TWI678895B - 用於多波束操作的波束故障恢復方法及使用者設備 - Google Patents

用於多波束操作的波束故障恢復方法及使用者設備 Download PDF

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Abstract

本發明提出了一種在具有波束形成的無線通訊系統中用於多波束操作的波束故障恢復方法。具體來講，本發明提出了一種四步波束故障恢復進程。第一步為波束故障偵測，UE偵測原始的服務BPL的波束故障狀況。第二步為新候選波束識別，UE執行測量以用於候選波束選擇。第三步為BFRQ傳送，當滿足BFRQ傳送的觸發條件時，UE向BS傳送BFRQ訊息。第四步為監聽BS回應，UE監聽BS回應以決定波束故障恢復的成功或失敗。

Description

用於多波束操作的波束故障恢復方法及使用者設備 【交叉引用】
本申請根據35 U.S.C.§119要求2017年2月6日遞交的，發明名稱為「Beam Recovery Mechanism for Multi-Beam Operation」的美國臨時申請案62/455,522和2017年5月5日遞交的，發明名稱為「Method for Beam Management for Wireless Communication System with Beamforming」的美國臨時申請案62/501,936的優先權，且將上述申請作為參考。
本發明係有關於無線通訊，尤指一種毫米波(millimeter wave，mmW)波束形成(beamforming)系統中的波束故障恢復(beam failure recovery)機制。
行動運營商越來越多地遇到的頻寬不足問題已經促進了對3GHz和300GHz之間未充分利用的mmW頻譜的探索，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200倍。mmW無線網路使用具有窄波束(narrow beam)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的波長範圍為1mm-100mm。mmW頻譜極小的波長可以使得一個小的區域中能夠放置大量的小型化天線。這種小型化的天線系統可以通過電可操縱陣列(electrically steerable array)形成定向傳送而產生高的波束形成增益。隨著近來mmW半導體電路的發展，mmW無線系統已經成為有望真正實施的解決辦法。然而，對定向傳送的嚴重依賴和傳播環境的脆弱性給具有波束形成的mmW網路提出了特別的挑戰。
原則上，波束訓練機制確保了基地台(base station，BS)波束和使用者設備(user equipment，UE)波束對準(align)以用於資料通訊，其中波束訓練機制包括初始的波束對準和後續的波束跟蹤(track)。為了確保波束對準，應該對波束跟蹤操作進行調整(adapt)以回應通道的變化。然而在mmW系統中，由於波長差異，其傳送路徑壽命可能比傳統的蜂窩頻段短一個數量級。如果結合具有小空間覆蓋(spatial coverage)的專用(dedicated)波束，專用波束的有效傳送路徑的數量可能相當有限，因此更容易受到UE行動和環境變化的影響。
對於波束形成的存取來說，鏈路的兩端都需要知曉使用哪個波束形成器(beamformer)。在基於下行鏈路(downlink，DL)的波束管理中，BS端為UE提供測量波束形成的通道的機會，其中波束形成的通道是BS波束和UE波束的不同組合。例如，BS利用在各個BS波束上攜帶的參考訊號(reference signal，RS)來執行週期性的波束掃描(sweep)。 UE可以使用不同的UE波束來採集波束形成的通道狀態，然後向BS報告採集到的資訊。顯然，在基於DL的波束管理中，UE掌握最新的波束形成的通道狀態。BS可以基於UE的回饋來瞭解波束形成的通道狀態，上述回饋可以僅包括UE選擇的強波束對鏈路(beam pair link，BPL)。
可以選擇波束形成的通道狀態的回饋速率，以照顧所需的大多數波束跟蹤。更高的波束形成的通道狀態的回體速率可以提供更新的資訊，但是需要付出更高開銷(overhead)的代價。然而對於一些罕見的波束跟蹤問題來說，這種波束管理的回饋速率可能還是不夠頻繁的。例如，突然的堵塞(blockage)可能導致丟失連接。因此，需要其他的機制來解決罕見情況下的需求。
