用于控制无线通信系统中的自适应波束成形增益的装置和方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104303428 A (43)申请公布日 2015.01.21 C N 1 0 4 3 0 3 4 2 8 A (21)申请号 201380023266.1 (22)申请日 2013.03.04 10-2012-0021854 2012.03.02 KR 10-2013-0021894 2013.02.28 KR H04B 7/02(2006.01) (71)申请人三星电子株式会社 地址韩国京畿道 (72)发明人张泳彬 R.塔奥里 朴廷镐 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人钱大勇 张泓 (54) 发明名称 用于控制无线通信系统中的自适应波束。

2、成形 增益的装置和方法 (57) 摘要 提供了用于控制无线通信系统中的波束成形 增益的装置和方法。该方法包括：确定是否控制 波束成形增益；如果确定控制波束成形增益，则 经由波束宽度的改变来控制波束成形增益；以及 根据所控制的波束成形增益来发射或接收信号。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.11.03 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2013/001718 2013.03.04 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/129896 EN 2013.09.06 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书19页 附图12页 (19)中华人民。

3、共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书19页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104303428 A CN 104303428 A 1/1页 2 1.一种操作无线通信系统中的通信节点的方法，该方法包括： 确定是否控制波束成形增益； 如果确定控制波束成形增益，则经由波束宽度的改变来控制波束成形增益；以及 根据所控制的波束成形增益来发射或接收信号。 2.一种操作无线通信系统中的通信节点的方法，该方法包括： 确定是否控制对应方节点的波束成形增益；以及 如果确定控制波束成形增益，则向对应方节点发射指示波束成形增益控制的消息。 3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包。

4、括，在确定是否控制波束成形增益之前， 确定用于与对应方节点进行通信的波束方向。 4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定是否控制波束成形增益包括： 从对应方节点接收指示波束成形增益控制的执行的消息。 5.根据权利要求2或4所述的方法，其中，消息指示波束成形增益的增加、波束成形增 益的降低和波束成形增益的维持中的一个。 6.根据权利要求5所述的方法，其中，消息包括波束成形增益的增加量、波束成形增益 的降低量、在波束成形增益增加之后的增益值以及在波束成形增益减小之后的增益值中的 至少一个。 7.根据权利要求6所述的方法，其中，消息包括发射功率的改变量和用于控制波束方 向的参数中的至少一个。 8.根。

5、据权利要求1或2所述的方法，其中，确定是否控制波束成形增益包括： 将接收信号质量与阈值相比较；以及 如果接收信号质量小于阈值，则确定增加波束成形增益。 9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定是否控制波束成形增益包括： 将接收信号质量与阈值相比较；以及 如果接收信号质量大于阈值，则确定增加波束成形增益。 10.根据权利要求1或2所述的方法，其中，确定是否控制波束成形增益包括： 确定接收信号质量和阈值的比较结果之间的相关性，以及 根据相关性的确定来确定波束成形增益的增加或降低。 11.根据权利要求10所述的方法，其中，相关性的确定包括： 确定与对应方节点的无线电信道是否处于视线(LOS)环境。

6、中。 12.根据权利要求10所述的方法，其中，相关性的确定包括： 确定通信节点的移动速度是否超过阈值。 13.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括， 向对应方节点发射关于波束成形能力的信息。 14.根据权利要求13所述的方法，其中，关于波束成形能力的信息包括以下中的至少 一个：最大波束成形增益值、最小波束成形增益值、最大波束成形增益值和最小波束成形增 益值之间的部分的数量、可控制的波束成形增益值、波束成形预编码矩阵集合以及可支持 的波束成形预编码矩阵集合的索引。 15.被安排为实施权利要求1至14中的一项的方法的通信节点装置。 权 利 要 求 书CN 104303428 A 1/19页 3。

7、 用于控制无线通信系统中的自适应波束成形增益的装置和 方法 技术领域 0001 本发明涉及无线通信系统中的波束成形。 背景技术 0002 无线通信系统的发射端可以生成并使用天线来发射电信号，并且无线通信系统的 接收端可以接收由发射端经由无线电信道发射的电信号。作为可以在发射/接收天线处经 由波束成形增益而获取的在接收端的接收信号的增益的模型，可以使用Friis公式。 0003 图1图示出根据相关技术的无线通信系统的发射端和接收端。 0004 参考图1，示出了相关技术无线通信系统的发射端110和接收端120。在具有波束 成形增益G t 的发射天线和具有波束成形增益G r 的接收天线分开距离d的情。

