CN114651399A - 全双工无线通信中的波束训练技术 - Google Patents

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Abstract

本文描述的方面涉及在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束的信号质量,并至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的测量的信号质量,来确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时使用的发射/接收波束对。

Description

全双工无线通信中的波束训练技术
相关申请的交叉引用
本专利申请要求享受2019年11月5日提交的、标题为“Techniques for BeamTraining in Full Duplex Wireless Communications”的临时专利申请No.62/931,020和2020年10月21日提交的、标题为“Techniques for Beam Training in Full DuplexWireless Communications”的美国专利申请No.17/076,397的优先权,这两份申请均已经转让给本申请的受让人,故以引用方式将它们的全部内容明确地并入本文。
技术领域
概括地说,本公开内容的各方面涉及无线通信系统,具体地说,本公开内容的各方面涉及确定在全双工无线通信中使用的波束。
背景技术
已广泛地部署无线通信系统,以便提供诸如语音、视频、分组数据、消息、广播等等之类的各种类型的通信内容。这些系统可以是能通过共享可用的系统资源(例如,时间、频率和功率),来支持与多个用户进行通信的多址系统。这类多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统和单载波频分多址(SC-FDMA)系统。
在多种电信标准中已采纳这些多址技术,以提供使不同无线设备能在城市范围、国家范围、地域范围、甚至全球范围上进行通信的通用协议。例如,设想第五代(5G)无线通信技术(其可以称为5G新无线电(5G NR))用于扩展和支持关于当前移动网络世代的各种使用场景和应用。在一个方面,5G通信技术可以包括:增强的移动宽带解决以人为中心的访问多媒体内容、服务和数据的用例;具有针对延迟和可靠性的规范的超可靠低延迟通信(URLLC);以及大规模的机器类型通信,这种通信可以允许非常大量的连接设备,传输相对少量的非延迟敏感信息。
在一些无线通信技术中,接入点和/或其它节点可以被配置用于全双工(FD)通信,此时接入点或其它节点可以通过相同频带或相同分量载波内的无线通信资源同时地进行发送和接收。接入点可以通过一个或多个回程链路相互通信;然而,在两个接入点或其它节点之间的无线通信路径中可能存在杂波,这可能对这些接入点或其它节点中的一个或多个处的信号与干扰加噪声比(SINR)产生影响。
发明内容
为了对本发明的一个或多个方面有一个基本的理解,下面给出了这些方面的简单概括。该概括部分不是对所有预期方面的详尽概述,也不是旨在标识所有方面的关键或重要元素,或者描述任意或所有方面的范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一个或多个方面的一些概念,以此作为后面的详细说明的前奏。
根据一个例子,提供了一种用于无线通信的方法。该方法包括:在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量;并至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时要使用的发射/接收波束对。
在另外的例子中,提供了一种用于无线通信的装置,该装置包括收发器、被配置为存储指令的存储器、以及与所述存储器和所述收发器通信耦合的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器被配置为执行所述指令以执行上面以及本文进一步所描述的方法和示例的操作。在另一个方面,提供了一种用于无线通信的装置,该装置包括用于执行上面以及本文进一步所描述的方法和示例的操作的单元。在另一个方面,提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质包括可由一个或多个处理器执行的代码,以执行上面以及本文进一步所描述的方法和示例的操作。
在一个方面,提供了一种用于无线通信的装置,该装置包括收发器、被配置为存储指令的存储器、以及与所述收发器和所述存储器通信耦合的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器被配置为进行以下操作:在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量;并至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时要使用的发射/接收波束对。
在另一个方面,提供了一种用于无线通信的装置,该装置包括:用于在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量的单元;以及用于至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时要使用的发射/接收波束对的单元。
在另一个方面,提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质包括可由一个或多个处理器执行的用于无线通信的代码。所述代码包括:用于在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量的代码;用于至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时要使用的发射/接收波束对的代码。
为了实现前述和有关的目的,一个或多个方面包括下文完全描述和在权利要求书中具体指出的特征。以下描述和附图详细描述了一个或多个方面的某些示例性特征。但是,这些特征仅仅说明可采用这些各个方面之基本原理的各种方法中的一些方法,并且该描述旨在包括所有这些方面及其等同物。
附图说明
下面结合附图来描述本发明的所公开方面,提供的这些附图用于说明而不是限制所公开的方面,其中相同的附图标记表示相同的元素,其中:
图1根据本公开内容的各个方面,示出了一种无线通信系统的例子;
图2是根据本公开内容的各个方面,示出基站的例子的框图;
图3是根据本公开内容的各个方面,示出用于确定发射/接收波束对的示例性方法的流程图;
图4是根据本公开内容的各个方面,示出用于在存在杂波的情况下确定发射/接收波束对的节点的例子;以及
图5是根据本公开内容的各个方面,示出包括回程通信中的基站的MIMO通信系统的例子的框图。
具体实施方式
现在参照附图来描述各个方面。在下文描述中,为了说明起见,为了对一个或多个方面有一个透彻理解,对众多特定细节进行了描述。但是,显而易见的是,可以在不使用这些特定细节的情况下实现这些方面。
所描述的特征通常涉及确定在发射和/或接收全双工(FD)无线通信中要使用的波束。例如,节点可以确定在无线通信环境中期望的(或不期望的)发射/接收波束对、或者要避免或不避免的发射/接收波束对,并且可以基于确定的对来确定要使用的波束。在一个例子中,节点处的FD通信可能受到由干扰无线信号的物体所引起的杂波的影响。例如,物体可能使发射的信号反射回接入点,并且在FD通信中,反射的信号可能被接收到并且可能干扰其它接收到的无线通信。在该方面,例如,在确定用于无线通信的发射/接收波束对时,可以确定并避免具有来自杂波的过多噪声的发射/接收波束对。类似地,在一个例子中,可以确定具有期望特性的发射/接收波束对(例如,被确定为具有低噪声水平和/或被确定为不进行避免的波束对),并将其用于无线通信。
如本文所指代的,FD通信可以包括:单个节点(例如,接入点)在相同频带中的通信资源上和/或在相同分量载波(CC)中的通信资源上进行发送和接收(例如,同时)。在一个例子中,FD通信可以包括带内全双工(IBFD),其中单个节点可以在相同的时间和频率资源上进行发送和接收,并且下行链路和上行链路可以共享相同的IBFD时间/频率资源(例如,完全重叠和/或部分重叠)。在另一个例子中,FD通信可以包括子带FD(也称为“灵活双工”),其中单个节点可以在同一频带内的不同频率资源上(或者在同一CC中的通信资源上)同时进行发送和接收,其中下行链路资源和上行链路资源可以在频域中分离(例如,通过防护频带)。例如,子带FD中的防护频带可以具有资源块(RB)宽度的数量级(例如,对于第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)和第五代(5G)新无线电(NR),其为180千赫兹(kHz)),对于NR,其为60和120kHz等等)。这可以与LTE和NR中定义的频分双工(FDD)通信中的防护频带区分开来,该防护频带可以是5兆赫(MHz)或更高,并且在频带之间定义了FDD中的相关资源,但不在与子频带FD通信中相同的频带内(或者同一CC中的资源)。
