TW201628355A - 用於在毫米波基地台處進行波束整形和無線設備處的快速天線子陣列選擇的技術 - Google Patents

用於在毫米波基地台處進行波束整形和無線設備處的快速天線子陣列選擇的技術 Download PDF

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Abstract

描述了用於使用者設備(UE)處的無線通訊的方法、系統和設備。無線通訊系統可以藉由動態地選擇和切換毫米波基地台和無線設備處的波束成形編碼簿來改善UE探索潛時。選擇最優波束成形編碼簿可以允許無線通訊系統在不折衷資源的情況下改善基地台之間的鏈路邊限。在一些實例中，無線設備可以決定從毫米波基地台所接收的信號是否滿足建立的訊雜比(SNR)閥值，並且選擇最優波束編碼簿來建立通訊。另外或替代地，無線設備亦可以以信號形式向毫米波基地台發送所選擇的波束編碼簿，並且基於該選擇來指導毫米波基地台調整其編碼簿。

Description

用於在毫米波基地台處進行波束整形和無線設備處的快速天線子陣列選擇的技術 【交叉引用】
本專利申請案主張由Raghavan等人於2015年8月10日提出申請的名稱為「Techniques for Beam Shaping at a Millimeter Wave Base Station and Fast Antenna Subarray Selection at a Wireless Device」的美國專利申請案第14/822,681號、以及由Raghavan等人於2015年1月6日提出申請的名稱為「Techniques for Beam Shaping at a Millimeter Wave Base Station and a Wireless Device」的美國臨時專利申請案第62/100,350號、以及由Raghavan等人於2015年1月6日提出申請的名稱為「Techniques for Fast Selection of an Antenna Subarray and Beamforming for Millimeter Wave Wireless Connections」的美國臨時專利申請案第62/100,352號的優先權，其中的每一個皆讓與給本案的受讓人。
下文大體係關於無線通訊，並且更特定言之係關於 用於在毫米波基地台處進行波束整形和用於無線設備處的天線子陣列的快速選擇的技術。
無線通訊系統被廣泛地部署以提供諸如音訊、視訊、封包資料、訊息傳遞、廣播等各種類型的通訊內容。該等系統可以是能夠藉由共用可用的系統資源(例如，時間、頻率以及功率)來支援與多個使用者的通訊的多工存取系統。此種多工存取系統的實例包括分碼多工存取(CDMA)系統、分時多工存取(TDMA)系統、分頻多工存取(FDMA)系統以及正交分頻多工存取(OFDMA)系統(例如，長期進化(LTE)系統)。
舉例而言，無線多工存取通訊系統可以包括多個基地台，每個基地台同時支援針對多個通訊設備的通訊，該多個通訊設備可以以其他方式被稱為使用者設備(UE)。基地台可以在下行鏈路通道(例如，用於從基地台到UE的傳輸)和上行鏈路通道(例如，用於從UE到基地台的傳輸)上與通訊設備進行通訊。
各種通訊系統可以使用不同的頻帶，此取決於系統的特定需求。例如，在大批UE彼此相對靠近的情況下及/或在相對大量的資料要從基地台被傳送到一或多個UE(或反之亦然)的情況下，可以使用毫米波頻帶(其可以在30至300GHz之間)。但是，毫米波長信號頻繁地經歷高路徑損耗，並且因此，定向的波束成形技術可以被用於使用毫米波長頻率的基地台和UE之間的上行鏈路(UL)傳輸及/或下行鏈路(DL )傳輸。定向的波束成形技術可以使得發射器能夠將信號發送到特定的傳播路徑上，並且可以使得接收器能夠從特定的傳播路徑接收信號。在此種情況下，在UE和基地台之間可能存在大於一個的信號傳播路徑。但是，對定向的波束的依賴可能使毫米波通訊更加資源密集。
基地台和UE在彼此進行通訊時均可以使用多個天線。基地台和UE處的多個天線可以被用來利用天線分集方案，該天線分集方案可以提高通訊速率及/或其可靠性。存在可以被用來實施天線分集方案的不同類型的技術。例如，針對單個資料串流，可以應用發射分集來增加接收器處的訊雜比(SNR)。可以應用空間分集以藉由使用多個天線來發送多個獨立的串流來增加資料速率。可以使用接收分集來合併在多個接收天線處接收的信號以改善接收的信號品質和增強的抗衰落能力。但是，在一些情況下，手持行動設備的位置及/或由身體而產生的近場效應可能幹擾在UE處的複數個天線處接收的信號。
描述了用於在毫米波基地台處進行波束整形和用於無線設備處的天線子陣列的快速選擇的系統、方法和裝置。根據本案內容，無線通訊系統可以藉由動態地選擇和切換毫米波基地台和無線設備處的波束成形編碼簿來改善使用者設備(UE)探索潛時。選擇最優波束成形編碼簿可以允許該無線通訊系統在不折衷資源的情況下改善該基地台之間的鏈路邊限。在一些實例中，無線設備可以決定從該毫米波基地台 所接收的信號是否滿足建立的訊雜比(SNR)閥值。該無線設備可以隨後選擇最優波束編碼簿來建立與該毫米波基地台的通訊。另外或替代地，該無線設備亦可以以信號形式向該毫米波基地台發送所選擇的波束編碼簿，並且基於該選擇來指導該毫米波基地台調整其編碼簿。
根據本案內容，該使用者設備(UE)可以利用單個波束成形向量一次一個地逐個掃瞄複數個天線子陣列以估計該複數個天線子陣列處的訊雜比(SNR)。基於所估計的SNR，該UE可以決定所接收的信號是在該複數個天線子陣列處的建立的SNR閥值位準之上還是之下。在一些實例中，該UE可以從複數個經掃瞄的天線子陣列中選擇提供所期望的信號品質的天線子陣列。另外或替代地，該UE在選擇了天線子陣列之後亦可以對該UE和該基地台處的波束成形向量的該編碼簿進行改進，以便實現該基地台和該UE之間的改善的鏈路邊限，用於隨後的資料階段。
在一個實例中，描述了一種無線設備處的通訊的方法。該方法可以包括在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號，動態地決定不同於該第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上，以及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的第二信號。
在一個實例中，描述了一種用於無線設備處的通訊的裝置。該裝置可以包括用於在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號的構件，用於動態地決 定不同於該第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上的構件，以及用於向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的第二信號的構件。
在一個實例中，描述了另一種用於無線設備處的通訊的裝置。該裝置可以包括處理器，與該處理器電子通訊的記憶體，以及被儲存在該記憶體中的指令，其中該等指令是由該處理器可執行的以：在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號，動態地決定不同於該第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上，以及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的第二信號。
在一個實例中，描述了一種用於無線設備處的通訊的儲存有代碼的非暫時性電腦可讀取媒體。該代碼可以包括可執行的用於進行以下操作的指令：在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號，動態地決定不同於該第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上，以及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的第二信號。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於下列操作的過程、特徵、構件或指令：決定所接收的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下，至少部分地基於該決定來動態地選擇該第二波束編碼簿，以及向該毫米波基地台發送用於辨識所選擇的第二波 束編碼簿的該第二信號。另外或替代地，一些實例可以包括用於下列操作的過程、特徵、構件或指令：決定該第一信號的品質是在第二閥值之上還是之下，以及至少部分地基於該決定來動態地選擇該第二波束編碼簿。另外或替代地，在一些實例中，該第二信號包括信號能量估計、波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於下列操作的過程、特徵、構件或指令：將在該無線設備處使用的第一接收器波束編碼簿辨識為與由該毫米波基地台使用的該第一波束編碼簿相關聯，以及請求從該第一接收器波束編碼簿到與由該毫米波基地台使用的該第二波束編碼簿相關聯的第二接收器波束編碼簿的切換。在一些實例中，該請求可以至少部分地基於針對該射頻鏈(例如，移相器、類比數位轉換器、升/降頻轉換器及/或混頻器、數位類比轉換器、建立該鏈路所需的射頻電路等)的硬體及/或軟體複雜度問題、鏈路維護問題，及/或關於諸如速率、可靠性的度量的效能改善，或其組合。另外或替代地，一些實例可以包括用於至少部分地基於對該第二波束編碼簿的選擇來適應於該第一閥值的過程、特徵、構件或指令。
在上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例中，回應於決定信號的品質落在該第一閥值之下來選擇該第二波束編碼簿。另外或替代地，在一些實例中，該第一波束編碼簿為粗略(coarae)編碼簿，以及該第二 波束編碼簿是從包括下列各項的群組中選擇的：偽全向波束圖型編碼簿、天線選擇編碼簿、寬波束的粗略編碼簿、略窄波束的中間(intermediate)編碼簿、最窄波束的精細(fine)編碼簿、基於該毫米波基地台處的關於該無線設備的先驗資訊的無線設備特定編碼簿、諸如被最優地設計為最小化由到多個無線設備的同時的經協調的傳輸而產生的幹擾的波束編碼簿的波束否定(negation)編碼簿、以對其他無線設備的幹擾為代價來折衷到特定無線設備的信號品質的波束編碼簿，或者來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
在上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例中，該第二信號包括針對該毫米波基地台切換到第二波束編碼簿的請求，其中該請求可以至少部分地基於針對該射頻鏈(例如，移相器、類比數位轉換器、升/降頻轉換器及/或混頻器、數位類比轉換器、建立該鏈路所需的射頻電路等)的硬體及/或軟體複雜度問題、鏈路維護問題，及/或關於諸如速率、可靠性的度量的效能改善，或其組合。另外或替代地，一些實例可以包括用於使用粗略編碼簿經由隨機存取通道(RACH)來發送該第二信號的過程、特徵、構件或指令。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於經由與毫米波載波網路共存的低頻載波網路來發送該第二信號的過程、特徵、構件或指令。另外或替代地，在一些實例中，該第二信號包括以高編碼速率發送的具有唯一標識的呼救信號。高編碼速率信號是在 其中用於克服雜訊和衰落不確定性的冗餘度是高的、具有處於低得多的速率的有用資訊的信號，此確保在不好的通道狀況下的可靠資訊的恢復。
在上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例中，該第一信號是定向的主要同步信號(DPSS)。另外或替代地，一些實例可以包括用於計算該第一信號的訊雜比(SNR)以決定該第一信號的品質的過程、特徵、構件或指令。
在一個實例中，描述了另一種無線設備處的通訊的方法。該方法可以包括在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形，利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的品質，以及至少部分地基於所辨識的該第一信號的品質來從該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。
在一個實例中，描述了另一種用於無線設備處的通訊的裝置。該裝置可以包括用於在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號的構件，用於利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的品質的構件，以及用於至少部分地基於所辨識的該第一信號的品質來從該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列的構件。
在一個實例中，描述了另一種用於無線設備處的通訊的裝置。該裝置可以包括處理器，與該處理器電子通訊的記憶體，以及被儲存在該記憶體中的指令，其中該等指令是由該處理器可執行的以：在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的品質，以及至少部分地基於所辨識的該第一信號的品質來從該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。
在一個實例中，描述了另一種用於無線設備處的通訊的、儲存有代碼的非暫時性電腦可讀取媒體。該代碼可以包括可執行的用於進行以下操作的指令：在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的品質，以及至少部分地基於所辨識的該第一信號的品質來從該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。
