CN109845128B - 促进来自交通工具用户设备的波束成形的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容的各方面涉及来自交通工具用户设备(UE)的波束成形。在第一方面中，基于从调度实体接收的波束成形数据来选择波束成形向量。此处，波束成形数据与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应，并且波束成形向量包括与耦合到交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。然后，根据波束成形向量来生成波束。在另一个方面中，维护波束成形数据的数据库，并且从数据库取得波束成形数据。此处，所取得的波束成形数据与特定位置对相对应，特定位置对包括与交通工具UE的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。然后，向交通工具UE发送波束成形数据。

Description

促进来自交通工具用户设备的波束成形的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求享受于2016年9月15日提交的美国临时专利申请No.62/395,323的优先权和权益，通过引用的方式将上述申请的全部内容并入本文中，正如下文整体充分地阐述的并且用于所有适用目的。

技术领域

概括而言，下文所论述的技术涉及无线通信系统，并且更具体地，下文所论述的技术涉及来自交通工具用户设备的波束成形。

背景技术

连接型交通工具已经成为技术趋势。响应于该趋势，将来的交通工具将很可能需要与基站和/或其它交通工具的高数据速率无线连接。此外，随着对交通工具中的移动宽带接入的需求的持续增长，研究和开发继续推动无线通信技术的发展，以便不仅满足对移动宽带接入的增长的需求，而且改善和增强移动通信的用户体验。例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)是开发和维护用于第四代(4G)长期演进(LTE)网络的电信标准的组织。最近，3GPP已经开始开发LTE的下一代演进，其通常对应于第五代(5G)网络，因为该术语是由下一代移动网络(NGMN)联盟定义的。现在，该5G网络可以展现出与LTE相比更高程度的灵活性和可扩展性，并且被预想为支持非常多样化的要求集合。因此，期望用于交通工具与基站和/或其它交通工具进行通信的高效且灵活的方式。

发明内容

下文给出了本公开内容的一个或多个方面的简化概述，以便提供对这样的方面的基本理解。该概述不是对本公开内容的所有预期特征的详尽综述，而且既不旨在标识本公开内容的所有方面的关键或重要元素，也不旨在描绘本公开内容的任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化的形式给出本公开内容的一个或多个方面的一些概念，作为稍后给出的更加详细的描述的前序。

在一个示例中，公开了一种从交通工具用户设备(UE)到基站或其它交通工具的无线通信的方法。所述方法包括：经由网络从调度实体接收波束成形数据；以及基于从所述调度实体接收的所述波束成形数据来选择波束成形向量。在这样的实施例内，所述波束成形数据与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应，并且所述波束成形向量包括与耦合到所述交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。所述方法还包括：根据所述波束成形向量来生成波束，使得所述波束具有与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的所述路径相一致的方向。

在第二示例中，公开了一种无线通信设备，所述无线通信设备包括：处理器，其通信地耦合到存储器；收发机；波束成形数据电路；波束成形向量选择电路；以及波束生成电路。对于该示例，所述波束成形数据电路被配置为经由网络从调度实体接收波束成形数据，而所述波束成形向量选择电路被配置为基于从所述调度实体接收的所述波束成形数据来选择波束成形向量。在这样的实施例内，所述波束成形数据与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应，并且所述波束成形向量包括与耦合到所述交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。所述波束生成电路然后被配置为：根据所述波束成形向量来生成波束，使得所述波束具有与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的所述路径相一致的方向。

在第三示例中，公开了一种从调度实体到交通工具UE的无线通信的方法。所述方法包括：维护与多个位置对之间的路径相对应的波束成形数据的数据库；以及从所述数据库取得与特定位置对相对应的波束成形数据。在这样的示例内，所述特定位置对包括与交通工具用户设备(UE)的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。所述方法还包括：向所述交通工具UE发送与所述特定位置对相对应的所述波束成形数据。

在第四示例中，公开了另一种无线通信设备，所述无线通信设备包括：处理器，其通信地耦合到存储器；收发机；波束成形数据库电路；取得电路；以及波束成形数据传输电路。对于该示例，所述波束成形数据库电路被配置为维护与多个位置对之间的路径相对应的波束成形数据的数据库，而所述取得电路被配置为从所述数据库取得与特定位置对相对应的波束成形数据。此处，所述特定位置对包括与交通工具用户设备(UE)的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。所述波束成形数据传输电路然后被配置为：向所述交通工具UE发送与所述特定位置对相对应的所述波束成形数据。

对于本文公开的示例中的每个示例，应当注意的是，不同的交通工具可以使用不同的波束成形向量来生成大体上类似的波束，这是因为不同的交通工具具有不同的形状因子。此外，一个交通工具的波束成形向量可能不适用于另一个交通工具，除非这两个交通工具具有相同的型号(即，相同的形状因子)并且具有相同的天线阵列配置(即，相同的空间分离)。相应地，如本文所使用的，应当理解的是，“波束成形数据”通常包括与波束相对应的数据(例如，方向、大小等)，而“波束成形向量”通常与用于创建这样的波束的特定于交通工具的参数(例如，与耦合到特定交通工具的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度)相对应。

在回顾详细描述时，将变得更加充分理解本发明的这些和其它方面。对于本领域的普通技术人员来说，在结合附图回顾本发明的特定、示例性实施例的以下描述时，本发明的其它方面、特征和实施例将变得显而易见。虽然以下可能关于某些实施例和图论述了本发明的特征，但是本发明的所有实施例可以包括本文所论述的有利特征中的一个或多个特征。换句话说，虽然可能将一个或多个实施例论述为具有某些有利特征，但是这样的特征中的一个或多个特征还可以根据本文所论述的本发明的各个实施例来使用。以类似的方式，虽然以下可能将示例性实施例论述为设备、系统或方法实施例，但是应当理解的是，这样的示例性实施例可以在各种设备、系统和方法中实现。

附图说明

图1是示出无线电接入网络的示例的概念图。

图2是根据一些实施例概念性地示出调度实体与一个或多个被调度实体进行通信的示例的框图。

图3是示出针对采用处理系统的调度实体的硬件实现的示例的框图。

图4是根据本公开内容的一些方面示出促进生成波束的示例性调度实体过程的流程图。

图5是示出针对采用处理系统的被调度实体的硬件实现的示例的框图。

图6是根据本公开内容的一些方面示出促进维护波束成形数据的数据库的示例性被调度实体过程的流程图。

图7是生成常规辐射模式的示例性交通工具UE的示意图。

图8是根据本公开内容的一些方面的生成波束的示例性交通工具UE的示意图。

图9是根据本公开内容的一些方面示出被引导去往第一基站的波束的示例性环境。

图10是根据本公开内容的一些方面示出被引导去往另一个交通工具的波束的示例性环境。

图11是根据本公开内容的一些方面示出被引导去往第二基站的波束的示例性环境。

图12是根据本公开内容的一些方面示出与朝着基站的间接路径相对应的反射波束的示例性环境。

图13是根据本公开内容的一些方面的对波束成形数据的示例性收集的示意图。

图14是根据本公开内容的一些方面的对波束成形数据的示例性分发的示意图。

具体实施方式

下文结合附图所陈述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，以及不旨在表示可以在其中实践本文所描述的概念的唯一配置。出于提供对各种概念的透彻理解的目的，详细的描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不具有这些具体细节的情况下也可以实践这些概念。在一些实例中，众所周知的结构和组件是以框图的形式来展示的，以便于避免使这样的概念模糊不清。

