本申請(qǐng)要求申請(qǐng)?zhí)枮?2/093,568、申請(qǐng)日為2014/12/18日以及發(fā)明名稱為“借助于設(shè)備內(nèi)傳感器的穩(wěn)健的移動(dòng)通信”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，以及其全部?jī)?nèi)容被合并引用到該申請(qǐng)中。本申請(qǐng)還要求申請(qǐng)?zhí)枮?4/623,820、申請(qǐng)日為2015/2/17以及發(fā)明名稱為“用于確定發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法及使用相同方法的通信設(shè)備”美國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，以及其全部?jī)?nèi)容被合并引用到該申請(qǐng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定發(fā)送或接收波束的優(yōu)選集合的方法及通信設(shè)備，用以通信設(shè)備加快其波束搜索(beam-search)及波束追蹤(beam-track)的操作。

背景技術(shù)：

在無(wú)線通信中多徑傳播可以為相關(guān)的錯(cuò)誤源，尤其在具有高信號(hào)反射率的區(qū)域，例如在有大型建筑的城區(qū)。由于多徑傳播，接收機(jī)從發(fā)射機(jī)接收到已反射的信號(hào)，這會(huì)引起與直傳信號(hào)(direct signals)的多徑干擾。這樣的多徑干擾限制了無(wú)線通信的速度與準(zhǔn)確性。

為了克服多徑干擾問(wèn)題的問(wèn)題，已提出了波束成形技術(shù)。第一設(shè)備的發(fā)射機(jī)經(jīng)由多個(gè)發(fā)送波束在各個(gè)方向發(fā)送已知導(dǎo)頻信號(hào)。第二設(shè)備的接收機(jī)經(jīng)由所有可能的接收波束，掃描第一設(shè)備經(jīng)由發(fā)送波束發(fā)送的導(dǎo)頻信號(hào)，以為后續(xù)接收找到優(yōu)選接收波束及第一設(shè)備對(duì)應(yīng)的優(yōu)選發(fā)送波束。第二設(shè)備可經(jīng)由某些反饋信道與第一設(shè)備通信這樣的發(fā)現(xiàn)。

然而，這樣很浪費(fèi)時(shí)間，而且當(dāng)搜索優(yōu)選發(fā)送/接收波束時(shí)，尤其當(dāng)通信設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)銷高。另外，當(dāng)通信設(shè)備移動(dòng)時(shí)，優(yōu)選發(fā)送/接收波束通常會(huì)變化。在波束成形在很高載波頻率的情況下，優(yōu)選發(fā)送/接收波束對(duì)通信設(shè)備的位置、朝向及移動(dòng)更敏感。因此，如何加快波束搜索及波束追蹤的操作是一個(gè) 值得關(guān)心的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

提供一種用于確定通信設(shè)備的發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法及通信設(shè)備。通信設(shè)備的一個(gè)示例性的實(shí)施例包含收發(fā)器模塊、通信狀態(tài)測(cè)量模塊、傳感器模塊及通信控制模塊。收發(fā)器模塊經(jīng)由一或多個(gè)發(fā)送波束向空中接口發(fā)送多個(gè)信號(hào)，以及經(jīng)由一或多個(gè)接收波束從空中接口接收多個(gè)信號(hào)。通信狀態(tài)測(cè)量模塊，測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度以獲得空間分布(spatial profile)，空間分布包含一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該一或多個(gè)接收波束與另一通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，另一通信設(shè)備與通信設(shè)備通信。傳感器模塊，感測(cè)通信設(shè)備的狀態(tài)，以根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備的上下文信息(context information)。通信控制模塊從通信狀態(tài)測(cè)量模塊獲得空間分布及從傳感器模塊獲得上下文信息，以及根據(jù)空間分布及上下文信息確定優(yōu)選措施(optimum action)，以控制收發(fā)器模塊搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)發(fā)送波束。

