基于波束的多连接通信方法、终端设备及网络设备技术

本发明专利技术涉及一种基于波束的多连接通信方法、终端设备及网络设备。在基于波束的多连接通信的方法中，可以在终端设备与终端建立RRC连接之后，通过基站或终端设备触发的随机接入过程建立至少一个波束连接，也可以在终端设备空闲时时，随着随机接入过程的进行完成至少一个波束连接的建立，以降低单个波束通信中断后，终端设备重新进行波束通信恢复的系统开销，以及避免基站与终端设备间数据传输中断的现象，从而保证基站与终端设备的正常通信。

Beam based multi link communication method, terminal equipment and network device

The invention relates to a beam based multi connection communication method, a terminal device and a network device. In a beam based multi connection communication method, at least one beam connection can be established after a RRC connection is established between the terminal device and the terminal and a random access process triggered by a base station or terminal device, and at least one beam connection can be completed as the terminal device is idle. In order to reduce the system overhead of the beam communication recovery and avoid the interruption of the data transmission between the base station and the terminal equipment, the terminal equipment can ensure the normal communication between the base station and the terminal equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于波束的多连接通信方法、终端设备及网络设备
本专利技术涉及高频无线通信领域，尤其涉及一种基于波束的多连接通信方法、终端设备及网络设备。
技术介绍
在高频无线通信领域中，随着频率的增大会使无线信号路径损耗增大，小区覆盖范围减小，导致在相同的面积内需要部署更多接入网设备(接入网设备可以是基站或发射接收端点(英文：transmissionreceptionpoint，TRP))，才能够保证覆盖，极大地增加网络部署成本，这就需要提供一种覆盖增强通信方法。现有技术通过波束成形技术(即一种多天线处理技术)，使用多个天线形成窄波束，获得波束增益，在一定程度上补偿路径的损耗。如图1所示，A区域为低频覆盖范围，B区域为高频覆盖范围，C区域为窄波束覆盖范围，L为基站覆盖的小区边界；由于窄波束的波束增益较高，从而补偿了高频的路径损耗。为了保证小区内的连续覆盖，需要使用多个窄波束，如若每个窄波束的宽度为10°，则36个相同的窄波束将覆盖整个小区。对于终端来说，首先通过随机接入过程完成终端和基站间的初始波束对齐(即终端和基站的初始波束连接)，即终端搜索其与基站间的一个服务波束，服务波束是终端能接收到的所有波束中信号质量最好的波束。然后随着终端的移动、旋转和信道变化，终端还需要进行波束跟踪，即终端实时测量所有波束的信号质量，并将测量结果上报给基站，基站决定是否进行服务波束的切换，如果需要切换，就通过指示消息通知终端。然而，高频通信信道变化剧烈，经常有信道质量大幅下降的情况发生，信号传播路径一般为直射和反射路径，容易受到障碍物影响。当服务波束发生阻塞时，导致终端和基站间的数据中断，终端的波束跟踪机制不能继续运行，只能再次通过随机接入过程重新进行波束对齐，从而增加系统的信令开销。
技术实现思路
本申请提供了一种基于波束的多连接通信方法、终端设备及网络设备，通过实现终端设备与网络设备(基站)间多波束的连接，降低了终端设备重新进行波束通信恢复的系统开销，以及避免网络设备与终端设备间数据传输中断的现象，从而保证网络设备与终端设备的正常通信。第一方面，提供了一种基于波束的多连接通信方法，在终端设备使用第一波束与网络设备进行通信连接时，该方法包括：终端设备使用第二波束建立与网络设备的通信连接，以降低单个波束通信中断后，终端设备重新进行波束通信恢复的系统开销，以及避免网络设备与终端设备间数据传输中断的现象，从而保证网络设备与终端设备的正常通信。在一个可选的实现中，第一波束是第一波束对中的波束，第一波束是终端设备使用的波束；第二波束是第二波束对中的波束，第二波束是终端设备使用的波束。终端设备使用第二波束建立与网络设备的通信之前，该方法还包括：终端设备使用第二波束接收网络设备的多个波束中每个波束发送的参考信号，该参考信号可以是同步信号。终端设备根据参考信号，对网络设备的多个波束的信号质量进行测量，并根据测量结果，从终端设备的多个第二波束中，确定出与网络设备的每个第二波束匹配的每个第二波束(如信号质量最好的波束)，确定第二波束对。其中UE对基站的多个波束进行测量的过程可以是周期性的，以实现测量的准确性与实时性。在一个可选的实现中，终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信，具体包括：终端设备使用第二波束，向网络设备发送随机接入前导码消息，终端设备使用第二波束，接收网络设备根据随机接入前导码消息发送的随机接入响应消息。