用于服务波束选择的控制设备、客户端设备、网络节点及其方法与流程

本发明涉及一种控制设备、客户端设备以及网络节点。并且，本申请还涉及相应的方法和计算机程序。

背景技术：

无线通信系统中无线数据业务的显著增长推动了探索无线电频谱中的新领域以满足预测要求的需求。一个引起越来越多关注的领域是毫米波(mmwave)频带中的大量未充分利用的频谱。由于在毫米波长处的高路径和穿透损耗，天线波束成形在mmwave频带中建立和维持稳健的通信链路中起了重要作用。

因此，mmwave通信链路将包括在mmwave频带传输的下行链路和上行链路空间窄波束成形的信号(波束)。这种波束的高空间指向性和mmwave信号的高自由空间衰减原则上要求发射器和相应接收器之间的自由视线。如果突然的障碍物打断视线，例如由于发射器、接收器或发射器或接收器周围的物体的移动，接收器将被阻挡。因此，接收器将不能接收传输的信号。这种事件通常称为链路中断。

链路中断将导致此mmwave通信链路支持的更高级别应用程序中断。虽然在许多当代无线应用中临时中断是可接受的，但在诸如无线虚拟现实(virtualreality,vr)或增强现实(augmentedreality,ar)的一些未来应用中并非如此。vr系统中的视频帧速率为10ms，因此任何比这更长的中断都会导致vr感知中断。vr模拟已经表明，仅由用户的手引起的平均阻塞持续时间可能长达245毫秒。

因此，链路中断对于mmwave通信链路是一个巨大的挑战，并且需要解决的问题是为了在无线通信系统中成功实现mmwave通信链路。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种解决方案，该方案能够缓和或解决传统解决方案的缺陷或问题。

通过独立权利要求的主题解决了上述和更多目的。在从属权利要求中可以找到本发明进一步的有利的实现形式。

根据本发明的第一方面，利用用于无线通信系统的控制设备实现上述和更多目的，该控制设备包括处理器和收发器，

其中收发器被配置为：

接收第一接入点与客户端设备之间的第一波束成形链路的第一信道质量报告，其中第一波束成形链路是客户端设备的服务链路；

接收每个第二接入点与客户端设备之间的每个第二波束成形链路的第二信道质量报告，其中每个第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

其中处理器被配置为：

基于第一信道质量报告和第二信道质量报告确定链路重定向指令，其中链路重定向指令包括用于将客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路之一的指令；

其中收发器被配置为：

将链路重定向指令传输给第一接入点；

将链路重定向指令传输给第二接入点之一。

本公开中的波束成形链路应理解为意指具有高空间指向性的通信链路。

此外，服务链路在此可以表示经由接入点在客户端设备和网络之间进行控制和/或数据传输和接收的通信链路，即无线传输。非服务链路可以表示不用于客户端设备和网络之间的控制和/或数据传输或接收的通信链路。

根据第一方面的控制装置提供了优于传统解决方案的许多优点。本控制设备的优点在于，它允许网络借助于控制设备获取一个或多个第二波束成形链路的信道质量，并在必要时启动链路重定向以避免链路故障和/或恢复链路故障。因此，根据第一方面的控制设备提供了更稳健的无线传输。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，处理器还被配置为：

如果第二波束成形链路之一的接收质量高于第一波束成形链路的接收质量，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

该实现形式的一个优点是可以在客户端设备和第一接入点之间的第一波束成形链路的信道质量开始恶化之前发起链路重定向。这避免了链路故障事件，使得客户端设备处的用户体验不受影响。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，处理器还被配置为：

如果第一波束成形链路的接收质量低于阈值，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

该实现形式的一个优点是它允许网络从客户端设备和第一接入点之间的第一波束成形链路的链路故障中恢复，以避免长时间链路中断并最小化客户端设备处对用户体验的负面影响。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，处理器还被配置为：

如果从客户端设备接收到链路重定向请求，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

该实现形式的优点在于，即使在控制设备处未触发链路重定向过程，它也允许发起链路故障恢复。当控制设备监控到从客户端设备到第一接入点的链路(即上行链路部分)的信道质量良好时，该实现形式是有用的，但是从第一接入点到客户端设备的链路(即下行链路部分)的信道质量已经开始恶化。作为接收器的客户端设备可以观察到该下行链路信道恶化，但是从接入点接收上行链路信道质量的控制设备可能不知道该下行链路信道恶化。在这种情况下，客户端设备可以向网络发送链路重定向请求以进行链路重定向。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，收发器还被配置为：

从第二接入点接收客户端设备对参考信号的全向传输或定向传输的指示。

该实现形式的优点在于控制设备可以根据指示确定客户端设备的发送和接收波束成形参数是否嵌入在由客户端设备传输的参考信号中，并且反过来确定在何处需要由其自身导出客户端设备的传输和接收波束成形参数。在指示参考信号的定向传输的情况下，控制设备不需要导出客户端设备的传输和接收波束成形参数，因为它可以从第二接入点接收客户端设备的传输和接收波束成形参数。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，收发器还被配置为：

如果指示了客户端设备对参考信号的定向传输，则从第二接入点接收客户端设备的传输波束索引。

该实现形式的优点在于控制设备可以直接从第二接入点获取客户端设备的传输和接收波束成形参数。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，处理器还被配置为：

