波束切换方法、装置及移动终端制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种波束切换方法、装置及移动终端，涉及通信技术领域，方法包括：每隔第一预设时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度；如果当前信号强度大于预设的强度下限阈值，基于当前信号强度的变化幅度和当前波束与移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度；其中，波束时空相关性与移动终端的所处环境和移动终端的运动状态关联；基于最大信号强度和当前信号强度，对移动终端与基站连接的波束进行切换操作。本发明专利技术能够缓解现有技术中波束对接时间长、功耗大的技术问题。

Beam switching method, device and mobile terminal

【技术实现步骤摘要】
波束切换方法、装置及移动终端
本专利技术涉及通信
，尤其是涉及一种波束切换方法、装置及移动终端。
技术介绍
第五代(5G)通信技术包括了毫米波频段(24250MHz–52600MHz，可能会扩展到更高频段)。为了克服毫米波频段电磁波传播损耗较高的缺点，阵列天线被用在5G毫米波终端中，以满足3GPP标准的对PeakEIRP的要求。为了克服阵列天线波束较窄的缺点，使用波束扫描技术来提高波束的空间覆盖率。在通信过程中，5G毫米波终端需要进行波束扫描以保持与基站波束的连接，波束对接方法直接影响到信号质量和功耗。现有的对接方法，主要依赖于基站侧的控制，在协议栈和编码上进行优化，得不到优异的对接方法，对接需要的时间长，功耗大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种波束切换方法、装置及移动终端，以缓解了现有技术中波束对接时间长、功耗大的技术问题。本专利技术提供一种波束切换方法，该方法应用于移动终端，包括：每隔第一预设时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度；如果当前信号强度大于预设的强度下限阈值，基于当前信号强度的变化幅度和当前波束与移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度；其中，波束时空相关性与移动终端的所处环境和移动终端的运动状态关联；基于最大信号强度和当前信号强度，对移动终端与基站连接的波束进行切换操作。进一步的，基于当前信号强度的变化幅度和当前波束与移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度的步骤，包括：获取当前所处环境下移动终端的所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性；按照波束时空相关性，将所有波束进行顺序排列；基于当前信号强度的变化幅度及移动终端的当前移动速度，从顺序排列的所有波束中选择预设个数的待选波束；测量多个待选波束对应的信号强度，将测量结果中的最大信号强度确定为多个待选波束对应的最大信号强度。进一步的，获取当前所处环境下移动终端的所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性的步骤，包括：每隔第二预设时间，获取移动终端的所处环境和运动状态；运动状态包括：移动速度和移动方向；判断移动速度是否小于预设的速度阈值；如果是，获取当前所处环境下移动终端的所有波束分别与当前波束的空间相关性，将空间相关性作为所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性；如果否，基于运动状态对当前所处环境下所有波束分别与当前波束的空间相关性进行加权，生成所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性。进一步的，基于运动状态对所有波束分别与当前波束的空间相关性进行加权，生成所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性的步骤，包括：通过以下矩阵关系式，计算所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性：[SCdynamic]＝[SCstatic]+[Ispace]×[Sweight]；其中，[SCdynamic]表示所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性；[SCstatic]表示所有波束分别与当前波束之间的波束空间相关性；[Ispace]表示所有波束分别与当前波束之间的位置关系，[Sweight]表示运动状态对应的权重。进一步的，基于当前信号强度的变化幅度及移动终端的当前移动速度，从顺序排列的所有波束中选择预设个数的待选波束的步骤，包括：如果当前信号强度的变化幅度介于预设的强度范围内，每隔指定个数波束，从顺序排列的所有波束中选择预设个数的波束，作为第一待选波束；其中，选择出的波束与当前波束的波束时空相关性大于未被选出的波束与当前波束的波束时空相关性；如果当前信号强度的变化幅度大于强度范围的最大值，每隔指定个数波束，从顺序排列的所有波束中选择预设个数的波束，作为第二待选波束；其中，选择出的波束与当前波束的波束时空相关性小于未被选出的波束与当前波束的波束时空相关性；其中，指定个数和预设个数均与当前移动速度成正比。进一步的，基于最大信号强度和当前信号强度，对移动终端与基站连接的波束进行切换操作的步骤，包括：判断最大信号强度是否大于当前信号强度；如果是，且最大信号强度与当前信号强度的差值大于预设的波束切换阈值，将当前波束切换至最大信号强度对应的波束；如果否，将所有波束中信号强度的最大值更新为最大信号强度，继续执行判断最大信号强度是否大于当前信号强度的步骤。进一步的，上述方法还包括：如果最大信号强度大于当前信号强度，且最大信号强度与当前信号强度的差值小于预设的波束切换阈值，判断最大信号强度是否为所有波束中信号强度的最大值；如果是，保持当前波束与基站的连接；如果否，将所有波束中信号强度的最大值更新为最大信号强度，继续执行判断最大信号强度是否大于当前信号强度的步骤。进一步的，上述方法还包括：每隔第一预设时间，测量当前波束的MTPL；如果当前信号强度大于预设的强度下限阈值，且当前信号强度的变化幅度小于预设的强度范围的最低值，判断MTPL是否小于最大功率发射限制阈值；如果是，保持当前波束与基站连接；如果否，继续执行判断最大信号强度是否大于当前信号强度的步骤。进一步的，上述方法还包括：如果当前信号强度小于强度下限阈值，扫描所有波束，将所有波束中信号强度最大的波束作为目标切换波束，并将当前波束切换至目标切换波束，以使目标切换波束与基站连接。本专利技术还提供一种波束切换装置，该装置应用于移动终端，包括：信息测量模块，用于每隔第一预设时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度；最大信号强度确定模块，用于如果当前信号强度大于预设的强度下限阈值，基于当前信号强度的变化幅度和当前波束与移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度；其中，波束时空相关性与移动终端的所处环境和移动终端的运动状态关联；波束切换模块，用于基于最大信号强度和当前信号强度，对移动终端与基站连接的波束进行切换操作。进一步的，上述最大信号强度确定模块包括：相关性获取模块，用于获取当前所处环境下移动终端的所有波束分别与当前波束之间的波束时空相关性；波束排序模块，用于按照波束时空相关性，将所有波束进行顺序排列；波束选择模块，用于基于当前信号强度的变化幅度及移动终端的当前移动速度，从顺序排列的所有波束中选择预设个数的待选波束；信号测量模块，用于测量多个待选波束对应的信号强度，将测量结果中的最大信号强度确定为多个待选波束对应的最大信号强度。本专利技术还提供一种移动终端，该移动终端包括：场景识别器、空间信息传感装置、多个毫米波天线模组及上述的波束切换装置；波束切换装置分别与场景识别器、空间信息传感装置及多个毫米波天线模组连接；其中，每个毫米波天线模组进行多个波束扫描；场景识别器用于识别移动终端的所处环境；空间信息传感装置用于采集移动终端的运动状态。本专利技术提供的波束切换方法、装置及移动终端，均可以每隔一段时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度，在当前信号强度不是很小的情况下，基于当前信号强度的变化幅度和当前波束与移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度，最后再基于上述最大信号强度和当前信号强度，对移动终端与基站连接的波束进行切换操作。上述波束时空相关性与移动终端的所处环境和移动终端的运动状态相关联，即考虑到了周围环境对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束切换方法，其特征在于，所述方法应用于移动终端，包括：每隔第一预设时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度；如果所述当前信号强度大于预设的强度下限阈值，基于所述当前信号强度的变化幅度和所述当前波束与所述移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所述所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度；其中，所述波束时空相关性与所述移动终端的所处环境和所述移动终端的运动状态关联；基于所述最大信号强度和所述当前信号强度，对所述移动终端与所述基站连接的波束进行切换操作。

