通信波束软切换的制作方法

本申请要求于2016年10月13日提交的题为“communicationbeamsofthandover(通信波束软切换)”的美国临时专利申请no.62/407,719的权益，该临时专利申请的内容通过援引全部纳入于此。

下文讨论的技术涉及无线通信系统，尤其涉及无线通信中的通信波束切换。各实施例实现并提供基站和用户装备(ue)从一个通信波束转换到另一通信波束并维持稳健的通信信道的能力。

引言

无线通信系统被广泛部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多用户通信的多址系统。此类多址系统的示例包括码分多址(cdma)系统、时分多址(tdma)系统、频分多址(fdma)系统、以及正交频分多址(ofdma)系统。

作为示例，无线多址通信系统可包括数个基站，每个基站同时支持多个通信设备(每个通信设备或称为用户装备(ue))的通信。基站可与一个或多个ue在下行链路信道(例如，用于从基站至ue的传输)和上行链路信道(例如，用于从ue至基站的传输)上通信。ue可以通过检测(诸)同步信号来定位基站，ue根据该同步信号获得基站标识码(蜂窝小区id)、系统定时信息、帧对齐信息、传送和接收频率信息等。在其中接收机是高信号强度且噪声受限的系统中(例如，毫米波系统)，可以跨蜂窝小区覆盖区域扫掠经波束成形的同步信号以提供覆盖增强以改进检测。

为了在毫米波系统中提供足够的功率，可以跨蜂窝小区覆盖区域扫掠多个定向波束，使得可以向ue传送足够的功率并使得可以从ue接收足够的功率。多个波束是定向的，使得它们各自相隔几度。当ue相对于基站移动时，通信信道的质量可能改善或降级。当特定波束(例如，当前波束可被称为“服务波束”)上的通信信道的质量降级时，可期望基站和ue取决于当前波束的信号强度和另一可用波束的信号强度而在不同的波束(例如，不同的波束可被称为“目标波束”)上进行通信。从一个波束切换到另一波束可被称为“切换”，其中基站和ue商定要切换到哪个波束以及何时从一个波束切换到另一波束。

简要概述

所附权利要求的范围内的系统、方法和设备的各种实现各自具有若干方面，不是仅靠其中任何单一方面来得到本文中所描述的期望属性。本文中描述一些突出特征，但其并不限定所附权利要求的范围。

本说明书中所描述的主题内容的一个或多个实现的细节在附图及以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。应注意，以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。

本公开的一个方面提供了一种用于在通信系统中进行通信波束转换的方法。方法实施例可包括在第一通信波束上在第一通信设备和第二通信设备之间交换信息；在第一通信波束上从第二通信设备接收波束信息；在第一通信波束上从第一通信设备发送波束切换命令，该波束切换命令请求从第一通信波束转换到第二通信波束；在第一通信波束和第二通信波束上从第一通信设备向第二通信设备同时发送信息；以及在到第二通信波束的转换被第一通信设备和第二通信设备完成时停止在第一通信波束上从第一通信设备向第二通信设备发送信息。

本公开的另一方面提供了一种用于在通信系统中进行通信波束转换的装置，该装置包括第一通信设备和第二通信设备，该第一通信设备和该第二通信设备被配置成在第一通信波束上交换信息；该第二通信设备被配置成在第一通信波束上向第一通信设备发送波束信息；该第一通信设备被配置成在第一通信波束上发送波束切换命令，该波束切换命令请求从第一通信波束转换到第二通信波束；该第一通信设备被配置成在第一通信波束和第二通信波束上向第二通信设备同时发送信息；以及该第一通信设备被配置成在到第二通信波束的转换被第一通信设备和第二通信设备完成时停止在第一通信波束上向第二通信设备发送信息。

本公开的另一方面提供了一种设备，该设备包括用于在第一通信波束上在第一通信设备和第二通信设备之间交换信息的装置；用于在第一通信波束上从第二通信设备接收波束信息的装置；用于在第一通信波束上从第一通信设备发送波束切换命令的装置，该波束切换命令请求从第一通信波束转换到第二通信波束；用于在第一通信波束和第二通信波束上从第一通信设备向第二通信设备同时发送信息的装置；以及用于在到第二通信波束的转换被第一通信设备和第二通信设备完成时停止在第一通信波束上从第一通信设备向第二通信设备发送信息的装置。

本公开的另一方面提供了一种存储用于在通信系统中进行通信波束转换的计算机可执行代码的非瞬态计算机可读介质，该代码可由处理器执行以：在第一通信波束上在第一通信设备和第二通信设备之间交换信息；在第一通信波束上从第二通信设备接收波束信息；在第一通信波束上从第一通信设备发送波束切换命令，该波束切换命令请求从第一通信波束转换到第二通信波束；在第一通信波束和第二通信波束上从第一通信设备向第二通信设备同时发送信息；以及在到第二通信波束的转换被第一通信设备和第二通信设备完成时停止在第一通信波束上从第一通信设备向第二通信设备发送信息。

本公开的另一方面提供了一种用于在通信系统中进行通信波束转换的方法，该方法包括在第一通信波束上在第一通信设备和第二通信设备之间交换信息；以及在第二通信设备确收第一通信设备所发送的波束切换命令时，第一通信设备和第二通信设备从第一通信波束转换到第二通信波束，该波束切换命令在第一通信波束和第二通信波束上同时发送。

附图简述

在附图中，除非另行指出，否则相似的附图标记贯穿各视图指示相似的部分。对于带有字母字符标号的参考标号(诸如，“102a”或“102b”)，该字母字符标号可区分同一附图中存在的两个相似部件或元素。在意图使一附图标记涵盖所有附图中具有相同附图标记的所有部件时，可略去附图标记的字母符号标号。

图1是示出根据本公开的各个方面的无线通信系统的示图。

图2是示出根据本公开的各个方面的被配置成供在无线通信中使用的设备的框图。

图3是示出根据本公开的各个方面的被配置成供在无线通信中使用的设备的框图。

图4是示出根据本公开的各个方面的被配置成供在无线通信中使用的基站的框图。

图5是示出根据本公开的各个方面的被配置成供在无线通信中使用的基站的框图。

图6是根据本公开的各个方面的包括基站和设备的供在无线通信中使用的通信系统的框图。

图7是根据本公开的各个方面的包括基站和设备的供在无线通信中使用的通信系统的框图。

图8示出了根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的系统。

图9示出了根据本公开的各个方面的用于无线通信的系统。

图10是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的时序图。

图11是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的时序图。

图12是解说根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。

图13是解说根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图。

图14是根据本公开的各个方面的用于通信的装置的功能框图。

图15是根据本公开的各个方面的用于通信的装置的功能框图。

详细描述

措辞“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

以下描述提供示例而并非限定权利要求中阐述的范围、适用性或者示例。可以对所讨论的要素的功能和布置作出改变而不会脱离本公开的范围。各种示例可恰适地省略、替代、或添加各种规程或组件。例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且可以添加、省略、或组合各种步骤。另外，参照一些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

本公开的示例性实施例涉及确保基站和ue以最小化通信链路故障的似然性的方式从一个通信波束转换到另一通信波束，并且确保基站和ue两者平滑地且准确地转换到同一通信波束及其元素，例如，基站和ue从服务波束转换到目标波束。

