CN113544978B - 波束确定方法、装置和通信设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例是关于波束确定方法、装置和通信设备。确定与终端进行下行通信的第一波束；根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域但不限于无线通信技术领域，尤其涉及波束确定方法、装置和通信设备。
背景技术
在发射端和接收端支持数量众多、方向可控的天线单元，是第五代(5G，5thGeneration)新无线(NR，New Radio)的关键特性。在高频段，大数量的天线单元能被用于波束赋形，以减小单个波束的宽度来扩大单个波束的覆盖距离。同时为了增加覆盖角度，如覆盖整个小区，5G系统设计引入了多波束的概念。
对于基于多波束的小区，考虑到高频段主要是时分双工模式(TDD，Time-divisionDuplex)模式工作，上下行信道的具有一定的互易性，因此为了加快波束选择，5G NR中引入波束互易(BC，Beam Correspondence)的概念。具体地，如果终端具有波束互易性的能力，则终端可以直接把下行的最优接收波束作为上行链路的最优发送波束；或者相反，把上行的最优发送波束作为下行链路的最优接收波束。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供了一种波束确定方法、装置和通信设备。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种波束确定方法，其中，应用于基站，所述方法包括：确定与终端进行下行通信的第一波束；
根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；
向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种波束确定方法，其中，应用于终端，所述方法包括：
确定基站与所述终端进行下行通信的第一波束；
根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
在所述扫描波束上，向所述基站发送参考信号；
接收所述基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，所述上行波束是由所述基站根据每个扫描波束的所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择的。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种波束确定装置，其中，应用于基站，所述装置包括：第一确定模块、第二确定模块、第一接收模块、第一选择模块和第一发送模块，其中，
所述第一确定模块，配置为确定与终端进行下行通信的第一波束；
所述第二确定模块，配置为根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
所述第一接收模块，配置为在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
所述第一选择模块，配置为根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；
所述第一发送模块，配置为向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种波束确定装置，其中，应用于终端，所述装置包括：第三确定模块、第四确定模块、第二发送模块和第三接收模块，其中，
所述第三确定模块，配置为确定基站与所述终端进行下行通信的第一波束；
所述第四确定模块，配置为根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
所述第二发送模块，配置为在所述扫描波束上，向所述基站发送参考信号；
所述第三接收模块，配置为接收所述基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，所述上行波束是由所述基站根据每个扫描波束的所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择的。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种通信设备，包括处理器、收发器、存储器及存储在存储器上并能够有所述处理器运行的可执行程序，其中，所述处理器运行所述可执行程序时执行如权利要求1至7任一项所述波束确定方法的步骤。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种通信设备，包括处理器、收发器、存储器及存储在存储器上并能够有所述处理器运行的可执行程序，其中，所述处理器运行所述可执行程序时执行如权利要求8至14任一项所述波束确定方法的步骤。
本公开实施例提供的波束确定方法、装置和通信设备。基站根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；基站在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；基站根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；基站向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。如此，由基站基于每个扫描波束的参考信号的接收情况，可以确定上行质量最优的上行波束。一方面，可以减少由于终端本身局限，选择上行波束的不确定性。另一方面，或，由于信道的非互易性，减少基站采用终端以为的质量最优的上行波束进行上行传输导致的信号质量差的现象。总之，采用本申请实施例提供的技术方案提高传输质量，进而减小终端由于传输质量差，产生重传等情况引起的额外电量消耗。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开实施例。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明实施例，并与说明书一起用于解释本发明实施例的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通信系统的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的上行波束确定示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种波束确定方法的流程示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的一种上行波束确定示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的另一种上行波束确定示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的另一种波束确定方法的流程示意图；
