CN116746193A - 用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质 - Google Patents

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CN116746193A CN202280009338.6A CN202280009338A CN116746193A CN 116746193 A CN116746193 A CN 116746193A CN 202280009338 A CN202280009338 A CN 202280009338A CN 116746193 A CN116746193 A CN 116746193A
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Abstract

本公开提供了一种用于无线通信的电子设备、方法和计算机可读存储介质，该电子设备包括：处理电路，被配置为：生成用于轨道角动量模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及将该配置信息发送给用户设备。

Description

用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质
本申请要求于2021年1月20日提交中国专利局、申请号为202110074812.0、发明名称为“用于无线通信的电子设备和方法、计算机可读存储介质”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，具体地涉及轨道角动量(Orbital Angular Momentum，OAM)模态扫描技术。更具体地，涉及一种用于无线通信的电子设备和方法以及计算机可读存储介质。
背景技术
电磁波既具有线性动量又具有角动量。角动量可以分解为自旋角动量(Spin Angular Momentum，SAM)和轨道角动量(OAM)。OAM是波的相位相对于围绕波的传播轴的方位角θ变化的结果。这种变化导致螺旋相位分布(φ＝l*θ)，其中l代表OAM模态数，指的是一个波长内完整相位旋转的次数。
即，含OAM的波束(以下也称为OAM波束)具有螺旋相位波前以及中空且发散的辐射特性。并且，模态数越大，发散角越大，图1示出了含OAM的波束的辐射特性的一个示意图。在目前的射频通信中，发射的波束不具有OAM，即模态l＝0，从而导致平面波前，如图1的中间的图所示。
由于不同整数模态之间的正交性特征，因此利用OAM进行模分复用(Mode Division Multiplexing，MDM)被认为可用于未来的无线通信，这可以显著增加信道容量而无需额外的频带。而由于OAM波束的能量辐射特性，发射端的发射波束和接收端的接收波束的OAM模态必须匹配，否则将严重影响接收质量。因此，在基于OAM的无线通信***中需要利用模态扫描对收发两端的OAM波束进行模态匹配，以建立模态对链路(Mode Pair Link，MPL)。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的电子设备，包括：处理电路，被配置为：生成用于轨道角动量模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及将该配置信息发送给用户设备。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：生成用于轨道角动量模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及将该配置信息发送给用户设备。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于无线通信的电子设备，包括：处理电路，被配置为：接收用于轨道角动量模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及基于该配置信息进行模态参考信号对应的波束的测量和信道状态信息的上报。
根据本申请的另一个方面，提供了一种用于无线通信的方法，包括：接收用于轨道角动量模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及基于该配置信息进行模态参考信号对应的波束的测量和信道状态信息的上报。
根据本申请的上述方面的电子设备和方法提出了用于OAM模态扫描的模态参考信号(Mode-RS)，使得能够对基站和用户设备两侧的波束进行OAM模态扫描，从而选择通信质量最好的OAM波束对进行通信。
依据本发明的其它方面，还提供了用于实现上述用于无线通信的方法的计算机程序代码和计算机程序产品以及其上记录有该用于实现上述 用于无线通信的方法的计算机程序代码的计算机可读存储介质。
通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：
图1示出了含OAM的波束的辐射特性的一个示意图；
图2示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图；
图3示出了使用高OAM模态的OAM波束进行扫描的示意图；
图4示出了使用低OAM模态的OAM波束进行扫描的示意图；
图5示出了单模态扫描的一个示意图；
图6示出了多模态扫描的一个示意图；
图7示出了混合扫描的一个示意性流程图；
图8示出了宽波束扫描的示意图；
图9示出了单模态扫描的方案的示意图；
图10示出了多模态扫描的方案的示意图；
图11示出了基站与UE之间的信息流程的示意图；
图12示出了基站与UE之间的信息流程的示意图；
图13示出了窄波束扫描的示意图；
图14示出了单模态扫描的方案的示意图；
图15示出了多模态扫描的方案的示意图；
图16示出了一种天线端口配置的示例；
图17示出了一种天线端口配置的示例；
图18示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的电子设备的功能模块框图；
图19示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；
图20示出了根据本申请的另一个实施例的用于无线通信的方法的流程图；
图21是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图；
图22是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图；以及
图23是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话的示意性配置的示例的框图；
图24是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图；以及
图25是其中可以实现根据本发明的实施例的方法和/或装置和/或***的通用个人计算机的示例性结构的框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与***及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/ 或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
<第一实施例>
图2示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的电子设备100的功能模块框图，如图2所示，电子设备100包括：生成单元101，被配置为生成用于OAM模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于OAM模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及通信单元102，被配置为将该配置信息发送给用户设备(User Equipment，UE)。
其中，生成单元101和通信单元102可以由一个或多个处理电路实现，该处理电路例如可以实现为芯片。并且，应该理解，图2中所示的装置中的各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。
电子设备100例如可以设置在基站侧/收发点(Transmit and Receive Point，TRP)侧或者可通信地连接到基站/收发点。这里，还应指出，电子设备100可以以芯片级来实现，或者也可以以设备级来实现。例如，电子设备100可以工作为基站/收发点本身，并且还可以包括诸如存储器、收发器(图中未示出)等外部设备。存储器可以用于存储基站/收发点实现各种功能需要执行的程序和相关数据信息。收发器可以包括一个或多个通信接口以支持与不同设备(例如，其他基站/收发点、UE等等)间的通信，这里不具体限制收发器的实现形式。
在本实施例中，设置了模态参考信号来对各个OAM模态进行扫描，其中，模态参考信号由具有相应的OAM模态的波束承载并从例如基站/TRP发送。UE通过对接收到的模态参考信号进行测量，来获得相应的信道的通信质量的信息，并将这些信息作为信道状态信息上报至基站/TRP。注意，在下文的描述中，将以基站作为示例，但是同样可以应用于TRP。
在资源配置信息中，包含模态参考信号要占用的时频资源的信息，以通知UE在哪些时频资源上进行模态参考信号的测量。由于OAM模态的正交性，生成单元101可以为不同OAM模态的模态参考信号配置相同的时频资源。UE可以通过对OAM波束的接收过程例如从硬件上对 不同的OAM模态进行区分。可以看出，利用OAM模态的无线通信相当于额外增加了一个维度，从而能够显著提高通信容量。
OAM模态可以按照模态绝对值(比如前文所述的模态数l)分为高OAM模态和低OAM模态。其中，高OAM模态指的是模态绝对值大的OAM模态，低OAM模态指的是模态绝对值小的OAM模态。注意，这里的大和小是一个相对的概念。不同OAM模态的OAM波束的波束宽度和传输距离都不同。例如，高OAM模态的OAM波束具有较宽的波束宽度和较短的传输距离；低OAM模态的OAM波束具有较窄的波束宽度和较长的传输距离。图3示出了使用高OAM模态的OAM波束进行扫描的示意图；图4示出了使用低OAM模态的OAM波束进行扫描的示意图。
