CN112822730B - 波束跟踪方法及装置、基站、计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波束跟踪方法及装置、基站、计算机可读存储介质，波束跟踪方法，包括：根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；对当前最优波束及第一类相关波束扫描；从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描；根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表；根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。采用本发明，可以对最优波束进行实时跟踪，并根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期。

Description

波束跟踪方法及装置、基站、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种波束跟踪方法及装置、基站、计算机可读存储介质。
背景技术
在5G通信领域中，为了满足用户对网络性能日益增长的需求，毫米波频段越来越受到行业的关注。然而，高频信号在自由空间中有着路径损耗大、抗衰落能力差、受雨衰影响大等缺点，从而限制了高频通信系统的覆盖性能。基于窄波束的波束赋形是当前提高高频系统覆盖性能的一种主流方法，该方法通过将发射端的发射能量集中到某一方向，从而提高了该方向上系统的覆盖性能。
为了达到某一方向上的最佳接收性能，收发端之间需要通过波束匹配来实现波束的对准。相关技术中，通过对所有窄波束进行波束扫描，从而找出性能最优的发射窄波束。由于每个窄波束的覆盖方向角很小，为了实现全方位覆盖，发射端需要发射大量的窄波束，这意味着波束匹配过程将会是一个相对漫长的过程。然而，在移动通信过程中，终端的旋转、移动等均可能导致最优发射波束发生变化，如果无法对最优发射波束进行实时跟踪，将会严重影响系统的通信质量。
发明内容
本发明实施例提供一种波束跟踪方法及装置、基站、计算机可读存储介质，用以解决现有技术中无法对最优发射波束进行实时跟踪的问题。
本发明实施例提供一种波束跟踪方法，包括：
根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
根据所述邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
对所述当前最优波束及所述第一类相关波束扫描；
从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描；
根据接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表；
根据更新后的所述邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，所述方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个所述波束的空间位置；
根据各个所述波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，所述方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束；
根据反馈的各个所述波束的接收信号质量，确定各个所述波束的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，所述从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描，包括：
S1，令N为一；
S2，根据所述邻接表，确定与任一所述第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定所述第N+1类相关波束中与所述当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据所述邻接表，确定与所述优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对所述优选波束及所述第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
根据本发明的一些实施例，所述根据接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表，包括：
归一化接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量；
根据归一化后的所述接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性；
根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表。
进一步的，所述根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表，包括：
将任意两个所述已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新所述邻接表。
在本发明的一些实施例中，所述接收信号质量包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个。
根据本发明的一些实施例，所述根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束，包括：
根据更新后的邻接表，确定与所述当前最优波束相关性最大的邻居波束，当所述邻居波束与所述当前最优波束的相关性大于第四阈值时，确定波束偏离，并将所述邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：
判断已扫描波束的个数是否等于预设值，若是，则停止扫描。
本发明实施例还提供一种波束跟踪装置，包括：
邻接表构建单元，用于根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
扫描单元，用于根据所述邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束，用于对所述当前最优波束及所述第一类相关波束扫描，还用于从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描；
邻接表更新单元，用于根据接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表；
分析计算单元，用于根据更新后的所述邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，所述装置，还包括：
检测单元，用于在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个所述波束的空间位置，并根据各个所述波束的空间位置，确定各个所述波束之间的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，所述扫描单元，还用于在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束，并根据反馈的各个所述波束的接收信号质量，确定各个所述波束的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，所述扫描单元，用于执行如下步骤：
S1，令N为一；
S2，根据所述邻接表，确定与任一所述第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定所述第N+1类相关波束中与所述当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据所述邻接表，确定与所述优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对所述优选波束及所述第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
