波束管理

技术领域

本公开的实施例总体上涉及电信领域，并且具体地涉及用于波束管理的设备、方法、装置和计算机可读存储介质。

背景技术

由于偏远地区的资源和基础设施总是有限的，因此地面网络很难提供通信覆盖，诸如第五代(5G)通信覆盖。因此，引入了非地面网络(NTN)。引入NTN的益处中的一个是，通过在设备密度极低的人口密度较低地区扩展连接，能够向终端设备(例如，用户设备)提供无处不在的5G服务。同时，部署的总体成本将远低于在当地提供永久基础设施。此外，使用星载(space-borne)或空载(air-borne)平台可以在偏远地区提供可靠的覆盖，这具有明显的优势。然而，它也在其他方面带来了一些问题。

发明内容

总体上，本公开的示例实施例提供了一种用于波束管理的解决方案。

在第一方面，提供了一种第一设备。第一设备包括至少一个处理器；和包括计算机程序代码的至少一个存储器；其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得第一设备：经由一组接收波束从第二设备接收第一组参考信号，第一组参考信号对应于经由第二设备的第一组发送波束所发送的第二组参考信号；至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二设备接收信号的目标接收波束；以及向第二设备发送目标接收波束的指示。

在第二方面，提供了一种第二设备。第二设备包括至少一个处理器；和包括计算机程序代码的至少一个存储器；其中至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使得第二设备：经由第一组发送波束向第一设备发送第二组参考信号，第二组参考信号对应于通过第一设备的一组接收波束所接收的第一组参考信号；以及从第一设备接收目标接收波束的指示。

在第三方面，提供了一种方法。该方法包括在第一设备处经由一组接收波束从第二设备接收第一组参考信号，第一组参考信号对应于经由第二设备的第一组发送波束所发送的第二组参考信号；至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二设备接收信号的目标接收波束；以及向第二设备发送目标接收波束的指示。

在第四方面，提供了一种方法。该方法包括在第二设备处经由第一组发送波束向第一设备发送第二组参考信号，第二组参考信号对应于通过第一设备的一组接收波束所接收的第一组参考信号；以及从第一设备接收目标接收波束的指示。

在第五方面，提供了一种第一装置，该第一装置包括用于经由一组接收波束从第二装置接收第一组参考信号的部件，第一组参考信号对应于经由第二装置的第一组发送波束所发送的第二组参考信号；用于至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二装置接收信号的目标接收波束的部件；以及用于向第二装置发送目标接收波束的指示的部件。

在第六方面，提供了一种第二装置，该第二装置包括用于经由第一组发送波束向第一装置发送第二组参考信号的部件，第二组参考信号对应于通过第一装置的一组接收波束所接收的第一组参考信号；以及用于从第一装置接收目标接收波束的指示的部件。

在第七方面中，一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于使装置至少执行根据上述第三方面至第四方面中任一方面的方法的程序指令。

应当理解，发明内容部分不旨在确定本公开的实施例的关键或基本特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其他特征将变得容易理解。

附图说明

现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：

图1示出了可以在其中实现本公开的示例实施例的示例通信网络；

图2示出了根据本公开的一些示例实施例的用于波束选择的信令流；

图3A示出了示出根据本公开的一些示例实施例的用于指示波束切换时间的过程的图；

图3B示出了根据本公开的一些示例实施例的关于切换时间的信息的示例；

图4示出了根据本公开的一些示例实施例的在终端设备处实现的方法的流程图；

图5示出了根据本公开的一些示例实施例的在网络设备处实现的方法的流程图；

图6示出了适合于实现本公开的示例实施例的设备的简化框图；以及

图7示出了根据本公开的一些示例实施例的示例计算机可读介质的框图。

在整个附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例来描述本公开的原理。应当理解，描述这些实施例仅是为了说明和帮助本领域技术人员理解和实现本公开，并不表示对本公开的范围的任何限制。本文中描述的公开内容可以以除了下面描述的方式之外的各种其他方式来实现。

在以下描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。

在本公开中，对“一个实施例”、“实施例”和“示例实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但并非每个实施例都必须包括特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定是指同一实施例。此外，当结合一个实施例描述特定特征、结构或特性时，本领域技术人员认为，无论是否明确描述，与其他实施例相结合来影响这样的特征、结构或特性都在本领域技术员的知识范围内。

应当理解，尽管术语“第一”和“第二”等可以在本文中用于描述各种元素，但这些元素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元素和另一元素。例如，第一元素可以称为第二元素，并且类似地，第二元素可以称为第一元素，而没有脱离示例实施例的范围。如本文中使用的，术语“和/或”包括所列术语中的一个或多个术语的任何和所有组合。

本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，而非旨在限制示例实施例。本文中使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。进一步理解，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”当在本文中使用时指定所述特征、元素和/或组件等的存在，但不排除一个或多个其他特征、元素、组件和/或其组合的存在或添加。

如本申请中使用的，术语“电路系统”可以指代以下中的一项或多项或全部：

(a)纯硬件电路实现(诸如仅使用模拟和/或数字电路系统的实现)，以及

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：

(i)(多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及

(ii)具有软件的(多个)硬件处理器(包括(多个)数字信号处理器)、软件和(多个)存储器的任何部分，其一起工作以引起装置(诸如移动电话或服务器)执行各种功能，以及

