CN109792277B - 波束选择方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种波束选择方法。该方法包括：a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；c、接收UE反馈的波束索引；d、确定所接收波束索引对应的波束，若所确定的波束不是第K级波束，则向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；若所确定的波束是第K级波束，则将所确定的波束作为UE选择的候选波束。通过本申请可以降低波束选择的开销，同时提高波束选择的准确度。

Description

波束选择方法及装置
技术领域
本申请涉及移动通信技术，特别涉及一种波束选择方法及装置。
背景技术
目前，第四代移动通信技术(4G)已经开始广泛地部署在世界各地，而第五代移动通信技术(5G)已经成为了新兴的研究领域。大规模多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Output)的应用已成为5G技术的一个热门领域。跟传统的MIMO技术相比，大规模MIMO可以在基站(eNB)使用更多的天线，以期提供更大的吞吐量。同时，在大规模MIMO技术之下进一步应用波束成形技术，可以实现更精准的指向性服务，从而可以在相同的空间中提供更多的通信链路，通过这种空间复用，进一步提高基站的服务容量。
发明内容
本申请的实例提供了一种波束选择方法。该方法包括：
a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；
c、接收UE反馈的波束索引；
d、确定所接收波束索引对应的波束，
若所确定的波束不是第K级波束，则向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；
若所确定的波束是第K级波束，则将所确定的波束作为UE选择的候选波束。
本申请的实例还提供了一种实现上述波束选择方法的基站，包括：
处理器；
与所述处理器相连接的存储器；所述存储器中存储有可由所述处理器执行的机器可读指令模块；所述机器可读指令模块包括：
配置模块，用于进行波束选择配置，确定第1级至第K级各级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
波束参考信号发送模块，用于向用户终端UE发送波束参考信号；
反馈接收模块，用于接收UE反馈的波束索引；
控制模块，用于控制波束参考信号发送模块向UE发送配置模块所配置的第1级波束的波束参考信号；在反馈接收模块接收到UE反馈的波束索引后，确定UE所反馈波束索引对应的波束，并判断该波束是否为第K级的波束，如果是，则该波束为UE选择的波束；如果不是，则控制波束参考信号发送模块向UE发送该波束对应的下一级波束的波束参考信号。
本申请实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令可以由处理器执行以完成以下操作：
a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；
c、接收UE反馈的波束索引；
d、确定所接收波束索引对应的波束，
若所确定的波束不是第K级波束，则向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；
若所确定的波束是第K级波束，则将所确定的波束作为UE选择的候选波束。
本申请所述的波束选择方案，无需将候选波束逐一发给UE进行测量，从而在候选波束数目较多地情况下可以大大降低波束选择过程的开销。此外，在本申请所述的波束选择方案中，要求上级波束的宽度都大于下级波束的宽度，因此，UE先从宽度较宽的波束中选择，再从宽度较窄的波束中选择，从而可以更好地对抗相位噪声对波束选择精确度的影响，提高波束选择的精确度，进而保证通信质量。
附图说明
为了更清楚的说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，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它的附图。其中，
图1显示了本申请一个实例所述的各级波束的示例；
图2显示了本申请一个实例所述的波束选择方法的流程图；
图3显示了基站与单一UE进行波束选择的过程；
图4显示了基站与多个UE进行波束选择的过程；
图5显示了本申请另一个实例所述的波束选择方法的流程图；
图6显示了本申请一个实例所述对所选择波束进行相位精细调整的示例；
图7显示了本申请一个示例所述的对所选择波束进行相位精细调整的方法流程图；
图8a和8b显示了本申请另一个实例所述的对所选择波束进行相位精细调整的示例；以及
图9显示了本申请一个实例所述的基站的内部结构示意图。
图10为本申请实施例中基站的另一内部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例是本申请一部分实例，而不是全部的实例。基于本申请中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本申请保护的范围。
如前所述，通过将大规模MIMO技术和波束成形技术相结合可以获得更多的天线以及更多的波束，例如，在5G系统中可以使用的波束的数目可以达到512个，甚至更多。随着天线数及波束数目和精度的增加，系统的容量可以得到大幅度地提高。而且随着波束数目的增加，每个波束的宽度也变得越来越窄，从而可以实现更为精确的指向性服务。在这种情况下，移动终端(UE)如何进行波束的选择也成了5G通信系统亟待解决的问题之一。
