CN115918206A - 跨小区波束故障恢复 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及在涉及UE与蜂窝通信系统中的一个或多个基站通信的小区间连接期间执行波束故障恢复。在各种实施方案中，用户装备通过监测由一个或多个基站传输的一个或多个参考信号来确定一个或多个波束故障，其中该UE连接到该一个或多个基站。该UE还通过监测由一个或多个候选基站传输的至少一个候选参考信号来执行候选波束检测，其中至少一个候选基站(第一候选基站)不同于该UE先前正在与之通信的该一个或多个基站。该UE基于该候选波束检测选择该第一候选基站，并基于该选择向该第一候选基站传输波束故障恢复请求(BFRQ)消息。

Description

跨小区波束故障恢复
技术领域
本申请涉及无线通信，并且更具体地涉及用于在蜂窝通信系统中的小区间连接期间执行波束故障恢复程序的系统、装置和方法。
相关技术描述
无线通信系统的使用正在快速增长。在最近几年中，无线设备诸如智能电话和平板电脑已变得越来越复杂精密。除了支持电话呼叫之外，现在很多移动设备(即，用户装备设备或UE)还提供对互联网、电子邮件、文本消息传送和使用全球定位系统(GPS)的导航的访问，并且能够操作利用这些功能的复杂精密的应用程序。另外，存在许多不同的无线通信技术和无线通信标准。无线通信标准的一些示例包括GSM、UMTS(例如与WCDMA或TD-SCDMA空中接口相关联)、LTE、高级LTE(LTE-A)、NR、HSPA、3GPP2 CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、IEEE 802.11(WLAN或Wi-Fi)、BLUETOOTHTM等。
在无线通信设备中引入数量不断增长的特征和功能还产生了对于改进无线通信以及改进无线通信设备的持续需求。具体地，重要的是确保通过用户装备(UE)设备(例如通过无线设备，诸如在无线蜂窝通信中使用的蜂窝电话、基站和中继站)所传输的信号和所接收的信号的稳健性和准确性。
例如，蜂窝通信系统中可能出现的一个特定问题称为波束故障。当UE当前正在与之通信的波束的参考信号接收功率(RSRP)低于阈值时，可能发生波束故障。当发生这种情况时，UE可能需要获取新的波束以保持与蜂窝网络的通信。UE从波束故障中恢复的能力对于用户体验非常重要。因此，人们期望在该领域进行改进。
发明内容
本文呈现用于在蜂窝通信系统中执行波束故障恢复的装置、系统和方法的实施方案，该蜂窝通信系统使用非当前使用的基站和小区来进行波束故障恢复，在本文称为跨小区波束故障恢复。根据本文描述的技术，控制信令消息可用于在涉及UE与多个基站通信的小区间连接期间支持波束故障恢复。
在各种实施方案中，用户装备可通过监测由一个或多个基站传输的一个或多个参考信号来确定一个或多个波束故障，其中UE连接到这些一个或多个基站。响应于对波束故障的检测，UE还可通过监测由一个或多个候选基站传输的一个或多个候选参考信号来执行候选波束检测，其中至少一个候选基站(第一候选基站)不同于UE先前正在与之通信的一个或多个基站。UE可基于候选波束检测来选择第一候选基站，并且然后可基于该选择向第一候选基站传输波束故障恢复请求(BFRQ)消息。
在一些其他实施方案中，在波束故障事件之前，物理服务基站(当前正在为UE服务的基站)可获得一个或多个其他基站(当前未被UE使用的基站)中的每个基站的物理小区标识符，并且可向UE提供这些物理小区标识符。这些物理小区标识符可形成用户装备(UE)能够用于波束故障恢复的候选列表。更具体地，包括一个或多个物理小区标识符的候选列表能够由UE使用来在波束故障恢复期间监测来自对应的一个或多个基站中的每个基站的候选参考信号。物理服务基站还可向UE传输控制信令，以针对属于候选列表的一个或多个基站配置PRACH资源，其中PRACH资源能够由UE使用来在波束故障恢复期间向候选列表中的基站中的至少一个基站发送波束故障恢复请求(BFRQ)消息。
需注意，可在若干个不同类型的设备中实施本文描述的技术和/或将本文描述的技术与该若干个不同类型的设备一起使用，该若干个不同类型的设备包括但不限于基站、接入点、蜂窝电话、便携式媒体播放器、平板电脑、可穿戴设备、和各种其他计算设备。
本发明内容旨在提供在本文档中所描述的主题中的一些的简要概述。因此，应当理解，上述特征仅为示例并且不应理解为以任何方式缩小本文所述的主题的范围或实质。本文所描述的主题的其他特征、方面和优点将通过以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据一些实施方案的示例性(和简化的)无线通信系统；
图2示出了根据一些实施方案的与示例性无线用户装备(UE)设备通信的示例性基站；
图3示出了根据一些实施方案的UE的示例性框图；
图4示出了根据一些实施方案的基站的示例性框图；
图5示出了根据一些实施方案的UE在小区间连接期间执行涉及多个基站的波束故障恢复；
图6是示出根据一些实施方案的UE通过从与蜂窝通信系统中UE当前与之连接的基站不同的基站选择候选波束来执行波束故障恢复的操作的通信流程图；并且
图7是示出根据一些实施方案的物理服务基站在蜂窝通信系统中的小区间连接期间向UE和其他基站提供控制信令以支持后续波束故障恢复操作的操作的流程图。
尽管本文所述的特征易受各种修改和另选形式的影响，但其具体实施方案在附图中以举例的方式示出并且在本文中详细描述。然而，应当理解，附图和对其的详细描述并非旨在将本文限制于所公开的具体形式，而正相反，其目的在于覆盖落在如由所附权利要求书所限定的主题的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。
具体实施方式
首字母缩略词
在本公开中通篇使用各种首字母缩略词。在本公开中通篇可能出现的最为突出的所用首字母缩略词的定义如下：
·UE：用户装备
·RF：射频
·BS：基站
·GSM：全球移动通信系统
·UMTS：通用移动电信系统
·LTE：长期演进
·NR：新空口
·TX：传输
·RX：接收
·RAT：无线电接入技术