因此，对于不同的OAM模态，覆盖相同区域的OAM波束的数量是不同的；并且对于不同的OAM模态，达到相同距离所需的发射功率也不同。
针对同一波束方向，可以为不同的OAM模态的模态参考信号配置相同的时频资源。而针对不同的波束方向，为了在空间上对OAM波束进行区分，可以为模态参考信号配置正交的时频资源。
其中，为模态参考信号配置的资源类型可以为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的，与现有的信道状态信息参考信号(Channel Status Information Reference Signal，CSI-RS)的资源类型类似。
例如，通信单元102还被配置为基于上述配置信息进行模态参考信号的发送和信道状态信息的接收。生成单元101还被配置为基于接收的信道状态信息确定要用于数据传输的一个或多个OAM波束，并将确定的一个或多个OAM波束的指示提供给UE。这样，UE可以使用相应的OAM波束进行接收。
通信单元102可以以如下之一的方式进行模态参考信号的发送：单模态扫描、多模态扫描和混合扫描。在单模态扫描中，顺次发送不同OAM模态的模态参考信号，每种模态的OAM波束可以通过分别设计的功率和扫描角度来生成。图5示出了单模态扫描的一个示意图，其中，针对每一个方向(图中示出了4个方向作为示例)，基站向UE顺次发送具有不同OAM模态的单模态OAM波束，其上承载有相应的模态参考信号。 在多模态扫描中，针对每一个方向，基站向UE同时发送多个OAM模态的模态参考信号、即多模态OAM波束，UE在接收后先对多模态OAM波束进行解复用，然后针对每种模态进行模态参考信号的测量。图6示出了多模态扫描的一个示意图。
可以理解，在模态数量较多和覆盖范围较大的情况下，单模态扫描所需的时间将会大大增加。另一方面，与单模态扫描相比，多模态扫描的实现复杂度较高，并且会随着模态数量的增大而增大。为了实现在扫描时间和时间复杂度之间的折衷，本实施例还提供了混合扫描的方式。在混合扫描中，以单模态扫描的方式顺次发送一部分OAM模态的模态参考信号，并且以多模态扫描的方式同时发送剩余部分OAM模态的模态参考信号。
例如，在混合扫描中，以单模态扫描的方式发送各个OAM模态中的高OAM模态的模态参考信号，以多模态扫描的方式发送各个OAM模态中的低OAM模态的模态扫描信号，其中，可以基于预定规则来确定高OAM模态和低OAM模态。
作为示例，用于确定高OAM模态和低OAM模态的预定规则可以包括：基于模态绝对值是否高于预定阈值来确定相应的OAM模态是高OAM模态还是低OAM模态；基于预定条件确定高OAM模态或低OAM模态的数目。例如，可以将模态绝对值大于m1的OAM模态确定为高OAM模态。此外，可以基于最大发送功率的限制、扫描时间长度的限制等来确定高OAM模态或低OAM模态的数目，从而进一步确定哪些是高OAM模态，哪些是低OAM模态。
通信单元102还可以被配置为从UE获取该UE能够同时接收不同OAM模态的波束的能力的信息。该信息例如可以用于确定多模态扫描或混合扫描中同时包含的OAM模态的数量。
为了便于理解，图7示出了混合扫描的一个示意性流程图。其中，假设OAM模态总数为N，模态绝对值最大的L个OAM模态为高OAM模态，其余N-L个OAM模态为低OAM模态。首先，基站以OAM模态i进行单模态波束扫描，其中，i的初始值为N，UE在对模态参考信号进行测量后，将获得的信道状态信息上报给基站，例如，UE可以上报测量得到的最优模态参考信号的相关信息。接着，基站将OAM模态索 引递减1，并重复上述操作。当i变得小于N-L+1时，基站同时生成包含模态索引0至N-L的多模态波束，并进行波束扫描，UE对接收到的多模态波束进行解复用，并分别测量各个OAM模态的模态参考信号。在这种情况下，UE例如可以上报各个模态下最优模态参考信号的相关信息。
基站根据UE上报的信道状态信息，选择用于发送的OAM波束并指示UE，UE根据该指示选择相应的接收端OAM波束。
注意，以上虽然以混合扫描作为示例进行了描述，但是图7中所示的UE上报、基站选择发送端OAM波束、UE选择接收端OAM波束等步骤同样适用于单模态扫描和多模态扫描的情形，在此不再重复描述。
相应地，配置信息中还可以包括对模态参考信号的发送方式的指示，即，指示模态信号将以单模态扫描、多模态扫描还是混合扫描的方式发送。
其中，可以基于CAZAC(恒定振幅零自相关)序列比如Zadoff-Chu序列、Frank序列、Golomb多相序列和Chirp序列来生成模态参考信号。作为示例，长度为M的Zadoff-Chu序列表达式如下：
其中，对于偶数M，k＝0；对于奇数M，k＝1，u对M来说是质数。
应该理解，这并不是限制性的，仅是为了描述的需要而给出的示例。
上述配置信息例如可以通过无线资源控制(Radio Resources Control，RRC)信令发送给UE，具体地，例如，可以在csi-ResourceConfig中增加对模态参考信号的资源的配置，以及在csi-ReportConfig中对report quantity进行修改，以指明新增的需要UE上报的测量内容(即，要上报的信道状态信息)。
在基于OAM独立组网的情况下，可以定义新的上行控制信息(Uplink Control Information，UCI)信令进行信道状态信息的上报，该UCI信令可以利用物理上行控制信道(PUCCH)或物理上行共享信道(PUSCH)传输。
例如，要上报的信道状态信息可以包括一个或多个OAM波束资源指示符(OAM-beam Resource indicator,ORI)，其中，每个ORI代表一 个波束方向上的一个OAM模态所对应的模态参考信号的资源。注意，这里的资源还包含了OAM模态这一维度。具体地，在同一波束方向上的不同的OAM模态的模态参考信号配置有相同的时频资源的情况下，这些不同的OAM模态所对应的模态参考信号的资源也被限定为是不同的，即，这些不同的OAM模态对应于不同的ORI，以使得基站能够区分所指示的OAM模态。
其中，UE测量接收到的各个波束方向上的各个OAM模态的模态参考信号的信号特性比如RSRP或SINR，选择波束质量最好比如RSRP最高的一个或多个模态参考信号，并将所选择的模态参考信号对应的ORI作为信道状态信息上报给基站，基站根据上报的ORI选择要使用的OAM波束，例如确定要在哪个(或哪些)波束方向上使用哪个(或哪些)OAM模态来进行数据传输。注意，这里所述的OAM模态包括零模态。
此外，要上报的信道状态信息还可以包括UE测量的与一个或多个ORI对应的波束的波束质量的信息。例如，波束质量可以用参考信号接收功率(RSRP)或信干噪比(SINR)表示。波束质量的信息例如可以用于波束管理。
另外，生成单元101还可以针对每个波束方向的每个OAM模态的模态参考信号定义一个天线端口。每一个天线端口等同于一个需要探测的信道。例如，上报的信道状态信息中的ORI对应于一个天线端口号或者用天线端口号表示。
例如，假设有N个波束方向，M个(非零)OAM模态，则共有N(零模态)+N*M个等效信道，为其分别配置天线端口，则需要的天线端口数为N*(1+M)。
综上所述，根据本实施例的电子设备100提出了用于OAM模态扫描的模态参考信号，使得能够对基站和用户设备两侧的波束进行OAM模态扫描，从而选择通信质量最好的OAM波束对进行通信。
<第二实施例>
在本实施例中，将阐述OAM波束与5G兼容的非独立组网的情形。
在一个示例中，通信单元102被配置为使用同步信号块 (Synchronization Signal Block，SSB)进行宽波束扫描以确定目标波束方向范围，并在该目标波束方向范围内执行OAM模态扫描。
具体地，通信单元102可以以规则的间隔在所有预定义的方向上发送零模态(即，无OAM)的SSB，以宽波束扫描的方式扫描空间区域中的UE，如图8所示。UE测量接收到的SSB的信号特性比如RSRP、SINR等，同时识别各SSB对应的索引，以用于上报。例如，UE可以将波束质量最优(例如，具有最高的RSRP)的波束的SSB索引报告给基站，从而基站可以确定UE处于哪个宽波束的覆盖范围内。
相应地，通信单元102从UE获取波束质量最优的波束的SSB索引，在该SSB索引对应的SSB波束的方向范围、即目标波束方向范围内的多个波束方向上分别进行OAM模态扫描。即，通信单元102在多个波束方向上分别发送不同OAM模态的模态参考信号。其中，对于每一个波束方向，可以执行单模态扫描、多模态扫描或者混合扫描。为了便于理解，图9和图10分别示出了单模态扫描和多模态扫描的方案的示意图。这里发送的模态参考信号可包含零模态的参考信号，以兼容不能接收非零模态OAM波束的UE。
UE测量每一个接收到的模态参考信号的信号特性比如RSRP或SINR，同时识别各个模态参考信号的模态和波束方向。例如，UE可以将波束质量最优(例如，具有最高的RSRP)的一个或多个模态参考信号的指示信息作为信道状态信息上报给基站，此外，UE还可以上报这些模态参考信号各自对应的波束质量的信息。另一方面，如前所述，UE还可以上报UE能够同时接收不同OAM的波束的能力(例如，能够同时处理的OAM波束的数量)的信息。
基站根据接收到的信道状态信息，确定用于数据传输的一个或多个OAM波束，并将其指示给UE。UE根据接收到的指示选择具有对应模态的接收OAM波束，从而建立模态对链路。为了便于理解，图11示出了根据本示例的上述描述的基站与UE之间的信息流程的示意图。
在另一个示例中，通信单元102使用SSB进行宽波束扫描和使用CSI-RS进行窄波束扫描以确定目标波束方向范围，并在该目标波束方向范围内执行OAM模态扫描。
