CN106888042B - 基于波束赋形的波束选取方法及装置、基站和终端 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了基于波束赋形的波束选取方法及装置、基站和终端，其中，所述方法包括：生成伪随机的正交参考信号序列；根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端；根据终端返回的目标发射波束的波束信息，通过目标发射波束与终端的目标接收波束进行波束选取。本公开可以大幅度降低小区间干扰，有效克服了闪光效应，且降低由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高通信系统性能。
Description
技术领域
本公开涉及通信领域，尤其涉及基于波束赋形的波束选取方法及装置、基站和终端。
背景技术
随着无线通信产业的发展，频谱资源正面临了日益紧缺的困境。因此，高频段移动通信均被提为下一个通信时代的使能技术。而高频段移动通信的最大挑战之一就是路径损耗会随着频率的升高而升高。
由于高频段的路径损耗过大，需要使用波束赋形的方法来增加接收信号的功率。在进行数据传输时，发射波束和接收波束的波束赋形可以互相对准以实现速率的最大化。然而，相关技术中，在终端接入网络之前，这个波束对准是不存在的。因此，基站需要发送参考信号来帮助波束选择。为了增大覆盖面积，基站需要使用不同的波束对整个空间进行扫描。
在这个扫描过程中，不同基站发送的参考信号之间可能产生相互干扰。如果参考信号是用于波束选择或信道状态信息测量，则使用波束赋形会产生闪光效应(Flash LightEffect)。闪光效应会严重影响信道测量的结果，进而使的系统的整体性能大幅度下降。这种小区间干扰问题在一个多小区的场景下将变得更为严重，尤其是使用高频段载波的多小区场景。由于高频段通信需要大规模阵列天线，这也意味着闪光效应变得更为严重。
发明内容
有鉴于此，本公开提供了基于波束赋形的波束选取方法及装置、基站和终端，以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于波束赋形的波束选取方法，所述方法用于基站，所述方法包括：
生成伪随机的正交参考信号序列；
根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，在所述根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束之前，还包括：
按照预设方向对所述发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
可选地，所述按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，包括：
按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选发射波束发送与所述当前备选发射波束对应于同一子帧序号的所述备选参考信号到终端。
可选地，在所述生成伪随机的正交参考信号序列之后，还包括：
根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号、所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应；
所述第二预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于波束赋形的波束选取方法，所述方法用于终端，包括：
采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号；
根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，所述根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束，包括：
在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号；
将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束；
将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的所述备选接收波束作为目标接收波束。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种基于波束赋形的波束选取装置，所述装置用于基站，包括：
参考信号生成模块，被配置为生成伪随机的正交参考信号序列；
第一确定模块，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；
第一发射模块，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，还包括：
编号模块，被配置为按照预设方向对所述发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
可选地，所述第一发射模块包括：
发射子模块，被配置为按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选发射波束发送与所述当前备选发射波束对应于同一子帧序号的所述备选参考信号到终端。
可选地，还包括：
第二确定模块，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波；
第二发射模块，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号、所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应；
所述第二预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种基于波束赋形的波束选取装置，所述装置用于终端，包括：
接收模块，被配置为采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号；
第三确定模块，被配置为根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，所述第三确定模块包括：
第一确定子模块，被配置为在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号；
第二确定子模块，被配置为将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束；
