CN111034302A - 用于波束故障恢复的随机接入的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于波束故障恢复的随机接入的方法。在该方法中，接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置。在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机接入过程。

Description

用于波束故障恢复的随机接入的方法和设备
技术领域
本公开一般涉及无线接入技术，并且特别地，涉及一种用于波束故障恢复的随机接入的方法以及相关的终端设备和网络设备。
背景技术
在NR(新无线电)系统中，为了改善覆盖范围和增加数据速率，广泛使用了波束成形。采用波束成形，网络设备可以经由窄波束来发送用户特定的数据，这可改善SINR(信干噪比)。由于波束提供相当窄的覆盖范围，因此，用户设备(UE)可能突然不在波束的覆盖范围内。因此，网络设备将无法有效地将数据调度到UE，和/或UE将无法监视网络设备用于发送控制信道(如PDCCH)的正确波束(或波束链路对)，并且UE将无法检测到调度的信息。该问题通常被称为“波束故障”。
发明内容
因此，本公开的实施例的目的是提供一种用于波束故障恢复的随机接入的方法，其可使用随机接入来实现波束故障恢复。
根据本公开的第一方面，提供一种在用户设备中用于波束故障恢复的随机接入的方法。在该方法中，从基站接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置。在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机接入过程。
在一些实施例中，检测下行链路质量高于第一阈值的至少一个候选波束，并且经由相应的至少一个候选波束来执行随机接入。
在一些实施例中，确定至少一个候选波束中具有最高下行链路质量的候选波束，并且经由所确定的候选波束来执行随机接入。如果随机接入失败，则确定至少一个候选波束中的另一候选波束，并且经由该另一候选波束来执行随机接入。
在一些实施例中，确定所确定的候选波束是被配置了非竞争随机接入资源还是基于竞争的随机接入资源。如果确定所确定的候选波束被配置了非竞争随机接入资源，则经由所确定的候选波束来执行非竞争随机接入。如果确定所确定的候选波束被配置了基于竞争的随机接入资源，则确定所确定的候选波束的下行链路质量是否比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值。如果确定所确定的候选波束的下行链路质量比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值，则经由所确定的候选波束来执行基于竞争的随机接入。如果确定所确定的候选波束的下行链路质量不比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值，则经由被配置了非竞争随机接入资源的候选波束来执行非竞争随机接入。
在一些实施例中，如果随机接入过程被停止，则生成随机接入过程用于波束故障恢复的指示。
在一些实施例中，当达到前导码传输尝试最大次数或无线电链路故障计时器到期时，随机接入过程被停止。
在一些实施例中，特定随机接入配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试最大次数，随机接入响应窗口大小，以及非竞争随机接入资源。
在一些实施例中，非竞争随机接入资源被设置为被保留用于波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
在一些实施例中，在释放多个不同的随机接入资源或达到多次尝试之前，执行随机接入。
根据本公开的第二方面，提供了一种用户设备。该用户设备包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述用户设备可操作为接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置，并且在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机接入过程。
根据本公开的第三方面，提供了一种在基站中用于波束故障恢复的随机接入的方法。在该方法中，设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置。然后，向用户设备发送特定随机接入配置。
根据本公开的第四方面，提供了一种基站。所述基站包括处理器和存储器，所述存储器包含可由所述处理器执行的指令，由此所述基站可操作为设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置，并发送特定随机接入配置。
根据本公开的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，在其上存储有计算机程序。该计算机程序可由设备执行以使得所述设备执行根据本公开的第一方面的用于波束故障恢复的随机接入的方法。
根据本公开的第六方面，提供了一种计算机程序产品，其可由设备执行以使该设备执行根据本公开的第三方面的用于波束故障恢复的随机接入的方法。
根据本公开的第七方面，提供了一种用于波束故障恢复的随机接入的设备。该设备包括：接收机，被配置为接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及执行模块，其被配置为在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机接入过程。
根据本公开的第八方面，提供一种用于波束故障恢复的随机接入的设备。该设备包括：设置模块，被配置为设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及发射机，被配置为发送特定随机接入配置。
