TWI673965B - 用於上行鏈路波束管理的方法及使用者設備 - Google Patents

用於上行鏈路波束管理的方法及使用者設備 Download PDF

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Abstract

本發明提出了一種在具有波束成形的無線通訊系統中的UL波束管理的方法。在一個新穎方面中，BS向UE配置一個或複數個資源集，以用於UL波束管理。給UE分配一個或複數個資源集以使用複數個UE波束來傳送UL RS。由UE來報告要訓練的複數個UE波束，例如經由「UE波束互惠狀態(更新)」訊息。BS還指示是將固定的UE TX波束還是哪個UE TX波束用於傳送，或者指示是否使用不同的UE TX波束來傳送資源集中的不同資源。然後，BS向UE回饋測量結果以選擇合適的TX波束。

Description

用於上行鏈路波束管理的方法及使用者設備 【交叉引用】
本申請根據35 U.S.C.§119要求2017年2月6日提交的標題為「Mechanism for Beam Reciprocity Determination and UL Beam Management」的美國臨時申請案No.62/455,039以及2017年5月5日提交的標題為「Method for Beam Management for Wireless Communication System with Beamforming」的美國臨時申請案No.62/501,936的優先權，且將上述申請作為參考。
本發明係相關於無線通訊，尤指毫米波(Millimeter Wave,mmW)波束成形(beamforming)系統中的波束互惠(beam reciprocity)確定和上行鏈路(Uplink，UL)波束管理。
行動運營商越來越多地遇到的頻寬不足問題已經激發了對3GHz與300GHz之間的未充分利用的mmW頻譜的研究，以用於下一代寬頻蜂窩通訊網路。mmW頻段的可用頻譜是傳統蜂窩系統的兩百倍大。mmW無線網路使用具有窄波束的定向通訊，並且可以支援數千兆比特(multi-gigabit) 的資料速率。mmW頻譜中未充分利用的頻寬具有1mm到100mm的波長範圍。mmW頻譜非常小的波長可以使得大量的小型化天線能夠放置在一個小的區域中。這種小型化的天線系統可以借助電可操縱陣列(electrically steerable array)形成定向傳送，進而產生高的波束成形增益。隨著mmW半導體電路的發展，mmW無線系統已經成為有望實際實施的解決方案。然而，對定向傳送的嚴重依賴以及對傳播環境的脆弱性對具有波束成形的mmW網路提出了特別的挑戰。
對於波束成形的存取來說，鏈路的兩端(例如，基地台(Base Station，BS)和使用者設備(User Equipment，UE))需要知道使用哪些波束成形器(beamformer)。在基於下行鏈路(Downlink，DL)的波束管理中，BS端為UE提供測量波束成形的通道的機會，其中波束成形的通道是BS波束和UE波束的不同組合。例如，BS利用在各BS波束上承載的參考訊號(Reference Signal，RS)來執行週期性的波束掃描(sweep)。UE可以通過使用不同的UE波束來收集波束成形的通道狀態，然後向BS報告收集到的資訊。類似地，在基於UL的波束管理中，UE端為BS提供測量波束成形的通道的機會，其中波束成形的通道是UE波束和BS波束的不同組合。例如，UE利用在各UE波束上承載的RS來執行週期性的波束掃描。BS可以通過使用不同的BS波束來收集波束成形的通道狀態，然後向UE報告收集到的資訊。
UE波束的互易性狀態影響是否需要其它的基於UL的波束管理。如果BS能夠在BS的一個或複數個傳送(Transmit，TX)波束上基於UE的DL測量來確定用於UL接收(Receive，RX)的BS波束，以及如果BS能夠在BS的一個或複數個RX波束上基於BS的UL測量來確定用於DL傳送的BS TX波束，則BS處的波束互惠保持不變(hold)。類似地，如果UE能夠在UE的一個或複數個TX波束上基於BS的UL測量來確定用於DL接收的UE RX波束，以及如果UE能夠在UE的一個或複數個RX波束上基於UE的DL測量來確定用於UL傳送的UE TX波束，則UE處的波束互惠保持不變。
UL波束管理嚴重消耗其它的資源，因此應該把UL波束管理減至最少。利用UE處的波束互惠或部分波束互惠，可以減少UL波束管理的開銷(overhead)。因此，UE需要向網路報告UE的波束互惠以採取合適的UL波束管理。
本發明提出了一種在具有波束成形的無線通訊系統中進行波束互惠狀態報告和UL波束管理的方法。在一個新穎方面中，UE確定其UE波束互惠狀態並向BS發送「UE波束互惠狀態」訊息，因此觸發了合適的UL波束管理。UE波束互惠狀態訊息可以在UE嘗試登錄(register)到網路時產生。例如，根據出廠設置(factory setting)，UE在該訊息中至少報告「肯定(positive)」或「否定(negative)」。波束互惠狀態可以由「UE波束互惠狀態更新」訊息來更新。如果UE將波束互惠狀態報告為「否定」，則可以向BS傳送輔助(auxiliary)資訊以用於UL波束管理，輔助資訊指示UE波束的不確定程度(uncertainty level)。
