CN114915320A - 一种波束管理方法及装置 - Google Patents

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CN114915320A CN202110185579.3A CN202110185579A CN114915320A CN 114915320 A CN114915320 A CN 114915320A CN 202110185579 A CN202110185579 A CN 202110185579A CN 114915320 A CN114915320 A CN 114915320A
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Abstract

本申请提供一种波束管理方法及装置,能够快速实现波束对准。该方法包括:一种波束管理方法,应用于第一设备,包括:获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束;其中,第一参考信号是第二设备基于第一设定波束发送的,第一设备基于第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;基于第一波束向第二设备发送第二参考信号,第二参考信号用于确定第二设备的第二波束,第二设备基于第二波束获取的第二参考信号的信号质量和第一设备基于第一波束获取的第一参考信号的信号质量相同。

Description

一种波束管理方法及装置
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种波束管理方法及装置。
背景技术
在多输入多输出(multi input multi output,MIMO)通信***中,在发送端和接收端支持数量众多的、方向可控的天线单元,发送端和接收端可通过多根天线传送以及接收信号。为减轻信号衰减对接收天线的信号功率的影响,通常会增加发射天线和接收天线的数量,即设计多天线整列(Massive MIMO),生成高增益、可调节的赋形波束,来改善信号覆盖。使用天线越多形成的波束宽度越窄,为保证收发两端正常通信,波束对准称为MIMO中波束管理的重要研究内容。
发明内容
本申请实施例提供一种波束管理方法及装置,能够快速实现波束对准。
第一方面,本申请实施例提供一种波束管理方法,应用于第一设备,包括:获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
本申请实施例中,首先固定一端发送波束,训练另一端的最佳接收波束;再基于前述最佳接收波束训练前述一端的最佳接收波束,快速实现两端之间的波束对准。利用上下行一致性,第一设备和第二设备之间可通过由第一波束以及第二波束构成的波束组合进行数据传输。
在一种可选的实现方式中,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:基于所述第一设备的宽波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于发送宽波束训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,使得训练第一波束以及第二波束的性能更佳,进一步提升波束对准的精准性。
在一种可选的实现方式中,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:基于所述第一设备的第三波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备指定的发送波束(即第三波束)训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第一设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的第一初始化波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括所述第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备的第三波束训练出的最佳接收波束,但第三波束由第二设备选取的第一初始化波束训练,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第二设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的宽波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述方法还包括:在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束,则向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;或者,在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束,则向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。第一设备在其构建波束候选集搜索波束过程中,依据包含波束的情况,向第二设备指示参考信号的剩余发送次数,在无需搜索所有波束的情况下,可以减少第二设备发送参考信号的次数,即减少信令开销,缩短构建波束候选集的时间,有助于快速实现波束对准。
在一种可选的实现方式中,所述获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束,包括:基于所述第三波束获取来自所述第二设备的第一参考信号;将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的质量进行比对,确定第一比对结果;根据所述第一比对结果,向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数;接收所述第二设备p次发送的所述第一参考信号,对所述第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。对初始构建的波束候选集更新迭代,有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
在一种可选的实现方式中,所述方法还包括:获取所述第二设备基于第二设定波束发送的第五参考信号,确定第五波束;其中,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。涉及基于不同设定波束多轮训练最佳波束组合时,选取其中最优的一轮作为波束对准的训练结果(第一波束和第二波束),有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
在一种可选的实现方式中,所述方法还包括:基于所述第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号;将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。在数据传输过程中,参考前后信道信息的变化,即如参考信号的变化程度,适时更新接收或发送数据所用的波束,实现波束跟踪,适用于设备移动的场景中,能够有效保证设备之间的正常通信。
在一种可选的实现方式中,可在第一设备侧进行波束跟踪。则所述方法还包括:根据所述第二比对结果对所述第二波束候选集进行更新,得到第三波束候选集,所述第三波束候选集包括第六波束,所述第一设备通过所述第六波束接收的数据信号的信号质量大于或者等于所述第一设备通过所述第一波束获取的所述数据信号的信号质量。基于所述第六波束获取来自所述第二设备的所述数据信号。另一种可选的实现方式中,可在第二设备侧进行波束跟踪。所述方法还包括:将所述第二比对结果反馈给所述第二设备,所述第二比对结果还用于确定第二设备的q个波束;基于所述第一波束获取所述第二设备基于所述q个波束发送的第七参考信号,确定第七波束,所述第一设备获取的所述第二设备基于所述第七波束发送的所述第七参考信号的信号质量最好。向所述第二设备发送第四指示信息,所述第四指示信息指示所述第二设备基于所述第七波束发送所述数据信号。
第二方面,本申请实施例提供一种波束管理方法,应用于第二设备,包括:基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;获取来自所述第一设备的第二参考信号,并确定第二波束;其中,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
本申请实施例中,首先固定一端发送波束,训练另一端的最佳接收波束;再基于前述最佳接收波束训练前述一端的最佳接收波束,快速实现两端之间的波束对准。利用上下行一致性,第一设备和第二设备之间可通过由第一波束以及第二波束构成的波束组合进行数据传输。
在一种可选的实现方式中,在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,所述方法还包括:获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束;其中,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的宽波束发送的,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于发送宽波束训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,使得训练第一波束以及第二波束的性能更佳,进一步提升波束对准的精准性。
在一种可选的实现方式中,在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,所述方法还包括:获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束;其中,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的第三波束发送的,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备指定的发送波束(即第三波束)训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第一设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束,包括:周期性的获取来自所述第一设备的第三参考信号,确定第四波束候选集;其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。
在一种可选的实现方式中,在获取来自所述第一设备的第三参考信号之前,所述方法还包括:基于所述第二设备的第一初始化波束向第二设备发送第四参考信号,所述第四参考信号用于确定所述第以设备的所述第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备的第三波束训练出的最佳接收波束,但第三波束由第二设备选取的第一初始化波束训练,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第二设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,所述方法还包括:在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束,则向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束,则指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。第二设备在其构建波束候选集搜索波束过程中,依据包含波束的情况,向第一设备指示参考信号的剩余发送次数,在无需搜索所有波束的情况下,可以减少第一设备发送参考信号的次数,即减少信令开销,缩短构建波束候选集的时间,有助于快速实现波束对准。
在一种可选的实现方式中,所述获取来自所述第一设备的第二参考信号,并确定第二波束,包括:基于所述第一设定波束获取来自所述第一设备的第二参考信号;将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的质量进行比对,确定第三比对结果;根据所述第三比对结果,向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数;获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。对初始构建的波束候选集更新迭代,有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
在一种可选的实现方式中,在获取所述第一设备基于所述第一波束发送的第二参考信号之前,所述方法还包括:基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。涉及基于不同设定波束多轮训练最佳波束组合时,选取其中最优的一轮作为波束对准的训练结果(第一波束和第二波束),有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
第三方面,本申请实施例提供一种波束管理装置,应用于第一设备,包括:
通信模块,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;
处理模块,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,基于所述第一设备的宽波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,基于所述第一设备的第三波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的第一初始化波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括所述第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的宽波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述处理模块,还用于:在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束,则通过所述通信模块向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;或者,在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束,则通过所述通信模块向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,具体用于基于所述第三波束获取来自所述第二设备的第一参考信号;所述处理模块,还用于将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的质量进行比对,确定第一比对结果;并根据所述第一比对结果,通过所述通信模块向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数;所述通信模块,还用于接收所述第二设备p次发送的所述第一参考信号;所述处理模块,还用于对所述第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于获取所述第二设备基于第二设定波束发送的第五参考信号;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束;所述处理模块,还用于确定第五波束;其中,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于基于所述第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号;所述处理模块,还用于将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。
