CN117318776A - 前端选择控制方法和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供前端选择控制方法和设备，其中方法包括：由用户设备在无线网络中监测一个或多个头选择触发器，其中所述用户设备配置有包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头的多个接收头；执行用户设备接收宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头；在所述活跃头和所述备用头中执行用户设备精细波束选择；以及基于所述用户设备精细波束选择的结果和头选择准则，将所述备用头切换为所述活跃头。通过利用本发明，可更好地进行前端选择控制。

Description

前端选择控制方法和用户设备

技术领域

本发明有关于无线通信，以及更具体地，有关于鲁棒(robust)前端选择控制。

背景技术

5G无线电接入技术将成为现代接入网的关键组件，它将解决高通信量增长和日益增长的高带宽连接需求。先进的天线开发可推动4G、5G以及未来移动网络的终端用户部署。此外，终端用户的性能需求持续增长，这对网络提出了更高的要求，包括提供更高的覆盖率、容量和终端用户吞吐量等。用户设备(user equipment，UE)中的先进天线阵列启用最新水平的波束成形以及多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)技术，这些都是改进终端用户体验、容量和覆盖范围的有力工具。UE中的天线阵列可在上行链路(uplink，UL)和下行链路(downlink，DL)上有效增强网络性能。天线阵列技术的广泛应用得益于基带、无线电和天线集成方面的技术进步，以及先进波束成形和MIMO数字处理成本的降低。当UE配置有多个面板(panel)的天线阵列时，需要动态选择最佳面板以实现特定网络配置中的性能增益和成本效益，以及需要鲁棒前端选择控制。

因此，需要改进和增强，以用于配置有多面板/多头(head)的UE。

发明内容

本发明一实施例提供一种前端选择控制方法，包括：由用户设备在无线网络中监测一个或多个头选择触发器，其中所述用户设备配置有包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头的多个接收头；执行用户设备接收宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头；在所述活跃头和所述备用头中执行用户设备精细波束选择；以及基于所述用户设备精细波束选择的结果和头选择准则，将所述备用头切换为所述活跃头。

本发明另一实施例提供一种用户设备，包括：多个接收头，用来在无线网络中接收射频信号；触发监测器，用来监测一个或多个头选择触发器，其中所述多个接收头包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头；宽泛波束模块，用来执行用户设备接收宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头；精细波束模块，用来在所述活跃头和所述备用头中执行用户设备精细波束选择；以及头切换模块，用来基于所述用户设备精细波束选择的结果和头选择准则，将所述备用头切换为所述活跃头。