优点是，根据实施例的用于随机接入的方法可利用特定随机接入配置来通过随机接入过程来实现波束故障恢复。此外，基于特定随机接入配置的随机接入过程可增加波束故障恢复的成功率，并减少波束故障恢复的延迟。另外，该方法可使由于波束恢复失败而对终端设备的性能的负面影响最小化。
附图说明
通过在附图中对本公开的一些实施例的更详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中相同的附图标记通常指代本公开的实施例中的相同组件。所示的附图是为了便于更好地理解本公开的实施例，并且并不一定按比例绘制，其中：
图1是示出根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法的流程图；
图2是示出根据本公开的一些实施例的示例性的随机接入过程的流程图；
图3是示出根据本公开的一些实施例的另一示例性的随机接入过程的图；
图4是示出根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法的流程图；
图5是根据本公开的一些实施例的终端设备的示意性框图；
图6是根据本公开的一些实施例的网络设备的示意性框图；和
图7是根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的设备的示意性框图；
图8是根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的设备的示意性框图。
具体实施方式
一些优选实施例将参考附图更详细地描述，附图中已经图示了本公开的优选实施例。然而，本公开可以以各种方式实现，因此不应被解释为限于本文中所公开的实施例。相反，所提供的那些实施例是为了透彻和完整地理解本公开，并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。
如本文中所使用的，术语“无线通信网络”是指遵循任何合适的通信标准的网络，诸如LTE-Advanced(LTE-A)、LTE、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)等。另外，无线通信网络中网络设备与终端设备之间的通信可以根据任何适当的通信协议来执行，包括但不限于全球移动通信系统(GSM)、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)和/或其他合适的第一代(1G)、第二代(2G)、2.5G、2.75G、第三代(3G)、第四代(4G)、4.5G、未来的第五代(5G)通信协议、诸如IEEE 802.11标准之类的无线局域网(WLAN)标准、和/或任何其他适当的无线通信标准(诸如全球微波接入互通性(WiMax)、蓝牙和/或ZigBee标准)、和/或当前已知或未来将要开发的任何其他协议。
术语“网络设备”是指无线通信网络中的设备，终端设备经由该网络设备接入网络并从中接收服务。网络设备是指无线通信网络中的基站(BS)、接入点(AP)或任何其他合适的设备。例如，BS可以是节点B(节点B或NB)、演进节点B(e节点B或eNB)或gNB、远程无线电单元(RRU)、无线电头(RH)、远程无线电头(RRH)、中继、诸如femto、pico之类的低功率节点等。网络设备的其他示例可以包括诸如MSR BS之类的多标准无线电(MSR)无线电设备、诸如无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)之类的网络控制器、基站收发信台(BTS)、传输点、传输节点。然而，更一般地，网络设备可以表示能够、被配置、被布置和/或可操作为使终端设备能够接入无线通信网络和/或向终端设备提供对无线通信网络的接入、或向已经接入无线通信网络的终端设备提供某种服务的任何合适的设备(或设备群组)。
术语“终端设备”是指可以接入无线通信网络并从中接收服务的任何终端设备。作为示例而非限制，终端设备是指移动终端、用户设备(UE)或其他合适的设备。例如，UE可以是用户台(SS)、便携式用户台、移动台(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于便携式计算机、诸如数码相机之类的图像捕获终端设备、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、移动电话、蜂窝电话、智能电话、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机、诸如数码相机之类的图像捕获终端设备、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、可穿戴终端设备、车载无线终端设备、无线端点、移动台、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑嵌入式设备(LME)、USB加密狗、智能设备、无线用户驻地设备(CPE)等。在下面的描述中，术语“终端设备”、“终端”、“用户设备”和“UE”可以互换使用。作为一个示例，终端设备可以表示被配置用于根据第三代合作伙伴计划(3GPP)颁布的一个或多个通信标准(诸如3GPP的GSM、UMTS、LTE和/或5G标准)进行通信的UE。如本文所使用的，“用户设备”或“UE”可以并不一定具有在拥有和/或操作相关设备的人类用户意义上的“用户”。在一些实施例中，终端设备可以被配置为在没有直接人类交互的情况下发送和/或接收信息。例如，终端设备可被设计为在由内部或外部事件触发时或者响应于来自无线通信网络的请求，按预定的调度来向网络发送信息。相反，UE可表示旨在出售给人类用户或由人类用户操作但最初可并不与特定人类用户相关联的设备。
