CN116722897A - 混合波束赋形 - Google Patents

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CN116722897A CN202310212220.XA CN202310212220A CN116722897A CN 116722897 A CN116722897 A CN 116722897A CN 202310212220 A CN202310212220 A CN 202310212220A CN 116722897 A CN116722897 A CN 116722897A
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T·费尔根特弗
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J·P·耐尔
S·古拉蒂
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Abstract

公开了一种方法，该方法包括基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。

Description

混合波束赋形
技术领域
以下示例性实施例涉及用于增强容量和覆盖范围的无线通信和波束赋形技术。
背景技术
蜂窝通信网络正在发展，并且从4G到5G的转变也正在进行，并且5G高级阶段也正在起步。因此，能够提高覆盖范围、增强容量和降低功耗的技术兴趣所在，并且也将被开发以实现无线通信中的期望能力。
发明内容
独立权利要求陈述了本发明的各种实施例所寻求的保护范围。本说明书中描述的不属于独立权利要求范围的示例性实施例和特征(如果有的话)将被解释为对理解本发明的各种实施例有用的示例。
根据第一方面，提供了一种装置，该装置包括用于以下各项的部件：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向(steer)来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
在根据第一方面的一些示例性实施例中，该部件包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置的操作。
根据第二方面，提供了一种装置，该装置包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与该至少一个处理器一起使该装置：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
根据第三方面，提供了一种方法，该方法包括：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
根据第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序，该指令用于使装置执行至少以下各项：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
根据第五方面，提供了一种包括存储在其上的指令的计算机程序，该指令用于执行至少以下各项：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
根据第六方面，提供了一种包括程序指令的非瞬态计算机可读介质，该程序指令用于使装置执行至少以下各项：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
根据第七方面，提供了一种包括存储在其上的程序指令的非瞬态计算机可读介质，该程序指令用于执行至少以下各项：基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束，选择要在所选择的波束中调度的终端设备，其中对终端设备的选择基于终端设备已经将所选择的波束视为它的最佳波束，并且向终端设备分配物理资源块，至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的波束的波束配置，以及在该时隙之前或在该时隙期间触发切换事件，其中切换事件包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置，并且其中移相器被包括在包括多个天线列的射频前端单元中，并且移相器被放置在多个天线列中包括的所选择的天线子阵列前面。
附图说明
在下文中，将参考实施例和附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了无线电接入网的示例性实施例；
图2A以高级框图示出了波束赋形概念的示例性实施例；
图2B以示出mMIMO的高级框图示出了空间复用的示例性实施例；
图2C示出了针对波束赋形和mMIMO两者使用公共硬件的示例性实施例；
图3示出了关于如何使用单列天线元件来在特定方向上应用波束的示例；
图4示出了其中三个天线元件被组合以形成一个子阵列的示例性实施例；
图5示出了关于移相器组件的定位的两个不同选项的示例性实施例；
图6示出了用户的仰角的累积分布函数的示例性图；
图7示出了RF前端的示例性实施例；
图8示出了根据示例性实施例的流程图；
图9示出了移相器的示例性实施例；
图10示出了使用一个天线列使波束在竖直方向上倾斜的基于SP4T的移相器的使用的图形表示的示例性实施例；
图11示出了具有移相器和可选的低通滤波器的16TX16RX版本的示例性实施例；
图12A示出了具有不同数字方案(numerologies)的5G NR子帧结构的示例；
图12B示出了其中在确定触发事件的时隙开始之前发生切换触发的示例；
图13示出了开关网络的示例性实施例；
图14A、图14B和图14C是示出根据示例性实施例的混合波束赋形解决方案的用户吞吐量的几何平均值中的增益的比较的图；
图15示出了比较用于混合波束赋形的最佳执行算法的几何平均值吞吐量性能的图；
图16示出了包括四个窄仰角波束的示例性宽仰角波束；以及
图17示出了装置的示例性实施例。
具体实施方式
以下实施例是示例性的。尽管说明书可以在本文本的多个位置引用“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并不一定表示每个引用都指向(多个)相同实施例或者特定特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征也可以组合以提供其他实施例。
