用于在毫米波基站处进行波束整形和无线设备处的快速天线子阵列选择的技术的制作方法

交叉引用

本专利申请要求由raghavan等人于2015年8月10日递交的名称为“techniquesforbeamshapingatamillimeterwavebasestationandfastantennasubarrayselectionatawirelessdevice”的美国专利申请no.14/822,681、由raghavan等人于2015年1月6日递交的名称为“techniquesforfastselectionofanantennasubarrayandbeamformingformillimeterwavewirelessconnections”的美国临时专利申请no.62/100,352、以及由raghavan等人于2015年1月6日递交的名称为“techniquesforbeamshapingatamillimeterwavebasestationandawirelessdevice”的美国临时专利申请no.62/100,350的优先权，它们中的每一个被转让给本申请的受让人。

下面总体上涉及无线通信，并且更具体地涉及用于在毫米波基站处进行波束整形和用于无线设备处的天线子阵列的快速选择的技术。

背景技术：

无线通信系统被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用的系统资源(例如，时间、频率以及功率)来支持与多个用户的通信的多址系统。这样的多址系统的示例包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统以及正交频分多址(ofdma)系统(例如，长期演进(lte)系统)。

举例而言，无线多址通信系统可以包括多个基站，每个基站同时支持针对多个通信设备的通信，所述多个通信设备可以以其它方式被称为用户设备(ue)。基站可以在下行链路信道(例如，用于从基站到ue的传输)和上行链路信道(例如，用于从ue到基站的传输)上与通信设备进行通信。

各种通信系统可以使用不同的频带，这取决于系统的特定需求。例如，在大批ue彼此相对靠近的情况下和/或在相对大量的数据要从基站被传送到一个或多个ue(或反之亦然)的情况下，可以使用毫米波频带(其可以在30至300ghz之间)。但是，毫米波长信号频繁地经历高路径损耗，并且因此，定向的波束成形技术可以被用于使用毫米波长频率的基站和ue之间的上行链路(ul)传输和/或下行链路(dl)传输。定向的波束成形技术可以使得发射机能够将信号发送到特定的传播路径上，并且可以使得接收机能够从特定的传播路径接收信号。在这种情况下，在ue和基站之间可能存在一个以上的信号传播路径。但是，对定向的波束的依赖可能使毫米波通信更加资源密集。

基站和ue在彼此进行通信时均可以使用多个天线。基站和ue处的多个天线可以被用来利用天线分集方案，所述天线分集方案可以提高通信速率和/或其可靠性。存在可以被用来实现天线分集方案的不同类型的技术。例如，针对单个数据流，可以应用发射分集来增加接收机处的信噪比(snr)。可以应用空间分集以通过使用多个天线来发送多个独立的流来增加数据速率。可以使用接收分集来合并在多个接收天线处接收的信号以改善接收的信号质量和增强的抗衰落能力。但是，在一些情况下，手持移动设备的位置和/或由身体而产生的近场效应可能干扰在ue处的多个天线处接收的信号。

技术实现要素：

描述了用于在毫米波基站处进行波束整形和用于无线设备处的天线子阵列的快速选择的系统、方法和装置。根据本公开内容，无线通信系统可以通过动态地选择和切换毫米波基站和无线设备处的波束成形码本来改善用户设备(ue)发现延时。选择最优波束成形码本可以允许所述无线通信系统在不折衷资源的情况下改善所述基站之间的链路余量。在一些示例中，无线设备可以确定从所述毫米波基站所接收的信号是否满足建立的信噪比(snr)门限。所述无线设备可以随后选择最优波束码本来建立与所述毫米波基站的通信。另外或替代地，所述无线设备还可以以信号形式向所述毫米波基站发送所选择的波束码本，并且基于所述选择来指导所述毫米波基站调整其码本。

根据本公开内容，所述用户设备(ue)可以利用单个波束成形向量一次一个地逐个扫描多个天线子阵列以估计所述多个天线子阵列处的信噪比(snr)。基于所估计的snr，所述ue可以确定所接收的信号是在所述多个天线子阵列处的建立的snr门限电平之上还是之下。在一些示例中，所述ue可以从多个经扫描的天线子阵列中选择提供所期望的信号质量的天线子阵列。另外或替代地，所述ue在选择了天线子阵列之后还可以对所述ue和所述基站处的波束成形向量的所述码本进行改进，以便实现所述基站和所述ue之间的改善的链路余量，用于随后的数据阶段。

在一个示例中，描述了一种无线设备处的通信的方法。所述方法可以包括在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号，动态地确定不同于所述第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上，以及向所述毫米波基站发送用于请求所述毫米波基站使用所述第二波束码本的第二信号。

在一个示例中，描述了一种用于无线设备处的通信的装置。所述装置可以包括用于在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号的单元，用于动态地确定不同于所述第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上的单元，以及用于向所述毫米波基站发送用于请求所述毫米波基站使用所述第二波束码本的第二信号的单元。

在一个示例中，描述了另一种用于无线设备处的通信的装置。所述装置可以包括处理器，与所述处理器电子通信的存储器，以及被存储在所述存储器中的指令，其中，所述指令是由所述处理器可执行的以：在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号，动态地确定不同于所述第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上，以及向所述毫米波基站发送用于请求所述毫米波基站使用所述第二波束码本的第二信号。

在一个示例中，描述了一种存储用于无线设备处的通信的代码的非暂时性计算机可读介质。所述代码可以包括可执行的用于进行以下操作的指令：在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号，动态地确定不同于所述第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上，以及向所述毫米波基站发送用于请求所述毫米波基站使用所述第二波束码本的第二信号。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于下列操作的过程、特征、单元或指令：确定所接收的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下，至少部分地基于所述确定来动态地选择所述第二波束码本，以及向所述毫米波基站发送用于识别所选择的第二波束码本的所述第二信号。另外或替代地，一些示例可以包括用于下列操作的过程、特征、单元或指令：确定所述第一信号的质量是在第二门限之上还是之下，以及至少部分地基于所述确定来动态地选择所述第二波束码本。另外或替代地，在一些示例中，所述第二信号包括信号能量估计、波束成形向量索引、用于波束成形的信息或其组合。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于下列操作的过程、特征、单元或指令：将在所述无线设备处使用的第一接收机波束码本识别为与由所述毫米波基站使用的所述第一波束码本相关联，以及请求从所述第一接收机波束码本到与由所述毫米波基站使用的所述第二波束码本相关联的第二接收机波束码本的切换。在一些示例中，所述请求可以至少部分地基于针对所述射频链(例如，相移器、模数转换器、上/下变频器和/或混频器、数模转换器、建立所述链路所需的射频电路等)的硬件和/或软件复杂度问题、链路维护问题、和/或关于诸如速率、可靠性的度量的性能改善、或其组合。另外或替代地，一些示例可以包括用于至少部分地基于对所述第二波束码本的选择来适配所述第一门限的过程、特征、单元或指令。

在上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，响应于确定信号的质量落在所述第一门限之下来选择所述第二波束码本。另外或替代地，在一些示例中，所述第一波束码本为粗略(coarse)码本，以及所述第二波束码本是从包括下列各项的组中选择的：伪全向波束方向图码本、天线选择码本、宽波束的粗略码本、略窄波束的中间(intermediate)码本、最窄波束的精细(fine)码本、基于所述毫米波基站处的关于所述无线设备的先验信息的无线设备特定码本、诸如被最优地设计为最小化由到多个无线设备的同时的经协调的传输而产生的干扰的波束码本的波束否定(negation)码本、以对其它无线设备的干扰为代价来权衡针对特定无线设备的信号质量的波束码本、或者来自于不同码本的波束成形向量的组合。

在上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述第二信号包括针对所述毫米波基站切换到第二波束码本的请求，其中所述请求可以至少部分地基于针对所述射频链(例如，相移器、模数转换器、上/下变频器和/或混频器、数模转换器、建立所述链路所需的射频电路等)的硬件和/或软件复杂度问题、链路维护问题、和/或关于诸如速率、可靠性的度量的性能改善、或其组合。另外或替代地，一些示例可以包括用于使用粗略码本经由随机接入信道(rach)来发送所述第二信号的过程、特征、单元或指令。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于通过与毫米波载波网络共存的低频载波网络来发送所述第二信号的过程、特征、单元或指令。另外或替代地，在一些示例中，所述第二信号包括以高编码速率发送的具有唯一标识的呼救信号。高编码速率信号是在其中用于克服噪声和衰落不确定性的冗余度是高的、具有处于低得多的速率的有用信息的信号，这确保在不好的信道状况下的可靠信息的恢复。

