CN107925937A - 波束成形系统的移动性 - Google Patents
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Abstract
公开一种用于蜂窝通信网络的网络节点的方法。该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信。该方法包括：标识一个或多个候选波束；促使在所述候选波束中的每个候选波束上传送参考信号；促使预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源（其中该上行链路资源用于传达来自无线通信装置的报告，并且其中该报告指示对参考信号的测量结果）；以及促使与无线通信装置的通信利用目标波束（其中基于传达的报告选择候选波束之一作为目标波束）。还公开用于无线通信装置的对应方法以及计算机程序产品、用于网络节点和无线通信装置的相应布置、网络节点和无线通信装置。
Description
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统中的移动性领域。更具体来说，它涉及在应用信号波束成形的系统中的移动性。
背景技术
在典型的蜂窝通信系统中，启用切换功能性是重要的。切换是将对（移动）无线通信装置和提供蜂窝通信系统的网络之间的进行中的连接的控制从一个网络节点（提供服务小区的服务网络节点）转移到另一个网络节点（提供目标小区的目标网络节点）的过程。通常提供切换以便在延伸超过单个网络节点的覆盖区域的地理区域上完成用于无线通信装置的透明服务。优选地，应当在没有任何（或具有最少的）数据丢失并且在进行中的连接的通信中没有任何（或具有最少的）干扰的情况下执行切换。
启用切换功能性通常包括找到合适的目标小区并确保（或使之可能）与找到的合适目标小区维持可靠通信是可能的。
用于找到合适目标小区的候选小区（由候选网络节点提供）通常存储在邻居列表中，在合适时，邻居列表可存储在服务网络节点或存储在提供蜂窝通信系统的网络中（或与其相关联）的其它地方。
为了评估是否可能与任何候选小区维持可靠通信，通常在进行执行切换的决定之前估计无线通信装置和候选小区之间的可能连接的质量。此类估计通常可基于由无线通信装置对由候选小区传送的参考信号所执行的并报告给服务网络节点的下行链路测量来进行。
在许多典型蜂窝通信系统中，每个网络节点连续传送参考信号（例如，导频信号），邻居小区中的无线通信装置可利用这些参考信号来估计与该网络节点的可能连接的质量。此类参考信号的示例包括GSM（全球移动通信系统）中的BCCH（广播控制信道）、UMTS（通用移动电信系统）中的CPICH（共同导频信道）、UMTS-LTE（UMTS长期演进）中的CRS（小区特定参考信号）和IEEE（电气和电子工程师协会）802.11标准中的信标信号。
许多新兴蜂窝通信系统可利用高级天线系统来实现在从服务网络节点被引导向无线通信装置的窄波束（所谓的波束成形）中的通信。波束成形可用于在波束方向中能够实现高信号强度，同时使在其它方向中造成的干扰保持低。波束成形的另一个优点是，可增加网络节点的覆盖。
在采用波束成形的系统中，通常存在对于波束转换功能性的需要，这通常包括在由相同网络节点支持的波束之间转换以及在由不同网络节点支持的波束之间转换（即，切换）。与已建立的切换术语类似，在波束转换之前的波束称为服务波束，并且在波束转换之后将被使用的波束称为目标波束。
在本公开通篇中，将使用术语“波束转换”来覆盖其中服务波束和目标波束由相同网络节点支持的情形（即，当波束转换不涉及网络节点之间的切换时，即节点内波束转换）以及其中服务波束和目标波束由不同网络节点支持的情形（即，当波束转换涉及网络节点之间的切换时，即节点间波束转换）这二者。
当波束成形系统具有大量窄波束时，在所有波束中连续传送参考信号以能够实现用于波束转换决定的测量，这并不是特别高效的。一个原因是，在一些典型场景中，只有由网络节点支持的几个（或没有）波束是活动的（例如，用于与无线通信装置的连接），并且在剩余波束中传送参考信号将只会消耗功率、增加干扰，并且要求额外的硬件资源。
备选方法是只具有候选波束的子集来传送参考信号并且只在可能需要波束转换（有或没有切换）时进行传送。此类参考信号可称为移动性参考信号（MRS），并且可例如具有与在UMTS-LTE中定义的辅助同步信号（SSS）类似的物理结构或任何其它合适的信号结构。
为了确定何时有可能需要波束转换，服务网络节点可利用来自无线通信装置的关于连接的上行链路测量（通常做出关于互易性的一些假设）和/或信道质量报告。当服务节点确定可能需要波束转换时，它可触发移动性规程，其中候选波束传送参考信号，并且无线通信装置能够执行参考信号的测量并将这些测量报告给服务网络节点以用于波束转换决定。服务网络节点可告知无线通信装置关于与触发移动性规程关联的参考信号的计时（例如，开始和/或结束）和/或内容（例如，信号序列）。
利用哪些波束作为候选波束可例如基于数据库（例如，移动性查找表LuT）的内容。此类数据库可（与邻居小区列表类似）包括关于对于每个服务波束和/或对于无线通信装置的每个地理位置的候选波束的信息。可以用任何合适的方式形成和/或更新数据库。例如，它可基于系统设置参数和/或基于关于之前的波束转换和/或测量的统计。对于服务波束的候选波束可例如包括在至/自服务波束的波束转换之前和/或之后已被使用的波束、与用于服务波束的强参考信号测量已关联的波束、和/或与服务波束相邻并由服务网络节点支持的波束。对于某个地理位置的候选波束可例如包括已关联于用于该地理位置的强参考信号测量和/或与关于服务波束的信息的任何组合的波束。数据库可另外包括基于对于每个服务波束的较早前测量和/或地理位置的对于一些候选波束（例如，最强波束）的参考信号的（平均）信号级别。
