用于请求复用的系统和方法与流程

用于请求复用的系统和方法
1.本发明要求2018年5月3日递交的发明名称为“用于请求复用的系统和方法”的第15/970,426号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请又要求2017年9月7日递交的发明名称为“用于请求复用的系统和方法”的第62/555,472号美国临时专利申请案的在先申请优先权，这两个专利申请案的全部内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
2.本发明大体上涉及一种用于数字通信的系统和方法，在具体实施例中，涉及一种用于请求复用的系统和方法。


背景技术：

3.在现代通信系统中，例如在符合第三代合作伙伴计划(third generation partnership project，3gpp)长期演进(long term evolution，lte)的通信系统中，第一设备向第二设备发送请求以启动服务或进程。例如，用户设备(user equipment，ue)可向接入节点发送调度请求，以请求接入节点为ue分配一个或多个网络资源，从而允许ue进行传输。
4.存在许多不同类型的请求，在许多实施方式中，每个不同请求通过仅专用于该请求的资源来传送，从而导致有价值的网络资源的使用效率低下。因此，需要提高请求传送效率的系统和方法。


技术实现要素：

5.示例性实施例提供了一种用于请求复用的系统和方法。
6.根据一个示例性实施例，提供了一种用于操作用户设备(user equipment，ue)的计算机实施方法。所述方法包括：所述ue检测到第一请求的第一请求类型不是波束故障恢复请求(beam failure recovery request，bfrq)，并且在此基础上，所述ue选择第一随机接入资源，用于传输所述第一请求，其中所述第一随机接入资源是从一个或多个随机接入资源的第一子集中选择的，所述第一子集中的随机接入资源与服务所述ue的通信波束相关联；以及所述ue在所述第一随机接入资源中向接入节点传输所述第一请求。
7.可选地，在任一前述实施例中，所述方法还包括：所述ue检测到第二请求的第二请求类型是bfrq，并且在此基础上，所述ue选择第二随机接入资源，用于传输所述第二请求，其中所述第二随机接入资源是从所述一个或多个随机接入资源的第二子集中选择的，所述第二子集中的随机接入资源与服务所述ue的所述通信波束没有关联；以及所述ue在所述第二随机接入资源中向所述接入节点传输所述第二请求。
8.可选地，在任一前述实施例中，所述第一子集和所述第二子集互斥。
9.可选地，在任一前述实施例中，所述第一请求是调度请求类型、切换请求类型、波束管理请求类型、波束细化请求类型、波束跟踪请求类型或功率控制请求类型。
10.根据一个示例性实施例，提供了一种用于操作接入节点的计算机实施方法。所述方法包括：所述接入节点在第一随机接入资源上接收ue的第一请求；以及根据所述第一随
机接入资源与服务所述ue的通信波束之间的关联关系，所述接入节点确定所述第一随机接入资源是一个或多个随机接入资源的第一子集中的成员，并且在此基础上，所述接入节点确定所述第一请求的请求类型不是bfrq。
11.可选地，在任一前述实施例中，所述方法还包括：所述接入节点在第二随机接入资源上接收所述ue的第二请求；根据所述第二随机接入资源与服务所述ue的所述通信波束之间的关联关系，所述接入节点确定所述第二随机接入资源是所述一个或多个随机接入资源的第二子集中的成员，并且在此基础上，所述接入节点确定所述第二请求的请求类型是bfrq。
12.可选地，在任一前述实施例中，所述第一子集和所述第二子集互斥。
13.可选地，在任一前述实施例中，所述第二随机接入资源与服务所述ue的所述通信波束没有关联。
14.可选地，在任一前述实施例中，所述第一随机接入资源与服务所述ue的所述通信波束相关联。
15.可选地，在任一前述实施例中，所述第一请求是调度请求类型、切换请求类型、波束管理请求类型、波束细化请求类型、波束跟踪请求类型或功率控制请求类型。
16.可选地，在任一前述实施例中，所述方法还包括：所述接入节点向所述ue发送响应于所述第一请求的响应以及所述第一请求的所述请求类型。
17.根据一个示例性实施例，提供了一种ue。所述ue包括含有指令的内存存储器以及与所述内存存储器进行通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令以：检测到第一请求的第一请求类型不是bfrq，并且在此基础上，选择第一随机接入资源，用于传输所述第一请求，其中所述第一随机接入资源是从一个或多个随机接入资源的第一子集中选择的，所述第一子集中的随机接入资源与服务所述ue的通信波束相关联；以及在所述第一随机接入资源中向接入节点传输所述第一请求。
18.可选地，在任一前述实施例中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以：检测到第二请求的第二请求类型是bfrq，并且在此基础上，选择第二随机接入资源，用于传输所述第二请求，其中所述第二随机接入资源是从所述一个或多个随机接入资源的第二子集中选择的，所述第二子集中的随机接入资源与服务所述ue的所述通信波束没有关联；以及在所述第二随机接入资源中向所述接入节点传输所述第二请求。
19.可选地，在任一前述实施例中，所述第一子集和所述第二子集互斥。
20.可选地，在任一前述实施例中，所述第一请求是调度请求类型、切换请求类型、波束管理请求类型、波束细化请求类型、波束跟踪请求类型或功率控制请求类型。
21.根据一个示例性实施例，提供了一种接入节点。所述接入节点包括含有指令的内存存储器以及与所述内存存储器进行通信的一个或多个处理器。所述一个或多个处理器执行所述指令以：在第一随机接入资源上接收ue的第一请求；以及根据所述第一随机接入资源与服务所述ue的通信波束之间的关联关系，确定所述第一随机接入资源是一个或多个随机接入资源的第一子集中的成员，并且在此基础上，确定所述第一请求的请求类型不是bfrq。
22.可选地，在任一前述实施例中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以：在第二随机接入资源上接收所述ue的第二请求；以及根据所述第二随机接入资源与服务所述ue的
所述通信波束之间的关联关系，确定所述第二随机接入资源是所述一个或多个随机接入资源的第二子集中的成员，并且在此基础上，确定所述第二请求的请求类型是bfrq。
23.可选地，在任一前述实施例中，所述第二随机接入资源与服务所述ue的通信波束没有关联。
24.可选地，在任一前述实施例中，所述第一随机接入资源与服务所述ue的通信波束相关联。