确定链路重定向信息，该链路重定向信息包括链路重定向指令的指示和用于第二波束成形链路中的无线传输的一个或多个传输和接收波束成形参数；

收发器还配置为：

将链路重定向信息传输至客户端设备。

该实现形式的一个优点是控制设备可以向客户端设备通知链路重定向决定，并允许客户端设备获取客户端设备必要的传输和接收波束成形参数，从而为链路重定向做准备，这意味着服务链路的更快更稳健的变化。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，所述一个或多个传输和接收波束成形参数包括客户端设备的传输波束索引，以及与客户端设备相关的第一接入点的第一视线方向和与客户端相关的第二接入点的第二视线方向之间的偏移角度中的至少一个。

该实现形式的一个优点是它允许从控制设备灵活地获取客户端设备的传输和接收波束成形参数，其能适应来自客户端设备的参考信号的全向传输和定向传输。

在根据第一方面的控制设备的一种实现形式中，收发器还被配置为：

在第一消息中将链路重定向指令传输至第一接入点；

在第二消息中将链路重定向指令传输至第二接入点之一。

第一消息针对第一接入点寻址以停止与第一波束成形链路中的客户端设备的无线传输，同时第二消息针对第二接入点寻址以开始与第二波束成形链路中的客户端设备的无线传输。

该实现形式的优点在于控制设备可以迅速地向第一接入点和所选择的第二接入点通知链路重定向决定，使得第一接入点和所选择的第二接入点可以准备分别停止和开始与客户端设备的无线传输。

根据本发明的第二方面，利用用于无线通信系统的第二接入点实现上述和更多目的，第二接入点包括处理器和收发器，

其中收发器被配置为：

接收来自客户端设备的参考信号，所接收的参考信号与第二接入点和客户端设备之间的第二波束成形链路相关，其中第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

其中处理器被配置为：

基于所接收的参考信号确定第二波束成形链路的第二信道质量报告；

其中收发器被配置为：

将第二信道质量报告传输至控制设备；

接收来自控制设备的链路重定向指令，其中链路重定向指令包括用于将客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路的指令；

其中处理器被配置为：

响应于链路重定向指令，准备在第二波束成形链路中与客户端设备进行无线传输。

根据第二方面的第二接入点提供了优于传统解决方案的许多优点。该第二接入点的优点在于第二接入点可以监控其自身与客户端设备之间的第二波束成形链路的信道质量，并向控制设备报告信道质量，以便后者在必要时触发链路重定向。当触发链路重定向时，第二接入点可以准备通过所选择的第二波束成形链路来开始与客户端设备的无线传输。

在根据第二方面的第二接入点的一种实现形式中，参考信号包括客户端设备的网络标识，并且处理器还被配置为：

基于参考信号识别客户端设备。

该实现形式的优点在于，在接收到参考信号时，第二接入点可以识别参考信号是从哪个客户端设备传输的。

在根据第二方面的第二接入点的一种实现形式中，参考信号包括参考信号的全向传输或定向传输的指示，并且收发器还被配置为

将参考信号的全向传输或定向传输的指示传输至控制设备。

该实现形式的优点在于，在接收到参考信号时，第二接入点可以识别客户端设备的传输和接收波束成形参数是否嵌入在参考信号中，并将该信息转发给控制设备。

在根据第二方面的第二接入点的一种实现形式中，如果在参考信号中指示了参考信号的定向传输，则参考信号包括客户端设备的传输波束索引，并且收发器还被配置为：

将客户端设备的传输波束索引传输至控制设备。

该实现形式的优点在于第二接入点可以基于从客户端设备接收的参考信号，直接获取客户端设备的传输和接收波束成形参数，并将这些参数转发给控制设备。

根据本发明的第三方面，利用用于无线通信系统的客户端设备实现上述和更多目的，该客户端设备包括处理器和收发器，

其中收发器被配置为：

在第一接入点和客户端设备之间的第一波束成形链路中与第一接入点进行无线传输，其中第一波束成形链路是客户端设备的服务链路；

将参考信号传输至第二接入点，参考信号与第二接入点和客户端设备之间的第二波束成形链路相关，其中第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

接收来自控制设备的链路重定向信息，其中链路重定向信息包括链路重定向指令的指示和用于所述第二波束成形链路中的无线传输的传输和接收波束成形参数，该链路重定向指令包括用于将客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路的指令；

其中处理器被配置为：

基于链路重定向信息，准备在第二波束成形链路中与第二接入点进行无线传输。

根据第一方面的客户端设备提供了优于传统解决方案的许多优点。本客户端设备的优点在于，来自客户端设备的参考信号的传输使得与该客户端设备相关联的第二接入点能够估计客户端设备与每个第二接入点之间的第二波束成形链路的信道质量，使得控制设备在接收到这些信道质量报告时，可以在必要时触发链路重定向，并且可以保护客户端设备免于链路故障或从链路故障中恢复。

在根据第三方面的客户端设备的一种实现形式中，参考信号包括客户端设备的网络标识，以及参考信号的全向传输或定向传输的指示中的至少一个。

该实现形式的优点在于，它允许第二接入点在接收到来自客户端设备的参考信号时识别客户端设备的标识，并确定客户端设备的传输和接收波束成形参数是否嵌入在参考信号中。

在根据第三方面的客户端设备的一种实现形式中，传输和接收波束成形参数包括客户端设备的传输波束索引和偏移角度中的至少一个，其中偏移角度是与客户端设备相关的第一接入点的第一视线方向和与客户端设备相关的第二接入点的第二视线方向之间的角度。