8、况下，通过公式 1给出Friis公式。 0005 公式1 0006 在公式1中，P r 是接收信号的功率、P t 是发射信号Gt的功率，G t 是发射机的天线 增益，G r 是接收机的天线增益，是波长的长度，并且d是发射机和接收机之间的距离。发 射机的天线增益可以被称为发射波束成形增益，并且接收机的天线增益可以被称为接收波 束成形增益。 0007 公式1可以适用于自由空间。因此，当其被应用于真实系统时，可以根据无线电信 道的特性对公式1给出一些改变。公式1示出在接收机中接收的功率与发射机和接收机的 天线的增益值成比例。当经由Friss公式提高发射波束成形和接收波束成形的发射功率和 增益值时，可。

9、以提高在接收端的接收信号的质量。 0008 图2图示出根据相关技术的无线通信系统中的波束训练。 0009 参考图2，通过G BS 来表示在基站(BS)210的波束成形增益值，并且通过G MS 来表示 在移动站(MS)220的波束成形增益值。这里，MS可以被称作用户设备(UE)并且可以是可 以访问无线通信系统的任何便携式电子终端。为了提高BS 210和MS 220之间的发射信号 和接收信号的效率，需要用于将具有特定方向的BS 210的信号的方向与MS 220的信号的 方向匹配的处理。通常，用于匹配信号的方向的处理被称为波束训练。波束训练是通过将 发射信号的方向与接收信号的方向精确地匹配来最大化参。

10、考图1描述的Friss公式中的接 收信号的功率值的过程。 0010 以下参考图2来描述在下行链路的波束训练过程。具有作为固定波束成形增益 的G BS 的BS 210以单向传送单一序列。单一序列按照1:1被映射到波束索引，并且MS 220 可以区分出从哪个方向接收最好的波束。MS 220可以经由具有相对于BS 210的一个波束 索引为固定波束成形增益的G MS 的多个方向来接收波束，并且然后可以确定可以从哪个方 向接收具有最高功率的信号。以上过程同样地可以适用于上行链路。在该情况下，发射端 变为MS 220，并且接收端变为BS 210。例如，如图2所图示的，在BS 210具有五个波束索 说 明 。

11、书CN 104303428 A 2/19页 4 引波束1 211、波束2 212、波束3 213、波束4 214和波束5 215并且MS 220具有 三个波束索引波束1 221、波束2 222和波束3 223的情况下，因为BS 210的波束 3213和MS 220的波束2 222彼此相对，所以BS 210的波束3213和MS 220的波束2 222 的组合可以最大化在接收端的接收功率。 0011 通过以上波束训练，可以确定在发射端的最佳的波束索引和在接收端的最佳的波 束索引，以便可以最大化在接收端的接收功率。可以周期性地执行以上波束训练过程，或者 以上波束训练过程可以是事件驱动的。通常，在MS。

12、具有移动性的情况下，周期性地执行波 束训练过程，并且在该情况下，当以短周期执行波束训练过程时，开销可能非常大。因此，当 可以在波束训练期间更有效地实现功率的最大化时，可以降低波束训练过程的开销。 0012 因此，需要用于控制无线通信系统中的自适应波束成形增益的系统和方法。 0013 仅仅为了帮助理解本公开而呈现以上信息作为背景信息。对于以上中的任何一项 是否可以被适用于关于本发明的现有技术没有做出任何判定，也没有做出任何断言。 发明内容 0014 本发明的方面将至少解决以上提及的问题和/或缺点并且至少提供以下描述的 优点。因此，本发明的方面将提供一种用于在无线通信系统中执有效波束成形的装置和方。

13、 法。 0015 本发明的另一个方面将提供一种用于降低无线通信系统中的波束训练过程的开 销的装置和方法。 0016 本发明的又一个方面将提供一种用于控制无线通信系统中的波束增益的装置和 方法。 0017 根据本发明的一方面，提供一种用于操作无线通信系统中的通信节点的方法。该 方法包括：确定是否控制波束成形增益；如果确定控制波束成形增益，则经由波束宽度的 改变来控制波束成形增益；以及根据所控制的波束成形增益来发射或接收信号。 0018 根据本发明的另一个方面，提供一种用于操作无线通信系统中的通信节点的方 法。该方法包括：确定是否控制对应方节点的波束成形增益；以及，如果确定控制波束成形 增益，则向。

