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波束选择方法、装置、用户设备及存储介质与流程

2021-11-05 21:05:00 来源:中国专利 TAG:


1.本技术实施例涉及通信技术领域,特别涉及一种波束选择方法、装置、用户设备及存储介质。


背景技术:

2.为了提高信号传输的传输质量,大规模多进多出(multiple input multiple output,mimo)收发系统被广泛使用在第五代(5th generation,5g)移动通信系统中。在该mimo收发系统中,用户设备上设置有天线单元,该天线单元可以形成多个波束(用于与基站进行通信)。用户设备可以遍历该多个波束中所有可能的波束组合,确定每个波束组合对应的预编码矩阵,基于每个波束组合对应的预编码矩阵,选择信道容量最高的预编码矩阵对应的波束组合作为最优的波束组合,从而使用该最优的波束组合来与基站进行通信。


技术实现要素:

3.本技术实施例提供了一种波束选择方法、装置、用户设备及存储介质,可以提高波束选择的效率。所述技术方案如下:
4.一方面,提供了一种波束选择方法,所述方法包括:
5.获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合,所述第一波束组合包括至少一个波束;
6.以所述第一波束组合为基准波束组合,从多个波束中,确定多个候选波束组合,每个所述候选波束组合包括至少一个波束;
7.对于每个所述候选波束组合,基于所述候选波束组合的预编码矩阵,确定所述候选波束组合的信道容量;
8.基于所述信道容量,从所述多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
9.另一方面,提供了一种波束选择方法,所述方法包括:
10.对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到第二波束组合,所述第二波束组合包括至少一个波束;
11.以所述第二波束组合为基准波束组合,从所述多个波束中,确定多个候选波束组合,每个所述候选波束组合包括至少一个波束;
12.对于每个所述候选波束组合,基于所述候选波束组合的预编码矩阵,确定所述候选波束组合的信道容量;
13.基于所述信道容量,从所述多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
14.另一方面,提供了一种波束选择装置,所述装置包括:
15.第一获取模块,用于获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合,所述第一波束组合包括至少一个波束;
16.第一确定模块,用于以所述第一波束组合为基准波束组合,从多个波束中,确定多个候选波束组合,每个所述候选波束组合包括至少一个波束;
17.第二确定模块,用于对于每个所述候选波束组合,基于所述候选波束组合的预编码矩阵,确定所述候选波束组合的信道容量;
18.第一选择模块,用于基于所述信道容量,从所述多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
19.另一方面,提供了一种波束选择装置,所述装置包括:
20.第二获取模块,用于对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到第二波束组合,所述第二波束组合包括至少一个波束;
21.第三确定模块,用于以所述第二波束组合为基准波束组合,从所述多个波束中,确定多个候选波束组合,每个所述候选波束组合包括至少一个波束;
22.第四确定模块,用于对于每个所述候选波束组合,基于所述候选波束组合的预编码矩阵,确定所述候选波束组合的信道容量;
23.第二选择模块,用于基于所述信道容量,从所述多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
24.另一方面,提供了一种用户设备,所述用户设备包括处理器和存储器;所述存储器存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码用于被所述处理器执行以实现如上述方面所述的波束选择方法。
25.另一方面,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存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码用于被处理器执行以实现如上述方面所述的波束选择方法。
26.另一方面,提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品中的程序代码由用户设备的处理器执行时,使得所述用户设备能够执行如上述方面所述的波束选择方法。
27.在本技术实施例中,由于先确定了基准波束组合,这样,仅需从根据该基准波束组合确定的多个候选波束组合中,选择用于用户设备与基站进行通信的目标波束组合即可,可见,上述方案无需遍历用户设备的多个波束中所有可能的波束组合的预编码矩阵,从而减少了波束选择的计算量,进而提高了波束选择的效率。
附图说明
28.图1示出了本技术一个示例性实施例示出的实施环境的示意图;
29.图2示出了本技术一个示例性实施例示出的用户设备的结构框图;
30.图3示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的流程图;
31.图4示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
32.图5示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
33.图6示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
34.图7示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
35.图8示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
36.图9示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的流程图;
37.图10示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的示意图;
38.图11示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择装置的结构框图;
39.图12示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择装置的结构框图。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
41.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“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。
42.请参考图1,其示出了本技术一个示例性实施例示出的实施环境的示意图。该实施环境包括用户设备10和基站20。用户设备10与基站20通过无线网络连接以进行通信。
43.在本技术实施例中,用户设备10通过内置的天线单元形成多个接收波束,用户设备从该多个接收波束中选择最优的波束组合来接收基站20通过发射波束20发射的待传输的信号,从而实现信号的传输,进而实现用户设备10与基站20之间的通信。
44.本技术实施例提供的波束选择方法,能够应用在以下通信场景中:
45.例如,在用户设备1需要和用户设备2通信时,用户设备1和用户设备2均可以通过本技术实施例提供的波束选择方法,从用户设备的多个波束中选择通信质量最好的波束,通过该波束与基站进行通信,从而借助于基站实现用户设备1和用户设备2之间的通信。
46.需要说明的一点是,以上应用场景仅是示例性说明,并不对波束选择的应用场景造成限制,本技术除了应用在以上场景外,还能够应用在其他任一波束选择的场景中。
47.请参考图2,其示出了本技术一个示例性实施例示出的用户设备10的结构框图。用户设备10可以是智能手机、平板电脑等具有波束选择功能的用户设备。本技术中的用户设备10可以包括一个或多个如下部件:处理器110、存储器120、显示屏130。
48.处理器110可以包括一个或者多个处理核心。处理器110利用各种接口和线路连接整个用户设备10内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器120内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器120内的数据,执行用户设备10的各种功能和处理数据。可选地,处理器110可以采用数字信号处理(digital signal processing,dsp)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array,pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器110可集成中央处理器(central processing unit,cpu)、图像处理器(graphics processing unit,gpu)、神经网络处理器(neural