如本申请中使用的，术语“电路系统”是指以下所有内容：(a)仅硬件电路实现，诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现，以及(b)电路和软件(和/或固件)的组合，诸如(如适用)：(i)(多个)处理器的组合，或(ii)(多个)处理器/软件的部分，包括(多个)数字信号处理器、软件和(多个)存储器，它们一起工作以使装置执行各种功能，以及(c)即使软件或固件在物理上不存在也需要软件或固件来操作的电路，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分。“电路系统”的这个定义适用于该术语在本申请中的所有用途。作为另外的示例，如本申请中使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅一个处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及其(或它们的)附带软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定元素，术语“电路系统”还涵盖用于移动电话的基带集成电路或应用处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或另一网络设备中的类似集成电路。电路系统的上述实施例也可以被认为是提供用于执行本文档中描述的方法或过程的实施例的部件的实施例。
本文中描述的技术和方法可以通过各种手段来实现。例如，这些技术可以用硬件(一个或多个设备)、固件(一个或多个设备)、软件(一个或多个模块)或其组合来实现。针对硬件实现，实施例的(多个)装置可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字数据处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行本文中描述的功能的其他电子单元或其组合内实现。对于固件或软件，该实现可以通过执行本文中描述的功能的至少一个芯片组的模块(例如，程序、功能等)来执行。软件代码可以存储在存储器单元中并且由处理器执行。存储器单元可以在处理器内或在处理器外部实现。在后一种情况下，它可以经由任何合适的方式通信地耦合到处理器。此外，本文中描述的系统的组件可以重新布置和/或由附加组件补充，以促进实现关于其而描述的各个方面等，并且它们不限于给定附图中阐述的精确配置，如本领域技术人员将理解的。
本文中描述的实施例可以在通信系统中实现，诸如在至少中的以下一项中实现：全球移动通信系统(GSM)或任何其他第二代蜂窝通信系统、基于基本宽带码分多址(W-CDMA)的通用移动电信系统(UMTS，3G)、高速分组接入(HSPA)、长期演进(LTE)、高级LTE、基于IEEE 802.11规范的系统、基于IEEE 802.15规范的系统和/或第五代(5G)移动或蜂窝通信系统。然而，实施例不限于作为示例而给出的系统，而是本领域技术人员可以将该解决方案应用于具有必要性质的其他通信系统。
图1描绘了简化的系统架构的示例，其示出了一些元素和功能实体，它们都是逻辑单元，其实现可以与所示的不同。图1所示的连接是逻辑连接；实际的物理连接可以不同。对于本领域技术人员来说很清楚的是，该系统还可以包括图1所示的功能和结构以外的其他功能和结构。图1的示例示出了示例性无线电接入网的一部分。
图1示出了被配置为在小区中的一个或多个通信信道上与提供该小区的接入节点(诸如(e/g)NodeB)104处于无线连接的终端设备100和102。接入节点104也可以称为节点。从终端设备到(e/g)NodeB的无线链路称为上行链路或反向链路，而从(e/g)NodeB到终端设备的无线链路称为下行链路或前向链路。应当理解，(e/g)NodeB或其功能可以通过使用适合于这样的用途的任何节点、主机、服务器或接入点等实体来实现。应当注意，尽管为了解释的简单性而在该示例性实施例中讨论了一个小区，但是在一些示例性实施例中，可以由一个接入节点提供多个小区。
通信系统可以包括多于一个(e/g)NodeB，在这种情况下，(e/g)NodeB也可以被配置为通过为此目的而设计的有线或无线链路彼此通信。这些链路可以用于信令目的。(e/g)NodeB是被配置为控制其耦合到的通信系统的无线电资源的计算设备。(e/g)NodeB也可以称为基站、接入点、或包括能够在无线环境中操作的中继站的任何其他类型的接口设备。(e/g)NodeB包括或耦合到收发器。从(e/g)NodeB的收发器，向天线单元提供连接，该连接建立到用户设备的双向无线电链路。天线单元可以包括多个天线或天线元件。(e/g)NodeB进一步连接到核心网110(CN或下一代核心NGC)。取决于系统，CN侧的对方可以是服务网关(S-GW，路由和转发用户数据分组)、分组数据网络网关(P-GW，用于提供终端设备(UE)与外部分组数据网络的连接)、或移动管理实体(MME)等。
终端设备(也称为UE、用户设备、用户终端、用户装备等)示出了空中接口上的资源被分配和指派给其的一种类型的设备，并且因此本文中描述的终端设备的任何特征可以用对应装置(诸如中继节点)来实现。这样的中继节点的一个示例是朝向基站的第3层中继(自回程中继)。这样的中继节点的另一示例是第2层中继。这样的中继节点可以包括终端设备部分和分布式单元(DU)部分。例如，CU(集中式单元)可以经由F1AP接口来协调DU操作。
终端设备可以是指便携式计算设备，包括在使用或不使用订户标识模块(SIM)或嵌入式SIM、eSIM的情况下操作的无线移动通信设备，包括但不限于以下类型的设备：移动站(移动电话)、智能手机、个人数字助理(PDA)、手机、使用无线调制解调器的设备(报警或测量设备等)、膝上型电脑和/或触摸屏计算机、平板电脑、游戏控制台、笔记本电脑和多媒体设备。应当理解，用户设备也可以是排他性的或几乎排他性的仅上行链路设备，其示例是将图像或视频剪辑加载到网络的相机或摄像机。终端设备也可以是具有在物联网(IoT)网络中操作的能力的设备，IoT是一种场景，其中对象具有通过网络传输数据的能力，而不需要人与人或人与计算机的交互。终端设备还可以利用云。在一些应用中，终端设备可以包括具有无线电部件的小型便携式设备(诸如手表、耳机或眼镜)，并且计算在云中进行。终端设备(或在一些实施例中，第3层中继节点)被配置为执行用户设备功能中的一个或多个。
本文中描述的各种技术也可以应用于网络物理系统(CPS)(控制物理实体的协作计算元件的系统)。CPS可以实现和利用嵌入在物理对象中的不同位置的大量互连ICT设备(传感器、致动器、处理器微控制器等)。所讨论的物理系统具有固有移动性的移动网络物理系统是网络物理系统的子类别。移动物理系统的示例包括由人类或动物运输的移动机器人和电子器件。
另外，尽管将装置描绘为单个实体，但是可以实现不同的单元、处理器和/或存储器单元(图1中未全部示出)。