25.可选地，在任一前述实施例中，所述一个或多个处理器还执行所述指令以：向所述ue发送响应于所述第一请求的响应以及所述第一请求的所述请求类型。
26.实践上述实施例使得波束故障恢复请求能够与其它类型的请求进行复用，从而改进通信系统性能和整体效率。
附图说明
27.为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
28.图1示出了根据本文所述示例性实施例的示例性无线通信系统；
29.图2示出了根据本文所述示例性实施例的突出波束故障和波束故障恢复的示例性无线通信系统；
30.图3a示出了根据本文所述示例性实施例的在复用请求的ue中发生的示例性操作的流程图；
31.图3b示出了根据本文所述示例性实施例的在接收复用后请求的接入节点中发生的示例性操作的流程图；
32.图4示出了突出切换的通信系统；
33.图5示出了根据本文所述示例性实施例的在参与切换的设备中发生的处理和在这些设备之间交换的通信的图；
34.图6a示出了根据本文所述示例性实施例的在接收并处理复用后请求的目标接入节点中发生的示例性操作的流程图；
35.图6b示出了根据本文所述示例性实施例的在参与切换的ue中发生的示例性操作的流程图；
36.图6c示出了根据本文所述示例性实施例的在参与切换的服务或源接入节点中发生的示例性操作的流程图；
37.图7示出了根据本文所述示例性实施例的示例性通信系统；
38.图8a和图8b示出了可实现根据本发明的方法和教示的示例性设备；
39.图9是可用于实现本文公开的设备和方法的计算系统的框图；
40.图10示出了根据本文所述示例性实施例的时域中四个brach机会的示例的图，这四个brach机会分别对应于图中底行所示的四个不同ss索引；
41.图11示出了根据本文所述示例性实施例的多个brach机会的示例的图，这些brach机会包括四个brach时间机会上的64个brach资源；
42.图12示出了根据本文所述示例性实施例的在参与随机接入过程的ue中发生的示例性操作的流程图；
43.图13示出了根据本文所述示例性实施例的在参与随机接入过程的接入节点中发
control channel，pdcch)或某些其它控制信道)发生故障的波束故障，其中信道在以下情况下会发生故障：质量指示(例如信号质量(例如，信号干扰噪声比(signal plus interference to noise ratio，sinr)、信噪比(signal to noise ratio，snr)、参考信号接收功率(reference signal received power，rsrp)、参考信号接收质量(reference signal received quality，rsrq)等)不满足指定阈值，性能指标(例如，指定次数的连续失败数据包解码尝试、时间间隔内的失败数据包解码尝试的次数等)超过指定阈值，等等)；
52.—ue检测(或选择)一个或多个候选波束并确定其身份，即新识别波束(new identified beam，nib)。可根据接入节点在该接入节点的不同波束上传输的参考信号，例如波束故障参考信号(beam failure reference signal，bfrs)，的测量结果来检测一个或多个候选波束。需要说明的是，bfrs可包括信道状态信息参考信号(channel state information reference signal，csi-rs)、同步信号(synchronization signal，ss)、专门用于恢复波束故障的参考信号，或它们的组合。nib可以是bfrs的波束索引，例如csi-rs索引(csi-rs index，cri)、ss索引(ss index，ssi)等；
53.—ue向接入节点发送波束故障恢复请求(beam failure recovery request，bfrq)。bfrq可包括至少一个前导。前导可以是ue特定的，使得接入节点能够根据所接收的前导来识别ue。接入节点可通过无线资源控制(radio resource control，rrc)消息等将前导预分配给ue。本文中将该前导称为波束恢复随机接入信道(beam recovery random access channel，brach)前导，brach资源可称为随机接入资源；以及
54.—接入节点分析所接收的前导以识别ue，即，确定ue id。识别ue使得接入节点能够相应地执行操作，例如，向发送bfrq的ue发送波束故障恢复响应(beam failure recovery response，bfrp)。
55.ue可隐式地用信号通知一个或多个候选波束的nib。作为一个说明性示例，前导在时域、频域或序列域中的位置传送nib的信息。一个示例性隐式信令方法通过两个步骤进行：步骤1包括：ue在传送nib信息的位置上传输前导；步骤2包括：接入节点向ue传输响应。在一个实施例中，该响应包括从接入节点到ue的pdcch消息或物理下行共享信道(physical downlink shared channel，pdsch)消息。在检测到pdcch消息或pdsch消息后，ue能够接收到响应并可推断出波束故障恢复过程是否已成功完成。在另一个实施例中，该响应包括接入节点对进一步信令的请求。这种请求的一个示例是，接入节点可在该响应消息中请求ue进一步上报与前一个新识别波束索引相关联的波束质量信息。这种请求的另一个示例是，接入节点可在该响应消息中请求ue参与下行或上行波束管理、波束细化或波束跟踪过程，而该请求本身可包括这种波束管理、波束细化或波束跟踪过程的配置。接入节点还可将上行授权与该请求一起发送给ue，从而为ue分配某些上行资源，以便ue可使用上行资源来发送所请求的波束质量报告或者参与波束管理、波束细化或波束跟踪过程(例如，发送上行探测参考信号、发送下行参考信号测量结果，等等)。
56.可替代地，ue可显式地用信号通知一个或多个候选波束的nib。一个示例性显式信令方法通过四个步骤进行：步骤1包括：ue传输前导；步骤2包括：接入节点为ue分配上行授权；步骤3包括：ue在上行授权的网络资源中显式地向接入节点发送nib(例如cri)；步骤4包括：接入节点向ue传输响应。需要说明的是，可以组合nib的隐式信令和显式信令。
57.图2示出了突出波束故障和波束故障恢复的无线通信系统200。通信系统200包括
服务ue 215的接入节点205。如图2所示，接入节点205和ue 215都使用波束成形的传输和接收进行通信。例如，接入节点205使用包括波束210和212在内的多个通信波束进行通信，而ue 215使用包括波束220和222在内的多个通信波束进行通信。
