CN108282878B - 一种指示波束标识位宽的方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种指示波束标识位宽的方法、设备及系统。所述方法包括基站生成波束标识位宽的指示信息，所述指示信息用于指示终端所在的小区的波束标识所占的位宽；所述基站将所述波束标识位宽的指示信息发送至所述终端，以使得所述终端根据所述指示信息确定下行波束标识的位宽。在本发明实施例能够灵活指示某小区内统一的波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种指示波束标识位宽的方法、设备及系统。
背景技术
5G通信系统中将会采用相对于长期演进(Long Term Evolution，LTE)更高的载波频率(一般地，大于6GHz以上)，比如28GHz、38GHz、或者72GHz频段等，来实现更大带宽、更高传输速率的无线通信。由于载波频率较高，使得其发射的无线信号在空间传播过程中经历更加严重的衰落，甚至在接收端难以检测出该无线信号。为此，5G通信系统中将采用波束赋形(beamforming，BF)技术来获得具有良好方向性的波束，以提高在发射方向上的功率，改善接收端的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio,SINR)。为了增加覆盖范围和控制天线阵列成本，混合波束赋形(Hybrid beamforming，HBF)技术成为最佳选择，它同时包含了模拟波束赋形(Analogy beamforming，ABF)和数字波束赋形(Digitalbeamforming，DBF)。其中，DBF和LTE中多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)类似，而ABF则通过改变天线阵列中各阵元间的权值来调节模拟波束的指向。
为了进一步提高通信质量，在终端侧也会使用波束赋形技术来产生不同方向上的模拟波束，用于接收和发送数据。由于发送接收点(Transmission reception point，TRP)和终端都会使用较窄的模拟波束通信，所以只有当用于发送和接收的模拟波束对准时才会获得更好的通信质量。因此，在3GPP RAN1会议中已确定新空口(New Radio，NR)中会用波束扫描(Beam Sweeping)过程来确定TRP和终端之间的波束对(发送波束和接收波束)，如图1所示，并在通信过程中监视多个波束对，以提高通信链路的鲁棒性。
另外，为了增加小区(Cell)覆盖能力，NR的一个小区可能包含多个TRP，每个TRP可以发射多个不同的模拟波束。为了实现波束配对，终端必须能区分Cell中的所有模拟波束，并向TRP报告可用的波束信息。一种可行的方法是将一个Cell内的所有模拟波束进行编号(也可以称为波束标识或者波束索引，全文统一称为波束标识)，然后用一定位宽的二进制数指示该波束标识。显然，模拟波束的数目与TRP使用天线阵列的大小和TRP数目等有关，同时也决定了指示波束编号所需要的位宽。比如，某个Cell中有3个TRP，每个TRP可以发射256个模拟波束，那么总共768个波束，因而需要10比特位宽才能标识所有的模拟波束。然而，根据应用场景和小区大小的不同，以及载波频段不同等，模拟波束的数目会不一致，因此，需要的位宽也会相应不同。
现有技术中，用于波束扫描的子帧的每个正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)符号可以最多复用8个天线端口，对应到8个模拟波束。每个子帧包含2个时隙(Slot)，每个时隙包含7个OFDM符号，最长的波束扫描时长为4个子帧，最大能支持448个模拟波束。现有技术中，终端侧对于波束调整过程(Beam refinement)需要区分的模拟波束数量较少，用3比特位宽来指示波束标识，可通过物理上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)和物理上行控制信道(Physical UplinkControl Channel，PUCCH)上反馈波束标识。而对于所有模拟波束都进行扫描时，使用固定9比特位宽指示波束标识。
现有技术的主要缺点是使用9比特固定位宽来指示波束标识，缺乏灵活性，也不能兼容各种不同场景下的需求。比如，在室内等短距离通信场景中，模拟波束的数量可能只需要64个左右，那么6比特位宽足以指示这些模拟波束，则固定9比特位宽会造成一些资源浪费。再比如，随着技术进步，将来可能使用更大规模的阵列天线，假设模拟波束的数目达到4096个，则需要12比特位宽才能指示所有模拟波束，固定9比特位宽不能满足新的应用需求。
在5G通信系统中，需要对模拟波束的波束标识进行反馈，以便实现TRP和终端设备之间的波束配对，获得更好的通信质量。现有技术方案使用固定的位宽，不能灵活地适应各种不同的模拟波束的数量和应用需求，会造成一定程度的资源浪费以及不具备良好的前向兼容性。
发明内容
本发明实施例提供一种指示波束标识位宽的方法，与现有技术相比，可以节省位宽开销，更灵活，更适合未来5G不同场景的需求。
第一方面，本发明实施例提供一种指示波束标识位宽的方法，包括：
生成波束标识位宽的指示信息，所述指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；
将所述波束标识位宽的指示信息发送至所述终端。
在本发明实施例能够灵活指示某小区内统一的波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
一种可能的设计中，所述方法还包括确定所述终端所在小区的波束数目；根据所述波束数目，确定最大的波束标识位宽。