概述

如先前陈述的，响应于连接型交通工具技术越来越受欢迎，将来的交通工具将要求与基站和/或另一个交通工具的高数据速率无线连接是预期的。为此，应当注意的是，交通工具用户设备(UE)相对于手持设备具有若干区别性特征。第一，其具有大的形状因子并且可以配备有比手持设备更多的天线。例如，可以在车顶、引擎盖和左/右视镜上以大的空间分离放置6-8个天线。第二，当与全球定位系统(GPS)耦合时，交通工具UE可以以较高的准确度来测量和预测交通工具的位置、速度和轨迹。第三，针对安全性相关的应用(例如，碰撞避免系统)，与交通工具UE的通信要求低时延和高可靠性。

本文公开的方面涉及提高交通工具通信的数据速率和可靠性的各种波束成形设计。波束成形(也被称为“空间滤波”)是在传感器阵列中用于定向信号发送或接收的信号处理技术。这可以通过以下操作来实现：对天线阵列中的元件进行组合，使得特定角度的信号经历相长干涉，而其它信号经历相消干涉。

在本文公开的一个特定方面中，交通工具UE的特征用于基于从调度实体接收的波束成形数据来生成被引导朝着特定方向的波束。为了控制这样的波束的方向，交通工具UE基于波束成形数据来选择波束成形向量，其中，波束成形向量包括交通工具上的多个天线中的每个天线处的信号的相位和相对幅度，其共同地创建波前中的相长和相消干涉模式。由于交通工具UE已知交通工具的位置、速度和将来的轨迹，因此该信息可以用于改进在与基站进行通信时的波束成形。例如，如果交通工具UE进一步被配备有所部署的基站的地图，则交通工具UE还已知其与之进行通信的基站的位置。基于交通工具UE与特定基站之间的相对位置，交通工具UE可以调整由多个天线发送的信号的相应的幅度和相位(即，“波束成形向量”)，使得交通工具UE与之进行通信的特定基站接收最强的组合信号。此处，应当注意的是，波束成形向量与产生的辐射模式(即，不同方向上的组合信号强度的模式)之间的映射可以由交通工具UE事先测量和确定(例如，可以在查找表中存储映射)。当与基站进行通信时，那么可以基于基站和交通工具的相对位置来选择适当的波束成形向量。

前述波束成形技术可以类似地应用于与第二交通工具UE的通信。此处，预期第一交通工具UE可以经由交通工具到交通工具通信(例如，其中每个交通工具UE广播其位置、速度等的信息)或者经由使用相机的计算机视觉而已知第二交通工具的位置。如果第一交通工具UE期望具体地与第二交通工具UE进行通信，则其可以因此通过使用波束成形向量来对其至第二交通工具UE的传输进行波束成形，其中，产生的辐射模式被引导去往第二交通工具UE。

在本公开内容的另一个方面中，预期交通工具UE可以被配置为使用区域的拓扑地图来执行其自己与基站/另一个交通工具之间的“射线跟踪”，以相应地调谐波束成形向量。此处，应当理解的是，射线跟踪是用于计算通过具有变化的传播速度、吸收特性和反射表面的区域的系统的波或粒子的路径的方法。在这些情况下，波前可能弯曲、改变方向或者在表面反射，从而使分析复杂。射线跟踪通过如下操作来解决该问题：将被称为射线的理想窄波束按离散量重复地推进通过介质。因此，给定特定区域中的主要对象(例如，建筑物)的详细地图，可以通过将对象的拓扑和表面属性考虑在内来执行射线跟踪分析。例如，在复杂环境中，交通工具UE可以通过商业上可用的射线跟踪仿真软件来分析(朝着特定方向发送的)射线的接收强度。在一个特定示例中，交通工具UE可以被配备有环境的拓扑地图，其中，交通工具UE已知建筑物阻挡其到达基站。作为响应，交通工具UE查明至基站的间接路径，其中，交通工具UE所生成的波束被引导去往另一个建筑物，以便创建被引导去往期望基站的反射波束。

在本公开内容的又一个方面中，调度实体可以被配置为向交通工具UE提供在调度实体所维护的数据库中存储的波束成形数据是预期的。即，调度实体可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包(crowdsource)这样的数据库。

定义

RAT：无线电接入技术。用于无线空中接口上的无线电接入和通信的技术或通信标准的类型。RAT的几个示例包括GSM、UTRA、E-UTRA(LTE)、蓝牙和Wi-Fi。

NR：新无线电。通常是指3GPP在版本15中正在定义和标准化的5G技术和新无线电接入技术。

波束成形：定向信号发送或接收。对于经波束成形的传输，可以对天线阵列中的每个天线的幅度和相位进行预编码和控制，以创建波前中的相长和相消干涉的期望(即，定向)模式。

示例性无线电接入网络

贯穿本公开内容所给出的各种概念可以跨越多种多样的电信系统、网络架构和通信标准来实现。现在参照图1，作为说明性示例而非进行限制，提供了无线电接入网络100的示意图。

可以将由无线电接入网络100所覆盖的地理区域划分成多个蜂窝区域(小区)，所述蜂窝区域(小区)能够由用户设备(UE)基于从一个接入点或基站在地理区域上广播的标识来唯一地识别。图1示出了宏小区102、104和106以及小型小区108，它们中的每一个可以包括一个或多个扇区。扇区是小区的子区域。在一个小区中的所有扇区由同一基站进行服务。在扇区中的无线链路可以通过属于该扇区的单一逻辑标识来识别。在被划分成扇区的小区中，在小区中的多个扇区可以通过天线组来形成，其中每个天线负责与在该小区的部分中的UE进行通信。

通常，基站(BS)为每个小区服务。广义来讲，基站是在无线接入网络中的负责在一个或多个小区中去往或来自UE的无线传输和接收的网络元素。本领域技术人员还可以将BS称为基站收发机(BTS)、无线基站、无线收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、接入点(AP)、节点B(NB)、演进型节点B(eNB)、下一代节点B(gNB)或者某种其它适当的术语。

在图1中，在小区102和104中示出了两个高功率基站110和112；以及将第三高功率基站114示为控制在小区106中的远程无线电头端(RRH)116。即，基站可以具有集成天线，或者可以通过馈线电缆连接到天线或RRH。在所示出的示例中，小区102、104和106可以被称为宏小区，这是由于高功率基站110、112和114支持具有大尺寸的小区。此外，在小型小区108(例如，微小区、微微小区、毫微微小区、家庭基站、家庭节点B、家庭演进型节点B等)中示出了低功率基站118，其中小型小区108可以与一个或多个宏小区重叠。在该示例中，小区108可以被称为小型小区，这是由于低功率基站118支持具有相对小尺寸的小区。可以根据系统设计以及组件约束来进行小区大小调整。要理解的是，无线电接入网络100可以包括任意数量的无线基站和小区。此外，可以部署中继节点，以扩展给定小区的大小或覆盖区域。基站110、112、114、118针对任意数量的移动装置提供到核心网络的无线接入点。

图1还包括四旋翼直升机或无人机120，其可以被配置为用作基站。即，在一些示例中，小区可能未必是静止的，以及小区的地理区域可以根据移动基站(诸如四旋翼直升机120)的位置而移动。

通常，基站可以包括用于与网络的回程部分进行通信的回程接口。回程可以提供在基站与核心网络之间的链路，以及在一些示例中，回程可以提供在各自的基站之间的互连。核心网络是无线通信系统的一部分，无线通信系统通常独立于在无线接入网络中所使用的无线接入技术。可以采用各种类型的回程接口，诸如直接物理连接、虚拟网络、或使用任何适当的传输网络的类似回程接口。一些基站可以被配置为集成接入和回程(IAB)节点，其中，无线频谱可以用于接入链路(即，与UE的无线链路)和回程链路两者。该方案有时被称为无线自回程。通过使用无线自回程，而不是要求每一个新的基站部署都要配备其自己的硬连线回程连接，可以充分利用用于在基站与UE之间的通信的无线频谱来用于回程通信，以实现高度密集的小型小区网络的快速和轻松的部署。