在上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述第一信号是定向的主同步信号(dpss)。另外或替代地，一些示例可以包括用于计算所述第一信号的信噪比(snr)以确定所述第一信号的质量的过程、特征、单元或指令。

在一个示例中，描述了另一种无线设备处的通信的方法。所述方法可以包括在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形，利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在所述多个天线子阵列的所述部分处接收的所述第一信号的质量，以及至少部分地基于所识别的所述第一信号的质量来从所述多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。

在一个示例中，描述了另一种用于无线设备处的通信的装置。所述装置可以包括用于在无线设备处从毫米波基站接收第一信号的单元，用于利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在所述多个天线子阵列的所述部分处接收的所述第一信号的质量的单元，以及用于至少部分地基于所识别的所述第一信号的质量来从所述多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列的单元。

在一个示例中，描述了另一种用于无线设备处的通信的装置。所述装置可以包括处理器，与所述处理器电子通信的存储器，以及被存储在所述存储器中的指令，其中，所述指令是由所述处理器可执行的以：在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在所述多个天线子阵列的所述部分处接收的所述第一信号的质量，以及至少部分地基于所识别的所述第一信号的质量来从所述多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。

在一个示例中，描述了另一种存储用于无线设备处的通信的代码的非暂时性计算机可读介质。所述代码可以包括可执行的用于进行以下操作的指令：在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在所述多个天线子阵列的所述部分处接收的所述第一信号的质量，以及至少部分地基于所识别的所述第一信号的质量来从所述多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。

在上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述子阵列选择码本可以包括覆盖宽波束空间区域的被最优地设计为以峰值波束成形增益为代价来最小化所述无线设备发现延时的宽波束的粗略码本。所述子阵列选择码本还可以包括覆盖较小波束空间区域以及与无线设备发现延时和峰值波束成形增益之间的权衡曲线中的另一个点相对应的略窄波束的中间码本。所述子阵列选择码本还可以包括覆盖最小波束空间区域以及与最高峰值波束成形增益相对应的最窄波束的精细码本。所述子阵列选择码本还可以包括被适当地设计为缓解所述无线设备处的近场损害的码本。所述子阵列选择码本还可以包括具有被适当地设计为辅助无线设备处的信道估计任务的特殊结构的码本。所述子阵列选择码本还可以包括具有被适当地设计为辅助射频硬件和/或软件复杂度减小、减小系统复杂度或成本的特殊结构的码本。所述子阵列选择码本还可以包括伪全向波束方向图码本或天线选择码本。所述子阵列选择码本还可以包括来自于其不同码本的波束成形向量的任意组合。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于进行下列操作的过程、特征、单元或指令：确定所选择的天线子阵列处的所述第一信号的质量是在第一门限之上还是之下，以及至少部分地基于所述确定来向所述毫米波基站发送第二信号。另外或替代地，一些示例可以包括用于进行下列操作的过程、特征、单元或指令：在确定所选择的天线子阵列处的所述第一信号的质量在所述第一门限之下时扫描来自于粗略码本的多个波束成形向量，以及至少部分地基于所述扫描来从所述多个波束成形向量中识别出第一波束成形向量。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于进行下列操作的过程、特征、单元或指令：在所述无线设备处从毫米波基站接收第三信号，所述第三信号根据来自于第二码本的多个波束成形向量进行波束成形，扫描来自于所述第二码本的多个波束成形向量，至少部分地基于所述扫描来从来自于所述第二码本的所述多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于进行下列操作的过程、特征、单元或指令：确定所选择的天线子阵列处的所述第一信号的质量在第二门限之下，以及至少部分地基于所述确定来从所述多个波束成形向量中识别出波束成形向量，其中，所述波束成形向量是从子阵列选择码本中识别的。

子阵列选择码本可以包括覆盖宽波束空间区域的被最优地设计为以峰值波束成形增益为代价来最小化所述无线设备发现延时的宽波束的粗略码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括覆盖较小波束空间区域以及与无线设备发现延时和峰值波束成形增益之间的权衡曲线中的另一个点相对应的略窄波束的中间码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括覆盖最小波束空间区域以及与最高峰值波束成形增益相对应的最窄波束的精细码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括被适当地设计为缓解所述无线设备处的近场损害的码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括具有被适当地设计为辅助无线设备处的信道估计任务的特殊结构的码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括具有被适当地设计为辅助射频设计、减小系统复杂度或成本的特殊结构的码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括伪全向波束方向图码本和/或天线选择码本。另外或替代地，所述子阵列选择码本可以包括来自于不同码本的波束成形向量的组合。

另外或替代地，一些示例可以包括用于发起按需搜索以从所述毫米波基站处的多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量的过程、特征、单元或指令，其中，所述第二波束成形向量是从包括下列各项中的至少一项的组中识别的：伪全向波束方向图码本、天线选择码本、粗略码本、中间码本、精细码本、近场损害缓解码本、信道估计码本、复杂度减小码本或无线设备特定码本。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于至少部分地基于由所述无线设备对波束成形向量的选择来适配所述第一门限的过程、特征、单元或指令。另外或替代地，一些示例可以包括用于经由随机接入信道(rach)来发送所述第二信号的过程、特征、单元或指令。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于通过与毫米波载波网络共存的低频载波网络来发送所述第二信号的过程、特征、单元或指令。另外或替代地，在一些示例中，具有唯一标识的所述第二信号可以经由已经建立的经高水平编码的低速率信道/网络来发送。另外或替代地，在一些示例中，所述第二信号包括信号能量估计、波束成形向量索引、用于波束成形的信息或其组合。

上面描述的所述方法、装置或非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于计算所述第一信号的信噪比以确定所述第一信号的质量的过程、特征、单元或指令。另外或替代地，在一些示例中，所述第一信号是定向的主同步信号(dpss)。

前面已经相当广泛地概述了根据本公开内容的示例的特征和技术优点，以便可以更好地理解接下来的具体实施方式。此后将描述另外的特征和优点。所公开的概念和具体示例可以被容易地用作用于修改或设计用于执行本公开内容的相同目的的其它结构的基础。这样的等效结构不脱离所附权利要求书的范围。当结合附图考虑时，根据下面的描述，将更好地理解本文公开的概念的特征(其组织和操作方法二者)连同相关联的优点。附图中的每幅图仅是出于说明和描述的目的而提供的，并不作为对权利要求书的限制的定义。

附图说明

对本公开内容的性质和优势的进一步的理解可以通过参考下面的附图来实现。在附图中，相似的部件或特征可以具有相同的参考标记。进一步地，相同类型的各个部件可以通过在参考标记后跟有破折号和第二标记来区分，所述第二标记用于在相似部件之间进行区分。如果在说明书中仅使用了第一参考标记，则描述可应用到具有相同的第一参考标记的相似部件中的任何一个，而不考虑第二参考标记。

图1示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信系统的示例；

图2示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信子系统的示例；

图3示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信子系统的示例；

图4a和图4b示出了根据本公开内容的各个方面的用于在毫米无线设备处进行波束整形的框图的示例；

图5示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的用户设备(ue)的框图；

图6示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的ue的框图；

图7示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的通信管理模块的框图；

图8示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的ue的框图；

图9示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的通信管理模块的框图；

图10示出了根据本公开内容的各个方面的包括被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的ue的系统的框图；

图11示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法的流程图；

图12示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法的流程图；

图13示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法的流程图；

图14示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法的流程图；

图15示出了根据本公开内容的各个方面的用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的过程流程的示例；

图16示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法的流程图；

图17示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法的流程图；

图18示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法的流程图；

图19示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法的流程图；

图20示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法的流程图；以及

图21示出了根据本公开内容的各个方面的用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的过程流程的示例。

具体实施方式

所描述的特征总体上涉及用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的改进的系统、方法或装置。如上面论述的，毫米波长信号频繁地经历高路径损耗，并且因此，定向的波束成形技术可以被用于使用毫米波长频率的基站和ue之间的上行链路(ul)传输或下行链路(dl)传输。定向的波束成形技术可以使得发射机能够将信号发送到特定的传播路径上，并且可以使得接收机能够从特定的传播路径接收信号。

但是，基站和ue之间的链路余量的质量可以取决于多个因素，包括ue关于毫米波基站的位置或由基站和ue用来进行波束成形所利用的码本的类型。例如，虽然较宽波束的码本(例如，粗略码本或中间码本)可以通过折衷峰值增益来占有较大的物理角空间，但是与可以提供较大功率增益的较细波束相比，在ue处经由较宽波束经历的信号的质量可能是微小的。但是，另一方面，由于需要逐个运行大的波束集合以确保在相同物理角覆盖区域上的覆盖，所以较细波束的形状可能遭受毫米波基站和ue之间的显著的延时。因此，从多个波束码本中最优地选择波束码本可以减小ue发现延时并且改善链路余量。

