CN116193586A - 波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质，所述方法包括：接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。本申请通过根据终端上报的波束测量报告来调节毫米波波束宽度，实现了宽窄波束的自适应调节，提高了多天线阵列的信号覆盖率。

Description

波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质。

背景技术

随着现代移动通信技术中数据业务的爆炸性增长，传统的通信频段已经无法满足第五代移动通信(5G)千兆级数据率、毫秒级延时等指标要求。毫米波频段有大量频谱资源，这使得毫米波通信成为5G的一个核心技术。5G通信的另一个核心技术是大规模多输入多输出(Large Scale Multi Input Multi Output，LS-MIMO)。LS-MIMO技术采用有256个甚至512个天线单元的多天线阵列，通过高增益波束实现对空间的分割，从而提高频谱利用率并降低干扰。

目前的研究和应用现状中，多天线阵列通常使用波束赋形技术，对无线信号的能量进行聚焦，形成一个具有较低宽度的指向性波束。通常波束越窄，信号增益越大并能够覆盖较远距离，通过波束跟踪技术，使用户设备处于窄波束的指向内，就能为用户设备提供高质量通信服务。

然而，单个基站覆盖范围内常常有多个用户设备，在用户设备偏离窄波束的指向的情况下，用户设备就接收不到高质量的无线信号，即在波束指向之外存在弱覆盖甚至零覆盖的问题，因此，如何为波束指向之外的用户设备提供高质量的信号覆盖，就成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质，用以解决现有技术中波束指向之外存在弱覆盖甚至零覆盖的缺陷，实现整个系统中宽窄波束协同调度，从而提高信号覆盖率。

第一方面，本申请实施例提供一种波束自适应调节方法，应用于基站，包括：

接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，还包括：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，还包括：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，所述第一参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)、参考信号接收质量(Reference Signal Receiving Quality，RSRQ)、信号与干扰加噪声比(Signal toInterference plus Noise Ratio，SINR)。可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节方法，所述第二参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

第二方面，本申请实施例还提供一种基站设备，包括：包括存储器，收发机，处理器；

存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：

接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第一参数值；

基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节；其中，所述进行毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，还执行以下操作：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，还执行以下操作：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，所述第一参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，所述第二参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

第三方面，本申请实施例还提供一种装置，应用于基站，包括

接收单元，用于接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第一参数值；

波束调节单元，用于基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节；其中，所述进行毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

第四方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行如上所述第一方面所述的波束自适应调节方法的步骤。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法、装置、基站设备及存储介质，通过根据终端上报的波束测量报告来调节毫米波波束宽度，实现了宽窄波束的自适应调节，提高了多天线阵列的信号覆盖率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图之一；

图2是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之一；

图3是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之二；

图4是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之三；

图5是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图示意图之二；

图6是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图示意图之三；

图7是本申请实施例提供的一种基站设备的结构示意图

图8是本申请实施例提供的一种波束自适应调节装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请实施例中术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了便于更加清晰地理解本申请各实施例，首先对一些相关的技术知识进行如下介绍。

本申请实施例提供的技术方案可以适用于多种系统，尤其是5G系统。例如适用的系统可以是全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)系统、码分多址(code division multiple access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA)通用分组无线业务(general packet radio service，GPRS)系统、长期演进(long term evolution，LTE)系统、LTE频分双工(frequencydivision duplex，FDD)系统、LTE时分双工(time division duplex，TDD)系统、高级长期演进(long term evolution advanced，LTE-A)系统、通用移动系统(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)系统、5G新空口(New Radio,NR)系统等。这多种系统中均包括终端设备和网络设备。系统中还可以包括核心网部分，例如演进的分组系统(EvlovedPacket System,EPS)、5G系统(5GS)等。

本申请实施例涉及的终端设备，可以是指向用户提供语音和/或数据连通性的设备，具有无线连接功能的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他处理设备等。在不同的系统中，终端设备的名称可能也不相同，例如在5G系统中，终端设备可以称为用户设备(User Equipment，UE)。无线终端设备可以经无线接入网(Radio Access Network,RAN)与一个或多个核心网(Core Network,CN)进行通信，无线终端设备可以是移动终端设备，如移动电话(或称为“蜂窝”电话)和具有移动终端设备的计算机，例如，可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语言和/或数据。例如，个人通信业务(Personal Communication Service，PCS)电话、无绳电话、会话发起协议(Session Initiated Protocol，SIP)话机、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等设备。无线终端设备也可以称为系统、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(access point)、远程终端设备(remote terminal)、接入终端设备(access terminal)、用户终端设备(userterminal)、用户代理(user agent)、用户装置(user device)，本申请实施例中并不限定。

