本公开涉及一种在基于波束形成的系统中执行波束追踪和波束反馈操作的系统、方法和装置。更具体地，本公开涉及使用多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，mimo)天线的用户设备(userequipment，ue)和演进型节点b(evolvednodeb，enb)共存的无线系统中的波束反馈和波束管理(波束追踪)。本公开涉及一种向波束使用实体(enb)告知由波束测量实体ue在使用mimo天线的ue和enb共存的环境和无线通信系统、或采用波束形成(特别是使用mimo天线的波束形成)的系统中观测和测量的波束信息的波束反馈过程、以及一种使用波束反馈过程连续追踪波束的方法。
背景技术：
为了满足4g通信系统的商业化之后对无线数据业务的需求的增长，已经做出了相当大的努力来开发预5g通信系统或改进的5g通信系统。这是“5g通信系统”或“预5g通信系统”被称为“超越4g网络通信系统”或“后长期演进系统(longtermevolution，lte)系统”的原因之一。
为了实现高数据传送速率，正在开发5g通信系统以在极高频率或毫米波(milimeterwave，mmwave)的频带(例如，60ghz的频带)中实施。为了在5g通信系统中减少极高频率能量的频带中的杂散电波的出现并增加电波的传送距离，正在探索各种技术，例如，波束形成、大规模多输入多输出(mimo)、全维mimo(fulldimensionalmimo，fd-mimo)、阵列天线、模拟波束形成、大型天线等。
为了改进用于5g通信系统的系统网络，已经开发了各种技术，例如，演进的小型小区、高级小型小区、云无线电接入网络(cloudradioaccessnetwork，云ran)、超密集网络、设备到设备通信(devicetodevice，d2d)、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(cordinatedmulti-points，comp)、干扰消除等。
另外，对于5g通信系统，已经开发了其它技术，例如，混合频移键控(hybridfrequency-shiftkeying，fsk)和qam调制(fskandqammodulation，fqam)以及滑动窗口叠加编码(slidingwindowsuperpositioncoding，swsc)(作为高级编码调制(advancedcodingmodulation，acm))、滤波器组多载波(filterbankmulticarrier，fbmc)、非正交多址(non-orthogonalmultipleaccess，noma)、稀疏码多址(sparsecodemultipleaccess，scma)等。
以上信息仅作为背景信息而被呈现以帮助理解本公开。关于以上中的任何是否可用作关于本公开的现有技术，没有进行确定并且没有进行断言。
技术实现要素：
技术问题
本公开的方面在于提供：一种测量参考信号的方法，该参考信号用于在维持与ue的无线电资源控制(rrc)连接状态的相同enb中的传送/接收点具有不同的协议架构的环境中选择传送/接收节点和ue的波束；一种反馈测量信息的方法；一种改变波束和传送/接收节点的方法；一种分配用于传送/接收节点的参考信号、以及对于适用于所述方法的包括传送/接收节点和enb的系统的ue唯一的波束的方法；一种与ue共享关于分配的资源的信息的方法；一种用信号发送和分配用于接收测量信息的反馈的资源的方法；以及一种改变波束和传送/接收节点的方法。
本公开的另一方面在于提供一种反馈波束信息并改变波束的方法，使得ue周期性地测量波束信息并将该信息报告给enb，并且enb和ue选择受限数目的波束并经由所选择的波束向/从彼此传送/接收信息，由此提高资源使用效率。
问题的解决方案
根据本公开的一方面，提供了一种终端的波束反馈的方法。该方法包括：接收波束反馈触发条件；确定波束反馈是否满足波束反馈触发条件；当判定波束反馈满足波束反馈触发条件时，从终端的介质访问控制(mac)层触发波束反馈；以及基于波束反馈触发，传送包括波束反馈信息的mac控制元素(macce)。
根据本公开的另一方面，提供了一种终端。该终端包括：收发器，用于执行信号的传送和接收；以及控制器，用于接收波束反馈触发条件、确定波束反馈是否满足波束反馈触发条件、当判定波束反馈满足波束反馈触发条件时从终端的mac层触发波束反馈、以及基于波束反馈触发传送包括波束反馈信息的macce。
根据本公开的另一方面，提供了一种在基站中接收波束反馈的方法。该方法包括：向终端传送波束反馈触发条件；以及从终端接收包括波束反馈信息的macce。当波束反馈满足波束反馈触发条件时，从终端的mac层触发波束反馈信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种基站。基站包括：收发器，用于执行信号的传送和接收；以及控制器，用于向终端传送波束反馈触发条件、并且从终端接收包括波束反馈信息的macce。当波束反馈满足波束反馈触发条件时，从终端的mac层触发波束反馈信息。
从以下结合附图采取的公开了本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其它方面、优点和显著特征对于本领域技术人员将变得显而易见。
发明的有益效果
本公开的各方面至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下述优点。因此，本公开的一方面在于提供一种在基于波束形成的系统中执行波束追踪和波束反馈操作的系统、方法和装置。本公开还提供了在使用多输入多输出(mimo)天线的用户设备(ue)和演进型节点b(enb)共存的无线系统中的波束反馈和波束管理(波束追踪)。
附图说明
从以下结合附图采取的描述，本公开的某些实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加清楚，其中：
图1是示出根据本公开的实施例的多波束系统的图；
图2至图5是示出根据本公开的各种实施例的用于反馈多波束标识(identification，id)和波束测量值的帧的结构的图；
图6和图7是示出根据本公开的各种实施例的用于反馈波束测量值和波束的资源的帧的结构的图；
图8是描述根据本公开的实施例的用于用户设备(ue)执行波束测量和反馈的方法的流程图；
图9是描述根据本公开的实施例的用于ue执行波束测量和反馈的方法的流程图；
图10是描述根据本公开的实施例的用于ue请求对反馈的响应的波束反馈过程的流程图；
图11是描述根据本公开的实施例的、当已经分配了周期性ue专用反馈资源时用于ue测量波束并传送波束反馈的方法的流程图；
图12是描述根据本公开的实施例的、用于演进型节点b(enb)在考虑关于是否接收到对应的确认的条件的情况下、响应于使用分配的专用反馈资源传送的波束反馈信息来传送确认的方法的流程图；
图13是描述根据本公开的实施例的用于ue使用enb周期性分配的随机访问资源来执行波束反馈的方法的流程图；
图14是描述根据本公开的实施例的在考虑响应请求的情况下使用周期性随机访问资源执行反馈的方法的流程图；
图15是描述根据公开的实施例的用于ue基于关于已经分配的资源是否存在的条件来执行反馈的方法的流程图；
图16是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法和前导码传送方法的图；
图17是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法和前导码传送方法的图；
图18是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法和前导码传送方法的图；
图19是描述根据本公开的实施例的在考虑使用由enb分配的资源的波束反馈方法和ue的发起上行链路波束反馈方法的情况下的反馈方法的流程图；
图20是描述根据本公开的实施例的在考虑使用由enb分配的资源的波束反馈方法和ue的发起上行链路波束反馈方法的情况下的反馈方法的流程图；
图21是描述根据本公开的实施例的当在enb分配反馈资源之前执行ue的发起波束反馈时的反馈过程的流程图；
图22是描述根据本公开的实施例的ue的使用另一带宽的发起反馈传送的流程图；
图23是描述根据本公开的实施例的基于关于ue的发起波束反馈传送条件是否被满足的条件的反馈过程的流程图；
图24a和图24b是描述当图23中所示的实施例的使用enb共享接收间隔的波束反馈方法是基于竞争的随机访问方法时的ue的操作的流程图；
图25是示出根据本公开的实施例的由ue传送的波束反馈的帧结构的图；
图26是示出根据本公开的实施例的由ue传送的波束反馈的帧结构的图；
图27a和图27b是描述当图23中所示的实施例的使用enb共享接收间隔的波束反馈方法是无竞争随机访问方法时的ue的操作的流程图；
图28是描述根据本公开的实施例的用于ue使用随机访问协议来执行波束测量和波束反馈的方法的流程图；
图29是描述根据本公开的实施例的使用时间阈值的、基于反馈资源分配的反馈方法的流程图；
图30是描述根据本公开的实施例的基于指定的时间使用随机访问或专用反馈资源传送反馈的方法的流程图；
图31a和图32b是示出根据本公开的各种实施例的用于波束改变的帧结构的图；
图32a和图32b是示出根据本公开的各种实施例的用于波束改变的帧结构的图；
图33是描述根据本公开的实施例的enb的波束改变方法的流程图；
图34是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图；
图35至图49是描述根据本公开的各种实施例的波束反馈方法的图；
图50是根据本公开的实施例的ue的框图；以及
图51是根据本公开的实施例的enb的框图。
在整个附图中，应注意，相同的附图标记描绘相同或相似的元素、特征和结构。
具体实施方式
提供以下参考附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施例。所述描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些仅被视为示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清晰和简洁，可以省略对公知功能和构造的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以使得能够清楚和一致地理解本公开。因此，对于本领域技术人员应清楚的是，提供以下对本公开的各种实施例的描述仅用于说明目的，而不是用于限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开的目的。
应理解，除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此，例如，对“组件表面”的引用包括对一个或多个这样的表面的引用。
通过术语“基本上”，意指所述特性、参数或值不需要准确地实现，但是偏差或变化(包括例如公差、测量误差、测量准确度限制和本领域技术人员已知的其它因素)可以以不妨碍该特性意图提供的效果的量而发生。
智能电话等已经开始被广泛使用，并且这已经导致了用户的数据使用的快速增长。对数据使用的需求已经大大增长。这意味着需要更宽的带宽。为此，需要使用高频率。频率越高，信号根据距离的衰减程度越高。例如，当使用30ghz或更高的中心频率时，由于信号衰减而导致演进型节点b(enb)的覆盖区域减小，并且这导致需要使用多个波束。使用多个波束导致延迟增大。
无线通信系统考虑如下这样的架构：包括多个可用传送/接收节点的一个enb支持宽物理覆盖区域以改善由于频繁的ue信息交换而导致的延迟并且高效地使用资源。
无线通信系统的示例是：
分布式天线系统(distributedantennasystem，das)是通过在一个enb的控制下彼此不同的传送器/接收器来实施并且传送/接收相同的信号的物理天线。
远程无线电头端(remoteradiohead，rrh)系统是包括天线和射频(radiofrequency，rf)单元的结构，其通过在一个enb的控制下彼此不同的传送器/接收器实施并且传送/接收不同的信号。
协调多点(comp)传送/接收系统是配置有在一个或多个不同的enb的控制下彼此不同的传送器/接收器、并且以如下这样的方式操作的结构：传送器/接收器与一个用户同步并且同时向/从用户传送/接收相同的信息、或者一个传送/接收节点向/从用户传送/接收信息而其它传送器/接收器静默。
根据本公开的实施例的波束形成技术和系统如下。
a.模拟波束形成：
-一种形成波束的技术，其以通过使用多个阵列天线来传送不同水平的传送功率和不同的相位、并且天线辐射图案被叠加这样的方式，获得具有在物理上指定的方向上的方向性的天线增益
-在没有来自多输入多输出(mimo)天线的关于期望的接收器的信道的信息的情况下，在期望的方向上设置波束
-在一个方向上仅传送/接收一次(其它方向上的辐射图案被消除)
-使用多个天线将方向性的强度增加至更高，并因此使得可以在相同的功率条件下将信号传送到比其它天线更远的距离，并且形成具有相对大的天线增益(根据天线的数目，该天线增益为波束宽度/波束长度差等)的波束
-波束长度较长，然而其仅支持窄区域
b.数字波束形成：
-一种形成多个正交波束的技术，其以使用关于具有不同水平的强度的天线之间的多个信道的信息在根据天线进行传送之前将不同的编码方案应用于信息这样的方式，消除mimo天线的传送/接收环境中的期望信道之间的干扰，
-将预编码方案应用于要传送到各个天线的数据，并因此尽可能地使用不同的信道特性
-可以支持单用户mimo和多用户mimo
c.混合波束形成：
-一种同时使用模拟波束形成和数字波束形成的技术
-一种通过将根据天线的不同类型的预编码方案应用于传送天线以及通过模拟波束形成而形成的波束来使用数字波束形成的技术
在以下描述中，基于模拟波束形成、数字波束形成、和混合波束形成中的一个、以及由该波束形成而形成的波束来描述本公开的实施例。占用可以在物理上或基于频率/时间/代码/信号等识别的资源并且经由资源传送信息的方法被称为“波束形成”。在此情况下，所占用的资源可以应用于被称为波束的所有系统。
遵循3gpp标准的、在无线通信技术中使用的相关技术具有如下特性。
a.上行链路传送(从台(station)到基站的传送)：
-基本上，经由由enb(基站)分配和保留的资源来执行传送
-需要执行上行链路传送的ue传送对于enb已经分配的资源的请求，(即，调度请求(schedulingrequest，sr))以及向该ue分配用于上行链路传送的资源。更具体地，ue传送sr，然后经由已经由enb分配的资源传送缓冲器状态报告(bufferstatusreport，bsr)，向enb通知上行链路数据的使用，被分配资源，并且执行上行链路传送。ue经由与另一个ue的竞争或者经由基于竞争的随机访问信道(randomaccesschannel，rach)执行传送
b.信道测量反馈：
-ue已经经由相关领域的技术向enb通知了其测量的信道信息。相关领域的技术是由物理层执行的信道测量和反馈。所测量的信道信息的示例是参考信号接收功率(referencesignalreceivedpower，rsrp)、参考信号接收质量(referencesignalreceivedquality，rsrq)、信噪比(signal-to-noiseratio，snr)、信号与干扰加噪声比(signal-to-interference-plus-noiseratio，sinr)、信道质量指示符(channelqualityindicator，cqi)、信道状态信息参考信号(channelstateinformation-referencesignal，csi-rs)等。这些类型的信息可以以如下这样的方式获得：ue测量从enb传送的信号，例如，小区特定参考信号或公共参考信号(commonreferencesignal，crs)、专用参考信号(dedicatedreferencesignal，drs)、csi-rs和解调参考信号(demodulationreferencesignal，dmrs)。
