TWI771429B - 用於傳輸波束故障恢復請求的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

使用者設備（UE）可以使用基於爭用的實體隨機存取通道（PRACH）資源來傳輸波束故障恢復請求，以補充及/或替換用於傳輸波束故障恢復請求的基於非爭用的資源。UE可以經由在隨機存取通道（RACH）程序期間傳輸波束故障恢復請求，經由通知其對波束故障恢復的意圖，來減少波束恢復時延。基地站可以專用RACH資源集合，該集合可以用於傳輸一般基於爭用的RACH訊息和波束故障恢復請求二者。

Description

用於傳輸波束故障恢復請求的系統和方法
本專利申請案主張於2017年6月14日向美國專利局提出申請的美國臨時專利申請案第62/519,769，於2017年10月2日向美國專利局提出申請的美國臨時專利申請案第62/567,062以及於2018年6月7日向美國專利局提出申請的美國非臨時專利申請案第16/002,876的優先權和權益。
大體而言，下文所論述的技術係關於無線通訊系統，並且更具體而言，下文所論述的技術係關於波束成形的通訊以及波束故障恢復過程。
下一代無線網路，例如5G新無線電（NR），可以使用基地站和使用者設備（UE）之間的毫米波（mmW）通訊。波長在1毫米和10毫米之間的無線電波可以被稱為毫米波。近mmW可以向下延伸至大約3 GHz的頻率，波長為100毫米。使用mmW或近mmW的射頻頻帶的無線通訊與較低頻率的無線通訊相比通常具有更高的路徑損耗和更短的距離。
在5G NR中，基地站和UE可以使用波束成形技術來補償mmW通訊的高路徑損耗和短距離。波束成形是與用於定向信號傳輸及/或接收的天線陣列一起使用的信號處理技術。天線陣列之每一者天線以特定角度的信號經歷相長干涉而其他信號經歷相消干涉的方式來傳輸與同一陣列的其他天線的其他信號組合的信號。相長干涉可以產生一或多個信號波束。隨著對行動寬頻存取需求的不斷增長，研究和開發繼續推進使用波束成形技術的通訊，以減輕mmW和近mmW無線通訊的高路徑損耗和短距離。
為了提供對本案內容的一或多個態樣的基本理解，下文提供了對該等態樣的簡單概述。該概述不是對本案內容的所有所考慮的特徵的詳盡的綜述，並且既不意欲辨識本案內容的所有態樣的關鍵或重要元素，亦不意欲描述本案內容任意或所有態樣的範疇。其唯一目的是以簡化的形式呈現本案內容的一或多個態樣的一些概念，作為後面所呈現的更加詳細的描述的序言。
在本案內容的一些態樣中，使用者設備（UE）可以使用波束成形技術與基地站通訊。當UE經歷波束故障時，UE可以使用基於爭用的實體隨機存取通道（PRACH）資源來傳輸波束故障恢復請求（BFRR）以補充及/或替換用於傳輸BFRR的基於非爭用的資源。UE可以經由在隨機存取通道（RACH）程序期間傳達其對波束故障恢復的意圖，來減少波束恢復時延。為此，基地站可以專用或分配可用於傳輸一般基於爭用的RACH訊息和波束故障恢復請求的資源集合。在一些實例中，在RACH程序期間，基地站可以詢問UE執行RACH程序的意圖，並且UE可以指示可以出於傳輸BFRR的目的而執行RACH程序。在本案內容的一些態樣中，可以將相同的基於爭用的RACH資源指派或分配給多個UE用於傳輸BFRR。
本案內容的一個態樣提供了一種使用者設備（UE）處的無線通訊的方法。該UE決定與排程實體的當前波束的波束故障。該UE回應於該波束故障的該決定來傳輸隨機存取通道（RACH）前序信號。該UE從該排程實體接收RACH回應。該UE向該排程實體傳輸無線電資源控制（RRC）連接請求，其中該RRC連接請求指示該RACH前序信號包括波束故障恢復請求。
本案內容的另一個態樣提供了一種在排程實體處可操作的波束故障恢復的方法。該排程實體在RACH程序中從使用者設備（UE）接收隨機存取通道（RACH）前序信號。該排程實體向該UE傳輸RACH回應。該排程實體從該UE接收無線電資源控制（RRC）連接請求，其中該RRC連接請求指示該RACH前序信號包括波束故障恢復請求。
本案內容的另一個態樣提供了一種用於無線通訊的裝置。該裝置包括：被配置為與排程實體通訊的通訊介面；儲存有可執行代碼的記憶體；及可操作地耦接到該通訊介面和該記憶體的處理器。該處理器由該可執行代碼配置以執行各種功能。該處理器決定與該排程實體的當前波束的波束故障。該處理器回應於該波束故障的該決定來傳輸隨機存取通道（RACH）前序信號。該處理器從該排程實體接收RACH回應。該處理器向該排程實體傳輸無線電資源控制（RRC）連接請求，其中該RRC連接請求指示該RACH前序信號包括波束故障恢復請求。
本案內容的另一個態樣提供了一種在排程實體處可操作的波束故障恢復的方法。該排程實體向包括使用者設備（UE）的複數個被排程實體指派隨機存取通道（RACH）資源以用於傳達波束故障恢復請求（BFRR）。該排程實體使用所指派的RACH資源，在RACH程序中從該UE接收該BFRR。
本案內容的另一個態樣提供了一種在使用者設備（UE）處可操作的波束故障恢復的方法。該UE從排程實體接收指派給包括該UE的複數個被排程實體的用於傳達波束故障恢復請求（BFRR）的隨機存取通道（RACH）資源的指派。該UE使用所指派的RACH資源，在RACH程序中向該排程實體傳輸該BFRR。
本案內容的另一個態樣提供了一種用於無線通訊的裝置。該裝置包括：被配置為與使用者設備（UE）通訊的通訊介面；記憶體；及可操作地耦接到該通訊介面和該記憶體的處理器。該處理器和該記憶體被配置為執行各種功能。該處理器向包括使用者設備（UE）的複數個被排程實體指派隨機存取通道（RACH）資源以用於傳達波束故障恢復請求（BFRR）。該處理器使用所指派的RACH資源，在RACH程序中從該UE接收該BFRR。
經由瀏覽下文的詳細描述，將更完整地理解本發明的該等及其他態樣。在結合附圖瀏覽對本發明的具體、示例性實施例的下述描述之後，本發明的其他態樣、特徵和實施例對一般技術者而言將變得顯而易見。儘管可能參照下文的某些實施例和圖論述了本發明的特徵，但本發明的所有實施例可以包括本文所論述的較佳的特徵中的一或多個。換言之，儘管一或多個實施例可以被論述為具有某些較佳的特徵，但該等特徵中的一或多個亦可以結合本文所論述的本發明的各個實施例來使用。以類似的方式，儘管可以在下文中將示例性實施例作為設備、系統或方法實施例來論述，但應當理解的是可以使用各種設備、系統和方法來實現該等示例性實施例。
下文結合附圖闡述的具體實施方式意欲作為各種配置的描述，而不是表示僅僅以該等配置才可以實現本文中所描述的設計構思。出於提供對各種設計構思的全面理解的目的，具體實施方式包括具體細節。然而，對於熟習此項技術者而言顯而易見的是：可以不用該等具體細節實現該等設計構思。在一些情況下，以方塊圖的形式圖示公知的結構和元件以避免模糊該等設計構思。
儘管在本案中經由對一些實例的說明來描述了各態樣和實施例，但熟習此項技術者將理解：在許多不同的佈置和場景中可能會出現額外的實現和用例。本文中描述的創新可以跨越許多不同的平臺類型、設備、系統、形狀、尺寸、封裝佈置來實現。例如，實施例及/或使用可以經由整合晶片實施例和其他基於非模組元件的設備（例如，終端使用者設備、車輛、通訊設備、計算設備、工業設備、零售/購買設備、醫療設備、具有AI功能的設備等）出現。儘管某些實例可能會或可能不會專門針對用例或應用，但可能會出現所描述的創新的廣泛適用性。實現可以具有從晶片級或模組化元件到非模組化、非晶片級實現的範疇，並且進一步涉及納入所描述的創新的一或多個態樣的聚合的、分散式或OEM設備或系統。在一些實際設置中，納入所描述的態樣和特徵的設備亦可以必然包括用於所主張和描述的實施例的實現和實施的附加元件和特徵。例如，無線信號的傳輸和接收必定包括用於類比和數位目的的多個元件（例如，包括天線、RF鏈、功率放大器、調制器、緩衝器、處理器、交錯器、加法器/相加器等的硬體元件）。目的在於：本文中描述的創新可以在具有各種尺寸、形狀和構造的各種設備、晶片級元件、系統、分散式佈置、終端使用者設備等中實施。
在使用毫米波（mmW）或近mmW的無線通訊系統中，在一些情況下，路徑損耗可能非常高並且範圍可能是受限的。通常，mmW頻帶是指24 GHz以上的頻帶，其相對於較低的頻率提供較大的頻寬。波束成形是可用於將無線信號導引或集中到所期望的方向以形成一或多個波束以便減輕路徑損耗及/或延長通訊距離的技術。在波束成形的信號傳輸中，可以對從天線陣列之每一者天線傳輸的信號的幅度和相位進行控制（例如，預編碼、加權），以便在波陣面中建立預先決定的（例如，定向的）相長干涉和相消干涉的模式。因此，信號波束（被稱為「波束」）可以在到接收器的某一方向上提供更多的能量或範圍。
為了促進波束形成的傳輸，傳輸器（例如，基地站）可以經由在全部或一些預定方向上掃瞄來傳輸一或多個波束參考信號，使得使用者設備（UE）可以基於波束參考信號來辨識或選擇一或多個最佳/更好的「粗略」波束。例如，UE可以基於波束參考信號的接收功率及/或信號品質來選擇粗略波束。此外，基地站可以基於所選擇的粗略波束來傳輸波束細化請求信號，使得UE可以追蹤「精細」波束。當由UE辨識的「粗略」波束改變時，UE可以通知基地站，使得基地站可以訓練一或多個新的「精細」波束用於UE。在一些實例中，當UE不再能「看見」或者丟失了當前波束時，此種狀況被稱為波束故障。當當前/所選擇波束的信號品質及/或強度低於預先決定的閾值或根本偵測不到時，UE可以決定存在波束故障狀況。在波束故障恢復過程中，UE可以向基地站傳輸波束故障恢復請求（BFRR）。BFRR可以指示由UE從由基地站週期性傳輸的波束集合中偵測到的新波束（例如，最佳的「粗略」波束）。隨後，基地站和UE可以使用新波束來替換當前波束以保持波束成形的通訊。
在本案內容的各個態樣中，UE可以使用專用或分配給新波束及/或BFRR的無線通訊資源（例如，時頻資源）來傳輸BFRR。在一些實例中，該等資源可以包括基於非爭用的和基於爭用的實體隨機存取通道（PRACH）資源。在一些實例中，UE可以使用隨機存取通道（RACH）程序向基地站通知其要傳輸BFRR意圖，使得與波束恢復相關聯的時延可以減少。定義
NR: 新無線電。通常是指3GPP在版本15中正在進行定義和標準化的5G技術和新的無線電存取技術。
mmWave ： 毫米波。通常是指24 GHz以上的高頻帶，其可以提供非常大的頻寬。
波束成形： 定向信號傳輸或接收。對於波束成形的傳輸，可以對天線陣列之每一者天線的幅度和相位進行預編碼或控制，以便在波陣面中建立期望的（例如，定向的）相長干涉和相消干涉的模式。
MIMO: 多輸入多輸出。MIMO是一種利用多路徑信號傳播的多天線技術，其使得無線鏈路的資訊承載容量可以經由在傳輸器和接收器處使用多個天線發送多個同步串流而倍增。在多天線傳輸器處，應用合適的預編碼演算法（對各個串流的幅度和相位進行調節）（在一些實例中，基於已知的通道狀態資訊）。在多天線接收器處，各個串流的不同空間簽名（以及在一些實例中，已知的通道狀態資訊）可以實現該等串流彼此分離。 1、在單使用者MIMO中，傳輸器向同一個接收器發送一或多個串流，利用與在豐富散射環境中使用多個Tx、Rx天線相關聯的容量增益，其中可以追蹤該環境中的通道變化。 2、接收器可以追蹤該等通道變化並向傳輸器提供相應的回饋。該回饋可以包括通道品質資訊（CQI）、較佳資料串流的數量（例如，速率控制、秩指示符（RI））和預編碼矩陣索引（PMI）。
