使用稀疏天线阵列的波束管理的制作方法

informed)mimo等)来形成窄通信波束。窄通信波束可以在宽通信波束内形成，并可用于增加通信系统的容量、增加用于终端的信号质量或它们的组合。
11.可以建立用于支持使用宽通信波束和窄通信波束两者来执行通信的技术。在一些示例中，可以建立用于确定何时(例如，基于宽通信波束的利用率超过阈值)激活一个或多个窄通信波束的技术。另外，可以建立：用于重新定位(例如，居中)窄通信波束的波束覆盖区域，以提高(例如，最大化)由终端使用窄通信波束传输的信号的质量的技术；以及用于当终端移动时，将窄通信波束的波束覆盖区域(例如，通过移动)保持在优选位置的技术。另外，可以建立用于形成到被窄通信波束的移动波束覆盖区域遗漏的服务终端的附加窄通信波束的技术。
12.图1示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的卫星通信系统100的示例。卫星通信系统100可以包括地面系统135、终端120和卫星系统101。地面系统135可以包括接入节点140的网络，该接入节点被配置为与卫星系统101通信。接入节点140可以与接入节点收发器145耦接，该接入节点收发器被配置为处理从对应接入节点140接收的信号以及待通过该对应接入节点传输的信号。接入节点收发器145还可以被配置为与网络125(例如，互联网)进行交互(例如，经由网络设备130(例如，网络操作中心、卫星和网关终端命令中心或者其他中央处理中心或设备)，该网络设备可以提供用于与网络125通信的交互装置)。
13.终端120可以包括被配置为利用卫星系统101传达信号的各种设备，这些设备可以包括固定终端(例如，陆基静止终端)或移动终端(诸如在船舶、飞行器、陆基载具等上的终端)。终端120可以经由卫星系统101与接入节点140传送数据和信息。可以与目标设备(诸如网络设备130)或与网络125相关联的一些其他设备或分布式服务器传送数据和信息。
14.卫星系统101可以包括单个卫星或部署在空间轨道(例如，低地球轨道、中地球轨道、对地静止轨道等)中的卫星的网络。卫星系统101中包括的一个或多个卫星可以配备有多个天线(例如，一个或多个天线阵列)。在一些示例中，配备有多个天线的该一个或多个卫星可以各自包括一个或多个天线面板，该一个或多个天线面板包括均匀分布的天线(其也可以被称为天线元件)的阵列。在一些示例中，卫星可以配备有包括跨大区不均匀分布的天线的天线阵列。在一些示例中，天线可以经由有线链路或无线链路连接到中央实体。相对于包括均匀分布的天线的天线阵列，遍及大区部署天线可以增加卫星的天线阵列的孔尺寸(例如，由于与制造和部署具有均匀分布的天线的大型天线阵列相关联的限制)。在一些示例中，各自包括天线的一组卫星跨大区不均匀地分布，其中每个卫星可以与中央实体(例如，中央服务器或地面站)通信。在此类情况下，该一组卫星的天线可用于形成天线阵列。在一些示例中，各自包括天线子阵列的一组卫星跨大区不均匀地分布，其中每个卫星可以与中央实体(例如，中央服务器或地面站)通信，并且其中天线子阵列可以包括均匀分布的天线的阵列。在此类情况下，该一组卫星的天线子阵列可用于形成天线阵列。
15.卫星系统101可以使用该一个或多个卫星来支持多输入多输出(mimo)技术以增加用于通信的频率资源的利用率(例如，通过使得无线频谱能够在地理区域的不同地理区域中在时间和频率上被再利用)。相似地，卫星系统101可以使用该一个或多个卫星来支持波束形成技术以增加用于通信的频率资源的利用率。
16.mimo技术可用于通过经由不同的空间层传输或接收多个信号来利用多路径信号
传播并增加频谱效率。例如，该多个信号可以由传输设备(例如，卫星系统)根据一组加权系数经由一组天线来传输。同样，该多个信号可以由接收设备(例如，卫星系统)根据一组加权系数经由一组天线来接收。该多个信号中的每个信号可以与独立的空间流相关联，并且可以携载与相同数据流(例如，相同码字)或不同数据流(例如，不同码字)相关联的位。mimo技术包括：单用户mimo(su-mimo)，其中使用多个空间层来与一个设备通信；和多用户mimo(mu-mimo)，其中使用多个空间层来与多个设备通信。
17.为了确定要应用于该一组天线以使得形成n个空间层的加权系数，可以形成(m
×
n)mimo矩阵，其中m可以表示该一组天线中的天线的量。在一些示例中，m可以等于n。mimo矩阵可以基于信道矩阵来确定并用于隔离信道的不同空间层。在一些示例中，选择加权系数以强调使用不同的空间层传输的信号，同时减少在其它空间层中传输的信号的干涉。因此，使用mimo矩阵来处理在该一组天线中的每个天线处接收到的信号(例如，在该一组天线处接收到的信号)可以导致多个信号被输出，其中该多个信号中的每个信号可以对应于空间层中的一个空间层。用于形成信道的空间层的mimo矩阵的元素可以基于在卫星系统101处(例如，从一个或多个设备)接收到的信道探测探头(channel sounding probe)来确定。在一些示例中，用于mimo通信的加权系数可以被称为波束系数，并且该多个信号或空间层可以被称为波束信号。
18.波束形成技术可用于沿卫星系统101与地理区域之间的空间路径对通信波束进行整形或操纵。可以通过确定用于天线阵列中的天线元件的以下加权系数来形成通信波束：该加权系数导致从天线元件传输或在天线元件处接收到的信号经组合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，而其它信号经历相消干涉。因此，波束形成可用于：传输具有在通信波束的方向上聚焦的能量的信号，以及接收在具有增加的信号功率(相对于不存在波束形成)的通信的方向上到达的信号。加权系数可用于将振幅偏移、相偏移或两者应用于经由天线携载的信号。在一些示例中，应用于天线的加权系数可用于形成与多个方向相关联的多个波束，其中该多个波束可用于同时传达具有相同频率的多个信号。用于波束形成的加权系数可以被称为波束系数，并且该多个信号可以被称为波束信号。
19.在一些示例中，波束形成技术可以由卫星系统101用于形成跨地理区域平铺(例如，呈棋盘格状)的点波束。在一些示例中，卫星系统101所使用的无线频谱可以跨各组点波束被再利用以用于终端120与卫星系统之间的通信。在一些示例中，无线频谱可以在不重叠的点波束中被再利用，其中可以通过各自使用正交资源(例如，正交的时间资源、频率资源或偏振资源)的重叠点波束来覆盖邻接地理区域。
20.为了支持地理区域内的用户的增加的量，具有带有跨天线阵列不同的元件间间距的天线的天线阵列(其可以被称为大型稀疏天线阵列)可用于增加波束形成技术的分辨率。即，大型稀疏天线阵列可用于(例如，与相应波束系数结合)形成具有小覆盖区域(例如，直径小于10千米)的通信波束。大型稀疏天线阵列(诸如天线阵列105)可以包括跨区域(例如，在空间中)不均匀地分布的多个天线110(例如，数百个天线或数千个天线)。在一些示例中，每个天线110是单独的卫星或安装在单独的卫星上。在其它示例中，天线110安装在单个卫星上，其中每个天线110(例如，经由物理连接)被拴系到中心位置。
21.另外，天线110之间的距离可以大于与支持通过大型稀疏天线阵列进行的通信的信号的波长相关联的距离(例如，天线110之间的距离可以大于与波长相关联的距离)。在一
些示例中，天线110之间的距离可以大于波长的十倍。在一些示例中，天线110中的第一天线与天线110中的第二天线之间的第一距离(d1)可以不同于天线110中的第二天线和第三天线之间的第二距离(d2)，在整个天线阵列105中以此类推。在一些示例中，大型稀疏天线阵列包括跨区域不均匀地分布的多个天线子阵列115(例如，数十个天线子阵列或数百个天线子阵列)。在一些示例中，天线子阵列可以各自包括一组天线110。在一些示例中，天线子阵列115可以各自包括跨对应天线子阵列115均匀分布的天线110(其也可以被称为天线元件)。在一些示例中，除大型并且稀疏之外，天线阵列105还可以是随机的或半随机的，使得天线阵列105中的天线110之间的距离可以是不受控的或部分受控的(例如，在一个或多个维度上不受约束，或者被允许在一个或多个维度上相对于其它天线110漂移)。
22.为了形成小通信波束，可以使用地理区域与大型稀疏天线阵列105中的天线110之间的几何关系。在一些示例中，地理区域与大型稀疏天线阵列105中的天线110之间的几何关系还可用于简化用于大规模mimo技术的处理(例如，基于有限的信号入射方向、对于终端而言已知的位置信息或它们的任何组合)。
23.在一些示例中，为了支持使用具有小覆盖区域的通信波束117进行通信，大型稀疏天线阵列105可用于(例如，与相应波束系数结合)在地理区域150内形成发现波束119，其中每个发现波束119可以由该天线阵列105中的对应组天线110形成并可以覆盖该地理区域150内的发现区域155。例如，每个天线子阵列115可以形成发现波束119，并且发现波束可以跨地理区域150平铺。可以使用大型稀疏天线阵列105来检测从在发现波束119的发现区域155内的终端120传输的前导码118(例如，每个天线子阵列115可以检测从对应发现区域155内传输的前导码118)。基于使用发现波束119检测到前导码118，可以在发现波束119的发现区域155中确定终端120的存在。
24.在一些示例中，基于检测到终端120在发现区域155内的存在，可以选择一个或多个天线110(例如，天线子阵列115或一组天线110)来执行与终端120的通信。在一些情况下，使用该一组天线110和对应组波束形成系数来形成具有包括终端120的位置的宽覆盖区域的宽通信波束。在一些示例中，宽覆盖区域的大小可以类似于发现区域155的大小。
25.在一些示例中，基于检测到终端120的存在，可以选择天线阵列105中的第二组天线110(例如，来自多于一个天线子阵列115的天线、相当大部分的天线110、大部分的天线110或全部天线110)和对应波束系数来形成通信波束117(例如，小或窄波束)，该通信波束具有在发现区域155内的包括终端120的位置的波束覆盖区域160。第二组天线可以包括比用于形成宽通信波束的该一个或多个天线更大量的天线。随后，可以根据用于形成窄通信波束117的波束系数来处理在天线阵列105处检测到的信号，从而产生用于窄通信波束117的波束信号。在一些示例中，波束信号可以包括从位于波束覆盖区域160内的一个或多个终端传输的一个或多个信号。
26.在一些示例中，天线阵列105包括多个天线子阵列115，其中每个天线子阵列115可用于形成与对应发现区域155相关联的发现波束119。可以使用子组发现波束119来检测来自一组终端120的前导码。基于使用子组发现波束119检测到终端，可以在对应发现区域155内形成通信波束117(例如，使用几何解释技术或基于mimo的技术)，其中通信波束117的波束覆盖区域160可以包容检测到的终端120。可以使用通信波束117在天线阵列105与检测到的终端120之间执行通信，其中至少子组通信波束117可以再利用共同的时间资源、频率资
源和偏振资源。
27.在一些示例中，可以使用用于支持使用宽通信波束和窄通信波束的通信的技术。例如，可以使用用于确定何时使用宽通信波束、窄通信波束117或它们的组合的技术。例如，可以基于宽通信波束的利用率达到阈值(例如，大于宽通信波束的容量的80％)来激活在宽通信波束的宽覆盖区域内的窄通信波束117。在一些示例中，可以使用用于以下操作的技术：调整窄通信波束117的波束覆盖区域160，以提高从用作针对窄通信波束117的参考的终端120接收到的信号的质量。另外，可以使用用于以下操作的技术：保持窄通信波束117的波束覆盖区域160聚焦在基准终端120的位置上(其可以被称为“波束跟踪”)。另外，可以使用以下技术：该技术用于调整窄通信波束117的波束覆盖区域160的大小(或用于形成附加窄通信波束117)以容纳其他终端。