通信設(shè)備的另一示例性的實(shí)施例包含收發(fā)器模塊、通信狀態(tài)測(cè)量模塊、傳感器模塊及通信控制模塊。收發(fā)器模塊經(jīng)由一或多個(gè)發(fā)送波束向空中接口發(fā)送多個(gè)信號(hào)，以及經(jīng)由一或多個(gè)接收波束從空中接口接收多個(gè)信號(hào)。通信狀態(tài)測(cè)量模塊測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度以獲得空間分布，空間分布包含一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該一或多個(gè)接收波束與另一通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，另一通信設(shè)備與通信設(shè)備通信。傳感器模塊感測(cè)通信設(shè)備的狀態(tài)，以根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備的上下文信息。通信控制模塊從通信狀態(tài)測(cè)量模塊獲得空間分布及從傳感器模塊獲得上下文信息，以及根據(jù)空間分布及上下文信息確定優(yōu)選措施，以控制收發(fā)器模塊搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)接收波束。

用于確定第一通信設(shè)備的發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法的示例性的實(shí)施例包含：測(cè)量經(jīng)由第一通信設(shè)備的一或多個(gè)接收波束接收到的多個(gè)信號(hào)強(qiáng)度，以獲得空間分布，空間分布包含第一通信設(shè)備的一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，第一通信設(shè)備的一或多個(gè)接收波束與第二通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，第二通信設(shè)備與第一通信設(shè)備通信；感測(cè)通信設(shè)備的狀態(tài)，以根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備的上下文信息；以及根據(jù)空間分布及上下文信 息確定優(yōu)選措施，以控制通信設(shè)備的收發(fā)器模塊搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)接收波束或一或多個(gè)發(fā)送波束。

在以下實(shí)施例中參考附圖給出詳細(xì)的描述。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀隨后的詳細(xì)描述和結(jié)合附圖描述的例子，可以更全面地理解本發(fā)明，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信設(shè)備的方塊示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的通信設(shè)備的方塊示意圖；

圖3是發(fā)送方通信設(shè)備生成的多個(gè)發(fā)送波束及接收機(jī)通信設(shè)備生成的多個(gè)接收波束的概要示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，用于確定通信設(shè)備的發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的，用三維統(tǒng)計(jì)圖表表示的示例性的空間分布的示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信控制模塊的示例性的方塊示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的，加快波束搜索或波束追蹤的操作的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面的描述是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選方式。此描述是為了說(shuō)明本發(fā)明一般原理的目的，而不應(yīng)該理解為具有限制性的意義。本發(fā)明的范圍最好參考所附的權(quán)利要求確定。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通信設(shè)備的方塊示意圖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信設(shè)備100能夠與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的另一通信設(shè)備50(諸如所示的基站)通信，以及其可包含至少一個(gè)天線模塊、通信模塊110、傳感器(sensor)模塊120及數(shù)據(jù)分析模塊130，天線模塊包含一或多個(gè)天線。通信模塊110提供無(wú)線通信功能。傳感器模塊120可包含一或多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器用于感測(cè)(sense)通信設(shè)備100的當(dāng)前狀態(tài)，諸如通信設(shè)備100的移動(dòng)，以及根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備100的上下文信息。數(shù)據(jù)分析模塊130可分析在不同時(shí)間 獲得的多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)(training data point)，以生成數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通信設(shè)備100還可包含控制器或處理器(未示出)，用于控制通信模塊110、傳感器模塊120、數(shù)據(jù)分析模塊130及其它功能組件(未示出)的操作，其它功能組件諸如用作人機(jī)界面(Man Machine Interface，MMI)的顯示單元和/或按鍵、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及應(yīng)用或通信協(xié)議的程序代碼的存儲(chǔ)單元以及其它功能組件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信模塊110可包含至少一個(gè)收發(fā)器模塊111及信號(hào)處理設(shè)備112。收發(fā)器模塊111耦接至天線模塊，以及其經(jīng)由一或多個(gè)發(fā)送波束向空中接口發(fā)送多個(gè)信號(hào)，或經(jīng)由一或多個(gè)接收波束從空中接口接收多個(gè)信號(hào)，一或多個(gè)發(fā)送波束及一或多個(gè)接收波束由天線模塊生成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，收發(fā)器模塊111可控制天線模塊生成指向不同方向的發(fā)送波束及接收波束。另外，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，收發(fā)器模塊111還可用作前端信號(hào)處理設(shè)備，用以處理(例如，放大或?yàn)V波)向空中接口發(fā)送的信號(hào)及從空中接口接收的信號(hào)。