5G支持使用多输入多输出(MIMO)天线，比LTE(所谓的小小区概念)更多的基站或节点，包括与较小基站协作并且根据服务需求、用例和/或可用频谱而采用多种无线电技术的宏站点。5G移动通信支持各种用例和相关应用，包括视频流、增强现实、不同的数据共享方式和各种形式的机器类型应用(诸如(大规模)机器类型通信(mMTC))，包括车辆安全、不同传感器和实时控制。预期5G具有多个无线电接口。例如，5G频谱涉及cmWave和mmWave，它们分别被3GPP标准化为频率范围1(FR1)和频率范围2(FR2)。5G FR1与诸如LTE等现有传统无线电接入技术共享。与LTE的集成可以至少在早期阶段实现为系统，在该系统中，由LTE提供宏覆盖并且5G无线电接口接入通过聚合到LTE而来自小小区。换言之，计划5G同时支持RAT间可操作性(诸如LTE-5G)和RI间可操作性(FR1中用于公共频谱的无线电接口间可操作性)。被认为在5G网络中使用的概念中的一个是网络切片，在网络切片中，可以在同一基础设施内创建多个独立且专用的虚拟子网(网络实例)以运行对延迟、可靠性、吞吐量和移动性具有不同要求的服务。
LTE网络中的当前架构完全分布在无线电中并且完全集中在核心网中。5G中的低延迟应用和服务可能需要使内容接近无线电，从而可能导致局部中断和多址边缘计算(MEC)。5G使得分析和知识生成可以在数据源处进行。这种方法需要利用可能无法连续地连接到网络的资源，诸如笔记本电脑、智能电话、平板电脑和传感器。MEC为应用和服务托管提供分布式计算环境。它还具有在蜂窝订户附近存储和处理内容以加快响应时间的能力。边缘计算涵盖广泛的技术，诸如无线传感器网络、移动数据采集、移动签名分析、协作式分布式对等自组织网络和处理(也可分类为本地云/雾计算和栅格/网格计算)、露计算、移动边缘计算、cloudlet、分布式数据存储和检索、自主自我修复网络、远程云服务、增强和虚拟现实、数据高速缓存、物联网(大规模连接和/或延迟关键)、关键通信(自动驾驶汽车、交通安全、实时分析、时间关键控制、医疗保健应用)。
通信系统还能够与其他网络112(诸如公共交换电话网络或因特网)通信，或者利用由它们提供的服务。通信网络也可以能够支持云服务的使用，例如，核心网操作的至少一部分可以作为云服务(这在图1中由“云”114描绘)来执行。通信系统还可以包括为不同运营商的网络提供用于例如在频谱共享中进行协作的设施的中央控制实体等。
边缘云可以通过利用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)被引入无线电接入网(RAN)中。使用边缘云可以表示要至少部分在操作耦合到包括无线电部件的远程无线电头端或基站的服务器、主机或节点中执行的接入节点操作。节点操作也可以分布在多个服务器、节点或主机之间。cloudRAN架构的应用使得RAN实时功能能够在RAN侧(在分布式单元DU 104中)执行并且非实时功能能够以集中式方式(在集中式单元CU 108中)执行。
还应当理解，核心网操作与基站操作之间的工作分配可以不同于LTE的工作分配，或者甚至不存在。可以使用的一些其他技术包括例如大数据和全IP，这可能会改变网络的构造和管理方式。5G(或新无线电NR)网络被设计为支持多个层次结构，其中MEC服务器可以放置在核心与基站或nodeB(gNB)之间。应当理解，MEC也可以应用于4G网络。
5G还可以利用卫星通信来增强或补充5G服务的覆盖，例如通过在没有地面覆盖的区域中提供回程或服务可用性。卫星通信可以利用地球静止轨道(GEO)卫星系统，也可以利用低地球轨道(LEO)卫星系统(例如，巨型星座)。星座中包括的卫星106可以携带创建地面小区的gNB或gNB的至少一部分。备选地，卫星106可以用于将一个或多个小区的信号中继到地球。地面小区可以通过地面中继节点104或由位于地面上或卫星中的gNB来创建，或者gNB的一部分可以在卫星上，例如DU，并且gNB的一部分可以在地面上，例如CU。另外地或备选地，可以使用高空平台站HAPS系统。
应当注意，所描绘的系统是无线电接入系统的一部分的示例，并且该系统可以包括多个(e/g)NodeB，终端设备可以接入多个无线电小区，并且该系统还可以包括其他装置，诸如物理层中继节点或其他网络元件等。(e/g)NodeB中的至少一个可以是家庭(e/g)NodeB。另外，在无线电通信系统的地理区域中，可以提供有多个不同种类的无线电小区以及多个无线电小区。无线电小区可以是宏小区(或伞形小区)，它们是直径通常长达数十公里的大型小区、或者是诸如微、毫微微或微微小区等较小小区。图1的(e/g)NodeB可以提供任何种类的这些小区。蜂窝无线电系统可以实现为包括若干种类的小区的多层网络。在一些示例性实施例中，在多层网络中，一个接入节点提供一个种类的一个或多个小区，并且因此提供这样的网络结构需要多个(e/g)NodeB。
为了满足提高通信系统的部署和性能的需要，引入了“即插即用”(e/g)NodeB的概念。除了家庭(e/g)NodeB(H(e/g)NodeB)之外，能够使用“即插即用”(e/g)NodeB的网络还可以包括家庭节点B网关或HNB-GW(图1中未示出)。可以安装在运营商网络内的HNB网关(HNB-GW)可以将来自大量HNB的业务聚合回核心网。
当希望增强容量和覆盖范围时，大规模多输入多输出(mMIMO)和波束赋形技术可以被认为是实现这些目标的有用技术。例如，从4G到5G的转变引起了对波束赋形和mMIMO技术的兴趣。此外，相位阵列天线可以形成实现这些技术的基线。例如，其中多列天线元件一起工作以创建高增益信号的波束赋形可以用于增强型覆盖，并且mMIMO利用多个天线阵列(其也可以是子阵列)，以通过使用相同信号的多个路径来提供空间分集以提高信号质量，或者通过传输在接收器端组合的多个空间层来提供增加的吞吐量。在一些示例性实施例中，波束赋形和mMIMO可以被联合部署以组合这两种技术的优点。
图2A以高级框图示出了波束赋形概念的示例性实施例。在该示例性实施例中，存在数据210，在被馈送到传输天线214之前，权重212被应用于该数据210。波束被理解为承载一个数据流的一个天线方向图，并且在该示例性实施例中，存在多个波束216，这些波束216是通过叠加来自若干天线元件的场以增加网络覆盖而产生的。然后，在终端设备中存在接收数据210的接收天线218。终端设备可以是例如具有MIMO秩1的终端设备。
图2B以示出mMIMO的高级框图示出了空间复用的示例性实施例。在该示例性实施例中，存在数据220，该数据220随后被格式化为两个单独的流，即，第一数据流1和第二数据流2。然后使用传输天线214，使用多个波束226(在该示例性实施例中为两个波束)传输该数据。然后，可以使用终端设备(在该示例性实施例中是具有MIMO秩2的终端设备)的接收天线218来接收可以被理解为数据流的流。然后组合数据流222和224以获取数据220。在该示例性实施例中，使用若干波束而传输的若干流具有增加网络容量的益处。
