蜂窝系统中针对不同物理信道使用相同反馈信息的波束成形的制作方法

本公开涉及蜂窝通信系统中的波束成形。

背景技术：

在诸如长期演进(lte)、高级lte以及新空口(nr)的蜂窝系统中，用户设备(ue)通常将关于优选信号预编码矩阵的信息反馈到相应的网络节点(例如，lte和高级lte中的增强或演进节点b(enb)或nr基站(gnb))。预编码矩阵被网络节点使用以在朝向ue的优选空间方向上传输多个信息数据流和/或将该信息数据流波束成形。预编码矩阵由ue从估计的下行链路信道矩阵导出，其中，下行链路信道矩阵由ue使用由网络节点在子帧中或在多个子帧上传输的参考信号导出。

通常，反馈不特定于诸如物理下行链路控制信道(pdcch)、物理下行链路共享信道(pdsch)、物理广播信道(pbch)等的每种下行链路物理信道类型。反馈基于估计的传输信道矩阵而导出，以达到特定性能。例如，性能标准可以是特定的目标块错误率(bler)。

然而，在实际部署中，对于不同的下行链路物理信道存在不同的要求。例如，可能需要pdcch比pdsch更不容易出错。当下行链路信号被波束成形或被预编码以匹配估计的下行链路信道时，这个要求是非常苛刻的。预编码/波束成形的波形应该被修改，使得目标性能标准针对每个物理下行链路信道被满足。通常，物理下行链路信道的特征在于在该物理下行链路信道上被传输到ue的信息的类型或重要性。

一种提供预编码/波束成形以针对不同的物理下行链路信道而满足不同目标性能标准的直接方法是从ue获得多个反馈，一个反馈针对每一个物理下行链路信道。然而，这将大幅增加反馈开销。例如，一种波束成形pdcch传输的方法是要特别针对pdcch传输请求ue反馈，其中，该反馈与针对物理下行链路通信信道(例如，pdsch)传输的反馈相分离。针对pdcch传输的反馈然后可以被用于导出针对与ue连接的每个无线电资源控制(rrc)的pdcch传输的合适的预编码器。然而，这种方案涉及额外的计算复杂度和反馈开销的大幅增加。此外，反馈延迟可能导致波束成形滞后，这进而可能会导致在ue处的pdcch的不必要的检测损失。

因此，存在对能够满足不同物理下行链路信道的不同性能要求而不大幅增加计算复杂度和反馈开销的下行链路预编码或波束成形的系统和方法的需要。

技术实现要素：

本文所公开的系统和方法基于来自无线设备的相同反馈使能不同物理下行链路信道的波束成形。在一些实施例中，在基站中的用于对下行链路传输进行预编码的方法包括：针对时刻k，获得从基站到无线设备的下行链路的无线信道的信道矩阵的估计值。该方法进一步包括：将针对时刻k的信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上，从而获得针对每一个空间正交函数集的系数集{αi,j,p，针对i＝0,1,…,n-1，j＝0,1,…,m-1，以及p＝0,…,p}，该系数集是将针对时刻k的信道矩阵的估计值投影到该空间正交函数集上的结果。这里，mxn限定基站的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列，其中，每一个子阵列由p个极化组成。该方法进一步包括：针对每一个空间正交函数集，基于特定于要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的滤波参数，对针对时刻k的空间正交函数集的系数集和空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波，从而提供针对时刻k的空间正交函数集的相应的滤波后系数集该方法进一步包括：使用一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集的针对时刻k的滤波后系数集生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的波束成形权重，并且使用该波束成形权重对下行链路信道进行预编码。通过基于特定于要传输的下行链路信道的滤波参数进行滤波，该方法基于相同的信道估计值且因此相同的反馈而针对不同类型的下行链路物理信道计算不同的波束成形权重。

在一些实施例中，对针对时刻k的空间正交函数集的系数集进行滤波包括：在时域上对针对时刻k的空间正交函数集的系数集进行滤波，其中，空间正交函数集的一个或多个附加系数集包括针对一个或多个先前时刻的空间正交函数集的一个或多个附加系数集。

在一些实施例中，信道矩阵的估计值是下行链路频带的两个或更多个子带中的一个子带在时刻k的信道矩阵的估计值，并且对针对时刻k的空间正交函数集的系数集进行滤波包括：在时域和频域上对针对时刻k的空间正交函数集的系数集进行滤波。空间正交函数集的一个或多个附加系数集包括：两个或更多个子带中的一个子带的针对一个或多个先前时刻的空间正交函数集的一个或多个附加系数集。空间正交函数集的一个或多个附加系数集进一步包括：针对两个或更多个子带中的至少一个附加子带中的每一个，空间正交函数集的附加系数集针对时刻k以及一个或多个先前时刻的附加子带。

在一些实施例中，该方法进一步包括：针对每一个空间正交函数集，基于特定于要在从基站到无线设备的下行链路上传输的第二下行链路信道的第二滤波参数，对空间正交函数集的系数集和空间正交函数集的一个或多个附加系数集进行滤波，从而提供针对时刻k的空间正交函数集的相应的第二滤波后系数集。该方法进一步包括：使用一个或多个空间正交函数集中的至少一个空间正交函数集针对时刻k的第二滤波后系数集生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的第二下行链路信道的第二波束成形权重，并且使用该第二波束成形权重对第二下行链路信道进行预编码。进一步，在一些实施例中，下行链路信道是数据信道并且第二下行链路信道是控制信道。在一些其他实施例中，下行链路信道是物理下行链路共享信道(pdsch)并且第二下行链路信道是物理下行链路控制信道(pdcch)。

在一些实施例中，将信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上包括：将信道矩阵的估计值投影到空间正交函数集上。进一步，生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的波束成形权重包括：从空间正交函数集的滤波后系数集重构无线信道的信道矩阵以及从所重构的信道矩阵计算下行链路信道的波束成形权重。

在一些实施例中，将信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上包括：将信道矩阵的估计值投影到两个或更多个空间正交函数集上。进一步，生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的波束成形权重包括：基于两个或更多个空间正交函数集的滤波后系数集选择两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集，基于所选择的空间正交函数集的滤波后系数集从所选择的空间正交函数集中选择空间正交函数中的一个空间正交函数，以及基于所选择的空间正交函数计算下行链路信道的波束成形权重。在一些实施例中，两个或更多个空间正交函数集中的不同的空间正交函数相对于基站的天线系统具有不同的3分贝(db)波束宽度和/或不同的出发角。

在一些实施例中，基于两个或更多个空间正交函数集的滤波后系数集选择两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集包括：选择两个或更多个空间正交函数集中的一个空间正交函数集基于相应的滤波后系数集被确定，以满足一个或多个条件。一个或多个条件包括以下条件中的至少一个：其中由包含有用信息的滤波后系数集限定的一个集合内的正交函数或波束的数量小于波束的预定义阈值数量的条件；其中信号泄漏比大于预定义阈值信号泄漏比的条件，其中，信号泄漏比被限定为由一个正交函数集的系数捕获的有用信号功率与未由该一个正交函数集的系数捕获的信号功率的比；以及，除了包含有用信息的一个或多个正交函数或波束之外的正交函数或波束中的最大辐射功率小于预定义阈值辐射功率的条件。

在一些实施例中，基于所选择的空间正交函数集的滤波后系数集从所选择的空间正交函数集中选择空间正交函数中的一个空间正交函数包括：从所选择的空间正交函数集中选择空间正交函数中的在所选择的空间正交函数集内具有的最大值的一个空间正交函数。

在一些实施例中，基于所选择的空间正交函数计算下行链路信道的波束成形权重包括：基于缩放因子在所选择的空间正交函数集中缩放所选择的空间正交函数，该缩放因子使得总发射功率在基站的允许发射功率范围的预定义极限内。

在一些实施例中，将信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上包括：将信道矩阵的估计值投影到空间正交函数集上，该空间正交函数集限定基站在其上能够传输的所有传输波束之中的具有最小3db波束宽度的波束集。进一步，生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的波束成形权重包括：基于空间正交函数集的滤波后系数集确定到无线设备的下行链路信道的传输所需的3db波束宽度和所需的出发角、基于所需的3db波束宽度和所需的出发角确定空间正交函数、以及基于所确定的空间正交函数计算下行链路信道的波束成形权重。

在一些实施例中，将信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上包括：将信道矩阵的估计值投影到一个或多个空间正交函数集上。进一步，生成要在从基站到无线设备的下行链路上传输的下行链路信道的波束成形权重包括：基于空间正交函数集的滤波后系数集确定到无线设备的下行链路信道的传输所需的3db波束宽度和所需的出发角、基于所需的3db波束宽度和所需的出发角确定空间正交函数、以及基于所确定的空间正交函数计算下行链路信道的波束成形权重。在一些实施例中，基于空间正交函数集的滤波后系数集确定到无线设备的下行链路信道的传输所需的3db波束宽度和所需的出发角包括：确定具有最大系数的空间正交函数、通过进一步找到所选择的正交函数的最大增益角确定所需的出发角、以及通过找到最大增益角的任一侧的代表与最大增益相比低3db增益的角度的差来确定3db波束宽度。在一些实施例中，基于所需的3db波束宽度和所需的出发角确定空间正交函数包括：将所确定的3db波束宽度与所需的波束宽度进行比较并且用所需的出发角和3db波束宽度生成另一正交函数。在一些实施例中，生成标准正交函数被迭代评估，直到到达期望的出发角精度。在一些实施例中，所需的3db波束宽度被确定为估计的出发角的时间变化。

在一些实施例中，基于所确定的空间正交函数计算下行链路信道的波束成形权重包括：基于缩放因子缩放所确定的空间正交函数，该缩放因子使得总发射功率在基站的允许发射功率范围的预定义极限内。