大規模 MIMO ： 具有非常大數量的天線的MIMO系統（例如，大於8×8陣列）。
MU-MIMO ： 一種多天線技術，其中與大量UE通訊的基地站可以利用多路徑信號傳播來經由增加輸送量和頻譜效率並減少所需的傳輸能量來增加整體網路容量。 1、傳輸器可以嘗試經由同時使用其多個傳輸天線向多個使用者進行傳輸並且亦使用相同的所分配的時間-頻率資源來增加容量。接收器可以傳輸包括通道的量化版本的回饋，使得傳輸器可以用良好的通道分離來排程接收器。對所傳輸的資料進行預編碼以使用於使用者的輸送量最大化並且使使用者間干擾最小化。
貫穿本案內容提供的各種概念可以在多種多樣的電信系統、網路架構和通訊標準中實現。現在參考圖1，作為非限制性的說明性實例，參考無線通訊系統100圖示本案內容的各個態樣。無線通訊系統100包括三個互動域：核心網路102、無線電存取網路（RAN）104和使用者設備（UE）106。借助於無線通訊系統100，可以使得UE 106能夠與外部資料網路110（諸如（但不限於）網際網路）進行資料通訊。
RAN 104可以實現任何合適的無線通訊技術來向UE 106提供無線電存取。作為一個實例，RAN 104可以根據通常被稱為5G的第三代合作夥伴計畫（3GPP）新無線電（NR）規範來進行操作。作為另一個實例，RAN 104可以在5G NR和通常被稱為LTE的進化型通用陸地無線電存取網路（eUTRAN）標準的混合下操作。3GPP將該混合RAN稱為下一代RAN或NG-RAN。當然，在本案內容的範疇內可以使用許多其他實例。
如圖所示，RAN 104包括複數個基地站108。廣義而言，基地站是無線電存取網路中負責一或多個細胞中去往UE的無線電傳輸或者來自UE的無線電接收的網路單元。在不同的技術、標準或上下文中，基地站亦可以被熟習此項技術者不同地稱為基地站收發機（BTS）、無線電基地站、無線電收發機、收發機功能、基本服務集（BSS）、擴展服務集（ESS）、存取點（AP）、節點B（NB）、eNodeB（eNB）、gNode B（gNB）或某種其他合適的術語。
無線電存取網路104亦被圖示為支援多個行動裝置的無線通訊。行動裝置在3GPP標準中可以被稱為使用者設備（UE），但亦可以由熟習此項技術者稱為行動站（MS）、用戶站、行動單元、用戶單元、無線單元、遠端單元、行動設備、無線設備、無線通訊設備、遠端設備、行動用戶站、存取終端（AT）、行動終端、無線終端、遠端終端機、手持裝置、終端、使用者代理、行動服務客戶端、客戶端，或者某種其他適當的術語。UE可以是向使用者提供對網路服務的存取的裝置。
在本文中，「行動」裝置不一定具有移動的能力，並且可以是靜止的。術語行動裝置或行動設備泛指各種各樣的設備和技術。UE可以包括大小、形狀和佈置成幫助通訊的多個硬體結構元件；此種元件可以包括彼此電耦合的天線、天線陣列、RF鏈、放大器、一或多個處理器等。例如，行動裝置的一些非限制性實例包括行動站、蜂巢（細胞）電話、智慧型電話、通信期啟動協定（SIP）電話、膝上型電腦、個人電腦（PC）、筆記型電腦、小筆電、智慧型電腦、平板電腦、個人數位助理（PDA）和各種各樣的嵌入式系統（例如，對應於「物聯網路」（IoT））。此外，行動裝置亦可以是汽車或其他運輸車輛、遠端感測器或致動器、機器人或機器人設備、衛星無線電、全球定位系統（GPS）設備、物件追蹤設備、無人機、多軸飛行器、四軸飛行器、遙控設備、消費者及/或可穿戴設備，諸如眼鏡、可佩戴照相機、虛擬實境設備、智慧手錶、健康或健身追蹤器、數位音訊播放機（例如，MP3播放機）、相機、遊戲控制台等。此外，行動裝置可以是數位家庭或智慧家庭設備，諸如家庭音訊、視訊及/或多媒體設備、電器、自動售貨機、智慧照明、家庭安全系統、智慧電錶等。行動裝置亦可以是智慧能源設備、安全設備、太陽能電池板或太陽能電池陣列、控制電力（例如，智慧電網）、照明、水等的市政基礎設施設備；工業自動化和企業設備；物流控制器；農業設備；軍事防禦設備、車輛、飛機、船舶和武器等。更進一步，行動裝置可以提供連接的醫療或遠端醫療支援，例如，遠距離的健康護理。遠端醫療設備可以包括遠端醫療監測設備和遠端醫療管理設備，其通訊可以相對於其他類型的資訊被給予優先處理或者優先存取，例如，在對關鍵服務資料的傳輸的優先存取態樣及/或關鍵服務資料的傳輸的相關QoS態樣。
RAN 104與UE 106之間的無線通訊可以被描述為利用空中介面。經由空中介面從基地站（例如，基地站108）到一或多個UE（例如，UE 106）的傳輸可以被稱為下行鏈路（DL）傳輸。根據本案內容的某些態樣，術語下行鏈路可代表在排程實體（下文中進一步描述的，例如，基地站108）處起始的點對多點傳輸。描述該方案的另一種方式可以是使用術語廣播通道多工。從UE（例如，UE 106）到基地站（例如，基地站108）的傳輸可以被稱為上行鏈路（UL）傳輸。根據本案內容的另外一些態樣，術語上行鏈路可以指起始於被排程實體（下文中進一步描述；例如UE 106）的點對點傳輸。
在一些實例中，可以排程對空中介面的存取，其中排程實體（例如，基地站108）為其服務區域或細胞內的一些或全部設備和裝置之間的通訊分配資源。在本案內容內，如下文進一步論述的，排程實體可以負責排程、分配、重新配置和釋放用於一或多個被排程實體的資源。亦即，對於被排程的通訊，UE 106（其可以是被排程實體）可以使用排程實體108分配的資源。
基地站108不是唯一可以用作排程實體的實體。亦即，在一些實例中，UE可以用作排程實體，為一或多個被排程實體（例如，一或多個其他UE）排程資源。
如圖1中所示，排程實體108可以向一或多個被排程實體106廣播下行鏈路訊務112。概括而言，排程實體108是負責對無線通訊網路中的訊務進行排程的節點或設備，該等訊務包括下行鏈路訊務112以及（在一些實例中）從一或多個被排程實體106到排程實體108的上行鏈路訊務116。另一態樣，被排程實體106是接收下行鏈路控制資訊114的節點或設備，該等資訊包括但不限於排程資訊（例如，容許）、同步或時序資訊，或者來自無線通訊網路中的另一個實體（諸如排程實體108）的其他控制資訊。
通常，基地站108可以包括用於與無線通訊系統的回載部分120通訊的回載介面。回載120可以提供基地站108與核心網路102之間的鏈路。此外，在一些實例中，回載網路可以提供各個基地站108之間的互連。可以採用各種類型的回載介面，諸如使用任何合適的傳輸網路的直接實體連接、虛擬網路等。
核心網路102可以是無線通訊系統100的一部分，並且可以獨立於RAN 104中使用的無線電存取技術。在一些實例中，可以根據5G標準（例如，5GC）來配置核心網路102。在其他實例中，可以根據4G進化型封包核心（EPC）或任何其他合適的標準或配置來配置核心網路102。
圖2是無線電存取網路（RAN）200的實例的概念圖。在一些實例中，RAN 200可以與上文描述並且在圖1中圖示的RAN 104相同。由RAN 200覆蓋的地理區域可以劃分成蜂巢區域（細胞），其可以由使用者設備（UE）基於從一個存取點或基地站廣播的辨識來唯一地辨識。圖2圖示巨集細胞202、204和206，以及小型細胞208，其中的每一個可以包括一或多個扇區（未圖示）。扇區是細胞的子區域。一個細胞內的所有扇區皆由同一個基地站來服務。扇區內的無線電鏈路可以由屬於該扇區的單個邏輯辨識來辨識。在被劃分為扇區的細胞中，細胞內的多個扇區可以經由天線群組來形成，每個天線負責與細胞的一部分中的UE進行通訊。
在圖2中，在細胞202和204中圖示兩個基地站210和212；並且圖示第三基地站214控制細胞206中的遠端無線電頭端（RRH）216。亦即，基地站可以具有整合天線，或者可以經由饋電電纜連接到天線或RRH。在圖示實例中，當基地站210、212和214支援具有大尺寸的細胞時，細胞202、204和126可以被稱為巨集細胞。此外，在可與一或多個巨集細胞重疊的小型細胞208（例如，微細胞、微微細胞、毫微微細胞、家庭基地站、家庭節點B、家庭eNodeB等）中圖示基地站218。在該實例中，由於基地站218支援具有相對較小尺寸的細胞，因此細胞208可以被稱為小型細胞。可以根據系統設計以及元件約束來完成細胞尺寸調整。
應該理解的是：無線電存取網路200可以包括任何數量的無線基地站和細胞。此外，可以部署中繼節點來對給定細胞的尺寸或覆蓋區域進行擴展。基地站210、212、214、218為任意數量的行動裝置提供到核心網路的無線存取點。在一些實例中，基地站210、212、214及/或218可以與上文描述並在圖1中圖示的基地站/排程實體108相同。
圖2亦包括四軸飛行器或無人機220，其可以被配置為用作基地站。亦即，在一些實例中，細胞可能不一定是靜止的，並且細胞的地理區域可以根據行動基地站（諸如四軸飛行器220）的位置而移動。
在RAN 200內，細胞可以包括可以與每個細胞的一或多個扇區進行通訊的UE。另外,每個基地站210、212、214、218和220可以被配置為向各個細胞中的所有UE提供到核心網路102（參見圖1）的存取點。例如，UE 222和UE 224可以與基地站210通訊；UE 226和UE 228可以與基地站212通訊；UE 230和UE 232可以經由RRH 216的方式與基地站214通訊；UE 234可以與基地站218通訊；及UE 236可以與行動基地站220通訊。在一些實例中，UE 222、224、226、228、230、232、234、236、238、240及/或242可以與上文描述並在圖1中圖示的UE/被排程實體106相同。
在一些實例中，行動網路節點（例如，四軸飛行器220）可以被配置為充當UE。例如，四軸飛行器220可以經由與基地站210通訊而在細胞202內進行操作。
在RAN 200的其他實例中，可以在UE之間使用側鏈路信號，而不必依賴來自基地站的排程或控制資訊。例如，兩個或更多個UE（例如，UE 226和UE 228）可以使用同級間（P2P）或側鏈信號227彼此通訊，而不經由基地站（例如，基地站212）來中繼通訊。在另外的實例中，UE 238示為與UE 240和242進行通訊。在此，UE 238可以用作排程實體或主要側鏈路設備，並且UE 240和242可以用作被排程實體或非主要（例如，次要）側鏈路設備。在又一個實例中，UE可以用作設備對設備（D2D）、同級間（P2P）或車輛對車輛（V2V）網路及/或網狀網路中的排程實體。在網狀網路實例中，除了與排程實體238通訊之外，UE 240和242可以可選地直接與彼此通訊。因此，在具有被排程的時頻資源存取並且具有蜂巢配置、P2P配置或者網狀配置的無線通訊系統中，排程實體和一或多個被排程實體可以使用排程的資源來進行通訊。
在無線電存取網路200中，UE在移動的同時與其位置無關地進行通訊的能力被稱為行動性。UE和無線電存取網路之間的各種實體通道通常在存取和行動性管理功能（AMF，未圖示，是圖1中的核心網路102的一部分）的控制下建立、維護和釋放，AMF可以包括對控制平面和使用者平面功能二者的安全上下文進行管理的安全性上下文管理功能（SCMF）以及執行認證的安全錨功能（SEAF）。
