背景技术：
来自用户设备的无线通信依赖于用户设备和网络节点之间的无线连接，所述网络节点诸如无线网络提供商的基站。随着无线标准的发展以及对于增加用于传送和接收数据的带宽的需求，无线网络提供商正朝着以更高频率运营以及在更宽频率范围上提供无线通信过渡。更高频率的无线网络提高了个体频率下的数据通信的速率，而更宽频率范围则提供了附加的个体频率以便增加无线连接的总带宽。
然而，诸如第五代新无线电(5gnr)无线网络的更高频率无线网络更容易出现衰减、被物体反射以及信号失真。这会导致与诸如第四代长期演进(4glte)无线网络之类的其它无线网络相比有所减小的范围。当用户设备处于更高频率无线网络的范围之外，则无论用户设备处于范围中的情况下能够提供的宽度如何，它都无法通信。
技术实现要素：
本文描述了用于对无线网络的优选资源上的通信进行波束成形的技术以及使得能够进行所述波束成形的系统。不同用户设备可以以传送基站未知的方式观察每种可用资源的不同信道质量。基于来自给定用户设备针对每个资源/信道的反馈对这些差异加以利用而使得整体信道质量得到改善的方法被称作“机会”波束成形。因此，基站能够响应于用户设备提供的反馈而基于哪一个被用户设备妥善接收来以机会主义的方式选择要使用的波束成形信号。
在一些方面，用户设备从一个或多个基站的多个天线阵列接收信号。该信号由该基站通过无线网络的专用通信资源集合传送。例如，每个基站将相同的资源块或资源元素集合专用于与该多个天线阵列中的单个天线阵列的标准范围之外的用户设备的窄带通信。该用户设备确定通过该专用通信资源接收到的信号的质量，并且生成指标以识别用于与该一个或多个基站通信的优选资源。该用户设备随后将该指标传输至基站而使得该基站能够建立与该用户设备的窄带无线连接。
在一些方面，无线网络的基站将资源元素集合专用于与多个天线阵列中的单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个用户设备的窄带通信。专用的资源元素集合是与由另一个基站所专用的资源元素集合相同。资源元素包括至少一个资源块的一部分但并非其全部。该基站通过该专用的资源元素集合向用户设备传送窄带信号。该基站随后从该用户设备并且基于该窄带信号接收指示用于与该用户设备通信的优选资源的指标。基于该指标，该基站通过一个或多个优选资源元素与该用户设备建立无线连接。
窄带通信包括使用比资源块的所有资源元素或副载波更少的资源元素或副载波向用户设备传送窄带信号。该窄带通信方案允许将另外针对整个资源块分配的链路预算集中于该资源块的窄带上。链路预算的这种集中提高了在窄带上发送的信号的功率谱密度，这增大了信号的范围。例如，窄带通信可以利用以跨越15khz窄带的一个或多个资源元素而不是通常20mhz至1ghz带宽的宽带指派来实施。
在一些方面，提供了一种系统，其包括本公开的至少一个用户设备(这可以是根据权利要求9至15中的任一项的至少一个用户设备)以及至少一个基站。在一些方面，提供了一种由无线网络的系统执行的波束成形(例如，机会波束成形)的方法，该系统包括本公开的至少一个用户设备以及至少一个基站。这样的方法可以包括根据权利要求1至8中的任一项以及权利要求16至20中的任一项的方法。
附图和以下描述中给出了一种或多种实施方式的细节。其它特征和优势将由于描述和附图以及权利要求清楚明白。提供该发明内容以介绍在具体实施方式和附图中进一步描述的主题。因此，该发明内容并不应当被认为描述必要特征，也并非被用来限制所请求保护主题的范围。
附图说明
以下描述了对无线网络进行机会波束成形的一种或多种方面的细节。描述和附图中的不同实例中可以使用相同附图标记来指代同样的要素。
图1图示了依据机会波束成形的一个或多个方面的用户设备和基站的示例设备配置。
图2图示了依据机会波束成形的一个或多个方面的用户设备和基站的系统可以进行通信的示例网络环境。
图3图示了依据机会波束成形的一个或多个方面的示例网络环境，其图示了基站的系统与用户设备进行通信的波束成形。
图4图示了可用于基站与一个或多个用户设备通信的无线网络的示例资源集合。
图5图示了可以被实施为图4的资源之一的资源块的详细示例。
图6图示了可以实施窄带通信的一个或多个方面的用户设备的示例用户界面。
图7图示了用于机会波束成形的一种示例方法。
图8图示了用于机会波束成形的另一种示例方法。
图9图示了用于机会波束成形的另一种示例方法。
具体实施方式
通常，用户设备通过基站与无线网络进行通信。由于蜂窝提供商正在朝向以高频且在宽的频率范围上运营无线网络过渡，所以基站的常规操作会导致有所减小的信号范围。这会在用户设备处于常规操作的基站的信号范围之内时导致高的数据传输率，而在用户处于有所减小的信号范围之外时则没有数据传输。为了改善信号范围，多个天线阵列可以被协调以对信号进行波束成形以便与用户设备通信。波束成形要求同步时序、频率和相位以在用户设备的位置产生具有相长干涉的信号。相位同步会是特别资源密集的并且难以成功执行。
