CN108702180A - 用于波束成形系统内的波束控制的方法及设备 - Google Patents

Abstract

描述了方法及设备。一种在无线发射/接收单元(WTRU)内实施的方法，该方法包括：监视与包含第一波束集合的第一标准波束集合相关联的第一控制信息搜索空间(SS)。在基于所述WTRU进行的测量的触发之后，所述WTRU发起扩展监视并监视与包含所述第一波束集合及一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS。所述WTRU从所述扩展波束集合中确定第二波束集合。该确定基于所接收的控制信道波束切换命令或基于波束切换命令在其中被接收的控制信道SS。所述WTRU监视与包含所确定的第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS。

Description

用于波束成形系统内的波束控制的方法及设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月3日递交的美国临时专利申请No.62/302,962的权益，该申请的内容通过引用而被结合于此。

背景技术

6Ghz以上的频率(诸如，mmW及cmW)由于其已被认为不利于室外环境的无线通信的传播特性而未被用于蜂窝系统。一般而言，较高频率传输会倾向于经历更高的自由空间路径损失。相比于6GHz以下频率，降雨、大气气体(例如，氧气)以及植物均可能进一步增大衰减。另外，相比于6GHz以下频率，对于6GHz以上频率而言，穿透及衍射衰减可能会变得更为严重。6GHz以上频率的此传播特性可能会导致显著的非视距(NLOS)传播路径损失。例如，在mmW频率，NLOS路径损失可能会比视距(LOS)路径损失高出20dB以上，且可能会严重限制mmW传输的覆盖范围。

最近的信道测量以展示出在波束成形技术的帮助下，室外mmW蜂窝覆盖范围的可行性。测量数据表明，波束成形增益可能不仅仅能够为NLOS条件下的蜂窝控制信令提供所需的覆盖范围，而且还能够提升链路容量以在LOS条件下实现更高的数据吞吐量。实施此项波束成形技术的天线可能需要提供高增益，从而可能需要高度定向，其可能需要在发射机及接收机处使用可电转向的大型天线阵列。

发明内容

描述了方法及设备。一种在无线发射/接收单元(WTRU)内实施的方法，该方法包括：监视与包含第一波束集合的第一标准(normal)波束集合相关联的第一控制信息搜索空间(SS)。在基于所述WTRU的测量的触发之后，所述WTRU发起扩展监视并监视与包含所述第一波束集合及一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS。所述WTRU从所述扩展波束集合确定第二波束集合。该确定基于所接收的控制信道波束切换命令或基于波束切换命令在其内被接收的控制信道SS。所述WTRU监视与包含所确定的第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS。

附图说明

从结合附图以示例方式给出的以下描述中可以更详细地理解本发明，其中：

图1A是可以在其中实施一个或多个所公开的实施方式的示例性通信系统的系统图；

图1B是示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系统图，其中所述WTRU可以在如图1A所示的通信系统中使用；

图1C是可以在如图1A所示的通信系统中使用的示例性无线电接入网络和示例核心网络的系统图；

图2为针对示例性1GHz系统带宽的示例性正交频分多路复用(OFDM)帧结构的示意图；

图3为针对示例性2GHz系统带宽的示例性单载波帧结构的示意图；

图4为用于全数字化波束成形的示例性相位天线阵列(PAA)的示意图；

图5为利用一个PAA(其包含针对多个天线元件的一个射频(RF)链)进行模拟波束成形的示例的示意图；

图6为利用一个PAA及两个RF链进行模拟波束成形的示例的示意图；

图7为利用两个PAA及两个RF链进行模拟波束成形的示例的示意图；

图8为利用两个PAA及一个RF链进行模拟波束成形的示例的示意图；

图9为示出了超高密度部署内的弹性属性的示例的示意图；

图10为波速成形及调度的示例性方法的流程图；

图11为用于WTRU内实施的扩展监视的示例性方法的流程图；

图12为用于在基站(诸如毫米波基站(mB))内实施的扩展监视的示例性方法的流程图；以及

图13A及13B为关于扩展监视的更为具体的示例的示意图1300A及1300B。

具体实施方式

图1A为可以在其中实施一个或者多个所公开的实施方式的示例通信系统100的示意图。通信系统100可以是将诸如语音、数据、视频、消息传送、广播等之类的内容提供给多个无线用户的多接入系统。通信系统100可以通过系统资源(包括无线带宽)的共享使得多个无线用户能够访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一个或多个信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)等等。

如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a，102b，102c，102d、无线电接入网络(RAN)104、核心网络106、公共交换电话网(PSTN)108、因特网110和其他网络112，但可以理解的是所公开的实施方式可以涵盖任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU102a，102b，102c，102d中的每一者可以是被配置成在有线或无线通信中操作和/或通信的任何类型的装置。作为示例，WTRU 102a,102b,102c,102d可以被配置成发射和/或接收无线信号并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、便携式电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a，114b中的每一者可以是被配置成与WTRU 102a，102b，102c，102d中的至少一者无线交互，以便于接入一个或多个通信网络(例如核心网络106、因特网110和/或网络112)的任何类型的装置。例如，基站114a，114b可以是基站收发信站(BTS)、节点B、e节点B、家用节点B、家用e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器以及类似装置。尽管基站114a，114b每一者均被描述为单个元件，但是可以理解的是基站114a，114b可以包括任何数量的互联基站和/或网络元件。

基站114a可以是RAN 104的一部分，该RAN 104还可以包括诸如站点控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点之类的其他基站和/或网络元件(未示出)。基站114a和/或基站114b可以被配置成发送和/或接收特定地理区域内的无线信号，该特定地理区域可以被称作小区(未示出)。小区还可以被划分成小区扇区。例如与基站114a相关联的小区可以被划分成三个扇区。由此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即针对所述小区的每个扇区都有一个收发信机。在另一实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并且由此可以使用针对小区的每个扇区的多个收发信机。

基站114a，114b可以通过空中接口116与WTRU 102a，102b，102c，102d中的一者或多者通信，该空中接口116可以是任何合适的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外(UV)、可见光等)。空中接口116可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立。

更为具体地，如前所述，通信系统100可以是多接入系统，并且可以使用一个或多个信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及类似的方案。例如，在RAN 104中的基站114a和WTRU 102a，102b，102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。

在另一实施方式中，基站114a和WTRU 102a，102b，102c可以实施诸如演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE(LTE-A)来建立空中接口116。

在其他实施方式中，基站114a和WTRU 102a，102b，102c可以实施诸如IEEE 802.16(即全球微波互联接入(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)之类的无线电技术。

举例来讲，图1A中的基站114b可以是无线路由器、家用节点B、家用e节点B或者接入点，并且可以使用任何合适的RAT，以用于促进在诸如商业场所、家庭、车辆、校园之类的局部区域的无线连接。在一种实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术以建立无线局域网络(WLAN)。在另一实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以实施诸如IEEE 802.15之类的无线电技术以建立无线个人区域网络(WPAN)。在又一实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等)以建立微微小区(picocell)和毫微微小区(femtocell)。如图1A所示，基站114b可以具有至因特网110的直接连接。由此，基站114b不必经由核心网络106接入因特网110。

RAN 104可以与核心网络106通信，该核心网络可以是被配置成将语音、数据、应用程序和/或网际协议上的语音(VoIP)服务提供到WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何类型的网络。例如，核心网络106可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、网际互联、视频分配等，和/或执行高级安全性功能，例如用户验证。尽管图1A中未示出，需要理解的是RAN 104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他RAN进行通信，这些其他RAN可以使用与RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了连接到可以采用E-UTRA无线电技术的RAN 104，核心网络106也可以与使用GSM无线电技术的其他RAN(未显示)通信。

核心网络106也可以用作WTRU 102a、102b、102c、102d接入PSTN 108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括互联计算机网络的全球系统以及使用公共通信协议的装置，所述公共通信协议例如传输控制协议(TCP)/网际协议(IP)因特网协议套件的中的TCP、用户数据报协议(UDP)和IP。网络112可以包括由其他服务运营商拥有和/或运营的有线和/或无线通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个RAN的另一核心网络，这些RAN可以使用与RAN 104相同的RAT或者不同的RAT。

通信系统100中的WTRU 102a，102b，102c，102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a，102b，102c，102d可以包括用于通过不同通信链路与不同的无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图1A中显示的WTRU 102c可以被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信，并且与使用IEEE 802无线电技术的基站114b进行通信。

图1B为示例WTRU 102的系统图。如图1B中所示，WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示屏/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和其他外围设备138。需要理解的是，在保持与以上实施方式一致的同时，WTRU 102可以包括上述元件的任何子集。

处理器118可以是通用目的处理器、专用目的处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使得WTRU 102能够操作在无线环境中的其他任何功能。处理器118可以耦合到收发信机120，该收发信机120可以耦合到发射/接收元件122。尽管图1B中将处理器118和收发信机120描述为独立的组件，但是可以理解的是处理器118和收发信机120可以被一起集成到电子封装或者芯片中。

发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口116将信号发送到基站(例如基站114a)，或者从基站(例如基站114a)接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收RF信号的天线。在另一实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/检测器。在又一实施方式中，发射/接收元件122可以被配置成发送和接收RF信号和光信号两者。需要理解的是发射/接收元件122可以被配置成发送和/或接收无线信号的任意组合。

此外，尽管发射/接收元件122在图1B中被描述为单个元件，但是WTRU 102可以包括任何数量的发射/接收元件122。更特别地，WTRU 102可以使用MIMO技术。由此，在一种实施方式中，WTRU 102可以包括两个或更多个发射/接收元件122(例如多个天线)以用于通过空中接口116发射和接收无线信号。

收发信机120可以被配置成对将由发射/接收元件122发送的信号进行调制，并且被配置成对由发射/接收元件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。由此，收发信机120可以包括多个收发信机以用于使得WTRU 102能够经由多种RAT进行通信，例如UTRA和IEEE 802.11。

WTRU 102的处理器118可以被耦合到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128(例如，液晶显示(LCD)单元或者有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以从上述装置接收用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示屏/触摸板128输出用户数据。此外，处理器118可以访问来自任何类型的合适的存储器中的信息，以及向任何类型的合适的存储器中存储数据，所述存储器例如可以是不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机接入存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或者任何其他类型的存储器存储装置。可移除存储器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等类似装置。在其他实施方式中，处理器118可以访问来自物理上未位于WTRU 102上而诸如位于服务器或者家用计算机(未示出)上的存储器的数据，以及向上述存储器中存储数据。

处理器118可以从电源134接收电力，并且可以被配置成将电力分配给WTRU 102中的其他组件和/或对在WTRU 102中的其他组件的电力进行控制。电源134可以是任何适用于给WTRU 102加电的装置。例如，电源134可以包括一个或多个干电池(镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组136可以被配置成提供关于WTRU 102的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或者替代，WTRU 102可以通过空中接口116从基站(例如基站114a，114b)接收位置信息，和/或基于从两个或更多个相邻基站接收到的信号的定时来确定其位置。需要理解的是，在与实施方式一致的同时，WTRU 102可以通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器118还可以耦合到其他外围设备138，该外围设备138可以包括提供附加特征、功能性和/或无线或有线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速度计、电子指南针(e-compass)、卫星收发信机、数码相机(用于照片或者视频)、通用串行总线(USB)端口、震动装置、电视收发信机、免持耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、因特网浏览器等等。

