CN116264477A - 波束扫描方法及装置、计算机可读存储介质 - Google Patents

波束扫描方法及装置、计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

一种波束扫描方法及装置、计算机可读存储介质，所述波束扫描方法包括：获取目标UE的位置信息；基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。上述方案能够简化波束扫描过程的复杂度。

Description

波束扫描方法及装置、计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种波束扫描方法及装置、计算机可读存储介质。
背景技术
随着无线通信技术的演进，其工作频段朝着毫米波、太赫兹和可见光等更高频段发展。对于毫米波及更高频段的通信中，为了弥补高频通信的覆盖范围较小，会采用波束角更小的波束，故需要采用更多的波束进行波束扫描。
在现行的波束扫描过程中，假设基站侧发射M个波束，用户设备(User Equipment，UE)侧存在N个波束，则需要建立M×N个波束对。随着波束个数的增加，波束扫描过程的复杂度会大大增加。
发明内容
本发明实施例解决的是波束扫描过程的复杂度较高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种波束扫描方法，包括：获取目标UE的位置信息；基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
可选的，所述获取目标UE的位置信息，包括：接收所述目标UE上报的第一位置信息；将所述第一位置信息作为所述目标UE的位置信息。
可选的，所述获取目标UE的位置信息，包括：接收所述目标UE上报的第一位置信息以及UE类型信息；获取覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息及姿态信息；根据所述第一位置信息以及所述UE类型信息，从所述所有感知目标中确定与所述目标UE相关的感知目标；将与所述目标UE相关的感知目标对应的位置信息及姿态信息作为所述目标UE的位置信息。
可选的，所述获取覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息，包括：在所述覆盖范围内发射探测信号，根据所述探测信号的回波确定所述覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息。
可选的，所述获取覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息及姿态信息，包括：在所述覆盖范围内发射探测信号，根据所述探测信号的回波确定所述覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息及姿态信息。
可选的，所述获取目标UE的位置信息，包括：生成第二波束并进行波束扫描；根据所述目标UE的反馈确定最优第二波束；根据所述最优第二波束，确定所述目标UE的位置信息；其中，所述第一波束对应的波束角小于所述第二波束对应的波束角。
可选的，所述根据所述最优第二波束，确定所述目标UE的位置信息，包括：在所述最优第二波束对应的波束方向上发射探测信号，根据所述探测信号的回波确定所述目标UE的位置信息。
可选的，所述基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束，包括：基于所述目标UE的位置信息，朝向所述目标UE发送第一波束；将所述目标UE反馈的第一波束作为所述最优第一波束。
可选的，所述波束扫描方法还包括：获取所述目标UE的姿态信息。
可选的，所述获取所述目标UE的姿态信息，包括：在覆盖范围内发射探测信号，根据所述探测信号的回波获取所述目标UE的姿态信息。
可选的，所述波束扫描方法还包括：基于所述目标UE的位置信息和所述目标UE的姿态信息，确定所述最优第一波束。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种波束扫描装置，包括：获取单元，用于获取目标UE的位置信息；确定单元，用于基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
本发明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为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述任一种所述的波束扫描方法的步骤。
本发明实施例还提供了另一种波束扫描装置，包括存储器和处理器，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，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一种所述的波束扫描方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
获取目标UE的位置信息，根据目标UE的位置信息确定最优第一波束。由于是根据目标UE的位置信息确定最优第一波束，因此，无需进行全角度的波束扫描即可确定最优第一波束，故可以有效降低波束扫描过程的复杂度。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种波束扫描方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种波束扫描方法的应用场景图；