在本案內容的各個態樣中，無線電存取網路200可以使用基於DL的行動性或基於UL的行動性來實現行動性和交遞（亦即，將UE的連接從一個無線電通道轉移到另一個無線電通道）。在被配置用於基於DL的行動性的網路中，在與排程實體的撥叫期間或者在任何其他時間，UE可以監視來自其服務細胞的信號的各種參數以及相鄰細胞的各種參數。根據該等參數的品質，UE可以保持與該等相鄰細胞中的一或多個相鄰細胞的通訊。在此期間，若UE從一個細胞移動到另一個細胞，或者若來自相鄰細胞的信號品質超過來自服務細胞的信號品質達給定的時間量時，則UE可以進行從服務細胞向相鄰（目標）細胞的交接或交遞。例如，UE 224（被示為車輛，儘管可以使用任何適當形式的UE）可以從與其服務細胞202相對應的地理區域移動到與相鄰細胞206相對應的地理區域。當來自相鄰細胞206的信號強度或品質超過其服務細胞202的信號強度或品質達給定的時間量時，UE 224可向其服務基地站210傳輸指示該情況的報告訊息。作為回應，UE 224可以接收交遞命令，並且UE可以經歷向細胞206的交遞。
在被配置用於基於UL的行動性的網路中，來自每個UE的UL參考信號可由網路用來為每個UE選擇服務細胞。在一些實例中，基地站210、212和214/216可以廣播統一的同步信號（例如，統一的主要同步信號（PSS）、統一的次要同步信號（SSS）和統一的實體廣播通道（PBCH））。UE 222、224、226、228、230和232可以接收統一的同步信號，從同步信號匯出載波頻率和時槽時序，並且回應於匯出時序來傳輸上行鏈路引導頻或參考信號。由UE（例如，UE 224）傳輸的上行鏈路引導頻信號可以由無線電存取網路200內的兩個或更多個細胞（例如，基地站210和214/216）同時接收。該等細胞之每一者細胞可以對引導頻信號的強度進行量測，並且無線電存取網路（例如，基地站210和214/216中的一或多個及/或核心網路內的中央節點）可以決定針對UE 224的服務細胞。隨著UE 224移動經過無線電存取網路200，網路可以繼續監測由UE 224傳輸的上行鏈路引導頻信號。當由相鄰細胞量測的引導頻信號的信號強度或品質超過由服務細胞量測的引導頻信號的信號強度或品質時，網路200可以在通知或不通知UE 224的情況下將UE 224從服務細胞交遞到相鄰細胞。
儘管由基地站210、212和214/216傳輸的同步信號可以是統一的，但同步信號可以不辨識特定的細胞，而是可以辨識在相同頻率上及/或使用同樣時序操作的多個細胞的區域。由於需要在UE和網路之間交換的行動性訊息的數量可以減少，因此使用5G網路或其他下一代通訊網路中的區域實現了基於上行鏈路的行動性框架並且提高了UE和網路二者的效率。
在各種實現中，無線電存取網路200中的空中介面可以使用經授權頻譜、未授權頻譜或共享頻譜。經授權頻譜提供了部分頻譜的專用，通常憑藉行動網路服務供應商從政府監管機構購買授權。未授權頻譜提供了部分頻譜的共享使用，而無需政府容許授權。儘管通常仍需遵守一些技術規則來存取未授權頻譜，但通常任何服務供應商或設備皆可以獲得存取。共享頻譜可能落在經授權和未授權頻譜之間，其中可能需要技術規則或限制來存取頻譜，但頻譜仍然可以由多個服務供應商及/或多個RAT共享。例如，經授權頻譜部分的授權持有者可以提供經授權的共享存取（LSA），以便與其他方共享該頻譜，例如以合適的被授權方決定的條件來獲得存取。
無線電存取網路200中的空中介面可以使用一或多個雙工演算法。雙工是指點對點通訊鏈路，其中兩個端點可以在兩個方向上彼此通訊。全雙工意味著兩個端點皆可以同時彼此通訊。半雙工意味著一次僅有一個端點可以向另一個端點發送資訊。在無線鏈路中，全雙工通道通常依賴於傳輸器和接收器的實體隔離以及合適的干擾消除技術。時常經由使用分頻雙工（FDD）或分時雙工（TDD），針對無線鏈路實施全雙工模擬。在FDD中，不同方向上的傳輸在不同的載波頻率上進行操作。在TDD中，使用分時多工將給定通道上的不同方向上的傳輸彼此分隔開。亦即，在某些時候，通道專用於一個方向的傳輸，而在其他時間，通道專用於另一個方向的傳輸，其中方向可以非常迅速地變化，例如，每時槽幾次。
在本案內容的一些態樣中，排程實體及/或被排程實體可以被配置用於波束成形及/或多輸入多輸出（MIMO）技術。圖3圖示支援MIMO的無線通訊系統300的實例。在MIMO系統中，傳輸器302包括多個傳輸天線304（例如，N個傳輸天線），並且接收器306包括多個接收天線308（例如，M個接收天線）。因此，存在從傳輸天線304到接收天線308的N×M個信號路徑310。傳輸器302和接收器306中的每一個可以例如在排程實體108、被排程實體106或任何其他合適的無線通訊設備內實現。
該多天線技術的使用使得無線通訊系統能夠利用空間域來支援空間多工、波束成形以及傳輸分集。空間多工可用於在相同的時間-頻率資源上同時傳輸不同的資料串流（亦被稱為層）。可以將資料串流傳輸給單個UE以增大資料速率，或者傳輸給多個UE以增大整體系統容量，後者被稱為多使用者MIMO（MU-MIMO）。此舉是經由對每個資料串流進行空間預編碼（亦即，將資料串流乘以不同的權重和相移）以及隨後在下行鏈路上經由多個傳輸天線來傳輸每個經空間預編碼的串流來實現的。經空間預編碼的資料串流以不同的空間簽名到達UE處，不同的空間簽名使得UE中的每一個UE能夠恢復以該UE為目的地的一或多個資料串流。在上行鏈路上，每個UE傳輸經空間預編碼的資料串流，空間預編碼使得基地站能夠辨識每個經空間預編碼的資料串流的來源。
資料串流或層的數量與傳輸的秩相對應。通常，MIMO系統300的秩受限於傳輸天線或接收天線304或308的數量中的較低者。另外，UE處的通道狀況以及其他考慮因素（諸如基地站處的可用資源）亦可以影響傳輸秩。例如，可以基於從UE向基地站傳輸的秩指示符（RI）來決定在下行鏈路上指派給特定UE的秩（並因此決定資料串流的數量）。可以基於天線配置（例如，傳輸天線和接收天線的數量）以及每個接收天線上的量測的信號與干擾和雜訊比（SINR）來決定RI。例如，RI可以指示在當前通道狀況下可以支援的層數。基地站可以使用RI以及資源資訊（例如，可用資源和要為UE排程的資料量）來向UE指派傳輸秩。
在分時雙工（TDD）系統中，UL和DL是相互的，因為UL和DL各自使用相同頻率頻寬的不同時槽。因此，在TDD系統中，基地站可以基於UL SINR量測（例如，基於從UE傳輸的探測參考信號（SRS）或其他引導頻信號）來為DL MIMO傳輸指派秩。基於所指派的秩，基地站隨後可以針對每個層使用單獨的C-RS序列來傳輸CSI-RS以提供多層通道估計。根據CSI-RS，UE可以跨越層和資源區塊來量測通道品質，並且向基地站回饋CQI和RI值以用於更新秩並指派用於未來的下行鏈路傳輸的RE。
在最簡單的情況下，如圖3所示，2x2 MIMO天線配置上的秩-2空間多工傳輸將從每個傳輸天線304傳輸一個資料串流。每個資料串流沿著不同的信號路徑310到達每個接收天線308。接收器306隨後可以使用來自每個接收天線308的接收信號來重新構建資料串流。
為了使無線電存取網路200上的傳輸獲得低誤塊率（BLER）同時仍然實現非常高的資料速率，可以使用通道編碼。亦即，無線通訊通常可以使用合適的糾錯塊碼。在典型的塊碼中，資訊訊息或序列被分離成碼塊（CB），並且傳輸設備處的編碼器（例如，轉碼器）隨後以數學的方式向資訊訊息添加冗餘。在經編碼資訊訊息中利用此種冗餘可以提高訊息的可靠性，從而能夠校正由於雜訊而可能發生的任何位元錯誤。
在早期的5G NR規範中，使用者資料是使用具有兩個不同基本圖的準循環低密度同位元檢查（LDPC）進行編碼的：一個基本圖用於較大的碼塊及/或較高的碼率，而另一個基本圖用於其他情況。控制資訊和實體廣播通道（PBCH）是使用基於嵌套序列的極性編碼來編碼的。對於該等通道，刪餘、縮短和重複可以用於速率匹配。
然而，一般技術者將明白：可以使用任何合適的通道碼來實現本案內容的態樣。排程實體108和被排程實體106的各種實現可以包括用於使用該等通道碼中的一或多個通道碼來進行無線通訊的合適的硬體和能力（例如，編碼器、解碼器及/或轉碼器）。
無線電存取網路200中的空中介面可以使用一或多個多工和多工存取演算法來實現各種設備的同時通訊。例如，5G NR規範為從UE 222和224到基地站210的UL傳輸提供了多工存取，並且為了從基地站210到一或多個UE 222和224的DL傳輸提供了多工，利用具有循環字首（CP）的正交分頻多工（OFDM）。另外，對於UL傳輸，5G NR規範提供了對具有CP的離散傅裡葉變換-擴展-OFDM（DFT-s-OFDM）（亦被稱為單載波FDMA（SC-FDMA））的支援。然而，在本案內容的範疇內，多工和多工存取不限於上述方案，並且可以利用分時多工存取（TDMA）、分碼多工存取（CDMA）、分頻多工存取（FDMA）、稀疏碼多工存取（SCMA）、資源擴展多工存取（RSMA）或其他合適的多工存取方案來提供。另外，可以使用分時多工（TDM）、分碼多工（CDM）、分頻多工（FDM）、正交分頻多工（OFDM）、稀疏碼多工（SCM）或其他合適的多工方案來提供對從基地站210到UE 222和UE 224的DL傳輸的多工。
將參考圖4中示意性圖示的OFDM波形來描述本案內容的各個態樣。一般技術者應該理解的是：本案內容的各個態樣可以以與下文描述的基本相同的方式應用於DFT-s-OFDMA波形。亦即，儘管為了清楚起見，本案內容的一些實例可以關注OFDM鏈路，但應該理解的是：相同的原理亦可以應用於DFT-s-OFDMA波形。
在本案內容內，訊框指的是用於無線傳輸的預先決定的持續時間（例如，10 ms的持續時間），其中每個訊框由預先決定數量的子訊框（例如，每個為1 ms的10個子訊框）組成。在給定的載波上，UL中可能有一組訊框，DL中可能有另一組訊框。現在參照圖4，圖示示例性DL子訊框402的擴展視圖，其圖示OFDM資源柵格404。然而，如熟習此項技術者將容易意識到的，用於任何特定應用的PHY傳輸結構可以根據任何數量的因素與本文中描述的實例不同。在此，時間是以OFDM符號為單位在水平方向上；並且頻率是以次載波或音調為單位在垂直方向上。
資源柵格404可以用於示意性地表示給定天線埠的時間-頻率資源。亦即，在具有多個天線埠可用的MIMO實現中，相應的多個資源柵格404可用於通訊。資源柵格404被劃分為多個資源元素（RE）406。RE（其是1個次載波×1個符號）是時間-頻率柵格的最小離散部分，並且包含表示來自實體通道或信號的資料的單個複數值。取決於在特定實現中使用的調制，每個RE可以表示一或多個資訊位元。在一些實例中，可以將RE區塊稱為實體資源區塊（PRB），或者更簡單地稱為資源區塊（RB）408，其在頻域中包含任何合適數量的連續次載波。在一個實例中，RB可以包括12個次載波，是一個獨立於所使用的數值學的數值。在一些實例中，根據數值學，RB可以在時域中包括任何合適數量的連續OFDM符號。在本案內容內，假設單個RB（諸如RB 408）完全與單個通訊方向（針對給定設備的傳輸或接收）相對應。
UE通常僅使用資源柵格404的子集。RB可以是可以分配給UE的最小資源單位。因此，為UE排程的RB越多，為空中介面選擇的調制方案越高，則UE的資料速率越高。在一些實例中，排程實體可以向UE分配特定RB用於特定控制訊務，例如，隨機存取控制以及波束成形控制和通訊。
在該圖示中，RB 408被示為佔用小於子訊框402的整個頻寬，其中在RB 408上方和下方圖示一些次載波。在給定的實現中，子訊框402可以具有與任何數量的一或多個RB 408相對應的頻寬。此外，在該圖示中，RB 408被示為佔用小於子訊框402的整個持續時間，儘管此情形僅僅是一個可能的實例。