第三确定子模块，被配置为将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的所述备选接收波束作为目标接收波束。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种基站，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
生成伪随机的正交参考信号序列；
根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种终端，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号；
根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开实施例中，基站在生成伪随机的正交参考信号序列后，可以根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束。进一步地，基站按照时序通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端。终端同样采用波束赋形的方式由备选接收波束接收所述备选参考信号，进而自动确定出所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。通过上述过程，对于不同基站，只有当两个基站在相同时刻在所述参考信号序列中选取了相同的参考信号且用于发射所述参考信号的备选发射波束在空间中发生碰撞时，才会产生参考信号之间的干扰，因此，本公开实施例可以大幅度降低小区间干扰，有效克服了闪光效应，且降低由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高通信系统性能。
本公开实施例中，不仅可以通过当前子帧的所有子载波来发射备选参考信号，还可以只适用部分子载波来发射所述备选参考信号。即基站还可以根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波。从而按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上。通过上述过程，使得多个基站之间的干扰在空间、频域、参考信号序列之间的碰撞更加白化，有效克服了闪光效应，进一步降低了由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高了通信系统性能。
本公开实施例中，在包括多个小区的网络中，第一预设伪随机映射关系和第二预设伪随机映射关系可以均与终端当前所处小区的小区标识对应。这样，通过小区标识就可以确定当前小区与其他小区不同的各个伪随机映射关系，使得参考信号之间的碰撞更加随机化，极大程度上避免了不同基站发射的参考信号在空间上发生碰撞，提高了通信系统性能。
本公开实施例中，基站基于波束赋形的方式进行备选参考信号的发射，而终端同样采用波束赋形的方式接收所述参考信号，从而确定出信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。降低了由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高了通信系统性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取方法流程图；
图2是本公开根据一示例性实施例示出的波束编号示意图；
图3A至3B是本公开根据一示例性实施例示出的子帧序号、发射波束和备选参考信号之间的映射示意图；
图4是本公开根据一示例性实施例示出的一种天线阵列装置示意图；
图5A至5B是本公开根据一示例性实施例示出的天线排布方式示意图；
图5C至5D是本公开根据一示例性实施例示出的波束模式示意图；
图6A至6B是本公开根据一示例性实施例示出的波束赋形的结构示意图；
图7是本公开根据一示例性实施例示出的基于OFDM调制的波束赋形系统的信号发射流程图；
图8是本公开根据一示例性实施例示出的基于波束赋形发射备选参考信号的示意图；
图9是本公开根据一示例性实施例示出的基于波束对的通信系统示意图；
图10是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法流程图；
图11是本公开根据一示例性实施例示出的频率正交的备选参考信号与波束的映射示意图；
图12A至12B是本公开根据一示例性实施例示出的，波束与频域资源映射示意图；
图13是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法流程图；
图14是本公开根据一示例性实施例示出的基于波束赋形接收备选参考信号的示意图；
图15是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法流程图；
图16是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法流程图；
图17是本公开根据一示例性实施例示出的一种参考信号碰撞示意图；
图18是本公开根据一示例性实施例示出的另一种参考信号碰撞示意图；
图19是本公开根据一示例性实施例示出的另一种参考信号碰撞示意图；
图20是本公开根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图21是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图22是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图23是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图24是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图25是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图；
图26是本公开根据一示例性实施例示出的一种基站的一结构示意图；
图27是本公开根据一示例性实施例示出的一种终端的一结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开运行的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所运行的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中运行的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所运行的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本公开实施例提供的基于波束赋形的波束选取方法可以用于基站，如图1所示，图1是根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取方法，包括以下步骤：
