CN108353059A - 一种信息反馈方法及站点 - Google Patents
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Abstract
一种信息反馈方法及站点,该方法应用于第一站点,该方法包括:测量N个波束组合的信道状态信息,N为大于1的整数;接收第二站点发送的信息获取请求,该信息获取请求包含第一门限;根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,K为大于或等于1,且小于N的整数;将K个波束组合的第一信息发送给第二站点。本发明实施例,可以降低第一站点发送给第二站点的信息的容量。
Description
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种信息反馈方法及站点。
在毫米波无线通信技术领域,站点(Station,STA)需要配置具有模拟波束赋形能力的天线,例如:相控阵天线或一组可切换波束方向的天线,以提高天线增益和扩大通信距离。当两个接收STA分别配置多个天线阵列(Antenna Array)或配置含有多个射频链的单个天线阵列,且两个接收STA间存在多个模拟波束组合时,在两个STA进行通信之前,需要通过模拟波束赋形训练选择出两个STA间用于进行多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)通信的模拟波束组合,以建立有效信道。而如果两个STA分别配置了含有大量的天线阵元(Antenna element)的多个天线阵列时,每个天线阵列可以产生多个模拟波束,从而使两个STA之间存在多个由一个发送波束和一个接收波束构成的波束对,以及由多个波束对构成的多个波束组合。目前,混合波束赋形训练中的模拟波束赋形训练之后,为了使用于发送数据帧的STA能够通过模拟波束赋形训练的信道测量结果得到模拟域波束组合或数字域波束赋形预编码,用于接收数据帧的STA需要将通过模拟波束赋形训练确定的所有波束组合中的每一个波束对的信息均发送给用于发送数据帧的STA,或者将所有波束组合的信道状态信息发送给用于发送数据帧的STA,以致用于接收数据帧的STA发送给用于发送数据帧的STA的信息的数据量较大。
发明内容
本发明实施例公开了一种信息反馈方法及站点,用于降低用于接收数据帧的STA发送给用于发送数据帧的STA的信息的数据量开销。
第一方面公开一种信息反馈方法,该方法应用于第一STA,测量N个波束组合的信道状态信息,接收第二STA发送的包含第一门限的信息获取请求,根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合
确定为目标波束组合,根据目标波束组合的信道容量和第一门限从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,并将K个波束组合的第一信息发送给第二STA。其中,每一个波束组合都对应一个MIMO有效信道,N个波束组合是第一STA与第二STA间的全部或部分波束组合,N为大于1的整数,K为大于或等于1,且小于N的整数。其中,第一STA是指数据帧的接收方,第二STA是指数据帧的发送方。
在一个实施例中,当测量N个波束组合的信道状态信息时,可以先测量多个由一个发送扇区(sector)与一个接收扇区组成的波束对的信道系数,之后根据信道系数构建每个波束组合的信道矩阵。其中,信道状态信息可以是在模拟波束赋形训练过程中测量得到的有效信道矩阵,一个扇区即一个波束,波束组合也可称为扇区组合。对于第一STA或第二STA,扇区组合可以分别由接收扇区组合或发送扇区组合来表示,而且每一个扇区组合/波束组合对应一个MIMO链路。其中,发送扇区是指第二STA上的扇区,接收扇区是指第一STA上的扇区。
在一个实施例中,根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合时,可以先根据信道矩阵计算每个波束组合的信号强度增益,从N个波束组合中选择M个波束组合,计算M个波束组合中每个波束组合的信道容量;将M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。其中,信号强度增益是根据信道矩阵中所有元素(即信道系数)的模之和或模的平方之和得到的,M个波束组合是N个信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,M为大于或等于1,且小于N的整数。由于只需要计算部分波束组合(即M个波束组合)的信道容量,一般地,M远远小于N,因此,可以大幅减少信道容量的计算次数。
在一个实施例中,从N个波束组合中选择M个波束组合时,可以计算N个波束组合中每个波束组合的信道矩阵的行列式,从N个波束组合中选择行列式不小于第一预设值的L个波束组合,并从L个波束组合中选择M个波束组合,L为大于或等于1,且小于N的整数,M小于或等于L。因此,可以通过计算有效信道矩阵的行列式来去除信道容量较小的波束组合,以缩小波束组合的选择范围,可以进一步降低需要计算信道容量的计算量。
在一个实施例中,当第一STA和第二STA均只包括一个天线阵列、一个天线阵列连接至少一个射频链且每个射频链连接一个天线阵列的所有的天线阵元时,根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合时,确定每个波束对的信噪比,从所有波束对中选择P个波束对,计算P个波束对构成的波束组合的第一信道容量,从P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对,将第三波束对的信噪比设置为0得到设置后的所有波束对,从设置后的所有波束对中选择I个波束对,I等于P,I个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,I个波束对中的接收波束分别属于第一STA中的不同射频链,I个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,计算I个波束对构成的波束组合的第二信道容量,将第一信道容量和第二信道容量中较大值对应的波束组合确定为目标波束组合。其中,P为第一STA射频链个数和第二STA射频链个数中的较大值,P个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,P个波束对中的接收波束分别属于第一STA中的不同射频链,P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,第一波束对是第一STA的一个射频链和第二STA的一个射频链间的全部波束对,第三波束对包括与第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束。由于只需要计算两个波束组合的信道容量,因此,可以减少信道容量的计算次数。