每個子訊框（例如，1 ms子訊框402）可以由一或多個相鄰時槽組成。在圖4所示的實例中，作為說明性實例，一個子訊框402包括四個時槽410。在一些實例中，可以根據具有給定循環字首（CP）長度的指定數量的OFDM符號來定義時槽。例如，時槽可以包括具有標稱CP的7或14個OFDM符號。其他實例可以包括具有較短持續時間（例如，一個或兩個OFDM符號）的微時槽。該等微時槽在一些情況下可以佔用針對相同或不同的UE而被排程用於正在進行的時槽傳輸的資源來被傳輸。
時槽410中的一個時槽的展開圖圖示包括控制區域412和資料區域414的時槽410。通常，控制區域412可以攜帶控制通道（例如，PDCCH），並且資料區域414可以攜帶資料通道（例如，PDSCH或PUSCH）。當然，時槽可以包含全部DL、全部UL或者至少一個DL部分和至少一個UL部分。圖4中所示的簡單結構在本質上僅僅是示例性的，並且可以使用不同的時槽結構，並且可以包括控制區域和資料區域之每一者區域的一或多個。
儘管在圖4中未圖示，但是可以排程RB 408內的各個RE 406以攜帶一或多個實體通道，包括控制通道、共享通道、資料通道等。RB 408內的其他RE 406亦可以攜帶引導頻或參考信號，包括但不限於解調參考信號（DMRS）、控制參考信號（CRS）或探測參考信號（SRS）。該等引導頻或參考信號可以提供給接收設備以執行相應通道的通道估計，此舉可以實現RB 408內的控制及/或資料通道的相干解調/偵測。
在DL傳輸中，傳輸設備（例如，排程實體108）可以分配一或多個RE 406（例如，在控制區域412內）以便向一或多個被排程實體106攜帶包括一或多個DL控制通道（諸如PBCH、PSS、SSS、實體控制格式指示符通道（PCFICH）、實體混合自動重傳請求（HARQ）指示符通道（PHICH）及/或實體下行鏈路控制通道（PDCCH）等）的DL控制資訊114。PCFICH提供資訊以幫助接收設備接收和解碼PDCCH。PDCCH攜帶下行鏈路控制資訊（DCI），DCI包括但不限於功率控制命令、排程資訊、容許及/或用於DL和UL傳輸的RE的指派。PHICH攜帶HARQ回饋傳輸，諸如認可（ACK）或否定認可（NACK）。HARQ是一般技術者公知的技術，其中可以為了準確性在接收側檢查封包傳輸的完整性，例如，利用任何合適的完整性檢查機制，諸如校驗和或循環冗餘檢查（CRC）。若傳輸的完整性得到確認，則可以傳輸ACK，而若沒有得到確認，則可以傳輸NACK。回應於NACK，傳輸設備可以發送HARQ重傳，其可以實現追趕組合、增量冗餘等。
在UL傳輸中，傳輸設備（例如，被排程實體106）可以利用一或多個RE 406將包括一或多個UL控制通道（諸如實體上行鏈路控制通道（PUCCH））的UL控制資訊118攜帶給排程實體108。UL控制資訊可以包括各種封包類型和類別，包括引導頻、參考信號以及被配置為實現或輔助對上行鏈路資料傳輸進行解碼的資訊。在一些實例中，控制資訊118可以包括排程請求（SR），例如，對排程實體108來排程上行鏈路傳輸的請求。在本文中，回應於在控制通道118上傳輸的SR，排程實體108可以傳輸下行鏈路控制資訊114，其可以排程用於上行鏈路封包傳輸的資源。UL控制資訊亦可以包括HARQ回饋、通道狀態回饋（CSF）或任何其他合適的UL控制資訊。
除了控制資訊之外，亦可以為使用者資料或訊務資料分配一或多個RE 406（例如，在資料區域414內）。此種訊務可以被攜帶在一或多個訊務通道上，諸如，對於DL傳輸而言的實體下行鏈路共享通道（PDSCH）；或者對於UL傳輸而言的實體上行鏈路共享通道（PUSCH）。在一些實例中，資料區域414內的一或多個RE 406可以被配置為攜帶系統資訊區塊（SIB），其攜帶可以實現對給定細胞的存取的資訊。
上文描述以及圖1和圖4中所示的通道或載波不一定是可以在排程實體108和被排程實體106之間使用的所有通道或載波，並且一般技術者將認識到：除了所圖示的彼等通道或載波之外，亦可以使用其他通道或載波（諸如其他訊務、控制和回饋通道）。
該等上述實體通道通常被多工並映射到傳輸通道，以用於在媒體存取控制（MAC）層處進行處理。傳輸通道攜帶被稱為傳輸塊（TB）的資訊區塊。基於調制和編碼方案（MCS）以及給定傳輸中RB的數量，傳輸塊大小（TBS）（其可以與資訊位元的數量相對應）可以是受控參數。
圖5A至圖5G是圖示根據本案內容的一些態樣使用波束成形技術的基地站（BS）504和UE 502之間的通訊的圖。基地站504可以是圖1、圖2及/或圖3中所示的任何基地站或排程實體。UE 502可以是圖1、圖2及/或圖3中所示的任何UE或被排程實體。應該指出的是：儘管在該等圖中一些波束示為彼此相鄰，但是此種佈置在不同的實例中可以是不同的。在一些實例中，在相同符號或時槽期間傳輸的波束可以不彼此相鄰。在一些實例中，BS 504可以傳輸分佈在全部或不同方向上（例如，360度或更小）的更多或更少的波束。
在一個實例中，波束集合可以包含預先決定數量的不同波束。圖5A圖示八個不同方向上的八個示例性波束521、522、523、524、525、526、527和528。每個波束可以由相應的波束索引來辨識。在本案內容的一些態樣中，BS 504可以被配置為向UE 502傳輸波束521、522、523、524、525、526、527、528中的至少一個波束。例如，BS 504可以在同步時槽期間使用八個埠（例如，天線埠）在八個方向上掃瞄或傳輸波束。在一些實例中，同步時槽可以是圖4的時槽410中的一個。例如，在時槽410的控制部分412中，BS 504可以在同步時槽期間在不同波束方向上傳輸針對每個波束的波束參考信號（BRS）。在一些實例中，波束之間的空間距離可以是BS能夠達到的最小距離。接收器（例如，UE 502）可以經由對每個接收波束的BRS執行例如接收功率量測，來使用BRS辨識或偵測波束。
在另一個實例中，參照圖5B，BS 504可以在四個方向上傳輸波束521、523、525、527的第一集合。例如，BS 504可以在所傳輸的波束521、523、525、527之每一者波束的同步時槽中傳輸BRS。在一個實例中，在四個方向上傳輸的該等波束521、523、525、527可以是用於波束集合的可能八個方向中的四個方向的奇數索引波束。例如，BS 504可以能夠在與BS 504被配置為進行傳輸的其他波束522、524、526、528相鄰的方向上傳輸波束521、523、525、527。在該實例中，其中BS 504為四個方向傳輸波束521、523、525、527的此種配置可以被認為是「粗略」波束集合。在粗略波束集合中，波束的空間間距大於BS 504能夠達到的最小間距。BS可以經由傳輸粗略波束集合而不是所有可能的波束來減少信號傳遞及/或處理管理負擔。
參照圖5C，UE 502可以決定或選擇粗略波束集合中最強或較佳的波束（例如，最佳信號品質）。例如，UE 502可以決定攜帶BRS的波束525是最強的或較佳的。在一些實例中，UE 502可以經由量測與粗略波束521、523、525、527的第一集合之每一者波束相關聯的接收功率及/或信號品質；對該等量測進行相互比較；及選擇與最大、最高或最佳量測相對應的波束（例如，波束索引）來選擇波束。所選擇的波束可以經由BS 504已知的相應波束索引來辨識。UE 502可以在上行鏈路（UL）傳輸中向BS 504傳輸包括該波束索引的指示560。在一個實例中，指示560可以包括對BS 504傳輸波束細化參考信號（BRRS）或通道狀態資訊參考信號（CSI-RS）的請求，UE可以基於BRRS或CSI-RS來選擇細化波束。在一些實例中，在不偏離本案內容的情況下，可以經由的不同術語來代表BRRS，諸如波束細化信號、波束追蹤信號或另外的術語。
在本案內容的各個態樣中，UE 502可以決定與所選擇的波束或波束索引相對應或被指派給其的資源（例如，時間、頻率及/或前序信號）。資源被用於促進使用相應波束的通訊。例如，該等資源可以包括無線電訊框、子訊框、時槽、符號、次載波區域、前序信號、序列或RE中的一項。每個資源可以與值（例如，無線電訊框索引、子訊框索引、時槽索引、符號索引或次載波區域）相對應。在一個實例中，UE 502可以在其中已經儲存了映射表（例如，圖9的查閱資料表960）或可以存取該映射表，該映射表指示波束索引所對應的相應資源（例如，值或索引）。例如，UE 502可以決定波束索引，隨後存取查閱資料表以決定與所決定的波束索引相對應的資源索引或區域。
在一個實例中，該等資源可以包括在PUCCH的資源中。在一個實例中，該等資源可以包括在與隨機存取通道（RACH）程序相關聯的時槽的資源中。例如，該等資源可以包括在為RACH傳輸保留的頻寬或載波中。BS 504可以接收包括對波束追蹤的請求（例如，對BRRS的請求）的指示560。基於指示560，BS 504可以決定與用於接收指示的所選擇的波束525相對應的索引。在一個實例中，UE可以使用與所選擇的波束525的索引相對應的資源來傳輸指示560。在本案內容的一個態樣中，BS 504可以在其中已經儲存了映射表（例如，圖8的查閱資料表830）或可以存取該映射表，該映射表指示波束索引所對應的相應資源（例如，值或索引）。例如，BS 504可以決定在其上接收到指示560的資源，隨後存取查閱資料表以決定與所決定的波束索引相對應的波束索引（例如，與所選擇的波束525相對應的索引）或資源區域。因此，BS 504可以基於用於接收指示560的資源來決定波束索引。
參照圖5D，BS 504可以基於包括在指示560中的索引來傳輸第二波束集合。例如，UE 502可以指示第一波束525是最強或較佳的，並且作為回應，BS 504可以基於所指示的波束索引向UE 502傳輸波束524、525、526的第二集合。在本案內容的一個態樣中，與第一波束集合（粗略波束集合）中的彼等其他波束521、523、527相比較，基於所指示的波束索引傳輸的波束524、525、526的第二集合可以更靠近（例如，在空間上及/或方向上）所選擇的波束525。基於所指示的波束索引傳輸的波束524、525、526的第二集合可被認為是「精細」波束集合或細化波束。精細波束集合中兩個相鄰波束之間的間距小於粗略波束集合中兩個相鄰波束之間的間距。在一個實例中，可以在精細波束集合之每一者波束524、525、526中傳輸BRRS。在一個實例中，精細波束集合中的波束524、525、526可以是具有BS 504能夠達到的最小間距的相鄰波束。
基於在精細波束集合的波束524、525、526中接收到的一或多個BRRS，UE 502可以向BS 504傳輸第二指示565以指示最佳、較佳的或所選擇的「精細」波束或細化波束。在一個實例中，第二指示565可以使用兩（2）個或更多個位元（例如，索引值）來指示所選擇的波束。例如，UE 502可以傳輸指示與所選擇的波束525相對應的索引的指示565。BS 504隨後可以在隨後的經波束成形的通訊中使用所選擇的波束525來向UE 502進行傳輸。
在另一個實例中，參照圖5E，BS 504可以在同步時槽期間在複數個方向上傳輸BRS。BS 504可以連續地或週期性地傳輸BRS，例如，甚至在如上文參考圖5D所描述的在UE 502已經傳送所選擇的波束525（例如，精細波束）的第二指示565之後。例如，BS 504可以同時傳輸或掃瞄分別包括BRS的波束521、523、525、527（例如，「粗略」波束集合）。可以週期性地或以預先決定的時間間隔來傳輸BRS。