在步骤101中，生成伪随机的正交参考信号序列。
本步骤中，所述基站可以通过正交频分复用技术(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)，按照相关技术随机生成多个正交的参考信号。其中，可选地，为了确保基站和终端都可以确定当前所使用的参考信号，上述随机生成多个正交的参考信号的过程为伪随机过程，从而得到所述参考信号序列。
在步骤102中，根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束。
本公开实施例中，所述基站已经预先按照预设方向对发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。例如图2所示，可以按照顺时针方向对空间位置上依次相邻的发射波束按照由小到大的顺序进行编号。
本步骤中，所述基站可以采用以下方式中的任意一种确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束。
第一种方式，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
此种方式下，所述参考信号序列和所述子帧序号符合预设的第一伪随机映射子关系公式1，如下：
u＝c1(ns)，公式1
其中，u是参考信号序列中参考信号的编号，ns是子帧序号，c1是伪随机序列。
所述波束序列和所述子帧序号之间符合预设的第二伪随机映射子关系公式2，如下：
m＝c2(ns)，公式2
其中，m是发射波束序列中发射波束的编号，ns是子帧序号，c2是伪随机序列。
通过以上公式可以看出，此种方式下发射波束的发射顺序是随机的。例如，图3A所示，按照时序，基站会依次发射的子帧序号为ns＝1，2，3，4，则相应地发射波束为(b3，b1，b2，b4)，其中bm为发射波束序列中的第m个发射波束。则对应的参考信号为(r10，r7，r1，r17)，其中ru为参考信号序列中的第u个参考信号。
第二种方式，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间符合预设的第三伪随机映射子关系公式3，如下：
u＝c3(ns×m)，公式3
其中，u是参考信号序列中参考信号的编号，ns是子帧序号，m是发射波束序列中发射波束的编号，c3是伪随机序列。
通过公式3可以看出，此种方式下，波束可以顺序发射。例如图3B所示，按照时序，基站会依次发射的子帧序号为ns＝1，2，3，4，则相应地波束为(b1，b2，b3，b4)，即基站顺序发送波束即可。对应的参考信号为(r5，r6，r2，r14)。
在步骤103中，按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端。
在传统的频段通信中，广播信号是全向发送的，因此在每一个方向上终端均可以接收到广播信号。然而，在高频段移动通信中，如果采用类似的方式则无法达到足够的覆盖面积。因此本公开实施例可以使用波束赋形的方法发送广播信号。然而，波束赋形尽管在中心方向上能够提供足够的覆盖，却无法在非中心方向上取得足够的覆盖距离。也就是说，使用波束赋形发送广播信号仅能在有限的角度内实现足够的覆盖，而无法像低频系统一样实现全向的覆盖。为克服这个问题，可以通过波束扫描的方法提供一个全向覆盖。每一次，基站使用一个或几个波束发送广播信号。在下一个时刻，基站使用一个或几个新的波束发送广播信号。新波束与前一次的波束在方向上具有偏差。通过不断的发送新的波束，基站可以将广播信号发送到所有需要扫描的空间内。多个小区使用同样的方法，则可以实现一个连续的覆盖。
本公开实施例中，波束赋形的方式可以通过带有相位差的天线矩阵来实现，例如图4所示。
其中，天线单元可以采用多种排布方式，例如线性排布，如图5A所示，或者方形阵列排布，如图5B所示。则对应产生的波束模式分别如图5C和图5D所示。
另外，基于操作信号方法的不同，波束赋形可以分为模拟(Analog)波束赋形和数字(Digital)波束赋形。模拟波束赋形通过对模拟信号进行相位旋转操作，从而在每个天线单元上生成不同的权重，进而实现波束赋形。在一个通信系统中，模拟波束赋形可以在射频(RF)，中频(IF)或本振(LO)等不同阶段实现。数字波束赋形是通过对数字信号进行数学运算，进而在每个天线上生成不同的相位和幅度权值生成相应的波束。在发射端，这个操作需要在数模转换(DAC)之前完成。在接收端，这个操作则在模数转换(ADC)之后完成。数字波束赋形比模拟波束赋形更加灵活和强大，通过对数字信号的不同操作，数字波束赋形可以同时生成多个波束，而模拟波束赋形则每次只能产生一个波束。利用先进的数字信号处理技术，数字波束赋形可以估计信号的到达角甚至进行多输入多输出(MIMO)传输，例如空时分组编码(Space-time block coding，STBC)，空间多路法(spatial multiplexing)等。尽管有诸多好处，数字波束赋形需要多个射频通路，因此需要更高的系统设计复杂度以及相应的成本。
可选地，还可以使用数字和模拟混合的波束赋形。这种混合的结构可以很好的平衡复杂度、成本和性能之间的矛盾。例如，一路基带通路可以级联一组天线单元其中天线单元间通过模拟的方法实现相位差。如图6A所示，每个基带处理单元级联了多个天线单元，并且整个系统拥有多个基带处理单元。对于第一路基带处理单元，每个天线上的权重可以用[w1,w2,w3,w4]表示。对于最后一路基带处理单元，每个天线上的权重可以用[wM-3,wM-2,wM-1,wM]来表示。需要注意的是，在该结构下，每路基带处理单元之间并不共享任何一个天线单元。同时，系统可以独立得控制[w1,w2,w3,w4]和[wM-3,wM-2,wM-1,wM]。
本公开实施例中还提供了另外一种混合波束赋形的结构，如图6B所示。在这种结构中，每路基带信号均共享每一个天线单元。也就是说，在每一个天线单元上，所有路的基带信号在通过加权后叠加在一起。除了以上描述的两种方法，其他的波束赋形方法没有在本公开实施例中详细描述，但均应视为本公开的保护范围。
本公开实施例中还提供了一种基于OFDM调制的波束赋形系统的信号发射流程图，如图7所示。通过星座点调制的复数信号首先通过一个多输入输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)预处理模块，然后该信号进行串并转换转为信号向量。N点快速逆傅立叶变换(IFFT)模块被用于处理该信号向量。然后，循环前缀(CP)被添加到信号向量之中并进行并串转换。将得到的数字信号转为模拟信号并添加高频载波。最后，射频信号通过阵列天线发送出去。其中阵列天线的相位差根据发射端的控制生成，从而产生一个需要的发射波束模式。
本步骤中，所述基站可以按照时序，通过以上所述波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端。可选地，所述基站可以通过广播的方式发送所述参考信号，也可以通过为所述终端专用的方式发送。