图3是本发明实施例中的另一种波速扫描方法的应用场景图；
图4是本发明实施例中的一种波束扫描装置的结构示意图。
具体实施方式
如上述背景技术中所述，在现行的波束扫描过程中，基站侧发射M个波束以覆盖360°的范围。随着波束的波束角变小，故基站侧需要发射的波束个数增加，使得波束扫描过程的复杂度也会大大增加。
在本发明实施例中，根据目标UE的位置信息确定最优第一波束，因此，无需进行全角度的波束扫描即可确定最优第一波束，故可以有效降低波束扫描过程的复杂度。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例提供了一种波束扫描方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。参照图2，给出了本发明实施例中的一种波束扫描方法的应用场景图。
在本发明实施例中，下述步骤S101～步骤S102所提供的波束扫描方法可以由基站所执行。具体的，下述步骤S101～步骤S102可以由基站中具有数据处理能力的芯片所执行，或者由基站中包含数据处理芯片的芯片模组所执行。
步骤S101，确定目标UE的位置信息。
在具体实施中，基站可以获取目标UE的位置信息。
在本发明实施例中，目标UE可以获取自身的地理位置信息，将其作为第一位置信息。在建立与基站的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接之后，目标UE可以向基站上报第一位置信息，从而使得基站能够获取目标UE的第一位置信息。基站在获取到目标UE上报的第一位置信息之后，可以直接将目标UE的第一位置信息作为目标UE的位置信息。
在具体应用中，目标UE可以根据自身内置的全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System，GNSS)模块来获取自身的地理位置信息，也可以基于蜂窝网无线定位方法来获取自身的地理位置信息。若目标UE为车载移动终端，则目标UE还可以通过位置区域标识(如Zone ID等)来获取自身的地理位置信息。
在本发明实施例中，基站也可以主动获取目标UE的第一位置信息。例如，当目标UE接入基站后，基站通过蜂窝基站定位等方式来获取目标UE的地理位置信息。
在具体实施中，目标UE对应的第一位置信息可以反映目标UE对应的粗略位置。
为获取目标UE较为精确的位置信息，在本发明实施例中，目标UE在上报自身的第一位置信息的同时，还可以上报自身的UE类型信息。基站在接收到目标UE的上报信息，即可获知目标UE的第一位置信息以及目标UE对应的UE类型信息。
本发明实施例中所述的目标UE，可以是指智能手机等手持式移动终端，也可以为车机等车载移动终端，还可以为可穿戴式智能电子设备。车载移动终端可以包括设置在非机动车(如共享单车)上的车载移动终端、设置在机动车(如家用轿车)上的车载移动终端。因此，目标UE的UE类型信息可以包括：手持式移动终端、可穿戴式智能电子设备、家用轿车对应的车载移动终端、共享单车对应的车载移动终端等。
在本发明实施例中，目标UE可以通过显式的方式指示UE类型信息，也可以通过隐式的方式指示UE类型信息。
显式的方式可以是指：目标UE直接在上报信息中指示UE类型信息。例如，目标UE在指示信息中直接指示UE类型信息为手持式移动终端。
隐式的方式可以是指：目标UE在上报信息中指示其对应的UE能力和/或功率等级，通过不同的UE能力和/或功率等级，来指示目标UE对应的UE类型信息。
例如，车载移动终端的功率等级与手持式移动终端的功率等级不同。基站根据目标UE上报的功率等级，即可确定该目标UE为车载移动终端还是手持式移动终端。
在基站中可以设置有感知单元，感知单元的个数可以为1个或多个。通过感知单元，基站能够感知覆盖范围内全部区域或者部分区域内的至少一个感知目标的位置信息。感知目标可以为障碍物，也可以为汽车或者行人。
基站可以根据目标UE的第一位置信息以及目标UE的UE类型信息，从感知到的所有感知目标中，确定与目标UE相关的感知目标。基站可以将与目标UE相关的感知目标对应的位置信息作为目标UE的位置信息。
在本发明实施例中，与目标UE相关的感知目标，可以就是目标UE，或者与目标UE距离接近的障碍物或其他UE。若与目标UE接近的感知目标的个数为多个，则与目标UE相关的感知目标的个数可以相应为多个。
在具体实施中，覆盖范围内的感知目标的个数可能较多。基站在获取到覆盖范围内的感知目标后，可以对感知目标进行筛选。通过对感知目标进行筛选，可以减少基站在确定与目标UE相关的感知目标的计算复杂度。
在本发明实施例中，基站可以预先获知覆盖范围内哪些地方存在固定障碍物。在对感知目标进行筛选时，可以先排除固定障碍物，故可以有效减少感知目标的数量。
在本发明实施例中，感知单元可以为雷达单元，通过雷达单元发射探测信号来感知覆盖范围内的感知目标。
参照图2所示，感知单元与基站的天线模组为相互独立的模块。
在具体应用中，感知单元也可以为基站的天线模组。换而言之，基站的天线模组在实现通信功能的同时，还集成有感知的功能。
在进行感知的过程中，基站可以控制天线模组发射覆盖全向的多个波束，天线模组发射的波束即为探测信号。基站可以接收波束所对应的反射信号，进而确定覆盖范围内的感知目标分布。
