CN107959516B - 一种波束对准的控制方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种波束对准的方法、装置及系统，所述波束对准的方法包括终端设备接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；根据所述定时器信息，配置定时器；当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备。本发明实施例通过定时器的设置来触发波束对准的操作，相对于现有技术，节省了信令开销。

Description

一种波束对准的控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及移动通信网络领域，特别涉及一种波束对准的控制方法、装置及系统。
背景技术
在高频通信中，波束对准是一个非常重要的步骤，因为高频一般采用波束成型(beamforming)技术来提高天线增益。在终端侧和基站侧都会使用波束扫描(beamsweeping)来探测一个或多个可以互相通信的波束对。一般下行同步信号可能采用的波束宽度和数据传输采用的波束宽度可能不一样。在通信过程中，只要终端侧可以接收到同步信号，实现同步即可，因此波束之间的对准不需要非常精确。这样导致了同步过程中扫描到的波束不会太精确，不能直接用于数据传输。因此，如果终端侧和基站侧之间的波束对准不精确，会导致数据链路质量下降，从而降低了高频波束的链路质量，没有达到高频天线带来的增益。链路质量的降低导致传输速率的下降，从而降低了高频传输的频谱效率。因此，对高频通信来说，需要有一个波束精确对准的过程，通过这一精确对准过程来实现更精确的波束对齐以提升链路质量。
现有技术中，弗莱森(Verizon)5G采用动态控制方法，其方法是在下行控制信息(Downlink Control Information，DCI)中采用3比特来标识波束对准参考信号(BeamRefinement Reference Signal，BRRS)指示，或者UE通过调度请求(Scheduling Request，SR)主动进行波束对准请求。用户收到BRRS指示之后进行波束测量，并报告波束精确调整的结果给基站，基站从而获得当前最佳配对的波束。
在上述现有的基站主动发起波束精确对准的方法中，通过DCI进行控制指示会带来信令开销。而5G的一个重要目标是降低信令开销，而通过DCI进行BRRS请求指示的方法并不能降低开销，反而使得开销增大。
发明内容
为了解决现有技术信令开销较大的技术问题，本发明实施例提供一种波束对准的控制方法、装置及系统，所述技术方案如下：
第一方面，一种波束对准的方法，包括终端设备接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；根据所述定时器信息，配置定时器；当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备。本发明实施例通过定时器的设置来触发波束对准的操作，相对于现有技术，节省了信令开销。
一种可能的设计中，当满足预设条件时，重置所述定时器以及发送第二消息至所述网络设备，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。通过使用定时器和特定条件下重置定时器，使得波束精确对准既能满足减小开销的目标，又可以保证在无线环境发生变化时可以及时进行波束精确对准操作。
另一种可能的设计中，当满足预设条件以及所述定时器剩余时间小于预定值，发送第三消息至所述对端设备，所述第三消息用于请求与所述对端设备进行波束对准。通过使用定时器和特定条件下重置定时器，使得波束精确对准既能满足减小开销的目标，又可以保证在无线环境发生变化时可以及时进行波束精确对准操作，并且由于设定了定时器剩余时间大于预定值这个条件，使得重置定时器的操作不是太频繁。
另一种可能的设计中，所述配置定时器包括保存所述定时器信息指示的定时器以及开启所述定时器。
另一种可能的设计中，所述预设条件为至少以下条件之一：终端设备移动，或者接收的信号质量下降，或者发生两次以上的重传。
另一种可能的设计中，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为系统消息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为无线资源控制RRC消息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为媒体接入控制层控制元素MAC CE。
另一种可能的设计中，所述第一消息、第二消息或第三消息通过承载在物理上行控制信道PUCCH发送至所述网络设备。
另一种可能的设计中，所述定时器信息为定时器的编号或定时器的标识。
另一种可能的设计中，所述第一消息、或第二消息、或第三消息为调度请求RS消息。
另一种可能的设计中，所述网络设备为基站或接入点AP。
第二方面，提供一种波束对准的方法，其特征在于，包括网络设备发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；接收来自所述终端设备的第一消息，所述第一消息用于请求所述网络设备与所述终端设备进行波束对准；发射一个或多个波束至所述终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果，根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。本发明实施例通过定时器的设置来触发波束对准的操作，相对于现有技术，节省了信令开销。
一种可能的设计中，所述定时器信息包括定时器编号或者定时器的标识。
另一种可能的设计中，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR，或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
另一种可能的设计中，确定目标波束，包括将SNR值相对较好的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息较好的一个或多个波束作为目标波束。
另一种可能的设计中，所述方法还包括接收来自所述终端设备的第二消息，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述下行消息为系统消息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为无线资源控制RRC消息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为媒体接入控制的控制元素MAC CE。
