CN107079459A - 从波束故障中恢复 - Google Patents

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Abstract

本发明通常涉及无线通信，更具体地，涉及在波束成型技术用于网络元件之间的通信的无线接入网中从波束故障中恢复。根据本发明的一个方面，提供有用于在用户设备(UE)所接入的无线接入网中从波束故障中恢复的方法。该方法包括：在无线接入网中，当无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自UE的响应的存在确定是否发生波束故障；并且如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与UE通信。

Description

从波束故障中恢复
技术领域
本发明通常涉及无线通信，更具体地，涉及在其中波束成型技术用于网络元件之间的通信的无线接入网中从波束故障中恢复。
背景技术
移动宽带的最终目标应该是为每个人和所有事在每个时间提供无处不在的不受限的数据速率。沿着这条道路，超密度网络(UDN)是继LTE的成功引入后广域和局域接入的下一个重要步骤。
超密度网络(UDN)设想为无处不在的移动宽带提供比目前最密集的蜂窝网络显著更高的访问节点密度。UDN可以在具有高业务消耗的区域进行部署。通过接入网络中的过度供应和相关的低的平均负载，UDN创造无所不在的访问机会，即使在用户密度和业务的现实假设下，为用户提供期望的数据速率。
过度供应由接入节点的极其致密的网格实现；设想接入节点间的距离数量级为数几十米或更低。对于室内部署，在每个房间中可能有一个甚至多个接入节点。此外，为了增加网络容量，通过降低传输功率，致密化还提供了对毫米波波段中具有的大量频谱的使用，以及因此提供更高的数据速率。
用于向将传输的能量集中到目的接收器的波束成型对UDN起关键作用。然而，使用更窄的传输波束也使得无线系统更容易遭受由于波束故障的突然覆盖损失。根据以上，从波束故障中有效和可靠的恢复成为待解决的急迫问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供有用于在由用户设备(UE)接入的无线接入网中从波束故障中恢复的方法。该方法包括：在无线接入网中，在无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自UE的响应的存在确定是否发生波束故障；并且如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与UE进行通信。
根据本发明的上述方面，可以通过基于反馈的确定有效地检测波束故障，而没有总是开启的参考信号。这对于UE特定的基于波束的系统(如例UDN)是特别有利的。
在根据本发明的实施例中，响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自无线接入网的在与第一波束相关联的下行链路上传输的数据消息的确认(ACK)消息或否定确认(NACK)消息，以及响应于来自无线接入网的AN的在与第一波束相关联的下行链路上传输的授权消息的数据消息。
在根据本发明的实施例中，可用波束的选择基于与第一波束和一个或多个第二波束相关联的下行链路的无线电链路质量。
在根据本发明的实施例中，通过可用波束与UE进行通信的步骤包括：在确定发生波束故障时，将来自无线接入网的一个或多个的AN的消息经由第一波束和一个或多个第二波束传输到UE；从UE接收有关可用波束选择的信息；以及在与该UE通信期间使用所选择的可用波束。
在根据本发明的实施例中，通过可用波束与UE进行通信的步骤包括：在确定发生波束故障时，将来自无线接入网的第一AN和第二AN的消息传输到UE，其中，来自第一AN的消息经由第一波束传输，来自第二AN的消息经由一个或多个第二波束传输；接收来自UE的有关可用波束的选择的信息；以及在与该UE通信期间使用选择的可用波束。
在根据本发明的实施例中，通过可用的波束与UE进行通信的步骤包括：在确定发生波束故障时，传输来自无线接入网的第一AN和第二AN的消息，其中，来自第一AN的消息经由第一波束和第二波束中的至少一个来传输，来自第二AN的消息经由第二波束中的其它波束传输；接收来自UE的有关可用波束的选择的信息；以及在与该UE通信期间使用选择的可用波束。
根据本发明的另一方面，提供有用于从接入无线接入网的用户设备(UE)的波束故障中恢复的方法。该方法包括：在UE处，在无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自无线接入网的响应的存在确定是否发生波束故障；并且如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与无线接入网进行通信。
在根据本发明的实施例中，响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自UE的在与第一波束相关联的上行链路上传输的的服务请求的授权消息，和响应于来自UE的在与第一波束相关联的上行链路上传输的随机接入请求的随机接入响应消息。