第四方面,本申请提供一种波束管理装置,应用于第二设备,包括:
通信模块,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;
处理模块,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,获取来自所述第一设备的第三参考信号,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的宽波束发送的;所述处理模块,还用于确定所述第一设定波束;其中,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,所述方法还包括:获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束;其中,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的第三波束发送的,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,具体用于周期性的获取来自所述第一设备的所述第三参考信号;所述处理模块,具体用于确定第四波束候选集;其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。
在一种可选的实现方式中,还用于:在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;或者,在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于基于所述第一设定波束获取来自所述第一设备的第二参考信号;所述处理模块,还用于将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的质量进行比对,确定第三比对结果;并根据所述第三比对结果,通过所述通信模块向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数;所述处理模块,还用于通过所述通信模块获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块,还用于在获取所述第一设备基于所述第一波束发送的第二参考信号之前,基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
第五方面,本申请提供一种通信装置,包括:逻辑电路和输入输出接口,
所述输入输出接口,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;
所述逻辑电路,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
所述输入输出接口,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
第六方面,本申请提供一种通信装置,包括:逻辑电路和输入输出接口,
所述输入输出接口,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
所述输入输出接口,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;
所述逻辑电路,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
第七方面,本申请提供一种通信装置,包括处理器,所述处理器和存储器耦合,所述存储器用于存储计算机程序或指令,所述处理器用于执行所述计算机程序或指令,以执行上述第一方面或第二方面的各实现方法。该存储器可以位于该装置之内,也可以位于该装置之外。该处理器的数量为一个或多个。
第八方面,本申请提供一种通信装置,包括:处理器和接口电路,所述接口电路用于与其它装置通信,所述处理器用于上述第一方面或第二方面的各实现方法。
第九方面,本申请提供一种通信***,包括:用于执行上述第一方面各实现方法的网络设备,和用于执行上述第二方面各实现方法的终端设备。
第十方面,本申请还提供一种芯片***,包括:处理器,用于执行上述第一方面或第二方面的各实现方法。
第十一方面,本申请还提供一种计算程序产品,包括计算机执行指令,当所述计算机执行指令在计算机上运行时,使得上述第一方面或第二方面的各实现方法被执行。
第十二方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令,当所述指令在计算机上运行时,实现上述第一方面或第二方面的各实现方法。
上述第三方面至第十二方面可以达到的技术效果请参照上述第一方面至第二方面中相应技术方案可以带来的技术效果,此处不再重复赘述。
附图说明
图1为一种波束分布示意图;
图2为一种分级扫描流程示意图;
图3为本申请实施例提供的一种通信***;
图4为本申请实施例提供的一种设备移动场景示意图;
图5为本申请实施例提供的一种波束管理方法流程示意图;
图6a为本申请实施例提供的一种波束扫描帧结构示意图;
图6b为本申请实施例提供的一种波束扫描反馈帧结构示意图;
图7为本申请实施例提供的波束候选集建立流程示意图之一;
图8为本申请实施例提供的一种波束扫描***帧结构示意图;
图9为本申请实施例提供的波束候选集建立流程示意图之二;
图10为本申请实施例提供的波束组合建立流程示意图;
图11a为本申请实施例提供的波束候选集更新流程示意图之一;
图11b为本申请实施例提供的波束候选集更新流程示意图之一;
图12为本申请实施例提供的波束组合更新流程示意图;
图13为本申请实施例提供的波束对准流程示意图之一;
图14为本申请实施例提供的测量曲线示意图;
图15a为本申请实施例提供的接收端侧波束跟踪流程示意图;
图15b为本申请实施例提供的发送端侧波束跟踪流程示意图;
图16为本申请实施例提供的波束对准流程示意图之一;
图17为本申请实施例提供的波束管理装置结构框图;
图18为本申请实施例提供的一种通信装置结构示意图;
图19为本申请实施例提供的另一种通信装置结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以应用于非地面网络(non-terrestrial network,NTN)、第4代(4th generation,4G)网络、第5代(5th generation,5G)网络或者未来的通信网络等。
以下对本申请涉及的技术术语进行说明。
(1)波束
对于发送端或者是接收端而言,均可通过其各自的多根天线形成波束,参见图1示意,发送端(Tx)/接收端(Rx)通过多根天线形成一个或多个波束。其中,使用天线数量越多所形成的波束宽度越窄,波束宽度较窄的可以称作窄波束,波束宽度较宽的可以称作宽波束。空间概念上,一个波束可以对应一个角度方向范围,窄波对应的角度方向范围小于宽波对应的角度方向范围。可选的,发送端/接收端上的多根天线可以形成一个或多个窄波束;可选的,发送端/接收端上的多根天线可以形成一个或多个宽波束。
本申请实施例以下除宽波束之外所涉及的其他波束,如第一波束、第一设定波束等可以理解为波束宽度较窄的波束,也即窄波。而针对宽波束,可以理解是覆盖全部方向的波束,即准全向(quasi-omni)波束;或者,宽波束也可以是在角度方向范围上小于全部方向但对应多个窄波束所覆盖的角度方向范围。
(2)信号质量
本申请实施例中涉及基于某一波束获取的参考信号的信号质量,可以采用基于该参信号测量的接收信号强度(received signal strength,RSS)或信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)数据来表示,其中,SNR指的是信号强度与噪声强度的比值,SNR越大说明信号里混杂的噪声越小,则信号强度或者说信号质量越好。
(3)本申请实施例中涉及的多个,是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外,应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各对象、但这些对象不应限于这些术语。这些术语仅用来将各对象彼此区分开。
(4)本申请实施例的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括其他没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。需要说明的是,本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
以下对现有相关波束对准的技术进行简单介绍。
目前,802.11ad标准中提供了一种分级扫描的方案选取波束。针对发送端、接收端分别执行:扫描天线扇区(或称扇区),选取用于发送信号的最佳扇区以及接收信号的最佳扇区;然后遍历最佳扇区形成各自的发送波束以及接收波束。其中,扇区是通过改变应用于相控阵单元的天线权重而产生的特定宽幅天线辐射方向图。
参见图2,示意一种分级扫描流程示意图,包括如下阶段。
(1)扇区级扫描(sector level sweep,SLS)阶段:训练发送端以及接收端各自的最佳发送扇区。
SLS包括发起者扇区扫描(initiator sector sweep,ISS)、应答者扇区扫描(responder sector sweep,RSS)、扇区扫描反馈(sector sweep feedback,SSW-FB)和扇区扫描确认(sector sweep acknowledgment,SSW-ACK)。开始波束形成训练的设备称为发起者(initiator),接收者则称为响应者(responder)。参见图2,在ISS过程中发送端从预先定义的扇区发送训练包,如基于所有扇区分别发送SSW。接收端的接收天线处于单向模式,测量发送端所有扇区对应的信号强度。在RSS过程中接收端从预先定义的扇区发送训练包,如基于所有扇区分别发送SSW,发送端的接收天线处于单向模式,测量接收端所有扇区对应的接收信号强度。在SSW-FB过程中,发送端向接收端提供扇区扫描反馈,指示接收信号强度最大的扇区。在SSW-ACK过程中,接收端向发送端提供扇区扫描确认,指示接收信号强度最大的扇区。训练包使用低功率低速率(控制物理层PHY模式)调制和编码方案(modulation andcoding scheme,MCS)传输,确保建立初始波束形成链路所需的可靠通信。
(2)波束细化协议阶段(beamrefinementphase,BRP):训练发送端以及接收端各自的最佳接收扇区,以及遍历最佳发送扇区/最佳接收扇区内部和附近,选取波束组合(beamcombining,BC)用于传输数据。
BRP包括MID和BC。开始波束细化训练的设备称为发起者(initiator),接收者则称为响应者(responder)。参见图2,在MID过程中发送端用宽波束(例如准全向波束)BRP。接收端的接收天线处于单向模式,遍历接收端的每个扇区,测量接收扇区对应的信号强度;切换收发端,接收端用宽波束(例如准全向波束)BRP,发送端的接收天线处于单向模式,遍历发送端的每个扇区,测量接收扇区对应的信号强度。在BC过程中,发送端利用在其最佳发送扇区内部和附近所覆盖的方向上的多个窄波发送BRP,接收端逐一扫描前述发送端的最佳发送扇区内部和附近所覆盖的方向上的BRP,确定发送端的最佳发送波束;切换收发端,接收端利用在其最佳发送扇区内部和附近所覆盖的方向上的多个窄波发送BRP,发送端逐一扫描前述接收端的最佳发送扇区内部和附近所覆盖的方向上的BRP,确定接收端的最佳发送波束。
这样的方式算法复杂度较高,可达O(N)(N指示发射端或接收端的窄波总数),不利于快速地实现波束对准。
基于此,本申请实施例提供一种波束管理方法,首先训练发送端、接收端中一方收发信号的波束,再基于该波束确定另一方收发信号所用的波束,从而快速实现波束对准。
本申请实施例提供的波束管理方法可以应用于E波段毫米波传输***(E-Bandmillimeter microwave transmission system)、卫星通信***(satellitecommunication system)、长期演进***(long term evolution,LTE)或者5G新无线***(5g new radio system);或者,新无线车联网(vehicle to everything,NR V2X)***;还可以应用于LTE和5G混合组网的***中;或者设备到设备(device-to-device,D2D)通信***、机器到机器(machine to machine,M2M)通信***、物联网(Internet of Things,IoT),或者,无人机通信***;或者是支持多种无线技术例如支持LTE技术和NR技术的通信***等;或者是非地面通信***,例如:卫星通信***、高空通信平台等。另外可选的,该通信***也可以适用于窄带物联网***(Narrow Band-Internet of Things,NB-IoT)、增强型数据速率GSM演进***(Enhanced Data rate for GSM Evolution,EDGE)、宽带码分多址***(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、码分多址2000***(Code DivisionMultiple Access,CDMA2000)、时分同步码分多址***(Time Division-SynchronizationCode Division Multiple Access,TD-SCDMA),以及面向未来的通信技术。该通信***包括第一设备和第二设备,本申请实施例提供的波束管理方法实现第一设备和第二设备之间的波束对准。第一设备作为发送端时,第二设备作为接收端。第一设备作为接收端时,第二设备可作为发送端。前述第一设备可以是网络设备,第二设备可以是终端设备;或者,第一设备可以是终端设备,第二设备是网络设备。
无线通信***通常由小区组成,每个小区包含一个网络设备,网络设备向多个终端提供通信服务,每个终端设备可与网络设备建立波束对准。示例性的,参见图3,本申请实施例提供一种通信***300架构示意图,该通信***300中包括基站310、终端设备320、终端设备330。在实际应用中,基站与终端设备的数量均可以为一个或多个,图3所示通信***的基站与终端设备的数量及样式仅为适应性举例,本申请实施例对此不做限定。
其中,网络设备也可以称作接入网设备、基站、中继站或接入节点(access node,AN)、无线接入点(access point,AP)等。示例性的,网络设备可以是全球移动通信***(global system for mobile communication,GSM)或码分多址(code division multipleaccess,CDMA)网络中的基站收发信台(base transceiver station,BTS),也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)网络中的NB(NodeB),还可以是长期演进(long term evolution,LTE)***中的eNB或eNodeB(evolutional NodeB)。网络设备还可以是云无线接入网络(cloud radio access network,CRAN)场景下的无线控制器。网络设备还可以是5G网络中的基站设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备。网络设备还可以是可穿戴设备或车载设备。