network processing unit,npu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;gpu用于负责显示屏130所需要显示的内容的渲染和绘制;npu用于实现人工智能(artificial intelligence,ai)功能;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器110中,单独通过一块芯片进行实现。
49.存储器120可以包括随机存储器(random access memory,ram),也可以包括只读存储器(read

only memory,rom)。可选地,该存储器120包括非瞬时性计算机可读介质(non

transitory computer

readable storage medium)。存储器120可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器120可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区
可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储根据用户设备10的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本)等。
50.显示屏130是用于显示用户界面的显示组件。可选的,该显示屏130为具有触控功能的显示屏,通过触控功能,用户可以使用手指、触摸笔等任何适合的物体在显示屏130上进行触控操作。
51.显示屏130通常设置在用户设备10的前面板。显示屏130可被设计成为全面屏、曲面屏、异型屏、双面屏或折叠屏。显示屏130还可被设计成为全面屏与曲面屏的结合,异型屏与曲面屏的结合等,本实施例对此不加以限定。
52.除此之外,本领域技术人员可以理解,上述附图所示出的用户设备10的结构并不构成对用户设备10的限定,用户设备10可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。比如,用户设备10中还包括麦克风、扬声器、射频电路、输入单元、传感器、音频电路、无线保真(wireless fidelity,wi

