用于包括中继器的通信系统的功率控制技术的制作方法

用于包括中继器的通信系统的功率控制技术
1.优先权要求
2.本专利申请要求于2021年3月26日提交的题为“power control techniques for a communication system that includes a repeater(用于包括中继器的通信系统的功率控制技术)”的美国非临时申请no.17/213,648、以及于2020年3月31日提交的题为“power control techniques for a communication system that includes a repeater(用于包括中继器的通信系统的功率控制技术)”的美国临时专利申请no.63/002,844的优先权，这两件申请通过援引明确纳入于此。
技术领域
3.本公开一般涉及无线通信，且尤其涉及中继器通信系统中的功率控制。
4.相关技术描述
5.无线通信系统被广泛部署以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播，和其他类型的内容。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)来支持与多个用户的通信。此类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)、以及可被称为新无线电(nr)系统的第五代(5g)系统。这些系统可采用各种技术，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展正交频分复用(dft-s-ofdm)。无线多址通信系统可包括数个基站或网络接入节点，其可同时支持用于多个通信设备(例如，用户装备(ue))的通信。
6.在无线通信系统中传送的一些无线信号可能受到通过空中的路径损耗、物理阻塞或其他约束的限制。为了解决这个问题，无线通信系统可使用无线中继器来重复和扩展在各种系统节点之间发送的信号。在中继器处所接收到的信号可以是由基站传送的旨在给ue的信号、由ue传送的旨在给基站的信号、由一个ue传送的旨在给另一ue的信号或由一个基站传送的旨在给另一基站的信号。
7.附图简述
8.参照下面的附图和描述可以更好地理解该系统。图中的组件不必是按比例的，而是将重点放在解说本公开的原则上。此外，在图中，类似的附图标记在不同视图中表示对应部分。
9.图1解说了根据本公开的各方面的用于支持一个或多个中继器的无线通信的系统的示例。
10.图2解说了中继器的示例框图。
11.图3解说了基站的示例框图。
12.图4解说了使用一个或多个中继器的通信系统的示例。
13.图5解说了通过中继器的下行链路通信路径的示例。
14.图6解说了通过中继器的上行链路通信路径的示例。
15.图7解说了不包括中继器的通信系统的示例。
16.图8解说了包括中继器的通信系统的示例。
17.图9是解说供中继器对下行链路初始接入消息应用下行链路增益值并对上行链路初始接入消息应用上行链路增益值的技术的一个示例的流程图。
18.图10是解说供基站确定供在中继器处使用的下行链路增益值和上行链路增益值的技术的一个示例的流程图。
19.详细描述
20.以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述而无意表示可实践本文所描述的概念的仅有配置。本详细描述包括具体细节以提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。
21.本详细描述中所描述的系统和技术提供了用于控制中继器通信系统内的诸节点处的增益和/或发射功率的各种机制。中继器通信系统中的中继器用于中继第一设备(例如，基站、用户装备(ue)或另一中继器)与第二设备(例如，基站、ue或另一中继器)之间的通信。在一个示例中，中继器接收、放大并转发从基站发送的旨在给ue的下行链路信号。在另一示例中，中继器接收、放大并转发从ue发送的旨在给基站的上行链路信号。
22.可能在中继器通信系统中引发的一个问题是如何控制中继器处的用于通过该中继器接收和转发的初始接入消息的增益值。在初始接入规程期间，基站可以向ue发送一个或多个下行链路初始接入消息，并且ue可以向基站发送一个或多个上行链路初始接入消息。在其中基站和ue通过中继器通信以用于初始接入规程的示例系统中，该系统可期望与中继器处应用于对应的上行链路初始接入消息的上行链路增益值相结合地对该中继器处的应用于下行链路初始接入消息的下行链路增益值进行联合协调。在一些情形中，该系统可期望将中继器处的上行链路和下行链路增益值设为相等。在其他情形中，该系统可期望将上行链路增益值设为与下行链路增益值不同。
23.控制节点(诸如基站或中继器自身或另一实体)可确定何时将上行链路增益值设为等于下行链路增益值以及何时使上行链路增益值不同于下行链路增益值。在一些实现中，控制节点关于将增益值设为相等还是不同的决定可基于与中继器和另一设备(诸如通过该中继器向基站进行传送的ue)之间的信道相关的噪声水平。作为一个示例，控制节点可以在以下情形中将中继器处的上行链路增益值设为等于该中继器处的下行链路增益值：当ue与中继器之间的通信信道上的噪声水平将导致从该ue通过该中继器到基站的上行链路通信上的相对较高的信噪比(snr)时。作为另一个示例，控制节点可以在以下情形中将中继器处的上行链路增益值设为小于该中继器处的下行链路增益值：当ue与中继器之间的通信信道上的噪声水平将导致从该ue通过该中继器到基站的上行链路通信上的相对较低的snr时。如将在下面的示例中所讨论的，用于本文所描述的功率控制方案的控制节点可以是基站、ue、中继器、网络节点/功能、基于云的管理实体或任何其他控制实体。本文中的描述讨论了基站执行与在中继器处配置增益值相关的动作的某些实现，其他示例实现可以使用其他类型的控制节点以按相同或类似的方式来配置中继器。
24.通过在特定情形中将上行链路增益值设为小于下行链路增益值，该系统可减少对该系统的可能在中继器放大存在于ue和该中继器之间的上行链路信道上的噪声时出现的某些噪声增强干扰。在一些实现中，该系统基于对应的下行链路增益值以及ue和中继器之间的噪声水平来动态地设置该中继器处的上行链路增益值。该动态增益选择过程可允许该
系统平衡以下潜在竞争的目标：(1)提高通过中继器通信的一个或多个ue的初始接入性能；以及(2)提高所有ue(包括不通过该中继器通信的一个或多个ue)的全局初始接入性能。下面将讨论所公开的功率控制技术的进一步细节(参见，例如，图5-10)。
25.图1解说了根据本公开的各方面的包括一个或多个中继器140的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括一个或多个中继器140、一个或多个基站105、一个或多个ue 115和一个或多个核心网130。在一些示例中，无线通信系统100可以是长期演进(lte)网络、高级lte(lte-a)网络、lte-a pro网络、第五代(5g)新无线电(nr)网络或另一类型的网络。在一些情形中，无线通信系统100可支持增强型宽带通信、超可靠(例如，关键任务)通信、低等待时间通信、或与低成本和低复杂度设备的通信。
26.基站105可经由一个或多个基站天线与ue 115进行无线通信。本文中所描述的基站105可包括或可被本领域技术人员称为基收发机站、无线电基站、接入点、无线电收发机、b节点、演进型b节点(enb)、下一代b节点或千兆b节点(其中任一者可被称为gnb)、家用b节点、家用演进型b节点、或某个其他合适的术语。无线通信系统100可包括不同类型的基站105(例如，宏蜂窝小区基站或小型蜂窝小区基站)。本文中所描述的ue 115可以能够与各种类型的基站105和网络装备(包括宏enb、小型蜂窝小区enb、gnb、中继基站等等)进行通信。
27.每个基站105可与特定地理覆盖区域110相关联，在该特定地理覆盖区域110中支持与各种ue 115的通信。每个基站105可经由通信链路125来为相应的地理覆盖区域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。下行链路传输还可被称为前向链路传输，而上行链路传输还可被称为反向链路传输。
