用于协调通用户设备(UE)直接波束通信的方法和装置与流程

用于协调通用户设备(ue)直接波束通信的方法和装置
1.相关申请
2.本技术要求于2019年5月14日递交的、名称为“systems and methods for coordinating user equipment(ue)direct communication in a communication system”的美国临时专利申请第62/847,782号的优先权和权益，在此通过引用方式将上述申请的内容整体并入本文中，如同在下文充分阐述一样并且用于所有适用目的。
技术领域
3.以下所论述的技术涉及无线通信系统，更具体地涉及用于通信系统中基站协调的用户设备(ue)直接通信波束选择和管理的系统和方法。


背景技术：

4.无线通信系统被广泛部署以提供各种电信服务，例如电话、视频、数据、消息传送和广播。典型的无线通信系统可以采用能够通过共享可用系统资源(例如，带宽、发送功率)来支持与多个用户通信的多址技术。此类多址技术的示例包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统、正交频分多址(ofdma)系统、单载波频分多址(sc
‑
fdma)系统和时分同步码分多址(td
‑
scdma)系统。
5.这些多址技术已在各种电信标准中采用以提供一种通用协议，该协议使不同的无线设备能够在市政、国家、区域甚至全球级别上进行通信。示例电信标准是长期演进(lte)。lte技术的改进的示例被称为5g或新无线电(nr)。术语5g和nr代表lte技术的改进，包括例如无线接口的各种改进、处理改进以及实现更高带宽以提供附加的功能和连接性。
6.作为示例，无线多址通信系统可以包括多个基站，每个基站同时支持多个通信设备的通信，也称为用户设备(ue)。基站可以在下行链路信道(例如，用于从基站到ue的传输)和上行链路信道(例如，用于从ue到基站的传输)上与ue通信。在某些情况下，可能需要ue直接与另一个ue通信。然而，在毫米波(mmw)通信系统中协调通信波束的选择存在挑战，因为ue可能处于运动中，并且ue之间的通信信道可能是高度动态的，并且ue可能耦合到不同的基站。


技术实现要素：

7.在所附权利要求书的范围内的系统、方法和设备的各个实现均具有若干方面，其中没有一个单独负责本文描述的期望属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述了一些重要特征。
8.在附图和下文描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实现的细节。根据描述、附图和权利要求书，其它特征、方面和优势将变得显而易见。应注意，以下附图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。
9.本公开的一个方面提供了一种用于由发起通信设备(uel)进行通信的方法，包括由发起通信设备(uel)向发起通信设备(uel)的服务基站(gnbl)发送与目标通信设备(ue2)
建立直接链路通信的请求，该请求包括与发起通信设备(ue1)的直接链路通信能力有关的信息，以及标识目标通信设备(ue2)的信息；接收标识用于发起通信设备(ue1)和目标通信设备(ue2)之间的直接波束搜索的多个通信波束的信息；以及与目标通信设备(ue2)执行直接波束搜索。
10.本公开的另一方面提供了一种用于由发起通信设备(uel)的服务基站(gnbl)进行通信的方法，包括从发起通信设备(uel)接收与目标通信设备(ue2)建立直接通信链路的请求，该请求包括与发起通信设备(ue1)的直接链路通信能力有关的信息，以及标识目标通信设备(ue2)的信息；想目标通信设备(ue2)的服务基站(gnb2)通知对直接通信链路的请求；以及发送标识用于发起通信设备(ue1)和目标通信设备(ue2)之间的直接波束搜索的多个通信波束的信息。
11.本公开的另一方面提供了一种由目标通信设备(ue2)进行通信的方法，包括接收对与发起通信设备(uel)进行直接链路通信的请求的通知；向目标通信设备(ue2)的服务基站(gnb2)发送目标通信设备(ue2)的直接通信链路能力；接收标识将用于与发起通信设备(ue1)进行直接波束搜索的多个通信波束的信息；以及与发起通信设备(ue1)执行直接波束搜索。
12.本公开的另一方面提供了一种用于通信的装置，包括发起通信设备(uel)中的存储器、uel中的处理器，发起通信设备(uel)的存储器和处理器被配置为通过发起通信设备(ue1)向发起通信设备(ue1)的服务基站(gnb1)发送与目标通信设备(ue2)建立直接链路通信的请求，该请求包括与发起通信设备(ue1)的直接链路通信的能力相关的信息以及标识目标通信设(ue2)的信息；发起通信设备(ue1)的存储器和处理器被配置为接收标识用于发起通信设备(ue1)和目标通信设备(ue2)之间的直接波束搜索的多个通信波束的信息；以及发起通信设备(ue1)的存储器和处理器被配置为与目标通信设备(ue2)执行直接波束搜索。
13.本公开的另一方面提供了一种用于通信的装置，包括目标通信设备(ue2)中的存储器、目标通信设备ue2中的处理器，目标通信设备(ue2)的存储器和处理器被配置为接收对与发起通信设备(ue1)进行直接链路通信的请求的通知；目标通信设备(ue2)的存储器和处理器被配置为向目标通信设备(ue2)的服务基站(gnb2)发送目标通信设备(ue2)的直接通信链路的能力；目标通信设备(ue2)的存储器和处理器被配置为接收标识用于与发起通信设备(ue1)进行直接波束搜索的多个通信波束的信息；以及目标通信设备(ue2)的存储器和处理器被配置为与发起通信设备(ue1)执行直接波束搜索。
14.本公开的其他方面提供部件、装置和/或具有被配置为执行上述方法的步骤的代码的计算机可读介质。
附图说明
15.在附图中，除非另外指示，否则遍及各个视图，相似的附图标记指代相似的部分。对于具有诸如“102a”或“102b”的字母字符标记的附图标记，字母字符标记可以区分出现在同一附图中的两个相似的部分或元素。当旨在使附图标记涵盖在所有附图中具有相同附图标记的所有部分时，可以省略附图标记的字母字符标记。
16.图1示出了根据本公开的各个方面的无线通讯系统的示例。
17.图2是示出了根据本公开的各个方面的lte中的dl帧结构的示例的图。
18.图3是示出了根据本公开的各个方面的lte中的ul帧结构的示例的图。
19.图4是示出了根据本公开的各个方面的用于用户平面和控制平面的无线电协议架构的示例的图。
20.图5是示出了根据本公开的各个方面的接入网路中的演进型节点b和用户设备的示例的图。
21.图6是示出了根据本公开的各个方面的与基地相关联的处理器和存储器的示例的图。
22.图7是示出了根据本公开的各个方面的与用户设备相关联的处理器和存储器的示例的图。
23.图8是根据本公开的各个方面的通信系统的图。
24.图9是示出了低频无线通信系统(例如，lte)中的波束成形的示例的图。
25.图10是示出了高频无线通信系统(例如，mmw系统)中的波束成形的图。
26.图11是示出了根据本公开的各个方面的通信系统的图。
27.图12是根据本公开的各个方面的呼叫流程图。
28.图13是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。
29.图14是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。
30.图15是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置的功能框图。
31.图16是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置的功能框图。
32.图17是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。
33.图18是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置的功能框图。
34.图19是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。
35.图20是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置的功能框图。
36.图21是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。
37.图22是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置的功能框图。
具体实施方式
38.本文使用的词语“示例性”意味着“作为示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优选于其它方面或者比其它方面有优势。
39.现在将参考各种装置和方法来呈现电信系统的几个方面。这些装置和方法将在以下详细描述中进行描述，并在附图中通过各种框、组件、电路、过程、算法等(统称为“元素”)来说明。这些元素可以使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实现。这些元素是作为硬件还是软件来实现取决于特定的应用程序和对整个系统施加的设计约束。
40.举例来说，元素或元素的任何部分或元素的任何组合可被实现为包括一个或多个处理器的“处理系统”。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(gpu)、中央处理单元(cpu)、应用处理器、数字信号处理器(dsp)、精简指令集计算(risc)处理器、片上系统(soc)、基带处理器、现场可编程门阵列(fpga)、可编程逻辑器件(pld)、状态机、门控逻辑、分立硬件电路、以及被配置为执行本公开通篇描述的各种功能的其他合适硬件。处理系统中的一个或多个处理器可执行软件。软件应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可
执行文件、执行线程、过程、函数等，无论是指软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他。
41.因此，在一个或多个示例实施例中，所描述的功能可以以硬件、软件或其任何组合来实现。如果以软件实现，则这些功能可以作为一个或多个指令或代码存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限制，此类计算机可读介质可包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、光盘存储器、磁盘存储器、其他磁存储设备、上述类型的计算机可读介质的组合、或可用于以可由计算机访问的指令或数据结构的形式存储计算机可执行代码的任何其他介质。
42.下面的描述提供了示例，而不是对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本公开内容的范围的情况下，对论述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以酌情省略、替代或添加各种过程或组件。例如，可以按与所描述的次序不同的次序来执行本文描述的方法，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其它示例中。
43.本公开的示例性实施例涉及通信系统中的通信波束选择和管理，其中第一ue(也称为发起ue)和第二ue(也称为目标ue)在它们之间建立直接通信链路。本公开的示例性实施例涉及mmw通信系统中的通信波束选择和管理，其中波束成形系统用于在通信设备之间建立通信链路。通信设备可以耦合到相同或不同的基站。在示例性实施例中，基站和ue、和/或第一和第二ue可以使用定向通信波束进行通信。
44.在示例性实施例中，第一ue和第二ue可以与相应的第一和第二基站通信。基站可能能够进行lte通信和/或mmw通信。在示例性实施例中，一个或多个基站可以是5g基站，也称为gnodeb(gnb)。由于因设备移动、干扰和其他动态参数而导致的通信信道的动态特性，由ue用来直接与另一个ue进行通信的定向通信波束可能随时间而改变。此外，定向通信波束的特性可能会随着时间而改变，因此希望有一种方法可以建立和维护通信设备之间的直接通信链路。
45.图1示出了根据本公开的各个方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、ue 115以及核心网络130。核心网络130可以提供用户认证、接入授权、跟踪、互联网协议(ip)连接、以及其它接入、路由或移动性功能。基站105通过第一组回程链132(例如，s1等)与核心网络130对接，并且可以执行用于与ue 115的通信的无线电配置和调度，或者可以在基站控制器(未示出)的控制之下操作。在各个示例中，基站105可以在第二组回程链路134(例如，x1等)上彼此直接地或间接地(例如，通过核心网络130)进行通信，第二回程链路集合134可以是有线或无线通信链路。
46.每个基站站点可以为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中，基站105可以被称为基站收发机、无线电基站、接入点、无线电收发机、节点b、演进型节点b(enb)、家庭节点b、家庭演进型节点b、gnodeb或某种其它适当的术语。基站105的地理覆盖区域110可被划分为仅构成覆盖区域的一部分的扇区(未示出)。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏小区基站和/或小型小区基站)。对于不同的技术，可能存在重叠的地理覆盖区域110。