图1解说了根据本公开的各个方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、ue115和核心网130。核心网130可提供用户认证、接入授权、跟踪、网际协议(ip)连通性，以及其他接入、路由、或移动性功能。基站105通过第一回程链路132(例如，s1等)集合与核心网130对接并且可为与ue115的通信执行无线电配置和调度，或者可在基站控制器(未示出)的控制下操作。在各种示例中，基站105可以直接或间接地(例如，通过核心网130)在第二回程链路134(例如，x1等)集合上彼此通信，回程链路134可以是有线或无线通信链路。

基站105可经由一个或多个基站天线与ue115无线地通信。这些基站105站点中的每一者可为各自相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中，基站105可被称为基收发机站、无线电基站、接入点、无线电收发机、b节点、演进型b节点(enb)、家用b节点、家用演进型b节点、或其他某个合适的术语。在5g或新无线电(nr)网络中，基站可被称为gb节点(gnb)或毫米波基站(mwb)。基站105的地理覆盖区域110可被划分成仅构成该覆盖区域的一部分的扇区(未示出)。无线通信系统100可包括不同类型的基站105(例如宏和/或小型蜂窝小区基站)。可能存在不同技术的交叠的地理覆盖区域110。

在一些示例中，无线通信系统100可以是lte/lte-a网络和5g网络中的一者或多者。在lte/lte-a网络中的术语“演进型b节点(enb)”或在5g网络中的术语“毫米波基站(mwb)或gnb”可一般用于描述基站105，而术语ue可一般用于描述ue115。无线通信系统100可以是异构lte/lte-a和5g网络，其中不同类型的enb、gnb和/或mwb提供对各种地理区划的覆盖。例如，每个enb、gnb、mwb或基站105可提供对宏蜂窝小区、小型蜂窝小区、和/或其他类型的蜂窝小区的通信覆盖。取决于上下文，术语“蜂窝小区”是可被用于描述基站、与基站相关联的载波或分量载波、或者载波或基站的覆盖区域(例如，扇区等)的3gpp术语。在一些示例中，无线通信系统100可以是或可包括毫米波通信网络。

宏蜂窝小区一般覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米的区域)，并且可允许无约束地由与网络供应商具有服务订阅的ue接入。与宏蜂窝小区相比，小型蜂窝小区是可在与宏蜂窝小区相同或不同的(例如，有执照、无执照等)频带中操作的低功率基站。根据各个示例，小型蜂窝小区可包括微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、以及微蜂窝小区。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域，并且可允许无约束地由与网络供应商具有服务订阅的ue接入。毫微微蜂窝小区也可覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)且可提供有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的ue(例如，封闭订户群(csg)中的ue、该住宅中的用户的ue、等等)接入。用于宏蜂窝小区的enb可被称为宏enb。用于小型蜂窝小区的enb可被称为小型蜂窝小区enb、微微enb、毫微微enb或家用enb。enb可支持一个或多个(例如，两个、三个、四个，等等)蜂窝小区(例如，分量载波)。

无线通信系统100可支持同步或异步操作。对于同步操作，各基站可具有相似的帧定时，并且来自不同基站的传输可以在时间上大致对齐。对于异步操作，各基站可具有不同的帧定时，并且来自不同基站的传输可以不在时间上对齐。本文中所描述的技术可用于同步或异步操作。

可容适所公开的各种示例中的一些示例的通信网络可以是根据分层协议栈进行操作的基于分组的网络。在用户面，承载或分组数据汇聚协议(pdcp)层的通信可以是基于ip的。无线电链路控制(rlc)层可执行分组分段和重装以在逻辑信道上通信。媒体接入控制(mac)层可执行优先级处置并且将逻辑信道复用成传输信道。mac层还可使用混合arq(harq)以提供mac层的重传，从而改善链路效率。在控制面，无线电资源控制(rrc)协议层可以提供ue115与基站105或核心网130之间支持用户面数据的无线电承载的rrc连接的建立、配置和维护。在物理(phy)层，传输信道可被映射到物理信道。

ue115分散遍及无线通信系统100，并且每个ue115可以是驻定的或移动的。ue115还可包括或被本领域技术人员称为移动站、订户站、移动单元、订户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动订户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端、或某个其他合适术语。ue115可以是蜂窝电话、个人数字助理(pda)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、平板计算机、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(wll)站、等等。ue115可以能够与各种类型的基站和网络装备(包括宏enb、小型蜂窝小区enb、mwb、gnb、中继基站等)通信。ue115还可以能够经由d2d通信与在基站的相同覆盖区域内或外的其他ue通信。

无线通信系统100中示出的通信链路125可包括从ue115到基站105的上行链路(ul)传输、和/或从基站105到ue115的下行链路(dl)传输。下行链路传输也可被称为前向链路传输，而上行链路传输也可被称为反向链路传输。每条通信链路125可包括一个或多个载波，其中每个载波可以是由根据以上描述的各种无线电技术来调制的多个副载波构成的信号(例如，不同频率的波形信号)。每个经调制信号可在不同的副载波上被发送并且可携带控制信息(例如，参考信号、控制信道等)、开销信息、用户数据等。通信链路125可以使用fdd(例如，使用配对频谱资源)或tdd操作(例如，使用未配对频谱资源)来传送双向通信。可以定义fdd的帧结构(例如，帧结构类型1)和tdd的帧结构(例如，帧结构类型2)。

在系统100的一些实施例中，基站105和/或ue115可包括多个天线，用于采用天线分集方案来改进基站105与ue115之间的通信质量和可靠性。附加地或替换地，基站105和/或ue115可采用多输入多输出(mimo)技术，该mimo技术可利用多径环境来传送携带相同或不同经编码数据的多个空间层。

无线通信系统100可以支持用于毫米波检测和同步的定向同步信号。例如，毫米波基站105可以按扫掠模式向其覆盖区域110内的各ue115传送定向同步信号。基站105可以配置同步信号的窄带信号，以传达关于该同步信号的宽带信号的相关信息，诸如位置信息(例如，基于在窄带信号中所包括或传达的蜂窝小区id信息)。在下文中，关于宽带信号的属性的信息可被称为相关信息。基站105可以将宽带信号链接到窄带信号的位置。在一些示例中，可以在窄带信号中包括或传达基站105的标识信息。标识信息可以传达位置信息，例如，ue115可以基于基站105标识号和/或接入查找表来执行功能。基站105可以根据窄带信号中的相关信息来发送同步信号的宽带信号分量。

ue115可以接收用于毫米波通信网络的同步信号的窄带信号，并且根据该窄带信号来确定与宽带信号相关联的相关信息。例如，ue115可以标识发送窄带信号的基站105、可以基于窄带信号的频率来确定基站105的身份等，以确定相关信息。ue115可以使用相关信息来标识和接收宽带信号。在一些示例中，ue115可以基于同步信号(例如，系统定时、帧边界/长度定时等)的窄带信号和/或宽带信号分量来确定定时信息。

在一示例性实施例中，ue115可以使用可使用多个波束的毫米波通信链路来操作地耦合到基站105。多个波束可以是定向的，使得它们相隔几度。

当ue115相对于基站105移动时，通信信道的质量可能改善或降级。当特定波束上的通信信道的质量降级时，期望基站105和ue115取决于当前波束的信号强度和另一可用波束的信号强度而在不同的波束上进行通信。一般而言，基站105和ue115当前正在其上通信的波束被称为“服务”波束，并且可提供更好的通信链路的波束可被称为“目标”波束。一旦成功完成从服务波束到目标波束的切换，“目标”波束就变成“服务”波束。