无线电接入网络100示出为支持多个移动装置的无线通信。在由第三代合作伙伴计划(3GPP)所颁布的标准和规范中，移动装置通常被称为用户设备(UE)，但是本领域技术人员还可以将其称为移动站(MS)、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端(AT)、移动终端、无线终端、远程终端、手机、终端、用户代理、移动客户端、客户端或某种其它适当的术语。UE可以是向用户提供对网络服务的接入的装置。

在本文档中，“移动”装置未必需要具有移动的能力，而可以是静止的。术语移动装置或者移动设备广义地指代各种各样的设备和技术。例如，移动装置的一些非限制性示例包括移动台、蜂窝(小区)电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人计算机(PC)、笔记本、上网本、智能本、平板设备、个人数字助理(PDA)和各种各样的嵌入式系统(例如，对应于“物联网”(IoT))。另外，移动装置可以是汽车或其它运输工具、远程传感器或致动器、机器人或机器人式设备、卫星无线电单元、全球定位系统(GPS)设备、目标跟踪设备、无人机、多旋翼直升机、四旋翼直升机、远程控制设备、消费者设备和/或可穿戴设备(诸如眼镜、可穿戴照相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、照相机、游戏控制台等等)。另外，移动装置可以是数字家庭或智能家庭设备，诸如家庭音频、视频和/或多媒体设备、家电、自动售货机、智能照明、家庭安全系统、智能仪表等等。另外，移动装置可以是智能能源设备、安全设备、太阳能电池板或太阳能阵列、控制以下各项的市政基础设施设备：电力(例如，智能电网)、照明、水等；工业自动化和企业设备；物流控制器；农业装备；军事防御装备、交通工具、飞机、船舶和兵器等等。另外，移动装置可以提供连接的医药或远程医学支持(即，在某一距离处的医疗保健)。远程医疗设备可以包括远程医疗监控设备和远程医疗管理设备，其通信相比于其它类型的信息可以被给予优选处理或者优先接入，例如，在针对关键服务数据的传输的优先接入、和/或针对关键服务数据的传输的相关QoS的方面。

在无线电接入网络100中，小区可以包括可以与每个小区的一个或多个扇区进行通信的UE。例如，UE 122和124可以与基站110进行通信；UE 126和128可以与基站112进行通信；UE 130和132可以以通过RRH 116的方式与基站114进行通信；UE 134可以与低功率基站118进行通信；以及UE 136可以与移动基站120进行通信。本文中，每个基站110、112、114、118和120可以被配置为向在相应小区中的所有UE提供到核心网络(未示出)的接入点。从基站(例如，基站110)到一个或多个UE(例如，UE 122和124)的传输可以被称为下行链路(DL)传输，而从UE(例如，UE 122)到基站的传输可以被称为上行链路(UL)传输。根据本公开内容的某些方面，术语下行链路可以是指在源自调度实体202的点对多点传输。描述该方案的另一种方式可以是使用术语广播信道复用。根据本公开内容的另外的方面，术语上行链路可以是指源自被调度实体204的点对点传输。

在一些示例中，移动网络节点(例如，四旋翼直升机120)可以被配置为用作UE。例如，四旋翼直升机120可以通过与基站110进行通信，在小区102中进行操作。在本公开内容的一些方面中，两个或更多个UE(例如，UE 126和128)可以使用对等(P2P)或者副链路信号127来彼此之间进行通信，而无需通过基站(例如，基站112)来中继该通信。

在无线电接入网络100中，UE在移动时进行通信的能力(独立于其位置)称为移动性。通常，在接入和移动性管理功能单元(AMF)的控制之下，建立、维持和释放在UE与无线接入网络之间的各种物理信道，AMF可以包括安全性上下文管理功能单元(SCMF)和安全性锚功能单元(SEAF)，其中SCMF管理针对控制平面和用户平面功能两者的安全性上下文，SEAF执行认证。在本公开内容的各个方面中，无线电接入网络100可以使用基于DL的移动性或者基于UL的移动性，来实现移动和切换(即，UE的连接从一个无线信道转换到另一个无线信道)。在被配置用于基于DL的移动性的网络中，在与调度实体的呼叫期间，或者在任何其它时间，UE可以监测来自其服务小区的信号的各种参数以及相邻小区的各种参数。根据这些参数的质量，UE可以维持与在相邻小区中的一个或多个小区的通信。在该时间期间，如果UE从一个小区移动到另一个小区，或者如果来自相邻小区的信号质量超过来自服务小区的信号质量达到给定的时间量，则UE可以执行从服务小区到相邻(目标)小区的移交或切换。例如，UE 124(其被示为交通工具，但是可以使用任何适当形式的UE)可以从与其服务小区102相对应的地理区域移动到与邻居小区106相对应的地理区域。当来自邻居小区106的信号强度或者质量超过其服务小区102的信号强度或质量达到给定的时间量时，则UE 124可以向其服务基站110发送用于指示该状况的报告消息。作为响应，UE 124可以接收切换命令，以及UE可以进行到小区106的切换。

在被配置用于基于UL的移动性的网络中，网络可以使用来自各个UE的UL参考信号来选择用于各个UE的服务小区。在一些示例中，基站110、112和114/116可以广播统一的同步信号(例如，统一的主同步信号(PSS)、统一的辅助同步信号(SSS)和统一的物理广播信道(PBCH))。UE 122、124、126、128、130和132可以接收这些统一的同步信号，根据这些同步信号来推导载波频率和时隙定时，以及响应于推导定时，发送上行链路导频或者参考信号。由UE(例如，UE 124)所发送的上行链路导频信号可以由在无线电接入网络100中的两个或更多个小区(例如，基站110和114/116)同时地接收。这些小区中的每一个小区可以测量该导频信号的强度，以及无线电接入网络(例如，基站110和114/116和/或在核心网中的中央节点中的一者或多者)可以确定用于UE 124的服务小区。随着UE 124在无线电接入网络100中移动，网络可以继续监测由UE 124所发送的上行链路导频信号。当由相邻小区所测量的导频信号的信号强度或质量超过由服务小区所测量的信号强度或质量时，网络100可以在通知UE 124或不通知UE124的情况下，将UE 124从服务小区切换到该相邻小区。

虽然由基站110、112和114/116所发送的同步信号可以是统一的，但该同步信号可能不标识特定的小区，而是可能标识在相同的频率上和/或使用相同的定时进行操作的多个小区的区域。在5G网络或其它下一代通信网络中使用区域，实现基于上行链路的移动性架构并且提高UE和网络二者的效率，这是由于可以减少需要在UE与网络之间交换的移动消息的数量。

在各种实现中，在无线电接入网络100中的空中接口可以使用许可频谱、免许可频谱或者共享频谱。许可频谱提供对频谱的部分的独占使用，通常借助由移动网络运营商从政府监管机构购买许可证。免许可频谱提供对频谱的部分的共享使用，而不需要政府授权的许可证。虽然通常仍然需要遵守一些技术规则来接入免许可频谱，但是一般来说，任何操作者或设备都可以获得接入。共享频谱可以落入在许可频谱和免许可频谱之间，其中，可能需要用于接入该频谱的一些技术规则或限制，但是该频谱仍然可以由多个运营商和/或多个RAT共享。例如，针对一部分许可频谱的许可证的持有者可以提供许可共享访问(LSA)，以与其它方共享该频谱(例如，具有适当的被许可人确定的条件以获得访问)。