-ue基于上行链路传送协议，经由enb分配的资源传送所获得的信息。当相关领域的无线通信技术判定不存在由enb分配的资源时，其不具有任何将信息提供给enb的方法或者不需要将信息提供给enb。
相关领域的无线通信系统经由可以允许公共接收的频率信道和时间资源来传送用于维持连接性的信号(诸如，控制信号和参考信号)，使得所有用户都能够听到该信号，以便提高通信效率。
相反，使用mimo天线的波束形成系统将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码等)分配给不同的波束，并使用所述资源和波束。波束形成系统由于在保留和使用资源的定时之间发生的波束特性(方向、信道等)的改变而导致不能使用资源。
例如，在使用多个模拟波束用于传送/接收的系统中，ue和enb选择可以被估计为具有高性能的指定波束，并且经由所选择的波束执行信息的传送/接收。在此情况下，enb预先保留用于ue的上行链路传送的资源，以使用在预先保留时间时enb已知的最佳波束或具有最少数目的问题的波束。然而，保留的波束资源可能由于ue的移动或其它变量(例如，突然出现的诸如汽车的障碍物、天气改变，等等)而导致经历信道的改变。当上行链路信息由于保留的波束资源的特性改变而导致传送失败时，相关领域的技术并未立即解决该问题。
因此，将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的使用mimo天线的波束形成系统需要在ue与enb之间交换波束状态信息、快速地追踪波束的改变并且将该波束应用于该传送的波束管理技术。
在经由可以允许公共接收的频道和时间资源传送用于维持连接性的信号(诸如，控制信号和参考信号)以使得所有用户都可以听到信号的相关领域的技术的情况下，已经使用的信道的状态可能为低质量。为了解决这个问题，当存在另一频率的另一信道时，低质量信道改变为另一频率的另一信道。替代地，当满足无线电链路故障条件时，相关领域的技术需要宣告故障，并然后尝试重新连接到网络。
然而，在将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的使用mimo天线的波束形成系统的情况下，虽然系统所使用的波束的特性变低，但是另一可用波束将存在于相同位置的概率较高。在此情况下，ue可能具有经由可用波束维持连接性的机会。因此，需要使用上述一系列操作的技术。
在相关领域的技术(使用全向天线、使用数字波束形成的系统，等等)的情况下，已经使用的信道的状态可能为低质量。为了解决这个问题，低质量信道改变为另一频率的另一信道。替代地，当满足无线电链路故障(radiolinkfailure，rlf)条件时，相关领域的技术需要宣告故障，并然后尝试重新连接到网络。
然而，在使用模拟波束形成的系统的情况下，虽然系统已经使用的波束的信道的状态变为低质量，但是另一可用波束将存在于相同位置的概率概率较高。在此情况下，系统可以经由可用波束维持连接性。
在相关领域的技术的情况下，ue可以使用仅可以经由物理层执行的信道信息反馈来向enb告知资源(特别是在enb中正在使用的信道)的状态的改变。根据相关领域的技术，ue接收从enb传送的指定信号(crs、drs、rs、波束rs、csi-rs等)，检测信道状态，将信道状态信息处理和封装为反馈信息(例如，cqi、ri、pmi等)，并且经由由enb分配且能够执行上行链路传送的资源(例如，物理上行链路控制信道(physicaluplinkcontrolchannel，pucch)、物理上行链路共享信道(physicaluplinksharedchannel，pusch)等)向enb传送反馈信息。替代地，ue向enb传送上行链路传送请求(或者用于分配用于上行链路传送的资源的请求)，被分配资源，并传送信道状态信息。
然而，在将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的使用mimo天线的波束形成系统的情况下，ue/enb已经使用的唯一的资源(例如，模拟波束、混合波束等)概率能较低。在此情况下，需要一种新的协议，其告知enb另一可用资源、稍后被分配对应的资源并使用所分配的资源。
本公开的实施例设计了一种在使用mimo天线的ue和enb共存的环境和无线通信系统或采用波束形成(特别是，多波束)的系统中在没有延迟的情况下将由ue观测和测量的波束信息告知给enb的波束反馈过程、以及一种使用波束反馈过程连续追踪波束的方法。
图1是示出根据本公开的实施例的多波束系统的图。
参见图1，多波束系统包括在各个方向上形成模拟波束的ue和enb(基站)。由enb和ue使用的模拟波束可以由多个小型天线阵列形成。模拟波束一次使用一个天线阵列组来在一个方向上执行无线传送/接收。当包括可以同时操作的一个或多个天线阵列组时，模拟波束可以一次在一个或多个方向上执行无线传送/接收。
根据本公开的实施例，在将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的使用mimo天线的波束形成系统中，enb(或传送/接收节点)以及ue考虑用于一次使用一个或多个波束、使用一对波束执行传送/接收的环境。例如，当enb或ue不使用多个波束时，例如，当enb使用一个或多个波束并且ue使用一个波束时、或者当enb使用一个波束并且ue使用一个或多个波束时，实施例提供了交换关于可用波束的信息的方法。
更具体地，ue执行以下三个处理：(1)波束信息测量、(2)提供波束信息、以及(3)改变正在使用的波束；交换和更改在相同的enb(或传送/接收节点)中正在使用的波束信息；发现适合于对应的条件的波束；并使用对应的波束。在将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的使用mimo天线的波束形成系统中，enb和ue需要实时检测传送/接收波束的信道状态，并维持和改变波束追踪并使用信道状态。为此，需要以下操作。
a.波束测量
-执行波束测量以测量由ue与相邻enb之间的波束的组合创建的波束对的信道
-波束测量可以由ue或enb周期性地或非周期性地执行
-在假设ue或enb可以测量彼此的波束对的信道状态的环境下，本公开的实施例不受波束测量方法的类型限制
-本公开的实施例假设如下这样的环境：ue通过背景技术的任何方法测量波束信息，根据每个波束信息测量来更新测量值，并且辨识波束
b.波束反馈或波束报告
-波束反馈是ue向enb告知其测量波束信息的操作
-由于传送节点(即，enb(或ue))不知道下行链路(或上行链路)波束信息，所以ue(或enb)需要执行反馈
-波束信息反馈可以周期性地或非周期性地执行，并且ue或enb可以向彼此执行波束信息反馈
-以ue将其测量波束信息传送给enb这样的方式来描述本公开的实施例。然而，应理解，本公开不限于由ue执行的波束反馈或波束报告。该实施例也可以以enb将其测量波束信息传送给ue这样的方式修改。因此，以下由ue执行的用于波束反馈和波束改变的过程可以以与ue相同或相似的方式应用于enb的操作。
在本公开的实施例中，波束反馈和波束反馈信息被称为波束状态信息(beamstateinformation，bsi)或波束细化信息(beamrefinementinformation，bri)。
c.波束改变
-enb或ue能够基于接收的波束反馈信息来确定稍后要使用的波束对
-enb或ue能够执行多个操作来使用所确定的波束对
以下描述提供了对本公开的实施例的概述。
在使用模拟波束(具有固定的物理方向的波束)执行通信的enb/ue系统中，可以改变可用波束。为了追踪改变的波束并改变正在使用的波束，提出了介质访问控制(mediumaccesscontrol，mac)层操作。
本公开的实施例提供了一种将测量的波束信息反馈给另一方的协议和方法、以及一种使用反馈改变由双方使用的波束的方法。
a.由ue确定对波束改变的需要的方法
-当正在使用的波束的性能变低或者观测到比正在使用的波束更好的波束(另一波束)时，波束测量实体(ue)确定需要改变正在使用的波束。
-ue确定向enb传送用于请求波束信息的反馈和对应的确定的细节
b.ue的波束反馈配置
-用于传送信息的波束的标识作为反馈
a.当接收到包含波束id的参考信号或者已知所接收的信号的波束id时：
a1.包含对应的id的反馈
b.当接收到没有波束id的参考信号时：
b1.传送对应的波束接收时间、可以从接收频率位置(或对应的频率位置)(由于在先信息的存在)导出的传送的关于enb天线端口的信息等，而不是波束id
b2.enb保存用于传送的波束、传送定时和用于传送的端口，将它们与对应的接收的反馈信息映射，并选择波束。
c.ue的波束反馈
-可用上行链路波束反馈方法：
a.专用反馈：以如下这样的方式使用的上行链路波束反馈：enb将基于调度而操作的指定资源(诸如，波束/时间/频率等)分配给指定ue，并且ue向enb传送波束信息。
b.ul波束扫描反馈：以如下这样的方式使用的上行链路波束反馈：enb设置接收间隔、扫描可用波束，并且在设置的间隔中，ue(1)关于彼此不同的enb的接收波束而重复相同的信息的传送，或者(2)选择指定的一个或多个波束并经由所选择的一个或多个波束传送相同的信息。
b1.尽管波束改变，但也是可传送的，不引起任何问题。
b2.对应的间隔中的指定资源可以被调度给指定ue。
b3.可以使用对应的间隔，使得多个未指定的ue自由地执行传送(例如，3gpplterach)。
-根据本公开的实施例的主要波束反馈方法。
a.基本上，ue使用专用反馈。当检测到需要改变正在使用的波束时，ue执行ul波束扫描反馈。
b.基本上，ue使用专用反馈。在ue辨识出需要改变正在使用的波束的状态下，当ue估计相关领域的波束的性能较低时，ue执行ul波束扫描反馈。
c.可以使用将在下面描述的根据本公开的各种实施例的反馈方法。
在以下描述中，解释了根据本公开的各种实施例的操作和过程。
术语“ue(或终端)”被称为执行波束测量的波束测量实体。术语“演进节点b(enb)(或基站)”被称为波束使用实体，其被配置为传送用于波束测量的参考信号、将资源分配给波束测量实体、并且使用由波束测量实体反馈的测量波束信息。
在本公开的实施例中，ue充当用于执行波束测量和反馈的实体，并且enb充当用于执行波束参考信号的传送和资源的分配的实体，然而，应理解，ue和enb不限于如上所述的操作。该实施例可以以如下这样的方式修改：enb充当用于执行波束测量和反馈的实体，并且ue充当用于执行波束参考信号的传送和资源的分配的实体。
在本公开的以下实施例中，当从波束测量实体和波束使用实体可以使用的模拟波束当中确定可以被估计为具有最佳性能的波束测量实体的一个波束和波束使用实体的一个波束时，两个实体的两个波束形成一个波束对(或多个波束对)，其被称为“一个或多个最佳波束”。替代地，“一个或多个最佳波束”也可以被称为一个或多个波束对的两个单独波束。在本公开的实施例中，“最佳波束”被称为来自根据由波束利用实体(enb)传送的参考信号测量的一对最佳波束当中的、波束使用实体(enb)用来与波束测量实体(ue)通信的具有最佳性能的波束，然而，应理解，本公开不限于如上定义的最佳波束。例如，根据本公开的实施例的最佳波束可以用于各种含义。
波束测量实体可以向所有波束使用实体通知关于一个或多个最佳波束对的信息作为反馈。替代地，波束测量实体可以向对应的波束测量实体通知关于波束使用实体将使用的仅一个波束的信息(例如，ue可以向对应的ue通知关于enb的仅一个波束的信息，该仅一个波束当enb向对应的ue传送/接收信息时将被使用)。
<由测量实体经由波束反馈传送的测量信息>
ue执行测量并将基于该测量的反馈信息传送给enb。在此情况下，反馈信息可以具有以下配置之一。
a.用enb波束id(比特流、比特图)+波束质量测量值(rsrp、rsrq、cqi、sinr、snr、rssi、...)配置的波束反馈信息。
图2是示出根据本公开的实施例的用于反馈多波束id和波束测量值的帧的结构的图。
参见图2，示出了用于传送n个波束信息(id9比特，brsrp7比特)的mac-ce结构的示例。
-bi(9比特)：指示波束索引的字段
-brsrp(7比特)：指示波束的rsrp的字段
虽然图2中所示的实施例以bi为9比特并且brsrp为7比特这样的方式来描述，但是，应理解，可以用任何其它尺寸的比特来创建各个字段。
图3是示出根据本公开的实施例的用于反馈多波束id和波束测量值的帧的结构的图。
参见图3，示出了用于传送n个波束信息(enb波束id3比特，brsrp7比特)的mac-ce结构的示例。
-rbi(3比特)：指示波束索引的字段
-rb-rsrp(7比特)：指示波束的接收rsrp的字段
-r：保留比特，被设置为“0”
虽然图3中所示的实施例以rbi为9比特并且rb-rsrp为7比特这样的方式来描述，但是，应理解，可以用任何其它尺寸的比特来创建各个字段。
b.用enb波束id(即，比特流、比特图)+ue波束id(比特流、比特图)+波束质量测量值(rsrp、rsrq、cqi、sinr、snr、rssi、...)配置的波束反馈信息。
图4是示出根据本公开的实施例的用于反馈多波束id和波束测量值的帧的结构的图。
参见图4，示出了用于传送n个波束信息(enbid9比特，ueid5比特，brsrp7比特)的mac-ce结构的示例。
-bi_1(9比特)：指示enb的波束索引的字段
-bi_2(9比特)：指示ue的波束索引的字段
-brsrp(7比特)：指示波束的rsrp的字段
图5是示出根据本公开的实施例的用于反馈多波束id和波束测量值的帧的结构的图。
参见图5，示出了用于传送n个波束信息(enb波束id3比特，ue波束id3比特，brsrp7比特)的mac-ce结构的示例。
-rbi_1(3比特)：指示enb的波束索引的字段
-rbi_2(3比特)：指示ue的波束索引的字段
-brsrp(7比特)：指示波束的rsrp的字段
波束id可以是enb和ue中的每个的唯一波束id。关于对应的波束id的信息被包括在用于波束测量的参考信号中并且经由参考信号被传送。
波束id可以是指定传送用于由enb和ue中的每个测量波束的参考信号的资源的位置的波束id(不是唯一的)。用于波束测量的参考信号可以使用关于对应的波束传送位置的信息来编码或加扰，然后被传送。替代地，用于波束测量的参考信号可以使用关于对应的波束传送位置的信息来创建序列，然后可以传送该序列。
波束id和波束测量信息可以经由诸如ul控制信息、无线电资源控制(radioresourcecontrol，rrc)消息信息元素(rrcinformationelement，rrc-ie)等的各种方法、而不是经由mac-ce来传送。
波束测量信息可以是各种测量值，诸如，rsrq、cqi、snr、sinr、rssi等、以及rsrp。
c.用指定作为接收资源(诸如当ue接收波束测量参考信号的时间、接收位置、接收天线端口等)的一部分的enb波束id、以及对应的波束质量测量值(rsrp、rsrq、cqi、sinr、snr、rssi、...)的方法配置的波束反馈信息
