根据强度测量确定视距（LOS）的装置和方法与流程

根据强度测量确定视距(los)的装置和方法
1.优先权要求和交叉引用
2.本技术要求2020年10月15日提交的题为“根据极化强度测量确定视距(line of sight，los)的装置和方法(apparatus and methods for determining line ofsight(los)from polarization intensity measurements)”的第63/092,261号美国临时专利申请的权益，所述美国临时专利申请通过引用特此整体并入本文。
技术领域
3.本发明大体上涉及用于数字通信的系统和方法，并且在特定实施例中，涉及用于确定视距(line of sight，los)的系统和方法。


背景技术：

4.在很多应用中，使用飞行时间(time of flight，tof)估计发送器与接收器之间的距离。tof定义为波信号在发送器与接收器之间传播的持续时间。一种估计tof的方法是基于在发送器与接收器之间交换具有时间戳的多个帧。当确定tof时，与光速的简单相乘即可估计发送器与接收器之间距离。一旦确定了从未知位置到至少三个固定点(具有已知坐标)的距离，就可以使用简单的三角测量(多横向)算法来获得未知点的位置。
5.当发送器与接收器之间的视距(line of sight，los)路径不可用，且通信仅为非视距(non-line of sight，nlos)时，由于反射，会接收到发送信号的若干个副本，其中信号的每个副本对应于发送器与接收器之间的不同传播路径，因此具有不同的tof。在nlos的情况下，每个路径的tof对应于路径的长度，而不是发送器与接收器之间的几何距离。在这种情况下，基于tof的路径长度明显大于发送器与接收器之间的实际距离，这又导致位置估计的误差。
6.因此，需要知道传输(或其副本)的信号传播是否对应于los传播，以便确定发送器与接收器之间的确切距离。
7.当在发送器(即网络)处执行位置估计时，接收器需要将信号何时对应于los传播的信息传送到发送器。或者，如果位置估计是在接收器(即听筒)处执行的，则接收器不需要将信号何时对应于los传播的信息传送到发送器。


技术实现要素：

8.根据第一方面，提供了一种由第一设备执行的方法。所述方法包括：所述第一设备从第二设备接收视距/非视距(line of sight/non line of sight，los/nlos)特征支持的指示符；并基于此，所述第一设备与所述第二设备传送视距(line of sight，los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；所述第一设备从所述第二设备接收通过第一多个发送资源发送的第一组参考信号；以及所述第一设备通过第二多个接收资源测量由所述第二设备发送的所述第一组参考信号。
9.根据所述第一方面本身，在所述方法的第一实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。
10.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第二实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。
11.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第三实现方式中，所述第一组参考信号还包括：分别在每个接收资源上接收所述第一组参考信号中的每个参考信号；以及所述第一设备通过搜索过程识别与每个接收资源对应的每个参考信号。
12.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第四实现方式中，所述搜索过程包括所有可能的参考信号上的最大相关接收器。
13.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第五实现方式中，所述第一设备测量所述第一组参考信号还包括：所述第一设备通过与对应的参考信号相关，测量每个接收资源上的多个信道估计；所述第一设备确定每个信道估计的第一到达路径；以及所述第一设备测量每个信道估计的所述第一到达路径上的参考信号接收功率(reference signal received power，rsrp)。
14.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第六实现方式中，所述方法还包括：所述第一设备向所述第二设备发送通过每个资源的测量的参考信号的rsrp。
15.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第七实现方式中，所述方法还包括：所述第一设备确定根据每个资源上的每个参考信号的rsrp测量确定的给定度量的值确实满足指定阈值，并基于此，所述第一设备确定所述传输的所述los表征包括los传输。
16.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第八实现方式中，所述方法还包括：所述第一设备确定根据通过每个资源的每个参考信号的rsrp测量确定的给定度量的值不满足指定阈值，并基于此，所述第一设备确定所述传输的所述los表征包括非los(non line of sight，nlos)传输。
17.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第九实现方式中，所述方法还包括所述第一设备发送所述传输的所述los表征。
18.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十实现方式中，所述方法还包括所述第一设备从所述第二设备接收所述传输的所述los表征。
19.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十一实现方式中，测量所述多个参考信号包括测量参考信号接收功率(reference signal received power，rsrp)值或参考信号接收质量(reference signal received quality，rsrq)值。
20.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十二实现方式中，传送所述los确定请求包括发送所述los确定请求或接收所述los确定请求。
21.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十三实现方式中，所述第一设备包括用户设备(user equipment，ue)，所述第二设备包括接入
节点。
22.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十四实现方式中，所述los确定请求还包括指定所述第一资源和所述第二资源的位置的测量间隙。
23.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第十五实现方式中，所述los确定请求还包括指定所述第一资源的位置的第一测量间隙和指定所述第二资源的位置的第二测量间隙。
24.根据所述第一方面本身或所述第一方面的任何前述实现方式，在所述方法的第十六实现方式中，所述参考信号一个接一个地按时间顺序发送。
25.根据第二方面，提供了一种第一设备。所述第一设备包括：含有指令的非瞬时性存储器以及与所述存储器通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令以：从第二设备接收视距/非视距(line of sight/non line of sight，los/nlos)特征支持的指示符，并基于此与所述第二设备传送视距(line of sight，los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；在信道的第一资源上测量第一信号；以及在所述信道的第二资源上测量第二信号，其中所述第一信号和所述第二信号在频域或码域中被复用。
26.根据所述第二方面本身，在所述第一设备的第一实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。
27.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第二实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。
28.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第三实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以向所述第二设备发送所述第一信号的测量和所述第二信号的测量。
29.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第四实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以从所述第二设备接收所述传输的所述los表征。
30.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第五实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差满足指定阈值，并基于此确定所述传输的所述los表征包括los传输。
31.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第六实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差不满足指定阈值，并基于此确定所述传输的所述los表征包括非los(non line of sight，nlos)传输。
32.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第七实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。
33.根据所述第二方面本身或所述第二方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第八实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述los确定请求或接收
所述los确定请求。
34.根据第三方面，提供了一种第一设备。所述第一设备包括：含有指令的非瞬时性存储器以及与所述存储器通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令以：从第二设备接收视距/非视距(line of sight/non line of sight，los/nlos)特征支持的指示符，并基于此与第二设备传送视距(line of sight，los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；在信道的第一资源上发送第一信号；以及在所述信道的第二资源上发送第二信号，其中所述第一信号和所述第二信号在频域或码域中被复用。
35.根据所述第三方面本身，在所述第一设备的第一实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。
36.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第二实现方式中，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。
37.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第三实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以从所述第二设备接收所述信道的los表征。
38.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第四实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以从所述第二设备接收所述第一信号的测量和所述第二信号的测量。
39.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第五实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差满足指定阈值，并基于此，还执行所述指令以确定所述传输的所述los表征包括los传输。
40.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第六实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。
41.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第七实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差不满足指定阈值，并基于此，还执行所述指令以确定所述传输的所述los表征包括非los(non line of sight，nlos)传输。
42.根据所述第三方面本身或所述第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第八实现方式中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。
43.示例性实施例的优点是，通过正确选择los参考信号来提高通信网络中设备的测距和定位精度，以便估计设备之间的距离。此外，一旦确定了发送器与接收器之间的距离，位置就可以通过三角测量算法确定。
附图说明
44.为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考结合附图的以下描述，在附图中：
45.图1示出了用于传送数据的网络；
46.图2a示出了通信系统的示例，其中发送器与接收器之间通过212和212的传播是
nlos传播；
47.图2b示出了通信系统的示例，其中发送器与接收器之间通过235的传播表征为可用于实现本文公开的设备和方法的los传播(或nlos波束、nlos射线、nlos路径等)；
48.图3a示出了线性极化的电磁波的示例；
49.图3b示出了圆形极化的电磁波的示例；
50.图3c和图3d示出了在反射期间电磁波305的示例；
51.图4a示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第一示例性实施例的信号流图的示例；
52.图4b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第一示例性实施例的替选信号流图的示例；
53.图4c示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第一示例性实施例的另一替选信号流图的示例；
54.图5示出了根据本文所呈现的示例性实施例的通信系统的示例，其中发送器与接收器之间的传播是具有圆柱形反射表面的nlos，所述圆柱形反射表面阻碍了具有圆柱形反射区域的los通信(例如，波束)；
55.图6a示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第二示例性实施例的信号流图的示例；
56.图6b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第二示例性实施例的替选信号流图的示例；
57.图7示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于确定los的方法的第三示例性实施例的信号流图的示例；
58.图8a示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于以ue为中心的解决方案中的ue操作的示例性方法的流程图；
59.图8b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于以ue为中心的解决方案中的gnb操作的示例性方法的流程图；
