CN105191432A - 在具有大数量的天线的通信系统中进行不连续接收的装置和方法 - Google Patents

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CN105191432A CN201480012411.0A CN201480012411A CN105191432A CN 105191432 A CN105191432 A CN 105191432A CN 201480012411 A CN201480012411 A CN 201480012411A CN 105191432 A CN105191432 A CN 105191432A
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Abstract

提供一种用于在无线网络中支持不连续接收(DRX)的方法。该方法包括：在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，所述DRX时间段包括多个子帧。该方法还包括：确定是否在下行链路通信的时间段开始之前执行接收波束训练。该方法进一步包括：在下行链路通信的时间段期间接收数据。

Description

在具有大数量的天线的通信系统中进行不连续接收的装置和方法
技术领域
本申请总的涉及无线通信，更具体地，涉及在具有大数量的天线的通信系统中进行不连续接收的装置和方法。
背景技术
在现代历史中，无线通信已是最成功的革新之一。近来，无线通信服务的用户数目超过五十亿，并且继续快速增长。无线数据业务的需求由于智能电话机和其它移动数据设备(诸如平板电脑、“记事本”、计算机、上网本和电子书阅读器之类)在消费者和企业当中日益普及而正在快速增长。为了满足移动数据业务的高增长，无线电接口效率和新频谱的分配中的改进非常重要。
发明内容
技术方案
提供一种在无线网络中由用户设备(UE)支持不连续接收(DRX)的方法。该方法包括：在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧。该方法还包括：确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练。该方法进一步包括：在下行链路通信的时间段期间接收数据。
提供一种在无线网络中在被配置成支持不连续接收(DRX)的移动站中使用的装置。该装置包括至少一个天线和耦合至至少一个天线的处理器。处理器被配置成：在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练；并且在下行链路通信的时间段期间接收数据。
提供一种在无线网络中由被配置用于与用户设备(UE)的通信的基站支持不连续接收(DRX)的方法。该方法包括：指令UE在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧。该方法还包括：指令UE确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练。该方法进一步包括：在下行链路通信的时间段期间向UE发送数据。
提供一种在无线网络中在被配置用于与用户设备(UE)的通信的基站中使用的装置。该装置被配置为支持不连续接收(DRX)，并且包括至少一个天线和耦合至所述至少一个天线的处理器。所述处理器被配置成：指令UE在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；指令UE确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练；以及在下行链路通信的时间段期间向UE发送数据。
在下面进行详细描述之前，阐述贯穿本专利文件使用的某些词语和短语的定义是有利的：术语“包括”和“包含”以及其衍生物意为没有限制的包括；术语“或者”是包含性的，意为和/或；短语“与…相关联”和“与其相关联”以及其衍生物可以意为包括、被包括在…内、与…互连、包含、被包含在…内、连接到…或与…连接、耦合到…或与…耦合、与…可通信、与…协作、交织、并列、靠近…、连结到…或与…连结、具有…、具有…的性质等；并且术语“控制器”意为控制至少一个操作的任意设备、系统或其一部分，这样的设备可以以硬件、固件或软件或者硬件、固件和软件中的至少两个的一些组合来实现。应该注意，与任意特定控制器相关联的功能性不管在本地还是在远程，可以是集中或者分布的。针对某些词语和短语的定义贯穿本专利文件地提供，本领域技术人员应当理解，如果不是大多数情况下，也是在许多情况下，这些定义应用于先前以及未来对这些定义的词语和短语的使用。
附图说明
为了更完整地理解本公开和其优点，现在对下面结合附图作出的描述进行引用，在附图中，相似的参考标号表示相似的部分：
图1图示根据本公开实施例的无线通信网络；
图2A是根据本公开实施例的正交频分多址(OFDMA)或者毫米波发送路径的高级图；
图2B是根据本公开实施例的OFDMA或者毫米波接收路径的高级图；
图3A图示根据本公开实施例的利用大数量的天线的多输入多输出(MIMO)基带处理和模拟波束形成的发送路径；
图3B图示根据本公开实施例的利用大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一发送路径；
图3C图示根据本公开实施例的利用大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的接收路径；
图3D图示根据本公开实施例的利用大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一接收路径；
图4图示根据本公开的一个实施例的使用天线阵列的无线通信系统；
图5图示根据本公开一实施例的在扇区或者小区中的用于不同目的的具有不同形状的不同的波束的示例；
图6图示根据本公开实施例的用于携带到在小区中的移动站或者基站的相同或者不同信息的波束的使用；
图7图示根据本公开一实施例的毫米波系统中的发送器和接收器中的信号处理的示例；
图8A到8D图示根据本公开实施例的下行链路帧结构和下行链路信道的示例；
图9示出根据本公开一实施例的不连续接收(DRX)模式的示例；
图10示出根据本公开实施例的具有通(on)持续时间和不活动定时器的DRX模式的示例；
图11图示根据本公开一实施例的在从DRX睡眠模式唤醒时可以执行的不同操作；
图12示出根据本公开一实施例的唤醒和使用(多个)先前使用的接收(RX)波束进行接收的示例；
图13示出根据本公开一实施例的使用训练后的RX波束的UE通信的示例；
图14A到14C图示根据本公开的实施例的UE唤醒和对(多个)RX波束进行训练的示例；
图15示出根据本公开一实施例的在调度的唤醒时间之前的对(多个)RX波束的UE训练的示例；
图16示出根据本公开另一实施例的使用训练后的波束的UE通信的示例；
图17示出根据本公开一实施例的在DRX模式下唤醒、执行RX波束训练并且恢复通信的UE的示例；
图18A和18B图示根据本公开实施例的用于波束训练目的的信号的示例；
图19示出根据本公开一实施例的在子帧的开始处的用于在下行链路控制信道中的训练的参考信号的示例；
图20A和20B示出根据本公开实施例的相同子帧中的波束训练和数据通信的示例；以及
图21示出根据本公开一实施例的UE处于连接模式或正常模式时的数据通信的示例。
具体实施方式
在本专利文件中的下面讨论的图1至21和用于描述本公开原理的各种实施例仅仅是通过举例说明的方式，并且不应该被以任何方式曲解为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任意适当地布置的无线通信系统中实现。
以下文件和标准描述在这里并入本公开，就像在本文中完整地阐述那样：(i)F.Khan和Z.Pi,“MmWaveMobileBroadband(MMB):UnleashingThe3-300GHzSpectrum”,inProc.SarnoffSymposium,2011(下文中称为“REF1”)；Z.Pi和F.Khan,“AnIntroductionToMillimeter-WaveMobileBroadbandSystems”,IEEECommunicationMagazine,June2011(下文中称为“REF2”)；以及Z.Pi和F.Khan,“SystemDesignAndNetworkArchitectureForAMillimeter-WaveMobileBroadband(MMB)System”,inProc.SarnoffSymposium,2011(下文中称为“REF3”)。