本申请实施例涉及的网络设备，可以是基站，该基站可以包括多个为终端提供服务的小区。根据具体应用场合不同，基站又可以称为接入点，或者可以是接入网中在空中接口上通过一个或多个扇区与无线终端设备通信的设备，或者其它名称。网络设备可用于将收到的空中帧与网际协议(Internet Protocol，IP)分组进行相互更换，作为无线终端设备与接入网的其余部分之间的路由器，其中接入网的其余部分可包括网际协议(IP)通信网络。网络设备还可协调对空中接口的属性管理。例如，本申请实施例涉及的网络设备可以是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)或码分多址接入(Code Division Multiple Access，CDMA)中的网络设备(Base Transceiver Station，BTS)，也可以是带宽码分多址接入(Wide-band Code Division Multiple Access，WCDMA)中的网络设备(NodeB)，还可以是长期演进(long term evolution，LTE)系统中的演进型网络设备(evolutional Node B，eNB或e-NodeB)、5G网络架构(next generation system)中的5G基站(gNB)，也可以是家庭演进基站(Home evolved Node B，HeNB)、中继节点(relaynode)、家庭基站(femto)、微微基站(pico)等，本申请实施例中并不限定。在一些网络结构中，网络设备可以包括集中单元(centralized unit，CU)节点和分布单元(distributedunit，DU)节点，集中单元和分布单元也可以地理上分开布置。

网络设备与终端设备之间可以各自使用一或多根天线进行多输入多输出(MultiInput Multi Output,MIMO)传输，MIMO传输可以是单用户MIMO(Single User MIMO,SU-MIMO)或多用户MIMO(Multiple User MIMO,MU-MIMO)。根据根天线组合的形态和数量，MIMO传输可以是2D-MIMO、3D-MIMO、FD-MIMO或massive-MIMO，也可以是分集传输或预编码传输或波束赋形传输等。

当代5G大规模阵列天线的趋势下，毫米波采用混合波束，并在此大规模天线的支撑下也促成广覆盖的窄波束的出现。而超低的波束宽度也使其可以分辨相距更近的目标，具有更好的方向性用于点对点通信。在当前背景下毫米波广泛被讨论用于V2X(Vehicle toeverything，车对外界的信息交换)和高铁的窄波束点对点通信和窄波束波束跟踪。如V2X的波束定向扫描通信、波束跟踪。在高铁场景下，一种窄波束点对点通信和窄波束波束跟踪的方法为：给定一个目标数据速率作为参考速率，使每个发射波束覆盖范围内的平均速率和给定的目标数据速率之间的差值最小，从而使得数据传输速率稳定在目标速率附近，其中，不同位置的基站采用不同宽度的发射波束给高铁承载的用户设备提供服务，当基站与高铁之间距离较远时，采用波束成型增益较小的宽波束，提供更广的覆盖范围；当基站与高铁之间距离较近时，采用波束成型增益较高的窄波束，弥补远距离带来的路径消耗。从而使高铁在行进过程中处于信号的覆盖范围内，保证高铁的无线通信数据传输的稳定性。

然而目前技术重要集中于窄波束点对点通信和窄波束波束跟踪，忽略了窄波束之间存在的零覆盖和弱覆盖的问题，缺少针对固定方向的波束宽度调节方案，没有充分发挥毫米波的容量优势和模拟波束的宽度易变换易控制的优势。

本申请各实施例针对多天线阵列使用波束赋形技术，使得极低宽度的窄波束能够覆盖较远距离，但随着波束的急剧变窄和方向性的增强，毫米波系统的波束之间存在零覆盖和弱覆盖的应用场景。

图1是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图之一，该方法应用于基站，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤110：接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

具体地，在波束管理过程中，存在波束测量的步骤，即UE(User Equipment，用户设备)对接收到的参考信号的质量和特性进行测量，以识别出最好的波束的步骤。在波束测量的步骤之后，还存在波束报告的步骤，即UE上报波束的测量结果。在一个实施例中，毫米波系统配置多个初始窄波束，用户检测上报毫米波的波束信息，并将测量波束的信号状态上报到基站。

