CN111565060A - 波束赋形方法和天线设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种波束赋形方法和天线设备，涉及通信领域，能够有效的提升天线设备的波束赋形效率。该方法包括：天线设备获取终端的第一坐标；天线设备根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；天线设备根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。本发明用于天线设备的波束赋形。

Description

波束赋形方法和天线设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种波束赋形方法和天线设备。

背景技术

波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束，从而获得明显的阵列增益。波束赋形技术在扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及干扰抑止等方面都有很大的优势。

目前，波束赋形中的上行波束赋形得到了较好的发展，但下行链路的波束赋形仍具有一定的限制，如地形、建筑物的改变均可能导致波束赋形结果的变化。因此，对于下行链路很难实现对于信道的实时估计。虽然对于时分双工(time-division duplex，TDD)模式的系统，在上下行信道间隔时隙很小的条件下，可以近似认为上下行信道未发生变化，从而可以在下行链路使用由上行链路获得的信道空时域参数的估计值，甚至可以直接使用上行波束赋形的数据。但对于频分双工(frequency-division duplex，FDD)模式的系统，由于上下行信道频率间隔无法满足时隙足够小的要求，因此在FDD系统中下行链路的波束赋形需要在上行链路的波束赋形结果之外另行计算。目前的波束赋形算法包括特征向量法(eigenvalue based beamforming，EBB)和波达角-波束赋形(direction of arrival-beamforming，DOA-BF)算法等等，但这些算法对终端的每一次波束赋形均涉及大量的矩阵运算，算法复杂，收敛速度较慢。

发明内容

本发明的实施例提供一种波束赋形方法和天线设备，用于提高天线设备的波束赋形效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种波束赋形方法，包括：天线设备获取终端的第一坐标；天线设备根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；天线设备根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。

第二方面，提供一种天线设备，包括：获取模块，用于获取终端的第一坐标；模型模块，用于根据第一模型确定获取模块获取的第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；赋形模块，用于根据模型模块确定的第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。

第三方面，提供一种天线设备，包括：存储器、处理器、总线和通信接口；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当天线设备运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使天线设备执行如第一方面提供的波束赋形方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，包括：计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的波束赋形方法。

本发明实施例提供一种波束赋形方法和天线设备，该方法包括：天线设备获取终端的第一坐标；天线设备根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；天线设备根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。本发明实施例通过训练模型确定天线设备在第一坐标处的第一波束调整参数，进而根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向，能够避免天线设备在每一次波束赋形时均要通过大量的矩阵运算来获取波束调整参数的过程，有效的提升了天线设备的波束赋形效率。

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为本发明实施例提供的一种波束赋形系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种波束赋形方法的流程示意图一；

图3为本发明实施例提供的一种天线设备的坐标空间示意图；

图4为本发明实施例提供的一种波束赋形方法的流程示意图二；

图5为本发明实施例提供的一种天线设备的区域划分示意图；

图6为本发明实施例提供的一种波束赋形方法的流程示意图三；

图7为本发明实施例提供的一种波束赋形的更新流程示意图；

图8为本发明实施例提供的一种波束赋形方法的流程示意图四；

图9为本发明实施例提供的一种天线设备的结构示意图一；

图10为本发明实施例提供的一种天线设备的结构示意图二；

图11为本发明实施例提供的一种天线设备的结构示意图三；

图12为本发明实施例提供的另一种天线设备的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

还需要说明的是，本发明实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。

目前的波束赋形一般是基于终端的位置信息进行，如根据终端的位置确定相应的信号波达角，进而利用波达角计算天线设备的加权系数，使得天线设备根据该加权系数调整信号的辐射方向。而随着上行链路的波束赋形发展，下行链路的波束赋形成为提高通信系统性能的瓶颈。现有技术中，网络侧可以根据终端上报的信道状态信息、位置信息和天线的互异性原理，利用EBB算法获得波束赋形的加权系数；也可以通过估计信号的DOA，根据DOA和DOA-BF算法获取波束赋形的加权系数，进而确定天线设备的信号辐射方向。但是，由于天线的互异性原理仅适用于TDD模式的系统，而DOA-BF算法则对天线阵元的一致性要求较高。因此在根据天线的互异性原理和DOA-BF算法进行波束赋形时，均有一定的局限性。当然，根据天线的互异性和DOA-BF算法进行波束赋形仅为示例性的，现有技术中还可以根据其他算法进行波束赋形，但现有的波束赋形算法均涉及大量的矩阵运算，算法复杂，且收敛速度慢，限制了天线设备的波束赋形效率，且造成天线设备的调试成本较高。