本發明提出了一種在具有波束形成的無線通訊系統中用於多波束操作的波束故障恢復方法。具體來講，本發明提出了一種四步波束故障恢復進程。第一步為波束故障偵測，UE偵測原始的服務BPL的波束故障狀況。第二步為新候選波束識別(identification)，UE執行測量以用於候選波束選擇。請注意，第二步不一定在第一步之前。第三步為波束故障恢復請求(beam failure recovery request，BFRQ)傳送，當滿足BFRQ傳送的觸發條件時，UE向BS傳送BFRQ訊息。第四步為監聽(monitor)BS回應，UE監聽BS回應以決定波束故障恢復的成功或失敗。
在一個實施例中，在波束形成通訊網路中，UE 使用服務BPL在建立的資料連接上從BS接收波束故障恢復配置。UE基於波束故障恢復配置來監聽複數個RS，其中複數個RS與不同的DL波束相關聯。當滿足波束故障恢復的觸發條件時，UE向BS傳送BFRQ訊息，其中BFRQ訊息用來指示UE識別的候選BPL。UE監聽來自BS的回應，其中BS與上述UE識別的候選BPL相關聯。
在另一個實施例中，在波束形成通訊網路中，BS使用服務BPL在建立的資料連接上向UE傳送波束故障恢復配置。當滿足波束故障恢復的觸發條件時，BS從UE接收BFRQ訊息，其中BFRQ訊息用來指示UE識別的候選BPL。BS向UE傳送回應，其中回應與UE識別的候選BPL相關聯。
其他的實施例和本發明的優勢將在具體實施方式中進行詳細描述。本發明內容不意圖定義本發明。本發明由申請專利範圍進行定義。
100‧‧‧無線通訊系統
101、201、301、401、501、601、702‧‧‧BS
102、202、302、402、502、602、701‧‧‧UE
110‧‧‧小區
131、132、310‧‧‧BPL
211、231‧‧‧天線陣列
212、232‧‧‧收發器
213、233‧‧‧處理器
214、234‧‧‧記憶體
215‧‧‧程式
220、240‧‧‧波束故障恢復模組
221、241‧‧‧波束形成電路
222、242‧‧‧波束監聽器
223、243‧‧‧波束比較器
244‧‧‧RSRP/BLER回饋電路
245‧‧‧配置電路
510‧‧‧BFRQ
610‧‧‧BS回應
711、811-813、901-904、1001-1003‧‧‧步驟
下列附圖示出了本發明的實施例，其中相似的數字指示相似的組件。
第1圖示出了根據本發明實施例的支援四步波束故障恢復進程的波束形成無線通訊系統。
第2圖是執行本發明某實施例的BS和UE的簡化框圖。
第3圖示出了波束故障恢復進程的第一步服務BPL和波束故障偵測。
第4圖示出了波束故障恢復進程的第二步波束監聽和新波束識別。
第5圖示出了波束故障恢復進程的第三步觸發條件和BFRQ傳送。
第6圖示出了波束故障恢復進程的第四步監聽BS回應和決定波束故障恢復。
第7圖示出了用於UE發起的波束故障恢復進程的波束故障恢復配置。
第8圖示出了根據本發明實施例的波束故障恢復進程的順序流程。
第9圖是根據本發明實施例的在波束形成系統中從UE角度進行波束故障恢復的方法的流程圖。
第10圖是根據本發明實施例的在波束形成系統中從BS角度進行波束故障恢復的方法的流程圖。
下面將詳細介紹本發明的一些實施例，其示例在圖式中示出。
第1圖示出了根據本發明實施例的支援四步波束故障恢復進程的波束形成無線通訊系統100。波束形成mmW行動通訊網路100可以包括BS 101和UE 102。mmW蜂窩網路可以使用具有波束形成的傳送的定向通訊，並且可以支援高達數千兆比特的資料速率。定向通訊可以通過數位的和/或類比的波束形成來實現，其中應用複數個天線元素和多組波束形成權重(weight)來形成複數個波束。在第1圖的示例中，BS 101可定向地配置複數個小區(cell)，並且每個小區都可以由一組TX/RX波束覆蓋。例如，小區110由一組5個BS波束 覆蓋，包括#B1、#B2、#B3、#B4和#B5。BS波束#B1-#B5的集合(collection)覆蓋小區110的整個服務區域。類似地，UE 102也可以應用波束形成來形成複數個UE波束，例如#U1和#U2。
