用于信令通知未来时间信息和波束信息以采用UE侧AI/ML模型进行时域波束预测的方法与流程

本公开涉及由无线通信系统中的用户设备信令通知未来时间信息和波束信息以进行时域波束预测的方法。

背景技术：

1、在高频范围（fr2）中，可以使用多个射频（rf）波束在gnodeb网络节点（gnb）和用户设备（ue）处发送和接收信号。对于来自gnb的每个下行链路（dl）波束，通常存在相关联的用于从dl波束接收信号的最佳ue接收（rx）波束。dl波束和相关联的ue rx波束形成波束对。该波束对可以通过新空口（nr）中所谓的波束管理过程来识别。

2、dl波束（通常）通过在波束中周期性、半持续性或非周期性发送的相关联的dl参考信号（rs）来标识。用于该目的的dl rs可以是同步信号（ss）和物理广播信道（pbch）块（ssb）或信道状态信息rs（csi-rs）。通过测量所有dl rs，ue可以确定用于dl传输的最佳dl波束，并将其报告给gnb。然后，gnb可以使用所报告的最佳dl波束来发送dl-rs突发，以使ue评估候选ue rx波束。

3、尽管nr规范中未明确说明，但波束管理已被划分为三个过程，如图1中示意性所示：

4、·p-1：目的是使用覆盖整个角度扇区的宽gnb发送（tx）波束，为ue找到粗略方向。

5、·p-2：目的是通过在p-1中找到的粗略方向周围进行新的波束搜索来细化gnb tx波束。

6、·p-3：用于具有模拟波束成形功能的ue，以使ue找到合适的ue rx波束。

7、p-1预期利用波束宽度较大的波束，其中波束参考信号被周期性发送并在小区的所有ue之间共享。通常，用于p-1的参考信号是周期性csi-rs或ssb。然后，ue向gnb报告n个最佳波束及其对应的参考信号接收功率（rsrp）值。

8、p-2预期使用在p-1中找到的粗略方向周围的窄波束中发送的非周期性或半持续性csi-rs。

9、p-3预期使用在一个窄gnb波束中重复发送的非周期性或半持续性csi-rs。一种替代方式是使ue基于周期性ssb传输来确定合适的ue rx波束。由于每个ssb由四个ofdm符号组成，因此在每次ssb突发传输期间最多可以评估四个ue rx波束。使用ssb代替csi-rs的一个益处是不需要额外的csi-rs传输开销。

10、参考信号配置

11、csi-rs

12、csi-rs在网络节点处的每个发射（tx）天线端口上发送，并且针对不同的天线端口发送。csi-rs在时域、频域和码域中进行复用，使得ue可以测量网络节点处每个tx天线端口与ue处每个接收天线端口之间的信道。用于发送csi-rs的时频资源被称为csi-rs资源。

13、在nr中，用于波束管理的csi-rs被定义为存在repetition字段的csi-rs资源集中的1端口或2端口csi-rs资源。支持以下三种类型的csi-rs传输：

14、·周期性csi-rs：csi-rs在某些时隙中周期性发送。该csi-rs传输使用无线资源控制（rrc）信令进行半静态配置，信令的参数例如为csi-rs资源、周期和时隙偏移等。

15、·半持续性csi-rs：与周期性csi-rs类似，半持续性csi-rs传输的资源使用rrc信令进行半静态配置，信令的参数例如为周期和时隙偏移等。然而，与周期性csi-rs不同的是，需要动态信令来激活和去激活csi-rs传输。

16、·非周期性csi-rs：这是一种可以在任意时隙中发生的一次性csi-rs传输。这里，一次性是指每次触发仅发生一次csi-rs传输。非周期性csi-rs的csi-rs资源（即由子载波位置和ofdm符号位置组成的re位置）是半静态配置的。非周期性csi-rs的传输通过pdcch上的动态信令来触发，该动态信令使用上行链路（ul）下行链路控制信息（dci）中的csi请求字段，并且与调度测量报告的ul资源的dci是同一dci。多个非周期性csi-rs资源可以包括在一个csi-rs资源集中，并且非周期性csi-rs的触发以资源集为基础进行。