以下描述提供了示例，并非对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本公开内容的范围的情况下对论述的要素的功能和布置进行改变。各个示例可以酌情省略、代替或增加各个过程或部件。例如，所描述的方法可以以与所描述的次序不同的次序来执行，并且可以增加、省略或组合各个步骤。另外，关于一些示例所描述的特征可以被组合到其它示例中。

图1示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信系统100的示例。系统100包括基站105、至少一个ue115以及核心网130。核心网130可以提供用户认证、访问授权、跟踪、互联网协议(ip)连接以及其它接入、路由或移动功能。基站105通过回程链路132(例如，s1等)与核心网130相连接。基站105可以执行用于与ue115进行通信的无线配置和调度，或者可以在基站控制器(未示出)的控制之下进行操作。在各个示例中，基站105可以通过回程链路134(例如，x1等)与彼此直接地或间接地(例如，通过核心网130)进行通信，所述回程链路134可以是有线的或无线的通信链路。

基站105可以经由一个或多个基站天线与ue115无线地进行通信。基站105中的每一个基站可以提供针对各自的地理覆盖区域110的通信覆盖。在一些示例中，基站105可以被称为基站收发机、无线基站、接入点、无线收发机、节点b、演进型节点b(enb)、家庭节点b、家庭演进型节点b或某种其它适当的术语。可以将针对基站105的地理覆盖区域110划分为扇区(未示出)，所述扇区仅构成覆盖区域的一部分。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏小区基站或小型小区基站)。可以存在针对不同技术的重叠的地理覆盖区域110。

在一些示例中，无线通信系统100是长期演进(lte)/改进的lte(lte-a)网络。在lte/lte-a网络中，术语演进型节点b(enb)通常可以被用来描述基站105，而术语ue通常可以被用来描述ue115。无线通信系统100可以是异构lte/lte-a网络，在其中不同类型的enb提供针对各个地理区域的覆盖。例如，每个enb或基站105可以提供针对宏小区、小型小区或其它类型的小区的通信覆盖。术语“小区”是3gpp术语，其可以被用来描述基站、与基站相关联的载波或分量载波、或者载波或基站的覆盖区域(例如，扇区等)，这取决于上下文。

宏小区通常覆盖相对大的地理区域(例如，半径为若干公里)，并且可以允许由具有与网络提供者的服务订制的ue115进行不受限制的接入。与宏小区相比，小型小区为低功率基站，其可以在与宏小区相同的或不同的(例如，经许可的、未经许可的)频带中操作。根据各个示例，小型小区可以包括微微小区、毫微微小区以及微小区。例如，微微小区可以覆盖小的地理区域并且可以允许由具有与网络提供者的服务订制的ue115进行不受限制的接入。毫微微小区也可以覆盖小的地理区域(例如，住宅)，并且可以提供由具有与该毫微微小区的关联的ue115(例如，封闭用户组(csg)中的ue115、针对住宅中的用户的ue115等)进行的受限制的接入。针对宏小区的enb可以被称为宏enb。针对小型小区的enb可以被称为小型小区enb、微微enb、毫微微enb或家庭enb。enb可以支持一个或多个(例如，二个、三个、四个等)小区(例如，分量载波)。

无线通信系统100可以支持同步操作或异步操作。对于同步操作，基站105可以具有相似的帧时序，并且来自不同基站105的传输在时间上可以近似地对齐。对于异步操作，基站105可以具有不同的帧时序，并且来自不同基站105的传输在时间上可以不对齐。本文所描述的技术可以被用于同步操作或异步操作。

可以适应各个所公开的示例中的一些示例的通信网络可以是基于分组的网络，其根据分层协议栈来操作，并且用户平面中的数据可以是基于ip的。无线链路控制(rlc)层可以执行分组分段和重组以通过逻辑信道进行通信。介质访问控制(mac)层可以执行优先级处理并且将逻辑信道多路复用为传输信道。mac层还可以使用混合自动重传请求(harq)来在mac层处提供重传以提高链路效率。在控制平面中，无线资源控制(rrc)协议层可以提供对ue115和基站105之间的rrc连接的建立、配置以及保持。rrc协议层还可以被用于针对用户平面数据的无线承载的核心网130支持。在物理(phy)层处，传输信道可以被映射到物理信道。

ue115可以散布于整个无线通信系统100中，并且每个ue115可以是固定的或移动的。ue115还可以包括或者被本领域的技术人员称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或某种其它适当的术语。ue115可以是蜂窝电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、平板计算机、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站等。ue可以有能力与各种类型的基站和网络设备进行通信，包括宏enb、小型小区enb、中继基站等。

在无线通信系统100中示出的通信链路125可以包括从ue115到基站105的上行链路(ul)传输，或者从基站105到ue115的下行链路(dl)传输。下行链路传输还可以被称为前向链路传输，而上行链路传输还可以被称为反向链路传输。每个通信链路125可以包括一个或多个载波，其中每个载波可以是由根据上述各种无线技术调制的多个子载波构成的信号(例如，不同频率的波形信号)。每个经调制的信号可以在不同的子载波上被发送，并且可以携带控制信息(例如，参考信号、控制信道等)、开销信息、用户数据等。通信链路125可以使用频分双工(fdd)操作(例如，使用成对的频谱资源)或时分双工(tdd)操作(例如，使用不成对的频谱资源)来发送双向通信。帧结构可以针对fdd(例如，帧结构类型1)和tdd(例如，帧结构类型2)来定义。

在系统100的一些实施例中，基站105或ue115可以包括多个天线，用于采用天线分集方案来改善基站105和ue115之间的通信质量和可靠性。另外或替代地，基站105或ue115可以采用多输入多输出(mimo)技术，其可以利用多路径环境来发送携带相同的或不同的经编码的数据的多个空间层。

无线通信系统100可以支持多个小区或载波上的操作，这是可以被称为载波聚合(ca)或多载波操作的特征。载波还可以被称为分量载波(cc)、层、信道等。术语“载波”、“分量载波”、“小区”以及“信道”在本文中可以可互换地使用。ue115可以被配置具有多个下行链路cc以及一个或多个上行链路cc，用于载波聚合。载波聚合可以与fdd和tdd分量载波二者一起使用。

尝试接入无线网络的ue115可以通过检测来自于基站105的主同步信号(pss)来执行初始小区搜索。pss可以实现时隙时序的同步，并且可以指示物理层标识值。ue115随后可以接收辅同步信号(sss)。sss可以实现无线帧同步，并且可以提供小区标识值，其可以与物理层标识值结合以识别小区。sss还可以实现对双工模式和循环前缀长度的检测。一些系统(诸如tdd系统)可以发送sss，但是不发送pss。pss和sss二者可以分别位于载波的中央62子载波和72子载波中。在接收到pss和sss之后，ue115可以接收主信息块(mib)，其可以在物理广播信道(pbch)中发送。mib可以包含系统带宽信息、系统帧号(sfn)以及物理harq指示符信道(phich)配置。在对mib进行解码之后，ue115可以接收一个或多个系统信息块(sib)。例如，sib1可以包含小区接入参数和针对其它sib的调度信息。对sib1进行解码可以使得ue115能够接收sib2。sib2可以包含与随机接入信道(rach)过程、寻呼、物理上行链路控制信道(pucch)、物理上行链路共享信道(pusch)、功率控制、srs以及小区禁止有关的rrc配置信息。

在ue115对sib2进行解码之后，其可以向基站105发送rach前导码。例如，可以从64个预定序列的集合中随机地选择rach前导码。这可以使得基站105能够区别同时试着接入系统的多个ue115。基站105可以利用提供ul资源准许、时序提前量以及临时的小区无线网络临时标识(c-rnti)的随机接入响应来进行响应。ue115随后可以发送rrc连接请求连同临时移动用户标识(tmsi)(如果ue115先前已经被连接到相同的无线网络)或随机标识符。rrc连接请求还可以指示ue115正在连接到网络的原因(例如，紧急情况、信令、数据交换等)。基站105可以利用发往ue115的竞争解决消息来响应连接请求，所述竞争解决消息可以提供新的c-rnti。如果ue115接收到具有正确标识的竞争解决消息，则其可以继续进行rrc建立。如果ue115没有接收到竞争解决消息(例如，如果与另一个ue115存在冲突)，则其可以通过发送新的rach前导码来重复rach过程。

