Selection of operating mode of antenna panel

Abstract

An apparatus, a method and a medium of selection of an operating mode of an antenna panel are provided. In the method, an apparatus determines, for communication with one or more user devices, an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating modes of the antenna panel, each of the plurality of operating modes corresponding to a different number of one or more beams, where the antenna panel comprises a set of antenna elements. The apparatus determines a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices. Then, the apparatus forms the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.

Description

SELECTION OF OPERATING MODE OF ANTENNA PANELFIELD

[0001] Various example embodiments of the present disclosure generally relate to the field of telecommunication and in particular, to an apparatus, method and computer readable storage medium for selection of an operating mode of an antenna panel.BACKGROUND

[0002] In wireless communication systems, multi-user multiple-input multiple-output (MU-MIMO) is a commonly adopted technology. This technique enables simultaneous signal transmission and reception across multiple antennas, allowing efficient communication with multiple users. MU-MIMO enhances spectrum efficiency and network capacity while improving user experience.

[0003] Beamforming techniques may be adopted to form beams in specific directions, thereby optimizing communication efficiency. With the increasing complexity of communication systems such as dispersion of massive user devices in a communication network, it will be beneficial to design various operating modes of an antenna panel that accommodate the diverse requirements of advanced scenarios.SUMMARY

[0004] In a first aspect of the present disclosure, there is provided an apparatus. The apparatus comprises at least one processor; and at least one memory storing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the apparatus at least to: determine, for communication with one or more user devices, an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating modes of the antenna panel, each of the plurality of operating modes corresponding to a different number of one or more beams, where the antenna panel comprises a set of antenna elements; determine a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices; and form the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.

[0005] In a second aspect of the present disclosure, there is provided a method. The method comprises: determining, for communication with one or more user devices, an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating modes of the antenna panel, each of the plurality of operating modes corresponding to a different number of one or more beams, where the antenna panel comprises a set of antenna elements; determining a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices; and forming the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.

[0006] In a third aspect of the present disclosure, there is provided an apparatus. The apparatus comprises means for determining, for communication with one or more user devices, an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating modes of the antenna panel, each of the plurality of operating modes corresponding to a different number of one or more beams, where the antenna panel comprises a set of antenna elements; means for determining a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices; and means for forming the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.

[0007] In a fourth aspect of the present disclosure, there is provided a computer readable medium. The computer readable medium comprises instructions stored thereon for causing an apparatus to perform at least the method according to the second aspect.

[0008] It is to be understood that the Summary section is not intended to identify key or essential features of embodiments of the present disclosure, nor is it intended to be used to limit the scope of the present disclosure. Other features of the present disclosure will become easily comprehensible through the following description.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] Some example embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings, where:

[0010] FIG. 1 illustrates an example communication environment in which example embodiments of the present disclosure can be implemented;

[0011] FIG. 2A to FIG. 2C are example diagrams showing different splitting configurations of an antenna panel in accordance with some example embodiments of the present disclosure;

[0012] FIG. 3 illustrates an example flowchart of a method of determining an operating mode of the antenna panel in accordance with some example embodiments of the present disclosure;

[0013] FIG. 4A is an example diagram showing beam generation using beam weights in accordance with some example embodiments of the present disclosure;

[0014] FIG. 4B illustrates a beam-to-beam interference in accordance with some example embodiments of the present disclosure;

[0015] FIG. 4C illustrates an example process for determining an operating mode of the antenna panel in accordance with some example embodiments of the present disclosure;

[0016] FIG. 5 illustrates a simplified block diagram of a device that is suitable for implementing example embodiments of the present disclosure; and

[0017] FIG. 6 illustrates a block diagram of an example computer readable medium in accordance with some example embodiments of the present disclosure.

[0018] Throughout the drawings, the same or similar reference numerals represent the same or similar element.DETAILED DESCRIPTION

[0019] Principles of the present disclosure will now be described with reference to some example embodiments. It is to be understood that these embodiments are described only for the purpose of illustration and help those skilled in the art to understand and implement the present disclosure, without suggesting any limitation as to the scope of the disclosure. Embodiments described herein can be implemented in various manners other than the ones described below.

[0020] In the following description and claims, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skills in the art to which this disclosure belongs.

[0021] References in the present disclosure to “one embodiment, ” “an embodiment, ” “an example embodiment, ” and the like indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to affect such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0022] It shall be understood that although the terms “first, ” “second, ” …, etc. in front of noun (s) and the like may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another and they do not limit the order of the noun (s) . For example, a first element could be termed a second element, and similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of example embodiments. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the listed terms.

[0023] As used herein, “at least one of the following: <a list of two or more elements>” and “at least one of <a list of two or more elements>” and similar wording, where the list of two or more elements are joined by “and” or “or” , mean at least any one of the elements, or at least any two or more of the elements, or at least all the elements.

[0024] As used herein, unless stated explicitly, performing a step “in response to A” does not indicate that the step is performed immediately after “A” occurs and one or more intervening steps may be included.

[0025] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of example embodiments. As used herein, the singular forms “a” , “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “comprises” , “comprising” , “has” , “having” , “includes” and / or “including” , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components etc., but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof.

[0026] As used in this application, the term “circuitry” may refer to one or more or all of the following: (a) hardware-only circuit implementations (such as implementations in only  analog and / or digital circuitry) and (b) combinations of hardware circuits and software, such as (as applicable) : (i) a combination of analog and / or digital hardware circuit (s) with  software / firmware and (ii) any portions of hardware processor (s) with software (including digital  signal processor (s) , software, and memory (ies) that work together to cause an apparatus, such as a mobile phone or server, to perform various functions) and (c) hardware circuit (s) and or processor (s) , such as a microprocessor (s) or a  portion of a microprocessor (s) , that requires software (e.g., firmware) for operation, but the software may not be present when it is not needed for operation.

[0027] This definition of circuitry applies to all uses of this term in this application, including in any claims. As a further example, as used in this application, the term circuitry also covers an implementation of merely a hardware circuit or processor (or multiple processors) or portion of a hardware circuit or processor and its (or their) accompanying software and / or firmware. The term circuitry also covers, for example and if applicable to the particular claim element, a baseband integrated circuit or processor integrated circuit for a mobile device or a similar integrated circuit in server, a cellular network device, or other computing or network device.

[0028] As used herein, the term “communication network” refers to a network following any suitable communication standards, such as New Radio (NR) , Long Term Evolution (LTE) , LTE-Advanced (LTE-A) , Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) , High-Speed Packet Access (HSPA) , Narrow Band Internet of Things (NB-IoT) and so on. Furthermore, the communications between a user device and a network device in the communication network may be performed according to any suitable generation communication protocols, including, but not limited to, the first generation (1G) , the second generation (2G) , 2.5G, 2.75G, the third generation (3G) , the fourth generation (4G) , 4.5G, the fifth generation (5G) , 5G-advanced, the sixth generation (6G) communication protocols, wireless local network communication protocols such as Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 and the like, and / or any other protocols either currently known or to be developed in the future. Embodiments of the present disclosure may be applied in various communication systems. Given the rapid development in communications, there will of course also be future type communication technologies and systems with which the present disclosure may be embodied. It should not be seen as limiting the scope of the present disclosure to only the aforementioned system.

[0029] As used herein, the term “network device” refers to a node in a communication network via which a user device accesses the network and receives services therefrom. The network device may refer to a base station (BS) or an access point (AP) , for example, a node B (NodeB or NB) , an evolved NodeB (eNodeB or eNB) , an NR NB (also referred to as a gNB) , a remote radio unit (RRU) , a radio head (RH) , a remote radio head (RRH) , a relay, an integrated access and backhaul (IAB) node, a low power node such as a femto, a pico, a non-terrestrial network (NTN) or non-ground network device such as a satellite network device, a low earth orbit (LEO) satellite and a geosynchronous earth orbit (GEO) satellite, an aircraft network device, and so forth, depending on the applied terminology and technology. In some example embodiments, radio access network (RAN) split architecture comprises a centralized unit (CU) and a distributed unit (DU) at an IAB donor node. An IAB node comprises a mobile terminal (IAB-MT) part that behaves like a UE toward the parent node, and a DU part of an IAB node behaves like a base station toward the next-hop IAB node.