60.图9a示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于以gnb为中心的解决方案中的ue操作的示例性方法的流程图；
61.图9b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于以gnb为中心的解决方案中的gnb操作的示例性方法的流程图；
62.图10示出了根据本文所呈现的示例性实施例的以ue为中心的los测量解决方案中ue中发生的示例性操作的流程图；
63.图11示出了根据本文所呈现的示例性实施例的以ue为中心的los测量解决方案中gnb中发生的示例性操作的流程图；
64.图12示出了根据本文所呈现的示例性实施例的示例性通信系统；
65.图13a和图13b示出了可以实现根据本发明的方法和教示的示例性设备；
66.图14为可以用于实现本文公开的设备和方法的计算系统的框图；
67.图15示出了用于执行本文所述方法的示例性实施例处理系统的框图；
68.图16示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于在电信网络上发送和接收信令的收发器的框图；
69.图17a和图17b示出了根据本文所呈现的示例性实施例，通过使用具有两个正交极化的天线波束进行发送和接收，在los路径传播中gnb与ue之间的极化取向；
70.图18a至图18c示出了根据本文所呈现的示例性实施例的从给定球面方向到达的接收器的lcs中的接收场矢量和发送场矢量；
71.图19a至图19b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的由具有单极化取向的天线资源接收的、各自具有不同的极化取向的n个不同场矢量的极化-los方案；
72.图20a至图20c示出了根据本文所呈现的示例性实施例的由具有单极化取向的天线资源接收的、各自具有不同极化取向的4个不同场矢量的极化-los方案；
73.图20d示出了根据本文所呈现的示例性实施例的由具有单极化取向的天线资源接收的、各自具有不同极化取向的3个不同场矢量的极化-los方案；
74.图20e示出了根据本文所呈现的示例性实施例的在发送器以超过s》4个不同极化取向发送的情况下的极化-los方案；
75.图21a示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于请求和执行极化-los测量和二进制决策并报告回发送器的框图；
76.图21b示出了根据本文所呈现的示例性实施例的用于请求和执行极化-los测量并报告回发送器的框图；以及
77.图22示出了根据本文所呈现的示例性实施例的ue自身执行los确定的框图。
具体实施方式
78.在下面的描述中，参考构成本文的一部分的附图，其中以说明的方式示出了可以实践的特定示例性实施例。足够详细地描述了这些示例性实施例，以使本领域技术人员能够实践本发明，并且应理解，可以利用其它示例性实施例并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行结构、逻辑和电性改变。因此，以下示例性实施例的描述不具有限定意义，本发明的范围由所附权利要求书限定。
79.下文详细讨论了本发明的实施例的制作和使用。但是，应当理解，本文公开的概念可以在各种特定上下文中体现，并且本文讨论的特定示例性实施例仅仅是说明性的，并不用于限制权利要求的范围。此外，应当理解，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本文做出各种改变、替选和更改。虽然本发明方面主要在5g无线网络的上下文中描述，但还应该理解，这些发明方面也可以适用于4g和3g无线网络。
80.在一个示例性实施例中，本文描述的功能或算法可以在软件中实现。所述软件可以包括存储于计算机可读介质或计算机可读存储设备(例如一个或多个非瞬时性存储器或其它类型的基于硬件的本地或网络存储设备)中的计算机可执行指令。此外，此类功能与模块对应，所述模块可以是软件、硬件、固件或其任何组合。根据需要，可以在一个或多个模块中执行多个功能，所描述的示例性实施例仅仅是示例。软件可以在数字信号处理器、asic、微处理器或在计算机系统(例如个人计算机、服务器或其它计算机系统)上运行的其它类型的处理器上执行，将这种计算机系统转变成特定编程的机器。
81.图1示出了用于传送数据的网络100。网络100包括具有覆盖区域112的接入节点110、多个用户设备(user equipment，ue)120、121和回程网络130。如图所示，基站110与ue 120、121建立上行链路(虚线)或下行链路(实线)连接，所述连接用于承载从ue 120、121到
基站110以及从基站110到ue 120、121的无线传输。通过上行链路或下行链路连接的无线传输可以包括在ue 120、121之间传送的数据，以及通过回程网络130传送到远程端(未示出)或从远程端(未示出)传送的数据。如本文所使用的，术语接入节点是指用于提供对网络的无线接入的任何组件(或组件集合)，例如基站、下一代基站(gnb)、e-utran基站(enb)、宏蜂窝基站、毫微微蜂窝基站、wi-fi接入点(access point，ap)或其它支持无线功能的设备。接入节点可以根据一个或多个无线通信协议提供无线接入，所述无线通信协议例如第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3gpp)长期演进(long term evolution，lte)、高级lte(long time evolution advanced，lte-a)、5g、5g lte、5g nr、高速分组接入(high speed packet access，hspa)、wi-fi 802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay/be等。如本文所使用的，术语“ue”是指能够与基站建立无线连接的任何组件(或组件集合)，例如移动设备、移动台(mobile station，sta)、物联网设备(例如，智能传感器等)、用户、台站和其它支持无线功能的设备。在一些示例性实施例中，网络100可以包括各种其它无线设备，例如中继、低功率节点等。
82.当发送器与接收器之间的直接或视距(line of sight，los)路径被阻挡时，发送器与接收器之间的传播是可能通过非视距(non-line of sight，nlos)路径进行的。换句话说，信号传播是通过反射和衍射进行的。
83.图2a示出了通信系统200的示例，其中发送器202与接收器204之间的传播是nlos传播。通信系统200可用于实现本文公开的设备和方法。系统200可以实现一个或多个信道接入方法，包括但不限于码分多址(code division multiple access，cdma)、时分多址(time division multiple access，tdma)、频分多址(frequency division multiple access，fdma)、正交fdma(orthogonal fdma，ofdma)或单载波fdma(single-carrier fdma，sc-fdma)等方法。
84.在此示例中，通信系统200包括发送器202和接收器204。虽然图2a示出了一定数量的这些组件或元件，但是系统200中可以包括任何数量的这些组件或元件。在图2a中，发送器202和接收器204都可以在多个极化下发送和接收电磁波。发送器202与接收器204可以是任何能够发送和接收的实体，包括基站、移动终端、接入点、无线局域网(wireless local area network，wlan)站等。
85.发送器202可以将参考信号作为具有不同极化(例如垂直极化、水平极化和45度极化)的电磁(electromagnetic，em)波重复传输到接收器204。接收器204可以接收由发送器202发送的信号。对于多路径传播，每个路径对应于同一传输的一个副本(这意味着每个路径对应于至少一个反射)，例如图2a中210和212的副本。在发送器202与接收器204之间的传播表征为nlos传播(或nlos波束、nlos射线等)的情况下，阻挡208位于发送器202与接收器204之间。信号副本将不会通过阻挡208，例如信号副本210被阻挡208阻挡。阻挡定义为任何将电磁(electromagnetic，em)波衰减到给定本底噪声以下的障碍物。如果视距路径被其它色散介质(例如水)阻挡，em波的延迟可能大于采样率乘以真空中的光速。在这种情况下，通过los路径的传播被延迟，这将导致基于toa的定位技术对距离的高估。发送器202与接收器204之间还可以包括反射器206。信号副本，例如信号副本212可以被反射器206反射，然后继续到达接收器204。阻挡208可以阻挡发送到接收器204的信号。在此示例中，对于每次传输，接收器204接收在不同路径上传播的相同信号的一个或多个副本，其中没有一个副本对应
于无阻挡(直接或los)路径。因此，发送器202与接收器204之间的通信是nlos通信。
86.图2b示出了通信系统230的示例，其中发送器202与接收器204之间的传播表征为可用于实现本文公开的设备和方法的los传播(或nlos波束、nlos射线等)。在这种情况下，发送器202与接收器204之间没有阻挡，并且在发送器202与接收器204之间存在无阻挡的直接路径230，允许路径230上的信号不被阻挡。因此，发送器202与接收器204之间的通信是los通信。
87.本发明中的发送器202是在某些示例中向接收器204发送信号的设备，例如接入节点、基站、移动终端、接入点、wlan站、ue等。本发明中的接收器204是在某些示例中从发送器202接收信号的设备，例如接入节点、基站、移动终端、接入点、wlan站、ue等。在任何示例中，发送器202的功能和接收器204的功能可以互换。
88.图3a示出了线性极化的电磁波302的示例。在此示例中，如果电场矢量e在单个固定平面中在此示例中的“z”方向上振荡，则例如电磁波302之类的信号波是线性极化的(例如在图3a的“z”方向上)。在图3a中，“e”表示信号波的电场302的矢量，“b”表示信号波的磁场306的矢量，“c”表示电磁波的传播速度，这取决于它传播的介质。图3a中的信号波是线性极化的，因为“e”仅在平面(x-z)中振荡，而信号波(例如电磁波)是两个矢量振荡(例如磁场b和电场e)的组合。然后，线性极化波的极化取向(相量)可以通过从z轴测量的(z-y)相量平面304中的角度来描述。在图3a的示例中，角度为0
°
，极化是垂直极化的，即，沿着传播的z轴。
89.图3b示出了圆形极化的电磁波304的示例。在图3b中，电磁波304的电强度矢量在周期(例如，周期306)内360度旋转，所述周期是360度旋转的最小时间间隔。
90.图3c和图3d示出了反射期间电磁波305的示例。电磁波305被极化。当被反射时，极化波(例如，电磁波305)经历极化的变化，而未被反射的极化波将不会经历这种变化。如图3c所示，电场平行于入射平面的光的反射系数在0
°
与90
°
之间的角度处变为零。在所述角度下的反射光是线性极化的，其电场矢量垂直于入射平面，平行于它反射的表面的平面。发生这种情况的角度称为极化角或布鲁斯特角。在其它角度，反射光部分极化。根据物体的表面和性质，散射em波作为阻碍em波将具有不同的极化取向和强度。
91.根据菲涅尔方程(fresnel's equation)可以确定，当入射角与透射角之和等于90
°
时，平行反射系数320为零。斯涅尔定律(snell's law)的应用产生了布鲁斯特角的表达式。图3c示出了示例，其中平行于入射平面的波和垂直于入射平面的波的反射系数不同。图3c还示出了当光以布鲁斯特角入射时，反射光被线性极化，因为平行分量的反射为0。图3d示出了平行(平行反射系数320)于入射平面的射线和垂直(垂直反射系数325)于入射平面的射线的反射强度。
92.在下面的描述中，发送器和接收器表示可以发送和接收具有多个极化的电磁波的设备。这种发送器和接收器的示例是基站、移动用户设备、接入点、wlan站、ue等。所提出的解决方案的一个示例性实施例包括以下基本过程：(1)发送器和接收器相互确认它们支持los确定的特征。例如，它们可以交换消息，或执行对包含指示特征支持的字段的消息的广播；(2)接收器请求发送器启动los确定过程。在此请求中，接收器可以指示传输的数量和极化；(3)发送器在单个传输期间或在不同的传输中连续(重复)发送参考信号(reference signal，rs)，这允许接收器估计信道脉冲响应。rs通常由在频域或时域中编码的特定比特
序列给出。然后，所述序列在载波频率上以给定带宽调制，形成电磁波形(无线电信号)。rs比特序列可以包含附加信息，例如小区标识(identification，id)、波束id或极化id。可能的rs集(rs资源集)必须在接收器处已知。例如，在存在单个传输的情况下，发送的数据由参考信号的时间上的多个重复组成，每个重复的极化不同，但功率相同。当存在多个传输时，每个传输以不同的极化发送。在一个示例性实施例中，发送器在其传输的前导码中指示重复的数量和每个重复对应的极化；(4)接收器确定rs并从对应于不同极化取向的每个天线端口估计cir。接收器上可能有多个极化端口可用。接收器从估计的cir中选择对应于每个接收的rs和端口的第一到达路径的强度。在一个实施例中，这些正强度数字将被报告回发送器或网络。在第二实施例中，接收器根据发送和接收的极化数量从给定度量计算判决值。根据给定的阈值，接收器然后可以决定第一路径是对应于los路径还是对应于nlos路径；(5)在一个实施例中，度量可以由极化强度的差给出。如果每个接收的重复的第一接收路径的强度相对于发送的极化是不变的，则接收器得出通信为los的结论；(6)接收器可能会通知发送器通信为los。
93.在不同的示例性实施例中，发送器可以广播los特征支持的指示，然后指示重复数量和每个重复的对应的极化，接着广播不同极化下的参考信号。然后，接收器可以比较不同极化下的第一接收路径的强度，以确定通信是否为los。不同极化取向的传输可以以不同的方式实现，例如使用具有相似天线方向图的两个天线，这两个天线具有彼此正交的极化，例如一个天线极化平行于地球表面而一个天线极化垂直于地球表面。通过在两个天线上同时以不同的功率发送相同的信号，可以辐射任何线性极化取向。假设rs的功率归一化，天线1和天线2的功率权重w_1和w_2必须满足w_1^2+2_2^2＝1，以确保归一化的发送rs作为两个辐射rs的叠加。
94.在此示例中，一个收发器在不同极化(例如，比特序列具有正交极化)下至少发送两次参考信号，另一个收发器接收这些传输，并确定接收波中的每一个或接收比特序列重复中的每一个的强度。如果两个接收波(或信号)具有相同的强度，收发器得出接收波的传播为los的结论。在一些示例性实施例中，rs的传输在时间上是顺序的(即，一个接一个)。在某些情况下，重复是在大致相同的功率下执行的，或在(接收器已知的)功率下执行的，使得接收器可以比较每个传输的接收强度(功率)，以确定它们是否经历了任何反射。
95.多径通信信道是这样的信道：其中对于来自发送器的每个传输，接收器接收传输的多个副本，因为发送器与接收器之间的传播是通过同时路径发生的。在现实世界中，每个路径对应于电磁波的一个或多个反射。因此，在多径信道传播的情况下，对于来自发送器的每个传输，接收器可能会接收同一rs的多个副本(由于环境中的反射)。在许多情况下，对于los通信，存在与los相对应的单个路径(最短路径)和与反射相对应的多个附加路径。但是，如果通信为nlos，所有路径都对应于反射(即使是最短的)，并且不存在los路径。因此，在所提出的解决方案中，接收器必须(仅，至少)观察每个极化的第一到达路径(对应于具有最短tof的传输)的强度。接收器保留来自具有不同极化的传输的第一到达路径(副本)的强度。如果第一接收路径强度对于发送极化是不变的，即每个不同极化的第一接收路径对于不同的发送器极化具有相同的强度，则发送器和接收器处于los状态。路径也可以称为射线。
96.在上述方法中，如果只发送比特序列的一个重复(总共两个副本，包括比特序列的原始传输)，则当不存在los(nlos)而是在多个反射下时，可能会发生临界情况(非常不可能
的事件)，仍然以相同的强度接收具有不同极化的两个发送的比特序列。当反射器彼此正交时，例如当每个反射器与每个入射波成45度时，就会发生这种情况。
97.为了处理所呈现的解决方案中的这种特殊情况，发送器在不同极化(例如，超过两个，因此至少有三个传输)下发送相同比特序列的若干个重复，接收器确定每个传输的第一接收路径(射线)的接收强度。如果这些强度相同，则意味着接收到的波是los的，即传输没有遭受反射。
