在無線網絡中的具有集成的天線波束訓練的切換的製作方法
2023-12-08 23:39:41
本申請要求於2014年6月30日提交的題目為「HANDOVER WITH INTEGRATED ANTENNA BEAM TRAINING IN WIRELESS NETWORKS」的美國專利申請No.14/320,322的權益，通過引用方式將其整體明確地併入本文。
技術領域
概括地說，本公開內容涉及通信系統，並且更具體地說，涉及為使用窄的、鏈路特定的天線波束對的接入技術啟用快速切換。
背景技術：
為了提供諸如話音、視頻、數據、消息傳遞和廣播等各種電信服務，廣泛地部署了無線通信系統。典型的無線通信系統可以採用能夠通過共享可用的系統資源(例如，帶寬、發送功率)來支持與多個用戶通信的多址技術。這種多址技術的例子包括碼分多址(CDMA)系統、時分多址(TDMA)系統、頻分多址(FDMA)系統、正交頻分多址(OFDMA)系統、單載波頻分多址(SC-FDMA)系統、和時分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統。
在各種電信標準中已經採用了這些多址技術以提供使得不同的無線設備能在城市、國家、地區乃至全球層面進行通信的公共協議。新興電信標準的例子是長期演進(LTE)。LTE是對由第三代合作夥伴計劃(3GPP)頒布的通用移動電信系統(UMTS)移動標準的增強集。LTE被設計用於通過以下行為來更好地支持移動寬帶網際網路接入：提高頻譜效率、降低成本、改善服務、利用新的頻譜，以及通過在下行鏈路(DL)上使用OFDMA、在上行鏈路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多輸入多輸出(MIMO)天線技術來與其它開放標準更好地整合。然而，隨著對移動寬帶接入的需求持續增加，存在對LTE技術的進一步改進的需求。優選地，這些改進應當適用於其它多址技術和採用這些技術的電信標準。
毫米波(mmW)範圍內的無線接入技術需要在端點之間傳輸窄的、路徑特定天線波束(例如，筆形波束)，以克服高的傳播損耗和減少的多徑分集。由於毫米波中的短波長和有限的鏈路餘量，無線信道對於陰影效應變得敏感。可以經由宏分集來減輕這種陰影效應。例如，當到服務基站的鏈路變得受損時，當前由服務基站服務的移動終端可以切換到可替代的目標基站。當前的移動性協議(例如由3GPP或網際網路工程任務組(IETF)定義的協議)通常太慢而不能跟隨快速陰影效應。此外，根據當前的移動性協議，移動終端參與的每個切換操作需要在移動終端和目標基站之間執行訓練序列，以創建匹配的筆形波束對，這增加了整體切換延遲。因此，需要能夠為使用窄的、鏈路特定的天線波束對的接入技術啟用快速切換的方案。
技術實現要素：
在本公開內容的一個方面，提供了用於維持與無線網絡的鏈路的方法、電腦程式產品和裝置。該裝置可以具體實現在進行以下操作的UE中：經由與第一基站的第一鏈路來與所述無線網絡傳輸數據；獲取用於與第二基站執行波束訓練序列的資源，其中，所獲取的資源允許在經由所述第一鏈路傳輸所述數據的同時執行與所述第二基站的所述波束訓練序列；使用該資源執行所述波束訓練序列並與所述第二基站交換信令信息以建立到所述第二基站的第二鏈路；基於所述波束訓練序列來評估所述第二鏈路的鏈路強度；以及基於所述評估來確定是否將所述數據通信從所述第一鏈路切換到所述第二鏈路。
附圖說明
圖1是示出了網絡架構的例子的示圖。
圖2是示出了接入網絡的例子的示圖。
圖3是示出了接入網絡中的演進型節點B和用戶設備的例子的示圖。
圖4A至圖4C是示出了結合LTE系統使用的mmW系統的示例性部署的示圖。
圖5A和圖5B是示出了在連接點和UE之間對波束成形的信號的傳輸的例子的示圖。
圖6是示出了具有路徑特定的波束成形的mmW接入網絡的架構的示圖。
圖7是示出了遠離資源(away-resource)結構的示圖。
圖8是示出了基站波束掃描和移動站波束掃描的示圖。
圖9是示出了跨越不同時隙的波束訓練序列的示圖。
圖10是用於維持與無線網絡的鏈路的方法的流程圖。
圖11是示出了示例性裝置中不同模塊/單元/組件之間的數據流的數據流程圖。
圖12是示出了針對採用處理系統的裝置的硬體實現的示例的示圖。
具體實施方式
下面結合附圖所闡述的詳細描述，旨在作為對各種配置的描述，而不旨在表示本文中所描述的概念可以以其實踐的唯一配置。出於提供給對各種概念的透徹理解的目的，詳細描述包括特定的細節。但是，對於本領域技術人員來說將顯而易見的是，可以在不具有這些特定細節的情況下實踐這些概念。在一些實例中，為了避免模糊這些概念，以框圖形式示出公知的結構和組件。
現將參照各種裝置和方法來呈現電信系統的若干方面。這些裝置和方法將在下面的詳細描述中進行描述，並且在附圖中通過各種框、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法等等(其統稱為「要素」)來示出。可以使用電子硬體、計算機軟體或者其任意組合來實現這些要素。至於這些要素是實現成硬體還是軟體，取決於具體的應用和對整個系統所施加的設計約束條件。
通過舉例的方式，要素或者要素的任何部分或者要素的任意組合，可以用包括一個或多個處理器的「處理系統」來實現。處理器的例子包括微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、狀態機、門控邏輯器件、分立硬體電路和被配置為執行貫穿本公開內容所描述的各種功能的其它適當硬體。處理系統中的一個或多個處理器可以執行軟體。無論被稱為軟體、固件、中間件、微代碼、硬體描述語言還是其它術語，軟體應當被廣意地解釋為意味著指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟體模塊、應用、軟體應用、軟體包、例程、子例程、對象、可執行文件、執行的線程、過程、函數等等。
因此，在一個或多個示例性實施例中，所描述的功能可以用硬體、軟體、固件或者其任意組合來實現。如果在軟體中實現，則可以將這些功能存儲或編碼為計算機可讀介質上的一個或多個指令或代碼。計算機可讀介質包括計算機存儲介質。存儲介質可以是計算機能夠存取的任何可用介質。通過舉例的方式而不是限制的方式，這種計算機可讀介質可以包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、壓縮盤ROM(CD-ROM)或其它光碟存儲器、磁碟存儲器或其它磁存儲設備、或者能夠用於攜帶或存儲具有指令或數據結構形式的期望的程序代碼並能夠由計算機存取的任何其它介質。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質的保護範圍之內。
圖1是示出了LTE網絡架構100的示圖。LTE網絡架構100可以被稱為演進的分組系統(EPS)100。EPS 100可以包括一個或多個用戶設備(UE)102、演進的UMTS陸地無線接入網絡(E-UTRAN)104、演進的分組核心(EPC)110、以及運營商的網際網路協議(IP)服務122。EPS可以與其它接入網絡互連，但為了簡單起見，沒有示出這些實體/接口。如圖所示，EPS提供分組交換服務，然而，如本領域技術人員將容易理解的，貫穿本公開內容呈現的各種概念可以擴展到提供電路交換服務的網絡。