本发明另一实施例提供一种非暂存性计算机可读介质，存储有指令，当所述指令被处理器执行时，引起所述处理器执行本发明所提出的前端选择控制方法的步骤。

通过利用本发明，可更好地进行前端选择控制。

附图说明

将参照下列图式详细描述作为示例提出的本发明的各种实施例，其中，同样的附图标记涉及同样的元件，并且在其中：

图1是根据本发明实施例的鲁棒前端选择的示范性无线网络的系统示意图；

图2是根据本发明实施例的多头配置以及鲁棒前端选择控制进程的顶层设计的示范性示意图；

图3是根据本发明实施例的示范性状态转换示意图；

图4是根据本发明实施例的基于一个或多个触发器动态确定头监测周期的示范性示意图；

图5是根据本发明实施例的多头操作应用于监测状态和/或过渡状态的示范性示意图；

图6是根据本发明实施例的多CC操作应用于监测状态以及/或者过渡状态的示范性示意图；

图7是根据本发明实施例的联合RRM操作应用于监测状态以及/或者过渡状态的示范性示意图；

图8是根据本发明实施例的BPL操作应用于过渡状态的示范性示意图；

图9A是根据本发明实施例的用于头选择进程的宽泛波束测量的滞后机制的示范性流程图；

图9B是根据本发明实施例的用于头选择进程的精细波束选择的滞后机制的示范性流程图；

图10是根据本发明实施例的用于头选择进程的MIMO性能检测进程的示范性示意图；

图11是根据本发明实施例的用于头选择进程的事件触发头监测进程的示范性示意图；

图12是根据本发明实施例的前端选择控制进程的示范性流程图。

具体实施方式

现详细给出关于本发明的一些实施例作为参考，其示例在附图中描述。

图1是根据本发明实施例的鲁棒前端选择的示范性无线网络的系统示意图。示范性无线网络可以是范围2(frequency range 2，FR2)网络，可用于毫米波频率范围或者更高的频率，如太赫(terahertz，T-Hz)。终端通常配置有天线阵列来补偿特别是FR2系统中的较大路径损耗，并配置有多个面板以处理旋转、手、身体、树、建筑物等造成的无线传播信道的阻塞效应(blocking effect)。无线系统110和120显示了前端UE头选择的两种示范性场景。无线网络110和120包括形成分布在地理区域上的网络的一个或多个固定基本设施单元。这些基本单元也可以被称为接入点、接入终端、基站、节点B、演进节点B(eNode-B)、下一代节点B(gNB)或本领域中使用的其他术语。网络可以是同构网络也可以是异构网络，可以采用相同或不同频率进行部署。gNB 101和gNB 102是无线网络中的示范性基站。

无线网络110和120还包括多个通信装置或移动站，如UE1 111和UE2 112。移动装置可与一个或多个基站建立一个或多个连接。UE1 111和UE2 112均配置有天线阵列。可能具有不同架构的这些天线阵列以不同的面板或头排列。举例来说，UE1 111具有UE头115和116，UE2 112具有UE头117和118。具有多个头/面板的UE配置有至少一个活跃(active)头，用来执行收发(transceiving，TRX)，其他头为非活跃/未活跃头。

在一示范例中，UE1 111在位置121利用UE头115通过无线电波131连接至gNB 101。UE1 111移动至位置122。建筑物105阻挡了无线电波132以及其他gNB的电波。无线电波133通过建筑物106反射，通过无线电波134到达UE1 111，可由UE头116最优接收。在一示范例中，UE1 111可进行动态鲁棒前端头选择，在移动至位置122时将活跃头115切换至116。

在另一示范例中，配置有UE头117和118的UE2 112在位置127利用UE头117通过无线电波137连接至gNB 102。UE2 112旋转至位置128时，UE头118可更好得连接至无线电波137。在一示范例中，UE2 112可触发头选择，以将活跃头从UE头117切换至UE头118。

诸如移动一定距离、活跃头过热、信号强度改变等的其他场景，可触发头选择进程。在一示范例中，UE配置有头选择触发事件。UE监测这些触发事件，并在检测到一个或多个所配置触发事件时执行UE头选择进程。头选择进程包括UE接收(receiving，RX)宽泛/粗糙波束测量以选择备用头，以及UE RX精细波束选择以选择活跃头。UE基于头选择进程执行头切换。在一些实施例中，UE RX宽泛波束测量和UE RX精细波束选择中的至少一个进程采用滞后机制(hysteresis mechanism)。

图1进一步示出了用于鲁棒前端选择的基站和移动装置/UE的简化方块示意图。gNB 101具有天线156，其发送和接收无线电信号。耦接于该天线的RF收发器电路153从天线156接收RF信号，将RF信号转换为基带信号，并将基带信号发送到处理器152。RF收发器153还将从处理器152接收到的基带信号转换为RF信号，并发送到天线156。处理器152处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块来执行gNB 101中的功能特性。存储器151存储程序指令和数据154以控制gNB 101的操作。gNB 101还包括一组控制模块155，用来执行功能任务以与移动站通信。

UE1 111具有天线165，用于发送和接收无线电信号。耦接于该天线的RF收发器电路163从天线165接收RF信号，将RF信号转换为基带信号，并将基带信号发送到处理器162。在一实施例中，RF收发器可包括两个RF模块(未示出)。RF收发器163还将从处理器162接收到的基带信号转换为RF信号，并发送到天线165。处理器162处理接收到的基带信号，并调用不同的功能模块来执行UE1 111中的功能特性。存储器161存储程序指令和数据164以控制UE1 111的操作。天线165向gNB 101的天线156发送上行链路传送，并从gNB 101的天线156接收下行链路传送。