存在其中可以损害协调从服务波束到目标波束的波束切换的数个一般场景。在第一种场景中，在从ue接收到向基站通知可提供比服务波束更稳健的无线电链路的目标波束的可用性的波束信息(诸如波束索引(bi)报告)之后，基站105可以向ue115发送向ue115通知期望目标波束的通信，响应于该通信，ue115向基站105发送确收(ack)。然而，如果ack未被基站105接收且准确地解码，则ue115可切换到目标波束，而同时不知晓ue115已确收波束切换命令的基站105停留在服务波束上，从而导致基站105和ue115之间的无线电链路故障(rlf)。

在第二种场景中，在从ue115接收到向基站105通知可提供比服务波束更稳健的无线电链路的目标波束的可用性的波束信息报告之后，基站105可以向ue115发送向ue115通知期望目标波束的通信，ue115可能未能解码该通信并且ue115向基站105发送否定确收(nack)。然而，基站105可能接收该nack并将其解读为ack，由此基站105相信ue115已确收波束切换命令，不重传波束切换命令，并将其传输切换到目标波束。然而，因为ue115未能解码波束切换命令，所以ue115保持在服务波束上，从而导致基站105和ue115之间的无线电链路故障(rlf)。

在某些场景(诸如上述的那些场景)或其他场景中，通信波束切换过程可能失败并且ue115和基站105可能在不同的通信波束上，从而损害通信链路。在此类场景中，可能期望基站105在服务波束和目标波束两者上同时传送并且允许ue115确认它在哪个波束上。基站105将在目标波束和服务波束上同时地传送、顺序地传送、或者其组合，以确保基站105和ue115两者转换到同一目标波束。

图2是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的设备115-a的框图200。设备115-a可以是参照图1描述的ue115的一个或多个方面的示例。设备115-a可包括接收机模块205、波束切换模块210、和/或发射机模块215。设备115-a还可以是或者包括处理器(未示出)。这些模块中的每一者都可以彼此通信。

设备115-a的组件可个体地或共同地使用适配成以硬件执行一些或所有适用功能的一个或多个专用集成电路(asic)来实现。替换地，这些功能可以由一个或多个集成电路上的一个或多个其他处理单元(或核)来执行。在其他示例中，可使用可按本领域所知的任何方式来编程的其他类型的集成电路(例如，结构化/平台asic、现场可编程门阵列(fpga)、以及其他半定制ic)。每个单元的功能也可以整体或部分地用实施在存储器中的、被格式化成由一或多个通用或专用处理器执行的指令来实现。

接收机模块205可接收信息，诸如分组、用户数据、和/或与各种信息信道(例如，控制信道、数据信道等)相关联的控制信息。接收机模块205可以从毫米波基站105接收包括与同步信令和通信波束选择相关联的信息的消息。信息可被传递到波束切换模块210上，并传递到设备115-a的其他组件。

波束切换模块210可以管理设备115-a的通信波束转换。波束切换模块210可以经由接收机模块205接收与数个通信波束相关的信息，并且可以生成波束信息，诸如举例而言，波束索引(bi)报告，其可被发送到发射机模块215以供传输到基站。波束切换模块210还可以经由接收机模块205接收与基站可能有兴趣切换到的目标波束相关的信息。

发射机模块215可传送从设备115-a的其他组件接收到的一个或多个信号。发射机模块215可以将信息(诸如分组、用户数据和/或控制信息)传送到服务蜂窝小区。发射机模块215可以结合各种同步信令操作向毫米波基站105发送消息，例如，随机接入规程、列出与服务波束和一个或多个目标波束的可用性相关的信息的bi报告、以及其他信息。在一些示例中，发射机模块215可与接收机模块205共处于收发机模块中。

图3是根据各个示例的供在无线通信中使用的设备115-b的框图300。设备115-b可以是参照图1所描述的ue115的一个或多个方面的示例。设备115-b还可以是参照图2描述的设备115-a的示例。设备115-b可包括接收机模块205-a、波束切换模块210-a、和/或发射机模块215-a，这些模块可以是设备115-a的对应模块的示例。设备115-b还可包括处理器(未示出)。这些组件中的每一者可与彼此处于通信。波束切换模块210-a可包括ack失败模块305和‘nack当作ack’失败模块310中的一者或多者。接收机模块205-a和发射机模块215-a可分别执行图2的接收机模块205和发射机模块215的功能。

设备115-b的组件可个体地或整体地使用一个或多个适配成以硬件执行一些或所有适用功能的专用集成电路(asic)来实现。替换地，这些功能可以由一个或多个集成电路上的一个或多个其他处理单元(或核)来执行。在其他示例中，可使用可按本领域所知的任何方式来编程的其他类型的集成电路(例如，结构化/平台asic、现场可编程门阵列(fpga)、以及其他半定制ic)。每个单元的功能也可以整体或部分地用实施在存储器中的、被格式化成由一或多个通用或专用处理器执行的指令来实现。

ack失败模块305可以管理以下场景中设备115-b的波束切换的各方面：ue115所发送的波束切换命令确收(ack)未被基站105接收且准确地解码，ue115切换到目标波束，而同时不知晓ue115已确收波束切换命令的基站105停留在服务波束上。

‘nack当作ack’失败模块310可以管理以下场景中设备115-b的波束切换的各方面：基站105可以向ue115发送向ue115通知期望目标波束的通信，ue115可能未能解码该通信，并且ue115向基站105发送否定确收(nack)。如果基站105接收到该nack并且将其解读为ack，则基站105相信ue115已确收波束切换命令，不重传波束切换命令，并将其传输切换到目标波束，而ue115保持在服务波束上。

在一示例性实施例中，设备115-b可包括可以处置其中从服务波束到目标波束的转换可被中断或未被正确地执行的其他场景的其他模块(未示出)。

图4是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的基站105-a的框图400。基站105-a可以是参照图1所描述的基站105的一个或多个方面的示例。基站105-a可以是毫米波基站，并且也可被称为mwb。基站105-a可包括接收机模块405、波束切换模块410、和/或发射机模块415。基站105-a还可以是或包括处理器(未示出)。这些模块中的每一者都可以彼此通信。

基站105-a的组件可个体地或整体地使用一个或多个适配成以硬件执行一些或所有适用功能的专用集成电路(asic)来实现。

替换地，这些功能可以由一个或多个集成电路上的一个或多个其他处理单元(或核)来执行。在其他示例中，可使用可按本领域所知的任何方式来编程的其他类型的集成电路(例如，结构化/平台asic、现场可编程门阵列(fpga)、以及其他半定制ic)。每个单元的功能也可以整体或部分地用实施在存储器中的、被格式化成由一或多个通用或专用处理器执行的指令来实现。

接收机模块405可接收信息，诸如分组、用户数据、和/或与各种信息信道(例如，控制信道、数据信道等)相关联的控制信息。接收机模块405可从设备115接收包括与通信波束强度和可用性以及其他参数相关联的信息的消息。信息可被传递到波束切换模块410上，并传递到基站105-a的其他组件。

波束切换模块410可以管理基站105-a的通信波束转换。波束切换模块410可以经由接收机模块405接收来自设备115的与数个通信波束相关的信息，诸如包括bi报告的波束信息。波束切换模块410还可以经由接收机模块405接收与基站可能有兴趣切换到的目标波束相关的信息。

