波束对链路的操控

技术领域

本文所提供的实施例涉及引起到备选波束对链路的切换的方法、终端装置、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

在通信网络中，对于给定通信协议、其参数以及部署通信网络的物理环境，得到良好性能和容量可存在挑战。

例如，对于将来数代移动通信网络，可能需要许多不同载波频率的频带。例如，可能需要这类低频带以实现对无线装置的充分网络覆盖，并且可能需要更高频带（例如在毫米波长（mmW），即，接近和高于30 GHz）以达到所要求网络容量。一般来说，在高频，无线电信道的传播性质更为有挑战性，以及可要求网络的网络节点以及无线装置两者处的波束成形以达到充分链路预算。

在这类高频可需要窄波束传输和接收方案，以补偿预计的高传播损失。对于给定通信链路，能够在网络端（如通过网络节点或者其传输和接收点TRP所表示）以及在终端端（如通过终端装置所表示）两者处施加相应波束，这通常称作波束对链路（BPL）。波束管理过程的一个任务是发现和保持波束对链路。预计BPL（如通过网络节点所使用的波束以及终端装置所使用的波束所定义）通过网络使用对用于波束管理的下行链路参考信号（例如信道状态信息参考信号（CSI-RS）或者同步信号块（SSB）信号）的测量来发现和监测。

用于波束管理的参考信号能够周期地、半永久地或者非周期地（事件触发）被传送，并且它们能够在多个终端装置之间来共享或者是装置特定的。为了使终端装置找到适当网络节点波束，网络节点在不同传输（TX）波束（终端装置对所述TX波束执行测量）中传送参考信号（例如参考信号接收功率（RSRP）），并且又报告回N个最佳TX波束（其中N能够由网络来配置）。此外，给定TX波束上的参考信号的传输能够被重复，以允许终端装置评估适当接收（RX）波束。

可能的情况是，不久之后，对于终端装置与网络节点之间的通信，当前BPL的波束在某个质量标准方面不再是最佳的。

因此存在对BPL的有效操控的需要。

发明内容

本文中的实施例的一个目的是提供BPL的有效操控，以及特别是在当前BPL的波束对于终端装置与网络节点之间的通信在某个质量标准方面不再是最佳的情形中。

按照第一方面，提供一种引起到备选波束对链路的切换的方法。该方法由终端装置执行。终端装置配置有波束链路故障的触发条件。该方法包括在通过当前波束对链路与网络节点的通信期间，估计如果使用备选波束对链路代替当前波束对链路以用于通信的话通信性能会更好。该方法包括在没有满足当前波束对链路的波束链路故障的触发条件的情况下，向网络节点报告当前波束对链路的波束链路故障，由此引起到备选波束对链路的切换。

按照第二方面，提供一种用于引起到备选波束对链路的切换的终端装置。该终端装置配置有波束链路故障的触发条件。该终端装置包括处理电路。处理电路配置成使终端装置在通过当前波束对链路与网络节点的通信期间，估计如果使用备选波束对链路代替当前波束对链路以用于通信的话通信性能会更好。处理电路配置成使终端装置在没有满足当前波束对链路的波束链路故障的触发条件的情况下，向网络节点报告当前波束对链路的波束链路故障，由此引起到备选波束对链路的切换。

按照第三方面，提供一种用于引起到备选波束对链路的切换的终端装置。该终端装置配置有波束链路故障的触发条件。该终端装置包括估计模块，该估计模块配置成在通过当前波束对链路与网络节点的通信期间，估计如果使用备选波束对链路代替当前波束对链路以用于通信的话通信性能会更好。该终端装置包括报告模块，该报告模块配置成在没有满足当前波束对链路的波束链路故障的触发条件的情况下向网络节点报告当前波束对链路的波束链路故障，由此引起到备选波束对链路的切换。

按照第四方面，提供一种用于引起到备选波束对链路的切换的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在终端装置上运行时使该终端装置执行按照第一方面的方法。

按照第五方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括按照第四方面的计算机程序以及其上存储计算机程序的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可能是非暂时计算机可读存储介质。

