用于多波束操作的波束故障恢复机制制造技术

本发明专利技术提出了一种在具有波束形成的无线通信系统中用于多波束操作的波束故障恢复方法。具体来讲，本发明专利技术提出了一种四步波束故障恢复进程。第一步为波束故障检测，UE检测原始的服务BPL的波束故障状况。第二步为新候选波束识别，UE执行测量以用于候选波束选择。第三步为BFRQ传送，当满足BFRQ传送的触发条件时，UE向BS传送BFRQ消息。第四步为监听BS响应，UE监听BS响应以决定波束故障恢复的成功或失败。

Beam fault recovery mechanism for multibeam operation

A beam fault recovery method for multi-beam operation in a wireless communication system with beamforming is proposed. Specifically, the invention proposes a four step beam fault recovery process. The first step is beam fault detection, and UE detects the beam fault condition of the original service BPL. The second step is to identify new candidate beams, and UE performs measurements for candidate beam selection. The third step is BFRQ transmission. When the trigger condition of BFRQ transmission is satisfied, UE sends the BFRQ message to BS. The fourth step is to monitor the BS response, and UE monitor the BS response to determine the success or failure of the beam failure recovery.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多波束操作的波束故障恢复机制交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2017年2月6日递交的，专利技术名称为“BeamRecoveryMechanismforMulti-BeamOperation”的美国临时申请案62/455,522和2017年5月5日递交的，专利技术名称为“MethodforBeamManagementforWirelessCommunicationSystemwithBeamforming”的美国临时申请案62/501,936的优先权，且将上述申请作为参考。
本专利技术有关于无线通信，特别有关于毫米波(millimeterwave，mmW)波束形成(beamforming)系统中的波束故障恢复(beamfailurerecovery)机制。
技术介绍
移动运营商越来越多地遇到的带宽不足问题已经促进了对3GHz和300GHz之间未充分利用的mmW频谱的探索，以用于下一代宽带蜂窝通信网络。mmW频段的可用频谱是传统蜂窝系统的200倍。mmW无线网络使用具有窄波束(narrowbeam)的定向通信，并且可以支持数千兆比特(multi-gigabit)的数据速率。mmW频谱中未充分利用的带宽的波长范围为1mm-100mm。mmW频谱极小的波长可以使得一个小的区域中能够放置大量的小型化天线。这种小型化的天线系统可以通过电可操纵阵列(electricallysteerablearray)形成定向传送而产生高的波束形成增益。随着近来mmW半导体电路的发展，mmW无线系统已经成为有望真正实施的解决办法。然而，对定向传送的严重依赖和传播环境的脆弱性给具有波束形成的mmW网络提出了特别的挑战。原则上，波束训练机制确保了基站(basestation，BS)波束和用户设备(userequipment，UE)波束对准(align)以用于数据通信，其中波束训练机制包括初始的波束对准和后续的波束跟踪(track)。为了确保波束对准，应该对波束跟踪操作进行调整(adapt)以响应信道的变化。然而在mmW系统中，由于波长差异，其传送路径寿命可能比传统的蜂窝频段短一个数量级。如果结合具有小空间覆盖(spatialcoverage)的专用(dedicated)波束，专用波束的有效传送路径的数量可能相当有限，因此更容易受到UE移动和环境变化的影响。对于波束形成的接入来说，链路的两端都需要知晓使用哪个波束形成器(beamformer)。在基于下行链路(downlink，DL)的波束管理中，BS端为UE提供测量波束形成的信道的机会，其中波束形成的信道是BS波束和UE波束的不同组合。例如，BS利用在各个BS波束上携带的参考信号(referencesignal，RS)来执行周期性的波束扫描(sweep)。UE可以使用不同的UE波束来采集波束形成的信道状态，然后向BS报告采集到的信息。显然，在基于DL的波束管理中，UE掌握最新的波束形成的信道状态。BS可以基于UE的反馈来了解波束形成的信道状态，上述反馈可以仅包括UE选择的强波束对链路(beampairlink，BPL)。可以选择波束形成的信道状态的反馈速率，以照顾所需的大多数波束跟踪。更高的波束形成的信道状态的反馈速率可以提供更新的信息，但是需要付出更高开销(overhead)的代价。然而对于一些罕见的波束跟踪问题来说，这种波束管理的反馈速率可能还是不够频繁的。例如，突然的堵塞(blockage)可能导致丢失连接。因此，需要其他的机制来解决罕见情况下的需求。
技术实现思路