图12示出了本示例的基站与UE之间的信息流程的示意图。其中， 使用SSB进行宽波束扫描以及信息上报的流程与图11中的流程是相同的，在此不再重复。通信单元102例如从UE获取波束质量最优的波束的SSB索引，从而确定UE处于该SSB索引对应的SSB波束的覆盖范围内，即大概确定了UE的位置。接着，通信单元102确定在该SSB索引对应的SSB波束的范围内的多个CSI-RS波束，使用该多个CSI-RS波束进行窄波束扫描，如图13所示。UE测量接收到的CSI-RS的信号特性比如RSRP、SINR等，同时识别各CSI-RS对应的索引，以用于上报。例如，UE可以将波束质量最优(例如，具有最高的RSRP)的波束的CSI-RS索引报告给基站，从而基站可以确定UE的更具体的方向。
相应地，通信单元102获取波束质量最优的波束的CSI-RS索引，并在该CSI-RS索引对应的CSI-RS波束的方向上进行OAM模态扫描，即，在该CSI-RS波束的方向上发送不同OAM模态的模态参考信号。其中，可以执行单模态扫描、多模态扫描或者混合扫描。为了便于理解，图14和图15分别示出了单模态扫描和多模态扫描的方案的示意图。此外，这里虽然给出了在一个CSI-RS波束的方向上进行OAM模态扫描的示例，但是这并不是限制性的，通信单元102可以获取波束质量最优的多个波束的CSI-RS索引，并在这多个波束的方向上进行OAM模态扫描。
类似地，UE测量每一个接收到的模态参考信号的信号特性比如RSRP或SINR，同时识别各个模态参考信号的模态和波束方向。例如，UE可以将波束质量最优(例如，具有最高的RSRP)的一个或多个模态参考信号的指示信息作为信道状态信息上报给基站，此外，UE还可以上报这些模态参考信号各自对应的波束质量的信息。另一方面，如前所述，UE还可以上报UE能够同时接收不同OAM的波束的能力的信息。
基站根据接收到的信道状态信息，确定用于数据传输的一个或多个OAM波束，并将其指示给UE。UE根据接收到的指示选择具有对应模态的接收OAM波束，从而建立模态对链路。
在本实施例中，模态参考信号可以直接使用5G NR标准中CSI-RS的生成序列，例如根据上层指定参数基于伪随机序列生成模态参考信号序列，然后在时域和频域分别用精心设计的加权序列进行多重化，并用功率标度因子进行标度，然后将此序列映射到资源网格中的一组特定资源元素。
示例性地，模态参考信号可使用与CSI-RS相同的如下生成序列：
其中，c(i)的初始序列如下：
其中,n ID由RRC信令的信息元素NCP-CSI-RS-Resource->scramblingID或CSI-RS-ResourceConfigMobility->sequenceGenerationConfig赋值。
另一方面，在本实施例中，在执行了OAM模态扫描之后，UE上报至基站的信道状态信息可以包括一个或多个扩展CSI-RS资源指示符(CRI)，其中，每个扩展CRI包括CRI和OAM模态索引。
在5G NR中，CRI是指示CSI-RS资源的索引，被定义为一种上行控制信息，可以通过PUCCH或PUSCH发送给基站。因此，扩展CRI中的CRI可以用于指示CSI-RS波束的方向(即OAM波束的方向)，而OAM模态索引用于指示具体的OAM模态。例如，扩展CRI可以为8比特的字段，前5个比特代表CRI，后3个比特代表模态索引。示例性地，扩展CRI为00011010，其中00011为CRI，010为模态索引。注意，这里仅是一个示例，扩展CRI的具体的格式可以根据实际需要适当地修改。
此外，上报的信道状态信息还可以包括UE测量的与一个或多个CRI对应的波束的波束质量信息。
如前所述，由于OAM模态的正交性，因此不同模态的模态参考信号可以占用相同的时频资源。在本实施例中，通信单元102可以使得模态参考信号重用CSI-RS的时频资源，也可以为模态参考信号配置与CSI-RS的时频资源正交的时频资源。
在模态参考信号重用CSI-RS的时频资源的示例中，5G的框架结构和参考信号模式可以保持不变，从而有利于***的实现。但是，由于传播环境不完善，在某些情况下模态参考信号可能发生模态迁移，从而对CSI-RS产生干扰。为了减小这种干扰，可以针对模态参考信号和CSI-RS采用不同的资源复用方式。
在5G NR标准中，CSI-RS最多可以支持32个不同的天线端口，每一个天线端口都是一个需要探测的信道。单端口的CSI-RS只占用一个资源块的一个时隙内的一个资源单元(Resource Element，RE)。多端口的CSI-RS可看成多个互相正交的信号复用在一组资源单元上。复用的方法一般包括：码域复用(CDM)，不同天线端口的CSI-RS使用完全相同的资源单元，通过正交的码字复用调制；频域复用(FDM)，不同天线端口的CSI-RS使用一个OFDM符号中不同的子载波；时域复用(TDM)，不同天线端口的CSI-RS使用一个时隙中不同的OFDM符号。
例如，假设5G的CSI-RS采用FDM方式，用一个RE唯一表示一个天线端口(对应一个波束方向)的CSI-RS，则模态参考信号可以使用CDM，用四个RE共同表示一个天线端口(对应一个波束方向)的模态参考信号。这样一个端口对应的CSI-RS的功率和一个端口对应的模态参考信号在单个RE上的功率会有所不同，UE可以根据该功率差别对CSI-RS和模态参考信号进行区分。
而在为模态参考信号配置与CSI-RS的时频资源正交的时频资源的示例中，无论是否有模态迁移，模态参考信号都不会对CSI-RS产生干扰。
在引入OAM之后，当在与每个CSI-RS相对应的待探测信道上发送不同模态的模态参考信号时，不同模态的模态参考信号将对应于不同的等效信道，其对应天线端口需要有所区分。
在模态参考信号重用CSI-RS的时频资源的示例中，在原有的CSI-RS的天线端口的基础上，需要区分不同模态的端口配置。例如，可以将模态参考信号的天线端口定义为包括主天线端口(Primary Antenna Port，PAP)和辅天线端口(Secondary Antenna Port，SAP)，PAP用于指示模态参考信号的波束方向，SAP用于指示模态参考信号的波束的OAM模态。例如，PAP可以与上报的扩展CRI中的CRI对应，SAP可以与扩展CRI中的OAM模态索引对应。以下将这种方案称为方案一。
例如，原来N端口CSI-RS对应N个等效信道，假设模态参考信号有M个非零OAM模态，则共有N(零模态)+N*M个等效信道，可以配置N个PAP和M个SAP，其中，无SAP时代表零模态的CSI-RS，所定义的天线端口总数为N+M。令N＝4且M＝4，图16示出了一种天线 端口配置的示例。在图16中，CSI-RS采用FDM方式，并且没有SAP，模态参考信号采用CDM，并且不同模态的模态参考信号具有不同的SAP，因此有4个PAP和4个SAP，共有8个天线端口。
在为模态参考信号配置与CSI-RS的时频资源正交的时频资源的示例中，可以独立配置模态参考信号的天线端口。例如，可以针对每个波束方向的每个OAM模态的模态参考信号定义一个天线端口。其中，扩展CRI中的CRI和OAM模态索引联合对应于一个天线端口号。以下将这种方案称为方案二。
例如，原来N端口CSI-RS对应N个等效信道，假设模态参考信号有M个非零OAM模态，则共有N(零模态)+N*M个等效信道，为其一一配置天线端口，则需要的天线端口数应为N*(1+M)。仍令N＝4且M＝4，图17示出了一种天线端口配置的示例。在图17中，无OAM的CSI-RS需要4个天线端口AP1至AP4，针对每个OAM模态，4个波束方向上的模态参考信号分别需要4个天线端口，即AP5-AP8、AP9-AP12、AP13-AP16和AP17-AP20，共有20个天线端口。
为了便于说明，将两种方案的时频资源占用与天线端口配置关系进行对比，如下表1所示。
方案一 时频资源(RE) 天线端口(AP) 等效信道数
CSI-RS N N N
模态参考信号 N(原有) N+M N*M
总计 N N+M N*(1+M)
方案二 时频资源(RE) 天线端口(AP) 等效信道数
CSI-RS N N N
模态参考信号 N(新增) N*M N*M
总计 2N N+N*M N*(1+M)
表1：两种方案的时频资源占用与天线端口配置对比应该理解，以上的示例仅是说明性的，而不是限制性的。
综上所述，根据本实施例的电子设备100提供了在OAM模态扫描与5G NR兼容的情况下的解决方案，使得能够对基站和用户设备两侧的波束进行OAM模态扫描，从而选择通信质量最好的OAM波束对进行通信。
注意，在本实施例和第一实施例中描述了将OAM波束应用于基站与UE互联的移动通信场景作为示例。但是，这并不是限制性的，OAM波束还可以用于其他各种场景中，比如设备到设备(Device-to-Device，D2D)通信、车联网(Vehicle to X，V2X)等，以下给出两个简单的示例。
D2D应用场景
D2D通信是由3GPP组织提出的一种在通信***的控制下，允许终端之间在没有基础网络设施的情况下利用小区资源直接进行通信的技术。D2D通信可以工作在许可频段，可以提供干扰可控环境。
D2D通信链路建立后，传输数据就无需核心设备或中间设备的干预，从而可以降低通信***核心网络的压力，大大提升频谱利用率和吞吐量，扩大网络容量。此外，D2D还带来多方面的好处：提高无线网络的服务质量(QoS)、提高网络基础设施的鲁棒性、减少电池消耗、提供一定区域内点对点数据传输服务。
D2D技术可以应用于移动蜂窝网络，每一个D2D通信链路占用的资源与一个蜂窝通信链路占用的相等。D2D用户与蜂窝用户共享小区资源，被分配到的信道资源有两种情况：空闲资源，即与正在通信的蜂窝用户都相互正交的信道；复用资源，即与某一正在通信的蜂窝用户相同的信道。D2D通信的主要问题之一是复用资源所带来的干扰问题。由此，基站需要控制进行D2D用户通信的频率资源和传输功率，以保证D2D通信带给小区现有通信的干扰在可接受的范围内。
而在引入OAM波束的情况下，由于OAM模态的正交性，不同模态对应的信道相互正交，因此大大增加了可用的小区资源。一方面，OAM的引入为蜂窝用户提供了更多的选择，可减少其原占用的信道资源，使得D2D用户有更大的可能利用空闲资源，保证D2D通信能够使用最大传输功率，提高通信质量。另一方面，当基站确定为D2D用户分配复用资源时，利用不同OAM模态进行通信对复用同一资源的D2D用户和蜂 窝用户可以起到良好的减小干扰的作用。