17、ssb

18、在nr中，ssb由一对同步信号（ss）、物理广播信道（pbch）以及用于pbch的解调rs（dmrs）组成。一个ssb在时域上被映射到4个连续的正交频分复用（ofdm）符号，在频域上被映射到240个连续的子载波（20个rb）。

19、为了支持ssb传输的波束成形和波束扫描，在nr中，一个小区可以以时分复用方式在不同窄波束中发送多个ssb。这些ssb的传输被限制在半帧时间间隔（5 ms）内。也可以将小区配置为在单个宽波束中通过多次重复来发送多个ssb。半帧内每个ssb的波束成形参数的设计由网络实现决定。半帧内的ssb由每个小区周期性广播。具有ss/pbch块的半帧的周期被称为ssb周期，由sib1指示。

20、半帧内的最大ssb数量记为l，其取决于频带，并且这l个候选ssb在半帧内的时间位置取决于ssb的scs。半帧内的l个候选ssb按时间先后顺序从0到l-1进行索引。通过成功检测pbch及其相关联的dmrs，ue获知ssb索引。小区不一定在半帧内的所有l个候选位置上均发送ss/pbch块，未使用的候选位置的资源可以改为用于发送数据或控制信令。由网络实现决定在半帧内选择哪些候选时间位置进行ssb传输，以及每次ssb传输使用哪个波束。

21、测量资源配置

22、在nr中，ue可以被配置有n≥1个csi报告设置（即，也称为csi-reportconfig）和m≥1个资源设置（即，也称为csi-resourceconfig），其中每个csi报告设置被链接到一个或多个用于信道和/或干扰测量的资源设置。csi框架是模块化的，这意味着多个csi报告设置可以与同一资源设置相关联。

23、用于波束管理的测量资源配置通过rrc ie csi-resourceconfig提供给ue。一个csi-resourceconfig包含多个非零功率（nzp）-csi-rs-resourceset和/或csi-ssb-resourceset。

24、ue可以被配置为对csi-rs执行测量。此处使用rrc信息元素（ie）nzp-csi-rs-resourceset。一个nzp csi-rs资源集包含ks≥1个csi-rs资源的配置，其中每个csi-rs资源的配置至少包括：到re的映射、天线端口的数量、时域行为等。最多可以将64个csi-rs资源分组到一个nzp-csi-rs-resourceset中。ue也可以被配置为对ssb执行测量。此处使用rrc ie csi-ssb-resourceset。包括ssb资源的资源集以类似方式定义。

25、在非周期性csi-rs和/或非周期性csi报告的情况下，网络节点为ue配置s_c个csi触发状态。每个触发状态包含待触发的非周期性csi报告设置以及相关联的非周期性csi-rs资源集。

26、周期性和半持续性资源设置只能包括单个资源集（即s=1），而非周期性资源设置的s≥1。这是因为在非周期性情况下，触发csi报告的非周期性触发状态会指示资源设置中包括的s个资源集中的一个。

27、上述rrc ie在3gpp 38.331 v18.0.0中定义。

28、测量报告

29、nr中支持以下三种类型的csi报告：

30、·物理上行链路控制信道（pucch）上的周期性csi报告：ue周期性报告csi。诸如周期和时隙偏移等参数由网络节点向ue发送的高层rrc信令进行半静态配置。

31、·物理上行链路共享信道（pusch）或pucch上的半持续性csi报告：与周期性csi报告类似，半持续性csi报告具有可以被半静态配置的周期和时隙偏移。然而，可能需要从网络节点到ue的动态触发，以使ue开始半持续性csi报告。需要从网络节点到ue的动态触发，以请求ue停止半持续性csi报告。

32、·pusch上的非周期性csi报告：这种类型的csi报告涉及由ue进行的单次（即一次）csi报告，由网络节点使用dci动态触发。与非周期性csi报告的配置相关的一些参数通过rrc半静态地配置，但触发是通过dci动态完成的。