14、对应方节点发射指示波束成形增益控制的消息。 0019 根据本发明的又一个方面，提供一种无线通信系统中的通信节点装置。该装置包 括：控制器，用于确定是否控制波束成形增益，并且如果确定控制波束成形增益则经由波束 宽度的改变来控制波束成形增益；以及通信单元，用于根据所控制的波束成形增益来发射 或接收信号。 0020 根据本发明的又一个方面，提供一种无线通信系统中的通信节点装置。该装置包 括：控制器，用于确定是否控制对应方节点的波束成形增益；以及，通信单元，如果确定控 制对应方节点的波束成形增益，则向对应方节点发射指示波束成形增益控制的消息。 0021 根据结合附图所采用的用于公开本发明的示例性实施例。

15、的以下详细描述，本发明 的其他方面、优点和显著的特征将对于本领域技术人员变得明显。 附图说明 0022 根据结合附图所采取的以下描述，本发明的某些示例性实施例的上述及其他方 说 明 书CN 104303428 A 3/19页 5 面、特征和优点将变得更明显，在附图中： 0023 图1图示出根据相关技术的无线通信系统的发射端和接收端； 0024 图2图示出根据相关技术的无线通信系统中的波束训练。 0025 图3图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的波束宽度和波束成 形增益之间的关系； 0026 图4图示出根据本发明的示例性实施例的、在无线通信系统中用于提供波束成形 相关能力信息的信号。

16、交换； 0027 图5图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的上行链路发射波束 成形增益控制； 0028 图6图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的下行链路接收波束 成形增益控制； 0029 图7图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中控制移动站 (MS)的发射波束成形增益的基站(BS)的操作过程； 0030 图8图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中控制MS的发射 波束成形增益的MS的操作过程； 0031 图9图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中控制MS的接收 波束成形增益的BS的操作过程； 0032 图10图示出根据本发。

17、明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中控制MS的接 收波束成形增益的MS的操作过程； 0033 图11图示出根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的BS； 0034 图12图示出根据本发明的示例性实施例的无线通信系统中的MS； 0035 图13A至图13C图示出根据本发明的示例性实施例的、在无线通信系统中的根据 波束成形方法的波束成形装置；以及 0036 图14图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的通信节点的操作 过程。 0037 贯穿附图，相同附图标记将被理解为指的是相同部分、组件和结构。 具体实施方式 0038 提供参考附图的以下描述以帮助全面理解如权利要求和它们的等同物所。

18、限定的 本发明的示例性实施例。其包括各个特定细节以帮助该理解，但是这些各个特定细节将被 认为仅仅是示例性的。因此，那些本领域普通技术人员将认识到，能够在没有背离本发明的 范围和精神的情况下做出对在本文描述的实施例的各种改变和修改。另外，为了清楚和简 明而省略对众所周知的功能和构造的描述。 0039 在以下描述和权利要求中使用的术语和措词不局限于书目意义，而是仅仅由发明 人使用来实现本发明的明确的且一致的理解。因此，应当对本领域技术人员显而易见的是， 提供本发明的示例性实施例的以下描述仅仅为了说明目的，并非为了限制如所附权利要求 和它们的等同物所限定的本发明。 0040 应当理解，单数形式“一”。

19、、“一个”和“该”包括复数指代，除非该上下文清楚地指 示并非如此。因此，例如，对“一个组件表面”的指代包括对一个或多个这样的表面的指代。 说 明 书CN 104303428 A 4/19页 6 0041 本发明涉及用于控制无线通信系统中的自适应波束成形增益的装置和方法。本发 明的示例性实施例提供用于在无线通信系统中更有效地执行波束成形的技术。在下文中， 使用正交频分多路复用(OFDM)和/或正交频分多址(OFDMA)无线通信系统作为示例来描 述目前的示例性实施例。然而，本发明不限于此，并且示例性实施例可以被应用于使用波束 成形的任何适当的和/或类似的无线通信系统。 0042 根据本发明的示例性。

