用于在无线通信系统中调整接收波束增益的装置和方法与制造工艺

文档序号:11161709
用于在无线通信系统中调整接收波束增益的装置和方法与制造工艺
本公开涉及用于在无线通信系统中调整接收波束增益的装置和方法。

背景技术:
为了满足对于自第四代(4G)通信系统的商业化以来已增加的无线数据业务的需求,正在做出努力来开发高级第五代(5G)或准5G通信系统。因此,5G或准5G通信系统被称作超4G或后长期演进(后LTE)系统。为了实现高数据速率,正在毫米波(mmV)带(例如,60-GHz带)中考虑5G通信系统的实现。诸如波束形成、大规模多输入多输出(大规模MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成以及大规模天线的技术被考虑用于5G通信系统,以减轻波的路径损耗并且增加波在毫米波带中的传播距离。另外,为了网络改进,正在为5G通信系统开发诸如演进型小小区、高级小小区、云无线电接入网(RAN)、超密网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作式通信、协调多点(CoMP)以及干扰消除的技术。此外,作为高级编码调制(ACM)的混合移频键控(FSK)、宽幅调制(WAM)、频率正交幅度调制(FQAM)和滑窗叠加编码(SWSC)以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)在开发中以用于5G系统。蜂窝通信系统通常使用10GHz或以下的频带。在蜂窝通信系统中确保宽频带是非常困难的。因此,需要在更高频带中确保宽带频率。然而,随着用于无线通信的频率增加,传播路径损耗也增加。结果,传播距离减小并且服务覆盖范围也减少。为了解决该问题,波束形成最近已作为用于减轻传播路径损耗并且增加传播距离的技术被引入。基于波束形成的无线通信系统可以在发送信号时使用高频区域并且因此可以在演进型节点B(eNB)和用户设备(UE)中集成多个天线。eNB和UE使用大量的天线来执行波束扫描。换句话说,eNB在所有可能的发送波束方向上发送信号一次或更多次并且UE从所有可能的接收波束方向接收信号。为了增加接收增益,UE可以使用所有它的接收天线来接收信号。然而,尽管接收波束形成增益被最大化,然而UE的功率浪费了。因此,需要用于克服该问题的方法。上述信息仅作为背景信息被呈现来帮助理解本公开。至于上述中的任一个关于本公开是否可能适用作为现有技术,尚未作出确定,并且未做出断言。