58.首先，接入节点205和ue 215通过波束对链路(beam pair link，bpl)225进行通信，bpl 225包括波束210和222作为波束对。然而，由于阻挡或ue移动，bpl 225发生故障。例如，在接入节点205与ue 215之间发生阻挡，导致bpl 225发生故障。例如，ue 215检测来自接入节点205的候选波束212以替代故障波束210。ue 215通过向接入节点205发送bfrq来启动波束故障恢复。在完成波束故障恢复后，建立了bpl 230(包括波束212和220作为波束对)。
59.ue在bfrq中发送的brach前导在brach资源中发送。brach资源可分散在时域、频域、序列域或其组合中。可以用来传送特定ue的brach前导的每个brach资源可称为该ue的可能brach资源(possible brach resource，pbr)。例如，ue可在pbr时间资源1、2等中发送brach前导。再例如，ue可在pbr频率资源1、2等中发送brach前导。又例如，ue可在pbr序列资源1、2等中发送brach前导。又例如，ue可在pbr资源中以循环移位1、2等发送brach前导。一般而言，ue具有n个pbr，用于发送brach前导。通过从n个pbr中选择一个来实际传输brach前导，ue能够隐式地向接入节点传送log2(n)位信息。接入节点能够检测ue使用哪个brach资源来传输brach前导，并且能够推断来自ue的log2(n)位信息。log2(n)位信息可用于表示关于nib的信息(例如cri、ssi或一些其它波束索引)。
60.出于讨论目的，考虑如下情况：存在被配置为可能的新波束索引的n个bfrs(例如ss、csi-rs等)，以及m个pbr，其中n小于等于m。这时，n个bfrs中的每一个可与一个或多个pbr相关联。一般而言，如果参考信号(reference signal，rs)被指定为在一个资源中传输，则该rs与该资源相关联。同样地，如果rs被指定为在一个波束上传输，则该波束与该rs相关联。相反，如果没有指定rs在一个资源中传输，则该rs与该资源没有关联或不相关联；如果没有指定rs在一个波束上传输，则该波束与该rs没有关联或不相关联。作为一个说明性示例，如果接入节点在与pbr的第一集合pbr1(与第一bfrs，即bfrs1，相关联)相关联的brach资源中接收brach前导，则接入节点可将bfrs1理解为nib。同样地，如果接入节点在与pbr的第二集合pbr2(与第二bfrs，即bfrs2，相关联)相关联的brach资源中接收brach前导，则接入节点可将bfrs2理解为nib，以此类推。
61.此外，为了简化论述，考虑以下情况：存在n个bfrs和m个pbr，其中n等于m。这时，如果第一ue在pbr1上发送第一brach前导，则接入节点会将第一brach前导视为第一ue的bfrq，同时，由于第一brach前导在pbr1(而不是在pbr2、pbr3等)中接收，所以接入节点可将bfrs1(而不是bfrs2、bfrs3等)看作nib。同样地，如果第一ue在pbr2上发送第一brach前导，则接入节点会将第一brach前导视为第一ue的bfrq，同时，由于第一brach前导在pbr2(而不是在pbr1、pbr3等)中接收，所以接入节点可将bfrs2(而不是bfrs1、bfrs3等)看作nib。
62.需要说明的是，如果与特定bfrs相关联的波束是波束发生波束故障之前ue的服务波束，则接入节点预期不会收到传送关于ue的bfrq中的波束信息的brach前导。这是因为，ue在经历波束发生波束故障时还能够将该波束检测为候选波束是不合逻辑的。因此，ue的服务波束是无效候选波束。例如，如果bfrs3是ue的服务波束，则接入节点预期不会在pbr3(其将关于bfrs3的信息作为nib传送)中收到ue的bfrq。在该说明性示例中，bfrs3是无效
bfrs。相反，接入节点的其它波束可能都是有效候选波束。这些其它波束可称为有效波束，它们的bfrs是有效bfrs。
63.同样地，存在有效pbr和无效pbr。被接入节点看作传送关于有效波束的信息的pbr称为有效pbr，而被接入节点看作传送关于无效波束的信息的pbr称为无效pbr。有效pbr和无效pbr可被视为互不包含，并且是ue或接入节点可用来发送或接收请求或波束的多个pbr的一部分。
64.根据一个示例性实施例，bfrq和任何其它类型的请求(any other type of request，atrq)使用有效pbr和无效pbr(或通过传送有效bfrs和无效bfrs的信息)进行复用。atrq可包括调度请求(scheduling request，srq)、切换请求(handover request，hrq)、波束细化请求(beam refinement request，brrq)、波束管理请求(beam management request，bmrq)、功率控制或调整请求(power control or adjustment request，parq)等。作为一个说明性示例，ue将bfrq与atrq复用，使得ue使用一个前导在不同资源中传送bfrq或atrq的信息。然后，接入节点可执行前导分析以识别ue，并且识别请求是bfrq还是atrq并做出适当的响应。
65.作为一个说明性示例，使bfrsn为与ue的服务波束相关联的bfrs，则bfrsn与无效波束相关联，而其它可能的bfrs与有效波束相关联。因此，pbrn是无效pbr，其它可能的pbr是有效pbr。ue可以使用任何有效pbr来传输bfrq，而在复用请求时，例如传输atrq时，ue使用无效pbr。
66.图3a示出了在复用请求的ue中发生的示例性操作300的流程图。操作300可表示当ue复用请求时在该ue中发生的操作。
67.操作300开始于：ue生成请求(步骤305)。ue根据该请求的请求类型来选择pbr(步骤307)。例如，ue执行检查以确定请求类型是否为bfrq(步骤309)。如果请求是bfrq，则ue在pbr的第一子集中的一个pbr(例如有效pbr)中传输该请求(步骤311)。如果请求不是bfrq，则ue在pbr的第二子集中的一个pbr(例如无效pbr)中传输该请求(步骤313)。可替代地，如果ue要传送与参考信号相关联的波束的信息，则在步骤309中ue执行检查以确定与参考信号相关联的波束是有效的还是无效的。如果波束是有效的，则ue在有效pbr上传送波束信息(步骤311)，否则，ue在无效pbr上传送波束信息(步骤313)。
68.图3b示出了在接收复用后请求的接入节点中发生的示例性操作350的流程图。操作350可表示当接入节点接收ue的复用后请求时在该接入节点中发生的操作。