有利地，这使能波束对链路的有效操控。

有利地，这提供对如下情形的有效操控：对于终端装置与网络节点之间的通信，当前波束对链路的波束在某个质量标准方面不再是最佳的。

有利地，这使终端装置能够以有效方式向网络节点指示更好的波束对链路存在，这将引起终端装置的改进性能。

通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所包含实施例的其他目的、特征和优点将会显而易见。

一般来说，权利要求书中使用的所有术语将要按照它们在技术领域中的普通含意来解释，除非本文中另加明确说明。对“一（a/an）/该（the）元件、设备、组件、部件、模块、步骤等”的所有提法要开放式地理解为表示元件、设备、组件、部件、模块、步骤等的至少一个实例，除非另加明确说明。本文所公开的任何方法的步骤无需按照所公开的确切顺序来执行，除非另加明确说明。

附图说明

现在作为举例、参照附图来描述发明概念，其中：

图1和图2是示出按照实施例的通信网络的示意图；

图3是按照实施例的方法的流程图；

图4是按照实施例的方法的信令图；

图5是示出按照实施例的终端装置的功能单元的示意图；

图6是示出按照实施例的终端装置的功能模块的示意图；以及

图7示出按照实施例、包括计算机可读存储介质的计算机程序产品的一个示例。

具体实施方式

现在将在下面参照附图更全面地描述发明概念，附图中示出发明概念的某些实施例。但是，本发明概念可采取许多不同形式来体现，而不应被理解为局限于本文所提出的实施例；相反，这些实施例作为举例被提供，以使得本公开将是透彻和全面的，并且将向本领域的技术人员全面地传达发明概念的范围。遍及本描述，相似附图标记表示相似元件。虚线所示的任何步骤或特征应当被看作是可选的。

图1是示出能够应用本文所提供的实施例的通信网络100的示意图。通信网络100可以是第三代（3G）电信网络、第四代（4G）电信网络或第五代（5G）电信网络，并且在可适用时支持任何3GPP电信标准。

通信网络100包括网络节点170a，该网络节点170a配置成对无线接入网110中的至少一个终端装置200提供网络接入。无线接入网110在操作上连接到核心网络120。核心网络120又在操作上连接到服务网络130（例如因特网）。由此经由网络节点170a的TRP 140a使得终端装置200能够接入服务网络130的服务并且与服务网络130交换数据。

网络节点170a的示例是无线接入网节点、无线电基站、基站收发信台、Node B、演进Node B、g Node B、接入点和接入节点以及回程节点。终端装置200的示例是无线装置、移动台、移动电话、手机、无线本地环路电话、用户设备（UE）、智能电话、膝上型计算机、平板计算机、网络装配传感器、网络装配车辆和所谓的物联网装置。

网络节点170a配置成在波束150a中与终端装置200进行通信，以及终端装置200配置成在波束160中与网络节点170a进行通信。此外，网络节点170a和终端装置200可配置成使用具有不同形状和宽度（本文中一般称作具有不同波束图案）的多种波束相互通信。

如上所述，对于给定通信链路，能够在网络端（如通过网络节点170a或TRP 140a所表示）以及在终端端（如通过终端装置200所表示）两者处施加相应波束，这通常称作波束对链路（BPL）。但是，在这方面，虽然一些实施例和说明性示例描述终端装置200实现波束成形并且配置成在两个或更多波束160中进行传送和/或接收，但是下面所公开的实施例同样可适用于仅配置成在一个单波束中进行通信的终端装置200。在这类情况下，则假定至少两个波束能够在网络侧来生成，使得第一BPL（例如定义当前BPL）通过网络侧的第一波束和终端侧的单波束来定义，而第二BPL（例如定义备选BPL）通过网络侧的第二波束和终端侧的相同单波束来定义。

如上所述，可能的情况是，不久之后，对于终端装置200与网络节点170a之间的通信，BPL的波束在某个质量标准方面不再是最佳的。这个情况的一个示例是波束链路故障发生。波束恢复过程能够用来操控波束链路故障，而不是依靠用于操控无线电链路故障（RLF）的恢复过程，该恢复过程代价更高得多（在信令开销方面）并且费时。波束恢复过程的目的是在当前BPL上的通信遭遇扰动从而引起波束链路故障的情况下找到备选BPL。下面将公开波束恢复过程。

