CN109889246A - 用户设备、基站及其方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用户设备、基站及其方法。基站(BS)被配置成执行到至少一个用户设备(UE)的协作传输。BS包括被配置成与UE通信的多个天线。BS还包括耦接到多个天线且被配置成向至少一个用户设备发送物理下行链路控制信道(PDCCH)的处理电路。UE包括与BS通信的多个天线。UE还包括耦接到多个天线且被配置成从BS接收PDCCH的处理电路。PDCCH被包括在一个或多个发送(TX)波束中。TX波束由通过TX波束发送的小区特定参考信号(CRS)定义。TX波束被配置成携带波束识别符，并且PDCCH被配置成包括针对用户设备的资源分配信息。

Description

用户设备、基站及其方法
本案是申请日为2013年4月30日、申请号为201380035164.1、发明名称为“用于具有大量天线的无线系统中的控制信道波束管理的装置和方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请一般涉及无线通信，并且更具体地，涉及用于在毫米波通信中的控制信道波束管理的系统和方法。
背景技术
预计下一代移动宽带通信系统(5G)将需要输送的容量是当前的4G系统(诸如长期演进(LTE)和全球微波互联接入(WiMAX))的100～1000倍，以满足预计的移动流量的增长。现有的增加频谱效率的方法不可能满足这个无线数据的爆炸性需求。当前4G系统使用各种先进技术，包括正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO)、多用户多样性、空分多址(SDMA)、更高阶调制和高级编码、以及链路自适应，从而几乎消除了理论极限和实际实现之间的差别。因此，可料到像载波聚合、更高阶的MIMO、多点协作(COMP)传输和中继之类的较新的技术仅提供频谱效率的有限的改进。一种过去很有效的用于增加系统容量的策略是使用较小的小区。然而，获取、安装并维护大量小区所需的资金和运营成本颇具挑战性，因为容量增加到1000倍在理论上将伴随着部署的小区的数量增加到1000倍。而且，随着小区大小的缩小，需要执行频繁的切换，而这增加了网络信令开销和延迟时间。
发明内容
提供了一种用户设备。所述用户设备包括被配置成与至少一个基站通信的多个天线。用户设备还包括耦接到多个天线的处理电路。处理电路被配置成从至少一个基站接收物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH被包括在一个或多个发送(TX)波束中。TX波束由通过该TX波束发送的小区特定参考信号(CRS)定义。TX波束被配置成携带波束识别符，并且PDCCH被配置成包括针对所述用户设备的资源分配信息。
提供了一种基站。所述基站包括被配置成与至少一个用户设备通信的多个天线。所述基站还包括耦接到多个天线的处理电路。该处理电路被配置成向至少一个用户设备发送物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH被包括在一个或多个发送(TX)波束中。TX波束由通过该TX波束发送的小区特定参考信号(CRS)定义。TX波束被配置成携带波束识别符，并且PDCCH被配置成包括针对用户设备的资源分配信息。
提供了一种方法。所述方法包括经由一个或多个发送(TX)波束与至少一个用户设备通信。所述方法还包括由至少一个基站向至少一个用户设备发送物理下行链路控制信道(PDCCH)。PDCCH被包括在一个或多个发送(TX)波束中。另外，TX波束由通过该TX波束发送的小区特定参考信号(CRS)定义。TX波束被配置成携带波束识别符，并且PDCCH被配置成包括针对用户设备的资源分配信息。
具体地，根据本发明，提供一种用户设备，包括：多个天线，被配置成与至少一个基站通信；以及耦接到所述多个天线的处理电路，所述处理电路被配置成控制从所述至少一个基站经由至少一个控制信道接收信号，其中，所述信号通过所述至少一个基站的至少一个发送(Tx)波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，以及其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及其中所述处理电路接收与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
根据本发明，还提供一种基站，包括：多个天线，被配置成与用户设备通信；以及耦接到所述多个天线的处理电路，所述处理电路被配置成控制经由至少一个控制信道向所述用户设备发送信号，其中，所述信号通过所述基站的至少一个发送(Tx)波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，以及其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及其中所述处理电路进一步被配置为发送与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
根据本发明，还提供一种操作基站的方法，所述方法包括：通过至少一个传输(Tx)波束与用户设备进行通信；由基站经由至少一个控制信道向用户设备发送信号，其中经由所述至少一个控制信道的所述信号通过所述至少一个Tx波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，以及其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及其中经由所述基站发送与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
在下面进行详细描述之前，阐述贯穿本专利文件中所使用的某些词汇和短语的定义会是有利的：术语“包括”和“包含”及其派生词含义是没有限制的包括；术语“或”是包括性的，意思是和/或；短语“与…相关联”和“与其相关联”及其派生词的含义可以是包括、被包括在内、与…互连、包含、被包含在内、连接到或与…连接、耦接到或者与…耦接、可与…通信、与…合作、交织、并列、接近于、绑定到或与…绑定、具有、具有…的性质等等；并且术语“控制器”含义是控制至少一个操作的任意设备、系统或它们的部件，这样的设备可以在硬件、固件或软件或者硬件、固件或软件中的至少两个的某种组合中实现。应当注意到，与任意特定控制器相关联的功能可以是集中的或者分布式的，或者在本地或在远程。提供特定词汇和短语的定义以用于本专利文件的通篇文档，本领域普通技术人员应当理解，即便不是在大多数情况下，那么在许多情况下，这些定义也适用于现有的以及将来的对这些所定义词汇和短语的使用。
附图说明
为了更全面地理解本公开及其优点，现在对结合附图的以下描述进行参考，附图中同样的参考标记代表同样的部件：
图1图示了根据本公开的实施例的无线网络；
图2A图示了根据本公开的实施例的无线发送路径的概要示图；
图2B图示了根据本公开的实施例的无线接收路径的概要示图；
图3图示了根据本公开的实施例的用户站；
图4图示了根据本公开的实施例的用于波束形成的示例系统架构；
图5A图示了根据本公开的实施例的用于利用大量天线的多输入多输出(MIMO)基带处理和模拟波束形成的发送路径；
图5B图示了根据本公开的实施例的用于利用大量天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一发送路径；
图5C图示了根据本公开的实施例的用于利用大量天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的接收路径；
图5D图示了根据本公开的实施例的用于利用大量天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一接收路径；
图6图示了根据本公开的实施例的使用天线阵列的无线通信系统；
图7图示了根据本公开的实施例的在扇区或者小区中用于不同目的的具有不同形状的不同波束的示例；
图8图示了根据本公开的实施例的发送器和接收器的波束形成能力的示例；
图9图示了根据本公开的实施例的数据控制波束加宽；
图10图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的过程；
图11图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的过程；
图12图示了根据本公开的实施例的在BS和MS处的波束设置；
图13图示了依据本公开的示例性实施例的多点协作无线通信系统；
图14图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的另一过程；
图15图示了根据本公开的实施例的在频域中不同波束上的数据控制信道的复用；
图16图示了根据本公开的实施例的下行链路(DL)的帧结构；
图17和图18图示了根据本公开的实施例的指示PDCCH的不同区域的PSBCH信道；
图19图示了根据本公开的实施例的同步信道波束；
图20图示了根据本公开的实施例的在时域中不同波束上的PDCCH的复用；
图21图示了根据本公开的实施例的在空间和时间域中不同波束上的PDCCH的复用；
图22图示了根据本公开的实施例的在空间域中不同波束上的PDCCH的复用；
图23图示了根据本公开的实施例的决定上行链路信令配置的过程；
图24图示了根据本公开的实施例的决定下行链路信令配置的过程；
图25和图26图示了根据本公开的实施例的其中调整用于数据控制和数据通信的波束的BS MS通信的过程。
图27和图30图示了根据本公开的实施例的利用下行链路测量/报告和MS对于BS的波束能力来决定传输方案的过程；
图28图示了根据本公开的实施例的利用下行链路测量/报告和BS对于MS的波束能力来决定其偏好的传输方案的过程；
图29图示了根据本公开的实施例的利用上行链路测量/报告和MS对于BS的波束能力来决定传输方案的过程；
图31图示了根据本公开的实施例的在频域中对PDCCH的复用；
图32图示了根据本公开的实施例的在时域中对PDCCH的复用；
图33图示了根据本公开的实施例的在空间域中对PDCCH的复用；
图34图示了根据本公开的实施例的在空间和时间域中对PDCCH的复用。
具体实施方式
以下论述的图1到图34以及本专利文件中用来描述本公开原理的各种实施例仅仅是示例性的，并不应以限制本公开范围的任何方式进行解释。本领域技术人员将理解，可以在任何适当安排的无线通信系统中实现本公开的原理。
将以下文档和标准说明书合并到本公开中，如同在本公开中对它们进行了充分阐述：Z.Pi和F.Khan于2011年6月在IEEE通信杂志(IEEE Communications Magazine)发表的“An introduction to millimeter-wave mobile broadband systems(对于毫米波移动宽带系统的介绍)”(参考1)；以及Z.Pi和F.Khan于2011年在Sarnoff专题讨论会文集(Proc.Sarnoff Symposium)上发表的“System design and network architecture for amillimeter-wave mobile broadband(MMB)system(用于毫米波移动宽带(MMB)系统的系统设计和网络架构)”(参考2)。
对于下一代移动通信(5G)的一个建议是毫米波移动宽带(MMB)系统，其提倡利用3-300GHz范围[1,2]内的大量未利用的频谱。在这样高的频率处成功运行的主要障碍是严酷的传播环境。毫米波信号不能很好地穿透固体物质而是被植物和雨水严重吸收。可替换地，在较高频率处，可以使在基站(BS)和移动设备中使用的天线较小，从而允许大量天线(有时被称为大规模MIMO)被装入紧凑的区域中。大量天线的可用性给予了利用发送和/或接收波束形成实现高增益的能力，而这个可以用来对抗传播路径损耗。利用大量天线，可以在空间上分离BS和多个移动设备之间的下行链路和上行链路传输，从而获得空分多址的能力以增加系统容量。例如，在六千兆赫(GHz)处的宽带通信系统的波长刚好为五厘米(cm)，这允许将64元的天线阵列放置在具有合理的外形因子(form factor)的移动站(MS)处。这样的MS可以容易地形成用于上行链路发送和下行链路接收的具有不同程度的定向增益(directiona1gain)的大量波束图案。随着天线技术的发展和更高频率的使用，形成甚至更大数量的具有更高程度的指向性的波束图案将变得可行。
本公开的实施例公开了在毫米通信中的控制信道波束管理。虽然在利用毫米波通信的背景下公开了各种实施例，但是这些实施例当然可应用于其它通信介质，例如，具有表现出与毫米波类似的性质的3GHz-30GHz的频率的无线电波。在一些情况下，本发明的实施例还可适用于具有太赫兹频率的电磁波、红外线、可见光和其它光学介质。出于说明的目的，我们将使用术语“蜂窝频带”和“毫米波频带”，其中“蜂窝频带”是指在几百兆赫到几千兆赫附近的频率，而“毫米波频带”是指在几十千兆赫到几百千兆赫附近的频率。关键的区别是蜂窝频带中的无线电波具有较小的传播损耗并且可以更好地用于覆盖的目的，但是可能需要较大的天线。可替换地，毫米波频带中的无线电波受到较高的传播损耗但是很好地适合于在小外形因子下的高增益天线或者天线阵列设计。
毫米波是具有在1mm-100mm范围内的波长的无线电波，该范围对应于例如3GHz-600GHz的射频。按照国际电信联盟(ITU)的定义，这些频率也被称为极高频(EHF)频带。这些无线电波表现出独特的传播特性。例如，与较低频率无线电波相比，它们受到更高的传播损耗，穿透诸如建筑物、墙壁、植物之类的物体的能力较差，并且更容易受到大气吸收、偏转以及由于空气中的颗粒(例如，雨滴)而导致的衍射。可替换地，由于它们的波长较小，更多的天线可以被包装在相对较小的区域中，从而能够在小外形因子下实现高增益天线。另外，由于前述所认为的缺点，这些无线电波相比于较低频率无线电波被利用得较少。这也为新公司以较低成本获取此频带中的频谱提供了独特的机会。ITU将3GHz-30GHz中的频率定义为SHF(超高频)。注意，SHF频带中的频率也表现出与EHF频带中的无线电波(即，毫米波)类似的行为，诸如大的传播损耗以及可能在小外形因子下实现高增益天线。
在毫米波频带中的巨大量的频谱是可用的。毫米波频带已经例如在短距离(10米内)通信中被使用。然而，现有的毫米波频带中的技术不用于较宽覆盖范围的商业移动通信，所以仍然不存在毫米波频带中的商业蜂窝系统。本公开的实施例涉及部署在作为毫米波移动宽带(MMB)的3-300GHz频率中的移动宽带通信系统。
一个系统设计方法是发挥现有的用于移动通信的技术的优势并且利用毫米波信道作为额外的用于数据通信的频谱。在这类系统中，包括不同类型的移动站、基站和中继站的通信站利用蜂窝频带和毫米波频带两者进行通信。蜂窝频带一般处于几百兆赫兹到几千兆赫的频率中。与毫米波相比，这些频率的无线电波受到更小的传播损耗，可以更好地穿透障碍，并且对于非视线(non-line-of-sight，NLOS)通信链路或者其它损害(诸如由于氧、雨及空气中的其它颗粒的吸收)不那么敏感。因此，在利用毫米波进行高数据速率通信的同时，经由这些蜂窝无线电频率发送某些重要控制信道信号是更有利的。
另一系统设计方法是在MMB中具有独立的移动通信并且在MMB中具有控制/数据通信。移动站在这样的情况下：诸如当移动站处于MMB系统中的覆盖洞中或者在MMB中的来自基站的信号强度没有足够强时，可以切换到诸如4G、3G等等的现有蜂窝系统。