69.操作350开始于：接入节点接收请求(步骤355)。接入节点确定该请求的请求类型(步骤357)。例如，接入节点执行检查以确定该请求是否在有效pbr中接收(步骤359)。根据一个示例性实施例，通过识别发送请求的ue的身份，并根据ue的身份来确定有效pbr和无效pbr，接入节点确定pbr的有效性。如果pbr是有效的，则请求是bfrq(步骤361)。如果pbr是无效的，则请求是atrq(步骤363)。接入节点发送响应于该请求的响应(步骤365)。例如，如果请求是atrq，则接入节点发送响应于该atrq的响应；如果请求是bfrq，则接入节点发送bfrr以响应该bfrq。响应于atrq的响应可包括调度请求响应、切换请求响应等。
70.切换是指将ue与第一接入节点之间的第一连接转移到ue与第二接入节点之间的第二连接的过程。发生切换通常是因为ue移动或信道条件发生改变。切换可由ue发起、由第一接入节点发起，或者由ue和第一接入节点两者发起。
71.图4示出了突出切换的通信系统400。通信系统400包括具有覆盖范围407的第一接入节点(an_1)405和具有覆盖范围412的第二接入节点(an_2)410。通信系统400还包括ue 415。最初，第一接入节点405为ue 415提供服务。然而，由于ue移动或信道条件发生改变，第一接入节点405与ue 415之间的信道的信号质量下降，而第二接入节点410与ue415之间的信道的信号质量提升。第一接入节点405、第二接入节点410和ue 415可执行切换，以从第一接入节点405转移到第二接入节点410来为ue 415提供服务。
72.图5示出了在参与切换的设备中发生的处理以及在这些设备之间交换的通信的图500。图500展示了当ue 505、服务或源接入节点507和目标接入节点509参与切换时，在这些设备中发生的处理以及在这些设备之间交换的通信。在图5中，服务或源接入节点507示为服务或源接入节点507。
73.目标接入节点509发送参考信号(例如bfrs、ss、csi-rs等)(事件515)。服务或源接入节点507发送参考信号(例如bfrs、ss、csi-rs等)(事件517)。ue 505对目标接入节点509和服务或源接入节点507传输的参考信号进行测量(步骤519)。ue 505进行的测量可包括目标接入节点509传输的一个或多个第一参考信号(例如ss)的sinr、snr、rsrp或rsrq，以及目标接入节点509传输的一个或多个第二参考信号(例如csi-rs)的sinr、snr、rsrp或rsrq。除了对服务或源接入节点507和目标接入节点509发送的参考信号进行测量之外，ue 505还识别与参考信号相关联的波束。需要说明的是，对于每个参考信号，ue 505可识别一个或多个波束。
74.ue 505向服务或源接入节点507发送信道报告(事件521)。例如，ue 505可向服务或源接入节点507发送与目标接入节点509相关联的信道报告。与目标接入节点509相关联的信道报告可包括与一个或多个第一参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第一参考信号与测量的sinr、snr、rsrp或rsrq一起从目标接入节点509接收。与目标接入节点509相关联的信道报告还可包括与一个或多个第二参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第二参考信号与测量的sinr、snr、rsrp或rsrq一起从目标接入节点509接收。例如，ue 505可向服务或源接入节点507发送与服务或源接入节点507相关联的信道报告。与服务或源接入节点507相关联的信道报告可包括与一个或多个第一参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第一参考信号与测量的sinr、snr、rsrp或rsrq一起从服务或源接入节点507接收。与服务或源接入节点507相关联的信道报告还可包括与一个或多个第二参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第二参考信号与测量的sinr、snr、rsrp或rsrq一起从服务或源接入节点507接收。
75.服务或源接入节点507做出切换决定(步骤523)。例如，可根据从ue 505接收的信道报告来做出切换决定。出于论述目的，认为服务或源接入节点507做出决定，将ue 505切换到目标接入节点509。服务或源接入节点507向目标接入节点509发送切换请求(事件525)。切换请求可包括与一个或多个第一参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第一参考信号与测量的sinr、snr、rsrp或rsrq一起由目标接入节点509传输并由ue 505接收。切换请求中包含的一个或多个第一参考信号的索引数量与事件521中ue 505上报的与一个或多个第一参考信号相关联的波束的一个或多个索引的数量可以不同。如果出于干扰或移动性测量的目的而配置了第二参考信号，则切换请求还可包括与一个或多个第二参考信号相关联的波束的一个或多个索引，其中一个或多个第二参考信号与测量
的sinr、snr、rsrp或rsrq一起由目标接入节点509传输并由ue 505接收。如果包括，则切换请求中包含的一个或多个第二参考信号的索引数量与事件521中ue 505上报的与一个或多个第二参考信号相关联的波束的一个或多个索引的数量可以不同。切换请求向目标接入节点509传送切换请求的信息。
76.目标接入节点509向服务或源接入节点507发送切换响应(事件527)。切换响应可包括为ue 505分配的基于非竞争的前导。切换响应还可包括时域、频域或序列域中分配给ue 505的brach资源，其中ue 505将使用该brach资源来传输前导以进行切换。需要说明的是，为了使ue 505稍后发送切换请求，ue 505需要仅在指定的brach资源上发送所分配的基于非竞争的前导。如果ue发送了所分配的基于非竞争的前导，但是未在指定的brach资源上发送，则切换请求将被忽略。服务或源接入节点507可将切换响应转发给ue 505，或者可替代地，服务或源接入节点507将切换响应中的信息发送给ue 505(事件529)。ue 505开始切换(事件531)。ue 505可通过在brach资源中传输前导来开始切换(事件531)，该brach资源先前在切换响应中指定，最初由目标接入节点509指定，通过服务或源接入节点507传递到ue 505。
77.图6a示出了在接收并处理复用后请求的目标接入节点中发生的示例性操作600的流程图。操作600可表示当目标接入节点接收并处理复用后请求时在该目标接入节点中发生的操作。