在一些示例中，可以对空中接口的接入进行调度，其中，调度实体(例如，基站)为在其服务区域或小区之内的一些或者所有设备和装备之间的通信分配资源。在本公开内容中，如下面所进一步论述的，调度实体可以负责调度、分配、重新配置和释放用于一个或多个被调度实体的资源。也就是说，对于被调度的通信而言，UE或被调度实体使用由调度实体所分配的资源。

基站并不是可以充当为调度实体的唯一实体。也就是说，在一些示例中，UE可以充当为调度实体，调度用于一个或多个被调度实体(例如，一个或多个其它UE)的资源。在其它示例中，在无需依赖于来自基站的调度信息或控制信息的情况下，在UE之间可以使用侧链路信号。例如，UE 138示出为与UE 140和142进行通信。在一些示例中，UE 138充当为调度实体或者主侧链路设备，以及UE 140和142可以充当为被调度实体或者非主(例如，辅助)侧链路设备。在另一个示例中，UE可以充当为在设备对设备(D2D)、对等(P2P)或者交通工具对交通工具(V2V)网络和/或在网状网络中的调度实体。在网状网络示例中，UE 140和142除了与调度实体138进行通信之外，还可以可选地彼此之间进行直接通信。

因此，在具有对时频资源的被调度接入并且具有蜂窝配置、P2P配置或网状配置的无线通信网络中，调度实体和一个或多个被调度实体可以利用所调度的资源进行通信。现在参照图2，框图示出了调度实体202和多个被调度实体204(例如，204a和204b)。本文中，调度实体202可以与基站110、112、114和/或118相对应。在另外的示例中，调度实体202可以与UE 138、四旋翼直升机120或在无线电接入网络100中的任何其它适当的节点相对应。类似地，在各个示例中，被调度实体204可以与UE 122、124、126、128、130、132、134、136、138、140和142或在无线电接入网络100中的任何其它适当的节点相对应。

如在图2中所示出的，调度实体202可以向一个或多个被调度实体204广播业务206(业务可以被称为下行链路业务)。广义地说，调度实体202是负责调度在无线通信网络中的业务(包括下行链路传输，以及在一些示例中，包括从一个或多个被调度实体到调度实体202的上行链路业务210)的节点或设备。广义地说，被调度实体204是从在无线通信网络中的另一个实体(例如，调度实体202)接收控制信息(包括但不限于调度信息(例如，授权)、同步或定时信息、或其它控制信息)的节点或设备。

在一些示例中，被调度实体(例如，第一被调度实体204a和第二被调度实体204b)可以利用侧链路信号来进行直接D2D通信。侧链路信号可以包括侧链路业务214和侧链路控制216。在一些示例中，侧链路控制信息216可以包括请求信号，例如请求发送(RTS)、源发送信号(STS)和/或方向选择信号(DSS)。请求信号可以提供用于被调度实体204请求要保留可用于侧链路信号的侧链路信道的持续时间。侧链路控制信息216还可以包括响应信号，例如清除发送(CTS)和/或目的地接收信号(DRS)。响应信号可以提供用于被调度实体204指示侧链路信道的可用性，例如，在所请求的持续时间内。请求信号和响应信号的交换(例如，握手)可以使执行侧链路通信的不同被调度实体能够在侧链路业务信息214的传送之前，对侧链路信道的可用性进行协商。

在无线电接入网络100中的空中接口可以使用一种或多种双工算法。双工指代点对点通信链路，其中两个端点可以在两个方向上彼此之间进行通信。全双工意味着两个端点可以同时地彼此之间进行通信。半双工意味着在一个时间，仅仅一个端点可以向另一个端点发送信息。在无线链路中，全双工信道通常依赖于发射机和接收机的物理隔离和适当的干扰消除技术。通过利用频分双工(FDD)或时分双工(TDD)，经常针对无线链路实现全双工仿真。在FDD中，在不同方向中的传输在不同的载波频率上进行操作。在TDD中，在给定信道上的不同方向的传输使用时分复用来彼此分离。也就是说，在某些时间上，该信道专用于在一个方向中的传输，而在其它时间上，该信道专用于在另一个方向中的传输，其中，方向可以非常快地变化(例如，每子帧变化几次)。

为了使无线电接入网络100上的传输获得低块差错率(BLER)，同时仍然实现非常高的数据速率，可以使用信道编码。即，通常，无线通信可以利用适当的纠错块码。在典型的块码中，信息消息或序列被拆分成码块(CB)，并且随后，发送设备处的编码器(例如，CODEC)在数学上向信息消息添加冗余度。在所编码的信息消息中利用该冗余度可以提高消息的可靠性，从而实现对因噪声可能发生的任何比特错误的纠正。

在5G NR规范中，使用具有两个不同基图的准循环低密度奇偶校验(LDPC)来对用户数据进行编码：一个基图用于大码块和/或高码率，另一个基图用于其它情况。基于嵌套序列，使用极化编码来对控制信息和物理广播信道(PBCH)进行编码。对于这些信道，打孔、缩短和重复用于速率匹配。

然而，本领域技术人员将理解的是，本公开内容的各方面可以是利用任何适当的信道码来实现的。调度实体202和被调度实体204的各种实现可以包括适当的硬件和能力(例如，编码器、解码器和/或CODEC)，以利用这些信道码中的一个或多个来进行无线通信。

上文描述并且在图2中所示出的信道或载波并不需要是可以用于调度实体202与被调度实体204之间的所有信道或载波，并且本领域普通技术人员将认识到的是，除了所示出的那些信道或载波，还可以利用其它信道或载波，诸如其它业务、控制和反馈信道。

无线电接入网络100中的空中接口可以使用一种或多种复用和多址算法来实现各个设备的同时通信。例如，5G NR规范提供针对从UE 122和124到基站110的上行链路(UL)或反向链路传输的多址，以及针对从基站110到一个或多个UE 122和124的下行链路(DL)或前向链路传输的复用，利用具有循环前缀(CP)的正交频分多址(OFDM)。另外，对于UL传输，5GNR规范提供针对具有CP的离散傅里叶变换扩频OFDM(DFT-s-OFDM)(也被称为单载波FDMA(SC-FDMA))的支持。然而，在本公开内容的范围内，复用和多址不限于以上方案，并且可以是使用时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、稀疏码多址(SCMA)、资源扩展多址(RSMA)或者其它适当的多址方案来提供的。此外，可以使用时分复用(TDM)、码分复用(CDM)、频分复用(FDM)、正交频分复用(OFDM)、稀疏码复用(SCM)或者其它适当的复用方案来提供从基站110到UE 122和124的复用的下行链路(DL)或前向链路传输。

此外，上述物理信道通常被复用并且被映射到传输信道，以用于在介质访问控制(MAC)层处处理。传输信道可以携带被称为传输块(TB)的信息块。传输块大小(TBS)(其可以与信息的比特数量相对应)可以基于给定传输中的调制和编码方案(MCS)和RB数量而是受控参数。

示例性调度实体

图3是示出了用于采用处理系统314的调度实体300的硬件实现的示例的框图。例如，调度实体300可以是如本文所公开的图中的任何一个或多个图中所示出的用户设备(UE)。在另一示例中，调度实体300可以是如也在本文所公开的图中的任何一个或多个图中所示出的基站。

调度实体300可以使用包括一个或多个处理器304的处理系统314来实现。处理器304的示例包括微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路和被配置为执行遍及本公开内容所描述的各种功能的其它适当的硬件。在各个示例中，调度实体300可以被配置为执行本文所描述的功能中的任何一个或多个功能。即，如在调度实体300中所使用的处理器304可以用于实现下文所描述并且在图4中所示出的过程和步骤中的任何一个或多个过程和步骤。