[0030] The term “user device” refers to any end device that may be capable of wireless communication. By way of example rather than limitation, a user device may also be referred to as user equipment (UE) , a subscriber station (SS) , a portable subscriber station, a mobile station (MS) , or an access terminal (AT) . The user device may include, but not limited to, a mobile phone, a cellular phone, a smart phone, voice over IP (VoIP) phones, wireless local loop phones, a tablet, a wearable user device, a personal digital assistant (PDA) , portable computers, desktop computer, image capture user devices such as digital cameras, gaming user devices, music storage and playback appliances, vehicle-mounted wireless user devices, wireless endpoints, mobile stations, laptop-embedded equipment (LEE) , laptop-mounted equipment (LME) , universal serial bus (USB) dongles, smart devices, wireless customer-premises equipment (CPE) , an internet of things (IoT) device, a watch or other wearable, a head-mounted display (HMD) , a vehicle, a drone, a medical device and applications (e.g., remote surgery) , an industrial device and applications (e.g., a robot and / or other wireless devices operating in an industrial and / or an automated processing chain contexts) , a consumer electronics device, a device operating on commercial and / or industrial wireless networks, and the like. The user device may also correspond to a mobile termination (MT) part of an IAB node (e.g., a relay node) . In the following description, the terms “user device” , “terminal device” , “terminal” , “user equipment” and “UE” may be used interchangeably.

[0031] As used herein, the term “resource, ” “transmission resource, ” “resource block, ” “physical resource block” (PRB) , “uplink resource, ” or “downlink resource” may refer to any resource for performing a communication, for example, a communication between a user device and a network device, such as a resource in time domain, a resource in frequency domain, a resource in space domain, a resource in code domain, or any other combination of the time, frequency, space and / or code domain resource enabling a communication, and the like. In the following, unless explicitly stated, a resource in both frequency domain and time domain will be used as an example of a transmission resource for describing some example embodiments of the present disclosure. It is noted that example embodiments of the present disclosure are equally applicable to other resources in other domains.

[0032] FIG. 1 shows an example communication environment 100 in which example embodiments of the present disclosure may be implemented. As shown in FIG. 1, the communication environment 100 may include an apparatus 110, which may be, for example, a network device. In some example embodiments, the network device may be discussed as a base station (BS) , a gNB, or an eNB. The communication environment 100 may further include a plurality of user devices 120-1, 120-2, …, 120-N, which may be, for example, a UE. N is a positive integer. The user device 120-1, 120-2, …, 120-N may be collectively or individually referred to as the user device (s) 120.

[0033] It is to be understood that the number and types of apparatuses and devices shown in FIG. 1 is given for the purpose of illustration without suggesting any limitations. The communication environment 100 may include any suitable number and type of apparatuses and devices.

[0034] In some example embodiments, if the apparatus 110 is a network device, a transmission direction from the apparatus 110 to the user device (s) 120 may be referred to as a downlink (DL) , while a transmission direction from the user device (s) 120 to the apparatus 110 may be referred to as an uplink (UL) . In DL, the apparatus 110 may be a transmitting (TX) device (or a transmitter) and the user device (s) 120 may be a receiving (RX) device (or a receiver) . In UL, the user device (s) 120 may be a TX device and the apparatus 110 may be a RX device.

[0035] In the following, for purpose of illustration, some example embodiments are described with the apparatus 110 operating as a network device, e.g., a BS or a gNB. However, in some example embodiments, operations described in connection with a network device may be implemented at a user device or other devices.

[0036] As illustrated in FIG. 1, the apparatus 110 may operate as a network device and may be capable of supporting advanced functionalities such as beamforming. In some examples, the apparatus 110 may serve multiple user devices 120 located in different spatial regions and the first apparatus 110 may use analog beamforming to improve communication efficiency. In some example embodiments, the apparatus 110 may enable analog beamforming in frequency range 2 (FR2) . In FR2, due to analog beamforming, a single beam may be chosen for an entire symbol, which may often be an entire slot. Consequently, all user devices (e.g., UEs) scheduled within the slot may need to align with the same analog beam. The apparatus 110 may provide a coverage area, including one or more cells, and serve the user devices 120 in the cells. 32 analog beams may be deployed in each cell where a single analog beam may be used for the entire slot. Multiple component carriers (CCs) may be applied, and one radio of the apparatus 110 may handle all the CCs. As a result, optimize beams may not be optimized for different CCs, which may limit a network performance. Given that the user devices are distributed across many beams and the bandwidth is large, only a small subset of user devices may be selected for scheduling in each slot. This may result in resource wastage. Reducing this resource wastage and appropriately utilizing the available resource may provide a performance improvement.

[0037] In some implementations, a common time domain (TD) scheduler may be used at the apparatus 110 across all carriers in a cell. The TD scheduler may select the user device having the largest metric from each carrier for each beam, may sum up the metrics across all carriers for a given beam, and then may choose the beam with the highest overall metric. These metrics may comprise any metrics of the user devices in a time domain (also referred to as TD metrics) . If the selected beam does not have a sufficient number of user devices with adequate traffic, the remaining physical resource blocks (PRBs) may remain unused or wasted, even if other beams may contain user devices with data to transmit.

[0038] In some example embodiments, the apparatus 110 may utilize antennal panels configured with rows and columns of antenna elements to support simultaneous communication with multiple user devices 120. FIGS. 2A to 2C illustrate different splitting configurations of the antenna panel. As shown, the antenna panel may contain 32 rows and 32 columns of antenna elements and transmit over a beam in a specific direction. In a case multiuser simultaneous transmissions require more than one beam, the full antenna panel may be “split” into sub-panels based on a scheduler decision of an optimal operating mode for a given time slot. Each sub-panel may be designed to operate within band A, which enables flexible beamforming and multi-user transmission capabilities, depending on the scheduling requirements and operating modes.

[0039] In the splitting configuration 200A in FIG. 2A, the antenna panel may be split into two parts to operate in a mode of two transmitters and two receivers (also called a 2T2R mode) . Each part may contain 32 rows and 16 columns of antenna elements to allow all transmissions over a single beam in each slot. This splitting configuration 200A may also be referred to as a full panel size configuration or full panel configuration.

[0040] In the splitting configuration 200B in FIG. 2B, the antenna panel may be split into four parts to operate in a mode of four transmitters and four receivers (also called a 4T4R mode) . Each part may contain 16 rows and 16 columns of antenna elements to allow all transmissions over two different beams in each slot. This splitting configuration 200B may also be referred to as a half panel size configuration or half panel configuration.

[0041] In the operating configuration 200C in FIG. 2C, the antenna panel may be split into eight parts to operate in a mode of eight transmitters and eight receivers (also called an 8T8R mode) . Each part may contain 8 rows and 16 columns of antenna elements to allow all transmissions over four different beams in each slot. This splitting configuration 200C may also be referred to as a quarter panel size configuration or quarter panel configuration.

[0042] Table 1 below provides technical parameters of different modes (e.g., 2T2R, 4T4R and 8T8R modes) . The table shows the number of rows and columns in each sub-panel (or array) , the equivalent isotopically radiated power (EIRP) for different scenarios (per path, for 2x2 MIMO UE, and total) , and the number of arrays per band. Table 1: EIRP for split configurations

[0043] It can be seen from Table 1 that in the case of the sub-panel operation is used across analog beams, performance degradation may be observed, including a 3dB reduction in transmit power and a 3dB reduction in beamforming gain if the array size is halved. In addition, for MU-MIMO, further degradation in signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) is observed due to inter-user inference. Adaptive transmission over either the full panel or sub-panels may improve the performance of FR2 deployments.

[0044] Example embodiments provide a solution of determining an operating mode of an antenna panel, for example, so that the operating mode of the antenna panel may be dynamically adjusted based on communication requirements of one or more user devices. Firstly, an appropriate operating mode from a plurality of operating modes of the antenna panel is determined for one or more user devices and different operating modes correspond to different number of beams. Then a set of beam weights are determined based on the determined operating mode and the one or more beams. Lastly, one or more beams are formed by applying the determined sets of beam weights to the set of antenna elements.

[0045] This solution enhances the network performance by dynamically determining an operating mode of an antenna panel from multiple available operating modes, with each mode corresponding to a different number of beams. This ensures efficient resource utilization and enables effective communication under varying user distribution and deployment conditions.