上述一組BS波束可以週期性地配置，或者按照UE已知的順序無限且重複地出現。每個BS波束廣播最小量的小區特定(cell-specific)資訊和波束特定(beam-specific)資訊，上述資訊類似於長期演進系統(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)。每個BS波束也可以攜帶UE特定的控制或資料業務。為了初始時間-頻率的同步、傳送訊號的波束的識別和用於傳送訊號的波束的無線電通道品質的測量，每個BS波束傳送一組已知的RS。在一個示例中，分級(hierarchical)控制波束和專用資料波束架構可以提供健壯性(robust)控制信令方案來促進mmW蜂窩網路系統中的波束形成操作。
原則上，波束訓練機制可確保BS波束和UE波束對準以用於資料通訊，其中波束訓練機制包含初始的波束對準和後續的波束跟蹤。對於波束形成的存取來說，鏈路的兩端都需要知曉使用哪個波束形成器，例如BPL。在基於DL的波束管理中，BS端為UE提供測量波束形成的通道的機會，其中波束形成的通道是BS波束和UE波束的不同組合。顯然，在基於DL的波束管理中，UE掌握最新的波束形成的通道狀態。BS基於UE的回饋來瞭解波束形成的通道狀態。可以選擇波束 形成的通道狀態的回饋速率，以照顧大多數波束跟蹤需求。然而對於一些罕見的波束跟蹤問題來說，這種波束管理的回饋速率可能還是不夠頻繁的。例如，突然的堵塞可能導致丟失連接。因此，需要其他的機制來解決罕見情況下的需求。
根據本發明的一新穎方面，從UE的角度提出了一種四步波束故障恢復進程。第一步為波束故障偵測，UE 102對原始的服務BPL 131的波束故障狀況進行偵測，其中服務BPL 131在BS波束#B3和UE波束#U2之間形成。第二步為新候選波束識別，UE 102執行測量以用於候選波束選擇。請注意，第二步不一定在第一步之前。第三步為BFRQ傳送，當滿足BFRQ傳送的觸發條件時，UE 102向BS 101傳送BFRQ訊息。例如，當偵測到波束故障時(比如服務BPL的品質比第一預定義閾值差)以及當識別出候選波束時(比如候選BPL的品質比第二預定義閾值好)時，觸發條件得到滿足。第四步為監聽BS回應，UE 102監聽BS的回應以決定BFRQ傳送嘗試的成功或失敗。例如，如果BFRQ傳送嘗試成功，則可選擇BS波束#B2和UE波束#U1之間形成的新BPL 132成為BS 101和UE 102之間的新服務BPL。
第2圖是執行本發明某實施例的BS和UE的簡化框圖。BS 201可具有天線陣列211，其中天線陣列211可具有複數個天線元素，用來傳送和接收無線電訊號；具有一個或複數個射頻(radio frequency，RF)收發器模組212，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(convert)成基帶訊號，並將基帶訊號發送至處 理器213。RF收發器212也可轉換從處理器213接收到的基帶訊號，將基帶訊號轉換成RF訊號，並向外發送至天線陣列211。處理器213對接收到的基帶訊號進行處理，並調用(invoke)不同的功能模組來執行BS 201的特徵。記憶體214可存儲程式指令和資料215以控制BS 201的操作。根據本發明的實施例，BS 201還可以包含複數個功能模組和電路，用來執行不同的任務。
類似地，UE 202可具有天線231，用來傳送和接收無線電訊號。RF收發器模組232，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，並將基帶訊號發送至處理器233。RF收發器232也可以轉換從處理器233接收到的基帶訊號，將基帶訊號轉換成RF訊號，並向外發送至天線231。處理器233對接收到的基帶訊號進行處理，並調用不同的功能模組來執行UE 202的特徵。記憶體234可存儲程式指令和資料235以控制UE 202的操作。根據本發明的實施例，UE 202還可以包含複數個功能模組和電路，用來執行不同的任務。