98.图4a示出了根据本发明的用于确定los的方法的第一示例性实施例的信号流图400的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
99.在步骤402中，接收器204通过向发送器202发送los确定请求，请求发送器202启动los确定过程。los确定请求可以包括向接收器204的传输数量和接收器204处可用的极化数量中的一个或多个。向接收器204的传输数量、接收器204的极化数量和方向也可以通过协议或标准的已知定义预先建立。
100.在步骤404中，发送器202在单个帧传输期间或在不同的帧传输中连续发送具有相等功率的参考信号(reference signal，rs)序列，其中每个rs将在多个天线资源中的一个天线资源上发送。天线资源可以是特定的波束方向或特定的极化，例如线性极化取向。对于通过极化测量进行的los检测，需要在两个不同的极化取向上按时间顺序发送至少两个rs。应理解，传输可以响应于接收器204向发送器202发送的先前请求(例如步骤402中的请求)。这种先前请求(例如步骤402中的请求)可以包含发送器202要发送的极化的数量和方向。不同极化下的传输可以以不同的方式实现，例如，两个彼此正交定向的偶极天线。
101.对于单个帧传输，由发送器202发送的数据包括相同比特序列的多个重复(或副本)，每个重复对应于不同极化中的一个极化。重复的数量可以称为los确定请求中的极化的数量，也可以称为接收器204与发送器202之间约定的预定义数量。对于多个帧传输，每个帧传输以不同的极化发送。在一个示例性实施例中，发送器204例如在其传输的前导码(传输的第一部分)中指示传输中将遵循的比特序列重复的数量和对应于每个比特序列重复的极化。
102.还应理解，在步骤404的一些示例性实施例中，发送器202以相同的功率向相同的方向(相同的取向)以不同的极化至少两次发送相同的信号波或相同的比特序列。
103.发送相同信号波或相同序列比特的次数可以称为传输次数。los确定请求中的传输次数可以指定发送相同信号波或相同序列比特的次数。
104.在步骤406中，接收器204检查以确定是否已经检测到来自多个极化中的每一个极化的第一接收副本，并测量其功率或强度。
105.在nlos多径信道传播的示例中，每个路径对应于发送信号波的一个副本(也称为一个反射)。接收器204为每次传输接收多个副本，因为发送器202与接收器204之间的传播通过多个路径发生。在一些示例中，每个路径对应于电磁波的一个或多个反射。因此，在多径信道传播的情况下，对于来自发送器202的每个传输，接收器204可以接收传输的多个副本(由于环境中的反射)。对于los通信，第一接收路径(也是最短路径)对应于los通信，而其它多个相邻路径对应于反射。
106.在接收器204测量(或检测)用于每个传输的第一接收路径(通过接收信号)之后，
接收器204获取并比较用于多个传输的每个第一接收副本的强度，其中第一接收副本是通过第一接收路径接收的副本。
107.例如，发送器202发送相同的比特序列两次，每次都有两个极化。这两次对应两个传输。具有两个极化(例如极化a和极化b)的同一比特序列的第一传输，以及具有两个极化(例如极化c和极化d)的同一比特序列的第二传输。接收器204可以在极化a的路径和极化b的路径上检测第一传输的第一路径。接收器204可以在极化c的路径和极化d的路径上检测第二传输的第一路径。例如，第一传输的第一路径为极化a的路径，第二传输的第一路径为极化c的路径。
108.在步骤408和410中，接收器204确定每个第一接收副本的强度(或功率)是否相等。如果每个极化的多个传输的每个第一接收副本的强度(或功率)相等(或小于阈值)，则接收器204与发送器202之间的传输可为los，否则接收器204与发送器202之间的传输为nlos。
109.例如，参考上面提出的示例，接收器204确定极化a和极化c的强度是否相等，并根据其表征路径。
110.对于在圆形极化情况下发送的信号波(例如图3b中所示的示例)，在los波的矢量“e”完全旋转期间，接收到的波信号具有相同的强度。而对于nlos反射，强度根据特定反射(反射表面的取向)而变化。因此，对于圆形极化传输，接收器202将比较接收到的波信号的强度变化，并且如果接收到的波中存在(或近似)恒定的强度传播，则发送器202与接收器204之间的通信可为los通信。为了降低los确定误差的可能性，所述技术可以与连续接收或发送波束成形结合，如下所述。
111.在步骤412中，接收器204向发送器202通知确定结果。
112.在此示例中，接收器204表征路径，即，根据波信号的每个副本的强度，确定接收器204与发送器202之间在路径上的通信是否为los。将使用结果(路径的表征)的过程，例如确定接收器204与发送器202之间距离的过程，可以对使用tof确定的距离具有更大的置信度。
113.在示例性实施例中，当接收器204与发送器202之间的通信从los改变为nlos(例如，路径表征从los改变为nlos)时，设备(可以是接收器204或发送器202)可以决定发起到不同设备或接入点(例如，接入节点)的切换(以开始新的通信)，以便设备可以进行los通信。换句话说，设备发起到不同设备的切换，以避免nlos通信。为此目的，设备(可以是接收器204或发送器202)将定期评估是否存在可以与所述设备以los进行通信的相邻设备(例如，接入节点)，以在当前los通信失败或变为nlos时切换至所述相邻设备。例如，这种基于los的切换可用于获得更高的通信质量(降低路径损耗)，或允许精确跟踪设备的位置。
114.los确定还可以允许例如无人机之类的设备(可以是接收器204或发送器202)的远程操作，以确定轨迹的变化以维持los通信。
115.在一个示例性实施例中，los的检测可以与多个接收器同时执行。例如，发送器202以不同极化向多个接收器发送相同的波信号，然后请求每个接收器报告接收器与发送器202之间的通信是否为los通信。或者，发送器202以不同的极化发送相同的波信号，然后允许los接收器通过随机接入信道过程竞争信道接入。换句话说，确定它们正在利用los通信的接收器对内容发起随机接入信道过程以进行信道接入。
116.在不同的示例性实施例中，设备记录随位置而变化的路径表征信息(例如，在此位置处的信道为nlos或los)，并使用存储的信息接入或发现接入节点、执行接入节点发现或
用于快速波束成形。例如，为了最小化发现延迟，波束成形扫描可以从设备扫描los方向(根据存储的信息确定)开始，然后如果los方向受阻，则设备围绕los方向执行附加搜索。换句话说，设备通过初始扫描los方向来执行快速波束形成，然后如果找不到合适的波束，设备在los方向周围的方向上扫描，其中los方向从存储的信息中检索。
117.图4b示出了根据本发明的用于确定los的方法的第一示例性实施例的替选信号流图400'的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
118.在图4b中，发送器202发起启动los过程的请求。即，发送器202向接收器204发送los确定请求。并且步骤402'中的los确定请求包括发送器202的传输次数和发送器202的极化数量中的一个或多个。然后在步骤404'中，接收器204向发送器202发送响应。步骤404'中的响应可以包括确认启动los过程的指示。或者，步骤404'中的响应可以包括接收器204的传输次数和接收器204的极化数量中的一个或多个。
119.图4b的其余步骤(从406'到414'的步骤)对应于图4a中从404到412的步骤，在此不再讨论。
120.图4c示出了根据本发明的用于确定los的方法的第一示例性实施例的另一替选信号流图400”的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
121.在图4c中，发送器202发起启动los过程的请求。也就是说，发送器202将los确定请求广播给接收器，例如接收器204。步骤402”中的los确定请求包括发送器202的传输次数和发送器202的极化数量中的一个或多个。发送器202在单个传输或不同传输中广播包括具有不同极化的相同比特序列的波信号。
122.图4c的其余步骤(从406”到412”的步骤)与图4a中从406到412的步骤相同，在此不再讨论。
123.在步骤402、402'和402”之前，接收器204可以向发送器202发送los确定请求，发送器202和接收器204可以执行确认过程，以确认发送器202和接收器204都支持los确定过程。确认过程可以通过在接收器204与发送器202之间交换消息，或通过发送器202与接收器204广播消息来执行。
124.指示接收器204或发送器202支持los确定的消息可以是增强型定向多千兆(enhanced directional multi-gigabit，edmg)波束细化协议(beam refinement protocol，brp)请求，并且edmg brp请求包括指示发送edmg brp请求的设备(在此示例中可以是接收器204或发送器202)支持los确定的元素指示。
125.例如，edmg brp请求可以遵循表1所示的格式。
126.表1：第一示例性edmg brp请求格式
[0127][0128]
其中，第一路径训练元素指示发送edmg brp请求的设备(在此示例中可以是接收器204或发送器202)支持第一路径训练过程。这意味着设备支持确定在传送同一比特序列的不同副本的所有路径中，哪条路径是最短的路径，其中每个副本对应一个极化。
[0129]
los训练元素指示发送edmg brp请求的第一设备(可以是接收器204或发送器202)支持los确定过程，例如图4a至图4c和伴随讨论中所示的过程。
[0130]
在另一示例性实施例中，第一路径训练元素可以包括在edmg brp请求的报头中。或者，第一路径训练元素可以包括在文本字符串中，例如，文本字符串是edmg brp请求的一部分。
[0131]
作为另一示例，edmg brp请求可以遵循表2所示的格式：
[0132]
表2：第二示例性edmg brp请求格式
[0133][0134]
如果接收器204和发送器202例如通过edmg brp请求确认发送器202和接收器204
都支持los确定过程，则数据包包括指示副本应当用于第一路径波束成形训练的指示。其中，第一路径训练元素当被设置为第一值时，例如“1”，指示附加到此数据包的trn字段应当用于第一路径波束成形训练。当被设置为第二个值时，例如“0”，第一路径训练元素指示附加到此数据包的trn字段应当用于最佳性能波束成形训练。
[0135]
los训练元素当被设置为第一值时，例如
‘1’
，指示附加到此数据包的trn字段应当用于los波束成形训练。当los训练元素被设置为第二值时，例如
‘0’
，指示附加到此数据包的trn字段不用于los波束成形。
[0136]
在edmg brp请求中，如果发送edmg brp请求的第一设备支持los确定过程，则第一路径训练元素和los训练元素都应设置为第一值，例如
‘1’
。否则，发送edmg brp请求的第一设备不支持los确定过程。
[0137]
在第二设备(在此示例中可以是发送器202或接收器204)接收到edmg brp请求后，第二设备可以向(发送edmg brp请求的)第一设备发送响应，以指示第二设备支持los确定过程。第二设备也可以向第一设备发送edmg brp请求，以指示第二设备也支持los确定过程。
[0138]
来自第二设备的任何响应或来自第二设备的edmg brp请求都可以包括指示设备(第一设备或第二设备)支持los确定过程的指示。
[0139]
在另一示例中，如果接收器204和发送器202通过消息确认发送器202和接收器204都支持双极化trn过程，则数据包包括使用第一路径波束成形训练的指示。其中，第一路径训练元素被设置为第一值，例如
‘1’
，指示附加到此数据包的trn字段应当用于第一路径波束成形训练。第一路径训练元素可以被设置为第二值，例如
‘0’
，以指示附加到此数据包的trn字段应当用于最佳性能波束成形训练。
[0140]
los训练元素被设置为第一值，例如
‘1’
，指示附加到此数据包的trn字段应当用于los波束成形训练。los训练元素被设置为第二个值，例如
‘0’
，指示附加到此数据包的trn字段不用于los bf。
[0141]
在edmg brp请求中，如果发送edmg brp请求的第一设备支持los确定过程，则第一路径训练元素和los训练元素都应被设置为第一值，例如
‘1’
。否则，发送edmg brp请求的第一设备不支持los确定过程。
[0142]
第二设备(在此示例中可以是发送器202或接收器204)接收到edmg brp请求后，第二设备可以向(发送edmg brp请求的)第一设备发送响应，以指示第二设备支持los确定过程。第二设备也可以向设备发送edmg brp请求，以指示第二设备也支持los确定过程。
[0143]
来自第二设备的响应或来自第二设备的edmg brp请求中的任何一个都可以包括指示los确定过程的对等设备的指示。
[0144]
图5示出了通信系统500的示例，其中在发送器202与接收器204之间的传播是具有圆柱形反射表面508的nlos，所述圆柱形反射表面阻碍了与圆柱形反射区域509的los通信(例如，波束510)，所述通信系统500可用于实现本文公开的设备和方法。
[0145]
也就是说，在任何极化处的每个重复(副本)将遭受类似的反射，因此，在接收器204处，无论发送器202处的极化如何，每个传输的第一接收副本(例如，波束512、512'、514、514'、516和516')将具有大致相同的强度。如果发送器202的发送和接收器204的接收是全向的，则由于这种结构的对称性(圆柱形反射表面508)，接收器204将总是接收与发送器202
处的极化无关的相同波信号。
[0146]
然而，如果接收器204执行波束成形接收(在接收器204从有限的空间方向(例如3d实心角)接收的情况下)，则tof将相同，但第一接收射线(第一接收副本)的强度将随着发送器202处的极化波而改变。接收器204然后可以得出结论，传播为nlos。
[0147]
因此，作为本发明的示例性实施例，接收器204可以在不同的空间方向上重复执行波束成形接收(因此可能遭受不同的反射)，同时发送器202将改变发送波的极化。如果发现空间方向相对于极化是不变的，则所述空间方向将被视为los。在另一示例性实施例中，发送器204在不同方向发送波束成形波，每个方向具有多个(不同)极化，而接收器204观察到第一接收样本强度相对于极化而变化，则通信被视为nlos。例如，在将路径表征确定为验证路径表征的附加步骤之后，可以执行将不同极化的波束成形传输添加到上述los过程中。当极化和波束成形波束被组合以确定第一接收副本何时以及是否相对于极化是不变的(这仅发生在los通信中)时，波束成形传输也可以在los过程本身期间执行。
[0148]
实现波束成形的示例涉及使用相控阵天线，例如二维(two-dimensinal，2d)极化天线阵列，其中每个天线都具有移相器。另一示例使用极化喇叭天线。
[0149]
图6a示出了根据本发明的用于确定los的方法的第二示例性实施例的信号流图600的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
[0150]
在步骤602中，接收器204通过向发送器202发送los确定请求，请求发送器202启动los确定过程。los确定请求可以包括指示是否使用los的双极化过程的指示，双极化是指每个方向的不同极化的数量为二。相同的序列在相同的方向上以不同的极化发送两次，例如以两个正交极化。
[0151]
如果指示指示使用了los的双极化过程，则发送器102应在两个不同极化下在波信号中发送相同的比特序列。如果指示为不使用los的双极化过程，则发送器202以波信号发送比特序列，但不以双极化发送比特序列。图6a呈现了使用los双极化过程的示例。
[0152]
在步骤604中，发送器202以不同极化下在波信号中发送相同的比特序列。ieee 802.11ay中的这种比特序列的示例称为训练trn序列，并在空间方向上发送。所述传输可以响应于包括指示使用哪个los双极化过程的指示的先前los确定请求。不同极化下的传输可以以不同的方式实现，例如利用彼此正交的两个偶极天线，其中一个平行于地球表面，一个垂直于地球表面。
[0153]
对于单帧传输，发送器202发送的数据包括相同比特序列的多个重复(副本)，其中每个重复(副本)以极化中的一个极化传输。