在一個實施例中，在波束成形通訊網路中，UE獲得波束互惠狀態。UE向基地台提供波束互惠狀態。波束互惠狀態指示肯定的或否定的UE波束互惠狀態。當波束互惠狀態指示否定的波束互惠狀態時，UE執行UL波束管理過程。UE從BS接收資源配置並使用對應的UE波束通過所配置的資源來傳送RS，以進行UL波束管理。
在另一個實施例中，在波束成形通訊網路中，BS從UE接收波束互惠狀態。波束互惠狀態指示肯定的、否定的或者不確定的UE波束互惠。當波束互惠狀態指示否定的UE波束互惠時，BS觸發UL波束管理過程。波束管理過程涉及配置資源和使用對應的UE波束通過所配置的資源來接收RS。
在一個新穎方面中，BS向UE配置一個或複數個資源集，以用於UL波束管理。給UE分配一個或複數個資源集以使用複數個UE波束來傳送UL RS。由UE來報告要訓練的複數個UE波束，例如經由「UE波束互惠狀態(更新)」訊息。BS還指示是固定的UE TX波束還是哪個UE TX波束用於傳送，或者指示是否使用不同的UE TX波束來傳送資源集中的不同資源。然後，BS向UE回饋測量結果以選擇合適的TX波束。
在一個實施例中，在波束成形通訊網路中，UE從BS獲得資源配置，該資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，以訓練用於UL波束管理的複數個UE波束。UE獲得波束配置，用來指示要用於UL傳送的一個或複數個UE波束。UE通過一個或複數個已啟動的(activated)資源集 傳送RS。UE將已啟動的資源集映射(map)到一個或複數個UE波束。UE接收RS的測量結果，從而確定用於UL傳送的合適的UE波束。
在另一個實施例中，在波束成形通訊網路中，BS向UE提供資源配置，該資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，以訓練用於UL波束管理的複數個UE波束。BS啟動一個或複數個資源集並提供波束配置，該波束配置具有一個或複數個要用於UL傳送的UE波束。BS通過已啟動的資源集對從UE接收到的RS執行測量。BS向UE傳送測量結果，以確定用於UL傳送的合適的UE波束。
具體實施方式中描述了本發明的其它實施例和優點。本發明內容不意在限制本發明。本發明由申請專利範圍來限定。
100‧‧‧無線通訊系統
101、201、502、602、702、802、1102‧‧‧BS
102、202、501、601、701、801、1101‧‧‧UE
110‧‧‧BPL
211‧‧‧天線陣列
212、232‧‧‧RF收發器模組
213、233‧‧‧處理器
214、234‧‧‧記憶體
215、235‧‧‧程式
220、240‧‧‧波束管理模組
221、241‧‧‧波束成形電路
222、242‧‧‧波束監測器
223‧‧‧波束資源配置電路
231‧‧‧天線
243‧‧‧波束互惠指示電路
244‧‧‧波束配置電路
511-512、611-613、711-713、811-832、901-903、1001-1002、1111-1131、1701-1704、1801-1804‧‧‧步驟
附圖例示了本發明的實施例，圖中相似的數位指示相似的元件。
第1圖例示了根據本發明一新穎方面的支持波束互惠報告和對應UL波束管理的波束成形無線通訊系統。
第2圖是執行本發明特定實施例的BS和UE的簡化框圖示意圖。
第3圖使用BS與UE之間的通訊例示了波束互惠的定義。
第4圖例示了已校準的RX和TX射頻(Radio Frequency，RF)路徑和波束互惠。
第5圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第一實施例。
第6圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第二實施例。
第7圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第三實施例。
第8圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態確定過程。
第9圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從UE角度進行波束互惠指示的方法的流程圖。
第10圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從BS角度進行波束互惠指示的方法的流程圖。
第11圖例示了根據本發明一新穎方面的UL波束管理過程。
第12圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第一示例。
第13圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第二示例。
第14圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第三示例。
第15圖例示了經由無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)信令配置不同資源集以用於UL RS傳送的實施例。
第16圖例示了經由下行鏈路控制資訊(Downlink Control Information，DCI)啟動所配置的資源集中的一個資源或資源集的子集以用於UL RS傳送的實施例。
第17圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從UE角度進行UL波束管理的方法的流程圖。