在诸如MMB蜂窝系统之类的具有定向天线或者天线阵列的未来蜂窝系统中，挑战之一是如何管理波束，特别是在存在关于波束的能力的情况下(诸如由于物理设备约束不能同时形成或者使用的一些波束)。本公开的实施例解决了在具有定向天线或者天线阵列的系统中如何管理波束的问题。
图1图示了根据本公开的一个实施例的无线网络100。图1中图示的无线网络100的实施例仅供说明之用。无线网络100的其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
无线网络100包括基站eNodeB(eNB)101、eNB 102和eNB 103。eNB101与eNB 102和eNB 103进行通信。eNB 101还与诸如互联网、专有互联网协议(IP)网络或者其它数据网络之类的IP网络130进行通信。
取决于网络类型，可以使用其它公知术语来替代“eNodeB”，诸如“基站”或者“接入点”。为了方便起见，这里将使用术语“eNodeB”来指代向远程终端提供无线接入的网络基础设施组件。另外，这里使用术语“用户设备”或者“UE”来称呼以无线方式接入eNB且能被消费者用于经由无线通信网络接入服务的任何远程无线装备，而不管该UE是移动设备(例如，蜂窝电话)还是通常认为的固定设备(例如，台式个人计算机、自动贩售机等)。其它用于远程终端的公知术语包括“移动站”(MS)和“用户站”(SS)、“远程终端”(RT)、“无线终端”(WT)等等。
eNB 102将到网络130的无线宽带接入提供给eNB 102的覆盖范围120内的第一组多个用户设备(UE)。第一组多个UE包括可以位于小型企业中的UE 111；可以位于企业中的UE 112；可以位于WiFi热点中的UE 113；可以位于第一住宅中的UE 114；可以位于第二住宅中的UE 115；以及可以是移动设备的UE 116，诸如蜂窝电话、无线便携式计算机、无线PDA等等。UE111-116可以是任何无线通信设备，诸如但不限于，移动电话，移动PDA和任何移动站(MS)。
eNB 103将无线宽带接入提供给eNB 103的覆盖范围125内的第二组多个UE。第二组多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，eNB 101-103中的一个或多个可以利用5G、LTE、LTE-A或者WiMAX技术与彼此通信并与UE 111-116通信，所述5G、LTE、LTE-A或者WiMAX技术包括用于如本公开的实施例中所描述的利用多天线的随机接入的技术。
虚线示出覆盖区域120和125的大致范围，其被示出为是大致圆形的以仅供说明和解释之用。应当清楚地理解，与基站相关联的覆盖范围，例如，覆盖范围120和125，可以取决于基站的配置和与自然或人为的阻碍相关联的无线电环境的变化而具有包括不规则形状在内的其它形状。
虽然图1描绘了无线网络100的一个示例，但是可以对图1作出各种改变。例如，另一类型的数据网络，诸如有线网络，可以代替无线网络100。在有线网络中，网络终端可以代替eNB 101-103和UE 111-116。有线连接可以代替图1中描绘的无线连接。
图2A是无线发送路径的概要示图。图2B是无线接收路径的概要示图。在图2A和2B中，发送路径200可以例如在eNB 102中实现，接收路径250可以例如在诸如图1的UE 116之类的UE中实现。然而，将会理解，接收路径250可以在eNB(例如图1的eNB 102)中实现并且发送路径200可以在UE中实现。在某些实施例中，发送路径200和接收路径250被配置成如本公开的实施例中所述地利用多天线执行用于随机接入的方法。
发送路径200包括信道编码和调制块205，串并(S到P)块210、大小为N的快速傅里叶逆变换(IFFT)块215、并串(P到S)块220、添加循环前缀块225、上变频器(UC)230。接收路径250包括下变频器(DC)255、去除循环前缀块260、串并(S到P)块265、大小为N的快速傅里叶变换(FFT)块270、并串(P到S)块275、信道解码和解调块280。
图2A和2B中的至少一些组件可以在软件中实现，而其它组件可以由可配置硬件(例如，处理器)或者软件和可配置硬件的混合实现。具体来说，注意，在本公开文件中描述的FFT块和IFFT块可以被实现为可配置软件算法，其中大小N的值可以根据实现方式而修改。
此外，虽然本公开针对实现快速傅里叶变换和快速傅里叶逆变换的实施例，但是这仅是说明性的，而并不应被解释为限制本公开的范围。将会理解，在本公开的替换实施例中，快速傅里叶变换函数和快速傅里叶逆变换函数可以容易地分别由离散傅里叶变换(DFT)函数和离散傅里叶逆变换(IDFT)函数代替。将会理解，对于DFT和IDFT函数，变量N的值可以是任何整数(即，1、2、3、4等等)，而对于FFT和IFFT函数，变量N的值可以是作为2的乘方的任何整数(即，1、2、4、8、16等等)。
在发送路径200中，信道编码和调制块205接收信息比特集合，应用编码(例如，LDPC编码)并调制(例如，四相移相键控(QPSK)或者正交调幅(QAM))输入比特以产生频域调制码元序列。串并块210将串行的经调制的码元转换(即，解复用)成并行数据以产生N个并行码元流，其中N是eNB 102和UE 116中使用的IFFT/FFT大小。大小为N的IFFT块215随后对N个并行码元流执行IFFT操作以产生时域输出信号。并串块220转换(即，复用)来自大小为N的IFFT块215的并行时域输出码元以产生串行时域信号。添加循环前缀块225随后将循环前缀插入到时域信号。最后，上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制(即，上变频)到RF频率以用于经由无线信道发送。所述信号还可以在转换到RF频率之前在基带处被滤波。
所发送的RF信号在经过无线信道之后到达UE 116，并且eNB 102处操作的逆操作被执行。下变频器255将所接收到的信号下变频到基带频率并且去除循环前缀块260去除循环前缀以产生串行时域基带信号。串并块265将时域基带信号转换成并行时域信号。大小为N的FFT块270随后执行FFT算法以产生N个并行的频域信号。并串块275将并行频域信号转换成经调制的数据码元序列。信道解码和解调块280对经调制的码元进行解调并随后解码以恢复原始输入数据流。
eNB 101-103中的每一个可以实现与在下行链路中到UE 111-116的发送类似的发送路径，并且可以实现与在上行链路中从UE 111-116的接收类似的接收路径。类似地，UE111-116中的每一个可以实现与用于在上行链路中向eNB 101-103发送的架构相对应的发送路径，并且可以实现与用于在下行链路中从eNB 101-103接收的架构相对应的接收路径。
图3图示了根据本公开的实施例的移动站。诸如图3中所图示的UE 116之类的移动站的实施例仅供说明之用。无线移动站的其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
UE 116包括天线305、射频(RF)收发器310、发送(TX)处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。虽然被示出为单个天线，但是天线305可以包括多个天线。SS 116还包括扬声器330、主处理器340、输入/输出(I/O)接口(IF)345、键区350、显示器355和存储器360。存储器360还包括基本操作系统(OS)程序361和多个应用362。多个应用可以包括资源映射表(下面在这里详细描述的表1-10)中的一个或多个。
射频(RF)收发器310从天线305接收到来的由无线网络100的基站发送的RF信号。射频(RF)收发器310下变频到来的RF信号以产生中频(IF)或者基带信号。IF或者基带信号被发送给接收器(RX)处理电路325，其通过滤波、解码和/或数字化基带或者IF信号来产生经处理的基带信号。接收器(RX)处理电路325将经处理的基带信号发送给扬声器330(即，语音数据)或者主处理器340以用于进一步的处理(例如，网络浏览)。
发送器(TX)处理电路315从麦克风320接收模拟或者数字语音数据或者从主处理器340接收其它输出的基带数据(例如，web数据、电子邮件、交互式视频游戏数据)。发送器(TX)处理电路315编码、复用和/或数字化输出的基带数据以产生经处理的基带或者IF信号。射频(RF)收发器310从发送器(TX)处理电路315接收输出的经处理的基带或者IF信号。射频(RF)收发器310将基带或者IF信号上变频到经由天线305发送的射频(RF)信号。
在某些实施例中，主处理器340是微处理器或者微控制器。存储器360被耦接到主处理器340。根据本公开的一些实施例，存储器360的一部分包括随机存取存储器(RAM)，而存储器360的另一部分包括充当只读存储器(ROM)的快闪存储器。
主处理器340运行存储在存储器360中的基本操作系统(OS)程序361以便控制无线用户站116的总体操作。在一个这样的操作中，主处理器340依据公知原理控制通过射频(RF)收发器310、接收器(RX)处理电路325和发送器(TX)处理电路315的正向信道信号的接收和反向信道信号的发送。
主处理器340能够运行驻留在存储器360中的其它过程和程序，比如用于如本公开的实施例中所述地利用多个天线执行随机接入的操作。主处理器340可以按照运行过程所需地将数据移入或者移出存储器360。在一些实施例中，主处理器340被配置成运行多个应用362，诸如用于CoMP通信和MU-MIMO通信的应用。主处理器340可以基于OS程序361或者响应于从BS 102接收到的信号操作多个应用362。主处理器340还被耦接到I/O接口345。I/O接口345给用户站116提供连接到诸如便携式计算机和手持式计算机之类的其它设备的能力。I/O接口345是这些辅助设备和主控制器340之间的通信路径。
主处理器340还被耦接到键区350和显示单元355。用户站116的操作者使用键区350来将数据输入到用户站116中。显示器355可以是能够绘制来自网点的文本和/或至少有限的图形的液晶显示器。替换实施例可以使用其它类型的显示器。
本公开的实施例提供了在BS和MS两者都可以使用多个天线的系统中执行随机接入的方法和装置。出于说明的目的，本公开的实施例使用术语束宽来区分可被形成用于发送和接收的不同种类的波束的空间标记(spatial signature)。术语束宽应当被解释为包括对波束图案的其它可能的描述，包括例如，(可能不同大小的)码本和与特定波束图案相关联的定向增益。
图4图示了根据本公开的实施例的用于波束形成的示例系统架构。图4中所示的系统架构的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
BS可以服务一个或多个小区。在图4中所示的示例中，小区400被分成三个扇区405(由实线进一步表示)，每个扇区覆盖方位角中的120°。扇区405还可以被细分成片区410以管理扇区内的移动性。BS可以被配置成接收小区400、扇区405或者片区410级别上的随机接入消息。BS可以采用多个RX波束形成配置415来接收随机接入消息。RX波束形成配置415可以包括在一个或多个方向上接收信号并且包括对束宽的特定选择。特定RX波束形成配置415可以包括一个或多个数字链。
在本公开的各种实施例中，BS可以具有一个或者多个小区，并且每个小区可以具有一个或者多个天线阵列，其中小区内的每个阵列可以具有不同的帧结构，(例如，在时分双工(TDD)系统中的不同的上行链路和下行链路比例)。多个TX/RX(发送/接收)链可以在一个阵列中或者一个小区中被应用。小区中的一个或者多个天线阵列可以具有相同的下行链路控制信道(例如，同步信道、物理广播信道等等)发送，而其它信道(例如，数据信道)可以在特定于每个天线阵列的帧结构中发送。
基站可以使用一个或多个天线或者天线阵列来执行波束形成。天线阵列可以形成具有不同宽度的波束(例如，宽波束、窄波束等等)。下行链路控制信道信息、广播信号和消息以及广播数据信道和控制信道可以例如在宽波束中被发送。宽波束可以包括同时发送的单个宽波束或者在相继时刻发送的一片窄波束。多播和单播数据以及控制信号和消息可以例如在窄波束中发送。
小区的识别符可以在同步信道中携带。阵列、波束等等的识别符可以在下行链路控制信道(例如，同步信道、物理广播信道等等)中隐式地或者显式地携带。这些信道可以通过宽波束发送。通过获取这些信道，移动站(MS)可以检测到识别符。
移动站(MS)还可以使用一个或多个天线或者天线阵列来执行波束形成。如在BS天线阵列那样，在MS处的天线阵列可以形成具有不同宽度的波束(例如，宽波束、窄波束等等)。广播信号和消息以及广播数据信道和控制信道可以例如在宽波束中发送。多播和单播数据以及控制信号和消息可以例如在窄波束中发送。
波束可以处于各种形状或者可以具有各种波束图案。波束形状或者波束图案可以是规则的或者不规则的，例如，铅笔波束形状、圆锥体波束形状、具有旁瓣的不规则的主瓣等等。波束可以利用例如图5A到图5D中的发送路径和接收路径来形成、发送、接收。例如，图5A到图5D中的发送路径和接收路径可以位于在无线通信中的不同点处的无线通信设备的收发器(例如，在图1中的基站101-103或者移动站111-116中的一个或多个中的发送路径和接收路径)。
图5A图示了根据本公开的实施例的用于多输入多输出(MIMO)基带处理和利用大量天线的模拟波束形成的发送路径。发送路径500包括波束形成架构，其中从基带处理输出的全部信号被完全连接到天线阵列的全部移相器和功率放大器(PA)。
如图5A中所示，Ns个信息流被基带处理器(未示出)处理，并被输入到基带TX MIMO处理块510。在基带TX MIMO处理之后，信息流在数字和模拟转换器(DAC)512处被转换，并且被中频(IF)和RF上变频器514进一步处理，其将基带信号转换成在RF载波频带中的信号。在一些实施例中，一个信息流可以被拆分成I(同相)和Q(正交)信号以用于调制。在IF和RF上变频器514之后，信号被输入到TX波束形成模块516。
图5A示出了用于TX波束形成模块516的一个可能的架构，其中信号被完全连接到发送天线的全部移相器和功率放大器(PA)。来自IF和RF上变频器514的每个信号可以经过一个移相器518和一个PA 520，并且经由组合器522，全部信号可以被组合以贡献到TX天线阵列524的天线之一。在图5A中，在TX天线阵列524中有Nt个发送天线。每个天线可以具有一个或者多个天线元件。每个天线用无线电发送信号。控制器530可以与TX模块交互，TX模块包括基带处理器、IF和RF上变频器514、TX波束形成模块516和TX天线阵列524。接收器模块532可以接收反馈信号，并且反馈信号可以被输入到控制器530。控制器530可以处理反馈信号并调整TX模块。
图5B图示了根据本公开的实施例的用于MIMO基带处理和利用大量天线的模拟波束形成的另一发送路径。发送路径501包括波束形成架构，其中从基带处理输出的信号被连接到天线阵列的子阵列的移相器和功率放大器(PA)。发送路径501除了TX波束形成模块516的差别之外，与图5A的发送路径500类似。