波束成形系统（尤其是具有窄波束的系统）存在的一个问题是，在一些情形中，信号功率（以及通常的信号对干扰比）可在非常短的时间跨度期间下降很多。该时间跨度可能如此短以致于没有足够的时间来确定可能需要波束转换，以触发移动性规程和完成波束转换。因此，无线通信装置和网络之间的连接可能会丢失（例如，由于不同步和随后的无线电链路故障）。
图1示出示例场景，其中可能会经历信号强度的突然下降，使得没有如所需要的足够时间来准备和执行波束转换。
在图1中，当无线通信装置在位置100a中时，无线通信装置经由波束110与网络节点120具有进行中的连接。当无线通信装置围绕建筑物130的拐角移动时，它最后处于新位置100b中，在新位置100b，由于被建筑物130遮挡，波束110的信号无法到达无线通信装置（或者以非常低的信号级别到达无线通信装置）。此外，在位置100b中的无线通信装置可在高的信号级别接收干扰波束111（来自网络节点120，由建筑物131反射）和112（来自网络节点121），这导致了低的信号对干扰比。
由于围绕拐角移动的过程可以是快的，所以波束110的信号功率（以及信号对干扰比）可能会非常快速地下降，并且无线通信装置和网络之间的连接可能会丢失，如上文所解释。
因此，存在对于针对采用波束成形的蜂窝通信系统中的移动性的改进（或至少备选）的方法的需要。
发明内容
应强调的是，术语“包括（comprise/comprising）”在本说明书中使用时被采用来规定所陈述的特征、整数、步骤或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、组件或其群组。
本发明者已意识到，可利用非服务波束的波束通过无线通信装置传送并通过网络接收测量报告，以便降低丢失无线通信装置和网络之间的连接的风险。
根据第一方面，通过一种用于蜂窝通信网络的网络节点的方法来实现上述情形。该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束（服务波束）与无线通信装置通信。
该方法包括：标识一个或多个候选波束；并促使在每个候选波束上传送参考信号。
该方法还包括：促使预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源（其中该上行链路资源用于传达来自无线通信装置的报告，并且其中该报告指示对参考信号的测量结果）；以及促使与无线通信装置的通信利用目标波束，其中基于所传达的报告选择候选波束之一作为目标波束。
信号波束成形方案可以是例如MIMO（多输入多输出）方案、大规模MIMO方案或采用窄波束的任何波束成形方案。采用窄波束的波束成形方案可例如被定义为其中网络节点在不同方向上支持至少50、100或200个波束的波束成形方案。
在本公开中，其中蜂窝通信网络的网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信的情形被用作为非限制性示例。
利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置的通信可包括利用所述多个波束中的一个或多个波束。在本公开中，其中与无线通信装置的通信利用所述多个波束之一的情形被用作为非限制性示例。
对候选波束的标识可例如利用在背景技术中描述的数据库来实现。
预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源可包括预留每个候选波束的上行链路资源。更一般来说，预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源可包括预留多个候选波束的上行链路资源，其中数量是介于1和标识的候选波束的数量之间的任意数量。在本公开中，其中预留每个候选波束的上行链路资源的情形被用作为非限制性示例。
促使与无线通信装置的通信利用目标波束可包括促使波束转换（它可以或者可以不包括切换到另一个网络节点）。波束转换（可能包括切换）可由支持服务波束的网络节点控制，或者它可由支持目标波束的网络节点或（在更一般的情形中）由支持任何候选波束的网络节点所控制。
选择候选波束之一作为目标波束可由支持服务波束的网络节点执行，或者它可由支持目标波束的网络节点或（在更一般的情形中）由支持任何候选波束的网络节点（通常是从无线通信装置接收报告的网络节点）所执行。
在一些实施例中，该方法还可包括检测在降低的信号质量。可以用任何合适的方式检测在降低的信号质量，例如经由上行链路测量（例如，降低信号对干扰比或信号对干扰比低于阈值）或经由来自无线通信装置的信道质量报告（例如，信道质量指示CQI或信道状态指示CSI）来进行检测。
另外地或备选地，根据一些实施例，该方法还可包括检测到所述无线通信装置的位置的信号环境统计指示该位置的信号对干扰比低于信号对干扰比阈值。该统计可例如利用在背景技术中描述的数据库来被获取。
另外地或备选地，根据一些实施例，该方法还可包括检测到移动性规程的失败。检测到移动性规程的失败可例如包括检测到预期信号（例如，移动性规程的消息或确认消息）的缺失、检测到不同步或检测到无线电链路故障。