基站在检测到发起会话请求的D2D设备后，需要根据一定策略决定其是否可以建立D2D连接。与移动通信类似，D2D通信链路的建立也需要OAM模态扫描的过程，例如：由基站发送控制信令，命令D2D两端UE相互发送探测信号；对不同OAM模态的不同资源块，UE执行UE间的干扰和等效OAM信道质量测量；UE将测量得到的信道状态信息上报给基站；基站根据这些测量信息进行资源调度；基站确定传输要使用的OAM模态和发送功率，通过控制信令通知UE建立D2D连接；D2D通信链路建立成功，两端UE使用对端的IP地址直接进行数据传输。根据第一实施例和本实施例的电子设备100可以位于基站中，其一部分功能可以由D2D通信中的一个UE实现，例如向D2D通信中的其他UE发送承载模态参考信号的OAM波束。
V2X应用场景
V2X意为Vehicle to everything，指车对外界的信息交换，是汽车对行人(V2P)、汽车对汽车(V2V)、汽车对基础设施(V2I)、汽车对网络(V2N)等一系列车用无线通信技术的总称。
V2X是未来智能交通运输***的关键技术，它使得车与车、车与基站、基站与基站之间能够通信，从而获得实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，以此来提高驾驶安全性、减少拥堵、提高交通效率和提供车载娱乐信息。
在引入OAM波束之后，由于OAM模态的正交性，不同模态对应的信道相互正交，可以据此进行车辆或使用场景的区分，尽可能减小干扰，保证信息的准确性。
例如，车辆可以首先通过OAM模态扫描同网络侧建立连接，再利用其余OAM模态进行车辆间的信息交互。类似地，根据第一实施例和本实施例的电子设备100可以位于网络侧。
如下表2所示，在同一道路上行驶的车辆A、B、C可通过不同的OAM模态与基站进行通信，而它们用于V2V通信的OAM模态又可以区别于V2N使用的OAM模态。
表2：V2X中OAM模态使用方式示例
<第三实施例>
图18示出了根据本申请的另一个实施例的电子设备200的功能模块框图，如图18所示，电子设备200包括：收发单元201，被配置为接收用于OAM模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于OAM模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及执行单元202，被配置为基于配置信息进行模态参考信号对应的波束的测量，其中，收发单元201还进行信道状态信息的上报。
其中，收发单元201和执行单元202可以由一个或多个处理电路实现，该处理电路例如可以实现为芯片。并且，应该理解，图18中所示的装置中的各个功能单元仅是根据其所实现的具体功能而划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。
电子设备200例如可以设置在UE侧或者可通信地连接到UE。这里，还应指出，电子设备200可以以芯片级来实现，或者也可以以设备级来实现。例如，电子设备200可以工作为UE本身，并且还可以包括诸如存储器、收发器(图中未示出)等外部设备。存储器可以用于存储UE实现各种功能需要执行的程序和相关数据信息。收发器可以包括一个或多个通信接口以支持与不同设备(例如，基站、其他UE等等)间的通信，这里不具体限制收发器的实现形式。
根据本实施例的电子设备200使得UE能够基于来自基站的配置信息进行OAM模态扫描，例如对基站发射的OAM波束的波束质量进行测量和上报，以使得基站根据上报的结果确定要用于数据传输的发送OAM波束或者收发OAM波束对。
如前所述，OAM波束上承载有模态参考信号，UE通过对接收到的 模态参考信号进行测量，来获得相应的信道的通信质量的信息，并将这些信息作为信道状态信息上报至基站。
在资源配置信息中，包含模态参考信号要占用的时频资源的信息，UE可以根据该信息确定在哪些时频资源上进行模态参考信号的测量。由于OAM模态的正交性，因此不同OAM模态的模态参考信号可以被配置相同的时频资源。UE可以通过对OAM波束的接收过程例如从硬件上对不同的OAM模态进行区分。因此，利用OAM模态的无线通信相当于额外增加了一个维度，从而能够显著提高通信容量。
在OAM独立组网的情况下，同一波束方向上的不同的OAM模态的模态参考信号被配置为占用相同的时频资源，并且不同的波束方向上的模态参考信号被配置为占用正交的时频资源。
在OAM波束与5G兼容的非独立组网的情况下，模态参考信号可以重用CSI-RS的时频资源。但是，为了避免模态迁移引起的模态参考信号对CSI-RS的干扰，模态参考信号和CSI-RS可以采用不同的资源复用方式。此外，模态参考信号也可以占用与CSI-RS的时频资源正交的时频资源。有关的具体描述在第二实施例中已经给出，在此不再重复。
与第一实施例中类似地，为模态参考信号配置的资源类型可以为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的。
此外，配置信息中还可以包括对模态参考信号的发送方式的指示，发送方式包括如下之一：单模态扫描，其中顺次发送不同OAM模态的模态参考信号；多模态扫描，其中同时发送各个OAM模态的模态参考信号；混合扫描，其中以单模态扫描的方式顺次发送一部分OAM模态的模态参考信号，并且以多模态扫描的方式同时发送剩余部分OAM模态的模态参考信号。
在基站以多模态扫描的方式进行模态参考信号的发送的情况下，收发单元201被配置为对接收到的波束进行解复用并针对每个OAM模态进行模态参考信号对应的波束的测量。收发单元201还被配置为向基站上报UE能够同时接收不同OAM模态的波束的能力的信息，以使得基站在进行多模态扫描时可以适当地设置OAM模态数目。
在OAM独立组网的情况下，收发单元201上报的信道状态信息可以包括一个或多个OAM波束资源指示符(ORI)，其中，每个ORI代表 一个波束方向上的一个OAM模态对应的模态参考信号的资源。应该注意，这里的资源还包含了OAM模态这一维度。例如，收发单元201可以将执行单元202所测量的M个RSRP最高的OAM波束的ORI上报至基站，M例如由上层信令指定且M大于等于1。此外，所上报的信道状态信息还可以包括执行单元202所测量的与M个ORI对应的波束的波束质量的信息。波束质量例如可以用RSRP或SINR表示。
在OAM波束与5G兼容的非独立组网的情况下，收发单元201上报的信道状态信息可以包括一个或多个扩展CRI，每个扩展CRI包括CRI和OAM模态索引，分别指示波束方向和OAM模态。类似地，收发单元201可以将执行单元202所测量的M个RSRP最高的OAM波束的扩展CRI上报至基站，M例如由上层信令指定且M大于等于1。此外，所上报的信道状态信息还可以包括执行单元202所测量的与M个扩展CRI对应的波束的波束质量的信息。
在基站确定了要用于数据传输的一个或多个OAM波束之后，收发单元201还被配置为从基站获取这一个或多个OAM波束的指示。执行单元202将选择用于接收这些OAM波束的接收端OAM波束，从而构成模态链路对。
作为一个应用示例，电子设备200可以位于D2D通信的第一用户设备中，模态参考信号对应的波束由D2D通信中不同于第一用户设备的第二用户设备发送。
作为另一个应用示例，电子设备200可以位于车辆中，执行单元202被配置为分别使用具有不同的轨道角动量模态的波束与基站和其他车辆进行通信。有关D2D通信场景和V2X通信场景在第二实施例中已经详细描述，在此不再重复。
综上所述，根据本实施例的电子设备200提出了用于OAM模态扫描的模态参考信号，使得能够对基站和用户设备两侧的波束进行OAM模态扫描，从而选择通信质量最好的OAM波束对进行通信。
<第四实施例>
在上文的实施方式中描述用于无线通信的电子设备的过程中，显然 还公开了一些处理或方法。下文中，在不重复上文中已经讨论的一些细节的情况下给出这些方法的概要，但是应当注意，虽然这些方法在描述用于无线通信的电子设备的过程中公开，但是这些方法不一定采用所描述的那些部件或不一定由那些部件执行。例如，用于无线通信的电子设备的实施方式可以部分地或完全地使用硬件和/或固件来实现，而下面讨论的用于无线通信的方法可以完全由计算机可执行的程序来实现，尽管这些方法也可以采用用于无线通信的电子设备的硬件和/或固件。
图19示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括：生成用于OAM模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于OAM模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息(S11)；以及将该配置信息发送给UE(S12)。该方法例如可以在基站/TRP侧执行。
如图19中的虚线框所示，上述方法还可以包括步骤S13：基于配置信息进行模态参考信号的发送和信道状态信息的接收，其中，模态参考信号由具有相应的OAM模态的波束承载。其中，为模态参考信号配置的资源类型可以为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的。
例如，可以以如下之一的方式进行模态参考信号的发送：单模态扫描，其中顺次发送不同OAM模态的模态参考信号；多模态扫描，其中同时发送各个OAM模态的模态参考信号；混合扫描，其中以单模态扫描的方式顺次发送一部分OAM模态的模态参考信号，并且以多模态扫描的方式同时发送剩余部分OAM模态的模态参考信号。在混合扫描中，以单模态扫描的方式发送各个OAM模态中的高OAM模态的模态参考信号，以多模态扫描的方式发送各个OAM模态中的低OAM模态的模态参考信号，其中，基于预定规则确定高OAM模态和低OAM模态。预定规则例如包括：基于模态绝对值是否高于预定阈值来确定相应的OAM模态是高OAM模态还是低OAM模态；基于预定条件确定高OAM模态或低OAM模态的数目。配置信息还可以包括对模态参考信号的发送方式的指示。
在OAM波束与5G兼容的非独立组网的情况下，可以使用SSB进行宽波束扫描以确定目标波束方向范围，或者使用SSB进行宽波束扫描和使用CSI-RS进行窄波束扫描以确定目标波束方向范围，并在目标波束方向范围内执行OAM模态扫描。
