CN118103722A - 用于高频环境感知mimo的方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的各个方面可以使用传播路径地图来确定用于在发送器和接收器之间进行通信的波束赋形信息和信道信息。所述传播路径地图可以通过直接传播路径和可能的反射传播路径提供所述接收器的位置与所述发送器和所述接收器之间的信道特性之间的关联。所述传播路径地图可以用于获取所述接收器的更准确的位置、所述发送器和/或所述接收器处的AoA、所述发送器和/或所述接收器处的AoD以及其它感知信息，以进行波束赋形和完善RF传播地图。所述接收器的位置和所述发送器和所述接收器之间的信道特性之间的关联可以有助于执行波束测量和/或信道测量。在一些实施例中，执行感知，以标识所述发送器和所述接收器之间的可能传播路径并协助构建无线电信号传播路径地图。

Description

用于高频环境感知MIMO的方法、装置和系统
技术领域
本发明大体上涉及无线通信，并且在特定实施例中，涉及用于高频环境感知多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)的方法和设备。
背景技术
在一些无线通信系统中，用户设备(user equipment，UE)与基站(base station，BS)进行无线通信以向基站发送数据和/或从基站接收数据。从UE到BS的无线通信称为上行(uplink，UL)通信。从基站到UE的无线通信称为下行(downlink，DL)通信。
在这类无线通信系统中执行上行通信和下行通信需要资源。例如，BS可以使用无线信号和/或物理层信道在特定时间段内、在特定频率下、在下行传输中通过无线方式向UE发送数据，例如，传输块(transport block，TB)。所使用的频率和时间段是资源的示例。
在一些无线通信系统中，使用波束赋形，即通信信号在特定方向上传输，而不是全向传输。高频通信(其中一个示例是亚太赫兹(subTHz)通信)是一种技术，由于通信带宽大，这种技术可以提高未来蜂窝网络的性能。然而，使用的频率越高，所涉及的天线尺寸就越小。因此，为了促进高频通信的实现(例如，通过满足接收器处的一定信噪比(signal tonoise ratio，SNR)阈值)，多输入多输出(MIMO)系统中就可能需要更多的天线。
由于窄波束的搜索空间很大(即接收器所在的方向很多)，波束获取可能变得具有挑战性，这可能导致需要较长的一段时间来获取用于在发送器和接收器之间进行通信的首选波束。在高频通信系统中，最好能以最少的网络设备间信令执行信道获取，以减少信道获取方法的开销和延迟。
发明内容
在高频通信中使用的波束可能很窄，目的是将信号功率聚焦在特定的方向上。因此，高频下的窄波束可以定义为在给定信道条件(例如，路径损耗、发送器和接收器之间的距离和环境)下，宽度足以促进高频通信实现的波束。使用窄波束时，波束管理和波束获取会变得更加复杂。需要注意的是，在不同的频率范围内，由于路径损耗和天线尺寸不同，波束宽度(促进通信实现)也不同，即低频下的窄波束比高频下的窄波束宽。
根据第一方面，提供了一种用于电信系统的信道信息获取方法。所述电信系统包括在地理区域中服务用户设备(UE)的基站，所述方法包括：所述基站向所述UE发送配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；所述基站在一条或多条传播路径上沿着所述UE的所述位置的方向发送参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内；所述基站根据所述参考信号的测量接收反馈信息。
在一些实施例中，所述信道信息是有助于在所述UE处执行信道测量的信息。
在一些实施例中，所述信道信息包括以下各项中的至少一项：表现为发送所述参考信号的虚拟发送点(virtual transmission point，VTP)的位置；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对延迟；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对功率值；或者在所述UE处接收的波束的到达角(angle of arrival，AoA)。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述基站向所述UE发送要由所述UE执行射频(radio frequency，RF)感知的请求，其中，所述RF感知是参考所述多个第二网格单元执行的。
在一些实施例中，所述要由所述UE执行RF感知的请求还包括所述UE的感知配置信息。
在一些实施例中，所述感知配置信息包括以下各项中的一项或多项：感知波形指示；感知序列信息；参考信号的时间或频率资源信息；所述UE应向所述基站发送所述反馈信息的指示；或者反馈报告信道指示。
在一些实施例中，所述配置信息还包括从所述基站到所述第一网格中的一个或多个第一网格单元的传播路径的标识。
在一些实施例中，所述方法还包括：确定所述地理区域中的物体地图，以确定所述基站和所述UE之间的传播路径。
在一些实施例中，所述确定物体地图包括：对传播路径执行光线跟踪，以确定检测到的物体是真实物体还是真实物体的反射。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述基站在具有传播路径的一个或多个波束上向所述UE发送数据信号，其中，所述传播路径是根据所述物体地图确定的。
在一些实施例中，所述基站根据所述参考信号接收反馈信息包括以下各项中的至少一项：所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和参考信号接收功率(referencesignal received power，RSRP)值；或者所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和信道状态信息。
在一些实施例中，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到。
根据第二方面，提供了一种用于电信系统的信道信息获取方法。所述电信系统包括在地理区域中服务UE的基站，所述方法包括：所述UE从所述基站接收配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；所述UE在一条或多条传播路径上从所述基站接收参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内；对所述接收到的参考信号执行测量；所述UE根据所述接收到的参考信号的所述测量发送反馈信息。
在一些实施例中，所述信道信息是有助于在所述UE处执行信道测量的信息。
在一些实施例中，所述信道信息包括以下各项中的至少一项：表现为发送所述参考信号的VTP的位置；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对延迟；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对功率值；或者在所述UE处接收的波束的AoA。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述UE从所述基站接收要由所述UE执行RF感知的请求，其中，所述RF感知是参考所述多个第二网格单元执行的。
在一些实施例中，所述要由所述UE执行RF感知的请求还包括所述UE的感知配置信息。
在一些实施例中，所述感知配置信息包括以下各项中的一项或多项：感知波形指示；感知序列信息；参考信号的时间或频率资源信息；所述UE应向所述基站发送所述反馈信息的指示；以及反馈报告信道指示。
在一些实施例中，所述配置信息还包括从所述基站到所述第一网格中的一个或多个第一网格单元的传播路径的标识。
在一些实施例中，所述基站根据所述参考信号发送反馈信息包括以下各项中的至少一项：所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和参考信号强度值；或者所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和信道状态信息。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述UE在具有传播路径的一个或多个波束上从所述UE接收数据信号，其中，所述传播路径是至少部分根据所述反馈信息确定的。
在一些实施例中，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到。
根据第三方面，提供了一种用于电信系统的信道信息获取方法。所述电信系统包括在地理区域中服务UE的基站，所述方法包括：所述基站向所述UE发送配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；所述基站根据所述配置信息向所述UE发送数据信号。
在一些实施例中，所述方法还包括：所述基站在一条或多条传播路径上沿着所述UE的所述位置的方向发送参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到；所述基站根据所述参考信号的测量接收反馈信息。
根据第四方面，提供了一种用于电信系统的信道信息获取方法。所述电信系统包括在地理区域中服务UE的基站，所述方法包括：所述UE到所述基站接收配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；所述UE根据所述配置信息确定接收数据信号的接收波束；所述UE在根据所述配置信息确定的接收波束上从所述基站接收所述数据信号。
在一些实施例中，所述确定接收数据信号的接收波束包括：所述UE在一条或多条传播路径上从所述基站接收参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到；所述UE根据所述参考信号的测量发送反馈信息。
根据第五方面，提供了一种装置。所述装置包括处理器和计算机可读介质。所述计算机可读介质上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，用于执行如上所述的方法。这种装置的一个示例可以是基站。
根据第六方面，提供了一种装置。所述装置包括处理器和计算机可读介质。所述计算机可读介质上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，用于执行如上所述的方法。这种装置的一个示例可以是UE。
附图说明
为了更全面地理解本发明实施例及其优点，下面通过举例参考结合附图进行的以下描述。
图1A是可以实现本发明实施例的通信系统的一个示意图。
图1B是可以实现本发明实施例的通信系统的另一个示意图。
图2是示例性电子设备和网络设备的框图。
图3是可以实现本发明实施例的设备中的单元或模块的框图。
图4A是本发明各个方面提供的用于感知和波束测量/信道测量的方法的信令流程图的一个示例。
图4B是本发明各个方面提供的用于感知和波束测量/信道测量的方法的信令流程图的另一个示例。
图5A和图5B是本发明一个方面提供的可以用于确定射频(RF)传播路径地图以及用于波束测量和信道测量的网格的示例。
图6是说明为什么基站环境中的多个物体对发送波束的多次反射可能会导致基站检测到的物体无法提供准确的环境地图的一个示例。
图7是说明当发送波束和接收波束之间存在未知的对准误差未知时，发送波束的多次反射会如何影响确定物体位置的一个示例的示意图。
图8是本发明一个方面提供的说明如何利用几何辅助信号处理确定RF传播路径地图的一个示例的示意图。
图9是说明用于波束测量和/或信道测量的发送波束可能会导致用户设备(UE)由于发送波束的反射而检测到虚拟发送点的一个示例的示意图。
图10是本发明一个方面提供的说明如何为用于波束测量和/或信道测量的传播路径分配传输资源的一个示例。