步骤120：基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

具体地，为保证最终得到足够的信号增益，大规模天线阵列所产生的波束通常会变得很窄，具备很强的指向性，在波束的指向之外，用户设备得不到有效的信号覆盖。为了使用户在波束的指向之内，需要进行波束对准，基站需要使用多个窄波束才能保证小区内任意方向上的用户都能得到有效覆盖。然而在波束对准之后，某方向上的用户设备可能并没有都完全落在波束的指向之内，可能有一个或多个用户设备距离一个波束的指向较近，可以得到该波束的覆盖，但又略有偏移，信号质量较差，同时距离其他波束较远，不能得到其他波束的覆盖。这种情况下，本申请实施例提供的波束自适应调节方法，可以调节波束的宽度，使上述一个或多个用户设备落入该波束的指向之内，从而提高信号质量。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法通过根据终端上报的波束测量报告来调节毫米波波束宽度，实现了宽窄波束的自适应调节，提高了大规模天线阵列的信号覆盖率。

图2是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之一，如图2所示，本实施例场景下包括独立组网的基站和多个用户设备，独立组网的基站使用大规模天线阵列发射毫米波。

可选地，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

具体地，在SA(Standalone，独立组网)场景下，用户设备在波束测量的步骤中检测到毫米波波束的信号质量，相应地，在波束报告的步骤中上报毫米波波束的信号质量。

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

具体地，基站需要覆盖多个用户设备，为保证用户设备得到足够的信号质量，基站需要使用多个窄波束对准用户设备，然而部分用户设备可能距离基站较近，但在方向上略微偏移出了波束的指向，因此测量到的信号质量会小于预定阈值，用户的体验也会差。如图2所示，存在一个或多个用户设备偏移出了波束的指向，此时用户设备可以接收到两个或两个以上的毫米波波束，但没有完全落入任何一个毫米波波束的指向内，因而测量到的毫米波波束的信号质量均小于预定阈值。在基站接收到用户设备上报的波束测量报告后，基站选取用户设备上报的毫米波波束中信号质量最好的作为第一毫米波波束，将第一毫米波波束从窄波束调整为宽波束，从而使用户设备落入第一毫米波波束的指向内，提高用户设备所测量到的信号质量。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法通过根据用户设备上报的波束测量报告，固定波束方向而调整波束宽度，弥补了大规模天线阵列使用的窄波束传输中的不足，使在距离上存在优势而方向上没有优势的UE也可以被覆盖或被更好地覆盖。通过调整固定方向上的波束的宽度增加信号覆盖率，可以使整个毫米波系统的性能更好地发挥。

图3是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之二，如图3所示，本实施例场景下包括异频组网的基站和多个用户设备，异频组网的基站发射毫米波和非毫米波。

可选地，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

具体地，在NSA(Non-Standalone，非独立组网)或NRDC(New Radio DualConnectivity，新空口双连接)等异频组网的场景下，用户设备在波束测量的步骤中检测到毫米波波束的信号质量和非毫米波波束的信号质量，相应地，在波束报告的步骤中上报毫米波波束的信号质量和非毫米波波束的信号质量。

5G的3GPP标准主要包含两类频段，一是中低频的FR1，也就是所说的Sub-6 GHz，也被称为厘米波频段；二是高频的FR2，因为波长为毫米级，所以通常被称为毫米波。在一个实施例中，用户设备在Sub-6和毫米波的双连接的情况下，在波束测量的步骤中检测到毫米波波束的信号质量和厘米波波束的信号质量，相应地，在波束报告的步骤中上报毫米波波束的信号质量和厘米波波束的信号质量。