參照圖5F，所選擇的波束525（參見圖5E）的品質由於各種原因（例如，UE移動及/或干擾）可能惡化或失敗，從而使得UE 502可能不再能夠使用所選擇的波束525看到BS 504或與之通訊。在彼種情況下，基於在同步時槽中傳輸的BRS（例如，連續地或週期性地傳輸），UE 502可以找到在其上與BS 504通訊的新波束523。例如，UE 502可以決定攜帶BRS的波束523是最強的、最好的或較佳的。UE 502可以經由量測與粗略波束521、523、525、527的集合之每一者波束相關聯的接收功率及/或接收品質；對波束的量測進行相互比較；並且選擇最佳或較佳的波束來選擇波束。所選擇的波束可以與BS 504已知的波束索引相對應。UE 502可以向BS 504傳輸指示該波束索引的請求570。在一個實例中，指示（請求570）可以包括波束故障恢復請求（BFRR）。
在本案內容的一個態樣中，用於傳輸波束故障恢復請求（例如，圖5F的請求570）的資源可以包括在與可以用於RACH程序的PRACH相關聯的資源中。在一個實例中，該等資源可以包括在為RACH傳輸保留的頻寬或次載波中。在一個實例中，用於傳輸波束故障恢復請求（BFRR）的資源可以是與分配給PRACH的資源正交的資源。在另一個實例中，用於傳輸BFRR的資源可以是基於爭用的RACH資源。在基於爭用的RACH程序中，多個UE可以在同一個時槽中選擇相同的PRACH前序信號，並且BS執行爭用解決過程以解決衝突。在基於非爭用的RACH程序中，BS向UE指派不同的PRACH前序信號以避免爭用。
仍然參照圖5F，在BS 504從UE 502接收具有BFRR的請求570（參見圖5F）之後，BS 504可以基於請求及/或攜帶請求570的資源中的至少一項來決定波束索引。波束索引可以與圖5E中所示的波束集合中的波束相對應。例如，BS 504可以決定請求570被攜帶在與所選擇的波束523的索引相對應的資源上。在一個實例中，BS 504可以在其中已經儲存了映射表（例如，查閱資料表830）或可以存取該映射表，該映射表指示與波束索引相對應的相應資源（例如，值或索引）。例如，BS 504可以決定在其上接收到請求570的資源，隨後存取查閱資料表以決定與所決定的波束索引相對應的波束索引（例如，與所選擇的波束523相對應的索引）或資源區域。在一個實例中，請求570的接收期間的上行鏈路波束可以是波束521、523、525、527的第一集合中的一個波束。
在本案內容的一個態樣中，參照圖5G，BS 504可以基於請求570及/或其上攜帶請求570的資源中的至少一項來傳輸波束522、523、524的第二集合。在一個實例中，BS 504可以從請求570及/或攜帶請求570的至少一個資源，來決定索引的範圍。在一個實例中，BS 504基於在其上攜帶請求570的至少一個資源中的至少一個次載波來決定波束索引。
在本案內容的一個態樣中，BS 504基於在經由其接收請求570的BS 504的不同接收鏈中的信號（例如，參考信號）的強度及/或品質，從索引範圍內決定波束索引。例如，BS 504可以經由BS 504的複數個接收鏈接收請求570。BS 504可以決定針對經由其接收請求570的每個接收鏈的請求570的信號強度。BS 504可以決定每個接收鏈與至少一個波束索引（例如，波束523的波束索引）相關聯，並且因此BS 504可以決定與在其中偵測到請求570的最高或最強信號強度的接收鏈相對應的波束索引。
在本案內容的一個態樣中，BS 504可以向UE 502傳輸執行波束細化的指令。在一個實例中，用於執行波束細化的指令可以基於由UE 502向BS 504指示的所選的波束523。在一個實例中，BS 504可以在波束522、523、524的第二集合的一或多個同步時槽中傳輸一或多個BRRS。UE 502可以在所排程的時槽中量測BRRS以決定BS 504的最佳波束，諸如經由量測波束522、523、524的第二集合之每一者波束的接收功率及/或接收品質，並將量測值相互比較以決定與波束522、523、524的第二集合中的最強或最佳波束相對應的最高值。
儘管以UE傳輸波束故障恢復請求（BFRR）描述了上述波束故障恢復過程，但是在不脫離本案內容的範疇的前提下，基地站可以使用類似的過程來傳輸波束故障恢復請求。
圖6根據本案內容的一些態樣圖示上行鏈路（UL）時槽600內的示例性資源分配。在一些實例中，UL時槽600可以與關於圖4圖示和描述的時槽或子訊框相對應。圖6表示時間和頻率域中的UL時槽600的資源（例如，RB 408）。時間在水平方向上表示，頻率在垂直方向上表示。實體隨機存取通道（PRACH）602可以基於PRACH配置在一或多個時槽內。在一些實例中，PRACH 602可以包括一或多個時槽內的連續資源（例如，RB）。UE使用PRACH來執行初始系統存取並使用存取程序（例如，RACH程序）來實現UL同步。實體上行鏈路控制通道（PUCCH）604可以位於例如UL系統頻寬的邊緣。PUCCH 604可以攜帶上行鏈路控制資訊（UCI），例如排程請求、通道品質指示符（CQI）、預編碼矩陣指示符（PMI）、秩指示符（RI）和HARQ ACK/NACK回饋。排程實體（例如，基地站、eNB、gNB）亦可以將UL時槽600的某些資源分配給攜帶使用者資料並且可以另外攜帶緩衝器狀態報告（BSR）、功率餘量報告（PHR）及/或UCI的UL資料通道（例如，PUSCH）。
在本案內容的一些態樣中，UE可以使用與其他RACH資源602正交的基於非爭用的RACH資源（例如，不同的載波及/或序列），來在通道606上傳輸波束故障恢復請求（例如，圖5F的請求570）。在RACH程序中，UE在PRACH上傳輸隨機存取前序信號。在該實例中，基於非爭用的通道606使用與基於爭用的PRACH 602的次載波不同的次載波。但是，在具有大量設備的系統或網路中，此種基於非爭用的方法可能會消耗大量的網路資源。
在本案內容的一些態樣中，UE可以使用基於爭用的資源來補充及/或替代用於傳輸波束故障恢復請求（BFRR）或排程請求（SR）的基於非爭用的資源。在基於爭用的RACH程序中，參照圖7，UE 502可以使用基於爭用的RACH資源來向BS 504傳輸（在702處）RACH前序信號（訊息1）。回應於RACH前序信號，BS 504向UE 502傳輸（在704處）隨機存取回應（訊息2）。隨機存取回應可以包括與UE的UL資源有關的資訊，諸如時序提前、臨時細胞無線電網路臨時辨識符（C-RNTI）、UL容許等。隨後，UE可以基於臨時C-RNTI向BS 504傳輸（在706處）RRC連接請求訊息（訊息3）。在一些實例中，UE可以在RRC連接請求訊息中指示：RACH程序的執行是出於傳送BFRR的目的。在RACH程序結束時，UE 502可以從BS 504接收（在708處）RRC連接建立訊息（訊息4）。在該實例中，UE 502需要在其可以傳輸BFRR之前完成上述4個步驟的基於爭用的RACH程序。因此，在RACH程序完成之前，BS 504不知道UE對波束恢復的意圖。此種方法增加了波束故障恢復的時延。
在本案內容的一些態樣中，UE可以經由使用RACH程序向基地站傳送BFRR來向基地站通知其波束故障恢復的意圖，從而減少波束恢復時延。在一些實例中，基地站可以專用或分配用於傳輸基於爭用的RACH訊息（用於初始存取、交遞、傳呼回應等）和BFRR二者的RACH資源的集合。專用於基於爭用的RACH通訊和波束故障恢復請求二者的資源的集合可以包括所有RACH資源（例如，RACH資源602）的全部或部分。資源可以包括時間（例如，時槽）、頻率（例如，載波或音調）及/或前序信號。
圖8是圖示使用處理系統814的排程實體800的硬體實現的實例的方塊圖。例如，排程實體800可以是如圖1、圖2、圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中的任意一或多個圖中所示的使用者設備（UE）。在另一個實例中，排程實體800可以是如圖1、圖2、圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中的任意一或多個圖中所示的基地站。
排程實體800可以用包括一或多個處理器804的處理系統814來實現。處理器804的實例包括被配置為執行貫穿本案內容所描述的各種功能的微處理器、微控制器、數位信號處理器（DSP）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）、可程式設計邏輯設備（PLD）、狀態機、閘控邏輯、個別硬體電路以及其他適當的硬體。在各個實例中，排程實體800可以被配置為執行本文中描述的功能和演算法中的任意一或多個。亦即，處理器804（如在排程實體800中所使用的）可用於實現下文中描述的以及圖11-圖14中圖示的過程和程序中的任意一或多個。
在該實例中，可以用匯流排架構（其通常用匯流排802表示）來實現處理系統814。匯流排802可以包括任何數量的互連匯流排以及橋，該數量取決於處理系統814的具體應用以及整體的設計約束。匯流排802將包括一或多個處理器（通常由處理器804表示）、記憶體805和電腦可讀取媒體（通常由電腦可讀取媒體806表示）的各種電路通訊地耦接在一起。匯流排802亦可以將諸如定時源、周邊設備、電壓調節器以及功率管理電路的各種其他電路連結在一起，該等電路是本領域中公知的，因此將不再進一步描述。匯流排介面808提供匯流排802與收發機810之間的介面。收發機810提供通訊介面或者用於在傳輸媒體上與各種其他裝置進行通訊的構件。根據裝置的性質，亦可以提供使用者介面812（例如，鍵盤、顯示器、揚聲器、麥克風、操縱桿）。當然，此種使用者介面812是可選的，並且在一些實例（諸如基地站）中可以省略。
在本案內容的一些態樣中，處理器804可以包括被配置用於各種功能的電路系統，包括例如處理電路840、通訊電路842、RACH電路844和波束成形通訊電路846。處理電路840可以被配置為執行各種資料處理和邏輯功能。通訊電路842可以被配置為使用收發機810來執行各種UL和DL通訊功能。UL通訊功能可以包括用於從一或多個被排程實體接收UL控制和資料的各種功能。DL通訊功能可以包括用於向一或多個被排程實體傳輸DL控制和資料的各種功能。RACH電路844可以被配置為執行基於爭用及/或基於非爭用的RACH過程。波束成形通訊電路846可以被配置為執行貫穿本案內容所描述的各種波束成形功能。舉例而言，波束成形通訊電路846可以被配置為使用收發機810及天線陣列820用於在RACH過程期間使用基於爭用的資源來執行波束故障恢復過程。
處理器804負責管理匯流排802和一般處理，包括執行電腦可讀取媒體806上儲存的軟體。當處理器804執行軟體時，軟體使處理系統814為任何特定的裝置執行下述各種功能。電腦可讀取媒體806和記憶體805亦可以被用於儲存由處理器804在執行軟體時操控的資料。排程實體可以將包括複數個波束索引的查閱資料表830儲存在記憶體805中。每個波束索引與可用於波束成形通訊的波束及其相關聯的資源相對應。