在上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例中，該子陣列選擇編碼簿可以包括覆蓋寬波束空間區域的被最優地設計為以峰值波束成形增益為代價來最小化該無線設備探索潛時的寬波束的粗略編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括覆蓋較小波束空間區域以及與無線設備探索潛時和峰值波束成形增益之間的折衷曲線中的另一 個點相對應的略窄波束的中間編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括覆蓋最小波束空間區域以及與最高峰值波束成形增益相對應的最窄波束的精細編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括被適當地設計為緩解該無線設備處的近場損害的編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括具有被適當地設計為輔助無線設備處的通道估計任務的特殊結構的編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括具有被適當地設計為輔助射頻硬體及/或軟體複雜度減小、減小系統複雜度或成本的特殊結構的編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括偽全向波束圖型編碼簿或天線選擇編碼簿。該子陣列選擇編碼簿亦可以包括來自於其不同編碼簿的波束成形向量的任意組合。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於進行下列操作的過程、特徵、構件或指令：決定所選擇的天線子陣列處的該第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下，以及至少部分地基於該決定來向該毫米波基地台發送第二信號。另外或替代地，一些實例可以包括用於進行下列操作的過程、特徵、構件或指令：在決定所選擇的天線子陣列處的該第一信號的品質在該第一閥值之下時掃瞄來自於粗略編碼簿的複數個波束成形向量，以及至少部分地基於該掃瞄來從該複數個波束成形向量中辨識出第一波束成形向量。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於進行下列操作的過程、特徵、構件或指令：在該無線設備處從毫米波基地台接收第三信號 ，該第三信號根據來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形，掃瞄來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量，至少部分地基於該掃瞄來從來自於該第二編碼簿的該複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於進行下列操作的過程、特徵、構件或指令：決定所選擇的天線子陣列處的該第一信號的品質在第二閥值之下，以及至少部分地基於該決定來從該複數個波束成形向量中辨識出波束成形向量，其中該波束成形向量是從子陣列選擇編碼簿中辨識的。
子陣列選擇編碼簿可以包括覆蓋寬波束空間區域的被最優地設計為以峰值波束成形增益為代價來最小化該無線設備探索潛時的寬波束的粗略編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括覆蓋較小波束空間區域以及與無線設備探索潛時和峰值波束成形增益之間的折衷曲線中的另一個點相對應的略窄波束的中間編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括覆蓋最小波束空間區域以及與最高峰值波束成形增益相對應的最窄波束的精細編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括被適當地設計為緩解該無線設備處的近場損害的編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括具有被適當地設計為輔助無線設備處的通道估計任務的特殊結構的編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括具有被適當地設計為輔助射頻設計、減小系統複雜度或成本的特殊結構的編碼簿。另外或替代 地，該子陣列選擇編碼簿可以包括偽全向波束圖型編碼簿及/或天線選擇編碼簿。另外或替代地，該子陣列選擇編碼簿可以包括來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
另外或替代地，一些實例可以包括用於發起依須求搜尋以從該毫米波基地台處的複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量的過程、特徵、構件或指令，其中該第二波束成形向量是從包括下列各項中的至少一項的群組中辨識的：偽全向波束圖型編碼簿、天線選擇編碼簿、粗略編碼簿、中間編碼簿、精細編碼簿、近場損害緩解編碼簿、通道估計編碼簿、複雜度減小編碼簿或無線設備特定編碼簿。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於至少部分地基於由該無線設備對波束成形向量的選擇來適應於該第一閥值的過程、特徵、構件或指令。另外或替代地，一些實例可以包括用於經由隨機存取通道(RACH)來發送該第二信號的過程、特徵、構件或指令。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於經由與毫米波載波網路共存的低頻載波網路來發送該第二信號的過程、特徵、構件或指令。另外或替代地，在一些實例中，具有唯一標識的該第二信號可以經由已經建立的經高水準編碼的低速率通道/網路來發送。另外或替代地，在一些實例中，該第二信號包括信號能量估計、波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
上面描述的該方法、裝置或非暫時性電腦可讀取媒體的一些實例亦可以包括用於計算該第一信號的訊雜比以決定該第一信號的品質的過程、特徵、構件或指令。另外或替代地，在一些實例中，該第一信號是定向的主要同步信號(DPSS)。
前面已經相當廣泛地概述了根據本案內容的實例的特徵和技術優點，以便可以更好地理解接下來的具體實施方式。此後將描述另外的特徵和優點。所揭示的概念和特定實例可以被容易地用作用於修改或設計用於執行本案內容的相同目的的其他結構的基礎。此種等效結構不脫離所附申請專利範圍的範疇。當結合附圖考慮時，根據下文的描述，將更好地理解本文揭示的概念的特徵(其組織和操作方法二者)連同相關聯的優點。附圖中的每幅圖僅是出於說明和描述的目的而提供的，並不作為對申請專利範圍的限制的定義。
105‧‧‧基地台
105-a‧‧‧基地台
105-b‧‧‧基地台
105-c‧‧‧基地台
105-d‧‧‧基地台
105-e‧‧‧基地台
110‧‧‧覆蓋區域
110-a‧‧‧覆蓋區域
110-b‧‧‧覆蓋區域
115‧‧‧UE
115-a‧‧‧UE
115-b‧‧‧UE
115-c‧‧‧UE
115-d‧‧‧UE
115-e‧‧‧UE
125‧‧‧通訊鏈路
130‧‧‧核心網路
132‧‧‧回載鏈路
134‧‧‧回載鏈路
205-a‧‧‧直接視線傳播路徑
205-b‧‧‧間接傳播路徑
205-c‧‧‧傳播路徑
210-a‧‧‧反射表面
210-b‧‧‧第二反射表面
300‧‧‧系統
315-a‧‧‧發射天線
315-b‧‧‧發射天線
315-m‧‧‧發射天線
335-a‧‧‧接收天線
335-b‧‧‧接收天線
335-n‧‧‧接收天線
402‧‧‧無線通訊子系統
404‧‧‧無線通訊子系統
405‧‧‧信號
410‧‧‧RACH
415‧‧‧UE預設編碼簿
420‧‧‧預設波束編碼簿
425‧‧‧替代的編碼簿
430‧‧‧信號
435‧‧‧RACH信號
440‧‧‧反射體
445‧‧‧障礙物
505-a‧‧‧接收器
505-b‧‧‧接收器
510-a‧‧‧通訊管理模組
510-b‧‧‧通訊管理模組
510-c‧‧‧通訊管理模組
515-a‧‧‧發射器
515-b‧‧‧發射器
600‧‧‧無線設備
605‧‧‧信號偵測模組
605-a‧‧‧信號偵測模組
610‧‧‧波束自我調整模組
610-a‧‧‧波束自我調整模組
615‧‧‧編碼簿辨識模組
615-a‧‧‧編碼簿辨識模組
700‧‧‧方塊圖
705‧‧‧訊雜比(SNR)計算模組
710‧‧‧波束編碼簿選擇模組
805‧‧‧信號偵測模組
805-a‧‧‧信號偵測模組
810‧‧‧天線掃瞄模組
810-a‧‧‧天線掃瞄模組
815‧‧‧天線子陣列選擇模組
815-a‧‧‧天線子陣列選擇模組
900‧‧‧方塊圖
905‧‧‧訊雜比(SNR)計算模組
910‧‧‧信號發送模組
915‧‧‧波束成形向量掃瞄模組
920‧‧‧波束成形辨識模組
925‧‧‧閥值適應模組
1005‧‧‧處理器模組
1010‧‧‧通訊管理模組
1015‧‧‧記憶體
1020‧‧‧軟體/韌體代碼
1025‧‧‧閥值調整模組
1030‧‧‧依須求掃瞄模組
1035‧‧‧收發機模組
1040‧‧‧天線
1045‧‧‧匯流排
1100‧‧‧方法
1105‧‧‧方塊
1110‧‧‧方塊
1115‧‧‧方塊
1200‧‧‧方法
1205‧‧‧方塊
1210‧‧‧方塊
1215‧‧‧方塊
1220‧‧‧方塊
1300‧‧‧方法
1305‧‧‧方塊
1310‧‧‧方塊
1315‧‧‧方塊
1320‧‧‧方塊
1325‧‧‧方塊
1400‧‧‧方法
1405‧‧‧方塊
1410‧‧‧方塊
1415‧‧‧方塊
1420‧‧‧方塊
1425‧‧‧方塊
1500‧‧‧過程流程
1505‧‧‧方塊
1510‧‧‧方塊
1515‧‧‧方塊
1520‧‧‧方塊
1525‧‧‧方塊
1530‧‧‧方塊
1535‧‧‧方塊
1540‧‧‧方塊
1545‧‧‧方塊
1550‧‧‧方塊
1555‧‧‧方塊
1600‧‧‧方法
1605‧‧‧方塊
1610‧‧‧方塊
1615‧‧‧方塊
1700‧‧‧方法
1705‧‧‧方塊
1710‧‧‧方塊
1715‧‧‧方塊
1720‧‧‧方塊
1725‧‧‧方塊
1800‧‧‧方法
1805‧‧‧方塊
1810‧‧‧方塊
1815‧‧‧方塊
1820‧‧‧方塊
1825‧‧‧方塊
1830‧‧‧方塊
1835‧‧‧方塊
1840‧‧‧方塊
1900‧‧‧方法
1905‧‧‧方塊
1910‧‧‧方塊
1915‧‧‧方塊
1920‧‧‧方塊
1930‧‧‧方塊
1935‧‧‧方塊
2000‧‧‧方法
2005‧‧‧方塊
2010‧‧‧方塊
2015‧‧‧方塊
2020‧‧‧方塊
2025‧‧‧方塊
2030‧‧‧方塊
2035‧‧‧方塊
2100‧‧‧過程流程
2105‧‧‧方塊
2110‧‧‧方塊
2115‧‧‧方塊
2120‧‧‧方塊
2125‧‧‧方塊
2130‧‧‧方塊
2135‧‧‧方塊
2140‧‧‧方塊
2145‧‧‧方塊
2150‧‧‧方塊
2155‧‧‧方塊
對本案內容的性質和優勢的進一步的理解可以藉由參考下文的附圖來實現。在附圖中，相似的部件或特徵可以具有相同的參考標記。進一步地，相同類型的各個部件可以經由在參考標記後跟有破折號和第二標記來區分，該第二標記用於在相似部件之間進行區分。若在說明書中僅使用了第一參考標記，則描述可應用到具有相同的第一參考標記的相似部件中的任何一個，而不考慮第二參考標記。
圖1圖示根據本案內容的各個態樣的無線通訊系統的實例； 圖2圖示根據本案內容的各個態樣的無線通訊子系統的實例；圖3圖示根據本案內容的各個態樣的無線通訊子系統的實例；圖4A和圖4B圖示根據本案內容的各個態樣的用於在毫米無線設備處進行波束整形的方塊圖的實例；圖5圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的使用者設備(UE)的方塊圖；圖6圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的UE的方塊圖；圖7圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的通訊管理模組的方塊圖；圖8圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的UE的方塊圖；圖9圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的通訊管理模組的方塊圖；圖10圖示根據本案內容的各個態樣的包括被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的UE的系統的方塊圖；圖11圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫 米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法的流程圖；圖12圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法的流程圖；圖13圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法的流程圖；圖14圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法的流程圖；圖15圖示根據本案內容的各個態樣的用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的過程流程的實例；圖16圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法的流程圖；圖17圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法的流程圖；圖18圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法的流程圖；圖19圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法的流程圖；圖20圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法的流程圖；及 圖21圖示根據本案內容的各個態樣的用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的過程流程的實例。
所描述的特徵大體係關於用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的改進的系統、方法或裝置。如上面論述的，毫米波長信號頻繁地經歷高路徑損耗，並且因此，定向的波束成形技術可以被用於使用毫米波長頻率的基地台和UE之間的上行鏈路(UL)傳輸或下行鏈路(DL)傳輸。定向的波束成形技術可以使得發射器能夠將信號發送到特定的傳播路徑上，並且可以使得接收器能夠從特定的傳播路徑接收信號。
但是，基地台和UE之間的鏈路邊限的品質可以取決於多個因素，包括UE關於毫米波基地台的位置或由基地台和UE用來進行波束成形所利用的編碼簿的類型。例如，儘管較寬波束的編碼簿(例如，粗略編碼簿或中間編碼簿)可以藉由折衷峰值增益來佔有較大的實體角空間，但是與可以提供較大功率增益的較細波束相比，在UE處經由較寬波束經歷的信號的品質可能是微小的。但是，另一方面，由於需要逐個執行大的波束集合以確保在相同實體角覆蓋區域上的覆蓋，所以較細波束的形狀可能遭受毫米波基地台和UE之間的顯著的潛時。因此，從複數個波束編碼簿中最優地選擇波束編碼簿可以減小UE探索潛時並且改善鏈路邊限。
以下描述提供了實例，並非對申請專利範圍中闡述 的範疇、適用性或實例進行限制。可以在不脫離本案內容的範疇的情況下對論述的要素的功能和佈置進行改變。各個實例可以酌情省略、替代或增加各個程式或部件。例如，所描述的方法可以以與所描述的次序不同的次序來執行，並且可以增加、省略或組合各個步驟。另外，關於一些實例所描述的特徵可以被組合到其他實例中。