·CFRA：无竞争随机接入
·CBRA：基于竞争的随机接入
·BFRQ：波束故障恢复请求
·BFRR：波束故障恢复响应
·BFD RS：波束故障检测参考信号
·CBD RS：候选波束检测参考信号
·PRACH：物理随机接入信道
·SSB：同步信号块
·CSI-RS：信道状态信息参考信号
·RSRP：参考信号接收功率
·SINR：信号与干扰加噪声比
·BLER：误块率
术语
以下是本公开中会出现的术语的术语表：
存储器介质—各种类型的非暂态存储器设备或存储设备中的任何设备。术语“存储器介质”旨在包括安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带设备；计算机系统存储器或随机存取存储器诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等；非易失性存储器诸如闪存、磁介质，例如，硬盘驱动器或光学存储装置；寄存器或其他类似类型的存储器元件等。存储器介质也可包括其他类型的非暂态存储器或它们的组合。此外，存储器介质可位于执行程序的第一计算机系统中，或者可位于通过网络诸如互联网连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后面的实例中，第二计算机系统可向第一计算机系统提供程序指令以供执行。术语“存储器介质”可包括可驻留在例如通过网络连接的不同计算机系统中的不同位置的两个或更多个存储器介质。存储器介质可存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如，表现为计算机程序)。
载波介质—如上所述的存储器介质，以及物理传输介质，诸如总线、网络和/或其他传送信号(诸如电信号、电磁信号或数字信号)的物理传输介质。
计算机系统(或计算机)—各种类型的计算系统或处理系统中的任一种，包括个人计算机系统(PC)、大型计算机系统、工作站、网络电器、互联网电器、个人数字助理(PDA)、电视系统、栅格计算系统，或者其他设备或设备的组合。通常，术语“计算机系统”可广义地被定义为包含具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任何设备(或设备的组合)。
用户装备(UE)(或“UE设备”)—移动或便携式的且执行无线通信的各种类型的计算机系统或设备中的任一者。UE设备的示例包括移动电话或智能电话(例如，iPhoneTM、基于AndroidTM的电话)、平板计算机(例如，iPadTM、Samsung GalaxyTM)、便携式游戏设备(例如，Nintendo DSTM、PlayStation PortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、可穿戴设备(例如，智能手表，智能眼镜)、手提计算机、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器、数据存储设备或其他手持设备等。通常，术语“UE”或“UE设备”可广义地被定义为包含便于用户运输并能够进行无线通信的任何电子设备、计算设备和/或电信设备(或设备的组合)。
无线设备—执行无线通信的各种类型的计算机系统或设备中的任一者。无线设备可为便携式的(或移动的)，或者可为静止的或固定在某个位置处。UE是无线设备的一个示例。
通信设备—执行通信的各种类型的计算机系统或设备中的任一者，其中该通信可为有线的或无线的。通信设备可为便携式的(或移动的)，或者可为静止的或固定在某个位置处。无线设备是通信设备的一个示例。UE是通信设备的另一个示例。
基站(BS)--术语“基站”具有其通常含义的全部范围，并且至少包括被安装在固定位置处并用于作为无线电话系统或无线电系统的一部分进行通信的无线通信站。
处理元件--是指能够执行设备(例如用户装备设备或蜂窝网络设备)中的功能的各种元件或元件组合。处理元件可包括例如：处理器和相关联的存储器、各个处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、处理器阵列、电路诸如ASIC(专用集成电路)、可编程硬件元件诸如现场可编程门阵列(FPGA)以及以上各种组合中的任何一种。
Wi-Fi—术语“Wi-Fi”具有其通常含义的全部范围，并且至少包括无线通信网络或RAT，其由无线LAN(WLAN)接入点提供服务并通过这些接入点提供至互联网的连接性。大多数现代Wi-Fi网络(或WLAN网络)基于IEEE 802.11标准，并以“Wi-Fi”的命名面市。Wi-Fi(WLAN)网络不同于蜂窝网络。
自动—是指由计算机系统(例如，由计算机系统执行的软件)或设备(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)在无需通过用户输入直接指定或执行动作或操作的情况下执行该动作或操作。因此，术语“自动”与用户手动执行或指定操作形成对比，其中用户提供输入来直接执行该操作。自动过程可由用户所提供的输入来启动，但“自动”执行的后续动作不是由用户指定的，即，不是“手动”执行的，其中用户指定要执行的每个动作。例如，用户通过选择每个字段并提供输入指定信息(例如，通过键入信息、选择复选框、无线电选择等)来填写电子表格为手动填写该表格，即使计算机系统必须响应于用户动作来更新该表格。该表格可通过计算机系统自动填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表格的字段并填写该表格，而无需任何用户输入指定字段的答案。如上面所指示的，用户可援引表格的自动填写，但不参与表格的实际填写(例如，用户不用手动指定字段的答案而是它们自动地完成)。本说明书提供了响应于用户已采取的动作而自动执行的操作的各种示例。