第18圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從BS角度進行UL波束管理的方法的流程圖。
現在將參照本發明的一些實施例對本發明進行詳細描述，附圖例示了示範性的實施例。
第1圖例示了根據本發明一新穎方面的支持波束互惠報告和對應UL波束管理的波束成形無線通訊系統100。波束成形mmW無線通訊系統100包括BS 101和UE 102。mmW蜂窩網路使用具有窄波束的定向通訊，並且可以支援數千兆比特的資料速率。定向通訊可經由數位的和/或類比的波束成形來實現，其中將複數個波束成形權重集應用到複數個天線元件上，以形成複數個波束。在第1圖的示例中，BS 101定向地配置有複數個TX/RX BS波束(例如，#B1、#B2、#B3、#B4以及#B5)，以覆蓋服務區域。類似地，UE 102也可以應用波束成形以形成複數個UE波束(例如，#U1和#U2)。
可以週期性地配置BS波束集或按照UE已知的順序無限且重複地發生。每個BS波束廣播最小量的社區特定的資訊和波束特定的資訊，其中社區特定的資訊和波束特定的資訊與長期演進(Long Term Evolution，LTE)系統中的系統資訊區塊(System Information Block，SIB)或主要資訊區塊(Master Information Block，MIB)類似。每個BS波束還可以承載UE特定的控制或資料業務(traffic)。出於初始的時間-頻率同步、傳送訊號的波束的識別以及傳送訊號的波束的無線 電通道品質的測量的目的，每個BS波束傳送一個已知的RS集。在一個示例中，分級控制波束(hierarchical control beam)和專用資料波束架構提供了健壯性控制信令方案(robust control-signaling scheme)來促進mmW蜂窩網路系統中的波束成形操作。
對於波束成形的存取來說，鏈路的兩端需要知道使用哪些波束成形器(例如，波束對鏈路(Beam Pair Link，BPL)，如第1圖所示的服務BPL 110)。在基於DL的波束管理中，BS端為UE端提供了測量波束成形的通道的機會，其中波束成形的通道是BS波束和UE波束的不同組合。例如，BS 101利用在各BS波束上承載的RS執行週期性的波束掃描。UE 102可以通過使用不同的UE波束收集波束成形的通道狀態，然後向BS 101報告收集到的資訊。UE的波束互惠狀態影響是否需要其它的基於UL的波束管理。UL波束管理嚴重消耗其它的資源，因此應該把UL波束管理減至最少。利用UE處的波束互惠或部分波束互惠，可以減少UL波束管理的開銷。
根據本發明一新穎方面，UE 102確定其UE波束互惠狀態並向BS 101發送「UE波束互惠狀態」訊息，因此觸發合適的UL波束管理。UE波束互惠狀態訊息可以在UE 102嘗試登錄到網路時發送，例如該訊息可在RRC信令中傳送。根據出廠設置，UE 102在該訊息中至少報告「肯定」或「否定」。波束互惠狀態可以由「UE波束互惠狀態更新」訊息來更新。如果UE將波束互惠狀態報告為「否定」，則可以向網路傳送輔助資訊以用於UL波束管理，輔助資訊指示UE波束的不 確定程度。
對於UL波束管理來說，BS 101向UE 102配置一個或複數個資源集，以用於UL波束管理。給UE 102分配一個或複數個資源集以使用複數個UE波束來傳送UL RS。由UE 102來報告要訓練的複數個UE波束，例如經由具有輔助資訊的「UE波束互惠狀態(更新)」訊息。BS 101還指示是固定的UE TX波束還是哪個UE TX波束用於傳送，或者指示是否使用不同的UE TX波束來傳送資源集中的不同資源。然後，BS 101向UE 102回饋測量結果以選擇合適的TX波束。
第2圖是執行本發明特定實施例的BS和UE的簡化框圖。BS 201具有天線陣列211，其中天線陣列211具有傳送和接收無線電信號的複數個天線元件。BS 201還具有一個或複數個RF收發器模組212，其中RF收發器模組212與天線陣列耦接，從天線陣列211接收RF訊號，將RF訊號轉換成基帶訊號，並將基帶訊號發送到處理器213。RF收發器模組212還可轉換從處理器213接收到的基帶訊號，將基帶訊號轉換成RF訊號，並且將RF訊號發出到天線陣列陣列211。處理器213處理接收到的基帶訊號，並且調用(invoke)不同的功能模組來執行BS 201中的特徵。記憶體214存儲程式指令和資料215來控制BS 201的操作。根據本發明的實施例，BS 201還包括執行不同任務的複數個功能模組和電路。
類似地，UE 202具有傳送和接收無線電信號的天線231。RF收發器模組232與天線耦接，從天線231接收RF訊號，將RF訊號轉換成基帶訊號，並且將基帶訊號發送到處 理器233。RF收發器232還可轉換從處理器233接收到的基帶訊號，將基帶訊號轉換成RF訊號，並且將RF訊號發出到天線231。處理器233處理接收的基帶訊號，並且調用不同的功能模組來執行UE 202中的特徵。記憶體234存儲程式指令和資料235來控制UE 202的操作。根據本發明的實施例，UE 202還包括執行不同任務的複數個功能模組和電路。
上述功能模組和電路可以由硬體、固件、軟體及其任意組合的形式來實施和配置。每個模組或電路可以包括具有對應的程式碼的處理器。例如，BS 201包括波束管理模組220，波束管理模組220還包括波束成形電路221、波束監測器222以及波束資源配置電路223。波束成形電路221可以屬於RF鏈(chain)的一部分，該RF鏈對天線陣列211的複數個天線元件應用各波束成形權重，從而形成各波束。波束監測器222監測所接收到的無線電信號，並且通過各波束執行對無線電信號的測量。波束資源配置電路223分配要用於UL波束管理的無線電資源和對應的TX波束。
