选择由UE监视的波束集的方法、基站和用户设备与流程

本发明总体上涉及选择将被监视的波束集，并且更具体地，涉及基于用户设备先前观察到的波束质量的历史测量数据来选择波束。

背景技术：

1、极高频ehf是国际电信联盟itu对电磁频谱中30至300千兆赫兹ghz的射频频段的指定。该频段中的无线电波的波长为十到一毫米，因此将其命名为毫米波段或毫米波，有时缩写为mmw或mmw。

2、与经常使用的频带(例如，低于6ghz的频带)相比，可以设想作为没有被占用的相应频谱，使用这些频带因此提高了系统容量。然而，在这些频带中，传播效应是严重的。例如，信号质量随着距离而迅速衰减，并且例如衍射、穿透和/或反射损耗被认为是高的。

3、在该领域中提出的一项进步是使用非常大的天线阵列(即，大规模多输入多输出mimo天线)来使用具有窄波束和高方向性的波束成形。

4、波束成形或空间滤波是在阵列中用于定向信号发送或接收的信号处理技术。这是通过将天线阵列中的元素组合以使特定角度的信号遭受相长干扰而其他信号遭受相消干扰的方式来实现的。波束成形可以在发射端和接收端使用，以实现空间选择性。与全向接收/传输相比的改进被称为阵列的方向性。

5、遵循上述内容，如果多个窄波束的测量和报告或仅进行波束管理有效地解决问题，以便接入节点an能够例如使用户侧(即，在用户设备ue处)所体验的信号质量保持高于预定阈值，则可能是有利的。

6、请注意，对于下一代无线电技术，即，5g新无线电nr，3gpp简要描述了一组波束管理过程，该波束管理过程表明：与联合波束空间相比，an内/an间的波束切换过程可以使用更小的波束集。

7、在长期演进lte中，既不支持大规模mimo天线也不支持毫米波段。因此，lte解决方案仅支持对整个波束空间的管理。使用这种解决方案来管理若干窄波束将极大地增加信令负担。

8、当前部署的解决方案基于波束训练。即，基于先前选择的波束上的ue测量来确定将用于传输的波束或波束集。例如，这些测量可能已过时，并且这可能导致空间失准，从而导致波束故障。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种选择将由用户设备ue监视的波束的方法，从而尤其是减少电信网络中的开销信令。

2、另一个目的是提供一种所提出的方法中所涉及的基站功能、用户设备ue以及非暂时性计算机可读存储介质。

3、在第一方面，提供了一种在电信网络中选择将由用户设备ue监视的波束集的方法，所述电信网络包括与服务于所述ue的至少一个接入节点an耦合的基站bs功能。

4、该方法包括以下步骤：通过所述bs功能，从所述ue接收测量数据，该测量数据包括由所述ue观察到的对波束质量的测量，其中，所述波束从所述至少一个an发起去往所述ue，以及从所述电信网络中的至少另一an发起去往所述ue；通过所述bs功能，在历史数据库中检索来自特定ue的至少一个测量数据，该至少一个测量数据与接收到的测量数据相匹配，其中，历史数据库包括历史测量数据，该历史测量数据包括ue在所述电信网络中观察到的对波束质量的测量；通过所述bs功能选择将由所述ue监视的波束集；并且通过bs功能，向所述ue发送所选择的将被监视的波束集，其中通过所述bs功能选择将由所述ue监视的波束集是基于检索到的来自所述特定ue的所述至少一个测量数据、以及基于所述历史数据库中的所述特定随时间推移的后续测量数据进行的。

5、该方法至少基于以下见解：在确定ue应该监视哪些波束时可以考虑历史测量。历史数据库一开始可能是空的，并且可以在运行时被填充。这样，可以将与ue观察到的波束质量有关的测量存储在历史数据库中，并且还可以存储这些测量之间的时间关系。以上内容需要数据库包含ue随时间推移观察到的对波束质量的测量。