图1C为根据实施方式的RAN 104和核心网络106的系统图。如上所述，RAN 104可以使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104还可以与核心网络106通信。

RAN 104可以包括e节点B 140a、140b、140c，尽管应该理解的是，在于实施方式保持一致的同时，RAN 104可以包含任意数量的e节点B。e节点B 140a、140b、140c每一者可以包含通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信的一个或多个收发信机。在一种实施方式中，e节点B 140a、140b、140c可以使用MIMO技术。由此，例如e节点B 140a可以使用多个天线来传送无线信号至WTRU 102a并且从WTRU 102a中接收无线信号。

e节点B 140a、140b、140c中的每一者可以与特定小区(未示出)相关联并且可以被配置成在上行链路和/或下行链路中处理无线电资源管理决定、切换决定、用户调度。如图1C中所示，e节点B 140a、140b、140c可以通过X2接口彼此进行通信。

图1C中所示的核心网络106可以包括移动性管理实体网关(MME)142、服务网关144和分组数据网络(PDN)网关146。尽管上述元素中的每个被描述为核心网络106的一部分，但是应该理解的是这些元素中的任何一个可以被除了核心网络运营商以外的实体拥有和/或运营。

MME 142可以通过S1接口被连接到RAN 104中的e节点B 140a、140b、140c中的每一者并且可以作为控制节点。例如，MME 142可以负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在WTRU 102a、102b、102c的初始连接期间选择特定服务网关，等等。MME 142也可以为RAN 104与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的RAN(未示出)之间的交换提供控制平面功能。

服务网关144可以通过S1接口被连接到RAN 104中的e节点B 140a、140b、140c的每一者。服务网关144通常可以路由和转发用户数据分组至WTRU 102a、102b、102c，或者路由和转发来自WTRU 102a、102b、102c的用户数据分组。服务网关144也可以执行其他功能，例如在e节点B间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于WTRU 102a、102b、102c时触发寻呼、管理和存储WTRU 102a、102b、102c的上下文等等。

服务网关144也可以被连接到PDN网关146，该PDN网关146可以向WTRU 102a、102b、102c提供至分组交换网络(例如因特网110)的接入，从而便于WTRU 102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。

核心网络106可以促进与其他网络之间的通信。例如，核心网络106可以向WTRU102a、102b、102c提供至电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，从而便于WTRU 102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络106可以包括作为核心网络106和PSTN 108之间接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)，或可以与其进行通信。另外，核心网络106可以向WTRU 102a、102b、102c提供至其它网络112的接入，该其它网络112可以包含被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

其它网络112还可以被连接到基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)160。WLAN160可以包括接入路由器165。该接入路由器可以包括网关功能。该接入路由器可以与多个接入点(AP)170a、170b进行通信。接入路由器165和AP 170a、170b之间的通信可以经由有线以太网(IEEE 802.3标准)或者任何类型的无线通信协议。AP 170a可以通过空中接口与WTRU 102d进行无线通信。

已对包含例如10GHz及15GHz频带(cmW频带)及28GHz、39GHz、60GHz以及73GHz频带(mmW频带)的多个6GHz以上频带进行了评估。这些较高频带可被分配为例如许可频谱、轻许可频谱以及未许可频谱。

依赖于频谱分配及其传播特性，如上所述的高频带可被部署在各种蜂窝网络配置内。例如，mmW频率可用于具有mmW单独宏基站、微基站以及小型小区基站(SCmB)的同构网络内。异构网络可包括在6GHz以下频率叠加(overlay)有长期演进(LTE)宏网络和/或微型网络的mmW单独小型小区网络。在此网络内，网络节点可被连接至6GHz以上频率(例如，mmW系统)和6GHz以下频率(例如，2GHz LTE系统)。该类型的连接可被称之为双连接。在实施例中，载波聚合可应用于组合6GHz以上载波(例如，mmW载波)与6GHz以下载波(例如，2GHz LTE载波)。在此描述的实施例可应用至任何6GHz以上蜂窝部署。

诸如OFDM、宽带单载波(SC)、SC-OFDM、通用OFDM、滤波器组多载波(FBMC)或多载波-CDMA(MC-CDMA)的波形可被用于6GHz以上的系统。波形可具有不同的峰值平均功率(PAPR)性能、对发射机非线性的敏感度、比特误码率(BER)性能、资源信道化以及实施复杂度。虽然帧结构可依赖于所应用的波形，但其规格还可被调整以满足6GHz以上系统需求。例如，为了实现非常低的延时，较高频率的蜂窝系统可具有100us的子帧长度。

图2为针对示例性1GHz系统带宽的示例性OFDM帧结构的示意图200。在图2所示示例中，基于OFDM的帧结构具有300kHZ的子载波间隔，且对应符号长度为3.33μs。考虑到循环前缀(CP)长度可能会跨信道时间弥散的整个长度以消除符号间干扰，关于针对3.33μs的T_symbol的CP的一个示例可为，T_symbo的1/4，即在0.833μs。该示例性参数配置(numerology)可用于具有对应快速傅里叶变换(FFT)长度的6GHz以上系统带宽范围(例如，从50MHz至2GHz)。

图3为针对示例性2GHz系统带宽的示例性单载波帧结构的示意图300。图3所示的帧结构基于在整个系统带宽上使用单个载波，在所示示例中，该系统带宽为2GHz，但其范围可为例如从50MHz至2GHz。在利用1024FFT的情况下，采样频率可为1.536GHz。子帧可为100μs且具有150个SC块。每一块可为1024个符号，该1024个符号可用于同步、参考、控制、数据、循环前缀或其他系统目的。

6GHz以上系统(诸如，cmW系统或mmW系统)可应用如上所述的任意波形及帧结构、或波形及帧结构的任意组合。在此所述的实施例可应用至所有或任意这些波形及帧结构。

6GHz以上系统可结合半双工或全双工机制而使用频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、空分双工(SDD)或其任意组合。全双工FDD系统可使用双工滤波器以允许在通过双工距离分开的不同频率处同时进行下行链路及上行链路操作。半双工FDD系统可不使用双工滤波器，因为下行链路及上行链路操作可发生在其专用频率内的不同时刻。TDD系统可具有在不同时刻但在相同频率的下行链路及上行链路操作。SDD系统(例如，在波束成形系统中)可使得网络节点能够在相同频率及时刻但在不同的向外及入内空间方向上进行传输及接收。

6GHz以上系统可使用例如FDMA、TDMA、空分多址(SDMA)、码分多址(CDMA)、非正交多址(NOMA)或其任意组合。FDMA、TDMA、SDMA以及CDMA可以以正交方式被应用以避免干扰。

多个网络节点可被指派以同时使用FDMA系统内的不同频率资源，或者在TDMA系统内的不同时刻接入系统频率资源。此外，在CDMA系统内，网络节点可在同一时间接入相同的频率资源，但使用不同的码。SDMA系统可将空间资源指派给网络节点以在相同频率、时间及码资源上进行操作。例如，在波束成形网络中，WTRU可使用不同的波束。

在NOMA系统内，多个网络节点可被指派在频域、时域、码域或空间域内重叠或相同的资源，但可应用附加机制来移除由于用户之间的资源的非正交使用所导致干扰。例如，两个WTRU可相互相隔较远，且他们至基站的路径损失差异可能会很大。他们可被指派相同子帧内的相同频率资源，但具有非常不同的传输格式。叠加编码及连续干扰消除(SIC)接收机可用于WTRU，以移除所接收的针对另一者的信号。

6GHz以上系统(诸如，cmW系统或mmW系统)可应用任意上述双工方案、多址接入或其组合。在此描述的实施例可应用至所有这些双工及多址接入方案。

6GHz以上系统可具有用于各种系统目的的多个物理信道及信号。某些信号可用于多系统过程。例如，同步信号可被预定义且可用于小区定时/频率同步。同步信号可根据预定义周期性而被传输。在波束成形系统内(诸如，cmW或mmW网络)，信号可在频率获取过程中提供波束定时及协助。物理广播信道(PBCH)可携带广播信息，诸如小区特定系统信息(SI)。下行链路干扰信号可为预定义序列，该预定义序列被传输以使能各种系统过程，诸如针对控制信道的信道估计、信道声明测量、定时及频率微调、以及系统测量。可存在不同类型的参考信号。例如，在波束成形系统内(诸如，cmW或mmW网络)，下行链路参考信号可被用于例如波束获取、波束配对、波束跟踪、波束切换、以及波束测量。

物理下行链路控制信道(PDCCH)可携带所有数据相关控制信息以例如适当地识别、解调及解码相关联的数据信道。物理下行链路数据信道可以以来自介质接入控制(MAC)层的MAC协议数据单元(PDU)的形式携带净荷信息。该信道的资源分配可被携带在PDCCH内的调度信息内。数据解调参考信号可具有可被传输以用于下行链路控制或数据信道的信道估计的符号。这些符号可根据预定义图案(pattern)而在时间及频率域内与相关联的控制或数据符号放置在一起，从而确保对信道的正确插入及重构。

上行链路参考信号可用于例如上行链路信道探测及上行链路系统测量。在波束成形系统内(诸如，cmW或mmW网络)，上行链路参考信号可被用于例如上行链路波束获取、上行链路配对、波束跟踪、波束切换以及波束测量。物理随机接入信道(PRACH)可携带与随机接入过程相关的预定义序列。物理上行链路控制信道(PUCCH)可携带上行链路控制信息，诸如信道状态信息、数据应答以及调度请求。物理上行链路数据信道可以以来自WTRU MAC层的MAC PDU的形式携带净荷信息。该信道的资源分配可在PDCCH内被传递。数据解调参考信号可具有可被传输以用于上行链路控制或数据信道的信道估计的符号。这些符号可根据预定义图案而在时间及频率域内与相关联的数据符号放置在一起，从而确保对信道的正确插入及重构。

6GHz以上系统(诸如，cmW系统或mmW系统)可部署上述信号及信道。在此所述的实施例可应用至所有这些物理信号及信道。

在6GHz以上系统(诸如，cmW系统或mmW系统)中，波束成形可能是很重要的。例如，在城市区域内使用可转向100带宽及24.5-dBi喇叭天线在28GHz及38GHz频带上进行的故障研究表明，可在高达200米的小区半径内实现一致性覆盖。

当前可假设LTE WTRU具有全向波束图案且可在整个角域感知到叠加的信道脉冲响应。因此，相比于当前LTE系统，对准的波束配对(例如，在mmW频率处)可在角域内提供附加的自由度。

元件间隔可为例如0.5λ的相位天线阵列(PAA)可用于波束成形，且该相位天线可应用不同的波束成形算法，诸如全数字化波束成形、模拟波束成形(例如，针对一个或多个无线电频率(RF)链)、以及混合波束成形。

图4为用于全数字化波束成形的示例性PAA的示意图400。全数字化波束成形方法(诸如如图4所示的)可具有专用RF链，该专用RF链包含针对每一天线元件的RF处理及模拟数字转换(ADC)。每一天线元件所处理的信号可在相位及幅度上被单独控制，以优化信道容量。因此，对于全数字化波束成形而言，配置可具有与天线元件相同数量的RF链及ADC。虽然提供了非常高的性能，但全数字化波束成形可能会对实施造成很高的成本及复杂度，且在工作过程中可能会导致很高的能耗。