在根据本发明的实施例中，可用波束的选择基于与第一波束和一个或多个第二波束相关联的上行链路的无线电链路质量。
在根据本发明的实施例中，通过可用波束与无线接入网进行通信的步骤包括：在确定发生波束故障时，经由第一波束和一个或多个第二波束将来自UE的消息传输至无线接入网的一个或多个AN；从无线接入网的一个或多个AN接收有关可用波束的选择的信息；以及在与该无线接入网通信期间使用选择的可用波束。
根据本发明的另一方面，提供有能够与用户设备(UE)通信的接入节点(AN)。该AN被配置为：在AN和UE之间经由第一波束通信时，基于来自UE的响应的存在来确定是否发生波束故障；并且如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与UE进行通信，或转移至与该UE通信的另一个AN，该通信通过可用波束进行。
根据本发明的另一个方面中，提供有能够与无线接入网进行通信的用户设备(UE)。该UE被配置成：在无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自无线接入网的响应的存在确定是否发生波束故障；并且如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与无线接入网进行通信。
根据本发明的另一个方面，提供有能够与无线接入网交互的用户设备(UE)。该UE包括：确定单元，被配置为在无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自无线接入网的响应的存在确定是否发生波束故障；以及收发器，被配置为如果确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与无线接入网进行通信。
在根据本发明的实施例中，用于经由可用波束与无线接入网进行通信，该收发器被配置为：如果确定发生波束故障，则经由第一波束和一个或多个第二波束将来自UE的消息传输至无线接入网的一个或多个AN；接收来自无线接入网的一个或多个AN的有关可用波束的选择的消息；以及使用所选择的可用波束与无线接入网通信。
根据本发明另一个方面，提供有能够与用户设备(UE)通信的接入节点(AN)。该AN包括：确定单元，被配置为在AN和UE之间经由第一波束通信时，基于来自UE的响应的存在确定是否发生波束故障；以及收发器，被配置为如果确定单元确定发生波束故障，则通过从第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与UE进行通信，或转移至与该UE通信的另一个AN，该通信通过可用波束进行。
附图说明
本文中仅通过示例，参照附图描述本发明。现在具体详细参考附图，强调的是所示的细节是通过举例并仅为了本发明的优选实施例的说明性讨论的目的，并且被呈现以提供被认为是本发明原理和概念方面的最有用和容易理解的描述。在这点上，没有试图比为了基本理解本发明所必须的更详细地示出本发明的结构细节，该结合附图的描述使得如何在实践中实施本发明的几种形式对本领域技术人员是显然的。
在附图中：
图1是描绘超密度网络(UDN)架构的示意图。
图2是根据本发明的示范实施例的用于在一个或多个备用波束上达到预协议的方法的过程流程图。
图3是根据本发明的另一示范实施例的用于在无线接入网中从波束故障恢复的方法的过程流程图。
图4是根据本发明的另一示范实施例的用于在无线接入网中从波束故障恢复的方法的过程流程图。
图5是根据本发明的另一示范实施例的说明具有从波束故障中恢复的能力的用户设备(UE)的框图。
图6是根据本发明的另一示范实施例的说明具有从波束故障中恢复的能力的接入节点(AN)的框图。
具体实施方式
参考附图和伴随的描述可以更好地理解本发明的原理和操作。
在详细解释本发明的至少一个实施例之前，将理解，本发明不限于其对下面的描述中阐明的或附图中说明的构造的细节和部件的排列的应用。本发明能够由其它实施例实现或以不同的方式实施或实现。此外，将理解本文中采用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应当被视为限制。
所有对“一/一个/该元件、装置、部件、方法、步骤等的引用将被解释为表示元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例，除非明确另有说明。本文中公开的任何方法的步骤不必以公开的精确顺序来执行，除非明确说明。以上和以下关于本公开的方面的任何一个的讨论，也是适用于与本公开任何其他方面有关的部分。
一般地，在权利要求和和描述中使用的所有术语将根据它们在技术领域中的普通含义来解释，除非本文中另有明确的定义。例如，术语“用户设备(UE)”可以表示能够进行无线通信的任何合适的终端，诸如移动电话或便携式计算机。同样地，术语“接入节点(AN)”可以表示能够提供无线通信的任何合适的中间设备，诸如中继节点，路由器，接入点，基站或基址，其能够将用户设备连接到另一个无线接入节点或将用户设备连接到核心网络。术语“无线链路”或“无线电链路”可以表示将无线通信设备，例如UE和AN，彼此连接的无线电信道，并且因此可以表示上行链路(UL)、下行链路(DL)、前向链路(FL)和反向链路(RL)中的任何一个。
