本申请根据35u.s.c.§119要求2017年2月6日提交的标题为“mechanismforbeamreciprocitydeterminationandulbeammanagement”的美国临时申请案no.62/455,039以及2017年5月5日提交的标题为“methodforbeammanagementforwirelesscommunicationsystemwithbeamforming”的美国临时申请案no.62/501,936的优先权，且将上述申请作为参考。
本发明总体涉及无线通信，具体涉及毫米波(millimeterwave,mmw)波束成形(beamforming)系统中的波束互易性(beamreciprocity)确定和上行链路(uplink，ul)波束管理。
背景技术
移动运营商越来越多地遇到的带宽不足问题已经激发了对3ghz与300ghz之间的未充分利用的mmw频谱的研究，以用于下一代宽带蜂窝通信网络。mmw频段的可用频谱是传统蜂窝系统的两百倍大。mmw无线网络使用具有窄波束的定向通信，并且可以支持数千兆比特(multi-gigabit)的数据速率。mmw频谱中未充分利用的带宽具有1mm到100mm的波长范围。mmw频谱非常小的波长可以使得大量的小型化天线能够放置在一个小的区域中。这种小型化的天线系统可以借助电可操纵阵列(electricallysteerablearray)形成定向传送，进而产生高的波束成形增益。随着mmw半导体电路的发展，mmw无线系统已经成为有望实际实施的解决方案。然而，对定向传送的严重依赖以及对传播环境的脆弱性对具有波束成形的mmw网络提出了特别的挑战。
对于波束成形的访问来说，链路的两端(例如，基站(basestation，bs)和用户设备(userequipment，ue))需要知道使用哪些波束成形器(beamformer)。在基于下行链路(downlink，dl)的波束管理中，bs端为ue提供测量波束成形的信道的机会，其中波束成形的信道是bs波束和ue波束的不同组合。例如，bs利用在各bs波束上承载的参考信号(referencesignal，rs)来执行周期性的波束扫描(sweep)。ue可以通过使用不同的ue波束来收集波束成形的信道状态，然后向bs报告收集到的信息。类似地，在基于ul的波束管理中，ue端为bs提供测量波束成形的信道的机会，其中波束成形的信道是ue波束和bs波束的不同组合。例如，ue利用在各ue波束上承载的rs来执行周期性的波束扫描。bs可以通过使用不同的bs波束来收集波束成形的信道状态，然后向ue报告收集到的信息。
ue波束的互易性状态影响是否需要其它的基于ul的波束管理。如果bs能够在bs的一个或多个传送(transmit，tx)波束上基于ue的dl测量来确定用于ul接收(receive，rx)的bs波束，以及如果bs能够在bs的一个或多个rx波束上基于bs的ul测量来确定用于dl传送的bstx波束，则bs处的波束互易性保持不变(hold)。类似地，如果ue能够在ue的一个或多个tx波束上基于bs的ul测量来确定用于dl接收的uerx波束，以及如果ue能够在ue的一个或多个rx波束上基于ue的dl测量来确定用于ul传送的uetx波束，则ue处的波束互易性保持不变。
ul波束管理严重消耗其它的资源，因此应该把ul波束管理减至最少。利用ue处的波束互易性或部分波束互易性，可以减少ul波束管理的开销(overhead)。因此，ue需要向网络报告ue的波束互易性以采取合适的ul波束管理。
技术实现要素：
本发明提出了一种在具有波束成形的无线通信系统中进行波束互易性状态报告和ul波束管理的方法。在一个新颖方面中，ue确定其ue波束互易性状态并向bs发送“ue波束互易性状态”消息，因此触发了合适的ul波束管理。ue波束互易性状态消息可以在ue尝试登录(register)到网络时产生。例如，根据出厂设置(factorysetting)，ue在该消息中至少报告“肯定(positive)”或“否定(negative)”。波束互易性状态可以由“ue波束互易性状态更新”消息来更新。如果ue将波束互易性状态报告为“否定”，则可以向bs传送辅助(auxiliary)信息以用于ul波束管理，辅助信息指示ue波束的不确定程度(uncertaintylevel)。
在一个实施例中，在波束成形通信网络中，ue获得波束互易性状态。ue向基站提供波束互易性状态。波束互易性状态指示肯定的或否定的ue波束互易性状态。当波束互易性状态指示否定的波束互易性状态时，ue执行ul波束管理过程。ue从bs接收资源配置并使用对应的ue波束通过所配置的资源来传送rs，以进行ul波束管理。