如图1所示，本发明实施例提供一种波束赋形系统，该系统包括终端11和天线设备12。

其中，终端11可以接入天线设备12提供的无线网络，并与天线设备12进行数据交互；天线设备12可以根据与终端11交互的数据进行波束赋形，优化传输网络。

上述的终端11可以是手机、电脑，还可以为蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(session initiation protocol，SIP)电话、智能电话、无线本地环路(wireless localloop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、膝上型计算机、手持式通信设备、手持式计算设备、卫星无线设备、无线调制解调器卡、电视机顶盒(set top box，STB)、用户驻地设备(customer premise equipment，CPE)和/或用于在无线系统上进行通信的其它设备；天线设备12可以是基站121或天线122，基站121可以是宏基站、微基站、射频拉远单元、直放站和室内分布系统等；天线122可以为大规模分布式天线Massive MIMO等。

如图2所示，本发明实施例提供一种波束赋形方法，应用于图1所示的系统中，包括：

S201、天线设备获取终端的第一坐标。

具体的，终端可以通过全球定位系统(global positioning system，GPS)获取自身的位置信息，也可以通过WiFi或蓝牙等功能获取自身的位置信息，当终端接入天线设备时，可以向天线设备发送自身的位置信息，进而使天线设备获取终端的位置。当然，天线设备也可以根据终端接入的小区标识确定终端的位置，对此本发明实施例不做限定。

如图3所示，天线设备在获取终端的位置后，可以以自身所在的位置为坐标原点，将天线设备的覆盖空间转换为坐标空间，并将终端的位置转换为坐标空间中的坐标，即第一坐标(x，y，z)。

需要说明的是，将天线设备的覆盖空间转换为坐标空间实际是将天线设备的覆盖空间以一定的比例进行的缩小，便于观察了解天线设备与终端的位置关系。当然，当天线设备的覆盖空间较大时，缩小比例可以设置为较大的比例；当天线设备的覆盖空间较小时，缩小比例可以设置为较小的比例。

S202、天线设备根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数。

其中，第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数。

具体的，本发明实施例中的波束调整参数用于调整天线设备中各个天线阵元的波束辐射方向，一种可能的实现方式中，波束调整参数可以为加权系数，下面本发明实施例以加权系数为例进行说明，如第一加权系数即为第一波束调整参数，第二加权系数即为第二波束调整参数等。

这里的天线设备可以是图1所示的基站或天线，基站或天线可以包括多个天线阵元，每个天线阵元可以根据配置的加权系数不同，产生不同的波束辐射方向。本发明实施例中天线设备中存储有第一模型，第一模型可以为神经网络根据坐标与对应的加权系数训练得到的模型。当天线设备获取第一坐标时，可以将第一坐标作为第一模型的输入参数输入第一模型，第一模型根据该输入参数计算得到输出参数，即第一坐标对应的第一加权系数。

需要说明的是，由于天线设备中可以包括多个天线阵元，因此这里的第一加权系数包括天线设备中所有天线阵元的加权系数，而不单指某一个天线阵元的加权系数。根据终端的坐标不同，天线设备可以根据第一模型确定不同的加权系数。当然，对于相邻的坐标，其对应的加权系数也可能相同。

S203、天线设备根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。

具体的，第一加权系数可以多个不同的参数量，如第一参数、第二参数…第M参数等；天线设备也可以包括多个天线阵元，如第一阵元、第二阵元…第M阵元等。

天线设备确定第一加权系数后，可以根据第一加权系数中的多个参数量调整天线设备中的多个天线阵元的波束辐射方向，如根据第一参数调整第一阵元的波束辐射方向，根据第二参数调整第二阵元的波束辐射方向，根据第M参数调整第M阵元的波束辐射方向等等。

需要注意的是，第一加权系数中包括的参数量个数与天线设备中包括的天线阵元个数相同，均为M。且第一加权系数中的参数与天线设备中的阵元具有对应关系，如第一参数对应调整第一阵元的波束辐射方向，第二参数对应调整第二阵元的波束辐射方向等。

本发明实施例中天线设备可以将终端的第一坐标作为第一模型的输入，由第一模型确定第一坐标对应的第一加权系数，避免了现有技术中波束赋形的大量矩阵运算，由坐标确定对应的加权系数，提高了波束赋形的效率。