另一种可能的设计中，所述第一消息为调度请求消息。
另一种可能的设计中，所述第二消息为调度请求消息。
第三方面，提供一种波束对准的方法，包括网络设备配置定时器；当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果，根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。本发明实施例通过定时器的设置来触发波束对准的操作，相对于现有技术，节省了信令开销。
一种可能的设计中，在发射一个或多个波束子终端设备之前，所述方法还包括发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述第一消息为下行控制信息DCI。
另一种可能的设计中，所述方法还包括当满足预设条件时，重置所述定时器，以及发射一个或多个波束至终端设备。
另一种可能的设计中，在发射所述一个或多个波束至终端设备之前，所述方法还包括发送第二消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述第二消息为下行控制信息DCI。
另一种可能的设计中，所述预设条件至少为以下条件之一所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
第四方面，提供一种装置，包括处理器和收发器，其中所述收发器，用于接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；所述处理器，用于根据所述定时器信息，配置定时器；所述收发器，还用于当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备。
一种可能的设计中，所述处理器还用于当满足预设条件时，重置所述定时器；所述收发器，用于发送第二消息至所述网络设备，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述收发器用于当满足预设条件且所述定时器的剩余时间小于预定值，发送第三消息至所述网络设备，所述第三消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述处理器具体用于保存所述定时器信息指示的定时器以及开启所述定时器。
另一种可能的设计中，所述预设条件至少为以下条件之一：所述装置移动，或者所述装置接收的信号质量下降，或者所述装置预定时间内发生两次以上的重传。
另一种可能的设计中，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
另一种可能的设计中，所述下行消息为系统消息。
另一种可能的设计中，所述第一消息、第二消息或第三消息通过承载在物理上行共享信道PUCCH发送至所述网络设备。
另一种可能的设计中，所述定时器信息为定时器的编号或定时器的标识。
另一种可能的设计中，所述第一消息、或第二消息、或第三消息为调度请求RS消息。
另一种可能的设计中，所述网络设备为基站或接入点AP。
第五方面，提供一种装置，包括处理器和收发器，其中所述收发器，用于发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；接收来自所述终端设备的第一消息，所述第一消息用于请求所述网络设备与所述终端设备进行波束对准；发射一个或多个波束至所述终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；所述处理器，用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。
一种可能的设计中，所述定时器信息包含定时器编号或者定时器的标识。
另一种可能的设计中，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR，或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
另一种可能的设计中，所述处理器，用于将SNR值较大的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息较好的一个或多个波束作为目标波束。
另一种可能的设计中，所述收发器还用于接收来自所述终端设备的第二消息，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述第一消息、第二消息为调度请求SR消息。
第六方面，提供一种装置，包括处理器和收发器，其中所述处理器，用于配置定时器；所述收发器，用于当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；所述处理器，还用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。
一种可能的设计中，所述收发器还用于发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述处理器用于当满足预设条件时，重置所述定时器。
另一种可能的设计中，所述收发器还用于发送第二消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
另一种可能的设计中，所述预设条件至少为以下条件之一：所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
本发明实施例所提供的技术方案达到的有益效果：通过使用定时器来控制波束对准操作，减少了信令开销。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的一种网络架构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种波束对准的方法流程示意图；
图3是本发明又一实施例提供的一种波束对准的方法流程示意图；
图4A为本发明实施例提供的一种波束对准的方法交互示意图；
图4B为本发明又一实施例提供的一种波束对准的方法交互示意图；
图5为本发明实施例提供的一种周期性定时器的示意图；
图6A为本发明又一实施例提供的一种波束对准的方法交互示意图；
图6B为本发明又一实施例提供的一种波束对准的方法交互示意图；
图7为本发明实施例提供的一种重置定时器的示意图；
图8为本发明实施例提供的一种通信装置的结构示意图；