终端设备也可以称作用户设备(user equipment,UE)、站点(station,STA)、接入终端、终端单元、终端站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、移动终端、终端、无线通信设备、终端代理或终端装置等。示例性的,终端设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless LocalLoop,WLL)站、个人数字处理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、汽车整车、车载设备或者车载模块、可穿戴设备,5G网络中的终端设备或者未来演进的PLMN网络中的终端设备等。
本申请实施例可应用于设备移动的场景,例如图4示意终端设备处于移动状态,具体的,图4中的(a)示意了终端设备进行直线运动,以UE表示终端设备,AP表示网络设备,UE从A点沿直线运动到了B点,相对于AP的位置角度旋转了α,d表示AP到UE之间的直线距离;图4中的(b)示意了终端设备进行旋转运动,以UE表示终端设备,AP表示网络设备,UE从A点旋转α角度运动到了B点,d表示AP到UE之间的直线距离。本申请实施例提供的波束管理方法,可以随时对网络设备和每个移动的终端之间的波束进行对准,不断地切换最佳对准波束,为终端设备提供无线覆盖,确保通信不中断、不掉线。
以下对本申请实施例提供的波束管理方法进行详细说明。
如图5示意一种波束管理方法,包括如下步骤。
S501,第一设备获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束。
其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好。
可选的,第二设备可以是基于一定规则选取第一设定波束,或者第二设备可以随机选取第二设备上的一个波束作为第一设定波束,关于第一设定波束的选取策略将在后续内容进行说明。可选的,针对第一设备、第二设备,采用波束ID(Beam ID)来标识波束。可选的,如图6a示意一种波束扫描帧(sweep frame)结构,该波束扫描帧包括如下字段:用于同步时间的短训练域(short training field,STF)、用于估计信道的信道估计域(channelestimation field,CEF)以及报头(Header)。其中,Header中包含帧类型(Frame Type)、波束ID(Beam ID)以及剩余波束(Residual Beam,RBeam)。其中,帧类型为波束扫描帧,波束ID用于标识该扫描帧对应的发送波束。RBeam指示后续需发送该波束扫描帧的剩余次数。第一参考信号采用该波束扫描帧实现时,该波束扫描帧中的波束ID用于标识第一设定波束。此外,图6a中还示意出了该波束扫描帧的Header中还包括如下标志:循环冗余校验(CyclicRedundancy Check,CRC)。
S502,第一设备基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束。
其中,一种可选的实施方式中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同或者近似,或者所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量之间的差值(或者说变化幅度)小于设定的阈值。
另一种可选的实施方式中,若第一设备的发送功率和第二设备的发送功率差别较大时,对于第二波束也可以理解为:所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量最好。此外,关于确定(训练)第一设备的第一波束和第二设备的第二波束形成最佳波束组合,也可以设定收敛条件为:第一设备基于第一波束获取来自第二设备的参考信号质量最优,或者和第一设备最近一次或多次获取来自第二设备的参考信号质量相同或相似,即想要训练趋于平缓稳定。同理,第二设备基于第二波束获取来自第一设备的参考信号质量最优,或者和第二设备最近一次或多次获取来自第一设备的参考信号质量相同或相似。
可选的,第二参考信号还可用于指示所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量。如图6b示意一种波束扫描反馈帧(Sweep-FB frame)结构,该波束扫描反馈帧包括如下字段:用于同步时间的短训练域(short training field,STF)、用于估计信道的信道估计域(channel estimation field,CEF)以及报头(Header)。其中,Header中包含帧类型(Frame Type)、选定的波束ID(Beam ID)、RSS/SNR报告。其中,帧类型为波束扫描反馈帧,选定的波束ID用于标识发送该波束扫描反馈帧的设备最近一次确定的最佳接收波束。RSS/SNR报告用于反馈基于前述最佳接收波束获取的参考信号的信号质量,具体可以RSS或者SNR数据来进行表示。第二参考信号采用该波束扫描反馈帧实现时,该波束扫描反馈帧中,选定的波束ID用于标识第一波束,RSS/SNR报告反馈的信号质量指的是第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量。则第二设备可通过获取该波束扫描反馈帧,确定所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量,或称得知在以第一设定波束作为发送波束,第一设备的最佳接收波束。
此外,图6b中还示意出了该波束扫描反馈帧的Header中还包括如下标志:循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)以及阶段类型(Phase Type);其中,CRC用于校验该波束扫描反馈帧,阶段类型用于指示接收该波束扫描反馈帧的设备,如前述第二设备的下一阶段操作,可依据实际需求进行定义,本申请实施例涉及的定义将在后续实施例中描述。
本申请实施例中,初始化以第一设备作为接收端,第二设备作为发送端。先设定第二设备的发送波束,确定第一设备在此情况下的最佳接收波束,即第一波束。然后切换收发端,依据第一波束确定第二设备的最佳接收波束,也即第二波束。利用上下行波束一致的性质,第一设备可基于第一波束获取第二设备基于第二波束传送的数据,反之第二设备也可基于第二波束获取第一设备基于第一波束传送的数据,从而快速实现波束对准。
以下结合方案一、方案二以及方案三,对于第一设定波束的选取策略以及相应的波束管理方法的实施方式进行详细说明。
方案一:第一设备和第二设备之间的波束对准可分为波束组合建立阶段和波束组合更新阶段。波束组合建立阶段在以一端宽波束作为发送波束的情况下,训练另一端最佳接收波束,前述第二设备的第一设定波束可以是由此阶段确定第二设备的最佳接收波束。波束组合更新阶段是在波束组合建立阶段确定出两端的最佳接收波束基础上,进行调整更新,训练实现第一设备和第二设备之间的波束对准。需要说明的是关于波束组合建立阶段和波束组合更新阶段的划分仅是为了便于理解本方案,实际应用时也可以是不按照此划分,采用其他的方式划分阶段,甚至不划分阶段,本申请实施例对此并不进行限制。
以下对本方案提及的波束组合建立(build)阶段进行详细说明。主要包括如下过程A1以及过程A2,需要说明的是,关于过程A1和过程A2的执行顺序可以是先执行A1后执行A2,或者也可以是先执行A2后执行A1,本申请实施例对此不进行限制。
A1:在第二设备宽波束作为发送波束的情况下,训练第一设备的最佳接收波束。可参照如下方式实施:第二设备基于第二设备的宽波束向第一设备发送第四参考信号,所述第四参考信号用于确定所述第一设备的第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
可选的,第四参考信号可采用如图6a示意的波束扫描帧实现,本过程中用作第四参考信号的波束扫描帧中的波束ID用于标识第二设备的宽波束。
可选的,第二设备可周期性的向第一设备发送第四参考信号,则第一设备每次选取1个波束来接收第四参考信号,记录每次获取第四参考信号的信号质量。其中,本申请实施例提供一种选取策略如下:假设第一设备上的波束总数量为N个,可以将N个波束划分为n个波束范围,其中,N大于1,n大于1且n小于N;n、N均为正整数,可选的每个所述波束范围中的波束数量相同或者近似。第一设备周期性的获取来自所述第二设备的所述第四参考信号,针对第i次获取到的所述第四参考信号,选取第i个波束来接收第四参考信号。其中,当i小于等于n时,所述第i个波束属于所述n个波束范围中的1个波束范围,例如n为2,第1个波束属于2个波束范围中的一个波束范围,第2个波束属于2个波束范围中的另一个波束范围。当i大于n时,所述第i个波束属于第二波束范围,在所述n个波束范围中所述第二波束范围对应的信号质量最好。其中,针对所述n个波束范围中的任意一个波束范围,任意一个波束范围对应的信号质量与所述第一设备基于该波束范围内至少1个波束获取的所述第四参考信号的信号质量有关。基于上述选取策略,无需针对第二设备的全部波束进行依次遍历扫描,能够在有限次数(N)之内选取到第三波束,有助于快速实现波束对准。
则基于上述选取策略,第一设备周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,可以确定第一波束候选集。其中,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括所述第三波束。此外,第一波束候选集还包括每个波束对应接收第四参考信号的信号质量,具体以SNR数据表示。
可选的,对应选取策略中涉及的参数n为2,即第一设备的N个波束划分为波束范围1和波束范围2。可以采用构建二叉树的方式确定第一波束候选集中包括的波束。该二叉树结构的根节点无实际意义,其余每个树节点指示一个波束,具体的每个树节点可以表示波束ID,或者将第一设备的N个波束映射到[0,1]区间,每个波束在[0,1]区间对应1个子区间,一个树节点对应[0,1]区间的某个范围,选取该范围内随机选一个值,该值落于某个波束对应的子区间时,则树节点指示该波束,一种可选的实施方式中,该二叉树中的父节点下至多连接两个子节点。下面以第一设备包括16个波束,波束ID为0~15为例,对于构建以波束ID作为树节点的二叉树,确定第一波束候选集中的波束进行详细说明。
参见图7示意一种波束候选集建立流程示意图。在此过程中,固定第二设备在宽波束上周期性发送第四参考信号。第1次第一设备可选取波束ID为0~7指示波束范围1内的任意一个波束,例如选取波束4(即波束ID为4的波束,以下其他描述类似)获取第四参考信号,并记录第一波束候选集的第1个波束为波束4,以及该波束4对应的SNR数据:R1。第2次第一设备可选取波束ID为8~15指示波束范围2内的任意一个波束,例如选取波束12获取第四参考信号,并记录第一波束候选集的第2个波束为波束12,以及该波束12对应的SNR数据:R2。
经过前两次,波束范围1对应的信号质量可以R1表示,波束范围2对应的信号质量可以R2表示。假设波束范围1对应的信号质量强于波束范围2对应的信号质量,则第3次第一设备可选取波束0~波束3区间中的任意一个或者波束5~波束7区间中的任意一个,例如选取波束6获取第四参考信号,并记录第一波束候选集的第3个波束为波束6,以及该波束6对应的SNR数据:R3。经过第3次后,波束范围1对应的信号质量由R1和R3确定,波束范围2对应的信号质量仍由R2确定。假设经过第3次后波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则第4次第二设备可选取波束0~波束3区间中的任意一个或者波束5、波束7中的任意一个,例如选取波束2获取第四参考信号,并记录第一波束候选集的第4个波束为波束2,以及该波束2对应的SNR数据:R4。经过第4次后,波束范围1对应的信号质量由R1、R3和R4确定,波束范围2对应的信号质量仍由R2确定。假设经过第4次后波束范围1弱于波束范围2对应的信号质量,则第5次第一设备可选取波束8~波束11中的任意一个或者波束13~波束15区间中的任意一个,例如选取波束9获取第四参考信号,并记录第四波束候选集的第5个波束为波束9,以及该波束9对应的SNR数据:R5。经过第5次后,波束范围1对应的信号质量由R1、R3以及R4确定,波束范围2对应的信号质量由R2和R5确定,假设经过第5次后波束范围1弱于波束范围2对应的信号质量,则第6次第一设备可选取波束8、波束10、波束11中的任意一个,例如选取波束8获取第四参考信号,并记录第四波束候选集的第6个波束为波束8,以及该波束8对应的SNR数据:R6。依次类推,不断更新波束范围1对应的信号质量以及波束范围2对应的信号质量,进行比较确定下一个节点,直至树深达到最大深度,完成波束候选集的建立。最后的一个确定的节点所表示的波束可以视为第一波束候选集中的第三波束。作为一种示意,图7示意出了前述6次选取波束的过程,以第6次选取波束8作为结束,最终第一波束候选集中包括波束4、波束12、波束6、波束2、波束9以及波束8,波束8即为前述第三波束,波束8对应的SNR数据R6表示获取的第四参考信号的信号质量最优。
可选的,关于第二设备周期性发送第四参考信号的重复次数,一种方式可以取决于第二设备包括的波束数量N,即第二设备基于宽波束发送N次第四参考信号,则第四参考信号采用波束扫描帧实现时,第i次发送的波束扫描帧中RBeam取值为N-i。另一种方式,可设定第一设备在周期性获取第四参考信号达到第一时长时,可通过估计第四波束候选还可能需要确定的波束数量,来指示第二设备后续是否需要发送第四参考信号,及需要发送情况下的剩余重复次数。这里的第一时长可以是预先定义的,第一时长内第一设备接收少于N次的第四参考信号。针对前述另一种方式,本申请实施例提供了一种由第一设备执行的实施方案,如下。
一种可能的情况下,第一设备周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束。则第一设备向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;其中,该剩余重复次数与所述第一波束候选集中已确定的波束分布的波束范围有关。
可选的,参见图8示意一种波束扫描***帧结构,该波束扫描***帧包括如下字段:用于同步时间的短训练域(short training field,STF)、用于估计信道的信道估计域(channel estimation field,CEF)以及Header。其中,Header中包含帧类型(Frame Type)和训练数目(train number,TRN Num):帧类型(Frame Type)为波束扫描***帧。TRN Num用来反馈获取该波束扫描***帧的设备还需发送当前波束的剩余重复次数。可选的,图8还示意出波束扫描***帧中包括CRC。即在此情况下,达到第一时长,第一设备可通过向第二设备发送如图8示意的波束扫描***帧,来指示第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数,即第一指示信息可采用波束扫描***帧中的TRN Num来实现。
构建波束候选集搜索波束过程中,反馈波束扫描***帧,可在无需搜索所有波束的情况下,可以减少参考信号的发送次数,即减少信令开销,缩短构建波束候选集的时间,有助于快速实现波束对准。
可选的,关于第一指示信息指示的剩余重复次数,可通过如下方式确定:
将第一设备的N个波束ID映射到[0,1]区间,通过构建二叉树方式确定第一波束候选集,最大树深可由最深节点所表示的范围确定,例如范围大小设为C/N。C<1为给定常数,用来控制精度,值越小精度越高;N为可选波束个数,可得树最大深度为