可选的，如图4所示，在步骤S201之前还包括：

S301、将天线设备的覆盖空间划分为多个区域。

具体的，因为实际中天线设备在某一区域内的加权系数可能相同，或具有细微差别，因此本发明实施例将天线设备的覆盖空间划分为多个区域，将每一个区域内的波束赋形的加权系数确定为同一个值，从而减少天线设备对波束赋形的计算量。

天线设备的覆盖空间可以如图3所示，在确定天线设备的覆盖空间后，可以将天线设备的覆盖空间划分为一个个独立的立方体区域，即将其覆盖空间划分为一个个独立的区域，如图5所示。图5仅示例性的示出了部分划分的区域，实际中覆盖空间中划分的区域还包括许多。

需要注意的是，划分得到的区域大小可以由本领域的技术人员结合天线设备的波束赋形特点自行进行设置，不同的天线设备划分的区域大小可以不同，对此本发明实施例不做限定。

S302、获取第一区域内的至少一个第二坐标。

其中，第一区域可以为多个区域中的任一区域。

具体的，由于本发明实施例中将同一个区域内所有坐标对应的加权系数近似为同一个值，因此天线设备可以随机获取第一区域内的至少一个第二坐标，这些第二坐标对应的加权系数相同。

S303、根据波束赋形算法确定至少一个第二坐标对应的第二波束调整参数。

具体的，天线设备在获取第二坐标后，可以通过波束赋形算法结合终端的接收信号功率等参数计算得到该第二坐标对应的第二加权系数。这里的波束赋形算法可以是现有技术中EBB算法，也可以是DOA-BF算法，或是其他的波束赋形算法，对此本发明实施例不做限定。天线设备根据波束赋形算法确定第二坐标对应的第二加权系数的流程与现有技术中的流程相同，在此不再赘述。

需要说明的是，第二坐标可以是第一区域中的任一坐标。

S304、根据至少一个第二坐标和第二波束调整参数进行模型训练，获得第一模型。

具体的，在步骤S303获取第一区域内多个第二坐标与对应的第二加权系数后，可以利用神经网络对该第二坐标与对应的第二加权系数进行训练，从而获得第一模型。

由于反向传播(back propagation，BP)神经网络能够建立输入与输出之间的对应关系，因此本发明实施例中选择BP神经网络来对第二坐标及对应的第二加权系数进行训练。

示例性的，BP神经网络包括输入层、隐藏层和输出层，以第二坐标及对应的第二加权系数为例，BP神经网络的训练过程为：

初始化BP神经网络，随机设置BP神经网络的隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置。

随机选取第一个第二坐标作为BP神经网络的输入，BP神经网络根据该输入计算第一输出，确定该第一输出与目标第二加权系数的误差；若误差大于阈值，则BP神经网络根据反向传播算法更新隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置。

选取第二个第二坐标作为BP神经网络的输入，BP神经网络根据该输入计算第二输出，确定该第一输出与目标第二加权系数的误差；若误差大于阈值，则BP神经网络根据反向传播算法更新隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置。

以此类推，不断选取第二坐标作为BP神经网络的输入和输出，从而不断对隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置进行调整，直至所有步骤S303获得的第二坐标及对应的第二加权系数均参与对隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置的更新，将最终得到的隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置对应的BP神经网络作为第一模型。

需要说明的是，上述的目标第二加权系数可以是步骤S303得到的所有第二加权系数的平均值。当步骤S302获取某一个第二坐标作为BP神经网络的输入进行训练时，若该某一个第二坐标对应的输出结果与目标第二加权系数之间的误差小于阈值，则不需要更新隐藏层与输出层之间的权值和偏置，以及隐藏层与输入层之间的权值和偏置，BP神经网络可以继续对其他第二坐标进行训练。本发明实施例还可以对BP神经网络的训练次数进行限制，该训练次数可以根据天线设备中的处理器所能处理的最大整数值来确定，如16进制处理器所能处理的最大整数值为2¹⁶＝65536，当天线设备对第一区域内的第二坐标训练次数达到65536次时，不再对第一区域进行模型训练。

可选的，如图6所示，基于上述步骤S301-S304，步骤S202可以为：若确定第一坐标位于第一区域内，则根据第一模型确定第一坐标对应的第一加权系数。

具体的，因为天线设备划分的多个区域内所有坐标对应的加权系数近似为同一个值，且步骤S301-S304训练得到了第一模型，用于根据第一区域内的坐标确定对应的加权系数。天线设备获取第一坐标后，确定第一坐标所在区域的方法可以如下：