图7是根据一示例性实施例示出的又一种波束确定方法的流程示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种波束确定装置组成结构框图；
图9是根据一示例性实施例示出的另一种波束确定装置组成结构框图；
图10是根据一示例性实施例示出的一种用于波束确定的装置的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开实施例。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
请参考图1，其示出了本公开实施例提供的一种无线通信系统的结构示意图。如图1所示，无线通信系统是基于蜂窝移动通信技术的通信系统，该无线通信系统可以包括：若干个终端11以及若干个基站12。
其中，终端11可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备。终端11可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，终端11可以是物联网终端，如传感器设备、移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有物联网终端的计算机，例如，可以是固定式、便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的装置。例如，站(Station，STA)、订户单元(subscriber unit)、订户站(subscriber station)、移动站(mobilestation)、移动台(mobile)、远程站(remote station)、接入点、远程终端(remoteterminal)、接入终端(access terminal)、用户装置(user terminal)、用户代理(useragent)、用户设备(user device)、或用户终端(user equipment，UE)。或者，终端11也可以是无人飞行器的设备。或者，终端11也可以是车载设备，比如，可以是具有无线通信功能的行车电脑，或者是外接行车电脑的无线通信设备。或者，终端11也可以是路边设备，比如，可以是具有无线通信功能的路灯、信号灯或者其它路边设备等。
基站12可以是无线通信系统中的网络侧设备。其中，该无线通信系统可以是第四代移动通信技术(the 4th generation mobile communication，4G)系统，又称长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统；或者，该无线通信系统也可以是5G系统，又称新空口(new radio，NR)系统或5G NR系统。或者，该无线通信系统也可以是5G系统的再下一代系统。其中，5G系统中的接入网可以称为NG-RAN(New Generation-Radio Access Network，新一代无线接入网)。或者，MTC系统。
其中，基站12可以是4G系统中采用的演进型基站(eNB)。或者，基站12也可以是5G系统中采用集中分布式架构的基站(gNB)。当基站12采用集中分布式架构时，通常包括集中单元(central unit，CU)和至少两个分布单元(distributed unit，DU)。集中单元中设置有分组数据汇聚协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)层、无线链路层控制协议(Radio Link Control，RLC)层、媒体访问控制(Media Access Control，MAC)层的协议栈；分布单元中设置有物理(Physical，PHY)层协议栈，本公开实施例对基站12的具体实现方式不加以限定。
基站12和终端11之间可以通过无线空口建立无线连接。在不同的实施方式中，该无线空口是基于第四代移动通信网络技术(4G)标准的无线空口；或者，该无线空口是基于第五代移动通信网络技术(5G)标准的无线空口，比如该无线空口是新空口；或者，该无线空口也可以是基于5G的更下一代移动通信网络技术标准的无线空口。
在一些实施例中，终端11之间还可以建立E2E(End to End，端到端)连接。比如车联网通信(vehicle to everything，V2X)中的V2V(vehicle to vehicle，车对车)通信、V2I(vehicle to Infrastructure，车对路边设备)通信和V2P(vehicle to pedestrian，车对人)通信等场景。
在一些实施例中，上述无线通信系统还可以包含网络管理设备13。
若干个基站12分别与网络管理设备13相连。其中，网络管理设备13可以是无线通信系统中的核心网设备，比如，该网络管理设备13可以是演进的数据分组核心网(EvolvedPacket Core，EPC)中的移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)。或者，该网络管理设备也可以是其它的核心网设备，比如服务网关(Serving GateWay，SGW)、公用数据网网关(Public Data Network GateWay，PGW)、策略与计费规则功能单元(Policy andCharging Rules Function，PCRF)或者归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)等。对于网络管理设备13的实现形态，本公开实施例不做限定。
本公开实施例涉及的执行主体包括但不限于：采用蜂窝移动通信技术进行通信的终端以及基站等。
