CN114553284B - 一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质 - Google Patents

一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质 Download PDF

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CN114553284B CN202210449891.3A CN202210449891A CN114553284B CN 114553284 B CN114553284 B CN 114553284B CN 202210449891 A CN202210449891 A CN 202210449891A CN 114553284 B CN114553284 B CN 114553284B
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Abstract

本申请实施例公开了一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质，涉及无线通信技术领域。该方法包括：第一基站获取当前时刻的波束最优分配比；根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与用户设备进行通信；以设定周期向用户设备发送所述第一波束，并通过第一波束检测第一基站与用户设备之间是否存在障碍物；若第一基站未通过第一波束检测到障碍物，且第一基站通过第一波束与用户设备进行通信，并接收到用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。通过上述方法，可以缓解毫米波和太赫兹通信方法中存在的波束失准问题。

Description

一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质。
背景技术
随着无线通信技术的发展，毫米波（Millimeter Wave, mmWave）和太赫兹（Terahertz , THz）频段通信已经成为了一项重要且极具潜力的技术。由于毫米波和太赫兹频段的信号既具有高速数据传输能力，又具有高精度感知能力，且毫米波和太赫兹频段的通信功能模块和感知功能模块可以在硬件上集成，因此，利用毫米波和太赫兹频段通信，可以在实现通信感知一体化技术（Integrated Sensing and Communication, ISAC）的同时，降低通信模块和感知模块之间的传输时延。
但是，在利用毫米波和太赫兹频段信号进行通信时，存在波束失准的问题。现有技术对波束失准的改进主要集中在信号处理角度。如专利CN112751596A，基站向用户设备发送多个波束，用户设备接收多个波束并选择通信质量最好的波束，并通知基站以通信质量最好的波束进行通信。该现有技术中，若基站向用户设备发送的多个波束全部失准，那么用户设备无法向基站返回波束，则无法完成波束对准，基站将无法与用户设备进行通信。
因此，现有技术仍然无法完全解决波束失准影响通信质量的问题。
发明内容
本申请发明人在通过长期实践发现，由于毫米波和太赫兹频段的信号波长短，在传输过程中容易被障碍物阻挡，或者当用户设备处于移动状态时，由于用户移动太快，造成用户设备无法接受下一时刻的信号，导致毫米波和太赫兹频段信号的波束状态由波束对准改变为波束失准。因此，本申请提出了一种波束对准方法、装置、基站及计算机可读存储介质，从***的角度通过感知信息来辅助基站与用户设备之间的波束对准。具体地，通过感知信号来感知基站与用户设备之间是否存在障碍物，感知用户设备附近是否存在障碍物，感知用户的移动速度，感知移动路径中是否存在障碍物，并基于感知的结果制定波束对准策略，例如在存在障碍物时切换为另一基站与用户设备执行波束对准策略，用户设备移动速度过快时增发波束等，如此可以有效解决毫米波和太赫兹通信方法中存在的波束失准问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种波束对准方法，该方法包括：S110.第一基站获取当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，其中，所述当前时刻的网络参数包括中心频率
Figure 86488DEST_PATH_IMAGE001
，符号长度
Figure 994926DEST_PATH_IMAGE002
，子载波间隔
Figure 511358DEST_PATH_IMAGE003
，所述第一基站的网络节点密度
Figure 227641DEST_PATH_IMAGE004
,所述用户设备的网络节点密度
Figure 829524DEST_PATH_IMAGE005
，所述障碍物的网络节点密度
Figure 538723DEST_PATH_IMAGE006
，所述第一基站的波束个数
Figure 909661DEST_PATH_IMAGE007
，所述用户设备的波束个数
Figure 796846DEST_PATH_IMAGE008
，波束切换点密度
Figure 354866DEST_PATH_IMAGE009
，且
Figure 867756DEST_PATH_IMAGE010
;所述感知资源格参数
Figure 93201DEST_PATH_IMAGE011
为感知资源占用总资源格的个数，所述随机几何模型为所述波束失准概率与波束分配比
Figure 151287DEST_PATH_IMAGE012
的函数
Figure 727762DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 388550DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 593135DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 212335DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 885893DEST_PATH_IMAGE017
，t为所述设定周期，c为光速,
Figure 350373DEST_PATH_IMAGE018
为所述第一基站预设的用户可能速度最大值，
Figure 406535DEST_PATH_IMAGE019
为所述第一基站预设的用户可能速度最小值，
Figure 196636DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 357490DEST_PATH_IMAGE021
为网络节点的半径，
Figure 360081DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 414625DEST_PATH_IMAGE023
为互补误差函数，且
Figure 500262DEST_PATH_IMAGE024
，
且所述第一基站根据所述当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，得到当前时刻的
Figure 7466DEST_PATH_IMAGE025