被配置为—各种部件可被描述为“被配置为”执行一个或多个任务。在此类环境中，“被配置为”是一般表示“具有”在操作期间执行一个或多个任务的“结构”的宽泛表述。由此，即使在部件当前没有执行任务时，该部件也能被配置为执行该任务(例如，一组电导体可被配置为将模块电连接到另一个模块，即使当这两个模块未连接时)。在一些上下文中，“被配置为”可以是一般意味着“具有”在操作期间实行一个或多个任务的“电路”的结构的宽泛表述。由此，即使在部件当前未接通时，该部件也能被配置为执行任务。通常，形成与“被配置为”对应的结构的电路可包括硬件电路。
为了便于描述，可将各种部件描述为执行一个或多个任务。此类描述应当被解释为包括短语“被配置为”。表述被配置为执行一个或多个任务的部件明确地旨在对该部件不援引美国法典第35标题第112节第六段的解释。
图1和图2-示例性通信系统
图1示出了根据一些实施方案的可以实现本公开各个方面的示例性(和简化的)无线通信系统。需注意，图1的系统仅为可能的系统的一个示例，并且根据需要可在各种系统中的任一种系统中实现该实施方案。
如图所示，该示例性无线通信系统包括基站102，该基站通过传输介质与一个或多个(例如，任意数量)用户设备106A、106B等一直到106N进行通信。在本文中可将每个用户设备称为“用户装备”(UE)或UE设备。因此，用户设备106称为UE或UE设备。
基站102可以是收发器基站(BTS)或小区站点，并且可包括实现与UE 106A到106N的无线通信的硬件和/或软件。如果在LTE的上下文中实施基站102，则其可被称为“eNodeB”或“eNB”。如果在5G NR的上下文中实施基站102，则其另选地可被称为“gNodeB”或“gNB”。基站102还可被装备成与网络100(例如，蜂窝服务提供方的核心网络、电信网络诸如公共交换电话网(PSTN)、和/或互联网，以及各种可能的网络)进行通信。因此，基站102可促进用户设备之间和/或用户设备与网络100之间的通信。基站的通信区域(或覆盖区域)可称为“小区”。同样如本文所用，就UE而言，有时在考虑了UE的上行链路和下行链路通信的情况下，基站可被认为代表网络。因此，与网络中的一个或多个基站通信的UE也可以被理解为与网络通信的UE。
基站102和用户设备可被配置为使用各种无线电接入技术(RAT)中的任一种通过传输介质进行通信，所述无线电接入技术(RAT)也被称为无线通信技术或电信标准，诸如GSM、UMTS(WCDMA)、LTE、高级LTE(LTE-A)、LAA/LTE-U、5G NR、3GPP2、CDMA2000(例如1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、Wi-Fi等。
根据相同或不同的蜂窝通信标准进行操作的基站102和其他类似基站可因此提供作为一个或多个小区网络，该一个或多个小区网络可经由一个或多个蜂窝通信标准在某一地理区域上向UE 106和类似的设备提供连续的或近似连续的重叠服务。
需注意，UE 106能够使用多个无线通信标准进行通信。例如，UE 106可以被配置为使用3GPP蜂窝通信标准或3GPP2蜂窝通信标准中的任一者或两者进行通信。UE 106也可以被配置为驻扎在多个基站上并与它们同时通信。在一些实施方案中，UE 106可以被配置为，使用基于竞争的随机接入过程，来执行跨小区波束故障恢复，诸如根据本文所述的各种方法。UE 106还可被配置为或作为替代被配置为使用WLAN、BLUETOOTHTM、一个或多个全球导航卫星系统(GNSS，例如GPS或GLONASS)、一个和/或多个移动电视广播标准(例如，ATSC-M/H)等进行通信。无线通信标准的其他组合(包括两个以上的无线通信标准)也是可能的。
图2示出了根据一些实施方案的与基站102通信的示例性用户装备106(例如，设备106A至106N中的一个)。UE 106可为具有无线网络连接性的设备，诸如移动电话、手持设备、可穿戴设备、计算机或平板电脑，或实质上任何类型的无线设备。UE 106可包括被配置为执行存储在存储器中的程序指令的处理器。UE 106可通过执行此类存储的指令来执行本发明所述的方法实施方案中的任何一个。另选地或除此之外，UE 106可包括可编程硬件元件，诸如被配置为执行本发明所述的方法实施方案中的任何一个或本发明所述的方法实施方案中的任何一个的任何部分的现场可编程门阵列(FPGA)。UE 106可被配置为使用多个无线通信协议中的任一个协议来通信。例如，UE 106可被配置为使用CDMA2000、LTE、LTE-A、5G NR、WLAN或GNSS中的两个或更多个来通信。无线通信标准的其他组合也是可能的。
UE 106可包括根据一个或多个RAT标准使用一个或多个无线通信协议进行通信的一根或多根天线。在一些实施方案中，UE 106可在多个无线通信标准之间共享接收链和/或发射链中的一个或多个部分。共享的无线电部件可包括单根天线，或者可包括用于执行无线通信的多根天线(例如，对于MIMO来说)。通常，无线电部件可包括基带处理器、模拟射频(RF)信号处理电路(例如，包括滤波器、混频器、振荡器、放大器等)或数字处理电路(例如，用于数字调制以及其他数字处理)的任何组合。类似地，该无线电部件可使用前述硬件来实现一个或多个接收链和发射链。
在一些实施方案中，UE 106针对被配置为用其进行通信的每个无线通信协议而可包括单独的发射链和/或接收链(例如，包括单独的天线和其他无线电部件)。作为另一种可能性，UE 106可包括在多个无线通信协议之间共享的一个或多个无线电部件，以及由单个无线通信协议唯一地使用的一个或多个无线电部件。例如，UE 106可包括用于使用LTE或CDMA2000 1xRTT(或LTE或NR，或LTE或GSM)中的任一种进行通信的共享的无线电部件，以及用于使用Wi-Fi和BLUETOOTHTM中的每一种进行通信的独立的无线电部件。其他配置也是可能的。
图3-示例性UE设备的框图
图3示出了根据一些实施方案的示例性UE 106的框图。如图所示，UE 106可包括片上系统(SOC)300，该SOC可包括用于各种目的的部分。例如，如图所示，SOC 300可包括可执行用于UE 106的程序指令的处理器302，以及可执行图形处理并向显示器360提供显示信号的显示电路304。处理器302还可耦接到存储器管理单元(MMU)340，该存储器管理单元可被配置为从处理器302接收地址并将那些地址转换成存储器(例如存储器306、只读存储器(ROM)350、NAND闪存存储器310)中的位置和/或其他电路或设备，诸如显示电路304、无线电部件330、连接器I/F320和/或显示器360。MMU 340可被配置为执行存储器保护和页表转换或设置。在一些实施方案中，MMU 340可以被包括作为处理器302的一部分。