本公开实施例的一种应用场景为，由于终端设计的复杂性和局限性，上行波束和下行波束很难保证完全的互易。在实际应用中，终端通过波束互易选择的波束往往并非最佳波束，甚至选择了比较差的波束，如图2中所示，波束1为最佳方向的波束，而终端通过波束互易选择的波束为波束2。这样，不仅通信的质量无法保证，而且会造成终端不必要的耗电。
如图3所示，本示例性实施例提供一种波束确定方法，可以应用于无线通信的基站中，波束确定方法可以包括：
步骤301：确定与终端进行下行通信的第一波束；
步骤302：根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，扫描波束包括：第一波束，及与第一波束之间的偏移量在波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
步骤303：在扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
步骤304：根据参考信号的接收质量，从扫描波束中选择上行波束；
步骤305：向基站发送指示上行波束的波束信息。
这里，无线通信可以是时分双工模式(TDD，Time-division Duplex)的蜂窝移动通信技术，也可以是频分双工模式(FDD，Frequency-division Duplex)工作的蜂窝移动通信技术。
终端可以是支持波束互易(BC，Beam Correspondence)技术的终端，也可以是不支持波束互易技术的终端。终端可以是支持采用波束赋形产生波束进行通信的终端。基站可以是支持采用波束赋形产生波束进行通信的基站。
第一波束可以是基站与终端当前通信的下行波束，或者，基站与终端双方预定的波束；或者是终端基于基站下行波束发送的参考信号上报的最佳信号质量的波束。终端可以采用波束互易，通过波束互易技术，在第一波束上，发送上行信息。第一波束可以是终端选择的具有最佳信号质量的下行波束，终端确定最佳信号质量的下行波束后可以通过上行信息等方式通知基站，如此，基站可以确定第一波束。
扫描波束可以是终端或基站选择的可以用于上行数据的备选上行波束。第二波束可以以第一波束为基准，根据波束偏移参数来确定。波束偏移参数可以通过通信协议约定，也可以由终端可以通过上行信息方式，向基站指示。扫描波束可以有一个或多个。
扫描波束可以包括第一波束和第二波束。扫描波束可以是终端在和基站在通信过程中，通过波束赋形产生的一个以上的波束。扫描波束包含的不同的波束，具有不同的波束方向。波束偏移参数用于指示第二波束相对第一波束的波束偏移范围，例如，最大波束偏移角度或偏移波束数量等。
终端可以在第一波束和第二波束，即扫描波束上，并分别通过每个扫描波束向基站发送参考信号。
基站根据确定的第一波束和波束偏移参数，确定需要进行接收参考信号的第二波束。在第一波束和第二波束，即在扫描波束上，接收参考信号。
示例性的，波束偏移参数指示的波束偏移范围可以是最大波束偏移角度，以最大波束偏移角度是60度为例。第一波束以及在第一波束两侧各60度范围内的所有第二波束为扫描波束。
基站可以根据接收的参考信号的信号质量等，确定终端后续进行数据上行传输的上行波束。
示例性的，基站可以比较各扫描波束的参考信号的误码率，将误码率最小的扫描波束作为上行波束。
基站确定上行波束后，可以发送指示上行波束的波束指示信息。终端根据波束指示信息的指示确定上行波束，并可以利用确定的上行波束进行数据上行传输。波束指示信息可以采用波束标识等指示上行波束。
如此，由基站基于每个扫描波束的参考信号的接收情况，可以确定上行质量最优的上行波束。一方面，可以减少由于终端本身局限，选择上行波束的不确定性。另一方面，或，由于信道的非互易性，减少基站采用终端以为的质量最优的上行波束进行上行传输导致的信号质量差的现象，总之，采用本申请实施例提供的技术方案可以提高传输质量，进而减小终端由于传输质量差，产生重传等情况引起的额外电量消耗。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
第二波束为：波束编号与第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于最大编号偏移量的波束。
这里，终端通过波束赋形的波束都具有对应的编号，最大编号偏移量即在第一波束两侧的任一侧，与第一波束相邻，并且编号连续的第二波束的最大数量。如此，扫描波束可以是第一波束，以及以第一波束为基准两侧最大编号偏移量范围内的波束。
如图4所示，波束i为第一波束，最大编号偏移量为X，即终端和基站可以将波束i以及波束i两侧波束编号偏移量在X以内的波束作为扫描波束。其中，X可以是0或1、2、3等正整数。以X＝2为例，波束i-2、波束i-1、波束i+1和波束i+2四个波束的波束编号相对波束i的波束偏移量在X范围内，因此，可以将波束i-2、波束i-1、波束i+1和波束i+2四确定为第二波束。
终端将波束i以及相对波束i波束编号偏移量在X以内的第二波束确定为扫描波束，并分别利用各扫描波束发送参考信号。
基站在波束i以及相对波束i波束编号偏移量在X以内的第二波束接收参考信号，可以根据接收的参考信号的信号品质等，从波束i以及相对波束i波束编号偏移量在X以内的第二波束中确定信号品质最优的波束n作为上行波束。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大偏移角度；
第二波束为：接收角度与第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于最大偏移角度的波束。
基站或终端在波束赋形时，以预定间隔角度产生波束。最大偏移角度可以是位于第一波束一侧的各第二波束中，与第一波束夹角的最大值。这里波束夹角可以是波束中心线的夹角。
确定偏移角度的最大值后，可以确定偏移角度的最大值范围内的所有波束。
如图5所示，波束i为第一波束，偏移角度的最大值为Φ，即终端和基站可以将波束i以及波束i两侧与波束i夹角Φ范围内的第二波束作为扫描波束。即将波束i、波束i和波束j之间所有第二波束、以及波束i和波束k之间所有第二波束确定为扫描波束，并分别利用各扫描波束发送参考信号。
基站在扫描波束接收参考信号，可以根据接收的参考信号的信号品质等，可以从波束i、波束i和波束j之间所有第二波束、以及波束i和波束k之间所有第二波束中确定信号品质最优的波束n作为上行波束。