为了满足移动数据业务的高增长，无线电接口效率的提高是重要的。一个重要途径是使用大数量的天线。在许多蜂窝系统中，接收器是全向的。当接收设备从不连续接收(DRX)模式返回(例如，从空闲模式唤醒以监控寻呼消息)时，其可以利用其全向接收器以从正在进行发送的节点(例如，基站)接收信号。然而，对于具有大数量的天线的系统，可以形成定向波束以用于通信。在利用定向波束的系统中，如果设备使用先前使用的接收方向从基站接收信号，则接收器可能接收不到信号。例如，紧接在DRX模式之前使用的接收(RX)图案可能不再有用。由此，使用多个RX波束的设备可能需要确定当设备从DRX模式回来时使用哪个RX波束图案。相应地，问题是如何在具有大数量的天线的通信系统中支持DRX。
本公开描述在具有大数量的天线的通信系统中进行不连续接收的方法和装置。虽然在利用毫米波的通信的情境中描述本公开的实施例，但是本公开的实施例也可应用到其它通信介质中，例如，展现与毫米波类似的属性的具有3GHz-30GHz的频率的无线电波。在一些情况下，本公开的实施例也可应用于具有太赫(terahertz)频率的电磁波、红外线、可见光和其它光介质。出于说明的目的，在此使用术语“蜂窝频带”和“毫米波频带”，其中，“蜂窝频带”是指近似几百兆赫到几千兆赫的频率，而“毫米波频带”是指近似几十千兆赫到几百千兆赫的频率。这两者之间的一个区别是，蜂窝频带中的无线电波具有更少的传播损耗并且可以提供更大的覆盖，但可能需要大的天线。另一方面，毫米波频带中的无线电波通常展现更高的传播损耗，但使它们适合小形状因素的高增益天线或者天线阵列设计。
在此公开的实施例主要描述在基站和移动站之间的通信(例如，基站到移动站传输)。本领域技术人员将认识到，本公开的实施例也可应用于基站之间的通信(例如，基站到基站传输)并且可应用于移动站之间的通信(例如，移动站到移动站通信)。在此公开的实施例可应用于具有大数量的天线的通信系统，诸如在MMB、RF带中的系统等。
图1图示根据本公开实施例的无线通信网络。在图1中图示的无线通信网络100的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用无线通信系统100的其它实施例。
在图示的实施例中，无线通信网络100包括基站(BS)101、基站(BS)102、基站(BS)103和其它类似基站(未示出)。基站101可以与基站102和基站103通信。基站101也可以与因特网130或者类似的基于IP的系统(未示出)通信。
基站102对基站102的覆盖区域120内的第一多个用户站(在本文也称为移动站)提供到因特网130的无线宽带接入(经由基站101)。贯穿本公开，术语移动站(MS)与术语用户站可互换。第一多个用户站包括可以位于小型企业(SB)中的用户站111、可以位于企业(E)中的用户站112、可以位于WiFi热点(HS)中的用户站113、可以位于第一住宅(R)中的用户站114、可以位于第二住宅(R)中的用户站115和可以是诸如蜂窝电话机、无线膝上型计算机、无线PDA等之类的移动设备(M)的用户站116。
基站103对基站103的覆盖区域125内的第二多个用户站提供到因特网130的无线宽带接入(经由基站101)。第二多个用户站包括用户站115和用户站116。在示例性实施例中，基站101-103可以使用OFDM或者OFDMA技术相互以及与用户站111-116通信。
每个基站101-103可以具有全球唯一基站标识符(BSID)。BSID经常是MAC(媒体访问控制)ID。每个基站101-103可以具有多个小区(例如，一个扇区可以是一个小区)，每个小区具有物理小区标识符或者经常在同步信道中承载的前导码序列。
虽然在图1中仅描绘了六个用户站，但是要理解，无线通信网络100可以对另外的用户站提供无线宽带接入。要注意，用户站115和用户站116位于覆盖区域120和覆盖区域125二者的边缘。用户站115和用户站116的每个与基站102和基站103二者通信，并且可以被称为以切换模式操作，如本领域技术人员已知。
用户站111-116可以经由因特网130访问语音、数据、视频、视频会议和/或其它宽带服务。例如，用户站116可以是包括具有无线功能的膝上型计算机、个人数据助理、笔记本型计算机、手持设备或者其它具有无线功能的设备的多个移动设备中的任意一个。用户站114和115例如可以是具有无线功能的个人计算机(PC)、膝上型计算机、网关或者其它设备。
图2A是根据本公开实施例的正交频分多址(OFDMA)或者毫米波发送路径的高级图。图2B是根据本公开实施例的OFDMA或者毫米波接收路径的高级图。在图2A和2B中，发送路径200可以例如在基站(BS)102中实现，并且接收路径250例如可以在用户站(例如图1的用户站116)中实现。然而，将理解，接收路径250可以在基站(例如，图1的基站102)中实现，并且发送路径200可以在用户站中实现。发送路径200和接收路径250的全部或者部分可以包括一个或者多个处理器或者由一个或者多个处理器组成。
发送路径200包括信道编码和调制块205、串行到并行(S到P)块210、尺寸为N的逆快速傅立叶变换(IFFT)块215、并行到串行(P到S)块220、添加循环前缀块225、上变频器(UC)230。接收路径250包括下变频器(DC)255、移除循环前缀块260、串行到并行(S到P)块265、尺寸为N的快速傅立叶变换(FFT)块270、并行到串行(P到S)块275、信道解码和解调块280。
图2A和2B中的组件中的至少一些可以以软件实现，而其它组件可以通过可配置硬件或者软件和可配置硬件的混合实现。具体地，要注意，在本公开文件中描述的FFT块和IFFT块可作为可配置软件算法实现，其中，尺寸N的值可以根据实现方式修改。
另外，虽然本公开针对实现快速傅立叶变换和逆快速傅立叶变换的实施例，但是这仅仅是例示的方式，并且不应该被视为限制本公开的范围。将理解，在本公开的替代实施例中，快速傅立叶变换函数和逆快速傅立叶变换函数可以容易地分别用离散傅立叶变换(DFT)函数和逆离散傅立叶变换(IDFT)函数来替代。将理解，对于DFT和IDFT函数，N变量的值可以是任意整数(即，1、2、3、4等)，而对于FFT和IFFT函数，N变量的值可以是为2的幂的任意整数(即，1、2、4、8、16等)。
在发送路径200中，信道编码和调制块205接收信息比特的集合，对输入的比特应用编码(例如，LDPC编码)并且进行调制(例如，正交相移键控(QPSK)或者正交幅度调制(QAM)以产生频域调制码元的序列。串行到并行块210将串行调制码元转换(即解复用)为并行数据以产生N个并行码元流，其中，N是在BS102和SS116中使用的IFFT/FFT尺寸。尺寸为N的IFFT块215然后对该N个并行码元流执行IFFT运算以产生时域输出信号。并行到串行块220对来自尺寸为N的IFFT块215的并行时域输出码元进行转换(即复用)以产生串行时域信号。添加循环前缀块225然后将循环前缀插入时域信号。最后，上变频器230将添加循环前缀块225的输出调制(即上变频)到RF频率以用于经由无线信道发送。也可以在转换到RF频率之前在基带处对信号进行滤波。
发送的RF信号在经过无线信道之后到达SS116，并且执行与在BS102处的操作相反的操作。下变频器255将接收到的信号下变频到基带频率，并且移除循环前缀块260移除循环前缀以产生串行时域基带信号。串行到并行块265将时域基带信号转换为并行时域信号。尺寸为N的FFT块270然后执行FFT算法以产生N个并行频域信号。并行到串行块275将并行频域信号转换为调制数据码元的序列。信道解码和解调块280对调制码元进行解调，然后进行解码以恢复原始输入数据流。
基站101-103中的每个可以实现与在下行链路中向用户站111-116发送类似的发送路径，并且可以实现与在上行链路中从用户站111-116接收类似的接收路径。类似地，用户站111-116中的每个可以实现与用于在上行链路中向基站101-103发送的架构对应的发送路径，并且可以实现与用于在下行链路从基站101-103接收的架构对应的接收路径。