c1.ue可知道接收的波束测量参考信号的接收资源(例如，接收时间、时隙编号、帧编号、接收小区id、传送节点id、传送天线端口、接收天线端口、接收波束id、接收频带、接收信道编号、接收载波编号、传送信道名称，等等)。
c2.当enb和ue知道将波束测量参考信号的传送/接收资源转换为它们之间的变量的规则时，可以传送包括接收资源信息、而不是接收的唯一波束id的波束反馈。
-例如，当对应的enb的传送天线的数目作为预设数目在每个资源(例如，子载波、码元、时隙、子帧等)中重复时，存在用于传送波束测量参考信号的协议
-例如，存在用于重复向每个指定资源(例如，子帧、周期、时隙、子载波等)传送相同波束的协议的实例。在此情况下，该模式可能已经具有参考(例如，来自由enb使用的频带的顶部、底部和中间，等等)。
-替代地，在存在可以包括端口的正确传送位置的规则的实例中，使用等式(例如，接收子载波编号x的mod运算具有：mod(x，2)、mod(x，4)，mod(x，8)、mod(x，10)、mod(x，16)等)等。
知道规则的ue能够用波束id代替接收资源信息并传送对应的反馈。
图6是示出根据本公开的实施例的用于反馈波束测量值和波束的资源的帧的结构的图。
参见图6，示出了用于反馈波束测量参考信号的传送端口编号(3比特)和波束测量值的帧结构(mac-ce)的示例。
-端口#：指示传送端口编号的字段。端口#可以是接收端口编号。
图7是示出根据本公开的实施例的用于反馈波束测量值和波束的资源的帧的结构的图。
参见图7，示出了用于反馈用于波束测量的参考信号传送时间(例如，子帧编号、时隙编号、码元编号等)(6比特)、传送天线端口编号(3比特)和波束测量值的帧结构(mac-ce)的示例(p#＝端口#)。
时间#：指示用于波束测量的参考信号传送时间的字段。端口#可以是接收端口编号。用于波束测量的参考信号传送时间可以是参考信号接收时间。参考信号传送/接收时间可以是资源的标识符(例如，信道编号、频率编号、时隙编号、帧编号、覆盖区域编号等)、而不是时间。参考信号传送/接收时间和传送/接收端口编号的尺寸分别是6比特和3比特，但不限于此。
此外，波束反馈传送帧可以包括请求将正在使用的波束改变为包括在由ue传送的反馈信息中的将在未来被使用的波束(例如，基础波束、第一传送波束和最后一个传送波束)的1比特(或者指定波束id的比特尺寸、附接到每个波束id的1比特指示符)的波束改变请求指示符。
<波束反馈和波束报告>
在以下描述中，经由各种实施例来解释与ue的波束反馈传送、由enb进行的波束反馈资源的分配、ue的操作、和由enb进行的波束反馈的接收相关的操作。
在enb分配上行链路传送资源并使用对应的资源来控制ue的系统(诸如lte系统)中，当相关领域的ue使用相关领域的技术时，其经由以下方法传送反馈而没有选择。
图8是描述根据本公开的实施例的用于ue执行波束测量和反馈的方法的流程图。
参见图8，在操作810中，ue测量波束。在操作820中，ue基于波束测量结果来选择优选波束。
在操作830中，ue确定其是否从enb接收反馈请求。来自enb的反馈请求的存在包括enb已经将用于波束反馈的上行链路资源分配给ue的实例。
在操作830中，当ue已经从enb接收到反馈请求时，在操作840中，能够经由由enb分配的上行链路资源将其测量的波束信息反馈给enb。另一方面，在操作830中，当ue未接收到来自enb的反馈请求时，由于ue未被分配用于反馈波束信息的上行链路资源，所以在操作850中，其不向enb传送其测量的波束信息。在此情况下，ue终止该过程，或者可以在其被分配了上行链路资源之后向enb反馈波束信息。
如上所述，当ue不具有上行链路资源来传送其波束测量结果时，其不执行到enb的上行链路传送，直到其被enb分配了上行链路资源为止。例如，当发生波束状态的突然改变时，例如，当正在使用的服务波束的质量突然下降时、或者当需要使用另一相邻波束时，ue不能在适当的时刻向enb传送必要的波束信息。在波束宽度逐渐减小并且enb需要轮流传送/接收的波束的数目增加的极高频率环境中，更加明显地示出了这个问题。enb一次只能传送/接收受限数目的波束。为了使用期望的波束向enb传送反馈，ue需要等待由enb分配资源达相对长的时间段，这是不利的。
因此，为了解决该问题，在使用mimo天线的波束形成系统将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的情况下，ue需要支持能够触发和传送波束反馈信息的ue、协议和系统。由ue进行的波束反馈传送的触发以较高层将波束测量值彼此比较、确定关于其是否被使用的条件并且传送信息这样的方式执行，而不是以由诸如lte等的相关领域的无线通信技术支持的物理层使用分配的资源并执行反馈这样的方式执行。
更具体地，可以通过测量波束测量信号而获得的每个波束(或每个波束对)的测量值可以根据信道波动而变化为像波那样的瞬时值。将使用此瞬时值的波束改变为另一波束导致对于性能保证以及波束改变的适当性的高风险。因此，ue需要在考虑预设数目或更多的这种测量值的情况下采取算术平均值/几何平均值/移动平均值等，将一个波束的平均测量值与另一个波束的平均测量值比较，并确定其是否执行波束改变。对于较高层(mac、rlc、...)、而不是物理层来说，适合于执行对瞬时波束信息测量值进行平均以及比较不同波束的信息的过程。另外，对于较高层、而不是物理层来说，也适合于由于对应的操作而确定传送波束反馈并且选择资源来传送波束反馈。
在本公开的实施例中，ue的较高层以如下这样的方式执行小区内信道管理：通过ue的确定、而不是通过由enb分配的资源来确定经由信道的反馈信息传送，计算波束信息的平均，比较不同的平均波束测量值，确定波束，并且选择资源来传送波束反馈或请求资源分配。因此，由于根据本公开的实施例的方法在较高层中执行信道管理操作，所以其不同于在物理层(phy)中执行信道信息反馈的相关领域的方法。
图9是描述根据本公开的实施例的用于ue执行波束测量和反馈的方法的流程图。
参见图9，在操作910中，ue测量波束。ue接收从enb传送的波束参考信号(beamreferencesignal，brs)，关于brs轮流测量接收的不同波束，并获得ue接收波束对和每个enb传送波束的波束质量测量值。
在操作920中，ue选择优选波束。所选择的波束可以是最佳波束。ue将波束质量测量值彼此比较，并为每个enb传送波束选择最佳ue接收波束。另外，ue以质量从最佳到最低的顺序识别对于enb执行传送更好的波束(或波束组)，并且选择所识别的波束作为优选波束(或优选波束组)。
在操作930中，ue确定是否需要用另一波束来改变服务波束。在操作930中，当ue确定服务波束需要用另一波束来改变时，在操作940中，能够将其测量的波束信息反馈给enb。另外，波束信息还可以包括波束改变请求。另一方面，操作930中，当ue确定服务波束不需要用另一波束来改变时，在操作950，能够将其先前的波束信息反馈给enb。另外，在操作950中，ue可以省略波束信息的反馈。
关于是否需要波束反馈传送的ue的确定条件如下。以下条件称为波束改变触发条件或波束反馈触发条件。
a.一个服务波束(调度波束)(或多个服务波束)的信道质量或性能低于指定阈值。根据标准，阈值可以是常数或固定值、enb使用rrc消息、mac-ce、phydci等设置的值、或由ue选择的值。
a1.当前波束测量值<阈值
a2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。替代地，如果测量值适合于确定信道质量，则测量值可以是任何测量值。
a3.当前服务波束的数目可以是一个。替代地，当前服务波束的数目可以是enb可以传送给当前ue的一个或多个。当当前服务波束的数目是一个或多个并且一个或多个波束中的至少一个波束的波束测量值小于阈值时，可以执行触发。所有服务波束的测量值都小于阈值，也可以执行触发。
a4.该阈值可以是enb分配给rrc信号的或者ue选择的绝对值，例如，与估计的错误的pdcch的概率对应的值(例如，10％、5％、2％等)。
b.除了服务波束(调度波束)之外，波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值
b1.新波束测量值>阈值
b2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。替代地，如果测量值适合于确定信道质量，则测量值可以是任何测量值。
b3.新波束的数目可以是一个。替代地，新波束的数目可以是enb可以向当前ue传送的一个或多个。当新波束的数目是一个或多个并且一个或多个波束中的至少一个波束的波束测量值大于或等于阈值时，可以执行触发。当所有新波束的测量值大于或等于阈值时，也可以执行触发。
b4.该阈值可以是enb分配给rrc信号的或者ue选择的绝对值，例如，与估计的错误的pdcch的概率对应的值(例如，10％、5％、2％等)
c.与服务波束相比，另一波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值/偏移。
c1.新波束测量值>当前波束测量值+阈值。
c2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。替代地，如果测量值适合于确定信道质量，则测量值可以是任何测量值。
c3.当前/新波束的数目可以是一个。替代地，当前/新的波束的数目可以是enb可以向当前ue传送的一个或多个。当当前/新波束的数目是一个或多个并且一个或多个新波束和当前波束中的至少一个波束满足项c1的条件时，可以执行触发。当所有新波束和当前波束满足项c1的条件时，也可以执行触发。
c4.该阈值可以是enb分配给rrc信号的或者ue选择的绝对值，例如，与估计的错误的pdcch的概率对应的值(例如，10％、5％、2％等)。
d.服务波束(调度波束)的信道质量或性能低于指定阈值，并且除了服务波束(调度波束)之外，其它波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值
d1.(当前波束测量值<threshold_out)&(新波束测量值>threshold_in)
d2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。如果测量值适合于确定信道质量，则测量值可以是任何测量值。
e.定时器(例如，反馈定时器)的到期
e1.在对应的定时器期间不传送上行链路波束反馈
e2.在对应的定时器期间不分配上行链路资源
e3.在对应的定时器期间上行链路传送失败等。
f.从波束测量导出的服务波束(即，enb波束、ue波束或波束对)不包括在整个波束(即，enb波束、ue波束或波束对)的排名中的前k个(或自顶部起的k％)内。
g.从波束测量导出的服务波束(即，enb波束、ue波束或波束对)被包括在整个波束(即，enb波束、ue波束或波束对)的排名中的后k个(或自底部起的k％)内。
h.在使用由enb分配的专用反馈资源传送反馈之后，直到经过了一时间段(定时器)才接收到响应(harqack、rlcack、反馈ack等)。
h1.ue经由先前已经分配的专用反馈资源传送的反馈消息可以包含请求响应于对应的反馈的enb的响应(或确认)的信息
h2.请求对应的响应的信息可以是位于预设phy或mac消息中的指定位置处的比特(指示符)。
h3.请求对应的响应的信息可以是预设序列。
h4.在传送反馈信息之后的预定时间段内需要接收对应的响应。
h5.ue经由先前已经分配的专用反馈资源传送的反馈消息不包括指定的响应请求消息。然而，ue可以使用如下的预设方法来请求来自enb的响应。
h6.可以预设一种方法，以使得始终传送对每个反馈消息的响应。
h7.可以预设一种方法，以使得ue和enb在传送反馈消息之前彼此交换信号/消息，然后enb向ue传送关于若干反馈消息(一个或多个反馈消息)的响应
h8.可以预设一种方法，以使得ue和enb在传送反馈消息之前彼此交换信号/消息，然后enb向ue传送关于在条件被破坏/消除之前传送的反馈消息的响应。
下面参考图10描述与项h相关的实施例。
图10是描述根据本公开的实施例的用于ue请求对反馈的响应的波束反馈过程的流程图。
参见图10，波束测量实体1010向波束使用实体1020传送响应请求，并从其接收响应。波束测量实体1010是ue，并且波束使用实体1020是enb。然而，应理解，波束测量实体可以是enb，并且波束使用实体可以是ue。
在操作1040中，波束使用实体1020能够向波束测量实体1010分配反馈资源。反馈资源可以是周期性专用反馈资源。在操作1045中，波束使用实体1020能够将关于所分配的反馈资源的信息传送到波束测量实体1010。操作1040和1045通常可称为“反馈资源分配”。波束使用实体1020能够使用当前正在使用的最佳波束向波束测量实体1010传送关于反馈资源的信息。在操作1050中，波束使用实体1020能够将用于波束测量的参考信号传送到波束测量实体1010。波束使用实体1020能够将用于各个波束的波束测量参考信号传送到波束测量实体1010。
在操作1055中，波束测量实体1010测量波束。波束测量实体1010能够基于波束测量结果来选择最佳波束。由于以上描述了波束测量方法和波束选择方法，所以下面将省略详细描述。
在操作1060中，波束测量实体1010能够向波束使用实体1020传送波束测量结果。波束测量结果可以包括上面在本公开的实施例中描述的反馈资源的内容。波束测量实体1010能够使用所分配的专用反馈资源向波束使用实体1020传送反馈。在本公开的实施例中，波束测量实体1010能够向波束使用实体1020传送包含响应请求的反馈。上面在项h中描述了响应请求的内容。
在操作1065中，波束测量实体1010能够确定其是否接收到对反馈的响应。在操作1065中，当波束测量实体1010接收到对反馈的响应时，其辨识出波束使用实体1020已经接收到由波束测量实体1010反馈的关于最佳波束的信息，并且可以将传送/接收波束改变为最佳波束。
另一方面，操作1065中，当波束测量实体1010未接收到响应于反馈的确认时，在操作1070中，其能够执行波束反馈。波束测量实体1010可以使用随机访问协议来执行波束反馈。波束测量实体1010可以根据波束测量结果使用当前最佳波束来执行反馈。波束测量实体1010在操作1071中向波束使用实体1020传送反馈，并且在操作1072中从其接收响应于反馈的确认。当波束测量实体1010在操作1072中未接收到响应于反馈的确认时，其在操作1073中将反馈重新传送到波束使用实体1020，并且在操作1074中从其接收响应于反馈的确认。与相关领域的过程相比，使用随机访问协议的用于反馈信息的传送和响应过程是新的。更具体地，波束测量实体1010多次重复反馈传送和响应接收，直到其从波束使用实体1020接收到确认为止。
在操作1075中，波束使用实体1020能够使用其辨识最佳波束来分配周期性专用反馈资源。
i.在预设的时间段(定时器等)内尝试使用服务波束的数据传送/接收失败超过预设次数
j.不执行上行链路波束反馈传送持续预设的时间段(定时器)
k.上行链路可传送资源(例如，sr、随机访问、ul调度的pusch、pucch、...)存在，并满足一个或多个条件。
条件的阈值可以是使enb和/或ue估计和确定对应的波束信道质量不适合于通信的绝对信道估计或测量值(例如，rsrp、rsrq、rssi、cqi、snr等)。
enb可以向ue通知条件的阈值(rrc消息的指定参数、mac数据、mac-ce的指定参数、dci的指定参数等的通知方法)。替代地，条件的阈值可以由ue设置。
条件还可以包括一个或多个条件的组合，使得同时满足组合条件。
2.根据反馈资源分配周期的反馈方法
2.1.周期性反馈传送方法
