无线通信系统中波束故障恢复的方法和装置与流程

公开的背景

1.公开的领域

本公开涉及通信系统领域，并且更具体地，涉及用于无线通信系统中的波束故障恢复的方法和装置。

2.相关技术的描述

在第三代合作伙伴计划(3gpp)中已经议定，在新空口(nr)系统(例如5g)中，波束管理和波束之间的移动性可以在没有无线资源控制(rrc)参与的情况下发生。也就是说，服务波束或一组波束的改变可以由较低协议层来处理，以避免在用户设备(ue)和网络(nw)之间的rrc级信令。在波束故障(例如，ue不能再接收下行链路(dl)波束)的情况下，在ran1#89和ran1#90中已经议定，使用非竞争随机接入(cfra)过程承载从ue到nw的波束故障恢复请求(bfrr)消息。

还讨论了在专用上行链路(ul)资源不能用于cfra或pucch发送bfrr的情况下，使用pucch调度请求(sr)和基于潜在竞争的随机接入(cbra)的可能性。然而，当需要在波束恢复过程期间唯一地识别ue时，使用具有专用prach或pucch资源的cfra显然是优选的解决方案，并且在两个专用资源都不可用的情况下，可以包括cbra作为备用解决方案。

为了能够利用cfra或pucch进行波束恢复，需要预先为ue配置资源。在pucch情况下，当ue处于rrc连接模式时如果发生波束故障，问题并不严重，在这种情况下，通常配置pucch资源。在cbra的情况下，对于初始接入，ue可以使用与任何其他基于cbra的接入相同的prach配置，即，不需要为潜在的波束故障恢复准备分配额外的资源。然而，在pucch资源通常被配置成仅用于服务波束时，由于每个ue保留的pucch资源的数量有限，所以使用pucch进行波束恢复是有限制的。

当cfra被用于此目的时，专用rach资源(由信道状态信息参考信号(csi-rs)或ss块(ssb)识别的每波束的频率/时间/前同步码序列)需要被分配给ue可能用来发送bfrr消息的每个候选波束。在nr(5g)中，一个小区可以由几个传输点(trp)组成，并且每个trp可以由几十个波束来服务，即，每个ue的候选波束的数量可能相当高，并且在属于特定小区的所有波束被识别为候选波束(即，ue可以用于在一个小区内发送/接收的波束)的情况下，导致非常低效的rach资源利用率。从rach资源分配和效率的角度来看，更有效的解决方案是将分配了rach的波束集保持得尽可能小。然而，当使用rrc信令将专用rach配置传递给ue时，频繁的配置更新将会显著增加rrc信令的负载，并且与较低层管理/信令机制相比将产生额外的延迟。

需要为无线通信系统中波束故障恢复的方法和装置提供新的技术解决方案。

概述

本公开的目的是提出用于无线通信系统中的波束故障恢复的方法和装置。

在本公开的第一方面，用于无线通信系统中波束故障恢复的网络节点包括存储器、收发器和耦合到存储器和收发器的处理器。处理器被配置成确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且处理器被配置成向m个波束组分配m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在本公开的第二方面，用于网络节点的波束故障恢复的方法包括：确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束；以及向m个波束组分配m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在本公开的第三方面，用于无线通信系统中的波束故障恢复的多个用户设备中的用户设备包括存储器、收发器和耦合到存储器和收发器的处理器。处理器被配置成确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且处理器被配置成控制收发器从网络节点接收分配给m个波束组的m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在本公开的第四方面，由多个用户设备中的用户设备执行的波束故障恢复的方法包括：确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，以及从网络节点接收分配给m个波束组的m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在本公开的第五方面，非暂态机器可读存储介质上存储有指令，该指令当由计算机执行时，使得计算机执行上述方法。

在本公开的第六方面，网络节点包括处理器和被配置成存储计算机程序的存储器。处理器被配置成执行存储在存储器中的计算机程序，以执行上述方法。

在本公开的第七方面，终端设备包括处理器和被配置成存储计算机程序的存储器。处理器被配置成执行存储在存储器中的计算机程序，以执行上述方法。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施例或相关技术，简要介绍将在实施例中描述的以下附图。显然，附图仅仅是本公开的一些实施例，本领域的普通技术人员可以在不设定前提的情况下根据这些附图获得其他附图。