上述功能模組和電路可以以硬體、固件、軟體及其任意組合的形式來實施和配置。例如，BS 201包括波束故障恢復模組220，波束故障恢復模組220還可以進一步包括波束形成電路221、波束監聽器222和波束比較器(comparator)223。波束形成電路221可以屬於RF鏈(chain)的一部分，其中RF鏈將各個波束形成權重應用到天線陣列211的複數個天線元素，並由此形成各個波束。波束監聽器222對接收到的 無線電訊號進行監聽，並且在各個波束上執行對無線電訊號的測量。波束比較器223對每個波束的波束監聽結果進行比較，並確定BPL對準狀態。
類似地，UE 202包括波束故障恢復模組240，波束故障恢復模組240還可以進一步包括波束形成電路241、波束監聽器242、波束比較器243、參考訊號接收功率(reference signal receiving power，RSRP)/誤塊率(block error rate，BLER)回饋電路244和配置電路245。波束形成電路241可以屬於RF鏈的一部分，其將各個波束形成權重應用到天線231的複數個天線元素，並由此形成各個波束。波束形成電路241對於UE端來說是可選的，因為UE 202可以使用全波束(omni beam)來代替。波束監聽器242對接收到的無線電訊號進行監聽，並且在各個波束上執行對無線電訊號的測量。波束比較器243對每個波束的波束監聽結果進行比較，並保持其優選BPL的排序。RSRP/BLER回饋電路244可向BS 201提供波束品質回饋資訊，以用於BPL對準狀態的確定。配置電路245從BS 201接收波束故障恢復配置，其中波束故障恢復配置包括波束故障恢復觸發條件、波束故障恢復資源和UE監聽行為。
第3圖示出了波束故障恢復進程的第一步服務BPL波束故障偵測。在第3圖的示例中，BS 301是UE 302的服務BS，並且和UE 302建立服務BPL 310以用於資料通訊。優選地，服務BPL可與控制通道波束相關聯，例如物理下行鏈路控制通道(physical downlink control channel，PDCCH)。波束故障恢復的一個觸發條件是服務BPL的波束故障偵測。請 注意，可能有多於一個服務BPL用作BS和UE之間的服務控制通道。在這種情況下，優選地，當所有服務控制通道出現故障時，觸發波束故障恢復。在一個示例中，當服務BPL(比如PDCCH)的BLER比預定義的閾值差時可以偵測到波束故障。對於UE來說，可僅使用週期性的通道狀態資訊參考訊號(channel state information reference signal，CSI-RS)或者同步訊號塊(synchronization signal block，SSB)來進行波束故障偵測，其中SSB與控制通道(比如PDCCH)解調參考訊號(demodulation reference signal，DMRS)在空間上准同位(quasi-collocated，QCL’ed)。
第4圖示出了波束故障恢復進程的第二步波束監聽和新波束識別。在第4圖的示例中，BS 401是UE 402的服務BS。波束故障恢復的另一個觸發條件是候選波束監聽和新波束識別。通常，UE監聽行為遵循的進程與多波束操作中的DL波束管理類似。如果SSB也用於波束管理而且由網路配置為波束故障偵測RS，那麼波束識別RS可以包括用於波束管理的週期性CSI-RS(如果由網路配置的話)，或者服務小區內的週期性CSI-RS和SSB。週期性RS可以從各BS波束傳送，用來為UE提供存取各自BPL的週期性機會。RS可以是波束特定的。類似地，非週期性RS也可以用來輔助UE處的波束品質資訊收集。RS是波束特定的，即UE可以區分(differentiate)RS。用於非週期性RS傳送的波束組可能與週期性RS波束組不同。
如第4圖所示，BS401可以通過使用一組具有中 等(moderate)波束形成增益的BS控制波束CB0-CB7來傳送週期性DL RS。各波束特定的RS以分時多工(time division multiplexing，TDM)/分頻多工(frequency division multiplexing，FDM)/概念資料模型(conceptual data model，CDM)的方式或者以上述方式組合的方式進行傳送。圖中也示出了上行鏈路(uplink，UL)機會，其中包含在一組BS UL波束中的隨機存取資源。UE通過不同的波束進行掃描來監聽背景中的BS-UE BPL組合的品質，該品質可基於UE特定配置的CSI-RS資源和/或SSB資源進行測量。候選波束選擇的測量度量可以是層1 RS接收功率(layer-1 reference signal received power，L1-RSRP)。可以基於CSI-RS引入無線資源控制(radio resource control，RRC)參數來為L1-RSRP配置閾值，可以基於SSB隱含地匯出L1-RSRP的另一個閾值。當新BPL的L1-RSRP高於預定義的閾值時，即可識別出新BPL。UE可以保持其優選BPL的排序，而且隨後可以從現在未用於通訊的優選BPL中選擇BPL以用於波束故障恢復目的。
