CN113169792B - 在具有仅接收器mmWave 5G BS天线的网络和其他网络中的UAV通信的方案 - Google Patents

Abstract

确定UAV的空间和天线信息。至少使用空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对，每对处于UAV中的一组一个或多个天线面板之一与多个TRP之一之间，其中多个TRP中的一个或多个包括被向上定向的仅接收器天线面板。配置要针对该组候选传输接收波束对执行的波束扫描。基于波束扫描的结果，选择该组候选传输接收波束对中要用于从UAV到所确定的TRP的(多个)上行链路通信的传输接收波束对，所确定的TRP在所确定的最佳传输接收波束对中。UAV可以向包括多个TRP的无线通信网络发送空间和天线信息，并且可以周期性地或基于阈值发送该信息。

Description

在具有仅接收器mmWave 5G BS天线的网络和其他网络中的 UAV通信的方案

技术领域

本发明总体上涉及无线通信，并且更具体地涉及用于无人驾驶飞行器(UAV)的通信以及使用来自无线网络的基站(BS)与UAV通信。

背景技术

本部分旨在为以下公开的发明提供背景或上下文。本文中的描述可以包括可以追求的概念，但是不一定是先前已经构思、实现或描述的概念。因此，除非本文中另外明确指出，否则在本部分中描述的内容不是本申请中的描述的现有技术，并且不能由于包括在本部分中而被承认是现有技术。在说明书和/或附图中可以找到的缩写在下面的具体实施方式部分的开始处定义。

无人驾驶飞行器(UAV)(也称为无人机(drone))的市场正在增长，并且新的用例正在不断发展中。UAV用于简化操作，降低风险和提高效率，以变得对检查任务(例如，在农业或管线中)、包裹递送和救灾应用非常有用。参见例如“arXiv:1805.00881v1[cs.RO]19Apr2018”的Hazim Shakhatre等人的“Unmanned Aerial Vehicles:A Survey on CivilApplications and Key Research Challenges”；或“Drones 2017,1,2；doi:10.3390/drones1010002”的HiginioGonzález-Jorge等人的“Unmanned Aerial Systems for CivilApplications:A Review”。

在大多数国家，当前法规将无人机操作限于UAV与其飞行员之间存在视觉视线(VLOS)的情况。但是，被预期的是，如果存在到无人机的可靠的命令和控制(C&C)链路，则可以允许超出视线(BVLOS)操作以扩大飞行范围。参见例如以下内容：“IEEE Access,2018”的H.C.Nguyen、R.Amorim、J.Wigard、I.Z.Kovacs、T.B.Sorensen、P.Mogensen的“How toEnsure Reliable Connectivity for Aerial Vehicles Over Cellular Networks”；以及“arXiv:1804.08489v1[cs.IT]20Apr 2018”的G.Geraci、A.Garcia-Rodriguez、LGGiordano、D.Lopez-Perez、E.Bjornson的“Understanding UAV CellularCommunications:From Existing Networks to Massive MIMO”。

在3GPP TR 36.777中已经报告了关于对UAV的增强型长期演进(LTE)支持的第三代合作伙伴计划(3GPP)研究(参见2017年12月的3GPP TR 36.777的“Study on enhancedLTE support for aerial vehicles(Release 15)”)，其中考虑UAV的高度和速度分别达到300m和160km/h。UAV和诸如LTE(或NG新一代，也称为第五代5G)等无线网络的一个问题是，这些无线通信网络通常是为基于地面的移动设备(通常称为用户设备UE)而设计的。这些无线网络的设计通常没有考虑高于用于与UE通信的基站水平的移动设备。

发明内容

本部分旨在包括示例，而不是旨在是限制性的。

在示例性实施例中，公开了一种方法，该方法包括确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息。该方法包括至少使用无人驾驶飞行器的空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点之一之间，其中多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板。该方法包括配置要针对该组候选传输接收波束对执行的波束扫描。该方法包括基于波束扫描的结果确定该组候选传输接收波束对中要用于从无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对，所确定的传输接收点在所确定的最佳传输接收波束对中。

附加示例性实施例包括一种计算机程序，该计算机程序包括用于当该计算机程序在处理器上运行时执行上述段落的方法的代码。根据该段落的计算机程序，其中该计算机程序是包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质承载体现在其中的计算机程序代码以与计算机一起使用。另一示例是根据本段落的计算机程序，其中该程序直接可加载到计算机的内部存储器中。

一种示例性装置包括一个或多个处理器和包括计算机程序代码的一个或多个存储器。一个或多个存储器和计算机程序代码被配置为与一个或多个处理器一起引起该装置至少执行以下操作：确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息；至少使用无人驾驶飞行器的空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点之一之间，其中多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；配置要针对该组候选传输接收波束对执行的波束扫描；以及基于波束扫描的结果确定该组候选传输接收波束对中要用于从无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对，所确定的传输接收点在所确定的最佳传输接收波束对中。

一种示例性计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质承载体现在其中的计算机程序代码以与计算机一起使用。该计算机程序代码包括：用于确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息的代码；用于至少使用无人驾驶飞行器的空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对的代码，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点之一之间，其中多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；用于配置要针对该组候选传输接收波束对执行的波束扫描的代码；以及用于基于波束扫描的结果确定该组候选传输接收波束对中要用于从无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对的代码，所确定的传输接收点在所确定的最佳传输接收波束对中。

在另一示例性实施例中，一种装置包括：用于确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息的模块；用于至少使用无人驾驶飞行器的空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对的模块，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点之一之间，其中多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；用于配置要针对该组候选传输接收波束对执行的波束扫描的模块；以及用于基于波束扫描的结果确定该组候选传输接收波束对中要用于从无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对的模块，所确定的传输接收点在所确定的最佳传输接收波束对中。

在示例性实施例中，公开了一种方法，该方法包括由无人驾驶飞行器向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息。该方法包括接收用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描的配置信息，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点中的一组天线面板之一之间。该方法包括基于所接收的配置信息执行波束扫描。

附加示例性实施例包括一种计算机程序，该计算机程序包括用于当该计算机程序在处理器上运行时执行上述段落的方法的代码。根据该段落的计算机程序，其中该计算机程序是包括计算机可读介质的计算机程序产品，该计算机可读介质承载体现在其中的计算机程序代码以与计算机一起使用。另一示例是根据本段落的计算机程序，其中该程序直接可加载到计算机的内部存储器中。

一种示例性装置包括一个或多个处理器和包括计算机程序代码的一个或多个存储器。一个或多个存储器和计算机程序代码被配置为与一个或多个处理器一起引起该装置至少执行以下操作：由无人驾驶飞行器向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息；接收用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描的配置信息，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点中的一组天线面板之一之间；以及基于所接收的配置信息执行波束扫描。

一种示例性计算机程序产品包括计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质承载体现在其中的计算机程序代码以与计算机一起使用。该计算机程序代码包括：用于由无人驾驶飞行器向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息的代码；用于接收用于配置要对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描的配置信息，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点中的一组天线面板之一之间的代码；以及用于基于所接收的配置信息执行波束扫描的代码。

在另一示例性实施例中，一种装置包括：用于由无人驾驶飞行器向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息的模块；用于接收用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描的配置信息的模块，每对处于无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板之一与多个传输接收点中的一组天线面板之一之间；以及用于基于所接收的配置信息执行波束扫描的模块。

附图说明

在附图中：

图1是可以在其中实践示例性实施例的一种可能且非限制性的示例性系统的框图；

图2是飞行器连接服务的需求表，本文中称为表1；

图3示出了在竖直平面(最佳方位角)中具有10°(十度)向下倾斜的UAV和5G BS天线方向图；

图4是UAV与最佳服务5G BS之间的水平距离分布的图示；

图5A示出了示例性实施例中的示例，其中耦合到gNB的一组TRP位于同一地理位置并且包含仅接收器天线面板和常规天线面板两者；

图5B示出了示例性实施例中的示例，其中耦合到gNB的两个TRP被分成两个不同地理位置并且包括具有仅接收器天线面板的TRP和具有常规天线面板的TRP；

图5C示出了示例性实施例中的示例，其中耦合到两个不同gNB的两个TRP被分成两个不同地理位置并且包括具有仅接收器天线面板的TRP和具有常规天线面板的TRP；

图6是示例性实施例中的涉及仅接收器5G BS天线面板的一种可能的提出的UL波束管理方案；

图7是用于候选gNB TRP和UAV TRP确定的部署和参数的说明性示例；

图8示出了根据示例性实施例的在一个UAV天线面板中的波束集群；

图9A和9B示出了用于100m高度的UAV的向上的仅接收器5GBS天线阵列的益处，其中图9A示出了UAV UL SINR，图9B示出了UAV传输功率；以及

图10A和10B示出了用于300m高度的UAV的向上的仅接收器5G BS天线阵列的益处，其中图10A示出了UAV UL SINR，图10B示出了UAV传输功率。

具体实施方式

在说明书和/或附图中可以找到的以下缩写定义如下：

3D：三维

3GPP：第三代合作伙伴计划

5G：第五代

5GC：5G核心网

AMF：接入和移动性管理功能

BVLOS：超出视线

BS：基站

CA：载波聚合

C&C：命令和控制

CDF：累积分布函数

CE：控制元件

CU：中央单元

DC：双重连接

DCI：下行链路控制信息

DL：下行链路

DU：分布式单元

ECC：电子通信委员会

EESS：地球探测卫星服务

eNB(或eNodeB)：演进型节点B(例如，LTE基站)

EN-DC：E-UTRA-NR双重连接

en-gNB或En-gNB：节点提供朝向UE的NR用户平面和控制平面协议终止，并且在EN-DC中充当辅节点

E-UTRA：演进型通用陆地无线电接入，即，LTE无线电接入技术

gNB(或gNodeB)：用于5G/NR的基站，即，提供朝向UE的NR用户平面和控制平面协议终止并且经由NG接口连接到5GC的节点

GPS：全球定位系统

I/F：接口

INS：惯性导航系统

ISD：站点间距离

L1/L2：第1层/第2层

LOS：视线

LTE：长期演进

MAC：媒体访问控制

MME：移动性管理实体

mmWave：毫米波

MN：主节点

ng或NG：新一代

ng-eNB或NG-eNB：新一代eNB

NSA：非独立

NR：新无线电

N/W或NW：网络

PBCH：物理广播信道

PCell：主小区

PDCCH：物理下行链路控制信道

PDCP：分组数据汇聚协议

PHY：物理层

PRB：物理资源块

PSCell：主辅小区

PSS：主同步信号

PUCCH：物理上行链路控制信道

PUSCH：物理上行链路共享信道

RAN：无线电接入网

Rel：版本

RLC：无线电链路控制

RRH：远程无线电头

RRC：无线电资源控制

RU：无线电单元

Rx：接收器

SA：独立

SCell：辅小区

SDAP：服务数据适配协议

SFN：子帧号

SCG：辅小区组

SGW：服务网关

SINR：信干噪比

SMF：会话管理功能

SN：辅节点

SPCell：辅主小区

SRS：探测参考信号

SSS：辅同步序列

TDD：时分双工

TRP：传输接收点

TS：技术规范

Tx：传输器

UAV：无人驾驶飞行器

UE：用户设备(例如，无线的，通常是移动设备)

UL：上行链路

UPF：用户平面功能

VLOS：视觉视线

词语“示例性”在本文中用来表示“用作示例、实例或说明”。本文中被描述为“示例性”的任何实施例不必被解释为比其他实施例优选或有利。在该“具体实施方式”中描述的所有实施例是示例性实施例，提供这些示例性实施例是为了使得本领域技术人员能够制造或使用本发明，而不是限制由权利要求书限定的本发明的范围。