图9为本发明又一实施例提供的一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯(GlobalSystem of Mobile Communication，简称为“GSM”)系统、码分多址(Code DivisionMultiple Access，简称为“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，简称为“WCDMA”)、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称为“GPRS”)系统、长期演进(Long Term Evolution，简称为“LTE”)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，简称为“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，简称为“TDD”)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，简称为“UMTS”)、全球互联微波接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为“WiMAX”)通信系统，以及未来的5G通信系统等。
本发明用户设备可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，用户设备可以指接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，简称为“SIP”)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称为“WLL”)站、个人数字处理(Personal DigitalAssistant，简称为“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、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的UE等。
本发明网络设备可以是用于与用户设备进行通信的网络侧设备，例如，可以是GSM系统或CDMA中的基站(Base Transceiver Station，简称为“BTS”)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，简称为“NB”)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional Node B，简称为“eNB”或“eNodeB”)，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络侧设备或未来演进的PLMN网络中的网络侧设备等。
图1为本发明实施例提供的一种通信网络100的示意性架构图。网络设备102管理其覆盖区域内的各个UE 104～110的上行链路通信和下行链路通信(图1中以手机、笔记本电脑为UE作为示例，图1中的UE还可以是上述其他终端设备)。网络设备102可以替代地被称为蜂窝塔、eNodeB、接入网络、基站BS等。网络设备102可以同时支持多个蜂窝载波的传输。
本发明实施例的基本思想是终端设备配置一个用于周期性精确对准定时器，当该定时器到期或者超期时，网络设备或者终端设备会触发一个波束对准请求，该波束对准请求用于请求进行波束精确对准操作。当网络设备或者终端设备检测到信道状态发生变化，比如：网络设备检测到测量到的上行信号质量急剧下降、或者经常性的发生重传、或者终端设备检测到用户的移动、或者下行信号质量下降等等，则发起一起非周期性的波束精确对准请求，此时，终端设备重置周期性定时器。因此，可以理解为：当发起非周期性波束精确对准请求时，重置周期性定时器。
如图2所示，本发明实施例提供一种波束对准的方法200，包括：
步骤210，终端设备接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；
步骤220，根据所述定时器信息，配置定时器；
步骤230，当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；
步骤240，扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备。
可选地，所述步骤210中的下行消息为系统信息(system information，SI)。
可选地，所述步骤210中的下行消息为无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)消息。
可选地，所述步骤210中的下行消息为媒体接入控制(Media Access Control,MAC)的控制元素(Control Element，CE)。
可选地，所述定时器信息可以是定时器的编号或者定时器的标识。比如，一种实现方式中，系统信息中包含多个IE，其中一个IE名为“UE Timers and constants inconnected mode”。定时器Timer 322的值保存在上述IE中，其中，322就是定时器的编号。需要说明的是，未来标准对定时器的实现方式可能是定义一个定时器ID，比如定时器315，其中315是定时器的一个标识或编码，另外，标准还可能定义该定时器315的值，比如1ms或10ms或0.1ms等等。对于终端设备来说，配置定时器需要网络设备将定时器的标识(比如定时器315)通过下行消息发送给终端设备，终端设备保存该定时器，并开启定时器。
还应理解，定时器的计时一般是递减的。比如，开启定时器时定时器的值为10ms，当定时器显示为0时，表示该定时器超时。当然，也可以采用递增的方式来计时。比如，开启定时器时定时器的值为0，当定时器为10ms时，表示该定时器超时。本发明实施例不限定上述具体的定时器的运行方式，两种方式都属于本发明实施例的保护范围。
可选地，第一消息是通过物理上行控制信道(Physcial Uplink ControlChannel，PUCCH)发送至所述网络设备的。
可选地，所述第一消息是调度请求消息(Scheduling Request，SR)。该SR消息包含一个特定的字段来标识该消息用于波束对准。示例性地，该SR消息包含一个1比特的字段，当该1比特的字段取值为1时，标识该SR消息用于请求波束对准，当该1比特的字段取值为0时，标识该SR消息用于请求其他操作。当然地，该字段的长度可以大于1比特，当取值不同时，用于表示不同的请求。
可选地，所述第一消息也可以是3GPP标准制定的或者自定义的新的格式的消息。本发明实施例对消息的格式、名称不做任何限定。
本实施例中，网络设备为终端设备配置了一个用于周期性波束对准的定时器，当定时器超时时，终端设备会向网络设备发起波束对准请求，进行波束对准。应理解，波束对准的过程即网络设备接收到该波束对准请求，在指定位置上发射出一个或多个波束，终端设备扫描该一个或多个波束，生成一个测量结果，将该测量结果反馈至所述网络设备，以使得网络设备根据测量结果选择目标波束，作为后续通信的波束。