47.在一些示例中，无线通信系统100可以是lte/lte
‑
a网络和5g网络中的一个或多
个。在lte/lte
‑
a网络中，术语演进型节点b(enb)可以通常用于描述基站105，或者在5g(也被称为新无线电(nr))网络中，术语毫米波b(mwb)或gnodeb(gnb)可以通常用于描述基站105，而术语ue可以通常用于描述ue 115。无线通信系统100可以是异构的lte/lte
‑
a和5g网络，其中不同类型的enb和/或mwb为各个地理区域提供覆盖。例如，每个enb、mwb、gnb或基站105可以为宏小区、小型小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。术语“小区”是3gpp术语，其可以用于描述基站、与基站相关联的载波或分量载波、或载波或基站的覆盖区域(例如，扇区等)，这取决于上下文。在一些示例中，无线通信系统100可以是或可以包括毫米波(mmw)通信网络。
48.宏小区通常覆盖相对大的地理区域(例如，半径为若干公里)，并且可以允许与网络提供商具有服务订阅的ue无限制地接入。与宏小区相比，小型小区是较低功率基站，其可以在与宏小区相同或不同(例如，经许可的、免许可的等)的频带中操作。根据各个示例，小型小区可以包括微微小区、毫微微小区和微小区。微微小区可以覆盖相对小的地理区域，并且可以允许与网络提供商具有服务订阅的ue无限制地接入。毫微微小区也可以覆盖相对小的地理区域(例如，住宅)，并且可以提供与毫微微小区有关联的ue(例如，封闭用户组(csg)中的ue、该住宅中的用户的ue等)受限制地接入。用于宏小区的enb可以被称为宏enb。用于小型小区的enb可以被称为小型小区enb、微微enb、毫微微enb或家庭enb。enb可以支持一个或多个(例如，两个、三个、四个等等)小区(例如，分量载波)。
49.无线通信系统100可以支持同步或异步操作。对于同步操作，基站105可以具有相似的帧定时，并且来自不同基站的传输可以在时间上近似对准。对于异步操作，基站105可以具有不同的帧定时，并且来自不同基站的传输在时间上可以不对准。
50.可以容纳所公开的各种示例中的一些示例的通信网络可以是根据分层协议栈来操作的基于分组的网络。在用户平面中，承载或分组数据汇聚协议(pdcp)层处的通信可以是基于ip的。无线电链路控制(rlc)层可以执行分组分段和重组以在逻辑信道上进行通信。介质访问控制(mac)层可以执行优先级处理和逻辑信道到传输信道的复用。mac层还可以使用混合arq(harq)来提供在mac层处的重传，以改善链路效率。在控制平面中，无线电资源控制(rrc)协议层可以提供ue 115与基站105或核心网络130之间的rrc连接(其支持针对用户平面数据的无线电承载)的建立、配置和维护。在物理(phy)层处，传输信道可以被映射到物理信道。
51.ue 115散布于整个无线通信系统100中，并且每个ue 115可以是固定的或移动的。ue 115还可以包括或被本领域技术人员称为移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持设备、用户代理、移动客户端、客户端或某种其它适当的术语。ue 115可以是蜂窝电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、平板型计算机、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站、交通工具、无人机、自主交通工具、物联网(iot)设备、工厂自动化设备等。ue 115能够与各种类型的基站和网络设备(包括宏enb、小型小区enb、gnb、mwb、中继基站等)进行通信。ue 115还能够经由d2d通信与基站的相同覆盖区域内或之外的其它ue进行通信。耦合到特定基站105a的ue 115a可能能够直接与耦合到不同基站105b的另一个ue 115b进行通信，这样的示例性通信链路被示为通信链路127。在替代示例性实施例中，耦合到特定基站105a的ue 115c可能能够直接
与耦合到同一基站105a的另一个ue 115a进行通信，这样的示例性通信链路被示为通信链路129。
52.在一些示例中，ue 115可以由多个基站服务。例如，ue 115a可以由基站105a和基站105b服务。在示例性实施例中，基站105a可以被称为主基站，并且覆盖区域110a可以被称为主小区(pcell)；基站105b可以称为辅基站，并且覆盖区域110b可以称为辅小区(scell)。在这样的示例中，基站105a可以被称为主gnb(mgnb)并且基站105b可以被称为辅gnb(sgnb)。然而，在替代示例性实施例中，任何基站105可以是mgnb和/或sgnb。在这样的示例中，ue 115a和ue 115b可以由基站105a(mgnb)和基站105b(sgnb)中的一个或多个服务。在所示的示例性实施例中，ue 115a可以由基站105a(mgnb)和基站105b(sgnb)两者服务，ue 115b可以由基站105b(sgnb)服务。
53.无线通信系统100中示出的无线通信链路125可以包括从ue 115到基站105的上行链路(ul)传输、和/或从基站105到ue 115的下行链路(dl)传输。下行链路传输还可以被称为前向链路传输，而上行链路传输还可以被称为反向链路传输。每个通信链路125可以包括一个或多个载波，其中每个载波可以是由根据上述各种无线电技术调制的多个子载波构成的信号(例如，不同频率的波形信号)。每个经调制的信号可以在不同的子载波上被发送，并且可以携带控制信息(例如，参考信号、控制信道等)、开销信息、用户数据等。通信链路125可以使用fdd操作(例如，使用成对的频谱资源)或tdd操作(例如，使用不成对的频谱资源)来传输双向通信。可以定义针对fdd的帧结构(例如，帧结构类型1)和针对tdd的帧结构(例如，帧结构类型2)。ue 115之间的直接通信也可以在通信链路127上完成。
54.在一些示例中，基站105和/或ue 115可以包括多个天线，用于采用天线分集方案来改善基站105和ue 115之间的通信质量和可靠性。另外或替代地，基站105和/或ue 115可以采用多输入多输出(mimo)技术，其可以利用多路径环境来传输携带相同或不同编码数据的多个空间层。
55.通信系统100采用的调制和多址方案可以根据正在部署的特定电信标准而变化。在lte应用中，在dl上使用ofdm，在ul上使用sc
‑
fdma，以支持频分双工(fdd)和时分双工(tdd)两者。正如本领域技术人员从下面的详细描述中将容易理解的那样，这里提出的各种概念非常适合于lte和5g应用。然而，这些概念可以很容易地扩展到采用其他调制和多址技术的其他电信标准。例如，这些概念可以扩展到演进数据优化(ev
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do)、超移动宽带(umb)或其他调制和多址技术。ev
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do和umb是由第三代合作伙伴计划2(3gpp2)颁布的作为cdma 2000系列标准的一部分的空中接口标准，并采用cdma为移动站提供宽带互联网接入。这些概念还可以扩展到使用宽带cdma(w
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cdma)和其他cdma变体(例如td
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scdma)的通用陆地无线电接入(utra)；采用tdma的全球移动通信系统(gsm)；和采用ofdma的演进型utra(e
‑
utra)、电气和电子工程师协会(ieee)802.11(wi
‑
fi)、ieee 802.16(wimax)、ieee 802.20和flash
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ofdm。utra、e
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utra、umts、lte和gsm在3gpp组织的文档中进行了描述。cdma2000和umb在3gpp2组织的文档中进行了描述。所采用的实际的无线通信标准和多址技术将取决于具体应用和施加于系统的整体设计约束。
56.基站105可以具有支持mimo技术的多个天线。mimo技术的使用使基站105能够利用空间域来支持空间复用、波束成形和传输分集。空间复用可用于在同一频率上同时传输不同的数据流。这些数据流可以被发送到单个ue 115以增加数据速率或发送到多个ue 115以
增加整体系统容量。这是通过对每个数据流进行空间预编码(即，应用幅度和相位的缩放)并且随后通过多个传输天线在dl上传输每个经空间预编码的流来实现的。经空间预编码的数据流以不同的空间签名到达ue 115，这使得ue 115中的每一个能够恢复出以该ue 115为目的地的一个或多个数据流。在ul上，每个ue 115发送经空间预编码的数据流，其使基站105能够标识每个经空间预编码的数据流的源。
57.空间复用通常当信道条件良好时使用。当信道条件较差时，波束成形可用于将传输能量集中在一个或多个方向上。这可以通过对数据进行空间预编码以通过多个天线传输来实现。为了在小区边缘实现良好的覆盖，单流波束成形传输可以结合传输分集来使用。
58.在下面的详细描述中，将参考在dl上支持ofdm的mimo系统来描述接入网络的各个方面。ofdm是一种将数据调制到ofdm符号内的多个子载波上的扩频技术。子载波以精确的频率分隔开。该分隔提供了使接收器能够从子载波中恢复数据的“正交性”。在时域中，可以将保护间隔(例如，循环前缀)添加到每个ofdm符号以对抗ofdm符号间干扰。ul可以使用经dft扩展的ofdm信号形式的sc
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fdma来补偿高峰均功率比(papr)。
59.图2是示出了lte中的dl帧结构的示例的图200。一个帧(10ms)可以被划分为10个大小相同的子帧。每个子帧可以包括两个连续的时隙。可使用资源网格来表示两个时隙，每个时隙包括一个资源块。资源网格被划分为多个资源元素。在lte中，对于正常循环前缀而言，一个资源块包含频域中的12个连续的子载波和时域中的7个连续的ofdm符号，总共84个资源元素。对于扩展循环前缀，一个资源块包含频域中的12个连续子载波和时域中的6个连续ofdm符号，总共72个资源元素。在其他示例性通信系统中，例如5g或nr通信系统，其他数量的频域中的子载波和时域中的符号(提供其他数量的资源元素)是可能的。表示为r 202、204的一些资源元素包括dl参考信号(dl
‑
rs)。dl
‑
rs包括小区特定rs(crs)(有时也称为公共rs)202和ue特定rs(ue
‑
rs)204。ue
‑
rs 204在对应的物理dl共享信道(pdsch)所映射的资源块上传输。每个资源元素携带的位数取决于调制方案。因此，ue接收的资源块越多且调制方案越高，则ue的数据速率越高。
60.图3是示出了lte中的ul帧结构的示例的图300。ul的可用资源块可以被划分为数据区段和控制区段。控制区段可以形成在系统带宽的两个边缘处并且可以具有可配置的大小。控制区段中的资源块可以分配给ue以用于控制信息的传输。数据区段可以包括未包括在控制区段中的所有资源块。ul帧结构导致数据区段包括连续子载波，这可以允许单个ue被分配数据区段中的所有连续子载波。
61.ue可以被分配控制区段中的资源块310a、310b以向enb/gnb传输控制信息。ue还可以被分配数据区段中的资源块320a、320b以向enb/gnb传输数据。ue可以在控制区段中分配的资源块上的物理ul控制信道(pucch)中传输控制信息。ue可以在数据区段中分配的资源块上的物理ul共享信道(pusch)中传输数据或数据和控制信息两者。ul传输可以跨越子帧的两个时隙并且可以跨频率跳跃。
62.资源块集合可用于在物理随机接入信道(prach)330中执行初始系统接入并实现ul同步。prach 330携带随机序列并且不能携带任何ul数据/信令。每个随机接入前导占用与六个连续资源块对应的带宽。起始频率由网络指定。也就是说，随机接入前导码的传输被限制在特定的时频资源上。prach不存在跳频。prach尝试在单个子帧(1ms)或几个连续子帧的序列中承载，并且ue可以每帧(10ms)进行一次prach尝试。
63.图4是示出了根据本公开的各个方面的lte中的用户平面和控制平面的无线电协议架构的示例的图400。ue和enb的无线协议架构显示为三层：层1、层3和层3。层1(l1层)是最低层，实现各种物理层信号处理功能。l1层在本文中将被称为物理层406。层2(l2层)408在物理层406之上并且负责ue和enb之间在物理层406之上的链路。
64.在用户平面中，l2层408包括媒体访问控制(mac)子层410、无线电链路控制(rlc)子层412和分组数据汇聚协议(pdcp)子层414，它们终止于网络侧的enb。尽管未示出，但是ue可以在l2层408之上具有若干上层，包括终止于网络侧的分组数据网络(pdn)网关的网络层(例如，ip层)和终止于连接的另一端(例如，远端ue、服务器等)的应用层。