在另一个实施例中，在波束成形通信网络中，bs从ue接收波束互易性状态。波束互易性状态指示肯定的、否定的或者不确定的ue波束互易性。当波束互易性状态指示否定的ue波束互易性时，bs触发ul波束管理过程。波束管理过程涉及配置资源和使用对应的ue波束通过所配置的资源来接收rs。
在一个新颖方面中，bs向ue配置一个或多个资源集，以用于ul波束管理。给ue分配一个或多个资源集以使用多个ue波束来传送ulrs。由ue来报告要训练的多个ue波束，例如经由“ue波束互易性状态(更新)”消息。bs还指示是固定的uetx波束还是哪个uetx波束用于传送，或者指示是否使用不同的uetx波束来传送资源集中的不同资源。然后，bs向ue反馈测量结果以选择合适的tx波束。
在一个实施例中，在波束成形通信网络中，ue从bs获得资源配置，该资源配置在时域和频域中分配一个或多个资源集，以训练用于ul波束管理的多个ue波束。ue获得波束配置，用来指示要用于ul传送的一个或多个ue波束。ue通过一个或多个已激活的(activated)资源集传送rs。ue将已激活的资源集映射(map)到一个或多个ue波束。ue接收rs的测量结果，从而确定用于ul传送的合适的ue波束。
在另一个实施例中，在波束成形通信网络中，bs向ue提供资源配置，该资源配置在时域和频域中分配一个或多个资源集，以训练用于ul波束管理的多个ue波束。bs激活一个或多个资源集并提供波束配置，该波束配置具有一个或多个要用于ul传送的ue波束。bs通过已激活的资源集对从ue接收到的rs执行测量。bs向ue传送测量结果，以确定用于ul传送的合适的ue波束。
具体实施方式中描述了本发明的其它实施例和优点。本发明内容不意在限制本发明。本发明由权利要求来限定。
附图说明
附图例示了本发明的实施例，图中相似的数字指示相似的组件。
图1例示了根据本发明一新颖方面的支持波束互易性报告和对应ul波束管理的波束成形无线通信系统。
图2是执行本发明特定实施例的bs和ue的简化框图示意图。
图3使用bs与ue之间的通信例示了波束互易性的定义。
图4例示了已校准的rx和tx射频(radiofrequency，rf)路径和波束互易性。
图5例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第一实施例。
图6例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第二实施例。
图7例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第三实施例。
图8例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态确定过程。
图9是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从ue角度进行波束互易性指示的方法的流程图。
图10是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从bs角度进行波束互易性指示的方法的流程图。
图11例示了根据本发明一新颖方面的ul波束管理过程。
图12例示了用于ul波束管理的资源配置的第一示例。
图13例示了用于ul波束管理的资源配置的第二示例。
图14例示了用于ul波束管理的资源配置的第三示例。
图15例示了经由无线资源控制(radioresourcecontrol，rrc)信令配置不同资源集以用于ulrs传送的实施例。
图16例示了经由下行链路控制信息(downlinkcontrolinformation，dci)激活所配置的资源集中的一个资源或资源集的子集以用于ulrs传送的实施例。
图17是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从ue角度进行ul波束管理的方法的流程图。
图18是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从bs角度进行ul波束管理的方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照本发明的一些实施例对本发明进行详细描述，附图例示了示范性的实施例。