例如，可以从UE获取波束质量最优的波束的SSB索引，在该SSB索引对应的SSB波束的范围内的多个波束方向上分别进行OAM模态扫描；或者从UE获取波束质量最优的波束的SSB索引，确定在该SSB索引对应的SSB波束的范围内的多个CSI-RS波束，使用多个CSI-RS波束进行窄波束扫描，获取波束质量最优的波束的CSI-RS索引，并在该CSI-RS索引对应的CSI-RS波束的方向上进行OAM模态扫描。
要上报的信道状态信息可以包括：一个或多个OAM波束资源指示符(ORI)，其中，每个ORI代表一个波束方向上的一个OAM模态对应的模态参考信号的资源；或者一个或多个扩展CRI，其中，每个扩展CRI包括CRI和OAM模态索引。此外，要上报的信道状态信息还包括UE测量的与一个或多个ORI或一个或多个扩展CRI对应的波束的波束质量的信息。波束质量例如用RSRP或SINR表示。
还可以从UE获取UE能够同时接收不同OAM模态的波束的能力的信息。
如图19中的虚线框所示，上述方法还可以包括：基于信道状态信息确定要用于数据传输的一个或多个OAM波束(S14)；以及将所确定的一个或多个OAM波束的指示提供给UE(S15)。
由于OAM模态的正交性，可以为同一波束方向上的不同的OAM模态的模态参考信号配置相同的时频资源，并且为不同的波束方向上的模态参考信号配置正交的时频资源。在OAM波束与5G兼容的非独立组网的情况下，模态参考信号可以重用CSI-RS的时频资源。例如，可以针对模态参考信号和CSI-RS采用不同的资源复用方式，以降低干扰。
可以将模态参考信号的天线端口定义为包括主天线端口和辅天线端口，其中，主天线端口用于指示模态参考信号的波束方向，辅天线端口用于指示模态参考信号的波束的OAM模态。
当然，也可以为模态参考信号配置与CSI-RS的时频资源正交的时频资源。可以针对每个波束方向的每个OAM模态的模态参考信号定义一个天线端口。
图20示出了根据本申请的一个实施例的用于无线通信的方法的流程图，该方法包括：接收用于OAM模态扫描的配置信息，该配置信息包括用于OAM模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置 信道状态信息的上报的上报配置信息(S21)；以及基于该配置信息进行模态参考信号对应的波束的测量和信道状态信息的上报(S22)。该方法例如可以在UE侧执行。
类似地，为模态参考信号配置的资源类型可以为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的。
配置信息还可以包括对模态参考信号的发送方式的指示，发送方式包括如下之一：单模态扫描，其中顺次发送不同OAM模态的模态参考信号；多模态扫描，其中同时发送各个OAM模态的模态参考信号；混合扫描，其中以单模态扫描的方式顺次发送一部分OAM模态的模态参考信号，并且以多模态扫描的方式同时发送剩余部分OAM模态的模态参考信号。
在基站以多模态扫描的方式进行模态参考信号的发送的情况下，UE对接收到的波束进行解复用并针对每个OAM模态进行模态参考信号对应的波束的测量。
例如，所上报的信道状态信息可以包括：一个或多个ORI，其中，每个ORI代表一个波束方向上的一个OAM模态对应的模态参考信号的资源；或者一个或多个扩展CRI，其中，每个扩展CRI包括CRI和OAM模态索引。此外，所上报的信道状态信息还可以包括所测量的与一个或多个ORI或一个或多个扩展CRI对应的波束的波束质量的信息。波束质量例如用RSRP或SINR表示。此外，还可以向基站上报UE能够同时接收不同OAM模态的波束的能力的信息。
由于OAM模态的正交性，同一波束方向上的不同的OAM模态的模态参考信号可以被配置为占用相同的时频资源，并且不同的波束方向上的模态参考信号可以被配置为占用正交的时频资源。
在OAM波束与5G兼容的非独立组网的情况下，模态参考信号可以重用CSI-RS的时频资源。例如，可以针对模态参考信号和CSI-RS采用不同的资源复用方式，以降低干扰。或者，模态参考信号也可以占用与CSI-RS的时频资源正交的时频资源。
此外，如图20中的虚线框所示，上述方法还可以包括S23：从基站获取要用于数据传输的一个或多个OAM波束的指示。
上述方法分别对应于第一实施例至第二实施例中所描述的电子设备100和第三实施例中所描述的电子设备200，其具体细节可参见以上相应位置的描述，在此不再重复。注意，上述各个方法可以结合或单独使用。
本公开内容的技术能够应用于各种产品。
电子设备100可以被实现为各种基站或TRP。基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)或gNB(5G基站)。eNB例如包括宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。对于gNB也可以由类似的情形。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，各种类型的用户设备均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
例如，电子设备200可以被实现为各种用户设备。用户设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。用户设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，用户设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
[关于基站的应用示例]
(第一应用示例)
图21是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第一示例的框图。注意，以下的描述以eNB作为示例，但是同样可以应用于gNB。eNB 800包括一个或多个天线810以及基站设备820。基站设备820和每个天线810可以经由RF线缆彼此连接。
天线810中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件)，并且用于基站设备820发 送和接收无线信号。如图21所示，eNB 800可以包括多个天线810。例如，多个天线810可以与eNB 800使用的多个频带兼容。虽然图21示出其中eNB 800包括多个天线810的示例，但是eNB 800也可以包括单个天线810。
基站设备820包括控制器821、存储器822、网络接口823以及无线通信接口825。
控制器821可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备820的较高层的各种功能。例如，控制器821根据由无线通信接口825处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口823来传递所生成的分组。控制器821可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组，并传递所生成的捆绑分组。控制器821可以具有执行如下控制的逻辑功能：该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器822包括RAM和ROM，并且存储由控制器821执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口823为用于将基站设备820连接至核心网824的通信接口。控制器821可以经由网络接口823而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下，eNB 800与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口823还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口823为无线通信接口，则与由无线通信接口825使用的频带相比，网络接口823可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口825支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进)，并且经由天线810来提供到位于eNB 800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口825通常可以包括例如基带(BB)处理器826和RF电路827。BB处理器826可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器821，BB处理器826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器826可以为存储通信控制程序的存储器，或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器826的功能改变。该模块可以为***到基站设备820的槽中的卡或刀 片。可替代地，该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时，RF电路827可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线810来传送和接收无线信号。
如图21所示，无线通信接口825可以包括多个BB处理器826。例如，多个BB处理器826可以与eNB 800使用的多个频带兼容。如图21所示，无线通信接口825可以包括多个RF电路827。例如，多个RF电路827可以与多个天线元件兼容。虽然图21示出其中无线通信接口825包括多个BB处理器826和多个RF电路827的示例，但是无线通信接口825也可以包括单个BB处理器826或单个RF电路827。