78.操作600开始于：目标接入节点在时间t或其左右接收前导(步骤605)。目标接入节点执行检查以确定其是否正在参与涉及该前导的切换(步骤607)。例如，如果目标接入节点最近已在时间t附近的第一时间窗内接收到服务或源接入节点的、与ue执行可能切换有关的切换请求，则目标接入节点可能正在参与涉及该前导的切换。例如，如果目标接入节点已经在时间t附近的第二时间窗内将前导分配给ue，则目标接入节点也可能正在参与涉及该前导的切换。例如，如果目标接入节点尚未成功完成这一切换请求，则目标接入节点也可能正在参与涉及该前导的切换。如果目标接入节点正在参与涉及该前导的切换，则目标接入节点将该前导视为切换请求(步骤609)。如果目标接入节点没有参与涉及该前导的切换，则目标接入节点将该前导视为其它类型的请求，即atrq(步骤611)。
79.图6b示出了在参与切换的ue中发生的示例性操作650的流程图。操作650可表示当ue参与切换时在该ue中发生的操作。
80.操作650开始于：ue接收前导和brach资源分配(步骤655)。前导和brach资源分配可由目标接入节点进行并由服务或源接入节点转发。ue执行检查以确定其是否要开始切换(步骤657)。如果ue要开始切换，则ue在所分配的brach资源中发送所分配的前导(步骤659)。如果ue不开始切换，则操作650结束。
81.图6c示出了在参与切换的服务或源接入节点中发生的示例性操作675的流程图。操作675可表示当服务或源接入节点参与切换时在该服务或源接入节点中发生的操作。
82.操作675开始于：服务或源接入节点接收来自ue的信道报告(步骤680)。服务或源接入节点向目标接入节点发送切换请求(步骤682)。切换请求可包括信道报告中包含的信息的一个子集。服务或源接入节点接收切换响应(步骤684)。切换响应可包括出于切换的目的而分配给ue的前导和brach资源。服务或源接入节点将前导和brach资源分配转发给ue(步骤686)。
83.图7示出了示例性通信系统700。一般而言，系统700使多个无线或有线用户能够传输和接收数据以及其它内容。系统700可实施一种或多种信道接入方法，例如码分多址(code division multiple access，cdma)、时分多址(time division multiple access，tdma)、频分多址(frequency division multiple access，fdma)、正交fdma(orthogonal fdma，ofdma)、单载波fdma(single-carrier fdma，sc-fdma)或非正交多址(non-orthogonal multiple access，noma)。
84.在本示例中，通信系统700包括电子设备(electronic device，ed)710a至710c、无线接入网(radio access network，ran)720a和720b、核心网730、公共交换电话网络(public switched telephone network，pstn)740、互联网750和其它网络760。尽管图7中示出了一定数量的这些组件或元件，但是系统700中可包括任何数量的这些组件或元件。
85.ed 710a至710c用于在系统700中进行操作或通信。例如，ed 710a至710c用于通过无线或有线通信信道进行传输或接收。ed 710a至710c中的每个ed表示任何适当的终端用户设备，并且可包括如下设备(或者可称为)：用户设备(user equipment or device，ue)、无线传输接收单元(wireless transmit or receive unit，wtru)、移动台、固定或移动用户单元、蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、智能手机、笔记本电脑、计算机、触摸板、无线传感器或消费者电子设备。
86.这里的ran 720a和720b分别包括基站770a和770b。基站770a和770b中的每个基站用于与ed 710a至710c中的一个或多个通过接口进行无线连接，以便能够接入核心网730、pstn 740、互联网750或其它网络760。例如，基站770a和770b可包括(或可以是)若干个众所周知的设备中的一个或多个，例如基站收发信台(base transceiver station，bts)、node-b(nodeb)、演进型nodeb(evolved nodeb，enodeb)、家庭nodeb、家庭enodeb、站点控制器、接入点(access point，ap)或无线路由器。ed 710a至710c用于与互联网750通过接口连接和通信，并可接入核心网730、pstn 740或其它网络760。
87.在图7所示的实施例中，基站770a构成ran 720a的一部分，ran 720a可包括其它基站、元件或设备。另外，基站770b构成ran 720b的一部分，ran 720b可包括其它基站、元件或设备。基站770a和770b中的每个基站进行运作以在特定地理区域或范围内传输或接收无线信号，其中该特定地理区域或范围有时称为“小区”。在一些实施例中，可采用多入多出(multiple-input multiple-output，mimo)技术，使得每个小区有多个收发器。
88.基站770a和770b使用无线通信链路通过一个或多个空口790与ed 710a至710c中的一个或多个ed进行通信。空口790可使用任何适当的无线接入技术。
89.预期系统700可使用多信道接入功能，包括如上所述的方案。在特定实施例中，基站和ed实施lte、lte-a或lte-b。当然，可使用其它多址方案和无线协议。
90.ran 720a和720b与核心网730进行通信，以便为ed 710a至710c提供语音、数据、应用、基于ip的语音传输(voice over internet protocol，voip)或其它服务。可以理解，ran 720a和720b或核心网730可与一个或多个其它ran(未示出)进行直接或间接通信。核心网730还可充当其它网络(例如pstn 740、互联网750和其它网络760)的网关接入。此外，ed 710a至710c中的部分或所有ed可包括使用不同无线技术或协议通过不同无线链路与不同无线网络进行通信的功能。替代于无线通信(或除此之外)，ed可通过有线通信信道与服务提供商或交换机(未示出)以及互联网750进行通信。
91.尽管图7示出了通信系统的一个示例，但是可对图7进行各种更改。例如，通信系统700可以包括任何数量的ed、基站、网络或任何适当配置的其它组件。
92.图8a和图8b示出了可实现根据本发明的方法和教示的示例性设备。具体而言，图8a示出了示例性ed 810，图8b示出了示例性基站870。这些组件可以在系统700或任何其它适当的系统中使用。