在一些实施例中，获得信道矩阵的估计值、投影信道矩阵的估计值、滤波、生成波束成形权重以及预编码的步骤针对两个或更多个子带中的每一个子带执行。

还公开了基站、通信系统以及通信系统中的方法的实施例。

附图说明

被并入且构成本说明书的一部分的附图图示本公开的几个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1根据本公开的一些实施例图示蜂窝通信网络的一个示例；

图2根据本公开的一些实施例图示基站(或类似的低功率节点)的操作方法，以基于相同反馈信息而执行两种(或多种)类型的物理下行链路信道的预编码；

图3根据本公开的第一实施例更详细地图示图2的过程；

图4a至图4g代表与多个不同的空间正交函数集相对应的波束；

图5根据本公开的第二实施例更详细地图示图2的过程；

图6根据本公开的第三实施例更详细地图示图2的过程；

图7描绘覆盖权重计算的说明；

图8图示用于基于所需的3分贝(db)波束宽度和出发角(aod)而计算最优的(最佳的)空间正交函数的过程的一个示例；

图9是根据本公开的一些实施例的无线电接入节点的示意框图；

图10是根据本公开的一些实施例图示图9的无线电接入节点的虚拟化实施例的示意框图；

图11是根据本公开的一些其他实施例的图9的无线电接入节点的示意框图；

图12是根据本公开的一些实施例的用户设备装置(ue)的示意框图；

图13是根据本公开的一些其他实施例的图12的ue的示意框图；

图14根据本公开的一些实施例图示经由中间网络连接到主机计算机的电信网络；

图15是根据本公开的一些实施例的通过部分无线连接经由基站与ue进行通信的主机计算机的通用框图；

图16是根据本公开的一个实施例图示实现在通信系统中的方法的流程图；并且

图17是根据本公开的一个实施例图示实现在通信系统中的方法的流程图。

具体实施方式

下面阐述的实施例代表使本领域技术人员能够实践实施例的信息并且说明实践实施例的最佳方式。在根据附图阅读以下说明书时，本领域技术人员将理解本公开的构思并且将认识到本文未具体提及的这些构思的应用。应该理解的是，这些构思和应用落在本公开的范围内。

无线电节点：如本文所使用的，“无线电节点”是无线电接入节点或无线设备。

无线电接入节点：如本文所使用的，“无线电接入节点”或“无线电网络节点”是蜂窝通信网络的无线电接入网络中的操作为无线发送和/或接收信号的任何节点。无线电接入节点的一些示例包括但不限于基站(例如，第三代合作伙伴计划(3gpp)第五代(5g)nr网络中的新空口(nr)基站(gnb)或3gpp长期演进(lte)网络中的增强或演进节点b(enb))、高功率或宏基站、低功率基站(例如，微基站、微微基站、家庭enb等)以及中继节点。

核心网络节点：如本文所使用的，“核心网络节点”是核心网络中的任何类型的节点。核心网络节点的一些示例包括例如移动管理实体(mme)、分组数据网络网关(p-gw)、业务能力开放功能(scef)等。

无线设备：如本文所使用的，“无线设备”是通过向无线电接入节点无线发送信号和/或从无线电接入节点无线接收信号可以访问蜂窝通信网络(即，被蜂窝通信网络服务)的任何类型的设备。无线设备的一些示例包括但不限于3gpp网络中的用户设备装置(ue)和机器类型通信(ptc)设备。

网络节点：如本文所使用的，“网络节点”是作为蜂窝通信网络/系统的无线电接入网络的部分或核心网络的任何节点。

注意，本文给出的说明书关注于3gpp蜂窝通信系统，并且同样的3gpp术语或类似于3gpp术语的术语有时也被使用。然而，本文公开的构思不限于3gpp系统。

注意，在本文的说明书中，可以引用术语“小区”；然而，尤其是相对于5gnr概念，波束可被用来代替小区，并且同样地，重要的是要注意，本文所述的构思等价地适应于小区和波束两者。

本文公开了针对两种或多种物理下行链路信道中的每一个从一个无线设备反馈提供低复杂度的预编码的系统和方法。

在一些实施例中，针对物理下行链路控制信道(例如，物理下行链路控制信道(pdcch))的预编码器的权重(本文被称为波束成形权重)可基于来自无线设备(例如，ue)的隐式或显式信道状态反馈而导出。来自无线设备的反馈基于传输的参考信号，以辅助下行链路上的信道估计。反馈可意在针对物理下行链路通信量或数据信道(例如，物理下行链路共享信道(pdsch))传输。在本实施例中，相同反馈被用于导出物理下行链路控制信道预编码器的权重(例如，最优的权重)。

在一些实施例中，反馈(即，反馈信息或参数)通过正交空间函数集传递。换言之，反馈用于提供针对多个时刻并且可替代地针对下行链路频带的两个或更多个子带的信道矩阵的估计值。这些估计值中的每一个被投影到正交空间函数集上。结果，正交空间函数的多个系数集随时间并且可替代地随频率被确定。正交空间函数的所确定的系数集在时间上并且可替代地在频率上被滤波。在一些实施例中，该滤波基于特定于其上要执行传输的pdcch的滤波参数而执行。在一些实施例中，在时域上并且可替代地频域上的滤波参数分别基于在时间和频率上的预期信道变化而确定。pdcch预编码器的权重从正交空间函数的滤波后系数计算。

在一些其他实施例中，反馈(即，反馈信息或参数)通过正交空间函数集传递。换言之，反馈用于提供针对多个时刻并且可替代地针对下行链路频带的两个或更多个子带的信道矩阵的估计值。这些估计值中的每一个被投影到至少两个正交空间函数集上。结果，每个正交空间函数集的多个系数集随时间并且可替代地随频率被确定。每个正交空间函数集的所确定的系数集在时间上并且可替代地在频率上被滤波。在一些实施例中，该滤波基于特定于其上要执行传输的pdcch的滤波参数而执行。在一些实施例中，在时域上并且可替代地在频域上的滤波参数分别基于在时间和频率上的预期信道变化而确定。一个正交函数集被选择以满足一组标准。在一些实施例中，其中最少数量的正交函数用于重构信道矩阵的正交函数集被选为最佳集。在一些实施例中，可以以最小错误重构信道矩阵的正交函数集被选为最佳集。在一些其他实施例中，可以以规定数量的正交函数重构信道矩阵且该集合内的其他正交函数中的有用信号是最小值的正交函数集被选为最佳集。在一些实施例中，前述实施例的任何组合可被执行以选择最佳集。pdcch预编码器的权重从所选择的正交函数集的所选则的正交空间函数的滤波后系数计算。

在一些实施例中，反馈(即，反馈信息或参数)通过正交空间函数集传递。换言之，反馈用于提供针对多个时刻并且可替代地针对下行链路频带的两个或更多个子带的信道矩阵的估计值。这些估计值中的每一个被投影到正交空间函数集上。结果，正交空间函数的多个系数集随时间并且可替代地随频率被确定。正交空间函数的所确定的系数集在时间上并且可替代地在频率上被滤波。在一些实施例中，该滤波基于特定于其上要执行传输的pdcch的滤波参数而执行。在一些实施例中，在时间上并且可替代地在频率上的滤波参数分别基于在时间和频率上的预期信道变化而确定。确定所需的波束宽度和出发角(aod)。pdcch预编码器的权重基于所需的波束宽度和aod而计算。

根据本公开的实施例，每个物理信道的传输的波束宽度被无缝调整。

图1图示本公开的实施例可实现在其中的蜂窝通信网络100的一个示例。在本文所述的实施例中，蜂窝通信网络100是5gnr网络。在该示例中，蜂窝通信网络100包括控制对应的宏小区104-1和宏小区104-2的基站102-1和基站102-2(它们在lte中被称为enb并且在5gnr中被称为gnb)。在本文，基站102-1和基站102-2通常被统称为基站102且被单独称为基站102。类似地，在本文，宏小区104-1和宏小区104-2通常被统称为宏小区104且被单独称为宏小区104。蜂窝通信网络100还可包括控制对应的小小区(smallcell)108-1至108-4的多个低功率节点106-1至106-4。低功率节点106-1至106-4可以是小基站(诸如，微微基站或毫微微基站)或远程无线电头(rrh)等。明显地，虽然未图示，但是小小区108-1至108-4中的一个或多个可以可替代地由基站102提供。在本文，低功率节点106-1至106-4通常被统称为低功率节点106且被单独称为低功率节点106。类似地，在本文，小小区108-1至108-4通常被统称为小小区108且被单独称为小小区108。基站102(和可替代地低功率节点106)被连接到核心网络110。

基站102和低功率节点106将服务提供到对应的小区104和108中的无线设备112-1至112-5。在本文，无线设备112-1至112-5通常被统称为无线设备112且被单独称为无线设备112。在本文，无线设备112有时还被称为ue。

本文描述的实施例用于对由基站102(或类似的低功率节点106)传输的物理下行链路信道进行预编码。就这点而言，图2图示根据本公开的一些实施例的基站102(或类似的低功率节点106)的操作方法，以基于相同反馈信息而执行两种(或多种)类型的物理下行链路信道的预编码。在该示例中，物理下行链路信道是物理下行链路数据信道(即，pdsch)和物理下行链路控制信道(即，pdcch)。然而要注意，pdsch和pdcch仅为示例。

如所图示，在时刻k处，基站102针对无线设备112的一个或多个接收天线的整个下行链路频带中的两个或更多个子带，获得从基站102到特定无线设备112的无线信道的空间信道矩阵hm×n×2(subband,uerxant,k)的估计值hm×n×2(subband,uerxant,k)(步骤200)。因此，在这个示例中，空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)是在时刻k处针对无线设备112的特定接收天线(表示为uerxant)的整个下行链路频带中的特定子带(表示为subband)的。整个下行链路频带逻辑上可被划分为两个或更多个子带。另外，无线设备112可包括一个或多个接收天线。注意，m×n限定基站的天线系统中以n行和m列排列的多个子阵列，其中，每一个子阵列由户个极化组成。天线系统可使用两个或更多个极化。这里，存在两个极化，如由m×n×2表示。这里，子阵列可以由针对每个极化的一个或多个天线单元组成且这些天线单元通过加权组合形成在一个子阵列单元中。

