CN110268741A - 用于波束跟踪故障恢复的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在本文的一些实施例中，提供了一种用于处理无线设备(10)在无线通信网络(1)中的通信的无线设备。所述无线通信网络(1)包括被配置为服务于服务小区中的所述无线设备的无线电网络节点(12)。所述无线设备被配置为执行所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束，以及检测所述服务小区中的波束故障过程。所述无线设备还被配置为响应于检测到所述波束故障过程，触发与用于所述服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的波束跟踪来选择。

Description

用于波束跟踪故障恢复的方法和系统
技术领域
本文的实施例涉及无线设备和在其中执行的关于无线通信的方法。此外，本文还提供了计算机程序和计算机可读存储介质。特别地，本文的实施例涉及处理通信，例如，处理或启用无线设备在无线通信网络中的波束恢复过程。
背景技术
在典型的无线通信网络中，无线设备(也称为无线通信设备，移动站，站(STA)和/或用户设备(UE))经由无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。RAN覆盖被划分为服务区域或小区区域的地理区域，每个服务区域或小区区域由诸如接入节点(例如Wi-Fi接入点或无线电基站(RBS))(其在一些网络中也可以被称为例如“NodeB”或“eNodeB”)之类的无线电网络节点服务。服务区域或小区区域是无线电网络节点提供无线电覆盖的地理区域。无线电网络节点在射频上工作，以通过空中接口与无线电网络节点范围内的无线设备通信。无线电网络节点通过下行链路(DL)与无线设备通信，无线设备通过上行链路(UL)与无线电网络节点通信。
通用移动电信系统(UMTS)是第三代电信网络，其从第二代(2G)全球移动通信系统(GSM)演进而来。UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)本质上是使用宽带码分多址(WCDMA)和/或高速分组接入(HSPA)以用于与用户设备通信的RAN。在称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的论坛中，电信供应商具体提出并商定当前和未来一代网络和UTRAN的标准，并研究增强的数据速率和无线电容量。在某些RAN中，例如如在UMTS中那样，若干无线电网络节点可以例如通过陆线或微波连接到控制器节点(例如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC))，控制器节点监控和协调与其连接的多个无线电网络节点的各种活动。RNC通常连接到一个或多个核心网。
演进分组系统(EPS)的规范已经在第三3GPP中完成，并且该工作在即将到来的3GPP版本(例如4G和诸如新无线电(NR)的5G网络)中继续。EPS包括演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)(也称为长期演进(LTE)无线电接入网络)以及演进分组核心(EPC)(也称为系统架构演进(SAE)核心网)。E-UTRAN/LTE是3GPP无线电接入技术，其中无线电网络节点直接连接到EPC核心网络。这样，EPS的无线电接入网络(RAN)具有基本上“平坦”的架构，该架构包括直接连接到一个或多个核心网络的无线电网络节点。
随着诸如新无线电(NR)之类的新兴5G技术的出现，令人非常关注的是使用很多发送和接收天线单元，因为这使得能够利用波束成形，例如发送侧和接收侧波束成形。发送侧波束成形意味着发射机可以在选定方向上放大发送的信号并同时抑制其他方向上发送的信号。类似地，在接收侧，接收机可以放大来自所选方向的信号并同时抑制来自其他方向的不需要的信号。
波束成形允许信号对于单个连接更强。在发送侧，这可以通过在期望方向上集中发送功率来实现，在接收侧，这可以通过在期望方向上增加接收机灵敏度来实现。这种波束成形增强了连接的吞吐量和覆盖。它还允许减少来自不希望的信号的干扰，从而使用时-频网格中的相同资源在多个单独连接上实现多个同时传输(所谓的多用户多输入多输出(MIMO))。
当特定连接需要时，发送称为信道状态信息参考信号(CSI-RS)的调度参考信号。信道状态信息(CSI)包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示符(RI)。无线设备将CQI报告给无线电网络节点。无线设备向无线电网络节点指示调制方案和编码方案。为了预测下行链路信道条件，无线设备的CQI反馈可以用作输入。CQI报告可以基于PMI和RI。PMI由无线设备指示给无线电网络节点，该预编码矩阵可以用于由RI确定的下行链路传输。无线设备还向无线电网络节点指示RI，即RI指示应当用于到无线设备的下行链路传输的层的数量。由无线电网络节点做出何时以及如何发送CSI-RS的决定，并且使用所谓的测量许可向所涉及的无线设备信令发送该决定。当无线设备接收到测量许可时，它在对应的CSI-RS上进行测量。无线电网络节点可以选择仅使用已知对无线设备强的波束将CSI-RS发送到该无线设备，以允许无线设备报告关于这些波束的更详细信息。备选地，无线电网络节点可以选择还使用对于该无线设备来说并未已知很强的波束来发送CSI-RS，例如以便在无线设备正在移动的情况下能够快速检测新波束。
新无线电(NR)网络的无线电网络节点也发送其他参考信号。例如，当将控制信息或数据发送到无线设备时，无线电网络节点可以发送所谓的解调参考信号(DMRS)。这种传输通常使用已知对该无线设备来说很强的波束来进行。
在LTE中，CSI-RS的主要目标是获得多达八个发送天线端口的信道状态反馈，以辅助无线电网络节点进行其预编码操作。版本10支持用于1、2、4和8个发送天线端口的CSI-RS传输。CSI-RS还使无线设备能够估计多个小区而不仅仅是其服务小区的CSI，以支持未来的多小区协作传输方案。注意，LTE中CSI-RS测量的目的不是支持跨小区的移动性。
用于给定子帧的CSI-RS资源分配在图1中示出。使用长度为2的码分复用(CDM)码，使得两个天线端口上的CSI-RS共享给定子载波上的两个资源元素(RE)。在两个CSI-RS天线端口的情况下使用的资源元素是用于四个和八个天线端口的资源元素的子集；这有助于简化实施方式。支持的天线端口的总数可以是四十，这可以用于在每小区具有八个天线端口的小区之间给出为5的频率重用因子，或者在两个天线端口的情况下给出为20的因子。
CSI-RS配置是无线设备特定的，即经由专用无线电资源控制(RRC)信令来提供。当被配置后，CSI-RS仅存在于在给定占空比和子帧偏移之后的一些子帧中。包含CSI-RS的子帧的占空比和偏移以及在这些子帧中使用的CSI-RS模式通过RRC信令提供给版本10无线设备。占空比和子帧偏移被联合编码，而CSI-RS模式独立于这两个参数被配置。
总之，CSI-RS配置至少在LTE中可以包括以下内容：
-CSI-RS的数量：例如1、2、4或8；
-CSI-RS周期：例如5ms、10ms、20ms、40ms或80ms；
-CSI-RS周期内的CSI-RS子帧偏移；
-资源块对内的确切CSR-RS配置-即，来自40个可能RE的确切哪些资源元素用于资源块对中的多达八个CSI-RS。
在协作MIMO的上下文中，通过协调跨多个服务区域的CSI-RS传输，可以改进信道估计尤其是干扰估计的性能。因此，在版本10中，可以在来自服务区域的数据传输中“静音”一组RE。可以选择这些RE的位置(称为“静音模式”)以避免与来自其他服务区域的CSI-RS传输冲突，从而提高小区间测量质量。注意，在多小区情况下，可以存在某种等级的协调，以便CSI-RS资源分配试图避免跨越发送和接收点(TRP)和/或服务区域的干扰，如图3中所示，其中CSI-RS配置0不同于CSI-RS配置1，CSI-RS配置1也不同于CSI-RS配置2。另一个重要方面涉及无线设备接收机如何处理CSI-RS。在LTE中，从主同步信号(PSS)、辅同步信号(SSS)和/或小区特定参考信号(CRS)获得时间和频率(T/F)同步，并且快速傅立叶变换(FFT)被应用到相关的CSI-RS符号并去除嵌入的自身小区标识(ID)或RRC配置的虚拟小区ID，这是504种可能性。
LTE中关于Rel-13全维(FD)-MIMO规范的工作主要包括对LTE中的波束成形的支持。无线设备可以配置有一组CSI-RS过程，其可以在网络侧与不同下行链路(DL)波束相关联，不同下行链路(DL)波束对于不同子帧能够是不同的。利用波束成形的CSI-RS，无线设备应测量在朝向不同方向波束成形的CSI-RS资源上的CSI，参见图4。
