技术摘要：
该提议涉及一种用于在移动站（VB）与伙伴站（210）之间实行无线通信的方法。该方法包括以下步骤：将第一移动站（VA）的辐射方向图发送到所述伙伴站（210），在所述伙伴站（210）中计算用于所述第一移动站与伙伴站（210）之间的通信的辐射方向图无关的信道表示（AICR）  全部
背景技术：
对于配备有提供了到公共通信网络的连接、但也提供了用于在道路参与者当中交 换信息的直接通信能力的无线通信模块的车辆的场景，无线通信为实现广泛的应用提供了 机会。许多研究涉及协作和自主驾驶领域。车辆之间的直接通信通常被称为车辆对车辆 （V2V）通信。与基础设施通信站、诸如路侧单元（RSU）进行的来自车辆和到车辆的通信也是 可能的。这种类型的通信通常被称为车辆对一切（V2X）通信。这覆盖了不同类型的车辆通 信，诸如V2V、车辆对基础设施（V2I）、基于车辆对互联网的网络（V2N），以及甚至车辆对行人 （V2P）等。当利用比如LTE或5G移动通信之类的蜂窝通信手段支持V2X通信时，其被称为是c- V2X通信。 用于无线电通信的预测服务质量（QoS）估计并正在使用对无线电信道属性的预 测，例如，系统级别上的信道负载，或无线电信道级别上的信道系数。因此，车辆针对特定地 理位置测量其无线电信道（链路）。与所测量的无线电链路有关的信息将与其他用户共享， 以预测他们将来针对该地理位置的通信质量。 V2V通信的典型通信场景是道路安全场景、交通效率场景和信息娱乐场景。从道路 安全场景中，当前正在部署以下示例：“协作向前碰撞警告”、“碰撞前检测/警告”、“车道变 更警告/盲点警告”、“紧急电刹车灯警告”、“交叉口移动辅助”、“紧急车辆接近”、“道路工程 警告”（非详尽列表）。从交通效率场景中，提到了“高密度队列”。该高密度队列的应用也可 以看作是道路安全场景的示例，因为以小距离（<10  m）协同驾驶车队中的多辆车在安全要 求方面是非常关键的。 对于V2V或V2X通信，以下技术是可用的。基于LTE和基于5G的在物理层具有侧链通 信的蜂窝V2X（C-V2X），也被叫做PC5侧链通信和WLAN  p通信（IEEE  802.11p）。 自主驾驶正在兴起。尽管已经证明自主驾驶车辆可以依靠其自己的传感器用于环 境扫描，但是预见到的是，无论是在控制还是在感知方面，它们都可以从与周围车辆的协作 中而受益匪浅。由V2V或一般的V2X通信来支持这种协作。 根据US  2017/0048156  A1，一种用于估计将接收到数据包的概率的方法，该数据 包从作为交通基础设施对象或车辆的发射器无线发送到接收器。该方法包括：估计数据包 的信号质量，以及基于所估计的信号质量来估计将接收到数据包的概率。 在US  2017/0223733  A1中，已知一种移动通信系统和装置。该移动通信系统包括 传播路径特性获取器部分和资源选择器部分。传播路径特性获取器部分获取与未来通信位 置相关联的传播路径特性信息。该传播路径特性信息是关于（i）目标通信装置与（ii）参考 天线之间的传播路径特性的信息。资源选择器部分基于传播路径特性信息，在移动通信装 置的所选资源天线被置于未来通信位置处之前，选择要在未来通信位置处的通信中使用的 4 CN 111601238 A 说　明　书 2/11 页 资源。 根据US  2001/0064152  A1，已知一种信道信息预测系统和信道信息预测方法，其 中，在多天线传输系统中，信道信息和变换矩阵被用来计算信道信息的预测值。 在这些和其他当前方法中，假定天线的辐射方向图（radiation  pattern）对于车 辆来说是相等的；因此，在信道系数的预测中会出现误差。3D辐射方向图以及因此电磁波在 振幅和相位上的衰减在很大程度上取决于车辆的几何形状和天线布置的类型。因此，本发 明的目的是提高信道预测的准确性，以便优化V2V和V2X通信的可靠性。