在时刻k处的空间信道矩阵的每个估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)可使用任何期望的技术获得。然而，空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)针对两个物理下行链路从来自无线设备112的相同反馈获得。在一些实施例中，该反馈是由无线设备112提供的用于pdsch传输反馈。因此，用于pdsch传输的反馈由基站102使用以生成pdsch预编码器和pdcch预编码器两者的权重(在本文被称为波束成形权重)。结果，如下所述，在不增加反馈开销的情况下，为pdsch预编码器和pdcch预编码器计算单独的波束成形权重。

针对pdsch，基站102基于空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)，针对传输层的不同可能组合计算在时刻k处的pdsch传输的波束成形权重(步骤202)。在本文，在时刻k处的特定数量的传输层(被称为nlayers)的特定传输层组合(被称为假设hyp)的特定子带(表示为subband)的波束成形权重表示为wpdsch(subband，hyp，k，nlayers)。关于波束成形权重wpdsch(subband，hyp，k，nlayers)的计算的细节在下面提供。

在一些实施例中，基站102针对传输层的不同组合中的每一个估计每层的信噪比(sinr)，并且判定或选择要被用于pdsch传输的层的最佳集(即，针对给定nlayers的最佳hyp)(步骤204)。在一些实施例中，针对每个子带确定给定数量的层(nlayers)的最佳hyp。在本文，特定数量的层的每层的估计的sinr表示为γd(layer，subband，nlayers)。例如，可通过计算如无线设备112所看到的复合下行链路信道和假定诸如最小均方差(mmse)接收器的无线设备接收器来计算sinr。在从无线设备112接收的信道状态反馈的帮助下，还可计算下行链路的干扰加噪声，以计算下行链路sinr。在频域中的复合下行链路信道可表示为预编码器和估计的下行链路信道的乘积。在一些其他实施例中，基站102进一步针对不同数量的传输层中的每一个估计信息承载能力(icc)，并且判定或选择要被用于pdsch传输的层数，在步骤204中，这可最大化跨越所有层和子带的累积icc。这里icc被限定为假定所有子带被分配给pdsch的情况下可通过pdsch成功传输的信息比特数。累积icc是跨越所有层和子带可通过pdsch成功传输的信息比特。例如，可导出传输层数，使得下面的矩阵被最大化：

在一些实施例中，成功的传输可被解释为：信息比特可以以满足某个标准(诸如以规定的分组错误率或块错误或比特错误率)或以满足规定的分组延迟预算来传输。针对每个时刻k和每个子带，基站102用所选择的层数和所选择的层的组合的相应波束成形权重wpdsch(subband，hyp，k，nlayers)对要在pdsch上传输的信息比特数进行预编码，并且基于所选择的层的组合(hyp)的所估计的sinr(γd)而确定调制和编码方案(步骤206)。在本文，针对所选择的层数和所选择的层组合的波束成形权重wpdsch(subband，hyp，k，nlayers)被称为相应子带的pdsch的波束成形权重wpdsch(subband，k)。例如，mcs可从以下导出：首先，针对每个所支持调制方案(诸如qpsk、qam16、qam64、qam256等)，可计算在所有的层上和pdsch的所分配的子带上所累积的icc。提供最高的所累积的icc的最佳调制被选择为用于pdsch传输的调制。在下一步骤中，基于针对所选择的调制的每个mcs的icc和所支持的传输块大小(tbs)来选择mcs。换言之，所需的码率决定了mcs。

针对pdcch，基站102基于针对每个子带和每个无线设备接收天线的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)而计算在时刻k处的pdcch传输的波束成形权重(步骤208)。针对每个子带，在本文，在时刻k处的波束成形权重表示为wpdcch(subband，k)。关于波束成形权重wpdcch(subband，k)的计算的细节在下面提供。注意，在一些实施例中，不是针对每个子带计算在时刻k处的波束成形权重，而是每个子带和每个无线设备接收天线的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)可在所有子带上被平均且用于计算无线设备112的每个接收天线的整个频带的波束成形权重wpdcch(uerxant，k)。每个接收天线的波束成形权重wpdcch(uerxant，k)可被组合成单一矩阵形式(在本文，其被称为波束成形权重wpdcch(k))。在一些其他实施例中，多个子带的正交函数的系数(下文讨论)可被平均且用于计算整个频带的波束成形权重wpdcch(uerxant，k)，其中，每个接收天线的这些波束成形权重wpdcch(uerxant，k)可被组合成单一矩阵形式(在本文，其被称为波束成形权重wpdcch(k))。

在一些实施例中，基站102估计pdcch的sinr(步骤210)。在本文，pdcch的估计的sinr表示为γc。基站102然后用波束成形权重wpdcch对要在pdcch上传输的下行链路控制信息(dci)进行预编码，并且基于估计的sinr(γc)确定调制和编码方案(步骤212)。

pdsch传输和pdcch传输由基站102经由基站102的天线系统(即，本示例中的天线阵列系统(aas))传输(步骤214)。然后，针对一个时刻k重复该流程。

因此，图2图示用于从空间信道矩阵的估计值计算用于波束成形的下行链路预编码或波束成形(bf)权重的流程。如果业务信道和控制信道的接收的性能目标不同，则针对业务(即，数据)信道和控制信道的方法是不同的。然而，所解释的过程等价地适用于控制信道和业务信道两者。如所描绘的，用于传输pdsch和pdcch的预编码权重(wpdsch和wpdcch)分别从基站102处的aas的估计的空间信道矩阵hm×n×2导出。空间信道矩阵的估计值hm×n×2可例如从来自无线设备112的在上行链路上接收的信号导出或从无线设备112接收的反馈(例如，信道状态信息(csi)反馈)重构。

现在将描述过程的若干示例实施例，在这些示例中，基站102通过该过程计算pdsch和pdcch的波束成形权重。

在第一实施例中，执行波束分量的滤波以使信道估计相对于时间和频率不太敏感。更具体地，针对每个子带且针对无线设备112的每个接收天线，基站102和无线设备112之间的无线信道在时刻k处的信道矩阵可如下被表述为：

这里，每个子带(subband)被限定为其上的信道特性不会显著改变的频带片段。通常，子带(subband)的大小取决于该配置。对于i＝0，1，...，m-1，j＝0，1，...，n-1以及p＝0，1的fm×n×2(i，j，p)代表假定基站102(例如，enb/gnb)发射天线阵列具有n行、m列交叉极化天线子阵列的情况下的空间正交函数集。对于i＝0，1，...，m-1，j＝0，1，...，n-1以及p＝0，1的该空间正交函数集fm×n×2(i，j，p)可被表示为{fm×n×2(0，0，0)，fm×n×2(0，0，1)，...，fm×n×2(m-1，n-1，1)}，其中，每个fm×n×2(i，j，p)是该集合中的空间正交函数中的一个空间正交函数。简而言之，在本文，空间正交函数集有时被称为{f}。作为一个示例，空间正交函数集fm×n×2(i，j，p)＝{fm×n×2(0，0，0)，fm×n×2(0，0，1)，...，fm×n×2(m-1，n-1，1)}可代表m×n×2维离散傅里叶变换(dft)向量。通常，这些空间正交函数是由m×n×2天线阵列代表的空间域中的任何正交函数集。通过将hm×n×2投影到{f}上计算系数αijp。

空间信道矩阵hm×n×2可如下由近似：

以保证标准：

或

或

其中，s(k)代表在时刻k处捕获大多数有用信号功率的正交函数集(即，空间正交函数集{f}的子集)。∈是小的正数，其应该保证包含在未选择的正交函数中的有用信号功率是微不足道的且sinr不会受到不利影响。

在闭环多输入多输出(mimo)系统中，针对在时间k或k个传输时间间隔处的每个子带，pdsch和pdcch的传输预编码器的波束成形权重w(subband，k)可从信道矩阵(subband，uerxant，k)如下计算：

w(subband，k)＝h(h(subband，k)，n0)方程(3)

其中，例如，针对nuerxantue接收天线，h可被如下形成：

h是nuerxantxv矩阵，其中，v＝m*n*2。函数h()代表用于基于预定义的成本函数将信道矩阵转换为预编码矩阵的函数，n0是下行链路干扰加噪声协方差矩阵的估计值，并且

以保证标准：

或

或

其中，sf(k)代表在时间k处捕获大多数有用信号信息的正交函数集，并且是αi，j，p的滤波后版本(在时域上且可替代地在频域上)。例如，αi，j，p可跨频带和在时间上分别进行滤波，如下：

其中，是跨子带滤波后的αi，j，p。

注意，(subband，uerxant，k)是(subband，uerxant，k)的时间滤波后版本，并且是αi，j，p(subband，uerxant，k)的频率滤波后版本。这里，函数g()代表跨子带的信道相关性。例如，g()可用如下公式表示：

当subband+sb对于任何subband位于所限定的子带的范围外时，可被等同于或无论哪个是已计算的且有效的。可替代地，g()可用如下公式表示：

这里，在子带范围subband-nsb1和subband-nsb2内的所有是相同的。当nsb1＝0且nsb2与子带的最大数相等时，上述方程导致所有子带的相同。这种情况进一步导致宽带预编码器矩阵。可替代地，可以是使用信道的时频相关性函数在时间和频率上进行二维(2d)滤波。