图1例示了根据本发明一新颖方面的支持波束互易性报告和对应ul波束管理的波束成形无线通信系统100。波束成形mmw移动通信网络100包括bs101和ue102。mmw蜂窝网络使用具有窄波束的定向通信，并且可以支持数千兆比特的数据速率。定向通信可经由数字的和/或模拟的波束成形来实现，其中将多个波束成形权重集应用到多个天线元件上，以形成多个波束。在图1的示例中，bs101定向地配置有多个tx/rxbs波束(例如，#b1、#b2、#b3、#b4以及#b5)，以覆盖服务区域。类似地，ue102也可以应用波束成形以形成多个ue波束(例如，#u1和#u2)。
可以周期性地配置bs波束集或按照ue已知的顺序无限且重复地发生。每个bs波束广播最小量的小区特定的信息和波束特定的信息，其中小区特定的信息和波束特定的信息与长期演进(longtermevolution，lte)系统中的系统信息块(systeminformationblock，sib)或主信息块(masterinformationblock，mib)类似。每个bs波束还可以承载ue特定的控制或数据业务(traffic)。出于初始的时间-频率同步、传送信号的波束的识别以及传送信号的波束的无线电信道质量的测量的目的，每个bs波束传送一个已知的rs集。在一个示例中，分级控制波束(hierarchicalcontrolbeam)和专用数据波束架构提供了健壮性控制信令方案(robustcontrol-signalingscheme)来促进mmw蜂窝网络系统中的波束成形操作。
对于波束成形的访问来说，链路的两端需要知道使用哪些波束成形器(例如，波束对链路(beampairlink，bpl))。在基于dl的波束管理中，bs端为ue端提供了测量波束成形的信道的机会，其中波束成形的信道是bs波束和ue波束的不同组合。例如，bs101利用在各bs波束上承载的rs执行周期性的波束扫描。ue102可以通过使用不同的ue波束收集波束成形的信道状态，然后向bs101报告收集到的信息。ue的波束互易性状态影响是否需要其它的基于ul的波束管理。ul波束管理严重消耗其它的资源，因此应该把ul波束管理减至最少。利用ue处的波束互易性或部分波束互易性，可以减少ul波束管理的开销。
根据本发明一新颖方面，ue102确定其ue波束互易性状态并向bs101发送“ue波束互易性状态”消息，因此触发合适的ul波束管理。ue波束互易性状态消息可以在ue102尝试登录到网络时发送，例如该消息可在rrc信令中传送。根据出厂设置，ue102在该消息中至少报告“肯定”或“否定”。波束互易性状态可以由“ue波束互易性状态更新”消息来更新。如果ue将波束互易性状态报告为“否定”，则可以向网络传送辅助信息以用于ul波束管理，辅助信息指示ue波束的不确定程度。
对于ul波束管理来说，bs101向ue102配置一个或多个资源集，以用于ul波束管理。给ue102分配一个或多个资源集以使用多个ue波束来传送ulrs。由ue102来报告要训练的多个ue波束，例如经由具有辅助信息的“ue波束互易性状态(更新)”消息。bs101还指示是固定的uetx波束还是哪个uetx波束用于传送，或者指示是否使用不同的uetx波束来传送资源集中的不同资源。然后，bs101向ue102反馈测量结果以选择合适的tx波束。
图2是执行本发明特定实施例的bs和ue的简化框图。bs201具有天线阵列211，其中天线阵列211具有传送和接收无线电信号的多个天线元件。bs201还具有一个或多个rf收发器模块212，其中rf收发器模块212与天线阵列耦接，从天线211接收rf信号，将rf信号转换成基带信号，并将基带信号发送到处理器213。rf收发器212还可转换从处理器213接收到的基带信号，将基带信号转换成rf信号，并且将rf信号发出到天线211。处理器213处理接收到的基带信号，并且调用(invoke)不同的功能模块来执行bs201中的特征。存储器214存储程序指令和数据215来控制bs201的操作。根据本发明的实施例，bs201还包括执行不同任务的多个功能模块和电路。
类似地，ue202具有传送和接收无线电信号的天线231。rf收发器模块232与天线耦接，从天线231接收rf信号，将rf信号转换成基带信号，并且将基带信号发送到处理器233。rf收发器232还可转换从处理器233接收到的基带信号，将基带信号转换成rf信号，并且将rf信号发出到天线231。处理器233处理接收的基带信号，并且调用不同的功能模块来执行ue202中的特征。存储器234存储程序指令和数据235来控制ue202的操作。根据本发明的实施例，ue202还包括执行不同任务的多个功能模块和电路。