93.如图8a所示，ed 810包括至少一个处理单元800。处理单元800实施ed 810的各种处理操作。例如，处理单元800可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入或输出处理，或使得ed 810能够在系统700中操作的任何其它功能。处理单元800还支持上文详细描述的方法和教示。每个处理单元800包括用于执行一个或多个操作的任何适当的处理或计算设备。每个处理单元800可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路等。
94.ed 810还包括至少一个收发器802。收发器802用于调制数据或其它内容以通过至少一个天线或网络接口控制器(network interface controller，nic)804进行传输。收发器802还用于解调通过至少一个天线804接收的数据或其它内容。每个收发器802包括用于生成进行无线或有线传输的信号或者用于处理以无线或有线方式接收的信号的任何适当结构。每个天线804包括用于传输或接收无线或有线信号的任何适当结构。在ed 810中可以使用一个或多个收发器802，并且在ed 810中可以使用一个或多个天线804。虽然收发器802示为单个功能单元，但是收发器802也可以使用至少一个发射器和至少一个独立接收器来实现。
95.ed 810还包括一个或多个输入或输出设备806或接口(例如到互联网750的有线接口)。输入或输出设备806有助于与网络中的用户或其它设备的交互(网络通信)。每个输入或输出设备806包括用于向用户提供信息或从用户接收或提供信息的任何适当结构，例如扬声器、麦克风、数字键盘、键盘、显示器或触摸屏，包括网络接口通信。
96.此外，ed 810包括至少一个存储器808。存储器808存储ed 810使用、生成或收集的指令和数据。例如，存储器808可以存储处理单元800执行的软件或固件指令以及用于减少或消除传入信号中的干扰的数据。每个存储器808包括任何适当的易失性或非易失性存储和检索设备。可使用任何适当类型的存储器，例如随机存取存储器(random access memory，ram)、只读存储器(read only memory，rom)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，sim)卡、记忆棒、安全数码(secure digital，sd)存储卡等。
97.如图8b所示，基站870包括至少一个处理单元850、至少一个包括发射器和接收器的功能的收发器852、一个或多个天线856、至少一个存储器858，以及一个或多个输入或输出设备或接口866。本领域技术人员可以理解的调度器耦合到处理单元850。该调度器可以包含在基站870中，也可以与基站870分开运行。处理单元850实施基站870的各种处理操作，例如信号编码、数据处理、功率控制、输入或输出处理，或任何其它功能。处理单元850还可以支持上文详细描述的方法和教示。每个处理单元850包括用于执行一个或多个操作的任何适当的处理或计算设备。每个处理单元850可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路等。
98.每个收发器852包括用于生成信号以向一个或多个ed或其它设备进行无线或有线
传输的任何适当结构。每个收发器852还包括用于处理从一个或多个ed或其它设备以无线或有线方式接收的信号的任何适当结构。虽然发射器和接收器示为组合成收发器852，但是它们也可以是分开的组件。每个天线856包括用于传输或接收无线或有线信号的任何适当结构。尽管这里示出公共天线856耦合到收发器852，但是可以将一个或多个天线856耦合到收发器852，从而当发射器和接收器配置为分开的组件时，各个天线856可以耦合到发射器和接收器。每个存储器858包括任何适当的易失性或非易失性存储和检索设备。每个输入或输出设备866有助于与网络中的用户或其它设备的交互(网络通信)。每个输入或输出设备866包括用于向用户提供信息或从用户接收或提供信息的任何适当结构，该信息包括网络接口通信。
99.图9是可用于实现本文公开的设备和方法的计算系统900的框图。例如，该计算系统可以是ue、接入网(access network，an)、移动性管理(mobility management，mm)、会话管理(session management，sm)、用户平面网关(user plane gateway，upgw)或接入层(access stratum，as)中的任何实体。特定设备可利用所有所示组件或这些组件的仅一子集，且设备之间的集成程度可能不同。此外，设备可包括组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器和接收器等。计算系统900包括处理单元902。处理单元包括中央处理器(central processing unit，cpu)914、存储器908，还可包括连接至总线920的大容量存储设备904、视频适配器910以及i/o接口912。
100.总线920可以是任何类型的若干个总线架构中的一个或多个，包括存储器总线或存储器控制器、外设总线或视频总线。cpu 914可包括任何类型的电子数据处理器。存储器908可包括任何类型的非瞬时性系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)、同步dram(synchronous dram，sdram)、只读存储器(read-only memory，rom)或它们的组合。在一个实施例中，存储器908可包含在开机时使用的rom以及在执行程序时使用的存储程序和数据的dram。
101.大容量存储器904可包括任何类型的非瞬时性存储设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息通过总线920访问。例如，大容量存储器904可包括固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器和光盘驱动器中的一个或多个。
102.视频适配器910和i/o接口912提供接口以将外部输入和输出设备耦合到处理单元902。如图所示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器910的显示器918和耦合到i/o接口912的鼠标/键盘/打印机916。其它设备可以耦合到处理器单元902，并且可以使用额外或更少的接口卡。例如，可使用如通用串行总线(universal serial bus，usb)(未示出)等串行接口将接口提供给外部设备。
