CN113497644B - 发送波束处理方法、基站及芯片 - Google Patents

Abstract

本申请提供了发送波束处理方法、基站及芯片，适用于无线通信技术领域，该方法包括：基站采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，根据第一发送波束来设计至少一个跟踪波束对，并利用这些跟踪波束来发送参考信号给终端设备。终端设备在接收端参考信号后，会测量各个参考信号的信号质量值。再计算各个跟踪波束对关联的信号质量值的比值，并反馈给基站。基站则根据接收到的信号质量比值来从实时发送波束的相邻波束中进行目标波束选取。最后采用目标波束向终端设备发送通信信号。因此本申请实施例可以提高波束跟踪效率，减少波束跟踪耗时。

Description

发送波束处理方法、基站及芯片

技术领域

本申请属于无线通信技术领域，尤其涉及发送波束处理方法、基站及芯片。

背景技术

毫米波(Millimeter Wave)通信是5G新空口(New Radio，NR)中的关键技术之一。毫米波频段下，模数转换器和混频器等射频链路器件存在功耗过高的问题。为了克服这一问题，基站通常会利用模拟移相器形成高增益的定向收发波束，并通过收发波束实现与用户侧终端设备(以下简称终端设备)的通信。

终端设备在移动时，为了保障与终端设备的正常通信，基站需要对终端设备进行波束跟踪，以及时切换到适宜的发送波束。而在终端设备移动速度较高时，例如用户在乘坐高铁或者高速公路驾车时。基站则需要快速切换发送波束，以防止出现终端设备与基站的数据传输中断甚至链路失败(Link Failure)的情况。因此在终端设备高速移动时，对基站的波束跟踪效率要求较高。

传统的波束跟踪方法会周期性地对基站所有备选发送波束进行扫描。由终端设备周期性地反馈测量到的最优波束。再由基站根据终端设备反馈结果来确定出对应使用的发送波束。但这种方式开销过大，跟踪的效率低耗时长。使得高速移动场景下终端设备接收波束的鲁棒性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了发送波束处理方法、基站及芯片，可以提高毫米波通信中波束跟踪效率。

本申请实施例的第一方面提供了一种发送波束处理方法，应用于基站，包括：

采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，并根据第一发送波束生成包含第二波束和第三波束的波束对。再获取第二波束关联的第一参考信号，以及第三波束关联的第二参考信号，并采用第二波束和第三波束将对应的第一参考信号和第二参考信号发送至终端设备。在接收终端设备到发送的信号质量参数后，再基于信号质量参数从第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，并采用目标波束向终端设备发送通信信号。其中，信号质量参数，是由第一参考信号的信号质量值以及第二参考信号的信号质量值确定的。

由于信号质量参数与基站侧信道方向角之间存在映射关系，因此根据可以通过两个波束之间参考信号的信号质量参数来实现信道方向角的选取，进而实现在波束对负责的跟踪方向上进行最优相邻波束的识别及波束跟踪。同时相对现有技术而言，本申请实施例中进行波束跟踪时，基站仅需生成较少数量的波束对，且基站和终端设备的数据交互次数也较少。因此基站和终端设备的跟踪开销都比较小。因此本申请实施例可以实现快速准确的波束跟踪，提高了波束跟踪的效率。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，提出了生成波束对时，对第二波束和第三波束的设计规则：

第二波束和第三波束，在第一方向上的波束宽度相同，且波束宽度均大于第一发送波束在第一方向上的波束宽度；在第二方向上的波束宽度，均大于或等于第一发送波束在第二方向上的波束宽度。其中，第二波束和第三波束在第二方向上存在主瓣重叠区域。且在主瓣重叠区域内，第一发送波束的信号质量值高于预设的质量阈值。第一方向和第二方向为不同的两个方向。

本申请实施例通过设置第二波束和第三波束在两个跟踪方向上的波束宽度，以及与第一发送波束之间的位置关系。使得本申请实施例中基于第二波束和第三波束可以实现对第一方向上的波束跟踪。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，提出了生成波束对时，对第二波束和第三波束的设计规则：

第二波束和第三波束，在第一方向上的波束宽度相同，且波束宽度均大于第一发送波束在第一方向上的波束宽度；在第二方向上的波束宽度相同，且波束宽度均大于第一发送波束在第二方向上的波束宽度。同时，第二波束和第三波束在第一方向或第二方向上存在主瓣重叠区域。且在主瓣重叠区域内，第一发送波束的信号质量值高于预设的质量阈值。其中，第一方向和第二方向为不同的两个方向。

本申请实施例通过设置第二波束和第三波束在两个跟踪方向上的波束宽度分别相同，且大于第一波束对应的波束宽度。同时设置与第一发送波束之间的位置关系。使得本申请实施例中基于第二波束和第三波束可以实现对第一方向上或第二方向上的波束跟踪。同时由于第二波束和第三波束的覆盖面积更大，因此可以实现对更多相邻波束的有效跟踪。

在第一方面的第一种和第二种可能的实现方式的基础上，在第一方面的第三种可能的实现方式中，信号质量参数为信号质量比值，信号质量比值为第一参考信号的信号质量值和第二参考信号的信号质量值之间的比值。

由于信号质量比值与信道方向角存在一对一映射的关系，因此可以将信号质量比值作为信号质量参数来进行波束跟踪，保障波束跟踪的效果。

在第一方面的第一种和第二种可能的实现方式的基础上，在第一方面的第四种可能的实现方式中，信号质量参数包括第一参考信号的信号质量值和第二参考信号的信号质量值。

本申请实施例中，终端设备仅需测量并各个参考信号的信号质量值。由基站侧对这些信号质量值进行处理，并进行目标波束选取，实现波束切换的过程。因此可以减小波束跟踪对终端设备侧的影响，保障用户在终端设备侧的使用体验。

在第一方面的第四种可能方式的基础上，在第一方面的第五种可能的实现方式中，基于信号质量参数筛选目标波束的过程，包括：

根据第一参考信号的信号质量值和第二参考信号的信号质量值计算中间数据，并根据中间数据从第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束。其中，中间数据是指与基站信道方向角存在映射关系的数据。

在根据两个参考信号的信号质量值计算出该中间数据之后。由于中间数据与信道方向角存在映射关系，因此可以再基于中间数据来进行波束跟踪，保障波束跟踪的效果。

在第一方面的第五种可能方式的基础上，在第一方面的第六种可能的实现方式中，中间数据为信号质量比值，信号质量比值为第一参考信号的信号质量值和第二参考信号的信号质量值之间的比值。

由于信号质量比值与信道方向角存在一对一映射的关系，因此将其作为中间数据。根据信号质量参数来计算出信号质量比值，并基于信号质量比值进行波束跟踪，可以保障波束跟踪的效果。

在第一方面的第四种可能方式的基础上，在第一方面的第七种可能的实现方式中，基于信号质量参数筛选目标波束的过程，包括：

对第一参考信号的信号质量值和第二参考信号的信号质量值进行处理，得到第一切换位置，根据第一切换位置从第一发送波束的相邻波束中定位出目标波束。

由于实际应用中，可以通过预先构建处理函数、数学建模和机器学习模型等方式，来实现信号质量值与切换位置之间的映射。因此本申请实施例会以信号质量数据作为基础数据进行处理，得到目标波束对应的切换位置。再根据该切换位置定位出实际的目标波束即可。因此本申请实施例可以实现对目标波束的快速定位，提高波束跟踪效率。

在第一方面的第三种可能方式的基础上，在第一方面的第八种可能的实现方式中，会根据第一发送波束生成多个波束对。终端设备在获取到各个第二波束和第三波束的信号质量值之后，会将每个波束对中最大的信号质量值目标质量值反馈给基站。基站再根据目标质量值识别各个波束对是否跟踪成功。并根据跟踪成功的波束对对应的信号质量比值，来进行目标波束的筛选。

本申请实施例中，通过各个波束对中最大的信号质量值，来判断该波束对是否跟踪成功。并仅根据跟踪成功的波束对对应的信号质量比值来进行目标波束的筛选。从而避免了跟踪失败的波束对，对目标波束筛选的干扰。提高了波束跟踪的准确性。

在第一方面的第八种可能方式的基础上，在第一方面的第九种可能的实现方式中，根据跟踪成功的波束对对应的信号质量比值，从第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

获取每个跟踪成功的波束对负责的跟踪方向；

若获取到多个不同的跟踪方向，则获取每个跟踪方向关联的多个阈值区间，以及各个阈值区间映射的第二切换位置；根据各个跟踪成功的波束对对应的信号质量比值所属的阈值区间，识别第一发送波束在各个跟踪方向上映射的第二切换位置；对各个第二切换位置进行合成，得到对应的第三切换位置，并基于第三切换位置从第一发送波束的相邻波束中定位出目标波束。

考虑到实际情况中可以进行多维度跟踪方向的波束跟踪，而每个跟踪方向上可能会有着独立的切换位置识别结果。因此需要对这些不同方向上的切换位置进行合成，以保障最终切换位置的准确性。因此不本申请实施例可以提高波束跟踪的准确性。

在第一方面的第九种可能方式的基础上，在第一方面的第十种可能的实现方式中，

若仅获取到一个跟踪方向，获取该跟踪方向关联的多个阈值区间，以及各个阈值区间映射的第二切换位置；根据跟踪成功的波束对对应的信号质量比值所属的阈值区间，识别第一发送波束在跟踪方向上对应的第二切换位置，并基于第二切换位置从第一发送波束的相邻波束中定位出目标波束。

当是对一个跟踪方向进行波束跟踪时，此时得到的切换位置无需进行合成，即可准确定位出目标波束。

在第一方面的第三种或第六种可能方式的基础上，在第一方面的第十一种可能的实现方式中，基于信号质量参数从第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

获取各个波束对负责的跟踪方向，获取每个跟踪方向对应的多个阈值区间，以及各个阈值区间映射的第四切换位置。并根据各个信号质量比值所属的阈值区间，识别第一发送波束在各个跟踪方向上对应的第四切换位置；

若仅获取到一个跟踪方向，则基于识别出的第四切换位置从第一发送波束的相邻波束中定位出目标波束；若获取到多个不同的跟踪方向，则对识别出的第四切换位置进行合成，得到对应的第五切换位置，并基于第五切换位置从第一发送波束的相邻波束中定位出目标波束。

本申请实施例针对不进行跟踪成功识别的情况，设置了单维跟踪方向和多维跟踪方向上的目标波束筛选方法。对于多维跟踪方向，对各个跟踪方向上得到的切换位置进行合成，从而得到目标波束的精确位置。对单维跟踪方向的，则此时得到的切换位置无需进行合成，即可准确定位出目标波束。因此本申请实施例可以提高波束跟踪的准确性。

在第一方面的第一种至第十种可能方式中的任意一种方式的基础上，在第一方面的第十二种可能的实现方式中，还包括：

获取各个波束对负责的跟踪方向，并根据获取到的跟踪方向的数量确定相应的时间间隔，其中，时间间隔与跟踪方向的数量呈正相关。

相应的，在筛选出目标波束时开始计时。在计时达到时间间隔后，将目标波束作为第一发送波束。返回执行采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，并根据所述第一发送波束生成相应的波束对的操作。以开始下一次的波束跟踪。

在本申请实施例中，针对每次实际跟踪的方向数量来设定波束跟踪的周期时间间隔，且单次跟踪的方向的数量与开启下一次波束跟踪的时间间隔呈正相关。因此对于单次跟踪的方向较为全面，跟踪效果较佳的情况，降低更新频率可以降低波束跟踪开销。而对于单次跟踪方向较少的情况，通过缩短时间间隔可以提高更新频率，进而使得整体的跟踪效果得以提升。

本申请实施例的第二方面提供了一种接收波束处理方法，应用于具有多射频链路的终端设备，包括：

采用第一接收波束与基站进行通信。

若检测到备份波束列表中存在待切换波束，则采用所述待切换接收波束与基站进行通信，并将所述第一接收波束加入至所述备份波束列表，其中，所述备份波束列表中包含至少一个备份波束，所述待切换波束为携带的参考信号的信号质量值高于所述第一接收波束携带的参考信号的信号质量值的所述备份波束。

若检测到可用接收波束携带的参考信号的信号质量值，高于所述备选波束列表中一个或多个备选波束携带的参考信号的信号质量值，则将所述可用接收波束加入至所述备选波束列表，并剔除所述备份波束列表中携带的参考信号的信号质量值最低的所述备份波束。

