CN116264478A - 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：获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。上述方案能够降低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。
在现有技术中，通常需要通过波束扫描过程确定用户设备(User Equipment，UE)对应的最优波束。在现行的波束扫描过程中，假设基站侧发射M个波束，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：获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
可选的，所述获取覆盖范围内的障碍物信息，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的第一障碍物信息；将所述第一障碍物信息作为所述覆盖范围内的障碍物信息。
可选的，所述获取覆盖范围内的障碍物信息，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的第一障碍物信息；获取所述目标UE的探测范围以及所述目标UE在所述探测范围内探测得到的第二障碍物信息；将所述第一障碍物信息与所述第二障碍物信息作为所述障碍物信息。
可选的，在获取所述目标UE的探测范围以及所述目标UE在所述探测范围内探测得到的第二障碍物信息之前，还包括：确定所述目标UE具备探测能力后，指示所述目标UE执行探测操作，以使得所述目标UE上报所述探测范围以及所述第二障碍物信息。
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；获取所述第一障碍物信息；根据所述第一位置信息与所述第一障碍物信息，确定与所述目标UE相关的障碍物；将与所述目标UE相关的障碍物对应的位置信息与所述第二障碍物信息进行比对，获取所述目标UE的第二位置信息，将所述第二位置信息作为所述目标UE的位置信息。
可选的，所述获取覆盖范围内所有障碍物对应的位置信息，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障碍物对应的位置信息。
可选的，所述获取所述目标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。
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，用于获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；确定单元，用于基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
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：
获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息，确定目标UE对应的最优波束。由于是根据覆盖范围内的障碍物信息以及目标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装置的结构示意图；
图3是本发明实施例中的一种波束扫描方法的应用场景图。
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，由于是根据覆盖范围内的障碍物信息以及目标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。
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，获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息。
在具体实施中，基站可以获取覆盖范围内的障碍物信息。基站的覆盖范围可以为基站的信号所能够覆盖的范围。障碍物信息可以包括障碍物分布信息，障碍物分布信息可以表征在基站的覆盖范围之内，在哪些方位上存在障碍物。
在本发明实施例中，障碍物信息还可以包括每一个障碍物对应的反射面积、每一个障碍物对应的反射系数等。通过获取障碍物对应的反射面积以及障碍物对应的反射系数，可以推算得到障碍物对应的面积大小以及障碍物的表面材质，进而推算该障碍物的类型。障碍物的类型可以为行人、车辆、建筑物等。
例如，根据障碍物的反射面积以及障碍物对应的反射系数，确定障碍物为建筑物。再结合障碍物的分布信息，即可确定基站覆盖范围内每一个方向上的障碍物分布及障碍物的类型。
在具体实施中，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覆盖范围内的第一障碍物信息。在基站处于空旷的空间时，例如基站设置在路边，其覆盖范围内的障碍物的数量较少，则可以直接将基站获取到的第一障碍物信息作为覆盖范围内的障碍物信息。
在具体应用中，基站的覆盖范围内也可能存在较多的障碍物，或者基站的覆盖范围内存在建筑物。当基站的覆盖范围内存在建筑物时，基站发射的信号可能无法覆盖到建筑物的背面，导致基站无法为位于建筑物背面的用户设备配置最优波束，位于建筑物背面的用户设备的信号质量较差。
在本发明实施例中，基站在获取到覆盖范围内的第一障碍物信息之后，还可以获取目标UE的探测范围以及目标UE在探测范围内探测得到的第二障碍物信息。基站可以将第一障碍物信息与第二障碍物信息结合，得到所需的障碍物信息。
目标UE在接入基站后，可以向基站上报能力信息，在UE能力信息中可以包括：目标UE是否具备探测能力；以及，若目标UE具备探测能力，则目标UE对应的探测范围。目标UE在接入基站后，还可以向基站上报其对应的地理位置信息。目标UE向基站上报能力信息的步骤与向基站上报地理位置信息的步骤并无逻辑上的先后顺序。具体而言，目标UE可以先向基站上报能力，再向基站上报地理位置信息；或者，目标UE可以先向基站上报地理位置信息，再向基站上报能力信息；或者，目标UE可以同时向基站上报地理位置信息与能力信息，且地理位置信息与能力信息可以由同一条信令或者不同的信令所承载。
基站在接收到目标UE对应的UE能力信息之后，可以根据获取到的第一障碍物信息、目标UE的位置信息、目标UE的能力信息，确定是否触发目标UE进行探测操作。
若目标UE具备探测能力，且基站确定触发目标UE进行探测操作，则基站可以向目标UE发送指示信息。目标UE在接收到指示信息之后，可以执行探测操作，获取探测范围内的第二障碍物信息。目标UE可以将探测得到的第二障碍物信息向基站上报。
在本发明实施例中，第二障碍物信息可以包括探测范围内障碍物的个数、障碍物的分布信息、障碍物的反射面积以及障碍物的反射系数等。
在具体实施中，可以在基站中设置有感知单元，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的障碍物信息。
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获取覆盖范围内的障碍物信息。感知单元也可以为基站的天线模组。在进行感知的过程中，基站可以控制天线模组发射全向的波束，天线模组发射的全向的波束即为探测信号。基站可以接收全向的波束所对应的反射信号，进而确定覆盖范围内的障碍物信息。
