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CN107615864B - 一种通信的方法、基站及用户设备 - Google Patents

一种通信的方法、基站及用户设备 Download PDF

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CN107615864B CN201580080323.9A CN201580080323A CN107615864B CN 107615864 B CN107615864 B CN 107615864B CN 201580080323 A CN201580080323 A CN 201580080323A CN 107615864 B CN107615864 B CN 107615864B
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Abstract

本发明实施例公开了一种通信的方法，包括：基站与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；所述基站利用所述波束向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。本发明实施例还公开了一种基站及用户设备。采用本发明，可减少扫描对准的时间，方便未接入用户快速接入。

Description

一种通信的方法、基站及用户设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信的方法、基站及用户设备。
背景技术
随着移动终端数量以及用户数据量需求的提升，目前6G以下的频段所具有的带宽已不足以满足日益增长的通信数据量的需求，因此应用具有丰富带宽资源的高频(30G～300G或更高频段)作为回传和接入频点将成为趋势。但与6G以下的频段相比，高频的显著特点之一是路径损耗大，为保证一定的传播距离，高频的波束必须比较窄以达到较大的增益。然而窄波束系统的覆盖范围有限，为了最大程度的获取天线增益，必须要求基站(BaseStation，简称BS)端和用户设备(User Equipment，简称UE)之间先进行窄波束扫描对准再进行数据传输，从而实现BS和UE之间的正常通信。
在现有技术的扫描对准阶段，需要在每个子帧内配置固定一段时隙用于周期性扫描，且每次扫描需要将所有方向全部遍历一次，才能筛选出最佳的发送波束和接收波束的组合，从而完成后续的数据传输。例如，发送端有4个不同的波束(Z1～Z4)，每个波束携带自身相应的波束信息。在每一个子帧的初始阶段扫描完这4个波束，每个波束占用一定的时隙，例如10us。这样每一个帧的前40us都用于波束扫描对准。后面960us用于数据传输。接收端也有4个波束(RX1～RX4)，每一个子帧1ms更换一次扫描波束。这样总共需要4ms的时间，接收和发送波束才能够完成全部16种波束组合。接收端解调出发送端各个波束的波束信息，然后将最佳组合的发送波束和接收波束的信息在数据传输阶段反馈给发送端(例如发送波束为Z3，接收波束为R2)。发送端在数据传输阶段采用Z3波束进行发送，接收端采用R2波束进行接收。由于在整个过程中，每个子帧内需要配置固定一段时隙用于扫描，每次扫描需要将所有方向全部遍历一次，因此需要消耗大量时间，占用较多的资源。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种通信的方法、基站及用户设备。以解决窄波束通信扫描时间长、资源占用较多的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种通信的方法，包括：
基站与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
所述基站利用所述波束向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
结合第一方面的实现方式，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述基站与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第一方面、或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备。
结合第一方面、或第一方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，还包括：
所述基站接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
结合第一方面、或第一方面第一种至第三种任一可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
结合第一方面、或第一方面第一种至第四种任一可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。结合第一方面、或第一方面第一种至第五种任一可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
由所述基站指示所述波束信息的存储位置。
结合第一方面、或第一方面第一种至第六种任一可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，
所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
第二方面，本发明实施例提供了一种通信的方法，包括：
在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
根据所述同步信号与所述基站进行同步；
根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
结合第二方面的实现方式，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述用户设备与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第二方面、或第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，还包括：
所述用户设备上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
结合第二方面、或第二方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第二方面第三种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
第三方面，本发明实施例提供了一种基站，包括：
波束扫描单元，用于与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
发送单元，用于利用所述波束向所述第一用户设备发送数据，并发送所述波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
结合第三方面的实现方式，在第三方面第一种可能的实现方式中，所述波束扫描单元还用于与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第三方面、或第三方面第一种可能的实现方式，在第三方面第二种可能的实现方式中，还包括：
接收单元，用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备。
结合第三方面、或第三方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第三方面第三种可能的实现方式中，所述接收单元还用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述基站还包括：
分配单元，用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
结合第三方面、或第三方面第一种至第三种任一可能的实现方式，在第三方面第四种可能的实现方式中，若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
结合第三方面、或第三方面第一种至第四种任一可能的实现方式，在第三方面第五种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。结合第三方面、或第三方面第一种至第五种任一可能的实现方式，在第三方面第六种可能的实现方式中，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述波束信息存储于所述基站指定的存储位置。