一方面，由于随着时间的推移，备选波束的信号质量也会产生一定的变化。对于备选波束信号质量变好的情况，本申请实施例会将高信号质量高的备选波束作为通信使用的接收波束。作为替换，会将原本的第一接收波束加入备选波束列表之中。另一方面，对于多射频链路的终端设备而言，其空闲链路可以用于波束扫描。因此本申请实施例可以不等待备选波束信号质量变差再来波束扫描，而是由空闲链路来周期性地进行波束扫描。并在扫描出有可用接收波束的信号质量强于已有备选波束时，将这些可用接收波束加入至备选波束列表中。因此本申请实施例一方面可以保障备选波束列表中，各个备选波束的有效性。同时本申请实施例主动将通信使用的接收波束替换为可用的备用波束。因此在备选波束有效性得以保障的情况下，本申请实施例可以最大程度的避免接收波束切换失败，避免终端设备与基站的数据传输出错的情况。因此本申请实施例可以终端设备接收波束的鲁棒性，保障终端设备与基站的正常数据传输。

在第二方面的第一种可能的实现方式中，对备选波束、第一接收波束以及可用接收波束等待检测波束的信号质量检测操作，包括：

对待检测波束携带的解调参考信号进行信号质量检测，得到解调参考信号的信号质量值。

由于解调参考信号无需配置过多的参数即可使用，因此可以节约参考信号的开销。

在第二方面的第一种可能实现方式的基础上，在第二方面的第二种可能的实现方式中，对待检测波束携带的解调参考信号进行信号质量检测，包括：

检测待检测波束对应的物理下行控制信道，得到物理下行控制信道中包含的接收信号。再对接收信号中的解调参考信号进行信号质量检测。

由于解调参考信号是物理下行控制信道内的接收信号，因此需要先检测物理下行控制信道内的接收信号，再对其中的解调参考信号进行信号质量检测。

在第二方面的第二种可能实现方式的基础上，在第二方面的第三种可能的实现方式中，检测待检测波束对应的物理下行控制信道，得到物理下行控制信道中包含的接收信号，包括：

对物理下行控制信道的基带信号进行下变频处理，得到下变频处理之后的基带信号，其中，下变频处理中的载波频率为物理下行控制信道所在频段的中心频率。

对下变频处理之后的基带信号进行低通滤波处理，得到低通滤波处理后的基带信号，其中低通滤波的截止频率为物理下行控制信道所在频段带宽的1/2。

利用模数转换器对低通滤波处理后的基带信号进行采样，得到采样后的基带信号，其中，采样频率大于或等于物理下行控制信道所在频段带宽。

去除采样后的基带信号中的循环前缀，并进行快速傅里叶变换，得到物理下行控制信道中包含的一个或多个接收信号。

在本申请实施例中，通过仅对物理下行控制信道的基带信号进行中心频率的下变频，并进行低通滤波。使得本申请实施例中模数转换器采样的工作量大大减少。同时采样时只需设置采样频率高于物理下行控制信道所在频段带宽即可，从而降低了采样频率。因而本申请实施例可以降低对物理下行控制信道中接收信号的检测功耗，节约终端设备的能量消耗。

本申请实施例的第三方面提供了一种基站，所述终端设备包括存储器、处理器和天线，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如上述第一方面中任一项所述发送波束处理方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如上述第一方面中任一项所述发送波束处理方法的步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述发送波束处理方法。

本申请实施例的第六方面提供了一种芯片，其特征在于，所述芯片包含至少一个处理模块和一个存储模块，所述存储模块与所述处理模块耦合，所述至少一个处理模块用于实现如上述第一方面中任一项所述发送波束处理方法的步骤。

可以理解的是，上述第三方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

本申请实施例的第七方面提供了一种终端设备，所述终端设备包括存储器、处理器和天线，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如上述第二方面中任一项所述接收波束处理方法的步骤。

本申请实施例的第八方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如上述第二方面中任一项所述接收波束处理方法的步骤。

本申请实施例的第九方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行如上述第二方面中任一项所述接收波束处理方法的步骤。

本申请实施例的第十方面提供了一种芯片，其特征在于，所述芯片包含至少一个处理模块和一个存储模块，所述存储模块与所述处理模块耦合，所述至少一个处理模块用于实现如上述第二方面中任一项所述接收波束处理方法的步骤。

可以理解的是，上述第七方面至第十方面的有益效果可以参见上述第二方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

图1A是本申请一实施例提供的发送波束处理方法的流程示意图；

图1B是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图1C是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图1D是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图1E是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图1F是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图2是本申请一实施例提供的发送波束处理方法的流程示意图；

图3是本申请一实施例提供的信道方向角与参考信号接收功率比值的映射关系图；

图4A是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图4B是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图5是本申请一实施例提供的应用场景示意图；

图6A是本申请一实施例提供的终端设备移动速度和信号接收功率损失的关系图；

图6B是本申请一实施例提供的终端设备移动速度和平均反馈间隔的关系图；

图7是本申请实施例提供的基站的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了便于理解本申请，此处先对本申请实施例进行简要说明：

5G NR中波束管理是指获取和维持一组基站和用户终端设备的收发波束，其中收发波束用于上下行发送和接收数据。波束管理包括以下内容：

1)波束确定(Beam Determination)：指基站或终端设备确定各自的收发波束。

2)波束测量(Beam Measurement)：指基站或终端设备测量波束赋形后的接收信号质量。用于波束测量的参考信号包括同步信号块(Synchronization Signal Block，SSB)、信道状态信息参考信号(Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS)和探测参考信号(Sounding Reference Signal，SRS)。

3)波束上报(Beam Reporting)：指终端设备根据波束测量结果向基站上报波束信息。

4)波束扫描(Beam Sweeping)：指在一段时间间隔内，对一定空间区域内的波束进行扫描。

在5G NR中，为了降低波束管理的复杂度和开销，通常采用多级码本的设计。即利用宽波束进行控制信道传输，利用窄波束进行数据信道传输。其中，宽波束的覆盖范围较广，能够保障用户的快速接入。窄波束的增益较高，能够支持更高的数据传输速率。为了实现波束管理，一种可选的方式为：首先对基站发送波束和终端设备接收波束进行扫描，确定基站控制信道宽波束。再在宽波束的覆盖范围内对基站发送波束进行扫描，确定基站数据信道窄波束。

为了保障终端设备处于高速移动时基站与终端设备之间的通信，在进行波束管理时需要进行波束跟踪。以下为一些基站侧可选的波束跟踪方法：

1、穷尽波束扫描方法。周期性地对基站所有备选发送波束进行扫描。由终端设备周期性地反馈测量到的最优波束。再由基站根据终端设备反馈结果来确定出对应使用的发送波束。该方法开销过大，跟踪的效率低耗时长。

2、相邻波束追踪方法。在每个周期内基站对实时发送波束周围预设范围内的相邻波束进行扫描，并由终端设备反馈各个相邻波束的质量。最后由基站确定出对应的发送波束。该方法为了支持终端设备较高的移动速度，需要扫描数量较多的相邻波束。因此开销仍然较大，跟踪的效率低耗时长。

上述几种方法虽然可以实现波束跟踪，但均存在跟踪开销大，跟踪效率低耗时长的问题。

考虑到实际情况中，一方面基站通常架设地较高，其周围的散射体较少。而散射体往往集中在用户周围。因此随着终端设备的移动，基站侧发送波一般是连续变化，即波束切换发生在相邻波束之间。例如对于用户乘坐高铁的场景。此时基站与终端设备之间通常没有障碍物遮挡。此时基站侧发送波束对准终端设备，并会随着车辆的移动而在相邻的波束之间连续变化。

另一方面，随着终端设备的移动，基站侧的信道方向角将会发生连续的变化。波束跟踪的过程即为确定与信道方向角匹配的最优发送波束，使得终端设备的接收信号质量最佳。通过实践证明，对于两个主瓣有重叠的波束而言，信道方向角与两个波束之间的参考信号的信号质量比值，存在一对一的映射关系。因此理论上可以通过两个波束之间的信号质量比值来进行最优发送波束的选取。其中，基站侧的信道方向角是指：基站与终端设备进行通信时，用于通信的电磁波信号与基站天线之间理论上的最佳角度。在该最佳角度下发送电磁波信号，可以使得基站与终端设备之间的通信质量最佳。

基于上述的两方面原理，为了提高波束跟踪效率，保障终端设备高速移动的情况下与基站的正常通信。在本申请一些实施例中，由基站根据实时的发送波束来生成至少一对的跟踪波束，并采用跟踪波束来发送参考信号给终端设备。终端设备在接收到跟踪波束后，对每对跟踪波束中的参考信号进行信号质量的比值计算。并反馈给基站各对跟踪波束对应的信号质量比值。基站在接收到信号质量比值之后，根据该信号质量比值从实时发送波束对应的相邻波束中选取出对应的波束。最后将发送波束切换设置为该选取出的波束。

而在本申请的另一些实施例中，由基站根据实时的发送波束来生成至少一对的跟踪波束，并采用跟踪波束来发送参考信号给终端设备。终端设备在接收到跟踪波束后，将跟踪波束的参考信号反馈给基站。基站在接收到信号质量值之后，根据该信号质量值从实时发送波束对应的相邻波束中选取出对应的波束。最后将发送波束切换设置为该选取出的波束。

在本申请实施例中，每次波束跟踪时，基站仅需生成较少数量的跟踪波束。同时向终端设备发送较少数量的参考信号。相应的，终端设备也仅需计算较少数量参考信号的信号质量比值并进行反馈，甚至可以仅将测量得到的跟踪波束的信号质量值进行反馈。同时，基站在接收到信号质量比值或者信号质量值之后，可以根据接收数据情况，快速从相邻波束中筛选出适宜的波束并作为发送波束。在本申请实施例中，一方面无需对大量的波束进行扫描即可快速确定出发送波束，因此减少了基站对波束扫描的工作量。另一方面，也减少了波束跟踪期间基站与终端设备之间交互次数，使得波束跟踪的效率得以提升。因此，本申请实施例可以提高波束跟踪的效率，减少波束跟踪耗时。进而使得本申请实施例即使在终端设备高速移动的情况下，仍可以有效保障基站对终端设备实时发送波束的有效更新，保障与终端设备之间的正常通信。

本申请实施例提供的发送波束处理方法可以应用于基站，接收波束处理方法可应用与于终端设备，其中终端设备包括但不限于如手机、平板电脑和可穿戴设备。本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制，需根据实际应用场景确定。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1A示出了本申请实施例一提供的发送波束处理方法的实现流程图，在本申请实施例中，终端设备会反馈信号质量比值给基站，详述如下：

S101，基站采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，并根据第一发送波束设计至少一个跟踪波束对。

在本申请实施例中，将基站与终端设备进行通信时实时使用的发送波束，统一命名为实时发送波束。由于在通信过程中可能会有发送波束切换的情况，即通信时使用的发送波束可能会产生变化。因此在本申请中，实时发送波束并非特指某一个具体的发送波束，而是指在一个具体时间点，基站通信实际使用的发送波束。举例说明：假设基站在时间点A执行S101的操作，同时假设在时间点A基站使用了发送波束a来与终端设备进行通信。此时时间点A对应的实时发送波束就是指发送波束a。而若基站在时间点B执行S101的操作，假设在时间点B基站使用了发送波束b来与终端设备进行通信。此时时间点B对应的实时发送波束就是发送波束b。

另外，由于波束跟踪就是基站寻找最适合用于通信的发送波束的过程。因此在每次波束跟踪过程中，若找到了适宜的发送波束，并采用该找到的发送波束来与终端设备进行通信。此时该找到的发送波束就是新的实时发送波束。

因此，在本申请实施例中，第一发送波束即为在执行S101操作时基站对应的实时发送波束。

在本申请实施例中，将根据实时发送波束设计的波束对，统一命名为跟踪波束对。同时将跟踪波束对中包含的两个跟踪波束，统一命名为第二波束和第三波束。其中，第二和第三仅用于区分不同的两个跟踪波束。例如假设跟踪波束对中包含跟踪波束A和跟踪波束B。在本申请实施例中，跟踪波束A既可以被命名为第二波束，也可以被命名为第三波束。同样，在满足跟踪波束B与跟踪波束A命名不同的情况下，跟踪波束B亦可以被命名为第二波束或第三波束。