因为可能同时进行发送/接收,因此FD系统可以具有比半双工系统更高的速率和频谱效率。此外,由于杂波的影响,可能造成从系统的发射部分到系统的接收部分的增强的自干扰(并因此降低的信号与干扰加噪声比(SINR)),如本文所述。例如,杂波可以包括能够充当反射器、衍射器、散射器等等的将信号能量重定向到不同(例如,非预期的)方向的任何物体,这样的物体包括静止物体(例如,建筑物、树木等)、移动物体(例如,汽车等)等。因此,在一个例子中,杂波可以是静态的或动态的,并且相关联的物体可以是移动的(例如,运动的),或者就感应增益而言是随时间变化的。IAB节点周围的杂波可以是密集的也可以是稀疏的,并且可能取决于局部几何和/或信道环境。在FD通信的一些例子中,可以在设备(例如,接入点)内使用各种天线配置来促进FD通信。在一种配置中,发射天线阵列可以在空间上与设备内的接收天线阵列分离或隔离,以减少从发射天线阵列到接收天线阵列的泄漏(例如,自干扰)。用于实现这种隔离的电路可能更适合回程或客户场所设备(CPE)类型的应用。在另一个例子中,非FD通信的天线阵列配置可以使用相同的天线阵列进行发射或接收(但不能同时使用两者)。
本文描述的方面涉及减轻杂波对SINR降低的影响,这可以至少部分地基于确定用于在节点处发射和/或接收无线通信的期望波束。例如,确定期望的波束可以是基于以下方式:基于相关联的信号特性来确定不进行避免的波束,或者基于相关联的信号特性来确定不在要避免的波束列表中的波束。在一个例子中,可以在各个节点之间执行波束训练,以确定使用不能避免的发射/接收波束对来在各个节点之间进行通信。在一个例子中,作为波束训练的一部分,节点可以判断一个或多个波束对是否表现出由杂波引起的不希望的干扰,并且可以相应地至少尝试避免使用这些波束对,这可以减轻节点的SINR降低的影响。例如,在确定要避免的一个或多个波束对的情况下,接入节点可以尝试使用不同的更期望的波束对。在一个例子中,在为接入节点配置一个或多个波束对的情况下,接入节点可以将这些波束中的至少替换为零成形波束,以将能量引导到期望的方向并远离自干扰。在另一个例子中,在为接入节点确定或配置要避免的一个或多个波束对的情况下,接入节点可以向一个或多个其它节点指示要避免的波束对,以尝试避免分配所述一个或多个波束对(或者可以指示在尝试接收期望的波束对分配时不应避免的波束对)。在另一个例子中,在为接入节点确定或配置要避免的一个或多个波束对的情况下,接入节点可以请求不同的波束对。
在任何情况下,可以确定和/或避免由杂波引起的过度自干扰的波束,以提高回程通信或其它节点之间的其它通信的质量/效率。如本文所提及的,节点可以包括能够进行FD无线通信的基本上任何类型的节点,其可以包括在第三代合作伙伴计划(3GPP)中定义的任何类别的设备,比如可以通过接入链路、侧向链路等等进行通信的UE、IAB节点、CPE、基站或其它接入点、中继节点、中继器(例如,智能或哑中继器)等,如本文进一步描述的。
下面参照图1-5来更详细地给出所描述的特征。
如本申请中所使用的,术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在包括与计算机相关的实体,例如但不限于:硬件、软件、硬件和软件的结合、或运行中的软件。例如,组件可以是,但不限于是:在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行的线程、程序和/或计算机。举例而言,在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于过程和/或执行线程中,组件可以位于一个计算机中和/或分布在两个或更多计算机之间。此外,这些组件能够从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如,来自一个组件的数据,该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互),以本地和/或远程过程的方式进行通信。软件应当被广泛地解释为意味着指令、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、例行程序、子例行程序、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。
本文所描述的技术可以用于各种无线通信系统,比如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA和其它系统。术语“系统”和“网络”经常可以互换地使用。CDMA系统可以实现诸如CDMA2000、通用陆地无线接入(UTRA)等等之类的无线电技术。CDMA2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。IS-2000版本0和A通常称为CDMA 2000 1X、1X等等。IS-856(TIA-856)通常称为CDMA2000 1xEV-DO、高速率分组数据(HRPD)等等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变型。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA系统可以实现诸如超移动宽带(UMB)、演进的UTRA(E-UTRA)、电气与电子工程师学会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMTM等等之类的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。3GPP长期演进(LTE)和改进的LTE(LTE-A)是UMTS的采用E-UTRA的新版本。在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。本文所描述的技术可以用于上面所提及的系统和无线电技术以及其它系统和无线电技术(其包括共享无线电频谱频带上的蜂窝(例如,LTE)通信)。但是,下面的描述只是为了举例目的而描述了LTE/LTE-A系统,在下面的大部分描述中使用LTE术语,但这些技术也可适用于LTE/LTE-A应用之外(例如,应用于第五代(5G)新无线电(NR)网络或者其它下一代通信系统)。
下面的描述提供了一些例子,这些例子并非用于限制权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例。在不脱离本公开内容的保护范围基础上,可以对讨论的组成要素的功能和排列进行改变。各个例子可以根据需要,省略、替代或者增加各种过程或组成部分。例如,可以按照与所描述的不同的顺序来执行描述的方法,可以对各个步骤进行增加、省略或者组合。此外,关于某些例子所描述的特征也可以组合到其它例子中。
将围绕包括多个设备、组件、模块等等的系统来呈现各个方面或特征。应当理解和明白的是,各种系统可以包括其它的设备、组件、模块等等,和/或可以不包括结合附图所讨论的所有设备、组件、模块等等。也可以使用这些方法的组合。
图1是示出无线通信系统和接入网络100的例子的图。该无线通信系统(还称为无线广域网(WWAN))可以包括基站102、用户设备(UE)104、演进分组核心(EPC)160和/或5G核心(5GC)190。基站102可以包括宏小区(高功率蜂窝基站)和/或小型小区(低功率蜂窝基站)。宏小区可以包括基站。小型小区可以包括毫微微小区、微微小区和微小区。在一个例子中,基站102还可以包括gNB 180,如本文进一步所描述的。在一个例子中,无线通信系统的一些节点可以具有调制解调器240和回程组件242,以用于通过无线或有线回程链路134彼此之间进行通信,如本文所描述的。虽然将基站102示出为具有调制解调器240和回程组件242,但这只是一个说明性示例,基本上任何节点或任何类型的节点都可以包括调制解调器240和回程组件以提供本文所描述的相应功能。
被配置用于4G LTE的基站102(可以统称为演进型通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入网络(E-UTRAN))可以通过回程链路132(例如,使用S1接口)与EPC 160进行接口。被配置用于5G NR的基站102(可以统称为下一代RAN(NG-RAN))可以通过回程链路184与5GC 190进行接口。除了其它功能之外,基站102还可以执行以下功能中的一个或多个:用户数据的传送、无线电信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动控制功能(例如,切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载均衡、非接入层(NAS)消息的分发、NAS节点选择、同步、无线电接入网络(RAN)共享、多媒体广播多播服务(MBMS)、用户和设备跟踪、RAN信息管理(RIM)、寻呼、定位和警告消息的传送。基站102可以通过回程链路134(例如,使用X2接口)彼此之间直接或间接地(例如,通过EPC 160或5GC 190)通信。回程链路134可以是有线的,也可以是无线的。
基站102可以与一个或多个UE 104进行无线地通信。基站102中的每一个可以为各自的地理覆盖区域110提供通信覆盖。可以存在重叠的地理覆盖区域110。例如,小型小区102’可以具有与一个或多个宏基站102的覆盖区域110重叠的覆盖区域110’。包括小型小区和宏小区的网络可以称为异构网络。异构网络还可以包括家庭演进节点B(eNB)(HeNB),其可以向称为闭合用户群(CSG)的受限组提供服务。基站102和UE 104之间的通信链路120可以包括从UE 104到基站102的上行链路(UL)(也称为反向链路)传输和/或从基站102到UE104的下行链路(DL)(也称为前向链路)传输。通信链路120可以使用包括空间复用、波束成形和/或发射分集的多输入多输出(MIMO)天线技术。通信链路可以是通过一个或多个载波。基站102/UE 104可以使用在DL和/或UL方向上的传输的总共多达Yx MHz(例如,对应于x个分量载波)的载波聚合中分配的每载波多达Y MHz(例如,5、10、15、20、100、400等等MHz)带宽的频谱。这些载波可以是彼此相邻的,也可以是彼此不相邻的。载波的分配相对于DL和UL可以是不对称的(例如,与UL相比,可以为DL分配更多或更少的载波)。这些分量载波可以包括主分量载波和一个或多个辅助分量载波。主分量载波可以称为主小区(PCell),而辅助分量载波可以称为辅助小区(SCell)。