類似地，UE 202包括波束管理模組240，波束管理模組240還包括波束成形電路241、波束監測器242、波束互惠指示電路243以及波束配置電路244。波束成形電路241可以屬於RF鏈的一部分，該RF鏈向天線231的複數個天線元件應用各波束成形權重，從而形成各波束。波束監測器242監測所接收到的無線電信號，並且通過各波束執行對無線電信號的測量。波束互惠指示電路243確定UE波束互惠並向BS 201發出UE波束互惠狀態訊息。波束配置電路244從BS 201接收資源和波束配置，其中波束配置基於從UE 201接收到的UE波束互惠狀態，用於UL波束管理以減少開銷。
UE波束互惠指示
第3圖使用BS與UE之間的通訊例示了波束互惠的定義。有時可假設波束成形系統中的DL通道和UL通道是空間互易的。在空間互易的波束成形情況下，用於接收和傳送的波束成形的天線模式可以相同。如果BS能夠在BS的一個或複數個TX波束上基於UE的DL測量來確定用於UL接收的BS Rx波束，以及BS能夠在BS的一個或複數個RX波束上基於BS的UL測量來確定用於DL傳送的BS TX波束，則BS處的TX/RX波束互惠保持不變。對於UE來說是類似的。如第3圖例示，對於DL傳送來說，BS應用TX波束成形向量VBS,TX，UE應用RX波束成形向量VUE,RX。對於UL傳送來說，BS應用RX波束成形向量VBS,RX，UE應用TX波束成形向量VUE,TX。在空間互易的波束成形情況下，用於DL和UL的波束成形向量相同，例如，(VBS,TX,VUE,RX)=(VBS,RX,VUE,TX)。
第4圖例示了已校準的RX和TX RF路徑和波束互惠。為了形成期望的波束模式(beam pattern)，需要控制各RF路徑之間的相對複增益(relative complex gain)。各RF路徑在相位/幅度上進行了校準，由此可認為是相干的。絕對複增益(absolute complex gain)對於波束模式來說不重要。這既可適用於TX路徑，也可適用於RX路徑。為了要求(claim)波束互惠，TX路徑i(dTXi)和RX路徑i(dRXi)的已校準複增益可受制于固定複增益(fixed complex gain)。如第4圖所 描繪的，所例示陣列的波束互惠保持在固定複值α之下，例如，dTXi=α dRXi。各RF路徑的組件回應(component response)受制於製造期間的變化。伴隨著為確保對準的(aligned)回應而進行的工廠校準，RF元件回應還會受溫度和老化的影響。部分波束互惠是合理的假設。RF元件變化在TX與RX回應之間引入差異。對於粗略波束(coarse beam)來說，波束互惠可以視為保持不變。對於精細波束(refined beam)來說，波束互惠不必為真(true)。UE的波束互惠狀態影響是否需要其它的基於UL的波束管理。此外，利用UE處的部分波束互惠，可以減少UL波束管理的開銷。
根據本發明一新穎方面，在促進UL波束管理時，UE支援發送給網路的「UE波束互惠狀態」訊息和「UE波束互惠狀態更新」訊息。UE波束互惠狀態訊息可以在UE嘗試登錄到網路時發送，例如，該訊息在RRC信令中或者在初始存取期間，例如在隨機存取通道(Random Access Channel，RACH)Msg1或RACH Msg3中傳送。根據出廠設置，UE在該訊息中至少報告「肯定」或「否定」。如果UE無法決定其狀態，則UE報告「否定」。或者，如果UE無法決定其狀態，則UE報告「不確定」。指示可以由位元串(bit string)來表示。例如，全為「0」的位元串指示「否定」狀態，全為「1」的位元串指示「肯定」狀態，其它組合指示帶有額外資訊(例如，在波束互惠狀態方面不同的不確定程度)的「不確定」狀態。位元長度可以取決於UE類比波束容量(analog beam capability)的數量，例如，位元串的最大值代表每個天線面板 的UE類比波束的數量。容量信令中可採用另一個參數(如位元串)來表示UE類比波束容量，如訓練UE波束所需的UL RS資源的數量。
波束互惠狀態可以由「UE波束互惠狀態更新」訊息來更新，該訊息可以是UE發起或網路觸發的。信令可發生在媒體存取控制(Media Access Control，MAC)控制元素(Control Element，CE)或RRC訊息中。例如，如果狀態不是靜態的，則信令不是容量信令的一部分，但如果狀態並不頻繁改變的話，則信令是容量信令的一部分。信令可以在初始存取網路期間發生(例如，在RACH過程中的Msg1或Msg3中)。如果由UE選擇的波束解析度(resolution)暫時為粗略的，則報告「肯定」狀態。如果由UE選擇的波束解析度暫時為精細的，則報告「否定」狀態。如果UE無法決定其波束互惠狀態，則報告「不確定」狀態。與「UE波束互惠狀態」訊息類似，「UE波束互惠狀態更新」的指示可以由位元串來表示。注意，如果不存在其它的「波束互惠狀態更新」訊息，則波束互惠狀態保持不變。此外，如果波束互惠狀態是容量信令的一部分，則不更新波束互惠狀態。