65.pdcp子层414提供不同无线电承载和逻辑信道之间的复用。pdcp子层414还提供对上层数据分组的报头压缩以减少无线电传输开销、通过加密数据分组来提供安全性以及提供对ue在各enb之间的切换支持。rlc子层412提供对上层数据分组的分段和重组、丢失数据分组的重传以及数据分组的重新排序以补偿由于混合自动重传请求(harq)引起的无序接收。mac子层410提供逻辑信道和传输信道之间的复用。mac子层410还负责在各ue之间分配一个小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。mac子层410还负责harq操作。
66.在控制平面中，ue和enb的无线电协议架构对于物理层406和l2层408而言基本相同，不同之处在于控制平面没有报头压缩功能。控制平面还包括层3(l3层)中的无线电资源控制(rrc)子层416。rrc子层416负责获得无线电资源(例如，无线电承载)并且负责使用enb和ue之间的rrc信令来配置较低层。
67.在示例性实施例中，至少mac子层410、rlc子层412和phy层406可以被配置为执行ue到ue的信令和通信。此外，mac子层410、rlc子层412和phy层406也可以被配置为执行ue到基站的信令和通信，其在本文中被描述为将ue配置为用于直接波束搜索并用于与另一ue执行直接波束搜索的一部分。
68.图5是根据本公开的各个方面的接入网络中enb/gnb 510与ue 550通信的的框图。在dl中，来自核心网络的上层分组被提供给控制器/处理器575。控制器/处理器575实现l2层的功能。在dl中，控制器/处理器575提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序、逻辑和传输信道之间的复用，以及基于各种优先级度量提供对ue 550的无线电资源分配。控制器/处理器575还负责harq操作、丢失分组的重传以及到ue 550的信令。
69.发送(tx)处理器516实现用于ll层(即，物理层)的各种信号处理功能。信号处理功能包括编码和交织以促进ue 550处的前向纠错(fec)以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(bpsk)、正交相移键控(qpsk)，m
‑
相移键控(m
‑
psk)，m
‑
正交调幅(m
‑
qam))向信号群集进行的映射。然后将编码和调制的符号分成并行流。每个流随后被映射到ofdm子载波，在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用，然后使用快速傅立叶逆变换(ifft)组合在一起以产生携带时域ofdm符号流的物理信道。ofdm流经过空间预编码以产生多个空间流。来自信道估计器574的信道估计可用于确定编码和调制方案，以及用于空间处理。信道估计可以从由ue 550发送的参考信号(rs)和/或信道条件反馈导出。然后每个空间流可以经由单独的发送器518tx被提供给不同的天线520。每个发送器518tx可以用相应的空间流来调制射频(rf)载波以供传输。
70.在ue 550处，每个接收器554rx通过其各自的天线552接收信号。每个接收器554rx恢复出调制到rf载波上的信息并将该信息提供给接收(rx)处理器556。rx处理器556实现各
种l1层的各种信号处理功能。rx处理器556可以对该信息执行空间处理以恢复出以ue 550为目的地的任何空间流。如果多个空间流以ue 550为目的地，则rx处理器556可以将它们组合成单个ofdm符号流。rx处理器556然后使用快速傅立叶变换(fft)将ofdm符号流从时域转换到频域。该频域信号包括用于ofdm信号的每个子载波的单独的ofdm符号流。通过确定由enb/gnb 510发送的最可能的信号群集点来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软决策可以基于由信道估计器558计算的信道估计。这些软决策然后被解码和解交织以恢复最初由enb/gnb 510在物理信道上传输的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给控制器/处理器559。
71.控制器/处理器559实现l2层。控制器/处理器可以与存储程序代码和数据的存储器560相关联。存储器560可以被称为计算机可读介质。在ul中，控制器/处理器559提供传输信道和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理以恢复来自核心网络的上层分组。然后上层分组被提供给数据宿562，其代表l2层之上的所有协议层。各种控制信号也可以被提供给数据宿562用于l3处理。控制器/处理器559还负责使用应答(ack)和/或否定应答(nack)协议进行错误检测以支持harq操作。
72.在ul中，数据源567用于向控制器/处理器559提供上层分组。数据源567代表l2层之上的所有协议层。类似于结合enb/gnb 510的dl传输所描述的功能，控制器/处理器559通过提供报头压缩、加密、分组分段和重新排序，以及基于由enb/gnb 510进行的无线电资源分配在逻辑信道和传输信道之间进行的复用，从而实现用户平面和控制平面的l2层。控制器/处理器559还负责harq操作、丢失数据包的重传以及到enb/gnb 510的信令。
73.由信道估计器558从由enb/gnb 510发送的参考信号或反馈导出的信道估计可由tx处理器568使用以选择适当的编码和调制方案，并促进空间处理。由tx处理器568生成的空间流可以经由单独的发送器554tx被提供给不同的天线552。每个发送器554tx可以用相应的空间流来调制rf载波以供传输。
74.ul传输在enb/gnb 510处以与结合ue 550处的接收器功能所描述的方式相类似的方式进行处理。每个接收器518rx通过其各自的天线520接收信号。每个接收器518rx恢复出调制到rf载波上的信息并将信息提供给rx处理器570。rx处理器570可以实现l1层。
75.控制器/处理器575实现l2层。控制器/处理器575可以与存储程序代码和数据的存储器576相关联。存储器576可以被称为计算机可读介质。在ul中，控制器/处理器575提供传输信号和逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压缩、控制信号处理以恢复出来自ue 550的上层分组。来自控制器/处理器575的上层分组可以被提供到核心网络。控制器/处理器575还负责使用ack和/或nack协议进行错误检测以支持harq操作。
76.在示例性实施例中，本文描述的方法可以由enb/gnb 510中的控制器/处理器575和存储器576，和/或由ue 550中的控制器/处理器559和存储器560来执行。
77.图6是示出了根据本公开的各个方面的具有包括可执行代码的处理器和存储器的基站105的示例的图。基站可以是图1的基站105或图5的gnb 510的示例，并且在示例性实施例中，可以是gnb。然而，在示例性实施例中，基站不需要能够进行5g(mmw)通信。在示例性实施例中，基站105可以包括5g电路系统630和其他通信电路系统(未示出)。为了便于描述，5g电路系统630的一些操作元件可以被省略，并且对于本领域普通技术人员来说是已知的。
78.基站105通常可以包括用于双向语音和数据通信的组件，包括用于发送通信的组
件和用于接收通信的组件。基站105可以包括耦合到5g电路系统630的天线612。天线612可以包括一个或多个天线元件，可以包括天线元件的阵列或相控阵列，以及可以包括一个或多个定向和/或全向天线元件，其可以单独控制或以两个或多个元件的群组控制。5g电路系统630可以被配置为与诸如ue 115(未示出)之类的设备建立通信信道。在示例性实施例中，通信信道可以包括服务波束644和一个或多个目标波束646。如这里所使用的，术语“服务波束”是指当前用于通信的通信波束，而术语“目标波束”是指可供通信使用但当前未用于通信的通信波束。
79.5g电路系统630可以包括经由双向连接638可操作地耦合在一起的基带系统632和射频集成电路(rfic)633。基带系统632可以包括处理器636、存储器637(包括软件(sw)639)和直接波束搜索/管理模块610，它们可以直接或间接地彼此通信(例如，通过一个或多个总线635)。
80.rfic 633可以包括经由双向连接641可操作地耦合在一起的中频(if)子系统626和收发器模块628。rfic 633可以包括一个或多个数字组件和一个或多个模拟组件，例如，移相器、开关或其他被配置用于波束成形的组件。在示例性实施例中，收发器模块628可以被配置为通过毫米波(mmw)频率进行通信。如上所述，收发器模块628可以经由天线612和/或一个或多个有线或无线链路与一个或多个网络双向通信。例如，收发器模块628可以与基站105双向通信并且直接与ue 115(未示出)通信。当从一个通信波束转换到另一个通信波束时，可以使用收发器模块628中的一个或多个模拟组件。在示例性实施例中，可能希望耦合到第一基站105a的第一ue 115a直接与耦合到第二基站105b的第二ue 115b进行通信。
81.收发器模块628可以包括调制解调器以调制分组并将调制的分组提供给天线612用于传输，以及解调从天线612接收的分组。尽管基站105可以包括单个天线612，但是基站105可以具有例如能够经由载波聚合技术同时发送和/或接收多个无线传输的多个天线。收发器模块628能够经由多个分量载波同时与一个或多个ue 115通信。尽管为了清楚起见而被省略，但基站105还可以包括通过例如回程链路134(图1)与其他基站进行通信的通信能力。图6的ue 115的一些元件类似于或图5的enb/gnb 510的一些元件或表示其示例。例如，天线612可以类似于天线520；rf ic 633可以包括类似于发送器518tx和接收器518rx的组件；存储器639可以类似于存储器576；并且处理器636可以类似于控制器/处理器575。
82.基站105可以包括直接波束搜索/管理模块610，其可以执行本文描述的直接波束搜索和/或管理功能。在示例性实施例中，直接波束搜索/管理模块610可以被配置为与处理器636和存储器637协作，以允许基站105与ue 115以及另一个基站105进行通信，以调度允许ue 115与可以耦合到不同基站105的另一个ue 115执行直接波束搜索的资源。
83.在示例性实施例中，直接波束搜索/管理模块610可以包括直接波束搜索通知逻辑652，其被配置为处理从ue 115接收的直接波束搜索请求。在示例性实施例中，直接波束搜索/管理模块610还可以包括直接波束搜索调度逻辑654和直接波束搜索结果中继和处理逻辑656。
84.在示例性实施例中，直接波束搜索调度逻辑654可以被配置为调度通信波束和/或时频通信资源以供ue用于与另一ue进行直接波束搜索。在示例性实施例中，直接波束搜索调度逻辑654还可以被配置为在执行直接波束搜索之后调度通信波束和/或时频通信资源，以供ue用于与另一ue的直接链路通信。
85.如本文所使用的，术语“直接波束搜索”是指第一通信设备(例如第一用户设备)和第二通信设备(例如第二用户设备)发现可用于第一和第二通信设备之间的直接通信的通信波束过程。术语“直接链路通信”和“直接通信链路”可以指在直接波束搜索过程中发现的两个通信设备通过一个或多个通信波束彼此直接通信。
86.在示例性实施例中，直接波束搜索结果中继和处理逻辑656可以被配置为允许基站105接收和处理具有由ue 115发送的直接波束搜索结果的直接波束搜索报告。在一个示例性实施例中，直接波束搜索结果中继和处理逻辑656还可以被配置为将直接波束搜索结果中继到另一个基站105和/或另一个ue 115；以及与另一个基站协调第一通信设备与第二通信设备之间的直接链路通信。
87.尽管在图6中被示为单独的逻辑元件，但是与直接波束搜索/管理模块610中的逻辑元件相关联的指令可以部分或全部存储在存储器637中以供处理器636执行。直接波束搜索/管理模块610中的逻辑元件可以是被配置并由处理器636执行以执行本文所描述的功能的软件、固件或软件和固件的组合。
88.存储器637可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器637可以存储包含指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码639，这些指令在被执行时使处理器636执行本文所描述的各种功能(例如，执行同步操作、同步参考定时参数、波束转换操作等)。或者，计算机可读、计算机可执行软件/固件代码639可以是不能由处理器636直接执行的，而是使计算机(例如，在编译和执行时)执行本文所描述的功能。处理器636可以包括智能硬件设备，例如中央处理单元(cpu)、微控制器、专用集成电路(asic)等。
89.虽然在图6中以存储在或驻留在存储器637中的概念性方式描述了与直接波束搜索/管理模块610相关联的逻辑元件，但是本领域技术人员理解，根据常规计算设备原理，这样的逻辑元件是通过处理器636的操作而产生的。即，软件、固件、或软件和固件的组合有助于编程或配置由这种逻辑元件表征的处理系统。尽管为了清楚起见存储器637在图6中被描绘为单个或单一元件，但是存储器637可以是任何合适的类型，并且可以具有任何合适的结构，例如一个或多个模块、芯片等。同样，尽管为了清楚起见处理器636在图6中被描绘为单个或单一元件，但是处理器636可以是任何合适的类型，并且可以具有任何合适的结构，例如一个或多个模块、芯片等。例如，处理器636可以包括一个或多个微处理器或微控制器。可以在例如专用集成电路(asic)或其他集成数字设备中提供一些或全部前述处理系统元件。应当理解，存储器637和在逻辑元件底层的、以非暂时性计算机可读形式存储在存储器637中的上述模块或软件、固件、指令等的组合定义了“计算机程序产品”，正如该术语在专利词典中所理解的一般。鉴于本文的描述，本领域技术人员将容易地能够提供合适的软件或固件，或以其他方式将基站105配置为按照所描述的方式来操作。此外，虽然在此描述了上述每个逻辑元件的效果，但应该理解，该效果可能是由两个或更多个逻辑元件的协同作用而产生的，或者由逻辑元件和常规开关逻辑元件或其他软件、硬件或网络元件(为了清楚起见而未示出)的作用而产生的。