如图5B中所示，来自基带的信号通过IF和RF上变频器514处理，并且被输入到天线阵列524的子阵列的移相器518和功率放大器520，其中子阵列具有Nf个天线。对于来自基带处理的Nd个信号(例如，MIMO处理的输出)，如果每个信号去往具有Nf个天线的子阵列，则发送天线的总数量Nt应当是Nd*Nf。发送路径501包括相等数量的用于每个子阵列的天线。然而，本公开不局限于此。相反，用于每个子阵列的天线的数量在全部子阵列之间不需要相等。
发送路径501包括来自MIMO处理的一个输出信号作为到利用一个天线子阵列的RF处理的输入。然而，本公开不局限于此。相反，来自基带处理的Nd个信号之中的一个或者多个信号(例如，MIMO处理的输出)可以是到子阵列之一的输入。当来自MIMO处理的多个输出信号作为到子阵列之一的输入时，来自MIMO处理的多个输出信号中的每一个可以连接到子阵列的天线的一部分或者全部。例如，利用天线子阵列中的每一个的RF和IF信号处理可以与利用如图5A中的天线阵列的处理或者任何类似的利用天线的阵列的RF和IF信号处理相同。与一个天线子阵列有关的过程可以被称为一个“RF链”。
图5C图示了根据本公开的实施例的用于MIMO基带处理和利用大量天线的模拟波束形成的接收路径。接收路径550包括波束形成架构，其中在RX天线处接收到的全部信号通过放大器(例如，低噪声放大器(LNA))和移相器处理。信号随后被组合以形成可被进一步转换成基带信号并在基带中处理的模拟流。
如图5C中所示，NR个接收天线560接收由发送天线用无线电发送的信号。每个接收天线可以具有一个或者多个天线元件。来自RX天线的信号通过LNA 562和移相器564处理。信号随后在组合器566处组合以形成模拟流。总共可以形成Nd个模拟流。每个模拟流可以经由RF和IF下变频器568和模-数转换器(ADC)570进一步转换成基带信号。转换后的数字信号可以在基带RX MIMO处理模块572及其它基带处理中被处理，以获得经恢复的NS个信息流。控制器580可以与RX模块交互，RX模块包括基带处理器、RF和IF下变频器568、RX波束形成模块563以及RX天线阵列模块560。控制器580可以向可发送反馈信号的发送器模块582发送信号。控制器580可以调整RX模块并确定和形成反馈信号。
图5D图示了根据本公开的实施例的用于MIMO基带处理和利用大量天线的模拟波束形成的另一接收路径。接收路径551包括波束形成架构，其中由天线阵列的子阵列接收到的信号可以由放大器和移相器处理以形成可被转换并在基带中处理的模拟流。接收路径551除了波束形成模块563的差别之外，与图5C的接收路径550类似。
如图5D中所示，由RX天线阵列560的子阵列的NfR个天线接收到的信号由LNA 562和移相器564处理，并且被在组合器566中组合以形成模拟流。可以有NdR个子阵列(NdR＝NR/NFR)，其中每个子阵列形成一个模拟流。因此，总共可以形成NdR个模拟流。每个模拟流可以经由RF和IF下变频器568和ADC 570转换成基带信号。NdR个数字信号被在基带模块572中处理以恢复Ns个信息流。接收路径551包括相等数量的用于每个子阵列的天线。然而，本公开不局限于此。相反，用于每个子阵列的天线的数量在全部子阵列之间不需要相等。
接收路径551包括来自利用一个天线子阵列的RF处理的一个输出信号，作为到基带处理的输入之一。然而，本公开不局限于此。相反，来自利用一个天线子阵列的RF处理的一个或者多个输出信号可以是到基带处理的输入。当来自利用一个天线子阵列的RF处理的多个输出信号是输入时，来自利用一个天线子阵列的RF处理的多个输出信号中的每一个可以连接到子阵列的天线的一部分或者全部。例如，利用天线子阵列中的每一个的RF和IF信号处理可以与利用如图5C中的天线阵列的处理或者任何类型的利用天线的阵列的RF和IF信号处理相同。与一个天线子阵列有关的处理可以被称为一个“RF处理链”。
在其它实施例中，可以有与图5A到图5D中的路径类似的其它发送和接收路径，但是它们可以具有不同的波束形成结构。例如，功率放大器520可以在组合器522之后，因此可以减少放大器的数量。
图6图示了根据本公开的实施例的利用天线阵列的无线通信系统。图6中图示的无线通信系统600的实施例仅供说明之用。无线通信系统600的其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
如图6中所示，系统600包括基站601-603和移动站610-630。基站601-603可以代表图1的基站101-103中的一个或多个。同样地，移动站610-630可以代表图1的移动站111-116中的一个或多个。
BS 601包括三个小区：小区0、小区1和小区2。每个小区包括两个阵列：阵列0与阵列1。在BS 601的小区0中，天线阵列0与阵列1可以在宽波束上发送相同的下行链路控制信道。然而，阵列0可以具有与阵列1不同的帧结构。例如，阵列0可以从MS 620接收上行链路单播通信，而阵列1可以发送与BS 602的小区2阵列0的下行链路回程通信。BS 602包括连接到一个或多个回程网络611的有线回程。同步信道(SCH)和广播信道(BCH)还可以通过具有与来自图6中所示的BS 601的最宽传输波束宽度不一样宽的波束宽度的多个波束来发送。用于SCH或者BCH的这多个波束中的每一个可以具有比用于单播数据通信的波束更宽的波束宽度，其可以用于基站和单个移动站之间的通信。
贯穿本公开，发送波束可以由诸如图5A和图5B中所示的发送路径形成。同样地，接收波束可以由诸如图5C和图5D中所示的接收路径形成。
图6中所图示的无线链路中的一个或多个可以由于LOS堵塞(例如，诸如人或者汽车之类的物体移入LOS)而断掉或者NLOS可能不具有强到足以维持通信的射线。即使MS靠近BS并且MS仅移动了短距离，链路也可能断掉。在这样的事件中，如果当前链路不能被恢复，则MS可能需要切换链路。即使MS不在小区边缘，MS也可能需要切换链路。
如果阵列中的每个天线没有以高仰角放置，则基本上覆盖球形的TX或者RX波束可以被使用。例如，如果每个波束形状像铅笔，则在360度圆形的方位角搜索的每个取样点，可能需要180度仰角的搜索。可替换地，如果每个天线以高仰角放置，则在360度圆形的方位角搜索的每个取样点，小于180度仰角的搜索可以是足够的。
贯穿本公开，波束可以被称为能量辐射的投射或者传播流。波束形成可以通过应用移相器及其它因素的调整来执行以将辐射能量集中在特定方向上从而发送或者接收信号。集中的辐射被称为空间波束。通过改变应用的相移(例如，在移相器518或者564)，不同的空间波束可以被形成。波束可以具有在可被形成的其它波束中唯一地识别所述波束的识别符。波束可以是宽波束或者窄波束。波束可以具有任何形状，例如，铅笔那样的波束，圆锥体那样的波束，拥有在三维空间中具有不匀幅度的不规则形状的波束等等。这些波束可以用于数据通信或者用于控制信道通信。通信可以是从BS到MS的，从MS到BS的，从一BS到另一BS的，或者从一MS到另一MS的等等。
图7图示了根据本公开的一个实施例的在扇区或者小区中用于不同目的的具有不同形状和不同波束宽度的不同波束的示例。图7中图示的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。如图7中所示的扇区/小区可以代表图6中描绘的基站小区中的一个或多个。
图7示出了以二维(以方位角和仰角)图示的不同波束。例如，水平维度可以是针对方位角的角度，并且垂直维度可以是针对仰角上的角度，或者反过来。波束可以用三维(例如，像圆锥体那样)表示，然而，为便于说明，图7仅示出了二维。贯穿公开中，波束(包括TX波束和RX波束)可以具有各种波束宽度或者各种形状，包括规则的或者不规则的形状，而不受图中的宽度和形状所限。
在扇区或者小区中，具有一个或者多个RF链的一个或者多个阵列可以针对不同目的生成不同形状的波束。在图7中，垂直维度可以代表仰角，而水平维度可以代表方位角。如图7中所示，宽波束BB1、BB2(也被称为广播波束，或者“BB”)可以被配置用于同步、物理广播信道或者指示物理数据控制信道的位置的物理配置指示信道等等。宽波束BB1、BB2可以携带用于小区的相同信息。
虽然图7中图示了两个宽波束BB1、BB2，但是小区可以被配置用于一个或者多个BB。当在小区中有多个BB时，BB可以按隐式或显式的识别符来区分，并且识别符可以被MS用来监视和报告BB。BB波束可以被扫描和重发。BB波束上的信息的重发可以取决于MS的接收BB波束的RX波束的数量。即，在一个实施例中，BB波束上的信息的重发数量可以不少于在MS处的接收BB波束的RX波束的数量。
宽的控制信道波束B1-B4(统称为“B波束”)可以被用于控制信道。控制信道波束B1-B4可以或者可以不使用与宽波束BB1、BB2相同的波束宽度。波束B1-B4可以或者可以不使用与MS用于测量和监视的宽波束BB1、BB2相同的参考信号。宽波束B1-B4对于到一群MS的单播或多播、以及用于某一MS的控制信息，诸如MS特定的控制信息，例如用于MS的资源分配，都是特别有用的。
在某些实施例中，用于数据控制信道的波束(例如，B波束)可以与用于sync和BCH信道的波束(例如，BB波束)相同。在某些实施例中，‘片区’可以被定义为可携带小区特定参考信号(CRS)或者可服务于与CRS类似的目的的其它参考信号的波束，其中CRS的一个目的是供UE对波束执行测量和信道估计。在某些实施例中，‘片区’可以被定义为可携带下行链路数据控制信道(PDCCH)的波束，其中PDCCH可以携带用于可监视PDCCH的一个或者多个UE的资源分配信息。在某些实施例中，波束或者片区可以携带波束识别符。在某些实施例中，波束或者片区在特定空间方向内可以具有其大部分能量。
虽然图7中图示了四个控制信道波束B1-B4，但是小区可以被配置用于一个或者多个B波束。当在小区中有多个B波束时，B波束可以按隐式或显式的识别符来区分，并且识别符可以被MS用来监视和报告B波束。B波束可以被扫描和重发。B波束上的信息的重发可以取决于MS的接收B波束的RX波束的数量。即，在一个实施例中，B波束上的信息的重发数量可以不少于在MS处的接收B波束的RX波束的数量。MS可以或者可以不通过利用波束BB1、BB2上的信息来搜索波束B1-B4。
波束b11-b44(统称为“b波束”)可以被用于数据通信。b波束可以具有自适应的波束宽度。对于一些MS(例如，具有低速的MS)，可以使用较窄波束，而对于另一些MS，可以使用较宽波束。参考信号可以由b波束携带。虽然图7中图示了十九个b波束，但是小区可以被配置用于一个或者多个b波束。当在小区中有多个b波束时，b波束可以按隐式或显式的识别符来区分，并且识别符可以被MS用来监视和报告b波束。b波束可以被重发。b波束上的信息的重发可以取决于MS的接收b波束的RX波束的数量。即，在一个实施例中，b波束上的信息的重发数量可以不少于在MS处的接收b波束的RX波束的数量。在MS监视波束之后，TX波束b可以与RX波束锁定。如果在锁定的RX波束上发送数据信息，则可以不需要对b波束上的信息进行重发。
数据控制信道可以例如在B波束上。在某些实施例中，MS可以与可在例如B波束的波束中的一个或多个上的数据控制信道相关联或者附着于所述数据控制信道。在某些实施例中，如情况1所表示的，在可携带数据控制信道的一个或者多个B波束之中的一个B波束上携带的数据控制信道可以包括MS的数据控制信息(例如资源分配)，所述MS的数据可以在B波束的相同的覆盖内的一个或者多个b波束上被调度。例如，如果MS1与在波束B1上携带的数据控制信道相关联，则当用于MS1的数据将在b11上被调度(其中b11在B1的覆盖内)时，数据控制信道可以包括b11的数据控制信息。用于数据控制信道的波束，例如B波束，可以通过利用例如模拟或者RF波束形成来形成，而数据波束，例如，在B波束的覆盖内的b波束，可以通过具有与用于形成B波束的、相同的移相器相位或者RF波束形成的相同权向量，来具有相同的模拟或者RF波束形成，另外，数字波束形成或者MIMO预编码可被用来在B波束的覆盖内形成不同的b波束。
在某些实施例中，如情况2所表示的，在可携带数据控制信道的一个或者多个B波束之中的一个B波束上携带的数据控制信道可以包括MS的数据控制信息(例如资源分配)，所述MS的数据可以在B波束的相同或者不同的覆盖内的一个或者多个b波束上被调度。例如，如果MS1与在波束B1上携带的数据控制信道相关联，则当用于MS1的数据将在b11和b21上被调度(其中b11在B1的覆盖内，且b21在B2的覆盖内)时，数据控制信道可以包括b11和b21的数据控制信息；然而，MS1附着于波束B1而非B1和B2两者上的数据控制信道。用于数据控制信道的波束，例如B波束，可以利用例如模拟或者RF波束形成来形成，而数据波束，例如，b波束，可以通过具有相比于用于形成B波束的而言、相同或者不同的的移相器相位或者RF波束形成的相同或者不同的权向量来具有相同或不同的模拟或者RF波束形成，另外，数字波束形成或者MIMO预编码可被用来形成不同的b波束。
图8图示了依据本公开的示例性实施例的发送器800和接收器850的波束形成能力的示例。例如，发送器800可以实现与图2A中的发送路径200、图5A中的发送路径500或者图5B中的发送路径501类似的发送路径。接收器850可以实现与图5C中的接收路径550、图5D中的接收路径551或者图2B中的接收路径250类似的接收路径。
接收器850中的RX天线阵列851可以形成和操纵(steer)波束。可以不同时使用一些RX波束，但是替代地，可以在不同时间使用或操纵它们，例如，在第一时间发送波束1，然后在于第一时间之后的第二时间发送波束2。这些波束形成约束可以归因于接收器850的能力限制。例如，可以有多个RF处理链、天线子阵列或者面向不同方向的面板，从而在某些情况下具有某些方向的某些波束可以仅仅由天线子阵列之一而非从全部子阵列形成。在另一示例中，一个RF处理链或者天线子阵列可以仅能够一次操纵或者形成一个波束。因此，对于同时的波束形成，接收器850可能需要针对需要被同时形成的每个RX波束使用不同的RF处理链或者天线子阵列。
关于波束的RF波束形成能力，例如，哪些波束不可以被同时形成或使用，或者哪些波束可以被同时形成和使用等等，可以被反馈到发送器800。发送器800(或者一些调度控制器或协调器)可以使用一个或多个接收器波束形成能力作为确定传输方案的因素之一。诸如，应该使用哪些发送(TX)波束，是使用单个流还是多个流来作为在发送器处的输入，是使用单个用户MIMO(多输入多输出)处理还是多用户MIMO处理，或是否使用多个发送点或发送器来与接收器850通信等等。
发送器800和接收器850包括多个RF处理链。RF链之一可以包括可是整个天线阵列的子集的一个或多个天线子阵列。
如图8中所图示的，在接收器850处的RF链1 861能够形成两个RX波束：RX B1和RXB2。在该示例中，RX B1和RX B2不可以同时被形成，因为天线是同一个的RF链1 861的一部分。相反，RX B1和RX B2可以在不同的时间被使用或操纵。在接收器800处的RF链2 862还具有两个RX波束：RX B3和RX B4。类似地，RX B3和RX B4不可以同时被形成；相反，RX B3和RXB4可以在不同的时间被使用或操纵。对于发送器800，RF链1 811能够形成TX B1和TX B2；然而，TX B1和TX B2不可以同时被形成但是可以在不同时间被操纵。类似地，RF链2 812能够形成TX B3和TX B4；然而，TX B3和TX B4不可以同时被形成但是可以在不同时间被操纵。