UE还包括一组控制模块，用于执行功能任务。这些功能模块可通过电路、软件、固件或上述的组合实现。触发监测器191监测一个或多个头选择触发器(trigger)，其中多个UE RX头包括至少一个活跃头以及一个或多个非活跃头。宽泛波束模块192执行UE RX宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为至少一个备用头。精细波束模块193在活跃头和所选择备用头中执行UE RX精细波束选择。头切换模块194基于UE RX精细波束选择和头选择准则，将备用头切换为活跃头。在一些实施例中，UE可包括其他模块，例如波束对链路(beam pair link，BPL)模块195用于针对至少一个头选择步骤(包括针对活跃和非活跃头的UE RX宽泛波束测量，以及针对活跃头和备用头的UE RX精细波束选择)执行BPL进程，其中BPL进程在UE头和gNBTX波束之间建立一个或多个链路。MIMO模块196执行MIMO性能检测进程，其中头选择准则包括MIMO性能检测进程的结果。

图2是根据本发明实施例的多头配置以及鲁棒前端选择控制进程的顶层设计的示范性示意图。基于用户场景，终端的总面板数目、面板位置、面板类型和天线架构可能会非常不同。面板也可被称为头。图2显示了UE1 201和UE2 202的两种示范性多头配置。UE1 201具有两个头，前面头211和后面头212。如215所示前面头211和后面头212具有多个天线，包括四个具有双极化(dual polarization)的贴片天线(patch antennae)以及四个偶极天线(dipole antennae)。每个贴片天线具有一水平(horizontal)极化和一垂直(vertical)极化，即1V+1H。这种配置中的每个UE头，如UE头211和212，具有12根天线(4P+2D)V+(4P+2D)H，包括具有垂直极化的四个贴片天线、具有垂直极化的两个偶极天线；具有水平极化的四个贴片天线、具有水平极化的两个偶极天线。在如UE2 202所示的另一种示范性多头配置中，其具有三个头，包括上面头221、左面头222和右面头223。如225所示UE头221、222和223具有多个天线，包括四个贴片天线以及四个偶极天线。面板215和225都具有12个天线，但具有不同的排列。UE1 201和UE2 202展示了示范性配置。配置有天线阵列的UE可配置有不同的头/面板，这些UE头可配置有不同的天线架构。在实作中，至少一个UE头为活跃头，用来收发无线电信号。一个或多个UE头配置为非活跃UE头。通常终端/UE只需要激活一个头进行TRX，一个或多个其他头可为非活跃以省电。当信号传播状况改变时，终端/UE需要动态调整活跃头以获得最优TRX性能。某些实施例中在选择头进行TRX时还可另外考虑其他关键性能指标，如延迟、稳定性和功耗。

对于FR2终端/UE来说，需要鲁棒方案来选择最优头用于TRX并平衡延迟、稳定性和功耗。为了选择合适的头用于TRX，需要对所有的头进行常规测量。一般来说，具有最高参考信号接收功率(reference signal received power，RSRP)/信噪比(signal noise ratio，SNR)的头可被选作活跃头，以获得更好的MIMO性能。然而，即使有着最好的RSRP/SNR测量结果，头的MIMO性能并不总是最好的。此外，为了降低选择最佳头的延迟，希望常规测量周期越小越好。然而，过于频繁的测量也会造成过高的功耗。在一些场景中，如信号较弱或非视距(non-line-of-sight，NLOS)场景中，不同头之间切换时常会发生乒乓效应，这会造成过严重的TRX性能下降。因此，需要合适的进程来减少乒乓效应。此外，FR2终端的功耗比FR1更关键，因为其配置有天线阵列，这会极大影响用户体验。为了平衡性能、延迟、稳定性和功耗，不同的场景(如旋转、移动、NLOS/LOS等)可应用不同的策略，这意味着需要可靠的场景检测机制。