该实现形式的一个优点是它为控制设备提供灵活的解决方案，以通知客户端设备关于客户端设备的传输和接收波束成形参数，其能适应来自该客户端设备的参考信号的全向传输和定向传输。

在根据第三方面的客户端设备的一种实现形式中，处理器还被配置为：

确定第一波束成形链路的链路故障；

收发器还配置为：

响应于确定第一波束成形链路的链路故障，将链路重定向请求传输至控制设备；

响应于链路重定向请求的传输，从控制设备接收链路重定向信息。

该实现形式的优点在于，在控制设备不知道链路故障的情况下，它允许客户端设备向控制设备通知从第一接入点到客户端设备的通信的链路故障，使得可以通过控制设备由网络执行链路重定向。

根据本发明的第四方面，利用用于控制设备的方法来实现上述和更多目的，该方法包括：

接收第一接入点与客户端设备之间的第一波束成形链路的第一信道质量报告，其中第一波束成形链路是客户端设备的服务链路；

接收每个第二接入点与客户端设备之间的每个第二波束成形链路的第二信道质量报告，其中每个第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

基于第一信道质量报告和第二信道质量报告确定链路重定向指令，其中链路重定向指令包括用于将客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路之一的指令；

将链路重定向指令传输至第一接入点；

将链路重定向指令传输至第二接入点之一。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

如果第二波束成形链路之一的接收质量高于第一波束成形链路的接收质量，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

如果第一波束成形链路的接收质量低于阈值，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

如果从客户端设备接收到链路重定向请求，则选择第二波束成形链路；

基于所选择的第二波束成形链路，确定链路重定向指令。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

从第二接入点接收客户端设备对参考信号的全向传输或定向传输的指示。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

如果指示了客户端设备对参考信号的定向传输，则从第二接入点接收客户端设备的传输波束索引。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

确定链路重定向信息，该链路重定向信息包括链路重定向指令的指示和用于第二波束成形链路中的无线传输的一个或多个传输和接收波束成形参数；

将链路重定向信息传输至客户端设备。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，所述一个或多个传输和接收波束成形参数包括客户端设备的传输波束索引，以及与客户端设备相关的第一接入点的第一视线方向和与客户端设备相关的第二接入点的第二视线方向之间的偏移角度中的至少一个。

在根据第四方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

在第一消息中将链路重定向指令传输至第一接入点；

在第二消息中将链路重定向指令传输至第二接入点之一。

第一消息针对第一接入点寻址，并且第二消息针对第二接入点寻址。

根据第四方面的方法的优点与根据第一方面的相应控制装置权利要求的优点相同。

根据本发明的第五方面，利用用于第二接入点的方法实现上述和更多目的，该方法包括：

接收来自客户端设备的参考信号，所接收的参考信号与第二接入点和客户端设备之间的第二波束成形链路相关，其中第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

基于所接收的参考信号，确定第二波束成形链路的第二信道质量报告；

将第二信道质量报告传输至控制设备；

接收来自控制设备的链路重定向指令，其中链路重定向指令包括将用于客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路的指令；

响应于链路重定向指令，准备与在第二波束成形链路中的客户端设备进行无线传输。

在根据第五方面的方法的一种实现形式中，参考信号包括客户端设备的网络标识，并且该方法还包括：

基于参考信号识别客户端设备。

在根据第五方面的方法的一种实现形式中，参考信号包括参考信号的全向传输或定向传输的指示，并且该方法还包括：

将参考信号的全向传输或定向传输的指示传输至控制设备。

在根据第五方面的方法的一种实现形式中，如果在参考信号中指示了参考信号的定向传输，则参考信号包括客户端设备的传输波束索引，并且该方法还包括：

将客户端设备的传输波束索引传输至控制设备。

根据第五方面的方法的优点与根据第二方面对应的第二接入点权利要求的优点相同。

根据本发明的第六方面，利用一种用于客户端设备的方法来实现上述和更多目的，该方法包括：

在第一接入点和客户端设备之间的第一波束成形链路中与第一接入点执行无线传输，其中第一波束成形链路是客户端设备的服务链路；

将参考信号传输至第二接入点，参考信号与第二接入点和客户端设备之间的第二波束成形链路相关，其中第二波束成形链路是客户端设备的非服务链路；

接收来自控制设备的链路重定向信息，其中链路重定向信息包括链路重定向指令的指示和用于所述第二波束成形链路中的无线传输的传输和接收波束成形参数，所述链路重定向指令包括用于将客户端设备的服务链路从第一波束成形链路重定向到第二波束成形链路的指令；

基于链路重定向信息，准备在第二波束成形链路中与第二接入点进行无线传输。

在根据第六方面的方法的一种实现形式中，参考信号包括客户端设备的网络标识，以及参考信号的全向传输或定向传输的指示中的至少一个。

在根据第六方面的方法的一种实现形式中，传输和接收波束成形参数包括客户端设备的传输波束索引，以及与客户端设备相关的第一接入点的第一视线方向和与客户端相关的第二接入点的第二视线方向之间的偏移角度中的至少一个。