90.图7是示出了根据本公开的各个方面(例如，图12、17、21中所示出的过程流程)的具有处理器和包括可执行代码的存储器的ue 115的示例的图。ue可以是图1的ue 115或图5的ue 550的示例。ue 115可以包括5g电路系统730和其他通信电路系统(未示出)。为了便于描述，5g电路系统730的一些操作元件可以被省略，并且对于本领域普通技术人员而言是已
知的。
91.ue 115通常可以包括用于双向语音和数据通信的组件，包括用于发送通信的组件和用于接收通信的组件。ue 115可以包括耦合到5g电路系统730的天线712。天线712可以包括一个或多个天线元件，可以包括天线元件阵列或相控阵列，以及可以包括一个或多个定向和/或全向天线元件，其可以可单独控制或以两个或多个元件的群组来控制。5g电路系统730可以被配置为与诸如基站105(未示出)或另一个ue 115(未示出)之类的设备建立5g通信信道。在示例性实施例中，通信信道可以包括服务波束644和一个或多个目标波束646，如本文中所描述的。
92.5g电路系统730可以包括经由双向连接738可操作地耦合在一起的基带系统732和射频集成电路(rfic)733。基带系统732可以包括处理器736、存储器737(包括软件(sw)739)和直接波束搜索/管理模块710，它们可以直接或间接地彼此通信(例如，通过一个或多个总线735)。
93.rfic 733可以包括经由双向连接741可操作地耦合在一起的中频(if)子系统726和收发器模块728。rfic 733可以包括一个或多个数字组件和一个或多个模拟组件，例如，移相器、开关或其他被配置用于波束成形的组件。在示例性实施例中，收发器模块728可以被配置为通过毫米波(mmw)频率进行通信。如上所述，收发器模块728可以经由天线712和/或一个或多个有线或无线链路与一个或多个网络双向通信。例如，收发器模块728可以与基站105双向通信并且直接与ue 115(未示出)通信。当从一个通信波束转换到另一个通信波束时，可以使用收发器模块728中的一个或多个模拟组件。在示例性实施例中，可能希望耦合到特定基站105的ue 115直接与耦合到不同基站105的另一个ue 115通信。
94.收发器模块728可以包括调制解调器以调制分组并将调制的分组提供给天线712用于传输，以及解调从天线712接收的分组。尽管ue 115可以包括单个天线712，但是ue 115可以具有例如能够经由载波聚合技术同时发送和/或接收多个无线传输的多个天线。收发器模块728能够经由多个分量载波同时与一个或多个基站105和/或ue 115通信。图7的ue 115的一些元件类似于图5的ue 550的一些元件或表示其示例。例如，天线712可以类似于天线552；rf ic 733可以包括类似于发送器554tx和接收器554rx的组件；存储器739可以类似于存储器560；并且处理器736可以类似于控制器/处理器559。
95.ue 115可以包括直接波束搜索/管理模块710，其可以执行本文描述的直接波束搜索和/或管理功能。在示例性实施例中，直接波束搜索/管理模块710可以被配置为与处理器736和存储器737协作，以允许ue 115与基站105以及与另一个ue 115通信，以允许主体ue 115与其他ue 115执行直接波束搜索，该其他ue 115可以靠近主体ue，并且可以耦合到与主体ue所耦合的基站不同的基站。
96.在示例性实施例中，直接波束搜索/管理模块710可以包括直接波束搜索通知逻辑752，其被配置为向基站105发送与另一ue执行直接波束搜索的请求。直接波束搜索/管理模块710还可以包括直接波束搜索调度逻辑754、直接波束搜索执行逻辑756和直接波束搜索结果处理逻辑758。
97.在示例性实施例中，直接波束搜索调度逻辑754可以被配置为从基站105接收直接波束搜索调度信息，例如与通信波束和/或时频通信资源有关的信息，以允许ue 115具有用于与另一ue执行直接波束搜索的资源。
98.在示例性实施例中，直接波束搜索执行逻辑756可以被配置为允许ue 115与另一ue 115执行直接波束搜索。
99.在示例性实施例中，直接波束搜索结果处理逻辑758可以被配置为允许ue 115生成直接波束搜索结果并将直接波束搜索结果报告给基站105。
100.尽管在图7中被示为单独的逻辑元件，但与直接波束搜索/管理模块710中的逻辑元件相关联的指令可以部分或全部存储在存储器737中以供处理器736执行。直接波束搜索/管理模块710中的逻辑元件可以是被配置并由处理器736执行以执行本文所描述的功能的软件、固件或软件和固件的组合。
101.存储器737可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器737可以存储包含指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码739，这些指令在被执行时使处理器736执行本文所描述的各种功能(例如，执行同步操作、同步参考定时参数、波束转换操作等)。或者，计算机可读、计算机可执行软件/固件代码739可以是不能由处理器736直接执行的，而是使计算机(例如，在编译和执行时)执行本文所描述的功能。处理器736可以包括智能硬件设备，例如中央处理单元(cpu)、微控制器、专用集成电路(asic)等。
102.虽然在图7中以存储在或驻留在存储器737中的概念性方式描述了与直接波束搜索/管理模块710相关联的逻辑元件，但是本领域技术人员理解，根据常规计算设备原理，这样的逻辑元件是通过处理器736的操作而产生的。即，软件、固件、或软件和固件的组合有助于编程或配置由这种逻辑元件表征的处理系统。尽管为了清楚起见存储器737在图7中被描绘为单个或单一元件，但是存储器737可以是任何合适的类型，并且可以具有任何合适的结构，例如一个或多个模块、芯片等。同样，尽管为了清楚起见处理器736在图7中被描绘为单个或单一元件，但是处理器736可以是任何合适的类型，并且可以具有任何合适的结构，例如一个或多个模块、芯片等。例如，处理器736可以包括一个或多个微处理器或微控制器。可以在例如专用集成电路(asic)或其他集成数字设备中提供一些或全部前述处理系统元件。应当理解，存储器737和在逻辑元件底层的、以非暂时性计算机可读形式存储在存储器737中的上述模块或软件、固件、指令等的组合定义了“计算机程序产品”，正如该术语在专利词典中所理解的一般。鉴于本文的描述，本领域技术人员将容易地能够提供合适的软件或固件，或以其他方式将ue 115配置为按照所描述的方式进行操作。此外，虽然在此描述了上述每个逻辑元件的效果，但应该理解，该效果可能是由两个或更多个逻辑元件的协同作用而产生的，或者由逻辑元件和常规开关逻辑元件、或其他软件、硬件或网络元件(为了清楚起见未示出)的作用而产生的。
103.图8是根据本公开的各个方面的具有设备到设备(d2d)通信能力的通信系统800的图。通信系统800可以由图1所示的网络来实现，并且在示例性实施例中，通信系统800包括多个基站802和808以及多个无线设备804和806。设备到设备通信系统800可以与蜂窝通信系统(例如，无线广域网(wwan))重叠。
104.在示例性实施例中，无线设备804和806可以与相应的基站802和808通信，在该示例性实施例中，基站802和808可以是gnb，其中通信链路是mmw通信链路。无线设备804和806可以使用dl/ul wwan频谱按设备到设备(或对等)通信方式进行直接通信，可以与相应的基站802和808通信，以及可以进行这两者通信。例如，如图8所示，无线设备804和806可以与相应的基站802和808通信，并且还可以彼此进行设备到设备通信。
105.在替代示例性实施例中，基站802和基站808不需要能够进行mmw通信。在这样的示例中，只要无线设备804和806能够彼此进行mmw通信并且能够与其各自的基站802和808通信，基站802和基站808就可以执行本文所描述的直接通信协调。
106.在一种配置中，ue 804和806中的一个或多个可以装备或位于车辆上。在这样的配置中，d2d通信系统800也可以被称为车辆对车辆(v2v)通信系统。
107.下文讨论的示例性方法和装置适用于各种无线设备到设备通信系统中的任何一种，例如基于flashlinq、wimedia、蓝牙、zigbee或基于ieee 802.11标准的wi
‑
fi的无线设备到设备通信系统或。为了简化讨论，在lte和5g的上下文中讨论了示例性方法和装置。然而，本领域的普通技术人员将理解，示例性方法和装置更普遍地适用于各种其他无线设备到设备通信系统。
108.图9是示出了低频无线通信系统(例如，lte)中的波束成形的示例的图900。图9包括天线阵列902和904。在示例性实施例中，天线阵列902可以包括以网格图案(例如，平面阵列)布置的多个天线元件(例如，天线元件912)，并且可以位于基站(例如图1和图6的基站105或图5的基站510)中。在示例性实施例中，天线阵列也可被称为面板。在示例性实施例中，天线阵列904可以包括以网格图案布置的多个天线元件(例如，天线元件914)，并且可以位于ue(例如图1和图7的ue 115或图5的ue 550)中。如图9所示，天线阵列902可以发送波束906并且天线阵列904可以经由波束908进行接收。在示例性实施例中，波束906和908可以经由位于区域910处的簇(cluster)而反射、散射和/或衍射。
109.图10是示出了高频无线通信系统(例如，mmw系统)中的波束成形的图1000，其可以用于执行本文所描述的直接波束搜索的示例性实施例。图10包括天线阵列1002和1004。在示例性实施例中，天线阵列1002可以包括以网格图案布置的多个天线元件(例如，天线元件1012)，并且可以位于mmw基站(例如图1和图6的基站105或图5的基站510)。在示例性实施例中，天线阵列1004可以包括以网格图案布置的多个天线元件(例如，天线元件1014)，并且可以位于ue(例如图1和图7的ue 115或图5的ue 550)中。如图10所示，天线阵列1002可以发送波束1006，天线阵列1004可以经由波束1008进行接收。在示例性实施例中，波束1006和1008可以经由位于区域1010的簇而反射、散射和/或衍射。
110.需要说明的是，图10中的天线阵列1002包括比图9中的天线阵列902更多数量的天线元件，并且图10中的天线阵列1004包括比图9中的天线阵列904更多数量的天线元件。前一种情况(相对于后一种情况)的天线数量较多是因为较大的载波频率对应于较小的波长，这允许在相同的孔径/区域内部署更多数量的天线。天线阵列1002和1004中更多数量的天线元件允许波束1006和1008具有窄的半功率波束宽度，从而相对于来自天线阵列902和904的波束906和908提供较高角度分辨率。因此，低频无线通信系统中天线阵列902和904中较少数量的天线元件可能导致更宽的角度分辨率，同时提供比mmw系统更好的链路边际。
111.在独立的mmw无线通信系统中，(由于穿透、绕射、反射等引起的)高链路损耗可能阻止发现多径的角度信息。相反，低频无线通信系统可以提供比独立mmw无线通信系统中的链路具有更高质量的链路(例如，具有更高snr的链路)。可以利用低频无线通信系统的这种较高snr以及低频和独立mmw无线通信系统的共存来确定波束成形方案的角度信息和/或相对路径增益。由于波束成形方案的角度信息和/或相对路径增益仅由发送器、接收器和散射器的相对几何形状决定，因此这种角度信息和/或相对路径增益在独立mmw和低频无线通信
系统中通常是不变的。虽然在某些情况下，路径的(支配性)排序可能会随着载波频率的改变而改变(例如，由于不同频率下的差分散射和/或吸收损耗)，但在大多数情况下，这种排序可能不会改变。
112.图11是示出了根据本公开的各个方面的通信系统的图。通信系统1100可以包括执行直接波束搜索的第一ue 1102和第二ue 1104。在示例性实施例中，第一ue 1102可以被称为ue1并且第二ue 1104可以被称为ue2。在示例性实施例中，第二ue 1104可以发起多个发送(tx)波束1106并且第一ue 1102可以发起多个接收(rx)波束1108。在示例性实施例中，第一ue 1102和第二ue 1104执行直接波束搜索以发现可在其上进行直接通信的一个或多个通信波束对(发送波束和接收波束)。在示例性实施例中，第二ue 1104可在其一个或多个tx波束1106上发送波束搜索信号，而第一ue 1102可以尝试在其一个或多个rx波束1108上接收波束搜索信号。一旦第一ue 1102在其rx波束1108之一(例如rx波束1112)上接收到波束搜索信号，第一us 1102将知道tx波束1106(例如tx波束1114)中的哪个tx波束发送了搜索信号。在该示例性实施例中，第一ue 1102然后将想第一ue 1102所耦合到的基站105(未示出)发送具有波束搜索结果的波束搜索报告，该波束搜索报告包括标识第二ue 1104的tx波束1114和第一ue 1102的rx波束1112的一个或多个信息。在示例性实施例中，发送波束(诸如tx波束1114)和接收波束(和诸如rx波束1112)可以被称为波束对，第一ue 1102和第二ue 1104可以通过波束对直接通信。一个或多个这样的波束对可以在直接波束搜索过程期间由第一ue 1102标识并且转发到第一ue1102所耦合到的基站105。被选择用于直接ue到ue通信的波束对可以根据信道条件、干扰等而改变。哪个ue发起tx波束和哪个ue发起rx波束的选择是任意的，可以“由第一ue 1102和第二ue 1104所耦合到的基站105决定。在替代示例性实施例中，出于执行波束搜索的目的，第一ue 1102和/或第二ue 1104中的任何一个可以是发送ue和/或接收ue。
