具体实施方式

应当理解，此处所描述的在一些实施例中实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于5G上承载的业务多样化，促成了对频谱资源的需求。从5G到未来的6G，为了获得丰富的频谱资源，高载波频率的使用已经受到通信业界的广泛关注。目前潜在的高载波频率包括28GHz、39GHz、60GHz、70GHz、太赫兹等。虽然高频段带来了更为丰富的频谱资源，但是高频率分量的信号在自由空间传播路径中传播时，存在强度损失较大、空气吸收显著、雨衰影响较重等缺点，都对高频率信号在实际使用中的覆盖距离和场景有显著影响。

大规模天线阵通过高的波束赋形增益，很好的弥补了高频通信系统中的这个缺陷。在高频段通信系统，可以使用大规模天线阵列和波束赋形来获取高天线增益，保证足够的链路覆盖能力。大规模MIMO波束成形具有在一个方向上提供较大天线增益的优势，但增益波束往往非常窄。因此，多个波束是高频率通信的一个典型特征。

为确保很好地覆盖目标区域，网络设备与终端均需要设计多个波束。如图1所示，网络设备100设计多个波束110，终端200设计多个波束120。通过波束训练来获得网络设备100和终端200之间的最佳波束对通信。由此可知，大量波束训练，会造成系统开销很大。例如，相关技术中，波束训练需要在波束训练周期利用所有待训练波束依次下发导频信息，波束训练周期长，系统开销大。因此，如何在波束训练阶段降低系统开销是需要解决的问题。

基于上述，本发明提出了一种波束训练方法、网络设备、终端、系统和存储介质，能够降低波束训练所使用的资源，从而提升波束训练效率，降低系统开销。

第一方面，如图2所示，本发明实施例提供了一种波束训练方法，应用于网络设备，该方法包括：

步骤S110：获取工作波束集合和问询波束集合；工作波束集合包括至少一个工作波束，问询波束集合包括K₁个问询波束，K₁个问询波束被分为Q₁组问询波束组。

在一些实施例中，获取覆盖目标区域的N个波束，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z_N}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W_M}，共M个工作波束，M为大于或等于2的正整数；问询波束集合为S：共K₁个问询波束，K₁为大于或等于2的正整数。其中W∈Z，S∈Z，W∪S∈Z，M+K₁≤N。工作波束优选覆盖目标区域的波束，而问询波束可以通过工作波束变化波束宽度和/或覆盖距离来确定。

在一些实施例中，K₁个问询波束分为Q₁组问询波束组，每组有R₁个问询波束，R₁*Q₁＝K₁，Q₁为大于或等于2的正整数。

工作波束集合中的工作波束用于网络设备与终端间的控制信道与业务信道的长时间通信。问询波束集合中的问询波束用于波束训练过程中的波束发现用，可以用作网络设备与终端间的控制信道与业务信道的短时间通信。

在一些实施例中，网络设备为基站，也可以为其他可实现基站功能的网络设备。

步骤S120：利用Q₁个波束训练周期内的时频资源位置下发导频信息，以对工作波束集合和问询波束集合进行训练。

在一些实施例中，如图3所示，设置波束训练周期T，每个波束训练周期T包括工作波束下发时间和问询波束下发时间，在工作波束下发时间利用工作波束发送导频信息，在问询波束下发时间利用问询波束发送导频信息。其中，导频信息为网络设备和终端协议定义的已知信息。

由于工作波束的时频资源位置(时频资源位置为在帧结构中导频信息放置的时间位置)与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共M个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号。将K₁个问询波束进行分组，分为Q₁组问询波束组，每组R₁个问询波束，R₁*Q₁＝K₁，所以每个波束训练周期的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共R₁个。即，每个波束训练周期内下发的时频资源位置为M+R₁个，通过利用Q₁个波束训练周期完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

在一些实施例中，如图4所示，步骤S120包括以下步骤：

步骤S121：对于每一个波束训练周期，在每一个波束训练周期对应的工作波束下发时间内的时频资源位置，利用工作波束集合中的工作波束发送导频信息；

在一些实施例中，如上述，通过利用Q₁个波束训练周期完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。在Q₁个波束训练周期的Q₁个工作波束下发时间内的时频资源位置，网络设备均利用波束集合中的M个工作波束在对应的M个时频资源位置向终端发送导频信息。