最小时的波束分配比
Figure 954694DEST_PATH_IMAGE026
，作为当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为所述第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率；S120.根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与用户设备进行通信；S130.以设定周期向所述用户设备发送所述第一波束，并通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物；S140.若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
第二方面，本申请实施例还提供了一种波束对准装置，该波束对准装置包括获取单元，用于以权利要求1所述的步骤S110获取当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率；波束生成单元，用于根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与所述用户设备进行通信；第一发送单元，用于向所述用户设备发送所述第一波束；判断单元，用于通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物；处理单元，用于若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
第三方面，本申请实施例还提供了一种基站，包括：一个或多个处理器；存储器；一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行上述方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法。
综上所述，本申请至少具有如下技术效果：
1.本申请通过获取波束最优分配比，并根据波束最优分配比生成第一波束，使第一波束可以同时实现较好的感知功能和通信功能，进而为波束对准提供前提条件。
2.本申请通过向用户设备发送根据波束最优分配比生成的第一波束，检测第一基站与用户设备通信过程中是否存在障碍物，在未检测到障碍物时，接收用户设备发送的第一波束对准通知，达到波束对准的效果。
3.本申请通过在检测到障碍物时进行小区间波束切换，避免被障碍物阻挡通信，达到波束对准的效果。
4.本申请通过在未检测到障碍物，但检测到用户设备的速度过快时，进行小区内波束切换，避免用户设速度过快而无法接收下一时刻的第一波束，达到波束对准的效果。
5.本申请通过在未检测到障碍物，也未检测到用户速度过快时，增大感知资源格参数以使第一波束获得更多的感知资源，提升感知功能的精确度，从而达到波束对准的效果。
因此，本申请提供的方案可以缓解毫米波和太赫兹通信方法中存在的波束失准问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例1提供的波束对准方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例1提供的波束对准方法的另一流程示意图；
图3示出了本申请实施例1提供的波束对准方法的又一流程示意图；
图4示出了本申请实施例1提供的生成第一波束的示意图；
图5示出了本申请实施例1提供的小区间波束切换的示意图；
图6示出了本申请实施例1提供的小区内波束切换的示意图；
图7示出了本申请实施例1提供的波束失准概率与波数个数的关系图；
图8示出了本申请实施例1提供的波束失准概率与时频资源分配比的关系图；
图9示出了本申请实施例1提供的波束失准概率与第一波束占用带宽的关系图；
图10示出了本申请实施例2提供的一种波束对准装置的框图；
图11示出了本申请实施例3提供的一种用于执行本申请实施例的波束对准方法的基站的框图；
图12是本申请实施例4提供的用于保存或者携带实现本申请实施例的波束对准方法的程序代码的存储单元。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下，首先对本申请涉及的技术术语进行介绍。
基站用于移动通信，是无线电台站的一种形式，具体地，基站是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与用户终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。每个基站的信号覆盖范围构成一个小区，本申请中的基站可以有多个，且每个基站可以随机分布，因此，本申请的通信场景可以是由多个随机分布的基站组成的网络场景。
太赫兹，是指频率为0.1THz至10THz的电磁波。具体地，太赫兹的频率为从电磁辐射的毫米波波段的高频边缘(300 GHz)和低频率的远红外光谱带边缘(3000 GHz)之间的频率，对应的波长的辐射在该频带范围为0.03mm至3mm。
毫米波，是指频率为26.5GHz～300 GHz的电磁波，对应的波长范围为1mm至10mm，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点。毫米波是微波向高频延伸的波段，而太赫兹波频谱介于微波与远红外光之间，低波段与毫米波相邻，高波段则与红外光相邻。
通信感知一体化技术，是指基于软硬件资源共享或信息共享同时实现感知功能与通信功能的新型信息处理技术，可以有效提升***频谱效率、硬件效率和信息处理效率。其中，感知功能的实现主要是通过分析无线电波的直射、反射、散射信号，从而获得目标对象的信息或环境的信息，具体地，可以获得目标对象的位置、距离、速度，还可以获得环境的图像。在通信感知一体化技术中，通信***可以利用相同的频谱甚至复用硬件或信号处理模块完成不同类型的感知功能。而感知结果又可以用于辅助通信接入或管理，提高通信质量。
目前，一方面，在利用毫米波和太赫兹进行通信时，由于太赫兹和毫米波的信号强度衰减较大，因此毫米波和太赫兹通信网络的覆盖范围较小，用户设备在使用毫米波和太赫兹通信网络时需要频繁进行波束切换，并且，由于太赫兹和毫米波的波长较短，在信号传输过程中容易被障碍物阻挡，造成通信线路中断，从而无法完成波束切换，导致毫米波和太赫兹频段信号的波束状态由波束对准改变为波束失准。另一方面，当用户设备处于移动状态时，由于用户移动太快，也会无法完成波束切换，造成波束失准的问题。
因此，为了解决上述缺陷，本申请实施例提供了一种波束对准方法，该方法包括：第一基站获取当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，所述随机几何模型为所述波束失准概率与波束分配比
Figure 129323DEST_PATH_IMAGE012
的函数
Figure 120282DEST_PATH_IMAGE013
，且所述第一基站根据所述当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，得到当前时刻的
Figure 114783DEST_PATH_IMAGE025
最小时的波束分配比
Figure 600122DEST_PATH_IMAGE026
