天线元件选择系统的制作方法

天线元件选择系统
1.优先权保护
2.本专利申请要求于2019年6月28日提交的题为“天线元件选择系统(antenna element selection system)”的美国临时专利申请第62/868,463号以及于2020年6月26日提交的题为“天线元件选择系统(antenna element selection system)”的美国非临时专利申请第16/913,202号的优先权，其全部内容通过引用明确并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及无线通信，并且更具体地涉及天线元件选择技术。


背景技术：

4.无线通信系统被广泛地部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息收发、广播，以及其他类型的内容。这些系统可以能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持多个用户的通信。这些多址系统的示例包括第四代(4g)系统，诸如长期演进(lte)系统、高级lte(lte-a)系统或lte-a pro系统，以及可以被称为新无线电(nr)系统的第五代(5g)系统。这些系统可以采用诸如码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交频分多址(ofdma)或离散傅立叶变换扩频正交频分复用(dft-s-ofdm)的技术。无线多址通信系统可以包括多个基站或网络接入节点，该基站或网络接入节点可以同时支持用于多个通信设备(例如，用户设备(ue))的通信。
5.一些无线网络可以利用高频和小波长来提供高数据速率。作为一个示例，能够支持第五代(5g)的毫米波(mmw)设备可以使用处于或接近极高频(ehf)频谱的频率进行通信，该频谱的波长处于或接近毫米波长。尽管较高频信号提供了更大的带宽来有效地传送大量数据，但这些信号可能会遭受较高路径损耗(例如，路径衰减)。为了补偿较高路径损耗，可以增加发射功率水平，或者波束成形可以用于将能量集中在特定方向上。
6.在一些情况下，无线设备(例如，ue)可以配置有多个天线元件，这些天线元件可以被组织成多个天线面板或阵列。ue可以使用多个天线元件以用于与另一个设备进行波束成形通信。例如，ue可以使用其天线元件中的一个或多个来接收从基站发送到ue的波束成形信号。ue可以使用其天线元件来形成一个或多个不同的接收波束，该接收波束可以在下行链路信道上从基站接收下行链路通信。当多个接收波束可用于给定下行链路通信情况时，可能会出现关于ue应该选择哪个接收波束来接收通信的问题。


技术实现要素：

7.本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有一个单独地负责本文公开的期望属性。本公开一般涉及用于无线通信的系统、设备、装置、产品和方法。作为一个示例，本公开更具体地涉及关于在用户设备(ue)设备处选择期望数量的天线元件以用于基于信道质量确定来从另一个设备接收通信的系统、设备、装置、产品和方法。例如，ue使用第一波束从发送设备接收第一信号。ue确定信道质量度量并将信道质量度量与信道质量阈
值进行比较。ue基于信道质量度量与信道质量阈值之间的比较，调整用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量。基于该调整，ue使用具有与第一波束不同数量的天线元件的第二波束从发送设备接收第二信号。
附图说明
8.参考以下附图和描述可以更好地理解该系统。图中的组件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本公开的原理上。此外，在附图中，相同的附图标记在不同图中指示相应的部分。
9.图1示出了根据本公开的方面的支持基于信道质量的天线元件选择的无线通信系统的示例。
10.图2示出了使用波束成形传输并且支持基于一个或多个信道质量确定的波束管理技术的无线通信系统的一部分的示例。
11.图3示出了支持基于一个或多个信道质量确定的波束管理技术的码本管理器的示例。
12.图4是被配置为支持基于信道质量的天线元件选择的无线通信设备的图。
13.图5是示出了用于调整用于发送设备与接收设备之间的波束成形无线通信的天线元件的数量的技术的一个示例的流程图。
14.图6是示出了用于基于信道质量度量与一个或多个信道质量阈值之间的比较来选择多个天线元件的技术的第一示例的流程图。
15.图7是示出了用于基于信道质量度量与一个或多个信道质量阈值之间的比较来选择多个天线元件的技术的第二示例的流程图。
16.图8是示出了用于确定多个信道质量度量之间的优先级的技术的一个示例的流程图。
具体实施方式
17.下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对各种配置的描述，而不旨在表示其中可以实践本文描述的概念的唯一配置。详细描述包括特定细节，以用于提供对各种概念的透彻理解的目的。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些概念。
18.本详细描述中描述的系统和技术为用户设备(ue)提供各种机制来选择期望数量的天线元件，以用于从另一个设备接收通信。在一种实现方式中，ue可以使用波束成形技术与基站进行通信。在波束成形通信中，ue可以自由选择使用哪个波束来接收传入通信。例如，ue可以选择波束以优化下行链路信道上的基站信号的接收。对于给定的通信情况，ue可以从多个可用波束中选择接收波束。通常，ue将选择使与使用所选波束相关联的波束成形增益最大化的波束。选择使波束成形增益最大化的波束可以用于抵消与传输相关联的传播损耗中的至少一些，同时还抑制更多干扰。在一些情况下，可以通过选择使用最大数量的可用天线元件的波束来实现最大波束成形增益。最大数量的可用天线元件可以表示在考虑其他问题(诸如传入通信的方向性和天线元件排除的任何其他原因(例如，热考虑等)之后以其他方式可用于讨论中的通信场景的所有天线元件。选择使用相对大量天线元件的接收波
束提供了一些优势。例如，具有相对大量天线元件的波束导致可能具有更高干扰抑制特性的更窄波束。
19.然而，始终基于实现最大波束成形增益或基于使用支持给定通信的最大数量的可用天线元件来选择接收波束可能有一些不利权衡。作为第一示例，ue的功率消耗随着所使用的接收天线元件的数量而增加。例如，使用四个接收天线元件的波束将比使用两个接收天线元件的波束使用更多的功率。这种额外的功率使用可能会导致电池供电的ue的可用电池寿命更快地下降。作为第二示例，ue的接收射频(rf)链中的一个或多个组件饱和的可能性随着所使用的天线元件数量的增加而增加。例如，当总输入功率超过rf组件的给定阈值评级时，某些rf链组件可能会饱和。当使用较高数量的天线元件来接收输入信号时，总输入功率增加，可能会超过rf组件的阈值评级。
20.在本文的一些实现方式中提出的天线选择技术试图减少以上讨论的不利权衡的影响，同时在有益时仍实现使用相对大量天线的优点中的至少一些。例如，所提出的天线选择技术源于这样一种认识，即尽管一个可用波束可以实现更高的波束成形增益、更高的干扰消除或更高的一般信道质量，但该波束可以提供比可能是通过使用更少天线元件的不同波束实现的成功通信所需的更高性能。在这种情况下，通过使用更少的天线元件来牺牲至少一些波束成形增益或信道质量可能是优选的，这可以实现其他益处，诸如功率节省和/或减少rf组件饱和机会的能力。
21.为了平衡相对高天线元件使用的益处与使用较少天线元件的益处，本文讨论的天线选择技术基于信道质量确定来选择天线元件的数量。当信道的质量被确定为相对有利时，成功通信可能不需要相对高数量的天线元件，并且ue可以选择减少用于即将到来的下行链路接收的天线元件的数量。另一方面，当信道的质量被确定为不利时(例如，存在相对较高的干扰)，则具有较高数量的天线单元的波束可能是有益的，并且因此ue可以增加用于即将到来的下行链路接收的天线元件的数量。当信道的质量被确定为相对稳定时(例如，与最后测量的信道质量确定相比)，则ue可以相对于最后接收机会保持用于即将到来的下行链路接收的天线元件的数量稳定。这种益处的平衡允许动态的波束选择方法，其在需要时(例如，当存在较高干扰时)提供增加的波束成形增益，并在需要时(例如，当下行链路信道质量相对较高时)提供增大的功率节省(或其他益处)。下面将更详细地描述关于所公开的天线元件选择特征和益处的更多细节。
22.图1示出了根据本公开的方面的支持由无线通信设备(例如，ue)进行天线元件选择的灵活方法的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、ue 115和核心网络130。在一些示例中，无线通信系统100可以是长期演进(lte)网络、lte-高级(lte-a)网络、lte-a pro网络、第五代(5g)新无线电(nr)网络或另一种类型的网络。在一些情况下，无线通信系统100可以支持增强的宽带通信、超可靠(例如，任务关键)通信、低时延通信或与低成本和低复杂度设备进行的通信。