28.基站105的地理覆盖区域110可被划分为构成该地理覆盖区域110的一部分的扇区，并且每个扇区可与一蜂窝小区相关联。例如，每个基站105可提供对宏蜂窝小区、小型蜂窝小区、热点、或其他类型的蜂窝小区、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，并且因此提供对移动的地理覆盖区域110的通信覆盖。在一些示例中，与不同技术相关联的不同地理覆盖区域110可交叠，并且与不同技术相关联的交叠的地理覆盖区域110可由相同基站105或不同基站105支持。无线通信系统100可包括例如异构lte/lte-a/lte-a pro或nr网络，其中不同类型的基站105提供对各种地理覆盖区域110的覆盖。
29.各ue 115可以分散遍及无线通信系统100，并且每个ue 115可以是驻定的或移动的。ue 115还可被称为无线通信设备、通信设备、移动设备、无线设备、远程设备、手持设备、订户设备、或者某个其他合适的术语，其中“设备”也可被称为单元、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设备等等，其可被实现在各种物品(诸如电器、交通工具、仪表等等)中。
30.在一些情形中，ue 115还可以能够直接与其他ue 115通信(例如，使用对等(p2p)或设备到设备(d2d)协议)。利用d2d通信的一群ue 115中的一个或多个ue可在基站105的地理覆盖区域110内。该群中的其他ue 115可在基站105的地理覆盖区域110之外，或者因其他原因而不能够从基站105接收传输。在一些情形中，经由d2d通信进行通信的各群ue 115可
利用一对多(1:m)系统，其中每个ue 115向该群中的每个其他ue 115进行传送。在一些情形中，基站105促成对用于d2d通信的资源的调度。在其他情形中，d2d通信在各ue 115之间执行而不涉及基站105。
31.基站105可与核心网130进行通信并且彼此通信。例如，基站105可通过回程链路132(例如，经由s1、n2、n3或其他接口)与核心网130对接。基站105可直接地(例如，直接在各基站105之间)或间接地(例如，经由核心网130或经由中继器140)在回程链路134(例如，经由x2、xn或其他接口)上彼此通信。
32.核心网130可提供用户认证、接入授权、跟踪、网际协议(ip)连通性，以及其他接入、路由、或移动性功能。核心网130可以是演进型分组核心(epc)或5g核心(5gc)，epc或5gc可包括管理接入和移动性的至少一个控制面实体(例如，移动性管理实体(mme)、接入和移动性管理功能(amf))，以及路由分组或互连到外部网络的至少一个用户面实体(例如，服务网关(s-gw)、分组数据网络(pdn)网关(p-gw)或用户面功能(upf))。控制面实体可管理非接入阶层(nas)功能，诸如由与核心网130相关联的基站105服务的ue 115的移动性、认证和承载管理。用户ip分组可通过用户面实体来传递，该用户面实体可提供ip地址分配以及其他功能。用户面实体可连接到网络运营商ip服务。运营商ip服务可包括对因特网、内联网、ip多媒体子系统(ims)、或分组交换流送服务的接入。
33.至少一些网络设备(诸如基站105)可包括子组件，诸如接入网实体，其可以是接入节点控制器(anc)的示例。每个接入网实体可通过数个其他接入网传输实体来与各ue 115进行通信，该其他接入网传输实体可被称为无线电头端、智能无线电头端、或传送/接收点(trp)。在一些配置中，每个接入网实体或基站105的各种功能可跨各种网络设备(例如，无线电头端和接入网控制器)分布或者被合并到单个网络设备(例如，基站105)中。
34.无线通信系统100可使用一个或多个频带来操作，通常在300兆赫兹(mhz)到300千兆赫兹(ghz)的范围内。一般而言，300mhz到3ghz的区划被称为特高频(uhf)区划或分米频带，这是因为波长在从约1分米到1米长的范围内。uhf波可被建筑物和环境特征阻挡或重定向。然而，这些波对于宏蜂窝小区可充分穿透各种结构以向位于室内的ue 115提供服务。与使用频谱中低于300mhz的高频(hf)或甚高频(vhf)部分的较小频率和较长波的传输相比，uhf波的传输可与较小天线和较短射程(例如，小于100km)相关联。
35.无线通信系统100还可使用从3ghz到30ghz的频带(也被称为厘米频带)在超高频(shf)区划中操作。shf区划包括可由可以能够容忍来自其他用户的干扰的设备伺机使用的频带(诸如5ghz工业、科学和医学(ism)频带)。
36.无线通信系统100还可在频谱的极高频(ehf)区划(例如，从30ghz到300ghz)中操作，该区划也被称为毫米频带。在一些系统中，毫米波(mmw)通信可以发生在存在于24ghz以上的频率范围(也被称为“fr2”)中(其可以包括总频率范围中在毫米频带内以及在毫米频带附近的部分)。在一些示例中，无线通信系统100可支持ue 115与基站105之间的毫米波(mmw)通信，并且相应设备的ehf天线可甚至比uhf天线更小并且间隔得更紧密。在一些情形中，这可促成在ue 115内使用天线阵列。然而，ehf传输的传播可能经受比shf或uhf传输甚至更大的大气衰减和更短的射程。本文中所公开的技术可跨使用一个或多个不同频率区划的传输被采用，并且跨这些频率区划指定的频带使用可因国家或管理机构而不同。
37.在一些情形中，无线通信系统100可利用有执照和无执照射频谱带两者。例如，无
线通信系统100可在无执照频带(诸如，5ghz ism频带)中采用执照辅助式接入(laa)、lte无执照(lte-u)无线电接入技术、或nr技术。当在无执照射频谱带中操作时，无线设备(诸如基站105和ue 115)可采用先听后讲(lbt)规程以在传送数据之前确保频率信道是畅通的。在一些情形中，无执照频带中的操作可以与在有执照频带中操作的分量载波相协同地基于载波聚集配置(例如，laa)。无执照频谱中的操作可包括下行链路传输、上行链路传输、对等传输、或这些的组合。无执照频谱中的双工可基于频分双工(fdd)、时分双工(tdd)、或这两者的组合。
38.在一些示例中，基站105、ue 115或中继器140可装备有多个天线，其可用于采用诸如发射分集、接收分集、多输入多输出(mimo)通信、或波束成形等技术。例如，无线通信系统100可在传送方设备(例如，基站105)与接收方设备(例如，中继器140)之间使用传输方案，其中该传送方设备装备有多个天线，并且该接收方设备装备有一个或多个天线。mimo通信可采用多径信号传播以通过经由不同空间层传送或接收多个信号来增加频谱效率，这可被称为空间复用。例如，传送方设备可经由不同的天线或不同的天线组合来传送多个信号。同样地，接收方设备可经由不同的天线或不同的天线组合来接收多个信号。这多个信号中的每个信号可被称为单独空间流，并且可携带与相同数据流(例如，相同码字)或不同数据流相关联的比特。不同空间层可与用于信道测量和报告的不同天线端口相关联。mimo技术包括单用户mimo(su-mimo)，其中多个空间层被传送至相同的接收方设备；以及多用户mimo(mu-mimo)，其中多个空间层被传送至多个设备。
39.波束成形(其也可被称为空间滤波、定向传输或定向接收)是可在传送方设备或接收方设备(例如，基站105、ue 115或中继器140)处用于沿着传送方设备与接收方设备之间的空间路径对天线波束(例如，发射波束或接收波束)进行成形或引导的信号处理技术。可通过组合经由天线阵列的天线振子传达的信号来实现波束成形，使得在相对于天线阵列的特定取向上传播的信号经历相长干涉，而其他信号经历相消干涉。对经由天线振子传达的信号的调整可包括传送方设备或接收方设备向经由与该设备相关联的每个天线振子所携带的信号应用特定振幅和相移。与每个天线振子相关联的调整可由与特定取向(例如，相对于传送方设备或接收方设备的天线阵列、或者相对于某个其他取向)相关联的波束成形权重集来定义。
40.在一个示例中，基站105可使用多个天线或天线阵列来进行波束成形操作，以用于与ue 115、另一基站105或中继器140进行定向通信。例如，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)可由基站105在不同方向上传送多次，这可包括一信号根据与不同传输方向相关联的不同波束成形权重集被传送。在不同波束方向上的传输可被用于(例如，由基站105或接收方设备，诸如ue 115或中继器140)标识由基站105用于后续传送和/或接收的波束方向。附加地，ue 115或中继器140可以执行类似的波束成形操作(如本文中针对基站105所描述的)，用于与其他设备(例如，基站、ue或另一中继器)的定向通信。