[0154]
在发送器202向接收器204发送包括相同比特序列的波信号之前，发送器202可以通知每个极化的trn功率。发送器202可以针对不同的极化以相同的功率发送相同的信号波，或者发送器202可以针对不同的极化以不同的功率发送相同的信号波。
[0155]
在步骤606中，接收器204获得每个极化的信道测量。表3中呈现了示例信道测量，此表示出了不同滤波器抽头具有不同极化的示例性i分量值和q分量值。接收器204获得的信道测量，在第一路径的信道测量和双极化trn启用的情况下，可以如表3所示。如表3所示，对于每个极化，信道测量包括相对i分量抽头#1极化#1和相对q分量抽头#1极化#1。相对i分量抽头#1极化#1是双极化trn中抽头#1(对应于最短延迟)和极化#1的脉冲响应的同相分
量。相对q分量抽头#1极化#1是双极化trn中抽头#1(对应于最短延迟)和极化#1的脉冲响应的正交分量。
[0156]
如果双极化trn过程不与第一路径过程结合，接收器204可以向发送器202反馈多于一个抽头(第一路径)的测量，也在表3中示出。
[0157]
在双极化trn的示例中，发送器202在两个极化中发送包括相同比特序列的波信号。因此，接收器204获得两个极化中的每一个极化的相对q分量和相对i分量。在双极化trn的其它示例中，发送器202通过多路径信道以两个不同极化发送包括相同比特序列的波信号，接收器204获得两个极化中的每一个极化的每个路径的相对q分量和相对i分量。
[0158]
表3：不同极化的信道示例
[0159][0160][0161]
如表3所示的示例，在双极化trn中，发送器202在两个极化中发送包括相同比特序列的波信号，每个极化有n个路径。两个极化中第n路径的信道测量也如表3所示。抽头#1表示接收器测量的第一路径，抽头#n表示接收器测量的第n路径。第一路径的延迟最短。
[0162]
在步骤608中，接收器204比较两个极化的信道测量，以获得信道测量差。
[0163]
在步骤610中，接收器204确定两个极化之间的信道测量差是否大于阈值。如果两个极化之间的信道测量差大于阈值，接收器204可以确定接收器204与发送器202之间的传输为nlos，否则传输为los。所述阈值可以在技术标准中指定，也可以由通信系统的运营商指定。所述阈值可以通过通信系统的设备之间的协作来确定。
[0164]
如果发送器202在两个极化中发送相同的比特序列，并且每个极化具有多个路径，则接收器204可以比较两个极化中每个极化的第一路径的信道测量。如果两个极化之间的信道测量差大于阈值，接收器204可以确定接收器204与发送器202之间的传输为nlos，否则传输可以为los。阈值存储在接收器204中。阈值可以是事先确定的，也可以是特定于实现的。阈值需要足够大，以滤除可能的噪声和测量误差。如果发送器202处的两个极化的辐射功率不同，则接收器204除了阈值外还需要考虑这一差异。
[0165]
在步骤612中，接收器204可以向发送器102通知确定结果。
[0166]
在此示例中，接收器204根据两个极化的信道测量，确定接收器204与发送器202之间的通信是否为los，以确保确定结果。使得将利用结果(路径表征)的过程，例如确定接收器204与发送器202之间距离的过程，可以在结果中具有良好的确定性。
[0167]
在另一示例中，接收器204可以不执行步骤608到612。替代地，接收器204将每个极化的信道测量发送到发送器202。发送器202接收每个极化的信道测量，并比较两个极化的信道测量，并通过执行其自己版本的步骤608和610来表征路径(例如，确定两个极化的信道测量差是否大于阈值)。如果两个极化的信道测量差大于阈值，则发送器202可以确定接收器204与发送器202之间的传输为nlos，否则传输为los。
[0168]
在示例性实施例中，当接收器204与发送器202之间的通信从los改变为nlos(例如，路径表征从los改变为nlos)时，设备(在此示例中可以是接收器204或发送器202)可以决定切换(开始新通信)到不同的设备或接入点(例如，接入节点)，以便设备可以进行los通信。换句话说，设备发起到不同设备的切换，以避免nlos通信。为此目的，设备(可以是接收器204或发送器202)将定期评估是否存在可以以los与所述设备进行通信的相邻设备(例如，接入节点)，以在当前los通信失败或变为nlos时，切换到所述相邻设备。例如，这种基于los的切换可用于获得更高的通信质量(减少路径损耗)，或允许精确跟踪设备的位置。
[0169]
图6b示出了根据本发明的用于确定los的方法的第二示例性实施例的信号流图600'的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
[0170]
在图6b中，发送器202发起启动los过程的请求。也就是说，发送器202向接收器204发送los确定请求。步骤602'中的los确定请求包括指示是否使用los的双极化过程的指示。然后在步骤604'中，接收器204向发送器202发送响应。步骤604'中的响应可以包括指示使用双极化过程发起los过程的指示。
[0171]
图6b中从606'到614'的步骤与图6a中从604到612的步骤相同，在此不再讨论。
[0172]
图7示出了根据本发明的用于确定los的方法的第三示例性实施例的信号流图700的示例。所述方法可以在如图2a或图2b所示的系统的上下文中执行，并且可以使用线性极化或圆形极化作为如图3a或图3b所示的示例。
[0173]
在图7中，发送器202发起启动los过程的请求，步骤702。也就是说，发送器202向接
收器204广播los确定请求。步骤702中的los确定请求包括指示使用了用于los的双极化过程的指示。然后，发送器202在单个传输期间或在不同的传输中广播具有不同极化的相同比特序列，步骤704。
[0174]
图7中的706到712步骤与图6a中的606到612步骤相同，在此不再讨论。
[0175]
在另一示例中，接收器204可以不执行图6a中的步骤608到612、图6b中的步骤610'到614'或图7中的步骤708到712。替代地，接收器204在获得每个极化的信道测量之后，将每个极化的信道测量发送到发送器202。发送器202比较两个极化的信道测量，并通过执行其自己版本的相应步骤来表征路径(例如，确定两个极化之间的信道测量差是否大于阈值)。如果两个极化之间的信道测量差大于阈值，则发送器202可以确定接收器204与发送器202之间的传输为nlos，否则传输为los。
[0176]
在步骤702之前，接收器204可以向发送器202发送双极化请求，发送器202和接收器204可以执行确认过程，以确认发送器202和接收器204都支持双极化trn测量的过程。确认过程可以通过在接收器204与发送器202之间交换消息，或通过发送器202与接收器204广播消息来执行。
[0177]
指示是否使用los的双极化过程的los确定请求可以是edmg brp请求。edmg brp请求包括双极化trn字段。双极化trn字段指示设备(在此示例中可以是接收器204或发送器202)是否正在发送edmg brp请求以请求双极化trn。
[0178]
例如，edmg brp请求可以遵循表4所示的格式。
[0179]
表4：第三示例性edmg brp请求格式
[0180][0181]
其中，表4中的双极化trn元素(此元素也可以是字段)指示正在发送edmg brp请求的第一设备(可以是接收器204或发送器202)是否支持双极化trn训练过程。表4中的双极化trn元素也可以是指示是否使用los的双极化过程的指示。如果双极化trn元素被设置为第一值，例如
‘1’
，则双极化trn元素指示接收brp的第二设备被请求以针对相同的天线权重矢量(antenna weight vector，awv)波束形式发送具有不同极化的trn序列的重复。也就是说，如果发送edmg brp的第一设备请求双极化trn，则使用双极化过程。如果双极化trn元素被设置为第二值，例如
‘0’
，则双极化trn元素指示trn可以在每个awv没有极化变化的情况下发送，这意味着trn应以一个极化发送。也就是说，如果发送edmg brp的设备没有请求双极化trn，并且不使用双极化过程。
[0182]
双极化trn元素指示发送edmg brp请求的第一设备(可以是接收器204或发送器
a2子字段中。edmg-header-a2子字段在第二低密度奇偶校验(low density parity check，ldpc)码字中发送。emdg-header-a2子字段包括的指示是否使用los的双极化过程的指示可以是双极化trn训练元素，其示例如表7所示：
[0194]
表7：emdg-header-a2字段的双极化过程指示符示例
[0195][0196][0197]
emdg-header-a2子字段中包括的双极化trn训练元素指示针对每个avw附加到此数据包的trn单元是否具有不同的极化。如果emdg-header-a2子字段中包括的双极化trn训练元素被设置为第一值，例如
‘1’
，则指示附加到数据包的trn字段对于每个波束形式具有不同的极化。如果emdg-header-a2子字段中包括的双极化trn训练元素被设置为第二值，例如
‘0’
，则指示附加到数据包的trn字段对于每个波束形式具有一个极化。如果emdg-header-a2子字段中包括的双极化trn训练元素被设置为第一值，例如
‘1’
，则也指示使用了los的双极化过程。
[0198]
在表7中，“1”指示双极化trn训练元素长度为一比特，“6”指示双极化trn训练元素的比特位置。在表6中，“1”指示双极化trn训练元素长度为一比特，“48”指示双极化trn训练元素的比特位置。
[0199]
在另一示例中，指示是否使用los的双极化过程的指示可以包括在波束成形能力字段格式的双极化trn支持子字段中。包括在波束成形能力字段格式的双极化trn支持子字段中的指示是否使用los的双极化过程的指示可以是双极化trn支持元素，其示例如下表8所示。
[0200]
表8：波束成形能力字段格式子字段中的双极化过程指示符示例
[0201][0202]
波束成形能力字段格式的子字段中包括的双极化trn支持元素指示双极化trn过程是否启用。如果双极化trn元素被设置为第一值，例如
‘1’
，则指示启用双极化trn过程，trn序列可以用不同的极化传输，这意味着使用双极化trn过程。如果双极化trn支持元素被设置为第二值，例如
‘0’
，则指示不启用双极化trn过程，则trn序列可以用一个极化发送，这意味着使用双极化trn过程。
[0203]
双极化功率差子字段指示每个极化的辐射功率差。双极化功率差可以如表8所示指示。
[0204]
双极化trn支持元素和双极化功率差也可以是双极化trn能力字段，其示例如下表9所示。
[0205]
表9：双极化trn能力字段示例
[0206][0207][0208]
指示是否使用los的双极化过程的指示包括在双极化trn能力字段格式中，如表8所示。所述指示还可以指示是否支持双极化trn过程。如果双极化trn元素被设置为第一值，例如
‘1’
，则指示支持双极化trn过程，并且trn序列可以以不同的极化发送。如果双极化trn元素被设置为第二值，例如
‘0’
，则指示支持双极化trn过程，并且trn序列可以用一个极化发送。
[0209]
在另一示例中，是否使用los的双极化过程的指示可以包括在dmg波束细化元素中。dmg波束细化元素可以参考ieee 802.11的图9-512，其在此通过引用并入本文。双极化trn元素可以替换相同图中的保留比特。
[0210]
dmg波束细化元素(如图9-512所示)中的双极化trn元素可以是edmg双极化trn信道测量存在。edmg双极化trn信道测量存在等于第一值，例如
‘1’
，指示edmg信道测量反馈元素包含双极化trn测量字段。当edmg双极化trn信道测量存在等于第二值时，例如
‘0’
，表示edmg信道测量反馈元素不包含双极化trn测量字段。
[0211]
双极化功率差子字段表示不同极化之间的辐射功率差。trn功率差值表示具有不同极化的连续trn序列的辐射功率差值，单位为db。
[0212]
第一trn子字段值与第二trn子字段值之间的辐射功率差示例如表10所示。
[0213]
表10：第一trn子字段和第二trn子字段值差异示例
[0214]
trn功率差比特第一trn极化和第二trn极化的trn功率差(db)0000001101020113或更大101-1110-2111-3100-4或更小
[0215]
结合图6a、图6b和图7的讨论以及表3至表10描述的极化指定了双极化过程的细节。例如，双极化包括两个极化。在用于los确定的双极化过程中，相同的trn(波信号中的相同比特序列)以两个不同的极化在相同的方向上发送，两个极化中的一个可以称为第一极化，两个极化中的另一个可以称为第二极化。因此，第一trn为所述方向上的第一极化发送的trn，第二trn为同一方向上的第二极化发送的trn。
[0216]
从图2a至图4c、图5以及表1和表2描述的极化是针对不同方向的不同极化，例如垂直极化、水平极化和45度极化。不同的方向极化对应不同的路径。
[0217]
在另一示例中，图2a至图3c、图5以及表1和2中描述的los确定过程可以与图6a、图6b和图7以及表3至表10中描述的los确定过程结合。步骤402、402'、402”、602、602'和702中
描述的los确定请求可以包括指示是否使用双极化过程的指示，并可以与第一路径训练结合。
[0218]
如果接收器204和发送器202通过消息确认发送器202和接收器204都支持双极化trn过程和第一路径训练的指示，则数据包包括指示使用第一路径波束成形训练的指示，并且使用指示使用双极化过程的指示。
[0219]
当los过程仅使用同一trn序列的两个不同极化传输时，此过程称为双极化trn。
[0220]
如前所述，双极化trn过程包括在不同极化下发送两次相同trn序列，接收器在每个极化下测量接收信号。
[0221]
双极化trn过程(用于los)可以与第一路径训练结合使用，也可以不结合使用。
[0222]
如果双极化trn过程与第一路径训练相结合，接收器将仅测量每个极化传输的第一接收副本(抽头)。为了做到这一点，edmg brp请求的传输应启用第一路径bf和双极化trn过程。
[0223]
实施例解决方案可用于第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3gpp)新无线电(new radio，nr)应用，其中获得准确的位置信息可能是重要的考虑因素。例如，精确定位的潜在商业应用可以适用于使用毫米波长(millimeter wavelength，mmw)接入点的室内定位。拥有关于路径表征(或los或nlos传播)的信息可用于提高定位方法的准确性。例如，ue可以识别接收到的波束(或射线)是否是los或哪个接收到的波束(或射线)是los，并且仅使用los波束(或射线)执行定位。在一些示例性实施例中，前面描述的los确定技术可以使用用于nr的极化来应用。虽然描述是针对mmw传播(频率范围二(fr2))，但它也适用于微波传播(频率范围一(fr1))。
[0224]
3gpp标准化了长期演进(long term evolution，lte)的多种定位技术。此外，还考虑了一些新的nr技术。3gpp lte贡献r1-1809348提供了示例性定位技术的摘要，其全部通过引用并入本文。r1-1809348的部分总结如下。
[0225]
在nr中，增强型小区标识符(enhanced cell identifier，ecid)是基于检测到的小区id，结合辅助测量来估计ue位置，辅助测量可以是类型1和类型2中的tx-rx时间差、服务小区的到达角(angle of arrival，aoa)、参考信号接收功率(reference signal received power，rsrp)、参考信号接收质量(reference signal received quality，rsrq)、以及相关的质量测量(类似于lte)。测量中使用的nr中的参考信号可以是主同步信号(primary synchronization signal，pss)、辅同步信号(secondary synchronization signal，sss)、物理随机接入信道(physical random access channel，prach)和探测参考信号(sounding reference signal，srs)。由于nr不支持lte公共参考信号(common reference signal，crs)，nr可以在下行链路中使用小区特定参考信号进行测量，例如下行链路跟踪参考信号(tracking reference signal，trs)或信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal，csi-rs)。在nr中，基于ecid的定位可以在网络数据的帮助下在ue侧执行，也可以在网络侧利用ue测量和gnb测量来执行。