终端设备根据随机接入响应消息并使用第二波束，向网络设备发送第一消息，第一消息包括终端设备的标识信息和波束连接建立请求信息。其中，第一消息是可以是MACCE消息，也可以是RRC消息，UE的标识信息可以是C-RNTI。终端设备使用第二波束，接收网络设备根据终端设备的标识信息和波束连接建立请求信息发送的第一响应消息，以使终端设备与网络设备建立通信连接。在一个可选的实现中，第一响应消息可以包括波束连接建立信息。终端设备使用第二波束，接收网络设备根据终端设备的标识信息和波束连接建立请求信息发送的第一响应消息，具体包括：终端设备使用第二波束，接收网络设备根据终端设备的标识信息和波束建立请求信息发送的波束连接建立信息，以指示终端设备与网络设备建立通信连接。在一个可选的实现中，终端设备使用第二波束建立与网络设备的通信之前，该方法还包括：终端设备使用多个波束，接收网络设备的多个波束发送的参考信号，参考信号可以是同步信号。终端设备根据参考信号，对网络设备的多个波束的信号质量进行测量，以获取多个波束的属性信息，如信号质量信息等。终端设备使用第一波束，向网络设备发送测量报告，测量报告包括网络设备的多个波束的信号质量的测量结果。终端设备使用第一波束，接收网络设备根据测量结果发送的第二消息，该第二消息可以是RRC消息、媒体访问控制层控制元素消息或物理下行控制信道命令。第二消息包括第一指示信息。终端设备根据第一指示信息，确定第二波束对，以保证终端设备与网络设备间传输信号的高质量。在一个可选的实现中，第一指示信息包括网络设备的多个波束中第二波束的索引信息，以指示网络设备确定的第二波束，终端设备根据第一指示信息，确定第二波束对，具体包括：终端设备根据第二波束的索引信息，确定第二波束对。在一个可选的实现中，第一指示信息还包括指令信息，该指令信息可以包括随机接入资源信息，终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信，具体包括：终端设备根据指令信息中的随机接入资源信息并使用第二波束，向网络设备发送随机接入前导码消息。终端设备使用第二波束，接收网络设备根据随机接入前导码消息发送的随机接入响应消息，随机接入响应消息包括第二指示信息。终端设备根据第二指示信息，确定与网络设备建立通信连接。第二方面，提供了一种基于波束的多连接通信方法，终端设备与网络设备间没有建立通信连接(RRC连接)的情况，该方法包括：终端设备确定多个第一波束对，第一波束对包括终端设备的第一波束和网络设备的第一波束。终端设备使用每个第一波束，向网络设备发送第一消息，第一消息包括终端设备的标识信息，第一消息可以是RRC消息(如RRC请求建立消息)，或MACCE消息。终端设备使用每个第一波束，接收网络设备根据标识信息发送的第二消息，并根据第二消息，与网络设备建立通信连接，以降低单个波束通信中断后，终端设备重新进行波束通信恢复的系统开销，以及避免网络设备与终端设备间数据传输中断的现象，从而保证网络设备与终端设备的正常通信。在一个可选的实现中，终端设备使用每个第一波束，接收网络设备的多个第一波束中每个波束发送的参考信号。终端设备根据参考信号，对网络设备的多个第一波束的信号质量进行测量，该测量过程可以是周期性的，以实现测量结果的时效性与准确性。在一个可选的实现中，终端设备使用终端设备的除第一波束之外的第二波束，向网络设备发送第一消息，第一消息包括终端设备的标识信息和第一波束的索引信息；终端设备使用每个所述第一波束，接收网络设备根据标识信息和第一波束的索引信息发送的第二消息。在一个可选的实现中，第二消息为RRC连接建立消息，或者第二消息为波束连接建立消息。终端设备使用多个所述第一波束，接收网络设备根据标识信息发送的第二消息，第二消息可以是RRC消息(如RRC连接建立消息)，或MACCE消息，以用于RRC连接建立或波束连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于波束的多连接通信方法，终端设备使用第一波束与网络设备通信连接，其特征在于，所述方法包括：所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于波束的多连接通信方法，终端设备使用第一波束与网络设备通信连接，其特征在于，所述方法包括：所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信连接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一波束是第一波束对中的波束，所述第一波束是所述终端设备使用的波束；所述第二波束是第二波束对中的波束，所述第二波束是所述终端设备使用的波束；所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信之前，所述方法还包括：所述终端设备使用所述第二波束接收所述网络设备的多个波束中每个波束发送的参考信号；所述终端设备根据所述参考信号，对所述网络设备的多个波束的信号质量进行测量；所述终端设备根据测量结果，确定所述第二波束对。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信，具体包括：所述终端设备使用所述第二波束，向所述网络设备发送随机接入前导码消息；所述终端设备使用所述第二波束，接收所述网络设备根据所述随机接入前导码消息发送的随机接入响应消息；所述终端设备根据所述随机接入响应消息并使用所述第二波束，向所述网络设备发送第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息和波束连接建立请求信息；所述终端设备使用所述第二波束，接收所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束连接建立请求信息发送的第一响应消息，以使所述终端设备与所述网络设备建立通信连接。