a.资源可分配实体(enb)在每个时间段分配资源，并且测量实体(ue)使用对应的资源传送反馈。
a1.资源可分配实体向指定ue分配诸如周期性频率/时间/资源块/子帧/码元等的资源，并且向ue提供诸如对应的分配的资源位置、ue反馈传送周期等的信息。
a2.资源分配信息可以经由诸如前导码、rrc信号(例如，rrc连接重构)、rrc信号的ie、mac-ce、广播消息(例如，主信息块(masterinformationblock，mib)、系统信息块(systeminformationblock，sib)、...)、phy下行链路控制信息(phydownlinkcontrolinformation，phydci)等的传送信号的一部分来提供。
a3.波束反馈可以是可以经由上行链路控制信道(例如，pucch)或上行链路数据信道(例如，pusch)传送的信号，例如，以下中的一个或一部分：uci复用、mac-ce、macpdu、前导码、rrc-ie、rrc信号等。波束反馈可以包括诸如enb波束id、波束对id、接收波束id、用户的数目、信道容量、rsrp、rsrq、snr、sinr、rssi、cqi、pmi、ri等的信息。
a4.用于波束反馈的上行链路资源可以是通过其enb已经知道的对应的ue可以使用当前服务波束执行传送/接收的资源、通过其ue可以使用enb确定为可接收波束的波束执行传送/接收的资源、或者通过其ue在一个间隔内轮流接收(扫描)可由enb使用的多个波束的资源。
a5.由enb分配的用于周期性反馈的资源允许在当前调度定时enb知道的ue使用一个或多个波束、或当ue使用波束时将为最佳的一个波束来执行接收。在此情况下，enb可以在调度信息中包括作为“enb波束id”的形式的、将经由对应的资源接收的波束信息，并且可以将该信息传送到ue。
图11是描述根据本公开的实施例的当已经分配了周期性ue专用反馈资源时用于ue测量波束并传送波束反馈的方法的流程图。
参见图11，波束测量实体1110是ue，并且波束使用实体1120是enb。然而，应理解，波束测量实体可以是enb，并且波束使用实体可以是ue。
在操作1140中，波束使用实体1120能够向波束测量实体1110分配反馈资源。反馈资源可以是周期性专用反馈资源。在操作1145中，波束使用实体1120能够将关于所分配的反馈资源的信息传送到波束测量实体1110。操作1140和1145通常可称为“反馈资源分配”。波束使用实体1120能够使用当前正在使用的最佳波束向波束测量实体1110传送关于反馈资源的信息。在操作1150中，波束使用实体1120能够将用于波束测量的参考信号传送到波束测量实体1110。波束使用实体1120能够将用于各个波束的波束测量参考信号传送到波束测量实体1110。
在操作1155中，波束测量实体1110测量波束。波束测量实体1110能够基于波束测量结果来选择最佳波束。由于以上描述了波束测量方法和波束选择方法，所以下面将省略详细描述。
在操作1160中，波束测量实体1110能够将波束测量结果传送到波束使用实体1120。波束测量结果可以包括上面在本公开的实施例中描述的反馈资源的内容。波束测量实体1110能够使用所分配的专用反馈资源向波束使用实体1120传送反馈。在本公开的实施例中，波束测量实体1110能够将包含响应请求的反馈传送到波束使用实体1120。
在此情况下，enb可以将资源分配给可以与enb已经知道的ue进行通信的最佳波束(或波束组)。当enb改变用于与ue进行通信的波束或波束组(服务波束或服务波束集)时，其也改变周期性专用反馈资源并重新分配资源。替代地，enb可以将用于经由分配的资源与ue进行通信的波束从相关领域的由ue使用的波束改变为ue将新使用的波束，并且可以不向ue传送关于特定周期性专用反馈资源的分配信息。
虽然该实施例以执行周期性专用反馈资源的分配、用于波束测量的参考信号的传送、以及测量这样的方式来实施，但是其也可以以与该实施例的顺序不同的顺序来执行。例如，其可以以如下这样的方式修改：按顺序执行用于波束测量的参考信号的传送、由ue进行的对波束的测量、以及周期性专用反馈资源的分配。
图12是描述根据本公开的实施例的在考虑关于是否接收到对应的确认的条件的情况下、用于enb传送响应于使用分配的专用反馈资源传送的波束反馈信息的确认的方法的流程图。
参见图12，波束测量实体1210是ue，并且波束使用实体1220是enb。然而，应理解，波束测量实体可以是enb，并且波束使用实体可以是ue。
图12的操作1240至1260参见上面在本公开的实施例中参考图11的操作1140至1160描述的部分。
从波束反馈传送的性质始终需要请求响应(harq、rlcack等)。ue可以传送显式地包括响应请求的波束反馈(当反馈包括ack请求字段时，其通过检查/标记该字段来传送)。
在操作1265中，波束测量实体1210能够确定其是否接收到响应于反馈的确认。在操作1265中，当波束测量实体1210已经接收到响应于反馈的确认时，其判定波束使用实体1220已经接收到由波束测量实体1210反馈的关于波束的信息。
另一方面，在操作1265中，当波束测量实体1210未接收到响应于反馈的确认时，在操作1270中，其宣告快速链路故障并尝试经由新波束重新连接到网络。在此情况下，尝试重新连接到网络的波束可以是如在操作1255中被检测到的最佳波束。当ue在预设的时间段内未接收到响应请求时，尽管多次尝试接收包括响应请求的反馈，其判定当前波束状态不适合于上行链路通信、宣告快速链路故障、并使用新波束重新连接到网络。在此情况下，当网络检测到在一时间段内ue未经由分配的反馈资源执行上行链路反馈传送时，其也可以宣告ue上的链路故障。
另外，在网络在一时间段内保持关于宣告链路故障的ue的信息的状态下，其可以支持ue使用另一波束执行快速重新连接。在网络释放宣告链路故障的ue的连接(或丢弃关于ue的信息)的状态下，当ue尝试执行重新连接时，网络可以遵循相关领域的重新连接过程。
在操作1275中，波束使用实体1220能够将周期性专用反馈资源分配给其已经辨识的最佳波束。关于波束使用实体1220已经辨识的最佳波束的信息可以是关于包括在从波束测量实体接收的反馈中的最佳波束的信息。
b.当未分配周期性反馈传送资源时，测量实体(ue)以周期性地请求资源的分配(调度请求)、或使用随机访问协议传送上行链路信息等这样的方式执行反馈的传送。
b1.虽然测量实体不具有已经分配的资源并且能够周期性地传送反馈，但是，当测量实体具有用于在上行链路中传送资源分配请求(调度请求)的分配的资源时，其向enb周期性地传送对应的资源分配请求。在此情况下，测量实体被enb分配上行链路资源并且经由所分配的资源向enb传送反馈。
b2.用于波束反馈的上行链路资源可以是通过其enb已经知道的对应的ue可以使用服务波束执行传送/接收的资源、通过其ue可以使用enb确定为可接收波束的波束执行传送/接收的资源、或通过其ue在一个间隔内轮流接收(扫描)可由enb使用的多个波束的资源。
用于enb分别向ue周期性地分配唯一资源并且允许ue传送上行链路波束反馈的方法的缺点在于：要分配的资源的量根据用户的数目以及由enb控制的波束的数目的增加而增加。为了解决该问题，考虑一种系统，其分配能够允许各个用户周期性地且同时地尝试执行资源占用和资源传送的资源，并且从使用该资源的多个用户接收波束反馈。此资源被定义为随机访问资源。随机访问资源可以被周期性地分配。每个ue可以经由资源传送上行链路波束反馈。此系统的优点在于：每次在ue与enb之间改变波束时，其不需要使用改变的波束向各个ue分配反馈资源，并且，尽管波束的质量突然改变，其也向ue提供可用波束，使得ue可以使用可用波束与enb通信。
图13是描述根据本公开的实施例的用于ue使用enb周期性分配的随机访问资源来执行波束反馈的方法的流程图。
参见图13，假设enb分配通过其ue周期性地传送反馈信息的随机访问资源。
在操作1350中，波束使用实体1320能够传送用于波束测量的参考信号。波束使用实体1320能够分别传送对应于多个波束的用于波束测量的参考信号。
在操作1355中，波束测量实体1310测量波束。波束测量实体1310能够基于波束测量结果来选择最佳波束。由于以上描述了波束测量方法和波束选择方法，所以下面将省略详细描述。
在操作1370中，波束测量实体1310能够执行波束反馈。波束测量实体1310可以使用随机访问协议来执行波束反馈。波束测量实体1310可以根据波束测量结果使用当前最佳波束执行反馈。波束测量实体1310在操作1371中向波束使用实体1320传送反馈，并且在操作1372中从其接收响应于反馈的确认。当波束测量实体1310在操作1372中未接收到响应于反馈的确认时，其在操作1373中将反馈重新传送到波束使用实体1320，并且在操作1374中从其接收响应于反馈的确认。与相关领域的过程相比，使用随机访问协议的用于反馈信息的传送和响应过程是新的。更具体地，波束测量实体1310多次重复反馈传送和响应接收，直到其从波束使用实体1320接收到确认为止。
随机访问资源是enb波束扫描接收间隔。随机访问资源需要更多的资源占用量，以便接收相同信息，这引起资源浪费。由于ue在信息的传送期间可能彼此冲突，所以，当ue的冲突发生时，随机访问资源可能降低性能，诸如延迟等。
本公开的实施例考虑随机访问方案，其可以是在lte中使用的基于竞争的rach和无竞争的rach。替代地，本公开的实施例还可以采用类似于基于基于竞争的rach和无竞争的rach的方案的随机访问方案，其允许ue在enb执行接收而不知道哪个ue将尝试执行传送的间隔期间，尝试使用任意或预设信息(序列)等执行传送。
图14是描述根据本公开的实施例的在考虑响应请求的情况下使用周期性随机访问资源执行反馈的方法的流程图。
参见图14，假设enb分配ue周期性地传送反馈信息的随机访问资源。
图14的操作1450至1474参见上面在本公开的实施例中参考图13的操作1350至1374描述的部分。
在操作1480中，波束测量实体1410能够确定其是否接收到响应于反馈的确认。波束测量实体1410确定其在预设的时间段内是否接收到响应于反馈的确认。在操作1480中，当波束测量实体1410已经接收到响应于反馈的确认时，其判定波束使用实体1420已经接收到由波束测量实体1410反馈的关于波束的信息。另一方面，在操作1480中，当波束测量实体1410未接收到响应于反馈的确认，其继续进行操作1485。
虽然ue多次尝试使用随机访问来传送反馈，但是其在预设的时间段内未接收到响应请求。在此情况下，ue判定当前波束状态不适合于上行链路通信、宣告快速链路故障、并使用新波束重新连接到网络。
确定在预设的时间段内未接收到响应请求的条件：
-响应于随机访问前导码的单个传送的随机访问响应(randomaccessresponse，rar)消息在预设的时间段内未被接收
-响应于预设次数的随机访问前导码的传送的rar消息甚至在预设的时间段内一次也未被接收到
-响应于在预设的时间段内的预设次数的随机访问前导码的传送尝试(包括重传尝试次数)的rar消息甚至一次也未被接收到。
在此情况下，当网络检测到在一时间段内ue未经由分配的反馈资源执行上行链路反馈传送时，其也可以宣告ue上的链路故障
-在网络在一时间段内保持关于宣告链路故障的ue的信息的状态下，其可以支持ue使用另一波束执行快速重新连接。
-在网络释放宣告链路故障的ue的连接(或丢弃关于ue的信息)的状态下，当ue尝试执行重新连接时，网络可以遵循相关领域的重新连接过程。
在操作1480中，当波束测量实体1410未接收到响应于反馈的确认时，在操作1485中，其宣告链路故障并尝试经由新波束重新连接到网络。在此情况下，尝试重新连接到网络的波束可以是如在操作1455中检测的最佳波束。以上在本公开的实施例中参见图12描述了链路故障。
2.非周期性反馈传送方法
当资源可分配实体(enb)基于定时和准则确定接收反馈、然后被分配资源时，测量实体(ue)经由所分配的资源传送反馈。为此，条件和操作方法描述如下。
波束反馈可以经由上行链路控制信道(例如，pucch)或上行链路数据信道(例如，pusch)来传送。波束反馈可以包括诸如enb波束id、波束对id、接收波束id、用户的数目，信道容量、rsrp、rsrq、snr、sinr、rssi、cqi、pmi、ri等的信息。
用于波束反馈的上行链路资源可以是通过其enb已经知道的对应的ue可以使用服务波束执行传送/接收的资源、通过其ue可以使用enb确定为可接收波束的波束执行传送/接收的资源、或通过其ue在一间隔内轮流接收(扫描)可由enb使用的多个波束的资源。
由enb分配的用于非周期性反馈的资源允许enb在当前调度定时知道的ue使用一个或多个波束或当ue使用波束时将为最佳的一个最佳波束来执行接收。在此情况下，enb可以在调度信息中包括作为“enb波束id”的形式的将经由对应的资源接收的波束信息，并且可以将该信息传送到ue。
资源可分配实体用来确定其是否执行非周期性反馈的准则的示例：
-直到自先前的反馈接收时间起经过了指定时间之前都未接收到新的反馈(当定时器到期时分配资源)
-直到经过了指定时间之前都未从ue接收到任何信息(当定时器到期时分配资源)
-与对应的ue的信道或链路状态的测量结果(质量、功率、snr、sinr、cqi、rsrp、rsrq、...)小于或等于指定阈值
-与对应的ue的信道或链路状态的测量结果(质量、功率、snr、sinr、cqi、rsrp、rsrq、...)比先前的测量结果(或在先前步骤的时间段内的先前的平均)减小了，且减小到小于或等于指定阈值的值
测量实体(ue)基于定时和准则确定传送反馈，然后使用随机访问协议等请求资源分配(调度请求)或传送上行链路信息。为此，传送条件和传送方法描述如下。
-直到从先前的反馈接收时间起经过了指定时间之前都未分配能够传送新反馈的资源(当定时器到期时分配资源)
-直到经过了指定时间之前都未从enb接收到任何信息(当定时器到期时分配资源)
-与对应的enb的信道或链路状态的测量结果(质量、功率、snr、sinr、cqi、rsrp、rsrq、...)小于或等于指定阈值
-与对应的enb的信道或链路状态的测量结果(质量、功率、snr、sinr、cqi、rsrp、rsrq、...)比先前的测量结果(或在先前步骤的时间段内的先前的平均)减小了，且减小到小于或等于指定阈值的值
另外，以下反馈方法可能由于事件而提出ue的发起反馈传送方法。
如上所述，当波束使用实体(ue)具有由enb分配的周期性波束反馈资源时，其能够使用对应的资源反馈波束信息。ue主动地确定是否需要波束反馈传送，并且ue需要非周期性地向enb传送波束测量信息。
在此情况下，ue考虑关于是否存在已经分配的资源的条件而操作，这在下面描述。
图15是描述根据本公开的实施例的用于ue基于关于是否存在已经分配的资源的条件来执行反馈的方法的流程图。
参见图15，在操作1510中，ue测量波束。ue接收从enb传送的brs，关于brs轮流测量接收的不同波束，并且获得ue接收波束对和每个enb传送波束的波束质量测量值。
在操作1520中，ue选择优选波束。所选择的波束可以是最佳波束。ue将波束质量测量值彼此比较，并为每个enb传送波束选择最佳的ue接收波束。另外，ue以质量从最高到最低的顺序识别对于enb执行传送更好的波束(或波束组)，并且选择所识别的波束作为优选波束(或优选波束组)。
在操作1530中，ue确定是否需要用另一波束改变服务波束。由于上面在本公开的实施例中参见图9等描述了确定是否需要波束改变的方法，所以以下省略详细描述。
在操作1530中，当ue判定服务波束不需要用另一波束来改变时，在操作1550中，其能够反馈现有波束。现有波束可以是当前正在使用的服务波束。由于服务波束不需要改变，所以其可能是最佳波束。另外，在操作1530中，当ue判定服务波束不需要用另一波束来改变时，可以在没有操作1550的情况下修改实施例。