图5为利用一个PAA(其包含针对多个天线元件的一个RF链)进行模拟波束成形的示例的示意图500。在图5所示的示例中，每一天线元件连接至用于设置波束成形及转向的权重的相移器。所实施的RF链的数量与能耗可被显著减小。

所述相移及组合可在不同阶段被实施，诸如RF阶段、基带波束成形(BB)模拟阶段、或本地振荡器(LO)阶段。一个示例为单波束模拟配置，其一次可操作一个波束，其中该单个波束可被置于例如最强角度方向(诸如，通过波束测量所获取的视线(LOS)路径)上。宽波束图案可以以减小的波束成形增益为代价覆盖一角度方向范围。

混合波束成形可组合数字预编码与模拟波束成形。该模拟波束成形可在相位阵列天线元件上被执行，每一天线元件与相移器相关联且所有天线元件均连接至一个RF链。所述数字预编码可被应用至每一RF链的基带信号上。

针对混合波束成形的系统参数的示例可包括数据流数量(NDATA)、RF链数量(NTRX)、天线端口数量(NAP)、天线元件数量(NAE)以及相位天线阵列数量(NPAA)。有关这些参数的配置可影响系统功能及性能，这将在以下详细描述。

图6为利用一个PAA及两个RF链进行模拟波束成形的示例的示意图600。在此实施例中，一个天线端口可携带与天线端口唯一关联的波束成形参考信号，其可用于标识天线端口。在图6所示的示例中，大小为4x 4的一个PAA连接至两个RF链，且每一RF链具有一包含16相移器的集合。所述PAA可在方位面内的+45°and-45°的覆盖范围内形成两个窄波束图案。在此配置中，N_PAA＜N_AP＝N_TRX＜N_AE。

图7为具有两个PAA及两个RF链的模拟波束成形的示例的示意图700。在图7所示的示例中，每一PAA具有专用RF链(即，N_PAA＝N_AP＝N_TRX≤N_AE)。该配置可通过将PAA置于不同朝向(例如，在方位面)而允许两个同时波束之间的空间独立性。对准的PAA布置可提供聚合的较大覆盖范围。图6和7所示的具有两个RF链的示例可应用具有两个数据流的多输入多输出(MIMO)。

图8为具有两个PAA及一个RF链的模拟波束成形的示例的示意图800。在图8所示的实施例中，多个PAA可通过使用开关而连接至单个RF链(即，N_AE＞N_PAA＞N_AP＝N_TRX)。每一PAA可形成在方位面内覆盖+45°至-45°的范围的窄波束。他们可以单独朝向，从而通过在不同时刻使用不同方向的波束，单波束网络节点可具有良好的覆盖范围。

6GHz以上系统(诸如，cmW系统或mmW系统)可应用不同的波束成形技术，诸如上述模拟、混合以及数字波束成形。在此所述的实施例可应用至所有这些波束成形技术。

为了克服6GHz频率处的高路径损失，发射和/或接收波束成形可被应用至控制信道传输/接收。所产生的波束成形链路可被视为空间滤波且可能会限制WTRU接收到达角路径。旧有蜂窝系统依赖于全向或小区宽度波束来进行控制信道传输，且在这些系统中，控制信道的布置会从WTRU视角而被很好地定义(例如，在控制区域)。然而，在较高频率处，每一基站可具有多个控制信道波束来覆盖小区，而WTRU可仅能够接收他们的子集。在此所述的实施例可提供用于识别候选控制信道波束及他们在子帧结构内的位置的方法及设备。

波束成系统内的毫米波基站(mB)及WTRU可具有多种多样的能力集合，诸如不同数量的无线电频率(RF)链、不同的波束宽度、或不同数量的相位天线阵列(PAA)。具有多个RF链的mB可在同一符号内传输多个控制信道波束，且具有多个RF链的WTRU可通过使用多个接收波束图案来接收相同的控制符号。具有一个RF链的mB可能需要在时域(例如，不同符号和/或不同子帧)内对控制信道波束进行复用。具有多个RF链的mB可在时域及空域内对控制信道波束进行复用。在此所述的实施例可提供针对波束成形控制信道设计的框架，其可支持mB及WTRU的变化的能力且可支持对控制信道波束进行时域及空域复用。

长期演进(LTE)公共参考信号设计假设了小区宽度传输。对于多波束系统而言，可能需要对参考信号设计进行修改以发现、识别、测量以及解码每一控制信道波束。在多波束系统内，波束之间的干扰可能会恶化整个小区容量。在此所述的实施例可提供附加机制来减轻针对小区内场景及小区间场景的波束间干扰。

如上所述，发射机及接收机这两者处可能都需要波束成形以实现5G系统的高吞吐量需求。在此所述的实施例可提供对具有各种各样波束成形能力的WTRU进行支持的能力。进一步的，在此所述的实施例可提供用于上行链路(UL)与下行链路(DL)上的窄波束配对的WTRU辅助、网络控制过程。

mmW链路的定向属性可意味着针对相同的小型小区站间距离(ISD)及WTRU速度，相比于LTE链路，无线电链路故障(RLF)事件的数量可能会增加。在使用mmW链路时，除了移动性，对WTRU朝向的改变也可能会导致RLF事件。进一步的，mmW链路可能更加可能由于环境内的变化(诸如，由于移动的人群及公交车)而导致堵塞。在此所述的实施例可提供用于WTRU检测波束故障及从波束故障恢复的方法及设备。进一步的，可提供连接概念，其可助于解决与波束成形有关的问题且可使得mmW载波可用于蜂窝接入。

针对波束成形系统的波束控制的基本构建块可包括子帧结构、波束成形控制信道、波束成形数据信道、具有一个或多个波束成形数据信道的数据区域、具有一个或多个波束成形控制信道的控制区域、以及间隙。以下将对每一构建块进行详细描述。

关于所述子帧结构，每一子帧可包含多个符号，该多个符号中的一者或多者可用于发射或接收一个或多个控制信号、控制信道、控制信息和/或数据信道。在被引用时，子帧可与调度时间间隔、时隙或预定义时间单元互换使用。

关于波束成形控制及数据信道，可通过使用特定辐射图案或波束来发射控制信道或数据信道。每一控制或数据信道波束可与以下一者或多者相关联：唯一参考符号、转向矢量、加扰码、天线端口、时间资源、码资源、空间资源、频率资源、或控制信道标识。每一mB或小区可发射多个波束成形控制和/或数据信道。在一些实施例中，波束成形控制和/或数据信道可在时间上被复用。

关于具有一个或多个波束成形数据信道的数据区域，子帧(其中数据信道被发射)内的一个或多个符号可被称之为数据区域。在子帧内，数据区域可包含可在时间上被复用的多个数据信道波束。例如，特定波束内的数据信号可占用一个或多个符号，而相同子帧内的剩余符号可用于在其他波束内发射数据信道。数据区域内的每一数据信道波束可具有可变的波束宽度。在一些实施例中，WTRU的最大数据信道波束宽度可与其控制信道波束宽度具有相同的宽度。一个WTRU可在子帧或跨不同子帧内接收使用一个或多个波束或波束宽度发射的一个或多个数据信道。多个WTRU可在子帧内、在相同数据信道波束或跨不同数据信道波束内被时间复用。子帧内的最小可调度时间资源可为符号或符号群组。调度粒度可小于子帧(例如，新的下行链路控制信息(DCI)格式可在符号级或符号群组携带信息)。

关于具有一个或多个波束成形控制信道的控制区域，子帧(其中控制信道被发射)内的一个或多个符号可被称之为小区特定控制区域。在子帧内，小区特定控制区域可包含在时间上被复用的多个控制信道波束。子帧(其中针对特定波束的控制信道被发射)内的一个或多个符号可被称之为波束特定控制区域。在一些实施例中，控制区域可指代小区特定控制区域和/或波束特定控制区域。控制区域大小可以是固定的或灵活可变的。在一些实施例中，控制区域与数据区域是可以重叠的，且一个或多个符号可携带在频域、码域或空间域内被复用的控制信道及数据信道。

关于间隙，他们可被置于携带具有不同波束方向、辐射图案或转向矢量的传输的两个连续符号之间。当在此被引用时，间隙可与切换时段、保护时段、静默时段、传输缺失时段或不连续传输(DTX)时段互换使用。依赖于所述布置，可标识不同的间隙类型，该不同间隙类型包括例如两个控制符号或控制符号群组之间的间隙、两个数据符号或数据符号群组之间的间隙、以及控制符号与数据符号之间(例如，最后一控制符号与第一数据符号之间或反之亦然)的间隙。

不同间隙类型可被预配置有不同的持续时间。在不同子帧内，相同间隙类型可被预配置有不同的持续时间。间隙可被选择性地布置在利用不同辐射图案、波束图案、方向或信道类型进行发射的两个连续符号之间。间隙可被选择性地布置在控制符号与数据符号之间。相同子帧内的间隙可具有不同的持续时间。间隙可存在或不存在于所有子帧内。间隙可被布置在控制符号之间且可不被布置在数据符号之间，反之亦然。在控制区域或数据区域内，间隙可被选择性地布置在符号子集之间。

可从WTRU的视角来定义间隙。WTRU可不被要求在间隙时段(例如，对于特定WTRU而言，控制符号与数据符号之间的间隙)期间在下行链路(DL)上进行接收。WTRU可使用间隙时段来解码可在该间隙时段开始之前接收的控制信道。WTRU可使用间隙时段来切换其接收波束或应用新的转向矢量(其可不同于接收下行链路控制信道所使用的接收波束或转向矢量)来接收下行链路数据信道。WTRU可使用间隙时段(例如，对于特定WTRU而言，数据符号之间的或数据符号群组之间的间隙)来切换其接收波束或应用新的转向矢量(其可不同于在相同或不同子帧内接收之前的下行链路数据信道所使用的接收波束或转向矢量)来接收下行链路数据信道。

小区(诸如，mmW小区或5G小区)可通过共享至少一发现信号特性的一个或多个传输来定义。在实施例中，共享所述至少一发现信号特性的所述一个或多个传输可被限制在空间域内。物理传输可源起于多个传输点。不同物理传输之间的发现信号可在时域、频域、码域和/或空域内被复用。在实施例中，小区可被定义作为来自一个或多个传输点的一批波束。每一传输点可与一个或多个小区相关联，其中仅来自传输点的波束子集可与每一小区相关联。5G小区的特征可在于虚拟(virtual-ness)属性和/或弹性属性。

所述虚拟属性可指小区是合逻辑的且并不被绑定至物理传输点的。与该小区相关联的多个传输点可被视为形成一集群。

在传统的蜂窝架构中，在相邻小区之间创建有硬边缘/边界。位于这些边缘的WTRU可能会由于频繁切换而遭遇到低吞吐量、高干扰、呼叫丢失或数据中断。小区致密化可为改善空中容量的一步骤，但小区致密化也可能会导致每单元区域具有更多的边缘。

所述虚拟属性可被扩展以创建从WTRU的角度看的无边缘的小区。动态协调的传输可启用WTRU-中心-小区，其中WTRU可总是接收最佳可能的信号干扰噪声比(SINR)。小区致密化还可能会导致增加的移动性事件(例如，切换)，其可能产生数据中断。可使用所述虚拟属性创建WTRU特定移动小区，其中小区跟随着WTRU且移动性可通过利用来自WTRU的最小反馈(例如，测量报告)的节点间协调而被处理。