在一些实施例中，限定pdsch和pdcch的相应的滤波参数β。在本文，这些相应的滤波参数用βpdsch和βpdcch来表示。pdsch和pdcch的滤波参数βpdsch和βpdcch可以是不同的。类似地，pdsch和pdcch的频域平均值也可以是不同的。在一些实施例中，在时域上且可选地在频域上pdsch和pdcch的滤波参数βpdsch和βpdcch分别基于在时间和频率上的预期信道变化来确定。例如，当信道在时间上缓慢变化时，滤波参数被调整，使得当前滤波后参数作为先前获得的滤波后系数和当前计算的系数之和被获得，先前获得的滤波后系数被诸如(即，接近1)的较大的数加权，当前计算的系数被较小的数(即，)加权。当信道在时间上较快变化时，滤波参数被调整，使得当前滤波后参数作为先前获得的滤波后系数和当前计算的系数之和被获得，先前获得的滤波后系数被诸如(即，接近0)的较小的数加权，当前计算的系数被较大的数(即，)加权。类似地，当信道针对每个子带或子载波(即，频率选择性)显著不同时，频域滤波的滤波参数被调整，使得当前子带的参数作为当前子带的计算的滤波后系数和来自当前子带的任一侧上的子带的计算的系数之和被获得，当前子带的计算的滤波后系数被诸如(即，接近1)的较大的数加权，来自当前子带的任一侧上的子带的计算的系数被较小的数(等于的数之和)加权。当信道针对每个子带或子载波(即，频率选择性)在相同tti上非常类似时，频域滤波的滤波参数被调整，使得当前子带的参数作为当前子带的计算的滤波后系数和来自当前子带的任一侧上的子带的计算的系数之和被获得，当前子带的计算的滤波后系数被诸如(即，接近0)的较小的数加权，当前子带的任一侧上的子带的计算的系数被类似的数(等于的数之和)加权。上述在时间和频率上的滤波方法的示例的解释分别假定了无限脉冲响应(iir)和有限脉冲响应(fir)滤波方法。通常，这些滤波方法中的任何一种可被用于在时间上或在频率上的系数滤波。

pdcch的滤波参数可与pdsch的滤波参数不同。滤波参数中的差别与pdcch和pdsch的预期接收质量有关。例如，pdcch比pdsch具有更强的鲁棒性，即，pdcch的预期错误率比pdsch的预期错误率更低。为此，波束成形增益应该与频率和时间上的信道变化的变化率一致。实现此目标的一种方式是为pdcch设置比pdsch更宽的波束宽度。这确保即使在信道变化较快时，pdcch始终向ue传输。例如，方程(3)中用于最小均方差(mmse)优化的h()可被如下表达：

其中，n0是下行链路干扰加噪声协方差矩阵的估计值。该矩阵可从ue反馈信息获得。在下行链路干扰加噪声是不相关(或假定为不相关的)的情况下，n0可以近似为n0in×n，其中，n0是信号加干扰的方差且in×n是大小为n的单位矩阵。所得的矩阵w(subband,k)的大小是v乘以ue接收天线的数量(nuerxant)。

在另一个示例中，方程(3)中用于mmse优化的h()可被如下表达：

其中，g0是上行链路干扰协方差矩阵的估计值。该矩阵可从来自附接到相邻小区的无线设备的上行链路接收来测量。

图3根据本公开的上述第一实施例更详细地图示图2的过程。如所图示，在时刻k处，针对一个或多个ue接收天线的整个下行链路频带的两个或更多个子带，基站102获得从基站102到特定无线设备112的无线信道的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)(步骤300)。空间信道矩阵的每个估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)可使用任何期望的技术获得。然而，空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)针对两个物理下行链路从来自无线设备112的相同反馈获得。在一些实施例中，该反馈是由无线设备112提供的用于pdsch传输的反馈。因此，用于pdsch传输的反馈由基站102使用以生成pdsch预编码器和pdcch预编码器两者的权重(在本文被称为波束成形权重)。结果，如下所述，在不增加反馈开销的情况下，为pdsch预编码器和pdcch预编码器计算单独的波束成形权重。

在该实施例中，为了计算用于pdsch传输和pdcch传输的波束成形权重，基站102首先根据方程(1)将在时刻k处的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)中的每一个投影到空间正交函数集{f}上，从而获得多个系数集αi，j，p，一个系数集针对当前时刻k的subband、uerxant的每种组合(步骤302)。因此，步骤300和步骤302针对无线设备112的每个接收天线的每个子带，针对时刻k产生单独的系数集αi，j，p(subband，uerxant，k)。

针对pdsch，基站102基于相应的滤波参数βpdsch在时间上且可选地在频率上执行系数αi，j，p(subband，uerxant，k)的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤304)。注意，在时间上滤波考虑了针对先前的时刻计算的系数αi，j，p(subband，uerxant，k)。滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102根据方程(4)针对时刻k为每个子带重构pdsch的信道矩阵hpdsch(subband，k)(步骤306)。更具体地，在时刻k处，每个特定子带的pdsch的重构的信道矩阵hpdsch(subband，k)可被写作：

其中，

其中，hpdsch(subband，uerxant，k)是特定子带和无线设备接收天线的pdsch的重构的信道矩阵，并且在方程(4)中限定了

使用方程(3)，使用pdsch的重构的信道矩阵hpdsch(subband，k)计算针对每个子带的pdsch的波束成形权重wpdsch(subband，k)(步骤308)。更具体地，针对pdsch，传输层数nlayer可以是小于或等于无线设备接收天线数nuerxant的任何数。因此，在一些实施例中，基站102可针对nlayer的每个可能值的多个假设层组合(hyp)中的每一个计算假设的波束成形权重然后，针对nlayer的一个值(例如，nlayer的最佳值)，与传输层的一个组合(假设)(例如，传输层的最佳集合)相关联的假设的波束成形权重被选择为用于该子带的pdsch的wpdsch(subband，k)。

具体地，在闭环多输入多输出(mimo)系统中，针对在时刻k或k个传输时间间隔处的每个子带的pdsch(且pdcch也一样)和针对每个可能的传输层数nlayer的每个传输层的假设组合的传输预编码器的波束成形权重，可从重构的信道矩阵hpdsch(subband，uerxant，k)来计算，如下：

其中，

基于假设hyp限定从layer到uerxant的映射。例如，对于层数nlayer，针对每个假设hyp，对应的可被如下形成：

是nuerxantxv维矩阵，其中v＝m*n*2。layer代表传输层。传输层数nlayer在[1，nuerxant]范围内，即，nlayer≤nuerxant。例如，当nuerxant＝4且nlayer＝3时，可形成的子集数是nuerxant中的nlayer个组合，uerxant组合或假设是2[layer，3]＝{0，2，3}以及单独的针对这些假设中的每一个确定。进一步，这些假设可针对nlayer的每个可能值被做出，其中，单独的针对nlayer的每个值的每个假设确定。

对于nlayer的每个可能值，所得的nlayer层的预编码矩阵是针对nlayer的该值对所有假设(hyp＝0，1，...，nc(nlayer)-1)计算的。如下所述，相对于步骤310，针对nlayer的所有值的所有假设之中的最佳假设基于sinr和icc而选择。最佳假设与给出最高累积icc的相对应。该被称为如下文所述，被选为pdsch的波束成形权重wpdsch(subband，k，)。

在一些实施例中，基站102针对不同数量的传输层和每个选择的层数的nc(nlayer)组合中的每个估计的sinr，并且判定或选择要被用于pdsch传输的层数(步骤310)。在本文，用于特定层数的估计的sinr被表示为γd(layers)。然后，基站102用与用于pdsch传输选择的传输层组合(hyp)和传输层数相对应的波束成形权重wpdsch(subband，hyp，k，nlayers)预编码要在pdsch上传输的信息比特数，并且基于估计的sinrγd确定调制和编码方案(步骤312)。

根据另一个实施例，wpdsch(subband，k)始终针对满秩进行计算，即，wpdsch始终用nlayer＝nuerxant的假设进行计算。随后，针对每个选择的传输层，从满秩预编码矩阵选择ue接收天线的组合。选择传输层数，使得所得的预编码器矩阵提供最高的聚集icc。根据方程(3)计算wpdcch(subband，k)。满秩的矩阵的大小基于方程(7a)和方程(7b)为vxnuerxant。

对于pdcch，基站102基于相应的滤波参数βpdcch在时间上且可选地在频率上执行系数集αi，j，p(subband，uerxant，k)的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤314)。滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102根据方程(4)重构每个子带的时刻k的用于pdcch的信道矩阵hpdcch(subband，k)(步骤316)。因此，在时刻k处，针对子带和无线设备接收天线中的每个特定组合的pdcch的重构的信道矩阵hpdcch(subband，k)可被写作：

其中，

其中，hpdcch(subband，uerxant，k)是特定子带和无线设备接收天线的pdcch的重构的信道矩阵，并且在方程(4)中限定了

使用针对每个子带的pdcch的重构的信道矩阵hpdcch(subband，uerxant，k)，基站102根据方程(3)计算用于pdcch传输的波束成形权重(wpdcch)(步骤318)。在此示例中，用于pdcch传输的波束成形权重wpdcch适用于整个下行链路带宽。在一些实施例中，用于pdcch传输的波束成形权重wpdcch首先通过对跨所有子带的重构的信道矩阵hpdcch(subband，uerxant，k)求平均值以获得宽带重构的信道矩阵hpdcch(uerxant，k)来计算。随后，从hpdcch(uerxant，k)获得与给出|hpdcch(uerxant，k)|²的最大值的uerxant相对应的hpdcch(k)。然后，根据上述的方程(3)，wpdcch(k)可被计算为：

wpdcch(k)＝h(hpdcch(k)，n0)

在一个可替代实施例中，滤波后系数跨所有子带被平均以提供平均的滤波后系数然后，宽带pdcch波束成形系数wpdcch(k)可如下计算。首先，pdcch的宽带重构的信道矩阵被计算为：