LTE中的Rel-13FD-MIMO规范支持针对波束成形的CSI-RS的称为B类的增强型CSI-RS报告。其中，LTE RRC_CONNECTED无线设备可以配置有K个波束，其中，例如，8>K>1，并且其中可以是每波束1、2、4或8端口数。出于诸如PMI、RI和CQI的反馈目的，每CSI-RS存在CSI-RS资源指示符(CRI)，参见图5。无线设备报告CRI以指示其中CRI是宽带的优选波束，RI/CQI/PMI基于传统码本，即Rel-12，并且CRI报告周期是RI的整数倍。对于全维度(eFD)-MIMO中的Rel-14增强，以下被认为是潜在的增强，例如CSI-RS天线端口数的扩展，最多为32个，即{20、24、28、32}个CSI-RS端口并且引入非周期性CSI-RS。
根据TS 36.331v.13.0.0，在CSI-RS-Config IE中编码的CSI-RS配置可以在RRC连接建立(RRCConnectionSetup)、RRC连接恢复(RRCConnectionResume)或RRC连接重配置(RRC Connection Reconfiguration)中发送，其中具有或没有移动性控制信息(即，切换命令)。参见图6，其中CSI-RS配置在RRC连接建立中发送。
CSI-RS可以是用于波束管理的主要RS。与LTE中的波束成形的CSI-RS相比，可能主要的附加用例是模拟波束扫描，可能还用于精细T/F跟踪。因此，还设想了NR中的NR CSI-RS的更大灵活性，例如：
-可能在1、2或4个符号内传输；
-可配置带宽，即并非总是如LTE中的完整系统；
-正交频分复用(OFDM)符号可以仅携带CSI-RS；
-非周期性、半持久性和周期性传输；
注意：在LTE中和到目前为止在NR中提到的CSI-RS的大部分用法与支持波束管理的测量有关。除此之外，CSI-RS可以用于无线电资源管理(RRM)测量以支持小区间移动性，即不同小区之间的移动，尽管细节尚未定义。
在NR中，存在在更高频率中的部署，并且波束成形将甚至被广泛用于基本控制信号和信道，例如用于RRM的参考信号。另外，3GPP中的设计原则指向其中随机接入信道(RACH)资源被每DL波束发送RS分配用于RRM和同步的方向，即所谓的同步信号(SS)块突发集。因此，每个SS块可以包含其自己的RACH配置，即时间和频率(T/F)资源以及甚至前导码子集。SS块在其结构中将包含可用于指示波束的某种RS，例如三级同步序列(tertiarysynchronization sequence，TSS)或DMRS，尽管它可能与PSS和/或SSS和物理广播信道(PBCH)一起作为SS块中的码字发送，见图7。
即使没有方向互易性，由于RACH配置(包括前导码)和目标小区DL波束之间的映射，该实施方式使得目标小区能够在覆盖无线设备的最强DL波束中发送随机接入响应(RAR)。这允许无线设备在切换执行之后快速接入目标中的窄波束。
在LTE中，每小区定义RACH资源，即，当无线设备接收到切换(HO)命令时，无线设备可以立即发起RACH，至少假设无线设备是同步的(尽管可以配置专用资源)。同时，在NR中，每DL波束(或DL波束组)定义RACH资源，以允许使用模拟波束成形(或波束组)进行有效的RACH检测。因此，无线设备可以在其发起随机接入之前选择DL波束。
在这种情况下，解决方案可以指向例如两个可能的方向：
-无线设备接收具有到目标小区中的所有可能TSS的PRACH映射的切换(HO)命令；
-无线设备接收具有映射到目标小区中的TSS子集的PRACH配置子集的HO命令。
无论在标准中最终捕获哪种情况(或者即使两者都是可能的)，在目标小区中的波束选择花费太长时间的情况下，切换性能可能受到负面影响。如在基线(以及在LTE规范)中所描述的，无线设备可以仅在接收到HO命令之后才决定与目标同步，并且此时它将选择最佳DL波束以映射到所接收的RACH资源，例如作为避免维持与相邻小区的同步的方式，特别是不确定哪一个会是网络决定的候选切换。然而，由于传输在NR中在时间上是稀疏的(不同于其中CRS在每个子帧中始终可用的LTE)，在检测到第一可能波束之前可能需要至少10或20ms。如果应用时域滤波，可能更糟，因为在做出选择前将需要多个时机。在模拟波束成形中可能更糟糕，这取决于完整SS块突发集的时长(可能又多于20ms)，这可以使许多NR服务(例如超可靠低延迟通信(URLLC)或甚至一些移动宽带(MBB)服务)所需的切换非无缝。因为在波束恢复过程期间使用类似的方法，这还导致花费太长时间接入不同波束的过程，并且这又导致无线通信网络的性能降低或受限。
发明内容
本文的实施例的一个目的是提供一种在无线通信网络中使用波束成形时改进无线通信网络的性能的机制。
根据一个方面，该目的通过提供一种由无线设备执行的用于处理所述无线设备在无线通信网络中的通信的方法来实现。所述无线设备由服务小区中的无线电网络节点服务。所述无线设备执行所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束。所述无线设备检测所述服务小区中的波束故障过程；以及响应于检测到所述波束故障过程，所述无线设备触发与用于所述服务小区的下行链路DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
本文还提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行本文中的由所述无线设备执行的方法。此外，本文提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使所述至少一个处理器执行本文中的由所述无线设备执行的方法。
根据另一方面，该目的通过提供一种用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的无线设备来实现。所述无线通信网络包括在服务小区中的被配置为服务所述无线设备的无线电网络节点。所述无线设备被配置为执行所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束，以及检测所述服务小区中的波束故障过程。所述无线设备被配置为响应于检测到所述波束故障过程，触发与用于所述服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
根据又一方面，该目的通过提供一种用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的无线设备来实现，其中，所述无线通信网络包括在服务小区中的被配置为服务所述无线设备的无线电网络节点。所述无线设备包括处理电路和存储器，所述存储器包括能够由所述处理电路执行的指令，由此所述无线设备可操作以：执行服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束。所述无线设备还可操作以检测所述服务小区中的波束故障过程；以及响应于检测到所述波束故障过程，可操作以触发与用于所述服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
本文的实施例使得无线设备能够在检测到波束故障后立即更快地接入波束。这在用于随机接入的波束选择的信号(在NR中，这些信号将是在所谓的SS块突发集(BlockBurst Set)中传输的信号)在时间上更稀疏的载波中尤为重要，在其中周期可能高达160ms的非独立载波中的情况和/或其中(在模拟波束成形中)方向在多个SS突发上复用以使得无线设备可能花费时间来检测其最佳波束的情况中，这些信号很可能在时间上更稀疏。因此，本文的实施例改进了无线通信网络的性能。
附图说明
现在将结合附图更详细地描述实施例，其中：
图1示出了给定子帧和资源块的CSI-RS资源分配；
图2示出了CSI-RS传输的信道估计；
图3示出了跨多个协调小区的CSI-RS资源分配；
图4示出了LTE中对波束选择的CSI-RS支持；
图5示出了LTE中的波束成形的CSI-RS；
图6示出了CSI-RS-Config信息元素；
图7示出了每个SS块包含RACH配置与发送SS块的最强DL波束之间的映射。在该示例中，每个PRACH时机/资源与两个SS块波束相关联；
图8a示出了描绘根据本文实施例的无线通信网络的示意性概略图；
图8b示出了描绘根据本文实施例的由无线设备执行的方法的示意性流程图；
图8c是描绘根据本文实施例的无线设备的框图；
图9是示意性组合流程图和信令方案；
图10是示意性组合流程图和信令方案；
图11是描绘无线电网络节点的框图；以及
图12示出LTE中的切换过程。
具体实施方式
本文的实施例一般涉及无线通信网络。图8a是描绘无线通信网络1的示意性概略图。无线通信网络1包括一个或多个RAN和一个或多个CN。无线通信网络1可以使用一种或多种不同技术，例如新无线电(NR)、Wi-Fi、LTE、高级LTE、第五代(5G)、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统/GSM演进增强数据速率(GSM/EDGE)、全球微波接入互操作性(WiMax)或超移动宽带(UMB)，仅举几个可能的实现。本文的实施例涉及在5G上下文中特别感兴趣的最新技术趋势。然而，实施例也适用于现有无线通信系统(例如WCDMA和LTE)的进一步发展。