虽然在一些情况下，无线局域网(wlan)网络可以使用高达4ghz的频率，但是无线通信系统100可以在使用从700mhz到2600mhz(2.6ghz)的频带的超高频(uhf)的频率范围中操作。由于波长范围在长度上从近似1分米到1米，所以该范围还可以被称为分米带。uhf波可以主要通过视线传播，并且可以被建筑物和环境特征阻挡。但是，波可以穿透墙壁，足以向位于室内的ue115提供服务。与使用频谱的高频(hf)或甚高频(vhf)部分的较小频率(以及较长波)的传输相比，uhf波的传输是由较小的天线和较短的距离(例如，小于100km)来表征的。在一些情况下，无线通信系统100还可以利用频谱的极高频(ehf)部分(例如，从30ghz到300ghz)。由于波长范围从近似一毫米到十毫米，所以该范围还可以被称为毫米带。因此，ehf天线甚至可以比uhf天线更小并且更密集。在一些情况下，这可以促进对ue115内的天线阵列的使用(例如，用于定向的波束成形)。但是，ehf传输可能遭受甚至比uhf传输更大的大气衰减和更短的距离。在一些示例中，基站105可以是被配置为利用定向的波束成形来与ue115进行通信的毫米波基站。另外或替代地，基站105可以被配置用于利用低频载波网络(例如，lte)和高频载波网络(例如，毫米波)二者来进行混合通信。

根据本公开内容，ue115可以动态地选择最优波束码本，以便改善与基站105的链路余量。在一些示例中，在毫米接入中的初始ue发现阶段期间，ue115可以通过由基站105发起的基于物理角的波束扫描来接收信号。可以由基站105利用默认波束码本(例如，粗略码本)来发送信号，所述默认波束码本利用较宽波束，其中每个波束覆盖物理角空间中的较大的空间(相当于大的3-db带宽)。但是，默认波束码本可能不提供针对波束成形的最优功率增益，并且因此消极地影响针对可能不在基站的直接视线(los)中的ue115的信号质量。因此，ue115在从毫米波基站105接收到信号时可以估计所接收的信号的snr，并且确定所接收的信号是否满足由ue115建立的信号质量门限。在一些情况下，snr门限可以是由ue115预先确定的或动态可调节的。

在一些示例中，ue115在确定所接收的信号在snr门限之上时可以利用波束来发送rach信号，因此确定将snr信息传送至基站105并且请求数据通信的建立。在一些情况下，ue115和基站105可以对波束进行改进以针对信号质量的微小变化来进行调整。替代地，如果ue115确定所接收的信号在snr门限之下，则ue115可以选择可以提供较高功率增益的替代的波束码本(例如，针对每个波束具有较小的3-db波束宽度的中间码本或精细码本)用于定向的波束成形。可以通过ul信道向基站105以信号形式发送对替代的波束码本(即，中间码本或精细码本)的选择。在一些示例中，上行链路传输可以指导基站105调整在基站105处用于随后的传输的波束码本。

此外，毫米波信号可能频繁地经历高路径损耗，并且因此，定向的波束成形技术可以被用于使用毫米波频率的基站和ue之间的上行链路(ul)传输和/或下行链路(dl)传输。定向的波束成形技术可以使得发射机能够将信号发送到特定的传播路径上，并且可以使得接收机能够从特定的传播路径接收信号。在这种情况下，在ue和基站之间可能存在一个以上的信号传播路径。但是，在一些情况下，用户的手(以及用户的身体的部位)的位置可能干扰经由定向的波束成形接收的信号。因此，逐个扫描ue115-a处的多个天线子阵列以便选择最优天线子阵列，并且基于所选择的天线子阵列来进一步地改进波束成形向量可能是理想的。

图2示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信子系统200的示例。无线通信子系统200可以包括ue115-a，其可以是上面参照图1描述的ue115的示例。无线通信子系统200还可以包括基站105-a和基站105-b，其可以是上面参照图1描述的基站105的示例。基站105-a和/或基站105-b可以分别在覆盖区域110-a和110-b内提供无线通信服务。无线通信子系统200示出了ue115-a位于覆盖区域110-a和110-b的交叉区域中的示例。但是，在一些情况下，ue115-a可以在单个基站105或两个以上的基站105的覆盖区域内。

ue115-a、基站105-a以及基站105-b均可以有能力使用定向的波束成形(例如，使用毫米频带中的频率)来进行通信。因此，在一些情况下，ue115-a可以使用沿着一条以上的路径的传输来与基站105-a进行通信。例如，ue115-a可以经由直接视线传播路径205-a来与基站105-a进行通信。ue115-a和基站105-a还可以经由间接传播路径205-b来进行通信，所述间接传播路径205-b可以是从反射表面210-a(例如，建筑物的窗户)反射的。在一些示例中，ue115-a可以首先经由传播路径205-a建立dl连接和ul连接，并且随后基站105-a可以指导ue115-a使用传播路径205-b来向基站105-a发送ul信号(例如，通过提供与传播路径205-b相关联的定向的波束成形配置信息)。在另一个示例中，基站105-a可以指导ue115-a使用传播路径205-c来建立与基站105-b的ul连接(或切换到基站105-b)。在一些情况下，直接视线传播路径可能是不可用的，并且ue115-a和基站105-a可以从一个或多个间接传播路径中进行选择。在一个示例中，传播路径205-c可以是从第二反射表面210-b反射的。

针对每条路径的传播时间可以直接地与沿着该路径的距离成比例。例如，传播时间可以近似为路径的长度除以光速。因此，例如，直接路径(诸如传播路径205-a)可以具有比到同一个基站105的间接路径(诸如传播路径205-b)要短的传播时间。在本公开内容的一些示例中，ue115-a可以从在ue115-a和基站105-a处利用的多个波束码本中动态地选择提供最好链路余量的最优波束码本，用于建立通信。在一些示例中，多个波束码本可以包括下列各项中的任何一项：伪全向波束方向图码本、天线选择码本、宽波束的粗略码本、略窄波束的中间码本、最窄波束的精细码本、基于毫米波基站处的关于无线设备的先验信息的无线设备特定码本、诸如被最优地设计为最小化由到多个无线设备的同时的经协调的传输而产生的干扰的波束码本的波束否定码本、以对其它无线设备的干扰为代价来权衡针对特定无线设备的信号质量的波束码本、或者来自于不同码本的波束成形向量的组合。

图3是用于从波束成形向量的码本中选择最优天线子阵列和定向的波束成形向量的系统300的图。系统300包括基站105-c和ue115-b。在实施例中，基站105-c可以示出如上文参照图1-2描述的基站或enb105中的一个的方面，而ue115-b可以示出如上文参照图1-2描述的移动设备或ue115的方面。

基站105-c可以具有m个发射天线315。ue115-b可以具有n个接收天线335。系统300可以被用来采用诸如发射分集的分集技术，其中多个天线(或天线端口)发送信号的多个版本(例如，经延迟的、经编码的等)，其可以在接收机处被均衡以提供分集增益。ue115-b还可以采用接收分集，其中来自于多个天线的信号被合并以提供分集增益。系统300可以采用mimo技术来增加分集增益、阵列增益(例如，波束成形等)和/或空间复用增益。

在本公开内容的一些示例中，基站105-c可以包括比ue115-b更大数量的天线335。例如，针对基站的m个发射天线可以是8x8或8x16的平面阵列，而出于分集的原因ue115-b通常可以包括4个或6个天线子阵列。由于孔径原因，每个天线子阵列通常可以包括两个(2)到八个(8)天线。在一些示例中，每个ue的天线子阵列335可以指向物理角区域的子集。在一些情况下，持有ue115-b的用户可能基于手或身体的其它部位的位置来阻挡或干扰一个或多个天线子阵列335。手阻挡可能不利地影响接收机天线335的信号质量。

为了缓解手/身体对天线的阻挡的影响，本公开内容提供了一种用于ue115-b利用由基站105-c发送的单个波束成形向量一次一个地逐个扫描多个天线子阵列335以估计在多个天线子阵列335处所接收的snr的方法。基于所估计的snr，ue115-b可以从多个经扫描的天线子阵列335中选择最好的或理想的天线子阵列(例如，天线子阵列335-b)。例如，ue115-b可以选择针对其所接收的信号的snr在第一snr门限之上的天线子阵列。在一些示例中，可以基于用户偏好或一些其它协议考虑来预定或适配snr门限。

在一些示例中，为了进一步的性能改善或者为了减小通信时间帧上的实现复杂度，ue115-b可以从毫米波基站接收另外的信号，其中所述另外的信号是根据来自于第二码本的多个波束成形向量来进行波束成形的。ue115-b随后可以扫描来自于第二码本的多个波束成形向量，并且基于扫描来从来自于第二码本的多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量。