可选地，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

具体地，波长越短，穿透能力越差，所以，厘米波比毫米波的穿透能力更强，但毫米波拥有更大的带宽，以及更快的传输速度。所以在异频组网的场景下，基站发射的厘米波的信号覆盖率更高，UE接收的厘米波的信号质量也更稳定，但毫米波的信号覆盖率较低，UE可能不在毫米波的信号覆盖内。UE会期望处于毫米波的覆盖范围内，体验更高的数据传输速度。如图3所示，用户设备可能完全在非毫米波波束的的覆盖内，但偏离了毫米波波束的指向，因而测量到的非毫米波波束的信号质量大于预定阈值，测量到的毫米波波束的信号质量小于预定阈值。基站在接收到用户设备上报的波束测量报告后，根据波束测量报告，基站选取用户设备上报的毫米波波束中信号质量最好的作为第一毫米波波束，将第一毫米波波束从窄波束调整为宽波束，从而使用户设备落入第一毫米波波束的指向内，提高用户设备所测量到的毫米波的信号质量。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法在异频组网的场景下，通过调整毫米波波束宽度，使得被低频波束覆盖的用户设备在体验差的情况下，例如用户设备在低频波束覆盖区边缘，或低频波束覆盖区内用户设备数量过多的情况下，用户设备可以被高频的毫米波波束覆盖到，从而提高毫米波波束覆盖率，提升用户体验质量。

图4是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的波束覆盖的示意图之三，如图4所示，本实施例场景下包括异频组网的基站和多个用户设备，异频组网的基站发射毫米波和非毫米波。

可选地，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

具体地，在波束管理过程中，存在波束扫描的步骤，即指在特定周期或时间段内，采用预先设定的方式发送或者接收波束，以覆盖特定的空间区域。可能存在部分UE偏离了非毫米波波束的指向，但是可以落入毫米波波束的覆盖内。如图4所示，在非毫米波波束的覆盖范围边缘存在UE，该UE测量的毫米波波束的信号质量大于预定阈值，非毫米波波束的信号质量小于预定阈值，基站在接收到用户设备上报的波束测量报告后，根据波束测量报告，可以通过适配一个毫米波波束，即适配一个窄波束定向发射信号，使UE落入毫米波波束的覆盖范围内，并固定该毫米波波束的方向和宽度，从而保证UE的信号质量稳定。

具体地，在另一种场景下，存在部分UE可以落入毫米波波束的覆盖内，并且基站系统通过其它方式得知，需要为该UE适配一个毫米波波束，保证该UE的信号质量大于预定阈值，例如基站已知存在一个特殊用户，需要为该特殊用户长期提供毫米波波束覆盖，而不论该用户测量的非毫米波波束信号质量是否大于预定阈值，基站可以向该特殊用户的方向适配一个窄波束。基站在接收到用户设备上报的波束测量报告后，根据波束测量报告，可以通过适配一个毫米波波束，即适配一个窄波束定向发射信号，使UE落入毫米波波束的覆盖范围内，并固定该毫米波波束的方向和宽度，从而保证UE的信号质量稳定。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法在异频组网的场景下，不论低频信号质量如何，通过适配一个窄波束定向发射信号，可以保证用户设备能够被毫米波窄波束覆盖到，从而在毫米波和sub-6等异频组网的场景下提供毫米波专用覆盖和毫米波最优覆盖。

图5是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图示意图之二，如图5所示，本申请实施例提供的波束自适应调节方法还包括如下步骤：

步骤130：接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

具体地，在波束管理过程中，在进行毫米波波束自适应调节之后，UE再次进行波束测量，并再次上报波束的测量结果。

步骤140：在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

具体地，可能出现本申请实施例提供的波束自适应调节方法没有使得毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况，即在进行毫米波波束自适应调节之后UE也没有完全处于毫米波波束的覆盖内，在这种情况下，需要进行波束恢复的步骤，在本申请实施例提供的波束自适应调节方法中，需要将毫米波波束的宽度恢复为初始宽度，然后还可以继续进行波束扫描等其他步骤，为用户提供信号覆盖。例如，可以采取分级扫描的策略，即由宽到窄扫描。第一阶段为粗扫描，基站使用少量的宽波束覆盖整个小区，并依次扫描各宽波束对准的方向。第二阶段为细扫描，基站利用多个窄波束逐一扫描已在第一阶段中被宽波束覆盖的方向。总而言之，在将毫米波波束的宽度恢复为初始宽度后，就与未采用本申请实施例提供的波束自适应调节方法的情况基本相同，因而可以采用各种已有的或未来发明的波束管理方法，为用户提供信号覆盖。

步骤150：在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

具体地，存在本申请实施例提供的波束自适应调节方法使得毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况，即在进行毫米波波束自适应调节之后UE处于毫米波波束的覆盖内，在这种情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向，使得可以为用户提供稳定的信号覆盖。