Figure BDA0002942947590000151
可以设定第一设备获取到第
Figure BDA0002942947590000152
次波束扫描帧(第四参考信号),即达到第一时长,向第二设备发送波束扫描***帧。其中,ε为黄金分割比0.618,该值是考虑该算法的复杂度给出的一个参考值。如果达到第一时长时的树深度
Figure BDA0002942947590000161
这表明第一时长内多次测量的SNR曲线不满足弱利普希茨条件(weak Lipschitz),即曲线存在突变,按照算法的流程必须要遍历完整的二叉树,遍历所有第一设备的波束ID,则可确定第一指示信息指示的剩余重复次数为T’=N-T。反之,如果达到第一时长时的树深度
Figure BDA0002942947590000162
说明已达到最优值附近,剩余可达的树深为R=D-d,则可选的,第一指示信息指示的剩余重复次数可以依据R、第一波束候选集中已确定的波束数量确定。例如可以指示第二设备在获取到波束扫描***帧后再发送2R帧的波束扫描帧。
另一种可能的情况下,第一设备周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束。则第一设备可指示所述第二设备停止发送所述第四参考信号。可选的,第一设备可基于图6b示意的波束扫描反馈帧中的阶段类型(Phase Type),向第二设备发送波束扫描反馈帧来指示其停止发送第四参考信号,具体的第一设备在此情况下发送的波束扫描反馈帧中阶段类型可以取值为1,指示第二设备结束训练第一设备的最佳接收波束,即停止发送所述第四参考信号,准备进入后续的波束组合更新阶段。
进一步可选的,为避免出现局部最优极端化的情况,一种方式可以设定当i大于n时,若连续确定出的信号质量最好对应的波束范围相同的次数超过设定阈值,下一次不在此信号质量最好对应的波束范围内选取波束接收第四参考信号,而是选取其他波束范围的波束。另一种方式,具体的,由于噪声等影响,波束组合建立可被视为一个随机bandits问题。可基于强化学***均收益,对收益大的区间做细致估计,对其他部分做松散估计,从而减少总探索次数,快速收敛到全局最优解。
A2:在第一设备宽波束作为发送波束的情况下,训练第二设备的最佳接收波束。可参照如下方式实施:第一设备基于第一设备的宽波束向第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
可选的,第三参考信号可采用如图6a示意的波束扫描帧实现,用作第三参考信号时波束时,扫描帧中的波束ID用于标识第一设备的宽波束。
可选的,第一设备可周期性的向第二设备发送第三参考信号,则第二设备每次选取1个波束来接收第三参考信号,记录每次获取第三参考信号的信号质量。其中,本申请实施例提供一种选取策略如下:假设第二设备上的波束总数量为M个,可以将M个波束划分为m个波束范围,其中,M大于1,m大于1且m小于M;m、M均为正整数,可选的每个所述波束范围中的波束数量相同或者近似。第二设备周期性的获取来自所述第一设备的所述第三参考信号,针对第i次获取到的所述第三参考信号,选取第i个波束来接收第三参考信号。其中,当i小于等于m时,所述第i个波束属于所述m个波束范围中的1个波束范围,例如m为2,第1个波束属于2个波束范围中的一个波束范围,第2个波束属于2个波束范围中的另一个波束范围。当i大于m时,所述第i个波束属于第一波束范围,在所述m个波束范围中所述第一波束范围对应的信号质量最好。其中,针对所述m个波束范围中的任意一个波束范围,任意一个波束范围对应的信号质量与所述第二设备基于该波束范围内至少1个波束获取的所述第三参考信号的信号质量有关。基于上述选取策略,无需针对第二设备的全部波束进行依次遍历扫描,能够在有限次数(M)之内选取到第一设定波束,有助于快速实现波束对准。
则基于上述选取策略,第二设备周期性的获取来自所述第一设备的第三参考信号,可以确定第四波束候选集。其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。此外,第四波束候选集还包括每个波束对应接收第三参考信号的信号质量,具体以SNR数据表示。
可选的,对应选取策略中涉及的参数m为2,即第二设备的M个波束划分为波束范围1和波束范围2。可以采用构建二叉树的方式确定第四波束候选集中包括的波束。该二叉树结构的根节点无实际意义,其余每个树节点指示一个波束,具体的每个树节点可以表示波束ID,或者将第二设备的M个波束映射到[0,1]区间,每个波束在[0,1]区间对应1个子区间,一个树节点对应[0,1]区间的某个范围,选取该范围内随机选一个值,该值落于某个波束对应的子区间时,则树节点指示该波束。一种可选的实施方式中,该二叉树中的父节点下至多连接两个子节点。下面以第二设备包括16个波束,波束ID为0~15为例,对于构建以波束ID作为树节点的二叉树,确定第四波束候选集中的波束进行详细说明。
参见图9示意一种波束候选集建立流程示意图。在此过程中,固定第一设备在宽波束上周期性发送第三参考信号。第1次第二设备可选取波束ID为0~7指示波束范围1内的任意一个波束,例如选取波束3(即波束ID为3的波束,以下其他描述类似)获取第三参考信号,并记录第四波束候选集的第1个波束为波束3,以及该波束3对应的SNR数据:R1。第2次第二设备可选取波束ID为8~15指示波束范围2内的任意一个波束,例如选取波束11获取第三参考信号,并记录第四波束候选集的第2个波束为波束11,以及该波束11对应的SNR数据:R2。
经过前两次,波束范围1对应的信号质量可以R1表示,波束范围2对应的信号质量可以R2表示。假设波束范围1对应的信号质量弱于波束范围2对应的信号质量,则第3次第二设备可选取波束8~波束10区间中的任意一个或者波束12~波束15区间中的任意一个,例如选取波束9获取第三参考信号,并记录第四波束候选集的第3个波束为波束9,以及该波束9对应的SNR数据:R3。经过第3次后,波束范围1对应的信号质量不变,波束范围2对应的信号质量由R2和R3确定。假设经过第3次后波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则第4次第二设备可选取波束0~波束2区间中的任意一个或者波束4~波束7区间中的任意一个,例如选取波束5获取第三参考信号,并记录第四波束候选集的第4个波束为波束5,以及该波束5对应的SNR数据:R4。经过第4次后,波束范围1对应的信号质量由R1和R4确定,波束范围2对应的信号质量由R2和R3确定。假设经过第4次后波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则第5次第二设备可选取波束4或者波束6~波束7区间中的任意一个,例如选取波束7获取第三参考信号,并记录第四波束候选集的第5个波束为波束7,以及该波束7对应的SNR数据:R5。经过第5次后,波束范围1对应的信号质量由R1、R4以及R5确定,波束范围2对应的信号质量由R2和R3确定,依次类推,不断更新波束范围1对应的信号质量以及波束范围2对应的信号质量,进行比较确定下一个节点,直至树深达到最大深度,完成波束候选集的建立。最后的一个确定的节点所表示的波束可以视为第四波束候选集中的第一设定波束。作为一种示意,图9示意出了前述5次选取波束的过程,以第5次选取波束7作为结束,最终第四波束候选集中包括波束3、波束11、波束9、波束5以及波束7,波束7即为前述第一设定波束,波束7对应的SNR数据R5表示获取的第三参考信号的信号质量最优。
可选的,关于第一设备周期性发送第三参考信号的重复次数,一种方式可以取决于第二设备包括的波束数量M,即第一设备基于宽波束发送M次第三参考信号,则第三参考信号采用波束扫描帧实现时,第i次发送的波束扫描帧中RBeam取值为M-i。另一种方式,可设定第二设备在周期性获取第三参考信号达到第三时长时,可通过估计第四波束候选还可能需要确定的波束数量,来指示第一设备后续是否需要发送第三参考信号,及需要发送情况下的剩余重复次数。这里的第三时长可以是预先定义的,第三时长内第二设备接收少于M次的第三参考信号。针对前述另一种方式,本申请实施例提供了一种由第二设备执行的实施方案,如下。
一种可能的情况下,第二设备周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束。则第二设备向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;其中,该剩余重复次数与所述第四波束候选集中已确定的波束分布的波束范围有关。
可选的,在此情况下,达到第三时长,第二设备可通过向第一设备发送如图8示意的扫描***帧指示第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数,即第三指示信息可采用扫描***帧中的TRN Num来实现。
可选的,关于第三指示信息指示的剩余重复次数,可通过如下方式确定:
将第二设备的M个波束ID映射到[0,1]区间,通过构建二叉树方式确定第四波束候选集,最大树深可由最深节点所表示的范围确定,例如范围大小设为C/M。C<1为给定常数,用来控制精度,值越小精度越高;M为可选波束个数,可得树最大深度为
Figure BDA0002942947590000181
可以设定第二设备获取到第
Figure BDA0002942947590000182
次波束扫描帧(第三参考信号),即达到第三时长,向第一设备发送波束扫描***帧。其中,ε为黄金分割比0.618,该值是考虑该算法的复杂度给出的一个参考值。如果达到第三时长时的树深度
Figure BDA0002942947590000183
这表明第三时长内多次测量的SMR曲线不满足弱利普希茨条件(weak Lipschitz),即曲线存在突变,按照算法的流程必须要遍历完整的二叉树,遍历所有第二设备的波束ID,则可确定第三指示信息指示的剩余重复次数为T’=M-T。反之,如果达到第三时长时的树深度
Figure BDA0002942947590000184
说明已达到最优值附近,剩余可达的树深为R=D-d,则可选的,第三指示信息指示的剩余重复次数可以依据R、第四波束候选集中已确定的波束数量确定。例如可以指示第一设备在获取到波束扫描***帧后再发送2R帧的波束扫描帧。
另一种可能的情况下,第二设备周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束。则第二设备可指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。可选的,第二设备可基于图6b示意的波束扫描反馈帧中的阶段类型(Phase Type),向第一设备发送波束扫描反馈帧来指示其停止发送第三参考信号,具体的第二设备在此情况下发送的波束扫描反馈帧中阶段类型可以取值为1,指示第一设备结束训练第二设备的最佳接收波束,即停止发送所述第三参考信号,准备进入后续的波束组合更新阶段。
进一步可选的,为避免出现局部最优极端化的情况,一种方式可以设定当i大于m时,若连续确定出的信号质量最好对应的波束范围相同的次数超过设定阈值,下一次不在此信号质量最好对应的波束范围内选取波束接收第四参考信号,而是选取其他波束范围的波束。另一种方式,具体的,由于噪声等影响,波束组合建立可被视为一个随机bandits问题。可基于强化学***均收益,对收益大的区间做细致估计,对其他部分做松散估计,从而减少总探索次数,快速收敛到全局最优解。
基于上述A1和A2过程的实施方式,参见图10,本申请实施例提供了一种波束组合建立阶段流程示意图。以实线表示发送,虚线表示接收。示意出了前述A1过程中第二设备基于宽波束向第一设备周期性发送波束扫描帧,第一设备每获取一次波束扫描帧确定第一波束候选集中的1个波束,第一设备在周期性获取波束扫描帧达到第一时长时向第二设备发送波束扫描***帧,第二设备基于获取的波束扫描***帧指示的剩余发送次数,继续发送波束扫描帧,直至第一设备确定最佳接收波束,也即第一波束。切换收发端,前述A2过程中第一设备基于宽波束向第二设备周期性发送波束扫描帧,第二设备每获取一次波束扫描帧确定第四波束候选集中的1个波束,第二设备中途(即在周期性获取SSW达到第三时长时)向第一设备发送波束扫描***帧,第一设备基于获取的波束扫描***帧指示的剩余发送次数,继续发送波束扫描帧,直至第二设备确定最佳接收波束,也即第一设定波束。
在A1和A2过程之后,还示意出了过程A3以及过程A4,其中,过程A3指的是第二设备将第一设定波束以及第一设定波束对应的SNR数据反馈给第一设备的过程。具体的是第二设备向第一设备发送波束扫描反馈帧,该SSW-FB1中,选定的波束ID用于标识第一设定波束,RSS/SNR报告反馈的信号质量指的是第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量。过程A4指的是第一设备将第三波束以及第三波束对应的SNR数据反馈给第二设备的过程。具体的是第一设备向第二设备发送波束扫描反馈帧,该SSW-FB2中,选定的波束ID用于标识第一波束,RSS/SNR报告反馈的信号质量指的是第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。
以下对本方案提及的波束组合更新阶段进行详细说明。主要包括如下过程B1以及过程B2。
过程B1:对于第一设备侧最佳接收波束的更新,主要包括如下步骤S11~S14。
S11,第二设备基于A2过程确定的第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,而第一设备基于前述A1过程确定的最佳接收波束,即第三波束接收该第一参考信号。
S12,第一设备将其基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量进行比对,确定第一比对结果。
示例性的,以SNR数据表示信号质量,将第一设备将其基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量记作R1,将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量记作R′1。第一比对结果可以采用R1相对于R′1的变化幅度来表示,例如第一比对结果表示为
Figure BDA0002942947590000191
可基于变化幅度的大小,对A1过程中确定的第一波束候选集中包括的波束进行更新。
可选的,可以设定变化幅度超出设定阈值,才进行更新。不同变化幅度对应需要更新第一波束候选集的波束数量不同;或者,若第一波束候选集是通过二叉树构造形成,则可以通剪枝算法,自适应选择需更新的波束ID,更新树结构。在此过程中,第一设备可基于前述变化幅度,确定剪枝深度记为j,
Figure BDA0002942947590000201
其中D为树的最大深度,0<α≤1,为给定超参数,例如取α=1,表明当R1与R′1有两倍差距,即δ=1的时候,需要剪枝整棵树,重新建树来对所有波束进行测量。
S13,第一设备根据所述第一比对结果,向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数。
可选的,p的取值与前述第一比对结果指示的变化幅度有关,变化幅度越大p的取值越大,具体实施时,可采用预先定义的方式,设定变化幅度范围与p取值之间的对应关系,从而确定p的取值。或者可选的,p的取值可以由剪枝深度j确定,例如确定剪枝深度j,p可以设定为2j。或者可选的,p的取值可以由被剪枝树节点的上层树节点所属波束ID区间中可选的波束个数来确定。假定剪枝深度少的情况下,可追溯上层x个树节点(x为小于整个树深的自然数,可取2),确定该上层树节点的区间中可选的波束个数,然后将该区间中可选的波束ID反馈给第二设备,或者将该区间的可选波束个数反馈给第二设备。