根据一些实施例，可响应于检测到下降的信号质量、信号环境统计指示信号对干扰比低于信号对干扰比阈值、以及移动性规程的失败中的任一个或任意组合（在可适用时）而执行至少所述促使预留上行链路资源。在一些实施例中，还可响应于此而执行标识一个或多个候选波束以及促使在每个候选波束上传送参考信号中的任一个或两个。
在一些实施例中，该方法还可包括促使将关于上行链路资源的预留的指示传送给无线通信装置。
在一些实施例中，经由对参考信号的传输来将关于上行链路资源的预留的指示（隐含地）提供给无线通信装置。在这些实施例中的一些实施例中，只有当已做出合适的用于传达报告的上行链路资源时，才进行参考信号的传输。
在一些示例中，可将参考信号构造成群组，其中该群组身份暗指应当向哪个网络节点传达报告。
根据一些实施例，选择候选波束之一作为目标波束包括选择所述候选波束中的在其上报告在预留的上行链路资源中被传达的候选波束。
对于由网络节点支持的候选波束，促使在候选波束上传送参考信号可包括传送参考信号，并且促使在候选波束上预留上行链路资源可包括预留上行链路资源。
对于由另一个候选波束支持网络节点所支持的候选波束，促使在候选波束上传送参考信号可包括向该候选波束支持网络节点传送参考信号请求，并且促使在候选波束上预留上行链路资源可包括向该候选波束支持网络节点传送上行链路资源请求。
在一些实施例中，促使与无线通信装置的通信利用目标波束包括促使向无线通信装置传送波束转换命令。
促使向无线通信装置传送波束转换命令可例如包括向无线通信装置传送波束转换命令（例如，如果目标波束由网络节点支持的话）。
如果目标波束由另一个目标波束支持网络节点所支持，那么促使向无线通信装置传送波束转换命令可例如包括执行将无线通信装置切换到该目标波束支持网络节点。
根据一些实施例，执行将无线通信装置切换到该目标波束支持网络节点可包括促使该目标波束支持网络节点将切换命令传送给无线通信装置。切换命令可以是波束转换命令，因为它可包括对哪个波束是目标波束的指示。
第二方面是一种用于适应于与蜂窝通信网络的网络节点通信的无线通信装置的方法，其中该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信。
该方法包括：对在一个或多个标识的候选波束中的每个候选波束上接收的参考信号执行测量（其中所述一个或多个标识的候选波束中的至少一个候选波束具有用于传达来自无线通信装置的报告的预留的上行链路资源）；以及在预留的上行链路资源之一中传送报告，其中该报告指示测量的结果，其中该报告用于选择候选波束之一作为目标波束，并且其中目标波束用于在与蜂窝通信网络的通信中使用。
在一些实施例中，在候选波束的预留的上行链路资源中传送报告，候选波束是与服务波束不同的其它波束。
根据一些实施例，参考信号可另外用于确定报告的传送的同步和/或计时。
在一些实施例中，第二方面的方法由与执行根据第一方面的方法的网络节点相关联的无线通信装置执行。
在一些实施例中，第二方面的方法包括从蜂窝通信网络接收关于上行链路资源的预留的指示。
在一些实施例中，第二方面的方法包括从蜂窝通信网络接收关于参考信号（例如，计时和/或内容）的信息并响应于此而执行测量。
在一些实施例中，第二方面的方法包括检测到移动性规程的失败。检测到移动性规程的失败可例如包括检测到预期信号（例如，移动性规程的消息或确认消息）的缺失、检测到不同步或检测到无线电链路故障。可响应于此类检测而执行测量（关于候选波束的参考信号盲目地执行测量或基于关于候选波束的参考信号的最新信息来执行测量）。
根据一些实施例，可在要被选择作为目标波束的候选波束的预留上行链路资源中传送报告。
根据一些实施例，该方法可包括从蜂窝通信网络接收波束转换命令。在一些实施例中，波束转换命令可包括切换命令（如果目标波束由不同于服务波束支持网络节点的网络节点、即目标波束支持网络节点所支持的话）。
第三方面是一种包括计算机可读介质的计算机程序产品，在其上具有包括程序指令的计算机程序。计算机程序可被加载到数据处理单元中，并适应于在通过数据处理单元运行计算机程序时促使执行根据第一和第二方面中的任一方面的方法。
第四方面是一种用于蜂窝通信网络的网络节点的布置，其中该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信。
该布置包括适应于促使执行以下步骤的控制器：标识一个或多个候选波束；在每个候选波束上传送参考信号；预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源（其中该上行链路资源用于传达来自无线通信装置的报告，并且其中该报告指示对参考信号的测量结果）；以及与无线通信装置的通信利用目标波束（其中基于传达的报告选择候选波束之一作为目标波束）。
第四方面可另外具有相同于或对应于上文针对第一方面解释的各种特征中的任何特征的特征。
第五方面是一种蜂窝通信网络的网络节点，它包括根据第四方面的布置。
第六方面是一种用于适应于与蜂窝通信网络的网络节点通信的无线通信装置的布置，其中该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信。
该布置包括适应于促使执行以下步骤的控制器：对在一个或多个标识的候选波束中的每个候选波束上接收的参考信号执行测量（其中所述一个或多个标识的候选波束中的至少一个候选波束具有用于传达来自无线通信装置的报告的预留上行链路资源）；以及在预留的上行链路资源之一中传送报告，其中该报告指示测量的结果（其中该报告用于选择候选波束之一作为目标波束，并且其中目标波束用于在与蜂窝通信网络的通信中使用）。
第六方面可另外具有相同于或对应于上文针对第二方面解释的各种特征中的任何特征的特征。