可选地，所述第一参数值、所述第二参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

具体地，常见的涉及信号状态的测量参数，例如RSRP(Reference SignalReceiving Power，参考信号接收功率)、RSRQ(Reference Signal Receiving Quality，参考信号接收质量)以及SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)等，都可以作为用于指示用户设备测量的信号质量的参数值。

图6是本申请实施例提供的波束自适应调节方法的流程示意图示意图之三，如图6所示，本申请实施例提供的波束自适应调节方法包括如下步骤：

步骤600：配置多个方向的初始毫米波窄波束；

具体地，毫米波系统配置多个初始窄波束，用户接入后检测并上报组网方式。

步骤601：进行波束扫描；

具体地，在波束扫描后确定组网场景，如果是独立组网SA场景，用户只检测上报毫米波的波束信息，并将测量波束的信号状态上报到基站，接下来进行到步骤606；

如果是异频组网NSA/NRDC组网场景，用户需检测上报非毫米波系统的信号质量和毫米波系统的信号质量，接下来进行到步骤602。

具体地，在异频组网场景下：

步骤602：接收毫米波和非毫米波波束测量报告；

具体地，基站接收用户上报的非毫米波系统的信号质量和毫米波系统的信号质量。

当用户反馈的信息满足非毫米波系统信号质量大于设定值并且毫米波系统信号质量低于设定值时(比如以RSRP为参考信号)，接下来进行到步骤603；

如果在异频组网NSA/NRDC组网场景中，基站接收到用户上报非毫米波系统的信号质量低于设定值并且毫米波系统波束的信号质量大于设定值时，或者部署系统前已经知道某个特定方向需要固定存在一个窄波束来覆盖特殊用户时，接下来进行到步骤607。

步骤603：将最大的参数值所对应的毫米波波束调整为宽波束；

具体地，基站选取用户上报的信号质量最好的波束适配为宽波束。

步骤604：接收毫米波波束测量报告；

具体地，在适配宽波束后用户再次上报毫米波波束信号质量；

在基站收到用户检测上报的波束信号质量大于设定门限时，保持现有波束场景，接下来进行到步骤605；直到波束信号质量不满足上报门限时，恢复所在波束的初始状态，接下来进行到步骤608。

步骤605：固定毫米波波束宽度和/或波束方向；

具体地，在基站收到用户检测上报的波束信息都大于设定门限时，固定波束宽度和波束方向。

步骤608：恢复毫米波波束为初始状态；

具体地，在适配宽波束后用户再次上报毫米波波束信号质量不满足上报门限时恢复所在波束的初始状态。

步骤607：适配定向发射的毫米波窄波束；

具体地，在异频组网NSA/NRDC组网场景中，基站接收到用户上报非毫米波系统的信号质量低于设定值并且毫米波系统波束的信号质量大于设定值时，适配一个窄波束定向发射信号；例如，在一些实施例中，在sub6弱覆盖情况下，可以固定一个毫米波波束提高用户体验。在另一些实施例中，部署系统前已经知道某个特定方向需要固定存在一个窄波束来覆盖特殊用户时，可在该方向固定设置一个窄波束做长期覆盖。

随后，基站确定用户检测上报的波束信息都是否大于预设门限，当大于预设门限时，执行步骤605；而当不满足预设门限时执行步骤608。

相应地，在独立组网场景下：

步骤606：接收毫米波波束测量报告；

具体地，如果是独立组网SA场景，用户只检测上报毫米波的波束信息，并将测量波束的信号状态上报到基站，当基站收到用户上报的波束信息不小于2个，并且都低于设定的门限(比如以RSRP为参考信号)时，接下来进行到步骤603，并相应执行后续步骤。

如果在独立组网SA场景，基站收到用户检测上报的波束信息都大于设定门限时，接下来进行到步骤608。

本申请实施例提供的波束自适应调节方法可以应用于一切宽窄波束协同覆盖的场景，包括毫米波和sub6等异频段组网的场景。本申请实施例提供的波束自适应调节方法可以弥补在利用大规模天线进行窄波束远距离传输中的不足，通过调整固定方向上的波束的宽度增加容量或覆盖，可以提高系统的信号覆盖率和信息传输质量。