由于对于两个主瓣有重叠的波束而言，信道方向角与两个波束之间的参考信号的信号质量比值，存在一对一的映射关系。因此本申请实施例在设计发送波束对应的跟踪波束时，均为成对的设计。同时，考虑到基站天线生成的发送波束和与相邻波束之间为阵列排布。例如可以参考图1B，对于发送波束和相邻波束而言，存在横向和纵向两个相互垂直的波束排布方向。当其中某一个排布方向垂直于地面时，则该排布方向则为垂直方向，而另一个排布方向则为水平方向。

对每对跟踪波束的设计要求如下：

1、两个跟踪波束在横向和纵向上，选取一个方向设置为展宽相同，且波束宽度均大于实时发送波束在该方向的波束宽度。另一个方向上则设置波束宽度均大于或等于实时发送波束在该方向的波束宽度，且存在主瓣重叠。

或者两个跟踪波束在横向展宽相同，在纵向展宽亦相同，且波束宽度均大于实时发送波束在同一方向上的波束宽度。同时两个跟踪波束在横向或纵向上存在主瓣重叠。

2、两个跟踪波束主瓣的重叠区域内，实时发送波束的信号质量高于预设的质量阈值。其中，质量阈值的具体值可由技术人员根据实际需求设置。例如在一些可选实施例中，可以设置为3dB。

在本申请实施例中，第一方向是指横向或者纵向，而第二方向则是指横向和纵向中，与第一方向不同的方向。例如，当第一方向为横向时，第二方向则为纵向。反之若第一方向为纵向，则第二方向为横向。对两点设计要求的一些说明如下：

存在至少一个方向上展宽大于实时发送波束，且主瓣重叠区域内实时发送波束的信号质量较佳。是为了保障本申请实施例可以在实时发送波束周围的一定范围内进行相邻波束的跟踪选取。并保障选取出的相邻波束可以满足基站和终端设备之间的信号质量需求。

在满足重叠区域内实时发送波束的信号质量高于质量阈值的情况下，本申请实施例不对具体主瓣重叠方向和重叠区域大小进行过多限定。可由技术人员根据实际对信号质量的要求、对所需支持的终端设备移动速度情况以及移动方向，来确定实际的重叠区域大小和方向。

例如，由实践可知，当重叠区域越大时，一方面基站支持的波束跟踪范围越大。但另一方面对应跟踪波束的增益又会变小，且终端设备对跟踪波束内参考信号的信号质量测量精度亦会有所下降。因此重叠区域大，可以适应终端设备移动速度较高的场景。同时也适合基站与终端设备之间原本信号质量就比较好的场景。反之，重叠区域小则意味着跟踪波束增益较大，终端设备可以较为精确地测量跟踪波束内参考信号的信号质量。但所支持的波束跟踪范围相对较小。因此，技术人员可以根据实际的场景需求来设置具体的重叠区域大小。

同时，由于要求点1中当设置为两个跟踪波束在横向和纵向上均展宽相同，且波束宽度均大于实时发送波束的波束宽度时。相对仅在一个方向上设置展宽相同且大于实时发送波束的波束宽度而言，其对应的跟踪波束的跟踪区域较大。这会导致跟踪波束的增益变小，进而导致基站与终端设备之间参考信号的信号质量下降。因此要求点1中的两种展宽设置方式亦可适应于不同的场景需求，技术人员可以根据实际的场景来进行选取。例如在一些可选实施例中，对于原本基站与终端设备之间的通信质量就较佳的场景。此时可以选取在横向和纵向两个方向上均设置为展宽相同，以提高波束跟踪区域范围。而在另一些可选实施例中，对于原本基站与终端设备之间的通信质量较差的场景，可以仅选取横向或纵向来设置为展宽相同，以保障波束跟踪的有效性。

而对于跟踪波束对的数量，以及各对跟踪波束展宽方向的设置，详述如下：

对于跟踪波束对的展宽方向而言：

以一实例进行说明，参考图1C设计。在本申请实施例中，跟踪波束1和跟踪波束2为一对跟踪波束。其中，两个跟踪波束在横向上展宽相同，且波束宽度均大于实时发送波束的波束宽度。同时，在纵向上两个跟踪波束与实时发送波束的波束宽度相同。此时可以利用跟踪波束1和2对应的信号质量比值来进行横向跟踪和波束更新，即从横向与实时发送波束相邻的波束中，选取出新的发送波束进行更新。

参考图1D设计，是在图1C的基础上增加设计了一对跟踪波束3和跟踪波束4。其中，两个跟踪波束在纵向上展宽相同，且波束宽度均大于实时发送波束的波束宽度。同时，在横向上两个跟踪波束与实时发送波束的波束宽度相同。此时可以利用跟踪波束3和4对应的信号质量比值来进行纵向跟踪和波束更新，即从纵向与实时发送波束相邻的波束中，选取出新的发送波束进行更新。

参考图1D可知，对于跟踪波束在不同方向展宽，可以实现对终端设备不同方向上的波束跟踪。因此本申请实施例在进行应用时，技术人员可以根据实际场景中终端设备的移动方向情况，以及波束阵列排布情况的设置情况来选取各对跟踪波束展宽方向。例如，在一些实施例中，假设纵向排布方向垂直于地面，已知终端设备仅会在水平方向上移动，此时可以选择各个跟踪波束对均在水平方向上展宽相同。或者仅存在横向排布的相邻波束时，也可以选择各个跟踪波束对均在横向上展宽相同。在另一些实施例中，假设纵向排布方向垂直于地面，已知终端设备仅会在垂直方向上运动，则可以选择各个跟踪波束均在垂直方向上展宽相同。在又一些实施例中，为了应对终端设备未知运动方向的情况，亦可以设计多个跟踪波束对。其中既包含在横向展宽相同的跟踪波束对，也包含在纵向展宽相同的跟踪波束对。

对于跟踪波束对的数量而言：

由上述对跟踪波束展宽方向的说明可知，当仅需对单个方向进行波束跟踪时，最少仅需一对跟踪波束。如图1C中所示的跟踪波束1和跟踪波束2。而对于需要对多个方向进行波束跟踪时，此时至少需要两对跟踪波束。如图1D中的跟踪波束1和跟踪波束2一对，以及跟踪波束3和跟踪波束4一对。因此本申请实施例亦不对具体设计的跟踪波束对数量进行过多限定。可由技术人员根据实际需求来选取。

应当特别说明地，对于单个方向进行波束跟踪时，最少仅需一对跟踪波束。但根据实际需求，技术人员亦可以设计多对跟踪波束进行跟踪。仍以一实例进行举例说明：

参考图1E，本实施例中设计了一对跟踪波束：跟踪波束5和跟踪波束6。其中两个跟踪波束在横向和纵向均进行了展宽，且两个方向上的波束宽度均大于实时发送波束。由于两个跟踪波束在纵向分量相同，因此可以用于进行横向的波束跟踪。参考图1F，是在图1E的基础上增加设计了一对跟踪波束：跟踪波束7和跟踪波束8。该两个跟踪波束也是在横向和纵向均进行了展宽，且两个方向上的波束宽度均大于实时发送波束。但纵向展宽的方向与跟踪波束5和跟踪波束6相反。此时跟踪波束7和跟踪波束8亦可用于进行横向的波束跟踪。由此可知，当需要进行横向的波束跟踪时，技术人员亦可以同时设计多个跟踪波束对，如图1F中的跟踪波束5和跟踪波束6，以及跟踪波束7和跟踪波束8两对。

同理，在图1F中，由于跟踪波束5和跟踪波束7在横向分量相同。同时跟踪波束6和跟踪波束8亦在横向上分量相同。因此在本申请实施例中，若需要进行纵向的波束跟踪。亦可以同时采用跟踪波束5和跟踪波束7，以及跟踪波束6和跟踪波束8两对进行跟踪。

在满足上述两点设计要求以及跟踪波束对数量设计原理的情况下，技术人员根据实际需求自行设置对应的跟踪波束对的设计规则，以满足不同场景的实际需求。例如，在一些可选实施例中，可以参考图1D所示实施例进行跟踪波束设计。而在另一些可选实施例中，亦可以参考图1F进行跟踪波束的设计。

作为本申请的一个可选实施例，将本申请实施例结合至离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)码本之中。假设基站配备W×H大小的均匀平面阵列，其中W和H分别为横向和纵向天线数，采用的发送波束码本可以表示为：

其中F_2W和F_2H分别为2W×2W和2H×2H大小的DFT矩阵，F_2W(1:W，:)表示矩阵F_2W的1:W行构成的子矩阵，F_2H(1:H，:)表示矩阵F_2H的1:H行构成的子矩阵。

当将本实施例与图1D所示实施例结合应用时，一种横向跟踪波束码本设计可以表示为：

一种垂直方向跟踪波束码本设计可以表示为：

当将本实施例与图1F所示实施例结合应用时，一种跟踪波束码本设计可以表示为：

S102，基站获取各个跟踪波束对中跟踪波束对应的参考信号，并采用跟踪波束将自身对应的参考信号发送至终端设备。

为了基于跟踪波束对来进行发送波束的跟踪和更新，本申请实施例会预先设置一些参考信号对，并设置好参考信号对与跟踪波束对的对应关系。每个参考信号对用于一对跟踪波束进行传输。例如，假设设置了参考信号A和参考信号B为一对参考信号。同时假设设计得到了一对跟踪波束为：跟踪波束A和跟踪波束B。此时可以采用跟踪波束A来发送参考信号A，并采用跟踪波束B发送参考信号B。其中，预设的参考信号对的数量应当大于或等于S101中得到的跟踪波束对的数量，以保障各个跟踪波束对之间的参考信号可以区分开来。本申请实施例不对参考信号的种类进行过多限定，可由技术人员根据实际需求选取设定。例如在一些实施例中，可以将CSI-RS作为参考信号。而在另一些实施例中，亦可以将解调参考信号(Demodulation Reference Signal，DMRS)作为参考信号。其中应当说明地，由于CSI-RS更适用于多终端设备的跟踪，而DMRS更适应用于对单个终端设备的跟踪。因此在选取参考信号种类时，亦可以参考实际应用场景中对跟踪终端设备的数量来进行选取。

在设计好各个跟踪波束的基础上，本申请实施例会为每对跟踪波束配置好对应的参考信号对，并确定好每个跟踪波束实际对应的参考信号。例如在图1D所示实施例中，假设预设设置了参考信号1和参考信号2为一对参考信号，参考信号3和参考信号4为一对参考信号。同时设置了参考信号和跟踪信号的对应关系为：参考信号1对应跟踪波束1、参考信号2对应跟踪波束2、参考信号3对应跟踪波束3，同时参考信号4对应跟踪波束4。在得到4个跟踪波束之后，根据该对应关系即可快速确定出各个跟踪波束对应的参考信号。为了便于区分同一跟踪波束对内不同跟踪波束对应的参考信号，对应于跟踪波束统一命名方式。在本申请实施例中，将第二波束对应的参考信号统一命名为第一参考信号，并将第三波束对应的参考信号统一命名为第二参考信号。其中，第一第二也仅是用于区分两个不同的参考信号。例如上述实例中，参考信号A可以被命名为第一参考信号或第二参考信号。在满足参考信号B与参考信号A命名不同的情况下，参考信号B亦可以被命名为第一参考信号或第二参考信号。

应当说明地，在一些可选实施例中，单个跟踪波束可能会被同时划分至不同的跟踪波束对之中。为了区分不同的跟踪波束对，单个跟踪波束可以同时对应着多个不同的参考信号。例如参考图1F所示实施例。一方面跟踪波束5和跟踪波束6，以及跟踪波束7和跟踪波束8，均可用于进行横向的波束跟踪。另一方面，跟踪波束5和跟踪波束7，以及跟踪波束6和跟踪波束8，均可用于进行纵向的波束跟踪。因此在进行跟踪波束对划分时，每个跟踪波束均可以被划分至两个不同的跟踪波束对之中。当同时使用4个跟踪波束对来进行波束跟踪时，为了区分各个跟踪波束对，每个跟踪波束可以设置一个参考信号或多个不同的参考信号。例如对于跟踪波束5而言，在其与跟踪波束6构成的跟踪波束对中，需要对应一个参考信号。而在其与跟踪波束7构成的跟踪波束对中，其亦需要对应一个参考信号。此时，可以仅对跟踪波束5设置一个对应的参考信号，亦可以设置2个不同的参考信号，以便于终端设备将这两个跟踪波束对区分开来。由此可知，S102中，每个跟踪波束可以获取到一个或多个对应的参考信号，同时也会发送这些对应的参考信号至终端设备。其中具体对应的参考信号数量，需根据实际跟踪波束的设计规则确定，此处不予限定。