在该示例中，处理系统314可以使用总线架构来实现，该总线架构通常由总线302来表示。根据处理系统314的具体应用和总体设计约束，总线302可以包括任意数量的互连总线和桥接器。总线302将包括一个或多个处理器(其通常由处理器304来表示)、存储器305、以及计算机可读介质(其通常由计算机可读介质306来表示)的各种电路通信地耦合在一起。总线302还可以链接诸如定时源、外围设备、电压调节器和电源管理电路的各种其它电路，这些电路是本领域所公知的，并且因此将不再进行任何进一步地描述。总线接口308提供在总线302与收发机310之间的接口。收发机310提供用于通过传输介质与各种其它装置进行通信的通信接口或单元。根据该装置的性质，还可以提供用户接口312(例如，小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆)。

在本公开内容的一些方面中，处理器304可以包括波束成形数据库电路340，其被配置用于各种功能，包括例如维护与多个位置对之间的路径相对应的波束成形数据的数据库。如图所示，处理器304还可以包括被配置用于各种功能的取得电路342。例如，取得电路342被配置为从数据库取得与特定位置对相对应的波束成形数据。此处，预期特定位置对包括与交通工具UE的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。处理器304还可以包括波束成形数据传输电路344，其被配置用于各种功能，包括例如向交通工具UE发送与特定位置对相对应的波束成形数据。为此，应当理解的是，波束成形数据库电路340、取得电路342和波束成形数据传输电路344的组合可以被配置为实现本文描述的功能中的一个或多个功能。

还预期针对调度实体300的各个其它方面。例如，如下文参照图13-14更详细地论述的，调度实体300可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包波束成形数据的数据库。在一个特定示例中，波束成形数据库电路340可以因此被配置为基于从分别位于多个位置中的任何位置处的交通工具接收的波束成形设置来更新数据库。例如，波束成形数据库电路340可以被配置为基于与波束成形设置(例如，与交通工具UE与基站或另一个交通工具之间的通信相关联的、由波束成形设置促进的实时测量结果)相关联的性能来更新数据库。

在本公开内容的另一个方面中，预期波束成形数据库电路340可以被配置为存储波束成形数据，其包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径(例如，包括离开对象的至少一次反射的间接路径)相对应的数据。此外，预期波束成形数据库电路340可以被配置为波束成形数据，其包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个路径相对应的数据。在这样的实施例内，波束成形数据库电路340还可以被配置为存储波束成形数据，其包括多个路径的优先次序，其中，这样的优先次序向交通工具UE提供从中选择对应的波束成形向量的路径的层级。

返回参照调度实体300的剩余组件，应当理解的是，处理器304负责管理总线302和通用处理，其包括执行在计算机可读介质306上所存储的软件。该软件在由处理器304执行时，使得处理系统314执行下文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质306和存储器305还可以用于存储由处理器304在执行软件时所操纵的数据。

在处理系统中的一个或多个处理器304可以执行软件。软件应当被广义地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语。软件可以位于计算机可读介质306上。计算机可读介质306可以是非暂时性计算机可读介质。举例而言，非暂时性计算机可读介质包括磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带)、光盘(例如，压缩光盘(CD)或者数字多功能光盘(DVD))、智能卡、闪存设备(例如，卡、棒或键驱动器)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可移动盘以及用于存储可以由计算机进行访问和读取的软件和/或指令的任何其它适当的介质。举例而言，计算机可读介质还可以包括载波、传输线、以及用于发送可以由计算机访问和读取的软件和/或指令的任何其它适当的介质。计算机可读介质306可以位于处理系统314中、位于处理系统314之外、或者跨越包括处理系统314的多个实体来分布。计算机可读介质306可以在计算机程序产品中实现。举例而言，计算机程序产品可以包括在封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到，根据特定的应用和对整个系统所施加的总体设计约束如何来最佳地实现遍及本公开内容所给出的描述的功能。

在一个或多个示例中，计算机可读存储介质306可以包括波束成形数据库软件352，其被配置用于各种功能，包括例如维护与多个位置对之间的路径相对应的波束成形数据的数据库。如图所示，计算机可读存储介质306还可以包括被配置用于各种功能的取得软件354。例如，取得软件354被配置为从数据库取得与特定位置对相对应的波束成形数据。此处，预期特定位置对包括与交通工具UE的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。计算机可读存储介质306还可以包括波束成形数据传输软件356，其被配置用于各种功能，包括例如向交通工具UE发送与特定位置对相对应的波束成形数据。

应当理解的是，波束成形数据库软件352、取得软件354和波束成形数据传输软件356的组合可以被配置为实现本文描述的功能中的一个或多个功能。例如，如先前陈述的，调度实体300可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包波束成形数据的数据库。在一个特定示例中，波束成形数据库软件352可以因此被配置为基于从分别位于多个位置中的任何位置处的交通工具接收的波束成形设置来更新数据库。例如，波束成形数据库软件352可以被配置为基于与波束成形设置(例如，与交通工具UE与基站或另一个交通工具之间的通信相关联的、由波束成形设置促进的实时测量结果)相关联的性能来更新数据库。

在本公开内容的另一个方面中，预期波束成形数据库软件352可以被配置为存储波束成形数据，其包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径(例如，包括离开对象的至少一次反射的间接路径)相对应的数据。此外，预期波束成形数据库软件352可以被配置为波束成形数据，其包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个路径相对应的数据。在这样的实施例内，波束成形数据库软件352还可以被配置为存储波束成形数据，其包括多个路径的优先次序，其中，这样的优先次序向交通工具UE提供从中选择对应的波束成形向量的路径的层级。

在一个特定配置中，还预期调度实体300包括：用于维护波束成形数据的数据库的单元；用于从数据库取得波束成形数据的单元；以及用于发送波束成形数据的单元。在一个方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所记载的功能的处理器304。在另一个方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所记载的功能的电路或任何装置。

当然，在以上示例中，在处理器304中包括的电路仅是作为示例来提供的，并且在本公开内容的各个方面内，可以包括用于执行所描述的功能的其它单元，其包括但不限于在计算机可读存储介质306中存储的指令、或者在本文中所描述的并且利用例如关于图4所描述的过程和/或算法的任何其它适当的装置或单元。

在图4中，提供了流程图，该流程图根据本公开内容的一些方面示出促进生成波束的示例性调度实体过程。如下文所描述的，在本公开内容的范围的特定实现中，可以省略一些或者所有示出的特征，并且一些所示出的特征可能不是所有实施例的实现都所需要的。在一些示例中，过程400可以由图3中所示出的调度实体300来执行。在一些示例中，过程400可以由用于执行下文所描述的功能或算法的任何适当的装置或单元来执行。

在框410处，过程400开始于如下操作：维护与多个位置对之间的路径相对应的波束成形数据的数据库。此处，由于预期调度实体300可以被配置为众包波束成形数据的数据库，因此在框410处执行的维护还可以包括：基于从分别位于多个位置中的任何位置处的交通工具接收的波束成形设置来更新数据库。例如，这样的更新可以包括：基于与波束成形设置(例如，与交通工具UE与基站或另一个交通工具之间的通信相关联的、由波束成形设置促进的实时测量结果)相关联的性能来更新数据库。

在本公开内容的另一个方面中，如先前陈述的，预期在框410处维护的数据库可以包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径(例如，包括离开对象的至少一次反射的间接路径)相对应的数据。此外，预期在框410处执行的维护可以包括存储波束成形数据，其包括与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个路径相对应的数据。在这样的实施例内，在框410处执行的维护还可以包括存储波束成形数据，其包括多个路径的优先次序，其中，这样的优先次序向交通工具UE提供从中选择对应的波束成形向量的路径的层级。