图11是本发明各个方面提供的说明用于感知和波束测量/信道测量的两步式方法的信令流程图的一个详细示例。
具体实施方式
出于说明性目的，下面结合附图详细解释了具体的示例性实施例。
本文中阐述的实施例表示信息足以实践所请求保护的主题，并且说明了实践这种主题的方法。根据附图阅读以下描述之后，本领域技术人员将会理解所请求保护的主题的概念，并且将会认识到这些概念的应用在本文中并没有具体提及。应当理解，这些概念和应用在本发明和所附权利要求书的范围之内。
此外，可以理解的是，本文中公开的执行指令的任何模块、组件或设备可以包括或以其它方式访问一个或多个非瞬时性计算机/处理器可读存储介质，以存储信息，例如，计算机/处理器可读指令、数据结构、程序模块和/或其它数据。非瞬时性计算机/处理器可读存储介质的示例的非详尽列表包括磁带盒，磁带，磁盘存储器或其它磁存储设备，只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)、数字视频光盘或数字多功能光盘(即DVD)、蓝光光盘TM等光盘，或其它光存储器，在任何方法或技术中实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，随机存取存储器(random-access memory，RAM)，只读存储器(read-onlymemory，ROM)，电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)，闪存或其它存储技术。任何这些非瞬时性计算机/处理器存储介质可以是一种设备的一部分，也可以由一种设备访问或连接。用于实现本文中描述的应用或模块的计算机/处理器可读/可执行指令可以由这类非瞬时性计算机/处理器可读存储介质存储或以其它方式保存。
大规模MIMO系统的波束获取在毫米波(millimeter wave，mmWave)和亚T赫兹(subTHz)频段(>100GHz)等高频下可能具有挑战性，这是因为通过窄波束执行波束扫描(存在波束扫描开销)时需要大量的控制信令开销和处理时间。延迟的增加也可能是影响mmWave和亚THz频率下波束获取的另一个问题。
当通过窄波束执行波束扫描时，发送器通过窄波束在不同方向上发送参考信号，而接收器通过窄波束同样在多个不同方向上搜索发送器发送的参考信号。基站等发送器可以发送的参考信号的类型的示例可以是信道状态信息参考信号(channel stateinformation reference signal，CSI-RS)或定位参考信号(positioning referencesignal，PRS)。用户设备(UE)等接收器可以发送的参考信号的类型的示例可以是探测参考信号(sounding reference signal，SRS)。如果只使用窄波束，则可能需要许多波束，而如果使用宽波束，则可能需要较少波束。波束扫描开销涉及搜索多个波束对(一个发送波束和一个接收波束形成一个波束对)，以找到在发送器和接收器之间进行数据通信时具有优选特性(例如，最佳信号强度)的一个或多个波束对。除了波束对的数量之外，波束扫描开销还取决于执行测量(例如，接收信号强度的测量)的持续时间。执行测量的时间还取决于序列长度。序列长度的变化决定了测量的质量。例如，序列越长，质量越好，序列越短，质量越差。然而，序列越长，开销越大。因此，测量质量和开销量之间需要权衡。需要注意的是，如果每次测量一个波束对的持续时间固定，则在较少的波束对中搜索以找到具有优选特性(例如，最佳信号强度)的一个或多个波束对时，波束扫描开销就会减少。
感知技术可以用于感知发送器所在区域内的环境，从而能够确定发送器和接收器之间的至少一个波束对上的传输信道。在一些实现方式中，如果传播环境是先验已知的，尤其是在大规模天线阵列和大带宽的情况下，可以更准确地估计mmWave信道，并且减少开销。
与亚6GHz通信系统相比，mmWave和亚THz的传播环境包括用作反射器的物体，而不是可能散射通信信号的物体。因此，在mmWave和亚THz的传播环境中，大部分信号能量被限制在视距(line-of-sight，LOS)路径和反射路径上。
一旦发送器确定了墙壁和建筑物等反射体的位置，就可以计算发送器和接收器之间的信道系数，即从发送器出发的离开角(angle of departure，AoD)、到达接收器的到达角(AoA)和从发送器到接收器的一条或多条路径的路径增益。
环境感知可以用于协助波束赋形，例如，波束获取和波束管理。作为波束获取过程的一部分，感知可以帮助尽量减少波束扫描，甚至可能不需要波束扫描。感知可以帮忙尽量减少信道状态信息(channel state information，CSI)获取开销并尽量减小获取过程中的延迟。感知还可以使发送器或与发送器进行通信的网络通过信道预测来跟踪接收器。例如，作为感知功能的一部分，发送器有可能能够确定接收器的移动情况(速度和方向)，并且根据这些确定的移动情况预测接收器的未来移动情况。根据确定的移动情况和/或移动情况的预测结果，发送器有可能能够估计用于确定的移动情况和/或预测到的移动情况的信道。感知还可以实现主动波束管理。波束管理的一个方面可以是建立和保持发送器侧的发送(Tx)波束和接收器侧的接收(Rx)波束，以形成发送接收波束对。波束管理可以包括波束训练和波束跟踪中的至少一个。使用“波束训练”这一表述时，可以包括Tx波束训练和Rx波束训练中的一个或两个。
本发明的各个方面能够使用感知信息来确定用于在发送器和接收器之间进行通信的波束赋形信息和信道信息。与传统的穷举式波束训练方法相比，本发明提供的实施例减少了参考信号(reference signal，RS)开销和延迟。
本发明的各个方面可以提供一种用于电信系统的信道信息获取方法。所述电信系统包括发送器和接收器，例如，在地理区域中服务用户设备(UE)的基站。所述方法可以包括：所述基站向所述UE发送配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关。所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格。所述方法还可以包括：所述基站在一条或多条传播路径上沿着所述UE的所述位置的方向发送参考信号。所述UE的所述位置可以位于包括多个第二网格单元的第二网格内。所述UE对所述参考信号执行测量，并且向所述发送反馈。然后，所述基站可以根据在所述UE处执行的所述参考信号的测量接收反馈信息。
一些实施例可以提供一种两步式信道信息获取方法。该两步式信道获取方法包括通过网络(包括发送器和/或接收器)感知来构建无线电信号(RF)传播路径地图，该路径地图可以提供用于生成初始波束赋形的信息和用于更新初始波束赋形的信息。
第一步骤可能涉及在发送器周围的环境中执行感知，以确定信号路径传播。这种感知可以帮助生成RF传播路径地图，从而标识环境中可能存在的传播路径。这种感知还可以帮助通过直接传播路径和可能的反射传播路径确定接收器的位置与发送器和接收器之间的信道特性之间的关联。
第二步骤可能涉及通过额外感知获取信道信息。在一些实施例中，这种额外感知可以使用比在第一步骤中执行的感知高的分辨率执行。在第一步骤中生成的RF传播地图可以用于获取接收器的更准确的位置、发送器和/或接收器处的AoA、发送器和/或接收器处的AoD以及其它感知信息，以进行波束赋形和完善RF传播地图。在一些实施例中，第二步骤中的感知可以与光线跟踪结合使用，以完善接收器的位置信息、发送器和/或接收器处的AoA信息以及发送器和/或接收器处的AoD信息。
图1A、图1B和图2提供了可以实现本发明的移动性管理方法的各个方面的无线通信系统的网络和设备的上下文。
参考图1A，图1A是非限制性的说明性示例，提供了一种通信系统的简化示意图。通信系统100包括无线接入网120。无线接入网120可以是下一代(例如，第六代(sixthgeneration，6G)或更高)无线接入网或传统(例如，5G、4G、3G或2G)无线接入网。一个或多个通信电子设备(electric device，ED)110a至120j(一般称为110)可以彼此互连，可以另外或替代地连接到无线接入网120中的一个或多个网络节点(170a、170b，一般称为170)。核心网130可以是通信系统的一部分，并且可以依赖于或独立于在通信系统100中使用的无线接入技术。此外，通信系统100包括公共交换电话网(public switched telephone network，PSTN)140、互联网150和其它网络160。
图1B示出了示例无线通信系统100(以下称为系统100)，该系统包括可以实现本发明的小区间移动性管理方法的实施例的网络。一般而言，系统100使多个无线或有线单元能够传输数据和其它内容。系统100的目的可以是通过广播、窄播和用户设备到用户设备等提供内容(语音、数据、视频、文本)。系统100可以通过共享带宽等资源高效运行。
通信系统100可以提供各种各样的通信业务和应用(例如，地球监测、遥感、被动感知和定位、导航和跟踪、自主交付和移动性等)。通信系统100可以通过地面通信系统和非地面通信系统的联合操作来提供高度的可用性和鲁棒性。例如，将非地面通信系统(或其组件)集成到地面通信系统中可以产生包括多层的异构网络。与传统通信网络相比，异构网络可以通过高效的多链路联合操作、更灵活的功能共享以及地面网络和非地面网络之间更快的物理层链路切换来实现更好的整体性能。
地面通信系统和非地面通信系统可以是通信系统中的子系统。在所示的示例中，通信系统100包括电子设备(electronic device，ED)110a至110d(一般称为ED 110)、无线接入网(radio access network，RAN)120a和120b、非地面通信网络120c、核心网130、公共交换电话网(PSTN)140、互联网150和其它网络160。RAN 120a和120b包括相应的基站(BS)170a和170b，BS170a和170b一般可以称为地面发送和接收点(terrestrial transmit andreceive point，T-TRP)170a和170b。非地面通信网络120c包括接入节点120c，接入节点120c一般可以称为非地面发送和接收点(non-terrestrial transmit and receivepoint，NT-TRP)172。
任何ED 110可以替代地或另外用于与任何其它T-TRP 170a和170b、NT-TRP 172、互联网150、核心网130、PSTN 140、其它网络160或前述各项的任意组合进行连接、接入或通信。在一些示例中，ED 110a可以通过接口190a与T-TRP 170a进行上行传输和/或下行传输。在一些示例中，ED 110a、110b和110d还可以通过一个或多个侧行链路空口190b相互直接通信。在一些示例中，ED 110d可以通过接口190c与NT-TRP 172进行上行传输和/或下行传输。
空口190a和190b可以使用类似的通信技术，例如，任何合适的无线接入技术。例如，通信系统100可以在空口190a和190b中实现一种或多种信道接入方法，例如，码分多址(code division multiple access，CDMA)、时分多址(time division multiple access，TDMA)、频分多址(frequency division multiple access，FDMA)、正交FDMA(orthogonalFDMA，OFDMA)或单载波FDMA(single-carrier FDMA，SC-FDMA)。空口190a和190b可以使用其它高维度信号空间，这些高维度信号空间可以包括正交维度和/或非正交维度的组合。
空口190c能够通过无线链路或简单的链路实现ED 110d和一个或多个NT-TRP 172之间的通信。在一些示例中，链路是用于单播传输的专用连接、用于广播传输的连接或用于组播传输的一组ED和一个或多个NT-TRP之间的连接。