23.基站105可以经由一个或多个基站天线与ue 115进行无线通信。本文描述的基站105可以包括或者可以被本领域技术人员称为基站收发器、无线电基站、接入点、无线电收发器、nodeb、enodeb(enb)、下一代nodeb或千兆(giga)-nodeb(其任何一个都可以被称为gnb)、家庭nodeb、家庭enodeb或一些其他合适的术语。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏小区基站或小小区基站)。本文描述的ue 115可以能够与各种类型的基
站105和网络设备进行通信，该网络设备包括宏enb、小小区enb、gnb、中继基站等。
24.每个基站105可以与其中支持与各种ue 115的通信的特定地理覆盖区域110相关联。每个基站105可以经由通信链路125为相应地理覆盖区域110提供通信覆盖，并且基站105与ue 115之间的通信链路125可以利用一个或多个载波。无线通信系统100中示出的通信链路125可以包括从ue 115到基站105的上行链路传输，或者从基站105到ue 115的下行链路传输。下行链路传输还可以被称为前向链路传输，并且上行链路传输还可以被称为反向链路传输。
25.基站105的地理覆盖区域110可以被划分为构成地理覆盖区域110的一部分的扇区，并且每个扇区可以与小区相关联。例如，每个基站105可以提供宏小区、小小区、热点或其他类型的小区或其各种组合的通信覆盖。在一些示例中，基站105可以是可移动的，并且因此为移动的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中，与不同技术关联的不同地理覆盖区域110可以重叠，并且可以由同一基站105或不同基站105来支持与不同技术关联的重叠的地理覆盖区域110。无线通信系统100可以例如包括异构lte/lte-a/lte-a pro或nr网络，其中不同类型的基站105为各个地理覆盖区域110提供覆盖。
26.ue 115可以分散在整个无线通信系统100中，并且每个ue 115可以是固定的或移动的。ue 115也可以被称为移动设备、无线设备、远程设备、手持设备或订户设备，或一些其他合适的术语，其中设备也可以被称为单元、站、终端或客户端。ue 115还可以是个人电子设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(pda)、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机。在一些示例中，ue 115还可以指无线本地环路(wll)站、物联网(iot)设备、万物联网(ioe)设备或mtc设备等，它们可以在诸如电器、交通工具、仪表等的各种物品中实现。
27.在一些情况下，ue 115还可以能够直接与其他ue 115进行通信(例如，使用对等(p2p)或设备对设备(d2d)协议)。利用d2d通信的ue 115组中的一个或多个可以在基站105的地理覆盖区域110内。此组中的其他ue 115可在基站105的地理覆盖区域110之外，或者不能够以其他方式接收来自基站105的传输。在一些情况下，经由d2d通信进行通信的ue 115组可以利用一对多(1：m)系统，其中每个ue 115向该组中的每个其他ue 115进行发送。在一些情况下，基站105促进对用于d2d通信的资源的调度。在其他情况下，在ue 115之间执行d2d通信而无需基站105的参与。
28.基站105可以与核心网络130进行通信以及彼此通信。例如，基站105可以通过回程链路132(例如，经由s1、n2、n3或其他接口)与核心网络130接口。基站105可以直接地(例如，直接在基站105之间)或间接地(例如，经由核心网络130)通过回程链路134(例如，经由x2、xn或其他接口)彼此通信。
29.核心网络130可以提供用户认证、接入授权、跟踪、互联网协议(ip)连接以及其他接入、路由或移动性功能。核心网络130可以是演进型分组核心(epc)，该演进型分组核心可以包括至少一个移动性管理实体(mme)、至少一个服务网关(s-gw)和至少一个分组数据网络(pdn)网关(p-gw)。mme可以管理非接入层(例如，控制平面)功能，诸如针对与epc相关联的基站105所服务的ue 115的移动性、认证和承载管理。可以通过本身可以连接到p-gw的s-gw传送用户ip分组。p-gw可以提供ip地址分配以及其他功能。p-gw可以连接到网络运营商ip服务。运营商ip服务可以包括对因特网、内联网、ip多媒体子系统(ims)或分组交换(ps)流服务的接入。
30.网络设备中的至少一些(诸如基站105)可以包括子组件(诸如接入网络实体)，该子组件可以是接入节点控制器(anc)的示例。每个接入网络实体可以通过多个其他接入网络传输实体与ue 115进行通信，该多个其他接入网络传输实体可以被称为无线电头、智能无线电头或传输点/接收点(trp)。在一些配置中，每个接入网络实体或基站105的各种功能可以分布在各种网络设备(例如，无线电头和接入网络控制器)上，或者合并到单个网络设备(例如，基站105)中。
31.无线通信系统100可以使用通常在300兆赫(mhz)至300千兆赫(ghz)范围内的一个或多个频带进行操作。通常，由于波长在大约一分米至一米长的范围，因此300mhz至3ghz的区域被称为超高频(uhf)区域或分米频带。uhf波可能会被建筑物和环境特征阻挡或重定向。然而，波可以充分穿透结构，以使宏小区向位于室内的ue 115提供服务。与使用300mhz以下的频谱中的较低频率和较长波的高频(hf)或甚高频(vhf)部分的传输相比，uhf波的传输可以与较小的天线和较短的距离(例如，小于100km)相关联。
32.无线通信系统100还可以使用3ghz至30ghz的频带(也被称为厘米频带)在特高频(shf)区域中操作。shf区域包括诸如5ghz的工业、科学和医用(ism)频带的频带，这些频带可以被可以能够容忍来自其他用户的干扰的设备投机取巧地使用。
33.无线通信系统100还可以在频谱的极高频(ehf)区域(例如，30ghz至300ghz)中操作，其也被称为毫米频带。在一些系统中，毫米波(mmw)通信可能发生在高于24ghz的频率范围(也被称为“fr2”)中(其可能包括在毫米频带内以及接近毫米频带的总频率范围的部分)。在一些示例中，无线通信系统100可以支持ue 115与基站105之间的毫米波(mmw)通信，并且各个设备的ehf天线可以甚至比uhf天线更小并且间隔更紧密。在一些情况下，这可以促进ue 115内的天线阵列的使用。然而，ehf传输的传播可能比shf或uhf传输遭受甚至更大的大气衰减和更短的距离。本文公开的技术可以跨使用一个或多个不同频率区域的传输来采用，并且跨这些频率区域的频带的指定使用可以因国家或管理机构而异。
34.在一些情况下，无线通信系统100可以利用许可无线电频谱频带和未许可无线电频谱频带。例如，无线通信系统100可以在诸如5ghz ism频带的未许可频带中使用许可辅助接入(laa)、lte未许可(lte-u)无线电接入技术或nr技术。当在未许可无线电频谱频带中操作时，诸如基站105和ue 115的无线设备可以采用先听后说(lbt)过程来确保频道在发送数据之前是空闲的。在一些情况下，未许可频带中的操作可以基于载波聚合配置结合在许可频带(例如，laa)中操作的分量载波。未许可频谱中的操作可以包括下行链路传输、上行链路传输、对等传输或这些的组合。未许可频谱中的双工可以基于频分双工(fdd)、时分双工(tdd)或两者的组合。
35.在一些示例中，基站105或ue 115可以配备有多个天线，该多个天线可以用于采用诸如发送分集、接收分集、多输入多输出(mimo)通信或波束成形的技术。例如，无线通信系统100可以在发送设备(例如，基站105)与接收设备(例如，ue 115)之间使用传输方案，其中发送设备配备有多个天线并且接收设备配备有一个或多个天线。mimo通信可以通过经由不同空间层传输或接收多个信号来采用多路径信号传播增加频谱效率，这可以被称为空间复用。多个信号可以例如由发送设备经由不同天线或天线的不同组合来发送。同样，多个信号可以由接收设备经由不同天线或天线的不同组合来接收。多个信号中的每个可以被称为单独的空间流，并且可以携带与相同数据流(例如，相同码字)或不同数据流相关联的比特。不
同的空间层可以与用于信道测量和报告的不同天线端口相关联。mimo技术包括其中将多个空间层发送到相同接收设备的单用户mimo(su-mimo)，以及其中将多个空间层发送到多个设备的多用户mimo(mu-mimo)。