另一方面，在操作1530中，当ue判定服务波束需要用另一波束来改变时，在操作1560中，其能够确定先前分配的反馈资源是否可用。
在操作1560中，当ue判定先前分配的反馈资源可用时，在操作1565中，其能够使用先前分配的反馈资源来执行反馈。反馈可以包括关于期望的波束(现有波束将被改变到的波束)的信息。详细的反馈信息是指解释与反馈相关的信息的部分。
另一方面，在操作1560中，当ue判定先前分配的反馈资源不可用时，在操作1570中，其能够使用enb的波束改变接收间隔来反馈关于现有波束改变到的波束的信息。关于波束的反馈信息可以包括波束改变请求。波束改变请求可以是显式信息。当用于经由波束反馈信息的反馈的波束不同于服务波束时，可以通过请求波束改变来隐式地指示波束的改变。
ue的操作描述了当需要改变其当前波束的ue被enb经由enb已经知道的波束专门分配了用于对应的ue的上行链路反馈资源时，ue进一步确定其是否传送已经使用了对应的资源的波束反馈。
由于上面在本公开的实施例中描述了ue用来确定是否需要改变其当前波束的条件，所以下面将省略详细描述。
在本公开的实施例中，ue能够根据由enb分配的资源来独立地确定波束反馈，并向enb提供波束测量信息。下面将描述与波束反馈相关的各种实施例。为了基于ue的确定来执行波束测量信息反馈，每个ue已经被分配了通过其ue可以向enb传送用于请求资源分配(调度请求)的信息的资源。
然而，可能发生ue尚未被分配资源或不能使用资源的实例(例如，服务波束的质量突然降低的实例、ue上行链路为异步的实例，等等)。尽管考虑了发生的概率和情形，ue也可以具有可用波束来向enb提供其波束测量信息。在此情况下，为了维持使用可用波束的ue的无线连接性，共享资源虽然未被分配给唯一的ue，但是需要允许任何ue向enb传送信息的共享资源。
周期性波束反馈方法和非周期性波束反馈方法需要由enb分配的资源，使得ue执行上行链路反馈传送。为此，enb能够设置一次或多次执行波束反馈的周期或时间间隔。
enb能够向各个ue通知所设置的周期或所设置的时间间隔。通知方法可以是以下消息传送之一：
-通知包含指定波束反馈持续时间的元素的rrc消息
-通知包含指定波束反馈持续时间的元素的下行链路控制消息(经由pdcch)
-通知包含指定波束反馈持续时间的元素的下行链路mac-ce消息(经由pdsch)
-使用能够包含指定波束反馈持续时间的元素的方法的通知
可以设置的周期或时间间隔的候选如下：
-全波束扫描持续时间：ue用来观测ue和enb的所有波束对的时间段
-5gnbtx波束扫描持续时间：ue用来观测用于一个ue波束的所有enb波束对的时间段
-每个波束参考信号测量持续时间：ue的最小波束观测周期(例如，波束参考信号子帧传送时间间隔)
-任何指定时间间隔
3.用于enb可以通过其接收ue的发起上行链路波束反馈的共享资源的设计
为了使ue在没有由enb分配的资源的情况下传送上行链路信息，需要由enb设置的共享资源间隔，以使得所有ue可以执行传送。在相关领域的无线通信系统中，共享资源间隔的示例是rach，初始接入ue通过该rach将其信息传送到enb，以便向enb传送网络接入请求。
在使用mimo天线的波束形成系统将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束的情况下，需要更复杂地设置和设计共享资源间隔。ue和enb具有用于成功传送/接收信息的有限的波束对。由于enb不知道何时以及哪个ue传送信息，所以共享资源间隔需要被设计为经由所有波束执行接收，使得所有ue可以传送信息并且enb可以接收该信息。
因此，enb需要设计共享资源间隔，使得其可以扫描接收波束并执行接收，并且通过广播等向ue通知该间隔。
当enb分配共享资源间隔以通过扫描接收波束从未指定的ue接收信息时，ue能够基于其主动确定和enb波束测量信息，使用该间隔成功地传送上行链路波束反馈。在此情况下，由于可以通过任何波束、而不是已经用于与enb进行通信的服务波束来传送/接收波束反馈信息，所以对应的传送的成功概率远大于使用已经经由由enb分配的资源使用的波束来传送信息的实例的概率。
由enb分配的共享资源间隔可以被分配用于为了另一目的(例如，控制信息传送)的波束，而不是用于enb和ue用来交换数据的波束。在此情况下，可以分配共享资源间隔以使用具有与enb和ue用来交换数据的波束的宽度不同的宽度的波束(例如，具有宽波束宽度的控制波束)。
由enb分配的共享资源间隔不是将不同的资源(诸如，频道、时间、波束、代码，等等)分配给不同的波束并使用所述资源和波束、并且被enb和ue用来交换数据的使用mimo天线的波束形成系统，而是使用全向波束的信道。使用全向波束的信道可以被定义并存在以用于enb与ue之间。
上述的enb波束改变(扫描)的共享接收间隔具有以下特性。
-对应的enb波束改变(扫描)的共享接收间隔可以是被分配用于指定ue并且仅允许一组指定ue执行传送的资源。
-对应的enb波束改变(扫描)的共享接收间隔可以是被分配用于多个未指定的ue并且允许多个未指定的ue执行传送的资源。
-对应的enb波束改变(扫描)的共享接收间隔可以是包括以下中的一个或多个的调度信号：频率(频率、子帧编号、资源块编号、信道编号等)、时间(时间、帧编号、子帧编号、传送对应的通知之后的时间/帧/子帧/时隙等)、以及波束资源信息。
由于在标准上描述了关于对应的enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的信息，所以ue和enb知道该信息存在于指定的帧位置处。该信息可能不需要特定的通知信号的传送。该信息可以包含在enb经由广播信道通知的网络信息(例如，mib、sib等)中。该信息可以包含在网络信息(使用下行链路控制信道(pdcch)、以单播模式通知每个ue的dl调度信息)中。
-ue检测关于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的信息，并使用对应的资源传送包括用于改变服务波束的波束改变请求的波束反馈(其可以显式地包括比特或阵列、或者可以隐式地辨识作为波束改变请求的对应的请求的传送)。
-enb可以使用enb波束改变(扫描)的共享接收间隔来接收波束ue的关于从已经使用的波束改变的波束的反馈信息。
-在本公开的实施例中，上面和下面描述的使用随机访问的波束反馈方法不需要采用诸如3gpp标准、ieee等的其它标准中使用的随机访问方法。在本公开的实施例中，波束反馈方法被称为用于使用使用enb执行接收的间隔来传送反馈、扫描波束的方法来在ue与enb之间交换信息的方法和过程。
图16是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法以及前导码传送方法的图。
参见图16，x轴表示随机访问时段，并且y轴表示频率。随机访问时段被分成多个时间间隔。rxenb#1、rxenb#2、rxenb#3和rxenb最后的波束#4表示间隔。enb根据间隔改变波束，并从ue接收波束反馈信息。
在本公开的实施例中，假设enb在随机访问时段期间的一个间隔中接收的波束的数目是一个。在本公开的实施例中，enb在随机访问时段期间接收的波束的数目可以是一个或多个。在本公开的实施例中，enb在随机访问时段期间的不同间隔中接收的波束的数目可以是相同的。在本公开的实施例中，enb在随机访问时段期间的一个间隔中接收的波束的数目可以是一个或多个。在此情况下，enb可以使用不同的资源(诸如，不同的频率、不同的物理位置等)来接收对应的波束。
图17是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法以及前导码传送方法的图。
参见图17，可以以接收彼此分开的不同波束这样的方式来配置enb波束改变共享接收间隔。
例如，由参考标号1710指示的间隔是示出为空白的接收间隔。在用于接收波束#k的间隔与用于接收波束#k+1的间隔之间可能存在空白间隔。在此情况下，用于接收波束的间隔彼此间隔开。在本公开的实施例中，可以在一个周期内设置多个空白间隔。
图18是描述根据本公开的实施例的配置用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的方法以及前导码传送方法的图。
参见图18，根据各个ue在要接收的波束的域的每个上分配不同的资源(例如，频率)。
在图18中所示的图表中，rx波束的间隔根据时间轴上的间隔而变化，并且此配置与图16中所示的实施例相同。在参见图18的实施例中，该图表示出rx波束根据时间轴上的间隔而变化，并且在频率轴上接收用于不同ue的反馈信息。在第一时间间隔中，经由rx波束#1接收根据频率的用于ue#1、ue#2、...、ue#m的反馈信息。在第二时间间隔中，经由rx波束#2接收根据频率的用于ue#1、ue#2、...、ue#m的反馈信息。
根据该实施例的系统向所有ue(或指定ue)分配唯一的资源，使得ue(或指定ue)能够在指定位置处传送上行链路信息，向各个ue通知上行链路信息，并且经由对应的资源接收波束信息的反馈。
可以用各种方法来实施关于对应的资源的分配信息的传送。例如，分配信息传送方法可以以如下这样的方式实施：传送任何类型的信息(如果该信息可以被传送)，包含关于分配的资源(例如，频率和时间)的信息。例如，可以以使用3gppltepdcch传送的下行链路控制信息(dci)的形式传送分配信息。由enb接收的rx波束可以是：具有n个不同方向的波束的模拟波束形成形式；在相同定时接收、与另一波束重叠、但是由不同于重叠的波束的编码方案的编码方案编码的波束的数字波束形成形式；通过将模拟波束与数字波束组合而使用的混合波束；或具有相同方向性的全向波束。
关于最佳波束执行反馈的信息可以是关于一个或多个波束的信息。
当不存在已经使用用于enb波束改变(扫描)的共享接收间隔的波束反馈和波束改变请求方法时，虽然存在能够执行通信的新波束，但是不能再使用其已经使用的波束的ue不使用新的波束。因此，ue需要等待，直到无线电链路故障(rlf)条件被满足为止，然后执行其新连接到网络的初始接入过程。
在诸如mmwave等的具有强方向性的极高频带中，无线电链路可能由于过往的车辆、用户的移动等而具有各种障碍物，并且可能在相对短的时间段(例如，小于50ms)内经历频繁的波束改变。
在ue已经稍微改变其位置并且具有可用于与对应的enb(或连接的enb)进行通信的另一波束的状态下，如果ue执行对现有网络的无线电链路故障的确定并且重新连接到其，这可能是浪费时间。
因此，本公开提供了一种方法，其使用enb的波束改变接收间隔，根据波束改变和波束质量测量以及现有的无线电链路故障，稳定且快速地传送波束改变请求。
在下面的描述中，考虑到各种环境，解释了实际且有用地实施的各种实施例：(1)使用由enb分配的资源的波束反馈方法和(2)ue的发起上行链路波束反馈方法共存地混合在一起，并且每个波束反馈方法(3)周期性地或(4)非周期性地执行波束反馈。
图19是描述根据本公开的实施例的在考虑使用由enb分配的资源的波束反馈方法和ue的发起上行链路波束反馈方法的情况下的反馈方法的流程图。
参见图19，波束测量实体1910可以是ue，并且波束使用实体1920可以是enb。在操作1940中，波束使用实体1920能够为波束测量实体1910分配反馈资源。反馈资源可以是专用反馈资源。可以周期性或非周期性地分配反馈资源。在操作1945中，波束使用实体1920能够将关于所分配的反馈资源的信息传送到波束测量实体1910。操作1940和1945通常称为反馈资源分配。波束使用实体1920能够使用当前正在使用的最佳波束向波束测量实体1910传送关于反馈资源的信息。
在操作1950中，波束使用实体1920能够将用于波束测量的参考信号传送到波束测量实体1910。波束使用实体1920能够分别传送对应于多个波束的用于波束测量的参考信号。
在操作1955中，波束测量实体1910测量波束。波束测量实体1910能够基于波束测量结果来选择最佳波束。由于以上在本公开的实施例中描述了波束测量方法和波束选择方法，因此下面将省略详细描述。
在操作1960中，波束测量实体1910能够将波束测量结果传送到波束使用实体1920。波束测量结果可以包含上面在本公开的实施例中描述的反馈资源的内容。
在操作1965中，波束测量实体1910能够确定ue的发起波束反馈传送条件是否被满足。ue的发起波束反馈是指用于ue直接确定是否需要执行波束反馈并且基于该确定将波束反馈传送到enb、而不使用enb的周期性反馈传送请求的操作。在操作1965中，当波束测量实体1910判定ue的发起波束反馈不需要执行时，其结束波束反馈。
另一方面，在操作1965中，当波束测量实体1910判定需要执行ue的发起波束反馈时，在操作1970中，其使用enb共享接收间隔来执行波束反馈。由于上面在本公开的实施例中参见图16至图18描述了enb共享接收间隔，所以下面将省略详细描述。波束测量实体1910可能先前已经从波束使用实体1920接收到关于enb共享接收间隔的信息。波束测量实体1910能够使用enb共享接收间隔的时间资源和频率资源来传送反馈信息。
在操作1970中，波束测量实体1910能够执行波束反馈。波束测量实体1910能够根据波束测量结果使用当前最佳波束执行反馈。波束测量实体1910在操作1971中向波束使用实体1920传送反馈，并且在操作1972中接收响应于反馈的确认。当波束测量实体1910在操作1972中未接收到确认时，其在操作1973中向波束使用实体1920重新传送反馈，并且在操作1974中从其接收确认。波束测量实体1910多次重复反馈传送和响应接收，直到其从波束使用实体1920接收到确认为止。
在操作1975中，波束使用实体1920能够基于所接收的波束反馈信息来修改关于ue的波束信息，或者如果需要则可以改变用于ue的波束。
应理解，图19中所示的实施例也可以以如下这样的方式修改：以不同的顺序执行通过其ue传送波束反馈的专用反馈资源的分配、用于波束测量的参考信号的测量、以及最佳波束的选择。
ue需要如enb请求的经由enb分配的资源传送波束反馈。enb可以周期性地或非周期性地分配波束反馈传送资源。
替代地，ue还能够使用由enb分配的共享接收间隔，主动地或者根据ue的发起方式传送波束反馈。
ue的发起波束反馈传送条件可以采用上面在本公开的实施例中描述的反馈条件中的至少一个。
另外，ue还经由由相关领域的enb分配的专用资源传送波束反馈，并判定条件被满足。当ue判定条件被满足时，其也可以使用enb的共享接收间隔传送相同的波束反馈信息。在此情况下，可以使用彼此不同的ue波束和/或enb波束来传送/接收经由由enb分配的专用资源传送的波束反馈和经由enb共享接收间隔传送的波束反馈。
该实施例可以以如下这样的方式来设置条件：enb的波束反馈资源分配被设置为周期性资源分配，ue的发起波束反馈传送条件被设置为从最佳波束到另一波束的改变，并且enb的共享接收间隔被设置为随机访问接收间隔，其在下面参见图20描述。
图20是描述根据本公开的实施例的在考虑使用由enb分配的资源的波束反馈方法和ue的发起上行链路波束反馈方法的情况下的反馈方法的流程图。
参见图20，波束测量实体2010可以是ue，并且波束使用实体2020可以是enb。
操作2040至2060参见关于图19中所示的操作1940至1960的描述。在操作2045中，反馈资源分配可以是周期性专用反馈资源分配。
在操作2065中，波束测量实体2010能够确定是否需要改变最佳波束。用于确定最佳波束是否需要改变的条件/准则参见上面在先前的实施例中描述的部分。