正如前文所说，在应用大规模MIMO技术时，可以生成的波束的数目以及精度都将大幅增加，如果通过穷尽的方式将所有波束一一发给UE，再由UE逐一进行测量并从中进行选择将产生非常大的信令开销。为此，本申请的实例给出了一种波束选择方法，通过分级选择波束的方式进行波束选择，从而避免在波束选择过程中产生过大的信令开销。
在本发明的实例中，在进行波束选择之前，首先需要进行波束选择的基本配置。这些配置主要包括以下几个方面：
第一，确定待选择的候选波束的数目N。在本发明的实例中，将基站生成的可以由UE选择的波束称为候选波束。上述候选波束的数目可以与基站的发射天线数有关。在基站配置完成后，一般即可确定该基站可以生成的波束的数目N。当然，上述候选波束的数目也可以由系统配置确定。
第二，确定分级波束选择方法的级数K。上述分级波束选择的级数K可以是固定的经验值，例如，考虑到分级波束选择方法的复杂度在进行系统配置时直接设置波束选择的级数K＝3。上述波束选择的级数K也可以根据具体的应用场景和需求来确定，例如对于时延要求比较高的系统，可以减少波束选择级数K以降低时延。
第三，根据N个候选波束以及波束选择的级数K，确定从第1级到第K级波束中，每一级包括的波束。在本申请的实例中，且第1级到第K
级的波束需要满足如下要求：
1)第i级的各个波束分别对应两个及以上第i+1级的波束，其中，i＝[1,K-1]。
2)第i+1级的波束均对应1个第i级的波束。
3)第i级波束的宽度将大于第i+1级波束的宽度。
4)第K级波束包含上述N个候选波束。
5)第i级的各个波束的方向分别与其对应的两个及以上第i+1级波束的方向相关。具体可以表现为某个第i级波束的系数与其对应的两个及以上第i+1级波束的系数的相关系数大于预先设定的阈值。即如果两个波束系数的相关系数大于预先设定的阈值，则认为这两个波束相关；否则，认为这两个波束不相关。上述波束的系数具体可以是波束的阵列因子(Array Factor)。
上述第1级到第K级的波束还可以满足如下要求：第i级波束的宽度将大于第i+1级波束的宽度。
图1显示了一个已确定的各级波束的示例。在本例中，候选波束有8个，波束选择的级数为3级。如图1所示，在本例中，第一级波束(Level 1)有2个，波束B1和B2，每个波束分别对应第二级波束(Level 2)的4个波束中的2个波束。例如，波束B1对应波束B11和B12，波束B2对应波束B21和B22。第二级4个波束中的每个波束分别对应第三级波束(Level 3)的8个波束中的2个波束。例如，波束B11对应波束B111和B112，波束B12对应波束B121和B122，波束B21对应波束B211和B212，波束B22对应波束B221和B222。第三级即为8个候选波束B111、B112、B121、B122、B211、B212、B221和B222。从图1可以看出，第1级2个波束的宽度分别大于第2级4个波束的宽度；而第2级4个波束的宽度分别大于第3级8个波束的宽度。且波束B1与波束B11和B12的方向相关，波束B2与波束B21和B22的方向相关，波束B11与波束B111和B112的方向相关，波束B12与波束B121和B122的方向相关，波束B21与波束B211和B212的方向相关，以及波束B22与波束B221和B222的方向相关。
在完成上述设置之后，即可以开始进行波束选择了。图2显示了本申请实例所述的波束选择方法。如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤201：基站向UE发送第1级的各个波束。
在本申请的实例中，在波束选择的过程中，基站向UE发送的是各个波束的参考信号。在这里简称为波束参考信号(BRS)。
基站为了向UE发送BRS，需要预先进行相关的资源配置，即告知UE自身将占用哪个子帧(subframe)或者时间实例(time instance)以及占用时间实例中的哪些时频资源发送BRS。在本实例中，可以将上述配置称为BRS资源配置。通常，基站可以通过RRC控制信令或动态控制信令进行BRS资源配置；也可以在RRC预先定义了BRS资源后再通过动态信令进行触发；还可以预先配置在每个子帧或者时间实例中都包含BRS。
通常情况下，基站需要指示UE基站将在哪个子帧或者时间实例进行BRS传输。例如，可以在下行控制信道上传输的与下行传输有关的下行控制信息(DCI)上增加BRS指示比特BRS_ENABLE，其中，BRS_ENABLE＝1时表明基站将开始发送BRS。UE在检测到BRS指示比特BRS_ENABLE为1时将进行波束检测。
步骤202：UE进行波束检测，从中找到接收性能最好的波束作为所选择的波束，并将所选择波束的波束索引(BI)反馈给基站。
为了让UE向基站反馈所选择波束的波束索引，基站也需要预先定义UE的反馈模式并进行相关的配置，即告知UE采用何种反馈模式进行反馈。在本实例中，上述反馈模式可以包括：1)无需反馈；2)仅反馈所选择波束的波束索引；以及3)除反馈所选择波束的波束索引外，还需反馈信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator)，秩指示(RI，RankIndication)，预编码矩阵指示(PMI，Precoding Matrix Indicator)等等。
通常情况，也需要增加额外的反馈模式指示比特来指示UE采用何种反馈模式进行反馈。例如，在下行控制信道上传输的与下行传输有关的DCI上增加反馈模式指示比特FEEDBACK_MODE，其中，FEEDBACK_MODE＝0表明不需要进行反馈；FEEDBACK_MODE＝1表明UE仅需反馈所选择波束的波束索引；FEEDBACK_MODE＝2表明UE不仅需要反馈所选择波束的波束索引还需要反馈当前的CQI、RI以及PMI等参数。在这种情况下，UE将根据反馈模式指示比特的指示进行相应的反馈。例如，当UE检测到FEEDBACK_MODE＝1时，将仅反馈所选择波束的波束索引；当UE检测到FEEDBACK_MODE＝2时，将反馈所选择波束的波束索引，CQI、RI以及PMI。