第七方面是一种无线通信装置，它包括根据第六方面的布置。
第八方面是一种用于蜂窝通信网络的网络节点的方法。该网络节点和蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束（服务波束）与无线通信装置通信。
该方法包括：标识一个或多个候选波束；促使在所述候选波束中的每个候选波束上传送参考信号；以及促使与无线通信装置的通信利用目标波束，其中基于来自无线通信装置的报告选择候选波束之一作为目标波束，并且其中该报告指示对参考信号的测量结果。
促使与无线通信装置的通信利用目标波束包括促使在目标波束上向无线通信装置传送波束转换命令。
促使向无线通信装置传送波束转换命令可包括：如果目标波束由网络节点支持，那么向无线通信装置传送波束转换命令。
促使向无线通信装置传送波束转换命令可包括：如果目标波束由另一个目标波束支持网络节点所支持，那么执行将无线通信装置切换到目标波束支持网络节点。
根据一些实施例，执行将无线通信装置切换到目标波束支持网络节点可包括促使目标波束支持网络节点向无线通信装置传送切换命令。切换命令可以是波束转换命令，因为它可包括对哪个波束是目标波束的指示。
其它方面是具有相同于或对应于第八方面的那些特征的特征的计算机程序产品、布置和网络节点。
在一些实施例中，在合适时，以上方面中的任何方面可另外具有相同于或对应于上文针对其余方面中的任何方面解释的各种特征中的任何特征的特征。
一些实施例的优点是，改善了完成波束转换（或移动性规程的任何其它适当部分）的可能性。
附图说明
在对附图进行参考的情况下，进一步的目的、特征和优点将从以下对实施例的详细描述而显现，其中：
图1是示出在其中一些实施例可适用的示例场景的示意图；
图2是根据一些实施例示出示例信令和方法步骤的信令图；
图3是根据一些实施例示出示例方法步骤的流程图；
图4是根据一些实施例示出示例布置的框图；
图5是根据一些实施例示出示例布置的框图；以及
图6是根据一些实施例示出计算机可读介质的示意图。
具体实施方式
在下文中，将描述波束成形系统在其中应用如下方法的实施例，在该方法中，可在非服务波束的波束（通常是预期目标波束）上将移动性规程的测量报告从无线通信装置发送给网络，以使得移动性规程能被执行。
当服务波束的信号对干扰比（SIR）急剧下降，使得没有足够时间在信号对干扰比变得如此差以致于经由服务波束的可靠通信不可能之前来执行移动性规程时，上述方法是尤其有益的。因此，该方法可视为是非常快速的链路恢复过程。
图2示出支持服务波束的网络节点（NWN1，与图1的网络节点120相比）200、无线通信装置（WCD，与图1的无线通信装置100a、100b相比）240和另一个网络节点（NWN2，与图1的网络节点121相比）220的示例信令和方法步骤。
在经由服务波束将数据从网络节点200传送到无线通信装置240期间，无线通信装置240可向网络节点200发送信号质量指示。可以用常规方式（例如，CQI、CSI等）和/或在无线通信装置检测到信号质量低/在下降（例如，SIR低于阈值、没有接收到预期消息（例如，ACK/NAK）、不能解码接收的数据等）时传送信号质量指示。
当网络节点200检测到在降低的/低的信号质量（例如，基于SIR测量、接收的CSI、接收的CQI，或类似的事物）时，或者当网络节点200接收到无线通信装置240已检测到在降低的/低的信号质量的指示时，网络节点200可在步骤202中发起移动性规程。
图2中通过以下步骤或信号来表示移动性规程的执行：在步骤204中，通过网络节点200（例如，从上文描述的数据库）选择候选波束；在每个候选波束上激活MRS（移动参考信号）（这可包括将对于MRS信令的请求230传送给支持候选波束的其它网络节点）；通过候选波束的MRS信令231、232；无线通信装置的测量配置234；在步骤206中通过无线通信装置240对MRS进行测量；向支持服务波束的网络节点200报告MRS测量235；通过支持服务波束的网络节点200采取波束转换决定，其包括在步骤208中选择目标波束；以及在可适用时，执行波束转换210（取决于哪一个网络节点支持波束转换的目标波束，这可包括切换到另一个网络节点）。可设想与这里描述的移动性规程的执行相比的各种改变。例如，还可存在其它步骤和/或信号（例如，对测量配置234、MRS请求230、报告235的确认，关于波束转换/切换的信令等）。
如上文所解释，图1描述了其中由于突然遮挡效应（在图1的示例中围绕拐角移动）而导致信号对干扰比非常快速地下降的场景。如果在移动性规程的执行（例如，如图2中所描述）期间发生上述情形，那么可能没有足够的时间在信号对干扰比变得如此差以致于经由服务波束的可靠通信不可能（例如，无线电链路故障RLF）之前来执行移动性规程。例如，在已传送（给无线通信装置）并且确认波束转换命令之前，在已（由无线通信装置）传送并确认报告235之前，在无线通信装置的测量配置及其的确认之前等，连接可能会丢失。
因此，根据一些实施例，在一些或所有候选波束上预留上行链路资源（用于传达测量报告235），如步骤205所示。步骤205可由服务网络节点200和/或由另一个网络节点220（例如，支持候选波束的网络节点或包括调度器的单独网络节点）执行。可将关于预留的上行链路资源的信息传递给无线通信装置240（例如，在测量配置234中，在MRS信令231、232中，或在单独的消息中）。然后，可在预留的上行链路资源中的一个或多个上行链路资源上发送MRS测量的报告。因此，取决于具有预留的上行链路资源的候选波束是由服务节点200还是由另一个网络节点220支持，可如235所示将报告发送给服务节点，或者如236所示将报告发送给另一个网络节点。可利用候选波束之一（例如，目标波束）将步骤210的波束转换命令传送给无线通信装置。