20、实施例，当经由波束训练过程确定波束的索引时，发射端和 接收端中的至少一个可以在不改变波束的方向的情况下控制波束成形增益。为了控制波束 成形增益，发射端或接收端可以通过控制波束宽度来增加波束成形增益。 0043 图3图示出根据本发明的示例性实施例的、无线通信系统中的波束宽度和波束成 形增益之间的关系。 0044 参考图3，在基站(BS)310中，与波束宽度W BS1 相对应的波束成形增益值可以由 G BS1 来表示，并且与波束宽度W BS2 相对应的波束成形增益值可以由G BS2 来表示。同样，在移 动站(MS)320中，与波束宽度W MS1 相对应的波束成形增益值可以由G MS1 来表示，与波。

21、束宽 度W MS2 相对应的波束成形增益值可以由G MS2 来表示，并且与波束宽度W MS3 相对应的波束成 形增益值可以由G MS3 来表示。在这一点上，满足“W BS1 W BS2 ”和“G BS1 W MS2 W MS3 ”和“G MS1 G MS2 G MS3 ”的关系。也就是说，波束宽度和波束成形增益与彼此成反 比。 0045 在目前的示例性实施例中，假定在BS 310被应用于波束训练的固定波束成形增 益值是G BS1 并且在MS 320的固定波束成形的增益值是G MS1 。BS 310和MS 320可以确定在 波束成形增益G BS1 和G MS1 的状态的波束索引。在确定波束索引之。

22、后，BS 310和MS 320可以 通过控制波束宽度来增加波束成形增益值。例如，当BS 310使用W BS2 来控制波束宽度时， 则波束成形增益增加到G BS2 。同样，当MS 320使用W MS3 来控制波束宽度时，则波束成形增益 增加到G MS3 。当波束成形增益增加时，在接收端的接收功率值甚至提高更多。因此，根据目 前的示例性实施例，提供了通过控制波束宽度来自适应地控制波束成形的增益值的技术。 0046 如图3所图示的，BS 310和MS 320可以通过控制波束宽度来控制波束成形增益。 因为目前的示例性实施例的波束成形通过改变每个天线的相位来形成波束，所以也可以通 过改变每个天线的相位来。

23、执行波束宽度的控制。因此，为了控制波束宽度，MS 320可以拥 有多个相位组合的集合。在数字波束成形的情况下，可以通过预编码矩阵来表示相位组合。 0047 相位组合的集合可以提前被存储在MS 320中。然而，本发明不限于此，并且可以 从BS 310将相位组合的集合作为系统信息来提供，或可以以任何类似的和/或适当的方式 来提供相位组合的集合。而且，根据本发明的另一个示例性实施例，可以在BS的控制下改 变相位组合的集合。 0048 图4图示出根据本发明的示例性实施例的、在无线通信系统中用于提供波束成形 相关能力信息的信号交换。 0049 参考图4，用于提供关于波束成形相关能力的信息的过程包括三个步。

24、骤401、403 和405。在三个步骤之中，可以省略步骤401和步骤405中的一个，但是BS应当经由步骤 403的过程来获取MS 420的波束成形相关能力。可以将图4中图示的用于提供关于波束成 形相关能力的信息的过程作为网络进入过程的一部分来执行。具体地，可以将图4中图示 的用于提供关于波束成形相关能力的信息的过程作为网络进入过程的能力协商的一部分 说 明 书CN 104303428 A 5/19页 7 来执行。以下具体地描述图4中图示的每个步骤。 0050 在步骤401中，BS 410可以请求MS 420发射关于波束成形相关能力的信息。也 就是说，基站410向MS 420发射能力消息请求。能。

25、力消息请求指示所请求的项。例如，能 力消息请求可以包括在表1中表示的字段。 0051 表1 0052 字段描述 波束成形能力信息关于MS可以支持的波束成形的信息 0053 对于另一个示例，能力消息请求可以包括在表2中表示的至少一个字段。 0054 表2 0055 0056 0057 在步骤403中，MS 420可以向基站410发射关于波束成形相关能力的信息。换句 话说，MS 420向基站410发射能力消息响应。能力消息响应可以包括关于波束成形增益的 控制范围的信息。例如，能力消息响应可以包括在表3、表4或表5中表示的至少一个字段。 0058 表3 0059 0060 表4 0061 说 明 书。

