CN111465071B - 一种波束失败恢复的方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波束失败恢复的方法及终端，方法包括：1.终端坚持到当前接入波束质量变差时，上报链路信号变差指示并在上报次数大于最大门限值后，切换接入第二波束；2.终端切换第二波束完成后，测量第二波束的质量，在满足波束切换条件且测量结果满足预设条件时，切换接入第一波束；3.终端切换第一波束完成后，测量第一波束的质量，在第一波束满足波束切换条件且测量结果满足预设条件时，切换接入第二波束；4.终端在同时满足上述步骤2和3的波束切换条件时，依次重复步骤2到3，在第一波束和第二波束之间重复切换。本发明还提供一种波束失败恢复的终端。本发明适用于低速移动的情况，能避免用户频繁切换波束，减少浪费系统信令资源。

Description

一种波束失败恢复的方法及终端

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种波束失败恢复的方法及终端。

背景技术

在第五代移动通信新空口（New Radio, NR）系统中，用户设备(User Equipment，UE)如果检测当前波束信号变差，会上报链路信号变差指示，当上报次数达到上层配置参数门限最大门限值beamFailureInstanceMaxCount时，UE会触发波束失败恢复请求。

波束失败恢复（Beam Failure Recover,BFR）机制包含：波束失败检测、新候选波束识别、波束失败恢复请求等流程。波束失败恢复是指UE重新找到信道质量满足要求的波束，即用户终端选择到新的可用的同步信号块(Synchronous Signal Block，SSB)或信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal，CSI-RS)，不同SSB或CSI-RS与不同的波束对应。具体地，UE会测量门限rsrp-ThresholdSSB或rsrp-ThresholdCSI来选择候选波束。UE确定候选波束后会在该波束上根据基站(gNB)配置发起非竞争随机接入。UE成功接入后，波束恢复成功。

如果小区配置了多载波，UE能同时检测到大于等于1个候选波束，随着UE的移动，原接入波束质量变差，UE会上报指示，当上报次数达到门限beamFailureInstanceMaxCount后，UE会发起候选波束的随机接入。波束恢复后UE一直在2个候选波束之间来回移动，会导致UE频繁地切换波束，发起随机接入。这种情况下，会大量浪费系统信令资源和非竞争接入资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了多载波情况下一种波束失败恢复的方法和终端，该方法和终端适用于低速移动的情况，能避免用户的频繁切换波束，减少浪费系统的信令资源。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种波束失败恢复的方法，方法包括：

S1，在多载波的情况下，终端驻留第一波束，同时终端可检测到其它候选波束，当第一波束满足波束质量变差时，上报链路信号变差指示的次数大于计数器设定的最大门限值后，在候选波束中的第二波束上发起随机接入；

S2，终端切换第二波束完成后，启动定时器timer，在第二波束满足波束切换条件时，测量第二波束的质量，并在测量结果满足预设条件时，终端在第一波束上发起随机接入；

S3，终端切换第一波束完成后，启动定时器timer，在第一波束满足波束切换条件时，测量第一波束的质量，并在测量结果满足预设条件时，终端在第二波束上发起随机接入；

S4，终端在同时满足步骤S2和S3的所有条件时，依次重复步骤S2到S3，否则按照波束失败恢复机制的流程接入新的候选波束。

其中，所述的波束切换条件为：终端检测到接入波束质量变差时上报链路信号变差指示，且上报次数等于计数器的最大门限值。

其中，所述的定时器设定有超时值T，且当超时值T满足：T>波束质量检测周期 *（最大门限值+1）条件时，定时器超时，timer置零。

其中，所述的预设条件为：当前接入波束质量小于最近一次接入的波束质量；且最近一次接入波束的接收功率RSRP大于当前接入波束的接收功率RSRP；定时器超时，timer等于零。

具体的，所述方法的步骤S2或S3中，若当前接入波束质量的测量结果不满足预设条件时，则按照终端检测到的候选波束类型，执行以下两种行为中的其中一种：

若终端检测到的候选波束为新候选波束，不是最近一次接入的候选波束，终端按照正常流程接入新候选波束；

若终端检测到的候选波束为最近一次接入的候选波束，且定时器未超时置零，终端上报链路信号变差指示的次数等于最大门限值，终端的计数器上报次数减一，重复步骤S2或S3。

一种波束失败恢复的终端，包括

存储器，用于存储处理器所执行的程序；

处理器，用于执行存储器中存储的程序，实现上述的一种波束失败恢复方法；

信号收发天线，用于识别和接入基站发送波束信号，以及向基站发送波束失败恢复请求。

具体的，所述的终端还包括定时器、计数器、控制电路和输入输出装置，所述定时器与处理器连接，用于控制终端的波束质量检测周期；所述计数器与处理器连接，用于统计终端上报接入波束质量变差指示的次数；所述控制电路设置在信号接收天线和处理器之间，用于根据处理器指令控制信号接收天线进行信号的收发；所述输入输出装置分别与存储器和处理器连接，用于输入程序指令并存储到存储器中，或控制处理器直接执行输入指令，以及显示输出处理器处理波束失败恢复的状况。