在一个实施例中，波束确定方法还可以包括：接收终端上报的波束偏移量参数；
终端可以根据自身的波束赋形产生波束的能力确定波束偏移量参数，并向基站发送波束偏移量参数。波束偏移量参数也可以是预先设定的。
示例性的，可以采用通过波束互易性等技术，采用第一波束发送波束偏移量参数。
在一个实施例中，确定与终端进行下行通信的第一波束，包括：确定发送波束偏移参数的波束为第一波束。
终端在可以在多个备选的下行波束中通过波束互易选择其中一个下行波束发送波束偏移参数，并将该下行波束作为扫描波束的基准波束，即第一波束。基站可以将终端用于发送波束偏移参数的波束为第一波束。如此，基站和终端选择同一个波束作为第一波束，并采用同一个波束偏移参数，实现扫描波束的统一。减少由于扫描波束不统一，在终端发送参考信号时，基站接收参考信号出现遗漏的情况。
在一个实施例中，波束确定方法还可以包括：获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
这里，波束偏移参数可以是基站或终端预先商定的，或者由通信协议规定的。若波束参数不是预先协商或者写入通信标准等默认方式确定的，则基站还会从终端接收所述波束偏移参数。
如图4所示，波束i为第一波束，最大编号偏移量为X。可以预先商定X为2。
如此，终端不需要上行波束偏移参数，基站和终端能够根据第一波束确定相同的第二波束。可以减少系统由于上行波束偏移参数产生的开销。
在一个实施例中，步骤304可以包括：将参考信号的信号强度最强的扫描波束，确定为上行波束。
这里，基站可以将参考信号的信号强度最强的扫描波束作为上行波束，并通过波束指示信息向用户终端指示该上行波束。波束指示信息可以采用携带上行波束的波束标识的方式指示上行波束。
终端通过接收波束指示信息确定基站指示的上行波束，并采用该上行波束进行上行数据传输。
在一个实施例中，第一波束是终端从一个以上的备选下行波束中确定的信道状态信息参考信号(CSI-RS，Channel State Information Reference Signal)的信号强度最强的备选下行波束，或者同步信号块(SSB，Synchronization Signal Block)信号的信号强度最强的备选下行波束。
这里，第一波束可以是终端从多个备选下行波束中确定的。
终端在初始接入时，可以扫描各基站通过波束赋形产生的多个备选下行波束的SSB，确定下行接收的最佳的备选下行波束作为第一波束，通过第一波束接收基站下行信息。这里，确定下行接收的最佳的备选下行波束方法可以包括：测量各备选下行波束SSB的信号接收强度，将SSB信号接收强度最强的备选下行波束确定为当前下行波束。
终端在初始接入时，可以扫描各基站通过波束赋形产生的多个备选下行波束的CSI-RS，确定下行接收的最佳的备选下行波束作为第一波束，通过第一波束接收基站下行信息。这里，确定下行接收的最佳的备选下行波束方法可以包括：测量各备选下行波束CSI-RS的信号接收强度，将SSB信号接收强度最强的备选下行波束确定为当前下行波束。
如图6所示，本示例性实施例提供一种波束确定方法，可以应用于无线通信的终端中，波束确定方法可以包括：步骤601：确定基站与终端进行下行通信的第一波束；
步骤602：根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，扫描波束包括：第一波束，及与第一波束之间的偏移量在波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
步骤603：在扫描波束上，向基站发送参考信号；
步骤604：接收基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，上行波束是由基站根据每个扫描波束的参考信号的接收质量，从扫描波束中选择的。
这里，无线通信可以是时分双工模式(TDD，Time-division Duplex)的蜂窝移动通信技术，也可以是频分双工模式(FDD，Frequency-division Duplex)工作的蜂窝移动通信技术。
终端可以是支持波束互易(BC，Beam Correspondence)技术的终端，也可以是不支持波束互易技术的终端。终端可以是支持采用波束赋形产生波束进行通信的终端。基站可以是支持采用波束赋形产生波束进行通信的基站。
第一波束可以是基站与终端当前通信的下行波束，或者，基站与终端双方预定的波束；或者是终端基于基站下行波束发送的参考信号上报的最佳信号质量的波束。终端可以采用波束互易，通过波束互易技术，在第一波束上，发送上行信息。第一波束可以是终端选择的具有最佳信号质量的下行波束，终端确定最佳信号质量的下行波束后可以通过上行信息等方式通知基站，如此，基站可以确定第一波束。
扫描波束可以是终端或基站选择的可以用于上行数据的备选上行波束。第二波束可以以第一波束为基准，根据波束偏移参数来确定。波束偏移参数可以通过通信协议约定，也可以由终端通过上行信息方式，向基站指示。扫描波束可以有一个或多个。
扫描波束可以包括第一波束和第二波束。扫描波束可以是终端在和基站在通信过程中，通过波束赋形产生的一个以上的波束。扫描波束包含的不同的波束，具有不同的波束方向。波束偏移参数用于指示第二波束相对第一波束的波束偏移范围，例如最大波束偏移角度或偏移波束数量等。
终端可以在第一波束和第二波束，即扫描波束上，并分别通过每个扫描波束向基站发送参考信号。
基站根据确定的第一波束和波束偏移参数，确定需要进行接收参考信号的第二波束。在第一波束和第二波束，即在扫描波束上。接收参考信号。
示例性的，波束偏移参数指示的波束偏移范围可以是最大波束偏移角度，以最大波束偏移角度是60度为例。第一波束以及在第一波束两侧各60度范围内的所有第二波束为扫描波束。
基站可以根据接收的参考信号的信号质量等，确定终端后续进行数据上行传输的上行波束。
示例性的，基站可以比较各扫描波束的参考信号的误码率，将误码率最小的扫描波束作为上行波束。
基站确定上行波束后，可以发送指示上行波束的波束指示信息。终端根据波束指示信息的指示确定上行波束，并可以利用确定的上行波束进行数据上行传输。波束指示信息可以采用波束标识等指示上行波束。
如此，由基站基于每个扫描波束的参考信号的接收情况，可以确定上行质量最优的上行波束。一方面，可以减少由于终端本身局限，选择上行波束的不确定性。另一方面，或，由于信道的非互易性，减少基站采用终端以为的质量最优的上行波束进行上行传输导致的信号质量差的现象，总之，采用本申请实施例提供的技术方案可以提高传输质量，进而减小终端由于传输质量差，产生重传等情况引起的额外电量消耗。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