28.图2示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信网络200的示例。
29.通信网络200描绘了用于使用mimo技术、几何解释技术和几何学信息(geometrically-informed)mimo技术中的一者或多者进行通信的系统。通信网络200可以包括：天线阵列205、总线215、波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、处理器247、通信管理器250和存储器255。通信网络200的至少一部分(例如，全部)可以被定位于通信网络200的空间区段内(例如，在卫星系统中)。在一些示例中，通信网络200的未被包括在空间区段中的部分可以被定位于通信网络200的地面区段内(例如，在地面系统中)。例如，天线阵列205、波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、处理器247和存储器255可以被包括在通信网络200的空间区段中，而通信管理器250可以被包括在通信网络200的地面区段中。又如，天线阵列205可以被包括在通信网络200的空间区段中，而波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、处理器247、存储器255和通信管理器250可以被包括在通信网络200的地面区段中。
30.天线阵列205可以是图1的天线阵列的示例，并且可以包括天线210。天线210可以是参考图1所述的天线110的示例。在一些示例中，天线210中的一个或多个天线可以是或包括天线子阵列，类似于参考图1所述的天线子阵列115。天线210之间的间距可以跨天线阵列205是不同的。在一些示例中，天线210之间的距离(例如，平均距离)大于与使用天线阵列205传达的信号的波长相关联的距离。在一些示例中，天线210之间的距离(例如，平均距离)大于与使用天线阵列205传达的信号的波长的十倍相关联的距离。
31.总线215可以表示以下交互装置：通过该交互装置，可以在天线阵列205与可用于将信号分布到通信网络200的信号处理部件(例如，波束管理器220、信号、信号检测器240和定位部件245)的中心位置之间交换信号。总线215可以包括连接到天线中的每个天线的导线的集合。附加地或另选地，总线215可以是无线交互装置，该无线交互装置用于(例如，根据通信协议)在天线阵列205与信号处理部件之间无线地传达信令。
32.波束管理器220可以被配置为形成波束，包括发现波束、通信波束、基于几何解释的波束、基于mimo的波束等等。在一些示例中，波束管理器220可以被配置为：在被天线阵列205覆盖的地理区域(例如，图1的地理区域150)内形成一个或多个发现波束(例如，覆盖图1的发现区域155的发现波束)。为了形成发现波束，成组天线210的本地天线型式可以被使用或可以与波束形成技术、mimo技术或它们的组合相结合。
33.波束管理器220还可以被配置为形成一个或多个通信波束(例如，形成图1的波束覆盖区域160的通信波束)。为了形成通信波束，可以使用基于几何解释的波束形成技术、mimo技术或几何学信息mimo技术。波束管理器220可以包括几何部件225、mimo部件230、细化部件232和跟踪部件234。
34.几何部件225可以被配置为：使用终端的位置与天线阵列205中的一组(例如，多达并包括全部)天线210之间的几何关系来形成小通信波束(例如，具有小于十(10)km或小于五(5)km的直径的通信波束)。在一些示例中，几何部件225可以确定波束系数(例如，相移、振幅分量)，该波束系数可用于在时间上对准在不同天线210处检测到的信号，使得可以根据终端的空间位置将信号加总在一起，从而增加与检测到的信号中的每个检测到的信号相关联的传输的信号的信号强度。在一些示例中，几何部件225可以确定与第一波束覆盖区域相关联的第一组波束系数、与第二波束覆盖区域相关联的第二组波束系数等等。因此，几何部件225可以独立地确定多组波束系数并将其应用于从天线阵列205接收到的信号，每一组波束系数与不同的波束覆盖区域相关联。
35.mimo部件230可以被配置为使用多路径信号传播来形成基于mimo的波束。在一些示例中，mimo部件230可以从一组发射器(例如，终端)接收信道探测探头，其中信道探测探头的结构对于mimo部件230而言可以是已知的，并且其中从不同的发射器传输的信道探测探头可以彼此正交。mimo部件230可以使用信道探测探头来估计天线阵列205与发射器之间的信道。基于估计的信道，mimo部件230可以确定可用于显露信道的空间层的波束系数(例如，振幅和相移)。在一些示例中，mimo部件230可以确定可用于将在空间层上传输的信号彼此隔离(例如，通过在每个空间层中强调在该空间层内传输的信号并消除来自在其它空间层内传输的信号的干涉)的波束系数。mimo部件230可以确定应用于在天线阵列205处的一组(例如，全部)天线210处检测到的信号的单组波束系数。波束系数可以被包括在m
×
n矩阵中，其中m的值可以指示天线210的量，并且n的值可以指示空间层的量，其中n的值可以小于或等于m的值。
36.细化部件232可以被配置为细化波束覆盖区域相对于基准终端的定位。例如，对于窄通信波束，细化部件232可以被配置为重新定位窄通信波束的波束覆盖区域，来提高(例如，最大化)从针对其形成窄通信波束的终端接收到的信号的质量(例如，通过抖动通信波束的覆盖区域、跨地理区域扫掠通信波束的覆盖区域等)。
37.跟踪部件234可以被配置为保持针对其形成对应窄通信波束的终端上的波束覆盖区域。例如，对于参考终端形成的窄通信波束，跟踪部件234可以被配置为随着终端的移动来移动波束覆盖区域(例如，将终端保持在波束覆盖区域的高snr区域中，诸如波束覆盖区域的中心)。
38.信号检测器240可以被配置为检测从一个或多个终端传输的前导码。在一些示例中，前导码包括波形的重复并且用于指示传输终端的存在。前导码还可以包括定位信息(例如，gps坐标)。在一些示例中，前导码被编码并且难以冒用(例如，通过使用扩频码、加密的数据等)。在一些示例中，前导码可以为两部分式前导码。例如，前导码可以包括：用于前导码的检测(例如，波形的重复)的第一部分；和包括位置信息的第二部分。在一些示例中，首先传输前导码的包括重复的第一部分，并且在接收到来自通信网络200的确认检测到前导码的第一部分的响应之后，传输前导码的包括定位数据的第二部分。
39.定位部件245可以被配置为：(例如，基于检测到对应的一个或多个前导码)确定在地理区域内检测到的一个或多个终端的位置。在一些示例中，定位部件245基于在前导码中接收到的定位信息来确定该一个或多个终端的位置。附加地或另选地，定位部件245可以基于以下操作来确定该一个或多个终端的位置：抖动通信波束的波束覆盖区域，以确定使针对终端的信号质量最大化的波束覆盖区域的位置，其中终端可以在波束覆盖区域中居中。
40.定位部件245还可以被配置为确定天线210的位置。在一些示例中，定位部件245可以基于以下项来确定天线的位置：从已知地理位置处的发射器传输的信号，以及发射器与天线阵列205之间的几何关系。在一些示例中，发射器可以位于地面上、太空中、包括天线阵列205的卫星上、天线210上或它们的组合。
41.通信管理器250可以被配置为处理从波束管理器220接收到的波束信号。通信管理器250可以对波束信号中包括的数据符号进行解码。在一些示例中，通信管理器250可以在波束管理器220处配置不同的模式。例如，通信管理器250可以在波束管理器220处配置用于发现地理区域中的终端的第一模式。当配置第一模式时，波束管理器220可以使用波束形成技术和/或mimo技术来形成发现区域。通信管理器250还可以在波束管理器220处配置第二模式，该第二模式用于使用小波束与地理区域中的终端通信。当配置第二模式时，波束管理器220可以使用几何解释来形成用于与所发现的终端通信的波束覆盖区域。在一些示例中，可以在波束管理器220处同时配置第一模式和第二模式。因此，天线阵列205可用于同时形成发现波束和通信波束。在并发形成发现波束和通信波束的情况下，发现波束内的通信波束可以使用不同的频率资源、时间资源或偏振资源。通信管理器250还可以在波束管理器220处配置第三模式，该第三模式用于使用小波束与地理区域中的终端通信。当配置第三模式时，波束管理器220可以使用几何学信息mimo来形成用于与所发现的终端通信的波束覆盖区域。在一些示例中，同时配置第一模式和第三模式，并且在波束管理器220处另选地配置第二模式和第三模式。
42.在一些示例中，通信管理器250可以被配置为指引波束管理器220激活窄通信波束以向地理区域提供服务。在一些情况下，窄通信波束可以与宽通信波束同时使用以向地理区域提供通信服务。在其他情况下，可以使用窄通信波束而不是宽通信波束来向地理区域提供通信服务(例如，同时地理区域内的一组通信资源可以被保留用于控制信令，诸如前导码传输)。在一些示例中，通信管理器250可以被配置为指引波束管理器220调整窄通信波束的大小(例如，以将终端容纳在窄通信波束的波束覆盖区域内)。
43.处理器247可以包括智能硬件器件(例如，通用处理器、数字信号处理器(dsp)、中央处理单元(cpu)、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑部件、分立硬件部件或它们的任何组合)。处理器247可以被配置为：执行存储在存储器(例如，存储器255)中的计算机可读指令，以致使通信网络200执行各种功能(例如，支持使用稀疏天线阵列的波束管理的功能或任务)。例如，通信网络200或通信网络200的部件可以包括处理器247和耦接到处理器247的存储器255，该处理器和该存储器被配置为执行本文所述的各种功能。
44.存储器255可以包括随机存取存储器(ram)和/或只读存储器(rom)。存储器255可以存储计算机可读和计算机可执行的代码。代码可以包括当被处理器247执行时致使通信网络200执行本文所述的各种功能的指令。代码260可以存储在非暂态计算机可读介质(诸
如系统存储器或另一类型的存储器)中。在一些情况下，代码260可能不能被处理器247直接执行，但可以致使计算机(例如，当被编译和执行时)执行本文所述的功能。在一些情况下，存储器255尤其可以包含基本i/o系统(bios)，bios可以控制基本硬件或软件操作(诸如与外围部件或设备的交互)。
45.在一些示例中，波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、通信管理器250或者它们的各种组合或部件可以在硬件中(例如，在通信管理电路中)实现。硬件可以包括：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)或其它可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件、或者它们的被经配置为或以其它方式支持用于执行本公开中所述的功能的装置的任何组合。在一些示例中，处理器和与处理器耦接的存储器可以被配置为执行本文所述的功能中的一个或多个功能(例如，通过由处理器执行存储在存储器中的指令)。