天线设备划分的每一个区域的边长可以为a，b，c，a为平行于x轴的边长，b为平行于y轴的边长，c为平行于z轴的边长，a，b，c为正整数。若第一区域所覆盖的坐标空间内距离原点最近的点的坐标为(x1，y1，z1)，第二区域所覆盖的坐标空间内距离原点最近的点的坐标为(x2，y2，z2)，则第一区域可以标记为(x1，y1，z1，a，b，c)，第二区域标记为(x2，y2，z2，a，b，c)。若第一坐标为(x，y，z)，且x1<x<x1+a，y1<y<y1+b，z1<z<z1+c，则可以确定第一坐标位于第一区域内；若x2<x<x2+a，y2<y<y2+b，z2<z<z2+c，则可以确定第一坐标位于第二区域内。

若根据上述方法确定第一坐标位于第一区域内，则可以将第一坐标作为输入参数输入第一模型，由第一模型计算得到第一坐标对应的第一加权系数。

需要说明的是，上述的第二加权系数为BP神经网络训练时各个区域对应的加权系数，在训练得到第一模型后，第一模型根据输入的第一坐标得到的加权系数即为第一加权系数。

本实施例通过训练得到的第一模型，为天线设备的波束赋形提供一种快速的波束赋形方法，且通过将天线设备的覆盖区域进行区域划分，设置同一区域的加权系数相同，既减少了数据计算量，又能够通过第一模型确定各个区域对应的加权系数，提升天线设备的波束赋形效率。

可选的，如图7所示，在步骤S203之后，还包括：

S401、天线设备发送数据包。

具体的，当终端所在位置的环境发生变化时，可以导致天线设备的波束赋形性能发生变化，如终端所在的位置新建了建筑物或拆除了建筑物，均有可能使得天线设备在根据第一加权系数调整波束辐射方向后造成数据包发送失败。因此，天线设备在根据第一加权系数调整波束辐射方向后，可以向终端发送数据包，已验证天线设备的波束赋形是否成功。

S402、若数据包发送失败，则根据波束赋形算法确定第一坐标对应的第三波束调整参数。

具体的，天线设备确定数据包发送是否失败可以通过是否接收到终端返回的响应消息判断，若天线设备接收到终端返回的响应消息，则确定数据包发送成功；否则，数据包发送失败。当然，这仅是示例性的，天线设备还可以通过其他方法判断数据包发送是否成功，对此本发明实施例不做限定。

在天线设备确定数据包发送失败后，可以根据现有技术中的波束赋形算法重新计算第一坐标对应的第三加权系数，并根据第三加权系数调整天线设备的波束辐射方向。

可选的，天线设备在根据波束赋形算法重新计算第一坐标对应的第三加权系数后，还可以根据该第三加权系数重新对第一模型进行训练，更新第一坐标所在的第一区域的加权系数。

本实施例提供了一种波束赋形验证并更新的方法，能够在终端所处的位置的环境发生变化，及时对波束赋形的加权系数进行更新，避免终端接入天线设备提供的网络后由于接入网络的信号较弱而导致的数据延迟等问题。

可选的，如图8所示，本发明实施例提供的波束赋形方法还包括：

S501、获取第三坐标。

具体的，天线设备还可以获取第三坐标，第三坐标可以与第一坐标位于同一个区域内，也可以与第一坐标不在同一个区域内。

S502、若第三坐标位于第一区域内，则确定第三坐标对应的波束调整参数为第一波束调整参数。

具体的，根据上述实施例可以确定第一区域内所有坐标对应的加权系数均为第一加权系数，因此若第三坐标也位于第一区域内，则可以确定第三坐标对应的加权系数也为第一加权系数。

需要说明的是，上述的第一坐标、第二坐标和第三坐标均为天线设备的覆盖小区内的坐标。

本实施例中将第一区域的加权系数设置为第一加权系数，在确定终端所处的第三坐标位于第一区域后，不经过第一模型的计算，即可以确定第三坐标对应的加权系数为第一加权系数，进一步提高了波束赋形的效率。