在图21所示的eNB 800中，电子设备100的通信单元102、收发器可以由无线通信接口825实现。功能的至少一部分也可以由控制器821实现。例如，控制器821可以通过执行生成单元101和通信单元102的功能来实现用于OAM模态扫描的配置信息的发送，进而执行OAM模态扫描，从而选择通信质量好的OAM波束进行数据传输。
(第二应用示例)
图22是示出可以应用本公开内容的技术的eNB或gNB的示意性配置的第二示例的框图。注意，类似地，以下的描述以eNB作为示例，但是同样可以应用于gNB。eNB 830包括一个或多个天线840、基站设备850和RRH 860。RRH 860和每个天线840可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备850和RRH 860可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线840中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 860发送和接收无线信号。如图22所示，eNB 830可以包括多个天线840。例如，多个天线840可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中eNB 830包括多个天线840的示例，但是eNB 830也可以包括单个天线840。
基站设备850包括控制器851、存储器852、网络接口853、无线通信接口855以及连接接口857。控制器851、存储器852和网络接口853与参照图21描述的控制器821、存储器822和网络接口823相同。
无线通信接口855支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH 860和天线840来提供到位于与RRH 860对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口855通常可以包括例如BB处理器856。除了BB处理器856经由连接接口857连接到RRH 860的RF电路864之外，BB处理器856与参照图21描述的BB处理器826相同。如图22所示，无线通信接口855可以包括多个BB处理器856。例如，多个BB处理器856可以与eNB 830使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中无线通信接口855包括多个BB处理器856的示例，但是无线通信接口855也可以包括单个BB处理器856。
连接接口857为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的接口。连接接口857还可以为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 860包括连接接口861和无线通信接口863。
连接接口861为用于将RRH 860(无线通信接口863)连接至基站设备850的接口。连接接口861还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口863经由天线840来传送和接收无线信号。无线通信接口863通常可以包括例如RF电路864。RF电路864可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线840来传送和接收无线信号。如图22所示，无线通信接口863可以包括多个RF电路864。例如，多个RF电路864可以支持多个天线元件。虽然图22示出其中无线通信接口863包括多个RF电路864的示例，但是无线通信接口863也可以包括单个RF电路864。
在图22所示的eNB 830中，电子设备100的通信单元102、收发器可以由无线通信接口855和/或无线通信接口863实现。功能的至少一部分也可以由控制器851实现。例如，控制器851可以通过执行生成单元101和通信单元102的功能来实现用于OAM模态扫描的配置信息的发送，进而执行OAM模态扫描，从而选择通信质量好的OAM波束进行数据传输。
[关于用户设备的应用示例]
(第一应用示例)
图23是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话900的示意性配置的示例的框图。智能电话900包括处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入装置909、显示装置910、扬声器911、无线通信接口912、一个或多个天线开关915、一个或多个天线916、总线917、电池918以及辅助控制器919。
处理器901可以为例如CPU或片上***(SoC)，并且控制智能电话900的应用层和另外层的功能。存储器902包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器901执行的程序。存储装置903可以包括存储介质，诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口904为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话900的接口。
摄像装置906包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS))，并且生成捕获图像。传感器907可以包括一组传感器，诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风908将输入到智能电话900的声音转换为音频信号。输入装置909包括例如被配置为检测显示装置910的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置910包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器)，并且显示智能电话900的输出图像。扬声器911将从智能电话900输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口912支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口912通常可以包括例如BB处理器913和RF电路914。BB处理器913可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路914可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线916来传送和接收无线信号。注意，图中虽然示出了一个RF链路与一个天线连接的情形，但是这仅是示意性的，还包括一个RF链路通过多个移相器与多个天线连接的情形。无线通信接口912可以为其上集成有BB处理器913和RF电路914的一个芯片模块。如图23所示，无线通信接口912可以包括多个BB处理器913和多个RF电路914。虽然图23示出其中无线通信接口912包括多个BB处理器913和多个RF电路914的示例， 但是无线通信接口912也可以包括单个BB处理器913或单个RF电路914。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口912可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下，无线通信接口912可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器913和RF电路914。
天线开关915中的每一个在包括在无线通信接口912中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线916的连接目的地。
天线916中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口912传送和接收无线信号。如图23所示，智能电话900可以包括多个天线916。虽然图23示出其中智能电话900包括多个天线916的示例，但是智能电话900也可以包括单个天线916。
此外，智能电话900可以包括针对每种无线通信方案的天线916。在此情况下，天线开关915可以从智能电话900的配置中省略。
总线917将处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入装置909、显示装置910、扬声器911、无线通信接口912以及辅助控制器919彼此连接。电池918经由馈线向图23所示的智能电话900的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器919例如在睡眠模式下操作智能电话900的最小必需功能。
在图23所示的智能电话900中，电子设备200的收发单元201、收发器等可以由无线通信接口912实现。功能的至少一部分也可以由处理器901或辅助控制器919实现。例如，处理器901或辅助控制器919可以通过执行收发单元201和执行单元202的功能来实现用于OAM模态扫描的配置信息的接收，进而执行OAM模态扫描，从而使得基站能够选择通信质量好的OAM波束进行数据传输。
(第二应用示例)
图24是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备920的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备920包括处理器921、存储器922、全球定位***(GPS)模块924、传感器925、数据接口926、内容播放器927、存储介质接口928、输入装置929、显示装置930、扬声器931、无线通信接口933、一个或多个天线开关936、一个或多个天线937以及电池938。
处理器921可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备920的导航功能和另外的功能。存储器922包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器921执行的程序。