46.附加地或另选地，波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、通信管理器250或者它们的各种组合或部件可以在由处理器247执行的代码260中(例如，作为通信管理软件或固件)实现。如果在由处理器247执行的代码260中实现，则波束管理器220、信号检测器240、定位部件245、通信管理器250或者它们的各种组合或部件的功能可以由通用处理器、dsp、中央处理单元(cpu)、asic、fpga或者这些或其它可编程逻辑器件的任何组合(例如，被配置为或以其它方式支持用于执行本公开中所述的功能的装置)来执行。
47.图3示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统300的示例。通信子系统300描绘了使用天线阵列305中的天线310与终端320之间的几何关系来处理的天线阵列305与终端320之间的通信。在一些示例中，在第一终端320-1与天线阵列305之间传输第一组信号325，并且在第二终端320-2与天线阵列305之间传输第二组信号330。在一些示例中，第一组信号325可以与从第一终端320-1向天线阵列305传输的单个信号(例如，前导码或数据信号)相关联，其中第一组信号325可以为从第一终端320-1传输的信号的分量(例如，多路径分量)。在其它示例中，第一组信号325可以与在天线阵列305处获得的用于向第一终端320-1传输的单个信号(例如，前导码响应或数据信号)相关联，其中第一组信号325可以为从天线阵列305传输的信号的分量(例如，元素)。相似地，第二组信号330可以与以下相关联：从第二终端320-2向天线阵列305传输的单个信号(例如，前导码或数据信号)，或在天线阵列305处获得的用于向第二终端320-2传输的单个信号(例如，前导码响应或数据信号)。
48.在一些示例中，第一组天线310和第一波束系数用于形成具有发现区域355的发现波束319。可以对使用第一组天线310和第一波束系数在天线阵列305处接收到的信号进行分析，以确定该信号中是否包括指示终端的存在的前导码。在一些示例中，基于第一终端320-1传送前导码而检测到第一终端320-1的存在，其中第一组信号325可以为前导码传输的信号分量。前导码可以包括重复的波形。在一些示例中，波形可以在传输之前用扩频码来调制，或者可以包括编码的数据以增加与冒用前导码相关联的难度。前导码还可以包括定位信息(例如，在前导码的第二部分中)。
49.在一些示例中，第一终端320-1的位置可以基于前导码中包括的定位信息来确定。附加地或另选地，第一终端320-1的位置可以基于以下操作来确定：在检测到第一终端320-1的存在之后，围绕发现区域355抖动波束覆盖区域。第一终端320-1的位置可以基于以下情
况来确定：与第一波束覆盖区域360-1相关联的信号质量满足阈值、高于与通过抖动操作覆盖的其它波束覆盖区域相关联的信号质量或两者。第二终端320-2的存在和位置可以相似地基于从第二终端320-2传输的前导码来检测，其中第二组信号330可以为前导码传输的信号分量。
50.可以基于第一终端320-1的位置来针对第一终端320-1确定第二波束系数。第二波束系数也可以基于天线310相对于第一终端320-1的位置来确定。第二波束系数与第二组天线310一起可用于形成具有第一波束覆盖区域360-1的第一通信波束317-1。第二波束系数可用于将时移(例如，相移)或振幅加权应用于在第二组天线310中的不同天线处检测到的信号，使得在第一波束覆盖区域360-1内传输的信号可与在相邻波束覆盖区域内传输的信号区分开。在一些示例中，可以使用m1×
1向量来表示第二波束系数，其中m1可以表示第二组天线310中的天线的量(例如，100个天线、1000个天线等)。在一些情况下，m1×
1向量可以包括针对全部天线310的系数，其中一些系数可以为零系数(例如，有助于第一通信波束317-1的第二组天线310可以为子组天线310)。
51.可以相似地针对第二终端320-2来确定第三波束系数。在一些示例中，可以使用m2×
1向量来表示第三波束系数，其中m2可以表示第三组天线310中的天线的量(例如，100个天线、1000个天线等)。在一些示例中，第三组天线310和第二组天线310是重叠的(例如，部分或完全)。
52.在一些示例中，与发现波束319相关联的第一组天线310可以检测在发现区域360内的第一组信号325，并且可以确定用于形成第一通信波束317-1的第二波束系数。基于该确定，可以将第二波束系数应用于由与第一通信波束317-1相关联的第二组天线310输出的后续组检测到的信号(例如，对应于由第一终端320-1传输的后续数据信号)。在一些示例中，第二组天线310包括在天线阵列305处的天线310中的大多数(例如，大于50％、60％、70％、80％或90％)。在一些情况下，第二组天线310可以包括与发现波束319相关联的第一组天线310的一部分(或全部)，其中第二组天线310可以包括比第一组天线310更大量的天线310。
53.与发现波束319相关联的第一组天线310还可以检测在发现区域360内的第二组信号330，并且可以确定用于形成第二通信波束317-2的第三波束系数。基于该确定，可以第三波束系数应用于由与第二通信波束317-2相关联的第三组天线310输出的后续组检测到的信号(对应于由第二终端320-2传输的后续数据信号)。第三组天线310可以与第二组天线310重叠(例如，可以包括第二组天线310的一部分或者与第二组天线相同)。第二组天线310还可以包括在天线阵列305处的天线310中的大多数(例如，大于50％、60％、70％、80％或90％)。
54.信号图301描绘了：在与第一通信波束317-1相关联的第二组天线310处检测到的第一组元件信号335，以及在与第二通信波束317-2相关联的第三组天线310处检测到的第二组元件信号340。信号图301还描绘了：与当在相应天线处检测到第一组元件信号335和第二组元件信号340时相关联的时间延迟。第一组元件信号335可以对应于第一组信号325，并且第二组元件信号340可以对应于第二组信号330。在一些示例中，第一组元件信号335和第一组信号325可以与从第一终端320-1传输的数据信号相关联。并且第二组元件信号340和第二组信号330可以与从第二终端320-2传输的数据信号相关联。
55.信号图301还描绘了：将第一波束系数364-1(其可以对应于用于形成第一通信波束317-1的第二波束系数)应用于第一组元件信号335以获得所得元件信号365的结果。在一些示例中，可以将第一波束系数364-1中的每个波束系数应用于第二组天线310中的相应天线。第一波束系数364-1中的每个波束系数可用于将时间延迟(例如，相移)或振幅权重或两者应用于在相应天线元件处接收到的信号，使得所得元件信号365在时间上对准并且可以彼此组合(例如，经由加总部件366被加总)以形成第一通信波束317-1的第一波束信号375-1，其中第一波束信号375-1的snr值可以与元件信号365的量成比例。在一些示例中，加总部件366可以包括独立的加总部件，该独立的加总部件用于对针对相应通信波束获得的元件信号进行加总。
56.可以相似地将第二波束系数364-2(其可以对应于用于形成第二通信波束317-2的第三波束系数)应用于第二组元件信号340，并且可以将所得元件信号370组合(例如，经由加总部件366进行加总)以获得第二通信波束317-2的第二波束信号375-2。因此，用于形成通信波束317的波束系数可以被独立地确定并应用于在天线310处接收到的信号。
57.在一些示例中，来自第一终端320-1的相关联的数据信号和来自第二终端320-2的相关联的数据信号的传输可以在时间上彼此重叠(例如，部分或完全)。在此类情况下，第一组元件信号335和第二组元件信号340可以被叠加，从而形成复合信号。另外，在此类情况下，可以将第一波束系数364-1应用于复合信号以获得所得元件信号365，并且可以将第二波束系数364-2应用于复合信号以获得所得元件信号370。在此类情况下，复合信号中的非期望信号可能导致所得波束信号375中的噪声，并且可能接近于针对大量元件信号而被消除。
58.在一些示例中，以下公式可用于确定从多个通信波束317接收到的波束信号：
[0059][0060]
其中信号对应于在一组天线中的第i个天线处接收到的信号，f0为信号的频率，t为当前时间，为在第i个天线处接收到信号的时间，为在第i个天线处接收到的信号与在该一组天线处接收到的最早信号之间的时间延迟的量化估计值，并且为信号的相位。在第i个天线处接收到的信号与在该一组天线处接收到的最早信号之间的时间延迟表示在每个第i个天线处跨阵列扩展的延迟。减去单独的延迟可以使所有信号样本对准(例如，好像它们全都协同定位于“最早信号”到达位置处那样)。
[0061]
图4示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统400的示例。通信子系统400描绘了：天线阵列405与使用mimo处理或几何学信息mimo处理进行处理的终端420之间的通信。在一些示例中，第一终端420-1是图3的第一终端320-1的示例，并且第二终端420-2是图3的第二终端320-2的示例。
[0062]
终端420与天线阵列405之间的通信路径可以被称为信道。信道可以由多个空间层构成，其中天线阵列405中的多个天线410(以及一组波束系数)可用于暴露信道的空间层。在一些示例中，该一组波束系数(其也可以被称为mimo系数)被选择以暴露：信道的包容第
一终端420-1的第一空间层(其也可以被称为通信波束或mimo波束)，以及信道的包容第二终端420-2的第二空间层。
[0063]
在一些示例中，基于从终端420传输的信道探测探头来确定波束系数。信道探测探头可以具有以下信号型式：该信号型式对于通信网络而言是已知的，并且可用于调整波束系数以确保空间层聚焦于相应终端(或成组终端)上。信道探测探头还可以彼此正交。估计技术(诸如最大比合并(mrc)技术、最小均方误差(mmse)技术、迫零技术、连续干涉消除技术、最大似然估计技术或神经网络mimo检测技术)可用于估计天线阵列405与终端420之间的信道以及确定波束系数。因为使用从多个终端接收到的信道探测探头来形成波束系数，所以所得波束系数可以取决于在不同空间层中传输的信道探测探头。即，可以确定波束系数以减少来自信道探测探头对彼此的干涉，并且对一个波束系数的改变可以导致对其它波束系数的改变。因此，波束系数可以被包括在单个mimo矩阵中(例如，m
×
n矩阵，其中m可以表示天线410的量，并且n可以表示空间流的量)，其中矩阵的元素可以彼此相关。
[0064]
在一些示例中，用于确定波束系数的操作使用高水平的处理并且是高度复杂的。处理量和复杂性可以随着天线的量增加并随着空间流的量增加而增加。在一些示例中，终端420与天线410之间的几何关系可用于简化用于确定波束系数的操作(例如，通过约束信道矩阵、减少该一组可能波束系数或两者)。在一些示例中，基于终端420与天线阵列405的相对位置，信道探测探头可以经历较少的散射。因此，使用信道探测探头估计的信道可以受到约束，这可以降低与确定波束系数相关联的复杂性。
[0065]