(c)(多个)硬件电路和/或(多个)处理器，诸如(多个)微处理器或(多个)微处理器的一部分，其需要软件(例如，固件)

进行操作，但在不需要操作时软件可以不存在。

该电路系统的定义适合于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如在本申请中使用的，术语电路系统还涵盖仅硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器的一部分及其(或它们的)随附软件和/或固件的实现。例如，如果适用于特定权利要求元素，则术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

如本文中使用的，术语“通信网络”是指遵循任何合适的通信标准的网络，诸如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、宽带码分多址(WCDMA)、高速分组接入(HSPA)、窄带物联网(NB-IoT)等。此外，通信网络中终端设备与网络设备之间的通信可以根据任何合适的一代通信协议来执行，包括但不限于第一代(1G)、第二代(2G)、2.5G、2.75G、第三代(3G)、第四代(4G)、4.5G、第五代(5G)通信协议、和/或当前已知或未来将要开发的任何其他协议。本公开的实施例可以应用于各种通信系统。考虑到通信的快速发展，当然也会有未来类型的通信技术和系统可以体现本公开。本公开的范围不应被视为仅限于上述系统。

如本文中使用的，术语“网络设备”是指通信网络中的节点，终端设备通过该节点接入网络并且从网络接收服务。网络设备可以是指基站(BS)或接入点(AP)，例如，节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、NR NB(也称为gNB)、远程无线电单元(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头端(RRH)、中继、集成接入和回程(IAB)节点、低功率节点(诸如毫微微、微微)、非地面网络(NTN)或非地面网络设备(诸如卫星网络设备、低地球轨道(LEO)卫星和地球同步轨道(GEO)卫星)、飞行器网络设备等，这取决于所应用的术语和技术。

术语“终端设备”是指能够进行无线通信的任何终端设备。作为示例而非限制，终端设备也可以称为通信设备、用户设备(UE)、订户站(SS)、便携式订户站、移动站(MS)或接入终端(AT)。终端设备可以包括但不限于移动电话、蜂窝电话、智能手机、IP语音(VoIP)电话、无线本地环路电话、平板电脑、可穿戴终端设备、个人数字助理(PDA)、便携式计算机、台式计算机、图像捕获终端设备(诸如数码相机)、游戏终端设备、音乐存储和播放设备、车载无线终端设备、无线端点、移动站、笔记本电脑嵌入式设备(LEE)、笔记本电脑车载设备(LME)、USB加密狗、智能设备、无线客户场所设备(CPE)、物联网(IoT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴显示器(HMD)、车辆、无人机、医疗设备和应用(例如，远程手术)、工业设备和应用(例如，在工业和/或自动化处理链上下文中操作的机器人和/或其他无线设备)、消费电子设备、在商业和/或工业无线网络上操作的设备等。在以下描述中，术语“终端设备”、“通信设备”、“终端”、“用户设备”和“UE”可以互换使用。

如上所述，NTN的引入也在其他方面带来了一些问题。特别地，期望提供涉及NTN波束管理的一些物理层过程增强解决方案。本公开的发明人注意到，波束切换在NTN网络中频繁发生。例如，在低地球轨道(LEO)情况下，用于波束切换的典型时段约为3秒。无论是基于卫星间的切换还是基于卫星内的波束切换，在波束切换方面都存在一些需要解决的问题。

在一方面，问题中的一个问题是波束训练的高复杂性和较长训练时间。具体地，商定了小波束直径的卫星参数集，例如，S频带的LEO-600为20km。基于这一假定，每个波束的可用服务持续时间可以小于3秒。利用该假定，为了实现连续服务，还可以在单个卫星内或甚至在不同卫星之间考虑波束切换，因为在某些情况下，多个卫星可以服务于单个UE。在这种情况下，这样的波束切换在波束管理的框架内是优选的。因此，一个问题是如何实现快速单卫星和/或多卫星波束管理，以获取用于通信的最佳波束(例如，(多个)目标发送波束和/或(多个)目标接收波束)，例如，在单卫星发送和/或分布式多卫星发送中。

因此，根据本公开的一些示例实施例，提供了一种用于波束管理的解决方案。在该解决方案中，第一设备经由一组接收波束从第二设备接收第一组参考信号。第一组参考信号对应于经由第二设备的第一组发送波束所发送的第二组参考信号。第一设备至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二设备接收信号的目标接收波束。第一设备向网络设备发送目标接收波束的指示。这样，可以在第一设备侧以低复杂性和低延迟来确定用于从第二设备接收信息的目标接收波束。

以下将参考附图详细描述本公开的原理和实施例。首先参考图1，图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例通信系统100。

图1示出了可以在其中实现本公开的实施例的通信系统100的示意图。如图所示，可以是通信网络的一部分的通信系统100包括一个或多个终端设备，诸如终端设备110-1、终端设备110-2、终端设备110-3(为了方便讨论，统称或单独称为“(多个)终端设备110”)。终端设备110可以是地面终端设备或空中终端设备。尽管示出了三个终端设备，但是通信系统100中可以包括任何其他数目的终端设备110，诸如1个、2个、4个等，本公开中不限于此。