本公开实施例中，在一个由多个基站组成的网络中，不同基站的参考信号发送不可避免的会发生彼此间的干扰。这种干扰会造成闪光效果。例如在长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统中，由4根天线组成的波束赋形发送模式就会由于闪光效果造成系统性能的下降。在高频段通信系统中，波束赋形所使用的天线数将远远超过4根。因此可以遇见的闪光效果将会更为严重。
为了解决这一问题，可以将波束赋形造成的干扰尽量在空间中白化，从而使得参考信号连续遭遇相邻基站的干扰的概率会大大降低。
由于部署的小区数目大于可供选择的参考信号序列中参考信号的数目，因此一个基站在不同时刻随机选择参考信号序列中的一个参考信号，可以有效避免两个基站由于选用了相同的参考信号而造成的长期彼此干扰。
以LTE系统为例，有504个小区标识可供网络选择，而拥有较好互相关特性可供选择的参考信号序列为30。这就是说，在504个小区中有17个小区将会使用相同的参考信号。在LTE系统中，所采用的方法为，每个小区在20个数据帧(Subframe)中随机选取一个参考信号，再为该参考信号添加一个组。这样，504个小区仍然可以划分为30个组，组间参考信号正交性较好。同时，由于使用了随机序列的方式，每一个组内的17个小区不产生连续的干扰。在本公开实施例中，由于采用了波束赋形的方式发送参考信号，则波束方向可以作为进一步将干扰随机化的方式。
为了进行多个波束的测量，基站必须在一个数据帧内使用多个波束发送多个参考信号。由于模拟波束赋形每一次仅能生成一个波束方向，因此多个波束需要不同的OFDM符号进行发送。如图8所示，在一个数据帧的最后4个OFDM符号上，参考信号分别通过波束1、波束2、波束3、波束4发送。此处，4个波束为模拟波束赋形方式生成，因此参考信号占据了整个OFMD的所有载波。
当然，如果所述第一预设伪随机映射关系包括预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系，则所述基站直接按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选波束发送与所述当前备选波束对应同一子帧序号的所述备选参考信号到终端即可。
基站在由备选发射波束发送备选参考信号到终端后，终端同样采用波束赋形的方式，即通过不同波束方向的备选接收波束接收所述备选参考信号。进一步地，所述终端可以按照相关技术在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定出信噪比最大的目标参考信号。则终端将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束，且将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的备选接收波束作为目标接收波束。例如图9所示，终端最终确定目标发射波束为波束C，目标接收波束为波束2，波束C和波束2即为一个波束对。
后续所述终端会按照相关技术，将目标发射波束的波束信息，例如波束索引发射给基站，基站按照相关技术接收后，就可以通过所述目标发射波束与所述终端的所述目标接收波束进行数据传输。
上述实施例中，目标接收波束和目标发射波束即为选取出的波束对。对于不同基站，只有当两个基站在相同时刻在所述参考信号序列中选取了相同的参考信号且用于发射所述参考信号的备选发射波束在空间中发生碰撞时，才会产生参考信号之间的干扰，因此，本公开实施例可以大幅度降低小区间干扰，有效克服了闪光效应，且降低由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高通信系统性能。
在另一实施例中，上述基于波束赋形的波束选取方法如图10所示，图10是在前述图1所示实施例的基础上示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法，在完成步骤101之后，还包括以下步骤：
在步骤104中，根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波。
本公开实施例中，每个参考信号可以只占用频域的部分子载波。通过使用在不同频率上的子载波，使得不同参考信号间保持较好的正交性。
如图11所示。其中4组参考信号使用在频率上不相交的子载波集合，每个子载波集合通过一个单独的波束赋形发送。这里需要注意的是，对于一个相同的基站，即使不使用频率正交的子载波集合，每个波束间也不产生彼此的干扰，干扰仅产生在小区间。其中，每个波束与参考信号所使用的子载波集合之间使用随机匹配的关系。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
此种方式下，所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间符合预设的第四伪随机映射子关系公式4，如下：
k＝c4(ns*L+l)，公式4
其中，ak,l指示在第l个OFDM符号上的第k组子载波，L为每个子帧内用于发送参考信号的OFDM符号数，ns是子帧序号，c4是伪随机序列。
所述发射波束序列和所述子帧序号之间符合预设的第五伪随机映射子关系公式5，如下：
m＝c5(ns)，公式5
其中，m是发射波束序列中发射波束的编号，ns是子帧序号，c5是伪随机序列。
如图12A所示，是使用上述第二预设伪随机映射关系时，波束与频域资源映射示意图。
当然，所述第二预设伪随机映射关系还可以包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号和所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
上述第六伪随机映射子关系公式6如下：
k＝c6((ns*L+l)*m)，公式6
其中，ak,l指示在第l个OFDM符号上的第k组子载波，L为每个子帧内用于发送参考信号的OFDM符号数，ns是子帧序号，m是发射波束序列中发射波束的编号，c6是伪随机序列。
在此种方式下，频域资源由备选发射波束和当前子帧共同决定，例如图12B所示。此时，基站同样可以按照所述发射波束序列中波束的编号顺序来顺序发射。
在步骤105中，按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上。
本步骤中，所述基站按照时序，通过上述波束赋形方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，其中，所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上。
通过上述过程，基站可以只占用部分频域资源来发射所述备选参考信号，且使得多个基站之间的干扰在空间、频域、参考信号序列之间的碰撞更加白化，有效克服了闪光效应。