终端设备可以例如通过实现针对侧链通信的3GPP标准来支持设备到设备(D2D)通信，并且在这种情况下可以被称为D2D通信设备。
作为又一示例，在物联网(IOT)场景中，终端设备可以表示执行监视和/或测量并将这种监视和/或测量的结果发送到另一终端设备和/或网络设备的机器或其他设备。在这种情况下，终端设备可以是机器对机器(M2M)设备，在3GPP环境中也可称为机器类型通信(MTC)设备。作为一个特定示例，终端设备可以是实现3GPP窄带物联网(NB-IoT)标准的UE。这种机器或设备的特定示例是传感器、诸如电表之类的计量设备、工业机械、或家用或个人电器(例如冰箱、电视、诸如手表的的个人可穿戴设备等)。在其他场景中，终端设备可以表示能够监视和/或报告其运行状态或与其运行相关联的其他功能的车辆或其他设备。
如本文所使用的，下行链路DL传输是指从网络设备到终端设备的传输，而上行链路UL传输是指相反方向的传输。
在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等是表明所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但并不一定每个实施例都包括特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语并不一定指代相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，应当认为结合其他实施例对这种特征、结构或特性的影响是在本领域技术人员的知识范围内，而无论是否明确描述。
应当理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”和“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列术语的任意和所有组合。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并不旨在限制示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包括”、“包括了”、“有”、“具有”、“包含”和/或“包含了”指定了存在所陈述的特征、元件和/或组件等，但不排除存在或添加一个或多个其他的特征、元件、组件和/或其组合。
在以下的描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。
3GPP已经认识到波束故障问题的重要性，并开始针对5G系统讨论在针对处于RRC_CONNECTED状态的UE检测到波束故障时的称为“波束恢复”的过程。在波束恢复中，处于RRC_CONNECTED状态的UE将执行与服务链路的质量相关联的测量，如果质量低于给定阈值，则UE将执行波束恢复。该过程旨在解决如下情况：网络设备(诸如gNodeB)和UE的TX和/或RX波束已经变得未对准，但是还存在另外的波束可用于维持gNodeB和UE之间的连接。
波束故障恢复过程可以包括以下方面：
·波束故障检测：UE可以监视某个周期性参考信号(RS)以估计服务链路的质量。一旦服务链路的质量下降到某个阈值以下，这意味着发生波束故障，则UE就可以发起波束恢复。
·新的候选波束识别：一旦已经检测到波束故障，UE就可以识别会提供足够质量的新的候选波束。然后，UE搜索从同一网络设备但在不同候选波束中发送的特定RS。在该搜索过程期间，UE还可以改变它的RX波束。
·波束故障恢复请求：一旦已经找到新的候选波束，UE就可以使用某些UL资源来发送上行链路(UL)信号。gNodeB可在这些UL资源中接收UL信号，并且可以基于所接收到的UL信号来确定UE识别的候选波束。
·波束故障恢复响应：当gNodeB已经接收到波束故障恢复请求时，它发送下行链路(DL)响应以向UE指示它使用新的波束的知识接收到该请求。UE可以监视对波束故障恢复请求的响应。一旦UE已经成功接收到响应，波束恢复就完成了。
当前，提出了随机接入过程可用于波束故障恢复。众所周知，随机接入过程并不是被设计为恢复过程，而是被设计为在UE初始接入无线网络期间要被触发的普通过程，例如，当UE开机时或者在UE从RRC_IDLE状态和/或RRC_INACTIVE状态过渡到RRC_CONNECTED状态期间、以及在切换执行期间。考虑到普通的随机接入过程也需要波束选择机制，如在波束故障恢复中所要求的，因此，随机接入过程也可用于波束故障恢复。当随机接入过程成功时，波束被恢复。另外，非竞争随机接入过程和基于竞争的随机接入过程都可用于恢复波束。
然而，由于随机接入过程的不同目的，因此，如果UE必须根据与普通随机接入过程相同的随机接入配置和过程来执行波束故障恢复，则可能存在一些问题。现在，关于用于波束故障恢复的随机接入还有很多细节尚未解决。
鉴于此，本公开的实施例提供了专用于波束故障恢复的新的随机接入机制。
图1示出了说明根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法的流程图。该方法可由具有波束成形的无线通信网络中的终端设备来执行。例如，无线通信网络可以是LTE(长期演进)系统或NR系统等。终端设备可以是用户设备，诸如移动电话、智能电话、可穿戴设备、平板电脑等。
如图1中所示，在框110处，终端设备可接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置。该特定随机接入配置可包括与用于普通随机接入过程的随机接入配置中的参数相同的参数，但是在特定随机接入配置中，一些参数被重新配置为与普通随机接入过程不同，这将稍后描述。此外，该特定随机接入配置可经由专用信令从网络设备(例如，NR系统中的基站，例如gNodeB)接收。
为了便于理解，将首先简要介绍随机接入配置。随机接入配置可至少包括以下内容：
1)RACH-ConfigCommon
-前导码信息