信號(hào)處理設(shè)備112還可處理向收發(fā)器模塊111發(fā)送的信號(hào)及從收發(fā)器111接收的信號(hào)，其中信號(hào)處理可包含基帶信號(hào)處理器和/或射頻(Radio Frequency，RF)信號(hào)處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理設(shè)備112可包含多個(gè)硬件設(shè)備(未示出)、固件模塊和/或軟件模塊，用以執(zhí)行基帶信號(hào)處理器，諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換(Analog to Digital Conversion，ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(Digital to Analog Conversion，DAC)、增益調(diào)整、調(diào)制/解調(diào)以及編碼/解碼等。信號(hào)處理器設(shè)備112也可包含多個(gè)硬件設(shè)備(未示出)，用以執(zhí)行無(wú)線頻率轉(zhuǎn)換及RF信號(hào)處理，諸如降頻及升頻轉(zhuǎn)換、放大以及濾波等。

應(yīng)注意，為了闡明本發(fā)明的概念，圖1表示簡(jiǎn)化的方塊示意圖，在其中只示出了與本發(fā)明相關(guān)的元件。因而，本發(fā)明不應(yīng)限于圖1所示的內(nèi)容。還應(yīng)注意，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，收發(fā)器模塊111、信號(hào)處理器設(shè)備112及通信模塊110所包含的硬件設(shè)備、固件模塊和/或軟件模塊有很多的設(shè)計(jì)方式。因而，所提出的通信設(shè)備100的收發(fā)器模塊111、信號(hào)處理器設(shè)備112及通信模塊110的設(shè)計(jì)不應(yīng)限于任意實(shí)現(xiàn)方式的特定方式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理設(shè)備112可包含通信控制模塊113及 通信狀態(tài)測(cè)量模塊114。通信狀態(tài)測(cè)量模塊114可測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度，以獲得空間分布(spatial profile)，空間分布包含一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該一或多個(gè)接收波束與另一通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，該另一通信設(shè)備與通信設(shè)備100通信。通信控制模塊113可從通信狀態(tài)測(cè)量模塊114獲得空間分布，以及從傳感器模塊120獲得上下文信息，以及根據(jù)空間分布及上下文信息確定優(yōu)選措施以控制收發(fā)器模塊111搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)發(fā)送波束和/或一或多個(gè)接收波束。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通信控制模塊113還可根據(jù)從數(shù)據(jù)分析模塊130獲得的數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定優(yōu)選措施。通信控制模塊113、通信狀態(tài)測(cè)量模塊114及收發(fā)器模塊111可經(jīng)由其耦接的內(nèi)部總線115彼此通信。應(yīng)注意，在本發(fā)明的又一些實(shí)施例中，通信控制模塊113不僅可確定通信設(shè)備100的優(yōu)選措施，還可確定與通信設(shè)備100通信的另一通信設(shè)備的優(yōu)選措施。例如，通信控制模塊113可確定用于調(diào)節(jié)(tune)發(fā)送/接收波束的推薦角度，以及經(jīng)由高層信令(higher layer signaling)向其它通信設(shè)備提供關(guān)于所推薦的角度的信息，以便于也幫助其它通信設(shè)備加快波束搜索或波束追蹤的操作。