上述功能模块和电路可以由硬件、固件、软件及其任意组合的形式来实施和配置。每个模块或电路可以包括具有对应的程序代码的处理器。例如，bs201包括波束管理模块220，波束管理模块220还包括波束成形电路221、波束监测器222以及波束资源配置电路223。波束成形电路221可以属于rf链(chain)的一部分，该rf链对天线211的多个天线元件应用各波束成形权重，从而形成各波束。波束监测器222监测所接收到的无线电信号，并且通过各波束执行对无线电信号的测量。波束资源配置电路223分配要用于ul波束管理的无线电资源和对应的tx波束。
类似地，ue202包括波束管理模块240，波束管理模块240还包括波束成形电路241、波束监测器242、波束互易性报告模块243以及波束配置电路244。波束成形电路241可以属于rf链的一部分，该rf链向天线231的多个天线元件应用各波束成形权重，从而形成各波束。波束监测器242监测所接收到的无线电信号，并且通过各波束执行对无线电信号的测量。波束互易性指示电路243确定ue波束互易性并向bs201发出ue波束互易性状态消息。波束配置电路244从bs201接收资源和波束配置，其中波束配置基于从ue201接收到的ue波束互易性状态，用于ul波束管理以减少开销。
ue波束互易性指示
图3使用bs与ue之间的通信例示了波束互易性的定义。有时可假设波束成形系统中的dl信道和ul信道是空间互易的。在空间互易的波束成形情况下，用于接收和传送的波束成形的天线模式可以相同。如果bs能够在bs的一个或多个tx波束上基于ue的dl测量来确定用于ul接收的bsrx波束，以及bs能够在bs的一个或多个rx波束上基于bs的ul测量来确定用于dl传送的bstx波束，则bs处的tx/rx波束互易性保持不变。对于ue来说是类似的。如图3例示，对于dl传送来说，bs应用tx波束成形向量vbs,tx，ue应用rx波束成形向量vue,rx。对于ul传送来说，bs应用rx波束成形向量vbs,rx，ue应用tx波束成形向量vue,tx。在空间互易的波束成形情况下，用于dl和ul的波束成形向量相同，例如，(vbs,tx,vue,rx)＝(vbs,rx,vue,tx)。
图4例示了已校准的rx和txrf路径和波束互易性。为了形成期望的波束模式(beampattern)，需要控制各rf路径之间的相对复增益(relativecomplexgain)。各rf路径在相位/幅度上进行了校准，由此可认为是相干的。绝对复增益(absolutecomplexgain)对于波束模式来说不重要。这既可适用于tx路径，也可适用于rx路径。为了要求(claim)波束互易性，tx路径i(dtxi)和rx路径i(drxi)的已校准复增益可受制于固定复增益(fixedcomplexgain)。如图4所描绘的，所例示阵列的波束互易性保持在固定复值α之下，例如，dtxi＝αdrxi。各rf路径的组件响应(componentresponse)受制于制造期间的变化。伴随着为确保对准的(aligned)响应而进行的工厂校准，rf组件响应还会受温度和老化的影响。部分波束互易性是合理的假设。rf组件变化在tx与rx响应之间引入差异。对于粗略波束(coarsebeam)来说，波束互易性可以视为保持不变。对于精细波束(refinedbeam)来说，波束互易性不必为真(true)。ue的波束互易性状态影响是否需要其它的基于ul的波束管理。此外，利用ue处的部分波束互易性，可以减少ul波束管理的开销。
根据本发明一新颖方面，在促进ul波束管理时，ue支持发送给网络的“ue波束互易性状态”消息和“ue波束互易性状态更新”消息。ue波束互易性状态消息可以在ue尝试登录到网络时发送，例如，该消息在rrc信令中或者在初始访问期间，例如在随机接入信道(randomaccesschannel，rach)msg1或rachmsg3中传送。根据出厂设置，ue在该消息中至少报告“肯定”或“否定”。如果ue无法决定其状态，则ue报告“否定”。或者，如果ue无法决定其状态，则ue报告“不确定”。指示可以由比特串(bitstring)来表示。例如，全为“0”的比特串指示“否定”状态，全为“1”的比特串指示“肯定”状态，其它组合指示带有额外信息(例如，在波束互易性状态方面不同的不确定程度)的“不确定”状态。比特长度可以取决于ue模拟波束容量(analogbeamcapability)的数量，例如，比特串的最大值代表每个天线面板的ue模拟波束的数量。容量信令中可采用另一参数(如比特串)来表示ue模拟波束容量，如训练ue波束所需的ulrs资源的数量。