图2C示出了针对波束赋形和mMIMO两者使用公共硬件的示例性实施例，并且这以高级框图示出。在该示例性实施例中，存在两个数据流，即，数据流230和232。应当注意，也可以存在另一数目的数据流。在应用权重和多路复用之后，然后使用多个传输天线214来传输这些数据流。应当注意，天线的数目等于或大于数据流的数目。然后使用波束来传输数据流，使得第一波束236传输第一数据流并且第二波束238传输第二数据流。应当注意，在有更多数据流要传输的情况下，相应地将使用更多波束来传输数据流。然后，使用接收天线218，接收针对第一用户的第一数据230，并且接收针对第二用户的第二数据232。
然而，当使用相控阵天线时，天线几何形状可能需要折衷选取，因为这两种技术对于天线阵列可能固有地具有不同间距要求。例如，mMIMO可以希望天线元件之间间距较大，以获取更多天线增益和更少相互耦合，而波束赋形可能需要天线元件之间间距较小，以针对天线子阵列创建宽波束(包络)，以便使扫描范围最大化。
图3示出了关于如何使用单列天线元件来在特定方向上应用波束的示例。为了在角度θM[°]的方向上生成具有主波束的天线方向图，应当向每个阵列元件应用相位延迟-n·Δ[°]从0到(N-1)的索引n表示阵列元件的位置号，负号表示波束逆时针移动以用于正延迟。相应地，在平面阵列中，可以应用相位延迟，使得主波束可以在水平方向和竖直方向上扫描。
在包括基站应用的一些实施例中，天线可以被设计为覆盖方位角上的宽扫描范围和仰角方向上的有限范围。虽然方位角转向范围可以大部分保持不变，但仰角转向范围可以取决于部署场景，该部署场景可以包括具有高层建筑的密集城市环境、城市环境或农村环境。这些不同环境引入了关于仰角覆盖的不同要求，并且因此可能需要不同天线几何形状。然而，供应商可能不希望提供不同天线几何形状，他们更喜欢在所有部署场景中使用相同天线构建块。因此，在一些示例性实施例中，每个天线列可以被划分为子阵列的块(其可以被理解为天线子阵列)，从而有效地使其成为单个天线单元。尽管两个相邻天线元件之间的物理间距保持相同，但在选取一个子阵列中的天线元件的数目以及因此一列中的子阵列的不同数目时的灵活性为竖直覆盖创造了自由度，同时保持了总天线增益。图4示出了其中三个天线元件被组合以形成一个子阵列的示例性实施例。在该示例性实施例中，示出了天线列410、天线阵列420(其可以是子阵列)、天线元件430、辐射器440、以及+/-45度极化452和456以及馈电网络456。
被组合以形成子阵列的天线元件的数目可以根据所选取的数目而具有不同效果。一方面，较小的子阵列(诸如形成一个天线元件的一个子阵列)与它们之间的适当间距相结合提供较大的自由度和较好的天线特性。然而，另一方面，随着子阵列数目的增加，产品的成本和复杂性急剧增加。例如，成本可能会增加的原因是，每个子阵列需要单独的传输接收(TRX)链(包括功率放大器、低噪声放大器、循环器、DAC、ADC等)，而复杂性可能会增加的原因是，需要更多处理功率来计算对天线端口/子阵列进行馈送的每个TRX分支的复数权重。为了解决这个问题，可以利用全数字波束赋形，该波束赋形具有根据天线几何形状而在三个维度中具有同时波束的优点。
可以减少TRX链的数目，同时仍然能够通过在所选择的子阵列或天线元件之前添加移相器以及通过以模拟方式控制移相器而应用合适的相移来控制波束。所选择的子阵列可以被理解，使得移相器可以放置在每个天线子阵列前面，换言之，放置在多个天线列中包括的所有天线子阵列前面。备选地，所选择的子阵列可以被理解，使得移相器被放置在多个天线列中包括的一些预定子阵列前面，但不必放置在所有天线子阵列前面。然而，在一些示例性实施例中，移相器可能不会在微秒时间范围内稳定，因此动态波束转向是不可能的。为了覆盖相对较大的扫描范围，可能需要大于360°的相移。此外，由于组件减少而节省的成本取决于整个RF链中的移相器位置。图5示出了关于移相器组件的定位的两个不同选项的示例性实施例。在图5中，存在RF前端的两个示例性实施例，即，RF前端510和RF前端520。在RF前端510中，移相器515直接位于天线端口之前。如果移相器能够满足诸如线性度和功率处理等方面的严格要求，则该解决方案是可行的。当需要静态波束转向而不是动态波束转向时，该解决方案也适用。然后，在RF前端520的示例性实施例中引入了另一解决方案。在该示例性实施例中，移相器525正好放置在滤波器之前。
利用混合波束赋形架构，数字域中的波束赋形可以在天线处与模拟RF域中的波束赋形相结合，以使成本最小化并且使波束赋形能力和mMIMO有源天线系统(AAS)性能最大化。当观察诸如蜂窝通信网络等无线通信系统的用户所处的环境时，图6提供了示出用户仰角的累积分布函数(CDF)的示例性图。与竖直方向相比，在水平方向上，在城市宏观(Uma)和城市微观(Umi)场景中观察到的用户分布通常更多。此外，如示例性图所示，竖直方向上的很大百分比的用户被限制在特定扫描范围内。该图表明，约85％的用户的仰角方向在0°至-10°之间，平均值为-6.2°。因此，与水平方向相比，使用使得能够服务于大多数用户的波束宽度的优化波束来聚焦仰角方向可以降低成本和复杂性。仰角域中的其余用户然后可以以动态波束转向方式被服务。
图7示出了RF前端710的示例性实施例，该RF前端710包括16个传输器和16个接收器(即，16TX16RX产品)，具有实现混合波束赋形的移相器。在该示例性实施例中，如图7所示，移相器715可以正好放置在天线之前或者放置在天线和滤波器之前，这样就能够在竖直方向上动态地使波束转向，从而能够实现混合波束赋形，这被理解为数字和模拟域中波束赋形的组合。因此，混合波束赋形可以实现例如模拟RF域中的仰角波束赋形和数字域中的水平波束赋形，或者反之亦然。应当注意，根据FR1中感兴趣的频率范围的诸如覆盖范围、容量和功耗等要求，在该示例性实施例中引入的概念还可以扩展到需要更多数目的TRX(诸如32T32R、64T64R、128T128R)的AAS。频率越高，可能需要更多的天线增益来补偿路径损耗以获取合理的覆盖范围，并且更多的天线增益可能需要更多的天线元件和更大数目的TRX。随着频率的增加，在FR1中使用混合波束赋形的益处可能会变得更加明显。
如果由于仰角中的模拟波束赋形的约束而要针对给定时隙调度一个仰角，则可以相应地优化调度器算法。因此，调度器算法可以被增强，使得尽管存在应当在时隙中调度单个仰角波束的约束，但是系统级性能也不会降低。对调度器算法的这种增强可以使用关于每个仰角波束上的业务量的知识来选择要在时隙中调度的波束。用于在时隙中进行调度的波束和用户可以被选择，从而实现资源利用率与波束赋形增益之间的适当平衡，以提高系统级性能。
图8示出了根据示例性实施例的用于混合波束赋形(HBF)解决方案的增强的调度算法的流程图。首先，在S1中，基于波束度量来选择要在时隙中调度的模拟波束。因此，模拟波束是已经被选择的波束，并且也可以称为所选择的波束。在该示例性实施例中，使用波束度量进行选择，而不是使用用户度量来选择要在时隙中调度的单个模拟波束。波束度量可以被定义为用户PF(比例公平)度量的加权和，其中权重是合格用户的所估计的PRB要求。换言之，波束度量可以被定义为与终端设备相关联的调度器度量的加权和，并且其中权重反映终端设备所需要的物理资源块的数目。此外，可以通过考虑当前波束是其最佳波束的用户来将波束度量计算为第一优先级，并且可以通过考虑未将当前波束视为其最佳波束的用户来将波束度量计算为第二优先级。应当注意，如果用户将波束视为最佳波束或不是最佳波束，也可以理解为由用户(其可以是终端设备)确定波束对于其是最佳波束或者不是最佳波束。当没有更多用户有资格进行调度或我们耗尽可用于调度的RB时，波束度量计算可以停止。然后，在该示例性实施例中，选择具有最大波束度量的波束以用于时隙中的调度。应当注意，用户可以被理解为接收数据的终端设备。