在本公开的实施例中，基站(BS)可以具有一个或者多个小区，并且每个小区可以具有一个或者多个天线阵列，其中，小区内的每个阵列可以具有不同的帧结构，例如，时分双工(TDD)系统中的不同的上行链路和下行链路比率。可以在一个阵列或者一个小区中应用多个TX/RX(发送/接收)链。小区中的一个或者多个天线阵列可以以具有相同的下行链路控制信道(例如，同步信道、物理广播信道等)发送，而可以以特定于每个天线阵列的帧结构发送其它信道(例如，数据信道)。
基站可以使用一个或者多个天线或者天线阵列以进行波束形成。天线阵列可以形成具有不同宽度的波束(例如，宽波束、窄波束等)。可以以宽波束发送下行链路控制信道信息、广播信号和消息以及广播数据信道和控制信道。宽波束可以包括一次发送的单个宽波束或者在连续时间上的多个窄波束的扫描。可以以窄波束发送多播和单播数据以及控制信号和消息。
可以在同步信道中承载小区标识符。可以隐式地或者显式地在下行链路控制信道(例如，同步信道、物理广播信道等)中承载阵列或者束标识符。这些信道可以通过宽波束发送。通过获取这些信道，移动站(MS)可以检测到标识符。
移动站(MS)也可以使用一个或者多个天线或者天线阵列来进行波束形成。如在BS天线阵列中，MS处的天线阵列可以形成具有不同宽度的波束(例如，宽波束、窄波束等)。可以以宽波束发送广播信号和消息以及广播数据信道和控制信道。可以以窄波束发送多播和单播数据以及控制信号和消息。
图3A图示根据本公开实施例的具有大数量的天线的多输入多输出(MIMO)基带处理和模拟束形成的发送路径。发送路径300包括波束形成架构，在该波束形成架构中，从基带处理输出的所有信号完全连接到天线阵列的所有移相器和功率放大器(PA)。
如图3A所示，Ns个信息流由基带处理器(未示出)处理，并且被输入到基带TXMIMO处理块310。在基带TXMIMO处理之后，信息流在数字和模拟转换器(DAC)312处被转换，并且进一步由将基带信号转换为RF载波带中的信号的中间频率(IF)和射频(RF)上变频器314处理。在一些实施例中，一个信息流可以被分为I(同相)和Q(正交)信号以用于调制。在IF和RF上变频器314之后，信号被输入到TX波束形成模块316。
图3A示出了波束形成模块316的一个可能架构，其中，信号完全连接到发送天线的所有移相器和功率放大器(PA)。来自IF和RF上变频器314的每个信号可以通过一个移相器318和一个PA320，并且经由合成器322，可以将所有信号合成以贡献于TX天线阵列324的一个天线。在图3A中，在TX阵列324中存在Nt个发送天线。每个天线在空中发送信号。控制器330可以与包括基带处理器、IF和RF上变频器314、TX波束形成模块316以及TX天线阵列模块324的TX模块交互。接收器模块332可以接收反馈信号并且反馈信号可以被输入到控制器330。控制器330可以处理反馈信号并且调整TX模块。
图3B图示根据本公开实施例的具有大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一发送路径。发送路径301包括波束形成架构，其中，从基带处理输出的信号连接到天线阵列的子阵列的移相器和功率放大器(PA)。除了波束形成模块316不同之外，发送路径301与图3A的发送路径300类似。
如图3B所示，来自基带的信号通过IF和RF上变频器314处理，并且输入到天线阵列324的子阵列的移相器318和功率放大器320，其中，子阵列具有Nf个天线。对于来自基带处理的Nd个信号(例如，MIMO处理的输出)，如果每个信号转到具有Nf个天线的子阵列，则发送天线Nt的总数量应当是Nd*Nf。发送路径301对于每个子阵列包括相等数量的天线。然而，本公开不限于此。而是每个子阵列的天线的数目不需要在所有子阵列上都相同。
发送路径301包括来自MIMO处理的一个输出信号，作为到利用天线的一个子阵列的RF处理的输入。然而，本公开不限于此。而是，来自基带处理的Nd个信号之中的一个或者多个信号(例如，MIMO处理的输出)可以是到子阵列之一的输入。当来自MIMO处理的多个输出信号作为子阵列之一的输入时，来自MIMO处理的多个输出信号中的每个可以连接到子阵列的天线中的一部分或者全部。例如，利用天线的子阵列中的每个的RF和IF信号处理可以与如图3A中的利用天线的阵列的处理相同，或者可以是任何类型的利用天线的阵列的RF和IF信号处理。与天线的一个子阵列有关的处理可以被称为一个“RF链”。
图3C图示根据本公开实施例的具有大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的接收路径。接收路径350包括波束形成架构，其中，在RX天线处接收到的所有信号通过放大器(例如，低噪声放大器(LNA))和移相器被处理。然后将信号合成以形成可以进一步被转换为基带信号并且在基带中被处理的模拟流。
如图3C所示，RX接收天线360接收发送天线通过空中发送的信号。来自RX天线的信号通过LNA362和移相器364处理。然后将信号在合成器366处合成以形成模拟流。总共可以形成Nd个模拟流。每个模拟流可以经由RF和IF下变频器368和模拟到数字转换器(ADC)370进一步被转换为基带信号。转换后的数字信号可以在基带RXMIMO处理模块372和其它基带处理中被处理以获得恢复的NS个信息流。控制器380可以与包括基带处理器、RF和IF下变频器368、RX波束形成模块363以及RX天线阵列模块360的RX模块交互。控制器380可以向可以发送反馈信号的发送器模块382发送信号。控制器380可以调整RX模块并且确定和形成反馈信号。
图3D图示根据本公开实施例的具有大数量的天线的MIMO基带处理和模拟波束形成的另一接收路径。接收路径351包括波束形成架构，其中，由天线阵列的子阵列接收到的信号可以由放大器和移相器处理以形成可以在基带中转换并处理的模拟流。除了波束形成模块363不同之外，接收路径351与图3C的接收路径350相似。
如图3D所示，由天线阵列360的子阵列的NfR个天线接收到的信号由LNA362和移相器364处理，并且在合成器366处合成以形成模拟流。可以存在NdR个子阵列(NdR＝NR/NFR)，每个子阵列形成一个模拟流。因此，总共可以形成NdR个模拟流。每个模拟流可以经由RF和IF下变频器368和ADC370转换为基带信号。NdR个数字信号在基带模块372中处理以恢复Ns个信息流。接收路径351对于每个子阵列包括相等数量的天线。然而，本公开不限于此。而是每个子阵列的天线的数量不需要在所有子阵列上都相同。
接收路径351包括来自利用一个子阵列的天线的RF处理的一个输出信号作为到基带处理的输入之一。然而，本公开不限于此。而是来自利用天线的一个子阵列的RF处理的一个或者多个输出信号可以是到基带处理的输入。当来自利用天线的一个子阵列的RF处理的多个输出信号是输入时，来自利用天线的一个子阵列的RF处理的多个输出信号中的每个可以连接到所述子阵列的天线中的一部分或者全部。例如，利用天线的每个子阵列的RF和IF信号处理可以与如图3C中的例如天线的阵列的处理相同，或者可以是任何类型的利用天线的阵列的RF和IF信号处理。与天线的一个子阵列有关的处理可以被称为一个“RF链”。
在其它实施例中，可以存在与图3A到3D中的路径类似、但有不同的波束形成结构的其它发送和接收路径。例如，功率放大器320可以在合成器322之后，所以可以减少放大器的数量。
图4图示根据本公开实施例的使用天线阵列的无线通信系统。图4中图示的无线通信系统400的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用无线通信系统400的其它实施例。
如图4中所示，系统400包括基站401-403和移动站410-430。基站401-403可以表示图1的基站101-103中的一个或多个。同样，移动站410-430可以表示图1的用户站111-116中的一个或者多个。