RAN 120a和120b与核心网130进行通信，以向ED 110a、110b和110c提供各种业务，例如，语音、数据和其它业务。RAN 120a和120b以及/或者核心网130可以与一个或多个其它RAN(未示出)进行直接或间接通信，这些其它RAN可以直接也可以不直接由核心网130服务，而且可以采用也可以不采用与RAN 120a、RAN 120b或两者相同的无线接入技术。核心网130还可以用作(i)RAN 120a和120b或ED 110a、110b和110c或两者与(ii)其它网络(例如，PSTN140、互联网150和其它网络160)之间的网关接入。另外，ED 110a、110b和110c中的部分或全部ED可以包括使用不同的无线技术和/或协议通过不同的无线链路与不同的无线网络进行通信的功能。代替无线通信(或者除无线通信之外)，ED 110a、110b和110c可以通过有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)进行通信以及与互联网150进行通信。PSTN 140可以包括用于提供传统电话业务(plain old telephone service，POTS)的电路交换电话网。互联网150可以包括计算机网络和/或子网(内网)，并且包括互联网协议(InternetProtocol，IP)、传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)等协议。ED 110a、110b和110c可以是能够根据多种无线接入技术运行的多模设备，并且包括支持这些技术所需的多个收发器。
ED 110a至110c使用射频(RF)、微波、红外线(infrared，IR)等无线通信链路，通过一个或多个SL空口180相互进行通信。SL空口180可以利用任何合适的无线接入技术，可以与ED 110a至110c与T-TRP 170a和170b或NT-TRP 172中的一个或多个进行通信所在的空口190基本上类似，这两种空口也可以基本上不同。例如，通信系统100可以在SL空口180中实现一种或多种信道接入方法，例如，码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)或单载波FDMA(SC-FDMA)。在一些实施例中，SL空口180可以至少部分在非授权频谱上实现。
图2示出了ED 110和网络设备的另一个示例，包括基站170a、170b(如170所示)和NT-TRP 172。ED 110用于连接人、物体、机器等。ED 110可以广泛用于各种场景，例如，蜂窝通信、设备到设备(device-to-device，D2D)、车辆到万物(vehicle to everything，V2X)、点对点(peer-to-peer，P2P)、机器到机器(machine-to-machine，M2M)、机器类通信(machine-type communication，MTC)、物联网(internet of things，IoT)、虚拟现实(virtual reality，VR)、增强现实(augmented reality，AR)、工业控制、自动驾驶、远程医疗、智能电网、智能家具、智能办公、智能穿戴、智能交通、智慧城市、无人机、机器人、遥感、被动感知、定位、导航和跟踪、自主交付和移动性等。
每个ED 110表示任何合适的用于无线操作的终端用户设备，并且可以包括如下设备(或可以称为)：用户设备(user equipment/device，UE)、无线发送/接收单元(wirelesstransmit/receive unit，WTRU)、移动台、固定或移动用户单元、蜂窝电话、站点(station，STA)、机器类通信(MTC)设备、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、智能手机、笔记本电脑、计算机、平板电脑、无线传感器、消费型电子设备、智能本、车辆、汽车、卡车、公交车、火车或IoT设备、工业设备，或上述设备中的装置(例如，通信模块、调制解调器或芯片)，等等。下一代ED 110可以使用其它术语来指代。基站170a和170b是T-TRP，在下文中称为T-TRP 170。同样如图2所示，NT-TRP在下文中称为NT-TRP 172。连接到T-TRP 170和/或NT-TRP 172的每个ED 110可以动态或半静态地启动(即建立、激活或启用)、关闭(即释放、去激活或禁用)和/或响应于连接可用性和连接必要性中的一个或多个而进行配置。
ED 110包括耦合到一个或多个天线204的发送器201和接收器203。仅示出了一个天线204。其中一个、部分或全部天线也可以是面板。发送器201和接收器203可以集成为收发器等。收发器用于对数据或其它内容进行调制，以便通过至少一个天线204或网络接口控制器(network interface controller，NIC)发送。收发器还用于对通过至少一个天线204接收到的数据或其它内容进行解调。每个收发器包括任何合适的用于生成进行无线传输或有线传输的信号和/或用于处理通过无线方式或有线方式接收到的信号的结构。每个天线204包括任何合适的用于发送和/或接收无线信号或有线信号的结构。
ED 110包括至少一个存储器208。存储器208存储由ED 110使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器208可以存储软件指令或模块，这些软件指令或模块用于实现本文中描述的部分或全部功能和/或实施例并由一个或多个处理单元210执行。每个存储器208包括任何合适的一个或多个易失性和/或非易失性存储与检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，SIM)卡、记忆棒、安全数码(secure digital，SD)存储卡、处理器缓存等。
ED 110还可以包括一个或多个输入/输出设备(未示出)或接口(例如，连接到图1A或图1B中的互联网150的有线接口)。输入/输出设备支持与网络中的用户或其它设备进行交互。每个输入/输出设备包括任何合适的用于向用户提供信息或从用户接收信息的结构，例如，扬声器、麦克风、小键盘、键盘、显示器或触摸屏，包括网络接口通信。
ED 110还包括处理器210，用于执行以下操作：与准备向NT-TRP 172和/或T-TRP170发送的上行传输有关的操作、与处理从NT-TRP 172和/或T-TRP 170接收到的下行传输有关的操作，以及与处理向另一个ED 110发送和从另一个ED 110发出的侧行链路传输有关的操作。与准备发送上行传输有关的处理操作可以包括编码、调制、发送波束赋形和生成用于传输的符号等操作。与处理下行传输有关的处理操作可以包括接收波束赋形、解调和解码接收符号等操作。根据实施例，下行传输可以由接收器203使用接收波束赋形来接收，处理器210可以从下行传输中(例如，通过检测和/或解码信令)提取信令。信令的一个示例可以是由NT-TRP 172和/或T-TRP 170发送的参考信号。在一些实施例中，处理器210根据从T-TRP 170接收到的波束方向指示(例如，波束角度信息(beam angle information，BAI))，实现发送波束赋形和/或接收波束赋形。在一些实施例中，处理器210可以执行与网络接入(例如，初始接入)和/或下行同步有关的操作，例如，与检测同步序列、解码和获取系统信息等有关的操作。在一些实施例中，处理器210可以使用从NT-TRP 172和/或T-TRP 170接收到的参考信号等方式来执行信道估计。
处理器210可以是发送器201的一部分和/或接收器203的一部分，但未示出。存储器208可以是处理器210的一部分，但未示出。
处理器210以及发送器201和/或接收器203中的一个或多个处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器来实现，这些处理器用于执行存储在存储器(例如，存储器208)中的指令。可替代地，处理器210以及发送器201和/或接收器203中的处理组件中的部分或全部可以使用编程的现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、图形处理单元(graphical processing unit，GPU)或专用集成电路(application-specificintegrated circuit，ASIC)等专用电路来实现。
T-TRP 170在一些实现方式中可以使用其它名称表示，例如，基站、收发基站(basetransceiver station，BTS)、无线基站、网络节点、网络设备、网络侧设备、发送/接收节点、3G基站(NodeB)、演进型基站(evolved NodeB，eNodeB或eNB)、家庭eNodeB、下一代基站(next Generation NodeB，gNB)、发送点(transmission point，TP)、站点控制器、接入点(access point，AP)或无线路由器、中继站、远程射频头、地面节点、地面网络设备，或者地面基站、基带单元(base band unit，BBU)、射频拉远单元(remote radio unit，RRU)、有源天线处理单元(active antenna unit，AAU)、远程射频头(remote radio head，RRH)、集中式单元(central unit，CU)、分布式单元(distributed unit，DU)、定位节点，等等。T-TRP170可以是宏BS、微微BS、中继节点、施主节点等或其组合。T-TRP 170可以指上述设备，也可以指上述设备中的装置(例如，通信模块、调制解调器或芯片)。虽然本发明示例和实施例的附图和随附描述通常使用术语“AP”、“BS”和“AP”或“BS”，但应当理解，这样的设备可以是上述类型中的任一种设备。
在一些实施例中，T-TRP 170的各个部分可以是分布式的。例如，T-TRP 170中的一些模块可以远离容纳T-TRP 170的天线的设备，并且可以通过有时候称为前传的通信链路(未示出)(例如，通用公共射频接口(common public radio interface，CPRI))耦合到容纳天线的设备。因此，在一些实施例中，术语“T-TRP 170”还可以指执行以下处理操作的网络侧模块：例如，确定ED 110的位置、资源分配(调度)、消息生成和编码/解码，这些模块不一定是容纳T-TRP 170的天线的设备的一部分。这些模块还可以耦合到其它T-TRP。在一些实施例中，T-TRP 170实际上可以是一起运行以通过协作多点传输等方式服务ED 110的多个T-TRP。
T-TRP 170包括耦合到一个或多个天线256的至少一个发送器252和至少一个接收器254。仅示出了一个天线256。其中一个、部分或全部天线也可以是面板。发送器252和接收器254可以集成为收发器。T-TRP 170还包括处理器260，用于执行与以下内容有关的操作：准备向ED 110发送的下行传输、处理从ED 110接收到的上行传输、准备向NT-TRP 172发送的回传传输和处理从NT-TRP 172通过回传接收到的传输。与准备发送下行传输或回传传输有关的处理操作可以包括编码、调制、预编码(例如，多输入多输出(MIMO)预编码)、发送波束赋形和生成用于传输的符号等操作。与处理上行中或回传上的接收传输有关的处理操作可以包括接收波束赋形、解调和解码接收符号等操作。处理器260还可以执行与网络接入(例如，初始接入)和/或下行同步有关的操作，例如，生成同步信号块(synchronizationsignal block，SSB)的内容、生成系统信息，等等。在一些实施例中，处理器260还生成调度器253可以调度用于传输的波束方向指示，例如，BAI。处理器260可以执行本文中描述的其它网络侧处理操作，例如，确定ED 110的位置、确定部署NT-TRP 172的位置，等等。在一些实施例中，处理器260可以生成信令，以配置ED 110的一个或多个参数和/或NT-TRP 172的一个或多个参数，等等。由处理器260生成的任何信令都由发送器252发送。需要注意的是，本文中使用的“信令”可以可选地称为控制信令。动态信令可以在物理下行控制信道(physical downlink control channel，PDCCH)等控制信道中发送，而静态或半静态高层信令可以包括在数据包中，该数据包在物理下行共享信道(physical downlink sharedchannel，PDSCH)等数据信道中发送。