结合第三方面、或第三方面第一种至第六种任一可能的实现方式，在第三方面第七种可能的实现方式中，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
第四方面，本发明实施例提供了一种基站，包括：
接收器、发射器、存储器和处理器，所述接收器、发射器、存储器和处理器与总线连接，其中，所述存储器中存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行以下操作：
与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
指示所述发射器在向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
结合第四方面的实现方式，在第四方面第一种可能的实现方式中，
所述处理器还用于：
与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第四方面、或第四方面第一种可能的实现方式，在第四方面第二种可能的实现方式中，所述接收器用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备。
结合第四方面、或第四方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第四方面第三种可能的实现方式中，所述接收器用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述处理器还用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，指示所述接收器和发射器与所述第二用户设备进行数据传输。
结合第四方面、或第四方面第一种至第三种任一可能的实现方式，在第四方面第四种可能的实现方式中，若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
结合第四方面、或第四方面第一种至第四种任一可能的实现方式，在第四方面第五种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。结合第四方面、或第四方面第一种至第五种任一可能的实现方式，在第四方面第六种可能的实现方式中，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述处理器还用于指示所述波束信息的存储位置。
结合第四方面、或第四方面第一种至第六种任一可能的实现方式，在第四方面第七种可能的实现方式中，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序，该程序执行时包括如本发明实施例第一至第二方面任一实施方式所述的步骤。
第六方面，本发明实施例提供了一种用户设备，包括：
波束扫描单元，用于在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
接收单元，当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
同步单元，用于根据所述同步信号与所述基站进行同步；
识别单元，用于根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
结合第六方面的实现方式，在第六方面第一种可能的实现方式中，所述波束扫描单元还用于：
波束扫描单元与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第六方面、或第六方面第一种可能的实现方式，在第六方面第二种可能的实现方式中，还包括：
上报单元，用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收单元还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
结合第六方面、或第六方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第六方面第三种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
第七方面，本发明实施例提供了一种用户设备，包括：
接收器、发射器、存储器和处理器，所述接收器、发射器、存储器和处理器与总线连接，其中，
所述存储器中存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行以下操作：
在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
根据所述同步信号与所述基站进行同步；
根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
结合第七方面的实现方式，在第七方面第一种可能的实现方式中，所述处理器还用于：
所述处理器还用于：
与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
结合第七方面、或第七方面第一种可能的实现方式，在第七方面第二种可能的实现方式中，所述发射器用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述处理器根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述处理器根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收器和所述发射器还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
结合第七方面、或第七方面第一种至第二种任一可能的实现方式，在第七方面第三种可能的实现方式中，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
第八方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序，该程序执行时包括如本发明实施例第三至第四方面任一实施方式所述的步骤。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
由于基站在向第一UE发送数据时携带的波束信息同时也会发送至第二UE，因此基站和第一UE在下一子帧扫描对准时，可不再重复扫描已调度的部分或全部波束，有助于减少扫描时间，减少了扫描时时频资源的占用，且第二UE在接收基站与第一UE传输数据时能接收到波束信息，因此第二UE可根据波束获知可接入的波束，从而方便第二UE的快速接入。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种通信的方法的第一实施例的流程示意图；
图2是本发明一种通信的方法的第二实施例的流程示意图；
图3是本发明一种通信的方法的第三实施例的流程示意图；
图4是本发明一种通信的方法的第四实施例的流程示意图；
图5是一种用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图；
图6是本发明实施例中用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图；
图7是本发明实施例中用于携带波束信息的LTE架构中的帧结构示意图；
图8是本发明存储波束信息的第一实施方式的时频资源设置示意图；
图9是本发明存储波束信息的第二实施方式的时频资源设置示意图；
图10是本发明存储波束信息的第三实施方式的时频资源设置示意图；
图11是本发明存储波束信息的第四实施方式的时频资源设置示意图；
图12是本发明存储波束信息的第五实施方式的时频资源设置示意图；
图13是本发明一种通信的方法中新用户接入的第一实施例的流程示意图；
图14是本发明一种通信的方法中新用户接入的第二实施例的流程示意图；
图15是本发明一种基站的第一实施例的组成示意图；
图16是本发明一种基站的第二实施例的组成示意图；
图17是本发明一种基站的第三实施例的组成示意图；
图18是本发明一种用户设备的第一实施例的组成示意图；
图19是本发明一种用户设备的第二实施例的组成示意图；