终端同样采用上述方式确定备选发射波束和所述备选接收波束中出信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
上述实施例中，将参考信号在时间、频率和空间三个维度上进行了随机化映射，使得多个基站之间的干扰的碰撞更加白化，有效克服了闪光效应，进一步降低了由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高了通信系统性能。
在本公开实施例还提供了在一个网络中使用波束赋形发送参考信号的方法。每个小区使用一个独立的小区标识，用于区分一个网络中的不同小区。由于小区间干扰往往产生于相邻小区之间，因此规避不同小区间的小区干扰成为了优化重点。因此，参考信号的相关资源分配原则是根据小区标识来实现的。进一步，可以将小区标识可以作为伪随机序列生成的一个影响因素。由此以来，不同的小区就可以仅仅根据自己的小区标识就能实现与其他小区不同的伪随机序列，进而使得参考信号之间的碰撞更加随机化。即所述第一预设伪随机映射关系和所述第二预设伪随机映射关系均与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
例如，以上所述伪随机序列(c1，c2，c3，c4，c5，c6)可以通过以下公式7生成：
c(n)＝(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod 2，公式7
其中，x1(n+31)＝(x1(n+3)+x1(n))mod 2，x2(n+31)＝(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod 2，NC＝1600，x1(0)＝1，x1(n)＝0，n＝1，2，...，30，
cID为小区的小区标识。
本公开实施例中，由以上公式生成的随机数值的取值范围较大，而可供选择的参考信号序列、参考信号的频域资源以及发送波束的数量可能要小于产生的随机取值。因此公式1至公式6可以做相应的修正，以保证随机取值在有效范围内。
例如，假设可供选择的参考序列数量为U，则公式1可以修改为公式8如下：
u＝c1(ns)modU，公式8。
类似的，频率资源的选择，波束的选择均可以使用Mod运算获得有效的伪随机输出。
通过以上方式，参考信号在空间上的分布将呈现出更加随机化的分布。这就意味着由于参考信号碰撞带来的系统性能下降的概率被降低了。
本公开实施例提供的基于波束赋形的波束选取方法还可以用于终端，例如，智能手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。如图13所示，图13是根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法，包括以下步骤：
在步骤201中，采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号。
本公开实施例中，为了获得最大的系统吞吐量，则接收端也需要使用波束赋形。可选地，所述终端上设置阵列天线，如图5B所示。且所述终端采用数字和模拟混合的波束赋形。
本公开实施例中还提供了一种基于OFDM调制的波束赋形系统的信号接收流程图，如图14所示。接收天线单元间的相位差根据接收机的控制生成，进而产生一个需要的接收波束模式。天线阵列接收到的信号首先进行降频处理并转为数字信号。随后循环前缀(CP)被去除。在从串行信号转为并行信号后，一个N点的快速傅立叶(FFT)模块被用来处理该数据向量。随后，信号通过并串转换器并送入MIMO处理模块。MIMO处理模块对信号进行MIMO检测并送入信道均衡模块得到最终的接收信号。
本步骤中，所述终端通过上述波束赋形的方式由不同波束方向的备选接收波束接收所述备选参考信号即可。
在步骤202中，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，步骤202如图15所示，图15是在前述图13所示实施例的基础上示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法，可以包括：
在步骤202-1中，在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号。
本步骤中，所述终端可以直接按照相关技术计算在所述预设周期内接收到的多个所述备选参考信号的信噪比，即信号与噪声的比例。从而确定出多个备选参考信号中信噪比最大的目标参考信号。
在步骤202-2中，将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束。
本步骤中，所述终端直接将发射所述目标参考信号的备选发射波束作为目标发射波束即可。例如图9中，基站通过波束C发射的备选参考信号信噪比最大，则终端将备选发射波束C作为目标发射波束。
在步骤202-3中，将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的备选接收波束作为目标接收波束。
本步骤中，所述终端将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的备选接收波束作为目标接收波束即可。例如图9所示，接收波束2对应目标参考信号和目标发射波束，即波束C，则接收波束2即为目标接收波束。
上述实施例中，终端同样采用波束赋形的方式接收所述参考信号，并从中确定出信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。降低了由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高了通信系统性能。
如图16所示，图16是根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取方法，其中，基站和终端均采用阵列天线实现波束赋形，所述方法包括以下步骤：
在步骤301中，基站生成伪随机的正交参考信号序列。
在步骤302中，基站根据第一预设伪随机映射关系确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束。
可选地，所述基站已经按照逆时针或顺时针方向对发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
其中，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应，即符合上述公式7。
当然，所述基站也可以根据与所述小区标识对应的第二预设伪随机映射关系确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波。
在步骤303中，按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端。