每一mB或来自该mB的DL波束可在逻辑上与多个虚拟小区相关联，其中每一小区可为WTRU或服务特定的。这可通过在频率或时间上相分离的相同波束上发射多个发现信号而被启用。

小区的弹性属性可指其在适应性调节覆盖范围以满足预定义判据(criteria)方面的灵活性，该预定义判据可包括以下一者或多者：减小小区间干扰、根据WTRU分布来适应性调节覆盖范围(例如，在具有较高WTRU密度的地方增大容量)、以及依赖于时间的覆盖范围适应性调节(例如，基于时间、星期几等)。在具有各式各样的覆盖范围的超高密度部署中，可使用所述弹性属性来提供自愈能力。例如，如果一个小区(小区2)丢失功率，另一小区(小区1)可暂时增大其覆盖区域以对小区2内的WTRU进行服务。对于定向传输(诸如，在较高频率内的定向传输)，可使用空间覆盖范围适应性调节来克服堵塞。另外，灵活覆盖范围适应性调节可被视为空域内的小区间干扰协调。小型小区开启/关闭可被视为是超高密度部署内的能量节省新方法。在波束成形小区，通过选择性地关闭定向传输而非针对整个小区关闭这些定向传输，可在能效方面提供更为精细的粒度控制。

图9为示出了超高密度部署内的弹性属性的示例的示意图900。在图9中示出了四个示例。在示例908a中，三个mB 902、904以及906可以以全向覆盖的方式进行工作。mB可动态了解干扰图案(例如，从WTRU反馈来了解)，并对其自身进行自组织以对给定网络拓扑、WTRU分布及服务需求进行优化服务，诸如示例908及908c那样。如示例908c针对mB 904那样，在出现极度拥堵或突然故障的情况下，mB可执行自愈以适应性调节他们的覆盖区域并对之前由mB 904服务的WTRU提供服务。因此，通过使用自愈，突然的覆盖盲区(hole)可通过整个地区容量的平稳降级而得到校正。

在实施例中，WTRU可与超过一个mB相关联。在此实施例中，在下行链路中，WTRU可获取针对每一mB的DL时间同步。进一步的，WTRU可确定从多个小区接收下行链路传输的最佳波束配对。此波束配对可为mB特定的(即，不同mB在WTRU处可具有不同的有效接收波束)。WTRU所连接的多个mB可形成逻辑集群。集群之间的协调可被中心化或分散化。

在上行链路，WTRU可在UL发射随机接入或其他参考信号，从而该WTRU可与多个mB进行上行链路时间同步。另外，此UL传输可被波束成形，从而可在WTRU与mB之间建立优选UL波束配对。此波束配对可为mB特定的(即，不同的mB可具有不同的优选WTRU发射波束)。

部分WTRU上下文可被存储在多个mB内。WTRU上下文可包含半静态参数及动态参数。该半静态参数可包括例如WTRU ID、活动无线电承载信息、和/或WTRU能力信息。所述动态参数可包括层2(L2)上下文(例如，自动重复请求(ARQ)上下文和/或分组数据汇聚协议(PDCP)上下文、无线电资源控制(RRC)上下文、安全配置、mB特定DL波束ID、和/或信道状态信息(CSI))。所述动态参数可在与WTRU特定集群内的所有mB之间被周期性地同步。

在形成WTRU集群的一个或多个mB处，DL数据是可用的。例如，来自服务网关(SGW)的数据可被多播至集群内的mB。附加的或可替换的，锚定mB可接收来自SGW的数据流，并可之后将该数据广播至集群内的mB。附加的或可替换的，在双连接上下文内，宏eNB可将所述数据广播至集群内的一个或多个mB。

在超高密度部署中，WTRU可被配置为搜索备用(backup)mB。针对备用mB搜索的触发可依赖于服务mB信号质量。所述备用mB搜索可依赖于例如以下一者或多者：周期性定时器期满、所发现的备用mB的数量、以及WTRU能力(例如，RF链数量或PAA数量)。可在系统信息(SI)内广播所述周期性定时器的值。

WTRU与网络之间的无线电链路可通过由发射波束及接收波束所形成的波束配对来表征。在一些实施例中，DL上的波束配对可不同于UL内使用的波束配对，反之亦然。每一波束可通过参考信号、序列号、逻辑天线端口和/或任意其他唯一标识来标识。波束配对内的两个波束可具有相同的波束宽度。在一些实施例中，WTRU可连接至多个基站，且可针对每一无线电链路定义单独的波束配对。

可定义不同级别的波束配对，包括例如宽波束配对、窄波束配对、以及宽窄波束配对。在实施例中，WTRU可在小区搜索和/或同步过程期间(诸如，在接收同步信号、PBCH信号和/或系统信息广播期间)确定一个或多个优选DL波束。网络可在随机接入或探测过程期间确定一个或多个优选UL波束。一旦完成随机接入过程，WTRU及网络可建立波束配对。处于连接模式的WTRU可从网络接收更新波束配对的命令，并可选地，可同意备用波束配对，在UL上执行用于UL波束训练的波束成形传输，以及在特定窄波束(其可经由例如调度许可或较高层消息而被指定)上发射和/或接收数据信道。

除了在mB处进行波束成形之外，还需要在WTRU处进行波束成形，以补偿较高频率处的附加路径损失。以下将详细描述用于UL波束成形及调度的方法及设备。

图10为波速成形及调度的示例性方法的流程图1000。在图10所示的示例中，WTRU1002与mB 1004执行RACH过程(1006)。如以下更为详细描述的，WTRU 1002可利用多个发射波束或转向矢量来执行随机接入，以获取针对优选UL宽波束及定时提前的初始粗略估计。之后，WTRU 1002可进入RRC连接模式(1008)。WTRU 1002与mB 1004可进一步执行UL窄波束配对过程以确定最佳波束配对，以用于高吞吐量数据传递及减小与共存链路的干扰。

一旦处于RRC连接模式，WTRU 1002可向mB 1004传输波束成形能力信息(例如，在WTRU能力报告内)(1010)。如在以下详细描述的，WTRU 1002可例如在进入RRC连接状态之后自主传输波束成形能力消息，或者mB 1004可经由请求消息请求波束成形能力信息。之后，WTRU 1002及mB 1004参与波束配对过程1012，其可涉及WTRU 1002与mB 1004之间的波束配对命令(1014)及波束配对响应(1016)交换。

在图10所示的示例中，mB 1004可触发来自WTRU 1002的波束成形参考信号(1018)。进一步的，在图10所示的示例中，响应于所述触发(1018)，WTRU 1002可将参考信号配置或序列映射至多个发射波束(1020)并在每一波束(1022,1024,1026)上传输参考信号。以下实施例将详细描述传输波束成形参考信号的不同过程。mB 1004可在DCI内许可针对触发UL参考信号传输的资源(1028)，并且同时可提供将用于所述资源上的传输的显性参考信号序列。如以下详细描述的，mB 1004还可包含指示所述参考信号序列的链接(linkage)的1比特命令。

WTRU可利用多个发射波束或转向矢量来执行随机接入，以获取针对优选UL宽波束及定时提前的初始粗略估计。WTRU及mB可进一步执行UL窄波束配对过程，以确定最佳波束配对，以用于高吞吐量数据传递及减小与共存链路的干扰。在此描述的实施例可用于窄波束配对和/或宽波束配对或再配对。在以下描述的实施例中，UL参考信号传输可被替换为随机接入前导码传输。

WTRU可被配置有用于UL波束配对过程的专用UL资源。在一实施例中，资源配置可依赖于WTRU能力。WTRU能力可包含以下一者或多者：WTRU所支持的TX(发射)波束的总数量(其可包括来自WTRU处的多个PAA的TX波束)、与每一随机接入信道(RACH)波束相关联的窄TX波束(例如，在空间覆盖范围内)的数量、与当前UL控制信道波束相关联的窄TX波束(例如，在空间覆盖范围内)的数量、WTRU所支持的量化波束宽度、WTRU内的PAA数量、WTRU内的RF链数量、以及WTRU所使用的波束成形技术类型(例如，模拟、数字或混合)。

在实施例中，WTRU能力可通过不同的设备类别来表示，诸如低类别、中类别或高类别。WTRU类别可确定UL波束成形资源分配。

WTRU可经由较高层信令消息传递(例如，通过使用RRC消息)传输其波束成形能力。WTRU可在进入RRC连接状态之后自主传输所述消息，或mB可经由请求消息请求所述能力。在实施例中，不同的随机接入资源群组可与WTRU类别(例如，低、中或高)相关联。WTRU可通过随机接入资源群组的选择而隐性指示设备类别。在其他实施例中，mB可总是将预定义资源集合配置用于UL波束配对，而不管WTRU能力。在一些情况下，WTRU可能仅需要指示其能够传输比用于随机接入的UL波束更窄的波束。该1比特信息可经由对随机接入前导码的选择而被隐性指示。之后，mB可进一步触发能力请求消息，以获取WTRU所支持的UL窄波束的数量。

WTRU可使用动态指示来用信号通知其TX波束能力的改变(例如，由于例如手、头部或身体导致的自堵塞)。WTRU可被配置为在配置用于波束配对的UL资源上传输波束成形参考信号。此配置可包含两个部分，例如半静态部分及动态部分。

半静态UL波束配对资源配置可为小区-特定的、mB-RX-波束-特定的、和/或WTRU-特定的。WTRU可经由系统信息块(SIB)和/或WTRU-特定RRC配置接收所述半静态配置。所述半静态UL波束配对资源配置可包括波束成形参考信号序列及循环移位，其可依赖于例如mB处的RX波束、WTRU ID、小区ID、子帧编号、或符号编号。所述半静态UL波束配对资源配置还可包含或可替换地包含频域资源配置，其可包含例如带宽、起始RB位置、跳跃配置、或传输梳状(comb)因子。频域资源可依赖于例如系统带宽或WTRU密度。所述半静态UL波束配对资源配置还可包含或可替换地包含时域资源配置，其可包含例如子帧、将用于UL波束配对参考信号的子帧内的符号、周期性或重复因子。在一示例中，可配置基础时域资源，且WTRU之后可通过预配置的偏移/周期来确定后续的资源。

子帧内的一个或多个符号可被分配用于UL波束配对参考信号传输。例如，WTRU可使用同一发射波束来在一个子帧内传输多个UL波束配对参考信号。

WTRU可基于例如mB命令或预配置判据来传输UL波束配对参考信号。WTRU可以接收触发以以多种不同的方式来传输UL波束配对参考信号。例如，mB可使用或不使用在相同UL子帧内的数据来动态调度UL波束配对参考信号传输。用于UL波束配对参考信号传输的资源可类似于UL数据传输那样被分配。这可在子帧内的频域及时域资源方面提供更高的粒度。子帧内的多个符号可分配用于UL波束配对参考信号传输。可替换的，mB可使用DCI内的仅1比特字段来开启/关闭波束配对参考信号传输。详细的资源配置信息可被用信号通知为优先于触发DCI的半静态配置。DCI实施例可用于例如一次性波束参考信号传输。