波束成型是用于定向信号传输或接收的信号处理技术。在传输和接收侧都可以使用波束成型以实现空间选择性。在典型的波束成型配置中，具有天线阵列的传送器通过在相应的天线的不同“权重”来放大信号，并且因此，信号在特定方向或扇区经历积极的干扰，并在其它方向或扇区经历破坏性干扰。结果，它可以具有所希望的灵敏度模式，其中主瓣，作为用于将信号传输至接收器的波束，与空值和旁瓣一起产生。通过调整主瓣宽度和旁瓣水平，可以控制空值的位置。当侦听其他方向中的事件时，这对在一个特定的方向中忽略噪声或人为干扰有用。可以在接收时得到类似的结果。有关波束成型的细节在，例如IEEE802.11ad中描述，通过引用它的全部的方式将其结合在本文中。
如贯穿本公开所讨论的，波束故障是表示这样的情况，其中目前用于收发器和接收器之间通信的波束由于例如恶化的无线电链路质量而变得不可用。许多事件诸如UE的移动性，障碍的出现和UE方位变化可能恶化无线电链路质量。
图1是描绘超密度(UDN)网络架构的示意图。参照图1，无线网络，例如，本文中的UDN 110，包括被配置为在它们相应的覆盖范围内通过波束成型技术为UE 112A-112B提供无线接入的AN111A-111G。出于说明性目的，UE 112A和112B分别通信地耦合到AN 111E和111G。另一方面，AN 111A-111G通信地相互耦合。特别是，如图1中示出的，AN 111A和111C经由固定回程链路连接在一起，并且其他AN 111B，111D-111G经由无线链路连接到AN 111A或111C。结果，AN 111A-111G或被直接连接到固定传输回程或通过其他AN被无线回程。此外，这些AN耦合到传输汇聚节点113，在该汇聚节点上它们可以与运营商核心网络120或外部数据网络130，例如，因特网进行通信。
如上所述，波束故障和恶化的无线电链路质量之间具有相关性。因此，可以基于无线电链路质量来确定是否发生波束故障，然而，这在很大程度上依赖于总是开启的上行链路或下行链路上的公共参考信号，并且因此对典型的UDN无线电接入配置无法得到，在该配置中波束成型被广泛用于补偿在高频谱中受限的链路预算，并且因此传输是UE特定的而非UE公共的，即，仅当UE被预期接收参考信号时传输参考信号。
根据本发明的一个方面，传送器利用来自接收器的反馈或响应以确定波束故障的发生。例如，如在图1中示出的UDN中，假设AN 111E和UE 112A经由波束E1相互通信。在会话中，AN 111E经由波束E1将数据消息传输至UE 112A，然后等待来自UE 112A的确认(ACK)消息或否定确认(NACK)消息。如果AN 111E在预定时间间隔内经由波束E1既没有接收到ACK消息也没有接收到NACK消息，则它将确定波束E1发生波束故障。作为另一个示例，UE 112A经由波束E1将服务请求传输至AN 111E，然后等待来自AN 111E的授权消息。如果UE 112A在预定时间间隔内没有经由波束E1接收到授权消息，它则将确定波束E1发生波束故障。
应当注意的是，如上所述的基于反馈的确定也可适用于其他消息类型。例如，在AN侧，可以基于响应于从AN 111E传输的授权消息的数据消息建立该确定；在UE侧，可以基于响应于从UE 112A传输的随机接入请求的随机接入响应消息来做出确定。
使用基于反馈的确定，该总是开启的参考信号是不必要的，并且因此在UE特定的基于波束的系统(诸如UDN)中，可以有效地检测波束故障。
通常，对于UE与无线接入网之间的通信，两个或更多的波束是可用的，并且它们中的一个可被选择用于为通信提供服务。例如，在如图1中示出的UDN中，UE 112A和AN 111E可以经由波束的E1，E2和E4彼此通信。这些波束在下文被统称为“候选波束”。候选波束中，目前服务于通信或交互的一个在下文被称为“服务波束”或“第一波束”；并且一个或多个其它候选波束在下文被称为“备用波束”或“第二波束”。从波束故障中恢复的一种方法是在服务波束的突然波束丢失的情况下使用备用波束中的一个来接管覆盖。注意到，候选波束不必被限制至仅仅一对UE和特定的AN。如下所述，对于候选波束，它们中一些可能属于该UE和一个AN，并且其它可能属于该UE和另一个AN。
根据本发明的另一个方面，UE(UE侧)和无线接入网(网络侧)达成关于哪个波束有资格作为服务波束的备用波束的预协议。该预协议可在这些参与方之间周期性实现，或在建立它们之间连接之初实现。在一个实施例中，UE侧或网络侧作为传送器侧(Tx侧)，在不同方向上或者经由与上行链路或下行链路相关联的不同的波束将参考信号传输给作为接收器侧(Rx侧)的网络侧或UE侧。接收器侧报告一个或多个波束(经由其参考信号被接收)，优选地连同与它们相关联的无线电链路质量。因此，对于作为服务波束的每个波束，由参与方识别一个或多个备用波束。例如，假定Tx侧经由波束X1，......，Xn将参考信号传输至Rx侧，其中n表示该传输波束的数目。如果Rx侧经由波束X1，X3和Xi接收参考信号，则波束X3和Xi被识别为波束X1的备用波束，波束X1和Xi被识别为波束X3的备用波束，以及波束X1和X3被识别为波束Xi的备用波束。