圖1圖示根據本案內容的各個態樣的無線通訊系統100的實例。系統100包括基地台105、至少一個UE 115以及核心網路130。核心網路130可以提供使用者認證、存取授權、追蹤、網際網路協定(IP)連接以及其他存取、路由或行動功能。基地台105經由回載鏈路132(例如，S1等)與核心網路130相介面連接。基地台105可以執行用於與UE 115進行通訊的無線電配置和排程，或者可以在基地台控制器(未圖示)的控制之下進行操作。在各個實例中，基地台105可以經由回載鏈路134(例如，X1等)與彼此直接地或間接地(例如，經由核心網路130)進行通訊，該回載鏈路134可以是有線的或無線的通訊鏈路。
基地台105可以經由一或多個基地台天線與UE 115無線地進行通訊。基地台105中的每一個基地台可以提供針對各自的地理覆蓋區域110的通訊覆蓋。在一些實例中，基地台105可以被稱為基地台收發機、無線電基地台、存取點、無線電收發機、節點B、進化型節點B(eNB)、家庭節點B、家庭進化型節點B或某種其他適當的術語。可以將針對基地台105的地理覆蓋區域110劃分為扇區(未圖示)，該扇區僅構成覆 蓋區域的一部分。無線通訊系統100可以包括不同類型的基地台105(例如，巨集細胞基地台或小型細胞基地台)。可以存在針對不同技術的重疊的地理覆蓋區域110。
在一些實例中，無線通訊系統100是長期進化(LTE)/先進的LTE(LTE-A)網路。在LTE/LTE-A網路中，術語進化型節點B(eNB)通常可以被用來描述基地台105，而術語UE通常可以被用來描述UE 115。無線通訊系統100可以是異構LTE/LTE-A網路，在其中不同類型的eNB提供針對各個地理區域的覆蓋。例如，每個eNB或基地台105可以提供針對巨集細胞、小型細胞或其他類型的細胞的通訊覆蓋。術語「細胞」是3GPP術語，其可以被用來描述基地台、與基地台相關聯的載波或分量載波，或者載波或基地台的覆蓋區域(例如，扇區等)，此取決於上下文。
巨集細胞通常覆蓋相對大的地理區域(例如，半徑為若干公里)，並且可以允許由具有與網路提供者的服務訂制的UE 115進行不受限制的存取。與巨集細胞相比，小型細胞為低功率基地台，其可以在與巨集細胞相同的或不同的(例如，經授權的、未經授權的)頻帶中操作。根據各個實例，小型細胞可以包括微微細胞、毫微微細胞以及微細胞。例如，微微細胞可以覆蓋小的地理區域並且可以允許由具有與網路提供者的服務訂制的UE 115進行不受限制的存取。毫微微細胞亦可以覆蓋小的地理區域(例如，住宅)，並且可以提供由具有與該毫微微細胞的關聯的UE 115(例如，封閉用戶群組(CSG)中的UE 115、針對住宅中的使用者的UE 115 等)進行的受限制的存取。針對巨集細胞的eNB可以被稱為巨集eNB。針對小型細胞的eNB可以被稱為小型細胞eNB、微微eNB、毫微微eNB或家庭eNB。eNB可以支援一或多個(例如，二個、三個、四個等)細胞(例如，分量載波)。
無線通訊系統100可以支援同步操作或非同步操作。對於同步操作，基地台105可以具有相似的訊框時序，並且來自不同基地台105的傳輸在時間上可以近似地對準。對於非同步操作，基地台105可以具有不同的訊框時序，並且來自不同基地台105的傳輸在時間上可以不對準。本文所描述的技術可以被用於同步操作或非同步操作。
可以適應各個所揭示的實例中的一些實例的通訊網路可以是基於封包的網路，其根據分層協定堆疊來操作，並且使用者平面中的資料可以是基於IP的。無線電鏈路控制(RLC)層可以執行封包分段和重組以經由邏輯通道進行通訊。媒體存取控制(MAC)層可以執行優先順序處理並且將邏輯通道多工為傳輸通道。MAC層亦可以使用混合自動重傳請求(HARQ)來在MAC層處提供重傳以提高鏈路效率。在控制平面中，無線電資源控制(RRC)協定層可以提供對UE 115和基地台105之間的RRC連接的建立、配置以及保持。RRC協定層亦可以被用於針對使用者平面資料的無線電承載的核心網路130支援。在實體(PHY)層處，傳輸通道可以被映射到實體通道。
UE 115可以散佈於整個無線通訊系統100中，並且每個UE 115可以是固定的或行動的。UE 115亦可以包括或者被 本領域的技藝人士稱為行動站、用戶站、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備、無線設備、無線通訊設備、遠端設備、行動用戶站、存取終端、行動終端、無線終端、遠端終端機、手持機、使用者代理、行動客戶端、客戶端，或某種其他適當的術語。UE 115可以是蜂巢式電話、個人數位助理(PDA)、無線數據機、無線通訊設備、手持設備、平板電腦、膝上型電腦、無線電話、無線區域迴路(WLL)站等。UE可以有能力與各種類型的基地台和網路設備進行通訊，包括巨集eNB、小型細胞eNB、中繼基地台等。
在無線通訊系統100中示出的通訊鏈路125可以包括從UE 115到基地台105的上行鏈路(UL)傳輸，或者從基地台105到UE 115的下行鏈路(DL)傳輸。下行鏈路傳輸亦可以被稱為前向鏈路傳輸，而上行鏈路傳輸亦可以被稱為反向鏈路傳輸。每個通訊鏈路125可以包括一或多個載波，其中每個載波可以是由根據上述各種無線電技術調制的多個次載波構成的信號(例如，不同頻率的波形信號)。每個經調制的信號可以在不同的次載波上被發送，並且可以攜帶控制資訊(例如，參考信號、控制通道等)、管理負擔資訊、使用者資料等。通訊鏈路125可以使用分頻雙工(FDD)操作(例如，使用成對的頻譜資源)或分時雙工(TDD)操作(例如，使用不成對的頻譜資源)來發送雙向通訊。訊框結構可以針對FDD(例如，訊框結構類型1)和TDD(例如，訊框結構類型2)來定義。
在系統100的一些實施例中，基地台105或UE 115可 以包括多個天線，用於採用天線分集方案來改善基地台105和UE 115之間的通訊品質和可靠性。另外或替代地，基地台105或UE 115可以採用多輸入多輸出(MIMO)技術，其可以利用多路徑環境來發送攜帶相同的或不同的經編碼的資料的多個空間層。
無線通訊系統100可以支援多個細胞或載波上的操作，此是可以被稱為載波聚合(CA)或多載波操作的特徵。載波亦可以被稱為分量載波(CC)、層、通道等。術語「載波」、「分量載波」、「細胞」以及「通道」在本文中可以可互換地使用。UE 115可以被配置具有多個下行鏈路CC以及一或多個上行鏈路CC，用於載波聚合。載波聚合可以與FDD和TDD分量載波二者一起使用。
嘗試存取無線網路的UE 115可以藉由偵測來自於基地台105的主要同步信號(PSS)來執行初始細胞搜尋。PSS可以賦能時槽時序的同步，並且可以指示實體層標識值。UE 115隨後可以接收輔同步信號(SSS)。SSS可以賦能無線訊框同步，並且可以提供細胞標識值，其可以與實體層標識值結合以辨識細胞。SSS亦可以賦能對雙工模式和循環字首長度的偵測。一些系統(諸如TDD系統)可以發送SSS，但是不發送PSS。PSS和SSS二者可以分別位於載波的中央62次載波和72次載波中。在接收到PSS和SSS之後，UE 115可以接收主資訊區塊(MIB)，其可以在實體廣播通道(PBCH)中發送。MIB可以包含系統頻寬資訊、系統訊框號(SFN)以及實體HARQ指示符通道(PHICH)配置。在對MIB進行解碼之後，UE 115 可以接收一或多個系統資訊區塊(SIB)。例如，SIB1可以包含細胞存取參數和針對其他SIB的排程資訊。對SIB1進行解碼可以使得UE 115能夠接收SIB2。SIB2可以包含與隨機存取通道(RACH)程式、傳呼、實體上行鏈路控制通道(PUCCH)、實體上行鏈路共用通道(PUSCH)、功率控制、SRS以及細胞排除有關的RRC配置資訊。
在UE 115對SIB2進行解碼之後，其可以向基地台105發送RACH前序信號。例如，可以從64個預定序列的集合中隨機地選擇RACH前序信號。此可以使得基地台105能夠區別同時試著存取系統的多個UE 115。基地台105可以利用提供UL資源准許、時序提前量以及臨時的細胞無線電網路臨時標識(C-RNTI)的隨機存取回應來進行回應。UE 115隨後可以發送RRC連接請求連同臨時行動用戶標識(TMSI)(若UE 115先前已經被連接到相同的無線網路)或隨機辨識符。RRC連接請求亦可以指示UE 115正在連接到網路的原因(例如，緊急情況、訊號傳遞、資料交換等)。基地台105可以利用發往UE 115的爭用解決訊息來回應連接請求，該爭用解決訊息可以提供新的C-RNTI。若UE 115接收到具有正確標識的爭用解決訊息，則其可以繼續進行RRC建立。若UE 115沒有接收到爭用解決訊息(例如，若與另一個UE 115存在衝突)，則其可以藉由發送新的RACH前序信號來重複RACH程式。
儘管在一些情況下，無線區域網路(WLAN)網路可以使用高達4GHz的頻率，但是無線通訊系統100可以在使用從700MHz到2600MHz(2.6GHz)的頻帶的超高頻(UHF )的頻率範圍中操作。由於波長範圍在長度上從近似1分米到1米，所以該範圍亦可以被稱為分米帶。UHF波可以主要藉由視線傳播，並且可以被建築物和環境特徵阻擋。但是，波可以穿透牆壁，足以向位於室內的UE 115提供服務。與使用頻譜的高頻(HF)或超高頻(VHF)部分的較小頻率(以及較長波)的傳輸相比，UHF波的傳輸是由較小的天線和較短的距離(例如，小於100km)來表徵的。在一些情況下，無線通訊系統100亦可以利用頻譜的極高頻(EHF)部分(例如，從30GHz到300GHz)。由於波長範圍從近似一毫米到十毫米，所以該範圍亦可以被稱為毫米帶。因此，EHF天線甚至可以比UHF天線更小並且更密集。在一些情況下，此可以促進對UE 115內的天線陣列的使用(例如，用於定向的波束成形)。但是，EHF傳輸可能遭受甚至比UHF傳輸更大的大氣衰減和更短的距離。在一些實例中，基地台105可以是被配置為利用定向的波束成形來與UE 115進行通訊的毫米波基地台。另外或替代地，基地台105可以被配置用於利用低頻載波網路(例如，LTE)和高頻載波網路(例如，毫米波)二者來進行混合通訊。
根據本案內容，UE 115可以動態地選擇最優波束編碼簿，以便改善與基地台105的鏈路邊限。在一些實例中，在毫米存取中的初始UE探索階段期間，UE 115可以藉由由基地台105發起的基於實體角的波束掃瞄來接收信號。可以由基地台105利用預設波束編碼簿(例如，粗略編碼簿)來發送信號，該預設波束編碼簿利用較寬波束，其中每個波束覆蓋實體 角空間中的較大的空間(相當於大的3-dB頻寬)。但是，預設波束編碼簿可能不提供針對波束成形的最優功率增益，並且因此消極地影響針對可能不在基地台的直接視線(LOS)中的UE 115的信號品質。因此，UE 115在從毫米波基地台105接收到信號時可以估計所接收的信號的SNR，並且決定所接收的信號是否滿足由UE 115建立的信號品質閥值。在一些情況下，SNR閥值可以是由UE 115預先決定的或動態可調節的。
在一些實例中，UE 115在決定所接收的信號在SNR閥值之上時可以利用波束來發送RACH信號，因此決定將SNR資訊傳送至基地台105並且請求資料通訊的建立。在一些情況下，UE 115和基地台105可以對波束進行改進以針對信號品質的微小變化來進行調整。替代地，若UE 115決定所接收的信號在SNR閥值之下，則UE 115可以選擇可以提供較高功率增益的替代的波束編碼簿(例如，針對每個波束具有較小的3-dB波束寬度的中間編碼簿或精細編碼簿)用於定向的波束成形。可以經由UL通道向基地台105以信號形式發送對替代的波束編碼簿(亦即，中間編碼簿或精細編碼簿)的選擇。在一些實例中，上行鏈路傳輸可以指導基地台105調整在基地台105處用於隨後的傳輸的波束編碼簿。
此外，毫米波信號可能頻繁地經歷高路徑損耗，並且因此，定向的波束成形技術可以被用於使用毫米波頻率的基地台和UE之間的上行鏈路(UL)傳輸及/或下行鏈路(DL)傳輸。定向的波束成形技術可以使得發射器能夠將信號發送到特定的傳播路徑上，並且可以使得接收器能夠從特定的 傳播路徑接收信號。在此種情況下，在UE和基地台之間可能存在大於一個的信號傳播路徑。但是，在一些情況下，使用者的手(以及使用者的身體的部位)的位置可能幹擾經由定向的波束成形接收的信號。因此，逐個掃瞄UE 115-a處的複數個天線子陣列以便選擇最優天線子陣列，並且基於所選擇的天線子陣列來進一步地改進波束成形向量可能是理想的。
圖2圖示根據本案內容的各個態樣的無線通訊子系統200的實例。無線通訊子系統200可以包括UE 115-a，其可以是上面參照圖1描述的UE 115的實例。無線通訊子系統200亦可以包括基地台105-a和基地台105-b，其可以是上面參照圖1描述的基地台105的實例。基地台105-a及/或基地台105-b可以分別在覆蓋區域110-a和110-b內提供無線通訊服務。無線通訊子系統200圖示UE 115-a位於覆蓋區域110-a和110-b的交叉區域中的實例。但是，在一些情況下，UE 115-a可以在單個基地台105或大於兩個的基地台105的覆蓋區域內。
UE 115-a、基地台105-a以及基地台105-b均可以有能力使用定向的波束成形(例如，使用毫米頻帶中的頻率)來進行通訊。因此，在一些情況下，UE 115-a可以使用沿著大於一條的路徑的傳輸來與基地台105-a進行通訊。例如，UE 115-a可以經由直接視線傳播路徑205-a來與基地台105-a進行通訊。UE 115-a和基地台105-a亦可以經由間接傳播路徑205-b來進行通訊，該間接傳播路徑205-b可以是從反射表面210-a(例如，建築物的窗戶)反射的。在一些實例中，UE 115-a可以首先經由傳播路徑205-a建立DL連接和UL連接，並且隨後 基地台105-a可以指導UE 115-a使用傳播路徑205-b來向基地台105-a發送UL信號(例如，藉由提供與傳播路徑205-b相關聯的定向的波束成形配置資訊)。在另一個實例中，基地台105-a可以指導UE 115-a使用傳播路徑205-c來建立與基地台105-b的UL連接(或切換到基地台105-b)。在一些情況下，直接視線傳播路徑可能是不可用的，並且UE 115-a和基地台105-a可以從一或多個間接傳播路徑中進行選擇。在一個實例中，傳播路徑205-c可以是從第二反射表面210-b反射的。
針對每條路徑的傳播時間可以直接地與沿著該路徑的距離成比例。例如，傳播時間可以近似為路徑的長度除以光速。因此，例如，直接路徑(諸如傳播路徑205-a)可以具有比到同一個基地台105的間接路徑(諸如傳播路徑205-b)要短的傳播時間。在本案內容的一些實例中，UE 115-a可以從在UE 115-a和基地台105-a處利用的複數個波束編碼簿中動態地選擇提供最好鏈路邊限的最優波束編碼簿，用於建立通訊。在一些實例中，複數個波束編碼簿可以包括下列各項中的任何一項：偽全向波束圖型編碼簿、天線選擇編碼簿、寬波束的粗略編碼簿、略窄波束的中間編碼簿、最窄波束的精細編碼簿、基於毫米波基地台處的關於無線設備的先驗資訊的無線設備特定編碼簿、諸如被最優地設計為最小化由到多個無線設備的同時的經協調的傳輸而產生的幹擾的波束編碼簿的波束否定編碼簿、以對其他無線設備的幹擾為代價來折衷到特定無線設備的信號品質的波束編碼簿，或者來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
圖3是用於從波束成形向量的編碼簿中選擇最優天線子陣列和定向的波束成形向量的系統300的圖。系統300包括基地台105-c和UE 115-b。在實施例中，基地台105-c可以示出如上文參照圖1-2描述的基地台或eNB 105中的一個的態樣，而UE 115-b可以示出如上文參照圖1-2描述的行動設備或UE 115的態樣。