其中，

并且，sf(k)代表在时间k处捕获大多数有用信号信息的正交函数集。pdcch的宽带重构的信道矩阵hpdcch(k)可然后被用于计算wpdcch(k)，如上所述。

在一些实施例中，基站102估计pdcch的sinr(步骤320)。在本文，pdcch的估计的sinr被表示为γc。基站102然后用波束成形权重wpdcch对要在pdcch上传输的dci进行预编码，并且基于估计的sinrγc确定调制和编码方案(步骤322)。

pdsch传输和pdcch传输由基站102经由基站102的天线系统(即，本示例中的aas)进行传输(步骤324)。然后，该过程针对下一个时刻k进行重复。

注意，图3的过程仅是示例。其他变型将为本领域技术人员所理解。例如，在一个可替代实施例中，在步骤300之后且在步骤302之前，执行步骤304和步骤314的滤波操作，使得空间信道矩阵的滤波后估计值被投影到空间正交函数集上。从那里开始，如以上所述继续该过程。

在第二实施例中，为了计算例如pdsch和pdcch的波束成形权重，构造多个空间正交函数集，每一个空间正交函数集具有范围从小到大的不同波束宽度的空间正交函数。最小和最大波束宽度由天线系统配置判定。通常，最大波束宽度与单一子阵列的波束宽度相对应。最小波束宽度基于水平方向(并且如果天线系统是均匀矩形阵列(ura)，则还基于垂直方向)上的子阵列数来判定。例如，如果子阵列具有65度的3db波束宽度且在水平方向上具有8个子阵列，那么最小波束宽度约为65/8且最大波束宽度为65度。可达到的最小波束宽度可能有时还取决于子阵列之间的电气距离。从这些空间正交函数集，基于以下描述的一些标准选择空间正交函数并被用于生成由相应预编码器所使用的波束成形权重。

根据此实施例，针对给定子带和时刻k的波束成形权重w(subband，k)(这也被称为预编码向量)可被设置到来自空间正交函数集中的具有最大|αi，j，p|²的第l个集合{f^l}的空间正交函数中的一个或另外从来自空间正交函数集中的具有最大|αi，j，p|²的第l个集合{f^l}的空间正交函数中的一个来计算或确定。注意，{f^l}表示第l个空间正交函数集，即，对于i＝0，1，...，m-1，j＝0，1，...，n-1，并且p＝0，1。因此换言之，对于l＝0，1，...l-1的空间正交函数集{f^l}，不同于它们的波束空间流形(manifold)的3db波束宽度和/或aod。这里，l是被配置的空间正交函数集的数量。

以与以上所述相同的方式，对于l个可用集合中的每个第l个空间正交函数集{f^l}，集合中的空间正交函数的系数通过将信道矩阵hm×n×2投影到第l个空间正交函数集{f^l}上来进行计算。因此，对于每个第l个空间正交函数集{f^l}，集合中的空间正交函数的系数可被计算为：

其中，<x，y>代表向量x和y的内积。对于每个第l个空间正交函数集，要满足以下条件：

其中，是的滤波后版本(在时域上且可选地在频率上被滤波)，如上所述，并且s^l(k)代表时刻k针对第l个空间正交函数集的重构的信道矩阵捕获大多数有用信号信息的正交函数集。

针对每个子带，对应于最小s^l(k)的正交函数集{f^l}被选择为该子带的最佳空间正交函数集{f^{opt，subband}}。

例如，子带的最佳空间正交函数集{f^{opt，subband}}是可以满足以下标准中的任何一个或任何组合的集合：

·由包含有用信息(信号)的滤波后系数集限定的一个集合内的正交函数或波束的数量小于波束的预定义阈值数量或预配置阈值数量lmin：

s^l(k)＜lmin

·信号泄漏比γk(subband)高于预定义阈值或预配置阈值γth：

其中，

并且，

·其他波束中的平均辐射功率和最大辐射功率ip_max(subband，k)应该分别小于预定义极限或预配置极限ip-avg和ip-max。

并且，

ip_max(subband，k)＜ip-max

注意，以上标准中的一些是针对每个子带到的。在一些其他实施例中，这些标准可以是宽带标准。

针对每个子带，基于来自子带的最佳空间正交函数集{f^{opt，subband}}的最佳空间正交函数计算在时刻k处的波束成形权重w(subband，k)。来自子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的“最佳”空间正交函数是来自具有最大|αi，j，p|²的集合的空间正交函数。更具体地，在一些实施例中，波束成形权重w(subband，k)的计算为：

其中，(io，jo，po)代表子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}中的最佳空间正交函数的指数，并且ζ是缩放因子，其被确定使得总发射功率在基站102的允许发射功率范围的极限内。

例如，针对大小为16×1的均匀线性阵列(ula)，七个空间正交函数集给出可变的3分贝(db)波束宽度，如图4a至图4g中所示。具体地，图4a图示具有最小3db波束宽度的集合0(ulalarray＝16上的dft波束，ldft＝16)，图4b和图4c图示集合1和集合2，每个具有接近最小3db波束宽度但不同的aod(ulalarray＝16上的dft波束，ldft＝8)，并且图4d至图4g图示集合3至集合6，每个具有最大3db波束宽度但不同的aod(ulalarray＝16上的dft波束，ldft＝4)。注意，下面提供针对相同的ula长度的这些正交集合的详细的系数推导。

图5根据本公开的上述第二实施例更详细地图示图2的过程。如所图示，在时刻k处，针对无线设备112的一个或多个接收天线的整个下行链路频带中的两个或更多个子带，基站102获得从基站102到特定无线设备112的无线信道的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)(步骤500)。空间信道矩阵的每个估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)可使用任何期望的技术获得。然而，空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)针对两个物理下行链路从来自无线设备112的相同反馈获得。在一些实施例中，该反馈是由无线设备112提供的用于pdsch传输的反馈。因此，用于pdsch传输的反馈由基站102使用以生成pdsch预编码器和pdcch预编码器两者的权重(在本文被称为波束成形权重)。结果，如下所述，在不增加反馈开销的情况下，为pdsch预编码器和pdcch预编码器计算单独的波束成形权重。

在这个实施例中，为了计算用于pdsch传输和pdcch传输的波束成形权重，基站102首先根据方程(1)和方程(8)将在时刻k处的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)中的每一个投影到多个空间正交函数集{f^l}上，从而获得多个系数集集一个系数集针对当前时刻k的subband、uerxant以及l的每种组合(步骤502)。因此，针对无线设备112的每个接收天线的每个子带，基站102针对时刻k产生多个空间正交函数集{f^l}中的每一个的单独的系数集

针对pdsch，基站102基于相应的滤波参数βpdsch在时间上且可选地在频率上执行系数的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤504)。注意，在时间上的滤波考虑了针对先前时刻计算的系数滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102根据方程(9)针对时刻k，为l个集合中的每一个的每个子带重构pdsch的信道矩阵hpdsch(subband，k)(步骤506)。因此，针对在时刻k处的空间正交函数集{f^l}中的每个第l集，空间正交函数集{f^l}中的第l集的每个特定子带的pdsch的重构的信道矩阵hpdsch(subband，k)可被写作：

其中，

其中，hpdsch(subband，uerxant，k)是特定子带和无线设备接收天线的pdsch的重构的信道矩阵，并且，在方程(9)中限定了

使用pdsch的重构的信道矩阵hpdsch(subband，k)，基站102还针对每个子带从这个子带的l个空间正交函数集中选择最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}(步骤506)。更具体地，针对每个子带，对应于最小s^l(k)的正交函数集{f^l}被选为该子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}，其中，s^l(k)代表该子带在时刻k处捕获最多有用信号功率的正交函数集(即，空间正交函数集{f^l}的子集)。关于子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的选择的额外细节已在上文提供且这里不再重复。

针对每个子带，基站102从子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}中选择“最佳”空间正交函数(步骤508)。如上所述，来自子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的“最佳”空间正交函数是来自集合的具有最大|αi，j，p|²的空间正交函数。

进一步，针对每个子带，基站102基于来自子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的最佳空间正交函数计算波束成形权重w(subband，k)(步骤508)。更具体地，在一些实施例中，波束成形权重w(subband，k)如上相对于步骤308所述而计算。在一个示例可替代实施例中，波束成形权重w(subband，k)被计算为：

其中，(io，jo，po)代表子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}中的空间正交函数的指数，并且，ζ是缩放因子，其被确定使得总发射功率在基站102的允许发射功率范围的极限内。

如上所述，在一些实施例中，针对pdsch，传输层数nlayer可以是小于或等于无线设备接收天线数nuerxant的任何数。因此，在一些实施例中，基站102针对nlayer的每个可能值的多个假设层组合(hyp)中的每一个计算假设的波束成形权重如下相对于步骤510所述，针对nlayer的一个值(例如，nlayer的最佳值)，与传输层的一个组合(例如，传输层的最佳组合)相关联的假设的波束成形权重被选为该子带的pdsch的w(subband，k)。

在一些实施例中，基站102估计不同数量的传输层中的每一个的sinr，并且判定或选择要被用于pdsch传输的层的最佳组合(即，对于给定nlayer的最佳hyp)，如上相对于步骤204所述(步骤510)。针对时刻k和每个子带，基站102用所选择的层数和所选择的层组合的相应的波束成形权重对要在pdsch上传输的多个信息比特进行预编码，并且基于所选择的层组合hyp的所估计的sinrγd确定调制和编码方案，如上相对于步骤206所述(步骤512)。

针对pdcch，基站102基于相应的滤波参数βpdcch在时间上且可选地在频率上执行系数的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤514)。滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102根据方程(9)针对时刻k，为l个集合中的每一个的每个子带重构pdcch的信道矩阵(步骤516)。因此，针对在时刻k的空间正交函数集{f^l}中的每个第l集，每个特定子带的第l个空间正交函数集{f^l}的pdcch的重构的信道矩阵可被写作：

其中，

其中，hpdcch(subband，uerxant，k)是特定子带和无线设备接收天线的pdcch的重构的信道矩阵，并且，在方程(9)中限定了

使用pdcch的重构的信道矩阵hpdcch(subband，k)，基站102针对每个子带从l个空间正交函数集中选择pdcch的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}(步骤516)。更具体地，针对每个子带，对应于最小s^l(k)的正交函数集{f^l}被选为该子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}，其中，s^l(k)代表该子带在时刻k处捕获最多有用信号功率的正交函数集(即，空间正交函数集{f^l}中的子集)。关于子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的选择的额外细节已在上文提供且这里不再重复。