关于UE进行反馈的时机，长期演进系统(LTE)中定义了关于参考信号(RS)传输与信道状态指示(CSI)反馈的最小间隔。因此，在本发明的实例中UE可以通过如下两种方式确定进行反馈的时机：
(1)反馈的时机由参考信号的传输时间决定，如在第X时刻收到参考信号，那么UE将在X+N时刻反馈。
(2)反馈时间由CSI反馈触发(Trigger)而定，如UE将在收到CSI反馈触发信号后反馈。
步骤203：基站接收UE反馈的波束索引，确定所接收波束索引对应的波束。
在本步骤中，基站可以根据接收的波束索引直接确定UE所选择的波束。
步骤204：基站判断所确定的波束是否为第K级波束，若所确定的波束不是第K级波束，则执行步骤205；若所确定的波束是第K级波束，则执行步骤206。
步骤205：基站向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回步骤202。
在本步骤中，基站向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束的方法可以参考上述步骤201，在此不再赘述。
步骤206：基站将所确定的波束作为UE最终选择的波束。
通过上述分级波束选择的方法，无需将候选波束逐一发给UE进行测量，从而在候选波束数目较多地情况下可以大大降低波束选择过程的开销。
图3显示了在只有一个UE的情况下，基站与单个UE之间进行波束选择的过程。如图3所示，基站首先在下行子帧#0中阴影部分所示的资源位置发送如图1所示的第1级的两个波束B1和B2的参考信号。UE在检测到这两个波束后，通过测量，选择了性能较好的波束B2，并在上行子帧#5反馈所选择波束的波束索引，也即BI＝2。接下来，基站在下行子帧#6中阴影部分所示的资源位置发送如图1所示的波束B2所对应的第2级波束中两个波束B21和B22的参考信号。UE在检测到这两个波束后，通过测量，选择了性能较好的波束B22，并在上行子帧#10反馈所选择波束的波束索引，也即BI＝22。最后，基站在下行子帧#11中阴影部分所示的资源位置发送如图1所示的波束B22所对应的第3级波束中两个波束B221和B222的参考信号。UE在检测到这两个波束后，通过测量，选择了性能较好的波束B222，并在上行子帧#15反馈所选择波束的波束索引，也即BI＝222，同时，根据反馈模式指示比特的指示还反馈了当前的CQI、RI以及PMI等信息。至此，波束选择过程完成，由此可以看出，通过三次选择过程，基站共发送了6个波束，UE即可从8个候选波束中精确地选择到最适合自己的波束。
图4显示了在有多个UE的情况下，基站与多个UE进行波束选择的过程。在本例中，首先假设候选波束的个数为512个；波束选择的级数为3，也即第一级有8个波束，且每一级的每个波束均对应下一级的8个波束。该基站覆盖的UE数为10个，包括UE1、UE2、……、UE10。在这种情况下，如图4所示，基站首先发送第1级的8个波束B1至B8的参考信号。各个UE在检测到这8个波束后，通过测量，分别选择了性能较好的波束，UE1和UE2选择了波束B1，并反馈了相应的BI；UE3选择了波束B2，并反馈了相应的BI；UE4和UE5选择了波束B3，并反馈了相应的BI；UE6、UE7以及UE8选择了波束B5，并反馈了相应的BI；UE9选择了波束B6，并反馈了相应的BI；以及UE10选择了波束B7，并反馈了相应的BI。接下来，基站分别发送如图4所示的波束B11～B18、B21～B28、B31～B38、B51～B58、B61～B68以及B71～B78的参考信号。各个UE在检测到这些波束后，通过测量，分别选择了性能较好的波束，UE1选择了波束B11，并反馈了相应的BI；UE2选择了波束B15，并反馈了相应的BI；UE3选择了波束B25，并反馈了相应的BI；UE4选择了波束B32，并反馈了相应的BI；UE5选择了波束B36，并反馈了相应的BI；UE6、UE7以及UE8选择了波束B54，并反馈了相应的BI；UE9选择了波束B67，并反馈了相应的BI；以及UE10选择了波束B72，并反馈了相应的BI。然后，基站根据UE选择的波束发送这些波束对应的第3级波束的参考信号。最后，各个UE再根据对各个波束的检测结果选择性能最好的波束，并将所选择波束的波束索引以及CQI、RI、和PMI等信息反馈给基站。如图4所示，在本例中，从第1级到第3级的三次波束发送过程，基站共向UE发送的波束数目有8+6х8+8х8＝120个，然而所有的候选波束有512个。因此，通过这种分级的波束选择方法可以大大减少基站需发送的波束的数目，从而可以大大降低波束选择过程的开销。
此外，如前所述，在5G时代，通过将大规模MIMO技术和波束成形技术相结合可以获得更多的天线以及更多的波束，而且，波束的宽度越来越窄，从而实现更精确地指向性服务。然而，随着波束宽度的变窄，波束受相位噪声的影响将变大，从而影响波束选择的精确度以及通信的质量。为此，在本申请所述方法的多级的波束中，要求上级波束能够覆盖所对应的下级波束，也即上级波束的宽度都大于下级波束的宽度，因此，UE先从宽度较宽的波束中选择，再从宽度较窄的波束中选择，从而可以更好地对抗相位噪声对波束选择精确度的影响，提高波束选择的精确度，进而保证通信质量。