图3示出根据一些实施例的示例方法300。方法300用于蜂窝通信网络的网络节点（例如，图1的网络节点120和/或图2的网络节点200），其中蜂窝通信网络的网络节点均适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束之一与无线通信装置（例如，图1的无线通信装置100a、110b和/或图2的无线通信装置240）通信。
在步骤310中，检测到服务波束丢失（或其风险）。检测可例如包括根据进行中的移动性规程（与图2的移动性规程相比）没有接收到预期消息和/或检测到在降低的/低的信号质量（例如，基于上行链路信号对干扰SIR测量、来自无线通信装置的诸如CQI（信道质量指示）或CSI（信道状态信息）的接收质量指示、来自无线通信装置的对解码问题的通知等）。备选地或另外地，步骤310的检测可基于关于无线通信装置的当前位置处的SIR和/或RLF的统计（例如，上文描述的数据库的统计）。
在步骤320中，标识用于移动性规程的一个或多个候选波束（与图2的步骤204相比），并在其上传送参考信号（与图2的步骤230、231、232相比）。
在一些实施例中，可在步骤310之前执行步骤320和330中的一个或多个。
当在步骤310检测到服务波束丢失（或其的风险）时，在每个候选波束上预留上行链路资源，如步骤340所示（与图2的步骤205相比）。在一些实施例中，可在步骤330之前执行步骤340。
可根据步骤350将预留的上行链路资源的指示传达给无线通信装置（例如，作为参考信令的一部分），或者可向无线通信装置暗示该指示。
无线通信装置对参考信号执行测量（与图2的步骤206相比），并将测量报告传送给网络（与图2的235、236相比）。由于服务波束的链路丢失（或非常弱），所以利用一个或多个预留的上行链路资源来传送报告。通常，可利用显示最有希望的测量的候选波束的上行链路资源来传送报告。
在步骤360中，如果在由网络节点支持的波束上传送报告，那么由该网络节点直接接收报告；或者可从支持在其上传送报告的波束的另一个网络节点接收报告或对其内容的指示。
然后，在可适用时，在步骤370中来进行到最有希望的波束（基于报告从候选波束中选择的目标波束）的波束转换（与图2的步骤208和210相比）。
步骤330和340可对于由执行该方法的网络节点200支持的候选波束以及对于由另一个网络节点支持的候选波束略微不同。在第一种情形中，网络节点仅仅预留上行链路资源并在候选波束上传送参考信号。在第二种情形中，上行链路资源的预留和参考信号的传输涉及服务网络节点和支持候选波束的网络节点之间的信令（例如，来自服务网络节点的预留上行链路资源并传送参考信号的指令/请求以及来自另一个网络节点的对其的确认）。
波束转换决定和/或波束转换控制（例如，将波束转换（可能包括切换）命令传送给无线通信装置）可由服务网络节点或由另一个网络节点执行。
在其中由服务网络节点支持的波束上接收测量报告的情形中，通常通过服务网络节点做出波束转换决定。另一方面，如果在由与服务网络节点不同的另一个网络节点支持的波束上接收测量报告，那么可通过该网络节点或通过服务网络节点（在将测量报告内容传达给服务网络节点之后）做出波束转换决定。
通常利用目标波束来传送波束转换命令。如果目标波束（或更一般地，即将用于波束转换命令的波束）在与做出波束转换决定的网络节点不同的另一个网络节点上，则隐含了在所述两个涉及的网络节点之间的合适信令。
一般来说，在不明确涉及无线通信装置的情况下，即在根本不向无线通信装置发送任何波束转换命令的情况下，可执行波束转换。
并且一般来说，可在完成测量过程之后（例如，在步骤350或360之后）实现计时器功能，如果基于测量发现没有合适的目标波束，那么这将被应用。此类计时器功能可具有通常对于网络和无线通信装置均已知的相关联的最大时间。搜索合适的目标波束可以继续，直到最大时间已消逝，并且接着出现无线电链路故障。
图4和图5示出用于蜂窝通信网络的网络节点（例如，图1的网络节点120）的示例布置，其中蜂窝通信网络的网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束之一与无线通信装置（例如，图1的无线通信装置100a、100b）通信。图4和图5的布置可例如适应于执行（或至少促使执行）关于图3描述的各种方法步骤。
图4的布置包括可在操作上连接到用于传送和接收合适信号的收发器（RX/TX）410的控制器（CNTR）400，该收发器可以或者可以不包含在该布置中。
图5示出示例控制器（CNTR）500，它可以是或者可以不是图4的控制器400的实现。
控制器500可包括适应于发起和控制移动性规程的移动性管理器（MM）520。
控制器400、500适应于检测由服务波束支持的连接的丢失（的风险）（与图3的步骤310相比）。
控制器500可包括适应于监测通信链路的信号质量的质量监测器（Q MON）550，其中检测丢失连接的风险可包括检测在降低（或低）的信号质量。
备选地或另外地，控制器500可与包括如上所述的信息的数据库（DB）515相关联。数据库中的信息可用于检测连接的丢失（的风险），如上文所解释。
还备选地或另外地，移动性管理器520可适应于根据进行中的移动性规程通过检测到缺少预期信号而检测到连接的丢失。