在该说明性示例中，通过在RX和TX方操纵波束，接收器850识别可利用发送器800形成的三个可能的链接(或者TX和RX波束对)，即，(TX B2、RX B2)、(TX B3、RX B1)和(TXB4、RX B3)。在三对之中，(TX B2、RX B2)和(TX B3、RX B1)不可以同时被接收器850接收到，因为RX B1和RX B2不可以同时被形成。如果信息流(例如，到发送器800的输入)是相同的单个流，即，单个流通信，则每个TX波束发送相同的信息，并且发送器801可以不需要知道接收器850的波束形成能力，诸如哪些RX波束不可以同时被形成。发送器801可以简单地根据来自接收器850的测量报告选择最好的TX和RX对。
如果信息流是不同的流，即，多个流通信，则一些RF链可以发送与其它RF链不同的信息。例如，RF链811可以发送第一流，而RF链812可以发送第二流。在该示例中，发送器800可能需要知道接收器850的波束形成能力，诸如哪些RX波束不可以同时被形成。因为接收器850由于RX B1和RX B2不能同时被形成而不能同时接收(TX B2、RX B2)和(TX B3、RX B1)的对，所以发送器800可以有利地选择使用TX B2来发送流1并使用TX B4发送流2。在该配置中，接收器850可以利用RF链861接收RX B2上的流1，而利用RF链862接收RX B3上的流2。结果，发送器800被通知接收器850的波束形成约束，并且接收器850能够适当地接收并同时处理多个信息流。
在某些实施例中，B波束还可以包括在其它B波束覆盖中的b波束的信息。例如，如果BS 102决定数据波束b21将被用于数据通信，则数据控制波束B1可以包括关于数据波束b21的信息。UE 116接收波束B1，并且它解码B1并发现b21被调度以用于数据通信。
在某些实施例中，一个RF链可以是用于一个或者多个天线子阵列的。一个天线子阵列可以形成一个或者多个波束。数字波束形成可以在基带MIMO处理上被执行。模拟波束形成可以通过调整移相器、功率放大器(PA)、LNA来执行。宽波束BB、B可以由模拟波束形成或者模拟和数字波束形成两者来形成。窄波束可以由模拟和数字波束形成两者来形成。
图9图示了根据本公开的实施例的数据控制波束加宽。图9中所示的数据控制波束加宽900的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
当某些条件被满足时，用于UE 116的数据控制波束或者波束905可以被调整，诸如变宽或者变窄，或被切换。加宽(一个或多个)数据控制波束905的束宽的一个方式是使用更多波束。使(一个或多个)数据控制波束905的束宽变窄的一个方式是使用更少波束。BS 102可以在一个或者多个TX波束中包括诸如用于数据通信的资源分配之类的信息。数据控制波束905中的每一个可以针对不同的MS携带诸如用于数据通信的资源分配之类的信息，因此每个数据控制波束上的信息内容可以是不同的。UE 116可以设法解码多个波束905，以知道诸如资源分配之类的信息。
触发器条件可以是例如，UE 116的移动性。如果UE 116的移动性高于特定阈值，则BS 102可以使用加宽的波束，例如，多个波束，以向UE 116发送信息。
在图9中所示的示例，UE 116测量BS 102的TX波束905。一个强波束TX B1 910被发现。UE 116可以随后让BS 102知道TX B1 910是强的。BS 102随后可以在BS TX B1波束910上发送信息，诸如，用于UE 116的数据通信的资源分配。当特定条件被满足时，诸如如果UE116增加了其移动性，则UE 116可以发现两个强BS TX波束，例如，TX B1 910和TX B4 915。UE 116可以向BS 102报告对两个强波束的检测。随后BS 102在BS TX B1 910和BS TX B4915上发送信息，诸如用于UE 116的数据通信的资源分配。
BS 102具有四个TX波束905，并且每个波束905可以针对MS携带用于数据通信的资源分配。在示例中，TX B1 905包含用于UE 115和UE 116的资源分配的信息。TX MS B2 920包含用于MS3的信息。TX B3 925包含用于MS5、MS6的信息。TX B4 915包含用于MS4的信息。哪个TX波束包含用于哪个MS的信息可以通过MS的测量、移动速度等等来确定。
当某些条件被满足时，例如，当UE 116发现两个强波束，例如，TX B1910和TX B4915时，则UE 116报告回BS 102，并且BS 102可以决定TX B4915可以包括用于UE 116的信息。因此用于UE 116的信息可以在TX B1 910和TX B4 915两者中。
在示例中，如果UE 116发现TX B2 920和TX B3 925更强，则BS 102将用于UE 116的数据控制波束切换到BS TX B2 920和TX B3 925。用于UE116的数据控制波束不仅被加宽，而且被切换到新的TX波束。数据控制波束也可以被变窄，例如，从BS TX B1 910和TX B4915到仅利用BS TX B4 915。
图10图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的过程。图10中所示的过程1000的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，数据控制波束可以携带参考信号。UE 116可以在其测量参考信号之后，向BS 102发送测量报告(1005)。BS 102可以随后决定(1010)如何向UE 116输送数据控制波束，诸如是在数据控制波束集合中包括更多波束，还是从数据控制波束集合中去除波束。BS 102可以基于例如MS测量报告、移动站的诸如移动速度的移动性等等来作出决定。BS 102向UE 116发送具有扫描和扫描报告的配置的消息(1015)。作为响应，UE 116向BS102发送扫描报告(1020)。
图11图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的过程。图11中所示的过程1100的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，如果BS 102操纵其TX波束，则MS(即，UE 116)测量BS TX波束和MS RX波束的对。UE 116向BS 102发送关于数据控制波束的测量报告1105。测量报告1105可以包括诸如好的或者偏好的BS TX数据控制波束的信息、测量结果(诸如信号强度、SINR、SIR、SNR等等)等等。随后，BS 102决定(1110)哪个或哪多个数据控制波束包括信息，诸如用于UE 116的资源分配信息。BS 102向UE 116发送关于其对于要使用的BS TX波束的决定的消息1115。UE 116可以发送关于消息1115的确认1120。BS 102利用所决定的要发送的波束发送(1125)数据控制波束。UE 116使用(1130)作为与所通知的BS TX波束相对应的好的波束(例如，基于测量具有好的信号质量)的RX波束来接收BS TX波束。
图12图示了根据本公开的实施例的在BS和MS处的波束设置。图12中所示的波束设置1200的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在图12中所示的示例中，BS 102具有四个TX波束905。UE 116具有可以来自相同或不同RF链的三个RX波束。在示例中，BS 102通过操纵形成TX B1 910、TX B2 920、TX B3925、TX B4 915，即，这些波束在时域中不是并行的。当UE 116发现好的BS TX和MS RX对，诸如(TX B1 910、RX B3 1205)、(TX B1 910、RX B2 1210)、(TX B4 915、RX B1 1215)时，RXB31205和RX B2 1210可以由RF链1 1220形成而RX B1 1215由RF链2 1225形成。UE 116告诉BS 102TX B1 910和TX B2 920是好的TX波束，随后BS 102决定在TX B1 910和TX B4 915两者中发送用于UE 116的数据控制信息。UE 116随后使用RX B2 1210或者RX B3 1205来接收TX B1 910，并且使用RX B1 1215来接收TX B4 915，并且在不同时间接收这两个TX波束：TXB1 910、TX B4 915。在这种情况下，两个RF链都可以被使用。如果RX B1 1215波束还可以由RF链1 1220形成，则UE 116可以使用RF链1 1220，使用RX B2 1210或者RX B3 1205来接收TX B1 910，并且使用RX B1 1215来接收TX B4 915，并且都在RF链1 1220处、在不同时间接收这两个TX波束：TX B1 910，TX B4 915。
图13图示了依据本公开的示例性实施例的协作多点无线通信系统。图13中所示的协作多点系统1300的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的情况下被使用。在该说明性实施例中，UE 116可以例如，根据CoMP通信原则并行连接到多个基站102和103。在某些实施例中，UE 116可以并行连接到多个RF链，或者诸如BS 102的同一个基站的天线。
在该说明性实施例中，UE 116相对于BS 102和103的位置可以影响UE116和/或BS102和103的RF波束形成能力。例如，UE 116内的天线子阵列或者面板的位置可以取决于UE116被制造的方式和/或UE 116被放置或者被持有的方式而面向不同方向。在该说明性示例中，UE 116具有位于UE 116的不同面板上的三个不同的RF处理链1220、1225和1305。基于系统1300中的条件(例如，信道状态、反射器(例如，反射器1310)的存在等等)和UE 116在三维空间中相对于BS 102和103的定位，某些波束形成约束可以存在。例如，如所图示的，UE 116由于RF处理链1 1220的限制不能同时形成RX B2和RX B3，但是在不同RF链处的RX波束(例如，RX B1和RX B3或者RX B1和RX B2)可以被并行形成。在该示例中，对于UE 116以及BS102和103之间的并行通信，可以使用(BS1TX B1、MS RX B3)和(BS2TX B4、MS RX B1)。对于非并行通信，(BS1TX B1、MS RX B3)和(BS2TX B4、MS RX B2)可以被用于UE 116以使用一个RF处理链1220并且(BS1TX B1、MS RX B3)和(BS2TX B4、MS RX B1)可以被用于UE 116以使用两个RF处理链1220和1225。在各种实施例中，UE 116和/或BS 102和103识别这些关于并行波束形成的约束并且在确定要使用的适当传输方案时使用这些约束。对于从BS 102和BS 103到UE 116的非并行通信，BS 102和BS 103可以向UE 116发送相同或者不同的信息，但是即使从两个基站发送相同的信息，UE 116也不能进行联合解码。对于从BS 102和BS 103到UE116的并行通信，两个基站可以向UE 116发送相同或者不同的信息。对于来自BS 102和BS103的相同信息，UE 116能够组合。
尽管图13图示了其中UE 116与多个BS 102和103通信的实施例，但这些实施例还可以在另一网络实体的任何节点(例如，与多个BS 102和103通信的BS)中实现。这些实施例还可以在其中BS或者MS与多个移动站或者多个基站系统通信的情况下实现。
图14图示了根据本公开的实施例的BS改变数据控制信道的波束宽度的另一过程。图14中所示的过程1400的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，如果BS 102具有发送并行TX波束的能力(例如，BS102具有多个RF链)，则BS 102基于其并行TX波束的能力配置UE 116应该如何执行测量并且报告所述测量。BS 102还可以基于MS的RX波束的能力(如果BS 102知道的话)配置UE 116应该如何执行测量并且报告所述测量。
来自UE 116的测量报告1405可以被配置成包括信息，诸如，好的BS TX波束和MSRX波束对、和MS RX波束能力，诸如哪些RX波束可以通过操纵或者并行地形成，等等。报告1405可替换地可以包括UE 116可以接收的波束对的集合等等，其中在每个集合中，波束对可以被并行地接收。
基于报告，BS 102决定(1410)哪个或者哪多个数据控制波束包括用于UE 116的信息(例如，资源分配信息)。BS 102可以决定(1415)用于UE 116的所选波束的传输方案，例如，是操纵波束还是在多个波束上并行发送信息。
BS 102向UE 116发送包括其要使用的TX波束的信息1420。信息1420还可以包括BSTX波束如何被发送，例如，通过操纵，或者波束被并行发送。
可替换地，如果BS 102具有关于与BS TX波束相对应的MS的RX波束的知识，则BS102可以经由信息1420向UE 116通知要使用哪些MS RX波束。这样的知识可以从UE 116的关于好的BS TX波束和MS RX波束对的报告1405获得。
UE 116向BS 102发送确认1425。在某些实施例中，确认被省略。
BS 102使用(1430)所选的(一个或多个)TX波束来向UE 116发送信息。信息包括用于UE 116的资源分配。
UE 116随后使用(1435)与所通知的(一个或多个)BS TX波束相对应的RX波束来接收(一个或多个)BS TX波束。例如，如果所通知的BS TX波束是并行的，则UE 116可以使用一个或者多个波束来接收TX波束。
在某些实施例中，如果BS 102在先前步骤中告诉UE 116关于要使用哪些RX波束并且如何接收(例如，利用RX波束操纵或者并行地)的情况，则UE 116遵循BS 102的指令。
下列过程描述一些示例。示例设置如图12中那样，BS 102具有四个TX波束。UE 116具有可来自于相同或者不同的RF链的三个RX波束。
如果BS TX B1和BS TX B4被(在时域中)并行形成，其中它们在频域中可以具有一些间距，并且TX B1和TX B4携带不同的信息，则UE 116可以使用RF链1 1220上的RX B2或B3和RF链2 1225上的RX B1，以并行接收并行的BS TX B1和BS TX B4，并且解码BS TX B1上的信息和BS TX B4上的信息。
如果UE 116确定好的BS TX和MS RX对：(TX B1、RX B3)、(TX B4、RX B2)，并且假定诸如由于方向限制、方位等等，RX B2和RX B3不能在RF链1 1220上被同时形成，并且RF链21225不能形成波束B2或者B3。随后UE 116可以仅使用RX B2或者RX B3，并且UE 116向BS102通知可以使用TX B1或TX B4。随后，BS 102向UE 116通知它将使用哪个TX波束，例如，BS102向UE 116通知BS 102将使用TX B1，随后UE 116将使用RX B3来接收波束TX B1。
如果UE 116仅向BS 102通知可以使用TX B1，则BS 102可以跳过向UE 116发送关于其决定的操作。UE 116将默认使用接收波束B3，来接收它，因为RX B3对于接收TX B1来说是好的。
在某些实施例中，如果波束是通过操纵生成的，并且如果UE 116也通过操纵使用RX波束形成，则发送方案可以与MS关于RX波束的能力有关。
例如，如果UE 116只有一个链用来接收，TX也只有一个链来操纵TX波束，则为了实现多个TX波束被UE 116接收到，如果这些TX波束在频域中未被复用，则它们不应当被并行发送给UE 116，因为UE 116不能形成波束来并行接收它。
