CN111919393B - 包括控制电路的装置、操作装置的方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种包括控制电路的装置、操作装置的方法。一种操作装置(101、102)的方法，包括为在网络的终端(102)和基站(101)之间建立的无线链路在第一工作模式(8098)和第二工作模式(8099)之间选择无线链路(111)；响应于选择第一工作模式(8098)：从多个预定候选值中确定第一天线加权值；以及响应于选择第二工作模式(8099)：基于使用在终端(102)和基站(101)之间传送的导频信号(4021)的接收特性作为输入的计算来确定第二天线加权值。

Description

包括控制电路的装置、操作装置的方法

技术领域

本发明的各种实施方式总体上涉及确定天线加权值。本发明的各种示例具体涉及与天线加权值的确定相关联地启动不同工作模式。

背景技术

波束成形技术对于无线传输正变得日益流行。波束成形的优点之一是通过增加天线孔径而在高载波频率上发送的能力，例如超过6GHz，甚至高达60GHz以上。可以实现大带宽。波束成形的另一优点是空间复用的可用性，从而提高了频谱效率。可以提高总天线效率。

在第三代合作项目(3GPP)新无线电(NR)或5G通信***中预见了波束成形的各种应用。

在3GPP NR的范围内，诸如用户设备(UE)和基站(BS)之类的装置应当能够以比诸如宽带码分多址(WCDMA)和长期演进(LTE)之类的现有3GPP标准高得多的无线电频率通信。除了为传统3GPP标准指定的大约1-2GHz的通信带宽之外，这种较高频率的示例在20-40GHz内。较高频率有时称为“毫米波”频率，因为波长接近与毫米相同的数量级。

当以这些高频率并由此以小波长进行通信时，每个天线元件的尺寸变得非常小。因此，对于给定物理尺寸的天线贴片(有时也称为模块或板)，与对于例如1GHz调制解调器相比，有机会包括更多的用于毫米波通信的天线元件。而且，由于无线电传播损耗与频率成比例，当使用毫米波频率通信时，需要高天线增益来提供合理的***覆盖。

总而言之，这得到发送器和/或接收器的通常实现，其中，天线贴片根据为同一数据流针对多个天线元件的天线加权而确定的特定值来组合相位阵列发送/接收，从而有效地创建发送方向性。这里，在特定方向上的天线增益通常比来自单个天线元件的增益高几个dB。根据经验，已经观察到天线元件的计数每加倍，增加6dB。发送和/或接收(通信)在天线贴片的多个天线元件上的相位相干叠加被称为波束成形。不同天线元件之间的振幅和相位关系由特定天线加权值指定，其中，每个天线加权值指示天线贴片的给定天线元件的振幅和相位。不同的天线加权值与不同的波束相关联；波束可以在方向，波束宽度等方面不同。通过改变天线加权值，或者在使用不同天线元件来形成波束之间交替，可以在不同波束之间切换(波束切换)。对于不同的方向可以获得不同的增益。

波束成形通常可以被采用来接收信号(接收波束成形)和/或用于发送信号(发送波束成形)。多天线元件的使用有时被称为多输入多输出(MIMO)。

当使用波束成形时，波束的方向可能对链路性能具有显著影响。这是因为传输特性对于由波束限定的不同空间传播路径而变化。例如，对于沿着视线空间传播信道的传输，可以预期特别低的路径损耗。通常，指向正确方向的波束将以许多dB改善链路预算。

根据参考实施方式，典型地在高频率采用波束扫描来确定天线加权值，即以标识适当的波束。

在波束扫描中，在多个波束上依次或至少部分并行地(例如使用频分双工(FDD))发送一个或更多个导频信号；基于导频信号的接收特性，可以标识适当的波束。波束管理可以包括信令方法以支持选择适当的波束配置，或者指示需要波束切换等。波束管理可以包括用于重复波束扫描的例程以避免链路性能降低。

已经观察到，采用波束扫描需要大量的资源。由于移动性的原因，波束扫描会必须以相当高的周期性来重复；因此，控制开销很大。经常，波束管理需要连续的专用的波束扫描来搜索冗余波束。

发明内容

因此，需要确定天线加权值的先进技术。具体而言，需要克服或缓和至少一些上述限制和缺点的技术。

一种操作装置的方法，包括启动无线链路的多个工作模式中的工作模式。该无线链路建立在网络的终端和基站之间。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第一工作模式，从多个预定候选值中确定第一天线加权值。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第二工作模式，确定第二天线加权值。第二值是基于计算确定的。该计算使用在终端和基站之间传递的导频信号的接收特性作为输入。

计算机程序产品或计算机程序包括程序代码。程序代码的执行使得控制电路执行操作装置的方法。该方法包括启动无线链路的多个工作模式中的一个工作模式。该无线链路建立在网络的终端和基站之间。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第一工作模式，从多个预定候选值中确定第一天线加权值。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第二工作模式，确定第二天线加权值。第二值是基于计算确定的。该计算使用在终端和基站之间传送的导频信号的接收特性作为输入。

一种装置包括控制电路。该控制电路被配置为执行方法。该方法包括启动无线链路的多个工作模式中的工作模式。无线链路建立在网络的终端和基站之间。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第一工作模式，从多个预定候选值中确定第一天线加权值。该方法还包括响应于启动多个工作模式中的第二工作模式，确定第二天线加权值。第二值是基于计算确定的。该计算使用在终端和基站之间传送的导频信号的接收特性作为输入。