應(yīng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，代替配置于通信設(shè)備的內(nèi)部，數(shù)據(jù)分析模塊也可配置在云服務(wù)器中，以及通信控制模塊可與云服務(wù)器通信，以獲得數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的通信設(shè)備的方塊示意圖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信設(shè)備200能夠與服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中的另一通信設(shè)備50(諸如所示的基站)通信，以及其可包含至少一個(gè)天線模塊、通信模塊210及傳感器模塊220，天線模塊包含一或多個(gè)天線。通信模塊210提供無(wú)線通信功能。傳感器模塊220可包含一或多個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器用于感測(cè)通信設(shè)備200的當(dāng)前狀態(tài)，諸如通信設(shè)備200的移動(dòng)，以及根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備200的上下文信息。在該實(shí)施例中，數(shù)據(jù)分析模塊230可配置在云服務(wù)器250中以及可分析在不同時(shí)間獲得的多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)以生成數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通信設(shè)備200還可包含控制器或處理器(未示出)，用以控制通信模塊210、傳感器模塊220及其它功能組件(未示出)的操作，其它功能組件諸如用作MMI的顯示單元和/或按鍵、用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)及應(yīng)用或 通信協(xié)議的程序代碼的存儲(chǔ)單元以及其它功能組件。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信模塊210可包含至少一個(gè)收發(fā)器模塊211及信號(hào)處理設(shè)備212。收發(fā)器模塊211耦接至天線模塊，以及其經(jīng)由一或多個(gè)發(fā)送波束向空中接口發(fā)送多個(gè)信號(hào)，或經(jīng)由一或多個(gè)接收波束從空中接口接收多個(gè)信號(hào)，一或多個(gè)發(fā)送波束及一或多個(gè)接收波束由天線模塊生成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，收發(fā)器模塊211可控制天線模塊生成指向不同方向的發(fā)送波束及接收波束。另外，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，收發(fā)器模塊211還可用作前端信號(hào)處理設(shè)備，用以處理(例如，放大或?yàn)V波)向空中接口發(fā)送的信號(hào)及從空中接口接收的信號(hào)。

信號(hào)處理設(shè)備212還可處理向收發(fā)器模塊211發(fā)送的信號(hào)及從收發(fā)器211接收的信號(hào)，其中信號(hào)處理可包含基帶信號(hào)處理器和/或RF信號(hào)處理。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理設(shè)備212可包含多個(gè)硬件設(shè)備(未示出)、固件模塊和/或軟件模塊，用以執(zhí)行基帶信號(hào)處理器，諸如ADC、DAC、增益調(diào)整、調(diào)制/解調(diào)以及編碼/解碼等。信號(hào)處理器設(shè)備212也可包含多個(gè)硬件設(shè)備(未示出)，用以執(zhí)行無(wú)線頻率轉(zhuǎn)換及RF信號(hào)處理，諸如降頻及升頻轉(zhuǎn)換、放大以及濾波等。