本文中的某些示例性实施例描述了用于具有仅接收器mmWave 5G BS天线的网络中的UAV通信的解决方案。在描述可以在其中使用示例性实施例的系统之后，给出了示例性技术的附加描述。为了便于参考，将本公开的其余部分分成多个部分。

I.示例性可能系统

本部分涉及可能的示例性系统。首先，说明了系统的一个框图，然后进行了有关其他可能实现的其他说明。

I.1.一种示例性系统

转向图1，该图示出了可以在其中实践示例性实施例的一个可能且非限制性的示例性系统的框图。示出了无人驾驶飞行器(UAV)、充当主节点(MN)的无线电接入网(RAN)节点170、充当辅节点(SN)的N个RAN节点180-1至180-N、以及(多个)网络元件190。在示例性实施例中，无线接入网(RAN)节点170和N个RAN节点180-1至180-N形成一组节点101。也就是说，在示例性实施例中，在该组节点101中可以存在N+1个节点170/180，并且MN(RAN节点170)可以选自该组节点101。在图1中，UAV 110与无线通信网络100进行无线通信。假定无线通信网络100是mmWave 5G网络，但是除了这种类型的网络，其他网络也是可能的。下面介绍有关其他网络的其他描述。

UAV 110是可以访问无线通信网络的飞行器。UAV 110包括通过一个或多个总线127互连的一个或多个处理器120、一个或多个存储器125和一个或多个收发器130。一个或多个收发器130中的每个包括接收器Rx 132和传输器Tx 133。一个或多个总线127可以是地址、数据或控制总线，并且可以包括任何互连机制，诸如母板或集成电路上的一系列线路、光纤或其他光通信设备等。一个或多个收发器130耦合到一个或多个天线128。注意，如下所述，天线128可以被组织为一个或多个天线面板。一个或多个存储器125包括计算机程序代码123。UAV 110可以被配置为执行本文中描述的操作，诸如具有在电路系统121中实现的操作，诸如被实现为一个或多个处理器120的一部分。该操作也可以被实现为电路系统121中的集成电路，或者通过诸如电路系统121中的可编程门阵列等其他硬件来实现。在另一示例中，该操作可以(全部或部分地)被实现为计算机程序代码123，并且由一个或多个处理器120执行。例如，一个或多个存储器125和计算机程序代码123可以被配置为与一个或多个处理器120一起引起用户设备110执行本文中描述的一个或多个操作。UAV 110经由无线链路111与RAN节点170通信，并且通过相应无线链路112-1至112-N与RAN节点180-1至180-N通信。

RAN节点170和180是例如为诸如UAV 110等无线设备提供对无线网络100的接入的基站(BS)。这些节点也可以称为BS。RAN节点170和180可以是例如用于5G(也称为新无线电(NR))的基站。每个RAN 170/180可以具有多个(2、3、5、10、……个)相关联的TRP，因为在一个示例性实施例中，一个TRP是一个天线面板158。在图1的示例中，描述了RAN节点170的示例性内部，并且RAN节点180的内部预期是相似的。

在5G中，RAN节点170可以是NG-RAN节点，其被定义为gNB或ng-eNB。gNB是提供朝向UE的NR用户平面和控制平面协议终止的节点，并且经由NG接口耦合到5GC(例如，(多个)网络元件190)。ng-eNB是提供朝向UE的E-UTRA用户平面和控制平面协议终止的节点，并且经由NG接口耦合到5GC。存在传输接收点(TRP)195，该TRP 195可以与RAN节点170成一体(即，在同一物理位置)，或者可以远离RAN节点170，如下面更详细地说明的。在图1中仅示出了一个TRP 195，但是可以存在多个TRP 195。附图标记198示出了RAN节点170的远程元件与TRP195之间的链路。在5G中，集中式单元(CU)是控制一个或多个分布式单元(DU)的单元，并且在图1中经由虚线示出了CU 196。DU例如可以是TRP 195。gNB分布式单元(gNB-DU)的一种定义如下：“逻辑节点，其托管gNB或en-gNB的RLC、MAC和PHY层，并且其操作部分由gNB-CU控制。一个gNB-DU支持一个或多个小区。一个小区仅由一个gNB-DU支持。gNB-DU终止与gNB-CU连接的F1接口”。参见3GPP TS 38.401V15.3.0(2018-09)的“NG-RAN；Architecturedescription；(Release 15)”。基于这个定义，并且考虑到向上部署的提出的其他TRP不会建立新小区，因为它们不传输DL参考信号，因此，向上部署的每个提出的仅接收器TRP可以是具有至少一个现有常规TRP的现有DU的附加TRP。

RAN节点170还可以是用于LTE(长期演进)的eNB(演进型NodeB)基站或任何其他合适的基站。例如，可以为TRP 195和eNB实现远程无线电头(RRH)。有关可能实现的其他注释在下面进行。

RAN节点170包括通过一个或多个总线157互连的一个或多个处理器152、一个或多个存储器155、一个或多个网络接口((多个)N/W I/F)161和一个或多个收发器160。一个或多个收发器160中的每个包括接收器Rx 162和传输器Tx 163。一个或多个收发器160耦合到一个或多个天线158。一个或多个存储器155包括计算机程序代码153。CU 196可以包括(多个)处理器152、存储器155和网络接口161。注意，TRP 195还可以包含其自己的一个或多个存储器和(多个)处理器和/或其他电路系统，但是这些未示出。

RAN节点170(或节点180)被配置为执行本文中描述的操作，例如，如在电路系统151中实现的，诸如被实现为一个或多个处理器152的一部分。该操作也可以被实现为电路系统151中的集成电路，或者通过诸如电路系统151中的可编程门阵列等其他硬件来实现。在另一示例中，该操作可以被实现为计算机程序代码153，并且由一个或多个处理器152执行。例如，一个或多个存储器155和计算机程序代码153被配置为与一个或多个处理器152一起引起RAN节点170执行本文中描述的一个或多个操作。

一个或多个网络接口161诸如经由链路176和131通过网络进行通信。两个或更多个BS 170、180使用例如链路176进行通信。链路176可以是有线的或无线的或这两者，并且可以实现例如用于5G的Xn接口、用于LTE的X2接口或用于其他标准的其他合适的接口。

一个或多个总线157可以是地址、数据或控制总线，并且可以包括任何互连机制，诸如母板或集成电路上的一系列线路、光纤或其他光通信设备、无线信道等。

无线网络100可以包括一个或多个网络元件190，网络元件190可以包括核心网功能，并且经由一个或多个链路181提供与诸如电话网络和/或数据通信网络(例如，互联网)的另一网络的连接性。用于5G的这样的核心网功能可以包括(多个)接入和移动性管理功能((多个)AMF)和/或用户平面功能((多个)UPF)和/或(多个)会话管理功能((多个)SMF)。用于LTE的这样的核心网功能可以包括MME(移动性管理实体)/SGW(服务网关)功能。这些仅是可以由(多个)网络元件190支持的示例性功能，并且注意，可能同时支持5G和LTE功能。网络元件190被配置为执行本文中描述的操作，例如，如在电路系统174中实现的，诸如被实现为一个或多个处理器175的一部分。该操作也可以被实现为电路系统174中的集成电路，或者通过诸如电路系统174中的可编程门阵列等其他硬件来实现。在另一示例中，该操作可以被实现为计算机程序代码173，并且由一个或多个处理器175执行。例如，一个或多个存储器171和计算机程序代码173被配置为与一个或多个处理器175一起引起网络元件190执行本文中描述的一个或多个操作。

RAN节点170或RAN节点180经由链路131耦合到网络元件190。链路131可以被实现为例如用于5G的NG接口、用于LTE的S1接口或用于其他标准的其他合适的接口。网络元件190包括通过一个或多个总线185互连的一个或多个处理器175、一个或多个存储器171和一个或多个网络接口((多个)N/W I/F)180。一个或多个存储器171包括计算机程序代码173。一个或多个存储器171和计算机程序代码173被配置为与一个或多个处理器175一起引起网络元件190执行一个或多个操作。

无线网络100可以实现网络虚拟化，这是一个将硬件和软件网络资源以及网络功能组合成单个基于软件的管理实体(即，虚拟网络)的过程。网络虚拟化涉及平台虚拟化，平台虚拟化通常与资源虚拟化相结合。网络虚拟化分为外部(将很多网络或网络的部分组合成虚拟单元)或内部(将类似网络的功能提供给单个系统上的软件容器)。注意，由网络虚拟化产生的虚拟化实体仍然在某种程度上使用诸如处理器152或175以及存储器155和171等硬件来实现，并且这样的虚拟化实体也产生技术效果。

计算机可读存储器125、155和171可以是适合本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。计算机可读存储器125、155和171可以是用于执行存储功能的装置。处理器120、152和175可以是适合本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器中的一种或多种。处理器120、152和175可以是用于执行诸如控制UAV 110、RAN节点170以及本文中描述的其他功能等功能的装置。

I.2.有关可能实现的附加说明

注意，所提出的UL波束管理过程的协调(coordination)以及关于在UL中应当使用哪些波束对的决策是由主节点(MN)或“网络元件”做出的。在这种情况下，网络元件将是负责以下针对UAV提出的波束管理任务的模块(例如，参见图6中的步骤2、3、5-8)。该模块可以驻留在图1中的(多个)网络元件盒190中，并且将由电路系统174和/或由由(多个)处理器175执行的计算机程序代码173执行。

本公开专注于5G网络，并且认为MN是gNB。尽管在很多情况下从信令的角度来看是一种可能实现，但是MN可以是作为一组合作(cooperating)BS的一部分的任何BS。术语“BS”或类似术语在本文中在适用于对网络接入点有效的通用术语(例如，LTE或5G BS)的地方使用，而术语“gNB”、“ng-eNB”和“eNB”仅在这些适用于所描述的实际实现时使用。

对于一般应用，术语“主节点”并不表示如3GPP术语中的“主节点”(即，BS为UE提供主小区(PCell)访问)。相反，术语MN在本文中具有如本文中描述的分配给它的任务，并且其特征在于以下要求：

1)与组成该组合作BS的其他BS的X2/Xn连接，用于实现本文中提出的BS间信令。

2)与UAV的DL连接(BS到UAV通信链路)，用于实现本文中提出的网络到UAV信令。

虽然实际上需要与组成该组合作BS的其他BS的X2/Xn连接来实现本文中提出的信令，但是在更一般的实现中，作为该组合作BS的一部分并且利用与具有与UAV的DL连接的另一BS的BS间连接的任何BS也可以是MN，因为该BS间连接可以用于经由具有与UAV的DL连接的BS向UAV递送在MN中决定的信令。有关可能场景的评论如下。

I.2.a.独立(SA)5G

在SA 5G中，我们的gNB配备有常规TRP和仅接收器TRP。优选MN(从信令的角度来看)可以是通过常规TRP来服务于UAV的gNB，因为在该网络点处建立了与UAV的所需要的DL连接。然而，由于该组合作BS中的任何gNB都可以访问通过包括UAV DL的常规TRP来服务于UAV的gNB，因此，该组合作BS中的任何gNB都可以是MN。

I.2.b.非独立(NSA)5G

在NSA 5G中，我们可以具有配备有常规TRP和仅接收器TRP的gNB、以及配备有常规TRP(也可能配备有具有仅接收器TRP)的ng-eNB。UAV连接到两个网络。同样，MN(从信令的角度来看)可以是使用常规TRP来服务于UAV的gNB，就像上面在SA 5G情况下解释的。但是，出于与SA 5G中类似的原因，该组合作BS中的任何gNB都可以是MN。当涉及到ng-eNB时，相同的条件适用，并且作为该组合作BS的一部分的任何ng-eNB都可以是MN。当然，取决于MN，到UAV的DL信令递送将具有不同实现。