·前导码数量(numberOfRA-Preambles)：在MAC规范TS 36.321中定义的非专用随机接入前导码数量，被编码为整数值。在LTE中，最多可以有64个前导码，而在NR中预期数量更多。用于公共随机接入信道(RACH)的较少的前导码可增加要分配给专用接入的前导码数量，并且/或者可潜在地降低网络侧的检测复杂度(因为更少的前导码需要被检测)。
-前导码群组配置：它包括前导码大小、消息大小、和消息功率偏移。
-功率提升参数(PowerRampingParameters)：在LTE中，它包括powerRampingStep和preambleInitialReceivedTargetPower组成。在NR中，预期类似的参数。另外，在UE切换到另一个Tx或Rx波束之前还可存在与尝试次数有关的参数。
-随机接入监管参数
·前导码传输尝试最大次数(preambleTransMax)：在LTE中，preambleTransMax是UE在无需成功解码随机接入响应(RAR)的情况下应当尝试发送前导码的计时器数。
·RAR窗口大小(ra-ResponseWindowSize)：在LTE中，ra-ResponseWindowSize在TS 36.321中被定义为RA响应窗口的持续时间，其中该值在子帧中提供。
·用于竞争解决的计时器(mac-ContentionResolutionTimer)。
-用于MSG.3的最大HARQ数量(maxHARQ-Msg3Tx)：在LTE中，参数maxHARQ-Msg3Tx在TS 36.321中定义用于基于竞争的随机接入的Msg3 HARQ传输。
-NR中可能存在的附加参数：作为由网络设备发送并由UE通过检测同步信号(SS)块和SS块标识符来检测的DL波束，还可能存在CSI-RS(信道状态信息参考信号)到RACH的映射。
2)RACH-ConfigDedicated
-前导码索引
-PRACH掩码索引
在一些实施例中，特定随机接入配置可包括基于竞争的随机接入配置(例如，RACH-ConfigCommon)和非竞争随机接入配置(例如，RACH-ConfigDedicated)。在特定随机接入配置中，以下参数可被配置为特定于波束故障恢复并且与普通的随机接入过程不同：
-前导码传输尝试最大次数：对于用于波束故障恢复的随机接入过程，可能有无线电链路故障(RLF)计时器在运行。当RLF计时器到期时，终端设备应进行小区重选以找到合适的小区，而不是在原始小区中恢复波束。因此，用于波束故障恢复的前导码传输尝试最大次数应考虑RLF计时器，并且可被设置成不同于普通随机接入过程。此外，如果达到前导码传输尝试最大次数或者RLF计时器到期，则停止用于波束故障恢复的随机接入过程。例如，如果RLF计时器到期，则终端设备不能继续进行用于波束故障恢复的随机接入，即使前导码传输尝试最大次数还未达到。如果达到了前导码传输尝试最大次数但RLF计时器未到期，则用于波束故障恢复的随机接入过程也将停止。
-RAR窗口大小：如上所述，RAR窗口大小是从网络设备接收RAR的持续时间。为了加速波束故障恢复，RAR窗口大小可被设置成不同于普通随机接入过程。例如，RAR窗口大小可被设置得更短。当网络设备识别来自终端设备的用于波束故障恢复的前导码信号时，网络设备可比普通随机接入过程更快地发送响应。
-用于非竞争随机接入的资源(也称为“非竞争随机接入资源”)：在普通随机接入过程中，如果非竞争随机接入失败，则被保留的非竞争随机接入资源将不能重用。但是，在波束故障恢复中，可存在多个适合波束故障恢复的候选波束。因此，期望当先前的随机接入失败时，可经由不同的候选波束来继续非竞争随机接入。因此，在特定随机接入配置中，非竞争随机接入资源可被设置成被保留用于波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。终端设备可使用被保留用于波束故障恢复的不同的随机接入资源或者被保留用于波束故障恢复的同一随机接入资源来多次执行非竞争随机接入。
然后，在框120处，在波束故障的情况下，终端设备可根据所接收到的特定随机接入配置来执行随机接入过程。图2示出了根据本公开的一些实施例的示例性的随机接入的过程。
如图2所示，在框205处，当发生波束故障时，例如终端设备移动到它的服务波束之外，终端设备可检测至少一个适合于波束故障恢复的候选波束。候选波束具有比给定阈值(即，第一阈值)高的下行链路质量。下行链路质量可用参考信号接收功率(RSRP)表示。
然后，终端设备可经由相应的至少一个候选波束来执行随机接入。在一些实施例中，在框210处，终端设备可确定所检测的至少一个候选波束中具有最高下行链路质量的候选波束，可称为“最佳候选波束”。然后，在框215处，终端设备可经由最佳候选波束来执行随机接入。如果随机接入成功(即，框218的“是”)，则在框220处，最佳候选波束成为终端设备的新的服务波束，并且终端设备可经由该新的服务波束与网络设备进行通信。如果随机接入失败(即，框218的“否”)，则在框225处，终端设备可检查RLF计时器是否到期。如果RLF计时器到期，则在框230处，停止用于波束故障恢复的随机接入过程。如果RLF计时器没有到期，则在框235处，终端设备可检查是否达到前导码传输尝试最大次数。如果达到了前导码传输尝试最大次数，则在框230处停止用于波束失败恢复的随机接入过程。如果未达到前导码传输尝试最大次数，则在框240处，终端设备可确定所检测到的至少一个候选波束中的另一候选波束(如果有的话)。该候选波束可以具有第二高的下行链路质量。然后，在框245处，终端设备可经由该候选波束来执行随机接入。如果随机接入失败，则终端设备可重复执行框218至245，直到随机接入成功或者达到前导码传输尝试最大次数或者RLF计时器期满为止。
在一些实施例中，候选波束可不止一次用于针对波束故障恢复的随机接入。例如，存在两个候选波束，并且前导码传输尝试最大次数为四。然后，如果经由这两个候选波束的随机接入均失败，但是前导码传输尝试最大次数还未达到。那么，如果这两个候选波束的下行链路质量仍然高于第一阈值，则这两个候选波束可以再次用于随机接入。对于非竞争随机接入，可利用不同的被保留的随机接入资源或相同的被保留的随机接入资源(如果未达到尝试次数)。