应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，上面提到的特征和下面将要解释的特征不仅可以用于所示的相应组合，而且可以用于其它组合或单独使用。

附图说明

图1示意性地例示了根据各种示例的BS和UE之间的无线链路上的通信。

图2示意性地例示了根据各种示例的BS和UE之间的无线链路上的通信，其中图2还例示了与多个波束相关联的多个传播路径。

图3是根据各种示例的方法的流程图。

图4示意性地例示了根据各种示例的波束扫描。

图5是根据各种示例的与下行(DL)波束扫描相关联的信令图。

图6是与根据各种示例的上行(UL)波束扫描相关联的信令图。

图7是根据各种示例的UL导频信号的通信的信令图。

图8是根据各种示例在BS和UE之间同步工作模式的启动的信令图。

图9是根据各种示例在BS和UE之间同步工作模式的启动的信令图。

图10示意性地例示了根据各种示例的包括多个天线贴片的UE。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。应当理解，以下对实施方式的描述不是限制性的。本发明的范围并不意在受到本文后面描述的实施方式或附图的限制，附图仅用于例示。

附图被认为是示意性表示，并且要素不一定按比例示出。相反，各种要素被表示为使得它们的功能和一般目的对于本领域技术人员变得明显。在附图中示出或在本文描述的功能块、装置、组件或其它物理或功能单元之间的任何连接或耦接也可以通过间接连接或耦接来实现。组件之间的耦接也可以通过无线连接来建立。功能块可以用硬件、固件、软件或其组合来实现。

在下文中，公开了网络中的无线通信技术。例如，网络可以是包括多个小区的蜂窝网络，其中每个小区由一个或更多个BS限定。示例性网络架构包括3GPP LTE架构。根据3GPPLTE，无线信道是根据演进UMTS地面无线电接入(EUTRAN)定义的。类似的技术可以容易地应用于各种3GPP指定的体系结构，例如全球移动通信***(GSM)、宽带码分多址(WCDMA)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、增强型GPRS(EGPRS)、通用移动电信***(UMTS)和高速分组接入(HSPA)以及相关的蜂窝网络的相应体系结构。特别地，这种技术可以应用于3GPPNB-IoT或eMTC网络和3GPP新无线电(NR)网络。此外，各个技术可以容易地应用于各种非3GPP指定的体系结构，诸如蓝牙、卫星通信、IEEE802.11x Wi-Fi技术等。

本文描述的技术可以有助于确定用于发送数据的波束，所述数据例如是诸如应用数据这样的载荷数据或诸如第2层或第3层控制数据这样的控制数据。这样，本文描述的技术总体上可以有助于有效的波束成形和/或空间分集。促进波束成形又可以有助于空间复用和高频率，例如超过6GHz或10GHz或甚至超过50GHz。带宽可以在800MHz和1GHz的范围。通过使用某些天线加权值，可以获得经由多个天线元件的无线传输的明确定义的空间轮廓，通常称为波束。因此，波束可以定义发送和/或接收的方向性。空间轮廓可以限定波束的特定宽度和振幅。空间轮廓可以定义旁瓣，如果与波束的中心峰相比，旁瓣可以被抑制。空间轮廓可以与各个信号的传播信道相关联；这里，传播信道可以包括一个或更多个反射等。

本文描述的技术有助于确定天线加权值。具体地，根据在此本文述的各种示例，可以有效且准确地确定天线加权值。例如，如果与参考情况相比，可以减少确定天线加权值所需的控制开销。可以减少确定天线加权的延误。同时，可以高精度地标识适当的波束。

根据示例，UE和BS之间的无线链路的多个工作模式可用于启动。这里，不同的工作模式可以与确定天线加权值的不同策略相关联。通过具有启动多个工作模式中的不同工作模式的灵活性，可以实现对天线加权值的情况感知确定。这样，多个工作模式可以被称为信道探测工作模式。

具体地，可以根据各种决策标准来定制工作模式。适当工作模式的启动可以基于以下参数中的一个或更多个：无线链路上的通信的信道强度；BS处的接收功率电平；UE处的接收功率电平；BS处的发送功率电平；UE处的发送功率电平；误码率(BER)；鲁棒性的需要，例如关于移动性；低延误的需要；可用波束的数目，例如可用波束的数目的指示关联；BS要求的功率设置；干扰情况，假定当信号被(例如以比另一波束低的功率)分配时，所选择的波束可以改变信号中的干扰情况。

作为一般规则，选择要启动的工作模式可以涉及BS处的逻辑和/或可以涉及UE处的逻辑。例如，决策处理可以位于UE处，或者至少部分地位于BS处。

在任何情况下，适当工作模式的启动可以在BS和UE之间同步。因此，工作模式的启动可以作为无线链路上的控制信令来传递。这可以涉及UL和/或DL控制信令。作为一般规则，不同的选项可用于这种控制信令，其中不同的选项可以涉及不同量的控制信令。在第一选项中，BS可以强制启动某个工作模式。这里，决策处理可以位于BS中，并且DL控制信令可以用于触发UE处的对准的启动。在第二选项中，可以在BS和UE之间协商要启动的工作模式；这可以涉及双向控制信令，包括UL和DL。例如，BS可以请求特定工作模式，并且UE可以基于其能力来接受或拒绝。在第三选项中，UE可以请求启动某个工作模式，并且BS可以接受或拒绝，例如基于诸如小区状态和/或能力这样的各种决策标准。同样，这可以涉及双向控制信令。