在根据第六方面的方法的一种实现形式中，该方法还包括：

确定第一波束成形链路的链路故障；

响应于确定第一波束成形链路的链路故障，将链路重定向请求传输至控制设备；

响应于链路重定向请求的传输，从控制设备接收链路重定向信息。

根据第六方面的方法的优点与根据第三方面的相应客户端设备权利要求的优点相同。

本发明还涉及一种计算机程序，其特征在于代码装置，当由处理装置运行时，使所述处理装置执行根据本发明的任何方法。此外，本发明还涉及一种计算机程序产品，包括计算机可读介质和所述计算机程序，其中所述计算机程序包括在计算机可读介质中，并且包括以下组中的一个或多个：只读存储器(read-onlymemory,rom)、可编程rom(programmablerom,prom)、可擦除prom(erasableprom,eprom)、闪存、电子eprom(electricallyeprom,eeprom)和硬盘驱动器。

根据以下详细描述，本发明的其他应用和优点将显而易见。

附图说明

附图旨在阐明和说明本发明的不同实施例，其中：

图1示出了根据本发明实施例的控制设备；

图2示出了根据本发明实施例的控制设备的方法；

图3示出了根据本发明实施例的第二接入点；

图4示出了根据本发明实施例的第二接入点的方法；

图5示出了根据本发明实施例的客户端设备；

图6示出了根据本发明实施例的客户端设备的方法；

图7示出了根据本发明实施例的无线通信系统；

图8示出了根据本发明实施例的链路重定向的流程图；

图9示出了根据本发明实施例的无线通信系统；和

图10示出了根据本发明实施例的偏移角计算。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的控制装置100。在图1所示的实施例中，控制设备100包括处理器102、收发器104和存储器106。处理器102通过本领域已知的通信装置108耦合到收发器104和存储器106。在一个实施例中，处理器102可以是被配置为仅执行根据本发明的方法的专用处理器。在一些实施例中，处理器102可以替代地与其他网络设备共享并执行附加处理。

控制设备100可以被配置为分别用于无线和有线通信系统中的无线和有线通信。无线通信能力提供有耦合到收发器104的天线110，而有线通信能力提供有耦合到收发器104的有线通信接口112。

控制设备100可以是独立设备或可以是另一网络设备的一部分。例如，控制设备100可以是中央网络节点的集成部分，例如，接入点控制器或无线电网络控制器。控制装置100被配置为执行应当在本公开中理解为控制装置100包括合适的装置的某些动作，例如，处理器102和收发器104被配置用于执行所述动作。

控制设备100被配置为接收第一接入点300a和客户端设备500之间的第一波束成形链路602的第一信道质量报告，如图7所示。第一波束成形链路602是客户端500的服务链路。控制设备100还被配置为接收每个第二接入点300b与客户端设备500之间的每个第二波束成形链路604的第二信道质量报告，如图7所示。每个第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。控制设备100还被配置为基于第一信道质量报告和第二信道质量报告，确定链路重定向指令lri(如图7所示)。该链路重定向指令lri包括将用户客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604之一的指令。控制设备100还被配置为将链路重定向指令lri传输至第一接入点300a，并将链路重定向指令lri传输至第二接入点300b之一。

控制设备100可以在针对第一接入点300a寻址的第一消息中，将链路重定向指令lri传输至第一接入点300a，并且在针对第二接入点300b之一寻址的第二消息中，将链路重定向指令lri传输至第二接入点300b中的一个。第一消息和第二消息可以是例如通过回程链路或任何其它合适的基础设施分别传输至第一接入点300a和第二接入点300b。第一消息包括第一接入点300a参与客户端设备500的服务链路从第一接入点300a重定向到第二接入点300b所需的信息，而第二消息包括第二接入点300b参与所述重定向所需的信息。因此，第一消息和第二消息中的信息可以相同、部分相同或彼此不同。

控制设备100还可以经由从第一接入点300a到客户端设备500的另一个无障碍且可靠的链路，向受影响的客户端设备500发送与重定向有关的信息。例如，在lte或新无线电(newradio,nr)中，dl信道低于6ghz，例如物理下行链路控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel,pdcch)可以用作从第一接入点300a到客户端设备500的这种可靠链路。这种信息在本文中表示为链路重定向信息lrinfo，并且将在以下公开中更具体地描述。

在一些实施例中，控制设备100可以确保正确地实现被指定为客户端设备500的新的第一接入点300a的第二接入点300b中的资源分配。由于用于从/向客户端设备500的数据传输的物理ul和dl共享信道的资源分配由相应的控制信道控制，所以控制设备100足够可以确保重定向的客户端设备500被并入到第二接入点300b的调度器。

图2示出了可以在例如图1中所示的控制设备100中执行的相应方法700的流程图。方法700包括接收702第一接入点300a和客户端设备500之间的第一波束成形链路602的第一信道质量报告。第一波束成形链路602是客户端设备500的服务链路。方法700还包括接收704每个第二接入点300b和客户端设备500之间的每个第二波束成形链路604的第二信道质量报告。每个第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。方法700还包括基于第一信道质量报告和第二信道质量报告，确定706链路重定向指令lri。链路重定向指令lri包括用于将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604之一的指令。此外，方法700包括将链路重定向指令lri传输708至第一接入点300a并将链路重定向指令lri传输710至第二接入点300b之一。在图2中，示出了方法700中的方法步骤一个接一个地执行，即串行执行。然而，方法步骤可以以另一种顺序执行，例如，在不偏离本发明的一般概念的情况下，变换位置或并行执行。