控制器400、500还适应于促使标识一个或多个候选波束（与图3的步骤320相比）。例如，控制器400、500可适应于标识候选波束。为此，控制器500可包括适应于标识候选波束的波束选择器（BEAM SEL）530。控制器400、500还适应于促使在每个候选波束上传输（例如，传送）参考信号（与图3的步骤330相比）。
如上文所解释，可由数据库（DB）515提供候选波束。数据库可包含在网络节点中或者以其它方式与网络节点相关联。例如，数据库可以是由蜂窝通信系统的一些或所有网络节点共享的基于云的服务。
如上文所解释，控制器400、500还适应于促使预留每个候选波束的上行链路资源（与图3的步骤340相比）。为此，控制器500可包括适应于为由服务网络节点支持的候选波束预留上行链路资源的调度器（SCH）540。
控制器400、500还适应于促使与无线通信装置的通信利用目标波束（与图3的步骤370相比），其中如上文所解释，基于传达的报告选择候选波束之一作为目标波束。
如上所述，用于适应于与蜂窝通信网络的网络节点通信的无线通信装置的布置也可包括控制器。该控制器可适应于促使无线通信装置对在一个或多个标识的候选波束中的每个波束上接收的参考信号执行测量并在候选波束之一的预留上行链路资源中传送指示测量的结果的报告。
现在将给出上述实施例的不同变化的几个示例。
在活动模式中，无线通信装置连续接收和解码控制信息以及数据信息，并估计连接的SIR。作为移动性规程的一部分，网络为无线通信装置提供候选波束以用于在其上进行测量。无线通信装置可检测，如果例如无法解码控制信号或估计的SIR低于阈值，那么经由服务波束的连接丢失。网络可检测，如果例如无线通信装置报告这种情况（倘若只有下行链路差）或者无法成功解码上行链路传输，那么经由服务波束的连接丢失。
在图2和相关文本中能够看到，需要将若干个消息从支持服务波束的网络节点传送到无线通信装置，并且反之亦然。当存在服务无线电链路的突然丢失时，消息的序列可能会在各种点中断，例如：
1. 服务节点没有接收到对测量配置234的确认。这可向服务节点暗示无线通信装置没有接收到测量配置或者无线通信装置传送了确认，但没有接收到确认。
2. 服务节点没有接收到测量报告235。在这种情况下，服务节点不知道候选波束的质量。
3. 无线通信装置没有接收到对测量报告235的确认。在这种情况下，无线通信装置知道候选波束的质量，但是无线通信装置并不清楚服务节点是否已接收到该信息。
4. 服务节点没有从无线通信装置接收到对切换（或波束转换）命令的确认。这可向服务节点暗示无线通信装置没有接收到切换命令或者无线通信装置传送了确认，但是没有接收到确认。在这种情况下，无线通信装置不知道其应当转换到哪个波束，或者其应当使用什么样的无线电资源。
在不应用本文中描述的实施例的情况下，无线通信装置通常必须执行正常的随机接入规程以便在出现任何所述事件时修复连接。在这些情形中，此类随机接入规程通常相当费时且不合乎期望。
由于如果任一所述事件出现，那么移动性规程中断，所以并不能将所有消息从服务节点传送到无线通信装置，并且反之亦然。因此，需要以其它方式使得信息可用。
如果过程中断，那么可由服务节点应用以下步骤中的一个或多个步骤：
- 请求在候选波束上重新传送MRS（与图3的步骤330相比）；
- 在候选波束上为测量报告预留上行链路资源（与图3的步骤340相比）；
- 可选地，在MRS中将预留资源的指示发送给无线通信装置（与图3的步骤350相比）；
- 当接收到测量报告时，在目标波束上发送波束转换命令。
如果中断是根据上文描述的事件1或2，那么可对于所有候选波束执行以上步骤；如果中断是根据上文描述的事件3，那么可对于所有、一些或只有一个候选波束（通常对于如报告所指示的最强候选波束）执行以上步骤；并且如果中断是根据上文描述的事件4，那么可对于所有、一些或只有一个候选波束（通常只对于所选波束）执行以上步骤（或至少最后一个步骤）。
如果过程中断，那么可由无线通信装置应用以下步骤中的一个或多个步骤：
- 在候选波束上进行（或重新进行）测量；
- 在候选波束之一（通常是最强候选波束）的MRS中指示的上行链路资源上发送报告；
- 在候选波束上监听波束转换命令。
如果中断是根据上文描述的事件1，那么可盲目地或在利用对于无线通信装置可用的最新候选波束列表的情况下来执行测量。如果中断是根据上文描述的事件2或3，那么可根据之前测量从最强候选波束开始执行测量。如果中断是根据上文描述的事件4，那么可根据之前测量从最强候选波束开始执行测量（如果全部执行的话）。
所描述的实施例和它们的等同物可在软件或硬件或其组合中实现。可通过以下装置来执行它们：与通信装置相关联或集成的通用电路，诸如数字信号处理器（DSP）、中央处理单元（CPU）、协处理器单元、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程硬件；或专门的电路，诸如例如专用集成电路（ASIC）。预期所有此类形式都将在本公开的范围内。
实施例可出现在包括电路/逻辑或执行根据任何实施例的方法的电子设备（诸如无线通信装置或网络节点）内。电子设备可以是例如移动无线电通信设备、移动电话、基站、基站控制器、通信器、电子记事本、智能电话、计算机、笔记本、或移动游戏装置。
根据一些实施例，一种计算机程序产品包括计算机可读介质诸如例如USB棒、插卡、嵌入式驱动器、或诸如图6中所示的CD-ROM 600的只读存储器（ROM）。计算机可读介质可在其上存储有包括程序指令的计算机程序。计算机程序可被加载到数据处理单元（PROC）610中，PROC 610可例如包含在无线通信装置或网络节点630中。当被加载到数据处理单元中时，计算机程序可被存储在与数据处理单元相关联或集成的存储器（MEM）620中。根据一些实施例，当被加载到数据处理单元中并由数据处理单元运行时，计算机程序可使得数据处理单元执行根据例如在图2和图3中的任一图中示出的方法的方法步骤。