终端420与天线410之间的几何关系可以使得该一组可能波束系数能够出于以下原因中的一个或多个原因而被减小：天线在空间中的位置可以减小在陆地应用中考虑的散射和多路径分量的量；天线在空间中的位置可以减小从终端420传输的信号可以到达的角度；可以利用不同天线410处的时间延迟来确定有利于确定波束系数的空间信息，等等。
[0066]
信号图401可以描绘在天线阵列405处接收到的第一组元件信号435，其中每个元件信号435可以在相应天线处被接收到(例如，第一元件信号435-1可以对应于天线410中的第一天线)。每个元件信号435可以接收与从第一终端420-1和第二终端420-2(以及在一些示例中从其它终端)传输的信号相关的信号分量，包括直接路径信号和多路径信号。
[0067]
可以将mimo矩阵440应用于元件信号435，其中可以使用从一组终端传输的信道探测探头来预先确定mimo矩阵440中的元素。在将mimo矩阵440应用于元件信号435之后，可以输出一组波束信号475，其中波束信号475可以与被mimo矩阵440暴露的信道的相应空间层相关联。
[0068]
图5示出了根据本文所述的示例的用于使用稀疏天线阵列的波束管理的示例性覆盖图500。覆盖图500描绘了由一组波束形成的覆盖区域的图案，其中覆盖区域包括宽覆盖区域565和波束覆盖区域560。波束覆盖区域560可以为参考图1和图3所述的波束覆盖区域的示例。在一些示例中，宽覆盖区域565可以具有与参考图1和图3所述的发现区域相似的直径。另外，在一些示例中，宽覆盖区域565可用于接收发现信号，诸如由终端传输以指示该终端的存在的前导码。
[0069]
在一些示例中，通信网络使用宽覆盖区域565来与地理区域550内的终端通信。使用宽覆盖区域565的通信可以比使用波束覆盖区域560的通信使用更少的功率。当使用宽覆盖区域565执行通信时，通信网络可以确定用于形成宽覆盖区域565的宽通信波束的利用率
已经超过阈值(例如，宽通信波束的容量的80％或90％)。因此，通信网络可以确定宽波束(或可能变得)拥塞，以便向在对应宽覆盖区域565内的终端提供通信服务。
[0070]
在一些示例中，为了增加可以在对应宽覆盖区域565内被服务的终端的量或来自该终端的需求，通信网络可以形成覆盖宽覆盖区域565内的波束覆盖区域560的窄通信波束。在一些示例中，可以形成窄通信波束，使得对应波束覆盖区域560覆盖人口高度密集的区域(例如，城市、大城市区域、热门旅游或娱乐区域等)。在一些示例中，波束覆盖区域560的边界可以基于一个或多个基准终端的位置来确定并可随时间而改变。
[0071]
如图5所示，一组窄通信波束可用于形成一组波束覆盖区域560(例如，使用几何解释或几何学信息mimo)。波束覆盖区域560可以聚焦在宽覆盖区域565内的人口密集区域上。在一些示例中，可以使用宽通信波束和窄通信波束来同时执行通信。例如，通信网络可以使用与第二宽覆盖区域565-2相对应的宽通信波束来接收第一信号，并且使用用于在第二宽覆盖区域565-2内形成波束覆盖区域560的窄通信波束来接收第二信号。第一信号可以与位于农村区域中的发射器相关联，而第二信号可以与位于人口较密集的区域中的发射器相关联。
[0072]
在一些示例中，波束覆盖区域560的位置可以是固定的(例如，覆盖高密度区域的波束覆盖区域560)。固定的波束覆盖区域560可以与特定地理区域相联系(例如，相对于县或城市的边界)。在其他情况下，可以调整波束覆盖区域560中的一个或多个波束覆盖区域的位置(例如，覆盖低密度区域的波束覆盖区域560)。可调整的波束覆盖区域560可以与特定终端(其可以被称为基准终端)的位置相联系，并且因此可以随着基准终端移动而移动。相比之下，固定的波束覆盖区域560可以与终端在其边界内的移动无关。
[0073]
然而，在一些情况下，使用窄通信波束的通信可能过度干涉使用宽通信波束的同时通信。在一些示例中，当在宽覆盖区域(诸如第一宽覆盖区域565-1)内形成大量窄通信波束时，使用窄通信波束的通信干涉使用宽通信波束的通信。在一些示例中，当大量窄通信波束彼此重叠时，使用窄通信波束的通信干涉使用宽通信波束的通信(例如，因为更多正交通信资源(例如，时间、频率、偏振)可用于支持重叠的窄通信波束，从而限制了此类通信资源针对宽通信波束的使用)。
[0074]
在一些示例中，当窄通信波束干涉使用宽通信波束的通信时，通信网络可以仅使用窄通信波束。在其他示例中，当窄通信波束干涉使用宽通信波束的通信时，通信网络可以保留通信资源，使得可以使用所保留的通信资源在宽通信波束中执行通信。在一些示例中，所保留的通信资源被指定用于控制信令，诸如用于指示终端在宽覆盖区域565内的存在的前导码。
[0075]
图6a示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统。
[0076]
通信子系统600-a描绘了天线阵列605与终端620之间使用窄通信波束的通信，其中可以使用几何解释、几何学信息mimo或两者来形成窄通信波束。通信子系统600-a还描绘了用于以下操作的技术：定位通信波束的覆盖区域，以提高从使用通信波束的终端接收到的信号的质量。
[0077]
在一些示例中，通信网络可以使用天线阵列605来形成具有宽覆盖区域665的宽通信波束619以及具有波束覆盖区域660-a的通信波束617。通信波束617可以为如参考图1和
图3所述的通信波束的示例，并且可以具有如参考图1、图3和图5所述的波束覆盖区域。宽通信波束619可以使用mimo或波束形成技术来形成，并且可以为用于形成如参考图5所述的宽覆盖区域565的宽通信波束的示例。通信波束617可以使用几何解释或几何学信息mimo技术来形成，并且可以为用于形成如参考图5所述的波束覆盖区域560的窄通信波束的示例。
[0078]
在一些示例中，通信网络可以基于接收到的前导码来识别终端的存在，其中前导码可以(例如，经由发现波束)在宽覆盖区域的边界内被接收到。在一些示例中，通信网络基于前导码传输来确定终端的位置(例如，粗略位置)。在一些示例中，通信网络还可以通过以下操作来细化针对终端所确定的位置：跨地理区域抖动通信波束的覆盖区域，并且识别导致从终端接收到的信号的最高质量(例如，snr、sinr等)的覆盖区域。
[0079]
例如，通信网络可以从第一终端620-1接收前导码。基于接收到前导码，通信网络可以使用天线阵列605来形成通信波束617。在一些示例中，通信波束617的覆盖区域包容第一终端620-1(例如，基于使用前导码针对第一终端620-1确定的定位信息)。也就是说，在一些情况下，所确定的定位信息提供对第一终端620-1的位置的粗略估计。在此类情况下，可以通过重新定位通信波束617的覆盖区域来提高从第一终端620-1接收到的信号的质量(例如，当第一终端620-1在通信波束617的覆盖区域内居中时，可以提高经由通信波束617从第一终端620-1传输的信号的质量)。
[0080]
为了确定通信波束617的覆盖区域上的优选位置，通信网络可以(例如，通过使用与通信波束617的不同覆盖区域相对应的通信波束617的不同组波束系数)调整跨地理区域的通信波束617的覆盖区域。在一些情况下，通信波束617可以在第一终端620-1的所确定的位置周围抖动通信波束617的覆盖区域。在其他情况下，通信网络可以调整跨大部分(或全部)宽覆盖区域665的通信波束的覆盖区域。在一些示例中，抖动或调整通信波束617的覆盖区域包括：覆盖离散量的覆盖区域，并且测量从覆盖区域中的每个覆盖区域中的第一终端620-1接收到的信号的质量。在一些示例中，可以对在天线阵列605处接收到的同一组信号执行抖动或调整通信波束617的覆盖区域。即，可以基于将当前组波束形成系数应用于来自通信波束617的天线阵列605的分量信号来生成通信波束信号，并且可以将附加组波束形成系数应用于来自天线阵列605的分量信号的所存储版本以确定经更新组波束形成系数(例如，用于确定后续通信波束信号)。在一些示例中，通信网络确定从第一终端620-1接收到的信号的质量在波束覆盖区域660-a内是最高的。因此，通信网络可以对用于形成通信波束617的波束系数进行配置，使得通信波束617覆盖波束覆盖区域660-a。
[0081]
在一些示例中，第二终端620-2可以位于波束覆盖区域660-a内。在此类情况下，通信网络还可以使用通信波束617(例如，使用与第一终端620-1不同的时间资源或频率资源)与第二终端620-2通信。第二终端620-2可以与第一终端620-1分开一距离，该距离可以被称为d。
[0082]
在一些示例中，通信网络可以基于识别第二终端620-2在波束覆盖区域660-a(而非在宽覆盖区域665内建立的不同波束覆盖区域)内的位置，来使用通信波束617与第二终端620-2通信(例如，基于从第二终端620-2接收到的前导码)。在一些示例中，在检测到第二终端620-2之后，波束覆盖区域660-a可以被调整以提高(例如，最大化)从第一终端620-1和第二终端620-2两者接收到的信号的平均质量(例如，基于使波束覆盖区域660在第一终端620-1与第二终端620-2之间的公共点上居中)。在此类情况下，相对于波束覆盖区域660的
先前位置(例如，波束覆盖区域660-a的位置)，从第一终端620-1接收到的信号的质量可能降低，而从第二终端620-2接收到的信号的质量可能提高。在一些示例中，通信网络可以类似地抖动波束覆盖区域660的位置，以识别实现来自第一终端620-1和第二终端620-2两者的阈值信号质量的波束覆盖区域660的优选定位。
[0083]
图6b示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统。
[0084]
通信子系统600-a描绘了用于以下操作的技术：基于改变使用通信波束的终端的位置来调整通信波束的覆盖区域。在一些示例中，通信网络基于第一终端620-1的位置变化来调整通信波束617的覆盖区域，这可以被称为波束跟踪。在一些示例中，基于第一终端620-1的位置的变化(例如，变化大于阈值距离)，通信网络可以确定用于通信波束617的经更新波束系数，其可以导致通信波束617具有波束覆盖区域660-b。波束覆盖区域660-b可以包容第一终端620-1的最新位置，并且可以使用经更新波束系数来接收使用通信波束617从第一终端接收到的信号。
[0085]
在一些示例中，第一终端620-1可以周期性地传输信道探测探头。通信网络可以使用信道探测探头来保持跟踪第一终端620-1的位置。在一些示例中，通信网络可以使用所跟踪的第一终端620-1的位置来确定何时更新通信波束617的覆盖区域，并且以确定经更新组波束系数。
[0086]
在一些示例中，通信波束617的经调整覆盖区域可能不再包容先前被通信波束617的原始覆盖区域所包容的第二终端(例如，基于通信波束617被用于跟踪第一终端620-1，该第一终端可以被称为基准终端)。例如，波束覆盖区域660-b可以不包容第二终端620-2。在其他示例中，在通信波束617的原始覆盖区域内的终端可以移动到原始覆盖区域之外。本文中更详细地描述了用于以下操作的技术：管理与离开通信波束的覆盖区域的终端、或被通信波束的覆盖区域遗漏的终端的通信。
[0087]
图7a示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统。
[0088]