如图所示，SOC 300可耦接到UE 106的各种其他电路。例如，UE 106可包括各种类型的存储器(例如，包括NAND闪存310)、连接器接口320(例如，用于耦接至计算机系统、坞站、充电站等等)、显示器360和无线通信电路330(例如，用于LTE、LTE-A、NR、CDMA2000、BLUETOOTHTM、Wi-Fi、GPS等等)。UE设备106可包括至少一根天线(例如335a)，并且可能包括多根天线(例如由天线335a和335b所示)，以用于执行与基站和/或其他设备的无线通信。天线335a和335b以示例方式示出，并且UE设备106可包括更少或更多的天线。总的来说，一根或多根天线统称为天线335。例如，UE设备106可借助无线电电路330使用天线335来执行无线通信。如上所述，在一些实施方案中，UE可被配置为使用多个无线通信标准来进行无线通信。
UE 106可包括硬件和软件部件，该硬件和软件部件用于实现UE 106的方法以使用基于竞争的随机接入过程来执行波束故障恢复，诸如本文随后进一步所述的。UE设备106的处理器302可被配置为实现本文所述方法的一部分或全部，例如通过执行被存储在存储器介质(例如，非暂态计算机可读存储器介质)上的程序指令。在其他实施方案中，处理器302可被配置作为可编程硬件元件，诸如FPGA(现场可编程门阵列)或者作为ASIC(专用集成电路)。此外，如图3所示，处理器302可耦接到其他部件和/或可与其他部件进行互操作，以使用根据本文公开的各种实施方案的基于竞争的随机接入过程来执行波束故障恢复。处理器302还可实现各种其他应用程序和/或在UE 106上运行的最终用户应用程序。
在一些实施方案中，无线电部件330可包括专用于针对各种相应RAT标准来控制通信的单独控制器。例如，如图3所示，无线电部件330可包括Wi-Fi控制器352、蜂窝控制器(例如LTE和/或LTE-A控制器)354和BLUETOOTHTM控制器356，并且在至少一些实施方案中，这些控制器中的一个或多个控制器或者全部控制器可被实现为相应的集成电路(简称为IC或芯片)，这些集成电路彼此通信，并且与SOC 300(更具体地讲与处理器302)通信。例如，Wi-Fi控制器352可通过小区-ISM链路或WCI接口来与蜂窝控制器354通信，并且/或者BLUETOOTHTM控制器356可通过小区-ISM链路等与蜂窝控制器354通信。尽管在无线电部件330内示出了三个单独的控制器，但其他实施方案可具有更少或更多的针对各种可实现于UE设备106中的不同RAT的类似控制器。
图4-示例性基站的框图
图4示出了根据一些实施方案的示例性基站102的框图。需注意，图4的基站仅为可能的基站的一个示例。如图所示，基站102可包括可执行针对基站102的程序指令的处理器404。处理器404还可以耦接到存储器管理单元(MMU)440或其他电路或设备，该MMU可以被配置为接收来自处理器404的地址并将这些地址转换为存储器(例如，存储器460和只读存储器(ROM)450)中的位置。
基站102可包括至少一个网络端口470。网络端口470可被配置为耦接到电话网，并提供有权访问如上文在图1和图2中所述的电话网的多个设备诸如UE设备106。网络端口470(或附加的网络端口)还可被配置为或另选地被配置为耦接到蜂窝网络，例如蜂窝服务提供方的核心网络。核心网络可向多个设备诸如UE设备106提供与移动性相关的服务和/或其他服务。在一些情况下，网络端口470可经由核心网络耦接到电话网络，并且/或者核心网络可提供电话网络(例如，在蜂窝服务提供方所服务的其他UE设备中)。
基站102可包括至少一个天线434以及可能的多个天线。一根或多根天线434可被配置为作为无线收发器进行操作，并且可被进一步配置为经由无线电部件430与UE设备106进行通信。天线434经由通信链432来与无线电部件430进行通信。通信链432可为接收链、发射链或两者。无线电部件430可被设计为经由各种无线电信标准进行通信，该无线电信标准包括但不限于NR、LTE、LTE-A WCDMA、CDMA2000等。基站102的处理器404可被配置为实现和/或支持实现本文所述方法的一部分或全部，例如通过执行存储在存储器介质(例如，非暂态计算机可读存储器介质)上的程序指令。另选地，处理器404可被配置作为可编程硬件元件诸如FPGA(现场可编程门阵列)，或作为ASIC(专用集成电路)或它们的组合。在某些RAT(例如，Wi-Fi)的情况下，基站102也可被设计为接入点(AP)，在此类情况下，网络端口470可被实现为提供对广域网和/或一个或多个局域网的接入，例如它可包括至少一个以太网端口，并且无线电部件430可以被设计为根据Wi-Fi标准进行通信。基站102可根据如本文公开的提供用于在蜂窝通信系统中执行波束故障恢复的控制信令的各种方法来操作。
图5-示例性小区间连接呼叫场景的网络图
图5是示出根据一些实施方案的在蜂窝通信系统中的小区间连接期间无线设备(例如，蜂窝基站和无线用户装备(UE)设备，如图所示，作为一种可能性)之间的交互以彼此通信的高级网络图。具体地，图5涉及小区间连接，其中UE能够与除UE当前连接到的一个或多个基站之外的候选基站执行波束故障恢复。
图5描绘了UE 550与BS1 510和BS2 520通信，作为涉及多于一个基站的小区间连接的一部分。波束1 515用于BS1 510与UE 550之间的通信，并且波束2 525用于BS1 520与UE 550之间的通信。在所示示例中，BS1 510是物理服务基站，这意味着BS1 510是与其他基站协调以维持小区间连接的基站。
