CN113424459A - 用于设备通信的波束管理方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种方法，包括：使用以某个布局布置的波束集合的第一波束子集的每个波束从第二设备接收信号；测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的波束质量；估计所述波束集合的第二波束子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括不同的波束，并且所述估计是根据所述测量的第一波束子集的信号质量；从所述波束集合中选择波束，选择所述波束是根据所述测量的波束质量和所述估计的波束质量；使用所述波束与所述第二设备通信。

Description

用于设备通信的波束管理方法和装置

本申请要求于2019年1月29日提交的、发明名称为“用于设备通信的波束管理系统和方法”的第62/798,254号美国临时申请的权益，所述申请通过引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及用于数字通信的方法和装置，并且在特定实施例中，涉及用于设备通信的波束管理方法和装置。

背景技术

第五代(fifth generation，5G)新空口(new radio，NR)通信系统使用毫米波频率(例如28GHz)及更高的频率来利用更大的带宽，从而提高吞吐量、降低延迟、增加空间重用等。波束赋形是将与传输相关的能量集中在特定的空间方向上，而不是以全向的方式扩散。在较高的工作频率下使用波束赋形来补偿高频下较大的路径损耗。

通信波束的定向性质要求通信波束对(发送设备处的发送波束和接收设备处的接收波束)朝向或基本上朝向彼此，以确保通过通信波束对进行的通信成功。如果通信波束对的波束不朝向对方，则与信号发送相关的大量能量将不会朝向接收设备，而接收设备处的接收增益将不足以成功接收信号传输。换句话说，通信设备应位于(或接近于位于)通信波束对的波束覆盖图案内，以确保成功通信。

选择通信波束对的通信波束的过程称为波束管理。特别是当用于为感兴趣区域提供覆盖的波束数量增加以改善覆盖时，与波束管理相关的开销可能很高。因此，需要用于设备通信的波束管理方法和装置。

发明内容

根据第一方面，提供了一种第一设备实现的方法。所述方法包括：所述第一设备使用以某个布局布置的波束集合的第一波束子集的每个波束从第二设备接收信号；所述第一设备测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的波束质量；所述第一设备估计所述波束集合的第二波束子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括不同的波束，并且所述估计是根据所述测量的第一波束子集的信号质量；所述第一设备从所述波束集合中选择波束，选择所述波束是根据所述测量的波束质量和所述估计的波束质量；所述第一设备使用所述波束与所述第二设备通信。

根据第一方面，在所述方法的第一种实现方式中，所述第一波束子集和所述第二波束子集是不相交的。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第二种实现方式中，所述第二波束子集的每个波束的覆盖区域与所述第一波束子集的至少两个波束的覆盖区域部分重叠。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第三种实现方式中，估计所述波束质量包括，对于所述第二波束子集的每个波束，将所述第二波束子集的波束的所述估计的波束质量确定为所述第一波束子集的所述至少两个波束的所述测量的波束质量的组合，所述至少两个波束具有与所述第二波束子集的波束的覆盖区域部分重叠的覆盖区域。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第四种实现方式中，所述组合包括所述至少两个波束的所述测量的波束质量的和、加权和、乘积、加权乘积、线性组合或非线性组合中的一个。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第五种实现方式中，所述估计的波束质量是所述至少两个波束的所述测量的波束质量的加权和，所述方法还包括所述第一设备确定所述第一波束子集的每个波束的加权因子。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第六种实现方式中，所述波束质量包括所述信号的信号干扰噪声比(signal plus interference to noiseratio，SINR)、所述信号的信噪比(signal to noise ratio，SNR)、所述信号的参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)、所述信号的参考信号接收质量(reference signal received quality，RSRQ)或所述信号的接收信号功率中的至少一个。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第七种实现方式中，所述第一设备为用户设备(user equipment，UE)，所述第二设备为接入节点。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第八种实现方式中，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以菱形布局布置的4个波束。

根据第一方面或第一方面的任一前述实现方式，在所述方法的第九种实现方式中，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以对角线布局布置的5个波束。

根据第二方面，提供了一种第一设备实现的方法。所述方法包括：所述第一设备使用以六边形布局布置的7个波束的集合的第一子集的每个波束从第二设备接收信号；所述第一设备确定使用所述7个波束的集合的所述第一子集接收到的所述信号的波束质量；所述第一设备从所述7个波束的集合中选择波束，选择所述波束是根据所述波束质量；所述第一设备使用所述一个波束与所述第二设备通信。

根据第二方面，在所述方法的第一种实现方式中，所述7个波束的集合的所述第一子集包括所述7个波束的集合中的所有7个波束，并且确定所述波束质量包括测量使用所述7个波束的集合中的每个波束接收到的所述信号的所述波束质量。

根据第二方面或第二方面的任一前述实现方式，在所述方法的第二种实现方式中，确定所述波束质量包括：所述第一设备测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的所述波束质量；所述第一设备估计所述7个波束的集合的第二子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括所述7个波束的集合中的不同。根据第三方面，提供了一种第一设备。所述第一设备包括：非瞬时性存储器，所述非瞬时性存储器包括指令；一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与所述存储器通信，其中，所述一个或多个处理器执行所述指令以：使用以某个布局布置的波束集合的第一波束子集的每个波束从第二设备接收信号；测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的波束质量；估计所述波束集合的第二波束子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括不同的波束，并且所述估计所述信号的波束质量是根据所述测量的第一波束子集的信号质量；从所述波束集合中选择波束，选择所述波束是根据所述测量的波束质量和所述估计的波束质量；使用所述波束与所述第二设备通信。

根据第三方面，在所述第一设备的第一种实现方式中，所述第一波束子集和所述第二波束子集是不相交的。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第二种实现方式中，所述第二波束子集的每个波束的覆盖区域与所述第一波束子集的至少两个波束的覆盖区域部分重叠。

根据第三方面或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：对于所述第二波束子集的每个波束，将所述第二波束子集的波束的所述估计的波束质量确定为所述第一波束子集的所述至少两个波束的所述测量的波束质量的组合，所述至少两个波束具有与所述第二波束子集的波束的覆盖区域部分重叠的覆盖区域。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第四种实现方式中，所述组合包括所述至少两个波束的所述测量的波束质量的和、加权和、乘积、加权乘积、线性组合或非线性组合中的一个。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第五种实现方式中，所述估计的波束质量是所述至少两个波束的所述测量的波束质量的加权和，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一波束子集的每个波束的加权因子。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第六种实现方式中，所述波束质量包括所述信号的SINR、所述信号的SNR、所述信号的RSRP、所述信号的RSRQ或所述信号的接收信号功率中的至少一种。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第七种实现方式中，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以菱形布局布置的4个波束。