基地台105-c可以具有M個發射天線315。UE 115-b可以具有N個接收天線335。系統300可以被用來採用諸如發射分集的分集技術，其中多個天線(或天線埠)發送信號的多個版本(例如，經延遲的、經編碼的等)，其可以在接收器處被均衡以提供分集增益。UE 115-b亦可以採用接收分集，其中來自於多個天線的信號被合併以提供分集增益。系統300可以採用MIMO技術來增加分集增益、陣列增益(例如，波束成形等)及/或空間多工增益。
在本案內容的一些實例中，基地台105-c可以包括比UE 115-b更大數量的天線335。例如，針對基地台的M個發射天線可以是8×8或8×16的平面陣列，而出於分集的原因UE 115-b通常可以包括4個或6個天線子陣列。由於孔徑原因，每個天線子陣列通常可以包括兩個(2)到八個(8)天線。在一些實例中，每個UE的天線子陣列335可以指向實體角區域的子集。在一些情況下，持有UE 115-b的使用者可能基於手或身體的其他部位的位置來阻擋或幹擾一或多個天線子陣列335。手阻擋可能不利地影響接收器天線335的信號品質。
為了緩解手/身體對天線的阻擋的影響，本案內容提 供了一種用於UE 115-b利用由基地台105-c發送的單個波束成形向量一次一個地逐個掃瞄複數個天線子陣列335以估計在複數個天線子陣列335處所接收的SNR的方法。基於所估計的SNR，UE 115-b可以從複數個經掃瞄的天線子陣列335中選擇最好的或理想的天線子陣列(例如，天線子陣列335-b)。例如，UE 115-b可以選擇針對其所接收的信號的SNR在第一SNR閥值之上的天線子陣列。在一些實例中，可以基於使用者偏好或一些其他協定考慮來預定或適應於SNR閥值。
在一些實例中，為了進一步的效能改善或者為了減小通訊時間訊框上的實施複雜度，UE 115-b可以從毫米波基地台接收另外的信號，其中該另外的信號是根據來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量來進行波束成形的。UE 115-b隨後可以掃瞄來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量，並且基於掃瞄來從來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量。
在所接收的SNR在第一閥值之下的實例中，UE 115-b亦可以決定所接收的SNR是在第二閥值之上還是之下。在一些情況下，UE 115-b可以建議基地台逐個掃瞄波束成形向量的粗略編碼簿以及修改其自身對波束成形向量的粗略編碼簿的逐個掃瞄，以從任一編碼簿中選擇產生中等鏈路邊限的最好的波束。但是，若所接收的SNR在第二閥值位準之下，則UE 115-b可以提供回退位置以建議基地台逐個掃瞄較精細編碼簿或UE特定編碼簿以改進在其上調制所接收的信號的波束，並且亦修改其自身對波束成形向量的粗略/精細編碼簿的 逐個掃瞄以基於掃瞄來選擇理想的波束。發起回退程式可能導致較慢的探索週期，但是可以提供對所接收的信號品質的改善。
另外或替代地，甚至在所接收的信號在第一閥值位準之上的實例中，UE 115-b可以提供UE發起的依須求服務以改進波束成形向量，並且因此為隨後的資料階段實現較高的鏈路邊限。例如，UE 115-b在決定最初接收的信號品質在第一閥值之上時，仍然可以請求對粗略、中間或精細波束成形編碼簿進行掃瞄，以便改善基地台105-c和UE 115-b之間的鏈路邊限。
圖4A和圖4B圖示在其中可以實施本案內容的方法的情形的實例。用於進行波束整形的無線通訊子系統402和404可以包括UE 115-c，其可以是上面參照圖1-3描述的UE 115的實例。無線通訊子系統402和404亦可以包括基地台105-d，其可以是上面參照圖1-3描述的基地台105的實例。
首先參照圖4A中示出的實例402，UE 115-c可以在使用預設波束編碼簿(例如，粗略編碼簿)進行通訊的基地台105-d的直接視線(LOS)中。預設波束編碼簿420可以利用降低的功率增益位準來提供較大的空間覆蓋。但是，由於UE 115-c在與毫米基地台105-d的視線中，所以對預設波束編碼簿420的利用可能不會顯著地消極地影響在UE 115-c處接收的信號的SNR。因此，UE 115-c亦可以被配置為使用UE預設編碼簿415來發送和接收信號(亦即，控制信號和資料信號)。在一些實例中，基地台105-d可以在UE探索階段期間藉由使用基 線候選波束成形向量來發送信號405。基線候選波束可以在多個天線單元上具有恆定的相位偏移(CPO)。在接收到信號405時，UE 115-c可以決定所接收的信號的SNR在建立的SNR閥值之上。因此，UE 115-c可以向基地台105-d發送具有SNR和波束資訊的RACH 410，並且在基地台105-d和UE 115-c之間建立資料連結通訊。在一些實例中，UE 115-c和基地台105-d可以對波束形狀進行微調以改善鏈路邊限。
但是，現在轉向圖4B中示出的實例404，UE 115-c可以位元於基地台105-d的視線之外。例如，UE 115-c可以位於障礙物445(例如，建築物)後面，並且因此，由基地台105-d發送的信號430可以在UE 115-c處被接收之前首先從反射體440(例如，建築物的窗戶)轉向。作為轉向的結果，在UE 115-c處接收的信號430的品質可能在建立的SNR閥值之下。信號品質亦可能受對預設波束編碼簿420的利用的影響，該預設波束編碼簿420提供降低的功率增益。基於決定所接收的信號430在建立的SNR閥值之下，UE 115-c可以從複數個可用的波束編碼簿中選擇替代的編碼簿425(例如，中間或精細波束編碼簿)。在一個實例中，UE 115-c可以將UE編碼簿切換到提供較高功率增益的精細波束編碼簿425，並且向基地台105-d發送RACH信號435。
在一或多個實例中，UE 115-c可以基於所估計的SNR的增量變化來選擇替代的波束編碼簿。例如，在決定所接收的信號430落在第一SNR閥值之下時，UE 115-c可以進一步地決定所接收的信號430是在第二SNR閥值之上還是之下。在 所接收的信號430在第一SNR閥值和第二SNR閥值二者之下的情況下，UE 115-c可以選擇精細波束編碼簿來改善基地台105-d和UE 115-c之間的鏈路增益。相比之下，若UE 115-c決定所接收的信號430落在第一SNR閥值之下，但是在第二SNR閥值之上，則UE 115-c可以選擇中間波束編碼簿。UE 115-c可以基於波束編碼簿選擇來切換UE 115-c的波束編碼簿，並且亦向基地台105-d發送用於指導基地台105-d同樣切換其基地台編碼簿的RACH信號435。在一些實例中，RACH信號435可以包括SNR資訊和所選擇的波束資訊。基地台105-d可以回應於對RACH信號435的接收來將其波束編碼簿切換到由UE 115-d辨識的波束編碼簿，並且利用所更新的波束編碼簿來發送隨後的信號。
圖5圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的無線設備500的方塊圖。無線設備500可以是參照圖1-4描述的UE 115的態樣的實例。無線設備500可以包括接收器505、通訊管理模組510或發射器515。無線設備500亦可以包括處理器。該等部件中的每一個部件可以與彼此相通訊。
無線設備500的部件可以利用適合在硬體中執行可應用的功能中的一些或全部功能的至少一個特殊應用積體電路(ASIC)來單獨地或共同地實施。替代地，該功能可以在至少一個IC上，由一或多個其他處理單元(或核心)來執行。在其他實施例中，可以使用其他類型的積體電路(例如， 結構化的/平臺ASIC、現場可程式設計閘陣列(FPGA)或另一個半定製IC)，其可以以本領域中已知的任何方式來程式設計。每個單元的功能亦可以利用被體現在記憶體中的、被規定格式以由一或多個通用處理器或專用處理器執行的指令來全部地或部分地實施。
接收器505可以接收諸如與各種資訊通道(例如，控制通道、資料通道、以及與波束整形相關的資訊，及/或與毫米波基地台及/或無線設備處的天線子陣列選擇相關的資訊等)相關聯的封包、使用者資料或控制資訊的資訊。資訊可以被傳遞至通訊管理模組510，以及至無線設備500的其他部件。
通訊管理模組510可以在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號，動態地決定不同於第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上，以及向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。通訊管理模組510亦可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質，以及至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。
發射器515可以發送從無線設備500的其他部件接收的信號。在一些實施例中，可以將發射器515與接收器505並置在收發機模組中。發射器515可以包括單個天線，或者其可 以包括複數個天線。
圖6圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的無線設備600的方塊圖。無線設備600可以是參照圖1-5描述的無線設備500或UE 115的態樣的實例。無線設備600可以包括接收器505-a、通訊管理模組510-a或發射器515-a。無線設備600亦可以包括處理器。該等部件中的每一個部件可以與彼此相通訊。通訊管理模組510-a亦可以包括信號偵測模組605、波束自我調整模組610以及編碼簿辨識模組615。
無線設備600的部件可以利用適合在硬體中執行可應用的功能中的一些或全部功能的至少一個ASIC來單獨地或共同地實施。替代地，該功能可以在至少一個IC上，由一或多個其他處理單元(或核心)來執行。在其他實施例中，可以使用其他類型的積體電路(例如，結構化的/平臺ASIC、FPGA或另一個半定製IC)，其可以以本領域中已知的任何方式來程式設計。每個單元的功能亦可以利用被體現在記憶體中的、被規定格式以由一或多個通用處理器或專用處理器執行的指令來全部地或部分地實施。
接收器505-a可以接收可以被傳遞至通訊管理模組510-a和至UE的其他部件的資訊。通訊管理模組510-a可以執行上文參照圖5所描述的操作。發射器515-a可以發送從無線設備600的其他部件接收的信號。
如上文參照圖2-4所描述的，信號偵測模組605可以 在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號。信號偵測模組605亦可以將在無線設備處使用的第一接收器波束編碼簿辨識為與由毫米波基地台使用的第一波束編碼簿相關聯。在一些實例中，第一信號可以是定向的主要同步信號(DPSS)。
如上文參照圖2-4所描述的，波束自我調整模組610可以動態地決定不同於第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上。波束自我調整模組610亦可以從第一接收器波束編碼簿切換到與由毫米波基地台使用的第二波束編碼簿相關聯的第二接收器波束編碼簿。在一些實例中，可以回應於決定信號的品質落在第一閥值之下來選擇第二波束編碼簿。在一些實例中，第一波束編碼簿可以是粗略編碼簿，以及第二波束編碼簿可以是從包括下列各項中的至少一項的群組中選擇的：偽全向波束圖型編碼簿、天線選擇編碼簿、寬波束的粗略編碼簿、略窄波束的中間編碼簿、最窄波束的精細編碼簿、基於毫米波基地台處的關於無線設備的先驗資訊的無線設備特定編碼簿、諸如被最優地設計為最小化由到多個無線設備的同時的經協調的傳輸而產生的幹擾的波束編碼簿的波束否定編碼簿、以對其他無線設備的幹擾為代價來折衷到特定無線設備的信號品質的波束編碼簿，或者來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
如上文參照圖2-4所描述的，編碼簿辨識模組615可以向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。編碼簿辨識模組615亦可以向毫米波基地 台發送用於辨識所選擇的第二波束編碼簿的第二信號。在一些實例中，第二信號包括針對毫米波基地台切換到第二波束編碼簿的請求。在一些實例中，請求可以至少部分地基於針對射頻鏈(例如，移相器、類比數位轉換器、升/降頻轉換器及/或混頻器、數位類比轉換器、建立鏈路所需的射頻電路等)的硬體及/或軟體複雜度問題、鏈路維護問題，及/或關於諸如速率、可靠性的度量的效能改善，或其組合。編碼簿辨識模組615亦可以使用粗略編碼簿經由隨機存取通道(RACH)來發送第二信號。編碼簿辨識模組615亦可以經由與毫米波載波網路共存的低頻載波網路來發送第二信號。在一些實例中，第二信號包括以高編碼速率發送的具有唯一標識的呼救信號。
圖7圖示根據本案內容的各個態樣的可以是被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的無線設備500或無線設備600的部件的通訊管理模組510-b的方塊圖700。通訊管理模組510-b可以是參照圖5-6描述的通訊管理模組510的態樣的實例。通訊管理模組510-b可以包括信號偵測模組605-a、波束自我調整模組610-a以及編碼簿辨識模組615-a。該等模組中的每一個模組可以執行上文參照圖6所描述的功能。通訊管理模組510-b亦可以包括訊雜比(SNR)計算模組705以及波束編碼簿選擇模組710。
通訊管理模組510-b的部件可以利用適合在硬體中執行可應用的功能中的一些或全部功能的至少一個ASIC來單獨地或共同地實施。替代地，該功能可以在至少一個IC上， 由一或多個其他處理單元(或核心)來執行。在其他實施例中，可以使用其他類型的積體電路(例如，結構化的/平臺ASIC、FPGA或另一個半定製IC)，其可以以本領域中已知的任何方式來程式設計。每個單元的功能亦可以利用被體現在記憶體中的、被規定格式以由一或多個通用處理器或專用處理器執行的指令來全部地或部分地實施。
如上文參照圖2-4所描述的，SNR計算模組705可以決定所接收的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。SNR計算模組705亦可以決定第一信號的品質是在第二閥值之上還是之下。SNR計算模組705亦可以計算第一信號的訊雜比(SNR)以決定第一信號的品質。
如上文參照圖2-4所描述的，波束編碼簿選擇模組710可以至少部分地基於決定來動態地選擇第二波束編碼簿。波束編碼簿選擇模組710亦可以至少部分地基於決定來動態地選擇第二波束編碼簿。
圖8圖示根據本案內容的各個態樣的被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的無線設備800的方塊圖。無線設備800可以是參照圖1-4和圖15描述的無線設備500、無線設備600或UE 115的態樣的實例。無線設備800可以包括接收器505-b、通訊管理模組510-c或發射器515-b。無線設備800亦可以包括處理器。該等部件中的每一個部件可以與彼此相通訊。通訊管理模組510-c亦可以包括信號偵測模組805、天線掃瞄模組810以及天線子陣列選擇模組815。