E-UTRAN包括演進型節點B(eNB)106和其它eNB 108，並且可以包括多播協調實體(MCE)128。eNB 106提供朝向UE 102的用戶和控制平面協議終止。eNB 106可以經由回程(例如，X2接口)連接到其它eNB 108。MCE 128為演進的多媒體廣播多播服務(eMBMS)分配時間/頻率無線資源，並且確定eMBMS的無線配置(例如，調製和編碼方案(MCS))。MCE 128可以是單獨的實體或eNB 106的一部分。eNB 106還可以被稱為基站、節點B、接入點、基站收發臺、無線基站、無線收發機、收發機功能單元、基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)、或一些其它的適當術語。eNB 106為UE 102提供到EPC 110的接入點。UE 102的例子包括蜂窩電話、智慧型電話、會話發起協議(SIP)電話、膝上型計算機、個人數字助理(PDA)、衛星無線設備、全球定位系統、多媒體設備、視頻設備、數字音頻播放器(例如MP3播放器)、照相機、遊戲控制臺、平板設備、或任何其它類似功能的設備。UE 102還可以被本領域技術人員稱為移動站、訂戶站、移動單元、訂戶單元、無線單元、遠程單元、行動裝置、無線設備、無線通信設備、遠程設備、移動訂戶站、接入終端、移動終端、無線終端、遠程終端、手持設備、用戶代理、移動客戶端、客戶端、或者一些其它的適當術語。
eNB 106連接到EPC 110。EPC 110可以包括移動性管理實體(MME)112、歸屬訂戶伺服器(HSS)120、其它MME 114、服務網關116、多媒體廣播多播服務(MBMS)網關124、廣播多播服務中心(BM-SC)126、和分組數據網絡(PDN)網關118。MME 112是處理UE 102和EPC 110之間的信號傳送的控制節點。通常，MME 112提供承載和連接管理。所有的用戶IP分組都是通過服務網關116進行傳送的，服務網關116本身連接到PDN網關118。PDN網關118提供UE IP位址分配以及其它功能。PDN網關118和BM-SC 126連接到IP服務122。IP服務122可以包括網際網路、內聯網、IP多媒體子系統(IMS)、PS流服務(PSS)和/或其他IP服務。BM-SC 126可以提供用於MBMS用戶服務供應和傳遞的功能。BM-SC 126可以用作內容提供商MBMS傳輸的入口點，可以用於授權和發起PLMN內的MBMS承載服務，並且可以用於調度和傳送MBMS傳輸。MBMS網關124可以用於向屬於廣播特定服務的多播廣播單頻網(MBSFN)區域的eNB(例如，106、108)分發MBMS業務，並且可以負責會話管理(開始/停止)並負責收集eMBMS相關的計費信息。
在一方面，UE 102能夠經由LTE網絡和毫米波(mmW)系統來傳輸信號。因此，UE 102可以通過LTE鏈路與eNB 106和/或其他eNB 108通信。另外，UE 102可以通過mmW鏈路與連接點(CP)或基站(BS)130(能夠進行mmW系統通信)通信。
在進一步的方面，其他eNB 108中的至少一個能夠經由LTE網絡和mmW系統來傳輸信號。因此，eNB 108可以被稱為LTE+mmW eNB。在另一方面，CP/BS 130可能能夠經由LTE網絡和mmW系統來傳輸信號。因此，CP/BS 130可以被稱為LTE+mmW CP/BS。UE 102可以通過LTE鏈路以及通過mmW鏈路與其他eNB 108通信。
在又一方面，其他eNB 108可能能夠經由LTE網絡和mmW系統來傳輸信號，而CP/BS 130能夠僅經由mmW系統來傳輸信號。因此，不能經由LTE網絡向其他eNB 108傳輸信號的CP/BS 130可以通過mmW回程鏈路與其他eNB 108通信。在下文中進一步詳細討論用於維持定向無線網絡(例如EPS 100)中的UE 102和CP 130之間的鏈路的技術。
圖2是示出了LTE網絡架構中的接入網絡200的例子的示圖。在這個例子中，將接入網絡200劃分成數個蜂窩區域(小區)202。一個或多個較低功率級的eNB 208可以具有與小區202中的一個或多個小區相重疊的蜂窩區域210。所述較低功率級的eNB 208可以是毫微微小區(例如家庭eNB(HeNB))、微微小區、微小區或遠程無線頭端(RRH)。每個宏eNB 204被分配給相應的小區202並且經配置為小區202中的所有UE 206提供到EPC 110的接入點。在接入網絡200的這個例子中沒有集中式控制器，但是可以在可替代的配置中使用集中式控制器。eNB 204負責所有無線相關的功能，包括無線承載控制、準入控制、移動性控制、調度、安全性、以及到服務網關116的連接性。eNB可以支持一個或多個(例如，3個)小區(也被稱為扇區)。術語「小區」可以指的是eNB的最小覆蓋區域和/或服務特定覆蓋區域的eNB子系統。此外，術語「eNB」、「基站」和「小區」在本文中可以互換使用。
在一個方面，UE 206可以經由LTE網絡和毫米波(mmW)系統來傳輸信號。因此，UE 206可以通過LTE鏈路與eNB 204通信，並且通過mmW鏈路與連接點(CP)或基站(BS)212(能夠進行mmW系統通信)進行通信。在進一步的方面，eNB 204和CP/BS 212可以經由LTE網絡和mmW系統來傳輸信號。因此，UE 206可以通過LTE鏈路和mmW鏈路(當eNB204能夠進行mmW系統通信時)與eNB 204進行通信，或者通過mmW鏈路和LTE鏈路(例如，當CP/BS 212能夠進行LTE網絡通信時)與CP/BS212進行通信。在又一方面，eNB 204經由LTE網絡和mmW系統傳輸信號，而CP/BS 212僅經由mmW系統傳輸信號。因此，不能經由LTE網絡向eNB204傳輸信號的CP/BS 212可以通過mmW回程鏈路與eNB 204通信。
由接入網絡200採用的調製和多址方案可以取決於所部署的具體電信標準而變化。在LTE應用中，在DL上使用OFDM並且在UL上使用SC-FDMA，以支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)二者。如本領域技術人員根據接下來的詳細描述將容易理解的，本文中給出的各種概念良好地適用於LTE應用。然而，這些概念可以容易地擴展到採用其它調製和多址技術的其它電信標準。通過舉例的方式，這些概念可以擴展到演進數據優化(EV-DO)或超移動寬帶(UMB)。EV-DO和UMB是由第三代合作夥伴計劃2(3GPP2)公布的、作為CDMA2000標準族一部分的空中接口標準並且採用CDMA以提供到移動站的寬帶網際網路接入。這些概念還可以擴展到：採用寬帶CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它變型(例如TD-SCDMA)的通用陸地無線接入(UTRA)；採用TDMA的全球移動通信系統(GSM)；和採用OFDMA的演進的UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和閃速OFDM(Flash-OFDM)。在來自3GPP組織的文獻中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在來自3GPP2組織的文獻中描述了CDMA2000和UMB。實際所採用的無線通信標準和多址技術將取決於特定應用和對系統施加的整體設計約束。