26、CN 104303428 A 6/19页 8 0062 表5 0063 字段描述 波束的数量对于关于MS可以支持的波束成形方向的数量 0064 的信息的请求 波束成形预编码矩阵MS可以支持的预编码矩阵集合 0065 在步骤405中，基站410向MS 420通知波束成形相关索引信息。换句话说，基站 410向MS 420发射能力消息确认。例如，能力消息确认可以包括在表6中和表7表示的至 少一个字段。 0066 表6 0067 0068 表7 0069 说 明 书CN 104303428 A 7/19页 9 0070 如在图4中图示的过程中那样，基站410可以通过获取可用波束的数量、波束成形 增益值。

27、的数量和MS 420的增益值或者通过获取关于用于波束成形的预编码矩阵的信息来 自适应地控制MS 420的波束成形的增益值。 0071 图5图示出根据本发明的示例性实施例的、用于无线通信系统中的上行链路发射 波束成形增益控制的信号交换。 0072 当完成基站510和MS 520之间的波束训练时，可以确定在MS 520的波束索引、波 束成形方向和波束成形增益值中的至少一个。波束索引可以表示在基站510和MS 520之 间规定的波束成形方向和波束成形增益值。当MS 520向基站510发射信号时，可以应用经 由波束训练过程确定的波束方向和波束成形增益值。直到执行随后的波束训练过程之前， 波束索引不可以。

28、改变。 0073 当发射上行链路数据时，MS 520使用特定波束方向、特定波束成形增益值GMS_T 和特定功率值PMS来发射信号。因为在MS 520的波束成形增益可以是取决于波束成形的 种类的固定值，所以MS 520可以通过控制发射功率值来提高在基站510的接收信号质量。 然而，根据本发明的示例性实施例，在MS 520具有定向天线的情况下，MS 520可以自适应 地控制波束成形增益值以及功率值。 0074 参考图5，在步骤501中，MS 520向基站510发射信号。在这一点上，信号的发射 波束成形增益是GMS_T。接下来，在步骤503中，基站510计算接收信号质量。接收信号质 量可以是接收信号。

29、强度(RSS)、信噪比(SNR)、信号干扰比(SIR)、信号干扰噪声比(SINR)、 误码率(BER)、误包率(PER)的值或任何其他类似的和/或适当的值，或者可以是表示RSS、 SNR、SIR、SINR、BER、PER的改变的平均量的偏差或均方差或是任何其他类似的和/或适当 的值。然而，本发明不限于此，并且接收信号质量可以是表示MS的移动性的值并且可以是 MS的移动速度或MS的位置的改变值。 0075 接下来，在步骤505中，基站510向MS 520发射波束成形增益控制消息以便增加 或减小发射波束成形增益。例如，在已经从MS 520接收射频(RF)信号的基站510确定接 收信号质量小于预定阈。

30、值并且可以提高接收信号质量的情况下，基站510可以向MS 520发 射波束成形增益控制消息以便将发射波束成形增益增加特定值+ t 。相反地，当确定接收 信号质量大于预定阈值时，基站510可以向MS 520发射消息以便不改变波束成形增益或以 便将波束成形增益减小特定值- t 。 t 具有实值。在增益没有改变的情况下， t 可以被 设置为“0”。在增加或降低发射波束成形增益的情况下，可以使用分贝(dB)单位来表示发 射波束成形增益的增加或降低量。 0076 而且，波束成形增益控制消息可以包括波束成形增益控制(Beamforming Gain Control，BGC)信息。根据本发明的示例性实施例，。

31、BGC信息可以包括一个或多个比特。例 如，在BGC信息包括1个比特的情况下，“0”可以被定义为降低发射波束成形增益的命令， 并且“1”可以被定义为增加波束成形增益的命令。对于另一个示例，在BGC信息包括2个 比特的情况下，“00”可以被定义为降低发射波束成形增益的命令，“11”可以被定义为增加 发射波束成形增益的命令，并且“01”和“10”可以被定义为维持发射波束成形增益的命令。 对于又一个示例，在BGC信息包括多个比特的情况下，波束成形增益的绝对值可以被分配 给多个比特组合。例如，在BGC信息包括3个比特的情况下，“000”可以被定义为指示0dB， “001”指示+1dB，“010”指示+2。