根据第三方面或第三方面的任一前述实现方式，在所述第一设备的第八种实现方式中，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以对角线布局布置的5个波束。

优选实施例的优点是减少了波束管理开销。因此，减少了波束赋形通信的总体通信开销，或者在增加通信波束数量的同时保持总体通信开销，从而提高了通信性能。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，其中：

图1示出了示例性通信系统；

图2示出了三维空间中的示例性波束的图；

图3示出了图2所示波束的横截面正视图；

图4示出了突出显示通信波束的矩形网格布置的图；

图5示出了根据本文提出的示例性实施例的突出显示通信波束的六边形布置的图；

图6示出了根据本文提出的示例性实施例的子集A的通信波束的图；

图7示出了根据本文提出的示例性实施例的子集B的通信波束的图；

图8示出了根据本文提出的示例性实施例的重叠通信波束的图；

图9示出了根据本文提出的示例实施例的突出显示了子集B的通信波束的重叠通信波束的图；

图10示出了根据本文提出的示例性实施例的通信波束选择单元的高级框图；

图11示出了根据本文提出的示例性实施例的在接收设备选择通信波束时发生的示例性操作的流程图；

图12示出了根据本文提出的示例性实施例的接收设备估计通信波束的波束质量时发生的示例性操作的流程图；

图13示出了根据本文提出的示例性实施例的示例性通信系统；

图14A和图14B示出了可以实现根据本发明的方法和教导的示例性设备；

图15是可以用于实现本文公开的设备和方法的计算系统的框图。

具体实施方式

下面详细讨论所公开实施例的结构和用途。但是，应理解，本发明提供了许多可应用的概念，这些概念可以体现在各种各样的具体上下文中。所讨论的具体实施例仅仅是实施例的具体结构和使用的说明，并不限制本发明的范围。

图1示出了示例性通信系统100。通信系统100包括服务用户设备(userequipment，UE)110、112、114、116和118等UE的接入节点105。在第一操作模式中，到UE的通信和来自UE的通信通过接入节点105。在第二操作模式中，到UE的通信和来自UE的通信不经过接入节点105，但是，接入节点105通常在满足具体条件时保持对UE用于通信的资源的控制。通常，接入节点也可以称为Node B、演进Node B(evolved Node B，eNB)、下一代(nextgeneration，NG)Node B(next generation Node B，gNB)、主eNB(MeNB)，辅eNB(SeNB)、主gNB(MgNB)、辅gNB(SgNB)、网络控制器、控制节点、基站、接入点、传输点(transmissionpoint，TP)、传输接收点(transmission-reception point，TRP)、小区、载波、宏小区、毫微微小区、微微小区等，而通常UE也可以被称为移动站、移动台、终端、用户、订户、站等。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，例如，第三代合作伙伴计划(thirdgeneration partnership project，3GPP)长期演进(long term evolution，LTE)、LTE高级(LTE-A)、5G、5G LTE、5G NR、高速分组接入(high speed packet access，HSPA)、IEEE802.11系列标准，如802.11a/b/g/n/ac/ad/ax/ay/be等。虽然可以理解，通信系统可以采用能够与多个UE通信的多个接入节点，但为了简单起见，仅示出了一个接入节点和五个UE。

如以上所讨论的，在高频(high frequency，HF)(6千兆赫(gigahertz，GHz)及以上，如毫米波(millimeter wavelength，mmWave))工作频率下工作的通信系统的路径损耗很高，波束赋形可以用于克服高路径损耗。如图1所示，接入节点105和UE 112都可以使用波束赋形发送和接收进行通信。例如，接入节点105使用多个通信波束进行通信，而UE 115使用多个通信波束进行通信。

波束可以是基于码本的预编码上下文中的预定义波束赋形权重集合，或者是基于非码本的预编码上下文中的动态定义的波束赋形权重集合(例如，基于特征的波束赋形(eigen-based beamforming，EBB))。波束也可以是预定义的一组相移预处理器，用于组合来自射频(radio frequency，RF)域中天线阵列的信号。应理解，UE可以依靠基于码本的预编码来传输上行信号和接收下行信号，而接入节点可以依靠基于非码本的预编码来形成某些辐射图案来发送下行信号或接收上行信号。

单个通信波束可以是指一对波束、接收波束和发送波束。这些波束具有相似的空间域特征，如波束方向，并被称为空间准同位(spatially quasi collocated，QCL)。例如，发送波束的大部分发送能量和接收波束的大部分接收能量可以朝向相似但相反的方向，例如，在二维平面上，与单个通信波束相关的发送波束和接收波束的发送能量和接收能量可以彼此相对定向180度。因此，对通信波束的引用实际上可以指接收和发送波束对。

通信设备(例如，UE、接入节点等)可以支持多个(例如，N(整数值)个)通信波束，其中通信设备确定用于信号接收的N个波束中的一个波束。图2示出了三维空间中的示例性波束200的图。波束200包括主瓣205和多个旁瓣。

图3示出了图2中所示波束200的横截面正视图的图300。波束200可以由方位(水平方向)域和仰角(垂直方向)域中的每个域中的一个或多个波束参数描述，包括波束方向、波束宽度和波束增益。波束的波束覆盖图案与波束的波束宽度相关，并且随着离波束源的距离的增加，大小也会增加。

尽管将波束200示为具有明确定义的圆，但波束的信号质量通常在波束的整个覆盖范围内变化。因此，波束的波束覆盖图案可以更准确地呈现为具有模糊或不清楚的边界的可变阴影椭圆形或圆形形状，其中，阴影的强度指示波束的信号质量，而边界表示特定信号质量值。简化通信波束的图形表示和通信波束的波束覆盖图案的一种常用方法是定位通信波束的峰值波束增益(通常示为点)，然后绘制包含峰值波束增益的边界，该峰值波束增益表示峰值波束增益以下的某个增益量(例如，–3dB)。如图3所示，波束200在点305处具有峰值波束增益，而圆310表示–3dB边界，其中，圆310内部的点的波束增益比峰值波束增益低–3dB以上，而圆310外部的点的波束增益比峰值波束增益低–3dB以下。此外，虚线圆315表示–6dB边界。通常，如果圆310表示较低增益边界(例如，–6dB、–9dB等)，则边界将更远离峰值波束增益。