另一种可能的设计中，所述确定波束标识位宽包括：根据所述公式确定波束标识位宽，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算，B为波束标识位宽，M为波束数目。
另一种可能的设计中，所述基站通过系统消息发送所述波束标识位宽的指示信息至所述终端。
另一种可能的设计中，所述系统消息为系统信息块SIB或者主信息看MIB。
另一种可能的设计中，所述方法还包括所述基站发送所述波束数目的下行波束至所述终端。
第二方面，本发明实施例还提供一种指示波束标识位宽的方法，包括终端接收来自基站的波束标识位宽的指示信息，所述波束标识位宽的指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；所述终端根据所述指示信息，确定波束标识的位宽；所述终端发送用所述位宽指示的波束标识至所述基站。
一种可能的设计中，所述终端根据所述指示信息，确定下行波束标识的位宽，具体包括：根据所述指示信息，确定所在小区的下行波束的数目；根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
另一种可能的设计中，确定波束标识位宽包括：根据以下公式确定波束标识位宽，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算，B为波束标识位宽，M为波束数目。
第三方面，本发明实施例还提供一种基站，包括：处理器，用于生成波束标识位宽的指示信息，所述指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；耦合到所述处理器的收发器，用于将所述波束标识位宽的指示信息发送至所述终端。
一种可能的设计中，所述处理器还用于：确定所述终端所在小区的波束数目；根据所述波束数目，确定最大的波束标识位宽。
另一种可能的设计中，所述收发器具体用于：通过系统消息发送所述波束标识位宽的指示信息至所述终端。
另一种可能的设计中，所述系统消息为系统信息块SIB或者主信息块MIB
另一种可能的设计中，所述收发器还用于：发送所述波束数目的下行发送波束至所述终端。
第四方面，本发明实施例还提供一种终端，包括：收发器，用于接收来自基站的波束标识位宽的指示信息，所述波束标识位宽的指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；处理器，用于根据所述指示信息，确定下行波束标识的位宽；所述收发器，还用于发送用所述位宽指示的所述下行波束标识至所述基站。
一种可能的设计中，所述处理器，具体用于：根据所述指示信息，确定所在小区的下行波束的数目；根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
另一种可能的设计中，所述处理器，具体用于：通过读取系统消息SIM或者MIB获取所述基站的波束标识位宽的指示信息。
另一种可能的设计中，所述收发器，还用于：通过物理上行控制信道PUCCH或PUSCH发送所述位宽指示的所述下行波束标识至所述基站。
第五方面，本发明实施例还提供一种指示波束标识位宽的方法，包括：
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，生成下行同步信号；
发送所述下行同步信号至终端。
一种可能的设计中，所述方法还包括：预配置或者预存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息。
一种可能的设计中，所述方法还包括：预配置或者预存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式。
一种可能的设计中，所述方法还包括：预配置或者预存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
一种可能的设计中，所述方法还包括：通过物理下行控制信道PDCCH或者无线资源控制RRC或者媒体接入控制控制元素MAC CE将所述映射关系信息发送至所述终端。
第六方面，本发明实施例还提供一种指示波束标识位宽的方法，包括：
终端接收来自基站的下行同步信号；
确定所述同步信号的周期；
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息。
一种可能的设计中，根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息，具体包括：根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
另一种可能的设计中，所述方法还包括：接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与下行波束数目的对应关系信息；或者接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的对应关系信息。
另一种可能的设计中，所述方法还包括：预配置或者预存储所述同步信号周期与下行波束数目的映射关系信息；或者预配置或者预存储所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的映射关系信息。
另一种可能的设计中，所述波束数目为所述OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的乘积。
另一种可能的设计中，所述方法还包括：
终端通过PUCCH或PUSCH发送用所述位宽指示的波束标识至基站。
第七方面，本发明实施例还提供一种发送接收点TRP，包括：
处理器，用于根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，生成下行同步信号；
