波束搜索方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种波束搜索方法及装置，所述方法包括：在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；获取终端上报的第二下行细波束；第二下行细波束是所述终端根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定的；若第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标下行细波束再次向终端发送第一目标信号；直到确定最优下行细波束和最优上行细波束为止。本发明专利技术实施例提供的波束搜索方法及装置，在确定最优粗波束对后，采用自适应矩估计算法确定最优细波束对，在保证良好的系统性能的前提下，降低了波束搜索复杂度，从而降低了波束搜索时延。

【技术实现步骤摘要】
波束搜索方法及装置
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种波束搜索方法及装置。
技术介绍
由于毫米波频段较高，天线尺寸及天线间距大幅减小，同一天线面板上可集成更多的天线单元，大规模多输入多输出(MassiveMultiple-InputMultiple-Output,MassiveMIMO)在工程上更易实现。现有技术中，为了解决硬件结构的限制，数字模拟混合的发射机/接收机结构成为学术界和工业界关注的焦点。大规模的射频(RadioFrequency,RF)天线单元通过全连接(每条RF链路与所有天线单元相连)或部分连接(固定RF链路结构，每条RF链路仅连接部分天线单元)的方式与少量RF链路相连，收发机内的整条信号通路可分为两个部分：RF链路部分(大规模天线构成的模拟前端)以及数字处理部分(少量RF单元组成的数字后端)。模拟数字两者的结合保证系统只需要少量的数字模拟转换单元，从而数字域的转换能耗以及处理复杂度大大降低。现有的波束搜索过程为：首先确定最优的粗波束对，然后利用Rosenbrock算法确定最优粗波束对中的最优细波束对。但是，后5G(Beyond-5G,B5G)时期，通信系统的工作频段可能会提高至52.6GHz以上，基站侧部署的天线数量将越来越多，甚至达到一千根以上。在此场景下，由于基站与终端间进行通信的波束将越来越细(通信的定向程度越来越高)，确定最优通信细波束对的用时越来越长，若在部署大规模、超大规模MIMO时使用现有的波束搜索方案，搜索复杂度/时延相对较高，不能满足实际系统在大规模MIMO场景下低时延的需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种波束搜索方法及装置，用于解决现有技术中的上述技术问题。为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术实施例提供一种波束搜索方法，包括：在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；所述第一目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是基站从所述最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；获取所述终端上报的第二下行细波束；所述第二下行细波束是所述终端根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定的；所述目标细波束对由所述第一目标下行细波束中的一个下行细波束和目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述目标上行细波束是所述终端接收所述第一目标信号时使用的上行细波束，所述目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是所述终端从最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标下行细波束再次向所述终端发送所述第一目标信号；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。进一步地，还包括：使用目标下行粗波束向所述终端发送第二目标信号；所述目标下行粗波束包括所述基站的所有的下行粗波束；获取所述终端上报的所述最优下行粗波束，所述最优下行粗波束是所述终端根据每一目标粗波束对对应的频谱效率确定的，所述目标粗波束对由所述目标下行粗波束中的一个下行粗波束和目标上行粗波束中的一个上行粗波束构成；所述目标上行粗波束是所述终端接收所述第二目标信号时使用的粗波束；所述目标上行粗波束包括所述终端的所有的上行粗波束。另一方面，本专利技术实施例提供一种波束搜索方法，包括：在确定最优上行粗波束后，使用第一目标上行细波束接收第一目标信号；所述第一目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是终端从所述最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；所述第一目标信号是由基站使用目标下行细波束向所述终端发送的；所述目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是所述基站从最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定第二次通信使用的细波束对；所述目标细波束对由所述目标下行细波束中的一个下行细波束和所述第一目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述第二次通信使用的细波束对包括第二下行细波束和第二上行细波束；将所述第二下行细波束上报至所述基站；若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标上行细波束再次接收所述基站使用第二目标下行细波束向所述终端发送的所述第一目标信号；所述第二目标上行细波束包括所述第二上行细波束及其相邻波束；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。进一步地，还包括：使用目标上行粗波束接收第二目标信号；所述目标上行粗波束包括终端的所有的上行粗波束；所述第二目标信号是由基站使用目标下行粗波束向所述终端发送的；所述目标下行粗波束包括所述基站的所有的下行粗波束；根据接收所述第二目标信号时使用的每一目标粗波束对对应的频谱效率，确定所述最优上行粗波束和所述最优下行粗波束；所述目标粗波束对由所述目标下行粗波束中的一个下行粗波束和所述目标上行粗波束中的一个上行粗波束构成。再一方面，本专利技术实施例提供一种基站，包括：第一发送模块，用于在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；所述第一目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是基站从所述最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；第一获取模块，用于获取所述终端上报的第二下行细波束；所述第二下行细波束是所述终端根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定的；所述目标细波束对由所述第一目标下行细波束中的一个下行细波束和目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述目标上行细波束是所述终端接收所述第一目标信号时使用的上行细波束，所述目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是所述终端从最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则所述第一发送模块还用于使用第二目标下行细波束再次向所述终端发送所述第一目标信号；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。进一步地，还包括：第二发送模块，用于使用目标下行粗波束向所述终端发送第二目标信号；所述目标下行粗波束包括所述基站的所有的下行粗波束；第二获取模块，用于获取所述终端上报的所述最优下行粗波束，所述最优下行粗波束是所述终端根据每一目标粗波束对对应的频谱效率确定的，所述目标粗波束对由所述目标下行粗波束中的一个下行粗波束和目标上行粗波束中的一个上行粗波束构成；所述目标上行粗波束是所述终端接收所述第二目标信号时使用的粗波束；所述目标上行粗波束包括所述终端的所有的上行粗波束。又一方面，本专利技术实施例提供一种终端，包括：第一接收模块，用于在确定最优上行粗波束后，使用第一目标上行细波束接收第一目标信号；所述第一目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是终端从所述最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；所述第一目标信号是由基站使用目标下行细波束向所述终端发送的；所述目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波束搜索方法，其特征在于，包括：/n在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；所述第一目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是基站从所述最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；/n获取所述终端上报的第二下行细波束；所述第二下行细波束是所述终端根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定的；所述目标细波束对由所述第一目标下行细波束中的一个下行细波束和目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述目标上行细波束是所述终端接收所述第一目标信号时使用的上行细波束，所述目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是所述终端从最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；/n若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标下行细波束再次向所述终端发送所述第一目标信号；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。/n