图20是本发明一种用户设备的第三实施例的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例可应用于高频无线蜂窝传输系统中，也可以应用于802.11ad无线千兆比特(Wireless Gigabit，简称WiGig)系统中，即本发明实施例中所述的通信的方法、基站及用户设备可应用于基站与用户设备进行波束通信的场景下，且用户设备为基站发送波束可以覆盖到的用户设备，其可以是已激活用户即已接入基站某一发送波束的用户或非激活用户即未接入基站任一发送波束的用户。通过本发明实施例所述的方法可提升基站与已激活用户即已接入用户扫描对准的效率，减少非激活用户即未接入用户接入系统的时间。下面结合图1-图20进行详细说明。
请参照图1，为本发明一种通信的方法的第一实施例的流程示意图，在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
S101，基站与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束。
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将需要时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。同理可知，若用于发送数据的波束由第二波束切换为第三波束时，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第三波束的波束信息。
S102，所述基站利用所述波束向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息。
所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号。
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束的标识信息可以是简单的波束号，也可以是其他用于标识波束的代码，本发明实施例不作任何限定。
其中，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，其已经可以和基站传输数据，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备，其可以接到一个或多个波束信息后再判断通过哪个波束是最佳接入波束，并将最佳波束信息反馈给基站，基站则可以根据最佳波束信息调度波束给第二用户设备，使第二用户设备亦可与基站进行数据通信。
由于基站在向第一UE发送数据时携带的波束信息同时也会发送至第二UE，因此基站和第一UE在下一子帧扫描对准时，可不再重复扫描已调度的部分或全部波束，有助于减少扫描时间，减少了扫描时时频资源的占用，且第二UE在接收基站与第一UE传输数据时能接收到波束信息，因此第二UE可根据波束获知可接入的波束，从而方便第二UE的快速接入。
请参照图2，为本发明一种通信的方法的第二实施例的流程示意图，在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
S201，基站与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束。
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将需要时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。同理可知，若用于发送数据的波束由第二波束切换为第三波束时，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第三波束的波束信息。
可选地，所述第一子帧可以是基站与第一UE初次扫描对准时的子帧，也可以是扫描对准阶段的任意时域的子帧。
波束扫描对准可周期性的进行，扫描对准的对象可包括已经接入的UE及未接入的UE，已接入的UE波束扫描是为了判断是否需要切换波束，未接入的UE波束扫描是为了能够接入。
可选地，若在第一子帧周期之前未有被调用来传输数据的波束，则所述基站在第一子帧内需扫描所有可用于数据传输的波束。UE与基站同步后，通过解调波束信息识别出对应的波束号即波束标识信息，并且可选的可解调出该波束的波束质量信息。所述波束质量信息用于指示波束对应的信道状态质量，此处波束质量信息可以包括但不限于以下的任意一种或多种：
信噪比(Signal-to-Noise Ratio，简称SNR)、信号与干扰加噪声比(Signal toInterference plus Noise Ratio，简称SINR)、信号能量。
S202，所述基站利用所述波束向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息。
所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号。
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束的标识信息可以是简单的波束号，也可以是其他用于标识波束的代码，本发明实施例不作任何限定。
S203，与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准。
所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，其已经可以和基站传输数据，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备，其可以接到一个或多个波束信息后再判断通过哪个波束是最佳接入波束，并将最佳波束信息反馈给基站，基站则可以根据最佳波束信息调度波束给第二用户设备，使第二用户设备亦可与基站进行数据通信。
其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
即在第二子帧扫描阶段，不再重复扫描第一子帧传输阶段已调度的所有波束或其中部分波束，能够节省扫描时间即可。
同理，若在第一子帧周期之前已有被调用来传输数据的波束，则基站可在第一子帧内，扫描至少一个不包括上一子帧未被调度用于发送数据的波束即可。而在第二子帧的下一个子帧即第三子帧内，只需要扫描第一子帧和第二子帧中至少不包括一个在第一子帧和第二子帧中未被调度用于发送数据的波束即可。
例如，可参见图5和图6，分别为一种用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图和本发明实施例中用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图。如图5所示，高频窄波束通信一般包括扫描对准阶段和数据传输阶段，扫描对准阶段用于窄波束扫描对准，每个波束携带相应的波束信息。数据传输阶段则利用扫描对准的波束进行通信。假设共有8个方向需要扫描，在每一子帧里，波束需要切换8次。在每一个波束里，如果有16个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)符号用于发送波束信息进行扫描，相当于每个子帧都要固定分配16个OFDM符号用于这个过程。
而在本发明实施例中，可参照图6，第一子帧周期将8个方向全部遍历一遍，分配16个OFDM符号用于扫描，且第一子帧数据传输阶段发送了1～3号波束。由于1～3号波束里和扫描阶段的波束发送一样，都插入了波束信息，因此第二子帧的扫描阶段不再需要扫描所有的1～8波束，只需要扫描波束4～8，只需要分配10个OFDM符号用于波束扫描，从而节约了开销。同样，第二子帧在数据传输阶段发送了1～5号波束，则第三子帧的扫描阶段只需要扫描6～8号波束，只需分配6个OFDM符号即可。当然，也可以在第二子帧中扫描部分第一子帧中已调度用于发送数据的波束，只要不全部扫描即可以相对现有技术减少扫描的时间。
综上所述，在每一个波束发送时，都在时频资源块插入此波束信息，从而无需在每个子帧周期内将波束全部遍历一次，减少了扫描对准的消耗时间和波束切换次数；且保证所有波束都能得到周期性的传输，方便了后续新用户的接入；结合历史波束发送情况进行扫描周期的动态调整，无需再配置固定的扫描周期，可大大降低扫描周期在整个帧结构中所占的时隙长度，节省了资源开销。
可选地，所述用于发送数据的波束可以是单个波束，也可以是两个或两个以上的波束。
若所述用于发送数据的波束的数量大于一个，则在发送波束信息时，可根据当前使用波束将时频资源中携带的波束信息切换为所述当前使用波束的波束信息。从而确保UE与基站通信时，能准确的接收到当前使用的波束的波束信息。
其中，以LTE架构中的帧为例，本发明实施例的用于携带波束信息的LTE架构中的帧结构示意图可参照图7所示，在一个帧内包括若干子帧，在每个子帧内包括若干时隙，在某个时隙中便可以携带波束信息。
而对于波束信息中包含的同步信息和波束标识信息，