作为一般规则，不同的工作模式可以经受本文所描述的灵活启动。这可以包括启动从两个或更多个工作模式中选择的适当工作模式。

第一工作模式可以被标记为码本(CB)工作模式。CB工作模式可以从多个预定候选天线加权值中确定关联的天线加权值。例如，这些候选值可以包括在CB中。CB中的每个条目可以与波束相关联。CB可以是网络控制的；例如，如果多个候选值可用，则BS可以启动适当的值并将其选择通知给UE。因此，在CB工作模式中，要确定的可能的天线加权值的结果空间是有限的和离散的。在根据一个或更多个波束扫描来确定天线加权值的情况下，通常会遇到这种情况。例如，可以在BS处采用DL发送波束扫描以及可以在UE处采用DL接收波束扫描。另选地或附加地，还可以在UE处执行UL发送波束扫描以及在BS处执行UL接收波束扫描。这里，波束扫描可以包括在波束扫描的多个波束上发送和/或接收导频信号。例如，包括在CB中的所有或至少一些候选天线加权值可以被波束扫描覆盖。通过比较在波束扫描的各个波束上传递的导频信号的接收特性，例如振幅和/或相位和/或信号强度等，可以推断出哪个波束是合适的。然后，根据该波束可以确定天线加权值。例如，UE基于DL波束扫描可以确定用于接收的天线加权值；和/或基于UL波束扫描结合来自BS的相关联的DL反馈控制信令可以确定用于UL发送的天线加权值。类似第，BS基于UL波束扫描可以确定用于接收的天线加权值；和/或基于DL波束扫描和来自UE的相关联的UL反馈控制信令可以确定用于DL发送的天线加权值。特别是在假定互易性的情况下，依赖于DL波束扫描或UL波束扫描可能是足够的。例如，在3GPP TSG RAN WG1会议#86，R1-166089、R1 167466、R1 167543、R1 166389中描述了包括波束扫描的相关波束管理的细节。

在CB工作模式中，UE可以采用波束成形。BS可以采用波束成形。

这种CB工作模式通常允许在无线链路的两端即在UE和BS处的高的阵列增益。这通常有助于改善链路预算，特别是在分散差的情况下。通常，经常假设UE和BS之间的视线(LOS)传播处于无线链路的大约或超过6GHz的频率。通过波束管理获得切换分集增益。在另一方面，对于CB工作模式，延误会增加，因为通常需要大量的时间来实现一个或更多个波束扫描。此外，会需要反馈控制信令，这进一步增加了延误。

第二工作模式可以称为非CB工作模式。与CB工作模式不同，非CB工作模式可以不依赖于预定候选值，而是使用将在UE和BS之间传递的导频信号(例如上行导频信号和/或下行导频信号，诸如探测参考信号(SRS)、解调参考信号(DM-RS)或信道状态信息参考信号)的接收特性用作输入的计算。因此，可能的天线加权值的结果空间可以不是离散的，而是连续的。结果空间可以不被候选值先验地限制。该计算可以包括信道矩阵的矩阵求逆。具体地，所发送的导频信号可以是接收器已知的，并且基于实际接收特性与相应发送特性的比较，可以得出信道矩阵。信道矩阵可以指示沿传播路径对信号的任何修改，例如衰落、相位移位和/或路径损耗等。接收特性可以包括振幅和/或相位。然后，基于信道矩阵(例如其逆矩阵，以提供预编码来补偿信道对信号的任何影响)，可以确定适当的天线加权值。通常，非CB工作模式可以依赖于由UE发送并由BS接收的UL导频信号。然后，BS可以使用UL导频信号的接收特性来确定天线加权值。同样，在甚至需要的情况下，到UE的DL反馈控制信令也可以向UE提供天线加权值。通常，在某些预定的时间-频率资源元素中重复地发送相应导频信号。相应的传输模式可以例如由BS设置为UE特定的，或者可以通过使用信息块来广播。可用于发送导频信号的时间-频率资源元素越多，则可以容纳的UE就越多。导频信号可以从单个天线发送(这里，可以给其他天线选择零天线加权值)；或被预编码为伪全向。这可以对应于提供相对宽宽度的波束，例如大于120°，可选地大于260°，进一步可选地大于340°。

作为一般规则，可以对UE和网络之间的上行无线链路和下行无线链路两者启动相同的工作模式。在其他示例中，可以对上行无线链路和下行无线链路独立地执行不同工作模式之间的启动。在这种情况下，可以为下行无线链路启动CB工作模式以及非CB工作模式中的第一工作模式；并且可以为上行无线链路启动CB工作模式以及非CB工作模式中的第二工作模式。CB工作模式和非CB工作模式中的第一工作模式可以与CB工作模式和非CB工作模式中的第二工作模式相同也可以不同。例如，可以为下行无线链路启动CB工作模式，并且可以为上行无线链路启动非CB工作模式，反之亦然。