在操作2065中，当波束测量实体2010判定不需要改变最佳波束时，其不执行ue的发起波束反馈并结束该过程。
另一方面，在操作2065中，当波束测量实体2010判定需要改变最佳波束时，在操作2070中，能够执行波束反馈。波束测量实体2010可以使用随机访问协议来执行波束反馈。波束测量实体2010还可以根据波束测量结果，使用当前最佳波束来执行波束反馈。波束测量实体2010在操作2071中向波束使用实体2020传送反馈，并且在操作2072中接收响应于反馈的确认。在操作2072中，当波束测量实体2010未接收到响应于反馈的确认时，其在操作2073中将反馈重新传送到波束使用实体2020，并且在操作2074中接收响应于反馈的确认。与相关领域的过程相比，使用随机访问协议的用于反馈信息的传送和响应过程是新的。更具体地，波束测量实体2010多次重复反馈传送和响应接收，直到其从波束使用实体2020接收到确认为止。
在操作2075中，波束使用实体2020能够使用其辨识最佳波束来分配周期性专用反馈资源。
图21是描述根据本公开的实施例的当在enb分配反馈资源之前执行ue的发起波束反馈时的反馈过程的流程图。
参见图21，波束测量实体2110可以是ue，并且波束使用实体2120可以是enb。
操作2140至2155参见关于图19中所示的操作1940至1955的描述。
在操作2165中，波束测量实体2110能够确定是否需要改变最佳波束。用于确定最佳波束是否需要改变的条件/准则参见上面在先前的实施例中描述的部分。
在操作2170中，波束测量实体2110使用所改变的波束执行波束反馈。波束反馈参见图20的操作2070。操作2171至2174对应于图20中所示的操作2071至2074。另外，操作2180对应于图20中所示的操作2060。
在操作2185中，波束使用实体2120使用其辨识最佳波束来分配周期性专用反馈资源。
图22是描述根据本公开的实施例的使用另一带宽的ue的发起反馈传送的流程图。
参见图22，ue的发起波束反馈可以使用其波束宽度不同于enb用来进行信息传送的波束(例如，全向波束或宽/较窄波束)的波束宽度的波束来传送/接收。波束测量实体2210可以是ue，并且波束使用实体2220可以是enb。
操作2240至2275参见关于图20中所示的操作2240至2075的描述。
在操作2270中，波束测量实体2210能够经由其波束宽度不同于enb用来进行信息传送的波束的波束宽度的波束来传送反馈，并且波束使用实体2220能够经由其波束宽度不同于用于传送信息的波束的波束宽度的波束，接收关于波束测量实体2210的反馈信息。
在操作2270中，对于波束方向被转向或者ue不知道用于接收的波束的实例，enb可以使用全向波束或宽波束来操作用于接收无线信息的间隔。
ue可以在该间隔期间使用(1)随机访问或(2)始终分配给每个ue的资源来向enb传送信息。
可以执行使用所分配的专用反馈资源的反馈传送，而不管最佳波束改变。替代地，基于关于最佳波束是否改变的确定，可以不执行使用所分配的专用反馈资源的反馈传送。
图23是描述根据本公开的实施例的基于关于ue的发起波束反馈传送条件是否被满足的条件的反馈过程的流程图。
参见图23，波束测量实体2310能够确定在每个反馈之前是否满足ue的发起波束反馈传送条件，并且基于该确定来选择传送反馈的模式。
参见图23，波束测量实体2310可以是ue，并且波束使用实体2320可以是enb。操作2340至2365参见关于图19中所示的操作1940至1965的描述。
在操作2365中，当波束测量实体2310判定ue的发起波束反馈传送条件被满足时，在操作2370中，其使用enb共享接收间隔来执行波束反馈。关于波束反馈的详细操作参见关于如在操作1970中那样的enb共享接收间隔的描述。操作2371至2374参见关于图19中所示的操作1971至1974的描述。
在操作2375中，波束使用实体2320能够基于所接收的波束反馈信息来修改关于ue的波束信息或者改变用于ue的波束。
在操作2365中，当波束测量实体2310判定ue的发起波束反馈传送条件未被满足时，在操作2380中，其能够使用分配的专用反馈资源来传送反馈信息。
在本公开的实施例中，ue能够使用分配的专用反馈资源或enb共享接收间隔来传送波束反馈信息。ue还能够在每个波束测量选择使用ue的发起共享接收间隔或分配的专用反馈资源来传送波束反馈的方法。在此情况下，可以使用彼此不同的ue波束和/或enb波束来传送/接收经由由enb分配的专用资源传送的波束反馈和经由enb共享接收间隔传送的波束反馈。
图24a和图24b是描述根据本公开的各种实施例的、当使用图23中所示的实施例的enb共享接收间隔的波束反馈方法是基于竞争的随机访问方法时的ue的操作的流程图。参见3gpplterach来配置基于竞争的随机访问方法。
参见图24a和图24b，波束测量实体2410可以是ue，并且波束使用实体2420可以是enb。
操作2440至2465参见关于图23中所示的操作2340至2365的描述。
在操作2465中，当波束测量实体2410判定ue的发起波束反馈传送条件被满足时，在操作2470中，其开始使用改变的波束来执行波束反馈。波束测量实体2410可以开始使用随机访问协议来执行波束反馈。
在操作2472中，波束测量实体2410选择随机访问前导码序列，并且使用所选择的随机访问前导码序列传送随机访问前导码。在此情况下，波束测量实体2410能够使用期望的波束(现有波束将被改变到的波束)来传送随机访问前导码。已经确定经由enb共享间隔(或随机访问信道)传送ue的发起波束反馈的ue选择ue已经知道的(或者当它们可用时由enb通知的)前导码序列之一，并且使用由enb通知的随机访问信道传送对应的随机访问前导码。
当enb已经分配了通过扫描波束接收随机访问前导码的间隔时，ue能够传送与(1)所有enb接收波束或(2)一个或n个enb接收波束相关的一个或多个前导码，其中，所述一个或n个enb接收波束在对应的间隔内根据测量结果被估计用于enb执行最成功的接收。
在操作2474中，波束使用实体2420接收随机访问前导码。另外，波束使用实体2420基于所接收的随机访问前导码来确定是否需要经由改变的波束向波束测量实体2410传送确认。波束使用实体2420能够确定传送随机访问前导码的波束是已经使用的最佳波束、还是改变的波束。当波束使用实体2420判定传送随机访问前导码的波束是改变的波束时，它可以辨识出需要改变最佳波束。enb能够经由通过扫描波束接收随机访问前导码的prach来确定选择前导码的ue传送上行链路前导码是成功/还是失败。在此情况下，已经使用成功进行接收的一个或多个波束接收对应的前导码的波束被选择作为用以与对应的ue执行无线通信的波束。在此情况下，enb还不知道执行前导码传送的ue、前导码和前导码的目的。
执行使用相关领域的基于竞争的随机访问的前导码传送，(1)用于ue的网络初始接入/重新连接、或者(2)用以获得ue的上行链路同步。除了两个条件(1)和(2)之外，本公开的实施例还包括：(3)ue发起的随机访问执行条件，用于由ue传送波束反馈信息，以便传送对应的rach。
在操作2476中，波束使用实体2420向波束测量实体2410传送随机访问响应。波束使用实体2420可以基于所接收的随机访问前导码改变波束，并且可以经由改变的波束传送随机访问响应。随机访问响应可以包括用于上行链路资源分配的信息。enb基于每个前导码的传送/接收时间，通过随机访问无线电网络临时标识符(randomaccessradionetworktemporaryidentifier，ra-rnti)指示对应的前导码传送ue。enb选择接收对应的前导码的波束作为最佳波束，利用所选择的波束分配上行链路资源(ul许可)，从该上行链路资源创建随机访问响应(rar)消息，并且在随机访问响应间隔(rar窗口)内使用对应的波束向该ue传送消息。当假设信道互易性时，适合于ue执行传送的最佳波束与enb可用来执行传送的最佳波束相同。
在操作2478中，可以将波束测量信息与信道信息一起传送。信道测量信息可以包含信道状态信息(channelstateinformation，csi)和关于信道质量指示符(channelqualityindicator，cqi)的信息。选择不同随机访问序列的ue检查包含在rar消息中的信息，确定由每个ue传送的信息是否被正确接收，并且识别分别传送到它们的对应的rar消息(即，确定包含根据每个ue执行传送的时间的ra-rnti的rar是否被传送)。
当ue打开经由其ra-rnti接收的rar消息并且判定其传送的前导码id与对应的rar中的前导码id相同时，其确定对应的rar是由ue传送的前导码的rar并且执行以下过程。
1)确定包含在rar中的tc-rnti，作为在下个上行链路消息传送中使用的id
2)使用包含在rar中的定时提前信息获得上行链路同步
3)检测rar中的ul许可，然后检测下个消息的上行链路传送资源
ue根据接收的随机访问响应中包含的上行链路资源调度信息(ul许可)，执行ue信息、信道信息、最佳波束信息等的传送(反馈)。在此情况下，ue选择用于反馈信息的发送方id作为tc-rnti，并将发送方id、与表示对应的消息是上行链路波束反馈消息(如果其存在)的id一起传送。
基于以下方法，在操作2480中，enb接收对应的消息并且识别出对应的消息是来自指定ue的上行链路波束反馈信息：
1)当ue使用ul许可、在上行链路消息中包括使用的c-rnti信息、并且传送信道信息时，enb可以使用所接收的信息检测到对应的ue连接到该ue。
图25是示出根据本公开的实施例的由ue传送的波束反馈的帧结构的图。
参见图25，波束反馈帧包括tc-rnti、c-rnti和波束反馈信息。波束反馈帧包括作为对应的消息的发送方id的tc-rnti、指定对应的消息的发送方是处于连接状态的ue的包含在消息中的id(c-rnti)、以及对应的ue期望改变的波束信息(波束id、波束接收位置、波束信道性能等)。波束反馈信息可以是ue可以观测和计算的值中的一个，例如，rsrp、rsrq、cqi、snr、sinr、rssi等。
2)当ue使用ul许可、在上行链路消息中包括表示对应的消息是ul波束反馈的信息、并且传送该消息时，enb可以更新关于对应的ue的波束信息(或者可以改变波束)。
图26是示出根据本公开的实施例的由ue传送的波束反馈的帧结构的图。
参见图26，波束反馈帧包括tc-rnti、类别、c-rnti和波束反馈信息。类别可以包含指示对应的消息是用于波束反馈的信息的信息。
enb如项1)或2)中那样接收波束反馈消息，辨识出对应的消息的传送节点是已经连接的指定ue(使用c-rnti)，并且更新或修改关于对应的ue的波束信息(使用波束反馈信息)。
在操作2480中，波束使用实体2420能够向波束测量实体2410传送随机访问结束消息。随机访问可以是基于竞争的随机访问。随机访问结束消息可以包含基于竞争的随机访问结果。enb接收经由ul许可资源传送的ue信息，然后向ue传送接收确认消息(即，竞争解决方案、同时传送)，由此解决选择相同前导码的ue之间的随机访问冲突。
在操作2490中，波束使用实体2420能够基于所接收的波束反馈信息来修改关于ue的波束信息或者改变用于ue的波束。
在操作2465中，当波束测量实体2410判定ue的发起波束反馈传送条件未被满足时，在操作2485中，其能够使用所分配的专用反馈资源向波束使用实体2420传送反馈信息。
如流程图中所描述的，与3gpprach相比，根据本公开的技术支持在每个第三上行链路信息传送而传送波束反馈。例如，现有的随机访问协议不包括经由第三上行链路信息传送的波束反馈的传送。然而，为了使用随机访问协议传送波束反馈信息，本公开的实施例在信道信息中包括与波束反馈相关的内容，并且如在操作2478中那样传送信道信息。为此，为了响应ue通过传送随机访问前导码而请求的rach过程，enb需要为第三上行链路信息传送分配足够尺寸的资源，使得对应的分配的资源可以传送波束反馈。
图27a和图27b是描述根据本公开的各种实施例的、当使用图23中所示的实施例的enb共享接收间隔的波束反馈方法是无竞争的随机访问方法时的ue的操作的流程图。
参见3gpplterach来配置无竞争的随机访问方法。
参见图27a和图27b，波束测量实体2710可以是ue，并且波束使用实体2720可以是enb。
操作2740至2765参见关于图23中所示的操作2340至2365的描述。
由于图27a和图27b中所示的实施例具有经由无竞争随机访问来执行波束反馈的特征，所以在操作2747中，波束使用实体2720能够分配专用随机访问前导码。每个ue被分配唯一的随机访问前导码。随机访问前导码可以被分配以唯一值，使得每个ue可以使用随机访问前导码来请求仅用于波束反馈传送的资源的分配。随机访问前导码可以被分配以唯一值，使得每个ue可以为了各种目的(例如，用于请求分配用于上行链路传送的资源的目的、用于请求分配用于波束反馈传送的资源的目的，等等)而使用随机访问前导码。
在操作2765中，当波束测量实体2710判定ue的发起波束反馈传送条件被满足时，在操作2770中，其开始使用改变的波束来执行波束反馈。波束测量实体2710开始使用随机访问协议来执行波束反馈。
在操作2772中，波束测量实体2410能够使用预选择的随机访问前导码传送随机访问前导码。波束测量实体2710能够使用在操作2747中所接收的随机访问前导码传送随机访问前导码。为了执行无竞争随机访问，ue经由rach和enb已经分配给ue的唯一随机访问前导码，向enb传送随机访问前导码。
波束使用实体2720能够基于在操作2774中接收的随机访问前导码，指定传送随机访问前导码的ue。波束使用实体2720能够基于所接收的随机访问前导码，识别和选择ue可用的波束。当enb接收到对应的前导码时，其辨识出ue具有要传送的波束反馈信息，并为ue分配对应量的波束反馈资源。
当波束被改变时，在操作2776中，波束使用实体2720能够使用改变的波束传送随机访问响应。随机访问响应可以包含用于波束反馈的资源分配信息。
在操作2778中，波束测量实体2710能够经由所分配的资源传送波束反馈信息。
在操作2790中，波束使用实体2720能够基于所接收的波束反馈信息来修改ue波束信息。另外，波束使用实体2720和波束测量实体2710还可以执行波束改变过程。
在操作2765中，当波束测量实体2710判定ue的发起波束反馈传送条件未被满足时，在操作2785中，其能够使用分配的功率反馈资源来传送波束反馈。
该实施例可以以如下这样的方式来设置条件：enb的波束反馈资源分配被设置为周期性资源分配，ue的发起波束反馈传送条件被设置为从最佳波束到另一波束的改变，先前的波束被设置以使得其不可用，并且enb的共享接收间隔被设置为随机访问接收间隔，其在下面参见图28描述。
图28是描述根据本公开的实施例的用于ue使用随机访问协议来执行波束测量和波束反馈的方法的流程图。
参见图28，波束测量实体2810可以是ue，并且波束使用实体2820可以是enb。
操作2840至2855参见关于图27a和图27b中所示的操作2740至2755的描述。
在操作2865中，波束测量实体2810确定是否需要改变最佳波束、以及先前的最佳波束是否可用。使用先前的最佳波束的概率可以与先前的最佳波束(当前正在使用的服务波束)的信道质量低于或等于阈值的实例相关。使用先前的最佳波束的概率可以是由ue测量的最佳波束从现有的最佳波束改变并且先前的最佳波束的信道质量低于指定阈值[(另一波束>当前波束+threshold_1)和/或(当前波束<threshold_2)]的实例。信道质量可以是以下中之一：rsrp、rsrq、cqi、snr、sinr、per、ber、bler和fer。