所述波束信息中的同步信号和标识信息可以位于同一子帧中的不同字段或相同字段。当位于不同字段时，即二者相对独立设置以供所述第一UE分步获取；具体地，可以首先由第一用户设备通过同步信号实现与基站发射端同步，然后再解调出波束标识信息。其中，每个波束的同步信号可以相同，也可以不同。每个波束的标识信息则不同。
或者，所述波束信息中的同步信号和标识信息可以位于同一子帧中的相同字段。即可以将同步信息和波束标识信息统一设置在一起以供所述第一用户设备同时获取。例如，一个序列可同时用来做同步信号和波束标识信息的检测。第一UE一次性的实现同步信号和波束标识信息解调。
具体在存储波束信息时，可以将所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
由所述基站指示所述波束信息的存储位置。
请一并参见图8-图12，分别对应存储波束信息的第一至第四种实施方式的时频资源设置示意图。其中图8-图11属于将波束信息存储于预设的固定资源块，可包括以下情形：
如图8及图9所示的，在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；其中，如图8所示，横坐标为时间，纵坐标为频率，交叉条纹为波束标识信息，单向斜条纹为同步信号。在波束0至波束3发送数据过程中，同步信号和波束标识信息二者均在连续频段中存储；如图9所示，横坐标为时间，纵坐标为频率，交叉条纹为波束标识信息，单向斜条纹为同步信号。在波束0至波束3发送数据过程中，同步信号和波束标识信息二者均在间隔的频段中存储，
或如图10所示的，在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；其中，单向斜条纹为同步信号，交叉条纹为波束标识信息，空白部分为数据部分，波束0至波束1分时段依次存储，第一UE先接收同步信号同步，再解调处波束标识信息。
或如图11所示的，将所述波束信息存储于数据字段中。其中，数据字段中的第一个字段标识波束标识信息，后一个字段指示包的长度，最后一个字段指示调制模式，波束标识信息在数据字段中的位置可以固定，也可以由基站告知第一UE。
或如图12所示的，由所述基站指示所述波束信息的存储位置。其中，交叉条纹为波束标识信息，斜条纹为波束同步信号，从波束0至波束3均可以随机指示，由基站确定后再告知第一UE。
具体地，基站可以提前告知每个波束对应的波束信息存放的时频资源位置，或者数据字段位置。在扫描对准阶段和数据传输阶段切换波束过程中会动态的将波束信息存放在特定位置，方便第一UE接收和解调，这里提到基站告知第一UE的方式可以是通过低频通信通道告知第一UE或其他现有方式，本发明实施例中不做任何限定。
以上存储方式适用于同步信号和波束标识信息独立设置的情形下，同样也适用于二者统一设置的情形下。
S204，接收所述第二用户设备上报的波束选择信息。
当扫描对准完成后，UE设备上报检测到的信息，辅助基站端完成资源调度(可包括波束资源调度和空闲时域资源调度)以及新用户的接入。上报的方式可选用长期演进(LongTerm Evolution，LTE)技术中的随机接入过程，也可以选择传统的低频网络接入，本发明实施例不作任何限定。
所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息。
S205，根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
当第一UE与基站完成数据传输后，若此时第二UE想要接入系统，则可以由根据所述基站发送的波束信息生成波束选择信息，其中，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
然后由基站根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
具体应用场景可分为两类，为了体现波束质量对比的过程，此处引入第三UE并结合图13、图14进行说明。
请参照图13，为本发明一种通信的方法中新用户接入的第一实施例的流程示意图，在本实施例中，针对在两个波束覆盖之间的UE的调度，假设UE1已接入波束1，UE2已接入波束2(UE1和UE2为已激活用户)，UE3为未激活用户，其处于波束1与波束2覆盖之间。希望在不增加波束前提下实现UE3最优接入过程。
如图13所示，所述方法包括以下步骤：
1、基站利用波束1发送数据给UE1，同时携带波束信息；
2、UE1利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
3、基站同时利用波束1发送波束信息至UE3；
4、UE3利用波束信息解调出波束1的波束标识信息和波束质量信息；
5、基站利用波束2发送数据给UE2，同时携带波束信息；
6、UE2利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
7、基站同时利用波束2发送波束信息至UE3；
8、UE3利用波束信息解调出波束2的波束标识信息和波束质量信息；
9、UE3对比两个波束质量信息，决定接入的波束号，假设此处选择波束1接入。
10、UE1上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
11、UE2上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
12、UE3上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
13、基站根据三个UE上报的信息进行资源调度；
14、基站完成与UE1的数据传输与调度；
15、基站完成与UE2的数据传输与调度；
16、基站采用波束1完成与UE3的数据传输与调度。
请参照图14，为本发明一种通信的方法中新用户接入的第二实施例的流程示意图，在本实施例中，针对在两个波束覆盖之间的UE的调度，假设UE1已接入波束1，UE2已接入波束2(UE1和UE2为已激活用户)，UE3为未激活用户，其处于波束2覆盖范围之内但不处于波束1覆盖范围内。希望在不增加波束前提下实现UE3最优接入过程。
如图14所示，所述方法包括以下步骤：
1、基站利用波束1发送数据给UE1，同时携带波束信息；
2、UE1利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
3、基站同时利用波束1发送波束信息至UE3；
4、由于UE3不再波束1覆盖范围内，因此无法利用波束信息解调出波束1的波束号和波束质量信息；
5、基站利用波束2发送数据给UE2，同时携带波束信息；
6、UE2利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
7、基站同时利用波束2发送波束信息至UE3；
8、UE3利用波束信息解调出波束2的波束标识信息和波束质量信息；
9、UE3选择波束2接入。
10、UE1上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
11、UE2上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
12、UE3上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
13、基站根据三个UE上报的信息进行资源调度；
14、基站完成与UE1的数据传输与调度；
15、基站完成与UE2的数据传输与调度；
16、基站采用波束1完成与UE3的数据传输与调度。
通过图13和图14所述的方式，在与UE1和UE2的数据传输阶段便发送携带波束信息的消息至未接入的UE3，从而可以实现未激活用户的快速接入，无需在额外发送波束信息，减少了资源开销，提高了新用户的接入效率。
请参见图3，为本发明一种通信的方法的第三实施例的流程示意图，在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
S301，在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束。
其中，所述第一子帧可以是基站与第一UE初次扫描对准时的子帧，也可以是扫描对准阶段的任意时域的子帧。
S302，当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息。
所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号。
S303，根据所述同步信号与所述基站进行同步。
S304，根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息可独立设置以供所述用户设备分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息可统一设置以供所述用户设备同时获取。