如果UE 116可以有多个链来接收，则如果TX方具有多个链来生成并行的TX波束，则可以实现到相同的MS的并行TX波束传输。
在某些实施例中，控制波束可以在时域或频域中、或者在空间域或这三个域的混合中被复用。当波束是在空间域中被复用的时，波束可以共享相同的时间和频率。可替换地，波束可以在联合的空间域和频域中复用，而它们共享相同的时间。可替换地，波束可以在联合的空间域和时域中复用，而它们共享相同的频率。
图15图示了根据本公开的实施例的在频域中的不同波束上的数据控制信道(例如，PDCCH，物理下行链路控制信道)的复用。图15中所示的数据控制信道的复用1500的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在示例中，如果B1 1505和B2 1510中的每一个包括用于MS1(例如UE116)的信息(例如，资源分配信息)，则该信息不是在完全相同的时间和频率资源块上，因此MS1应当分开地解码B1 1505和B2 1510。注意贯穿本公开中，宽波束，例如，用于PDCCH的波束，可以携带CRS(小区特定的参考信号)，通过所述CRS，UE或MS可以执行对波束的测量。CSI RS(信道状态信息参考信号)可以在用于数据通信的波束中发送，其中CSI RS可以被UE或MS用于针对数据通信执行信道测量和估计。BS 102可以告诉MS1每个B1 1505和B2 1510包含MS1所需的信息，并且随后MS1可以使用适合的RX波束来接收它。如果诸如用于某一MS(例如，MS2)的资源分配之类的信息仅被包括在一个波束中，例如被包括在B1 1505中，则MS只需解码波束B1 1505。BS 102可以告诉MS2(例如，UE 115)B2 1510包含MS2所需的信息，并且随后MS2可以使用适当的RX波束来接收它，诸如RX波束B1、B2、B3或较窄的RX波束b2、b2、b3等等。
图16图示了根据本公开的实施例的下行链路(DL)的帧结构。图16中所示的帧1600的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。对于TDD系统(时分双工)，UL部分可以以相同的间隔(例如，相同的DL子帧或DL帧)发生。
在某些实施例中，BS 102对于DL波束或波束图案具有公共的参考信号或小区特定的参考信号(CRS)1605。CRS 1605可以被UE 116用来测量每个不同的DL波束或波束图案的信号强度(例如，参考信号接收功率、参考信号接收质量、信号干扰比、信号与干扰和噪声比、信噪比等等)。CRS 1605可以在用于DL控制(诸如物理DL控制信道(PDCCH))的波束1610上执行。CRS 1605还可以在与DL控制信道1610不同的资源中携带。注意在某些实施例中，CSI RS(信道状态信息参考信号)可以充当参考信号，而CRS可以不被使用。在某些实施例中，CRS可以具有其它名称。
在某些实施例中，CRS 1605也被用于信道估计，以解码包括CRS 1605在内的波束上的信息。例如，物理广播信道(PBCH)1615和CRS 1605可以被包括在相同的波束或波束图案(CRS 1605可以在与PBCH 1615相同的时间或不同的时间被发送)上，并且PBCH 1615可以通过经由CRS 1605估计信道来解码。例如，第一波束或波束图案上的PBCH 1615可以通过经由在第一波束或波束图案上的CRS 1605估计信道来解码。
BS 102发送DL同步信道(Sync)。sync信道可以在一个或多个DL波束处被操纵。每个DL波束可以携带其波束标识符。sync信道可以携带DL前导码，或者小区标识符。DL波束可以被操纵一轮，随后被重发另一轮，直到某一数量的轮被完成，以支持具有多个RX波束的UE。作为替换方式，DL波束可以重发其在一个波束处首先输送的信息，随后转向第二波束并重发所述信息，随后移动到另一波束直到用于DL sync的所有波束都已经被发送。UE 116在必要时，诸如当UE 116执行初始网络进入或网络再进入，或者监视邻居小区，在于空闲模式中休眠之后返回系统，因链路故障而返回时，监视并解码DL sync信道。一旦UE 116解码DLsync，UE 116就知道用于帧和子帧的DL波束标识符、DL定时等等以及BS 102的小区标识符。到目前为止，UE 116可以知道何时以及在哪儿得到小区特定的参考信号(CRS)1605。DL参考信号(例如，CRS)可以正在使用序列，诸如小区ID，或者同时使用小区ID和DL波束标识符。UE 116利用CRS 1605测量或估计信道。
图17图示了根据本公开的实施例的指示出PDCCH的不同区域的公共PSBCH信道。图18图示了根据本公开的实施例的指示出不同PDCCH区域的分开的PSBCH区间。图17中所示的公共PSBCH信道和图18中所示的分开的PSBCH区间的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。在本公开中所示的示例中，术语‘帧’、‘子帧’、超帧或者时隙可以被互换地使用以指示短的持续时间。
物理辅助广播信道(PSBCH)1705可被用于指示PDCCH 1710资源位置。PSBCH 1705指示用于每个波束的PDCCH 1710是被调度还是存在于当前子帧中，并且如果它存在，则PSBCH 1705指示用于资源分配的位置或者用于波束的PDCCH 1710的区域。
当UE 116解码PSBCH 1705时，UE 116可以确定用于每个波束的PDCCH1710是否存在于当前子帧中。不是所有的PDCCH 1710都可以存在于相同的子帧中。如果例如用于到某些UE的单播数据的PDCCH 1710未在当前子帧中被调度，则PSBCH 1705指示用于该波束的PDCCH 1710不存在于当前子帧中，因此如果UE 116具有与该波束上的PDCCH 1710的当前关联，则UE116不需要着手去解码该PDCCH 1710。否则，如果UE 116发现UE 116当前关联的PDCCH 1710在当前子帧中被调度，则UE 116进一步去往PDCCH1710以解码它从而找出其数据是否被调度。
在某些实施例中，UE 116可以与一个或多个波束上的一个或多个PDCCH1710相关联。当UE 116与PDCCH 1710波束相关联时，则PDCCH 1710可以携带用于UE的数据资源分配等等的信息，或者如果UE 116被调度，则PDCCH 1710可以携带用于UE的单播数据的信息。
PSBCH 1705可以具有指向PDCCH 1710的一个或多个区域的公共区间。PSBCH 1705也可以具有针对每个PDCCH区域的单独的区间。PSBCH 1705可以具有预定义的资源，作为例如UE 116可以提前知道的预定义的物理信道。如果存在用于PSBCH 1705的多个区间，则每个区间可以对于资源是预定义的并且UE 116可以提前知道资源分配，因此UE 116不需要去往与PDCCH 1710没有关联的区间。可替换地，UE 116执行盲解码以决定用于每个波束的区间。
PSBCH 1705可以向UE 116提供关于特定片区上的PDCCH 1710是否处于子帧中、以及在哪里发现PDCCH 1710的信息。例如，在某些实施例中，位图被使用。位图大小是PDCCH波束的数量，其中每个位被配置为告诉波束是否被携带在此子帧中。对于广播信息，所有波束可以被使用。所以，当全部波束都被使用时，位图包括全1。对于多播或单播传输，波束中的仅一部分，即，一些被使用。因此，位图包括一些1和一些0。各种实施例包括实现类似目的的许多其它设计。
当多个RF链或数字链存在时，波束可以具有频分复用(FDM)。当被配置用于FDM时，一个波束可以处于一频率区间中，并且另一个波束可以处于另一频率区间中。
如果PDCCH 1710未在某些波束上指示，则PSBCH 1705可以这样指示。例如，如果PSBCH 1705指示B4上的PDCCH 1710未被调度，则B4上的PDCCH 1710-a将不会在图18中被图示。
图19图示了根据本公开的实施例的sync信道波束。图19中所示的sync信道波束的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在图19中所示的示例中，sync波束1615被操纵一轮，并且在每个波束中，信息(例如，波束标识符、小区ID等等)可以被重发多次以支持具有多个RX波束的UE 116。在某些实施例中，sync波束1615可以包括另一配置，其中sync波束1615被操纵多轮，并且在一轮内，信息可以被发送一次。
图20图示了根据本公开的实施例的在时域中的不同波束上的PDCCH的复用。图20中所示的不同波束上的PDCCH的复用2000的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，数据控制波束可以在时域中被复用。当用于UE 116的信息(例如，资源分配信息)被包括在多个波束中时，BS 102向UE 116MS通知关于波束的情况。在响应时，UE 116可以分开地解码波束，或者UE 116可以选择解码所有波束之中的包括用于UE116的信息在内的一些波束以得到所述信息。
在图20中所示的示例中，四个波束2005、2010、2015和2020通过操纵形成。波束包括用于各种MS的信息(例如，资源分配信息)。例如，波束1(B1)2005包括用于MS1 2025的资源分配信息和用于MS2 2030的资源分配信息。波束2(B2)2010包括用于MS3 2035的资源分配信息。波束3(B3)2015包括用于MS5 2040的资源分配信息和用于MS6 2045的资源分配信息。波束4(B4)2020包括用于MS4 2050的资源分配信息和用于MS1 2025的资源分配信息。用于MS1 2025的信息在波束B1和B4两者上。MS1可以解码B1或B4以得到信息，即MS1可以具有两次解码信息的机会。这个增加了MS1接收资源分配信息的可靠性。
图21图示了根据本公开的实施例的在空间和时间域中的不同波束上的PDCCH的复用。图21中所示的不同波束上的PDCCH的复用2100的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。不同波束上的PDCCH的复用2100允许其信息被包括在多个空间波束上的MS1(例如，UE 116)一次性地接收信息。
在某些实施例中，数据控制波束可以在时间和空间域中被复用。例如，如果存在其数据控制信息(例如，用于数据的资源分配)被包括在两个波束中的MS，则这两个波束可以被同时并行发送。用于MS的这样的信息可以在空间中的多个波束上处于相同的时间和频率块中。如果其它波束包括用于MS的信息，其中每个MS仅具有包括在一个波束上的信息，则那些波束可以在时域中被操纵。
BS 102向UE 116通知关于包含用于UE 116的信息在内的数据控制波束的调度的情况，并且UE 116可以解码波束。UE 116可以选择解码全部波束之中的包括用于UE 116的信息在内的一些波束以得到所述信息。UE 116可以选择联合解码波束。
在图21中所示的示例中，B1 2105和B4 2110在相同时间和频率被发送，但是它们在空间域上是有间隔的。B1、B2、B3、B4何时被发送的调度信息可以被发送给MS。哪个(或哪些)波束包括用于UE 116的资源分配信息还可以被发送给UE 116。随后UE 116可以设法接收用于资源分配信息的(一个或多个)相关TX波束。MS1(例如，UE 116)在用于B1 2105和B42110的并行定时接收B1 2105和B4 2110。MS2可以在用于B1 2105的定时接收B1 2105。MS4可以在用于B4 2110的定时接收B4 2110。如果B2 2115和B42110在空间域中分开不充分，MS2可以具有来自B4 2110的干扰，对于MS4，情况也类似。为了进一步减少干扰，B2 2115和B4 2110上的用于MS2和用于MS4的信息可以以不同频率调度。MS3、MS5、MS6可以分别在PDCCH波束B2 2115、B3 2120、B3 2120的定时分别接收B2 2115、B3 2120、B3 2120。
对于MS1(例如，UE 116)，BS 102可以告诉MS1用于其的PDCCH在两个波束(B1 2105和B4 2110)中，并且在这两个波束上的PDCCH在时间和频率中的相同资源处将信息携带到MS1。随后MS1可以首先解码PSBCH，并且诸如通过使用如图17和18中那样的指示结构，找出PDCCH B1和B4的资源位置，其中在此特定情况下，B1 2105和B4 2110碰巧在相同的时间和频率中。随后，MS1可以盲解码B1 2105和B4 2110以确定用于在B1 2105和B4 2110上的PDCCH中携带的MS1的资源分配从而具有数据通信。
在某些实施例中，对于波束上的PDCCH中的MS特定的搜索空间，UE116可以使用可与MS的无线电网络临时标识符(RNTI)有关的循环冗余码(CRC)来盲解码可携带用于UE 116的信息的波束上的PDCCH。
当存在用于UE 116的PDCCH的多个波束时，用于盲解码的CRC可以与PDCCH波束标识符以及用于UE 116的RNTI有关。因为上述情况，UE 116可以使用不同的CRC来盲解码不同的PDCCH波束。
例如，如果UE 116具有波束1和波束4上的PDCCH中的信息，则UE 116可以生成CRC1以盲解码波束1上的PDCCH，并且生成CRC2以盲解码波束4上的PDCCH，其中CRC1和CRC2可以是相同的或不同的。当CRC1和CRC2不同时，它可能是因为携带PDCCH的波束的波束标识符可以被用作生成CRC的因素之一。
当用于不同PDCCH波束的独立处理被用于MS时，用于盲解码不同波束上的PDCCH的不同CRC可以是有用的。当用于不同PDCCH波束的可能的联合处理被用于MS时，用于盲解码不同波束上的PDCCH的相同CRC可以是有用的。
专用控制途径被PDCCH用来携带下行链路控制信息(DCI)。下行链路控制信息(DCI)可以以可包括MS特定的信息和用于所有MS的公共信息的格式发送。DCI携带下行链路或上行链路调度信息以及上行链路功率控制命令。可以有多个DCI格式，其中一些格式可以是仅用于MS特定的DCI的，而一些格式可以是仅用于MS公共的信息的，并且一些格式可以是用于MS特定和MS公共的信息两者的。一个或多个PDCCH可能可以利用一个或多个DCI传输格式来发送。由一些物理资源组成的控制信道元素(CCE)可以是用于PDCCH传输的最小单位。PDCCH可以由一个或多个CCE组成。注意，DCI和DCI格式是用于在逻辑层的通信信息的，而PDCCH和CCE是在物理层的。PDCCH是携带处于DCI格式的DCI的物理信道，而PDCCH本身可以具有可以与DCI格式不具有显式关系的其自己的格式。
MS可以按照搜索空间监视一组PDCCH候选，其中搜索空间可以由一组PDCCH候选定义并且这样的定义可以使用可预定义给UE 116的一些公式或映射方法。公式或映射方法可以是从系统参数(诸如MS的MAC ID，或RNTI，聚合层索引，用于在给定搜索空间中监视的PDCCH候选的数量，用于给定搜索空间的CCE的数量等等)到与搜索空间的PDCCH候选相对应的CCE的索引的映射。
搜索空间可以具有两种类型：MS特定的空间和公共空间。MS特定的控制信息可以处于MS特定的搜索空间中的PDCCH，而公共信息可以处于公共搜索空间中的PDCCH。公共搜索空间和MS特定的搜索空间可以重叠。UE 116可以监视公共搜索空间和MS特定的搜索空间，并且执行盲解码以解码PDCCH。在一些实施例中，PDCCH只具有公共的搜索空间或只具有MS特定的搜索空间，并且UE 116相对应地只需监视一种类型的搜索空间。