步骤S122：在每一个波束训练周期对应的问询波束下发时间内的时频资源位置，利用任一组问询波束组中的问询波束发送导频信息。

在一些实施例中，在Q₁个波束训练周期的Q₁个问询波束下发时间内的时频资源位置，网络设备利用任一组问询波束组中的R₁个问询波束向终端发送导频信息。

在一些实施例中，在Q₁个波束训练周期的Q₁个问询波束下发时间内的时频资源位置，网络设备也可以分别利用Q₁组问询波束组中的问询波束向终端发送导频信息，以使Q₁组问询波束组在对应Q₁个波束训练周期内完成训练，从而对问询波束集合中的问询波束均进行训练。即，在第一个波束训练周期，利用第一个问询波束组里面的R₁个问询波束在对应的R₁个时频资源位置向终端发送导频信息，在第二个波束训练周期，利用第二个问询波束组里面的R₁个问询波束在对应的R₁个时频资源位置向终端发送导频信息，以此类推，在第Q₁个波束训练周期，利用第Q₁个问询波束组里面的R₁个问询波束在对应的R₁个时频资源位置向终端发送导频信息。需要说明的是，可以按照顺序对Q₁组问询波束组中的问询波束进行训练，也可以不按照以上顺序进行训练，只要能够保证Q₁组问询波束组在对应Q₁个波束训练周期内完成训练，从而实现对问询波束集合中的问询波束均进行训练即可。

至此，工作波束集合里的M个工作波束和问询波束集合里的K₁个问询波束，均得到训练。

相关技术中，训练M个工作波束和K₁个问询波束，需要在波束训练周期下发M+K₁个时频资源位置。而本实施例通过基站下发工作波束和问询波束，在不同的波束训练周期中，问询波束是分Q₁组下发的，因此减少了每个训练周期内下发的时频资源位置的数量(工作波束的数量M+每组的问询波束的数量R₁)，从而利用较少的时频资源位置训练了更多的波束，提高了波束训练效率，降低了系统开销。另外，每个波束训练周期都下发工作波束，Q₁个波束训练周期后工作波束已经被重复地下发Q₁遍了，由于工作波束的数量增加，从而增加了终端接收工作波束的机会，扩展了基站的覆盖区域。

在一些实施例中，如图5所示，波束训练方法还包括：

步骤S130：通知终端每个波束训练周期内下发的导频信息数量，以使终端可根据导频信息数量接收工作波束和问询波束。

在一些实施例中，如上述，每个波束训练周期内下发的时频资源位置为M+R₁个，时频资源位置为在帧结构中导频信息放置的时间位置，则对应地，每个波束训练周期内下发的导频信息数量也为M+R₁个，Q₁个波束训练周期内下发的导频信息数量也为M+K₁个。网络设备需要通知终端每个波束训练周期内下发的导频信息数量M+R₁和Q₁个波束训练周期内下发的导频信息数量M+K₁。终端在每个波束训练周期，在M+R₁个时刻和其对应的时频资源位置，接收M个工作波束导频信息和R₁个问询波束导频信息。

在一些实施例中，如图6所示，波束训练方法还包括：

步骤S140：接收终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量；

步骤S150：根据工作波束和问询波束的信号质量，确定最优波束对集合。

在一些实施例中，终端接收M个工作波束的导频信息和R₁个问询波束的导频信息后，检测导频信息的信号质量，然后向网络设备反馈M+R₁个波束的信号质量和波束编号。网络设备接收终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量(即工作波束的导频信息的信号质量和问询波束的导频信息的信号质量)，根据工作波束和问询波束的信号质量，确定最优波束对集合，完成波束对训练。

波束对是网络设备波束和终端波束形成的一对通信链路。最优波束对集合可以包括一个或多个最优波束对，最优波束对可以是用于网络设备和终端通信的一对最优工作波束，也可以是用于网络设备和终端通信的一对最优问询波束。可以理解的是，若终端侧只有一个终端，则最优波束对只有一对；若终端侧包括多个终端，则最优波束对集合中包括多个最优波束对，即网络设备与每个终端之间的最优波束对。