在实践中，形成多个波束以覆盖所需区域，该区域也可以称为范围。图4示出了突出显示通信波束的矩形网格布置的图400。如图4所示，9个通信波束，波束405-421，在方位方向和垂直方向上覆盖感兴趣区域425。9个通信波束在垂直域和方位域重叠，以在通信波束边界以–3dB绘制时提供具有小间隙的覆盖。

通常，当两个或多个通信波束的波束图案共享公共空间时，两个或多个通信波束之间存在重叠。波束对之间的重叠示出为散列区域。图4中所示的通信波束之间的重叠用于具体的波束增益和波束宽度。如果边界是以较低增益绘制的，则可能不存在间隙。例如，如果边界以–6dB绘制，则表示通信波束覆盖图案的圆将较大，图4中所示的一些间隙可能会消失，而其它间隙可能会变小。此外，如果波束宽度改变，则重叠也将改变。通信波束的波束宽度是通信波束的波束赋形增益的函数。例如，如果波束宽度减小，则重叠也将减少，可能会减少到一些重叠将消失的点。类似地，如果波束宽度增加，则重叠也将增加，可能会增加到在以前没有重叠的波束对之间形成一些新的重叠的点。

作为一个说明性示例，如果图4中所示的通信波束的波束宽度增加，则在某个点，以对角线方式布置的通信波束之间可以形成重叠。例如，通信波束B1 405和B5 413之间可以形成重叠。

波束管理程序由通信设备执行，以在多个通信波束中选择用于通信的通信波束。例如，3GPP技术标准中定义了P3波束管理程序，以使通信设备能够选择通信波束。根据P3波束管理程序，接入节点(或发送设备)在N个连续时隙中的每个时隙的至少一部分上传输信号，其中，N是UE(或接收设备)用于覆盖感兴趣区域的通信波束的数量。在图4所示的示例中，N等于9。UE(或接收设备)在时隙中使用N个通信波束中的一个通信波束测量接入节点(或发送设备)在时隙中发送的信号。在N个时隙上，所有N个通信波束用于测量信号。UE(或接收设备)使用N个通信波束接收信号可能没有特定的顺序。UE(或接收设备)确定接收到的信号的信号质量，例如，信号干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，SINR)、信噪比(signal to noise ratio，SNR)、参考信号接收功率(reference signalreceived power，RSRP)、参考信号接收质量(reference signal received quality，RSRQ)、接收信号功率等。

UE(或接收设备)比较N个通信波束的测量结果，选择最佳波束来与接入节点(或发送设备)进行通信。例如，最佳波束的选择可以根据最高波束质量。如果存在多个波束质量基本相等的波束，则UE(或接收设备)可以随机选择最佳波束，或使用附加的选择标准来选择最佳波束。附加选择标准的示例可以包括波束的使用历史、波束的性能历史、波束的可用带宽、波束被选择为最佳波束的次数等等。UE(或接收设备)使用最佳波束来与接入节点(或发送设备)通信。尽管讨论的重点是接收设备和发送设备，但通常，接收设备也能够发送，类似地，发送设备也能够接收。因此，接收设备和发送设备的使用不应被解释为限制示例性实施例的范围。

与P3波束管理程序相关的问题是开销相对较大，特别是当通信波束的数量(N)较大时。此外，开销随N的增加线性增长。

通常，有一个感兴趣区域要由多个通信波束覆盖，可能部分彼此重叠。尽管每个波束的覆盖区域在图4中示出为一个圆，但在实践中可能并非如此，并取决于方位(水平)域和仰角(垂直)域中的波束宽度，这可能彼此不同。为了减少覆盖感兴趣区域的通信波束的总数，使用圆形波束图案(即，方位域和垂直域中大致相似的波束宽度)是有益的。圆形形状通常比长方形形状更有效地填充感兴趣区域。更高的效率意味着更少的波束数量，这在P3波束管理程序中产生更低的开销。

根据示例性实施例，如图4所示，使用六边形波束布局代替矩形网格布局，以覆盖感兴趣区域。如图4所示，通信波束B2 407和B5 413在方位域中具有相同的波束方向，但在垂直域中不具有相同的波束方向，而通信波束B6 415和B5 413在垂直域中具有相同的波束方向，但在方位域中不具有相同的波束方向。这种水平-垂直布局很简单，但可能导致不必要地使用比所需要的通信波束更多的通信波束来覆盖感兴趣区域。一个示例性六边形波束布局将通信波束放置在六边形布置中。

图5示出了突出显示通信波束的六边形布置的图500。如图5所示，七个通信波束，波束505-517，在方位方向和垂直方向上覆盖感兴趣区域520。尽管图5中示出了7个通信波束，但该数量可以一般化为少于或多于7个通信波束。通信波束较少的一个示例性好处是P3波束管理程序中的开销较低。

通信波束的波束图案的六边形布置提供了与矩形网格布置相同的感兴趣区域的相当大小的覆盖，如图4所示(感兴趣区域520相对于感兴趣区域425)，但减少了通信波束的数量，因此，减少了与P3波束管理程序相关的开销。

根据示例性实施例，提供了一种技术，其中，对通信波束的子集进行波束质量测量，然后估计剩余通信波束的波束质量。在本示例性实施例中，不对覆盖感兴趣区域的所有通信波束进行波束质量测量。通常，为了执行P3波束管理程序，对覆盖感兴趣区域的所有通信波束进行波束质量测量。例如，测量所有通信波束405-421的信号质量，并随后选择最佳波束用于通信。示例性实施例可以发生在从覆盖感兴趣区域的多个通信波束中选择一个或多个通信波束的任何接收设备上。例如，用作接收设备作的UE可以选择一个或多个通信波束以从接入节点接收传输。又例如，用作接收设备的接入节点可以选择一个或多个通信波束以接收来自UE的传输。