在一个实施例中,根据目标波束组合的信道容量和第一门限从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合时,可以先根据目标波束组合的信道容量和第一门限确定第二门限,之后从M个波束组合中选取信道容量大于第二门限的波束组合,从而可以减少第一STA反馈给第二STA的数据量。
在一个实施例中,还可以根据信息获取请求,将目标波束组合的信道状态信息或K个波束组合的信道状态信息发送给第二STA,因此,第二STA可以根据这些信道状态信息得到数字域波束赋形预编码矩阵和模拟域的发送波束组合,其中,发送的K个波束组合中的目标波束组合用作第一STA和第二STA最优选的波束组合,其它的K-1个波束组合用作第一STA和第二STA之间的备份波束组合,当目标波束组合因部分或全部波束对/波束链路被遮挡,造成对应的MIMO链路质量下降时,第一STA和第二STA可以同步、快速切换到预先存
储的一个备份波束组合上。
本实施例中,第一信息可以包括K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,发送波束信息包括发送扇区编号和发送扇区所属发送天线的编号,其中,发送天线的编号也可由发送天线的射频链的编号来表示,以指示第二STA根据发送波束信息选择发送扇区,按指定的发送波束组合发送数据。对于第一STA或第二STA,每一个波束组合也可体现为发送波束的组合或接收波束的组合。
在一个实施例中,第一信息还可以包括第二信息,第二信息用于指示目标波束组合中第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对,或者K个波束组合中每个波束组合下第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对,第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对是第一STA根据目标波束组合或K个波束组合中每个波束组合的信道状态信息确定的,其中,第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对是指第二STA能够独立进行波束追踪的发送波束或波束对。具体地,第一STA根据目标波束组合或K个波束组合中每个波束组合的有效信道矩阵,如果有效信道矩阵的一个列矢量与其它所有的列矢量之间正交,则说明第一STA针对一个给定发送天线的信道响应与其它发送天线的信道响应之间正交,即波束追踪时,单独调整给定发送天线对应的发送波束/波束对不会对其它的发送波束/波束对造成干扰。另外,当第二STA的不同发送天线/射频链发送的训练序列(如BRP包的AGC字段和/或TRN字段)采用了正交的序列(例如针对BRP包的AGC子字段和/或TRN子字段采用正交掩码以使上述训练序列正交化),或者不同发送天线采用正交的极化方式,波束追踪时,单独调整给定发送天线对应的发送波束/波束对也不会对其它的发送波束/波束对造成干扰。因此,第二STA可以针对目标波束组合中能够独立进行波束追踪的发送波束或波束对,准确、灵活以及单独进行波束追踪,且不会影响到其它未做波束追踪的波束或波束对的传输。
在一个波束组合对应的MIMO链路的链路质量下降时,可以在波束追踪时,只针对选择的链路质量恶化的波束链路(波束对)进行准确波束追踪,而无需针对所有的发送波束/波束对进行波束追踪。第一STA反馈的第二信息,除了包含第二STA能够单独进行波束追踪的发送波束或波束对之外,还可以包含邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,其中,邻近扇区可以是与目标波束组
合或K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角(azimuth angle)、俯仰角(elevation angle)等空间维度上相邻的扇区,还可以是与目标波束组合或K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的扇区编号相邻的扇区。例如,当允许测量的扇区范围为3时,第二STA只能在能够进行波束追踪的发送波束或波束对的相邻的3个扇区内进行波束追踪。按照上述确定能够单独进行波束追踪的发送波束/波束对的方法,第二STA同样依据波束组合的信道状态信息,确定在波束追踪时所允许测量的邻近发送扇区个数或扇区范围。
第二方面公开一种STA,包括:
测量单元,用于测量N个波束组合的信道状态信息,所述N为大于1的整数;
通信单元,用于接收所述第二STA发送的信息获取请求,所述信息获取请求包含第一门限;
确定单元,用于根据所述测量单元测量的每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;
选取单元,用于根据所述确定单元确定的目标波束组合的信道容量和所述通信单元接收的第一门限,从所述N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,所述K为大于或等于1,且小于所述N的整数;
所述通信单元,还用于将所述K个波束组合的第一信息发送给所述第二STA。
在一个实施例中,所述测量单元具体用于:
测量由一个发送扇区与一个接收扇区组成的波束对的信道系数,所述发送扇区是所述第二STA上的扇区,所述接收扇区是所述STA上的扇区;
根据所述信道系数构建每个所述波束组合的信道矩阵。
在一个实施例中,所述确定单元具体用于:
根据所述信道矩阵计算每个所述波束组合的信号强度增益,所述信号强度增益是根据所述信道矩阵中元素的模之和或模的平方之和得到的;
从所述N个波束组合中选择M个波束组合,所述M个波束组合是所述N个所述信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,所述M为大于或等于1,且小于所述N的整数;
计算所述M个波束组合中每个波束组合的信道容量;
将所述M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。
在一个实施例中,所述确定单元从所述N个波束组合中选择M个波束组合具体为:
针对所述N个波束组合中每个波束组合,计算所述波束组合的信道矩阵的行列式;
从所述N个波束组合中选择所述行列式不小于第一预设值的L个波束组合,所述L为大于或等于1,且小于所述N的整数;
从所述L个波束组合中选择M个波束组合,所述M小于或等于所述L。
作为一种可能的实施方式,当所述STA和所述第二STA均只包括一个天线阵列、所述一个天线阵列连接至少一个射频链且每个所述射频链连接所述一个天线阵列的所有天线阵元时,所述确定单元具体用于:
确定每个所述波束对的信噪比;
从所有所述波束对中选择P个波束对,所述P为第二STA射频链个数和STA射频链个数中的较大值,所述P个波束对中的发送波束分别属于所述第二STA中的不同射频链,所述P个波束对中的接收波束分别属于所述STA中的不同射频链,所述P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,所述第一波束对是所述第二STA的一个射频链和所述STA的一个射频链间的全部波束对;
计算所述P个波束对构成的波束组合的第一信道容量;
从所述P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对;
将第三波束对的信噪比设置为0,以获得设置后的所有波束对,所述第三波束对包括与所述第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束;
从所述设置后的所有波束对中选择I个波束对,所述I等于所述P,所述I个波束对中的发送波束分别属于所述第二STA中的不同射频链,所述I个波束对中的接收波束分别属于所述STA中的不同射频链,所述I个波束对中每个波束对是所述第一波束对中信噪比最大的波束对;
计算所述I个波束对构成的波束组合的第二信道容量;
将所述第一信道容量和所述第二信道容量中较大值对应的波束组合确定
为目标波束组合。
在一个实施例中,所述选取单元具体用于:
根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限确定第二门限;
从所述M个波束组合中选取信道容量大于所述第二门限的波束组合。
在一个实施例中,所述通信单元,还用于根据所述信息获取请求,将所述目标波束组合的信道状态信息或所述K个波束组合的信道状态信息发送给所述第二STA。
在一个实施例中,所述第一信息可以包括所述K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,所述发送波束信息可以包括发送扇区编号和所述发送扇区所属发送天线的编号。
在一个实施例中,所述第一信息还可以包括第二信息,所述第二信息用于指示所述目标波束组合或所述K个波束组合中所述第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对,和/或用于指示邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,所述邻近扇区是与所述目标波束组合或所述K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角、俯仰角或扇区编号相邻的扇区。
第三方面公开一种STA,包括处理器、存储器和收发器,其中:
存储器中存储有一组程序代码,处理器用于调用存储器中存储的程序代码执行以下操作:
测量N个波束组合的信道状态信息,N为大于1的整数;
收发器,用于接收第二STA发送的信息获取请求,信息获取请求包含第一门限;
处理器还用于调用存储器中存储的程序代码执行以下操作:
根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;
根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,K为大于或等于1,且小于N的整数;
收发器,还用于将K个波束组合的第一信息发送给第二STA。
第四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存储了STA用于执行第一方面或第一方面的任一种可能实现方式所公开的信息反馈
方法的程序代码。
本发明实施例中,第一STA测量得到波束组合的信道状态信息之后,将根据第二STA发送的第一门限和各个波束组合的信道状态信息,从测量的波束组合中选取部分波束组合,并将这部分波束组合的信息发送给第二STA,而不需要将所有的波束组合的信息或者所有测量的波束对的信息全部发送给第二STA,可以大幅降低第一STA发送给第二STA的信息的数据量。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例公开的一种网络架构示意图;
图2是本发明实施例公开的另一种网络架构示意图;
图3是本发明实施例公开的一种STA的结构示意图;
图4是本发明实施例公开的一种信息反馈方法的流程示意图;
图5是本发明实施例公开的M=1时穷举波束选择法与改进的波束选择法得到的信道容量的仿真结果;
图6是本发明实施例公开的M=3时穷举波束选择法与改进的波束选择法得到的信道容量的仿真结果;
图7是本发明实施例公开的M=5时穷举波束选择法与改进的波束选择法得到的信道容量的仿真结果;
图8是本发明实施例公开的另一种STA的结构示意图。
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做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。