耦合到所述处理器的收发器，用于发送所述下行同步信号至终端。
一种可能的设计中，还包括存储器，用于：
存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息；或者，
存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式；或者，
存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
第八方面，本发明实施例还提供一种终端，包括处理器和收发器，其中：
收发器，用于接收来自基站的下行同步信号；
耦合到所述收发器的处理器，用于确定所述同步信号的周期；根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息。
一种可能的设计中，所述处理器，具体用于：
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
另一种可能的设计中，所述收发器，具体用于：
接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与下行波束数目的对应关系信息；
或者接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的对应关系信息。
另一种可能的设计中，还包括存储器，具体用于：
存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息；或者，
存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式；或者，
存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
另一种可能的设计中，所述波束数目为所述OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的乘积。
另一种可能的设计中，通过物理上行控制信道PUCCH或物理上行共享信道PUSCH发送用所述位宽指示的波束标识至所述基站。
第九方面，本发明实施例还提供一种指示波束标识位宽的方法，包括：
终端检测小区的载波频率；
根据载波频率与波束标识位宽的映射关系，确定小区的波束标识位宽。
一种可能的设计中，所述方法还包括：
发送第二波束标识位宽指示信息至所述终端。
另一种可能的设计中，所述第二波束标识位宽指示信息通过系统消息发送至终端。
在另一种可能的设计中，所述系统消息为SIB或者MIB。
第十方面，本发明实施例还提供一种终端，包括：
处理器，检测当前服务小区的载波频率；根据载波频率与波束标识位宽的映射关系，确定小区的波束标识位宽；
收发器，将用所述位宽指示的波束标识发送至基站。
一种可能的设计中，所述收发器，还用于接收来自基站的第二波束标识位宽指示信息。
一种可能的设计中，所述收发器，具体用于通过PUCCH或PUSCH来将用所述位宽指示的波束标识发送至基站。
本申请的又一方面提了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指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
在本发明实施例能够灵活指示波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为波束扫描过程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种网络架构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种具体实现方式示意图；
图4为本发明实施例提供的一种具体实现方式示意图；
图5是本发明实施例提供的一种具体实现方式示意图；
图6是本发明实施例提供的一种基站的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
图2为本发明实施例提供的一种应用场景的示意性架构图。如图2所示的组网架构，主要包括基站21和终端22。基站21使用相对较高的频率的毫米波频段与终端22通信，毫米波频段通常为大于6GHz以上的频段，例如，28GHz，38GHz，或覆盖面积较小的数据平面的增强带宽(Enhanceed Band，E-band)频段。基站21覆盖下的终端22可以使用频率较高的毫米波频段与基站21通信。
其中，基站覆盖区域划分为多个小区，每个小区设置一个或以上的发送接收点TRP，其中，TRP的管理由基站负责。
其中，本发明实施例中的终端22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 Digital 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，5G网络中的终端等。
本发明实施中的基站21是工作在6GHz以上(包括6GHz)频段的网络侧设备，例如，无线保真(Wireless-Fidelity，Wi-Fi)的站点、下一代通信的基站，如5G的gNB或小站、微站，还可以是工作在高频频段的中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备等。
实施例一
为了实现灵活指示不同应用场景下的波束数量，本发明定义了波束标识位宽指示信息这一名词，所述波束标识位宽指示信息为本小区(终端所在的服务小区)使用的用于指示波束标识或者波束最大数量的位宽信息。下面结合不同实施例，具体介绍本发明实施例的各种实现方案。