根据本发明的一些实施例，所述邻接表更新单元，用于：
归一化接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量，
根据归一化后的所述接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性；
根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表。
进一步的，所述邻接表更新单元，用于：
将任意两个所述已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新所述邻接表。
在本发明的一些实施例中，所述接收信号质量包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个。
根据本发明的一些实施例，所述分析计算单元，用于：
根据更新后的邻接表，确定与所述当前最优波束相关性最大的邻居波束，当所述邻居波束与所述当前最优波束的相关性大于预设阈值时，确定波束偏离，并将所述邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，所述装置还包括：
判断单元，用于判断已扫描波束的个数是否等于预设值，若是，则停止扫描。
本发明实施例还提供一种基站，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的波束跟踪方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如上所述的波束跟踪方法的步骤。
采用本发明实施例，可以对最优波束进行实时跟踪，解决了移动通信领域中实时获取最优发射波束的问题，并通过根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期，解决了多波束匹配场景下匹配周期过长的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图；
图3是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图；
图4是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图；
图5是本发明实施例的波束空间覆盖角的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种波束跟踪方法，包括：
S101，根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
例如，以任意一个波束为顶点，根据任意两个波束的初始相关性，将与作为顶点的顶点波束相关的波束作为该顶点波束的邻居，顶点波束与其邻居用边相连，它们之间的相关性可以用边的权值反映。
S102，根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
需要说明的是，第一阈值的数值大小可以进行人为设置及调整，例如，第一阈值可以为零。
S103，对当前最优波束及第一类相关波束扫描；
需要说明的是，这里的“扫描”可以理解为对波束进行发射的过程。
S104，从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描；
需要说明的是，这里的“循环扫描”可以理解为根据各个波束之间的相关性，对其余没有被扫描的波束依次进行扫描。
S105，根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表；
可以理解的是，接收方可以接收已扫描的波束并反馈各个已扫描波束对应的接收信号质量，根据任意两个已扫描波束对应的接收信号质量可以确定这两个已扫描波束之间的相关性。
S106，根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
在该步骤中，通过分析更新后的邻接表，可以确定波束是否发生偏离，以及波束偏离后的最有波束。
在上述方法中，步骤S102-S104为对当前最有波束执行广度优先扫描的过程。
采用本发明实施例，可以对最优波束进行实时跟踪，解决了移动通信领域中实时获取最优发射波束的问题，并通过根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期，解决了多波束匹配场景下匹配周期过长的问题。
在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
在本发明的一些实施例中，波束可以为窄波束、毫米波束或宽波束。
根据本发明的一些实施例，波束跟踪方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个波束的空间位置；
根据各个波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。
需要说明的是，通常情况下，波束是呈现圆锥形发射的，这里所提到的“空间覆盖角”可以理解为波束在水平方向及垂直方向所能覆盖到的角度。
波束是通过发射端配置的信道状态信息参考信号(Channel State InformationReference Signal,CSI-RS)资源和/或端口扫描的，每个CSI-RS资源和/或端口对应至少一个波束。两个波束之间的位置越靠近，两个波束之间的相关性就越高。每个波束可以覆盖空间的部分区域，可以通过各个波束之间的空间覆盖角可以分析出各个波束之间的空间位置。
通过波束之间的位置关系确定波束之间的相关性，可以简化邻接表的构建过程。
另外，还需要说明的是，用以获取各个波束之间的初始相关性不限于上述的空间覆盖角，还可以是其他先验知识，例如：窄波束的形状、通信环境的多径影响、或多个先验知识的组合等。
根据本发明的一些实施例，波束跟踪方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束；
根据反馈的各个波束的接收信号质量，确定各个波束的初始相关性。
通过对所有波束进行扫描，根据各个波束的接收信号质量，确定各个波束的初始相关性，可以实现波束的全方位覆盖，从而可以提高邻接表建立的精准性。
图2是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图，如图2所示，从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描，具体包括：
S1，令N为一；
S2，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
需要说明的是，第一阈值、第二阈值及第三阈值之间没有明确的大小关系，它们的设置互不影响。
根据本发明的一些实施例，根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表，包括：
归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量；
根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；
根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表。
进一步的，根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表，包括：
将任意两个已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新邻接表。
需要说明的是，公式1中“min”可以理解为对其后面的式子执行无限接近于零，求解可以理解为
无限趋近于零时的最优解/>即为优化后的相关性Ai，其中/>的第j个元素/>可以用公式2表示：
由于稀疏惩罚项||Ai||1具有使最优解趋于稀疏的特性，因此中趋向于具有更多的0值，这意味着与波束i实际相关的波束少于邻接表中记载的与波束i相关的波束，换言之，领接表中与波束i相关的波束为M个，0≤M≤N，N为发射端波束总数，实际检测过程中与波束i的相关性大于零的波束个数为MNgb,i，MNgb,i＜M。由此，可以降低波束扫描过程所耗费的周期，而且对于任一波束，发射端可以同时维护其与大量波束间的相关性，从而保障了波束追踪的准确性，可以适用于多径效应相对强的环境甚至多径变化剧烈的环境等。