BS401包括三个小区，小区0、小区1和小区2。每个小区包括多个阵列(例如，阵列0和阵列1)。在BS401的小区0中，天线阵列0和阵列1可以在宽波束上发送相同的下行链路控制信道。然而，阵列0可以具有与阵列1不同的帧结构。例如，阵列0可以从MS420接收上行链路单播通信，而阵列1可以向BS402的小区2的阵列0发送下行链路回程通信。BS402包括到一个或者多个回程网络的有线回程连接。同步信道(SCH)和广播信道(BCH)也可以通过具有与来自图4中所示的BS401的最宽发送波束不一样宽的波束宽度的多个波束来发送。用于SCH或BCH的这些多个波束中的每个可以具有比用于单播数据通信的波束(其可以用于基站和单个移动站之间的通信)宽的波束宽度。
贯穿本公开，可以由诸如图3A和3B中所示的发送路径形成发送波束。同样，可以由诸如图3C和3D所示的接收路径形成接收波束。
图4中图示的一个或者多个无线链路(例如，BS和MS之间的链路)可能由于LOS(视线)阻挡(例如，诸如人或者车之类的对象移入LOS)而断开，或者NLOS(非视线)信号可能太弱(例如，不具有足够强的射线)，而不能保持通信。即使MS接近BS，并且MS仅移动短距离，链路也可能断开。在这种事件中，如果不能恢复当前链路，则MS可能需要切换链路。即使MS不在小区边缘，该MS也可能需要切换链路，这是因为阻挡可能在任何地方发生。
如果阵列中的每个天线没有定位在高海拔，则可以使用基本覆盖球体的许多个TX或者RX波束。例如，利用铅笔型波束(或者非常窄的波束)，可能需要许多采样点以覆盖360度的方位搜索和180度的海拔搜索。可替代地，对于更高的天线高度，在360度圆形的方位搜索的每个采样点，小于180度的海拔搜索可能就足够了。
图5图示根据本公开实施例的扇区或者小区中的用于不同目的的具有不同形状和不同波束宽度的不同波束的示例。图5中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。图5中所示的扇区/小区可以表示在图4中描绘的基站小区中的一个或者多个。贯穿本公开，波束(包括TX波束和RX波束)可以具有各种波束宽度或者各种形状，包括规则或者不规则形状，不受图中这些的限制。
在扇区或者小区中，具有一个或者多个RF链的一个或者多个阵列可以对于不同目的生成不同形状的波束。在图5中，垂直维度可以表示海拔，并且水平维度可以表示方位。如图5中所示，宽波束BB1、BB2(也称作广播波束或“BB”)可以被配置用于同步、物理广播信道或者用于指示物理数据控制信道位于何处等的物理配置指示信道。宽波束BB1、BB2可以承载用于小区的相同信息。
虽然图5中图示了两个宽波束BB1、BB2，但是小区可以被配置用于一个或者多个BB。当小区中存在多个BB时，BB可以通过隐式或者显式标识符来区分，并且MS可以使用标识符监控并且报告BB。可以扫描并且重复BB波束。BB波束上的信息的重复可依赖于用于接收BB波束的MS的RX波束的数量。也就是说，在一个实施例中，BB波束上的信息的重复的数量可能不小于用于接收BB波束的MS处的RX波束的数量。
宽控制信道波束B1-B4(统称为“B波束”)可以用于控制信道。控制信道波束B1-B4可以使用或者可以不使用与宽波束BB1、BB2相同的波束宽度。波束B1-B4可以使用或者可以不使用与用于MS的宽波束BB1、BB2相同的参考信号以进行测量和监控。宽波束B1-B4对于向一组MS的广播或者多播以及针对特定MS的控制信息(诸如例如针对MS的资源分配的MS特定控制信息)特别有用。
虽然图5中图示了四个控制信道波束B1-B4，但是小区可以被配置用于一个或者多个B波束。当小区中存在多个B波束时，B波束可以通过隐式或者显式标识符区分，并且MS可以使用标识符监控并且报告B波束。可以扫描并且重复B波束。B波束上的信息的重复可以依赖于用于接收B波束的MS的RX波束的数量。也就是说，在一个实施例中，B波束上的信息的重复的数量可能不小于用于接收B波束的MS处的RX波束的数量。MS可以或者可以不通过使用波束BB1、BB2上的信息来搜索波束B1-B4。
波束b11-b44(统称为“b波束”)可以用于数据通信。b波束可以具有自适应的波束宽度。对于一些MS(例如，具有低速的MS)，可以使用较窄的波束，而对于一些MS，可以使用较宽的波束。可以由b波束承载参考信号。虽然在图5中图示了19个b波束，但是小区可以被配置用于一个或者多个b波束。当小区中存在多个b波束时，b波束可以通过隐式或者显式标识符来区分，并且MS可以使用标识符监控并且报告b波束。可以重复b波束。B波束上的信息的重复可能依赖于用于接收b波束的MS的RX波束的数量。也就是说，在一个实施例中，b波束上的信息的重复的数量可能不小于用于接收b波束的MS处的RX波束的数量。在MS对波束进行监控之后，TX波束b可以用RX波束来锁定。如果通过锁定的RX波束发送数据信息，则可能不需要b波束上的信息的重复。
图6图示根据本公开实施例的承载到小区中的移动站或者基站的相同或者不同的信息的波束的使用。图6中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
如图6中所示，波束B1-B4(统称“B波束”)可以被配置用于诸如到一组设备(诸如MS和BS)的控制信息广播/多播的控制信道，以及用于特定设备的控制信息(例如，诸如针对MS的资源分配的MS或者BS特定控制信息)。控制信道例如可以是物理下行链路控制信道(PDCCH)，其向小区中的所有MS提供关于资源分配的公用信息(例如，资源块、功率控制等)、系统信息块(SIB)的资源分配信息，并且向特定MS提供关于资源分配的MS特定信息。
小区中的所有B波束可以向小区中的所有MS发送相同的信息。B波束可以显式地或者隐式地承载标识符，以用于MS识别它们，用于监控和报告的目的。在一些实施例中，B波束可以不承载任何标识符信息。在这些情况下，MS可能不能识别它们，并且B波束像具有小区中的所有B波束的覆盖的宽波束那样操作。
在一些实施例中，小区中的B波束可以向小区中的MS发送不同的信息。这样的B波束可以显式地或者隐式地承载标识符，以用于MS识别它们，用于监控和报告的目的。B波束可以向其覆盖中的MS发送与其覆盖中的MS有关的信息，例如，针对数据波束的资源分配(例如，资源块、功率控制等)。
也可应用以上的组合。例如，可以将控制信息划分为两个类别。例如，一个类别是对于小区中的所有MS公用的公用信息，而另一个类别是仅与每个波束的覆盖内的一组MS相关联的信息。针对小区中的整个组的MS的公用信息可以通过所有B波束来发送，而仅与B波束覆盖中的MS相关联的信息可以通过所述B波束来发送。
在扇区或者小区中，具有一个或者多个RF链的一个或者多个阵列可以为了不同目的而生成不同形状的波束。一个RF链可以用于一个或者多个天线子阵列。一个天线子阵列可以形成一个或者多个波束。
可以对基带MIMO处理进行数字波束形成。可以通过调整移相器、功率放大器(PA)或者低噪声放大器(LNA)进行模拟波束形成。宽波束可以通过模拟波束形成或者模拟和数字波束形成二者形成。窄波束可以通过模拟和数字波束形成二者形成。
图7图示根据本公开实施例的毫米波系统中的发送器和接收器中的信号处理的示例。图7中图示的毫米波系统500的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用毫米波系统700的其它实施例。
在图7中，毫米波系统700包括发送器701和接收器702。发送器701可以表示图4的基站401-403或者移动站410-430中的一个或者多个。同样，接收器702可以表示基站401-403或者移动站410-430中的一个或者多个。发送器701包括多个发送(TX)RF链1-n。接收器702包括多个接收(RX)RF链1-n。TXRF链1形成波束B1和B2。B1和B2可以通过转动(steering)形成。也就是，B1和B2不是同时发生的波束，相反，它们在时域中以顺序的方式一个接一个地形成。TXRF链2形成波束B3和B4。B3和B4可以通过转动形成。RXRF链1顺序形成波束U1和U2，同时RXRF链2顺序形成波束U3和U4。如图7中所示，U2可以接收B2。在B4被反射器反射之后，U3可以接收B4。B3可以由U1接收。由此，存在三个可能的链路(B2，U2)、(B3，U1)、(B4，U3)。因为来自每个RF链的波束通过转动形成，所以三个链路(B2，U2)、(B3，U1)、(B4，U3)不是同时的。两个可能的同时连接是(B2，U2)和(B4，U3)，如图7中所示。