，作为当前时刻的波束最优分配比，波束最优分配比用于分配波束的感知资源和通信资源，以使波束的失准概率降到最小；第一基站根据波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，第一波束用于感知当前时刻的环境，如用户设备的位置、速度、障碍物等，第一波束还用于与用户设备进行通信，如接收第一波束对准通知；第一基站以设定周期向用户设备发送每个周期时刻生成的第一波束，并通过第一波束检测第一基站与用户设备之间是否存在障碍物；若第一基站没有检测到障碍物，且第一波束与用户设备通信成功，第一基站接收到用户发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
通过向用户设备发送根据波束最优分配比生成的第一波束，检测第一基站与用户设备通信过程中是否存在障碍物，在检测到障碍物时进行小区间波束切换，避免被障碍物阻挡通信，从而完成波束对准，缓解毫米波和太赫兹通信方法中存在的波束失准问题。下面对本申请所涉及到的波束对准方法进行介绍。
实施例1
请参照图1，图1为本申请实施例1提供的一种波束对准方法的流程示意图。本实施例中，第一基站使用的波束为太赫兹和/或毫米波，该波束对准方法可以包括以下步骤：
步骤S110：第一基站获取当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，其中，所述当前时刻的网络参数包括中心频率
Figure 629258DEST_PATH_IMAGE001
，符号长度
Figure 791118DEST_PATH_IMAGE002
，子载波间隔
Figure 272914DEST_PATH_IMAGE003
，所述第一基站的网络节点密度
Figure 686578DEST_PATH_IMAGE004
,所述用户设备的网络节点密度
Figure 445587DEST_PATH_IMAGE005
，所述障碍物的网络节点密度
Figure 919294DEST_PATH_IMAGE006
，所述第一基站的波束个数
Figure 15950DEST_PATH_IMAGE007
，所述用户设备的波束个数
Figure 967726DEST_PATH_IMAGE008
，波束切换点密度
Figure 581241DEST_PATH_IMAGE009
，且
Figure 960269DEST_PATH_IMAGE010
;所述感知资源格参数
Figure 541292DEST_PATH_IMAGE011
为感知资源占用总资源格的个数，所述随机几何模型为所述波束失准概率与波束分配比
Figure 296759DEST_PATH_IMAGE012
的函数
Figure 30359DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 845869DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 914188DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 942187DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 654928DEST_PATH_IMAGE017
，t为所述设定周期，c为光速,
Figure 516704DEST_PATH_IMAGE018
为所述第一基站预设的用户可能速度最大值，
Figure 947686DEST_PATH_IMAGE019
为所述第一基站预设的用户可能速度最小值，
Figure 169589DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 471257DEST_PATH_IMAGE021
为网络节点的半径，
Figure 503935DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 422212DEST_PATH_IMAGE023
为互补误差函数，且
Figure 202735DEST_PATH_IMAGE024
，
且所述第一基站根据所述当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，得到当前时刻的
Figure 890068DEST_PATH_IMAGE025
最小时的波束分配比
Figure 952702DEST_PATH_IMAGE026
，作为当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为所述第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率。
其中，通信资源是指无线电波中可以用于实现通信功能的资源。感知资源是指无线电波中可以用于实现感知功能的资源，如无线电波的直射、反射、散射信号。
具体地，本申请通过通信感知一体化技术，利用太赫兹和/或毫米波信号同时实现感知功能和通信功能来进行波束对准。在太赫兹和/或毫米波信号中，若分配给通信功能的信号资源太多，则可能影响该信号的感知功能，导致障碍物检测或用户速度检测不准确，影响波束切换，若分配给感知功能的信号资源太多，则可能影响该信号的通信功能，进而可能引起网络总吞吐量降低，影响基站与用户设备的通信。
在本申请实施例中，第一基站发送的波束既需要通过感知功能检测通信环境，从而确保波束能够对准，又需要通过通信功能与用户设备联络，从而确保用户设备能收到基站波束对准的通知。因此，第一基站获取当前时刻的波束最优分配比，波束最优分配比是指，在波束失准概率最小情况下，也就是在第一基站发送的波束可以同时实现最优的通信功能和感知功能的情况下，波束通信资源和感知资源的分配比。
在本申请实施例中，第一基站可以以扫描方式在不同时刻持续发送波束，由于在不同时刻基站覆盖范围内的网络状态可能不同，因此在不同时刻基站获取的波束最优分配比也可能不同。
其中，所述当前时刻的网络参数包括帧结构相关参数，如中心频率
Figure 968062DEST_PATH_IMAGE027
，符号长度
Figure 672713DEST_PATH_IMAGE028
，子载波间隔
Figure 73608DEST_PATH_IMAGE029
，还包括网络中节点的密度，如第一基站的网络节点密度
Figure 572722DEST_PATH_IMAGE030
,用户设备的网络节点密度
Figure 75379DEST_PATH_IMAGE031
，障碍物的网络节点密度
Figure 52562DEST_PATH_IMAGE032
，以及包括通信节点使用的波束个数，如第一基站使用的波束个数
Figure 839121DEST_PATH_IMAGE033
，用户设备使用的波束个数
Figure 243558DEST_PATH_IMAGE034
。
本申请考虑的不同种类的节点在网络中独立随机分布，且服从泊松点过程分布。
根据网络的随机分布特性，网络中发生小区间波束切换和小区内波束切换点的分布满足指数分布，根据提取的基站密度和基站使用的波束个数，波束切换点密度
Figure 358144DEST_PATH_IMAGE035
可以用下式算出：
Figure 14385DEST_PATH_IMAGE010
。
感知资源格参数