调度器253可以耦合到处理器260。调度器253可以包括在T-TRP 170内，也可以与T-TRP 170分开工作。调度器253可以调度上行传输、下行传输和/或回传传输，包括下发调度授权和/或配置免调度(“配置授权”)资源。T-TRP 170还包括用于存储信息和数据的存储器258。存储器258存储由T-TRP 170使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器258可以存储软件指令或模块，这些软件指令或模块用于实现本文中描述的部分或全部功能和/或实施例并由处理器260执行。
处理器260可以是发送器252的一部分和/或接收器254的一部分，但未示出。此外，处理器260可以实现调度器253，但未示出。存储器258可以是处理器260的一部分，但未示出。
处理器260、调度器253、发送器252中的处理组件和接收器254中的处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器来实现，这些处理器用于执行存储在存储器(例如，存储器258)中的指令。可替代地，处理器260、调度器253、发送器252中的处理组件和接收器254中的处理组件中的部分或全部可以使用FPGA、GPU或ASIC等专用电路来实现。
虽然只将NT-TRP 172举例示为无人机，但NT-TRP 172可以使用任何合适的非地面形式实现。此外，NT-TRP 172在一些实现方式中可以使用非地面节点、非地面网络设备或非地面基站等其它名称。NT-TRP 172包括耦合到一个或多个天线280的发送器272和接收器274。仅示出了一个天线280。其中一个、部分或全部天线也可以是面板。发送器272和接收器274可以集成为收发器。NT-TRP 172还包括处理器276，用于执行与以下内容有关的操作：准备向ED 110发送的下行传输、处理从ED 110接收到的上行传输、准备向T-TRP 170发送的回传传输和处理从T-TRP 170通过回传接收到的传输。与准备发送下行传输或回传传输有关的处理操作可以包括编码、调制、预编码(例如，MIMO预编码)、发送波束赋形和生成用于传输的符号等操作。与处理上行中或回传上的接收传输有关的处理操作可以包括接收波束赋形、解调和解码接收符号等操作。在一些实施例中，处理器276根据从T-TRP 170接收到的波束方向信息(例如，BAI)实现发送波束赋形和/或接收波束赋形。在一些实施例中，处理器276可以生成信令，以配置ED 110的一个或多个参数，等等。在一些实施例中，NT-TRP 172实现物理层处理，但不实现高层功能，例如，媒体接入控制(medium access control，MAC)或无线链路控制(radio link control，RLC)层处的功能。由于这只是一个示例，除了物理层处理之外，NT-TRP 172通常还可以实现高层功能。
NT-TRP 172还包括用于存储信息和数据的存储器278。处理器276可以是发送器272的一部分和/或接收器274的一部分，但未示出。存储器278可以是处理器276的一部分，但未示出。
处理器276、发送器272中的处理组件和接收器274中的处理组件可以分别由相同或不同的一个或多个处理器来实现，这些处理器用于执行存储在存储器(例如，存储器278)中的指令。可替代地，处理器276、发送器272中的处理组件和接收器274中的处理组件中的部分或全部可以使用编程的FPGA、GPU或ASIC等专用电路来实现。在一些实施例中，NT-TRP172实际上可以是一起运行以通过协作多点传输等方式服务ED 110的多个NT-TRP。
T-TRP 170、NT-TRP 172和/或ED 110可以包括其它组件，但为了清楚起见，省略了这些组件。
本文中提供的示例性方法的一个或多个步骤可以由图3提供的对应单元或模块执行。图3示出了设备中(例如，ED 110中、T-TRP 170中或NT-TRP 172中)的单元或模块。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。其它步骤可以由人工智能(artificial intelligence，AI)或机器学习(machine learning，ML)模块执行。相应的单元或模块可以使用硬件、执行软件的一个或多个组件或设备或其组合来实现。例如，一个或多个单元或模块可以是集成电路，例如，编程的FPGA、GPU或ASIC。应当理解，如果这些模块使用供处理器等执行的软件来实现，则这些模块可以由处理器根据需要全部或部分检索，单独或集体检索用于处理，在一个或多个实例中检索，并且这些模块本身可以包括用于进一步部署和实例化的指令。
关于ED 110、T-TRP 170和NT-TRP 172的其它详细内容是本领域技术人员已知的。因此，这里省略了这些详细内容。
在未来无线网络中，新设备可能会呈指数级增长，并且具有多种多样的功能。此外，随着服务质量需求更加多样化，未来无线网络中可能会出现比5G中存在的多得多的新应用和新用例。这些都会为未来无线网络(例如，6G网络)带来极具挑战性的新关键性能指标(key performance indication，KPI)，因此在电信领域引入了感知技术和AI技术，尤其是ML(深度学习)技术，以提高系统性能和效率。
AI/ML技术可以应用于通信，包括物理层中的AI/ML通信和媒体接入控制(MAC)层中的AI/ML通信。对于物理层，AI/ML通信可以用于优化组件设计和提高算法性能，例如，信道编码、信道建模、信道估计、信道解码、调制、解调、MIMO、波形、多址、PHY单元参数优化和更新、波束赋形和跟踪、感知和定位等方面的AI/ML。对于MAC层，AI/ML通信可以利用AI/ML能力来学习、预测和做出决策，以使用更好的策略和最佳方案来解决复杂的优化问题，例如，优化MAC中的功能，例如，智能TRP管理、智能波束管理、智能信道资源分配、智能功率控制、智能频谱利用、智能MCS、智能混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request，HARQ)策略、智能发送/接收(Tx/Rx)模式自适应，等等。
AI/ML架构通常包括多个节点。多个节点可以在集中式模式和分布式模式下组织，这两种模式都可以部署在接入网、核心网、边缘计算系统或第三网络中。集中式训练和计算架构受到两个因素的限制：巨大的通信开销和严格的用户数据隐私。分布式训练和计算架构包括几种框架，例如，分布式机器学习和联合学习。AI/ML架构包括智能控制器，该智能控制器可以根据联合优化或单独优化作为单个代理或多代理执行。需要新的协议和信令机制，以便可以使用定制参数对相应的接口链路进行个性化，以满足特定要求，同时通过个性化的AI技术，最小化信令开销且最大化整个系统频谱效率。
其它地面和非地面网络可以实现一系列新的业务和应用，例如，地球监测、遥感、被动感知和定位、导航、跟踪、自主交付和移动性。基于地面网络的感知和基于非地面网络的感知可以提供智能上下文感知网络，以增强UE体验。例如，基于地面网络的感知和基于非地面网络的感知可以根据一组新的功能和业务能力为定位应用和感知应用提供机会。THz成像和光谱学等应用有可能通过动态、非侵入性、非接触式测量为未来数字健康技术提供连续实时的生理信息。同时定位和映射(simultaneous localization and mapping，SLAM)方法不仅可以实现先进的交叉现实(cross reality，XR)应用，而且还可以增强车辆和无人机等自主物体的导航。此外，在地面网络和非地面网络中，测量到的信道数据以及感知和定位数据可以通过大带宽、新频谱、密集网络和更多的视距(LOS)链路获得。根据这些数据，无线电环境地图可以通过AI/ML方法绘制，其中，信道信息链接到其对应的定位或环境信息，以提供基于该地图的增强型物理层设计。
感知协调器是网络中可以协助感知操作的节点。这些节点可以是只专用于感知操作的独立节点，也可以是与通信传输并行地执行感知操作的其它节点(例如，TRP 170、ED110或核心网节点)。需要新的协议和信令机制，以便可以使用定制参数来执行对应的接口链路，以满足特定要求，同时最小化信令开销且最大化整体系统频谱效率。
AI/ML和感知方法需要大量数据。为了将AI/ML和感知应用于无线通信，需要收集、存储和交换越来越多的数据。无线数据的特性在多个维度上扩展了相当大的范围，例如，从亚6GHz、毫米波到太赫兹载波频率，从空间、室外到室内场景，从文本、语音到视频。这些数据收集、处理和使用操作在统一框架或不同框架中执行。
图4A示出了本发明一个方面提供的发送器和接收器之间的用于环境感知波束管理的信令流程图400，环境感知波束管理可以实现信道信息获取。在图4A的示例中，发送器是基站(BS)402，接收器是用户设备(UE)404。基站402最初可能对基站402周围的地理区域有所了解。在一些实施例中，这可以通过基站执行RF环境感知来实现。下文进一步详细描述在一些实施例中如何执行RF环境感知的示例。BS 402可以将地理区域的一部分或全部划分为二维(two dimension，2D)网格或三维(three dimension，3D)网格。BS 402可能了解RF传播路径地图。在一些实施例中，RF传播地图可以基于BS 402执行的RF环境感知信息。基于RP传播地图，BS 402可以选择UE的大致方向，即网格的特定部分，以进行进一步详细的环境感知，从而进一步限定RF传播路径地图。
物理空间和最终生成的RF传播路径地图可以指整个地理区域，也可以指单个发送器或多个发送器服务的仅一部分地理区域。在一些实施例中，BS 402可以执行RF环境感知，使得BS 402根据发送的参考信号的反射，获取快速且稍微粗略的信道传播信息。根据快速和粗略的信道传播信息，BS 402或与BS 402进行通信的网络可以选择网格中被确定为在UE404的方向上的网格单元的子集。网格中的网格单元的子集对应于BS 402向UE 404发送参考信号以由UE 404测量所使用的一组传播路径。一旦测量了参考信号，UE 404就可以向BS402发送反馈信息，BS 402可以使用这些反馈信息进一步完善RF传播路径地图和/或确定BS402和UE 404之间的下行信道的发送接收波束对。在一些实施例中，BS 402将网格单元细分为较小的网格单元，这些较小的网格单元可以对应于可能的传播路径，用于发送参考信号，作为波束测量和/或信道测量的一部分。这些较小的网格单元可以统称为第二网格。第二网格中的较小单元可以用于获取与波束测量或信道测量有关的信息。在一些实施例中，BS402不将网格中的网格单元划分为较小的网格单元，而是保持网格中可以用于发送参考信号的网格单元的大小。在这种情况下，第二网格单元与这些网格单元具有相同的大小。因此，可以参考与这些网格单元具有相同的大小或小于这些网格单元的网格单元实现波束测量和信道测量。
基站402发送421配置信息，所述配置信息可以与网格和第二网格之间的关系有关，例如，网格和第二网格中的网格单元的大小之间的关系，其中，第二网格中的网格单元的大小可以等于或小于网格中的网格单元的大小。
在BS 402或网络生成了RF传播地图并选择了BS 402和UE 404之间的特定传播路径之后，在步骤421中发送的配置信息可以包括网格中在波束测量和/或信道测量中使用的网格单元的标识符，BS参考这些网格单元在它们的方向上发送参考信号。在一些实施例中，与第一网格有关的配置信息在广播信道上发送给一个或多个UE，或者在单播信道上发送给特定UE。在UE 404完成对网络初始接入(initial access，IA)并且在连接(CONNECTED)状态下与网络建立无线连接之后，配置信息可以通过无线资源控制(radio resource control，RRC)信令发送。