在本发明的一些实施例中，接收信号质量包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个。
根据本发明的一些实施例，根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束，包括：
根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，当邻居波束与当前最优波束的相关性大于第四阈值时，确定波束偏离，并将邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：
判断已扫描波束的个数是否等于预设值，若是，则停止扫描；
需要说明的是，该步骤是在步骤S104执行过程中，每扫描一次后就判断一次，直到已扫描波束的个数等于预设值，当已扫描波束的个数等于预设值，停止扫描。例如，波束扫描后可以将波束标记为已扫描，通过统计已标记的波束确定已扫描波束的个数。
下面参照图3以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的波束跟踪方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
图3是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图，如图3所示，根据本发明实施例的波束跟踪方法，包括：
S201，根据各个波束的空间覆盖角确定各个波束的空间位置；
例如，图5是本发明实施例的一种波束空间覆盖角的示意图，如图5所示，以编号为30的波束为例，在空间位置上与其邻近的波束分别为编号为17、18、19、29、31、41、42、43的波束。
S202，根据各个波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。
例如，编号为17、18、19、29、31、41、42、43的波束与编号为30的波束邻近，则可以选择编号为17、18、19、29、31、41、42、43的波束为编号为30的波束的邻居。
S203，根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
例如，每个波束均作为一个顶点，每个波束选择M个与其相关性较强的波束作为其邻居，0<M<N，N为波束总数，作为顶点的顶点波束与其邻居用边相连，顶点波束与邻居之间的相关性可以用边的权值反映。
S204，根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
在该步骤中，第一阈值可以人为设置，例如，可以选择m个第一类相关波束，其中m＝min(MNgb,n,MS)，MNgb,n为与当前最优波束的相关性大于0的窄波束个数，MS为预设参数。MS可以用以限制波束追踪迭代刚开始时与/或M接近于N时，邻接表中相关性大于0的窄波束个数过大导致扫描过程缓慢。例如，当M<<N时，可以选取MS＝M。
S205，对当前最优波束及第一类相关波束扫描；
S206，令N为一；
S207，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S208，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S209，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S210，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S211，将N加二后跳回步骤S207。
S212，判断已扫描波束的个数是否等于预设值；
预设值用以限制波束追踪迭代一段时间后与/或M<<N时，邻接表相对稀疏，导致进行多轮扫描，由于对当前最有波束非直接相邻的波束，其与当前最有波束的相关性会迅速衰减，因此无需对所有波束进行遍历。
S213，若是，则停止扫描；
S214，归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量；
S215，根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；
S216，根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表；
S217，根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，
S218，判断邻居波束与当前最优波束的相关性是否大于第四阈值；
S219，若是，确定波束偏离，将邻居波速作为重新确定的当前最优波束；
S220，若否，波束未偏离。
在上述步骤中，步骤S204-S213为对当前最有波束执行广度优先扫描的过程，在该过程中，通过限定第一阈值，第二阈值及第三阈值等，可以减小波束扫描周期。
可选地，发射端可以根据邻接表中未扫描波束的状态与/或波束扫描过程中接收端反馈的接收信号质量，以增加其他预设准则从而在预设值扫描次数内提前结束广度优先扫描过程。具体包括：不存在相关性超过预设门限的未扫描邻居波束；未扫描波束的个数或比例少于预设门限；最近一次扫描过程中接收端反馈的接收信号质量均小于预设门限等。
下面参照图4以另一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的波束跟踪方法。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对本发明的具体限制。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
图4是本发明实施例中波束跟踪方法的流程示意图，如图4所示，根据本发明实施例的波束跟踪方法，包括：
S301，扫描各个波束；
S302，根据反馈的各个所述波束的接收信号质量，确定各个所述波束的初始相关性；
S303，根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
S304，根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
S305，对当前最优波束及第一类相关波束扫描；
S306，令N为一；
S307，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S308，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S309，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S310，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S311，将N加二后跳回步骤S307。
S312，判断已扫描波束的个数是否等于预设值；
S313，若是，则停止扫描；
S314，归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量；
S315，根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；
S316，根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表；
S317，根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，
S318，判断邻居波束与当前最优波束的相关性是否大于第四阈值；
S319，若是，确定波束偏离，将邻居波速作为重新确定的当前最优波束；
S320，若否，波束未偏离。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
本发明实施例还提供一种波束跟踪装置，包括：
邻接表构建单元，用于根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