具体的，所述的处理器包括收发控制单元、中央处理单元、波束选取单元、波束检测单元，所述收发控制单元用于控制信号接收天线识别和接入候选波束，或者向基站发送波束失败恢复请求；所述中央处理单元用于控制定时器启停、波束切换和波束质量比较，以及识别和执行存储器或输入输出装置中的程序指令；所述波束选取单元用于终端检测到的多个候选波束中确定待切换接入的候选波束；所述波束检测单元用于检测终端当前接入波束和带切换波束的质量，并将检测结果上传中央控制单元。

本发明的有益效果：本发明的方法和终端适用于低速移动的情况，能避免用户的频繁切换波束，减少浪费系统的信令资源。而且能在终端快速移动或移动到其它区域时，能按正常的波束失败恢复流程接入新候选波束，避免终端切换不及时影响通信质量。

附图说明

图1是本发明的方法流程示意图。

图2是本发明的终端结构示意图。

图3是本发明又一些实施例的处理流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的实施例中，如图1所示，一种波束失败恢复的方法，方法流程包括：

流程1：在多载波的情况下，终端驻留第一波束，同时终端可检测到其它候选波束，当第一波束满足波束质量变差时，上报链路信号变差指示的次数大于计数器设定的最大门限值后，在候选波束中的第二波束上发起随机接入。

流程2：终端切换第二波束完成后，启动定时器timer，测量第二波束的质量。在第二波束满足波束切换条件且第二波束质量的测量结果满足预设条件时，终端在第一波束上发起随机接入。

其中，定时器设定有超时值T，且当超时值T满足：T>波束质量检测周期 * （最大门限值+1）条件时，定时器超时，timer置零。

若当前接入波束质量的测量结果不满足预设条件时，上报计数器的上报次数减一，定时器重新计时，重复测量当前接入波束的质量并和最近一次接入的波束质量进行比较，直到定时器再次超时停止，此时终端按照正常波束失败恢复流程接入第三波束。

流程3：终端切换第一波束完成后，启动定时器timer，测量第一波束的质量，在第一波束满足波束切换条件且第一波束质量的测量结果满足预设条件时，终端在第二波束上发起随机接入。

流程4：终端在同时满足流程2和3中所有条件时，依次重复流程2到3，否则按照波束失败恢复机制的流程接入新的候选波束。

其中，所述的波束切换条件为：终端检测到接入波束质量变差时上报链路信号变差指示，且上报次数等于计数器的最大门限值。

其中，所述的定时器设定有超时值T，且当超时值T满足：T>波束质量检测周期 *（最大门限值+1）条件时，定时器超时，timer置零。

其中，所述的预设条件为：当前接入波束质量小于最近一次接入的波束质量；且最近一次接入波束的接收功率RSRP大于当前接入波束的接收功率RSRP；定时器超时，timer等于零。

具体的，所述方法的流程2或3中，若当前接入波束质量的测量结果不满足预设条件时，则按照终端检测到的候选波束类型，执行以下两种行为中的其中一种：

若终端检测到的候选波束为新候选波束，不是最近一次接入的候选波束，终端按照正常流程接入新候选波束；

若终端检测到的候选波束为最近一次接入的候选波束，且定时器未超时置零，终端上报链路信号变差指示的次数等于最大门限值，终端的计数器上报次数减一，重复流程2或3。

本发明的实施例中，如图2所示，一种波束失败恢复终端，包括存储器，用于存储处理器所执行的程序。处理器，用于执行存储器中存储的程序，实现上述的一种波束失败恢复方法。信号收发天线，用于识别和接入基站发送波束信号，以及向基站发送波束失败恢复请求。

具体的，所述的终端还包括定时器、计数器、控制电路和输入输出装置，所述定时器与处理器连接，用于控制终端的波束质量检测周期；所述计数器与处理器连接，用于统计终端上报接入波束质量变差指示的次数；所述控制电路设置在信号接收天线和处理器之间，用于根据处理器指令控制信号接收天线进行信号的收发；所述输入输出装置分别与存储器和处理器连接，用于输入程序指令并存储到存储器中，或控制处理器直接执行输入指令，以及显示输出处理器处理波束失败恢复的状况。