优选地，在一个服务波束有多个备用波束的情况下，一个被指定为主要备用波束，如果发生波束故障，其将首先被选择为新的服务波束。更优选地，该指定是在接收器侧进行，并且是基于与该备用波束相关联的前向链路的无线电链路质量。该无线电链路质量可以在接收器侧从RSRP或SINR测量获得。更优选地，主备用波束对应于具有最佳无线电链路质量的一个前向链路。
在网络或AN侧被作为传送器侧的情况下，指定是在UE侧进行。由于网络侧不支配与下行链路相关联的主备用波束的指定，所以存在风险，即当发生波束故障时没有无线电资源可用或无线电资源的使用不是最佳的。在一个实施例中，指定总是在网络侧支配以避免上述缺陷。具体地，网络侧基于，例如，由UE侧进行的无线电链路质量测量和UE侧周围的当前负载分布指定主备用波束。在一个实施例中，网络侧在每个下行链路传输中指示主备用波束，例如，作为调度分配(SA)中的附加信息或者作为承载数据的MAC协议数据单元(MACPDU)中的MAC控制元素(MAC CE)。备选地，网络侧可以通过使用MAC CE发送有关主备用波束的单独指示，例如，在没有更高层的数据的MAC PDU中，或无线电资源控制(RRC)信令。在另一个实施例中，主备用波束被确定处于混合模式。如上所述，预协议周期性地在UE侧和网络侧之间实现。在当前预协议周期的开始，UE侧，作为接收侧，指定对应于具有最好无线电链路质量的一个前向链路的备用波束作为主备用波束。然而，在当前预协议周期期间指定是可由网络侧改变的。例如，网络侧可以在下行链路传输中发送用于更改主备用波束的命令，或者与连同数据一起或者作为单独的信令消息。备选地，改变的主备用波束是有效的直到该命令的下一次发送。换句话说，无论无线电链路质量的什么测量从一个周期到另一个周期改变，主备用波束将保持不变直到网络侧再次发送命令。
根据本发明的另一个方面，所识别的备用波束被映射到特定的下行链路和上行链路资源。特定的上行链路资源可以是UL PHY资源，例如，随机接入信道资源或调度请求资源，并且特定的下行资源可以是DL PHY资源，例如，根据不连续接收(DRX)图案的下行链路控制信道资源。
结果，传送器侧(例如，DL情况下的网络或AN侧以及UL情况下的UE侧)将通过当前服务波束和一个或多个备用波束，或仅通过一个或多个备用波束，通知服务波束的波束故障的发生，以及接收器侧(例如，UL情况下的网络侧和DL情况下的UE侧)将通过监测映射的无线电链路资源识别波束故障。对于UL，AN侧准备好有关与备用波束相关联的映射资源的上行链路接收。如果AN侧通过调度请求(SR)(例如，有关物理下行链路控制信道(PDCCH)资源)或通过在映射到与备用波束之一相关联的资源的随机接入信道(RACH)上启动的随机接入过程，接收对传输资源的请求，则它识别出这个备用波束是用于服务波束的重选。另一方面，对于DL，UE侧准备好关于与备用波束相关联的映射的资源的下行链路接收。如果UE在与备用波束之一相关联的映射的下行链路资源的PDCCH上接收SA，则它识别出此备用波束是用于服务波束的重选。
根据本发明的另一个方面，如果在传送器侧，例如，在网络或UE侧，确定当前服务波束的波束发生故障，则新的服务波束需要从包括当前服务波束和一个或多个备用波束的候选波束，或只从一个或多个备用波束中重选。注意，在这个时候，其不知道在哪个链路(前向链路，反向链路，或两者)引起波束故障。因此，传送器将经由当前服务波束和一个或多个备用波束，或仅经由一个或多个备用波束通知接收器发生波束故障。该通知可以在前向链路传输中传输，或与数据一起传输，或作为单独的信令消息。注意的是，明确的通知不是必要的，并且接收器侧只能从经由一个或多个备用波束执行数据传输的事件中识别波束故障。在接收器侧，例如，在网络侧或UE侧，其监视与候选波束相关联的前向链路。在经由备用波束接收到通知或数据传输时，接收器侧利用可用的波束作为新的服务波束与传送器侧进行通信。可用的波束从服务波束和一个或多个备用波束，或只从一个或多个备用波束中选择。
在一个实施例中，选择是基于无线电链路质量进行的。例如，假设传送器侧经由波束X1，X2，X3和X4传输通知或数据传输，并且在接收器侧，经由波束X1，X2和X3接收通知或数据传输。如果与波束X2相关联的前向链路具有最高链路质量，则波束X2被选择为新的服务波束。
备选地，在接收器侧是UE侧的情况下，由网络侧选择新的服务波束。具体地，在经由波束X1，X2和X3接收到通知或数据传输时，接收器报告前向链路的无线电链路质量。然后，在传送器处，基于由UE侧进行的无线电链路质量测量和UE侧周围的当前负载分布来选择新的服务波束。
优选地，在经由波束X1，X2和X3接收通知或数据传输时，接收器向传送器报告通过波束X1，X2和X3接收到通知或数据传输。然后，响应于来自接收器的报告，传送器基于和波束X1，X2和X3相关联的反向链路的无线电链路质量，以及可选地连同UE侧周围的当前负载分布，来选择新的服务波束。在另一个实施例中，新的服务束可以是以如上所述方式指定的主备用波束。
结果，通信在传送器侧和接收器侧之间经由新的服务波束继续。新的服务波束可以是先前使用的服务波束或备用波束。