在一些实施例中，终端设备可连续地检测候选波束。这样，终端设备可在每次执行随机接入时选择当前的最佳候选波束。
在一些实施例中，当用于波束故障恢复的随机接入过程被停止时，终端设备可向高层生成该随机接入过程是用于波束故障恢复的指示。在普通随机接入过程中，当前导码传输尝试最大次数达到时，终端设备的MAC层可将随机接入失败的指示发送到终端设备的RRC层，然后，该RRC层宣告无线电链路故障。然后，RRC连接重建过程可被触发。对于用于波束故障恢复的随机接入过程，有RLF计时器来触发无线电链路故障。当RLF计时器到期时，RRC连接重建过程将被触发。因此，RRC层不必宣告无线电链路故障。当RRC层从MAC层接收到指示随机接入过程是用于波束故障恢复的指示时，RRC层不执行任何操作。
在一些情况下，在无线系统中，一些波束被配置了非竞争随机接入资源，而一些波束被配置了基于竞争的随机接入资源。图3示出了在这种无线系统中可实现的随机接入的另一示例性过程。
在图3中，当终端设备确定用于波束故障恢复的候选波束时(在框305处)，在框310处，终端设备可确定所确定的候选波束是被配置了非竞争随机接入资源还是被配置了基于竞争的随机接入资源。如上所述，终端设备已经接收到特定随机接入配置，该特定随机接入配置包括非竞争随机接入资源的配置。终端设备可基于特定随机接入配置来做出该确定。然后，在框320处，响应于确定候选波束被配置了非竞争随机接入资源，终端设备可经由所确定的候选波束来执行非竞争随机接入。如果候选波束被配置了基于竞争的随机接入资源，则在框330处，终端设备可确定所确定的候选波束的下行链路质量是否比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值，例如N dB。如果所确定的候选波束的下行链路质量比具有非竞争随机接入资源的任何候选波束都高N dB，则在框340处，终端设备可经由所确定的候选波束来执行基于竞争的随机接入。如果所确定的候选波束的下行链路质量不比具有非竞争随机接入资源的任何候选波束高N dB，则在框350处，终端设备可选择具有非竞争随机接入资源的另一个候选波束，例如具有非竞争随机接入资源的候选波束中具有最高下行链路质量的最佳候选波束，并经由所选择的候选波束来执行非竞争随机接入。
如果随机接入成功，则所确定的候选波束成为终端设备的服务波束，终端设备可通过该服务波束与网络设备进行通信。如果随机接入失败，则终端设备可继续进行随机接入，直到随机接入过程成功或停止为止。
根据以上描述可以看出，根据上述实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法能够根据特定随机接入配置，通过随机接入过程来实现波束故障恢复。采用特定随机接入配置，可以提高波束故障恢复的成功率，并减少波束故障恢复的延迟。另外，能够最小化由于波束恢复的失败而对终端设备的性能的负面影响。
图4是示出根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法的流程图。该方法可以由网络设备执行。网络设备可以是无线系统中的基站，例如LTE系统中的eNodeB或NR系统中的gNodeB。
如图4所示，在框410处，网络设备可设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置。在一些实施例中，网络设备可在特定随机接入配置中设置前导码传输尝试最大次数、随机接入响应窗口大小以及特定于波束故障恢复的非竞争随机接入资源。非竞争随机接入资源可被设置为被保留用于波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
然后，在框420处，网络设备可发送特定随机接入配置。网络设备可经由专用信令向终端设备发送基于竞争的随机接入配置(例如，RACH-ConfigCommon)和非竞争随机接入配置(例如，RACH-ConfigDedicated)。
根据如上所述的实施例的用于波束故障恢复的随机接入的方法可以适用于多种应用，诸如URLLC(超可靠和低延迟通信)、MTC(机器类型通信)、eMBB(增强型)移动宽带、或mMTC(大规模机器类型通信)。特定随机接入配置的参数可根据终端设备在哪种应用下工作来进行配置。
图5是根据本公开的一些实施例的终端设备500的示意性框图。终端设备500可以是用户设备、移动电话、可穿戴设备、平板电脑、具有无线电通信功能的车辆、或具有无线电通信功能的任何其他电子设备。如图5所示，终端设备500可包括处理器501和存储器502。存储器502可包含可由处理器501执行的指令。终端设备500可操作为接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置，并在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机接入过程。
处理器501可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。终端设备500可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。
存储器502可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如基于半导体的存储设备、闪存、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器520存储程序的至少一部分。另外，终端设备500可以进一步包括可操作用于双向通信的收发机503。收发机503具有一个或多个天线以便于通信。通信接口可以表示与其他网络元件通信所必需的任何接口。假定程序包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器501执行时使终端设备500能够根据本公开的实施例进行操作，如在本文中参考图1至图3所讨论的。也就是说，本公开的实施例可以由可由终端设备500的处理器501执行的计算机软件、或者由硬件、或者由软件和硬件的组合来实现。