本文描述了用于在用户设备以及两个或更多个天线阵列之间进行机会波束成形的技术和系统。这些技术可以包括用户设备从位于一个或多个基站的多个天线阵列接收信号。该用户设备分析该信号在各种通信资源上的质量。信号的质量(或信号质量)的示例包括但并不局限于信噪比(snr)、比特误码率(ber)、数据传输速率，它们的组合，等等。通信资源例如可以是跨越频率范围和时间范围的资源块。基于信号在各种通信资源上的质量，用户设备选择一种或多种优选资源以用于与该两个或更多个天线阵列进行通信。例如，用户设备可以选择具有高于阈值的信号质量的每一种通信资源。可替换地，用户设备可以基于信号质量对多种通信资源进行优先级排序。用户设备生成指示一种或多种优选资源的指标并且将该指标传输至基站。
在其它方面，基站可以将资源元素集合专用于与处于单个天线阵列的标准范围之外的用户设备的窄带通信。如本文所使用的，“单个天线阵列的标准范围”意味着在单个天线阵列的情况下使用符合相关政府法规和可应用的无线规范规定的参数(例如，传送功率或波束成形参数)能够实现满足给定质量阈值的信号的距离，所述无线规范规定可能与特定接收设备有关。如果用户设备超出该距离，则该用户设备就处于单个天线阵列的标准范围之外。专用的资源元素集合是由至少一个其它基站专用于与单个天线阵列的标准范围之外的用户设备进行窄带通信的相同资源元素集合。该基站通过专用的资源元素集合向用户设备传送窄带信号。该基站随后等待来自用户设备的响应，所述响应指示用于与该用户设备通信的优选资源元素。基于该优选资源元素，该基站建立与该用户设备的无线连接。以这种方式，该基站可以避免使用大量计算资源来计算哪些资源元素可能有效用于与用户设备通信。相反，基站基于测试用于与用户设备102通信的各种资源而使用经验数据。然而，本文所描述的方面可以在其中用户设备处于单个天线阵列的标准范围之内的环境中应用。
以下讨论描述了一种操作环境、一种可以在其中实施该操作环境的设备的示例网络环境、以及可以在该操作环境或网络环境之一或二者中采用的技术。在本公开的上下文中，仅通过示例来参考该操作环境或网络环境。
操作环境
图1图示了可以在其中实施用于机会波束成形的设备的示例操作环境100。在该示例中，该操作环境包括分别被配置为通过无线网络的无线连接106进行通信的用户设备102和基站104。通常，无线连接106包括用户设备102通过其向基站104传送数据或信息的上行链路108以及基站104通过其向用户设备102传送数据或其它信息的下行链路110。无线连接106可以依据任意适当的协议或标准来实施，诸如全球移动通信系统(gsm)、全球微波接入互操作性(wimax)、高速分组接入(hspa)、演进hspa(hspa )协议、lte协议(例如，4g)、先进型lte协议，或者第五代新无线电无线网络协议(例如，5gnr协议)。示例性5gnr协议是第三代合作伙伴计划(3gpp)所发布的一种或多种技术规范，包括release15和后续发布版本。虽然参考单独的上行链路108或下行链路110示出或描述，但是用户设备102和基站104之间的通信也可以被称作无线连接、无线关联、帧交换、无线链路或通信链路。
用户设备102包括处理器112、具有信号分析模块116和用户接口118的计算机可读存储介质114、以及通信模块120。用户设备102被图示为智能电话，然而用户设备可以另外被实施为具有无线通信能力的任何设备，诸如移动游戏机、平板电脑、膝上电脑、高级驾驶辅助系统(adas)、销售点(pos)终端、健康监视设备、无人机、相机、媒体流电子狗、可穿戴智能设备、物联网(iot)设备、个人媒体设备、导航设备、移动互联网设备(mid)、无线热点、家庭基站或宽带路由器。
用户设备102的处理器112可以执行由计算机可读存储介质(crm)114所存储的处理器可执行指令或代码而使得用户设备102执行操作或者实施各种设备功能。在一些情况下，处理器112被实施为应用处理器(例如，多核处理器)或者具有集成于其中的用户设备的其它组件的片上系统。crm114可以包括任何适当类型的存储器介质或存储介质，诸如只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、随机访问存储器(ram)、静态ram(sram)或闪存。在本讨论的上下文中，用户设备102的crm114被实施为基于硬件的存储介质，其并不包括瞬态信号或载波。在一些情况下，crm114将用户设备的固件、操作系统或应用中的一个或多个存储为指令、代码或信息。该指令或代码可以由处理器112所执行从而实施用户设备102的各种功能，诸如与网络访问或音频编码特征相关的那些功能。在该示例中，crm114还存储用于实施用户设备102的信号分析模块116或用户接口118中的一个或多个的处理器可执行代码或指令。
在一些方面，信号分析模块116可以分析多种资源处的信号质量。例如，用户设备102可以在多个频率-时间位置接收信号。该多个频率-时间位置可以包括多个资源块的资源元素。信号分析模块116可以将信号质量阈值与多个资源处的信号相比较以确定该多个资源中的哪些承载有充分高的信号质量的信号。除此之外或可替换地，信号分析模块116基于相应信号质量对多个资源进行优先级排序。基于多个资源处的信号质量，信号分析模块116生成指示用于与基站104通信的优选资源的指标。