[0046] It is to be noted that while this issue is described in the context of FR2, the solution is not limited to FR2 and may also be applicable to frequency range 1 (FR1) or any other frequency range. The described techniques may be adapted to various deployment scenarios and frequency bands to ensure effective communication across diverse network configurations. In the following, some example embodiments will be described by taking FR2 as an example, but those example embodiments may be generally applied in any other frequency ranges.

[0047] FIG. 3 illustrates a flowchart of a method 300 for determining an operating mode of an antenna panel in accordance with some example embodiments of the present disclosure. For the purpose of discussion, the method 300 will be described from the perspective of the apparatus 110.

[0048] At block 310, for communication with one or more user device (s) 120, the apparatus 110 determines an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating mode of the antenna panel. Each operating mode corresponds to a different number of beams, where the antenna panel comprises a set of antenna elements.

[0049] In some example embodiments, the plurality of operating modes of the antenna panel may comprise a first operating mode where the set of antenna elements form a single beam. The first operating mode may correspond to the 2T2R mode obtained with the splitting configuration 200A illustrated in FIG. 2A. In this mode, the full size of the antenna panel (also called a full panel) may be used, for example, the 32 rows and the 16 columns of the antenna elements may be used to support all transmissions over a single beam. In some examples, the first operating mode may also be referred to as a full panel mode.

[0050] In some example embodiments, the plurality of operating modes of the antenna panel may comprise a second operating mode. In the second operating mode, the set of antenna elements form two different beams, and a subset of the set of antenna elements on each half of the antenna panel form one of the two different beams. The second operating mode may correspond to the 4T4R mode obtained with the splitting configuration 200B illustrated in FIG. 2B. In this mode, the half size of the antenna panel (also called a half panel) may be used, for example, the 16 rows and the 16 columns of the antenna elements may be used to support all transmissions over two different beams.

[0051] In some example embodiments, the plurality of operating modes of the antenna panel may comprise a third operating mode. In the third operating mode, the set of antenna elements form four different beams, and a subset of the set of antenna elements on each quarter of the antenna panel form one of the fourth different beams. The third operating mode may correspond to the 8T8R mode obtained with the splitting configuration 200C illustrated in FIG. 2C. In this mode, the quarter size of the antenna panel (also called a quarter panel) may be used, for example, the 8 rows and the 16 columns of the antenna elements may be used to support all transmissions over four different beams.

[0052] In some example embodiments, the plurality of operating modes of the antenna panel may comprise a fourth operating mode. In the fourth operating mode, the set of antenna elements form three different beams, a subset of the set of antenna elements on a half of the antenna panel form one of the three different beams, and two subsets of the set of antenna elements on two quarters of the antenna panel form two beams of the three different beams. The fourth operating mode may be obtained with a hybrid splitting configuration. In the hybrid configuration, one half panel consisting of 16 rows and 16 columns form one beam and the two quarter panels, each of the two quarter panels consisting of 8 rows and 16 columns, form two additional beams.

[0053] The second, third and fourth modes may also be referred to as sub-panel modes corresponding to fourth sub-panel configurations. Using the above fourth possible sub-panel configurations, the following four different operating modes (or operations) may be selected: one full panel operation using a single beam, two half panel operation using two different beams, four quarter operation using four different beams, and one half panel and two quarter panels to support three beams.

[0054] In some example embodiments, the operating mode of the antenna panel may be determined for each of a plurality of time periods of scheduling a user device. The each of a plurality of time periods of scheduling a user device may comprise a time slot (or slot) or other time duration. In some examples, the operating mode of the antenna panel may be determined dynamically for each slot. For example, the apparatus 110 may adaptively decide between full-panel and sub-panel operations and determine the appropriate number of sub-panels to use on a slot-by-slot basis. In this way, the apparatus 110 may make the decisions regarding the beam (s) to be scheduled to the corresponding UEs in a slot. The per-slot determination may allow the apparatus 110 to adaptively optimize communication for a specific transmission per slot.

[0055] The operating mode of the antenna panel may be determined by considering any suitable performance metrics. In some example embodiments, the determining of the operating mode of the antenna panel may be based on at least one of: a beamforming gain, a transmit power or a user multiplexing gain. In some examples, a full panel mode may utilize a large array of antenna elements, enabling a higher beamforming gain and a higher transmit power. On the other hand, the full panel mode may only allow the transmissions over a single beam, which may limit its capability to serve multiple spatially distributed user devices effectively. This limitation may be prominent in FR2 (e.g., millimeter wave) frequencies where the beams may be very narrow and sufficient users may not be found for multiplexing within a single beam. To better support the transmission needs from spatially distributed user devices, the sub-panel modes may be used. Although the sub-panel mode may reduce the beamforming gain and transmit power per beam, the sub-panel mode may allow multiple beams to be formed simultaneously. These multiple beams may serve user devices in different directions at the same time. Such multiplexing of multiple user devices may result in an increased user multiplexing gain.

[0056] In some example embodiments, the determining of the operating mode of the antenna panel may be based on: a number of one or more user devices, one or more channel conditions (e.g., channel responses) of the one or more user devices, and / or one or more amounts of data in one or more buffers (e.g., buffer sizes) associated with the one or more user devices. The user devices are user devices that are in an active state and are utilizing the network. In some examples, depending on the user device statistics such as the number of user devices, the buffer sizes of the user devices, and the channel responses of the user devices, one operating mode may be chosen as the optimal mode.

[0057] In some example embodiments, the determining of the operating mode of the antenna panel may be based on one or more user device metrics for the one or more user devices. The user device metrics may comprise any metrics of the user devices such as TD metrics of the user devices. In some example embodiments, the one or more user device metrics may comprise one or more fairness metrics for the one or more user devices, such as proportional fairness (PF) metrics, which may indicate a proportion of a traffic demand of a user device that has been satisfied in the network. Alternatively, or in addition, the user device metrics may comprise one or more quality of service (QoS) metrics for the one or more user devices, which may indicate the QoS requirements of the user devices. Alternatively, or in addition, the user device metrics may comprise one or more interference metrics between the one or more user devices, which may indicate inter-UE interferences.

[0058] In some examples, based on user device metrics, the apparatus 110 may predict whether a higher beamforming gain with a single narrow beam or more user multiplexing (or a higher user multiplexing gain) using split panel beams with lower beamforming gains may provide more benefits in each slot. If the predicted benefits favor the higher beamforming gain, the apparatus 110 may select the full panel mode, otherwise the sub-panel mode may be chosen.

[0059] In this way, the apparatus 110 may determine, based on the user device metrics, whether the sub-panel operation is to be employed in a particular slot. There is a tradeoff between the beamforming gain, the transmit power and the user multiplexing gain. By leveraging the proposed user device metrics, it becomes possible to predict whether the additional beamforming gain provided by narrow full-panel beams or the increased user multiplexing achieved through split-panel beams with reduced beamforming gain is more advantageous in a given slot. If the higher beamforming gain is determined to be more beneficial, a full-panel beam is selected; otherwise, split-panel beams are used. This enables adaptive optimization of the panel operation to improve the system performance.

[0060] In some example embodiments, the determining of the operating mode of the antenna panel may be based on one or more locations of the one or more user devices and / or distribution of the one or more user devices. For example, for every slot, the apparatus 110 may evaluate the distribution of the user devices 120, data transmission requirements of the user devices (e.g., one or more amounts of data in the buffers or the buffer sizes of the user devices) and the available configurations of the antenna panel. Accordingly, the apparatus 110 may select, for example, the full panel mode with a single beam. In this way, the best operating mode may depend on the locations of the user devices, their distribution, amount of data in the buffers of / for the different user devices, which vary on a slot-by-slot basis.

[0061] At block 320, the apparatus 110 determines a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices. At block 330, the apparatus 110 forms the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.

[0062] An example process for applying the beam weights to form the beams will be described below with reference to FIG. 4A. In this example, a radio of the apparatus 110 may be set to the lowest panel size or largest number of panels. For example, four quarter panels may be set up for this radio. From the radio perspective, the radio is configured to be in an 8T8R mode, but the radio may dynamically operate in a full-panel or half-panel mode by using beams with appropriate weights to enable it to operate in those modes.