第5圖示出了波束故障恢復進程的第三步觸發條件和BFRQ傳送。BFRQ傳送涉及兩個方面，第一是觸發條件，第二是BFRQ資源的選擇。觸發UE發起的用於波束故障恢復的傳送需要UE監聽服務BPL和現在未用於通訊的優秀BPL。如果使用的服務BPL多於一個，可以當所有的服務BPL都丟失(lost)時觸發波束故障恢復。與RRC測量事件(event)類似的絕對閾值和相對閾值都可以使用。考慮的事件可以包括事件R1(候選BPL變得比服務BPL好一偏移量，而且服務BPL 變得比閾值差)、事件R2(候選BPL變得比服務BPL好一偏移量，而且候選BPL變得比閾值好)、事件R3(服務BPL變得比閾值差)和事件R4(服務BPL變得比閾值1差，而且候選BPL變得比閾值2好)。在一個優選的實施例中，當服務BPL比第一閾值差，而且候選BPL比第二閾值好時，波束故障恢復的觸發條件得到滿足。請注意，如果用於服務BPL故障的閾值是預定義的，則其他事件可以僅控制候選BPL的條件。
可以將觸發時間(time-to-trigger)應用於事件評估，即在觸發BFRQ之前，事件標準(criteria)應該滿足一定的時間量。請注意，觸發時間概念可以單獨應用於波束故障偵測評估和/或候選波束識別。上述事件評估可能不涉及RRC濾波器，即在層2或層1中。觸發時間可以以計數器(counter)的形式實施，其中生成指示來通知判斷實體是否已經在一個時間間隔內滿足閾值以及計數器計數的正指示或負指示的數目，用來決定是否滿足觸發條件。該計數器可以由層2實施，例如MAC層。觸發時間可以以濾波的形式實施，例如滑動視窗(sliding window)，其中代表相關波束品質的訊號被輸入到濾波器中。一個濾波視窗可以對應於一個評估時間段(例如，一個預定義的長度)。在比評估時間段短的每個時間間隔中檢驗觸發條件。
一旦觸發條件滿足預定義的評估時間段，UE 502可在波束故障恢復資源上向BS 501傳送BFRQ 510。在第一個實施例中，UE 502在物理隨機存取通道(physical random-access channel，PRACH)符號中配置有波束故障恢復 資源。波束故障恢復資源是專用資源，例如傳送行為可以重新使用無衝突(contention-free)的隨機存取通道(random access channel，RACH)。各個RACH時隙存在的專用資源對應於各個BS接收波束。專用資源可以區分恢復事件，即不同的專用資源可以映射(map)到不同的恢復事件上。波束故障恢復資源的選擇可基於UE在BS DL波束上的偏好，且利用上述偏好的BS DL波束至少可以恢復BS-UE通訊的DL。例如，UE 502可以從優選BPL列表中選擇候選BPL。因此，在接收到BFRQ 510時，BS 501可知曉UE對BS DL波束的偏好，並且可以使用該波束與UE 502進行通訊。所選的BPL可以直接或間接地與專用波束故障恢復資源相關聯。例如，來自波束管理的至少一個子集波束組配置有專用波束故障恢復資源，比如UE特定的信令。或者，來自波束管理的至少一個子集波束組與SSB相關聯。因此，與SSB相關聯的RACH資源可以用於波束故障恢復目的。例如，如果所選的候選BPL對應于CSI-RS資源，該CSI-RS資源又轉而與SSB相關聯，則與SSB相關聯的RACH資源可以用於波束故障恢復目的。