Figure 530817DEST_PATH_IMAGE011
为感知资源占用总资源格的个数，且感知资源格参数
Figure 496368DEST_PATH_IMAGE011
为第一基站预设的值。
当前时刻第一波束感知资源可以实现的速度分辨率
Figure 832671DEST_PATH_IMAGE036
，c为光速,
Figure 292602DEST_PATH_IMAGE037
为第一波束的持续时长。
当前时刻第一波束通信资源可以实现的距离分辨率
Figure 663541DEST_PATH_IMAGE038
。
在当前时刻网络节点和阻挡物密度下，太赫兹和/或毫米波信号直射径传输未被障碍物阻挡的概率可以建模为与传输距离r相关的函数
Figure 409780DEST_PATH_IMAGE039
。
根据信号传输距离r的概率密度函数：
Figure 360943DEST_PATH_IMAGE040
,
信号的直射径传输未被阻挡的平均概率为：
Figure 749199DEST_PATH_IMAGE041
,
其中，
Figure 850010DEST_PATH_IMAGE042
，
Figure 32730DEST_PATH_IMAGE043
为网络节点的半径，
Figure 733838DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 660206DEST_PATH_IMAGE045
为互补误差函数，且：
Figure 615524DEST_PATH_IMAGE046
。
当感知资源过少导致速度分辨率和距离分辨率不足时，第一基站可能会低估用户设备的速度，从而导致波束失准。因此，将速度分辨率和距离分辨率不足引起的波束失准概率建模为如下事件：
Figure 969145DEST_PATH_IMAGE047
其中，
Figure 891970DEST_PATH_IMAGE048
为单个波束的覆盖范围，t为设定周期，
Figure 356450DEST_PATH_IMAGE018
为所述第一基站预设的用户可能速度最大值，
Figure 431853DEST_PATH_IMAGE049
为所述第一基站预设的用户可能速度最小值。
将信号的直射径传输未被阻挡的平均概率
Figure 956375DEST_PATH_IMAGE050
、速度分辨率
Figure 976284DEST_PATH_IMAGE051
、距离分辨率
Figure 634667DEST_PATH_IMAGE052
代入波束失准概率建模，可以得到随机几何模型为波束失准概率与波束分配比
Figure 689211DEST_PATH_IMAGE053
的函数
Figure 994421DEST_PATH_IMAGE054
，其中：
Figure 767205DEST_PATH_IMAGE055
，
其中，
Figure 960771DEST_PATH_IMAGE056
，
Figure 869821DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 877091DEST_PATH_IMAGE058
。
在本申请实施例中，波束最优分配比
Figure 606013DEST_PATH_IMAGE059
是指波束失准概率最小时对应的波束分配比。对波束失准概率函数
Figure 481565DEST_PATH_IMAGE054
关于波束分配比
Figure 635334DEST_PATH_IMAGE053
求导，
Figure 406981DEST_PATH_IMAGE060
时，
Figure 29724DEST_PATH_IMAGE061
。在
Figure 443388DEST_PATH_IMAGE054
中，只有被定义的变量
Figure 451664DEST_PATH_IMAGE062
与波束分配比
Figure 394212DEST_PATH_IMAGE053
有关，
Figure 363305DEST_PATH_IMAGE054
导数为0时，可以得到以下表达式：
Figure 190447DEST_PATH_IMAGE063
根据该表达式可以得到波束最优分配比：
Figure 928595DEST_PATH_IMAGE064
。
如图3所示，在示例性实施例中，步骤S110之前还可以包括步骤S101和步骤S102。
步骤S101：所述第一基站以波束扫描方式发送探测波束，所述探测波束用于与第一基站覆盖范围内的终端设备进行通信。
步骤S102：所述第一基站接收到所述第一基站覆盖范围内的终端设备发送的用户连接通知，并确认该终端设备为所述用户设备。
在本申请实施例中，在第一基站未确认用户设备之前，第一基站以波束扫描方式向其覆盖区域发送探测波束。该探测波束为太赫兹和/或毫米波，可以用于与第一基站覆盖范围内可能存在的需要进行通信的终端设备进行通信，还可以用于感知第一基站覆盖范围内存在的障碍物，以及检测用户设备移动速度、用户设备移动方向和用户设备位置。
若存在需要与第一基站通信的终端设备，则该终端设备接收到探测波束，并向第一基站发送用户连接通知。第一基站接收到该用户连接通知，则可以确认该终端设备为需要进行通信的用户设备，并执行与该用户设备的波束对准。
步骤S120：根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与所述用户设备进行通信。
在本申请实施例中，第一波束可以是同步信号块（Synchronization SignalBlock, SSB）。
在本申请实施例中，第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境可以指，第一波束可以通过感知资源用于探测第一基站信号覆盖范围内的障碍物，以及用户设备的速度、路径等环境。
在本申请实施例中，第一波束用于还用于通过分配得到的通信资源与用户设备进行通信可以指，用户设备可以通过第一波束接收到基站发送的基站波束对准的通知。
在本申请实施例中，第一基站可以以扫描方式在不同时刻持续发送第一波束，由于在不同时刻基站获取的波束最优分配比可能不同，因此在不同时刻基站生成的第一波束也可能不同。
如图4所示，在本申请实施例中，指向不同方向的第一波束可以以扫描方式发送，以时频复用的形式传输。一组覆盖所有方向的第一波束构成一个第一波束突发集，以设定周期t发送。在时域上，一个第一波束占用的符号个数为
Figure 697837DEST_PATH_IMAGE065
，即第一波束的持续时长
Figure 154226DEST_PATH_IMAGE066
；在频域上，一个第一波束占用的子载波个数为
Figure 644114DEST_PATH_IMAGE067
，即第一波束占用带宽为
Figure 377714DEST_PATH_IMAGE068
。
步骤S130：以设定周期向所述用户设备发送所述第一波束，并通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物。