【技术特征摘要】
1.一种波束切换方法，其特征在于，所述方法应用于移动终端，包括：每隔第一预设时间，测量与基站连接的当前波束的当前信号强度；如果所述当前信号强度大于预设的强度下限阈值，基于所述当前信号强度的变化幅度和所述当前波束与所述移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所述所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度；其中，所述波束时空相关性与所述移动终端的所处环境和所述移动终端的运动状态关联；基于所述最大信号强度和所述当前信号强度，对所述移动终端与所述基站连接的波束进行切换操作。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述当前信号强度的变化幅度和所述当前波束与所述移动终端的所有波束的波束时空相关性，确定从所述所有波束中选取的多个待选波束对应的最大信号强度的步骤，包括：获取当前所处环境下所述移动终端的所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性；按照所述波束时空相关性，将所述所有波束进行顺序排列；基于所述当前信号强度的变化幅度及所述移动终端的当前移动速度，从所述顺序排列的所有波束中选择预设个数的待选波束；测量多个所述待选波束对应的信号强度，将测量结果中的最大信号强度确定为多个所述待选波束对应的最大信号强度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取当前所处环境下所述移动终端的所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性的步骤，包括：每隔第二预设时间，获取所述移动终端的所处环境和运动状态；所述运动状态包括：移动速度和移动方向；判断所述移动速度是否小于预设的速度阈值；如果是，获取所述当前所处环境下所述移动终端的所有波束分别与所述当前波束的空间相关性，将所述空间相关性作为所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性；如果否，基于所述运动状态对所述当前所处环境下所述所有波束分别与所述当前波束的空间相关性进行加权，生成所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述运动状态对所述所有波束分别与所述当前波束的空间相关性进行加权，生成所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性的步骤，包括：通过以下矩阵关系式，计算所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性：[SCdynamic]＝[SCstatic]+[Ispace]×[Sweight]；其中，[SCdynamic]表示所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束时空相关性；[SCstatic]表示所述所有波束分别与所述当前波束之间的波束空间相关性；[Ispace]表示所述所有波束分别与所述当前波束之间的位置关系，[Sweight]表示所述运动状态对应的权重。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述当前信号强度的变化幅度及所述移动终端的当前移动速度，从所述顺序排列的所有波束中选择预设个数的待选波束的步骤，包括：如果所述当前信号强度的变化幅度介于预设的强度范围内，每隔指定个数波束，从所述顺序排列的所有波束中选择预设个数的波束，作为第一待选波束；其中，选择出的波束与所述当前波束的波束时空相关性大于未被选出的波束与所述当前波束的波束时空相关性；如果所述当前信号强度的变化幅度大于所述强度范围的最大值，每隔指定个数波束，从所述顺序排列的所有波束中选择预设个数的波束，作为第二待选波束；其中，选择出的波束与所述当前波束的波束时空相关性小于未被选出的波束与所述当前波束的波束时空相关性；其中，所述指定个数和所述预设个...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟永卫，顾江波，
申请(专利权)人：深圳市万普拉斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44