物理服务基站BS1 510可向UE 550提供用于波束故障检测的配置信息，如下面关于图8进一步描述的。更具体地，物理服务基站BS1 510可向UE 550提供可在波束故障事件的情况下用于波束故障检测/选择的可能或候选基站的物理小区标识符的候选列表。换句话讲，物理服务小区BS1 510可为UE 550配置在UE 550当前正在与之通信的波束1 515和波束2 525都遇到波束故障的情况下，在其上执行候选波束检测的候选基站列表。例如，BS1提供给UE 550用于波束故障检测的候选基站列表可以是包括{BS1、BS2}的集合，因为这是UE550当前连接到的两个基站。
在一些实施方案中，BS1提供给UE 550用于波束故障检测的候选基站列表是包括{BS1、BS2和BS3}的集合，并且因此UE当前不与之通信的基站BS3被提供作为候选基站。换句话讲，在图5所示的示例中，候选基站列表包括{BS1、BS2、BS3}，其中在波束故障的情况下，UE 500执行对除BS1 510上的波束1 515和BS2 520上的波束2 525之外的波束的检测。可以注意到，包括BS1 510和BS2 520的每个基站可配置有多个波束。波束3 535在图5中以虚线示出，因为UE 550尚未连接到该波束。
UE通过测量对应于BS1 510和BS2 520的参考信号的信号强度，并将信号强度与故障阈值进行比较，分别检测波束1 515和波束2 525两者的故障。信号强度可作为参考信号的参考信号接收功率(RSRP)或信号与干扰加噪声比(SINR)或假设块错误率(BLER)来测量。如果波束1 515或波束2 525中的任一者的信号强度被测量为低于故障阈值达一定次数(一次或多次)，则UE 550可确定信号强度低于故障阈值的对应波束已遇到波束故障。
在一些实施方案中，在检测到UE 550当前连接到的波束中的每个波束的波束故障时，UE 550通过监测属于候选列表中的一个或多个基站的波束的信号强度来开始候选波束检测。例如，一旦UE 550确定波束1 515和波束2 525都遇到波束故障，UE 550就可开始对BS3 530的波束3 535进行候选波束检测。当由波束3传输的参考信号的信号强度超过成功阈值时，UE 550可执行对波束3的候选波束选择(即，可选择候选波束波束3)。用于波束故障检测的参考信号可以是由候选基站传输的同步信号块(SSB)和/或信道状态信息参考信号(CSI-RS)。
图5还示出波束1 515是UE 550在其上利用控制资源集合索引0(CORESET#0)上的波束扫描操作来接收广播信息的波束。如果UE 550检测到波束1已遇到波束故障，则UE 550可在完成与Bs3 530的成功波束故障恢复之后，切换到从另一波束(例如，波束3 535)接收CORESET#0。如先前所提及的，波束3 535是UE 550被配置为在小区间(在本文档中可互换地称为跨小区)波束故障恢复期间用作候选波束的波束。
图5的网络的各方面可由无线设备和蜂窝基站(诸如相对于本文的各个附图示出和描述的UE 106和BS 102)来实施，或更一般地，除了其他设备之外，可根据需要结合以上附图中所示的计算机系统或设备中的任一者来实施。需注意，虽然图5的方法的至少一些元素是以涉及使用与LTE、LTE-A、NR和/或3GPP规范文档相关联的通信技术和/或特征的方式描述的，但此类描述并不旨在限制本公开，并且根据需要可在任何合适的无线通信系统中使用图5中所描绘的无线设备的网络的各方面。
图6
图6是示出用于执行波束故障恢复的示例性方法的各方面的通信流程图。具体地，图6示出根据一些实施方案的其中UE在蜂窝通信系统中从与UE当前连接到的基站不同的基站选择候选波束的信号流。图6示出关于图5描述的操作的示例性信号流。
在步骤610处，物理服务基站BS1 510向UE 550发送RRC重新配置消息。每当存在新的或更新的配置信息时，不管是关于UE 550连接到的基站的配置信息，还是在波束故障恢复的情况下UE 550可连接到的候选基站的信息，RRC重新配置消息可由物理服务基站BS1510发送。RRC重新配置信令消息经增强以包括每个基站的物理小区标识符(PhysCellId)，针对该每个基站的配置信息被提供给UE，不管是用于对UE已连接到的一个或多个基站的波束故障检测(BFD)，还是用于对属于也通过RRC重新配置消息配置的候选列表的一个或多个基站的候选波束检测(CBD)。
在步骤612处，由用户装备(例如，UE 550)存储从物理服务基站(例如，BS1 510)所接收的配置信息。步骤610和612可在执行波束故障检测(BFD)之前发生。在一些实施方案中，在步骤610和612中，可使用除RRC重新配置消息之外的信令消息来提供配置信息。例如，关于在其上执行BFD或CBD的基站的配置信息可通过其他类型的信令提供给UE 550。RRC重新配置的发送可根据需要重复进行，以向UE 550通知UE 550感兴趣的任何基站的任何配置改变。例如，如果UE移动到新的地理区域并且现在靠近一个或多个不同的基站，则物理服务基站可向UE发送具有关于新的候选基站的信息的RRC重新配置消息。
在步骤614处，示出由UE 550执行的示例性BFD程序。具体地，在步骤616和618处，UE 550监测由物理服务基站BS1 510和另一基站BS2 520传输的参考信号，该参考信号被称为波束故障检测参考信号(在图6中示为BFD RS)。例如，用于波束故障检测的参考信号可以是由UE 550被配置为监测波束故障检测的一个或多个基站BS1 510和BS2 520传输的同步信号块(SSB)和/或信道状态信息参考信号(CSI-RS)。多于一个BFD RS信号可由BS1 510或BS2 520或两者传输。对于一个或多个测量，当来自波束的BFD RS的测量信号强度低于故障阈值时，UE 550可确定波束已遇到波束故障。可针对属于UE 550连接到的每个基站的波束配置故障阈值。在一些实施方案中，对于UE 550被配置为监测BFD的所有基站，故障阈值相同(例如，对于与BS1 510和BS2 520两者相关联的波束，故障阈值相同)在其他实施方案中，针对不同基站不同地配置故障阈值。例如，BS1 510的故障阈值可与BS2 520的故障阈值不同地配置，以考虑BS1 510和BS2 520的不同特性(例如，BS1 510可以是微微小区，而BS2520可以是宏小区，这两个BS之间的传输功率存在差异，以及其他可能的差异)。