发射机模块415可传送从基站105-a的其他组件接收到的一个或多个信号。发射机模块415可以将信息(诸如分组、用户数据和/或控制信息)传送到设备115。发射机模块415可以结合各种同步信令操作向设备115发送消息，例如随机接入规程、切换到目标波束的波束切换命令、和其他信息。在一些示例中，发射机模块415可以与接收机模块405共处于收发机模块中。

图5是根据各个示例的供在无线通信中使用的基站105-b的框图500。基站105-b可以是参照图1所描述的基站105的一个或多个方面的示例。它还可以是参考图4描述的基站105-a的示例。基站105-b可包括接收机模块405-a、波束切换模块410-a、和/或发射机模块415-a，这些模块可以是基站105-a的对应模块的示例。基站105-b还可包括处理器(未示出)。这些组件中的每一者可与彼此处于通信。波束切换模块410-a可包括ack失败模块505和‘nack当作ack’失败模块510。接收机模块405-a和发射机模块415-a可分别执行图4的接收机模块405和发射机模块415的功能。

基站105-b的组件可个体地或整体地使用一个或多个适配成以硬件执行一些或所有适用功能的专用集成电路(asic)来实现。替换地，这些功能可以由一个或多个集成电路上的一个或多个其他处理单元(或核)来执行。在其他示例中，可使用可按本领域所知的任何方式来编程的其他类型的集成电路(例如，结构化/平台asic、现场可编程门阵列(fpga)、以及其他半定制ic)。每个单元的功能也可以整体或部分地用实施在存储器中的、被格式化成由一或多个通用或专用处理器执行的指令来实现。

ack失败模块505可以管理以下场景中基站105-b的波束切换的各方面：ue115所发送的波束切换命令确收(ack)未被基站105接收和准确地解码，ue115切换到目标波束，而同时不知晓该ue已确收波束切换命令的基站105停留在服务波束上。

‘nack当作ack’失败模块510可以管理以下场景中基站105-b的波束切换的各方面：基站115可以向ue115发送向ue115通知期望目标波束的通信，ue115可能未能解码来自基站105的通信，并且ue115向基站105发送否定确收(nack)。如果基站105-b接收到该nack并且将其解读为ack，则基站105-b相信ue115已确收波束切换命令，不重传波束切换命令，并将其传输切换到目标波束，同时ue115保持在服务波束上。

在一示例性实施例中，基站105-b可包括可以处置其中从服务波束到目标波束的转换可被中断或未被正确地执行的其他场景的其他模块(未示出)。

图6是根据本公开的各个方面的包括基站105-c和设备115-c的供在无线通信中使用的通信系统的框图600。基站105-c可以是参照图1所描述的基站105的一个或多个方面的示例。它还可以是参照图4所描述的基站105-a的示例或者参照图5所描述的基站105-b的示例。

设备115-c可以是参照图1所描述的ue115的一个或多个方面的示例。它还可以是参照图2所描述的设备115-a的示例或参照图3所描述的设备115-b的示例。

设备115-c可以与基站105-c处于双向无线通信。在一示例性实施例中，设备115-c可以在服务波束603上与基站105-c处于双向无线通信。在一示例性实施例中，服务波束603可以是可以能够将设备115-c操作地耦合到基站105-c的多个有向通信波束之一。在一示例性实施例中，在给定时间，服务波束603可以能够提供设备115-c与基站105-c之间最稳健的通信链路。

在一示例性实施例中，目标波束604也可供用作设备115-c与基站105-c之间的通信链路。目标波束604表示多个可用目标波束中的一者，其中其他示例性目标波束以点线示出。

图6中所示的示例示出了通信波束软切换的示例性实施例。如本文所使用的，术语“软切换”指的是通信波束切换，其中基站和ue可以在服务波束和目标波束两者上进行通信，直到从服务波束到目标波束的转换由基站和ue两者都完成。设备115-c可以生成并周期性地向基站105-c传送波束信息，该波束信息可包括例如列出与服务波束以及设备115-c可知晓的一个或多个可用目标波束相关的信息的波束索引(bi)报告。在一示例性实施例中，bi报告可包括设备115-c可以知晓并且在服务波束603的质量降级到无线电链路故障(rlf)可能即将发生的点的情况下可用于提供基站105-c和设备115-c之间的通信链路的三个目标波束604的身份。根据一示例性实施例，如果基站105-c确定目标波束604中的一者可以提供比服务波束603更稳健的通信链路，则基站105-c可被配置成与目标波束604上的传输并发地实现服务波束603上的传输。在此类实施例中，基站105-c和设备115-c可以各自使用不同的天线端口或天线操作层来传送服务波束603和目标波束604，从而导致服务波束603和目标波束604两者由基站105-c和设备115-c同时传送。

根据并发地实现服务波束603和目标波束604的另一示例性实施例，基站105-c和设备115-c可各自通过合成新的或失真波束607来传送服务波束603和目标波束604，该波束607可包括针对服务波束603和目标波束604中的每一者的波束模式，从而导致服务波束603和目标波束604两者由基站105-c和设备115-c在失真波束607上同时传送和接收。在此类实现中，一般接受的是，这些传输将准许mimo通信信道。在一示例性实施例中，服务波束603和目标波束604可被加宽到包括失真波束607。失真波束607解说了基站105-c所发送的通信波束可被生成为包括服务波束603和目标波束604两者，并且设备115-c所接收的通信波束可包括服务波束603和目标波束604两者。

图7是根据本公开的各个方面的包括基站105-d和设备115-d的供在无线通信中使用的通信系统的框图700。基站105-d可以是参照图1所描述的基站105的一个或多个方面的示例。它也可以是参照图4所描述的基站105-a的示例、参照图5所描述的基站105-b的示例、或参照图6所描述的基站105-c的示例。

设备115-d可以是参照图1所描述的ue115的一个或多个方面的示例。它还可以是参照图2所描述的设备115-a的示例、参照图3所描述的设备115-b的示例、或参照图6所描述的设备115-c的示例。

设备115-d可以与基站105-d处于双向无线通信。在一示例性实施例中，设备115-d可以在服务波束603上与基站105-d处于双向无线通信。在一示例性实施例中，服务波束603可以是可被配置成将设备115-d操作地耦合到基站105-d的多个有向通信波束之一。在一示例性实施例中，在给定时间，服务波束603可以能够提供设备115-d与基站105-d之间最稳健的通信链路。

在一示例性实施例中，目标波束604也可供用作设备115-d与基站105-d之间的通信链路。目标波束604表示多个可用目标波束中的一者，其中其他示例性目标波束以点线示出。

图7中所示的示例示出了通信波束软切换的示例性实施例。例如，设备115-d可以生成并周期性地向基站105-d传送波束信息，该波束信息可包括例如列出与服务波束603以及设备115-d可知晓的一个或多个可用目标波束604相关的信息的波束索引(bi)报告。在一示例性实施例中，bi报告可包括设备115-d可知晓并且在服务波束603的质量降级到无线电链路故障(rlf)可能即将发生的点的情况下可用于提供基站105-d和设备115-d之间的通信链路的三个目标波束604的身份。