在另一个例子中,某些UE 104可以使用设备到设备(D2D)通信链路158,来彼此进行通信。D2D通信链路158可以使用DL/UL WWAN频谱。D2D通信链路158可以使用一个或多个侧向链路信道,比如物理侧向链路广播信道(PSBCH)、物理侧向链路发现信道(PSDCH)、物理侧向链路共享信道(PSSCH)和物理侧向链路控制信道(PSCCH)。D2D通信可以通过诸如FlashLinQ、WiMedia、蓝牙、ZigBee、基于IEEE 802.11标准的Wi-Fi、LTE或NR之类的各种无线D2D通信系统。
该无线通信系统还可以包括经由5GHz免许可频谱中的通信链路154,与Wi-Fi站(STA)152通信的Wi-Fi接入点(AP)150。当在免许可频谱中进行通信时,STA 152/AP 150可以在通信之前执行空闲信道评估(CCA),以便判断信道是否可用。
小型小区102’可以在许可和/或免许可频谱中操作。当在免许可频谱中操作时,小型小区102’可以采用NR并使用与Wi-Fi AP 150所使用的相同的5GHz免许可频谱。在免许可频谱中采用NR的小型小区102’可以提升接入网络的覆盖范围和/或增加接入网络的容量。
基站102(无论是小型小区102’还是大型小区(例如,宏基站))都可以包括eNB、gNodeB(gNB)或其它类型的基站。诸如gNB 180之类的一些基站可以在传统的亚6GHz频谱、在毫米波(mmW)频率和/或近mmW的频率下操作,与UE 104进行通信。当gNB 180以mmW或近mmW的频率操作时,gNB 180可以称为mmW基站。极高频率(EHF)是电磁频谱中RF的一部分。EHF的频率范围为30GHz至300GHz,波长范围为1毫米至10毫米。该频带中的无线电波可以称为毫米波。近mmW可以向下延伸到波长为100毫米的3GHz的频率。超高频(SHF)频带在还称为厘米波的3GHz和30GHz之间。使用mmW/近mmW无线电频带的通信具有极高的路径损耗和较短的通信距离。mmW基站180可以利用与UE 104的波束成形182来补偿极高的路径损耗和短距离。本文指代的基站102可以包括gNB 180。
EPC 160可以包括移动管理实体(MME)162、其它MME 164、服务网关166、多媒体广播多播服务(MBMS)网关168、广播多播服务中心(BM-SC)170、以及分组数据网络(PDN)网关172。MME 162可以与归属用户服务器(HSS)174进行通信。MME 162是处理UE 104和EPC 160之间的信令的控制节点。通常,MME 162提供承载和连接管理。所有用户互联网协议(IP)分组通过服务网关166进行传输,服务网关166本身连接到PDN网关172。PDN网关172提供UE IP地址分配以及其它功能。PDN网关172和BM-SC 170连接到IP服务176。IP服务176可以包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、分组交换(PS)流服务和/或其它IP服务。BM-SC 170可以提供用于MBMS用户服务供应和传送的功能。BM-SC 170可以用作内容提供商MBMS传输的入口点,可以用于在公共陆地移动网络(PLMN)内授权和发起MBMS承载服务,并且可以用于调度MBMS传输。MBMS网关168可以用于将MBMS业务分发到属于广播特定服务的多播广播单频网(MBSFN)区域的基站102,并且可以负责会话管理(开始/停止)以及收集与eMBMS相关的计费信息。
5GC 190可以包括接入和移动管理功能(AMF)192、其它AMF 193、会话管理功能(SMF)194和用户平面功能(UPF)195。AMF 192可以与统一数据管理(UDM)196进行通信。AMF192可以是处理UE 104和5GC 190之间的信令的控制节点。通常,AMF 192可以提供QoS流和会话管理。可以通过UPF 195来传送用户互联网协议(IP)分组(例如,来自一个或多个UE104的分组)。UPF 195可以为一个或多个UE提供UE IP地址分配、以及其它功能。UPF 195连接到IP服务197。IP服务197可以包括互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)、PS流服务和/或其它IP服务。
基站还可以称为gNB、节点B、演进节点B(eNB)、接入点、基站收发机、无线电基站、无线电收发机、收发机功能、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、传输接收点(TRP)或者某种其它适当的术语。基站102为UE 104提供到EPC 160或5GC 190的接入点。UE 104的例子包括蜂窝电话、智能电话、会话发起协议(SIP)电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、卫星无线电装置、定位系统(例如,卫星、地面)、多媒体设备、视频设备、数字音频播放器(例如,MP3播放器)、相机、游戏控制台、平板设备、智能设备、机器人、无人机、工业/制造设备、可穿戴设备(例如,智能手表、智能服装、智能眼镜、虚拟现实护目镜、智能腕带、智能珠宝(例如,智能戒指、智能手环))、车辆/车载设备、仪表(例如,停车表、电表、燃气表、水表、流量计)、气泵、大型或小型厨房用具、医疗/保健设备、植入物、传感器/致动器、显示器或者任何其它类似的功能设备。一些UE 104可以称为IoT设备(例如,仪表、气泵、监视器、相机、工业/制造设备、电器、车辆、机器人、无人机等)。IoT UE可以包括机器类型通信(MTC)/增强型MTC(eMTC,也称为类别(CAT)-M或Cat M1)UE、NB-IoT(也称为CAT NB1)UE、以及其它类型的UE。在本公开内容中,eMTC和NB-IoT可以指代可以从这些技术演进或者基于这些技术的未来技术。例如,eMTC可以包括FeMTC(进一步的eMTC)、eFeMTC(进一步增强的eMTC)、mMTC(大规模MTC)等等,而NB-IoT可以包括eNB-IoT(增强型NB-IoT)、FeNB-IoT(进一步增强的NB-IoT)等等。UE104还可以称为站、移动站、用户站、移动单元、用户单元、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、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持装置、用户代理、移动客户端、客户端或者某种其它适当的术语。
在一个例子中,回程组件242可以被配置为使用FD执行与一个或多个基站102/gNB180的回程通信。在一个例子中,回程组件242可以确定用于回程通信的一个或多个波束,其可以包括每个回程连接134的一个或多个发射/接收波束对。在一个例子中,基站102/gNB180可以在不同的回程连接134上与多个其它基站102/gNB 180进行通信,并且可以相应地确定用于每个回程连接134的发射/接收波束对。例如,基站102/gNB 180可以执行与一个或多个其它基站102/gNB 180的波束训练或自训练,以确定应当避免或期望的一个或多个波束(或者一个或多个发射/接收波束对),并且可以基于确定应当避免或期望的波束来确定要使用的波束,如本文进一步所描述的。
现转到图2-5,参照可以执行本文所描述的动作或者操作的一个或多个组件以及一个或多个方法,来描述了一些方面,其中虚线形式的方面可以是可选的。虽然将下面在图3中描述的这些操作呈现成具有特定的顺序和/或由某种示例性组件来执行,但应当理解的是,这些动作的顺序以及执行这些动作的组件,可以根据实施方式来发生改变。此外,应当理解的是,下面的动作、功能和/或所描述的组件可以由专门编程的处理器、执行专门编程的软件或计算机可读介质的处理器、或者能够执行所描述的动作或功能的硬件部件和/或软件组件的任何其它组合来执行。
参见图2,基站102(和/或gNB 180)的实现的一个例子可以包括各种各样的组件,其中一些组件已经在上面进行了描述,本文将进行进一步描述,其包括诸如通过一个或多个总线244进行通信的一个或多个处理器212和存储器216以及收发器202之类的组件,它们可以结合调制解调器240和/或回程组件242进行操作,以通过回程连接134与其它基站102/gNB 180进行通信,确定用于FD回程通信的波束等等,如本文所描述的。
在一个方面,所述一个或多个处理器212可以包括使用一个或多个调制解调器处理器的调制解调器240,和/或可以是该调制解调器240的一部分。因此,与回程组件242有关的各种功能可以包括在调制解调器240和/或处理器212中,在一个方面,其可以由单一处理器执行,而在其它方面,这些功能中的不同功能可以由两个或更多不同处理器的组合来执行。例如,在一个方面,所述一个或多个处理器212可以包括下面中的任意一个或者任意组合:调制解调器处理器、或者基带处理器、或者数字信号处理器、或者发射处理器、或者接收器处理器、或者与收发器202相关联的收发器处理器。在其它方面,所述一个或多个处理器212和/或调制解调器240的特征中与回程组件242相关联的一些可以由收发器202来执行。
