具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列部件或单元的系统、产品或设备没有限定于已列出的部件或单元，而是可选地还包括没有列出的部件或单元，或可选地还包括对于这些产品或设备固有的其它部件或单元。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明的第一实施方式涉及一种波束码本的优化方法，应用于电子设备，例如智能移动终端，或位置无法移动但需要保证网络信号的终端等。具体流程如图1所示。

步骤101，在候选波束集合中，根据CCDF选择用于生成波束码本的第一目标集合，第一目标集合中的CCDF函数值大于预设的第一阈值；

步骤102，获取第一目标集合中各个波束分别对应的幅度峰值；

步骤103，计算第一目标集合中幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，判断差值是否大于第二阈值，若是，则进入步骤104，若否，则进入步骤106；

步骤104，更新第一目标集合，得到第二目标集合，其中，第二目标集合中各个波束的幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，小于或等于第二阈值；

步骤105，根据第二目标集合生成波束码本；

步骤106，根据第一目标集合生成波束码本。

本实施例中，在本发明的实施方式中，相较于传统的波束码本选择方法，考虑了波束在空间中的能量分布，并采用波束的幅度值表述和调整波束的能量分布情况。在传统CCDF条件的基础上，通过波束幅度峰值之间的差值进行调整，减少由于波束码本中某些方向上波束幅度过低，出现覆盖空洞的情况；使得生成的波束码本能够提高用户终端的信号质量，避免个别方向通信连接断开的情况，保证用户使用体验。

下面对本实施方式的波束码本的优化方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

在步骤101中，在候选波束集合中，根据CCDF选择用于生成波束码本的第一目标集合，第一目标集合中的CCDF函数值大于预设的第一阈值；

通常用CCDF函数用于标识信号的信号峰均比曲线，3GPP通信标准中对于其有相关的要求。即，传统生成码本时会参考CCDF函数，使选中的波束组满足3GPP中关于CCDF函数的标准。本步骤中首先参考CCDF函数，在候选波束合集中，选择满足CCDF函数值大于预设的第一阈值的一组波束作为第一目标集合，以符合3GPP通信标准中的规定，使得所选波束集合(第一目标集合)中存在满足基本信号传输需求的波束。

在步骤102中，获取第一目标集合中各个波束分别对应的幅度峰值。

由于天线的自身特性，用于收发信号的波束大多处于扩散状，且分布与自身性能等并不统一。CCDF函数能够标识目标集合中波束中高于某一功率的概率，即，只能限制高功率频段波束，对于低功率波束频段没有切实的选择条件。这种情况下就会出现存在高功率频段波束使得目标集合中CCDF函数满足第一阈值，能够实现基本通信功能，但低功率频段波束在个别方向上性能过低，实际应用中体现为在这些个别方向上终端信号很差，甚至出现无法联网的情况。现有技术技术中并不注重该问题，常常采用人为移动终端位置，以改善信号质量等方式。但通过人力调节的方式不仅使得移动终端的使用过程更为繁杂，还对于位置固定的终端设备无法进行调节。

所以在步骤101已经满足了基本通信功能的前提下，本步骤获取第一目标集合中波束的幅度峰值，用于对第一目标集合中波束进行针对性调节，以减少个别方向上波束性能低的状况，解决终端的网络连接功能不稳定等问题。

在步骤103中，计算第一目标集合中幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，判断差值是否大于第二阈值，判断差值是否大于第二阈值，若是，则进入步骤104，若否，则进入步骤106；。

本步骤中提出第二阈值，即，在当前第一目标集合中，波束的幅度峰值的最大值和最小值的差值存在预先设置第二阈值。在实际计算得到的差值不大于第二阈值时，认为幅度峰值的最大值和幅度峰值的最小值的差值较小，即使是幅度峰值的最小值所对的波束，其性能也足够实现正常的通信性能，不会使得终端的通信能力在该波束方向上出现漏洞，例如用户体验为通信连接断开等情况。也就是当前目标集合中的波束性能都较好，满足终端各个方向上的通信需求。

若其满足差值不大于第二阈值，则直接进入步骤106，由当前的第一张目标集合中波束组成波束码本即可。

本步骤中计算幅度峰值的最大值和幅度峰值的最小值的差值，并存在第二阈值，以第二阈值衡量该差值，判断目标集合中是否存在性能严重缺陷的波束，用于保证用户终端全方向上的通信体验。

在步骤104中，更新第一目标集合，得到第二目标集合，其中，第二目标集合中各个波束的幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，小于或等于第二阈值。