在一些实施例中，在步骤421中，BS 402BS 402发送的配置信令可以包括一个请求，用于激活UE 404参与波束测量和/或信道测量，以进一步完善RF传播地图。在一些实施例中，这个请求可以通过RRC信令或其它类型的DL信道信号发送，例如，下行控制信息(downlink control information，DCI)或DCI中的媒体接入控制-控制单元(media accesscontrol-control element，MAC-CE)。
在一些实施例中，在步骤421中，BS 402发送的配置信令可以指示到达UE 404的波束的各种AoA之间的角度差值，即传播路径之间的角度差，以协助信道测量和/或接收波束训练。
在一些实施例中，在步骤421中，对于每条候选传播路径，BS 402发送的配置信令可以包括可在UE处从不同方向接收的参考信号之间的相对延迟以及从BS出发的AoD，UE可以使用相对延迟和AoD协助执行信道测量。
在一些实施例中，BS 402在步骤421中向UE 404发送的配置信息可以包括标识UE404反馈给BS 402的信息的类型和如何将信息反馈给BS的配置信息。
在一些实施例中，在步骤421中发送的配置信息通过RRC发送。在一些实施例中，在步骤421中发送的配置信息的部分或全部通过MAC-CE发送。
虽然上述各种配置信令都描述为在步骤421中出现，但应当理解，各种配置信令可以一起发送，也可以大约在同一时间单独发送。
BS 402可以可选地向UE 404发送一个请求，用于激活UE 404参与波束测量和/或信道测量，从而进一步完善RF传播地图。基站402使用传播路径在BS 402确定的网格单元的方向上发送425参考信号。如上所述，第二网格中的网格单元可以与网格单元具有相同的大小，也可以小于网格单元。这种基于激活或“按需”的波束测量和/或信道测量可以提供更准确的信道获取和/或完善RF传播路径地图的细节。波束测量和/或信道测量可以提高RF传播路径地图的分辨率和准确度。作为波束测量和/或信道测量的一部分，BS 402发送425参考信号，以在UE 404处接收。参考信号的类型的一个示例是信道状态信息参考信号(CSI-RS)。参考信号的其它示例可以包括感知参考信号或定位参考信号。在UE 404处测量426参考信号，将反馈波束管理(beam management，BM)信息和/或CSI-RS信息作为反馈发送427给BS402，使得BS 402能够更新RF传播地图并与UE 404一起执行波束获取。
应当理解，虽然上文描述了BS 402执行特定功能，但在一些实施例中，BS 402所属的网络可以执行部分功能。例如，BS 402可以执行感知，然后将得到的感知信息提供给网络；网络生成RF传播路径地图并将RF传播路径地图提供给BS 402。网络可以具备在BS 402处或在远离BS 402的位置上执行功能的处理能力。
在BS 402接收到反馈信号之后，BS可以根据反馈信息更新430RF传播路径地图。
在基于RF传播路径地图的最近更新版本的某个后续时间点，BS可以选择430一个或多个波束，以在下行信道的根据RF传播路径地图选择的一个或多个波束上向UE 404进行数据传输。在一些实施例中，下行信道可以是物理下行共享信道(PDSCH)或物理下行控制信道(PDCCH)或其它物理信道。然后，BS 402可以向UE 404发送432数据传输。
图4B示出了本发明另一个方面提供的BS 402和UE 404之间的用于环境感知波束管理的信令流程图450。信令流程图450是包括基站向UE发送配置信息以及UE至少部分根据从BS接收到的配置信息确定用于下行信道通信的发送接收波束对中的接收波束的另一个过程。BS 402向UE 404发送421配置信息，从而能够通过直接传播路径和可能的反射传播路径确定UE 404的位置与BS 402和UE 404之间的信道的信道特性之间的关联。根据配置信息，UE 404可以根据BS 402和UE 404之间的发送接收波束对确定428信道。作为确定428信道的一部分，UE 404可以确定UE 404处的在发送接收波束对中使用的接收波束方向。在一些实施例中，可以使用查找表来选择接收波束。例如，查找表可以具有与在配置信息中接收的特定信息对应的一组预定义接收波束角度。在一些实施例中，可以通过发送和接收感知信号来选择接收波束。
在基于RF传播路径地图的最近更新版本的某个后续时间点，BS可以选择430一个或多个波束，以在下行信道的根据RF传播路径地图选择的一个或多个波束上向UE 404进行数据传输。在一些实施例中，下行信道可以是物理下行共享信道(PDSCH)或物理下行控制信道(PDCCH)或其它物理信道。然后，BS 402可以向UE 404发送432数据传输。
在一些实施例中，BS 402可以执行某种初始RF感知以确定RF传播路径地图信息，如结合图11详述。
图5A和图5B示出了说明如何划分物理空间以用于RF感知以及如何进一步划分物理空间以用于波束测量和/或信道测量。
图5A和图5B都示出了相互靠近的BS 502和UE 504。该区域中还有建筑物506，其用于反射从BS 502发出的部分波束。
在图5A中，物理区域的一部分被划分为第一3D网格508，该网格呈现为一个立方体状的线状结构。可以看到，第一波束510沿着第一传播路径发送，该第一传播路径基本上是沿着视距(LoS)到达UE 504的直接路径。可以看到，第二波束512沿着第二传播路径发送，该第二传播路径被建筑物506反射并最终到达UE 504。3D网格中的各个网格单元的位置可以表示为方位角或天顶角，因此3D网格可以表示为一定范围的方位角或天顶角。
在图5B中，图5A所示的第一网格被划分为较小的网格单元。这些较小的网格单元可以统称为第二网格。网格单元520表示第一网格508中的单个网格单元，并且与一组8个网格单元进行比较，这8个网格单元的总体大小与网格单元520的大小相同，并且表示第二网格558中的8个网格单元。这种大小比较是因为第二网格单元的长度、宽度和深度是第一网格单元的长度、宽度和深度的1/2。虽然在图5B中，整个第一网格呈现为被进一步划分，但情况并非总是如此。在一些实施例中，只有第一网格的一部分可能会被进一步划分。在一些实施例中，将第一网格中的网格单元的大小与第二网格中的网格单元的大小的关系提供给UE，以便UE可以确定第二网格中的网格单元的大小。可以看到，波束560沿着第一传播路径发送，该第一传播路径基本上是沿着LoS到达UE 504的直接路径。
需要说明的是，虽然图5B示出了第二网格单元小于第一网格单元，如上所述，但在一些实施例中，第一网格并没有进一步划分为一组小的网格单元。在这些实施例中，在RF感知步骤中使用的网格和网格单元可以与在波束测量和/或信道测量中使用的网格和网格单元相同。
在一些实施例中，第一网格单元和第二网格单元的分辨率根据信道类型、天线类型、感知分辨率和期望准确度中的一个或多个进行配置。
第一网格和第二网格中的网格单元的大小可以是统一大小，也可以是非统一大小。非统一大小的网格单元在以下一些场景下可能是有用的：例如，不同区域的感知分辨率要求不同，或者UE分布不均匀，或者不同区域的感知分辨率不同。当第一网格和/或第二网格中的网格单元的大小是非统一大小时，网格单元配置信息可以单播给各个UE，也可以多播给共享相同的非统一大小的一组UE。
当第一网格和/或第二网格中的网格单元的大小是统一大小时，网格单元配置信息可以广播给BS服务的所有UE。
在一些实施例中，划分环境的第一网格和/或第二网格中的网格单元的大小是小区特定的，即用于小区中的任何地方。在这种情况下，指示第一网格和/或第二网格中的网格单元的大小的配置信息可以广播给小区中的所有UE。在一些实施例中，第一网格和/或第二网格中的网格单元的大小是UE组特定的。在这种情况下，配置信息可以广播给小区内的一组UE，但不一定是小区内的所有UE。在一些实施例中，第一网格和/或第二网格包括单组网格单元。在一些实施例中，第一网格和/或第二网格都包括多个网格单元。多组网格单元可以对应于多径信道。在一些实施例中，第一网格和/或第二网格包括连续和/或非连续的多组网格单元。
在一些实施例中，在RF环境感知步骤之后，BS可以使用向UE发送的配置信息信令来指示到达UE的波束的各种AoA之间的角度差值，即传播路径之间的角度差，以协助信道测量和/或接收波束训练。在一些实施例中，角度差分可以是相对于特定传播路径的。
当BS执行完RF感知时，一旦通过RF环境感知获取到快速和粗略的反射信道传播信息，BS或网络就可以生成物理空间的RF传播路径地图。然后，当执行波束测量和/或信道测量时，可以在任何后续时间点使用这些信息。根据生成的RF传播路径地图，BS可以确定UE的大致位置。BS周围区域的RF传播路径地图可以由小区内发送感知信号的一个BS或多个网络设备构建。然后，BS、一个或多个网络设备或网络都可以处理反射信号，以构建RF传播路径地图。BS发送感知信号并接收从物体和/或UE发出的反射信号。在一些实施例中，UE可以被动反射从BS发出的感知信号。在一些实施例中，UE可以检测从BS发出的感知信号，并且主动向BS发送信号以指示UE的存在。BS或网络能够将被动物体和UE与影子(ghost)物体或影子UE区分开来。被动物体包括墙壁或建筑物等物体，它们用于反射感知信号。影子物体或影子UE并不是真实物体或UE，而是由于感知信号被物体或UE反射后又从其它反射表面反射出来而产生的，因此有一个物体或一个UE位于实际上没有物体或UE的地方。图6和图7示出了影子物体或影子UE的示例，它们不是进行通信的真实目标UE。
BS或网络可能检测到影子物体和影子UE的原因有很多。一个原因是信号在BS处接收回之前，在BS与物体或UE之间存在多次反射。反射波束的路径可以通过光线跟踪来确定。可以认为信号是可以从源位置(在这种情况下是BS)开始跟踪的光线。可以确定光线的路径在BS发送和在BS处接收回之间被一个或多个物体或UE反射。
BS或网络可能检测到影子物体和影子UE的另一个原因是，多条反弹反射光线的信号强度非常强，以至于在BS的接收波束处产生相对较高的SNR。
BS或网络可能检测到影子物体和影子UE的又一个原因是，用于在发送器处感知的发送波束和接收波束相互不对准，也就是说，用于发送参考信号的波束赋形器生成的波束与用于接收信号的波束赋形器生成的波束具有不同的方向性。
图6示出了BS 602发送用于RF环境感知的参考信号的一个示例。图中示出了BS605在波束上沿着三个方向发送参考信号。第一波束610上的参考信号在第一网格单元的方向上发送。第一波束610上的参考信号被第一真实物体605反射为反射波束612。反射波束612被第三真实物体表面609反射为反射波束614。反射波束614在BS 605处接收回来。由于第二真实物体605和第三真实物体609存在多次反射，因此发送波束和接收波束的方向间隔了一个很大的角度θ1，该角度很大是因为这些波束来自基本上不同的方向。由于接收回参考信号的方向与发送参考信号的方向不同，这表明BS 602感知到以第三真实物体609的反射形式出现的影子物体。因此，如果角度θ1大于阈值，则表明被检测的物体不是直接反射回BS的真实物体，而是反射回被一个以上物体反射的参考信号的影子物体。
第二波束620上的参考信号在第二网格单元的方向上发送。第一波束620上的参考信号被第二真实物体607反射为反射波束622。反射波束622在BS 605处接收回来。由于参考信号仅从第一真实物体607反射出来，发送波束和接收波束的方向间隔了角度θ2，该角度很小是因为这些波束来自基本上相同的方向。由于接收回参考信号的方向与发送参考信号的方向基本上相同，这表明BS检测到以第二真实物体607的反射形式出现的真实物体。因此，如果角度θ1小于阈值，则表明被检测的物体是直接反射回BS 602的真实物体。
第三波束630上的参考信号在第n网格单元的方向上发送。第三波束630上的参考信号不会从任何真实物体反射出来，因此在BS处不会接收到与发送的参考信号对应的反射波束。