图3示出了根据本发明实施例的第二接入点300b。在图3所示的实施例中，第二接入点300b包括处理器302、收发器304和存储器306。处理器302通过本领域已知的通信装置308耦合到收发器304和存储器306。第二接入点300b可以被配置为分别用于无线和有线通信系统中的无线和有线通信。无线通信能力提供有耦合到收发器304的天线310，而有线通信能力提供有耦合到收发器304的有线通信接口312。

第二接入点300b被配置为执行应该在本公开中被理解为意味着第二接入点300b包括合适的装置的某些动作，例如，处理器302和收发器304被配置为用于执行所述动作。

应当注意，表述“第二接入点”中的符号“第二”仅是标记的问题，以便简化例如在图7中示出的“第一接入点”和“第二接入点”之间的互通的描述。因此，所谓的第二接入点300b在其他情况下可以充当第一接入点300a。

第二接入点300b被配置为接收来自客户端设备500的参考信号rs(如图7所示)。所接收的参考信号rs与第二接入点300b和客户端设备500之间的第二波束成形链路604相关，其中第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。第二接入点300b还被配置为基于接收到的参考信号rss确定第二波束成形链路604的第二信道质量报告，并将第二信道质量报告传输至控制设备100。此外，第二接入点300b被配置为接收来自控制设备100的链路重定向指令lri。链路重定向指令lri包括用于将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604的指令。第二接入点300b还被配置为准备/配置在第二波束成形链路604中与客户端设备500进行无线传输以响应链路重定向指令lri。

图4示出了可以在例如在图3中所示的一个第二接入点300b中执行的相应方法800的流程图。方法800包括接收802来自客户端设备500的参考信号rs。接收的参考信号rs与第二接入点300b和客户端设备500之间的第二波束成形链路604相关。第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。方法800还包括基于所接收的参考信号rs确定804用于第二波束成形链路604的第二信道质量报告，并且将第二信道质量报告传输806至控制设备100。此外，方法800包括接收808来自控制设备100的链路重定向指令lri。链路重定向指令lri包括用于将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604的指令。方法800还包括响应于链路重定向指令lri，准备810在第二波束成形链路604中与客户端设备500进行无线传输。

图5示出了根据本发明实施例的客户端设备500。客户端设备500包括处理器502、收发器504和存储器506。处理器502通过本领域已知的通信装置508耦合到收发器504和存储器506。客户端设备500还包括耦合到收发器504的天线510，这意味着客户端设备500被配置用于无线通信系统中的无线通信。

客户端设备500被配置为执行某应该在本公开中被理解为意味着客户端设备500包括合适的装置的某些动作，例如，处理器502和收发器504被配置为用于执行所述动作。

客户端设备500被配置为在第一接入点300a和客户端设备500之间的第一波束成形链路602上与第一接入点300a执行无线传输。第一波束成形链路602是客户端设备500的服务链路。客户端设备500还被配置为将参考信号rs传输至第二接入点300b。参考信号rs与第二接入点300b和客户端设备500之间的第二波束成形链路604相关。第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。客户端设备500还被配置为接收来自控制设备100的链路重定向信息lrinfo。链路重定向信息lrinfo包括链路重定向指令lri的指示和用于第二波束成形链路中的无线传输的传输和接收波束成形参数，该链路重定向指令包括用于将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604的指令。此外，客户端设备500被配置为基于链路重定向信息lrinfo，准备在第二波束成形链路604中与第二接入点300b进行无线传输。

图6示出了可以在例如图5中所示的客户端设备500中执行的对应方法900的流程图。方法900包括在第一接入点300a和客户端设备500之间的第一波束成形链路602中执行902无线传输。第一波束成形链路602是客户端设备500的服务链路。方法900还包括将参考信号rss传输904至第二接入点300b，参考信号rss与第二接入点300b和客户端500之间的第二波束成形链路604相关联。第二波束成形链路604是客户端设备500的非服务链路。方法900还包括接收906来自控制设备100的链路重定向信息lrinfo。链路重定向信息lrinfo包括链路重定向指令lri的指示和用于第二波束成形链路中的无线传输的传输和接收波束成形参数，该链路重定向指令包括用于将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604的指令。此外，方法900包括基于链接重定向信息lrinfo，准备908在第二波束成形链路604中与第二接入点300b进行无线传输。

图7示出了无线通信系统600中的客户端设备500、第一接入点300a和第二接入点300b之间的互通。为简单起见，图7中所示的无线通信系统600仅包括一个客户端设备500、一个第一网络点300a和一个第二接入点300b。然而，在不脱离本发明范围的情况下，无线通信系统600可以包括任意数量的客户端设备500和任意数量的接入点300a、300b。

在无线通信系统600中，客户端设备500具有到第一接入点300a的第一波束成形链路602连接，即服务链路，以及到第二接入点300b的第二波束成形链路604连接，即非服务链路。控制设备100例如，通过回程链接或任何其他基础设施连接到第一接入点300a和第二接入点300b。另外，控制设备100可以直接地或者经由通信网络600中的第一接入点300a、第二接入点300b或另一个接入点或网络节点与客户端设备500通信。

基于第一波束成形链路602和第二波束成形链路604的信道质量，控制设备100可以确定应该执行链路重定向，即，应该将客户端500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604。现在将参考图8描述重定向中涉及的节点之间的通信。