图1是根据本公开实施例的无线通信系统中波束故障恢复的用户设备和网络节点的框图。

图2是示出根据本公开实施例的用于网络节点的波束故障恢复的方法的流程图。

图3是示出根据本公开实施例的由多个用户设备中的用户设备执行的波束故障恢复的方法的流程图。

图4是根据本公开实施例的无线通信系统的框图。

实施例的详细描述

下面参照附图，通过技术主题、结构特征、实现的目的和效果来详细描述本公开的实施例。具体来说，本公开的实施例中的术语仅用于描述某些实施例的目的，而不是限制本公开。

图1示出，在一些实施例中，提供了根据本公开实施例的用于无线通信系统中的波束故障恢复的用户设备(ue)10和网络节点20。ue10可以包括处理器11、存储器12和收发器13。网络节点20可以包括处理器21、存储器22和收发器23。处理器11或21可以被配置成实现本说明书中描述的所提出的功能、过程和/或方法。可以在处理器11或21中实现空口协议的各层。存储器12或22可操作地与处理器11或21耦合，并存储各种信息以操作处理器11或21。收发器13或23可操作地与处理器11或21耦合，并且收发器13或23发送和/或接收无线电信号。

处理器11或21可以包括专用集成电路(asic)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理器件。存储器12或22可以包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪存、存储卡、存储介质和/或其他存储设备。收发器13或23可以包括基带电路，以处理射频信号。当实施例以软件实现时，本文描述的技术可以用执行本文描述的功能的模块(例如，过程、功能等)来实现。这些模块可以存储在存储器12或22中，并由处理器11或21执行。存储器12或22可以在处理器11或21内实现，或者在处理器11或21外部实现，在这种情况下，存储器12或22可以通过本领域已知的各种方式通信耦合到处理器11或21。

根据第三代合作伙伴计划(3gpp)新空口(nr)版本16及更高版本下开发的侧行链路(sidelink)技术，在ue之间的通信涉及车辆对万物(v2x)通信，包括车辆对车辆(v2v)、车辆对行人(v2p)和车辆对基础设施/网络(v2i/n)。ue之间通过侧行链路接口(例如pc5接口)直接通信。

在一些实施例中，处理器21被配置成确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且处理器21被配置成向m个波束组分配m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在一些实施例中，处理器11被配置成确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且处理器11被配置成控制收发器13从网络节点20接收分配给m个波束组的m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

图2示出了根据本公开实施例的用于网络节点20的波束故障恢复的方法200。方法200包括块202和块204：在块202，确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且在块204，将m个资源配置分配给m个波束组，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

图3是示出根据本公开实施例的由多个用户设备中的用户设备10执行的波束故障恢复的方法300。方法300包括块302和块304：在块302，确定m个波束组，其中m是等于或大于2的整数，其中m个波束组中的每个波束组包括多个波束，并且在块304，从网络节点20接收分配给m个波束组的m个资源配置，其中m个资源配置中的相同资源配置被分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束。

在一些实施例中，m个资源配置中的每个资源配置包括免调度(grantfree,gf)物理上行链路共享信道(pusch)资源配置。该gfpusch资源配置包括多个时间资源、多个频率资源和/或多个解调参考信号(dmrs)序列。分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束的相同gfpusch资源配置被配置成发送波束故障恢复请求(bfrr)。多个dmrs序列中的一个或几个dmrs序列被配置成与m个资源配置中的专用gfpusch资源配置一起使用，并且被耦合到m个波束组中的某个波束组。

在一些实施例中，处理器21被配置成向多个用户设备分配在多个dmrs序列中的相同dmrs序列，并且处理器21被配置成使用具有小区无线网络临时标识(c-rnti)的分组有效载荷或媒体接入控制控制单元(macce)来区分多个用户设备。

具体来说，收发器23被配置成向多个用户设备发送分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束的相同的gfpusch资源配置，该相同的gfpusch资源配置被配置成通过专用或公共信令发送bfrr。

在一些实施例中，m个资源配置中的专用gfpusch资源配置从收发器23被预配置给多个用户设备，并且处理器21被配置成使用列表或位图来激活m个波束组中的具有专用gfpusch资源配置的特定波束组。具体来说，收发器23被配置成通过专用或公共信令向多个用户设备发送列表或位图。

在一些实施例中，收发器13被配置成从网络节点20接收分配给多个用户设备的多个dmrs序列中的相同dmrs序列。具体来说，收发器13被配置成从网络节点20接收分配给m个波束组中的同一波束组中的多个波束的相同的gfpusch资源配置，该gfpusch资源配置被配置成通过专用或公共信令发送bfrr。

此外，在一些实施例中，收发器13被配置成从网络节点20接收预配置给多个用户设备的m个资源配置中的专用gfpusch资源配置。具体来说，收发器13被配置成通过专用或公共信令从网络节点20接收给多个用户设备的列表或位图。

为了能够利用免调度(gf)物理上行链路共享信道(pusch)来有效地承载波束故障恢复请求，需要增强gfpusch解决方案，以支持多波束部署场景。一个简单的解决方案是以与小区(单个波束)级解决方案(即每个波束分配单独的资源)相同的方式分配时间/频率/解调参考信号(dmrs)序列资源。然而，由于ue的移动性，这种解决方案要么导致巨大的配置文件，要么导致非常频繁的配置更新。