I.2.c.LTE

由于LTE不具有波束扫描，因此本文中呈现的技术适用于具有与本文详述的实现不同的实现的LTE网络。但是在LTE中操作的多TRP LTE BS和多面板UAV可以受益于本文中的技术，以预选BS TRP和UAV面板以进行连接。但是，具有本文中描述的仅接收器TRP的主要原因之一是避免将发生操作限制的mmWave频带中的向上干扰，以保护高度敏感的卫星服务。LTE频带(低于6GHz)不是这种情况。在卫星干扰不是问题的频带的情况下，仅接收面板仍可以用作低成本方法，以提高UAV到RAN网络链路的性能。

因此，已经为实践本发明的示例性实施例引入了一种合适但非限制性的技术背景，现在将更加具体地描述示例性实施例。

II.技术领域的附加说明

表1(参见图2)中总结了3GPP考虑的针对飞行器连接服务的其他要求，其中重点介绍了DL/UL数据速率和C&C可靠性要求。表1是2017年12月3GPP TR 36.777的“Study onenhanced LTE support for aerial vehicles(Release 15)”中的表5.1-1的复制(部分)版本。

3GPP TR 36.777中基于仿真的研究的一般结论表明，需要更多增强来减轻干扰，并且可能需要新的解决方案来处理具有更高容量需求的更高密度的空中UE。

用于传输和接收的UAV处的定向天线和/或波束成形是在3GPP TR 36.777中确定的用于减少DL和UL干扰并且改善地面UE和UAV的性能的LTE增强功能，如在“IEEE Access,2018”的H.C.Nguyen、R.Amorim、J.Wigard、I.Z.Kovacs、T.B.Sorensen、P.Mogensen的“Howto Ensure Reliable Connectivity for Aerial Vehicles Over Cellular Networks”中所示。重要的是要注意，3GPP TR 36.777中的研究主要针对城市宏和乡村环境，其中BS天线高度分别为25m和35m，载波频率为6GHz以下。对C&C的性能进行了评估，其中对于30m、50m、100m和300m的UAV高度，使用25个PRB可以达到99.9％的可靠性要求。但是，在UL(UAV到BS数据传输)中观察到的UAV吞吐量估计通常远低于50Mbps，尤其是在考虑到密集城市环境且BS天线高度为10m的少数研究中，其中不同模拟情况下的平均吞吐量在2Mbps与12Mbps之间大致不同。

很多相关UAV应用基于或将基于高清摄影或电影制作，因此在UL中要求很高或非常高的数据速率。虽然信令和控制的连接性可以使用当前广泛部署的蜂窝网络(即，LTE)和一些增强来实现，但是当涉及高或非常高的数据速率要求时，将在毫米波(mmWave)频谱中操作并且提供更宽的信道带宽的第五代(5G)移动网络对于在密集城市环境中提供高容量通信至关重要。从24GHz到50GHz的新5G频带对于UAV通信可能特别有利，因为UAV与基站之间的视线传播条件的普遍性很高。但是，必须克服一些挑战才能在mmWave 5G下实现可靠且高效的UAV操作。

所解决的一个示例性问题涉及通过mmWave 5G为VLOS和BVLOS UAV提供可靠的C&C通信和高容量UL。应当注意，与地面用户通信相反，UAV通信的高吞吐量要求是在上行链路(UAV到基站)中，并且因此本文中解决的一个示例性问题的一个焦点是增加上行链路容量。在mmWave 5G中，BS和用户设备(UE)都配备有由多个天线元件组成的天线面板，这些天线元件被组合以生成朝着期望方向的高增益波束。虽然可以在UAV中针对mmWave天线设计假定一些灵活性，但室外mmWave 5G BS的天线面板通常壁挂或部署在灯柱中的低高度处(距离地面6-10m)，通常向下倾斜以更好地服务于大多数处于地面水平的户外用户。这种空间配置具有高度较低的向下倾斜的BS天线面板，用于波束控制的仰角平面内的有限的电倾斜范围，通常为±45°，并且通常比面板孔视线(中心方向)小得多，这导致了有限的5G BS天线增益在mmWave中超过水平线。

图3示出了根据3GPP TR 37.842中的5G天线模型(具有8×8个天线元件，每个天线元件5dBi增益)的10°向下倾斜5G天线方向图(antenna pattern)的竖直平面(最佳方位角)(参见2016年12月的3GPP TR 37.842“Radio Frequency(RF)requirement background forActive Antenna System(AAS)Base Station(BS)”)。示出了5G BS天线方向图340(从在零位置的面板创建的)，也示出了UAV 110。限制波束点方向320出现在大约40°(40度)处，示出了水平线310(在大约10°度处)，并且面板中心方向330示出为零度。在极端情况下，波束以与面板中心方向成45°(45度)的角度转向，即，在水平线310上方35°处转向。可以看出，与主波束增益相比，5G天线的旁瓣大大降低。例如，对于水平线以上50°到55°之间的仰角，可以在BS天线增益中观察到大约20dB的降级。取决于关于BS面板中心(由面板中心方向330示出)的方位角和仰角，可以满足天线方向图零点。

图3所示的空间配置的自然结果是：UAV被迫连接到远距离的5G基站，以利用具有高增益的BS天线波束。图4示出了在具有200m站点间距离(ISD)的小区网格中UAV与最佳服务5G BS(最佳信号电平)之间的距离(BS-UAV水平距离，以米为单位)的累积分布函数(CDF)。计算考虑了BS与UAV之间的视线(LOS)和自由空间路径损耗。此外，从由4×4个天线元件组成的天线面板(每个天线元件具有5dBi的天线增益)，假定UAV处的天线增益为17dBi。尽管在水平距离的100m范围内有可用BS，但UAV通常连接到更长距离处的BS。应当注意，在真实世界中密集的城市环境中，对于高于水平线的中低仰角，BS-UAV LOS概率预计较低，并且概率随着距BS的仰角的增加而增加。这给建立和维护具有长BS-UAV水平距离的无线电链路带来了附加挑战。

因此，在竖直平面上对5G BS波束转向的限制以及5G BS天线旁瓣增益的降低迫使UAV经常连接到远距离的BS而不是近距离的BS。同时，远距离的BS倾向于向UAV提供较低的LOS概率，从而减少了用于连接的一组BS候选。这表示低容量UAV-BS链路，特别是对于高UAV高度。

如果mmWave 5G BS可以在高仰角处提供合理的天线增益，则UAV可以通过以较低功率向附近的BS进行传输来获取更好的链路质量和/或节省能量。但是，提供这种附加的向上天线增益(即，向上部署标准天线面板或小区)的一种可能的改进是不合适的，因为在2019年ITU世界无线电大会采用时，mmWave频谱中的5G操作预计将会受到带内和相邻频带内的现有卫星服务的保护要求的限制。

例如，地球探测卫星服务(EESS)(是指用于检测或测量地球气象和自然现象的高灵敏传感器)被分配在如23.6-24GHz、31.3-31.5GHz、36-37GHz、50.2-50.4GHz、52.6-54.25GHz和86-92GHz等频带中(来自2015年的“ITU Radio Regulations”)。为了保护EESS，ITU和地方监管机构正在考虑采用IMT(5G)BS无用发射限值，该限值比24.25-27.5GHz频带中5G操作的基准限值严格20dB以上。参见ITU中有关24.25-27.5GHz频带的最新技术研究(参见2018年5月的“ITU-R,Doc.5-1/406,Annex 3”的“Sharing and compatibilitystudies of IMT systems in the 24.25-27.5GHz frequency range”)和诺基亚内部标准化会议报告(参见2018年5月的诺基亚内部标准化会议报告的“ITU-R Task Group 5/1,5thmeeting”)。

由于技术研究总结在诺基亚内部标准化会议报告中并且表明在将5G BS波束转向水平线方向以下的假定下进行5G BS需要满足的具有挑战性的其他要求，因此可以包括该操作条件或类似条件作为监管限制。在欧洲，关于24.25-27.5GHz频带的最新ECC决定(参见2018年6月的ECC的“Harmonised technical conditions for Mobile/FixedCommunications Networks(MFCN)in the band 24.25-27.5GHz”)已经说明了以下内容：

“当部署室外基站时，应当确保每个天线通常仅在主波束指向水平线以下的情况下进行传输，并且此外，除非基站仅在接收，否则天线的机械指向应当在水平线以下”。

特别地，这可以被重写为以下内容：“当部署室外基站时，……，除非基站仅在接收，否则天线的机械指向应当在水平线以下”。

因此，一个挑战是在mmWave 5G BS不会对卫星空间接收器造成附加干扰的情况下，实现mmWave的5G操作，该操作可以向上提供所需要的附加天线增益以在UL中有效地服务于UAV。

已经报道了用于实现蜂窝网络下的UAV操作的初步研究和潜在/初步解决方案，例如，在以下各项中：“IEEE Access,2018”的H.C.Nguyen、R.Amorim、J.Wigard、I.Z.Kovacs、T.B.Sorensen、P.Mogensen的“How to Ensure Reliable Connectivity for AerialVehicles Over Cellular Networks”；“arXiv:1804.08489v1[cs.IT]20Apr 2018”的G.Geraci、A.Garcia-Rodriguez、L.G.Giordano、D.Lopez-Perez、E.Bjornson的“Understanding UAV Cellular Communications:From Existing Networks to MassiveMIMO”；以及2017年12月的3GPP TR 36.777的“Study on enhanced LTE support foraerial vehicles(Release 15)”。但是，这些文件是指在6GHz以下频带操作的蜂窝网络，其中传播条件、天线特性和规范限制与mmWave不同。同样，在6GHz以下蜂窝网络中操作的UAV的UL数据速率也受到限制(如本段落中引用的文件所示)。

关于mmWave中的5G蜂窝网络下的UAV操作，没有解决方案考虑到由水平线以上的较差5G BS天线增益所施加的限制和水平线以上的波束转向对传输的限制。

在新无线电(NR)规范中，用于初始接入或小区重选(即，切换)的小区选择过程基于由5G BS(gNB)对波束成形的DL参考信号的传输以及由UE执行的用于确定(多个)最佳Tx/Rx波束对的波束成形的测量(参见2018年9月的3GPP TS 38.300的第9.2节的“5G；NR；Overall description；Stage-2”)。因此，用于初始接入和切换的这些标准过程不适用于仅接收器mmWave 5G BS天线面板或向上部署以为UAV UL提供附加天线增益和高容量的传输接收点(TRP)。

在3GPP中，正在讨论UL波束管理。第16版工作项目“针对NR的MIMO的增强”包括主要针对mmWave操作的多波束操作方面的增强。有关用于减少延迟、开销和鲁棒性的UL和/或DL波束选择的研究、以及针对多面板操作的UL传输波束选择的规范是要在尚未开始的工作项目中解决的主题。

在已经提交给“IEEE Communications Surveys and Tutorials”的M.Giordani、M.Polese、A.Roy、D.Castor、M.Zorzi的“A Tutorial on Beam Management for 3GPP NRat mmWave Frequencies”中，出于初始接入和跟踪目的，介绍了mmWave频率下3GPP NR的波束管理的概述。除了由NR规范支持的框架，还提出了“非独立上行链路方案”(NSA-UL)，其中UE主要连接到LTE网络。UE通过以mmWave传输方向性UL参考信号来连续扫描角空间，并且每个潜在BS(例如，服务于mmWave gNB)也连续地扫描其所有角方向以监测所接收的UL参考信号强度并且建立报告表。一旦为每个UE填充了每个mmWave gNB的报告表，每个mmWave小区就会将该信息发送给服务LTE eNB，服务LTE eNB将确定(多个)最佳Tx/Rx波束对。