接下来，在S2中，针对所选择的波束，根据用户的单用户PF(SU-PF)度量以降序布置用户。应当注意，备选地或另外地，也可以使用其他度量，诸如频谱效率或基于延迟的度量。换言之，在S1中选择波束之后，将所选择的波束视为他们的最佳波束的用户按他们的SU-PF的降序被布置，并且物理资源块(PRB)首先被分配给将所选择的波束视为他们的最佳波束的用户。在PRB被分配给这些用户之后，如果一些PRB保持未利用，则未将所选择的波束视为他们的最佳波束的其他用户按他们在当前波束上的频谱效率的降序被分配PRB。也可以仅考虑将与当前波束相比频谱效率的降低低于阈值的用户以当前波束进行调度。还应当注意，另外地或备选地，还可以基于诸如基于延迟的度量或PF度量等其他度量来将未利用的PRB分配给未将波束视为他们的最佳波束的其他用户。然后也可以应用降序。
最后，在S3中，选择要使用的波束配置。例如，基于用户业务和负载分布，可以使用宽波束以及其他窄波束或者具有所有窄波束的波束配置或者用于自适应地或静态地选取波束配置的机制。
在本文中的示例性实施例中描述的混合波束赋形架构中，移相器应当满足诸如高线性度、高功率处理和能够提供宽相移范围的要求。此外，较宽转向范围所需要的相移超过360°相移，这可能也是移相器的要求。因此，通过在两个级联开关之间添加延迟线，利用基于时间延迟的相移。图9示出了移相器的示例性实施例。在该示例性实施例中，移相器包括两个SP4T开关910和延迟线，该延迟线具有输入920、输出930和2位控制(CTRL)引脚940。尽管应当注意，虽然该示例性实施例中的移相器是高功率SP4T开关，但是移相器也可以是SPxT开关，换言之，该示例实施例中的延迟线实现4个不同相移，但是在一些其他示例性实施例中，可以实现另一数目(即，x个)不同相移。不同延迟线的长度可以取决于天线几何形状和布局。可以通过波束赋形命令从数字域使开关转向，从而使波束方向转向。波束赋形器功能可以负责将波束转向到正确的方向，并且计算模拟开关和数字波束赋形权重的正确设置。
图10示出了使用一个天线列使波束在竖直方向上倾斜的基于SP4T的移相器的使用的图形表示的示例性实施例。当移相器的线路1015连接时，获取波束1010，当线路1025连接时，获取波束1020，当线路1035连接时，获取波束1030，当线路1045连接时，获取波束1040。在该示例性实施例中，阵列元件的相位之间的差异越大，波束在竖直方向上被转向的程度就越大。
例如，高功率SP4T开关的要求可以包括：单个开关的最大插入损耗高达0.4dB，峰值输入功率处理为37dBm RMS和45dBm，输出交截点3(out intercept point，OIP3)高达85dBm，切换时间高达1μs。绝缘体上硅(SOI)技术对于这种应用是可行的，并且基于SOI的SP4T开关可以在混合波束赋形架构中实现和使用。应当注意，这样的SOI开关可以由半导体供应商实现，并且确实已经进行了彻底的评估并且预计也可以在商业上获取。在严格的区域带外(OOB)发射要求的情况下，可以在移相器之后添加可选的低通滤波器1100以抑制谐波，如图11所示，其中示出了16TX16RX版本的示例性实施例，该16TX16RX版本具有移相器和可选的低通滤波器以用于抑制谐波。
应当注意，对于诸如在示例性实施例中描述的混合波束赋形架构，切换事件将在实时传输和接收期间被放置，并且应当被放置为使得系统级性能保持可接受。例如，用于频率范围(FR)1的5G新无线电(NR)物理层结构的3GPP定义的帧结构提到了不同数字方案，包括15kHz、30kHz和60kHz子载波间距(SCS)。时隙的持续时间针对不同数字方案而不同，60kHz SCS具有最小持续时间。具有60kHz SCS的每个时隙具有14个符号，每个符号具有循环前缀。因此，移相器中使用的开关的切换时间被选取为使得其持续时间小于针对FR1频率范围而标准化的最短循环前缀的持续时间。循环前缀可以包括冗余信息，以防止在处理FFT样本时考虑符号间干扰的影响。因此，当期望波束切换时，可以在时隙的第一符号的循环前缀的开始处触发切换事件。这使得它对系统性能的影响最小，并且还可以在每个时隙的基础上实现动态竖直波束转向。应当注意，切换事件可以被理解为包括通过提供波束赋形命令并且使用控制线控制移相器中包括的开关网络以使波束转向来产生所选取的波束配置。因此，切换事件可以被理解为改变波束的配置的发生，并且切换事件可以使用波束赋形命令来触发，该波束赋形命令可以使用一个或多个软件算法来获取，并且波束赋形命令可以使开关改变使用硬件产生的波束的配置。
图12A示出了具有不同数字方案的5G NR子帧结构的示例。在该示例中，数字方案15kHz SCS被示出为1210，数字方案30kHz SCS被示出为1220，数字方案60kHz SCS被示出为1230。在图12中，示出了切换事件的放置，使得当要发生波束转向时，切换触发1240在时隙的第一符号的开始处触发事件。切换时间1250将具有小于最短循环前缀的持续时间，在该示例中，预期其从60kHZ SCS开始，持续时间为1.17或1.69微秒。切换时间可以理解为从当前波束配置切换到所选取的波束配置并且然后稳定到所选取的波束配置所花费的时间。图12B示出了其中在确定触发事件的时隙开始之前发生切换触发1240的另一示例。这可以是有益的，如从图中1260中可以看出。应当注意，切换事件也可以在其将受益的时隙期间多次发生，即，被多次触发。此外，切换事件可以在时隙的符号开始时发生，并且该符号可以是时隙内的第一符号或另一符号。
在诸如在示例性实施例中描述的混合波束赋形架构中，开关控制机制可以包括启用四种不同开关状态的2位并行控制线。共同形成开关网络的所有开关可以由该控制线控制，并且可以同时在不同状态之间切换。图13示出了这种开关网络的示例性实施例，该开关网络包括由2位控制线1310控制的开关1315。在图13中，为了说明如何使用2位控制线来控制开关的状态，放大了开关对。在该示例性实施例中，开关网络具有用于平面阵列的单个列的控制线1310，并且控制线使用相同原理连接到彼此和所有列中的每个开关。由于不存在对单个开关或一组开关的个体控制，因此在该示例性实施例中，从软件和硬件设计的角度来看，复杂性可以最小化。
一旦调度器从可用波束集合中确定具有唯一标识号的最佳波束，与该唯一标识号相关联的控制比特就可以从查找表中被取出，并且波束切换事件与相关时隙的第一符号的开始同步地被触发。此外，也可以进行可以理解为微调的调节。这样的调节的示例包括参考相关时隙的开始而提前或延迟的切换事件，以优化所需要的性能水平。