可选地，所述波束的标识信息可以是简单的波束号，也可以是其他用于标识波束的代码，本发明实施例不作任何限定。
请参见图4，为本发明一种通信的方法的第四实施例的流程示意图，在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
S401，在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束。
其中，所述第一子帧可以是基站与第一UE初次扫描对准时的子帧，也可以是扫描对准阶段的任意时域的子帧。
S402，当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息。
所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号。
S403，根据所述同步信号与所述基站进行同步。
S404，根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
S405，与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准。
其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
S406，上报波束选择信息至所述基站。
所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
S407，使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
请参照图15，为本发明一种基站的第一实施例的组成示意图，在本实施例中，所述基站包括：
波束扫描单元100，用于与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
发送单元200，用于利用所述波束向所述第一用户设备发送数据，并发送所述波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息独立设置以供所述第一用户设备或第二用户设备分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息统一设置以供所述第一用户设备或第二用户设备同时获取。
可选地，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述波束信息存储于所述基站指定的存储位置。
可选地，所述波束信息存储于预设的固定资源块，具体包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
请参照图16，为本发明一种基站的第二实施例的组成示意图，在本实施例中，所述基站包括：
波束扫描单元100，用于与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将需要时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。同理可知，若用于发送数据的波束由第二波束切换为第三波束时，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第三波束的波束信息。
可选地，所述第一子帧可以是基站与第一UE初次扫描对准时的子帧，也可以是扫描对准阶段的任意时域的子帧。
波束扫描对准可周期性的进行，扫描对准的对象可包括已经接入的UE及未接入的UE，已接入的UE波束扫描是为了判断是否需要切换波束，未接入的UE波束扫描是为了能够接入。
可选地，若在第一子帧周期之前未有被调用来传输数据的波束，则所述基站在第一子帧内需扫描所有可用于数据传输的波束。UE与基站同步后，通过解调波束信息识别出对应的波束号即波束标识信息，并且可选的可解调出该波束的波束质量信息。所述波束质量信息用于指示波束对应的信道状态质量，此处波束质量信息可以包括但不限于以下的任意一种或多种：
SNR、SINR、信号能量。
发送单元200，用于利用所述波束向所述第一用户设备发送数据，并发送所述波束的波束信息。
所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束的标识信息可以是简单的波束号，也可以是其他用于标识波束的代码，本发明实施例不作任何限定。
可选地，所述基站还包括：接收单元300、分配单元400。
所述波束扫描单元100还用于：
与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
其中，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，其已经可以和基站传输数据，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备，其可以接到一个或多个波束信息后再判断通过哪个波束是最佳接入波束，并将最佳波束信息反馈给基站，基站则可以根据最佳波束信息调度波束给第二用户设备，使第二用户设备亦可与基站进行数据通信。
在第二子帧扫描阶段，不再重复扫描第一子帧传输阶段已调度的所有波束或其中部分波束，能够节省扫描时间即可。
同理，若在第一子帧周期之前已有被调用来传输数据的波束，则基站可在第一子帧内，扫描至少一个不包括上一子帧未被调度用于发送数据的波束即可。而在第二子帧的下一个子帧即第三子帧内，只需要扫描第一子帧和第二子帧中至少不包括一个在第一子帧和第二子帧中未被调度用于发送数据的波束即可。
例如，可参见图5和图6，分别为一种用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图和本发明实施例中用于扫描对准和数据传输的帧结构示意图。如图5所示，高频窄波束通信一般包括扫描对准阶段和数据传输阶段，扫描对准阶段用于窄波束扫描对准，每个波束携带相应的波束信息。数据传输阶段则利用扫描对准的波束进行通信。假设共有8个方向需要扫描，在每一子帧里，波束需要切换8次。在每一个波束里，如果有16个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM)符号用于发送波束信息进行扫描，相当于每个子帧都要固定分配16个OFDM符号用于这个过程。
而在本发明实施例中，可参照图6，第一子帧周期将8个方向全部遍历一遍，分配16个OFDM符号用于扫描，且第一子帧数据传输阶段发送了1～3号波束。由于1～3号波束里和扫描阶段的波束发送一样，都插入了波束信息，因此第二子帧的扫描阶段不再需要扫描所有的1～8波束，只需要扫描波束4～8，只需要分配10个OFDM符号用于波束扫描，从而节约了开销。同样，第二子帧在数据传输阶段发送了1～5号波束，则第三子帧的扫描阶段只需要扫描6～8号波束，只需分配6个OFDM符号即可。当然，也可以在第二子帧中扫描部分第一子帧中已调度用于发送数据的波束，只要不全部扫描即可以相对现有技术减少扫描的时间。
综上所述，在每一个波束发送时，都在时频资源块插入此波束信息，从而无需在每个子帧周期内将波束全部遍历一次，减少了扫描对准的消耗时间和波束切换次数；且保证所有波束都能得到周期性的传输，方便了后续新用户的接入；结合历史波束发送情况进行扫描周期的动态调整，无需再配置固定的扫描周期，可大大降低扫描周期在整个帧结构中所占的时隙长度，节省了资源开销。
由于用于发送数据的波束可以是单个波束，也可以是两个或两个以上的波束。
若所述用于发送数据的波束的数量大于一个，则在发送波束信息时，可根据当前使用波束将时频资源中携带的波束信息切换为所述当前使用波束的波束信息。从而确保UE与基站通信时，能准确的接收到当前使用的波束的波束信息。
其中，以LTE架构中的帧为例，本发明实施例的用于携带波束信息的LTE架构中的帧结构示意图可参照图7所示，在一个帧内包括若干子帧，在每个子帧内包括若干时隙，在某个时隙中便可以携带波束信息。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息可以位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息独立设置(位于不同字段)以供所述第一用户设备或第二用户设备分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息统一设置(位于相同字段)以供所述第一用户设备或第二用户设备同时获取。
例如，可以独立设置以供所述第一UE分步获取；具体地，可以首先由第一用户设备通过同步信号实现与基站发射端同步，然后再解调出波束标识信息。其中，每个波束的同步信号可以相同，也可以不同。每个波束的标识信息则不同。
或者，还可以将同步信息和波束标识信息统一设置以供所述第一用户设备同时获取。例如，一个序列可同时用来做同步信号和波束标识信息的检测。第一UE一次性的实现同步信号和波束标识信息解调。