處理系統中的一或多個處理器804可以執行軟體。無論是被稱為軟體、韌體、中間軟體、微代碼、硬體描述語言或其他名稱，軟體應該被廣義地解釋為意指指令、指令集、代碼、程式碼片段、程式碼、程式、副程式、軟體模組、應用程式、軟體應用程式、套裝軟體、常式、子常式、物件、可執行檔案、執行執行緒、程序、函數等。軟體可以位於電腦可讀取媒體806上。電腦可讀取媒體806可以是非暫時性電腦可讀取媒體。舉例而言，非暫時性電腦可讀取媒體包括磁儲存設備（例如，硬碟、軟碟、磁帶）、光碟（例如，壓縮光碟（CD）或數位多功能光碟（DVD））、智慧卡、快閃記憶體設備（例如，卡、棒或金鑰驅動器）、隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、可程式設計ROM（PROM）、可抹除PROM（EPROM）、電子可抹除PROM（EEPROM）、暫存器、抽取式磁碟，以及用於儲存可以由電腦存取和讀取的軟體及/或指令的任何其他合適的媒體。電腦可讀取媒體806可以位於處理系統814之中、處理系統814之外，或者分佈在包括處理系統814的多個實體中。電腦可讀取媒體806可以經由電腦程式產品來體現。舉例而言，電腦程式產品可以包括封裝材料中的電腦可讀取媒體。熟習此項技術者將會認識到如何根據特定應用和施加於整體系統的整體設計約束來最佳地實現貫穿本案內容所呈現的描述的功能。
在一或多個實例中，電腦可讀取儲存媒體806可以包括被配置用於各種功能的軟體，包括例如處理指令852、通訊指令854、RACH指令856和波束成形通訊指令858。與處理電路840合作的處理指令852可以執行各種資料處理和邏輯功能。與通訊電路842合作的通訊指令854可以使用收發機810來執行各種UL和DL通訊功能。與RACH電路844合作的RACH指令856可以執行基於爭用及/或基於非爭用的RACH過程。與波束成形通訊電路846合作的波束成形通訊指令858可以執行貫穿本案內容所描述的各種波束成形功能。
圖9是圖示使用處理系統914的示例性被排程實體900的硬體實現的實例的概念圖。根據本案內容的各個態樣，元素或者元素的任何部分或者元素的任何組合可以用包括一或多個處理器904的處理系統914來實現。例如，被排程實體900可以是如圖1、圖2、圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中的任意一或多個圖中所示的UE或被排程實體。
處理系統914實質上可與圖8中圖示的處理系統814相同，包括：匯流排介面908、匯流排902、記憶體905、處理器904以及電腦可讀取媒體906。另外，被排程實體900可以包括本質上與上文圖8中所描述的彼等內容類似的使用者介面912、收發機910以及天線陣列920。亦即，處理器904（如在被排程實體900中所使用的）可用於實現圖11-圖14中所描述和圖示的過程和功能中的任意一或多個。在一些實例中，被排程實體可以將映射或查閱資料表960儲存在記憶體905中。查閱資料表960包括複數個波束索引以及與波束索引相關聯的相應資源。
在本案內容的一些態樣中，處理器904可以包括被配置用於本案內容中描述的各種功能的各種電路系統。處理器904可以包括與波束偵測指令950合作的波束偵測電路940，其被配置為執行各種波束偵測功能。例如，波束偵測電路940可以被配置為：使用天線陣列920偵測來自基地站的波束集合，諸如經由偵測在每個波束的同步時槽中傳輸的波束參考信號（BRS）。基地站可以週期性地在每個波束中傳輸BRS。處理器904亦可以包括與波束選擇指令952合作的波束選擇電路942，其被配置為選擇波束。例如，被排程實體可以經由量測與波束集合之每一者波束相關聯的接收功率及/或品質並且選擇與最高功率及/或信號品質相對應的波束，來選擇波束。
處理器904亦可以包括與波束恢復指令954合作的波束恢復電路944，其被配置為執行各種波束故障恢復功能。例如，波束恢復電路944可以被配置為：基於所選擇的波束或索引來決定用於傳輸波束故障恢復請求（BFRR）的資源（例如，時間、頻率和前序信號）。被排程實體可以使用基於爭用的RACH資源來傳輸BFRR。處理器904亦可以包括與通訊指令956合作的通訊電路946，其被配置為執行各種無線通訊功能。例如，通訊電路946可以被配置為執行RACH過程，包括傳輸/接收RACH前序信號、RACH回應、RRC連接請求以及RRC連接建立訊息。通訊電路946可以被配置為在RACH程序期間傳輸或接收BFRR。
圖10是根據本案內容的一些態樣圖示在UE或被排程實體處可操作的波束故障恢復過程1000的流程圖。如下所述，在本案內容的範疇內的特定實現中可以省略一些或全部圖示特徵，並且對於所有實施例的實現而言，一些圖示特徵可能是不需要的。在一些實例中，過程1000可以由圖9中所示的被排程實體900來執行。在一些實例中，過程1000可以由用於執行下文描述的功能或演算法的任何合適的裝置或構件來執行。
被排程實體900（例如，UE）可以使用與圖5A-圖5G中圖示的實例類似的波束成形來與基地站或排程實體進行通訊。當被排程實體丟失其用於與基地站通訊的當前波束時，被排程實體可以執行波束故障恢復過程1000來恢復。在方塊1001處，被排程實體可以利用其波束偵測電路940來決定與排程實體（例如，基地站）的當前波束的波束故障。例如，當波束的信號強度低於特定閾值或偵測不到時，被排程實體可偵測到波束故障狀況（例如，波束丟失或失敗）。在方塊1002處，被排程實體可利用波束偵測電路940來偵測來自基地站的波束集合，例如經由偵測在每個波束的同步時槽中傳輸的波束參考信號（BRS）。例如，參考圖5E，被排程實體可以經由偵測在每個波束521、523、525、527的同步時槽中傳輸的BRS來偵測波束521、523、525、527的第一集合。基地站可以週期性地在每個波束中傳輸BRS。
在方塊1004處，被排程實體可以利用其波束選擇電路942來從該波束集合中選擇波束替換當前波束，以從波束故障狀況中恢復。例如，被排程實體可以對與波束521、523、525、527的第一集合之每一者波束相關聯的接收功率及/或品質進行量測。隨後，被排程實體可以選擇具有最高功率及/或最佳品質的波束。所選擇的波束可以與基地站或排程實體已知的波束索引相對應。例如，被排程實體可以將包括複數個波束索引的查閱資料表830儲存在記憶體805中。在一個實例中，被排程實體可以選擇具有最高功率及/或最佳品質的波束（例如，圖5F的波束523）。被排程實體可以基於波束的BRS來決定功率和品質。
在方塊1006處，被排程實體可以利用其波束恢復電路944，基於所選擇的波束或索引來決定用於傳輸波束故障恢復請求（BFRR）的資源（例如，時間、頻率和前序信號）、序列及/或波形。例如，被排程實體可以決定資源包括某些基於爭用的RACH資源當中可以用於向基地站傳送BRFF的某些符號、次載波及/或前序信號。該資源可以是由被排程實體用來傳輸PRACH的時間和頻率資源位置（例如，RACH資源602）。被排程實體可以使用任何合適的序列在PRACH上進行傳輸。例如，被排程實體可以使用Zadoff Chu序列在PRACH上進行傳輸，並且Zadoff Chu序列的所選根和循環移位可以被認為是波形的部分。波形、序列和RACH資源的組合亦可以表示為前序信號。在本案內容的一些態樣中，排程實體可以經由下列各項中的一項或多項來向被排程實體通知該等基於爭用的RACH資源：主資訊區塊（MIB）、系統資訊區塊（SIB）、最小系統資訊（MSI）、主系統資訊區塊（MSIB）、剩餘最小系統資訊（RMSI）區塊、其他系統資訊（OSI）以及無線電資源控制（RRC）信號傳遞。排程實體（例如，基地站，eNB、gNB）可以週期性地、非週期性地及/或依須求傳輸資訊。在一些實例中，排程實體可以提供關於專用於UE的PDCCH及/或實體下行鏈路共享通道（DPSCH）的資訊。在5G NR中，網路可以在各種系統資訊區塊（例如，SIB1、SIB2、SIB3等）中廣播系統資訊。SIB1和SIB2一起可以被稱為RMSI，RMSI是UE需要經過RACH程序以進入系統的系統資訊的絕對最小值。SIB3加上所有其他SIB（不包括SIB2和SIB2）可被稱為其他系統資訊（OSI）。
在本案內容的一個態樣中，被排程實體可以在其中已經儲存了映射或表格（例如，圖9的查閱資料表960）或可以存取該映射或表格，該映射或表格指示波束索引所對應的相應資源（例如，值或索引）。例如，UE可以決定波束索引，隨後存取查閱資料表以決定與所決定的波束索引相對應的資源索引或區域。
在方塊1008處，被排程實體可以在所決定的資源上向基地站傳輸BFRR作為RACH前序信號（訊息1）。例如，基地站可以專用一或多個前序信號來傳送BFRR。被排程實體可以利用其通訊電路946及/或收發機910來經由天線陣列920傳輸RACH前序信號（BFRR）。用於傳輸RACH前序信號的資源可以指示傳輸的目的是傳輸BFRR。資源可以和與所選擇的波束相關聯的索引相對應。因此，RACH前序信號傳輸實際上將BFRR傳送給排程實體。例如，被排程實體可以利用通訊電路946和收發機910向基地站傳輸BFRR作為RACH前序信號。在本案內容的一個態樣中，用於傳輸BFRR的資源可以包括在專用於基於爭用的RACH和BFRR的基於爭用的RACH資源602中。基地站或排程實體可以接收RACH前序信號，該RACH前序信號使用與所決定的資源或波束索引相對應的所選擇的波束來傳達BFRR。
在方塊1010處，被排程實體可以從基地站接收回應於RACH前序信號（亦即，BFRR）的RACH回應（訊息2）。被排程實體可以利用通訊電路946、收發機910和天線陣列920來接收RACH回應。在本案內容的一些態樣中，基地站可以在RACH回應中向被排程實體詢問：被排程實體是否在執行RACH程序來傳送或傳輸BFRR。例如，RACH回應可以包括標誌或欄位（例如，一位元欄位），其可以被設置為預先決定的值以指示該詢問。
在方塊1012處，被排程實體可以利用通訊電路946和收發機910來向基地站傳輸RRC連接請求（訊息3）。在本案內容的一個態樣中，被排程實體可以使用RRC連接請求來向基地站通知：在執行當前RACH程序以傳輸BFRR。亦即，RRC連接請求可以被配置為指示：出於傳達BFRR的目的而傳輸了RACH前序信號。例如，RRC連接請求可以包括標誌或欄位（例如，一位元欄位），其可以被設置為預先決定的值以指示在執行RACH程序以傳輸BFRR。在本案內容的一個態樣中，僅有當基地站在RACH回應（訊息2）中詢問UE的意圖時，被排程實體才可以在訊息3中指示其波束恢復意圖。
在方塊1014處，被排程實體從基地站接收RRC連接建立訊息（例如，訊息4）。在一些實例中，基地站可以在RRC連接建立訊息期間或之後分配一些波束細化資源。在一些實例中，基地站可以在RRC連接建立訊息期間或之後基於該請求向被排程實體傳輸波束追蹤或細化信號（例如，BRRS）。被排程實體可以基於上文關於圖5A-圖5G或其他波束恢復過程所描述的過程來執行波束細化。
圖11是根據本案內容的一些態樣圖示在排程實體處可操作的波束故障恢復過程1100的流程圖。如下所述，在本案內容的範疇內的特定實現中可以省略一些或全部圖示特徵，並且對於所有實施例的實現而言，一些圖示特徵可能是不需要的。在一些實例中，過程1100可以由圖8中所示的排程實體800來執行。在一些實例中，過程1100可以由用於執行下文描述的波束故障恢復功能或演算法的任何合適的裝置或構件來執行。
在本案內容的一些態樣中，排程實體800可以專用RACH資源的集合（例如，時間、頻率及/或前序信號）來傳輸基於爭用的RACH訊息以及波束故障恢復請求（BFRR），類似於上文關於圖6和圖10所描述的彼等內容。