其中，测量结果包括：所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
其中，确定目标波束的标准为：将SNR值相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息相对较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息相对较好的一个或多个作为目标波束。
应理解，目标波束可能为一个或多个，当目标波束为多个时，后续通信可以选择最优的也通信，当用户设备发生移动，可能原来最优的波束已经无法被用户设备接收，此时用户设备可以从目标波束的剩余波束中选择最优的，依次类推，不再赘述。
还应理解，网络设备确定目标波束后，将目标波束对应的标识通过下行消息发送至终端设备，后续两端设备通过该目标波束通信。
还应理解，本发明实施例中的定时器为周期性定时器，即定时器超时时，会自动将时间重置为初始值，然后开始计时，当定时器再次超时时，触发第二次波束对准操作，依次周期性进行波束对准操作。
还应理解，本发明实施例暗含了一个前提，即终端设备已经通过初始接入过程注册到所述网络设备，网络设备对所述终端设备的标识(UEid)、位置信息(终端的方向角、坐标)是已知的。
可选地，第一消息还携带用于标识波束对准的字段。比如，该第一消息中设置有一个比如1比特的字段，当该字段为1时，标识终端设备请求与网络设备进行波束对准；当该字段为0时，标识不进行波束对准。当然地，字段的长度可以大于1比特。
可选地，第一消息还可以携带终端设备的标识，比如UEid。
还应理解，这些一个或多个波束的表现形式在封装在下行子帧中，每个波束都有其特定的标识，比如波束ID，终端设备可以根据波束ID来识别一个波束。
本发明实施例通过定时器的设置来触发波束对准的操作，相对于现有技术，节省了信令开销。
如图3所示，本发明实施例还提供一种波束对准的方法300，包括：
步骤310，网络设备配置定时器；
步骤320，当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；
步骤330，接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果，根据所述测量结果，确定目标波束；
步骤340，通过所述目标波束与所述终端设备通信。
应理解，发射一个或多个波束至终端设备暗含一个前提，即终端设备已经通过初始接入过程注册到网络设备，网络设备对终端设备的标识、位置信息是已知的。因此，网络设备可以在指定位置或指定角度上发射出一个或多个波束，所述指定位置或者指定角度就是所述终端设备的位置信息。
优选地，在发射一个或多个波束至终端设备之前，所述方法300还包括：
发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
其中，所述第一消息可以是下行控制信息DCI。该DCI包含一个特定的字段来标识该消息用于波束对准。示例性地，该SR消息包含一个1比特的字段，当该1比特的字段取值为1时，标识该SR消息用于请求波束对准，当该1比特的字段取值为0时，标识该SR消息用于请求其他操作。当然地，该字段的长度可以大于1比特。
可选地，所述第一消息还可以是3GPP标准制定的、或者自定义的消息格式。本发明实施例对第一消息的格式、名称不做任何限定。
可选地，所述第一消息可以通过物理下行控制信道(Physical downlink controlchannel，PDCCH)发送。
优选地，所述方法300还包括：
当满足预设条件时，重置所述定时器，发射一个或多个波束至所述终端设备。
所述预设条件可以是：所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
应理解，该步骤的作用是：当网络设备检测到信道状态发生变化，比如：网络设备检测到测量到的上行信号质量急剧下降、或者经常性的发生重传等，则发起一个非周期性的波束精确对准请求，此时，网络设备重置周期性定时器。
可选地，所述测量结果包括：
所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
可选地，确定目标波束，包括：将SNR值相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息相对较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息相对较好的一个或多个波束作为目标波束。
应理解，目标波束可能为一个或多个。
进一步地，如图4A和图4B所示，两个图示分别示出了由终端设备和网络设备来触发波束对准请求的交互图。
如图4A所示，由终端设备触发波束对准请求过程，包括：
步骤410，网络设备发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；
步骤420，终端设备根据所述定时器信息，配置定时器；
步骤430，当定时器超时，终端设备发送第一消息至网络设备，第一消息用于请求波束对准；
步骤440，网络设备发射一个或多个波束至终端设备；
步骤450，终端设备扫描所述一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报网络设备；
步骤460，网络设备根据所述测量结果，确定目标波束；
步骤470，双方设备通过所述目标波束通信。
应理解，网络设备确定好目标波束后，将目标波束对应的波束标识(Beam ID)通过下行消息发送至终端设备，终端设备后续通过该波束标识对应的波束与所述网络设备通信。
还应理解，对图2对应的实施例的细节的描述，也适用于图4A所对应的实施例，不再赘述。
如图4B所示，由网络设备触发波束对准过程，包括：
步骤401，网络设备配置定时器；
步骤402，当定时器超时，网络设备发送第一消息至终端设备，第一消息用于请求波束对准；
步骤403，网络设备发射一个或多个波束至所述终端设备；
步骤404，终端设备扫描一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报网络设备；
步骤405，网络设备根据测量结果，确定目标波束；
步骤406，网络设备和终端设备通过目标波束通信。
应理解，网络设备确定好目标波束后，将目标波束对应的波束标识(Beam ID)通过下行消息发送至终端设备，终端设备后续通过该波束标识对应的波束与所述网络设备通信。
还应理解，对图3对应的实施例的细节的描述，也适用于图4B所对应的实施例，不再赘述。