在所接收的snr在第一门限之下的实例中，ue115-b还可以确定所接收的snr是在第二门限之上还是之下。在一些情况下，ue115-b可以建议基站逐个扫描波束成形向量的粗略码本以及修改其自身对波束成形向量的粗略码本的逐个扫描，以从任一码本中选择产生中等链路余量的最好的波束。但是，如果所接收的snr在第二门限电平之下，则ue115-b可以提供回退位置以建议基站逐个扫描较精细码本或ue特定码本以改进在其上调制所接收的信号的波束，并且还修改其自身对波束成形向量的粗略/精细码本的逐个扫描以基于扫描来选择理想的波束。发起回退过程可能导致较慢的发现周期，但是可以提供对所接收的信号质量的改善。

另外或替代地，甚至在所接收的信号在第一门限电平之上的实例中，ue115-b可以提供ue发起的按需服务以改进波束成形向量，并且因此为随后的数据阶段实现较高的链路余量。例如，ue115-b在确定最初接收的信号质量在第一门限之上时，仍然可以请求对粗略、中间或精细波束成形码本进行扫描，以便改善基站105-c和ue115-b之间的链路余量。

图4a和图4b示出了在其中可以实现本公开内容的方法的情形的示例。用于进行波束整形的无线通信子系统402和404可以包括ue115-c，其可以是上面参照图1-3描述的ue115的示例。无线通信子系统402和404还可以包括基站105-d，其可以是上面参照图1-3描述的基站105的示例。

首先参照图4a中示出的示例402，ue115-c可以在使用默认波束码本(例如，粗略码本)进行通信的基站105-d的直接视线(los)中。默认波束码本420可以利用降低的功率增益电平来提供较大的空间覆盖。但是，由于ue115-c在与毫米基站105-d的视线中，所以对默认波束码本420的利用可能不会显著地消极地影响在ue115-c处接收的信号的snr。因此，ue115-c还可以被配置为使用ue默认码本415来发送和接收信号(即，控制信号和数据信号)。在一些示例中，基站105-d可以在ue发现阶段期间通过使用基线候选波束成形向量来发送信号405。基线候选波束可以在多个天线单元上具有恒定的相位偏移(cpo)。在接收到信号405时，ue115-c可以确定所接收的信号的snr在建立的snr门限之上。因此，ue115-c可以向基站105-d发送具有snr和波束信息的rach410，并且在基站105-d和ue115-c之间建立数据链路通信。在一些示例中，ue115-c和基站105-d可以对波束形状进行微调以改善链路余量。

但是，现在转向图4b中示出的示例404，ue115-c可以位于基站105-d的视线之外。例如，ue115-c可以位于障碍物445(例如，建筑物)后面，并且因此，由基站105-d发送的信号430可以在ue115-c处被接收之前首先从反射体440(例如，建筑物的窗户)转向。作为转向的结果，在ue115-c处接收的信号430的质量可能在建立的snr门限之下。信号质量还可能受对默认波束码本420的利用的影响，所述默认波束码本420提供降低的功率增益。基于确定所接收的信号430在建立的snr门限之下，ue115-c可以从多个可用的波束码本中选择替代的码本425(例如，中间或精细波束码本)。在一个示例中，ue115-c可以将ue码本切换到提供较高功率增益的精细波束码本425，并且向基站105-d发送rach信号435。

在一个或多个示例中，ue115-c可以基于所估计的snr的增量变化来选择替代的波束码本。例如，在确定所接收的信号430落在第一snr门限之下时，ue115-c可以进一步地确定所接收的信号430是在第二snr门限之上还是之下。在所接收的信号430在第一snr门限和第二snr门限二者之下的情况下，ue115-c可以选择精细波束码本来改善基站105-d和ue115-c之间的链路增益。相比之下，如果ue115-c确定所接收的信号430落在第一snr门限之下，但是在第二snr门限之上，则ue115-c可以选择中间波束码本。ue115-c可以基于波束码本选择来切换ue115-c的波束码本，并且还向基站105-d发送用于指导基站105-d同样切换其基站码本的rach信号435。在一些示例中，rach信号435可以包括snr信息和所选择的波束信息。基站105-d可以响应于对rach信号435的接收来将其波束码本切换到由ue115-d识别的波束码本，并且利用所更新的波束码本来发送随后的信号。

图5示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的无线设备500的框图。无线设备500可以是参照图1-4描述的ue115的方面的示例。无线设备500可以包括接收机505、通信管理模块510或发射机515。无线设备500还可以包括处理器。这些部件中的每一个部件可以与彼此相通信。

无线设备500的部件可以利用适合在硬件中执行可应用的功能中的一些或全部功能的至少一个专用集成电路(asic)来单独地或共同地实现。替代地，所述功能可以在至少一个ic上，由一个或多个其它处理单元(或内核)来执行。在其它实施例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化的/平台asic、现场可编程门阵列(fpga)或另一个半定制ic)，其可以以本领域中已知的任何方式来编程。每个单元的功能还可以利用被体现在存储器中的、被规定格式以由一个或多个通用处理器或专用处理器执行的指令来全部地或部分地实现。

接收机505可以接收诸如与各种信息信道(例如，控制信道、数据信道、以及与波束整形相关的信息、和/或与毫米波基站和/或无线设备处的天线子阵列选择相关的信息等)相关联的分组、用户数据或控制信息的信息。信息可以被传递至通信管理模块510，以及至无线设备500的其它部件。

通信管理模块510可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号，动态地确定不同于第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上，以及向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。通信管理模块510还可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量，以及至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。

发射机515可以发送从无线设备500的其它部件接收的信号。在一些实施例中，可以将发射机515与接收机505并置在收发机模块中。发射机515可以包括单个天线，或者其可以包括多个天线。

图6示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的无线设备600的框图。无线设备600可以是参照图1-5描述的无线设备500或ue115的方面的示例。无线设备600可以包括接收机505-a、通信管理模块510-a或发射机515-a。无线设备600还可以包括处理器。这些部件中的每一个部件可以与彼此相通信。通信管理模块510-a还可以包括信号检测模块605、波束自适应模块610以及码本识别模块615。

无线设备600的部件可以利用适合在硬件中执行可应用的功能中的一些或全部功能的至少一个asic来单独地或共同地实现。替代地，所述功能可以在至少一个ic上，由一个或多个其它处理单元(或内核)来执行。在其它实施例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化的/平台asic、fpga或另一个半定制ic)，其可以以本领域中已知的任何方式来编程。每个单元的功能还可以利用被体现在存储器中的、被规定格式以由一个或多个通用处理器或专用处理器执行的指令来全部地或部分地实现。

接收机505-a可以接收可以被传递至通信管理模块510-a和至ue的其它部件的信息。通信管理模块510-a可以执行上文参照图5所描述的操作。发射机515-a可以发送从无线设备600的其它部件接收的信号。

如上文参照图2-4所描述的，信号检测模块605可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号。信号检测模块605还可以将在无线设备处使用的第一接收机波束码本识别为与由毫米波基站使用的第一波束码本相关联。在一些示例中，第一信号可以是定向的主同步信号(dpss)。

如上文参照图2-4所描述的，波束自适应模块610可以动态地确定不同于第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上。波束自适应模块610还可以从第一接收机波束码本切换到与由毫米波基站使用的第二波束码本相关联的第二接收机波束码本。在一些示例中，可以响应于确定信号的质量落在第一门限之下来选择第二波束码本。在一些示例中，第一波束码本可以是粗略码本，以及第二波束码本可以是从包括下列各项中的至少一项的组中选择的：伪全向波束方向图码本、天线选择码本、宽波束的粗略码本、略窄波束的中间码本、最窄波束的精细码本、基于毫米波基站处的关于无线设备的先验信息的无线设备特定码本、诸如被最优地设计为最小化由到多个无线设备的同时的经协调的传输而产生的干扰的波束码本的波束否定码本、以对其它无线设备的干扰为代价来权衡针对特定无线设备的信号质量的波束码本、或者来自于不同码本的波束成形向量的组合。

如上文参照图2-4所描述的，码本识别模块615可以向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。码本识别模块615还可以向毫米波基站发送用于识别所选择的第二波束码本的第二信号。在一些示例中，第二信号包括针对毫米波基站切换到第二波束码本的请求。在一些示例中，请求可以至少部分地基于针对射频链(例如，相移器、模数转换器、上/下变频器和/或混频器、数模转换器、建立链路所需的射频电路等)的硬件和/或软件复杂度问题、链路维护问题、和/或关于诸如速率、可靠性的度量的性能改善、或其组合。码本识别模块615还可以使用粗略码本经由随机接入信道(rach)来发送第二信号。码本识别模块615还可以通过与毫米波载波网络共存的低频载波网络来发送第二信号。在一些示例中，第二信号包括以高编码速率发送的具有唯一标识的呼救信号。