技术实现要素:
问题的解决方案本公开的各方面在于解决至少以上提及的问题和/或缺点并且提供至少在下面所描述的优点。因此,本公开的一个方面在于提供用于在无线通信系统中调整接收波束形成增益的方法和装置。本公开的另一方面在于提供用于在无线通信系统中考虑到用户设备(UE)处的接收信号质量来调整接收波束形成增益的方法和装置。依照本公开的另一个方面,提供了一种用于在无线通信系统中由UE调整接收波束增益的方法。所述方法包括:基于从基站(BS)接收到的参考信号来估计接收信号质量值;向所述BS发送关于所估计的接收信号质量值的信息;将所述接收信号质量值与来自所述BS的数据的成功接收所需要的最小接收信号质量值进行比较;以及基于所述比较的结果通过接通/断开所述UE中包括的天线中的每一个而形成的射频(RF)链,来调整要用于数据接收的接收波束增益。依照本公开的另一方面,提供了一种用于在无线通信系统中由BS调整接收波束增益的方法。所述方法包括:向UE发送参考信号;从所述UE接收所述参考信号的信道质量指示符(CQI);基于要应用于数据发送的所述CQI以及作为参考信号发送功率与数据发送功率之间的差的MCS偏移来计算调制与编码方案(MCS)等级;以及向所述UE发送包括所述MCS等级和所述MCS偏移的控制信息。依照本公开的另一方面,提供了一种用于在无线通信系统中调整接收波束增益的UE。所述UE包括:控制器,该控制器被配置为基于从BS接收到的参考信号来估计接收信号质量值,将所述接收信号质量值与从所述BS成功接收数据的所需要的最小接收信号质量值进行比较,并且基于比较结果通过接通/断开所述UE中包括的天线中的每一个而形成的RF链来调整要用于数据接收的接收波束增益;以及收发器,该收发器被配置为向所述BS发送关于所估计的接收信号质量值的信息。依照本公开的另一方面,提供了一种用于在无线通信系统中调整接收波束增益的BS。所述BS包括:收发器,该收发器被配置为向UE发送参考信号,从所述UE接收所述参考信号的CQI,并且向所述UE发送包括MCS等级和MCS偏移的控制信息;以及控制器,该控制器被配置为基于要应用于数据发送的所述CQI以及作为参考信号发送功率与数据发送功率之间的差的MCS偏移来计算MCS等级。本公开的其它方面、优点和突出特征从结合附图进行的以下具体实施例对于本领域的技术人员而言将变得显而易见,具体实施方式公开了本公开的各种实施例。附图说明本公开的特定实施例的以上及其它方面、特征和优点从结合附图进行的以下描述将变得显而易见,附图中:图1是例示了根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中调整接收波束增益的用户设备(UE)的操作的流程图;图2是例示了根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中调整UE的接收波束增益的演进型节点B(eNB)的操作的流程图;图3是例示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的接收前端结构中的射频(RF)链的视图;图4a、图4b和图4c例示了根据本公开的各种实施例的UE在无线通信系统中使RF链接通/断开以调整接收波束增益的示例;图5例示了根据本公开的实施例的当UE在无线通信系统中调整接收波束增益时UE使用移相器(phaseshifter)来调整波束方向的示例;图6例示了根据本公开的实施例的UE在无线通信系统中通过改变波束类别来调整接收波束增益的示例;图7是例示了根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中调整接收波束增益的过程的信号流的图;图8是根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中调整接收波束增益的UE的框图;图9是根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中调整接收波束增益的eNB的框图;图10例示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的UE的接收波束增益调整的应用示例;图11例示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的UE的接收波束增益调整的另一应用示例;图12例示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的UE的接收波束增益调整的另一应用示例;以及图13例示了根据本公开的实施例的无线通信系统中的UE的接收波束增益调整的另一应用示例。遍及附图,相同的附图标记将被理解为指代相同的部分、组件和结构。具体实施例参考附图的以下描述被提供来帮助对如由权利要求及其等同物所限定的本公开的各种实施例的全面理解。它包括各种特定细节以帮助该理解,但是这些将被认为是仅示例性的。因此,本领域的普通技术人员将认识到,能够在不脱离本公开的范围和精神的情况下做出本文所描述的各种实施例的各种改变和修改。此外,为了清楚和简明可以省略众所周知的功能和构造的描述。以下描述和权利要求中使用的术语和单词不限于书目含义,而是仅仅由本发明人使用来使得能实现对本公开的清楚且一致的理解。因此,对于本领域的技术人员而言应该显而易见的是,本公开的各种实施例的以下描述是仅为了例示目的而不是为了限制如由所附权利要求及其等同物所限定的本公开的目的而提供的。应当理解的是,除非上下文另外清楚地规定,否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象。因此,例如,对“一组件表面”的参考包括对这些表面中的一个或多个的参考。通过术语“基本上”意味着不必确切地实现所记载的特性、参数或值,但是可能在不排除特性旨在提供的效果的量方面发生偏差或变化,包括例如公差、测量误差、测量准确度限制以及为本领域的技术人员所知的其它因素。根据本公开的各种实施例,电子设备是具有通信功能性的设备。例如,电子设备可以是智能电话、平板个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、膝上型PC、笔记本PC、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图片专家组阶段1或阶段2(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器、移动医疗设备、相机以及可穿戴设备(例如,头戴式设备(HMD)、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子智慧配件、电子文身或智能手表)中的至少一个。根据本公开的各种实施例,电子设备可以是具有通信功能性的智能家庭器具。例如,智能家庭器具可以是电视(TV)、数字通用盘(DVD)播放器、音频播放器、冰箱、空调器、真空吸尘器、烘炉、微波炉、洗碗机、烘干机、空气净化器、机顶盒、TV盒(例如,SamsungHomeSyncTM、AppleTVTM、GoogleTVTM等)、游戏控制台、电子词典、摄像机、电子相框等中的至少一个。根据本公开的各种实施例,电子设备可以是医疗设备(例如,磁共振血管造影(MRA)设备、磁共振成像(MRI)设备、计算机断层摄影(CT)设备、成像设备、超声设备等)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收机、事件数据记录器(EDR)、飞行数据记录器(FDR)、汽车信息娱乐设备、海军电子设备(例如,海军导航设备、陀螺仪、罗盘仪等)、航空电子设备、安全设备、工业或消费者机器人等中的至少一个。根据本公开的各种实施例,电子设备可以是家具、建筑物/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及包括通信功能性的各种测量设备(例如,水、电、气体或电磁波测量设备)中的至少一个。根据本公开的各种实施例,电子设备可以是上述设备中的两个或更多个中的一个或组合。此外,对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,根据本公开的电子设备不限于上述设备。应当理解的是,根据本公开的实施例的方法和装置适用于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11通信系统、IEEE802.16通信系统、用于提供诸如数字多媒体广播(DMB)、手持式数字视频广播(DVP-H)以及移动/手持式高级电视系统委员会(ATSC-M/H)和网际协议(IP)TV服务的移动广播服务的数字视频广播系统以及包括以下各项的各种通信系统:MPEG媒体传输(MMT)系统、演进型分组系统(EPS)、长期演进(LTE)通信系统、LTE-Advanced(LTE-A)通信系统、高速下行链路分组接入(HSDPA)移动通信系统、高速上行链路分组接入(HSUPA)移动通信系统、第三代合作伙伴计划2(3GPP2)高速率分组数据(HRPD)移动通信系统、3GPP2宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统、3GPP2CDMA移动通信系统以及移动IP系统。为了允许用户设备(UE)成功地检测由演进型节点B(eNB)发送的信号或者对其进行解码,UE的接收信号质量值应该大于或者等于阈值。信号在UE处的成功检测或解码意味着信号的检测失败概率或解码错误概率小于或者等于阈值,并且该阈值是成功地检测信号或者对信号进行解码所需要的最小接收信号质量值。UE可以具有由eNB发送的每个信号的阈值的先验知识,从eNB接收阈值,或者自主地计算阈值。例如,如果eNB发送同步信号,则同步序列的类型被预定义为Zadoff-Chu序列、M序列等。因此,如果eNB按预定发送功率发送同步信号,则同步信号的阈值在eNB的发送功率保持不变的特定时间段期间是恒定的。在另一示例中,如果eNB在广播信道上发送信号,则信道编码方案、码速率以及多天线发送方案是根据eNB中的天线的数目预定义的。因此,如果eNB按预定发送功率发送同步信号,则同步信号的阈值在eNB的发送功率保持不变的特定时间段期间是恒定的。关于由eNB发送的信号当中的阈值恒定的信号,如果由UE测量到的信号的接收信号质量值大于阈值,则UE减小UE的接收波束增益。如果由UE测量到的信号的接收信号质量值小于阈值,则UE增加接收波束增益。减小接收波束增益相当于将UE将用来从eNB接收信号的接收波束增益减小以低于在测量接收信号质量值时使用的接收波束增益。增加接收波束增益相当于将UE将用来从eNB接收信号的接收波束增益增加以高于在测量接收...
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