32、dB，“011”指示+3dB，“100”指示-1dB，“101”指示-2dB，并 说 明 书CN 104303428 A 8/19页 10 且“110”指示-3dB。对于另一个示例，在使用在表6中表示的“波束成形增益索引的数量” 字段的情况下，特定波束成形增益值可以被分配给特定比特流。例如，“00”可以被分配0dB， “01”可以被分配5db，“10”可以被分配10dB，并且“11”可以被分配20dB。 0077 而且，在使用 t 控制波束成形增益的情况下，因为由MS 520发射的信号的方向 可能改变，所以可以发射用于更精确地控制最初在波束训练中确定的波束方向的用于波束 方向控制的精细方向控制。

33、参数 t 、以及波束成形增益。精细方向控制参数 t 可以是表示 方向和角度中的至少一个的信息，或者可以是在基站510和MS 520之间规定的表示方向和 角度中的至少一个的索引值。 t 的特定值可以被确定为由于 t 的应用而在不大大地改 变在波束训练处理期间确定的波束的方向的情况下控制由于通过 t 进行的波束成形增益 控制所生成的波束方向的误差值的程度的值。 0078 而且，因为发射功率值P MS 可以根据 t 和 t 而改变，所以关于功率值的改变量 P的信息也可以被包括在波束成形增益控制信号中。在这一点上，基站510可以不直接 地发射 t 、 t 和P，而是可以使用其他类型的值。例如，为了控制。

34、 t 、 t 和P，基站 510可以使用映射到波束成形增益以及在基站510和MS 520之间规定的方向的索引，或者 基站510可以使用预编码矩阵的索引。换句话说，基站510可以发射索引，而不是直接地发 射 t 、 t 和P。预编码矩阵可以由能够控制在数字端的数字信号的幅度和相位的值形 成，或可以由控制正好在天线之前的端部的模拟信号的幅度和相位的值形成。 0079 在步骤507中，MS 520可以使用根据基站510的指示所控制的发射波束成形增益 来发射信号。换句话说，在步骤507中，MS 520可以发射反映波束成形增益的信号。也就 是说，发射波束成形增益可以是G MS_T - t 或G MS_T。

35、 + t 。例如，在增加发射波束成形增益的情 况下，MS 520可以减小发射波束的宽度。在减小发射波束成形增益的情况下，MS 520可以 增加发射波束的宽度。换句话说，MS 520可以根据改变后的波束宽度来形成发射波束。 0080 在参考图5所描述的目前的示例性实施例中，基站510可以增加MS 520的发射波 束成形增益以便提高接收信号质量。然而，取决于通信环境，减小发射波束成形增益，即，加 宽波束宽度可以提高接收信号质量。换句话说，可以取决于通信环境来改变信号质量和阈 值的比较结果与发射波束成形增益提高或降低之间的相关性。 0081 例如，相关性可以取决于基站510和MS 520的无线电信道。

36、处于视线(LOS)环境中 还是处于非LOS(NLOS)环境中而改变。具体地，在基站510和MS 520的无线电信道处于 LOS环境中的情况下，提高发射波束成形增益，即，使波束宽度变窄可以提高接收强度。相 反地，在无线电信道处于NLOS环境中的情况下，在预先确定的范围内降低发射波束成形增 益，即，加宽波束宽度可以提高接收强度，这是因为当波束宽度加宽时多路径的数量可以增 加。可以使用信道的改变量来确定无线电信道是处于LOS环境中还是处于NLOS环境中。因 此，尽管在图5中未示出，基站510可以通过将信道的改变量与特定阈值相比较来确定无线 电信道处于LOS环境中还是处于NLOS环境中，并且基站510。

37、可以根据与确定结果相对应的 相关性来增加或减小发射波束成形增益。 0082 对于另一个示例，相关性可以根据MS 520的移动速度而改变。具体地，在MS 520 的移动速度小于特定阈值的情况下，提高发射波束成形增益，即，使波束宽度变窄，可以提 高接收强度。相反地，在MS 520的移动速度大于特定阈值的情况下，在预先确定的范围内 减小发射波束成形增益，即，加宽波束宽度，可以提高接收强度。基站510可以根据由MS 说 明 书CN 104303428 A 10 9/19页 11 520测量或报告的位置信息或根据信道的改变量来确定MS 520的移动速度。因此，尽管在 图5中未示出，但是基站510可以估计。