作为一种可选实施方式，通过第一波束检测第一基站与用户设备之间是否存在障碍物，可以是第一基站收集第一波束返回的回波，通过分析回波确定第一基站与用户设备之间是否存在障碍物。具体地，第一基站持续向其覆盖区域发送第一波束，第一基站可以通过上一时刻发送的探测波束或第一波束检测上一时刻的用户设备移动速度、用户设备移动方向和用户设备位置，并可以预估用户设备之后的位置；在第一基站以扫描形式发送第一波束的一个周期内，第一波束可以发送至第一基站覆盖范围内的所有区域，若第一基站接收到第一波束返回的回波，则将第一基站覆盖区域内至少一个产生回波的位置标记为至少一个障碍物位置。作为一种可选实施方式，该至少一个障碍物位置包括未向第一基站发送用户连接通知的其他终端设备的位置，不包括步骤S102中确认为用户设备的终端设备的位置。
在示例性实施例中，步骤S130还可以包括子步骤S131。
子步骤S131：以设定周期向所述用户设备发送所述第一波束，并通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备的通信线路附近是否存在所述障碍物。
作为一种可选实施方式，第一基站可以通过上一时刻发送的探测波束或第一波束检测上一时刻的用户设备移动速度、用户设备移动方向和用户设备位置，并可以预估用户设备之后的位置，从而得到第一基站与用户设备的通信线路。
作为一种可选实施方式，检测第一基站与用户设备的通信线路附近是否存在所述障碍物，可以是：第一基站向第一基站与用户设备的通信线路附近发送第一波束，并收集第一波束返回的回波，通过分析回波确定:第一基站与用户设备的通信线路附近是否存在障碍物。
在示例性实施例中，步骤S130还可以包括子步骤S132。
子步骤S132：通过所述第一波束检测所述用户设备的移动速度和移动路径，并检测在所述用户设备按照所述移动速度和所述移动路径移动的过程中，所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物。
在本申请实施例中，用户设备可以处于静止状态，也可以处于移动状态。
作为一种可选实施方式，当用户设备处于移动状态，第一基站持续向其覆盖区域发送第一波束，第一基站可以通过上一时刻发送的第一波束检测上一时刻的用户设备移动速度、用户设备移动方向和用户设备位置，并可以预估用户设备之后的移动速度和移动路径。
作为一种可选实施方式，检测在用户设备按照移动速度和移动路径移动的过程中，第一基站与用户设备之间是否存在障碍物，可以是：第一基站向用户设备的移动路径范围发送第一波束，并收集第一波束返回的回波，通过分析回波确定:在用户设备按照移动速度和移动路径移动的过程中，第一基站与用户设备的之间是否存在障碍物。
步骤S140：若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
在本申请实施例中，若第一基站与用户设备之间不存在障碍物，则不会因为太赫兹和/或毫米波信号的波长较短，而造成通信线路中断，同时，在第一基站与用户设备通信线路无障碍物的情况下，用户设备可以通过第一波束接收到基站发送的基站波束对准的通知，然后用户设备再向基站发送第一波束对准通知，使第一基站确认波束对准完成，并通过通信波束与用户设备进行后续的通信，其中，通信波束可以是基站以直线形式向用户发送的主要用于通信的信号。
如图2所示，在示例性实施例中，步骤S140还可以包括子步骤S141。
子步骤S141：若检测到所述通信线路附近存在所述障碍物，则所述第一基站向所述用户设备和第二基站发送小区间波束切换指令，并由第二基站执行与用户设备的波束对准。
在本申请实施例中，若第一基站与用户设备之间存在障碍物，则会因为太赫兹和/或毫米波信号的波长较短，而造成通信线路中断，因此需要进行小区间波束切换以保证通信正常。
其中，第二基站的覆盖范围可以与第一基站的覆盖范围有重叠，且用户设备处于第二基站的覆盖范围内。
作为一种可选实施方式，如图5所示，当第一基站检测到第一基站与用户设备的通信线路附近存在障碍物，且第一基站与用户设备的通信线路还未被该附近的障碍物阻挡时，第一基站先向用户设备发送小区间波束切换指令，再向第二基站发送小区间波束切换指令，第二基站在接收到小区间波束切换指令后增发第二波束，其中，小区间波束切换指令用于进行第一基站信号小区与第二基站信号小区之间的波束切换，第二波束为太赫兹和/或毫米波，可以用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还可以用于通过分配得到的通信资源与用户设备进行通信。
作为一种可选实施方式，第一基站可以将用户设备的位置、移动速度、移动路径，以及障碍物的位置等信息发送给第二基站。
在该实施例中，由第二基站执行与用户设备的波束对准的步骤可以参阅前述实施例中步骤S110、步骤S120、步骤S130以及步骤S140的内容，在此不再赘述。
如图2所示，在示例性实施例中，步骤S140还可以包括子步骤S142。
子步骤S142：若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度大于所述第一基站的通信限度，则所述第一基站立即增发所述第一波束，所述通信限度
Figure 193224DEST_PATH_IMAGE069
，其中，
Figure 998893DEST_PATH_IMAGE070
为平均波束覆盖范围，且
Figure 292471DEST_PATH_IMAGE071
。
在本申请实施例中，虽然第一基站与用户设备之间不存在障碍物，但是若用户设备的移动速度太快，可能会存在以下问题：在下一时刻的第一波束到达用户设备之前，用户设备已经离开第一基站的覆盖范围，第一基站无法通过第一波束感知用户设备并与之进行通信，从而无法及时进行波束切换以维持第一基站与用户设备之间通信链路的稳定性，导致第一基站与用户设备之间的信号由波束对准变为波束失准。
因此，作为一种可选实施方式，如图6所示，第一基站利用周期性扫描发送的第一波束持续跟踪用户和探测障碍物。在检测到用户设备的移动速度大于通信限度时，第一基站向用户设备发送小区内波束切换指令，其中，小区内波束切换指令用于进行第一基站信号小区内的波束切换，之后，第一基站立即增发第一波束，便于探测用户设备的速度、障碍物位置等信息，并估计后续通信的最优波束分配比，辅助用户设备进行波束切换。
如图3所示，在示例性实施例中，步骤S140还可以包括子步骤S143和子步骤S144。
子步骤S143：若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度不大于所述第一基站的通信限度，且所述第一基站未接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则重新获取当前时刻的网络参数，并增大感知资源格参数。
子步骤S144：根据重新获取的所述网络参数、所述随机几何模型，以及增大后的所述感知资源格参数，重新获取当前时刻的波束最优分配比。
在本申请实施例中，若第一基站未检测到障碍物，用户设备的移动速度未大于通信限度，但是第一基站未接收到第一波束对准通知，则可能是第一波束的感知资源太少，感知功能不足。
作为一种可选实施方式，增大感知资源格参数可以增加第一波束分配给感知功能的资源。
在该实施例中，重新获取当前时刻的波束最优分配比的步骤可以参阅前述实施例中步骤S111和步骤S112的内容，在此不再赘述。
如图7所示，图7示出了波束失准概率
Figure 880578DEST_PATH_IMAGE072
与基站波束个数
Figure 866989DEST_PATH_IMAGE073
