CN108337688A - 毫米波通信系统的波束分配方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了毫米波通信系统的波束分配方法及装置，所述方法通过对用户设备稀疏区域的波束进行合并，降低该区域用户设备所分配的时频资源；通过对用户设备密集区域的波束进行分解，提高该区域用户设备所分配的时频资源；由于既有波束分解，又有波束合并，总的波束数量不会发生太大的变化，使得未受到合并或分解的波束所服务用户设备的时频资源不会发生太大变化，保证每一用户设备分配到的时频资源更加接近平均值，进而提高资源分配的公平性。

Description

毫米波通信系统的波束分配方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及毫米波通信系统的波束分配方法及装置。
背景技术
随着经济和社会的发展，人们对于通信速率的需求正在呈现指数增长的趋势。毫米波由于其丰富的频谱资源被视为下一代无线通信系统(5G)的关键技术。毫米波频段的波长较短，根据天线理论，其天线尺寸也较小，可以在较小的区域内集成大量的天线，便于通过波束赋形技术补偿毫米波频段的高传输损耗。
考察一个毫米波通信系统，该毫米波通信系统内包括基站和由该基站覆盖的小区。其中由基站10覆盖的小区如图1所示，该小区被均匀分配3个扇区，3个扇区分别为O1、O2和O3，每个扇区覆盖范围为120°。每个扇区由一组均匀平面天线阵列(Uniform PlanarArray，UPA)服务，该阵列可以为下行传输产生定向波束，记波束数量为NB。图1中仅示出了每个扇区中产生的若干波束，例如扇区O1产生定向波束r11、定向波束r12和定向波束r13，扇区O2产生定向波束r21和定向波束r22，O3产生定向波束r31和定向波束r32。
形成定向波束的码本采用经典的离散傅立叶变换(Discrete FourierTransform，DFT)码本，通过采用分层的DFT码本，可以产生不同宽度的波束；码本中不同层的码字对应不同宽度的波束，每一个码字对应一个波束。一个宽波束的覆盖范围与下一层相邻的两个窄波束的覆盖范围相同。该均匀平面天线阵列中所有天线连接同一条射频链路，这意味着每个时刻只能产生一个波束，每个天线配置一个均匀功率放大器和一个量化的模拟移相器。同一个波束可以通过正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)技术或频分复用(Frequency Division Multiplexing，FDM)技术服务多个用户设备。在OFDM系统中，为每个波束配置NOFDM个子载波，这些子载波可以分配给使用相同波束的用户，从而使得基站端能够在同一时刻以一个波束服务多个用户设备。用户设备可以采用单天线或者多天线进行下行传输波束的接收。
基站端可以产生至少3种不同宽度的波束，按照宽度可将波束分为宽波束、均匀波束和窄波束。目前，基站端常采用均匀波束进行与用户设备之间的信息传输。此处，均匀波束是指基站端的每个扇区的一组平面天线阵列产生NB个具有相同大小的角度覆盖范围的定向波束，此时只使用了码本中的同一层码字。令Bi表示系统中第i个用户端对应的基站端发送的最佳发送波束的波束编号，Kj表示波束编号为j的波束服务的用户设备数量，并假设同一个波束服务的用户设备之间子载波是平均分配的，令T表示一个波束扫描周期，该周期内所有波束均完成了一次扫描。假设在一个波束扫描周期T内为所有波束分配相同大小的时隙，则在时间T内第i个用户设备分配到的时频资源数量可表示为：
其中，ri为第i个用户设备分配到的时频资源数量，NOFDM为每一波束内子载波的数量，为波束编号为Bi的波束服务的用户数量，NB为定向波束的数量，表示第i个用户设备分配到的频率资源数量，表示第i个用户设备分配到的时隙资源数量。
在用户设备均匀分布的情况下，每个定向波束服务的用户设备数量相同，此时所有用户设备分配到的时频资源数量是相同的，每一用户设备分配到的时频资源数量均可用时频资源数量的平均值表示为：
其中，NUE为系统中的用户设备总数量。
此时的时频资源数量的平均值是一个与定向波束的数量NB无关的值，可见改变定向波束的数量NB并不会改变总的时频资源数量。
但是当用户设备分配不均匀时，用户设备稀疏区域的用户设备分配到的时频资源会高于平均值以至于会远大于用户设备自身所需的时频资源数量，造成了时频资源的浪费；而用户设备密集区域的用户设备分配到的时频资源会低于平均值以至于会远小于用户设备自身所需的时频资源数量，降低了这部分用户设备的服务质量。