由于“A Tutorial on Beam Management for 3GPP NR at mmWave Frequencies”中的NSA-UL方案不使用DL参考信号，因此原则上可以将其应用于仅接收器mmWave 5G BS天线面板。然而，由于潜在服务gNB和可能波束对的数目增加，通过定向UL参考信号的传输来连续扫描整个UE角空间并且通过每个潜在服务gNB来连续扫描所有角度方向是个问题，尤其是在多面板UAV的情况下。另外，在“A Tutorial on Beam Management for 3GPP NR atmmWave Frequencies”中未提出明确允许由不同小区(gNB)提供UAV DL和UL的机制。本文中公开的示例性实施例提出了更有效和灵活的解决方案。

III.示例性实施例的概述

在示例性实施例中，本文中提出了用于在例如不会对水平线以上的方向造成附加干扰的条件下向UAV提供有效的mmWave 5G服务的方法和装置，服务例如在UL方向上要求高或非常高的数据速率(UAV到BS数据传输)。

对于该装置，在示例性实施例中，建议使用附加mmWave天线来扩展标准mmWave 5GBS(例如，gNB)的天线能力，标准mmWave 5G BS的特征在于在水平线以上具有有限增益的向下倾斜的天线面板。在该实施例中，所提出的附加天线阵列被向上部署并且与现有gNB和小区相关联。它用作仅接收器天线，以提供适当BS天线接收增益，以实现UAV与附近的mmWave5G BS之间的高容量和有效UL通信，同时避免向上产生附加干扰。

关于示例性方法，因为与常规/现有波束管理(例如，3GPP TS 38.300的第5.3.4节中的过程P-1、P-2和P-3)不同，波束管理方法用于使所提出的仅接收器5G BS天线阵列可操作：

1)涉及所提出的仅接收器5G BS天线阵列的波束管理不应当基于DL参考信号。

2)涉及所提出的仅接收器5G BS天线阵列的波束管理可能无法从Tx-Rx波束互易性中受益(即使对于mmWave 5G网络假定TDD)。

3)涉及UAV并且使用UL参考信号的波束管理需要标识有限的一组潜在服务gNB，以及UAV与潜在服务gNB之间的有效协调，因为UAV DL和UL可以由不同小区(gNB)更好地提供。特别是，如果UAV配备有多个天线面板，则可能波束对组合数目很多，并且覆盖/评估所有这样的组合需要时间、信令和能量。

在mmWave中用于UAV的一种示例性的提出的增强波束管理基于用于DL和UL的单独的波束对(波束对被定义为用于向UE传输/接收的基站波束与用于接收和传输的对应UE波束的组合)，其中不同传输接收点(TRP)向UAV提供DL和UL。注意，在这些示例性实施例中，UAV被认为是UE。单独的DL和UL可以由TRP提供，该TRP：(1)可以共同定位或不共同定位，(2)可以属于或不属于同一gNB/小区。示例性实施例提出了针对UAV UL的有效Tx/Rx波束对搜索和维护，其涉及所提出的向上的仅接收器mmWave 5G BS天线阵列。

假定和初始条件如下：

1)UAV 110以常规方式连接到mmWave 5G网络100，即，与常规5G BS天线和波束管理过程的DL/UL连接，但是以低数据速率。

2)UAV 110可以连接到独立的mmWave 5G网络100，或者UAV 110可以是多连接的，即，也可以连接到6GHz以下的5G网络或LTE网络。

3)在诸如同步、定时提前控制、调度和HARQ ACK等方面，mmWave中的UAV UL操作取决于DL控制信道。mmWave 5G的DL控制信道支持mmWave中的UAV UL操作；在多连接的情况下，6GHz以下的5G或LTE网络的DL控制信道可以支持mmWave中的UAV UL操作。

一种示例性的提出的UL波束管理遵循以下步骤。下面假定RAN节点170是服务节点(MN)，并且将被称为BS 170，并且被认为是但不必是gNB。RAN节点180是如下所述的gNB TRP候选节点。服务BS(即，提供与UAV的无线连接的BS)也可以是MN。然而，更一般地，MN可以是一组合作BS中的任何BS。

步骤1：UAV 110向网络(例如，BS 170或网络元件190)提供更新后的空间(例如，位置和/或取向)信息以及天线能力信息。通过根据UAV移动特性变化(即，加速度)和网络从可用信息中预测UAV位置和取向信息的能力来设置更新信令，可以使从UAV到网络的更新信令最小化。

步骤2：BS 170(例如，作为主节点MN)或网络元件190基于例如UAV信息、TRP信息和/或地形/环境信息来确定用于UAV UL的gNB TRP候选180(作为辅节点SN)。用于UAV UL的候选SN TRP 180可以是来自UAV天线的耦合损失最小的SN TRP。在多面板UAV的情况下，还确定候选gNB TRP与UAV面板之间的对应关系。通过对由UAV在步骤1中提供的位置、取向和天线信息进行进一步细化，可以将候选SN TRP和UAV天线面板处的波束集群或个体波束确定为搜索(例如，测量)Tx/Rx波束对的最佳波束。

步骤3：MN 170或网络元件190配置协调的UAV Tx波束扫描和候选SN TRP Rx波束测量。所有合作候选TRP 180的特定时频资源被保留用于UL波束管理。可能的多面板UAV110具有被配置为通过指向在步骤2中确定的候选SN TRP的面板来传输UL参考信号的Tx波束扫描序列，从而潜在地减少了波束对搜索/跟踪的时间和信令。在步骤1和步骤2中，随着对UAV和候选SN TRP的空间信息的进一步细化，可能的多面板UAV 110具有被配置为通过指向在步骤2中确定的候选SN TRP的波束集群或个体波束来传输UL参考信号的Tx波束扫描序列，从而进一步减少了波束对搜索/跟踪的时间和信令。候选SN TRP可以被配置为在UAV的方向上利用Rx波束的子集(例如，特定波束集群或个体波束)来测量UAV UL参考信号。

步骤4：候选SN TRP 180向MN 170或网络元件190报告波束测量以及Tx/Rx波束ID和波束对质量的信息。

步骤5：MN 170或网络元件190基于各种TRP 180的测量报告和负载状况来确定用于UAV UL的最佳Tx/Rx波束对集合。MN 170或网络元件190更新最佳Tx/Rx波束对的列表。

步骤6：MN 170或网络元件190做出波束管理决策。取决于被监测条件和用于波束管理的预定义条件，MN 170或网络元件190可以(a)改变同一gNB内的UAV UL的Tx/Rx波束对(L1/L2波束管理)，或(b)改变用于UAV UL的SN gNB和Tx/Rx波束对。

步骤7：MN 170或网络元件190利用UAV Tx波束指示来在UL中调度UAV。

步骤8：MN 170或网络元件190利用SN TRP Rx波束指示来在UL中调度UAV 110。

步骤9：UAV 110利用UAV Tx波束指示和SN TRP Rx波束指示在UL中与所选择的SN通信。

这种协调UL波束管理允许对UAV UL进行快速且有效的Tx/Rx波束对搜索和维护，其中基于UAV和gNB TRP位置、天线取向和/或环境形态预先选择了用于Ux UL的最佳gNBTRP 180、UAV面板和Tx/Rx波束对候选。UAV DL波束管理和操作独立于UL对应方，并且遵循常规过程，

IV.附加细节

本部分包含示例性实施例的附加细节。

IV.1.装置和无线电接入网架构

所提出的仅接收器5G BS天线是mmWave 5G网络100中的新TRP。天线向上部署并且与现有5G BS(gNB)170/180或其小区相关联。

注意，本文中的描述指示“小区”执行功能，但是应当清楚，形成小区的基站(诸如，gNB)将执行功能。小区构成了gNB的一部分。也就是说，每个gNB可以有多个小区。例如，对于单个gNB载波频率和相关带宽，可以有三个小区，每个小区覆盖360度区域的三分之一，因此单个gNB的覆盖区域覆盖大约椭圆形或圆形。此外，每个小区可以对应于单个载波，并且gNB可以使用多个载波。因此，如果每个载波或两个载波有三个120度小区，则gNB总共有6个小区。

可以采用任何类型的天线，但是mmWave中的最佳实现是其天线元件可以组合以朝着期望方向生成高增益波束的天线阵列。由于所提出的天线的目的是在LOS条件下通常服务于附近的UAV，其中常规5G BS天线呈现低增益旁瓣和零点，因此天线元件的数目可以与常规mmWave 5G BS天线面板相同或更少。考虑到天线元件提供足够的波束增益以服务于UAV，所以较少数目的天线元件可以有利于减少跨越目标覆盖区域的波束方向的数目，并且从而减少涉及TRP和UAV的波束对组合的数目。

在图5A、5B和5C中示出了示例性实现。图5A示出了一个示例，其中耦合到gNB 170/180的一组TRP 195被安装在单个地理位置并且包含仅接收器天线面板158-1和常规天线面板158-2两者。在示例性实施例中，传输接收点(TRP)包括天线阵列(例如，天线面板158)，该天线阵列具有一个或多个天线元件，该天线元件可用于位于特定区域的特定地理位置的网络。另外参见3GPP TR 38.804V14.0.0(2017-03)的“Study on New Radio AccessTechnology；Radio Interface Protocol Aspects；Release 14”。图5B示出了示例，其中耦合到gNB 170/180的两个TRP 195-1和195-2被分开更长的距离并且被分开成多个地理位置，作为具有仅接收器天线面板158-1的TRP 195-1和具有常规天线面板158-2的TRP 195-2。从广义上讲，图5A和5B示出了(1)向上定向的仅接收器TRP始终与具有至少一个常规向下定向TRP的BS相关联，以及(2)均与同一BS(例如，gNB)相关联的仅接收器和常规TRP可以：(i)共同定位(例如，位于同一地理位置)，即，安装在同一物理结构(灯柱、墙壁等)上，甚至在同一壳体内，或者(ii)“在地理上分开”或“位于不同地理位置”，即，安装在不同物理结构上。

所提出的仅接收器TRP可以与常规TRP一起位于单个地理位置510中，并且可以被部署为使得其示出常规TRP提供低增益旁瓣和零点的区域，如图5A所示。在该示例中，存在一组灯柱式TRP 195经由链路198耦合到gNB 170/180。该组TRP 195包含以下两者：TRP195-1，其具有仅接收器天线面板158-1，该天线面板158-1具有向上(朝着天空，远离地面)方向；以及TRP 195-2，其具有规则天线面板158-2，该天线面板158-2的面板中心方向朝向地面。两个TRP 195-1、195-2在同一地理位置510并且通常在同一壳体内。框560示出了表征该特征的一种方式，其中两个TRP 195-1、195-2位于同一位置，例如，表示在同一地理位置。

此外，如图5B所示，可以将所提出的仅接收器TRP与现有的常规TRP物理地分开部署以最佳地服务于UAV，其中例如，常规TRP 195-2可以被杆安装(例如，安装在灯柱上)在一个地理位置510-2并且具有向下倾斜的天线面板158-2，而所提出的向上TRP 195-1可以壁装在另一地理位置510-1并且具有朝向天空(远离地面)的天线面板158-1。两个TRP 195-1、195-2经由相应链路198-1、198-2耦合到gNB 170/180。地理位置510-1、510-2之间的较大距离将两个TRP 195-1、195-2分隔开，例如，在宽度上示出了建筑物的至少几个楼层和若干建筑物。框565示出了表征该特征的一种方式，其中两个TRP 195-1、195-2位于不同地理位置。注意，术语“地理位置”可以包含纬度和经度，但是也可以涉及三维元素。例如，图5B中的TRP195-1和195-2中的每个距地面的竖直距离不同，并且当描述对应且不同地理位置510-1和510-2时，可以考虑这些竖直距离。也就是说，即使两个TRP 195-1、195-2处于同一竖直平面，因此具有相同的纬度和经度，两个地理位置510-1和510-2仍可能基于其不同竖直位置而不同。