36.波束成形(其也可以被称为空间滤波、定向传输或定向接收)是信号处理技术，其可以在发送设备或接收设备(例如，基站105或ue 115)处使用以沿着发送设备与接收设备之间的空间路径来对天线波束(例如，传输或接收波束)进行整形和转向。可以通过组合经由天线阵列的天线元件传送的信号来实现波束成形，使得在相对于天线阵列的特定方位上传播的信号经历相长干扰，而其他信号经历相消干扰。对经由天线元件传送的信号的调整可以包括发送设备或接收设备向经由与该设备相关联的天线元件中的每个携带的信号施加一定幅度和相位偏移。可以通过与特定方位(例如，相对于发送设备或接收设备的天线阵列，或相对于某些其他方位)相关联的波束成形权重集来限定与天线元件中的每个相关联的调整。
37.在一个示例中，基站105可以使用多个天线元件或天线阵列来进行用于与ue 115进行定向通信的波束成形操作。例如，可以通过基站105在不同方向上多次发送一些信号(例如，同步信号、参考信号、波束选择信号或其他控制信号)，这可以包括根据与不同传输方向相关联的不同波束成形权重集发送的信号。不同波束方向上的传输可以用于识别(例如，通过基站105或诸如ue 115的接收设备)波束方向，以用于通过基站105进行的后续发送和/或接收。
38.可以通过基站105在单个波束方向(例如，与诸如ue 115的接收设备相关联的方向)上发送一些信号，诸如与特定接收设备相关联的数据信号。在一些示例中，可以至少部分地基于在不同波束方向上发送的信号来确定与沿单个波束方向进行的传输相关联的波束方向。例如，ue 115可以接收由基站105在不同方向上发送的信号中的一个或多个，并且ue 115可以以最高信号质量或以其他方式可接受的信号质量向基站105报告其接收到的信号的指示。尽管参考由基站105在一个或多个方向上发送的信号描述了这些技术，但是ue 115可以采用类似的技术，以用于在不同方向上多次发送信号(例如，用于识别波束方向以用于通过ue 115进行的后续传输或接收)或在单个方向上发送信号(例如，用于将数据发送到接收设备)。
39.当从基站105接收各种信号(诸如同步信号、参考信号、波束选择信号或其他控制信号)时，接收设备(例如，ue 115，其可以是mmw接收设备的示例)可以尝试多个接收波束。例如，接收设备可以通过以下方式来尝试多个接收方向：经由不同天线子阵列来接收；根据不同天线子阵列来处理所接收的信号；根据施加到在天线阵列的多个天线元件处接收的信号的不同的接收波束成形权重集来接收；或者根据施加到在天线阵列的多个天线元件处接收的信号的不同的接收波束成形权重集来处理所接收的信号，其中任一个可以被称为根据不同的接收波束或接收方向的“监听”。在一些示例中，接收设备可以使用单个接收波束，以沿单个波束方向进行接收(例如，当接收数据信号时)。单个接收波束可以在至少部分地基于根据不同的接收波束方向的监听所确定的波束方向上对准(例如，至少部分地基于根据多个波束方向的监听而被确定为具有最高信号强度、最高信噪比或以其他方式可接受的信号质量的波束方向)。
40.在一些情况下，基站105或ue 115的天线元件可以位于一个或多个天线阵列内，该
一个或多个天线阵列可以支持mimo操作，或者发送或接收波束成形。例如，一个或多个基站天线或天线阵列可以共置于天线组件处，诸如天线塔。在一些情况下，与基站105相关联的天线或天线阵列可以位于不同的地理位置。基站105可以具有带有多行和多列的天线端口的天线阵列，基站105可以使用该天线阵列来支持与ue 115的通信的波束成形。同样，ue 115可以具有可以支持各种mimo或波束成形操作的一个或多个天线阵列。
41.在无线通信系统100中，ue 115中的一个或多个可以被配置为基于一个或多个信道质量度量动态地选择用于下行链路接收的天线元件的数量。例如，ue 115可以经由通信链路125(例如，mmw通信路径)与基站105进行波束成形通信。基站105可以经由通信链路125向ue 115发送第一信号。ue 115可以使用第一波束与基站105进行波束成形无线通信。第一波束可以由第一数量的天线元件支持。ue 115可以确定与通信链路125上的下行链路信道相关联的信道质量度量(例如，参考信号接收功率(rsrp)、信噪比(snr或sinr)或频谱效率中的一个或多个)。ue 115然后可以将信道质量度量与信道质量阈值进行比较，并且基于阈值比较结果来调整用于即将到来的接收机会的天线元件的数量。当阈值比较指示信道质量相对高时(例如，可能高于支持期望质量水平所需的质量)，则ue 115可以减少用于从基站105到ue 115的波束成形无线通信的天线元件的数量。当阈值比较指示信道质量相对低时(例如，可能低于支持期望质量水平所需的质量)，则ue 115可以增加用于从基站105到ue 115的波束成形无线通信的天线元件的数量。当阈值比较指示信道质量处于中间某处时(例如，指示当前波束正在提供期望质量水平，而不会在任一方向上偏离太远)，则ue 115可以将用于从基站105到ue 115的波束成形无线通信的天线元件的数量保持为与用于最后的传入通信的天线元件的数量相同。下面更详细地描述天线元件选择算法的进一步细节。
42.图2示出了使用波束成形传输并且支持基于一个或多个信道质量确定的波束管理技术的无线通信系统200的一部分的示例。在一些示例中，无线通信系统200可以实现无线通信系统100的方面。在图2的示例中，无线通信系统200可以包括基站105-a和ue 115-a，其可以是参考图1描述的相应设备的示例。在该示例中，ue 115-a和基站105-a可以使用波束成形通信来经由基站处的一个或多个波束205和ue处的一个或多个波束210建立连接。
43.在一些情况下，基站105-a和ue 115-a可以经由使用基于波束训练过程(例如，p1波束训练过程、p2/p3波束细化过程等)确定的基站波束205和ue波束210的波束对链路建立连接，其中ue 115-a和基站105-a可以测量在波束扫描序列中发送的波束的一个或多个参数。这样的测量可以用于确定将用于通信的特定波束对。在一些情况下，可以测量一个或多个参考信号以确定将用于通信的一个或多个波束。例如，基站105-a可以在一系列波束205上的一个或多个同步信号块(ssb)中发送参考信号(例如，一个或多个同步信号(ss)、信道状态信息参考信号(csi-rs)或其组合)，该一系列波束205可以在ue 115-a处被测量以提供用于选择优选基站波束205、优选ue波束210或两者的测量报告(例如，基于波束互易性假设)。
44.在一些情况下，ue 115-a可以具有一个或多个约束，该约束可以限制ue 115-a可用于波束成形通信的可用波束的数量。例如，ue 115-a可以配置有最大允许暴露(mpe)限制，该限制可以适用于mmw传输频率(即，fr2频率)，并且可以限制ue 115-a的上行链路传输功率，并且在一些情况下可以防止一个或多个ue波束210可用于上行链路传输。此外或替代地，ue 115-a可以具有一个或多个天线面板或子阵列，每个天线面板或子阵列具有相关联
的热传感器，该热传感器提供与面板或子阵列相关联的热信息，并且在相关联的温度超过阈值的情况下，面板或子阵列处的一个或多个天线元件可能无法用于传输，直到温度回落到阈值以下。由于对可在子阵列或面板处使用的可用天线元件的数量的限制，这种热指示可能因此限制对ue 115-a可用的一个或多个波束。此外，在一些情况下，ue 115-a可以具有移动性传感器模块，该移动性传感器模块可以指示ue 115-a相对于基站105-a移动的速度，并且基于ue 115-a移动性，一个或多个波束的波束宽度可能不适合(例如，相对窄的波束可以在移动性低时用于传输，但在移动性高于阈值时不可用)。
45.此外或替代地，对ue 115-a处的可用波束的约束可以来自一个或多个其他状态指示，诸如，例如ue 115-a的设备限制(例如，对可用波束的数量、可同时使用的天线面板的组合等等的原始设备制造商(oem)限制)、ue 115-a的功率限制(例如，可以限制可用于并发传输的天线元件的数量的功率余量)、下行链路或上行链路增益控制限制(例如，可以限制最大下行链路或上行链路波束水平的自动增益控制(agc)或链路预算限制)等。此外，在一些情况下，对于可用于通信的不同载波频率，可能存在不同的波束约束。
46.在一些情况下，ue 115-a可以具有提供这种状态指示的多个不同模块，并且码本管理器可以接收不同的状态指示并将它们聚合以在ue 115-a处提供可用波束的子集。例如，码本管理器可以将可用波束的子集提供给一个或多个波束管理模块(例如，波束测量模块、波束选择模块、波束准备模块(用于准备波束以供将来使用)等)，其可以包括评估或比较ue波束以供ue 115-a用于任何目的的任何模块，包括通信和其他目的，包括例如测量和选择一个或多个波束以用于ue 115-a与基站105-a之间的无线通信。以这种方式，ue 115-a处的多个不同波束管理过程可以使用可用波束的相同子集，这可以通过由单个码本管理器提供的一致信息而不是多个不同的模块必须分别识别不同的约束来提高ue 115-a效率。