关于WTRU如何接收触发以传输UL波束配对参考信号的另一示例为使用用于激活及去激活UL波束配对参考信号传输的MAC控制消息。类似于DCI实施例，资源分配信息可被半静态配置。一旦被激活，WTRU可根据预先定义的周期来传输UL波束配对参考信号，直至被mB去激活。对于另一示例，WTRU可基于多波束PDCCH命令或基于所述PDCCH命令之后的随机接入响应(RAR)(该响应触发WTRU使用多个时间复用TX波束来执行多个参考信号的UL传输)来接收触发以传输UL波束配对参考信号。

关于WTRU如何接收触发以传输UL波束配对参考信号的另一示例为WTRU可被配置为在处于RRC连接模式时传输UL波束配对参考信号。此配置可经由较高层信令(例如，RRC消息或使用RAR)而被提供，其中所述RAR消息可包括关于后续UL参考信号传输的配置。所述WTRU可在其离开所述连接模式时停止传输所述UL波束配对参考信号。

关于WTRU如何接收触发以传输UL波束配对参考信号的另一示例为WTRU可基于预配置事件来触发UL波束配对参考信号。此事件可包含以下一者或多者：针对UL数据传输的否定应答的数量高于预定义阈值、基于WTRU的旋转或运动检测(例如，经由加速度计或陀螺仪)高于预定义阈值、以及服务DL波束(例如，控制波束或窄数据波束)内的变化。在实施例中，WTRU可基于这些预配置事件中的一者或多者来在UL控制信道上传输UL波束配对请求。

WTRU可周期性地传输UL参考信号，扫描所有TX波束或TX波束子集、或可执行TX波束子集的仅一次完整扫描或一次性传输。在使用TX波束子集的情况下，WTRU可自主选择波束子集，或者将使用的波束子集可经由DCI、MAC和/或RRC信令来指定。所述TX波束可通过UL参考信号ID或波束ID来标识。所述子集可基于以下一者或多者而被确定：选择处于当前UL控制信道的空间覆盖范围内的波束；选择与用于DL数据信道接收的RX波束相关联的TX波束，其中该关联可由转向矢量或空间邻近度的值来定义；基于WTRU处的到达角(AoA)估计；以及基于来自mB的之前的非周期性测量结果。

在实施例中，WTRU可在WTRU所使用的当前UL宽控制波束的覆盖范围内传输仅窄波束。在实施例中，UL波束成形参考信号可被配置为探测参考信号。

示例性UL资源配置可包括有关UL资源分配的起始的信息(例如，按照子帧数量或TTI数量的预定义偏移)、有关周期性T的信息(例如，按照子帧数量或TTI数量)、分配用于UL参考信号传输的每一子帧内的符号数量和/或符号编号、带宽及跳跃配置、S0至SN的序列号集合、以及重复因子。对于序列号而言，起始序列号可为S0，而序列数量N可从所述起始序列号推导(例如，在切换至序列内的下一TX波束之前，UL TX波束被发射的次数)。例如，所述起始序列号可为基础序列，而其他序列可通过对该基础序列进行循环移位来推导。mB可使用不同RX波束来接收关于相同TX波束的重复。

给定UL资源配置，WTRU可将每一TX波束n与序列号集合内的唯一序列号Sn相关联。例如，可使得WTRU所支持的TX波束的数量为M。如果M<＝N，则WTRU可使用所述集合的前M个序列号。如果M>N，则WTRU可基于优先排序判据来选择N个波束。例如，该优先排序判据可基于当前UL控制波束与所选TX波束之间的空间邻近度，或可基于基于WTRU的TX波束子集选择判据。

从首先被配置的UL资源及首先被选择的波束开始，WTRU可利用每一后续UL资源来顺序扫描每一其选择的TX波束，其中每一TX波束传输可通过所配置的重复因子而被重复。当WTRU已经耗尽所有其选择的TX波束时，WTRU可从第一TX波束再次开始，且每次保持相同的扫描顺序。从mB的视角，对于即将到来的UL参考信号传输而言，存在仅两个可能性，要么是序列中的下一序列号，要么是起始序列号周围的序列号。WTRU可针对所有扫描操作保持序列号与TX波束之间的映射。该映射可由mB用来指示所选择的用于后续数据或控制传输的波束。

在实施例中，在以下场景中的一者或多者下，WTRU可取关联或重置UL参考信号序列与TX波束之间的映射：当上行链路控制波束内存在改变时；在上行链路控制波束切换过程期间提供显性指示；上行链路数据信道波束内存在改变；在上行链路数据信道许可或切换过程期间提供显性指示；当WTRU接收到针对UL参考信号传输的去激活命令；当接收到清除所述映射的显性重置命令时；和/或当触发了波束故障过程或小区级监视过程时。

在基于WTRU的隐性参考信号序列号至TX波束的映射中，对于N<M而言，当UL控制波束被更新时或当mB处无法接收到一个或多个TX波束时，网络及WTRU可能最终会出现序列号失配。为了对此进行处理，WTRU可从mB接收重置命令以无效参考信号序列号与TX波束之间的当前映射。之后，如上所述，WTRU可重启所述过程并重新指派新的映射。

在实施例中，除了UL参考信号传输之外，WTRU可传递显性序列号以标识UL TX波束。通过根据带有所述映射为一对一的限制的WTRU实施来将前导码添加至所述UL传输以标识UL波束ID和/或将波束ID指派给TX波束，所述序列号可被添加至UL参考信号传输。

在其他实施例中，mB可将特定参考信号序列指派至即将到达的WTRU UL参考信号传输。所述参考信号序列可连同UL资源分配而被用信号通知(例如，每一UL资源可与预定义参考信号序列相关联)。例如，所述DCI可许可用于触发UL参考信号传输的资源，同时可提供将用于在该资源上的传输的显性参考信号序列。mB可额外地包含指示关于所述参考信号序列的链接的1比特命令。所述链接比特可被定义以使得如果该链接比特为0，则WTRU可从该WTRU清除或重置指定参考信号序列与TX波束之间的任何之前的关联。WTRU可认为可用或自由的参考信号序列可与任意未链接有效参考信号序列的TX波束相关联。WTRU还可以存储所述TX波束与指定参考信号序列之间的链接。WTRU可通过使用链接至所述参考信号序列的TX波束来在所述UL资源上传输UL参考信号。如果所述链接比特为1，则所述WTRU可使用所述UL资源通过使用之前链接至所述参考信号序列的TX波束来传输UL参考信号。

在其他实施例中，所述参考信号序列可根据无线电帧号、子帧编号、符号、和/或在其上传输UL参考信号的频率资源而被定义。在此方法中，可分配WTRU特定UL参考信号序列，且WTRU可将相同的UL参考信号用于多个TX波束。

可替换的，可针对波束ID而非参考信号序列号来部署基于mB的指派方案。在一示例中，所述参考信号序列号可被替换为波束ID，且连同链接比特，mB可控制并协调波束ID与WTRU TX波束之间的映射。

在此所述的关于UL数据信道波束及配对的实施例还可用于UL控制信道波束。在一示例中，UL控制信道波束的特征可在于相比于数据信道波束具有更宽的空间覆盖范围。在一些实施例中，针对数据信道波束及控制信道波束的UL参考信号传输可共存或被并行执行。例如，单独的时间和/或频率UL资源集合可被预留以用于通过使用候选控制信道TX波束来传输UL参考信号。对于另一示例，单独的参考信号集合可被预留以通过使用候选控制信道TX波束来传输UL参考信号。对于再一示例，非重叠波束ID空间可被预留以用于控制信道波束及数据信道波束。

mB可使用WTRU传输的UL参考信号来评估UL TX波束的质量。WTRU可通过使用与UL许可内的波束ID或参考信号序列号相关联的TX波束来执行UL传输。波束ID或参考信号序列号与TX波束ID之间的关联/映射可基于如上所述的隐性或显性WTRU或mB方法而被确定。如果波束ID或参考信号序列号携带了预定义的或预留的值、或者如果调度许可内不存在波束信息，则WTRU可通过使用UL控制波束来执行UL数据传输。

mB可在UL参考信号传输过程期间确定每一WTRU TX波束的定时提前。来自WTRU的至少两个TX波束可与不同的定时提前值相关联。WTRU可基于MAC消息内或较高层信令(例如，RRC)消息内的定时提前配置而将定时提前应用至一个或多个TX波束。定时提前值可被索引有TX波束ID或UL惨嚎信号序列号。可替换的，WTRU可接收具有个别TX波束响应的RAR消息，或可接收块响应，其中每一TX波束可通过RA-RNTI而被引用，且该块响应包含相关联的定时提前和/或传输功率设置。WTRU可将相同的定时提前至应用至两个或更多个TX波束，并将他们视为属于定时提前群组。WTRU可基于当前宽波束PUSCH功率而设置多波束UL参考信号的初始传输。可替换的，WTRU可设置UL参考信号波束的最大功率，并可接收闭环反馈以经由传输功率控制(TPC)比特来从最大功率斜降所述UL传输功率。

波束配对链路内的接收机可使用波束跟踪来更新其接收波束，这样可增大定向数据传输期间的SNR。发射机可通过参考实际数据传输在预定义位置传输参考信号来辅助所述波束跟踪过程。波束跟踪可被认为是开环波束配对，因为不需要来自接收机的反馈。波束跟踪可使得接收机能够选择针对给定TX波束的最优RX波束。波束跟踪可用于补偿WTRU朝向/阻塞的迅速变化，其中，空间移位量很小。用于波束跟踪的参考信号可被称之为波束跟踪符号。一个或多个波束跟踪符号可被预先加至数据信道(例如，PDSCH或PUSCH)、追加至数据信道(例如，PDSCH或PUSCH)、和/或在一偏移处被传输至数据信道(例如，PDSCH或PUSCH)，其中所述偏移可为正的或负的。

可在波束跟踪符号之间和/或波束跟踪符号与数据之间引入保护时段，以使得接收机能够评估不同的RX波束。在下行链路传输期间，mB可分配一个或多个波束跟踪符号来协助WTRU侧RX波束跟踪。类似的，在上行链路传输中，WTRU可传输一个或多个波束跟踪符号，以启用mB侧RX波束跟踪。波束跟踪符号所占用的资源可通过使用以下一者或多者而被用信号通知：经由RRX信令(其可提供例如波束跟踪符号资源分配和/或周期性)进行半静态资源分配；定义为指示给定资源分配内存在或缺少波束跟踪符号的多个PDSCH/PUSCH格式；以及与数据分配的调度许可相类似的针对波束跟踪符号的显性调度(例如，波束跟踪符号的起始及数量)。DCI内的调度许可可指示所述PDSCH/PUSCH格式。预定义的波束跟踪符号数量可基于所述PDSCH/PUSCH格式而被隐性确定。

在连接模式，WTRU可监视一个或多个控制信道波束以接收控制信息。所述控制信道波束可为WTRU特定控制信道波束或小区特定公共控制信道波束。WTRU可监视的控制信道波束集合可被称之为服务控制信道波束。WTRU可被指派一个或多个服务控制信道波束，或者WTRU可将来自mB的所有控制信道波束均视为服务控制信道。可替换的，WTRU可将空闲模式操作期间所选的控制信道波束视为针对连接模式操作的WTRU特定控制信道波束。WTRU可通过预定义波束参考信号的存在来区分公共控制信道波束与WTRU特定控制信道波束。WTRU可将RX波束成形用于附加天线增益，以改善DL控制信道的可靠性。因此，可在WTRU与mB之间建立波束配对的概念。WTRU特定搜索空间可依据例如mB所传输的控制信道波束的数量、WTRU所选择的或被指派给WTRU的控制信道的数量、波束特定控制区域大小/持续时间、整体控制区域持续时间、小区带宽、聚合水平、WTRU ID、子帧编号、或子帧。所述WTRU特定搜索空间可被定义为具有WTRU所选择的或被指派给WTRU的所有服务控制信道波束的波束特定搜索空间的合集。