第二指示信息可具体采用前述图8示意的波束扫描***帧中的TRN Num实现,TRNNum的取值为p。
本步骤示意第一比对结果表示的前述变化幅度超于设定阈值的情况。若第一比对结果表示的前述变化幅度不超于设定阈值时,不进行后续的更新即不执行S13~S14,第一设备可继续基于A1确定的最佳接收波束即第三波束获取第二设备发送的相关信号。
S14,第一设备获取所述第二设备p次发送的所述第一参考信号,对A1过程确定的第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。第一波束取代第三波束成为第一设备的最佳接收波束。
可选的,基于A1过程以二叉树方式确定的第一波束候选集。第一设备可通过S12步骤由下而上的选取第一波束候选集对应树中的节点进行剪枝处理。然后对于剪枝处理后的树,更新树结构操作可以选择从剪枝操作后的上层节点出发,而无需每次均从根结点出发。继续搜索剩下的节点生成第二波束候选集,第二波束候选集和第一波束候选集中有部分波束相同。
示例性的,参见图11a示意一种波束候选集更新流程示意图,假设对于图7中形成的波束候选集做了剪枝处理,剪枝深度为1层,将第一波束候选集中的波束8剪掉,追溯到剪枝操作后的上层节点即为波束9,执行第一次更新:确定基于波束9获取第一参考信号的信号质量,更新波束9对应的SNR数据为R5‘,则波束范围1对应的信号质量仍由R1、R3以及R4确定,而波束范围2对应的信号质量由R2和R5‘确定,假设此时波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则再追溯到前一次(即图7中第4次)确定的波束2,执行第2次更新:以该波束2视为父节点结合原有树结构,在波束0、波束1或者波束3中选取一个波束。假设选取波束3获取第一参考信号,记录该波束3对应的SNR数据为R6‘,则波束范围1对应的信号质量仍由R1、R3、R4以及R6‘确定,而波束范围2对应的信号质量由R2和R5‘确定,若此时波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则确定波束3为第一波束,完成对第一波束候选集的更新,生成如图11a示意的第二波束候选集。
进一步可选的,还可以参照上述S11-S14的实施方式对第二波束候选集进行多次迭代更新,收敛条件为连续两次或者两次以上确定第一波束对应的信号质量之间比对得到的变化幅度较小,则将前述某次确定的第一波束确定为波束组合更新阶段训练出的第一设备的最佳接收波束。
过程B2:对于第二设备侧最佳接收波束的更新,主要包括如下步骤S21~S24。
S21,第一设备基于B1过程确定的第一波束向第二设备发送第二参考信号,第二设备基于A1过程确定的第一设定波束获取来自前述第二参考信号。
S22,第二设备将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,确定第三比对结果。
示例性的,以SNR数据表示信号质量,将第一设备将其基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量记作R3,将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量记作R′3。第一比对结果可以采用R3相对于R′3的变化幅度来表示,例如第一比对结果表示为
Figure BDA0002942947590000211
可基于变化幅度的大小,对A2过程中确定的第四波束候选集中包括的波束进行更新。
若第四波束候选集是通过二叉树构造形成,则可以通剪枝算法,自适应选择需更新的波束ID,更新树结构。具体的在此过程中,第二设备可基于前述变化幅度,确定剪枝深度记为j,
Figure BDA0002942947590000212
其中D为树的最大深度,0<α≤1,为给定超参数,例如取α=1时,表明当R3与R′3有两倍差距,即δ=1的时候,需要剪枝整棵树,重新建树来对所有波束进行测量。
S23,第二设备根据所述第三比对结果,向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数。
可选的,此步骤中p的取值与前述第三比对结果指示的变化幅度有关,变化幅度越大p的取值越大,具体实施时,可采用预先定义的方式,设定变化幅度范围与p取值之间的对应关系,从而确定p的取值。或者可选的,p的取值可以由剪枝深度j确定,例如确定剪枝深度j,p可以设定为2j。或者可选的,p的取值可以由被剪枝树节点的上层树节点所属波束ID区间中可选的波束个数来确定。假定剪枝深度少的情况下,可追溯上层x个树节点(x为小于整个树深的自然数,可取2),确定该上层树节点的区间中可选的波束个数,然后将该区间中可选的波束ID反馈给第二设备,或者将该区间的可选波束个数反馈给第二设备。需要说明的是依据实际情况,S23中p的取值与S13中p的取值可以相同也可以不相同。
第四指示信息可具体采用前述图8示意的波束扫描***帧中的TRN Num实现,TRNNum的取值为p。
本步骤中,第三比对结果表示的前述变化幅度不为0。另外需要说明的是,在第三比对结果表示的前述变化幅度为0时,不进行后续的更新即不执行S23~S24,第二设备可继续基于A2确定的最佳接收波束即第一设定波束发送或者接收相关信号。
S24,第二设备获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。
可选的,基于A2过程以二叉树方式确定的第四波束候选集。第二设备可通过S22步骤由下而上的选取第四波束候选集对应树中的节点进行剪枝处理。然后对于剪枝处理后的树,更新树结构操作可以选择从剪枝操作后的上层节点出发,而无需每次均从根结点出发。继续搜索剩下的节点生成第五波束候选集,例如搜索到第二波束停止生成第五波束候选集。第五波束候选集和第四波束候选集中有部分波束相同。
示例性的,参见图11b示意一种波束候选集更新流程示意图,假设对于图9中形成的第四波束候选集做了剪枝处理,剪枝深度为1层,将第一波束候选集中的波束7剪掉,追溯到剪枝操作后的上层节点即为波束5,执行第一次更新:确定基于波束5获取第二参考信号的信号质量,更新波束5对应的SNR数据为R4‘,则波束范围1对应的信号质量由R1和R4‘确定,波束范围2对应的信号质量由R2和R3确定,假设此时波束范围1强于波束范围2对应的信号质量,则执行第2次更新:以该波束5视为父节点结合原有树结构,在波束4、波束6或者波束7中选取一个波束。假设选取波束7获取第二参考信号,记录该波束7对应的SNR数据为R5‘,若基于波束7获取第二参考信号的信号质量与第一设备基于第一波束获取第一参考信号的信号质量之间的差值超出设定的阈值,或者说两者不相同,或者说两者不相似,则继续执行第3次更新:以该波束5视为父节点结合原有树结构,在波束4、波束6选取一个波束。假设选取波束4获取第二参考信号,记录该波束4对应的SNR数据为R6,假设基于波束4获取第二参考信号的信号质量与第一设备基于第一波束获取第一参考信号的信号质量之间的差值小于设定的阈值,或者说两者相同,或者说两者相似,则确定波束4为第二波束,完成对第四波束候选集的更新,生成如图11b示意的第五波束候选集。另外需要说明的是图11b仅作为B2过程第一设备侧波束组合更新的一种示例,具体实施时若找到树最大深度未确定出第二波束,可制定新的剪枝策略,如扩大剪枝深度等,再次进行更新等。
前述波束组合更新阶段的实施方式可以类比于用爬山法求曲面上的极值解,采用这种贪婪算法减少遍历操作,能够极大地减少计算复杂度,快速实现波束对准。
基于上述B1和B2过程的实施方式,参见图12,本申请实施例提供一种波束组合更新阶段流程示意图。以实线表示发送,虚线表示接收。示意出了前述B1过程中第二设备基于第一设定波束上发送波束扫描帧(对应第一参考信号),第一设备向第二设备发送波束扫描***帧以指示第二设备发送前述波束扫描帧的次数,以及第一设备向第二设备发送波束扫描反馈帧将确定第一波束对应的SNR反馈给第二设备。以及示意出了前述B2过程中第一设备发送波束扫描帧(第一参考信号)给第二设备,第二设备向第一设备发送波束扫描***帧以指示第一设备发送前述波束扫描帧的次数,以及第二设备向第一设备发送波束扫描反馈帧,指示第二设备已确定第二波束。可选的,参见图12,还示意出了第二设备未找到第二波束,再次更新的情况。此外,图12还示意出了第一设备在收到波束扫描反馈帧后,向第二设备发送ACK,作为对B2过程第二设备发送波束扫描反馈帧的响应,如表示第一设备得知第二设备已确定第二波束。
本方案一中,以宽波束作为发送波束,构造树结构训练最佳接收窄波束,记录树节点指示波束对应的相关信道环境信息,如接收信号质量等。基于该树结构可建立先验知识,减少搜索的复杂度,从而快速实现波束对准,为后续波束跟踪提供相应的参考。
此外在描述上,本申请实施例提供的上述方案一,可被理解为一种宽窄波结合对准的方案。关于本方案一的时间计算,主要取决于收发端切换,或称切换波束发送接收的时间以及构建波束候选集如建立树结构的时间。假设波束切换时间为T,T取决于硬件。建立树节点为t,t取决于软件内部实现,设备的总波束个数为N个。则波束组合建立阶段总时间为
Figure BDA0002942947590000231
方案二:第一设备和第二设备之间的波束对准可以是通过多轮窄波对准选取最优一轮的方式实现。具体的每一轮窄波对准可包括波束组合建立阶段和波束组合更新阶段。以第二设备作为发起者,第一设备作为接收者为例。一轮中的波束组合建立阶段包括:在第二设备随机选取一个波束作为发送波束的情况下,训练第一设备的最佳接收波束;然后切换收发端,以第一设备将前述最佳接收波束作为发送波束,训练第二设备的最佳接收波束,前述第二设备的第一设定波束可以是由此阶段确定第二设备的最佳接收波束。波束组合更新阶段是在波束组合建立阶段确定出两端的最佳接收波束基础上,进行调整更新,训练实现本轮次第一设备和第二设备之间的波束对准。不同轮次中第二设备随机选取的波束不同,可选的,随机选取波束的可选范围可以是第二设备的全部波束,也可以是预定义的范围。需要说明的是关于波束组合建立阶段和波束组合更新阶段的划分仅是为了便于理解本方案,实际应用时也可以是不按照此划分,采用其他的方式划分阶段,甚至不划分阶段,本申请实施例对此并不进行限制。
下面具体以前述第一设备确定第一波束,及第二设备确定第二波束的过程,对于一轮窄波对准的实施方式进行说明。
波束组合建立阶段主要包括如下过程C1以及过程C2,本轮中记第二设备随机选取的波束为第一初始化波束。
过程C1:在第二设备将第一初始化波束作为发送波束的情况下,训练第一设备的最佳接收波束。可类似于A1过程的信令交互:第二设备基于前述第一初始化波束向第一设备发送第四参考信号,所述第四参考信号用于确定所述第一设备的第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。该第三波束即为波束组合建立阶段中第一设备的最佳接收波束。与A1过程不同的是,本过程中第四参考信号采用波束扫描帧实现时,波束扫描帧中的波束ID用于标识第一初始化波束。此外,过程C1还包括类似A3的过程,即第一设备向第二设备发送波束扫描反馈帧,以将其确定的第三波束反馈给第二设备。
可选的,关于如何确定第三波束的方案可以先按照前述A1过程实施,例如构造二叉树搜索第三波束等,本申请实施例对此不再进行赘述。
过程C2:在第一设备将第三波束作为发送波束的情况下,训练第二设备的最佳接收波束。具体可参照A1或者C1过程实施,区别在于切换了收发端。第一设备基于前述第三波束向第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。该第一设定波束即为波束组合建立阶段中第二设备的最佳接收波束。本过程中第三参考信号采用波束扫描帧实现时,波束扫描帧中的波束ID用于标识第三波束。此外,过程C2还包括类似A4的过程,即第二设备向第一设备发送波束扫描反馈帧,以将其确定的第一设定波束反馈给第二设备。
可选的,关于如何确定第一设定波束的方案可以先按照前述A2过程实施,例如构造二叉树搜索第一设定波束等,本申请实施例对此不再进行赘述。
本方案中基于波束组合阶段的C1和C2过程确定出前述第一设定波束,波束组合更新阶段涉及的第一波束确定过程可参照过程B1实施,第二波束的确定过程可参照过程B2实施,本申请实施例对此不再进行赘述。
此外需要说明的虽然本方案仅示意出一轮窄波对准训练的过程,但其他轮次的窄波对准训练过程可以参照本轮窄波对准训练的方案实施,也属于本方案的保护范围。参见图13,本申请实施例提供了一种波束对准流程示意图,示意出多轮中第i轮窄波束对准涉及的上述C1、C2、B1和B2过程。其中,省略了对各个过程波束扫描***帧的示意,这可以参照图10以及图12中涉及的波束扫描帧进行解释。
如下以前述确定第一波束以及第二波束为最优一轮,对最优一轮的判断依据进行说明。第二设备可基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。关于第二设定波束的确定方式,可以参照过程C1和C2,第二设备可以随机选取第二初始化波束作为发送波束,经C1过程训练第一设备的最佳接收波束;在C2过程中,第一设备前述最佳接收波束作为发送波束,训练第二设备的第二设定波束。
本方案二中,初始化不同窄波束作为发送波束,进行多轮波束训练,以其中信号质量最佳一轮确定的最佳波束组合实现波束对准。可应用于仅支持窄波设备(例如短距VR设备)之间的波束对准,高功率窄波束相较于低功率宽波束更易获取精确接收方向信息。
此外关于本方案二的时间计算,主要取决于收发端切换,或称切换波束发送接收的时间、初始波束选取的时间以及构建波束候选集如建立树结构的时间。假设波束切换时间为T,T取决于硬件。建立树节点为t,t取决于软件内部实现,设备的总波束个数为N个,多轮选取初始化波束为C次,则波束组合建立阶段总时间为
Figure BDA0002942947590000241
参见图14示意一种测量曲线示意图,示意出了方案一、方案二相对于802.11ad提供的分级扫描方案的优势,纵坐标表示的是获取参考信号测量信号质量如RSS/SNR数据,确定最优波束所需的测量次数。横坐标表示发送端或者接收端的波束数量。由图14可见,本申请实施例提供的方案一、方案二相较于分级扫描方案能够减少测量信号质量的次数,即可快速实现波束对准。且从算法复杂度来看,方案一、方案二较于分级扫描方案的算法复杂度更低。一设定波束为第二设备随机选取的一个波束。
方案三:第一设定波束可以是第二设备随机选取的一个波束。一种可选的实施方式中,前述步骤S501,即第一设备获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束,可参照如下方式实施:
周期性的获取来自所述第二设备的所述第一参考信号,确定第二波束候选集。其中,第一参考信号是第二设备基于其随机选取的一个波束发送的。
类似于前述第一波束候选集、第四波束候选集的构建方式,本方案中,第二波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第一参考信号确定的,i为正整数;所述第二波束候选集包括所述第一波束。可选的,第二设备可周期性的向第一设备发送第一参考信号,则第一设备每次选取1个波束来接收第一参考信号,记录每次获取第一参考信号的信号质量。其中,本申请实施例提供一种选取策略如下:假设第一设备上的波束总数量为N个,可以将N个波束划分为n个波束范围,其中,N大于1,n大于1且n小于N;n、N均为正整数,可选的每个所述波束范围中的波束数量相同或者近似。第一设备周期性的获取来自所述第二设备的所述第一参考信号,针对第i次获取到的所述第一参考信号,选取第i个波束来接收第一参考信号。其中,当i小于等于n时,所述第i个波束属于所述n个波束范围中的1个波束范围,例如n为2,第1个波束属于2个波束范围中的一个波束范围,第2个波束属于2个波束范围中的另一个波束范围。当i大于n时,所述第i个波束属于第二波束范围,在所述n个波束范围中所述第二波束范围对应的信号质量最好。其中,针对所述n个波束范围中的任意一个波束范围,任意一个波束范围对应的信号质量与所述第一设备基于该波束范围内至少1个波束获取的所述第四参考信号的信号质量有关。基于上述选取策略,无需针对第二设备的全部波束进行依次遍历扫描,能够在有限次数(N)之内选取到第三波束,有助于快速实现波束对准。