图5C示出了另一示例，其中两个TRP 195-1、195-2分别耦合到两个不同gNB 170-1/180-1、170-2、180-2，并且还被分为两个不同地理位置。TRP 195-1具有仅接收器天线面板(该图中未示出)，并且耦合到gNB 170-1/180-1。另外，TRP 195-2具有常规天线面板(该图中未示出)，并且耦合到gNB 170-2/180-2。这些gNB 170/180可以经由链路176通信。另外地或替代地，两个gNB 170/180可以与网络元件(NE)190通信。该配置允许两个gNB 170/180(例如，和NE 190(如果使用))之间进行协调以执行本文中描述的操作。

注意，无线通信网络100可以实现图5A、5B和5C所示的一个或多个(甚至全部)配置。

IV.2.涉及仅接收器mmWave TRP的UL波束管理：基线实现

在下文中提供了所提出的UL波束管理方案的示例性实现。保持与上述相同的初始条件。图6中的流程图示出了构成一种示例性方案的步骤1至9。这些步骤将其他细节添加到上面简要描述的相同步骤中。图6示出了根据示例性实施例的一种或多种示例性方法的操作、在计算机可读存储器上体现的计算机程序指令的执行结果、由在硬件中实现的逻辑执行的功能、和/或用于执行功能的互连装置。BS(MN)170是诸如eNB、gNB等基站，并且至少部分在电路系统151和/或计算机程序代码151(参见图1)的控制下操作。网络元件190至少部分在电路系统174和/或计算机程序代码173(参见图1)的控制下操作。如前所述，UAV 110至少部分通过在电路系统中和/或作为计算机程序代码实现的指令进行的控制下操作。用于UL的N个TRP(例如，SN)候选是RAN节点180-1至180-N，RAN节点180-1至180-N至少部分在相应电路系统151和/或由(多个)处理器152执行的计算机程序代码153的控制下操作。

示例性实施例应当符合“传统”UAV，即，未配备或配置有所提出的特征的UAV(例如，如在图1中由电路系统121和/或由(多个)处理器120执行的计算机程序代码123实现的UAV)。为了正确操作，应当将这种UAV能力告知给mmWave 5G BS 170。在当前NR规范中，UE能力已经利用诸如uplinkBeamManagement等新参数进行更新，该新参数定义了对UL的波束管理的支持，包括对SRS资源集和每组的SRS资源的最大数目的指示。参见以下内容：2018年6月的3GPP TS 38.331的“5G；NR；Radio Resource Control(RRC)；Protocolspecification”；以及2018年8月的3GPP TS 38.306的第4.2.7.2节的“(R2-1813437,agreed change request)”的“5G；NR；User Equipment(UE)radio access capabilities”。然后，关于本发明中提出的特征的UE能力可以被通知为uplinkBeamManagement的字段，例如布尔spatialInformationAssistedUplinkBeamManagement(作为其他UE能力)通常在初始注册阶段被通知给网络。

IV.2.步骤1

在步骤1中，UAV 110将位置、取向和天线信息提供给BS 170(例如，服务于毫米波5G BS)或网络元件190。

(a)UAV空间信息

在用于C&C的UAV 110处可获取位置和取向信息。该信息可以包括来自惯性导航系统(INS)和/或全球定位系统(GPS)的定期更新的信息，例如，三维位置、速度、加速度和姿态(UAV关于其质心的取向)。当前商业产品提供了这些测量或估计的快速更新，例如，每5ms一次(参见从www.sbg-systems.com/wp-content/uploads/2018/09/Ellipse_Series_Leaflet.pdf的11/15/18[11]下载的“SPG Systems,Brochure for Ellipse 2Series,MiniatureHigh Performance Inertial Sensors”)。后面的文件指出了高性能惯性传感器的“输出速率：200Hz、1,000Hz(IMU数据)”。5ms时间更新来自200Hz的输出速率。惯性导航系统依靠加速度计、陀螺仪和磁力计来测量加速度和旋转运动或指向方向，通过数学积分可以从中获取速度和位置。INS和GPS的组合使用可提供更高的准确性。

在示例性实施例中提出，将在UAV处可用的UAV位置和取向信息被提供给BS 170(例如，服务于毫米波5G BS)或网络元件190，以用于波束管理过程。这可以通过例如引入新的MAC控制元件(CE)来实现，这些MAC控制元件(CE)携带关于UAV的上述信息并且通过UL专用控制信道传输。新的MAC CE可以遵循NR的R/F/LCID/L MAC子标题结构(参见2017年12月的3GPP TS 38.321的第6.1.2节的“NR；Medium Access Control(MAC)protocolspecification”)，其中字段的含义如下：

R：“保留”，1位；值＝0。

F：“格式”，1位，指示字段L的大小；值＝0(字段L的大小是8位)或value＝1(字段L的大小是16位)。

LCID：“逻辑信道ID”，6位，指示控制元件。

L：“长度”，8或16位，指示可变大小的MAC CE的以字节为单位的长度。

具有6位的LCID表示允许64个不同MAC CE。当前在NR中针对UL仅定义了11个(参见2017年12月的3GPP TS 38.321的表6.2.1-2的“NR；Medium Access Control(MAC)protocolspecification”)。以下是相对于UAV位置和取向的示例性新MAC CE的列表。

位置：“ue-TRP-LongLatitude”、“ue-TRP-LongLongitude”、“ue-TRP-LongAltitude”。这些MAC CE的“简短”版本可以通过报告度量的差分校正而不是绝对值来实现。

速度：三维度量，例如，“ue-TRP-VelocityX”、“ue-TRP-VelocityY”、“ue-TRP-VelocityZ”，以m/s为单位。

姿态：三维角旋转测量，例如，“ue-TRP-Pitch”、“ue-TRP-Roll”和“ue-TRP-Yaw”，以度为单位，以局部(UAV)空间坐标表示。

角速度：三维角速度度量，例如，“ue-TRP-PitchVelocity”、“ue-TRP-RollVelocity”、“ue-TRP-YawVelocity”，以弧度/秒或度/秒为单位。

例如，可以在全球空间坐标系(例如，东北向上)或局部(UAV)空间坐标系中获取UAV的位置和取向信息。一个坐标系中的信息可以转换为另一坐标系中的信息，例如，使用描述矢量在三个维度上的旋转的旋转矩阵或Euler-Rodrigues公式。

MAC子报头字段L定义每个MAC CE度量的以字节为单位的大小，该大小可以根据其准确性和数字表示而变化。在示例性实施例中，对于基线实现，至少需要位置和姿态信息，从而允许关于mmWave 5G网络的给定候选TRP来确定UAV天线面板的LOS条件。利用UAV速度和角速度信息，网络可以估计两个UAV信息更新之间的UAV位置和取向，并且利用减少的信令(更多细节参见(c)项)。

(b)UAV天线信息

天线信息可以作为UAV能力的一部分提供给mmWave 5G网络(例如，网络100)。对于每个UAV面板(例如，UAV TRP)，其可以包括关于UAV局部空间坐标系的面板中心取向、以及关于UAV面板中心的天线方位角和仰角范围。这可以通过引入新的可选的RRC UE能力信息元素来实现，例如，在upperableBeamManagement中(参见2018年6月的3GPP TS 38.331的“5G；NR；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification”)：“ue-TRP-AzimuthAngleRange”、“ue-TRP-ElevationAngleRange”、“ue-TRP-CenterAzimuthAngle”和“ue-TRP-CenterElevationAngle”，所有这些以度为单位并且通常在初始注册阶段被通知给网络。

(c)空间信息更新

如果网络可以从可用信息中预测UAV位置和取向信息，则可以使用于更新用于UL波束管理的UAV位置和取向信息的UAV到网络信令最小化。示例性实现如下：

(i)mmWave 5G网络100定义三维UAV速度和UAV角旋转的变化的极限(例如，作为阈值)。可以引入新的可选RRC信息元素，例如，在uplinkBeamManagement中(参见2018年6月的3GPP TS 38.331的“5G；NR；Radio Resource Control(RRC)；Protocol specification”)：“MaxDeltaVelocityX”、“MaxDeltaVelocityY”、“MaxDeltaVelocityZ”(以m/s为单位)和“MaxDeltaPitchVelocity”、“MaxDeltaRollVelocity”、“MaxDeltaYawVelocity”(以弧度/秒或度/秒为单位)。

(ii)UAV提供如部分IV.2(a)中所述的位置和取向信息。

(iii)UAV导航系统监测三维速度和角速度(例如，或加速度和角加速度或空间信息的其他元素)。每当这些参数中的一个或多个关于通知给网络的最新值发生的变化超过在项目(i)中定义的变化范围时，则将UAV设置为更新位置和取向信息，如部分IV.2(a)中所述。

虽然没有越过在项目(i)中定义的速度和角速度变化范围，但是网络可以通过以下方式预测/估计UAV的位置和姿态：

s＝s₀+v(t-t₀)，和

θ＝θ₀+ω(t-t₀)，

其中s、s₀和υ分别代表时间t的估计位置、在时间t₀通知给网络的最新位置、以及通知给网络的最新速度；该表达式分别适用于三个维度中的每个。类似地，θ、θ₀和ω分别代表时间t的估计角度、在时间t₀通知给网络的最新角度、和通知给网络的最新角速度；该表达式分别适用于三个角度尺寸中的每个。

一旦超过项目(i)中定义的一个或多个变化范围(例如，作为阈值)，则在示例性实施例中，UAV应当尽快更新位置和取向信息。为此，需要UL控制信道。在UAV与常规gNB TRP之间的无线电链路中，或在UAV与所提出的仅接收器gNB TRP之间的无线电链路中，PUCCH可用于UAV。在EN-DC的情况下，还可以经由LTE PUCCH发送用于UAV定位和取向更新的RRC消息。

因此，代替给定周期性UAV到网络信令来更新UAV空间信息，该周期可以短至例如5ms，而是仅在需要时才执行该信令。

IV.2.步骤2

在步骤2中，BS(例如，MN)170或网络元件190基于UAV、TRP和环境信息来为UAV UL和最佳关联UAV天线面板确定N个TRP候选180-1至180-N(例如，作为SN辅节点)。

MN 170是包括N个TRP 180的一组合作TRP的一部分(例如，该集合可以是MN 170和N个TRP 180)。MN 170或与MN 170通信的网络元件190基于以下中的一项或多项(列出为(i)-(iii))从该组合作TRP中确定用于UAV UL的候选SN TRP 180。

(i)UAV位置、取向和天线信息(来自上述步骤1)。

(ii)TRP的位置、取向和天线信息。

该信息是网络内部的，存储在gNB或其他网络元件中。例如，它包括全局空间坐标系中的TRP三维位置、TRP面板中心取向(即，TRP面板中心的局部方位角和仰角)、以及关于TRP面板中心的天线方位角和仰角范围。然后，合作集中的每个TRP具有以下关联参数：

位置：“TRP纬度”、“TRP经度”、“TRP高度”；

天线取向：“TRP-CenterAzimuthAngle”、“TRP-CenterElevationAngle”；以及

天线能力：“TRP-AzimuthAngleRange”、“TRP-ElevationAngleRange”。

(iii)环境/形态信息。mmWave 5G TRP 180部署在其中的区域的形态信息(例如，建筑物的位置和大小)可以例如在3D地图中找到，并且允许考虑5G网络TRP与UAV之间的障碍物来确定LOS条件。假定该环境信息可用于网络，并且存储在gNB或其他网络元件中。