此外,存储器216可以被配置为存储本文所使用的数据和/或由至少一个处理器212执行的应用275的本地版本或回程组件242和/或其子组件中的一个或多个。存储器216可以包括可由计算机或至少一个处理器212使用的任何类型的计算机可读介质,例如,随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁带、磁盘、光盘、易失性存储器、非易失性存储器以及其任意组合。例如,在一个方面,当基站102在操作至少一个处理器212以执行回程组件242和/或其子组件中的一个或多个时,存储器216可以是存储用于规定回程组件242和/或其子组件中的一个或多个的一个或多个计算机可执行代码和/或与之相关联的数据的非临时性计算机可读存储介质。
收发器202可以包括至少一个接收器206和至少一个发射器208。接收器206可以包括硬件和/或可由处理器执行以接收数据的软件,该代码包括指令并存储在存储器(例如,计算机可读介质)中。例如,接收器206可以是射频(RF)接收器。在一个方面,接收器206可以接收至少一个基站102发送的信号。另外,接收器206可以对这些接收的信号进行处理,还可以获得这些信号的测量值(例如但不限于Ec/Io、信噪比(SNR)、参考信号接收功率(RSRP)、接收信号强度指示符(RSSI)等等)。发射器208可以包括硬件和/或可由处理器执行以发送数据的软件,该代码包括指令并存储在存储器(例如,计算机可读介质)中。发射器208的适当例子可以包括但不限于RF发射器。
此外,在一个方面,基站102可以包括RF前端288,其可以与一付或多付天线265和收发器202进行通信以接收和发送无线电传输(例如,由另一个基站发送的无线通信或者由基站102发送的无线传输)。RF前端288可以连接到一付或多付天线265,可以包括一个或多个低噪声放大器(LNA)290、一个或多个开关292、一个或多个功率放大器(PA)298、以及一个或多个滤波器296以发送和接收RF信号。
在一个方面,LNA 290可以以期望的输出电平,对接收信号进行放大。在一个方面,每个LNA290可以具有指定的最小和最大增益值。在一个方面,RF前端288可以使用一个或多个开关292,以基于特定应用的期望增益值来选择特定的LNA 290及其指定增益值。
此外,例如,RF前端288可以使用一个或多个PA 298,以期望的输出功率电平来放大用于RF输出的信号。在一个方面,每个PA 298可以具有指定的最小和最大增益值。在一个方面,RF前端288可以使用一个或多个开关292,以基于特定应用的期望增益值来选择特定的PA 298及其指定增益值。
此外,例如,RF前端288可以使用一个或多个滤波器296,对接收的信号进行滤波以获得输入RF信号。类似地,在一个方面,例如,相应的滤波器296可以用于对来自相应PA 298的输出进行过滤,以产生用于传输的输出信号。在一个方面,每个滤波器296可以连接到特定的LNA 290和/或PA 298。在一个方面,RF前端288可以使用一个或多个开关292,以基于如收发器202和/或处理器212指定的配置,使用指定的滤波器296、LNA 290和/或PA 298来选择发送路径或接收路径。
这样,收发器202可以被配置为经由RF前端288,通过一付或多付天线265发送和接收无线信号。在一个方面,收发器可以被调谐为在指定的频率进行操作,使得基站102可以例如通过回程连接与一个或多个其它基站(和/或与一个或多个UE)进行通信。在一个方面,例如,调制解调器240可以基于基站102的配置和调制解调器240使用的通信协议,将收发器202配置为以指定的频率和功率电平进行操作。
在一个方面,调制解调器240可以是多频带多模式调制解调器,其可以处理数字数据并与收发器202进行通信,使得使用收发器202来发送和接收数字数据。在一个方面,调制解调器240可以是多频带的并且被配置为以特定的通信协议支持多个频带。在一个方面,调制解调器240可以是多模式的并且被配置为支持多个操作网络和通信协议。在一个方面,调制解调器240可以控制基站102的一个或多个组件(例如,RF前端288、收发器202),以基于指定的调制解调器配置实现来自网络的信号的传输和/或接收。在一个方面,调制解调器配置可以是基于调制解调器的模式和在使用中的频带。在另一个方面,调制解调器配置可以是基于与基站102相关联的配置信息,如网络或其它组件所提供的。
在一个方面,回程组件242可以可选地包括:波束成形组件252,其生成用于在回程连接上发送通信的发射波束和/或生成用于在回程连接上接收通信的接收波束;列表生成组件254,其生成发射/接收波束对列表,该列表可以包括在FD回程通信中要避免的波束对或者允许FD回程通信的波束对;和/或波束确定组件256,其确定要用于回程连接上的FD通信的发射波束、接收波束和/或发射/接收波束对,如本文所述。
在一个方面,处理器212可以对应于结合图5中的基站描述的处理器中的一个或多个处理器。类似地,存储器216可以对应于结合图5中的基站描述的存储器。
图3示出了用于确定发射/接收波束,以用于与另一个节点的FD回程通信的方法300的例子的流程图。在一个例子中,基站102可以使用图1和图2中所描述的组件中的一个或多个来执行方法300中描述的功能。
在方法300中,可选地在框302处,可以为一个或多个节点确定多个发射波束和多个接收波束。在一个方面,波束成形组件252例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等等,可以为一个或多个节点确定多个发射波束和多个接收波束。例如,所述多个发射波束和多个接收波束可以包括用于基站102进行自训练和/或波束确定的波束。在另一个例子中,所述多个发射波束和多个接收波束可以另外地或替代地包括:用于基站102可以通过回程连接134与之通信的其它节点的波束。例如,可以根据接收到的或者以其它方式存储在基站102中的配置,来确定所述多个发射波束和多个接收波束。在一个例子中,基站102和/或其它节点能够对通信资源进行波束成形,以便将用于发送或接收信号的能量瞄准在某些方向上。
在方法300中,可选地在框304处,对于所述多个接收波束中的每个接收波束,可以发送多个发射波束。在一个方面,波束成形组件252例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等等,可以针对多个接收波束中的每一个接收波束,发送多个发射波束。例如,对于网络中的能够进行FD回程通信的多个节点(本文称为“FD节点”或“节点”),使每个FD节点的发射部分使用N个波束,使每个FD节点的接收部分使用M个波束。在该例子中,波束成形组件252可以从每个发射部分顺序地执行波束训练操作,同时所有接收部分(包括进行发射的基站102和其它节点的接收部分)接收这些波束。在一个例子中,基站102可以在对波束执行自训练时执行该过程,和/或每个FD节点的发射部分可以重复该过程,直到所有FD节点都已发射波束为止,其中作为由多个节点执行/为多个节点执行的全波束训练的一部分,这些波束被其它FD节点的所有接收部分接收(和/或被发射方FD节点本身的接收部分接收)。
在方法300中,在框306处,在全双工通信中通过与接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量至少一个接收波束的信号质量。在一个方面,回程组件242例如结合处理器212、存储器216、收发器202等等,可以在全双工通信中通过与接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量至少一个接收波束的信号质量。例如,这可以包括:在M个接收波束中的至少一个处测量接收到的N个发射波束,和/或在所有M个接收波束处测量接收到的N个发射波束中的每一个,如上文及本文进一步所描述的。测量的信号质量可以是在与另一个节点的回程通信中避免使用给定的发射/接收波束对或者不避免使用给定的发射/接收波束对的指示符。
在框306处测量信号质量时,可选地在框308处,可以针对给定的接收波束的多个发射波束中的每个发射波束,通过在FD通信中发送发射波束时,测量给定的接收波束的信号质量,来生成发射/接收波束对列表。在一个方面,列表生成组件254例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以针对给定的接收波束的每个发射波束,通过在FD通信中发送发射波束时,测量给定的接收波束的信号质量,来生成发射/接收波束对列表。例如,某些发射/接收波束对可能由于杂波而导致基站102处的干扰。例如,杂波可以包括信号路径中可能导致信号发生反射、被阻挡或以其它方式表现出非期望行为的物体。可以通过在基站102处接收信号来测量可能的负面影响,并判断杂波是否会导致发射波束杂波导致使用特定接收波束接收过多的能量(例如,测量到的能量至少处于阈值能量电平)。如果是这样,则列表生成组件254可以将这些波束对作为要避免的波束对来添加到列表中,并且可以避免这些波束对,如本文进一步描述的。在其它例子中,该列表可以包括表现出干扰的波束对,其可以包括自干扰、低于阈值(因此不应避免),并且可以将这些波束对添加到列表中并尝试使用,如本文进一步所描述的。
例如,列表生成组件254可以生成列表以包括:对波束对所经历的干扰的测量(例如,接收波束处的SINR,以分贝为单位进行测量)、干扰的分类(例如,低或高)、避免波束对的指示(或者列表中的存在可以指示要避免该波束对)等。在该方面,例如,波束确定组件256可以确定要避免(或使用)的波束对,如本文进一步所描述的。参考图4的列表示例(如下所述)可以如下:
<u>波束对索引</u> <u>节点的Rx部分处的干扰</u>
Tx部分处的波束1,Rx部分处的波束1
Tx部分处的波束2,Rx部分处的波束3
Tx部分处的波束5,Rx部分处的波束4
某个波束对
某个波束对
在该例子中,可以使用或尝试使用指示为表现出低干扰的波束对来与给定节点进行通信。