在一些实施例中，终端反馈的信号质量的参数包括但不限于RSRP(ReferenceSignal Receiving Power，参考信号接收功率)和SINR(Signal to lnterference plusNoise Ratio，信号与干扰加噪声比)。

在一些实施例中，如图7所示，在确定最优波束对集合之后，波束训练方法还包括：

步骤S160：对比最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量；

步骤S170：根据对比结果对工作波束集合和问询波束集合进行更新。

在一些实施例中，为了保证网络设备和终端的通信质量，需要对工作波束集合和问询波束集合进行更新。网络设备通过对比终端反馈的最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量，对工作波束集合中的工作波束和问询波束集合中的问询波束进行更新。

在一些实施例中，如图8所示，步骤S170包括：

步骤S171：判断最优波束对集合中的问询波束的信号质量与工作波束的信号质量的差值是否大于第一门限值；若是，则执行步骤S172，否则，执行步骤S173；

步骤S172：将该问询波束从问询波束集合中删除，并作为工作波束加入到工作波束集合中；

步骤S173：保持工作波束集合和问询波束集合不变。

在一些实施例中，在最优波束对集合中，用问询波束的信号质量减去工作波束的信号质量，若差值大于第一门限值，说明该问询波束的通信质量较好(此时，最优波束为问询波束)，则将该问询波束从问询波束集合中删除，并作为工作波束加入到工作波束集合中；否则，保持工作波束集合和问询波束集合不变。

在一些实施例中，如图8所示，步骤S170还包括：

步骤S174：判断最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量的差值是否小于第二门限值；若是，则执行步骤S175；否则，执行步骤S173；

步骤S175：将该工作波束从工作波束集合中删除，并作为问询波束加入到问询波束集合中。

在一些实施例中，在最优波束对集合中，用工作波束的信号质量减去问询波束的信号质量，若差值小于第二门限值，说明该工作波束的通信质量较差，则将该工作波束从工作波束集合中删除，并作为问询波束加入到问询波束集合中。

在一些实施例中，由于工作波束用于网络设备与终端间的长时间通信，因此对于工作波束的删除需要增加一道判断机制，以避免误判。在一些实施例中，在最优波束对集合中，用工作波束的信号质量减去问询波束的信号质量，若差值小于第二门限值并且持续预设时间，说明该工作波束的通信质量在这段预设时间内均较差，则将该工作波束从工作波束集合中删除，并作为问询波束加入到问询波束集合中。

在上述实施例中，网络设备根据一个终端的反馈来做波束集合的更新。若终端侧包括多个终端，在一些实施例中，网络设备也可以根据多个终端的反馈以一定的准则来做波束集合的更新，则对应地，

如图9所示，步骤S140包括：

步骤S141：接收多个终端反馈的多个工作波束和多个问询波束的信号质量；

步骤S150包括：

步骤S151：根据多个工作波束和多个问询波束的信号质量，确定最优波束对集合。

如图10所示，波束训练方法还包括：

步骤S180：根据终端反馈的最优波束对集合中的最优波束是问询波束的比例，对工作波束集合和问询波束集合进行更新；

或者，

步骤S190：根据终端的属性参数，对工作波束集合和问询波束集合进行更新。

在一些实施例中，若终端侧包括多个终端，则确定的最优波束对集合中包括多个最优波束对，即网络设备与每个终端之间的最优波束对。网络设备根据多个终端反馈的多个工作波束和多个问询波束的信号质量，确定最优波束对集合，计算最优波束对集合中的最优波束是问询波束的比例，若比例大于预设比例，则执行步骤S160和步骤S170，对工作波束集合和问询波束集合进行更新。

在一些实施例中，还可以根据终端的属性参数，对工作波束集合和问询波束集合进行更新。终端的属性参数可以是终端的软属性参数，例如终端服务等级。以终端服务等级包括高优先等级终端和普通等级终端为例，若终端为高优先等级终端，则无论网络中不同终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量或比例如何，网络设备都更新工作波束给该高优先等级终端，保证网络设备和该高优先等级终端的正常通信。若终端为普通等级终端，网络设备可以根据多个终端反馈的对系统整体性能的影响来确定是否更新工作波束。