CRC附接于PDCCH信息，并且MAC ID，也被称为RNTI，被隐式地编码在CRC中。为了在CRC中编码MAC ID，一个示例可以是加扰MAC ID并随后与CRC异或。在CRC中编码MAC ID的另一个示例可以是通过利用散列函数等等将MAC ID映射到CRC。在CRC中编码MAC ID的又一个示例可以是通过将MAC ID作为用于CRC生成的参数来生成CRC，并且可以有其它类似的示例。
对于公共搜索空间中的PDCCH，BS 102可以使用预定义的CRC或保留的CRC，并且此CRC可以对于许多MS是公共的。保留的CRC可以对应于预定义的或保留的MAC ID或公共的MAC ID。一个或多个保留的CRC可以被用于公共搜索空间中的一个或多个PDCCH。UE 116可以使用保留的或预定义的CRC或者保留的或预定义的MAC ID来盲解码公共搜索空间中的PDCCH。
对于MS特定的搜索空间中的PDCCH，对于特定于MS(诸如UE 116)的信息，BS 102使用编码有用于UE 116的MAC ID的CRC。一示例是通过异或运算利用CRC加扰UE 116的MACID。当UE 116盲解码PDCCH时，UE 116使用其自己的MAC ID来与得到的CRC异或以盲解码。
在某些实施例中，关于不同的数据控制波束何时被发送的调度信息可以被发送给MS。哪个(或哪些)波束包括用于MS的资源分配信息也可以被发送给MS。因此UE 116可以使用相应方法来解码用于UE 116的信息。例如，如图20和图21中所示的示例，UE 116(例如，MS1)可以采用要么分开地解码B1、B4，要么接收B1和B4两者并设法联合解码用于MS1的信息。
图22图示了根据本公开的实施例的在空间域中的不同波束上的PDCCH的复用。图22中所示的空间域中的不同波束上的PDCCH的复用2200的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。空间域中的不同波束上的PDCCH的复用2200允许移动站，诸如在多个空间波束上具有信息的UE 116(例如，MS1)，一次性地接收信息。
在某些实施例中，数据控制波束可以在空间域中被复用。BS 102向UE116通知关于包含用于UE 116的信息在内的数据控制波束的调度的情况，并且UE 116可以解码波束。UE116可以选择解码所有波束之中的包括用于UE116的信息在内的一些波束以得到所述信息。UE 116可以选择联合解码波束。
在图22中所示的示例中，B1 2205、B2 2210、B3 2215、B4 2220全部都在相同的时间和频率块中，但它们在不同的空间方向中。关于何时发送B12205、B2 2210、B3 2215、B42220的调度信息可以被发送给UE 116。哪个(或哪些)波束包括用于UE 116的资源分配信息还可以被发送给UE 116。随后UE 116可以设法接收用于资源分配信息的(一个或多个)相关TX波束。UE 116在用于B1 2205、B4 2220的并行定时接收B1 2205、B4 2220。UE 115(例如，MS2)在用于B1 2205的定时接收B1 2205。UE 114(例如，MS4)在用于B4 2220的定时接收B42220。如果B2 2210和B4 2220在空间域中没有足够分开，则UE 115(MS2)可具有来自B42220的干扰，并且对于UE 114(MS4)情况类似。为了进一步减少干扰，分别在B2 2210和B42220上的用于UE 115(MS2)和用于UE 114(MS4)的信息可以以不同频率调度。MS3、MS5、MS6分别在PDCCH波束B2、B3、B3的定时分别接收B2 2210、B3 2215、B3 2215。
在某些实施例中，在初始网络进入(从上电到进入网络)期间，或者从空闲状态到连接状态，UE 116可以以同步信道(SCH)获得开始。BS 102可以以预定义数量的波束发送SCH。SCH可以携带关于物理广播信道(PBCH)的信息，诸如多少波束被用于PBCH。UE 116可以获得PBCH。在UE 116得到小区特定的参考信号(CRS)之后，PBCH可以由UE 116解码。BS 102以一些资源，例如以SCH或PBCH在其上的相同波束，发送CRS。UE 116解码PBCH。PBCH可以携带关于PDCCH的信息，例如，PDCCH将使用多少波束。
UE 116可以测量SCH波束。UE 116可以知道哪些RX波束对于接收SCH波束是好的。如果SCH波束和PBCH波束使用相同的物理波束(例如，相同方向、相同波束宽度，等等)，则UE116可以使用好的RX波束来接收PBCH，而不使用差的RX波束来接收PBCH，以减少通过UE 116的能量消耗。好的RX波束或差的RX波束分别可以是一些量度(例如，信噪比(SNR)、信号强度、信号干扰比(SIR)、信号与干扰加噪声比(SINR)、参考信号接收功率、参考信号接收质量等等)超过某一阈值或低于某一阈值。UE 116还可以经由CRS测量波束。
在某些实施例中，BS 102向UE 116发送PDCCH。PDCCH可以携带用于系统信息块(SIB)的关于资源分配的信息，所述SIB是一般由BS 102广播的重要系统信息。PDCCH波束可以在与用于SCH或PBCH的波束相同的波束上发送。在UE 116解码PDCCH之后，UE 116可以知道SIB，例如，SIB1、SIB2的位置。
UE 116可以测量PDCCH波束(例如，经由CRS)。UE 116确定哪些RX波束对于接收PBCH波束是好的。如果PBCH波束和PDCCH波束正使用相同的物理波束(例如，相同方向、相同波束宽度等等)，则UE 116使用用于接收PBCH的好的RX波束来接收PDCCH，而不使用差的RX波束来接收PDCCH。这个可以减少UE 116的能量消耗。
在某些实施例中，BS 102诸如在宽波束上向MS发送SIB。SIB波束可以在与用于PDCCH或SCH或PBCH的波束相同的波束上发送。一些SIB包括UE 116用于发送随机接入信号或上行链路信号的信息。
UE 116测量SIB波束(例如，经由CRS，或者经由信道状态信息参考信号(CSI RS))。UE 116确定哪些RX波束对于接收SIB波束是好的。如果SIB波束和PDCCH波束正使用相同的物理波束(例如，相同方向、相同波束宽度等等)，则UE 116使用用于接收PDCCH的好的RX波束来接收SIB，而不使用差的RX波束来接收SIB。这个可以减少UE 116的能量消耗。
在某些实施例中，在得到包括UE 116用来发送随机接入信号或上行链路信号的信息在内的一些SIB之后，UE 116确定将上行链路信号发送到哪里。UE 116随后可以开始随机接入过程。
UE 116使用好的RX波束来发送上行链路信号(这个可以帮助减少能量消耗)。可替换地，UE 116使用全部好的RX波束来发送上行链路信号。
BS 102可以使用其RX波束的全部来侦听UE 116的上行链路信号。如果BS 102操纵RX波束，则UE 116应当重发上行链路信号，例如，重发BS RX波束的数量那么多次，从而BS102可以接收UE 116上行链路信号。如果BS102不操纵RX波束，但是代替地，BS 102可以立刻使用所有RX波束，随后UE 116可能不需要重发上行链路信号。上行链路信号可以诸如通过包括BS TX波束标识符来指示哪个BS TX波束是好的。
图23图示了根据本公开的实施例的用于决定上行链路信号配置的过程。图23中所示的过程2300的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS关于其将以操纵方式使用RX波束还是可以同时形成所有这些RX波束，或者UE 116应当重发上行链路信令多少次等等的能力可以在SIB之一中或在包括用于随机接入的参数或信息的SIB中被发送给MS。BS 102向UE 116发送指示接收波束的能力的消息2305。例如，BS 102可以告诉UE 116和MS：
-所需的UL信令重发的数量：4
-或者：BS RX波束的数量：4，形成方法：操纵
-或者：BS RX波束的数量：4，形成方法：全部同时
-或者：BS RX波束的数量：4，形成方法：波束1-2操纵，波束3-4操纵，波束1、3同时，2、4同时
形成方法可以被编码，例如在先前的情况下，它可以分别被编码为‘00’、‘01’、‘10’。在响应时，UE 116决定2310在时域中用于上行链路信号的配置。随后，UE 116以确定的配置发送上行链路信号2315。BS 102随后经由操纵利用RX波束接收2320。
图24图示了根据本公开的实施例的用于确定下行链路信令配置的过程。图24中所示的过程2400的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS 102可以例如基于通过UE 116的请求或基于其自己的选择，选择PDCCH波束来发送给UE 116。如果其是基于来自UE 116的请求，则UE 116可以使用MS选择的MS RX波束来接收它。UE 116可以最小化(例如，节省)能量消耗。UE 116还可以减少用于PDCCH的重发次数。
如果UE 116在时域中、在MS RX方使用波束操纵，即，MS RX波束不能被同时形成而是在不同时间被形成，则PDCCH波束应当在时域中被重发。PDCCH在时域中的重发次数可以是用于接收PDCCH的MS RX波束的数量，其中MS RX波束不能被同时形成。
例如，如果UE 116具有两个接收PDCCH的RX波束，并且这两个RX波束不能被同时形成，相反，它们通过操纵而形成，则PDCCH可以在时域中被重发两次。
在某些实施例中，对于UE 116来说，如下进行更好：发送消息2405以通知BS 102关于其接收波束以及接收波束是可以被同时形成还是这些RX波束正在被操纵的情况。信息可以在上行链路通信中，例如与TX波束报告一起，在UE 116反馈中被输送到BS 102。例如，在随机接入信道中，如果其接收RX波束通过操纵形成，则UE 116可以基于这些波束的数量来指示应当重发PDCCH的数量。重发的数量可以是显式的或者隐式的。
如果仅存在一个RX波束(对于一个RX波束来说，作为特例，全部方向(omni-direction)，则它可以是MS不需要向BS发送任何关于其RX波束的内容的默认情况。
当BS 102基于BS自己的选择来选择(2410)PDCCH波束以发送给UE 116时，因为MS不知道哪些PDCCH波束被选择，所以UE 116可以使用其RX波束的全部来接收。UE 116也可以使用好的RX波束来接收。
在PDCCH中，BS 102可以发送(2415)关于接下来的用于数据通信的PDSCH(物理下行链路共享信道)的信息。随后，UE 116利用RX波束接收(2420)。
图25图示了根据本公开的实施例的其中调整用于数据控制和数据通信的波束的BS MS通信的过程。图25中所示的过程2500的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。其中调整用于数据控制和数据通信的波束的BS MS通信的实施例发生在诸如初始网络进入状态、空闲状态之类的状态下。在图25中所示的示例中，不使用具有虚线的波束。在MS中，U1、U2在一个RF链，而U3、U4在另一RF链。
BS 102在B1-B4上发送(2505)synch、BCH、CRS。UE 116可选地执行下行链路测量(2510)。BS 102在B1、B2等等上发送(2515)PDCCH、CRS。BS 102向UE 116发送(2520)PDSCH。在某些实施例中，BS 102在与PDCCH相同的波束上发送(2520)PDSCH，并且UE 116在与其接收PDCCH的波束相同RX波束上接收PDSCH。UE 116向BS 102发送上行链路消息(2525)。BS102可选地执行上行链路测量(2530)。BS 102发送(2535)PDCCH波束或UE特定的PDCCH波束并发送(2540)PDSCH。在响应时，UE 116向BS 102发送(2545)PUSCH。BS 102在波束B1、B2等等上来发送(2550)CRS。UE 116可选地执行下行链路测量(2555)。UE 116向BS 102发送上行链路消息(2560)。BS 102发送(2565)PDCCH波束或UE特定的PDCCH波束并发送(2570)PDSCH。在响应时，UE 116向BS 102发送(2575)PUSCH。UE 116可以在与其用来接收PDSCH的波束相同的波束上发送PUSCH，并且BS 102可以利用与UE 116用来接收PDCCH的波束相同的RX波束接收PUSCH。
在某些实施例中，作为当前实施例的另一个应用，对于来自UE 116或BS 102的ACK/NACK波束，重发的数量可以由RX波束能力确定。
在某些实施例中，BS 102向UE 116发送参考信号，从而UE 116可以关于宽波束进行测量，诸如在PDCCH级的波束。UE 116可以使用其RX波束的全部来测量它们。如果UE 116以操纵方式使用RX，则参考信号可以被重发。
在某些实施例中，UE 116向BS 102发送参考信号，从而BS 102可以关于波束进行测量。
在某些实施例中，UE 116执行下行链路测量并向BS 102发送关于测量的反馈。BS102随后可以决定是否加宽用于UE 116的PDCCH波束。例如，多个PDCCH波束可以被用于输送PDCCH信息。
PDCCH可以是用于一个或多个MS的。PDCCH的重发次数应当与跟PDCCH相对应的所有MS的能力有关，例如，重发次数可以是接收波束的最大值。
在某些实施例中，BS 102诸如通过在多个宽波束中包括MS的资源分配信息，来在加宽的波束上发送PDCCH。
BS 102还可以在与PDCCH相同的波束上发送PDSCH。基于BS RX波束是被操纵，还是同时地，(在频域中分离)，UE 116通过利用好的RX波束从那些波束中接收信息。
在图25中所示的示例中，在其中BS 102发送(2570)PDSCH的步骤11中，BS 102选择到UE 116的用于PDCCH的多个波束并在多个波束上向UE 116发送PDCCH。UE 116保持使用好的波束来接收PDCCH。其对于UE116是明显的。UE 116不知道BS 102正在使用用于PDCCH的哪些波束。UE116可以使用与其在步骤10中发送上行链路的波束相同的波束(消息2565)，来在步骤11中接收下行链路波束(信息2570)。
作为替换方式，可以选择PDCCH，并且BS 102告诉UE 116关于其选择的情况，随后UE 116可以使用适当的RX来接收PDCCH。
不同波束上的PDCCH可以具有不同内容。UE 116可以分别解码多个PDCCH。UE 116可以具有各种不同的PDCCH。
图26图示了根据本公开的实施例的其中调整用于数据控制和数据通信的波束的BS MS通信的过程。图26中所示的过程2600的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。其中调整用于数据控制和数据通信的波束的BS MS通信的实施例发生在连接状态下。在图26中所示的示例中，不使用具有虚线的波束。
在某些实施例中，BS 102在用于数据通信的窄波束上发送参考信号。UE116测量窄的TX波束。UE 116可以使用其窄波束来测量来自BS 102的窄TX波束。
在某些实施例中，PDCCH可以包括UE 116应当如何监视用于后面的数据通信的CSIRS的配置。
