本发明涉及通信，尤其涉及一种波束赋形方法、波束扫描方法及相关设备。
背景技术：
1、通信与感知一体化，简称为通感一体化(integrated sensing andcommunication，isac)，指网络设备或终端(user equipment，ue)在器件、波形等一个或多个维度融合通信与感知能力，例如基站向终端发射一个信号，该信号中包含了与终端通信的信息，且基站检测该信号的回波，对该终端或其他目标进行感知，以获取其位置、速度、外形、姿态等一种或多种特征。
2、在通感一体化系统中，基站可以向终端和目标扫描波束，与终端进行波束对齐，并感知目标所在方向。终端通过检测基站扫描的波束，确定自己处于哪个基站的覆盖内、以及该基站的哪个波束覆盖下，并通过向基站反馈测量结果使基站明确哪个波束可以用于后续与该终端通信。基站通过扫描波束并检测回波，可以探测目标的方位。然而，大天线阵列可以引入的更精细的波束，这意味着发送方(例如基站)扫描全部空间需要的波束数量变多、时间资源开销变大，接收方(例如ue)的检测开销也相应变大。如何降低波束扫描的开销，是通感一体化场景中大天线阵列设备需要解决的问题。
技术实现思路
1、本技术实施例公开了一种波束赋形方法、波束扫描方法及相关设备，第一通信设备可以同时生成双波束，因而可以采用双波束同时进行扫描，可以同时定位出第二通信设备和需要感知的目标的方位，加快波束扫描过程，可以降低波束扫描的开销。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种波束赋形方法，应用于第一通信设备，所述第一通信设备包括天线阵列，所述天线阵列包括m个天线振子，所述m个天线振子包括第一子阵列和第二子阵列；m为大于1的正整数，该方法可以包括：所述第一通信设备通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第一波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向；通过由所述第二码字加权的所述第二子阵列发射第二波束，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向；其中，所述第一码字和所述第二码字来源于码本，所述第一波束和所述第二波束承载的信号相同。
3、上述方法，第一通信设备可以同时生成两个方向不同的波束，因而可以采用双波束进行扫描，可以同时定位出第二通信设备和需要感知的目标的方位，加快波束扫描过程，可以降低波束扫描的开销。在具体应用中，同时产生的两个波束中的一个波束可以用于感知目标，另一个波束用于与第二通信设备通信，以便于同时支持感知与通信两种功能。
4、结合第一方面，在一种可能的实现中，所述码本是基于数字傅里叶变换dft-based的(m/2)*k维码本，k为所述码本中码字的数量，m/2为所述码本中各个码字的长度，所述码本包括第i个码字wi，i为不大于k的正整数；
5、
6、其中，wi中的一个元素用于调节一个天线振子的相位。
7、结合第一方面，在一种可能的实现中，所述第一通信设备还包括m个第一移相器，所述第一移相器与所述天线振子一一对应，所述第一子阵列包括m/2天线振子，所述第二子阵列包括m/2天线振子；
8、所述第一通信设备基于所述第一子阵列对应的所述第一移相器通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射所述第一波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向；
9、所述第一通信设备基于所述第二子阵列对应的所述第一移相器通过由所述第二码字加权的所述第二子阵列发射所述第二波束，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向。
10、结合第一方面，在一种可能的实现中，所述第一码字与所述第二码字不同。
11、结合第一方面，在另一种可能的实现中，所述第一码字和所述第二码字相同；所述第一通信设备还包括第二移相器，在所述发射第二波束之前，所述方法还包括：
12、所述第一通信设备基于所述第二移相器调节所述第二子阵列的相位变化目标相位
13、
14、其中，i为所述码本中的第i个码字，i为不大于k的正整数。