41.一些信号(诸如与特定接收方设备相关联的数据信号)可由基站105在单个波束方向(例如，与接收方设备(诸如中继器140)相关联的方向)上传送。在一些示例中，可至少部分地基于在不同波束方向上传送的信号来确定与沿单个波束方向的传输相关联的波束方向。例如，中继器140可接收由基站105在不同方向上传送的一个或多个信号，并且中继器
140可向基站105报告对其以最高信号质量或其他可接受的信号质量接收的信号的指示。尽管参照由基站105在一个或多个方向上传送的信号来描述这些技术，但是ue 115或中继器140可将类似的技术用于在不同方向上多次传送信号(例如，用于标识由ue 115用于后续传送或接收的波束方向)或用于在单个方向上传送信号(例如，用于向接收方设备传送数据)。
42.接收方设备(例如ue 115或中继器140，其可以是mmw接收方设备的示例)可在从基站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)时尝试多个接收波束。例如，接收方设备可通过以下操作来尝试多个接收方向：经由不同天线子阵列进行接收，根据不同天线子阵列来处理收到信号，根据应用于在天线阵列的多个天线振子处接收的信号的不同接收波束成形权重集进行接收，或根据应用于在天线阵列的多个天线振子处接收的信号的不同接收波束成形权重集来处理收到信号，其中任一者可被称为根据不同接收波束或接收方向进行“监听”。在一些示例中，接收方设备可使用单个接收波束来沿单个波束方向进行接收(例如，当接收到数据信号时)。单个接收波束可在至少部分地基于根据不同接收波束方向进行监听而确定的波束方向(例如，至少部分地基于根据多个波束方向进行监听而被确定为具有最高信号强度、最高信噪比、或其他可接受信号质量的波束方向)上对齐。
43.在一些情形中，基站105或ue 115的天线可位于可支持mimo操作或者发射或接收波束成形的一个或多个天线阵列内。例如，一个或多个基站天线或天线阵列可共处于天线组装件(诸如天线塔)处。在一些情形中，与基站105相关联的天线或天线阵列可位于不同的地理位置。基站105可具有天线阵列，该天线阵列具有基站105可用于支持与ue 115的通信的波束成形的数个行和列的天线端口。同样地，ue 115或中继器140可具有可支持各种mimo或波束成形操作的一个或多个天线阵列。
44.无线通信系统100内的单个节点(例如，基站、ue或中继器)可以包括多个不同的通信接口，每个通信接口被配置用于不同类型的通信协议。作为一个示例，基站105、ue 115或中继器140可以包括广域网接口(例如，4g或5g蜂窝)和局域网接口(例如，ieee 802.11wi-fi或蓝牙)两者。作为另一示例，基站105、ue 115或中继器140可以包括高频网络接口(例如，mmwave)和使用比mmwave接口(例如，lte、亚6ghz nr、wi-fi、蓝牙等)更低频带的较低频网络接口两者。
45.无线通信系统100可包括一个或多个无线中继器140(也称为中继或混合节点)。中继器140可以包括基站105和/或ue 115的用于重复、转发、中继、扩展和/或重定向无线信号的功能性。在一些情形中，可在视线(los)或非视线(nlos)场景中使用中继器140。在los场景中，诸如mmw传输之类的传输可能会受通过空中的路径损耗的限制，这可以在无线中继器140处使用波束成形技术来克服。在nlos场景中(诸如在市区或室内)，mmw传输可受到信号阻挡或信号干扰物理对象的限制。
46.中继器140可以提供从ue到基站的上行链路路径、从基站到ue的下行链路路径、从一个ue到另一ue的p2p或d2d路径、和/或基站与核心网设备之间的无线回程路径(例如，经由一个或多个其他基站)。在第一示例中，mmw波束成形中继器140可被用于接收来自基站105的信号，并且将该信号传送给ue 115，诸如通过在无线链路150上接收该信号，并且然后在无线链路152上传送该信号。在第二示例中，mmw波束成形中继器140可被用于接收来自ue 115的信号，并且将该信号传送给基站105，诸如通过在无线链路152上接收该信号，并且然
后在无线链路150上传送该信号。在第三示例中，mmw波束成形中继器140可被用于接收来自一个基站105的信号，并且将该信号传送给一不同的基站105(例如，在无线回程配置中)，诸如通过在无线链路150上接收该信号，并且然后在无线链路154上传送该信号。在第四示例中，mmw波束成形中继器140可被用于接收来自一个ue 115的信号，并且将该信号传送给一不同的ue 115(例如，在p2p或d2d协议配置中)，诸如通过在无线链路152上接收该信号，并且然后在无线链路156上传送该信号。在这些示例中的每个示例中，所传送的信号可以是收到信号的经处理版本(例如，收到信号的具有或不具有诸如信号相移、拆分和/或组合的进一步处理的经放大版本)。波束成形和增益控制技术可被用于通过将信号进行隔离(例如，经由波束成形)、以及提高或保持中继器的信号处理链内的稳定性(例如，经由增益控制)来改进基站105、中继器140与ue 115之间的信号质量。
47.中继器140可包括接收天线阵列和发射天线阵列。在一些情形中，接收天线阵列和发射天线阵列包括相同的双极天线集合，其中双极天线作为接收天线阵列在第一极化中起作用并且双极天线作为发射天线阵列在第二极化中起作用。在一些情形中，天线包括超材料天线或天线阵列。中继器140可进一步包括波束控制系统，该波束控制系统可包括用于控制发射波束和/或接收波束的处理器或片上系统(soc)以减小由重传引起的信号干扰。
48.在一些情形中，中继器140是模拟rf中继器，并且中继器140可包括连接(例如，耦合、链接、附连)在接收天线阵列与发射天线阵列之间的信号处理链。信号处理链可被实现为射频集成电路(rfic)，其可包括rf/微波组件，诸如一个或多个移相器、(低噪放大器)lna、(功率放大器)pa、pa驱动器、增益控制器、功率检测器或其他电路系统。移相器可由一个或多个波束控制器控制以进行波束成形以减少信号干扰。信号处理链可包括用于监视一个或多个pa的输出以及基于该输出来调整至pa的一个或多个pa驱动器的增益以及至一个或多个lna的增益的反馈路径。增益调整可用于使信号接收和传输稳定并且改进各设备(诸如基站105与ue 115)之间的信号质量。相应地，通过波束成形和增益控制，可改进los和nlos场景中的信号质量(例如，mmw信号)。
49.如所描述的，中继器140可以包括模拟/rf域中的组件(例如，天线阵列和信号处理链电路系统)。相应地，在一些实现中，中继器可能不包括用于本文描述的各种特征的任何数字组件。例如，中继器在一些实现中可能不包括将允许中继器解码和解读所接收到的mmw信号的内容的任何数字信号处理功能。作为另一示例，中继器在一些实现中可能不包括将允许中继器生成用于要向另一设备发送的mmwave信号的新内容的任何数字信号处理功能。然而，在其他实现中，中继器可包括用以允许该中继器解码信号、解读信号的内容并生成新信号的附加功能性。
50.在一些情形中，中继器可包括允许中继器解码和解读其他类型的消息(例如，非mmw信号)的一个或多个侧信道组件。例如，中继器可包括用于发送或接收控制消息的侧信道通信接口。传入控制消息可包括来自基站105或另一设备的功率控制消息，诸如关于要在中继器处应用的增益或要由中继器使用的输出功率的指令。传出控制消息可包括要发送到基站的中继器的增益配置信息。示例侧信道通信接口可使用蓝牙、超宽带、无线lan(例如，ieee 802.11wi-fi)、lte或亚6ghz nr协议(或其他无线通信协议)中的一者或多者来实现。如此，中继器可包括用于经由那些协议传送、接收和/或处理信号并且基于那些信号在侧信道通信接口上控制增益电平或输出功率电平的电路系统和/或处理器。
51.图2解说了中继器205的示例框图200。在一些示例中，图2的设备可以实现无线通信系统100的各方面，并且中继器205可以是如参照图1所描述的中继器140的示例。中继器205包括包含天线集合的接收天线阵列220和包含天线集合的发射天线阵列225。在一些情形中，接收天线阵列220和发射天线阵列225是包括作为接收天线阵列和发射天线阵列在第一极化和第二极化中起作用的相同双极天线集合的相同天线阵列。在其他情形中，接收天线阵列220和发射天线阵列225是物理上分离的阵列。在一些情形中，接收天线阵列220和/或发射天线阵列225包括超材料天线。