fi)模块、电源、蓝牙模块等部件,在此不再赘述。
53.请参考图3,其示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的流程图。本技术实施例中的执行主体可以为用户设备10,也可以为用户设备10中的处理器110或用户设备10中的操作系统,本实施例以执行主体为用户设备10为例进行说明。在本技术实施例中,以用户设备10以闭环波束搜索方式进行波束选择为例进行说明。该方法包括:
54.步骤301:用户设备确定移动参考信息,该移动参考信息用于描述该用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的移动情况。
55.其中,该移动参考信息可以包括移动距离、移动时间或者误码率等信息中的至少一项。在一些实施例中,以移动参考信息包括移动距离为例进行说明,相应的,该移动距离为该用户设备的当前位置与最近一次进行波束选择时的位置之间的距离。当移动距离较近时,相邻两次波束选择得到的波束组合的位置较近;当移动距离较远时,相邻两次波束选择得到的波束组合的位置较远,因此,本技术可以基于不同的移动距离选择不同的波束选择方法进行波束选择。
56.例如,参见图4,用户设备在位置1时,最优的波束组合包括波束5和10,经过小距离移动到位置2后,最优的波束组合变为波束3和8。
57.在一种可能的实现方式中,用户设备可以基于相邻两次波束选择的位置,确定移动距离;则用户设备确定移动距离的实现方式可以为:用户设备确定当前位置对应的第一位置信息和最近一次进行波束选择时的第二位置信息,基于该第一位置信息和该第二位置信息,确定该移动距离。
58.其中,用户设备确定当前位置对应的第一位置信息的实现方式可以为:用户设备对用户设备当前所处的位置进行定位,得到该第一位置信息。
59.在本技术实施例中,对于每次波束选择,用户设备会生成一条波束选择记录,每条波束选择记录至少用于记录用户设备在进行该次波束选择时的位置信息,将该波束选择记录存储至波束选择历史记录中,该波束选择历史记录包括至少一条波束选择记录。
60.相应的,用户设备确定最近一次进行波束选择时的第二位置信息的实现方式可以为:用户设备从该波束选择历史记录中选择最近一次存入的波束选择记录,将该波束选择
记录所记录的位置信息作为该第二位置信息。
61.需要说明的一点是,该波束选择历史记录中可以存储有每次进行波束选择时的位置信息,这样使得波束选择历史记录较为全面;或者该波束选择历史记录也可以仅存储最近一次波束选择时的位置信息,这样能够节省设备的存储空间。
62.在该实现方式中,由于用户设备可以确定自身当前所处的位置,因此能够根据该位置确定出相邻两次波束选择之间用户设备的移动距离,从而移动距离的确定效率较高。
63.在另一种可能的实现方式中,用户设备还可以基于用户设备在目标时间段内的移动速度和移动时长确定该移动距离,其中,该目标时间段为从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的时间段。
64.其中,该移动时长为目标时间段的时间差,也即是用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的时长;该移动速度可以包括用户设备在目标时间段内的实时移动速度。在本技术实施例中,用户设备中设置有速度传感器,相应的,用户设备确定用户设备在目标时间段内的移动速度的实现方式可以为:用户设备获取该速度传感器在目标时间段内采样得到的实时速度数据,将该实时速度数据作为该移动速度。
65.在该实现方式中,用户设备可以基于该移动时长对该移动速度进行积分得到该移动距离;或者,用户设备也可以通过其他实现方式基于移动速度和移动时长确定该移动距离,本技术对此不作具体限定。在本技术实施例中,通过基于相邻两次波束选择之间的移动时长和移动速度来确定移动距离,使得确定移动距离的准确性较高。
66.在本技术实施例中,若用户设备在相邻两次波束选择之间的移动距离较小,则表示用户设备可以参考最近一次波束选择得到的第一波束组合来确定当前这次波束选择的目标波束组合。
67.在另一些实施例中,以移动参考信息包括移动时长为例进行说明。当移动时长较短时,相邻两次波束选择得到的波束组合的位置可能较近;当移动时长较长时,相邻两次波束选择得到的波束组合的位置可能较远,因此,本技术可以基于不同的移动时长选择不同的波束选择方法进行波束选择。
68.其中,每条波束选择记录还用于记录用户设备在进行波束选择时的时间;相应的,本步骤的实现方式可以为:用户设备从波束选择历史记录中选择最近一次存储的波束选择记录,将该波束选择记录所记录的时间作为最近一次进行波束选择时的时间,基于该时间与当前时间确定移动时长。
69.在本技术实施例中,若用户设备在相邻两次波束选择之间的移动时长较小,则表示用户设备可以参考最近一次波束选择得到的第一波束组合来确定当前这次波束选择的目标波束组合。
70.在另一些实施例中,以移动参考信息包括误码率为例进行说明。需要说明的是该误码率为用户设备根据最近一次波束选择得到的波束组合与基站进行通信时的误码率。
71.对于任一次波束选择,当用户设备在根据这次波束选择得到的波束组合与基站进行通信时的误码率较大时,表示这次波束选择得到的波束组合不准确,相应的,若误码率较小,则表示这次波束选择得到的波束组合较为准确,因此,本技术可以基于不同的误码率选择不同的波束选择方法进行波束选择。
72.其中,每条波束选择记录还用于记录用户设备在根据该次波束选择得到的波束组
合与基站进行通信时的误码率;相应的,本步骤的实现方式可以为:用户设备从波束选择历史记录中选择最近一次存储的波束选择记录,获取该波束选择记录所记录的误码率。
73.在本技术实施例中,若用户设备根据最近一次进行波束选择得到的波束组合与基站进行通信时的误码率较小,则表示用户设备可以参考最近一次波束选择得到的第一波束组合来确定当前这次波束选择的目标波束组合。
74.需要说明的一点是,移动参考信息还可以包括其它参考信息,本技术对此不作具体限定。需要说明的另一点是,用户设备可以通过上述任一实施例提供的实现方式确定移动参考信息,或者用户设备页可以结合上述任两个或者三个实施例提供的实现方式确定移动参考信息,本技术对此不作具体限定。
75.步骤302:若该移动参考信息符合预设条件,则用户设备获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合。
76.在一些实施例中,移动参考信息包括移动距离,若该移动距离不大于预设距离,用户设备确定该移动参考信息符合预设条件。该预设距离为事先设置的距离,该预设距离可以根据需要进行设置和更改,本技术对此不做具体限定;例如,该预设距离可以为0.5米、1米或者2米等。
77.在另一些实施例中,移动参考信息包括移动时长,若该移动时长不大于预设时长,用户设备确定该移动参考信息符合预设条件。预设时长为事先设置的时长,该预设时长可以根据需要进行设置和更改,本技术对此不做具体限定;例如,预设时长可以为100ms、200ms或者1s等。
78.在另一些实施例中,移动参考信息包括误码率,若该误码率不大于预设码率,用户设备确定该移动参考信息符合预设条件。预设码率为事先设置的码率,该预设码率可以根据需要进行设置和更改,本技术对此不做具体限定;例如,预设码率可以为0.01%、0.02%或者0.05%等。
79.在本技术实施例中,波束选择历史记录中的每条波束选择记录还用于记录用户设备在进行该次波束选择时所得到的波束组合;相应的,在该步骤中,用户设备获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合的实现方式可以为:用户设备从波束选择历史记录中选择最近一次存入的波束选择记录,获取该波束选择记录所记录的第一波束组合。
80.在本技术实施例中,用户设备通过执行步骤301

步骤302的操作确定了第一波束组合,从而实现了以闭环方式来确定基准波束组合,进而用户设备可以继续执行步骤303的步骤以实现基于该基准波束组合来确定多个候选波束组合。
81.步骤303:用户设备以该第一波束组合为基准波束组合,从多个波束中,确定多个候选波束组合,每个该候选波束组合包括至少一个波束。
82.在一种可能的实现方式中,步骤303的实现方式可以包括以下步骤(1)