在确定好各个跟踪波束对应的参考信号之后，本申请实施例会采用跟踪波束将对应的参考信号发送至终端设备。

S103，终端设备测量每个参考信号的信号质量值，计算每个跟踪波束对对应的信号质量值的比值，并将计算得到的信号质量比值发送给基站。

本申请实施例中，在基站中设置好了参考信号对以及各个参考信号与跟踪波束的对应关系的基础上。基站会将参考信号的配对信息发送给终端设备，以使得终端设备可以准确计算各个跟踪波束对应的参考信号对的信号质量比值。例如设置了参考信号1和参考信号2为一对参考信号。基站会将该配对信息发送给终端设备，以告知终端设备在接收到参考信号之后，计算参考信号1和参考信号2之间的信号质量比值。

终端设备接收到各个参考信号之后，会测量各个参考信号的信号质量。同时在已获知参考信号配对信息的基础上，终端设备会根据配对信息对各个参考信号进行配对，查找出各自对应的参考信号。在此基础上，再计算各个参考信号对的信号质量比值，进而得到各对跟踪波束对应的信号质量比值数据。其中，对信号质量表征参数此处不予限定，可由技术人员根据实际需求设定。例如，在一些可选实施例中，可以采用参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)来表征信号质量。此时测量各个参考信号的信号质量，即为测量各个参考信号的RSRP值。

在得到各对跟踪波束对应的信号质量比值之后，终端设备会将得到的信号质量比值反馈给基站。

S104，基站根据接收到的各个跟踪波束对的信号质量比值，从第一发送波束对应的相邻波束中筛选出目标波束，并采用目标波束向终端设备发送通信信号。

由于对于两个主瓣有重叠的波束而言，信道方向角与两个波束之间的参考信号的信号质量比值，存在一对一的映射关系。同时，当信道方向角在发送波束中心角度附近，且在发送波束的覆盖范围之内时。基于发送波束设计的跟踪波束对，其发送的参考信号对于终端设备而言接收信号质量相近。因此此时计算出的信号质量比值接近与1。而当信道方向角超出发送波束的覆盖范围，进入相邻波束的覆盖范围内时，终端设备接收信号质量比值将会偏离1。且信道方向角超出发送波束的覆盖范围越远，信号质量比值偏离1的程度越大。同时对于不同相邻波束而言，由于其发送波束的位置相邻方向以及实际距离的不同。如左侧相邻和右侧相邻。使得不同的相邻波束对应的实际信号质量比值与1的偏离程度也会有所差异。基于这一原理，可以通过预先根据各个实际波束的覆盖范围情况，以及在不同的覆盖范围内信号质量比值与各个相邻波束对应的关系，来设置不同相邻波束对应的信号质量比值的阈值区间。并设置好各个区域范围对应的切换位置。例如是左侧第一个还是右侧第一个，或者是上方第一个或者下方第一个。其中，本申请实施例不对各个相邻波束实际对应的阈值区间大小进行限定，可由技术人员根据实际场景设置。例如，可由技术人员预先对发送波束、跟踪波束和相邻波束进行数据测试。得到当信道方向角进入各个相邻波束覆盖范围内时，对应的信号质量比值情况。进而根据测试得到的信号质量比值来得到本申请实施例所需的阈值区间。

以一实例进行举例说明，例如假设选取了用于横向跟踪的跟踪波束对：跟踪波束A和跟踪波束B，且横向方向与地面平行。对于发送波束左侧第一个相邻波束设置阈值区间为(n1，a1]，左侧第二个相邻波束设置阈值区间为(a1，a2]。对于发送波束右侧第一个相邻波束设置阈值区间为[b1，n2)，右侧第二个相邻波束设置阈值区间为[b2，b1)。同时设置[n2，n1]为无需进行波束切换。其中，n2<1<n1。此时可以根据实际得到的信号质量比值所处的范围，来确定出对应的相邻波束。若得到跟踪波束A和跟踪波束B对应的信号质量比值为a1。由于a∈(n1，a1]，因此此时说明实时发送波束对应的切换位置为左侧第一个，即左侧第一个相邻波束即为目标波束，需要将发送波束切换为该目标波束，以实现对发送波束的跟踪更新。而若得到跟踪波束A和跟踪波束B对应的信号质量比值为b2。由于b2∈[b2，b1)，此时实时发送波束右侧第二个相邻波束即为目标波束。需要将实时发送波束切换为该目标波束，并采用该目标波束与终端设进行通信，以实现对实时发送波束的跟踪更新。

同时应当说明地，由对S101和S102的说明可知，本申请实施例中可能会同时设计多个跟踪波束对。例如，在对单一方向进行波束跟踪时，可以为一个方向同时设计多个跟踪波束对。如图1F所示实施例中，对于横向可以同时设计跟踪波束5和跟踪波束6，以及跟踪波束7和跟踪波束8，共两个跟踪波束对。而在同时对多个方向进行波束跟踪时，则需要至少两个不同的跟踪波束对。例如图1D所示实施例。由此可知，在S104中，基站可能会同时接收到多个跟踪波束对的信号质量比值，但发送波束仅会有一个。因此基站在接收到多个信号质量比值时，需要从中选取出一个信号质量比值作为相邻波束筛选的依据，并进行上述的阈值区间查询和目标波束却确定。其中，本申请实施例不对具体的信号质量比值选取方法进行限定，可由技术人员根据实际需求进行选取或设定。或者，亦可以先确定出各个信号质量比值对应的相邻波束，再根据从这些确定出的相邻波束中选取出目标波束。

作为本申请的一个可选实施例，在接收到多个信号质量比值时，可以根据实际的波束跟踪情况来进行处理。例如对于所有跟踪波束对均为同一方向跟踪的情况，此时可以采用投票机制来确定目标波束。即可以在根据各个跟踪波束对的信号质量比值确定出对应的相邻波束后，再进行投票，将其中被选取次数最多的相邻波束作为目标波束。

作为本申请的另一个可选实施例，对于同时对多个方向进行波束跟踪的情况。则可以在每个方向上均选取出一个信号质量比值，并基于该信号质量比值确定出一个相邻波束的切换位置。最后根据多个切换位置进行合成，确定出最终的目标波束。例如，假设同时对横向和纵向两个方向进行波束跟踪。同时根据接收到的信号质量比值以及对应的横向阈值区间，在横向上的切换位置为实时发送波束左侧第一个。对应的，在纵向的切换位置为实时发送波束上方第一个。此时，在本申请实施例中，则会将两个切换位置进行合成得到左上方的目标切换位置。因此此时会将在实时发送波束左上方的第一个相邻波束选定为目标波束。例如结合图1D所示实施例，其中包含了阵列排布的实时发送波束和相邻波束，数量和为9个。按照从左到右从上到下的顺序进行位置编号。此时实时发送波束位置号为5，其左侧第一个相邻波束位置号为4，其上方第一个相邻波束位置号为2。但位置合成后左上方位置对应的则是位置号为1的相邻波束。因此此时会将位置号1的相邻波束选定为目标波束。

作为本申请的另一个可选实施例，考虑到参考信号的信号质量可以反映信道方向角与跟踪波束覆盖范围的关系。当某个跟踪波束对应的信号质量较佳时，说明信道方向角具有较大可能处于该跟踪波束的覆盖范围内。基于这一原理，在本申请实施例中，会基于各个跟踪波束对应的信号质量来进行跟踪波束对的筛选。具体而言，包括：

在S103中，对于同一跟踪方向上的跟踪波束对应的信号质量值，终端设备还会比较各个信号质量值的高低，并仅将其中最高信号质量值对应的信号质量比值发送给基站。此时对于每个跟踪方向，终端设备仅会发送一个信号质量比值数据给基站。当有两个跟踪方向时，则共会发送两个信号质量比值给基站。

其中，为了实现对同一跟踪方向上跟踪波束对应信号质量值的比较和筛选操作。本申请实施例中，基站还需要告知终端设备，哪些参考信号是属于同一跟踪方向的。具体而言，可由基站在将参考信号配对信息发送至终端设备时，一并将各个参考信号对应跟踪波束的跟踪方向发送至终端设备。

信号质量值最高，说明信号方向角最有可能在该最高信号质量值对应的跟踪波束的覆盖范围内。因此本申请实施例由终端设备查找出各个跟踪方向上最佳的信号质量，并仅反馈该最佳信号质量对于的信号质量比值给基站，再由基站根据反馈的信号质量比值，来进行目标波束的筛选。从而保障了对目标波束筛选的准确性和可靠性。其中，应当说明地，由于信号质量值和信号质量比值均为数值。因此为了基站能确定出这些数值对应的参考信号，以实现对相邻波束的选取。在本申请实施例中，终端设备发送信号质量值和信号质量比值的操作，均是指将这些数值本身以及数值对应参考信号的信息均发送至基站。参考信号的信息可以是一个信号标识、一个编号或者一个信号名称，具体此处不予限定，只要能使得基站区分出各个数值对应的参考信号即可。

同时应当说明地，本申请实施例针对的是对终端设备的持续波束跟踪。具体而言，实际应用中会以一个预设的跟踪频率对终端设备进行周期性的波束跟踪。其中，具体的跟踪频率可由技术人员根据实际需求设置，此处不予限定。例如在一些实施例中，可以设置跟踪频率为100次/秒，即周期性波束跟踪的时间间隔为10ms。而上述S101至S104仅为周期性波束跟踪中的单次跟踪过程。

另外，由上述S103的说明可知，本申请实施例中基站需要将参考信号的配对信息发送给终端设备。以使得终端设备可以准确计算各个跟踪波束对应的参考信号对的信号质量比值。在一些可选实施例中，基站还需将各个参考信号对应跟踪波束的跟踪方向发送给终端设备。具体而言，为了保障每次波束跟踪过程的有效进行，基站需在周期性波束跟踪开始前，将参考信号的配对信息发送给终端设备。而在单次波束跟踪的过程中，则无需重复告知终端设备。而对应的，基站将参考信号的配对信息和各个参考信号对应跟踪波束的跟踪方向发送给终端设备的操作，则既可以在开始周期性的波束跟踪之前完成，也可以在S102中完成。在S102中操作时，则由基站在向终端设备发送参考信号时，一并将对应关系信息和各个参考信号对应跟踪波束的跟踪方向发送至终端设备。

在本申请实施例中，每次波束跟踪时，基站仅需生成较少数量的跟踪波束。同时向终端设备发送较少数量的参考信号。相应的，终端设备也仅需计算较少数量参考信号的信号质量比值并进行反馈。同时，基站在接收到信号质量比值之后，可以根据比值情况，快速从相邻波束中筛选出适宜的目标波束并作为发送波束。并基于更新后的发送波束与终端设备进行通信。在本申请实施例中，一方面无需对大量的波束进行扫描即可快速确定出发送波束，因此减少了基站对波束扫描的工作量。另一方面，也减少了波束跟踪期间基站与终端设备之间交互次数，使得波束跟踪的效率得以提升。因此，本申请实施例可以提高波束跟踪的效率，减少波束跟踪耗时。进而使得本申请实施例即使在终端设备高速移动的情况下，仍可以有效保障基站对终端设备实时发送波束的有效更新，保障与终端设备之间的正常通信。

图2示出了本申请实施例二提供的发送波束处理方法的实现流程图。在本申请实施例中，终端设备会反馈信号质量比值给基站，详述如下：

考虑到实际波束跟踪情况中，可能会因遮挡物或者终端设备移动速度等因素，导致波束跟踪失败。在波束跟踪失败的情况下，若仍根据终端设备反馈的跟踪波束对的信号质量比值来进行目标波束选取，会导致选取出的目标波束无法满足基站与终端设备的通信需求。因此在进行波束跟踪时，需要识别出每次跟踪是否成功。并依据是否跟踪成功来进行对应的发送波束更新操作。