可选地，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述波束信息存储于所述基站指定的存储位置。
可选地，所述波束信息存储于预设的固定资源块，具体包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
请一并参见图8-图12，分别对应存储波束信息的第一至第四种实施方式的时频资源设置示意图。其中图8-图11属于将波束信息存储于预设的固定资源块，可包括以下情形：
如图8及图9所示的，在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；其中，如图8所示，横坐标为时间，纵坐标为频率，交叉条纹为波束标识信息，单向斜条纹为同步信号。在波束0至波束3发送数据过程中，同步信号和波束标识信息二者均在连续频段中存储；如图9所示，横坐标为时间，纵坐标为频率，交叉条纹为波束标识信息，单向斜条纹为同步信号。在波束0至波束3发送数据过程中，同步信号和波束标识信息二者均在间隔的频段中存储，
或如图10所示的，在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；其中，单向斜条纹为同步信号，交叉条纹为波束标识信息，空白部分为数据部分，波束0至波束1分时段依次存储，第一UE先接收同步信号同步，再解调处波束标识信息。
或如图11所示的，将所述波束信息存储于数据字段中。其中，数据字段中的第一个字段标识波束标识信息，后一个字段指示包的长度，最后一个字段指示调制模式，波束标识信息在数据字段中的位置可以固定，也可以由基站告知第一UE。
或如图12所示的，由所述基站指示所述波束信息的存储位置。其中，交叉条纹为波束标识信息，斜条纹为波束同步信号，从波束0至波束3均可以随机指示，由基站确定后再告知第一UE。
具体地，基站可以提前告知每个波束对应的波束信息存放的时频资源位置，或者数据字段位置。在扫描对准阶段和数据传输阶段切换波束过程中会动态的将波束信息存放在特定位置，方便第一UE接收和解调，这里提到基站告知第一UE的方式可以是通过低频通信通道告知第一UE或其他现有方式，本发明实施例中不做任何限定。
以上存储方式适用于同步信号和波束标识信息独立设置的情形下，同样也适用于二者统一设置的情形下。
所述接收单元300用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息。
可选地，所述接收单元300还用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息。
所述分配单元400用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
当第一UE与基站完成数据传输后，若此时第二UE想要接入系统，则可以由根据所述基站发送的波束信息生成波束选择信息，其中，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
然后由基站根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
具体应用场景可分为两类，为了体现波束质量对比的过程，此处引入第三UE并结合图13、图14进行说明。
请参照图13，为本发明一种通信的方法中新用户接入的第一实施例的流程示意图，在本实施例中，针对在两个波束覆盖之间的UE的调度，假设UE1已接入波束1，UE2已接入波束2(UE1和UE2为已激活用户)，UE3为未激活用户，其处于波束1与波束2覆盖之间。希望在不增加波束前提下实现UE3最优接入过程。
如图13所示，所述方法包括以下步骤：
1、基站利用波束1发送数据给UE1，同时携带波束信息；
2、UE1利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
3、基站同时利用波束1发送波束信息至UE3；
4、UE3利用波束信息解调出波束1的波束标识信息和波束质量信息；
5、基站利用波束2发送数据给UE2，同时携带波束信息；
6、UE2利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
7、基站同时利用波束2发送波束信息至UE3；
8、UE3利用波束信息解调出波束2的波束标识信息和波束质量信息；
9、UE3对比两个波束质量信息，决定接入的波束号，假设此处选择波束1接入。
10、UE1上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
11、UE2上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
12、UE3上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
13、基站根据三个UE上报的信息进行资源调度；
14、基站完成与UE1的数据传输与调度；
15、基站完成与UE2的数据传输与调度；
16、基站采用波束1完成与UE3的数据传输与调度。
请参照图14，为本发明一种通信的方法中新用户接入的第二实施例的流程示意图，在本实施例中，针对在两个波束覆盖之间的UE的调度，假设UE1已接入波束1，UE2已接入波束2(UE1和UE2为已激活用户)，UE3为未激活用户，其处于波束2覆盖范围之内但不处于波束1覆盖范围内。希望在不增加波束前提下实现UE3最优接入过程。
如图14所示，所述方法包括以下步骤：
1、基站利用波束1发送数据给UE1，同时携带波束信息；
2、UE1利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
3、基站同时利用波束1发送波束信息至UE3；
4、由于UE3不再波束1覆盖范围内，因此无法利用波束信息解调出波束1的波束号和波束质量信息；
5、基站利用波束2发送数据给UE2，同时携带波束信息；
6、UE2利用波束信息解调出对应的波束号即波束标识信息以及波束质量信息以及基站发送的数据；
7、基站同时利用波束2发送波束信息至UE3；
8、UE3利用波束信息解调出波束2的波束标识信息和波束质量信息；
9、UE3选择波束2接入。
10、UE1上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
11、UE2上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
12、UE3上报解调出的最优波束号和波束质量信息；
13、基站根据三个UE上报的信息进行资源调度；
14、基站完成与UE1的数据传输与调度；
15、基站完成与UE2的数据传输与调度；
16、基站采用波束1完成与UE3的数据传输与调度。
通过图13和图14所述的方式，在与UE1和UE2的数据传输阶段便发送携带波束信息的消息至未接入的UE3，从而可以实现未激活用户的快速接入，无需在额外发送波束信息，减少了资源开销，提高了新用户的接入效率。
需要说明的是，以上波束扫描单元100、发送单元200、接收单元300及分配单元400可以独立存在，也可以集成设置，本实施例中波束扫描单元100、发送单元200、接收单元300或分配单元400可以以硬件的形式独立于基站的处理器单独设置，且设置形式可以是微处理器的形式；也可以以硬件形式内嵌于该基站的处理器中，还可以以软件形式存储于该基站的存储器中，以便于该基站的处理器调用执行以上波束扫描单元100、发送单元200、接收单元300及分配单元400对应的操作。
例如，在本发明一种基站的第二实施例(图16所示的实施例)中，波束扫描单元100可以为基站的处理器，而发送单元200、接收单元300及分配单元400的功能可以内嵌于该处理器中，也可以独立于处理器单独设置，也可以以软件的形式存储于存储器中，由处理器调用实现其功能。本发明实施例不做任何限制。以上处理器可以为中央处理单元(CPU)、微处理器、单片机等。
请参照图17，为本发明一种基站的第三实施例的组成示意图，在本实施例中，所述基站包括：
接收器110、发射器120、存储器130和处理器140，所述接收器110、发射器120、存储器130和处理器140与总线连接，其中，所述存储器130中存储一组程序代码，所述处理器140用于调用所述存储器130中存储的程序代码，执行以下操作：
与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
指示所述发射器120在向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束。
可选地，所述处理器140还用于：
与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