[0063] For example, FIG. 4A shows how the 2T2R beams can be generated from 4T4R beams by splitting the beam weights. In FIG. 4A, on the left-hand side, a 2T2R full panel is depicted, while on the right-hand side, the 4T4R half panels are shown. The weight matrices may be distributed accordingly, with the upper rows applied to the top panels and the lower rows to the bottom panels. For the configuration as illustrated in FIG. 4A, the generation of 2T2R beams from a full panel and half panels may be based on a dynamic distribution of beam weights. By appropriately assigning beam weights, the 2T2R beams may be accurately generated using the 4T4R mode.

[0064] To generate a 2T2R beam using two half-panel beams, the weights may be split between the panels. Specifically, as shown in FIG 4A, the top half 401 of the 4T4R weights may be applied to the top half panel, while the bottom half 402 of the 4T4R weights may be applied to the bottom half panel. Each half panel contributes its respective portion of the beam weights, ensuring accurate beamforming. To achieve this, two sets of 4T4R weights may be stored for each set of 2T2R weights.

[0065] Similarly, the modular structure may allow 2T2R beams to be generated using four quarter panels, where the weights may be sequentially distributed across all four panels. In the case of 4T4R beams, these may be generated using two quarter panels, with the top portion of the weights assigned to the top panel and subsequent portions distributed to the remaining panels. This ensures consistent beamforming across different configurations.

[0066] This flexible weight assignment enables dynamic beamforming. The flexibility of the system may be improved by adapting beamforming configurations through weight adjustments. The capability of the system may be enhanced to adapt to various panel configurations while maintaining beamforming performance.

[0067] In some example embodiments, the operating mode of the antenna panel may be determined based on a number of the one or more beams to be used for the communication with the one or more user devices. In some examples, each panel may transmit using a full-panel beam, two half-panel beams, or four quarter-panel beams. However, as the size of the array decreases, the beamforming gain and transmit power may also reduce. For instance, if half-panel beams are used, the signal power at a receiver (such as a user device) may decrease by 6dB. In other examples, a reduction in array size may lead to a corresponding reduction in SINR. It may not always be advantageous to have multiple panel parts. Therefore, in every slot, a decision may need to be made regarding the optimum number of beams to schedule.

[0068] In some example embodiments, prior to the step described at block 301, the apparatus 110 may identify the one or more beams to be used for the communication with the one or more user devices. The operating mode of the antenna panel may be determined based on the number of the one or more beams.

[0069] In some example embodiments, the identifying of the one or more beams may be based on one or more beam metrics for the one or more beams. A beam metric of the one or more beam metrics may be related to one or more user device metrics for the one or more user devices. As described above, the user device metrics may comprise any TD metrics of the user devices such as fairness metrics (e.g., PF metrics) , QoS metrics and interference metrics for the user devices. Alternatively, or in addition, the beam metric may be related to available frequency resources, and / or frequency resources required by the one or more user devices.

[0070] Alternatively, or in addition, this decision regarding the number of beams to schedule may be based on the amount of data in the buffers of the user devices and / or the distribution of the user devices across the beams. In some example embodiments, in addition to the beams for communication, the user devices to be scheduled may need to be selected. In some example embodiments, the one or more user devices may be selected from a plurality of user devices, which may be served by the apparatus 110, in a descending order of user device metrics for the plurality of user devices. In some example embodiments, the selections of the beams and user devices may be performed simultaneously as will be detailed below.

[0071] By way of example, the beam metric may be obtained through the following computation process. The computed quantitate beam metric may serve as a basic for beam evaluation so the one or more beams with the highest beam metric may be selected. In this example, the user devices such as UEs may be assumed to be sorted in the descending order based on their respective TD metrics. Without loss of generality, it may be assumed that the numbering of UEs, denoted as 1, 2, 3, …n, reflects this descending order of the TD metrics.

[0072] The beam metric Bj for the j-th beam may be calculated according to Equation 1: where RB_Reqi may represent the required resource blocks for UEi, and RB_esti may  represent the estimated number of resource blocks required by the UEi.

[0073] x, which represents the number of UEs, may be determined such that: and where RBavailable may represent the numofPRBs, and Nj may be the set of eligible users  (or UEs) from the selected beams.

[0074] In Equation 1, the parameters and RBavailable respectively correspond to one or more user device metrics for the one or more user devices, available frequency resources, and the frequency resources required by the one or more user devices. The equation incorporates the relevant factors that influence the determining of the beam metric. It is to be understood that the beam metric may be calculated in any suitable manner that takes the influencing factors into account and is not limited to Equation 1.

[0075] For the case that a common frequency domain (FD) scheduler is used at the apparatus 110 across CCs, the number of PRBs (represented by numofPRBs) may be taken to be the sum of the PRBs across the CCs handled by the FD scheduler. In this case, no buffer splitting may be performed. Buffer splitting may occur only if the CCs are processed in parallel by different FD cores each of which may correspond to a frequency location.

[0076] If the processing of CCs is split across multiple FD cores, a buffer split may be performed. There may be a separate calculation for each of the FD cores indexed by n. The final beam metric may be computed as And finally, the beam j* with the largest beam metric Bj may be chosen.

[0077] The same calculation may be extended to the scenarios involving multi-panel beams, where the and TD_Metrici may be updated to account for the fact that the UEs may be now associated with sub-panel beams. In such case, it may be recommended to process the UEs in the order of their association with the first selected narrow beam, followed by the second selected narrow beam. This approach may ensure that the UE order may be consistent with scenarios where sub-panel beams may not be utilized.

[0078] Based on the beam metrics, one or more beams may be selected. In some example embodiments, the apparatus 110 may select a first beam from a plurality of beams based on a first beam metric for the first beam being greater than a beam metric for each of one or more remaining beams of the plurality of beams. The first beam may be identified as the one or more beams to be used in accordance with a determination that traffic associated with the one or more user devices in the first beam may be sufficient to occupy the available frequency resources.

[0079] For example, a beam with the largest beam metric Bj , which may correspond to beam PF, may be identified as the best beam. It then checks to see if this beam has enough traffic to occupy all PRBs. If yes, this beam may be determined to be used for the communication.

[0080] In addition to the selection of one or more beams for communications, in multiple user scenarios, the available frequency resource may be effectively shared between different groups of user devices. A gain may be achieved by using frequency division multiplexing (FDM) . In some example embodiments, a plurality of user devices may be selected for the communication. In these example embodiments, the plurality of user devices may be frequency division multiplexed (FDMed) on available frequency resources. For example, FDM may be implemented with a full panel using a single beam, where multiple user devices are spatially multiplexed in the same direction.

[0081] In some example embodiments, if the traffic associated with the one or more user devices in the first beam may not be sufficient to occupy the available frequency resources, the apparatus 110 may select a second beam from the plurality of beams at least based on a combined beam metric for the first and second beams. For example, if the selection of more than one beam is necessary to occupy the available resources, the calculation of the beam metric may involve determining a combined beam metric for the multiple beams.

[0082] In the case that more than one beam is selected, FDM may be implemented with subpanels using multiple beams, where multiple user devices may be served in different directions with non-overlapping PRBs. In this way, frequency resources may be efficiently allocated to multiple user devices.

[0083] In the example embodiments where a plurality of user devices are to be scheduled, the combined beam metric for the first and second beams may indicate a gain caused by a first group of one or more user devices from the plurality of user devices in the first beam and a different second group of one or more user devices from the plurality of user devices in the second beam being frequency division multiplexed on the available frequency resources. In some examples, in the case of FDM, the beam metric may be computed for the pair of selected beams. The following approaches may be possible for sorting user devices within beams. A first approach may be to sort user devices in beam j and beam k in the descending order of their TD metrics. A second approach may be to sort user devices in descending order of their TD metrics in their two respective beams j and k and prioritize selecting user devices in beam j over user devices in beam k.

[0084] By way of example, the combined beam metric may be obtained through a computation process as will be described below with reference Equation 2. It is to be understood that the calculation approaches are merely examples for illustration and do not imply any limitation. The calculation may be performed using any suitable method.

[0085] The second approach for sorting user devices within beams is assumed in Equation 2. The combined beam metric may be computed using Equation 2:

[0086] y may be determined such that: where may be defined as min (RB_esti, numofPRBs) and RBavailable may be  defined as numofPRBs. Nj and Nk may be the set of eligible users from beam j and k, respectively.