波束互易性状态可以由“ue波束互易性状态更新”消息来更新，该消息可以是ue发起或网络触发的。信令可发生在媒体访问控制(mediaaccesscontrol，mac)控制元素(controlelement，ce)或rrc消息中。例如，如果状态不是静态的，则信令不是容量信令的一部分，但如果状态并不频繁改变的话，则信令是容量信令的一部分。信令可以在初始访问网络期间发生(例如，在rach过程中的msg1或msg3中)。如果由ue选择的波束分辨率(resolution)暂时为粗略的，则报告“肯定”状态。如果由ue选择的波束分辨率暂时为精细的，则报告“否定”状态。如果ue无法决定其波束互易性状态，则报告“不确定”状态。与“ue波束互易性状态”消息类似，“ue波束互易性状态更新”的指示可以由比特串来表示。注意，如果不存在其它的“波束互易性状态更新”消息，则波束互易性状态保持不变。此外，如果波束互易性状态是容量信令的一部分，则不更新波束互易性状态。
图5例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第一实施例。ue波束互易性状态还可称为ue波束对应状态(beamcorrespondencestate)。在步骤511中，ue501确定ue波束对应状态。ue501可以通过不同的机制来确定其波束互易性。在第一场景中，初始访问过程提供ue波束互易性状态的暗示。例如，如果该暗示指示肯定的状态并且如果连接模式(connectedmode)下的后续传送使用与初始访问期间使用的ue波束相同/类似/更宽的波束分辨率，则状态为肯定。另一方面，如果该暗示指示肯定的状态并且如果连接模式下的后续传送使用比初始访问期间使用的ue波束更窄(精细)的波束分辨率，则状态可以为否定。如果该暗示指示否定状态，则ue报告否定的波束互易性状态。在第二场景中，如果ue能够独自进行波束互易性校准，则校准过程的周期性触发可以确保肯定的波束互易性状态。在第三场景中，如果ue不知道它当前的波束互易性状态，则ue报告“否定”状态或“不确定”状态。例如，“不确定”状态可以由一系列比特来表示，不同的比特组合指示波束互易性状态方面不同的不确定程度。在第四场景中，ue可以检索(retrieve)出厂设置来寻找其波束互易性状态。在步骤512中，ue501向bs502传送波束互易性状态消息或波束互易性状态更新消息，上述消息指示ue波束互易性状态为“肯定”。
图6例示了根据本发明新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第二实施例。ue波束互易性状态还可称为ue波束对应状态。在步骤611中，与图5的步骤511类似，ue601确定ue波束对应状态。在步骤612中，ue601向bs602传送波束互易性状态消息或波束互易性状态更新消息，上述消息指示ue波束互易性状态为“否定”。否定的波束互易性状态的指示可以引起ul波束管理。ue指示其部分波束互易性的“模糊(ambiguity)”等级。例如，与“否定”状态指示一起，ue还包括多个要检查(examine)/扫描(sweep)的ue波束。指示给bs的多个ue波束优选地是所考虑分辨率的所有ue波束的子集。“否定”状态的指示和模糊等级可以聚合(aggregate)成比特串。这可促进来自bs的后续资源配置以用于ul波束管理资源。在步骤613中，bs602触发ul波束管理过程。
图7例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态指示和更新的第三实施例。ue波束互易性状态也可称为ue波束对应状态。在步骤711中，与图5的步骤511类似，ue701确定ue波束对应状态。在步骤712中，ue701向bs702传送波束互易性状态消息或波束互易性状态更新消息，上述消息指示ue波束互易性状态为“不确定”。“不确定”状态的指示可以触发bs发起“波束互易性状态确定过程”，用于确定ue波束互易性状态。ue指示其部分波束互易性的“模糊”等级。例如，与“不确定”状态指示一起，ue还包括多个要检查/扫描的ue波束。指示给bs的多个ue波束优选地是所考虑分辨率的所有ue波束的子集。“不确定”状态的指示和模糊等级可以聚合成比特串。如步骤713描绘的，“不确定”状态的指示可以触发bs702发起“波束互易性状态确定”过程。