更进一步，为了进一步对抗相位噪声对波束选择精确度的影响，本申请还提出了一种波束选择方法。在该方法中，在确定了UE最终选择的候选波束后还进一步对UE最终选择的候选波束进行相位调整，并将调整后的波束发送给UE。UE在对经过相位调整后的波束进行波束检测后，将所选择波束的波束索引再反馈给基站，此时，基站可以确定UE选择的经过相位调整候选波束。在本方法中，通过对UE选择的候选波束进行相位调整，可以使得波束能精确地对准UE，从而避免相位噪声对波束选择精确度以及通信质量的影响。
图5显示了本申请实例所述的波束选择方法。如图5所示，该方法包括如下步骤：
步骤501：基站向UE发送第1级的各个波束。
步骤502：UE进行波束检测，从中找到接收性能最好的波束作为所选择的波束，并将所选择波束的波束索引(BI)反馈给基站。
步骤503：基站接收UE反馈的波束索引，确定所接收波束索引对应的波束。
步骤504：基站判断所确定的波束是否为第K级波束，若所确定的波束不是第K级波束，则执行步骤505；若所确定的波束是第K级波束，则执行步骤506。
步骤505：基站向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回步骤502。
上述步骤501～505的实现方法可以与上述步骤201～205的实现方法相同，在此就不在赘述了。
步骤506：基站以UE所选择波束为中心，分别将UE所选择的波束沿顺时针方向和逆时针方向旋转预先设定的旋转精度s次，共得到2s个波束，其中，每两个相邻波束之间的角度相差一个旋转精度。其中，s为自然数。
在本实例中，上述旋转精度以及旋转次数s的设置可以根据候选波束的宽度以及相邻候选波束之间的角度来确定，保证这2s+1个波束中每个相邻的波束仅偏移一个很小的角度，而且经过偏移后不会距离其他候选波束更近。
步骤507：基站将得到的2s个波束和UE所选择的波束一起发给UE。
在本步骤中，基站将一共发送2s+1个波束的BRS到UE。
步骤508：UE进行波束检测，从中找到接收性能最好的波束作为所选择的波束，并将所选择波束的波束索引(BI)反馈给基站。
步骤509：基站接收UE反馈的波束索引，确定所接收波束索引对应的波束。
步骤510：基站将所确定的波束作为UE最终选择的波束。
上述步骤506-510实现了对所选择波束的相位的精细调整，从而使得所选择的波束能够更精确地对准UE，有效避免相位噪声对波束选择准确度以及通信质量的影响。
图6显示了上述对所选择波束进行相位精细调整的示例。在图6所示的示例中，假设s＝2。在本例中，基站首先将UE选择的候选波束B212按逆时针和顺时针方向分别旋转一个旋转精度2次，得到四个波束B212-2、B212-1和B212+1、B212+2。在这种情况下，基站将发送下面五个波束B212-2、B212-1、B212、B212+1和B212+2的BRS到UE。UE在进行波束检测后，选择并反馈了B212+1。在这种情况下，基站即可确定波束B212+1能更为精确地对准UE。
作为上述步骤510的替代方案，在执行完步骤509之后基站还可以进一步执行如图7所示的如下过程：
步骤510A，确定本次确定的波束是否是旋转得到的最边缘的波束，若是，则执行步骤510C；若不是，则执行步骤510B。
步骤510B：基站将所确定的波束作为UE最终选择的波束。
步骤510C：基站继续以该UE所选择的波束为中心，将该波束沿原方向继续旋转预先设定的旋转精度s次，共得到s个波束，其中，每两个相邻波束之间的角度相差一个旋转精度。其中，s为自然数。
步骤510D：基站将得到的s个波束和UE所选择的波束一起发给UE，然后返回步骤508。
上述步骤506-509，510A-510D实现了对所选择波束的相位的精细调整，从而使得所选择的波束能够更精确地对准UE，有效避免相位噪声对波束选择准确度以及通信质量的影响。
图8a和8b显示了上述对所选择波束进行相位精细调整的示例。在图8a和8b所示的示例中，假设s＝1。在本例中，基站首先将UE选择的候选波束B121按逆时针和顺时针方向分别旋转一个旋转精度，得到2个波束B121-1和B121+1。在这种情况下，如图8a所示，基站将发送下面3个波束B121-1、B121和B121+1到UE。UE在进行波束检测后，选择并反馈了B121+1。在这种情况下，基站将继续以波束B121+1为中心逆时针和顺时针分别旋转一个旋转精度，得到2个波束B121和B121+2。在这种情况下，如图8b所示，基站将发送下面3个波束B121、B121+1和B121+2到UE。此时，经过波束检测后，如果UE选择波束B121+1，则波束B121+1为UE最终选择的波束。如果UE选择波束B121+2，则基站将以波束B121+2为中心继续逆时针和顺时针旋转得到新的波束，并继续发送给UE进行选择，直至UE找到最终的波束。
对应上述波束选择方法，本申请的实例还给出了一种实现上述波束选择方法的基站。图9显示了本申请实例所述的基站的内部结构。如图9所示，该基站包括：
配置模块901，用于进行波束选择配置，确定第1级至第K级各级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，配置模块901所配置的第1级至第K级各级波束要满足前文所述的要求；
波束参考信号发送模块902，用于向UE发送波束参考信号；
反馈接收模块903，用于接收UE反馈的波束索引；
控制模块904，用于控制波束参考信号发送模块902向UE发送配置模块901所配置的第1级波束的波束参考信号；在反馈接收模块903接收到UE反馈的波束索引后，确定UE所反馈波束索引对应的波束，并判断该波束是否为第K级的波束，如果是，则该波束为UE最终选择的波束；如果不是，则控制波束参考信号发送模块902向UE发送该波束对应的下一级波束的波束参考信号。