为避免这种时频资源分配不均的现象产生，现急需提供一种毫米波通信系统的波束分配方法及装置。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供了毫米波通信系统的波束分配方法及装置。
一方面，本发明提供了一种毫米波通信系统的波束分配方法，包括：
若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备，所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束；
若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
另一方面，本发明提供了一种毫米波通信系统的波束分配装置，包括：波束合并模块和波束分解模块。其中，
波束合并模块用于若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备，所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束；
波束分解模块用于若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
另一方面，本发明提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述所述的方法。
另一方面，本发明提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述所述的方法。
本发明提供的毫米波通信系统的波束分配方法及装置，所述方法通过对用户设备稀疏区域的波束进行合并，降低该区域用户设备所分配的时频资源；通过对用户设备密集区域的波束进行分解，提高该区域用户设备所分配的时频资源；由于既有波束分解，又有波束合并，总的波束数量不会发生太大的变化，使得未受到合并或分解的波束所服务的用户设备的时频资源不会发生太大变化，使得每一用户设备分配到的时频资源更加接近平均值，进而提高资源分配的公平性。
附图说明
图1为现有技术中由基站覆盖的小区的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法的流程示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法中两相邻的波束进行合并的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法中采用的截断高斯分布示意图；
图5为本发明另一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法中天线阵列在[30°,150°]范围内产生16个均匀波束的示意图；
图6为本发明另一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法中基站端发送均匀波束时的波束图；
图7为本发明另一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配方法中基站端进行波束合并和波束分解后的非均匀波束图；
图8为100次仿真得出的均匀波束与非均匀波束的所有用户设备资源分配的均方根差曲线图；
图9为本发明另一实施例提供的一种毫米波通信系统的波束分配装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，本发明一实施例提供了一种毫米波通信系统的波束分配方法，包括：
S1，若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备，所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束；
S2，若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
具体地，由于现有技术中会存在用户设备分配不均匀的情况，会使用户设备稀疏区域的用户设备分配到的时频资源会高于平均值，以至于会远大于用户设备自身所需的时频资源数量，造成了时频资源的浪费；而用户设备密集区域的用户设备分配到的时频资源会低于平均值，以至于会远小于用户设备自身所需的时频资源数量，降低了这部分用户设备的服务质量。为避免这种时频资源分配不均的现象产生，本发明提供了一种毫米波通信系统的波束分配方法，该方法实际上是一种利用非均匀波束进行信息传输的方法。
毫米波通信系统内由基站端覆盖的小区被均匀分配3个扇区，每个扇区覆盖范围为120°。由于基站对每个扇区的波束发送和分配方法相同，本发明仅考虑其中一个扇区。该扇区由基站端的一组均匀平面天线阵列服务，该阵列可以为下行传输产生定向波束(以下简称为波束)，具体可将其描述为基站端产生波束为用户设备提供服务。