通信系统100还包括一个或多个网络设备，诸如网络设备120-1、网络设备120-2(为了方便讨论，统称或单独称为“(多个)网络设备120”)。网络设备120可以是空载(air-bone)网络设备。例如，网络设备120可以在卫星中或作为卫星来实现。尽管示出了两个网络设备，但是通信系统100中可以包括任何其他数目的网络设备120，诸如1个、3个、4个等，本公开中不限于此。

通信系统100还可以包括一个或多个其他网络设备，诸如网络设备150。网络设备150可以是地面上的网络设备，诸如eNB或gNB。尽管示出了一个网络设备，但是通信系统100中可以包括任何其他数目的这样的地面上网络设备150，诸如2个、3个、4个等，本公开中不限于此。

出于说明的目的，终端设备110在本文中有时称为第一设备，并且网络设备120在本文中有时称为第二设备120。应当理解，终端设备110和网络设备120是可互换的。例如，被描述为在终端设备处实现的过程或功能也可以在网络设备处实现，并且被描述为在网络设备处实现的过程或功能也可以在终端设备处实现。

在一些示例实施例中，从网络设备120到终端设备110的链路可以称为“下行链路”，而从终端设备110到网络设备120的链路可以称为“上行链路”。

在一些示例实施例中，在NTN部署中，存在两种可能场景。在一个场景中，网络设备(例如，网络设备120)可以在卫星中或作为卫星来实现。例如，网络设备安载在卫星上，并且因此可以称为卫星网络设备。在另一场景中，网络设备(例如，网络设备150)可以在地球上。

应当理解，通信系统100还可以包括为清楚起见而省略的其他元件。应当理解，图1所示的终端设备110、网络设备120和网络150的数目是出于说明的目的而给出的，而没有提出任何限制。

通信系统100中的通信可以根据(多个)任何适当的通信协议来实现，包括但不限于第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和第五代(5G)等蜂窝通信协议、诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11等无线本地网络通信协议、和/或当前已知或将来要开发的任何其他协议。此外，通信可以利用任何适当的无线通信技术，包括但不限于：码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、离散傅里叶变换扩展OFDM(DFT-s-OFDM)、和/或当前已知或将来要开发的任何其他技术。

如图1所示，网络设备120-1(例如，卫星)使用网络设备120-1的一组发送波束服务于相应区域，这些区域称为小区130-1、小区130-2和小区130-3。网络设备120-2使用网络设备120-2的另一组发送波束服务于相应区域，这些区域称为小区140-1、小区140-2和小区140-3。为了便于讨论，小区130-1、小区130-2和小区130-3可以统称或单独称为小区130，并且小区140-1、小区140-2和小区140-3可以统称或单独称为小区140。应当理解，一组中的发送波束的数目和网络设备120的小区的数目不限于图1所示的数目，并且可以具有任何其他合适数目的发送波束。本公开的范围不限于此。

在本公开中，本文中描述的网络设备的发送波束可以用于向终端设备发送信息，或者可以用于向终端设备发送信息和从终端设备接收信息两者(例如，在上行链路信道条件和下行链路信道条件相似的TDD场景中)。

在一些示例实施例中，终端设备110-1可以是由网络设备120-1所服务的空中终端设备。在一些示例实施例中，终端设备110-2可以是由网络设备120-1和网络设备120-2两者所服务的空中终端设备。也就是说，终端设备110-2由两个网络设备120通过应用诸如多个发送点(TRP)等合适的技术来服务。应当理解，服务于终端设备110的网络设备120的数目可以是任何其他合适的数目，并且不限于图1所示的数目。

此外，终端设备110可以具有用于从网络设备120接收信号的一组接收波束。在一个示例中，终端设备110(例如，终端设备110-1)可以使用该组接收波束中的一个接收波束从网络设备120-1接收发送。此外，终端设备110(例如，终端设备110-2)还可以使用该组接收波束中的另一接收波束从另一网络设备120-2接收发送。应当理解，网络设备拥有的一组中的接收波束的数目不限于图1所示的数目，并且针对终端设备110可以存在任何其他合适数目的接收波束。

本文中使用的终端设备的接收波束可以用于从网络设备接收信息，或者可以用于从网络设备接收信号和向网络设备发送信息两者。换言之，本公开的范围不限于此。

此外，如图1所示，网络设备120-1和网络设备120-2可以彼此通信，例如，通过卫星间链路(ISL)经由Xn接口。

现在参考图2，图2示出了根据本公开的一些示例实施例的用于波束选择的信令流200。为了讨论的目的，将参考图1描述信令流200。信令流200可以涉及图1中的终端设备110(例如，终端设备110-1到终端设备110-3中的任何一个)和一个或多个网络设备120(例如，网络设备120-1和/或网络设备120-2)。应当理解，尽管信令流200参考图1的通信系统100来描述，但是该过程同样可以应用于其中不同网络设备被联合部署以提供相应服务小区的其他通信场景。

在信令流200中，终端设备110经由终端设备110的一组接收波束从网络设备120(例如，网络设备120-1)接收202一组参考信号。在一些示例实施例中，该组参考信号可以包括信道状态信息参考信号(CSI-RS)。备选地，该组参考信号可以包括解调参考信号(DMRS)。其他类型的参考信号也是适用的。