(2):
83.(1)用户设备对于该基准波束组合包括的每个波束,从该多个波束中,确定位于该波束周围预设区域内的多个候选波束。
84.其中,该多个波束为用户设备中设置的天线单元形成的波束,在本技术实施例中,该多个波束组成的波束面为球形。相应的,对于任一波束,该预设区域可以为以该波束为中心的区域。例如,参见图5,用户设备中设置的天线单元形成的多个波束组成的波束面为球形,波束1周围的预设区域内存在4个候选波束,波束2周围的预设区域内存在4个候选波束。
85.在本技术实施例中,用户设备可以结合多个候选波束组合的数量确定该预设区域的范围。相应的,用户设备确定多个候选波束组合的数量;对于该基准波束组合包括的任一波束,在该波束的周围确定至少包括该数量个波束的区域,将该区域作为该预设区域。
86.其中,候选波束组合的数量可以根据用户设备的处理器的并行处理能力来确定,从而最大限度地利用处理器的并行处理能力。例如,若处理器一次能并行进行32次运算,则候选波束组合的数量可以为32或32的整数倍。
87.在本技术实施例中,用户设备在得到每个波束周围预设区域内的多个波束之后,可以根据基准波束组合包括的波束的数量确定多个候选波束组合。
88.(2)若该基准波束组合包括的波束的数量等于1,则用户设备将每个候选波束作为一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合;若该基准波束组合包括的波束的数量大于1,则用户设备分别从该基准波束组合中的每个波束的多个候选波束中选择一个候选波束,将选择的候选波束组成一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合。
89.其中,在基准波束组合包括的波束的数量大于1时,所选择的候选波束中的每两个候选波束相匹配,也即是每两个候选波束在空间上的相对位置符合通信协议的规定;例如,该通信协议可以为第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project,3gpp)。
90.在本技术实施例中,用户设备分别从该基准波束组合中的每个波束的多个候选波束中选择一个候选波束的实现方式可以为:用户设备先从基准波束组合包括的任一波束的多个候选波束中选择一个候选波束,对于该候选波束,用户设备再分别从该基准波束组合包括的其他波束的多个候选波束中选择与该候选波束在空间上的相对位置符合通信协议的候选波束。
91.例如,以基准波束组合包括的波束的数量为2为例,参见图6,基准波束组合包括的两个波束分别为波束0和波束68,其中,波束0周围预设区域内的多个候选波束分别为波束1、2、14、15、16、17、31、32、240、241、224和255,波束68周围预设区域内的多个候选波束分别为36、51、52、53、66、67、69、70、83、84、85和100,则用户设备在进行波束选择时,需要确定从围绕波束0和波束68的多个候选波束中进行选择,如波束17和波束85可以作为一个候选波束组合。
92.在本技术实施例中,通过结合最近一次进行波束选择得到的第一波束组合来确定多个候选波束组合,从而无需对所有可能的波束组合进行计算,进而大大地降低了计算量,减少了计算复杂度。
93.步骤304:对于该每个候选波束组合,用户设备基于该候选波束组合的预编码矩阵,确定该候选波束组合的信道容量。
94.其中,信道容量为信道能无错误传送的最大信息率,它代表每秒或每个信道符号能传送的最大信息量,或者说小于这个数的信息率能在此信道中无错误地传送。
95.在一种可能的实现方式中,用户设备基于该候选波束组合的预编码矩阵,确定该候选波束组合的信道容量的实现方式可以为:用户设备确定该候选波束组合的预编码矩阵,确定该预编码矩阵的信道协方差矩阵,确定该信道协方差矩阵和单位矩阵之和的逆矩阵,确定该逆矩阵的信噪比,结合该信噪比确定该候选波束组合的信道容量。
96.例如,参见图7,用户设备先确定基准波束组合,再确定候选波束组合,遍历各候选波束组合,生成预编码矩阵w,确定w的信道协方差a=conj(w)
×
r
×
w,确定(a i)的逆矩阵,
确定逆矩阵的信噪比(signal