[0087] The combined beam metric Bj∪k may represent the gain caused by FDM of the available frequency resource between a firs group of user devices in beam j and a second group of user devices in beam k. The combined beam metric Bj∪k may include contributions from all eligible user devices in both the beams based on their respective resource demands and performance metrics.

[0088] Regarding the selection criteria for the second beam, in some example embodiments, the second beam may be selected based on a second metric for the second beam being greater than a beam metric for each of one or more other beams of the plurality of beams than the first and second beams and based on the combined beam metric for the first and second beams being greater than the first beam metric for the first beam. In some examples, considering Equation 2, if the combined beam metric Bj∪k may be larger than the beam metric Bj, then 4T4R may be selected. Otherwise, the 4T4R mode may not be activated.

[0089] In some example embodiments, in accordance with a determination that traffic associated with the one or more user devices in the first beam may be insufficient to occupy the available frequency resources, the apparatus 110 may determine to select the second beam. In some examples, it may be assumed in Equation 2 that, upon switching to the 4T4R mode and utilizing split panels, the user devices in beam j may be fully drained. If this condition is not satisfied, it may be recommended that 4T4R mode and split panels may not be selected in the current slot.

[0090] In some example embodiments, the first and second beams may be identified as the one or more beams to be used in accordance with a determination that aggregated available frequency resources in the first and second beams may be more than frequency resources required by the one or more user devices in the first beam. In some examples, assuming that Rcur, i, which is a current data rate in a numerator, may represent a data rate per PRB per slot, the numerator of may correspond to the number of bytes in the buffer of the user devices if the user device is fully drained, regardless of whether the beam is configured as a full panel or sub-panel beam. Correspondingly, the number of PRBs required to drain out may increase proportionally to 1 / Rcur, i, such that the product may remain constant as long as the buffer of the user device may be drained out.

[0091] If the combined resources of the first and the second beams may still remain insufficient, a third beam may be introduced. In some example embodiments, in accordance with a determination that aggregated available frequency resources in the first and second beams are less than or equal to frequency resources required by the one or more user devices in the first and second beams, the apparatus 110 may select a third beam from the plurality of beams based on a third beam metric for the third beam being greater than a beam metric for each of one or more beams of the plurality of beams other than the first, second and third beams, and based on a combined beam metric for the first, second and third beams being greater than the combined beam metric for the first and second beams.

[0092] To optimize resource allocation and improve overall system performance in scenarios involving multiple user devices and multiple beams, MU-MIMO techniques may be applied. In some example embodiments, MU-MIMO may be used so that multiple beams are used simultaneously for multiple user devices. In MU-MIMO, multiple beams may simultaneously serve different groups of user devices while sharing available frequency resources. For example, sub-panel modes for transmission in more than one beam may be applied along with MU-MIMO.

[0093] In some example embodiments, for a plurality of user devices to be scheduled, the combined beam metric for the first and second beams may indicate a gain caused by the available frequency resources being shared by a first group of one or more user devices from the plurality of user devices in the first beam, and a different second group of one or more user devices from the plurality of user devices in the second beam. In some example embodiments, the second beam may be selected based on the combined beam metric for the first and second beams being greater than a combined beam metric for the first beam and each of one or more other beams of the plurality of beams than the first and second beams. For example, the apparatus 110 may evaluate the MU-MIMO configuration using a combined beam metric that may quantify the gain achieved through resource sharing and interference management.

[0094] In some examples, in the case of MU-MIMO, the beam metric may be computed for the pair of selected beams. Two approaches may be used to sort the user devices in beams j and k based on their TD metrics. In the first approach, the user devices in beam j and beam k may be separately sorted in descending order of their TD metrics. In the second approach, the user devices may be sorted in descending order of their TD metrics within their respective beams j and k, and the user devices in beam j (the beam with the best beam metric) may be prioritized over user devices in beam k. The second approach may be assumed in the computation of the combined beam metric as shown in Equation 3. The combined beam metric Bj∪k may be calculated using Equation 3:

[0095] x and y may be determined such that: where may be defined as min (RB_esti, numofPRBs) and RBavailable may be  defined as numofPRBs. Nj and Nk may be defined as the set of eligible users from beam j and k, respectively.

[0096] As indicated by the equation, this computation approach may ensure that the combined beam metric reflects the gain achieved by efficiently sharing the available frequency resources among the first group of user devices in beam j and the second group of user devices in beam k. Beam k may be selected based on the combined beam metric Bj∪k, where the combined beam metric may be greater than the combined beam metrics of all other possible beam combinations.

[0097] In some example embodiments, in accordance with a determination that the sharing of the available frequency resources has a gain over frequency division multiplexing on available frequency resources, the apparatus 110 may determine that the available frequency resources are to be shared by the first group of one or more user devices in the first beam and the second group of one or more user devices in the second beam.

[0098] In some example embodiments, the optimal scheme may be decided among SU-MIMO, FDM, or MU-MIMO. Four possible configurations involving the use of either the full panel or subpanels may be considered. One configuration may involve SU-MIMO with a full panel and a single beam. Another configuration may involve FDM with a full panel and a single beam, where multiple users may be spatially multiplexed in the same direction. A third configuration may involve FDM with subpanels and multiple beams, where multiple users may be served in different directions with non-overlapping PRBs. The fourth configuration may involve MU-MIMO with subpanels and multiple beams, where multiple users may be served in different directions with overlapping PRBs.

[0099] The selection of the optimal scheme may depend on factors such as user locations, spatial distribution of UEs, and the volume of data in the buffers for the different UEs, which may vary on a slot-by-slot basis. For example, the apparatus 110 may determine the optimal number of beams and perform its corresponding beam selection. For example, the apparatus 110 may evaluate the number of the beams (also referred to as a beam number) and select the appropriate beams to meet the requirements. Based on the beam selection and beam number, the corresponding operating mode of the antennal panel may be determined accordingly. For example, the apparatus 110 may determine the operating mode of the antenna panel based on various factors such as the beam number, user distribution and communication requirements. If MIMO gain is present, the apparatus 110 may operate in either SU-MIMO or MU-MIMO. In this way, the most suitable scheme may be dynamically determined in each slot to optimize performance based on various factors.

[0100] In the case of sub-panel mode combined with MU-MIMO, multiple beams may be employed simultaneously to serve multiple user devices. However, if more than one beam is correlated, a beam-to-beam interference (also called an inter-beam interference or a beam inference) may occur. For example, if the same PRBs are utilized in an MU-MIMO fashion, inter-beam interference may occur, resulting in an increase in interference power. The level of interference may vary between different beam pairs. To optimize MU-MIMO performance, it may be beneficial to manage interferences between beams. In some example embodiments, if the first and second beams are selected for the communication with the plurality of user devices, for example, in MU-MIMO as described above, an inter-beam interference between the first and second beams may be less than a threshold.

[0101] In some example embodiments, the inter-beam interference between the pair of beams may be determined based on overlapping of the pair of beams in a coverage region of at least one beam of the pair of beams. In some examples, the inference may be different for every beam due to difference in beam dominance regions (BDRs) of the beams. The BDR of a beam may be defined as the spatial region, expressed in terms of azimuth and elevation angle ranges, where the beam demonstrates the highest beamforming gain compared to other beams and different beams may have different BDRs.

[0102] In some examples, in order to avoid the beam-to-beam interference, a beam pair metric based on average beam overlapping in the spatial area of interest, which may be referred to as beam coverage region, may be employed to evaluate the beam inference. In some examples, the beam pair metric may be subsequently evaluated using a threshold detector to determine whether a particular beam pair may be permitted to transmit simultaneously.

[0103] In some example embodiments, the apparatus 110 may determine an inter-beam interference between each pair of beams among a plurality of beam pairs and may store the inter-beam interference metric between each pair of beams among the plurality of beam pairs. In some examples, the beam pair metric may be pre-computed offline and stored for efficient use during system operation.

[0104] In some example embodiments, the inter-beam interference between the pair of beams may comprise an interference from an interferer beam of the pair of beams to a victim beam of the pair of beams, and the interference from the interferer beam to the victim beam may be determined based on an averaged beamforming gain of the interferer beam in the coverage region of the victim beam.