在方塊1102處，排程實體可以使用通訊電路842、收發機810和天線陣列820（參見圖8）來從UE或被排程實體接收RACH前序信號。可以在專用於基於爭用的RACH和BFRR二者的通訊資源（例如，圖6的PRACH 602）上接收RACH前序信號。使用特定資源來接收RACH前序信號指示與從其接收到RACH前序信號的波束相對應的波束索引。亦即，排程實體可以在與關聯於基於爭用的RACH資源的波束索引或資源相對應的波束上接收BFRR。
在方塊1104處，回應於RACH前序信號，排程實體可以向UE傳輸RACH回應（訊息2）。排程實體可以使用其RACH電路844基於所接收的RACH前序信號來決定RACH回應。排程實體亦可以使用通訊電路842和收發機810/天線陣列820來向UE傳輸RACH回應。在本案內容的一些態樣中，排程實體可以在RACH回應中向UE詢問：UE是否出於傳輸或傳達BFRR的目的在執行RACH程序。例如，RACH回應可以包括標誌或欄位（例如，一位元欄位），其可以被設置為預先決定的值以指示該詢問。
在方塊1106處，排程實體可以使用通訊電路842和收發機810/天線陣列820來從UE接收RRC連接請求（訊息3）。在本案內容的一個態樣中，RRC連接請求可以指示UE執行RACH程序的意圖是出於波束故障恢復的目的。亦即，RRC連接請求可以指示先前傳輸的RACH前序信號包括BFRR。例如，RRC連接請求可以包括標誌或欄位（例如，一位元欄位），其被設置為預先決定的值以指示執行RACH程序以發送或傳送BFRR。在本案內容的一個態樣中，僅在排程實體在方塊1104處在RACH回應（訊息2）中詢問UE的意圖的情況下，UE才通知其在執行RACH程序中的波束恢復意圖。
在方塊1108處，排程實體可以向UE傳輸RRC連接建立訊息（訊息4）。排程實體可以使用RACH電路844來決定RRC連接建立訊息，並且使用通訊電路842和收發機810/天線陣列820來向UE傳輸RRC連接建立訊息。在一些實例中，排程實體可以在RRC連接建立訊息期間或之後，利用其波束成形電路846分配波束細化資源。在一些實例中，排程實體可以在RRC連接建立訊息期間或之後使用波束成形電路846來向UE傳輸波束追蹤或細化信號（例如，BRRS）。在其他實例中，排程實體可以在RACH程序之後執行其他波束成形功能。
圖12是根據本案內容的一些態樣圖示用於使用共同指派給多個UE的RACH資源傳輸波束故障恢復請求（BFRR）的信號傳遞的圖。基地站（BS）1202或排程實體可以向多個UE 1204或被排程實體指派相同的RACH資源（例如，RACH前序信號及/或時間-頻率資源），使得可以減少資源使用的管理負擔。基地站1202可以是圖1-圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中所示的任何基地站或排程實體。UE 1204（例如，UE1和UE2）可以是圖1-圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中所示的任何UE或被排程實體。
參考圖12，第一UE 1204（UE1）可以使用被指派或分配給多個UE的基於爭用的RACH資源602（參見圖6）來向基地站1202傳輸第一RACH前序信號1206（訊息1）。在一些實例中，UE1可以傳輸第一RACH前序信號1206以傳送BFRR或排程請求。第二UE 1204（UE2）可以使用相同的RACH資源來向基地站傳輸相同的RACH前序信號1206。在此種情況下，因為相同的RACH資源（例如，RACH前序信號及/或時間-頻率資源）被指派給多個UE 1204，因此基地站1202需要決定該等UE中的何者UE（UE1或UE2）傳輸了RACH前序信號1206。在此種情況下，若該等UE 1204已經在與基地站相關聯的細胞內或常駐在與基地站相關聯的細胞上，則UE1和UE2可能對基地站1202而言不是完全「新」的。在此種情況下，UE 1204之每一者UE可能已經具有先前由基地站指派的C-RNTI等，並且基地站1202不在RACH回應中指派臨時C-RNTI。
在RACH回應1208（訊息2）中，基地站1202可以請求UE 1204在其第一UL訊息中揭示其各自的C-RNTI。例如，UE 1204可以向基地站1202傳輸包括其各自的C-RNTI的RRC連接請求訊息（訊息3）1210。隨後，基地站1202可以在DL訊息中確認UE的C-RNTI。例如，基地站可以使用其相應的C-RNTI來向每個UE傳輸RRC連接建立訊息1212（訊息4）。若C-RNTI匹配，則基地站和UE可以完成波束故障恢復過程。
在一個實例中，若基地站決定所接收的C-RNTI與可以使用RACH程序來傳達BFRR的UE的C-RNTI相匹配，則基地站可以經由RACH程序的訊息4來傳輸波束細化信號。在一些實例中，基地站可以經由訊息2傳輸波束細化信號或CSI-RS。基地站可以分配某些RACH時間-頻率資源和前序信號來傳達一般RACH訊息（意欲用於初始存取/交遞等）和BFRR二者。當基地站經由該等資源接收到RACH前序信號（訊息1）時，基地站可以假定傳輸了RACH訊息來傳達BFRR。隨後，基地站可以在訊息2中向UE傳輸波束RS或CSI-RS，假定UE可能儘可能早地需要該等波束細化信號。在此種情況下，基地站使波束故障恢復優先於該等資源區域中的其他信號（例如，RACH）。可以基於UE選擇用於傳輸BFRR的波束來決定細化波束。若所接收的C-RNTI與可以使用RACH程序傳輸BFRR的UE的C-RNTI不匹配，則在一個實例中，基地站可以中止RACH程序，因為該UE是不應該經由該前序信號來傳輸BRFF的。在此種情況下，基地站可以不傳輸訊息4（亦即，對RRC連接請求的回應）。換言之，基地站不傳輸由C-RNTI加擾的訊息4（例如，PDCCH）。若UE沒有接收到由其先前發送的C-RNTI加擾的訊息4/PDCCH，則UE在例如爭用解決計時器（ContentionResolutionTimer）結束時中止RACH程序。
在另一個實例中，即使當所接收的C-RNTI與可以使用RACH程序傳輸BFRR的UE的C-RNTI不匹配時，基地站亦可以繼續RACH程序，因為UE可能已經嘗試了其指派的前序信號若干次，但是出於各種原因而並沒有通過。例如，若UE使用了「錯誤的」前序信號，則基地站仍然可以在RACH程序中經由訊息4發送波束細化/追蹤信號。
在本案內容的一些態樣中，上文關於圖10-圖12描述的RACH程序可以由UE調適或用於向基地站傳輸排程請求。
圖13是根據本案內容的一些態樣圖示在排程實體處可操作的波束故障恢復過程1300的流程圖。如下所述，在本案內容的範疇內的特定實現中可以省略一些或全部圖示特徵，並且對於所有實施例的實現而言，一些圖示特徵可能是不需要的。在一些實例中，過程1300可以由圖8中所示的排程實體800來執行。在一些實例中，過程1300可以由用於執行下文描述的波束故障恢復功能或演算法的任何合適的裝置或構件來執行。
在方塊1302處，排程實體可以使用RACH電路844來向包括UE的複數個被排程實體指派RACH資源（例如，RACH前序信號及/或時間-頻率資源）以用於傳達或傳送波束故障恢復請求（BFRR）。在一個實例中，被排程實體可以是圖12的UE 1204。排程實體可以使用通訊電路842和收發機810在例如PSS、SSS、PBCH、RMSI、其他系統資訊（OSI）、PDCCH、RRC訊息或交遞訊息中向複數個被排程實體傳輸RACH資源的資源分配資訊。該資源可以包括預先決定的RACH前序信號及/或時間-頻率資源。
在方塊1304處，排程實體可以使用通訊電路842和收發機810使用所指派的RACH資源在RACH程序中從UE接收BFRR。例如，RACH程序可以與上文關於圖12描述的RACH程序相同。在方塊1306處，排程實體可以使用RACH電路844來在RACH程序中請求UE提供C-RNTI或UE ID。在該實例中，排程實體不在RACH程序中向UE指派臨時C-RNTI，因為UE對於網路而言已經是已知的。在方塊1308處，排程實體可以使用通訊電路842在RACH程序中從UE接收C-RNTI。使用關於圖12和圖13描述的上文過程，排程實體可以經由將相同的基於爭用的RACH資源指派給可以使用基於爭用的RACH程序來傳輸BFRR的多個UE，來減少RACH資源使用的管理負擔。
圖14是根據本案內容的一些態樣圖示在UE或被排程實體處可操作的波束故障恢復過程1400的流程圖。如下所述，在本案內容的範疇內的特定實現中可以省略一些或全部圖示特徵，並且對於所有實施例的實現而言，一些圖示特徵可能是不需要的。在一些實例中，過程1400可以由圖9中所示的被排程實體900來執行。在一些實例中，過程1400可以由用於執行下文描述的波束故障恢復功能或演算法的任何合適的裝置或構件來執行。
在方塊1402處，UE可以使用其通訊電路946從排程實體接收對指派給包括UE的複數個被排程實體的用於傳達或傳送波束故障恢復請求（BFRR）的RACH資源的指派。例如，複數個被排程實體可以包括圖12的UE1和UE2。UE可以在PSS、SSS、PBCH、RMSI、OSI、PDCCH、RRC訊息或交遞訊息中接收RACH資源的分配資訊。RACH資源可以包括RACH前序信號及/或時間-頻率資源。
UE可以使用其波束偵測電路940來決定其當前波束丟失或失敗。在方塊1404處，UE可以使用其波束恢復電路944和通訊電路946來利用所指派的RACH資源在RACH程序中向排程實體傳輸BFRR。例如，RACH程序可以與上文關於圖11和圖12描述的RACH程序相同。
在方塊1406處，UE可以使用其通訊電路946從排程實體接收提供C-RNTI或UE ID的請求。在該實例中，基地站不向UE指派臨時C-RNTI，因為UE對於網路而言可能是已知的。在方塊1408處，UE可以使用通訊電路946在RACH程序中向排程實體傳輸C-RNTI。在該過程1400中，UE使用指派給多個UE的基於爭用的RACH程序以及基於爭用的RACH資源來傳輸BFRR，使得可以減少資源使用或管理負擔。
在一種配置中，用於無線通訊的裝置800及/或900包括用於如上文關於圖10-圖14所描述的在RACH程序中執行波束故障恢復的構件。在一個態樣中，上述構件可以是圖8/圖9中所示的被配置為執行經由上述構件所記載的功能的處理器804/904。在另一個態樣中，上述構件可以是被配置為執行經由上述構件所記載的功能的電路或者任何裝置。
當然，在上文實例中，提供包括在處理器804/904中的電路系統僅作為實例，並且用於執行所描述的功能的其他構件可以包括在本案內容的各個態樣內，包括但不限於儲存在電腦可讀取儲存媒體806/904中的指令，或者在圖1、圖2、圖3、圖5A-圖5G、圖7及/或圖12中的任何一個圖中描述的任何其他合適的裝置或構件，並且利用例如在本文中關於圖10-圖14描述的過程及/或演算法。
已經參考示例性實現提供了無線通訊網路的若干態樣。如熟習此項技術者將容易理解的，可以將貫穿本案內容所述的各個態樣擴展至其他電信系統、網路架構和通訊標準。
舉例而言，可以在由3GPP定義的其他系統（諸如長期進化（LTE）、進化封包系統（EPS）、通用行動電信系統（UMTS）及/或全球行動系統（GSM））內實現各個態樣。各個態樣亦可以擴展到由第三代合作夥伴計畫2（3GPP2）定義的系統，諸如CDMA 2000及/或進化資料最佳化（EV-DO）。其他實例可以在採用IEEE 802.11（Wi-Fi）、IEEE 802.16（WiMAX）、IEEE 802.20、超寬頻（UWB）、藍芽及/或其他合適系統的系統內實現。所採用的實際的電信標準、網路架構及/或通訊標準將取決於具體的應用和對該系統所施加的整體設計約束。