该组参考信号对应于经由网络设备120-1的该组发送波束所发送的该组参考信号。在示例中，参考信号经由网络设备120-1的相应发送波束来发送。该组发送波束中的每个发送波束可以具有发送波束的索引。因此，参考信号对应于发送波束的相应索引。

在接收到该组参考信号之后，终端设备110至少基于关于该组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、经由发送波束所发送的该组参考信号、以及由终端设备110所接收的该组参考信号来确定204用于从网络设备120-1接收信号的目标接收波束。例如，如将在下面更具体的示例中讨论的，由终端110所接收的该组参考信号可以是Y

在一些示例实施例中，关于终端设备110的该组接收波束的信息在终端设备110处是已知的。在一些其他示例实施例中，关于该组接收波束的信息可以经由一些其他网络设备被配置给终端设备110。应当理解，获取关于该组接收波束的信息的方式可以改变并且不限于本文中所述。

在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息可以包括与该组接收波束相关的一组角度。在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息可以包括与该组接收波束相关的一组幅度。备选地，关于该组接收波束的信息可以包括与该组接收波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，关于网络设备120-1的该组发送波束的信息可以由终端设备110从网络设备110接收。然而，应当理解，终端设备110还可以通过其他方法获取关于网络设备120-1的该组发送波束的信息。本公开的范围不限于此。

在一些示例实施例中，关于该组发送波束的信息可以包括与该组发送波束相关的一组角度。在一些示例实施例中，关于该组发送波束的信息可以包括与该组发送波束相关的一组幅度。备选地或另外地，关于该组发送波束的信息可以包括与该组发送波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，终端设备110可以例如通过默认配置获取关于由网络设备120-1发送的该组参考信号的信息。在一些示例实施例中，终端设备110还可以例如从网络设备120-1获取关于由网络节点经由高层信令所发送的该组参考信号的信息。在这样的示例实施例中，在获取关于该组参考信号的信息之后，终端设备110可以基于所接收的信息来确定用于从第二设备接收信号的目标接收波束。

在一些示例中，关于该组参考信号的信息可以是矩阵(例如，矩阵X

在一些示例实施例中，基于关于该组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、由终端设备110所接收的该组参考信号、以及由网络设备120-1所发送的该组参考信号，终端设备110可以确定关于终端设备110与网络设备120-1之间的原始信道的信息。然后，终端设备110可以基于原始信道的信息来确定目标接收波束。以下部分中将为该过程提供更具体的示例。

这样，目标接收波束能够被确定，只需要知道关于该组发送波束的信息和基于所配置的参考信号而估计的原始信道信息。

在一些示例实施例中，在确定目标接收波束之后，终端设备110向网络设备120-1发送206目标接收波束的指示。例如，该指示可以是目标接收波束的对应索引。

在一些示例实施例中，在从终端设备110接收到目标接收波束的指示之后，网络设备120-1可以基于目标接收波束的指示来确定208用于从网络设备120-1向终端设备110的另外发送的目标发送波束。

在一些示例实施例中，在确定目标发送波束之后，网络设备120可以向终端设备110发送210目标发送波束的指示以用于另外的通信。在一些示例中，目标发送波束的指示可以是目标发送波束的索引。这样，当网络设备120将要从原始发送波束(例如，波束A)切换到目标发送波束(例如，波束B)并且向终端设备110通知切换时，终端设备110可以在切换之后接收从所指示的目标发送波束所发送的信号(关于确切的波束切换时间的细节将在下面的部分中讨论)。

在一些其他示例实施例中，网络设备120-1还可以从另外的网络设备(例如，网络设备150)接收关于目标发送波束的指示以用于另外的发送。在一个示例中，网络设备120可以是不能确定用于另外发送的目标发送波束的卫星。在这样的示例中，地面上的网络设备(例如，网络设备150)可以确定目标发送波束并且将其指示给卫星中的网络设备120-1。这样，网络设备120-1可以将从地面上的网络设备150所接收的目标发送波束转发给终端设备110。

根据本公开的一些示例实施例，用于终端设备与网络设备之间通信的一对最佳波束(即，目标发送波束和目标接收波束)被确定，使得快速波束对准能够被实现。在该解决方案中，终端设备仅需要获取发送波束信息和基于所配置的参考信号而估计的原始信道信息。

下面将介绍更具体的示例。在该示例中，假定网络设备120-1具有Mi个发送天线元件，并且终端设备110具有N个天线元件。结果，下行链路信道

Y

其中矩阵Y

为了精确表达等式并且找到输入输出关系，将等式(1)扩展为以下等式(2)：

根据等式(2)，如果信息Φ在终端设备110处已知，则H

其中A

在等式(4)中，

在一些示例实施例中，对于分布式多网络设备(例如，多卫星设备)发送，终端设备110(例如，终端设备110-2)可以由两个或更多个网络设备120(例如，网络设备120-1和网络设备120-2两者)服务。在这种情况下，终端设备110可以联合考虑来自两个或更多个网络设备120的各组接收波束，以便压缩一些信道干扰并且提高有效信道的质量。在这种情况下，除了如上所述从网络设备120-1接收该组参考信号之外，终端设备110还可以经由终端设备110的该组接收波束从另一网络设备120-2接收203一组参考信号。该组参考信号对应于经由网络设备120-2所发送的该组参考信号。例如，参考信号可以经由网络设备120-2的相应发送波束来发送。相应组发送波束中的每个波束可以具有对应波束索引。因此，参考信号对应于网络设备120-2的发送波束的相应索引。