虽然图6参考物体进行了描述，但第一物体605、第二物体607或第三物体609中的任一个都可以是UE。例如，在第一网格单元的方向上发送的参考信号可以在第三物体609的方向上被第一UE 605反射，第三物体609可以将参考信号反射回BS 602，使得角度θ1大于阈值，BS 602检测到影子物体，该影子物体不是直接来自第一UE 609。在第二网格单元的方向上发送的参考信号可以被第二UE反射回BS，使得角度θ2小于阈值，BS检测到真实第二UE。
有几种方法可以确定物体是真实物体/真实UE还是影子物体/影子UE，或者BS处的发送波束和接收波束的对准是否存在潜在问题。如果检测到物体/UE，但发送波束和接收波束未完全对准，则会因未完全对准而产生残余误差。
例如，由于BS处的发送波束和接收波束不对准，BS可能不知道发送波束-接收波束角度差的准确量。为了避免这种不确定性，可以在波束测量和/或信道测量中使用额外的传播路径。
图7示出了BS 702在发送波束720上发送参考信号并在接收波束722上接收参考信号的反射的一个示例。参考信号被第一真实物体710反射，然后被第二真实物体712反射，最后通过接收波束722检测到。由于反射参考信号的两个表面非常靠近，因此发送波束和接收波束间隔了角度θ1 708。由于角度θ1 708接近阈值，而该阈值可以区分反射波束是从真实物体反射出来的还是从影子物体反射出来的，因此BS可能无法正确解读反射信号。角度θ1708可能是发送波束和接收波束不对准造成的，也可能是在两个反射表面710和712之间的位置上有一个实际上不存在的物体造成的，如730所示，还可能会出现检测到一个影子物体的情况。
在一些实施例中，作为感知的一部分，BS可以使用特定发送波束在角度范围内主动扫描，以获取RF环境信息。BS可以知道发送波束和接收波束之间的相对角度，以及BS与周围环境中的物体之间的距离。根据BS之前执行的感知，BS可以知道BS与物体之间的距离。几何辅助信号处理可以用于确定RF传播路径地图，从而进一步协助对参考信号执行的波束赋形。
图8示出了BS 802在发送波束820上发送参考信号并在一个或多个接收波束822上接收参考信号的反射的一个示例。参考信号被第一真实物体810反射，然后被第二真实物体812反射，最后通过一个或多个接收波束822检测到。由于存在第一物体810到第二物体812的反射，因此发送波束和每个接收波束间隔了一定角度。在图8中，发送波束和其中一个接收波束822a之间的角度是角度θ1 808。根据BS 802和第一真实物体810之间的角度θ1 808和已知距离d 809，几何辅助信号处理可以用于确定真实物体812在RF传播路径地图中的位置。
可以用于指示UE侧的潜在多径信道的相对AoA的信令信息可以协助UE侧的信道测量和接收波束训练。提供这些信息可以提醒UE注意，因反射发送参考信号所在的波束产生的可能接收到参考信号的潜在方向。
在一些实施例中，BS可以将配置信息提供给UE，对于每条候选传播路径，配置信息包括可以在UE处从不同方向接收到的参考信号之间的相对延迟以及从BS出发的AoD，UE可以使用相对延迟和AoD协助执行信道测量。
对应于与UE处的AoA或BS处的AoD相关联的参考信号的传播路径可以用于确定虚拟发送点(VTP)的位置。VTP是BS的一种表示，前提是BS位于到达UE的直接LoS路径上。VTP的位置可以根据UE处的参考信号的AoA延迟处通过光线跟踪来确定。事实上，从BS发出的参考信号被至少一个物体反射，如下文描述的图9的示例所示。
当使用UE侧的每条传播路径的相对AoA来协助UE进行接收波束训练时，需要选择相对AoA角度相对的参考点。在一些实施例中，参考点可以是LoS路径，因此相对于LoS路径提供AoA。在一些实施例中，参考点可以选择为绝对方位角，因此相对于绝对参考点的角度提供AoA。
相对AoA可以包括以方位方向和天顶方向表示的角度值，或者以方位方向或天顶方向表示的角度值。
在一些实施例中，相对延迟可以用于确定UE和虚拟发送点(VTP)之间的距离。
图9示出了发送器(在这种情况下是BS)向UE 904发送参考信号的一个示例。第一参考信号在BS 902的第一发送波束上沿着网格单元#1的方向发送。UE 904在第一接收波束930上接收第一参考信号。第一参考信号在BS 902到UE 904的直接LoS路径上。第一接收波束930上的第一参考信号的AOA可以用作参考点，以指示在UE 904处接收到的参考信号的其它可能波束的相对AOA。从BS 902发出的第二发送波束907a包括第二参考信号，该参考信号在网格单元#2的方向上发送，被第一物体910反射，并且在反射发送波束907b上继续到达UE904。UE 904在第二接收波束932上接收第二参考信号932。第二接收波束932在UE 904处具有AoA，可以表示为θ21 940，即第二接收波束932相对于第一接收波束930的角度。角度θ21940使第二接收波束932上的参考信号是沿着第一虚拟发送点(VTP1)920的直接路径发出的，但实际上是从BS 902发出的。由于第二发送信号907a上的第二参考信号被第一物体910反射，因此相对于第一参考信号存在延迟，这是由于第二参考额外行进了距离导致的。由于额外距离，因此相对于在第一接收波束930上接收到的第一参考信号产生了延迟τ1。
从BS 902出发的第三发送波束908a包括第三参考信号，该参考信号在网格单元#n的方向上发送，被第二物体912反射，并且在反射发送波束908b上继续到达UE 904。UE 904在第三接收波束934上接收第三参考信号。第三接收波束934在UE 904处具有AoA，可以表示为θn1 942，即第三接收波束934相对于第一接收波束930的角度。角度θn1 942使第三接收波束934上的参考信号是沿着第二VTP(VTRP2)922的直接路径发出的，但实际上是从BS 902发出的。由于第三发送信号908a上的第三参考信号被第二物体912反射，因此相对于第一参考信号存在延迟，这是由于第三参考信号额外行进了距离导致的。由于额外距离，因此相对于在第一接收波束930上接收到的第一参考信号产生了延迟τ2。
下表1示出了根据图9的示例，BS 902可以向UE 904提供的配置信息的一个示例。配置信息包括传播路径(参考信号在该传播路径的方向上发送)的候选网格标识符(identifier，ID)、发送器(从接收器的角度来看是真实发送器或虚拟发送器)(参考信号是从该发送器发出的)的标识、UE 904处可能存在的相对于到达BS 902时间最短的参考信号的延迟，以及UE 904处的相对于到达BS 902时间最短的参考信号的AoA。
因此，结合图9的示例，对于指向候选网格#1的传播路径，配置信息包括以下信息：参考信号呈现为是从BS 902发出的，延迟为0，以及相对AoA角度为0，这些表示该传播路径用作其它传播路径的延迟和相对AOA的参考点。对于指向候选网格#2的传播路径，配置信息包括以下信息：参考信号呈现为是从VTP1 920发出的，延迟为τ1，以及相对AOA角度为θ21。对于指向候选网格#n的传播路径，配置信息包括以下信息：参考信号呈现为是从VTP2 922发出的，延迟为τ2，以及相对AOA角度为θn1。
表1：用于步骤1的信令信息
候选网格ID# 发送器# 延迟/范围 AoA
1 TRP 0 0
2 VTP1 τ1 θ21
n VTP2 τ2 θn1
表1中所示的配置信息可以由BS 902或网络根据RF环境感知的结果生成。由于BS或网络可以确定反射BS发送的波束的物体的位置，并且具有UE可能所在位置的一般指示，因此BS或网络可以通过了解UE和环境中的其它物体可能所在位置的大致指示，直接或通过已知物体反射来确定潜在的传播路径。因此，根据在RF感知步骤中确定的信息，配置信息可以在RF感知步骤结束时或在发送波束赋形参考信号之前提供，UE可以使用配置信息来帮助对波束赋形参考信号进行波束测量和/或信道测量。
一般而言，配置信息可以被描述为包括UE的位置与信道信息的关联，信道信息与基站和UE之间的信道有关。UE的位置可以表示为网格中的网格单元，通过将地理区域的至少一部分划分为包括多个第一网格单元的第一网格得到。在一些实施例中，信道信息可以包括以下信息：例如，呈现为发送参考信号的虚拟发送点(VTP)的位置；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对延迟；在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对功率值；或者在UE处接收的波束的AoA。
在一些实施例中，UE用于从BS接收参考信号，测量参考信号并将反馈信息提供给BS，以用于波束管理和/或CSI确定。波束管理可以包括波束跟踪、发送波束和接收波束对准、波束训练等中的一个或多个。
在一些实施例中，UE或其它终端设备接收BS或网络发送的感知请求，该感知请求可以包括感知配置信息。感知配置信息可以包括以下各项中的一项或多项：感知波形指示、感知序列信息、发送从BS发出的参考信号所使用的时频资源的标识，以及UE向BS发送反馈要使用的反馈信道的指示。感知波形指示是指用于执行感知的信号类型的指示。信号类型的示例的非穷举列表包括正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing，OFDM)、离散傅里叶变换扩展OFDM(discrete Fourier transform spreadOFDM，DFT-s-OFDM)、基于啁啾的信号、仿射频分复用(affine frequency divisionmultiplexing，AFDM)、正交OTFS、基于啁啾的OFDM/DFT-s-OFDM。感知波形指示可以包括参数，例如但不限于循环前缀(cyclic prefix，CP)长度、符号长度、时间样本数量、快速傅里叶(fast Fourier，FFT)大小。感知序列是一种具有特殊数学性质的序列，例如，恒定包络零自相关(Constant Amplitude Zero Auto Correlation)。感知序列的示例的非穷举列表包括Zadoff-chu(ZC)序列、m序列和黄金序列。感知序列用作一个标识符，用于比较和标识接收信号和发送信号。
BS或网络发送的感知请求用于使UE对UE附近的环境执行感知。使用波束赋形执行感知的UE可以使用通过RF感知步骤生成的RF传播路径地图中的信息。RF传播路径地图信息可以在发送波束赋形参考信号进行波束测量和/或信道测量之前发送给UE。在一些实施例中，感知请求可以与波束赋形参考信号配置信息分开发送。在一些实施例中，感知请求作为下行控制信息(DCI)发送，以激活UE对UE附近的环境执行感知。
参考信号的波束赋形可以与用于RF感知的波束赋形分开生成。用于距离感知和角度感知的信号可以采用不同大小的带宽。带宽越大，感知分辨率越高。基于参考信号的信道测量可以用于帮助确定是否存在动态信道改变，例如，在UE在移动并从遮挡BS和UE之间的直接视距路径的物体后面经过时。BS向UE发送(例如，图4A和图4B中的信令发送421)的配置信息可以包括在波束测量和/或信道测量中使用的网格以及用于RF感知的网格与用于波束测量和/或信道测量的网格之间的关系的信息。例如，在一些实施例中，在RF感知步骤中使用的网格与用于波束测量和/或信道测量的网格之间的关系可以表示为用于波束测量和/或信道测量的网格单元是在RF感知步骤中使用的网格单元的分数大小。在一些实施例中，在RF感知步骤中使用的网格与用于波束测量和/或信道测量的网格之间的关系可以明确地表示为大小相等，或者如果没有明确表示两个网格大小之间的关系，可以推断网格大小相同。