通常，非CB工作模式使用散射富度(scattering richness)在BS处获得全分集增益和全阵列增益。在另一方面，非CB工作模式可以在UE处提供有限的分集或阵列增益。与CB工作模式相比，非CB工作模式可以提供减少的延误；这是因为可以基于单个导频信号来确定天线加权值。此外，UE处所需的逻辑会是有限的，特别是与CB工作模式相比。例如，可以不需要阵列处理，因为可以传输未预编码的UL导频信号，即，使用单个天线或对多个天线使用相等的天线加权。此外，甚至可能不需要在UE处提供多个收发器。这都有助于降低UE处的功耗，这对于诸如物联网(IOT)装置等之类的由电池供电的装置来说可能是特别重要的。与CB工作模式相比，由于低延误，非CB工作模式可以增加链路的鲁棒性。因此，可以快速补偿时间漂移。用于非CB工作模式的导频信号可以在不同波束中至少部分时间交叠地发送。

因此，CB工作模式可以对应于试错法测试：这里，通过波束扫描来测试多个候选值中的所有候选值；选择最佳的一个。因此，即使在感测信道之前，确定天线加权值的潜在结果也是已知的。不同地，基于SRS的方案使用初始的天线加权值来发送导频信号；然后，基于导频信号的接收特性，计算最终天线加权值，其中最终值可以不同于初始值。这里，只有在感测到信道之后，才可以获得天线加权值的确定结果。

如果装置包括多个天线贴片，则这些多个天线贴片可以根据可用工作模式中的任一个工作模式同时操作。在一些示例中，可以为不同的天线贴片(有时也称为天线板)启动不同的工作模式。

作为一般规则，BS可以为连接到相应小区的不同UE启动不同的工作模式。例如，可以为第一UE启动CB工作模式，并且可以为第二UE启动非CB工作模式。这里，可以使用时分双工、频分双工、码分双工和空分双工中的至少一种。例如，采用不同工作模式的不同UE可以被调度到不同频率子带或时间场合。采用不同工作模式的不同UE可以在空间上分离。在BS处的调度逻辑可以实现相应的功能。

各种技术基于以下发现：非CB工作模式或CB工作模式的灵活启动对于占用超过6GHz的频率资源的无线链路会是有益的。例如，可能存在无线链路上的信号质量良好的情况，例如，如果UE与BS之间的地理距离较小，则只要观察到有利的信号质量，从初始启动的CB工作模式转换到非CB工作模式可能有助于降低复杂性和延误。在另一方面，对于无线链路的有限的信号质量，CB工作模式可能是优选的，因为在这里，非CB工作模式可能在确定天线加权值时提供不足的准确性。

图1示意性地例示了可以受益于本文公开的技术的无线通信网络100。网络可以是诸如3G、4G或即将到来的5GNR的3GPP标准网络。其它示例包括点对点网络，例如电气和电子工程师协会(IEEE)指定的网络，例如802.11x Wi-Fi协议或蓝牙协议。进一步的示例包括3GPPNB-IOT或eMTC网络。

网络100包括BS 101和UE 102。无线链路111建立在BS 101(例如，3GPP NR框架中的gNB)与UE 102之间。无线链路111包括从BS 101向UE 102的下行无线链路；并且还包括从UE 102向BS 101的上行无线链路。可以采用时分双工(TDD)、频分双工(FDD)和/或码分双工(CDD)来减轻UL和DL之间的干扰。类似地，可以采用TDD、FDD、CDD和/或空分双工(SDD)来减轻在无线链路111(图1中未示出)上通信的多个UE之间的干扰。

无线链路111可以占用超过6GHz的频率。可以采用毫米波技术。

UE 102可以是以下的一种：智能手机、蜂窝电话、平板、笔记本、计算机、智能电视、MTC装置、eMTC装置、LoT装置、NB-LoT装置、传感器、致动器等。

图2更详细地例示了BS 101和UE 102。BS 101包括处理器1011和有时也称为前端的接口1012。该接口1012经由天线端口(图2中未示出)与包括多个天线1014的天线贴片1013耦接。在一些示例中，该天线贴片1013可以包括至少30个天线1014，可选地至少110个天线，进一步可选地至少200个天线。天线板有时也称为天线贴片。有时，实现大量天线1014的情形被称为全维多输入多输出(FD-MIMO)或大规模多输入多输出(Massive MIMO，MaMi)。每个天线1014可以包括一个或更多个电迹线以承载射频电流。每条天线1014可以包括由电迹线实现的一个或更多个LC振荡器。每条迹线可以以特定波束图案辐射电磁波。在一些示例中，BS 101可以包括多个天线贴片。

BS 101还包括存储器1015，例如非易失性存储器。该存储器可以存储可以由处理器1011执行的程序代码。执行程序代码可以使处理器1011执行如本文所公开的关于发送一个或更多个导频信号、波束扫描和远程控制UE波束管理的技术。因此，处理器1011和存储器1015形成控制电路。

UE 102包括处理器1021和有时也称为前端的接口1022。接口1022经由天线端口(图2中未示出)与天线贴片1023耦接，该天线贴片包括多个天线1024。在一些示例中，天线贴片1023可以包括至少6个天线，可选地包括至少16个天线，进一步可选地包括至少32个天线。通常，UE 102的天线贴片1023可以包括比BS 101的天线贴片1013包括的天线少的天线1024。每个天线1024可以包括一个或更多个电迹线以承载射频电流。每个天线1024可以包括由电迹线实现的一个或更多个LC振荡器。每条迹线可以以特定波束图案辐射电磁波。此外，UE 102可以包括多个天线贴片1023。