数据波束训练(training)，例如，CSI RS可以在PDCCH的波束内的较窄波束上发送。随后PDCCH可以被发送给UE 116，包括关于到UE 116的后面数据通信的资源分配。
可替换地，数据波束训练，例如，CSI RS可以在不一定在用于UE 116的PDCCH波束内的较窄波束上发送，而是，其可以在每个可能的较窄波束上。
在数据波束训练之后，BS 102向MS发送PDCCH，包括关于到UE 116的后面数据通信的资源分配。
步骤1-3 2605：基于MS反馈选择用于UE 116的(一个或多个)PDCCH波束。步骤4-8：PDCCH配置用于(一个或多个)PDCCH波束内的窄波束的数据波束训练。图示了数据通信过程。在步骤4 2610-2630中，CSI RS在当前PDCCH波束2内的窄波束(B3、B4)上发送。UE 116可以使用与宽波束B2相对应的窄波束来接收CSI RS，即，UE 116使用在可以以好质量接收B2的波束U1、U2内的(U1、U2、U3、U4)。假定U1和U3接收以好质量接收B3和B4。在步骤5 2615中，UE 116可以使用在步骤4 2610中以好质量接收信号的TX波束(U1、U3)。在步骤6 2620中，B2上的PDCCH可以携带用于UE 116的资源分配，例如，B2上的信息应当包括用于UE 116的、用于数据通信的B3、B4上的信息。在步骤7 2625中，UE 116使用与在步骤5 2615中使用的波束相同的波束来接收。作为替换方式，在步骤6 2620中，BS 102基于围绕步骤5 2615的BS的上行链路测量或MS的反馈告诉UE 116在步骤7 2625中要使用哪些MS RX波束。步骤9-112635：用于PDCCH的波束加宽。基于宽波束，用于UE 116的PDCCH波束从B2加宽到B2和B4。步骤12-15 2640-2655：PDCCH针对所有窄波束配置数据波束训练。图示了数据通信过程。在步骤12 2640中,CSI RS在所有窄波束上发送。在步骤132645中，UE 116可以使用在步骤122640中以好质量接收信号的TX波束。在步骤14 2650中，B2和B4上的PDCCH可以携带用于UE116的资源分配，例如，B2上的信息应当包括用于UE 116的、用于数据通信的B3、B4、B8上的信息。在步骤15 2655中，UE 116可以使用与在步骤13 2645中使用的波束相同的波束(U2、U3、U7)来接收。作为替换方式，在步骤14 2650中，BS 102围绕步骤13 2645中的BS的上行链路测量或MS的反馈向UE 116通知在步骤15 2655中要使用哪些MS RX波束。
在某些实施例中，UE 116经由BS同步信道、广播信道、数据控制信道、参考信号、导频等等测量一个或多个基站的信号强度。测量量度可以是例如，信噪比、信号干扰比、信号与干涉加噪声比、参考信号接收功率、参考信号接收质量等等。测量可以是针对每个基站的，或者是针对每个BS TX和MS RX波束对的，或是针对每个BS TX波束的，或者是针对每个MS RX波束的，等等。测量可以被报告给一个或多个基站。测量报告可以以以下方式组织：其记录一个或多个波束(TX或RX波束)是可被并行地形成的，还是不是并行地而是通过操纵来形成的。
如果某一测量满足某些条件或触发器条件，则UE 116向一个或多个BS发送测量报告。用于不同操作或用于不同通信(例如，用于控制信道通信，或者用于数据信道通信)的条件可以是不同的。例如，UE 116报告关于PDCCH的测量从而BS可以决定传输方案的条件，可以不同于UE 116报告关于数据信道的测量的条件。
基站或网络可以决定不同的操作或不同的通信方案，其中所述决定可以基于报告的测量和在BS和/或MS处的TX和RX波束的能力。可以有BS或网络作出决定的条件或触发器条件，但这些条件可以不必与MS报告测量的条件相同。
在某些实施例中，一个或多个传输方案可以被用于多个基站与UE 116的通信。
一个传输方案可以是非并行通信。UE 116在不同时间从多个BS(例如，BS 102和BS103)接收信息。多个基站向UE 116发送不同的信息或相同的信息。当UE 116包括一个RF链或多个RF链时，UE 116可以形成接收信息的波束。从UE 116到基站的报告不需要让BS 102知道关于MS RF链和波束的MS RX能力。BS 102针对每个BS配置UE 116以报告其偏好的TX波束。BS 102可以告诉UE 116其是用于来自不同BS的独立信息的。
另一个传输方案可以是并行通信。UE 116同时，或者换句话说并行地，从多个基站(例如，基站102和基站103)接收信息。多个基站可以向UE 116发送不同的信息或相同的信息。BS 102向UE 116通知来自不同BS的信息何时是不同的，从而UE 116不需要组合。BS 102也向UE 116通知来自不同BS波束的信息何时是相同的，从而UE 116可以组合。
UE 116可以经由可被并行形成的不同RX波束从不同的基站接收不同的信息。UE116可以经由可被并行形成的一个或多个RX波束从不同基站接收相同信息。如果BS向UE116发送相同的信息并且如果UE 116具有可形成接收波束以从BS并行接收波束(例如，从BS102和BS 103接收波束)的RF链，则可以使用RF链。如果BS向UE 116发送相同的信息并且如果UE 116具有每个链可形成接收波束以从BS(例如，BS 102和BS 103)并行接收波束的多个RF链，则可以使用多个RF链并且它们可以在接收过程中组合。
对于并行形成的多个RX波束，UE 116可能需要多个RF链，从而UE 116的这多个RF链可以并行形成RX波束。这与具有大于1的秩的MIMO通信类似(例如，如果存在两个基站和并行去往MS的两个RX波束的两个流，则与秩2MIMO通信类似。)
来自UE 116的报告可以让BS或网络知道关于与多个基站或波束的并行通信的能力的信息的情况。信息可以是例如，MS可能偏好的BS TX波束(例如，以以下格式：集合或群组中的所有BS TX波束可以被用于到MS的并行通信)，或者关于MS RF链和波束的MS RX能力(诸如不能并行形成MS的哪些RX波束)
在某些实施例中，对于在多个基站和UE 116之间的并行波束通信，包括控制波束、数据控制波束、数据通信等等，可以有多种方式供网络或基站确定哪些波束可以或不可以被并行使用。如果波束处于RF级别，则这个可以经由RF波束形成反馈来进行，或者如果波束处于数字级别，则这个可以经由数字波束形成反馈来进行，或者这个经由数字和RF波束形成两者来进行。
在第一替换方式中(替换1)，BS 102配置UE 116以报告其偏好的TX波束。在报告中，UE 116指示对于具有某一数量的信息流的并行通信、或者具有某一秩(例如，秩2)的通信良好的TX波束，以及指示并行流的数量或并行通信或者秩的能力(并行流的最大容许数量)，并将TX放置在集合中，其中TX波束的每个集合可以被用于具有某一数量的流的并行通信或者具有某一秩的通信(例如，秩2通信)。随后BS可以执行具有某一数量的流的并行通信，或具有某一秩的通信(例如，秩2通信)。BS可以执行具有某一数量的流的并行通信，其中流的数量可以是不大于并行通信的能力(并行流的最大容许数量)的任何数量。BS或网络向UE 116通知使用哪些TX波束以及何时发送它们，从而UE 116可以使用相应RX波束来接收。
在第二替换方式中(替换2)，关于报告的另一替换方式是BS可以配置UE 116以报告TX RX对。UE 116也用信号通知其关于其RX波束的能力，即关于其RX波束是否可以被并行形成或者是否可以被并行使用的能力。例如，UE 116可以用信号通知不可以被并行形成的MS RX波束的集合(例如，因为它们应该来自相同的RF链但RF链不能并行形成它们)，其中MSRX波束的每个集合包括不能被并行形成的MS RX波束。(注意，关于MS RX波束能力的这样的信号可以在任何时间，例如，在初始网络进入时或在初始网络进入之后，被发送，并且如果之前已经发送信息并且信息没有变化，则BS或网络可以高速缓存信息从而UE 116不需要再次发送它)。然后，BS可以协作并决定是否可以具有并行通信并且如何进行。BS或网络可以决定具有某一数量的流的并行通信，或具有某一秩的通信(例如，秩2通信)。随后BS或网络可以向UE 116通知应该使用哪些MS的RX波束/RF链。在某些实施例中，BS或网络可以向UE116通知使用哪些BS TX波束。随后，UE 116可以使用相应的RX波束来接收。
在第三替换方式中(替换3)，BS，诸如BS 102和BS 103，配置UE 116以报告集合中的TX RX对以及并行的流的数量或者秩，其中TX RX对的每个集合对于具有某一数量的流的并行通信或者具有某一秩的通信(例如，秩2通信)是好的。随后BS协作并执行具有某一数量的流的通信，或具有某一秩的通信(例如，秩2通信)。BS向UE 116通知关于应该使用哪些MS的RX波束/RF链的情况。可替换地，BS或网络向UE 116通知关于使用哪些TX波束的情况。随后UE 116可以使用相应的RX波束来接收。
在某些实施例中，UE 116通过向BS 102或者网络发送以下内容，诸如通过利用在先前实施例中的三个替换方式，来执行RF波束形成反馈。即UE116可以向BS 102发送关于RX波束的能力的信息和好的BS TX和MS RX对或者向BS 102或者网络发送波束对的集合，其中同一集合中的RX波束可以同时被使用。在某些实施例中，UE 116可以选择并发送一个或多个偏好的TX波束的集合，其中集合内的TX波束可以被MS RX波束并行接收到。
BS 102随后进一步配置UE 116执行对导频或者参考信号的测量以及关于测量的反馈(例如，信道质量指示(CQI)反馈)，以用于数字波束形成，所述参考信号诸如信道状态信息参考信号(CSI-RS)。BS 102随后决定传输方案。如果不需要数字波束形成，或者数字波束形成是固定的，则BS 102可以基于RF波束形成反馈决定传输方案。
图27图示了根据本公开的实施例的利用下行链路测量/报告和MS对于BS的波束能力来决定传输方案的过程。图27中所示的过程的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。在图27中所示的示例中，则虚线是指如果信号已经被传达或者如果信号不被需要，信号可以被省略(例如，UE 116可以向BS之一发送信息(例如，报告对于多个基站的测量、确认等等)；BS之一可以向UE 116发送信令而非多个基站全部发送信令)。
UE 116执行对波束的下行链路测量，例如，对(例如，RF波束形成所形成的)宽波束的测量，或者对数据控制波束的测量等等。UE 116向BS 102报告关于一个或者多个基站的测量2705。UE 116还可以向BS 103报告关于一个或者多个基站的测量2710。如果需要的话，测量报告2705、2710可以由BS 102或者网络以考虑到可能的并行通信的方式配置(比如，前面的实施例中的任何方法)。
随后BS 102和BS 103或者网络在它们自己之间通信以作出关于传输方案的联合决定2715，诸如哪些BS TX波束包括用于UE 116的信息(例如，PDCCH中的数据控制信息)，是将数据控制信息包括到更多还是更少的波束(以分别使用于UE 116的PDCCH波束变宽以及使用于UE 116的PDCCH波束变窄)，和是操纵波束(操纵波束是指在时域中接连地而不是并行地形成波束)还是并行发送波束等等，以及对于不同BS应该使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收。BS 102通知2720，并且在某些实施例中，BS 103向UE 116通知2730关于如何接收波束的情况，诸如要使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收，以及如果不同波束包括相同信息，是否组合不同波束上的信息，等等。UE 116向BS或者网络发送确认2725。
图28图示了根据本公开的实施例的利用下行链路测量/报告和BS对于MS的波束能力来决定其偏好的传输方案的过程。图28中所示的过程2800的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。在图28中所示的示例中，则虚线是指如果信号已经被传达或者如果信号不被需要，信号可以被省略(例如，UE 116可以向BS之一发送信息(例如，报告对于多个基站的测量、确认等等)；BS之一可以向UE 116发送信令而非多个基站全部发送信令)。
在某些实施例中，BS可以经由下行链路TX波束向UE 116发送下行链路参考信号2805、2810。每个BS还可以向UE 116通知关于其BS TX波束能力的情况，即，关于可以并行形成哪些BS TX波束(诸如通过利用多个RF链)或者不能并行形成哪些BS TX波束(诸如经由操纵)的BS TX波束能力。
MS可以诸如通过对(例如，RF波束形成所形成的)宽波束执行测量，或者对数据控制波束执行测量等等来对波束执行下行链路测量2815。
UE 116决定(2820)偏好的传输方案。例如，UE 116可以决定哪些BS TX波束包括用于UE 116的信息(例如，PDCCH中的数据控制信息)，是将数据控制信息包括到更多还是更少的波束(以分别使用于UE 116的PDCCH波束变宽以及使用于UE 116的PDCCH波束变窄)，和是操纵波束(操纵波束是指在时域中接连地而不是并行地形成波束)还是并行发送波束等等，以及对于不同BS应该使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收。
UE 116关于其偏好的传输方案和要使用的BS TX波束/TX RF链向BS102发送请求2825并向BS 103或者网络发送请求2830。BS和网络可以向UE 116发送确认2835、2840。可替换地，BS或者网络可以无视UE 116偏好并用信号通知UE 116关于TX波束和传输方案的情况(诸如，如果它们发送相同的信息，UE 116是否需要组合波束)。UE 116使用适当的MS RX波束/MS RF链和适当的接收算法来接收，诸如如果它们包括相同的信息，则通过组合不同波束上的信息，等等。
图29图示了根据本公开的实施例的利用上行链路测量/报告和MS对于BS的波束能力来决定传输方案的过程。图29中所示的过程2900的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。在图29中所示的示例中，则虚线是指如果信号已经被传达或者如果信号不被需要，信号可以被省略(例如，UE 116可以向BS之一发送信息(例如，报告对于多个基站的测量、确认等等)；BS之一可以向UE 116发送信令而非多个基站全部发送信令)。
在某些实施例中，UE 116向BS 102和BS 103或者网络发送包括上行链路参考信号在内的上行链路信号2905、2910。UE 116还可以发送诸如关于哪些波束可以被通过操纵(不并行地)或者并行地形成之类的MS TX波束能力。BS 102和BS 103可以各自诸如通过对(例如，RF波束形成所形成的)宽波束执行测量，或者对窄波束执行测量等等来对波束执行上行链路测量2915。