[0226]
在nr中，观测到达时间差(observed time difference of arrival，otdoa)技术是一种下行链路定位方法，其中ue测量参考gnb与相邻gnb之间的到达的参考信号时间差(reference signal time difference，rstd)。用于在下行链路中定位的参考信号可以是灵活的，带宽可扩展的，并且对所有ue都可用。建议在nr下行链路中定义小区特定定位参考
信号(positioning reference signal，prs)，类似于lte prs，以达到目标。相关研究包括但不限于prs模式的设计、序列设计、功率提升、可配置id、同频或异频rstd测量、支持多发送接收点(transmit-receive point，trp)或小区prs传输，以及与波束管理机制相结合以支持fr1和fr2，以及信号过程。如果不允许prs，另一种方法是可能重用现有的nr参考信号(例如trs)，但有轻微的变化，以便它们可以执行与prs相同的功能。
[0227]
在nr中，上行到达时间差(uplink time difference of arrival，utdoa)技术是一种基于网络的定位方法，它使用上行srs来估计参考gnb与相邻gnb之间的rstd。nr utdoa是强制性功能，因为它非常适合利用网络数据和测量来估计高精度位置，同时节省prs开销，因为多个gnb可以同时接收上行srs。nr支持波束管理和fr1和fr2的多个trp，因此nr utdoa可以考虑与波束管理和多个trp技术结合，以获得高质量的utdoa测量。
[0228]
基于上行aoa(uplink angle of arrival，uaoa)的定位可以用于通过测量上行参考信号的aoa来估计ue的位置。上行srs可用于测量gnb或trp中的aoa，但不排除其它参考信号(例如，解调参考信号(demodulation reference signal，dmrs))。uaoa可以被测量用于仰角和天顶角，以获得3d位置。
[0229]
uaoa定位由nr定位架构的位置管理功能(location management function，lmf)触发。lmf与服务小区和相关相邻小区协调，以提供uaoa测量，用于位置估计。还可以提供例如天线数量的相关测量，以评估uaoa测量的质量，并协助lmf执行定位。
[0230]
由于utdoa和uaoa都使用上行srs进行测量和定位，所以基于uaoa的定位可以应用与在utdoa中执行的类似的信令过程，但当ue和gnb或trp都使用发送波束成形(例如，用于fr2操作)时，可以考虑额外的设计。
[0231]
在某些情况下，可以使用基于下行偏离角(downlink angle of departure，daod)的定位。与uaoa类似，根据多个gnb或trp的daod估计ue位置是可行的。daod是来自gnb的最强路径的aod，可以由ue测量。例如，ue可以测量从gnb接收的所有可用波束上的信道，并将此信息反馈给网络，以便网络可以确定最强路径的aod。与uaoa相比，daod需要ue辅助进行测量反馈。ue使用的下行参考信号可以是下行pss、sss、csi-rs等。
[0232]
虽然daod过程与uaoa不同，但有很多共性，abp的一致统一框架可以标准化。
[0233]
这些技术可以分为两种解决方案之一，即以ue为中心的解决方案和以enb为中心的解决方案。在以ue为中心的解决方案(例如，tdoa)中，enb传输ue用于执行测量的一些信号(例如，参考信号，例如prs)。然后，ue报告这些测量。在以enb为中心的解决方案(例如，utdoa)中，enb执行ue发送的信号或消息的测量。在nr中，解决方案可以分为两种类型之一，以ue为中心或以gnb为中心(类似于lte中的enb为中心)解决方案。
[0234]
示例性实施例提供使用以ue为中心的解决方案的los确定。对于lte中的otdoa，enb发送参考信号(例如，prs),ue使用所述参考信号确定到达时间。对多个enb进行测量，并将enb之间的时间差报告给服务enb。prs配置通过rrc信令进行。ue进行的rstd测量也通过rrc信令发送。对于nr，假设类似的方法是合理的，尽管信令细节可能不同(例如，在物理层消息中发送，例如下行控制信息(downlink control information，dci)、上行控制信息(uplink control information，uci)、通过mac消息等)。
[0235]
图8a示出了以ue为中心的解决方案中用于ue操作的示例性方法的流程图800。ue发送它具有使用具有不同极化的信号执行los测量的能力的指示(框805)。例如，执行los测
量的能力可以意味着ue可以执行测量。otdoa能力可以定义如下：
[0236][0237]
可以定义otdoa-positioningcapabilities能力，并可以添加los-ue-assisted字段，以指示ue是否支持los确定。
[0238]
ue接收rs，例如prs配置(框807)。在lte中，prs配置是通过高层消息接收的。rrc信令指示ue可以期望prs的测量间隙。此过程可以通过多种方式扩展。在一个示例中，扩展测量间隙，使得ue可以在间隙期间执行两次测量(一次用于第一极化(例如，水平极化)，一次用于第二极化(例如，垂直极化))。测量间隙的长度取决于许多因素，包括用于定位的rs的数值、传输持续时间(就正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexed，ofdm)符号的数量而言)、传播延迟不确定性所需的额外时间等。在这种情况下，两个prs以tdm方式复用到发送器的时频资源上。
[0239]
测量间隙的长度、持续时间或间隔用于单个测量，但期望ue同时执行两次测量。对于这种情况，需要同时发送两个不同的prs序列：用于水平极化的prs_hor，用于垂直极化的prs_ver。这两个prs序列(或资源)可以在发送器处以频分复用(frequency division multiplexed，fdm)或码分复用(code division multiplexed，cdm)的方式复用到定义为nr资源单元的时间和频率资源上。
[0240]
配置了两个不同的间隙：一个用于prs_hor，一个用于prs_ver。然而，此解决方案可能仅适用于游牧或静止场景，因为为了确定射线是否为los，当gnb以水平或垂直极化发送时，ue通常可以以基本相同信道接收信号。
[0241]
ue执行测量(框809)。为了执行测量，ue通常可以接收已知的rs。rs通常由比特序列及其映射的时间和频率资源定义，所述时间和频率资源是一组资源元素。对于lte，定义了唯一的定位参考信号，prs。prs也可用于在接收器处估计信道，例如cir。
[0242]
由于ue必须对两个极化进行测量，因此ue需要能够知道gnb以哪个极化角度发送信号。有若干种方法可以做到这一点：
[0243]-可以定义两个不同的prs序列：prs_hor和prs_ver。如果这两个序列是正交的，ue甚至可以同时独立地测量两个极化的信号。实现这一目标的一个简单方法是用不同的正交码对给定的prs序列进行加扰，以用于水平极化和垂直极化传输。
[0244]-相同的序列可以在ue已知的两个不同的时间实例发送。时间实例通常可以足够接近，使得信道不会实质性地改变。
[0245]
在一个示例性实施例中，可以用为prs_hor定义的一个资源和为prs_ver定义的另一个资源来定义两个参考信号资源的集合。在另一示例性实施例中，两个天线端口的参考信号可以定义为一个天线端口用于水平极化测量，另一个天线端口用于垂直极化测量。这里的实施例涉及两个正交极化，但它可以直接扩展到多个不同的极化。对于n个不同极化，可以使用n个正交序列prs_1、
……
、prs_n的集合，其中序列prs_n与第n发送极化相关联。
[0246]
反射率(即强度反射系数)是振幅反射系数的平方。根据菲涅尔方程和斯内尔定律，可以得出平行和正交极化的反射系数，如下所示：
[0247][0248][0249]
其中，在第一介质与第二介质之间的反射表面上的入射角为θi，并且θ
t
是传输到第二介质中的角度。对于从较低折射率的介质到较高折射率的介质传播的电磁波，差θ
i-θ
t
是正的。为了本发明的目的，主要观察是平行极化和正交极化的反射系数不同。
[0250]
los检测需要定义ue测量。表11呈现了otdoa的ue测量参考信号时间差(reference signal time difference，rstd)。
[0251]
表11：otdoa的ue测量rstd
[0252][0253]
对于los检测，可以定义不同的测量。在一个示例性实施例中，测量是在同一接收时间在两个prs资源或天线端口上测量的rsrp的差或比率。由于ue通常会经历多径传播环境，因此需要测量多条路径中的同一路径的rsrp及其比率。对于ue接收器处的交叉极化天线，需要将两个极化天线上此路径的每个prs的测量rsrp相加。ue处的测量是针对第一接收路径执行的，因为第一接收路径是los传播的候选路径。如何区分第一接收路径和下一个接收路径是一个实现问题，其中噪声和分辨率可能会影响第一接收路径的标识。ue可以报告每个prs的测量rsrp、两个prs之间rsrp的差或比率，或路径表征的指示(例如，los或nlos)，其中指示可以是二进制的(即，los或nlos)或多个级别，以显示其估计los或nlos的可能性或置信度。在另一示例性实施例中，ue仅报告其认为在ue与trp或小区之间具有los通信的trp或小区的toa(或rstd)。
[0254]
首先定义rs在多信道的单路径上的接收功率的ue测量可能是有用的，如表12所示。这与rsrp的当前3gpp规范中定义的测量不同，在rsrp的当前3gpp规范中所有路径的接收功率都被一起考虑，例如3gpp ts 38.215v15.2.0的以下定义所示，所述定义通过引用全部并入本文。在一些示例中，ue测量第一路径的能力可以传送到enb。如果ue不能测量第一路径，但可以仅测量所有路径的集合，则los过程仍然可以发生，然而，只有在没有反射的特定情况下，即只有直接传播(这是不太可能的情况)，los确定才可能成功。enb可以通过先前的能力交换知道ue限制。
[0255]
表12：rs接收功率的ue测量
[0256][0257]
在考虑的测量频率带宽内和测量周期内，ue用于确定csi-rs rsrp的资源单元的数量是一个实现问题，其限制是必须满足对应的测量精度要求。每个资源元素的功率是根据在符号的不包括循环前缀(cyclic prefix，cp)的有用部分期间接收的能量确定的。
[0258]
参考信号在多信道的单路径上的接收功率的新测量可以定义如表13所示。
[0259]
表13：多信道场景单路径rsrp测量
[0260][0261]
在考虑的测量频率带宽内和测量周期内，ue用于确定rsrp-p的资源单元的数量可以留给ue实现，但限制是必须满足对应的测量精度要求。每个资源单元的功率可以根据在符号的有用部分(例如不包括cp)期间接收的能量确定。
[0262]
ue报告极化测量(框811)。ue可以在高层消息中向gnb报告极化测量。ue可以向gnb报告两个rsrp值(或信号加干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，sinr)、rsrp、接收信号强度指示符(received signal strength indicator，rssi)等)：水平极化的第一值，垂直极化的第二值。或者，ue也可以报告这两个rsrp值的比率。ue还可以自己确定路径的表征(例如，使用预配置的阈值并让ue将sinr比率与此阈值进行比较)，并将其报告给gnb。
[0263]
在一个实施例中，极化测量可以包括在与用于报告rstd测量的消息相同的消息
中。
[0264]
在一些示例性实施例中，在第一路径上执行测量，然而在不同的示例性实施例中，可以针对最强路径或第一路径和最强路径的组合执行测量。
[0265]
图8b示出了以ue为中心的解决方案中用于gnb操作的示例性方法的流程图850。gnb接收ue具有使用具有不同极化的信号执行los测量的能力的指示(框855)。gnb发送rs，例如prs配置(框857)。rs配置可以使用高层信令发送。gnb接收极化测量(框859)。极化测量可以在高层消息中接收。报告可以包括两个rsrp值(或sinr、rsrp、rssi等)：水平极化的第一值，垂直极化的第二个值。或者，报告可以包括这两个rsrp值的比率。ue还可以自己确定路径的表征(例如，使用预配置的阈值并让ue将sinr比率与此阈值进行比较)，并且报告可以包括路径的表征。
[0266]
示例性实施例提供了以gnb为中心的解决方案的los确定技术。对于以gnb为中心的解决方案，ue以两个极化传输，gnb以类似于ue为中心的解决方案中ue的测量的方式执行传输的测量。例如，执行los测量的能力可以意味着gnb或ue可以执行测量。
[0267]
图9a示出了以gnb为中心的解决方案中用于ue操作的示例性方法的流程图900。此操作与以ue为中心的过程类似，只是ue指示其使用两个极化发送的能力而不是使用两个极化接收的能力。ue发送它具有发送具有不同极化的信号的能力的指示(框905)。所述指示可以使用高层信令发送，例如在dci中发送。ue接收使用多个极化发送的请求(框907)。所述请求可以通过高层信令接收。所述请求还可以配置rs(例如srs)、要发送的极化、要使用的资源单元或天线端口、要使用的复用(tdm、cdm、fdm或其组合)等。ue发送具有多个极化的rs(框909)。
[0268]
关于rs配置的高层消息传递，可以使用类似于otdoa技术描述的技术。rs配置可以指定ue发送srs。就像prs一样，为了区分两个极性，可能需要两个srs序列，并且可以通过针对水平极化和垂直极化中的每一个用不同的序列加扰srs来获得两个srs序列。可以使用不同的时间实例，但在两个不同的时间实例上经历的干扰可能不同。dci中可以包括额外的比特，以指示srs需要在两个极化下发送。
[0269]
图9b示出了以gnb为中心的解决方案中用于gnb操作的示例性方法的流程图950。gnb接收ue具有发送具有不同极化的信号的能力的指示(框955)。所述指示可以使用高层信令发送。gnb发送请求，要求ue发送具有多个极化的rs(框957)。所述请求可以通过高层信令发送。所述请求还可以配置rs、要发送的极化、要使用的资源单元或天线端口、要使用的复用(tdm、cdm、fdm或其组合)等。gnb接收具有多个极化的rs(框959)。根据rs的配置接收rs。除了接收rs之外，gnb还进行极化测量，这些测量也是根据rs的配置进行的。gnb还根据极化测量对路径进行表征。例如，gnb将极化测量与预先规定的阈值进行比较，如果极化测量满足阈值，则ue和gnb正在执行los通信，否则它们正在执行nlos通信。
[0270]
在一个示例性实施例中，提供了一种用于发信号以支持los检测的方法。信令可以在ue与接入节点关联之前通信。或者，信令可以在ue与接入节点关联之后或期间通信。对于wlan技术，例如符合ieee 802.11标准的设备，信息元素(information element，ie)可以具有字段，例如比特，所述字段指示对los检测功能的支持。ie可以在探测请求帧、探测响应帧、(re)关联请求帧、(re)关联响应帧、信标帧或其它类型的管理或动作帧中提供。
[0271]
在另一示例性实施例中，提供了一种用于发送具有不同极化的多个传输的方法。
传输可以是同时的或顺序的，并且可以对每个极化使用相同的功率，或者对每个极化使用一组已知的和预先建立的功率。
[0272]
在另一示例性实施例中，提供了一种用于接收具有不同极化的多个传输的方法。在一个示例中，接收器能够在每个发送的极化平面中接收，并区分发送信号(波束或射线)的副本，并且其中接收器比较每个相应的发送极化的第一接收射线的接收功率。
[0273]