在步骤620处，示出由UE 550执行的示例性CBD程序。具体地，在步骤622、624和626处，UE 550分别监测来自物理服务基站BS1 510、BS2 520和BS3 530的候选波束检测参考信号(在图6中示为CBD RS)。在本示例中，BS3 530是UE 550先前未连接到的相邻基站。例如，类似于上文针对波束故障检测所提到的，用于候选波束检测的参考信号可以是由UE 550当前连接到的一个或多个基站BS1 510和BS2 520以及从作为候选基站的BS3 530传输的同步信号块(SSB)和/或信道状态信息参考信号(CSI-RS)。UE 550可监测来自被配置为属于候选列表的基站的子集或所有基站的候选波束检测参考信号(CBD RS)。候选列表中的一个或多个基站(即，本示例中的BS1 510、BS2 520或BS3 530)中的任一个基站可传输多于一个CBDRS信号。
当来自候选波束的CBD RS的信号强度超过成功阈值时，UE 550可确定一个或多个基站中的任一个基站上的候选波束通过候选波束选择标准。可针对属于候选列表中的每个基站的波束配置成功阈值。例如，可将信号强度测量为CBD RS的参考信号接收功率(RSRP)。用于测量CBD RS的信号强度可类似于上述用于测量BFD RS的选项。在一些实施方案中，对于UE 550正在监测候选波束的所有基站，成功阈值相同(例如，对于与BS1 510、BS2 520和BS3 530相关联的波束，阈值相同)。在其他实施方案中，对于候选列表中的一个或多个基站中的一些基站，成功阈值被不同地配置。例如，BS1 510的成功阈值可与BS2 520的故障阈值不同地配置，以考虑BS1 510和BS2 520的不同特性，如先前所述。BS3 530的成功阈值可与BS1 510或BS2 520中的任一者相同，或者其可与任一者不同。因此，UE 550确定来自BS3530的CBD RS已通过由UE监测的特定SSB或CSI-RS上的候选波束选择标准。
在步骤630处，响应于对来自基站BS3 530的候选波束的选择，UE向BS3 530传输波束故障恢复请求(BFRQ)消息。UE使用SSB或CSI-RS与已作为配置信息的一部分提供给UE550的PRACH资源集合之间的关联来确定UE 550在其上向BS3 530发送BFRQ消息的PRACH资源集合。
在步骤632处，UE 550从BS3 530接收波束故障恢复响应(BFRR)消息。BFRR消息服务于对由UE 550在前一个步骤中发送的BFRQ消息的确认。
在步骤634处，UE 550切换到使用所选择的候选波束从/向相邻基站BS3 530接收物理下行链路控制信道(PDCCH)和发送物理上行链路控制信道(PUCCH)信令消息。UE 550还可切换到使用所选择的候选波束来从/向BS3 530接收PDSCH/CSI-RS和传输SRS/PUSCH。UE550在从在前一个步骤中接收到BFRR消息的时间起等待一定符号数量之后执行到候选波束的切换，这可与BS3 530也切换到使用所选择的候选波束用于与UE 550通信处于同一时间。符号数量可以不是固定的，而是可以是可变的，这取决于UE是否需要精细定时同步来建立与第一基站的通信。下面结合图7的描述提供关于切换到使用所选择的候选波束的更多细节。在如上所述切换到使用所选择的候选波束与一个或多个基站通信之后，UE可基于针对所选择的候选波束针对基站配置的参数来使用上行链路功率控制参数，其中路径损耗参考信号基于由BFRQ报告的CBD RS。
通过使UE能够选择与可能不同于UE当前连接到的基站的基站通信的波束，本公开为UE在小区间波束故障事件期间提供了更大的灵活性的优点，以实现更稳健的通信。换句话讲，本公开描述了在波束故障恢复期间UE可选择UE先前未连接到的“新”基站的实施方案。这为UE提供了用于波束故障恢复的可能基站(和波束)的更多选择，并且因此可提供UE和蜂窝网络之间改进的连接性。
图7
图7是示出由物理服务基站执行的在小区间连接期间向UE和/或一个或多个候选基站提供配置信息以用于波束故障恢复的方法的流程图。
在步骤710处，物理服务基站可获得一个或多个基站中的每个基站(除其自身之外)的物理小区标识符。这些一个或多个基站可形成能够由UE用于波束故障恢复的候选列表。用于波束故障恢复的当前控制信令不能使UE从UE当前未连接到的另一基站搜索候选波束。为了解决这个问题，在所描述的实施方案中，物理服务基站可针对UE连接到的基站的子集或所有基站中的每个基站以及US当前未连接到的相邻基站收集物理小区标识符。这些物理小区标识符由物理服务基站获得，使得它们然后可被提供给UE以在波束故障恢复期间用作候选列表。
在一些实施方案中，随着并且当UE连接到除服务基站之外的基站时，由物理服务基站向UE配置关于物理小区标识符的信息。例如，当除服务基站之外的基站被添加用于与UE通信时，由服务基站向UE发送无线电资源控制(RRC)重新配置消息。该消息包含被称为RadioLinkMonitoringConfig的信息元素(IE)，其用于配置无线电链路监测以检测波束故障(如一些无线通信标准中所定义)。例如，可修改RadioLinkMonitoringConfig IE，将PhysCellId字段包含在IE的一个分量中，如下：
Figure BDA0004084486260000171
在步骤720处，物理服务基站向UE传输一个或多个物理小区标识符(在步骤710中获得)。一个或多个物理小区标识符可形成候选列表，该候选列表能够由UE使用来在波束故障恢复期间监测来自一个或多个基站的候选参考信号。在一些实施方案中，物理服务基站可将物理小区标识符作为发送给UE的RRC信令消息的一部分来传输。例如，物理服务基站可在RRC重新配置消息中传输属于候选列表的一个或多个基站的物理小区标识符。