113.图12是根据本公开的示例性实施例的呼叫流程图1200。在该示例性实施例中，呼叫流程图1200示出了第一ue(ue1)1202、第二ue(ue2)1204、第一基站(gnb1)1206和第二基站(gnb2)1208。在示例性实施例中，第一ue(ue1)1202可以被称为“发起”ue，而第二ue(ue2)1204可以被称为“目标”ue。在示例性实施例中，第一基站(gnb1)1206可以是第一(发起)ue(ue1)1202的服务基站并且第二基站(gnb2)1208可以是第二(目标)ue(ue2)1204的服务基站。在另一个示例性实施例中，第一基站(gnb1)1206和第二基站(gnb2)1208可以是相同的基站(gnb)。在第一基站(gnb1)1206和第二基站(gnb2)1208相同的这种示例中，该gnb确定用于直接波束搜索的通信波束、资源等。此外，如本文所使用的，术语“基站”指的是为基站所服务的任何ue调度传输和/或资源(包括通信波束、时频资源等)的任何设备。
114.在示例性实施例中，在呼叫1212，第一ue 1202向第一gnb 1206发送与第二ue 1204建立直接通信信道的请求。在示例性实施例中，呼叫1212中的请求可使用基于mac控制元素(mac
‑
ce)的通信来作出。在示例性实施例中，呼叫1212中的请求可以包括以下一个或多个：第一ue 1202的直接链路通信能力、第一ue 1202可用于直接通信的潜在通信波束的数量、通信波束特性、第一ue 1202可用的天线的数量或者天线阵列或面板的数量、第一ue 1202的tx功率、以及第一ue 1202的其他传输能力、第二ue 1204的标识(id)、以及标识与第二ue 1204处于通信的第二gnb 1208(称为第二ue 1204的服务gnb)的其他信息(如果这样的标识信息可用的话)，或者它们的任何组合。
115.例如，通过使用由ue发送的发现信号，第一ue 1202可以“发现”第二ue 1204，并且通过这个发现过程，可以获得第二ue 1204的id，并且在某些情况下，也可以获取第二gnb 1208的id。如果第一ue 1202无法通过与第一ue 1202的发现过程获取第二gnb 1208的id，则第一ue 1202可以查询第一gnb 1206以搜索第二ue 1204所耦合到的gnb。在示例性实施例中，第一gnb 1206可以查询网络以获得第二gnb 1208。核心网络130(图1)可以提供关于哪个ue附接到哪个gnb以及哪个gnb服务哪个ue的信息。核心网络130然后可以用第二gnb 1208的id响应第一gnb 1206。在示例性实施例中，可用通信波束的数量可以是一个通信波束。
116.在呼叫1214，第一gnb 1206向第二gnb 1208发送通信以发起第一ue 1202和第二ue 1204之间的直接波束搜索。作为示例，呼叫1214中的通信可以使用例如x1通信协议在回程链路134上发送。呼叫1214中的信息可以包括第二ue 1204的id和第一ue 1202的直接链路通信能力中的一个或多个。呼叫1214中的信息还可以用于协调对第一ue 1202与第二ue 1204之间直接波束搜索和/或波束管理的调度。如果第一ue 1202在呼叫1212中做出的初始请求不包括第二gnb 1208的id，则第一gnb 1206有可能如上所述地经由核心网络130或者通过使用一个或多个回程连接(例如回程链路134)来获悉第二gnb 1208的id。
117.在呼叫1216和1218中，第二gnb 1208和第二ue 1204交换与第一ue 1202作出的与第二ue 1204直接通信的请求有关的信息。在示例性实施例中，呼叫1216和1218中的通信可以使用基于mac控制元素(mac
‑
ce)的通信来进行。在呼叫1216和1218中，第二gnb 1208和第二ue 1204交换与直接波束搜索相关的信息，例如来自第一ue 1202的与第二ue 1204建立直接通信链路的请求，以及第一ue 1202执行直接链路通信的能力。在呼叫1218中，第二ue 1204向第二gnb 1208发送的信息可以包括：第二ue 1204进行直接链路通信的能力、第二ue 1204可用于直接通信的通信波束的数量、通信波束特性、第二ue 1204可用的天线的数量或者天线阵列或面板的数量、以及第二ue 1204的其他传输能力，以及其他信息，或者它们的任何组合。
118.在呼叫1222和1224中，如果第一gnb 1206和第二gnb 1208同意对直接ue通信的请求，则第一gnb 1206和第二gnb 1208交换与调度允许第一ue 1202和第二ue 1204执行直接ue到ue波束搜索的通信资源相关的消息。例如，呼叫1222和1224中的消息可以包括调度信息，例如第一ue 1202和第二ue 1204共同的可用于第一ue 1202与第二ue 1204之间的直接波束搜索的时频资源，以及直接波束搜索多久执行一次的频率(例如，周期性)。在第一gnb 1206和第二gnb 1208之间交换的信息还可以包括第一ue 1202和第二ue 1204可用的通信波束中的哪些通信波束可供第一ue 1202和第二ue 1204用于直接波束搜索。呼叫1222和1224中的消息还可以包括参考信号(rs)信息、波形信息、可用通信波束、通信波束id、波束宽度等。呼叫1222和1224中的消息还可以包括发送ue(例如，图11中将在一个或多个tx波束1106上发送波束搜索信号的ue 1104)的id，以及接收ue(例如，图11中将尝试接收一个或多个rx波束1108上的波束搜索信号的ue 1102)的id。发送ue和接收ue的选择是任意的。在下面将描述的示例性实施例中，在该示例中，出于直接通信波束搜索的目的，第二ue 1204可以是发送ue，而第一ue 1202可以是接收ue。在某些情况下，若第一ue 1202与第二ue 1204之间的直接ue到ue通信链路可能对第二gnb 1208和由第二gnb 1208所服务的任何ue之间的通信造成干扰，则第二gnb 1208可以拒绝第一ue与第二ue直接通信的请求。
119.在呼叫1226中，第一gnb 1206与第一ue 1202通信以调度供第一ue 1202用于直接波束搜索的通信波束和/或时频资源。在示例性实施例中，呼叫1226中的通信可以使用基于mac控制元素(mac
‑
ce)的通信来进行。
120.在呼叫1228中，第二gnb 1208与第二ue 1204通信以调度供第二ue 1204用于直接波束搜索的时频资源。在示例性实施例中，呼叫1228中的通信可以使用基于mac控制元素(mac
‑
ce)的通信来进行。在示例性实施例中，呼叫1226和1228中的信息可以包括：标识可供第一ue 1202和第二ue 1204用于执行直接波束搜索的一个或多个通信波束的信息、调度信息(例如对于第一ue 1202和第二ue 1204共同的可用于直接波束搜索的时频资源，以及执行直接波束搜索过程的频率(例如，周期性)。执行直接波束搜索过程的频率可能受到例如通信信道质量、信道干扰、第一ue 1202和/或第二ue 1204是否正在移动、改变的信道条件(例如，可能是由于第一ue 1202和/或第二ue 1204的移动性或移动而导致的)或其他信道参数的影响。在示例性实施例中，直接波束搜索过程可以被执行一次，然后可以由ue(例如，第一ue 1202和/或第二ue 1204)动态地作出基于信道质量、干扰、改变的信道条件或其他信道参数的确定，以确定随后多久执行一次直接波束搜索过程。或者，可以提前调度执行直接波束搜索过程的频率或周期，并基于提前调度周期性地执行。呼叫1222和1224中的消息还可以包括参考信号(rs)信息、波形信息、可用的tx和rx通信波束、通信波束id、波束宽度等。呼叫1222和1224中的消息还可以包括发送ue和接收ue的id，如本文所描述的。在下面将描述的示例性实施例中，在该示例中，出于直接通信波束搜索的目的，第二ue 1204将是发送ue，而第一ue 1202将是接收ue。
121.在呼叫1232和1234中，第一ue 1202和第二ue 1204使用先前在呼叫1226和1228中调度的通信波束和/或时频资源来执行直接波束搜索。在示例性实施例中，例如，呼叫1232和1234中的通信可例如使用rrc通信来进行。在示例性实施例中，第一ue 1202生成基于直接波束搜索的直接波束搜索报告。波束搜索报告包括直接波束搜索结果。
122.在示例性实施例中，可以执行直接波束搜索过程的频率(例如，周期性)可以基于多个因素而变化，例如，在其上的特定通信波束的质量第一ue 1202和第二ue 1204将用于直接通信，第一ue 1202和/或第二ue 1204是否正在移动、信道干扰、改变的信道条件和其他因素。在呼叫1236中，第一ue 1202向第一gnb 1206发送具有直接波束搜索结果的直接波束搜索报告。在示例性实施例中，呼叫1236中的信息可以包括以下一个或多个的id更多发送和接收第二ue 1204和第一ue 1202可以用来在它们之间建立直接通信链路的通信波束。与第二ue 1204相关的波束可以包括由第二ue 1204使用的一个或多个tx波束1106(图11)和由第一ue 1202在以下期间使用的一个或多个rx波束1108(图11)。直接波束搜索。这些通信波束在直接波束搜索期间由第一ue 1202标识，并且波束id在呼叫1236中被转发到第一gnb 1206。呼叫1236中的信息还可以包括可用于直接链路的通信波束的属性沟通。这些属性可以包括，例如，rsrp(参考信号接收功率)、sinr(信号与干扰加噪声比)、snr(信噪比)、干扰、延迟扩展和其他波束属性，或任何组合其中等在呼叫1238和1239中，第一gnb 1206将具有由第一ue 1202提供的直接波束搜索结果的直接波束搜索报告中继到第二gnb 1208。第一gnb 1206和第二gnb 1208共享相关的结合波束搜索报告中的信息，共同确定第一ue 1202和第二ue 1204用于直接链路通信的通信波束。在示例性实施例中，对于第一ue 1202可以用于直接链路通信的每个波束，存在第二ue 1204应当用于直接链路通信的对应
波束，波束形成波束对，例如tx波束1114和rx光束1112(图11)。在呼叫1240中，第一gnb 1206通知第一ue 1202哪个通信波束用于与第二ue 1204的直接链路通信。在呼叫1242中，第二gnb 1208将具有由第一ue 1202提供的直接波束搜索结果的直接波束搜索报告中继到第二ue 1204，并通知第二ue 1204使用哪个通信波束来进行直接通信与第一ue 1202。在示例性实施例中，将用于第一ue 1202和第二ue 1204之间的直接链路通信的通信波束对可以是第一ue 1202在呼叫1232中执行直接波束搜索之后推荐的波束对和1234。在替代示例性实施例中，第一gnb 1206和第二gnb 1208可以从第一ue 1202接收波束搜索结果(呼叫1236和呼叫1238)，但是随后基于多个因素，可以选择波束搜索结果不是由第一ue 1202推荐的波束对。在示例性实施例中，呼叫1240可以是可选的，因为如果第一gnb 1206在呼叫1236中选择由第一ue 1202推荐的波束对，则第一gnb 1206不需要将波束对通知给第一ue 1202。然而，如果第一gnb 1206和第二gnb 1208选择与第一ue 1202推荐的波束对不同的波束对，则呼叫1240可用于向第一ue 1202通知所选择的波束对。
123.在示例性实施例中，可以执行直接波束搜索过程的频率(例如，周期性)可以基于多个因素而变化，例如，第一ue 1202和第二ue 1204将用于直接通信的特定通信波束的质量，第一ue 1202和/或第二ue 1204是否正在移动、信道干扰、改变的信道条件、以及其他因素。
124.在呼叫1236中，第一ue 1202向第一gnb 1206发送具有直接波束搜索结果的直接波束搜索报告。在示例性实施例中，呼叫1236中的信息可以包括第二ue 1204和第一ue 1202可以用来在它们之间建立直接通信链路的一个或多个发送和接收通信波束的id。与第二ue 1204相关的波束可以包括在直接波束搜索期间由第二ue 1204使用的一个或多个tx波束1106(图11)以及由第一ue 1202使用的一个或多个rx波束1108(图11)。这些通信波束在直接波束搜索期间由第一ue 1202标识，并且在呼叫1236中将波束id转发给第一gnb 1206。呼叫1236中的信息还可以包括可用于直接链路通信的通信波束的属性。这些属性可以例如包括rsrp(参考信号接收功率)、sinr(信号与干扰加噪声比)、snr(信噪比)、干扰、延迟扩展和其他波束属性、或任何组合等。
125.在呼叫1238和1239中，第一gnb 1206将具有由第一ue 1202提供的直接波束搜索结果的直接波束搜索报告中继到第二gnb 1208。第一gnb 1206和第二gnb 1208共享波束搜索报告中的相关信息，并共同确定第一ue 1202和第二ue 1204用于直接链路通信的通信波束。在示例性实施例中，对于第一ue 1202可以用于直接链路通信的每个波束，存在第二ue 1204应当用于直接链路通信的对应波束，这些波束形成波束对，例如tx波束1114和rx波束1112(图11)。