在一些实施例中，网络设备对工作波束集合和问询波束集合进行更新后，还根据更新后的工作波束集合和更新后的问询波束集合，对时频资源位置进行更新。

从上述实施例可以看出，本来要用M+K₁个时频资源位置训练M+K₁个波束，通过本发明实施例提供的波束训练方法，只需M+R₁个时频资源位置就可以训练M+K₁个波束，提高了波束训练效率，降低了系统开销。

在一些实施例中，如图11所示，波束训练方法还包括：

步骤S1100：更新工作波束的波束宽度或更新问询波束的波束宽度或更新问询波束集合的分组方式；

步骤S1110：重复执行类似步骤S110至步骤S190的波束训练方法。

在一些实施例中，如图12所示，步骤S1110包括：

步骤S1111：获取更新后的工作波束集合和更新后的问询波束集合；更新后的工作波束集合包括至少一个工作波束，更新后的问询波束集合包括K₂个问询波束，K₂个问询波束分为Q₂组问询波束组，K₂和Q₂均为大于或等于2的正整数；

在一些实施例中，K₂个问询波束分为Q₂组问询波束组，每组有R₂个问询波束，R₂*Q₂＝K₂，K₂和Q₂均为大于或等于2的正整数。

步骤S1112：利用Q₂个波束训练周期内的时频资源位置下发导频信息，以对更新后的工作波束集合和更新后的问询波束集合进行训练；

步骤S1113：通知终端每个波束训练周期内下发的导频信息数量，以使终端可根据导频信息数量接收工作波束和问询波束；

步骤S1114：接收终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量；

步骤S1115：根据工作波束和问询波束的信号质量，确定最优波束对集合；

步骤S1116：对比最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量；

步骤S1117：根据对比结果对工作波束集合和问询波束集合进行更新；

步骤S1118：根据最优波束对集合中的最优波束是问询波束的比例，对工作波束集合和问询波束集合进行更新；

步骤S1119：根据终端的属性参数，对工作波束集合和问询波束集合进行更新。

步骤S1111至步骤S1119的流程请参照步骤S110至步骤S190的描述，此处不再赘述。

例如，如图13所示，在第一个波束训练总周期(第一个波束训练总周期包括Q₁个波束训练周期)执行步骤S110至步骤S190的波束训练方法，进行波束训练。更新工作波束的波束宽度或更新问询波束的波束宽度或更新问询波束集合的分组方式，在第二个波束训练总周期(第二个波束训练总周期包括Q₂个波束训练周期)执行步骤S1110，进行波束训练。

在一些实施例中，在不同的波束训练周期，通过更新工作波束的波束宽度或更新问询波束的波束宽度或更新问询波束集合的分组方式，重复执行如上述的波束训练方法，可以训练更多类型的波束，从而实现基站和更多类型的终端之间的通信。

需要说明的是，波束宽度用于表征波束覆盖的区域大小。波束宽度与波束数量呈反比关系。例如，第二个波束训练周期中的问询波束的波束宽度与第一个波束训练周期中的问询波束的波束宽度相比缩小2倍，则第二个波束训练周期中需要下发的问询波束的数量是第一个波束训练周期中需要下发的问询波束的数量的2倍。通过更新问询波束的波束宽度，训练了2种问询波束。

还需要说明的是，更新问询波束集合的分组方式具体为更新问询波束的数量和每组问询波束的数量。例如，24个问询波束分为8组，则每组3个问询波束；更新后，48个问询波束分为8组，则每组6个问询波束。

更多示例性说明可参照后面应用示例二至应用示例四。

第二方面，本发明实施例提供了一种波束训练方法，应用于终端。需要说明的是，终端可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本发明实施方案不作具体限定。

如图14所示，该方法包括：

步骤S210：在Q₁个波束训练周期内的时频资源位置，接收来自网络设备的多个导频信息；多个导频信息包括至少一个工作波束导频信息和K₁个问询波束导频信息；其中，工作波束导频信息为网络设备利用工作波束在Q₁个波束训练周期内的Q₁个工作波束下发时间发送的导频信息，问询波束导频信息为网络设备利用任一组问询波束组在Q₁个波束训练周期内的Q₁个问询波束下发时间发送的导频信息。