进一步,确定第二波束候选集的过程中,所述方法还包括:第一设备在周期性的获取所述第一参考信号达到第二时长时,若所述第二波束候选集中已确定的波束不包括所述第一波束,则向所述第二设备发送第五指示信息,所述第五指示信息用于指示所述第二设备发送所述第一参考信号的剩余重复次数;或者,第一设备在周期性的获取所述第一参考信号达到第二时长时,若所述第二波束候选集中已确定的波束包括所述第一波束,则向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量。其中,关于第五指示信息的实现可参照前述第一指示信息实现,本申请实施例对此不再进行赘述。
一种可选的实施方式中,前述步骤S502,即第二设备获取来自所述第一设备的第二参考信号,并确定第二波束,可参照如下方式实施。第二设备周期性的获取来自所述第一设备的第二参考信号,确定第五波束候选集;其中,所述第五波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第二参考信号确定的,i为正整数;所述第五波束候选集包括所述第二波束。
进一步,确定第五波束候选集的过程中,所述方法还包括:第二设备在周期性的获取所述第二参考信号达到第四时长时,若所述第五波束候选集中已确定的波束不包括所述第二波束,则向所述第一设备发送第六指示信息,所述第六指示信息用于指示所述第一设备发送所述第二参考信号的剩余重复次数;第二设备在周期性的获取所述第二参考信号达到第四时长时,若所述第五波束候选集中已确定的波束包括所述第二波束,则指示所述第一设备停止发送所述第二参考信号。
此外可选的,基于第一设定波束训练出的第一波束和第二波束组合最佳,即可以理解为本方案还包括如下实施方式:第二设备可基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
在方案一、方案二或者方案三基础上,本申请实施例还提供一种波束追踪方案。可应用于第一设备和第二设备数据传输过程中设备移动的场景。下面以第二设备作为发送端,第一设备作为接收端,对于波束追踪方案进行详细说明。该方案主要包括步骤(1)和步骤(2)。
步骤(1),第一设备基于第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号。
步骤(2),第一设备将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,第二比对结果指示所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量之间的变化程度超出设定阈值,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。
可选的,以SNR数据表示信号质量,将第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量记作R2,将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量记作R′2。第二比对结果可以采用R2相对于R′2的变化幅度来表示,例如第二比对结果表示为
Figure BDA0002942947590000261
一种可选的实施方式中,第一设备可根据所述第二比对结果对所述第二波束候选集进行更新,得到第三波束候选集,所述第三波束候选集包括第六波束,所述第一设备通过所述第六波束接收的数据信号的信号质量大于或者等于所述第一设备通过所述第一波束获取的所述数据信号的信号质量。进而第一设备可基于所述第六波束获取来自所述第二设备的所述数据信号。
可选的,第一设备确定第二比对结果后可以指示第二设备暂停发送数据,而是周期性的发送多次第六参考信号,以便于第一设备根据周期性的获取第六参考信号,对第二波束候选集进行更新。具体更新的方式可参照B1过程第一设备对第一波束候选集更新的过程,本申请实施例对此不再进行赘述。示例性的,参见图15a,本申请实施例提供一种接收端侧波束追踪流程示意图。
可选的,第一设备可基于变化幅度的大小,对第二波束候选集中包括的波束进行更新。例如可以设定变化幅度超出设定阈值,才进行更新。不同变化幅度对应需要更新第二波束候选集的波束数量不同;或者,若第二波束候选集是通过二叉树构造形成,则可以通剪枝算法,自适应选择需更新的波束ID,更新树结构。在此过程中,第一设备可基于前述变化幅度,确定剪枝深度记为j,
Figure BDA0002942947590000262
其中D为树的最大深度,0<α≤1,为给定超参数,例如取α=1时,表明当R3与R′3有两倍差距,即δ=1的时候,需要剪枝整棵树,重新建树来对所有波束进行测量。
另一种可选的实施方式中,第一设备将所述第二比对结果反馈给所述第二设备,所述第二比对结果还用于确定第二设备的q个波束。第二设备基于所述q个波束发送第七参考信号,第一设备基于所述第一波束获取所述第七参考信号,并所述确定第七波束,所述第一设备获取的所述第二设备基于所述第七波束发送的所述第七参考信号的信号质量最好。
则第一设备向所述第二设备发送第七指示信息,所述第七指示信息指示所述第二设备基于所述第七波束发送所述数据信号。示例性的,参见图15b,本申请实施例提供一种发送端侧波束追踪流程示意图。
可选的,第二设备可以根据第二比对结果,在此前波束对准过程构建的波束候选集,如前述第五波束候选集中确定需要更新的波束,将需要更新的波束作为前述q个波束。在波束候选集是通过构建树结构实现的情况下,第二设备也可以根据第二比对结果,得知需要对树结构的剪枝深度,从而基于被剪枝的波束或者剪枝深度确定前述q个波束。
具体的若第二比对结果是以步骤(1)描述的变化幅度进行表示,第二设备可基于变化幅度的大小,对第五波束候选集中包括的波束进行更新。例如可以设定变化幅度超出设定阈值,才进行更新。不同变化幅度对应需要更新第五波束候选集的波束数量不同;或者,若第五波束候选集是通过二叉树构造形成,则可以通过剪枝算法,自适应选择需更新的波束ID,更新树结构。在此过程中,第二设备可基于前述变化幅度,确定剪枝深度记为j,
Figure BDA0002942947590000271
其中D为树的最大深度,0<α≤1,为给定超参数,例如取α=1表明当R2与R′2有两倍差距,即δ=1的时候,需要剪枝整棵树,重新建树来对所有波束进行测量。
前述波束追踪阶段的实施方式可以类比于用爬山法求曲面上的极值解,采用这种贪婪算法减少遍历操作,能够极大地减少计算复杂度,快速实现波束跟踪。另外需要说明的是,关于前述波束追踪方案的时间计算,主要取决于收发端切换,或称切换波束发送接收的时间以及需要更新波束候选集中波束ID个数K,在发送端进行发送波束跟踪总时间为O((t+T)K)。在接收端进行接收波束跟踪总时间为
Figure BDA0002942947590000272
这里的K取决于信道变化幅度,即前述第二比对结果。
描述上,前述方案一至方案三涉及波束组合建立、更新以及波束追踪等可以视为一种自适应调整波束对准策略的方案,可定义一种实现这些方案的算法,如自适应分层乐观优化(adaptive hierarchical optimistic optimization,AHOO)算法。
此外,本申请实施例还提供一种波束管理方法,具体参见如下方案四的描述。
方案四:假设第一设备包括N个波束,第二设备包括M个波束。预先定义N个波束中选取任一波束和M个波束中的任一波束为一个波束组合,则存在N*M个波束组合。
可选的,还可定义波束组合ID来指示N*M个波束组合中的波束组合,不同波束组合的波束组合ID不同。
以第二设备作为波束训练发起者,第一设备作为波束训练接收者为例,第二设备可按照每轮依次基于k个波束组合发送波束扫描帧的方式,向第一设备发送多轮波束扫描帧。每一轮中第一设备可基于该轮对应的k个波束组合接收k个波束扫描帧。类似前述波束扫描帧的定义,应用在本方案时,波束扫描帧中的波束ID可以被理解为波束组合ID,不同的波束扫描帧指示的波束组合ID不同。
关于波束组合ID的表示:可采用单个编号指示一个波束组合,例如以波束组合ID为1,表示第一设备的波束1和第二设备的波束1为一个波束组合时,第二设备可基于第二设备的波束1发送携带波束组合ID为1的波束扫描帧,第一设备可基于第一设备的波束1接收该携带波束组合ID为1的波束扫描帧,不同的编号指示不同的波束组合。或者,也可以采用二维坐标指示一个波束组合,例如以二维坐标为(1,1),表示第一设备的波束1和第二设备的波束1为一个波束组合。不同的二维坐标指示不同的波束组合。又或者,以“×”表示组合的意思,用“1×1”表示第一设备的波束1和第二设备的波束1为一个波束组合,可将N个第一设备的波束ID和M个第二设备的波束ID分别映射到Ω0={[0,N-1]×[0,M-1]},其中[0,N-1]表示第一设备中N个波束的波束ID取值范围,[0,M-1]表示第二设备中M个波束的波束ID的取值范围。
可选的,可初始化将N*M个波束组合划分为k个波束组合区间,每个波束组合范围中包括的波束组合的数量相同或近似。
针对第i轮,i为1时:第二设备可在k个波束组合区间中各选取1个波束组合,基于本轮选取出的k个波束组合发送波束扫描帧。第一设备根据接收的k个波束扫描帧的信号质量,确定本轮对应k个波束组合中的最佳波束组合。可选的,第一设备可通过发送波束扫描反馈帧向第二设备反馈本轮最佳波束组合区间,最佳波束组合区间对应的信号质量大于其他波束组合区间,一个波束组合区间对应的信号质量与该区间中已被选取的波束组合所传输波束扫描帧的信号质量有关,在本轮中,最佳波束组合区间为最佳波束组合所在的区间。
示例性的,以k为4,关于本轮选取4个波束组合的策略可以如下:将Ω0={[0,N-1]×[0,M-1]}等分成四个小区间
Figure BDA0002942947590000281
例如左上区间为
Figure BDA0002942947590000282
(下标表示第i轮,上标表示k个波束组合区间中的第几个区间)。可选取各区间中心点所对应的波束组合,对应的波束组合ID包括
Figure BDA0002942947590000283
Figure BDA0002942947590000284
则第一设备可以具体在波束扫描反馈帧SSW-FB中携带最佳波束组合区中心点对应的波束组合ID,来向第二设备反馈最佳波束组合区。
针对第i轮,i大于1时,第二设备可以在第i-1轮确定出最佳波束组合区间中选取k个波束组合,基于本轮选取出的k个波束组合发送波束扫描帧。第一设备根据接收的k个波束扫描帧的信号质量以及前i-1轮中涉及波束组合传输波束扫描帧的信号质量,可通过发送波束扫描反馈帧向第二设备反馈本轮最佳波束组合区间,最佳波束组合区间对应的信号质量大于其他波束组合区间,一个波束组合区间对应的信号质量与该区间中已被选取的波束组合所传输波束扫描帧的信号质量有关,可选的,第一设备还可以通过波束扫描反馈帧向所述第二设备反馈本轮中的最佳波束组合区间中的最佳波束组合。
关于本轮选取k个波束组合的策略,需要分情况讨论:如i为2时,可参照第1轮的选取方式,将第1轮确定的最佳波束组合区间四等分。假设第1轮确定
Figure BDA0002942947590000285
是最佳波束区间,则第2轮,可将
Figure BDA0002942947590000286
集合细分为四个更小的区间
Figure BDA0002942947590000287
则选取的k个波束组合可以是选取
Figure BDA0002942947590000288
中每个区间中心点表示的波束组合。
而对于i大于2的情况,第一设备需要根据i-1轮确定出的最佳波束组合区间以及i-1轮确定出的最佳波束组合区间中的最佳波束组合,在第i-1轮确定出最佳波束组合区间中选取k个波束组合。具体的可以将前述最佳波束组合作为中心点,确定其周围的四个区间,从这个四个区间中选取k个波束组合。
依次类推,直至第一设备某次无法选取k个波束组合,或者说选取的k个波束组合表示同一个波束组合,判断此时收敛。则确定最终选取的波束组合为最佳波束组合。
类似的,以上直至收敛所进行的多轮波束组合训练过程涉及选取的波束组合可以构造成树结构进行记录,如k为4时,其可构成四叉树,除根节点外其余的每个树节点表示被选取过的第一个波束组合,以便于后续波束跟踪,如可以进行剪枝处理,自适应选择需要调整的波束组合,减少因信道噪声对跟踪带来的干扰,且能够减少部分信令交互以及决策的过程,减少算法复杂度,使得Massive MIMO下的波束跟踪效率更高,性能更好。
参照图16,本申请实施例提供一种波束对准流程示意图,以k为4,示意出了上述方案4确认最佳波束组合的过程。
本方案四中,通过设定窄波束组合,适用于窄波束设备之间的波束对准以及波束跟踪需求,无需多轮训练,即可获得全局最优。另外需要说明的是,关于本方案4的时间计算,主要取决于切换波束组合的时间T1、收发端切换T2以及构建波束候选集如建立树结构的时间。假设波束切换时间为T,T取决于硬件。建立树节点为t,t取决于软件内部实现,设备的总波束个数为N个。则波束组合建立阶段总时间为
Figure BDA0002942947590000291
基于相同的构思,参见图17,本申请实施例提供一种波束管理装置1700,该装置1700包括通信模块1701和处理模块1702。该通信装置1700可以是第二设备,也可以是应用于第二设备,能够支持第二设备执行波束管理方法的装置,或者,该通信装置1700可以是第一设备,也可以是应用于第一设备,能够支持第一设备执行波束管理方法的装置。
其中,通信模块也可以称为收发模块、收发器、收发机、收发装置等。处理模块也可以称为处理器,处理单板,处理单元、处理装置等。可选的,可以将通信模块中用于实现接收功能的器件视为接收单元,应理解,通信模块用于执行上述方法实施例中第二设备侧或第一设备侧的发送操作和接收操作,将通信模块中用于实现发送功能的器件视为发送单元,即通信模块包括接收单元和发送单元。该装置1700应用于第二设备时,其通信模块1701包括的接收单元用于执行第二设备侧的接收操作,例如接收来自第一设备的第一信息;其通信模块1701包括的发送单元用于执行第二设备侧的发送操作,例如向第一设备发送第二信息。该装置1700应用于第一设备时,其通信模块1701包括的接收单元用于执行第一设备侧的接收操作,例如接收来自第二设备的第二信息。其通信模块1701包括的发送单元用于执行第一设备侧的发送操作,例如向第二设备发送第一信息。此外需要说明的是,若该装置采用芯片/芯片电路实现,所述通信模块可以是输入输出电路和/或通信接口,执行输入操作(对应前述接收操作)、输出操作(对应前述发送操作);处理模块为集成的处理器或者微处理器或者集成电路。
以下对该装置1700应用于第一设备的实施方式进行详细说明。该装置1700包括:
通信模块1701,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;
处理模块1702,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块1701,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