在一些实施例中，为了减少配置文件的大小或频繁的ue重新配置(如果使用具有分配的gfpusch的更小的波束组)，并且为了减少用于gfpusch目的所需的无线电资源的数量，可以将相同的时间/频率资源和dmrs序列配置给小区中的所有波束或一组波束。当在几个波束上可以使用同一时间/频率资源分配时，使用专用dmrs序列来区分ue可以限制所支持的ue的最大数量。由于在某些物理资源内可能的dmrs序列的数量被限制，所以解决方案被增强，使得几个ue可以共享相同的dmrs序列。由于在rrc连接模式中，每个ue具有唯一的c-rnti，所以这可用于区分网络侧的各个ue，并且uec-rnti可被包括在macce、报头或实际有效载荷中。

在一些实施例中，用于bfrr目的的相同gfpusch配置可以被分配给小区中的所有波束，或者波束可以被分成2个或更多个组，使得不同的组可以具有不同的配置(一个波束可以属于一个或更多个波束组)。用于bfrr传输的gfpusch配置可以通过专用信令传递给ue，或者可以使用系统信息进行广播。

在一些实施例中，可以为ue配置单独的成组的专用gfpusch资源，并且网络节点20可以使用专用信令或系统信息消息，基于ue的移动性来激活单独的成组的专用gfpusch资源。

在一些实施例中，用于波束故障恢复目的的gfpusch资源分配和管理可以具有以下特征。

1.为属于某个波束组的每个波束配置相同的gfpusch配置，即相同的时间/频率分配。

2.分配给在预定义波束组中所包括的波束的gfpusch资源用于bfrr传输。

3.与专用gfpusch资源将要一起使用的一个或几个dm-rs序列可以被耦合到特定的一组波束(波束组)。

4.当几个ue共享相同的dm-rs序列时，c-rnti可以被包含在macce或分组有效载荷中，以用于区分ue。

5.配置有特定波束组的ue可以使用专用dmrs序列与分配的物理资源来发送bfrr。

6.可以使用专用的或公共的(系统信息)信令将用于bfrr传输的gfpusch配置传递给ue。

7.可以为ue预配置专用gfpusch资源，并且网络节点可以使用列表或位图来激活具有专用资源的波束组。

8.列表或位图可以通过专用信令或系统信息传递给ue，即在预定区域广播。

在一些实施例中，与需要为每个ue的每个波束分别分配专用rach资源的cfra解决方案相比，该解决方案能够实现更有效的波束故障恢复解决方案。实施例提出的解决方案显著减小了配置文件的大小(在选择了大区域配置方案的情况下)，并减少了为潜在bfrr传输分配的资源量。实施例的所提出的解决方案还降低了每个ue的重新配置的bfrr资源的频率(在cfra资源仅被分配给一小组波束的情况下)。

图4是根据本公开实施例的用于无线通信的示例系统700的框图。本文描述的实施例可以使用任何适当配置的硬件和/或软件被实现为系统。图4示出了系统700，其包括至少如图所示的彼此耦合的射频(rf)电路710、基带电路720、应用电路730、存储器/存储装置740、显示器750、摄像机760、传感器770和输入/输出(i/o)接口780。

应用电路730可以包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器的电路。处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如图形处理器和应用处理器)的任意组合。处理器可以与存储器/存储装置耦合，并被配置成执行存储在存储器/存储装置中的指令，以实现在系统上运行的各种应用和/或操作系统。

基带电路720可以包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器的电路。处理器可以包括基带处理器。基带电路可以处理各种无线电控制功能，这些功能使得能够通过rf电路与一个或多个无线电网络进行通信。无线电控制功能可以包括但不限于信号调制、编码、解码、射频移位等。在一些实施例中，基带电路可以提供与一种或多种无线电技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路可以支持与演进的通用陆地无线接入网(eutran)和/或其他无线城域网(wman)、无线局域网(wlan)、无线个人区域网(wpan)的通信。在其中基带电路被配置成支持多于一种无线协议的无线电通信的实施例可以被称为多模基带电路。

在各种实施例中，基带电路720可以包括以不被严格地认为处于基带频率的信号工作的电路。例如，在一些实施例中，基带电路可以包括利用具有中频的信号工作的电路，该中频在基带频率和射频之间。

rf电路710可以通过非固体介质使用调制的电磁辐射来实现与无线网络的通信。在各种实施例中，rf电路可以包括开关、滤波器、放大器等，以便于与无线网络的通信。

在各种实施例中，rf电路710可以包括以不被严格地认为处于射频的信号工作的电路。例如，在一些实施例中，rf电路可以包括利用具有中频的信号工作的电路，该中频在基带频率和射频之间。