基站端检测自身产生的每一波束服务的用户设备数量，如果得知基站端产生的两相邻波束(即第一波束和第二波束)服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务原来第一波束和第二波束对应的用户设备。其中，第一波束和第二波束为基站端产生的任意两个相邻的波束，第一预设用户设备数量为技术人员根据需要设置的用户设备数量。这里，如果基站端产生的两相邻波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，即说明这两个相邻波长服务的用户设备处于用户设备稀疏区域。也就是说，基站端对服务用户设备稀疏区域的两相邻波束(这两个相邻的波束为均匀波束)进行合并，合并后得到的波束为宽波束。如此可以降低用户设备稀疏区域内每一用户设备分配到的时频资源，进而节约了时频资源。
当得知基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务第三波束对应的用户设备。这里的第三波束为基站端产生的任意波束，“第一波束”、“第二波束”和“第三波束”可相同，也可不相同，其中的“第一”、“第二”和“第三”仅是起到区分基站端产生的不同波束的作用，本领域技术人员不能将其理解为存在顺序的概念。需要说明的是，当基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量时，即说明第三波束服务的用户设备处于用户设备密集区域。也就是说，基站端对服务用户设备密集区域的一个波束进行分解，分为两个宽度相同的窄波束。如此可以提高用户设备密集区域内每一用户设备分配到的时频资源，进而提高了用户设备密集区域内每一用户设备的服务质量。
本实施例中，通过对用户设备稀疏区域的波束进行合并，降低该区域用户设备所分配的时频资源；通过对用户设备密集区域的波束进行分解，提高该区域用户设备所分配的时频资源；由于既有波束分解，又有波束合并，总的波束数量不会发生太大的变化，使得未受到合并或分解的波束所服务的用户设备的时频资源不会发生太大变化，使得每一用户设备分配到的时频资源更加接近平均值，进而提高资源分配的公平性。
在上述实施例的基础上，为研究毫米波通信系统内时频资源分配不均的现象，本发明引入了系统内所有用户设备分配到的时频资源的均方根差来表示时频资源分配的不公平性，即：
其中，Ki为波束编号为i的波束所服务的用户设备数量，F为系统内所有用户设备分配到的时频资源的均方根差，即不公平性因子，F越小，表示系统内时频资源分配越公平，F越大，表示系统内时频资源分配越不公平。由于NOFDM和T均为系统的固有参数，所以时频资源分配对F的影响与NOFDM和T无关。
由于对用户设备稀疏区域的波束进行合并，对用户设备密集区域的波束进行分解，可以使得所有用户设备分配到的时频资源更加接近平均值，根据上式可知，本发明中的方案可以降低F，进而使系统内时频资源分配更公平。
在上述实施例的基础上，所述第一预设用户设备数量的取值范围为小于所述基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值的两倍，所述第二预设用户设备数量的取值范围为大于所述基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值。
具体地，本实施例中对第一预设用户设备数量和第二预设用户设备数量的取值范围进行具体限定，技术人员可以在此范围内选取第一预设用户设备数量和第二预设用户设备数量的具体取值，如此作为判断是对两相邻波束进行合束还是对某一波束进行分解的条件，可以得到更准确的判断结果，进而既可以节约资源又可以提高资源分配的公平性。
在上述实施例的基础上，基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值可通过如下公式表示：
其中，N为所述预设用户设备数量，NUE为所述毫米波通信系统中的用户设备总数量，NB为所述基站端产生的波束数量。
上述公式实际体现的是在用户设备分布均匀的条件下，基站端发送的每一波束能够服务的用户设备数量。
由于一次波束合并操作会减少一个波束，而一次波束分解操作则会增加一个波束，当波束合并与波束分解的次数相同时，总的波束数目不变。本发明中将基站端产生的所有波束分为3组，波束A组参与了波束合并，波束B组参与了波束分解，波束C组既没有参与波束合并也没有参与波束分解。