B波束也可以包括其它B波束的覆盖中的b波束的信息。例如，一起考虑图6和7，如果基站确定数据波束b21将用于数据通信，则数据控制波束B1可以包括关于数据波束b21的信息。移动站接收波束B1并且对B1进行解码，并且确定波束b21被调度用于数据通信。
一个RF链可以用于一个或者多个天线子阵列。一个天线子阵列可以形成一个或者多个波束。数字波束形成可以在基带MIMO处理上执行。模拟波束形成可以通过调整移相器、功率放大器(PA)或者低噪声放大器(LNA)执行。宽波束BB、B可以通过模拟波束形成或者通过模拟和数字波束形成二者形成。窄波束可以通过模拟和数字波束形成二者形成。
在BS和UE(或MS)之间的通信的情境中描述以下实施例。将理解，这些实施例也可应用于BS和另一BS之间或者UE和另一UE之间的通信。
在一个实施例中，BS使用公用参考信号或者小区特定参考信号(CRS)用于DL波束或者波束图案。UE可以使用CRS测量每个不同的DL波束或者波束图案的信号强度(例如，参考信号接收功率、参考信号接收质量、信号对干扰比、信号对干扰和噪声比、信噪比等)。CRS可以承载在用于DL控制的波束、诸如物理DL控制信道(PDCCH)上。也可以在与DL控制信道不同的资源中承载CRS。
CRS也可以用于信道估计以对具有CRS的波束上的信息进行解码。例如，PBCH(物理广播信道)和CRS可以在相同的波束或者波束图案上(可以在与PBCH相同的时间或者不同的时间发送CRS)，并且可以通过经由CRS对信道进行估计来对PBCH进行解码。例如，可以通过经由第一波束或者波束图案上的CRS对信道进行估计来对第一波束或者波束图案上的PBCH进行解码。
BS发送DL同步(“sync”)信道。可以在一个或者多个DL波束上转动同步信道。每个DL波束可以承载其自身的波束标识符。同步信道可以承载DL前导码或者小区标识符。可以将DL波束转动一轮(round)，然后重复另一轮，直至达到特定数量的轮为止以使用多个RX波束支持UE。作为替代，DL波束可以首先在一个波束处重复传递的信息，然后转动至第二个波束并且重复该信息，然后继续移动至另一个波束，直至发送了用于DL同步的所有波束为止。当需要时(诸如当UE执行初始网络进入或者网络重新进入，监控相邻小区，在空闲模式中的睡眠之后返回系统或者从链路故障返回时)，UE可以对DL同步信道进行监控和解码。一旦UE对DL同步进行解码，UE可以知道DL波束标识符、帧和子帧等的DL定时以及BS的小区标识符。直到这一点，UE可以知道在何时和何处获得小区特定参考信号(CRS)。DL参考信号可以使用诸如小区ID、或者小区ID和DL波束标识符一起的序列。UE可以使用CRS来测量或者估计信道。
PSBCH(物理辅助广播信道)可以用于指示PDCCH资源位置。PSBCH可以由其它名称(诸如PCFICH(物理控制格式指示符信道))来表示。PSBCH可以指示每个波束的PDCCH是否被调度或者是否存在于当前子帧中，在其存在的情况下，定位资源分配所在的位置或者波束的PDCCH的区。
当UE对PSBCH进行解码时，UE可以确定在当前子帧中是否存在每个波束的PDCCH。不是所有的PDCCH都存在于相同子帧中。如果在当前子帧中没有调度PDCCH(例如，用于到特定UE的单播数据)，则PSBCH指示在当前子帧中不存在用于该波束的PDCCH；由此，如果UE具有与波束上的PDCCH的当前关联性，则UE不需要进行到对PDCCH进行解码。否则，如果UE发现在当前子帧中其当前关联的PDCCH被调度，则UE可以进一步对PDCCH进行解码，以查明其数据是否被调度。
注意，UE可以与一个或者更多个波束上的一个或者更多个PDCCH相关联。当UE与PDCCH波束相关联时，如果UE被调度，则PDCCH可以承载用于UE的数据资源分配的信息等，或者PDCCH可以承载用于UE的单播数据的信息。
PSBCH可以具有公用区域以指向PDCCH的一个或者更多个区。PSBCH也可以具有用于每个PDCCH区的独立区域。PSBCH可以具有预先定义的资源，例如作为预先定义的物理信道。UE可以预先知道预先定义的资源。如果存在用于PSBCH的多个区域，则可以针对资源预先定义每个区域，并且UE可以预先知道资源分配，因此UE不需要转至UE与PDCCH不相关联的区域。可替代地，UE可以进行盲解码以查明每个波束的区域。
PSBCH可以向UE提供关于特定时间片上的PDCCH是否在子帧中并且在何处发现PDCCH的信息。例如，可以使用位图，在位图中，位图尺寸是PDCCH波束的数量，并且每个位可以指示是否在该子帧中承载了所述波束。对于广播信息，可以使用所有波束；因此，位图将全部是1。对于多播或者单播，可以使用一些波束；因此，位图可以包括一些1和一些0。许多其它设计可以实现类似结果。
当存在多个RF链或者数字链时，波束可以与FDM(频分复用)相关联，使得例如一个波束可以处于一个频率区域中，而另一个束可以处于另一个频率区域中。
注意，术语“帧”、“子帧”、“超帧”或者“时隙”可以可互换地使用，以指示短的持续时间。
图8A到8D图示根据本公开实施例的下行链路帧结构和下行链路信道的示例。图8A到8D中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
图8A示出用于下行链路的示例帧结构。对于TDD(时分双工)系统，上行链路部分可以以与DL子帧或者DL帧相同的间隔出现。
图8B示出指示PDCCH的不同区域的公共PSBCH信道的示例，而图8C示出独立的PSBCH区域的示例，每个PSBCH区域指示不同的PDCCH区域。如果在特定波束上没有指示PDCCH，则PSBCH可以指示此。例如，如果PSBCH指示没有调度在波束B4上的PDCCH，则波束B4上的PDCCH可以不在图中示出。
图8D示出同步信道波束的示例。该图示出同步波束被转动一轮，并且在每个波束中，信息(例如，波束标识符、小区ID等)可以被重复多次以利用多个RX波束支持UE。可以使用其它配置，例如，将同步波束转动多轮，并且在一轮之内，可以发送一次信息的配置。
图9示出根据本公开实施例的不连续接收(DRX)模式的示例。图9中图示的实施例仅仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
DRX是用于促进功率节省的机制，并且其可以被配置用于给定UE。DRX模式中的UE将具有活动的时间段(其中，UE监控DL信道或者发送/接收数据)和不活动的时段(其中，BS将不调度任何传输)。为了进入“活动时段”，UE可以具有调度的唤醒时段，其中，BS预期UE处于接收模式。UE可以在该调度的时段之前唤醒以重新同步。可以对可配置性进行编程以使得BS可以发信号通知唤醒时间和活动/不活动持续时间。UE也可以使用特定算法以确定或者提取活动和不活动时间/时间段。如果DRX被配置，则允许UE不连续地监控PDCCH。
图10示出根据本公开一实施例的具有on持续时间和不活动定时器的DRX模式的示例。图10中图示的实施例仅用于说明的目的。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
在图10中，UE在从DRX睡眠开始的唤醒上应用on持续时间1001。on持续时间是下行链路子帧中的、UE在从DRX模式唤醒之后等待接收PDCCH的持续时间。如果UE成功地对PDCCH进行解码，则UE保持唤醒并且启动不活动定时器(如在1003指示)。不活动定时器跟踪下行链路子帧中的、UE从最后成功地对PDCCH解码开始等待成功地对PDCCH进行解码的持续时间，在对PDCCH的解码失败的情况下，UE重新进入DRX模式。仅在针对第一次传输的对PDCCH的单个成功解码之后，UE重新启动不活动定时器。DRX模式中的活动时间是UE处于唤醒的总持续时间。这包括DRX时间段的“on-持续时间”、在不活动定时器没有过期时UE正在执行连续接收的时间、以及在等待DL重新传输时UE正在执行连续接收的时间。基站可以向UE发信号通知on持续时间和不活动定时器持续时间。基站还可以发信号通知DRX时间段。
当UE处于DRX模式中时，或者当DRX被配置用于UE时，UE可以具有调度的唤醒(例如，在DRX模式中的规律唤醒时间处)。由于各种原因，例如，紧急消息的出现、混合自动重复请求(HARQ)操作等，UE也可以具有非调度唤醒(例如，在DRX时间段的中间某处的时间)。在此描述的实施例不限于仅用于DRX中的调度的唤醒。而是，所描述的实施例可用于DRX中的调度的唤醒和非调度的唤醒二者。