图4示出了发射和接收有杂波的节点的示例。如图4中所示,节点400具有发射链402和接收链404。发射链402可以在各个方向上进行波束成形,以创建编号为1-7的发射波束406。接收链404可以在各个方向上进行波束成形,以创建编号为1-6的接收波束408。每个发射波束可以具有相关联的视线(LOS)路径(如针对发射波束4所示)、以及接收波束的反射路径(如针对接收波束4所示)。如上所述,节点400可以在波束训练中,针对每个接收波束408来发送每个发射波束406。由于杂波(例如,杂波1 410、杂波2 412、杂波3 414),一些发射波束可能成为接收波束的反射路径的一部分。如上所述,杂波可以包括在LOS路径中重定向发射波束的信号能量的基本上任何物体,例如,建筑物或结构(如,另一个基站)、汽车、树等等。在图4中,杂波1 410可能导致发射波束1干扰接收波束1或反射到接收波束1;杂波2412可能导致发射波束2干扰接收波束3或反射到接收波束3;以及杂波3 414可能导致发射波束5干扰接收波束4或反射到接收波束4。如本文所述,可以通过测量接收波束处的信号能量、质量或干扰(例如,SINR、SNR等)来检测干扰,其中信号能量、质量或干扰可以包括:由一个或多个发射波束中的对应发射波束在至少一个接收波束处引起的自干扰的测量。自干扰的测量可以对应于所测量的信号能量、质量或干扰,作为可以进行测量(例如,相对于阈值)以判断自干扰是否禁止使用该波束对进行通信的度量。信号能量或干扰的测量可以反映在接收波束处引起的自干扰量。可以将被确定为不合需要的波束对(例如,表现出超过阈值的信号能量,因此要进行避免)添加到FD通信要进行避免的列表中(或者可以将不避免的其它波束对添加到列表中,这取决于列表功能),如上面列表示例中所示,其显示了在第一波束对(Tx部分的波束1、Rx部分的波束1)、第二波束对(Tx部分的波束2、Rx部分的波束3)和第三波束对(Tx部分的波束5、Rx部分的波束4)具有较高的Rx干扰。
在另一个例子中,每个FD节点可以确定由于每个波束对的发射器部分传输而在接收器部分看到的相对干扰电平(以分贝(dB)为单位)。当不同的FD节点执行波束训练时,节点400还可以确定用于接收该不同FD节点的信号的波束索引,这可以独立于上面所描述的波束训练来执行。例如,节点400可以包括用于与其它节点建立链路的另一个波束对列表,其中可以在波束训练期间确定这些波束对。例如,该列表可以包括以下内容:
<u>与之建立链路的FD节点</u> <u>在节点400处使用的波束对</u>
节点400←→节点3 Tx部分处的波束6,Rx部分处的波束2
节点400←→节点7 Tx部分处的波束4,Rx部分处的波束1
节点400←→节点2 Tx部分处的波束5,Rx部分处的波束4
然而,确定的或选择的与另一个节点一起使用的波束对可能与要避免的波束对列表冲突(例如,用于与节点2通信的Tx部分的波束5、Rx部分的波束4)。如上所述,图4示出了波束码本,其中N=7个波束用于发射器(Tx)部分,并且M=6个波束用于接收器(Rx)部分。在图4的这个例子中,由于来自节点400的发射部分的传输具有以下波束对,节点400的接收器部分表现出高干扰:Tx部分的波束1、Rx部分的波束1对应于杂波1 410,Tx部分的波束2、Rx部分的波束3对应于杂波2 412,Tx部分的波束5、Rx部分的波束4对应于杂波3 414。如果节点400使用波束索引4作为接收来自不同节点的通信的Rx波束,并且使用波束索引5作为向不同节点发送通信的TX波束,在节点400的Rx部分无法避免高干扰。
返回参考图3,在方法300中,在框310处,可以至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时使用的发射/接收波束对。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时使用的发射/接收波束对。在一个例子中,如本文进一步描述的,波束确定组件256可以至少部分地基于在框308处生成的列表,来确定发射/接收波束对。例如,波束确定组件256可以确定用于向给定节点发送通信和从给定节点接收通信的波束对,但是可以避免被确定为具有低于阈值的信号质量的波束对(例如,列表中指示的波束对,其中该列表包括因自干扰而应当避免的非期望波束对)。在另一个例子中,波束确定组件256可以通过选择信号质量达到阈值的波束对(例如,列表中指示的波束对,其中该列表包括不应避免的理想波束对)。在一个例子中,波束确定组件256可以确定要使用的波束对,从另一个节点请求波束对,请求新的波束对(其中要避免的波束对由另一个节点进行分配),对发射波束使用零成形(其中要避免的波束对由另一个节点进行分配)等等,如本文所述。
在一个例子中,在框310处确定发射/接收波束对时,可选地在框312处,可以基于列表,将发射/接收波束对指示为不应进行避免。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以基于列表将发射/接收波束对指示为不应进行避免(或允许或以其它方式需要)。例如,波束确定组件256可以确定发射/接收波束对在列表中(其中该列表包括允许的波束对(例如,并且不包括不允许的波束对)),可以确定发射/接收波束对不在列表中(其中该列表包括不允许的波束对(或者要避免的波束对,并且不包括允许的波束对)),可以确定波束对与列表中所指示的低干扰(例如,高SINR)相关,可以确定波束对不与列表中所指示的高干扰(例如,低SINR)相关联等等,如上所述。
在另一个例子中,在框处310确定发射/接收波束对时,可选地在框314处,可以接收要使用的发射/接收波束对的指示,并且可以用零成形波束来替换发射波束。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以接收要使用的发射/接收波束对的指示,并且可以用零成形波束来替换发射波束。例如,波束确定组件256可以接收作为已配置发射/接收波束对的指示,该已配置发射/接收波束对被配置为由另一个节点(例如,与之执行FD通信的节点)使用。例如,该另一个节点可以基于执行波束训练来确定期望的波束对,并且可以基于波束训练、基于从基站102接收的信号、基站102的已知位置等等,将发射/接收波束对指示为要使用的已配置发射/接收波束对。在该例子中,波束确定组件256可以确定由另一节点指示的发射/接收波束对存在于要避免的波束对列表中(或者不存在于要使用的波束对列表中,或者具有较高的相关联的干扰)。在这种情况下,例如,波束确定组件256可以确定将所指示的发射/接收波束对中的发射波束替换为零成形波束,其中该零成形波束可以使接收波束方向上的能量归零。例如,这可以是一种减轻来自杂波的干扰的自主方法,其中在该情况下,来自另一个节点的指示波束替换为零成形波束,该零成形波束将能量引导到所指示的方向并且使基站102的自干扰方向上的能量归零。例如,如果不同节点(例如,以上示例中的节点2)请求基站102(例如,以上示例中的节点400)的波束5用于Tx,则基站(例如,节点400)可以拒绝该波束索引,或者用零成形波束来替换发射部分的波束5,该零成形波束将能量引导到波束5的方向以进行传输,并将用于接收部分的波束4的方向进行归零。这可能导致其它节点使用不同于波束5的不同波束,和/或检测和使用波束4作为其接收波束(或者以其它方式确定基站102正在使用波束4作为发射波束)。
在另一个例子中,在框310处确定发射/接收波束对时,可选地在框316处,可以接收要使用的不同发射/接收波束对的指示,并且基于所述列表,可以请求新的发射/接收波束对,或者可以指示它使用该发射/接收波束对。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以接收要使用的不同发射/接收波束对的指示,并且基于所述列表,可以请求新的发射/接收波束对,或者可以指示它使用该发射/接收波束对(例如,在框310确定的波束对)。例如,如上所述,不同的节点可以基于生成的列表,指示使用不允许或者要避免的波束对。在这种情况下,波束确定组件256可以确定从不同节点请求新的发射/接收波束对,以避免使用所接收的指示中的波束对。在另一个例子中,波束确定组件256可以向不同节点指示要使用的发射/接收波束对,其中该发射/接收波束对可以是在框310确定的波束对(或者多个波束对之一)(例如,在列表包括要避免的波束对时不在列表中、在列表包括要使用的波束对时在列表中、具有列表中指示的低干扰等等,如上所述)。
例如,这可以是与不同节点执行的协作或交互方法。在一个例子中,通常可以使用该方法,或者可以替代(或除了)使用上面所描述的零成形波束来使用该方法。在一个例子中,波束确定组件256可以请求或指示发射/接收波束对,其中对于预期信号方向和零方向的特定选择(例如,对于大阵列尺寸、移相器和天线增益控制(AGC)量化的限制、校准误差、预期方向和零方向的接近程度、电路级架构等),零成形波束权重可能是不可能的。在这些场景中,波束确定组件256可以拒绝来自不同节点的请求,并且可以为来自不同节点的传输和/或接收寻找更好的波束索引选择,如上所述。
在另一个例子中,在方法300中,可选地在框318处,可以向不同的节点指示来自列表的至少一部分信息。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以向不同节点(例如,通过回程链路)指示来自列表的至少一部分信息。例如,波束确定组件256可以指示来自列表的信息的一部分,其可以包括与基站102一起使用的(或者在与基站102通信中要避免的)波束对的列表。