同步骤103中的分析，若差值超过第二阈值，则意味着第一目标集合中存在性能缺陷的波束，至少该波束幅度最小值所对应的波束的通信能力较低，在幅度最小值所对应的波束这一方向上，用户终端极易存在通信连接不稳定，甚至无法实现联网的情况。所以需要更新当前的第一目标集合，例如，可以放弃当前的第一目标集合，根据CCDF进行新一轮的选择，直到满足第二阈值的条件，得到第二目标集合。从而保证波束在各个方向上都能够实现基本通信功能，用户终端在各个方向上都不存在信号不稳定的情况。

在步骤105中，根据第二目标集合生成波束码本。

根据步骤104中得到的第二目标集合，生成波束码本，即，波束码本由步骤104中得到的第二目标集合中的波束信息构成。使得波束码本中存在的波束都能够实现通信传输，避免用户终端出现某一波束方向上网络信号差的情况，保证用户终端各个方向都通信良好。

在本实施方式中，相较于传统的波束码本选择方法，考虑了波束在空间中的能量分布，并采用波束的幅度值表述和调整波束的能量分布情况。在传统CCDF条件的基础上，通过波束幅度峰值之间的差值进行判断筛选，减少由于波束码本中某些方向上波束幅度过低，出现覆盖空洞的情况；使得生成的波束码本能够提高用户终端的信号质量，避免个别方向通信连接断开的情况，保证用户使用体验。

本发明的第二实施方式涉及一种波束码本的生成方法，具体如图2所示。

步骤201，在候选波束集合中，根据CCDF选择用于生成波束码本的第一目标集合，第一目标集合中的CCDF函数值大于预设的第一阈值；

步骤202，获取第一目标集合中各个波束分别对应的幅度峰值；

步骤203，计算第一目标集合中幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，判断差值是否大于第二阈值，若是，则进入步骤204，若否，则进入步骤208；

步骤204，调整第一目标集合中的幅度峰值的最小值，得到更新后的第一目标集合；

步骤205，判断更新后的第一目标集合中波束的幅度峰值的最大值与最小值的差值，是否大于第二阈值；若是，则再次执行步骤204；若否，则执行步骤206；

步骤206，得到第二目标集合；

步骤207，根据第二目标集合生成波束码本；

步骤208，根据第一目标集合生成波束码本。

其中，步骤201至步骤203、步骤207至步骤208与第一实施方式中大致相同，为避免重复，此处不再赘述。主要区别之处在于步骤204至步骤206，以下进行详细叙述。

在步骤204中，调整第一目标集合中的幅度峰值的最小值，具体包括：将幅度峰值的最小值所在的第一波束从第一目标集合中删除；在候选波束集合里第一目标集合的补集中，第一波束所在的方向上，选择幅度峰值大于第一波束的波束，加入删除第一波束后的第一目标集合，得到更新后的第一目标集合。

具体地说，在一个例子中，判断差值不小于第二阈值后，例如幅度峰值最小值所对应的波束为波束a，则根据相位角和极角定位波束a的方向A，并将波束a从第一目标集合中删除；在方向A上选择幅度峰值大于波束a的波束b，将波束b加入没有波束a的第一目标集合，得到更新后的第一目标集合。以此来调节第一目标集合中的幅度峰值的最小值。

波束b实际上位于候选波束集合中未被CCDF条件选择的波束。由于满足CCDF条件是代表：波束中高于某一功率的概率大于第一阈值，但波束b的峰值幅度高于波束a的峰值幅度，所以与满足CCDF条件并不存在冲突。

优选的，波束b为方向A上幅度峰值最大的波束。取最值更便于设备实行选择，且更利于快速满足第二阈值。

另外，选择幅度峰值大于第一波束的波束，包括：从未加入过第一目标集合的波束中，选择幅度峰值大于第一波束的波束。即，从第一目标集合中被删除的波束，在后续的选择判断过程中不会被用到。例如将从第一目标集合中删除后的波束标记为无效波束，在之后更新第一目标集合时，对第一目标集合的补集进行遍历的过程中，该无效波束不会参与遍历的过程，一定程度上减少了更新目标集合中的运算量。另外，根据幅度峰值进行大小比较之后确定是否进入第一目标集合中，也可能存在计算失误的情况，在一些计算比较出现误差的情况下，波束会被二次甚至多次选入第一目标集合，并且在追求处理的准确度时，会衍生出需要将第一集合中的错误波束进行选择性删除或后续相关处理的步骤，处理过程复杂且计算量大；但仅从未加入过第一目标集合的波束中选择时，例如将从第一目标集合中删除的波束标记为无效波束，并从非无效波束中选择波束进入第一目标集合时，能够在保证处理的准确度的前提下进一步减少前述选择失误的情况，甚至达到对于前述将错误波束选入第一目标集合的可能性忽略不计，极大程度上提高处理的准确度，并同时降低事件处理的复杂程度，减少运算量。