在无线通信网络1中，无线设备(例如无线设备10(如移动站、非接入点(非AP)STA、STA、用户设备和/或无线终端))经由一个或多个接入网络(AN)(例如RAN)与一个或多个核心网络(CN)通信。本领域技术人员应该理解，“无线设备”是非限制性术语，表示任何终端、无线通信终端、用户设备、机器型通信(MTC)设备、设备到设备(D2D)终端或节点，例如智能电话、笔记本电脑、移动电话、传感器、中继、移动平板电脑或甚至网络节点服务的区域内的能够使用无线电通信与网络节点进行通信的小型基站。
无线通信网络1包括在第一无线电接入技术(RAT)(例如NR、LTE、Wi-Fi、WiMAX等)的地理区域(第一服务区域11或第一波束/波束组)上提供无线电覆盖的第一无线电网络节点12(也称为无线电网络节点)。第一无线电网络节点12可以是发送和接收点，例如无线网络节点，诸如无线局域网(WLAN)接入点或接入点站(AP STA)、接入节点、接入控制器、基站(例如无线电基站，如NodeB、演进节点B(eNB、eNode B)、gNodeB)、基站收发台、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传输布置、独立接入点或能够与第一无线电网络节点12服务的服务区域内的无线设备通信的任何其他网络单元或节点，这取决于例如使用的第一无线电接入技术和术语。第一无线电网络节点12可以被称为服务网络节点，其中第一服务区域可以被称为具有多个源波束或DL波束的服务小区，并且服务网络节点以到无线设备10的DL传输和来自无线设备10的UL传输的形式服务无线设备10和与服务无线设备10通信。
第二无线电网络节点13还可以在第二无线电接入技术(RAT)(例如NR、LTE、Wi-Fi、WiMAX等)的第二服务区域14或第二波束/波束组上提供无线电覆盖。第一RAT和第二RAT可以是相同或不同的RAT。第二无线电网络节点13可以是发送和接收点，例如无线电网络节点，如无线局域网(WLAN)接入点或接入点站(AP STA)、接入节点、接入控制器、基站(例如无线电基站(如NodeB、演进节点B(eNB、eNode B)、gNodeB))、基站收发台、无线电远程单元、接入点基站、基站路由器、无线电基站的传输装置、独立接入点或能够与第二无线电网络节点13服务的服务区域内的无线设备通信的任何其他网络单元或节点，这取决于例如使用的第二无线电接入技术和术语。第二无线电网络节点13可以被称为相邻网络节点，其中第二服务区域14可以被称为相邻波束或目标波束。
应当注意，服务区域可以表示为小区、波束、移动性测量波束、波束组等，以定义无线电覆盖的区域。无线电网络节点在相应的服务区域上发送RS。因此，第一和第二无线电网络节点可以使用覆盖相应无线电网络节点的操作区域所需的尽可能多的Tx波束在大量不同方向上在时间上反复地发送CSI-RS或波束参考信号(BRS)。因此，第一无线电网络节点12使用用于无线通信网络1中的第一服务区域11的第一参考信号(例如第一CSI-RS)在第一服务区域上提供无线电覆盖。第二无线电网络节点13使用用于无线通信网络中的第二服务区域14的第二参考信号(例如第二CSI-RS)在第二服务区域14上提供无线电覆盖。
本文关注的是在无线设备10使用的服务小区中发生波束故障并且无线设备执行服务小区的不同波束的波束恢复的场景。无线设备可以考虑最佳波束和/或N最佳波束来存储基于小区的测量。然而，波束比小区测量不稳定得多，即，与在无线设备已经执行的时刻检测和滤波的最佳N个波束相关联的测量可能在无线设备检测到波束故障的时刻完全过时。因此，使用这些测量可能只会导致错误的波束选择，即错误的波束，这可能降低或限制无线通信网络的性能。即，使用先前报告的测量以在随机接入时采用波束选择(而不是由于波束跟踪而获得的最新测量)可能只会导致错误的波束选择，即错误的波束。这可能降低或限制无线通信网络的性能。
根据本文的实施例，无线设备10执行服务小区的N个最佳波束的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量(例如基于特定阈值上或相对于彼此的信号与干扰加噪声比(SINR)或等同物)跟踪服务小区的一个或多个波束。无线设备检测服务小区中的波束故障过程，例如波束的故障。响应于检测到波束故障过程，无线设备触发与用于服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程，例如，执行波束选择，其中，DL波束基于在检测波束故障过程之前执行的波束跟踪来选择。例如，一个或多个波束可以是候选波束集，并且如果发生波束故障，无线设备10从候选波束集中选择一个波束。该集合可以由第一无线电网络节点12配置。
应当注意，在一般情况下，术语“无线电网络节点”可以用“发送和接收点”代替。通常可以基于RS或不同的同步信号和发送的BRS来区分发送接收点(TRP)。多个TRP可以逻辑地连接到相同的无线电网络节点，但是如果它们在地理上是分开的或者指向不同的传播方向，则TRP将经历与不同无线电网络节点相同的问题。在后续章节中，术语“无线电网络节点”和“TRP”可以被认为是可互换的。
还应该注意，无线通信网络可以虚拟地网络切片成多个网络/RAN切片，每个网络/RAN切片支持一种或多种类型的无线设备和/或一个或多个更多类型的服务，即每个网络切片支持不同的功能集。网络切片引入了网络/RAN切片用于不同服务和用例的可能性，并且这些服务和用例可能引入不同网络切片中支持的功能的差异。每个网络/RAN切片可以包括为相应的网络切片提供服务/功能的一个或多个网络节点或网络节点的元件。每个网络/RAN切片可以包括网络节点，例如RAN节点和/或核心网络节点。
现在将参考图8b中描绘的流程图描述根据一些实施例的由无线设备10执行的用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的方法动作。这些动作不必按照下面所述的顺序进行，而是可以按任何合适的顺序进行。在一些实施例中执行的动作用虚线框标记。无线设备由服务小区中诸如第一无线电网络节点12的无线电网络节点服务。
动作801：无线设备10可以接收配置数据，该配置数据包括当无线设备10检测到波束故障时可能选择的每小区的波束数量。例如，配置数据可以包括在检测到波束故障时由无线设备1或者基于由网络指示的SSB和/或基于也由网络指示的CSI-RS资源可能在服务小区中选择的候选波束，例如作为一个或多个候选波束的集合。因此，配置数据可以指示要监控的以进行故障检测的波束或者在发生故障时选择的候选波束。这些候选波束可以是无线设备10应当跟踪的波束，使得当故障发生时，无线设备10不需要开始该选择过程，因为无线设备10已经在进行该跟踪。
动作802：无线设备10执行服务小区(例如一个或多个服务小区)的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪服务小区的一个或多个波束(例如动作801中描述的所配置的候选波束)。例如，无线设备10可以对用于服务小区的波束的参考信号执行测量，其中DL波束基于针对相应波束的参考信号的测量的信号强度或测量的信号质量来选择。无线设备10可以收集测量信号强度的多个样本，诸如参考信号接收功率(RSRP)和/或测量的信号质量(例如SINR)，或者用于相同波束的参考信号接收质量(RSRQ)。波束跟踪可以包括在无线设备10中收集同步信号(SS)块突发或突发集的快照和/或样本和/或一个或多个波束的信道状态信息-参考信号。
动作803：无线设备10检测服务小区中的波束故障过程。例如，无线设备10可以检测物理下行链路控制信道(PDCCH)故障和/或下行链路波束故障，例如，无线设备10可以根据可配置等级而检测到服务小区中的配置数量的波束的质量劣化。
动作804：响应于检测到波束故障过程，无线设备10触发与用于服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程，其中DL波束基于在检测波束故障过程之前执行的波束跟踪来选择。波束恢复过程可以包括波束选择，并且因此无线设备10可以在检测到波束故障过程时利用服务小区的候选波束触发波束选择。所选择的DL波束可以表示为第一选择波束。无线设备10可以重用为其他目的而采取的测量。例如，无线设备10可能已经配置有测量配置，并且作为其一部分，无线设备10可以在服务小区上执行波束测量，例如以计算可能包含在测量报告中的小区质量和波束等级测量。
动作805：波束恢复过程可以包括选择DL波束中的下行链路参考信号。因此，无线设备10可以选择DL波束中的DL RS。