在一些示例实施例中，在从网络设备120-1和网络设备120-2两者接收到各组参考信号之后，终端设备110可以基于关于网络设备120-1的该组发送波束和网络设备120-2的该组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、经由网络设备120-1的发送波束所发送的该组参考信号和经由网络设备120-2的发送波束所发送的该组参考信号、以及由终端设备110所接收的两组参考信号来确定用于从网络设备120-1接收信号的目标接收波束。

在一些示例实施例中，在确定目标接收波束之后，目标接收波束的指示可以被发送给网络设备120-1。以下过程与上述过程类似，因此在此不再赘述。

通过上述解决方案，可以实现低复杂度和低延迟的波束对准方案。此外，可以避免多个网络设备120(例如，多个卫星)之间的协作波束管理实现。此外，网络设备120只需要知道关于发送波束的信息和参考信号。此外，通过联合考虑各组接收波束，可以提高有效信道的质量。

在一些示例实施例中，终端设备110还可以具有用于网络设备120-1和网络设备120-2的相应组接收波束。在这种情况下，终端设备110可以基于关于网络设备120-1和网络设备120-2的两组发送波束的信息、关于两组接收波束的信息、经由网络设备120-1和网络设备120-2的发送波束所发送的两组参考信号、以及由终端设备110所接收的两组参考信号来确定用于从网络设备120-1接收信号的目标接收波束。

在一些示例实施例中，终端设备110(例如，终端设备110-2)可以确定关于两个或更多个信道的信息，例如，包括终端设备110与网络设备120-1之间的信道以及终端设备110-2与网络设备120-2之间的信道，如以上参考等式(3)所述。也就是说，使用等式(3)，终端设备110可以获取完整的下行链路信道矩阵

这样，可以获取每个链路的最佳波束对

应当理解，可以有两个或更多个网络设备120服务于终端设备110，并且本公开的范围不限于此。

在一些示例实施例中，可以有三个网络设备120服务于一个终端设备110(未示出)。这样，每个链路的最佳发送波束和最佳接收波束对可以根据以下等式(6)来确定：

在一些示例实施例中，如果有n个网络设备服务于一个终端设备110，则每个链路的最佳发送波束和最佳接收波束对可以根据以下等式(7)来确定：

除了波束选择之外，在另一方面，一旦最佳波束对被选择，终端设备110侧和网络设备120侧的波束切换何时发生是NTN场景需要考虑的另一问题。

特别地，例如，下面的表1示出了根据3GPP规范中的假定和往返时间延迟的NTN卫星的最大可覆盖距离。

表1 NTN场景卫星地球距离和往返时间

如上所示，已知NTN中卫星与地面或空中终端设备110之间的信号传播时间非常长。例如，在仅用于服务链路的再生有效载荷中，对于海拔600km的卫星，最大往返时间延迟(RTD)将超过12.88ms。具体值取决于卫星的海拔及其在UE处的仰角。

此外，当网络设备120(例如，卫星)决定要切换到的新的波束时，终端设备110必须知道新的波束。网络设备120可以发送消息(例如，MAC-CE命令)以向终端设备110通知波束切换。结果，一旦包括终端设备110的处理时间的消息被正确和完全解码，终端设备110可以确定波束切换已经发生。因此，在这段时间内必须确保超可靠性，否则发送将发生不必要的故障，从而违反系统性能。因此，网络设备120(例如，gNB)和终端设备110(例如，UE)都应当知道网络设备120正在使用哪个波束进行发送、以及终端设备110在任何给定时间尝试在哪个波束上接收信号。

然而，基于要在卫星内或卫星间的卫星网络设备处切换的所选择的波束，例如，对于NTN中UE与gNB之间的波束切换协议，没有详细讨论MAC-CE命令。换言之，由于NTN中的长传播延迟，网络设备120与终端设备110之间需要具有严格同步的波束选择机制。

因此，提供了网络设备120与终端设备110之间具有严格同步的波束切换机制。图3A示出了示出根据本公开的一些示例实施例的用于指示波束切换时间的图300A的图。为了便于讨论，将参考图1描述过程300A。

如图3A所示，在一些示例实施例中，网络设备120可以决定在时间段302中的时间303从波束A切换到波束B。然后，在一些示例实施例中，网络设备120可以通过考虑长传播延迟来确定切换时间。在一个示例中，如上面的表1所示，已知，对于600km的典型LEO再生有效载荷，最大往返时间延迟(RTD)约为12.88ms，因此单向延迟约为6.44ms。网络设备120可以考虑这样的传播延迟。例如，如图3A所示，网络设备120可以决定时间段306中的时间305的切换时间的信息。

在一些示例实施例中，网络设备120可以向终端设备110发送用于网络设备120切换到目标发送波束和用于终端设备110切换到目标接收波束的切换时间的信息。如上所述，目标发送波束用于从网络设备120向终端设备110的另外发送。类似地，目标接收波束在终端设备110处使用，并且用于从网络设备120接收另外发送。