在一示范例中，实施头选择进程200。在步骤250中，UE监测头选择触发器。头选择触发器可动态配置，包括示范性触发器251。触发器251包括头监测定期触发器以及一个或多个预配置事件触发器。可考虑一个或多个因素来确定头监测周期的长度，包括SNR、负载率(loading rate)、UE旋转速度、UE移动速度以及头性能相关因子等。事件触发器包括活跃头过热、活跃头被挡住、调度定时器届满、头切换后性能下降以及头选择相关事件等。在步骤260中，UE对所有的UE头执行UE RX宽泛波束测量，并基于一个或多个粗糙波束选择准则从非活跃头中选择至少一个备用头。举例来说，粗糙波束选择准则包括RSRP和SNR。在步骤270中，UE对活跃头和所选备用头执行UE RX精细波束选择。在步骤280中，UE基于UE RX精细波束选择结果和头选择准则，将备用头切换为活跃头。一种头选择准则是头切换决定基于参考信号(reference signal，RS)质量，如RSRP/SNR或通过UE精细波束测量的交互信息(mutual information，MI)。为了选择UE头来优化TRX性能，可实施进一步的进程，包括多头操作261、多分量载波(component carrier，CC)操作262、联合无线电资源管理(radioresource management，RRM)操作263以及基于RSRP/SNR的BPL操作271。操作261、262和263应用于宽泛波束测量进程260以及精细波束选择进程270中的至少一个进程。操作271应用于精细波束选择进程270。操作261、262、263和271可单独使用，也可组合实施。举例来说，对于针对活跃头和备用头的精细波束选择来说，可采用多头操作以及多CC操作。在其他实施例中，滞后进程291可用于宽泛波束测量进程260以及/或者精细波束选择进程270。MIMO性能检测进程292可在切换进程280之前或之后进行。

在一示范例中，可提供用于前端选择的状态切换示意图230。状态包括稳定状态、监测状态以及过渡状态。UE在稳定状态监测一个或多个头选择触发器，在监测状态执行UERX波束测量，在过渡状态执行UE RX精细波束选择。

图3是根据本发明实施例的示范性状态转换示意图。状态包括稳定状态301、监测状态302以及过渡状态303。在步骤355中，在添加第一小区(例如FR2小区)后，UE进入稳定状态301。在稳定状态301，在步骤310中，UE在活跃头上执行信号发送和接收。UE监测头选择触发器。头选择触发器包括头监测定期触发器以及一个或多个预配置事件触发器。一经检测到一个或多个头选择触发器，在步骤351，UE从稳定状态301转换到监测状态302。在监测状态302，在步骤320，UE针对所有头执行UE RX宽泛波束测量，并选择一个或多个最佳非活跃头作为备用头。当所选备用头并不优于当前活跃头时，在步骤351，UE回到稳定状态301。当所选备用头优于当前活跃头时，在步骤353，UE进入过渡状态303。在过渡状态303，在步骤330中，UE针对活跃头和所选备用头执行UE RX精细波束选择。UE在过渡状态303监测一个或多个过渡事件，并在检测到一个或多个过渡事件时进入稳定状态301。一种过渡事件是已执行联合L1-RSRP以及头选择，直到过渡状态届满都没有好的头选择结果。在这种情况下，UE进入稳定状态。另一种示范性过渡事件在大多数活跃gNB TX波束认为备用头更好时发生。UE进入稳定状态301，并将备用头切换为新的活跃头。

表1：头选择状态转换的示范性转换进程以及触发条件

图4是根据本发明实施例的基于一个或多个触发器动态确定头监测周期的示范性示意图。当UE处于稳定状态时，具有头监测周期的定时器触发UE进入监测状态。为了降低头选择中的延迟，优选采用较短的头监测周期。另一方面，为了降低功耗，优选采用较长的头监测周期。在一实施例中，头监测周期基于预配置触发器动态配置。当信道状况快速变化时，可采用较短的周期。相反，当信道状态还不错时，预选采用较长的周期。在一种示范性配置中，头监测周期配置有具有较短周期的周期档-0 401以及具有较长周期的周期档-1402。在步骤400，添加第一个小区(如FR2小区)时，UE配置有周期档-1 402。在检测到一个或多个条件411时，UE在步骤410将头监测周期重配置为档-0。条件411包括确定重负载为真、UE旋转速度大于或等于预配置旋转阈值，或者UE移动速度大于或等于预配置移动阈值。UE配置有周期档-0 401时监测到条件421，并在步骤420将头监测周期重配置为档-1。条件421包括重负载为假、UE旋转速度小于等于预配置旋转阈值，以及UE移动速度小于等于预配置移动阈值。

在一实施例中，基于活跃头的配置，档-0可配置有不同的值。举例来说，当可同时监测多个头时，档-0头监测周期可被配置为200ms。当不同头的头监测是以时分复用(timedivision multiplexing，TDM)方式执行时，档-0头监测周期可被配置为640ms。档-1头监测周期可被配置为1280ms。