無線設備800的部件可以利用適合在硬體中執行可應用的功能中的一些或全部功能的至少一個ASIC來單獨地或共同地實施。替代地，該功能可以在至少一個IC上，由一或多個其他處理單元(或核心)來執行。在其他實施例中，可以使用其他類型的積體電路(例如，結構化的/平臺ASIC、FPGA或另一個半定製IC)，其可以以本領域中已知的任何方式來程式設計。每個單元的功能亦可以利用被體現在記憶體中的、被規定格式以由一或多個通用處理器或專用處理器執行的指令來全部地或部分地實施。
接收器505-b可以接收可以被傳遞至通訊管理模組510-c和至UE 115的其他部件的資訊。通訊管理模組510-c可以執行上文參照圖5所描述的操作。發射器515-b可以發送從無線設備800的其他部件接收的信號。
如上文參照圖2-4所描述的，信號偵測模組805可以在無線設備處從毫米波基地台接收一或多個信號。在一些實例中，接收的信號可以是定向的主要同步信號(DPSS)。
如上文參照圖2-4所描述的，天線掃瞄模組810可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。
如上文參照圖2-4所描述的，天線子陣列選擇模組815可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。選擇可以包括覆蓋寬波束空間區域的被最優地設計為以峰值波束成形 增益為代價來最小化無線設備探索潛時的寬波束的粗略編碼簿。選擇亦可以包括覆蓋較小波束空間區域以及與無線設備探索潛時和峰值波束成形增益之間的折衷曲線中的另一個點相對應的略窄波束的中間編碼簿。選擇亦可以包括覆蓋最小波束空間區域以及與最高峰值波束成形增益相對應的最窄波束的精細編碼簿。選擇亦可以包括被適當地設計為緩解無線設備處的近場損害的編碼簿。選擇亦可以包括具有被適當地設計為輔助無線設備處的通道估計任務的特殊結構的編碼簿。選擇亦可以包括具有被適當地設計為輔助射頻設計、減小系統複雜度或成本的特殊結構的編碼簿。選擇亦可以包括來自於其不同編碼簿的波束成形向量的任意組合。
圖9圖示根據本案內容的各個態樣的可以是被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的無線設備500、無線設備600或無線設備800的部件的通訊管理模組510-c的方塊圖900。通訊管理模組510-c可以是參照圖5-8描述的通訊管理模組510的態樣的實例。通訊管理模組510-c可以包括信號偵測模組805-a、天線掃瞄模組810-a以及天線子陣列選擇模組815-a。該等模組中的每一個模組可以執行上文參照圖8所描述的功能。通訊管理模組510-c亦可以包括訊雜比(SNR)計算模組905、信號發送模組910、波束成形向量掃瞄模組915、波束成形辨識模組920以及閥值適應模組925。
通訊管理模組510-c的部件可以利用適合在硬體中執行可應用的功能中的一些或全部功能的至少一個ASIC來單 獨地或共同地實施。替代地，該功能可以在至少一個IC上，由一或多個其他處理單元(或核心)來執行。在其他實施例中，可以使用其他類型的積體電路(例如，結構化的/平臺ASIC、FPGA或另一個半定製IC)，其可以以本領域中已知的任何方式來程式設計。每個單元的功能亦可以利用被體現在記憶體中的、被規定格式以由一或多個通用處理器或專用處理器執行的指令來全部地或部分地實施。
如上文參照圖2-4所描述的，SNR計算模組905可以決定在所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。SNR計算模組905亦可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質在第二閥值之下。SNR計算模組905亦可以計算第一信號的訊雜比以決定第一信號的品質。
如上文參照圖2-4所描述的，信號發送模組910可以至少部分地基於決定來向毫米波基地台發送第二信號。信號發送模組910亦可以經由RACH發送第二信號。信號發送模組910亦可以經由與毫米波載波網路共存的低頻載波網路來發送第二信號，及/或可以經由已經建立的經高水準編碼的低速率通道/網路來發送具有唯一標識號的第二信號。在一些實例中，第二信號包括信號能量估計、波束成形向量索引、用於波束成形的資訊或其組合。
如上文參照圖2-4所描述的，波束成形向量掃瞄模組915可以在決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質在第一閥值之下時掃瞄來自於粗略編碼簿的複數個波束成形向量。
如上文參照圖2-4所描述的，波束成形辨識模組920可以至少部分地基於掃瞄來從複數個波束成形向量中辨識出第一波束成形向量。波束成形辨識模組920亦可以至少部分地基於決定來從複數個波束成形向量中辨識出波束成形向量，其中波束成形向量是從精細編碼簿或無線設備特定編碼簿中辨識的。
如上文參照圖2-4所描述的，閥值適應模組925可以至少部分地基於由無線設備對波束成形向量的選擇來適應於第一閥值。
圖10圖示根據本案內容的各個態樣的包括被配置用於在毫米波基地台處進行波束整形及/或無線設備處的天線子陣列的快速選擇的UE 115-d的系統1000的圖。系統1000可以包括UE 115-d，其可以是上文參照圖1-4描述的無線設備500、無線設備600、無線設備800或UE 115的實例。UE 115-d可以包括通訊管理模組1010，其可以是參照圖5-9描述的通訊管理模組510的實例。UE 115-d亦可以包括閥值調整模組1025。UE 115-d亦可以包括用於雙向音訊和資料通訊的部件，其包括用於發送通訊的部件和用於接收通訊的部件。例如，UE 115-d可以與基地台105-e或UE 115-e進行雙向地通訊。
如上文參照圖2-4所描述的，閥值調整模組1025可以修改第一SNR閥值位準或第二SNR閥值位準。UE 115-d亦可以包括處理器模組1005、以及記憶體1015(包括軟體(SW))1020、收發機模組1035以及一或多個天線1040，其中的每一個可以與彼此(例如，經由匯流排1045)直接地或間接地進 行通訊。如前述，收發機模組1035可以經由天線1040或有線鏈路或無線鏈路與一或多個網路進行雙向地通訊。例如，收發機模組1035可以與基地台105或另一個UE 115進行雙向地通訊。收發機模組1035可以包括用於調制封包並且將所調制的封包提供給天線1040用於發送並且對從天線1040接收的封包進行解調的數據機。儘管UE 115-d可以包括單個天線1040，但是UE 115-d亦可以具有能夠同時發送或接收多個無線傳輸的多個天線1040。
如上文參照圖2-4所描述的，依須求掃瞄模組1030可以發起依須求搜尋以從毫米波基地台處的複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量，其中該第二波束成形向量是從包括下列各項的群組中辨識的：偽全向波束圖型編碼簿、天線選擇編碼簿、粗略編碼簿、中間編碼簿、精細編碼簿、近場損害緩解編碼簿、通道估計編碼簿、複雜度減小編碼簿或無線設備特定編碼簿。
記憶體1015可以包括隨機存取記憶體(RAM)和唯讀記憶體(ROM)。記憶體1015可以儲存電腦可讀取、電腦可執行軟體/韌體代碼1020，其包括當被執行時使得處理器模組1005執行本文所描述的各個功能(例如，用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的技術等)的指令。替代地，軟體/韌體代碼1020可以不由處理器模組1005直接可執行，但是使得電腦(例如，當被編譯和執行時)執行本文所描述的功能。處理器模組1005可以包括智慧硬體設備(例如，中央處理單元(CPU)、微控制器、ASIC等)。
圖11圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法1100的流程圖。方法1100的操作可以由如參照圖1-10所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1100的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。
在方塊1105處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號。在某些實例中，方塊1105的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的信號偵測模組605來執行。
在方塊1110處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以動態地決定不同於第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所發送的第一信號上。在某些實例中，方塊1110的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的波束自我調整模組610來執行。
在方塊1115處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。在某些實例中，方塊1115的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的編碼簿辨識模組615來執行。
圖12圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法1200的流程圖。方法1200的操作可以由如參照圖1-10所描述的UE 115或其 部件來實施。例如，方法1200的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1200亦可以合併圖11的方法1100的態樣。
在方塊1205處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號。在某些實例中，方塊1205的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的信號偵測模組605來執行。
在方塊1210處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定所接收的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1110的操作可以由如上文參照圖7所描述的SNR計算模組705來執行。
在方塊1215處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於決定來動態地選擇不同於第一波束編碼簿的第二波束編碼簿。在某些實例中，方塊1215的操作可以由如上文參照圖8所描述的波束編碼簿選擇模組710來執行。
在方塊1220處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。在某些實例中，方塊1220的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的編碼簿辨識模組615來執行。
圖13圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法1300的流程圖 。方法1300的操作可以由如參照圖1-10所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1300的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1300亦可以合併圖11-12的方法1100和1200的態樣。
在方塊1305處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號。在某些實例中，方塊1305的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的信號偵測模組605來執行。
在方塊1310處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定第一信號的品質是在第二閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1310的操作可以由如上文參照圖7所描述的SNR計算模組705來執行。
在方塊1315處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115在決定第一信號在第一閥值之下時可以決定第一信號的品質是在第二閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1315的操作可以由如上文參照圖7所描述的SNR計算模組705來執行。
在方塊1320處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於決定來動態地選擇第二波束編碼簿。在某些實例中，方塊1320的操作可以由如上文參照圖7所描述的波束編碼簿選擇模組710來執行。
在方塊1325處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115 可以向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。在某些實例中，方塊1315的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的編碼簿辨識模組615來執行。
圖14圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的方法1400的流程圖。方法1400的操作可以由如參照圖1-10所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1400的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1400亦可以合併圖11-13的方法1100、1200和1300的態樣。
在方塊1405處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從使用第一波束編碼簿的毫米波基地台接收第一信號。在某些實例中，方塊1405的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的信號偵測模組605來執行。
在方塊1410處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以動態地決定不同於第一波束編碼簿的第二波束編碼簿要被用在所接收的第一信號上。在某些實例中，方塊1410的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的波束自我調整模組610來執行。
在方塊1415處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以向毫米波基地台發送用於請求毫米波基地台使用第二波束編碼簿的第二信號。在某些實例中，方塊1415的操作可以 由如上文參照圖6和圖7所描述的編碼簿辨識模組615來執行。