本文中已对各种实施例进行了参考。但是，本领域技术人员将意识到对描述的实施例的众多变化，这些变化仍将落在权利要求的范围内。例如，本文中描述的方法实施例通过按某个顺序执行的方法步骤描述了示例方法。但是，被意识到的是，在不偏离权利要求的范围的情况下，这些事件序列可按另一顺序进行。此外，即使一些方法步骤已被描述为按顺序执行，但它们可并行执行。
以相同方式，应注意，在实施例的描述中，将功能块分区为特定单元决不是限制性的。相反，这些分区只是示例。本文中作为一个单元描述的功能块可被分成两个或更多单元。以相同方式，在不偏离权利要求的范围的情况下，本文中描述为作为两个或更多单元实现的功能块可作为单个单元实现。
因此，应了解，描述的实施例的细节只是为了说明的目的，且决不是限制性的。而是，落入权利要求范围内的所有变化旨在被包含其中。
Claims (36)
1.一种用于蜂窝通信网络的网络节点（120，200）的方法，其中所述网络节点和所述蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置（240）通信，所述方法包括：
标识（320，204）一个或多个候选波束（111，112）；
促使（330）在所述候选波束中的每个候选波束上传送参考信号（231，232）；
促使（340）预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源，其中所述上行链路资源用于传达来自所述无线通信装置的报告（235），并且其中所述报告指示对所述参考信号的测量结果；以及
促使（370，210）与所述无线通信装置的所述通信利用目标波束，其中基于所传达的报告选择所述候选波束之一作为所述目标波束。
2.如权利要求1所述的方法，还包括检测（310）在降低的信号质量，并且其中响应于检测到所述降低的信号质量至少执行所述促使预留上行链路资源。
3.如权利要求1至2中任一权利要求所述的方法，其中响应于检测到（310）所述无线通信装置的位置的信号环境统计指示该位置的信号对干扰比低于信号对干扰比阈值，而至少执行所述促使预留上行链路资源。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中响应于检测到（310）移动性规程的失败而至少执行所述促使预留上行链路资源。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，还包括促使（350）将关于上行链路资源的所述预留的指示传送给所述无线通信装置。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中所述选择所述候选波束之一作为所述目标波束包括在所述候选波束中选择在其上所述报告在所述预留的上行链路资源中被传达的候选波束。
7. 如权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中对于由所述网络节点支持的候选波束，
促使在所述候选波束上传送所述参考信号包括传送所述参考信号；以及
促使在所述候选波束上预留所述上行链路资源包括预留所述上行链路资源。
8. 如权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其中对于由另一个候选波束支持网络节点支持的候选波束，
促使在所述候选波束上传送所述参考信号包括向所述候选波束支持网络节点传送参考信号请求；以及
促使在所述候选波束上预留所述上行链路资源包括向所述候选波束支持网络节点传送上行链路资源请求。
9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中促使与所述无线通信装置的所述通信利用目标波束包括促使向所述无线通信装置传送波束转换命令。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述目标波束由所述网络节点支持，并且其中促使向所述无线通信装置传送所述波束转换命令包括向所述无线通信装置传送所述波束转换命令。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述目标波束由另一个目标波束支持网络节点所支持，并且其中促使向所述无线通信装置传送所述波束转换命令包括执行将所述无线通信装置切换到所述目标波束支持网络节点。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述执行将所述无线通信装置切换到所述目标波束支持网络节点包括促使所述目标波束支持网络节点将切换命令传送给所述无线通信装置。
13. 一种用于适应于与蜂窝通信网络的网络节点（120，200）通信的无线通信装置（240）的方法，其中所述网络节点和所述蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与所述无线通信装置通信，所述方法包括：
对在一个或多个标识的候选波束（111，112）中的每个候选波束上接收的参考信号（231，232）执行测量（206），其中所述一个或多个标识的候选波束中的至少一个候选波束具有用于传达来自所述无线通信装置的报告的预留上行链路资源；以及