利用BS波束的對應，UE從對應於優選BS DL波束的資源組中選擇波束故障恢復資源用於波束故障恢復傳送。BS端使用優選BS DL波束對應的波束進行資源組接收。如果沒有BS波束的對應，UE將從複數個資源組中選擇複數個波束資源用於波束故障恢復傳送。各個資源組通過BS RX掃描由各BS波束接收。優選地，各BS波束的聚合(aggregate)角度覆蓋與BS端用於RACH傳送監聽的聚合角度服務覆蓋相 同。至於用於BFRQ傳送的UE波束，可以利用UE波束的對應，把用於UL波束BFRQ傳送的UE波束選擇為優選BPL的UE DL波束的對應波束。如果沒有UE波束的對應，可以隨後將UE波束組用於所選的波束故障恢復資源的UL BFRQ傳送。在一個示例中，UE波束組可提供與預定義的所需UE角度覆蓋相同的聚合角度覆蓋。在另一個示例中，UE波束組由優選BPL的UE DL波束約束(constrain)，而且其聚合角度覆蓋是預定義的UE角度覆蓋的子集。UE波束組中的每個UE波束都用於在所有所選的波束故障恢復資源上進行傳送。在每輪BFRQ傳送中，即在所有所選的波束故障恢復資源上的請求傳送中，UE可以相應地修復其UE波束。UE在每輪BFRQ傳送之後監聽網路反應。
如果沒有識別到網路反應，可以預配置或預定義BFRQ的重新傳送。重新傳送可以發生在與另一個候選BPL對應的專用資源中。如果基於專用資源的波束故障恢復進程失敗，則可以進一步使用初始存取進程(initial access procedure)，即使用基於衝突的RACH進程來嘗試重建連接。初始存取進程基於SSB測量。所選的RACH資源對應于沒有專用資源配置的SSB，其中專用資源配置用於BFRQ傳送。如果無法在優選BPL或服務BPL上維持與網路的連接，則可以宣佈波束故障恢復失敗。在一個示例中，BFRQ傳送之後的一定時間量內UE無法識別到網路反應，而且此時BFRQ傳送的次數已經達到最大預定義或預配置值，可選地，此時可認為上述基於衝突的RACH也沒有恢復連接。在另外一個示例中，如 果UE在一定時間量內(比如基於計時器T1，計時器T1可以根據已經發生的重新傳送的次數改變T1的長度)無法識別到網路反應，則UE可執行BFRQ重新傳送。在重新傳送的次數達到最大預定義/預配置值后，如果UE在另外的一定時間量內(比如基於計時器T2)仍然無法識別到網路反應，則可以宣佈波束故障恢復失敗，可選地，此時可認為上述基於衝突的RACH也沒有恢復連接。進而，如果所有的手段都失敗，則可以向更高層指示波束故障恢復失敗以採取進一步行動。
在第二個實施例中，UE 502配置有專用波束故障恢復資源，例如類似于LTE物理上行鏈路控制通道(physical uplink control channel，PUCCH)的UL控制通道。上述專用資源對應於各個BS接收波束，例如用於UE的各個BS接收波束的各個PUCCH。上述專用資源攜帶波束故障恢復行動所需的資訊，例如波束故障恢復將要發生在的候選BPL的DL BS波束身份(identification，ID)、觸發的事件(如果配置有複數個恢復事件)和候選波束品質資訊。用於BFRQ傳送的專用資源的選擇與BS波束的對應有關。利用BS波束的對應，所選的專用資源可以被映射到BS UL波束，其中BS UL波束是所需BS DL波束的對應波束(所需的BS DL波束與UE選擇的候選BPL對應)。如果沒有BS波束的對應，所有的專用資源都用於輪流發送BFRQ。各個專用資源被映射到各個BS接收波束(用於BS接收波束掃描)。接收到BFRQ之後，BS即可知曉所需的BS DL波束。與第一個實施例類似，所選的候選BPL可以直接或間接地與專用波束故障恢復資源相關聯。用於 BFRQ傳送的UE波束取決於UE波束的對應。如果沒有識別到網路反應，則BFRQ的重新傳送被允許，並且可以被預配置或預定義。
第6圖示出了第四步監聽BS回應。BS 601接收到BFRQ之後，網路即可以通過向UE 602傳送網路反應(也可稱為BS回應)610，來決定在服務BPL上或者UE指示的候選BPL上維持通訊。如果服務BPL被認為是可操作的，則網路可以：1)觸發服務BPL或UE指示的BPL中的非週期性測量和相應的報告；2)從服務BPL或UE指示的BPL觸發波束切換；或者3)在UE指示的BPL中開始專用傳送。網路反應可以在隨機存取回應(random-access response，RAR)中傳送(因此可接收到一個媒體存取控制(media access control，MAC)控制元素)，或者在服務BPL中的專用資料通道中傳送，其中專用資料通道的資源配置由專用控制通道指示，該專用控制通道由UE特定的標識(identity)加擾(scrambled)，例如小區-無線電網路臨時識別字(cell-radio network temporary identifier，C-RNTI)。
