由所述UE(110)使用以向所述BS(100)提供所述反馈信息的空间资源和/或无线电资源,以及
所述网络设备(100)用于:根据由所述第二信息(103)指定的所述空间资源和/或无线电资源从所述UE(110)获得所述反馈信息。
8.根据权利要求5或7所述的网络设备(100),其中:
所述第二信息(103)还包括通信失败的最大数目,所述通信失败特别是与针对所述跳变序列(102)为有效的丢失分组和/或QoS失败以及/或者用于提供反馈信息的空间资源和/或无线电资源有关的通信失败。
9.根据权利要求1至8中一项所述的网络设备(100),所述网络设备(100)用于:
提供与所述第一信息(101)和/或所述第二信息(103)有关的第四信息,所述第四信息限定在发生通信失败时要由所述UE(110)使用的用于向所述BS(100)传输以及/或者从所述BS(100)传输的备用跳变序列(102)。
10.一种无线通信设备UE(110),所述无线通信设备UE(110)用于:
从网络设备BS(100)接收第一信息(101),所述第一信息(101)限定跳变序列(102),
其中,所述跳变序列(102)指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源,以及
从所述BS(100)接收第二信息(103),所述第二信息(103)限定应当何时重复,特别地周期性地重复所述跳变序列(102),以及
根据所述第二信息(103),使用所述至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源向所述BS(100)传输(104)以及/或者从所述BS(100)传输(104)。
11.根据权利要求10所述的无线通信设备(110),所述无线通信设备(110)用于:
使用由所述跳变序列(102)指定的所述至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源用于第一传输循环的传输(104),以及再次用于至少一个第二传输循环的传输(104)。
12.根据权利要求11所述的无线通信设备(110),其中:
空间资源包括UE波束、和/或BS波束、和/或TRP,以及/或者
无线电资源包括时域无线电资源、和/或频域无线电资源、和/或码域无线电资源。
13.根据权利要求10至12中一项所述的无线通信设备(110),所述无线通信设备(110)用于:
在使用特定空间资源的同时,获得测量结果,特别地根据来自所述BS(100)的请求获得测量结果,特别是一个或更多个无线电资源的信号强度和/或SINR,以及
将所述测量结果发送至所述BS(100)。
14.根据权利要求10至13中一项所述的无线通信设备(110),所述无线通信设备(110)用于:
向所述BS(100)发送关于通信失败的反馈信息,
从所述BS(100)接收关于经更新的跳变序列(102)的第三信息。
15.根据权利要求10至14中一项所述的无线通信设备(110),其中:
所述第二信息(103)指定要由所述UE(110)使用的另一空间资源和/或无线电资源以向所述BS(100)提供所述反馈信息,以及所述UE(110)用于:
根据所述第二信息(103)指定的所述另一空间资源和/或无线电资源将所述反馈信息发送至所述BS(100)。
16.一种用于网络设备BS(100)的方法(1100),所述方法(1100)包括:
向无线通信设备UE(110)提供(1101)关于跳变序列(102)的第一信息(101),
其中,所述跳变序列(102)指定要由所述UE(110)使用的用于向所述BS(100)传输(104)以及/或者从所述BS(100)传输(104)的至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源,以及
向所述UE(110)提供(1102)第二信息(103),所述第二信息(103)限定应当何时重复,特别地周期性地重复所述跳变序列(102)。
17.一种用于无线通信设备UE(110)的方法(1200),所述方法(1300)包括:
从网络设备BS(100)接收(1201)关于跳变序列(102)的第一信息(101),
其中,所述跳变序列(102)指定至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源,
从所述BS(100)接收(1202)第二信息(103),所述第二信息(103)限定应当何时重复特别地周期性地重复所述跳变序列(102),以及
根据所述第二信息(103),使用(1203)所述至少两个空间资源和/或至少两个无线电资源向所述BS(100)传输(104)以及/或者从所述BS(100)传输(104)。
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