上述基站还可以进一步包括：相位调整模块905，用于对UE选择的波束进行相位调整，并控制波束参考信号发送模块902向UE发送经过相位调整后波束的波束参考信号；并在反馈接收模块903接收到UE反馈的波束索引后，确定UE所反馈波束索引对应的波束，作为UE最终选择的波束。
上述相位调整模块905可以采用上述步骤506-510的方法或步骤506-509，510A-510D的方法进行相位调整。
如上所述，上述实现波束选择的基站通过分级波束选择的方法可以大大降低波束选择过程的信令开销，而且由于所配置的上级波束的宽度要大于下级波束的宽度，因此，本方案还可以有效对抗相位噪声对波束选择准确度以及通信质量的影响，也即提高波束选择的准确度，进而提高系统的通信质量。
另外，上述实施方式的说明中使用的框图示出了以功能为单位的块。这些功能块(结构单元)通过硬件和/或软件的任意组合来实现。此外，各功能块的实现手段并不特别限定。即，各功能块可以通过在物理上和/或逻辑上相结合的一个装置来实现，也可以将在物理上和/或逻辑上相分离的两个以上装置直接地和/或间接地(例如通过有线和/或无线)连接从而通过上述多个装置来实现。
图10为本申请实施例中基站的另一结构示意图。如图10所示，所示基站由包括：处理器1001、内存1002、存储器1003、通信装置1004、输入装置1005、输出装置1006、总线1007等的计算机装置来构成。
基站1000的各功能可以通过如下方式实现：通过将规定的软件(程序)读入到处理器1001、内存1002等硬件上，从而使处理器1001进行运算，对由通信装置1004进行的通信进行控制，并对内存1002和存储器1003中的数据的读出和/或写入进行控制。
在一些实施例中，所述存储器1003中存储有机器可读指令，所述机器可读指令可以由处理器1001执行以完成以下操作：
a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；
c、接收UE反馈的波束索引；
d、确定所接收波束索引对应的波束，
若所确定的波束不是第K级波束，则向UE发送所确定波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；
若所确定的波束是第K级波束，则将所确定的波束作为UE选择的候选波束。
在以上的说明中，基站1000的硬件结构可以包括一个或者多个图中所示的各部件，也可以不包括部分部件。
例如，处理器1001仅图示出一个，但也可以为多个处理器。此外，可以通过一个处理器来执行处理，也可以通过一个以上的处理器同时、依次、或采用其它方法来执行处理。另外，处理器1001可以通过一个以上的芯片来安装。
存储器1003是计算机可读取记录介质，例如可以由只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable ROM)、电可编程只读存储器(EEPROM，Electrically EPROM)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、其它适当的存储介质中的至少一个来构成。存储器1003也可以称为寄存器、高速缓存、主存储器(主存储装置)等。存储器1003可以保存用于实施本申请的实施方式所涉及的波束选择方法的可执行程序(程序代码)、软件模块等。此外，基站可以包括微处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、专用集成电路(ASIC，Application Specific IntegratedCircuit)、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)等硬件，可以通过该硬件来实现各功能块的部分或全部。例如，处理器1001可以分别通过这些硬件中的至少一个来安装。
另外，关于本说明书中说明的用语和/或对本说明书进行理解所需的用语，可以与具有相同或类似含义的用语进行互换。例如，信道和/或符号也可以为信号(信令)。此外，信号也可以为消息。参考信号也可以简称为RS(Reference Signal)，根据所适用的标准，也可以称为导频(Pilot)、导频信号等。
此外，本说明书中说明的信息、参数等可以用绝对值来表示，也可以用与规定值的相对值来表示，还可以用对应的其它信息来表示。例如，无线资源可以通过规定的索引来指示。进一步地，使用这些参数的公式等也可以与本说明书中明确公开的不同。
本说明书中说明的信息、信号等可以使用各种各样不同技术中的任意一种来表示。例如，在上述的全部说明中可能提及的数据、命令、指令、信息、信号、比特、符号、芯片等可以通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光子、或者它们的任意组合来表示。
此外，信息、信号等可以从上层向下层、和/或从下层向上层输出。信息、信号等可以经由多个网络节点进行输入或输出。
输入或输出的信息、信号等可以保存在特定的场所(例如内存)，也可以通过管理表进行管理。输入或输出的信息、信号等可以被覆盖、更新或补充。输出的信息、信号等可以被删除。输入的信息、信号等可以被发往其它装置。
信息的通知并不限于本说明书中说明的方式/实施方式，也可以通过其它方法进行。例如，信息的通知可以通过物理层信令(例如，下行链路控制信息(DCI，DownlinkControl Information)、上行链路控制信息(UCI，Uplink Control Information))、上层信令(例如，无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令、广播信息(主信息块(MIB，Master Information Block)、系统信息块(SIB，System Information Block)等)、媒体存取控制(MAC，Medium Access Control)信令)、其它信号或者它们的组合来实施。