38、MS 520的移动速度并且可以将移动速度与特定阈值 相比较，并且然后可以根据与比较结果相对应的相关性来增加或降低发射波束成形增益。 0083 图6图示出根据本发明的示例性实施例的、用于无线通信系统中的下行链路接收 波束成形增益控制的信号交换。 0084 参考图6，当发射下行链路数据时，基站610发射信号，并且MS 620使用特定波束 方向和特定接收波束成形增益值G MS_R 来接收信号。在这一点上，在MS 620使用定向波束成 形的情况下，MS 620可以控制接收波束成形增益值。 0085 在步骤601中，基站610可以向MS 620发射RF信号。在这一点上，信号的接收波 束成形增益是G MS。

39、_R 。另外，在步骤603中，已经从基站610接收RF信号的MS 620可以测量 接收信号质量，并且然后，在步骤605中，MS 620可以向基站610报告信号质量。接收信号 质量可以是RSS、SNR、SIR、SINR、BER、PER的值或任何其他类似的和/或适当的值，或者可 以是表示RSS、SNR、SIR、SINR、BER、PER的改变的平均量的偏差或均方差以及任何其他类似 的和/或适当的值。替换地，根据本发明的示例性实施例，接收信号质量可以是表示MS 620 的移动性的值并且可以是MS 620的移动速度或MS 620的位置的改变值。 0086 在步骤607中，已经接收到接收信号质量的基站61。

40、0可以发射波束成形增益控制 消息，以便增加或减小接收波束成形增益。例如，在基站610确定所报告的接收信号质量小 于预定阈值并且确定应当提高接收信号质量的情况下，则基站610可以向MS 620发射波束 成形增益控制消息，以便将接收波束成形增益增加特定值+ r 。相反地，在基站610确定所 报告的接收信号质量大于预定阈值的情况下，基站610可以向MS 620发射波束成形增益控 制消息，以便将接收波束成形增益减小特定值- r 。 r 具有实数值。在不控制增益的情况 下，或换句话说，在不改变增益的情况下， r 可以被设置为“0”。 0087 而且，在使用 r 控制波束成形增益的情况下，因为由MS 62。

41、0发射的信号的方向 可能改变，所以可以发射用于能够更精确地控制在最初波束训练中确定的波束方向的用于 波束方向控制的精细方向控制参数 r 、以及波束成形增益。精细方向控制参数 r 可以是 表示方向和角度中的至少一个的信息，或者可以是表示在基站610和MS 620之间规定的方 向和角度中的至少一个的索引值。 r 的特定值可以被确定为由于 r 的应用而在不大大 地改变在波束训练处理期间所确定的波束的方向情况下控制由于通过 r 进行的波束成形 增益控制所生成的波束方向的误差值的程度的值。 0088 在这一点上，基站610可以不直接地发射 r 和 r ，而是可以使用其他类型的值。 例如，为了控制 r 和。

42、 r ，基站610可以使用映射到波束成形增益以及在基站610和MS 620 之间规定的方向的索引，或者可以使用预编码矩阵的索引。换句话说，基站610可以发射索 引，而不是直接地发射 r 和 r 。预编码矩阵可以由用于控制在数字端的数字信号的幅度 和相位的值形成，或可以由控制正好在天线之前布置的端部或位置的模拟信号的幅度和相 位的值形成。 0089 接下来，在步骤607中，MS 620可以使用根据基站610的指示所控制的接收波束 成形增益来发射信号。也就是说，接收波束成形增益是G MS_R - r 或G MS_R + r 。例如，在增加 接收波束成形增益的情况下，MS 620可以减小接收波束的宽。

43、度。在减小接收波束成形增益 的情况下，MS 620可以增加接收波束的宽度。换句话说，MS 620可以根据改变后的波束宽 说 明 书CN 104303428 A 11 10/19页 12 度来形成接收波束。 0090 在参考图6所描述的目前的示例性实施例中，基站610可以增加MS 620的接收波 束成形增益以便提高接收信号质量。然而，取决于通信环境，减小接收波束成形增益，即，加 宽波束宽度，可以提高接收信号质量。换句话说，可以根据通信环境来改变信号质量和阈值 的比较结果与接收波束成形增益提高或降低之间的相关性。 0091 例如，在存在被称为基站610的多于一个基站610以便提供多路径通信的情况下。