波束故障检测：终端装置200通过监测如网络节点170a的TRP 140a所传送的专用参考信号（例如信道状态信息信号（CSI-RS）或者同步信号块（SSB）的部分），来检测波束故障，并且评定是否已经满足触发条件。触发条件可基于物理下行链路控制信道的块差错率阈值。因此，终端装置200将对接收参考信号的测量转化成对应块差错率值，并且将这个值与块差错率阈值进行比较。如果对M个连续测量场合（其中M为整数，并且其中M的值是可配置的）对应块差错率值高于块差错率阈值，则满足触发条件（即，断言波束链路故障）。

新备选波束识别：为了在波束链路故障之后快速找到备选BPL，终端装置200可不断监测如网络节点170a的TRP 140a也在除了当前波束之外的其他波束上传送的波束识别参考信号（例如SSB或周期性CSI-RS）。由此使得终端装置能够基于这些测量来确定将要在TRP 140a所使用的优选备选波束以及将要由终端装置200用于备选BPL的优选备选波束。

波束故障恢复请求传输：当终端装置已经断言波束链路故障并且新的备选波束已经被确定时，终端装置将波束故障恢复请求（BFRQ）传送到网络节点，以通知网络关于波束链路故障。BFRQ隐式通知网络节点关于将要在TRP 140a所使用的优选备选波束。

响应监测：终端装置监测新备选波束对链路之上来自网络节点的波束故障恢复请求响应，以最终完成波束链路恢复过程。

已经认识到，即使在不满足触发条件时终端装置也切换到备选BPL可以是有利的。例如，可能的情况是，由于当前BPL上的通信遭遇扰动（但是该扰动没有导致当前BPL上的通信的质量退化到使得满足波束链路故障的触发条件的程度），备选BPL比当前BPL更好。阻断和干扰是这类扰动的两个示例。在6 GHz及以上，由于在网络节点的TRP和终端装置两者所使用的窄波束以及在这些高频的高穿透损耗和衍射损耗的原因，阻断可能是特别常见的。

在这里参照图2的（a）和2（b）示意示出与图1的通信网络相似的通信网络100a、100b，但是其中无线接入网110、核心网络120和服务网络130已经被去除，以免模糊这些通信网络100a、100b的概念。在图2的（a）和（b）两者，网络节点170a和终端装置200在定义当前BPL 180a的波束150aa、160a中进行通信。此外，在图2的（a）和（b）两者，网络节点170a和终端装置200具有备选BPL 180b，该备选BPL 180b通过波束150ab、160b来定义。通过备选BPL180b的通信在对象190b中反射。

在图2的（a）的情形中，对象190a部分阻断并且部分反射当前BPL 180a，而在图2的（b）的情形中，对象190a仅反射当前BPL 180a。在图2的（b）的情形中，另外的网络节点170b经由TRP 140b在波束150ba、150bb中进行传送，其中波束150ba上的传输在对象190c中反射，使传输沿方向195干扰终端装置的波束160a中的接收。来自另外的网络节点170b的TRP140b的传输由此干扰当前BPL 180a。

在这两种情形中，可有利的是从当前BPL 180a切换到备选BPL 180b，即使图2的（a）的情形中的阻断或者图2的（b）的情形中的干扰均不是如此强以致于满足触发波束链路故障的标准。

因此，本文所公开的实施例涉及引起到备选波束对链路180b的切换的机制。为了得到这类机制，提供终端装置200、由终端装置200所执行的方法、包括例如采取计算机程序形式的代码的计算机程序产品，所述代码在终端装置200上运行时使终端装置200执行该方法。

图3是示出引起到备选波束对链路180b的切换的方法的实施例的流程图。方法由终端装置200执行。终端装置200配置有波束链路故障的触发条件。方法有利地作为计算机程序720来提供。

假定终端装置200具有通过当前波束对链路180a与网络节点170a的正进行通信。通信可涉及控制信令或数据信令。在其他方面，只为控制信令或数据信令的潜在将来传输和/或接收来保持当前波束对链路180a，其中通信因此涉及在终端装置200对由网络节点170a所传送的参考信号的接收。进一步假定终端装置200采用估计至少一个备选波束对链路180b的性能的机制。特别是，终端装置200配置成执行步骤S102：