在本示例性实施例中，覆盖感兴趣区域的通信波束被划分为两个子集，例如子集A和B。测量第一子集(例如，子集A)的通信波束的波束质量，并使用波束质量测量来估计第二子集(例如，子集B)的通信波束的波束质量，或者反之亦然。仅测量第一子集的通信波束的波束质量减少了波束管理程序中涉及的波束质量测量的数量。例如，子集A包括通信波束B1405、B3 409、B5 413、B7 417和B9 421。图6示出了子集A的通信波束的图600。子集A的通信波束的特定布置称为对角布局或布置。又例如，子集B包括通信波束B2 407、B4 411、B6 415和B8 419。图7示出了子集B的通信波束的图700。子集B的通信波束的特定布置称为菱形布局或布置。

在一个实施例中，两个子集是不相交的，这意味着每个通信波束仅是一个子集的成员。在另一个实施例中，选择两个子集的通信波束，使得子集A的任何一个通信波束与子集B的至少两个通信波束部分重叠，反之亦然。在又一个实施例中，两个子集彼此不同。在又一个实施例中，两个子集彼此不同，其中一个子集不是另一个子集的子集。在又一实施例中，两个子集共享一个或多个通信波束。

作为说明性示例，测量子集A的通信波束(通信波束B1 405、B3 409、B5 413、B7417和B9 421)的波束质量，并估计子集B的通信波束(通信波束B2 407、B4 411、B6 415和B8419)的波束质量。作为另一个说明性示例，测量子集B的通信波束(通信波束B2 407、B4411、B6 415和B8 419)的波束质量，并估计子集A的通信波束(通信波束B1 405、B3 409、B5413、B7 417和B9 421)的波束质量。

根据示例性实施例，根据与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量来估计通信波束的波束质量。在一个实施例中，通信波束的波束质量被估计为与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的组合。例如，使用与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量之和来估计通信波束的波束质量。例如，使用与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的乘积来估计通信波束的波束质量。例如，通信波束的波束质量被估计为与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的线性函数。例如，通信波束的波束质量被估计为与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的非线性函数。在一个实施例中，通信波束的测量的波束质量通过加权因子加权。下面详细讨论了加权因子。例如，通信波束的波束质量被估计为与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的加权和。例如，通信波束的波束质量被估计为与被估计的通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的加权乘积。

尽管下面的讨论集中在将通信波束的波束质量估计为与通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的加权和，但也可以使用其它估计技术(如和、乘积、加权乘积、线性组合、非线性组合等)。因此，对加权和的讨论不应被解释为限制示例性实施例的范围。

图8示出了重叠通信波束的图800。如以上所讨论的，当两个或多个通信波束的波束图案共享公共空间时，两个或多个通信波束的波束图案存在重叠。作为说明性示例，考虑具有位于第一点的峰值波束增益和表示低于峰值波束增益–3dB增益的第一圆的第一通信波束，以及具有位于第二点的峰值波束增益和表示低于峰值波束增益–3dB增益的第二圆的第二通信波束，如果第一圆和第二圆之间存在交点，则第一通信波束和第二通信波束的波束图案之间存在重叠。在基本上紧凑的波束布置中，例如上面结合图4和图5讨论的波束布置中，彼此相邻的波束可以被认为重叠。例如，如本文所描述的，当这些相邻波束的覆盖区域由–1dB增益圆、–3dB增益圆、–6dB增益圆、–9dB增益圆或其它增益表示时，这些相邻波束可以重叠。

如图8所示，通信波束B2 407部分重叠通信波束B1 405、B3 409和B5 413。尽管通信波束的完全重叠是允许的，但完全重叠通常会降低示例性实施例的效率，因为充分覆盖感兴趣区域所需的通信波束的数量增加。通信波束B2 407的波束质量可以利用通信波束B1405、B3 409和B5 413的测量的波束质量来估计。例如，使用3dB重叠，这意味着波束B1 405和B2 407的重叠(区域805)具有比波束B1 405和B2 407的峰值波束增益小约3dB的波束增益。

例如，通信波束B2 407的波束质量估计为加权和，其示例如下：

rho2＝a1*rho1+a3*rho3+a5*rho5，其中，rho2是通信波束B2 407的估计的波束质量；rho1、rho3和rho5分别是测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量；并且a1、a3和a5分别是与通信波束B2 407和通信波束B1 405、B3 409和B5 413的组合相关的加权因子。使用其它加权因子的其它方程也可以用于使用相邻波束的波束质量来估计波束B2 407的波束质量，例如通过使用不直接相邻的附加相邻波束的测量的波束质量，或使用波束质量的加权乘积，波束质量之间的线性关系，或波束质量之间的非线性关系。

在一个实施例中，加权因子a1、a3和a5的具体值取决于具体的波束图案、波束重叠或分离的程度和波束质量指标(例如，SINR、RSRP、RSRQ等)，并且可以根据上述信息确定。加权因子的值存储在设备中。加权因子的值可以估计测量离线确定。例如，在训练阶段期间，覆盖感兴趣区域的所有通信波束都可以用于波束质量测量，然后估计训练数据(例如，a1、a3、a5和其它)计算加权因子。一旦找到这些加权因子，训练阶段就完成了。在实际数据传输或波束管理阶段，训练后的加权因子a1、a3和a5用于根据通信波束B1 405、B3 409和B5 413的测量预测通信波束B2 407的波束质量。下文讨论的基于训练的方法提供了更多细节。

在先前的示例中，使用测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量来估计通信波束B2 407的波束质量。通信波束B2 407的波束质量也可以使用通信波束B7 417和B9 421的测量波束质量以及通信波束B1 405、B3 409和B5 413的测量波束质量来估计。类似地，可以使用测量的通信波束B1 405、B5 413和B7 417的波束质量来估计通信波束B4411的波束质量。此外，可以使用测量的通信波束B3 409、B5 413和B9 421的波束质量来估计通信波束B6 415的波束质量，而通信波束B8 419的波束质量可以使用测量的通信波束B5413、B7 417和B9 421的波束质量来估计。

图9示出了重叠通信波束的图900，突出显示了子集B的通信波束。图8的讨论集中在测量子集A的通信波束的波束质量以及使用测量的子集A的通信波束的波束质量来估计子集B的通信波束的波束质量。但是，可以测量子集B的通信波束的波束质量，并使用测量的子集B的通信波束的波束质量来估计子集A的通信波束的波束质量。