其中，波束组A中，由第一波束和第二波束合并为第三波束，第一波束服务的用户终端数量为Ki，第二波束服务的用户终端数量为Ki+1，合并后得到的波束为第六波束，则第六波束服务的用户设备数量为Ki+Ki+1。在第一波束和第二波束合并前后所服务的用户设备对不公平性因子F的贡献分别如下公式所述，合并前的不公平性因子F的贡献为FA，合并后的不公平性因子F的贡献为FA'。
需要说明的是，由于本实施例中仅比较合并前后不公平性因子F之间的大小关系。所以在后续计算时，对F的公式进行简化，仅用到能够直接影响比较F大小关系的参数。
将二者作差，可得：
令即则上式可变为：
由于波束合并会使所服务的用户设备对不公平性因子F的贡献降低，令FA'-FA＜0，则上式可变为：
最后得到即有
而当Ki+Ki+1的取值小于时，仍有可能使得FA'-FA＜0，所以本发明中将第一预设用户设备数量的取值范围设置为小于基站端产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值的两倍，即将合并需要满足的条件设置为
考虑到实际中波束合并带来的波束数目减少对上式的影响，可将合并需要满足的条件设置为即如果需要将第一波束和第二波束合并为一个波束，则第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和需要满足小于第一预设用户设备数量，此时第一预设用户设备数量为
对于波束组B，将第三波束分解为第四波束和第五波束，第三波束服务的用户设备数量为Kj+Kj+1，第四波束服务的用户设备数量为Kj，第五波束服务的用户设备数量为Kj+1。在波束分解前后这部分波束所服务的用户设备对不公平性因子F的贡献分别为FA和FA'，其中，可用如下公式表示：
将二者作差，可得：
由于本发明中选择的第二预设用户设备数量的取值范围为大于基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值，此处作为优选方案，将第二预设用户设备数量设置为即令即则上式可变为：
令K＝Kj+Kj+1,Kj＝αK,Kj+1＝(1-α)K,0＜α＜1，则有：
Kj 2+Kj+1 2-3*Kj*Kj+1＝K2(α2+(1-α)2-3α(1-α))＝K2(5α2-5α+1)
其中，K为所述第三波束服务的用户设备数量，Kj为所述第四波束服务的用户设备数量，Kj+1为所述第五波束服务的用户设备数量，α为所述第四波束服务的用户设备数量占所述第三波束服务的用户设备数量的比例。
欲使得FA'-FA＜0，需满足0.276＜α＜0.724，此时该部分波束所服务的用户对不公平性因子F的贡献降低。
对于波束组C，合并前后每个波束所服务的用户设备数量不变，这部分波束所服务的用户对不公平性因子F的贡献不变。
图3示出了两相邻的波束进行合并的示意图，即系统中由原来两个均匀波束r41和r42分别服务两个用户设备，变为由一个宽波束r43同时服务两个用户设备。
需要注意的是，并不是基站端产生的任意两个相邻的波束都可以合并，而是需要合并后的宽波束应该能够对应DFT码本中的一个码字。
本实施例中，采用用户设备分布均匀时基站端发送的每一波束能够服务的用户设备数量作为预设用户设备数量，以此确定对基站端发送的波束是进行合并还是进行分解，若某一波束均不满足对应的条件，则既不合并也不分解。
在上述实施例的基础上，所述基站端检测自身产生的每一波束服务的用户设备数量，具体通过用户设备发送的波束编号来实现。
在用户设备接入毫米波通信系统后，向所述用户设备依次发送所述基站端产生的所有波束，以使所述用户设备确定自身对应的服务质量最高的一条波束，并将所述服务质量最高的一条波束的波束编号反馈至所述基站端。
具体地，本实施例中，在用户设备接入毫米波通信系统后，基站端向用户设备依次发送产生的所有均匀波束，使用户设备确定自身对应的服务质量最高的一条波束，这一过程实际上是基站端对发送的波束进行训练，以此使基站端确定每一用户设备的具体方位。具体基站端采用的波束为均匀波束。用户设备确定可以使服务质量最高的波束后，将波束对应的波束编号反馈给基站端。此处服务质量(Quality of Service，QoS)通常采用用户设备信噪比进行衡量。
在对基站端发送的波束进行训练期间，基站端轮流发送NB个均匀波束，用户设备选择使其接收信噪比最大的波束为最佳发送波束并将用户设备编号反馈到基站端，基站端为使用同一个最佳发送波束的用户设备分配子载波，分配准则可以根据用户设备的传输数据率的要求进行设定，也可以进行平均分配。若用户设备使用多天线接收，则在发送的波束训练期间，用户设备可以完成对接收的波束的训练，接收的波束的训练过程对基站端来说是透明的。
在上述实施例的基础上，不同宽度的波束由分层的码本生成，每层码本中的一个码字生成的宽波束的覆盖范围与下一层相邻的两个码字生成的窄波束的覆盖范围相同。波束的合并和分解可以通过使用不同层的码字来实现。