技术实现要素：
这些目的和其他目的利用根据权利要求1所述的用于实行无线通信的方法、根据 权利要求9所述用于实行该方法的步骤的对应移动站、根据权利要求12所述的车辆以及根 据权利要求13所述的对应基站来解决。 从属权利要求包含对根据本公开的方法、移动站、车辆和基站的有利开发和改进。 利用对发射器和接收器天线的辐射方向图的先验知识，可以独立于这两个天线布 置的天线特性来计算信道表示（例如，以信道系数的形式）。辐射方向图无关的信道系数可 以被用于同一位置处的不同发射器和接收器天线，以便预测它们的信道系数。 该想法是，车辆在共享的辐射方向图消息（SRPM）（在下文中叫做SRPM消息）中发送 其自身的辐射方向图加上地理位置。知道其自己的辐射方向图的后续车辆或基站然后能够 独立于发射车辆的辐射方图而计算信道表示。可以假设制造商知道每一个制造的车辆型号 的辐射方向图。制造商利用模拟算法来计算辐射方向图或对其进行测量，并在存储器中将 其提供。可以共享有关没有天线方向图的信道表示的信息。同样地，基站的制造商也可以这 样做，以使得也知道基站的辐射方向图。 一般而言，如果例如根据先前的计算已经知道这样的信道表示，则SRPM消息的参 数可以包括地理位置、自身的辐射方向图和不受天线影响的信道表示。 知道通信伙伴的辐射方向图的接收器可以在不受天线布置和车辆几何形状影响 的情况下推导信道表示。 该提议的一般实施例涉及一种用于在第二移动站与伙伴站之间实行无线通信的 方法，该方法包括以下步骤：将第一移动站的辐射方向图发送到所述伙伴站，在所述伙伴站 中计算天线无关的信道表示（AICR），以用于所述第一移动站与伙伴站之间的通信，由此消 除所述接收的辐射方向图的影响，将所述天线无关的信道表示发送到所述第二移动站，并 且基于第一移动站与伙伴站之间的AICR表示来实行对第二移动站与伙伴站之间的信道属 性的估计。在第一移动站中应该知道第一移动站的辐射方向图。同样地，伙伴站应该知道伙 伴站的辐射方向图。该提议允许预测后续移动站中的信道属性，以便以更高的精度与伙伴 站进行未来的通信，以使得未来的通信更加可靠。 该提议对于对V2V和V2X通信的应用是非常有利的，其中，所述第一移动站和第二 移动站对应于在道路、地方或地面上移动的配备有通信模块的车辆，其中，所述通信模块被 适配成实行无线通信，并且其中，在实行第二移动站与伙伴站之间的通信时所述第二移动 站当时的位置对应于第一移动站曾经向所述伙伴站发送辐射方向图时的当时的位置。 该提议对于C-V2X通信是非常有利的，其中所述通信模块被适配成用于根据蜂窝 5 CN 111601238 A 说　明　书 3/11 页 移动通信系统的通信，其中所述伙伴站对应于所述蜂窝移动通信系统的基站。该基站更适 合于执行辐射方向图无关的信道表示的高级计算。这样，仅基站需要配备这种强大的计算 单元。 在另一个实施例中，该提议涉及一种用于在第三移动站与伙伴站之间实行无线通 信的方法，该方法包括以下步骤：将第一移动站的辐射方向图发送到所述伙伴站；在所述伙 伴站中计算用于所述第一移动站与所述伙伴站之间的通信的AICR，由此消除了所述接收的 辐射方向图的影响，将所述AICR表示发送到所述第三移动站，并且基于所述第一移动站与 所述伙伴站之间的AICR表示来实行所述第三移动站与伙伴站之间的通信。再次，该步骤可 以包括基于第一移动站与伙伴站之间的AICR表示来实行第二移动站与伙伴站之间的信道 特性的估计。换言之，这等效于信道质量的预测和传输参数的对应调整。 在这样的实施例中，当所述第一和第三移动站和伙伴站对应于在道路、地方或地 面上移动的配备有通信模块的车辆时是有利的，其中，所述通信模块被适配成用于根据V2X 通信系统的无线通信，其中，在实行第三移动站与伙伴站之间的通信时所述第三移动站当 时的位置对应于在第一移动站曾经向伙伴站发送辐射方向图时的所述伙伴站当时的位置， 并且其中所述伙伴站对应于所述第二移动站。 