103.处理单元902还包含一个或多个网络接口906，该网络接口可以包括例如以太网电缆等有线链路，或到接入节点或不同网络的无线链路。网络接口906允许处理单元902经由网络与远程单元进行通信。例如，网络接口906可以经由一个或多个发射器或发射天线以及一个或多个接收器或接收天线提供无线通信。在一个实施例中，处理单元902耦合到局域网922或广域网，用于处理数据以及与远程设备进行通信，远程设备是例如其它处理单元、互联网或远程存储设施。
104.在3gpp tsg ran wg1第90次会议上，已经就以下情况达成一致：
[0105]“可以配置以下选项用于识别新候选波束
[0106]
仅csi-rs：需要说明的是，在这种情况下，将不会配置ss块(ss block，ssb)用于识别新候选波束；
[0107]
仅ss块：需要说明的是，在这种情况下，将不会配置csi-rs用于识别新候选波束；以及
[0108]
有待进一步研究：csi-rs ss块。”[0109]
在仅配置ss块用于识别新候选波束的情况下，具体地，未配置csi-rs用于识别新候选波束，则应说明以下内容。图10示出了时域中四个brach机会的示例的图1000，这四个brach机会分别对应于图1000中底行所示的四个不同ss索引。具体地，如果ue检测到ss索引1作为新识别波束，则ue应在brach资源索引1上传输brach前导，以此类推。需要说明的是，brach资源可以与现有brach资源进行频分复用(例如，使用不同的频率)或进行码分复用(例如，使用不同的循环移位)。
[0110]
在brach传输的接收侧，接入节点监控所有brach资源以获取潜在的bfrq。在检测有效的ue特定前导时，接入节点能够识别ue身份。另一方面，在检测接收ue特定前导的位置时，接入节点能够识别来自该特定ue的期望ss索引。例如，如果在brach 1期间接收到ue特定前导，则接入节点将ss索引1看作来自该特定ue的期望ss索引。
[0111]
因此，可以使用两步rach过程。在第一个步骤中，ue识别合适的ss索引，并在传输ue特定前导时相应地选择合适的brach资源索引。另一方面，接入节点检测brach前导并推断ue身份，然后通过分析接收ue特定前导的位置来检测期望的ss索引。在第二个步骤中，接入节点向ue发出bfrp。ue监控搜索空间，通常可以成功接收bfrp。
[0112]
需要说明的是，这样的两步rach过程使得ue能够上报波束故障事件以及每个ss的新波束识别。在某些情况下，例如，如果需要rsrp或rsrq等波束质量，或者如果需要执行波束细化或管理操作，则接入节点可以在bfrp中包含上行传输授权以及波束质量报告请求，或者启动波束细化过程。在收到bfrp和所包括的上行授权后，ue可按上行授权的允许来发送所请求的波束质量。如果在bfrp中没有用信号通知其它波束质量报告或波束细化，则ue可宣布波束故障恢复成功，不再对该波束故障事件提出其它请求。
[0113]
提出对于仅使用ss块作为新波束识别参考信号的波束故障恢复，使用两步rach过程来使ue能够用信号通知ue身份和期望的ss索引，而接入节点可以在波束故障恢复响应中包括指示(或信息)以启动进一步波束质量报告或启动波束细化。
[0114]
在3gpp ran1第90次会议上，已经就以下工作假设达成一致：
[0115]
对于brach上的波束故障恢复请求传输，支持使用与其它brach资源进行码分复用的资源。
[0116]
需要说明的是，码分复用意味着与brach前导相同的序列设计。
[0117]
需要说明的是，在3gpp lte rel-15中，用于传输波束故障恢复请求的brach的前导是从用于操作无内容brach的前导中选择的。
[0118]
需要说明的是，该特征并非旨在对与其它brach资源相关的设计产生任何影响。
[0119]
为了进一步研究，考虑是否需要与其它brach进行时分复用。
[0120]
在波束故障恢复请求传输与其它brach资源进行码分复用的情况下，可能需要考虑bfrq的传输功率。由于bfrq传输与brach共享同一物理资源，所以一种自然的方式是重用
常规随机接入传输的功率控制机制(例如，基于功率攀升)。然而，由于波束故障恢复是一个异常处理过程，需要尽快完成，所以在某些情况下，功率攀升步长较小的多次重传可能导致不必要的无线链路故障。因此，即使采用相同的功率控制机制，也必须使用不同的参数值进行bfrq传输。
[0121]
提出对波束故障恢复请求使用与常规随机接入传输相同的功率控制机制，但具有不同的功率控制参数。
[0122]
当仅ss块或仅csi-rs用于新波束识别参考信号时，可使用类似的功率控制机制。
[0123]
在仅配置csi-rs用于识别新候选波束的情况下，具体地，未配置ss用于识别新候选波束，则需要说明以下内容。图11示出了多个brach机会的示例的图1100，这些brach机会包括brach时间机会1115等四个brach时间机会上的64个brach资源(例如brach资源1105、1107、1109和1111)。本文中，每个brach时间机会是时域中ue发送波束故障恢复请求前导的最小机会，其中每个brach资源是时域、频域或序列域中ue可以用来发送前导序列以触发波束故障恢复的最小单元。一个brach资源与另一个brach资源可能在brach时间机会、频率索引、循环移位或其组合的选择上有所区别。在以上示例中，跨四个不同频率索引和四个不同循环移位的第一16个brach资源属于第一个brach时间机会，第一个brach时间机会与ss索引1存在波束对应关系；跨四个不同频率索引和四个不同循环移位的第二16个brach资源属于brach时间机会，作为brach索引2，该brach时间机会与ss索引2存在波束对应关系；以此类推。ue测量多个csi-rs，为新候选波束识别合适的cri，准备好触发波束故障恢复并上报用于恢复波束故障的新波束索引。
[0124]
出于波束故障恢复的目的，从若干个不同方面对以下两步rach过程和四步rach过程进行了比较。由于波束故障恢复是一个异常处理过程，其中快速响应至关重要，所以波束故障恢复时间可能是最重要的一个方面。一般而言，与四步rach过程相比，两步rach过程需要的时间更短，主要是因为两步rach过程涉及的消息交换次数更少。
[0125]
在消息稳健性方面，由于多种原因，两步rach过程的错误概率通常更低。首先，由于两步rach过程的消息交换次数更少，所以发生检测或解调错误的概率更低。其次，由于brach重用了序列设计针对初始接入的brach前导，所以其接收性能比常规pucch或pusch的接收性能更稳健。因此，消息3的传输发生错误的概率要高于brach前导传输发生错误的概率。
[0126]
在资源开销方面，两步rach过程和四步rach过程各有利弊。如果小区中ue的数量较少且所需brach资源的数量可以在一个brach区域中得到支持，则两步rach过程的开销最小。然而，如果ue的数量增加，且所需brach资源的数量无法在一个brach区域中得到支持，从而需要分配不止一个brach区域，则其开销会增加。但是，对于四步rach过程，由于需要交换消息3或4，所以其需要额外的资源作为基线。