一方面，实践证明，对于单次波束跟踪而言。若某个跟踪波束对跟踪成功，此时信道方向角仍处该跟踪波束对的覆盖范围内。此时该跟踪波束对中，至少有一个跟踪波束可以较好地与终端设备进行数据传输。即至少有一个跟踪波束对应的信号质量值会较高。反之，对于跟踪失败的跟踪波束对，由于此时信道方向角已处于该跟踪波束对的覆盖范围以外。因此此时该跟踪波束对中各个跟踪波束对应的信号质量值均会较低。基于这一原理，在本申请实施例中，会预先设置一个质量阈值，用于判断各个信号质量值对应的跟踪波束对是否跟踪成功。其中，质量阈值的具体大小此处不做过多限定，可由技术人员根据实际信道方向角在跟踪波束覆盖范围内时终端设备的信号质量值进行测试，并进行设置。

另一方面，由图1A所示实施例中的说明可知。对于单个跟踪方向，可以设置一个或多个跟踪波束对进行跟踪。当某个跟踪方向上同时设置了多个跟踪波束对时，理论上可以计算出多个对应的信号质量比值。但由于这些信号质量都是用于同一跟踪方向上相邻波束的选取，因此实际上是存在信息冗余情况的。因此，对于终端设备而言，其可以不计算和反馈所有的信号质量比值。对于基站而言，其也无需查找所有跟踪波束对信号质量比值对应的相邻波束。为了应对信息冗余的情况，本申请实施例中会由终端设备对冗余信息进行剔除，并在每个跟踪方向上仅反馈一个信号质量比值给基站。

基于上述两方面的原理说明，对本申请实施例实现流程详述如下：

S201，基站采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，并根据第一发送波束设计至少一个跟踪波束对。

其中，S201的原理和操作细节等，均与S101相同，具体可参考S101的相关说明，此处不予赘述。

S202，基站获取各个跟踪波束对中跟踪波束对应的参考信号，并采用跟踪波束将自身对应的参考信号发送至终端设备。

其中，S202的原理和操作细节等，均与S102相同，具体可参考S102的相关说明，此处不予赘述。

S203，终端设备测量每个参考信号的信号质量值，获取各个信号质量值对应的跟踪波束的跟踪方向，并从信号质量值中选取出各个跟踪方向对应的目标质量值。其中目标质量值，是单个跟踪方向对应的所有信号质量值中数值最高的值。

S204，终端设备将目标质量值对应的跟踪波束对作为目标波束对，获取每个目标波束对应的信号质量值的比值，并将获取到的信号质量比值和目标质量值发送给基站。

其中，S203和S204中的信号质量测量和信号质量比值计算等原理和操作细节等，均与S103相同，具体可参考S103的相关说明，此处不予赘述。

此处对S203和S204中与S103不同之处进行说明如下：

由于信号质量值可以反映出信道方向角与跟踪波束覆盖范围之间的位置关系。当某一跟踪波束对应的信号质量值越高，说明信道方向角越有可能在处于该跟踪波束的覆盖范围之中。因此本申请实施例终端设备在测量出各个参考信号的信号质量值之后，还会对各个跟踪方向分别进行信号质量值的筛选。即对于单个跟踪方向对应的所有跟踪波束的信号质量值而言，仅会挑选出其中数值最高的值作为目标质量值(此时是以单个跟踪波束的信号质量值为单位进行筛选，因此无需区分单个跟踪方向上有多少跟踪波束对)。因此，每个跟踪方向均可得到一个目标质量值。其中，为了使终端设备可以区分不同参考信号对应跟踪波束的跟踪方向，在本申请实施例中，基站需告知终端设备各个参考信号对应的跟踪方向信息。具体而言，基站可以在将参考信号发送给终端设备时，一并将参考信号对应的跟踪方向信息发送给终端设备。

在确定出各个跟踪方向对应的目标质量值之后。终端设备还会将这些目标质量值所属的跟踪波束对选取为实际使用的跟踪波束对，并会获取这些跟踪波束对应的信号质量比值。其中，获取的方式包括两种可选的方式：

1、终端设备在测量出各个参考信号的信号质量值之后，就计算各个跟踪波束对对应的信号质量比值。此时，S204中就是从已计算出的这些信号质量比值中选取出目标质量值对应的比值。

2、终端设备在筛选出目标质量值之后，再根据参考信号的对应关系，确定出目标质量值对应的另一个信号质量值(确定的过程可参考S103中的相关说明)。再计算出对应的信号质量比值。

实际应用中，技术人员可以根据实际需求来选取其中任意一种方式获取信号质量比值。

在获取到目标质量值和对应的信号质量比值之后，终端设备会将这些数据均发送给基站。此时，每个跟踪方向都会对应有一个目标质量值和一个信号质量比值发送给基站。当实际应用中仅对单个方向进行跟踪时，终端设备则仅会发送一个目标质量值和一个信号质量比值发送给基站。

S205，基站根据接收到的目标质量值，筛选出跟踪成功的跟踪波束对。根据跟踪成功的跟踪波束对对应的信号质量比值，从第一发送波束对应的相邻波束中筛选出目标波束，并采用目标波束向终端设备发送通信信号。

其中，S205中的目标波束筛选等原理和操作细节等，均与S104相同，具体可参考S104的相关说明，此处不予赘述。

此处对S205中与S104不同之处进行说明如下：

在接收到各个跟踪方向对应的目标质量值和信号质量比值之后。基站会根据预设的质量阈值，判断各个目标质量值对应的跟踪波束对是否跟踪成功。具体而言，基站会比较各个目标质量值与预先设置的质量阈值大小。若大于质量阈值，则判定为该跟踪波束对跟踪成功。反正若小于则判定为跟踪失败、

对于跟踪失败的跟踪波束对，可以进行舍弃。而对于跟踪成功的跟踪波束对，则可以按照S104中的说明(包括与S104的相关实施例)，对跟踪成功的波束对对应的信号质量比值进行处理，从而实现对目标波束的选取和发送波束的更新。

作为本申请的一个可选实施例，考虑到实际情况中，可能出现所有目标质量值均小于质量阈值的情况。即可能出现所有跟踪波束均跟踪失败的情况。此时基站无法根据接收到的目标质量值和信号质量比值来进行波束跟踪。为了应对该种情况，本申请实施例在出现所有跟踪波束对均跟踪失败时，会切换波束跟踪方法来重新进行波束跟踪。其中具体切换的波束跟踪方法此处不予限定，可由技术人员根据实际情况选取或设定，包括但不限于如穷尽波束扫描方法和相邻波束追踪方法。

在本申请实施例中，每次波束跟踪时，基站仅需生成较少数量的跟踪波束。同时向终端设备发送较少数量的参考信号。相应的，终端设备也仅需计算较少数量参考信号的信号质量比值并进行反馈。同时，终端设备在接收到参考信号之后，会根据参考信号的信号质量值进行筛选，对于每个跟踪方向仅会反馈一个目标质量值和信号质量比值给基站。基站在接收到目标质量值之后，则会识别对应的跟踪波束对是否跟踪成功。并仅会在有跟踪波束对跟踪成功的情况下，根据这些跟踪波束对对应的信号质量比值情况，快速从相邻波束中筛选出适宜的波束并作为发送波束。并基于更新后的发送波束与终端设备进行通信。在本申请实施例中，一方面无需对大量的波束进行扫描即可快速确定出发送波束，因此减少了基站对波束扫描的工作量。另一方面也减少了波束跟踪期间基站与终端设备之间交互次数和数据传输量，使得波束跟踪的效率得以提升。因此，本申请实施例可以提高波束跟踪的效率，减少波束跟踪耗时。进而使得本申请实施例即使在终端设备高速移动的情况下，仍可以有效保障基站对终端设备实时发送波束的有效更新，保障与终端设备之间的正常通信。同时，基于跟踪是否成功的筛选，还可以进一步地保障整个波束跟踪的准确性和可靠性。

关于图1A所示实施例和图2所示实施例的几点说明：

一、基站在设计跟踪波束时，每次设计的跟踪波束可以存在差异。

图1A所示实施例和图2所示实施例，均是对周期性波束跟踪过程中单次波束跟踪的操作说明。实际波束跟踪过程可能会包含多次图1A所示实施例或图2所示实施例的过程。图1A所示实施例中仅对单次波束跟踪中跟踪波束的设计要点进行了说明，而没有限定每一次跟踪波束具体的设计规则进行过多限定。实际应用中，技术人员可以根据实际场景需求来设置一套或多套设计规则。若存在多套设计规则，在每次进行跟踪波束设计时，可从中选取出一套来进行设计。

以一实例进行举例说明：

为了实现多跟踪方向的波束跟踪，一种可选的实现方法为：每次波束跟踪均为同时在各个跟踪方向设计跟踪波束对，并采用这些跟踪波束对来同步进行参考信号传输。如图1D和图1F所示实施例。此时单次跟踪操作就可以实现对多跟踪方向上的综合波束更新。如在一些实施例中，单次波束跟踪可以选取出实时发送波束左上方的相邻波束作为目标波束。但该方法在单次跟踪过程中需要传输较多的数据，且对于终端设备而言，也需要进行较多的数据比对和计算操作(可参考S203和S204的相关说明)。因此跟踪的效率会有所影响，且可能会对终端设备造成一定的性能影响。

另一种可选的实现方法为：在周期性波束跟踪的过程中，每次针对一个跟踪方向设计跟踪波束对，且相邻的两次波束跟踪针对的跟踪方向不同。例如，某一次波束跟踪仅针对横向设计跟踪波束对。假设此次跟踪成功，此时跟踪的结果即为在实时发送波束的横向左右侧进行相邻波束选取。而在下一次波束跟踪则仅针对纵向设计跟踪波束对。同样假设此次跟踪成功，此时跟踪的结果即为在实时发送波束的纵向上下侧进行相邻波束选取。与前一方法的区别在于，由于针对的跟踪方向不同，因此在设计跟踪波束对时跟踪波束对的展宽方向会存在差异。即每次跟踪波束对的设计规则会存在一定的差异。同时，由于每次进跟踪一个方向，相对而言单次跟踪传输的数据量以及终端设备所需的数据处理工作量，均会有所下降。同时，由于实际应用中波束跟踪的频率较高。因此虽然每次波束跟踪的方向不同，但整体而言仍可以实现对多个跟踪方向的有效跟踪。因此可以在提高跟踪效率的同时，减少对终端设备性能的影响。如在一些实施例中，假设第n次波束跟踪的选取出了实时发送波束左侧的相邻波束作为目标波束。而第n+1次波束跟踪中选取出实时发送波束上方的相邻波束作为目标波束。此时两次跟踪的整体结果，仍是将第n次跟踪时实时发送波束的左上方相邻波束作为了目标波束。

应当说明地，对于单次同时跟踪多个方向的情况，由于每次跟踪的方向较为全面，跟踪效果较佳。因此在周期性波束跟踪时，每次波束跟踪的时间间隔可以设置的稍微长一些，以减小波束跟踪的开销。而对于单次仅跟踪一个方向的情况，由于每次跟踪方向不全面，单次跟踪的效果可能难以满足实际的需求。但由上述分析可知，通过修改相邻波束跟踪操作中的跟踪方向，亦可以实现整体跟踪效果较佳。因此为了保障整体跟踪的效果，此时可以设置每次波束跟踪的时间间隔稍微短一些。因此，作为本申请的一个可选实施例，在确定周期性波束跟踪中距离下一次波束跟踪的时间间隔时。可以根据实际每次波束跟踪的跟踪方向数量来进行设置。其中，不同跟踪方向数量对应的具体时间间隔值此处不予限定，可由技术人员根据实际需求设定。但应设置时间间隔与跟踪方向的数量呈正相关，即当次跟踪方向越全面，下一次跟踪的时间间隔越长。

其中，在采用跟踪波束发送参考信号时。对于需要同步发送给终端设备的参考信号，其对应的跟踪波束需在相邻的正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)符号发送，以保障信道方向角不变。

作为本申请的一个可选实施例，若选用CSI-RS作为参考信号。本申请实施例在采用跟踪波束发送参考信号时，可以每隔一个CSI-RS周期或者每隔半个CSI-RS周期来发送CSI-RS。其中，具体的间隔周期此处不予限定，可由技术人员根据需求自行选取或设定。例如，当每次仅跟踪一个方向时，为了保障参考信号的实时性，以保障整体跟踪的效果。此时可以选取每隔半个CSI-RS周期来发送CSI-RS。而对于每次同时跟踪多个方向时，由于每次跟踪都会得到多个跟踪方向上的综合选取结果。因此可以每隔一个CSI-RS周期来发送CSI-RS。