126.在呼叫1240中，第一gnb 1206通知第一ue 1202哪个通信波束将用于与第二ue 1204的直接链路通信。
127.在呼叫1242中，第二gnb 1208将具有由第一ue 1202提供的直接波束搜索结果的直接波束搜索报告中继到第二ue 1204，并通知第二ue 1204哪个通信波束将用于与第一ue 1202进行直接通信。
128.在示例性实施例中，将用于第一ue 1202和第二ue 1204之间的直接链路通信的通信波束对可以是在呼叫1232和1234中执行直接波束搜索之后由第一ue 1202推荐的波束对。在替代示例性实施例中，第一gnb 1206和第二gnb 1208可以从第一ue 1202接收波束搜
索结果(呼叫1236和呼叫1238)，但是随后基于多个因素，可以选择除由第一ue 1202推荐的波束对之外的波束对。在示例性实施例中，呼叫1240可以是可选的，因为如果第一gnb 1206选择了由第一ue 1202在呼叫1236中推荐的波束对，则第一gnb 1206不需要向第一ue 1202通知该波束对。然而，如果第一gnb 1206和第二gnb 1208选择了与第一ue 1202推荐的波束对不同的波束对，则呼叫1240可用于向第一ue 1202通知所选择的波束对。
129.在呼叫1244和1246中，第一ue 1202和第二ue 1204使用在呼叫1240和1242中调度的资源进行直接通信，并且在所标识的通信波束上进行直接通信。在示例性实施例中，第一ue 1202和第二ue 1204使用由第一gnb 1206和第二gnb 1208调度的资源进行直接通信。在示例性实施例中，第一gnb 1206和第二gnb 1208可以管理第一ue 1202和第二ue 1204执行直接波束搜索的频率或周期。
130.图13是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。方法1300中的框可以按所示顺序或不按所示顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分地并行执行。
131.在框1302中，第一ue请求与第二ue的直接通信链路。该请求可以被转发到与第一ue 1202处于通信的第一基站1206(gnb1)。在一个示例中，第一基站1206(gnb1)是第一ue 1202的服务基站。
132.在框1304中，第一基站1206(gnbl)发起第一ue 1202和第二ue 1204之间的直接波束搜索。在示例性实施例中，第一基站1206(gnb1)向第二基站1208(gnb2)发送通信以发起第一ue 1202和第二ue 1204之间的直接波束搜索。在一个示例中，第二基站1208(gnb2)是第二ue 1204的服务基站。
133.在框1306中，第二基站1208(gnb2)向第二ue 1204通知已经做出了与第一ue 1202进行直接通信的请求。
134.在框1308中，第二基站1208(gnb2)与第二ue 1204交换用以与第一ue 1202建立直接波束搜索的信息。
135.在框1310中，第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)确定将被调度以允许第一ue 1202和第二ue 1204执行直接波束搜索的资源。例如，如果第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)同意直接ue通信的请求，则第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)交换与调度通信资源(例如时频资源)相关的信息，以允许第一ue 1202和第二ue 1204进行直接波束搜索。
136.在框1312中，第一基站1206(gnb1)调度时频资源以供第一ue 1202用于直接波束搜索。
137.在框1314中，第二基站1208(gnb2)调度时频资源以供第二ue 1204用于直接波束搜索。
138.在框1316中，第一ue 1202和第二ue 1204使用先前在框1312和1314中调度的时频资源来执行直接波束搜索。直接波束搜索的结果提供与可供第一ue 1202和第二ue 1204用于直接通信的通信波束相关的信息。
139.图14是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。方法1400中的框可以按所示顺序或不按所示顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分地并行执行。
140.在框1402中，第一ue 1202向第一基站1206(gnb1)发送具有直接波束搜索结果的波束搜索报告。
141.在框1404中，第一基站1206(gnb1)将直接波束搜索结果中继到第二基站1208(gnb2)，并且第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)确定第一ue 120和第二ue 1204将使用哪些通信波束进行直接通信。
142.在框1405中，第一基站1206(gnb1)向第一ue 1202通知将用于直接通信的通信波束。
143.在框1406中，第二基站1208(gnb2)向第二ue 1204通知将用于直接通信的通信波束。
144.在框1408中，第一ue 1202和第二ue 1204通过所选择的通信波束进行直接通信。
145.图15是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置1500的功能框图。装置1500包括用于请求与第二ue的直接通信链路的部件1502。在某些实施例中，用于请求与第二ue的直接通信链路的部件1502可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1302中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于请求与第二ue的直接通信链路的部件1502可以包括第一ue 1202向与之通信的第一基站1206(gnb1)发送请求。在示例性实施例中，ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器739和直接波束搜索通知逻辑752可以协作来发送请求；并且基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来接收并处理该请求。
146.装置1500还包括用于发起第一ue与第二ue之间的直接波束搜索的部件1504。在某些实施例中，用于发起第一ue与第二ue之间的直接波束搜索的部件1504可以被配置为执行方法1300(图13)的操作框1304中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于发起第一ue和第二ue之间的直接波束搜索的部件1504可以包括第一基站1206(gnb1)向第二基站1208(gnb2)通知第一ue 1202期望与第二ue 1204进行直接通信。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来发起请求；并且另一个基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来接收并处理该请求。
147.装置1500还包括用于向第二ue通知直接链路建立的部件1506。在某些实施例中，用于向第二ue通知直接链路建立的部件1506可以被配置为执行方法1300(图13)的操作框1306中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于向第二ue通知直接链路建立的部件1506可以包括第二基站1208(gnb2)与第二ue 1204通信以向第二ue 1204通知第一ue 1202期望进行直接通信。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来通知第二ue；并且第二ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索通知逻辑752可以协作来接收并处理请求。
148.装置1500还包括用于与第二ue交换用于直接波束搜索的信息的部件1508。在某些实施例中，用于与第二ue交换用于直接波束搜索的信息的部件1508可以被配置为执行方法1300(图13)的操作框1308中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于与第二ue交换用于直接波束搜索的信息的部件1508可以包括第二基站1208(gnb2)与第二ue 1204进行通信以交换关于与第二ue 1204与第一ue 1202建立直接通信链路以执行直接波束搜索的
相关信息。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来与第二ue交换信息；并且第二ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索通知逻辑752可以协作来与第二基站105交换信息。
149.装置1500还包括用于确定调度第一ue和第二ue以用于直接通信的资源的部件1510。在某些实施例中，用于确定调度第一ue和第二ue以用于直接通信的资源的部件1510可以被配置为执行方法1300(图13)的操作框1310中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于确定调度第一ue和第二ue以用于直接通信的资源的部件1510可以包括第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)交换关于确定要调度的通信波束和/或时频资源有关的信息，以允许第一ue 1202和第二ue 1204执行直接波束搜索。在示例性实施例中，第一基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索调度逻辑654可以与第二基站10协作以调度资源；并且第二基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索调度逻辑654可以与第一基站105协作来调度资源。
150.装置1500还包括用于调度第一ue以进行直接波束搜索的部件1512。在某些实施例中，用于调度第一ue以进行直接波束搜索的部件1512可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1312中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于调度第一ue以进行直接波束搜索的部件1512可以包括第一基站1206(gnb1)向第一ue 1202发送包括通信波束和/或时频资源的调度信息。在示例性实施例中，第一基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索调度逻辑654可以协作来为第一ue 115调度资源；并且第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索调度逻辑754可以协作来调度资源。
151.装置1500还包括用于调度第二ue以进行直接波束搜索的部件1514。在某些实施例中，用于调度第二ue以进行直接波束搜索的部件1514可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1314中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于调度第二ue以进行直接波束搜索的部件1514可以包括第二基站1208(gnb2)向第二ue 1204发送包括通信波束和/或时频资源的调度信息。在示例性实施例中，第二基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索调度逻辑654可以协作来为第二ue 115调度资源；并且第二ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索调度逻辑754可以协作来调度资源。
152.装置1500还包括用于执行直接波束搜索的部件1516。在某些实施例中，用于执行直接波束搜索的部件1516可以被配置为执行在方法1300(图13)的操作框1316中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于执行直接波束搜索的部件1516可以包括第一ue 1202和第二ue 1204使用先前由第一基站1206(gnb1)和第二基站1208(gnb2)调度的通信波束和/或时频资源来执行直接波束搜索。在示例性实施例中，第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协作以与第二ue 115执行直接波束搜索；并且第二ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协作以与第一ue 115执行直接波束搜索。
153.图16是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置1600的功能框图。装置1600包括用于向基站发送直接波束搜索结果的部件1602。在某些实施例中，用于向基站发送直