另外，物理层信令也可以称为L1/L2(第1层/第2层)控制信息(L1/L2控制信号)、L1控制信息(L1控制信号)等。此外，RRC信令也可以称为RRC消息，例如可以为RRC连接建立(RRC Connection Setup)消息、RRC连接重配置(RRC Connection Reconfiguration)消息等。此外，MAC信令例如可以通过MAC控制单元(MAC CE(Control Element))来通知。
此外，规定信息的通知(例如，“为X”的通知)并不限于显式地进行，也可以隐式地(例如，通过不进行该规定信息的通知，或者通过其它信息的通知)进行。
关于判定，可以通过由1比特表示的值(0或1)来进行，也可以通过由真(true)或假(false)表示的真假值(布尔值)来进行，还可以通过数值的比较(例如与规定值的比较)来进行。
软件无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言，还是以其它名称来称呼，都应宽泛地解释为是指命令、命令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、步骤、功能等。
此外，软件、命令、信息等可以经由传输介质被发送或接收。例如，当使用有线技术(同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线路(DSL，Digital Subscriber Line)等)和/或无线技术(红外线、微波等)从网站、服务器、或其它远程资源发送软件时，这些有线技术和/或无线技术包括在传输介质的定义内。
本说明书中使用的“系统”和“网络”这样的用语可以互换使用。
在本说明书中，“基站(BS，Base Station)”、“无线基站”、“eNB”、“gNB”、“小区”、“扇区”、“小区组”、“载波”以及“分量载波”这样的用语可以互换使用。基站有时也以固定台(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、接入点(access point)、发送点、接收点、毫微微小区、小小区等用语来称呼。
基站可以容纳一个或多个(例如三个)小区(也称为扇区)。当基站容纳多个小区时，基站的整个覆盖区域可以划分为多个更小的区域，每个更小的区域也可以通过基站子系统(例如，室内用小型基站(射频拉远头(RRH，Remote Radio Head)))来提供通信服务。“小区”或“扇区”这样的用语是指在该覆盖中进行通信服务的基站和/或基站子系统的覆盖区域的一部分或整体。
在本说明书中，“移动台(MS，Mobile Station)”、“用户终端(user terminal)”、“用户装置(UE，User Equipment)”以及“终端”这样的用语可以互换使用。基站有时也以固定台(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、接入点(access point)、发送点、接收点、毫微微小区、小小区等用语来称呼。
移动台有时也被本领域技术人员以用户台、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动设备、无线设备、无线通信设备、远程设备、移动用户台、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手持机、用户代理、移动客户端、客户端或者若干其它适当的用语来称呼。
此外，本说明书中的无线基站也可以用用户终端来替换。例如，对于将无线基站和用户终端间的通信替换为多个用户终端间(D2D，Device-to-Device)的通信的结构，也可以应用本发明的各方式/实施方式。此时，可以将上述的eNB所具有的功能当作UE所具有的功能。此外，“上行”和“下行”等文字也可以替换为“侧”。例如，上行信道也可以替换为侧信道。
同样，本说明书中的用户终端也可以用无线基站来替换。此时，可以将上述的用户终端所具有的功能当作基站所具有的功能。
在本说明书中，设为通过基站进行的特定动作根据情况有时也通过其上级节点(upper node)来进行。显然，在具有基站的由一个或多个网络节点(network nodes)构成的网络中，为了与终端间的通信而进行的各种各样的动作可以通过基站、除基站之外的一个以上的网络节点(可以考虑例如移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving-Gateway)等，但不限于此)、或者它们的组合来进行。
本说明书中说明的各方式/实施方式可以单独使用，也可以组合使用，还可以在执行过程中进行切换来使用。此外，本说明书中说明的各方式/实施方式的处理步骤、序列、流程图等只要没有矛盾，就可以更换顺序。例如，关于本说明书中说明的方法，以示例性的顺序给出了各种各样的步骤单元，而并不限定于给出的特定顺序。