图2是根据本发明的示范实施例的用于达到关于一个或多个备用波束的预协议的方法的过程流程图。出于说明的目的，下面的描绘在如图1中所示的以上架构的上下文中作出。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明也适用于其他架构。此外，本领域技术人员会认识到，如上所述本发明的所有方面也适用于本示范实施例。
参考图2，在步骤S210，确定是否应当启动用于达成有关当前服务波束的备用波束的预协议的例程。注意到，该例程可以被周期性地触发或者通过预定义事件的的发生(例如，建立UE 112A和AN 111E之间的连接)而触发。如果应当启动该例程，则过程进入到步骤S220；否则，过程继续确定在步骤S210是否应当启动例程。
在步骤S220，启动用于达成有关当前服务波束的备用波束的预协议的例程。该例程的启动方可以是或者是UE 112A或者是AN111E。例如，作为启动方，AN 111E通过经由与下行链路相关联的波束E1，E2，E3和E4将参考信号传输至UE 111A以启动该例程。
假设UE 112A经由与波束E1，E2和E4相关联的下行链路接收参考信号。因此，在步骤S230，UE 112A将经由与波束E1，E2和E4相关联的上行链路响应AN 111E。优选地，对AN111E的响应可以包括与这些波束相关联的下行链路的无线电链路质量。结果，参与方将识别每个波束的备用波束。具体地，波束E2和E4被识别为波束E1的备用波束，波束E1和E4被识别为波束E2的备用波束，并且波束E1和E2被识别为波束E4的备用波束。所识别的备用波束被映射到特定的下行链路和上行链路资源，并且因此接收器侧可通过监视所映射的特定无线电链路资源来识别波束故障。
在UE 112A处，可以基于与这些备用波束相关联的下行链路的无线电链路质量将波束E2和E4中的一个指定为主备用波束。备选地，由UE 111E基于无线电链路质量和UE112A周围的当前负载分布执行指定。
步骤S230之后，过程前进到步骤S210。
图3是根据本发明的另一示范实施例用于在无线接入网中从波束故障恢复的方法的过程流程图。出于说明的目的，下面的描绘是如在图1所示的以上架构的上下文中作出的。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明可适用于其他架构。此外，本领域技术人员会认识到，如上所述本发明的所有方面可适用于本示范性实施例。
出于说明的目的，在本示范性实施例中，假定UE 112A经由波束E1通过AN 111E接入UDN 110，波束E1在过程开始时被作为当前服务波束，在预协议下，波束E2和E4被当作波束E1的备用波束。
在步骤S310，UE 112A或AN 111E确定当前服务波束(即波束E1)是否发生波束故障。所述确定可以是如上所述的确定的基于反馈的确定。特别地，UE 112A或AN 111E可利用来自接收器的反馈或响应以确定波束故障的发生。如果确定发生波束故障，则处理前进到步骤S320，否则该过程继续，以确定在步骤S310是否发生波束故障。
出于说明的目的，假定在AN 111E确定波束故障。然后，在步骤S320，AN 111E经由当前服务波束E1和备用波束E2和E4向UE112A传输波束故障发生的通知。备选地，该通知可以仅通过备用波束E2和E4传输。同样地，该通知可以或者连同数据传输一起传输或者作为单独的信令消息传输。
如上所述，在通过备用波束接收通知或数据传输时，接收器侧利用可用波束作为新的服务波束来与传送器侧进行通信。从服务波束和备用波束选择可用波束，或只从备用波束选择可用波束。因此，在步骤S330，AN 111E从UE 112A接收关于新的服务波束或可用波束的选择的信息。出于说明的目的，假定波束E4被选择为新的服务波束。
备选地，接收器侧将有关通知或数据传输经由哪个波束被接收的波束的报告发送至传送器侧，而不是选择新的服务波束。例如，假定在接收器侧经由波束E1和E4接收到该通知或数据传输。因此，将报告：经由波束E1和E4接收到该通知或数据传输。因此，在步骤S330，在接收到来自接收器侧的报告时，传送器侧基于与所报告的波束(即波束E1和E4)相关联的前向链路的无线电链路质量来选择新的服务波束。出于说明性的目的，假定与波束E4相关联的前向链路具有最佳无线电链路质量，结果，在传送器侧，选择波束E4作为新的服务波束。
在步骤S340，AN 111E继续经由波束E4与UE 112A交互或通信，并且然后返回步骤S310。
在UE 112A处确定波束故障的情况下，在步骤S320，UE 112A经由波束E1，E2和E4或仅经由波束E2和E4向AN 111E传输发生波束故障的通知。然后在步骤S330，UE 112A从AN111E接收关于新的服务波束或可用波束的选择的信息。处理前进到步骤S340，在步骤S340，UE 112A继续经由波束E4与AN 111E通信，并且然后返回步骤S310。
在上述实施例中，假定备用波束属于同一AN。然而，这种假设是没有必要的，并且本发明可以扩展到这样的情况，其中，对于服务波束，一些或全部的备用波束属于与服务波束的AN不同的AN。例如，如图1中所示的，UE 112B可以经由波束G1或G2接入至AN111G，或经由波束F2接入至AN 111F。因此，对于服务波束G1(G2)，除了AN 111G中的备用波束G2(G1)，AN 111F中的波束F2也可以用作备用波束；同样地，对于服务波束F2，波束G1和G2可以用作备用波束。以上配置增强了从波束故障恢复的能力，尤其是当一个AN内的所有波束都不可用时。