接波束搜索结果的部件1602可以被配置为执行方法1400(图14)的操作框1402中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于向基站发送直接波束搜索结果的部件1602可以包括第一ue 1202向第一基站1206(gnb1)发送直接波束搜索结果。在示例性实施例中，第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索结果处理逻辑758可以协作来向基站105发送具有直接波束搜索结果的波束搜索报告；并且基站105中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索结果中继逻辑656可以协作来接收并处理波束搜索结果。
154.装置1600还包括用于将直接波束搜索结果中继到第二基站并且确定将哪些通信波束用于直接通信的部件1604。在某些实施例中，用于将直接波束搜索结果中继到第二基站并确定将哪些通信波束用于直接通信的部件1604可以被配置为执行方法1400(图14)的操作框1404中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于将直接波束搜索结果中继到第二基站并确定将哪些通信波束用于直接通信的部件1604可以包括第一基站1206(gnb1)将直接波束搜索结果中继到第二基站1208(gnb2)并与第二基站1208(gnb2)确定第一ue 1202和第二ue 1204将使用哪个通信波束对进行直接通信。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索结果中继和处理逻辑656可以协作来向第二基站105发送波束搜索结果；并且第二基站105中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索结果中继和处理逻辑656可以协作来接收并处理波束搜索结果。
155.装置1600还包括用于向第一ue 1202通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1605。在某些实施例中，用于向第一ue 1202通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1605可以被配置为执行方法1400(图14)的操作框1405中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于向第一ue 1202通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1605可以包括第一基站1206(gnb1)向第一ue 1202通知哪个通信波束将用于直接通信。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索结果中继和处理逻辑656可以协作来向ue 115通知将使用哪个通信波束；并且ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索结果处理逻辑758可以协作来接收并处理波束搜索结果。
156.装置1600还包括用于向第二ue 1204通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1606。在某些实施例中，用于向第二ue 1204通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1606可以被配置为执行在方法1400(图14)的操作框1406中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于向第二ue 1204通知哪个通信波束将用于直接通信的部件1606可以包括第二基站1208(gnb2)将直接波束搜索的结果中继到第二ue 1204以向第二ue 1204通知哪个通信波束将用于直接通信。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索结果中继和处理逻辑656可以协作来向ue 115发送波束搜索结果；并且ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索结果处理逻辑758可以协作来接收并处理波束搜索结果。
157.装置1600还包括用于直接通信的部件1608。在某些实施例中，用于直接通信的部件1608可以被配置为执行在方法1400(图14)的操作框1408中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于直接通信的部件1608可以包括第一ue 1202和第二ue 1204在所选择的
通信波束上进行直接通信。在示例性实施例中，第一ue和第二ue可以使用天线712、rfic 733和基带子系统732彼此直接通信。
158.图17是图示根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。方法1700中的框可以按所示顺序或不按所示顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分地并行执行。
159.在框1702中，第一ue或发起ue通过发送与第二ue或目标ue建立直接链路通信的请求来请求与第二ue或目标ue的直接通信链路。参考图12，在一个示例中，该请求可以对应于呼叫1212，并且可以被传送到与第一ue 1202处于通信的第一基站1206(gnb1)。在一个示例中，第一或发起基站1206(gnb1)是第一ue 1202的服务基站。
160.在框1704中，第一ue或发起ue 1202接收标识将用于直接波束搜索的资源的信息。这些资源可以包括将用于第一ue或发起ue与第二ue或目标ue之间的直接波束搜索的多个通信波束，和/或包括用于执行直接波束搜索的时频资源。参考图12，在一个示例中，该信息可以在呼叫1226中被接收。
161.在框1706中，第一ue或发起ue 1202和第二ue或目标ue 1204使用先前调度的时频资源来执行直接波束搜索。参考图12，在一个示例中，可以在呼叫1232和1234期间执行直接波束搜索。直接波束搜索的结果提供与可供第一ue或发起ue 1202和第二ue或目标ue 1204用于直接通信的通信波束有关的信息。
162.图18是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置1800的功能框图。装置1800包括用于请求与第二ue或目标ue的直接通信链路的部件1802。在某些实施例中，用于请求与第二ue或目标ue的直接通信链路的部件1802可以被配置为执行方法1700(图17)的操作框1702中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于请求与第二ue或目标ue的直接通信链路的部件1802可以包括第一ue或发起ue 1202向与之通信的第一基站1206(gnb1)发送请求。在示例性实施例中，ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器739和直接波束搜索通知逻辑752可以协作来发送请求；并且基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来接收并处理请求。
163.装置1800还包括用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的部件1804。在某些实施例中，用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的部件1804可以被配置为执行在方法1700(图17)的操作框1704中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的部件1804可以包括第一ue或发起ue 1202从第一基站1206(gnb1)接收调度信息。在示例性实施例中，第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索调度逻辑754可以协作来接收并调度用于直接波束搜索的通信资源。
164.装置1800还包括用于执行直接波束搜索的部件1806。在某些实施例中，用于执行直接波束搜索的部件1806可以被配置为执行在方法1700(图17)的操作框1706中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于执行直接波束搜索的部件1806可以包括第一ue或发起ue 1202和第二ue或目标ue 1204使用先前调度的通信波束和/或时频资源来执行直接波束搜索。在示例性实施例中，第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑754可以协作来与第二ue 115执行直接波束搜索；并且第二ue 115中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协
作来与第一ue 115执行直接波束搜索。
165.图19是图示根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。方法1900中的框可以按所示顺序或不按所示顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分地并行执行。
166.在框1902中，第一基站1206(gnb1)接收对第一ue 1202与第二ue 1204之间的直接通信链路的请求。该请求可以由第一ue 1202发送。
167.在框1904中，第一基站1206(gnbl)发起第一ue 1202与第二ue 1204之间的直接波束搜索。在示例性实施例中，第一基站1206(gnbl)向第二基站1208(gnb2)发送通信以发起第一ue 1202与第二ue 1204之间的直接波束搜索，并且可以包括第一基站1206(gnb1)与第二基站1208(gnb2)确定供第一ue 1202和第二ue 1204用于直接波束搜索的资源。
168.在框1906中，第一基站1206(gnb1)为第一ue 1202调度时频资源以用于直接波束搜索。
169.图20是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置2000的功能框图。装置2000包括用于接收对ue之间的直接通信链路的请求的部件2002。在某些实施例中，用于接收对ue之间的直接通信链路的请求的部件2002可以被配置为执行在方法1900(图19)的操作框1902中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于接收对ue之间的直接通信链路的请求的部件2002可以包括第一基站1206(gnb1)从第一ue 1202接收对与第二ue 1204的直接通信链路的请求。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来接收并处理该请求。
170.装置2000还包括用于发起第一ue与第二ue之间的直接波束搜索的部件2004。在某些实施例中，用于在第一ue与第二ue之间发起直接波束搜索的部件2004可以被配置为执行在方法1900(图19)的操作框1904中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于在第一ue与第二ue之间发起直接波束搜索的部件2004可以包括第一基站1206(gnb1)向第二基站1208(gnb2)通知第一ue 1202期望与第二ue 1204进行直接通信，并且可以包括第一基站1206(gnb1)与第二基站1208(gnb2)确定供第一ue 1202和第二ue 1204用于直接波束搜索的资源。在示例性实施例中，基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来发起请求；并且另一个基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索通知逻辑652可以协作来接收并处理请求。
171.装置2000还包括用于调度第一ue以进行直接波束搜索的部件2006。在某些实施例中，用于调度第一ue进行直接波束搜索的部件2006可以被配置为执行在方法1900(图19)的操作框1906中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于调度第一ue以进行直接波束搜索的部件2006可以包括第一基站1206(gnb1)向第一ue 1202发送包括时频资源的调度信息。在示例性实施例中，第一基站105(图6)中的天线612、rfic 633、处理器636、存储器637和直接波束搜索调度逻辑654可以协作来为第一ue 115调度资源；并且第一ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索调度逻辑754可以协作来调度资源。
172.图21是示出了根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。方法2100中的框可以按所示顺序或不按所示顺序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分地