图7是本申请实施例提供的一种基站设备的结构示意图，如图7所示，所述基站设备包括存储器720，收发机700，处理器710，其中：

存储器720，用于存储计算机程序；收发机700，用于在所述处理器710的控制下收发数据；处理器710，用于读取所述存储器720中的计算机程序并执行以下操作：

接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

具体地，收发机700，用于在处理器710的控制下接收和发送数据。

其中，在图7中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器710代表的一个或多个处理器和存储器720代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机700可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。处理器710负责管理总线架构和通常的处理，存储器720可以存储处理器710在执行操作时所使用的数据。

处理器710可以是中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)，处理器也可以采用多核架构。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，还执行以下操作：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，还执行以下操作：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的基站设备，所述第一参数值、所述第二参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述基站设备，能够实现上述执行主体为基站设备的方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

图8是本申请实施例提供的一种波束自适应调节装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括：

接收单元810，用于接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

波束调节单元820，用于基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，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。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。

所述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，可以存储在一个处理器可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请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、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，还执行以下操作：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，还执行以下操作：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

可选地，根据本申请一个实施例的波束自适应调节装置，所述第一参数值、所述第二参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

在此需要说明的是，本发明实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。

另一方面，本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行上述各实施例提供的方法，包括：接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机可执行指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机可执行指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些处理器可执行指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的处理器可读存储器中，使得存储在该处理器可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些处理器可执行指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种波束自适应调节方法，其特征在于，包括：

接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

2.根据权利要求1所述的波束自适应调节方法，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

3.根据权利要求1所述的波束自适应调节方法，其特征在于，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

4.根据权利要求3所述的波束自适应调节方法，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

5.根据权利要求3所述的波束自适应调节方法，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

6.根据权利要求1所述的波束自适应调节方法，其特征在于，还包括：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

7.根据权利要求6所述的波束自适应调节方法，其特征在于，还包括：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

8.根据权利要求6所述的波束自适应调节方法，其特征在于，所述第一参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

9.根据权利要求3所述的波束自适应调节方法，其特征在于，所述第二参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

10.一种基站设备，其特征在于，包括存储器，收发机，处理器；

存储器，用于存储计算机程序；收发机，用于在所述处理器的控制下收发数据；处理器，用于读取所述存储器中的计算机程序并执行以下操作：

接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

11.根据权利要求10所述的基站设备，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一波束测量报告包括两个或两个以上毫米波波束的第一参数值，并且所述第一参数值均小于第一阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

12.根据权利要求10所述的基站设备，其特征在于，所述第一波束测量报告还包括：

用于指示用户设备测量的非毫米波波束的信号质量的第二参数值。

13.根据权利要求12所述的基站设备，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值小于第一阈值，并且所述第二参数值大于第二阈值的情况下，选取所述第一参数值中最大的第一参数值所对应的所述毫米波波束作为第一毫米波波束；

将所述第一毫米波波束的宽度从第一宽度调整为第二宽度；其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

14.根据权利要求12所述的基站设备，其特征在于，基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节包括：

在所述第一参数值大于或等于第一阈值，并且所述第二参数值小于或等于第二阈值的情况下，适配第二毫米波波束，固定所述第二毫米波波束的方向和宽度；其中所述第二毫米波波束用于覆盖所述用户设备。

15.根据权利要求10所述的基站设备，其特征在于，还执行以下操作：

接收第二波束测量报告，所述第二波束测量报告包括用于指示用户设备测量的信号质量的第三参数值；

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量大于或等于第一阈值的情况下，固定所述毫米波波束的宽度和方向。

16.根据权利要求15所述的基站设备，其特征在于，还执行以下操作：

在所述第三参数值指示毫米波波束的信号质量小于第一阈值的情况下，将所述毫米波波束的宽度恢复为初始宽度。

17.根据权利要求15所述的基站设备，其特征在于，所述第一参数值和所述第三参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

18.根据权利要求12所述的基站设备，其特征在于，所述第二参数值包括以下至少一个：

参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、信号与干扰加噪声比SINR。

19.一种波束自适应调节装置，其特征在于，应用于基站，包括：

接收单元，用于接收第一波束测量报告，所述第一波束测量报告包括一个或多个第一参数值，所述第一参数值用于指示用户设备测量的毫米波波束的信号质量；

波束调节单元，用于基于所述第一波束测量报告进行毫米波波束自适应调节，所述毫米波波束自适应调节包括调节毫米波波束的宽度。

20.一种处理器可读存储介质，其特征在于，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述处理器执行权利要求1至9任一项所述的方法。

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