在备用波束涉及多个的AN的情况下，有利的是对有关备用波束和新的服务波束的选择的预协议引入在所涉及的AN之间的AN间协调。优选地，AN间协调经由中间节点(例如控制节点，该控制节点充当用于控制包括所涉及的AN的簇的簇头)执行。备选地，AN间协调可以直接在所涉及的AN间进行。
图4是根据本发明的另一示范实施例的在无线接入网中用于从波束故障恢复的方法的过程流程图。出于说明的目的，下面的描绘是在如图1中所示的以上架构的上下文中作出。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明可适用于其他架构。此外，本领域技术人员会认识到，如上所述的本发明的所有方面可适用于本示范性实施例。
出于说明的目的，在本示例性实施例中，假定UE 112B经由波束G1通过AN 111G(下文中称为“服务节点”)访问UDN 110，波束G1在该过程开始时被作为当前服务波束，并且在AN 111G，AN 111F(下文中称为“相邻节点”)和UE 112B之间，达成波束G2和F2是波束G1的备用波束的预协议。如上所述，中间节点诸如簇头(例如，如图1中所示的传输聚合节点113，协调关于备用波束预协议。同样地，预协议可周期性或由预定事件的发生(例如建立UE 112B和AN111E之间的连接)而更新。该识别的备用波束G2和F2被映射到特定的下行链路和上行链路资源，并且因此接收器侧可通过监视映射的特定无线电链路资源而识别波束故障。
参考图4，在步骤S410，UE 112B确定当前服务波束(即波束G1)发生波束故障。同样地，如上所述，该确定可以是基于反馈的确定。例如，如果UE 112B在UL传输后接收后续的DL信令(例如Ack/Nack反馈)失败时，确定波束G1发生波束故障。
然后，在步骤S420，UE 112B通过经由与服务和备用波束两者(即波束G2和F2)相关联的上行链路发送备用波束激活命令，以启动多个传输。备用波束激活命令可以是SR的形式。
服务和相邻节点(即AN 111G和AN 11F)继续监视所映射的特定的上行链路资源，例如，SR资源。假定波束F2被指定为波束G1的主备用波束，或波束F2中的无线电链路质量优于G2，或波束G2也发生波束故障。因此，利用通过簇头的AN间协调，波束F2被选择为新的服务波束。结果，在步骤S430，相邻节点向UE 112B返回UL授权以确认备用波束(即波束F2)的激活。然后在步骤S440，AN 111F和UE 112B开始彼此通信。
在步骤S450，利用通过簇头的AN间协调，服务节点通知相邻节点之前作为服务波束的波束G1停用。此后，在步骤S460，相邻节点传输DL信令(例如波束停用命令到UE 112B以确认先前服务波束G1的停用。
在上述实施例中，第三节点(例如簇头)参与AN间协调。如上所述，然而，AN间协调可以直接在服务节点和相邻节点之间执行。
图5是根据本发明的另一示范实施例的说明具有从波束故障恢复能力的用户设备(UE)的框图。出于说明的目的，本实施例在如参照图1讨论的UDN架构的上下文中描述。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明可适用于其他无线接入网。此外，本领域技术人员将会认识到，如上所述本发明的方面可适用于本示范性实施例。
参照图5，在本实施例中，UE 500包括彼此耦合的收发器510和确定单元520。
收发器510被配置成与无线接入网中的一个或多个AN(例如如图1中所示的UDN110中的AN 111A-111G进行互动。例如收发器510能够经由波束E1，E2和E4与AN 111E通信或交互。假定波束E1被选择为当前服务波束，并且波束E2和E4被选择为备用波束。作为示例，收发器510在与波束E1相关联的上行链路上传输服务请求或随机接入请求，并在与波束E1相关联的下行链路上等待响应于服务请求或随机接入请求的应答。同时，收发器510监视与波束E2和E4相关联的所映射的特定无线电链路资源。
确定单元520被配置为确定当前服务波束(即波束E1)是否发生波束故障。如上所述，确定可以是基于反馈的确定。如果确定发生波束故障，则确定单元520命令收发器510经由与当前服务波束E1和备用波束E2和E4相关联的上行链路向AN 111E传输发生波束故障的通知。备选地，该通知可以仅通过与备用波束E2和E4相关联的上行链路传输。
当收发器510从AN 111E接收有关可用波束的选择或新的服务波束(例如波束E2)的信息时，确定单元520将命令收发器510经由新的服务波束继续和AN 111E通信或交互。注意，该信息可以只经由与新的服务波束相关联的下行链路发送，或经由与链接到所映射的特定无线电链路资源的所有波束相关联的下行链路发送。
注意，在备用波束涉及多个AN的情况下，确定单元520进一步被配置为命令收发器510传输通知给所有涉及的AN，并且收发器510被配置为经由与AN间协调所选择的新的服务波束与无线接入网通信或者交互。