其中，如果基站根据第二预设伪随机映射关系，与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波，则所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上。
在步骤304中，终端采用波束赋形的方式由备选接收波束接收所述基站发送的所述备选参考信号。
在步骤305中，终端在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号。
在步骤306中，终端将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束。
在步骤307中，终端将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的备选接收波束作为目标接收波束。
上述实施例中，可以大幅度降低小区间干扰，有效克服了闪光效应，且降低由于参考信号碰撞而造成的目标发射波束和目标接收波束的选取失误的问题，提高通信系统性能。
对上述实施例提供的基于波束赋形的波束选取方法进一步举例说明如下。
在不使用本公开实施例提供的方法时的波束碰撞如图17所示。此处假设一个随机序列的周期为20个子帧。在第一子帧(ns＝1)时刻，两个基站的两个波束在空间上重叠并且使用了相同的参考信号u＝10。其中，终端将收到两个波束的信号并且无法区分二者。终端可能认为两个波束上的信号来自两个不同的传输路径，因此会对波束的测量结果产生错误的判断。在一个周期之后(ns＝21)，两个波束又发生了相同的碰撞，将会对终端产生再一次的影响。
而使用本公开实施例提供的方法后，如图18所示，在第二周期(ns＝21)，两个波束仍然在空间上发声重叠。然而，由于参考信号的序列映射采用了随机化处理，两个波束上发送的参考信号是不同的，一个为u＝10，另一个u＝17。由于不同的参考信号间拥有较好的互相关性，因此两者之间的干扰被极大的降低了。从终端角度，两个参考信号可以进行较好的区分，因此对波束测量结果的错误判断大大降低了。
如图19给出了另外一种使用本公开实施例提供的方法的波束示意图。由图可见，在第二周期(ns＝21)，两个参考信号的序列仍然发生了碰撞(u＝10)。然而，由于使用了随机化的映射方法，两个波束在空间上避免了重叠。因此，再次大幅度降低了碰撞的概率被。
需要注意的，采用本方法并不能完全避免参考信号间的碰撞。但是，随机化的碰撞可以避免终端长时间处于干扰的状态，使得连续的错误可以被避免。通过HARQ机制或信道编码的办法，这种随机的错误可以被迅速恢复。
与前述方法实施例相对应，本公开还提供了装置的实施例。
如图20所示，图20是本公开根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取装置框图，所述装置包括：
参考信号生成模块310，被配置为生成伪随机的正交参考信号序列；
第一确定模块320，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；
第一发射模块330，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
如图21所示，图21本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图，该实施例在前述图20实施例的基础上，还包括：
编号模块340，被配置为按照预设方向对所述发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
如图22所示，图22本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图，该实施例在前述图21实施例的基础上，所述第一发射模块330包括：
发射子模块331，被配置为按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选发射波束发送与所述当前备选发射波束对应于同一子帧序号的所述备选参考信号到终端。
如图23所示，图23本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图，该实施例在前述图20实施例的基础上，还包括：
第二确定模块350，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波；
第二发射模块360，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
可选地，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号、所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
可选地，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应；
所述第二预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
如图24所示，图24是本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图，包括：
接收模块410，被配置为采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号；
第三确定模块420，被配置为根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
如图25所示，图25本公开根据一示例性实施例示出的另一种基于波束赋形的波束选取装置框图，该实施例在前述图24实施例的基础上，所述第三确定模块420包括：
第一确定子模块421，被配置为在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号；
第二确定子模块422，被配置为将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束；
第三确定子模块423，被配置为将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的所述备选接收波束作为目标接收波束。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
相应的，本公开还提供一种基站，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
生成伪随机的正交参考信号序列；
根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
如图26所示，图26是根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取装置2600的一结构示意图。装置2600可以被提供为一基站。参照图26，装置2600包括处理组件2622、无线发射/接收组件2624、天线组件2626、以及无线接口特有的信号处理部分，处理组件2622可进一步包括一个或多个处理器。