图7示出了根据本公开内容的各个方面的可以是被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的无线设备500或无线设备600的部件的通信管理模块510-b的框图700。通信管理模块510-b可以是参照图5-6描述的通信管理模块510的方面的示例。通信管理模块510-b可以包括信号检测模块605-a、波束自适应模块610-a以及码本识别模块615-a。这些模块中的每一个模块可以执行上文参照图6所描述的功能。通信管理模块510-b还可以包括信噪比(snr)计算模块705以及波束码本选择模块710。

通信管理模块510-b的部件可以利用适合在硬件中执行可应用的功能中的一些或全部功能的至少一个asic来单独地或共同地实现。替代地，所述功能可以在至少一个ic上，由一个或多个其它处理单元(或内核)来执行。在其它实施例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化的/平台asic、fpga或另一个半定制ic)，其可以以本领域中已知的任何方式来编程。每个单元的功能还可以利用被体现在存储器中的、被规定格式以由一个或多个通用处理器或专用处理器执行的指令来全部地或部分地实现。

如上文参照图2-4所描述的，snr计算模块705可以确定所接收的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。snr计算模块705还可以确定第一信号的质量是在第二门限之上还是之下。snr计算模块705还可以计算第一信号的信噪比(snr)以确定第一信号的质量。

如上文参照图2-4所描述的，波束码本选择模块710可以至少部分地基于确定来动态地选择第二波束码本。波束码本选择模块710还可以至少部分地基于确定来动态地选择第二波束码本。

图8示出了根据本公开内容的各个方面的被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的无线设备800的框图。无线设备800可以是参照图1-4和图15描述的无线设备500、无线设备600或ue115的方面的示例。无线设备800可以包括接收机505-b、通信管理模块510-c或发射机515-b。无线设备800还可以包括处理器。这些部件中的每一个部件可以与彼此相通信。通信管理模块510-c还可以包括信号检测模块805、天线扫描模块810以及天线子阵列选择模块815。

无线设备800的部件可以利用适合在硬件中执行可应用的功能中的一些或全部功能的至少一个asic来单独地或共同地实现。替代地，所述功能可以在至少一个ic上，由一个或多个其它处理单元(或内核)来执行。在其它实施例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化的/平台asic、fpga或另一个半定制ic)，其可以以本领域中已知的任何方式来编程。每个单元的功能还可以利用被体现在存储器中的、被规定格式以由一个或多个通用处理器或专用处理器执行的指令来全部地或部分地实现。

接收机505-b可以接收可以被传递至通信管理模块510-c和至ue115的其它部件的信息。通信管理模块510-c可以执行上文参照图5所描述的操作。发射机515-b可以发送从无线设备800的其它部件接收的信号。

如上文参照图2-4所描述的，信号检测模块805可以在无线设备处从毫米波基站接收一个或多个信号。在一些示例中，接收的信号可以是定向的主同步信号(dpss)。

如上文参照图2-4所描述的，天线扫描模块810可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。

如上文参照图2-4所描述的，天线子阵列选择模块815可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。选择可以包括覆盖宽波束空间区域的被最优地设计为以峰值波束成形增益为代价来最小化无线设备发现延时的宽波束的粗略码本。选择还可以包括覆盖较小波束空间区域以及与无线设备发现延时和峰值波束成形增益之间的权衡曲线中的另一个点相对应的略窄波束的中间码本。选择还可以包括覆盖最小波束空间区域以及与最高峰值波束成形增益相对应的最窄波束的精细码本。选择还可以包括被适当地设计为缓解无线设备处的近场损害的码本。选择还可以包括具有被适当地设计为辅助无线设备处的信道估计任务的特殊结构的码本。选择还可以包括具有被适当地设计为辅助射频设计、减小系统复杂度或成本的特殊结构的码本。选择还可以包括来自于其不同码本的波束成形向量的任意组合。

图9示出了根据本公开内容的各个方面的可以是被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的无线设备500、无线设备600或无线设备800的部件的通信管理模块510-c的框图900。通信管理模块510-c可以是参照图5-8描述的通信管理模块510的方面的示例。通信管理模块510-c可以包括信号检测模块805-a、天线扫描模块810-a以及天线子阵列选择模块815-a。这些模块中的每一个模块可以执行上文参照图8所描述的功能。通信管理模块510-c还可以包括信噪比(snr)计算模块905、信号发送模块910、波束成形向量扫描模块915、波束成形识别模块920以及门限适应模块925。

通信管理模块510-c的部件可以利用适合在硬件中执行可应用的功能中的一些或全部功能的至少一个asic来单独地或共同地实现。替代地，所述功能可以在至少一个ic上，由一个或多个其它处理单元(或内核)来执行。在其它实施例中，可以使用其它类型的集成电路(例如，结构化的/平台asic、fpga或另一个半定制ic)，其可以以本领域中已知的任何方式来编程。每个单元的功能还可以利用被体现在存储器中的、被规定格式以由一个或多个通用处理器或专用处理器执行的指令来全部地或部分地实现。

如上文参照图2-4所描述的，snr计算模块905可以确定在所选择的天线子阵列处的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。snr计算模块905还可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量在第二门限之下。snr计算模块905还可以计算第一信号的信噪比以确定第一信号的质量。

如上文参照图2-4所描述的，信号发送模块910可以至少部分地基于确定来向毫米波基站发送第二信号。信号发送模块910还可以经由rach发送第二信号。信号发送模块910还可以通过与毫米波载波网络共存的低频载波网络来发送第二信号，和/或可以经由已经建立的经高水平编码的低速率信道/网络来发送具有唯一标识号的第二信号。在一些示例中，第二信号包括信号能量估计、波束成形向量索引、用于波束成形的信息或其组合。

如上文参照图2-4所描述的，波束成形向量扫描模块915可以在确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量在第一门限之下时扫描来自于粗略码本的多个波束成形向量。

如上文参照图2-4所描述的，波束成形识别模块920可以至少部分地基于扫描来从多个波束成形向量中识别出第一波束成形向量。波束成形识别模块920还可以至少部分地基于确定来从多个波束成形向量中识别出波束成形向量，其中，波束成形向量是从精细码本或无线设备特定码本中识别的。

如上文参照图2-4所描述的，门限适应模块925可以至少部分地基于由无线设备对波束成形向量的选择来适配第一门限。

图10示出了根据本公开内容的各个方面的包括被配置用于在毫米波基站处进行波束整形和/或无线设备处的天线子阵列的快速选择的ue115-d的系统1000的图。系统1000可以包括ue115-d，其可以是上文参照图1-4描述的无线设备500、无线设备600、无线设备800或ue115的示例。ue115-d可以包括通信管理模块1010，其可以是参照图5-9描述的通信管理模块510的示例。ue115-d还可以包括门限调整模块1025。ue115-d还可以包括用于双向语音和数据通信的部件，其包括用于发送通信的部件和用于接收通信的部件。例如，ue115-d可以与基站105-e或ue115-e进行双向地通信。

如上文参照图2-4所描述的，门限调整模块1025可以修改第一snr门限电平或第二snr门限电平。ue115-d还可以包括处理器模块1005、以及存储器1015(包括软件(sw))1020、收发机模块1035以及一个或多个天线1040，其中的每一个可以与彼此(例如，经由总线1045)直接地或间接地进行通信。如上所述，收发机模块1035可以经由天线1040或有线链路或无线链路与一个或多个网络进行双向地通信。例如，收发机模块1035可以与基站105或另一个ue115进行双向地通信。收发机模块1035可以包括用于调制分组并且将所调制的分组提供给天线1040用于发送并且对从天线1040接收的分组进行解调的调制解调器。虽然ue115-d可以包括单个天线1040，但是ue115-d还可以具有能够同时发送或接收多个无线传输的多个天线1040。

如上文参照图2-4所描述的，按需扫描模块1030可以发起按需搜索以从毫米波基站处的多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量，其中，所述第二波束成形向量是从包括下列各项的组中识别的：伪全向波束方向图码本、天线选择码本、粗略码本、中间码本、精细码本、近场损害缓解码本、信道估计码本、复杂度减小码本或无线设备特定码本。

存储器1015可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器1015可以存储计算机可读、计算机可执行软件/固件代码1020，其包括当被执行时使得处理器模块1005执行本文所描述的各个功能(例如，用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的技术等)的指令。替代地，软件/固件代码1020可以不由处理器模块1005直接可执行，但是使得计算机(例如，当被编译和执行时)执行本文所描述的功能。处理器模块1005可以包括智能硬件设备(例如，中央处理单元(cpu)、微控制器、asic等)。

图11示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法1100的流程图。方法1100的操作可以由如参照图1-10所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1100的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。

在框1105处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号。在某些示例中，框1105的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的信号检测模块605来执行。