在处于连接模式时，WTRU可估计来自服务小区的非服务控制信道波束的合适性。该服务控制信道波束的质量不仅可通过mB处的发射波束来确定，还可通过WTRU处的接收波束来确定。WTRU可基于所述评估来向mB提供反馈。

基于WTRU反馈，mB可基于以下一者或多者来确定服务所述WTRU的服务控制信道波束：以所述WTRU处的接收波束成形为条件的控制信道波束的质量、控制信道波束内的WTRU数量以及控制信道的容量、所述控制信道波束对来自服务mB的其他共存波束的干扰、所述服务控制信道波束对相邻小区的干扰、以及相邻小区控制信道对WTRU接收波束的干扰。

mB可通过使用RRC信令或基于DCI的信令来指示新的服务控制信道波束。在另一实施例中，WTRU可通过使用上述判据中的一者或多者来自主选择优选控制信道波束。WTRU可从服务mB获取辅助信息以评估并选择服务控制信道波束。此辅助信息可包括例如隐性指示控制信道容量的偏置或偏移值、mB间干扰和/或BRS阈值，以对用于选择的控制信道波束进行考虑。

来自mB的波束切换命令可包括以下一者或多者：新的控制信道波束的标识(显性的、或通过BRS序列号或根据小区ID来显性指示)、与所述新的控制信道波束相关联的波束成形数据信道、关于与所述新的控制信道波束相关联的搜索空间的配置、针对UL波束成形的资源(例如，专用RACH前导码和/或时间/频率资源)、与目标控制信道波束相关联的回退TTI、与目标控制信道波束相关联的波束特定PCFICH、用于传输波束切换ACK的资源(例如，具有可选重复的专用PRACH资源、或波束成形的UL PUCCH信道)、和/或与目标控制信道波束相关联的UL控制信道波束。来自WTRU的UL控制信道波束可由参考信号序列ID来标识。在实施例中，所述搜索空间及控制信道可以是半静态的，且可由SIB来配置。一旦接收到波束切换命令，WTRU可读取与控制信道波束相关联的SIB来确定新的搜索空间。搜索空间配置还可包括控制信道波束至符号的映射信息。

一旦接收到从源控制信道波束至目标控制信道波束转变的波束切换命令，WTRU可：切换其与目标控制信道波束相关联的接收波束，以产生更佳的针对目标控制信道波束的信号质量度量；根据所接收的配置来更新控制信道搜索空间；添加、修改或删除一个或多个服务控制信道波束，并应用针对服务控制信道波束的TTI或符号映射(此更新可在当前TTI的预配置偏移处生效)；监视预配置位置内的小区特定控制信道波束以及所有其他时间/位置内的WTRU特定控制信道；停止监视所述源控制信道波束，并忽略在所述源控制信道波束上接收的任意未决调度许可；将UL控制信道更新至PUCCH配置；和/或应用目标DL控制信道配置并开始监视目标控制波束，例如通过使用新的BRS来确定目标控制信道波束的存在。

在配置了专用随机接入资源的情况下，WTRU可：在预配置的RACH资源上传输专用随机接入前导码(根据所配置的重复因子，可能会传输多次)；使用与所配置的目标DL控制信道波束相对应的一个或多个UL波束来执行RACH；和/或接收包含优选UL波束的RAR，其可通过前导码IE或RA-RNTI来标识。WTRU可将所选的UL波束用于ACK/NACK/CSI反馈。WTRU可额外地接收与新的UL发射波束相对应的更新的定时提前。

如果未配置随机接入资源，WTRU可假设UL波束信息在mB处可用，且该WTRU可在PUCCH资源上传输波束切换ACK。在实施例中，WTRU可在预配置的UL控制波束上传输所述ACK。波束切换命令与UL ACK之间的定时关系可被预定义，或由波束切换命令来显性配置。在实施例中，即便分配了多个DL控制信道，WTRU可被配置有确切的一个UL控制波束，且WTRU可在所配置的UL控制波束上传输所述ACK，而不考虑携带数据的DL波束。

如果目标DL波束配置与相同的服务mB相关联，WTRU可不重置MAC/RLC上下文。另外，对于不同mB之间的波束切换而言，可在WTRU处配置不同水平的层2(L2)重置。例如，对于波束切换发生在同一mB、同一小区的不同mB之间、或者不同小区或集群的不同mB之间，WTRU可以是透明的。但是从网络的视角，不同波束切换可能会导致不同水平的L2重置。WTRU可被配置成重置仅混合自动重复请求(HARQ)上下文但保留所有的ARQ上下文(例如，序列号)，或者重置HARQ及ARQ上下文这两者。

有时，例如由于服务控制信道波束质量的突然降级，WTRU可能不会接收到来自mB的波束切换命令，或者至mB的测量报告可能会丢失。这种快速降级可能是因为例如动态堵塞或WTRU朝向改变导致的。在实施例中，WTRU可进入扩展监视模式，并监视除了当前服务控制信道波束之外的一个或多个控制信道波束。所述扩展监视模式可为mB提供附加机会来到达WTRU并协调波束切换过程以恢复无线电链路。

当服务控制波束质量存在突然降级时，WTRU可使用主动扩展监视过程来临时增大其波束搜索空间。术语波束重建与波束恢复在此可被互换使用。波束重建之前和之后的波束配对可以是相同的或不同的。

图11为用于WTRU内实施的扩展监视的示例性方法的流程图1100。在图11所示的示例中，WTRU可监视与第一标准波束集合相关联的第一控制信道搜索空间(SS)(1102)。所述第一标准波束集合可包括第一波束集合。所述WTRU可监视与扩展波束集合相关联的控制搜索空间(1104)。一旦例如在基于所述WTRU的测量的触发之后发起和/或进入扩展监视模式，所述WTRU可执行与所述扩展波束集合相关联的控制搜索空间。所述触发可接收自例如mB。所述扩展波束集合可包括第一波束集合和一个或多个附加波束集合。

所述WTRU可从所述扩展波束集合确定第二波束集合(1106)。所述确定可基于例如所接收的控制信道波束切换命令或基于在其内接收波束切换命令的SS。所述WTRU可监视与第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS(1108)。所述第二标准波束集合可包括所确定的第二波束集合。

在实施例中，WTRU可基于可被预先配置的一个或多个判据而进入扩展监视。所述判据可包括例如一个或多个服务控制波束波束成形参考信号接收功率(BRSRP)低于一阈值、一个或多个非服务波束BRSRP高于阈值、和/或已达到自基于所述BRSRP高于或低于所述阈值而被触发的测量报告传输起的预定义偏移。所述BRSRP可例如在与非服务控制波束的控制波束、所链接的PBCH和/或SYNC波束相关联的波束成形参考信号上被测量。在两种情况下，所述阈值可为绝对的或相对于小区内的一个或多个其他波束的。附加的或可替换的，WTRU进入扩展监视的判据可包括针对NACK或CRC故障的运行计数器变为大于预定义值。

在扩展监视模式，除了所述第一波束集合之外，WTRU可考虑多个不同的候选波束以在扩展波束集合内进行监视。该候选波束可包括例如以下一者或多者：服务小区内的所有控制信道波束和/或公共控制信道波束、空间上邻近当前服务控制信道波束的一个或多个控制波束或公共控制信道波束(例如，紧邻服务控制信道波束的左侧及右侧波束)、显性链接至或被预先配置为关联于所述服务控制信道波束的控制波束子集或公共控制信道波束子集、具有高于阈值的(例如，上述BRSRP阈值)的质量的一个或多个控制波束或公共控制信道波束、包含在最近一次测量报告内的一个或多个控制波束或公共控制信道波束、以及被配置为用于扩展监视的备用波束或候选波束的一个或多个WTRU特定控制信道波束。

在扩展监视模式中，WTRU可在一个或多个TTI和/或子帧内监视一个或多个附加波束，所述一个或多个TTI和/或子帧诸如为：在WTRU处于扩展监视模式时的所有后续下行链路TTI和/或子帧；专门配置用于扩展模式监视的预定义TTI或子帧；在其中传输候选控制信道波束的所有后续TTI或子帧；和/或携带广播信令(诸如PBCH和/或SYNC信号)的TTI或子帧。WTRU可被配置有这些TTI和/或子帧的一者或多者内的特定控制信道波束映射。另外，WTRU可被配置有预留用于波束切换控制消息的特定搜索空间和/或DCI。

在实施例中，寻呼消息可用作波束重建和/或波束切换机制。WTRU可在扩展监视模式期间监视所有候选波束内的寻呼消息。寻呼类型可指示波束重建和/或波束切换的原因。CRNTI可用作WTRU标识，且附加专用资源可被分配以触发来自WTRU的UL响应传输。

在实施例中，WTRU可通过在预先定义的预留资源(该资源可在服务控制波束或备用控制波束上被预先配置)上传输NACK来显性指示进入了扩展监视模式。可替换的，WTRU可在预先配置的资源上传输RACH以指示进入扩展监视模式。

在实施例中，WTRU可指示优选波束及显性WTRU ID以恢复无线电链路。一个或多个RACH前导码或前导码群组和/或时间/频率资源可被预先配置以隐性指示例如以下一者或多者：导致RACH传输的缘由(例如，重建、服务控制波束低于阈值、和/或针对测量报告的资源请求)、进入扩展监视模式、和/或优选波束集合。

当满足一个或多个条件时，WTRU可退出扩展监视模式。此条件可包括例如在服务、备用或其他公共控制波束内接收到波束切换命令、和/或未在自扩展监视模式开始起的预先定义的时间内接收到DL DCI及波束切换命令。一旦退出扩展监视模式，WTRU可执行小区级监视或宣布无线电链路故障(RLF)。

图12为用于在基站(诸如mB)内实施的扩展监视的示例性方法的流程图1200。在图12所示的示例中，基站可确定WTRU已发起了扩展监视(1202)，且在基站确定WTRU已发起了扩展监视的情况下，传输波束切换命令(1204)。在实施例中，WTRU发起扩展监视可包括例如在基于测量的触发之后，从监视与包含第一波束集合的第一标准波束集合相关联的第一控制信道SS切换至监视与包含所述第一波束集合和一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS。所述波束切换命令可为用于WTRU切换至监视与包含第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS的命令。

在实施例中，mB可显性地或隐性地确定所述WTRU已进入扩展监视模式。所述mB可基于缺少针对所调度的下行链路传输的应答或缺少响应于UL许可的UL数据传输来隐性确定所述WTRU已进入所述扩展监视模式。所述mB可基于缺少对状态查询消息、轮询请求消息、PDCCH命令或其他消息的响应来显性地确定所述WTRU已进入所述扩展监视模式。所述显性请求/响应可能要快于隐性方法，且在资源利用方面可能更有效率。