在操作2865中，当波束测量实体2810判定不需要改变最佳波束时，在操作2885中，其经由分配的专用反馈资源来传送反馈信息。
另一方面，在操作2865中，当波束测量实体2810判定需要改变最佳波束时，其继续进行子操作2871至2874的操作2870。在操作2871至2874中，波束测量实体2810能够使用改变的波束执行波束反馈。为此，波束测量实体2810可以使用随机访问协议。使用随机访问协议的处理参见上面参见图23、图24a和图24b、图27a和图27b等描述的部分。
在操作2880中，波束使用实体2820能够经由其已经辨识的最佳波束来分配专用反馈资源。可以周期性地执行资源分配。波束使用实体2820能够从波束反馈辨识最佳波束。
3.1.基于上行链路同步的ue的发起波束反馈传送方法
a.当上行链路被同步时(当时间对齐定时器(timealignmenttimer，tat)未到期或者条件被满足时)，ue使用对应的前导码经由上行链路传送来请求用于波束反馈的资源，并且在可以根据上行链路同步传送具有短循环前缀(cyclicprefix，cp)的前导码的enb通过扫描波束来执行接收的间隔中，经由所分配的资源传送波束前导码。
a1.当enb在enb通过扫描波束执行接收的间隔中使用指定波束(ue期望改变的波束)执行接收时，ue向enb传送对应的前导码，由此请求enb将波束改变到对应的波束。在此情况下，enb可以在不分配资源的情况下响应于ue的请求立即执行波束改变，或者可以传送用于命令执行波束改变的信号。
a2.当传送用于波束改变的前导码的间隔是传送sr的间隔时，ue在sr的ul许可资源中包括波束反馈并且将其传送。
a3.当需要波束改变时，enb可以响应于波束反馈而传送波束改变指示
b.当上行链路不同步时、或者当尽管上行链路同步、但ue未被enb分配具有短循环前缀的前导码时，ue在enb通过扫描波束来执行接收的间隔中，使用任意选择的基于竞争的前导码、或由enb先前分配的无竞争前导码来传送前导码，由此从enb请求上行链路资源并且经由所分配的上行链路资源传送波束反馈。
b1.当enb在enb通过扫描波束执行接收的间隔中使用指定波束(ue期望改变的波束)执行接收时，ue向enb传送对应的前导码，由此请求enb将波束改变到对应的波束。在此情况下，enb可以在不分配资源的情况下响应于ue的请求立即执行波束改变，或者可以传送用于命令执行波束改变的信号。
b2.当传送用于波束改变的前导码的间隔是rach时，ue在rach的msg.3中包括波束反馈并将其传送。
b3.当需要波束改变时，波束改变指示被包括在竞争结果(竞争解决方案)(即，rach的msg.4)中，然后被传送。
c.对应的ue在enb通过扫描波束来执行接收的间隔中向enb传送可传送资源分配请求消息、波束反馈传送消息或波束改变请求消息，而不管上行链路同步，由此通知enb需要波束改变。
c1.ue可以向enb传送先前布置并且可由enb接收的信号。该信号可以是经由已布置在ue与enb之间的非常窄的频带传送的非常短的信号(短前导码/信标/参考信号/导频信号)。
c2.当enb接收信号并需要识别传送信号的指定ue时，其可以执行对应的操作以及用于改变ue的调度波束的操作。
d.波束反馈可以在先前分配的用于上行链路传送的资源中以捎带(mac-ce)或复用(uci)上行链路数据的形式传送。
e.波束反馈方法不受rach限制，但是可以应用于在enb通过扫描波束来执行接收的任何间隔中的传送。
在本公开的实施例中，当当前时间与用于波束测量的参考信号传送时间之间的差小于或等于指定阈值时，enb可以不执行反馈资源的分配。
图29是描述根据本公开的实施例的使用时间阈值的基于反馈资源分配的反馈方法的流程图。
参见图29，波束测量实体2910可以是ue，并且波束使用实体2920可以是enb。在操作2930中，波束使用实体2920将当前时间和用于波束测量的参考信号传送时间之间的差与阈值比较。当该差小于或等于阈值时，波束使用实体2920不分配反馈资源。当该差大于阈值时，在操作2940中，波束使用实体2920分配反馈资源。应理解，波束测量和周期性专用反馈资源分配可以以任何其它顺序执行。
操作2940至2955参见关于图2中所示的操作2840至2855的描述。在操作2965中，波束测量实体2910能够使用随机访问协议来确定是否满足用于传送反馈信息的条件。操作2965的条件可以是与如上所述的ue的发起反馈方法相关的条件中的至少一个。
在操作2965中，当波束测量实体2910使用随机访问协议判定未满足用于传送反馈信息的条件时，在操作2980中，其经由分配的专用反馈资源传送反馈信息。
另一方面，在操作2965中，当波束测量实体2910使用随机访问协议判定满足用于传送反馈信息的条件时，在操作2970中，其执行波束反馈。波束反馈可以使用选择的当前最佳波束来执行。操作2970至2974对应于图28中所示的操作2870至2874。
在本公开的实施例中，ue可以在执行波束测量之前并且在传送反馈之前的指定时间内执行传送，而忽略分配的专用反馈资源。
图30是描述根据本公开的实施例的基于指定时间、使用随机访问或专用反馈资源来传送反馈的方法的流程图。
参见图30，波束测量实体3010可以是ue，并且波束使用实体3020可以是enb。
在操作3025中，波束使用实体3020能够分配用于波束反馈的资源。用于波束反馈的资源可以是周期性专用反馈资源。波束使用实体3020能够使用其已经知道的最佳波束来分配资源。
在操作3030中，波束测量实体3010将当前时间和用于波束测量的参考信号接收时间之间的差与阈值比较。当差大于或等于阈值时，在操作3035中，波束测量实体3010经由分配的专用反馈资源传送反馈信息。当差小于阈值时，在操作3037中，波束测量实体3010不执行反馈，而忽略所分配的专用反馈资源。在此情况下，波束测量实体3010可以基于在操作3045之后的过程执行波束反馈。
操作3045至3080参见关于图29中所示的操作2945至2980的描述。
<由enb传送的用于波束改变的指令信息>
为了改变用于与ue进行通信的enb波束(或ue波束)，由enb传送的波束改变指令帧需要包括关于enb和ue需要共享的波束的id信息，诸如，enb波束id、ue波束id、波束对id等。
图31a和图32b是示出根据本公开的实施例的用于波束改变的帧结构的图。
参见图31a，示出了包括9比特的波束id的帧(或mac-ce、phydci、mac有效载荷)的结构。例如，macce可以是波束改变指令macce。phydci可以通过xpdcch命令(order)来指导(instruct)。
-bi(9比特)：指示波束索引的字段
-r：保留位，被设置为“0”
参见图31b，当enb指定ue的服务波束中的一个并且将所选择的波束改变为其期望的波束时，示出包括9比特的期望的波束id的帧(或mac-ce、phydci、mac有效载荷)的结构。例如，macce可以是波束改变指令macce。phydci可以通过xpdcch命令来指导。
-bi_old(9比特)：指示ue已经知道并且需要改变的波束索引的字段
-bi_new(9比特)：指示要新使用的波束索引的字段，而不是bi_old。
-r：保留位，被设置为“0”
图32a和图32b是示出根据本公开的各种实施例的用于波束改变的帧结构的图。
参见图32a，示出包括3比特的波束id的帧(或mac-ce、phydci、mac有效载荷)的结构。
-rbi(3比特)：此字段指示波束索引；
-r：保留位，被设置为“0”
参见图32a，示出包括3比特的波束id的帧(或mac-ce、phydci、mac有效载荷)的结构
-rbi_old(3比特)：指示ue已经知道并且需要改变的波束索引的字段
-rbi_new(3比特)：指示要新使用的波束索引的字段，而不是rbi_old。
-r：保留位，被设置为“0”
在以下描述中，描述了enb的操作、以及先前的实施例中描述的enb的操作。
<波束改变方法>
为了支持如在本公开的实施例中那样操作的ue并且由enb执行波束改变，波束改变方法被实施如下。
1.一种用于enb传送指定信号并指导改变波束以与ue进行通信的方法
enb改变其将在稍后与指定ue进行通信的波束，并且经由以下描述的操作向ue提供对应的信息。
图33是描述根据本公开的实施例的enb的波束改变方法的流程图。
参见图33，在操作3305中，enb能够传送波束测量信号。enb可以周期性地传送波束测量信号。在操作3310中，enb能够向所连接的ue分配波束反馈资源。波束反馈资源可以是周期性专用反馈资源。
在操作3315中，enb能够分配enb波束改变接收间隔并且向每个ue通知所分配的间隔。
在操作3320中，enb从ue接收波束反馈。enb可以经由其分配的专用资源或者在接收波束改变间隔中，从ue接收波束反馈。enb可以经由周期性专用反馈资源或者在接收波束改变接收间隔中，从每个ue接收反馈。在本公开的实施例中，enb可以经由任何资源/间隔从ue接收波束反馈。
在操作3325中，enb能够确定应用于ue的波束是否需要被改变。在操作3325中，当enb判定应用于ue的波束不需要被改变时，在操作3340中，其继续使用现有波束。例如，当enb接收到不请求改变由ue使用的现有波束的对应的波束反馈、或者基于对应的反馈信息的分析结果判定波束改变不需要被改变时，其继续使用现有的波束。
另一方面，在操作3325中，当enb判定需要改变应用于ue的波束时，在操作3330中，其向ue传送波束改变请求消息。例如，当enb接收到包含波束改变请求的对应的波束反馈、或者基于对应的反馈信息的分析结果判定需要改变波束改变时，其确定将服务波束改变为对应的波束，并向ue传送波束改变请求消息。在操作3335中，enb在预设的或布置的时间将服务波束改变为对应的波束。
由于enb接收到指定信息(例如，上行链路波束反馈信息)，所以enb可能需要在特定时间段(例如，timer_feedback_change)内传送波束改变信号。
enb可以经由rrc消息(rrcie)、mac消息(mac-ce)和phy消息(phydci)，向ue告知其将在接收到指定信息之后的特定时间段内传送波束改变信号。在此情况下，由于对应的值在标准中描述了，所以其可以是自从其被实施时ue或enb已经知道的值。
波束改变信号可以被实施或标准化，以使得enb可以在任何定时将其传送。
1.1.用于enb确定是否需要波束改变的方法
一种确定是否需要波束改变的方法被执行如下。
a.服务波束(调度波束)的信道质量或性能低于指定阈值
a1.当前波束测量值<阈值
a2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。如果测量值可用于确定信道质量，则测量值也可以是任何值。
b.除了服务波束(调度波束)之外的任何其它波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值
b1.新波束测量值>阈值
b2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。如果测量值可用于确定信道质量，则测量值也可以是任何值。
c.与服务波束相比，另一波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值/偏移
c1.新波束测量值>当前波束测量值+阈值
c2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。如果测量值可用于确定信道质量，则测量值也可以是任何值。
d.服务波束(调度波束)的信道质量或性能低于指定阈值，并且除了服务波束(调度波束)之外的任何其它波束的信道质量或性能高于或等于指定阈值
d1.(当前波束测量值<threshold_out)&(新波束测量值>threshold_in)
d2.测量值可以是rsrp、rsrq、snr、sinr、cqi、ber、fer、per、bler等。如果测量值可用于确定信道质量，则测量值也可以是任何值。
阈值可以是：常数、或根据标准的固定值、enb使用rrc消息、mac-ce、phydci等设置的值、或由ue选择的值。
e.定时器(例如，反馈定时器)已经到期
e1.在对应的定时器的时间期间上行链路波束反馈未被接收，或者
e2.在对应的定时器的时间期间上行链路资源分配未被传送(执行)，或者
e3.在对应的定时器的时间期间上行链路传送未被成功接收(执行)，等等。
f.从波束测量导出的服务波束(即，enb波束、ue波束或波束对)未被包括在由ue报告的整个波束(即，enb波束、ue波束或波束对)的排名中的前k个(或自顶部起的k％)内。
g.从波束测量导出的服务波束(即，enb波束、ue波束或波束对)被包括在由ue报告的整个波束(即，enb波束、ue波束或波束对)的排名中的后k个(或自底部起的k％)内。
h.在传送了请求来自ue的响应的信息(macpdu、mac-ce、数据、phy分组等...)之后，响应(harqack、rlcack、反馈ack等)直到经过了一时间段(定时器)为止才被接收。
h1.对应的响应请求信息可以是存在于mac消息或预设phy中的指定位置处的比特(指示符)。
h2.对应的响应请求信息可以是预设序列。
h3.需要在传送enb信息之后的预设的时间段内接收对应的响应。
1.2.用于enb改变波束的方法
-enb/ue能够使用包含在从对应的波束改变时间开始的波束改变请求信号中的新波束。如下解释一种改变波束的方法和波束改变定时点(时间)。
-波束改变时间可以具有作为绝对时间的值，例如，子帧编号、时隙编号、gps时间、无线电帧编号等。
-波束改变时间可以具有作为在自波束改变请求信号的传送/接收时间、响应于波束改变请求信号的arqack(最后一个)的传送/接收时间、或响应于波束改变请求信号的harqack(最后一个)的传送/接收时间起经过了指定时间之后的相对时间的值(例如，子帧编号、时隙编号、gps时间、无线电帧编号等)。
-波束改变时间可以在波束改变请求信号中被指定，并且可以经由该信号被传送/接收、根据各个ue被enb配置到另一信号(例如，rrcie、mac-ce、phydci等)、或者在标准中被指定为特定数字(numeral)(偏移)。替代地，enb可以在广播信息(mib、sib等)中包括波束改变时间，并经由广播信息消息将其通知。
<使用rach过程的波束信息反馈和波束改变方法>
为了使用波束信息反馈和波束改变方法，如下提供通过应用lte的rach过程而实施的各种实施例。
通过如下对消息进行编号而考虑通过应用现有的rach过程而提出的rach过程。
消息1(msg1)：ue经由rach信道传送随机访问前导码。
消息2(msg2)：enb经由pdcch信道传送随机访问响应。
消息3(msg3)：ue经由pusch信道传送缓冲器状态报告(bsr)、上行链路信息或波束反馈信息。
消息4(msg4)：enb经由pdcch信道传送竞争解决方案。
该实施例可以应用于ue执行初始小区接入、在发生rlf之后的小区接入、在移交期间在目标小区中的接入、当确定波束未对准时的波束恢复、由于寻呼接收或上行链路数据创建等导致的在空闲模式下的小区接入。
例如，当ue执行初始小区接入时，如下描述rach过程。