在框1110处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以动态地确定不同于第一波束码本的第二波束码本要被用在所发送的第一信号上。在某些示例中，框1110的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的波束自适应模块610来执行。

在框1115处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。在某些示例中，框1115的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的码本识别模块615来执行。

图12示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法1200的流程图。方法1200的操作可以由如参照图1-10所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1200的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1200还可以合并图11的方法1100的方面。

在框1205处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号。在某些示例中，框1205的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的信号检测模块605来执行。

在框1210处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定所接收的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。在某些示例中，框1110的操作可以由如上文参照图7所描述的snr计算模块705来执行。

在框1215处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来动态地选择不同于第一波束码本的第二波束码本。在某些示例中，框1215的操作可以由如上文参照图8所描述的波束码本选择模块710来执行。

在框1220处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。在某些示例中，框1220的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的码本识别模块615来执行。

图13示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法1300的流程图。方法1300的操作可以由如参照图1-10所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1300的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1300还可以合并图11-12的方法1100和1200的方面。

在框1305处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号。在某些示例中，框1305的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的信号检测模块605来执行。

在框1310处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定第一信号的质量是在第二门限之上还是之下。在某些示例中，框1310的操作可以由如上文参照图7所描述的snr计算模块705来执行。

在框1315处，如上文参照图2-4所描述的，ue115在确定第一信号在第一门限之下时可以确定第一信号的质量是在第二门限之上还是之下。在某些示例中，框1315的操作可以由如上文参照图7所描述的snr计算模块705来执行。

在框1320处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来动态地选择第二波束码本。在某些示例中，框1320的操作可以由如上文参照图7所描述的波束码本选择模块710来执行。

在框1325处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。在某些示例中，框1315的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的码本识别模块615来执行。

图14示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的方法1400的流程图。方法1400的操作可以由如参照图1-10所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1400的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1400还可以合并图11-13的方法1100、1200和1300的方面。

在框1405处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从使用第一波束码本的毫米波基站接收第一信号。在某些示例中，框1405的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的信号检测模块605来执行。

在框1410处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以动态地确定不同于第一波束码本的第二波束码本要被用在所接收的第一信号上。在某些示例中，框1410的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的波束自适应模块610来执行。

在框1415处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以向毫米波基站发送用于请求毫米波基站使用第二波束码本的第二信号。在某些示例中，框1415的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的码本识别模块615来执行。

在框1420处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以将在无线设备处使用的第一接收机波束码本识别为与由毫米波基站使用的第一波束码本相关联。在某些示例中，框1420的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的信号检测模块605来执行。

在框1425处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以从第一接收机波束码本切换到与由毫米波基站使用的第二波束码本相关联的第二接收机波束码本。在某些示例中，框1425的操作可以由如上文参照图6和图7所描述的波束自适应模块610来执行。

因此，方法1100、1200、1300以及1400提供了用于在毫米波基站和无线设备处的波束整形。应当注意的是，方法1100、1200、1300以及1400描述了可能的实现方式，并且可以重新安排或以其它方式修改操作和步骤，使得其它实现方式是可行的。在一些示例中，可以组合来自于方法1100、1200、1300以及1400中的两个或更多个方法的方面。

图15示出了根据本公开内容的各个方面的用于在毫米波基站和无线设备处进行波束整形的过程流程1500的示例。过程流程1500可以由ue115或基站105来执行，其可以是上文参照图1-4描述的ue115或基站105的示例。

在框1505处，毫米波基站和ue可以选择默认波束码本来发送和接收信号。在一些示例中，基站和ue可以在任一侧开始于粗略码本。在框1510处，基站和ue可以选择多个snr门限电平(即，第一snr门限和第二snr门限)。在一些示例中，可以基于用户偏好或由用户驱动的其它协议考虑来预定或动态地调整snr门限电平。例如，可以基于要被发送的数据的类型和数量来选择snr门限电平。

在选择了默认波束码本和snr门限电平时，ue115和基站105可以进入ue发现阶段。在框1515处，ue可以沿着来自默认波束码本的多个波束成形向量从基站接收定向的主同步信号(dpss)波形。ue可以跨越ue处来自于ue选择的默认波束码本的天线子阵列来合并所接收的波形。在框1520处，ue可以估计所接收的信号的snr，并且确定所接收的信号的snr是否在第一snr门限之上。如果ue确定所接收的信号的snr在第一snr门限之上，则在框1525处，ue可以经由rach向基站发送信号能量估计、相应的基站波束成形向量索引和用于波束成形的其它相关信息。随后，在框1530处，ue和基站可以进入后rach阶段。在框1535处，ue和基站可以基于所接收的波束和snr信息来改进波束。在框1540处，ue和基站可以进入数据阶段，并且利用所选择的波束建立数据通信。

替代地，在框1520处，如果ue确定所接收的信号的snr在第一门限之下，则在框1545处，ue可以进一步确定所接收的信号是否还落在第二snr门限之下。如果所接收的信号的信号质量落在第二snr门限之下，则在框1550处，ue可以选择从ue到基站的低频备份链路选项(如果可用的话)或者发出呼救信号。在一些示例中，呼救信号可以请求基站将其波束码本切换到精细码本。ue还可以基于所发出的呼救信号来将其码本切换到精细码本。但是，如果所接收的信号在第二snr门限之上，则在框1555处，ue可以向基站发出用于请求基站将其码本切换到中间码本的信号，同时保持用于ue的粗略码本。在选择了适当的码本时，过程流程1500可以利用所更新的码本选择来在框1505处进行重复(即，框1550和1555)。在一些示例中，还可以基于码本选择来适应框1510处的snr门限电平。

图16示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法1600的流程图。方法1600的操作可以由如参照图1-4所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1600的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。

在框1605处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框1605的操作可以由如上文参照图8-9所描述的信号检测模块805来执行。

在框1610处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。在一个实施例中，可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来扫描多个天线的所述部分。在某些示例中，框1610的操作可以由如上文参照图8-9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框1615处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。在某些示例中，框1615的操作可以由如上文参照图8-9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

图17示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法1700的流程图。方法1700的操作可以由如参照图1-4所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1700的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1700还可以合并图16的方法1600的方面。

在框1705处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框1705的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的信号检测模块805来执行。

在框1710处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。在某些示例中，框1710的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框1715处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。在某些示例中，框1715的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

在框1720处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。在某些示例中，框1720的操作可以由如上文参照图9所描述的snr计算模块905来执行。

在框1725处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来向毫米波基站发送第二信号。在某些示例中，框1725的操作可以由如上文参照图9所描述的信号发送模块910来执行。

图18示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法1800的流程图。方法1800的操作可以由如参照图1-4所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1800的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1800还可以合并图16-17的方法1600或1700的方面。

在框1805处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框1805的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的信号检测模块805来执行。

在框1810处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。在某些示例中，框1710的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框1815处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。在某些示例中，框1815的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

在框1820处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。在某些示例中，框1720的操作可以由如上文参照图9所描述的snr计算模块905来执行。

在框1825处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来向毫米波基站发送第二信号。在某些示例中，框1725的操作可以由如上文参照图9所描述的信号发送模块910来执行。

在框1830处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以从毫米波基站接收第三信号，所述第三信号根据来自于第二码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框1815的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的信号检测模块805来执行。

在框1835处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以扫描来自于第二码本的多个波束成形向量。在某些示例中，框1835的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框1840处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以基于对第二码本的扫描来从来自于第二码本的多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量。在某些示例中，框1815的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

图19示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法1900的流程图。方法1800的操作可以由如参照图1-4所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法1900的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1800还可以合并图16-18的方法1600、1700和1800的方面。

在框1905处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框1905的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的信号检测模块805来执行。

在框1910处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。在某些示例中，框1910的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框1915处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。在某些示例中，框1915的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

在框1920处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量是在第一门限之上还是之下。在某些示例中，框1920的操作可以由如上文参照图9所描述的snr计算模块905来执行。

在框1925处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来向毫米波基站发送第二信号。在某些示例中，框1925的操作可以由如上文参照图9所描述的信号发送模块910来执行。

在框1930处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量在第一门限之下时扫描来自于粗略码本的多个波束成形向量。在某些示例中，框1930的操作可以由如上文参照图9所描述的波束成形向量扫描模块915来执行。

在框1935处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于扫描来从多个波束成形向量中识别出第一波束成形向量。在某些示例中，框1935的操作可以由如上文参照图9所描述的波束成形识别模块920来执行。

图20示出了根据本公开内容的各个方面的说明用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的方法1900的流程图。方法2000的操作可以由如参照图1-4所描述的ue115或其部件来实现。例如，方法2000的操作可以由如参照图5-10所描述的通信管理模块510或1010来执行。在一些示例中，ue115可以执行用于控制ue115的功能元件以执行下文所描述的功能的代码集合。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行下文所描述的功能的方面。方法1900还可以合并图16-19的方法1600、1700、1800和1900的方面。