如果服務BPL被認為是不可操作的，則網路可以在UE指示的BPL中嘗試連接UE。通過網路反應的內容，網路可以：1)觸發UE指示的BPL中的非週期性測量和相應的報告；2)在UE指示的BPL中開始專用傳送；3)從UE指示的BPL觸發波束切換。網路反應可以在RAR中傳送(因此可接收到一個MAC控制元素)，或者在UE指示的BPL中的專用資料通道中傳送，其中專用資料通道的資源配置由專用控制 通道指示，該專用控制通道由UE特定的標識加擾，例如C-RNTI。
如果BFRQ在RACH符號中傳送，則UE監聽網路反應的行為可以類似於監聽RAR。例如，UE 602通過使用預配置或預定義的時間視窗監聽RAR以獲得BS回應610。UE監聽網路反應的行為也可以類似於監聽DL控制通道。例如，為了接收用於BFRQ的BS回應610，UE 602假設相應的PDCCH DMRS與UE標識的候選波束的RS在空間上准同位，以此來監聽PDCCH。BS回應610由BS 601通過PDCCH進行傳送，其中PDCCH被導向(address)至UE 602的C-RNTI。可以採用專用的CORESET來監聽BS回應以用於BFRQ。如果UE識別到網路反應，則可以宣佈波束故障恢復成功。可以向更高層指示波束故障恢復成功以採取進一步行動。請注意，上述行為可以用於網路反應的不同傳送通道。例如，用於網路回應的觀察視窗(observation window)的概念也可以用於監聽C-RNTI加擾的PDCCH。
第7圖示出了用於UE發起的波束故障恢復進程的波束故障恢復配置。在步驟711，UE 701從BS 702接收RRC訊息用於波束故障恢復配置。波束故障恢復配置可以包含(不限於)：1)用於UE的波束故障恢復觸發條件--活躍的恢復事件和相關的值，例如閾值和偏移(offset)等；2)波束故障恢復資源--用於在UL中發送BFRQ的專用資源和UE BFRQ傳送行為，例如傳送次數的最大值、用於重新傳送和/或宣佈波束故障恢復失敗的計時器數值；和3)UE處的網路反應監聽 行為--在服務BPL或UE指示的BPL或兩者上監聽網路反應，以及被視為對BFRQ的網路反應的行動，例如非週期性測量報告、波束切換命令和專用資料。
第8圖示出了根據本發明實施例的波束故障恢復進程的順序流程。在步驟811，UE 801從BS 802接收用於波束故障恢復的配置。UE 801執行DL波束測量和波束故障恢復條件評估。如果滿足波束故障恢復觸發條件，則在步驟812，UE 801向BS 802傳送BFRQ。在步驟813，BS 802向UE 801傳送網路反應。UE 801確定傳送的BFRQ的網路反應。UE 801基於預定目標上的波束故障恢復配置來監聽網路反應，其中預定目標如服務BPL、UE指示的BPL或兩者都有。然後，UE 801基於非週期性測量報告的觸發、DL波束切換命令、在UE指示的BPL上的UL傳送的觸發和在UE指示的BPL上的專用DL資料傳送來確定積極的(positive)網路反應。如果網路反應確認識別，則UE遵循網路反應的指示。如果根據配置的監聽行為未識別到網路反應，則進一步採取UE反應。例如，觸發BFRQ的重新傳送，直到達到最大值。在重新傳送期間，可以應用類似於RACH前導碼(preamble)的功率斜坡(power ramping)，比如，如果波束故障恢復專用資源處於RACH區域，則可以使用功率斜坡。可以進一步應用初始存取進程來嘗試恢復連接。如果在BFRQ傳送以後的一定時間內以及達到重新傳送的最大次數以後沒有觀察到網路反應，則UE可以宣佈波束故障恢復失敗。
第9圖是根據本發明實施例的在波束形成系統中 從UE角度進行波束故障恢復的方法的流程圖。在步驟901，在波束形成通訊網路中，UE使用服務BPL在建立的資料連接上從BS接收波束故障恢復配置。在步驟902，UE基於波束故障恢復配置監聽複數個RS，其中複數個RS與不同的DL波束相關聯。在步驟903，當滿足波束故障恢復觸發條件時，UE向BS傳送BFRQ訊息，其中BFRQ訊息用來指示UE識別的候選BPL。在步驟904，UE監聽來自BS的回應，其中BS與UE識別的候選BPL相關聯。