的关系的实验结果，具体地，图7示出了：高速场景下，未使用本申请方法的实验关系曲线710、使用本申请方法的实验关系曲线740、使用本申请方法的仿真关系曲线760，其中,作为一种可选实施方式，高速场景是指用户设备移动速度较快、用户设备密度较小的场景；图7还示出了：城市场景下，未使用本申请方法的实验关系曲线720、使用本申请方法的实验关系曲线730、使用本申请方法的仿真关系曲线750，其中，作为一种可选实施方式，城市场景是指用户设备移动速度较慢、用户设备密度较大的场景。高速场景下，使用本申请方法的实验关系曲线740与仿真关系曲线760高度重合，并且，城市场景下，使用本申请方法的实验关系曲线730与仿真关系曲线750高度重合，说明图7提供的实验结果准确性较高。
从图7可以看出，使用本申请方法进行波束对准，在高速场景下，可以将波束失准概率降低77.8%，在城市场景下，可以将波束失准概率降低63.5%。因此，在满足相同的波束切换稳定性需求下，也就是满足相同的波束对准概率的情形下，使用本申请提供的波束对准方法，基站可以发出更多的波束，从而实现更大的通信覆盖范围。
从图7还可以看出，随着基站发出的波束增多，未使用本申请方法发出的波束的失准概率迅速增大，其波束对准性能迅速恶化，而使用本申请方法发出的波束的失准概率仅小幅度上升，其波束对准性能依然较好。因此，本申请提供的波束对准方法可以减弱基站发出波束增多带来的波束失准问题。
如图8所示，图8示出了波束失准概率
Figure 32391DEST_PATH_IMAGE072
与波束分配比
Figure 254294DEST_PATH_IMAGE053
的关系的实验结果，具体地，图8示出了：高速场景下，未使用本申请方法的实验关系曲线810、使用本申请方法且
Figure 821541DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的实验关系曲线850、使用本申请方法且
Figure 854220DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的仿真关系曲线880，其中,作为一种可选实施方式，高速场景是指用户设备移动速度较快、用户设备密度较小的场景；图8还示出了：城市场景下，未使用本申请方法的实验关系曲线820、使用本申请方法且
Figure 506918DEST_PATH_IMAGE074
为2000时的实验关系曲线830、使用本申请方法且
Figure 266932DEST_PATH_IMAGE074
为2000时的仿真关系曲线860、使用本申请方法且
Figure 954266DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的实验关系曲线840、使用本申请方法且
Figure 157845DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的仿真关系曲线870，其中，作为一种可选实施方式，城市场景是指用户设备移动速度较慢、用户设备密度较大的场景。高速场景下，使用本申请方法且
Figure 297839DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的实验关系曲线850与仿真关系曲线880高度重合，并且，城市场景下，使用本申请方法且
Figure 861545DEST_PATH_IMAGE074
为2000时的实验关系曲线830与仿真关系曲线860高度重合，使用本申请方法且
Figure 137805DEST_PATH_IMAGE074
为4000时的实验关系曲线840与仿真关系曲线870高度重合，说明说明图8提供的实验结果准确性较高。
从图8可以看出，使用本申请方法进行波束对准，对于具有不同用户设备移动速度和不同用户设备密度的场景，最优时频分配比保持不变，因此，本申请提供的波束对准方法适用于具有高动态随机接入特性的网络，能够在节点密度和速度不断变化的场景下提供稳定一致的波束性能。
如图9所示，图9示出了波束失准概率
Figure 636920DEST_PATH_IMAGE072
与第一波束占用带宽
Figure 139576DEST_PATH_IMAGE075
的关系的实验结果，具体地，图9示出了：波数个数
Figure 116760DEST_PATH_IMAGE073
为64时，未使用本申请方法的实验关系曲线910、使用本申请方法的实验关系曲线930、使用本申请方法的仿真关系曲线950；图9还示出了：波数个数
Figure 900389DEST_PATH_IMAGE073
为32时，未使用本申请方法的实验关系曲线920、使用本申请方法的实验关系曲线940、使用本申请方法的仿真关系曲线960。波数个数
Figure 570405DEST_PATH_IMAGE073
为64时，使用本申请方法的实验关系曲线930与仿真关系曲线950高度重合，并且，波数个数
Figure 294778DEST_PATH_IMAGE073
为32时，使用本申请方法的实验关系曲线940与仿真关系曲线960高度重合，说明说明图9提供的实验结果准确性较高。
从图9可以看出，在第一波束持续时长固定的情形下，仅通过调节第一波束的占用带宽，仍能显著降低波束失准概率，以补偿第一波束持续时长不足对波束对准的影响。因此，本申请提供的波束对准方法具有较好的灵活性，仅通过调节第一波束的带宽也可获得显著的性能增益。
本实施例提供了一种波束对准方法，该方法根据波束最优分配比生成第一波束，使第一波束可以同时实现较好的感知功能和通信功能，进而为波束对准提供前提条件。该方法还通过向用户设备发送根据波束最优分配比生成的第一波束，检测第一基站与用户设备通信过程中是否存在障碍物，在未检测到障碍物时，接收用户设备发送的第一波束对准通知，达到波束对准的效果。该方法还可以在检测到障碍物时进行小区间波束切换，避免被障碍物阻挡通信。该方法还可以在未检测到障碍物，但检测到用户设备的速度过快时，进行小区内波束切换，避免用户设速度过快而无法接收下一时刻的第一波束。该方法还可以在未检测到障碍物，也未检测到用户速度过快时，增大感知资源格参数以使第一波束获得更多的感知资源，提升感知功能的精确度，从而达到波束对准的效果，缓解毫米波和太赫兹通信方法中存在的波束失准问题。
实施例2
请参照图10，图10为本申请实施例2提供的一种波束对准装置1000的结构框图。该装置可以包括：获取单元1010、波束生成单元1020、第一发送单元1030、判断单元1040和处理单元1050。
获取单元1010，用于以实施例1中的步骤S110获取当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率。
波束生成单元1020，用于根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与所述用户设备进行通信。
第一发送单元1030，用于向所述用户设备发送所述第一波束。
判断单元1040，用于通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物。
处理单元1050，用于若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
作为一种可选实施方式，所述波束对准装置1000还包括第二发送单元和接收单元。