本发明实施例提供的一种指示波束标识位宽的方法，如图3所示，该方法包括以下步骤：
S301、基站生成波束标识位宽的指示信息。
具体地，
A、基站确定服务小区的波束数目M。
其中，基站可以根据终端的位置、活跃度、所在小区的硬件配置或者其他信息，来确定该服务小区的波束数目M。
示例性地，基站在调度时，发现只在某几个波束覆盖区域有终端，可以只在该几个波束覆盖区域打出波束，此时，波束的数量可能比正常时候少。当发现所有波束覆盖区域都有终端，需要在所有波束覆盖区打出波束，此时，波束的数量较多。
B、根据所述波束数目M，确定波束标识位宽B。
通常地，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算。
C、配置波束标识位宽指示信息。一般地，波束标识位宽的长度x为log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算。一般地，x的长度为1～5比特。
比如，当小区一共有100个波束，那么指示该100个波束需要7个比特来指示，因此，标识位宽指示信息可以取值为7，占用3个比特，为110。再比如，当小区一共有50个波束，指示该50个波束需要6个比特来指示，因此，位宽指示信息取值为6，占用3个比特，为101。当采用5bit时，能够支持25的位宽的波束标识，即能够标识232个波束。
D、将波束标识位宽指示信息通过显式或者隐式的方式发送至终端。比如，显式的方式可以将波束标识位宽指示信息通过系统消息发送。所述系统消息可以是系统信息块(system information block，SIB)或则主信息块(master information block，MIB)。比如，隐式的方式可以将波束标识位宽指示信息和同步信号的周期或其他物理信号的特征进行关联，在协议中进行规定。
S302、基站发送波束标识位宽指示信息至终端。
S303、终端根据所述波束标识位宽指示信息，确定所述下行波束标识的位宽。
S304、所述终端向所述基站发送用所述位宽指示的波束标识。
举例说明，当终端通过波束扫描过程确认自身选择的波束，但是不知道用几个比特来标识该波束，进而将该波束的标识信息反馈至基站。在本发明中，终端根据收到的波束标识位宽指示信息后，就可以确定基站侧共有多少个波束，进而可以获知该用几个比特来标识该波束。比如，位宽指示信息为3个比特，值为111，标识波束的位宽为8，进而可以获知下行波束的上限值为28即256个波束。比如，当终端识别自身的波束为第6个波束，即可以采用8个比特来标识6这个编号(也有可能是5这个编号，第一个波束通常编号为0)，即00000101。
进一步地，终端将用所述位宽标识的波束信息发送至基站。
终端识别自身的波束的一种可能的实现方式如下：
一般地，基站会按照某种固定的顺序发送波束，并将波束标识与一个扫描周期内各个OFDM符号、子帧号以及端口复用数目等的推算关系通过下行消息通知终端或固化在标准协议中。终端可以通过测量一个扫描周期内的各个波束对应的波束质量(例如参考信号接收功率(reference signal reception power，RSRP))来选择最佳波束，同时根据该波束出现的OFDM符号位置以及对应的端口号即可计算出相应的波束标识。进一步，用户终端根据基站要求的数目反馈相应的最佳或较佳的波束信息。
再比如，当某一个场景下，当位宽指示信息为4个比特时，取值为1111，即标识TRP的发送波束位宽24即16个比特。当终端确认自身的波束为第3个波束时，即可以采用16个比特来标识3这个编号(也有可能是2这个编号，第一个波束通常编号为0)，即0000000000000011。
本发明实施例通过显式方式将波束标识位宽指示信息发送给终端，灵活指示某小区内统一的波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
实施例二
本发明实施例二还提供另外一种隐式指示波束标识位宽的方法。其中，同步信号的周期可以反映波束扫描的周期，进而体现模拟波束的数目。
网络侧，具体如下：
(1)根据小区当前需要使用的总的模拟波束数目，确定同步信号的周期；
(2)根据不同的同步信号周期定义支持的各种波束标识位宽指示信息。
比如，每种同步信号周期只有一种波束标识位宽指示信息，那么终端通过检测同步信号周期就可以确定小区的波束标识位宽配置。比如，每种同步信号周期下，还支持多种不同波束标识位宽指示信息，则需要指示这些不同的配置。如支持8种配置，则需要3比特信息来指示选择的波束标识位宽指示信息。该信息可以在系统消息中发送，比如SIB或者MIB。
另外，同步信号周期还可能通过关联其它一些参数来隐式指示波束标识位宽指示信息。比如，对每一个同步周期，对应定义其可以支持的几种端口数目(用于波束扫描)和用于波束扫描的OFDM符号数目(或者时隙数目)，那么根据所述端口数目和所述波束扫描的OFDM符号数目的积，终端可以确定应该使用的波束标识位宽指示信息。如下表1所示。
因此，本发明实施例提供一种指示波束标识位宽的方法，如图4所示，具体包括：
S401、根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，生成下行同步信号；
可选地，在步骤S401之前，基站预配置或者预存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目或波束标识位宽的对应关系信息。如表1和表2所示：
表1
| 同步信号的周期 | 波束数目 |
| 5ms | 56 |
| 10ms | 112 |
| 15ms | 224 |
| 20ms | 448 |
表2
| 同步信号的周期 | 波束位宽 |
| 5ms | 5比特 |
| 10ms | 7比特 |
| 15ms | 8比特 |
| 20ms | 9比特 |