该指标被传送至基站104以在基站104和用户102之间建立无线连接。该指标可以作为反馈而通过诸如优选资源的多种资源中的一个或多个被传送至基站104。例如，可以从基站104接收作为用于由信号分析模块116所分析的窄带信道状态信息(csi)参考信号的信号。信号分析模块116随后生成该指标以便作为探测参考信号(srs)通过优选资源传送回基站104。
除此之外或可替换地，该指标可以经由物理随机接入信道(prach)传送。例如，prach序列可以基于波束指标被划分，其中多个prach序列对应于相同的波束指标。用户设备102可以通过从针对优选波束指标划分的序列中随机选择prach序列而将该指标传输至基站104。在另一个示例中，用户设备102使用优选波束指标来播种(seed)用于爬取prach序列的序列。基站104随后解码该prach序列以确定优选波束指标。
用户接口118可以提供进入进入机会波束成形模式的通知。除此之外或可替换地，用户接口118可以提供菜单以便接收进入机会波束成形模式的选择。这些仅是信号分析模块116和用户接口118的几种实施方式，它们被进一步或利用贯穿本公开的其它方面被描述。
用户设备102的通信模块120包括基于硬件的收发器以及用于经由无线介质与基站104通信的相关联电路或其它组件。例如，通信模块120可以经由收发器的传送器而经由上行链路108向基站104传送数据或信息。被传送至基站104的数据或信息可以包括任何适当类型的成帧或经分组的信息，诸如设备位置、srs信号、prach通信、设备状态信息、无线连接状态信息、无线连接控制信息、数据请求、数据、或网络访问请求。通信模块120还可以经由收发器的接收器从基站104接收其它数据或其它信息，诸如csi参考信号、无线连接配置设置、网络控制信息或通信模式选择。
在该示例中，基站104总体上被示为无线网络的蜂窝基站。基站104可以被实施为管理无线网络的小区，所述无线网络包括多个其它基站，其中每个基站管理该无线网络的另一个相应小区。这样，基站104可以与网络管理实体或该多个基站中的其它基站通信以协调多个基站间的连接、转接、波束成形以及机会波束成形的资源专用。基站104可以被配置为任意适当类型的基站或网络管理节点，诸如gsm基站、基站节点(节点b)收发器站点(例如，用于umts)、演进节点b(enb，例如用于lte)，或者下一代节点b(gnb，例如，用于5gnr)。这样，基站104可以依据一种或多种无线标准或协议来控制或配置上行链路108或下行链路110的参数。
基站104包括处理器122、具有资源管理器126和波束成形模块128的计算机可读存储介质(crm)124、以及通信模块130。处理器122可以执行crm124所存储的处理器可执行指令或代码以执行操作或者实施各种基站功能。在一些情况下，处理器122被实施为多个处理器核心或多核处理器，其被配置为执行基站104的固件或操作系统。crm124可以包括任何适当类型的存储器介质或存储介质，诸如rom、prom、ram、sram或闪存。在本公开的上下文中，crm124被实施为基于硬件的存储介质，其并不包括瞬态信号或载波。基站104的crm124可以将基站的固件、操作系统或应用存储为指令、代码或其它信息。该指令或代码可以由处理器122执行以实施基站104的各种功能，诸如管理与用户设备102的无线连接106的连接或参数。在该示例中，crm124还存储用于实施基站104的资源管理器126和波束成形模块128的处理器可执行代码或指令。
在一些方面，基站104的资源管理器126被实施为执行与分配基站104可用的物理访问(例如，资源块)或通信资源相关联的各种功能。资源管理器126可以将共用频率资源专用于机会波束成形。除此之外或可替换地，资源管理器126可以将共用子帧或时隙专用于机会波束成形。专用资源也可以由一个或多个其它基站所专用，从而多个基站利用共用的资源集合进行机会波束成形。以这种方式，多个基站可以通过共用资源传送诸如csi参考信号之类的信号。由于多个基站传送信号，所以用户设备102和其它用户设备可以从多个基站接收信号。基于来自多个基站的传输所导致的相长或相消干涉，信号可以在不同的物理位置被放大或消减。此外，例如基于资源的频率以及用户设备和多个基站之间的距离，信号可以在一些资源处被放大而在其它资源处被消减。
资源管理器126可以使用窄带通信来通过专用的共用子帧或时隙传送信号。使用窄带资源传送信号可以增加基站104的范围或者长距离下的信号质量。窄带传输允许将另外针对整个资源块所分配的传输功率集中于多个资源块中的每一个的窄带上。传输功率的这种集中提高了在窄带内发送的信号的功率谱密度，这增大了传输的范围。例如，窄带通信可以使用跨越资源块内的15khz或180khz窄带的一个或多个资源元素而不是通常20mhz至1ghz带宽的宽带指派来实施。