例如，以任意一个波束为顶点，根据任意两个波束的初始相关性，将与作为顶点的顶点波束相关的波束作为该顶点波束的邻居，顶点波束与其邻居用边相连，它们之间的相关性可以用边的权值反映。
扫描单元，用于根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束，用于对当前最优波束及第一类相关波束扫描，还用于从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描；
需要说明的是，第一阈值的数值大小可以进行人为设置及调整，例如，第一阈值可以为零。另外，这里的“循环扫描”可以理解为根据各个波束之间的相关性，对其余没有被扫描的波束依次进行扫描。
邻接表更新单元，用于根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表；
可以理解的是，接收方可以接收已扫描的波束并反馈各个已扫描波束对应的接收信号质量，根据任意两个已扫描波束对应的接收信号质量可以确定这两个已扫描波束之间的相关性。
分析计算单元，用于根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
在该步骤中，通过分析更新后的邻接表，可以确定波束是否发生偏离，以及波束偏离后的最有波束。
采用本发明实施例，可以对最优波束进行实时跟踪，解决了移动通信领域中实时获取最优发射波束的问题，并通过根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期，解决了多波束匹配场景下匹配周期过长的问题。
在上述实施例的基础上，进一步提出各变型实施例，在此需要说明的是，为了使描述简要，在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。
根据本发明的一些实施例，装置，还包括：
检测单元，用于在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个波束的空间位置，并根据各个波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，扫描单元，还用于在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束，并根据反馈的各个波束的接收信号质量，确定各个波束的初始相关性。
根据本发明的一些实施例，扫描单元，用于执行如下步骤，如图2所示，
S1，令N为一；
S2，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
根据本发明的一些实施例，邻接表更新单元，用于：
归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，
根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；
根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表。
进一步的，邻接表更新单元，用于：
将任意两个已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新邻接表。
在本发明的一些实施例中，接收信号质量包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个。
根据本发明的一些实施例，分析计算单元，用于：
根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，当邻居波束与当前最优波束的相关性大于预设阈值时，确定波束偏离，并将邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
根据本发明的一些实施例，装置还包括：
判断单元，用于判断已扫描波束的个数是否等于预设值，若是，则停止扫描；
例如，波束扫描后可以将波束标记为已扫描，通过统计已标记的波束确定已扫描波束的个数。
本发明实施例还提供一种基站，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如图1所示的步骤，具体包括：
S101，根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
S102，根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
S103，对当前最优波束及第一类相关波束扫描；
S104，从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描；
如图2所示，在该步骤中，循环扫描可以具体包括：
S1，令N为一；
S2，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
S105，根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表；
例如，通过归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，其中，接收信号质量可以包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个；根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表。进一步的，根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表，可以包括：
将任意两个已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新邻接表。
需要说明的是，公式1中“min”可以理解为对其后面的式子执行无限接近于零，求解可以理解为/>无限趋近于零时的最优解/>即为优化后的相关性Ai。
S106，根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
例如，根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，当邻居波束与当前最优波束的相关性大于第四阈值时，确定波束偏离，并将邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
进一步的，在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个波束的空间位置，并根据各个波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。或者是，在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束；根据反馈的各个波束的接收信号质量，确定各个波束的初始相关性。
采用本发明实施例，可以对最优波束进行实时跟踪，解决了移动通信领域中实时获取最优发射波束的问题，并通过根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期，解决了多波束匹配场景下匹配周期过长的问题。
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上存储有信息传递的实现程序，程序被处理器执行时实现如图1所示的步骤，具体包括：
S101，根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
S102，根据邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
S103，对当前最优波束及第一类相关波束扫描；
S104，从第一类相关波束开始对邻接表中的波束进行循环扫描；
如图2所示，在该步骤中，循环扫描可以具体包括：
S1，令N为一；
S2，根据邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定第N+1类相关波束中与当前最优波束的相关性最大的优选波束；