noise ratio,sinr),再确定信道容量c。其中,conj为共轭,r为秩,i为单位矩阵。
97.需要说明的一点是,由于信道的互信息的极大值即等于信道容量,因此在本技术实施例中,用户设备可以确定该预编码矩阵的互信息(mutual information,mi),将互信息的极大值作为该预编码矩阵的信道容量。
98.步骤305:用户设备基于该信道容量,从该多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
99.其中,由于波束组合的信道容量能够体现该波束组合的通信质量,因此结合信道容量能够确定通信质量最好的目标波束组合,从而能够提高波束选择的准确性。在一些实施例中,用户设备将该多个候选波束组合中信道容量最大的候选波束组合作为目标波束组合,从而基于该目标波束组合与基站进行通信。
100.需要说明的是,若多个候选波束组合中存在多个信道容量最大的候选波束组合,则用户设备可以将该多个信道容量最大的候选波束组合中任一候选波束组合作为目标波束组合。或者,用户设备还可以通过其他实现方式从多个信道容量最大的候选波束组合中确定出目标波束组合,本技术对此不作具体限定。
101.在另一些实施例中,用户设备可以在从该多个候选波束组合中选择出信道容量最大的候选波束组合之后,再结合该候选波束组合进行一次波束选择,从而确定出更加准确的目标波束组合,以通过多次波束选择提高波束选择的准确性。相应的,步骤305的实现方式还可以为:用户设备从该多个候选波束组合中选择信道容量最大的候选波束组合;对于该候选波束组合,用户设备基于该候选波束组合包括的波束,从用户设备的多个波束中,确定多个临界波束组合,该临界波束组合包括至少一个波束;将该多个临界波束组合中信道容量最大的临界波束组合作为目标波束组合。
102.其中,该临界波束组合为与目标波束组合更加接近的波束组合。在本技术实施例中,用户设备基于该候选波束组合包括的波束,从多个波束中,确定多个临界波束组合的实现方式与用户设备基于该基准波束组合包括的波束,从多个波束中,确定多个候选波束组合的实现方式相似,在此不再赘述。
103.例如,参见图8,以最近一次进行波束选择得到的波束组合包括一个波束1(seed1)为例,第一次波束选择时,以seed1为中心,以步长2为间隔,在seed1的周围搜索到9个波束(包括seed1),该9个波束中信道容量最大的波束为波束2(seed2);第二次波束选择时,以seed2为中心,以步长1为间隔在seed2的周围搜索到8个波束(包括seed2),该8个波束中信道容量最大的波束为波束3(seed3),将该seed3作为目标波束组合。
104.在本技术实施例中,通过结合最近一次进行波束选择得到的第一波束组合来确定目标波束组合,实现了对目标波束组合的闭环波束搜索,从而在保证性能的基础上,有效减少了波束选择的计算复杂度,进而提高了波束选择的效率。
105.请参考图9,其示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择方法的流程图。本技术实施例中的执行主体可以为用户设备10,也可以为用户设备10中的处理器或用户设备10中的操作系统,本实施例以执行主体为用户设备10为例进行说明。在本技术实施例中,以用户设备10以开环波束搜索的方式进行波束选择为例进行说明。该方法包括:
106.步骤901:用户设备确定移动参考信息,该移动参考信息用于描述该用户设备从最
近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的移动情况。
107.在一些实施例中,该步骤的实现方式与步骤301的实现方式相似,在此不再赘述。
108.在本技术实施例中,若移动参考信息不符合预设条件,则表示最近一次波束选择得到的第一波束组合对当前波束选择而言没有参考价值,则用户设备可以执行步骤902的操作来确定基准波束组合。
109.步骤902:若该移动参考信息不符合预设条件,则用户设备对该用户设备的多个波束进行初步筛选,得到第二波束组合。
110.在一些实施例中,移动参考信息包括移动距离,若该移动距离大于预设距离,用户设备确定该移动参考信息不符合预设条件。在另一些实施例中,移动参考信息包括移动时长,若该移动时长大于预设时长,用户设备确定该移动参考信息不符合预设条件。在另一些实施例中,移动参考信息包括误码率,若该误码率大于预设码率,用户设备确定该移动参考信息不符合预设条件。其中,预设距离、预设时长和预设码率的设置参见步骤302,在此不再赘述。
111.在一些实施例中,用户设备对该多个波束进行初步筛选,得到该第一波束组合的实现方式可以包括以下步骤(a1)

(a3):
112.(a1)用户设备将该多个波束划分为m个初始波束组合,每个初始波束组合包括多个波束,m为大于1的整数。
113.其中,用户设备可以按照多个波束所处的位置均匀地将相邻的波束划分为一个初始波束组合,得到m个初始波束组合(group)。
114.例如,参见图10,以新空口(new radio,nr)单面板(single panel),秩为2,信道状态信息参考信号(channel state information

reference signal,csi

rs)32端口,码本模式(codebook mode)=1为例进行说明。
115.对于波束v
l,m
,其中,l表示水平方向(n1)波束位置,且l=0,1,

,n1o1‑
1,m表示垂直方向(n2)波束位置,且m=0,1,

,n2o2‑
1。若n1=4,则n2=(32/(2
×
n1))=4,在n1和n2都大于1时,o1=02=4,则此时水平方向的波束的数量为n1
×
o1=16,垂直方向的波束的数量为n2
×
o2=16。则用户设备可以将多个波束(数量为16
×
16=256)均匀分成m个group,m为16。
116.(a2)用户设备对于每个初始波束组合,基于该初始波束组合中的部分波束的波束功率,确定该初始波束组合的波束功率。
117.在一种可能的实现方式中,步骤(a2)的实现方式可以包括以下步骤:用户设备对于该每个初始波束组合,从该初始波束组合中选择n个波束,该n为大于1的整数;确定该n个波束的波束功率,将该n个波束的波束功率进行求和,得到该初始波束组合的波束功率。
118.其中,对于任一个波束v
l,m
,电子设备可以根据以下公式一确定该波束的波束功率。
119.公式一:p=v
l,mh
·
(r
00
r
11
)
·
v
l,m