针对每个子带，基站102从子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}中选择“最佳”空间正交函数(步骤518)。如上所述，来自子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的“最佳”空间正交函数是来自集合的具有最大|αi，j，p|²的空间正交函数。

进一步，基站102基于来自子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}的最佳空间正交函数计算pdcch的波束成形权重wpdcch(subband，k)(步骤518)。更具体地，在一些实施例中，波束成形权重wpdcch(subband，k)如上相对于步骤308所述而计算。在一个示例可替代实施例中，波束成形权重wpdcch(subband，k)的计算为：

其中，(io，jo，po)代表子带的最优空间正交函数集{f^{opt，subband}}中的空间正交函数的指数，并且，ζ是缩放因子，其被确定使得总发射功率在基站102的允许发射功率范围的极限内。

在一些实施例中，基站102估计pdcch的sinr。在本文，pdcch的估计的sinr被表示为γc(步骤520)。基站102然后用相应子带的波束成形权重wpdcch(subband，k)对要在pdcch上传输的dci进行预编码，并且基于所估计的sinrγc确定调制和编码方案(步骤522)。注意，虽然pdcch的波束成形权重在上面针对每个子带计算，但是在一些可替代实施例中，pdcch的波束成形权重例如在选择最优空间正交函数集和来自该最优集的最佳正交函数之前，通过对跨所有子带的hpdcch(subband，k)求平均值而被计算为宽带权重集。

pdsch传输和pdcch传输由基站102经由基站102的天线系统(即，在此示例中的aas)进行传输(步骤524)。然后，该过程针对下一个时刻k进行重复。

注意，图5的过程仅为示例。其他变型将为本领域技术人员所理解。例如，在一个可替代实施例中，在步骤500之后和在步骤502之前执行步骤504和步骤514的滤波操作，使空间信道矩阵的滤波后估计值被投影到空间正交函数集上。从那里开始，如以上所述来继续该过程。

在第三实施例中，为了计算例如pdsch和pdcch的波束成形权重，通过确定(例如，测量)来自空间正交函数基本集的所需的波束宽度(例如，所需的3db波束宽度)和aod来自适应地构造所需的空间正交函数。

在一个实施例中，空间正交函数基本集是与最小3db波束宽度相对应的正交函数集。作为示例，参见图4a至图4g中表示的示例正交函数集，图4a中表示的正交函数集具有最小3db波束宽度，并且因此被用作本实施例中的空间正交函数基本集。正交函数基本集用{f⁰}表示。信道矩阵hm×n×2(subband，uerxant，k)被投影到用{f⁰}表示的正交函数基本集上以从而计算相应的系数αi，j，p(subband，uerxant，k)。在本文，用{f⁰}表示的正交函数基本集的系数αi，j，p(subband，uerxant，k)用表示。如上所述，系数被滤波以提供相应的滤波后系数所需的波束宽度(bw)和aod从计算。更具体地，所需的波束宽度通过确定基本集{f⁰}中的哪个空间正交函数具有非零幅度来计算。来自基本集{f⁰}的具有非零幅度的这些空间正交函数的组合的波束宽度给出所需的波束宽度。进一步，作为示例，组合的波束宽度的中心aod可被用作所需的aod。

然后基于所需的3db波束宽度和aod计算期望的空间正交函数集(用{f^{opt，subband}}表示)。下面描述推导这个期望的空间正交函数集{f^{opt，subband}}的过程。然后，选择来自期望的空间正交函数集{f^{opt，subband}}的“最佳”空间正交函数且从该最佳空间正交函数计算波束成形权重，如上所述。

该过程可在数学上描述如下。如早前所阐述的，通过将hm×n×2投影到空间正交函数基本集{f⁰}上来计算系数例如，如下：

针对该标准正交函数基本集{f⁰}，要满足以下条件：

其中，是的滤波后版本(在时域上且可选地在频域上进行滤波)，如以上所限定的。

aod和波束宽度可从确定。随后，针对每个子带确定最优(最佳)空间正交函数其中，这个最佳空间正交函数满足所需的波束宽度和aod。

针对每个子带，基于该子带的最优空间正交函数计算波束成形权重w(subband，k)，例如，如下：

针对每个subband方程(12)

其中，ζ是缩放因子，其被确定使得总发射功率在基站102的允许发射功率范围的极限内。

图6根据本公开的上述第三实施例更详细地图示图2的过程。如所图示，在时刻k处，针对无线设备112的一个或多个接收天线的整个下行链路频带中的两个或更多个子带，基站102获得从基站102到特定无线设备112的无线信道的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)(步骤600)。空间信道矩阵的每个估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)可使用任何期望的技术获得。然而，空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)针对两个物理下行链路从来自无线设备112的相同反馈获得。在一些实施例中，该反馈为由无线设备112提供的用于pdsch传输的反馈。因此，用于pdsch传输的反馈由基站102使用以生成pdsch预编码器和pdcch预编码器两者的权重(在本文被称为波束成形权重)。结果，如下所述，在不增加反馈开销的情况下，为pdsch预编码器和pdcch预编码器计算单独的波束成形权重。

在此实施例中，为了计算用于pdsch传输和pdcch传输的波束成形权重，基站102首先根据方程(1)和方程(10)将在时刻k处的空间信道矩阵的估计值hm×n×2(subband，uerxant，k)中的每一个投影到空间正交函数基本集{f⁰}上，从而获得多个系数集一个系数集针对subband、uerxant、k的每种组合(步骤602)。因此，步骤600和步骤602针对时刻k产生无线设备112的每个接收天线的每个子带的单独的系数集

针对pdsch，基站102基于相应的滤波参数βpdsch在时间且可选地在频率上执行多个系数集的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤604)。滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102计算pdsch所需的3db波束宽度和aod，如上所述(步骤606)。

针对每个子带，使用为该子带的pdsch计算的3db波束宽度和aod，基站102计算最优(最佳)空间正交函数并且基于最优空间正交函数计算用于pdsch传输的波束成形权重(wpdsch(subband，k))，如上所述(步骤608)。

如上所述，在一些实施例中，针对pdsch，传输层数nlayer可以是小于或等于无线设备接收天线数nuerxant的任何数。因此，在一些实施例中，基站102可在步骤608中针对nlayer的每个可能值的多个假设层组合中的每一个计算假设的波束成形权重然后，在以下讨论的步骤610中，针对nlayer的一个值(例如，nlayer的最佳值)，与传输层的一个组合(例如，传输层的最佳组合)相关联的假设的波束成形权重被选为该子带的pdsch的wpdsch(subband，k)。

在一些实施例中，基站102估计不同数量的传输层中的每一个的sinr，并且判定或选择要被用于pdsch传输的层数和层组合(步骤610)。在本文，层的估计的sinr用γd(layers)表示。基站102然后用波束成形权重wpdsch(subband，k)对要在pdsch上传输的信息比特数进行预编码，该wpdsch(subband，k)与用于pdsch传输的所选择的层数和层组合以及基于用于pdsch传输的所选择的层的估计的sinr(γd)的调制和编码方案相关联(步骤612)。

针对pdcch，基站102基于相应的滤波参数βpdcch在时间上且可选地在频率上执行系数的滤波，如上所述，例如参照方程(5)和方程(6)(步骤614)。滤波的结果是滤波后系数使用滤波后系数基站102计算pdcch所需的3db波束宽度和aod，如上所述(步骤616)。

针对每个子带，使用为该子带的pdcch计算的3db波束宽度和aod，基站102计算最优(最佳)空间正交函数并且基于最优空间正交函数计算用于pdcch传输的波束成形权重(wpdcch(subband，k))，如上所述(步骤618)。

在可替代实施例中，wpdcch被计算为波束成形权重的宽带集合。执行此的方法为对所有子带上的求平均值，并且然后使用平均的来计算pdcch的3db波束宽度和aod。使用计算的3db波束宽度和aod，基站102以上述方式计算最优(最佳)空间正交函数并且基于最优空间正交函数计算用于pdcch传输的波束成形权重(wpdcch(k))。

在一些实施例中，基站102估计pdcch的sinr(步骤620)。在本文，pdcch的估计的sinr用γc表示。基站102然后用波束成形权重wpdcch和基于估计的sinrγc的调制和编码方案对要在pdcch上传输的dci进行预编码(步骤622)。

pdsch传输和pdcch传输由基站102经由基站102的天线系统(即，本示例中的aas)进行传输。然后，该过程针对下一个时刻k进行重复。

注意，图6的过程仅是示例。其他变型将为本领域技术人员所理解。例如，在一个可替代实施例中，在步骤600之后且在步骤602之前，执行步骤604和步骤614的滤波操作，使得空间信道矩阵的滤波后估计值被投影到空间正交函数集上。从那里开始，如以上所述继续该过程。

现在，提供了用于基于所需的3db波束宽度和aod导出最优(最佳)空间正交函数的过程的讨论，例如，如在步骤608和步骤618中。在以下描述中，[1]中所提出的方法被概括为包括任意dft向量和阵列大小。此外，导出额外的覆盖权重(下面的cm(i))以控制所得的dft波束的波束宽度和aod。

长度larray的ula的转向向量或天线阵列流形a^φ(也被称为波束空间流形)可用如下的行向量表达：

a^φ＝{a^φ(0)，a^φ(1)，...，a^φ(larray-1)}方程(13)

其中，第i个天线单元的相位延迟为，

其中，μ＝dλsinφ，dλ是按波长归一化的单元间距，并且，φ是出发角。

可限定适用于下行链路传输的空间正交函数集{f′m，m∈[0，ldft]}。注意，这里m不必为整数。例如，第m个空间正交函数可用如下的行向量表示：

f′m＝{f′m(0)，f′m(1)，...，f′m(larray-1)}方程(15)

其中，f′m(i)＝fm(i)cm(i)

其中，η＝(μ+m/ldft)，表示小于或等于x的最大整数。

这里，dft的长度ldft可与ula的长度不同，larray＝p*ldft，其中，这里p是被应用于ldft以获得larray的缩放因子。值m可从0到ldft变化且不必是整数。

当应用第m个dft空间正交函数时，波束空间流形可被表述为：

分别代入来自方程(14)、方程(16)和方程(17)的a^φ(i)、fm(i)和cm(i)：

larray单元的总和可被细分为长度为ldft的larray/ldft个块。

代入i＝k*ldft+l；并且l＝0,1,...,ldft-1。

为狄利克雷(dirichlet)卷积核。

将方程(22)代入方程(21)中得到以下简化：

以上方程可被进一步简化为如下：

从方程(24)，第m个波束的最大波束增益发生，当：

ldftdλsinφ+m＝0

当以下条件发生时零交叉发生：

ldftdλsinφ+m＝±1，±2，...