其它示例性实施例包括以下各种方法：(1)接收器确定如果各种极化的第一接收射线的接收功率相同，则发送器和接收器为los，否则发送器和接收器为nlos；(2)接收器使用在los通信中接收的第一射线来使用通信的tof确定发送器与接收器之间的距离；(3)接收器确定第一接收射线是los还是nlos并将表征传送回发送器；(4)向发送器通知通信是los还是nlos并使用tof确定发送器与接收器之间距离；(5)接收器确定第一接收射线(信号的副本)是否为los并使用第一射线的到达方向(direction of arrival，doa)信息来确定发送器位置的角度；(6)确定los通信变化，其中如果当前los通信变为nlos，接收器发起到与不同发送器的新los通信的切换；(7)确定从los到nlos通信的变化并将变化报告给例如基站或ap之类的第二设备，其中第二设备发送控制(例如，链路管理)消息以触发到与不同设备(例如ap)的新los通信链路的切换；(8)定期评估与多个设备通信的los或nlos状态并决定将通信切换到los设备；(9)设备定期评估与第二设备通信的los或nlos状态以远程控制第二设备并修改第二设备的轨迹以保持los或nlos通信状态；(10)评估los状态，记录与位置和不同通信节点(基站、接入点、中继、接入节点等)有关的los状态，并稍后将其用于快速发现和快速附接，例如在los方向上的天线波束成形，或当los通信受阻时恢复到替选los通信方向；(11)设备使用波束成形朝已知los通信方向进行通信以快速发现，如果发现失败，则就在los的相邻方向上进行搜索。其它示例也是可能的。
[0274]
图10示出了在以ue为中心的los测量解决方案中发生在ue中的示例性操作1000的流程图。操作1000可以指示当ue参与以ue为中心的los测量解决方案时在ue中发生的操作。
[0275]
操作1000从ue传送los确定请求开始(框1005)。ue可以向gnb发送los确定请求，也可以从gnb接收los确定请求。当从gnb接收到los确定请求时，los确定请求可以包括rs配置。ue测量信道上的第一信号(框1007)。第一信号可以是具有第一极化的比特序列。第一信号的副本可以在一个或多个路径上接收。ue测量信道上的第二信号(框1009)。第二信号可以是具有第二极化的比特序列。第二信号的副本可以在一个或多个路径上接收。ue可以向接入节点发送信道测量(框1011)。在一些实施例中，ue向gnb提供信道测量，gnb执行路径本身的表征。
[0276]
ue可以执行信道测量的差与预先指定的阈值的比较(框1013)。在一些实施例中，ue表征路径并提供到gnb的路径的表征。如果信道测量的差小于阈值，则路径为los(框1015)，并且ue将表征发送到gnb(框1017)。如果信道测量的差大于阈值，则路径为nlos(框1019)，并且ue将表征发送到gnb(框1017)。如果ue没有发送信道测量，则ue可以向gnb发送路径的表征(框1117)。虽然讨论集中在ue与gnb交互上，但示例性实施例也可与其它形式的通信控制器(例如ap、接入节点、基站等)一起操作。
[0277]
图11示出了以ue为中心的los测量解决方案中发生在gnb中的示例性操作1100的流程图。操作1100可以指示当gnb参与以ue为中心的los测量解决方案时在gnb中发生的操作。
[0278]
操作1100从gnb传送los确定请求开始(框1105)。gnb可以向ue发送los确定请求，也可以从ue接收los确定请求。gnb在信道上发送第一信号(框1107)。第一信号可以是具有第一极化的比特序列。gnb在信道上发送第二信号(框1109)。第二信号可以是具有第二极化的比特序列。gnb可以从ue接收信道测量(框1111)。在一些实施例中，ue向gnb提供信道测量，gnb执行路径本身的表征。
[0279]
gnb可以执行信道测量的差与预先指定的阈值的比较(框1113)。在一些实施例中，gnb表征路径，并可选地向ue提供路径的表征。如果信道测量的差小于阈值，则路径为los(框1115)，并且gnb可选地将表征发送到ue(框1117)。如果信道测量的差大于阈值，则路径为nlos(框1119)，并且gnb可选地将表征发送到ue(框1117)。如果gnb没有接收信道测量，gnb可以从ue接收路径的表征(框1117)。虽然讨论集中在ue与gnb交互上，但示例性实施例也可与其它形式的通信控制器(例如ap、接入节点、基站等)一起操作。
[0280]
图10和图11示出了以ue为中心的los测量解决方案中发生在ue和gnb中的示例性操作的流程图。在以gnb为中心的los测量解决方案中，在ue和gnb中发生的示例性操作的流程图将相似，只是ue将发送具有不同极性的比特序列，gnb将进行信道测量。此外，在以gnb为中心的los测量解决方案中，gnb不太可能向ue发送信道测量，以便ue执行路径的表征。
[0281]
图12示出了示例通信系统1200。通常，系统1200使多个无线或有线用户能够发送和接收数据和其它内容。系统1200可以实现一种或多种信道接入方法，例如码分多址(code division multiple access，cdma)、时分多址(time division multiple access，tdma)、频分多址(frequency division multiple access，fdma)、正交fdma(orthogonal fdma，ofdma)、单载波fdma(single-carrier fdma，sc-fdma)或非正交多址(non-orthogonal multiple access，noma)。
[0282]
在此示例中，通信系统1200包括电子设备(electronic device，ed)1210a-1210c、无线接入网(radio access network，ran)1220a-1220b、核心网1230、公共交换电话网(public switched telephone network，pstn)1240、互联网1250和其它网络1260。虽然图12示出了一定数量的这些组件或元件，但是系统1200中可以包括任何数量的这些组件或元件。
[0283]
ed 1210a-1210c用于在系统1200中进行操作或通信。例如，ed 1210a-1210c用于通过无线或有线通信信道来发送或接收。每个ed 1210a-1210c表示任何合适的终端用户设备，可以包括如下设备(或可以称为)：用户设备(user equipment/device，ue)、无线收发单元(wireless transmit or receive unit，wtru)、移动台、固定或移动用户单元、蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、智能手机、笔记本电脑、计算机、触控板、无线传感器或消费电子设备。
[0284]
本文中ran 1220a-1220b分别包括基站1270a-1270b。每个基站1270a-1270b用于与ed 1210a-1210c中的一个或多个进行无线连接，以便能够接入核心网1230、pstn 1240、互联网1250和/或其它网络1260。例如，基站1270a-1270b可以包括(或是)若干众所周知的设备中的一个或多个设备，例如基站收发站(base transceiver station，bts)、node-b(nodeb)、演进型nodeb(evolved nodeb，enodeb)、下一代(next generation，ng)nodeb(next generation node b，gnb)、家庭nodeb、家庭enodeb、站点控制器、接入点(access point，ap)或无线路由器。ed 1210a-1210c用于与互联网1250连接和通信，并可以接入核心
网1230、pstn 1240或其它网络1260。
[0285]
在图12所示的实施例中，基站1270a形成ran 1220a的一部分，ran 1220a可以包括其它基站、元件或设备。此外，基站1270b形成ran 1220b的一部分，ran 1220b可以包括其它基站、元件和/或设备。每个基站1270a-1270b用于在特定地理区域(有时称为“小区”)内发送或接收无线信号。在一些实施例中，可以使用多入多出(multiple-input multiple-output，mimo)技术，每个小区具有多个收发器。
[0286]
基站1270a-1270b使用无线通信链路通过一个或多个空中接口1290与ed 1210a-1210c中的一个或多个ed通信。这些空中接口1290可以采用任何合适的无线接入技术。
[0287]
可以设想，系统1200可以使用多信道接入功能，包括如上所述的方案。在特定实施例中，基站和ed实现5g新空口(new radio，nr)、lte、lte-a或lte-b。当然，也可以使用其它多址方案和无线协议。
[0288]
ran 1220a-1220b与核心网1230进行通信，以向ed 1210a-1210c提供语音、数据、应用、基于ip的语音传输(voice over internet protocol，voip)或其它业务。可以理解的是，ran 1220a和1220b或核心网1230可以与一个或多个其它ran(未示出)直接或间接通信。核心网1230还可以用作其它网络(例如，pstn 1240、互联网1250和其它网络1260)的网关接入。另外，ed 1210a至1210c中的部分或全部ed可以包括使用不同无线技术或协议通过不同无线链路与不同无线网络进行通信的功能。代替无线通信(或除无线通信之外)，ed还可以通过有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)通信以及与互联网1250通信。
[0289]
图12示出的是通信系统的一个示例，可以对图12进行各种改变。例如，在任何合适配置中，通信系统1200可以包括任何数量的ed、基站、网络或其它组件。
[0290]
图13a和图13b示出了可以实现根据本发明的方法和教示的示例性设备。具体地，图13a示出了示例性ed 1310，图13b示出了示例性基站1370。这些组件可以用于系统1200或任何其它合适的系统中。
[0291]
如图13a所示，ed 1310包括至少一个处理单元1300。处理单元1300实现ed 1310的各种处理操作。例如，处理单元1300可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或使ed 1310能够在系统1200中操作的任何其它功能。处理单元1300还支持上文更详细地描述的方法和教示。每个处理单元1300包括用于执行一个或多个操作的任何合适的处理或计算设备。例如，每个处理单元1300可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
[0292]
ed 1310还包括至少一个收发器1302。收发器1302用于对数据或其它内容进行调制，以通过至少一个天线或网络接口控制器(network interface controller，nic)1304进行传输。收发器1302还用于对至少一个天线1304接收到的数据或其它内容进行解调制。每个收发器1302包括用于生成进行无线或有线传输的信号或用于处理通过无线或有线方式接收的信号的任何合适的结构。每个天线1304包括用于发送或接收无线或有线信号的任何合适的结构。一个或多个收发器1302可以用于ed 1310，并且一个或多个天线1304可以用于ed 1310。尽管示出为单个功能单元，收发器1302也可以使用至少一个发送器和至少一个单独的接收器来实现。
[0293]
ed 1310还包括一个或多个输入/输出设备1306或接口(例如连接到互联网1250的有线接口)。输入/输出设备1306有助于与网络中的用户或其它设备进行交互(网络通信)。
每个输入/输出设备1306包括用于向用户提供信息或从用户接收信息的任何合适的结构，例如扬声器、麦克风、小键盘、键盘、显示器或触摸屏，包括网络接口通信。
[0294]
此外，ed 1310包括至少一个存储器1308。存储器1308存储由ed 1310使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器1308可以存储由一个或多个处理单元1300执行的软件或固件指令，以及用于减少或消除传入信号中的干扰的数据。每个存储器1308包括任何合适的一个或多个易失性或非易失性存储和检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如，随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read only memory，rom)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，sim)卡、记忆棒、安全数码(secure digital，sd)存储卡等。
[0295]
如图13b所示，基站1370包括至少一个处理单元1350、至少一个收发器1352(包括发送器和接收器的功能)、一个或多个天线1356、至少一个存储器1358，以及一个或多个输入/输出设备或接口1366。本领域技术人员理解的调度器耦合到处理单元1350。调度器可以包括在基站1370内或与基站1370分开操作。处理单元1350实现基站1370的各种处理操作，例如信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其它功能。处理单元1350还可以支持上文更详细地描述的方法和教示。每个处理单元1350包括用于执行一个或多个操作的任何合适的处理或计算设备。例如，每个处理单元1350可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。
[0296]
每个收发器1352包括用于生成用于无线或有线传输到一个或多个ed或其它设备的信号的任何合适的结构。每个收发器1352还包括用于处理从一个或多个ed或其它设备无线或通过有线接收到的信号的任何合适的结构。尽管发送器和接收器示出组合为收发器1352，但它们可以是单独的组件。每个天线1356包括用于发送或接收无线或有线信号的任何合适的结构。虽然共用天线1356在这里示出为耦合到收发器1352，但一个或多个天线1356可以耦合到一个或多个收发器1352，从而支持单独的天线1356耦合到发送器和接收器(发送器和接收器被配备为单独的组件时)。每个存储器1358包括任何合适的一个或多个易失性或非易失性存储和检索设备。每个输入/输出设备1366有助于与网络中的用户或其它设备进行交互(网络通信)。每个输入/输出设备1366包括用于向用户提供信息或从用户接收/提供信息的任何合适的结构，包括网络接口通信。
[0297]
图14是可以用于实现本文中公开的设备和方法的计算系统1400的框图。例如，计算系统可以是ue、接入网(access network，an)、移动性管理(mobility management，mm)、会话管理(session management，sm)、用户面网关(user plane gateway，upgw)或接入层(access stratum，as)中的任何实体。具体设备可以使用所有示出的组件或仅这些组件的一个子集，且集成程度可能因设备而异。此外，设备可以包括组件的多个实例，例如多个处理单元、多个处理器、多个存储器、多个发送器、多个接收器等。计算系统1400包括处理单元1402。处理单元包括中央处理器(central processing unit，cpu)1414、存储器1408，还可以包括与总线1420连接的大容量存储器1404、视频适配器1410以及i/o接口1412。
[0298]
总线1420可以是任何类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外设总线或视频总线。cpu 1414可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器1408可以包括任何类型的非瞬时性系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)、同
步dram(synchronous dram，sdram)、只读存储器(read-only memory，rom)或其组合。在一个实施例中，存储器1408可以包括在开机时使用的rom以及用于存储程序和在执行程序时使用的数据的dram。
[0299]
大容量存储器1404可以包括任何类型的非瞬时性存储设备，用于存储数据、程序和其它信息并使这些数据、程序和其它信息可通过总线1420访问。大容量存储器1404可以包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器或光盘驱动器中的一种或多种。