根据一示例性实施例，如果基站105-d确定目标波束604中的一者可以提供比服务波束603更稳健的通信链路，则基站105-d可被配置成与目标波束604上的传输并发地实现服务波束603上的传输。在此类实施例中，基站105-d和设备115-d可以各自使用不同的天线端口或天线操作层来传送服务波束603和目标波束604，从而导致服务波束603和目标波束604两者由基站105-d和设备115-d同时传送。在此类实现中，一般接受的是，这些传输将不准许mimo通信信道。在一示例性实施例中，服务波束603和目标波束604解说了通过例如将基站105-c和设备115-c(例如，天线端口)的一个或多个天线元件拆分或划分成两个群来使用两个(2)窄通信波束，因此每个波束的秩(容量)可低于其中天线端口未被划分成多个群的场景，但是服务波束603和目标波束604上的同时通信是可能的。

图8示出了根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的系统800。系统800可包括基站105-e，其可以是图1的基站105的示例。基站105-e还可以是图4、5、6和/或7的基站105的一个或多个方面的示例。基站105-e可包括5g电路系统830和其他通信电路系统(未示出)。5g电路系统830的一些操作元件为了便于描述而可被省略，并且对于本领域普通技术人员而言是已知的。

基站105-e可一般包括用于双向语音和数据通信的组件，其包括用于传送通信的组件和用于接收通信的组件。基站105-e可包括耦合到5g电路系统830的天线812。天线812可包括一个或多个天线元件，可包括天线元件的阵列或相控阵，以及可包括一个或多个定向和/或全向天线元件，其可以个体地或者以两个或更多个元件的群来控制。5g电路系统830可被配置成建立与设备115(未示出)的5g通信信道。在一示例性实施例中，该通信信道可包括服务波束603和一个或多个目标波束604。

5g电路系统830可包括通过双向连接838操作地耦合在一起的基带系统832和射频集成电路(rfic)833。基带系统832可包括处理器836、存储器837(包括软件(sw)839)、波束切换模块810、以及计数器844，它们可彼此直接或间接地通信(例如，经由一个或多个总线835)。计数器844可被配置为通信子帧(sf)计数器。rfic833可以包括通过双向连接841操作地耦合在一起的中频(if)子系统826和收发机模块828。在一示例性实施例中，收发机模块828可被配置成在毫米波(mmw)频率上通信。收发机模块828可经由(诸)天线812和/或一条或多条有线或无线链路与一个或多个网络进行双向通信，如上所述。例如，收发机模块828可与设备115(未示出)进行双向通信。收发机模块828可包括调制解调器以调制分组并将经调制分组提供给(诸)天线812以供传输、以及解调接收自(诸)天线812的分组。例如，尽管基站105-e可包括单个天线812，但基站105-e也可具有能够经由载波聚集技术并发地传送和/或接收多个无线传输的多个天线。收发机模块828可以能够经由多个分量载波并发地与一个或多个设备115进行通信。

基站105-e可包括波束切换模块810，其可以执行上文针对图1、4、5、6和/或7的基站105的波束切换模块410所描述的功能。在一示例性实施例中，波束切换模块810可被配置成与设备115通信以从服务波束603转换到目标波束604，如本文所述。

存储器837可包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器837可存储包含指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码839，这些指令在被执行时使得处理器836执行本文所描述的各种功能(例如，执行同步操作、同步参考定时参数、波束转换操作等)。替换地，计算机可读、计算机可执行软件/固件代码839可以是不能由处理器836直接执行的，而是(例如，在被编译和执行时)使计算机执行本文所描述的功能。处理器836可包括智能硬件设备，例如，中央处理单元(cpu)、微控制器、专用集成电路(asic)等。

图9示出了根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的系统900。系统900可包括设备115-e，其可以是图1的ue115的示例。设备115-e还可以是图2、3、6和/或7的设备115的一个或多个方面的示例。设备115-e可包括5g电路系统930和其他通信电路系统(未示出)。5g电路系统930的一些操作元件为了便于描述而可被省略，并且对于本领域普通技术人员而言是已知的。

设备115-e可一般包括用于双向语音和数据通信的组件，其包括用于传送通信的组件以及用于接收通信的组件。设备115-e可包括耦合到5g电路系统930的天线912。天线912可包括一个或多个天线元件，可包括天线元件的阵列或相控阵，以及可包括一个或多个定向和/或全向天线元件，其可以个体地或以两个或更多个元件的群来控制。5g电路系统930可被配置成建立与基站105(未示出)的5g通信信道。在一示例性实施例中，该通信信道可包括服务波束603和一个或多个目标波束604。

5g电路系统930可包括通过双向连接938操作地耦合在一起的基带系统932和射频集成电路(rfic)933。基带系统932可包括处理器936、存储器937(包括软件(sw)939)、和波束切换模块910，它们各自可彼此直接或间接地通信(例如，经由一个或多个总线935)。rfic933可包括通过双向连接941操作地耦合在一起的中频(if)子系统926和收发机模块928。在一示例性实施例中，收发机模块928可被配置成在毫米波(mmw)频率上通信。收发机模块928可经由(诸)天线912和/或一条或多条有线或无线链路与一个或多个网络进行双向通信，如上所述。例如，收发机模块928可以参照图1、2、3、6或7与基站105(未示出)、与其他ue115、和/或与设备115双向通信。收发机模块928可包括调制解调器以调制分组并将经调制分组提供给(诸)天线912以供传输、以及解调接收自(诸)天线912的分组。例如，尽管ue115-e可包括用于5g电路系统530的单个天线912，但ue115-e也可具有能够经由载波聚集技术并发地传送和/或接收多个无线传输的多个天线。收发机模块928可以能够经由多个分量载波并发地与一个或多个基站105进行通信。

设备115-e可包括波束切换模块910，其可以执行上文针对图1、2、3、6和/或7的设备115的波束切换模块210所描述的功能。在一示例性实施例中，波束切换模块910可被配置成与基站105通信以从服务波束603转换到目标波束604，如本文所述。

存储器937可包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器937可存储包含指令的计算机可读、计算机可执行软件/固件代码939，这些指令在被执行时使得处理器936执行本文所描述的各种功能(例如，执行同步操作、同步参考定时参数、波束转换操作等)。替换地，计算机可读、计算机可执行软件/固件代码939可以是不能由处理器936直接执行的，而是(例如，在被编译和执行时)使计算机执行本文所描述的功能。处理器936可包括智能硬件设备，例如，中央处理单元(cpu)、微控制器、专用集成电路(asic)等。

图10是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的时序图1000；时序图1000解说了以下场景中的通信波束软切换的示例性实施例：在从ue接收到向基站通知可提供比服务波束更稳健的无线电链路的目标波束的可用性的波束信息(诸如波束索引(bi)报告)之后，基站105向ue115发送向ue通知期望目标波束的通信，响应于该通信，ue115向基站发送确收(ack)。然而，ack可能未被基站105接收且准确地解码，这允许ue115切换到目标波束，而同时不知晓ue115已确收波束切换命令的基站105停留在服务波束1003上，从而导致基站105和ue115之间的无线电链路故障(rlf)。

图形解说1050具有表示向右增大的时间的水平轴1052和表示向上增大的可用通信带宽(被称为“链路预算”)的垂直轴1054。术语“rlf”表示无线电链路故障，其是在特定波束上可用的链路预算不足以维持基站105和设备115之间的无线电通信的点。图形解说1050示出了服务波束1003和目标波束1004，并且示出了服务波束1003和目标波束1004的质量相等的点1055。在一示例性实施例中，服务波束1003的质量随时间降低，而目标波束1004的质量随时间提高。