15、第二方面，本技术实施例提供了一种波束扫描方法，应用于第一通信设备，所述第一通信设备包括天线阵列，所述天线阵列包括m个天线振子，所述m个天线振子包括第一子阵列和第二子阵列；m为大于1的正整数，该方法可以包括：所述第一通信设备在第一时刻通过由第一码字加权的所述第一子阵列发射第一波束以及通过由第二码字加权的所述第二子阵列发射第二波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向；其中，所述第一码字和所述第二码字是从码本中选择的两个不同的码字，所述第一波束和所述第二波束均承载信号；在第一时刻确定的第一时间段内接收到目标的第一回波信号时，通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第三波束；在第一时刻确定的第二时间段内接收到所述目标的第二回波信号时，所述第一通信设备根据所述第三波束的方向确定所述目标所处的方向；根据来自于第二通信设备的测量信息，确定向所述第二通信设备发送数据的波束方向。
16、上述方法提供了一种双波束扫描的方法，第一通信设备可以同时使用两个方向不同的波束进行扫描，可以同时定位出第二通信设备和需要感知的目标的方位，进而，加快波束扫描过程，降低波束扫描的开销。
17、结合第二方面，在一种可能的实现中，所述第一通信设备在第一时刻确定的第二时间段内未接收到所述目标的第二回波信号时，所述第一通信设备根据所述第二波束的方向确定所述目标所处的方向。
18、结合第二方面，在一种可能的实现中，第一通信设备周期性地发射波束，第一时刻为一个周期的起始时间，第一时刻确定的第一时间段可以是以第一时刻开始的一个周期。第一时刻确定的第二时间段可以是以第三波束的发射时刻开始的第一时长，或可以是以第一时刻开始的第二时长，其中，该第一时长可以是一个周期的时长，第二时长可以是两个周期的时长。
19、结合第二方面，在一种可能的实现中，所述第一通信设备接收所述第二通信设备发送的所述第一测量信息，所述第一测量信息包括接收功率最强的目标时刻；通过所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第四波束；所述第一码字为在所述目标时刻选取的码字m/2为所述码本中各个码字的长度，接收所述第二通信设备发送的所述第二测量信息，所述第二测量信息用于指示向所述第二通信设备发送数据的波束方向。
20、结合第二方面，在另一种可能的实现中，所述第一通信设备在第二时刻确定的第三时间段内接收所述第二通信设备发送的所述第三测量信息时，通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第五波束，所述第三测量信息用于指示所述第二通信设备接收到接收功率大于目标阈值的波束；在第二时刻确定的第四时间段内接收所述第二通信设备发送的所述第四测量信息时，根据所述第四测量信息确定向所述第二通信设备发送数据的波束方向；所述第四测量信息指示所述第五波束是否为接收功率大于目标阈值的波束。
21、该方法中，将第二通信设备接收功率大于目标阈值的波束作为向第二通信设备发送数据的波束方向，第一通信设备在第二时刻发送波束后，可以确定第二通信设备接收功率大于目标阈值的波束方向，并将其作为向第二通信设备发送数据的波束方向，可以不用完成后续时刻的波束扫描，在降低波束扫描成本的同时，还可以进一步地节约时间。
22、结合第二方面，在一种可能的实现中，所述方法还包括：
23、所述第一通信设备通过向所述第二通信设备发送数据的波束方向对应的码字加权的所述第一子阵列发射第六波束；所述第一通信设备通过所述目标所处的波束方向对应的码字加权的所述第二子阵列发射第七波束；所述第六波束和所述第七波束用于均承载所述第一通信设备向所述接收段发送的数据信号。
24、结合第二方面，在一种可能的实现中，所述码本是基于数字傅里叶变换dft-based的m/2*k维码本，k为所述码本中码字的数量，m/2为所述码本中各个码字的长度，所述码本包括第i个码字wi，i不大于k的正整数；
25、
26、其中，wi中的一个元素用于调节一个天线振子的相位。
27、结合第二方面，在一种可能的实现中，所述第一通信设备还包括m个第一移相器，所述第一移相器与所述天线振子一一对应，所述第一子阵列包括m/2天线振子，所述第二子阵列包括m/2天线振子；所述第一通信设备基于所述第一子阵列对应的所述第一移相器通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射所述第一波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向；基于所述第二子阵列对应的所述第一移相器通过由所述第二码字加权的所述第二子阵列发射所述第二波束，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向。
28、第三方面，本技术实施例提供了一种波束扫描方法，应用于第二通信设备，该方法可以包括：