在步骤730处，物理服务基站向UE传输控制信令以针对属于候选列表的一个或多个基站配置PRACH资源。PRACH资源可由能够UE使用来在波束故障恢复期间向候选列表中的基站中的至少一个发送波束故障恢复请求(BFRQ)消息。例如，可通过控制信令来配置PRACH资源集合与属于候选列表的一个或多个基站的同步信号块(SSB)之间的关联。该关联可能够由UE使用来基于对应于属于候选列表的基站的所选择的波束的SSB来选择PRACH资源以传输BFRQ消息。可以注意到，由一个或多个基站传输的一个或多个SSB可各自对应于用于UE与对应的基站之间的通信的波束。例如，如上所述，UE可通过测量由属于候选列表的一个或多个基站传输的一个或多个SBS的RSRP来测量参考信号的信号强度。当UE识别出信号强度超过成功阈值的至少一个SSB时，则UE通过使用与配置信息中所识别的SSB相关联的PRACH资源来传输BFRQ消息。
例如，作为本公开的一部分，用于配置用于波束故障恢复的控制信令消息的信令消息，包括用于发送BFRQ消息的PRACH资源的配置被增强如下：
Figure BDA0004084486260000181
在一些实施方案中，物理服务基站可向一个或多个基站传输控制信令，以配置PRACH资源集合与属于候选列表的一个或多个基站的同步信号块(SSB)之间的关联。当一个或多个基站在PRACH资源集合上接收到BFRQ消息时，一个或多个基站使用PRACH资源与一个或多个基站的SSB之间的关联来识别UE已选择的波束。如上所述，在由一个或多个基站响应于接收到BFRQ消息而发送BFRR的时间起的一定符号数量之后，一个或多个基站可使用所识别的波束来切换到向所识别的波束传送物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)信令消息。在一些实施方案中，符号数量不是固定的，但是对于一个或多个基站中的每个基站可以是可变的，这取决于UE是否需要精细定时同步来建立与一个或多个基站的通信。
本发明的实施方案可通过各种形式中的任一种来实现。例如，在一些实施方案中，可将本发明实现为计算机实现的方法、计算机可读存储器介质或计算机系统。在其他实施方案中，可使用一个或多个定制设计的硬件设备诸如ASIC来实现本发明。在其他实施方案中，可使用一个或多个可编程硬件元件诸如FPGA来实现本发明。
在一些实施方案中，非暂态计算机可读存储器介质(例如，非暂态存储器元件)可被配置为使其存储程序指令和/或数据，其中如果由计算机系统执行所述程序指令，则使计算机系统执行一种方法，例如本文所述的方法实施方案中的任一种，或本文所述的方法实施方案的任何组合，或本文所述的任何方法实施方案的任何子集，或此类子集的任何组合。
在一些实施方案中，设备(例如UE)可被配置为包括处理器(或一组处理器)和存储器介质(或存储器元件)，其中所述存储器介质存储程序指令，其中所述处理器被配置为从所述存储器介质中读取并执行所述程序指令，其中所述程序指令是可执行的以实现本文所述的各种方法实施方案中的任一种方法实施方案(或本文所述方法实施方案的任何组合，或本文所述的任何方法实施方案中的任何子集或此类子集的任何组合)。可以各种形式中的任一种来实现该设备。
众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
虽然已相当详细地描述了上面的实施方案，但是一旦完全了解上面的公开，许多变型和修改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。本公开旨在使以下权利要求书被阐释为包含所有此类变型和修改。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
由用户装备(UE)通过监测由一个或多个基站(BS)传输的一个或多个参考信号来确定一个或多个波束故障，其中所述UE连接到所述一个或多个基站；
由所述UE通过监测由第一候选基站传输的至少一个候选参考信号来执行候选波束检测，其中所述第一候选基站不同于所述一个或多个基站；
由所述UE基于所述候选波束检测选择所述第一候选基站；以及
由所述UE基于相对于所述候选波束检测对所述第一候选基站的所述选择，向所述第一候选基站传输波束故障恢复请求(BFRQ)消息。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述UE从所述一个或多个基站中的第一基站接收一个或多个候选基站中的每个候选基站的物理小区ID，其中所述第一候选基站是所述一个或多个候选基站中的一个候选基站；以及
由所述UE使用所接收的所述一个或多个候选基站中的每个候选基站的物理小区ID对所述一个或多个候选基站执行所述候选波束检测。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
由所述UE从所述一个或多个基站中的第一基站接收多个候选基站的物理小区ID，其中所述第一候选基站是多个候选基站中的一个候选基站；
将所述物理小区ID存储在所述UE的存储器中；以及
响应于确定所述一个或多个波束故障，从所述存储器访问所述物理小区ID以识别一个或多个候选基站，用于对所识别的一个或多个候选基站执行候选波束检测。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中向所述第一候选基站传输所述BFRQ消息是通过物理随机接入信道(PRACH)执行的。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
由所述UE从所述第一基站接收波束故障恢复响应(BFRR)消息；
响应于接收到所述BFRR消息：
由所述UE切换到在预先确定的符号数量之后从与所述第一基站相关联的所选择的候选波束传送物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)信令消息。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
响应于接收到所述BFRR消息：