第二波束为：波束编号与第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于最大编号偏移量的波束。
这里，终端通过波束赋形的波束都具有对应的编号，最大编号偏移量即在第一波束两侧的任一侧，与第一波束相邻，并且编号连续的第二波束的最大数量。如此，扫描波束可以是第一波束，以及以第一波束为基准两侧最大编号偏移量范围内的波束。
如图4所示，波束i为第一波束，最大编号偏移量为X，即终端和基站可以将波束i以及波束i两侧波束编号偏移量在X以内的波束作为扫描波束。其中，X可以是0或1、2、3等正整数。以X＝2为例，波束i-2、波束i-1、波束i+1和波束i+2四个波束的波束编号相对波束i的波束偏移量在X范围内，因此，可以将波束i-2、波束i-1、波束i+1和波束i+2四确定为第二波束。
终端将波束i以及波束i两侧各X个第二波束确定为扫描波束，并分别利用各扫描波束发送参考信号。
基站在波束i以及相对波束i波束编号偏移量在X以内第二波束接收参考信号，可以根据接收的参考信号的信号品质等，从波束i以及相对波束i波束编号偏移量在X以内的第二波束中确定信号品质最优的波束n作为上行波束。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大偏移角度；
第二波束为：接收角度与第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于最大偏移角度的波束。
基站或终端在波束赋形时，以预定间隔角度产生波束。最大偏移角度可以是位于第一波束一侧的各第二波束中，与第一波束夹角的最大值。这里波束夹角可以是波束中心线的夹角。
确定偏移角度的最大值后，可以确定偏移角度的最大值范围内的所有波束。
如图5所示，波束i为第一波束，偏移角度的最大值为Φ，即终端和基站可以将波束i以及波束i两侧与波束i夹角Φ范围内的第二波束作为扫描波束。即将波束i、波束i和波束j之间所有第二波束、以及波束i和波束k之间所有第二波束确定为扫描波束，并分别利用各扫描波束发送参考信号。
基站在扫描波束接收参考信号，可以根据接收的参考信号的信号品质等，可以从波束i、波束i和波束j之间所有第二波束、以及波束i和波束k之间所有第二波束中确定信号品质最优的波束n作为上行波束。
在一个实施例中，波束确定方法还可以包括：
在第一波束上，上报波束偏移参数。
终端可以根据自身的波束赋形产生波束的能力确定波束偏移量参数，并向基站发送波束偏移量参数。波束偏移量参数也可以是预先设定的。
示例性的，可以采用通过波束互易性等技术，采用第一波束发送波束偏移量参数。
终端在可以在多个备选的下行波束中通过波束互易选择其中一个下行波束发送波束偏移参数，并将该下行波束作为扫描波束的基准波束，即第一波束。基站可以将终端用于发送波束偏移参数的波束为第一波束。如此，基站和终端选择同一个波束作为第一波束，并采用同一个波束偏移参数，实现扫描波束的统一。减少由于扫描波束不统一，在终端发送参考信号时，基站接收参考信号出现遗漏的情况。
在一个实施例中，波束确定方法还可以包括：
获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
这里，波束偏移参数可以是基站或终端预先商定的，或者由通信协议规定的。若波束参数不是预先协商或者写入通信标准等默认方式确定的，则基站还会从终端接收所述波束偏移参数。
如图4所示，波束i为第一波束，最大编号偏移量为X。可以预先商定X为2。
如此，终端不需要上行波束偏移参数，基站和终端能够根据第一波束确定相同的第二波束。可以减少系统由于上行波束偏移参数产生的开销。
在一个实施例中，上行波束包括：由基站确定的参考信号的信号强度最强的扫描波束。
这里，基站可以将参考信号的信号强度最强的扫描波束作为上行波束，并通过波束指示信息向用户终端指示该上行波束。波束指示信息可以采用携带上行波束的波束标识的方式指示上行波束。
终端通过接收波束指示信息确定基站指示的上行波束，并采用该上行波束进行上行数据传输。
在一个实施例中，步骤601，可以包括以下之一：
将一个以上的备选下行波束中，CSI-RS的信号强度最强的备选下行波束，确定为第一波束；
将一个以上的备选下行波束中，SSB信号的信号强度最强的备选下行波束，确定为第一波束。
这里，第一波束可以是终端从多个备选下行波束中确定的。
终端在初始接入时，可以扫描各基站通过波束赋形产生的多个备选下行波束的SSB，确定下行接收的最佳的备选下行波束作为第一波束，通过第一波束接收基站下行信息。这里，确定下行接收的最佳的备选下行波束方法可以包括：测量各备选下行波束SSB的信号接收强度，将SSB信号接收强度最强的备选下行波束确定为当前下行波束。
终端在初始接入时，可以扫描各基站通过波束赋形产生的多个备选下行波束的CSI-RS，确定下行接收的最佳的备选下行波束作为第一波束，通过第一波束接收基站下行信息。这里，确定下行接收的最佳的备选下行波束方法可以包括：测量各备选下行波束CSI-RS的信号接收强度，将SSB信号接收强度最强的备选下行波束确定为当前下行波束。
以下结合上述任意实施例提供一个具体示例：
本具体示例提供的波束确定方法的具体步骤如下：
1、终端侧的步骤如图7所示：包括：
步骤701：终端向基站上报波束互易的最大偏差能力。最大偏差能力可以是终端可以支持的最大波束偏差数；
步骤702：终端在可以支持的波束上发射参考信号(RS，Reference Signal)；
步骤705：终端根据基站的反馈，选择最佳波束用于发射。
2、基站侧的步骤如图7所示：包括：
步骤701：基站接收终端上报的波束互易的最大偏差能力，比如终端可以支持的最大波束偏差数；
步骤703：基站根据接收到波束互易的最大偏差能力，扫描终端波束参考信号，并确定最佳波束的指示；
步骤704：基站将最佳波束的指示反馈给终端。
示例1：