在一些实施例中，网络设备利用工作波束在Q₁个波束训练周期内的Q₁个工作波束下发时间向终端发送工作波束导频信息，利用任一组问询波束组在Q₁个波束训练周期内的Q₁个问询波束下发时间向终端发送问询波束导频信息。终端在Q₁个波束训练周期内的时频资源位置，接收工作波束导频信息和问询波束导频信息。若网络设备获取的工作波束集合中有M个工作波束，问询波束集合中有K₁个工作波束，则终端接收的导频信息数量为M+K₁。

步骤S220：检测多个导频信息的信号质量。

在一些实施例中，终端在接收工作波束导频信息和问询波束导频信息后，对工作波束导频信息和问询波束导频信息的信号质量进行检测，检测的参数包括但不限于RSRP(Refefence Signal Receiving Power，参考信号接收功率)和SINR(Signal tolnterference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)。

步骤S230：将多个导频信息对应的波束的信号质量反馈给网络设备。

在一些实施例中，终端对工作波束导频信息和问询波束导频信息的信号质量进行检测后，将导频信息对应的波束的信号质量反馈给网络设备，以使网络设备根据终端的反馈确定最优波束对集合，进而根据最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量，对工作波束集合和问询波束集合进行更新，在一些实施例中更新过程请参照第一方面中的描述。

在一些实施例中，如图15所示，波束训练方法还包括：

步骤S240：接收来自网络设备的每个波束训练周期内下发的导频信息数量；

对应地，步骤S210包括：

在每个波束训练周期内的时频资源位置，接收对应于所述导频信息数量的导频信息。

在一些实施例中，终端接收来自网络设备的每个波束训练周期内下发的导频信息数量。若网络设备获取的工作波束集合中有M个工作波束，每组问询波束组中有R₁个问询波束，则在一个波束训练周期内，终端接收的导频信息数量为M+R₁。终端在每个波束训练周期内的时频资源位置，接收对应于导频信息数量M+R₁的导频信息，即接收M个工作波束导频信息和R₁个问询波束导频信息。终端接收导频信息后，检测导频信息的信号质量，然后向网络设备反馈M+R₁个波束导频信息的信号质量和波束编号。

第三方面，本发明实施例提供了一种波束训练方法，应用于网络设备和终端组成的系统，包括如第一方面所述的波束训练方法和如第二方面所述的波束训练方法。

下面以四种具体的应用示例，对第一方面所述的波束训练方法和第二方面所述的波束训练方法进行说明。四种具体的应用示例中，均以网络设备为基站为例。

应用示例一

应用示例一中，在不同的波束训练周期，工作波束采用相同的波束宽度，问询波束也采用相同的波束宽度。

基站获取覆盖目标区域的64个波束(即N＝64)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₆₄}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₁₆}，共16个工作波束(即M＝16)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₄₈}，共48个问询波束(即K₁＝48)。

将48个问询波束进行分组，每组8个(即R₁＝8)，分为组1，组2，……，共6组(即Q₁＝6)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共16个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为16+8＝24个，一共需要6个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表1下发的波束与时频资源位置的映射表

从表1可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第6个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第6组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在24个时刻和其对应的时频资源位置接收16个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈24个波束编号和信号质量给基站。即波束编号和对应波束的信号质量是一一对应，使得基站可得知每个工作波束或问询波束对应的信号质量。

基站根据终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，选出基站与终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

在此过程中，基站采用了24个时频资源位置，训练了64个波束，而相关技术中，训练64个波束需要64个时频资源位置，因此，本实施例的波束训练方法显著的降低了系统开销，提高了波束训练的效率。

更佳的是，在此过程中终端额外增加没有存储开销和上报开销。

应用示例二

应用示例二中，在不同的波束训练总周期，工作波束采用相同的波束宽度，问询波束采用不同的波束宽度。以波束训练总周期为2个为例，第一个波束训练总周期包括3个波束训练周期T，第二个波束训练总周期包括6个波束训练周期T。第一个波束训练总周期中的问询波束的一个宽波束与第二个波束训练总周期中的问询波束的2个窄波束，对应的覆盖区域相同。可以理解的是，第二个波束训练总周期中的问询波束的数量为第一个波束训练总周期中的问询波束的数量的2倍。