在该例子中,在框310确定发射/接收波束对时,可选地在框320处,可以至少部分地基于指示来自列表的至少一部分信息,接收使用发射/接收波束对的指示。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以至少部分地基于指示来自列表的至少一部分信息,接收使用发射/接收波束对的指示。在该方面,不同的节点可以基于接收到该信息,为基站102配置波束对,使得被确定为不可避免的波束可以用于与基站102通信。在一个例子中,不同的节点可以与基站102类似地配置,因此还可以确定用于基站102的发射/波束对,以避免对自身的干扰。
因此,例如,在方法300中,可选地在框322处,可以从不同的节点接收关于使用或不使用的发射/接收波束对的信息。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以从不同的节点接收关于使用或不使用的发射/接收波束对的信息。例如,波束确定组件256可以基于从不同节点接收的信息(例如,为了避免来自不同节点的信息中指示的波束对以进行避免,使用来自不同节点的信息中指示的波束对以进行使用),并且还基于在框306生成的列表的信息,来确定要使用的发射/接收波束对,如上所述。
该示例还可以是基站102和不同节点之间的协作/交互方法。例如,基站102可以执行双向波束训练,以训练不同节点(或者与之一起训练)(例如,在上面所描述的示例中,节点400可以训练节点2),其中训练可以包括训练基站102的Tx路径和不同节点的Tx路径。不同的节点可以确定Rx路径上的最佳或可接受的波束对,并且可以将关于波束对的信息传送到基站102Tx路径。基站102可以确定Rx路径上的最佳或可接受的波束对,并且可以将信息传送到不同的节点Tx路径。然而,如先前所述,两个链路的波束对可能没有一致性,和/或一个链路的波束对的某些选择可能由于自干扰而降低另一个链路的性能。通过迭代方法在两个链路上进行波束对自适应也是可能的。在该例子中,如参考框318所描述的,基站102可以向不同节点发送附加信息,该附加信息可以包括捕获它周围的杂波的指示或信息(例如,由不同杂波引起的方向和干扰电平)。不同节点可以将该信息与其自己的列表进行比较,以确定对于两个节点都被确定为不可避免的波束对。由于两个节点可以具有相似的能力(例如,集成接入和回程(IAB)配置中的FD),因此两个节点都可以充当“主节点”,将适当的信息转发给另一个节点。
在另一个例子中,在方法300中,可选地在框324处,可以基于列表来执行波束训练。在一个方面,波束成形组件252例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以基于列表来执行波束训练。在该例子中,可以在自训练中执行框302、304、306和310以确定要避免或要使用的波束对,如上所述,然后可以基于列表来执行波束训练。在该方面,例如,至少对于其中接收波束是发射/接收波束对的一部分的接收波束机会等等,波束训练组件252可以通过避免发送列表中的发射波束来优化波束训练。例如,在波束训练时,每个节点的Tx部分和Rx部分可以单独执行自训练(例如,通过为自训练分配的定期、专用资源),其中不为其它FD节点进行波束训练(或者不与其它FD节点进行波束训练)。在基站102的Tx部分和Rx部分在地理上共同位于基节点的情况下,可以用低功率(因此具有更可容忍的干扰覆盖)和在基站102不活动/将不发送/接收数据的符号上完成自训练。在基站102识别出允许和不允许的波束集合之后,波束成形组件252可以修剪其不允许波束的波束码本,以用于随后针对其它FD节点的波束训练。
在另一个例子中,在方法300中,可选地在框326处,可以向不同节点指示在一个或多个波束方向上生成零成形波束的能力。在一个方面,波束确定组件256例如结合处理器212、存储器216、收发器202、回程组件242等,可以向不同节点指示在一个或多个波束方向上生成零成形波束的能力。在该例子中,在框310处确定发射/接收波束对可以包括:基于生成零成形波束的能力,从不同的节点接收要使用的波束对的指示。在该例子中,不同的节点可以基于基站102所指示的在某些方向上使波束归零的能力来选择波束对,和/或可以指示基站102将某个方向上的波束归零。例如,波束确定组件256可以向不同节点指示在一个或多个方向上生成零成形波束的能力,或者在相对于具有良好信号能量的方向的一个或多个方向上生成具有指定零特性的波束的能力,并且不同的节点可以相应地配置基站102生成零成形的波束。
图5是根据本公开内容的各个方面,包括基站102-a和基站102-b的MIMO通信系统500的框图,其中基站102-a和基站102-b可以通过无线回程进行通信。MIMO通信系统500可以描绘参照图1所描述的无线通信接入网络100的各方面。基站102-a、102-b可以是参照图1所描述的基站102的各方面的例子。基站102-a可以装备有天线534和535,基站102-b可以装备有天线552和553。在MIMO通信系统500中,基站102-a能够同时地通过多个通信链路来发送数据。每个通信链路可以称为“层”,通信链路的“秩”可以指示用于通信的层的数量。例如,在2x2 MIMO通信系统中(其中基站102-a发送两个“层”),基站102-a和基站102-b之间的回程链路的秩是二。
在基站102-a处,发射(Tx)处理器520可以从数据源接收数据。发射处理器520可以对数据进行处理。发射处理器520还可以生成控制符号或参考符号。发射MIMO处理器530可以对数据符号、控制符号或参考符号(如果有的话)执行空间处理(例如,预编码),向发射调制器/解调器532和533提供输出符号流。每一个调制器/解调器532到533可以处理各自的输出符号流(例如,用于OFDM等),以获得输出采样流。每一个调制器/解调器532到533可以进一步处理(例如,转换成模拟信号、放大、滤波和上变频)输出采样流,以获得DL信号。在一个例子中,来自调制器/解调器532和533的DL信号可以分别经由天线534和535进行发射。
基站102-b可以是参照图1-2所描述的基站102(或其它上游节点)的各方面的例子。在基站102-b处,天线552和553可以从基站102-a接收DL信号,可以分别将接收的信号提供给调制器/解调器554和555。每一个调制器/解调器554到555可以调节(例如,滤波、放大、下变频和数字化)各自接收的信号,以获得输入采样。每一个调制器/解调器554到555还可以进一步处理这些输入采样(例如,用于OFDM等),以获得接收的符号。MIMO检测器556可以从调制器/解调器554和555获得接收的符号,对接收的符号执行MIMO检测(如果有的话),并提供检测的符号。接收(Rx)处理器558可以处理(例如,解调、解交织和解码)检测到的符号,向数据输出提供针对UE104的解码后数据,向处理器580或存储器582提供解码后的控制信息。
在一些情况下,处理器580可以执行存储的指令来实例化回程组件242(例如,参见图1和图2)。
在上行链路(UL)上,在基站102-b处,发射处理器564可以从数据源接收数据并进行处理。发射处理器564还可以生成用于参考信号的参考符号。来自发射处理器564的符号可以由发射MIMO处理器566进行预编码(如果有的话),由调制器/解调器554和555进行进一步处理(例如,用于SC-FDM等等),并根据从基站102-a接收的通信参数来发送回基站102-a。在基站102-a处,来自基站102-b的UL信号可以由天线534和535进行接收,由调制器/解调器532和533进行处理,由MIMO检测器536进行检测(如果有的话),由接收处理器538进行进一步处理。接收处理器538可以向数据输出以及向处理器540或存储器542提供解码后的数据。
在一些情况下,处理器540可以执行存储的指令来实例化回程组件242(例如,参见图1和图3)。
基站102-b的组件可以单个地或统一地使用一个或多个专用集成电路(ASIC)来实现,其中所述一个或多个ASIC适于以硬件来执行适用的功能中的一些或全部。所陈述的模块中的每一个可以是用于执行与MIMO通信系统500的操作有关的一个或多个功能的单元。类似地,基站102的组件可以单个地或统一地使用一个或多个ASIC来实现,其中所述一个或多个ASIC适于以硬件来执行适用的功能中的一些或全部。所陈述的组件中的每一个可以是用于执行与MIMO通信系统500的操作有关的一个或多个功能的单元。
此外,基站102-a和/或基站102-b可以使用与分别针对基站102-a和基站102-b描述的类似机制与下游节点通信,其中下游节点可以包括一个或多个UE 104或其它基站(例如,其中下游节点可以使用上面关于基站102-b描述的组件和功能,并且作为上游节点的基站102-a或基站102-b可以使用上面关于基站102-a描述的组件和功能)。
上面结合附图阐述的具体实施方式描述了一些示例,但其并不表示可以实现的所有示例,也不表示落入权利要求书的保护范围之内的所有示例。如本说明书所使用的“示例性”一词意味着“用作例子、例证或说明”,但并不意味着比其它示例“更优选”或“更具优势”。具体实施方式包括用于提供所描述技术的透彻理解的特定细节。但是,可以在不使用这些特定细节的情况下实现这些技术。在一些实例中,为了避免对所描述的示例的概念造成模糊,以框图形式示出了公知的结构和装置。
信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任意一种来表示。例如,在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、在计算机可读介质上存储的计算机可执行代码或指令、或者其任意组合来表示。