本申请实施例中,首先固定一端发送波束,训练另一端的最佳接收波束;再基于前述最佳接收波束训练前述一端的最佳接收波束,快速实现两端之间的波束对准。利用上下行一致性,第一设备和第二设备之间可通过由第一波束以及第二波束构成的波束组合进行数据传输。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,基于所述第一设备的宽波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于发送宽波束训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,使得训练第一波束以及第二波束的性能更佳,进一步提升波束对准的精准性。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,基于所述第一设备的第三波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备指定的发送波束(即第三波束)训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第一设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的第一初始化波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括所述第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备的第三波束训练出的最佳接收波束,但第三波束由第二设备选取的第一初始化波束训练,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第二设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于:在获取来自第二设备的第一参考信号之前,周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的宽波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,所述处理模块1702,还用于:在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束,则通过所述通信模块1701向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;或者,在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束,则通过所述通信模块1701向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。
第一设备在其构建波束候选集搜索波束过程中,依据包含波束的情况,向第二设备指示参考信号的剩余发送次数,在无需搜索所有波束的情况下,可以减少第二设备发送参考信号的次数,即减少信令开销,缩短构建波束候选集的时间,有助于快速实现波束对准。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,具体用于基于所述第三波束获取来自所述第二设备的第一参考信号;所述处理模块1702,还用于将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的质量进行比对,确定第一比对结果;并根据所述第一比对结果,通过所述通信模块1701向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数;所述通信模块1701,还用于接收所述第二设备p次发送的所述第一参考信号;所述处理模块1702,还用于对所述第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。
本申请实施例对初始构建的波束候选集更新迭代,有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于获取所述第二设备基于第二设定波束发送的第五参考信号;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束;所述处理模块1702,还用于确定第五波束;其中,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量。
在数据传输过程中,参考前后信道信息的变化,即如参考信号的变化程度,适时更新接收或发送数据所用的波束,实现波束跟踪,适用于设备移动的场景中,能够有效保证设备之间的正常通信。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于基于所述第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号;所述处理模块1702,还用于将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。
本申请实施例中,涉及基于不同设定波束多轮训练最佳波束组合时,选取其中最优的一轮作为波束对准的训练结果(第一波束和第二波束),有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
以下对该装置1700应用于第二设备的实施方式进行详细说明。该装置1200包括:
通信模块1701,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块1701,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;
处理模块1702,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
本申请实施例中,首先固定一端发送波束,训练另一端的最佳接收波束;再基于前述最佳接收波束训练前述一端的最佳接收波束,快速实现两端之间的波束对准。利用上下行一致性,第一设备和第二设备之间可通过由第一波束以及第二波束构成的波束组合进行数据传输。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,获取来自所述第一设备的第三参考信号,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的宽波束发送的;所述处理模块1702,还用于确定所述第一设定波束;其中,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
在一种可选的实现方式中,在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,所述方法还包括:获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束;其中,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的第三波束发送的,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
本申请实施例中,第一设定波束是基于发送宽波束训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,使得训练第一波束以及第二波束的性能更佳,进一步提升波束对准的精准性。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,具体用于周期性的获取来自所述第一设备的所述第三参考信号;所述处理模块1702,具体用于确定第四波束候选集;其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。
本申请实施例中,第一设定波束是基于第一设备指定的发送波束(即第三波束)训练出的最佳接收波束,以该第一设定波束作为训练第一波束的基础,可以适用于第一设备对于波束对准要求在特定波束范围的场景中。
在一种可选的实现方式中,还用于:在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块1701向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;或者,在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块1701指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于基于所述第一设定波束获取来自所述第一设备的第二参考信号;所述处理模块1702,还用于将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的质量进行比对,确定第三比对结果;并根据所述第三比对结果,通过所述通信模块1701向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数;所述处理模块1702,还用于通过所述通信模块1701获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。
第二设备在其构建波束候选集搜索波束过程中,依据包含波束的情况,向第一设备指示参考信号的剩余发送次数,在无需搜索所有波束的情况下,可以减少第一设备发送参考信号的次数,即减少信令开销,缩短构建波束候选集的时间,有助于快速实现波束对准。
在一种可选的实现方式中,所述通信模块1701,还用于在获取所述第一设备基于所述第一波束发送的第二参考信号之前,基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
本申请实施例中,涉及基于不同设定波束多轮训练最佳波束组合时,选取其中最优的一轮作为波束对准的训练结果(第一波束和第二波束),有利于提升波束对准的精准性以及可信度。
基于同一构思,如图18所示,本申请实施例提供一种通信装置1800,该通信装置1800可以是芯片或者芯片***。可选的,在本申请实施例中芯片***可以由芯片构成,也可以包含芯片和其他分立器件。
通信装置1800可以包括至少一个处理器1810,该处理器1810与存储器耦合,可选的,存储器可以位于该装置之内,也可以位于该装置之外。例如,通信装置1800还可以包括至少一个存储器1820。存储器1820保存实施上述任一实施例中必要计算机程序、配置信息、计算机程序或指令和/或数据;处理器1810可能执行存储器1820中存储的计算机程序,完成上述任一实施例中的方法。
本申请实施例中的耦合是装置、单元或模块之间的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式,用于装置、单元或模块之间的信息交互。处理器1810可能和存储器1820协同操作。本申请实施例中不限定上述收发器1830、处理器1810以及存储器1820之间的具体连接介质。
通信装置1800中还可以包括收发器1830,通信装置1800可以通过收发器1830和其它设备进行信息交互。收发器1830可以是电路、总线、收发器或者其它任意可以用于进行信息交互的装置,或称为信号收发单元。如图18所示,该收发器1830包括发射机1831、接收机1832和天线1833。此外,当该通信装置1800为芯片类的装置或者电路时,该装置1800中的收发器也可以是输入输出电路和/或通信接口,可以输入数据(或称,接收数据)和输出数据(或称,发送数据),处理器为集成的处理器或者微处理器或者集成电路,处理器可以根据输入数据确定输出数据。
在一种可能的实施方式中,该通信装置1800可以应用于第二设备,具体通信装置1800可以是第二设备,也可以是能够支持第二设备,实现上述涉及的任一实施例中第二设备的功能的装置。存储器1820保存实现上述任一实施例中的第二设备的功能的必要计算机程序、计算机程序或指令和/或数据。处理器1810可执行存储器1820存储的计算机程序,完成上述任一实施例中第二设备执行的方法。应用于第二设备,该通信装置1800中的发射机1831可以用于通过天线1833向第一设备发送传输控制配置信息,接收机1832可以用于通过天线1833接收第一设备发送的传输信息。
在另一种可能的实施方式中,该通信装置1800可以应用于第一设备,具体通信装置1800可以是第一设备,也可以是能够支持第一设备,实现上述涉及的任一实施例中第一设备的功能的装置。存储器1820保存实现上述任一实施例中的第一设备的功能的必要计算机程序、计算机程序或指令和/或数据。处理器1810可执行存储器1820存储的计算机程序,完成上述任一实施例中第一设备执行的方法。应用于第一设备,该通信装置1800中的接收机1832可以用于通过天线1833接收第二设备发送的传输控制配置信息,发射机1831可以用于通过天线1833向第二设备发送传输信息。
由于本实施例提供的通信装置1800可应用于第二设备,完成上述第二设备执行的方法,或者应用于第一设备,完成第一设备执行的方法。因此其所能获得的技术效果可参考上述方法实施例,在此不再赘述。
在本申请实施例中,处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实施或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
在本申请实施例中,存储器可以是非易失性存储器,比如硬盘(hard disk drive,HDD)或固态硬盘(solid-state drive,SSD)等,还可以是易失性存储器(volatilememory),例如随机存取存储器(random-access memory,RAM)。存储器还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本申请实施例中的存储器还可以是电路或者其它任意能够实施存储功能的装置,用于存储计算机程序、计算机程序或指令和/或数据。
基于以上实施例,参见图19,本申请实施例还提供另一种通信装置1900,包括:输入输出接口1910和逻辑电路1920;输入输出接口1910,用于接收代码指令并传输至逻辑电路1920;逻辑电路1920,用于运行代码指令以执行上述任一实施例中第二设备执行的方法或者第一设备执行的方法。
该通信装置1900可应用于第一设备,执行上述第一设备所执行的方法。所述输入输出接口,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;所述逻辑电路,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;所述输入输出接口,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
该通信装置1900可应用于第二设备,执行上述第二设备所执行的方法。所述输入输出接口,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;所述输入输出接口,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;所述逻辑电路,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
由于本实施例提供的通信装置1900可应用于第二设备,执行上述第二设备所执行的方法,或者应用于第一设备,执行第一设备所执行的方法。因此其所能获得的技术效果可参考上述方法实施例,在此不再赘述。
基于以上实施例,本申请实施例还提供一种通信***,该通信***包括至少一个应用于第二设备的通信装置和至少一个应用于第一设备的通信装置。所能获得的技术效果可参考上述方法实施例,在此不再赘述。
基于以上实施例,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序或指令,当指令被执行时,使上述任一实施例中第二设备执行的方法被实施或者第一设备执行的方法被实施。该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