6、上述方法的优点之一是更有可能为ue选择高质量的波束，因为选择过程基于先前的测量。先前的测量甚至可以与同一ue有关。这使得选择过程能够考虑特定ue的运动习惯。

7、例如，可以检测到特定ue经常在两个地理位置之间移动，即，每天一次，每周一次或任何类似。可以在历史数据库中检测到这种习惯。该特定ue的先前测量中的模式可以反映这种习惯，并且这些模式可以被检测到并且用于选择将被监视的波束。因此，bs功能能够适当地估计将用于该特定ue的波束。

8、请注意，根据本公开，波束可以源自大规模的多输入多输出mimo传输技术。为了方向性目的，每个接入节点an可以包括多个阵列天线和/或多个天线。

9、大规模mimo可能需要使用例如具有几百个天线的天线阵列的系统，同时在同一时频资源中服务于数十个ue。大规模mimo的基本方面是获得常规mimo的所有好处，但规模更大。

10、每个天线可以很小，优选地通过光学或电气数字总线馈电。大规模mimo依赖于空间复用，而空间复用又依赖于具有关于上行链路和下行链路两者的信道知识的基站，即，基站功能。在上行链路上，这可以通过让终端发送导频来实现，基站根据该导频估计对每个终端的信道响应。

11、根据本公开，bs功能接收测量数据，该测量数据包括由ue观察到的对波束质量的测量。这些波束源自至少一个接入节点。ue可以同时观察来自多个接入节点an的波束。这些测量与波束的质量(例如，信噪比或任何类似物)有关。

12、然后，bs功能将在历史数据库中检索来自特定ue的至少一个测量数据，该至少一个测量数据与接收到的测量数据相匹配。这意味着该功能在数据库中搜索最类似于接收到的测量数据的任何历史测量数据。例如，接收到的测量数据可以指示波束的特定顺序，其中，按波束的测量质量对其进行排序。质量最高的波束放在第一位，质量第二高的波束放在第二位，依此类推。然后，bs功能将在历史数据库中搜索包含相同或相似波束顺序的测量数据。

13、检索到的测量数据在历史数据库中与后续的测量数据相关联。历史测量数据与特定ue在特定时间点t1处进行的测量有关。该同一特定ue在后续的时间点t2处进行了另一次测量。该后续测量的相应测量数据与在历史数据库中检索到的测量数据相关联。然后将该相应的测量数据用于选择目的。即，bs功能从该相应的测量数据中选择波束集，以由ue监视。

14、在最后的步骤中，向ue发送所选择的将被监视的波束集。

15、根据本公开，可以在基站中、在网络节点中、在云中或任何类似物中实现bs功能。

16、根据本公开，可以在较长的时间尺度上进行测量，例如，在一个无线电帧或多个无线电帧(例如，50-100毫秒)上求平均。然而，本文所述的示例也适用于在较短的时间尺度上(例如，在符号、时隙或子帧基础上或者甚至在较短的时间尺度上)进行的业务量测量。

17、bs功能还可以将所选择的波束集用于特定的无线电操作任务。无线电操作任务是例如以下任何一个：两个小区之间的小区改变、调度或资源分配、负载平衡、网络规划或网络参数调谐、控制上行链路和/或下行链路功率、避免和/或减轻干扰等。

18、bs功能可以通过以下任何一种或多种方式从ue接收测量数据：周期性地；在事件触发的基础上(例如，当某个测量超过阈值或低于阈值时)；以及响应于bs功能向ue发送的请求。

19、所提出的方法的优点之一是，ue和接入节点之间的控制信道被释放。即，与现有技术相比，向ue呈现了将被监视的波束集，其中，该波束集是可供ue监视的所有波束的子集。因此，控制信道仅需要用于交换与该特定波束子集有关的信息。