在一个实施例中，所述第一移动站在共享辐射方向图消息中发送所述辐射方向 图，其中所述辐射方向图消息包括第一移动站的已知辐射方向图和以下信息项中的一个或 多个：所述第一移动站的时间和空间中的当前位置，以及用于所述第二或第三移动站与伙 伴站之间的通信的所述AICR表示。 为了计算用于所述第二或第三移动站与伙伴站之间的通信的所述辐射方向图无 关的信道表示，有利的是包括以下步骤：将从第一移动站接收到的辐射方向图的逆 （inverse）与用于所述第二或第三移动站与伙伴站之间的通信信道的所测量的传递函数相 乘。这样，可以消除来自第一车辆的辐射方向图的影响。 为了消除来自基站的辐射方向图的影响，有利的是，在所述伙伴站中计算用于所 述第二或第三移动站与伙伴站之间的通信的所述AICR表示的所述步骤进一步包括：将伙伴 站的辐射方向图的逆与以下计算步骤的结果相乘的步骤，其中该计算步骤为将从第一移动 站接收到的辐射方向图的逆与用于所述第二或第三移动站与伙伴站之间的通信信道的所 测量的传递函数相乘。 在数学表达中，对于一种实施例而言是有利的是，根据如下公式实行对辐射方向 图无关的信道表示 的所述计算，： 其中 对应于球面坐标； 对应于来自基站（210）的辐射方向图 对应于从第一移动站接收到的辐射方向图；以及 对应于在基站处测量的用于第一移动站与基站之间的通信的所测量的传递函 数。 这同样对于其他实施例是有利的，其中根据以下公式实行对AICR表示 的所述 6 CN 111601238 A 说　明　书 4/11 页 计算： 其中 对应于球面坐标； 对应于来自第二移动站的辐射方向图 对应于从第一移动站接收到的辐射方向图；以及 对应于在第二移动站处测量的用于第一移动站与第二移动站之间的通信的所测 量的传递函数。上面呈现的公式对于以下情况是有效的：两个通信伙伴在理想的环境中进 行通信而没有在其间引起反射的障碍物。对于更现实的传输情况，数学描述要复杂得多。 对于被适配成用于在根据第一实施例的方法中使用的移动站，有利的是，其包括 用于向伙伴站发送消息的无线通信模块，其中所述无线通信模块被适配成在SRPM消息中向 所述伙伴站发送所述移动站的辐射方向图。 在增强的实施例中，有利的是，所述通信模块被适配成从第一移动站接收SRPM消 息，并且进一步包括处理单元，所述处理单元被适配成用于计算用于第二或第三移动站与 伙伴站之间的通信的AICR表示，并且其中，所述通信模块被适配成向所述第三移动站发送 AICR表示。 在还要进一步增强的实施例中，所述无线通信模块被适配成用于将消息发送到所 述伙伴站，该消息对应于基于所接收到的辐射方向图无关的信道表示的信道质量预测。 对于安全关键的协作或自主驾驶应用，为车辆配备这类的移动站装置是有利的。 同样有利的是，将用于蜂窝移动通信系统的基站适配成用于在该方法中使用，其 方式为，使其包括用于向移动站发送消息的通信装置，所述通信装置被适配成接收第一移 动站的辐射方向图；并使其进一步包括处理单元，所述处理单元被适配成用于计算用于所 述第一移动站与基站之间的通信的AICR表示，所述通信装置进一步被适配成向第二移动站 发送所述AICR表示。 附图说明 本公开的示例性实施例在附图中示出并且在以下描述中被更详细地解释。 在附图中： 图1图示了V2V和V2X通信系统的原理架构； 图2示出了典型的交通场景，其中多个车辆在高速公路上行驶； 图3示出了车辆的电子系统的框图； 图4示出了该提议的第一实施例，其中第一车辆和第二车辆与基站进行通信； 图5示出了该提议的第二实施例，其中三个车辆直接进行通信； 图6示出了用于第一类型的车辆的第一实施例的更详细的图示；以及 图7示出了用于第二类型的车辆的第一实施例的更详细的图示。