然后，相应地，在一些示例实施例中，基于切换时间的信息，网络设备120执行到目标发送波束的切换，而不是在时间段304期间执行切换，在时间段304期间，终端设备110可能尚未成功接收和解码包括目标发送波束的指示的分组。

在一些示例实施例中，切换时间的信息可以包括帧的指示。在一些示例实施例中，切换时间的信息可以包括子帧的指示。在一些示例实施例中，切换时间的信息可以包括时隙的指示。备选地，切换时间的信息可以包括符号的指示。

图3B示出了根据本公开的一些示例实施例的关于切换时间的信息300B的示例。为了便于讨论，将参考图1描述信息300B的示例。

如图3B所示，切换时间的信息可以包括帧指示符310、子帧指示符320、时隙号330和符号号340，它们可以被包括在一个八位字节(即，八个比特)中。

例如，在这八个比特中，帧指示符可以占据一个比特。在这样的示例中，当该值设置为零时，切换将在同一帧内被应用，否则当该值设置为1时，切换将在下一帧中发生，而不是在发送该信息的当前帧中发生。可以使用五个比特来联合表示发生波束切换(例如，从波束A到波束B的波束切换)的帧中的子帧指示符和时隙的数目。在一些示例中，####0和####1可以被保留为时隙#0和时隙#1。可以使用两个比特以三个符号的粒度来表示发生波束切换的时隙中的符号的数目。尽管上面提供了具体示例，但是应当理解，切换时间的信息可以不限于该示例，并且也可以以其他可能的方式来表示。

在一些示例实施例中，在接收到切换时间的信息之后，终端设备110可以基于切换时间的信息来执行到目标波束的切换。这样，确保了终端设备110和网络设备120能够对波束切换发生的时间具有完全相同的理解，使得它们可以同时执行切换，从而避免了分组故障和潜在的波束失准。

如上所述，已知，对于600km的典型LEO再生有效载荷，最大RTD约为12.88ms，因此单向延迟约为6.44ms。即使公共延迟可以补偿，差分延迟约为390km，其相当于4.186ms延迟。结果，帧指示符、子帧和时隙指示符需要具有高分辨率，而具有三个符号粒度(0.1ms分辨率)的符号指示符足以覆盖NTN场景。

在一些示例实施例中，切换时间的信息可以被包括在媒体接入控制控制元素(MAC-CE)消息中。例如，可以提供增强的MAC-CE八位字节来指示NTN中波束切换的准确定时。

应当理解，上述切换解决方案可以用于单卫星发送系统和多卫星发送系统两者，并且本申请的范围不应当限于此。

图4示出了根据本公开的一些示例实施例的在第一设备处实现的示例方法400的流程图。为了讨论的目的，将参考图1从第一设备的角度描述方法400。

在框410，第一设备(例如，图1中的终端设备110)经由一组接收波束从第二设备(例如，网络设备120-1)接收第一组参考信号。第一组参考信号对应于经由第二设备的第一组发送波束所发送的第二组参考信号。在框420，第一设备至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二设备接收信号的目标接收波束。在框430，第一设备向第二设备发送目标接收波束的指示。

在一些示例实施例中，确定目标接收波束包括：基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，确定关于第一设备与第二设备之间的信道的信息；以及基于关于信道的信息确定目标接收波束。

在一些示例实施例中，方法400还包括：经由该组接收波束从第三设备(例如，图1中的网络设备120-2)接收第三组参考信号，第三组参考信号对应于经由第三设备的第二组发送波束所发送的第四组参考信号，并且确定目标接收波束包括：基于关于第一组发送波束和第二组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、以及第一组参考信号、第二组参考信号、第三组参考信号和第四组参考信号来确定目标接收波束。

在一些示例实施例中，确定目标接收波束包括：基于关于第一组发送波束和第二组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、以及第一组参考信号、第二组参考信号、第三组参考信号和第四组参考信号，确定关于第一设备与第二设备之间的第一信道的信息和关于第一设备与第三设备之间的第二信道的信息；以及基于关于第一信道的信息和关于第二信道的信息，确定目标接收波束。

在一些示例实施例中，方法400还包括：从第二设备接收用于从第二设备向第一设备的另外发送的目标发送波束的指示，目标发送波束是基于目标接收波束的指示而从第一组发送波束中被确定的。

在一些示例实施例中，方法400还包括：从第二设备接收关于第一组发送波束的信息，并且关于第一组发送波束的信息包括以下至少一项：与第一组发送波束相关的一组角度、与第一组发送波束相关的一组幅度、和与第一组发送波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，方法400还包括：从第二设备获取关于第二组参考信号的信息；以及基于所接收的信息确定第二组参考信号。

在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息包括以下至少一项：与该组接收波束相关的一组角度、与该组接收波束相关的一组幅度、和与该组接收波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，方法400还包括：从第二设备接收用于第二设备切换到目标发送波束和用于第一设备切换到目标接收波束的切换时间的信息，目标发送波束被用于从第二设备向第一设备的另外发送；以及基于切换时间的信息执行到目标接收波束的切换。