本发明实施例公开了一种信息反馈方法及STA,用于降低第一STA发送给第二STA的信息的数据量。以下分别进行详细说明。
为了更好地理解本发明实施例公开的一种信息反馈方法及STA,下面先对本发明实施例使用的网络架构进行描述。请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种网络架构示意图。如图1所示,该网络架构包括第一STA和第二STA,第一STA和第二STA分别包括至少两个天线阵列,每个天线阵列包括至少两个波束(即扇区),其中,图1只示意出了第一STA和第二STA均包括两个天线阵列,每个天线阵列包括八个波束的情况。每个天线阵列只连接一条射频链,第一STA或第二STA的天线阵列间间隔一定距离。每个天线阵列通过调节天线阵元的相位(即模拟波束赋形训练)产生基于码本的波束。从收发两端的基带看来,第一STA和第二STA的两个天线阵列形成了低维度的多出入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO),即2x2MIMO。
以图1所示的架构为例,记第一STA与第二STA的天线阵元之间的信道矩阵为H,第一STA与第二STA完成模拟波束赋形训练后,第一STA与第二STA的天线阵列之间的有效信道矩阵为Heff。定义第二STA的码本为CTx,j1和j2分别表示第二STA中第1个和第2个发送天线上的发送波束的编号,例如:可以用802.11ad标准中的扇区编号来表示,和分别表示第二STA中第1个和第2个发送天线上的第j1和j2个发送波束的天线权重矢量(Antenna Weight Vector,AWV)。因此,第二STA的模拟波束成形编码矩阵FTx,RF可表示为
其中,j1,j2=1,...,|CTx|,|CTx|表示发送码本中的码字数量。定义第一STA码本为CRx,i1和i2分别表示第1个和第2个第一STA中第1个和第2个接收天线上的接收波束的编号,例如可以用802.11ad标准中的扇区编号来表示,且和分别表示第1个和第2个第一STA中第1个和第2个接收天线上的第i1和i2个接收波束的天线权重矢量。因此,第一STA模拟波束成形编码矩阵WRx,RF可表示为
其中,i1,i2=1,...,|CRx|,|CRx|表示接收码本中的码字数量。因此,Heff与H之间的关系为
Heff(i1,i2,j1,j2)=WRx,RF(i1,i2)HFTx,RF(j1,j2)
其中,Heff(i1,i2,j1,j2)表示第二STA选择编号为i1和i2的波束,第一STA选择编号为j1和j2波束时的有效信道矩阵。
请参阅图2,图2是本发明实施例公开的另一种网络架构示意图。如图2所示,该网络架构包括第一STA和第二STA,第一STA和第二STA均只部署了一个天线阵列,该天线阵列包括至少一个射频链,每个射频链的输出/输入信号经过移相器后,通过叠加的方式连接到该天线阵列所有的天线阵元上。通过调节调相器参数,天线阵列可生成基于码本的波束。定义CTx为第二STA码本,且表示其中第j1个第二STA的天线权重矢量,表示其中第j2个第二STA的天线权重矢量。因此,第二STA的波束矩阵FTx,RF可表示为
其中,j1,j2=1,...,|CTx|。类似地,定义接收端码本为CRx,且表示其中第i1个接收端的天线权重矢量,表示其中第i2个接收端的天线权重矢量。因此,第一STA波束矩阵WRx,RF可表示为
其中,i1,i2=1,...,|CRx|。同样,Heff与H之间的关系为
其中,矩阵Heff中的元素h是发送波束与接收波束间的信道系数。
基于上述网络架构,请参阅图3,图3是本发明实施例公开的一种STA的结
构图示意图。其中,该STA为第一STA。如图3所示,该STA包括处理器301、存储器302、收发器303和总线304。处理器301可以是一个通用中央处理器(CPU),多个CPU,微处理器,特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。存储器302可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。存储器302可以是独立存在,通过总线304与处理器301相连接。存储器302也可以和处理器301集成在一起。收发器303,用于与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(RAN),无线局域网(Wireless Local Area Networks,WLAN)等。总线304可包括一通路,在上述组件之间传送信息。
其中,存储器302中存储有一组程序代码,处理器301用于调用存储器302中存储的程序代码执行以下操作:
测量N个波束组合的信道状态信息,N为大于1的整数;
收发器303,用于接收第二STA发送的信息获取请求并发送给处理器301,信息获取请求包含第一门限;
处理器301还用于调用存储器中存储的程序代码执行以下操作:
根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;
根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,K为大于或等于1,且小于N的整数;
收发器303,还用于将K个波束组合的第一信息发送给第二STA。
作为一种可能的实施方式,处理器301测量N个波束组合的信道状态信息的方式为:
测量由一个发送扇区与一个接收扇区组成的波束对的信道系数,发送扇区是第二STA上的扇区,接收扇区是STA上的扇区;
根据信道系数构建每个波束组合的信道矩阵。
作为一种可能的实施方式,处理器301根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合的方式为:
根据信道矩阵计算每个波束组合的信号强度增益,信号强度增益是根据信道矩阵中元素的模之和或模的平方之和得到的;
从N个波束组合中选择M个波束组合,M个波束组合是N个信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,M为大于或等于1,且小于N的整数;
计算M个波束组合中每个波束组合的信道容量;