3db波束宽度可被测量以满足：sin(πldftη)＝0.5sin(πη)。

图7描绘覆盖权重计算的说明。如图7中所示并且相对于方程(15)的以上所述，第m个波束成形权重可由行向量f′m＝{f′m(0),f′m(1),...,f′m(larray-1)}表示，其中，f′m(i)＝fm(i)cm(i)。

图8图示基于所需的3db波束宽度和aod计算最优(最佳)空间正交函数的过程的一个示例。具体地，这个过程通过应用采样偏移“o”和采样周期“v”以及覆盖权重集cm从获得最优空间正交函数

如方程(24)中所示及相关记载，ula的大小larray和dft大小ldft限定dft波束的波束宽度。图8中的“p”作为被应用于ldft以获得larray的缩放因子，在过程开始时被初始化为1并且然后使其适于匹配所需的3db波束宽度。采样偏移“o”和采样周期“v”适于匹配所需的aod。

更具体地，如图8中所图示，a^φrk乘以系数cm，如在方程(5.4-6)中所解释的(步骤800)。由于传输的信号为已知信号，这里我们将rk从方程中分离出来。所以第三个块(具有f_m)的输出为b_m。针对第一次迭代，采样偏移“o”被初始化为“0”，采样周期“v”被初始化为“1”，并且缩放因子“p”被初始化为1。根据方程(16)基于larray、ldft、采样偏移“o”、以及采样周期“v”(即，过采样参数“v”)针对计算覆盖权重cm(m)(步骤802)。并且，使用方程(17)针对计算单元fm(m)(步骤804)。确定具有最高能量的波束bm(φ)(步骤806)。具有最高能量的波束的指数用m*表示。计算度量(metric)(步骤808)。这个度量是用最大功率和3db波束宽度测量的到达角(aoa)。例如，函数可以内插以围绕具有最高接收功率的波束为中心的波束的功率，即，波束m*具有功率插值函数可以是例如与方程(24)类似形状的形式插值后导致最大功率的角度被认为是最可能的aoa。类似地，通过相对于最大接收功率来评价针对aoa角的任一侧的1.5db点的插值函数，还可获得3db波束宽度的测量。如果波束m*的3db波束宽度和aoa不匹配所需的3db波束宽度和所需的aod，那么采样偏移“o”、采样周期“v”以及缩放因子“p”基于度量适配(步骤810)，基于新的“p”值计算新的ldft(步骤812)，并且该过程返回到步骤802。一旦波束m*的3db波束宽度和aoa匹配所需的3db波束宽度和所需的aod，该过程就停止且波束m*被选为所需的波束(步骤814)。此时，已计算出在图6和相关记载的上下文中，为最优空间正交函数

到目前为止描述的实施例是基于互惠的。在另一个实施例中，使用了基于码本的方法。换言之，在此实施例中，码本限定多个波束(例如，dft波束)，并且无线设备112通过向码本中的优选波束报告指数或索引来报告例如pdsch的优选波束。用于pdcch传输的预定义的波束宽度(以确保额外的鲁棒性)和与报告的波束相关联的角度一起使得基站102仍然能够以一定程度的波束成形来传输pdcch(或者需要高水平的鲁棒性的任何其他控制消息)。这种较宽的波束可以是(24)中导出的波束中的一种。

图9是根据本公开的一些实施例的无线电接入节点900的示意框图。无线电接入节点900可以是例如基站102或基站106。如所图示，无线电接入节点900包括控制系统902，控制系统902包括一个或多个处理器904(例如，中央控制单元(cpu)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)等)、存储器906以及网络接口908。此外，无线电接入节点900包括一个或多个无线电单元910，每一个无线电单元910包括耦接到一个或多个天线916的一个或多个发射器912和一个或多个接收器914。在一些实施例中，无线电单元910在控制系统902的外部并且经由例如有线连接(例如，光缆)连接到控制系统902。然而，在一些其他实施例中，无线电单元910可能和天线916与控制系统902集成在一起。一个或多个处理器904操作为提供如本文所述的无线电接入节点900的一个或多个功能。在一些实施例中，功能以软件实现，该软件例如存储在存储器906中且由一个或多个处理器904执行。

图10是图示根据本公开的一些实施例的无线电接入节点900的虚拟化实施例的示意框图。该讨论等价地适应于其他类型的网络节点。进一步，其他类型的网络节点可具有类似的虚拟化架构。

如本文所使用的，“虚拟化”无线电接入节点是无线电接入节点900的实现方式，其中，无线电接入节点900的功能的至少一部分被实现为虚拟的部件(例如，经由在网络中的物理处理节点上运行的虚拟机)。如所图示，在此示例中，无线电接入节点900包括控制系统902和一个或多个无线电单元910，控制系统902包括一个或多个处理器904(例如，cpu、asic、fpga等)、存储器906以及网络接口908，每一个无线电单元910包括耦接到一个或多个天线916的一个或多个发射器912和一个或多个接收器914，如上所述。控制系统902经由例如光缆等连接到无线电单元910。控制系统902经由网络接口908连接到与网络1002的部分耦接或作为网络1002的部分被包括的一个或多个处理节点1000。每个处理节点1000包括一个或多个处理器1004(例如，cpu、asic、fpga等)、存储器1006以及网络接口1008。

在此示例中，本文所述的无线电接入节点900的功能1010以期望的方式实现在一个或多个处理节点1000处或跨处理系统902和一个或多个处理节点1000分布。在一些特定实施例中，本文所述的无线电接入节点900的功能1010中的一些或所有实现为由实现在由处理节点1000托管的虚拟环境中的一个或多个虚拟机执行的虚拟部件。将由本领域普通技术人员所理解的是，处理节点1000和控制系统902之间的附加信令或通信被使用以便实现期望的功能1010中的至少一些。明显地，在一些实施例中，在无线电单元910经由适当的网络接口直接与处理节点1000通信的情况下，可不包括控制系统902。

在一些实施例中，提供了包括指令的计算机程序，指令在由至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器执行无线电接入节点900或节点(例如，处理节点1000)的功能，该功能根据本文所述的任何实施例执行无线电接入节点900的一个或多个功能1010。在一些实施例中，提供了包括前述的计算机程序产品的载体。该载体为电信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质(例如，诸如存储器的非瞬态计算机可读介质)中的一种。

图11是根据本公开的一些其他实施例的无线电接入节点900的示意框图。无线电接入节点900包括一个或多个模块1100，其中的每一个模块1100以软件实现。模块1100提供本文所述的无线电接入节点900的功能。该描述等价地适应于图10的处理节点1000，其中，模块1100可实现在处理节点1000中的一个处或跨多个处理节点1000分布和/或跨处理节点1000和控制系统902分布。

图12是根据本公开的一些实施例的ue1200的示意框图。如所图示，ue1200包括一个或多个处理器1202(例如，cpu、asic、fpga等)、存储器1204以及一个或多个收发器1206，每个收发器1206包括耦接到一个或多个天线1212的一个或多个发射器1208和一个或多个接收器1210。在一些实施例中，上述的ue1200的功能可以全部或部分地以软件实现，该软件例如存储在存储器1204中且由处理器1202执行。

在一些实施例中，提供了包括指令的计算机程序，指令在由至少一个处理器执行时，使得至少一个处理器根据本文所述的实施例中的任何一个执行ue1200的功能。在一些实施例中，提供了包括前述的计算机程序产品的载体。该载体为电信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质(例如，诸如存储器的非瞬态计算机可读介质)中的一种。

图13是根据本公开的一些其他实施例的ue1200的示意框图。ue1200包括一个或多个模块1300，其中的每一个模块1300以软件实现。模块1300提供本文所述的ue1200的功能。

参照图14，根据实施例，通信系统包括诸如3gpp类型的蜂窝网络的电信网络1400，电信网络1400包括诸如ran的接入网络1402和核心网络1404。接入网络1402包括多个基站1406a、1406b、1406c(诸如nb、enb、gnb)或其他类型的无线接入节点(ap)，每个基站限定对应的覆盖区域1408a、1408b、1408c。每个基站1406a、1406b、1406c通过有线或无线连接1410可连接到核心网络1404。位于覆盖区域1408c中的第一ue1412被配置为无线连接到对应的基站1406c或由对应的基站1406c寻呼。覆盖区域1408a中的第二ue1414可无线连接到对应的基站1406a。虽然多个ue1412、1414在此示例中被图示，但是所公开的实施例等价地适用于其中单一ue在覆盖区域中或其中单一ue连接到对应的基站1406的情况。

电信网络1400自身连接到主机计算机1416，其可嵌入在独立服务器、云实现的服务器、分布式服务器的硬件和/或软件中，或如服务器场中的处理资源。主机计算机1416可在服务提供商的所有权或控制之下，或可由服务提供商操作或代表服务提供商操作。电信网络1400和主机计算机1416之间的连接1418和连接1420可从核心网络1404直接延伸到主机计算机1416，或可经过可选的中间网络1422。中间网络1422可以是公共网络、私人网络或托管网络中的一个或多于一个的组合；如果存在的话，中间网络1422可以是主干网或因特网，具体地，中间网络1422可包括两个或更多个子网络(未示出)。