在各种实施例中，上面关于用户设备、enb或gnb讨论的发射机电路、控制电路或接收机电路可以全部或部分地体现在rf电路、基带电路和/或应用电路中的一个或多个。如本文所使用的，“电路”可以指专用集成电路(asic)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的(共享的、专用的或成组的)处理器、和/或(共享的、专用的或成组的)存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的硬件组件，或者是上述硬件组件的一部分，或者包括上述硬件组件。在一些实施例中，电子设备电路可以在一个或多个软件或固件模块中实现，或者与电路相关联的功能可以由一个或多个软件或固件模块来实现。

在一些实施例中，在基带电路、应用电路和/或存储器/存储装置中的一些或全部组成组件可以一起在片上系统(soc)上实现。

存储器/存储装置740可用于加载和存储数据和/或指令(例如，用于系统的数据和/指令)。一个实施例的存储器/存储装置可以包括合适的易失性存储器(例如动态随机存取存储器(dram))和/或非易失性存储器(例如闪存)的任意组合。

在各种实施例中，i/o接口780可以包括一个或多个被设计成能够与系统进行用户交互的用户接口和/或被设计成能够与系统进行外围组件交互的外围组件接口。用户接口可以包括但不限于物理键盘或小键盘、触摸板、扬声器、麦克风等。外围组件接口可以包括但不限于非易失性存储器端口、通用串行总线(usb)端口、音频插孔和电源接口。

在各种实施例中，传感器770可以包括一个或多个感测器件，以确定与系统相关的环境条件和/或位置信息。在一些实施例中，传感器可以包括但不限于陀螺仪传感器、加速度计、接近传感器、环境光传感器和定位单元。定位单元也可以是基带电路和/或rf电路的一部分，或者与基带电路和/或rf电路相互作用，以与定位网络的组件(例如全球定位系统(gps)卫星)通信。

在各种实施例中，显示器750可以包括显示器，例如液晶显示器和触摸屏显示器。在各种实施例中，系统700可以是移动计算设备，例如但不限于膝上型计算设备、平板计算设备、上网本、超极本、智能手机等。在各种实施例中，系统可以具有更多或更少的组件和/或不同的架构。在适当的情况下，本文描述的方法可以实现为计算机程序。计算机程序可以存储在存储介质上，例如非暂态存储介质。

在本公开的实施例中，提供了用于无线通信系统中的波束故障恢复的方法和装置。本公开的实施例是可以在3gpp规范中采用来创建最终产品的技术/过程的组合。

本领域普通技术人员理解，在本公开的实施例中描述和公开的每个单元、算法和步骤是使用电子硬件或计算机软件和电子硬件的组合来实现的。功能是在硬件中运行还是在软件中运行取决于技术方案的应用条件和设计要求。

本领域普通技术人员可以使用不同的方式来实现每个特定应用的功能，而这种实现不应超出本公开的范围。本领域普通技术人员可以理解，他/她可以参考上述实施例中的系统、设备和单元的工作过程，因为上述系统、设备和单元的工作过程基本相同。为了便于描述和简化，这些工作过程将不再详述。

应当理解，本公开实施例中公开的系统、设备和方法可以用其他方式实现。上述实施例仅是示例性的。单元的划分仅仅基于逻辑功能，而在实现中存在其他的划分。多个单元或组件可能被组合或集成在另一个系统中。也有可能省略或跳过某些特征。另一方面，所显示或讨论的相互耦合、直接耦合或通信耦合通过一些端口、设备或单元采用无论电、机械或其他类型的形式间接地或通信地都能实现。

作为用于解释的分离组件的单元在物理上是分离的或者不是分离的。用于显示的单元是物理单元或不是物理单元，即，位于一个地方或分布在多个网络单元上。根据实施例的目的使用一些或所有单元。此外，每个实施例中的每个功能单元可以集成在一个处理单元中，物理上独立，或者集成在具有两个或多于两个单元的一个处理单元中。

如果软件功能单元作为产品实现、使用和销售，则它可以存储在计算机的可读存储介质中。基于这种理解，本公开提出的技术方案可以基本上或部分地以软件产品的形式实现。或者，有益于常规技术的技术方案的一部分可以以软件产品的形式实现。计算机中的软件产品存储在存储介质中，包括用于计算设备(例如个人计算机、服务器或网络设备)运行由本公开的实施例公开的所有或一些步骤的多个命令。存储介质包括u盘、移动硬盘、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、软盘或能够存储程序代码的其他类型的介质。

虽然已经结合被认为是最实用和优选的实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的实施例，而是旨在覆盖在不脱离所附权利要求的最广泛解释的范围的情况下做出的各种布置。