将M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。
作为一种可能的实施方式,处理器301从N个波束组合中选择M个波束组合的方式为:
针对N个波束组合中每个波束组合,计算波束组合的信道矩阵的行列式;
从N个波束组合中选择行列式不小于第一预设值的L个波束组合,L为大于或等于1,且小于N的整数;
从L个波束组合中选择M个波束组合,M小于或等于L。
作为一种可能的实施方式,当STA和第二STA均只包括一个天线阵列、一个天线阵列连接至少一个射频链且每个射频链连接一个天线阵列的所有天线阵元时,处理器301根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合的方式为:
确定每个波束对的信噪比;
从所有波束对中选择P个波束对,P为第二STA射频链个数和STA射频链个数中的较大值,P个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,P个波束对中的接收波束分别属于STA中的不同射频链,P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,第一波束对是第二STA的一个射频链和STA的一个射频链间的全部波束对;
计算P个波束对构成的波束组合的第一信道容量;
从P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对;
将第三波束对的信噪比设置为0,以获得设置后的所有波束对,第三波束对包括与第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束;
从设置后的所有波束对中选择I个波束对,I等于P,I个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,I个波束对中的接收波束分别属于STA中的不同射频链,I个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对;
计算I个波束对构成的波束组合的第二信道容量;
将第一信道容量和第二信道容量中较大值对应的波束组合确定为目标波束组合。
作为一种可能的实施方式,处理器301根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合的方式为:
根据目标波束组合的信道容量和第一门限确定第二门限;
从M个波束组合中选取信道容量大于第二门限的波束组合。
作为一种可能的实施方式,收发器303,还用于根据信息获取请求,将目标波束组合的信道状态信息或K个波束组合的信道状态信息发送给第二STA。
作为一种可能的实施方式,第一信息可以包括K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,发送波束信息包括发送扇区编号和发送扇区所属发送天线的编号。
作为一种可能的实施方式,第一信息还可以包括第二信息,第二信息用于指示目标波束组合或K个波束组合中第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对,和/或用于指示邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,邻近扇区是与目标波束组合或K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角、俯仰角或扇区编号相邻的扇区。
在具体实现中,作为一种可能的实施方式,该STA还可以包括输入装置305和输出装置306,输出设备306和处理器301通信,可以以多种方式来显示信息。例如,输出设备306可以是液晶显示器(liquid crystal display,LCD),发光二级管(light emitting diode,LED)显示设备,阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示设备,或投影仪(projector)等。输入设备305和处理器301通信,可以以多种方式接受用户的输入。例如,输入设备305可以是鼠标、键盘、触摸屏设
备或传感设备等。
基于上述网络架构,请参阅图4,图4是本发明实施例公开的一种信息反馈方法的流程图。其中,该信息反馈方法是从第一STA的角度来描述的,第一STA与第二STA采用混合波束赋形。如图4所示,该信息反馈方法可以包括以下步骤。
401、测量N个波束组合的信道状态信息。
本实施例中,当第一STA和第二STA进行通信前,第一STA与第二STA为了确定用于进行通信的波束组合,首先需要通过模拟波束赋形训练测量N个波束组合的信道状态信息,例如,第一STA先测量所有发送天线和所有接收天线之间的多个信道系数,每个信道系数对应由一个发送扇区与一个接收扇区组成的波束对,之后根据多个信道系数构建N个波束组合的信道矩阵。其中,每个波束组合对应一个有效信道矩阵Heff/MIMO链路,N为大于1的整数。波束组合包括发送波束和接收波束的集合,每一个波束组合对应一个MIMO信道矩阵,发送波束集合中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,即发送波束集合中发送波束的数量等于第二STA中射频链的数量,且第二STA中的每个射频链唯一包括发送集合中的一个发送波束,接收波束集合中的接收波束与发送波束集合中的发送波束的定义类似,在此不再赘述。
本实施例中,第一STA通过对物理层协议数据单元的前导或模拟域波束赋形训练序列的测量,得到各个收发天线对之间的各个发送波束和接收波束之间的信道系数。准确地,模拟域波束赋形训练可以通过波束优化协议阶段的波束赋形训练完成。通过波束优化协议阶段的多扇区识别(Multiple Sector Identifier,MID)子阶段和/或波束绑定(Beam Combining,BC)子阶段的多扇区识别捕获(Multiple Sector Identifier Capture,MIDC)子阶段的测量,第一STA可以得到准确的多个信道系数。
402、接收第二STA发送的包含第一门限的信息获取请求。