表2：头监测周期示范性配置

图5是根据本发明实施例的多头操作应用于监测状态和/或过渡状态的示范性示意图。为了降低头选择的延迟，UE可执行多头操作同时测量头质量以加速。多头操作可应用于针对所有UE头的宽泛波束测量，以及针对活跃头和备用头的精细波束选择。举例来说，UE具有活跃头501、备用头502，以及一个或多个非活跃/未活跃头505。网络配置RS 531、532和533进行测量。UE针对所有头(包括一个或多个非活跃头505)执行宽泛波束测量。UE在RS531、532和533上同时对所有UE头执行多头宽泛波束测量。与针对活跃头501和备用头502的宽泛波束测量(图未示)一起，非活跃头505同时于步骤551在RS 531上、于步骤552在532上，以及于步骤553在533上执行宽泛波束测量。所有的头同时执行宽泛波束测量以加速头选择进程。类似地，在过渡状态，UE针对活跃头501和备用头502分别于步骤511和521在RS 531上、分别于步骤512和522在RS 532上，以及分别于步骤513和523在RS 533上，同时执行精细波束选择。当UE执行多头操作时，头质量计算可基于L1 RS测量。多头操作可同时进行或TDM执行。

图6是根据本发明实施例的多CC操作应用于监测状态以及/或者过渡状态的示范性示意图。在很多网络中，会配置有多CC。基于多CC的RSRP/SNR测量可用来提高头选择结果的可靠性。多CC操作可用于监测状态中对所有UE头进行的宽泛波束测量，也可用于过渡状态中对活跃头和备用头进行的精细波束选择。UE至少配置有一活跃头601和备用头602。多CC配置有CC-0 630到CC-N 650。CC-0 630包括RS 631、RS 632和RS 633。CC-N 650包括RS651、RS 652和RS 653。在步骤611，活跃头601在包括RS 631和RS 651的多个CC上执行精细波束选择。在步骤621，备用头602在包括RS 631和RS 651的多个CC上执行精细波束选择。类似地，在步骤612，活跃头601在包括RS 632和RS 652的多个CC上执行精细波束选择。在步骤622，备用头602在包括RS 632和RS 652的多个CC上执行精细波束选择。在步骤613，活跃头601在包括RS 633和RS 653的多个CC上执行精细波束选择。在步骤623，备用头602在包括RS633和RS 653的多个CC上执行精细波束选择。多CC操作可以类似的方式应用于针对所有UE头进行的宽泛波束测量。

图7是根据本发明实施例的联合RRM操作应用于监测状态以及/或者过渡状态的示范性示意图。联合RRM操作是指联合RRM和头选择的操作，可用于降低所需RS数目。联合RRM操作可用于监测状态中对所有UE头进行的宽泛波束测量。在其他实施例中，联合RRM操作也可用于过渡状态中对活跃头和备用头进行的精细波束选择。UE至少配置有一活跃头701和一非活跃头702。配置有SSB731、732、733和735。RRM测量进程705分别于步骤751和753，在SSB 731和SSB 733上执行常规RRM测量。UE活跃头(H0)701和非活跃头(H1)702分别在步骤711和721，从步骤751在SSB 731上的常规RRM测量结果中，获得H0和H1的质量。类似地，UE活跃头701和非活跃头702分别在步骤712和722，从步骤753在SSB 733上的常规RRM测量结果中，获得H0和H1的质量。通过联合RRM操作，SSB 732和SSB 735上的测量结果分别在步骤752和755中保存。

图8是根据本发明实施例的BPL操作应用于过渡状态的示范性示意图。在一些实施例中，可基于跨头RSRP/SNR测量结果建立BPL。根据一实施例，跨头RSRP/SNR测量在多个头执行测量，gNB波束与头之间的对应关系可基于测量结果来确定。BPL暗示对应于每个gNB波束的最优头。基于跨头的RSRP/SNR测量可用于粗糙波束L1-RSRP、精细波束L1-RSRP以及L3-RSRP(RRM)。BPL协助的头选择方法可进一步集成gNB TX波束选择以及UE RX波束选择，以得到更好的性能。在一实施例中，BPL进程基于L1-RSRP应用跨头的RSRP/SNR测量。在另一实施例中，一经检测到传输配置指示(transmission configuration indication，TCI)切换，链接到服务gNB波束的UE头被选作活动头。在另一实施例中，BPL进程应用滞后保护机制。