图8示出了根据本发明实施例的链路重定向的流程图。在第一步骤i中，第一接入点300a监控到客户端设备500的第一波束成形链路602的信道质量，并在第一信道质量报告cqr1中将监控的信道质量报告给控制设备100。以相同的方式，第二接入点300b监视到客户端设备500的第二波束成形链路604的信道质量，并在第二cqr2中将监控的信道质量报告给控制设备100。然后，如果第一波束成形链路602的信道质量恶化，这表示第一波束成形链路602将被阻挡，则应当如步骤ii所示执行链路重定向。在步骤iii中，控制设备100通过将链路重定向指令lri传输至第一接入点300a和第二接入点300b来决定和发起链路重定向。基于链路重定向指令lri中的信息，第一接入点300a和第二接入点300b分别执行必要的动作，以将客户端设备500的服务链路从第一波束成形链路602重定向到第二波束成形链路604。步骤iv显示了执行链接重定向后的场景。客户端设备500现在具有到第二接入点300b的第一波束成形链路602和到第一接入点300a的第二波束成形链路604。因此，第二接入点300b成为客户端设备500的服务接入点，而第一接入点300a已成为客户端设备500的非服务接入点。第一接入点300a和第二接入点300b继续监控其各自链路的信道质量并将监控的信道质量报告给控制设备100。

图9示出了根据实施例的无线通信系统600。在图9中，无线通信系统600包括一个控制设备100、多个客户端设备500、多个第一接入点300a和多个第二接入点300b。在该实施例中，控制设备100被配置为在无线通信系统600中为每个客户端设备500确定一组第二接入点300b。在一个示例中，该组第二接入点300b基于每个客户端的地理位置来确定。一旦客户端设备500连接到第一接入点300a，其地理位置就变为被控制设备100所知。因此，控制设备可以访问每个客户端设备500的地理位置，并且可以使用所述信息来确定针对每个客户端设备500的一组合适的第二接入点300b。当客户端设备500在无线通信系统600中移动时，控制设备100将为客户端设备500重新分配该组第二接入点300b。这确保了客户端设备500即使在移动时也靠近每一个第二接入点300b(即与每一个第二接入点300b保持很短的距离)。一个客户端设备500的第一接入点300a可以是另一客户端设备500的第二接入点300b(图9中未示出)。这里的一组第二接入点可以表示一个或多个第二接入点。

如果客户端设备500的第一波束成形链路602恶化或损坏，则控制设备100可以从用于客户端设备500的一组第二接入点300b选择最适合接管的第二接入点300b。控制设备100基于分别从第一接入点300a和第二接入点300b接收的第一质量报告和第二质量报告来执行选择。第一质量报告包括关于由第一接入点300a估计的第一波束成形链路602的接收质量的信息。以相同的方式，每个第二质量报告包括由第二接入点300b之一估计的第二波束成形链路604之一的接收质量。每个第二接入点300b可以基于客户端设备500在ul中传输的参考信号rs的定向接收来估计到指定客户端设备500的第二波束成形链路604的质量。参考信号rs可以由客户端设备500传输到所有与其相关联的第二接入点300b。客户端设备500的第一接入点300a不需要搜索其自身的客户端设备500的参考信号rs，因为它无论如何都要搜索其自身的每个客户端设备500的解调参考信号(demodulationreferencesignal,dmrs)，其可以提供与任何参考信号rs相同的接收质量信息(例如，接收信号功率)。不向第一接入点300a传输参考信号rs降低了客户端设备500和第一接入点300a的功耗以及频谱拥塞。

在本发明的进一步实施例中，如果基于从第一质量报告和第二质量报告中获得的质量信息，客户端装置500的第一波束成形链路602恶化或损坏，控制装置100在一组第二波束成形链路中选择最合适的第二波束成形链路604进行接管。最合适的第二波束成形链路604可以是例如，根据以下一个或多个标准选择：

a)如果第二波束成形链路604之一的接收质量高于第一波束成形链路602的接收质量，则选择第二波束成形链路604。

b)如果第一波束成形链路602的接收质量低于阈值，则选择第二波束成形链路604。

c)如果从客户端设备500接收到显式链路重定向请求lrr(如图7所示)，则选择第二波束成形链路604。

一旦控制设备100选择了合适的第二波束成形链路604，控制设备100就可以基于所选择的第二波束成形链路604确定链路重定向指令lri。

在一些实施例中，ul和dl一起被重定向到所选择的第二接入点300b，即使它们中的仅一个被阻挡。利用这种方法的好处是ul和dl连接到相同的第一接入点300a的效率更高。

如上所述，在一些实施例中，控制设备100可以基于从客户端设备500接收的链路重定向请求lrr，即上面的标准c)来发起链路重定向。图7示出了这种实施例中的信令。在图7中，客户端设备500确定第一波束成形链路602的链路故障。响应于确定第一波束成形链路602的链路故障，客户端设备500将链路重定向请求lrr传输至控制设备100。当控制设备100从客户端设备500接收到链路重定向请求lrr时，控制设备100选择适合于接管与客户端设备500进行无线传输的第二波束成形链路604。控制设备100基于所选择的第二波束成形链路604确定链路重定向信息lrinfo，并将链路重定向信息lrinfo传输至客户端设备500。客户端设备从控制设备100接收链路重定向信息lrinfo。因此，在该实施例中，响应于链路重定向请求lrr的传输，客户端设备500从控制设备100接收链路重定向信息lrinfo。