当ue获得来自enb的下行链路同步并且选择其可以与enb进行通信所通过的波束(其信号质量高于或等于最佳波束的信号质量或阈值)时，其使用与波束对应的资源来传送rach前导码。应理解，ue还可以将波束信息包括在对应的rach前导码或紧跟在rach前导码之后的资源中，并且经由上行链路将其传送。ue从enb接收响应于rach前导码的确认消息(即，rar消息)，并确定rar消息是否包含波束反馈指令信息。当rar消息包含波束反馈指令信息时，ue根据波束反馈指令信息，响应于enb的波束传送反馈。波束反馈指令信息包括以下各项中的至少一个：用于反馈信号的强度水平的波束的数目、用于传送波束反馈的资源、波束反馈的传送定时、波束反馈的格式(包括uci的l1信号或包括macce的较高层消息)、指导将现有波束改变为报告波束反馈的波束(ue主动地或在从enb接收波束改变指示符信号之后将现有波束改变为所报告的波束)的指示符的格式、以及当现有波束被改变为报告波束反馈的波束时的定时信息。在本公开的实施例中，关于用于传送波束反馈的资源的分配信息可以通过与msg4复用或在msg4之后而被接收。
为了支持经由msg3的ue的波束反馈，每个enb需要分配一定量的资源，以使得接收ra前导码的ue可以至少执行波束反馈传送，并且经由rar传送调度信息。当msg3根据标准定义了传送波束反馈的基于竞争的rach时，所有enb都需要分配一定量的资源，以使得执行基于竞争的rach的ue可以至少执行波束反馈传送，并且经由rar传送调度信息。
可以传送包含用于波束改变的波束改变指示消息的msg4。
根据经由rar消息的波束反馈指令信息执行波束反馈的传送/接收的enb和ue可以根据ue的波束反馈信息来改变波束，或者可以在传送/接收波束反馈之后执行过程，同时维持当前波束。
在接收到rar消息之后，ue根据波束反馈指令，与msg3一起传送波束反馈消息/信号。替代地，在接收到rar消息之后，ue传送msg3，然后根据波束反馈指令信息传送波束反馈消息/信号。替代地，在接收到rar消息之后，ue根据波束反馈指令信息，在传送msg3之前传送波束反馈消息/信号。表述“在msg3传送之后”被称为使用单独的资源和msg3的msg3传送定时与msg4接收定时之间的间隔。表述“在msg3传送之后”对应于使用单独的资源和msg3的msg3传送与msg4接收之后的定时。表述“在msg3传送之后”对应于使用单独的资源和msg3的msg3传送之后或msg4接收之前的定时。
当ue被设置为根据波束反馈指令信息主动地将现有波束改变为报告的波束时，ue在波束改变定时将现有波束改变为所报告的波束，然后与enb进行通信。
当ue被设置为从enb接收波束改变指示符信号并且根据波束反馈指令信息执行波束改变时，ue从enb接收波束改变指示符信号，将现有波束改变为由波束改变指示符信号指导的波束，然后与enb进行通信。波束改变定时信息可以被设置为系统值或者可以从enb接收。
波束改变指示符信号对应于经由msg4传送的信号、与msg4一起传送的l1/较高层信号、或与msg4分开传送的信号。当波束改变指示符信号对应于与msg4分开传送的信号时，波束改变指示符信号的传送定时对应于msg3传送定时与msg4接收定时之间的间隔。当波束改变指示符信号对应于与msg4分开传送的信号时，波束改变指示符信号的传送定时对应于在msg3传送之前的定时。当波束改变指示符信号对应于与msg4分开传送的信号时，波束改变指示符信号的传送定时对应于在msg4接收之后的定时。
当rar消息不包含波束反馈指令信息时，ue可以经由响应于rar消息传送的msg3传送波束反馈。当经由msg3传送波束反馈时，enb可以经由msg4或单独的信令操作传送波束改变指示符。
在以下描述中，参考附图描述各种实施例。
图34是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图34，波束反馈包含在msg3中或与msg3复用。波束改变指示符包含在msg4中或与msg4复用。
ue执行随机访问前导码的传送。ue可以使用要改变的波束来执行随机访问前导码的传送。enb基于随机访问前导码传送随机访问响应。随机访问响应可以包含指导请求波束反馈的报告的信息。ue接收随机访问响应并执行msg3的传送。在此情况下，ue向enb传送包含波束反馈的msg3或与波束反馈复用的msg3。enb接收msg3并向ue传送msg4。msg4可以包含波束改变指示。msg4与波束改变指示复用并利用波束改变指示来传送。在msg4的传送之后，波束可以被改变。可以在自msg4传送起经过了一时间段之后执行波束改变。
图35是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图35，从随机访问前导码的传送到msg3的传送的过程参见参见图3的描述。在msg3接收之后，enb执行msg4的传送。与图34所示的实施例不同的图35所示的实施例的一部分是在传送msg4之后传送波束改变指令。enb传送msg4，然后传送波束改变指令。在传送波束改变指令之后，可以改变波束。
图36是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图36，图36的实施例与图35的实施例类似，除了它们分别具有波束改变指令的不同传送定时点之外。在传送msg3之后，enb在传送msg4之前向ue传送波束改变指令。在传送波束改变指令之后，改变波束。enb使用所改变的波束来执行msg4的传送。
图37是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图37，图37的实施例与图36的实施例类似，除了它们分别具有不同的波束改变定时点之外。在enb执行波束改变指令和msg4的传送之后，改变波束。
图38是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图38，图38的实施例与图36或图37的实施例类似，但是未显式地执行波束改变指令的传送。图37所示的实施例不执行单独的波束改变信令操作(不具有隐式的波束改变指令)。在enb执行msg3的接收或msg4的传送之后，改变波束。
图39是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图39，图39的实施例具有与图36和图37所示的实施例的波束改变指令的传送定时点和波束改变定时点不同的波束改变指令的传送定时点和波束改变定时点。msg3包含波束反馈。msg3不与波束反馈复用。波束经由单独的过程反馈。在接收到随机访问响应之后，ue在传送msg3之前执行波束反馈信息的传送。enb接收波束反馈并指导执行波束改变。在指导波束改变之后，改变波束。在波束改变之后，ue执行msg3的传送，并且enb执行msg4的传送。msg3和msg4可以经由所改变的波束传送。
图40是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图40，图40的实施例与图39的实施例的不同在于：msg3的传送时间点彼此不同。在波束反馈的传送之后，ue执行msg3的传送。在msg3的传送之后，enb执行波束改变指令的传送。在指导波束改变之后，改变波束。msg4可以经由所改变的波束传送。
图41是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图41，与图39的实施例相比，图41的实施例不执行单独的波束改变指示符的传送。在波束反馈的接收之后，enb不执行单独的波束改变指令的传送。然而，自波束反馈起经过了一时间段之后，改变波束。
图42是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图42，图42和图39的实施例彼此的不同在于：它们分别具有波束反馈的不同传送定时点和波束改变指令的不同传送定时点。在msg1～msg4的传送/接收之后，ue执行波束反馈的传送。此后，enb执行波束改变指令的传送。在波束改变指令的传送之后，改变波束。
图43是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图43，图43的实施例与图42的实施例的不同在于：其不包括用于传送单独的波束改变指令的过程。波束改变指令可以隐式地执行。可以在rar传送或msg4传送期间指导波束反馈传送资源信息。在msg4的传送之后，可以单独地指导波束反馈传送资源信息。
图44是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图44，图44的实施例与图43的实施例的不同在于：波束报告指令未包含在rar中。当rar消息不包含波束反馈指令信息时，可以分别在波束反馈和波束改变指示的传送/接收之后，经由msg3和msg4执行波束改变。msg4可以包含显式的波束改变指示。替代地，msg4和显式的波束改变指令信号可以彼此复用。
在执行到目标小区的移交的rach过程的情况下，ue和enb在不执行msg3或msg4的传送/接收的情况下执行包含波束报告指令信息的rar消息的传送/接收，并且在传送/接收rar消息之后通过单独的信令处理执行波束反馈和波束改变信号的传送/接收。在此情况下，波束报告指令信息可以包含以下各项中的至少一个：关于用于波束反馈信号的资源的分配信息、关于是否传送隐式/显式的波束改变信号的条件、以及关于用于波束改变信号的资源的分配信息。
图45是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图45，然后执行移交，可以在包含波束报告指令信息的rar的传送/接收之后传送波束反馈。波束改变可以基于隐式的波束改变指示符来执行。
图46是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图46，enb可以通过临时使用经由rar接收rach前导码的波束来分配资源。在此情况下，当enb接收到一个rach前导码时，其执行用于一个波束的资源分配。当enb接收到从相同ue传送的两个或更多个rach前导码时，其可以使用所接收的前导码中的最佳的一个来传送rar。波束反馈可以包含在msg3中，或者可以与msg3复用。波束改变指令可以包含在msg4中或者可以与msg4复用。
图47是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图47，enb可以指导执行波束改变，以便使用经由rar接收rach前导码的最佳波束作为服务波束。在此情况下，当enb接收到一个rach前导码时，其执行用于一个波束的资源分配。当enb接收到从相同ue传送的两个或更多个rach前导码时，其可以使用所接收的前导码中的最佳的一个来传送rar。enb和ue将现有波束改变为对应的波束，然后执行msg3和msg4的传送。
图48是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图48，在包含波束改变指示的rar的传送/接收之后，可以改变波束。基于显式的波束改变指示符来执行波束改变。对应的波束改变指令可以与rar分开传送。
波束改变指令可以以mac-ce的形式包含在消息中，或者可以在dci中以字段的形式复用。
在执行到目标小区的移交的rach过程的情况下，ue和enb在不执行msg3或msg4的传送/接收的情况下执行rar消息和波束改变指令消息的传送/接收，并且将服务波束改变到对应的波束。在此情况下，波束报告指令信息可以包含以下各项中的至少一个：关于用于波束反馈信号的资源的分配信息、关于是否传送隐式/显式的波束改变信号的条件、以及关于用于波束改变信号的资源的分配信息。
图49是描述根据本公开的实施例的波束反馈方法的图。
参见图49，在包含波束改变指示的rar的传送/接收之后，可以改变波束。基于显式的波束改变指示符来执行波束改变。对应的波束改变指令可以与rar分开传送。
在上述本公开的实施例中，可以用ue的sr请求信号(或sr请求前导码)来取代rach前导码，可以用enb的ul许可传送来取代rar传送，可以用使用enb作为用于sr传送的ul许可而分配的资源传送的消息来取代msg3，并且可以用响应于ue经由enb作为用于sr传送的ul许可而分配的资源传送的消息的enb的消息来取代msg4。
在上述本公开的实施例中，rach相关传送也可以是专用rach的一部分。
图50是根据本公开的实施例的ue的框图。
参见图50，ue5000能够包括用于执行信号的传送/接收的收发器5010、以及控制器5030。ue5000能够经由收发器5010执行信号、信息、消息等的传送/接收。控制器5030能够控制ue5000的所有操作。控制器5030能够包括至少一个处理器。控制器5030能够控制上面在本公开的实施例中描述的ue的操作。
控制器5030能够接收波束反馈触发条件并确定其是否满足波束反馈触发条件。当满足波束反馈触发条件时，控制器5030能够触发来自ue的mac层的波束反馈，并且基于波束反馈触发来控制包含波束反馈信息的macce的传送。波束反馈触发条件可以包括如下条件：至少一个波束的信道测量值大于预设阈值与服务波束的信道测量值之和。
当ue的上行链路被同步时，控制器5030能够执行控制操作，以使得可以使用经由sr过程接收的上行链路分配的资源来传送波束反馈信息。为了传送sr并基于sr传送而执行波束反馈，ue能够接收关于分配的资源的信息。资源分配可以周期性地或非周期性地执行。
当ue的上行链路未被同步时，控制器5030能够执行控制操作，以使得可以经由随机访问协议传送波束反馈信息。当触发波束反馈时，控制器5030传送随机访问前导码，接收响应于随机访问前导码的传送的随机访问确认，基于所接收的随机访问确认传送波束反馈信息，并且接收响应于所传送的波束反馈信息的随机访问竞争结果。传送波束反馈信息的消息可以是随机访问协议中的msg3。
控制器5030接收波束改变指示。在接收到波束改变指示之后，控制器5030在经过了预设的时间段之后，基于波束反馈信息执行波束改变。
图51是根据本公开的实施例的enb的框图。
参见图51，enb5100能够包括用于执行信号的传送/接收的收发器5110、以及控制器5130。enb5100能够经由收发器5110执行信号、信息、消息等的传送/接收。控制器5130能够控制enb5100的所有操作。控制器5130能够包括至少一个处理器。控制器5130能够控制上面在本公开的实施例中描述的enb的操作。
控制器5130能够向ue传送波束反馈触发条件，并且从ue接收包含波束反馈信息的macce。当控制器5130判定ue的mac层满足波束反馈触发条件时，可以触发波束反馈信息。例如，可以根据mac层的确定来触发波束反馈触发条件。波束反馈触发条件还可以包括至少一个波束的信道测量值大于或等于预设阈值与服务波束的信道测量值之和的条件。
当ue的上行链路被同步时，控制器5130能够经由sr过程向ue分配上行链路资源，并且经由所分配的上行链路资源接收波束反馈信息。
当ue的上行链路未被同步时，控制器5130能够执行控制操作，以使得可以经由随机访问协议接收波束反馈信息。控制器5130从ue接收随机访问前导码，基于所接收的随机访问前导码传送随机访问确认，接收响应于随机访问确认的传送的波束反馈信息，并且基于所接收的波束反馈信息传送随机访问竞争结果。接收波束反馈信息的消息可以是随机访问协议中的msg3。
控制器5130基于所接收的波束反馈信息传送波束改变指示。在传送波束改变指示之后，控制器5130在经过了预设的时间段之后，基于波束反馈信息执行波束改变。
如上所述，根据本公开的实施例的系统、方法和装置能够在基于波束形成的系统中执行波束追踪和波束反馈操作。该系统、方法和装置还能够在使用mimo天线的ue和enb共存的无线系统中执行波束反馈和波束管理(波束追踪)。
尽管已经参考本公开的各种实施例示出和描述了本公开，但是本领域的技术人员将理解，可以在其中进行形式和细节上的各种改变，而不脱离如在所附权利要求及其等同物中所定义的本公开的精神和范围。