在一示范例中，采用跨头的L1-RSRP测量和报告，以建立BPL。可提供BPL协助的头选择进程。UE至少配置有头-0(H0)801和头-1(H1)802。L1-RSRP的SSB配置有SSB-0、SSB-1以及SSB-N，不同的时间可表示为831、832和833。在当前网络中，对活跃头和备用头进行常规L1-RSRP测量，如步骤811、812和813针对头-0 801，步骤821、822和823针对头-1 802。L1-RSRP测量可同时在头-0 801和头-1 802上进行。L1-RSRP报告基于L1-RSRP测量产生。针对SSB 831、832和833的L1-RSRP测量分别生成L1-RSRP报告851、852和853。L1-RSRP报告可包括SSB信息以及RSRP/SNR。在一示范例中，可将头信息添加到RSRP/SNR表中，以生成/维持gNB TX波束与UE头之间的链路。可在L1-RSRP报告中创建并维持BPL。在一示范例中，BPL包括SSB索引(SSB-IDX)、RSRP/SNR以及头索引(HEAD-IDX)。L1-RSRP报告851、852和853展示了包括BPL的示范性L1-RSRP报告，其包括了HEAD-IDX。

通过L1-RSRP中创建和维护的BPL，可执行基于BPL的头选择进程。在步骤861中，基于L1-RSRP报告852，发生TCI切换，新的TCI对应于SSB-1。在步骤862，确定SSB-1链接至头-1802。在步骤863，UE基于L1-RSRP和BPL选择头-1 802作为活跃头。

在一些覆盖范围较弱或存在NLOS问题的场景中，当头选择在不同的UE头之间来回切换时，头选择进程可能会遇到乒乓问题，而这会导致严重的TRX性能下降以及其他问题。为了避免乒乓问题，可在宽泛波束测量进程以及/或者精细波束选择进程中引入滞后机制。

图9A是根据本发明实施例的用于头选择进程的宽泛波束测量的滞后机制的示范性流程图。在步骤901，UE获得活跃头和所选备用头的宽泛波束测量结果。在步骤902，UE确定所选备用头和活跃头之间的质量差异是否足够大。如果所选备用头的质量比活跃头的质量高于阈值(better-widebeam-threshold，thr_b_w)，则UE在步骤902确定所选备用头明显好于活跃头。UE在步骤905采用所选备用头进入过渡状态。若步骤902确定所选备用头并不明显好于活跃头，则UE进入步骤903。在步骤903，UE确定备用头的质量是否明显差于活跃头。在一实施例中，当活跃头的质量比备用头的质量高于阈值(worse-widebeam-threshold，thr_w_w)时，UE确定备用头的质量明显差于活跃头。若步骤903的结果为是，则UE进入步骤906并继续使用当前活跃头。若步骤903的结果为否，则UE进入步骤904，确定备用头的质量长期来看是否至少略胜一筹。在一实施例中，当UE确定备用头的长期质量比活跃头高于阈值(longterm-widebeam-threshold，thr_l_w)时，UE确定备用头的质量长期来看至少略胜一筹。若步骤904的结果为是，则UE进入步骤905，进入过渡状态执行精细波束选择。若步骤904的结果为否，则UE进入步骤906并继续使用当前活跃头。

图9B是根据本发明实施例的用于头选择进程的精细波束选择的滞后机制的示范性流程图。在步骤951，UE获得活跃头和所选备用头的精细波束测量结果。在步骤952，UE确定所选备用头和活跃头之间的质量差异是否足够大。如果所选备用头的质量比活跃头的质量高于阈值(better-finebeam-threshold，thr_b_f)，则UE在步骤952确定所选备用头明显好于活跃头。UE进入步骤955并将备用头切换为活跃头。若步骤952确定所选备用头并不明显好于活跃头，则UE进入步骤953。在步骤953，UE确定备用头的质量是否明显差于活跃头。在一实施例中，当活跃头的质量比备用头的质量高于阈值(worse-finebeam-threshold，thr_w_f)时，UE确定备用头的质量明显差于活跃头。若步骤953的结果为是，则UE进入步骤956并继续使用当前活跃头。若步骤953的结果为否，则UE进入步骤957并进行联合L1-RSRP和头选择进程。