UE 102还包括存储器1025，例如非易失性存储器。该存储器1025可以存储可以由处理器1021执行的程序代码。执行程序代码可以使处理器1021执行本文描述的关于发送一个或更多个导频信号、波束扫描和波束管理的技术。因此，处理器1021和存储器1025形成控制电路。

图2还例示了关于传播信道151的方面。图2示意性地例示了不同的传播信道151(图2中的虚线)被实现在无线链路111上。不同的传播信道151与不同的波束301、311相关联(在图2中，为了简单起见，仅例示了由UE 102实现的单个波束301和由UE 108实现的单个波束311)。例如，为了实现用于DL通信的某个传播信道151，可以为BS 101的天线贴片1013选择某个DL发送波束。这里，波束一般可以由相应天线贴片1013，1023的天线1014、1024/天线端口的某些天线加权值来实现。有时，天线加权也被称为导引向量或预编码参数。因此，通过对相应天线贴片1013、1023的各个天线1014、1024/天线端口使用不同的振幅和相位配置(即不同的天线加权值)，可以对不同的波束301寻址。

虽然在图2中例示了视线传播信道151，但是在其它示例中，非视线传播信道151是可能的。

不同的传播信道151可以具有不同的传输特性，例如反射次数、路径损耗以及通常的传输可靠性和/或容量。特别地，不同的传播信道151可以在相应接收器的位置处具有不同的衰落轮廓。衰落通常是由于携带信号的反射电磁波在接收器的位置处的相消干涉而发生。因此，链路性能将依赖于所选择的波束301/传播信道151而显著变化。通过使用适当的传播信道151(通过确定适当的天线加权值)，可以提供分集以减少衰落。根据本文描述的各种示例，通过灵活地启动相应的工作模式来帮助选择适当的天线加权值。由此确定用于发送和/或接收的适当波束，并且可以实现在适当传播路径151上的发送。

通常，这种多波束操作预期用于在超过6GHz的载波频率操作的NR网络。这里，来自BS 101和UE 102两者的波束应该被对准以避免信号损失。为了探测无线链路111和各种传播信道152，可以发送和接收一个或更多个导频信号152。

本文所描述的这种导频信号通常可以具有明确定义的符号序列和/或发送功率，从而基于导频信号的接收，可以探测无线链路。有时，导频信号也可以被称为参考信号或同步信号。在某些情况下，导频信号可以指示在发送它们的波束301、311。例如，在CB工作模式中，可以根据相应波束来选择用于给定导频信号的基本序列。

图3是根据各种示例的方法的流程图。例如，根据图3的方法可以由BS 101的控制电路1011、1015执行，和/或可以由UE 102的控制电路1021、1025执行。在图3中，可选元素用虚线表示。

在可选框8000，在网络的BS和UE之间建立无线链路。例如，可以建立根据图1和图2的示例的无线链路111。该框8000可以包括执行随机接入过程，包括发送随机接入前导和一个或更多个第3层控制消息。框8000可以包括在无线链路上建立无线承载，例如信令无线承载和/或用户平面无线承载。

接下来，在可选框8001，实现CB工作模式8098。因此，可以默认地响应于建立无线链路启动CB工作模式。

接下来，在框8002，在CB工作模式8098和非CB工作模式8099之间选择。换句话说，在框8002中，检查是否应该启动非CB工作模式8099；在肯定情况下，在框8003，启动非CB工作模式8099，否则，在框8004，启动CB工作模式8098启动。

作为一般规则，在框8002，对于启动CB工作模式或非CB工作模式，各种决策标准可用。换言之，在框8002，对于选择，各种决策标准可用。

在一个示例中，CB工作模式或非CB工作模式的启动可以基于无线链路的信号质量作为决策标准。具体地，可以基于诸如接收信号强度、BER、分组差错率等指标来确定信号质量。如果无线链路的信号质量优于阈值，则可能存在启动非CB工作模式8003的趋势。即，在这种情况下，预期非CB工作模式可以提供天线加权值的足够精确的确定。

例如，在图3的情形中，初始地，响应于在框8000中建立无线链路，可以在8001启动CB工作模式8098。然后，在框8002，在CB工作模式8098活动的同时，可以确定无线链路上通信的信号质量。这可以包括确定接收信号强度指标等。这里，在框8002，可以执行所确定的信号质量的阈值比较。这里，可以将所确定的信号质量与预定阈值比较。例如，可以在BS101与UE 102之间协商阈值，或可以固定地设定阈值。然后，依赖于阈值比较，CB工作模式8098的启动在框8004继续；或者在8003新启动非CB工作模式8099。这种两阶段方案有助于首先可靠地使用鲁棒CB工作模式启用通信；并且随后，如果信号质量允许，则可以启动较简洁且较有效率的非CB工作模式。