本实施例中,在第一STA和第二STA完成模拟波束赋形训练后,第二STA为了获取多个具有高信道容量的波束组合的信息,和/或使用模拟波束赋形训练的结果进一步得到数字域波束赋形预编码矩阵,第二STA将向第一STA发送
包括第一门限的信息获取请求。其中,第二STA获取多个具有高信道容量的波束组合的信息,除了将具有最高信道容量的波束组合确定为当前MIMO链路之外,其它高信道容量的波束组合可以作为备选的MIMO链路,以便用于当前MIMO链路通信过程中被遮挡造成链路质量下降后,与第一STA同步快速地切换到备份的MIMO链路对应的备份波束组合。其中,第一门限为大于0且小于1的有效数,表示相对门限。
本实施例中,第二STA向第一STA发送的信息获取请求用于指示第一STA根据第一门限,确定实际所反馈的最优的发送波束组合个数。其中,第一门限可以为携带于波束优化协议帧内的波束优化协议请求字段的链路质量门限子字段,链路质量门限子字段表示具有最大信道容量的MIMO链路的信道容量的比例。例如,链路质量门限子字段的长度为2比特,当链路质量门限字段分别取值为0,1,2,3时,第一STA将所有信道容量大于或等于具有最大信道容量MIMO链路的信道容量的1/2,2/3,3/4或4/5的MIMO链路所对应的所有发送波束组合,和/或每个发送波束组合对应的信道状态信息都反馈给第二STA。再例如:第一门限的另一种实现方式为信道容量门限字段,信道容量门限字段长度为2比特,当信道容量门限字段取值分别为3,2,1时,信道容量门限字段表示请求第一STA反馈信道容量大于或等于具有最高信道容量的波束组合的信道容量的90%,80%,70%的波束组合/发送波束组合;当信道容量门限字段取值为0时,表示请求第一STA只反馈具有最高信道容量的波束组合/发送波束组合,即只反馈一个最优的波束组合/发送波束组合。链路质量门限字段或信道容量门限字段可以携带于定向多千兆位(directional multi-gigabit,DMG)波束优化元素(DMG Beam Refinement element)内的保留字段或者新的EDMG(Enhanced DMG,EDMG)波束优化元素中。
403、根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。
本实施例中,接收到第二STA发送的包含第一门限的信息获取请求之后,将根据波束组合的信道状态信息,从N个波束组合中确定信道容量最大的目标波束组合。可以是先根据每个波束组合的有效信道矩阵计算每个波束组合对应的接收信号强度增益,根据接收信号强度增益/信噪比从N个波束组合中选择M
个波束组合,之后计算M个波束组合中每个波束组合的信道容量,并将M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合,可以减少计算信道容量的次数。其中,波束组合的信号强度增益是根据波束组合信道矩阵中元素的模之和或模的平方之和得到的,M个波束组合是N个信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,M为大于或等于1,且小于N的整数。其中,计算信道容量就是对信道矩阵进行注水功率和奇异值分解。
举例说明,假设第二STA有LT个射频链,第一STA有LR个射频链。当第二STA采用的波束组合为第一STA采用的波束组合为可以得到有效信道矩阵为记的(u,v)元素为huv,则波束组合的信号强度增益可以表达为
或
其中,对于2x2MIMO,波束组合对应的接收信号强度增益为:
或
举例说明,假设一个2x2的MIMO系统,第二STA有2个发送天线阵列,第一STA有2个接收天线阵列,每个天线阵列可以是相控阵天线阵列或者定向天线阵列等形态,并且每个天线阵列形成一个模拟域的发送波束或者接收波束。不同的发送天线阵列或接收天线阵列的波束组合对应不同的MIMO链路。对于第一STA和第二STA,一个发送波束组合或者一个接收波束组合分别对应一个MIMO链路。定义接收矢量Y为
其中,S是发射矢量,是第一STA和第二STA基带模块之间的有效信道矩阵,h11,h12,h21,h22是有效信道矩阵的元素,Z是噪声矢量,Y是接号矢量。定义每个接收天线处的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)为
其中,和分别定义了第一个和第二个发送天线阵列的平均功率,是复值噪声矢量Z的元素方差(是实部或者的方差)。假设则所有接收天线阵列上的平均信噪比SNR可以使用弗罗贝尼乌斯Frobenius矩阵范数的定义来引入:
从上式可以看出,当发送信号能量时,就等于第一STA的接收信号的总强度。当接收机噪声能量固定不变时,最大化等价于最大化所有接收天线阵列上的平均信噪比SNR。因此,本实施例依据接收信号强度增益进行波束组合初选的方法,等效于依据接收天线阵列上的平均信噪比进行选择波束组合的方法。
本实施例中,当第一STA和第二STA的结构如图2所示时,从N个波束组合中选择M个波束组合时,可以计算每个波束组合的信道矩阵的行列式,从N个波束组合中选择行列式不小于第一预设值的L个波束组合,即将行列式小于第一预设值的波束组合从N个波束组合中剔除,之后从L个波束组合中选择M个波束组合,L为大于或等于1,且小于N的整数,M小于或等于L。因此,可以通过计算有效信道矩阵的行列式来去除信道容量较小的波束组合,以缩小波束组合的选择范围。
本实施例中,当第一STA和第二STA均只包括一个天线阵列、一个天线阵列连接至少一个射频链、每个射频链连接这个天线阵列的所有的天线阵元,也
即是第一STA和第二STA的结构如图2所示时,根据每个波束组合的信道状态信息将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合时,可以先确定每个波束对的信噪比,从所有波束对中选择P个波束对,计算P个波束对构成的波束组合的第一信道容量,从P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对,将第三波束对的信噪比设置为0得到设置后的所有波束对,从设置后的所有波束对中选择I个波束对,计算I个波束对构成的波束组合的第二信道容量,将第一信道容量和第二信道容量中较大值对应的波束组合确定为目标波束组合。其中,P为第一STA射频链个数和第二STA射频链个数中的较大值,P个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,P个波束对中的接收波束分别属于第一STA中的不同射频链,P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,第一波束对是第二STA的一个射频链和第一STA的一个射频链间的全部波束对,第三波束对包括与第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束,I等于P,I个波束对中的发送波束分别属于第二STA中的不同射频链,I个波束对中的接收波束分别属于第一STA中的不同射频链,I个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对。