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全向的波束后，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障碍物信息，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障碍物信息即可，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。在某些应用场景下，目标UE对应的第一位置信息可能无法准确地反映目标UE的精准位置。例如，若目标UE被建筑物遮挡，则通过GNSS定位或者蜂窝基站定位等方式获取到的第一位置信息实质上存在较大的误差。
为获取目标UE较为精确的位置信息，基站也可以获取第一障碍物信息，之后，基站可以结合第一障碍物信息以及目标UE上报的第一位置信息，确定与目标UE相关的障碍物。基站可以将与目标UE相关的障碍物对应的位置信息与目标UE上报的第二障碍物信息进行对比，从而可以确定目标UE的第二位置信息。相对于第一位置信息，第二位置信息能够更为精确地反映目标UE的位置信息。
在本发明实施例中，将得到的目标UE的第二位置信息作为目标UE的位置信息。
参照图3，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。
图3中，基站在覆盖范围内发送不同方向的波束，以获知覆盖范围内的第一障碍物信息。在基站覆盖范围内存在一目标建筑物，目标UE被目标建筑物遮挡。此时，目标UE通过自身的GNSS系统获取到的第一位置信息精确度较差。目标UE将获取到的第一位置信息上报给基站。基站根据目标UE的第一位置信息以及第一障碍物信息，确定目标UE在目标建筑物附近。
基站获知目标UE具备探测能力，指示目标UE执行探测操作。目标UE在接收到基站下发的指示后，向基站上报探测范围以及第二障碍物信息。在第二障碍物信息中，包含目标建筑物信息。
基站在接收到目标UE的探测范围和第二障碍物信息之后，将目标建筑物对应的位置信息与第二障碍物信息进行比对，确定目标UE被目标建筑物遮挡。
本发明实施例中所述的目标UE被目标建筑物遮挡，指的是基站发送的波束被目标建筑物遮挡，进而使得目标UE无法直接接收到基站发送的波束。
在本发明实施例中，基站获取覆盖范围内的第一障碍物信息的步骤与获取目标UE的位置信息的步骤之间并无逻辑上的先后顺序。也就是说，基站可以同时执行获取覆盖范围内的第一障碍物信息的步骤与获取目标UE的位置信息的步骤；或者先执行获取覆盖范围内的第一障碍物信息的步骤，后执行获取目标UE的位置信息的步骤；或者先执行获取目标UE的位置信息的步骤，后执行获取第一覆盖范围内的障碍物信息的步骤。
步骤S102，基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
在具体实施中，基站在获取到障碍物信息以及目标UE的位置信息之后，即可确定目标UE对应的最优波束。
在本发明实施例中，若基站与目标UE之间存在障碍物，则基站发送的波束无法被目标UE直接接收到。此时，基站所确定的最优波束可以为经过反射后能够被目标UE所接收到的波束。
在本发明实施例中，若基站能够接收到目标UE探测得到的第二障碍物信息，则基站可以根据第一障碍物信息、第二障碍物信息以及目标UE的位置信息，重构覆盖范围内的物体分布信息，进而根据物体分布信息来确定最优波束。
在本发明一实施例中，基站可以重构覆盖范围内的3D地图，根据3D地图以及目标UE的位置信息，确定最优波束。
综上可见，本发明实施例中，由于是根据覆盖范围内的障碍物信息以及目标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2，给出了本发明实施例中的一种波束扫描装置20，包括：获取单元201以及确定单元202，其中：
获取单元201，用于获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；
确定单元202，用于基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
在具体实施中，上述获取单元201以及确定单元202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 (10)

1.一种波束扫描方法，其特征在于，包括：
获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；
基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
2.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取覆盖范围内的障碍物信息，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的第一障碍物信息；
将所述第一障碍物信息作为所述覆盖范围内的障碍物信息。
3.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取覆盖范围内的障碍物信息，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的第一障碍物信息；
获取所述目标UE的探测范围以及所述目标UE在所述探测范围内探测得到的第二障碍物信息；
将所述第一障碍物信息与所述第二障碍物信息作为所述障碍物信息。
4.如权利要求3所述的波束扫描方法，其特征在于，在获取所述目标UE的探测范围以及所述目标UE在所述探测范围内探测得到的第二障碍物信息之前，还包括：
确定所述目标UE具备探测能力后，指示所述目标UE执行探测操作，以使得所述目标UE上报所述探测范围以及所述第二障碍物信息。
5.如权利要求3或4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；
获取所述第一障碍物信息；
根据所述第一位置信息与所述第一障碍物信息，确定与所述目标UE相关的障碍物；
将与所述目标UE相关的障碍物对应的位置信息与所述第二障碍物信息进行对比，获取所述目标UE的第二位置信息，将所述第二位置信息作为所述目标UE的位置信息。
6.如权利要求5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障碍物对应的位置信息，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障碍物对应的位置信息。
7.如权利要求1所述的波束扫描方法，其特征在于，所述获取所述目标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。
8.一种波束扫描装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取覆盖范围内的障碍物信息以及目标UE的位置信息；
确定单元，用于基于所述障碍物信息以及所述目标UE的位置信息，确定所述目标UE对应的最优波束。
9.一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1～7任一项所述的波束扫描方法的步骤。
10.一种波束扫描装置，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1～7任一项所述的波束扫描方法的步骤。
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