通信子系统700-a描绘了用于以下操作的技术：基于改变使用通信波束的终端的位置来调整通信波束的覆盖区域。在一些示例中，通信网络基于第二终端720-2的位置变化来调整通信波束717的覆盖区域。在一些示例中，第二终端720-2可以移动到通信波束717的原始覆盖区域之外。在一些示例中，通信网络可以确定第二终端720-2已经移动到原始覆盖区域之外，并且可以调整通信波束717的覆盖区域的大小以继续向第二终端720-2提供服务。在一些示例中，通信网络确定以下经更新波束系数：该经更新波束系数使通信波束717的覆盖区域增加，从而产生包括第一终端720-1和第二终端720-2的位置的波束覆盖区域760-a。
[0089]
尽管增加了通信波束717的覆盖区域以包容第二终端720-2，但通信波束717仍可保持聚焦于并跟踪第一终端720-1的位置，该第一终端可以被称为通信波束717的基准终端。因此，在一些示例中，可以基于其他终端(诸如第二终端720-2)的移动来限制对通信波束717的覆盖区域的调整，以保持针对第一终端720-1的可接受服务水平。
[0090]
图7b示出了根据本文所述的示例的支持使用稀疏天线阵列的波束管理的通信子系统。
[0091]
通信子系统700-b描绘了用于以下操作的技术：基于改变使用通信波束的终端的位置来调整通信波束的覆盖区域。在一些示例中，通信网络基于第二终端720-2的位置变化来调整通信波束717的覆盖区域。在一些示例中，第二终端720-2可以移动到通信波束717的原始覆盖区域(例如，第一波束覆盖区域760-b-1)之外。在一些示例中，通信网络可以确定第二终端720-2已经移动到原始覆盖区域之外，并且形成具有第二波束覆盖区域760-b-2的第二通信波束717-2。
[0092]
在一些示例中，第二终端720-2可以为第二通信波束717-2的基准终端，而第一终端720-1可以为通信波束717的基准终端。因此，在一些示例中，通信网络可以基于第二终端720-2的当前位置来调整第二通信波束717-2的覆盖区域(例如，使用波束跟踪技术)。
[0093]
附加地或另选地，通信子系统700-b可以描绘用于以下操作的技术：基于通信波束的利用率超过阈值来调整通信波束的覆盖区域。在一些示例中，基于确定通信波束717的利用率已经超过阈值，通信网络可以将第二终端720-2识别为新通信波束(第二通信波束717-2)的基准终端。基于形成第二通信波束717-2，通信网络可以使通信波束717在第一终端720-1上居中，并且可以使第二通信波束717-2在第二终端720-2上居中。
[0094]
在其他示例中，基于确定宽通信波束719的利用率已经达到阈值，通信网络可以将第二终端720-2识别为新通信波束的基准终端(例如，以进一步增加通信系统用于服务被宽覆盖区域765覆盖的地理区域的容量)。
[0095]
在一些示例中，当形成第二通信波束717-2时，通信网络可以管理指派给不同通信波束的资源。例如，通信网络可以向第二通信波束717-2分配与指派给通信波束717的资源正交的通信资源(例如，如果第二波束覆盖区域760-b-2与第一波束覆盖区域760-b-1重叠)。或者，通信网络可以将分配给通信波束717的资源改变为与分配给第二通信波束717-2的通信资源正交。在一些示例中，如果第二波束覆盖区域760-b-2移动远离第一波束覆盖区域760-b-1一定距离(例如，使得波束覆盖区域不再重叠)，则可以将重叠资源指派给通信波束717和第二通信波束717-2。
[0096]
图8示出了根据本文所述的示例的用于使用稀疏天线阵列的波束管理的示例性的一组操作。
[0097]
流程图800可以由通信网络(例如，卫星网络)来执行，该通信网络可以为上文参考图1至图8所述的通信系统或子系统的示例。在一些示例中，流程图800示出了为支持使用稀疏天线阵列的波束管理所执行的操作的示例性序列。例如，流程图800描绘了用于基于容量参数来激活窄通信波束、用于使用通信波束来跟踪终端、以及用于基于终端移动来调整通信波束的操作。
[0098]
流程图800中所述的操作中的一个或多个操作可以在处理中更早或更晚被执行，可以被省略、替换、补充，或可以与另一操作组合。另外，本文所述的附加操作可以被包括在流程图800中。
[0099]
在820处，通信网络可以识别一个或多个终端在一个或多个宽通信波束的一个或多个宽覆盖区域内的存在。在一些示例中，通信网络基于从该一个或多个终端传输的前导码来识别该一个或多个终端的存在。可以使用一个或多个发现波束来接收前导码。在一些示例中，发现波束的发现区域与具有相似边界的宽通信波束的覆盖区域重叠。在其他示例中，发现波束的发现区域不同于宽通信波束的覆盖区域(例如，具有不同的直径、不同的型
式等)。在一些示例中，通信网络可以基于使用发现波束接收前导码(例如，基于前导码中包括的定位信息、用于接收前导码的发现波束的边界等)来确定终端的位置(例如，粗略位置)。
[0100]
在825处，通信网络可以使用该一个或多个宽通信波束与该一个或多个终端通信。在每个宽通信波束内，通信网络可以与多个终端通信。在一些示例中，通信网络基于针对终端所确定的定位信息来确定要使用哪些宽通信波束来与哪些终端通信。例如，通信网络可以使用具有宽覆盖区域的宽通信波束，该宽覆盖区域具有与用于接收前导码的发现波束的发现区域的边界重叠的边界。
[0101]
在830处，通信网络可以确定一个或多个宽通信波束的利用率已经达到阈值(例如，大于80％或90％容量)(例如，基于宽覆盖区域内的终端的量、宽覆盖区域内的终端的服务水平、由宽覆盖区域内的终端进行的历史使用或它们的组合)。
[0102]
在835处，通信网络可以在已经达到容量阈值的该一个或多个宽通信波束内形成一个或多个窄通信波束。在一些示例中，通信网络在宽通信波束内形成一个或多个窄通信波束，使得该一个或多个窄通信波束的波束覆盖区域的中心位于宽通信波束的宽覆盖区域的边界内。在一些示例中，该一个或多个窄通信波束可以是区特定的(例如，被形成为覆盖高密度终端的区)、终端特定的(例如，被形成为跟踪特定终端)、或它们的某种组合。在一些示例中，宽通信波束内的窄波束的时间资源、频率资源和偏振资源与宽通信波束的时间资源、频率资源和偏振资源正交。在一些示例中，通信网络同时操作宽通信波束以及宽通信波束内的一个或多个窄通信波束，该一个或多个窄通信波束补充宽通信波束的容量。在其他示例中，通信网络另选地(例如，在时间上)操作宽通信波束或该一个或多个窄通信波束，以服务被宽覆盖区域覆盖的地理区域。因此，通信网络可以跨宽覆盖区域保留一组通信资源(例如，时间资源、频率资源或偏振资源)用于控制信令，诸如前导码传输、信道探测探头传输等。
[0103]
在一些示例中，形成该一个或多个窄通信波束包括：定位该一个或多个窄通信波束，使得从与该一个或多个窄通信波束相关联的基准终端接收到的信号的质量被提高。例如，通信系统可以在窄通信波束的基准终端的粗略位置周围抖动窄通信波束，并且选择与从具有最高质量的基准终端接收到的信号相关联的窄通信波束的波束覆盖区域。
[0104]
在840处，通信网络可以基于基准终端在该一个或多个宽覆盖区域内的位置来调整窄通信波束。在一些示例中，通信网络可以基于对应基准终端的移动来调整该一个或多个窄通信波束的波束覆盖区域。例如，对于对应于基准终端的窄通信波束，通信网络可以调整通信波束的覆盖区域以适应基准终端的移动(例如，使用波束跟踪技术，诸如放大窄通信波束、移动窄通信波束等)。
[0105]
附加地或另选地，通信网络可以基于基准终端的变化的位置来形成附加窄通信波束。附加窄通信波束可以与附加基准终端相联系。
[0106]
图9示出了根据本文所述的示例的用于使用稀疏天线阵列的波束管理的示例性的一组操作。方法900可以由天线阵列的部件、地面系统的部件或它们的组合来执行，它们可以是参考图1和图2所述的通信网络(或其部件)的示例。在一些示例中，通信网络可以执行一组指令来控制通信网络的功能元件执行所述功能。附加地或另选地，通信网络可以使用专用硬件来执行所述功能的方面。
[0107]
在905处，方法900可包括识别地理区域内的终端。905的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述的信号检测器来执行905的操作的方面。
[0108]
在910处，方法900可以包括：针对天线阵列确定第一波束系数以形成针对终端的第一波束，第一波束的覆盖区域包容地理区域，其中天线阵列中的天线的元件间间距跨天线阵列是不同的。910的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述所述的波束管理器来执行910的操作的方面。
[0109]
在915处，方法900可以包括使用第一波束来与终端通信。915的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述所述的通信管理器来执行915的操作的方面。
[0110]
在920处，方法900可以包括确定第一波束的利用率已经超过阈值。920的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述所述的波束管理器、通信管理器或两者来执行920的操作的方面。
[0111]
在925处，方法900可以包括：针对天线阵列并且至少部分地基于第一波束的利用率超过阈值来确定第二波束的第二波束系数，第二波束的覆盖区域不同于第一波束的覆盖区域。925的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述所述的波束管理器来执行925的操作的方面。
[0112]
在930处，方法900可以包括使用第二波束来与终端通信。930的操作可以根据如本文所公开的示例来执行。在一些示例中，可以由如本文参考图2所述所述的通信管理器来执行930的操作的方面。
[0113]
在一些示例中，如本文所述的装置可执行一种或多种方法，诸如方法900。该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令(例如，存储可由处理器执行的指令的非暂态计算机可读介质)：识别地理区域内的终端；针对天线阵列确定第一波束系数以形成针对终端的第一波束，第一波束的覆盖区域包容地理区域，其中天线阵列中的天线的元件间间距跨天线阵列是不同的；使用第一波束与终端通信；确定第一波束的利用率已经超过阈值；针对天线阵列并且至少部分地基于第一波束的利用率超过阈值来确定第二波束的第二波束系数，第二波束的覆盖区域不同于第一波束的覆盖区域；以及使用第二波束与终端通信。
[0114]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：至少部分地基于第一波束系数来形成第一波束，其中第二波束的覆盖区域具有在第一波束的覆盖区域内的中心。
[0115]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别地理区域内的多个终端，该多个终端包括该终端；以及使用第一波束与该多个终端通信，其中至少部分地基于与该多个终端通信，第一波束的利用率被确定为超过阈值。
[0116]
在一些示例中，第一波束的增益低于第二波束的增益。
[0117]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别地理区域内的多个终端，该多个终端包括该终端；以及针对天线阵列确定多个波束系数以形成针对该多个终端的具有相应覆盖区域的多个波束，该相应覆盖区域具有在第一波束的覆盖区域内的相应中心，其中该多个波束的相应覆盖区域对应于该多个终端的相应位
置，并且其中该多个波束系数包括第二波束系数。