由所述UE切换到在预先确定的符号数量之后从与所述第一基站相关联的所选择的候选波束传送物理数据共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)信令消息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中由所述UE进行的所述候选波束检测是响应于波束故障事件而执行的，其中所述波束故障事件包括确定针对所述一个或多个基站中的每个基站的所监测的参考信号的信号强度低于故障阈值。
8.根据权利要求3所述的方法，其中选择所述第一候选基站包括确定与所述第一候选基站相关联的所述至少一个候选参考信号的信号强度是否高于成功阈值。
9.根据权利要求8所述的方法，其中对于所述多个候选基站中的每个候选基站，成功阈值相同，并且其中所述多个候选基站包括所述第一候选基站。
10.根据权利要求8所述的方法，其中对于所述多个候选基站中的每个候选基站，成功阈值不同，并且其中所述多个候选基站包括所述第一候选基站。
11.一种装置，包括：
处理器，所述处理器被配置为使用户装备(UE)：
通过监测与所述UE连接到的一个或多个基站相关联的一个或多个参考信号来确定一个或多个波束故障；
通过监测由不同于所述一个或多个基站的第一候选基站传输的至少一个候选参考信号来执行候选波束检测；
向所述第一候选基站传输波束故障恢复请求(BFRQ)消息，其中所述BFRQ的所述传输基于对与所述第一候选基站相关联的候选波束的选择；以及
从所述第一基站接收确认所述BFRQ消息的波束故障恢复响应(BFRR)消息。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述处理器被进一步配置为：
响应于接收到所述BFRR消息：
切换到从所述第一候选基站接收物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)、物理数据共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)信令消息。
13.根据权利要求12所述的装置，
其中切换到接收控制信道消息是在从接收到所述BFRR消息的时间起的一定符号数量之后执行的；
其中所述符号数量取决于所述UE是否需要与所述第一基站的精细定时同步。
14.根据权利要求11所述的装置，
其中所述处理器被配置为基于对应于所述第一候选基站的所选择的候选波束的同步信号块(SSB)，通过物理随机接入信道(PRACH)资源集合向所述第一候选基站传输所述BFRQ消息；
其中所述PRACH资源与所述第一候选基站上的所述SSB之间的关联能够由所述第一候选基站使用来确定在其上与所述UE传送物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)信令消息的所选择的候选波束的标识。
15.一种存储程序指令的非暂态计算机可读存储器介质，所述程序指令能够由一个或多个处理器执行以使物理服务基站(BS)：
获得关于除所述物理服务基站之外的一个或多个基站中的每个基站的物理小区标识符的信息，其中所述一个或多个基站形成能够由用户装备(UE)用于波束故障恢复的候选列表；
向所述UE传输所述一个或多个物理小区标识符，其中所述一个或多个物理小区标识符形成能够由所述UE使用来在波束故障恢复期间监测来自所述一个或多个基站的候选参考信号的候选列表；以及
向所述UE传输控制信令以针对属于所述候选列表的一个或多个基站配置PRACH资源，其中所述PRACH资源能够由所述UE使用来在波束故障恢复期间向所述候选列表中的所述基站中的至少一个基站发送波束故障恢复请求(BFRQ)消息。
16.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，其中所述程序指令能够进一步由所述一个或多个处理器执行以使所述物理服务基站(BS)：
向所述UE传输控制信令，其中所述控制信令能够由所述UE使用来确定从所述UE到所述候选列表中的所述一个或多个基站的PRACH传输是无竞争的还是基于竞争的。
17.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，其中所述程序指令能够进一步由所述一个或多个处理器执行以使所述物理服务基站(BS)：
向所述UE传输控制信令以配置PRACH资源与属于所述候选列表的所述一个或多个基站的同步信号块(SSB)之间的关联；
其中所述关联能够由所述UE使用来基于对应于属于所述候选列表的基站的所选择的波束的所述SSB来选择PRACH资源以传输所述BFRQ消息。
18.根据权利要求15所述的非暂态计算机可读存储器介质，其中所述程序指令能够进一步由所述一个或多个处理器执行以使所述物理服务基站(BS)：
向属于所述候选列表的所述一个或多个基站传输控制信令，以配置PRACH资源与属于所述候选列表的所述一个或多个基站的同步信号块(SSB)之间的关联；
其中所述关联能够由所述候选列表中的所述一个或多个基站使用来基于在其上接收到所述BFRQ消息的PRACH资源来确定要用来与所述UE通信的新波束的标识。
19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储器介质，其中在其上接收到所述BFRQ消息的所述新波束的所述标识能够由所述候选列表中的所述一个或多个基站使用来在所述波束上发送控制资源集合索引0，其中所述BFRQ消息向所述一个或多个基站指示所述UE是否识别出用于在所述波束上接收所述控制资源集合索引0的波束。
20.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储器介质，
其中在其上发送BFRR的所述新波束的所述标识能够由所述候选列表中的所述一个或多个基站使用来在从发送所述BFRR的时间起的预先确定的符号数量之后切换到使用所述新波束来从所述一个或多个基站与所述UE传送物理下行链路控制信道(PDCCH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)信令消息。
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