可选地，在步骤S401之前，基站预配置或者预存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息，如表3或表4所示：
表3
可选地，在步骤S401之前，基站预配置或者预存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式。比如，波束数目为M，同步信号的周期为T，比如，M＝T*10、或者M＝T*5+20、等公式。
S402、发送所述下行同步信号至终端。
S403、终端接收所述下行同步信号，确定所述下行同步信号的周期；
S404、根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息。
具体地，根据所述对应关系信息，获取波束数目，进而获取波束标识的位宽信息。
其中，所述终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，可以由基站发送至终端，还可以由终端预先配置或者预先存储。
在本发明实施例中，终端可以通过检测所述同步信号的周期来确定小区的波束标识位宽配置。比如，当检测到周期为5ms时，根据映射关系表或者根据预配置的公式，可以算出波束的数目M等于56，进而通过log2M向上取整计算得出比特位宽信息为5；或者直接通过查询映射关系表，当周期为5ms时，波束标识位宽为5比特。比如，当终端确认自身的波束为第6个波束，即可以采用5个比特来标识6这个编号(也有可能是5这个编号，第一个波束通常编号为0)，即00101。
在本发明实施例中，终端还可以通过通过上述表2中的映射关系，获得波束扫描的OFDM符号和一个OFDM符号复用的端口数目，通过他们的乘积获得波束的数目，进而获得波束标识的位宽。
应理解，通常根据公式获取波束标识的位宽信息，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算，M为波束数目，B为波束标识的位宽信息。
比如，当某一个场景下，当终端检测到周期为10ms时，根据对应关系表或者根据预配置的公式，可以算出波束的数目M等于112，进而通过log2M向上取整计算得出比特位宽信息为7；或者直接通过查询映射关系表，当周期为10ms时，波束标识位宽为7比特。当终端确认自身的波束为第3个波束时，即可以采用7个比特来标识3这个编号(也有可能是2这个编号，第一个波束通常编号为0)，即0000011。
可选地，每种同步信号周期下，可能支持多种不同波束标识位宽指示信息，则需要一些额外的比特位来指示这些不同的配置。比如表4所示，每种同步信号周期下支持8种配置，额外需要3个比特位来支持选择的波束标识位宽指示信息，这三个比特可以通过系统消息发送，比如SIB、或者MIB。
表4
| 同步信号的周期 | 波束标识位宽指示信息 |
| 5ms | 配置1、配置2、…配置8 |
| 10ms | 配置1、配置2、…配置8 |
| 15ms | 配置1、配置2、…配置8 |
| 20ms | 配置1、配置2、…配置8 |
在这种情况下，当终端检测到同步信号周期为5ms时，通过读取系统消息如上述的3个比特来获知具体的位宽。
本发明实施例通过隐式方式将波束标识位宽指示信息发送给终端，灵活指示某小区内统一的波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
实施例三
本发明实施例三还提供另外一种指示波束标识的方法，本发明实施例的核心在于：由于不同的载波频率，对天线阵列的尺寸、功耗等设计有直接影响。因而，不同载波频率下，3GPP标准也有可能直接规定所支持最大的波束标识位宽指示信息。终端根据当前的载波频率和3GPP标准的规定，直接确定需要使用的波束标识位宽。具体方法如下：
(1)终端检测小区信号的载波频率；
(2)根据载波频率与最大的波束标识位宽对应关系信息，查询该小区使用的波束标识位宽指示信息。
具体地，载波频率与最大的波束标识位宽对应关系信息可以是由基站发送至终端，也可以由终端直接预配置在存储器中。
如果每种载波频率下只有一种波束标识位宽指示信息的方式，那么不需要额外的指示信息，终端可以通过载波频率进行确定。如果每种载波频率下，有多种不同的波束标识位宽指示信息的方式，则需要额外的指示信息。比如，每种载波频率下有8种配置方式，那么需要3比特指示信息。如表5所示：
表5
该3比特的指示信息可以在封装在系统消息中发送，比如SIB或者MIB。
本发明实施例能够灵活指示某小区内统一的波束标识的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力。
实施例四
本发明实施例四还提供另外一种指示波束标识的方法，本发明实施例的技术方案在于：
除了上述几种方式外，波束标识位宽指示信息还可以通过扫描时间内的OFDM符号数，复用的天线端口信息来隐式指示。
本发明实施例提供一种指示波束标识的方法，如图5所示，包括：
S501、基站配置用于波束扫描的复用端口数目和扫描时间内用于波束扫描的OFDM符号数目。
S502、终端根据波束测量结果，判断需要上报的波束对应的OFDM符号和端口号，根据这些信息可以生成一个波束相对编号(即在波束扫描时间内的所有波束的相对编号)，然后将所述波束相对编号发送至基站。
S503、基站接收来自终端上报的波束相对编号，根据所述波束相对编号，基站确定波束对应的OFDM符号和端口信息，再结合波束扫描时基站调度的波束信息，基站就能确定波束真实编号。
其中，波束相对编号可以由子帧号、OFDM符号标识、天线端口号等组成。
比如，终端最多连续扫描4个子帧(subframe)，每个子帧有14个OFDM符号，每个OFDM符号复用8个天线端口(即每个端口可以打出8个波束，总共打出14*8＝112个波束)。于是，需要2bit信息指示子帧，4bit信息指示OFDM符号，3bit信息指示天线端口标识。一共需要9bit来指示在第几个子帧的第几个符号中的第几个波束。