應(yīng)注意，為了闡明本發(fā)明的概念，圖2表示簡(jiǎn)化的方塊示意圖，在其中只示出了與本發(fā)明相關(guān)的元件。因而，本發(fā)明不應(yīng)限于圖2所示的內(nèi)容。還應(yīng)注意，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，收發(fā)器模塊211、信號(hào)處理器設(shè)備212及通信模塊210所包含的硬件設(shè)備、固件模塊和/或軟件模塊有很多的設(shè)計(jì)方式。因而，所提出的通信設(shè)備200的收發(fā)器模塊211、信號(hào)處理器設(shè)備212及通信模塊210的設(shè)計(jì)不應(yīng)限于任意實(shí)現(xiàn)方式的特定方式。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，信號(hào)處理設(shè)備212可包含通信控制模塊213及通信狀態(tài)測(cè)量模塊214。通信狀態(tài)測(cè)量模塊214可測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度，以獲得空間分布，空間分布包含一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該一或多個(gè)接收波束與另一通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，該另一通信設(shè)備與通信設(shè)備200通信。通信控制模塊213可從通信狀態(tài)測(cè)量模塊214獲得空間分布，以及從傳感器模塊220獲得上下文信息，以及根據(jù)空間分布及上下文信息確定優(yōu)選措施以控制收發(fā)器模塊211搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)發(fā)送波束和/或一 或多個(gè)接收波束。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通信控制模塊213還可根據(jù)從數(shù)據(jù)分析模塊230獲得的數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定優(yōu)選措施。通信控制模塊213、通信狀態(tài)測(cè)量模塊214及收發(fā)器模塊211可經(jīng)由其耦接的內(nèi)部總線215彼此通信。應(yīng)注意，在本發(fā)明的又一些實(shí)施例中，通信控制模塊213不僅可確定通信設(shè)備200的優(yōu)選措施，還可確定與通信設(shè)備200通信的另一通信設(shè)備的優(yōu)選措施。例如，通信控制模塊213可確定用于調(diào)節(jié)發(fā)送/接收波束的推薦角度，以及經(jīng)由高層信令向其它通信設(shè)備提供關(guān)于所推薦的角度的信息，以便于也幫助其它通信設(shè)備加快波束搜索或波束追蹤的操作。

圖3是發(fā)送方通信設(shè)備(TX)生成的多個(gè)發(fā)送波束及接收機(jī)通信設(shè)備(RX)生成的多個(gè)接收波束的概要示意圖。在圖3的示例性場(chǎng)景中，有發(fā)送方通信設(shè)備生成的8個(gè)發(fā)送波束以及接收機(jī)通信設(shè)備生成的8個(gè)接收波束。另外，在發(fā)送方通信設(shè)備與接收機(jī)通信設(shè)備之間分布有許多障礙。為了找到無(wú)線通信的至少一個(gè)優(yōu)選發(fā)送波束及至少一個(gè)優(yōu)先接收波束，在8個(gè)發(fā)送波束及8個(gè)接收波束之間，在搜索優(yōu)選發(fā)送波束及優(yōu)選接收波束的波束搜索的操作的每個(gè)回合中有64(也即，8*8)個(gè)組合。這非常浪費(fèi)時(shí)間以及開(kāi)銷高，尤其在發(fā)送方通信設(shè)備支持的可能的發(fā)送波束的數(shù)量以及接收機(jī)通信設(shè)備支持的可能的接收波束的數(shù)量增加時(shí)。

為了加快波束搜索及波束追蹤的操作，將在以下段落中進(jìn)一步討論用于確定發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法及使用相同方法的通信設(shè)備(例如，所示的通信設(shè)備100或200)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的，用于確定通信設(shè)備的發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法的流程圖。通信狀態(tài)測(cè)量模塊(例如，通信狀態(tài)測(cè)量模塊114/214)可經(jīng)由通信設(shè)備(例如，通信設(shè)備100/200)的一或多個(gè)接收波束測(cè)量多個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度，以獲得空間分布(步驟S402)，空間分布包含一或多個(gè)接收波束的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該一或多個(gè)接收波束與另一通信設(shè)備的一或多個(gè)發(fā)送波束有關(guān)，該另一通信設(shè)備與通信設(shè)備100通信。關(guān)于特定接收波束(以及特定的發(fā)送波束)的接收信號(hào)強(qiáng)度是指將接收機(jī)通信設(shè)備接收的信號(hào)轉(zhuǎn)向到特定波束方向(以及將發(fā)送方通信設(shè)備發(fā)送的信號(hào)轉(zhuǎn)向特定波束方向)時(shí)接收信號(hào)強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以列表、數(shù)據(jù)表格或二維或三維的統(tǒng)計(jì) 圖表中表示空間分布。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用三維統(tǒng)計(jì)圖表表示的示例性的空間分布的示意圖。在該實(shí)施例中，空間分布包含接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息，該接收信號(hào)強(qiáng)度與接收機(jī)通信設(shè)備的接收波束及發(fā)送方通信設(shè)備的發(fā)送波束有關(guān)。因而，空間分布的一個(gè)軸記錄接收機(jī)通信設(shè)備的接收波束索引RX波束索引，空間分布的一個(gè)軸記錄發(fā)送方通信設(shè)備的發(fā)送波束索引TX波束索引，以及空間分布的一個(gè)軸記錄信號(hào)強(qiáng)度。應(yīng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，還可記錄每個(gè)發(fā)送波束和/或接收波束的波束圖樣的相關(guān)信息。還應(yīng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，空間分布還可以列表、數(shù)據(jù)表格或二維統(tǒng)計(jì)圖表表示，二維統(tǒng)計(jì)圖表包含接收波束索引RX有關(guān)的接收信號(hào)強(qiáng)度的相關(guān)信息。因而，本發(fā)明不應(yīng)限于圖5所示的例子。