第二发送单元用于以波束扫描方式发送探测波束，所述探测波束用于与第一基站覆盖范围内的终端设备进行通信。
接收单元用于接收所述第一基站覆盖范围内的终端设备发送的用户连接通知，并确认该终端设备为所述用户设备。
作为一种可选实施方式，所述获取单元1010还包括获取子单元和计算子单元。
作为一种可选实施方式，所述判断单元1040还包括检测子单元，所述检测子单元用于检测所述用户设备的移动速度，所述判断单元1040还用于检测所述第一基站与所述用户设备的通信线路附近是否存在所述障碍物，以及用于检测所述用户设备的移动速度是否大于通信限度;
所述处理单元1050还用于根据判断单元1040反馈的结果制定执行策略，所述执行策略包括：
若所述判断单元1040检测到所述障碍物，则所述第一基站向所述用户设备和第二基站发送小区间波束切换指令，并由第二基站执行与用户设备的波束对准；
若所述判断单元1040未检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度大于所述通信限度，则所述第一基站立即增发所述第一波束；
若所述判断单元1040未检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度不大于所述第一基站的通信限度，且所述处理单元1050未接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则通知所述获取子单元重新获取当前时刻的网络参数，并增大感知资源格参数，并通知所述计算子单元重新计算波束最优分配比，从而使所述获取单元1010重新获取当前时刻的波束最优分配比。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，模块相互之间的耦合可以是电性，机械或其它形式的耦合。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
实施例3
请参照图11，图11为本申请实施例3提供的一种基站1100的结构框图。本申请中的基站1100可以包括一个或多个如下部件：存储器1110、处理器1120、以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序可以被存储在存储器1110中并被配置为由一个或多个处理器1120执行，一个或多个程序配置用于执行如前述方法实施例所描述的方法。
存储器1110可以包括随机存储器（Random Access Memory, RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory, ROM）。存储器1110可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1110可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令（比如小区间波束切换功能、小区内波束切换功能等）、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储基站1100在使用中所创建的数据（比如用户设备的移动速度数据、障碍物的位置数据）等。
处理器1120可以包括一个或者多个处理核。处理器1120利用各种接口和线路连接整个基站1100内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1110内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1110内的数据，执行基站1100的各种功能和处理数据。可选地，处理器1120可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array, FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array, PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器1120可集成中央处理器（Central Processing Unit, CPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***和应用程序等；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1120中，单独通过一块通信芯片进行实现。
实施例4
请参考图12，图12示出了本申请实施例4提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质1200中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质1200可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质1200包括非易失性计算机可读存储介质（non-transitory computer-readablestorage medium）。计算机可读存储介质1200具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码1210的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读取或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码1210可以例如以适当形式进行压缩。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种波束对准方法，其特征在于，所述方法包括：
S110.第一基站获取当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，
其中，所述当前时刻的网络参数包括中心频率
Figure 258920DEST_PATH_IMAGE001
，符号长度
Figure 228013DEST_PATH_IMAGE002
，子载波间隔
Figure 304422DEST_PATH_IMAGE003
，所述第一基站的网络节点密度
Figure 308150DEST_PATH_IMAGE004
,用户设备的网络节点密度
Figure 828124DEST_PATH_IMAGE005
，障碍物的网络节点密度
Figure 284514DEST_PATH_IMAGE006
，所述第一基站的波束个数
Figure 164614DEST_PATH_IMAGE007
，所述用户设备的波束个数
Figure 757269DEST_PATH_IMAGE008
，波束切换点密度
Figure 448145DEST_PATH_IMAGE009
，且
Figure 391830DEST_PATH_IMAGE010
;所述感知资源格参数
Figure 75621DEST_PATH_IMAGE011
为感知资源占用总资源格的个数，所述随机几何模型为波束失准概率与波束分配比
Figure 788362DEST_PATH_IMAGE012
的函数
Figure 243614DEST_PATH_IMAGE013
，