除了在框410处执行的维护之外，过程400还包括框420，在框420处，从数据库取得与特定位置对相对应的波束成形数据。此处，特定位置对包括与交通工具UE的位置相关联的第一位置、以及与基站或另一个交通工具的位置相关联的第二位置。在框420处取得波束成形数据之后，过程400然后在框430处结束，在框430处，然后向交通工具UE发送所取得的波束成形数据。

示例性被调度实体

图5是示出了用于采用处理系统514的示例性被调度实体500的硬件实现的示例的概念图。根据本公开内容的各个方面，元素或元素的任何部分或元素的任何组合可以利用包括一个或多个处理器504的处理系统514来实现。例如，被调度实体500可以是如在本文所公开的图中的任何一个或多个图中所示出的用户设备(UE)。

处理系统514可以与在图3中所示出的处理系统314基本相同，包括总线接口508、总线502、存储器505、处理器504和计算机可读介质506。此外，被调度实体500可以包括与上文在图3中所描述的那些用户接口和收发机基本类似的用户接口512和收发机510。即，如在被调度实体500中所使用的处理器504可以用于实现下文所描述的并且在各个图中所示出的过程中的任何一个或多个过程。

在本公开内容的一些方面中，处理器504可以包括波束成形数据电路540，其被配置用于各种功能，包括例如经由网络从调度实体接收波束成形数据，其中，波束成形数据与交通工具UE(例如，被调度实体500)和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应。如图所示，处理器504还可以包括被配置用于各种功能的波束成形向量选择电路542。例如，波束成形向量选择电路542可以被配置为基于从调度实体接收的波束成形数据来选择波束成形向量。此处，预期波束成形向量包括与耦合到交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。处理器504还可以包括波束生成电路544，其被配置用于各种功能，包括例如根据波束成形向量来生成波束，使得波束具有与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径相一致的方向。为此，应当理解的是，波束成形数据电路540、波束成形向量选择电路542和波束生成电路544的组合可以被配置为实现本文描述的功能中的一个或多个功能。

还预期针对被调度实体500的各个其它方面。例如，公开了其中波束成形数据还包括与替代路径的至少一个映射相对应的数据的示例。在这样的实施例内，波束成形向量选择电路542被配置为在分别与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个不同路径相对应的多个映射之间进行选择。波束成形向量选择电路542可以然后被配置为以各种方式中的任何方式来在多个映射之间进行选择。在一个特定示例中，波束成形向量选择电路542可以被配置为基于从被调度实体接收的波束成形数据中包括的多个映射的优先次序来在多个映射之间进行选择。替代地，波束成形向量选择电路542可以被配置为基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信相关联的信噪比)来在多个映射之间进行选择。

在本公开内容的另一个方面中，预期波束成形向量选择电路542可以被配置为基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信的实时测量结果(例如，信噪比))来调整波束成形向量。替代地，预期波束成形向量选择电路542可以被配置为通过利用在交通工具UE附近的对象的拓扑地图来确定交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径，来调整波束成形向量。例如，被调度实体500可以被配置为基于(在下文参照图12更详细地论述的)射线跟踪结果来查明间接路径，其中，间接路径包括离开在拓扑地图中包括的对象的至少一次反射。

在本公开内容的又一个方面中，如先前陈述的，预期调度实体可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包波束成形数据的数据库。为了促进这样的实施例，预期收发机510可以被配置为向调度实体发送与对波束成形向量的调整相对应的数据。

与处理器304类似，处理器504负责管理总线502和通用处理，其包括执行在计算机可读介质506上所存储的软件。该软件在由处理器504执行时，使得处理系统514执行下文针对任何特定装置所描述的各种功能。计算机可读介质506和存储器505还可以用于存储由处理器504在执行软件时所操纵的数据。

在处理系统中的一个或多个处理器504可以执行软件。软件应当被广义地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语。软件可以位于计算机可读介质506上。与计算机可读介质306类似，计算机可读介质506可以是包括基本类似的特性的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质506可以位于处理系统514中、位于处理系统514之外、或者跨越包括处理系统514的多个实体来分布。还应当理解的是，与计算机可读介质306类似，计算机可读介质506可以在包括基本类似的特性的计算机程序产品中实现。

在一个或多个示例中，计算机可读存储介质506可以包括波束成形数据软件552，其被配置用于各种功能，包括例如经由网络从调度实体接收波束成形数据，其中，波束成形数据与交通工具UE(例如，被调度实体500)和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应。如图所示，计算机可读存储介质506还可以包括被配置用于各种功能的波束成形向量选择软件544。例如，波束成形向量选择软件544可以被配置为基于从调度实体接收的波束成形数据来选择波束成形向量。此处，预期波束成形向量包括与耦合到交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。计算机可读存储介质506还可以包括波束生成软件556，其被配置用于各种功能，包括例如根据波束成形向量来生成波束，使得波束具有与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径相一致的方向。为此，应当理解的是，波束成形数据软件552、波束成形向量选择软件554和波束生成软件556的组合可以被配置为实现本文描述的功能中的一个或多个功能。

还应当理解的是，计算机可读存储介质506可以被配置为实现本文描述的各种其它功能。例如，如先前陈述的，公开了其中从调度实体接收的波束成形数据还包括与替代路径的至少一个映射相对应的数据的示例。在这样的实施例内，波束成形向量选择软件554被配置为在分别与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个不同路径相对应的多个映射之间进行选择。波束成形向量选择软件554可以然后被配置为以各种方式中的任何方式来在多个映射之间进行选择。在一个特定示例中，波束成形向量选择软件554可以被配置为基于从被调度实体接收的波束成形数据中包括的多个映射的优先次序来在多个映射之间进行选择。替代地，波束成形向量选择软件554可以被配置为基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信相关联的信噪比)来在多个映射之间进行选择。

在本公开内容的另一个方面中，预期波束成形向量选择软件554可以被配置为基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信的实时测量结果(例如，信噪比))来调整波束成形向量。替代地，预期波束成形向量选择软件554可以被配置为通过利用在交通工具UE附近的对象的拓扑地图来确定交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径，来调整波束成形向量。例如，被调度实体500可以被配置为基于(在下文参照图12更详细地论述的)射线跟踪结果来查明间接路径，其中，间接路径包括离开在拓扑地图中包括的对象的至少一次反射。

在本公开内容的又一个方面中，如先前陈述的，预期调度实体可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包波束成形数据的数据库。为了促进这样的实施例，预期计算机可读存储介质506可以被配置为经由收发机510来向调度实体发送与对波束成形向量的调整相对应的数据。

在一个特定配置中，还预期被调度实体500包括：用于接收波束成形数据的单元；用于基于波束成形数据来选择波束成形向量的单元；以及用于根据波束成形向量来生成波束的单元。在一个方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所记载的功能的处理器504。在另一个方面中，前述单元可以是被配置为执行由前述单元所记载的功能的电路或任何装置。

当然，在以上示例中，在处理器504中包括的电路仅是作为示例来提供的，并且在本公开内容的各个方面内，可以包括用于执行所描述的功能的其它单元，其包括但不限于在计算机可读存储介质506中存储的指令、或者在本文中所描述的并且利用例如关于图6所描述的过程和/或算法的任何其它适当的装置或单元。