如图9所示，子集B的通信波束(通信波束B2 407、B4 411、B6 415和B8 419)的波束质量是根据接收信号进行测量的，并且测量的波束质量可以用于估计子集A的通信波束(通信波束B1 405、B3 409、B5 413、B7 417和B9 421)的波束质量。例如，通信波束B1 405的波束质量可以使用测量的通信波束B2 407和B4 411的波束质量来估计。又例如，通信波束B5413的波束质量可以使用测量的通信波束B2 407、B4 411、B6 415和B8 419的波束质量来估计。子集A的其它通信波束的波束质量可以类似地估计。

当使用测量的波束质量估计位于两个或多个通信波束中的通信波束的波束质量时，使用数据内插来估计波束质量。例如，使用数据内插从测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量估计通信波束B2 407的波束质量。当使用测量的波束质量估计两个或多个通信波束外的通信波束的波束质量时，使用数据外插来估计波束质量。例如，使用数据外插，从测量的通信波束B2 407和B4 411的波束质量估计通信波束B1 405的波束质量。

尽管本文提出的示例实施例的讨论集中在将9个通信波束的矩形网格布置划分为两个子集：具有以对角线布局布置的5个通信波束的子集A和具有以菱形布局布置的4个通信波束的子集B，但也可以使用其它子集配置。通常，只要一个子集中的每个波束与另一个子集中的至少两个波束重叠，就可以使用任何子集配置。

在以上讨论的示例中，根据子集A的通信波束的波束质量测量来估计子集B的通信波束的波束质量是使用数据内插，而根据子集B的通信波束的波束质量测量来估计子集A的通信波束的波束质量主要使用数据外插(通信波束B5 413的波束质量的估计除外)。在一个实施例中，确定要测量的子集和要估计的子集取决于子集的通信波束的布置、单独的波束图案、单独的波束宽度等。

图10示出了通信波束选择单元1000的高级框图。通信波束选择单元1000可以在接收设备中实现，以从多个通信波束中选择通信波束，以使用所选择的通信波束与发送设备通信。通信波束选择单元1000可以是接收设备中的专用硬件，或者通信波束选择单元1000可以在接收设备中的软件或固件中实现。通信波束选择单元1000也可以是硬件和软件两者的组合。接收设备可以是UE等。

通信波束选择单元1000包括测量单元1005，用于测量从发送设备接收到的信号。例如，测量单元1005用于测量接收设备的多个通信波束的第一子集的每个通信波束的波束质量。测量单元1005还用于确定估计接收设备的多个通信波束的第二子集的通信波束的波束质量时使用的加权因子。

通信波束选择单元1000还包括估计单元1010，用于估计接收设备的多个通信波束的第二子集的每个通信波束的波束质量。估计单元1010可操作地耦合到测量单元1005。测量单元1005提供多个通信波束的第一子集的通信波束的测量的波束质量以及加权因子。估计单元1010根据测量的多个通信波束的第一子集的通信波束的波束质量和加权因子，估计多个通信波束的第二子集的通信波束的波束质量。

通信波束选择单元1000还包括可操作地耦合到测量单元1005和估计单元1010的选择单元1015。选择单元1015用于从接收设备的多个通信波束中选择通信波束。例如，通信波束的选择根据测量的波束质量和估计的波束质量。例如，通信波束的选择可以根据最高波束质量。如果存在多个波束质量基本相等的波束，则接收设备可以随机选择其中一个通信波束，或者在选择通信波束时使用选择标准。选择标准的示例可以包括通信波束的使用历史、通信波束的性能历史、通信波束的可用带宽、通信波束被选择的次数等等。接收设备使用选择的波束来与发送设备通信。

图11示出了在接收设备选择通信波束时发生的示例性操作1100的流程图。操作1100可以指示当接收设备选择用于与发送设备通信的通信波束时在接收设备中发生的操作。接收设备可以是UE等。

操作1100从接收设备确定加权因子开始(框1105)。如以上所讨论的，加权因子用于根据测量的多个通信波束的第一子集的通信波束的波束质量估计多个通信波束的第二子集的通信波束的波束质量。

例如，可以在训练周期期间确定加权因子。在训练周期期间，加权因子可以通过这样的方式训练，使得通信波束的波束质量可以被估计为与通信波束重叠的通信波束的测量的波束质量的加权和。

出于讨论目的，考虑先前提出的示例性等式，其中通信波束B2 407的波束质量被估计为：

rho2＝a1*rho1+a3*rho3+a5*rho5，其中，rho2是通信波束B2 407的估计的波束质量；rho1、rho3和rho5是测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量；并且a1、a3和a5是与通信波束B1 405、B3 409和B5 413相关的加权因子。

为了完成加权因子的训练，在训练周期期间，测量所有四个通信波束(B1 405、B2407、B3 409和B5 413)的波束质量。示例性测量结果如表1所示，其中，条目Qij表示第j个通信波束的波束质量测量的第i个记录。

表1：波束质量测量结果。

	波束B1	波束B2	波束B3	波束B5
					训练Rec 1	Q11	Q12	Q13	Q15
训练Rec 2	Q21	Q22	Q13	Q25
					训练Rec 3	Q31	Q32	Q33	Q35
...	...	...	...	...
					训练Rec N	QN1	Qn2	QN3	QN5

加权因子的求解是最小二乘(least square，LS)问题，可以使用各种LS解技术中的任何一种来确定加权因子。例如，下面给出了使用线性LS解确定加权因子的方法。也可以使用非线性LS解。

示例性线性LS解包括以方程形式表示测量数据：

Q12＝a1*Q11+a3*Q13+a5*Q15

Q22＝a1*Q21+a3*Q23+a5*Q25

Q32＝a1*Q31+a3*Q33+a5*Q35

…

QN2＝a1*QN1+a3*QN3+a5*QN5

其可以矩阵形式表示为：

Ax＝b

X的解可表示为：X＝(A^TA)^-1(A^Tb)

加权因子x可以根据线性LS解估计，其中A表示来自通信波束B1 405、B3 409和B5413的测量结果矩阵；b表示训练阶段期间来自通信波束B2 407的测量结果向量。上面所示的线性示例假设线性估计器可以用于根据测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量来估计通信波束B2 407的波束质量。通常，可以使用非线性估计器，因此，可以使用非线性最小二乘解。