在本案內容中，「示例性」一詞意指「用作示例、實例或說明」。在本文中被描述為「示例性」的任何實現或態樣不一定被解釋為較佳的或者比本案內容的其他態樣更有優勢。同樣地，術語「態樣」並不要求本案內容的所有態樣包括所論述的特徵、優點或操作模式。在本文中使用術語「耦接」來代表兩個物件之間的直接或間接耦接。例如，若物件A實體地接觸物件B，並且物件B接觸物件C，則仍然可認為物件A和C彼此耦接—即使物件A和C並未直接實體地接觸彼此。例如，第一物件可耦接到第二物件，即使第一物件從未與第二物件直接實體地接觸。術語「電路」和「電路系統」被廣義地使用，並意欲包括電子設備和導體的硬體實現（當其被連接和配置時能夠執行本案內容中所描述的功能，沒有對電子電路類型的限制）以及資訊和指令的軟體實現（當由處理器執行時，其能夠執行本案內容中描述的功能）二者。
可以將圖1-圖14中圖示的元件、步驟、特徵及/或功能中的一或多個重新佈置及/或組合成單個元件、步驟、特徵或功能，或者體現在若干個元件、步驟或功能中。在不脫離本文所揭示的新穎性特徵的前提下，亦可以添加額外的元素、元件、步驟及/或功能。圖1-圖14中圖示的裝置、設備及/或元件可以被配置為執行本文中描述的方法、特徵或步驟中的一或多個。本文中描述的新穎性演算法亦可以在軟體中有效地實現及/或嵌入硬體中。
應當理解的是，所揭示的方法中的步驟的具體順序或層次是示例性過程的說明。應當理解的是，根據設計偏好，可以重新佈置該等方法中的步驟的具體順序或層次。所附的方法請求項以取樣順序提供各種步驟的元素，除非在該處特別說明，否則並不意味著受限於所提供的具體順序或層次。
100‧‧‧無線通訊系統102‧‧‧核心網路104‧‧‧無線電存取網路（RAN）106‧‧‧使用者設備（UE）108‧‧‧基地站110‧‧‧外部資料網路112‧‧‧下行鏈路訊務114‧‧‧下行鏈路控制資訊116‧‧‧上行鏈路訊務118‧‧‧UL控制資訊120‧‧‧回載部分200‧‧‧無線電存取網路（RAN）202‧‧‧巨集細胞204‧‧‧巨集細胞206‧‧‧巨集細胞208‧‧‧小型細胞210‧‧‧基地站212‧‧‧基地站214‧‧‧基地站216‧‧‧RRH218‧‧‧基地站220‧‧‧行動基地站222‧‧‧UE224‧‧‧UE226‧‧‧UE227‧‧‧同級間（P2P）或側鏈信號228‧‧‧UE230‧‧‧UE232‧‧‧UE234‧‧‧UE236‧‧‧UE238‧‧‧UE240‧‧‧UE242‧‧‧UE300‧‧‧無線通訊系統302‧‧‧傳輸器304‧‧‧傳輸天線306‧‧‧接收器308‧‧‧接收天線310‧‧‧信號路徑402‧‧‧DL子訊框404‧‧‧OFDM資源柵格406‧‧‧資源元素（RE）408‧‧‧RB410‧‧‧時槽412‧‧‧控制區域414‧‧‧資料區域502‧‧‧UE504‧‧‧基地站521‧‧‧波束522‧‧‧波束523‧‧‧波束524‧‧‧波束525‧‧‧波束526‧‧‧波束527‧‧‧波束528‧‧‧波束560‧‧‧指示565‧‧‧第二指示570‧‧‧請求600‧‧‧UL時槽602‧‧‧實體隨機存取通道（PRACH）604‧‧‧實體上行鏈路控制通道（PUCCH）606‧‧‧基於非爭用的通道702‧‧‧步驟704‧‧‧步驟706‧‧‧步驟708‧‧‧步驟800‧‧‧排程實體802‧‧‧匯流排804‧‧‧處理器805‧‧‧記憶體806‧‧‧電腦可讀取媒體808‧‧‧匯流排介面810‧‧‧收發機812‧‧‧使用者介面814‧‧‧處理系統820‧‧‧天線陣列830‧‧‧查閱資料表840‧‧‧處理電路842‧‧‧通訊電路844‧‧‧RACH電路846‧‧‧波束成形通訊電路852‧‧‧處理指令854‧‧‧通訊指令856‧‧‧RACH指令858‧‧‧波束成形通訊指令900‧‧‧被排程實體902‧‧‧匯流排904‧‧‧處理器905‧‧‧記憶體906‧‧‧電腦可讀取媒體908‧‧‧匯流排介面910‧‧‧收發機912‧‧‧使用者介面914‧‧‧處理系統920‧‧‧天線陣列940‧‧‧波束偵測電路942‧‧‧波束選擇電路944‧‧‧波束恢復電路946‧‧‧通訊電路950‧‧‧波束偵測指令952‧‧‧波束選擇指令954‧‧‧波束恢復指令956‧‧‧通訊指令960‧‧‧查閱資料表1000‧‧‧波束故障恢復過程1001‧‧‧方塊1002‧‧‧方塊1004‧‧‧方塊1006‧‧‧方塊1008‧‧‧方塊1010‧‧‧方塊1012‧‧‧方塊1014‧‧‧方塊1100‧‧‧波束故障恢復過程1102‧‧‧方塊1104‧‧‧方塊1106‧‧‧方塊1108‧‧‧方塊1202‧‧‧基地站（BS）1204‧‧‧UE1206‧‧‧第一RACH前序信號1208‧‧‧RACH回應1210‧‧‧RRC連接請求訊息1212‧‧‧RRC連接建立訊息1300‧‧‧波束故障恢復過程1302‧‧‧方塊1304‧‧‧方塊1306‧‧‧方塊1308‧‧‧方塊1400‧‧‧波束故障恢復過程1402‧‧‧方塊1404‧‧‧方塊1406‧‧‧方塊1408‧‧‧方塊
圖1是無線通訊系統的示意圖。
圖2是無線電存取網路的實例的概念圖。
圖3是圖示支援多輸入多輸出（MIMO）通訊的無線通訊系統的方塊圖。
圖4是使用正交分頻多工（OFDM）的空中介面中的無線資源的組織的示意圖。
圖5A-圖5G根據本案內容的一些態樣圖示使用波束成形技術的基地站和使用者設備（UE）之間的通訊的實例。
圖6是根據本案內容的一些態樣概念性地圖示上行鏈路（UL）時槽內的示例性資源分配的圖。
圖7是根據本案內容的一些態樣圖示隨機存取通道（RACH）程序的圖。
圖8是根據本案內容的一些態樣圖示使用處理系統的排程實體的硬體實現的實例的方塊圖。
圖9是根據本案內容的一些態樣圖示使用處理系統的被排程實體的硬體實現的實例的方塊圖。
圖10是根據本案內容的一些態樣圖示在使用者設備（UE）處可操作的波束故障恢復過程的流程圖。
圖11是根據本案內容的一些態樣圖示在基地站處可操作的波束故障恢復過程的流程圖。
圖12是根據本案內容的一些態樣圖示用於使用共同指派給多個UE的RACH資源傳送波束故障恢復請求（BFRR）的信號傳遞的圖。
圖13是根據本案內容的一些態樣圖示在排程實體處可操作的波束故障恢復過程的流程圖。
圖14是根據本案內容的一些態樣圖示在UE處可操作的波束故障恢復過程的流程圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
502‧‧‧UE
504‧‧‧基地站
702‧‧‧步驟
704‧‧‧步驟
706‧‧‧步驟
708‧‧‧步驟

Claims (15)

  1. 一種在一排程實體處可操作的波束故障恢復的方法，包括以下步驟：向包括一使用者設備(UE)的複數個被排程實體指派相同的一隨機存取通道(RACH)資源，以用於傳送一波束故障恢復請求(BFRR)；使用所指派的該RACH資源，在一RACH程序的一第一訊息中從該UE接收該BFRR；在該RACH程序中請求該UE提供一細胞無線電網路臨時辨識符(C-RNTI)；在該RACH程序中從該UE接收該C-RNTI；及確認從該UE接收的該C-RNTI對應於該排程實體中儲存的一C-RNTI。
  2. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：使用下列各項中的至少一項向該複數個被排程實體傳輸相同的該RACH資源的分配資訊：一主要同步信號(PSS)；一次要同步信號(SSS)；一實體廣播通道(PBCH)；一剩餘最小系統資訊(RMSI)；一其他系統資訊(OSI)； 一實體下行鏈路控制通道(PDCCH)；一無線電資源控制(RRC)訊息；或者一交遞訊息。
  3. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：放棄在該RACH程序中向該UE傳輸一臨時C-RNTI。
  4. 根據請求項1之方法，其中相同的該RACH資源包括下列各項中的至少一項：一RACH前序信號；或者一時間-頻率資源。
  5. 根據請求項1之方法，其中該RACH程序是一基於爭用的隨機存取程序。
  6. 一種在一使用者設備(UE)處可操作的波束故障恢復的方法，包括以下步驟：從一排程實體接收指派給包括該UE的複數個被排程實體的用於傳送一波束故障恢復請求(BFRR)的一隨機存取通道(RACH)資源的一指派；使用所指派的該RACH資源，在一RACH程序的一第一訊息中向該排程實體傳輸該BFRR；在該RACH程序中從該排程實體接收對提供一細胞無線電網路臨時辨識符(C-RNTI)的一請求；在該RACH程序中向該排程實體傳輸該C-RNTI； 及在該排程實體確認所傳輸的該C-RNTI對應於該排程實體中儲存的一C-RNTI後，以該排程實體完成一波束故障恢復。
  7. 根據請求項6之方法，亦包括以下步驟：使用下列各項中的至少一項從該排程實體接收該RACH資源的分配資訊：一主要同步信號(PSS)；一次要同步信號(SSS)；一實體廣播通道(PBCH)；一剩餘最小系統資訊(RMSI)；一其他系統資訊(OSI)；一實體下行鏈路控制通道(PDCCH)；一無線電資源控制(RRC)訊息；或者一交遞訊息。
  8. 根據請求項6之方法，亦包括以下步驟：放棄在該RACH程序中從該排程實體接收一臨時C-RNTI。
  9. 根據請求項6之方法，其中該RACH資源包括下列各項中的至少一項：一RACH前序信號；或者一時間-頻率資源。
  10. 根據請求項6之方法，其中該RACH程序是一基於爭用的隨機存取程序。
  11. 一種用於波束故障恢復的裝置，其包括：一通訊介面，其被配置為與一使用者設備(UE)通訊；一記憶體；及一處理器，其可操作地耦接到該通訊介面和該記憶體，其中該處理器和該記憶體被配置為：向包括該使用者設備(UE)的複數個被排程實體指派相同的一隨機存取通道(RACH)資源，以用於傳送一波束故障恢復請求(BFRR)；使用所指派的該RACH資源，在一RACH程序的一第一訊息中從該UE接收該BFRR；在該RACH程序中請求該UE提供一細胞無線電網路臨時辨識符(C-RNTI)；在該RACH程序中從該UE接收該C-RNTI；及確認從該UE接收的該C-RNTI對應於該裝置中儲存的一C-RNTI。
  12. 根據請求項11之裝置，其中該處理器和該記憶體亦被配置為：使用下列各項中的至少一項向該複數個被排程實體 傳輸該資源的分配資訊：一主要同步信號(PSS)；一次要同步信號(SSS)；一實體廣播通道(PBCH)；一剩餘最小系統資訊(RMSI)；一實體下行鏈路控制通道(PDCCH)；一實體下行鏈路控制通道(PDCCH)；一無線電資源控制(RRC)訊息；或者一交遞訊息。
  13. 根據請求項11之裝置，其中該處理器和該記憶體被配置為：放棄在該RACH程序中向該UE傳輸一臨時C-RNTI。
  14. 根據請求項11之裝置，其中該資源包括下列各項中的至少一項：一RACH前序信號；或者一時間-頻率資源。
  15. 根據請求項11之裝置，其中該資源包括基於爭用的RACH資源。
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