基于每个用户的用户分布、业务负载和积压的业务量，混合波束赋形(HBF)架构以及增强的调度算法可以具有介于16TRX数字解决方案与64TRX数字方案之间的性能。用户也可以被理解为接收或传输数据的终端设备。此外，诸如在示例性实施例中描述的HBF架构以及增强的调度算法可以与32T32R解决方案一起使用以实现类似64T64R的性能。
调度算法可以按用户比例公平(PF)度量的降序来选择用户。然而，在时隙中调度单个仰角波束的混合波束赋形架构的约束表示波束选择应当以最佳方式进行，以实现良好的系统性能。下面介绍的调度改进具有如下优点，诸如不会显著增加计算复杂性，并且能够实现比例如32TRX解决方案明显更好的性能。因此，以下改进在一起使用时可以实现比基线解决方案显著的性能增益，并且使HBF解决方案实现比具有两倍TRX数目的全数字波束赋形解决方案或具有固定向下倾斜的全数字系统更好的性能。
为了实现这些改进，在决定要在仰角中调度的波束之前，将利用每个波束中有多少业务的知识。利用数字波束赋形，可以基于终端设备的度量盲目地调度终端设备，因为不同波束可以在频域中多路复用。对于HBF，应当考虑所选取的波束可以是该时隙中调度的唯一波束。因此，应当确定哪些其他终端设备要使用该波束选取进行调度。接下来，可以基于终端设备的第二最佳波束、第三最佳波束等来调度终端设备，使得频谱效率下降最小的终端设备被选择。这也可以减轻模拟波束赋形约束。最后，当确定在仰角方向上存在广泛分布的小业务时，可以利用仰角中的宽波束，从而可以调度更多终端设备，而不必及时分布它们。应当注意，如果波束具有高于阈值的宽度，则可以将波束视为宽的。如果宽度低于阈值，则可以将波束视为窄的。
在其中在时隙中只能调度一个波束的示例性实施例中，波束被选择以使得可以实现可用仰角波束中的最佳性能。例如，当波束j在所有可用波束I中具有与终端设备的信道的最高相关性(即，)时，终端设备可以被确定为在波束j上，或者等效地，波束j被认为是终端设备的最佳波束。为了波束度量计算的目的，时隙中的一组合格终端设备可以分为两组——第一组(Nj)可以包括与波束j相关联的用户，第二组可以是未将波束j视为其最佳波束的一组终端设备。对于波束选择，可以利用如下波束度量，该波束度量是来自第一组用户(Nj)的PF度量的加权和，其中权重是终端设备的所估计的PRB要求。换言之，波束度量可以由用于反映相关联的用户(即，目标终端设备)所需要的PRB数目的权重来定义。集合Nj中的终端设备可以按他们的SU-PF度量的降序布置。集合/>中的终端设备可以按他们在波束j中的频谱效率的降序排序，集合/>中的这样的终端设备可以被认为是合格的，其从他们的最佳波束到波束j的频谱效率下降小于阈值。这可以防止从他们自己的最佳波束到波束j的频谱效率下降过大(即，高于阈值量)的终端设备被考虑用于波束j中的调度，并且因此不会对波束j的波束度量做出贡献。这样的终端设备可以一起(至少基本上)充分利用可用带宽，从而有助于波束PF计算。波束j(Bj)的波束度量计算如下：
其中，x使得
如果x个用户能够使用所有可用RB，则否则
其中，y使得
在该示例性实施例中，波束度量Bj是集合Nｊ中的终端设备的波束度量贡献。RB-Reqij是来自集合Nj的终端设备ui的PRB要求的估计(如果在波束j上在该时隙中被调度)。x是来自集合Nj的终端设备的数目，使得总和RB_Reqij小于或等于RBavailable，但添加下一终端设备ｕ(x+1)会导致超过可用PRBRBavailable。对于两组终端设备，所需要的PRB数目可以例如根据使用宽带信道质量指示符(CQI)以及外环链路自适应(OLLA)校正而估计的调制编码方案(MCS)来确定。可选地，如果波束配置包括所有窄波束而不是利用宽波束，则可以计算波束度量，这也可以理解为仅使用来自集合Nj的用户来确定波束度量。
基于仰角域中可用模拟波束的所计算的波束度量，调度器可以选择具有最大波束度量的波束用于时隙中的调度。在波束选择之后，可以首先从集合Nj中的终端设备、然后从集合中的终端设备中选择终端设备进行调度。如果在将资源分配给集合Nｊ中的所有合格终端设备以耗尽其缓冲器中的所有数据之后存在未使用的PRB，则集合/>的终端设备可以被分配资源。集合Nj中的终端设备按他们的SU-PF度量值的降序布置，并且基于他们的秩和宽带或子带CQI值以及OLLA校正来被分配资源。另一方面，集合/>中的终端设备可以按他们在所选择的波束上的频谱效率(SE)的降序被调度和分配资源，以允许波束j中具有更好SE的用户在其他终端设备之前被调度。此外，这些终端设备可以基于他们的秩和他们在所选择的波束中的宽带或子带CQI值以及任何OLLA校正来被分配足够的资源量。如果集合中的终端设备在所选择的波束上的相对SE与其在自身最佳波束中的SE相比大于阈值，则该终端设备可以被分配资源。
图14A、图14B和图14C是示出根据上述示例性实施例的HBF解决方案的用户吞吐量的几何平均值中的增益与具有32TRX的数字EBF(DigEBF-32)(分别针对5KB、10KB和20KB分组大小)的比较的图。对75Mbps至200Mbps的变化的负载范围执行模拟。在图14A的图中，使用5kB的分组大小，在图14B的图中，使用10kB的分组大小，在图14C的图中，使用20kB的分组大小。
从图14A的图可以观察到，与导致高达14％的性能损失的HBF基线相比，性能最佳的HBF调度算法对于5KB分组大小提供优于DigEBF-32的增益。在该比较中，HBF基线应用单波束调度约束，但是否则使用标准的最先进的调度算法。对于较小的分组大小，诸如5KB分组大小和更低的所提供的负载，HBF-BB(SE顺序)优于HBF-NB(利用阈值的SE顺序)，因为它能够通过在仰角中使用宽波束来调度广泛分布在仰角域中的大量用户。在这种情况下(其中具有小分组的用户分布在仰角中)，对于宽波束的需求可能更大。然而，随着所提供的负载的增加，HBF-NB(利用阈值的SE顺序)比HBF-BB(SE顺序)做得更好，因为与使用宽波束的调度相比，波束赋形增益更高。
从图14B和图14C的图可以观察到，HBF调度算法和基线算法对于较大分组大小(诸如在不同的所提供的负载上为20KB)提供类似的性能，这是因为与DigEBF-32(其中由于仰角域中的自由度有限，不能在仰角域中形成具有较高波束形成增益的窄波束)相比更高的波束形成增益和使模拟波束转向的能力。
HBF算法的最佳执行变体的增益与DigEBF-32TRX的比较也总结在下表1中。
表1
图15示出了将根据上述示例性实施例的用于HBF的最佳执行算法的几何平均值吞吐量性能与HBF基线进行比较的图。从图中可以观察到，使用所提出的算法的主要增益是针对较小的分组大小，诸如5KB分组。对于较小的分组，在仰角中可能会有较大的用户分布。基线HBF调度/波束赋形算法可能没有直接考虑利用HBF的单波束调度约束，该约束即使在资源可用时也限制了可以调度的用户集合。另一方面，上述示例性实施例考虑到了该约束并且智能地选择要调度的波束，并且还可以通过选择具有高频谱效率的终端设备并且将调度限于频谱效率相对下降足够小的终端设备来以智能方式调度其他仰角波束中的终端设备。