在训练周期期间，发送波束固定在发送设备上。接收设备使用通信波束B1 405接收信号，进行测量，并将结果记录为Q11。接收设备使用通信波束B2 407接收信号，进行测量，并将结果记录为Q12。接收设备使用通信波束B3 409接收信号，进行测量，并将结果记录为Q13。接收设备使用通信波束B5 413接收信号，进行测量，并将结果记录为Q15。对于发送设备的每个发送波束重复上述操作。接收设备确定的结果存储在矩阵A和矢量b中。确定加权因子，使得通信波束B2 407的波束质量可以使用通信波束B1 405、B3 409和B5 413的测量波束质量的加权和来估计。

在一个实施例中，不同的通信波束具有不同的加权因子。如以上所讨论的，通信波束B2 407具有加权因子a1、a3和a5。但是，通信波束B4 411具有加权因子a1、a5和a7，通信波束B6 415具有加权因子a3、a5和a9。尽管加权因子可以具有相似的名称(例如，通信波束B2407和B4 411的a1)，但加权因子的实际值可能不同。如以上所讨论的，加权因子的值取决于具体的波束图案、波束重叠或分离程度以及波束质量指标(例如，SINR、RSRP、RSRQ等)。

在上面给出的示例中，给出了一个示例线性LS解。但是，可以使用非线性LS解。例如，根据接收信号的到达角度(例如，发送器所在的位置)，用于从测量的通信波束B1 405、B3 409和B5 413的波束质量估计通信波束B2 407的波束质量的系数a1、a3和a5的集合可以具有不同的值。这可以被视为非线性LS解的分段线性近似。此外，上述示例是从加权因子a1、a3和a5估计通信波束B2 407的波束质量的示例。如果要估计不同通信波束的波束质量(例如通信波束B4 411、B6 415和B8 419的波束质量)，或者如果使用不同的波束质量(例如通信波束B1 405、B3 409、B5 413、B7 417和B9 421的波束质量)来形成估计，则加权因子的集合可以包括不同的值。

接收设备在确定加权因子后，存储加权因子供后续使用。加权因子可以存储在接收设备的存储器中。例如，训练周期可以发生在接收设备最初与发送设备关联时。训练周期也可以重复。例如，训练周期可以周期性地重复。例如，当性能指标满足指定阈值时，训练周期可以重复。例如，如果发送设备和接收设备之间的通信的错误率超过指定的错误阈值，则可以重复训练周期。又例如，如果发送设备和接收设备之间的通信的数据速率低于指定的数据速率阈值，则可以重复训练周期。

接收设备测量多个通信波束的第一子集的通信波束的波束质量(框1107)。为了使接收设备测量第一子集的通信波束的波束质量，发送设备配置测量资源并将信号发送给接收设备。但是，发送设备可能需要知道要配置多少测量资源。尽管接收设备支持多个通信波束(例如N个通信波束)，但接收设备向发送设备报告需要M个测量资源，其中，M是第一子集中的通信波束的数量。因此，发送设备为接收设备配置M个测量资源。每个测量资源占用唯一的时频资源。所有M个测量资源可以使用相同的发送波束形成器在发送设备上进行波束形成。所有M个测量资源可以使用不同的接收波束形成器(例如，第一子集的M个通信波束)在接收设备处接收。

接收设备估计第二子集的通信波束的波束质量(框1109)。接收设备根据与第二子集的通信波束重叠的第一子集的通信波束的测量的波束质量估计第二子集的通信波束的波束质量(例如，通过使用加权和、加权乘积、线性组合，非线性组合等)。例如，用于加权测量的波束质量的权重是在训练周期中确定的加权因子。

接收设备选择通信波束(框1111)。例如，通信波束的选择可以根据最高波束质量。如果存在多个波束质量基本相等的波束，则接收设备可以从波束质量基本相等的波束中随机选择通信波束，或者使用附加的选择标准来选择通信波束。选择标准的示例可以包括通信波束的使用历史、通信波束的性能历史、通信波束的可用带宽、通信波束被选择的次数等等。

图12示出了在接收设备估计通信波束的波束质量时发生的示例性操作1200的流程图。操作1200可以指示当接收设备使用测量的波束质量的加权和估计通信波束的波束质量时，在接收设备中发生的操作。

操作1200开始于接收设备识别通信波束以估计波束E的波束质量(框1205)。例如，通信波束(波束E)是通信波束的第二子集的成员，其中，通信波束的第一子集的通信波束是具有测量的波束质量的通信波束。接收设备识别与通信波束(波束E)重叠的多个通信波束，其中，多个通信波束具有测量的波束质量(即，它们是第一子集的成员)(框1207)。换句话说，接收设备确定与通信波束(波束E)重叠的第一子集的成员。接收设备根据与通信波束(波束E)重叠的多个通信波束的测量的波束质量(例如，通过使用加权和、加权乘积、线性组合、非线性组合等)估计通信波束(波束E)的波束质量(框1209)。例如，应用于测量的波束质量的权重是在训练周期中确定的加权因子。接收设备使用的加权因子可以取决于正在估计其波束质量的通信波束。

图13示出了示例性通信系统1300。通常，系统1300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1300可以实现一个或多个信道接入方法，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(orthogonalFDMA，OFDMA)，单载波FDMA(single-carrier FDMA，SC-FDMA)或非正交多址(non-orthogonal multiple access，NOMA)。

在该示例中，通信系统1300包括电子设备(electronic device，ED)1310a-1310c、无线接入网(radio access network，RAN)1320a-1320b、核心网1330、公共交换电话网(public switched telephone network，PSTN)1340、互联网1350和其它网络1360。虽然图13示出了一定数量的这些组件或元件，但是系统1300中可以包括任意数量的这些组件或元件。

ED 1310a-1310c用于在系统1300中操作或通信。例如，ED 1310a-1310c用于经由无线或有线通信信道进行发送或接收。每个ED 1310a-1310c表示任何合适的终端用户设备，并且可以包括如下设备(或者可以称为)：用户设备(user equipment，UE)、无线发送或接收单元(wireless transmit or receive unit，WTRU)、移动站台、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、触摸板、无线传感器或消费电子设备。