链路重定向信息lrinfo包括链路重定向指令lri的指示，和用于第二波束成形链路604中的无线传输的一个或多个传输和接收波束成形参数。客户端设备500可以使用一个或多个传输和接收波束成形参数以获得第二波束成形链路604的传输和接收波束成形系数，并且可以包括客户端设备500的传输波束索引，以及与客户端设备500相关的第一接入点的第一视线(line-of-sight,los)方向和与客户端设备500相关的第二接入点300b的第二视线方向之间的偏移角度中的至少一个。

如果客户端设备500的传输波束索引包括在链路重定向信息lrinfo中，则客户端设备500使用该信息来获得/生成传输和接收波束成形系数。可以直接从传输波束索引获得传输波束。然而，传输和接收波束通常不相同(接收波束通常更宽，因此更少)。因此，客户端设备500必须将传输波束索引转换为最接近的接收波束索引，以便获得接收波束。

如果偏移角度包括在链路重定向信息lrinfo中，则客户端设备500使用该信息来获得/生成传输和接收波束成形系数。客户端设备500通常知道它使用哪个传输波束索引来向第一接入点300a传输，并且它知道传输波束宽度。因此，通过将偏移角除以传输波束宽度，客户端设备500可以获得偏移传输波束索引。偏移传输波束索引被添加到用于向第一接入点300a传输的发送波束索引，以获得要用于向所选择的第二接入点300b传输的传输波束索引。

图10示出了根据本发明实施例的偏移角计算。从图10可以得出偏移角α(-180°≤α≤180°)可以被计算为

其中

其中，(x500，y500)，(x300a，y300a)和(x300b，y300b)分别是客户端设备500、第一接入点300a和第二接入点300b的地理位置。基于所选择的第二接入点300b是否在从客户端设备500到第一接入点300a的视线los的左手侧或右手侧来计算α的符号。

在本发明的实施例中，由客户端设备500传输的参考信号rs可以包括以下中的至少一个：客户端设备500的网络标识，以及客户端设备500对参考信号rs的全向传输或定向传输的指示。当参考信号rs包括关于传输参考信号rs的客户端设备500的网络标识的信息时，第二接入点300b使用客户端设备500的网络标识来识别从他们所分配到的客户端设备500所接收到的参考信号rs。当第一次建立到客户端设备500的第一波束成形链路602时，控制设备100可以将客户端设备500的网络标识分配给客户端设备500。当第二接入点300b被选择时，控制设备100将所分配的客户端设备500的网络标识提供给第二接入点300b。因此，当参考信号rs包括客户端设备500的网络标识时，第二接入点300b可以基于参考信号rs识别客户端设备500。

如上所述，参考信号rs可以由客户端设备500定向地或全方向地传输。在定向参考信号rs传输的情况下，参考信号rs传输波束索引被嵌入在参考信号rs中。在全向参考信号rs传输的情况下，指示全向参考信号rs传输的标志被嵌入在参考信号rs中。为了使第二接入点300b知道参考信号rs中是否明确地或隐含地携带传输波束索引，参考信号rs的全向传输和定向传输的指示被客户端设备500包括在参考信号rs中。如果第二接入点300b从客户端设备500接收到参考信号rs的全向传输的指示，则第二接入点300b知道参考信号rs被全向传输。因此，在参考信号rss中不存在传输波束索引信息。然后，第二接入点300b可以将该指示转发到控制设备100。另一方面，如果第二接入点300b从客户端设备500接收到参考信号rs的定向传输的指示，则第二接入点300b知道参考信号rs被定向发送，并且还携带传输波束索引信息(明确地或隐含地，但是预定的)。然后，第二接入点300b尝试从接收的参考信号rs导出传输波束索引信息，并将指示和导出的传输波束索引都转发到控制设备500。因此，第二接入点300b可以被配置为，当参考信号rs包括参考信号rs的全向传输或定向传输的指示时，将参考信号rs的全向传输或定向传输的指示传输至控制设备100。此外，第二接入点300b可以被配置为，当参考信号rs包括客户端设备500的传输波束索引时，如果在参考信号rs中指示了参考信号rs的定向传输，则将客户端设备500的发送波束索引传输至控制装置100。

因此，控制设备100可以从第二接入点300b接收客户端设备500对参考信号rs的全向传输或定向传输的指示。另外，如果指示了客户端设备500对参考信号rs的定向传输，则控制设备可以从第二接入点300b接收客户端设备500的传输波束索引。

无论参考信号rs是全向还是定向传输，总是假设控制设备100具有客户端设备500、第一接入点300a和第二接入点300b的地理位置，使得控制设备100总是可以相应地计算偏移角度。一旦需要链路重定向，控制设备100就可以决定是否在链路重定向信息lrinfo中包括偏移角度或传输波束索引(如果可用)或两者。

在参考信号rs的定向传输的情况下，传输波束索引嵌入在参考信号rs中并且在被相应的第二接入点300b检测之后被转发到控制设备100。控制设备100将传输波束索引发送到客户端设备500，其由被选择为新服务接入点的第二接入点300b接收。在客户端设备500不具有关于第二接入点的位置，或应该使用哪个波束成形系数来向第二接入点300b传输的任何信息的情况下，参考信号rs可以在至少两个到客户端设备100和第一接入点300a之间的los的正交方向上定向地被传输。以这种方式，如果客户端设备500和第一接入点300a之间的los被完全阻挡，则很可能由第二接入点300b接收参考信号rs，其中所述第二接入点300b具有相对于客户端设备500和第一接入点300a之间的los的+/-90度方位角偏移的方向。或者，在建立客户端设备500和服务接入点300a之间的连接之后，控制设备100可以经由第一接入点300a将用于传输参考信号rs的波束成形系数发送到客户端设备500。