图8例示了根据本发明一新颖方面的波束互易性状态确定过程。部分波束互易性暗示对于所考虑的终端或网络传送点来说，并非感兴趣的波束分辨率水平的所有波束都需要检查/扫描。用于波束互易性状态确定过程的资源配置考虑1)需要检查/扫描的bs波束；以及2)要检查/扫描的ue波束数量(该信息由ue来报告)。对于部分波束互易性情况来说，要检查的bs波束仅是感兴趣的波束分辨率水平的所有bs波束的子集。要检查/扫描的bs波束的子集受到dl波束管理结果的限制。基于用相关ue进行的dl波束管理，bs波束的子集是所选dlbs波束的邻近波束(neighboringbeam)。bs波束的子集的尺寸取决于bs端的波束互易性状态，例如，如果bs端的波束互易性保持不变且仅考虑一个dl波束对，则尺寸可以为1，并且该唯一波束与所选dlbs波束相同。
在图8的步骤811中，bs802基于ue报告的数量的ue波束、bs波束互易性以及要考虑的dl波束对来确定资源。在步骤812中，bs802向ue801发送资源配置，该资源配置指示ul资源，ul传送可以用所选数量的波束在该ul资源上发生。在步骤813中，ue801执行ul传送。各ue波束可以用于多次传送。由bs802利用bs波束的子集接收上述传送。各bs波束可以用于多次接收。在步骤821中，基于ul传送，bs802利用与更强的接收度量(metric)对应的索引(indice)来决定资源的子集，例如，其中度量可以是信噪比(signal-noiseratio，snr)、信号与干扰加噪声比(signaltointerferenceplusnoiseratio，sinr)、参考信号接收功率(referencesignalreceivingpower，rsrp)等，但不限于此。举例来说，资源的子集的尺寸可取决于所考虑的dl波束对的数量。例如，如果dl波束对的数量为1，则尺寸可以为1。在步骤822中，bs802用信号向ue801指示所确定的具有更强接收度量的资源索引。
在步骤831中，ue801确定其波束互易性状态，该波束互易性状态可以涉及互易性校准过程。ue可以将资源索引映射到用于ul传送的对应的ul波束。ue可以将对应的ue波束与所考虑dl波束对的ue波束进行比较。可基于dl波束管理过程来确定所考虑的dl波束对。在步骤832中，ue801用信号向bs802指示所确定的波束互易性状态。如果所确定的状态为“肯定”，则这种信令可以重新使用“ue波束互易性状态更新”消息。如果所确定的状态为“否定”且如果支持波束互易性校准，则可以触发校准过程。校准过程旨在将状态变为“肯定”，以及报告已更新的状态。否则，“否定”状态信令可以重新使用“ue波束互易性状态更新”消息，这将触发ul波束管理过程。
图9是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从ue角度进行波束互易性指示的方法的流程图。在步骤901中，在波束成形通信网络中，ue获得波束互易性状态。在步骤902中，ue向基站提供波束互易性状态，该波束互易性状态指示肯定的波束互易性或否定的波束互易性。在步骤903中，当波束互易性状态指示否定的波束互易性状态时，ue执行ul波束管理过程。ue从基站接收资源配置并使用对应的ue波束通过所配置的资源传送rs。
图10是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从bs角度进行波束互易性指示的方法的流程图。在步骤1001中，在波束成形通信网络中，bs从ue接收波束互易性状态，该波束互易性状态指示肯定的波束互易性状态或否定的波束互易性状态。在步骤1002中，当波束互易性状态指示否定的ue波束互易性状态时，bs触发ul波束管理过程，其中波束管理过程涉及配置资源和使用对应的ue波束通过所配置的资源接收rs。
ul波束管理
图11例示了根据本发明一新颖方面的ul波束管理过程。利用部分ue波束互易性，需要基于ul的波束管理。部分波束互易性暗示对于所考虑的终端或网络传送点来说，并非感兴趣的波束分辨率水平的所有波束都检查/扫描。在ul波束管理中，ue端为bs提供了测量波束成形的信道的机会，其中波束成形的信道是ue波束和bs波束的不同组合。例如，ue使用在各ue波束上承载的rs来执行周期性的波束扫描。bs可以通过使用不同的bs波束来收集波束成形的信道状态，然后向ue报告收集到的信息和测量结果，以便ue可以确定要用于ul通信的ul波束对。