重新參考圖4，除了空間分布，傳感器模塊(例如，傳感器模塊120/220)可感測(cè)通信設(shè)備的狀態(tài)，以根據(jù)已感測(cè)狀態(tài)獲得通信設(shè)備的上下文信息(步驟S404)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信設(shè)備的狀態(tài)可包含位置、三維朝向、靠近阻礙路徑的物體及通信設(shè)備的移動(dòng)速度或其它中的至少一個(gè)。這里，位置可用絕對(duì)位置或相對(duì)位置表示。傳感器模塊可包含全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)接收機(jī)、陀螺儀傳感器、靠近傳感器及重力傳感器中的至少一個(gè)，用以感測(cè)通信設(shè)備的狀態(tài)。

接著，通信控制模塊(例如，通信控制模塊113/213)可根據(jù)空間分布及上下文信息確定優(yōu)選措施，以控制通信設(shè)備的收發(fā)器模塊搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)接收波束或一或多個(gè)發(fā)送波束(步驟S406)。應(yīng)注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通信控制模塊還可根據(jù)從數(shù)據(jù)分析模塊(例如，數(shù)據(jù)分析模塊130/230)獲得的數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定優(yōu)選措施。在以下段落中進(jìn)一步討論確定控制收發(fā)器模塊的優(yōu)選措施的方法。

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的通信控制模塊的示例性的方塊示意圖。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通信控制模塊613可包含預(yù)測(cè)模塊615、數(shù)據(jù)融合及處理模塊(data fusion and processing module)616及波束搜索器及追蹤器617。預(yù)測(cè)模塊616可從傳感器模塊620接收上下文信息，以及根據(jù)當(dāng)前接收到的上下文信息及先前接收到的上下文信息(如果有)預(yù)測(cè)通信設(shè)備的后續(xù)狀態(tài)。例如， 預(yù)測(cè)模塊615可根據(jù)當(dāng)前接收到的上下文信息及先前接收到的上下文信息預(yù)測(cè)后續(xù)的位置、三維朝向、靠近阻礙路徑的物體或通信設(shè)備的移動(dòng)速度。

數(shù)據(jù)分析模塊630可獲得上下文信息及空間分布，將空間分布與在相同時(shí)間獲得的上下文信息同步，以在預(yù)定時(shí)間形成訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)，以及分析在不同時(shí)間獲得的多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)以生成數(shù)據(jù)分析結(jié)果。數(shù)據(jù)分析模塊630可將在不同時(shí)間獲得的訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)記錄為數(shù)據(jù)庫(kù)。另外，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，數(shù)據(jù)分析模塊630還可通過(guò)濾波、平均、內(nèi)插和/或外推(interpolating and/or extrapolating)訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，來(lái)處理該數(shù)據(jù)，以便降低噪聲及提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