第一个波束训练总周期(问询波束为宽波束)：

基站获取覆盖目标区域的40个波束(即N＝40)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₄₀}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₁₆}，共16个工作波束(即M＝16)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₂₄}，共24个问询波束(即K₁＝24)。

将24个问询波束进行分组，每组8个(即R₁＝8)，分为组1，组2，……，共3组(即Q₁＝3)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共16个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为16+8＝24个，一共需要3个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表2下发的波束与时频资源位置的映射表(第一个训练总周期，问询波束为宽波束)

从表2可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第3个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第3组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在24个时刻和其对应的时频资源位置接收16个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈24个波束编号和信号质量给基站。

基站根据终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，选出基站与终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

在第一个波束训练总周期中，基站采用了24个时频资源位置，训练了40个波束，显著的降低了系统开销，提高了波束训练的效率。

第二个波束训练总周期(问询波束为窄波束)：

基站获取覆盖目标区域的64个波束(即N＝64)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₆₄}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₁₆}，共16个工作波束(即M＝16)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₄₈}，共48个问询波束(即K₂＝48)。

将48个问询波束进行分组，每组8个(即R₂＝8)，分为组1，组2，……，共6组(即Q₂＝6)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共16个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为16+8＝24个，一共需要6个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表3下发的波束与时频资源位置的映射表(第二个训练周期，问询波束为窄波束)

从表3可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第6个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第6组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在24个时刻和其对应的时频资源位置接收16个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈24个波束编号和信号质量给基站。

基站根据终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，选出基站与终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

在第二个波束训练总周期中，基站采用了24个时频资源位置，训练了64个波束，显著的降低了系统开销，提高了波束训练的效率。

应用示例三

基站获取覆盖目标区域的64个波束(即N＝64)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₆₄}。

当终端侧包括多个终端时，需要对基站的覆盖角度范围进行变化，以满足基站下发的波束可以覆盖多个终端。值得说明的是，每个终端均配置有ID信息。

从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₁₆}，共16个工作波束(即M＝16)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₄₈}，共48个问询波束(即K₁＝48)。

将48个问询波束进行分组，每组8个(即R₁＝8)，分为组1，组2，……，共6组(即Q₁＝6)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共16个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为16+8＝24个，一共需要6个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表4下发的波束与时频资源位置的映射表

从表4可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第6个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第6组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在24个时刻和其对应的时频资源位置接收16个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈24个波束编号和信号质量以及终端ID信息给基站。

基站接收多个终端反馈的信号质量，根据多个终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，按照终端ID信息选出基站与对应终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

基站对比最优波束对集合中的工作波束的信号质量与问询波束的信号质量，根据对比结果对工作波束集合和问询波束集合进行更新。

基站对工作波束集合和问询波束集合进行更新后，还根据更新后的工作波束集合和更新后的问询波束集合，对时频资源位置进行更新。具体地，根据更新后的工作波束集合中的工作波束的数量和更新后的问询波束集合中的问询波束的数量，对时频资源位置的数量进行更新。

应用示例四

应用示例四中，在不同的波束训练总周期，工作波束采用不同的波束宽度，问询波束也采用不同的波束宽度。以波束训练总周期为2个为例，第一个波束训练总周期包括3个波束训练周期T，第二个波束训练总周期包括5个波束训练周期T。另外，问询波束在下发的过程中，在每个波束训练总周期可以更换时频资源位置的数量，第一个波束训练总周期中时频资源位置的数量为24，第二个波束训练总周期中时频资源位置的数量为32。

第一个波束训练总周期(时频资源位置的数量为24)：

基站获取覆盖目标区域的40个波束(即N＝40)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₄₀}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₁₆}，共16个工作波束(即M＝16)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₂₄}，共24个问询波束(即K₁＝24)。

将24个问询波束进行分组，每组8个(即R₁＝8)，分为组1，组2，……，共3组(即Q₁＝3)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共16个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为16+8＝24个，一共需要3个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表5下发的波束与时频资源位置的映射表(第一个训练总周期，时频资源位置的数量为24)