S4，根据邻接表，确定与优选波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对优选波束及第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
S105，根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性并更新邻接表；
例如，通过归一化接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，其中，接收信号质量可以包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个；根据归一化后的接收信号质量，确定任意两个已扫描波束的相关性；根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表。进一步的，根据任意两个已扫描波束的相关性，更新邻接表，可以包括：
将任意两个已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新邻接表。
需要说明的是，公式1中“min”可以理解为对其后面的式子执行无限接近于零，求解可以理解为
无限趋近于零时的最优解/>即为优化后的相关性Ai。
S106，根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束。
例如，根据更新后的邻接表，确定与当前最优波束相关性最大的邻居波束，当邻居波束与当前最优波束的相关性大于第四阈值时，确定波束偏离，并将邻居波速作为重新确定的当前最优波束。
进一步的，在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个波束的空间位置，并根据各个波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。或者是，在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束；根据反馈的各个波束的接收信号质量，确定各个波束的初始相关性。
采用本发明实施例，可以对最优波束进行实时跟踪，解决了移动通信领域中实时获取最优发射波束的问题，并通过根据波速之间的相关性对波速进行扫描，减轻了波束跟踪过程耗费的周期，解决了多波束匹配场景下匹配周期过长的问题。
需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
另外，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种波束跟踪方法，其特征在于，包括：
根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
根据所述邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束；
对所述当前最优波束及所述第一类相关波束扫描；
从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描；
根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表；
根据更新后的所述邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束；
所述根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表，包括：
归一化接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量；
根据归一化后的所述接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性；
根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表；
所述根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表，包括：
将任意两个所述已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新所述邻接表。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，根据各个波束的空间覆盖角确定各个所述波束的空间位置；
根据各个所述波束的空间位置，确定各个波束之间的初始相关性。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法，还包括：
在根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表之前，扫描各个波束；
根据反馈的各个所述波束的接收信号质量，确定各个所述波束的初始相关性。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描，包括：
S1，令N为一；
S2，根据所述邻接表，确定与任一第N类相关波束的相关性大于第二阈值的第N+1类相关波束；
S3，确定所述第N+1类相关波束中与所述当前最优波束的相关性最大的波束；
S4，根据所述邻接表，确定与所述相关性最大的波束的相关性大于第三阈值的第N+2类相关波束；
S5，对所述相关性最大的波束及所述第N+2类相关波束扫描；
S6，将N加二后跳回步骤S2。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信号质量包括参考信号接收功率、信噪比及信干噪比中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束，包括：
根据更新后的邻接表，确定与所述当前最优波束相关性最大的邻居波束，当所述邻居波束与所述当前最优波束的相关性大于第四阈值时，确定波束偏离，并将所述邻居波束作为重新确定的当前最优波束。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
判断已扫描波束的个数是否等于预设值，若是，则停止扫描。
8.一种波束跟踪装置，其特征在于，包括：
邻接表构建单元，用于根据各个波束之间的初始相关性建立邻接表；
扫描单元，用于根据所述邻接表，确定与当前最优波束的相关性大于第一阈值的第一类相关波束，用于对所述当前最优波束及所述第一类相关波束扫描，还用于从所述第一类相关波束开始对所述邻接表中的波束进行循环扫描；
邻接表更新单元，用于根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表；
分析计算单元，用于根据更新后的所述邻接表，确定是否存在波束偏离并重新确定当前最优波束；
所述根据接收方反馈的已扫描波束的接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性并更新所述邻接表，包括：
归一化接收方反馈的所述已扫描波束的接收信号质量；
根据归一化后的所述接收信号质量，确定任意两个所述已扫描波束的相关性；
根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表；
所述根据任意两个所述已扫描波束的相关性，更新所述邻接表，包括：
将任意两个所述已扫描波束的相关性代入公式1求解优化后的相关性Ai，
其中，其中Ai(k)表示k时刻、波束i的相关波束与波束i的相关性，Ai(k-1)表示Ai在k-1时刻的历史值，||·||2表示L2范数，||·||1表示L1范数，β与λ均为预设的加权项且β≥0，λ≥0，为后验均方误差，/>为最小扰动项，||Ai||1为稀疏惩罚项；
根据求解后的Ai，更新所述邻接表。
9.一种基站，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的波束跟踪方法的步骤。
10.一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上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的波束跟踪方法的步骤。
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