120.其中,p为波束功率,v
l,mh
为v
l,m
的共轭,r为宽带白化信道协方差矩阵,r
00
,r
11
为两个极化方向的协方差矩阵。
121.例如,继续参见图10,在每个group里面,按照每个波束的位置均匀选取n个波束,n
为4;用户设备遍历m个group,计算每个group里面的n个波束的波束功率,并把计算得到的n个波束功率之和作为一个该group整体的波束功率。
122.在本技术实施例中,通过选择初始波束组合中的部分波束来确定初始波束组合的波束功率,从而无需对初始波束组合中的全部波束进行波束功率的计算,进而减少了计算量,降低了设备的功耗。
123.(a3)用户设备基于该m个初始波束组合的波束功率,确定该第二波束组合。
124.在本技术实施例中,该步骤的实现方式包括以下两种情况:
125.第一种情况,若此时秩为1,则该步骤的实现方式可以为:用户设备从该m个初始波束组合中确定波束功率最大的初始波束组合,将该初始波束组合作为该第二波束组合。
126.第二种情况,若此时秩大于1,则该步骤的实现方式可以包括以下步骤(a3

1)

(a3

3):
127.(a3

1)用户设备对于每个初始波束组合,确定多个波束匹配组合,该波束匹配组合包括该初始波束组合和其他初始波束组合。
128.其中,对于每个初始波束组合,该其他初始波束组合为包括与初始波束组合中的波束相匹配的波束的其他初始波束组合。需要说明的一点是,两个波束相匹配,表示这两个波束在空间上的相对位置符合通信协议的规定。
129.例如,相匹配的两个波束v
lm
和v

lm
的坐标分别为(i
1,1
,i
1,2
)和(i
1,1
k1,i
1,2
k2),其中,k1和k2用于表示两个波束分别在水平方向和垂直方向的相对位置。以通信协议为3gpp为例,[k1,k2]组合包括四种可能的取值。继续参见图10,遍历每个groupj(j取值为0~m

1),对于每个groupj中的每个波束v
lm
,再根据通信协议规定的两个波束之间的相对位置确定多个[k1,k2]组合,从而遍历该多个[k1,k2]组合,得到多个波束v

lm
,例如,对于波束0,存在波束4、8、64和68分别与波束0相匹配,对于波束2,存在波束6、10、66和70分别与波束2相匹配。相应的,对于初始波束组合group0,存在四个其他初始波束组合group1、group2、group4和group5,则该多个波束匹配组合分别为[group0,group1],[group0,group2],[group0,group4],[group0,group5]。
[0130]
(a3

2)用户设备基于该初始波束组合的波束功率和该其他初始波束组合的波束功率,确定该波束匹配组合的波束功率。
[0131]
其中,该波束匹配组合的波束功率为该波束匹配组合所包括的初始波束组合的波束功率和其所包括的其他初始波束组合的波束功率之和。
[0132]
(a3

3)用户设备从该多个波束匹配组合中确定波束功率最大的目标波束匹配组合,将该目标波束匹配组合作为该第二波束组合。
[0133]
例如,继续参见图10,波束功率最大的波束匹配组合为[group0,group1]。
[0134]
在本技术实施例中,由于波束组合的波束功率能够体现出该波束组合的通信质量,从而通过将波束功率最大的目标波束匹配组合作为第二波束组合,能够提高确定第二波束组合的准确性。
[0135]
在本技术实施例中,由于波束功率的计算复杂度低于波束的信道容量的计算复杂度,因此,先从根据波束功率筛选出初始波束组合,再根据初始波束组合确定第二波束组合,这样大大减少了对信道容量的计算量,从而降低了设备的功耗。
[0136]
在另一些实施例中,用户设备对该多个波束进行筛选,得到该第二波束组合的实
现方式可以包括以下步骤(b1)