S102：终端装置200在通过当前波束对链路180a与网络节点170a的通信期间，估计如果使用备选波束对链路180b代替当前波束对链路180a以用于通信的话通信性能会更好。

在已经估计如果使用备选波束对链路180b的话通信会更好时，终端装置200向网络节点170a报告伪波束链路故障。特别是，终端装置200配置成执行步骤S104：

S104：终端装置200向网络节点170a报告当前波束对链路180a的波束链路故障。在没有满足当前波束对链路180a的波束链路故障的触发条件的情况下报告波束链路故障。终端装置200由此引起到备选波束对链路180b的切换。

由此，通过触发伪波束链路故障，终端装置200使网络节点170a将与终端装置200的通信从通过当前波束对链路180a切换成通过备选波束对链路180b，而无需附加波束管理。

终端装置200由此配置成当不满足实际触发条件时，但是当由于其他原因而预计另一个波束对链路（如由备选波束对链路180b所定义）导致更好性能时，断言伪波束链路故障。

现在将公开与如由终端装置200所执行的引起到备选波束对链路180b的切换的另外的细节相关的实施例。

可存在终端装置200在步骤S104报告波束链路故障的不同方式。按照备选方案，在波束故障恢复请求中报告波束链路故障。

为了使开销信令为最小，波束故障恢复请求可识别备选波束对链路180b。因此，按照实施例，在波束故障恢复请求中识别备选波束对链路180b。在这方面，可通过波束故障恢复请求隐式地指示备选波束对链路180b，所述波束故障恢复请求引用或指向备选波束对链路180b上从网络节点170a所接收的参考信号。

可存在网络节点170对所报告波束链路故障起反应的不同方式。在一些方面，网络节点170a响应终端装置200。特别是，按照实施例，终端装置200配置成执行（可选）步骤S106：

S106：终端装置200从网络节点170a接收对所报告波束链路故障的响应。

可存在不同类型的响应。在一些方面，网络节点170a采用波束故障请求响应进行响应。因此，按照实施例，在步骤S106所接收的响应是波束故障请求响应。

可存在网络节点170发送响应的不同方式。为了使开销信令为最小，网络节点170a可在备选波束对链路180b中发送波束故障请求响应。因此，按照实施例，在备选波束对链路180b上接收该响应。

终端装置200和网络节点170a然后可在备选波束对链路180b上继续进行通信。

可存在终端装置200估计性能的不同方式。在一些方面，性能由终端装置200从当前波束对链路180a和备选波束对链路180b上接收的参考信号来估计。特别是，按照实施例，估计（在步骤S102）基于当前波束对链路180a上接收的至少一个第一参考信号的第一测量并且基于备选波束对链路180b上接收的至少一个第二参考信号的第二测量。

例如由于快速衰减，终端装置200接收当前波束对链路180a上的单参考信号以及备选波束对链路180b上的单参考信号可能不是足够的。因此，在一些方面，终端装置200配置成在断言波束链路故障之前接收多个参考信号，以便确保无线电传播信道是稳定的。特别是，按照实施例，存在至少两个第一测量，所述至少两个第一测量中的每个是至少一个第一参考信号的第一测量，并且存在至少两个第二测量，所述至少两个第二测量中的每个是至少一个第二参考信号的第二测量。

此外，测量的滤波可去除短期影响（例如快速衰减）。因此，按照实施例，估计（在步骤S102）包括对至少两个第一测量进行滤波并且对至少两个第二测量进行滤波。性能则基于这样滤波的测量。

可存在用于测量的滤波的不同类型的滤波器。在一些方面，滤波器是低通滤波器。因此，按照实施例，滤波包括在时间上对测量求平均。因此，终端装置200可在时间周期内对测量进行滤波，以便得到不同波束对链路的性能的更可靠估计。

可存在终端装置200在当前波束对链路180a和备选波束对链路180b上接收的参考信号的不同示例。按照示例，第一参考信号是当前波束对链路180a上接收的SSB的部分或者CSI-RS，以及第二参考信号是在备选波束对链路180b上接收的另一个CSI-RS或者另一个SSB的部分。在这方面，可能是使得第一参考信号是CSI-RS而第二参考信号是SSB的部分，尽管其他备选方案也是可能的。