在上述实施例的基础上，所述基站端产生的所有波束在一个波束服务周期内具有相同的服务时间。这实际上是对系统的时隙资源进行分配。
具体地，本实施例中为基站端产生的所有波束(这里的所有波束包括宽波束、窄波束以及均匀波束等)分配相同大小的时隙，即在一个波束服务周期内具有相同的服务时间，可以使得波束的时域调度具有较低的复杂度。
在上述实施例的基础上，本发明提供的方法中，对于频率资源的分配，可以在使用相同波束的用户设备间根据用户设备的数据传输速率需求进行分配，也可以平均分配，本发明中不作具体限定。这实际上是对系统的频率资源进行分配。
在上述实施例的基础上，本发明提供的方法还包括：
分别向所述毫米波通信系统内的每一用户设备传输对应的下行控制信息，以使所述毫米波通信系统内的每一用户设备解调所述下行控制信息；
所述下行控制信息内包括所述基站端分配的、对应于每一用户设备的时隙资源、频率资源和服务的波束的波束编号。
具体地，基站端向用户设备传输下行控制信息(Downlink Control Information，DCI)，用户设备通过解调下行控制信息获取用户设备资源分配的信息。这里所述的用户设备资源包括：基站端后面发送下行数据时采用的波束信息(即波束编号)、时隙资源(即发送下行数据占用的时间段)和频率资源(即发送下行数据占用的频率)。
本实施例中，可以使用户设备掌握基站端具体通过哪一波束传输信息，以便用户设备可以正确接收到基站端发送的信息。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
基站端向用户设备传输导频，用户设备通过导频完成信道估计。以此确定基站端具体通过哪一信道传输信息，以便用户设备可以正确接收到基站端发送的信息。
在上述实施例的基础上，所述方法还包括：
分别向所述毫米波通信系统内的每一用户设备传输对应的下行数据，以使所述毫米波通信系统内的每一用户设备对所述下行数据进行检测。
本发明的另一实施例中，假设用户设备在角度[30°,150°](一个扇区)的分布服从如图4所示的截断高斯分布，图中横坐标为以基站端为中心时用户设备所处的方位角(即UEangle)，纵坐标为用户设备在某一方位的概率(即Probability，可能性)。截断高斯分布的均值为90°，标准差为20°。天线阵列在该角度范围内可以产生16个均匀波束(每个波束宽度为7.5°)，如图5所示。天线阵列在该角度范围内还可以产生8个宽波束(每个波束宽度为15°)或32个窄波束(每个波束宽度为3.75°)。设该系统中用户设备总数量为100个，在一次仿真过程中根据图4所示分布生成的用户分布的直方图如图5所示。在一次仿真过程中，基站端发送均匀波束时的波束图如图6所示。基站端进行波束合并和波束分解后的非均匀波束图如图7所示，图7中最短的波束为宽波束，中间长度的波束为均匀波束，最长的波束为窄波束。仿真参数设置表1所示。
表一：仿真参数设置表
从图6和图7中可以看出，用户设备分布较为稀疏的30°-37.5°和37.5°-45°范围内的两个波束被合并为了一个30°-45°范围内的宽波束，对45°-60°和135°-150°范围内的波束也是同理合并得到的宽波束；用户设备分布较为密集的82.5°-90°范围内的波束被分解为82.5°-86.25°和86.25°-90°的两个窄波束，对90°-97.5°范围内的波束也同理被分解为两个窄波束。
图8为100次仿真得出的均匀波束与非均匀波束的所有用户设备资源分配的均方根差曲线。每次仿真根据截断高斯分布产生100个用户设备的方位角位置。在OFDM子载波数目为32，T＝1的前提下，平均每个用户设备所分配的时频资源(即子载波数目)为0.32。采用均匀波束和非均匀波束的用户设备资源分配的均方根差平均为0.300和0.216，用户设备资源分配的公平性得到了一定的改善。
如图9所示，本发明另一实施例中还提供了一种毫米波通信系统的波束分配装置，包括：波束合并模块91和波束分解模块92。其中，
波束合并模块91用于若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于或等于预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备；所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束，所述预设用户设备数量为每一波束服务的用户设备数量的平均值；
波束分解模块92用于若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于所述预设用户设备数量的二倍，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