33、在每个csi报告设置中，定义了报告的内容和时域行为，以及与相关联的资源设置的链接。csi-reportconfig ie包括以下配置：

34、·reportconfigtype

35、o定义时域行为，即周期性csi报告、半持续性csi报告或非周期性csi报告，以及周期性csi报告的报告周期和时隙偏移。

36、·reportquantity

37、o定义所报告的csi参数（即csi内容），例如pmi、cqi、ri、li（层指示符）、cri（csi-rs资源索引）和l1-rsrp。只有一定数量的组合是可能的（例如，“cri-ri-pmi-cqi”是一个可能的值，“cri-rsrp”是另一个），并且可以认为reportquantity的每个值对应于某种csi模式。

38、·codebookconfig

39、o定义用于pmi报告的码本，以及可能的码本子集限制（cbsr）。nr中定义了两种“类型”的pmi码本，即i型csi和ii型csi，每种码本类型又各有两种变型。

40、·reportfrequencyconfiguration

41、o定义预编码矩阵指示符（pmi）和信道质量指示符（cqi）的频率粒度（宽带或子带）（如果报告pmi和cqi），以及csi报告频带，该csi报告频带是csi对应的带宽部分（bwp）的子带的子集。

42、·分别针对信道和干扰的时域测量限制（开启/关闭）。

43、对于波束管理，ue可以被配置为针对最多四个不同的csi-rs/ssb资源指示符报告l1-rsrp。对应于第一个（最佳）cri/ssbri的所报告rsrp值使用绝对值，需要7比特，而其他值使用相对于第一个值的编码，需要4比特。在nr版本16中，已经支持用于波束管理的l1-sinr报告。

44、nr中基于ai/ml的空间波束预测

45、在3gpp会议ran1#109-e期间，同意研究基于波束集合b的测量结果，对波束集合a进行基于ai/ml的空间波束预测（bm情形1）。波束集合b可以是波束集合a的子集，或者波束集合a可以由与波束集合b不同的波束组成（例如，集合a由窄波束组成，而集合b由宽波束组成）。空间波束预测可以在网络（nw）侧进行，也可以在ue侧进行。

46、在第三代合作伙伴计划（3gpp）会议ran1#109-e期间，还同意研究基于波束集合b的测量结果，对波束集合a进行基于ai/ml的时域波束预测（bm情形2），其中波束集合a和波束集合b可以是相同的波束集合，也可以是不同的波束集合。对于基于ai/ml的时域波束预测，还同意将时间窗口t1期间的波束集合b中的最近k（k≥1）个测量时刻的测量结果用作ai/ml模型输入。此外，同意将波束集合a中的一个或多个波束用作ai/ml模型输出，其中ai/ml模型输出应为针对f个未来时刻的f个预测，其中所有f个未来时刻都位于时间窗口t2内。

47、在第三代合作伙伴计划（3gpp）会议ran1#115期间，还同意收录以下带下划线的两个子用例的描述，作为技术报告（tr）38.843 v18.0.0（2024年1月15日）的一部分提供bm用例的描述。

48、图6.3.1-1提供了bm情形1和bm情形2的波束管理推理过程的示例。基于波束集合b的测量结果被用作模型输入。此外，波束id信息也可以作为输入提供给ai/ml模型。基于模型输出（例如，集合a中每个波束成为top-1波束的概率、预测的l1-rsrp），可以预测波束集合a中的top-1/n个波束，并且/或者可能还给出预测的l1-rsrp（取决于标注）。在评估中，对于bm情形1，集合b的测量结果（另有说明除外）被用作模型输入，以预测集合a中的top-1/n个波束；对于bm情形2，历史时刻的测量结果被用作模型输入，以对集合a中的波束进行时域dl波束预测。在评估中，对于bm情形1和bm情形2两者，考虑了集合a与集合b不同（集合b不是集合a的子集）的情况以及集合b是集合a的子集的情况，并且对于bm情形2还考虑了集合a与集合b相同的情况。此外，还评估了dl tx波束预测和dl tx-rx波束对预测的性能。

49、对于bm情形1和bm情形2两者，ue可以基于ue侧模型的输出向nw报告预测结果，或者，在nw侧模型的情况下，nw可以基于所报告的集合b的测量结果来预测top-1/n个波束。