20、另一个优点是ue不需要监视可供ue监视的所有波束。向ue呈现波束的子集。这接收了ue的不必要的处理能力。

21、在示例中，包括接收到的由所述ue观察的对波束质量的测量的测量数据包括：

22、-每个所述波束的信噪比；

23、-每个所述波束的接收信号强度指示rssi；

24、-每个所述波束的参考信号接收功率rsrp；

25、-每个所述波束的参考信号接收质量rsrq。

26、在另一示例中，该方法还包括以下步骤：

27、-通过所述bs功能，将所述接收到的测量数据存储在所述历史数据库中。

28、该示例的优点是历史数据库被充分填充。如前所述，历史数据库最初可以为空。然后，历史数据库可以被电信网络中存在的ue所生成的各种测量数据填充。历史数据库中存在的增加的测量数据量会增加接收到的测量数据与数据库中存在的任何历史测量数据相匹配的可能性。

29、在另一示例中，该方法还包括以下步骤：

30、-通过所述bs功能，基于从所述特定ue检索到的所述至少一个测量数据，并基于所述历史数据库中的所述特定ue随时间推移的后续测量数据，确定所述ue将被切换到所述电信网络中的不同an；

31、-通过所述bs功能，进行所述ue到所述电信网络中的所述确定的不同an的切换。

32、在另一示例中，通过所述bs功能向所述ue发送所述选择的将被监视的波束集的所述步骤还包括：

33、-通过所述bs功能发送频率参数，该频率参数向所述ue指示所述ue将对所述选择的波束集进行多少次测量。

34、在此，bs功能确定ue将多久进行一次测量。

35、在本公开的第二方面中，提供了一种在电信网络中，由用户设备ue监视波束集的方法，所述电信网络包括耦合到服务于所述ue的至少一个接入节点an的基站bs功能，所述方法包括以下步骤：

36、-由所述ue接收来自所述bs功能的将被监视的波束集，其中所述波束源于所述至少一个an并去往所述ue以及源于所述电信网络中的至少另一an并去往所述ue；

37、-由所述ue在时间段内的某时间点和后一时间点测量所述接收到的将被监视的波束集的质量；

38、-由所述ue基于所述接收到的波束集的所述测量质量来选择所接收的波束集的子集，以及

39、-由所述ue向所述bs功能发送测量数据，该测量数据包括对所述波束子集质量的测量，

40、所述方法还包括如下步骤：

41、-由所述ue接收来自所述bs功能的由所述bs功能选择的特定波束，所述特定波束将由所述ue在后续时间段内进行测量。

42、根据本公开的方法和设备所包括的不同方面的表达(即，措辞)不应该照字面理解。这些方面的措辞仅是为了准确地表达这些方面的实际功能背后的基本原理而选择的。

43、根据本公开，适用于上述方法示例的不同方面(包括其优点)对应于适用于基站以及用户设备的各个方面。

44、在第三方面，提供了一种网络节点(例如，基站bs)，被布置为用于在电信网络中选择将由用户设备ue监视的波束集，所述电信网络包括耦合到服务于所述ue的至少一个接入节点an的bs，所述bs包括：

45、-接收设备，被布置为用于从所述ue接收测量数据，该测量数据包括由所述ue观察到的对波束质量的测量，其中，所述波束从所述至少一个an发起去往所述ue，并且从所述电信网络中的至少另一个an发起去往所述ue；

46、-检索设备，被布置为用于在历史数据库中检索来自特定ue的至少一个测量数据，所述至少一个测量数据与接收到的测量数据相匹配，其中，历史数据库包括历史测量数据，所述历史测量数据包括ue在所述电信网络中观察到的对波束质量的测量；

47、-选择设备，被布置为用于选择将由所述ue监视的波束集；以及

48、-发送设备，被布置为用于向所述ue发送所述选择的将被监视的波束集，

49、其中所述选择设备被布置为基于检索到的来自所述特定ue的所述至少一个测量数据、以及基于所述历史数据库中的所述特定ue随时间推移的后续测量数据来选择将由所述ue监视的波束集。