在LTE蜂窝系统中，接收器可以是全向的。当UE从DRX模式返回时，UE可以利用其全向接收器从正在进行发送的节点(例如，基站)接收信号。然而，对于具有大数量的天线的系统，经常形成定向波束用于通信；因此，如果UE使用先前使用的接收方向从BS接收信号，则UE可能接收不到该信号。换句话说，当UE使用RX波束时，UE可能不知道当UE从DRX模式返回时使用哪个RX波束图案，这是因为紧接在DRX模式之前使用的RX图案可能不再有用。由此，本公开的实施例在具有大数量的天线的通信系统中提供对DRX的支持。
在一个实施例中，用于从DRX睡眠唤醒的UE行为可能依赖于如下面描述的特定集合的条件的满足而不同。在唤醒时，UE可以简单地使用先前用于从(多个)DLTX波束接收信号的接收波束。如果UE能够成功地接收DL信号，则UE可以继续通信。如果UE不能在特定持续时间(例如，特定数量的子帧)内接收或者解码信号，则UE进入RX波束训练，或者甚至RX和TX波束训练。
如果满足第一集合的条件，则UE可以简单地使用先前使用的接收波束，从(多个)DLTX波束接收DL信号以继续通信。
如果满足第二集合的条件，则UE对接收波束进行训练，同时BS继续使用(多个)先前的TX波束(即，先前在睡眠或者不活动状态之前使用的(多个)TX波束)进行通信。UE可以使用特定信号(例如，同步信道、广播信道或者参考信号)，针对先前使用的TX波束训练RX波束。在波束训练之后，UE可以继续与BS通信。第二集合的条件可以包括：不满足第一集合的条件，或者UE使用先前使用的(多个)RX波束不能进行接收或者解码，或者其它适合的条件。BS使用先前使用的(多个)良好的DLTX波束以与UE进行通信。
如果满足第三集合的条件，则执行针对RX波束和TX波束二者的训练。训练可以使用特定信号，诸如同步信号、参考信号和广播信号。通过训练，UE可以确定良好的DLRX波束和DLTX波束。然后，UE可以使用与随机接入类似的过程，例如通过在随机接入信道(RACH)上反馈UE的优选DLTX波束来重新启动数据通信，然后BS可以通过UE的优选DLTX波束发送信号。第三集合的条件可以包括如下情况：不满足第一集合和第二集合的条件二者；或者UE没有确定任何用于接收先前使用的良好的DLTX波束的良好的DLRX波束；或者UE不能使用先前使用的(多个)RX波束进行接收或者解码；或者UE在波束训练之后不能使用RX波束不能进行接收或解码；或者其它合适的条件。
在一些情况下，可能存在第四集合的条件，其中，当UE从DRX唤醒时，进行TX波束训练，而不进行RX波束训练。例如，这些情况可以包括：当UE不使用RX波束形成功能时，或者当RX波束(其可以对应于到达角度)的改变比TX波束(其可以对应于离开角度)慢时。对于下行链路通信，可能的是TX波束可以不与RX波束一样快地改变，这导致需要RX波束训练的场景。不需要RX波束训练的场景可能在这种情况下不常见。
前述第一集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第一范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第一速度范围内的速度。第一范围的不活动持续时间可以与第一速度范围相关。
前述第二集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第二范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第二速度范围内的速度。第二范围的不活动持续时间可以与第二速度范围相关。对于相同的速度范围，第一范围的不活动持续时间中的不活动持续时间可以比第二范围的不活动持续时间中的不活动持续时间短。
前述第三集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第三范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第三速度范围内的速度。第三范围的不活动持续时间可以与第三速度范围相关。对于相同的速度范围，第一和第二范围的不活动持续时间中的不活动持续时间可以比第三范围的不活动持续时间中的不活动持续时间短。
图11图示根据本公开实施例的在从DRX睡眠模式唤醒时可以执行的不同的操作。图11中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。如图11中所示，依据(a)不需要波束训练(以1101指示)，(b)仅需要RX波束训练(以1102指示)，还是(c)需要TX和RX波束训练二者(以1103指示)来执行不同的操作。
图12示出根据本公开实施例的唤醒和使用先前使用的RX波束或者多个RX波束进行接收的示例。图12中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
如果(多个)先前使用的DLTX波束仍然良好，但(多个)先前使用的RX波束在UE在DRX模式中唤醒时不是良好的(多个)波束(例如，假设满足特定条件)，则UE可以执行RX波束训练以确定与良好的DLTX波束或者(多个)先前使用的DLTX波束相关联的(多个)良好的DLRX波束。
UE可以使用同步信道或者参考信号(例如，小区特定参考信号(CRS))，执行RX波束训练。因为(多个)DLTX波束可能仍然良好，所以UE可以监控适当的资源(例如，正确的定时、频率、针对(多个)良好的DLTX波束分配的空间资源)执行RX波束训练以查看哪些RX波束对于(多个)良好的DLTX波束将是良好的波束。例如，如果UE先前确定DLTX波束1和3是良好的DLTX波束，则UE可以监控用于DLTX波束1和3的正确资源(例如，用于DLTX波束1和3上的参考信号的资源)执行RX波束训练。
UE可以使用训练后的RX波束来接收对应的DLTX波束(例如，用于(多个)先前使用的DLTX波束的良好的RX波束)，诸如承载PDCCH的波束，并且在后面的子帧或者多个子帧中接收数据。
在从DRX模式唤醒之后，UE可能还没有执行信道测量的反馈(诸如，可以使用CSI-RS测量的信道质量指示符(CQI))。在这种情形下，BS可以在可以与用于PDCCH、同步信道或者BCH信道的波束相同或者类似的宽波束上调度数据。
如果UE需要反馈CQI，则UE可以获得PDCCH，并且获得上行链路授权以将CQI反馈给BS。在BS接收到CQI之后，BS可以在更窄的波束上调度UE用于数据通信。然后，UE将获得PDCCH并且在(多个)更窄的波束上获得DL数据。
图13示出根据本公开一实施例的使用训练后的RX波束的UE通信的示例。图13中图示的实施例仅用于说明的目的。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。如图13中所示，UE在DRX模式中唤醒，执行RX波束训练并且在后面的子帧中使用训练后的RX波束恢复通信。
图14A到14C图示根据本公开实施例的UE唤醒和对(多个)RX波束执行训练的示例。图14A到14C中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
在图14A中，UE从SCH或者BCH波束开始执行RX波束训练。UE可以在发送SCH或者BCH波束时唤醒(可以不在DRX时间段的开始处)。类似地，在图14B中，UE从前几个码元(例如，用于下行链路控制的码元)上的波束开始执行RX波束训练。UE可以在发送参考信号时唤醒(可以不在DRX时间段的开始处)。
在图14C中，UE从与参考信号相关联的波束开始执行RX波束训练。参考信号可以具有K个波束。每个波束可以多次发送参考信号序列以使得UE可以转动RX波束以执行训练。也可能的是，可以将参考信号转动多轮，并且在每轮转动中，可以存在K个波束。利用一个或者多个RX波束针对UE使用多轮转动以执行波束训练。
在一些实施例中，可以在唤醒时间(包括调度和非调度唤醒时间二者)之后，执行UE对(多个)RX波束的训练。例如，可以在on持续时间中执行UE的训练，其中，on持续时间如在图10中所示。作为替代，UE对(多个)RX波束的训练可以在调度的唤醒时间之前执行。当调度的唤醒时间到达时，UE应该已经训练了(多个)RX波束，这使UE准备好从BS接收下行链路信号。