(b3):
[0137]
(b1)用户设备将该多个波束划分为m个初始波束组合,每个初始波束组合包括多个波束,m为大于1的整数。
[0138]
其中,该步骤的实现方式与步骤902中的步骤(a1)的实现方式相似,在此不再赘述。
[0139]
(b2)用户设备对于每个初始波束组合,确定该初始波束组合中位于中心位置的波束,得到m个波束。
[0140]
需要说明的一点是,若该初始波束组合中位于中心位置的波束的数量大于1,则用户设备可以从位于中心位置的多个波束中任选一个波束。例如,继续参见图10,对于group0,位于中心位置的波束包括波束17、18、33和34,则用户设备可以从这四个波束中选择波束17,相应的,在group1中,选择波束21。
[0141]
(b3)用户设备从该m个波束中选择信道容量最大的波束组成该基准波束组合。
[0142]
在本技术实施例中,该步骤的实现方式包括以下两种情况:
[0143]
第一种情况,若此时秩为1,则该步骤的实现方式可以为:用户设备将该m个波束中信道容量最大的波束作为该第二波束组合。
[0144]
第二种情况,若此时秩大于1,则该步骤的实现方式可以为用户设备从该m个波束中选择信道容量最大的波束,从用户设备的多个波束中选择与该信道容量最大的波束相匹配的波束,将该信道容量最大的波束和与之相匹配的波束组成该第二波束组合。
[0145]
其中,任两个波束相匹配也即是该两个波束在空间上的相对位置符合通信协议的规定。在本技术实施例中,用户设备从该m个波束中选择信道容量最大的波束的实现方式与步骤304的实现方式相似,在此不再赘述。
[0146]
在本技术实施例中,通过根据位于初始波束组合中心位置的波束中信道容量最大的波束来确定第二波束组合,从而后续能够将开环波束搜索得到的第二波束组合作为基准波束组合来确定目标波束组合,进而无需对该多个波束可能组成的所有波束组合进行信道容量的计算,从而减少了计算量,降低了设备的功耗。
[0147]
步骤903:用户设备以该第二波束组合为基准波束组合,从该多个波束中,确定多个候选波束组合,每个该候选波束组合包括至少一个波束。
[0148]
在一些实施例中,该步骤的实现方式包括以下两种情况:
[0149]
第一种情况,若此时秩为1,则该步骤的实现方式可以为:用户设备将该基准波束组合包括的每个波束作为一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合。
[0150]
第二种情况,若此时秩大于1,则该步骤的实现方式可以包括以下步骤(1)

(2):
[0151]
(1)用户设备对于该基准波束组合中的任一波束,从该多个波束中,确定与该波束相匹配的候选波束,该候选波束为该基准波束组合中除该波束外的其他波束。
[0152]
其中,对于该基准波束组合中的任一波束,候选波束与该波束相匹配,也即是候选波束与该波束在空间上的相对位置符合通信协议的规定。例如,继续参见图10,对于波束0,存在波束4、8、64和68分别与波束0相匹配,对于波束2,存在波束6、10、66和70分别与波束2相匹配。
[0153]
(2)用户设备将该波束和该候选波束组成一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合。
[0154]
例如,对于group0中的波束0,存在波束4、8、64和68分别与波束0相匹配,则候选波束组合分别为[波束0,波束4]、[波束0,波束8]、[波束0,波束64]和[波束0,波束68]。
[0155]
在另一些实施例中,若用户设备通过执行步骤(b1)

(b3)得到第二波束组合,则步骤903的实现方式与步骤303的实现方式相似,在此不再赘述。
[0156]
步骤904:对于每个该候选波束组合,用户设备基于该候选波束组合的预编码矩阵,确定该候选波束组合的信道容量。
[0157]
步骤905:用户设备基于该信道容量,从该多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
[0158]
在一些实施例中,步骤904