图10是根据本发明实施例的用于头选择进程的MIMO性能检测进程的示范性示意图。在一示范例中，执行MIMO性能检测进程，其结果可作为头选择准则。MIMO性能检测进程可在头切换之前进行以及/或者在头切换之后立马进行。MIMO性能检测进程基于以下一个或多个指标：物理下行链路共享信道(physical downlink shared channel，PDSCH)调制参考信号(demodulation reference signal，DMRS)MI、SNR、信道状态信息参考信号(channelstate information reference signal，CSIRS)MI、上行链路BLER，以及下行链路BLER。MIMO性能检测进程基于上述一个或多个指标确认活跃头的性能。若MIMO性能检测进程在切换后检测到性能下降，UE将回到原来的活跃头。在步骤1011和1012，执行MIMO性能检测进程。UE计算活跃头H0的短期BLER。UE在时间段1001将H0作为活跃头。在步骤1021，执行头切换。UE在时间段1002将活跃头切换为H1。在步骤1013，UE对新的活跃头H1执行MIMO性能检测进程。由于步骤1013的MIMO性能检测进程检测出了MIMO性能下降，UE触发回转进程，进入监测状态，随后进入过渡状态。在步骤1023，UE回退到H0作为活跃头。UE在时间段1003回到H0作为活跃头。在另一实施例中，MIMO性能检测进程在头切换之前进行，其结果用于决定是否执行头切换的准则。

图11是根据本发明实施例的用于头选择进程的事件触发头监测进程的示范性示意图。当监测到一个或多个预配置头监测触发事件时，处于稳定状态的UE可触发头选择进程。在一些情况下，头选择由事件触发以挽救恶化的TRX性能。一种触发事件是活跃头过热或被挡住。在时间段1101，UE处于稳定状态1111，其中H0为活跃头，H1和H2为未活跃/非活跃头。在步骤1121，UE检测到活跃头H0的发热问题。举例来说，检测到H0过热，而H1和H2为正常温度。此时触发头监测。UE在时间段1102进入监测状态。RS 1131、1132、1133和1134在监测状态和过渡状态中作为测量UE头质量的参考。在初始监测状态1112，在过热H0仍未活跃头时，UE对包括H1和H2的所有头执行宽泛波束测量。基于监测状态1113中的宽泛波束测量结果，UE选择H1作为优选/备用头，H2仍为非活跃头。在时间段1103，随着已选好备用头，UE进入过渡状态。在过渡状态1114，UE对优选/备用头H1执行精细波束选择。在步骤1122，一经确定备用头H1的质量较好，UE将其活跃头切换到备用头H1。在一实施例中，当备用头的质量高于预配置高质量阈值时，UE确定备用头的质量较好。在时间段1104，UE进入稳定状态。在稳定状态1115，UE将H1作为活跃头，过热的H0为非活跃头，H2仍然为非活跃头。类似的进程可用于其他配置的头监测触发事件。

图12是根据本发明实施例的前端选择控制进程的示范性流程图。在步骤1201，UE在无线网络中监测一个或多个头选择触发器，其中UE配置有包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头的多个RX头。在步骤1202，UE执行UE RX宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头。在步骤1203，UE在活跃头和所选择备用头中执行UE RX精细波束选择。在步骤1204，UE基于UE RX精细波束选择的结果和头选择准则，将备用头切换为活跃头。

本发明上述实施例可通过非暂存性计算机可读介质来实现。举例来说，非暂存性计算机可读介质可存储有指令，当指令被处理器执行时，引起处理器执行本发明所提出的各方法的步骤。

虽然本发明已就较佳实施例揭露如上，然其并非用以限制本发明。在不脱离权利要求所界定的本发明的保护范围内，当可对各实施例中的各特征进行各种变更、润饰和组合。

Claims (21)

1.一种前端选择控制方法，包括：

由用户设备在无线网络中监测一个或多个头选择触发器，其中所述用户设备配置有包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头的多个接收头；