[0105] In some examples, to compute beam-to-beam interference, an approach may be based on a difference in the beamforming gain between the victim beam (also called a signal beam) and the interferer beam within the BDR of the signal beam. For example, the beam-to-beam interference values may be represented as a heatmap 400B as illustrated in FIG. 4B, where the victim beam may be corresponding to rows, and the interferer beam may be corresponding to columns. The interference may be calculated by averaging the beamforming gain of the interferer beam within the BDR of the victim beam.

[0106] In the context of MU-MIMO transmission, the beam-to-beam interference may be evaluated to determine which pairs of beams may be co-scheduled. In some examples, the determination may be based on a threshold applied to the calculated beam-to-beam interference. If the interference level between a victim beam and an inference beam exceeds the threshold, the corresponding beam pair may not be allowed to be co-scheduled. Conversely, beam pairs with interference levels below the threshold may be permitted for co-scheduling.

[0107] In another approach of calculating beam-to-beam interference, the interference may be determined based on the beamforming gain of the interferer beam within the BDR of the signal beam. The results of this evaluation may provide guidance on beam pairing strategies to optimize resource utilization while minimizing interference in MU-MIMO transmission.

[0108] In some examples, the inference power may be accounted for when computing the degradation to a channel quality indicator (CQI) in the case of MU-MIMO transmission. For example, a ratio of interference power to own power may be utilized to correct the CQI for MU-MIMO. This may ensure that only beam pairs with acceptable inference levels may be allowed for simultaneous transmission.

[0109] Some example embodiments of the present disclosure proposes link adaptation to accommodate changes in the sub-panel size. In some example embodiments, the apparatus 110 may receive, from a user device of the one or more user devices, a report for a channel condition of the user device in a target beam of the one or more beams. The apparatus 110 may adapt at least one communication parameter for the communication with the user device in the target beam, based on the channel condition and the determined operating mode of the antennal panel for the user device.

[0110] The communication parameter may comprise any suitable communication parameter. In an example, the communication parameter may comprise a modulation and coding scheme (MCS) . For the scheduled user devices, it may be necessary to determine the MCS for transmission, considering that the user device may switch between full-panel and sub-panel transmissions across different slots. Furthermore, it may be evaluated whether and when MU-MIMO may provide performance gains to perform similar decisions regarding beams, user devices to be scheduled, and MCSs for the scheduled UEs.

[0111] For example, in certain scenarios, a user device may be served by a full panel during some slots and by sub-panels during other slots. Due to the different beam forming gains between the full panels and sub panels, a channel condition (for example, represented by a CQI) reported by the user device may vary significantly, leading to adjustments in the MCS. In addition to the channel condition, the operating mode of the antennal panel may be considered to adapt the MCS.

[0112] In some example embodiments, the apparatus 110 may correct the channel condition of the user device in the target beam based on the determined operating mode of the antenna panel. Then, the adapting of the one or more communication parameters may be based on the corrected channel condition of the user device.

[0113] In some examples, the reduction in panel size may lead to the decrease in transmit power and beamforming gain which may subsequently result in CQI degradation. This CQI degradation may require a deduction in the MCS, which in turn, may increase the number of PRBs needed to transfer the same account of data. If the CQI is corrected based on the operating mode of the antenna panel, the MCS may be adapted more efficiently.

[0114] In some example embodiments, the apparatus 110 may determine, for one of the plurality of operating modes, a correction factor for a channel condition in each of a plurality of beams, the plurality of beams including the one or more beams. The apparatus 110 may store, for one of the plurality of operating modes, the correction factor in each of the plurality of beams. In this case, the channel condition of the user device in the target beam may be corrected based on the correction factor corresponding to the target beam and the determined operating mode for the user, thereby improving efficiency of the link adaptation and communications.

[0115] In some example embodiments, the correction factor corresponding to each of the plurality of beams and the one of the plurality of operating modes may be related to at least one of: a width of the beam, a beamforming gain of the beam, a coverage region of the beam (e.g., a BDR) , or a number of antenna elements to form the beam based on the one of the plurality of operating modes.

[0116] In some examples, to estimate the degradation in the CQI, it may be necessary to determine the loss in average beamforming gain. For example, when the panel size is halved, the maximum beamforming gain may decrease by approximately 3dB. However, the reduction in average beamforming gain may vary across beams due to differences in their BDRs.

[0117] In some other examples, different beams may have distinct BDRs, and the average reduction in the CQI may vary when transitioning from full panel 2T2R beams to half panel 4T4R beams. The variation in CQI reduction may be directly related to the differences in the beamforming gain, which may depend on the characteristics of the BDRs. For example, the differences in beamforming gain may be explained by the following two factors. One factor is that a beam width that may vary depending on the beam weights. For instance, some beams are narrower, while some other beams are generally wider. Another factor is as beams may be steered further from the mechanical boresight of the radio, their width may naturally increase. This may cause center beams to remain narrow, while edge beams become wider.

[0118] In some examples, the difference in transmit power between 2T2R and 4T4R beams may be 3dB, with 2T2R beams having higher transmit power. This may be because the 2T2R configuration utilizes twice the number of antennas compared to the 4T4R configuration, resulting in greater beamforming gain and, consequently, a higher CQI. When estimating the CQI for 4T4R beams based on measurements obtained from 2T2R beams, this 3dB difference and the impact of antenna numbers may be considered.

[0119] In some example embodiments, the at least one communication parameter may be adapted in a link adaptation loop corresponding to the operating mode for the user device. For example, this variation of the CQI due to the change of the operating mode of the antenna panel may hinder the convergence of outer loop link adaptation (OLLA) offset across different operating modes (or transmission modes) , including full panel, half panel, and quarter panel configurations. Some example embodiments propose multiple OLLA loops to address this, with each separate loop for each operating mode.

[0120] In some examples, OLLA may be used to correct any mismatch between the CQI reported by the UE and the achievable MCS by utilizing a positive acknowledgement or a negative acknowledgement (ACK / NACK) feedback from the user device such as the UE. In one example, synchronization signal blocks (SSBs) may be transmitted using 2T2R narrow beams from the regular beamset supported in FR2. The best beam weights of the UE may then be used to transmit the CSI-RS, ensuring that the CQI received from the UE corresponds to the best 2T2R SSB beam of the UE. For simplicity, the SSB beams may be assumed to be transmitted in the 2T2R mode.

[0121] In scenarios involving single panel versus multi-panel transmission, UEs may be scheduled in the 2T2R mode using the full panel or may use their corresponding half panel (4T4R) or quarter panel (8T8R) beams. Such transitions between 2T2R, 4T4R, and 8T8R beams may result in larger differences between the reported CQI and the actual MCS used. Frequent switching between these modes may prevent the OLLA offset from converging to the correct value. To address this, multiple OLLA loops may be implemented to provide better channel condition estimation with more accurate convergence for the chosen analog beam in a given transmission slot. For example:

[0122] The first OLLA loop may be used when the UE is scheduled on its best 2T2R beam. The second OLLA loop may be used when the UE is scheduled on its best 4T4R beam. The third OLLA loop may be used when the UE is scheduled on its best 8T8R beam.

[0123] For each OLLA loop, the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) may be adjusted independently, based exclusively on ACK / NACK feedback corresponding to that OLLA offset. For example: When ACK is received, OLLAoffset (i) = OLLAoffset (i) + dUp When NACK is received, OLLAoffset (i) = OLLAoffset (i) - dDn dUp = (dDn *targetBLER)  /  (1-targetBLER)

[0124] The appropriate OLLAoffset (i) , where i is 1 for 2T2R beam transmission, 2 for 4T4R beam transmission, and 3 for 8T8R beam transmission, may then be added to the SINR estimate to compute the MCS, depending on the beam used for the upcoming transmission.

[0125] When computing the MCS for beams other than the best 2T2R beam, SINR inner loop link adaptation (SINRILLA) in the linear domain may be scaled. The scaling factor may be derived as the product of: the ratio of reduction in transmit power, the ratio of the beamforming gain of the scheduled beam to the beamforming gain of the best 2T2R beam of the UE. This may allow for a more precise adaptation of the MCS to account for the changes in panel configurations, as described in related scenarios.

[0126] An example process of determining an operating mode of an antenna panel will be described below with reference to FIG. 4C. A process 400C may dynamically, on a slot-by-slot basis, select an optimal operating mode, based on factors such as a beamforming gain, a user multiplexing gain, and transmit power, as described in previous embodiments. The process 400C may involve evaluating user distribution, panel splitting configurations, and resource requirements per slot.