为了实现上述图18~图19的通信装置的功能,本申请实施例还提供一种芯片,包括处理器,用于支持该通信装置实现上述方法实施例中第二设备或者第一设备所涉及的功能。在一种可能的设计中,该芯片与存储器连接或者该芯片包括存储器,该存储器用于保存该通信装置必要的计算机程序或指令和数据。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序或指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序或指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序或指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序或指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的范围。这样,倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (31)

1.一种波束管理方法,其特征在于,应用于第一设备,包括:
获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:
基于所述第一设备的宽波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在获取来自第二设备的第一参考信号之前,所述方法还包括:
周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的宽波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束,则向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;或者,
在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束,则向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。
5.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述获取来自第二设备的第一参考信号,并确定第一波束,包括:
基于所述第三波束获取来自所述第二设备的第一参考信号;
将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的质量进行比对,确定第一比对结果;
根据所述第一比对结果,向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数;
接收所述第二设备p次发送的所述第一参考信号,对所述第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述第二设备基于第二设定波束发送的第五参考信号,确定第五波束;其中,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号;
将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。
8.一种波束管理方法,其特征在于,应用于第二设备,包括:
基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
获取来自所述第一设备的第二参考信号,并确定第二波束;其中,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,所述方法还包括:
获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束;其中,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的宽波束发送的,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,获取来自所述第一设备的第三参考信号,并确定所述第一设定波束,包括:
周期性的获取来自所述第一设备的第三参考信号,确定第四波束候选集;其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束,则向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;
在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束,则指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。
12.如权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述获取来自所述第一设备的第二参考信号,并确定第二波束,包括:
基于所述第一设定波束获取来自所述第一设备的第二参考信号;
将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的质量进行比对,确定第三比对结果;
根据所述第三比对结果,向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数;
获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。
13.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在获取所述第一设备基于所述第一波束发送的第二参考信号之前,所述方法还包括:
基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
14.一种波束管理装置,其特征在于,应用于第一设备,包括:
通信模块,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;
处理模块,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
15.如权利要求14所述的装置,其特征在于,所述通信模块,还用于:
在获取来自第二设备的第一参考信号之前,基于所述第一设备的宽波束向所述第二设备发送第三参考信号,所述第三参考信号用于确定所述第二设备的所述第一设定波束,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,所述通信模块,还用于:
在获取来自第二设备的第一参考信号之前,周期性的获取来自所述第二设备的第四参考信号,确定第一波束候选集;其中,所述第四参考信号是所述第二设备基于所述第二设备的宽波束发送的,所述第一波束候选集中的第i个波束是根据第i次接收到的所述第四参考信号确定的,i为正整数;所述第一波束候选集包括第三波束,所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量最好。
17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述处理模块,还用于
在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束不包括所述第三波束,则通过所述通信模块向所述第二设备发送第一指示信息,所述第一指示信息用于指示所述第二设备发送第四参考信号的剩余重复次数;或者,
在周期性的获取所述第四参考信号达到第一时长时,若所述第一波束候选集中已确定的波束包括所述第三波束,则通过所述通信模块向所述第二设备反馈所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的信号质量。
18.如权利要求16或17所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,具体用于基于所述第三波束获取来自所述第二设备的第一参考信号;
所述处理模块,还用于将所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第四参考信号的质量进行比对,确定第一比对结果;并根据所述第一比对结果,通过所述通信模块向所述第二设备发送第二指示信息,所述第二指示信息用于指示所述第二设备发送p次所述第一参考信号,p为正整数;
所述通信模块,还用于接收所述第二设备p次发送的所述第一参考信号;
所述处理模块,还用于对所述第一波束候选集进行更新,得到第二波束候选集,所述第二波束候选集包括所述第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量大于所述第一设备基于所述第三波束获取的所述第一参考信号的信号质量。
19.如权利要求14所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,还用于获取所述第二设备基于第二设定波束发送的第五参考信号;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束;
所述处理模块,还用于确定第五波束;其中,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量。
20.如权利要求14-19任一项所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,还用于基于所述第一波束获取来自所述第二设备的数据信号,所述数据信号是所述第二设备基于所述第二波束发送的,所述数据信号关联第六参考信号;
所述处理模块,还用于将所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第六参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量进行比对,得到第二比对结果,所述第二比对结果用于更新所述第一设备接收所述数据信号所用的波束或者所述第二设备发送所述数据信号所用的波束。
21.一种波束管理装置,其特征在于,应用于第二设备,包括:
通信模块,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
所述通信模块,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;
处理模块,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
22.如权利要求21所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,还用于在基于第一设定波束向第二设备发送第一参考信号之前,获取来自所述第一设备的第三参考信号,所述第三参考信号是所述第一设备基于所述第一设备的宽波束发送的;
所述处理模块,还用于确定所述第一设定波束;其中,所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第三参考信号的信号质量最好。
23.如权利要求22所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,具体用于周期性的获取来自所述第一设备的所述第三参考信号;
所述处理模块,具体用于确定第四波束候选集;其中,所述第四波束候选集中的第i个波束是根据第i次获取到的所述第三参考信号确定的,i为正整数;所述第四波束候选集包括所述第一设定波束。
24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,所述处理模块,还用于:
在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束不包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块向所述第一设备发送第三指示信息,所述第三指示信息用于指示所述第一设备发送第三参考信号的剩余重复次数;
在周期性的获取所述第三参考信号达到第三时长时,若所述第四波束候选集中已确定的波束包括所述第一设定波束,则通过所述通信模块指示所述第一设备停止发送所述第三参考信号。
25.如权利要求23或24所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,还用于基于所述第一设定波束获取来自所述第一设备的第二参考信号;
所述处理模块,还用于将所述第二设备基于所述第一设定波束获取的所述第二参考信号的信号质量与所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的质量进行比对,确定第三比对结果;并根据所述第三比对结果,通过所述通信模块向所述第一设备发送第四指示信息,所述第四指示信息用于指示所述第一设备发送p次所述第二参考信号,p为正整数;
所述处理模块,还用于通过所述通信模块获取所述第二设备p次发送的所述第二参考信号,对所述第四波束候选集进行更新,得到第五波束候选集,所述第五波束候选集包括所述第二波束。
26.如权利要求21所述的装置,其特征在于,
所述通信模块,还用于在获取所述第一设备基于所述第一波束发送的第二参考信号之前,基于第二设定波束向第一设备发送第五参考信号,所述第五参考信号用于所述第一设备确定第五波束,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第五参考信号的信号质量最好,所述第一设备基于所述第五波束获取的所述第一参考信号的信号质量小于所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量;所述第二设定波束是所述第二设备的除所述第一波束之外的任意一个波束。
27.一种通信装置,其特征在于,包括:
处理器,所述处理器和存储器耦合,所述存储器用于存储计算机程序或指令,所述处理器用于执行所述计算机程序或指令,以实现权利要求1-7任一项所述的方法或者权利要求8-13任一项所述的方法。
28.一种通信装置,其特征在于,包括:逻辑电路和输入输出接口,
所述输入输出接口,用于获取来自第二设备的第一参考信号;其中,所述第一参考信号是所述第二设备基于第一设定波束发送的;
所述逻辑电路,用于确定第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量最好;
所述输入输出接口,还用于基于所述第一波束向所述第二设备发送第二参考信号,所述第二参考信号用于确定所述第二设备的第二波束,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
29.一种通信装置,其特征在于,包括:逻辑电路和输入输出接口,
所述输入输出接口,用于基于第一设定波束向第一设备发送第一参考信号,所述第一参考信号用于确定所述第一设备的第一波束,所述第一设备基于所述第一波束获取的第一参考信号的信号质量最好;
所述输入输出接口,还用于获取来自所述第一设备的第二参考信号,所述第二参考信号是所述第一设备基于所述第一波束发送的;
所述逻辑电路,用于确定第二波束;其中,所述第二设备基于所述第二波束获取的所述第二参考信号的信号质量和所述第一设备基于所述第一波束获取的所述第一参考信号的信号质量相同。
30.一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上存储有计算机程序或指令,当所述指令在计算机上运行时,实现权利要求1-7任一项所述的方法或者权利要求8-13任一项所述的方法。
31.一种计算程序产品,其特征在于,包括计算机执行指令,当所述计算机执行指令在计算机上运行时,使得所述计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的方法或权利要求8-13中任一项所述的方法。
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