动作806：波束恢复过程可以包括发送上行链路消息以向无线电网络节点通知所选择的下行链路参考信号的DL波束。因此，无线设备10可以发送UL消息以向无线电网络节点通知所选择的下行链路参考信号的DL波束。
动作807：当在时间窗口期间没有来自无线电网络节点12的对所选DL波束的确认时，无线设备10可以根据所执行的波束跟踪发送接入作为第二最佳波束的另一波束的请求。因此，首先选择的DL波束可以是最佳波束。在从被跟踪的波束集中选择另一波束的该过程期间，无线设备10可以更新对被跟踪波束的测量。
图8c是描绘根据本文实施例的用于处理无线设备10在无线通信网络1中的通信的无线设备10的两个实施例的框图。无线通信网络1包括在服务小区中的被配置为服务无线设备10的无线电网络节点，诸如第一无线电网络节点12。
无线设备10可以包括被配置为执行本文的方法的处理电路1101，例如一个或多个处理器。
无线设备10可以包括波束跟踪模块1102。无线设备10、处理电路1101和/或波束跟踪模块1102被配置为执行服务小区执行波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪服务小区的一个或多个波束。例如，执行候选波束集的一个或多个最佳波束/来自候选波束集的一个或多个最佳波束的波束跟踪。无线设备10、处理电路1101和/或波束跟踪模块1102被配置为通过对用于服务小区的波束的参考信号执行测量来执行波束跟踪，其中，DL波束基于对相应波束的参考信号的测量的信号强度或测量的信号质量来选择。
无线设备10可以包括检测模块1103，例如接收机或收发机。无线设备10、处理电路1101和/或检测模块1103被配置为检测服务小区中的波束故障过程。无线设备10、处理电路1101和/或检测模块1103可以被配置为通过检测PDCCH故障和/或下行链路波束故障来检测波束故障过程。
无线设备10可以包括发起模块1104，例如发射机或收发机。无线设备10、处理电路1101和/或发起模块1104被配置为响应于检测到波束故障过程，触发与用于服务小区的DL波束相关联的波束恢复过程。DL波束基于在检测波束故障过程之前执行的波束跟踪来选择。波束恢复过程可以包括选择DL波束中的下行链路参考信号。波束恢复过程可以包括发送上行链路消息以向无线电网络节点通知所选择的下行链路参考信号的DL波束。波束跟踪可以包括在无线设备10中收集同步信号(SS)块突发或突发集的快照和/或样本和/或一个或多个波束的信道状态信息-参考信号。无线设备10还可以存储将在每测量窗口期滤波的一个或多个波束的质量。无线设备10、处理电路1101和/或发起模块1104可以被配置为当在时间窗口期间没有来自无线电网络节点对所选DL波束的确认时，根据所执行的波束跟踪发送接入作为第二最佳波束的另一波束的请求。
无线设备10可以包括配置模块1105。无线设备10、处理电路1101和/或配置模块1105可以被配置为配置数据，该配置数据包括当无线设备10检测到波束故障时可能选择的每小区的波束数量。例如，从无线电网络节点12接收配置数据，该配置数据配置无线设备10执行用于对相邻小区集和/或候选波束集的最佳波束的波束跟踪。
无线设备10还包括存储器1106。存储器包括用于在其上存储数据(例如RS配置、映射、波束跟踪、移动性事件、强度或质量、相邻小区或波束的集合、参数、在被执行时执行本文所公开的方法的应用等)的一个或多个单元。无线设备10还包括通信接口1109，包括例如发射机、收发机、接收机和/或一个或多个天线。
根据本文描述的实施例的用于无线设备10的方法分别借助例如计算机程序1107或包括指令(即软件代码部分)的计算机程序产品实现，所述指令在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行本文所述的由无线设备10执行的动作。计算机程序1107可以存储在计算机可读存储介质1108(例如盘、通用串行总线(USB)棒等)上。其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质1108可以包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得至少一个处理器执行本文所述的由无线设备10执行的动作。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是非暂时性计算机可读存储介质或暂时性计算机可读存储介质。
因此，无线设备可以包括处理电路和存储器，所述存储器包括能够由所述处理电路执行的指令，由此所述无线设备10可操作以执行本文的方法。
在本文的实施例中，无线设备10可以在其服务小区上执行DL波束选择以加速波束恢复过程，其中无线设备10发送UL消息以通知第一无线电网络节点例如可以使用哪些DL波束来向无线设备10发送其DL控制信道，例如，物理下行链路控制信道(PDCCH)。如果没有实现该实施例，则无线设备10将需要例如基于窄波束成形的DL信号(诸如CSI-RS)来检测波束故障、等待SS块集中的下一次波束传输的发生、以及基于该DL参考发送UL消息(例如，在物理上行链路控制信道(PUCCH)上的调度请求或PRACH上的RACH前导码)。在任何情况下，波束恢复依赖于无线设备10检测到最佳可用DL波束作为定时参考，使得网络(第一无线电网络节点)可以检测到正确的方向(例如，利用模拟波束成形)。
在本实施例中针对用于波束恢复的服务小区的所提出的跟踪例如如下发生：无线设备10的L1收集SS块突发和/或突发集的快照和/或样本，并向L3(也称为无线电资源控制(RRC)协议层)提供小区级质量。然后，无线设备10可以存储将在每个测量窗口时段滤波的N个最佳波束的值。这些值不断地存储在无线设备10处并根据基于波束的滤波器(其可以由网络配置)进行更新。当检测到波束故障过程时，例如基于PDCCH故障和/或(窄)DL波束故障，无线设备10可以尝试在诸如宽波束或窄波束的波束中选择DL参考。由于波束跟踪，在检测到波束故障之后，无线设备10能够立即触发波束恢复，即无需等待下一次SS块集合的出现(这在某些情况下可能需要160ms)。在网络侧(例如第一无线电网络节点12)，UL信号的检测允许网络例如在宽波束中发送用于该无线设备10的PDCCH以调度数据或确认成功恢复。无线设备具有N个最佳波束的知识，因此如果在某种窗口(例如，波束恢复RAR窗口)期间预期但没有接收到确认，则无线设备10可以发送与第二最佳等相关联的请求，等等。
在下文中描述了用于相邻小区的波束跟踪过程，相邻小区可以为不是主服务小区(例如主小区(PCell))的任何小区，即它可以是使用如上所述的类似方法的其他服务小区(例如主要辅小区(PSCell)或任何配置的辅助小区(SCell))。
图9是组合流程图和信令方案。
动作901：第一无线电网络节点12可以向无线设备10发送波束跟踪配置，例如相邻小区波束跟踪配置。
动作902：无线设备10可以接收波束跟踪配置并设置无线设备以进行波束跟踪。该配置可以包含(或包括)：每小区的K(i)个跟踪的波束、N个跟踪的小区、每波束和/或每相邻小区滤波器参数、波束跟踪触发信息、每相邻小区的CSI-RS配置等。
动作903：例如第三无线电网络节点15的相邻小区a可以为相应波束(例如对于该相邻小区的波束1到M(i))发送波束成形的CSI-RS或SS块。
动作904：例如第二无线电网络节点13的相邻小区b可以为相应波束(例如用于该相邻小区(例如服务区域14)的波束1到M(i))发送波束成形的CSI-RS或SS块。
动作905：无线设备10执行波束跟踪(相邻小区波束跟踪)，例如，相邻小区a中的波束2和相邻小区b中的波束1。例如，测量相应波束的CSI-RS或SS块的信号强度或信号质量。
动作906：无线设备10继续进行根据例如滤波配置而更新的波束跟踪。
动作907：第一无线电网络节点12向无线设备10发送指示要切换到的相邻小区的切换命令。例如，第一无线电网络节点12发送具有包含相邻/目标小区(例如小区b)中每DL波束的Cell ID和RACH配置(例如前导码、时间和频率)的移动性控制信息的RRC连接重配置。
动作908：无线设备10从波束跟踪知道小区b中的波束2是最佳的。
动作909：无线设备10从例如HO命令中查找或选择用于相邻小区b中的波束2的RACH配置。
动作910：无线设备10基于根据或用于波束2的RACH配置，将随机接入前导码或RACH前导码发送到第二无线电网络节点13。
动作911：第二无线电网络节点13选择RACH配置的波束。也就是说，基于前导码接收，第二无线电网络节点13(例如目标gNodeB)知道要发送例如随机接入响应(RAR)的最佳DL窄波束，例如波束2。
动作912：第二无线电网络节点13将波束2中的RAR发送到无线设备10。
动作913：然后，无线设备10可以向第二无线电网络节点13发送RRC连接重配置完成(RRCConnectionReconfiguration complete).