【技术特征摘要】
1.一种波束搜索方法，其特征在于，包括：
在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；所述第一目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是基站从所述最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；
获取所述终端上报的第二下行细波束；所述第二下行细波束是所述终端根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定的；所述目标细波束对由所述第一目标下行细波束中的一个下行细波束和目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述目标上行细波束是所述终端接收所述第一目标信号时使用的上行细波束，所述目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是所述终端从最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；
若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标下行细波束再次向所述终端发送所述第一目标信号；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。


2.根据权利要求1所述的波束搜索方法，其特征在于，还包括：
使用目标下行粗波束向所述终端发送第二目标信号；所述目标下行粗波束包括所述基站的所有的下行粗波束；
获取所述终端上报的所述最优下行粗波束，所述最优下行粗波束是所述终端根据每一目标粗波束对对应的频谱效率确定的，所述目标粗波束对由所述目标下行粗波束中的一个下行粗波束和目标上行粗波束中的一个上行粗波束构成；所述目标上行粗波束是所述终端接收所述第二目标信号时使用的粗波束；所述目标上行粗波束包括所述终端的所有的上行粗波束。


3.一种波束搜索方法，其特征在于，包括：
在确定最优上行粗波束后，使用第一目标上行细波束接收第一目标信号；所述第一目标上行细波束包括第一上行细波束及其相邻波束；所述第一上行细波束是终端从所述最优上行粗波束中随机选择的一个上行细波束；所述第一目标信号是由基站使用目标下行细波束向所述终端发送的；所述目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是所述基站从最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；
根据每一目标细波束对对应的频谱效率，利用自适应矩估计算法确定第二次通信使用的细波束对；所述目标细波束对由所述目标下行细波束中的一个下行细波束和所述第一目标上行细波束中的一个上行细波束构成；所述第二次通信使用的细波束对包括第二下行细波束和第二上行细波束；
将所述第二下行细波束上报至所述基站；
若所述第二下行细波束不是最优下行细波束，则使用第二目标上行细波束再次接收所述基站使用第二目标下行细波束向所述终端发送的所述第一目标信号；所述第二目标上行细波束包括所述第二上行细波束及其相邻波束；所述第二目标下行细波束包括所述第二下行细波束及其相邻波束。


4.根据权利要求3所述的波束搜索方法，其特征在于，还包括：
使用目标上行粗波束接收第二目标信号；所述目标上行粗波束包括终端的所有的上行粗波束；所述第二目标信号是由基站使用目标下行粗波束向所述终端发送的；所述目标下行粗波束包括所述基站的所有的下行粗波束；
根据接收所述第二目标信号时使用的每一目标粗波束对对应的频谱效率，确定所述最优上行粗波束和所述最优下行粗波束；所述目标粗波束对由所述目标下行粗波束中的一个下行粗波束和所述目标上行粗波束中的一个上行粗波束构成。


5.一种基站，其特征在于，包括：
第一发送模块，用于在确定最优下行粗波束后，使用第一目标下行细波束向终端发送第一目标信号；所述第一目标下行细波束包括第一下行细波束及其相邻波束；所述第一下行细波束是基站从所述最优下行粗波束中随机选择的一个下行细波束；
第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丹谱，刘岩松，朱桧云，张志龙，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11