52.中继器205可进一步包括一个或多个处理器210、存储器215和一个或多个收发机230。处理器210与存储器215耦合，其中处理器210执行存储在存储器215上的指令以实现由本文所描述的中继器205执行的各种功能。一个或多个收发机230可包括多个收发机以支持多个通信接口。在一个示例中，一个收发机可支持第一通信技术(例如，mmwave接口)，而另一收发机可支持作为第二通信技术(例如，非mmwave接口，诸如与lte、亚6ghz nr、wi-fi、蓝牙等相关联的接口)。非mmwave接口可使用低于与mmwave接口相关联的频率范围的频率范围。在另一示例中，一个收发机可支持第一无线电接入技术(rat)，而另一个收发机可支持不同于第一rat的第二rat。
53.在一些实现中，中继器205使用第一收发机来发送和/或接收控制消息(例如，与基站交换控制消息)，并且在中继器205作为两个其他设备之间的放大中介或中继时，中继器205使用第二收发机来发送和/或接收其他信号。作为将第二接口用于中继信号的一个示例，中继器205可根据波束成形配置经由第二收发机(与中继器205的第二通信接口相关联)从基站105接收信号，并且根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)将信号重传到ue 115。中继器205可进一步根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)从ue 115接收信号，并且根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)将信号重传到基站105。如此，中继器205可用于实现上行链路和下行链路通信。中继器205还可根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)从基站105接收信号，并且根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)将信号重传到一不同的基站105(例如，用于无线回程)。中继器205还可根据波束成形配置经由第二收发机(与第二通信接口相关联)从一个ue 115接收信号，并且根据波束成形配置(例如，d2d或p2p)经由第二收发机(与第二通信接口相关联)将信号重传到一不同的ue 115。附加地，中继器205还可根据接收和/或发射波束成形配置(例如，在多跳中继器路径中)经由第二收发机(与第二通信接口相关联)从另一中继器140接收信号，或者经由第二收发机(与第二通信接口相关联)向另一中继器140发送信号。
54.图3解说了根据本公开的各方面的基站305的框图300的示例。在一些示例中，图3的设备可实现无线通信系统100的各方面，并且基站305可以是图1的基站105的示例。基站305包括包含天线集合的接收天线阵列320和包含天线集合的发射天线阵列325。天线阵列320和325可以从各种其他通信设备接收信号，并且将信号传送到各种其他通信设备，包括ue 115、中继器140和/或其他基站105。
55.基站305可进一步包括一个或多个处理器310、存储器315和一个或多个收发机330。处理器310与存储器315耦合，其中处理器310执行存储在存储器315上的指令以实现由本文所描述的基站305执行的各种功能。一个或多个收发机330可包括多个收发机以支持多
个通信接口。在一个示例中，一个收发机可支持第一通信技术(例如，mmwave接口)，而另一收发机可支持作为第二通信技术(例如，非mmwave接口，诸如与lte、亚6ghz nr、wi-fi、蓝牙等相关联的接口)。非mmwave接口可使用低于与mmwave接口相关联的频率范围的频率范围。在另一示例中，一个收发机可支持第一无线电接入技术(rat)，而另一个收发机可支持不同于第一rat的第二rat。
56.图4解说了根据本公开的各方面的使用一个或多个中继器的通信系统400的示例。图4描述了mmwave传输上下文中的中继器，尽管中继器也可用于其他通信类型。因为与用于通信(例如，亚6ghz通信)的其他类型的无线电波相比，毫米波通信具有更高的频率和更短的波长，所以毫米波通信可具有更短的传播距离，并且可能比其他类型的无线电波更容易被障碍物阻挡。例如，使用亚6ghz无线电波的无线通信可以能够穿透房屋或建筑物的墙壁，以从使用亚6ghz无线电波来通信的基站105向墙壁相对侧上的区域提供覆盖。然而，毫米波可能无法穿透同一墙壁(例如，取决于墙壁的厚度、构成墙壁的材料等等)。本文所描述的一些技术和装置使用毫米波中继器140来增加基站105的覆盖区域，将覆盖扩展没有对基站105的视线(例如，由于障碍物)的ue 115，将覆盖从一个基站105扩展到另一基站105(例如，由于障碍物或由于其他形式的路径损耗)等等。另外，本文所描述的毫米波中继器140可以是层1或模拟毫米波中继器，其与和层2或层3中继器相比的更低的成本、更少的处理和更低的等待时间相关联。在其他实现中，中继器140可以是相对于层1中继器具有增加的通信功能性的层2或层3中继器。
57.如图4中所示，毫米波中继器140可通过使用波束成形来执行定向通信，以经由第一波束(例如，与基站105的回程链路上的回程波束)来与基站105通信以及经由第二波束(例如，与ue 115的接入链路上的接入波束)来与ue 115通信。替换地，毫米波中继器140可在两个基站105之间(例如，在无线回程链路中)或在两个ue 115之间(例如，在d2d或p2p链路中)通信。为了实现长的传播距离和/或满足所需的链路预算，毫米波中继器可使用窄波束(例如，具有小于阈值的波束宽度)来进行此类通信。
58.然而，与较宽的波束相比，使用较窄的波束需要使用更多的毫米波中继器140的资源(例如，处理资源、存储器资源、功率、电池功率和/或类似物)和更多的网络资源(例如，时间资源、频率资源、空间资源和/或类似物)来执行波束训练(例如，确定合适的波束)、波束维护(例如，当由于移动性和/或类似物而条件改变时寻找合适的波束)、波束管理，等等。与使用较宽的波束相比，这可能使用毫米波中继器140的资源和/或网络资源，并且可能导致毫米波中继器140的生产成本增加，毫米波中继器140可以在整个无线电接入网中广泛部署。
59.例如，毫米波中继器140可被部署在移动性有限或没有移动性的固定位置，类似于基站105。如图4所示，毫米波中继器140可使用较窄的波束来与基站105通信，而不必消耗网络资源和/或毫米波中继器140的资源，因为对波束训练、波束维护和/或波束管理的需要可能是有限的，这是由于基站105和毫米波中继器140的移动性受限或没有移动性(和/或由于基站105与毫米波中继器140之间的视线通信路径)。
60.如图4中进一步所示，毫米波中继器140可使用较宽的波束(例如，伪全向波束等等)来与一个或多个ue 115通信。较宽的波束可以为接入链路提供较宽的覆盖，从而向移动ue 115提供覆盖，而无需频繁的波束训练、波束维护和/或波束管理。以此方式，可以节省网
络资源和/或毫米波中继器140的资源。另外，如果毫米波中继器140在mmwave通信接口上不包括数字信号处理能力，则可以节省原本要用于对毫米波中继器140执行此类信号处理的基站105的资源(例如，处理资源、存储器资源等等)，并且可以节省原本要用于在基站105和毫米波中继器140之间传达此类处理的输入或输出的网络资源。以此方式，毫米波中继器140可以增加覆盖区域、提供障碍物周围的接入(如图所示)等等，同时节省基站105的资源、毫米波中继器140的资源、网络资源等等。
61.图5解说了通过中继器506从基站502到ue 504的下行链路通信路径的示例。在图5的下行链路通信路径示例中，基站502以功率电平p
tx,b
传送，该功率电平表示在基站(b)处的发射(tx)功率(p)。在从基站502传送到中继器506时，所传送的信号经历一定量的路径损耗(pl1)。路径损耗导致在中继器506以接收功率p
rx，r(dl)
接收所传送的信号，接收功率p
rx，r(dl)
表示在中继器(r)处用于下行链路(dl)传输的接收(rx)功率(p)。中继器506将增益(g
dl
)应用于从基站502所接收到的信号。在中继器506处应用于收到信号的增益导致中继器506以功率电平p
tx，r(dl)
向ue 504传送信号。在从中继器506传送到ue 504时，所传送的信号经历一定量的路径损耗(pl2)。路径损耗导致在中继器504以接收功率p