采用基站的天线模组作为感知单元，可以不需要增加额外的硬件设备，故无需增加相应的成本。现有技术中，基站控制天线模组发射覆盖全向的多个波束后，实质上仅接收UE反馈的一个或者多个波束对应的测量结果，其他的波束实质上并没有被充分利用。
例如，基站控制天线模组发射12个波束，12个波束覆盖360°范围。然而，UE可能仅测量2个方向上的波束并反馈，其余10个波束并未被充分利用。
而在本发明实施中，基站控制天线模组发射覆盖全向的波束后，接收所有波束对应的反射信号，进而确定覆盖范围内的感知目标分布，故能够提高波束的利用效率。
例如，基站控制天线模组发射12个波束，12个波束在水平方向上覆盖360°范围。然而，UE可能仅测量2个方向上的波束并反馈。但是，基站可以接收到12个波束对应的反射信号，故12个波束得到了充分利用。
可以理解的是，感知单元还可以为其他类型的单元，只要能够获取覆盖范围内的感知目标即可，具体的感知单元的类型并不会对本发明实施例的保护范围造成限制。
在具体实施中，基站也可以先采用传统的宽波束进行波束扫描。具体而言，基站可以生成多个不同方向的第二波束，实现360°的波束扫描。处于基站覆盖范围内的目标UE在接收到基站发送的第二波束之后，可以根据基站的指示信息或者预配置信息向基站反馈相应数量的第二波束对应的参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)。基站在接收到目标UE反馈的RSRP之后，即可确定目标UE对应的最优第二波束。例如，基站确定RSRP最大的第二波束为目标UE对应的最优第二波束。
传统的第二波束扫描的具体流程和方法可以参照现有协议，本发明实施例不做赘述。
在本发明实施例中，所述的第一波束对应的角度范围小于第二波束对应的角度范围。例如，第二波束对应的角度范围为30°，第一波束对应的角度范围为5°。
参照图3，给出了本发明实施例中的另一种波束扫描方法的应用场景图。图3中，基站先通过天线模组发射角度范围较大的一个第二波束，之后通过感知单元发射角度范围较小的多个第一波束。
基站在确定了最优第二波束之后，可以在最优第二波束方向上，确定目标UE的位置信息。具体而言，基站可以在最优第二波束对应的波束方向上发射探测信号，根据探测信号的回波确定目标UE的位置信息。
步骤S102，基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
在具体实施中，基站可以根据目标UE的位置信息，朝向目标UE发送第一波束。基站发送的朝向目标UE发送的第一波束的个数可以为1个或者多个。
在本发明实施例中，基站可以根据感知目标对应的位置信息以及目标UE的第一位置信息，确定目标UE的位置信息为与目标UE相关的感知目标对应的位置信息。与目标UE相关的感知目标的个数可能为多个，也即目标UE附近可能会存在其他感知目标。
例如，目标UE为搭载有能够与基站进行通信的车载蜂窝通信系统的车辆。目标UE附近存在一辆汽车，其未搭载车载蜂窝通信系统，故该车辆无法与基站进行通信。基站感知到目标UE方向存在两个感知目标，一个感知目标即为目标UE，另一个感知目标即为未搭载车载蜂窝通信系统的汽车。
由于两个感知目标邻近，基站可能无法准确确定哪一个感知目标为目标UE，故基站可以朝向两个感知目标分别发送第一波束，进而获知哪一个感知目标为目标UE，确定该目标UE对应的最优第一波束。
目标UE在接收到第一波束后，可以向基站反馈其接收到的第一波束。若1个目标UE接收到1个第一波束，则基站在接收到该目标UE的反馈后，确定该目标UE可以使用该第一波束，故基站可以将该目标UE接收到的第一波束确定为最优第一波束。
例如，基站向感知目标1(实际上是目标UE)发送第一波束1，向感知目标2(实际上是未搭载车载蜂窝通信系统的汽车)发送第一波束2。目标UE1在接收到第一波束1后，向基站反馈其接收到第一波束1，基站即可确定第一波束1为目标UE1对应的最优第一波束。由于感知目标2无法与基站进行通信，故基站不会收到第一波束2对应的反馈。在具体实施中，基站除了获取目标UE的位置信息之后，还可以获取目标UE的姿态信息，之后，基于目标UE的位置信息以及目标UE的姿态信息，确定最优第一波束。
在本发明实施例中，基站可以在覆盖范围内发射探测信号，根据探测信号的回波确定目标UE的姿态信息。目标UE的姿态信息可以用于表征目标UE的姿态。例如，目标UE为手持式移动终端，则目标UE的姿态信息可以为：目标UE背盖朝上平放在桌子上。
基站在获取到目标UE的姿态信息后，可以根据目标UE的姿态信息以及目标UE的第一位置信息，从多个感知目标中确定与目标UE相关的感知目标，进而确定目标UE的位置信息，并确定最优第一波束。
综上可见，本发明实施例中，由于是根据目标UE的位置信息确定最优第一波束，因此，无需进行全角度的波束扫描即可确定最优第一波束，故可以有效降低波束扫描过程的复杂度。
参照图4，给出了本发明实施例中的一种波束扫描装置40，包括：获取单元401以及确定单元402，其中：
获取单元401，用于获取目标UE的位置信息；
确定单元402，用于基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
在具体实施中，上述获取单元401以及确定单元402的具体执行流程可以对应参照步骤S101～步骤S102，本发明实施例不做赘述。
在具体实施中，关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含的各个模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。