资源管理器126经由通信模块130接收指示用于与用户设备102通信的优选资源的指标。例如，资源管理器126可以接收用于通过具有优选频率的资源与用户设备102通信的高信号质量的指标。除此之外或可替换地，该指标指示用于通过优选子帧或时隙内的资源与用户设备102通信的高信号质量。基于该指标，资源管理器126指派用于与用户设备102通信的资源并且建立无线连接106。
波束成形模块128从资源管理器126接收资源的指派并且经由下行链路110将所指派的资源的标识波束成形至用户设备102。为了波束成形，波束成形模块128协调通信模块130的天线阵列而以朝向用户设备102的方向传送信号。为了以所期望的方向传送，波束成形模块128使得经由天线阵列中的天线传送的信号的相位变化从而在所期望的方向发生相长干涉。
所指派的资源的标识可以包括所指派的资源元素的频率或时间位置之一或二者。频率或时间位置之一或二者可以有效使地得用户设备102经由所选择的资源元素以窄带模式进行通信。在这样的实例中，该指示可以作为无线电资源控制(rrc)消息或下行链路控制信息(dci)消息的一部分而从基站104传输至用户设备102。
基站104的通信模块130包括接收器、传送器，以及用于经由无线介质与用户设备102通信的相关联电路或其它组件。在一些情况下，通信模块130包括被配置为建立和管理与多个用户设备的无线连接的多个基于硬件的收发器和天线阵列或者与它们耦合。基站104可以通过下行链路110向用户设备102传输任何适当的数据或信息，诸如所分配的资源元素的调度、数据、无线连接状态信息或无线连接控制信息。
图2图示了用户设备和两个基站可以在其中经由机会波束成形进行通信的示例网络环境200。网络环境200包括用户设备102和基站104的提供无线连接106的相应实例，以及无线网络的第二基站202。通过该无线网络，基站104和202可以提供对诸如经由回程链路(例如，光纤网络)连接的网络204(例如，互联网)之类的其它网络或资源的访问。除此之外或可替换地，网络环境200可以包括附加的基站或移动管理实体(mme)206以管理无线网络的基站并且提供诸如多分量载波网络的广域无线网络以及相关联的数据服务。例如，mme206可以管理基站104和基站202而使得二者将共用资源专用于机会波束成形。
在机会波束成形的场境中，基站104向用户设备102传送信号分量208并且基站202向用户设备102传送信号分量210。信号分量208和210通过无线网络中被用于机会波束成形的专用资源进行传送。在分别传送信号分量208和210时，基站104和202可以使用不同的波束成形权重将信号分量208和210指向用户设备102。基于承载信号分量208和210的波的叠加，用户设备10接收信号分量208和210就像它们是单个信号那样。信号分量208和210可以在用户设备102的位置以相长或相消的方式发生干涉，该干涉导致将信号放大或消减。
用户设备102分析该单个信号以确定用于与基站104和202进行通信的优选资源。例如，用户设备102基于高信号质量确定信号分量在优选频率下以相长方式发生干涉。基于对该单个信号的分析，用户设备102生成向基站104和202指示优选资源的指标212和214。指标212和214可以是相同指标或者可以是指示相同优选资源的不同指标。在接收到指标212和214时，基站104和202建立与用户设备102的无线连接106。
图3图示了示例网络环境300，其图示了基站的系统与用户设备通信所进行的波束成形。网络环境300包括用户设备102、基站104、基站202、网络206和mme206的相应实例，它们提供无线连接以便经由无线连接106进行通信。在该示例中，基站104提供波束302以用于与用户设备102通信。基站202提供另一个波束304以用于与用户设备102通信。
mme206可以协调基站104和202以通过共用资源与用户设备102通信，所述共用资源诸如具有指定时间和频率的资源块。基站104和202可以基于用户设备102的全球定位系统(gps)位置来确定用于波束成形的方向。因此，基站104和202可以基于用于对用户设备102进行波束成像的位置、时间和频率而被同步。然而，如果无线连接106在没有考虑相位同步的情况下被指派资源集合，则用户设备102就可能在所指派的资源处接收到有所消减的叠加信号。这会导致该叠加信号的低信号质量或者用户设备102的接收丢失。
相位同步可以部分基于基站104和202处的初始相移以便在用户设备102的方向形成波束302和304。除此之外或可替换地，相位同步可以部分基于用户设备102与基站104和202之间的相应距离。
为了同步波束302和304的相位，用户设备102的精确位置可以被用来计算波束302或304中的一个或多个的相移。然而，该精确位置难以确定。此外，可能难以平移波束302或304的相位而并不改变波束302或304的方向。另外，基于来自未知来源的干扰，计算将允许波束302或304保持所期望方向的适当相移可能是计算资源密集且不准确的。