在方塊1420處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以將在無線設備處使用的第一接收器波束編碼簿辨識為與由毫米波基地台使用的第一波束編碼簿相關聯。在某些實例中，方塊1420的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的信號偵測模組605來執行。
在方塊1425處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以從第一接收器波束編碼簿切換到與由毫米波基地台使用的第二波束編碼簿相關聯的第二接收器波束編碼簿。在某些實例中，方塊1425的操作可以由如上文參照圖6和圖7所描述的波束自我調整模組610來執行。
因此，方法1100、1200、1300以及1400提供了用於在毫米波基地台和無線設備處的波束整形。應當注意的是，方法1100、1200、1300以及1400描述了可能的實施方式，並且可以重新安排或以其他方式修改操作和步驟，使得其他實施方式是可行的。在一些實例中，可以組合來自於方法1100、1200、1300以及1400中的兩個或兩個以上方法的態樣。
圖15圖示根據本案內容的各個態樣的用於在毫米波基地台和無線設備處進行波束整形的過程流程1500的實例。過程流程1500可以由UE 115或基地台105來執行，其可以是上文參照圖1-4描述的UE 115或基地台105的實例。
在方塊1505處，毫米波基地台和UE可以選擇預設波束編碼簿來發送和接收信號。在一些實例中，基地台和UE可以在任一側開始於粗略編碼簿。在方塊1510處，基地台和UE 可以選擇複數個SNR閥值位準(亦即，第一SNR閥值和第二SNR閥值)。在一些實例中，可以基於使用者偏好或由使用者驅動的其他協定考慮來預定或動態地調整SNR閥值位準。例如，可以基於要被發送的資料的類型和數量來選擇SNR閥值位準。
在選擇了預設波束編碼簿和SNR閥值位準時，UE 115和基地台105可以進入UE探索階段。在方塊1515處，UE可以沿著來自預設波束編碼簿的複數個波束成形向量從基地台接收定向的主要同步信號(DPSS)波形。UE可以跨越UE處來自於UE選擇的預設波束編碼簿的天線子陣列來合併所接收的波形。在方塊1520處，UE可以估計所接收的信號的SNR，並且決定所接收的信號的SNR是否在第一SNR閥值之上。若UE決定所接收的信號的SNR在第一SNR閥值之上，則在方塊1525處，UE可以經由RACH向基地台發送信號能量估計、相應的基地台波束成形向量索引和用於波束成形的其他相關資訊。隨後，在方塊1530處，UE和基地台可以進入後RACH階段。在方塊1535處，UE和基地台可以基於所接收的波束和SNR資訊來改進波束。在方塊1540處，UE和基地台可以進入資料階段，並且利用所選擇的波束建立資料通訊。
替代地，在方塊1520處，若UE決定所接收的信號的SNR在第一閥值之下，則在方塊1545處，UE可以進一步決定所接收的信號是否亦落在第二SNR閥值之下。若所接收的信號的信號品質落在第二SNR閥值之下，則在方塊1550處，UE可以選擇從UE到基地台的低頻備份鏈路選項(若可用)或者發 出呼救信號。在一些實例中，呼救信號可以請求基地台將其波束編碼簿切換到精細編碼簿。UE亦可以基於所發出的呼救信號來將其編碼簿切換到精細編碼簿。但是，若所接收的信號在第二SNR閥值之上，則在方塊1555處，UE可以向基地台發出用於請求基地台將其編碼簿切換到中間編碼簿的信號，同時保持用於UE的粗略編碼簿。在選擇了適當的編碼簿時，過程流程1500可以利用所更新的編碼簿選擇來在方塊1505處進行重複(亦即，方塊1550和1555)。在一些實例中，亦可以基於編碼簿選擇來適應方塊1510處的SNR閥值位準。
圖16圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法1600的流程圖。方法1600的操作可以由如參照圖1-4所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1600的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。
在方塊1605處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形。在某些實例中，方塊1605的操作可以由如上文參照圖8-9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊1610處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個 天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。在一個實施例中，可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線的該部分。在某些實例中，方塊1610的操作可以由如上文參照圖8-9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊1615處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在某些實例中，方塊1615的操作可以由如上文參照圖8-9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
圖17圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法1700的流程圖。方法1700的操作可以由如參照圖1-4所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1700的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1700亦可以合併圖16的方法1600的態樣。
在方塊1705處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形。在某些實例中，方塊1705的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊1710處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。在某些實例中，方塊1710的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊1715處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在某些實例中，方塊1715的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
在方塊1720處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1720的操作可以由如上文參照圖9所描述的SNR計算模組905來執行。
在方塊1725處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於決定來向毫米波基地台發送第二信號。在某些實例中，方塊1725的操作可以由如上文參照圖9所描述的信號發送模組910來執行。
圖18圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法1800的流程圖。方法1800的操作可以由如參照圖1-4所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1800的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些 實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1800亦可以合併圖16-17的方法1600或1700的態樣。
在方塊1805處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形。在某些實例中，方塊1805的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊1810處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。在某些實例中，方塊1710的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊1815處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在某些實例中，方塊1815的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
在方塊1820處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1720的操作可以由如上文參照圖9所描述的SNR計算模組905來執行。
在方塊1825處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於決定來向毫米波基地台發送第二信號。在某些實例中，方塊1725的操作可以由如上文參照圖9所描述的信號發送模組910來執行。
在方塊1830處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以從毫米波基地台接收第三信號，該第三信號根據來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形。在某些實例中，方塊1815的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊1835處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以掃瞄來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量。在某些實例中，方塊1835的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊1840處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以基於對第二編碼簿的掃瞄來從來自於第二編碼簿的複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量。在某些實例中，方塊1815的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
圖19圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法1900的流程圖。方法1800的操作可以由如參照圖1-4所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法1900的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行 下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1800亦可以合併圖16-18的方法1600、1700和1800的態樣。
在方塊1905處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形。在某些實例中，方塊1905的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊1910處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。在某些實例中，方塊1910的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊1915處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在某些實例中，方塊1915的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
在方塊1920處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質是在第一閥值之上還是之下。在某些實例中，方塊1920的操作可以由如上文參照圖9所描述的SNR計算模組905來執行。
在方塊1925處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115 可以至少部分地基於決定來向毫米波基地台發送第二信號。在某些實例中，方塊1925的操作可以由如上文參照圖9所描述的信號發送模組910來執行。
在方塊1930處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質在第一閥值之下時掃瞄來自於粗略編碼簿的複數個波束成形向量。在某些實例中，方塊1930的操作可以由如上文參照圖9所描述的波束成形向量掃瞄模組915來執行。
在方塊1935處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於掃瞄來從複數個波束成形向量中辨識出第一波束成形向量。在某些實例中，方塊1935的操作可以由如上文參照圖9所描述的波束成形辨識模組920來執行。
圖20圖示根據本案內容的各個態樣的說明用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的方法1900的流程圖。方法2000的操作可以由如參照圖1-4所描述的UE 115或其部件來實施。例如，方法2000的操作可以由如參照圖5-10所描述的通訊管理模組510或1010來執行。在一些實例中，UE 115可以執行用於控制UE 115的功能元件以執行下文所描述的功能的代碼集合。另外或替代地，UE 115可以使用專用硬體來執行下文所描述的功能的態樣。方法1900亦可以合併圖16-19的方法1600、1700、1800和1900的態樣。
在方塊2005處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在無線設備處從毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成 形。在某些實例中，方塊2005的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的信號偵測模組805來執行。
在方塊2010處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以利用來自於子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在複數個天線子陣列的該部分處接收的第一信號的品質。在某些實例中，方塊2010的操作可以由如上文參照圖8和圖9所描述的天線掃瞄模組810來執行。