TRP根据终端上报的扫描期间的子帧号和波束信息，结合波束扫描时的调度信息，可以确定真实的系统子帧号，以及对应于反馈的模拟波束的真实编号信息。该编号信息对于终端可以是透明的。
在实际通信过程中，只会维护有限个波束对，因而可以使用波束对列表中的相对编号来指示模拟波束。相对编号在基站侧与真实波束标识之间进行关联，同时真实波束标识对终端透明。当最优波束更新时，只需更新相对编号与真实波束标识之间的映射关系即可。
比如，终端模拟波束不超过8个，则用3比特能够满足需求。终端在上报波束信息的同时可以用3比特信息报告自己的波束，以便基站建立发送波束和波束的对应关系。
实际工作时，基站通过PDCCH提前通知终端后续需要的接收波束。在收发波束一致性不存在时，基站通过测量终端的发送波束也可以建立类似的波束对关系，在PDCCH中通知终端需要使用的发送波束。
另外，上述的实施例也可用CSI-RS资源标识(CSI-RS resource index，CRI)来实现，用于初始波束扫描以及波束调整(beam refinement)等过程中的波束指示。具体过程如下：
1、高层(L2/L3)信令将CSI-RS配置信息，包括波束对信息、扫描方式、导频映射方式、端口数目等下发给终端；
2、低层(L1)信令可以灵活地选择用于波束测量的OFDM符号数目；
3、由于NR中，CRI还未最终定义，因而可以有多种反馈方式：
1)如果一个CRI包含一个端口，终端根据CSI-RS端口数目和使用的OFDM符号数目就能够确定表示CRI需要的数据位宽；或者
2)如果一个CRI包含多个端口，终端需要反馈CRI和所选波束对应的端口号。
4、终端根据测量结果上报基站指定数目的质量最佳的波束信息；
5、基站根据该终端的CSI-RS配置和反馈的CRI以及端口号，再结合调度信息，即可确定真实的波束标识。
实施例五
图6为本发明又一实施例提供的一种基站的示意性框图。该网元600包括处理器610、存储器620、收发器630、天线640、总线650和用户接口660。
具体地，处理器610控制TRP 600的操作，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630包括发射机632和接收机634，发射机632用于发射信号，接收机634用于接收信号。其中，天线640的数目可以为一个或多个。基站600还可以包括用户接口660，比如键盘，麦克风，扬声器和/或触摸屏。用户接口660可传递内容和控制操作到基站600。
基站600的各个组件通过总线650耦合在一起，其中总线系统650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650。需要说明的是，上述对于网元结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器620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620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基站600的处理器610，缓存和长期存储中的至少一个。
在一种具体的实施例中，所述存储器，用于存储计算机可执行程序代码，其中，当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
生成波束标识位宽的指示信息，发送所述波束标识位宽指示信息至终端，所述波束标识位宽的指示信息用于标识所述终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽。
以上作为发送接收点基站包含的处理器所执行操作的具体实现方式可以参照实施例一至实施例四中的由发送接收点基站执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
实施例六
图7为本发明又一实施例提供的一种终端的示意性框图。该终端700包括处理器710、存储器720、收发器730、天线740、总线750和用户接口760。
具体地，处理器710控制终端700的操作，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730包括发射机732和接收机734，发射机732用于发射信号，接收机734用于接收信号。其中，天线740的数目可以为一个或多个。终端700还可以包括用户接口760，比如键盘，麦克风，扬声器和/或触摸屏。用户接口760可传递内容和控制操作到终端700。
终端700的各个组件通过总线750耦合在一起，其中总线系统750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750。需要说明的是，上述对于网元结构的描述，可应用于本发明的实施例。
存储器720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720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终端700的处理器710，缓存和长期存储中的至少一个。在一种具体的实施例中，所述存储器，用于存储计算机可执行程序代码，其中，当所述程序代码包括指令，当所述处理器执行所述指令时，所述指令使所述网元执行以下操作：
接收来自基站的波束标识位宽的指示信息，所述波束标识位宽的指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；
根据所述指示信息，确定波束标识的位宽；