[0118]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：保留第一波束中的通信资源以用于识别地理区域内的附加终端。
[0119]
在一些示例中，第二波束的覆盖区域对应于终端的位置，并且该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别地理区域内的第二终端；以及针对天线阵列确定第三波束系数以形成针对第二终端的第三波束，第三波束的覆盖区域对应于第二终端的位置。
[0120]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：至少部分地基于识别终端和第二终端，接收针对终端的第一定位信息以及针对第二终端的第二定位信息，其中至少部分地基于第一定位信息和第二定位信息来确定第二波束系数和第三波束系数。
[0121]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：至少部分地基于识别终端和第二终端，接收来自终端的第一参考信号以及来自第二终端的第二参考信号，其中至少部分地基于第一参考信号和第二参考信号来确定第二波束系数和第三波束系数。
[0122]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：使用第三波束与第二终端通信，其中使用第二波束与终端通信以及使用第三波束与第二终端通信包括：在天线阵列处检测信号，检测到的信号包括：从终端传输并在天线阵列处检测到的第一信号的相应分量，以及从第二终端传输并在天线阵列处检测到的第二信号的相应分量；以及将第二波束系数应用于检测到的信号以获得针对终端的第一波束信号，并且将第三波束系数应用于检测到的信号以获得针对第二终端的第二波束信号。
[0123]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：至少部分地基于从第一发射器接收到的第一信号、从第二发射器接收到的第二信号、第一发射器的位置以及第二发射器的位置，确定天线阵列中的天线的位置。
[0124]
在一些示例中，第二波束的覆盖区域对应于终端的位置，并且该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：针对天线阵列并且至少部分地基于形成第二波束来确定第三波束系数，以调整第二波束的覆盖区域，第二波束的经调整覆盖区域对应于终端的第二位置。
[0125]
在一些示例中，第二波束的覆盖区域具有至少部分地基于第二波束系数的第一大小，并且波束的经调整覆盖区域具有至少部分地基于第三波束系数的第二大小。
[0126]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离；以及针对天线阵列并且至少部分地基于识别第二终端来确定第三波束系数，该第三波束系数与至少部分地基于第二终端的位置的第二波束的经调整覆盖区域相关联。
[0127]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离；确定终端的位置与第二终端的位置之间的距离的变化；以及针对天线阵列确定第三波束系数，该第三波束系数至少部分地基于距离的变化来调整第二波束的覆盖区域的大小。
[0128]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识
别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离；确定终端的位置与第二终端的位置之间的距离的变化；针对天线阵列确定第三波束系数以形成针对第二终端的第三波束，第三波束的覆盖区域对应于第二终端的位置。
[0129]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端；以及使用第二波束与第二终端通信。
[0130]
在一些示例中，该装置可以包括用于以下操作的特征、电路、逻辑、装置或指令：至少部分地基于确定第一波束系数，将多组波束系数应用于在天线阵列处检测到的信号，其中根据该多组波束系数来针对第二波束形成多个覆盖区域，该多个覆盖区域中的每个覆盖区域覆盖不同地理区域，其中该多个覆盖区域包括第二波束的覆盖区域，并且该多组波束系数包括第二波束系数；针对该多个覆盖区域中的每个覆盖区域，确定从终端传输并在与该多组波束系数相关联的相应波束信号中接收到的信号的信号质量；以及至少部分地基于根据第二波束系数接收到的信号的信号质量，相对于根据该多组波束系数中的其他组波束系数接收到的信号的信号质量来选择第二波束系数。
[0131]
在一些示例中，至少部分地基于信号的比特错误率、信号的信噪比、信号的信号与干扰加噪声比或它们的组合来确定信号的信号质量。
[0132]
在一些示例中，如本文所述的系统可以执行一种或多种方法，诸如方法900。系统可以包括：信号检测器，该信号检测器被配置为识别地理区域内的终端；波束管理器，该波束管理器针对天线阵列确定第一波束系数以形成针对终端的第一波束，第一波束的覆盖区域包容地理区域，其中天线阵列中的天线的元件间间距跨天线阵列是不同的；通信管理器，该通信管理器被配置为：使用第一波束与终端通信，并且确定第一波束的利用率已经超过阈值，其中波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列并且至少部分地基于第一波束的利用率超过阈值来确定第二波束系数，并且通信管理器被进一步配置为：使用第二波束与终端通信。
[0133]
在系统的一些示例中，波束管理器被进一步配置为：至少部分地基于第一波束系数来形成第一波束，其中第二波束的覆盖区域具有在第一波束的覆盖区域内的中心。
[0134]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别地理区域内的多个终端，该多个终端包括该终端，并且通信管理器被进一步配置为：使用第一波束与该多个终端通信，其中至少部分地基于与该多个终端通信，第一波束的利用率被确定为超过阈值。
[0135]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别地理区域内的多个终端，该多个终端包括该终端，并且波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列确定多个波束系数以形成针对该多个终端的具有相应覆盖区域的多个波束，该相应覆盖区域具有在第一波束的覆盖区域内的相应中心，其中该多个波束的相应覆盖区域对应于该多个终端的相应位置，并且其中该多个波束系数包括第二波束系数。
[0136]
在系统的一些示例中，通信管理器被进一步配置为：保留第一波束中的通信资源以用于识别地理区域内的附加终端。
[0137]
在系统的一些示例中，第二波束的覆盖区域对应于终端的位置，信号检测器被进一步配置为：识别地理区域内的第二终端，并且波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列确定第三波束系数以形成针对第二终端的第三波束，第三波束的覆盖区域对应于第二终端的位置。
[0138]
在一些示例中，系统包括定位部件，该定位部件被配置为：至少部分地基于从第一发射器接收到的第一信号、从第二发射器接收到的第二信号、第一发射器的位置以及第二发射器的位置，来确定天线阵列中的天线的位置。
[0139]
在系统的一些示例中，第二波束的覆盖区域对应于终端的位置，并且波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列并且至少部分地基于形成第二波束来确定第三波束系数，以调整第二波束的覆盖区域，第二波束的经调整覆盖区域对应于终端的第二位置。
[0140]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离，并且波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列并且至少部分地基于识别第二终端来确定第三波束系数，该第三波束系数与至少部分地基于第二终端的位置的第二波束的经调整覆盖区域相关联。
[0141]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离。系统还可以包括定位部件，该定位部件被配置为：确定终端的位置与第二终端的位置之间的距离的变化，其中波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列确定第三波束系数，该第三波束系数至少部分地基于距离的变化来调整第二波束的覆盖区域的大小。
[0142]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端，其中终端的位置与第二终端的位置相距第一距离。系统还可以包括定位部件，该定位部件被配置为：确定终端的位置与第二终端的位置之间的距离的变化，其中波束管理器被进一步配置为：针对天线阵列确定第三波束系数以形成针对第二终端的第三波束，第三波束的覆盖区域对应于第二终端的位置。
[0143]
在系统的一些示例中，信号检测器被进一步配置为：识别第二波束的覆盖区域内的第二终端；并且通信管理器被进一步配置为：使用第二波束与第二终端通信。
[0144]
在系统的一些示例中，波束管理器被进一步配置为：至少部分地基于确定第一波束系数，将多组波束系数应用于在天线阵列处检测到的信号，其中根据该多组波束系数来针对第二波束形成多个覆盖区域，该多个覆盖区域中的每个覆盖区域覆盖不同地理区域，其中该多个覆盖区域包括第二波束的覆盖区域，并且该多组波束系数包括第二波束系数；信号检测器被进一步配置为：针对该多个覆盖区域中的每个覆盖区域，确定从终端传输并在与该多组波束系数相关联的相应波束信号中接收到的信号的信号质量；并且波束管理器被进一步配置为：至少部分地基于根据第二波束系数接收到的信号的信号质量，相对于根据该多组波束系数中的其他组波束系数接收到的信号的信号质量来选择第二波束系数。
[0145]
应当注意，这些方法描述了具体实施的示例，并且操作和步骤可被重新布置或以其他方式修改，使得其他具体实施是可能的。在一些示例中，可组合来自所述方法中的两种或更多种方法的各方面。例如，所述方法中的每种方法的各方面可包括其他方法的步骤或方面，或本文所述的其他步骤或技术。
[0146]
本文所述的信息和信号可以使用各种不同技术和技巧中的任何一种来表示。例如，可在整个说明书中引用的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子、或它们的任何组合表示。
[0147]
结合本文的公开内容描述的各种示例性框和模块可以用以下来实现或执行：通用处理器、dsp、asic、fpga、或其他可编程逻辑设备、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件部件、
或被设计用于执行本文所述功能的它们的任何组合。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合(例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器的组合、与dsp核结合的一个或多个微处理器的组合、或任何其他这样的配置)。
[0148]