并行执行。
173.在框2102中，第二ue或目标ue 1204接收对与第一ue或发起ue 1202的直接通信链路的请求的通知。该请求的通知可以从第二基站1208(gnb2)转发到第二ue或目标ue 1024。参考图12，在一个示例中，该通知可以在呼叫1216中被接收。
174.在框2104中，第二ue或目标ue 1204(ue2)发送其直接通信链路能力。例如，第二ue或目标ue 1204(ue2)向服务基站(gnb2)发送其直接通信链路能力。例如，第二ue或目标ue 1204(ue2)向第二基站1208(gnb2)发送该信息。参考图12，在一个示例中，该信息可以在呼叫1218中被发送。
175.在框2106中，第二ue或目标ue 1204接收标识用于直接波束搜索的资源的信息。资源可以包括用于执行直接波束搜索的多个通信波束和/或时频资源。参考图12，在一个示例中，该信息可以在呼叫1228中被接收。
176.在框2108中，第二ue或目标ue 1204和第一ue或发起ue 1202使用先前调度的通信波束和/或时频资源来执行直接波束搜索。参考图12，在一个示例中，可以在呼叫1232和1234期间执行直接波束搜索。
177.图图22是根据本公开的各个方面的用于通信系统的装置2200的功能框图。装置2200包括用于接收对与第一ue或发起ue的直接通信链路的请求的通知的部件2202。在某些实施例中，用于接收对与第一ue或发起ue的直接通信链路的请求的通知的部件2202可以被配置为执行在方法2100(图21)的操作框2102中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于接收对与第一ue或发起ue 1202的直接通信链路的请求的通知的部件2202可以包括第二ue或目标ue 1204从第二基站1208(gnb2)接收第一ue或发起ue 1202请求建立直接通信链路的通知。在示例性实施例中，ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器739和直接波束搜索通知逻辑752可以协作来接收该请求的通知。
178.装置2200还包括用于发送直接通信链路能力的部件2204。在某些实施例中，用于发送直接通信链路能力的部件2204可以被配置为执行在方法2100(图21)的操作框2104中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于发送直接通信链路能力的部件2204可以包括第二ue或目标ue 1204向第二基站1208(gnb2)发送其用于直接链路通信的能力。在示例性实施例中，第二ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协作来发送其执行直接波束搜索的能力。
179.装置2200还包括用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的部件2206。在某些实施例中，用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的部件2206可以被配置为执行在方法2100(图21)的操作框2106中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于接收标识用于直接波束搜索的资源的信息的装置2206可以包括第二ue或目标ue 1204，从第二基站1208(gnb2)接收调度信息。在示例性实施例中，第二ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索调度逻辑754可以协作来接收并调度用于直接波束搜索的通信资源。
180.装置2200还包括用于执行直接波束搜索的部件2208。在某些实施例中，用于执行直接波束搜索的部件2208可以被配置为执行在方法2100(图21)的操作框2108中描述的一个或多个功能。在示例性实施例中，用于执行直接波束搜索的部件2208可以包括第一ue或发起ue 1202和第二ue或目标ue 1204，使用先前调度的通信波束和/或时频资源来执行直
接波束搜索。在示例性实施例中，第二ue 115(图7)中的天线712、rfic 733、处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协作来与第一ue 115执行直接波束搜索；并且第一ue 115中的处理器736、存储器737和直接波束搜索执行逻辑756可以协作来与第二ue 115执行直接波束搜索。
181.本文中所描述的技术可以用于各种无线通信系统，例如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc
‑
fdma和其他系统。术语“系统”和“网络”经常互换使用。cdma系统可以实现诸如cdma 2000、通用陆地无线电接入(utra)等无线电技术。cdma 2000涵盖is
‑
2000、is
‑
95和is
‑
856标准。is
‑
2000版本0和a通常被称为cdma 2000 1x、1x等。is
‑
856(tia
‑
856)通常被称为cdma 2000 1xev
‑
do、高速分组数据(hrpd)等。utra包括宽带cdma(wcdma)和cdma的其他变体。tdma系统可以实现诸如全球移动通信系统(gsm)之类的无线电技术。ofdma系统可以实现诸如超移动宽带(umb)、演进型utra(e
‑
utra)、ieee 802.11(wi
‑
fi)、ieee 802.16(wimax)、ieee 802.20、flash
‑
ofdm.tm.等无线电技术。utra和e
‑
utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。3gpp长期演进(lte)和高级lte(lte
‑
a)是使用e
‑
utra的umts的新版本。utra、e
‑
utra、umts、lte、lte
‑
a和gsm在来自名为“第三代合作伙伴计划”(3gpp)的组织的文档中进行了描述。cdma 2000和umb在来自名为“第三代合作伙伴计划2”(3gpp2)的组织的文档中进行了描述。本文所描述的技术可以用于上述系统和无线电技术以及其他系统和无线电技术，包括未授权和/或共享带宽上的蜂窝(例如，lte)通信。然而，以上描述出于示例的目的描述了lte/lte
‑
a系统，并且在以上描述的大部分中使用了lte术语，但这些技术也适用于lte/lte
‑
a应用之外的应用。
182.以上结合附图阐述的具体实施方式描述了示例而不代表可以实现的或在权利要求的范围内的唯一示例。在本说明书中使用的术语“示例”和“示例性”表示“用作示例、实例或说明”，而不是“优选”或“优于其他示例”。本具体实施方式包括用于提供对所描述技术的理解的具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下，众所周知的结构和装置以框图形式示出以避免混淆所描述的示例的概念。
183.信息和信号可以使用多种不同的技术和技艺中的任一种来表示。例如，在以上描述中可能被引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或任何其组合来表示。
184.结合本文的公开描述的各种说明性框和组件可以用被设计为执行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、asic、fpga或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp和微处理器的组合、多个微处理器、结合dsp核的一个或多个微处理器、或者任何其他这样的配置。
185.本文所描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实现。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其进行传输。其他示例和实施方式在本公开和所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的性质，上述功能可以使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或其任何组合来实现。实现功能的特征也可以物理地位于不同的位置，包括被分布使得功能的各部分在不同的物理位置实现。如本文(包括权利要求中)所使用的，在两个或多
个项目的列举中使用的术语“和/或”表示所列项目中的任何一个可单独使用，或两个或多个所列出的项目的任何组合可以被使用。例如，如果组成被描述为包含组件a、b和/或c，则组成可以单独包含仅a；仅b；仅c；a和b的组合；a和c的组合；b和c的组合；或a、b和c的组合。此外，如本文(包括权利要求中)所使用的，在项目列举中(例如，以诸如“至少一个”或“一个或多个”之类的短语开头的项目列举中)使用的“或”表示析取列举，例如，“a、b或c中的至少一个”的列举表示a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。
186.计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，包括便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。存储介质可以是通用或专用计算机可以访问的任何可用介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、闪存、cd
‑
rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储的所需的程序代码部件，并且可以由通用或专用计算机、或通用或专用处理器访问的任何其他介质。此外，任何连接都被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(例如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其他远程源传输的，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(如红外线、无线电和微波)都包含在介质的定义中。如本文所用，盘(disk)和碟(disc)包括压缩盘(cd)、激光盘、光盘、数字多功能盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中盘通常以磁性方式再现数据，而碟则利用激光以光学方式再现数据。以上的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
187.如在本说明书中使用的，术语“组件”、“数据库”、“模块”、“系统”等旨在指代计算机相关实体，任其是硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或正在执行的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在计算设备上运行的应用程序和计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在一个进程和/或执行线程中，并且一个组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。此外，这些组件可以从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。组件可以通过本地和/或远程进程的方式通信，例如根据具有一个或多个数据包的信号(例如，来自一个组件的数据通过该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互，和/或跨诸如互联网的网络与其他系统的互联网)。
188.虽然在本技术中通过对一些示例的说明来描述方面和实施例，但是本领域技术人员将理解附加的实现和用例可以在许多不同的布置和场景中出现。本文中所描述的创新可以跨许多不同的平台类型、设备、系统、形状、尺寸、封装布置来实现。例如，实施例和/或使用可以通过集成芯片实施例和其他基于非模块组件的设备(例如，终端用户设备、车辆、通信设备、计算设备、工业设备、零售/采购设备、医疗设备、支持ai的设备等)来产生。虽然一些示例可能会或可能不会专门针对用例或应用，但所描述的创新可能会出现各种各样的适用性。实现的范围可以从芯片级或模块化组件到非模块化、非芯片级实现，并进一步到包括所描述的创新的一个或多个方面的聚合、分布式或原始设备制造商(oem)设备或系统。在一些实际环境中，结合所描述的方面和特征的设备还可以包括用于实现和实践所要求保护和描述的实施例的附加组件和特征。例如，无线信号的发送和接收必须包括许多用于模拟和数字目的的组件(例如，硬件组件，包括天线、rf链、功率放大器、调制器、缓冲器、处理器、交织器、加法器/求和器等)，例如图5、图6和图7的基站和ue中所示的组件。本文中所描述的创新旨在可以在各种不同尺寸、形状和构造的设备、芯片级组件、系统、分布式布置、终端用户
设备等中实践。
189.提供本公开的先前描述以使本领域技术人员能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以将本文中所定义的一般原理应用于其他变型。因此，本公开不限于本文中所描述的示例和设计，而是被赋予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广泛的范围。