[发明专利]基于空间功率简档的无线通信系统发射和接收波束细化

说明书

一种用于改善通信系统中的射频通信链路质量的方法，该方法可以包括：在测量时间间隔期间，获得一个或多个发射波束与一个或多个接收波束之间的经测量的波束对质量数据。可以使用其中每个天线具有权重的天线阵列来测量波束对质量数据。天线权重的组合定义天线阵列配置或波束。该方法还可以包括：在跟着测量时间间隔的通信时间间隔期间，响应于经测量的波束对质量数据和先前的天线阵列配置来调整天线权重组合，以定义下一个天线阵列配置。发射器和接收器可以在该通信时间间隔期间，使用下一个天线阵列配置来传输信息。还要求和描述了其它方面、实施例和特征。

相关申请

本申请要求享受2017年4月13日提交的标题为“WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMTRANSMIT AND RECEIVE BEAM REFINEMENT BASED ON SPATIAL POWER PROFILE”的美国临时专利申请No.62/485,289的利益，故以引用方式将其全部内容并入本文用于所有适用目的，如同在下文进行完全阐述一样。

技术领域

概括地说，下面讨论的技术涉及无线通信系统，具体地说，下面讨论的技术涉及波束成形无线通信系统。

背景技术

已广泛地部署无线通信系统，以便提供诸如语音、视频、分组数据、消息、广播等等之类的各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率和功率)，来支持与多个用户进行通信的多址接入系统。这类多址接入系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统和正交频分多址(OFDMA)系统。

举例而言，无线多址通信系统可以包括多个基站，每个基站能够同时地支持多个通信设备(每一个或者称为用户设备(UE))的通信。基站可以在下行链路(DL)信道(例如，用于从基站到UE的传输)和上行链路(UL)信道(例如，用于从UE到基站的传输)上，与一个或多个UE进行通信。

在多种电信标准中已采纳这些多址技术，以提供使不同无线设备能在城市范围、国家范围、地域范围、甚至全球范围上进行通信的通用协议。一种电信标准的例子是长期演进(LTE)。LTE是第三代合作伙伴计划(3GPP)发布的通用移动通信系统(UMTS)移动标准的演进集。LTE被设计为通过提高谱效率、降低费用、提高服务、充分利用新频谱、与在DL上使用OFDMA、在UL上使用SC-FDMA以及多输入多输出(MIMO)天线技术的其它开放标准进行更好地集成，来更好地支持移动宽带互联网接入。但是，随着移动宽带接入需求的持续增加，存在着进一步改进LTE技术的需求。优选的是，这些改进也应当适用于其它多址技术和采用这些技术的通信标准。LTE技术改进的一个例子称为5G。术语5G代表LTE技术的演进，例如，其包括对无线接口的各种改进、处理方面的改进以及启用更高的带宽以提供另外的功能和连接性。5G的一个特点是使用毫米波(mmW)频段和波束成形。波束成形将无线电能量集中在狭窄的、选择性的(即非全向)模式中，以在无需增加发射功率的情况下增加增益。

设计波束成形通信系统的挑战是使发射器和接收器能够找到“最佳”波束路径。也就是说，为了优化发射器和接收器之间的通信链路质量，发射器必须形成一个出射波束，而接收器必须形成最匹配信道传播状况的入射波束。一种直接的解决方案可以是使发射器和接收器均将其波束基本上连续地扫描或扫过一系列空间方向，并让接收器(例如，UE)测量其接收到的信号的强度或功率，直到找到“瞬时”(对于下一次信息传输)最佳波束路径为止。假定发射器和接收器波束各自可以被定向在N个可能的方向中的任何方向上，则穷举测试N²个波束取向的组合将会非常耗时。如果考虑到发射器和接收器之一或两者可能正在运动，从而导致信道状况(例如，多径传播)改变，则解决这种链路质量优化挑战的难度将增加。

发明内容

落入所附权利要求书的保护范围之内的系统、方法和设备的各种实现的均都具有一些方面，这些方面中没有任何单一的方面单独地负责本文所描述的期望的属性。在不限制所附权利要求书的保护范围的情况下，本文描述了一些突出的特征。