29、第二通信设备接收第一通信设备发送的参考信号；所述第二通信设备测量接收到的所述参考信号的接收功率，得到第一测量信息；所述第二通信设备向发所述第一通信设备发送所述第一测量信息，所述第一测量信息用于指示满足要求的波束方向；所述第二通信设备测量在发送所述第一测量信息之后接收到的来自第一通信设备的参考信号，得到第二测量信息；所述参考信号的波束方向为所述满足要求的波束中的一个波束方向相同；所述第二通信设备向所述第一通信设备发送所述第二测量信息，所述第二测量信息用于确认所述第一通信设备向所述第二通信设备发送数据的波束方向。
30、在一种可能的实现中，第一测量信息为接收功率最强的时刻或者接收功率大于目标阈值的时刻。此时，第一测量信息所指示的满足要求的波束方向为第一测量信息所携带的时刻第一通信设备发射两个波束的方向。
31、第四方面公开一种通信装置，所述通信装置包括天线阵列，所述天线阵列包括m个天线振子，所述m个天线振子包括第一子阵列和第二子阵列；m为大于1的正整数，该通信装置可以包括：
32、发送单元，用于通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第一波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向；用于通过由所述第二码字加权的所述第二子阵列发射第二波束，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向；其中，所述第一码字和所述第二码字来源于码本，所述第一波束和所述第二波束承载的信号相同。
33、第五方面公开一种通信装置，所述通信装置包括天线阵列，所述天线阵列包括m个天线振子，所述m个天线振子包括第一子阵列和第二子阵列；m为大于1的正整数，该通信装置可以包括：
34、发送单元，用于在第一时刻通过由第一码字加权的所述第一子阵列发射第一波束以及通过由第二码字加权的所述第二子阵列发射第二波束，所述第一码字用于确定所述第一波束的方向，所述第二码字用于确定所述第二波束的方向；其中，所述第一码字和所述第二码字是从码本中选择的两个不同的码字，所述第一波束和所述第二波束均承载参考信号；
35、接收单元，用于接收目标的回波信号；
36、所述发送单元还用于在第一时刻确定的第一时间段内接收到所述目标的第一回波信号时，通过由所述第一码字加权的所述第一子阵列发射第三波束；
37、处理单元，用于在第一时刻确定的第二时间段内接收到所述目标的第二回波信号；确定所述第三波束的方向为所述目标所处的方向；
38、所述处理单元还用于根据来自于第二通信设备的测量信息，确定向所述第二通信设备发送数据的波束方向，所述测量信息用于指示向所述第二通信设备发送数据的波束方向。
39、第六方面公开一种通信装置，该通信装置可以包括：
40、接收单元，用于接收第一通信设备发射的波束，所述波束携带参考信号；
41、测量单元，用于测量接收到的波束的接收功率，得到第一测量信息；
42、发送单元，用于向发所述第一通信设备发送所述第一测量信息，所述第一测量信息用于指示满足要求的波束方向；
43、所述测量单元还用于测量在发送所述第一测量信息之后接收到的来自第一通信设备的目标波束，得到第二测量信息；所述目标波束的方向为所述满足要求的波束中的一个波束方向相同；
44、所述发送单元还用于向所述第一通信设备发送所述第二测量信息，所述第二测量信息用于确认所述第一通信设备向所述第二通信设备发送数据的波束方向。
45、第七方面公开一种通信装置，该通信装置可以包括处理器、存储器通信接口，所述通信接口用于接收和发送信息，当所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序时，使得所述处理器执行第一方面或第一方面的任一实施方式公开的方法以及第二方面或第二方面的任一实施方式公开的方法。
46、第八方面公开一种通信装置，该通信装置可以包括处理器、存储器通信接口，所述通信接口用于接收和发送信息，当所述处理器执行所述存储器存储的计算机程序时，使得所述处理器执行第三方面或第三方面的任一实施方式公开的方法。
47、第九方面公开一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序或计算机指令，当该计算机程序或计算机指令运行时，实现如上述各方面公开的方法。
48、第十方面公开一种芯片，包括处理器，用于执行存储器中存储的程序，当程序被执行时，使得芯片执行上面的方法。作为一种可能的实施方式，存储器位于芯片之外。
49、第十一方面公开一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序代码，当该计算机程序代码被运行时，使得上述通信方法被执行。