在框2005处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在无线设备处从毫米波基站接收第一信号，所述第一信号根据来自于第一码本的多个波束成形向量进行波束成形。在某些示例中，框2005的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的信号检测模块805来执行。

在框2010处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以利用来自于子阵列选择码本的多个波束成形向量来至少扫描多个天线子阵列的部分以识别出在多个天线子阵列的所述部分处接收的第一信号的质量。在某些示例中，框2010的操作可以由如上文参照图8和图9所描述的天线扫描模块810来执行。

在框2015处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于所识别的第一信号的质量来从多个天线子阵列的所扫描的部分中选择天线子阵列。在某些示例中，框2015的操作可以由如上文参照图8-9所描述的天线子阵列选择模块815来执行。

在框2020处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以在确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量在第一门限之下时扫描来自于粗略码本的多个波束成形向量。在某些示例中，框2020的操作可以由如上文参照图9所描述的波束成形向量扫描模块915来执行。

在框2025处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于扫描来从多个波束成形向量中识别出第一波束成形向量。在某些示例中，框2025的操作可以由如上文参照图9所描述的波束成形识别模块920来执行。

在框2030处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量在第二门限之下。在某些示例中，框2030的操作可以由如上文参照图9所描述的snr计算模块905来执行。

在框2035处，如上文参照图2-4所描述的，ue115可以至少部分地基于确定来从多个波束成形向量中识别出第二波束成形向量，其中，所述第二波束成形向量是从精细码本或无线设备特定码本中识别的。在某些示例中，框2035的操作可以由如上文参照图9所描述的波束成形识别模块920来执行。

因此，方法1600、1700、1800、1900以及2000可以提供对天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接的波束成形。应当注意的是，方法1600、1700、1800、1900以及2000描述了可能的实现方式，并且可以重新安排或以其它方式修改操作和步骤，使得其它实现方式是可行的。在一些示例中，可以组合来自于方法1600、1700、1800、1900以及2000中的两个或更多个方法的方面。

图21示出了根据本公开内容的各个方面的用于天线子阵列的快速选择和针对毫米波无线连接进行波束成形的过程流程2100的示例。过程流程2100可以由ue115来执行，其可以是上文参照图2-4描述的ue115的示例。

在框2105处，ue115可以在ue发现阶段期间从毫米波基站接收第一信号。在一些示例中，ue可以利用单个波束成形向量一次一个地逐个扫描多个天线子阵列以估计在每个子阵列处的所接收的snr。

在框2110处，ue115可以基于所识别的第一信号的质量来从天线子阵列集合的所扫描的部分中选择天线子阵列。在一些示例中，可以选择天线子阵列以最大化ue对信号能量的估计，用于随后的ue信号处理。

在框2115处，ue115可以确定所选择的天线子阵列处的第一信号的质量是否可以满足于数据阶段。在ue115确定ue对针对来自于所选择的天线子阵列的最好的基站波束成形向量的信号能量的估计超出适当选择的snr门限的情况下，在框2120处，ue115可以经由rach向毫米基站传送信号能量估计、毫米波基站波束成形向量索引和用于波束成形的其它相关信息。随后，ue115和基站可以发起通信的数据阶段。

但是，在框2115处，如果ue115确定ue对针对来自于所选择的天线子阵列的最好的基站波束成形向量的信号能量的估计落在所选择的snr门限之下，则ue115可以在所选择的天线子阵列处的基站端和ue端二者处选择波束成形向量的粗略码本。另外或替代地，ue和基站可以基于所选择的粗略码本来适应snr门限。在所选择的天线子阵列处对粗略码本扫描进行选择之后，基站可以沿着来自于所选择的码本的波束成形向量中的每一个波束成形向量来发送定向的主同步信号(dpss)波形。

作为响应，在框2125处，ue可以确定针对所接收的利用所更新的码本的信号的snr在另一个适当的选择的门限电平之上。在所接收的信号超出门限电平的情况下，在框2130处，ue可以经由rach向毫米基站传送信号能量估计、毫米波基站波束成形向量索引和用于波束成形的其它相关信息。但是，如果针对所接收的信号的snr落在门限电平之下，则在框2135处，ue115可以选择在所选择的天线子阵列处和基站处的较精细码本切换。在框2140处，ue可以再一次确定所更新的码本选择是否改善了针对所接收的信号的snr。如果所接收的信号在第二snr门限之上，则在框2130处，ue可以进入数据阶段。但是，如果在框2145处，ue115确定snr在第二门限之下，则ue115可以再一次扫描多个天线子阵列用于改善的链路余量。另外或替代地，在框2150处，ue115还可以确定在基站和ue115之间是否存在可以提供改善的信号质量的替代路径。在基站和ue之间存在更好的路径的情况下，ue115可以利用针对替代路径的多个天线子阵列再一次发起过程流程2100。相比之下，如果不存在替代路径，则在框2155处，ue115可以断开过程流程2100达预定时间段。

以上结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性的实施例，而不表示可以被实现或在权利要求的范围内的所有实施例。遍及本描述所使用的术语“示例性的”意味着“充当示例、实例或说明”，而非“优选的”或“比其它实施例有优势”。出于提供对所描述的技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。但是，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以便避免使所描述的实施例的概念模糊。

信息和信号可以使用各种各样不同的工艺和技术中的任何一种来表示。例如，可以遍及以上描述所提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

结合本文公开内容描述的各种说明性的框和模块可以利用被设计为执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、asic、fpga或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但是在替代的方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还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、结合dsp内核的一个或多个微处理器，或者任何其它这样的配置)。

本文描述的功能可以用硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合来实现。如果用由处理器执行的软件来实现，则所述功能可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上或者通过其进行传输。其它示例和实现方式在本公开内容和所附的权利要求的范围内。例如，由于软件的性质，所以可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些中的任意项的组合来实现以上描述的功能。实现功能的特征还可以物理地位于各个位置，包括被分布以使得在不同的物理位置处来实现功能中的部分功能。此外，如本文使用的，包括在权利要求书中，如在项目的列表中使用的“或”(例如，以诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”的短语开始的项目的列表)指示包含的列表，使得例如，[a、b或c中的至少一个]的列表意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。

计算机可读介质包括非暂时性计算机存储介质和通信介质二者，所述通信介质包括促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。非暂时性存储介质可以是可以由通用计算机或专用计算机存取的任何可用的介质。通过举例而非限制的方式，非暂时性计算机可读介质可以包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、压缩光盘(cd)rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可以被用来以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码单元以及可以由通用计算机或专用计算机或通用处理器或专用处理器来存取的任何其它的非暂时性介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(例如，红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或无线技术(例如，红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。如本文所使用的，磁盘和光盘包括cd、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则利用激光来光学地复制数据。上述的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。

提供本公开内容的先前描述，以使得本领域的技术人员能够实现或使用本公开内容。对本公开内容的各种修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的，以及在不脱离本公开内容的范围的情况下，本文所定义的一般原则可以被应用到其它变形。因此，本公开内容不是要被限定到本文描述的示例和设计，而是要符合与本文所公开的原则和新颖性特征相一致的最宽的范围。

本文所描述的技术可以被用于各种无线通信系统，诸如码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交频分多址(ofdma)、单载波频分多址(sc-fdma)以及其它系统。术语“系统”和“网络”经常可互换地使用。cdma系统可以实现诸如cdma2000、通用陆地无线接入(utra)等的无线技术。cdma2000覆盖is-2000、is-95和is-856标准。is-2000版本0和a通常被称为cdma20001x、1x等。is-856(tia-856)通常被称为cdma20001xev-do、高速分组数据(hrpd)等。utra包括宽带cdma(wcdma)和cdma的其它变形。tdma系统可以实现诸如全球移动通信系统(gsm)的无线技术。ofdma系统可以实现诸如超移动宽带(umb)、演进型utra(e-utra)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、闪速ofdm等的无线技术。utra和e-utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。3gpp长期演进(lte)和改进的lte(lte-a)是通用移动电信系统(umts)的使用e-utra的新版本。在来自名称为“第三代合作伙伴计划”(3gpp)的组织的文档中描述了utra、e-utra、umts、lte、lte-a和全球移动通信系统(gsm)。在来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3gpp2)的组织的文档中描述了cdma2000和umb。本文所描述的技术可以被用于上文所提及的系统和无线技术以及其它系统和无线技术。尽管所述技术适用于lte应用以外的应用，但是出于示例的目的，上面的描述描述了lte系统，并且在上面的描述的大部分内容中使用lte术语。