[0300]
视频适配器1410和i/o接口1412提供接口以将外部输入和输出设备耦合到处理单元1402。如图所示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器1410的显示器1418和耦合到i/o接口1412的鼠标、键盘或打印机1416。其它设备可以耦合到处理单元1402，并且可以使用更多的或更少的接口卡。例如，通用串行总线(universal serial bus，usb)(未示出)等串行接口可以用于为外部设备提供接口。
[0301]
处理单元1402还包括一个或多个网络接口1406，所述网络接口可以包括到接入节点或不同网络的以太网电缆等有线链路，或无线链路。网络接口1406可以使处理单元1402通过网络与远程单元通信。例如，网络接口1406可以通过一个或多个发送器/发送天线和一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元1402与局域网1422或广域网耦合，以与其它处理单元、互联网或远程存储设施等远程设备进行数据处理和通信。
[0302]
图15示出了用于执行本文描述的方法的示例性实施例处理系统1500的框图，所述处理系统可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1500包括处理器1504、存储器1506和接口1510-1514，它们可以(也可以不)如图15所示布置。处理器1504可以是用于执行计算和/或其它处理相关任务的任何组件或组件集合，存储器1506可以是用于存储处理器1504执行的程序和/或指令的任何组件或组件集合。在示例性实施例中，存储器1506包括非瞬时性计算机可读介质。接口1510、1512、1514可以是支持处理系统1500与其它设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件集合。例如，接口1510、1512、1514中的一个或多个接口可以用于将数据、控制或管理消息从处理器1504传送到安装在主机设备和/或远程设备中的应用。作为另一示例，接口1510、1512、1514中的一个或多个接口可以用于支持用户或用户设备(例如，个人计算机(personal computer，pc)等)与处理系统1100交互/通信。处理系统1500可以包括图15中未示出的附加组件，例如长期存储器(例如，非易失性存储器等)。
[0303]
在一些示例性实施例中，处理系统1500包括在正在访问电信网络或以其它方式作为电信网络的一部分的网络设备中。在一个示例中，处理系统1500位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器、或电信网络中的任何其它设备。在其它示例性实施例中，处理系统1500位于访问无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如移动台、ue、pc、平板电脑、可穿戴通信设备(例如智能手表等)或用于访问电信网络的任何其它设备。
[0304]
在一些示例性实施例中，接口1510、1512、1514中的一个或多个将处理系统1500连接到用于通过电信网络发送和接收信令的收发器。图16示出了用于通过电信网络发送和接收信令的收发器1600的框图。收发器1600可以安装在主机设备中。如图所示，收发器1600包括网络侧接口1602、耦合器1604、发送器1606、接收器1608、信号处理器1610和设备侧接口1612。网络侧接口1602可以包括用于通过无线或有线电信网络发送或接收信令的任何组件或组件集合。耦合器1604可以包括用于便于通过网络侧接口1602进行双向通信的任何组件
或组件集合。发送器1606可以包括用于将基带信号转换为适于通过网络侧接口1602传输的调制载波信号的任何组件或组件集合(例如，上变频器、功率放大器等)。接收器1608可以包括用于将通过网络侧接口1602接收到的载波信号转换为基带信号的任何组件或组件集合(例如，下变频器、低噪声放大器等)。信号处理器1610可以包括用于将基带信号转换为适于通过一个或多个设备侧接口1612进行传送的数据信号或者进行反向转换的任何组件或组件集合。一个或多个设备侧接口1612可以包括用于在信号处理器1210与主机设备(例如，处理系统1100、局域网(local area network，lan)端口等)内的组件之间传送数据信号的任何组件或组件集合。
[0305]
收发器1600可以通过任何类型的通信介质发送和接收信令。在一些示例性实施例中，收发器1600通过无线介质发送和接收信令。例如，收发器1600可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，所述无线电信协议例如蜂窝协议(例如，lte等)、wlan协议(例如，wi-fi等)或任何其它类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(near field communication，nfc)等)。在这些示例性实施例中，网络侧接口1602包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口1602可以包括单天线、多个独立天线或用于多层通信的多天线阵列，例如单输入多输出(single input multiple output，simo)、多输入单输出(multiple input single output，miso)、多输入多输出(multiple input multiple output，mimo)等。在其它示例性实施例中，收发器1600通过例如双绞电缆、同轴电缆、光纤等有线介质来发送和接收信令。特定的处理系统和/或收发器可以利用所示的所有组件，或者仅利用这些组件的子集，并且集成的级别可能因设备而异。
[0306]
图17a和图17b示出了gnb 110与移动电话等ue 120之间的los路径传播235中的极化取向。它们中的每一个都具有两个天线资源，分别辐射在其局部坐标系(local coordinate system，lcs)1711和1721中具有正交极化取向的em波。极化的正交性在所有辐射方向上都保持不变。场矢量转换为全局坐标系(global coordinate system，gcs)310中的波平面1730时，也保持正交性。场矢量分别由天线方向图1710和1720在los路径的球形或空间方向上进行缩放，由gcs 310中的仰角θ和方位角φ给出。
[0307]
gcs中极化取向为s的发送场矢量f
txs
(φ
zod
,θ
aod
)由下式给出：
[0308][0309]
坐标变换由三个旋转角度(α,β,γ)给出
[0310]
和ψ
tx
＝ψ(α,β,γ,θ,φ)
[0311]
该发送场矢量将通过los或nlos路径传播。旋转角度(α,β,γ)分别描述了分别围绕x、y和z轴分别旋转到lcs轴x'、y'和z'。如果传播是通过nlos路径进行的，则物体处的散射将改变入射波的场矢量f
txs
(φ
zod
,θ
aod
)，并发射散射波，其中2d场矢量由复值2x2散射矩阵s转换为发射波的场矢量，
[0312][0313]
散射矩阵由任意复数s
11
,s
21
,s
22
,s
12
给出，如下所示：
[0314][0315]
因此，由于nlos传播中与物体1731的相互作用，s可能会通过旋转、镜像、幅度缩放和相位变化来改变场矢量，参见图17b。这将导致散射波的去极化或极化幅度和取向的变化。
[0316]
在接收极化f
rxu
上的投影是具有接收器第u极化取向的em波f
rx,txs
(φ
aod
,θ
zod
)的接收
[0317][0318]
并通过发送天线s和接收天线u调用此路径上的信道响应。所有路径衰减和相位都由散射矩阵s描述。由于天线方向图不是各向同性的，所以场矢量在每个球面方向上将具有不同的增益。由于一般不知道方向，所以接收器在其局部坐标系(local coordinate system，lcs)中观察转换后的场矢量。在lcs中表达(1)中的所有场矢量，我们得到
[0319][0320]
如果传播是通过los路径进行的，则散射矩阵变为
[0321][0322]
这将翻转水平分量θ，因为接收器1721和发送器1711的lcs在los取向上彼此面对，参见图17a。这是合理的，因为通常天线具有方向特性，例如波束，参见图17a和图17b。
[0323]
图18a至图18c示出了在给定球面(空间)方向和时间瞬间的远场中电磁波的电场矢量，也称为相量。场矢量可以由在gcs中垂直于波方向k＝k(φ,θ)的平面中的2d矢量f表示，另请参见图17a至图17b中的1730。因此，将每个em波的极化减少到相量f就足够了。
[0324]
在图18a中，示出了发送器局部坐标系(local coordinate system，lcs)1711中发送rs 1810的多达s个场矢量f
′
tx1
,
…
,f
′
txs
。s极化取向(场矢量)中的每一个都可以通过到第一场矢量f
′
tx1
的角距离进行排序，并在1812中通过角度测量。如果则传输顺序为顺时针，如果则为逆时针。
[0325]
在图18b中，示出了接收器120在其lcs 1721中的多达u个场矢量f
″
rx1
,
…
,f
″
rxu
1801。到第一场矢量f
″
rx1
的角距离通过角度ω
′1,...,ω
′
u-1
测量。
[0326]
在图18c中，示出了接收器lcs 1721中接收到的发送场矢量1811和接收器的场矢量1801。1811是指来自图18a的发送rs 1810的接收到的s个场矢量f
″
rx1
,
…
,f
″
rxs
，所述s个场矢量以由接收lcs 1721中的天顶到达角θ
″
zoa
和方位到达角给出的球面方向到达。场矢量始终与波的传播方向正交，参见图17中的1730。因此，线性极化波的接收到的发送场矢量f
″
rx,s
＝f
″rꢀ″
x,txs
(u＝1,
…
,s)可以在波平面中通过它们的角度取向和大小来描述。通过los路径接收的场矢量将具有与图18a中发送的场矢量相同的角间隔，并以与第一接收极化取向f
″
rx,1
相同的角距离ω1,...,ω
s-1 1812测量。接收到的发送场矢量f
″
rx,u
将具有与接收器场矢量f
″
rxs
不同的角距离，因为发送器lcs 1711和接收器lcs 1721没有对齐。接收到
的第s发送场矢量到第u接收场矢量的投影由(1)中定义的第一信道抽头的幅度给出，并表示为|h
u,s
|＝|h
rxu,txs
|。因此，接收到的第s发送场矢量的大小可以表示为
[0327][0328]
如果f
″
rxu
和f
″
rxu
′
是正交的。请注意，(1)中的cir抽头需要除以接收器的幅度，以分别获得归一化正交矢量f
″
rxu
/|f
″
rxu
|和f
″
rxu
′
/|f
″
rxu
′
|上的投影，也称为极化矢量，其形成了到达em波的2d极化平面的正交系统。更一般地，针对正交于f
″
rxu
的任何f
″
rxu
′
，两个归一化投影的比率对应于图18c中的角度α
u,s
，由下式给出角度α
u,s
[0329][0330]
在一个实施例中，它使得u＝2＝s和成立，如图19a所示。在不损失一般性的情况下，取向1被选择为垂直取向，与lcs z轴对齐，取向2被选择为水平取向，与lcs y轴对齐。图19a中使用了以下符号：|h
rxv,rxv
|＝|h
1,1
|、|h
rxh,rxv
|＝|h
2,1
|、|h
rxv,rxh
|＝|h
1,2
|和|h
rxh,rxh
|＝|h
2,2
|。然后，关于f
″1的角距离由以下式给出：
[0331]
其中n＝1,2
[0332]
关于f
″2以下式给出：
[0333]
其中n＝1,2，
[0334]
其中投影比都必须按接收器的幅度比a＝a
1,2
＝|f
″
rx1
|/|f
″
rx2
|缩放，参见图18。对于los路径，它必须对于n＝1,2保持：
[0335]
αn+β
n mod 180
°
＝ω1，
[0336]
这相当于
[0337]
α1+α2＝ω1和β1+β2＝ω1。
ꢀꢀ
(3)
[0338]
这也可以更紧凑地表达为
[0339][0340]
注意，(3)中的两个条件等同于(4)。如果接收器是功率平衡的，即a＝1，则得到
[0341][0342]
在另一实施例中，判定度量由功率距离给出，
[0343][0344]
在本发明的一个实施例中，发送器和接收器的角间隔为ω1＝90
°
，a＝1时接收器为功率平衡的。
[0345]
在本发明的一个实施例中，角度和功率距离可以组合。此处，可以放宽两个不同的阈值，如果两个度量条件都成立，则将得出los的判定。
[0346]
图19b示出了对于只有一个极化取向(即u＝1)的接收器的一般los极化过程的波
平面中给定球面方向的场矢量。发送器将通过由相对于发送器第一极化取向f
″
tx1 1911测量的角度ω1,...,ω
s-1
给出的s＝n个不同极化取向发送多个rs。所有发送的极化取向都是以其角度ω1≤...≤ω
s-1
的递增顺序进行的，是发送器已知的。在一个实施例中，当接收器正在进行los表征时，接收器也需要知道发送的极化取向的角度。在一个实施例中，接收器通过u个接收器极化取向观察所有s个不同的rs，角间隔为ω
′1≤...≤ω
′
u-1
。在一个实施例中，接收器仅以u＝1的接收器极化取向f
″
rx
进行观察，如虚线紫色箭头1901所示。
[0347]
图19b示出了发送器lcs 1921中的发送极化取向。极化取向通过从发送器lcs中的第一极化取向f
′
tx1
的角度测量。度量d将取决于第一接收到的信道抽头|h1|,
…
,|hn|的所有幅度。
[0348]
在图20a至图20c中，示出了使用由的角间隔给出的四个极化取向的信令过程，所述角间隔对应于从图18a中的第一发送极化取向f
′
txv
＝f
′
tx1 1810测量的角度ω1＝45
°
,ω2＝90
°
,andω3＝135
°
。所有四个极化信号将通过由第一接收信道抽头|hn|＝|h
rxv,txn
|的强度(幅度)给出的单个接收器取向f
″
rx1
＝f
″
rxv
测量。在一个实施例中，los判定通过评估以下度量来做出：
[0349][0350]
其中，测量到的第一信道抽头幅度按降序排序。
[0351]
图20d示出了只有三个发送极化取向和单个接收极化取向的信令过程。在一个实施例中，度量将是：
[0352][0353]
其中度量需要了解发送极化阶数。在所有极化-los过程中，los判定的阈值ρ将取决于其它参数，例如接收信噪比(signal-to-noise-ratio，snr)、赖斯k因子、场景的杂波密度。
[0354]
对于上述标准化度量d中的每一个，必须选择特定的固定阈值1》ρ》0。如果度量满足d(h)《ρ，则检测算法决定los路径，否则决定nlos路径。在一个实施例中，基于功率的度量d
power
和基于角度的度量d
angle
可以被组合，使得如果d
angle
(h)《ρ
angle,c
和d
power
(h)《ρ
power,c
成立，则组合检测算法确定los路径。在这里，ρ
angle,c
和ρ
power,c
可以是由一些比例因子c
angle
，c
power
》1给出的放宽阈值
[0355]
ρ
angle,c
＝c
angle
ρ
angle
和ρ
power,c
＝c
power
ρ
power
。
[0356]
此外，阈值可能取决于接收器处的snr和预期的先验los概率，或任何其它先验信息。
[0357]
例如通过
[0358]
[0359]
其中snr是在每个链路的fap上，由所有接收极化的平均rsrp和接收器处观察到的本底噪声导出。较大的阈值将导致基于角度的度量没有足够的nlos消除，因此采用ρ
max
＝0.5的最大阈值。根据场景的los统计，此最大阈值可能会进一步优化。此外，最小阈值ρ
min
可用于调整判定度量中的固定偏置或偏移。这是由于信道失真本身将导致大于零的度量。真正的los路径仍然可能被干扰或被其它附近的nlos路径扭曲，从而导致los情况的度量值偏移。
[0360]
在另一实施例中，发送器可以发送超过s》4个不同的极化取向，如图20e所示。假设发送器通过s个极取方向发送prs信号，这些极化取向通过逆时针方向分离和排序，这将在接收器处按顺时针方向观察到，参见图20e。如果u＝2，则接收器可以根据其第一极化取向f
″
rx1
，用(2)测量的角距离α