此外，由终端装置200所使用的波束160a、160b的宽度可能影响通信的性能。因此，由于由终端装置200用于当前波束对链路180a的波束160a以及由终端装置200用于备选波束对链路180b的波束160b可具有不同宽度，所以当估计是当前波束对链路180a还是备选波束对链路180b为最佳时，可考虑这些相应宽度之间的关系。在这方面，可能的是：更宽波束比窄波束更好。因此，性能可被偏置以有利于宽波束而不是窄波束。特别是，按照实施例，无线装置200将具有第一波束宽度的第一波束160a用于当前波束对链路180a并且将具有第二波束宽度的第二波束160b用于备选波束对链路180b，以及性能通过第一波束宽度与第二波束宽度之间的关系来偏置。如技术人员理解的，可存在测量波束的宽度（例如主瓣的宽度）的不同方式。但是，本文所公开的实施例并不局限于波束宽度的任何特定量度，只要第一波束160a的宽度按照与第二波束160b的宽度相同的方式来测量。同样的情况也适用于由网络节点170的TRP 140a所使用的波束150aa、150ab的宽度，它们也可影响通信的性能。因此，如果终端装置200知道波束150aa、150ab的宽度，则这些波束宽度之间的关系也能够用来偏置性能，其中性能可被偏置以有利于宽波束而不是窄波束。

虽然终端装置200配置成在没有满足波束链路故障的触发条件的情况下报告波束链路故障，但是对允许终端装置200多少次或多频繁地报告波束链路故障仍然可存在一些限制。例如，对给定时间周期期间的波束变化的数量可存在限制。特别是，按照实施例，根据在给定时间周期内允许被报告的波束链路故障的数量来约束无线装置200。

可存在估计性能的不同标准。按照非限制性示例，根据参考信号接收功率（RSRP）、信噪比（SNR）、信号与干扰加噪声比（SINR）或路径增益来估计性能。即，终端装置200如何估计备选波束对链路180b比当前波束对链路180a更好可以干扰估计为基础（例如对于SINR）或者不以干扰估计为基础（例如对于SNR或路径增益）。

终端装置200可配置有波束链路故障的不同种类的触发条件。如上所述，波束链路故障的触发条件可根据块差错率阈值来给出。块差错率阈值可涉及在无线装置200对于来自网络节点170a的物理下行链路控制信道（例如第三代合作伙伴项目（3GPP）内标准化的长期演进LTE中定义的PDCCH）的接收的块差错率。

在这方面，终端装置200无需一定在与网络节点170a的通信期间接收PDCCH。因此，在无线装置200对物理下行链路控制信道的上述接收应当被看作是假设接收。更详细来说，代替终端装置200接收物理下行链路控制信道，终端装置200接收某个其他信号或信道（其质量量度能够直接地或者经由转化与物理下行链路控制信道的块差错率阈值进行比较）。因此，在一些方面，终端装置200将当前波束对链路180a的估计性能转化成块差错率值。因此，按照实施例，当前波束对链路180a的估计性能对应于块差错率值。然后甚至在当前波束对链路180a的块差错率值低于块差错率阈值时也可报告当前波束对链路180a的波束链路故障。

现在将参照图4的信令图来公开如由终端装置200基于以上公开的实施例的至少一些实施例所执行的引起到备选波束对链路180b的切换的一个特定实施例。

S201：网络节点170a和终端装置200通过当前波束对链路180a进行通信。

S202：网络节点170a在其波束150aa、150ab中周期地传送SSB（其中在图4的信令图中存在M≥2个这类波束中的SSB的传输）。

S203：终端装置200对如由网络节点170a所传送的SSB执行测量，并且使用这些测量来估计至少一个备选波束对链路180b的性能。

S204：终端装置200估计至少一个备选波束对链路180b具有比当前波束对链路180a更好的性能，但是其中当前波束对链路180a的性能不是如此差以致于满足当前波束对链路180a的波束链路故障的触发条件。实现步骤S204的一种方式是执行步骤S102。