可选地，所述接收器110用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备。
可选地，所述接收器110用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述处理器140还用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，指示所述接收器110和发射器120与所述第二用户设备进行数据传输。
可选地，若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息独立设置以供所述第一用户设备或第二用户设备分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息统一设置以供所述第一用户设备或第二用户设备同时获取。
可选地，所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述处理器140还用于指示所述波束信息的存储位置。
其中，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储有程序，该程序执行时包括本发明一种通信的方法的第一至第二任一实施例中记载的部分或全部步骤。
请参照图18，为本发明一种用户设备的第一实施例的组成示意图，在本实施例中，所述用户设备包括：
波束扫描单元500，用于在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
接收单元600，用于当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
同步单元700，用于根据所述同步信号与所述基站进行同步；
识别单元800，用于根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息独立设置以供所述处理器分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息统一设置以供所述处理器同时获取。
需要说明的是，本发明实施例所述的用户设备既可以是已接入基站的用户设备，也可以是未接入基站的用户设备，当其已接入基站时，可按照当前已分配的波束与基站进行数据传输并在波束扫描对准时减少每次扫描的波束以提高波束扫描对准时间，还可以上报波束质量信息以便基站进行更优化的波束调度；当其未接入基站时，可在基站给其他已接入用户设备发送数据时接收基站发送的波束信息，并可以解调出波束质量信息。在比较后上报相对于自身来说质量最优的波束的波束标识信息(如波束号)以及波束质量信息，从而基站可减少与其进行波束扫描对准的时间，直接为其分配质量较优的波束，实现未接入用户设备的快速接入。
请参照图19，为本发明一种用户设备的第二实施例的组成示意图，在本实施例中，所述用户设备包括：
波束扫描单元500，用于在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
其中，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个。
接收单元600，用于当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
同步单元700，用于根据所述同步信号与所述基站进行同步；
识别单元800，用于根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
可选地，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
即所述波束信息中的同步信号和标识信息独立设置以供所述处理器分步获取；或
所述波束信息中的同步信号和标识信息统一设置以供所述处理器同时获取。
可选地，所述用户设备还包括：上报单元900。
其中，所述波束扫描单元500还用于：
与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
所述上报单元900用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收单元600还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
需要说明的是，以上波束扫描单元500、接收单元600、同步单元700、识别单元800及上报单元900可以独立存在，也可以集成设置，本实施例中波束扫描单元500、接收单元600、同步单元700、识别单元800或上报单元900可以以硬件的形式独立于用户设备的处理器单独设置，且设置形式可以是微处理器的形式；也可以以硬件形式内嵌于该用户设备的处理器中，还可以以软件形式存储于该用户设备的存储器中，以便于用户设备的处理器调用执行以上波束扫描单元500、接收单元600、同步单元700、识别单元800及上报单元900对应的操作。
例如，在本发明用户设备的第二实施例(图19所示的实施例)中，波束扫描单元500可以为用户设备的处理器，而接收单元600、同步单元700、识别单元800及上报单元900的功能可以内嵌于该处理器中，也可以独立于处理器单独设置，也可以以软件的形式存储于存储器中，由处理器调用实现其功能。本发明实施例不做任何限制。以上处理器可以为中央处理单元(CPU)、微处理器、单片机等。
请参照图20，为本发明一种用户设备的第三实施例的组成示意图，在本实施例中，所述用户设备包括：
接收器210、发射器220、存储器230和处理器240，所述接收器210、发射器220、存储器230和处理器240与总线连接，其中，所述存储器230中存储一组程序代码，所述处理器240用于调用所述存储器230中存储的程序代码，执行以下操作：
在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
根据所述同步信号与所述基站进行同步；
根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束。
可选地，所述处理器240还用于：
与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
可选地，所述发射器220用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述处理器根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述处理器根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收器210和所述发射器220还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储有程序，该程序执行时包括本发明一种通信的方法的第三至第四任一实施例中记载的部分或全部步骤。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
通过上述实施例的描述，本发明具有以下优点：
在每一个波束发送时，都在时频资源块插入此波束的波束信息，从而无需在每个子帧周期内将波束全部遍历一次，减少了扫描对准的消耗时间和波束切换次数；结合历史波束发送情况进行扫描周期的动态调整，无需再配置固定的扫描周期，可大大降低扫描周期在整个帧结构中所占的时隙长度，节省了资源开销；且保证所有波束都能得到周期性的传输，未接入用户可以在已接入用户与基站传输数据时获取到波束信息，方便了后续新用户的快速接入。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本发明实施例所提供的一种通信的方法、基站及用户设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (29)

1.一种通信的方法，其特征在于，包括：
基站与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
所述基站利用所述波束向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束；
接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备；
所述基站接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述基站与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，
所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