二、对于两个主瓣有重叠的跟踪波束而言，信道方向角与两个波束之间的参考信号的信号质量比值，存在一对一的映射关系。证明过程如下：

以一条主要传输路径模拟毫米波信道，假设信道方向角为一维的情况，此时信道矩阵L可以下式表示：

L≈αa_r(ψ)a_t(θ)^H (5)。

其中，α为复增益，a_r和a_t分别为终端设备和基站的天线响应向量，ψ和θ分别为终端设备和基站侧信道方向角。H为矩阵共轭转置符号。其中，终端设备侧的信道方向角是指：基站与终端设备进行通信时，用于通信的电磁波信号与终端设备接收天线之间理论上的最佳角度。在接收该最佳角度下的电磁波信号，可以使得基站与终端设备之间的通信质量最佳。

令f₁和f₂表示基站侧两个主瓣重叠的跟踪波束，w为用户接收波束，则两个跟踪波束对应的波束赋形后的信道系数h₁和h₂分别可表示为：

h₁＝w^HLf₁＝aw^Ha_r(ψ)a_t(θ)^Hf₁ (6)

h₂＝w^TLf₂＝aw^Ha_r(ψ)a_t(θ)^Hf₂ (7)。

定义ρ为信号质量比值，其中信号质量选用RSRP表征。ρ等价于波束赋形后的信道系数功率的比值，即：

根据公式(8)可以看到，基站侧信道方向角θ与RSRP比值ρ存在映射关系，特别地在两个波束主瓣的重叠范围内，映射关系是一对一的。因此，可以通过两个跟踪波束RSRP比值确定基站侧信道方向角，进而确定最优的发送波束。进一步地，还可以缩减推导的过程跳过信道方向角，直接根据跟踪波束RSRP比值确定如何更新发送波束。(可以参考说明点三中的相关说明，此处不予详述。)

设f₁和f₂分别为：

基于公式(8)、公式(9)和公式(10)，以信道方向角θ为横坐标，RSRP比值ρ为纵坐标，绘制信道方向角θ与RSRP比值ρ的映射关系图，可以得到图3。

由图3可以看到，当信道方向角θ在0度附近时，信道方向角θ与RSRP比值ρ存在一对一映射的关系。

特别地，由图3可知，信道方向角θ越靠近0度，其与RSRP比值ρ的相关性越强。反之，信道方向角θ越偏离0度，则与RSRP比值ρ的相关性越弱，越不适宜进行信道方向角θ判断。因此图2所示实施例中，设置一个质量阈值来判断跟踪波束对是否跟踪成功的操作中，由于信号质量越好说明对应的信道方向角θ越靠近0度，此时与RSRP比值ρ的相关性越强。因此质量阈值在实现跟踪波束对是否跟踪成功判别的同时。还可以保障保留下来的这些跟踪成功的跟踪波束对，其对应的信号质量比值与信道方向角θ的强相关性，进而提高图2所示实施例对波束跟踪的可靠性。

上述分析均为对信道方向角为一维时的分析，进一步地，可以扩展到信道方向角为二维时的情况。假设共有横向和纵向两个维度的方向。对于基站天线均匀平面阵列(Uniform Planar Array，UPA)，天线响应向量

具有克罗内克积结构，即：

其中

和

分别为水平和垂直天线响应向量，θ和

分别为水平和垂直方向角。

为了解耦横向和纵向，定义虚拟方向角ω^h＝sin(θ)cos(φ)和ω^v＝sin(φ)，由此可以将

表示为：

类似地，基站发送波束f也可以表示为横向波束f^h和纵向波束f^v的克罗内克积，即

RSRP比值ρ可以表示为：

即RSRP比值ρ由横向和纵向的乘积构成。因此，通过设定

RSRP比值ρ与横向虚拟方向角ω^h一一对应，可以决定横向波束更新；通过设定

RSRP比值ρ与纵向虚拟方向角ω^v一一对应，可以决定纵向波束更新。

因此，在方向角为二维的情况，可以通过两组跟踪波束(一组跟踪波束的纵向波束相同而横向波束不同，一组跟踪波束的横向波束相同而纵向波束不同)，分别进行横向和和纵向波束跟踪。

三、对S104和S205中波束更新原理进行说明。

仍假设信道方向角为一维，信号质量选用RSRP表征。同时假设跟踪波束对的跟踪方向为横向，设计的跟踪波束对以及相邻的波束均关于实时发送波束的中心角对称。此时，若基站侧信道方向角为实时发送波束的中心角度，跟踪波束RSRP比值为0dB(以dB形式表示RSRP比值)。进一步地，当信道方向角在实时发送波束的中心角度附近，且在实时发送波束的覆盖范围内时，跟踪波束参考信号接收功率RSRP比值的绝对值较小。而当信道方向角超出实时发送波束的覆盖范围，进入相邻波束的覆盖范围内时。跟踪波束RSRP比值的绝对值将超过某一阈值。此时需要进行波束切换，波束切换的方向由RSRP比值的正负决定。这里阈值等于实时发送波束与其相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。因此，发送波束更新方法可以表示为：

其中，ρ为跟踪波束RSRP比值，η为波束切换阈值。i＝0表示维持当前发送波束不变，i＝-1和i＝1分别表示切换到左侧和切换到右侧相邻波束。其中，波束切换阈值η可由技术人员根据实际发生波束、相邻波束和跟踪波束的数据进行测试后设置。(同理，本文中所有用于波束切换的阈值，均可由技术人员根据实际测试结果进行设置，因此后续不再对波束切换的阈值设置方法进行赘述。)

以一实例进行举例说明，设实时发送波束为：

左侧和右侧相邻波束分别为：

两个跟踪波束分别为：

通过分析各个波束的数据可知，实时发送波束和右侧相邻波束的切换点处信道方向角约为1.8°，此处对应的跟踪波束RSRP比值约为1.87dB。实时发送波束和左侧相邻波束的切换点处信道方向角约为-1.8°，此处对应的跟踪波束RSRP比值约为-1.87dB。因此，本例中波束切换阈值可以设置为η＝1.87dB。

其中应当说明的，公式(14)中对ρ进行了log10()函数的处理，再进行切换阈值判断。实际操作中也可以采用其他的方式对ρ进行再进行切换阈值判断，亦可以直接对ρ值进行切换阈值判断。其中，每种方法下切换阈值的具体数值大小和单位需适应性地变化，以满足实际切换需求。

上述分析中假设了设计的跟踪波束对以及相邻波束均关于实时发送波束的中心角对称。但实际应用中，跟踪波束对和相邻波束可能并不对称。此时公式(14)可以调整为：

其中η_L和η_R分别为两侧波束切换的阈值。η_L等于实时发送波束与其左侧相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。η_R等于实时发送波束与其右侧相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。

同时，虽然实际应用中大多数情况下基站侧都是相邻波束之间的切换。但实践发现，仍有一定概率会出现波束跳变切换的情况。即对于一个实时发送波束而言，其既有可能会切换到与其最近的一个相邻波束，也有可能会切换到间隔一个或多个波束的发送波束。为了应对这种情况，在本申请实施例中，首先可以设计较大跟踪波束主瓣宽度。假设跟踪波束主瓣内，实时发送波束左右两侧均有两个相邻波束的信号质量较佳，在此基础上，可以将公式(20)调整为：

其中-η₂、-η₁、η₁和η₂为两侧波束切换的阈值，具体可参考公式(20)中η_L和η_R的相关说明。i＝-2和i＝2分别表示切换到左侧和切换到右侧相隔两个的发送波束。

进一步地，还可以再增大跟踪波束主瓣宽度，以支持对实时发送波束两侧更多发送波束的切换。

在上述说明的基础上，再进一步地扩展到信道方向角为二维的情况。即需要对两个跟踪方向进行波束跟踪和更新。假设需要对横向和纵向两个方向进行波束更新，且假设跟踪波束主瓣内，实时发送波束左右两侧均仅有一个相邻波束的信号质量较佳，此时对横向波束更新的方法为：

其中i1＝0表示在横向上，维持当前发送波束不变，i1＝-1和i1＝1分别表示切换到左侧和切换到右侧相邻波束，η_L和η_R分别为两侧波束切换的阈值。η_L等于实时发送波束与其左侧相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。η_R等于实时发送波束与其右侧相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。

同样，对纵向波束更新的方法为：

其中i2＝0表示在纵向上，维持当前发送波束不变，i2＝-1和i2＝1分别表示切换到上方和切换到下方相邻波束，η_U和η_D分别为两方波束切换的阈值。η_U等于实时发送波束与其上方相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。η_D等于实时发送波束与其下方相邻波束的切换点处，信道方向角对应的跟踪波束RSRP比值。

同理，在信道方向角为二维时，同样可以实现间隔一个或多个波束的发送波束的切换，此时可以扩展跟踪波束主瓣宽度，并参考公式(21)进行切换阈值的修改即可。

基于上述说明可知，可以通过预先设置多个波束切换的阈值的方式，来实现对不同相邻波束切换标准的设置。进而使得图1A所示实施例和图2所示实施例中，可以实现基于信号质量比值对实时发送波束进行更新。其中，波束切换的阈值是个数值，但其实际对应的也是一个阈值区间。例如公式(23)中，实际对应的是(-∞，-η_U)、(-η_U，η_D)以及(η_D，+∞)，共三个阈值区间。因此，在利用波束切换的阈值进行波束更新时，实则也是查询信号质量比值对应的阈值区间情况并进行波束更新。

四、终端设备侧在进行S103和S204的反馈操作时，可以设置反馈条件，并根据反馈条件选择性地进行部分数据反馈，甚至不进行数据反馈。

由图1A所示实施例中的说明可知，当信号质量比值趋近于1时，说明信道方向角在实时发送波束的中心角附近。因此此时理论上无需进行发送波束的更新切换。因此即使反馈了这些信号质量比值，对于基站而言也是无用数据，反而会增加基站的判断工作量。基于这一原理，为了降低反馈开销，提高波束跟踪效率。在本申请实施例中，会预设一个信号质量比值的比值区间。对于原本S103和S204中需要反馈的信号质量比值而言，会先判断是否处于该比值区间。若处于则说明该信号质量比值接近于1，此时不进行反馈。若不处于则进行反馈。其中，比值区间的具体数值范围，可由技术人员根据实际需求确定。例如可以由技术人员对信道方向角在实时发送波束的中心角附近时进行极限数据测量，进而得到对应的比值区间。

同时，作为本申请的一个可选实施例，由于通过上述信号质量比值筛选的方法进行操作，可能会出现终端设备不反馈任何信号质量比值的情况。此时说明在各个跟踪方向，均无需更新发送波束。因此在本申请实施例中，若基站在发送参考信号后，未接收到任何反馈的信号质量比值。则会判定为此处跟踪成功，且无需进行波束更新切换。即仍会保持当前的发送波束与终端设备进行通信。其中，可以通过设置一个最长等待时长的方式，来实现对是否接收到信号质量比值反馈的判断。在发送参考信号后开始计时，若在最长等待时长仍未接收到信号质量比值，则可判定为未接收到任何反馈的信号质量比值。最长等待时长的具体值可由技术人员根据实际需求进行设定，此处不予限定。

在本申请实施例中，终端设备通过判断信号质量比值是否会对波束更新切换造成影响来进行比值筛选，并仅反馈其中会造成影响的信号质量比值给基站进行处理。可以有效的降低反馈开销，提高波束跟踪效率。

五、终端设备侧对接收波束的处理，包括对实时接收波束的更新，以及对备选波束列表的更新方法。

在本申请实施例中，将终端设备与基站进行通信时，终端设备实时使用的接收波束，统一命名为实时接收波束。由于在通信过程中，可能会有接收波束切换的情况，即通信时使用的接收波束可能会产生变化。因此在本申请中，实时接收波束并非特指某一个具体的接收波束，而是指在一个具体时间点，终端设备通信实际使用的接收波束。另外，由于接收波束处理中，终端设备需要寻找最适合用于通信的接收波束。因此在每次接收波束处理过程中，若找到了适宜的接收波束，并采用该找到的接收波束来与基站进行通信。此时该找到的接收波束就是新的实时接收波束。