在一些实施例中，终端设备500还可操作以检测下行链路质量高于第一阈值的至少一个候选波束，并且经由相应的至少一个候选波束来执行随机接入。
在一些实施例中，终端设备500还可操作以确定至少一个候选波束中具有最高下行链路质量的候选波束，并经由所确定的候选波束来执行随机接入，如果随机接入失败，则确定至少一个候选波束中的另一个候选波束，并且经由另一个候选波束来执行随机接入。
在一些实施例中，终端设备500可操作以确定所确定的候选波束是被配置了非竞争随机接入资源还是基于竞争的随机接入资源，如果确定所确定的候选波束被配置了非竞争随机接入资源，则经由确定的候选波束来执行非竞争随机接入，如果确定所确定的候选波束被配置了基于竞争的随机接入资源，则确定所确定的候选波束的下行链路质量是否比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束高第二阈值，如果确定所确定的候选波束的下行链路质量比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值，则经由所确定的候选波束来执行基于竞争的随机接入，并且如果确定所确定的候选波束的下行链路质量不比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值，则经由被配置了非竞争随机接入资源的候选波束来执行非竞争随机接入。
在一些实施例中，终端设备500还可操作以如果随机接入过程被停止，则生成对高层的该随机接入过程是用于波束故障恢复的指示。
在一些实施例中，终端设备500可操作以在达到前导码传输尝试最大次数或无线电链路故障计时器期满时，停止随机接入过程。
图6是根据本公开的一些实施例的网络设备600的示意性框图。网络设备可以是无线系统中的基站，例如LTE系统中的eNodeB或NR系统中的gNodeB。如图6所示，网络设备600可包括处理器601和存储器602。存储器602可以包含可由处理器601执行的指令。网络设备600可操作以设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置，并发送特定随机接入配置。
处理器601可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器中的一个或多个。网络设备600可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。存储器602可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如基于半导体的存储设备、闪存、磁存储设备和系统、光学存储设备和系统、固定存储器和可移动存储器。存储器620存储程序的至少一部分。在一些实施例中，网络设备600可以进一步包括：收发机603，用于向终端设备发送信号和从终端设备接收信号；以及网络接口604，用于与后端网络元件进行通信。收发机603用于双向通信。收发机603具有一个或多个天线以便于通信。通信接口可以表示与其他网络元件通信所必需的任何接口。假定程序包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器601执行时使网络设备600能够根据本公开的实施例进行操作，如在本文中参考图3所讨论的。也就是说，本公开的实施例可以由可由网络设备600的处理器601执行的计算机软件、或者由硬件、或者由软件和硬件的组合来实现。
在一些实施例中，网络设备600可操作为设置特定随机接入配置，该配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试最大次数、随机接入响应窗口大小、以及非竞争随机接入资源。
图7是根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的设备700的示意性框图。设备700可以是诸如用户设备的终端设备。如图7所示，设备700可以包括：接收机701，被配置为接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及执行模块702，被配置为在波束故障的情况下，根据特定随机接入配置来执行随机计入过程。
图8是根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的随机接入的设备800的示意性框图。设备800可以是诸如基站的网络设备。如图8所示，设备800可以包括：设置模块801，被配置为设置用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及发射机802，被配置为发送特定随机接入配置。
应当注意，图7、图8仅示出了设备700、800中的各种功能模块，并且本领域技术人员可以在实践中使用任何合适的软件和硬件来实现这些功能模块。因此，本文的实施例通常不限于所示的设备700、800和功能模块的结构。
在本公开的一些实施例中，还提供了一种在其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机程序可由设备执行以使得该设备执行上述的用于波束故障恢复的方法。
在本公开的一些实施例中，还提供了一种可由设备执行的计算机程序产品，以使得该设备执行根据本公开的一些实施例的用于波束故障恢复的方法。