本专利技术提出了一种在具有波束形成的无线通信系统中用于多波束操作的波束故障恢复方法。具体来讲，本专利技术提出了一种四步波束故障恢复进程。第一步为波束故障检测，UE检测原始的服务BPL的波束故障状况。第二步为新候选波束识别(identification)，UE执行测量以用于候选波束选择。请注意，第二步不一定在第一步之前。第三步为波束故障恢复请求(beamfailurerecoveryrequest，BFRQ)传送，当满足BFRQ传送的触发条件时，UE向BS传送BFRQ消息。第四步为监听(monitor)BS响应，UE监听BS响应以决定波束故障恢复的成功或失败。在一个实施例中，在波束形成通信网络中，UE使用服务BPL在建立的数据连接上从BS接收波束故障恢复配置。UE基于波束故障恢复配置来监听多个RS，其中多个RS与不同的DL波束相关联。当满足波束故障恢复的触发条件时，UE向BS传送BFRQ消息，其中BFRQ消息用来指示UE识别的候选BPL。UE监听来自BS的响应，其中BS与上述UE识别的候选BPL相关联。在另一个实施例中，在波束形成通信网络中，BS使用服务BPL在建立的数据连接上向UE传送波束故障恢复配置。当满足波束故障恢复的触发条件时，BS从UE接收BFRQ消息，其中BFRQ消息用来指示UE识别的候选BPL。BS向UE传送响应。其中响应与UE识别的候选BPL相关联。其他的实施例和本专利技术的优势将在具体实施方式中进行详细描述。本
技术实现思路
不意图定义本专利技术。本专利技术由权利要求进行定义。附图说明下列附图示出了本专利技术的实施例，其中相似的数字指示相似的组件。图1示出了根据本专利技术实施例的支持四步波束故障恢复进程的波束形成无线通信系统。图2是执行本专利技术某实施例的BS和UE的简化框图。图3示出了波束故障恢复进程的第一步服务BPL和波束故障检测。图4示出了波束故障恢复进程的第二步波束监听和新波束识别。图5示出了波束故障恢复进程的第三步触发条件和BFRQ传送。图6示出了波束故障恢复进程的第四步监听BS响应和决定波束故障恢复。图7示出了用于UE发起的波束故障恢复进程的波束故障恢复配置。图8示出了根据本专利技术实施例的波束故障恢复进程的顺序流程。图9是根据本专利技术实施例的在波束形成系统中从UE角度进行波束故障恢复的方法的流程图。图10是根据本专利技术实施例的在波束形成系统中从BS角度进行波束故障恢复的方法的流程图。具体实施方式下面将详细介绍本专利技术的一些实施例，其示例在附图中示出。图1示出了根据本专利技术实施例的支持四步波束故障恢复进程的波束形成无线通信系统100。波束形成mmW移动通信网络100可以包括BS101和UE102。mmW蜂窝网络可以使用具有波束形成的传送的定向通信，并且可以支持高达数千兆比特的数据速率。定向通信可以通过数字的和/或模拟的波束形成来实现，其中应用多个天线元件和多组波束形成权重(weight)来形成多个波束。在图1的示例中，BS101可定向地配置多个小区(cell)，并且每个小区都可以由一组TX/RX波束覆盖。例如，小区110由一组5个BS波束覆盖，包括#B1、#B2、#B3、#B4和#B5。BS波束#B1-#B5的集合(collection)覆盖小区110的整个服务区域。类似地，UE102也可以应用波束形成来形成多个UE波束，例如#U1和#U2。上述一组BS波束可以周期性地配置，或者按照UE已知的顺序无限且重复地出现。每个BS波束广播最小量的小区特定(cell-specific)信息和波束特定(beam-specific)信息，上述信息类似于长期演进系统(longtermevolution，LTE)系统中的系统信息块(syste本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：在波束形成通信网络中，由用户设备使用服务波束对链路在建立的数据连接上从基站接收波束故障恢复配置；基于所述波束故障恢复配置，监听多个参考信号，所述多个参考信号与不同的下行链路波束相关联；当满足波束故障恢复触发条件时，向所述基站传送波束故障恢复请求消息，所述波束故障恢复请求消息用来指示用户设备识别的候选波束对链路；以及监听来自所述基站的响应，所述基站与所述用户设备识别的候选波束对链路相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.06 US 62/455,522;2017.05.05 US 62/501,936;1.一种方法，包括：在波束形成通信网络中，由用户设备使用服务波束对链路在建立的数据连接上从基站接收波束故障恢复配置；基于所述波束故障恢复配置，监听多个参考信号，所述多个参考信号与不同的下行链路波束相关联；当满足波束故障恢复触发条件时，向所述基站传送波束故障恢复请求消息，所述波束故障恢复请求消息用来指示用户设备识别的候选波束对链路；以及监听来自所述基站的响应，所述基站与所述用户设备识别的候选波束对链路相关联。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发条件包括在预定义的评估时间段内检测到所述服务波束对链路的波束故障，以及识别出候选波束对链路。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述服务波束对链路的误块率低于阈值时，检测到所述波束故障。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述候选波束对链路的参考信号接收功率高于阈值时，识别出所述新候选波束对。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束故障恢复请求消息在物理随机接入信道上发送，所述物理随机接入信道与所述用户设备识别的候选波束对链路在空间上相关联。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束故障恢复请求消息在物理上行链路控制信道上发送，所述物理上行链路控制信道与所述用户设备识别的候选波束对链路相关联。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述用户设备没有接收到来自所述基站的所述响应，所述用户设备重新传送所述波束故障恢复请求消息。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束故障恢复配置包括关于所述触发条件的信息、关于传送所述波束故障恢复请求消息的信息和关于监听所述响应的信息。9.一种用户设备，包括：射频接收器，用来在波束形成通信网络中，使用服务波束对链路在建立的数据连接上从基站接收波束故障恢复配置；波束监听器，用来基于所述波束故障恢复配置，监听多个参考信号，所述多个参考信号与不同的下行链路波束相关联；射频传送器，用来当满足波束故障恢复触发条件时，向所述基站传送波束故障恢复请求消息，所述波束故障恢复请求消息指示用户设备识别的候选波束对链路；以及波束监听器，用来监听来自所述基站的响应，所述基站与所述用...

【专利技术属性】
技术研发人员：游家豪，张园园，张铭博，桂建卿，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71