在传统的终端设备波束更新方案中，一般都是在实时接收波束的基础上，还选一些波束作为备份波束，进而得到由一个或多个备份波束构成的备份波束列表。当实时接收信号的信号质量值较低时，终端设备则尝试切换到备份波束进行数据传输。然而在终端设备处于高速移动状态时，此时终端设备周围环境变化较快，基于传统方案得到备份波束容易受到周围环境变化而失效。此时若切换到失效的备份波束，则会导致终端设备与基站的数据传输中断。

为了提高备份波束的有效性，降低接收波束切换时的失败概率。以提高终端设备接收波束的鲁棒性，保障终端设备与基站的正常数据传输。针对配备单个射频链路的终端设备，本申请实施例提出了一种终端设备侧的接收波束处理方法和备选波束的更新方法，具体包括：

若检测到备选波束的信号质量值高于实时接收波束的信号质量值，则将实时接收波束切换为该备选波束，并将切换前的实时接收波束加入备份波束列表中。

若检测到备选波束的信号质量值低于预设的淘汰阈值，则终端设备进行波束扫描，并基于扫描结果更新实时接收波束以及备选波束列中的备选波束。

参考图4A，是本申请实施例的场景示意图。随着时间的推移，备选波束的信号质量也会产生一定的变化，具体可分为信号质量值变得更高或者更低。针对这两种情况，本申请实施例的处理方式为：

当备选波束信号质量高于实时接收波束时，说明其更适合进行数据传输，因此本申请实施例会将实时接收波束切换为高信号质量高的备选波束。作为替换，会将原本的实时接收波束加入备选波束列表之中。

当有备选波束的信号质量较低时，说明该备选波束已经失效，若继续保留，可能造成终端设备波束切换时的数据传输中断。因此本申请实施例会在有备选波束信号质量值低于预设的淘汰阈值时，由终端设备重新进行波束扫描。从而得到适宜的实时接收波束，同时更新备选波束列表中的备选波束。保障备选波束列表中的最新备选波束的有效性。其中，淘汰阈值的具体数值大小，可由技术人员根据实际需求进行设定，此处不予限定。

本申请实施例可用于单射频链路终端设备的波束更新管理。其中，考虑到单射频链路的终端设备仅能使用单个射频链路进行波束手法，因此在进行备份波束的信号质量值检测时，需要周期性地复用单射频链路进行检测。与传统波束更新方法对比，本申请实施例可以保障备选波束的可用性，降低波束更新切换时的失败概率，进而避免应波束切换失败导致的数据传输中断。

作为终端设备侧的接收波束处理方法和备选波束的另一种更新方法，考虑到实际情况中终端设备也可能拥有多个射频链路。多个射频链路的终端设备在正常使用实时接收波束与基站进行数据传输的同时，还可以使用当前未与基站进行数据传输的空闲链路来进行波束扫描。基于多射频链路的终端设备，本申请实施例的更新操作，具体包括：

检测备份波束的信号质量值，并在检测到备选波束的信号质量值高于第一接收波束的信号质量值时，将实时接收波束切换为该备选波束，并将第一接收波束加入备份波束列表中。

若检测到可用接收波束的信号质量值高于一个或多个备选波束的信号质量值，则将可用接收波束加入至备选波束列表，并剔除备份波束列表中携带的参考信号的信号质量值最低的备份波束。

若备份波束列表中包含的波束数量大于预设数量阈值，则依次剔除备份波束列表中信号质量值最低的波束，直至备份波束列表中包含的波束数量等于预设数量阈值。

在本申请实施例中，第一接收波束即为在执行检测备份波束的信号质量值的操作时，终端设备对应的实时接收波束。

参考图4B，是本申请实施例的场景示意图。随着时间的推移，备选波束的信号质量也会产生一定的变化。对于备选波束信号质量变好的情况，本申请实施例会将实时接收波束切换为高信号质量高的备选波束。作为替换，会将原本的实时接收波束加入备选波束列表之中。其中，在进行波束切换时，也会切换至对应的射频链路进行波束收发。

而对于多射频链路的终端设备而言，其空闲链路可以用于波束扫描。因此本申请实施例可以不等待备选波束信号质量变差再来波束扫描，而是由空闲链路来周期性地进行波束扫描。并在扫描出有可用接收波束的信号质量强于已有备选波束时，将这些可用接收波束加入至备选波束列表中，以提高备选波束列表的有效性。同时，由于备份波束列表有一定的大小限制。因此在加入扫描出的可用接收波束时，会导致备份波束列表溢出。此时本申请实施例则会将其中信号质量最差的备份波束剔除，以提高备份波束列表的有效性。其中，可用接收波束，是指空闲链路扫描出可以使用的接收波束中，除正在使用的实时接收波束和已在备份波束列表以外的接收波束。

作为本申请的一个可选实施例，对于多射频链路的终端设备。其在进行波束对应的信号质量值的测量时，可以测量DMRS的质量。由于DMRS无需配置过多的参数即可使用，因此可以节约参考信号的开销。具体而言，由于DMRS是物理下行控制信道(PhysicalDownlink Control Channel，PDCCH)中的解调参考信号，同时PDCCH在时频网格中可能的位置称为控制资源集(Control Resource Set，CORESET)，而CORESET对于终端设备而言是已知的。因此终端设备可以采用PDCCH盲检测的方法来检测CORESET中可能存在的DMRS。

六、针对多射频链路终端设备的PDCCH低功耗检测方法。

为了降低对PDCCH中信号检测的功耗，减小PDCCH检测对终端设备的性能影响，本申请实施例中提出了一种PDCCH低功耗的检测方法。详述如下：

首先对于不传输PDCCH的OFDM符号(即除CORESET以外)的射频链路，统一设置为关闭或者低功耗状态，以降低部分功耗。而对于需要传输PDCCH的OFDM符号的射频链路，则可以降低模数转换器的采样频率，以实现低功耗接收。

具体而言，终端设备对PDCCH中信号的检测流程包括：

将下变频的载波频率设置为PDCCH所在频段的中心频率，射频链路对下变频之后的基带信号进行低通滤波处理。其中，低通滤波的截止频率设置为PDCCH所在频段带宽的1/2。此时可以滤除PDCCH以外的信号。这里的射频链路是指终端设备中需要传输PDCCH的OFDM符号的射频链路。

利用模数转换器对低通滤波后得到基带信号进行采样，得到采样后的基带信号，其中采样频率高于或等于PDCCH所在频段带宽。

去除采样后的基带信号中的循环前缀，并进行快速傅立叶变换(fast Fouriertransform，FFT)，得到PDCCH信号中包含的一个或多个信号。这些信号为PDCCH所在频段内各个子载波上的接收信号。

参考图5，在本申请实施例中，通过仅对PDCCH信号进行中心频率的下变频，并进行低通滤波。使得本申请实施例中模数转换器采样的工作量大大减少。同时采样时只需设置采样频率高于PDCCH所在频段带宽即可，从而降低了采样频率。因而本申请实施例可以降低对PDCCH中信号的检测功耗，节约终端设备的能量消耗。

另外应当说明的，说明点六中的PDCCH低功耗检测方法，亦可以应用于其他时频网格中占部分频率和部分时间的信号，例如SSB。此时，将PDCCH信号替换为对应的待处理信号即可。具体操作原理和细节可参考说明点六的相关说明内容，此处不予展开详述。

七、对说明点六中低功耗检测原理的数学推导过程。

对于子载波数和FFT大小为N的OFDM系统，PDCCH占据了从第k₀个子载波开始的

个子载波，子载波间隔为Δf，OFDM符号长度为T＝1/Δf。假设各个子载波上传输的调制符号为[X(0)，…，X(N-1)]，则基带时域发送信号x(t)为：

进行上变频操作后，射频时域发送信号s(t)为：

其中，f_c为载波频率。不考虑信道衰落和噪声的影响，相应地也不需要添加循环前缀。终端设备将下变频的载波频率设置为

可以得到下变频后的基带时域接收信号r(t)：

将低通滤波器的截止频率设置为

Δf，可以将公式(26)中后一项滤除，得到滤波后的基带时域接收信号r^′(t)：

将模数转换器的采样频率设置为

Δf，得到采样点r^′(n)，如下式：

最后对采样得到的信号进行FFT变换，即可得到PDCCH所在频段内各个子载波上的接收信号

即完成了PDCCH的接收。

八、作为本申请的另一些可选实施例，终端设备反馈的信号质量参数不是信号质量比值，而是跟踪波束对应的信号质量值。

其中，信号质量参数是指终端设备侧在波束跟踪过程中，发送给基站侧用于波束跟踪使用的数据。

在本申请实施例中，终端设备侧的操作，可以分为以下几种可选情况：

1、将所有跟踪波束对应的信号质量值均反馈给基站。此时对于终端设备而言，仅需测量各个跟踪波束对应的参考信号的信号质量值，并发送给基站即可。

2、在测量各个跟踪波束对应的参考信号的信号质量值之后进行数据筛选，并将筛选出的部分信号质量值发送给基站。例如，对于每个跟踪方向上，均筛选出一个目标质量值，以及目标质量值对应的信号质量值。并仅将筛选出的信号质量值发送至基站。(具体可参考图2所示实施例中对波束跟踪是否成功判断的相关原理和操作说明，此处不予赘述。)

另一方面，对于基站侧而言，本申请实施例会预先设置一些可以对信号质量值进行二次处理得到中间数据，并可以根据中间数据来进行波束跟踪的方法。在接收端终端设备反馈的信号质量值之后，再根据预设的方法来进行波束跟踪。具体而言，可以分为以下几种可选情况：

1、中间数据为切换位置。

2、中间数据为切换位置以外的，与信道方向角存在映射关系的数据。

参考图1A所示实施例、图2所示实施例以及上述的说明点二和三内容可知，这些实施例的波束跟踪流程为：

a、根据信号质量值来确定出一个与信道方向角存在映射关系的数据，例如信号质量比值。

b、根据确定出的数据来确定出目标波束的切换位置。

c、根据切换位置定位出目标波束，并将目标波束作为实时发送波束。

一方面，本申请实施例可以选择仍遵循这一波束跟踪流程。此时基站侧则会对质量质量值进行二次处理，得到非切换位置的中间数据。再根据中间数量来确定出切换位置。最后根据切换位置来确定出目标波束，并设置为实时发送波束。

其中，考虑到与信道方向角存在映射关系的数据种类并不唯一。例如可以是信号质量比值，或者是跟踪波束对对应的信号质量值之间的差值。也可以是对接收到的所有信号质量值进行归一化处理后，再求出的跟踪波束对之间的归一化值的差值。同理，亦可以是其他与信道方向角存在映射关系的数据。因此，此处不对实际使用的与信道方向角存在映射关系的数据进行限定，可由技术人员根据实际需求进行选取或设计。同时，对应于不同的数据种类，其与信道方向角存在映射关系可能会存在一定的差异。因此在波束更新确定切换位置的操作中，亦需要技术人员根据实际情况预先设定对应的更新方法。例如对于切换阈值区间进行设定。具体此处亦不做过多限定，可由技术人员根据实际情况进行设定。

另一方面，步骤a和b实质是为了实现根据信号质量值确定切换位置。在实际应用中发现，通过预先构建处理函数、数学建模和机器学习模型等方法，可以将步骤a和b合为一步。省略其中对与信道方向角存在映射关系的数据的确定。实现根据信号质量值确定切换位置，并定位目标波束的目的。此时中间数据就是目标波束对应的切换位置。因此在实际应用中，波束跟踪流程可以设置为：

A、利用预设的处理方法对信号质量值进行处理，得到对应的切换位置。

B、基于切换位置确定出目标波束，并设置为实时发送波束。

其中，预设的处理方法，即为可以对信号质量值进行处理得到切换位置的方法。具体的处理方法类型此处不予限定，可由技术人员根据实际情况进行选取或设计。例如在一些可选实施例中，可以通过测试的手段获得一些跟踪波束对对应的信号质量值，以及对应的切换位置。再将这些获得的数据作为样本数据，训练一些神经网络分类器。在步骤A中，可以利用训练好的神经网络分类器对信号质量值进行处理，得到对应的分类结果：切换位置。而在另一些可选实施例中，亦可以将这些获得的数据作为样本数据，进行阶梯函数的拟合，得到可用的阶梯函数公式。其中每个阶梯值对应一个切换位置。在此基础上，步骤A中可以使用阶梯函数公式来对信号质量值进行处理，并得到对应的阶梯值。