通常，各种示例性实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。例如，一些方面可以以硬件来实现，而其他方面可以以可以由控制器。微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现，但是本公开不限于此。尽管本公开的示例性实施例的各个方面可以被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是可以理解的是，作为非限制性示例，本文中所描述的这些框、装置、系统、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某种组合来实现。
这样，应当理解，本公开的示例性实施例的至少一些方面可以在诸如集成电路芯片和模块之类的各种组件中实践。因此，应当理解，本发明的示例性实施例可以在体现为集成电路的装置中实现，其中集成电路可以包括电路(以及可能的固件)，以用于体现可配置以便根据本公开的示例性实施例进行操作的至少一个或多个数据处理器、数字信号处理器、基带电路和射频电路。
应当理解，本公开的示例性实施例的至少某些方面可以体现在由一个或多个计算机或其他设备执行的计算机可执行指令中，诸如体现在一个或多个程序模块中。通常、程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，它们在由计算机或其他设备中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型。可以将计算机可执行指令存储在诸如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、RAM等的计算机可读介质上。本领域技术人员将理解，程序模块的功能性可以在各个实施例中根据需要进行组合或分配。另外，该功能性可以全部或部分地体现在诸如集成电路之类的固件或等效硬件、现场可编程门阵列(FPGA)等中。
本公开内容包括本文公开的任何新颖特征或特征的组合或其任何概括。当结合附图阅读时，鉴于前述描述，对本公开的前述示例性实施例的各种修改和修改对于相关领域的技术人员而言将变得显而易见。然而，任何和所有修改仍将落入本发明的非限制性和示例性实施例的范围内。

Claims (26)

1.一种在用户设备中用于波束故障恢复的随机接入的方法，包括：
从基站接收(110)用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及
在波束故障的情况下，根据所述特定随机接入配置来执行(120)随机接入过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述特定随机接入配置来执行所述随机接入过程包括：
检测(205)下行链路质量高于第一阈值的至少一个候选波束；以及
经由相应的至少一个候选波束来执行随机接入。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，经由相应的至少一个候选波束来执行所述随机接入包括：
确定(210)所述至少一个候选波束中具有最高下行链路质量的候选波束；
经由所确定的候选波束来执行(215)所述随机接入；
如果所述随机接入失败，则确定(240)所述至少一个候选波束中的另一候选波束；以及
经由所述另一候选波束来执行(245)所述随机接入。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，经由相应的至少一个候选波束来执行所述随机接入还包括：
确定(310)所确定的候选波束是被配置了非竞争随机接入资源还是基于竞争的随机接入资源；
如果确定所确定的候选波束被配置了所述非竞争随机接入资源，则经由所确定的候选波束来执行(320)非竞争随机接入；
如果确定所确定的候选波束被配置了所述基于竞争的随机接入资源，则确定(330)所确定的候选波束的下行链路质量是否比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值；
如果确定所确定的候选波束的下行链路质量比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高所述第二阈值，则经由所确定的候选波束来执行(340)基于竞争的随机接入；
如果确定所确定的候选波束的下行链路质量不比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高所述第二阈值，则经由被配置了所述非竞争随机接入资源的候选波束来执行(350)非竞争随机接入。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：
如果所述随机接入过程被停止，则生成所述随机接入过程是用于所述波束故障恢复的指示。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，当达到前导码传输尝试最大次数或无线电链路故障计时器到期时，所述随机接入过程被停止。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述特定随机接入配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试最大次数，随机接入响应窗口大小，以及非竞争随机接入资源。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述非竞争随机接入资源被设置为被保留用于所述波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于所述波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在释放所述多个不同的随机接入资源或达到所述多次尝试之前，执行所述随机接入。
10.一种用户设备(500)，所述设备括：
处理器(501)；以及