对于多个终端设备正在传输小分组的场景，例如，使用信使(诸如Whatsapp)的短聊天消息，可能没有很多活动/合格用户具有可用于在一个波束中调度的数据，从而导致可用带宽利用率不足。因此，对于这些场景，上述示例性实施例可以从窄波束切换到宽波束。使用具有小区范围覆盖的宽波束允许调度更多用户，以防在调度窄波束时带宽未利用。在宽波束与窄波束之间切换的决定可以基于用户负载和分组大小分布。例如，可以采用以下策略来实现良好的性能：基于负载和分组大小分布，在三个窄波束和一个宽波束与四个窄波束之间进行自适应选取。例如，如果开关的允许设置的数目超过四个。备选地，可以基于观察到的长期负载和分组大小分布来选取三个窄波束和宽波束与四个窄波束的静态设置。此外，可以选取HBF窄波束(利用阈值的SE顺序)，其似乎在大范围负载和分组大小分布之上提供最佳性能。
在图16的图中示出了具有所提出的HBF架构的包括四个窄仰角波束的示例性宽仰角波束。在该图中，使用虚线示出的4个窄波束在以下仰角处具有最大波束增益：θetilt＝[4.8750°，-0.6250°，-2.1250°，-12.3750°]。宽波束降低了BF增益，但覆盖范围更广，如图所示。它覆盖所有4个窄波束的主波束，与最大波束增益相比，最小损耗为3dB，与最大波束增益相比，最大损耗为9dB。宽仰角波束的波束权重如下W′2＝[1.0+0.0*j，0.55-0.83*j，0.99-0.10*j，-0.46+0.89*j]
在上述示例性实施例中描述的混合波束赋形架构可以使得能够使用16TX/16RX模块实现动态竖直覆盖。此外，上述示例性实施例还可以应用于32T32R前端，从而允许获取类似64T64R的性能。
图17的装置1700示出了可以是接入节点或被包括在接入节点中的装置的示例实施例。该装置可以是例如可应用于接入节点以实现所描述的实施例的电路系统或芯片组。装置1700可以是包括一个或多个电子电路系统的电子设备。装置1700可以包括通信控制电路系统1710(诸如至少一个处理器)和包括计算机程序代码(软件)的至少一个存储器1720，其中该至少一个存储器和计算机程序代码(软件)1722被配置为与该至少一个处理器一起使装置1700执行上述接入节点的示例实施例中的任何一个。
存储器1720可以使用任何合适的数据存储技术来实现，诸如基于半导体的存储器设备、闪存、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器可以包括用于存储配置数据的配置数据库。例如，配置数据库可以存储当前相邻小区列表，并且在一些示例实施例中，存储在检测到的相邻小区中使用的帧的结构。
装置1700还可以包括通信接口1730，该通信接口包括用于根据一个或多个通信协议实现通信连接的硬件和/或软件。通信接口1730可以向该装置提供用于在蜂窝通信系统中进行通信的无线电通信能力。通信接口可以例如向终端设备提供无线电接口。装置1700还可以包括朝向诸如网络协调器装置等核心网和/或蜂窝通信系统的接入节点的另一接口。装置1700还可以包括被配置为分配资源的调度器1740。
尽管以上已经参考根据附图的示例描述了本发明，但显然，本发明不限于此，而是可以在所附权利要求的范围内以多种方式修改。因此，所有词语和表达都应当被广泛地解释，并且它们旨在说明而不是限制实施例。对于本领域技术人员来说很清楚的是，随着技术的进步，本发明概念可以以各种方式实现。此外，本领域技术人员清楚，所描述的实施例可以但不需要以各种方式与其他实施例组合。

Claims (15)

1.一种装置(1700)，包括至少一个处理器(1710)和包括计算机程序代码(1722)的至少一个存储器(1720)，其中所述至少一个存储器(1720)和所述计算机程序代码(1722)被配置为与所述至少一个处理器(1710)一起使所述装置(1700)：
基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束(1010，1020，1030，1040)，其中所述波束度量被定义为与终端设备(100，102)相关联的调度器度量的加权和，并且其中权重反映所述终端设备(100，102)所需要的物理资源块的数目；
选择要在所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)中调度的终端设备(100，102)，其中对所述终端设备(100，102)的所述选择基于所述终端设备(100，102)已经将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它的最佳波束，并且向所述终端设备(100，102)分配物理资源块；
至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)的波束配置；以及
在所述时隙之前或在所述时隙期间触发切换事件，其中所述切换事件包括：通过提供波束赋形命令并且使用控制线(1310)控制移相器(515，525，715)中包括的开关网络，以使所述波束(1010，1020，1030，1040)转向，来产生所选取的所述波束配置，并且其中所述移相器(515，525，715)被包括在射频前端单元(510，520，710)中，所述射频前端单元(510，520，710)包括多个天线列(410)，并且所述移相器(515，525，715)被放置在所述多个天线列(410)中包括的所选择的天线子阵列前面。
2.根据权利要求1所述的装置(1700)，其中所述装置(1710)还被使得利用所述时隙的符号的开始来触发所述切换事件。
3.根据权利要求1或2所述的装置(1700)，其中所述装置(1700)还被使得在所述时隙期间触发至少一个附加切换事件。
4.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中多个其他终端设备(100，102)基于它们的以下度量中的一项以降序被布置：单用户比例公平度量、基于延迟的度量或频谱效率度量；所述装置(1700)还被使得：
向已经将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的终端设备(100，102)分配物理资源块；以及
如果有未利用的物理资源块剩余，则根据未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的终端设备(100，102)的当前波束的频谱效率或比例公平度量，或者基于与未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)中的每个终端设备相关联的延迟，以降序将所述未利用的物理资源块分配给未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)。