在一些实施例中，BS向UE发送的感知配置信息可以包括标识UE反馈给BS的信息的类型以及如何将信息反馈给BS的配置信息。例如，反馈信息可以包括网格单元标识符和要执行并反馈给BS的测量的类型。在一些实施例中，网格单元标识符和测量类型是网格单元标识符和参考信号接收功率(RSRP)。其它类型的测量可以包括基于接收到的参考信号的信噪比(SNR)、接收信号强度指示(received signal strength indicator，RSSI)或参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality，RSRQ)。在一些实施例中，网格单元标识符和测量类型是用于相干波束赋形或CSI信道重建的网格单元标识符和信道系数。信道系数可以是复数，包括幅度和相位，这可以在发送器侧实现相干波束赋形。返回参考图9，UE可以配置有指示UE反馈网格单元标识符和在与网格单元标识符对应的接收波束上测量的RSRP的信息，例如，网格#1和接收波束930的RSRP，网格#2和接收波束932的RSRP以及网格#n和接收波束934的RSRP。
在一些实施例中，当发送给UE的配置信息包括相对AoA时，相对AoA可以使UE执行快速接收波束对准。这里的表述“快速”是相对于在新空口(New Radio，NR)中如何执行波束对准而言的。在NR中，UE不知道从BS发出的不同的可能的发送波束的相对角度，因此UE必须针对每个可能的发送波束使用UE处的多个接收波束逐一搜索发送波束。然而，在本发明的一些实施例中，由于UE获取到从BS发出的不同发送波束的相对角度的信息，因此在UE将一个接收波束与发送波束对准之后，UE可以将UE的其它接收波束与BS的其它发送波束对准。
在一些实施例中，配置信息可以减少波束测量和/或信道测量中的参考信号传输的开销。出现这种情况的原因是UE可以使用局限于在配置信息(例如，相对AoA)中标识的方向的接收波束，并且可以避免在可能没有参考信号要接收的方向上进行扫描。
在一些实施例中，作为波束测量和/或信道测量的一部分，为不同网格单元的传输配置的传输资源数量可以不同。例如，图10示出了用于向网格单元#1发送参考信号的传输资源比用于向网格单元#2和网格单元#n发送参考信号的传输资源多的情况。传输资源可以是用于发送参考信号的时频资源。图10示出了用于将参考信号从BS1002发送给UE 1004的传输资源集合1010。在图10中，传输资源集合1010的上方是BS1002在传输资源组合1010中使用的发送波束1020、1030a和1030b的表示。在传输资源集合1010中的m个传输资源1010a的子集中，m个传输资源中的每个传输资源用于在第一发送波束1020上沿着第一方向发送参考信号。传输资源集合1010中的单个传输资源1010b用于在第二发送波束1030a上沿着第二方向发送参考信号。传输资源集合1010中的单个传输资源1010c用于在第三发送波束1030b上沿着第三方向发送参考信号。传输资源集合1010的下方是UE 1004在传输资源集合1010中使用的接收波束1040a、1040b、1040m、1050a和1050b的表示。可以看到，在传输资源1030a的第一子集中，传输资源的第一子集1010a中的每个单独传输资源使用不同方向的接收波束1040a、1040b和1040m。还可以看到，在传输资源1010b和传输资源1010c中，可以使用多个接收波束在这些传输资源中进行接收。传输资源的子集1010a中的多个传输资源可以用于对准UE 1004处的接收波束1040a、1040b和1040m，以监测在网格单元#1的方向上发送的参考信号。然后，UE 1004可以切换到传输资源1010b中的接收波束1050a，以接收在网格单元#2的方向上发送的参考信号，随后，UE 1004可以切换到传输资源1010c中的接收波束，以接收在网格单元#n的方向上发送的参考信号。这种方法可以减少网格单元#2……#n的时间和/或频率开销和延迟。
当考虑作为RF环境感知的一部分的信道和可能作为潜在通信信道的信道作为波束测量和/或信道测量的一部分时，信道之间存在关联。在RF感知步骤中被确定为RF环境感知的一部分的信道可能比在波束测量和/或信道测量中被确定为潜在通信信道的信道多得多。
在一些实施例中，感知信道可以表示为：
Hs表示通过接收和测量被物体反射的感知信号(涉及L条路径)确定的信道矩阵，LAnt_path是UE天线处的天线路径，是第l条路径的感知信道系数，τl是第l条路径的延迟，θl是第l条路径的离开角，可以表示为方位角方向或天顶角方向，M是发送器或接收器的天线振子的数量，a(M,θl)是发送天线或接收天线的导向矢量，aT(M,θl)是a(M,θl)的转置版本。
在一些实施例中，潜在通信信道可以表示为：
Hc表示为通过接收和测量被物体反射的感知信号(涉及L条路径)确定的信道矩阵，LAnt路径是UE天线处的天线路径，是第l条路径的通信信道系数，τl是第l条路径的延迟，θl是第l条路径的离开角，可以表示为方位角方向或天顶角方向，M是发送器或接收器的天线振子的数量，a_agNB(M,θl)是发送(gNB)天线的导向矢量，a_aT UE(M,θl)是UE天线的导向矢量的转置版本。
关于上述两个表达式，潜在通信信道中的一条或多条路径是感知信道中的路径的子集。
在一些实施例中，感知信道可以表示为：
在一些实施例中，通信信道可以表示为：
关于上述两个表达式，感知信道中的路径与通信信道中的路径相同。
在一些实施例中，感知信道可以表示为：
当BS发送用于RF环境感知的感知信号时，BS处的发送波束可能与接收波束不同。
图11包括与图4A和/或图4B类似的信令流程图，但增加了一些步骤，包括BS 402执行RF感知以及BS 402向UE 404发信号通知配置信息。与图4A和/或图4B相同的步骤与图4A和/或图4B中的编号相同。下面描述的信令方法虽然是发送器和接收器之间的多次通信，但通常称为“两步式”过程，因为整体方法有两个主要的功能方面。然而，这两个功能步骤都可以包括多个信令动作，应当理解，“两个步骤”并不仅仅是两个单独的动作。
在两步式方法的第一步骤(通常用410表示)中，BS 402通过执行RF环境感知获取环境信息。RF环境感知包括BS 402在多个方向上发送413参考信号以及接收414每个参考信号的反射版本。例如，参考信号可以被UE 404反射(如图所示)，并且被环境中的其它物体(未示出)反射。BS 402可以将环境的部分或全部划分为二维(2D)网格或三维(3D)网格。该网格可以称为第一网格，以将第一网格与在第二步骤中使用的网格区分开来。作为第一步骤410中的另一个动作，BS 402可以根据在BS 402处接收到的RF环境感知信息绘制415RF传播路径地图。基于RP传播地图，BS 402可以选择UE的大致方向，即第一网格的特定部分，以进行进一步详细的环境感知，从而进一步限定RF传播路径地图。
物理空间和最终生成的RF传播路径地图可以指整个地理区域，也可以指单个发送器或多个发送器服务的仅一部分地理区域。BS 402执行RF环境感知，使得BS 402根据发送的参考信号的反射，获取快速且稍微粗略的信道传播信息。根据快速和粗略的信道传播信息，BS 402或与BS 402进行通信的网络能够选择第一网格中被确定为在UE 404的方向上的网格单元的子集。第一网格中的网格单元的子集对应于BS 402在第二步骤(一般用420表示)中向UE 404发送参考信号以由UE 404测量所使用的一组传播路径。一旦测量了参考信号，UE 404就可以向BS 402发送反馈信息，BS 402可以使用这些反馈信息进一步完善RF传播路径地图和/或确定BS 402和UE 404之间的下行信道的发送接收波束对。在一些实施例中，BS 402将第一网格单元细分为较小的网格单元，这些较小的网格单元可以用于可能的传播路径，以在第二步骤420中发送参考信号。这些较小的网格单元可以统称为第二网格。第二网格中的较小单元可以用于在第二步骤420中获取与波束测量或信道测量有关的信息。在一些实施例中，BS 402不将第一网格中的第一网格单元划分为较小的网格单元，而是保持第一网格中可以用于在第二步骤420中发送参考信号的网格单元的大小。因此，在第二步骤420中，可以参考与第一网格单元具有相同的大小或小于第一网格单元的网格单元实现波束测量和信道测量。第一步骤410可以适用于获取信道状态信息，例如，信道的路径损耗或穿透损耗，长时间尺度的信道状态和/或在大范围内进行的信息获取。大范围可以指长时间内或大的地理区域内的信道状态信息。大范围可以指信道状态信息，例如，平均信号功率衰减或路径损耗、时域上的平均延迟和延迟扩展、平均多普勒和多普勒扩展、平均AoA/AoD和角度扩展。
在一些实施例中，除了BS 402之外，还可以由其它网络设备执行RF环境感知。其它网络设备可以执行RF环境感知并将信息提供给网络或BS 402，网络或BS 402可以使用这些信息生成RF传播路径地图。
在一些实施例中，感知代理可以使用非蜂窝射频技术(例如，雷达、摄像头或GPS)执行感知。在一些实施例中，可以将通过感知获取到的信息添加到存储在BS或网络中的数据中，在生成RF传播地图时可能会有所帮助。
作为第一步骤410的一部分，BS 402可以可选地向UE 404发送411配置信息，该配置信息标识第一网格信息，即关于如何将物理空间划分为第一网格的信息。在第一步骤中，与网格中的网格单元有关的配置信息可以标识如何将物理空间划分为网格单元，例如，相应网格单元有多大。配置信息还可以指示BS发送的RF波束如何映射到相应的网格单元。配置信息可以包括方位方向和天顶方向上的网格数量，或者方位方向上的网格数量或天顶方向上的网格数量。
在一些实施例中，在步骤411中发送的配置信息通过无线资源控制信令(resourcecontrol signaling，RRC)发送。
在第一步骤410结束时，或者在第二步骤420开始时，BS可以向UE 404发送421额外配置信息。
在步骤421发送的配置信息可以关于在第一步骤中使用的网格与在第二步骤中使用的网格之间的关系，例如，第一网格和第二网格中的网格单元的大小之间的关系。第二网格中的网格的大小可以等于或小于第一网格中的网格单元的大小。
在BS 402或网络生成了RF传播地图并选择了BS 402和UE 404之间的特定传播路径之后，在步骤421中发送的配置信息可以包括在第二步骤中使用的网格中的网格单元的标识符，BS参考这些网格单元在它们的方向上发送参考信号。在一些实施例中，与第一网格有关的配置信息在广播信道上发送给一个或多个UE，或者在单播信道上发送给特定UE。在UE 404完成对网络初始接入(IA)并且在连接(CONNECTED)状态下与网络建立无线连接之后，配置信息可以通过无线资源控制(RRC)信令发送。
在一些实施例中，在步骤421中，BS 402BS 402发送的配置信令可以包括一个请求，用于激活UE 404参与波束测量和/或信道测量，以进一步完善RF传播地图。在一些实施例中，这个请求可以通过RRC信令或其它类型的DL信道信号发送，例如，下行控制信息(DCI)或DCI中的媒体接入控制-控制单元(media access control-control element，MAC-CE)。
在一些实施例中，在步骤421中，BS 402发送的配置信令可以指示到达UE 404的波束的各种AoA之间的角度差值，即传播路径之间的角度差，以协助信道测量和/或接收波束训练。
在一些实施例中，在步骤421中，对于每条候选传播路径，BS 402发送的配置信令可以包括可在UE处从不同方向接收的参考信号之间的相对延迟以及从BS出发的AoD，UE可以使用相对延迟和AoD协助执行信道测量。
在一些实施例中，BS 402在步骤421中向UE 404发送的配置信息可以包括标识UE404反馈给BS 402的信息的类型和如何将信息反馈给BS的配置信息。
在一些实施例中，在步骤421中发送的配置信息通过RRC发送。在一些实施例中，在步骤421中发送的配置信息的部分或全部通过MAC-CE发送。
虽然上述各种配置信令都描述为在步骤421中出现，但应当理解，各种配置信令可以一起发送，也可以大约在同一时间单独发送。
BS 402可以可选地向UE 404发送423一个请求，用于激活UE 404参与波束测量和/或信道测量，从而进一步完善RF传播地图。基站402使用传播路径在BS 402确定的网格单元的方向上发送425参考信号。如上所述，第二网格中的网格单元可以与网格单元具有相同的大小，也可以小于网格单元。这种基于激活或“按需”的波束测量和/或信道测量可以提供更准确的信道获取和/或完善RF传播路径地图的细节。波束测量和/或信道测量可以提高RF传播路径地图的分辨率和准确度。