可选地，本发明实施例还考虑到如果在某个时刻由于网络设备或终端设备检测到信道条件发生变化，比如：网络设备检测到上行信号的质量急剧下降或者经常性的发生重传(比如，某一个时间段内，发生重传次数大于2次)，或者终端设备检测到用户移动、或者终端设备检测到下行信号的质量下降等，可以发起一次波束对准请求。此时，由于该波束对准请求不是周期性的，是突发情况，网络设备或终端设备会重置周期性定时器。应理解，每一次非周期性的波束对准请求都会导致重置周期性定时器。具体如图5所示。
另外，如图6A和图6B所示，当网络设备或终端设备检测到预设条件时，会触发波束对准请求，此时，需要重置定时器。
应理解，与图4A和图4B对应的实施例相比，图6A和图6B所对应的实施例只是增加了当满足预设条件时，会触发一次波束对准，此时，会重置定时器。关于图6A和图6B的交互过程，具体请参考图中的文字，不再赘述。
另外，如图7所示，由于非周期波束精准对准会发生在任意时刻，如果周期性定时器刚刚重置，则此时没有必要重新对定时器进行重置，因此，可以设置一个阈值，如果定时器剩余时间小于该预定的阈值，则重置定时器；反过来说，如果定时器剩余时间大于该预定的阈值，则不需要重置周期性波束精确对准定时器。
图8为本发明实施例提供的一种通信装置的示意性框图。该装置800包括处理器810、存储器820、收发器830、总线840和用户接口850。
具体地，处理器810控制装置800操作，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。
收发器830包括发射机832和接收机834，发射机832用于发射信号，接收机834用于接收信号。
可选地，装置800还可以包括用户接口850，比如键盘，麦克风，扬声器和/或触摸屏。用户接口850可传递内容和控制操作到装置800。
装置800的各个组件通过总线840耦合在一起，其中总线系统840除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统840。需要说明的是，上述对于通信装置结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器820可以包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是磁盘存储器。存储器820可用于保存实现本发明实施例提供的相关方法的指令。可以理解，通过编程或装载可执行指令到装置800的处理器810，缓存和长期存储中的至少一个。
在一种具体的实施例中，所述收发器830，用于接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；所述处理器810，用于根据所述定时器信息，配置定时器；所述收发器830，还用于当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备。
可选地，所述处理器810还用于当满足预设条件时，重置所述定时器；
所述收发器830，用于发送第二消息至所述网络设备，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
可选地，所述收发器830用于当满足预设条件且所述定时器的剩余时间大于预定值，发送第三消息至所述网络设备，所述第三消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
可选地，所述处理器810具体用于保存所述定时器信息指示的定时器以及开启所述定时器。
可选地，所述预设条件为至少以下条件之一：所述装置移动，或者所述装置接收的信号质量下降，或者所述装置预定时间内发生两次以上的重传。
可选地，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
可选地，所述装置800可以是接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，简称为“SIP”)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称为“WLL”)站、个人数字处理(PersonalDigital Assistant，简称为“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、车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的UE等。
应理解，图8所示的装置为对应方法实施例的终端侧设备，对方法实施例的描述、解释也应适用于装置实施例，这里不再赘述。
图9为本发明实施例提供的一种通信装置的示意性框图。该装置900包括处理器910、存储器920、收发器930、总线940。
具体地，处理器910控制装置900操作，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。
收发器930包括发射机932和接收机934，发射机932用于发射信号，接收机934用于接收信号。
装置900的各个组件通过总线940耦合在一起，其中总线系统940除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统940。需要说明的是，上述对于通信装置结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器920可以包括只读存储器(Read Only Memory，ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是磁盘存储器。存储器920可用于保存实现本发明实施例提供的相关方法的指令。可以理解，通过编程或装载可执行指令到装置900的处理器910，缓存和长期存储中的至少一个。
在一种具体的实施例中，收发器930，用于发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；接收来自所述终端设备的第一消息，所述第一消息用于请求所述网络设备与所述终端设备进行波束对准；发射一个或多个波束至所述终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；
所述处理器910，用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。
可选地，所述定时器信息包含定时器编号或者定时器的标识。
可选地，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR，或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