50、应注意，由于波束是在nw侧形成的，因此ue只能测量其结果。例如，可以在ue侧通过csi-rs资源来测量窄波束，并通过ssb来测量宽波束。这就是ue能够感知波束的方式。

51、集合b与集合a不同

52、图2示出了波束集合a和波束集合b的示意性示例。上方图示示出了所有窄gnb波束，其构成波束集合a，下方图示示出了所有宽gnb波束，其构成波束集合b。

53、集合b是集合a的子集

54、图3示出了波束集合a和波束集合b的另一示例，其中，集合a包含窄gnb波束，集合b是集合a的子集，包含来自gnb的一些窄波束。

55、rel-19的状态

56、在ran1#116中，根据以下共识，决定ue可以向nw报告top-k个波束。k的确切数量有待进一步研究。

57、共识

58、对于ue侧模型，至少对于bm情形1，推理结果报告中的内容支持：

59、·选项1：一组波束中预测的top k个波束的波束信息。

60、·选项2：一组波束中预测的top k个波束的波束信息，以及一组波束中预测的topk个波束的rsrp。

61、·至少支持k=1及更大的值，最大值有待进一步研究（ffs）。

62、·波束信息有待进一步研究（ffs）。

63、·预测的top k个波束的定义有待进一步研究（ffs）。

64、·适用时，所报告的rsrp的定义有待进一步研究（ffs）。

65、·报告中的其他信息有待进一步研究（ffs），可能从以下选项中进一步筛选：

66、·选项3：一组波束中预测的top k个波束的波束信息，以及一组波束中预测的topk个波束的概率信息。

67、o概率信息的量化方法有待进一步研究（ffs）。

68、o概率信息是波束成为top 1波束或top k波束的概率。

69、·选项4：一组波束中预测的top k个波束的波束信息、一组波束中预测的top k个波束的rsrp，以及rsrp的置信度信息。

70、o所报告的rsrp的定义有待进一步研究（ffs）。

71、o置信度信息的定义和量化方法有待进一步研究（ffs）。

72、·不排除其他选项。

技术实现思路

1、本文描述的各种实施例提供了由无线通信系统中的用户设备信令通知未来时间信息和波束信息以进行时域波束预测的方法。在一实施例中，ue可以基于从第一网络节点或第二网络节点接收的波束的测量结果，生成波束预测报告，该波束预测报告包括针对一个或多个未来时刻的时域预测信息，该一个或多个未来时刻与由第一网络节点或第二网络节点发送的一个或多个波束相关联，其中，波束预测报告针对一个或多个未来时刻中的每个未来时刻包括与一个或多个波束相关联的一个或多个指示。ue可以从第一网络节点接收用于提供波束预测报告的配置，然后在确定波束预测报告之后，将波束预测报告发送给第一网络节点。

2、在一实施例中，提供了一种由ue执行的方法，用于信令通知未来时间信息和波束信息中的至少一项以进行时域波束预测。该方法包括：从第一网络节点接收用于发送波束预测报告的配置，该波束预测报告包括针对一个或多个未来时刻的时域预测信息，该一个或多个未来时刻与由第一网络节点或第二网络节点发送的一个或多个波束相关联，其中，波束预测报告针对一个或多个未来时刻中的每个未来时刻包括与一个或多个波束相关联的一个或多个指示。该方法还包括将波束预测报告发送给第一网络节点。

3、在一实施例中，对于波束预测报告中的不同未来时刻，波束预测报告中包括的针对每个未来时刻的一个或多个波束的一个或多个指示是不同的。

4、在一实施例中，波束预测报告中针对第一未来时刻的一个或多个波束的第一指示不同于针对第二未来时刻的一个或多个波束的第二指示。

5、在一实施例中，对于波束预测报告中包括的不同未来时刻，波束预测报告中的一个或多个指示中的多个指示是不同的。

6、在一实施例中，与一个或多个波束相关联的一个或多个指示是一个或多个同步信号（ss）物理广播信道（pbch）块资源指示符（ssbri）。

7、在一实施例中，一个或多个波束包括以下项中的一项或多项：小区的波束；参考信号；同步信号块；空间滤波器；信道状态信息参考信号；服务小区；邻小区；或候选小区。

8、在一实施例中，波束预测报告对应于信道状态信息报告，信道状态信息报告包括至少一个波束标识符以及未来时刻的时域预测信息。

9、在一实施例中，时域预测信息包括针对至少一个未来时刻的层1参考信号接收功率（l1-rsrp）的预测值。

10、在一实施例中，配置包括以下项中的一项或多项：对每个未来时刻的最大波束指示数量的指示；未来时刻的数量；未来时刻之间的间隔；时域预测窗口；对第一波束集合的指示；以及对第二波束集合的指示。