处理组件2622中的其中一个处理器可以被配置为用于执行上述基于波束赋形的波束选取方法。
相应的，本公开还提供一种终端，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号；
根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
图27是根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取装置的结构示意图。如图27所示，根据一示例性实施例示出的一种基于波束赋形的波束选取装置2700，该装置2700可以是计算机，移动电话，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等终端。
参照图27，装置2700可以包括以下一个或多个组件：处理组件2701，存储器2702，电源组件2703，多媒体组件2704，音频组件2705，输入/输出(I/O)的接口2706，传感器组件2707，以及通信组件2708。
处理组件2701通常控制装置2700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件2701可以包括一个或多个处理器2709来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件2701可以包括一个或多个模块，便于处理组件2701和其它组件之间的交互。例如，处理组件2701可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件2704和处理组件2701之间的交互。
存储器2702被配置为存储各种类型的数据以支持在装置2700的操作。这些数据的示例包括用于在装置2700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器2702可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件2703为装置2700的各种组件提供电力。电源组件2703可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其它与为装置2700生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件2704包括在所述装置2700和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件2704包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置2700处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件2705被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件2705包括一个麦克风(MIC)，当装置2700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器2702或经由通信组件2708发送。在一些实施例中，音频组件2705还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口2706为处理组件2701和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件2707包括一个或多个传感器，用于为装置2700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件2707可以检测到装置2700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置2700的显示器和小键盘，传感器组件2707还可以检测装置2700或装置2700一个组件的位置改变，用户与装置2700接触的存在或不存在，装置2700方位或加速/减速和装置2700的温度变化。传感器组件2707可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件2707还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件2707还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件2708被配置为便于装置2700和其它设备之间有线或无线方式的通信。装置2700可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件2708经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件2708还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其它技术来实现。
在示例性实施例中，装置2700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其它电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器2702，上述指令可由装置2700的处理器2709执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
其中，当所述存储介质中的指令由所述处理器执行时，使得装置2700能够执行上述基于波束赋形的波束选取方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或者惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。
Claims (26)
1.一种基于波束赋形的波束选取方法，其特征在于，所述方法用于基站，所述方法包括：
生成伪随机的正交参考信号序列；
根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束，其中，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束之前，还包括：
按照预设方向对所述发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，包括：
按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选发射波束发送与所述当前备选发射波束对应于同一子帧序号的所述备选参考信号到终端。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述生成伪随机的正交参考信号序列之后，还包括：