图6是根据本发明的另一个示范性实施例的说明具有从波束故障恢复能力的接入节点(AN)的框图。出于说明的目的，本实施例在如参照图1讨论的UDN架构的上下文中描述。然而，本领域的技术人员将认识到，本发明可适用于其他无线接入网。此外，本领域技术人员将会认识到，如上所述本发明的方面可适用于本示范性实施例。
参照图6，在本实施例中，AN 600(例如如在图1中所示的AN 111A-111G中任何一个)包括彼此耦合的收发器610和确定单元620。
收发器610配置为与UE(例如如图1中所示的UE 112A或112B)以及无线接入网(例如如图1中所示的UDN 110)中的其它AN交互。例如，收发器610(例如在AN 111G中的)能够经由波束G1和G2与UE 112B交互，并直接或经由一个或多个第三节点被连接到AN 111F。假定波束G1被选择为当前服务波束，并且波束G2和F2被选择作为备用波束。作为示例，收发器610(例如在AN 111G中的)在与波束G1相关联的下行链路上传输数据消息或授权消息，并且然后在与波束G1相关联的下行链路上等待该数据消息的确认(ACK)消息或否定确认(NACK)消息，或者该授权消息的数据消息。同时，利用预协议，收发器610(例如在AN 111G和AN111F中的)监视分别与波束G2和F2相关联的映射的特定无线电链路资源。
确定单元620(例如AN 111G中的)被配置为确定当前服务波束(即波束G1)是否发生波束故障。如上所述，该确定也可以是基于反馈的确定。如果确定发生波束故障，则在AN111G中，确定单元620命令收发器610经由与当前服务波束G1和备用波束G2相关联的上行链路向UE 112B传输波束故障发生的通知。而且，利用AN间协调，AN 111F中的收发器610经由与波束F2相关联的上行链路向UE112B传输通知。备选地，该通知可以仅通过与备用波束G2和F2相关联的上行链路传输。
假定波束F2是如指定的主备用波束或被UE 112B选择为新的服务波束。因此，UE112B将发送有关新的服务波束(例如波束F2)的信息。在AN 111F，如果收发器610接收到来自UE 112B的信息，则确定单元620将命令收发器610通过新的服务波束与UE 112B通信或交互。
在参照图5和6描述的示范性实施例中，确定单元可以被实现为处理器或处理器的一部分以执行如上面所讨论的各种任务。处理器可以包括微处理器，微控制器，处理器模块或子系统，可编程集成电路，可编程门阵列，或者另外的控制或计算设备。
应当注意的是，上述的实施例是说明本发明，而不是限制本发明的，本领域技术人员可以设计替代实施例而不脱离所附权利要求的范围。诸如“包括”，“包括”，“包含”和“包含”的用词不排除存在但在说明书和权利要求中未列出的元件或步骤。还应当指出的是，如本文中和所附权利要求中所使用的，单数形式的“一”，“一个”，和“该”包括复数对象，除非上下文另有明确说明。本发明可以通过包括多个不同元件的硬件，或通过适当的编程计算机来实现。在列出多个部件的单元权利要求中，这些部件之间的多个可以具体体现在相同的硬件对象中。例如第一，第二，第三这样的词的使用不代表任何顺序，其可被简单地解释为名字。

Claims (19)

1.一种能够与无线接入网进行通信的用户设备(UE)，包括：
确定单元，被配置为在无线接入网和UE之间经由第一波束通信期间，基于来自所述无线接入网的响应的存在来确定是否发生波束故障；以及
收发器，被配置为如果所述确定单元确定发生所述波束故障，则通过从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与所述无线接入网进行通信。
2.如权利要求1所述的UE，其中所述响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自所述UE的在与所述第一波束相关联的上行链路上传输的服务请求的授权消息，和响应于来自所述UE的在与所述第一波束相关联的上行链路上传输的随机接入请求的随机接入响应消息。
3.如权利要求1或2所述的UE，其中所述可用波束的选择基于与所述第一波束和所述一个或多个第二波束相关联的上行链路的无线电链路质量。
4.如权利要求1所述的UE，其中为了经由所述可用波束与所述无线接入网进行通信，所述收发器被配置为执行以下操作：
如果确定发生所述波束故障，则经由所述第一波束和所述一个或多个第二波束将来自所述UE的消息传输至所述无线接入网的一个或多个AN；
接收来自所述无线接入网的所述一个或多个AN的有关所述可用波束的选择的信息；以及
在与所述无线接入网通信期间使用所述所选择的可用波束。
5.一种能够与用户设备(UE)进行通信的接入节点(AN)，包括：
确定单元，被配置为在AN和所述UE之间经由第一波束交互期间，基于来自所述UE的响应的存在确定是否发生波束故障；以及
收发器，被配置为如果所述确定单元确定发生所述波束故障，则经由从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束来与所述UE进行通信，或传送至与所述UE通信的另一个AN，所述通信通过经由所述可用波束进行。