如上討論，數(shù)據(jù)分析模塊630可配置在所提出的通信設(shè)備內(nèi)或配置在云服務(wù)器中。當(dāng)數(shù)據(jù)分析模塊630配置在所提出的通信設(shè)備內(nèi)時(shí)，數(shù)據(jù)分析模塊630可直接從傳感器模塊620獲得上下文信息以及從通信狀態(tài)測(cè)量模塊614獲得空間分布。當(dāng)數(shù)據(jù)分析模塊630配置在云服務(wù)器中時(shí)，數(shù)據(jù)分析模塊630可從通信控制模塊613獲得空間分布及上下文信息，以及通信控制模塊613可與數(shù)據(jù)分析模塊630通信以在需要時(shí)獲得數(shù)據(jù)分析結(jié)果的結(jié)果。

數(shù)據(jù)融合及處理器模塊616可從通信狀態(tài)測(cè)量模塊614接收空間分布，從數(shù)據(jù)分析模塊630接收數(shù)據(jù)分析結(jié)果以及從預(yù)測(cè)模塊615接收已預(yù)測(cè)的后續(xù)狀態(tài)，以及根據(jù)空間分布、已預(yù)測(cè)的后續(xù)狀態(tài)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)，確定優(yōu)選措施。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，數(shù)據(jù)融合及處理模塊616可通過(guò)根據(jù)空間分布、所述已預(yù)測(cè)的后續(xù)狀態(tài)及所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)，計(jì)算發(fā)送波束的優(yōu)選集合或接收波束的優(yōu)選集合來(lái)確定優(yōu)選措施，用以收發(fā)器模塊搜索、追蹤和/或調(diào)整一或多個(gè)發(fā)送波束或一個(gè)多個(gè)接收波束。例如，基于預(yù)測(cè)模塊615預(yù)測(cè)的已預(yù)測(cè)的后續(xù)狀態(tài)及空間分布，數(shù)據(jù)融合及處理模塊616可查找數(shù)據(jù)分析結(jié)果和/或數(shù)據(jù)庫(kù)中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)點(diǎn)，以及為已預(yù)測(cè)的后續(xù)狀態(tài)，找到發(fā)送波束的優(yōu)選集合或接收波束的優(yōu)選集合。

數(shù)據(jù)融合及處理模塊616可向波束搜索器及追蹤器617提供優(yōu)選措施相關(guān)的進(jìn)一步信息，諸如作為波束搜索或波束追蹤的偏移(bias)或初始值的發(fā)送波束的優(yōu)選集合和/或接收波束的優(yōu)選集合。波束搜索器及追蹤器617可與收發(fā)器 模塊611通信優(yōu)選措施，諸如提供或設(shè)置一些相關(guān)參數(shù)，以便于收發(fā)器模塊611還可基于優(yōu)選措施控制天線模塊執(zhí)行波束搜索的操作、波束追蹤的操作和/或波束調(diào)整的操作。

在波束搜索的操作、波束追蹤的操作和/或波束調(diào)整的操作之后，可形成發(fā)送波束與接收波束的優(yōu)選配對(duì)。這里，發(fā)送波束與接收波束的優(yōu)選配對(duì)可以為第一通信設(shè)備的優(yōu)選發(fā)送波束與第二通信設(shè)備的優(yōu)選接收波束的配對(duì)，或者第一通信設(shè)備的優(yōu)選接收波束與第二通信設(shè)備的優(yōu)選發(fā)送波束的配對(duì)。第一通信設(shè)備可通過(guò)空中接口，經(jīng)由優(yōu)選發(fā)送波束向第二通信設(shè)備發(fā)送多個(gè)信號(hào)，以及通過(guò)空中接口，經(jīng)由優(yōu)選接收波束從第二通信設(shè)備接收多個(gè)信號(hào)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用上下文信息、已預(yù)測(cè)的后續(xù)(subsequent)狀態(tài)、空間分布和/或數(shù)據(jù)分析結(jié)果，數(shù)據(jù)融合及處理模塊616確定的優(yōu)選集合中的發(fā)送波束的數(shù)量及優(yōu)選集合中接收波束的數(shù)量可小于通信設(shè)備支持的可能的發(fā)送波束及接收波束的數(shù)量。因而，可以加快波束搜索的操作、波束追蹤的操作和/或波束調(diào)整的操作，以及可降低執(zhí)行這些操作的開(kāi)銷。