第10圖是根據本發明實施例的在波束形成系統中從BS角度進行波束故障恢復的方法的流程圖。在步驟1001，在波束形成通訊網路中，BS使用服務BPL在建立的資料連接上向UE傳送波束故障恢復配置。在步驟1002，當滿足波束故障恢復觸發條件時，BS從UE接收BFRQ訊息，其中BFRQ訊息用來指示UE識別的候選BPL。在步驟1003，BS向UE傳送回應。其中回應與UE識別的候選BPL相關聯。
儘管結合具體的實施例對本發明進行了描述，但是本發明不限於此。相應地，可以在不偏離本發明的申請專利範圍所闡述的範圍內，對上述實施例的各種特徵實施各種修改、改編和組合。

Claims (10)

  1. 一種用於多波束操作的波束故障恢復方法，包括：在波束形成通訊網路中，由一使用者設備使用一服務波束對鏈路在建立的一資料連接上從一基地台接收波束故障恢復配置；基於所述波束故障恢復配置，監聽複數個參考訊號，所述複數個參考訊號與不同的下行鏈路波束相關聯；當滿足一波束故障恢復觸發條件時，向所述基地台傳送一波束故障恢復請求訊息，所述波束故障恢復請求訊息用來指示一使用者設備識別的候選波束對鏈路；以及監聽來自所述基地台的一回應，所述基地台與所述使用者設備識別的候選波束對鏈路相關聯。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，所述觸發條件包括在一預定義的評估時間段內偵測到所述服務波束對鏈路的一波束故障，以及識別出一候選波束對鏈路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，當所述服務波束對鏈路的誤塊率低於一閾值時，偵測到所述波束故障。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，當所述候選波束對鏈路的參考訊號接收功率高於一閾值時，識別出所述候選波束對鏈路。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，所述波束故障恢復請求訊息在一物理隨機存取通道上發送，所述物理隨機存取通道與所述使用者設備識別的候選波束對鏈路在空間上相關聯。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，所述波束故障恢復請求訊息在一物理上行鏈路控制通道上發送，所述物理上行鏈路控制通道與所述使用者設備識別的候選波束對鏈路相關聯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，如果所述使用者設備沒有接收到來自所述基地台的所述回應，所述使用者設備重新傳送所述波束故障恢復請求訊息。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之用於多波束操作的波束故障恢復方法，其中，所述波束故障恢復配置包括關於所述觸發條件的資訊、關於傳送所述波束故障恢復請求訊息的資訊和關於監聽所述回應的資訊。
  9. 一種使用者設備，包括：一射頻接收器，用來在波束形成通訊網路中，使用一服務波束對鏈路在建立的一資料連接上從一基地台接收波束故障恢復配置；一波束監聽器，用來基於所述波束故障恢復配置，監聽複數個參考訊號，所述複數個參考訊號與不同的下行鏈路波束相關聯；一射頻傳送器，用來當滿足一波束故障恢復觸發條件時，向所述基地台傳送一波束故障恢復請求訊息，所述波束故障恢復請求訊息指示一使用者設備識別的候選波束對鏈路；以及一波束監聽器，用來監聽來自所述基地台的一回應，所述基地台與所述使用者設備指示的候選波束對鏈路相關聯。
  10. 一種用於多波束操作的波束故障恢復方法，包括：在波束形成通訊網路中，使用一服務波束對鏈路在建立的一資料連接上從一基地台向一使用者設備傳送波束故障恢復配置；當滿足一波束故障恢復觸發條件時，從所述使用者設備接收一波束故障恢復請求訊息，所述波束故障恢復請求訊息指示一使用者設備識別的候選波束對鏈路；以及從所述基地台向所述使用者設備傳送一回應，其中所述回應與所述使用者設備識別的候選波束對鏈路相關聯。
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