eNB 204可以具有支持MIMO技術的多個天線。MIMO技術的使用使得eNB 204能夠利用空間域來支持空間復用、波束成形和發射分集。空間復用可以用於在同一個頻率上同時發送不同的數據流。可以將數據流發送給單個UE 206以提高數據速率或發送給多個UE 206以提高整體系統容量。這可以通過對每個數據流進行空間預編碼(即，施加對振幅和相位的縮放)並且隨後通過DL上的多個發送天線來發送每個空間預編碼的流來實現。到達UE(206)處的空間預編碼的數據流具有不同的空間籤名，這使得每個UE 206能夠恢復去往UE 206的一個或多個數據流。在UL上，每個UE 206發送空間預編碼的數據流，這使得eNB 204能夠識別每個空間預編碼的數據流的源。
當信道狀況良好時，通常使用空間復用。當信道狀況較差時，可以使用波束成形來將傳輸能量集中到一個或多個方向上。這可以由對通過多個天線進行發送的數據進行空間預編碼來實現。為了在小區的邊緣處獲得良好的覆蓋，可以結合發射分集來使用單個流波束成形傳輸。
在接下來的詳細描述中，將參照在DL上支持OFDM的MIMO系統來描述接入網絡的各個方面。OFDM是在OFDM符號內的數個子載波上調製數據的擴頻技術。子載波以精確的頻率間隔開。所述間隔提供了使得接收機能夠從子載波恢復數據的「正交性」。在時域中，可以向每個OFDM符號添加保護間隔(例如循環前綴)以對抗OFDM符號間幹擾。UL可以使用DFT擴展OFDM信號的形式的SC-FDMA以補償高的峰均功率比(PAPR)。
圖3是在接入網絡中與UE 350通信的eNB 310的框圖。在DL中，向控制器/處理器375提供來自核心網的上層分組。在DL中，控制器/處理器375提供報頭壓縮、加密、分組分段和重新排序、邏輯信道和傳輸信道之間的復用，以及基於各種優先級度量的到UE 350的無線資源分配。控制器/處理器375還負責HARQ操作、對丟失分組的重發、以及到UE 350的信號發送。
發送(TX)處理器316實現的各種信號處理功能。信號處理功能包括：編碼和交織以促進UE 350處的前向糾錯(FEC)，和基於各種調製方案(例如二進位相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、M相移鍵控(M-PSK)、M正交幅度調製(M-QAM))向信號星座進行映射。隨後將經編碼和經調製的符號分離成並行流。隨後將每個流映射到OFDM子載波、在時域和/或頻域上與參考信號(例如導頻)進行復用、並且隨後使用反向快速傅立葉變換(IFFT)組合在一起以產生攜帶時域OFDM符號流的物理信道。對OFDM流進行空間預編碼以產生多個空間流。可以使用來自信道估計器374的信道估計來確定編碼和調製方案，以及使用其用於空間處理。信道估計可以從參考信號和/或由UE 350發送的信道狀況反饋推導出。隨後經由分別的發射機318TX將每個空間流提供給不同的天線320。每個發射機318TX可以將RF載波調製有相應的空間流以用於傳輸。
在UE 350處，每個接收機354RX通過其相應的天線352接收信號。每個接收機354RX恢復調製到RF載波上的信息並且向接收(RX)處理器356提供所述信息。RX處理器356實現各種信號處理功能。RX處理器356可以執行對信息的空間處理以恢復去往UE 350的任何空間流。如果多個空間流要去往UE 350，則RX處理器356可以將它們組合成單個OFDM符號流。隨後RX處理器356使用快速傅立葉變換(FFT)將OFDM符號流從時域轉換到頻域。頻域信號包括針對OFDM信號的每個子載波的分別的OFDM符號流。通過確定由eNB 310發送的最可能的信號星座點，來恢復和解調每個子載波上的符號和參考信號。這些軟決定可以基於由信道估計器358所計算的信道估計。隨後對軟決定進行解碼和解交織以恢復最初由eNB 310在物理信道上發送的數據和控制信號。隨後將數據和控制信號提供給控制器/處理器359。
控制器/處理器359可以與存儲有程序代碼和數據的存儲器360相關聯。存儲器360可以被稱為計算機可讀介質。在UL中，控制器/處理器359提供了傳輸信道和邏輯信道之間的解復用、分組重組、解密、報頭解壓縮、控制信號處理，以恢復來自核心網的上層分組。隨後向數據宿362提供上層分組。還可以向數據宿362提供各種控制信號以進行處理。控制器/處理器359還負責使用確認(ACK)和/或否定確認(NACK)協議進行檢錯以支持HARQ操作。
在UL中，使用數據源367來向控制器/處理器359提供上層分組。類似於結合由eNB 310進行的DL傳輸來描述的功能，控制器/處理器359基於eNB 310進行的無線資源分配，提供報頭壓縮、加密、分組分段和重新排序、以及邏輯信道和傳輸信道之間的復用。控制器/處理器359還負責HARQ操作、丟失分組的重發、和到eNB 310的信令。
TX處理器368可以使用由信道估計器358從參考信號或由eNB 310發送的反饋推導出的信道估計來選擇合適的編碼和調製方案，以及促進空間處理。可以經由分別的發射機354TX向不同的天線352提供由TX處理器368產生的空間流。每個發射機354TX可以將RF載波調製有相應的空間流以用於傳輸。
以類似於結合UE 350處的接收機功能所描述的方式在eNB 310處對UL傳輸進行處理。每個接收機318RX通過其相應的天線320接收信號。每個接收機318RX恢復調製到RF載波上的信息並且向RX處理器370提供所述信息。RX處理器370可以實現L1層。
控制器/處理器375可以與存儲有程序代碼和數據的存儲器376相關聯。存儲器376可以被稱為計算機可讀介質。在UL中，控制器/處理器375提供傳輸信道和邏輯信道之間的解復用、分組重組、解密、報頭解壓縮、控制信號處理以恢復來自UE 350的上層分組。可以向核心網提供來自控制器/處理器375的上層分組。控制器/處理器375還負責使用ACK和/或NACK協議來檢錯，以支持HARQ操作。
極高頻(EHF)是電磁波譜中的RF的一部分。EHF具有30GHz至300GHz的範圍和在1毫米與10毫米之間的波長。該頻帶中的無線電波可以被稱為毫米波(mmW)。近mmW可以向下延伸到具有100毫米的波長的3GHz頻率(在3GHz和30GHz之間延伸的超高頻(SHF)頻帶，也被稱為釐米波)。雖然本文的公開內容涉及mmW，但是應當理解，本公開內容也適用於近mmW。此外，儘管本文的公開內容涉及mmW基站，但是應當理解，本公開內容也適用於近mmW基站。毫米波長RF信道具有極高的路徑損耗和短距離。為了在毫米波長譜中構建有用的通信網絡，可以使用波束成形技術來補償極高的路徑損耗。波束成形技術將RF能量聚焦到窄方向上，以允許RF波束在該方向上傳播地更遠。使用波束成形技術，毫米波長譜中的非視線(NLOS)RF通信可以依賴于波束的反射和/或衍射來到達UE。如果由於UE移動或環境中的變化(例如，障礙物、溼度、雨水等)而導致方向變得阻塞，則波束可能不能夠到達UE。因此，為了確保UE具有連續的、無縫的覆蓋，在儘可能多的不同方向上的多個波束可以是可用的。