发送用所述位宽指示的波束标识至所述基站。
以上作为终端包含的处理器所执行操作的具体实现方式可以参照实施例一至实施例四中的由终端执行的对应步骤，本发明实施例不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为终端所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述网络设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
本发明实施例还提供一种通信网络系统，包括终端和基站，
所述基站用于执行实施例一至实施例四中由基站执行的步骤；
所述终端用于执行实施例一至实施例四中由终端执行的步骤。
关于终端和网络设备之间的交互过程请参考实施例一至实施例四，这里不再赘述。
本专利实施例能够灵活指示某小区内统一的波束编号的位宽，节省了波束反馈的资源开销，同时增强了系统的前向兼容能力
这种方式也能适用于不同的模拟波束数目，只要单次测量的波束数目不超过一定数目都能适用。实际中，在TRP侧维护波束对列表，需要切换波束时，用终端侧的波束标识进行指示终端的收发波束，或者终端上报自己将使用的发送波束(需等待TRP调度波束)，有利于节省波束切换等操作时的信令开销。
本发明的说明书、权利要求书以及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或者单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或者单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、系统、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (32)
1.一种指示波束标识位宽的方法，其特征在于，应用于基站，包括：
生成波束标识位宽的指示信息，所述指示信息用于指示终端所在的小区的波束标识所占的位宽；
将所述波束标识位宽的指示信息发送至所述终端，以使所述终端向所述基站发送用所述位宽指示的波束标识；所述波束标识为终端自身选择的波束对应的波束标识。
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：
确定所述终端所在小区用于下行的波束数目；
根据所述波束数目，确定波束标识位宽。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定波束标识位宽包括：
根据公式确定波束标识位宽，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，/>表示向上取整运算，B为波束标识位宽，M为波束数目。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基站通过系统消息发送所述波束标识位宽的指示信息至所述终端。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站发送所述波束数目的下行波束至所述终端。
6.一种指示波束标识位宽的方法，其特征在于，包括：
终端接收来自基站的波束标识位宽的指示信息，所述波束标识位宽的指示信息用于指示终端所在的小区所使用的用于标识波束标识的位宽；
所述终端根据所述指示信息，确定波束标识的位宽；
所述终端向所述基站发送用所述位宽指示的波束标识；所述波束标识为终端自身选择的波束对应的波束标识。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述指示信息，确定下行波束标识的位宽，具体包括：
根据所述指示信息，确定所在小区的下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述波束标识的位宽。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定波束标识位宽包括：
根据以下公式确定波束标识位宽，其中，log2(g)表示求以2为底的对数，表示向上取整运算，B为波束标识位宽，M为波束数目。
9.一种基站，其特征在于，包括：
处理器，用于生成波束标识位宽的指示信息，所述指示信息用于指示终端所在的小区的波束标识所占的位宽；
耦合到所述处理器的收发器，用于将所述波束标识位宽的指示信息发送至所述终端，以使所述终端向所述基站发送用所述位宽指示的波束标识；所述波束标识为终端自身选择的波束对应的波束标识。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述处理器还用于：
确定所述终端所在小区的波束数目；
根据所述波束数目，确定最大的波束标识位宽。
11.根据权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述收发器具体用于：
通过系统消息发送所述波束标识位宽的指示信息至所述终端。
12.根据权利要求9～11任意一项所述的基站，其特征在于，所述收发器还用于：
发送所述波束数目的下行发送波束至所述终端。
13.一种终端，其特征在于，包括：
收发器，用于接收来自基站的波束标识位宽的指示信息，所述波束标识位宽的指示信息用于指示终端所在的小区的波束标识所占的位宽；
耦合到所述收发器的处理器，用于根据所述指示信息，确定下行波束标识的位宽；
所述收发器，还用于发送用所述位宽指示的所述下行波束标识至所述基站；所述波束标识为终端自身选择的波束对应的波束标识。
14.根据权利要求13所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：