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一响应消息包括波束连接建立信息，所述终端设备使用所述第二波束，接收所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束连接建立请求信息发送的第一响应消息，具体包括：所述终端设备使用所述第二波束，接收所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束建立请求信息发送的波束连接建立信息，以指示所述终端设备与所述网络设备建立通信连接。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信之前，所述方法还包括：所述终端设备使用多个波束，接收所述网络设备的多个波束发送的参考信号；所述终端设备根据所述参考信号，对所述网络设备的多个波束的信号质量进行测量；所述终端设备使用所述第一波束，向所述网络设备发送测量报告，所述测量报告包括所述网络设备的多个波束的信号质量的测量结果；所述终端设备使用所述第一波束，接收所述网络设备根据所述测量结果发送的第二消息，所述第二消息包括第一指示信息；所述终端设备根据所述第一指示信息，确定所述第二波束对。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息包括所述网络设备的所述多个波束中第二波束的索引信息，所述终端设备根据所述第一指示信息，确定第二波束对，具体包括：所述终端设备根据所述第二波束的索引信息，确定所述第二波束对。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息还包括指令信息，所述终端设备使用第二波束建立与所述网络设备的通信，具体包括：所述终端设备根据所述指令信息并使用所述第二波束，向所述网络设备发送随机接入前导码消息；所述终端设备使用所述第二波束，接收所述网络设备根据所述随机接入前导码消息发送的随机接入响应消息，所述随机接入响应消息包括第二指示信息；所述终端设备根据所述第二指示信息，确定与所述网络设备建立通信连接。8.一种基于波束的多连接通信方法，其特征在于，所述方法包括：终端设备确定多个第一波束对，所述第一波束对包括所述终端设备的第一波束和网络设备的第一波束；所述终端设备使用每个所述第一波束，向所述网络设备发送第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息；所述终端设备使用每个所述第一波束，接收所述网络设备根据所述标识信息发送的第二消息；所述终端设备根据所述第二消息，与所述网络设备建立通信连接。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端设备确定多个第一波束对，具体包括：所述终端设备使用所述终端设备的每个波束，接收网络设备的多个波束中每个波束发送的参考信号；所述终端设备根据所述参考信号，确定多个第一波束对。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，终端设备确定多个第一波束对之后，所述方法还包括：所述终端设备使用所述终端设备的除所述第一波束之外的第二波束，向所述网络设备发送第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息和所述第一波束的索引信息；所述终端设备使用每个所述第一波束，接收所述网络设备根据所述标识信息和所述第一波束的索引信息发送的第二消息。11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二消息为RRC连接建立消息，或者所述第二消息为波束连接建立消息；所述终端设备使用多个所述第一波束，接收所述网络设备根据所述标识信息发送的第二消息，具体包括：当所述网络设备根据所述标识信息确定所述终端设备的工作状态为空闲状态时，所述终端设备使用一个所述第一波束，接收所述网络设备发送的所述RRC连接建立消息，以使所述终端设备与所述网络设备建立RRC连接；或者，当所述网络设备根据所述标识信息确定所述终端设备的工作状态为连接状态时，所述终端设备使用多个所述第一波束，接收所述网络设备发送的所述波束连接建立消息，以使所述终端设备与所述网络设备建立多个波束连接。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述终端设备根据所述第二消息，与所述网络设备建立通信连接，具体包括：当所述终端设备接收所述网络设备发送的所述RRC连接建立消息时，所述终端设备与所述网络设备建立RRC连接；或者，当所述终端设备接收所述网络设备发送的所述波束连接建立消息时，所述终端设备与所述网络设备建立波束连接。13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述终端设备使用每个所述第一波束，向所述网络设备发送第一消息之前，所述方法还包括：所述终端设备使用每个所述第一波束，向所述网络设备发送随机接入前导码消息；所述终端设备使用每个所述第一波束，接收所述网络设备根据所述随机接入前导码消息发送的随机接入响应消息。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述终端设备使用每个所述第一波束，向所述网络设备发送随机接入前导码消息，具体包括：所述终端设备使用每个所述第一波束，同时向所述网络设备发送随机前导码接入消息；或者，所述终端设备使用每个所述第一波束，依次向所述网络设备发送随机前导码接入消息。15.一种基于波束的多连接通信方法，网络设备使用第一波束与终端设备通信连接，其特征在于，所述方法包括：所述网络设备使用第二波束建立与所述终端设备的通信连接。