这里的RAN 1320a-1320b分别包括基站1370a-1370b。每个基站1370a-1370b用于与ED 1310a-1310c中的一个或多个无线连接，以便能够接入核心网1330、PSTN 1340、互联网1350或其它网络1360。例如，基站1370a-1370b可以包括(或是)几个众所周知的设备中的一个或多个，例如基站收发站(base transceiver station，BTS)、Node-B(NodeB)、演进NodeB(eNodeB)，下一代(NG)NodeB(next generation Node B，gNB)、家庭NodeB、家庭eNodeB、站点控制器、接入点(AP)或无线路由器。ED 1310a-1310c用于与互联网1350连接和通信，并可以接入核心网1330、PSTN 1340或其它网络1360。

在图13所示的实施例中，基站1370a形成RAN 1320a的一部分，RAN 1320a可以包括其它基站、元件或设备。此外，基站1370b形成RAN 1320b的一部分，RAN 1320b可以包括其它基站、元件或设备。每个基站1370a-1370b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，可以采用多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术，使得每个小区具有多个收发器。

基站1370a-1370b使用无线通信链路通过一个或多个空中接口1390与ED 1310a-1310c中的一个或多个通信。这些空口1390可以采用任何合适的无线接入技术。

可以设想，系统1300可以使用多信道接入功能，包括如以上所描述的方案。在特定实施例中，基站和ED实现5G新无线(new radio，NR)、LTE、LTE-A或LTE-B。当然，可以使用其它多址方案和无线协议。

RAN 1320a-1320b与核心网1330进行通信，以向ED 1310a-1310c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 1320a-1320b或核心网1330可以与一个或多个其它RAN(未示出)进行直接或间接通信。核心网1330还可以用作其它网络(例如，PSTN 1340、互联网1350和其它网络1360)的网关接入。另外，ED 1310a-1310c中的部分或全部ED能够使用不同的无线技术或协议通过不同的无线链路与不同的无线网络进行通信。代替无线通信(或除此之外)，ED可以通过有线通信信道通信到服务提供商或交换机(未示出)和互联网1350。

尽管图13示出了通信系统的一个示例，但可以对图13进行各种更改。例如，通信系统1300在任何合适的配置中都可以包括任何数量的ED、基站、网络或其它组件。

图14A和图14B示出了可以实现根据本发明的方法和教导的示例性设备。特别地，图14A示出了示例性ED 1410，图14B示出了示例性基站1470。这些组件可以用于系统1300或任何其它合适的系统中。

如图14A所示，ED 1410包括至少一个处理单元1400。处理单元1400实现ED 1410的各种处理操作。例如，处理单元1400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 1410能够在系统1300中操作的任何其它功能。处理单元1400还支持上面更详细地描述的方法和教导。每个处理单元1400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1400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。如图10中所描述，每个处理单元1400可以包括通信波束选择单元。

ED 1410还包括至少一个收发器1402。收发器1402用于调制数据或其它内容，以便由至少一个天线或网络接口控制器(network interface controller，NIC)1404传输。收发器1402还用于解调至少一个天线1404接收到的数据或其它内容。每个收发器1402包括用于生成用于无线或有线传输的信号或处理无线或通过有线接收到的信号的任何合适的结构。每个天线1404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1402可以用于ED 1410，并且一个或多个天线1404可以用于ED 1410。尽管示出为单个功能单元，但收发器1402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。

ED 1410还包括一个或多个输入/输出设备1406或接口(例如到互联网1350的有线接口)。输入/输出设备1406促进与网络中的用户或其它设备(网络通信)的交互。每个输入/输出设备1406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，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。

此外，ED 1410包括至少一个存储器1408。存储器1408存储由ED 1410使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器1408可以存储由一个或多个处理器1400执行的软件或固件指令以及用于减少或消除入信号中的干扰的数据。例如，如图10中所描述，存储器1408可以存储与通信波束选择单元相关的软件或固件。每个存储器1408包括一个或多个任何合适的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、安全数字(secure digital，SD)存储卡等。

如图14B所示，基站1470包括至少一个处理单元1450、至少一个收发器1452(其包括用于发送器和接收器的功能)、一个或多个天线1456、至少一个存储器1458，以及一个或多个输入/输出设备或接口1466。本领域技术人员将理解的调度器耦合到处理单元1450。调度器可以包括在基站1470内或与基站1470分开操作。处理单元1450实现基站1470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1450还可以支持上面更详细地描述的方法和教导。每个处理单元1450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1450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。

每个收发器1452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1452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。尽管示出为组合为收发器1452，但发送器和接收器可以是单独的组件。每个天线1456包括用于发送或接收无线或有线信号的任何合适的结构。虽然公共天线1456在这里示出为耦合到收发器1452，但一个或多个天线1456可以耦合到一个或多个收发器1452，允许单独的天线1456耦合到发送器和接收器(发送器和接收器为单独的组件时)。每个存储器1458包括一个或多个任何合适的易失性或非易失性存储和检索设备。每个输入/输出设备1466促进与网络中的用户或其它设备(网络通信)的交互。每个输入/输出设备1466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。

图15是可以用于实现本文公开的设备和方法的计算系统1500的框图。例如，计算系统可以是UE、接入网(access network，AN)、移动管理(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)的任何实体。具体设备可以使用所示的所有组件或仅使用组件的子集，并且集成级别可能因设备而异。此外，设备可以包含组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发送器、接收器等。计算系统1500包括处理单元1502。处理单元包括中央处理器(central processing unit，CPU)1514、存储器1508，还可以包括大容量存储设备1504、视频适配器1510和连接到总线1520的I/O接口1512。

总线1520可以是包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或视频总线的任何类型的几种总线体系结构中的一个或多个。CPU 1514可以包括任何类型的电子数据处理器。存储器1508可以包括任何类型的非瞬态系统存储器，例如静态随机存取存储器(staticrandom 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1508可以包括用于启动时的ROM，以及用于在执行程序时使用的程序和数据存储的DRAM。

大容量存储器1504可以包括任何类型的非瞬时存储设备，用于存储数据、程序和其它信息，并使数据、程序和其它信息通过总线1520可访问。大容量存储器1504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个或多个。

视频适配器1510和I/O接口1512提供将外部输入和输出设备耦合到处理单元1502的接口。如图所示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器1510的显示器1518和耦合到I/O接口1512的鼠标、键盘或打印机1516。其它设备可以耦合到处理单元1502，并且可以使用更多的或更少的接口卡。例如，通用串行总线(USB)(未示出)等串行接口可以用于为外部设备提供接口。