S205：终端装置200通过向网络节点170a传送波束链路故障恢复请求来发起伪波束故障恢复过程。波束链路故障恢复请求向网络节点170a隐式地指示在网络节点170a的TRP 140a处对应于备选波束对链路180b的波束150ab。实现步骤S203的一种方式是执行步骤S104。

S206：网络节点170a使用备选波束对链路180b向终端装置200发信号通知波束故障请求响应。实现步骤S205的一种方式是执行步骤S106。

S207：网络节点170a和终端装置200开始通过备选波束对链路180a进行通信。

图5根据多个功能单元示意示出按照实施例的终端装置200的组件。使用以下中的一个或多个的任何组合来提供处理电路210：能够执行计算机程序产品710（如在图7中）（例如采用存储介质230的形式）中存储的软件指令的适当中央处理单元（CPU）、多处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）等。处理电路210可进一步作为至少一个专用集成电路（ASIC）或者现场可编程门阵列（FPGA）来提供。

特别是，处理电路210配置成使终端装置200执行操作或步骤的集合，如以上所公开的。例如，存储介质230可存储操作的集合，以及处理电路210可配置成从存储介质230来检索操作的集合，以便使终端装置200执行操作的集合。操作的集合可作为可执行指令集合来提供。

因此，处理电路210由此被布置成执行如本文所公开的方法。存储介质230还可包括永久存储装置，所述永久存储装置例如能够是以下的任何一个或组合：磁存储器、光存储器、固态存储器乃至远程安装存储器。终端装置200可进一步包括通信接口220，该通信接口220至少配置用于与通信网络100、100a、100b中的其他实体、节点、功能和装置的通信。因此，通信接口220可包括一个或多个发射器和接收器，它们包括模拟和数字组件。处理电路210例如通过向通信接口220和存储介质230发送数据和控制信号，通过从通信接口220接收数据和报告，并且通过从存储介质230检索数据和指令，来控制终端装置200的一般操作。省略终端装置200的其他组件以及相关功能性，以免模糊本文所提供概念。

图6根据多个功能模块示意示出按照实施例的终端装置200的组件。图6的终端装置200包括多个功能模块：估计模块210a，配置成执行步骤S102；以及报告模块210b，配置成执行步骤S104。图6的终端装置200可进一步包括多个可选功能模块，例如接收模块210c，该接收模块210c配置成执行步骤S106。一般来说，每个功能模块210a-210c在一个实施例中可以仅采用硬件来实现，并且在另一个实施例中借助于软件来实现，即，后一实施例具有在存储介质230上存储的计算机程序指令，所述指令在处理电路上运行时使终端装置200执行以上结合图6所述的对应步骤。还应当提到，即使模块对应于计算机程序的部分，它们无需是其中的独立模块，但是采用软件来实现它们的方式取决于所使用的编程语言。优选地，一个或多个或者全部功能210a-210c可由处理电路210（可能与通信接口220和/或存储介质230协作）实现。因此，处理电路210可配置成从存储介质230取如由功能模块210a-210c所提供的指令，并且执行这些指令，由此执行如本文所公开的任何步骤。

以上已经提供终端装置200的示例。

图7示出包括计算机可读存储介质730的计算机程序产品710的一个示例。在这个计算机可读存储介质730上，能够存储计算机程序720，该计算机程序720能够使处理电路210以及操作上与其耦合的实体和装置（例如通信接口220和存储介质230）执行按照本文所述实施例的方法。因此，计算机程序720和/或计算机程序产品710可提供用于执行如本文所公开的任何步骤的部件。在图7的示例中，计算机程序产品710示为光盘，例如CD（致密盘）或DVD（数字多功能盘）或蓝光盘。计算机程序产品710还可体现为存储器，例如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM）或者电可擦可编程只读存储器（EEPROM），以及更具体来说体现为装置的外部存储器中的非易失性存储介质，例如USB （通用串行总线）存储器或者Flash存储器（例如致密Flash存储器）。因此，虽然计算机程序720在这里示意示为所示光盘上的轨道，但是计算机程序720能够按照适合于计算机程序产品710的任何方式来存储。

以上主要参照几个实施例描述了发明概念。然而，如本领域的技术人员易于理解，除了以上所公开实施例之外的其他实施例在如所附专利权利要求书所限定的发明概念的范围之内同样是可能的。