第5圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第一實施例。UE波束互惠狀態還可稱為UE波束對應狀態(beam correspondence state)。在步驟511中，UE 501確定UE波束對應狀態。UE 501可以通過不同的機制來確定其波束互惠。在第一場景中，初始存取過程提供UE波束互惠狀態的暗示。例如，如果該暗示指示肯定的狀態並且如 果連接模式(connected mode)下的後續傳送使用與初始存取期間使用的UE波束相同/類似/更寬的波束解析度，則狀態為肯定。另一方面，如果該暗示指示肯定的狀態並且如果連接模式下的後續傳送使用比初始存取期間使用的UE波束更窄(精細)的波束解析度，則狀態可以為否定。如果該暗示指示否定狀態，則UE報告否定的波束互惠狀態。在第二場景中，如果UE能夠獨自進行波束互惠校準，則校準過程的週期性觸發可以確保肯定的波束互惠狀態。在第三場景中，如果UE不知道它當前的波束互惠狀態，則UE報告「否定」狀態或「不確定」狀態。例如，「不確定」狀態可以由一系列位元來表示，不同的位元的組合指示波束互惠狀態方面不同的不確定程度。在第四場景中，UE可以檢索(retrieve)出廠設置來尋找其波束互惠狀態。在步驟512中，UE 501向BS 502傳送波束互惠狀態訊息或波束互惠狀態更新訊息，上述訊息指示UE波束互惠狀態為「肯定」。
第6圖例示了根據本發明新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第二實施例。UE波束互惠狀態還可稱為UE波束對應狀態。在步驟611中，與第5圖的步驟511類似，UE 601確定UE波束對應狀態。在步驟612中，UE 601向BS 602傳送波束互惠狀態訊息或波束互惠狀態更新訊息，上述訊息指示UE波束互惠狀態為「否定」。否定的波束互惠狀態的指示可以引起UL波束管理。UE指示其部分波束互惠的「模糊(ambiguity)」程度。例如，與「否定」狀態指示一起，UE還包括複數個要檢查(examine)/掃描(sweep)的UE波束(如用於不確定性解決)。指示給BS的複數個UE波束優選地是所考慮解析度的所有UE波束的子集。「否定」狀態的指示和模糊程度可以聚合(aggregate)成位元串。這可促進來自BS的後續資源配置以用於UL波束管理資源。在步驟613中，BS 602觸發UL波束管理過程。
第7圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態指示和更新的第三實施例。UE波束互惠狀態也可稱為UE波束對應狀態。在步驟711中，與第5圖的步驟511類似，UE 701確定UE波束對應狀態。在步驟712中，UE 701向BS 702傳送波束互惠狀態訊息或波束互惠狀態更新訊息，上述訊息指示UE波束互惠狀態為「不確定」。「不確定」狀態的指示可以觸發BS發起「波束互惠狀態確定過程」，用於確定UE波束互惠狀態。UE指示其部分波束互惠的「模糊」程度。例如，與「不確定」狀態指示一起，UE還包括複數個要檢查/掃描的UE波束(如用於不確定性解決)。指示給BS的複數個UE波束優選地是所考慮解析度的所有UE波束的子集。「不確定」狀態的指示和模糊程度可以聚合成位元串。如步驟713描繪的，「不確定」狀態的指示可以觸發BS 702發起「波束互惠狀態確定」過程。
第8圖例示了根據本發明一新穎方面的波束互惠狀態確定過程。部分波束互惠暗示對於所考慮的終端或網路傳送點來說，並非感興趣的波束解析度程度的所有波束都需要檢查/掃描。用於波束互惠狀態確定過程的資源配置考慮1)需要檢查/掃描的BS波束；以及2)要檢查/掃描的UE波束的數量 (該資訊由UE來報告)。對於部分波束互惠情況來說，要檢查的BS波束僅是感興趣的波束解析度程度的所有BS波束的子集。要檢查/掃描的BS波束的子集受到DL波束管理結果的限制。基於用相關UE進行的DL波束管理，BS波束的子集是所選DL BS波束的鄰近波束(neighboring beam)。BS波束的子集的尺寸取決於BS端的波束互惠狀態，例如，如果BS端的波束互惠保持不變且僅考慮一個DL波束對，則尺寸可以為1，並且該唯一波束與所選DL BS波束相同。
在第8圖的步驟811中，BS 802基於UE報告的數量的UE波束、BS波束互惠以及要考慮的DL波束對來確定資源。在步驟812中，BS 802向UE 801發送資源配置，該資源配置指示UL資源，UL傳送可以用所選數量的波束在該UL資源上發生。在步驟813中，UE 801執行UL傳送(如基於資源配置)。各UE波束可以用於多次傳送。由BS 802利用BS波束的子集接收上述傳送。各BS波束可以用於多次接收。在步驟821中，基於UL傳送，BS 802利用與更強的接收度量(metric)對應的索引(indice)來決定資源的子集，例如，其中度量可以是信噪比(Signal-Noise Ratio，SNR)、訊號與干擾加雜訊比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)、參考訊號接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)等，但不限於此。舉例來說，資源的子集的尺寸可取決於所考慮的DL波束對的數量。例如，如果DL波束對的數量為1，則尺寸可以為1。在步驟822中，BS 802用訊號向UE 801指示所確定的具有更強接收度量的資源索引。