在下文中提供了用於在連續改變的無線環境中維持移動UE和基站之間的鏈路的波束成形技術和方法。
LTE的動機是針對移動數據需求來增加蜂窩網絡帶寬。隨著移動數據需求的增加，可以利用各種其他技術來維持需求。例如，可以使用毫米波(mmW)信道來傳送高速移動數據。
mmW鏈路可以被定義為從能夠進行mmW波束成形的發射機到能夠進行mmW波束成形的接收機的、基帶符號的傳送。mmW資源單元可以包括波束寬度、波束方向和時隙的特定組合。該時隙可以是LTE子幀的一部分並且與LTE物理下行鏈路控制信道(PDCCH)幀定時對準。為了在不增加發射機處的發送功率的情況下有效地增加接收mmW信號強度，可以應用波束成形。可以通過減小發射機和接收機之一或兩者的mmW波束寬度來增加接收機增益。例如，可以通過向天線陣列應用相移來改變波束寬度。
mmW通信系統可以以甚高頻帶(例如，10GHz至300GHz)來操作。這種高載波頻率允許使用大帶寬。例如，60GHz mmW無線網絡在大約60GHz頻帶處提供大帶寬，並且具有支持甚高的數據速率(例如，高達6.7Gbps)的能力。甚高頻帶可以用於例如回程通信或用於網絡接入(例如，UE接入網絡)。由mmW系統支持的應用可以包括例如未壓縮視頻流、同步文件傳輸、視頻遊戲和到無線顯示器的投影。
mmW系統可以在多個天線和波束成形的幫助下操作以克服具有低增益的信道。例如，在高載波頻帶處的嚴重衰減可以將所發送信號的範圍限制為幾米(例如，1到3米)。另外，障礙物(例如，牆壁、家具、人類等)的存在可能阻擋高頻毫米波的傳播。因此，在高載波頻率處的傳播特性使得需要波束成形來克服該損耗。波束成形可以經由天線陣列(例如，相控陣列)來實現，所述天線陣列協作以在朝向接收裝置的特定方向上將高頻信號波束成形，並且因此擴展信號的範圍。儘管mmW系統可以以獨立方式來操作，但是mmW系統也可以連同更多已建立的但較低頻率(和較低帶寬)的系統(例如LTE)來實現。
在一方面，本公開內容提供了在LTE系統和mmW系統之間的協作技術。例如，本公開內容可以利用更魯棒的系統的存在來幫助基站的波束成形、同步或發現。mmW系統和較低頻率系統(例如，LTE)之間的合作可以通過以下各項來促進：1)支持mmW信道上的發現、同步或關聯的信令類型可以通過不同的較低頻率魯棒載波來發送；2)在mmW信道和較低頻率載波(例如，LTE)之間發送發現和同步信令的順序；3)利用現有連接；4)要由基站(BS)/用戶設備(UE)在發送的消息中包括的信息；和5)要包括在LTE信令中的信息。
在一個方面，具有mmW能力的連接點(CP)或基站(BS)(用於具有mmW能力的設備的網絡接入點)可以安裝在燈杆、建築物側面和/或與城域小區位於一起。可以通過沿著視線(LOS)的波束成形或圍繞障礙物的主要反射路徑或衍射路徑來形成mmW鏈路。對具有mmW能力的設備的挑戰是為波束成形找到適當的LOS或反射路徑。
圖4A至4C是示出了連同LTE系統使用的mmW系統的示例性部署的示圖。在圖4A中，圖400示出了LTE系統獨立於mmW系統並且與mmW系統並行操作的部署。如圖4A所示，UE 402能夠經由LTE系統和mmW系統來傳輸信號。因此，UE 402可以通過LTE鏈路410與eNB 404通信。與LTE鏈路410並行地，UE 402還可以通過第一mmW鏈路412與第一BS 406進行通信，並且可以通過第二mmW連結414與第二BS 408進行通信。
在圖4B中，示圖430示出了LTE系統和mmW系統並置的部署。如圖4B所示，UE 432能夠經由LTE系統和mmW系統來傳輸信號。在一方面，BS 434可以是能夠經由LTE系統和mmW系統來傳輸信號的LTE eNB。因此，BS 434可以被稱為LTE+mmW eNB。在另一方面，BS 434可以是能夠經由LTE系統和mmW系統傳輸信號的mmW CP。因此，BS 434可以被稱為LTE+mmW BS。UE 432可以通過LTE鏈路436與BS 434進行通信。同時，UE 432還可以通過mmW鏈路438與BS 434進行通信。
在圖4C中，示圖470示出了能夠經由LTE系統和mmW系統(LTE+mmW基站)來傳輸信號的BS與僅能夠經由mmW系統來傳輸信號的BS在一起的部署。如圖4C所示，UE 472可以通過LTE鏈路480與LTE+mmW BS 474通信。LTE+mmW BS 474可以是LTE+mmW eNB。與LTE鏈路480並行地，UE 472還可以通過第一mmW鏈路482與第二BS 476進行通信，並且通過第二mmW鏈路484與第三BS 478進行通信。第二BS 476還可以通過第一mmW回程鏈路484與LTE+mmW BS 474進行通信。第三BS 478還可以通過第二mmW回程鏈路486與LTE+mmW BS 474進行通信。
圖5A和5B是示出了在CP和UE之間對波束成形的信號的傳輸的例子的示圖。CP可以被實現為mmW系統(mmW BS)中的BS。參考圖5A，示圖500示出了在不同的發送方向(例如，方向A、B、C、和D)上發送波束成形的信號506(例如，同步信號或發現信號)的、mmW系統的CP 504。在一個例子中，CP 504可以根據序列A-B-C-D掃描發送方向。在另一例子中，CP 504可以根據序列B-D-A-C掃描發送方向。儘管關於圖5A僅描述了四個發送方向和兩個發送序列，但設想的是任何數量的不同的發送方向和發送序列。
在發送信號之後，CP 504可以切換到接收模式。在接收模式中，CP 504可以以與CP 504先前在不同的發送方向上發送同步/發現信號的序列或模式相對應(映射)的序列或模式來掃描不同的接收方向。例如，如果CP 504先前根據序列A-B-C-D在發送方向上發送同步/發現信號，則CP 504可以根據序列A-B-C-D掃描接收方向以嘗試接收來自UE 502的關聯信號。在另一例子中，如果CP 504先前根據序列B-D-A-C在發送方向上發送同步/發現信號，則CP 504可以根據序列B-D-A-C掃描接收方向，以嘗試接收來自UE 502的關聯信號。
每個波束成形的信號上的傳播延遲允許UE 502執行接收(RX)掃描。處於接收模式的UE 502可以掃描不同的接收方向，以嘗試檢測同步/發現信號506(參見圖5B)。同步/發現信號506中的一個或多個可以由UE 502檢測。當檢測到強的同步/發現信號506時，UE 502可以確定與該強同步/發現信號相對應的、CP 504的最佳發送方向以及UE的最佳接收方向502。例如，UE 502可以確定強同步/發現信號506的初步天線權重/方向，並且可以進一步確定期望CP 504最佳地接收波束成形的信號的資源(例如，如下文關於圖7所討論的)。此後，UE 502可以嘗試經由波束成形的信號與CP 504相關聯。
參照圖5B的示圖520，UE 502可以在不同的接收方向(例如，方向E、F、G和H)上監聽波束成形的發現信號。在一個例子中，UE 502可以根據序列E-F-G-H來掃描接收方向。在另一例子中，UE 502可以根據序列F-H-E-J來掃描接收方向。儘管關於圖5B僅描述了四個接收方向和兩個接收序列，但設想的是任何數量的不同的接收方向和接收序列。