47.针对波束管理和选择过程的另一个输入可以基于信道质量确定。例如，在无线通信系统200中，ue 115-a可能更偏好选择具有一定数量的天线元件以用于下行链路接收的波束。可以基于信道质量度量与信道质量阈值之间的比较来确定天线元件的优选数量。也可以基于性能(通过较高数量的天线元件实现)与其他益处(诸如功率节省(通过较少数量的天线元件实现))之间的平衡来选择天线元件的优选数量。当信道质量阈值比较指示当前波束的信道质量超过阈值时(例如，设置在指示相对高质量的水平的阈值)，ue可以向码本管理器(或其他ue组件)指示其偏好于具有比上次使用的接收波束更少的天线元件的接收波束。例如，如果最后的波束使用了4个天线元件，则ue可以指示期望具有3个、2个或1个天线元件的波束。另一方面，当信道质量阈值比较指示当前波束的信道质量低于阈值时(例如，设置在指示相对低质量的水平的阈值)，ue可以向码本管理器(或其他ue组件)指示其偏好于具有比上次使用的接收波束更多的天线元件的接收波束。例如，如果最后的波束使用了2个天线元件，则ue可以指示期望具有3个、4个或较高数量的天线元件的波束。
48.图3示出了系统300的示例，系统300包括支持基于一个或多个信道质量确定(以及任选地，一个或多个其他波束管理和选择指示)的波束管理技术的码本管理器305。在一些示例中，系统300可以实现无线通信系统100或200的方面。在一些情况下，系统300的方面可以在ue(例如，图1或图2的ue 115)中实现。在该示例中，码本管理器305可以接收来自多个ue状态模块310的输入，该ue状态模块310用于提供其中每个模块与用于波束选择的不同类别的度量相关联的状态指示。
49.如本文所讨论，在一些情况下，ue可以使用基于来自波束训练或波束细化过程的一个或多个测量而选择的一个或多个波束与基站进行通信。在图3的示例中，ue处的码本管理器305可以基于ue的一个或多个天线阵列或子阵列处的多个天线元件来识别指示用于ue处的通信的所有可能波束的集合的全波束码本320(和/或从外部模块接收全波束码本320或者从外部或内部存储设备检索全波束码本320)。可在一个或多个天线阵列或子阵列中包括两个或更多个天线元件的一组天线元件在本文可以被称为天线面板(可以对应于ue处的物理天线面板或硬件模块)，或被称为虚拟天线面板(其可以包括两个或更多个天线元件，该天线元件是物理天线模块处的天线元件的子集或跨越多个天线模块)。一个或多个天线面板处的各种天线元件可以用于特定波束，并且所有可能波束的码本可以作为全波束码本320提供给ue，该全波束码本320可以包括可被指示或选择用于通信的一个或多个预定码本(例如，64个可用波束的码本)。
50.在该示例中，码本管理器305可以确定将从全波束码本320的波束集中移除的一个或多个波束，以及被提供给一个或多个波束管理模块315的可用波束的子集。在一些情况下，码本管理器305可以聚合从ue状态模块310、外部波束限制指示325或其组合接收的一个或多个状态指示或约束。外部波束限制可以对应于例如对可由ue发送的一个或多个波束的oem限制。
51.此外，多个ue状态模块310可以向码本管理器305提供状态指示，这可以进一步限制ue处的可用波束的数量。在该示例中，码本管理器305可以接收移动性状态指示330、mpe状态指示335、热状态指示340、功率状态指示345、agc状态指示350、信道质量指示355或其他状态指示360中的一个或多个。注意，提供图3中所示的状态指示的ue状态模块310被提供用于讨论和说明目的，并且在其他示例中，更多、更少或不同的ue状态模块310可以向码本管理器305提供输入。
52.在一些情况下，移动性状态指示330可以指示基于ue移动性由ue支持的一个或多个波束宽度(例如，较窄的波束宽度可以用于相对低水平的移动性并且仅较宽的波束宽度可以用于相对高水平的移动性)。mpe状态指示335可以指示一个或多个天线面板，或者天线元件可能由于ue的mpe限制而不可用，码本管理器305可以使用该mpe状态指示335来确定一个或多个不可用的波束。热状态指示340可以指示ue处的热状态，诸如一个或多个天线面板的热状态。例如，热状态可以指示面板处的一个或多个天线元件由于面板的热状态高于阈值而不可用，并且因此与面板相关联的一个或多个波束可能对于ue不可用。功率状态指示345可以指示ue的功率状态处于其中不支持一个或多个波束的水平。agc状态指示350可以基于ue处的agc设置来指示波束约束。信道质量状态指示355可以提供信道质量信息和/或根据信道质量评估确定的优选波束所需的天线元件的期望数量的指示(例如，参见来自图5至图8的过程)。其他状态指示360可以包括影响ue处的波束可用性的ue的任何其他状态，诸如，例如对于可用于通信的不同载波频率可能存在的不同波束约束。
53.码本管理器305可以聚合限制、偏好和状态指示以识别可用波束的子集，其可以作为可用波束的子集提供给一个或多个波束管理模块315。一个或多个波束管理模块315可以基于可用波束的子集执行波束评估、波束比较、波束选择和/或波束处理。这样的波束管理模块可以包括例如基于一个或多个波束测量等推荐用于通信和/或信令的波束(例如，选择或推荐共享信道波束和/或控制信道波束)的波束选择器。在一些情况下，码本管理器305可
以基于所提供的状态指示识别相关联的波束约束，基于状态指示生成两个或更多个波束集，并对该两个或更多个波束集执行集合差、交叉和/或联合操作来确定波束的子集，该波束的子集可以用于调度波束测量以识别具有到基站的最高增益测量的波束。在一些情况下，系统300是允许ue状态模块310中的每个是独立的并且允许波束管理模块在需要时识别特定状态的馈通架构。在一些情况下，ue的任何和所有波束管理模块315使用由码本管理器305识别的波束的子集，并且不使用任何其他模块或源来确定波束的子集和/或并非独立地或单独地确定波束的子集。在一些实现方式中，波束的子集包括由ue的所有一个或多个波束管理模块315使用的波束的单个子集。
54.图4是根据本公开的方面的包括设备405的系统400的图，该设备405被配置为选择具有用于从另一个设备接收通信的期望数量的天线元件的波束。设备405可以是结合图1和图2描述的ue 115示例。设备405可以包括用于双向语音和数据通信的组件，这些组件包括用于发送和接收通信的组件，包括一个或多个通信管理器410、一个或多个收发器420、一个或多个天线425、一个或多个存储器设备430、一个或多个处理器440以及一个或多个i/o控制器450。这些组件可以通过一条或多条总线(例如，总线455)进行电子通信。
55.通信管理器410可以管理生成信号、发送信号、接收信号和处理接收到的信号的过程。通信管理器410还可以管理设备405的波束选择过程。通信管理器410可以结合设备405的其他组件(例如，处理器440、收发器420、天线元件425和其他rf链元件)进行工作，以执行本文描述的各种通信功能。当在设备405处作为波束选择系统的一部分进行操作时，通信管理器410可以管理基于一个或多个信道质量确定来确定期望数量的天线元件的过程(例如，如下面结合图5至图8所描述的)。通信管理器410可以包括其自己的处理器或者可以是处理器440的功能组件。
56.收发器420可以经由一个或多个天线元件(例如，天线元件425)进行双向通信。例如，收发器420可以代表无线收发器，并且可以与另一个无线收发器进行双向通信。收发器420还可以包括调制解调器，以调制分组并将调制后的分组提供给天线元件以进行传输，以及解调从天线元件接收的分组。当在设备405处作为波束选择系统的一部分进行操作时，收发器420可以从基站接收参考信号。接收到的参考信号可以在设备405处(例如，处理器440或通信管理器410)用于确定下行链路信道质量。收发器420还可以使用由设备405基于一个或多个信道质量确定选择的接收波束来接收各种内容信号(用户数据、控制信息或两者)。收发器420可以将接收到的信号发送到另一个组件(例如，处理器440或通信管理器410)以进行进一步处理。
57.设备405可以具有多个天线元件425，其可以能够同时发送或接收多个无线传输。天线元件425可以被组织在一个或多个天线阵列或面板内。当在设备405处作为波束选择系统的一部分进行操作时，天线元件425可以接收对应于下行链路信号或参考信号的内容的无线电波，并将接收到的信号传递给收发器420以进行进一步处理。