随后基站或者网络可以在它们自己之间通信以作出关于传输方案的联合决定2920，诸如哪些BS TX波束包括用于UE 116的信息(例如，PDCCH中的数据控制信息)，是将数据控制信息包括到更多还是更少的波束(以分别使用于UE 116的PDCCH波束变宽以及使用于UE 116的PDCCH波束变窄)，和是操纵波束(操纵波束是指在时域中接连地而不是并行地形成波束)还是并行发送波束等等，以及应该使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收。基站随后向UE 116通知2925、2935关于如何接收波束的情况，诸如要使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收，以及如果不同波束包括相同信息，是否组合不同波束上的信息，等等。UE 116向BS或者网络发送确认2930。
图30图示了根据本公开的实施例的利用下行链路测量/报告和MS对于BS的波束能力来决定传输方案的过程。图30中所示的过程3000的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，UE 116首先与诸如BS 102之类的BS之一通信3005。UE 116可以从BS 103接收下行链路信号3010，诸如sync、BCH、参考信号、PDCCH等等。UE 116还监视3015邻居小区。如果某些条件被满足3020，从而新基站将加入UE 116将与之通信的BS的集合，则UE 116利用以上的在这里描述的针对多个基站的一个或多个实施例开始通信。
UE 116诸如通过对(例如，RF波束形成所形成的)宽波束执行测量，或者对数据控制波束执行测量等等来对波束执行下行链路测量。UE 116向BS 102报告关于一个或者多个基站的测量3025。如果需要的话，测量报告3025可以由基站或者网络以考虑到可能的并行通信的方式配置(诸如以上的这里的实施例中描述的一个或多个方法)。即，UE 116在信号中报告MS RX波束能力3030。随后基站或者网络在它们自己之间通信以作出关于传输方案的联合决定3035，诸如哪些BS TX波束包括用于UE 116的信息(例如，PDCCH中的数据控制信息)，是将数据控制信息包括到更多还是更少的波束(以分别使用于UE 116的PDCCH波束变宽以及使用于UE 116的PDCCH波束变窄)，和是操纵波束(操纵波束是指在时域中接连地而不是并行地形成波束)还是并行发送波束等等，以及应该使用哪些MS RX波束/MS RF链来接收。已经连接的基站随后向UE 116通知3040关于如何接收波束的情况，诸如要使用哪些MSRX波束/MS RF链来接收，以及如果不同波束包括相同信息，是否组合不同波束上的信息，等等。UE 116向BS或者网络发送确认。已经连接的BS请求UE 116使用专用随机接入信号来接入要连接的新BS，并且专用随机接入信号配置3045、3050被发送给UE 116。随后UE 116发送专用随机接入信号以接入新BS(例如，BS 103)。BS 103向UE 116发送确认3055。UE 116使用由BS更早用信号通知的MS RX波束来从包括BS 103在内的多个BS接收3060、3065信息，诸如PDCCH等等。基站关于传输方案的决定还可以在UE 116连接到BS 103之后而非UE 116向BS103发送随机接入信号之前发生。
图31图示了根据本公开的实施例的用于PDCCH的在频域中的复用。图31中所示的频域中的复用3100的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS 102和BS 103针对控制或者数据信道，诸如数据控制信道PDCCH，执行在频域中的复用。BS 102和BS 103协作以对于不同波束使用不同频率。例如，用于BS 102的PDCCH波束可以在频域中与用于BS 103的PDCCH波束位于不同位置。
图32图示了根据本公开的实施例的用于PDCCH的在时域中的复用。图32中所示的时域中的复用3200的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS 102和BS 103针对控制或者数据信道，诸如数据控制信道PDCCH，执行在时域中的复用，并且BS 102和BS 103可以协作以对于不同波束使用不同时间。例如，用于BS 102的PDCCH波束可以在时域中与用于BS 103的PDCCH波束位于不同位置。
BS 102和BS 103可以在一个或者多个PDCCH波束中包括用于UE 116的数据控制信息。例如，用于MS1 3205的数据控制信息可以被包括在BS1(例如，BS 102)波束B1 3210上的PDCCH和BS2(例如，BS 103)波束B4 3215上的PDCCH两者中。当它们在时域中被复用时，MS1可以在不同的时间中从两个基站接收这两个波束中的用于MS1的信息(例如，相同的信息，在不同时间的多个复本，以提高可靠性)。
图33图示了根据本公开的实施例的用于PDCCH的在空间域中的复用。图33中所示的空间域中的复用3300的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS 102和BS 103针对控制或者数据信道，诸如数据控制信道PDCCH，执行在空间域中的复用，并且BS 102和BS 103协作以对于不同波束使用不同方向。例如，用于BS 102的PDCCH波束可以在空间域中与用于BS 103的PDCCH波束位于不同位置。
BS 102和BS 103可以在来自不同BS的、在不同方向上但在相同频率/时间域中的一个或者多个PDCCH波束中包括用于MS的数据控制信息。例如，用于MS1 3305的数据控制信息可以被包括在BS1波束B1 3310上的PDCCH和BS2波束B4 3320上的PDCCH两者中。当用于MS1的信息在空间域中被复用，但用于MS1的信息被分配在完全相同的频率/时间域中时，MS1可以从来自BS 102和BS 103的这两个波束中并行接收用于MS1的信息(例如，相同的信息，在不同时间的多个复本，以提高可靠性；或者不同的信息，但是利用可被并行形成的两个MS RX波束来接收)。
图34图示了根据本公开的实施例的用于PDCCH的在空间和时间域中的复用。图34中所示的用于PDCCH的在空间和时间域中的复用3400的实施例仅供说明之用。其它实施例可以在不脱离本公开的范围的情况下被使用。
在某些实施例中，BS 102和BS 103针对控制或者数据通道，诸如PDCCH，执行在频域、时域和空间域的组合中的复用。BS 102和BS 103协作以对于不同波束使用不同方向。例如，用于BS 102的PDCCH波束可以在空间和时间域中与用于BS 103的PDCCH波束位于不同位置。
BS 102和BS 103可以在来自不同BS的、在不同方向上但在相同频率/时间域中的一个或者多个PDCCH波束中包括用于MS的数据控制信息。例如，用于MS1 3405的数据控制信息可以被包括在BS1(例如，BS 102)波束B1 3410上的PDCCH和BS2(例如，BS 103)波束B43415上的PDCCH两者中。当它们在空间域中被复用，但用于MS1 3405的数据控制信息被分配在完全相同的频率/时间域中时，MS1可以从BS 102和BS 103的这两个波束3410、3415中并行接收用于MS1 3405的信息(例如，相同的信息，在不同时间的多个复本，以提高可靠性；或者不同的信息，但是利用可被并行形成的两个MS RX波束来接收)。
在某些实施例中，对于在多个BS和UE 116之间的并行通信，定时提前量(timingadvance，TA)将被调整从而UE 116可以从一个或者多个不同的发送点、通过一个或者多个不同的波束并行接收信号。
在某些实施例中，UE 116可以使用盲解码来解码来自多个基站的PDCCH波束，并且盲解码过程可以类似于UE 116可以用来解码来自单个基站的PDCCH波束的过程。UE 116可以具有不同的CRC以解码来自多个基站的PDCCH，例如，UE 116可以使用CRC1来解码来自第一基站的PDCCH，并且UE 116可以使用CRC2来解码来自第二基站的PDCCH。
虽然本公开已经利用示例性实施例进行了描述，但是可以向本领域技术人员建议各种改变及修改。本公开意图包含落入权利要求范围的这样的改变和修改。

Claims (19)

1.一种用户设备，包括：
多个天线，被配置成与至少一个基站通信；以及
耦接到所述多个天线的处理电路，所述处理电路被配置成控制从所述至少一个基站经由至少一个控制信道接收信号，
其中，所述信号通过所述至少一个基站的至少一个发送(Tx)波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，
其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，以及
其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，
其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及
其中所述处理电路接收与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
2.如权利要求1所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置成基于多点协作传输经由至少一个控制信道接收所述信号。
3.如权利要求1所述的用户设备，其中，至少一个控制信道是以下各项之一：
被映射到不同的时间/频率资源；以及
被映射到相同的时间/频率资源，并且，
其中，所述处理电路还被配置成控制处理与至少一个控制信道相关的至少一个信号。
4.如权利要求1所述的用户设备，其中，所述处理电路还被配置为控制从所述至少一个基站接收关于以下的决定的信息：
用户设备是否需要单独解码或联合解码用于用户设备的信息，
其中所述处理电路被配置为控制以对小区特定参考信号(CRS)执行测量，并将与所述测量有关的信息发送到所述至少一个基站，以及
其中，基于所述用户设备的移动性或与所述测量相关的信息中的至少一个来生成与所述决定相关的信息。
5.一种基站，包括：
多个天线，被配置成与用户设备通信；以及
耦接到所述多个天线的处理电路，所述处理电路被配置成控制经由至少一个控制信道向所述用户设备发送信号，
其中，所述信号通过所述基站的至少一个发送(Tx)波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，以及
其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，
其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，
其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及
其中所述处理电路进一步被配置为发送与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
6.如权利要求5所述的基站，其中，所述处理电路还被配置成基于多点协作传输经由至少一个控制信道来控制发送所述信号。
7.如权利要求5所述的基站，其中，所述处理电路被配置成决定以下：
用户设备是否需要单独解码或联合解码用于用户设备的信息，以及
其中，与所述决定相关的信息基于所述用户设备的移动性和与所述用户设备接收到的小区特定参考信号(CRS)的测量相关的信息中的至少一个来生成。
8.如权利要求5所述的基站，其中，所述处理电路被配置成控制从所述用户设备接收与由所述用户设备执行的对小区特定参考信号(CRS)的测量相关的信息。
9.一种操作基站的方法，所述方法包括：
通过至少一个传输(Tx)波束与用户设备进行通信；
由基站经由至少一个控制信道向用户设备发送信号，
其中经由所述至少一个控制信道的所述信号通过所述至少一个Tx波束发送，并且包括用于所述用户设备的信息，以及
其中所述至少一个Tx波束是基于所述用户设备的能力信息来确定的，
其中所述能力信息包括用于指示所述用户设备的第一接收(Rx)波束和第二Rx波束是否可同时使用的信息，
其中所述至少一个Tx波束中的每一个被配置为携带波束识别符，以及
其中经由所述基站发送与关于包括所述信号的所述至少一个Tx波束的至少一个波束识别符的决定有关的信息。
10.如权利要求9所述的方法，其中，发送所述信号包括基于多点协作传输经由至少一个控制信道来控制发送所述信号。
11.如权利要求1所述的用户设备，其中，通过所述至少一个TX波束发送的信号由所述用户设备处理，并且
其中，所述处理电路还被配置为控制执行以下各项中的至少一个：
利用第一循环冗余码(CRC)对通过第一TX波束发送的信号盲解码并且利用第二CRC对通过第二TX波束发送的信号盲解码；
利用相同的CRC对通过至少一个TX波束发送的至少一个信号盲解码；
联合解码在一个或多个空间方向上通过所述至少一个TX波束并行发送的所述至少一个信号；以及
解码在一个或多个空间方向上、在不同时间通过所述至少一个TX波束发送的所述至少一个信号。
12.如权利要求5所述的基站，其中，所述至少一个控制信道是以下各项之一：
被映射到不同的时间/频率资源；以及
被映射到相同的时间/频率资源，并且
其中，处理电路被配置为控制以处理与所述至少一个控制信道相关的至少一个信号。
13.如权利要求9所述的方法，还包括向所述用户设备发送与以下有关的决定的信息：
用户设备是否需要单独解码或联合解码用于用户设备的信息，
其中，与所述判定相关的信息基于所述用户设备的移动性和与从所述用户设备接收到的小区特定参考信号(CRS)的测量相关的信息中的至少一个来生成。
14.如权利要求5所述的基站，其中，所述处理电路被配置成基于关于所述用户设备是否并行接收至少一个波束的能力，来确定用于所述用户设备的至少一个Tx波束。
15.如权利要求9所述的方法，还包括从所述用户设备接收与由所述用户设备执行的对小区特定参考信号(CRS)的测量相关的信息。
16.如权利要求5所述的基站，其中，通过所述至少一个TX波束的信号由所述用户设备处理，并且
其中，所述用户设备的处理包括以下各项中的至少一个：
利用第一循环冗余码(CRC)对通过第一TX波束发送的信号盲解码并且利用第二CRC对通过第二TX波束发送的信号盲解码；
利用相同的CRC对通过至少一个TX波束发送的至少一个信号盲解码；
联合解码在一个或多个空间方向上通过所述至少一个TX波束并行发送的所述至少一个信号；以及
解码在一个或多个空间方向上、在不同时间通过所述至少一个TX波束发送的所述至少一个信号。
17.如权利要求9所述的方法，其中，通过所述至少一个TX波束的信号由所述用户设备处理，并且
其中，所述用户设备的处理包括以下各项中的至少一个：
利用第一循环冗余码(CRC)对通过第一TX波束发送的信号盲解码并且利用第二CRC对通过第二TX波束发送的信号盲解码；
利用相同的CRC对通过至少一个TX波束发送的至少一个信号盲解码；
联合解码在一个或多个空间方向上通过所述至少一个TX波束并行发送的所述至少一个信号；以及
解码在一个或多个空间方向上、在不同时间通过所述至少一个TX波束发送的所述至少一个信号。
18.如权利要求9所述的方法，其中，所述至少一个控制信道是以下各项之一：
被映射到不同的时间/频率资源；以及
被映射到相同的时间/频率资源，并且
其中，所述用户设备处理与所述至少一个控制信道相关的至少一个信号。
19.如权利要求9所述的方法，还包括基于关于所述用户设备是否并行接收至少一个波束的能力，来确定用于所述用户设备的至少一个Tx波束。
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