存储器(502)，所述存储器(502)包含可由所述处理器(501)执行的指令，由此所述用户设备(500)可操作为：
接收用于波束故障恢复的特定随机接入配置；以及
在波束故障的情况下，根据所述特定随机接入配置来执行随机接入过程。
11.根据权利要求10所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)可操作为通过以下操作来根据所述特定随机接入配置来执行所述随机接入过程：
检测下行链路质量高于第一阈值的至少一个候选波束；以及
经由相应的至少一个候选波束来执行随机接入。
12.根据权利要求11所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)可操作为通过以下操作来经由所述相应的至少一个候选波束来执行所述随机接入：
确定所述至少一个候选波束中具有最高下行链路质量的候选波束；
经由所确定的候选波束来执行所述随机接入；
如果所述随机接入失败，则确定所述至少一个候选波束中的另一候选波束；以及
经由所述另一候选波束来执行所述随机接入。
13.根据权利要求12所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)可操作为进一步通过以下操作来经由所述相应的至少一个候选波束来执行所述随机接入：
确定所确定的候选波束是被配置了非竞争随机接入资源还是基于竞争的随机接入资源；
如果确定所确定的候选波束被配置了所述非竞争随机接入资源，则经由所确定的候选波束来执行非竞争随机接入；
如果确定所确定的候选波束被配置了基于竞争的随机接入资源，则确定所确定的候选波束的下行链路质量是否比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高第二阈值；
如果确定所确定的候选波束的下行链路质量比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高所述第二阈值，则经由所确定的候选波束来执行基于竞争的随机接入；
如果确定所确定的候选波束的下行链路质量不比被配置了非竞争随机接入资源的任何候选波束的下行链路质量高所述第二阈值，则经由被配置了所述非竞争随机接入资源的候选波束来执行非竞争随机接入。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)进一步可操作为如果所述随机接入过程被停止，则生成所述随机接入过程是用于波束故障恢复的指示。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)可操作为当达到前导码传输尝试的最大次数或无线电链路故障计时器到期时，所述随机接入过程被停止。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的用户设备(500)，其中，所述特定随机接入配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试的最大次数，随机接入响应窗口大小，以及非竞争随机接入资源。
17.根据权利要求16所述的用户设备(500)，其中，非竞争随机接入资源被配置为被保留用于所述波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于所述波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
18.根据权利要求17所述的用户设备(500)，其中，所述用户设备(500)可操作为在释放所述多个不同的随机接入资源或达到所述多次尝试之前，执行所述随机接入。
19.一种在基站中用于波束故障恢复的随机接入的方法，包括：
设置(410)用于所述波束故障恢复的特定随机接入配置；以及
向用户设备发送(420)所述特定随机接入配置。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述特定随机接入配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试的最大次数，随机接入响应窗口大小，以及非竞争随机接入资源。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述非竞争随机接入资源被设置为被保留用于所述波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于所述波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
22.一种基站(600)，包括：
处理器(601)；以及
存储器(602)，所述存储器(602)包含可由所述处理器(601)执行的指令，由此所述基站(600)可操作为：
设置用于所述波束故障恢复的特定随机接入配置；以及
发送所述特定随机接入配置。
23.根据权利要求22所述的基站(600)，其中，所述特定随机接入配置包括以下参数中的至少一个：前导码传输尝试的最大次数，随机接入响应窗口大小，以及非竞争随机接入资源。
24.根据权利要求23所述的基站(600)，其中，所述基站(600)可操作为将所述非竞争随机接入资源设置为被保留用于所述波束故障恢复的多个不同的随机接入资源和/或被保留用于所述波束故障恢复的具有多次使用尝试的一个随机接入资源。
25.一种计算机可读存储介质，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序可由设备执行以使得所述设备执行根据权利要求1至9中的任一项所述的方法。
26.一种计算机可读存储介质，在其上存储有计算机程序，所述计算机程序可由设备执行以使得所述设备执行根据权利要求19至21中的任一项所述的方法。
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