UE 502可以通過在不同的發送方向(例如，方向E、F、G、和H)上發送波束成形的信號526(例如，關聯信號)來嘗試關聯。在一個方面，UE 502可以通過沿著UE 502的最佳接收方向在期望CP 504最佳地接收關聯信號的時間/資源來發送該關聯信號526。處於接收模式的CP 504可以掃描不同的接收方向，並在與接收方向相對應的一個或多個時隙期間檢測來自UE 502的關聯信號526。當檢測到強關聯信號526時，CP 504可以確定與該強關聯信號相對應的、UE 502的最優發送方向和CP 504的最優接收方向。例如，CP 504可以確定強關聯信號526的初步天線權重/方向，並且還可以確定期望UE 502最佳地接收波束成形的信號的時間和/或資源。可以隨著時間推移來細化(refine)或重複上文關於圖5A和5B討論的任意過程，使得UE 502和CP 504最終學習用於相互建立鏈路的最優發送和接收方向。這種細化和重複可以被稱為波束訓練。
在一個方面，CP 504可以根據多個波束成形方向來選擇用於發送同步/發現信號的序列或模式。隨後，CP 504可以在足夠長的時間量期間發送信號，以使UE 502掃描多個波束成形方向，以嘗試檢測同步/發現信號。例如，CP波束成形方向可以由n表示，其中n是從0到N的整數，N是發送方向的最大數量。另外，UE波束成形方向可以由k表示，其中k是從0到K的整數，K是接收方向的最大數量。當UE 502檢測到來自CP 504的同步/發現信號時，UE 502可能發現當UE 502波束成形方向為k＝2且CP 504波束成形方向為n＝3時接收到最強同步/發現信號。因此，UE 502可以在相應的響應時隙中使用相同的天線權重/方向來對CP 504進行響應(發送波束成形的信號)。也就是說，UE 502可以在期望CP 504在CP 504波束成形方向n＝3處執行接收掃描的時隙期間使用UE 502波束成形方向k＝2向CP 504發送信號。
本公開內容提供了一種用於將先接後斷(make-before-break)移動性與鏈路特定的波束訓練進行集成的方法和裝置。在一個方面，UE可以獨立地與服務基站以及與每個潛在的目標基站進行波束訓練序列和/或波束細化序列。該序列可以針對每個UE到基站鏈路建立單獨的波束對。可以向UE分配空中接口資源(例如，遠離資源)以用于波束訓練成果(efforts)以及與潛在目標基站的數據交換。鏈路強度度量可以從波束訓練/波束細化序列導出並且用於確定UE是否應當存儲/緩存代表相應的目標基站的狀態信息(信令信息)。UE可以存儲/緩存與目標基站和相關聯的波束相關的信息，以便與目標基站進行通信。在一個方面，UE可以與兩個基站交換數據，其中，可以使用遠離資源與第一基站交換一些數據，並且可以使用其他時間/頻率資源與第二基站交換其他數據。
圖6是示出了具有路徑特定的波束成形的mmW接入網絡的架構的示圖600。參考圖6，四個基站(BS1 604、BS2 606、BS3 608、和BS4 610)連接到網絡650。行動裝置(例如，UE)602可以維持與BS4 610的活動鏈路。行動裝置602和BS4 610可以進行波束訓練/波束細化序列，以創建與鏈路的路徑(路徑666)對準的適當的波束對。當在活動鏈路上交換業務數據時，行動裝置602可以與BS1 604進行波束訓練/波束細化序列，以創建與路徑660和/或路徑662對準的適當的波束對。在圖6中，第一障礙物652可能能夠反射波束。因此，沿著路徑660在行動裝置602和BS1 604之間行進的波束可以反射離開第一障礙物652，以便到達其預期目的地。行動裝置602還可以與BS2 606進行波束訓練/波束細化序列，以創建與路徑664對準的適當的波束對。行動裝置602可以相對於每個BS來存儲/緩存與所創建的波束對相關的信息。第二障礙物654可能阻擋行動裝置602和BS3 608之間的視線。因此，行動裝置602可能不能夠與BS3 608進行波束訓練/波束細化序列。
在一方面，本公開內容適用於包括多個基站的無線接入網絡。行動裝置可以使用無線空中接口來接入網絡並經由一個或多個基站來交換業務數據。空中接口在以下頻率範圍中操作：其中，行動裝置和基站之間的鏈路可以要求每個端點創建沿著互連傳播路徑指向的專用天線波束。這可以應用於高於5至6GHz的頻率範圍(即，高於用於本蜂窩系統的頻帶)。這也可以應用於具有大於或等於10mm(毫米波範圍)的波長的頻率範圍，在該頻率範圍中，需要創建非常窄的天線波束以克服傳播損耗。
可以在行動裝置和基站之間執行波束訓練序列以針對行動裝置-基站鏈路來建立波束對。為了在存在信道動態性和用戶移動性的情況下維持鏈路，行動裝置和基站可以執行周期性的波束細化序列和/或最終執行新的波束訓練序列。波束訓練和波束細化序列可以涉及兩個端點(行動裝置和基站)之間的信息交換。信息交換導致兩個端點中的一個端點從兩個端點中的另一個獲取狀態信息(信令信息)。狀態信息可以包括關於鏈路的遠程端點的信息和用於在鏈路上通信的波束的類型。與波束訓練和波束細化序列相關聯的信令的例子可以在IEEE 802.11ad標準規範中找到。
雖然行動裝置和基站可以使用波束訓練和/或波束細化序列來創建和維持鏈路，但是移動性和信道動態可以迫使行動裝置切換到另一個基站。雖然基站之間的切換通常從蜂窩技術是已知的，但是對波束訓練和/或波束細化的需要增加了獨特的障礙。具體地，在使用行動裝置的無線單元與服務基站交換業務數據的同時，如何找到作為切換候選的其他基站對於該行動裝置來說可能是不清楚的。此外，處於高頻帶的無線鏈路可能易受到陰影效應的影響並且可能迅速失效。為了快速響應快速無線鏈路故障，切換準備(即，識別行動裝置的可替代基站)必須及早發生，並且切換必須迅速執行。否則，切換對使用無線鏈路的應用程式造成明顯的中斷。然而，對快速切換的需求與對波束訓練和/或波束細化序列的需要衝突，這可能需要相當大量的時間用於在每個鏈路上的信令交換。
雖然加速切換可能是期望的，但是快速切換可能導致在小區邊緣處的兩個基站之間的頻繁切換(例如，桌球切換)。這可能導致高信令開銷並且損害更高層的性能。因此，希望以先傳後斷(make-before-break)方式進行切換，例如，允許業務在完成到基站中的一個的切換之前在一定量的時間內經由兩個或多個獨立的基站被路由。這可能需要與至少兩個基站同時進行波束訓練和/或波束細化。
在一個方面，行動裝置(例如，UE)可以維持與服務基站的鏈路，並使用該鏈路與網絡交換業務數據，以及與服務基站進行周期性的波束細化和/或波束訓練。可以從與服務基站執行的波束訓練和/或波束細化序列來導出鏈路強度度量。
周期性地，可以將空中接口資源(以下稱為「遠離資源」)分配給行動裝置。行動裝置可以使用該遠離資源來暫停與服務基站的業務交換並且執行基站候選管理。該遠離資源可以例如是時隙。基站候選管理可以包括：搜索可能是用於切換的候選的其他基站，重新聲明現有的基站候選，和/或發起到基站候選的切換。當行動裝置擁有與基站有關的狀態信息(信令信息)和與用於與基站通信的至少一個波束相關的信息時，基站可以被稱為基站候選。與基站候選相關的狀態信息可以包括基站標識符(ID)或小區ID以及諸如定時信息等其他基站信息。狀態信息還可以包括鏈路特定信息，例如，舉例來說，會話密鑰。遠離資源還可以由行動裝置用於與候選基站交換業務數據。以這種方式，行動裝置可以使用相同的無線單元用於與服務基站的數據和信令交換、基站候選管理、以及與基站候選的數據和信令交換。