此外，以下描述HO过程的示例：
-跟踪过程，包括减少所需测量数量的潜在触发，参见例如动作1003；
-可用于跟踪的参考信号，参见例如动作1002；
-在接收到具有RACH与目标中的DL波束之间的映射的HO命令(或等同物)时的无线设备动作，参见例如动作1005。
-SON功能和与SON功能相关联的报告
-用于无线设备动作的潜在网络信令和/或配置，参见例如动作1001。
图10是描绘用于HO过程的示意性组合流程图和信令方案。第一无线电网络节点服务还包括第二无线电网络节点的无线通信网络中的无线设备10。
动作1001：第一无线电网络节点12可以向无线设备10发送指示候选相邻小区集的指示。也就是说，第一无线电网络节点可以配置无线设备具有候选相邻小区集。第一无线电网络节点12还可以配置波束特定跟踪滤波器参数，例如每评估周期的快照数量，例如200ms内的40ms快照。
第一无线电网络节点12还可以配置无线设备10具有每相邻小区要跟踪的K个最佳波束。第一无线电网络节点12还可以具有作为特定相邻小区的函数的K(i)，即，对于一些候选相邻小区，无线设备10可以跟踪比一些其他相邻小区的波束更多的波束。这例如在以下情况下是有用的：可以跟踪的波束的最大数量存在限制，以及第一无线电网络节点12知道更可能的相邻小区候选者，然后无线设备10可以监控比另一个相邻小区候选者的波束更多的该候选者的波束。
第一无线电网络节点12还可以配置无线设备10具有要在其上执行波束跟踪的M个最佳小区。换句话说，如果无线设备10检测到最大数量的小区，则这些小区中的仅一个子集可以是用于波束跟踪的候选者。
第一无线电网络节点12还可以将无线设备10配置为使用本文中的实施例或不使用(甚至基于小区)。这可能取决于关于信号被发送的周期和/或相邻小区中的波束成形的使用的网络知识。
第一无线电网络节点12还可以将无线设备10配置为使用用于该特征的给定参考信号或多组参考信号。例如，如上所述，无线设备10可以配置有用于跟踪的CSI-RS和/或SS块中的信号(诸如用于PBCH的PSS、SSS、TSS和/或DMRS)。
动作1002：第二无线电网络节点13发送其波束，即第二无线电网络节点13发送与相应波束相关联的参考信号(RS)，例如PSS、SSS、TSS、DMRS、CSI-RS、BRS等。
动作1003：无线设备10执行检测到的候选相邻小区集的N个最佳波束的波束跟踪。无线设备10可以在设定的时间间隔上跟踪多个波束，重复测量从网络节点发送的参考信号。与用于RRM目的的测量(即，触发移动性事件以支持移动性、载波聚合、双连接性、RAT间双连接性(LTE/NR紧密互通)程序)相比，可以以不同的时间尺度执行波束跟踪。
跟踪过程可以作为滤波过程来执行，这可以由网络配置或者经由无线设备实现来完成。无线设备10可以收集由候选相邻小区在DL波束中发送的RS的快照，并且可以执行每波束的相干和非相干平均。每快照N个最佳波束可以基于例如信号干扰加噪声比(SINR)峰值来检测，并且经由RS中的一些隐式或显式波束标识(例如时间/频率资源或甚至一些标识符(例如TSS))来识别。对于波束跟踪目的，快照可以不在彼此之间合并波束值，而是将它们分离。N个最佳波束可以例如是时刻t(n-1)处的瞬时波束值。
可以采取例如相距不远的后续快照。无线设备10可以收集目标小区中的相同波束的多个样本，并且可能将它们合并以形成每波束SINR或参考信号接收功率(RSRP)的一些平均值。如果N随快照变化，则无线设备10可以丢弃或至少分离具有较少样本的波束。在使用后续样本的情况下，定时与用于小区级别测量的定时相比可以是不同的，因为快照需要在时间上更接近，否则这些测量将是在切换时刻的过时测量。
无线设备10可以针对每个检测到的相邻小区(或者由第一无线电网络节点显式配置的相邻小区)不断地执行该跟踪过程。无线设备10可以在检测到给定小区是候选相邻小区之后立即执行波束跟踪。甚至在发送任何报告之前触发波束跟踪的优点是网络可以触发盲/半盲切换或者双连接的盲/半盲建立/载波聚合/经由双连接与LTE的紧密互通，即，此时无线设备10已具有这些每波束测量。备选地，无线设备10可以仅在触发配置的移动性事件之一(例如，类似于LTE中的事件A1，A2，......，A6的事件)之后或者在测量报告中发送这些事件中的一个之后才开始波束跟踪(跟踪过程)。这可以放松无线设备10约束以便不必执行每波束测量并存储这些测量。
无线设备10可以配置有触发无线设备10发起每波束测量的特殊移动性事件。特殊移动性事件可以是条件事件，即，仅在触发LTE中的事件A1，A2，...，A6之类的移动性事件之一之后触发。备选地，这简单地经由事件的阈值调整或对准来完成。
无线设备10可以由第一无线电网络节点12配置，以针对特定目标小区集(可能先前被报告为良好候选者或者由第一无线电网络节点12已知为可能由无线设备10检测到)发起波束跟踪。
就无线设备接收波束成形以检测最强DL波束或/和无线设备发送波束成形以发送与目标中的最强波束/最佳DL波束相关联的RACH前导码两者而言，波束跟踪或跟踪过程还可以包含与无线设备10的波束成形相关的方面。例如，无线设备10可以在选择每个目标候选小区中的最佳波束之前执行其接收(Rx)波束成形的全扫描。这可以提供附加信息，尤其是在每波束的测量具有低SINR的情况下。无线设备10可以使用附加信息来改进其PRACH前导码发送，即，以便发送等同的方向。这将是无线设备10的用于发送目标中的RACH的最佳发送(Tx)波束的跟踪。
波束跟踪的其他潜在触发可能与无线设备移动或无线设备速度有关，其中波束跟踪变得更加重要。
无线设备10可以对由相邻小区在DL波束中发送的始终开启(alwayson)或周期性参考信号执行波束跟踪。这些信号可以是SS块中的任何信号，例如为PBCH解调定义的PSS、SSS、TSS和/或DMRS。在此情况下，相邻小区标识可以经由PSS和/或SSS完成，而TSS可以用于区分波束，如果需要后续快照的话。
无线设备10另外和/或替代地对CSI-RS执行波束跟踪。可以每相邻小区配置这些CIS-RS，例如，在由无线设备10发送指示最佳小区的测量报告之后。在无线设备10报告每小区最佳波束的情况下(例如，基于每小区完成的长期平均值)，网络可以使用该信息来触发要监控的窄CSI-RS波束而不是针对候选目标小区的全扫描。无线设备10可以知道目标小区中的CSI-RS传输，例如，传输的时间/频率资源、带宽、要搜索的序列等。这可能先前已由网络配置为服务小区中测量配置的一部分。
动作1004：第一无线电网络节点12可以决定请求将无线设备10(或无线设备集)切换到与第二无线电网络节点13相关联的特定候选目标服务区域。第一无线电网络节点12然后向无线设备10发送切换命令或指示无线设备切换到第二无线电网络节点13的消息。
动作1005：在接收到要用于触发切换或建立辅小区的切换命令(例如，具有移动性控制信息的RRC连接重配置或等同物，诸如具有同步指示的RRC重配置、辅小区组(SCG)变化、SCG添加等)之后，无线设备10使用波束跟踪的结果(最新信息)以发起与目标(即第二无线电网络节点13)的随机接入过程，而不必等待执行附加测量以选择最佳DL波束以映射到其配置的RACH资源。
无线设备10具有关于用于相邻小区集或子集的最佳DL波束的最新信息。如果HO命令中指示的目标小区在相邻小区集内(对于该相邻小区集，无线设备10具有关于最佳波束的最新测量(其中最新可以由网络或通过实现来定义，虽然最新可能被定义为从最近的快照到接收到HO命令时所经过的某一时间))并且最佳波束在用于目标的允许波束列表中(与每波束的RACH配置一起)，则无线设备10可以通过在匹配最佳波束的每DL的HO命令中发送前导码来发起到与最佳波束相关联的无线电网络节点的随机接入过程。换句话说，无线设备10可以基于所执行的波束跟踪，在与目标小区中的最佳DL波束相匹配的时间-频率资源中发送所配置的前导码。