GPS模块924使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备920的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器925可以包括一组传感器，诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口926经由未示出的终端而连接到例如车载网络941，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器927再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容，该存储介质被***到存储介质接口928中。输入装置929包括例如被配置为检测显示装置930的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关，并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置930包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕，并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器931输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口933支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且执行无线通信。无线通信接口933通常可以包括例如BB处理器934和RF电路935。BB处理器934可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用，并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时，RF电路935可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线937来传送和接收无线信号。无线通信接口933还可以为其上集成有BB处理器934和RF电路935的一个芯片模块。如图24所示，无线通信接口933可以包括多个BB处理器934和多个RF电路935。虽然图24示出其中无线通信接口933包括多个BB处理器934和多个RF电路935的示例，但是无线通信接口933也可以包括单个BB处理器934或单个RF电路935。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口933可以支持另外类型的无线通信方案，诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下，针对每种无线通信方案，无线通信接口933可以包括BB处理器934和RF电路935。
天线开关936中的每一个在包括在无线通信接口933中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线937的连接目的地。
天线937中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)，并且用于无线通信接口933传送和接收无线信号。如图24所示，汽车导航设备920可以包括多个天线937。虽然图24示出其中汽车导航设备920包括多个天线937的示例，但是汽车导航设备920也可以包括单个天线937。
此外，汽车导航设备920可以包括针对每种无线通信方案的天线937。在此情况下，天线开关936可以从汽车导航设备920的配置中省略。
电池938经由馈线向图24所示的汽车导航设备920的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池938累积从车辆提供的电力。
在图24示出的汽车导航设备920中，电子设备200的收发单元201、收发器等可以由无线通信接口933实现。功能的至少一部分也可以由处理器921实现。例如，处理器921可以通过执行收发单元201和执行单元202的功能来实现用于OAM模态扫描的配置信息的接收，进而执行OAM模态扫描，从而使得基站能够选择通信质量好的OAM波束进行数据传输。
本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备920、车载网络941以及车辆模块942中的一个或多个块的车载***(或车辆)940。车辆模块942生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息)，并且将所生成的数据输出至车载网络941。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域的技术人员而言，能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等) 或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者其组合的形式实现，这是本领域的技术人员在阅读了本发明的描述的情况下利用其基本电路设计知识或者基本编程技能就能实现的。
而且，本发明还提出了一种存储有机器可读取的指令代码的程序产品。所述指令代码由机器读取并执行时，可执行上述根据本发明实施例的方法。
相应地，用于承载上述存储有机器可读取的指令代码的程序产品的存储介质也包括在本发明的公开中。所述存储介质包括但不限于软盘、光盘、磁光盘、存储卡、存储棒等等。
在通过软件或固件实现本发明的情况下，从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机(例如图25所示的通用计算机2500)安装构成该软件的程序，该计算机在安装有各种程序时，能够执行各种功能等。
在图25中，中央处理单元(CPU)2501根据只读存储器(ROM)2502中存储的程序或从存储部分2508加载到随机存取存储器(RAM)2503的程序执行各种处理。在RAM 2503中，也根据需要存储当CPU 2501执行各种处理等等时所需的数据。CPU 2501、ROM 2502和RAM 2503经由总线2504彼此连接。输入/输出接口2505也连接到总线2504。
下述部件连接到输入/输出接口2505：输入部分2506(包括键盘、鼠标等等)、输出部分2507(包括显示器，比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等，和扬声器等)、存储部分2508(包括硬盘等)、通信部分2509(包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等)。通信部分2509经由网络比如因特网执行通信处理。根据需要，驱动器2510也可连接到输入/输出接口2505。可移除介质2511比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器2510上，使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分2508中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下，从网络比如因特网或存储介质比如可移除介质2511安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解，这种存储介质不局限于图25所示的其中存储有程序、与设备相分离地分发以向用户提供程序的可移除介质2511。可移除介质2511的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包 含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者，存储介质可以是ROM 2502、存储部分2508中包含的硬盘等等，其中存有程序，并且与包含它们的设备一起被分发给用户。
还需要指出的是，在本发明的装置、方法和***中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应该视为本发明的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施例，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (37)

  1. 一种用于无线通信的电子设备，包括：
    处理电路，被配置为：
    生成用于轨道角动量模态扫描的配置信息，所述配置信息包括用于所述轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及
    将所述配置信息发送给用户设备。
  2. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为基于所述配置信息进行所述模态参考信号的发送和所述信道状态信息的接收，其中，所述模态参考信号由具有相应的轨道角动量模态的波束承载，其中，为所述模态参考信号配置的资源类型为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的。
  3. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，要上报的信道状态信息包括：
    一个或多个轨道角动量波束资源指示符，其中，每个轨道角动量波束资源指示符代表一个波束方向上的一个轨道角动量模态对应的模态参考信号的资源；或者
    一个或多个扩展信道状态信息参考信号资源指示符CRI，其中，每个扩展CRI包括信道状态信息参考信号资源指示符和轨道角动量模态索引。