11、在一实施例中，配置包括以下指示：每个未来时刻的波束数量相同或每个未来时刻的波束数量不同。

12、在一实施例中，该方法还包括向第一网络节点提供辅助信息，该辅助信息包括以下项中的一项或多项：对每个时刻的最大波束指示数量的指示；未来时刻的数量；未来时刻之间的间隔；时域预测窗口；对第一波束集合的指示；以及对第二波束集合的指示。

13、在一实施例中，该方法还包括基于与第一波束集合相关联的测量结果来确定波束预测报告。

14、在一实施例中，配置包括至少一个非零功率（nzp）信道状态信息参考信号（csi-rs）资源集，作为用于配置第二波束集合的csi-rs资源集配置的一部分。

15、在一实施例中，配置包括与一定数量未来时刻相对应的预测波束数量。

16、在一实施例中，与该一定数量未来时刻中的第一未来时刻相对应的预测波束数量不同于与第二未来时刻相对应的预测波束数量。

17、在一实施例中，波束预测报告包括指示符，该指示符指示：预测特定未来时刻处某一波束的l1-rsrp高于预定义阈值。

18、在一实施例中，提供了一种ue，用于信令通知未来时间信息和波束信息中的至少一项以进行时域波束预测。该ue包括无线电接口和处理电路，该处理电路被配置为从第一网络节点接收用于发送波束预测报告的配置，该波束预测报告包括针对一个或多个未来时刻的时域预测信息，该一个或多个未来时刻与由第一网络节点或第二网络节点发送的一个或多个波束相关联，其中，波束预测报告针对一个或多个未来时刻中的每个未来时刻包括与一个或多个波束相关联的一个或多个指示，并且该处理电路被配置为将波束预测报告发送给第一网络节点。在一实施例中，该处理电路还可以被配置为执行上述任一实施例。

19、在一实施例中，提供了一种由第一网络节点执行的方法，用于信令通知未来时间信息和波束信息中的至少一项以进行时域波束预测。该方法包括：向ue提供用于发送波束预测报告的配置，该波束预测报告包括针对一个或多个未来时刻的时域预测信息，该一个或多个未来时刻与由第一网络节点或第二网络节点发送的一个或多个波束相关联，其中，波束预测报告针对一个或多个未来时刻中的每个未来时刻包括与一个或多个波束相关联的一个或多个指示。该方法还包括从ue接收波束预测报告。

20、在一实施例中，该方法还包括从ue接收辅助信息，该辅助信息包括以下项中的一项或多项：对每个时刻的最大波束指示数量的指示；未来时刻的数量；未来时刻之间的间隔；时域预测窗口；对第一波束集合的指示；以及对第二波束集合的指示。

21、在一实施例中，提供了一种第一网络节点，用于信令通知未来时间信息和波束信息中的至少一项以进行时域波束预测，该第一网络节点包括无线电接口和处理电路，该处理电路被配置为从第一网络节点接收用于发送波束预测报告的配置，该波束预测报告包括针对一个或多个未来时刻的时域预测信息，该一个或多个未来时刻与由第一网络节点或第二网络节点发送的一个或多个波束相关联，其中，波束预测报告针对一个或多个未来时刻中的每个未来时刻包括与一个或多个波束相关联的一个或多个指示，并且该处理电路被配置为将波束预测报告发送给第一网络节点。

22、在一实施例中，处理电路还可以从ue接收辅助信息，该辅助信息包括以下项中的一项或多项：对每个时刻的最大波束指示数量的指示；未来时刻的数量；未来时刻之间的间隔；时域预测窗口；对第一波束集合的指示；以及对第二波束集合的指示。