可选地，所述处理器910，用于将SNR值相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息相对较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息相对较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息相对较好的一个或多个波束作为目标波束。
可选地，所述收发器930还用于接收来自所述终端设备的第二消息，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
在另一种具体的实施例中，处理器910用于配置定时器；收发器930用于当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；处理器910还用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信。
可选地，收发器930还用于发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
可选地，处理器910还用于当满足预设条件，重置所述定时器。
可选地，收发器930还用于发送第二消息至所述终端设备，所述第二消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
可选地，所述预设条件至少为以下条件之一：所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
可选地，所述装置900可以是GSM系统或CDMA中的基站(Base TransceiverStation，简称为“BTS”)，也可以是WCDMA系统中的基站(NodeB，简称为“NB”)，还可以是LTE系统中的演进型基站(Evolutional Node B，简称为“eNB”或“eNodeB”)，或者该网络设备可以为中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络侧设备或未来演进的PLMN网络中的网络侧设备等。
应理解，图9所示的装置对应于方法实施例中的网络设备，对方法实施例的描述、解释也应适用于装置实施例，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种通信系统，包括网络设备和终端设备，其中终端设备如图8所示或者网络设备如图9所示。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (36)

1.一种波束对准的方法，其特征在于，包括：
终端设备接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；
根据所述定时器信息，配置定时器；
当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；
扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备；
所述方法还包括：
当满足预设条件且所述定时器剩余时间小于预定值，发送第三消息至所述网络设备，所述第三消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当满足预设条件时，重置所述定时器以及发送第二消息至所述网络设备，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述配置定时器包括：
保存所述定时器信息指示的定时器以及开启所述定时器。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述预设条件为至少以下条件之一：所述终端设备移动，或者所述终端设备接收的信号质量下降，或者所述终端设备预定时间内发生两次以上的重传。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述测量结果包括：
所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述下行消息为系统消息。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一消息承载在物理上行控制信道PUCCH发送至所述网络设备。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述定时器信息为定时器的编号或者定时器的标识。
9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述网络设备为基站或者接入点AP。
10.一种波束对准的方法，其特征在于，包括：
网络设备发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；
接收来自所述终端设备的第一消息，所述第一消息用于请求所述网络设备与所述终端设备进行波束对准；
发射一个或多个波束至所述终端设备；
接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果，根据所述测量结果，确定目标波束；
通过所述目标波束与所述终端设备通信；
所述方法还包括：
接收来自所述终端设备的第三消息，所述第三消息为当满足预设条件且所述定时器剩余时间小于预定值，所述终端设备发送的用于请求与所述网络设备进行波束对准的消息。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述定时器信息包括定时器编号或者定时器的标识。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR，或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，确定目标波束，包括：
将SNR值较大的一个或多个波束作为目标波束、或者强度信息较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息较好的一个或多个波束作为目标波束。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自所述终端设备的第二消息，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述下行消息为系统消息。
16.一种波束对准的方法，其特征在于，包括：
网络设备配置定时器；
当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；