在图6中，提供了流程图，该流程图根据本公开内容的一些方面示出促进维护波束成形数据的数据库的示例性被调度实体过程。如下文所描述的，在本公开内容的范围的特定实现中，可以省略一些或者所有示出的特征，并且一些所示出的特征可能不是所有实施例的实现都所需要的。在一些示例中，过程600可以由图5中所示出的被调度实体500来执行。在一些示例中，过程600可以由用于执行下文所描述的功能或算法的任何适当的装置或单元来执行。

在框610处，过程600开始于如下操作：接收与交通工具UE(例如，被调度实体500)和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应的波束成形数据。在框610处接收波束成形数据之后，过程600继续进行到框620，在框620处，基于波束成形数据来选择波束成形向量，使得波束成形向量包括与耦合到交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度。然后，过程600在框630处结束，在框630处，根据波束成形向量来生成波束，使得波束具有与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的路径相一致的方向。

还预期过程600的各个其它方面。例如，如先前陈述的，公开了其中在框610处接收的波束成形数据还包括与替代路径的至少一个映射相对应的数据的示例。在这样的实施例内，在框620处执行的选择包括：在分别与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的多个不同路径相对应的多个映射之间进行选择，在框620处执行的选择可以以各种方式中的任何方式来执行。例如，在一个特定示例中，在框620处执行的选择是基于从被调度实体接收的波束成形数据中包括的多个映射的优先次序的。替代地，在框620处执行的选择可以是基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，与交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信相关联的信噪比)的。

在本公开内容的另一个方面中，预期在框620处执行的选择还可以包括：基于交通工具UE所收集的实时数据(例如，交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的通信的实时测量结果(例如，信噪比))来调整波束成形向量。替代地，在框620处执行的选择还可以包括：通过利用在交通工具UE附近的对象的拓扑地图来确定交通工具UE和基站或另一个交通工具之间的间接路径，来调整波束成形向量。例如，过程600可以包括：基于(在下文参照图12更详细地论述的)射线跟踪结果来查明间接路径，其中，间接路径包括离开拓扑地图中包括的对象的至少一次反射。

如先前陈述的，还预期调度实体可以被配置为根据与来自各个交通工具的先前波束传输相关联的数据来众包波束成形数据的数据库。预期过程600还可以包括：向调度实体发送与对波束成形向量的调整相对应的数据(例如，经由收发机510)。

示例性实现

接下来参照图7-14，提供了本文公开的波束成形方面的各个示例性实施例。如先前陈述的，交通工具用户设备(UE)相对于手持设备具有若干区别性特征，包括例如可以被配备有比手持设备更多的天线的大的形状因子。事实上，如图7中所示，交通工具700可以包括交通工具UE 702，交通工具UE 702包括在车顶、引擎盖和左/右视镜上放置的多个天线704。利用这样的配置，交通工具UE 702可以经由多个天线704生成常规的辐射模式706，如图所示。

然而，为了提供更可靠的信号，交通工具UE 702可以被配置为利用波束成形技术来生成被引导朝着特定方向的波束，如图8中所示。为了改变波束800的方向，交通工具UE702对多个天线704中的每个天线处的信号的相位和相对幅度进行控制，以便创建波前中的相长和相消干涉模式。由于交通工具UE 702已知交通工具700的位置、速度和将来的轨迹，因此该信息可以用于改进在与基站进行通信时的波束成形。例如，如果交通工具UE 702进一步被配备有所部署的基站的地图，则交通工具UE 702还已知其与之进行通信的基站的位置。关于图9-12，例如，交通工具UE 702可以被配备有基站910、912、914、916和918的地图。基于交通工具UE 702与特定基站之间的相对位置，交通工具UE 702可以调整由多个天线704发送的信号的相应的幅度和相位(即，“波束成形向量”)，使得交通工具UE 702与之进行通信的特定基站接收最强的组合信号。在图9中，例如，交通工具UE 702生成被引导去往基站910的波束900。此处，应当注意的是，波束成形向量与产生的辐射模式(即，不同方向上的组合信号强度的模式)之间的映射可以由交通工具UE 702事先测量和确定(例如，可以在查找表中存储映射)。当与基站进行通信时，那么可以基于基站和交通工具700的相对位置来选择适当的波束成形向量。

在本公开内容的一个方面中，预期这些波束成形技术可以自然地扩展到与第二交通工具UE的通信，如图10中所示。在这样的实施例内，应当理解的是，交通工具UE 702可以经由交通工具对交通工具通信(例如，其中每个交通工具UE广播其位置、速度等的信息)或者经由使用相机的计算机视觉而已知第二交通工具920或930的位置。如果交通工具UE 702需要具体地与向第二交通工具UE进行传送，则其可以因此通过使用合适的波束成形向量来对其传输进行波束成形。在图10中，例如，交通工具UE 702可以经由波束1000来与交通工具UE 922进行通信，如图所示，其中，这样的通信可以是根据碰撞避免系统的。在图11中，交通工具UE 702然后被示为生成波束1100，波束1100被引导去往基站918。

在本公开内容的又一个方面中，预期交通工具UE 702可以被配置为使用区域的拓扑地图来执行其自己与基站/另一个交通工具之间的“射线跟踪”，以相应地调谐波束成形向量。此处，应当理解的是，射线跟踪是用于计算通过具有变化的传播速度、吸收特性和反射表面的区域的系统的波或粒子的路径的方法。在这些情况下，波前可能弯曲、改变方向或者在表面上反射，从而使分析复杂。射线跟踪通过如下操作来解决该问题：将被称为射线的理想窄波束按离散量重复地推进通过介质。简单的问题可以通过使用简单的数学传播几个射线来分析。更详细的分析可以通过使用计算机传播多个射线来执行。因此，给定特定区域中的主要对象(例如，建筑物)的详细地图，可以通过将对象的拓扑和表面属性考虑在内来进行射线跟踪分析。例如，在复杂环境中，交通工具UE 702可以通过商业上可用的射线跟踪仿真软件来分析(朝着特定方向发送的)射线的接收强度。在图12中，例如，交通工具UE 702可以被配备有环境的拓扑地图，其中，交通工具UE 702已知建筑物1202阻挡其到达基站910。作为响应，交通工具UE 702查明至基站910的间接路径，其中，交通工具UE 702所生成的波束1200被引导去往另一个建筑物1212，以便创建被引导去往基站910的反射波束1210。

接下来参照图13-14，提供了用于促进所公开的波束成形技术的另外的示例性实现。此处，预期交通工具UE可以周期性地向基站提供各种类型的信息，包括例如其位置、其天线配置参数、其波束成形向量和波束成形方向。如图所示，基站1300从各个位置1310、1320和1330收集这样的数据，然后其将这样的数据存储在数据库1302中。对于该特定示例，交通工具1312通过波束1314发送与位置X 1310相关联的数据；交通工具1322通过波束1324发送与位置Y 1320相关联的数据；并且交通工具1332通过波束1334发送与位置Z 1330相关联的数据。(注意：基站1300可以替代地从交通工具发送的基本安全性消息中获得位置信息)。

然后，新交通工具可以从基站1300得到与其特定位置相对应的数据。例如，如图14中所示，被配备有交通工具用户设备1402的新交通工具1400接收与位置Y 1320相关联的数据。交通工具用户设备1402可以使用该数据来查明初始波束成形向量，然后可以基于其对来自基站1300的信号的实时测量来细化初始波束成形向量。这样的细化可以然后被中继回基站1300并且被存储在数据库1302中。这在本质上是众包的一种形式，其用于使针对道路上的不同交通工具位置、在不同天气条件下等的波束成形设置完美。使用该方法，交通工具用户设备1402本身可能不需要知道基站1300的位置。