rx，u
接收所传送的信号，接收功率p
rx，u
表示在ue(u)处用于下行链路(dl)传输的接收(rx)功率(p)。路径损耗值(pl1和pl2)表示在通信信道中经历的任何空中损耗，该损耗被应用于信号的任何发射阵列增益或接收阵列增益(诸如波束形成增益)偏移。
62.在基站502处使用的功率电平p
tx，b
与在中继器506处使用的功率电平p
tx，r(dl)
之间的差在图5中表示为增量(δ
dl,db
)。增量值δ
dl,db
可由基站502定制为零(例如，在两个设备处的相同发射功率电平)，或者定制为满足系统的性能目标的另一其它值。基站502可通过选择由基站502使用的发射功率、选择在中继器506处应用的增益值、选择由中继器506使用的发射功率(可由中继器506用于导出增益值以应用于收到下行链路信号)或其任何组合来定制、调整或动态设置增量。尽管图5解说了基站502和ue 504之间的单个中继器，但其他实现可包括在基站502和ue 504之间创建多跳中继器网络的附加中继器。
63.中继器506处的增益值(g
dl
)可以由基站502或中继器本身调整。可用增益值可受制于一个或多个约束，诸如中继器506处的最大增益或最大输出功率。最大增益可被建立为环路增益、输入功率或其他因素的函数。在一些实现中，基站502联合地设置(或调整)其自身的发射功率和中继功率增益(或发射功率)。具有多个功率或增益调节点可允许基站502在ue 504处实现期望的目标接收功率、实现干扰管理目标、在基站或中继器处实现功率节省、或其任何组合。
64.作为一个示例，基站502可通过将中继器506处的增益值设置成可用增益值范围内的相对低的值来节省中继器506处的功率，从而导致中继器506处的相对低的发射功率电平，该发射功率电平将使用比使用较高的中继器发射功率时更少的功率。作为另一示例，基站502可通过在可用发射功率电平范围内以相对高的值从基站502传送来减少在ue 504所接收到的信号中的干扰，从而避免在中继器506处需要相对高的增益值，否则该增益值可能推升随着进入中继器506的信号而接收到的任何干扰。作为又另一示例，基站502可通过将中继器506处的增益值设置成可用增益值范围内的相对高的值来实现ue 504处的信号的目标接收功率，从而导致ue 504处的接收功率高于在中继器506处应用较低增益值的情况。
65.在图5的下行链路路径中，中继器发射的功率可被计算为p
tx,r(dl)
＝p
tx,b
–
pl1+g
dl
＝
p
tx,b
–
δ
dl,db
，其中δ
dl,db
＝pl
1-g
dl
。在一些情形中，系统参数可被设置成使得δ
dl,db
＝0(例如，中继器pa增益可补偿基站和中继器之间的路径损耗并由此中继器的输出功率等于基站的输出功率)。在一些情形中，δ
dl,db
可以不等于零，诸如在中继器的最大输出发射功率可小于基站的发射功率的情况下，或者在中继器的最大pa增益小于pl1的情况下。ue处的传输的收到功率可被计算为p
rx,u
＝p
tx,r(dl)
–
pl2＝p
tx,b
–
(pl2+δ
dl,db
)。此外，ue可基于来自基站的下行链路传输(诸如同步信号块(ssb)消息)来估计路径损耗。ue被提供有基站用于该ssb的发射功率(例如，p
tx,b
)并由此可将实际端到端路径损耗估计为pl
e2e
＝pl1+pl2–gdl
(例如，p
tx,b
–
p
rx,u
＝pl2+δ
dl,db
)。
66.图6解说了通过中继器606从ue 604到基站602的上行链路通信路径的示例。在图6的上行链路通信路径示例中，ue 604以功率电平p
tx，u
传送，该功率电平表示该ue(u)处的发射(tx)功率(p)。在从ue 604传送到中继器606时，所传送的信号经历一定量的路径损耗(pl2)。路径损耗导致在中继器606以接收功率p
rx，r(ul)
接收所传送的信号，接收功率p
rx，r(ul)
表示在中继器(r)处用于上行链路(ul)传输的接收(rx)功率(p)。中继器606将增益(g
ul
)应用于从ue 604所接收到的信号。在中继器606处应用于收到信号的增益导致中继器606以功率电平p
tx，r(ul)
向基站602传送信号。在从中继器606传送到基站602时，所传送的信号经历一定量的路径损耗(pl1)。路径损耗导致在基站602以接收功率p
rx，b
接收所传送的信号，接收功率p
rx，b
表示在基站(b)处的接收(rx)功率(p)。路径损耗值(pl1和pl2)表示在通信信道中经历的任何空中损耗，该损耗被应用于信号的任何发射阵列增益或接收阵列增益(诸如波束形成增益)偏移。
67.基站602可以控制ue 604、中继器606或两者处的发射功率电平。例如，基站602可控制在ue 604处使用的功率电平p
tx，u
与在中继器606处使用的功率电平p
tx，r(ul)
之间的差。这两个传输电平之间的增量值可由基站602定制为零(例如，在两个设备处的相同发射功率电平)，或者定制为满足系统的性能目标的另一其它值。基站602可通过选择由ue 604使用的发射功率、选择在中继器606处应用的增益值、选择由中继器606使用的发射功率(可由中继器606用于导出增益值以应用于收到上行链路信号)或其任何组合来定制、调整或动态设置增量。尽管图6解说了基站602和ue 604之间的单个中继器，但其他实现可包括在基站602和ue 604之间创建多跳中继器网络的附加中继器。
68.中继器606处的增益值(g
ul
)可以由基站602或中继器本身调整。可用增益值可受制于一个或多个约束，诸如中继器606处的最大增益或最大输出功率。最大增益可被建立为环路增益、输入功率或其他因素的函数。在一些实现中，基站602联合地设置(或调整)ue的发射功率和中继器的功率增益(或发射功率)。具有多个功率或增益调节点可允许基站602在基站602处实现期望的目标接收功率、实现干扰管理目标、在ue或中继器处实现功率节省、或其任何组合。
69.作为一个示例，基站602可通过将中继器606处的增益值设置成可用增益值范围内的相对低的值来节省中继器606处的功率，从而导致中继器606处的相对低的发射功率电平，该发射功率电平将使用比使用较高的中继器发射功率时更少的功率。作为另一示例，基站602可通过将ue 604处的发射功率电平设置成可用增益值范围内的相对低的值来节省ue 604处的功率，这将使用比使用较高ue发射功率时更少的功率。作为又另一示例，基站602可通过指示ue 604在可用发射功率电平范围内以相对高的值发射来减少在基站602处收到信
号中的干扰，从而避免在中继器606处需要相对高的增益值，否则该增益值可能推升随着进入到中继器606的信号而接收到的任何干扰。作为又另一示例，基站602可通过将中继器606处的增益值设置成可用增益值范围内的相对高的值来实现基站602处的信号的目标接收功率，从而导致在基站602处的接收功率高于在中继器606处应用较低增益值的情况。
70.在图6的上行链路路径中，一个系统目标可以是供基站602以被选择用于上行链路初始接入消息传输的目标接收功率接收上行链路初始接入消息。该上行链路初始接入消息可以是随机接入信道(rach)前置码消息，该rach前置码消息也可被称为rach消息1(msg1)传输。来自ue 604的传输的发射功率可被表示为p
tx,u
＝p
targetrach
+estpl＝p
targetrach
+pl2+(pl1–gdl
)，其中p
targetrach
是被选择用于该上行链路初始接入消息传输的目标基站接收功率(例如，基站处用于rach msg1传输的目标接收功率)并且estpl是所估计的端到端路径损耗(例如，在ue处基于从基站到该ue的下行链路传输来估计的端到端路径损耗)。中继器606处的传输的收到功率可被表示为p
rx,r(ul)
＝p
targetrach
+(pl1–gdl
)。
71.在中继器606放大并转发上行链路初始接入消息后，基站602处的收到功率可被表示为p
rx,b
＝p
rx,r(ul)
+g
ul
–
pl1＝p
targetrach
+(g
ul
–gdl
)，其中g
dl
是中继器606处用于下行链路初始接入消息(诸如ssb消息)的增益，并且g
ul
是中继器606处用于对应的上行链路初始接入消息(诸如响应于该ssb消息的rach msg1传输)的增益。给定基站处的接收功率可被表示为p
rx,b
＝p