本说明书中说明的各方式/实施方式可以应用于利用长期演进(LTE，Long TermEvolution)、高级长期演进(LTE-A，LTE-Advanced)、超越长期演进(LTE-B，LTE-Beyond)、超级第3代移动通信系统(SUPER 3G)、高级国际移动通信(IMT-Advanced)、第4代移动通信系统(4G，4th generation mobile communication system)、第5代移动通信系统(5G，5thgeneration mobile communication system)、未来无线接入(FRA，Future RadioAccess)、新无线接入技术(New-RAT，Radio Access Technology)、新无线(NR，New Radio)、新无线接入(NX，New radio access)、新一代无线接入(FX，Future generation radioaccess)、全球移动通信系统(GSM(注册商标)，Global System for Mobilecommunications)、码分多址接入2000(CDMA2000)、超级移动宽带(UMB，Ultra MobileBroadband)、IEEE 802.11(Wi-Fi(注册商标))、IEEE 802.16(WiMAX(注册商标))、IEEE802.20、超宽带(UWB，Ultra-WideBand)、蓝牙(Bluetooth(注册商标))、其它适当的无线通信方法的系统和/或基于它们而扩展的下一代系统。
本说明书中使用的“根据”这样的记载，只要未在其它段落中明确记载，则并不意味着“仅根据”。换言之，“根据”这样的记载是指“仅根据”和“至少根据”这两者。
本说明书中使用的“判断(确定)(determining)”这样的用语有时包含多种多样的动作。例如，关于“判断(确定)”，可以将计算(calculating)、推算(computing)、处理(processing)、推导(deriving)、调查(investigating)、搜索(looking up)(例如表、数据库、或其它数据结构中的搜索)、确认(ascertaining)等视为是进行“判断(确定)”。此外，关于“判断(确定)”，也可以将接收(receiving)(例如接收信息)、发送(transmitting)(例如发送信息)、输入(input)、输出(output)、存取(accessing)(例如存取内存中的数据)等视为是进行“判断(确定)”。此外，关于“判断(确定)”，还可以将解决(resolving)、选择(selecting)、选定(choosing)、建立(establishing)、比较(comparing)等视为是进行“判断(确定)”。也就是说，关于“判断(确定)”，可以将若干动作视为是进行“判断(确定)”。
本说明书中使用的“连接的(connected)”、“结合的(coupled)”这样的用语或者它们的任何变形是指两个或两个以上单元间的直接的或间接的任何连接或结合，可以包括以下情况：在相互“连接”或“结合”的两个单元间，存在一个或一个以上的中间单元。单元间的结合或连接可以是物理上的，也可以是逻辑上的，或者还可以是两者的组合。例如，“连接”也可以替换为“接入”。在本说明书中使用时，可以认为两个单元是通过使用一个或一个以上的电线、线缆、和/或印刷电气连接，以及作为若干非限定性且非穷尽性的示例，通过使用具有射频区域、微波区域、和/或光(可见光及不可见光这两者)区域的波长的电磁能等，被相互“连接”或“结合”。
在本说明书或权利要求书中使用“包括(including)”、“包含(comprising)”、以及它们的变形时，这些用语与用语“具备”同样是开放式的。进一步地，在本说明书或权利要求书中使用的用语“或(or)”并非是异或。
以上所述仅为本申请的实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种波束选择方法，其特征在于，包括：
a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；
c、接收UE反馈的第一波束索引；
d、确定所述第一波束索引对应的第一波束，若所述第一波束不是第K级波束，则向UE发送所述第一波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；
若所述第一波束是第K级波束，则以所述第一波束作为中心，分别将所述第一波束沿顺时针方向和逆时针方向，旋转预先设定的旋转精度s次，共得到2s个波束，其中，每两个相邻波束之间的角度相差一个旋转精度，s为自然数；
将得到的2s个波束和所述第一波束一起发给UE；
接收UE反馈的第二波束索引，确定所述第二波束索引对应的第二波束；
当确定出所述第二波束是旋转得到的最边缘的波束时，继续以所述第二波束为中心，将所述第二波束沿原方向继续旋转s次，共得到s个波束，将得到的s个波束和所述第二波束一起发给UE；
接收UE反馈的第三波束索引，确定所述第三波束索引对应的第三波束，将所述第三波束作为UE最终选择的候选波束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第1级至第K级波束满足如下条件：
第i级的各个波束分别对应两个及以上第i+1级的波束；
第i+1级的波束均对应1个第i级的波束；
第K级波束包含N个候选波束，N为自然数；以及
第i级的各个波束的方向，分别与其对应的两个及以上第i+1级波束的方向相关；其中，i＝[1,K-1]。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，第i级波束的宽度大于第i+1级波束的宽度，其中，i＝[1,K-1]。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第i级的各个波束的方向，分别与其对应的两个及以上第i+1级波束的方向相关包括：
所述第i级波束的系数与其对应的第i+1级波束的系数的相关系数，大于预先设定的阈值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述波束的系数包括波束的阵列因子。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向用户终端UE发送第1级的各个波束包括：