作为考虑无线链路的信号质量的这种决策标准的另选或补充，在框8002也可以考虑其它决策标准。另一示例决策标准包括无线链路的通信的服务质量要求。例如，如果在无线链路上传递与给定服务相关联的特定载荷数据，则可以优选较鲁棒和故障少的通信。在这种情况下，启动CB工作模式8098可以是何时的。然而，在尽力而为数据的情况下，可以优选地启动非CB工作模式8099。在一些情形中，在框8002，可以将延误要求、容错要求、相关联服务的服务身份等考虑在内。

另选地或附加地，在框8002可以将以下决策标准考虑在内：非CB工作模式8099或CB工作模式8098的启动可以基于BS的功率设置和/或UE的功率设置。例如，通常，与CB工作模式相比，预期非CB工作模式与较低的功耗相关联。然后，如果UE的能量平衡受到限制，例如由于有限的充电状态和/或电池健康状态，则在8002可以存在优选启动非CB工作模式8099的趋势。此外，可以考虑装置类别来确定功率设置。具体地，MTC或IOT装置通常需要特别长的电池寿命。同样，这会导致倾向于启动非CB工作模式8099。

在框8002中可以考虑的另一决策标准涉及UE和BS之间的距离，例如地理距离。例如，可以例如基于三角测量、往返时间测量、到达角测量、卫星定位技术等确定UE的位置。同样，BS的位置可以被确定或可以被预先确定。然后，可以根据位置的比较来确定地理距离。通常，如果UE和BS之间的地理距离小，则可以存在启动非CB工作模式的趋势。即，在这种小地理距离的情况下，可以预期在无线链路上通信的信号质量好。

如图3所例示，可以重新执行框8002，例如不时地或根据一个或更多个其它触发标准。作为一般规则，可以想到用于执行框8002的各种触发标准。示例触发标准包括：无线链路的信号质量的变化超过阈值；UE与BS之间的地理距离的改变超过阈值；相应定时器期满、根据预定定时调度的触发事件，例如根据预定的周期或一般地根据发生频率；等。

当在框8003实现非CB工作模式8099时，然后基于将在UE和BS之间传递的导频信号的接收特性(例如振幅和/或相位)用作输入的计算来确定(例如用于BS和/或UE的)天线加权值。不同地，在CB工作模式8098在框8004处实现的情况下，从多个预定的候选值中确定相应天线加权值。

候选值可以包括在CB中，CB例如为网络控制的CB。要使用的特定CB可以是静态固定的或者可以由BS通告。CB可以是小区特定的。CB可以包括有限且受限数量的离散候选值。因此，当在框8004实现CB工作模式时，天线加权值的结果空间固有地受限。这可以不同于当执行框8003时实现非CB工作模式。这里，将导频信号的接收特性用作输入的相应计算可以不在离散的有限结果空间上操作；但是对于不同的输入可以产生不同的天线加权值。例如，通过得出格拉姆矩阵G＝HH^T，可以实现UL导频信号到瞬时信道的映射。H定义通道。G有时被称为信道相关矩阵，并且其本征向量定义本征波束。从而，可以实现信道探测的大的时间分辨率并且考虑了小尺度衰落。这里，可以从各个天线发送正交导频信号。通常，用于非CB工作模式的导频信号是使用基本序列生成的。这里，可以考虑不同导频信号之间的循环移位。可以使用Zadoff-Chu序列。一般地，应限制对应基本序列在时间和频率上的功率变化。在实现非CB工作模式的情况下，反馈控制信令可以指示信道矩阵和/或特定天线加权值。该计算可以包括信道矩阵的矩阵求逆。通常，使用UL导频信号。然后，可以在BS处实现矩阵求逆。

不同地，当在8004处实现CB工作模式时，可以不需要矩阵求逆或一般而言的计算，该计算例如使用预定函数依赖性的某种数值或分析评估。相反，可以执行DL波束扫描和/或UL波束扫描。这里，可以在相应波束扫描的不同波束上发送导频信号；导频信号可以指示特定波束，使得接收装置可以推断出哪个特定波束已经用于发送相应导频信号。然后，基于与不同波束相关联的所接收的导频信号的接收特性之间的比较，可以选择最合适的波束。这里，根据所选择的波束可以确定天线加权值。关于这种波束扫描的细节在图4中例示。

作为一般规则，框8002处的在非CB工作模式8099和CB工作模式8098之间的选择可以针对上行无线链路111和下行无线链路111不同地实现，这可以导致或可以不导致针对上行无线链路111和下行无线链路111启动不同的工作模式8098、8099。在其它示例中，可以针对上行无线链路111和下行无线链路111执行相同的选择，即，必须为UL和DL启动相同的工作模式8098、8099。

图4例示了波束扫描300的UE 102。例如，波束扫描300可以是接收波束扫描或发送波束扫描。UE 102的接收波束扫描可以与BS 101的发送波束扫描时间对准。UE 102的发送波束扫描可以与BS 101的接收波束扫描时间对准。因此，UE 102可以被配置为当BS 101在进行发送时进行监听，反之亦然。

在图4的示例中，波束扫描300包括三个波束311、312、313。因此，实现了一定的波束扫描角351。波束扫描角351是通过波束311-313的每个的波束宽度352实现的。依赖于特定的波束扫描，波束的计数、波束宽度352、波束扫描角351等可以变化。

用于波束311-313中的每个波束的天线加权值在对应CB中被预定。然后，例如，如果波束312与波束311和313相比在接收器处呈现较大的信号强度，则用于无线链路111上的后续通信的天线加权值可以根据定义波束312的天线加权值来确定。