在一示例性实施例中，在时间t1之前的时间，基站105和设备115在服务波束1003上处于双向无线通信，如本文所述。

在时间t1，ue115在物理上行链路共享信道(pusch)上向基站105发送通信1010。通信1010可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束1003的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束1004的状态。基站105还针对每个ue115跟踪服务波束1003和一个或多个目标波束1004。服务波束1003上的通信使用命名法“s”来表示，而目标波束1004上的通信使用命名法“t”来表示。

在时间t2，基站观察到目标波束1004具有比服务波束1003更好的特性，并且在物理下行链路共享信道(pdsch)上向ue115发送通信1012。通信1012可包括指令ue115从服务波束1003切换到目标波束1004的波束切换命令(也被称为波束转换命令或波束转换)。

在时间t3，ue115向基站105发送通信1014以确收(ack)在时间t2所发送的波束切换命令。然而，在一示例性实施例中，包括来自ue115的波束切换ack的通信1014可能未被基站105接收和/或准确地解码，由“x”1015指示。

在时间t4，基站105认识到ue115所发送的ack尚未被正确地接收和解码，将子帧(sf)计数器(例如，图8中的计数器844)设为预定子帧数目(例如，使用附图标记1016示出的n个子帧+14)，并且在时间t5，在自时间t4起已流逝14个子帧之后在pdsch上向ue115重新发送通信1018。通信1018可包括重新发送指令ue115从服务波束1003切换到目标波束1004的波束切换命令。然而，因为到ue115的下行链路可能已被损害，所以已在通信1014中发送ack的ue115可能不知晓基站105在通信1018中重新发送波束切换命令。

在时间t6，ue115切换到目标波束1004，而同时基站105保持在服务波束1003上。根据一示例性实施例，在时间t6，基站105继续在服务波束1003上传送，并且同时开始在目标波束1004上向ue115传送。在时间t7，基站105在pdsch上在服务波束1003和目标波束1004两者上发送包括波束切换命令的通信1020。

在时间t8，因为ue115能够接收到目标波束1004上的通信1020，所以ue115向基站105发送通信(ack)1022，确收在时间t7所发送的波束切换命令，并且保持在目标波束1004上。基站可以接收并正确地解码来自ue115的该ack通信1022，并可以随后停止在服务波束1003上传送，保持在目标波束1004上传送，在这时目标波束1004变成当前服务波束。

图11是根据本公开的各个方面的供在无线通信中使用的时序图1100。时序图1100解说了在以下场景中通信波束软切换的示例性实施例：在从ue115接收到向基站105通知可提供比服务波束更稳健的无线电链路的目标波束的可用性的bi报告之后，基站105可以向ue115发送向ue115通知期望目标波束的通信，但ue115可能未能解码该通信，并且ue115向基站105发送否定确收(nack)。然而，基站105可接收该nack并且将其解读为确收(ack)，由此基站105相信ue115已确收波束切换命令，不重传波束切换命令，并将其传输切换到目标波束，而同时ue115保持在服务波束上，从而导致基站105和ue115之间的无线电链路故障(rlf)。

图形解说1150具有表示向右增大的时间的水平轴1152和表示向上增大的可用通信带宽(被称为“链路预算”)的垂直轴1154。术语“rlf”表示无线电链路故障，其是在特定波束上可用的链路预算不足以维持基站105和设备115之间的无线电通信的点。图形解说1150示出了服务波束1103和目标波束1104，并且示出了服务波束1103和目标波束1104的质量相等的点1155。在一示例性实施例中，服务波束1103的质量随时间降低，而目标波束1104的质量随时间提高。

在一示例性实施例中，在时间t1之前的时间处，基站105和设备115在服务波束1003上处于双向无线通信，如本文所述。

在时间t1，ue115在pusch上向基站105发送通信1110。通信1110可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束1103的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束1104的状态。基站105还针对每个ue115跟踪服务波束1103和一个或多个目标波束1104。

在时间t2，基站观察到目标波束1104具有比服务波束1103更好的特性，并且在pdsch上向ue115发送通信1112。通信1112可包括指令ue115从服务波束1103切换到目标波束1104的波束切换命令(也被称为波束转换命令或波束转换)。

在时间t3，ue115不能解码通信1112中所发送的波束切换命令，并且向基站105发送通信1114以否定确收(nack)在时间t2发送的波束切换命令。然而，在一示例性实施例中，包括ue115所发送的波束切换nack的通信1114可能未被基站105接收和/或准确地解码，由“x”1115指示。例如，代替接收如ue115所意指的nack，基站105可能将该nack解读为确收(ack)。

在时间t4，基站105相信它已经从ue115接收到对波束切换指令的ack，将子帧计数器(诸如图8中的计数器844)设为预定子帧数目(例如，使用附图标记1116示出的n个子帧+14)，并且准备在自时间t4起已流逝14个子帧之后切换到目标波束1104。

在时间t5，基站105切换到目标波束1104，而同时设备115保持在服务波束1103上。根据一示例性实施例，在时间t5，基站105在自时间t4起已流逝14个子帧之后继续在服务波束1103上传送，并且同时开始在目标波束1104上向ue115传送。

在时间t6，基站105在pdsch上在服务波束1103和目标波束1104两者上向ue115发送通信1120。通信1120可包括波束切换命令，如本文所述。

在时间t7，因为ue115能够接收到服务波束1103上的通信1120，所以ue115向基站105发送通信(ack)1122以确收在时间t6发送的波束切换命令，并且能随后切换到目标波束1104。基站可以接收并正确地解码来自ue115的该ack通信1122，并且可以随后停止在服务波束1103上传送并切换到目标波束1104，在这时目标波束1104变成当前服务波束。

为了完成波束切换规程，基站105必须确信设备115已经切换到正确的目标波束并且ue115应该确收对基站105的波束切换。例如，“波束切换完成”信号可以允许基站105标识ue115所使用的波束，例如，通过使用pdschack通信。ue115应该具有检测和标识基站105正传送的波束并随后对其进行ack的能力。向ue115发送波束id的方式的示例可包括：在话务模式中，基站105将传送指示波束索引(bi)的dldci(下行链路控制信息)消息，或者新的波束信息可在物理下行链路控制信道(pdcch)上、在pdsch上或在这些的任何组合上发送。

ue115可以使用ack/nack消息来确收波束切换完成，并且在其中嵌入波束切换信息。

nack/ack信号可包括具有以下值的两(2)个比特：

00–nack

01–ack

02–ack

在每个波束切换上，ue115可以在01<->02之间更改ack值，这意味着，如果ue115在当前波束中使用ack＝01，则它可以在目标波束中将ack值更改成ack＝02。在下一个波束切换上，ue115可以回到ack＝01，并且以此类推。基站105可以监视ack值以确定ue115所使用的波束。其他替换方案包括例如在ack通信中传送显式波束指示。

在一替换示例性实施例中，与其中ue所发送的nack被基站解读为ack的场景类似的场景是其中ue未接收到来自基站的波束切换命令并因此未用ack或nack来回复。然而，基站可能已经错误地确定ack已被发送并且图11中所述的软切换过程可被用于执行软通信波束切换。