58.存储器430可以包括ram、rom或其组合。存储器430可以存储包括指令的计算机可读代码435，该指令当由处理器(例如，处理器440或设备405中的另一个处理器，诸如与收发器420、调制解调器或通信管理器410相关联的处理器)执行时使设备405执行本文描述的各种通信功能(例如，结合图5至图8描述的功能)。在一些情况下，存储器430除其他外可以包含bios，该bios可以控制基本硬件或软件操作，诸如与外围组件或设备的交互。存储器430
还可以包括使设备405执行本文描述的波束管理和选择特征的指令。
59.代码435可以包括用于实现本公开的方面的指令，包括用于管理波束选择和以其他方式支持无线通信的指令。代码435可以存储在非暂时性计算机可读介质中，诸如系统存储器或其他类型的存储器。在一些情况下，代码435可能不能由处理器440直接执行，而是可以使设备(例如，在被编译和执行时)执行本文描述的功能。
60.处理器440可以包括智能硬件设备(例如，通用处理器、dsp、cpu、微控制器、asic、fpga、可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑组件、分立硬件组件或其任意组合)。在一些情况下，处理器440可以被配置为使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其他情况下，存储器控制器可以集成到处理器440中。处理器440可以被配置为执行存储在存储器(例如，存储器430)中的计算机可读指令，以使设备405执行各种功能(例如，结合图5至图8描述的功能)。
61.i/o控制器450可以管理设备405的输入和输出信号。i/o控制器450还可以管理未集成到设备405中的外围设备。在一些情况下，i/o控制器450可以代表到外部外围设备的物理连接或端口。在一些情况下，i/o控制器450可以利用诸如ms-ms
‑‑
的操作系统或者另一种已知的操作系统。在其他情况下，i/o控制器450可以代表调制解调器、键盘、鼠标、触摸屏或相似设备或与之交互。在一些情况下，i/o控制器450可以被实现为处理器的部分。在一些情况下，用户可以经由i/o控制器450或经由由i/o控制器450控制的硬件组件与设备405交互。
62.图4中所示的设备405的组件可以被组合在一起成为较小数量的组件，或者本文描述的功能可以被分为较大数量的组件。作为一个示例，关于组合功能的能力，i/o控制器450的功能和/或通信管理器410的功能可以与其他控制和处理功能合并在一起并由处理器440执行(基于存储器430中存储的指令)。因此，图4中所示的配置表示一个示例配置，并且附加结构配置旨在落入本公开的范围内。
63.图5是示出了用于调整用于发送设备与接收设备之间的波束成形无线通信的天线元件的数量的过程500的一个示例的流程图。过程500可以由无线通信设备(诸如ue(例如，图1的ue 115、图2的ue 115-a或图4的设备405))执行。在一些实现方式中，过程500中所示的步骤中的特征可以由如图4中描述的设备405的一个或多个组件执行。例如，过程500的处理步骤可以由与存储器430耦接的处理器440执行，该存储器430包括可由处理器440执行以使设备(例如，ue)执行所述处理步骤的指令。作为另一个示例，信号接收步骤可以由处理器440(包括存储在存储器430上的指令)、收发器420和天线元件425(连同设备的接收侧射频链中的其他组件)中的一个或多个的组合来执行。此外或替代地，ue可以使用专用硬件来执行过程500中描述的功能的方面。
64.在步骤502处，ue使用用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的第一波束从发送设备(例如，基站)接收第一信号。第一信号可以是波束成形毫米波(mmw)信号或不同频率范围内的信号。第一信号可以包括用户数据、控制信息或两者。替代地，第一信号可以是参考信号或另一个波形类型。第一信号由ue的至少一个天线元件接收，由ue的至少一个射频前端(rffe)组件处理，由ue的至少一个收发器组件处理，并且由ue的至少一个调制解调器处理。
65.在步骤502处用于接收的第一波束由ue的第一集合的一个或多个天线元件支持。
在第一示例中，第一波束可能已经被选择为被确定为相对于其他候选波束具有最大(例如，最大)波束成形增益的波束。在第二示例中，第一波束可能已经被选择为被确定为具有用于计划信号接收的候选波束的最高质量度量的波束。在第三示例中，第一波束可能已经被选择为被确定为具有可用于计划信号接收的最大(例如，最大)数量的天线元件的波束。在这些示例中，所选第一波束可以被选择为波束成形质量性能的最佳选择(例如，其被确定为波束候选的最佳可用波束)。在另一个示例中，第一波束可能已经被选择为波束成形质量性能的非最佳选择。例如，该波束可能不会基于某些性能特性而被确定为波束候选中的最佳可用波束，而是基于其他因素(诸如导致较低功率消耗)是优选的。
66.在步骤504处，ue确定和ue与发送设备之间的信道相关联的信道质量度量。例如，ue可以确定与用于在步骤502处接收第一信号的第一波束相关联的信道质量度量。可以通过访问与存储在ue的存储器设备中的感兴趣的波束相关联的最新质量度量来确定信道质量度量。替代地或此外，可以通过在从基站发送到ue的第一波束上接收参考信号以及基于参考信号测量ue处的信道质量来确定信道质量度量。ue然后可以生成量化所测量的信道质量的度量。通过基站发送的参考信号可以是同步信号块(ssb)、信道状态信息参考信号(csi-rs)或解调参考信号(dmrs)。
67.在一种实现方式中，信道质量度量是与从基站发送到ue的参考信号相关联的接收功率测量(例如，rsrp等)。在另一种实现中，信道质量度量是与从基站发送到ue的参考信号相关联的信噪比测量(例如，snr或sinr等)。在又一种实现方式中，信道质量度量是与从基站发送到ue的参考信号相关联的频谱效率测量(例如，在频域信道上计算的香农容量)。在其他实现方式中，系统可以考虑多个信道质量度量，并且可以考虑接收功率测量、信噪比测量、频谱效率测量、另一种类型的信道质量度量或任何其他质量度量的组合。
68.在步骤504处确定的信道质量度量可以是瞬时质量度量或者可以是平均质量度量(或者应用了一些其他类型的度量过滤)。作为瞬时质量度量选项的一个示例，信道质量度量表示单个信道质量测量(例如，从最近的测量计算的度量)。作为平均质量度量选项的一个示例，信道质量度量表示信道质量度量的时间平均版本或加权时间平均版本。例如，加权时间平均版本可以根据从采集每个样本以来经过的相对时间量来为多个不同的样本设置不同的权重。替代地，每个样本的权重可以相同。在步骤504处确定且用于图5至图8中的其他处理的信道质量度量可以采用这些类型的信道质量度量中的任一个的形式或者表示相关通信信道的质量测量或估计的度量的任何其他形式。
69.在步骤506处，ue将信道质量度量与信道质量阈值进行比较。在一些实现方式中，ue可以预先配置有存储的阈值查找表(或其他可访问数据库或所存储的)，该阈值查找表存储可用于步骤506处的阈值比较的信道质量阈值的集合。ue对其中哪一个或多个阈值与步骤506中的比较相关的选择可以基于一个或多个因素来确定。
70.作为一个示例，ue可以配置有基于与不同候选波束相关联而变化的不同阈值。在该示例中，用于与一个波束相关联的比较的一个或多个阈值可以不同于用于与不同波束相关联的比较的一个或多个阈值。因此，当在步骤506处将信道质量度量与信道质量阈值进行比较时，ue可以基于第一波束的识别从查找表中检索相关信道质量阈值(例如，通过将查找键入到与第一波束相关联的波束索引)。
71.作为另一个示例，ue可以配置有不同的阈值，该阈值基于在步骤506处哪种类型的
参考信号用于确定信道质量度量而变化。例如，一些参考信号类型可以以与其他参考信号类型不同的功率水平(或一些其他传输特性)被发送，并且因此阈值可以考虑这种差异。在该示例中，用于与一种参考信号类型的质量测量相关联的比较的一个或多个阈值可能不同于用于与不同类型参考信号的质量测量相关联的比较的一个或多个阈值(即使考虑相同的波束时)。因此，当在步骤506处将信道质量度量与信道质量阈值进行比较时，ue可以基于用于质量确定的参考信号类型的识别从查找表中检索相关信道质量阈值(例如，通过将查找键入到与相关参考信号类型相关联的标识符)。在其他实现方式中，波束索引和参考信号类型标识符两者都可以用于确定哪一个或多个阈值与步骤506处的比较相关。
72.作为又一个示例，ue可以配置有不同的阈值，该阈值基于哪种类型的信道质量度量正被考虑而变化。例如，ue可以具有针对第一信道质量度量(例如，接收功率)的给定波束和给定参考信号类型的一个或多个阈值的集合以及针对不同信道质量度量(例如，信噪比)的给定波束和给定参考信号类型的一个或多个阈值的不同集合。当在步骤506的比较中考虑某个信道质量度量时，则ue将检索与该度量相关的一个或多个阈值。