图5例示了关于CB工作模式8004的方面。图5例示了关于DL波束扫描300的方面。图5是BS 101与UE 102之间在无线链路111上通信的信令图。

在5002，由BS 101发送波束成形配置控制消息4002并由UE 102接收。5002是可选的。例如，该波束成形配置控制消息可以指示要用于波束扫描300的时间-频率资源。例如，波束成形配置控制消息4002可以指示在波束扫描300中使用的波束的计数。波束成形配置控制消息4002可以指示要用于波束扫描300的波束的CB。例如，可以指示CB的索引；然后，各个索引可以对应于相应的天线加权值。

接着，在5003，BS 101发送多个DL导频信号4003。不同的DL导频信号4003在波束扫描300的不同波束上发送。波束可以根据波束成形配置控制消息4002。每个DL导频信号4003可以指示发送它的特定波束。因此，UE 102可以标识波束扫描300的呈现最有利的传输特性的特定波束。在5004处实现相应的反馈控制信令4004。例如，该反馈控制信令4004可以指示与波束扫描300的该适当波束相关联的CB索引。然后，BS 101通过从CB中取出相应的条目可以确定天线加权值。相应的波束成形可以然后被应用于随后的DL发送和UL接收。

作为一般规则，在CB工作模式8098中，不要求UE 102实现波束成形。然而，在某些情况下，基于互易性的假设，UE 102通过根据波束扫描300的适当波束确定天线加权值也可以执行波束成形。另选地或附加地，可以执行UL波束扫描。

图6例示了关于CB工作模式8004的方面。图6示意性地例示了关于UL波束扫描300的方面。图6是在无线链路111上在BS 101与UE 102之间的通信的信令图。

5012对应于5002。

在5013，在对应的UL波束扫描300中由UE 102发送UL导频信号4013，并由BS 101接收。与上面关于图5的示例的DL波束扫描300所说明类似的考虑也适用于图6的示例的UL波束扫描300。

在框5014，基于波束扫描300的UL导频信号4013的接收特性，在DL中实现反馈控制信令4014。这同样有助于通过根据在波束扫描300中标识的适当波束从CB取得相应条目来确定天线加权值。

图7例示了关于非CB工作模式8003的方面。图7例示了关于基于计算来确定天线加权的方面。图7是在无线链路111上在BS 101与UE 102之间的通信的信令图。

在5021，UE 102发送UL导频信号4021。BS 101接收该UL导频信号4021。例如，UL导频信号4021可以由UE 102的单个天线元件1024发送。这里，将可以把其余天线元件的天线加权的幅度值设置为零。在其它示例中，可以使用伪全向预编码来发送UL导频信号4021；这里，针对各个天线元件1024的天线加权的幅度值可以大于零，从而可以实现相应大的波束宽度。还可以使用不同波束来发送多个UL导频信号4021。

在任何情况下，UL导频信号4021由BS 101接收。测量相应的接收特性，例如振幅和/或相位。然后，在5022，使用接收特性作为对相应计算的输入，BS 101确定天线加权值。这可以涉及信道矩阵的矩阵求逆。

然后，在5023，可以实现反馈控制信令4022，尽管这通常是可选的。这有助于在UE102处确定适当的天线加权值。虽然图7中的非CB工作模式8003是关于UL导频信号4021的传递来描述的，但在其他示例中，作为UL导频信号4021的另选或补充，可以BS 101向UE 102发送DL导频信号。然后，用于执行计算的相应逻辑可以位于UE 102。

以上描述了用于启动不同工作模式的各种情形。已经解释了不同的决策标准，这些决策标准可以用作在启动多个工作模式中所选择的一个时进行决策的基础。在任何情况下，可以期望在UE和BS之间同步工作模式8098、8099的启动。为此，UE或BS可以在启动时领先；然后，BS或UE处的启动可以与领先的决策对准。例如，图8例示了在BS 101处进行领先决策的情况。

图8例示关于在BS 101和UE 102的启动不同工作模式8098、8099的方面。图8是在无线链路111上在BS 101与UE 102之间的通信的信令图。

初始地，在5101，BS 101启动给定的工作模式，例如，CB工作模式8098或非CB工作模式8099。在此，可以考虑一个或更多个决策标准，例如以上关于图3的框8002所说明的。

因此，工作模式的启动是网络触发的。这是因为网络即在图8的情况下的BS 101进行了领先。

接下来，为了在BS 101和UE 102之间同步启动，指示所启动的工作模式的DL控制消息4101由BS 101发送并由UE 102接收。

可选地，在5103，UE 102可以发送确认控制消息4102，指示接受启动。

在步骤5104中，UE 102接着根据DL控制消息4101启动先前被BS 101在步骤5101中启动的相同工作模式。

因此，如将从图8中理解的，这里对要启动的工作模式8098、8099的选择主要在BS101进行。在其它示例中，对要启动的工作模式8098、8099的选择主要由UE 102进行。这种情况在图9中示出。