在另一替换示例性实施例中，可能出现以下场景：基站可能已经转换到目标波束，该目标波束出于数种原因中的任一种而不能被ue接收，例如，由于阻塞或者可能地在波束切换规程期间的目标波束的质量恶化。在此类场景中，连接将很有可能失败，除非基站和ue两者都在服务波束上维持通信并且因此能利用服务波束以用于波束恢复。

图12是解说根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图1200。方法1200中的各框可以按所示顺序执行或者与所示顺序脱序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分并行地执行。

在框1202，基站105和ue115在服务波束上通信。

在框1204，ue115在pusch上向基站105发送通信。该通信可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束的状态。

在框1206，基站105观察到目标波束具有比服务波束更好的特性，并且在pdsch上向ue115发送通信。该通信可包括指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

在框1208，ue115向基站105发送通信以确收(ack)在框1206发送的波束切换命令。然而，在一示例性实施例中，包括波束切换ack的通信可能未被基站105接收和/或准确地解码。

在框1210，基站105认识到ue115所发送的ack尚未被正确地接收和解码，将子帧计数器设为子帧数目(例如，n个子帧+14)，并且在pdsch上向ue115重新发送通信。该通信可包括重新发送指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

在框1212，因为到ue115的下行链路可能已经被损害，所以已经发送ack的ue115可能不知晓基站105重新发送波束切换命令并切换到目标波束，而同时基站保持在服务波束上。

在框1214，基站105继续在服务波束上传送，并且同时开始在目标波束上向ue115传送。例如，在已流逝14个子帧之后，基站105在pdsch上在服务波束和目标波束两者上向ue115发送通信。

在框1216，因为ue115能够接收到目标波束上的通信，所以ue115向基站105发送确收该波束切换命令的通信(ack)，并且保持在目标波束1004上。

在框1218，基站可以接收并正确地解码目标波束上的来自ue115的该ack通信，并可以随后停止在服务波束上传送，在这时目标波束变成当前服务波束。

图13是解说根据本公开的各个方面的用于通信的方法的示例的流程图1300。方法1300中的各框可以按所示顺序执行或者与所示顺序脱序执行，并且在一些实施例中，可以至少部分并行地执行。

在框1302，基站105和ue115在服务波束上通信。

在框1304，ue115在pusch上向基站105发送通信。该通信可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束的状态。

在框1306，基站105观察到目标波束具有比服务波束更好的特性，并且在pdsch上向ue115发送通信。该通信可包括指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

在框1308，ue115不能解码基站在框1306所发送的波束切换命令，并且向基站105发送通信以否定确收(nack)在框1306所发送的波束切换命令。

在框1310，ue在框1308所发送的波束切换nack可能未被基站105接收和/或准确地解码。例如，代替接收如ue115所意指的该nack，基站105可能将该nack解读为确收(ack)。基站105相信它已经从ue115接收到对波束切换指令的ack，将子帧计数器设为子帧数目(例如，n个子帧+14)，并且准备在14个子帧之后切换到目标波束。

在框1312，基站105切换到目标波束，而同时ue115保持在服务波束上。根据一示例性实施例，基站105继续在服务波束上传送，并且同时开始在目标波束上向ue115传送。

在框1314，在已流逝14个子帧之后，基站105标识ue115还保持在服务波束上，并且因此在pdsch上在服务波束和目标波束两者上向ue115发送通信。该通信可包括服务波束和目标波束两者上的波束切换命令。

在框1316，因为ue115能够接收到服务波束上在框1314所发送的通信，所以ue115向基站105发送通信(ack)以确收在框1314所发送的波束切换命令，并且能随后切换到目标波束。

在框1318，基站105可以接收并正确地解码来自ue115的该ack通信，并可以随后停止在服务波束上传送，在这时目标波束变成当前服务波束。

图14是根据本公开的各个方面的用于通信的设备1400的功能框图。设备1400包括用于在服务波束上通信的装置1402。在某些实施例中，用于在服务波束上通信的装置1402可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1202中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于在服务波束上通信的装置1402可包括在服务波束603上与ue115通信的基站105。

设备1400进一步包括用于传达信息(诸如波束信息)的装置1404，该波束信息包括例如波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息，这些信息在本文中被统称为波束信息。在某些实施例中，用于传达信息的装置1404可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1204中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于传达信息的装置1404可包括在pusch上向基站105发送通信的ue115。该通信可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束的状态。

设备1400进一步包括用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1406。在某些实施例中，用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1406可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1206中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1406可包括观察到目标波束具有比服务波束更好的特性并在pdsch上向ue115发送通信的基站105。该通信可包括指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

设备1400进一步包括用于供ue向基站发送波束切换命令的确收(ack)的装置1408。在某些实施例中，用于供ue向基站发送波束切换命令的确收(ack)的装置1408可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1208中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供ue向基站发送波束切换命令的确收(ack)的装置1408可包括向基站105发送确收(ack)在框1406所发送的波束切换命令的通信的ue115。然而，在一示例性实施例中，包括波束切换ack的通信可能未被基站105接收和/或准确地解码。

设备1400进一步包括用于供基站设置子帧计数器并重新发送波束切换命令的装置1410。在某些实施例中，用于供基站设置子帧计数器并重新发送波束切换命令的装置1410可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1210中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供基站设置子帧计数器并重新发送波束切换命令的装置1410可包括基站105，其认识到ue115所发送的ack尚未被正确地接收和解码，将子帧计数器设为子帧数目(例如，n个子帧+14)，并且在pdsch上向ue115重新发送通信。该通信可包括重新发送指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

设备1400进一步包括用于供ue未接收到重新发送的波束切换命令并切换到目标波束的装置1412。在某些实施例中，用于供ue未接收到重新发送的波束切换命令并切换到目标波束的装置1412可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1212中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供ue未接收到重新发送的波束切换命令并切换到目标波束的装置1412可包括ue115，其已经发送ack，不知晓基站105重新发送波束切换命令并切换到目标波束，而同时基站保持在服务波束上。

设备1400进一步包括用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1414。在某些实施例中，用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1414可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1214中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1414可包括继续在服务波束上传送并同时开始在目标波束上向ue115传送的基站105。

设备1400进一步包括用于确收波束切换命令的装置1416。在某些实施例中，用于确收波束切换命令的装置1416可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1216中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于确收波束切换命令的装置1416可包括向基站105发送通信(ack)以确收目标波束上的波束切换命令并保持在目标波束上的ue115，或者可包括向基站105发送通信(ack)以确收服务波束上的波束切换命令的ue115。

设备1400进一步包括用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1418。在某些实施例中，用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1418可被配置成执行在方法1200(图12)的操作框1218中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1418可包括接收并正确地解码目标波束上的来自ue115的ack通信并随后停止在服务波束上传送的基站，在这时目标波束变成当前服务波束；或者可包括接收并正确地解码服务波束上的来自ue115的ack通信并随后停止在服务波束上传送的基站。

图15是根据本公开的各个方面的用于通信的设备1500的功能框图。设备1500包括用于在服务波束上通信的装置1502。在某些实施例中，用于在服务波束上通信的装置1502可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1302中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于在服务波束上通信的装置1502可包括在服务波束603上与ue115通信的基站105。