在机会波束成形的场境中，基站104和基站202传送诸如信号分量208和210的信号以便由用户设备102用来确定要用于通信的资源的所期望指标。该信号通过诸如各种频率下的资源块的多个资源传送，以向用户设备102提供用于选择优选资源的选项。用户设备102将该指标传输至基站104和202以指示基站104和202基于该指标而选择用于无线连接106的资源。以这种方式，mme206以及基站104和202不需要使用计算资源来计算哪些通信资源可能有效用于与用户设备102通信。相反地，基站104和202使用了基于测试用于与用户设备102通信的各种资源的经验数据。
图4图示了可供基站104或202中的一个或多个用于与无线网络的一个或多个用户设备通信的示例资源块集合400。资源块集合400跨越频率范围402和时间范围404。如通信协议或标准所定义的集合400的资源块跨越指定频率范围406和指定时间间隔408。例如，共用频率资源块的集合410和412的每个资源块可以跨越大约180khz的带宽。类似地，共用时间间隔资源块的集合414中的每个资源块可以跨越大约1.5毫秒的时隙。
一些资源可以专用于机会波束成形。例如，资源块416、418、420、422以及集合410、412和414的资源块可以专用于机会波束成形。返回参考图2，基站104和202可以将共用时间间隔资源块的集合414专用于通过若干频率传送信号分量208和210。当基站104和202接收到指示用于与用户设备102通信的优选资源的指标212和214时，该基站可以使用具有与该优选资源相同频率的另一个资源块来建立与用户设备102的无线连接106。例如，如果指标212和214指示针对集合414中具有与资源块416相同频率的资源块的偏好，则可以使用资源块416来建立无线连接106。
在一些实施方式中，无线连接106可以包括具有与优选资源相同频率的附加资源块。例如，该指标可以基于通过集合414内的相对应资源块所传送的信号而指示具有与资源块416和418相同频率的资源的偏好。随后可以使用资源块416和418来建立无线连接106。
除此之外或可替换地，基站104和202可以将共用频率范围资源块集合410专用于通过若干时间间隔传送信号分量208和210。当基站104和202接收到指示用于与用户设备102通信的优选资源的指标212和214时，该基站可以使用具有与该优选资源具有相同时间间隔的另一个资源块来建立与用户设备102的无线连接106。例如，如果指标212和214指示对集合410中具有与资源块420相同时间间隔的资源块的偏好，则可以使用资源块420来建立无线连接106。
在这些示例中，专用资源集合被用于发送测试信号(诸如csi参考信号)以确定用于无线连接106的优选频率或优选时间间隔中的一个或多个。一旦接收到用户设备102的偏好，资源管理器126就将该偏好与可用资源集合进行匹配。匹配的资源由于可用于匹配用户设备102的偏好而也可以被专用于机会波束成形。
可替换地，信号通过专用于机会波束成形的可用资源被传送。当基站104和202接收到指示用于与用户设备102通信的优选资源的指标时，基站104和202将一个或多个优选资源指派给无线连接106。所指派的资源从可用资源集合中移除，并且基站104和202可以再次在剩余可用资源上传送信号以允许另外的用户设备确定用于建立另一个无线连接的优选资源。
图5图示了如图4所示的资源块422之一的详细示例500。在该示例中，资源块422被分割为均跨越指定频率范围406的一部分502以及指定时间间隔408的子间隔504的资源元素。副载波506、508和510包括该指定频率范围的共用部分内的资源元素。例如，副载波可以跨越资源块422的指定频率范围406(例如，180khz)的15khz的部分502。每个副载波被分割为对应于指定时间间隔408的符号或子间隔504的多个资源元素(如框所示)。
依据窄带机会波束成形的各个方面，基站104的资源管理器126可以以用户设备102能够以窄带模式通信的粒度水平选择资源块422的副载波或资源元素。资源管理器126可以选择资源块422中的一个或几个(但并非全部)副载波用于窄带通信。例如，资源管理器156可以选择副载波506和508中的每一个以及副载波510的一部分(它们均跨越15khz)以便在窄带通信中使用，而不是整个资源块(例如，180khz)或多个资源块(例如，1ghz)的宽带频率分配。
所分配的资源元素越少，无线连接106基于经由所分配的资源元素发送的信号的频率谱密度的续航距离就越长。然而，在分配了较少资源元素的情况下，无线连接106的带宽有所减小。因此，基站104和202可以被配置为确定要在窄带模式中使用的资源元素的最大数量，而使得通过该资源元素传送的信号在用户设备102处产生足够高的信号质量。本文所描述的用于在多个基站之间进行机会波束成形的技术可以增大叠加信号的信号强度，从而允许在窄带通信中使用的资源元素的数量有所增加。
图6图示了可以通过其来实施机会波束成形的一个或多个方面的用户设备的示例用户界面600。在该示例中，用户界面600通过用于向用户提供输出的显示器602的可视部分呈现。显示器602还可以包括用于接收来自用户的触摸输入的触摸屏或者触摸敏感覆盖物或与之整合。显示器602还可以显示无线连接的信号质量指示符604。在该示例中，无线连接的信号质量指示符604指示低信号质量。