在步驟831中，UE 801確定其波束互惠狀態，該波束互惠狀態可以涉及互惠校準過程。UE可以將資源索引映射到對應的UL波束，以用於UL傳送。UE可以將對應的UE波束與所考慮DL波束對的UE波束進行比較。可基於DL波束管理過程來確定所考慮的DL波束對。在步驟832中，UE 801用訊號向BS 802指示所確定的波束互惠狀態。如果所確定的狀態為「肯定」，則這種信令可以重新使用「UE波束互惠狀態更新」訊息。如果所確定的狀態為「否定」且如果支援波束互惠校準，則可以觸發校準過程。校準過程旨在將狀態變為「肯定」，以及報告已更新的狀態。否則，「否定」狀態信令可以重新使用「UE波束互惠狀態更新」訊息，這將觸發UL波束管理過程。
第9圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從UE角度進行波束互惠指示的方法的流程圖。在步驟901中，在波束成形通訊網路中，UE獲得波束互惠狀態。在步驟902中，UE向基地台提供波束互惠狀態，該波束互惠狀態指示肯定的波束互惠或否定的波束互惠。在步驟903中，當波束互惠狀態指示否定的波束互惠狀態時，UE執行UL波束管理過程。UE從基地台接收資源配置並使用對應的UE波束通過所配置的資源傳送RS。
第10圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從BS角度進行波束互惠指示的方法的流程圖。在步驟1001中，在波束成形通訊網路中，BS從UE接收波束互惠狀態，該波束互惠狀態指示肯定的波束互惠狀態或否定的波束互 惠狀態(或不確定的波束互惠狀態)。在步驟1002中，當波束互惠狀態指示否定的UE波束互惠狀態時，BS觸發UL波束管理過程，其中波束管理過程涉及配置資源和使用對應的UE波束通過所配置的資源接收RS。
UL波束管理
第11圖例示了根據本發明一新穎方面的UL波束管理過程。利用部分UE波束互惠，需要基於UL的波束管理。部分波束互惠暗示對於所考慮的終端或網路傳送點來說，並非感興趣的波束解析度程度的所有波束都檢查/掃描。在UL波束管理中，UE端為BS提供了測量波束成形的通道的機會，其中波束成形的通道是UE波束和BS波束的不同組合。例如，UE使用在各UE波束上承載的RS來執行週期性的波束掃描。BS可以通過使用不同的BS波束來收集波束成形的通道狀態，然後向UE報告收集到的資訊和測量結果，以便UE可以確定要用於UL通訊的UL波束對。
在步驟1111中，UE 1101將UE波束互惠狀態=「否定」的訊息連同「輔助資訊」一起傳送給BS 1102。輔助資訊指示UE波束的不確定程度。在一個示例中，輔助資訊指示為了選擇最合適的UL傳送波束而要訓練的複數個UE波束。在另一個示例中，輔助資訊指示為了解決UL波束的不確定性所需的複數個UL RS資源，以用於確定合適的UL傳送波束。輔助資訊可以連同「UE波束互惠狀態」訊息或「UE波束互惠狀態更新」訊息來一起傳送。輔助資訊可以在MAC CE或RRC訊息中。在一個示例中，輔助資訊可以是UE容量報告的 一部分。在另一個示例中，輔助資訊可以在初始存取網路期間的RACH過程中的Msg1或Msg3中承載。「否定」狀態指示和輔助資訊可以由位元串來表示。例如，全為「0」的位元串指示「否定」狀態，全為「1」的位元串指示「肯定」狀態，其它組合指示帶有額外資訊(例如，在波束互惠狀態方面的不同的不確定程度)的「不確定」狀態。位元長度可以取決於UE類比波束容量的數量，例如，位元串的最大值代表每個天線面板的UE類比波束的數量。容量信令中可採用另一個參數(如位元串)來表示UE類比波束容量，如訓練UE波束所需的UL RS資源的數量。
在步驟1112中，BS 1102給UE 1101配置用於UL RS傳送的若干資源集。用於UL波束管理的資源配置考慮以下因素：1)需要檢查或掃描的BS波束；以及2)由UE報告的要檢查或掃描的UE波束的數量。對於BS波束來說，對於部分波束互惠情況，要檢查的BS波束僅是感興趣的波束解析度程度的所有BS波束的子集。BS波束的子集的尺寸取決於BS端波束互惠狀態。例如，如果BS端波束互惠保持不變且僅考慮一個DL波束對，則尺寸可以為1，並且該唯一波束與所選DL BS波束相同。BS波束的子集受到服務BS波束的限制，其中服務BS波束從DL波束管理結果來確定。對於複數個UE波束來說，BS可以重新使用在「否定的波束互惠狀態更新」或「不確定的波束互惠狀態更新」中所包括的內容；UE可以在單獨的報告中指示複數個UE波束；或者當UE將UE波束互惠狀態報告為「否定」時，BS從UE報告的「輔助資訊」獲 取複數個UE波束。在步驟1113中，BS 1102啟動一個資源集並將UE 1101配置為訓練複數個UE波束。
在步驟1121中，UE 1101通過所分配的資源向BS 1102傳送UL RS。資源配置可以包括週期性的資源，用來使UE利用所報告的模糊等級來傳送RS。還可以在任何需要的時候非週期性地配置並觸發其它的傳送。各UE波束可用於一輪傳送(transmission round)中的多次傳送。資源配置支援為UE提供的在一輪傳送中通過使用相同的UE波束來多次傳送UL RS的配置。相同的UE波束可以是用於UL資料傳送的UE波束。資源配置支援為UE提供的在一輪傳送中通過分別使用複數個且不同的(可選地)UE TX波束來多次傳送UL RS的配置。此外，可以在沒有其它信令的情況下動態地改變資源和UE/BS波束之間的關聯。BS 1102基於所選DL BS波束使其接收波束適應UL波束管理接收，其中所選DL BS波束來自於用UE 1101進行的DL波束管理。類似地，UE 1101基於所選DL BS波束使其傳送波束適應UL波束管理傳送，其中所選DL BS波束來自於用UE 1101進行的DL波束管理。在步驟1122中，UE 1101遵循資源與用於UL RS傳送的波束之間的映射。在步驟1123中，BS 1102選擇對UE透明(transparent)的RX波束。最後，在步驟1131中，BS 1102向UE 1101回饋UL RS測量結果，以確定合適的UE TX波束。