执行用户设备接收宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头；

在所述活跃头和所述备用头中执行用户设备精细波束选择；以及

基于所述用户设备精细波束选择的结果和头选择准则，将所述备用头切换为所述活跃头。

2.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述用户设备接收宽泛波束测量和所述用户设备精细波束选择中的至少一个采用多头操作，所述多头操作是多个头进行同时操作或时分复用操作。

3.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述用户设备接收宽泛波束测量和所述用户设备精细波束选择中的至少一个执行多分量载波操作。

4.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述用户设备接收宽泛波束测量和所述用户设备精细波束选择中的至少一个采用无线电资源管理测量的结果。

5.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述一个或多个粗糙波束选择准则包括参考信号接收功率以及信噪比，所述头选择准则包括参考信号接收功率、信噪比或通过用户设备精细波束测量的交互信息。

6.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述头选择触发器包括头监测定期触发器以及一个或多个预配置事件触发器。

7.根据权利要求6所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述头监测定期触发器的周期由以下一个或多个因素动态确定：信噪比、负载率、用户设备旋转速度、以及用户设备移动速度。

8.根据权利要求6所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述一个或多个预配置事件触发器包括所述活跃头过热、所述活跃头被挡住、调度定时器届满以及头切换后性能下降。

9.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述用户设备具有稳定状态、监测状态以及过渡状态，其中所述用户设备在所述稳定状态监测所述头选择触发器，在所述监测状态执行所述用户设备接收宽泛波束测量，以及在所述过渡状态执行所述用户设备接收精细波束选择。

10.根据权利要求9所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述用户设备在所述监测状态和所述过渡状态中的至少一个状态中执行滞后进程，头质量的差值与滞后阈值进行比较来确定是否执行状态转换。

11.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，进一步包括：执行波束对链路进程，其中所述波束对链路进程在用户设备头和基站发送波束之间建立一个或多个链路。

12.根据权利要求11所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述波束对链路进程应用跨头的参考信号接收功率/信噪比测量。

13.根据权利要求11所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述波束对链路进程将头信息添加到参考信号接收功率/信噪比表中，以维持基站发送波束与相应用户设备头之间的链路。

14.根据权利要求1所述的前端选择控制方法，其特征在于，进一步包括：

执行多输入多输出性能检测进程，其中所述头选择准则包括所述多输入多输出性能检测进程的结果。

15.根据权利要求14所述的前端选择控制方法，其特征在于，所述多输入多输出性能检测进程基于以下一个或多个指标：物理下行链路共享信道调制参考信号交互信息、信噪比、信道状态信息参考信号交互信息、上行链路BLER块错误率，以及下行链路块错误率。

16.一种用户设备，包括：

多个接收头，用来在无线网络中接收射频信号；

触发监测器，用来监测一个或多个头选择触发器，其中所述多个接收头包括至少一活跃头以及一个或多个非活跃头；

宽泛波束模块，用来执行用户设备接收宽泛波束测量，以基于一个或多个粗糙波束选择准则在检测到至少一个头选择触发器时，选择至少一个非活跃头作为备用头；

精细波束模块，用来在所述活跃头和所述备用头中执行用户设备精细波束选择；以及

头切换模块，用来基于所述用户设备精细波束选择的结果和头选择准则，将所述备用头切换为所述活跃头。

17.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备接收宽泛波束测量和所述用户设备精细波束选择中的至少一个执行多头操作、多分量载波操作或者采用无线电资源管理测量的结果。

18.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，所述一个或多个粗糙波束选择准则包括参考信号接收功率以及信噪比，所述头选择准则包括参考信号接收功率、信噪比或通过用户设备精细波束测量的交互信息。

19.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，所述头选择触发器包括头监测定期触发器以及一个或多个预配置事件触发器。

20.根据权利要求16所述的用户设备，其特征在于，进一步包括：

波束对链路模块，用来在所述用户设备接收宽泛波束测量和所述用户设备精细波束选择中的至少一个执行波束对链路进程，其中所述波束对链路进程在用户设备头和基站发送波束之间建立一个或多个链路。

21.一种非暂存性计算机可读介质，存储有指令，当所述指令被处理器执行时，引起所述处理器执行根据权利要求1-15中任一项所述的前端选择控制方法的步骤。