[0127]
在信息传递方面，两步rach过程仅可以传递ue索引和新波束索引。此外，为了获取波束质量信息(例如rsrp或rsrq)等附加信息，接入节点需要启动单独的波束管理或细化过程作为后续过程。然而，由于四步rach过程可以额外交换消息3或4，所以其不仅可以传递ue索引和新波束索引，还可以传递波束质量信息(例如rsrp或rsrq)等附加信息。但是，在波束故障恢复过程中可能无法完全扫描发射波束或接收波束，因此，即使对于四步rach过程，在完成波束故障恢复过程后也可能需要额外的波束管理或细化过程。
for communications beam recovery)”的第62/544,420号美国临时专利申请案中提供了更多细节，这两个专利申请案的全部内容以引入的方式并入本文本中。
[0138]
对于替代方案2，当ue发生波束故障并且(例如，通过监控可用csi-rs信号)识别到新cri时，ue(例如，通过使用cri与ss之间的关联表)来识别与所识别的cri准共址的ss块。然后，ue(例如，通过使用ss与brach时间机会之间的关联关系，可能是一对一关联关系)在与所识别的ss块对应的brach时间机会中发送其指定brach前导。在这种情况下，当接入节点仅需要ss索引作为新波束索引，不需要cri作为新波束索引，并且发回对brach前导的响应时，其完成波束故障恢复过程(两步rach过程)。这可以视为替代方案1的一个特例，跳过了消息3和4。需要说明的是，与仅ss块场景类似，可以基于接入节点偏好和响应中的信令将以上两步过程可选地扩展为四步过程。在一个实施例中，该响应包括从接入节点到ue的pdcch消息或pdsch消息。在检测到pdcch消息或pdsch消息后，ue能够接收到响应并可推断出波束故障恢复过程是否已成功完成。在另一个实施例中，该响应包括接入节点对进一步信令的请求。这种请求的一个示例是，接入节点可在该响应消息中请求ue进一步上报与前一个新识别波束索引相关联的波束质量信息。这种请求的另一个示例是，接入节点可在该响应消息中请求ue参与下行或上行波束管理、波束细化或波束跟踪过程，而该请求本身可包括这种波束管理、波束细化或波束跟踪过程的配置。接入节点还可将上行授权与该请求一起发送给ue，从而为ue分配某些上行资源，以便ue可使用上行资源来发送所请求的波束质量报告或者参与波束管理、波束细化或波束跟踪过程(例如，发送上行探测参考信号、发送下行参考信号测量结果，等等)。
[0139]
对于替代方案1和替代方案2两者，为ue分配一个brach前导，这意味着一个brach前导代表一个ue id。但是，对于替代方案3，由于为ue分配了多个brach前导，所以brach前导可以直接代表ue的ue id和新cri。当ue发生波束故障并且识别到新cri时，ue在与所识别的cri对应的brach时间机会中发送与所识别的cri对应的brach前导。由于该brach前导直接代表所识别的cri，所以当接入节点发回对该brach前导的响应时，波束故障恢复过程完成(两步rach过程)。
[0140]
对于上述所有三个替代方案，为了使ue确定何时或在何处传输对应的brach前导，接入节点可能需要配置每个cri与brach资源之间的关联关系。出于此目的，可以考虑两个不同的选项。在第一个选项中，接入节点直接配置每个cri与brach资源之间的关联关系。这样，ue可以确定为每个识别的cri使用哪个brach资源(直接关联关系)。在第二个选项中，接入节点配置csi-rs与ss块之间的准共址关系(例如，一个或多个csi-rs波束属于一个ss波束)，并且为ss块中的每个csi-rs分配不同的brach资源(间接关联关系)。
[0141]
提出对于仅使用csi-rs作为新波束识别参考信号的波束故障恢复，允许接入节点在每个brach时间机会中分配不止一个brach资源，以加快整体波束故障恢复。
[0142]
提出对于仅使用csi-rs作为新波束识别参考信号的波束故障恢复，ue支持仅上报ss索引(其与检测到的cri在空间上准共址)，以加快整体波束故障恢复。需要说明的是，接入节点将需要向ue发送信令消息，该信令消息传送关于brach资源的时间、频率或序列配置的信息，其中ue使用这些brach资源来传输随机接入前导以向接入节点传送关于波束故障恢复的信息。
[0143]
图12示出了在参与随机接入过程的ue中发生的示例性操作1200的流程图。操作
1200可表示当ue参与随机接入过程时在该ue中发生的操作。
[0144]
操作1200开始于：ue发送前导(步骤1205)。ue接收响应于前导的响应(步骤1207)。该响应可包括进一步信令指示。例如，该进一步信令指示可以是数据或信息。该进一步信令指示可向ue传送信息以上报与对应于前导的波束索引相关联的波束质量信息。该进一步信令指示可向ue传送信息以参与下行波束管理过程、上行波束管理过程、波束细化过程和波束跟踪过程中的至少一个过程。响应可包括上行资源授权。ue可根据上行资源授权发送进一步信令。ue发送进一步信令(步骤1209)。
[0145]
图13示出了在参与随机接入过程的接入节点中发生的示例性操作1300的流程图。操作1300可表示当接入节点参与随机接入过程时在该接入节点处发生的操作。
[0146]
操作1300开始于：接入节点接收前导(步骤1305)。接入节点发送响应于该前导的响应(步骤1307)。该响应可包括进一步信令指示。例如，该进一步信令指示可以是数据或信息。该进一步信令指示可向ue传送信息以上报与对应于前导的波束索引相关联的波束质量信息。该进一步信令指示可向ue传送信息以参与下行波束管理过程、上行波束管理过程、波束细化过程和波束跟踪过程中的至少一个过程。响应可包括上行资源授权。接入节点可根据上行资源授权来接收进一步信令。接入节点接收进一步信令(步骤1309)。
[0147]
需要说明的是，在5g mmwave通信系统中，聚束或波束成形是必不可少的。
[0148]
应当理解，本文提供的实施例方法的一个或多个步骤可由相应的单元或模块执行。例如，信号可由传输单元或传输模块进行传输。信号可由接收单元或接收模块进行接收。信号可由处理单元或处理模块进行处理。其它步骤可由生成单元或模块、确定单元或模块或者选择单元或模块来执行。各个单元或模块可以是硬件、软件或其组合。例如，这些单元或模块中的一个或多个可以是集成电路，例如现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)。
[0149]
虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。