在步骤1111中，ue1101将ue波束互易性状态＝“否定”的消息连同“辅助信息”一起传送给bs1102。辅助信息指示ue波束的不确定程度。在一个示例中，辅助信息指示为了选择最合适的ul传送波束而要训练的多个ue波束。在另一个示例中，辅助信息指示为了解决ul波束的不确定性所需的多个ulrs资源，以用于确定合适的ul传送波束。辅助信息可以连同“ue波束互易性状态”消息或“ue波束互易性状态更新”消息来一起传送。辅助信息可以在macce或rrc消息中。在一个示例中，辅助信息可以是ue容量报告的一部分。在另一个示例中，辅助信息可以在初始访问网络期间的rach过程中的msg1或msg3中承载。“否定”状态指示和辅助信息可以由比特串来表示。例如，全为“0”的比特串指示“否定”状态，全为“1”的比特串指示“肯定”状态，其它组合指示带有额外信息(例如，在波束互易性状态方面的不同的不确定程度)的“不确定”状态。比特长度可以取决于ue模拟波束容量的数量，例如，比特串的最大值代表每个天线面板的ue模拟波束的数量。容量信令中可采用另一参数(如比特串)来表示ue模拟波束容量，如训练ue波束所需的ulrs资源的数量。
在步骤1112中，bs1102给ue1101配置用于ulrs传送的若干资源集。用于ul波束管理的资源配置考虑以下因素：1)需要检查或扫描的bs波束；以及2)由ue报告的要检查或扫描的ue波束的数量。对于bs波束来说，对于部分波束互易性情况，要检查的bs波束仅是感兴趣的波束分辨率水平的所有bs波束的子集。bs波束的子集的尺寸取决于bs端波束互易性状态。例如，如果bs端波束互易性保持不变且仅考虑一个dl波束对，则尺寸可以为1，并且该唯一波束与所选dlbs波束相同。bs波束的子集受到服务bs波束的限制，其中服务bs波束从dl波束管理结果来确定。对于多个ue波束来说，bs可以重新使用在“否定的波束互易性状态更新”或“不确定的波束互易性状态更新”中所包括的内容；ue可以在单独的报告中指示多个ue波束；或者当ue将ue波束互易性状态报告为“否定”时，bs从ue报告的“辅助信息”获取多个ue波束。在步骤1113中，bs1102激活一个资源集并将ue1101配置为训练多个ue波束。
在步骤1121中，ue1101通过所分配的资源向bs1102传送ulrs。资源配置可以包括周期性的资源，用来使ue利用所报告的模糊波束集来传送rs。还可以在任何需要的时候非周期性地配置并触发其它的传送。各ue波束可用于一轮传送(transmissionround)中的多次传送。资源配置支持为ue提供的在一轮传送中通过使用相同的ue波束来多次传送ulrs的配置。相同的ue波束可以是用于ul数据传送的ue波束。资源配置支持为ue提供的在一轮传送中通过分别使用多个且不同的(可选地)uetx波束来多次传送ulrs的配置。此外，可以在没有其它信令的情况下动态地改变资源和ue/bs波束之间的关联。bs1102基于所选dlbs波束使其接收波束适应ul波束管理接收，其中所选dlbs波束来自于用ue1101进行的dl波束管理。类似地，ue1101基于所选dlbs波束使其传送波束适应ul波束管理传送，其中所选dlbs波束来自于用ue1101进行的dl波束管理。在步骤1122中，ue1101遵循资源与用于ulrs传送的波束之间的映射。在步骤1123中，bs1102选择对ue透明(transparent)的rx波束。最后，在步骤1131中，bs1102向ue1101反馈ulrs测量结果，以确定合适的uetx波束。
图12例示了用于ul波束管理的资源配置的第一示例。根据ue的容量，网络可以每个时间单位配置多个资源。特定资源上的ue波束的使用可以由ue来选择。在图12的示例中，在时间单位#1中，网络分别为ue波束#1和#2配置资源#1和#2。在时间单位#2中，网络分别为ue波束#3和#4配置资源#3和#4。在时间单位#3中，网络分别为ue波束#5和#6配置资源#5和#6。在时间单位#4中，网络分别为ue波束#7和#8配置资源#7和#8。
图13例示了用于ul波束管理的资源配置的第二示例。网络可以在多个时间单位中将多个资源配置给不同的ue波束。在图13的示例中，网络在时间单位#1中为ue波束#1配置资源#1，在时间单位#2中为ue波束#2配置资源#2，在时间单位#3中为ue波束#3配置资源#3，在时间单位#4中为ue波束#4配置资源#4。
图14例示了用于ul波束管理的资源配置的第三示例。网络可以在多个时间单位中将多个资源配置给同一个ue波束。在图14的示例中，网络在时间单位#1中为ue波束#1配置资源#1，在时间单位#2中为ue波束#1配置资源#2，在时间单位#3中为ue波束#2配置资源#3，在时间单位#4中为ue波束#2配置资源#4。