应当特别说明地，除了处理终端设备反馈的内容，和根据信号质量值确定目标波束的方法外，本申请实施例与图1A所示实施例及图2所示实施例的其他内容原理和操作基本相同。因此图1A所示实施例、图2所示实施例以及上述的七个说明点内容，以及相关的可选实施例内容，亦可与本申请实施例进行结合应用。例如：

本申请实施例亦可进行图2所示实施例中的跟踪是否成功的判断，以及判断相关的处理操作。

本申请实施例亦可根据跟踪方向的数量来调整波束跟踪的周期时间间隔。

本申请实施例中，终端设备亦可进行说明点五中的接收波束处理，以及说明点六中的PDCCH低功耗检测。

其中，具体的原理和操作细节说明可参考图1A所示实施例、图2所示实施例以及上述的七个说明点中的对应内容，此处不予赘述。

在本申请实施例中，由基站侧对信号质量值进行处理，并确定出目标波束。其中，根据实际需求的不同，还可以选取不同的处理方式来进行处理。从而使得本申请实施例可以适应更多的场景需求。在各种不同场景下仍能保持波束跟踪的效率。

九、作为本申请的另一些可选实施例，终端设备反馈的信号质量参数不是信号质量比值，而是根据除信号质量比值以外的其他中间数据。

关于中间数据的原理和计算等操作说明等均与上述说明点八相同，此处不予赘述。此处仅对与说明点八不同之处进行说明如下：

在本申请实施例中，中间数据的计算操作是由终端设备完成的。因此基站侧接收到的是中间数据，并会根据这些中间数据来确定出目标波束。为了实现本申请实施例，在实际应用中，需要预先将对信号质量值的处理方法告知终端设备。具体而言，可选的方式包括但不限于：

1、由基站将处理方法的数据，例如预先训练好的神经网络分类器，发送给终端设备。

2、在终端设备内预先设置好处理方法。

具体而言可根据实际需求选取或设置，此处不予限定。

同时，除了处理终端设备反馈的内容，和根据信号质量值确定中间数据的方法外。本申请实施例同样可以和图1A所示实施例、图2所示实施例以及上述的七个说明点内容，以及相关的可选实施例内容进行结合应用。具体的原理和操作细节说明可参考图1A所示实施例、图2所示实施例以及上述的七个说明点中的对应内容，此处不予赘述。

十、对图1A所示实施例的相关仿真。

仿真条件中：基站配备64根天线的均匀线性阵列，利用109个波束覆盖120度扇区范围。终端设备配备4根天线，移动速度为0～500km/h，移动方向[0，360]度内随机生成。基站和用户间距离为20～300m。假设基站和用户间为单径视距信道，使用的参考信号为CSI-RS，其周期为10ms。参考信号的信号质量指标为RSRP。考虑方向角为一维时的波束跟踪问题。

考虑到波束赋形后信号接收功率损失，定义最优发送波束的信号接收功率，与通过图1A所示实施例得到的发送波束的信号接收功率的差值(即信号接收功率损失)为纵坐标。终端设备移动速度为横坐标。进行波束赋形后信号接收功率损失仿真图绘制，可以得到图6A。

由图6A可以看到，在300km/h以下和高信噪比条件下，信号接收功率损失很小。说明图1A所示实施例能够支持较高的用户移动速率。同时在低信噪比下，信号接收功率损失增大。这是因为低信噪比下RSRP比值测量不准确，容易造成发送波束更新错误。这里的信噪比定义的是RSRP估计的信噪比，由于RSRP是多个参考信号接收功率的平均值，因此通常信噪比较高。

另外，以终端设备移动速度为横坐标，以条件反馈中的平均反馈间隔为纵坐标进行仿真图绘制，得到图6B。其中，条件反馈是指终端设备在反馈信号质量比值给基站之前，先根据预设的反馈条件判断信号质量比值是否需要反馈(详见说明点四中相关说明)。由图6B可以看到，随着终端设备移动速率的提高，平均反馈间隔逐渐减小，这是由于高速场景下波束切换频繁导致的。在低移动速率且信噪比较高时，反馈间隔很长，说明所提出的条件反馈方法能够有效降低反馈开销。

需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。还应理解的是，虽然术语“第一”、“第二”等在文本中在一些本申请实施例中用来描述各种元素，但是这些元素不应该受到这些术语的限制。这些术语只是用来将一个元素与另一元素区分开。例如，第一表格可以被命名为第二表格，并且类似地，第二表格可以被命名为第一表格，而不背离各种所描述的实施例的范围。第一表格和第二表格都是表格，但是它们不是同一表格。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

本申请实施例提供的接收波束处理方法，可以应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

例如，所述终端设备可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(SessionInitiationProtocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，PDA)设备、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、车联网终端、电脑、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 topbox，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以及下一代通信系统，例如，5G网络中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网络(Public Land Mobile Network，PLMN)网络中的终端设备等。

作为示例而非限定，当所述终端设备为可穿戴设备时，该可穿戴设备还可以是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

图7是本申请一实施例提供的基站的结构示意图。如图7所示，该实施例的基站7包括：至少一个处理器70(图7中仅示出一个)、存储器71以及至少一个天线(图7中仅示出一个)，所述存储器71中存储有可在所述处理器70上运行的计算机程序72。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个发送波束处理方法实施例中的步骤，例如图1A所示的步骤101至104。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。天线73用于接收和发送数据，例如图1A所示实施例中，采用跟踪波束发送参考信号，以及采用实时发送波束与终端设备进行通信等。

所述基站可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71和天线73。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是基站7的示例，并不构成对基站7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述基站还可以包括输入发送设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器71在一些实施例中可以是所述基站7的内部存储单元，例如基站7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述基站7的外部存储设备，例如所述基站7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述基站7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(BootLoader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经发送或者将要发送的数据。

另外，在本申请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。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个发送信号处理方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在基站上运行时，使得基站执行时实现可实现上述各个方法实施例中基站侧的步骤。

本申请实施例还提供了一种芯片，所述芯片包含至少一个处理模块和一个存储模块，所述存储模块与所述处理模块耦合，所述至少一个处理模块用于实现上述各个发送信号处理方法实施例中的步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个接收信号处理方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得基站执行时实现可实现上述各个方法实施例中终端设备侧的步骤。

本申请实施例还提供了一种芯片，所述芯片包含至少一个处理模块和一个存储模块，所述存储模块与所述处理模块耦合，所述至少一个处理模块用于实现上述各个接收信号处理方法实施例中的步骤。

所述集成的模块/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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

最后应说明的是：以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种发送波束处理方法，应用于基站，其特征在于，包括：

采用第一发送波束向终端设备发送通信信号，并根据所述第一发送波束生成相应的波束对，其中，所述波束对中包含第二波束和第三波束；

获取所述第二波束关联的第一参考信号，以及所述第三波束关联的第二参考信号，并采用所述第二波束将所述第一参考信号发送至所述终端设备，采用所述第三波束将所述第二参考信号发送至所述终端设备；

接收所述终端设备发送的信号质量参数，基于所述信号质量参数从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，并采用所述目标波束向所述终端设备发送通信信号；其中，所述信号质量参数，是由所述第一参考信号的信号质量值以及所述第二参考信号的信号质量值确定的。

2.根据权利要求1所述的发送波束处理方法，其特征在于：

所述第二波束和所述第三波束在第一方向上的波束宽度相同，且波束宽度均大于所述第一发送波束在所述第一方向上的波束宽度；

所述第二波束和所述第三波束在第二方向上的波束宽度，均大于或等于所述第一发送波束在所述第二方向上的波束宽度，且所述第二波束和所述第三波束在所述第二方向上存在主瓣重叠区域，其中，所述第一方向和所述第二方向为不同的两个方向；

在所述主瓣重叠区域内，所述第一发送波束的信号质量值高于预设的质量阈值。

3.根据权利要求1所述的发送波束处理方法，其特征在于：

所述第二波束和所述第三波束在第一方向上的波束宽度相同，且波束宽度均大于所述第一发送波束在所述第一方向上的波束宽度；

所述第二波束和所述第三波束在第二方向上的波束宽度相同，且波束宽度大于所述第一发送波束在所述第二方向上的波束宽度，其中，所述第一方向和所述第二方向为不同的两个方向；

所述第二波束和所述第三波束在所述第一方向或所述第二方向上存在主瓣重叠区域；

在所述主瓣重叠区域内，所述第一发送波束的信号质量值高于预设的质量阈值。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述信号质量参数为信号质量比值，所述信号质量比值为所述第一参考信号的信号质量值和所述第二参考信号的信号质量值之间的比值。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述信号质量参数包括所述第一参考信号的信号质量值和所述第二参考信号的信号质量值。

6.根据权利要求5所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述基于所述信号质量参数从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

计算所述第一参考信号的信号质量值和所述第二参考信号的信号质量值之间的比值，得到信号质量比值，并根据所述信号质量比值从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出所述目标波束。

7.根据权利要求5所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述基于所述信号质量参数从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

对所述第一参考信号的信号质量值和所述第二参考信号的信号质量值进行处理，得到第一切换位置，根据所述第一切换位置从所述第一发送波束的相邻波束中定位出所述目标波束。

8.根据权利要求4所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述根据所述第一发送波束生成相应的波束对，包括：

根据所述第一发送波束生成相应的多个波束对；

相应的，在所述采用所述第二波束将所述第一参考信号发送至所述终端设备，采用所述第三波束将所述第二参考信号发送至所述终端设备之后，还包括：

接收所述终端设备发送的目标质量值；所述目标质量值为各个所述波束对中，所述第二波束关联的所述第一参考信号的信号质量值和所述第三波束关联的所述第二参考信号的信号质量值中的最大值；

相应的，所述基于所述信号质量参数从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

基于所述目标质量值从所述多个波束对中筛选出跟踪成功的所述波束对，并根据跟踪成功的所述波束对对应的所述信号质量比值，从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出所述目标波束。

9.根据权利要求8所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述根据跟踪成功的所述波束对对应的所述信号质量比值，从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出所述目标波束，包括：

获取每个跟踪成功的所述波束对负责的跟踪方向；

若获取到多个不同的所述跟踪方向，则获取每个所述跟踪方向关联的多个阈值区间，以及各个所述阈值区间映射的第二切换位置；

根据各个跟踪成功的所述波束对对应的所述信号质量比值所属的所述阈值区间，识别所述第一发送波束在各个所述跟踪方向上映射的第二切换位置；

对各个所述第二切换位置进行合成，得到对应的第三切换位置，并基于所述第三切换位置从所述第一发送波束的相邻波束中定位出所述目标波束。

10.根据权利要求9所述的发送波束处理方法，其特征在于，还包括：

若仅获取到一个所述跟踪方向，获取该跟踪方向关联的多个阈值区间，以及各个所述阈值区间映射的第二切换位置；

根据跟踪成功的所述波束对对应的所述信号质量比值所属的所述阈值区间，识别所述第一发送波束在所述跟踪方向上对应的所述第二切换位置，并基于所述第二切换位置从所述第一发送波束的相邻波束中定位出所述目标波束。

11.根据权利要求6所述的发送波束处理方法，其特征在于，所述基于所述信号质量参数从所述第一发送波束的相邻波束中筛选出目标波束，包括：

获取各个所述波束对负责的跟踪方向，获取每个所述跟踪方向对应的多个阈值区间，以及各个所述阈值区间映射的第四切换位置；

根据各个所述信号质量比值所属的所述阈值区间，识别所述第一发送波束在各个所述跟踪方向上对应的所述第四切换位置；

若仅获取到一个所述跟踪方向，则基于识别出的所述第四切换位置从所述第一发送波束的相邻波束中定位出所述目标波束；

若获取到多个不同的所述跟踪方向，则对识别出的所述第四切换位置进行合成，得到对应的第五切换位置，并基于所述第五切换位置从所述第一发送波束的相邻波束中定位出所述目标波束。

12.一种基站，其特征在于，所述基站包括存储器、处理器和天线，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现根据权利要求1至11任一项所述方法的步骤。

13.一种芯片，其特征在于，所述芯片包含至少一个处理模块和一个存储模块，所述存储模块与所述处理模块耦合，所述至少一个处理模块用于实现根据权利要求1至11任一项所述方法的步骤。

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