5.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所述波束配置包括以下中的一项：
宽波束和窄波束、窄波束、或自适应地或统计地选取的波束配置，并且其中所述宽波束是宽度超过阈值的波束，并且窄波束是宽度小于所述阈值的波束。
6.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)与唯一标识号相关联，并且所述唯一标识号与用于控制所述开关网络的控制比特相关联。
7.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)是仰角域中的模拟波束。
8.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)是基于其在所述时隙中可用于调度的多个波束中具有最大波束度量而被选择的。
9.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所述多个移相器(515，525，715)中包括的所述移相器(515，525，715)中的至少一个移相器包括延迟线和两个开关，所述延迟线具有输入、输出和a位控制线。
10.根据任一前述权利要求所述的装置(1700)，其中所述射频前端单元被包括在接入节点中，并且所述装置(1700)被包括在所述接入节点中或被连接到所述接入节点。
11.一种方法，包括：
基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束(1010，1020，1030，1040)，其中所述波束度量被定义为与终端设备(100，102)相关联的调度器度量的加权和，并且其中权重反映所述终端设备(100，102)所需要的物理资源块的数目；
选择要在所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)中调度的终端设备(100，102)，其中对所述终端设备(100，102)的所述选择基于所述终端设备已经将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它的最佳波束，并且向所述终端设备(100，102)分配物理资源块；
至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)的波束配置；以及
在所述时隙之前或在所述时隙期间触发切换事件，其中所述切换事件包括：通过提供波束赋形命令并且使用控制线(1310)控制移相器(515，525，715)中包括的开关网络，以使所述波束(1010，1020，1030，1040)转向，来产生所选取的所述波束配置，并且其中所述移相器(515，525，715)被包括在射频前端单元(510，520，710)中，所述射频前端单元(510，520，710)包括多个天线列(410)，并且所述移相器(515，525，715)被放置在所述多个天线列(410)中包括的所选择的天线子阵列前面。
12.根据权利要求11所述的方法，其中多个其他终端设备基于它们的以下度量中的一项以降序被布置：单用户比例公平度量、基于延迟的度量或频谱效率度量；所述方法还包括：
向已经将所选择的所述波束视为它们的最佳波束的终端设备分配物理资源块；以及
如果有未利用的物理资源块剩余，则根据未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的终端设备(100，102)的当前波束的频谱效率或比例公平度量，或者基于与未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的终端设备(100，102)中的每个终端设备相关联的延迟，以降序将所述未利用的物理资源块分配给未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述方法还包括：
向已经将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的终端设备(100，102)分配物理资源块；以及
如果有未利用的物理资源块剩余，则根据未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)的当前波束的频谱效率或比例公平度量，或者基于与未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)中的每个终端设备相关联的延迟，以降序将所述未利用的物理资源块分配给未将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它们的最佳波束的所述终端设备(100，102)。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述方法还包括在所述时隙期间触发至少一个附加切换事件。
15.一种非瞬态计算机可读介质，包括用于使装置(1700)执行至少以下各项的程序指令：
基于波束度量来选择要针对即将到来的时隙而调度的波束(1010，1020，1030，1040)，其中所述波束度量被定义为与终端设备(100，102)相关联的调度器度量的加权和，并且其中权重反映所述终端设备(100，102)所需要的物理资源块的数目；
选择要在所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)中调度的终端设备(100，102)，其中对所述终端设备(100，102)的所述选择基于所述终端设备(100，102)已经将所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)视为它的最佳波束，并且向所述终端设备(100，102)分配物理资源块；
至少部分基于用户业务和负载分布来选取要被用于所选择的所述波束(1010，1020，1030，1040)的波束配置；以及
在所述时隙之前或在所述时隙期间触发切换事件，其中所述切换事件包括：通过提供波束赋形命令并且使用控制线(1310)控制移相器(515，525，715)中包括的开关网络，以使所述波束(1010，1020，1030，1040)转向，来产生所选取的所述波束配置，并且其中所述移相器(515，525，715)被包括在射频前端单元(510，520，710)中，所述射频前端单元(510，520，710)包括多个天线列(410)，并且所述移相器(515，525，715)被放置在所述多个天线列(410)中包括的所选择的天线子阵列前面。
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