73.用于步骤506处的一个或多个信道质量阈值可以是ue处的固定值，该固定值对于ue进行的与第一波束和用于确定信道质量度量的参考信号的类型相关联的所有阈值比较而言不随时间改变。在一些实现方式中，和第一候选波束相关联的信道质量阈值与和步骤506处的同一第一波束相关联的信道质量度量之间的比较不是和第一候选波束相关联的信道质量度量与和不同候选波束相关联的信道质量度量之间的比较(例如，该比较在质量度量与阈值之间，并且并非不同波束的两个质量度量之间的比较)。在一种实现方式中，与用于信道质量确定的一个特定波束和一种特定参考信号类型相关联的所有阈值比较都可以使用相同的一个或多个阈值(假设讨论相同类型的信道质量度量)。然而，当ue正在考虑与不同波束相关联或基于不同参考信号的信道质量测量时，则在步骤506处使用的一个或多个信道质量阈值可能不同于用于第一波束信道质量阈值或当不同类型的参考信号是信道质量确定的来源时的信道质量阈值。
74.由ue在其天线元件选择过程中使用的信道质量阈值可以基于一个或多个因素在ue处被配置。例如，可以基于被考虑的候选波束的特性、ue的射频分量的特性或用于信道质量测量的参考信号的类型中的一个或多个来设置阈值。阈值的水平可以取决于关联波束的特性，诸如用于波束的天线元件的数量。例如，二元件波束可以具有与四元件或八元件或六十四元件波束不同的性能特征。当设置用于这些不同波束的不同阈值时，可以考虑这些波束特性差异。阈值的水平可以取决于ue的射频组件的特性，诸如噪声系数(例如，rf前端针对不同输入功率水平注入的噪声量)或与ue的rf硬件相关联的饱和水平。较高质量的rf硬件可以具有与较低质量的rf硬件不同的性能特征。当设置ue的阈值水平时，可以考虑这些rf硬件差异。阈值的水平可以取决于哪种类型的参考信号用于信道质量测量，如上所讨论。
75.在确定一个或多个相关信道质量阈值之后(例如，基于测量的信道质量度量的类型、用于质量测量的参考信号的类型、与用于质量测量的接收波束相关联的波束索引或任何其他因素中的一个或多个)，则ue将确定的信道质量度量与一个或多个相关信道质量阈值进行比较。在步骤506处，ue可以仅执行一次阈值比较，或者也可以执行多次阈值比较。作为一个示例，ue可以将两个阈值用于一种类型的信道质量度量，如将结合图6描述的。作为另一个示例，ue可以仅使用图6中所示的两个阈值中的一个。作为又一个示例，ue可以将多
于两个阈值用于一种类型的信道质量度量，如将结合图7描述的。作为又一个示例，ue可以将阈值比较用于多种不同类型的信道质量度量，如将结合图8描述的。基于这些一个或多个比较的结果，ue确定是否调整用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量(例如，相对于用于接收参考信号的天线元件的数量，该参考信号用于信道质量确定)。
76.在步骤508处，当步骤506处的信道质量度量与信道质量阈值之间的比较指示可能有益的改变时，ue调整用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量。作为第一示例，步骤506处的一个或多个阈值比较可以指示即使具有较少的天线元件，信道质量也将足够高，并且因此可以通过减少用于接收下一个信号的天线元件的数量来实现功率节省。替代地，步骤506处的一个或多个阈值比较可以指示信道质量未处于期望水平，并且因此，增加天线元件的数量将是优选的，即使将在ue处使用额外功率来支持额外的天线元件以用于下一个信号的接收。此外，用于步骤506处的比较的一个或多个阈值可以被设置为滞后阈值，从而允许信道质量范围不会产生天线元件数量的任何变化(例如，如将结合图6和图7描述的)。
77.在一种实现方式中，在步骤508处进行的调整可以基于在ue的码本中定义的父子波束关系。码本定义可用波束和支持每个定义波束的天线元件的数量。码本还可以包括将父波束与子波束链接的信息。父波束可以是具有相对较少天线元件的宽波束(与子波束相比)。父波束可以具有一个或多个子波束，该子波束将一个或多个附加天线元件添加到由父波束使用的天线元件的集合中。当正在使用父波束并且系统确定增加天线元件的数量以用于下一次信号接收将是有益的(基于步骤506的比较)时，ue可以从父波束移至预定义子波束中的一个。当正在使用子波束并且系统确定减少天线元件的数量以用于下一次信号接收将是有益的(基于步骤506的比较)时，ue可以从子波束移至与子波束相关联的预定义父波束。其他实现方式可以使用不同的机制来在较宽波束与较窄波束之间切换。下面将进一步结合图6至图8描述关于可能的天线元件数量调整(或缺少调整)的附加细节。
78.在步骤510处，ue使用用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的第二波束从发送设备接收第二信号。第二信号可以是波束成形毫米波(mmw)信号或不同频率范围内的信号。第二信号可以包括用户数据、控制信息或两者。替代地，第二信号可以是参考信号或另一个波形类型。第二信号由ue的至少一个天线元件接收，由ue的至少一个射频前端(rffe)组件处理，由ue的至少一个收发器组件处理，并且由ue的至少一个调制解调器处理。
79.在步骤510处用于接收的第二波束使用ue的一个或多个天线元件的第二集合，该集合的天线元件数量不同于在步骤502处用于第一信号的接收的一个或多个天线元件的第一集合。当在步骤508处减少天线元件的数量时，天线元件的第二集合具有比天线元件的第一集合更少的天线元件。例如，第二集合可以是第一集合的子集。当在步骤508处增加天线元件的数量时，天线元件的第二集合具有比天线元件的第一集合更多的天线元件。例如，第二集合可以包括所有的第一集合以及一个或多个附加天线元件。
80.选择用于步骤510处的接收的第二波束可以包括确定第一波束对于发送设备与ue之间的用于接收第二信号的波束成形无线通信保持有效，但是选择第二波束将提供一个或多个其他益处。例如，ue可以基于信道质量度量与信道质量阈值的比较，选择第二集合的一个或多个天线元件而不是第一集合的一个或多个天线元件以用于接收第二信号。在一个示例中，为第一波束确定的信道质量度量可以高于与第二波束相关联的信道质量度量。然而，
基于为第一波束确定的信道质量度量超过信道质量阈值的确定，ue仍可以选择第二波束来接收第二信号而非选择第一波束，尽管第一波束的信道质量度量高于具有第二波束的信道质量度量(并且因此，仍可以通过第二波束的较少天线元件实现足够的质量)。在另一个示例中，第一波束可以具有比第二波束更高的波束成形增益。然而，基于为第一波束确定的信道质量度量超过信道质量阈值的确定，ue仍可以选择第二波束来接收第二信号而非选择第一波束，尽管第一波束具有较高波束成形增益(并且因此，仍可以通过第二波束的较少天线元件实现足够的质量)。
81.图6是示出了用于基于信道质量度量与一个或多个信道质量阈值之间的比较来选择多个天线元件的过程600的第一示例的流程图。过程600可以由无线通信设备(诸如ue(例如，图1的ue 115、图2的ue 115-a或图4的设备405))来执行。在一些实现方式中，过程600中所示的步骤中的特征可以由如图4中描述的设备405的一个或多个组件来执行。例如，过程600的处理步骤可以由与存储器430耦接的处理器440执行，该存储器430包括可由处理器440执行以使设备(例如，ue)执行所述处理步骤的指令。作为另一个示例，信号接收特征(诸如用于可以是确定信道质量度量的一部分的参考信号接收，或者用于基于所选数量的天线元件发生的任何信号接收)可以由处理器440、收发器420和天线元件425(以及设备的接收侧射频链的其他组件)中的一个或多个的组合来执行。此外或替代地，ue可以使用专用硬件来执行过程600中描述的功能的方面。
82.在步骤602处，ue确定信道质量度量以及一个或多个相关阈值，如结合图5的步骤504和506描述的。在图6的示例中，将描述与一种类型的信道质量度量相关的两个阈值(上限阈值和下限阈值)，尽管其他数量的阈值和信道度量也可以被视为波束选择过程的一部分(例如，如下面结合图7和图8所讨论的)。
83.在步骤604处，ue将所确定的信道质量度量与第一阈值进行比较。信道质量度量与一个候选波束相关联，该候选波束可以是用于最后的下行链路信号接收的波束。在一个示例中，第一阈值是高于在步骤608处使用的下限阈值的上限阈值。
84.如果所确定的信道质量度量超过上限阈值，则步骤604进行到步骤606。在步骤606处，响应于在步骤604处确定信道质量度量高于上限质量阈值，ue减少用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的天线元件的子集的波束)具有减少数量的天线元件的波束来减少天线元件的数量。天线元件数量的减少可以在单个天线元件递增的情况下发生，或者可以在多个天线元件递增的情况下发生。