本文所述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或它们的任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传输。其他示例和实施方式在本公开和所附权利要求书的范围内。例如，由于软件的性质，本文所述的功能可以使用由处理器、硬件、固件、硬接线、或这些中的任一者的组合执行的软件实现。实现功能的特征还可物理地位于各种位置，包括呈分布式，使得功能部分在不同的物理位置处实现。
[0149]
计算机可读介质包括非暂态计算机存储介质和通信介质两者，该计算机可读介质包括有助于将计算机程序从一个地方转移到另一个地方的任何介质。非暂态存储介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质。以举例而非限制的方式，非暂态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)、闪存存储器、光盘只读存储器(cdrom)或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储设备、或者可用于承载或存储以指令或数据结构形式的期望程序代码装置并且可由通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其他非暂态介质。另外，任何连接都适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路(dsl)或无线技术(诸如红外，无线电和微波)从网站、服务器或其他远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(诸如红外、无线电和微波)包括在介质的定义中。如本文所用，磁盘和光盘包括cd、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘通过激光器光学地复制数据。上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
[0150]
如本文所用，包括权利要求书中的，在项目列表(例如，以诸如
“…
中的至少一个”或
“…
中的一个或多个”的短语为前缀的项目列表)中使用的“或”指示包含性列表，使得例如“a、b或c中的至少一者”列表意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。另外，如本文所用，短语“基于”不应被解释为对封闭条件集的引用。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，被描述为“基于条件a”的示例性步骤可以基于条件a和条件b两者。换句话讲，如本文所用，短语“基于”应当以与短语“至少部分地基于”相同的方式进行解释。
[0151]
在附图中，类似的部件或特征可具有相同的参考标签。此外，相同类型的各种部件可通过在参考标签之后加上连接号和第二标签来区分，该第二标签可区分类似的部件。如果在本说明书中仅使用第一参考标签，则本描述适用于具有相同第一参考标签的类似部件中的任一个，而与第二参考标签、或其他后续参考标签无关。
[0152]
本文结合附图阐述的说明书描述了示例性配置，并且不表示可实现的或在权利要求的范围内的所有示例。本文所使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”，而不是“优选”或“优于其他示例”。具体实施方式包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中，以框图形式示出了众所周知的结构和设备，以避免模糊所描述的示例的概念。
[0153]
提供本文的描述以使得本领域技术人员能够做出或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可应用于其他变型而
不脱离本公开的范围。因此，本公开不限于本文所述的示例和设计，而是要符合与本文公开的原理和新颖性特征一致的最广泛范围。

技术特征：
1.一种通信方法，包括：识别地理区域(155)内的终端(120)；针对天线阵列(105)确定第一波束系数以形成针对所述终端(120)的第一波束(619)，所述第一波束(619)的覆盖区域(665)包容所述地理区域(155)，其中所述天线阵列(105)中的天线(110)的元件间间距跨所述天线阵列(105)是不同的；使用所述第一波束(619)与所述终端(120)通信；确定所述第一波束(619)的利用率已经超过阈值；针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于所述第一波束(619)的所述利用率超过所述阈值来确定第二波束(617)的第二波束系数，所述第二波束(617)的覆盖区域(660)不同于所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)；以及使用所述第二波束(617)与所述终端(120)通信。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：至少部分地基于所述第一波束系数来形成所述第一波束(619)，其中所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)具有在所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)内的中心。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：识别所述地理区域(155)内的多个终端(120)，所述多个终端(120)包括所述终端(120)；以及使用所述第一波束(619)与所述多个终端(120)通信，其中至少部分地基于与所述多个终端(120)通信，所述第一波束(619)的所述利用率被确定为超过所述阈值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一波束(619)的增益低于所述第二波束(617)的增益。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：识别所述地理区域(155)内的多个终端(120)，所述多个终端(120)包括所述终端(120)；以及针对所述天线阵列(105)确定多个波束系数以形成针对所述多个终端(120)的具有相应覆盖区域的多个波束(617)，所述相应覆盖区域具有在所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)内的相应中心，其中所述多个波束(617)的所述相应覆盖区域对应于所述多个终端(120)的相应位置，并且其中所述多个波束系数包括所述第二波束系数。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，还包括：保留所述第一波束(619)中的通信资源以用于识别所述地理区域(155)内的附加终端(120)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的位置，所述方法还包括：识别所述地理区域(155)内的第二终端(120)；以及针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数以形成针对所述第二终端(120)的第三波束(717)，所述第三波束(717)的覆盖区域(760)对应于所述第二终端(120)的位置。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：至少部分地基于识别所述终端(120)和所述第二终端(120)，接收针对所述终端(120)的第一定位信息以及针对所述第二终端(120)的第二定位信息，
其中至少部分地基于所述第一定位信息和所述第二定位信息来确定所述第二波束系数和所述第三波束系数。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：至少部分地基于识别所述终端(120)和所述第二终端(120)，接收来自所述终端(120)的第一参考信号以及来自所述第二终端(120)的第二参考信号，其中至少部分地基于所述第一参考信号和所述第二参考信号来确定所述第二波束系数和所述第三波束系数。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，还包括：使用所述第三波束(717)与所述第二终端(120)通信，其中使用所述第二波束(617)与所述终端(120)通信以及使用所述第三波束(717)与所述第二终端(120)通信包括：在所述天线阵列(105)处检测信号，检测到的信号包括：从所述终端(120)传输并在所述天线阵列(105)处检测到的第一信号的相应分量(325)，以及从所述第二终端(120)传输并在所述天线阵列(105)处检测到的第二信号的相应分量(330)；以及将所述第二波束系数应用于所述检测到的信号以获得针对所述终端(120)的第一波束信号(375)，并且将所述第三波束系数应用于所述检测到的信号以获得针对所述第二终端(120)的第二波束信号(375)。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括：至少部分地基于从第一发射器(120)接收到的第一信号、从第二发射器(120)接收到的第二信号、所述第一发射器(120)的位置以及所述第二发射器(120)的位置，确定所述天线阵列(105)中的所述天线(110)的位置。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的位置，所述方法还包括：针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于形成所述第二波束(617)来确定第三波束系数，以调整所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)，所述第二波束(617)的经调整覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的第二位置。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)具有至少部分地基于所述第二波束系数的第一大小，并且所述第二波束(617)的所述经调整覆盖区域(760)具有至少部分地基于所述第三波束系数的第二大小。14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离；以及针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于识别所述第二终端(120)来确定第三波束系数，所述第三波束系数与至少部分地基于所述第二终端(120)的所述位置的所述第二波束(617)的经调整覆盖区域(660)相关联。15.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，还包括：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离；确定所述终端(120)的所述位置与所述第二终端(120)的所述位置之间的距离的变化；