  4. 根据权利要求3所述的电子设备，其中，要上报的信道状态信息还包括所述用户设备测量的与所述一个或多个轨道角动量波束资源指示符或所述一个或多个扩展CRI对应的波束的波束质量的信息。
  5. 根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述波束质量用参考信号接收功率或信干噪比表示。
  6. 根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为以如下之一的方式进行所述模态参考信号的发送：单模态扫描，其中顺次发送不同轨道角动量模态的模态参考信号；多模态扫描，其中同时发 送各个轨道角动量模态的模态参考信号；混合扫描，其中以所述单模态扫描的方式顺次发送一部分轨道角动量模态的模态参考信号，并且以所述多模态扫描的方式同时发送剩余部分轨道角动量模态的模态参考信号。
  7. 根据权利要求6所述的电子设备，其中，在所述混合扫描中，以所述单模态扫描的方式发送各个轨道角动量模态中的高轨道角动量模态的模态参考信号，以所述多模态扫描的方式发送各个轨道角动量模态中的低轨道角动量模态的模态参考信号，其中，基于预定规则确定所述高轨道角动量模态和所述低轨道角动量模态。
  8. 根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述预定规则包括：基于模态绝对值是否高于预定阈值来确定相应的轨道角动量模态是所述高轨道角动量模态还是所述低轨道角动量模态；基于预定条件确定所述高轨道角动量模态或所述低轨道角动量模态的数目。
  9. 根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述配置信息还包括对所述模态参考信号的发送方式的指示。
  10. 根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为使用同步信号块进行宽波束扫描以确定目标波束方向范围，或者使用同步信号块进行宽波束扫描和使用信道状态信息参考信号进行窄波束扫描以确定所述目标波束方向范围，并在所述目标波束方向范围内执行所述轨道角动量模态扫描。
  11. 根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为：
    从所述用户设备获取波束质量最优的波束的同步信号块索引，在该同步信号块索引对应的同步信号块波束的范围内的多个波束方向上分别进行轨道角动量模态扫描；或者
    从所述用户设备获取波束质量最优的波束的同步信号块索引，确定在该同步信号块索引对应的同步信号块波束的范围内的多个信道状态信息参考信号波束，使用所述多个信道状态信息参考信号波束进行窄波束扫描，获取波束质量最优的波束的信道状态信息参考信号索引，并在该信道状态信息参考信号索引对应的信道状态信息参考信号波束的方向上进行轨道角动量模态扫描。
  12. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置成为同一波束方向上的不同的轨道角动量模态的模态参考信号配置相同的时频资源，并且为不同的波束方向上的模态参考信号配置正交的时频资源。
  13. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为使得所述模态参考信号重用信道状态信息参考信号的时频资源。
  14. 根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为针对所述模态参考信号和所述信道状态信息参考信号采用不同的资源复用方式。
  15. 根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为将所述模态参考信号的天线端口定义为包括主天线端口和辅天线端口，其中，所述主天线端口用于指示所述模态参考信号的波束方向，所述辅天线端口用于指示所述模态参考信号的波束的轨道角动量模态。
  16. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置成为所述模态参考信号配置与信道状态信息参考信号的时频资源正交的时频资源。
  17. 根据权利要求16所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置成为针对每个波束方向的每个轨道角动量模态的模态参考信号定义一个天线端口。
  18. 根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为从所述用户设备获取所述用户设备能够同时接收不同轨道角动量模态的波束的能力的信息。
  19. 根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为基于所述信道状态信息确定要用于数据传输的一个或多个轨道角动量波束，并将所确定的所述一个或多个轨道角动量波束的指示提供给所述用户设备。
  20. 一种用于无线通信的电子设备，包括：
    处理电路，被配置为：
    接收用于轨道角动量模态扫描的配置信息，所述配置信息包括用于所述轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置 信道状态信息的上报的上报配置信息；以及
    基于所述配置信息进行所述模态参考信号对应的波束的测量和信道状态信息的上报。
  21. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，为所述模态参考信号配置的资源类型为如下之一：周期性的、半持续的和非周期的。
  22. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所上报的信道状态信息包括：
    一个或多个轨道角动量波束资源指示符，其中，每个轨道角动量波束资源指示符代表一个波束方向上的一个轨道角动量模态对应的模态参考信号的资源；或者
    一个或多个扩展信道状态信息参考信号资源指示符CRI，其中，每个扩展CRI包括信道状态信息参考信号资源指示符和轨道角动量模态索引。
  23. 根据权利要求22所述的电子设备，其中，所上报的信道状态信息还包括所测量的与所述一个或多个轨道角动量波束资源指示符或所述一个或多个扩展CRI对应的波束的波束质量的信息。
  24. 根据权利要求23所述的电子设备，其中，所述波束质量用参考信号接收功率或信干噪比表示。
  25. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述配置信息还包括对所述模态参考信号的发送方式的指示，所述发送方式包括如下之一：单模态扫描，其中顺次发送不同轨道角动量模态的模态参考信号；多模态扫描，其中同时发送各个轨道角动量模态的模态参考信号；混合扫描，其中以所述单模态扫描的方式顺次发送一部分轨道角动量模态的模态参考信号，并且以所述多模态扫描的方式同时发送剩余部分轨道角动量模态的模态参考信号。
  26. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述处理电路被配置为在基站以同时发送多个轨道角动量模态的模态参考信号的多模态扫描的方式进行所述模态参考信号的发送的情况下，对接收到的波束进行解复用并针对每个轨道角动量模态进行所述模态参考信号对应的波束的测量。
  27. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，同一波束方向上的不同的轨道角动量模态的模态参考信号被配置为占用相同的时频资源，并且不同的波束方向上的模态参考信号被配置为占用正交的时频资源。
  28. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述模态参考信号重用信道状态信息参考信号的时频资源。
  29. 根据权利要求28所述的电子设备，其中，所述模态参考信号和所述信道状态信息参考信号采用不同的资源复用方式。
  30. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述模态参考信号占用与信道状态信息参考信号的时频资源正交的时频资源。
  31. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为向基站上报用户设备能够同时接收不同轨道角动量模态的波束的能力的信息。
  32. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为从基站获取要用于数据传输的一个或多个轨道角动量波束的指示。
  33. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述电子设备位于D2D通信的第一用户设备中，所述模态参考信号对应的波束由所述D2D通信中不同于所述第一用户设备的第二用户设备发送。
  34. 根据权利要求20所述的电子设备，其中，所述电子设备位于车辆中，所述处理电路被配置为分别使用具有不同的轨道角动量模态的波束与基站和其他车辆进行通信。
  35. 一种用于无线通信的方法，包括：
    生成用于轨道角动量模态扫描的配置信息，所述配置信息包括用于所述轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及
    将所述配置信息发送给用户设备。
  36. 一种用于无线通信的方法，包括：
    接收用于轨道角动量模态扫描的配置信息，所述配置信息包括用于所述轨道角动量模态扫描的模态参考信号的资源配置信息以及用于配置信道状态信息的上报的上报配置信息；以及
    基于所述配置信息进行所述模态参考信号对应的波束的测量和信道状态信息的上报。
  37. 一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被执行时，执行根据权利要求35或36所述的用于无线通信的方法。
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