搜索新的基站候選包括在行動裝置和當前不是候選或服務基站的任何其他基站之間進行至少一個波束訓練序列。行動裝置使用所分配的遠離資源來進行相關聯的信令交換。可以從信令交換導出鏈路強度度量，該鏈路強度度量的值確定基站是否變為候選。在這種情況下，行動裝置可以交換與候選相關聯的所有狀態信息(信令信息)。例如，行動裝置可以向BS發送其自己的狀態信息。行動裝置還可以從BS接收BS狀態信息。還可以使用遠離資源來進行交換狀態信息所需的額外信令。鏈路強度度量可以由行動裝置或基站獨立地導出，或者可以經由在行動裝置和基站兩者處進行的測量而一致地導出。是否將基站指定為候選的決定可以由行動裝置做出、由網絡做出、或由兩者做出。出於決定是否將基站指定為候選的目的而交換的任何信息可以被認為是波束訓練序列的一部分。
基站候選資格的重新聲明涉及在行動裝置和候選基站之間進行至少一個波束細化序列或波束訓練序列。行動裝置使用遠離資源來進行相關聯的信令交換。可以從信令交換導出鏈路強度度量，該鏈路強度度量的值確定基站是否保持候選。如果確定基站不再是候選，則行動裝置可以移除與基站相關的所有狀態信息(信令信息)。否則，行動裝置可以更新與基站相關的狀態信息，其可以包括例如用於到基站的鏈路的、更準確的波束。
周期性地，使用針對基站候選和/或服務基站獲得的鏈路強度值來評估切換條件。決策過程可以基於將各種鏈路強度值互相比較，或者以模擬方式與門限進行比較。繼續該切換的決定可以由行動裝置或網絡做出。可以在行動裝置和服務基站之間交換進行切換所需的所有信令。還可以使用遠離資源在行動裝置和被選擇用於切換的基站候選之間交換信令。
參考圖6，在例子中，當進行從服務基站BS4 610到基站候選BS2 606的切換時，基站候選BS2 606成為新的服務基站。到新的服務基站BS2 606的鏈路變為行動裝置602用於交換業務數據的新的活動鏈路。新的活動鏈路還可以由行動裝置602用於與基站BS2 606的周期性波束訓練和/或波束細化序列。可以將新的遠離資源分配給行動裝置602以用於與其它基站(例如，BS1 604)執行候選管理。
遠離資源還可以由行動裝置用於與基站候選交換數據。這使得能夠進行先傳後斷切換，其中在與服務基站的鏈路上傳送進行中的(in-flight)數據，而經由基站候選轉發新到達的數據。還啟用了多徑復用，其中，行動裝置和網絡之間的數據交換可以在到服務基站的鏈路和到基站候選的鏈路之間分割。對於這些情況，當與不使用遠離資源的服務基站交換數據時，行動裝置可以創建為服務基站存儲/緩存的波束。當使用遠離資源與基站候選交換數據時，行動裝置還可以創建為基站候選存儲/緩存的波束。行動裝置可以將在兩個不同鏈路上接收的數據組合到一個數據流上。以相同的方式，行動裝置可以維護調度器以在兩個不同的鏈路之間拆分輸出數據流。
圖7是示出了遠離資源結構的示圖700。遠離資源可以包括一個或多個時隙，例如時隙-1 702、時隙-2 704、時隙-3 706和時隙-4 708。每個時隙可以包括多個子時隙。例如，時隙-1702可以包括N個子時隙(例如，子時隙-1 702(1)、子時隙-2 702(2)、...、子時隙-i 702(i)、...、以及子時隙-N 702(N))。在另一示例中，時隙-2 704可以包括M個子時隙(例如，子時隙-1704(1)、子時隙-2 704(2)、子時隙-1 704...、子時隙-j 704(j)、...以及子時隙-M 702(M))。可以在由例如LTE支持的幀、子幀或超幀結構內分配時隙。遠離資源還可以被定義為OFDMA系統中的單獨的頻帶或者子載波或音調的子集。在一個方面，可以將特定的碼擴展序列指派為遠離資源。遠離資源可以被配置為網絡範圍、小區範圍或每個行動裝置/每基站等級。可以對遠離資源進行細分，例如分成上行鏈路和下行鏈路部分。或者，可以針對上行鏈路和下行鏈路分配獨立的遠離資源。遠離資源可以用於行動裝置和除了服務基站之外的基站之間的信令和數據交換。可以以預配置、調度或基於競爭的方式在多個基站或多個行動裝置之間共享遠離資源。
圖8是示出了基站波束掃描810和移動站波束掃描850的示圖800。參考基站波束掃描810，基站的角度範圍由參考812表示。基站可以發送對應於所述角度範圍內的多個扇區的多個波束。例如，基站可以沿著第一扇區814(1)、第二扇區814(2)、...、第(i-1)扇區814(i-1)、第i扇區814(i)、第(i+1)扇區814(i+1)、...、第(N-1)扇區814(N-1)和第N扇區814(N)發送波束。參考移動站波束掃描850，移動站可以發送對應於移動站的角度範圍內的多個扇區的多個波束。例如，移動站可以沿著第一扇區854(1)、第二扇區854(2)、第j扇區854(j)、第(j+1)扇區854(j+1)、第(M-1)扇區854(M-1)和第M扇區854(M)發送波束。在圖8所示的例子中，j可能等於3而M可能等於6。
圖9是示出了跨越不同時隙的波束訓練序列的示圖900。在一方面，網絡中的所有基站可以是時間同步的並且在時域中維持網絡範圍的幀結構。因此，時間資源的固定部分，例如幀的一部分，可以被分配為網絡範圍的遠離資源。該資源可以被細分為時隙，其中第一時隙可以支持基站波束掃描，第二時隙可以支持移動站波束掃描，第三時隙可以支持移動站對基站的接入請求，以及第四時隙可以支持基站對移動站的請求進行響應。
可以相對於圖7到圖9來描述移動站(MS)(例如，UE)與基站(BS)之間的波束訓練序列。在一個方面，例如在時分雙工(TDD)系統中，BS和MS充分地時間同步，並且它們之間的信道是互逆的。時間同步使得MS和BS具有時間對齊的幀和時隙。此外，可以以某種方式在BS和MS之間預定義或共享幀結構內的時隙1至4的出現。
參考圖9，BS可以將水平角度覆蓋範圍細分為N個扇區(圖8)並將第一時隙920(時隙1)細分為相同數量的子時隙(圖7)。對於BS發送信標掃描922，BS可以在每個扇區中在窄波束上發送信標的預定序列來單步調試(step through)該扇區。每個信標可以包含諸如BS標識符(BS ID)等信令信息。在BS的發送信標掃描922期間，MS激活具有開放波束924的接收機，使得MS可以從所有可能的方向接收BS信標。在接收到BS信標信號時，MS解碼並存儲/緩存BS ID以及在其中接收到具有最強信號強度的信標信號的子時隙(例如，圖7中的第i個子時隙和圖8中的第i個扇區)。
仍然參照圖9，在第二時隙940(時隙2)中，BS可以使用開放天線波束962來發送信標，而MS使用M個子時隙在M個扇區上對其接收機執行接收波束掃描964。這允許MS確定與BS通信的最佳MS波束(例如，圖7中的第j個子時隙和圖8中的第j個扇區)。N(BS扇區的數量)可以不同於M(MS扇區的數量)。
在第三時隙960(時隙3)中，BS可以利用其接收機使用與第一時隙920(時隙1)中相同的扇區和相同的序列來執行接收波束掃描962。先前確定了到達BS的最佳子時隙的MS可以在具有針對BS的最佳MS發送波束964(例如，圖8中的第j個波束)的子時隙中發送接入信號。MS可以在接入信號中插入和MS標識符(MS ID)。接收該接入信號的BS可以導出MS ID以及對應的BS波束以與MS通信。