设备1500进一步包括用于传达信息(诸如波束信息)的装置1504，该波束信息包括例如波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息，这些信息在本文中被统称为波束信息。在某些实施例中，用于传达信息的装置1504可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1304中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于传达信息的装置1504可包括在pusch上向基站105发送通信的ue115。该通信可包括波束状态信息(bsi)、波束完善信息(bri)、和波束索引(bi)信息等等，这些信息在本文中被统称为波束信息。在一示例性实施例中，从ue的角度来看，波束信息可包括服务波束的状态和可用于ue115的一个或多个目标波束的状态。

设备1500进一步包括用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1506。在某些实施例中，用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1506可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1306中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于观察到目标波束可具有比服务波束更好的特性的装置和用于发送波束切换命令的装置1506可包括观察到目标波束具有比服务波束更好的特性并在pdsch上向ue115发送通信的基站105。该通信可包括指令ue115从服务波束切换到目标波束的波束切换命令。

设备1500进一步包括用于供ue向基站发送波束切换命令的否定确收(nack)的装置1508。在某些实施例中，用于供ue向基站发送波束切换命令的否定确收(nack)的装置1508可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1308中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供ue向基站发送波束切换命令的否定确收(nack)的装置1508可包括ue115，其未解码基站在框1506所发送的波束切换命令，并向基站105发送通信以否定确收(nack)在框1506所发送的波束切换命令。

设备1500进一步包括用于供基站设置子帧计数器并准备在14个子帧之后切换到目标波束的装置1510。在某些实施例中，用于供基站设置子帧计数器并准备在14个子帧之后切换到目标波束的装置1510可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1310中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供基站设置子帧计数器并准备在14个子帧之后切换到目标波束的装置1510可包括ue在框1508所发送的波束切换nack未被基站105接收和/或准确地解码。例如，代替接收如ue115所意指的该nack，基站105可能将该nack解读为确收(ack)。基站105相信它已经从ue115接收到对波束切换指令的ack，将子帧计数器设为子帧数目(例如，n个子帧+14)，并且准备在14个子帧之后切换到目标波束。

设备1500进一步包括用于供基站切换到目标波束并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送的装置1512。在某些实施例中，用于供基站切换到目标波束并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送的装置1512可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1312中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于供基站切换到目标波束并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送的装置1512可包括切换到目标波束的基站105，而同时ue115保持在服务波束上。根据一示例性实施例，基站105继续在服务波束上传送，并且同时开始在目标波束上向ue115传送。

设备1500进一步包括用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1514。在某些实施例中，用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1514可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1314中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于保持在服务波束上并在服务波束上和目标波束上向ue同时传送波束切换命令的装置1514可包括继续在服务波束上传送并同时开始在目标波束上向ue115传送的基站105。

设备1500进一步包括用于确收波束切换命令的装置1516。在某些实施例中，用于确收波束切换命令的装置1516可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1316中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于确收波束切换命令的装置1516可包括向基站105发送通信(ack)以确收目标波束上的波束切换命令并保持在目标波束上的ue115，或者可包括向基站105发送通信(ack)以确收服务波束上的波束切换命令的ue115。

设备1500进一步包括用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1518。在某些实施例中，用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1518可被配置成执行在方法1300(图13)的操作框1318中所描述的一个或多个功能。在一示例性实施例中，用于接收确收(ack)的装置和用于停止在服务波束上传送的装置1518可包括接收并正确地解码目标波束上的来自ue115的ack通信并随后停止在服务波束上传送的基站，在这时目标波束变成当前服务波束；或者可包括接收并正确地解码服务波束上的来自ue115的ack通信并随后停止在服务波束上传送的基站。

本文中所描述的技术可用于各种无线通信系统，诸如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma和其它系统。术语“系统”和“网络”经常被可互换地使用。cdma系统可以实现无线电技术，诸如cdma2000、通用地面无线电接入(utra)等。cdma2000涵盖is-2000、is-95和is-856标准。is-2000版本0和a常被称为cdma20001x、1x等。is-856(tia-856)常被称为cdma20001xev-do、高速率分组数据(hrpd)等。utra包括宽带cdma(wcdma)和其他cdma变体。tdma系统可实现诸如全球移动通信系统(gsm)之类的无线电技术。ofdma系统可以实现诸如超移动宽带(umb)、演进型utra(e-utra)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、flash-ofdm等的无线电技术。utra和e-utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。3gpp长期演进(lte)和高级lte(lte-a)是使用e-utra的新umts版本。utra、e-utra、umts、lte、lte-a和gsm在来自名为“第三代伙伴项目”(3gpp)的组织的文献中描述。cdma2000和umb在来自名为“第三代伙伴项目2”(3gpp2)的组织的文献中描述。本文所描述的技术既可被用于以上提及的系统和无线电技术，也可用于其他系统和无线电技术，包括无执照和/或共享带宽上的蜂窝(例如，lte)通信。然而，以上描述出于示例目的描述了lte/lte-a系统，并且在以上大部分描述中使用了lte术语，但这些技术也可应用于lte/lte-a应用以外的应用。

以上结合附图阐述的详细说明描述了示例而不代表可被实现或者落在权利要求的范围内的仅有示例。在本说明书中使用的术语“示例”和“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且并不意指“优于”或“胜于其他示例”。本详细描述包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些实例中，众所周知的结构和装置以框图形式示出以避免模糊所描述的示例的概念。

信息和信号可使用各种各样的不同技艺和技术中的任一种来表示。例如，贯穿上面说明始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、码元和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。

结合本文中的公开所描述的各种解说性框以及组件可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、asic、fpga或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可被实现为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

本文描述的功能可以在硬件、由处理器执行的软件、固件、或其任何组合中实现。如果在由处理器执行的软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。其他示例和实现落在本公开及所附权利要求的范围和精神内。例如，由于软件的本质，上述功能可使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或其任何组合来实现。实现功能的特征也可物理地位于各种位置，包括被分布以使得功能的各部分在不同的物理位置处实现。如本文中(包括权利要求中)所使用的，在两个或更多个项目的列表中使用的术语“和/或”意指所列出的项目中的任一者可单独被采用，或者两个或更多个所列出的项目的任何组合可被采用。例如，如果组成被描述为包含组成部分a、b和/或c，则该组成可包含仅a；仅b；仅c；a和b的组合；a和c的组合；b和c的组合；或者a、b和c的组合。同样，如本文中(包括权利要求中)所使用的，在项目列举中(例如，在接有诸如“中的至少一个”或“中的一者或多者”的短语的项目列举中)使用的“或”指示析取式列举，以使得例如“a、b或c中的至少一个”的列举意指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。

计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、闪存、cd-rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合需程序代码手段且能被通用或专用计算机、或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从网站、服务器、或其他远程源传送的，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘、和蓝光碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。以上介质的组合也被包括在计算机可读介质的范围内。

如在本描述中所使用的，术语“组件”、“数据库”、“模块”、“系统”和类似术语旨在引述计算机相关实体，任其是硬件、固件、硬件与软件的组合、软件，还是执行中的软件。例如，组件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行件、执行的线程、程序、和/或计算机。作为解说，计算设备上运行的应用和计算设备两者都可以是组件。一个或多个组件可驻留在进程和/或执行的线程内，并且组件可局部化在一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。另外，这些组件可从其上存储有各种数据结构的各种计算机可读介质来执行。各组件可借助于本地和/或远程进程来通信，诸如根据具有一个或多个数据分组的信号(例如，来自通过该信号与本地系统、分布式系统中的另一组件交互和/或跨诸如因特网之类的网络与其它系统交互的一个组件的数据)。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并不限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。