处理单元1502还包括一个或多个网络接口1506，其可以包括有线链路，例如以太网电缆，或到接入节点或不同网络的无线链路。网络接口1506允许处理单元1502通过网络与远程单元通信。例如，网络接口1506可以通过一个或多个发送机/发送天线和一个或多个接收机/接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元1502耦合到局域网1522或广域网，用于数据处理和与远程设备(例如其它处理单元、互联网或远程存储设施)通信。

应理解，本文提供的实施例方法的一个或多个步骤可以由对应的单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块发送。信号可以由接收单元或接收模块接收。信号可以由处理单元或处理模块处理。其它步骤可以由生成单元或模块、测量单元或模块、估计单元或模块、确定单元或模块执行。相应的单元或模块可以是硬件、软件或其组合。例如，一个或多个单元或模块可以是集成电路，例如现场可编程门阵列(field programmablegate array，FPGA)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，但应理解，在不脱离所附权利要求所定义的公开范围的情况下，本文可以进行各种改变、替换和修改。

Claims (22)

1.一种第一设备实现的方法，其特征在于，所述方法包括：

所述第一设备使用以某个布局布置的波束集合的第一波束子集的每个波束从第二设备接收信号；

所述第一设备测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的波束质量；

所述第一设备估计所述波束集合的第二波束子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括不同的波束，并且所述估计是根据所述测量的第一波束子集的信号质量；

所述第一设备从所述波束集合中选择波束，选择所述波束是根据所述测量的波束质量和所述估计的波束质量；

所述第一设备使用所述波束与所述第二设备通信。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一波束子集和所述第二波束子集是不相交的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二波束子集的每个波束的覆盖区域与所述第一波束子集的至少两个波束的覆盖区域部分重叠。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，估计所述波束质量包括，对于所述第二波束子集的每个波束，将所述第二波束子集的波束的所述估计的波束质量确定为所述第一波束子集的所述至少两个波束的所述测量的波束质量的组合，所述至少两个波束具有与所述第二波束子集的波束的覆盖区域部分重叠的覆盖区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述组合包括所述至少两个波束的所述测量的波束质量的和、加权和、乘积、加权乘积、线性组合或非线性组合中的一个。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述估计的波束质量是所述至少两个波束的所述测量的波束质量的加权和，所述方法还包括所述第一设备确定所述第一波束子集的每个波束的加权因子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述波束质量包括所述信号的信号干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，SINR)、所述信号的信噪比(signal to noise ratio，SNR)、所述信号的参考信号接收功率(reference signalreceived power，RSRP)、所述信号的参考信号接收质量(reference signal receivedquality，RSRQ)或所述信号的接收信号功率中的至少一个。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一设备为用户设备(user equipment，UE)，所述第二设备为接入节点。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以菱形布局布置的4个波束。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以对角线布局布置的5个波束。

11.一种第一设备实现的方法，其特征在于，所述方法包括：

所述第一设备使用以六边形布局布置的7个波束的集合的第一子集的每个波束从第二设备接收信号；

所述第一设备确定使用所述7个波束的集合的所述第一子集接收到的所述信号的波束质量；

所述第一设备从所述7个波束的集合中选择波束，选择所述波束是根据所述波束质量；

所述第一设备使用所述一个波束与所述第二设备通信。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述7个波束的集合的所述第一子集包括所述7个波束的集合中的所有7个波束，并且确定所述波束质量包括测量使用所述7个波束的集合中的每个波束接收到的所述信号的所述波束质量。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，确定所述波束质量包括：

所述第一设备测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的所述波束质量；

所述第一设备估计所述7个波束的集合的第二子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括所述7个波束的集合中的不同波束。

14.一种第一设备，其特征在于，包括：

非瞬时性存储器，所述非瞬时性存储器包括指令；

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器与所述存储器通信，其中，所述一个或多个处理器执行所述指令以：

使用以某个布局布置的波束集合的第一波束子集的每个波束从第二设备接收信号；

测量使用所述第一波束子集的每个波束接收到的所述信号的波束质量；

估计所述波束集合的第二波束子集的每个波束的信号的波束质量，所述第一波束子集和所述第二波束子集包括不同的波束，并且所述估计所述信号的波束质量是根据所述测量的第一波束子集的信号质量；

从所述波束集合中选择波束，选择所述波束是根据所述测量的波束质量和所述估计的波束质量；

使用所述波束与所述第二设备通信。

15.根据权利要求14所述的第一设备，其特征在于，所述第一波束子集和所述第二波束子集是不相交的。

16.根据权利要求14或15所述的第一设备，其特征在于，所述第二波束子集的每个波束的覆盖区域与所述第一波束子集的至少两个波束的覆盖区域部分重叠。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的第一设备，其特征在于，所述一个或多个处理器还执行所述指令以：对于所述第二波束子集的每个波束，将所述第二波束子集的波束的所述估计的波束质量确定为所述第一波束子集的所述至少两个波束的所述测量的波束质量的组合，所述至少两个波束具有与所述第二波束子集的波束的覆盖区域部分重叠的覆盖区域。

18.根据权利要求17所述的第一设备，其特征在于，所述组合包括所述至少两个波束的所述测量的波束质量的和、加权和、乘积、加权乘积、线性组合或非线性组合中的一个。

19.根据权利要求18所述的第一设备，其特征在于，所述估计的波束质量是所述至少两个波束的所述测量的波束质量的加权和，所述一个或多个处理器还执行所述指令以确定所述第一波束子集的每个波束的加权因子。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的第一设备，其特征在于，所述波束质量包括所述信号的信号干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，SINR)、所述信号的信噪比(signal to noise ratio，SNR)、所述信号的参考信号接收功率(referencesignal received power，RSRP)、所述信号的参考信号接收质量(reference signalreceived quality，RSRQ)或所述信号的接收信号功率中的至少一个。

21.根据权利要求14至20中任一项所述的第一设备，其特征在于，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以菱形布局布置的4个波束。

22.根据权利要求14至20中任一项所述的第一设备，其特征在于，所述波束集合包括以3×3网格布局布置的9个波束，所述第一波束子集包括以对角线布局布置的5个波束。

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