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的，加快波束搜索或波束追蹤的操作的方法的流程圖。通信控制模塊可先確定波束成形設(shè)置是否過(guò)期(outdated)(步驟S702)。當(dāng)接收信號(hào)強(qiáng)度大大降低時(shí)，通信控制模塊可確定波束成形設(shè)置過(guò)期。如果波束成形設(shè)置沒(méi)有過(guò)期，通信控制模塊可根據(jù)波束成形的參數(shù)設(shè)置，指示收發(fā)器模塊發(fā)送和/或接收(步驟S710)。當(dāng)波束成形設(shè)置過(guò)期時(shí)，通信控制模塊還可確定是否需要通信設(shè)備的上下文信息(步驟S704)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)通信設(shè)備剛開(kāi)機(jī)時(shí)、通信設(shè)備運(yùn)行在長(zhǎng)的不連續(xù)發(fā)送(Discontinuous Transmission，DTX)/不連續(xù)接收(Discontinuous Reception，DRX)周期時(shí)、通信設(shè)備高速移動(dòng)時(shí)或其它情況時(shí)，通信控制模塊可確定是否需要通信設(shè)備的上下文信息。如果不需要通信設(shè)備的上下文信息，通信控制模塊可確定執(zhí)行正常的波束搜索或波束追蹤的操作(步驟S706)，以及接著根據(jù)波束搜索或波束追蹤的操作的結(jié)果，更新波束成形的參數(shù)設(shè)置(步驟S708)。在這之后，通信控制模塊可根據(jù)波束成形的參數(shù)設(shè)置，指示收發(fā)器模塊發(fā)送和/或接收(步驟S710)。

另一方面，當(dāng)需要通信設(shè)備的上下文信息時(shí)，通信控制模塊可執(zhí)行以上討 論的用于確定發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合的方法(步驟S712)，以及接著基于在步驟S712中確定的發(fā)送/接收波束的優(yōu)選集合，執(zhí)行波束搜索或波束追蹤的操作(步驟S714)。

在這之后，在步驟S708中，根據(jù)波束搜索或波束追蹤的操作的結(jié)果，更新波束成形的參數(shù)設(shè)置，以及通信控制模塊可根據(jù)波束成形的參數(shù)設(shè)置，指示收發(fā)器模塊發(fā)送和/或接收(步驟S710)。

如上所述地，與正常的波束搜索或波束追蹤的操作不同，在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用通信設(shè)備的上下文信息，可確定發(fā)送波束和/或接收波束的優(yōu)選集合，以及優(yōu)選集合中的發(fā)送波束及接收波束的數(shù)量可小于待搜索或追蹤的通信設(shè)備支持的可能的發(fā)送波束及接收波束的數(shù)量。因而，可以加快波束搜索的操作、波束追蹤的操作和/或波束調(diào)整的操作，以及可以降低這些操作的開(kāi)銷。

本發(fā)明的上述實(shí)施例可以用多種方式實(shí)現(xiàn)。例如，這些實(shí)施例可以用硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)。應(yīng)理解，執(zhí)行上述功能的任意組件或組件的集合可整體上視為控制以上討論的功能的一或多個(gè)處理器。該一或多個(gè)處理器可以用多種方式實(shí)現(xiàn)，以執(zhí)行以上敘述的功能，諸如用專用硬件或用微碼或軟件程序化的通用目的的硬件。

雖然已經(jīng)通過(guò)舉例的方式和優(yōu)先實(shí)施例的方式描述本發(fā)明，應(yīng)理解本發(fā)明并不限于此。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員仍舊可以不脫離本發(fā)明的范圍和精神，做出不同的變換和修改。因此，權(quán)利要求及其等同變換，限定和保護(hù)本發(fā)明的范圍。