在第四時隙980(時隙4)中，在發送了接入信號之後，MS將期待來自BS的響應，並且因此形成用於接收BS響應的對應的MS接收波束984。BS可以使用適當的BS發送波束982(例如，圖8中的第i個波束)來發送對接入信號的響應。經由接入和響應信號的交換(握手)，MS和BS已經相互發現了彼此通信的最佳波束對。可以分配另外的時隙來交換額外的信息。
在一方面，MS可以從服務BS請求遠離資源。服務BS可以經由回程與相鄰BS協調以分配遠離資源並將結果轉發給MS。
在另一方面，MS可以經由先聽後說(Listen-Before-Talk)過程(LBT)來自分配(self-allocate)該遠離資源。此處，MS可以監聽並等待，直到信道清除，並且隨後向相鄰BS廣播信標信號波束掃描。由於服務BS還可以進行LBT過程，所以當觀察到MS處於廣播模式時，服務BS將不向MS轉發數據。在服務BS開始進一步的數據傳輸之前，服務BS還可以向相鄰BS提供足夠的時間來響應MS掃描(例如，經由相鄰BS自己的掃描)。類似地，服務BS可以在空閒信道評估之後發起發送波束掃描。由這樣的BS服務的MS可以保持數據傳輸直到BS的發送掃描完成之後，從而相鄰小區MS可以進行其自己的掃描或對BS的隨機接入嘗試。上面討論的過程符合載波偵聽多路訪問(CSMA)類型的空中接口協議。
波束訓練序列基於每個MS和BS可以在多個天線波束之間切換的假設。可以通過選擇適當的幅度和相位矢量經由多個天線元件來創建每個波束。或者，可以通過在單獨的天線之間切換或使用連接到多個天線的切換矩陣(例如Butler矩陣)來切換波束。波束細化序列可以在例如可用波束的子集之間切換，或者以更精細的步長來切換波束。由波束訓練或波束細化序列產生的最佳波束可以以簡明的形式表示，例如經由波束標識符(ID)或表示天線陣列的幅度和相位設置的矢量來標識。
在一方面，波束訓練和波束細化序列可以根據IEEE 802.11ad技術規範中描述的協議來實現。在另一方面，鏈路強度度量可以基於信號強度測量、信噪比(SNR)測量、信號與幹擾加噪聲比(SINR)測量、數據速率估計等等。在另一方面，針對基站候選的狀態信息(信令信息)可以包括小區ID、定時偏移、會話密鑰、小區配置設置、用於接入的專用前導碼或與用於接入基站候選的遠離資源有關的信息。
在一個方面，波束訓練序列可以產生多個波束對，其中每個波束對與MS和BS之間的傳播路徑對準。MS可以緩存與波束對相關聯的所有狀態信息或其子集。MS可以緩存與鏈路相對應的波束對的狀態信息，所述鏈路是：MS與服務BS所維持的鏈路以及MS與任何候選BS所維持的鏈路。可以例如在用于波束訓練序列的信令時段期間執行每鏈路波束管理。每鏈路波束管理可以允許端節點(MS和BS)選擇路徑中的一個、在路徑之間切換、或者應用機制以利用多個路徑進行數據多路復用。
在一個方面，儘管許多上述過程是關於行動裝置/MS描述的，但是該過程可以等效地應用於BS。因此，可以向BS分配遠離資源，BS使用該遠離資源與由相鄰BS服務的潛在MS候選進行通信。波束訓練和波束細化序列可以由BS以與MS相同的方式應用。此外，類似於MS創建針對BS候選的狀態信息的方式，BS可以創建針對MS候選的狀態信息。由BS所應用的用於決定是否將MS指定為候選、中斷MS的候選資格和/或發起切換的、基於鏈路度量的決定可以類似於由MS所應用的基於鏈路度量的決定。在一個方面，在MS候選和BS候選之間可以存在一一對應關係。因此，作為MS的候選的BS也應將該MS指定為候選(反之亦然)。
圖10是用於維持與無線網絡的鏈路的方法的流程圖1000。該方法可以由UE(例如，圖6中的行動裝置或圖8和圖9中的移動站)執行。在框1002，UE經由與第一基站的第一鏈路與無線網絡傳輸數據。
在框1004，UE獲取用於與第二基站執行波束訓練序列的資源。獲取的資源允許在經由第一鏈路傳輸數據的同時執行與第二基站的波束訓練序列。在一方面，所述資源是時隙或頻帶中的至少一個。所述資源可以經由來自第一基站或第二基站中的至少一個的資源分配來獲取。或者，所述資源可以由UE獨立地獲取。
在框1006，UE使用該資源執行波束訓練序列並與第二基站交換信令信息，以建立到第二基站的第二鏈路。信令信息可以包括例如基站ID、小區ID、定時信息、鏈路特定信息(例如，會話密鑰)和/或用於在第二鏈路上通信的波束的類型。在一方面，該數據是經由第一鏈路與第一基站傳輸的，而第二數據是經由第二鏈路與第二基站傳輸的。經由第一鏈路接收的數據和經由第二鏈路接收的第二數據可以被組合成單個數據流。另外地或替代地，經由第一鏈路發送的數據和經由第二鏈路發送的第二數據可以是從單個數據流生成的。
在框1008，UE基于波束訓練序列來評估第二鏈路的鏈路強度。在框1010，當第二鏈路的鏈路強度高於門限時，UE可以存儲/緩存與第二基站交換的信令信息。
在框1012，UE基於該評估來確定是否將數據通信從第一鏈路切換到第二鏈路。在一個方面，UE可以通過首先執行波束細化序列並且使用另一資源與第一基站交換信令信息來確定是否切換。波束訓練序列和波束細化序列可以經由單個無線單元來執行。隨後，UE基于波束細化序列來評估第一鏈路的鏈路強度，並將第一鏈路的鏈路強度或第二鏈路的鏈路強度中的至少一個與門限進行比較。當第一鏈路的鏈路強度小於門限或者第二鏈路的鏈路強度大於門限時，數據通信可以從第一鏈路切換到第二鏈路。
在另一方面，UE可以通過首先經由第一基站或第二基站向無線網絡報告以下各項中的至少一項來確定是否切換：第一鏈路的鏈路強度、第二鏈路的鏈路強度、鏈路強度、或與門限的比較。此後，UE可以響應於該報告，經由第一基站或第二基站從無線網絡接收切換消息。因此，UE可以基於接收到的切換消息將數據通信從第一鏈路切換到第二鏈路。
在框1014，當數據通信切換到第二鏈路時，UE可以使用所存儲的信令信息來與第二基站通信。
圖11是示出了示例性裝置1102中的不同模塊/單元/組件之間的數據流的數據流圖1100。該裝置可以是用於維持與無線網絡1180的鏈路的UE(例如，圖6中的行動裝置或圖8和圖9中的移動站)。該裝置包括接收模塊1104、數據通信模塊1106、資源獲取模塊1108、波束訓練/細化模塊1110、鏈路強度評估模塊1112、存儲器1114和發送模塊1116。
數據通信模塊1106經由與第一基站1150的第一鏈路與無線網絡1180傳輸數據。資源獲取模塊1108獲取用於與第二基站1160執行波束訓練序列的資源。所獲取的資源允許在經由第一鏈路傳送數據的同時執行與第二基站1160的波束訓練序列。在一方面，所述資源是時隙或頻帶中的至少一個。所述資源可以是經由來自第一基站1150或第二基站1160中的至少一個的資源分配而獲取的。或者，所述資源可以由資源獲取模塊1108獨立地獲取。
波束訓練/細化模塊1110使用該資源執行波束訓練序列並與第二基站1160(經由接收模塊1104和發送模塊1116)交換信令信息，以建立到第二基站的第二鏈路。信令信息可以包括例如基站ID、小區ID、定時信息、鏈路特定信息(例如，會話密鑰)和/或用於在第二鏈路上通信的波束類型。在一方面，所述數據是經由第一鏈路與第一基站1150傳輸的，而第二數據是經由第二鏈路與第二基站1160傳輸的。經由第一鏈路接收的數據和經由第二鏈路接收的第二數據可以被組合成單個數據流。另外地或替代地，經由第一鏈路發送的數據和經由第二鏈路發送的第二數據可以是從單個數據流生成的。