6.如权利要求5所述的AN，其中所述响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自所述AN的在与所述第一波束相关联的下行链路上传输的数据消息的确认(ACK)消息或否定确认(NACK)消息，和响应于来自所述AN的在与所述第一波束相关联的下行链路上传输的授权消息的数据消息。
7.如权利要求5或6所述的AN，其中所述可用波束的选择基于与所述第一波束和所述一个或多个第二波束相关联的下行链路的无电线链路质量。
8.一种能够与无线接入网通信的用户设备(UE)，被配置为：
在所述无线接入网和所述UE之间经由第一波束通信期间，基于来自所述无线接入网的响应的存在来确定是否发生波束故障；以及
如果确定发生所述波束故障，则经由从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束来与所述无线接入网进行通信。
9.一种能够与用户设备(UE)通信的接入节点(AN)，被配置为：
在所述AN和所述UE之间经由第一波束交互期间，基于来自所述UE的响应的存在确定是否发生波束故障；以及
如果确定发生所述波束故障，则经由从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与所述UE进行通信，或传送至与所述UE通信的另一个AN，所述通信经由所述可用波束进行。
10.一种用于在由用户设备(UE)所接入的无线接入网中从波束故障中恢复的方法，包括：
在所述无线接入网中，在所述无线接入网和所述UE之间经由第一波束通信期间，基于来自所述UE的响应的存在来确定是否发生波束故障；以及
如果确定发生所述波束故障，则经由从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与所述UE进行通信。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自所述无线接入网的AN的在与所述第一波束相关联的下行链路上传输的数据消息的确认(ACK)消息或否定确认(NACK)消息，和响应于来自所述无线接入网的AN的在与所述第一波束相关联的下行链路上传输的授权消息的数据消息。
12.如权利要求10或11所述的方法，其中所述可用波束的选择基于与所述第一波束和所述一个或多个第二波束相关联的下行链路的无电线链路质量。
13.如权利要求10所述的方法，其中经由所述可用波束与所述UE进行通信的步骤包括：
在确定发生所述波束故障时，将来自所述无线接入网的一个或多个AN的消息经由所述第一波束和所述一个或多个第二波束传输至所述UE；
接收来自所述UE的有关所述可用波束的选择的信息；以及
在与所述UE通信期间使用所述所选择的可用波束。
14.如权利要求10所述的方法，其中经由所述可用波束与所述UE进行通信的步骤包括：
在确定发生所述波束故障时，将来自所述无线接入网的第一AN和第二AN的消息传输至所述UE，其中，来自所述第一AN的所述消息经由所述第一波束传输，并且来自所述第二AN的所述消息经由所述一个或多个第二波束传输；
接收来自所述UE的有关所述可用波束的选择的信息；以及
在与所述UE通信期间使用所述所选择的可用波束。
15.如权利要求10所述的方法，其中经由所述可用波束与所述UE进行通信的步骤包括：
在确定发生所述波束故障时，传输来自所述无线接入网的第一AN和第二AN的消息，其中，来自所述第一AN的所述消息经由所述第一波束和所述第二波束中的至少一个来传输，并且来自所述第二AN的所述消息经由所述第二波束中的其它波束来传输；
接收来自所述UE的有关所述可用波束的选择的信息；以及
在与所述UE通信期间使用所述所选择的可用波束。
16.一种用于接入无线接入网的用户设备(UE)的用于从波束故障中恢复的方法，包括：
在所述UE处，在所述无线接入网和所述UE之间经由第一波束通信期间，基于来自所述无线接入网的响应的存在来确定是否发生波束故障；以及
如果确定发生所述波束故障，则经由从所述第一波束和一个或多个第二波束中选择的可用波束与所述无线接入网进行通信。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述响应是从由以下组成的编组中选择的一个：响应于来自所述UE的在与所述第一波束相关联的上行链路上传输的服务请求的授权消息，和响应于来自所述UE的在与所述第一波束相关联的上行链路上传输的随机接入请求的随机接入响应消息。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述可用波束的选择基于与所述第一波束和所述一个或多个第二波束相关联的上行链路的无线电链路质量。
19.如权利要求16所述的方法，其中经由所述可用波束与所述无线接入网进行通信的步骤包括：
在确定发生波束故障时，经由所述第一波束和所述一个或多个第二波束将来自所述UE的消息传输至所述无线接入网的一个或多个AN；
接收来自所述无线接入网的所述一个或多个AN的有关所述可用波束的选择的信息；以及
在与所述无线接入网通信期间使用所述所选择的可用波束。
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