在一些情况下，显示器502提供用户界面600可以通过其接收用于选择窄带(nb)通信模式的输入608或者用于选择范围提升模式的输入610的设置菜单606或者使得该设置菜单606能够被访问。输入608和610可以有效使得用户设备进入经波束成形的信窄带通信模式。
用户设备102可以经由用户界面600提供用于指示用户设备102正在进入经波束成形的信窄带通信模式的通知612。该通知612在该示例中被图示为显示器602中的弹出通知，然而除了弹出通知之外或作为其替代，可以实施其它形式的通知612。例如，用户设备102可以提供可听通知，经由与显示器602分离的发光二极管(led)指示器提供可视通知，或者提供诸如用户设备102的振动之类的基于运动的通知。
用户界面600仅是用于实施机会波束成形的许多可能用户界面之一。虽然用户设备102被图示为具有触摸屏的智能电话，但是用户设备102可以实施可替换的用户界面。例如，用户设备102可以被实施为具有用户界面的膝上电脑，其例如包括鼠标、轨迹板、键盘、麦克风、监视器、投影仪屏幕或扬声器中的一个或多个。在一些实施方式中，用户界面600并不要求访问用于接收输入608或610的设置菜单606，而是相反地，用户设备102自动地且在不接收用户输入的情况下进入窄带通信模式。
用于机会波束成形的技术
图7-9描绘了用于在无线网络中实施机会波束成形的方法。这些方法被示为指定所执行操作的框的集合，但是并不一定局限于所示出的用于由相应框执行操作的顺序或组合。例如，不同方法的操作可以以任何顺序被组合以实施可替换的方法而并不背离本文所描述的概念。在以下讨论的部分中，该技术可以参考图1-6进行描述，针对它们的参考仅是作为示例。该技术并不局限于由在设备上操作的一个实体或多个实体或者在这些附图中描述的那些实体来执行。
图7图示了用于机会波束成形的示例方法700，包括由诸如信号分析模块116的信号分析模块以及诸如通信模块120的通信模块所执行的操作。在一些方面，方法700的操作可以被实施以改善处于单个基站的单个天线阵列的范围之外的用户设备的无线连接的信号质量。
在操作702，用户设备从一个或多个基站的多个天线阵列接收信号。该信号通过专用通信资源集合被传送。例如，用户设备102监视资源元素集合以检测并接收分别来自基站104和202的信号分量208和210。在其它示例中，用户设备102从单个基站处的两个或更多天线阵列接收信号。专用通信资源可以包括资源块集合400中的一个或多个资源块。
在操作704，用户设备生成指示专用通信资源的优选资源的指标。该优选资源基于该优选资源上的信号的质量来确定。例如，用户设备102分析资源块集合400中的一个或多个资源块上的信号的信号质量。用户设备102随后生成指标212以向基站104指示优选资源。在一些实施方式中，用户设备102经由prach传输指标212。
在操作706，用户设备将该指标传输至一个或多个基站而使得该指标能够被一个或多个基站用来与该用户设备建立窄带无线通信。例如，用户设备102经由通信模块120将指标212和214传送至基站104和202。基站104和202或mme206随后能够将调度信息传送至用户设备102以建立无线连接106。
在可选操作708，用户设备102与一个或多个基站建立窄带无线连接。例如，通信模块120从基站104或202接收调度信息并且开始通过经调度的资源与基站104和202通信。
在可选操作710，用户设备确定自最近向一个或多个基站传输起已经过去了预定时间量。例如，用户设备102已经空闲达预定时间量。该预定时间量可以基于用于行经将使得资源偏好发生变化的距离的预期时间量。
在可选操作712，用户设备向一个或多个基站传送上行链路维护信号。该上行链路维护信号可以包括srs，其包括用于与基站104和202通信的优选资源的新指标。在一些实施方式中，用户设备102确定自不包括维护信号的最近传输起已经过去了第二更长的时间段，并且中断上行链路维护信号的定期传输。当用户设备102再次尝试传送时，再次发起机会波束成形的过程以建立用于与基站104和202或者无线网络的其它基站通信的优选资源。
图8图示了用于机会波束成形的示例方法800，包括由诸如信号分析模块116的信号分析模块以及诸如通信模块120的通信模块所执行的操作。在一些方面，方法800的操作可以被实施以改善处于单个基站的单个天线阵列的范围之外的用户设备的无线连接的信号质量。
在操作802，用户设备从一个或多个基站的多个天线阵列接收信号。该信号通过专用于与单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个设备进行窄带通信的资源元素集合被传送。例如，用户设备102从基站104和202的天线阵列接收信号分量208和210。基站104和202通过诸如图4的资源块集合414的专用资源元素集合传送信号分量208和210。该专用资源元素可以包括资源块集合414的窄带，诸如如图5所示的副载波506、508，以及资源块422的副载波510的一部分。