如图4所示，终端在初始接入扫描同步信号块(SSB，Synchronization SignalBlock)，确定下行接收的最佳波束i。这里，确定最强波束的方法与传统的方法一样，通过测量各个波束SSB信号接收强度来确定。终端向基站上报波束互易的最大偏差能力，在一个优选实施例中最大偏差能力为最大可能的波束偏差数为X，X＝1，2，3等整数，如果终端不进行上报此能力，也可以设默认值，比如默认X＝2。终端在可能的上行波束发射参考信号，可能的上行波束为波束i-x到波束i+X，基站根据接收到波束互易的最大偏差能力，在波束i-X到波束i+X范围内扫描终端波束参考信号，并确定最佳波束的指示，并将该指示反馈给终端。
示例2：
如图4所示，终端在扫描基站发过来的信道状态信息参考信号(CSI-RS，ChannelState Information Reference Signal)，根据信号的强度如最大的参考信号接收强度(RSRP，Reference Signal Receiving Power)来确定下行接收的最佳波束i，终端向基站上报波束互易的最大偏差能力，在一个优选实施例中最大偏差能力为最大可能的波束偏差数为X，X＝1，2，3等整数。如果终端不进行上报此能力，也可以设默认值，比如默认X＝2.终端在可能的上行波束发射参考信号，可能的上行波束为波束i-x到波束i+X。
基站根据接收到波束互易的最大偏差能力，在波束i-x到波束i+X范围内扫描终端波束参考信号，并确定最佳波束的指示，并将该指示反馈给终端。
示例3：
如图5所示，终端在扫描基站发过来的SSB或者CSI-RS信号确定了下行接收的最佳波束i，终端向基站上报波束互易的最大偏差能力，在另一个实施例中最大偏差能力为最大可能的波束偏差角度Ф，终端在可能的波束发射参考信号，可能的波束包含小于该偏差角度的所有可能的波束。
基站根据接收到波束互易的最大偏差能力，在与波束i相差最大偏差角度Φ范围内扫描终端波束参考信号，并确定最佳波束的指示，并将该指示反馈给终端。
示例4：
在另一个实施例中，终端并不具有波束互易能力时，上述方法依然能够适用。
上述方法不仅可以用在TDD系统中，在FDD系统中也同样适用。
本示例提供的波束确定方法的具体步骤，如图3所示。
本发明实施例还提供了一种波束确定装置，应用于无线通信的基站，图8为本发明实施例提供的波束确定装置100的组成结构示意图；如图8所示，装置100包括：第一确定模块110、第二确定模块120、第一接收模块130、第一选择模块140和第一发送模块150，其中，
第一确定模块110，配置为确定与终端进行下行通信的第一波束；
第二确定模块120，配置为根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，扫描波束包括：第一波束，及与第一波束之间的偏移量在波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
第一接收模块130，配置为在扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
第一选择模块140，配置为根据参考信号的接收质量，从扫描波束中选择上行波束；
第一发送模块150，配置为向基站发送指示上行波束的波束信息。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
第二波束为：波束编号与第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于最大编号偏移量的波束。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大偏移角度；
第二波束为：接收角度与第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于最大偏移角度的波束。
在一个实施例中，装置100还包括：
第二接收模块160，配置为接收终端上报的波束偏移量参数；
第一确定模块110，包括：
第一确定子模块111，配置为确定发送波束偏移参数的波束为第一波束。
在一个实施例中，装置100还包括：
第一获取模块170，配置为获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
在一个实施例中，第一选择模块140，包括：
第一选择子模块141，配置为将参考信号的信号强度最强的扫描波束，确定为上行波束。
在一个实施例中，第一波束是终端从一个以上的备选下行波束中确定的CSI-RS的信号强度最强的备选下行波束，或者SSB信号的信号强度最强的备选下行波束。
本发明实施例还提供了一种波束确定装置，应用于无线通信的终端，图9为本发明实施例提供的波束确定装置200的组成结构示意图；如图9所示，装置200包括：第三确定模块210、第四确定模块220、第二发送模块230和第三接收模块240，其中，
第三确定模块210，配置为确定基站与终端进行下行通信的第一波束；
第四确定模块220，配置为根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，扫描波束包括：第一波束，及与第一波束之间的偏移量在波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
第二发送模块230，配置为在扫描波束上，向基站发送参考信号；
第三接收模块240，配置为接收基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，上行波束是由基站根据每个扫描波束的参考信号的接收质量，从扫描波束中选择的。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
第二波束为：波束编号与第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于最大编号偏移量的波束。
在一个实施例中，波束偏移参数包括：最大偏移角度；
第二波束为：接收角度与第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于最大偏移角度的波束。
在一个实施例中，装置200还包括：
第三发送模块250，配置为在第一波束上，上报波束偏移参数。
在一个实施例中，装置200还包括：
第二获取模块260，配置为获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
在一个实施例中，上行波束包括：由基站确定的参考信号的信号强度最强的扫描波束。
在一个实施例中，第三确定模块210，包括以下之一：
第二确定子模块211，配置为将一个以上的备选下行波束中，CSI-RS的信号强度最强的备选下行波束，确定为第一波束；