如果HO命令中指示的目标小区在相邻小区集内(对于该相邻小区集，无线设备10具有关于最佳波束的最新测量(其中最新可以由网络或通过实现来定义，虽然最新将是从最近的快照到接收到HO命令时所经过的某一时间))但是最佳波束不在目标的允许波束列表中(与每波束的RACH配置一起)，则无线设备10可以检查与该目标相关联的第二最佳波束的可用性。注意，可用性可取决于无线设备10是否已针对每目标最佳波束或其他K-1个最佳波束执行了测量。在网络侧，当已知目标小区可能过载时，可以已配置用于跟踪的K个最佳波束，使得如果无线设备10具有一些要接入的替代波束则可能是好的。如果HO命令包含跟踪的K-1个最佳波束之一，则无线设备10通过在匹配最佳波束的每DL的HO命令中发送前导码来发起随机接入过程(假设一个波束作为最佳波束)。换句话说，无线设备10可以基于取决于测量的可用性的跟踪，在与目标小区中的第k个最佳DL波束相匹配的时间-频率资源中发送所配置的前导码。
如果HO命令中指示的目标小区在相邻小区集内(对于该相邻小区集，无线设备10具有关于最佳波束的最新测量(其中最新可以由网络或通过实现来定义，虽然最新将是从最近的快照到接收到HO命令时所经过的某一时间))但是是在用于目标的允许波束列表中的任何可用的第k个最佳波束(与每波束的RACH配置一起)，则无线设备10可以触发回退过程并在发起随机接入之前等待选择目标小区中的最佳波束。
如果HO命令中指示的目标小区不在相邻小区集内(对于该相邻小区集，无线设备10具有关于最佳波束的最新测量(其中最新可以由网络或通过实现来定义，虽然最新将是从最近的快照到接收到HO命令时所经过的某一时间))，则无线设备10触发前一段中描述的回退过程，即在发起随机接入之前等待选择所配置的目标小区中的最佳波束。在该特定情况下，可能需要同步。
动作1006：然后，无线设备10将RACH前导码发送到第二无线电网络节点13，例如，基于所执行的波束跟踪，在与目标小区中的最佳DL波束相匹配的时间-频率资源中发送所配置的前导码。
动作1007：在接收到映射到给定DL波束的时间/频率资源中的RACH前导码时，第二无线电网络节点13检测覆盖无线设备10的最强DL窄波束。
动作1008：然后，第二无线电网络节点13可以利用对无线设备10的随机接入响应(RAR)来响应无线设备。这可以使用检测到的波束或另一波束来发送。
动作1009：然后，第二无线电网络节点13可以使用与由无线设备10执行的随机接入过程的RACH配置相关联的窄波束来执行与无线设备10的用户平面(UP)通信(DL或UL)。
因此，无线设备10能够跟踪候选目标相邻小区的波束以在延迟方面改进切换性能。
本文还公开了可能的自组织网络(SON)功能的示例以优化该过程。
SON功能和与SON功能相关联的报告
在回退情况下，例如当在HO命令中指示的目标小区不在动作1005中提到的相邻小区集内时，无线设备10可能先前已经由网络配置以存储已经发生“失败”的信息，即没有最佳波束位于目标允许的子集中。该信息可以在HO完成消息或者在目标中在双连接性(DC)的情况下等同的消息中报告，并且(经由诸如NR中的Xn之类的节点间接口)被转发到服务小区。该信息可以用作SON功能的输入，因此在将来的配置中，服务和目标小区可以允许接入该波束和/或触发与目标中的最佳波束相关联的CSI-RS波束。该故障报告也可以在无线设备10连接到第二无线电网络节点13之后由网络(例如诸如MME等的网络节点)请求。
该报告可以至少存储在这两种情况之一中，并具有以下信息：
-HO命令包含不在该集合(诸如无线设备10正在其上执行波束跟踪的相邻小区列表)中的小区。在此情况下，该报告可以包含目标小区ID、服务小区ID、在每个候选邻居中跟踪的波束以及它们的RSRP(或等同)值。
-HO命令包含无线设备10正在执行相邻小区波束跟踪的列表中的小区，然而，为该相邻小区跟踪的任何波束都不在可接入波束的允许列表中。在此情况下，无线设备10存储并报告目标小区ID、服务小区ID、每个候选邻居中跟踪的波束以及它们的RSRP(或等同)值。其他信息不排除在外。
可以报告单个报告，但也可以针对不同故障存在不同报告。
这些报告的目的可以是允许诸如网络节点的网络在将来为特定目标小区激活更多波束，使得目标小区能够触发特定DL波束以发送CSI-RS以便辅助基于CSI-RS的切换和/或RRM测量(按需)等。
图12是描绘根据本文实施例的用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的第一无线电网络节点12的两个实施例的框图。第一无线电网络节点12被配置为服务无线设备10，无线通信网络1还可以包括第二无线电网络节点13。
第一无线电网络节点12可以包括被配置为执行本文的方法的处理电路1201，例如一个或多个处理器。
第一无线电网络节点12可包括配置模块1202，例如发射机或收发机。第一无线电网络节点12、处理电路1201和/或配置模块1202被配置为将配置数据发送到无线设备10。配置数据指示无线设备10将执行检测到的相邻小区集的一个或多个波束的波束跟踪。
第一无线电网络节点12可以包括发送模块1203，例如发射机或收发机。第一无线电网络节点12、处理电路1201和/或发送模块1203可以被配置为发送指示(切换命令)到无线设备10。
第一无线电网络节点12还包括存储器1204。存储器包括用于在其上存储数据(例如RS配置、映射、指示、消息、相邻小区集、强度或质量、参数、在被执行时执行本文所公开的方法的应用等)的一个或多个单元。第一无线电网络节点12还可以包括通信接口1207，其包括例如发射机、收发机、接收机和/或一个或多个天线。
根据本文描述的实施例的用于第一无线电网络节点12的方法分别借助例如计算机程序1205或包括指令(即软件代码部分)的计算机程序产品实现，所述指令在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行本文所述的由第一无线电网络节点12执行的动作。计算机程序1205可以存储在计算机可读存储介质1206(例如盘、USB棒等)上。其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质1206可以包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得至少一个处理器执行本文所述的由第一无线电网络节点12执行的动作。在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是非暂时性计算机可读存储介质。
因此，第一无线电网络节点12可以包括处理电路和存储器，所述存储器包括能够由所述处理电路执行的指令，由此所述无线电网络节点可操作以执行本文的方法。
在下文中，描述了LTE中的移动性，尤其是无线电网络节点(表示为eNodeB(eNB))之间的切换准备。
在LTE中，处于RRC_CONNECTED状态的无线设备的切换是无线设备辅助的网络控制的切换(HO)，其中在E-UTRAN中具有HO准备信令：
-HO命令的一部分来自目标eNB，并且由源eNB透明地转发到无线设备，参见动作6和7；
-为了准备HO，源eNB将所有必要信息传递到目标eNB(例如，E-无线电接入承载(RAB)属性和RRC上下文)，参见动作8；
-源eNB和无线设备都保持一些上下文，例如，小区-无线电网络临时标识符(C-RNTI)，用于在HO失败的情况下无线设备的返回；
-无线设备使用专用RACH前导码在无竞争过程之后或者如果专用RACH前导码不可用则在基于竞争的过程之后经由随机接入信道(RACH)接入目标小区；无线设备使用专用前导码直到切换过程结束(成功或不成功)，参见动作9；
-如果在一定时间内朝向目标小区的RACH过程不成功，则无线设备使用合适的小区发起无线电链路故障恢复；
-在切换时没有传输鲁棒的报头压缩(ROHC)上下文；
-ROHC上下文可以在切换时保持在同一eNB内。
HO过程的准备和执行阶段在没有CN参与的情况下进行，例如，在LTE的情况下的EPC，即在eNB之间直接交换准备消息。在HO完成阶段期间在源侧释放资源由eNB触发。图7描绘了基本切换场景，其中移动性管理实体(MME)和服务网关都没有改变。
进一步描述LTE中的切换准备，即图7中的动作3、4、5和6。切换准备由服务eNodeB发起，该服务eNodeB可能基于测量报告(MEASUREMENT REPORT)和RRM信息做出切换决定，动作3，以便切换无线设备。然后执行以下步骤：