当网络为ue配置资源来传送ulrs时，网络可以指示时域和频域中(且可选地还有天线端口)的一个或多个资源集。资源集可以经由rrc信令进行配置。资源集中的一个资源或资源集的子集可以经由物理层控制信道(例如，在物理下行链路控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel，pdcch)中承载的dci)进行激活。资源集中资源的数量取决于要用于ulrs传送的uetx波束的数量。进一步地，网络可以指示固定uetx波束是否用于传送、哪个uetx波束用作固定uetx波束或者是否使用不同的uetx波束传送资源集中的不同资源。
在一个实施方式中，网络指示固定uetx波束是否用于传送。固定uetx波束的使用可以连同资源配置(即，经由rrc信令)一起进行指示。固定uetx波束的使用可以在用于触发ulrs传送的dci中指示。指示可以是隐式的，例如，在未以其它方式明确指示时，需要固定tx波束。可选地，可以指示哪个uetx波束用作固定uetx波束。指示可以经由macce信令或在用于触发ulrs传送的dci中。指示可以涉及用于之前ulrs传送资源的uetx波束。指示可以经由空间准同位(quasi-collocated，qcl)信息或者可以经由波束对链路标签，其中波束对链路标签与用于ul业务的uetx波束相关联。如果没有这种指示，则在网络需要使用固定波束时由ue来决定。
在另一个实施方式中，资源集中资源的数量取决于要用于ulrs传送的uetx波束的数量。uetx波束的数量可以由网络基于例如由ue提供的辅助信息来决定。可选地，网络指示是否分别使用不同的uetx波束传送资源集中的不同资源。不同的uetx波束的使用可以连同资源配置(即，经由rrc信令)一起进行指示。可以在用于触发ulrs传送的dci中指示不同的uetx波束的使用。指示可以是隐式的，例如，在未以其它方式明确指示时，使用不同的tx波束。
图15例示了经由rrc信令配置不同资源集以用于ulrs传送的实施例。如图15所描绘的，第一资源集#1的配置指示资源位置索引和固定uetx波束的使用，以用于ulrs的传送。第二资源集#2的配置指示资源位置索引和不同的uetx波束的使用，以用于ulrs的传送。第一资源集#3的配置指示资源位置索引。
图16例示了经由dci激活所配置的资源集中的一个资源或资源集的子集以用于ulrs传送的实施例。如图16所描绘的，dci#1使用相同的ue波束和资源集#1触发ulrs传送，例如，在时间单位#1使用ue参考波束#1和资源#1触发ulrs传送、在时间单位#2使用ue参考波束#1和资源#2触发ulrs传送以及在时间单位#3使用ue参考波束#1和资源#3触发ulrs传送。dci#2使用不同的ue波束和资源集#2触发ulrs传送，例如，在时间单位#1使用ue参考波束#2和资源#1触发ulrs传送、在时间单位#2使用ue参考波束#3和资源#2触发ulrs传送以及在时间单位#3使用ue参考波束#5和资源#3触发ulrs传送。dci#3在没有ue波束指示的情况下使用资源集#3触发ulrs传送，因此ue独自确定用于不同资源的不同波束，例如，在时间单位#1使用ue参考波束#2和资源#1触发ulrs传送、在时间单位#2使用ue参考波束#3和资源#2触发ulrs传送以及在时间单位#3使用ue参考波束#5和资源#3触发ulrs传送。
图17是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从ue角度进行ul波束管理的方法的流程图。在步骤1701中，在波束成形通信网络中，ue从bs获得资源配置，该资源配置在时域和频域中分配一个或多个资源集，来训练用于ul波束管理的多个ue波束。在步骤1702中，ue获得波束配置，用来指示要用于ul传送的一个或多个ue波束。在步骤1703中，ue通过一个或多个已激活的资源集传送rs。ue将已激活的资源集映射到一个或多个ue波束。在步骤1704中，ue接收rs的测量结果，并由此确定用于ul传送的合适的ue波束。
图18是根据本发明一新颖方面的在波束成形系统中从bs角度进行ul波束管理的方法的流程图。在步骤1801中，在波束成形通信网络中，bs向ue提供资源配置，该资源配置在时域和频域中分配一个或多个资源集，来训练用于ul波束管理的多个ue波束。在步骤1802中，bs激活一个或多个资源集并向要用于ul传送的一个或多个ue波束提供波束配置。在步骤1803中，bs通过已激活的资源集对从ue接收的rs执行测量。在步骤1804中，bs向ue传送测量结果，以确定用于ul传送的合适的ue波束。
虽然出于指示的目的，已经结合特定的具体实施方式描述了本发明，但本发明不限于此。因此，可以在不偏离权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，实践本发明所描述实施方式的各种特征的各种修改、改编以及组合。