targetrach
+(g
ul
–gdl
)，在一些情形中g
ul
等于g
dl
以使得p
rx,b
＝p
targetrach
(例如，上行链路初始接入消息所经历的收到功率等于被预先选择用于上行链路初始接入消息传输的目标功率)可以是有益的。这允许对rach机会(ro)和与该ro相关联的ssb使用相同的上行链路增益值和下行链路增益值。在许多情形中，中继器606处的rach消息的收到功率相对较小(例如，工作点可以是负snr)，并且可小于中继器606处的ssb消息的收到功率。因此，相同的下行链路中继器增益可被安全地用于从中继器606到基站602的上行链路rach放大和转发。
72.然而，在其他情形中，将g
ul
设为不同于g
dl
可以是更有益的，诸如在ue 604和中继器606之间的路径上的噪声水平相对较高时。例如，rach工作snr在一些情形中可能相对较低。因此，应用在中继器606处的上行链路增益值可导致噪声增强情形，其中中继器606放大存在于传输的第一跳(ue 604到中继器606)上的噪声。该经放大噪声然后将由基站602在中继器606将经放大rach转发至基站602时接收。经放大噪声可潜在地干扰尝试向基站602发送rach消息的其他ue。
73.图7解说了不包括中继器的通信系统700的示例。在用于包括一个基站(bs)和两个ue(ue1和ue2)的示例系统的初始接入规程期间，该基站在rach机会中接收到的信号可被表示为y
bs
(rach)＝h
ue1
x
ue1
+h
ue2
x
ue2
+ω，其中h
ue1
表示ue1和基站之间的信道，x
ue1
表示传送自ue1的信号(例如，rach)，h
ue2
表示ue2和基站之间的信道，x
ue2
表示传送自ue2的信号(例如，rach)，并且ω表示系统中的加性噪声。基站处用于rach传输的目标收到功率可被表示为|h
ue1
|2|x
ue1
|2＝|h
ue2
|2|x
ue2
|2＝p
targetrach
。此外，系统中的加性噪声的功率可被表示为p
ω
＝σ2，其中σ表示热噪声的度量。
74.图8解说了包括中继器的通信系统800的示例。在用于包括一个基站(bs)、在没有中继器的情况下连接到该基站的第一ue(ue1)以及通过中继器(r)连接到该基站的第二ue(ue2)的示例系统的初始接入规程期间，基站在rach机会中接收到的信号可被表示为y
bs
(rach)＝h
ue1
x
ue1
+h
r-bsgul
(h
r-ue2
x
ue2
+ωr)+ω，其中h
r-bs
表示中继器和基站之间的信道，g
ul
表
示该中继器应用于上行链路rach消息的增益，h
r-ue2
表示ue2和中继器之间的信道，ωr表示在该中继器处接收到的将被该中继器放大的噪声，且ω表示其他系统噪声。基站处用于ue1的rach传输的目标收到功率可被表示为|h
ue1
|2|x
ue1
|2＝p
targetrach
。目标接收功率、所传送的信号、信道、以及中继器增益之间的一个关系可被表达为其中基站处用于ue2的rach传输的收到功率是总有效噪声可被表达为信道、中继器增益值、以及噪声之间的一个关系可被表达为并且噪声的功率可被表达为以db为单位的增量δ可被表示为δ
db
：＝10log
10
δ＝pl
1-|g
ul
|2＝δ
dl，db
+(|g
dl
|
2-|g
ul
|2)，其中pl1：＝-10log
10
|h
r-bs
|2是中继器和基站之间的路径损耗，并且δ
dl，db
：＝p
tx，b-p
tx，r(dl)
＝pl
1-|g
dl
|2。在一个示例中，由接收机处的放大造成的噪声增强，即可以是3db(针对δ
db
＝0db)、1.7db(针对δ
db
＝3db)、以及1db(针对δ
db
＝6db)。
75.如以上表达的关系所示，较大的δ(或δ
db
)值会减小由中继器处对包括噪声分量的上行链路消息的放大造成的噪声增强的影响。在一个示例中，中继器处的dl和ul增益可被选为相同的，即|g
dl
|2＝|g
ul
|2。在该示例中，δ
db
＝δ
dl，db
＝pl
1-|g
dl
|2，并且较大的δ
db
等价于较大的δ
dl，db
和较小的|g
dl
|2。因此，较大的δ(或a
db
)值可减小下行链路初始接入消息(例如，ssb)的覆盖。在另一示例中，较大的δ(或δ
db
)值可对应于使用中继器处的小于在该中继器处应用于对应的初始接入消息对的下行链路增益的上行链路增益值(即，|g
ul
|2＜|g
dl
|2)。在该示例中，较大δ值可降低达到对针对通过中继器发送rach消息的ue的ssb消息的上行链路响应(例如，rach前置码消息)的目标基站接收功率的几率。
76.因此，存在要在以下情况下考虑的折衷：当在较大δ值(例如，下行链路增益值和上行链路增益值之间的相对较大差异，诸如从下行链路增益值到上行链路增益值的大于3db差)和较小δ值(例如，下行链路增益值和上行链路增益值之间的相对较小差异，诸如从下行链路增益值到上行链路增益值的0db差或小于3db差)之间进行选择时。在图8的示例中，在中继器处使用的较大δ值会减小基站处的噪声增强的影响，这将由于基站处的较小噪声干扰而提高ue1(以及未通过中继器进行通信的其他ue)的rach性能。然而，在中继器处使用的较大δ值会减少对上行链路消息的增益放大，这可降低通过中继器进行通信的ue(诸如ue2)的rach性能。因此，系统中的控制节点(诸如基站、中继器或另一系统节点)监视状况(例如，特定链路上的噪声状况)并在一些状况中用于中继器的相对较大δ值和其他状况中用于中继器的相对较低δ值之间进行选择可以是有益的。控制节点可以在ue2和中继器之间的链路上的噪声相对较高(因此，由于来自中继器噪声增强的干扰而导致对网络中的全局rach性能的一些担忧)时选择相对较大δ值，并且可以在ue2和中继器之间的链路上的噪声相对较低(因此，不导致对大噪声增强问题的如此多的担忧)时选择相对较小δ值。控制节点还可以按其他方式解决这些折衷和性能目标。在一个示例中，控制节点可通过以下操作来补偿中继器处针对经由该中继器连接的ue的相对较低的上行链路增益：将该ue指令或配置成以比不经由该中继器连接到基站的典型ue更高的发射功率(例如，增加某一db数)发送其上行链路消息(诸如一个或多个非初始rach消息)。
77.图9是解说用于中继器放大并中继第一通信设备(例如，ue、基站或另一中继器)和
第二通信设备(例如，ue、基站或另一中继器)之间的通信的过程900的一个示例的流程图。过程900的操作可由中继器实现，诸如中继器140(图1和4)、中继器205(图2)、中继器506(图5)、中继器606(图6)或中继器的一个或多个子组件。例如，参照图2和9，过程900的操作可由一个或多个收发机230(例如，过程900的传送和/或接收动作)、一个或多个处理器210和/或存储在存储器215中的指令执行，该指令由处理器210执行以使得中继器能够执行所述动作(例如，过程900的处理动作)。
78.在框902，中继器确定要用于在该中继器处接收到的一个或多个下行链路初始接入消息的下行链路增益值。在一些实现中，中继器基于预配置的静态设置或在中继器处收集到的动态改变的信息(例如，噪声水平或信道状况或其他性能数据)来本地地确定所需下行链路增益值。在其他实现中，中继器可以从控制节点接收增益配置信息。在一些系统中，向中继器发送增益配置信息的控制节点可以是与中继器交换数据话务的相同基站。在其他系统中，控制节点可以是不同实体，诸如ue、第二中继器、与发送要在中继器处放大的下行链路话务的基站不同的第二基站、基于云的管理实体、另一网络实体或功能、或另一种类型的控制节点。
79.在中继器处接收到的增益配置信息可包括对要在该中继器处应用的下行链路增益值的指示。该中继器可基于从诸如基站或其他实体等控制节点接收到的增益配置信息来从多个可能增益值中标识要使用哪一个下行链路增益值。增益配置信息可显式地列举下行链路增益值，可提供允许中继器导出所需下行链路增益值的信息，或者可提供对下行链路增益值的某一其他指示。
80.在框904，中继器确定要用于在该中继器处接收到的一个或多个下行链路初始接入消息的上行链路增益值。下行链路增益值和上行链路增益值可以按某种方式相关。作为一个示例，在某些情况下，上行链路增益值可被确定为等于下行链路增益值。作为另一示例，在其他情况下，上行链路增益值可被确定为不同于下行链路值，诸如通过将上行链路增益值选为小于下行链路增益值。