第12圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第一示例。根據UE的容量，網路可以每個時間單位配置複數個資源。特定資源上的UE波束的使用可以由UE來選擇。在第12圖的示例中，在時間單位#1中，網路分別為UE波束#1和#2配置資源#1和#2。在時間單位#2中，網路分別為UE波束#3和#4配置資源#3和#4。在時間單位#3中，網路分別為UE波束#5和#6配置資源#5和#6。在時間單位#4中，網路分別為UE波束#7和#8配置資源#7和#8。
第13圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第二示例。網路可以在複數個時間單位中將複數個資源配置給不同的UE波束。在第13圖的示例中，網路在時間單位#1中為UE波束#1配置資源#1，在時間單位#2中為UE波束#2配置資源#2，在時間單位#3中為UE波束#3配置資源#3，在時間單位#4中為UE波束#4配置資源#4。
第14圖例示了用於UL波束管理的資源配置的第三示例。網路可以在複數個時間單位中將複數個資源配置給同一個UE波束。在第14圖的示例中，網路在時間單位#1中為UE波束#1配置資源#1，在時間單位#2中為UE波束#1配置資源#2，在時間單位#3中為UE波束#2配置資源#3，在時間單位#4中為UE波束#2配置資源#4。
當網路為UE配置資源來傳送UL RS時，網路可以指示時域和頻域中(且可選地還有天線埠)的一個或複數個資源集。資源集可以經由RRC信令進行配置。資源集中的一個資源或資源集的子集可以經由物理層控制通道(例如，在物理下行鏈路控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)中承載的DCI)進行啟動。資源集中資源的數量取決於要用於UL RS傳送的UE TX波束的數量。進一步地，網路 可以指示固定UE TX波束是否用於傳送、哪個UE TX波束用作固定UE TX波束或者是否使用不同的UE TX波束傳送資源集中的不同資源。
在一個實施方式中，網路指示固定UE TX波束是否用於傳送。固定UE TX波束的使用可以連同資源配置(即，經由RRC信令)一起進行指示。固定UE TX波束的使用可以在用於觸發UL RS傳送的DCI中指示。指示可以是隱式的，例如，在未以其它方式明確指示時，需要固定TX波束。可選地，可以指示哪個UE TX波束用作固定UE TX波束。指示可以經由MAC CE信令或在用於觸發UL RS傳送的DCI中。指示可以涉及用於之前UL RS傳送資源的UE TX波束。指示可以經由空間准同位(quasi-collocated，QCL)資訊或者可以經由波束對鏈路標籤，其中波束對鏈路標籤與用於UL業務的UE TX波束相關聯。如果沒有這種指示，則在網路需要使用固定波束時由UE來決定。
在另一個實施方式中，資源集中資源的數量取決於要用於UL RS傳送的UE TX波束的數量。UE TX波束的數量可以由網路基於例如由UE提供的輔助資訊來決定。可選地，網路指示是否分別使用不同的UE TX波束傳送資源集中的不同資源。不同的UE TX波束的使用可以連同資源配置(即，經由RRC信令)一起進行指示。可以在用於觸發UL RS傳送的DCI中指示不同的UE TX波束的使用。指示可以是隱式的，例如，在未以其它方式明確指示時，使用不同的TX波束。
第15圖例示了經由RRC信令配置不同資源集以用於UL RS傳送的實施例。如第15圖所描繪的，第一資源集#1的配置指示資源位置索引和固定UE TX波束的使用，以用於UL RS的傳送。第二資源集#2的配置指示資源位置索引和不同的UE TX波束的使用，以用於UL RS的傳送。第一資源集#3的配置指示資源位置索引。
第16圖例示了經由DCI啟動所配置的資源集中的一個資源或資源集的子集以用於UL RS傳送的實施例。如第16圖所描繪的，DCI#1使用相同的UE波束和資源集#1觸發UL RS傳送，例如，在時間單位#1使用UE參考波束#1和資源#1觸發UL RS傳送、在時間單位#2使用UE參考波束#1和資源#2觸發UL RS傳送以及在時間單位#3使用UE參考波束#1和資源#3觸發UL RS傳送。DCI#2使用不同的UE波束和資源集#2觸發UL RS傳送，例如，在時間單位#1使用UE參考波束#2和資源#1觸發UL RS傳送、在時間單位#2使用UE參考波束#3和資源#2觸發UL RS傳送以及在時間單位#3使用UE參考波束#5和資源#3觸發UL RS傳送。DCI#3在沒有UE波束指示的情況下使用資源集#3觸發UL RS傳送，因此UE獨自確定用於不同資源的不同波束，例如，在時間單位#1使用UE參考波束#2和資源#1觸發UL RS傳送、在時間單位#2使用UE參考波束#3和資源#2觸發UL RS傳送以及在時間單位#3使用UE參考波束#5和資源#3觸發UL RS傳送。