1,s
，其中，s＝1,...,s。如果u＝1，并且发送的极化是功率平衡的，则接收器可以通过对于一定m的最大值|hm|来缩放测量|hs|＝|h
rx1,txs
|，并可以通过以下等式近似角度：
[0361]
其中s＝1,2,
…
,s。
[0362]
如果s增加，则近似误差|α
1s-αs|将减小。发送的相对角距离在第一象限i上均匀分布，即，对于s＝1,...,s-1，通过以下等式定义中间角度索引：
[0363][0364]
接收器首先识别第一接收到的极化f
″
rxtx1
是否位于图20e中的象限i/iii或象限ii/iv。如果则第一接收到的极化对应于象限ii/iv中的情况，否则对应于象限i/iii。这定义了需要切换符号的角度的索引
[0365][0366]
其中表示最小整数n》a。然后，判定度量由以下公式给出：
[0367][0368]
对于s＝2，这简化为(5)。根据s，可以找到归一化因子c(s)，使得
[0369][0370]
可以根据s、los概率、snr和散射矩阵的统计量设计优化的阈值ρ
angle,s
，以决定如上所述的los或nlos路径。
[0371]
图21a示出了极化-los表征的框图。接收器，例如ue正在从一个或多个发送器请求
pol-los过程，这将在多个不同的极化取向上发送相等功率rs。ue需要知道极化信令方案，以便选择正确的度量d，以便在2114中做出los或nlos的决策。结果将在2116年报告给发送器。结果可以是二进制(硬值)或数值(软值)。
[0372]
图21b示出了用于由接收器204进行极化los测量的框图。接收器将报告测量结果。在一个实施例中，接收器只能报告fap的rsrp序列。
[0373]
在一个实施例中，ue可以自己执行los确定，而不被网络探测，如图22所示。如果ue通过步骤2206知道或能够识别rs序列2202中的极化取向，则上述度量允许在2114中基于ue的los判定。这可以称为基于ue的los确定。实现此解决方案的信令如下所述。请注意，信令不是基于ue的特定信令，也可以用于基于网络的解决方案。为此，可以使用现有的定位sib。更具体地，可以使用ts38.331中定义的并且如下所示的信息元素(information element，ie)sibpos：
[0374][0375]
ts37-355中对字段assistancedatasib元素(版本后缀被省略)的描述如下：
[0376][0377]
字段assistancedataelement定义如下：
[0378]
assistancedataelementassistancedataelement octet string取决于possibtype，并在表7.2-1中指定。注意。
[0379]
对于表7.2-1，添加了新的行以指示基于ue的los确定(突出显示新的行)：
[0380]
表7.2-1：possibtype到assistancedataelement的映射
[0381]
[0382][0383]
在一个实施例中，定义了新的sib类型以指示两个(或更多个)极化的prs位置。位置服务器使用ie nr-dl-prs-losassistancedata以提供dl-prs辅助数据。
[0384]
定义了名为nr-trp-los-assistancedata的ie。下面给出了示例性描述(省略版本后缀并使用ts37355中定义的字段名称/类型)。
[0385]
[0386][0387]
表示信息元素nr-trp-los-assistancedata的另一方式为：
[0388][0389]
在本实施例中，nr-trp-los-assistancedata使用类似于nr-dl-prs-assistancedata的结构，但具有两个prs序列：一个用于水平极化，一个用于垂直极化。使用稍微不同信令的其它实施例是可能的：例如，水平极化或垂直极化之间的区分可以在nr-dl-prs-assistancedataperfreq ie中完成，或在nr-dl-prs-assistancedatapertrp中完成。例如，一种可能性是在nr-dl-prs-assistancedatapertrp中添加字段来指示极化(如果是两个极化，则为boolean，否则为integer)，并相应地修改其它ie。
[0390]
还应注意，在其它实施例中，los确定可以链接到单一定位技术(例如，tdoa)。在这种情况下，nr los assistance data(nr los辅助数据)可以定义为possibtype6-y，甚至可以省略并在为版本17(或其它)修改的nr-dl-prs-assistancedata中定义，以指示多极化的prs。
[0391]
从多个小区接收的多个prs的ue los/nlos确定可以通过ie providelosinformation传送到位置服务器：
[0392]
[0393][0394]
其中los结果整数表示los确定，其中整数0表示总阻挡，97表示总los。在不同的实施例中，los结果可以仅意味着基于被解读为更高优先级的具有更高数量的测量的优先级顺序。
[0395]
在一个实施例中，由ue进行的los确定可以用于侧链路定位，例如用于汽车到汽车的雷达/通信，以避免碰撞或跟踪附近汽车的距离和速度。此处，ue(汽车)可以在无线侧链路通信中应用los确定。
[0396]
2018年9月28日提交的题为“los确定方法(method for los determination)”的第62/738845号美国临时申请和2018年10月16日提交的题为“确定视距(line of sight，los)的方法和装置(method and apparatus for determining line of sight(los))”的第62/746472号美国临时申请通过引用全部并入本文。
[0397]
虽然在所示的示例中示出了特征的组合，但并非所有特征都需要组合以实现本发明的各种示例性实施例的益处。换句话说，根据本发明的示例性实施例设计的系统或方法不一定包括附图中的任一个或者在附图中示意性示出的所有部分中示出的所有特征。此外，一个示例性实施例的选定特征可以与其它示例性实施例的选定特征组合。
[0398]
在一些示例性实施例中，一个或多个设备的一些或全部功能或过程由计算机可读程序代码形成并体现在计算机可读介质中的计算机程序实现或支持。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、硬盘驱动器、光盘(compact disc，cd)、数字视频光盘(digital video disc，dvd)或任何其它类型的存储器。
[0399]
阐述本专利文件中使用的某些单词和短语的定义可能是有利的。术语“包括(include)”和“包括(comprise)”及其派生词是指包括但不限于。术语“或”具有包容性，意思是和/或。短语“与
……
相关联(associated with)”和“与其相关联(associated therewith)”及其派生词，是指包括、包括在其中、与其互连、包含、包含在其中、连接到或与其连接、耦合到或与其耦合、可与其通信、与其合作、交错、并列、接近、绑定到或与其绑定、
具有、具有其属性等。
[0400]
虽然本发明已经描述了某些示例性实施例和通常相关联的方法，但这些示例性实施例和方法的改变和排列对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，上述示例性实施例的描述并不限定或限制本发明。在不脱离由所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，其它改变、替换和更改也是可能的。

技术特征：
1.一种由第一设备执行的方法，其特征在于，所述方法包括：所述第一设备从第二设备接收视距/非视距(los/nlos)特征支持的指示符；所述第一设备与所述第二设备传送视距(los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；所述第一设备从所述第二设备接收通过第一多个发送资源发送的第一组参考信号；以及所述第一设备通过第二多个接收资源测量由所述第二设备发送的所述第一组参考信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备测量所述第一组参考信号还包括：分别在每个接收资源上接收所述第一组参考信号中的每个参考信号；以及所述第一设备通过搜索过程识别与每个接收资源对应的每个参考信号。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述搜索过程包括所有可能的参考信号上的最大相关接收器。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备测量所述第一组参考信号还包括：所述第一设备通过与对应的参考信号相关联，测量每个接收资源上的多个信道估计；所述第一设备确定每个信道估计的第一到达路径；以及所述第一设备测量每个信道估计的所述第一到达路径上的参考信号接收功率(rsrp)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括所述第一设备向所述第二设备发送通过每个资源的测量的参考信号的rsrp。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一设备确定根据每个资源上的每个参考信号的rsrp测量确定的给定度量的值确实满足指定阈值，并基于此，所述第一设备确定所述传输的所述los表征包括los传输。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述第一设备确定根据通过每个资源的每个参考信号的rsrp测量确定的给定度量的值不满足指定阈值，并基于此，所述第一设备确定所述传输的所述los表征包括非los(nlos)传输。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括所述第一设备发送所述传输的所述los表征。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括所述第一设备从所述第二设备接收所述传输的los表征。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述多个参考信号包括：测量参考信号接收功率(rsrp)值或参考信号接收质量(rsrq)值。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传送所述los确定请求包括：发送所述los确定请求或接收所述los确定请求。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备包括用户设备(ue)，所述第二设备包括接入节点。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述los确定请求还包括指定所述第一资源和所述第二资源的位置的测量间隙。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述los确定请求还包括指定所述第一资源的位置的第一测量间隙和指定所述第二资源的位置的第二测量间隙。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号按时间顺序一个接一个地被发送。18.一种第一设备，其特征在于，所述第一设备包括：包括指令的非瞬时性存储器；以及与所述存储器通信的一个或多个处理器，所述一个或多个处理器执行所述指令以：从第二设备接收视距/非视距(los/nlos)特征支持的指示符，并基于此与所述第二设备传送视距(los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；在信道的第一资源上测量第一信号；以及在所述信道的第二资源上测量第二信号，其中，所述第一信号和所述第二信号在频域或码域中被复用。19.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。20.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。21.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以向所述第二设备发送所述第一信号的测量和所述第二信号的测量。22.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以从所述第二设备接收所述传输的所述los表征。23.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差满足指定阈值，并基于此确定所述传输的所述los表征包括los传输。24.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差不满足指定阈值，并基于此确定所述传输的所述los表征包括非los(nlos)传输。25.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。26.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述los确定请求或接收所述los确定请求。27.一种第一设备，其特征在于，所述第一设备包括：包括指令的非瞬时性存储器；以及
与所述存储器通信的一个或多个处理器，所述一个或多个处理器执行所述指令以：从第二设备接收视距/非视距(los/nlos)特征支持的指示符；与所述第二设备传送视距(los)确定请求，所述los确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的los表征中使用los过程的los指示符；在信道的第一资源上发送第一信号；以及在所述信道的第二资源上发送第二信号，其中，所述第一信号和所述第二信号在频域或码域中被复用。28.根据权利要求27所述的第一设备，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的二进制指示符。29.根据权利要求27所述的第一设备，其特征在于，所述los指示符是指示所述los表征为los或nlos的可能性或置信度的多级软指示符。30.根据权利要求27所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以从所述第二设备接收所述信道的los表征。31.根据权利要求27所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令，以从所述第二设备接收所述第一信号的测量和所述第二信号的测量。32.根据权利要求31所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差满足指定阈值，并基于此，还执行所述指令以确定所述传输的所述los表征包括los传输。33.根据权利要求32所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。34.根据权利要求31所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一信号的测量与所述第二信号的测量之间的差不满足指定阈值，并基于此，还执行所述指令以确定所述传输的所述los表征包括非los(nlos)传输。35.根据权利要求34所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以发送所述传输的所述los表征。

技术总结
一种由第一设备执行的方法包括：所述第一设备与第二设备传送视距(LOS)确定请求，所述LOS确定请求包括指示在所述第一设备与所述第二设备之间的传输的LOS表征中使用LOS过程的LOS指示符；所述第二设备通过第一多个发送资源发送第一组参考信号；以及所述第一设备通过第二多个接收资源测量由所述第二设备发送的第二组参考信号。此方法包括当所述第一设备与所述第二设备之间存在LOS表征传输时以及当所述第一设备与所述第二设备之间不存在LOS表征传输时的两个实施例。传输时的两个实施例。传输时的两个实施例。


技术研发人员：菲利普
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2021.10.14
技术公布日：2023/7/21