根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号、所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
10.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
11.一种基于波束赋形的波束选取方法，其特征在于，所述方法用于终端，包括：
采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号，其中，所述备选发射波束和所述备选参考信号是由基站根据预设伪随机映射关系而确定的，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束，包括：
在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号；
将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束；
将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的所述备选接收波束作为目标接收波束。
13.一种基于波束赋形的波束选取装置，其特征在于，所述装置用于基站，包括：
参考信号生成模块，被配置为生成伪随机的正交参考信号序列；
第一确定模块，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束，其中，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
第一发射模块，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：
编号模块，被配置为按照预设方向对所述发射波束序列中的所有发射波束依次进行编号。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述子帧序号之间的第一伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第二伪随机映射子关系。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系包括：
预设的所述参考信号序列和所述发射波束序列、所述子帧序号之间的第三伪随机映射子关系。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一发射模块包括：
发射子模块，被配置为按照所述发射波束序列中波束的编号顺序，通过波束赋形的方式由当前备选发射波束发送与所述当前备选发射波束对应于同一子帧序号的所述备选参考信号到终端。
18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括：
第二确定模块，被配置为根据参考信号序列、发射波束序列、子帧序号和子载波之间的第二预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号的对应的备选参考信号、备选发射波束和备选子载波；
第二发射模块，被配置为按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，且所述备选参考信号加载在与所述当前子帧序号对应的所述备选子载波上，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数和当前频域符号之间的第四伪随机映射子关系；和
预设的所述发射波束序列和所述子帧序号之间的第五伪随机映射子关系。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系包括：
预设的所述子载波和所述子帧序号、每个子帧中用于发射参考信号的频域符号数、当前频域符号、所述发射波束序列之间的第六伪随机映射子关系。
21.根据权利要求13-20任一项所述的装置，其特征在于，所述第一预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
22.根据权利要求18-20任一项所述的装置，其特征在于，所述第二预设伪随机映射关系与所述终端当前所处小区的小区标识对应。
23.一种基于波束赋形的波束选取装置，其特征在于，所述装置用于终端，包括：
接收模块，被配置为采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号，其中，所述备选发射波束和所述备选参考信号是由基站根据预设伪随机映射关系而确定的，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
第三确定模块，被配置为根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第三确定模块包括：
第一确定子模块，被配置为在预设周期内接收到的多个所述备选参考信号中确定信噪比最大的目标参考信号；
第二确定子模块，被配置为将所述基站发射所述目标参考信号的所述备选发射波束作为目标发射波束；
第三确定子模块，被配置为将与所述目标发射波束和所述目标参考信号对应的所述备选接收波束作为目标接收波束。
25.一种基站，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
生成伪随机的正交参考信号序列；
根据参考信号序列、发射波束序列和子帧序号之间的第一预设伪随机映射关系，确定与每个子帧序号对应的备选参考信号和备选发射波束，其中，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的所述备选发射波束将与所述当前子帧序号对应的所述备选参考信号发送到终端，以使所述终端通过波束赋形的方式由备选接收波束接收到所述备选参考信号后，根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
26.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
采用波束赋形的方式由备选接收波束接收基站按照时序，通过波束赋形的方式由与当前子帧序号对应的备选发射波束发送的与所述当前子帧序号对应的备选参考信号，其中，所述备选发射波束和所述备选参考信号是由基站根据预设伪随机映射关系而确定的，所述预设伪随机映射关系是基于伪随机序列而随机确定的；
根据预设周期内接收到的多个所述备选参考信号，确定所述备选发射波束和所述备选接收波束中信噪比最大的目标发射波束和目标接收波束。
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