404、根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合。
本实施例中,根据每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合之后,根据目标波束组合的信道容量和第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合包括,即先根据目标波束组合的信道容量和第一门限确定第二门限,之后从M个波束组合中选取信道容量大于第二门限的波束组合。其中,K为大于或等于1,且小于N的整数。例如,如果目标波束组合的信道容量为Cmax,作为相对门限的第一门限指示的值为a,则作为绝对门限的第二门限为Cthresh=Cmax·a,此时,第一STA将把M个波束组合中信道容量大于或等于Cthresh的波束组合选择出来,作为具有最高信道容量的K个波束组合。
405、将K个波束组合的第一信息发送给第二STA。
本实施例中,第一信息可以包括K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,发送波束信息包括发送扇区编号和发送扇区所属发送天线/射频链的编
号,以便第二STA可以根据这些发送波束的信息确定最优的波束组合和备份的波束组合。由于第二STA只需要知晓发送波束/发送扇区的信息,因此第一STA反馈K个波束组合的发送波束信息时,无需反馈接收波束/接收扇区的信息,而只需反馈发送波束/发送扇区的信息,例如:发送扇区组合中的所有发送扇区的编号及其对应的天线/射频链的编号。在一个实施例中,第一STA还可以根据信息获取请求,将目标波束组合的信道状态信息或K个波束组合的信道状态信息发送给第二STA,以便第二STA确定目标波束组合或K个波束组合的数字域波束赋形预编码矩阵。信道状态信息可以为有效信道矩阵,或根据有效信道矩阵获得的数字域波束赋形反馈矩阵。
本实施例中,第一信息还可以包括第二信息,第二信息用于指示目标波束组合或K个波束组合中第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对,和/或用于指示邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,第二STA能够进行波束追踪的发送波束或波束对是第一STA根据目标波束组合或K个波束组合中每个波束组合的信道状态信息确定的。因此,第二STA在波束组合对应的MIMO链路的链路质量下降时,可以在波束追踪时,有选择性地只针对链路质量恶化的波束链路(波束对)进行波束追踪。其中,邻近扇区是与目标波束组合或K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角、俯仰角或扇区编号相邻的扇区。
其中,步骤401、403和404可以由图3中的处理器301调用存储器302中存储的程序代码执行,步骤402和405可以由图3中的收发器执行。
在图4所描述的信息反馈方法中,第一STA测量得到多个波束组合的信道状态信息之后,将根据第二STA发送的第一门限和各个波束组合的信道状态信息,从测量个波束组合中选取部分波束组合,并将这部分波束组合的信息发送给第二STA,而不需要将所有的波束组合的信息全部发送给第二STA,可以降低第一STA发送给第二STA的信息的容量。这是因为,当第一STA和第二STA具有多个天线/射频链,每个天线/射频链具有多个波束/扇区时,第一STA和第二STA之间存在的波束组合数量很多,而第一STA经过复杂的波束选择算法,可以选择出信道容量最高的K个波束组合,但第一STA和第二STA无法预知K个波束组合对应的MIMO链路质量,采用本实施例的在第一STA和第二STA之
间基于目标波束组合的相对信道容量门限的信息请求-信息反馈方法,可以在大幅减少反馈的波束组合个数的同时,考虑波束组合所对应的MIMO链路的链路质量/信道容量,使第二STA能够向第一STA仅请求那些满足链路质量/信道容量需求的波束组合,进一步减少了第一STA反馈的链路质量/信道容量较差的波束组合。
基于上述网络架构,请参阅图5,图5是本发明实施例公开的一种STA的结构图示意图。其中,该STA为第一STA。如图5所示,该STA可以包括:
测量单元501,用于测量N个波束组合的信道状态信息,N为大于1的整数;
通信单元502,用于接收第二STA发送的信息获取请求,信息获取请求包含第一门限;
确定单元503,用于根据测量单元501测量的每个波束组合的信道状态信息,将N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;
选取单元504,用于根据确定单元503确定的目标波束组合的信道容量和通信单元502接收的第一门限,从N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,K为大于或等于1,且小于N的整数;
通信单元501,还用于将选取单元504选取的K个波束组合的第一信息发送给第二STA。
作为一种可能的实施方式,通信单元501,还用于根据信息获取请求,将目标波束组合的信道状态信息或K个波束组合的信道状态信息发送给第二STA。