85.在一些实现方式中，过程600还可以包括在步骤604与步骤606之间的延迟机制。延迟机制可以防止立即执行对用于接收的天线元件数量的调整。例如，过程600可以包括每次当步骤604处的比较导致发现信道质量度量超过上限阈值时递增的计数器。延迟机制然后将计数器值与计数器阈值进行比较。如果计数器值低于阈值，则过程600将返回到步骤602，而不是在步骤606处执行减少。如果计数器值满足阈值，则过程600允许步骤604进行到步骤606，其中将减少天线元件的数量。
86.如果所确定的信道质量度量未超过上限阈值，则步骤604进行到步骤608。在步骤608处，ue将所确定的信道质量度量与第二阈值进行比较。在一个示例中，第二阈值是低于在步骤604处使用的上限阈值的下限阈值。
87.如果所确定的信道质量度量超过下限阈值，则步骤608进行到步骤610。在步骤610处，响应于在步骤608处确定信道质量度量高于下限质量阈值，ue选择继续使用与用于接收最后一个下行链路信号的天线元件相同数量的天线元件。例如，ue可以继续使用与用于最后一个下行链路信号的波束相同的波束。
88.如果所确定的信道质量度量未超过下限阈值，则步骤608进行到步骤612。在步骤612处，响应于在步骤608处确定信道质量度量低于下限质量阈值，ue增加用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的所有天线元件并添加一个或多个附加天线元件的波束)具有增加数量的天线元件的波束来增加天线元件的数量。天线元件数量的增加可以在单个天线元件递增的情况下发生，或者可以在多个天线元件递增的情况下发生。在一些实现方式中，过程600还可以包括步骤608与612之间的延迟机制，诸如作为步骤608与612之间的选项的在以上更详细地讨论的计数器和计数器阈值比较。可以使用类似机制来确定是立即增加还是等待增加天线元件的数量。
89.图7是示出了用于基于信道质量度量与一个或多个信道质量阈值之间的比较来选择多个天线元件的过程700的第二示例的流程图。过程700可以由无线通信设备(诸如ue(例如，图1的ue 115、图2的ue 115-a或图4的设备405))来执行。在一些实现方式中，过程700中所示的步骤中的特征可以由如图4中描述的设备405的一个或多个组件来执行。例如，过程700的处理步骤可以由与存储器430耦接的处理器440执行，该存储器430包括可由处理器440执行以使设备(例如，ue)执行所述处理步骤的指令。作为另一个示例，信号接收特征(诸如用于可以是确定信道质量度量的一部分的参考信号接收，或者用于基于所选数量的天线元件发生的任何信号接收)可以由处理器440、收发器420和天线元件425(以及设备的接收侧射频链的其他组件)中的一个或多个的组合来执行。此外或替代地，ue可以使用专用硬件来执行过程700中描述的功能的方面。
90.在步骤702处，ue确定信道质量度量以及一个或多个相关阈值，如结合图5的步骤504和506描述的。在图7的示例中，将描述与一种类型的信道质量度量相关的四个阈值(上限阈值、较高中间阈值、较低中间阈值和下限阈值)，尽管其他数量的阈值和信道度量也可以被视为波束选择过程的一部分。
91.在步骤704处，ue将所确定的信道质量度量与第一阈值进行比较。信道质量度量与一个候选波束相关联，该候选波束可以是用于最后的下行链路信号接收的波束。在一个示例中，第一阈值是高于在步骤708、712和716处使用的其他阈值的上限阈值。
92.如果所确定的信道质量度量超过上限阈值，则步骤704进行到步骤706。在步骤706处，响应于在步骤704处确定信道质量度量高于上限质量阈值，ue将用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量减少第一数量的天线元件。天线元件数量的减少可以被设置为实现与将在步骤710处发生的减少相比相对较快的减少。例如，天线元件的第一数量大于步骤710处的天线元件的第二数量。在一个特定示例中，第一数量可以是二或四或八(或者大于一的任何其他数量)。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的天线元件的子集的波束)具有减少数量的天线元件的波束来减少天线元件的数量。
93.如果所确定的信道质量度量未超过上限阈值，则步骤704进行到步骤708。在步骤
708处，ue将所确定的信道质量度量与第二阈值进行比较。在一个示例中，第二阈值是较高中间阈值，其低于用于步骤704处的上限阈值，但是高于用于步骤712和716处的阈值。
94.如果所确定的信道质量度量超过较高中间阈值，则步骤708进行到步骤710。在步骤710处，响应于在步骤708处确定信道质量度量高于较高中间质量阈值，ue将用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量减少第二数量的天线元件。天线元件数量的减少可以被设置为实现与将在步骤706处发生的减少相比相对较慢的减少。例如，天线元件的第二数量小于步骤706处的天线元件的第一数量。在一个特定示例中，第二数量可以是一(其中第一数量大于一)、二(其中第一数量大于二)、四(其中第一数量大于四)，或者小于天线元件的第一数量的任何其他数量。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的天线元件的子集的波束)具有减少数量的天线元件的波束来减少天线元件的数量。
95.如果所确定的信道质量度量未超过较高中间阈值，则步骤708进行到步骤712。在步骤712处，ue将所确定的信道质量度量与第三阈值进行比较。在一个示例中，第三阈值是较低中间阈值，其低于用于步骤704处的上限阈值以及用于步骤708处的较高中间阈值，但是高于用于步骤716处的阈值。
96.如果所确定的信道质量度量超过较低中间阈值，则步骤712进行到步骤714。在步骤714处，响应于在步骤712处确定信道质量度量高于较低中间质量阈值，ue选择继续使用与用于接收最后一个下行链路信号的天线元件相同数量的天线元件。例如，ue可以继续使用与用于最后一个下行链路信号的波束相同的波束。
97.如果所确定的信道质量度量未超过较低中间阈值，则步骤712进行到步骤716。在步骤716处，ue将所确定的信道质量度量与第四阈值进行比较。在一个示例中，第四阈值是低于在步骤704、708和712处使用的阈值的下限阈值。
98.如果所确定的信道质量度量未超过下限阈值，则步骤716进行到步骤718。在步骤718处，响应于在步骤716处确定信道质量度量低于下限质量阈值，ue将用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量增加第一数量的天线元件。天线元件数量的增加可以被设置为实现与将在步骤720处发生的增加相比相对较快的增加。例如，天线元件的第一数量大于步骤720处的天线元件的第二数量。在一个特定示例中，第一数量可以是二或四或八(或者大于一的任何其他数量)。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的所有天线元件以及一个或多个附加天线元件的波束)具有增加数量的天线元件的波束来增加天线元件的数量。
99.如果所确定的信道质量度量超过下限阈值，则步骤716进行到步骤720。在步骤720处，响应于在步骤716处确定信道质量度量高于下限质量阈值，ue将用于接收发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量增加第二数量的天线元件。天线元件数量的增加可以被设置为实现与将在步骤718处发生的增加相比相对较慢的增加。例如，天线元件的第二数量小于步骤718处的天线元件的第一数量。在一个特定示例中，第二数量可以是一(其中第一数量大于一)、二(其中第一数量大于二)、四(其中第一数量大于四)，或者小于天线元件的第一数量的任何其他数量。ue可以通过请求或选择相对于用于先前接收机会的波束(诸如使用用于先前波束的所有天线元件以及一个或多个附加天线元件的波束)具有增加数量的天线元件的波束来增加天线元件的数量。
100.在一些实现方式中，过程700还可以包括步骤704与706之间、步骤708与710之间、步骤716与718之间和/或步骤716与720之间的延迟机制。延迟机制可以包括作为步骤608与612(图6)之间的选项的在以上更详细地讨论的计数器和计数器阈值比较。当决定是立即增加/减少或者等待增加/减少天线元件的数量时，可以使用类似机制用于过程700中的潜在调整中的一个或多个。