[0127] As shown in FIG. 4C, at block 404, the apparatus 110 may identify a first best beam and may determine whether the traffic of the UEs in the first best beam is enough to occupy all available PRBs. At block 406, if sufficient traffic is identified, the apparatus 110 may proceed to implement FDM for UEs within the same SSB. At block 408, if the first best beam does not have sufficient traffic to occupy all PRBs, the apparatus 110 may select the next best beam with the highest beam metric. At block 410, the apparatus 110 may determine whether FDM between the first and the second best beams provides additional gains.

[0128] At block 414, if FDM between the two beams provides gains, the apparatus 110 may check whether the aggregate PRBs of the two half-panel beams exceed the maximum available PRBs. At block 416, if the aggregate PRBs do not exceed the maximum available PRBs, the apparatus 110 may identify a third best beam. At block 418, the apparatus 110 may determine whether FDM between the additional selected beams provides further gains.

[0129] At block 422, if FDM provides gains, the apparatus 110 may implement FDM with up to four beams. At block 420, if no gains are identified, the apparatus 110 may exclude beams within the exclusion region of the selected beam j and identify the beam k with the largest PF among the eligible beams. At block 424, the apparatus 110 may evaluate whether MU-MIMO with beam k provides additional gains. At block 425, if no gains are identified, the apparatus 110 may perform further panel splitting to optimize beam utilization. At block 426, if MU-MIMO with beam k provides gains, the apparatus 110 may select a quarter-panel configuration (8T8R) . At block 428, if MU-MIMO gains are not sufficient, the apparatus 110 may select a half-panel configuration (4T4R) . At block 430, if neither of the above configurations is suitable, the apparatus 110 may proceed to use a full-panel configuration (2T2R) .

[0130] In some example embodiments, the one or more user devices may comprise a plurality of user devices, and the combined beam metric for the first and second beams may indicate a gain caused by the available frequency resources being shared by a first group of one or more user devices from the plurality of user devices in the first beam, and a different second group of one or more user devices from the plurality of user devices in the second beam. The first apparatus may evaluate the MU-MIMO configuration using a combined beam metric that may quantify the gain achieved through resource sharing and interference management. For simplicity of discussion, the case of 3 sub-panels (formed by using 2 quarter panels and 1 half panel) has not been detailed in the description and the flowchart in FIG. 4C, but it is to be understood that this could be an intermediate step between using 2 half panels and 4 quarter panels and it may turn out that such a 3 sub-panel operation may be beneficial in some scenarios.

[0131] The results of simulations demonstrate the effectiveness of the solution proposed in the present disclosure. The simulations are conducted for 2T2R and 4T4R configurations using FDM, as well as for 4T4R configurations using a combination of MU-MIMO and FDM. In other examples, for bursty traffic patterns where many slots have idle PRBs but some UEs still have unsent buffered bits, the proposed dynamic panel algorithms may achieve notable FDM gains. This may demonstrate the effectiveness of the methods in optimizing throughput under traffic conditions with varying burstiness. The outcomes may illustrate that even without MU-MIMO, FDM alone may significantly enhance throughput compared to traditional configurations. The gain from adding MU-MIMO may be observed to be marginal. Under different scenarios, larger gains may be expected.

[0132] In some example embodiments, an apparatus capable of performing any of the method 300 (for example, the apparatus 110 in FIG. 1) may comprise means for performing the respective operations of the method 300 and / or any of the described one or more example embodiments thereof. The means may be implemented in any suitable form. For example, the means may be implemented in a circuitry or software module. The apparatus 110 may be implemented as or included in the apparatus 110 in FIG. 1.

[0133] FIG. 5 is a simplified block diagram of a device 500 that is suitable for implementing example embodiments of the present disclosure. The device 500 may be provided to implement a communication device, for example, the network device 110 or the user device 120 as shown in FIG. 1. As shown, the device 500 includes one or more processors 510, one or more memories 520 coupled to the processor 510, and one or more communication modules 540 coupled to the processor 510.

[0134] The communication module 540 is for bidirectional communications. The communication module 540 has one or more communication interfaces to facilitate communication with one or more other modules or devices. The communication interfaces may represent any interface that is necessary for communication with other network elements. In some example embodiments, the communication module 540 may include at least one antenna.

[0135] The processor 510 may be of any type suitable to the local technical network and may include one or more of the following: general purpose computers, special purpose computers, microprocessors, digital signal processors (DSPs) and processors based on multicore processor architecture, as non-limiting examples. The device 500 may have multiple processors, such as an application specific integrated circuit chip that is slaved in time to a clock which synchronizes the main processor.

[0136] The memory 520 may include one or more non-volatile memories and one or more volatile memories. Examples of the non-volatile memories include, but are not limited to, a Read Only Memory (ROM) 524, an electrically programmable read only memory (EPROM) , a flash memory, a hard disk, a compact disc (CD) , a digital video disk (DVD) , an optical disk, a laser disk, and other magnetic storage and / or optical storage. Examples of the volatile memories include, but are not limited to, a random-access memory (RAM) 522 and other volatile memories that will not last in the power-down duration.

[0137] A computer program 530 includes computer executable instructions that are executed by the associated processor 510. The instructions of the program 530 may include instructions for performing operations / acts of some example embodiments of the present disclosure. The program 530 may be stored in the memory, e.g., the ROM 524. The processor 510 may perform any suitable actions and processing by loading the program 530 into the RAM 522.

[0138] The example embodiments of the present disclosure may be implemented by means of the program 530 so that the device 500 may perform any process of the disclosure as discussed with reference to FIG. 1 to FIG. 4C. The example embodiments of the present disclosure may also be implemented by hardware or by a combination of software and hardware.

[0139] In some example embodiments, the program 530 may be tangibly contained in a computer readable medium which may be included in the device 500 (such as in the memory 520) or other storage devices that are accessible by the device 500. The device 500 may load the program 530 from the computer readable medium to the RAM 522 for execution. In some example embodiments, the computer readable medium may include any types of non-transitory storage medium, such as ROM, EPROM, a flash memory, a hard disk, CD, DVD, and the like. The term “non-transitory, ” as used herein, is a limitation of the medium itself (i.e., tangible, not a signal) as opposed to a limitation on data storage persistency (e.g., RAM vs. ROM) .

[0140] FIG. 6 shows an example of the computer readable medium 600 which may be in form of CD, DVD or other optical storage disk. The computer readable medium 600 has the program 530 stored thereon.

[0141] Generally, various embodiments of the present disclosure may be implemented in hardware or special purpose circuits, software, logic or any combination thereof. Some aspects may be implemented in hardware, and other aspects may be implemented in firmware or software which may be executed by a controller, microprocessor or other computing device. Although various aspects of embodiments of the present disclosure are illustrated and described as block diagrams, flowcharts, or using some other pictorial representations, it is to be understood that the block, apparatus, system, technique or method described herein may be implemented in, as non-limiting examples, hardware, software, firmware, special purpose circuits or logic, general purpose hardware or controller or other computing devices, or some combination thereof.

[0142] Some example embodiments of the present disclosure also provide at least one computer program product tangibly stored on a computer readable medium, such as a non-transitory computer readable medium. The computer program product includes computer-executable instructions, such as those included in program modules, being executed in a device on a target physical or virtual processor, to carry out any of the methods as described above. Generally, program modules include routines, programs, libraries, objects, classes, components, data structures, or the like that perform particular tasks or implement particular abstract data types. The functionality of the program modules may be combined or split between program modules as desired in various embodiments. Machine-executable instructions for program modules may be executed within a local or distributed device. In a distributed device, program modules may be located in both local and remote storage media.

[0143] Program code for carrying out methods of the present disclosure may be written in any combination of one or more programming languages. The program code may be provided to a processor or controller of a general-purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus, such that the program code, when executed by the processor or controller, cause the functions / operations specified in the flowcharts and / or block diagrams to be implemented. The program code may execute entirely on a machine, partly on the machine, as a stand-alone software package, partly on the machine and partly on a remote machine or entirely on the remote machine or server.

[0144] In the context of the present disclosure, the computer program code or related data may be carried by any suitable carrier to enable the device, apparatus or processor to perform various processes and operations as described above. Examples of the carrier include a signal, computer readable medium, and the like.