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一波束是第一波束对中的波束，所述第一波束是所述网络设备使用的波束；所述第二波束是第二波束对中的波束，所述第二波束是所述网络设备使用的波束；所述网络设备使用第二波束建立与所述终端设备的通信连接之前，所述方法还包括：所述网络设备使用多个所述第二波束，向所述终端设备发送参考信号，以使所述终端设备对多个所述第二波束的信号质量进行测量，确定所述第二波束对。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述网络设备使用第二波束建立与所述终端设备的通信，具体包括：所述网络设备使用所述第二波束，接收所述终端设备发送的随机接入前导码消息；所述网络设备根据所述随机接入前导码消息并使用所述第二波束，向所述终端设备发送随机接入响应消息；所述网络设备使用所述第二波束，接收所述终端设备根据所述随机接入响应消息发送的第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息和波束连接建立请求信息；所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束连接建立请求信息并使用第二波束，向所述终端设备发送第一响应消息，以使所述网络设备使用第二波束与所述终端设备建立通信连接。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一响应消息包括波束连接建立信息，所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束连接建立请求信息并使用第二波束，向所述终端设备发送第一响应消息，具体包括：所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述波束连接建立请求信息并使用第二波束，向所述终端设备发送所述波束连接建立信息。19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述网络设备使用第二波束建立与所述终端设备的通信之前，所述方法还包括：所述网络设备使用多个波束，向所述终端设备发送参考信号，以使所述终端设备对网络设备的多个波束的信号质量进行测量；所述网络设备使用所述第一波束，接收所述终端设备发送的测量报告，所述测量报告包括所述网络设备的多个波束中多个波束的信号质量的测量结果；所述网络设备根据所述测量结果确定所述第二波束后，使用所述第一波束，向所述终端设备发送第二消息，所述第二消息包括第一指示信息，以使所述终端设备根据所述第一指示信息，确定所述第二波束对。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息包括所述网络设备的第二波束的索引信息，以使所述终端设备根据所述索引信息，确定所述第二波束对。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一指示信息还包括指令信息，所述网络设备使用第二波束建立与所述终端设备的通信，具体包括：所述网络设备使用所述第二波束，接收所述终端设备根据所述指令信息发送的随机接入前导码消息；所述网络设备根据所述随机接入前导码消息并使用所述第二波束，向所述终端设备发送随机接入响应消息，所述随机接入响应消息包括第二指示信息，以使所述终端设备根据所述第二指示信息确定与所述网络设备建立通信连接。22.一种基于波束的多连接通信方法，其特征在于，所述方法包括：网络设备接收终端设备在确定多个第一波束对后发送的第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息；所述网络设备根据所述终端设备的标识信息，向所述终端设备发送第二消息，以使所述终端设备根据所述第二消息，与所述网络设备建立通信连接。23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述网络设备接收终端设备在确定多个第一波束对后发送的第一消息，具体包括：所述网络设备使用所述网络设备的第一波束，接收所述终端设备在确定多个第一波束对后发送的第一消息，所述网络设备的第一波束是所述第一波束对中的波束。24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述网络设备使用所述网络设备的第二波束，接收所述终端设备在确定多个第一波束对后发送的第一消息，所述第一消息包括所述终端设备的标识信息和所述第一波束对中所述终端设备的第一波束的索引信息，所述网络设备的第二波束是除所述第一波束外的波束；所述网络设备根据所述终端设备的标识信息，向所述终端设备发送第二消息，具体包括：所述网络设备根据所述终端设备的标识信息和所述终端设备的第一波束的索引信息，向所述终端设备发送第二消息。25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第二消息为RRC连接建立消息，或者所述第二消息为波束连接建立消息；所述网络设备根据所述标识信息并使用多个所述第一波束，向所述终端设备发送第二消息，具体包括：当所述网络设备根据所述标识信息确定所述终端设备的工作状态为空闲状态时，所述网络设备使用一个所述第一波束，向所述终端设备发送所述RRC连接建立消息，以使所述终端设备与所述网络设备建立RRC连接；或者，当所述网络设备根据所述标识信息确定所述终端设备的工作状态为连接状态时，所述网络设备使用多个所述第一波束，向所述终端设备发送所述波束连接建立消息，以使所述终端设备与所述网络设备建立多个波束连接。26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述网络设备使用多个所述第一波束，接收所述终端设备发送的第一消息之前，所述方法还包括：所述网络设备使用多个所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐珣，柴丽，苗金华，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44