可选的，上述实施例仅以第一区域为例，对第一区域内的第二坐标对应的第二加权系数进行了模型训练，获得了第一模型，使得在天线设备确定第一坐标位于第一区域时，可以根据第一模型确定第一坐标对应的第一加权系数。实际中，也可以对其他区域进行相同的处理，从而获得其他区域对应的训练模型，并使的其他区域内的坐标也可以根据相应的训练模型确定对应的加权系数。由于天线设备的覆盖区域内划分的区域可能包括很多个，为减少天线设备的处理器的负载，因此本发明实施例在进行模型训练时，仅对部分终端相对集中的区域进行训练，获得其相应的训练模型。

可选的，虽然天线设备的覆盖空间可能包括很多个区域，但对于某些天线设备，其常用于波束赋形的区域可能仅包括有限个，如N个。此时可以根据波束赋形算法一一计算该N个区域对应的第二加权系数，并在该N个区域与对应的第二加权系数之间形成如下表1所示的映射关系：

表1

坐标	加权系数
		第一区域	第一加权系数
第二区域	第二加权系数
		…	…
第N区域	第N加权系数

天线设备获取终端的第一坐标所在的区域后，可以根据表1所示的映射关系确定其对应的加权系数。如第一坐标位于第一区域内，则可以确定第一坐标对应的加权系数为第一加权系数；若第一坐标位于第二区域内，则可以确定第一坐标对应的加权系数为第二加权系数。当然，基于表1的内容，在天线设备根据获得的加权系数调整波束辐射方向后，也可以根据步骤S401-S402的过程对表1的内容进行更新。

当天线设备需要进行波束赋形的区域较少时，通过上述表1提供的映射关系，天线设备也能够快速得到各区域对应的加权系数，提升波束赋形的效率。

本发明实施例提供一种波束赋形方法，该方法包括：天线设备获取终端的第一坐标；天线设备根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；天线设备根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。本发明实施例通过训练模型确定天线设备在第一坐标处的第一波束调整参数，进而根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向，能够避免天线设备在每一次波束赋形时均要通过大量的矩阵运算来获取波束调整参数的过程，有效的提升了天线设备的波束赋形效率。

如图9所示，本发明实施例还提供一种天线设备60，包括：

获取模块601，用于获取终端的第一坐标。

模型模块602，用于根据第一模型确定获取模块601获取的第一坐标对应的第一波束调整参；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数。

赋形模块603，用于根据模型模块602确定的第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。

可选的，如图10所示，天线设备60还包括空间模块604和计算模块605。

空间模块604，用于将天线设备的覆盖空间划分为多个区域。

获取模块601，还用于获取第一区域内的至少一个第二坐标。

计算模块605，用于根据波束赋形算法确定获取模块601获取的至少一个第二坐标对应的第二波束调整参数。

模型模块602，用于根据至少一个第二坐标和计算模块605确定的第二波束调整参数进行模型训练，获得第一模型。

可选的，模型模块602，具体用于在确定第一坐标位于第一区域内时，根据第一模型确定第一坐标对应的第一波束调整参数。

可选的，获取模块601，还用于获取第三坐标。

模型模块602，还用于在第三坐标位于第一区域内时，确定第三坐标对应的波束调整参数为第一波束调整参数。

可选的，如图11所示，天线设备60还包括发送模块606。

发送模块606，用于发送数据包。

计算模块605，还用于在发送模块606发送的数据包发送失败时，根据波束赋形算法确定第一坐标对应的第三波束调整参数。

本发明实施例提供一种天线设备，包括：获取模块，用于获取终端的第一坐标；模型模块，用于根据第一模型确定获取模块获取的第一坐标对应的第一波束调整参数；第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；赋形模块，用于根据模型模块确定的第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。本发明实施例通过训练模型确定天线设备在第一坐标处的第一波束调整参数，进而根据第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向，能够避免天线设备在每一次波束赋形时均要通过大量的矩阵运算来获取波束调整参数的过程，有效的提升了天线设备的波束赋形效率。

参照图12所示，本发明实施例还提供另一种天线设备，包括存储器71、处理器72、总线73和通信接口74；存储器71用于存储计算机执行指令，处理器72与存储器71通过总线73连接；当天线设备运行时，处理器72执行存储器71存储的计算机执行指令，以使天线设备执行如上述实施例提供的波束赋形方法。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器72(72-1和72-2)可以包括一个或多个CPU，例如图12中所示的CPU0和CPU1。且作为一种实施例，天线设备可以包括多个处理器72，例如图12中所示的处理器72-1和处理器72-2。这些处理器72中的每一个CPU可以是一个单核处理器(single-CPU)，也可以是一个多核处理器(multi-CPU)。这里的处理器72可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器71可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，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，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器71可以是独立存在，通过总线73与处理器72相连接。存储器71也可以和处理器72集成在一起。