利用上述信息，例如，关于UAV位置、取向和天线能力、合作TRP位置、取向和天线能力、以及环境，MN 170或网络元件190确定哪些TRP具有UAV在其天线的LOS范围内，并且同时在UAV天线的LOS范围内。这些主要是用于UAV UL的候选SN TRP 180。还确定与用于UAV UL的候选SN TRP相对应的UAV面板。

图7示出了示例性mmWave 5G部署和UAV面板对应关系，该示例性mmWave 5G部署具有用于UAV UL的候选TRP确定的元素和参数。也就是说，图7是用于候选gNB TRP和UAV TRP确定的部署和参数的说明性示例。这示出了具有三个天线面板UAV₁ 128-1、UAV₂ 128-2和UAV₃ 128-3的UAV 110。有四组TRP 195-1、195-2、195-3和195-4。这些TRP集合195中的每个在以零(0)表示的TRP中具有对应向下取向的天线面板并且在以一(1)表示的TRP中具有仅接收器面板(向上取向并且远离地面)。因此，该组TRP 195-1在TRP 195-1,0中具有向下取向的天线面板并且在TRP 195-1,1中具有仅接收器面板；该组TRP 195-2在TRP 195-2,0中具有向下取向的天线面板并且在TRP 195-2,1中具有仅接收器面板；该组TRP 195-3在TRP195-3,0中具有向下取向的天线面板并且在TRP 195-3,1中具有仅接收器面板；该组TRP195-4在TRP 195-4,0中具有向下取向的天线面板并且在TRP 195-4,1中具有仅接收器面板。注意，该示例每个TRP 195-i,j具有一个天线面板(示出为矩形)。示出了UAV 110与相应TRP 195-1,0、195-2,1、195-3,1和195-4,1之间的链路112-1、112-2、112-3和112-4。示出了全局坐标系810以及局部坐标系820。下面描述附图标记830、835、840、845、848和850。

附图标记850示出了以下已知信息。gNB i，TRPj(简称为TRPi,j)的信息如下(注意，在该示例中，一个gNB可以具有一个以上的TRP，一个TRP可以具有一个天线面板)：

位置(P)：P_i，j＝(x_i，j，y_i，j，z_i，j)

天线取向(AO)：AO_i，j＝(φ′_i，j，θ′_i，j)；以及

天线角度范围(AR)：AR_i，j＝(Δφ′_i，j，Δθ′_i，j)。

UAV的面板k的信息(UAV_k)：

位置：

天线取向(AO)：

以及

天线角度范围(AR)：

下面给出示例性计算步骤。

(a)计算来自合作TRP集合的gNB i的每个TRP j与每个UAV TRP k之间的距离：

其中f_d是提供两个三维位置之间的欧几里得距离的函数。

(b)计算来自合作TRP集合的gNB i的每个TRP j与每个UAV TRP k之间的路径损耗：

其中f_C是载波频率，并且f_PL是提供路径损耗的函数，例如，自由空间路径损耗。

(c)检查来自合作TRP集合的gNB i的每个TRP j与每个UAV TRP k之间的LOS条件：

其中f_LOS是一种算法，该算法提供对无线电链路的LOS条件的是或否答案作为输出，并且以根据方位角和仰角范围的gNB TRP和UAV TRP位置、空间取向和TRP能力作为输入，还有有关该区域空间形态的信息EnvMap，例如，通过三维地图。

算法f_LOS为UAV面板与候选gNB TRP之间的每个潜在无线电链路执行：

(i)在UAV TRP处从面板中心偏移的方位角和仰角的计算，即

和gNB TRP，即

以用于建立该特定无线电链路。

附图标记830表示

附图标记835示出了

并且这些是在UAV TRP处相对于面板128-2的面板中心偏离的方位角和仰角。附图标记840示出了

其是从面板中心195-4,1偏移的方位角和仰角。附图标记845示出了

并且该仰角偏移在图7中示意性地示出。类似地，附图标记848示出了

并且该方位角偏移在图7中示意性地示出。

(ii)检查是否存在对无线电链路的空间障碍。在图7中，附图标记860的十字表示存在无线电链路112-2的空间障碍物(建筑物)。

(iii)检查方位角和仰角是否偏离UAV TRP处的面板中心，即，

和gNB TRP，即

以用于建立该特定无线电链路的分别在UAV和gNB TRP天线的角度范围AR_UAV，k和AR_i，j之内。

(UAV TRP，gNB TRP)对是在空间上不受阻碍的对(来自步骤(ii))并且通过上述步骤(iii)。如在LOS条件下确定检查(在图7中用附图标记112-3和112-4的线表示)，并且组成该集合Ω，表示为

非LOS对将被丢弃。

(d)计算处于LOS条件下的UAV-gNB对的耦合损失，即，(UAV_k-TRP_i，j)∈Ω：

，其中(UAV_k-TRP_i，j)∈Ω，

其中：

gNBTRP_i，j在UAV_k的方向上的天线增益，

UAV_k在gNBTRP_i，j的方向上的天线增益，以及

fCL：通过将其对数标度值的输入相加(以dB为单位的路径损耗和以dBi为单位的天线增益)来提供以dB为单位的耦合损失的函数。

(e)根据链路质量来确定UAV UL和对应UAV面板的TRP候选(即，(TRP_i，j，UAV_k)对)的有序列表，如下所示：

其中(UAV_k-TRP_i，j)∈Ω。

该(TRP_i，j，UAV_k)对的有序列表可以考虑TRP负载条件。

IV.2.步骤3

在步骤3中，MN配置协调的UAV Tx波束扫描和候选TRP(例如，SN)Rx波束测量。对于协调的UAV Tx波束扫描和候选SN TRP Rx波束测量的配置，MN 170或网络元件190可以为在步骤2中确定的UAV UL保留候选SN TRP 180的特定时频资源。保留的时频资源可以是周期性的，也可以是非周期性的。

(a)UAVTx波束扫描

可以采用由较高层参数定义并且可能经由PDCCH(DCI或MAC CE)激活/改变的常规周期性、非周期性或半永久性波束成形SRS配置。

在步骤2中确定的gNB TRP与UAV TRP对应关系之后，MN 170或网络元件190可以确定要通过指向候选SN TRP 180的UAV面板来传输的波束成形UL参考信号的序列。然后，MN170或网络元件190配置UAV以传输该波束成形SRS序列。当前NR信令允许gNB进行SRS传输配置(参见2017年9月的3GPP TR 38.802的第8.1.6.3.1节的“Study on New Radio AccessTechnology:Physical Layer Aspects”)。

(b)SN TRP的Rx束测量

在步骤2中确定的gNB TRP与UAV TRP对应关系之后，MN 170或网络元件190将候选SN TRP 180配置为与UAV TRP传输协调使用Rx波束。

步骤3的过程为UL波束管理协调一组N个最佳候选gNB TRP和相关联的UAV面板，其中N是少量，例如3或5个，从而减少了UL Tx/Rx波束对搜索/跟踪的时间和信令。

IV.2.步骤4

步骤4涉及候选SN TRP报告波束测量。在步骤4中，MN 170或网络元件190从候选TRP(例如，SN)接收测量报告，包括作为小区ID、Tx波束ID、Rx波束ID和信号质量度量的波束对信息。

IV.2.步骤5

在步骤5中，MN 170或网络元件190基于各种TRP的测量报告和负载条件来确定UAVUL的最佳Tx/Rx波束对(集合)。可以为每个UAV维护和更新用于UAV UL的最佳Tx/Rx波束对的列表，可能具有不同(例如，gNB)TRP。

IV.2.步骤6

在步骤6中，MN 170或网络元件190做出波束管理决策。所提出的UL波束管理方案可以用于例如SN的gNB内移动性管理(L1/L2波束管理)和gNB间移动性管理(SN的小区重选)。

(a)gNB内移动性管理

在所提出的UL波束管理方案的步骤5中获取的UAV UL的最佳Tx/Rx波束对的列表可以用于馈送gNB内移动性管理的常规信息和操作结构，其中根据监测(测量和更新)的Tx/Rx波束对的质量来执行波束维护(或跟踪)，即，小区内的Tx/Rx波束对准。

(b)gNB间移动性管理

gNB间移动性管理是指SN gNB的改变。这可以与诸如SCell释放、添加和重新配置等RRC过程有关(参见2018年9月的3GPP TS 38.300的“5G；NR；Overall description；Stage-2”)。

在添加新SCell的过程中，专用RRC信令用于发送SCell的所有所需要的系统信息，即，在连接模式下，UE在CA中操作时，无需直接从SCell获取广播系统信息(参见3GPP TS38.300的第7.7节)。对于使用LTE在DC中操作的UE，情况也是如此：除了无线电帧定时和SFN，不需要作为辅节点的gNB来广播系统信息。在这种情况下，经由LTE eNB通过专用RRC信令将系统信息(用于初始配置)提供给UE。UE至少从由常规向下定向的天线面板传输的NR-PSS/SSS和NR PSCell的PBCH获取SCG的无线电帧定时和SFN(参见3GPP TS 38.804的第5.5.3.1节)。

因此，UAV 110可以充分利用本文中提供的小区搜索过程，其中由于部署了向上的仅接收器gNB TRP，使得更多且质量更好的链路可用于UAV UL。同样，执行时间、信令和高能效小区搜索(参见上面的步骤1-5)。

IV.2.步骤7

在步骤7中，MN 170或网络元件190利用UAV Tx波束指示来在UL中调度UAV。Tx波束指示是标准过程(参见2018年7月的3GPP TS 38.212的第7.3.1节的“5G；NR；Multiplexingand channel coding”)，即，DCI携带用于PUCCH和PUSCH传输的空间配置信息。

IV.2.步骤8

在步骤8中，MN 170或网络元件190利用SN TRP Rx波束指示来在UL中调度UAV110。MN 170或网络元件190将调度信息发送给被确定为用于接收UAV UL的最佳SN TRP的单个候选SN TRP 180(在图6的示例中为SN TRP 180-1)。用于SN TRP 180接收UAV传输(Rx波束指示)的空间配置与步骤4中报告的相同。

IV.2.步骤9

在步骤9中，根据来自步骤7和8的调度，执行从UAV 110到所选择的SN TRP 180-1的(多个)UL通信。

IV.2.有关示例性波束管理方案的更多评论：

关于整个波束管理方案，步骤7和8中的调度决策是通过MN和SN协调(调度/波束成形协调)来进行的。

上述的UL波束管理方案可以只涉及所提出的向上的仅接收器5G BS天线阵列，或者该方案还可以包括常规TRP(没有向上的仅接收器天线阵列)，甚至在后一种情况下也认识到，预计TRP与UAV之间的LOS概率会降低。也就是说，常规TRP具有基于DL参考信号的常规波束管理，因为这些TRP可以传输DL参考信号。可以将类似的提出的过程应用于双向的但可以被视为仅上行链路的常规TRP。关于改进的SINR和降低的Tx功率的好处将不会是图9和10所示的好处，但是通过预选用于波束管理的良好TRP/波束，仍将减少执行波束管理的时间和信令。

所提出的UL波束管理技术通过减少由于gNB TRP和UAV天线面板的基于空间的预选而要通过测量来评估的波束对的数目，从而允许对UAV UL进行更广泛的(涉及多个TRP)和更快的Tx/Rx波束对搜索和维护。