接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果，根据所述测量结果，确定目标波束；
通过所述目标波束与所述终端设备通信；
所述方法还包括：
接收来自所述终端设备的第三消息，所述第三消息为当满足预设条件且所述定时器剩余时间小于预定值，所述终端设备发送的用于请求与所述网络设备进行波束对准的消息。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在发射一个或多个波束子终端设备之前，所述方法还包括：
发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当满足预设条件时，重置所述定时器，以及发射一个或多个波束至终端设备。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，在发射所述一个或多个波束至终端设备之前，所述方法还包括：
发送第二消息至所述终端设备，所述第二消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述预设条件至少为以下条件之一：
所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
21.一种波束对准装置，其特征在于，包括处理器和收发器，其中：
所述收发器，用于接收来自网络设备的下行消息，所述下行消息包含定时器信息；
所述处理器，用于根据所述定时器信息，保存及配置定时器；
所述收发器，还用于当定时器超时，发送第一消息至所述网络设备，所述第一消息用于请求与所述网络设备进行波束对准；扫描来自所述网络设备的一个或多个波束，将所述一个或多个波束的测量结果上报所述网络设备；
所述收发器用于当满足预设条件且所述定时器的剩余时间小于预定值，发送第三消息至所述网络设备，所述第三消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述处理器还用于当满足预设条件时，重置所述定时器；
所述收发器，用于发送第二消息至所述网络设备，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述处理器具体用于：
保存所述定时器信息指示的定时器以及开启所述定时器。
24.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述预设条件为至少以下条件之一：
所述装置移动，或者所述装置接收的信号质量下降，或者所述装置预定时间内发生两次以上的重传。
25.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述测量结果包括：
所述一个或多个波束的信噪比SNR、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
26.一种波束对准装置，其特征在于，包括处理器和收发器，其中：
所述收发器，用于发送下行消息至终端设备，所述下行消息包含定时器信息；接收来自所述终端设备的第一消息，所述第一消息用于请求网络设备与所述终端设备进行波束对准；发射一个或多个波束至所述终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；
所述处理器，用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信；
所述收发器还用于接收来自所述终端设备的第三消息，所述第三消息为当满足预设条件且所述定时器剩余时间小于预定值，所述终端设备发送的用于请求与所述网络设备进行波束对准的消息。
27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述定时器信息包含定时器编号或者定时器的标识。
28.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述测量结果包括所述一个或多个波束的信噪比SNR，或者所述一个或多个波束的强度信息、或者所述一个或多个波束的能量信息、或者所述一个或多个波束的质量信息。
29.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述处理器，用于将SNR值较大一个或多个的波束作为目标波束、或者强度信息较大的一个或多个波束作为目标波束、或者能量信息较强的一个或多个波束作为目标波束、或者质量信息较好的一个或多个波束作为目标波束。
30.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述收发器还用于接收来自所述终端设备的第二消息，所述第二消息用于请求与所述网络设备进行波束对准。
31.一种波束对准装置，其特征在于，包括处理器和收发器，其中：
所述处理器，用于配置定时器；
所述收发器，用于当定时器超时，发射一个或多个波束至终端设备；接收来自所述终端设备的所述一个或多个波束的测量结果；
所述处理器，还用于根据所述测量结果，确定目标波束；通过所述目标波束与所述终端设备通信；
所述收发器还用于接收来自所述终端设备的第三消息，所述第三消息为当满足预设条件且所述定时器剩余时间小于预定值，所述终端设备发送的用于请求与网络设备进行波束对准的消息。
32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述收发器还用于发送第一消息至所述终端设备，所述第一消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
33.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述处理器用于当满足预设条件时，重置所述定时器。
34.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述收发器还用于发送第二消息至所述终端设备，所述第二消息用于通知所述终端设备进行波束对准。
35.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述预设条件至少为以下条件之一：
所述网络设备接收的信号质量下降或者所述网络设备在预定时间内发生两次以上重传。
36.一种通信系统，包括网络设备和终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求21至25任意一项所述的装置和所述网络设备包括如权利要求26至30任意一项所述的装置；或者所述网络设备包括如权利要求31至35任意一项所述的装置。
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