由所述基站指示所述波束信息的存储位置。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
7.一种通信的方法，其特征在于，包括：
在基站与用户设备在第一子帧进行波束扫描对准时，确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
根据所述同步信号与所述基站进行同步；
根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束；
所述用户设备上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
所述用户设备与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
10.一种基站，其特征在于，包括：
波束扫描单元，用于与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
发送单元，用于利用所述波束向所述第一用户设备发送数据，并发送所述波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述用户设备识别所述基站发送的波束；
接收单元，用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备；
所述接收单元还用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述基站还包括：
分配单元，用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，与所述第二用户设备进行数据传输。
11.如权利要求10所述的基站，其特征在于，
所述波束扫描单元还用于与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
12.如权利要求10所述的基站，其特征在于，
若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
13.如权利要求10所述的基站，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
14.如权利要求10-13任一项所述的基站，其特征在于，
所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述波束信息存储于所述基站指定的存储位置。
15.如权利要求14所述的基站，其特征在于，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
16.一种基站，其特征在于，包括：
接收器、发射器、存储器和处理器，所述接收器、发射器、存储器和处理器与总线连接，其中，所述存储器中存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行以下操作：
与第一用户设备在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束，所述发送数据的波束的数量大于或等于一个；
指示所述发射器在向所述第一用户设备发送数据时，发送所述发送数据的波束的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
所述同步信号用于第二用户设备与所述基站进行同步；
所述波束的标识信息用于所述第一用户设备与第二用户设备识别所述基站发送的波束；
所述接收器用于接收所述第一用户设备及第二用户设备根据所述基站发送的波束信息解调出的波束质量信息，所述第一用户设备为已接入所述基站的用户设备，所述第二用户设备为待接入所述基站的用户设备；
所述接收器用于接收所述第二用户设备上报的波束选择信息，所述波束选择信息由所述第二用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述第二用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述处理器还用于根据所述波束选择信息为所述第二用户设备分配波束，指示所述接收器和发射器与所述第二用户设备进行数据传输。
17.如权利要求16所述的基站，其特征在于，所述处理器还用于：
与所述第一用户设备及第二用户设备在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，
若所述第一子帧中用于发送数据的波束的数量大于一个，且用于发送数据的波束由第一波束切换为第二波束，则在发送波束信息时，将时频资源中携带的波束信息切换为所述第二波束的波束信息。
19.如权利要求17所述的基站，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
20.如权利要求17-19任一项所述的基站，其特征在于，
所述波束信息存储于预设的固定资源块；或
所述处理器还用于指示所述波束信息的存储位置。
21.如权利要求20所述的基站，其特征在于，所述波束信息存储于预设的固定资源块，包括：
在多载波系统中，选取预设的连续或间隔的频率资源存储所述波束信息；或
在单载波系统中，分时段存储所述波束信息；或
将所述波束信息存储于数据字段中。
22.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序，该程序使得计算机执行包括如权利要求1-6任一项所述的方法。
23.一种用户设备，其特征在于，包括：
波束扫描单元，用于与基站在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
接收单元，用于接收所述基站利用所述波束发送的数据，还用于接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
同步单元，用于根据所述同步信号与所述基站进行同步；
识别单元，用于根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束；
上报单元，用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述用户设备根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述用户设备根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收单元还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
24.如权利要求23所述的用户设备，其特征在于，所述波束扫描单元还用于：
与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
25.如权利要求23或24所述的用户设备，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
26.一种用户设备，其特征在于，包括：
接收器、发射器、存储器和处理器，所述接收器、发射器、存储器和处理器与总线连接，其中，
所述存储器中存储一组程序代码，所述处理器用于调用所述存储器中存储的程序代码，执行以下操作：
与基站在第一子帧进行波束扫描对准，以确定所述第一子帧中用于发送数据的波束；
当基站在向用户设备发送数据时，接收所述基站在利用所述波束发送数据时发送的波束信息，所述波束信息至少包含此波束的标识信息和同步信号；
根据所述同步信号与所述基站进行同步；
根据所述波束的标识信息识别所述基站发送的波束；
所述发射器用于上报波束选择信息至所述基站，所述波束选择信息由所述处理器根据所述基站发送的波束信息及解调出的波束质量信息生成，包含所述处理器根据波束质量信息比较后得出的最优波束的波束标识信息和最优波束的波束质量信息；
所述接收器和所述发射器还用于使用所述基站根据所述波束选择信息为所述用户设备分配的波束，与所述基站进行数据传输。
27.如权利要求26所述的用户设备，其特征在于，所述处理器还用于：
与所述基站在第二子帧进行波束扫描对准，其中扫描的波束至少不包括一个所述第一子帧中被调度用于发送数据的波束，所述第二子帧为所述第一子帧的下一个子帧。
28.如权利要求26或27所述的用户设备，其特征在于，所述波束信息中的同步信号和标识信息位于同一子帧中的不同字段或相同字段。
29.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有程序,该程序使得计算机执行包括如权利要求7-9任一项所述的方法。
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