为了执行波束级监视，WTRU可在链接至服务控制信道波束的PBCH波束上执行BRS测量。可预先定义PBCH波束的传输调度，诸如帧结构内的周期性及位置。WTRU可附加地或可替换地在链接到服务控制信道波束的公共控制信道波束上执行BRS测量。可预先配置所述公共控制信道波束的传输调度，诸如帧结构内的周期性及位置。WTRU可附加地或可替换地在服务控制信道波束上执行伺机BRS测量。

波束级监视的输出可为BRSRP测量在预定义时间周期上的平均。该平均BRSRP值可指示服务控制信道波束质量。出于波束级监视的目的，可基于所测量的BRSRP值来定义同步状态及不同步状态。WTRU可基于一个或多个判据来确定波束级故障，所述判据诸如为BRSRP测量低于预定于阈值且接收到N个连续不同步指示。

在所述WTRU确定波束级故障的情况下，其可进入扩展监视模式并执行指定作为扩展监视过程的一部分的动作。附加地或可替换地，所述WTRU可开始在包含回退TTI的TTI子集内监视所有控制信道波束(或其子集)内的标准和/或回退DCI。附加地或可替换地，WTRU可确定DL波束丢失，并可随后停止所有UL传输(其可包含ACK/NACK反馈以及未完成的UL传输(其可包含测量报告、较高层反馈(例如，RLC ARQ)、缓冲器状态报告和/或任意其他较高层数据))。附加地或可替换地，波束级故障可触发WTRU执行小区级监视。

在实施例中，WTRU可通过在当前服务小区内的所有PBCH波束上执行BRS测量来执行小区级监视。在此，可预先定义PBCH波束的传输调度，诸如帧结构内的周期性及位置。附加地或可替换地，WTRU可通过在当前服务小区内的所有公共控制信道波束上执行BRS测量来执行小区级监视。在此，可预先配置公共控制信道波束的传输调度，诸如帧结构内的周期性及位置。附加地或可替换地，WTRU可通过在当前服务小区内的所有控制信道波束上执行BRS测量来执行小区级监视。在此，例如，可预先配置帧结构内的周期性及位置，诸如在回退TTI和/或子帧内的周期性及位置。

在实施例中，一旦出现波束级故障，或可替换的无论何时WTRU进入连接模式，WTRU可执行小区级监视。在其他实施例中，包括在空闲模式中，WTRU可一直在执行小区级监视。

如果在小区级监视期间WTRU发现了合适的波束，其可触发波束重建或波束切换过程。所述波束重建或波束切换过程可包括例如执行RACH过程以通过使用例如针对波束重建或波束切换的预定义RACH资源来通知mB需要切换波束。附加地或可替换地，所述波束重建或波束切换过程可包括例如使用在RAR内接收的许可来传输较高层消息，该较高层消息通过包含针对一个或多个控制信道的旧RNTI或测量报告来指示波束重建或波束切换。如果在小区级监视期间未找到合适的波束，诸如当较高层在小区内所有控制信道波束上均接收到Qout时，WTRU可触发RLF过程，诸如执行小区选择及RRC重建。

图13A及13B为关于扩展监视的更为具体的示例的示意图1300A及1300B。在图13A所示的示例中，mB 1302按顺序扫描控制信道波束1304、1306、1308、1310以及1312。在图13B所示的示例中，WTRU 1320a监视与控制信道波束1308b相关联的控制信道搜索空间(1322)。随后，WTRU1320可确定扩展模式是否已被触发(1324)。在扩展模式已被触发的情况下，WTRU可继续针对波束或波束集合而监视原始控制信道搜索空间(1322)。在图13B所示的示例中，WTRU 1320b已被移除，从而其不再能够接收控制信道波束1308c，且从而确定扩展模式被触发。

在所述WTRU 1320进入扩展模式的情况下，WTRU 1320确定要监视的控制信道波束扩展集合(1326)并针对波束切换命令而监视该扩展集合(1328)。在图13B所示的示例中，WTRU 1320c监视所述扩展波束，其包含原始服务控制信道波束1308d以及紧邻的波束1306b及1308d。WTRU 1320还可在预先配置的资源上传输关于优选波束的指示。在未接收到所述波束切换命令的情况下，WTRU继续监视所述扩展集合(1328)。在接收到波束切换命令的情况下，WTRU 1320监视包括一个或多个控制信道波束的新的控制信道搜索空间(1334)。在图13B所示的示例中，所述新的控制信道搜索空间包括新的服务控制信道波束1310c。在实施例中，WTRU 1320可可选地在监视新的控制信道搜索空间(1334)之前等待延迟时间(1332)。在实施例中，在WTRU 1320接收到波束切换命令的情况下，WTRU 1320可可选地发送波束切换ACK(1336)。

在至少一些在此所述的实施例中，mB、SCmB、mmW eNB、eNB、小区、小型小区、Pcell、Scell可被互换使用。进一步的，在至少一些实施例中，操作可与发射和/或接收互换使用。进一步的，在至少一些实施例中，分量载波和mmW载波可与服务小区互换使用。

在实施例中，mB可在许可频带和/或未许可频带传输和/或接收一个或多个mmW信道和/或信号。在至少一些实施例中，WTRU可被替换为eNB，反之亦然。进一步的，在至少一些实施例中，UL可被替换为DL，反之亦然。

在至少一些实施例中，信道可指频带，其可具有中心频率或载波频率以及带宽。许可频谱和/或未许可频谱可包括重叠或不重叠的一个或多个信道。信道、频率信道、无线信道、以及mmW信道可被互换使用。接入信道与使用(例如，在信道上传输、接收和/或使用信道)信道的含义是相同的。

在至少一些实施例中，信道可指mmW信道或信号，诸如上行链路或下行链路物理信道或信号。下行链路信道及信号可包括以下一者或多者：mmW同步信号、mmW广播信道、mmW小区参考信号、mmW波束参考信号、mmW波束控制信道、mmW波束数据信道、mmW混合ARQ指示符信道、mmW解调参考信号、主同步信号(PSS)、辅助同步信号(SSS)、解调参考信号(DMRS)、小区特定参考信号(CRS)、CSI-RS、PBCH、PDCCH、PHICH、EPDCCH和/或PDSCH。上行链路信道及信号可包括以下一者或多者：mmW PRACH、mmW控制信道、mmW数据信道、mmW波束参考信号、mmW解调参考信号、PRACH、PUCCH、SRS、DMRS以及PUSCH。信道与mmW信道可被互换使用。信道与信号可被互换使用。

在至少一些实施例中，数据/控制可意味着数据和/或控制信号和/或信道。控制可包括同步。所述数据/控制可为mmW数据/控制。数据/控制与数据/控制信道和/或信号可被互换使用。信道与信号可被互换使用。控制信道、控制信道波束、PDCCH、mPDCCH、mmW PDCCH、mmW控制信道、定向PDCCH、波束成形控制信道、空间控制信道、以及控制信道切片、高频控制信道可被互换使用。数据信道、数据信道波束、PDSCH、mPDSCH、mmW PDSCH、mmW数据信道、定向PDSCH、波束成形数据信道、空间数据信道、数据信道切片、高频数据信道可被互换使用。

在至少一些实施例中，信道资源可为诸如时间、频率、码和/或空间资源的资源(例如，3GPP LTE或LTE-A资源)，其可例如至少某些时间携带一个或多个信道和/或信号。在至少一些实施例中，信道资源可与信道和/或信号互换使用。

mmW波束参考信号、用于波束测量的mmW参考资源、mmW测量参考信号、mmW信道状态测量参考信号、mmW解调参考信号、mmW探测参考信号、参考信号、CSI-RS、CRS、DM-RS、DRS、测量参考信号、用于测量的参考资源、CSI-IM、以及测量RS可被互换使用。mmW小区、mmW小型小区、SCell、辅助小区、许可辅助小区、未许可小区、以及LAA小区可被互换使用。mmW小区、mmW小型小区、PCell、主小区、LTE小区、以及许可小区可被互换使用。干扰及干扰噪声可被互换使用。

WTRU可根据一个或多个所接收的和/或所配置的TDD UL/DL配置来确定一个或多个子帧的UL和/或DL方向。UL/DL与UL-DL可被互换使用。

在此所述的实施例可适用于任何系统，而不必考虑频带、使用(例如，许可的、未许可的、共享的)、天线配置(例如，相位阵列天线、贴片天线或喇叭天线)、RF配置(例如，单RF链或多RF链)、所使用的波束成形方法(例如，数字的、模拟的、混合的、基于码本的或者其他方法)、部署(例如，宏小区、小型小区、异构网络、双连接、远程无线电头、或载波聚合)。在一些实施例中，mmW可被替换为cmW或LTE/LTE-A/LTE演进、LTE高级、或LTE高级Pro。

在至少一些实施例中，调度时间间隔可指子帧、时隙、帧、可调度切片、控制信道周期性或任何其他预定义的时间单元。间隙、保护时段、静默时段、切换时段、传输缺失或DTX时段可被互换使用。

天线图案、相位权重、转向矢量、码本、预编码、辐射图案、波束图案、波束、波束宽度、波束成形传输、天线端口、虚拟天线端口、或与特定参考信号相关联的传输、定向传输、或空间信道可被互换使用。

在此所述的实施例中，辐射图案可指所辐射的电磁场的角度分布或者远场区域内的功率水平。进一步的，在实施例中，波束可指波瓣之一，诸如天线阵列([])的发射辐射图案及接收增益图案的主波瓣、侧波瓣和/或栅瓣。波束还可表示可通过波束成形权重矢量表示的空间方向。波束可通过参考信号、天线端口、波束标识(ID)、和/或加扰序列号而被标识或与之关联，且可在特定时间资源、频率资源、码资源和/或空间资源处被传输和/或接收。波束可通过数字方式、模拟方式或这两者(例如，混合波束成形)而被形成。模拟波束成形可基于固定的码本或连续的相移。波束还可包括全向传输或准全向传输。两个波束可通过最高辐射功率的方向和/或通过波束宽度来被区分。

在实施例中，可使用数据信道波束来传输数据信道、数据信道波束、PDSCH、mPDSCH、mmW PDSCH、mmW数据信道、定向PDSCH、波束成形数据信道、空间数据信道、数据信道切片、或高频数据信道。数据信道波束可通过参考信号、天线端口、波束标识(ID)、加扰序列号、或数据信道编号而被标识或与之关联，且可在特定时间资源、频率资源、码资源和/或空间资源处被传输和/或接收。

在实施例中，可使用控制信道波束来传输控制信道、PDCCH、mPDCCH、mmW PDCCH、mmW控制信道、定向PDCCH、波束成形控制信道、空间控制信道、控制信道切片或高频控制信道。所述控制信道可携带针对一个或多个用户的DCI。所述控制信道还可在下行链路中携带PHICH及PCFICH以及在上行链路中携带PUCCH。控制信道波束可通过参考信号、天线端口、波束标识(ID)、加扰序列号、或控制信道编号而被标识或与之关联，且可在特定时间资源、频率资源、码资源和/或空间资源处被传输和/或接收。控制信道波束可为小区特定的或WTRU特定的。

在实施例中，公共控制信道波束可指可用于携带与广播或多播信息(诸如，SI、寻呼、和/或波束切换命令)相关联的控制信息的控制信道波束。

在实施例，半功率波束宽度(HPBW)可指在包含最大波瓣的方向的辐射图案切口(cut)内，辐射强度为最大值的1/2的两个方向之间的角度。波束成形控制/数据信道的确切波束宽度可不被指定，而是依赖于mB或WTRU实施。mB可支持具有变化的能力的WTRU，反之亦然。