本步骤中通过更新幅度峰值的最小值对应的波束，以使得集合中的波束满足第二阈值，达到优化用户终端用于通信的波束码本的目的。

在步骤205至步骤206中，判断更新后的第一目标集合中波束的幅度峰值的最大值与最小值的差值，是否大于第二阈值；若是，则再次执行步骤204；若否，则得到第二目标集合。

即，在进行由第一目标集合调整幅度峰值的最小值之后，再次通过第二阈值进行判断，闭环验证集合中波束是否满足第二阈值，以充分保证最终得到的波束的第二目标集合的有效性。

为使得表述更准确，以下结合相关数据进行步骤举例，示意如图3所示：

根据CCDF要求，在候选波束集合{S}中，选择目标波束，构成{T_i}集合，并为i赋初值为1。考察{T₁}中的波束，波束幅度最大值与波束幅度最小值的差值m；记录幅度峰值的最大值为Pmax，幅度峰值的最小值为Pmin，计算Pmax-Pmin＝m，M为第二阈值，如果m＞M，则在整个由极角θ和方位角φ定义的空间内，其中θ∈(0°，180°),φ∈(0°，360°)，定位Pmin对应波束a的方向为Lmin(θmin，φmin)，将波束a从{T₁}中删除；再从集合{S}–{T₁}的候选波束中，选择一个在Lmin方向上幅度最大的波束b，加入到{T_i}集合中，将{T₁}集合更新为{T₂}集合。以此类推，对过程进行循环，直到满足m≤M。此刻T_i(i为整数，i≥1)中的波束，则视为最终的要选入波束码本中的波束。

在本实施方式中，除了用波束的幅度值表述和调整波束的能量分布情况，通过波束幅度峰值之间的差值进行判断筛选的条件；更进一步采用选择出幅度峰值最小值对应的波束并进行处理的方式，快速调整波束幅度峰值之间的差值。使得生成的波束码本能够不仅能够提高用户终端的信号质量，避免个别方向通信连接断开的情况，还由于调整判断的过程精准，减少生成波束码本的时间，保证用户使用体验。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种波束码本的生成装置，如图4所示，包括：

集合获取模块301，用于在候选波束集合中，根据CCDF选择用于生成波束码本的第一目标集合，第一目标集合中的CCDF函数值大于预设的第一阈值；

峰值获取模块302，用于获取第一目标集合中各个波束分别对应的幅度峰值；

差值判断模块303，用于计算第一目标集合中幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，判断差值是否大于第二阈值；

集合更新模块304，用于若差值大于所述第二阈值，则更新第一目标集合，得到第二目标集合，其中，第二目标集合中各个波束的幅度峰值的最大值与幅度峰值的最小值的差值，小于或等于第二阈值；

码本生成模块305，用于根据第二目标集合生成波束码本。

在集合更新模块304中，更新第一目标集合，包括：调整第一目标集合中的幅度峰值的最小值，具体包括：将幅度峰值的最小值所在的第一波束从第一目标集合中删除；在候选波束集合里第一目标集合的补集中，第一波束所在的方向上，选择幅度峰值大于第一波束的波束，加入删除第一波束后的第一目标集合，得到更新后的第一目标集合；判断更新后的第一目标集合中波束的幅度峰值的最大值与最小值的差值，是否大于所述第二阈值；若仍大于，则重新执行调整第一目标集合中的幅度峰值的最小值的步骤，直到得到第二目标集合。

另外，在第一波束所在的方向上，选择幅度峰值大于第一波束的波束，包括：在第一波束所在的方向上，选择幅度峰值最大的波束。

另外，选择幅度峰值大于第一波束的波束，包括：从未加入过第一目标集合的波束中，选择幅度峰值大于第一波束的波束。从目标集合中被删除的波束，不参与之后所有运算过程，即，不会再对其执行选择或比较过程，一定程度上减少了更新目标集合中的运算量。

在本实施方式中，相较于传统的波束码本选择方法，考虑了波束在空间中的能量分布，并采用波束的幅度值表述和调整波束的能量分布情况。在传统CCDF条件的基础上，通过波束幅度峰值之间的差值进行判断筛选，减少由于波束码本中某些方向上波束幅度过低，出现覆盖空洞的情况；使得生成的波束码本能够提高用户终端的信号质量，避免个别方向通信连接断开的情况，保证用户使用体验。

不难发现，本实施方式为与上述实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种电子设备，如图5所示，包括至少一个处理器401；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器402；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的波束码本的生成方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本发明第五实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。