在操作804，用户设备生成指示资源元素集合中的优选资源元素的指标。该资源元素基于该优选资源元素上的信号的质量而是优选的。例如，信号分析模块116分析包括信号分量208和210的叠加的总信号。信号分析模块116基于该总信号在资源元素集合上的信号质量来识别优选资源元素。在一些实施方式中，信号分析模块116将优选资源元素识别为超过阈值信号质量的那些资源元素。除此之外或可替换地，信号分析模块116基于该总信号在优选资源元素上的信号质量将优选资源元素进行优先级排序。
在可选操作806，用户设备选择对应于操作804中所生成的指标的prach序列。例如，prach序列被划分为序列池，其中该序列池对应于不同的指标。信号分析模块116从对应于指示优选资源元素的指标的序列池中随机选择prach序列。
在操作808，用户设备经由prach通信将指标传输至一个或多个基站。该指标经由多个天线阵列被传输至一个或多个基站，该通信可以被波束成形至天线阵列。该指标被配置为能够由该一个或多个基站用来建立与该用户设备的窄带无线连接。例如，用户设备102将指标212和124传送至基站104和202。基站104和202可以使用各自用于波束成形的天线阵列从用户设备102接收指标212和214。基站104和202或mme206在必要情况下可以将该通信解码，并且使用该指标来确定用于建立与用户设备102的窄带无线连接的资源集合。例如，mme206可以在一个或多个优选资源元素上调度该窄带无线连接。除此之外或可替换地，mme可以基于优选资源元素在一个或多个其它资源上调度该窄带无线连接。例如，该一个或多个其它资源可以具有与优选资源元素相同的频率或相同的时隙。在一些实施方式中，该一个或多个其它资源在频率-时间位置上接近于优选资源元素。
在操作810，用户设备与一个或多个基站建立窄带无线连接。例如，通信模块120从基站104或202中的一个或多个接收调度指派。用户设备102随后能够通过所指派的资源元素开始传送和接收数据。
图9图示了用于机会波束成形的示例方法900，包括由资源管理器、波束成形模块和通信模块(诸如资源管理器126、波束成形模块128和通信模块130)所执行的操作。在一些方面，方法900的操作可以被实施以改善处于单个基站的单个天线阵列的范围之外的用户设备的无线连接的信号质量。
在操作902，无线网络的基站将资源元素集合专用于与单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个用户设备的通信。该专用的资源元素集合可以是由另一个基站所专用的相同资源元素集合。例如，基站104将资源块集合414专用于与用户设备102通信。基站202也可以将相同资源块集合414专用于将信号波束成形至用户设备102。
在操作904，基站通过专用的资源元素集合向用户设备传送窄带信号。该窄带信号包括至少一个资源块的一部分但并非其全部。例如，资源块集合414中的资源块的一个或多个(但并非全部)副载波被用来传送该窄带信号。该窄带信号可以包括具有低占空比的csi参考信号。
在操作906，基站从用户设备接收指示用于与该用户设备通信的优选资源元素的指标。例如，基站104从用户设备102接收指标212，其指示优选资源元素。指标212例如可以作为srs或prach通信而被接收。
在操作908，该基站通过一个或多个优选资源元素与该用户设备建立无线连接。例如，基站104传输用于在基站104和用户设备102之间通信的资源的指派。该指派包括如指标212所指示的优选资源。在一些实施方式中，该指标指示对特定资源块的偏好。在其它实施方式中，该指标指示对以优选频率或时隙操作的任何资源块的偏好。该无线连接可以被建立为窄带无线连接，其中数据在用户设备102和基站104之间使用比一个或多个资源块的所有资源元素更少的资源元素进行通信。
虽然已经以特定于特征或方法的语言描述了使用机会波束成形的技术以及用于实施机会波束成形的装置，但是所要理解的是，所附权利要求的主题并不一定被局限于所描述的具体特征或方法。相反地，该具体特征和方法是作为能够以其来实施机会波束成形的示例方式而被公开。
1.一种用于由用户设备执行的机会波束成形的方法，所述方法包括：
接收信号，所述信号包括来自一个或多个基站的多个天线阵列的信号分量，所述信号通过专用通信资源集合来接收；
生成指示所述专用通信资源集合中的用于通信的优选资源的指标，所述优选资源基于通过所述优选资源接收到的信号的质量来选择；并且