结合本文所公开内容描述的各种示例性的框和组件可以使用专门编程的设备来实现或执行,例如但不限于:用于执行本文所述功能的数字信号处理器(DSP)、ASIC、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合。专门编程的处理器可以是微处理器,或者,该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。专门编程的处理器也可以实现为计算设备的组合(例如,DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合,或者任何其它此种结构)。
本文所述功能可以用硬件、处理器执行的软件、固件或者其任意组合的方式来实现。当用处理器执行的软件实现时,可以将这些功能存储在非临时性计算机可读介质上,或者作为非临时性计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。其它示例和实现也落入本公开内容及其所附权利要求书的保护范围和精神之内。例如,由于软件的本质,上文所描述的功能可以使用由专门编程的处理器执行的软件、硬件、硬件连线或者其任意组合来实现。用于实现功能的特征可以物理地分布在多个位置,其包括分布成在不同的物理位置以实现功能的一部分。此外,术语“或”旨在表示包含的“或”而不是排他的“或”。也就是说,除非另外说明或者从上下文中清楚得知,否则例如“X采用A或B”的短语旨在表示任何自然包容性排列。也就是说,例如短语“X采用A或B”满足以下任一情况:X采用A;X采用B;或X采用A和B。此外,如本文(其包括权利要求书)所使用的,如以“中的至少一个”前缀的列表项中所使用的“或”指示分离的列表,使得例如,“A、B或C中的至少一个”列表意味着:A或B或C或AB或AC或BC或ABC(A和B和C)。
计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或特殊用途计算机能够存取的任何可用介质。举例而言,但非做出限制,计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或者其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或特殊用途计算机、或者通用或特殊用途处理器进行存取的任何其它介质。此外,可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。举例而言,如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术,从网站、服务器或其它远程源传输的,那么所述同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。如本文所使用的,磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘,其中磁盘通常磁性地复制数据,而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
为使本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容,上面围绕本公开内容进行了描述。对于本领域普通技术人员来说,对本公开内容进行各种修改是显而易见的,并且,本文定义的通用原理也可以在不脱离本公开内容的精神或保护范围的基础上适用于其它变型。此外,虽然用单数形式描述或主张了所描述方面和/或实施例的元素,但除非明确说明限于单数,否则复数形式是可以预期的。此外,除非另外说明,否则任何方面和/或实施例的所有部分或一部分可以与任何其它方面和/或实施例的所有部分或一部分一起使用。因此,本公开内容并不限于本文所描述的例子和设计方案,而是与本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
以下方面仅是说明性的,并且其各方面可以与本文描述的其它实施例或教导的方面进行结合,而不具有限制。
方面1是一种用于节点的无线通信的方法,该方法包括:在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束的信号质量;并至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信时使用的发射/接收波束对。
在方面2中,根据方面1所述的方法包括:为所述节点确定包括所述一个或多个发射波束的多个发射波束,以及包括所述至少一个接收波束的多个接收波束。
在方面3中,根据方面2所述的方法包括:对于所述多个接收波束中的每一个接收波束,发射所述多个发射波束。
在方面4中,根据方面3所述的方法包括:其中,测量所述信号质量是生成发射/接收波束对列表的一部分,对于所述多个发射波束中的每一个发射波束并且对于给定的接收波束,在全双工通信中发射所述发射波束时,测量所述给定的接收波束的所述信号质量,并且其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是至少部分地基于所述列表。
在方面5中,根据方面4所述的方法包括:其中,生成所述发射/接收波束对列表包括:针对每个给定的发射/接收波束对,基于将所述信号质量与阈值进行比较,通过所述列表来指示避免所述给定的发射/接收波束对还是不避免所述给定的发射/接收波束对。
在方面6中,根据方面5所述的方法包括:其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是基于确定不避免所述发射/接收波束对。
在方面7中,根据方面1至6中的任何一项所述的方法包括:其中,所述信号质量包括信噪比(SNR)或信号与干扰加噪声比(SINR)中的至少一种。
在方面8中,根据方面1至7中的任何一项所述的方法包括:其中,所测量的信号质量包括由所述一个或多个发射波束的对应发射波束在所述至少一个接收波束处引起的自干扰的测量。
在方面9中,根据方面1至8中的任何一项所述的方法包括:从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收用于与所述一个或多个其它节点通信的已配置发射/接收波束对的指示,其中确定要使用的所述发射/接收波束对包括:基于所述信号质量,将所述已配置发射/接收波束对的至少发射波束替换为零成形波束,所述零成形波束使能量至少远离所述已配置发射/接收波束对的所述接收波束。
在方面10中,根据方面1至9中的任何一项所述的方法包括:从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收用于与所述一个或多个其它节点通信的不同发射/接收波束对的指示,并基于与所述不同发射/接收波束对相关联的所测量的信号质量,向所述一个或多个其它节点的所述不同节点指示不使用所述不同的发射/接收波束对。
在方面11中,根据方面10所述的方法包括:其中,指示不使用所述不同的发射/接收波束对包括以下中的至少一项:请求新的发射/接收波束对,或者指示使用至少部分地基于发射/接收波束对列表确定的所述发射/接收波束对。
在方面12中,根据方面1至11中的任何一项所述的方法包括:向所述一个或多个其它节点的不同节点指示来自发射/接收波束对列表的信息的至少一部分,其包括是否要避免或不避免所述发射/接收波束对中的每一个的指示,并至少基于所述部分的信息,从所述不同节点接收在与所述一个或多个其它节点通信中使用的所述发射/接收波束对的指示。
在方面13中,根据方面1至12中的任何一项所述的方法包括:从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收关于在所述不同节点处要避免或不避免的发射/接收波束对的信息,其中确定要使用的所述发射/接收波束对额外地基于所述信息,并且向所述不同节点发送在与所述节点通信中使用所述发射/接收波束对的指示。
在方面14中,根据方面1至13中的任何一项所述的方法包括:基于从发射/接收波束对列表中选定的发射/接收波束对的一部分,其包括是否要避免或不避免所述发射/接收波束对中的每一个的指示,执行与所述一个或多个其它节点的波束训练,其中确定要使用的所述发射/接收波束对是基于所述波束训练的结果。
在方面15中,根据方面1至14中的任何一项所述的方法包括:向所述一个或多个其它节点中的不同节点指示在一个或多个方向上生成零成形波束、或者在相对于具有所需信号能量的方向的一个或多个方向上生成具有指定零特性的波束的能力,并基于所述能力,从所述不同节点接收使用所述发射/接收波束对与所述一个或多个其它节点通信的指示。
方面16是一种用于无线通信的装置,该装置包括收发器、被配置为存储指令的存储器、以及与所述收发器和所述存储器通信耦合的一个或多个处理器,其中所述一个或多个处理器被配置为执行所述指令以执行根据方面1至15中的任何一项所述的一种或多种方法的操作。
方面17是一种用于无线通信的装置,该装置包括用于执行根据方面1至15中的任何一项所述的一种或多种方法的操作的单元。
方面18是一种计算机可读介质,其包括可由一个或多个处理器执行以执行根据方面1至15中的任何一项所述的一种或多种方法的操作的代码。

Claims (30)

1.一种用于节点的无线通信的方法,所述方法包括:
在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量;以及
至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信中要使用的发射/接收波束对。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
为所述节点确定包括所述一个或多个发射波束的多个发射波束,以及包括所述至少一个接收波束的多个接收波束。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:
对于所述多个接收波束中的每一个接收波束,发射所述多个发射波束。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,测量所述信号质量包括:对于所述多个发射波束中的每一个发射波束并且对于给定的接收波束,在全双工通信中发射所述发射波束时,测量所述给定的接收波束处的所述信号质量,并且所述方法还包括:基于每个发射波束和所述给定的接收波束的所述信号质量,生成发射/接收波束对列表,其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是至少部分地基于所述列表的。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,生成所述发射/接收波束对列表包括:针对每个给定的发射/接收波束对,基于将所述信号质量与阈值进行比较,通过所述列表来指示是否将避免所述给定的发射/接收波束对或者将不避免所述给定的发射/接收波束对。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是基于确定将不避免所述发射/接收波束对的。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述信号质量包括信噪比(SNR)或信号与干扰加噪声比(SINR)中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述信号质量包括对由所述一个或多个发射波束中的对应发射波束在所述至少一个接收波束处引起的自干扰的测量。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括:从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收对于要用于与所述一个或多个其它节点通信的已配置的发射/接收波束对的指示,其中,确定要使用的所述发射/接收波束对包括:基于所述信号质量,将所述已配置的发射/接收波束对中的至少发射波束替换为零成形波束,所述零成形波束使能量至少远离所述已配置的发射/接收波束对中的所述接收波束。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括:
从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收对于要用于与所述一个或多个其它节点通信的不同发射/接收波束对的指示;以及
基于与所述不同发射/接收波束对相关联的所测量的信号质量,向所述一个或多个其它节点中的所述不同节点指示将不使用所述不同发射/接收波束对。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,指示将不使用所述不同发射/接收波束对包括以下各项中的至少一项:请求新的发射/接收波束对、或者指示要使用至少部分地基于发射/接收波束对列表确定的所述发射/接收波束对。
12.根据权利要求1所述的方法,还包括:
向所述一个或多个其它节点中的不同节点指示来自发射/接收波束对列表的信息的至少一部分,所述发射/接收波束对列表包括对于是否将避免或将不避免所述发射/接收波束对中的每一个发射/接收波束对的指示;以及
基于所述信息的至少一部分,从所述不同节点接收对于在与所述一个或多个其它节点通信中要使用所述发射/接收波束对的指示。
13.根据权利要求1所述的方法,还包括:
从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收关于在所述不同节点处将避免或将不避免的发射/接收波束对的信息,其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是额外地基于所述信息的;以及
向所述不同节点发送对于在与所述节点通信中要使用所述发射/接收波束对的指示。
14.根据权利要求1所述的方法,还包括:
基于从发射/接收波束对列表中选择的发射/接收波束对的部分来执行与所述一个或多个其它节点的波束训练,所述发射/接收波束对列表包括对于是否将避免或将不避免发射/接收波束对中的每一个发射/接收波束对的指示,其中,确定要使用的所述发射/接收波束对是基于所述波束训练的结果的。
15.根据权利要求1所述的方法,还包括:
向所述一个或多个其它节点中的不同节点指示在一个或多个方向上生成零成形波束、或者在相对于具有所需信号能量的方向的一个或多个方向上生成具有指定零特性的波束的能力;以及
基于所述能力,从所述不同节点接收对于在与所述一个或多个其它节点通信中要使用所述发射/接收波束对的指示。
16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述节点或者所述一个或多个其它节点包括集成接入和回程(IAB)节点、用户设备(UE)、客户场所设备(CPE)、接入点、中继节点或中继器中的至少一个。
17.一种用于无线通信的装置,包括:
收发器;
存储器,其被配置为存储指令;以及
与所述收发器和所述存储器通信耦合的一个或多个处理器,其中,所述一个或多个处理器被配置为:
在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量;以及
至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信中要使用的发射/接收波束对。
18.根据权利要求17所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:为所述节点确定包括所述一个或多个发射波束的多个发射波束,以及包括所述至少一个接收波束的多个接收波束。
19.根据权利要求18所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:对于所述多个接收波束中的每一个接收波束,发射所述多个发射波束。
20.根据权利要求19所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置为通过以下操作来测量所述信号质量:对于所述多个发射波束中的每一个发射波束并且对于给定的接收波束,在全双工通信中发射所述发射波束时,测量所述给定的接收波束处的所述信号质量,并且其中,所述一个或多个处理器还被配置为:基于每个发射波束和所述给定的接收波束的所述信号质量,生成发射/接收波束对列表,其中,所述一个或多个处理器被配置为:确定要使用的所述发射/接收波束对是至少部分地基于所述列表的。
21.根据权利要求20所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置为通过以下操作来生成所述发射/接收波束对列表:针对每个给定的发射/接收波束对,基于将所述信号质量与阈值进行比较,通过所述列表来指示是否将避免所述给定的发射/接收波束对或者将不避免所述给定的发射/接收波束对。
22.根据权利要求21所述的装置,其中,所述一个或多个处理器被配置为:基于确定将不避免所述发射/接收波束对,来确定要使用的所述发射/接收波束对。
23.根据权利要求17所述的装置,其中,所述信号质量包括信噪比(SNR)或信号与干扰加噪声比(SINR)中的至少一种。
24.根据权利要求17所述的装置,其中,所述信号质量包括对由所述一个或多个发射波束中的对应发射波束在所述至少一个接收波束处引起的自干扰的测量。
25.根据权利要求17所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收对于要用于与所述一个或多个其它节点通信的已配置的发射/接收波束对的指示,其中,所述一个或多个处理器被配置为:至少部分地通过以下操作来确定要使用的所述发射/接收波束对:基于所述信号质量,将所述已配置的发射/接收波束对中的至少发射波束替换为零成形波束,所述零成形波束使能量至少远离所述已配置的发射/接收波束对中的所述接收波束。
26.根据权利要求17所述的装置,其中,所述一个或多个处理器还被配置为:
从所述一个或多个其它节点中的不同节点接收对于要用于与所述一个或多个其它节点通信的不同发射/接收波束对的指示;以及
基于与所述不同发射/接收波束对相关联的所测量的信号质量,向所述一个或多个其它节点中的所述不同节点指示将不使用所述不同发射/接收波束对。
27.一种用于无线通信的装置,包括:
用于在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量的单元;以及
用于至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信中要使用的发射/接收波束对的单元。
28.根据权利要求27所述的装置,还包括:
用于为所述节点确定包括所述一个或多个发射波束的多个发射波束,以及包括所述至少一个接收波束的多个接收波束的单元。
29.一种包括可由一个或多个处理器执行以用于无线通信的代码的计算机可读介质,所述代码包括用于以下操作的代码:
在全双工通信中通过与至少一个接收波束相关联的一个或多个发射波束中的每一个发射波束进行发射时,测量所述至少一个接收波束处的信号质量;以及
至少部分地基于与所述一个或多个发射波束中的每一个发射波束和所述至少一个接收波束相关联的所测量的信号质量,确定在与一个或多个其它节点进行全双工通信中要使用的发射/接收波束对。
30.根据权利要求29所述的计算机可读介质,还包括:
用于为所述节点确定包括所述一个或多个发射波束的多个发射波束,以及包括所述至少一个接收波束的多个接收波束的代码。
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