例如，对于应用于或集成于芯片的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于芯片模组的同一组件(例如芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于芯片模组内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应用于或集成于终端的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者，至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程序运行于终端内部集成的处理器，剩余的(如果有)部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。
本发明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为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时上述任一实施例提供的波束扫描方法的步骤。
本发明实施例还提供了另一种波束扫描装置，包括存储器和处理器，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，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述任一实施例提供的波束扫描方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指示相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (13)

1.一种波束扫描方法，其特征在于，包括：
获取目标UE的位置信息；
基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
2.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取目标UE的位置信息，包括：
接收所述目标UE上报的第一位置信息；
将所述第一位置信息作为所述目标UE的位置信息。
3.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取目标UE的位置信息，包括：
接收所述目标UE上报的第一位置信息以及UE类型信息；
获取覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息；
根据所述第一位置信息以及所述UE类型信息，从所述所有感知目标中确定与所述目标UE相关的感知目标；
将与所述目标UE相关的感知目标对应的位置信息作为所述目标UE的位置信息。
4.如权利要求3所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息，包括：
在所述覆盖范围内发射探测信号，根据所述探测信号的回波确定所述覆盖范围内所有感知目标对应的位置信息。
5.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取目标UE的位置信息，包括：
生成第二波束并进行波束扫描；
根据所述目标UE的反馈确定最优第二波束；
根据所述最优第二波束，确定所述目标UE的位置信息；其中，所述第一波束对应的波束角小于所述第二波束对应的波束角。
6.如权利要求5所述的波束扫描方法，其特征在于，所述根据所述最优第二波束，确定所述目标UE的位置信息，包括：
在所述最优第二波束对应的波束方向上发射探测信号，根据所述探测信号的回波确定所述目标UE的位置信息。
7.如权利要求1～6任一项所述的波束扫描方法，其特征在于，所述基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束，包括：
基于所述目标UE的位置信息，朝向所述目标UE发送第一波束；
将所述目标UE反馈的第一波束作为所述最优第一波束。
8.如权利要求1～6任一项所述的波束扫描方法，其特征在于，还包括：获取所述目标UE的姿态信息。
9.如权利要求8所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取所述目标UE的姿态信息，包括：
在覆盖范围内发射探测信号，根据所述探测信号的回波获取所述目标UE的姿态信息。
10.如权利要求9所述的波束扫描方法，其特征在于，还包括：基于所述目标UE的位置信息和所述目标UE的姿态信息，确定所述最优第一波束。
11.一种波束扫描装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取目标UE的位置信息；
确定单元，用于基于所述目标UE的位置信息，确定最优第一波束。
12.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1～10任一项所述的波束扫描方法的步骤。
13.一种波束扫描装置，包括存储器和处理器，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，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1～10任一项所述的波束扫描方法的步骤。
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