在一些示例实施例中，切换时间的信息包括以下至少一项：帧的指示，子帧的指示，时隙的指示和符号的指示。

在一些示例实施例中，接收切换时间的信息包括：经由增强的媒体接入控制控制元素信令来接收切换时间的信息。

在一些示例实施例中，第一设备包括终端设备，并且第二设备包括网络设备。

图5示出了根据本公开的一些示例实施例的在第二设备(例如，网络设备120)处实现的示例方法500的流程图。为了讨论的目的，将参考图1从第二设备的角度描述方法500。

在框510，第二设备经由第一组发送波束向第一设备发送第二组参考信号。第二组参考信号对应于通过第一设备的一组接收波束所接收的第一组参考信号。在框520，第二设备从第一设备接收目标接收波束的指示。

在一些示例实施例中，方法500还包括：基于目标接收波束的指示，从第一组发送波束中确定用于从第二设备向第一设备的另外发送的目标发送波束；以及向第一设备发送目标发送波束的指示。

在一些示例实施例中，方法500还包括：从第四设备(例如，图1中的网络设备150)接收用于从第二设备向第一设备的另外发送的目标发送波束的指示。在一些示例实施例中，第二设备向第一设备发送目标发送波束的指示。

在一些示例实施例中，方法500还包括：向第一设备发送关于第二设备的第一组发送波束的信息。关于第一组发送波束的信息包括以下至少一项：与第一组发送波束相关的一组角度、与第一组发送波束相关的一组幅度、和与第一组发送波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，方法500还包括：经由高层信令向第一设备发送关于第二组参考信号的信息。

在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息包括以下至少一项：与该组接收波束相关的一组角度、与该组接收波束相关的一组幅度、和与该组接收波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，方法500还包括：向第一设备发送用于第二设备切换到目标发送波束和用于第一设备切换到目标接收波束的切换时间的信息。目标发送波束被用于从第二设备向第一设备的另外发送。在一些示例实施例中，第二设备基于切换时间的信息执行到目标发送波束的切换。

在一些示例实施例中，切换时间的信息包括以下至少一项：帧的指示，子帧的指示，时隙的指示和符号的指示。

在一些示例实施例中，发送切换时间的信息包括：经由增强的媒体接入控制控制元素信令来发送切换时间的信息。

在一些示例实施例中，第一设备包括终端设备，并且第二设备包括网络设备。

在一些示例实施例中，一种能够执行任何方法400的第一装置(例如，终端设备110)可以包括用于执行方法400的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式实现。例如，该部件可以在电路系统或软件模块中实现。

在一些示例实施例中，第一装置包括：用于经由一组接收波束从第二装置接收第一组参考信号的部件，第一组参考信号对应于经由第二装置的第一组发送波束所发送的第二组参考信号；用于至少基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号，从该组接收波束中确定用于从第二装置接收信号的目标接收波束的部件；以及用于向第二装置发送目标接收波束的指示的部件。

在一些示例实施例中，用于确定目标接收波束的部件包括：用于基于关于第一组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、第一组参考信号和第二组参考信号来确定关于第一装置与第二装置之间的信道的信息的部件；以及用于基于关于信道的信息来确定目标接收波束的部件。

在一些示例实施例中，第一装置还包括：用于经由该组接收波束从第三装置接收第三组参考信号的部件，第三组参考信号对应于经由第三装置的第二组发送波束所发送的第四组参考信号，并且用于确定目标接收波束的部件包括：用于基于关于第一组发送波束和第二组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、以及第一组参考信号、第二组参考信号、第三组参考信号和第四组参考信号来确定目标接收波束的部件。

在一些示例实施例中，用于确定目标接收波束的部件包括：用于基于关于第一组发送波束和第二组发送波束的信息、关于该组接收波束的信息、以及第一组参考信号、第二组参考信号、第三组参考信号和第四组参考信号来确定关于第一装置与第二装置之间的第一信道的信息和关于第一装置与第三装置之间的第二信道的信息的部件；以及用于基于关于第一信道的信息和关于第二信道的信息来确定目标接收波束的部件。

在一些示例实施例中，第一装置还包括：用于从第二装置接收用于从第二装置向第一装置的另外发送的目标发送波束的指示的部件，目标发送波束是基于目标接收波束的指示而从第一组发送波束中被确定的。

在一些示例实施例中，第一装置还包括：用于从第二装置接收关于第一组发送波束的信息的部件。关于第一组发送波束的信息包括以下至少一项：与第一组发送波束相关的一组角度、与第一组发送波束相关的一组幅度、和与第一组发送波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，第一装置还包括：用于从第二装置获取关于第二组参考信号的信息的部件；以及用于基于所接收的信息确定第二组参考信号的部件。

在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息包括以下至少一项：与该组接收波束相关的一组角度、与该组接收波束相关的一组幅度、和与该组接收波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，第一装置还包括用于从第二装置接收用于第二装置切换到目标发送波束和用于第一装置切换到目标接收波束的切换时间的信息的部件，目标发送波束用于从第二装置向第一装置的另外发送；以及用于基于切换时间的信息执行到目标接收波束的切换的部件。

在一些示例实施例中，切换时间的信息包括以下至少一项：帧的指示，子帧的指示，时隙的指示和符号的指示。

在一些示例实施例中，用于接收切换时间的信息的部件包括：用于经由增强的媒体接入控制控制元素信令来接收切换时间的信息的部件。

在一些示例实施例中，第一装置包括终端设备，并且第二装置包括网络设备。

在一些实施例中，一种能够执行任何方法500的第二装置(例如，网络设备120)可以包括用于执行方法500的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式实现。例如，该部件可以在电路系统或软件模块中实现。