经由所述多个天线阵列将所述指标传输至所述一个或多个基站，所述指标能够由所述一个或多个基站用来与所述用户设备建立窄带无线连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述优选资源基于信号质量阈值与通过所述优选资源接收到的信号的质量的比较来选择。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述用户设备通过第五代新无线电无线网络传输所述信号。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述窄带无线连接包括通过比资源块的所有资源元素更少的资源元素的通信。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述专用通信资源集合包括专用于与所述多个天线阵列中的单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个用户设备进行窄带通信的资源块。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述窄带无线连接使用用于通信的所述优选资源中的一个或多个优选资源。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
确定自向所述一个或多个基站的最近传输以来已经过去了预定时间量；并且
经由所述多个天线阵列向所述一个或多个基站传送上行链路维护信号。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，将所述指标传输至一个或多个基站包括：通过所述优选资源中的一个或多个优选资源传送探测参考信号。
9.一种用户设备，包括：
基于硬件的收发器；和
被配置为执行操作的信号分析模块，所述操作包括：
接收信号，所述信号包括来自一个或多个基站的多个天线阵列的信号分量，通过专用于与所述多个天线阵列中的单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个用户设备通信进行窄带通信的资源元素集合来传送所述信号；
生成指示所述资源元素集合中的优选资源元素的指标，所述优选资源元素基于所述优选资源元素上的所述信号的质量来选择；并且
经由物理随机接入信道prach通信将所述指标经由多个天线阵列传输至所述一个或多个基站，所述指标能够由所述一个或多个基站用来与所述用户设备建立窄带无线连接。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述信号分析模块被配置为，在接收到所述信号之前执行操作，所述操作进一步包括：
确定所述资源元素集合的位置；并且
监视所述资源元素集合以检测来自所述多个天线阵列的信号。
11.根据权利要求9或10所述的用户设备，其中：
所述信号分析模块被配置为在接收到所述信号之前执行操作，所述操作进一步包括：选择对应于所述指标的prach序列；并且
传输所述指标包括：将所选择的prach序列传送至所述一个或多个基站。
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的用户设备，其中，所述信号分析模块被配置为执行操作，所述操作进一步包括：通过所述资源元素集合中的所述优选资源元素中的一个或多个优选资源元素，与所述一个或多个基站建立无线连接。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的用户设备，其中，所述信号分析模块被配置为执行操作，所述操作进一步包括：通过另外的资源元素集合与所述一个或多个基站建立无线连接，其中所述另外的资源元素集合基于所述指标来选择。
14.根据权利要求13所述的用户设备，其中，基于具有与所述指标中所指示的所述优选资源元素中的一个或多个优选资源元素相同的频率来选择所述另外的资源元素集合。
15.根据权利要求9至14中的任一项所述的用户设备，其中，所述多个天线阵列位于两个或更多个基站处。
16.一种用于由无线网络的基站所执行的机会波束成形的方法，所述方法包括：
将资源元素集合专用于与多个天线阵列中的单个天线阵列的标准范围之外的一个或多个用户设备进行窄带通信，专用的资源元素集合是与由另一个基站所专用的另一个资源集合相同的集合；
通过所述专用的资源元素集合向用户设备传送窄带信号分量，所述窄带信号分量包括至少一个资源块的一部分但并非全部；
从所述用户设备且至少部分基于所述窄带信号分量，接收指示用于与所述用户设备通信的优选资源元素的指标；并且
基于所述指标，通过所述优选资源元素中的一个或多个优选资源元素与所述用户设备建立无线连接。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，传送所述窄带信号分量包括：通过所述资源元素中的一个或多个资源元素传送窄带信道状态信息参考信号。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中：
所述窄带信号分量包括多个资源块的相应部分；并且
所述多个资源块的所述相应部分位于两个或更多个不同频率处。
19.根据权利要求16至18中的任一项所述的方法，其中，所述基站经由物理随机接入信道(prach)通信接收所述指标。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述基站通过所述优选资源元素接收所述指标作为探测参考信号分量。
技术总结