在具体的实现中，存储器71，用于存储本发明中的数据和执行本发明的软件程序对应的计算机执行指令。处理器72可以通过运行或执行存储在存储器71内的软件程序，以及调用存储在存储器71内的数据，天线设备的各种功能。

通信接口74，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如控制系统、无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。通信接口74可以包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。

总线73，可以是工业标准体系结构(industry standard architecture，ISA)总线、外部设备互连(peripheral component interconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，EISA)总线等。该总线73可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图12中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当计算机执行指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上述实施例提供的波束赋形方法。

本发明实施例还提供一种计算机程序，该计算机程序可直接加载到存储器中，并含有软件代码，该计算机程序经由计算机载入并执行后能够实现上述实施例提供的波束赋形方法。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种波束赋形方法，其特征在于，包括：

天线设备获取终端的第一坐标；

所述天线设备根据第一模型确定所述第一坐标对应的第一波束调整参数；所述第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；

所述天线设备根据所述第一波束调整参数调整所述天线设备的波束辐射方向。

2.根据权利要求1所述的波束赋形方法，其特征在于，所述天线设备获取终端的第一坐标之前，还包括：

将所述天线设备的覆盖空间划分为多个区域；

获取第一区域内的至少一个第二坐标；

根据波束赋形算法确定所述至少一个第二坐标对应的第二波束调整参数；

根据所述至少一个第二坐标和所述第二波束调整参数进行模型训练，获得所述第一模型。

3.根据权利要求2所述的波束赋形方法，其特征在于，所述天线设备根据第一模型确定所述第一坐标对应的第一波束调整参数，包括：

若确定所述第一坐标位于所述第一区域内，则根据所述第一模型确定所述第一坐标对应的第一波束调整参数。

4.根据权利要求3所述的波束赋形方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取第三坐标；

若所述第三坐标位于所述第一区域内，则确定所述第三坐标对应的波束调整参数为所述第一波束调整参数。

5.根据权利要求3所述的波束赋形方法，其特征在于，所述天线设备根据所述第一波束调整参数调整所述天线设备的波束辐射方向之后，还包括：

所述天线设备发送数据包；

若所述数据包发送失败，则根据所述波束赋形算法确定所述第一坐标对应的第三波束调整参数。

6.一种天线设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取终端的第一坐标；

模型模块，用于根据第一模型确定所述获取模块获取的所述第一坐标对应的第一波束调整参数；所述第一模型用于根据终端坐标确定波束调整参数；

赋形模块，用于根据所述模型模块确定的所述第一波束调整参数调整天线设备的波束辐射方向。

7.根据权利要求6所述的天线设备，其特征在于，还包括空间模块和计算模块；

所述空间模块，用于将所述天线设备的覆盖空间划分为多个区域；

所述获取模块，还用于获取第一区域内的至少一个第二坐标；

所述计算模块，用于根据波束赋形算法确定所述获取模块获取的所述至少一个第二坐标对应的第二波束调整参数；

所述模型模块，用于根据所述至少一个第二坐标和所述计算模块确定的所述第二波束调整参数进行模型训练，获得所述第一模型。

8.根据权利要求7所述的天线设备，其特征在于，所述模型模块，具体用于在确定所述第一坐标位于所述第一区域内时，根据所述第一模型确定所述第一坐标对应的第一波束调整参数。

9.根据权利要求8所述的天线设备，其特征在于，所述获取模块，还用于获取第三坐标；

所述模型模块，还用于在所述第三坐标位于所述第一区域内时，确定所述第三坐标对应的波束调整参数为所述第一波束调整参数。

10.根据权利要求8所述的天线设备，其特征在于，还包括发送模块；

所述发送模块，用于发送数据包；

所述计算模块，还用于在所述发送模块发送的所述数据包发送失败时，根据所述波束赋形算法确定所述第一坐标对应的第三波束调整参数。

11.一种天线设备，其特征在于，包括存储器、处理器、总线和通信接口；所述存储器用于存储计算机执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接；当所述天线设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述天线设备执行如权利要求1-5任一项所述的波束赋形方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机执行指令，当所述计算机执行指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的波束赋形方法。

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