具体的，所述的处理器包括收发控制单元、中央处理单元、波束选取单元、波束检测单元，所述收发控制单元用于控制信号接收天线识别和接入候选波束，或者向基站发送波束失败恢复请求；所述中央处理单元用于控制定时器启停、波束切换和波束质量比较，以及识别和执行存储器或输入输出装置中的程序指令；所述波束选取单元用于终端检测到的多个候选波束中确定待切换接入的候选波束；所述波束检测单元用于检测终端当前接入波束和带切换波束的质量，并将检测结果上传中央控制单元。

此外，在中央控制单元中设定有波束质量检测标准，用于检测波束检测单元上传的接入波束质量。

本实施例中，一种波束失败恢复的终端进行波束失败恢复具体流程如下：

第一步，终端通过信号接收天线检测到多个候选波束（第二波束，第三波束……），且终端驻留第一波束，处理器的波束检测单元实时监测当前终端接入波束的质量；

第二步，中央控制单元按照波束质量检测标准，检测到当前接入波束质量变差时，向收发单元下发指令，通过控制电路控制信号接收天线向基站上报链路信号变差指示，同时计数器开统计上报的次数，定时器开始计时。在上报次数大于计数器设定的最大门限值时，终端处理器通过波束选取单元在多个候选波束中确定第二波束，并切换接入；

第三步，终端第二波束切换完成后，启动定时器timer，同开始检测当前接入波束的质量。终端处理器在检测到当前接入波束（第二波束）质量变差时，上报链路信号变差指示，同时计数器开统计上报的次数。

此时若终端能检测到候选波束为最近一次接入候选波束（第一波束），在上报次数等于计数器设定的最大门限值时，中央控制单元将检测到的当前接入波束（第二波束）质量同最近一次接入波束（第一波束）的质量进行比较。波束质量比较过程中，如果质量最好的波束为最近一次接入的波束（第一波束），且第一波束rsrp > 第二波束rsrp， 并且定时器timer等于0，则在第一波束上发起随机接入。若质量最好的波束为当前接入波束（第二波束），第一波束rsrp < 第二波束rsrp， 定时器未超时置零，且终端只能检测到最近一次接入波束（第一波束），当计数器上报次数等于计数器设定的最大门限值时，终端的计数器上报次数减一，重复波束质量比较过程。

此外，在波束质量比较过程中，若终端能检测到新候选波束（如第三波束），终端在上报次数等于计数器设定的最大门限值后，正常接入新候选波束（第三波束）。

第四步，若终端切换到第一波束完成，重复第三步中的波束质量检测步骤，在信号质量变差时，终端上报链路信号变差指示，同时计数器开统计上报的次数。

此时若终端能检测到候选波束为最近一次接入候选波束（第二波束），在上报次数等于计数器设定的最大门限值时，中央控制单元将检测到的当前接入波束（第一波束）质量同最近一次接入波束（第二波束）的质量进行比较。波束质量比较过程中，如果质量最好的波束为最近一次接入的波束（第二波束），且第一波束rsrp <第二波束rsrp， 并且定时器timer等于0，则在第二波束上发起随机接入。若质量最好的波束为当前接入波束（第一波束），第一波束rsrp >第二波束rsrp， 定时器未超时置零，且终端只能检测到最近一次接入波束（第二波束），当计数器上报次数等于计数器设定的最大门限值时，终端的计数器上报次数减一，重复波束质量比较过程。

此外，在波束质量比较过程中，若终端能能检测到新候选波束（如第三波束），终端在上报次数等于计数器设定的最大门限值后，正常接入新候选波束（第三波束）。

第五步，若终端同时满足第三步和第四步中第一波束和第二波束来回切换接入条件时，则依次重复执行第三步到第四步，否则按照正常流程接入新候选波束（第三波束）。

本发明的一些实施例中，如图3所示，一种波束失败恢复的方法在波束失败恢复终端上运行流程如下

A.在多载波情况下，终端驻留第一波束，能检测到大于等于1个候选波束（第二波束，第三波束……）;