每个第二接入点300b处的定向接收优选地由相位阵列执行，其中自适应加权系数被应用于相位阵列的每个天线元件处所接收的信号，其中每个天线连接到单独的接收射频(radiofrequency,rf)链。组合所有接收rf链的输出以获得复合接收信号。这种处理称为数字波束成形。通过改变权重，接收器可以扫描接收的参考信号rs的任意方向，并且以这种方式确定参考信号rs的精确的方位和海拔的到达角(angleofarrival,aoa)。以这种方式，第二接入点300b可以仅从接收信号样本的单个矢量中可靠地跟踪移动客户端设备500的接收信号的任意方向。对于通过模拟或混合接收波束成形实现的接收波束扫描，这是不可能的。如果控制设备100选择第二接入点300b作为与客户端设备500经常恶化或损坏链路的最佳替代，则第二接入点300b处的估计aoa也用于从相同第二接入点到客户端设备500的可能的mmwave传输。使用估计的aoa作为来自相同的第二接入点300b的发送信号的离开角(angleofdeparture,aod)并不意味着指定客户端设备500的ul和dl信道的互易性。该互易性意味着信道是相同的，其不需要具有所提出的实施例工作。该实施例所需的条件是，在客户端设备500和某些第二接入点300b之间存在无障碍的los。如果存在无阻碍的los，则确保在ul和dl上都至少存在los信道分量，尽管这些los分量可能不具有相同的增益系数，例如，如果它们以不同的载波频率发送。由于mmwave链路的los组件始终占主导地位，因此可确保ul和dlmmwave信号的质量。

这里的控制设备100还可以表示为无线电网络控制器或网络控制器或任何其他等效网络控制设备。

这里的第二接入点300b还可以取决于所使用的技术和术语而表示为无线电网络节点、接入网络节点、接入点、发送接收点(transmit-receivepoint,trp)或基站，例如，无线电基站(radiobasestation,rbs)、“enb”、“enodeb”、“nodeb”、“b节点”、gnodeb或gnb。无线电网络节点基于传输功率，从而也基于小区大小可以是不同的类，例如，宏enodeb、家庭enodeb或微微基站。无线电网络节点可以是站(station,sta)，其是包含符合ieee802.11的到无线介质(wirelessmedium,wm)的媒体访问控制(mediaaccesscontrol,mac)和物理层(physicallayer,phy)接口的任何设备。无线电网络节点也可以是与第五代(fifthgeneration,5g)无线系统相对应的基站。

这里的客户端设备500可以被表示为用户设备、用户设备(userequipment,ue)、移动站、物联网(internetofthing,iot)设备、传感器设备、无线终端和/或移动终端，能够被在无线通信系统中无线通信，有时也称为蜂窝无线电系统。ue还可以被称为具有无线能力的移动电话、蜂窝电话、计算机平板电脑或膝上型电脑。本上下文中的ue可以是能够经由无线电接入网络与另一个实体，例如另一个接收器或服务器语音和/或数据通信的例如便携式、口袋存储、手持式、包含计算机的或车载移动设备。ue可以是站(sta)，其是包含符合ieee802.11的到无线介质(wm)的媒体访问控制(mac)和物理层(phy)接口的任何设备。ue还可以被配置用于3gpp相关的lte和lte-advanced中，在wimax及其演进中以及在诸如新无线电的第五代无线技术中的通信。

此外，根据本发明实施例的任何方法可以在具有代码装置的计算机程序中实现，该代码装置在由处理装置运行时使处理装置执行该方法的步骤。该计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括基本上任何存储器，例如rom(只读存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(可擦除prom)、闪存、eeprom(电可擦除prom)或硬盘驱动器。

此外，技术人员认识到，控制设备100、第二接入点300b和客户端设备500的实施例均包括例如功能、装置、单元、元件等形式的必要通信能力，用于执行本解决方案。其他此类装置、单元、元件和功能的示例是：处理器、存储器、缓冲器、控制逻辑、编码器、解码器、速率匹配器、降速匹配器、映射单元、乘法器、决策单元、选择单元、开关、交织器、解交织器、调制器、解调器、输入、输出、天线、放大器、接收器单元、发射器单元、dsp、msd、tcm编码器、tcm解码器、电源单元、馈电装置、通信接口、通信协议等一起用于执行本解决方案。

特别地，控制设备100、第二接入点300b和客户端设备500的处理器可以包括例如中央处理单元(centralprocessingunit,cpu)、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、微处理器或可以解释和执行指令的其他处理逻辑的一个或多个实例。因此，表述“处理器”可以表示包括多个处理电路的处理电路，例如，上述任何、一些或全部处理电路。该处理电路还可以执行用于输入、输出和处理数据的数据处理功能，包括数据缓冲和设备控制功能，例如呼叫处理控制、用户界面控制等。

最后，应该理解，本发明不限于上述实施例，而是涉及并包含所附独立权利要求范围内的所有实施例。