图9例示了关于不同工作模式之间的启动的方面。图9的情形总体上对应于图8的情形。然而，在图9的情形中，UE 110在启动给定工作模式(例如非CB工作模式8099或CB工作模式8098)时领先。因此，5111对应于5101；5112对应于5102；5113对应于5103；并且5114对应5104。如将从图9理解的，适当工作模式8098、8099的启动是UE触发的，并且在BS 101处的启动是根据在5112处传递的相应的UL控制消息4111。同样，在5113处传递的确认控制消息4112是可选的。

根据图8和图9的示例的工作模式8098、8099的启动可以用于上行无线链路和/或下行无线链路。作为一般规则，针对上行无线链路和下行无线链路，可以启动可用工作模式8098、8099中的不同工作模式。

图10例示了关于UE 102的方面。特别地，图10是UE 102的俯视图。UE 102包括显示器909、壳体901和按钮902-904。在图10中，示出了不同的天线贴片1023-1-1023-4被设置在壳体901的不同侧。因此，由不同贴片1023-1-1023-4限定的波束将具有实际上不同的定向；例如，通过使用贴片1023-1的天线发送的波束可以实际上朝图10的底部定向；而通过使用贴片1023-4的天线发送的波束可以实际上朝图10的顶部定向。各个天线贴片1023-1-1023-4限定天线元件的相位阵列(为了简化，图10没有例示天线元件)。

在本文描述的各种情形中，针对不同的天线贴片1023-1-1023-4，通常可以启动不同的信道探测工作模式，例如工作模式8098、8099。这可以有助于依赖于信号质量或任何其它适当的决策标准逐个天线贴片地灵活地调整工作模式。可以降低总能耗。可以定制延误和复杂性。

综上，已经描述了上述技术，其有助于无线链路的不同工作模式的灵活启动，特别是对于无线链路占用相对高的频率(例如在6GHz和超过6GHz)的资源的情形。已经描述了可以启动CB工作模式或非CB工作模式的多个情形。

虽然已经参照某些优选实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的其他技术人员在阅读和理解本说明书之后将想到等同物和修改。本发明涵盖所有这些等同物和修改。

为了例示，已经关于使用UL导频信号描述了非CB工作模式的各种示例。然而，非CB工作模式也可以通过使用DL导频信号来实现。

为了进一步例示，已经描述了各种情形，其中工作模式是非CB工作模式和CB工作模式。然而，在其它情形下，可以另选地或附加地使用另外的信道探测工作模式。例如，在超过两个工作模式中的选择可以是可用的。例如，在一种情形下，第一信道探测工作模式可以通过由网络控制的对天线加权值的确定来实现；而第二信道探测工作模式可以通过由UE控制的对天线加权值的确定来实现。例如，第一信道探测工作模式可以对应于在UE处使用波束成形；并且第二信道探测工作模式可以对应于在UE处不使用波束成形。可以启动这样的不同工作模式，例如依赖于某些决策标准来启动。

Claims (14)

1.一种操作装置（101、102）的方法，所述方法包括以下步骤：

启动在网络的终端（102）和基站（101）之间建立的无线链路（111）的多个工作模式（8098、8099）中的工作模式（8098），

响应于启动所述多个工作模式（8098、8099）中的第一工作模式（8098）：从多个预定候选值中确定第一天线加权值，以及

响应于启动多个工作模式（8098、8099）中的第二工作模式（8099）：基于使用在所述终端（102）和所述基站（101）之间传递的导频信号（4021）的接收特性作为输入的计算来确定第二天线加权值，其中，第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动基于所述无线链路（111）的信号质量，

其中，所述第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动基于在所述无线链路（111）上的通信的服务质量要求。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

响应于建立所述无线链路（111），启动第一工作模式（8098），

确定用于在所述无线链路（111）上以第一工作模式（8098）通信的信号质量，

执行所确定的信号质量的阈值比较，以及

依赖于所述阈值比较：启动第二工作模式（8099）。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中，第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动基于所述基站（101）和所述终端（102）中的至少一方的功率设置。

4.根据权利要求1所述的方法，

其中，第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动基于所述基站（101）和所述终端（102）之间的地理距离。

5.根据权利要求1所述的方法，

其中，第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动是根据相应的下行控制消息由网络触发的。

6.根据权利要求1所述的方法，

其中，第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动是根据相应的上行控制消息由终端触发的。

7.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述多个预定候选值被包括在码本中。

8.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述第一天线加权值是根据下行波束扫描（300）和上行波束扫描（300）中的至少一方确定的。

9.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述接收特性包括上行导频信号的振幅和相位中的至少一方，

其中，所述计算包括基于所述接收特性确定的信道矩阵的矩阵求逆。

10.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述无线链路（111）占用超过6 GHz的频率处的资源。

11.根据权利要求1所述的方法，

其中，针对多个天线贴片执行第一工作模式（8098）或第二工作模式（8099）的所述启动，各个天线贴片包括相应的天线阵列。

12.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述无线链路（111）包括上行无线链路和下行无线链路，

其中，针对所述上行无线链路，第一工作模式（8098）和第二工作模式（8099）中的第一工作模式被启动，并且

其中，针对所述下行无线链路，第一工作模式（8098）和第二工作模式（8099）中的第二工作模式被启动。

13.一种包括控制电路的装置（101、102），所述控制电路被配置为执行根据权利要求1-12中任一项所述的方法。

14.根据权利要求13所述的装置（101、102），

其中，所述装置是所述终端（102）或所述基站（101）。

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