图14的通信系统作为一个整体使能连接的ue1412、1414和主机计算机1416之间的连接。该连接可被描述为云上(ott)连接1424。主机计算机1416和连接的ue1412、1414被配置为使用接入网络1402、核心网络1404、任何中间网络1422、以及可能作为中介的其他基础设施(未示出)经由ott连接1424来传送数据和/或信令。在ott连接1424通过的参与的通信设备不知道上行链路和下行链路通信的路由的意义上，ott连接1424可以是透明的。例如，基站1406可以不或不必被通知关于具有源自主机计算机1416要被转发(例如，移交)到连接的ue1412的数据的传入下行链路通信的过去路由。类似地，基站1406不必知道源自ue1412朝向主机计算机1416的传出上行链路通信的未来路由。

根据实施例，现在将参照图15描述前面段落中讨论的ue、基站和主机的示例实现方式。在通信系统1500中，主机计算机1502包括硬件1504，硬件1504包括通信接口1506，通信接口1506被配置为与通信系统1500的不同的通信设备的接口建立和保持有线或无线连接。主机计算机1502进一步包括可具有存储和/或处理能力的处理电路1508。具体地，处理电路1508可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、asic、fpga、或这些器件的组合(未示出)。主机计算机1502进一步包括存储在主机计算机1502中或由主机计算机1502可访问并且由处理电路1508可执行的软件1510。软件1510包括主机应用1512。主机应用1512可操作以向远程用户(诸如经由ott连接1516连接、终止在ue1514和主机计算机1502处的ue1514)提供服务。在向远程用户提供服务时，主机应用1512可提供使用ott连接1516传输的用户数据。

通信系统1500进一步包括基站1518，基站1518在电信系统中提供并且包括使其能够与主机计算机1502和与ue1514通信的硬件1520。硬件1520可包括用于与通信系统1500的不同的通信设备的接口建立和保持有线或无线连接的通信接口1522、以及用于与位于由基站1518服务的覆盖区域(图15中未示出)中的ue1514建立和保持至少无线连接1526的无线电接口1524。通信接口1522可被配置为促进到主机计算机1502的连接1528。连接1528可以是直接的，或其可通过电信系统的核心网络(图15中未示出)和/或通过电信系统外部的一个或多个中间网络。在示出的实施例中，基站1518的硬件1520进一步包括处理电路1530，处理电路1530可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、asic、fpga、或这些器件的组合(未示出)。基站1518进一步具有内部存储或经由外部连接可访问的软件1532。

通信系统1500进一步包括已引用的ue1514。ue1514的硬件1534可包括无线电接口1536，无线电接口1536被配置为与服务ue1514当前位于其中的覆盖区域的基站建立和保持无线连接1526。ue1514的硬件1534进一步包括处理电路1538，处理电路1538可包括适于执行指令的一个或多个可编程处理器、asic、fpga、或这些器件的组合(未示出)。ue1514进一步包括存储在ue1514中或由ue1514可访问且由处理电路1538可执行的软件1540。软件1540包括客户端应用1542。客户端应用1542可操作以借助主机计算机1502的支持经由ue1514向人或非人用户提供服务。在主机计算机1502中，执行主机应用1512可经由终止在ue1514和主机计算机1502处的ott连接1516与执行客户端应用1542进行通信。在向用户提供服务时，客户端应用1542可从主机应用1512接收请求数据且响应于该请求数据而提供用户数据。ott连接1516可传输请求数据和用户数据两者。客户端应用1542可与用户交互以生成其提供的用户数据。

注意，图15中图示的主机计算机1502、基站1518以及ue1514可分别与图14的主机计算机1416、基站1406a、1406b、1406c中的一个以及ue1412、1414中的一个类似或相同。这就是说，这些实体的内部工作可如图15中所示，并且独立地，周围网络拓扑可以是图14的网络拓扑。

在图15中，已简要画出ott连接1516以图示在没有明确参照任何中间设备和消息经由这些设备的精确路由的情况下经由基站1518的主机计算机1502和ue1514之间的通信。网络基础设施可确定路由，路由可被配置为对ue1514隐藏或对服务提供商隐藏、或对两者隐藏。在ott连接1516是激活的时，网络基础设施可进一步采取其动态改变路由的决定(例如，基于负载平衡考虑或网络的重配置)。

ue1514和基站1518之间的无线连接1526是根据贯穿本公开所描述的实施例的教导的。各个实施例中的一个或多个实施例改进使用ott连接1516提供到ue1514的ott服务的性能，其中，无线连接1526形成最后一段。更精确地，这些实施例的教导可改进例如数据率、时延和/或功率消耗，并且从而提供诸如降低的用户等待时间、关于文件大小的放宽的限制、更好的响应性和/或延长的电池寿命等益处。

可为了监控数据率、时延和在其上一个或多个实施例中改进的其他因素而提出测量过程。可进一步存在用于响应于测量结果的变化而重配置主机计算机1502和ue1514之间的ott连接1516的可选的网络功能。测量过程和/或用于重配置ott连接1516的网络功能可以以主机计算机1502的软件1510和硬件1504实现或以ue1514的软件1540和硬件1534实现、或以两者实现。在一些实施例中，传感器(未示出)可被部署在ott连接1516所通过的通信设备中或与ott连接1516所通过的通信设备相关联；传感器可通过供应以上例示的监控量的值、或供应软件1510、1540可通过其来计算或估计监控量的其他物理量的值来参与测量过程。ott连接1516的重配置可包括：消息格式、重传设置、优选路由等；重配置不必影响基站1514，并且其可对基站1514为未知或察觉不到的。这类过程和功能可以在本领域中是已知的和实践的。在某些实施例中，测量可涉及促进主机计算机1502对吞吐量、传播时间、时延等的测量的专有ue信令。可以通过以下方式来实现测量：在软件1510和1540在监视传播时间、错误等的同时，使用ott连接1516来传输消息(特别是空消息或“虚设”消息)。

图16是根据一个实施例图示实现在通信系统中的方法的流程图。通信系统包括可参照图14和图15所述的那些主机计算机、基站以及ue。为了本公开的简要，仅参照图16的附图将被包括在本部分中。在步骤1600中，主机计算机提供用户数据。在步骤1600的子步骤1602(其是可选的)中，主机计算通过执行主机应用提供用户数据。在步骤1604中，主机计算机发起将用户数据传送到ue的传输。在步骤1606(其是可选的)中，根据贯穿本公开所述的实施例的教导，基站向ue传输在主机计算机发起的传输中传送的用户数据。在步骤1608(其是可选的)中，ue执行与由主机计算机执行的主机应用相关联的客户端应用。

图17是图示根据一个实施例的实现在通信系统中的方法的流程图。通信系统包括可参照图14和图15所述的那些主机、基站以及ue。为了本公开的简要，仅参照图17的附图将被包括在本部分中。在方法的步骤1700中，主机计算机提供用户数据。在可选的子步骤中，主机计算机通过执行主机应用提供用户数据。在步骤1702中，主机发起将用户数据传送到ue的传输。根据贯穿本公开所述的实施例的教导，传输可经由基站传递。在步骤1704(其是可选的)中，ue接收在传输中传送的用户数据。

可通过一个或多个虚拟装置的一个或多个功能单元或模块来执行本文所公开的任何适当的步骤、方法、特征、功能或益处。每一个虚拟装置可包括多个这些功能单元。这些功能单元可经由处理电路实现，处理电路可包括一个或多个微处理器或微控制器、以及可包括数字信号处理器(dsp)、专用数字逻辑等的其他数字硬件。处理电路可被配置为执行存储在存储器中的程序代码，存储器可包括一种或几种类型的存储器，诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、缓存、闪存设备、光学存储设备等。存储在存储器中的程序代码包括用于执行一个或多个电信和/或数据通信协议的程序指令、以及用于执行本文所述的技术中的一个或多个的指令。在一些实现方式中，处理电路可用于根据本公开的一个或多个实施例使相应的功能单元来执行对应的功能。

虽然图中的过程可能示出了由本公开的某些实施例执行的操作的特定顺序，但是应该理解的是，这样的顺序是示例性的(例如，可替代实施例可以以不同的顺序执行操作、合并某些操作、重复某些操作等)。

以下缩写中的至少一些可能在本公开中使用。如果缩写之间存在不一致，则应该优选上面给出的用法。如果下面列出了多次，则第一个列出项应该优选任何后续的列出项。

·2d二维

·3gpp第三代合作伙伴计划

·5g第五代

·aas天线阵列系统

·aoa到达角

·aod出发角

·asic专用集成电路

·bf波束成形

·bler块错误率

·bw波束宽度

·cpu中央处理单元

·csi信道状态信息

·db分贝

·dci下行链路控制信息

·dft离散傅里叶变换

·dsp数字信号处理器

·enb增强的或演进的节点b

·fir有限脉冲响应

·fpga现场可编程门阵列

·gnb新空口基站

·icc信息承载能力

·iir无线脉冲响应

·lte长期演进

·mimo多输入多输出

·mme移动管理实体

·mmse最小均方差

·mtc机器类型通信

·nr新空口

·ott云上

·pbch物理广播信道

·pdcch物理下行链路控制信道

·pdsch物理下行链路共享信道

·p-gw分组数据网络网关

·ram随机存取存储器

·rom只读存储器

·rrc无线电资源控制

·rrh远程无线电头

·scef服务能力公开功能

·sinr信噪比

·tbs传输块大小

·ue用户设备

·ula均匀线性阵列

·ura均匀矩形阵列

本领域技术人员将认识到对本公开的实施例的改进和修改。所有这种改进和修改被认为在本文所公开的构思的范围内。