鏈路強度評估模塊1112基于波束訓練序列來評估第二鏈路的鏈路強度。當第二鏈路的鏈路強度高於門限時，存儲器可存儲/緩存與第二基站1160交換的信令信息。
數據通信模塊1106基於該評估來確定是否將數據通信從第一鏈路切換到第二鏈路。在一個方面，數據通信模塊1106可以通過促進波束訓練/細化模塊1110首先執行波束細化序列並且使用另一資源與第一基站1150交換信令信息(經由接收模塊1104和發送模塊1116)來確定是否切換。波束訓練序列和波束細化序列可以經由單個無線單元來執行。隨後，鏈路強度評估模塊1112基于波束細化序列來評估第一鏈路的鏈路強度，並將第一鏈路的鏈路強度或第二鏈路的鏈路強度中的至少一個與門限進行比較。當第一鏈路的鏈路強度小於門限，或者第二鏈路的鏈路強度大於門限時，數據通信模塊1106可以將數據通信從第一鏈路切換到第二鏈路。
在另一方面，數據通信模塊1106可以通過首先經由第一基站1150或第二基站1160向無線網絡1180報告(使用發送模塊1116)以下各項中的至少一項來確定是否切換：第一鏈路的鏈路強度、第二鏈路的鏈路強度、或者與門限的比較。此後，數據通信模塊1106可以響應於該報告，經由第一基站1150或第二基站1160從無線網絡1180接收(經由接收模塊1104)切換消息。因此，數據通信模塊1106可以基於接收到的切換消息將數據通信從第一鏈路切換到第二鏈路。當數據通信切換到第二鏈路時，數據通信模塊1106可以使用存儲在存儲器1114中的信令信息來與第二基站1160通信。
該裝置可以包括執行圖10的前述流程圖中的算法的每個框的額外模塊。因此，圖10的前述流程圖中的每個框可以由模塊執行，並且該裝置可以包括這些模塊中的一個或多個。模塊可以是：被特別配置為執行所陳述的過程/算法的一個或多個硬體組件、由被配置為執行所陳述的過程/算法的處理器實現、存儲在計算機可讀介質內以便由處理器實現、或其某種組合。
圖12是示出了針對採用處理系統1214的裝置1102'的硬體實現的例子的示圖1200。處理系統1214可以用總線架構(由總線1224總體表示)來實現。取決於處理系統1214的具體應用和總體設計約束來，總線1224可以包括任何數量的互連總線和橋接器。總線1224將包括一個或多個處理器和/或硬體模塊的各種電路連結在一起，所述一個或多個處理器和/或硬體模塊由處理器1204、模塊1104、1106、1108、1110、1112、1114、1116和計算機可讀介質/存儲器1206表示。總線1224還可以連結諸如定時源、外圍設備、電壓調節器和功率管理電路等各種其他電路，其在本領域中是公知的，並且因此將不再進一步描述。
處理系統1214可以耦合到收發機1210。收發機1210耦合到一個或多個天線1220。收發機1210提供用於通過傳輸介質與各種其他裝置通信的單元。收發機1210從一個或多個天線1220接收信號，從接收的信號中提取信息，並且將提取的信息提供給處理系統1214(具體而言，接收模塊1104)。另外，收發機1210從處理系統(具體而言，發送模塊1116)接收信息1214，並且基於所接收的信息，生成要應用於一個或多個天線1220的信號。處理系統1214包括耦合到計算機可讀介質/存儲器1206的處理器1204。1204負責一般處理，包括對存儲在計算機可讀介質/存儲器1206上的軟體的執行。當軟體由處理器1204執行時，使處理系統1214執行上文針對任何特定裝置所描述的各種功能。計算機可讀介質/存儲器1206還可以用於存儲當執行軟體時由處理器1204操縱的數據。處理系統還包括模塊1104、1106、1108、1110、1112、1114和1116中的至少一個。模塊可以是在處理器1204中運行的軟體模塊、駐留/存儲在計算機可讀介質/存儲器1206中、耦合到處理器1204的一個或多個硬體模塊、或其某種組合。處理系統1214可以是UE 350的組件，並且可以包括存儲器360和/或TX處理器368、RX處理器356和控制器/處理器359中的至少一個。
在一種配置中，用於無線通信的裝置1102/1102'包括：用於經由與第一基站的第一鏈路與無線網絡傳送數據的單元，用於獲取用於與第二基站執行波束訓練序列的資源的單元，其中，所獲取的資源允許在經由第一鏈路傳送數據的同時執行與第二基站的波束訓練序列；用於使用該資源執行波束訓練序列並與第二基站交換信令信息的裝置到所述第二基站的第二鏈路，用於基於所述波束訓練序列來評估所述第二鏈路的鏈路強度的單元，用於基於所述評估來確定是否將所述數據通信從所述第一鏈路切換到所述第二鏈路的單元；當第二鏈路的鏈路強度高於閾值時，存儲與第二基站交換的信令信息；以及用於當數據通信切換到第二鏈路時，使用所存儲的信令信息與第二基站通信的單元。
前述單元可以是裝置1102的前述模塊中的一個或多個和/或裝置1102'的被配置為執行由前述單元敘述的功能的處理系統1214。如上所述，處理系統1114可以包括TX處理器368、RX處理器356和控制器/處理器359。因此，在一種配置中，前述單元可以是被配置為執行由前述單元敘述的功能的TX處理器368、RX處理器356和控制器/處理器359。
將要理解的是，所公開的過程/流程圖中的步驟的特定順序或層次是對示例性方法的說明。基於設計偏好，應當理解的是，所述過程/流程圖中的步驟的特定順序或層次可以重新排列。此外，可以組合或者省略一些步驟。所附方法權利要求以樣本順序呈現了各個步驟的要素，並且不意味著要受限於所呈現的特定順序或層次。
提供了先前的描述以使本領域的任何技術人員能夠實踐本文所描述的各個方面。對這些方面的各種修改對於本領域技術人員將是顯而易見的，並且本文定義的一般原則可以應用於其它方面。因此，權利要求不旨在受限於本文所示出的各方面，而是要符合與權利要求的語言相一致的完整範圍，其中，除非明確地聲明，否則以單數形式提及的要素不旨在表示「一個且僅一個」，而是表示「一個或多個」。詞語「示例性」在本文中用於表示「用作例子、實例或說明」。本文中描述為「示例性」的任何方面不必被解釋為比其它方面更優選或更有優勢。除非另外明確聲明，否則術語「一些」是指一個或多個。諸如「A、B或C中的至少一個」、「A、B和C中的至少一個」和「A、B、C或其任何組合」等組合包括A、B和/或C的任意組合，並且可以包括多個A、多個B或多個C。具體地，諸如「A、B或C中的至少一個」、「A、B和C中的至少一個、以及「A、B、C或其任何組合」等組合可以僅為A、僅為B、僅為C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C，其中，任意這種組合可以包含A、B或C中的一個或多個成員。貫穿本公開內容來描述的各個方面的要素的所有結構等同物和功能等同物(對於本領域普通技術人員來說是已知的或稍後要知道的)通過引用明確地併入本文，並且旨在由權利要求所包含。另外，本文中公開的所有內容均不是要貢獻給公眾的，不論這種公開內容是否在權利要求中明確地陳述。權利要求的任何要素都不應當被解釋為功能單元，除非所述要素明確地使用短語「用於……的單元」來陳述。