50、在示例中，所述接收到的包括由所述ue观察到的对波束质量的测量的测量数据包括：

51、-每个所述波束的信噪比；

52、-每个所述波束的接收信号强度指示rssi；

53、-每个所述波束的参考信号接收功率rsrp；

54、-每个所述波束的参考信号接收质量rsrq。

55、在另一示例中，bs还包括：

56、-存储设备，被布置为用于将所述接收到的测量数据存储在所述历史数据库中。

57、在又一示例中，bs还包括：

58、-处理设备，被布置为用于基于从所述特定ue检索到的所述至少一个测量数据，并基于所述历史数据库中的所述特定ue随时间推移的后续测量数据，确定所述ue将被切换到所述电信网络中的不同an，并且用于进行所述ue到所述电信网络中的所述确定的不同an的切换。

59、在示例中，发射设备还被布置用于：

60、-发送频率参数，该频率参数向所述ue指示所述ue将对所述选择的波束集进行多少次测量。

61、在第四方面，提供了一种用户设备ue，该ue被布置为用于监视电信网络中的波束集，所述电信网络包括耦合到服务于所述ue的至少一个接入节点an的基站bs功能，所述ue包括：

62、-接收设备，被布置为用于接收来自所述bs功能的将被监视的波束集，其中所述波束源于所述至少一个an并去往所述ue以及源于所述电信网络中的至少另一an并去往所述ue；

63、-测量设备，被布置为用于在时间段内的某时间点和后一时间点测量所述接收到的将被监视的波束集的质量；

64、-选择设备，被布置为用于基于所述接收到的波束集的所述测量质量来选择所接收的波束集的子集，以及

65、-发送设备，被布置为用于向所述bs功能发送测量数据，所述测量数据包括对所述波束子集质量的测量，

66、其中所述接收设备还被布置用于接收来自所述bs功能的由所述bs功能选择的特定波束，所述特定波束将由所述ue在后续时间段内进行测量。

67、在第五方面，提供了一种基站bs，用于在电信网络中选择将由用户设备ue监视的波束集，所述电信网络包括耦合到服务于所述ue的至少一个接入节点an的bs，所述bs包括：

68、-接收模块，用于从所述ue接收测量数据，该测量数据包括由所述ue观察到的对波束质量的测量，其中，所述波束从所述至少一个an发起去往所述ue，并且从所述电信网络中的至少另一个an发起去往所述ue；

69、-检索模块，用于在历史数据库中检索来自特定ue的至少一个测量数据，所述至少一个测量数据与接收到的测量数据相匹配，其中，历史数据库包括历史测量数据，所述历史测量数据包括ue在所述电信网络中观察到的对波束质量的测量；

70、-选择模块，用于选择将由所述ue监视的波束集；

71、-发送模块，用于向所述ue发送所述选择的将被监视的波束集，

72、其中所述选择模块被布置为基于检索到的来自所述特定ue的所述至少一个测量数据、以及基于所述历史数据库中的所述特定ue随时间推移的后续测量数据来选择将由所述ue监视的波束集。

73、在第六方面，提供了一种用户设备ue，用于监视电信网络中的波束集，所述电信网络包括耦合到服务于所述ue的至少一个接入节点an的基站bs，所述ue包括：

74、-接收模块，用于接收将被监视的波束集，其中所述波束源于所述至少一个an并去往所述ue以及源于所述电信网络中的至少另一an并去往所述ue；

75、-测量模块，用于测量所述接收到的将被监视的波束集的质量；

76、-选择模块，用于基于所述接收到的波束集的所述测量质量来选择所接收的波束集的子集，以及

77、-发送模块，用于向服务于所述ue的所述至少一个an发送测量数据，所述测量数据包括对所述波束子集质量的测量，

78、其中所述测量模块被布置用于在某时间点以及后一时间点对所接收的将被监视的波束集的质量进行测量。

79、在第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括含有指令的可读存储介质，该指令在至少一个处理器上执行时，使该至少一个处理器执行根据以上提供的任何示例的方法。

80、根据以下参考附图的描述，将最佳地理解本公开的上述和其他特征和优点。在附图中，类似的附图标记表示完全相同的部分或执行完全相同或类似功能或操作的部分。