根据所述指示信息，确定所在小区的下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
15.一种指示波束标识位宽的方法，其特征在于，包括：
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，生成下行同步信号；
发送所述下行同步信号至终端。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预配置或者预存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息。
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预配置或者预存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
预配置或者预存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
19.一种指示波束标识位宽的方法，其特征在于，包括：
终端接收来自基站的下行同步信号；
确定所述同步信号的周期；
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息，具体包括：
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，还包括：
接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与下行波束数目的对应关系信息；
或者接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的对应关系信息。
22.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，还包括：
预配置或者预存储所述同步信号周期与下行波束数目的映射关系信息；
或者预配置或者预存储所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的映射关系信息。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述波束数目为所述OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的乘积。
24.根据权利要求19～23任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
终端通过物理上行控制信道PUCCH或物理上行共享信道PUSCH发送用所述位宽指示的波束标识至所述基站。
25.一种基站，其特征在于，包括：
处理器，用于根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，生成下行同步信号；
耦合到所述处理器的收发器，用于发送所述下行同步信号至终端。
26.根据权利要求25所述的基站，其特征在于，还包括存储器，用于：
存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息；或者，
存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式；或者，
存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
27.一种终端，其特征在于，包括：
收发器，用于接收来自基站的下行同步信号；
耦合到所述收发器的处理器，用于确定所述同步信号的周期；根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定波束标识的位宽信息。
28.根据权利要求27所述的终端，其特征在于，所述处理器，具体用于：
根据终端所在的服务小区的波束数目、波束标识的位宽信息、或者用于波束扫描的端口数目、或者用于波束扫描的OFDM符号数目、或者波束扫描的时隙数目与下行同步信号周期的对应关系，确定下行波束的数目；
根据所述下行波束的数目，确定所述下行波束标识的位宽。
29.根据权利要求27或28所述的终端，其特征在于，所述收发器，具体用于：
接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与下行波束数目的对应关系信息；
或者接收来自所述基站发送的所述同步信号周期与用于波束扫描的正交频分复用OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的对应关系信息。
30.根据权利要求27所述的终端，其特征在于，还包括存储器，具体用于：
存储下行同步信号的周期与终端所在小区的波束数目和/或波束标识位宽的对应关系信息；或者，
存储下行同步信号的周期与波束数目的关系公式；或者，
存储下行同步信号的周期与用于波束扫描的端口数目和/或用于波束扫描的OFDM符号数目和/或波束扫描的时隙数目的对应关系信息。
31.根据权利要求30所述的终端，其特征在于，所述波束数目为所述OFDM符号的数目以及用于波束扫描的端口数目的乘积。
32.根据权利要求27～31任意一项所述的终端，其特征在于，通过物理上行控制信道PUCCH或物理上行共享信道PUSCH发送用所述位宽指示的波束标识至所述基站。
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| Publication number | Publication date |
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