-动作4：源eNB向目标eNB发出切换请求(HANDOVER REQUEST)消息，其传递必要信息以准备目标侧的HO(源eNB处的无线设备X2信令上下文参考，无线设备S1EPC信令上下文参考、目标小区ID、KeNB、包括源eNB中的无线设备的C-RNTI的RRC上下文、接入层(AS)配置、增强型无线电接入承载(E-RAB)上下文和源小区的物理层ID+短媒体访问控制(MAC)-I用于可能的无线电链路故障(RLF)恢复)。无线设备X2信令和/或无线设备S1信令参考使得目标eNB能够寻址源eNB和EPC。E-RAB上下文包括必要的无线电网络层(RNL)和传输网络层(TNL)寻址信息以及E-RAB的服务质量(QoS)简档。
-动作5：如果目标eNB可以授权资源，则可以由目标eNB根据所接收的E-RAB QoS信息来执行准入控制，以增加成功HO的可能性。目标eNB根据接收到的E-RAB QoS信息配置所需资源，并保留C-RNTI和可选的RACH前导码。要在目标小区中使用的AS配置可以独立地指定(即“建立”)，或者与源小区中使用的AS配置相比作为增量(即“重配置”)。
-动作6：目标eNB准备具有层1(L1)和/或层2(L2)的HO，并将切换请求确认(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)发送到源eNB。切换请求确认消息包括要作为RRC消息发送到无线设备以执行切换的透明容器。该容器包括用于所选安全算法的新C-RNTI、目标eNB安全算法标识符，以及可以包括专用RACH前导码以及可能的一些其他参数，即接入参数、系统信息块(SIB)等。如果需要，切换请求确认消息还可以包括用于转发隧道的RNL和/或TNL信息。
注意：一旦源eNB接收到切换请求确认(ACK)，或者一旦在下行链路中发起切换命令的传输，就可以发起数据转发。
可以假设与LTE中类似的节点间信令作为即将到来的电信世代的基线。因此，期望在无线电网络节点(在NR中表示为gNodeB)之间交换的类似Xn信令，即，从服务到目标的切换请求，后跟切换请求ACK(一旦在目标中发生准入控制)。
因此，在LTE中，发生从服务小区到相邻小区的切换。为了辅助网络，无线设备被配置为对其自己的小区执行RRM测量并且与相邻小区的质量进行比较。换句话说，无线设备需要测量相邻小区的质量，将这些质量报告给无线电网络节点以便能够做出决定。
无线电网络节点可以决定将无线设备从服务小区切换到可能已经报告的候选相邻小区之一。然后，随后是切换命令，在LTE中，这是具有IE移动性控制信息的RRC连接重配置，其包含(除其他参数外)无线设备应当用于接入目标小区的RACH配置，例如物理随机接入信道(PRACH)时间和频率资源，无线设备应该发送该前导码(可能也是专用的并在同一消息中分配)。
由于切换在无线电信令以及在某些情况下(gNodeB间，即gNodeB之间)在网络信令方面是一个昂贵的过程，所以应该避免过于频繁的切换和乒乓切换或至少将其最小化，特别是因为它们也可能增加失败的可能性。此外，出于节省电池的原因和负载，应避免过于频繁的测量报告或将其最小化。因此，在LTE中每小区定义基于滤波测量的事件触发报告。例如，可能存在例如对于一定准确性的200ms的评估周期的要求，并且无线设备实现通常选择40ms的快照以在时间和频率上执行一些相干性和相干平均。
本文公开了一种由无线设备执行的用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的方法。第一无线电网络节点服务无线设备，无线通信网络还包括第二无线电网络节点。无线设备执行用于检测到的(候选)相邻小区集的一个或多个最佳波束的波束跟踪。无线设备还从第一无线电网络节点接收指示，例如切换命令，该指示表明无线设备到相邻小区的切换。当相邻小区在检测到的相邻小区集中时，无线设备根据针对该相邻小区的波束跟踪来发起与最佳波束相关联的随机接入过程。
本文公开了一种由第一无线电网络节点执行的用于处理无线设备在无线通信网络中的通信的方法。第一无线电网络节点服务无线设备，无线通信网络还包括第二无线电网络节点。第一无线电网络节点发送配置数据，即，用数据配置无线设备，该数据指示无线设备将执行用于检测到的相邻小区集的一个或多个最佳波束的波束跟踪。
无线设备可以执行检测到的候选相邻小区集(或来自检测到的候选相邻小区集)的N个最佳波束的波束跟踪。与用于RRM目的(即，触发移动性事件以支持移动性、载波聚合、双连接性、RAT间双连接性(LTE/NR紧密互通)过程)的测量相比，这能够以不同的时间尺度执行。
在接收到将要用于触发切换或建立辅小区的诸如切换命令的指示(例如，具有移动性控制信息的RRC连接重新配置或等同物)之后，无线设备10使用来自波束跟踪的最新信息发起与第二无线电网络节点的随机接入过程，而不必等待执行附加测量以选择最佳DL波束以映射到其配置的RACH资源。
此外，还提供了被配置为执行本文的方法的第一无线电网络节点和无线设备。
本文还提供了一种包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使得所述至少一个处理器执行本文中的由第一无线电网络节点或无线设备执行的方法。此外，本文提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使所述至少一个处理器执行本文中的由第一无线电网络节点或无线设备执行的方法。
在一些实施例中，使用更通用的术语“无线电网络节点”，并且它可以对应于任何类型的无线电网络节点或与无线设备和/或与另一网络节点通信的任何网络节点。网络节点的示例是NodeB、主eNB、辅eNB、属于主小区组(MCG)或辅小区组(SCG)的网络节点、基站(BS)、诸如MSR BS的多标准无线电(MSR)无线节点、eNodeB、网络控制器、无线电网络控制器(RNC)、基站控制器(BSC)、中继、施主节点控制中继、基站收发台(BTS)、接入点(AP)、传输点、传输节点、远程无线电单元(RRU)、远程无线电头端(RRH)、分布式天线系统(DAS)中的节点、例如移动交换中心(MSC)、移动性管理实体(MME)等的核心网络节点、操作和维护(O&M)、操作支持系统(OSS)、自组织网络(SON)、定位节点(例如演进服务移动定位中心(E-SMLC)、最小化路测(MDT)等)。
在一些实施例中，使用非限制性术语无线设备或用户设备(UE)，并且其指的是与蜂窝或移动通信系统中的网络节点和/或与另一UE通信的任何类型的无线设备。UE的示例是目标设备、设备到设备(D2D)UE、能够接近的UE(也称为ProSe UE)、机器型UE或能够进行机器到机器(M2M)通信的UE、PDA、PAD、平板电脑、移动终端、智能电话、笔记本电脑嵌入式装备(LEE)、笔记本电脑安装设备(LME)、USB加密狗等。
针对5G描述了实施例。然而，这些实施例适用于其中UE接收和/或发送信号(例如数据)的任何RAT或多RAT系统，例如LTE、LTE频分双工/时分双工(FDD/TDD)、WCDMA/HSPA、GSM/GERAN、Wi-Fi、WLAN、CDMA2000等。
天线节点是能够产生覆盖特定服务区域或方向的一个或多个波束的单元。天线节点可以是基站或基站的一部分。
熟悉通信设计的人员将容易理解，可以使用数字逻辑和/或一个或多个微控制器、微处理器或其他数字硬件来实现功能装置或模块。在一些实施例中，各种功能中的若干或全部可以一起实现，例如在单个专用集成电路(ASIC)中或者在它们之间具有适当的硬件和/或软件接口的两个或更多个单独的设备中。例如，可以在与无线设备或网络节点的其他功能组件共享的处理器上实现若干功能。
备选地，所讨论的处理装置的若干功能元件可以通过使用专用硬件来提供，而其他功能元件配备有用于执行软件的与适当的软件或固件相关联的硬件。因此，本文使用的术语“处理器”或“控制器”并不专指能够执行软件的硬件，而是可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只读存储器(ROM)、用于存储软件和/或程序或应用数据的随机存取存储器、以及非易失性存储器。也可以包括其他传统的和/或定制的硬件。通信设备的设计者将理解这些设计选择中固有的成本、性能和维护权衡。
受益于前述描述和相关附图中呈现的教导的本领域技术人员将想到所公开实施例的修改和其他实施例。因此，应理解，实施例不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在本公开的范围内。尽管本文可以采用特定术语，但它们仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制的目的。