在方塊2015處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於所辨識的第一信號的品質來從複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在某些實例中，方塊2015的操作可以由如上文參照圖8-9所描述的天線子陣列選擇模組815來執行。
在方塊2020處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以在決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質在第一閥值之下時掃瞄來自於粗略編碼簿的複數個波束成形向量。在某些實例中，方塊2020的操作可以由如上文參照圖9所描述的波束成形向量掃瞄模組915來執行。
在方塊2025處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於掃瞄來從複數個波束成形向量中辨識出第一波束成形向量。在某些實例中，方塊2025的操作可以由如上文參照圖9所描述的波束成形辨識模組920來執行。
在方塊2030處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質在第二閥 值之下。在某些實例中，方塊2030的操作可以由如上文參照圖9所描述的SNR計算模組905來執行。
在方塊2035處，如上文參照圖2-4所描述的，UE 115可以至少部分地基於決定來從複數個波束成形向量中辨識出第二波束成形向量，其中該第二波束成形向量是從精細編碼簿或無線設備特定編碼簿中辨識的。在某些實例中，方塊2035的操作可以由如上文參照圖9所描述的波束成形辨識模組920來執行。
因此，方法1600、1700、1800、1900以及2000可以提供對天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接的波束成形。應當注意的是，方法1600、1700、1800、1900以及2000描述了可能的實施方式，並且可以重新安排或以其他方式修改操作和步驟，使得其他實施方式是可行的。在一些實例中，可以組合來自於方法1600、1700、1800、1900以及2000中的兩個或兩個以上方法的態樣。
圖21圖示根據本案內容的各個態樣的用於天線子陣列的快速選擇和針對毫米波無線連接進行波束成形的過程流程2100的實例。過程流程2100可以由UE 115來執行，其可以是上文參照圖2-4描述的UE 115的實例。
在方塊2105處，UE 115可以在UE探索階段期間從毫米波基地台接收第一信號。在一些實例中，UE可以利用單個波束成形向量一次一個地逐個掃瞄複數個天線子陣列以估計在每個子陣列處的所接收的SNR。
在方塊2110處，UE 115可以基於所辨識的第一信號 的品質來從天線子陣列集合的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。在一些實例中，可以選擇天線子陣列以最大化UE對信號能量的估計，用於隨後的UE信號處理。
在方塊2115處，UE 115可以決定所選擇的天線子陣列處的第一信號的品質是否可以滿足於資料階段。在UE 115決定UE對針對來自於所選擇的天線子陣列的最好的基地台波束成形向量的信號能量的估計超出適當選擇的SNR閥值的情況下，在方塊2120處，UE 115可以經由RACH向毫米基地台傳送信號能量估計、毫米波基地台波束成形向量索引和用於波束成形的其他相關資訊。隨後，UE 115和基地台可以發起通訊的資料階段。
但是，在方塊2115處，若UE 115決定UE對針對來自於所選擇的天線子陣列的最好的基地台波束成形向量的信號能量的估計落在所選擇的SNR閥值之下，則UE 115可以在所選擇的天線子陣列處的基地臺端和UE端二者處選擇波束成形向量的粗略編碼簿。另外或替代地，UE和基地台可以基於所選擇的粗略編碼簿來適應SNR閥值。在所選擇的天線子陣列處對粗略編碼簿掃瞄進行選擇之後，基地台可以沿著來自於所選擇的編碼簿的波束成形向量中的每一個波束成形向量來發送定向的主要同步信號(DPSS)波形。
作為回應，在方塊2125處，UE可以決定針對所接收的利用所更新的編碼簿的信號的SNR在另一個適當的選擇的閥值位準之上。在所接收的信號超出閥值位準的情況下，在方塊2130處，UE可以經由RACH向毫米基地台傳送信號能量 估計、毫米波基地台波束成形向量索引和用於波束成形的其他相關資訊。但是，若針對所接收的信號的SNR落在閥值位準之下，則在方塊2135處，UE 115可以選擇在所選擇的天線子陣列處和基地台處的較精細編碼簿切換。在方塊2140處，UE可以再一次決定所更新的編碼簿選擇是否改善了針對所接收的信號的SNR。若所接收的信號在第二SNR閥值之上，則在方塊2130處，UE可以進入資料階段。但是，若在方塊2145處，UE 115決定SNR在第二閥值之下，則UE 115可以再一次掃瞄複數個天線子陣列用於改善的鏈路邊限。另外或替代地，在方塊2150處，UE 115亦可以決定在基地台和UE 115之間是否存在可以提供改善的信號品質的替代路徑。在基地台和UE之間存在更好的路徑的情況下，UE 115可以利用針對替代路徑的複數個天線子陣列再一次發起過程流程2100。相比之下，若不存在替代路徑，則在方塊2155處，UE 115可以斷開過程流程2100達預定時間段。
以上結合附圖闡述的具體實施方式描述了示例性的實施例，而不表示可以被實施或在請求項的範疇內的所有實施例。遍及本描述所使用的術語「示例性的」意味著「充當示例、實例或說明」，而非「優選的」或「比其他實施例有優勢」。出於提供對所描述的技術的理解的目的，具體實施方式包括特定細節。但是，可以在沒有該等特定細節的情況下實施該等技術。在一些實例中，以方塊圖的形式圖示公知的結構和設備，以便避免使所描述的實施例的概念模糊。
資訊和信號可以使用各種各樣不同的製程和技術中 的任何一種來表示。例如，可以遍及以上描述所提及的資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或粒子、光場或粒子或者其任意組合來表示。
結合本文揭示內容描述的各種說明性的方塊和模組可以利用被設計為執行本文描述的功能的通用處理器、數位訊號處理器(DSP)、ASIC、FPGA或其他可程式設計邏輯裝置、個別閘門或者電晶體邏輯裝置、個別硬體部件或者其任意組合來實施或執行。通用處理器可以是微處理器，但是在替代的方案中，處理器可以是任何一般的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。處理器亦可以被實施為計算設備的組合(例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、結合DSP核心的一或多個微處理器，或者任何其他此種配置)。
本文描述的功能可以用硬體、由處理器執行的軟體、韌體或其任意組合來實施。若用由處理器執行的軟體來實施，則該功能可以作為一或多個指令或代碼被儲存在電腦可讀取媒體上或者經由其進行傳輸。其他實例和實施方式在本案內容和所附的請求項的範疇內。例如，由於軟體的性質，所以可以使用由處理器執行的軟體、硬體、韌體、硬佈線或該等中的任意項的組合來實施以上描述的功能。實施功能的特徵亦可以實體地位於各個位置，包括被分佈以使得在不同的實體位置處來實施功能中的部分功能。此外，如本文使用的，包括在申請專利範圍中，如在項目的清單中使用的「或」(例如，以諸如「中的至少一個」或「中的一或多個」的 短語開始的專案的列表)指示包含的列表，使得例如，[A、B或C中的至少一個]的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(亦即，A和B和C)。
電腦可讀取媒體包括非暫時性電腦儲存媒體和通訊媒體二者，該通訊媒體包括促進電腦程式從一個地方傳送到另一個地方的任何媒體。非暫時性儲存媒體可以是可以由通用電腦或專用電腦存取的任何可用的媒體。舉例而言(但並非限制)，非暫時性電腦可讀取媒體可以包括RAM、ROM、電子可抹除可程式設計唯讀記憶體(EEPROM)、壓縮光碟(CD)ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁儲存設備，或者可以被用來以指令或資料結構的形式攜帶或儲存期望的程式碼單元以及可以由通用電腦或專用電腦或通用處理器或專用處理器來存取的任何其他的非暫時性媒體。此外，任何連接被適當地稱為電腦可讀取媒體。例如，若使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數位用戶線路(DSL)或無線技術(例如，紅外線、無線電和微波)從網站、伺服器或其他遠端源傳輸軟體，則同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或無線技術(例如，紅外線、無線電和微波)被包括在媒體的定義中。如本文所使用的，磁碟和光碟包括CD、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟碟和藍光光碟，其中磁碟通常磁性地再現資料，而光碟則利用鐳射來光學地再現資料。上述的組合亦被包括在電腦可讀取媒體的範圍內。
提供本案內容的先前描述，以使得本領域的技藝人士能夠實現或使用本案內容。對本案內容的各種修改對於本 領域的技藝人士而言將是顯而易見的，以及在不脫離本案內容的範疇的情況下，本文所定義的一般原則可以被應用到其他變形。因此，本案內容不是要被限定到本文描述的實例和設計，而是要符合與本文所揭示的原則和新穎性特徵相一致的最寬的範圍。
本文所描述的技術可以被用於各種無線通訊系統，諸如分碼多工存取(CDMA)、分時多工存取(TDMA)、分頻多工存取(FDMA)、正交分頻多工存取(OFDMA)、單載波分頻多工存取(SC-FDMA)以及其他系統。術語「系統」和「網路」經常可互換地使用。CDMA系統可以實施諸如CDMA 2000、通用陸地無線存取(UTRA)等的無線電技術。CDMA 2000覆蓋IS-2000、IS-95和IS-856標準。IS-2000版本0和A通常被稱為CDMA2000 1X、1X等。IS-856(TIA-856)通常被稱為CDMA2000 1xEV-DO、高速封包資料(HRPD)等。UTRA包括寬頻CDMA(WCDMA)和CDMA的其他變形。TDMA系統可以實施諸如行動通訊全球系統(GSM)的無線電技術。OFDMA系統可以實施諸如超行動寬頻(UMB)、進化型UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、快閃OFDM等的無線電技術。UTRA和E-UTRA是通用行動電信系統(UMTS)的一部分。3GPP長期進化(LTE)和先進的LTE(LTE-A)是通用行動電信系統(UMTS)的使用E-UTRA的新版本。在來自名稱為「第三代合作夥伴計畫」(3GPP)的組織的文件中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和行動通訊全球系統(GSM)。在來自名稱為 「第三代合作夥伴計畫2」(3GPP2)的組織的文件中描述了CDMA 2000和UMB。本文所描述的技術可以被用於上文所提及的系統和無線技術以及其他系統和無線技術。儘管該技術適用於LTE應用以外的應用，但是出於示例的目的，上面的描述描述了LTE系統，並且在上面的描述的大部分內容中使用LTE術語。
105-d‧‧‧基地台
115-c‧‧‧UE
402‧‧‧無線通訊子系統
405‧‧‧信號
410‧‧‧RACH
415‧‧‧UE預設編碼簿
420‧‧‧預設波束編碼簿

Claims (60)

  1. 一種無線通訊的方法，包括以下步驟：在一無線設備處從使用一第一波束編碼簿的一毫米波基地台接收一第一信號；動態地決定不同於該第一波束編碼簿的一第二波束編碼簿要被用在該第一信號上；及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的一第二信號。
  2. 如請求項1所述之方法，亦包括以下步驟：決定該第一信號的一品質是在一第一閥值之上還是之下；其中該動態地決定該第二波束編碼簿要被使用是至少部分地基於該決定該第一信號的該品質是在該第一閥值之上還是之下的。
  3. 如請求項2所述之方法，其中該第二信號包括一信號能量估計、一波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
  4. 如請求項1所述之方法，亦包括以下步驟：決定該第一信號的一品質是在一第二閥值之上還是之下；及至少部分地基於該決定該第一信號的該品質是在該第二閥值之上還是之下來動態地選擇該第二波束編碼簿。
  5. 如請求項1所述之方法，亦包括以下步驟：將在該無線設備處使用的一第一接收器波束編碼簿辨識為與由該毫米波基地台使用的該第一波束編碼簿相關聯；及從該第一接收器波束編碼簿切換到與由該毫米波基地台使用的該第二波束編碼簿相關聯的一第二接收器波束編碼簿。
  6. 如請求項2所述之方法，亦包括以下步驟：至少部分地基於對該第二波束編碼簿的一選擇來適應於該第一閥值。
  7. 如請求項2所述之方法，其中該第二波束編碼簿是回應於決定該信號的該品質落在該第一閥值之下來選擇的。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該第二波束編碼簿是從包括下列各項中的至少一項的群組中選擇的：一粗略編碼簿；一中間編碼簿；一精細編碼簿；一無線設備特定編碼簿；一波束否定編碼簿；一折衷到一特定無線設備的信號品質的波束編碼簿；或者 一來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該第二信號包括針對該毫米波基地台切換到該第二波束編碼簿的一請求。
  10. 如請求項9所述之方法，其中該針對該毫米波基地台切換到該第二波束編碼簿的請求至少部分地基於下列各項中的至少一項：針對射頻鏈的硬體或軟體複雜度問題、鏈路維護問題，或關於諸如速率、可靠性的度量的效能改善，或其組合。
  11. 如請求項9所述之方法，亦包括以下步驟：使用一粗略編碼簿經由一隨機存取通道(RACH)來發送該第二信號。
  12. 如請求項9所述之方法，亦包括以下步驟：經由與一毫米波載波網路共存的一低頻載波網路來發送該第二信號。
  13. 如請求項9所述之方法，其中該第二信號包括以一高編碼速率發送的具有一唯一標識的一呼救信號。
  14. 如請求項1所述之方法，其中該第一信號是一定向的主要同步信號(DPSS)。
  15. 如請求項1所述之方法，亦包括：計算該第一信號的一訊雜比(SNR)以決定該第一信號的一品質。
  16. 一種用於無線通訊的裝置，包括：一處理器；記憶體，其與該處理器電子通訊；及指令，其被儲存在該記憶體中；其中該等指令是由該處理器可執行的以：在一無線設備處從使用一第一波束編碼簿的一毫米波基地台接收一第一信號；動態地決定不同於該第一波束編碼簿的一第二波束編碼簿要被用在該第一信號上；及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的一第二信號。