81.在一些实现中，中继器基于预配置的静态设置或在中继器处收集到的动态改变的信息(例如，噪声水平或信道状况或其他性能数据)来本地地确定所需上行链路增益值。在其他实现中，中继器可以从诸如基站或其他实体等控制节点接收增益配置信息。增益配置信息可单独或与对要在中继器处应用的下行链路增益值的指示一起包括对要在中继器处应用的上行链路增益值的指示。该中继器可基于从诸如基站或其他实体等控制节点接收到的增益配置信息来从多个可能增益值中标识要使用哪一个上行链路增益值。增益配置信息可显式地列举上行链路增益值(例如，经由对供在中继器处使用的上行链路增益值的显式指令或显式指示)，可提供允许中继器导出所需上行链路增益值的信息，或者可提供对上行链路增益值的某一其他指示。在一个特定实现中，增益配置信息可包括可由中继器用来导出要应用的上行链路增益值的偏移值。例如，中继器可基于相对于下行链路增益值减小达诸如基站或其他实体等控制节点信令通知的偏移值的量来计算上行链路增益值。该偏移值可指令中继器使用比用于与所规划的上行链路初始接入消息相关联的下行链路初始接入消息的下行链路增益值要小0db、3db、6db(或任何其他所需偏移值)的上行链路增益值。
82.上行链路增益值可基于下行链路增益值以及与中继器和正发送要在该中继器处放大的上行链路通信的ue之间的信道相关的噪声水平。中继器可本地地或基于从另一设备
(诸如基站)接收到的增益配置信息来确定下行链路增益值和上行链路增益值之间的关系。在一些噪声水平情形中，上行链路增益值被选为等于用于对应的下行链路初始接入消息的下行链路增益值。在其他噪声水平情形中，上行链路增益值被选为不同于用于对应的下行链路初始接入消息的下行链路增益值。
83.当控制节点(诸如基站或其他实体)协调中继器处的对增益值的选择时，基站(或其他控制节点)检测该中继器处的噪声增强情况的可能性。例如，基站可确定中继器和正在发送将要在该中继器处放大的上行链路通信的ue之间的噪声水平。基站可基于发送自中继器、ue或另一设备的噪声水平报告来确定该信息。基站然后使用该噪声水平信息来为中继器选择合适的上行链路增益水平以达成所需性能目标。例如，基站可以在基站检测到中继器处的噪声增强可能对其与其他ue的通信造成不利影响时为该中继器选择小于下行链路增益值的上行链路增益值。作为另一示例，基站可以在基站检测到中继器处的噪声增强不太可能对其与其他ue的通信造成不利影响时为该中继器选择等于下行链路增益值的上行链路增益值。
84.基于基站获取的噪声水平信息，基站可以向中继器发送增益配置信息，该增益配置信息响应于在该基站处确定噪声水平低于阈值而包括使该中继器将上行链路增益值设为等于下行链路增益值的指令。替代地，该增益配置信息可响应于在基站处确定噪声水平高于阈值而包括使中继器将上行链路增益值设为小于下行链路增益值的指令。
85.在一些实现中，中继器可自己确定噪声水平并相应地设置上行链路增益值。例如，中继器可确定与通信设备和该中继器之间的信道相关的噪声水平，将该噪声水平与阈值相比较，并响应于确定该噪声水平低于该阈值而将上行链路增益值设为等于下行链路增益值。作为另一示例，中继器可确定与通信设备和该中继器之间的信道相关的噪声水平，将该噪声水平与阈值相比较，并响应于确定该噪声水平高于该阈值而将上行链路增益值设为小于下行链路增益值。由控制节点、基站、或中继器确定的供在上行链路增益水平选择过程中使用的噪声水平可以是信噪比(snr)(包括量化存在于通信中的所需信号量相对于存在于该通信中的噪声和/或干扰量的其他比值或度量)，并且用于比较的阈值可以是snr阈值。
86.在框906，中继器接收下行链路初始接入消息。下行链路初始接入消息可以是同步信号块(sib)消息或另一种类型的下行链路消息。在框908，中继器将在框902确定的下行链路增益值应用于该下行链路初始接入消息。中继器然后经由该中继器的一个或多个发射天线来向通信设备传送该下行链路初始接入消息的经增益调整的版本。
87.在框910，中继器接收上行链路初始接入消息。上行链路初始接入消息可以是随机接入信道(rach)前置码消息(例如，rach msg1)或另一种类型的上行链路消息。在框912，中继器将在框904确定的上行链路增益值应用于该上行链路初始接入消息。中继器然后经由该中继器的一个或多个发射天线来向基站传送该上行链路初始接入消息的经增益调整的版本。
88.在一些实现中，中继器可以是毫米波中继器，诸如层1毫米波中继器。在该配置中，中继器可经由一个或多个接收天线并基于接收波束成形来接收模拟毫米波信号(在框910)，在不执行对模拟毫米波信号的模数转换的情况下放大该模拟毫米波信号(在框912)，并且经由一个或多个发射天线并基于发射波束成形来传送该模拟毫米波信号的经增益调整的版本。
89.在过程900中，中继器可发送和接收各种通信，包括接收下行链路消息(框906)、接收上行链路消息(框910)、传送接收到的消息的经放大版本、传送控制信息(例如，发送至基站的功率配置参数或发送至基站的噪声水平测量)、以及接收控制信息(例如，从基站接收到的可用于在框902和904确定增益水平的增益配置信息)。这些通信可以全都在单种无线电接入技术(rat)上或者可以在多种rat之间拆分。在一些实现中，中继器可将侧链路或带外(oob)通信路径用于控制信息。在该选项中，中继器使用第一rat来接收增益配置信息，并且该中继器使用不同于第一rat的第二rat来接收初始接入消息(框906和910)并传送这些通信的经增益调整的版本。第一rat可以是非毫米波接口(诸如与lte、亚6ghz nr、wi-fi、蓝牙等相关联的接口)，并且第二rat可以是毫米波nr接口。在其他实现中，中继器使用单种rat内的第一频率范围来接收增益配置信息，并且该中继器使用单种rat内的不同于第一频率范围的第二频率范围来接收初始接入消息(框906和910)并传送这些通信的经增益调整的版本。在另一些实现中，中继器可将不同带宽部分(bwp)用于不同类型的通信。在该选项中，中继器使用单种rat的单个频率范围内的第一bwp来接收增益配置信息，并且该中继器使用单种rat的单个频率范围内的不同于第一bwp的第二bwp来接收初始接入消息(框906和910)并传送这些通信的经增益调整的版本。
90.图10是解说用于控制节点(诸如基站)确定用于作为无线通信系统的一部分的中继器的一个或多个增益值的过程1000的一个示例的流程图，其中该中继器放大并中继第一通信设备(例如，ue、基站或另一中继器)和第二通信设备(例如，ue、基站或另一中继器)之间的通信。在一些系统中，过程1000的操作可由基站实现，诸如基站105(图1和4)、基站305(图3)、基站502(图5)、基站602(图6)或基站的一个或多个子组件。例如，参照图3和10，过程1000的操作可由一个或多个收发机330(例如，过程1000的传送和/或接收动作)、一个或多个处理器210和/或存储在存储器215中的指令执行，该指令由处理器210执行以使得中继器能够执行所述动作(例如，过程1000的处理动作)。尽管下面将结合其中基站是用于中继器的控制节点的系统来讨论图10，但其他类型的控制节点(例如，ue、第二中继器、与发送要在中继器处放大的下行链路话务的基站不同的第二基站、基于云的管理实体、另一网络实体或功能等)可以在替换系统中执行过程1000的操作。
91.在框1002，基站确定要在中继器处用于在该中继器处接收到的一个或多个下行链路初始接入消息的下行链路增益值。在框1004，基站确定要在中继器处用于在该中继器处接收到的一个或多个上行链路初始接入消息的上行链路增益值。在框1006，基站基于下行链路增益值以及与该通信设备和该中继器之间的信道相关的噪声水平来选择上行链路增益值。在一些实现中，框1006的处理可被认为是框1004的处理的子部分。
92.在一些噪声状况中，基站可通过以下操作来从多个可能增益值中选择上行链路增益值：确定与ue和中继器之间的信道相关的噪声水平，将该噪声水平与阈值相比较，以及响应于确定该噪声水平低于该阈值而将该上行链路增益值选为等于下行链路增益值。在其他噪声状况中，基站可通过以下操作来选择上行链路增益值：确定与通信设备和中继器之间的信道相关的噪声水平，将该噪声水平与阈值相比较，以及响应于确定该噪声水平高于该阈值而将该上行链路增益值选为小于下行链路增益值。由基站、或中继器确定的供在上行链路增益水平选择过程中使用的噪声水平可以是信噪比(snr)(包括量化存在于通信中的所需信号量相对于存在于该通信中的噪声和/或干扰量的其他比值或度量)，并且用于比较
的阈值可以是snr阈值。