以及针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数，所述第三波束系数至少部分地基于所述距离的所述变化来调整所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)的大小。16.根据权利要求1至12所述的方法，还包括：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离；确定所述终端(120)的所述位置与所述第二终端(120)的所述位置之间的距离的变化；针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数以形成针对所述第二终端(120)的第三波束(717)，所述第三波束(717)的覆盖区域(760)对应于所述第二终端(120)的所述位置。17.根据权利要求1至12所述的方法，还包括：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)；以及使用所述第二波束(617)与所述第二终端(120)通信。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，还包括：至少部分地基于确定所述第一波束系数，将多组波束系数应用于在所述天线阵列(105)处检测到的信号，其中根据所述多组波束系数来针对所述第二波束(617)形成多个覆盖区域(660)，所述多个覆盖区域(660)中的每个覆盖区域(660)覆盖不同地理区域(155)，其中所述多个覆盖区域(660)包括所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)，并且所述多组波束系数包括所述第二波束系数；针对所述多个覆盖区域(660)中的每个覆盖区域(660)，确定从所述终端(120)传输并在与所述多组波束系数相关联的相应波束信号中接收到的信号的信号质量；以及至少部分地基于根据所述第二波束系数接收到的所述信号的所述信号质量，相对于根据所述多组波束系数中的其他组波束系数接收到的所述信号的所述信号质量来选择所述第二波束系数。19.根据权利要求18所述的方法，其中至少部分地基于所述信号的比特错误率、所述信号的信噪比、所述信号的信号与干扰加噪声比或它们的组合来确定所述信号的所述信号质量。20.一种通信网络(200)，包括：信号检测器(240)，所述信号检测器被配置为识别地理区域(155)内的终端(120)；波束管理器(220)，所述波束管理器针对天线阵列(105)确定第一波束系数以形成针对所述终端(120)的第一波束(619)，所述第一波束(619)的覆盖区域(665)包容所述地理区域(155)，其中所述天线阵列(105)中的天线(110)的元件间间距跨所述天线阵列(105)是不同的；通信管理器(250)，所述通信管理器被配置为：使用所述第一波束(619)与所述终端(120)通信，并且确定所述第一波束(619)的利用率已经超过阈值，其中所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于所述第一波束(619)的所述利用率超过所述阈值来确定第二波束(617)的第二波束系数，所述第二波束(617)的覆盖区域(660)不同于所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)，并且其中所述通信管理器(250)被进一步配置为：使用所述第二波束(617)与所述终端
(120)通信。21.根据权利要求20所述的通信网络(200)，其中：所述波束管理器(220)被进一步配置为：至少部分地基于所述第一波束系数来形成所述第一波束(619)，其中所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)具有在所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)内的中心。22.根据权利要求20或21所述的通信网络(200)，其中：所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述地理区域(155)内的多个终端(120)，所述多个终端(120)包括所述终端(120)，并且所述通信管理器(250)被进一步配置为：使用所述第一波束(619)与所述多个终端(120)通信，其中至少部分地基于与所述多个终端(120)通信，所述第一波束(619)的所述利用率被确定为超过所述阈值。23.根据权利要求20至22中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述地理区域(155)内的多个终端(120)，所述多个终端(120)包括所述终端(120)，并且所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)确定多个波束系数以形成针对所述多个终端(120)的具有相应覆盖区域的多个波束(617)，所述相应覆盖区域具有在所述第一波束(619)的所述覆盖区域(665)内的相应中心，其中所述多个波束(617)的所述相应覆盖区域对应于所述多个终端(120)的相应位置，并且其中所述多个波束系数包括所述第二波束系数。24.根据权利要求20至23中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述通信管理器(250)被进一步配置为：保留所述第一波束(619)中的通信资源以用于识别所述地理区域(155)内的附加终端(120)。25.根据权利要求20至24中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的位置，所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述地理区域(155)内的第二终端(120)，并且所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数以形成针对所述第二终端(120)的第三波束(717)，所述第三波束(717)的覆盖区域(760)对应于所述第二终端(120)的位置。26.根据权利要求20至25中任一项所述的通信网络(200)，还包括：定位部件(245)，所述定位部件被配置为：至少部分地基于从第一发射器(120)接收到的第一信号、从第二发射器(120)接收到的第二信号、所述第一发射器(120)的位置以及所述第二发射器(120)的位置，来确定所述天线阵列(105)中的所述天线(110)的位置。27.根据权利要求20至26中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的位置，并且所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于形成所述第二波束(617)来确定第三波束系数，以调整所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)，所述第二波束(617)的经调整覆盖区域(660)对应于所述终端(120)的第二位置。28.根据权利要求20至26中任一项所述的通信网络(200)，其中：
所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离，并且所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)并且至少部分地基于识别所述第二终端(120)来确定第三波束系数，所述第三波束系数与至少部分地基于所述第二终端(120)的所述位置的所述第二波束(617)的经调整覆盖区域(660)相关联。29.根据权利要求20至26中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离，所述通信网络(200)还包括：定位部件(245)，所述定位部件被配置为：确定所述终端(120)的所述位置与所述第二终端(120)的所述位置之间的距离的变化，其中所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数，所述第三波束系数至少部分地基于所述距离的所述变化来调整所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)的大小。30.根据权利要求20至26中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)，其中所述终端(120)的位置与所述第二终端(120)的位置相距第一距离，所述通信网络(200)还包括：定位部件(245)，所述定位部件被配置为：确定所述终端(120)的所述位置与所述第二终端(120)的所述位置之间的距离的变化，其中所述波束管理器(220)被进一步配置为：针对所述天线阵列(105)确定第三波束系数以形成针对所述第二终端(120)的第三波束(717)，所述第三波束(717)的覆盖区域(760)对应于所述第二终端(120)的所述位置。31.根据权利要求20至26中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述信号检测器(240)被进一步配置为：识别所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)内的第二终端(120)；并且所述通信管理器(250)被进一步配置为：使用所述第二波束(617)与所述第二终端(120)通信。32.根据权利要求20至31中任一项所述的通信网络(200)，其中：所述波束管理器(220)被进一步配置为：至少部分地基于确定所述第一波束系数，将多组波束系数应用于在所述天线阵列(105)处检测到的信号，其中根据所述多组波束系数来针对所述第二波束(617)形成多个覆盖区域(660)，所述多个覆盖区域(660)中的每个覆盖区域(660)覆盖不同地理区域(155)，其中所述多个覆盖区域(660)包括所述第二波束(617)的所述覆盖区域(660)，并且所述多组波束系数包括所述第二波束系数；所述信号检测器(240)被进一步配置为：针对所述多个覆盖区域(660)中的每个覆盖区域(660)，确定从所述终端(120)传输并在与所述多组波束系数相关联的相应波束信号中接收到的信号的信号质量；并且所述波束管理器(220)被进一步配置为：至少部分地基于根据所述第二波束系数接收到的所述信号的所述信号质量，相对于根据所述多组波束系数中的其他组波束系数接收到的所述信号的所述信号质量来选择所述第二波束系数。

技术总结
本发明描述了通信的方法、系统和设备。可以用地理区域来识别终端。可以针对天线阵列来确定第一波束系数，该天线阵列具有跨该天线阵列不同的天线元件间间距。该第一波束系数可用于形成针对该终端的第一波束，其中该第一波束的覆盖区域可以包容该地理区域。该第一波束可用于与该终端通信。基于该第一波束的利用率超过阈值，可以针对该天线阵列来确定第二波束系数。该第二波束系数可用于形成第二波束，其中该第二波束的覆盖区域可以不同于该第一波束的该覆盖区域。该第二波束可用于与该终端通信。信。信。


技术研发人员：B
受保护的技术使用者：维尔塞特公司
技术研发日：2021.09.02
技术公布日：2023/7/12