图15示出根据本公开实施例的在调度的唤醒时间之前对(多个)RX波束的UE训练的示例。图15中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
如果当UE从DRX模式唤醒时(多个)先前使用的DLTX波束仍然良好，但(多个)先前使用的RX波束不是良好的波束(例如，假设满足特定条件)，则UE可以执行RX波束训练，以确定与良好的DLTX波束或者(多个)先前使用的DLTX波束相关联的(多个)良好的DLRX波束。
UE可以使用同步信道或者参考信号(例如，小区特定参考信号(CRS))，来执行RX波束训练。因为(多个)DLTX波束可能仍然良好，所以UE可以监控适当的资源(例如，正确的定时、频率、针对(多个)良好的DLTX波束分配的空间资源)以执行RX波束训练，以察看哪些RX波束对于(多个)良好的DLTX波束将是良好的波束。
UE可以在子帧的开始处执行RX波束训练(例如，在子帧的开始处的特定码元上具有用于训练目的的参考信号)。UE可以使用(多个)训练后的RX波束以接收诸如承载PDCCH的波束的对应的DLTX波束(例如，针对(多个)先前使用的DLTX波束的良好的RX波束)，并且如果在同一子帧中被调度，则接收数据。用于需要RX波束训练的UE的PDCCH波束和在被调度的情况下的数据可以在RX波束训练之后。
在从DRX模式唤醒之后，UE可能还没有执行信道测量的反馈(例如可以使用CSI-RS测量的信道质量指示符(CQI))。在这种情形下，BS可以在可以与用于PDCCH、同步信道或者BCH信道的波束相同或者类似的宽波束上调度数据。
如果UE需要反馈CQI，则UE可以获得PDCCH，并且获得上行链路授权以将CQI反馈给BS。在BS接收到CQI之后，BS可以在更窄的束上调度UE用于数据通信。然后，UE将获得PDCCH，并且在(多个)更窄的波束上获得DL数据。
图16示出根据本公开另一实施例的使用训练后的波束的UE通信的示例。图16中图示的实施例仅用于图说明目的。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。如图16中所示，UE在DRX模式中唤醒，执行RX波束训练并且在同一子帧中使用训练后的RX波束恢复通信。
如果当UE在DRX模式中唤醒(例如，假设不满足特定条件)时(多个)先前使用的DLTX波束和RX波束不再是良好的波束，则UE可以执行DLTX和RX波束训练以确定与良好的DLTX波束相关联的(多个)良好的DLRX波束或者确定良好的DLTX和RX波束对。
波束训练可以使用承载同步信道、BCH信道、参考信号等的波束。在波束训练之后，UE可能需要发送关于DLTX波束的反馈信息。DLTX波束的反馈可以基于与随机接入过程类似的过程。随机接入过程可以在无竞争方式下执行，这是因为UE仍然在系统中。
在一些实施例中，可以在唤醒时间之后执行UE对(多个)DLTX和RX波束的训练。例如，可以在on持续时间中执行UE的训练，其中，on持续时间如在图10中所示。作为替代，UE对(多个)TX和RX波束的训练可以在调度的唤醒时间之前执行。当调度的唤醒时间到达时，UE应该已经训练了(多个)RX波束，这使UE准备好从BS接收下行链路信号。
图17示出根据本公开实施例的在DRX模式中唤醒、执行RX波束训练并且恢复通信的UE的示例。图17中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
如图17所示，UE最初处于DRX模式。UE从DRX模式唤醒，并且应用on持续时间。on持续时间是下行链路子帧中的UE在从DRX模式唤醒之后等待接收PDCCH的持续时间。UE尝试接收PDCCH。如果UE成功地对PDCCH进行了解码，则UE保持唤醒并且启动不活动定时器。
如果UE的睡眠时间长，则用于PDCCH的(多个)先前使用的RX波束可能不再是接收即将来临的PDCCH的(多个)良好的RX波束。因此，(多个)RX波束可能需要被重新训练。波束的训练可以使用承载同步信道、BCH信道、参考信号等的DL波束。可替代地，如果UE的睡眠时间短，则用于PDCCH的(多个)先前使用的RX波束对于使用可能仍是可接受的。UE可以使用(多个)先前的RX波束。
在一个实施例中，在DRX模式中，如果满足特定条件，则UE唤醒以接收(多个)SCH和/或BCH信道。这些条件可以包括但不限于睡眠时间比阈值长的情况，其中，所述阈值对于UE的不同速度可以不同。
在一个实施例中，FDM(频分复用)控制区域可以给予UE更长的时间以执行训练。为了支持FDM控制区域，可以使用多个RF链以使得控制波束和数据波束可以同时(在时域中)被发送。
图18A和18B图示根据本公开实施例的用于波束训练目的的信号的示例。图18A和18B中图示的实施例仅为了说明的目的。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
图18A示出使用用于波束训练目的的FDM控制区域以支持DRX的示例。为了使得UE能够唤醒并且在子帧中执行波束训练，每个子帧可以包括用于训练目的的一些信号。这样的信号可以在每个子帧中的第一时隙或者前几个时隙中。这样的信号例如可以包括参考信号。所述参考信号可以用于训练的目的。
控制区域中的参考信号可以用于RX波束训练。用于UE的TX可以相同(没有改变，长期改变)，但RX可能改变。因此，可以重复参考信号以允许RX波束训练。图18B示出使用更长的用于训练目的的参考信号的示例。
图19示出根据本公开实施例的在子帧的开始处在下行链路控制信道中的用于训练的参考信号的示例。图19中图示的实施例仅用于说明的目的。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。如图19中所示，在子帧的开始处在下行链路控制信道中可以存在更多参考信号，用于训练UE的RX波束。
在一些实施例中，与将DRX限制为基于每个UE相反，DRX可以基于每个RF链来配置。如果某个RF链的发送或接收无效(例如，因为存在物体或者障碍阻挡从或者到RF链的信号)，则可以针对UE的RF链应用并且配置DRX。可以针对UE的不同RF链提供不同的DRX配置。每个UE可以存在一个或多个DRX图案。BS可以基于UE的不同RF链，对UE配置不同的DRX配置。
在一个实施例中，可以在子帧的开始处进行波束训练。UE在唤醒时用于RX波束训练的参考信号可以具有比不用于UERX波束训练的正常参考信号长的持续时间。除了连接模式的UE使用的正常DL控制信道之外，还可以专门引入附加DL信道，用于需要RX训练的从睡眠模式出来的UE。UE可以首先获得RX波束训练。然后，其使用训练后的RX波束或者良好的RX波束，在同一子帧中的稍后的时间接收PDCCH信道。
图20A和20B示出根据本公开实施例的同一子帧中的波束训练和数据通信的示例。图20A和20B中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。在这些图中，需要RX波束训练的UE也可以在UE进行波束训练的同一子帧中参与数据通信。图20A示出了TDM模式中的示例。图20B示出了FDM模式中的示例。
当UE处于连接模式(包括DRX配置模式)或者处于正常模式(非DRC配置模式)时，本公开的实施例可以应用于数据通信。
图21示出根据本公开一实施例的当UE处于连接模式或者正常模式时的数据通信的示例。图21中图示的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开的范围的情况下使用其它实施例。
本公开的各种实施例可以包括下面描述的以下特征中的任意一个或更多个。
UE可以具有在UE从睡眠模式唤醒之后在信道上发送任何信号之前的DL同步和最新系统信息。
当UE从DRX模式唤醒时，UE可以使用先前用于从DLTX波束接收信号的接收波束。如果UE可以在DL波束上进行接收，则UE可以继续进行通信。如果UE不能接收来自BS的信号或者进行解码(例如，在尝试特定持续时间(例如特定数量的子帧)之后)，则UE可以训练RX波束，或者训练RX和TX波束二者。
在从睡眠模式唤醒后，如果满足UE使用用于从(多个)DLTX波束接收信号的先前使用的接收波束的第一集合的条件，则UE可以使用该接收波束继续进行通信。例如，UE可以使用先前用于从特定TX波束接收特定信号的接收波束。