93.在框1008，基站向中继器发送包括对下行链路增益值的指示、对上行链路增益值的指示、或者这两者的增益配置信息。从基站发送到中继器的增益配置信息的附加细节以上结合图9的框902和904讨论。结合框902和904讨论的各种选项和可能配置也适用于框1008处对增益配置信息的对应基站处理。
94.在框1010，基站向中继器发送将要基于下行链路增益值来放大的下行链路初始接入消息。下行链路初始接入消息可以是同步信号块(ssb)消息或另一种类型的下行链路消息。下行链路初始接入消息的传输和放大的附加细节以上结合图9的框906和908讨论。在框1012，基站从中继器接收基于上行链路增益值来放大的上行链路初始接入消息。上行链路初始接入消息可以是随机接入信道(rach)前置码消息(例如，rach msg1)或另一种类型的上行链路消息。上行链路初始接入消息的传输和放大的附加细节以上结合图9的框910和912讨论。框1010和1012中的动作在一些实现中可以不由控制节点执行。在一些系统中，配置中继器处的一个或多个增益值的控制节点可以是与中继器交换数据话务的相同基站。在该示例中，基站可执行框1010和1012。在其他系统中，控制节点可以是不同于与中继器交换数据话务的基站的实体，并因此该控制节点可能不执行框1010和1012的操作。
95.如以上讨论的，在一些噪声状况中，中继器可以对上行链路通信应用比应用于下行链路通信的下行链路增益值要低的上行链路增益值。尽管该较低上行链路增益可有助于减小可增加在基站处接收到的噪声的潜在中继器噪声增强情形的影响，但该较低上行链路增益值也可能不利于通过使用该较低上行链路增益值的中继器进行通信的ue。控制节点(诸如基站)可尝试通过将通过该中继器进行通信的ue配置成以比原本用于给定上行链路通信的功率电平更高的功率电平进行传送来减小中继器处的较低上行链路增益值的负面影响。即使中继器使用较低上行链路增益值，使ue以更高电平进行传送也可允许基站以目标接收功率接收上行链路传输。控制节点(例如，基站或其他实体)可将通过中继器操作的ue配置成具有与不通过该中继器操作的ue不同的功率配置(具有更高的发射功率电平)。在一些实现中，基站可将ue的发射功率配置成用于初始接入规程。在其他实现中，基站可能无法将ue发射功率配置成用于初始接入规程，但可将该ue的功率配置成用于非初始rach消息或其他上行链路消息。
96.在一个实现中，控制节点(例如，基站或其他实体)可基于单独ue是否通过中继器与基站通信(或者中继器是否使用低于下行链路增益的上行链路增益)来使不同ue配置有不同的发射功率配置。例如，基站可以向通过中继器与基站通信的第一ue发送第一功率配置消息。该第一功率配置消息包括将在该第一ue处用于传送上行链路消息的第一发射功率电平。基站还向在没有中继器的情况下与基站通信的第二ue发送第二功率配置消息。该第二功率配置消息包括将在该第二通信设备处用于传送上行链路消息的第二发射功率电平。为了计及中继器处相对较低的增益值(例如，当上行链路增益值小于中继器处的下行链路增益值时)，基站可基于将中继器处用于来自该通信设备的上行链路初始接入消息的上行链路增益值选为小于下行链路增益值而将用于第一ue的第一发射功率电平设为高于用于第二ue的第二发射功率电平。
97.结合本文公开的实现来描述的各种解说性组件、逻辑、逻辑块、模块、电路、操作和算法过程可实现为电子硬件、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、固件和软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述，并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和过程中作了解说。此类功能性是实现在硬件、固件还是软件中取决于具体应用和加诸整体系统的设计约束。
98.用于实现结合本文中所公开的方面来描述的各种解说性组件、逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可用设计成执行本文中描述的功能的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)或其他可编程逻辑器件(pld)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。处理器可以是微处理器，或者是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。在一些实现中，特定过程、操作和方法可由专用于给定功能的电路系统来执行。
99.如以上所描述的，在一些方面，本说明书中所描述的主题内容的实现可以被实现为软件。例如，本文所公开的各组件的各个功能或者本文所公开的方法、操作、过程或算法的各个框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。此类计算机程序可包括被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瞬态处理器或计算机可执行指令，这些指令用于由包括本文中所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，这种存储介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或可被用于存储指令或数据结构形式的程序代码的任何其它介质。以上组合也应被包括在存储介质的范围内。
100.对本公开中描述的实现的各种改动对于本领域普通技术人员可能是明显的，并且本文中所定义的普适原理可应用于其他实现而不会脱离本公开的精神或范围。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中示出的实现，而是应被授予与本公开、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。
101.另外，本说明书中在分开实现的上下文中描述的各种特征也可组合地实现在单个实现中。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个实现中。如此，虽然诸特征在上文可能被描述为以特定组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合中去掉，且所要求保护的组合可以指向子组合、或子组合的变化。
102.类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作，但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。此外，附图可能以流程图或流图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其他操作可被纳入示意性地解说的示例过程中。例如，可在任何所解说的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在一些环境中，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实现中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实现中都要求此类分开，并且应当理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。
103.应当理解，本文中使用诸如“第一”、“第二”等指定对元素的任何引述一般不限定这些元素的数目或次序。确切而言，这些指定可在本文中用作区别两个或更多个元素或者元素实例的便捷方法。因此，对第一元素和第二元素的引述并不意味着这里可采用仅两个
元素或者第一元素必须以某种方式位于第二元素之前。而且，除非另外声明，否则一组元素可包括一个或多个元素。另外，在说明书或权利要求中使用的“a、b、或c中的至少一个”或“a、b、或c中的一个或多个”或“包括a、b、和c的组中的至少一个”形式的术语表示“a或b或c或这些元素的任何组合”。例如，此术语可以包括a、或者b、或者c、或者a和b、或者a和c、或者a和b和c、或者2a、或者2b、或者2c、等等。此外，尽管某些方面可能是以单数来描述或主张权利的，但是复数也是构想了的，除非显式地声明了限定于单数。