第17圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從UE角度進行UL波束管理的方法的流程圖。在步驟 1701中，在波束成形通訊網路中，UE從BS獲得資源配置，該資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，來訓練用於UL波束管理的複數個UE波束。在步驟1702中，UE獲得波束配置，用來指示要用於UL傳送的一個或複數個UE波束。在步驟1703中，UE通過一個或複數個已啟動的資源集傳送RS。UE將已啟動的資源集映射到一個或複數個UE波束。在步驟1704中，UE接收RS的測量結果，並由此確定用於UL傳送的合適的UE波束。
第18圖是根據本發明一新穎方面的在波束成形系統中從BS角度進行UL波束管理的方法的流程圖。在步驟1801中，在波束成形通訊網路中，BS向UE提供資源配置，該資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，來訓練用於UL波束管理的複數個UE波束。在步驟1802中，BS啟動一個或複數個資源集並向要用於UL傳送的一個或複數個UE波束提供波束配置。在步驟1803中，BS對通過已啟動的資源集對從UE接收的RS執行測量。在步驟1804中，BS向UE傳送測量結果，以確定用於UL傳送的合適的UE波束。
雖然出於指示的目的，已經結合特定的具體實施方式描述了本發明，但本發明不限於此。因此，可以在不偏離申請專利範圍書中闡述的本發明的範圍的情況下，實踐本發明所描述實施方式的各種特徵的各種修改、改編以及組合。

Claims (10)

  1. 一種用於上行鏈路波束管理的方法，包括：在一波束成形通訊網路中，由一使用者設備從一基地台獲得資源配置，其中所述資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，以訓練用於上行鏈路波束管理的複數個使用者設備波束；獲得波束配置，其中所述波束配置基於一使用者設備波束互惠狀態，所述波束配置指示要用於上行鏈路傳送的一個或複數個使用者設備波束；通過一個或複數個已啟動的資源集傳送參考訊號，其中所述使用者設備將所述一個或複數個已啟動的資源集映射到所述一個或複數個使用者設備波束；以及從所述基地台接收所述參考訊號的測量結果，並由此確定用於上行鏈路傳送的一合適的使用者設備波束。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中所述使用者設備在一輪傳送中通過使用一相同的使用者設備波束來多次傳送所述參考訊號。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中所述使用者設備在一輪傳送中通過使用不同的使用者設備波束來多次傳送所述參考訊號。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中所述使用者設備將所述一個或複數個資源集與所述複數個使用者設備波束動態地關聯。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中還包括：向所述基地台傳送所述使用者設備波束互惠狀態，其中所述使用者設備波束互惠狀態指示否定的使用者設備波束互惠。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中所述使用者設備還將輔助資訊連同所述使用者設備波束互惠狀態一起傳送。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中所述輔助資訊指示要訓練的所述複數個使用者設備波束，以用於上行鏈路波束管理。
  8. 一種使用者設備，包括：一資源配置電路，用來在一波束成形通訊網路中從一基地台獲得資源配置，其中所述資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，以訓練用於上行鏈路波束管理的複數個使用者設備波束；一波束配置電路，獲得波束配置，其中所述波束配置基於一使用者設備波束互惠狀態，所述波束配置指示要用於上行鏈路傳送的一個或複數個使用者設備波束；一射頻傳送器，用來通過一個或複數個已啟動的資源集傳送參考訊號，其中所述使用者設備將所述一個或複數個已啟動的資源集映射到所述一個或複數個使用者設備波束；以及一射頻接收器，用來從所述基地台接收所述參考訊號的測 量結果，並由此確定用於上行鏈路傳送的一合適的使用者設備波束。
  9. 一種用於上行鏈路波束管理的方法，包括：在一波束成形通訊網路中，由一基地台向一使用者設備提供資源配置，其中所述資源配置在時域和頻域中分配一個或複數個資源集，以訓練用於上行鏈路波束管理的複數個使用者設備波束；啟動一個或複數個資源集並且提供波束配置，其中所述波束配置基於一使用者設備波束互惠狀態，所述波束配置具有要用於上行鏈路傳送的一個或複數個使用者設備波束；對通過所述一個或複數個已啟動的資源集從所述使用者設備接收到的參考訊號執行測量；以及向所述使用者設備傳送所述參考訊號的測量結果，以確定用於上行鏈路傳送的一合適的使用者設備波束。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述之用於上行鏈路波束管理的方法，其中還包括：從所述使用者設備接收所述使用者設備波束互惠狀態，其中所述使用者設備波束互惠狀態指示否定的使用者設備波束互惠。
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