在实施例中，控制信道波束持续时间可指在调度时间间隔内一个控制信道波束所占用的OFDM符号的数量。控制区域可为在调度时间间隔内由在该调度时间间隔内传输的所有控制信道波束所占用的OFDM符号的数量。

在实施例中，固定的基于码本的模拟波束成形可指波束网格，其可包括或由固定波束集合组成。每一波束可通过应用选自预先定义的码本v∈{v₁,v₂,v₃…v_N}的波束成形权重矢量v而被形成，其中N表示固定波束的数量。波束数量可依赖于波束成形及期望覆盖范围的HPBW。

在实施例中，连续相移模拟波束成形可指基于所估计的信道信息(例如，通过使用高分辨率数字模拟转换器(DAC)转化以应用至相移器的角度信息)而计算的每一相移器的期望权重。可提供连续且适应性调节的波束成形，以跟踪信道状况。

在实施例中，天线端口可被定义以使得在其上传递天线端口上的符号的信道可通过在其上传递同一天线端口上的另一符号的信道而被推断出。每一天线端口可存在一个资源网格。

在实施例中，链接可指两个信道和/或波束之间的预先定义的偏移。当另一信道/波束的时间和/或频率位置已知时，可使用链接来确定一个信道和/或波束的传输调度、时间、频率位置。

在实施例中，BRSRP可被定义为WTRU从与控制信道波束相关联的波束特定参考信号资源元素接收的平均功率。在实施例中，小区、5G小区、mmW小区、传输点以及集群可被互换使用。

虽然本发明的特征和元素以特定的结合在以上进行了描述，但本领域普通技术人员可以理解的是，每个特征或元素可以在没有其它特征和元素的情况下单独使用，或在与本发明的任何其它特征和元素结合的各种情况下使用。此外，本发明描述的方法可以在由计算机或处理器执行的计算机程序、软件或固件中实施，其中所述计算机程序、软件或固件被包含在计算机可读存储介质中。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或者无线连接而传送)和计算机可读存储介质。关于计算机可读存储介质的示例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、磁介质(例如，内部硬盘或可移动磁盘)、磁光介质以及CD-ROM光盘和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。与软件有关的处理器可以被用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或者任何主计算机中使用的无线电频率收发信机。

Claims (20)

1.一种无线发射/接收单元(WTRU)，包括：

处理器；以及

收发信机，

所述处理器及收发信机被配置为监视与包含第一波束集合的第一标准波束集合相关联的第一控制信道搜索空间(SS)，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在基于所述WTRU进行的测量的触发之后，发起扩展监视并监视与包含所述第一波束集合及一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为从所述扩展波束集合中确定第二波束集合，其中该确定基于所接收的控制信道波束切换命令或基于波束切换命令在其中被接收的控制信道SS，以及

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为监视与包含所确定的第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS。

2.根据权利要求1所述的WTRU，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在所述触发之后，传输所述WTRU已发起扩展监视的指示，该指示为在所述第一标准波束集合上的预留资源上传输的否定应答(NACK)、或者预配置资源上的随机接入信道(RACH)的传输。

3.根据权利要求2所述的WTRU，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为指示针对所确定的第二波束集合的优选波束及显性WTRU ID。

4.根据权利要求3所述的WTRU，其中一个或多个RACH前导码、前导码群组、上行链路(UL)时间资源或UL频率资源被预配置以隐性指示以下一者或多者：所述RACH的所述传输的缘由、所述WTRU已发起扩展监视、以及所述优选波束。

5.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述触发为以下至少一者：检测到所述第一标准波束集合内的一个或多个波束的波束成形参考信号接收功率(BRSRP)低于第一阈值、检测到所述第一标准波束集合内的一个或多个波束的所述BRSRP低于第二阈值、检测到针对NACK或循环冗余校验(CRC)故障的运行计数器大于第三阈值、以及检测到自由于所述WTRU进行的所述测量而产生的测量报告的传输起的特定偏移已被达到，其中所述第一阈值、第二阈值及第三阈值是相同的或不同的。

6.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述一个或多个附加波束集合包括以下至少一者：服务小区内的所有控制信道波束、所述服务小区内的所有公共控制信道波束、空间上邻近所述第一波束集合的一个或多个控制信道波束、空间上邻近所述第一波束集合的一个或多个公共控制信道波束、显性链接至所述第一波束集合或被配置为关联于所述第一波束集合的控制信道波束子集、显性链接至所述第一波束集合或被配置为关联于所述第一波束集合的公共控制信道波束子集、具有高于第四阈值的质量的一个或多个控制信道波束、具有高于第五阈值的质量的一个或多个公共控制信道波束、来自所述WTRU的最近一次测量报告内所包含的一个或多个控制信道波束、来自所述WTRU的最近一次测量报告内所包含的一个或多个公共控制信道波束、以及被配置为用作用于扩展监视的备用波束或候选波束的一个或多个WTRU特定控制信道波束，其中所述第四阈值及第五阈值是相同的或不同的。

7.根据权利要求1所述的WTRU，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在所述第一标准波束集合、所述扩展波束集合或其他公共控制信道波束中的一者中接收到所述波束切换命令的情况下、或者在自所述发起扩展监视起的特定时间内未接收到下行链路控制信息(DCI)和波束切换命令的情况下，退出扩展监视，以及

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在基于自所述发起扩展监视起的所述特定时间内未接收到DCI和波束切换命令而退出扩展监视的情况下，执行小区级监视或宣布无线电链路故障(RLF)。

8.根据权利要求1所述的WTRU，所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在以下一者或多者中监视所述扩展波束集合内的一个或多个波束：在所述WTRU处于扩展监视时的所有后续DL TTI或子帧；专门配置用于扩展监视的预定义TTI或子帧；在其期间传输候选控制波束的所有后续TTI或子帧；备用波束在其内被配置的TTI或子帧的限制子集；以及携带广播信令的TTI或子帧。

9.一种在无线发射/接收单元(WTRU)内实施的方法，该方法包括：

监视与包含第一波束集合的第一标准波束集合相关联的第一控制信道搜索空间(SS)，

在基于所述WTRU进行的测量的触发之后，发起扩展监视并监视与包含所述第一波束集合及一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS，

从所述扩展波束集合中确定第二波束集合，其中该确定基于所接收的控制信道波束切换命令或基于波束切换命令在其中被接收的控制信道SS，以及

监视与包含所确定的第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在所述触发之后，传输所述WTRU已发起扩展监视的指示，该指示为在所述第一标准波束集合上的预留资源上传输的否定应答(NACK)、或者预配置资源上的随机接入信道(RACH)的传输。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括指示针对所确定的第二波束集合的优选波束及显性WTRU ID。

12.根据权利要求11所述的方法，其中一个或多个RACH前导码、前导码群组、上行链路(UL)时间资源或UL频率资源被预配置以隐性指示以下一者或多者：所述RACH的所述传输的缘由、所述WTRU已发起扩展监视、以及所述优选波束。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述触发为以下至少一者：检测到所述第一标准波束集合内的一个或多个波束的波束成形参考信号接收功率(BRSRP)低于第一阈值、检测到所述第一标准波束集合内的一个或多个波束的所述BRSRP低于第二阈值、检测到针对NACK或循环冗余校验(CRC)故障的运行计数器大于第三阈值、以及检测到自由于所述WTRU进行的所述测量而产生的测量报告的传输起的特定偏移已被达到，其中所述第一阈值、第二阈值及第三阈值是相同的或不同的。

14.根据权利要求9所述的方法，其中所述一个或多个附加波束集合包括以下至少一者：服务小区内的所有控制信道波束、所述服务小区内的所有公共控制信道波束、空间上邻近所述第一波束集合的一个或多个控制信道波束、空间上邻近所述第一波束集合的一个或多个公共控制信道波束、显性链接至所述第一波束集合或被配置为关联于所述第一波束集合的控制信道波束子集、显性链接至所述第一波束集合被配置为关联于所述第一波束集合的公共控制信道波束子集、具有高于第四阈值的质量的一个或多个控制信道波束、具有高于第五阈值的质量的一个或多个公共控制信道波束、来自所述WTRU的最近一次测量报告内所包含的一个或多个控制信道波束、来自所述WTRU的最近一次测量报告内所包含的一个或多个公共控制信道波束、以及被配置为用作用于扩展监视的备用波束或候选波束的一个或多个WTRU特定控制信道波束，其中所述第四阈值及第五阈值是相同的或不同的。

15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

在所述第一标准波束集合、所述扩展波束集合或其他控制信道波束中的一者中接收到所述波束切换命令的情况下、或者在自所述发起扩展监视起的特定时间内未接收到下行链路控制信息(DCI)和波束切换命令的情况下，退出扩展监视，以及

在基于自所述发起扩展监视起的所述特定时间内未接收到DCI和波束切换命令而退出扩展监视的情况下，执行小区级监视或宣布无线电链路故障(RLF)。

16.根据权利要求9所述的方法，其中所述监视与所述扩展波束集合相关联的所述控制信道SS进一步包括在以下一者或多者中监视所述扩展波束集合内的一个或多个波束：在所述WTRU处于扩展监视时的所有后续DL TTI或子帧；专门配置用于扩展监视的预定义TTI或子帧；在其期间传输候选控制波束的所有后续TTI或子帧；备用波束在其内被配置的TTI或子帧的限制子集；以及携带广播信令的TTI或子帧。

17.一种基站，包括：

处理器；以及

收发信机，

所述处理器及所述收发信机被配置为确定无线发射/接收单元(WTRU)已发起扩展监视，其包括在基于测量的触发之后，从监视与包含第一波束集合的第一标准波束集合相关联的第一控制信道搜索空间(SS)切换至监视与包含所述第一波束集合及一个或多个附加波束集合的扩展波束集合相关联的控制信道SS，以及

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为在所述处理器及所述收发信机确定所述WTRU已发起扩展监视的情况下，传输用于所述WTRU切换至监视与包含第二波束集合的第二标准波束集合相关联的第二控制信道SS的波束切换命令。

18.根据权利要求17所述的基站，

所述处理器及所述收发信机进一步被配置为基于以下一者或多者而确定所述WTRU已发起扩展监视：所述收发信机未接收到针对调度的下行链路(DL)传输的应答(ACK)、所述收发信机未接收到响应于UL许可的上行链路(UL)数据传输、以及所述收发信机未接收到针对以下至少一者的响应：状态查询消息、轮询请求消息、或物理下行链路控制信道(PDCCH)命令或其他消息。

19.根据权利要求17所述的基站，其中所述波束切换命令包括以下至少一者：所述第二波束集合的标识、与所述第二波束集合相关联的波束成形数据信道、关于所述第二控制信道SS的配置、针对UL波束成形的资源、与所述第二波束集合相关联的回退传输时间间隔(TTI)、与所述第二波束集合相关联的波束特定物理控制格式指示符信道(PDFICH)、用于传输波束切换ACK的资源、以及与所述第二波束集合相关联的UL控制信道波束。

20.根据权利要求17所述的基站，其中所述波束切换命令是通过使用寻呼消息而被指示的。