IV.3.涉及仅接收器mmWave TRP的UL波束管理：细化/改进的示例性实现

在部分IV.2中描述的基准实现中，未考虑每个TRP的特定波束集信息。本文中提出的UL波束管理的细化/改进实现具有与图6中的基线实现相同的一般步骤。虽然基线实现通过确定用于波束管理的最佳gNB TRP和UAV面板改善了UAV UL的Tx/Rx波束对搜索和维护，但细化/改进实现更加细粒度：它确定了用于gNB TRP和UAV天线面板两者处的波束管理的最佳波束集群或甚至个体波束。下面，描述对9步基线实现(参见上文以及图6和7)的添加和区别。

IV.3.步骤1

在步骤1中，UAV 110向BS 170(例如，服务于mmWave 5G BS)或网络元件190提供位置、取向和天线信息。

(a)UAV的位置和取向

这与上面提供的基线实现相同。

(b)UAV天线信息

除了作为UAV能力的一部分提供给mmWave 5G网络的基线天线信息，即，关于UAV局部空间坐标系的面板中心取向、以及关于UAV面板的天线方位角和仰角范围中心，可能需要更多信息才能获取更高粒度。UAV 110可以提供以UAV面板中心作为参考的波束集群标签。可以引入uplinkBeamManagement内的RRC UE能力信息元素，例如“ue-TRP-BeamClusters”，其中(x，y)对指示波束集群相对于TRP面板中心的位置。例如，(x，y)＝(0，0)是中心波束集群，“x”表示从中心集群向左(-)/右(+)，而“y”表示向上(+)/向下(-)，如图8所示。图8示出了天线面板158和面板中的波束集群。

为了进一步改进，UAV 110可以向mmWave 5G网络提供每个个体UAV TRP波束的(x，y)标签的信息、以及波束ID(SRS ID)。实现与上述波束集群的情况相似，但更细粒度。为此，类似于图8，在uplinkBeamManagement内的新的RRC UE能力信息元素将是“ue-TRP-Beams”，其中(x，y)对指示波束相对于TRP面板中心的位置。

IV.3.步骤2

在步骤2中，MN 170或网络元件190基于UAV、TRP和环境信息来确定UAV UL的TRP候选(SN辅节点)以及(多个)最佳关联UAV天线面板。

与在UAV情况下一样，为了更细化地确定在UAV的方向上的最佳gNB TRP波束，类似于图8，可以使用相对于TRP中心的gNB TRP波束集群标签或甚至个体波束标签来标识TRP波束集群或个体波束及其相对于面板中心的位置。

考虑到针对5G网络100中的TRP和/或UAV的这种细化，MN 170或网络元件190可以在空间上确定用于UAV UL的候选SN TRP 180的特定波束集群或特定个体波束作为关于某个UAV的最佳波束，并且确定UAV SN天线面板的特定波束集群或特定个体波束作为关于候选SN TRP的最佳波束。

这可以通过修改基线实现的步骤2(c)-(e)来实现。在步骤2(c)中，LOS状态检查算法确定处于LOS状态的候选SN TRP和UAV面板。用于建立该特定无线电链路的在gNB TRP的方向上偏离UAV AV TRP的面板中心的计算出的方位角和仰角，即

以及在UAV TRP的方向上偏离gNB TRP处的面板中心的计算出的方位角和仰角，即

(两者都在图7中示出)可以与图8所示的波束集群或个体波束空间映射结构相关联以确定gNB TRP和UAV天线面板两者的特定波束集群或特定个体波束。这样，代替LOS条件下的(UAV TRP，gNB TRP)对，集合Ω可以容纳LOS条件下的(UAV TRP波束，gNB TRP波束集群)对、或者甚至LOS条件下的(UAV TRP波束，gNB TRP波束)对，即，

其中索引(x，y)对应于波束集群或个体波束标签，如图8所示。然后，在新集合Ω上执行其余的步骤2(d)和2(e)。

IV.3.步骤3

在步骤3中，MN 170配置协调的UAV Tx波束扫描和候选SN TRP Rx波束测量。

与基线实现的唯一区别是，在波束集群或甚至个体波束的水平，UAV Tx标识扫描和SN TRPs Rx波束测量可以更加细粒度和准确。这表示对于UAV Tx波束扫描，MN 170或网络元件190可以确定要通过指向特定候选SN TRP波束集群或个体波束的特定UAV波束集群或个体波束来传输的波束成形的UL参考信号的序列。MN 170或网络元件190可以配置UAV以传输这个波束成形的SRS的序列和对应SN TRP以接收该序列。步骤3的这种细化/改进的实现减少了波束对搜索/跟踪的时间。

所提出的UL波束管理方案的其余步骤(即，步骤4-8)基本上与基线实现中的步骤相同。由于gNB TRP和UAV天线面板中基于空间的波束预选，本发明的这种更精细/更细粒度的实现进一步减少了要通过测量来评估的波束对的数目。

IV.4.用于UAV UL的仅接收器mmWave TRP的示例性益处

实现向上的仅接收器5G BS天线面板的示例性益处包括图9A、9B、10A和10B所示的那些，其中分别示出了对于100m(图9A和9B)高度和300m高度(图10A和10B)的UAV的UAV ULSINR和UAV UL传输功率的仿真结果。图9A和10A示出了UAV UL SINR，图9B和10B示出了UAV传输功率。这些仿真考虑了ISD为200m的小区网格，并且每个站点有三个TRP(面板)作为基线，每个向下倾斜10°，并且一起覆盖360°方位角。BS天线面板具有8×8个元件，每个元件具有5dBi的增益。然后，为了进行评估，在每个现有TRP处考虑使用一个附加的向上的仅接收器5G BS天线阵列，该阵列具有两种配置：4×4和8×8个天线元件。此外，从由4×4个天线元件组成的天线面板(每个天线元件具有5dBi的天线增益)假定UAV处的天线增益为17dBi。所有天线方向图和波束控制都遵循3GPP TR 37.842[5]，并且考虑到所有TRP，用于UAV UL的Tx/Rx波束对是服务最好的一对(最佳信号电平)。每个TRP具有两个频率分离的同时传输或接收的UE。在同时传输或接收的UE中，地面UE和UAV的比例是相同的。

可以观察到较高高度UAV(例如，在地面以上100m)的UL能力提高和节能，：使用向上的8×8天线阵列，与节能(图9B)相关联的SINR(图9A)的第10个百分点提高了3-5dB，其中80％的传输功率至少降低1dB并且第50个百分点的降低达到4dB。较高高度的UAV(例如，在地面以上300m)的增益更令人印象深刻：与第50个百分点的4-10dB的节能(图10B)相关联的SINR的第10个百分点提高了9-12dB(图10A)，10％较受青睐的UAV(使用较高传输功率的那些UAV)为2.5-7dB。

V.进一步的评论

在示例性实施例中，上面已经描述的内容包括以下方面和技术效果：

1)向上定向的仅接收器天线面板，用于在UL中服务于UAV(实现更好的无线电链路，例如与附近BS的LOS连接，并且避免生成向上干扰)。

2)涉及向上定向的仅接收器天线面板的波束管理

3)预选用于UL波束管理和最佳相关UAV天线面板的有限数目的有利TRP(以通过减少潜在Tx/Rx波束对来节省波束管理信令、能量和时间)。

这可以包括联合使用以下信息来确定预选TRP和相关有利UAV天线面板：

a)UAV位置(位置)、导航(取向)和天线(关于面板中心方向的方位角和仰角覆盖范围)信息；和/或

b)TRP位置(位置)、取向和天线(关于面板中心方向的方位角和仰角覆盖)信息；和/或

c)该区域中的环境/形态信息(例如，包括有助于确定TRP与UAV之间的LOS条件的建筑物的3D地图)。

4)仅在需要时，即，在UAV加速(例如，或速度改变)的情况下更新UAV相关信息(例如，从而减少信令)。

5)在预选TRP和所标识的最佳UAV天线面板之间的协调的波束管理。

该波束管理可以包括仅针对预选TRP和相关UAV天线面板的UL参考信号的Tx/Rx(在更精细的情况下，仅针对预选TRP和相关UAV天线面板的预选波束集群或个体波束的UL参考信号的Tx/Rx)。

作为另外的描述，如在本申请中使用的，术语“电路系统”可以是指以下中的一个或多个或全部：

(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)，以及

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)具有软件(包括(多个)数字信号处理器)的(多个)硬件处理器、软件和(多个)存储器的任何部分，这些部分一起工作以引起诸如移动电话或服务器等装置执行各种功能)，以及

(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如，固件)来进行操作，但是在操作不需要时该软件可以不存在。

该电路系统的定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为其他示例，如本申请中使用的，术语电路系统还仅涵盖硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语电路系统还涵盖(例如并且在适用于特定权利要求元素的情况下)用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

本文中的实施例可以以软件(由一个或多个处理器执行)、硬件(例如，专用集成电路)或软件和硬件的组合来实现。在示例实施例中，将软件(例如，应用逻辑、指令集)维护在各种常规计算机可读介质中的任何一种上。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”可以是可以包含、存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备(诸如计算机)使用或与其相结合使用的指令的任何介质或模块，其中计算机的一个示例例如在图1中描述和描绘。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质(例如，存储器125、155、171或其他设备)，该计算机可读存储介质可以是可以包含、存储和/或传输由指令执行系统、装置或设备(诸如计算机)使用或与其相结合使用的指令的任何介质或模块。计算机可读存储介质不包括传播信号。

如果需要，本文中讨论的不同功能可以以不同顺序和/或彼此同时地执行。此外，如果需要，上述功能中的一个或多个可以是可选的或者可以被组合。

尽管在独立权利要求中陈述了本发明的各个方面，但是本发明的其他方面包括来自所描述的实施例和/或从属权利要求的特征与独立权利要求的特征的其他组合，而不仅仅是在权利要求书中明确列出的这些组合。

本文中还应当注意，尽管以上描述了本发明的示例实施例，但是这些描述不应当以限制性的意义来理解。而是，在不脱离所附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下，可以进行多种变型和修改。

Claims (52)

1.一种通信方法，包括：

确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息；

至少使用所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对，每对处于所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与多个传输接收点中的一个传输接收点之间，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

配置要针对所述一组候选传输接收波束对执行的波束扫描；以及

基于所述波束扫描的结果，确定所述一组候选传输接收波束对中要用于从所述无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对，所确定的所述传输接收点在所确定的最佳的所述传输接收波束对中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括调度要由所述无人驾驶飞行器在所确定的所述传输接收波束对上执行的到所确定的所述传输接收点的所述一个或多个上行链路通信。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个传输接收点中的所有传输接收点包括被向上定向的对应的仅接收器天线面板。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到基站的仅接收器天线面板，并且其中所述基站被耦合到第二传输接收点，所述第二传输接收点包括从所述基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点被共同定位。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到基站的仅接收器天线面板，并且其中所述基站被耦合到第二传输接收点，所述第二传输接收点包括从给定的所述基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点位于不同的地理位置。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到第一基站的仅接收器天线面板，并且其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是被耦合到第二基站的第二传输接收点，并且其中所述第二传输接收点包括从所述第二基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点位于不同的地理位置。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息是通过从所述无人驾驶飞行器接收所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息中的至少一些来执行的。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括基于在信令中指示的时间段周期性地发所述信令通知所述无人驾驶飞行器提供所述空间和天线信息。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括响应于所述无人驾驶飞行器确定空间信息的一个或多个元素已经越过已经被定义的对应阈值，发信令通知所述无人驾驶飞行器提供所述空间和天线信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述空间信息的一个或多个元素包括以下之一：

三维速度和角速度中的一项或两项；或者

加速度和角加速度中的一项或两项。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息是通过从基于地面的设备接收所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息中的至少一些来执行的，所述基于地面的设备运行针对所述无人驾驶飞行器的命令和控制。