通过无线资源控制RRC信令或动态控制信令，进行波束参考信号BRS资源配置；以及
在配置的BRS资源上，发送第1级各个波束的BRS。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向用户终端UE发送第1级的各个波束包括：
预先在无线资源控制RRC信令中，配置波束参考信号BRS资源；
在准备发送BRS时，通过动态信令通知UE准备接收BRS；以及
在配置的BRS资源上，发送第1级各个波束的BRS。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向UE发送所述第一波束对应的下一级波束中的各个波束包括：
通过无线资源控制RRC信令或动态控制信令，进行波束参考信号BRS资源配置；以及
在配置的BRS资源上，发送下一级各个波束的BRS。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向UE发送所述第一波束对应的下一级波束中的各个波束包括：
预先在无线资源控制RRC信令中，配置波束参考信号BRS资源；
在准备发送BRS时，通过动态信令通知UE准备接收BRS；以及
在配置的BRS资源上，发送下一级各个波束的BRS。
10.根据权利要求7或9所述的方法，其特征在于，所述在准备发送BRS时，通过动态信令通知UE准备接收BRS包括：
在下行控制信道上传输的、与下行传输有关的下行控制信息DCI上，增加BRS指示比特；其中，所述BRS指示比特为1时，表明基站将开始发送BRS；
在准备发送BRS时，将所述BRS指示比特设置为1。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
通知UE反馈波束索引的模式；
其中，所述波束索引的模式包括：
无需反馈；
仅反馈所选择波束的波束索引；以及
除反馈所选择波束的波束索引外，还需反馈信道质量指示CQI、秩指示RI和预编码矩阵指示PMI。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述通知UE反馈波束索引的模式包括：
在下行控制信道上传输的、与下行传输有关的DCI上，增加反馈模式指示比特，其中，
所述反馈模式指示比特为0，表明不需要进行反馈；
所述反馈模式指示比特为1，表明仅需反馈所选择波束的波束索引；
所述反馈模式指示比特为2，表明不仅需要反馈所选择波束的波束索引，还需要反馈当前的CQI、RI以及PMI。
13.一种基站，其特征在于，包括：
处理器；
与所述处理器相连接的存储器；所述存储器中存储有可由所述处理器执行的机器可读指令模块；所述机器可读指令模块包括：
配置模块，用于进行波束选择配置，确定第1级至第K级各级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
波束参考信号发送模块，用于向用户终端UE发送波束参考信号；
反馈接收模块，用于接收UE反馈的波束索引；
控制模块，用于控制波束参考信号发送模块向UE发送配置模块所配置的第1级波束的波束参考信号；在反馈接收模块接收到UE反馈的第一波束索引后，确定所述第一波束索引对应的第一波束，并判断所述第一波束是否为第K级的波束；如果所述第一波束不是第K级波束，则控制波束参考信号发送模块向UE发送所述第一波束对应的下一级波束的波束参考信号；若所述第一波束是第K级波束，则以所述第一波束作为中心，分别将所述第一波束沿顺时针方向和逆时针方向，旋转预先设定的旋转精度s次，共得到2s个波束，其中，每两个相邻波束之间的角度相差一个旋转精度，s为自然数；控制波束参考信号发送模块将得到的2s个波束和所述第一波束一起发给UE；在反馈接收模块接收到UE反馈的第二波束索引后，确定所述第二波束索引对应的第二波束；当确定出所述第二波束是旋转得到的最边缘的波束时，继续以所述第二波束为中心，将所述第二波束沿原方向继续旋转s次，共得到s个波束，控制波束参考信号发送模块将得到的s个波束和所述第二波束一起发给UE；在反馈接收模块接收到UE反馈的第三波束索引后，确定所述第三波束索引对应的第三波束，将所述第三波束作为UE最终选择的候选波束。
14.一种非易失性计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有机器可读指令，所述机器可读指令可以由处理器执行以完成以下操作：
a、预先配置第1级至第K级波束以及各级波束之间的对应关系；其中，K为自然数；
b、向用户终端UE发送第1级的各个波束；
c、接收UE反馈的第一波束索引；
d、确定所述第一波束索引对应的第一波束，若所述第一波束不是第K级波束，则向UE发送所述第一波束对应的下一级波束中的各个波束，然后返回c；
若所述第一波束是第K级波束，则以所述第一波束作为中心，分别将所述第一波束沿顺时针方向和逆时针方向，旋转预先设定的旋转精度s次，共得到2s个波束，其中，每两个相邻波束之间的角度相差一个旋转精度，s为自然数；
将得到的2s个波束和所述第一波束一起发给UE；
接收UE反馈的第二波束索引，确定所述第二波束索引对应的第二波束；
当确定出所述第二波束是旋转得到的最边缘的波束时，继续以所述第二波束为中心，将所述第二波束沿原方向继续旋转s次，共得到s个波束，将得到的s个波束和所述第二波束一起发给UE；
接收UE反馈的第三波束索引，确定所述第三波束索引对应的第三波束，将所述第三波束作为UE最终选择的候选波束。
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