[0145] The computer readable medium may be a computer readable signal medium or a computer readable storage medium. A computer readable medium may include but not limited to an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, apparatus, or device, or any suitable combination of the foregoing. More specific examples of the computer readable storage medium would include an electrical connection having one or more wires, a portable computer diskette, a hard disk, a random-access memory (RAM) , a read-only memory (ROM) , an erasable programmable read-only memory (EPROM or Flash memory) , an optical fiber, a portable compact disc read-only memory (CD-ROM) , an optical storage device, a magnetic storage device, or any suitable combination of the foregoing.

[0146] Further, although operations are depicted in a particular order, this should not be understood as requiring that such operations be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all illustrated operations be performed, to achieve desirable results. In certain circumstances, multitasking and parallel processing may be advantageous. Likewise, although several specific implementation details are contained in the above discussions, these should not be construed as limitations on the scope of the present disclosure, but rather as descriptions of features that may be specific to particular embodiments. Unless explicitly stated, certain features that are described in the context of separate embodiments may also be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, unless explicitly stated, various features that are described in the context of a single embodiment may also be implemented in a plurality of embodiments separately or in any suitable sub-combination.

[0147] Although the present disclosure has been described in languages specific to structural features and / or methodological acts, it is to be understood that the present disclosure defined in the appended claims is not necessarily limited to the specific features or acts described above. Rather, the specific features and acts described above are disclosed as example forms of implementing the claims.

Claims

1.An apparatus comprising:at least one processor; andat least one memory storing instructions that, when executed by the at least one processor, cause the apparatus at least to:determine, for communication with one or more user devices, an operating mode of an antenna panel from a plurality of operating modes of the antenna panel, each of the plurality of operating modes corresponding to a different number of one or more beams, wherein the antenna panel comprises a set of antenna elements;determine a set of beam weights based on the determined operating mode and one or more beams to be used for communication with the one or more user devices; andform the one or more beams by applying the set of beam weights to the set of antenna elements.2.The apparatus of claim 1, wherein the plurality of operating modes of the antenna panel comprises at least one of:a first operating mode, wherein in the first operating mode, the set of antenna elements form a single beam;a second operating mode, wherein in the second operating mode, the set of antenna elements form two different beams, and a subset of the set of antenna elements on each half of the antenna panel form one of the two different beams;a third operating mode, wherein in the third operating mode, the set of antenna elements form four different beams, and a subset of the set of antenna elements on each quarter of the antenna panel form one of the fourth different beams; ora fourth operating mode, wherein in the fourth operating mode, the set of antenna elements form three different beams, a subset of the set of antenna elements on a half of the antenna panel form one of the three different beams, and two subsets of the set of antenna elements on two quarters of the antenna panel form two beams of the three different beams.3.The apparatus of any of claims 1 to 2, wherein the operating mode of the antenna panel is determined for each of a plurality of time periods of scheduling a user device.4.The apparatus of any of claims 1 to 3, wherein the determining of the operating mode of the antenna panel is based on at least one of:a beamforming gain,a transmit power,a user multiplexing gain,a number of one or more user devices,one or more user device metrics for the one or more user devices,one or more channel conditions of the one or more user devices,one or more amounts of data in one or more buffers associated with the one or more user devices,one or more locations of the one or more user devices, ordistribution of the one or more user devices.5.The apparatus of any of claims 1 to 4, wherein the apparatus is further caused to:identify the one or more beams to be used for the communication with the one or more user devices,wherein the operating mode of the antenna panel is determined based on a number of the one or more beams; andwherein the identifying of the one or more beams is based on one or more beam metrics for the one or more beams.6.The apparatus of claim 5, wherein the apparatus is further caused to:select a first beam from a plurality of beams based on a first beam metric for the first beam being greater than a beam metric for each of one or more remaining beams of the plurality of beams.7.The apparatus of claim 6, wherein the first beam is identified as the one or more beams to be used in accordance with a determination that traffic associated with the one or more user devices in the first beam is sufficient to occupy the available frequency resources.8.The apparatus of claim 6, wherein the apparatus is further caused to:select a second beam from the plurality of beams at least based on a combined beam metric for the first and second beams,wherein the one or more user devices comprise a plurality of user devices, and the combined beam metric for the first and second beams indicates a gain caused by a first group of one or more user devices from the plurality of user devices in the first beam and a different second group of one or more user devices from the plurality of user devices in the second beam being frequency division multiplexed on the available frequency resources; andwherein the second beam is selected based on a second metric for the second beam being greater than a beam metric for each of one or more other beams of the plurality of beams than the first and second beams and based on the combined beam metric for the first and second beams being greater than the first beam metric for the first beam.9.The apparatus of claim 8, wherein the apparatus is further caused to:in accordance with a determination that traffic associated with the one or more user devices in the first beam is insufficient to occupy the available frequency resources, determine to select the second beam.10.The apparatus of any of claims 8 to 9, wherein the apparatus is further caused to:in accordance with a determination that aggregated available frequency resources in the first and second beams are less than or equal to frequency resources required by the one or more user devices in the first and second beams, select a third beam from the plurality of beams based on a third beam metric for the third beam being greater than a beam metric for each of one or more beams of the plurality of beams other than the first, second and third beams, and based on a combined beam metric for the first, second and third beams being greater than the combined beam metric for the first and second beams.11.The apparatus of claim 8, wherein the apparatus is further caused to:select a second beam from the plurality of beams at least based on a combined beam metric for the first and second beams,wherein the one or more user devices comprise a plurality of user devices, and the combined beam metric for the first and second beams indicates a gain caused by the available frequency resources being shared by a first group of one or more user devices from the plurality of user devices in the first beam, and a different second group of one or more user devices from the plurality of user devices in the second beam; andwherein the second beam is selected based on the combined beam metric for the first and second beams being greater than a combined beam metric for the first beam and each of one or more other beams of the plurality of beams than the first and second beams.12.The apparatus of claim 11, wherein the apparatus is further caused to:in accordance with a determination that the sharing of the available frequency resources has a gain over frequency division multiplexing on available frequency resources, determine that the available frequency resources are to be shared by the first group of one or more user devices in the first beam and the second group of one or more user devices in the second beam.13.The apparatus of any of claims 11 to 12, wherein an inter-beam interference between the first and second beams is less than a threshold.14.The apparatus of claim 11, wherein the apparatus is further caused to:determine an inter-beam interference between each pair of beams among a plurality of beam pairs; andstore the inter-beam interference metric between each pair of beams among the plurality of beam pairs,wherein the inter-beam interference between the pair of beams is determined based on overlapping of the pair of beams in a coverage region of at least one beam of the pair of beams.15.The apparatus of claim 14, wherein the inter-beam interference between the pair of beams comprises an interference from an interferer beam of the pair of beams to a victim beam of the pair of beams, and the interference from the interferer beam to the victim beam is determined based on an averaged beamforming gain of the interferer beam in the coverage region of the victim beam.16.The apparatus of any of claims 1 to 15, wherein the apparatus is further caused to:receive, from a user device of the one or more user devices, a report for a channel condition of the user device in a target beam of the one or more beams; andadapt at least one communication parameter for the communication with the user device in the target beam, based on the channel condition and the determined operating mode of the antennal panel for the user device.17.The apparatus of claim 16, wherein the apparatus is further caused to:correct the channel condition of the user device in the target beam based on the determined operating mode,wherein the adapting of the one or more communication parameters is based on the corrected channel condition of the user device.18.The apparatus of claim 17, wherein the apparatus is further caused to:determine, for one of the plurality of operating modes, a correction factor for a channel condition in each of a plurality of beams, the plurality of beams including the one or more beams; andstore, for the one of the plurality of operating modes, the correction factor in each of the plurality of beams,wherein the channel condition of the user device in the target beam is corrected based on the correction factor corresponding to the target beam and the determined operating mode for the user.19.The apparatus of claim 18, wherein the correction factor corresponding to each of the plurality of beams and the one of the plurality of operating modes is related to at least one of:a width of the beam,a beamforming gain of the beam,a coverage region of the beam, ora number of antenna elements to form the beam based on the one of the plurality of operating modes.20.The apparatus of any of claims 16 to 19, wherein the at least one communication parameter is adapted in a link adaptation loop corresponding to the operating mode for the user device.

Images