Claims (26)

1.一种由无线设备执行的用于处理所述无线设备在无线通信网络中的通信的方法，其中，所述无线设备由服务小区中的无线电网络节点(12)服务，所述方法包括：
-执行(802)所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束；
-检测(803)所述服务小区中的波束故障过程；以及响应于检测到所述波束故障过程，
-触发(804)与用于所述服务小区的下行链路DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，执行(802)所述波束跟踪包括：对用于所述服务小区的波束的参考信号执行测量，其中，所述DL波束基于对相应波束的参考信号测量的信号强度或测量的信号质量来选择。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述波束恢复过程包括：
-选择(805)所述DL波束中的下行链路参考信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述波束恢复过程包括：
-发送(806)用于向所述无线电网络节点(12)通知所选择的下行链路参考信号的所述DL波束的上行链路消息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述波束跟踪包括：在所述无线设备(10)中收集同步信号SS块突发或突发集的快照和/或样本，和/或所述一个或多个波束的信道状态信息-参考信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，检测(803)所述波束故障过程包括：检测物理下行链路控制信道PDCCH故障和/或下行链路波束故障。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：当在时间窗口内没有来自所述无线电网络节点(12)的对所选择的DL波束的确认时，
-发送(807)接入根据所执行的波束跟踪是第二最佳波束的另一波束的请求。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：
-接收(801)配置数据，所述配置数据包括当所述无线设备(10)检测到波束故障时可能被选择的每小区的波束数量。
9.一种无线设备(10)，用于处理所述无线设备(10)在无线通信网络(1)中的通信，其中，所述无线通信网络(1)包括在服务小区中的被配置为服务所述无线设备(10)的无线电网络节点(12)，其中，所述无线设备(10)被配置为：
执行所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束；
检测所述服务小区中的波束故障过程；以及响应于检测到所述波束故障过程，
触发与用于所述服务小区的下行链路DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
10.根据权利要求9所述的无线设备(10)，其中，所述无线设备被配置为：通过对用于所述服务小区的波束的参考信号执行测量来执行所述波束跟踪，其中，所述DL波束基于对相应波束的参考信号测量的信号强度或测量的信号质量来选择。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的无线设备(10)，其中，所述波束恢复过程包括：选择所述DL波束中的下行链路参考信号。
12.根据权利要求11所述的无线设备(10)，其中，所述波束恢复过程包括：发送用于向所述无线电网络节点通知所选择的下行链路参考信号的所述DL波束的上行链路消息。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的无线设备(10)，其中，所述波束跟踪包括：在所述无线设备(10)中收集同步信号SS块突发或突发集的快照和/或样本，和/或所述一个或多个波束的信道状态信息-参考信号。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的无线设备(10)，其中，所述无线设备被配置为：通过检测物理下行链路控制信道PDCCH故障和/或下行链路波束故障来检测所述波束故障过程。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的无线设备(10)，其中，所述无线设备被配置为：当在时间窗口内没有来自所述无线电网络节点(12)的对所选择的DL波束的确认时，发送接入根据所执行的波束跟踪是第二最佳波束的另一波束的请求。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的无线设备(10)，其中，所述无线设备(10)被配置为：接收配置数据，所述配置数据包括当所述无线设备(10)检测到波束故障时可能被选择的每小区的波束数量。
17.一种包括指令的计算机程序，所述指令当在至少一个处理器上执行时使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的由所述无线设备执行的方法。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有包括指令的计算机程序，所述指令在至少一个处理器上执行时使所述至少一个处理器执行根据权利要求1至8中任一项所述的由所述无线设备执行的方法。
19.一种无线设备，用于处理所述无线设备在无线通信网络中的通信，其中，所述无线通信网络包括在服务小区中的被配置为服务所述无线设备的无线电网络节点，其中，所述无线设备包括处理电路和存储器，所述存储器包括能够由所述处理电路执行的指令，由此所述无线设备可操作以：
执行所述服务小区的波束跟踪，以用于基于测量的信号强度或测量的信号质量来跟踪所述服务小区的一个或多个波束；
检测所述服务小区中的波束故障过程；以及响应于检测到所述波束故障过程，可操作以：
触发与用于所述服务小区的下行链路DL波束相关联的波束恢复过程，其中，所述DL波束基于在检测所述波束故障过程之前执行的所述波束跟踪来选择。
20.根据权利要求19所述的无线设备，其中，所述无线设备可操作以：通过对用于所述服务小区的波束的参考信号执行测量来执行所述波束跟踪，其中，所述DL波束基于对相应波束的参考信号测量的信号强度或测量的信号质量来选择。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的无线设备，其中，所述波束恢复过程包括：选择所述DL波束中的下行链路参考信号。
22.根据权利要求21所述的无线设备，其中，所述波束恢复过程包括：发送用于向所述无线电网络节点通知所选择的下行链路参考信号的所述DL波束的上行链路消息。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的无线设备，其中，所述波束跟踪包括：在所述无线设备中收集同步信号SS块突发或突发集的快照和/或样本，和/或所述一个或多个波束的信道状态信息-参考信号。
24.根据权利要求19至23中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设备可操作以：通过检测物理下行链路控制信道PDCCH故障和/或下行链路波束故障来检测所述波束故障过程。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设备可操作以：当在时间窗口内没有来自所述无线电网络节点的对所选择的DL波束的确认时，发送接入根据所执行的波束跟踪是第二最佳波束的另一波束的请求。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的无线设备，其中，所述无线设备可操作以：接收配置数据，所述配置数据包括当所述无线设备(10)检测到波束故障时可能按照小区被选择的每小区的波束数量。
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