Figure 549962DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，
Figure 647231DEST_PATH_IMAGE015
，
Figure 601762DEST_PATH_IMAGE016
，
Figure 493494DEST_PATH_IMAGE017
，t为设定周期，c为光速,
Figure 287138DEST_PATH_IMAGE018
为所述第一基站预设的用户可能速度最大值，
Figure 188098DEST_PATH_IMAGE019
为所述第一基站预设的用户可能速度最小值，
Figure 734486DEST_PATH_IMAGE020
，
Figure 62699DEST_PATH_IMAGE021
为网络节点的半径，
Figure 78059DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 782710DEST_PATH_IMAGE023
为互补误差函数，且
Figure 449184DEST_PATH_IMAGE024
，
且所述第一基站根据所述当前时刻的网络参数、感知资源格参数和随机几何模型，得到当前时刻的
Figure 948298DEST_PATH_IMAGE025
最小时的波束分配比
Figure 372326DEST_PATH_IMAGE026
，作为当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为所述第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率；
S120.根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与所述用户设备进行通信；
S130.以设定周期向所述用户设备发送所述第一波束，并通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物；
S140.若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
2.根据权利要求1所述的波束对准方法，其特征在于，所述步骤S130还包括：
以设定周期向所述用户设备发送所述第一波束，并通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备的通信线路附近是否存在所述障碍物；
所述步骤S140还包括：
若检测到所述通信线路附近存在所述障碍物，则所述第一基站向所述用户设备和第二基站发送小区间波束切换指令，并由第二基站执行与用户设备的波束对准。
3.根据权利要求1所述的波束对准方法，其特征在于，所述步骤S130还包括：
通过所述第一波束检测所述用户设备的移动速度和移动路径，并检测在所述用户设备按照所述移动速度和所述移动路径移动的过程中，所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物；
所述步骤S140还包括：
若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度大于所述第一基站的通信限度，则所述第一基站立即增发所述第一波束，所述通信限度
Figure 349509DEST_PATH_IMAGE027
，其中，
Figure 745856DEST_PATH_IMAGE028
为平均波束覆盖范围，且
Figure 291238DEST_PATH_IMAGE029
。
4.根据权利要求3所述的波束对准方法，其特征在于，所述步骤S140还包括：
若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度不大于所述第一基站的通信限度，且所述第一基站未接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则重新获取当前时刻的网络参数，并增大感知资源格参数；
根据重新获取的所述网络参数、所述随机几何模型，以及增大后的所述感知资源格参数，重新获取当前时刻的波束最优分配比。
5.根据权利要求1所述的波束对准方法，其特征在于，所述步骤S110之前，还包括：
所述第一基站以波束扫描方式发送探测波束，所述探测波束用于与第一基站覆盖范围内的终端设备进行通信；
所述第一基站接收到所述第一基站覆盖范围内的终端设备发送的用户连接通知，并确认该终端设备为所述用户设备。
6.一种波束对准装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于以权利要求1所述的步骤S110获取当前时刻的波束最优分配比，所述波束最优分配比用于在波束失准概率最小情况下分配波束的感知资源和通信资源，所述波束失准概率为第一基站发出的波束与用户设备无法对准的概率；
波束生成单元，用于根据当前时刻的波束最优分配比生成当前时刻的第一波束，所述第一波束用于通过分配得到的感知资源感知当前时刻的环境，还用于通过分配得到的通信资源与所述用户设备进行通信；
第一发送单元，用于向所述用户设备发送所述第一波束；
判断单元，用于通过所述第一波束检测所述第一基站与所述用户设备之间是否存在障碍物；
处理单元，用于若所述第一基站未通过所述第一波束检测到所述障碍物，且所述第一基站通过所述第一波束与所述用户设备进行通信，并接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则波束对准完成。
7.根据权利要求6所述的波束对准装置，其特征在于，所述波束对准装置还包括第二发送单元，用于以波束扫描方式发送探测波束，所述探测波束用于与第一基站覆盖范围内的终端设备进行通信；
接收单元，用于接收所述第一基站覆盖范围内的终端设备发送的用户连接通知，并确认该终端设备为所述用户设备；
所述判断单元还包括检测子单元，所述检测子单元用于检测所述用户设备的移动速度，所述判断单元还用于检测所述第一基站与所述用户设备的通信线路附近是否存在所述障碍物，以及用于检测所述用户设备的移动速度是否大于通信限度;
所述处理单元还用于根据判断单元反馈的结果制定执行策略，所述执行策略包括：
若所述判断单元检测到所述障碍物，则所述第一基站向所述用户设备和第二基站发送小区间波束切换指令，并由第二基站执行与用户设备的波束对准；
若所述判断单元未检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度大于所述通信限度，则所述第一基站立即增发所述第一波束；
若所述判断单元未检测到所述障碍物，且检测到所述用户设备的移动速度不大于所述第一基站的通信限度，且所述处理单元未接收到所述用户设备发送的第一波束对准通知，则通知获取子单元重新获取当前时刻的网络参数，并增大感知资源格参数，并通知计算子单元重新计算波束最优分配比，从而使所述获取单元重新获取当前时刻的波束最优分配比。
8.一种基站，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行如权利要求1-5任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行所述权利要求1-5任一项所述方法。
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