在从睡眠模式唤醒后，如果满足UE仅进行接收波束训练的第二集合的条件，则UE可以对接收波束进行训练。基站可以使用(多个)先前使用的TX束(即先前在睡眠或不活动状态之前使用的(多个)TX束)与UE进行通信。UE可以使用特定信号(例如，同步信道、广播信道或者参考信号)以针对先前使用的TX波束训练RX波束。在波束训练之后，UE可以继续与BS进行通信。第二集合的条件可以包括但不限于如下情况：不满足第一集合的条件；或者UE不能使用(多个)先前使用的RX波束进行接收或解码。BS使用先前使用的良好的DLTX波束以与UE进行通信。
在从睡眠模式唤醒后，如果满足第三集合的条件，则对RX波束和TX波束二者进行训练。训练可以使用特定信号，诸如同步信号、参考信号和广播信号。通过训练，UE可以确定良好的DLRX波束和DLTX波束。然后，UE可以使用与随机接入类似的过程，例如通过在随机接入信道(RACH)上反馈UE优选的DLTX波束，重新进入数据通信状态，然后BS可以通过UE优选的DLTX波束发送信号。第三集合的条件可以包括如下情况：第一集合和第二集合的条件二者都不满足，或者UE没有确定任何良好的DLRX波束，用于接收先前使用的良好的DLTX波束；或者UE不能使用先前使用的RX波束进行接收或解码，或者UE在波束训练之后不能使用RX波束进行接收或解码。
前述第一集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第一范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第一速度范围内的速度。第一范围的不活动持续时间可以与第一速度范围相关。
前述第二集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第二范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第二速度范围内的速度。第二范围的不活动持续时间可以与第二速度范围相关。对于相同的速度范围，第一范围的不活动持续时间中的不活动持续时间可以比第二范围的不活动持续时间中的不活动持续时间短。
前述第三集合的条件例如可以包括：UE的睡眠时间(或者，不活动持续时间)落入第三范围的不活动持续时间内；或者UE具有落入第三速度范围内的速度。第三范围的不活动持续时间可以与第三速度范围相关。对于相同的速度范围，第一和第二范围的不活动持续时间中的不活动持续时间可以比第三范围的不活动持续时间中的不活动持续时间短。
在DRX模式中的调度的唤醒时间之前，UE可以进行波束训练并且准备在调度的时间开始的可能的下行链路接收。
在调度的唤醒时间之前，UE可以针对先前使用的下行链路波束进行波束训练。
在DRX中，如果满足特定条件，诸如睡眠时间比阈值长，则当同步或BCH信道到达时，UE可以唤醒。阈值对于UE的不同的速度可以不同。
波束训练可以在子帧的开始时进行。如果在UE唤醒时，UE使用参考信号进行RX波束训练，则参考信号在时域中可以比不用于UERX波束训练的正常参考信号长。
除了连接模式的UE使用的正常DL控制信道之外，还可以专门引入附加DL信道，用于需要RX训练的从睡眠模式出来的UE。UE可以首先进行RX波束训练。然后，UE可以使用(多个)训练后的RX波束或者(多个)良好的RX波束，在同一子帧中的稍后的时间接收PDCCH信道。
每个RF链DRX：不是将整个设备置于DRX模式，而是可以将特定链置于DRX模式。
虽然利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员启示各种改变和修改。本公开旨在覆盖这些改变和修改，就像落入所附权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种用于在无线网络中由用户设备(UE)支持不连续接收(DRX)的方法，所述方法包括：
在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间处唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；
确定是否在下行链路通信的时间段开始之前执行接收波束训练；并且
在下行链路通信的时间段期间接收数据。
2.一种在无线网络中在被配置成支持不连续接收(DRX)的移动站中使用的装置，所述装置包括：
处理器，耦合至至少一个天线，所述处理器配置成：
在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；
确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练；并且
在下行链路通信的时间段期间接收数据。
3.如权利要求1所述的方法或者权利要求2所述的装置，其中，所述DRX时间段的开始与下行链路通信的时间段的开始一致，并且所述唤醒时间在所述DRX时间段的开始之前，所述方法还包括：
在所述DRX时间段的开始之前执行接收波束训练。
4.如权利要求1所述的方法或者权利要求2所述的装置，其中，所述DRX时间段的开始与所述唤醒时间一致，并且所述唤醒时间和下行链路通信的时间段的开始之间的时间持续依赖于是否满足第一预定条件。
5.如权利要求4所述的方法或者权利要求4所述的装置，其中，在唤醒之后：
当满足第一预定条件时，使用下行链路通信的先前接收波束图案；
当不满足所述第一预定条件、但是满足与所述第一预定条件不同的第二预定条件时，在所述下行链路通信之前执行接收波束训练并且使用所述下行链路通信的先前发送波束；并且
当既不满足所述第一预定条件也不满足所述第二预定条件时，在所述下行链路通信之前执行接收波束训练和发送波束训练二者。
6.如权利要求1所述的方法或者权利要求2所述的装置，其中，在所述DRX时间段中的每个子帧包括被配置用于接收波束训练的第一下行链路信道部分和被配置用于物理下行链路控制信道(PDCCH)的第二下行链路控制部分。
7.一种在无线网络中由被配置用于与用户设备(UE)通信的基站支持不连续接收(DRX)的方法，所述方法包括：
指令所述UE在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；
指令所述UE确定是否在下行链路通信的时间段的开始之前执行接收波束训练；并且
在下行链路通信的时间段期间向所述UE发送数据。
8.一种在无线网络中在被配置用于与用户设备(UE)的通信的基站中使用的装置，所述装置被配置成支持不连续接收(DRX)，所述装置包括：
处理器，耦合至至少一个天线，所述处理器被配置成：
指令所述UE在与DRX时间段的开始相关联的唤醒时间唤醒，其中所述DRX时间段包括多个子帧；
指令所述UE确定是否在下行链路通信的时间段开始之前执行接收波束训练；并且
在下行链路通信的时间段期间向所述UE发送数据。
9.如权利要求7所述的方法或者权利要求8所述的装置，其中，所述DRX时间段的开始与下行链路通信的时间段的开始一致，并且所述唤醒时间在所述DRX时间段的开始之前，所述方法还包括：
指令所述UE在所述DRX时间段的开始之前执行接收波束训练。
10.如权利要求7所述的方法或者权利要求8所述的装置，其中，所述DRX时间段的开始与所述唤醒时间一致，并且所述唤醒时间和下行链路通信的时间段的开始之间的时间持续依赖于是否满足第一预定条件。
11.如权利要求10所述的方法或者权利要求10所述的装置，其中，在所述UE唤醒后：
当满足所述第一预定条件时，指令所述UE使用下行链路通信的先前接收波束图案；
当不满足所述第一预定条件、但是满足与所述第一预定条件不同的第二预定条件时，指令所述UE在所述下行链路通信之前执行接收波束训练并且使用所述下行链路通信的先前发送波束；并且
当既不满足所述第一预定条件也不满足所述第二预定条件时，指令所述UE在所述下行链路通信之前执行接收波束训练和发送波束训练二者。
12.如权利要求7所述的方法或者权利要求8所述的装置，其中，在所述DRX时间段中的每个子帧包括被配置用于接收波束训练的第一下行链路信道部分和被配置用于物理下行链路控制信道(PDCCH)的第二下行链路信道部分。
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