步骤905的实现方式与步骤304

步骤305的实现方式相似,在此不再赘述。
[0159]
在本技术实施例中,通过先对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到基准波束组合,实现了对该多个波束的开环波束搜索;再通过遍历基于该基准波束组合确定的多个候选波束组合来确定目标波束组合,实现了闭环波束搜索。这样,在保证性能的基础上,有效减少了波束选择的计算复杂度,进而提高了波束选择的效率。
[0160]
请参考图11,其示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择装置的结构框图。该波束选择装置1100可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为处理器110的全部或一部分。该装置1100包括:
[0161]
第一获取模块1101,用于获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合,该第一波束组合包括至少一个波束;
[0162]
第一确定模块1102,用于以该第一波束组合为基准波束组合,从多个波束中,确定多个候选波束组合,每个该候选波束组合包括至少一个波束;
[0163]
第二确定模块1103,用于对于每个该候选波束组合,基于该候选波束组合的预编码矩阵,确定该候选波束组合的信道容量;
[0164]
第一选择模块1104,用于基于该信道容量,从该多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
[0165]
在一种可能的实现方式中,该装置1100还包括:
[0166]
第五确定模块,用于确定移动参考信息,该移动参考信息用于描述用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的移动情况;
[0167]
第一获取模块1101,用于若该移动参考信息符合预设条件,则获取最近一次进行波束选择得到的第一波束组合。
[0168]
在另一种可能的实现方式中,该移动参考信息包括移动距离,该移动距离为该用户设备的当前位置与最近一次进行波束选择时的位置之间的距离,该第五确定模块,用于若该移动距离不大于预设距离,确定该移动参考信息符合预设条件;或者,
[0169]
该移动参考信息包括移动时长,该移动时长为该用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的时长,该第五确定模块,用于若该移动时长不大于预设时长,确定该移动参考信息符合预设条件;或者,
[0170]
该移动参考信息包括误码率,该误码率为该用户设备根据最近一次波束选择得到的波束组合与基站进行通信时的误码率,该第五确定模块,用于若该误码率不大于预设码率,确定该移动参考信息符合预设条件。
[0171]
在另一种可能的实现方式中,该第一确定模块1102,还用于对于该基准波束组合包括的每个波束,从该多个波束中,确定位于该波束周围预设区域内的多个候选波束;若该基准波束组合包括的波束的数量等于1,则将每个该候选波束作为一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合;若该基准波束组合包括的波束的数量大于1,则分别从该基准波束组合中的每个该波束的多个候选波束中选择一个候选波束,将选择的候选波束组成一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合。
[0172]
在本技术实施例中,通过结合最近一次进行波束选择得到的第一波束组合来确定目标波束组合,实现了对目标波束组合的闭环波束搜索,从而在保证性能的基础上,有效减少了波束选择的计算复杂度,进而提高了波束选择的效率。
[0173]
请参考图12,其示出了本技术一个示例性实施例示出的波束选择装置的结构框图。该波束选择装置1200可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为处理器110的全部或一部分。该装置1200包括:
[0174]
第二获取模块1201,用于对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到第二波束组合,该第二波束组合包括至少一个波束;
[0175]
第三确定模块1202,用于以该第二波束组合为基准波束组合,从该多个波束中,确定多个候选波束组合,每个该候选波束组合包括至少一个波束;
[0176]
第四确定模块1203,用于对于每个该候选波束组合,基于该候选波束组合的预编码矩阵,确定该候选波束组合的信道容量;
[0177]
第二选择模块1204,用于基于该信道容量,从该多个候选波束组合中选择至少一个候选波束组合以作为目标波束组合。
[0178]
在一种可能的实现方式中,该第二获取模块1201,包括:
[0179]
划分单元,用于将该多个波束划分为m个初始波束组合,每个该初始波束组合包括多个波束,m为大于1的整数;
[0180]
第一确定单元,用于对于每个该初始波束组合,基于该初始波束组合中的部分波束的波束功率,确定该初始波束组合的波束功率;
[0181]
第二确定单元,用于基于该m个初始波束组合的波束功率,确定该第二波束组合。
[0182]
在另一种可能的实现方式中,该第二确定单元,用于对于每个该初始波束组合,确定多个波束匹配组合,该波束匹配组合包括该初始波束组合和其他初始波束组合;基于该初始波束组合的波束功率和该其他初始波束组合的波束功率,确定该波束匹配组合的波束功率;从该多个波束匹配组合中确定波束功率最大的目标波束匹配组合,将该目标波束匹配组合作为该第二波束组合。
[0183]
在另一种可能的实现方式中,该第二确定单元,用于对于每个该初始波束组合,从该初始波束组合中选择n个波束,该n为大于1的整数;确定该n个波束的波束功率,将该n个波束的波束功率进行求和,得到该初始波束组合的波束功率。
[0184]
在另一种可能的实现方式中,该第三确定模块1202,用于对于该基准波束组合中的任一波束,从该多个波束中,确定与该波束相匹配的候选波束,该候选波束为该基准波束组合中除该波束外的其他波束;将该波束和该候选波束组成一个候选波束组合,得到该多个候选波束组合。
[0185]
在另一种可能的实现方式中,该第二获取模块1201,还用于将该多个波束划分为m
个初始波束组合,每个该初始波束组合包括多个波束,m为大于1的整数;对于每个该初始波束组合,确定该初始波束组合中位于中心位置的波束,得到多个波束;从该多个波束中选择信道容量最大的波束作为该第二波束组合。
[0186]
在另一种可能的实现方式中,该装置1200还包括:
[0187]
第六确定模块,用于确定移动参考信息,该移动参考信息用于描述该用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的移动情况;
[0188]
第二获取模块1201,用于若该移动参考信息不符合预设条件,则对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到第二波束组合。
[0189]
在另一种可能的实现方式中,该移动参考信息包括移动距离,该移动距离为该用户设备的当前位置与最近一次进行波束选择时的位置之间的距离,第六确定模块,用于若该移动距离大于预设距离,确定该移动参考信息不符合预设条件;或者,
[0190]
该移动参考信息包括移动时长,该移动时长为该用户设备从最近一次进行波束选择时的时间到当前时间之间的时长,第六确定模块,用于若该移动时长大于预设时长,确定该移动参考信息不符合预设条件;或者,
[0191]
该移动参考信息包括误码率,该误码率为该用户设备根据最近一次波束选择得到的波束组合与基站进行通信时的误码率,第六确定模块,用于若该误码率大于预设码率,确定该移动参考信息不符合预设条件。
[0192]
在本技术实施例中,通过先对用户设备的多个波束进行初步筛选,得到基准波束组合,实现了对该多个波束的开环波束搜索;再通过遍历基于该基准波束组合确定的多个候选波束组合来确定目标波束组合,实现了闭环波束搜索。这样,在保证性能的基础上,有效减少了波束选择的计算复杂度,进而提高了波束选择的效率。
[0193]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有至少一条程序代码,该至少一条程序代码用于被处理器执行以实现如上各个实施例示出的波束选择方法。
[0194]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品中的程序代码由用户设备的处理器执行时,使得用户设备能够执行如上各个实施例示出的波束选择方法。
[0195]
本领域技术人员应该可以意识到,在上述一个或多个示例中,本技术实施例所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时,可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个程序代码或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
[0196]
以上该仅为本技术的可选实施例,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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