101.图8是示出了用于确定多个信道质量度量之间的优先级的过程800的一个示例的流程图。过程800可以由无线通信设备(诸如ue(例如，图1的ue115、图2的ue 115-a或图4的设备405))来执行。在一些实现方式中，过程800中所示的步骤中的特征可以由如图4中描述的设备405的一个或多个组件来执行。例如，过程800的处理步骤可以由与存储器430耦接的处理器440执行，该存储器430包括可由处理器440执行以使设备(例如，ue)执行所述处理步骤的指令。作为另一个示例，信号接收特征(诸如用于可以是确定信道质量度量的一部分的参考信号接收，或者用于基于所选数量的天线元件发生的任何信号接收)可以由处理器440、收发器420和天线元件425(以及设备的接收侧射频链的其他组件)中的一个或多个的组合来执行。此外或替代地，ue可以使用专用硬件来执行过程800中描述的功能的方面。
102.在步骤802处，ue确定第一信道质量度量，如结合图5的步骤504描述的。在步骤804处，ue确定第二信道质量度量，如结合图5的步骤504描述的。第一信道质量度量和第二信道质量度量两者都可以在同一接收波束上测量，诸如用于下行链路信号的接收的最后一个接收波束(或用于接收针对信道质量度量而测量的参考信号的波束)。第二信道质量度量是与第一信道质量度量不同类型的度量。例如，第一信道质量度量可以是接收功率度量，并且第二信道质量度量可以是信噪比。作为另一个示例，第一信道质量度量可以是信噪比，并且第二信道质量度量可以是频谱效率度量。在其他示例中，可以在图8的过程中考虑多种类型的信道质量度量的任何不同组合。此外，可以一起考虑多于两个不同的质量度量。
103.在步骤806处，ue将第一信道质量度量与一个或多个信道质量阈值的集合进行比较。作为一个示例，ue将第一信道质量度量与仅一个阈值(例如，图6的上限阈值或下限阈值)、两个阈值(例如，参考图6)或多于两个阈值(例如，参考图7)进行比较。类似地，在步骤808处，ue将第二信道质量度量与一个或多个信道质量阈值的集合进行比较。作为一个示例，ue将第二信道质量度量与仅一个阈值(例如，图6的上限阈值或下限阈值)、两个阈值(例如，参考图6)或多于两个阈值(例如，参考图7)进行比较。用于第二信道质量度量的一个或多个阈值的集合可以不同于用于第一信道质量度量的一个或多个阈值的集合，以考虑与不同类型的信道质量度量相关联的不同相对质量水平。
104.每个信道质量度量与其各自的信道质量阈值的比较可以产生不同建议，该不同建议关于是否减少、增加用于下行链路接收的天线元件的数量相对于用于与信道质量度量相关联的接收波束的天线元件的数量或者保持其稳定的问题。在阈值比较中的至少一个产生减少天线元件的建议(并且不存在相反的阈值比较来增加天线元件)的情况下，则ue可以请求或选择相对于用于信道质量确定的波束具有减少数量的天线元件的波束。在阈值比较中的至少一个产生增加天线元件的建议(并且不存在相反的阈值比较来减少天线元件)的情况下，则ue可以请求或选择相对于用于信道质量确定的波束具有增加数量的天线元件的波束。如果阈值比较产生冲突的建议，则ue可以在步骤810处确定优先级。
105.在步骤810处，ue确定多个信道质量度量与多个阈值比较之间的优先级。例如，基
于多个不同信道质量度量的多个阈值比较可以产生冲突的建议。在一个示例中，第一信道质量度量与第一信道质量阈值的比较可以指示ue应该增加用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量，而第二信道质量度量与第二信道质量阈值的比较可以指示ue应该减少用于发送设备与ue之间的波束成形无线通信的天线元件的数量。当一个度量(例如，接收功率)相对低但另一个度量(例如，信噪比)相对高时，可能会发生这种情况。当多个阈值比较以这种方式产生不同的建议时，ue可以使指示ue应增加天线元件的数量的比较优先于指示ue应减少天线元件的数量的比较。这种优先级允许系统在多个不同类型的信道质量度量上实现更好的波束成形性能。基于该优先级，在步骤812处，ue请求或选择相对于用于确定信道质量度量的波束具有较高数量的天线元件的接收波束。在其他实现方式中，可以基于性能和功率节省的竞争目标来选择不同的优先级偏好。
106.结合本文中所公开的实现方式描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可以被实现为电子硬件、固件、软件或者硬件、固件或软件的组合，包括本说明书中公开的结构及其结构等效物。硬件、固件和软件的互换性已经大体在功能性方面进行了描述，并且在上文所描述的各种说明性组件、块、模块、电路和过程中进行了说明。这种功能被实现为硬件、固件还是软件取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。
107.用于实现结合本文公开的方面描述的各种说明性组件、逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可以用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑设备(pld)、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或被设计为执行本文描述的功能的其任意组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，或任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心结合的一个或多个微处理器，或任何其他此配置。在一些实现方式中，特定过程、操作和方法可以由特定于给定功能的电路执行。
108.如上所描述，在一些方面中，在本说明书中描述的主题的实现方式可以被实现为软件。例如，本文公开的组件的各种功能或本文公开的方法、操作、过程或算法的各种块或步骤可以被实现为一个或多个计算机程序的一个或多个模块。这样的计算机程序可以包括编码在一个或多个有形处理器或计算机可读存储介质上的非暂时性处理器或计算机可执行指令，以用于由包括本文描述的设备的组件的数据处理装置执行或控制该数据处理装置的操作。作为示例而非限制，这种存储介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储设备、磁盘存储设备或其他磁性存储设备，或者可以用于以指令或数据结构形式存储程序代码任何其他介质。上述的组合也应被包括在存储介质的范围内。
109.本领域技术人员可容易地显而易见对本公开中描述的实现方式的各种修改，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文所定义的一般原理可以应用于其他实现方式。因此，权利要求书并不旨在限于本文所示的实现方式，而应被赋予与本公开、本文公开的原理和新颖特征相一致的最广泛范围。
110.此外，在本说明书中在单独实现方式的上下文中描述的某些特征还可以在单个实现方式中组合地实现。相反地，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地在多个实现方式中实现或以任何合适的子组合来实现。如此，尽管以上可以将特征描述为以特定组合起作用且甚至最初如此被要求保护，但在一些情况下，可以将来自所要求保护
的组合的一个或多个特征从组合中删除，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。
111.类似地，虽然在附图中按特定顺序描绘了操作，但此不应被理解为要求按所示特定顺序或按循序顺序执行此类操作，或执行所有所说明的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图或流图的形式示意性地描绘又一个示例过程。然而，未描绘的其他操作可以并入被示意性说明的示例过程中。例如，一个或多个附加操作可以在所示操作之中的任一个之前、之后、同时或之间执行。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，以上所描述的实现方式中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实现方式中要求此类分离，并且应理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。
112.应当理解，对本文使用诸如“第一”、“第二”等称号的元件的任何引用通常不限制那些元件的数量或顺序。相反，这些称号可以在本文用作区分两个或更多个元件或元件的实例的简便方法。因此，对第一和第二元件的引用并不意味着在此处仅可以采用两个元件或者第一元件必须以某种方式在第二元件之前。此外，除非另有说明，否则元件的集合可以包括一个或多个元件。另外，在说明书或权利要求书中使用的形式“a、b或c中的至少一个”、“a、b或c中的一个或多个”或“由a、b和c组成的集合中的至少一个”的术语意味着“a或b或c或者这些元件的任意组合”。例如，该术语可以包括a或b或c，或者a和b，或者a和c，或者a和b和c，或2a，或2b，或2c等等。此外，尽管可以以单数形式描述或要求保护某些方面，但除非明确声明限制为单数，否则预期复数形式。