第三确定子模块212，配置为将一个以上的备选下行波束中，SSB信号的信号强度最强的备选下行波束，确定为第一波束。
在示例性实施例中，第一确定模块110、第二确定模块120、第一接收模块130、第一选择模块140、第一发送模块150、第二接收模块160、第一获取模块170、第三确定模块210、第四确定模块220、第二发送模块230、第三接收模块240、第三发送模块250和第二获取模块260等可以被一个或多个中央处理器(CPU，Central Processing Unit)、图形处理器(GPU，Graphics Processing Unit)、基带处理器(BP，baseband processor)、应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行前述方法。
图10是根据一示例性实施例示出的一种用于波束确定装置3000的框图。例如，装置3000可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图10，装置3000可以包括以下一个或多个组件：处理组件3002，存储器3004，电源组件3006，多媒体组件3008，音频组件3010，输入/输出(I/O)接口3012，传感器组件3014，以及通信组件3016。
处理组件3002通常控制装置3000的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，波束确定，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件3002可以包括一个或多个处理器3020来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件3002可以包括一个或多个模块，便于处理组件3002和其他组件之间的交互。例如，处理组件3002可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件3008和处理组件3002之间的交互。
存储器3004被配置为存储各种类型的数据以支持在设备3000的操作。这些数据的示例包括用于在装置3000上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器3004可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件3006为装置3000的各种组件提供电力。电源组件3006可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置3000生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件3008包括在装置3000和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件3008包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备3000处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件3010被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件3010包括一个麦克风(MIC)，当装置3000处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器3004或经由通信组件3016发送。在一些实施例中，音频组件3010还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口3012为处理组件3002和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件3014包括一个或多个传感器，用于为装置3000提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件3014可以检测到设备3000的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为装置3000的显示器和小键盘，传感器组件3014还可以检测装置3000或装置3000一个组件的位置改变，用户与装置3000接触的存在或不存在，装置3000方位或加速/减速和装置3000的温度变化。传感器组件3014可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件3014还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件3014还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件3016被配置为便于装置3000和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置3000可以接入基于通信标准的无线网络，如Wi-Fi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件3016经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件3016还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置3000可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器3004，上述指令可由装置3000的处理器3020执行以完成上述方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明实施例的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明实施例的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明实施例的一般性原理并包括本公开实施例未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明实施例的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (18)