从表5可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第3个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第3组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在24个时刻和其对应的时频资源位置接收16个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈24个波束编号和信号质量给基站。

基站根据终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，选出基站与终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

在第一个波束训练周期中，基站采用了24个时频资源位置，训练了40个波束，显著的降低了系统开销，提高了波束训练的效率。

第二个波束训练总周期(时频资源位置的数量为32)：

基站获取覆盖目标区域的64个波束(即N＝64)，作为波束集合Z：{Z₁，Z₂，……，Z₆₄}。从波束集合Z中选择要下发的波束集合，进行波束训练。下发的波束集合包括工作波束集合和问询波束集合，工作波束集合为W：{W₁，W₂，……，W₂₄}，共24个工作波束(即M＝24)；问询波束集合为S：{S₁，S₂，……，S₄₀}，共40个问询波束(即K₂＝48)。

将40个问询波束进行分组，每组8个(即R₂＝8)，分为组1，组2，……，共5组(即Q₂＝5)。由于工作波束的时频资源位置与工作波束是一对一映射，即一个时频资源位置映射一个工作波束和工作波束编号，所以每个波束训练周期T内的工作波束下发时间，下发的时频资源位置共24个；而问询波束的时频资源位置与问询波束是一对多映射，即一个时频资源位置映射若干个问询波束和问询波束编号，所以每个波束训练周期T内的问询波束下发时间，下发的时频资源位置共8个。即，每个波束训练周期T内下发的时频资源位置为24+8＝32个，一共需要5个波束训练周期才能完成工作波束集合和问询波束集合的波束训练。

表6下发的波束与时频资源位置的映射表(第二个训练总周期，时频资源位置的数量为32)

从表6可以看出：

在不同的波束训练周期中，工作波束下发时间中，下发的工作波束保持不变。

在不同的波束训练周期中，问询波束下发时间中，下发的问询波束是分组下发的，第一个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第一组问询波束；第二个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第二组问询波束；以此类推，直到第5个波束训练周期中的问询波束下发时间，下发第5组问询波束。

重复这样的波束下发发送过程，直到所有问询波束组完成一次发送。

与此同时，终端在基站下发的每个波束训练周期中，在32个时刻和其对应的时频资源位置接收24个工作波束导频信息和8个问询波束导频信息，并检测已知的导频信息的信号质量(包括但不限于RSRP和SINR)，反馈32个波束编号和信号质量给基站。

基站根据终端反馈的工作波束和问询波束的信号质量，选出基站与终端之间的最优波束对集合，完成波束训练。

在第二个波束训练总周期中，基站采用了32个时频资源位置，训练了64个波束，显著的降低了系统开销，提高了波束训练的效率。

应用示例四中，在不同的波束训练总周期，工作波束集合和问询波束集合均发生了变化。在此过程中，由于工作波束的数量增加，增加了终端接收工作波束的机会，同时保留了继续利用问询波束问询，以扩展基站的覆盖区域。

第四方面，本发明实施例提供了一种网络设备，网络设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现如第一方面所述的波束训练方法的步骤。

在一些实施例中，网络设备为基站，也可以为其他可实现基站功能的网络设备。

第五方面，本发明实施例提供了一种终端，终端包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现如第二方面所述的波束训练方法的步骤。

在一些实施例中，终端可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本发明实施方案不作具体限定。

第六方面，本发明实施例提供了一种波束训练系统，包括网络设备和终端，网络设备用于执行如第一方面所述的波束训练方法的步骤，终端用于执行如第二方面所述的波束训练方法的步骤，以进行网络设备和终端之间的波束训练。

在一些实施例中，网络设备为基站，也可以为其他可实现基站功能的网络设备。

在一些实施例中，终端可以为移动终端设备，也可以为非移动终端设备。移动终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理等；非移动终端设备可以为个人计算机、电视机、柜员机或者自助机等；本发明实施方案不作具体限定。

第七方面，本发明实施例提供了一种存储介质，用于计算机可读存储，存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如第一方面所述的波束训练方法的步骤或如第二方面所述的波束训练方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。

在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。