在一些实施例中，发送427波束管理(BM)信息和/或CSI-RS信息等反馈信息，使得BS 402可以更新在第一步骤410中生成的RF传播地图并与UE 404一起执行波束获取。UE404在步骤427中发送的反馈信息可以作为上行控制信息(uplink control information，UCI)在物理上行控制信道(physical uplink control channel，PUCCH)或物理上行共享信道(physical uplink shared channel，PUSCH)上发送。
在BS 402接收到反馈信号之后，BS可以根据反馈信息更新430RF传播路径地图。
在基于RF传播路径地图的最近更新版本的某个后续时间点，BS可以选择430一个或多个波束，以在下行信道的根据RF传播路径地图选择的一个或多个波束上向UE 404进行数据传输。在一些实施例中，下行信道可以是物理下行共享信道(PDSCH)或物理下行控制信道(PDCCH)或其它物理信道。然后，BS 402可以向UE 404发送432数据传输。
为了进行下行通信，本文中描述的实施例考虑了BS和目标UE之间的波束获取。然而，应当理解，根据一个实施例描述(例如，结合图11所述)的方法也可以应用于上行通信和/或侧行链路通信。
应当理解，本文中提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由相应的单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。相应的单元或模块可以是硬件、软件或其组合。例如，一个或多个单元或模块可以是集成电路，例如，现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。可以理解的是，如果这些模块是软件，则这些模块可以由处理器根据需要全部或部分检索，单独或集体检索用于处理，根据需要在一个或多个实例中检索，并且这些模块本身可以包括用于进一步部署和实例化的指令。
虽然在所示的实施例中示出了特征的组合，但并非所有特征都需要组合以实现本发明的各种实施例的好处。换句话说，根据本发明一个实施例设计的系统或方法不一定包括图中任何一个所示的所有特征或图中示意性所示的所有部分。此外，一个示例性实施例的选定特征可以与其它示例性实施例的选定特征组合。
虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但本说明书并不以限制性意义来解释。参考本文，本领域技术人员将清楚地了解说明性实施例以及本发明其它实施例的各种修改和组合。因此，所附权利要求书涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (28)

1.一种用于电信系统的信道信息获取方法，所述电信系统包括在地理区域中服务用户设备UE的基站，所述方法包括：
所述基站向所述UE发送配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；
所述基站在一条或多条传播路径上沿着所述UE的所述位置的方向发送参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内；
所述基站根据所述参考信号的测量接收反馈信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道信息是有助于在所述UE处执行信道测量的信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信道信息包括以下各项中的至少一项：
呈现为发送所述参考信号的虚拟发送点VTP的位置；
在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对延迟；
在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对功率值；或者
在所述UE处接收的波束的到达角AoA。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：所述基站向所述UE发送要由所述UE执行射频RF感知的请求，其中，所述RF感知是参考所述多个第二网格单元执行的。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述要由所述UE执行RF感知的请求还包括所述UE的感知配置信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感知配置信息包括以下各项中的一项或多项：
感知波形指示；
感知序列信息；
参考信号的时间或频率资源信息；
所述UE应向所述基站发送所述反馈信息的指示；或者
反馈报告信道指示。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述配置信息还包括从所述基站到所述第一网格中的一个或多个第一网格单元的传播路径的标识。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，还包括：确定所述地理区域中的物体地图，以确定所述基站和所述UE之间的传播路径。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定物体地图包括：对传播路径执行光线跟踪，以确定检测到的物体是真实物体还是真实物体的反射。
10.根据权利要求8或9所述的方法，还包括：所述基站在具有传播路径的一个或多个波束上向所述UE发送数据信号，其中，所述传播路径是根据所述物体地图确定的。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述参考信号接收反馈信息包括以下各项中的至少一项：
所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和参考信号接收功率RSRP值；或者
所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和信道状态信息。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到。
13.一种用于电信系统的信道信息获取方法，所述电信系统包括在地理区域中服务用户设备UE的基站，所述方法包括：
所述UE从所述基站接收配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；
所述UE在一条或多条传播路径上从所述基站接收参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内；
对所述接收到的参考信号执行测量；
所述UE根据所述接收到的参考信号的所述测量发送反馈信息。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述信道信息是有助于在所述UE处执行信道测量的信息。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述信道信息包括以下各项中的至少一项：
呈现为发送所述参考信号的虚拟发送点VTP的位置；
在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对延迟；
在两个不同的第一网格单元处发送的传播路径之间的相对功率值；或者
在所述UE处接收的波束的到达角AoA。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，还包括：所述UE从所述基站接收要由所述UE执行RF感知的请求，其中，所述RF感知是参考所述多个第二网格单元执行的。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述要由所述UE执行RF感知的请求还包括所述UE的感知配置信息。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述感知配置信息包括以下各项中的一项或多项：
感知波形指示；
感知序列信息；
参考信号的时间或频率资源信息；
所述UE应向所述基站发送所述反馈信息的指示；或者
反馈报告信道指示。
19.根据权利要求13至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述配置信息还包括从所述基站到所述第一网格中的一个或多个第一网格单元的传播路径的标识。
20.根据权利要求13至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述参考信号发送反馈信息包括以下各项中的至少一项：
所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和参考信号强度值；或者
所述第二网格中的网格单元的网格单元标识符和信道状态信息。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的方法，还包括：所述UE在具有传播路径的一个或多个波束上从所述UE接收数据信号，其中，所述传播路径是至少部分根据所述反馈信息确定的。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到。
23.一种用于电信系统的信道信息获取方法，所述电信系统包括在地理区域中服务用户设备UE的基站，所述方法包括：
所述基站向所述UE发送配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；
所述基站根据所述配置信息向所述UE发送数据信号。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：
所述基站在一条或多条传播路径上沿着所述UE的所述位置的方向发送参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到；
所述基站根据所述参考信号的测量接收反馈信息。
25.一种用于电信系统的信道信息获取方法，所述电信系统包括在地理区域中服务用户设备UE的基站，所述方法包括：
所述UE到所述基站接收配置信息，其中，所述配置信息包括所述UE的位置与信道信息的关联，所述信道信息与所述基站和所述UE之间的信道有关，所述地理区域的至少一部分被划分为包括多个第一网格单元的第一网格；
所述UE根据所述配置信息确定接收数据信号的接收波束；
所述UE在根据所述配置信息确定的接收波束上从所述基站接收所述数据信号。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述确定接收数据信号的接收波束包括：
所述UE在一条或多条传播路径上从所述基站接收参考信号，其中，所述UE的所述位置在包括多个第二网格单元的第二网格内，所述多个第二网格单元通过划分所述多个第一网格单元得到；
所述UE根据所述参考信号的测量发送反馈信息。
27.一种装置，包括：
处理器；
计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行指令在被执行时，用于执行根据权利要求1至12、23和24中任一项所述的方法。
28.一种装置，包括：
处理器；
计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，其中，所述计算机可执行指令在被执行时，用于执行根据权利要求13至22、25和26中任一项所述的方法。
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