在所述预留上行链路资源之一中传送所述报告（235），其中所述报告指示所述测量的结果，其中所述报告用于选择所述候选波束之一作为目标波束，并且其中所述目标波束用于在与所述蜂窝通信网络的通信中使用。
14.如权利要求13所述的方法，还包括从所述蜂窝通信网络接收关于上行链路资源的所述预留的指示。
15.如权利要求13至14中任一权利要求所述的方法，其中在要被选择作为所述目标波束的候选波束的所述预留上行链路资源中传送所述报告。
16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的方法，还包括从所述蜂窝通信网络接收波束转换命令。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述波束转换命令包括切换命令。
18.一种包括计算机可读介质（600）的计算机程序产品，在其上具有包括程序指令的计算机程序，所述计算机程序可被加载到数据处理单元中并适应于在通过所述数据处理单元运行所述计算机程序时促使执行根据权利要求1至17中任一权利要求的所述方法。
19.一种用于蜂窝通信网络的网络节点的布置，其中所述网络节点和所述蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与无线通信装置通信，所述布置包括适应于促使执行以下步骤的控制器（400，500）：
标识一个或多个候选波束；
在所述候选波束中的每个候选波束上传送参考信号；
预留所述候选波束中的至少一个候选波束的上行链路资源，其中所述上行链路资源用于传达来自所述无线通信装置的报告，并且其中所述报告指示对所述参考信号的测量结果；以及
与所述无线通信装置的所述通信利用目标波束，其中基于所传达的报告选择所述候选波束之一作为所述目标波束。
20.如权利要求19所述的布置，其中所述控制器还适应于促使检测在降低的信号质量，并且其中响应于检测到所述降低的信号质量而至少执行所述促使预留上行链路资源。
21.如权利要求19至20中任一权利要求所述的布置，其中响应于所述控制器检测到所述无线通信装置的位置的信号环境统计指示该位置的信号对干扰比低于信号对干扰比阈值，而至少执行所述促使预留上行链路资源。
22.如权利要求19至21中任一权利要求所述的布置，其中响应于所述控制器检测到移动性规程的失败而至少执行所述促使预留上行链路资源。
23.如权利要求19至22中任一权利要求所述的布置，其中所述控制器还适应于促使将关于上行链路资源的所述预留的指示传送给所述无线通信装置。
24.如权利要求19至23中任一权利要求所述的布置，其中选择所述候选波束之一作为所述目标波束包括在所述候选波束中选择在其上所述报告在所述预留的上行链路资源中被传达的候选波束。
25. 如权利要求19至24中任一权利要求所述的布置，其中对于由所述网络节点支持的候选波束，
促使在所述候选波束上传送所述参考信号包括传送所述参考信号；以及
促使在所述候选波束上预留所述上行链路资源包括预留所述上行链路资源。
26. 如权利要求19至25中任一权利要求所述的布置，其中对于由另一个候选波束支持网络节点所支持的候选波束，
促使在所述候选波束上传送所述参考信号包括向所述候选波束支持网络节点传送参考信号请求；以及
促使在所述候选波束上预留所述上行链路资源包括向所述候选波束支持网络节点传送上行链路资源请求。
27.如权利要求19至26中任一权利要求所述的布置，其中促使与所述无线通信装置的所述通信利用目标波束包括促使向所述无线通信装置传送波束转换命令。
28.如权利要求27所述的布置，其中所述目标波束由另一个目标波束支持网络节点所支持，并且其中促使向所述无线通信装置传送所述波束转换命令包括促使将所述无线通信装置切换到所述目标波束支持网络节点。
29.如权利要求28所述的布置，其中所述促使将所述无线通信装置切换到所述目标波束支持网络节点包括促使所述目标波束支持网络节点向所述无线通信装置传送切换命令。
30.一种蜂窝通信网络的网络节点，其包括根据权利要求19至29中任一权利要求的所述布置。
31. 一种用于适应于与蜂窝通信网络的网络节点通信的无线通信装置的布置，其中所述网络节点和所述蜂窝通信网络的至少一些其它网络节点各自适应于支持信号波束成形方案的多个波束并利用所述多个波束中的至少一个波束与所述无线通信装置通信，所述布置包括适应于促使执行以下步骤的控制器（400）：
对在一个或多个标识的候选波束中的每个候选波束上接收的参考信号执行测量，其中所述一个或多个标识的候选波束中的至少一个候选波束具有用于传达来自所述无线通信装置的报告的预留上行链路资源；以及
在所述预留上行链路资源之一中传送所述报告，其中所述报告指示所述测量的结果，其中所述报告用于选择所述候选波束之一作为目标波束，并且其中所述目标波束用于在与所述蜂窝通信网络的通信中使用。
32.如权利要求31所述的布置，其中所述控制器还适应于促使从所述蜂窝通信网络接收关于上行链路资源的所述预留的指示。
33.如权利要求31至32中任一权利要求所述的布置，其中所述控制器适应于促使在要被选择作为所述目标波束的候选波束的所述预留上行链路资源中传送所述报告。
34.如权利要求31至33中任一权利要求所述的布置，其中所述控制器还适应于促使从所述蜂窝通信网络接收波束转换命令。
35.如权利要求34所述的布置，其中所述波束转换命令包括切换命令。
36.一种无线通信装置，其包括根据权利要求31至35中任一权利要求的所述布置。
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