B.如果终端检测到当前波束（第一波束）质量变差，上报链路信号变差指示，上报次数大于计数器设定的最大门限值后，UE在第二波束发起随机接入；

C.如果终端切换到第二波束完成，启动1个定时器timer。此时终端可以检测到大于等于1个候选波束(第一波束，第三波束……)。若终端检测到当前波束（第二波束）质量变差，上报链路信号变差指示，上报次数等于计数器设定的最大门限值时，将检测到的当前接入波束的质量同最近一次接入波束的质量进行比较，质量最好的波束为上一次接入的波束（第一波束），且第一波束rsrp > 第二波束rsrp ，并且timer=0，则在第一波束上发起随机接入；

D．如果终端切换到第一波束完成，启动1个定时器timer。此时终端可以检测到大于等于1个候选波束(第二波束，第三波束……)。若终端检测到当前波束（第一波束）质量变差，上报链路信号变差指示，上报次数等于计数器设定的最大门限值时，将检测到的当前接入波束的质量同最近一次接入波束的质量进行比较，质量最好的波束为上一次接入的波束（第二波束），且第二波束rsrp > 第一波束rsrp 并且timer=0，则在第二波束上发起随机接入；

E.终端满足步骤C和D的条件，依次重复步骤C和D。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种波束失败恢复的方法，其特征在于，方法包括：

S1，在多载波的情况下，终端驻留第一波束，同时终端可检测到其它候选波束，当第一波束满足波束质量变差时，上报链路信号变差指示的次数大于计数器设定的最大门限值后，在候选波束中的第二波束上发起随机接入；

S2，终端切换第二波束完成后，启动定时器timer，测量第二波束的质量，在第二波束满足波束切换条件且第二波束质量的测量结果满足预设条件时，终端在第一波束上发起随机接入；

S3，终端切换第一波束完成后，启动定时器timer，测量第一波束的质量，在第一波束满足波束切换条件且第一波束质量的测量结果满足预设条件时，终端在第二波束上发起随机接入；

S4，终端在同时满足步骤S2和S3的第一波束和第二波束切换的条件时，依次重复步骤S2到S3，在第一波束和第二波束之间重复切换接入，否则按照波束失败恢复机制的流程接入新候选波束；

所述的波束切换条件为：终端检测到接入波束质量变差时上报链路信号变差指示，且上报次数等于计数器的最大门限值；

所述的定时器设定有超时值T，且当超时值T满足：T>波束质量检测周期 * （最大门限值+1）条件时，定时器超时，timer置零；

所述的预设条件为：当前接入波束质量小于最近一次接入波束质量，即最近一次接入波束的接收功率RSRP大于当前接入波束的接收功率RSRP；定时器超时，timer等于零；

方法的步骤S2或S3中，若当前接入波束质量的测量结果不满足预设条件时，则按照终端检测到的候选波束类型，执行以下两种行为中的其中一种：

若终端能检测到的候选波束为新候选波束，即候选波束只要包括有新的候选波束，不是最近一次接入的候选波束，终端按照正常流程接入新候选波束；

若终端能检测到的候选波束为最近一次接入的候选波束，且定时器未超时置零，终端上报链路信号变差指示的次数等于最大门限值，终端的计数器上报次数减一，重复步骤S2或S3。

2.一种波束失败恢复的终端，其特征在于，包括

存储器，用于存储处理器所执行的计算机程序；

处理器，用于执行存储器中存储的计算机程序，实现如权利要求1所述的一种波束失败恢复的方法；

信号接收天线，用于识别和接入基站发送波束信号，以及向基站发送波束失败恢复请求。

3.根据权利要求2所述的一种波束失败恢复的终端，其特征在于，所述的终端还包括定时器、计数器、控制电路和输入输出装置，所述定时器与处理器连接，用于控制终端的波束质量检测周期；所述计数器与处理器连接，用于统计终端上报接入波束质量变差指示的次数；所述控制电路设置在信号接收天线和处理器之间，用于根据处理器指令控制信号接收天线进行信号的收发；所述输入输出装置分别与存储器和处理器连接，用于输入程序指令并存储到存储器中，或控制处理器直接执行输入指令，以及显示输出处理器处理波束失败恢复的状况。

4.根据权利要求3所述的一种波束失败恢复的终端，其特征在于，所述的处理器包括收发控制单元、中央处理单元、波束选取单元和波束检测单元；收发控制单元用于控制信号接收天线识别和接入候选波束，或者向基站发送波束失败恢复请求；中央处理单元用于控制定时器启停、波束切换和波束质量比较，以及识别和执行存储器或输入输出装置中的计算机指令；波束选取单元用于终端检测到的多个候选波束中确定待切换接入的候选波束；波束检测单元用于检测终端当前接入波束和待切换波束的质量，并将检测结果上传中央处理单元。

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