  17. 如請求項16所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：決定該第一信號的一品質是在一第一閥值之上還是之下；其中該動態地決定該第二波束編碼簿要被使用是至少部分地基於該決定該第一信號的該品質是在該第一閥值之上還是之下的。
  18. 如請求項17所述之裝置，其中該第二信號包括一信號能量估計、一波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
  19. 如請求項16所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：決定該第一信號的一品質是在一第二閥值之上還是之下；及至少部分地基於該決定來動態地選擇該第二波束編碼簿。
  20. 如請求項16所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：將在該無線設備處使用的一第一接收器波束編碼簿辨識為與由該毫米波基地台使用的該第一波束編碼簿相關聯；及從該第一接收器波束編碼簿切換到與由該毫米波基地台使用的該第二波束編碼簿相關聯的一第二接收器波束編碼簿。
  21. 如請求項17所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：至少部分地基於對該第二波束編碼簿的一選擇來適應於該第一閥值。
  22. 如請求項17所述之裝置，其中該第二波束編碼簿是回應於決定該信號的該品質落在該第一閥值之下來選擇的。
  23. 如請求項16所述之裝置，其中該第二波束編碼簿是從包括下列各項中的至少一項的群組中選擇的：一粗略編碼簿；一中間編碼簿；一精細編碼簿；一無線設備特定編碼簿；一波束否定編碼簿；一折衷到一特定無線設備的信號品質的波束編碼簿；或者來自於不同編碼簿的波束成形向量的一組合。
  24. 如請求項16所述之裝置，其中該第二信號包括針對該毫米波基地台切換到該第二波束編碼簿的一請求。
  25. 一種用於無線通訊的裝置，包括：用於在一無線設備處從使用一第一波束編碼簿的一毫米波基地台接收一第一信號的構件；用於動態地決定不同於該第一波束編碼簿的一第二波束編碼簿要被用在該第一信號上的構件；及用於向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使 用該第二波束編碼簿的一第二信號的構件。
  26. 如請求項25所述之裝置，亦包括：用於決定該第一信號的一品質是在一第一閥值之上還是之下的構件；其中該動態地決定該第二波束編碼簿要被使用是至少部分地基於該決定該第一信號的該品質是在該第一閥值之上還是之下的。
  27. 如請求項26所述之裝置，其中該第二信號包括一信號能量估計、一波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
  28. 如請求項25所述之裝置，亦包括：用於決定該第一信號的一品質是在一第二閥值之上還是之下的構件；及用於至少部分地基於該決定來動態地選擇該第二波束編碼簿的構件。
  29. 一種用於一無線設備處的通訊的儲存有代碼的非暫時性電腦可讀取媒體，該代碼包括可執行的用於進行以下操作的指令：在該無線設備處從使用一第一波束編碼簿的毫米波基地台接收一第一信號； 動態地決定不同於該第一波束編碼簿的一第二波束編碼簿要被用在該第一信號上；及向該毫米波基地台發送用於請求該毫米波基地台使用該第二波束編碼簿的一第二信號。
  30. 如請求項29所述之非暫時性電腦可讀取媒體，其中該等指令是可執行的以：決定該第一信號的一品質是在一第一閥值之上還是之下；其中該動態地決定該第二波束編碼簿要被使用是至少部分地基於該決定該第一信號的該品質是在該第一閥值之上還是之下的。
  31. 一種無線設備處的通訊的方法，包括以下步驟：在該無線設備處從一毫米波基地台接收一第一信號，該第一信號根據來自於一第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的一品質；及至少部分地基於所辨識的該第一信號的該品質來從該複數個天線子陣列的該所掃瞄的部分中選擇一天線子陣列。
  32. 如請求項31所述之方法，其中該掃瞄步驟進一步包括以下步驟： 利用來自於一子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄該複數個天線子陣列的至少該部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的該品質。
  33. 如請求項32所述之方法，亦包括以下步驟：至少基於所辨識的該第一信號的該品質，針對來自於該複數個天線子陣列的該所掃瞄的部分的子陣列來從來自於該子陣列選擇編碼簿的該複數個波束成形向量中選擇一第一波束成形向量。
  34. 如請求項33所述之方法，其中該子陣列選擇編碼簿包括下列各項中的至少一項：一偽全向波束圖型編碼簿；一天線選擇編碼簿；一粗略編碼簿；一中間編碼簿；一精細編碼簿；一被設計為緩解近場損害的編碼簿；一被設計為輔助通道估計的編碼簿；或者一被設計為輔助射頻設計、減小系統複雜度或降低系統成本的編碼簿；或者一來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
  35. 如請求項31所述之方法，亦包括以下步驟： 發起一依須求搜尋以從該毫米波基地台處的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量，其中該第二波束成形向量是從包括下列各項中的至少一項的群組中辨識的：一粗略編碼簿、一中間編碼簿、一精細編碼簿、一近場損害緩解編碼簿、一通道估計編碼簿、一複雜度減小編碼簿，或一無線設備特定編碼簿。
  36. 如請求項31所述之方法，亦包括以下步驟：決定該所選擇的天線子陣列處的該第一信號的該品質是在一第一閥值之上還是之下；及至少部分地基於該決定來向該毫米波基地台發送一第二信號。
  37. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：在該無線設備處從該毫米波基地台接收一第三信號，該第三信號根據來自於一第二編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；掃瞄來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量；及至少部分地基於該對來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量的掃瞄來從來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量。
  38. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：至少部分地基於由該無線設備對一波束成形向量的一選 擇來適應於該第一閥值。
  39. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：經由一隨機存取通道(RACH)來發送該第二信號。
  40. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：經由與一毫米波載波網路共存的一低頻載波網路來發送該第二信號。
  41. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：經由一已經建立的經高水準編碼的低速率通道/網路來發送具有一唯一標識的該第二信號。
  42. 如請求項36所述之方法，其中該第二信號包括一信號能量估計、一波束成形向量索引、用於波束成形的資訊，或其組合。
  43. 如請求項36所述之方法，亦包括以下步驟：計算該第一信號的一訊雜比以決定該第一信號的該品質。
  44. 如請求項31所述之方法，其中該第一信號是一定向的主要同步信號(DPSS)。
  45. 一種用於無線通訊的裝置，包括：一處理器；一記憶體，其與該處理器電子通訊；及指令，其被儲存在該記憶體中；其中該等指令是由該處理器可執行的以：在一無線設備處從一毫米波基地台接收第一信號，該第一信號根據來自於第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的一品質；及至少部分地基於所辨識的該第一信號的該品質來從該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分中選擇天線子陣列。
  46. 如請求項45所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：利用來自於一子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄該複數個天線子陣列的至少該部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的該品質。
  47. 如請求項46所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：至少基於所辨識的該第一信號的品質，針對來自於該複數個天線子陣列的所掃瞄的部分的子陣列來從來自於該子陣 列選擇編碼簿的該複數個波束成形向量中選擇第一波束成形向量。
  48. 如請求項47所述之裝置，其中該子陣列選擇編碼簿包括下列各項中的至少一項：一偽全向波束圖型編碼簿；一天線選擇編碼簿；一粗略編碼簿；一中間編碼簿；一精細編碼簿；一被設計為緩解近場損害的編碼簿；一被設計為輔助通道估計的編碼簿；一被設計為輔助射頻設計、減小系統複雜度或降低系統成本的編碼簿；或者來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
  49. 如請求項45所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：發起一依須求搜尋以從該毫米波基地台處的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量，其中該第二波束成形向量是從包括下列各項中的至少一項的群組中辨識的：一粗略編碼簿、一中間編碼簿、一精細編碼簿、一近場損害緩解編碼簿、一通道估計編碼簿、一複雜度減小編碼簿或一無線設備特定編碼簿。
  50. 如請求項45所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：決定所選擇的天線子陣列處的該第一信號的該品質是在一第一閥值之上還是之下；及至少部分地基於該決定來向該毫米波基地台發送一第二信號。
  51. 如請求項50所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：在該無線設備處從該毫米波基地台接收一第三信號，該第三信號根據來自於一第二編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；掃瞄來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量；及至少部分地基於該對來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量的掃瞄來從來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量。
  52. 如請求項50所述之裝置，其中該等指令是由該處理器可執行的以：至少部分地基於由該無線設備對波束成形向量的一選擇來適應於該第一閥值。
  53. 一種用於無線通訊的裝置，包括： 用於在一無線設備處從一毫米波基地台接收一第一信號的構件，該第一信號根據來自於一第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；用於掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的一品質的構件；及用於至少部分地基於所辨識的該第一信號的該品質來從該複數個天線子陣列的該所掃瞄的部分中選擇一天線子陣列的構件。
  54. 如請求項53所述之裝置，進一步包括：用於利用來自於一子陣列選擇編碼簿的複數個波束成形向量來掃瞄該複數個天線子陣列的至少該部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的該品質的構件。
  55. 如請求項54所述之裝置，亦包括：用於至少基於所辨識的該第一信號的該品質，針對來自於該複數個天線子陣列的該所掃瞄的部分的子陣列來從來自於該子陣列選擇編碼簿的該複數個波束成形向量中選擇第一波束成形向量的構件。
  56. 如請求項55所述之裝置，其中該子陣列選擇編碼簿包括下列各項中的至少一項： 一偽全向波束圖型編碼簿；一天線選擇編碼簿；一粗略編碼簿；一中間編碼簿；一精細編碼簿；一被設計為緩解近場損害的編碼簿；一被設計為輔助通道估計的編碼簿；一被設計為輔助射頻設計、減小系統複雜度或降低系統成本的編碼簿；或者一來自於不同編碼簿的波束成形向量的組合。
  57. 如請求項53所述之裝置，亦包括：用於發起一依須求搜尋以從該毫米波基地台處的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量的構件，其中該第二波束成形向量是從包括下列各項中的至少一項的群組中辨識的：一粗略編碼簿、一中間編碼簿、一精細編碼簿、一近場損害緩解編碼簿、一通道估計編碼簿、一複雜度減小編碼簿或一無線設備特定編碼簿。
  58. 如請求項53所述之裝置，亦包括：用於決定該所選擇的天線子陣列處的該第一信號的該品質是在一第一閥值之上還是之下的構件；及用於至少部分地基於該決定來向該毫米波基地台發送一第二信號的構件。
  59. 如請求項58所述之裝置，亦包括：用於在該無線設備處從該毫米波基地台接收一第三信號的構件，該第三信號根據來自於一第二編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；用於掃瞄來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量的構件；及用於至少部分地基於該對來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量的掃瞄來從來自於該第二編碼簿的複數個波束成形向量中辨識出一第二波束成形向量的構件。
  60. 一種用於一無線設備處的通訊的儲存有代碼的非暫時性電腦可讀取媒體，該代碼包括可執行的用於進行以下操作的指令：在該無線設備處從一毫米波基地台接收一第一信號，該第一信號根據來自於一第一編碼簿的複數個波束成形向量進行波束成形；掃瞄複數個天線子陣列的至少一部分以辨識出在該複數個天線子陣列的該部分處接收的該第一信號的一品質；及至少部分地基於所辨識的該第一信號的該品質來從該複數個天線子陣列的該所掃瞄的部分中選擇一天線子陣列。
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