1.一种波束确定方法，其中，应用于基站，所述方法包括：
确定与终端进行下行通信的第一波束；其中，所述第一波束为所述终端选择的具有最佳信号质量的下行波束；
根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；
向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
所述第二波束为：波束编号与所述第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于所述最大编号偏移量的波束。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述波束偏移参数包括：最大偏移角度；
所述第二波束为：接收角度与所述第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于所述最大偏移角度的波束。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
接收终端上报的所述波束偏移参数；
所述确定与终端进行下行通信的第一波束，包括：
确定发送所述波束偏移参数的波束为所述第一波束。
5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束，包括：将所述参考信号的信号强度最强的所述扫描波束，确定为所述上行波束。
7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述第一波束是所述终端从一个以上的备选下行波束中确定的信道状态信息参考信号CSI-RS的信号强度最强的所述备选下行波束，或者同步信号块SSB信号的信号强度最强的所述备选下行波束。
8.一种波束确定方法，其中，应用于终端，所述方法包括：
确定基站与所述终端进行下行通信的第一波束；其中，所述第一波束为所述终端选择的具有最佳信号质量的下行波束；
根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
在所述扫描波束上，向所述基站发送参考信号；
接收所述基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，所述上行波束是由所述基站根据每个扫描波束的所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择的。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述波束偏移参数包括：最大编号偏移量；
所述第二波束为：波束编号与所述第一波束的波束编号之间偏移量小于或等于所述最大编号偏移量的波束。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，
所述波束偏移参数包括：最大偏移角度；
所述第二波束为：接收角度与所述第一波束的发射角度之间偏移角度小于或等于所述最大偏移角度的波束。
11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
在所述第一波束上，上报所述波束偏移参数。
12.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
获取预先协商或协议规定的波束偏移参数。
13.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其中，所述上行波束包括：由所述基站确定的所述参考信号的信号强度最强的所述扫描波束。
14.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其中，所述确定基站与所述终端进行下行通信的第一波束，包括以下之一：
将一个以上的备选下行波束中，信道状态信息参考信号CSI-RS的信号强度最强的所述备选下行波束，确定为所述第一波束；
将一个以上的所述备选下行波束中，同步信号块SSB信号的信号强度最强的所述备选下行波束，确定为所述第一波束。
15.一种波束确定装置，其中，应用于基站，所述装置包括：第一确定模块、第二确定模块、第一接收模块、第一选择模块和第一发送模块，其中，
所述第一确定模块，配置为确定与终端进行下行通信的第一波束；其中，所述第一波束为所述终端选择的具有最佳信号质量的下行波束；
所述第二确定模块，配置为根据波束偏移参数，确定所述基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
所述第一接收模块，配置为在所述扫描波束上，接收终端发送的参考信号；
所述第一选择模块，配置为根据所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择上行波束；
所述第一发送模块，配置为向所述终端发送指示所述上行波束的波束信息。
16.一种波束确定装置，其中，应用于终端，所述装置包括：第三确定模块、第四确定模块、第二发送模块和第三接收模块，其中，
所述第三确定模块，配置为确定基站与所述终端进行下行通信的第一波束；其中，所述第一波束为所述终端选择的具有最佳信号质量的下行波束；
所述第四确定模块，配置为根据波束偏移参数，确定基站的扫描波束；其中，所述扫描波束包括：所述第一波束，及与所述第一波束之间的偏移量在所述波束偏移参数指示的波束偏移范围内的第二波束；
所述第二发送模块，配置为在所述扫描波束上，向所述基站发送参考信号；
所述第三接收模块，配置为接收所述基站发送指示上行波束的第二波束信息，其中，所述上行波束是由所述基站根据每个扫描波束的所述参考信号的接收质量，从所述扫描波束中选择的。
17.一种通信设备，包括处理器、收发器、存储器及存储在存储器上并能够有所述处理器运行的可执行程序，其中，所述处理器运行所述可执行程序时执行如权利要求1至7任一项所述波束确定方法的步骤。
18.一种通信设备，包括处理器、收发器、存储器及存储在存储器上并能够有所述处理器运行的可执行程序，其中，所述处理器运行所述可执行程序时执行如权利要求8至14任一项所述波束确定方法的步骤。
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