具体地，本实施例中提供的分配装置中各模块的作用与处理流程与上述方法类实施例的操作流程是一一对应的，本实施例在此不再赘述。
本实施例中，通过波束合并模块对用户设备稀疏区域的波束进行合并，降低该区域用户设备所分配的时频资源；通过波束分解模块对用户设备密集区域的波束进行分解，提高该区域用户设备所分配的时频资源；由于既有波束分解，又有波束合并，总的波束数量不会发生太大的变化，使得未受到合并或分解的波束所服务的用户设备的时频资源不会发生太大变化，使得每一用户设备分配到的时频资源更加接近平均值，进而提高资源分配的公平性。
本发明另一实施例中还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述所述的方法。
本发明另一实施例中还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述所述的方法。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。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 (10)

1.一种毫米波通信系统的波束分配方法，其特征在于，包括：
若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备，所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束；
若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设用户设备数量的取值范围为小于所述基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值的两倍，所述第二预设用户设备数量的取值范围为大于所述基站产生的每一波束服务的用户设备数量的平均值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备，具体包括：
将所述第三波束分解为第四波束和第五波束，所述第四波束与所述第五波束的宽度相同；
所述第四波束服务的用户设备数量满足：
K＝Ki+Ki+1,Ki＝αK；
其中，K为所述第三波束服务的用户设备数量，Ki为所述第四波束服务的用户设备数量，Ki+1为所述第五波束服务的用户设备数量，α为所述第四波束服务的用户设备数量占所述第三波束服务的用户设备数量的比例。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在用户设备接入所述毫米波通信系统后，向所述用户设备依次发送所述基站端产生的所有波束，以使所述用户设备确定自身对应的服务质量最高的一条波束，并将所述服务质量最高的一条波束的波束编号反馈至所述基站端。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基站端产生的所有波束在一个波束服务周期内具有相同的服务时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
分别向所述毫米波通信系统内的每一用户设备传输对应的下行控制信息，以使所述毫米波通信系统内的每一用户设备解调所述下行控制信息；
所述下行控制信息内包括所述基站端分配的、对应于每一用户设备的时隙资源、频率资源和服务的波束的波束编号。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
分别向所述毫米波通信系统内的每一用户设备传输对应的下行数据，以使所述毫米波通信系统内的每一用户设备对所述下行数据进行检测。
8.一种毫米波通信系统的波束分配装置，其特征在于，包括：
波束合并模块，用于若判断获知基站端产生的第一波束和第二波束服务的用户设备数量之和小于第一预设用户设备数量，则将所述第一波束和所述第二波束合并为一个波束，并通过合并后的波束服务所述第一波束和所述第二波束对应的用户设备，所述第一波束和所述第二波束为两个相邻的波束；
波束分解模块，用于若判断获知所述基站端产生的第三波束服务的用户设备数量大于或等于第二预设用户设备数量，则将所述第三波束分解为两个相同宽度的波束，并通过分解后得到的两个波束服务所述第三波束对应的用户设备。
9.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7任一所述的方法。
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