在一些示例实施例中，第二装置包括：用于经由第一组发送波束向第一装置发送第二组参考信号的部件，第二组参考信号对应于通过第一装置的一组接收波束接收的第一组参考信号；以及用于从第一装置接收目标接收波束的指示的部件。

在一些示例实施例中，第二装置还包括用于基于目标接收波束的指示来从第一组发送波束中确定用于从第二装置向第一装置的另外发送的目标发送波束的部件；以及用于向第一装置发送目标发送波束的指示的部件。

在一些示例实施例中，第二装置还包括：用于从第四装置接收用于从第二装置向第一装置的另外发送的目标发送波束的指示的部件；以及用于向第一装置发送目标发送波束的指示的部件。

在一些示例实施例中，第二装置还包括：用于向第一装置发送关于第二装置的第一组发送波束的信息的部件。关于第一组发送波束的信息包括以下至少一项：与第一组发送波束相关的一组角度、与第一组发送波束相关的一组幅度、和与第一组发送波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，第二装置还包括：用于经由高层信令向第一装置发送关于第二组参考信号的信息的部件。

在一些示例实施例中，关于该组接收波束的信息包括以下至少一项：与该组接收波束相关的一组角度、与该组接收波束相关的一组幅度、和与该组接收波束相关的一组相位。

在一些示例实施例中，第二装置还包括：用于向第一装置发送用于第二装置切换到目标发送波束以及用于第一装置切换到目标接收波束的切换时间的信息的部件，目标发送波束用于从第二装置向第一装置的另外发送；以及用于基于切换时间的信息执行到目标发送波束的切换的部件。

在一些示例实施例中，切换时间的信息包括以下至少一项：帧的指示，子帧的指示，时隙的指示和符号的指示。

在一些示例实施例中，用于发送切换时间的信息的部件包括：用于经由增强的媒体接入控制控制元素信令来发送切换时间的信息的部件。

在一些示例实施例中，第一装置包括终端设备，并且第二装置包括网络设备。

图6是适合于实现本公开的实施例的设备600的简化框图。可以提供设备600来实现通信设备，例如，图1所示的终端设备110、网络设备120。如图所示，设备600包括一个或多个处理器610、耦合到处理器610的一个或多个存储器620、以及耦合到处理器610的一个或多个通信模块640。

通信模块640用于双向通信。通信模块640具有至少一个天线以促进通信。通信接口可以表示与其他网络元件的通信所必需的任何接口。

处理器610可以是适合本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下中的一种或多种：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备600可以具有多个处理器，诸如在时间上从属于与主处理器同步的时钟的专用集成电路芯片。

存储器620可以包括一个或多个非易失性存储器和一个或多个易失性存储器。非易失性存储器的示例包括但不限于只读存储器(ROM)624、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存、硬盘、压缩盘(CD)、数字视频磁盘(DVD)和其他磁存储和/或光存储。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)622和不会在断电期间持续的其他易失性存储器。

计算机程序630包括由相关联的处理器610执行的计算机可执行指令。程序630可以存储在ROM 624中。处理器610可以通过将程序630加载到RAM 622中来执行任何合适的动作和处理。

本公开的实施例可以通过程序630来实现，使得设备600可以执行参考图2至图5讨论的本公开的任何过程。本公开的实施例也可以通过硬件或软件和硬件的组合来实现。

在一些示例实施例中，程序630可以有形地包含在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以被包括在设备600中(诸如存储器620中)或设备600可以接入的其他存储设备中。设备600可以将程序630从计算机可读介质加载到RAM 622以供执行。计算机可读介质可以包括任何类型的有形非易失性存储器，诸如ROM、EPROM、闪存、硬盘、CD、DVD等。图7示出了CD或DVD形式的计算机可读介质700的示例。计算机可读介质上存储有程序630。

通常，本公开的各种实施例可以使用硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以使用硬件实现，而其他方面可以使用可以由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现。尽管本公开的实施例的各个方面被图示和描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应当理解，作为非限制性示例，本文中描述的块、装置、系统、技术或方法可以使用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。

本公开还提供有形地存储在非暂态计算机可读存储介质上的至少一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可执行指令，诸如程序模块中包括的指令，该指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行，以执行上面参考图2-图5描述的方法600。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施例中，程序模块的功能可以根据需要在程序模块之间组合或拆分。程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质两者中。

用于执行本公开的方法的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码在由处理器或控制器执行时引起在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全在机器上、部分在机器上、作为独立软件包、部分在机器上和部分在远程机器上、或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体承载，以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种过程和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质等。

计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、装置或设备、或前述各项的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例将包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备、或前述各项的任何合适的组合。

此外，虽然以特定顺序描述操作，但这不应当被理解为需要以所示特定顺序或按顺序执行这样的操作或者执行所有所示操作以获取期望结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，虽然在上述讨论中包含了若干具体实现细节，但这些不应当被解释为对本公开的范围的限制，而是对可能特定于特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独或以任何合适的子组合来实现。

尽管本公开已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言进行了描述，但是应当理解，在所附权利要求中定义的本公开不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。