已经参照示例性实现给出了无线通信网络的若干方面。如本领域技术人员将容易理解的是，遍及本公开内容所描述的各个方面可以扩展到其它电信系统、网络架构和通信标准。

举例而言，各个方面可以在由3GPP所定义的其它系统(例如，长期演进(LTE)、演进分组系统(EPS)、通用移动电信系统(UMTS)和/或全球移动系统(GSM))中实现。各个方面还可以扩展到由第三代合作伙伴计划2(3GPP2)所定义的系统，诸如CDMA2000和/或演进数据优化(EV-DO)。其它示例可以在使用IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、超宽带(UWB)、蓝牙的系统和/或其它适当的系统中实现。所使用的实际电信标准、网络架构和/或通信标准将取决于具体的应用和对该系统所施加的总体设计约束。

在本公开内容中，使用“示例性”一词意指“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实现或者方面未必被解释为比本公开内容的其它方面优选或具有优势。同样，术语“方面”并不需要本公开内容的所有方面都包括所论述的特征、优点或者操作模式。本文使用术语“耦合”来指代在两个对象之间的直接耦合或者间接耦合。例如，如果对象A在物理上接触对象B，并且对象B接触对象C，则对象A和C仍然可以被认为是相互耦合的，即使它们并没有在物理上直接地相互接触。例如，第一对象可以耦合到第二对象，即使第一对象从未在物理上直接地与第二对象接触。广义地使用术语“电路”和“电子电路”，并且旨在包括电子设备和导体的硬件实现(其中，这些电子设备和导体在被连接和被配置时，使得能够执行在本公开内容中所描述的功能，而关于电子电路的类型并没有限制)以及信息和指令的软件实现(其中，这些信息和指令在由处理器执行时，使得能够执行在本公开内容中所描述的功能)二者。

可以对在图1-14中所示出的组件、步骤、特征和/或功能中的一者或多者进行重新排列和/或组合成单一组件、步骤、特征或者功能，或者体现在若干组件、步骤或者功能中。在不脱离本文所公开的新颖特征的情况下，还可以添加另外的元素、组件、步骤和/或功能。在图1-14中所示出的装置、设备和/或组件可以被配置为执行本文所描述的方法、特征或步骤中的一者或多者。本文所描述的新颖算法也可以在软件中高效地实现，和/或嵌入在硬件之中。

要理解的是，在所公开的方法中的步骤的特定次序或层次是对示例性过程的说明。要理解的是，基于设计偏好，可以重新排列在方法中的步骤的特定次序或层次。所附的方法权利要求以示例次序给出了各个步骤的元素，以及除非其中明确地记载，并不意味着限于所给出的特定次序或层次。

提供先前的描述以使本领域的任何技术人员能够实施本文描述的各个方面。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，以及本文所定义的总体原理可以应用到其它方面。因此，权利要求并不旨在限于本文所示出的方面，而是被赋予与权利要求的文字相一致的全部范围，其中，除非特别声明如此，否则对单数形式的元素的提及并不旨在意指“一个且仅仅一个”，而是“一个或多个”。除非另外明确地声明，否则术语“一些”指的是一个或多个。提及项目的列表“中的至少一个”的短语指的是这些项目的任意组合，包括单个成员。举例而言，“a、b或c中的至少一个”旨在覆盖a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c。贯穿本公开内容描述的各个方面的元素的所有结构和功能等效物以引用方式明确地并入本文中，以及旨在由权利要求来包含，这些结构和功能等效物对于本领域技术人员而言是已知的或者将要已知的。此外，本文中没有任何所公开的内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确记载在权利要求中。没有权利要求元素要根据35U.S.C.§112(f)的规定来解释，除非该元素是明确地使用短语“用于……的单元”来记载的，或者在方法权利要求的情况下，该元素是使用短语“用于……的步骤”来记载的。

Claims (16)

1.一种无线通信的方法，包括：

经由网络从调度实体接收波束成形数据，所述波束成形数据与交通工具用户设备(UE)和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应；

基于从所述调度实体接收的所述波束成形数据来选择波束成形向量，所述波束成形向量包括与耦合到所述交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度，其中，所述选择进一步包括：通过利用在所述交通工具UE附近的对象的拓扑地图来确定在所述交通工具UE与所述基站或另一个交通工具之间的间接路径，或者基于所述交通工具UE的位置、速度和将来的轨迹，或者基于根据所部署的基站的地图所确定的基站的位置，来调整所述波束成形向量；以及

根据所述波束成形向量来生成波束，所述波束具有与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的所述路径相一致的方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述波束成形数据还包括与替代路径的至少一个映射相对应的数据，并且其中，所述选择包括：在分别与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的多个不同路径相对应的多个映射之间进行选择。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述多个映射之间进行选择是基于所述波束成形数据中包括的所述多个映射的优先次序的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述多个映射之间进行选择是基于由所述交通工具UE收集的实时数据的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述波束成形向量还是基于由所述交通工具UE收集的实时数据的。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：向所述调度实体发送对所述波束成形向量的调整。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述间接路径是基于射线跟踪结果的，并且包括离开在所述拓扑地图中包括的对象的至少一次反射。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，调整所述波束成形向量还是基于所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的通信的实时测量结果的。

9.一种无线通信设备，包括：

处理器；

存储器，其通信地耦合到所述处理器；

收发机，其通信地耦合到所述处理器；

波束成形数据电路，其通信地耦合到所述处理器，其中，所述波束成形数据电路被配置为经由网络从调度实体接收波束成形数据，所述波束成形数据与交通工具用户设备(UE)和基站或另一个交通工具之间的路径的映射相对应；

波束成形向量选择电路，其通信地耦合到所述处理器，其中，所述波束成形向量选择电路被配置为基于从所述调度实体接收的所述波束成形数据来选择波束成形向量，所述波束成形向量包括与耦合到所述交通工具UE的多个天线中的每个天线相对应的相应的相位和幅度，其中，所述波束成形向量选择电路进一步被配置为：通过利用在所述交通工具UE附近的对象的拓扑地图来确定在所述交通工具UE与所述基站或另一个交通工具之间的间接路径，或者基于所述交通工具UE的位置、速度和将来的轨迹，或者基于根据所部署的基站的地图所确定的基站的位置，来调整所述波束成形向量；以及

波束生成电路，其通信地耦合到所述处理器，其中，所述波束生成电路被配置为根据所述波束成形向量来生成波束，所述波束具有与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的所述路径相一致的方向。

10.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述波束成形数据还包括与替代路径的至少一个映射相对应的数据，并且其中，所述波束成形向量选择电路被配置为：在分别与所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的多个不同路径相对应的多个映射之间进行选择。

11.根据权利要求10所述的无线通信设备，其中，所述波束成形向量选择电路被配置为：基于所述波束成形数据中包括的所述多个映射的优先次序来在所述多个映射之间进行选择。

12.根据权利要求10所述的无线通信设备，其中，所述波束成形向量选择电路被配置为：基于由所述交通工具UE收集的实时数据来在所述多个映射之间进行选择。

13.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述波束成形向量选择电路被配置为：还基于由所述交通工具UE收集的实时数据来调整所述波束成形向量。

14.根据权利要求13所述的无线通信设备，其中，所述收发机被配置为：向所述调度实体发送对所述波束成形向量的调整。

15.根据权利要求13所述的无线通信设备，其中，所述间接路径是基于射线跟踪结果的，并且包括离开在所述拓扑地图中包括的对象的至少一次反射。

16.根据权利要求13所述的无线通信设备，其中，所述波束成形向量选择电路被配置为：还基于所述交通工具UE和所述基站或另一个交通工具之间的通信的实时测量结果，来调整所述波束成形向量。

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