12.根据权利要求1或2所述的方法，其中确定所述一组候选传输接收波束对中的传输接收波束对包括：使用具有对应候选传输接收波束对的区域的空间形态来检查每个候选传输接收波束对之间的视线(LOS)条件，所述区域的所述空间形态基于覆盖所述区域的至少一部分的一个或多个三维地图。

13.根据权利要求1或2所述的方法，其中：

所述天线信息包括以下一项或多项：

(1)针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板的、关于所述无人驾驶飞行器的局部空间坐标系的面板中心取向；

(2)关于针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板的对应的面板中心的天线方位角和仰角范围；以及

(3)(x，y)对，针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板指示对应的波束集群或个体波束相对于面板中心的(x，y)放置，

其中所述天线信息包括：(1)与(2)、(1)与(3)、或(1)与(2)和(3)；以及

配置波束扫描和确定传输接收波束对使用所述天线信息，并且其中对于(3)，所述一组候选传输接收波束对中的每个候选传输接收波束对在所述无人驾驶飞行器中的所述一组一个或多个天线面板中的一个天线面板中的具有(x，y)对的所述波束集群或个体波束之一与多个传输接收点中的一个传输接收点之间。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述天线信息是从所述无人驾驶飞行器被接收的，并且所述天线信息是使用无线电资源控制(RRC)信息元素而用信令通知的，其中(x，y)对指示所述波束集群或个体波束相对于对应的面板中心的所述(x，y) 放置。

15.根据权利要求1或2所述的方法，由如下基站来执行，该基站充当所述多个传输接收点和被连接到所述多个传输接收点的任何对应基站的主节点。

16.根据权利要求1或2所述的方法，由蜂窝通信网络中的网络元件执行，所述蜂窝通信网络包括所述多个传输接收点和被连接到所述多个传输接收点的任何基站。

17.一种通信方法，包括：

由无人驾驶飞行器朝向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

接收配置信息，所述配置信息用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描，每对在所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与所述多个传输接收点中的一组天线面板中的一个天线面板之间；以及

基于所接收的所述配置信息执行所述波束扫描。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括接收信息，所述信息对要由所述无人驾驶飞行器在所确定的传输接收波束对上执行的到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信进行调度。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：由所述无人驾驶飞行器在所确定的所述传输接收波束对上执行到所确定的所述传输接收点的所调度的所述一个或多个上行链路通信。

20.根据权利要求17或18所述的方法，其中：

所述空间信息包括以下一项或多项：

所述无人驾驶飞行器的位置信息；或者

所述无人驾驶飞行器的取向信息；以及

所述天线信息包括以下一项或多项：

针对所述无人驾驶飞行器中的每个天线面板的、关于所述无人驾驶飞行器的局部空间坐标系的面板中心取向；或者

关于针对所述无人驾驶飞行器中的每个天线面板的所述面板中心的天线方位角和仰角范围。

21.根据权利要求17或18所述的方法，其中发送所述空间和天线信息包括：所述无人驾驶飞行器根据时间段周期性地发送所述空间和天线信息。

22.根据权利要求17或18所述的方法，其中发送所述空间和天线信息包括：所述无人驾驶飞行器响应于所述无人驾驶飞行器确定空间信息的一个或多个元素已经越过已经被定义的对应阈值而发送所述空间和天线信息。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述空间信息的一个或多个元素包括以下之一：

三维速度和角速度中的一项或两项；或者

加速度和角加速度中的一项或两项。

24.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有计算机程序，所述计算机程序包括用于当所述计算机程序在处理器上运行时执行方法1至23中的任一项的代码。

25.一种用于通信的装置，包括：

用于确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息的部件；

用于至少使用所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对的部件，每对在所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与多个传输接收点中的一个传输接收点之间，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

用于配置要针对所述一组候选传输接收波束对执行的波束扫描的部件；以及

用于基于所述波束扫描的结果确定所述一组候选传输接收波束对中要用于从所述无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对的部件，所确定的所述传输接收点在所确定的最佳的所述传输接收波束对中。

26.根据权利要求25所述的装置，还包括用于调度要由所述无人驾驶飞行器在所确定的所述传输接收波束对上执行的到所确定的所述传输接收点的所述一个或多个上行链路通信的部件。

27.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述多个传输接收点中的所有传输接收点包括被向上定向的对应的仅接收器天线面板。

28.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到基站的仅接收器天线面板，并且其中所述基站被耦合到第二传输接收点，所述第二传输接收点包括从所述基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点被共同定位。

29.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到基站的仅接收器天线面板，并且其中所述基站被耦合到第二传输接收点，所述第二传输接收点包括从给定的所述基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点位于不同的地理位置。

30.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是第一传输接收点，所述第一传输接收点包括仅从所述无人驾驶飞行器接收上行链路(UL)通信并且被耦合到第一基站的仅接收器天线面板，并且其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点是被耦合到第二基站的第二传输接收点，并且其中所述第二传输接收点包括从所述第二基站向所述无人驾驶飞行器传输下行链路(DL)通信的天线面板，其中至少所述第一传输接收点和所述第二传输接收点位于不同的地理位置。

31.根据权利要求25或26所述的装置，其中用于确定所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息的部件是由用于从所述无人驾驶飞行器接收所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息中的至少一些的部件来执行的。

32.根据权利要求31所述的装置，还包括用于基于在信令中指示的时间段周期性地发所述信令通知所述无人驾驶飞行器提供所述空间和天线信息的部件。

33.根据权利要求31所述的装置，还包括用于响应于所述无人驾驶飞行器确定空间信息的一个或多个元素已经越过已经被定义的对应阈值而发信令通知所述无人驾驶飞行器提供所述空间和天线信息的部件。

34.根据权利要求33所述的装置，其中所述空间信息的一个或多个元素包括以下之一：

三维速度和角速度中的一项或两项；或者

加速度和角加速度中的一项或两项。

35.根据权利要求25或26所述的装置，其中用于确定所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息的部件是通过从基于地面的设备接收所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息中的至少一些来执行的，所述基于地面的设备运行针对所述无人驾驶飞行器的命令和控制。

36.根据权利要求25或26所述的装置，其中用于确定所述一组候选传输接收波束对中的传输接收波束对的部件包括：用于使用具有对应的候选传输接收波束对的区域的空间形态来检查每个候选传输接收波束对之间的视线(LOS)条件的部件，所述区域的所述空间形态基于覆盖所述区域的至少一部分的一个或多个三维地图。

37.根据权利要求25或26所述的装置，其中：

所述天线信息包括以下一项或多项：

(1)针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板的、关于所述无人驾驶飞行器的局部空间坐标系的面板中心取向；

(2)关于针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板的对应的面板中心的天线方位角和仰角范围；以及

(3)(x，y)对，针对所述无人驾驶飞行器中的所述一个或多个天线面板指示对应的波束集群或个体波束相对于面板中心的(x，y)放置，

其中所述天线信息包括：(1)与(2)、(1)与(3)、或(1)与(2)和(3)；以及

用于配置波束扫描和确定传输接收波束对的部件使用所述天线信息，并且其中对于(3)，所述一组候选传输接收波束对中的每个候选传输接收波束对在所述无人驾驶飞行器中的所述一组一个或多个天线面板中的一个天线面板中的具有(x，y)对的所述波束集群或个体波束之一与多个传输接收点中的一个传输接收点之间。

38.根据权利要求37所述的装置，其中所述天线信息是从所述无人驾驶飞行器被接收的，并且所述天线信息是使用无线电资源控制(RRC)信息元素而用信令通知的，其中(x，y)对指示所述波束集群或个体波束相对于对应的面板中心的所述(x，y)放置。

39.一种基站，充当多个传输接收点和被连接到所述多个传输接收点的任何对应基站的主节点，并且包括根据权利要求25至38中任一项所述的装置。

40.一种蜂窝通信网络中的网络元件，所述蜂窝通信网络包括多个传输接收点和被连接到所述多个传输接收点的任何基站，并且包括根据权利要求25至38中任一项所述的装置。

41.一种蜂窝通信网络，包括根据权利要求25至40中任一项所述的装置。

42.一种用于通信的装置，包括：

用于由无人驾驶飞行器向包括多个传输接收点的无线通信网络发送空间和天线信息的部件，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

用于接收配置信息的部件，所述配置信息用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描，每对在所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与所述多个传输接收点中的一组天线面板中的一个天线面板之间；以及

用于基于所接收的所述配置信息执行所述波束扫描的部件。

43.根据权利要求42所述的装置，还包括用于接收信息的部件，所述信息对要由所述无人驾驶飞行器在所确定的传输接收波束对上执行的到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信进行调度。

44.根据权利要求43所述的装置，还包括用于由所述无人驾驶飞行器在所确定的所述传输接收波束对上执行到所确定的所述传输接收点的所调度的所述一个或多个上行链路通信的部件。

45.根据权利要求42或43所述的装置，其中：

所述空间信息包括以下一项或多项：

所述无人驾驶飞行器的位置信息；或者

所述无人驾驶飞行器的取向信息；以及

所述天线信息包括以下一项或多项：

针对所述无人驾驶飞行器中的每个天线面板的、关于所述无人驾驶飞行器的局部空间坐标系的面板中心取向；或者

关于针对所述无人驾驶飞行器中的每个天线面板的所述面板中心的天线方位角和仰角范围。

46.根据权利要求42或43所述的装置，其中用于发送所述空间和天线信息的部件包括：在所述无人驾驶飞行器中被实现的、用于根据时间段周期性地发送所述空间和天线信息的部件。

47.根据权利要求42或43所述的装置，其中用于发送所述空间和天线信息的部件包括：在所述无人驾驶飞行器中被实现的、用于响应于所述无人驾驶飞行器确定空间信息的一个或多个元素已经越过已经被定义的对应阈值而发送所述空间和天线信息的部件。

48.根据权利要求46所述的装置，其中所述空间信息的一个或多个元素包括以下之一：

三维速度和角速度中的一项或两项；或者

加速度和角加速度中的一项或两项。

49.一种用于通信的装置，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码，

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置执行操作，所述操作包括：

确定无人驾驶飞行器的空间和天线信息；

至少使用所述无人驾驶飞行器的所述空间和天线信息确定一组候选传输接收波束对，每对在所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与多个传输接收点中的一个传输接收点之间，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

配置要针对所述一组候选传输接收波束对执行的波束扫描；以及

基于所述波束扫描的结果，确定所述一组候选传输接收波束对中要用于从所述无人驾驶飞行器到所确定的传输接收点的一个或多个上行链路通信的传输接收波束对，所确定的所述传输接收点在所确定的最佳的所述传输接收波束对中。

50.根据权利要求49所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码还被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置执行根据权利要求2至16中任一项所述的方法中的操作。

51.一种用于通信的装置，包括：

至少一个处理器；以及

至少一个存储器，包括计算机程序代码，

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置执行操作，所述操作包括：

由无人驾驶飞行器朝向包括多个传输接收点的无线通信网络传输空间和天线信息，其中所述多个传输接收点中的至少一个传输接收点包括被向上定向的仅接收器天线面板；

接收配置信息，所述配置信息用于配置要针对一组候选传输接收波束对执行的波束扫描，每对在所述无人驾驶飞行器中的一组一个或多个天线面板中的一个天线面板与所述多个传输接收点中的一组天线面板中的一个天线面板之间；以及

基于所接收的所述配置信息执行所述波束扫描。

52.根据权利要求51所述的装置，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码还被配置为与所述至少一个处理器一起使所述装置执行根据权利要求18至23中任一项所述的方法中的操作。

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