44、， 可以根据基站610和MS 620的无线电信道处于视线(LOS)环境中还是处于非LOS(NLOS) 环境中来改变相关性。具体地，在基站610和MS 620的无线电信道处于LOS环境中的情况 下，提高接收波束成形增益，即，使波束宽度变窄，可以提高接收强度。相反地，在无线电信 道处于NLOS环境中的情况下，在预先确定的范围内降低接收波束成形增益，即，加宽波束 宽度，可以提高接收强度，这是因为当波束宽度加宽时多路径的数量可以增加。可以使用信 道的改变量来确定无线电信道是处于LOS环境中还是处于NLOS环境中。因此，尽管在图9 中未示出，但是基站610可以通过将信道的改变量与特定阈值相比较来确定无线。

45、电信道处 于LOS环境中还是处于NLOS环境中，并且基站610可以根据与确定结果相对应的相关性来 增加或减小接收波束成形增益。 0092 对于另一个示例，相关性可以根据MS 620的移动速度而改变。具体地，在MS 620 的移动速度小于特定阈值的情况下，提高接收波束成形增益，即，使波束宽度变窄，可以提 高接收强度。相反地，在MS 620的移动速度大于特定阈值的情况下，在预先确定的范围内 减小接收波束成形增益，即，加宽波束宽度，可以提高接收强度。基站610可以根据由MS 620测量或报告的位置信息或根据信道的改变量来确定MS 620的移动速度。因此，尽管在 图9中未示出，但是基站610可以估计M。

46、S 620的移动速度并且可以将移动速度与特定阈值 相比较，并且然后，基站610可以根据与比较结果相对应的相关性来增加和/或降低接收波 束成形增益。 0093 在参考图5和图6所描述的本发明的示例性实施例中，直接地以dB为单位来表示 波束成形增益的增加或降低量以及波束成形增益值。然而，本发明不限于此，并且可以使用 波束宽度来表示波束成形增益的增加或降低量以及波束成形增益值。 0094 而且，在参考图5和图6所描述的本发明的示例性实施例中，基站510/610可以确 定是否控制波束成形增益。然而，本发明不限于此，并且MS 520/620可以确定是否控制波 束成形增益。在这种情况下，MS 520/62。

47、0可以将接收信号质量与阈值相比较，并且可以根据 比较结果来确定是否控制波束成形增益。在确定波束成形增益控制的情况下，MS 520/620 可以控制MS 520/620的波束成形增益或可以请求基站510/610以便控制基站510/610的 波束成形增益。 0095 而且，在参考图5和图6所描述的本发明的示例性实施例中，基站510/610可以请 求MS 520/620控制波束成形增益。然而，根据本发明的另一个示例性实施例，基站510/610 可以不请求MS控制波束成形增益，而是相反，控制基站510/610的波束成形增益。 0096 而且，在参考图5和图6所描述的本发明的示例性实施例中，基站510/。

48、610可以使 用信号质量来确定是否控制波束成形增益。然而，根据本发明的另一个示例性实施例，基站 510/610可以估计MS 520/620的移动性，并且可以依靠根据MS 520/620的移动性来确定 是否控制波束成形增益。例如，可以经由信号质量的改变程度来估计移动性，或者可以经由 说 明 书CN 104303428 A 12 11/19页 13 MS 520/620的位置估计来估计移动性。例如，可以经由全球定位系统(GPS)来确定位置估 计。也就是说，在移动性较大的情况下，在该情况下可能是波束宽度减小的波束成形增益控 制可能阻碍接收功率提高。因此，在移动性较大的情况下，基站510/610可以确。

49、定不控制波 束成形增益。 0097 图7图示出根据本发明的示例性实施例的、用于在无线通信系统中控制MS的发射 波束成形增益的基站的操作过程。 0098 参考图7，在步骤701中，基站经由无线电信道从MS接收诸如RF信号的信号。这 里，MS经由波束成形发射具有定向性的信号。当从MS接收信号时，基站可以执行接收波束 成形。 0099 在接收信号之后，基站继续到步骤703，以便测量由MS发送的信号的信号质量。例 如，信号可以是用于数据传递的业务信号、用于控制信息传递的控制信号、用于信道估计的 探测信号和导频信号中的一个，或者可以是从MS传送到BS的任何其他类似的和/或适当 的信号。信号质量可以是参考图5和图6所讨论的信号质量值中的任何一个。 0100 随后，基。