在本实施例中,STA500是以功能单元的形式来呈现。这里的“单元”可以指特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器,集成逻辑电路,和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中,本领域的技术人员可以想到STA500可以采用图3所示的形式。通信单元501可以通过图3的收发器来实现,测量单元501、确定单元503和选取单元504可以通过图3的处理器和存储器来实现。
举例说明,当第一STA和第二STA的结构如图1所示时,考虑收发两端置
于一个10m*8m的室内空间中,信道矩阵H由LOS分量和一阶墙面反射分量构成。设置每个线阵包含8个天线单元,每个阵列的波束个数为16,第二STA两个线阵之间间距为10cm,第一STA两个线阵之间间距为20cm。仿真中N0=kTBF,其中k为玻尔兹曼常数,T=300K为操作温度,B=2.16GHz为带宽,F=10dB为噪声系数。由于障碍物遮挡会造成强链路衰减,考虑LOS径未被遮挡和LOS径被遮挡两种情况。将第二STA摆放在(2,4),第一STA随机摆放在空间内10个位置,将穷举波束选择法和改进的波束选择法得到的信道容量作平均后得到的比较结果如下,其中,M=1时的仿真结果如图6所示,M=3时的仿真结果如图7所示,M=5时的仿真结果如图8所示,
从上述仿真结果可看出,无论LOS径是否被遮挡,由改进的波束选择法得到的信道容量都能得到接近于最优波束选择(穷举波束选择法)得到的信道容量。当M增大时,改进的波束选择法与穷举法的差距减小。以模之和或模的平方和为算法中的判定准则,所得到的性能差距很小,为降低复杂度,建议采用模之和作为准则即可。与穷举法相比,改进的波束选择法只需要M次奇异值分解和少量的求和运算,大大降低了实现复杂度。例如,当采用穷举波束选择法来找到容量最高的波束组合,需要遍历所有可能的波束组合且针对每个波束组合采用发送端数字域预编码和注水功率分配来计算信道容量,计算时需要较多次奇异值分解而导致复杂度很高,对于发射端有LT个天线阵,接收端有LR个天线阵的情况,穷举波束选择法需要完成次奇异值分解,而本发明只需要M次奇异值分解。对于2x2MIMO,当波束赋形码本含有16个波束码字时,本实施例与穷举波束选择法的复杂度对比(用奇异值分解次数表示)如表1所示。
表1 2x2MIMO码本含有16个波束时的选择算法复杂度比较
需要指出的是,尽管本实施例是从第一STA(数据帧的接收方)的角度举例来描述的,但当第二STA(数据帧的发送方)与第一STA之间的信道具有互易性(reciprocity)时,由于波束赋形训练的结果无需区分第一STA或第二STA,因此,本实施例的方法也可由第二STA执行,即第一STA与第二STA互换角色,由第二STA在发送数据帧之前的波束赋形训练中作为波束赋形训练的接收方进行波束赋形训练和信道测量,而第一STA向第二STA发送信息获取请求,以及第二STA执行本实施例描述的信息反馈。
在一个实施例中,一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,一个或多个程序包括指令,指令当被站点执行时使站点可以执行如图4所对应的方法。
需要说明的是,对于前述的各个方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种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,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取器(Random Access Memory,RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的信息反馈方法及站点进行了详细介绍,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 (18)
- 一种信息反馈方法,其特征在于,所述方法应用于第一站点,包括:测量N个波束组合的信道状态信息,所述N为大于1的整数;接收所述第二站点发送的信息获取请求,所述信息获取请求包含第一门限;根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限,从所述N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,所述K为大于或等于1,且小于所述N的整数;将所述K个波束组合的第一信息发送给所述第二站点。
- 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量N个波束组合的信道状态信息包括:测量由一个发送扇区与一个接收扇区组成的波束对的信道系数,所述发送扇区是所述第二站点上的扇区,所述接收扇区是所述第一站点上的扇区;根据所述信道系数构建每个所述波束组合的信道矩阵。
- 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合包括:根据所述信道矩阵计算每个所述波束组合的信号强度增益,所述信号强度增益是根据所述信道矩阵中元素的模之和或模的平方之和得到的;从所述N个波束组合中选择M个波束组合,所述M个波束组合是所述N个所述信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,所述M为大于或等于1,且小于所述N的整数;计算所述M个波束组合中每个波束组合的信道容量;将所述M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。
- 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述从所述N个波束组合中 选择M个波束组合包括:针对所述N个波束组合中每个波束组合,计算所述波束组合的信道矩阵的行列式;从所述N个波束组合中选择所述行列式不小于第一预设值的L个波束组合,所述L为大于或等于1,且小于所述N的整数;从所述L个波束组合中选择M个波束组合,所述M小于或等于所述L。
- 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述第一站点和所述第二站点均只包括一个天线阵列、所述一个天线阵列连接至少一个射频链且每个所述射频链连接所述一个天线阵列的所有天线阵元时,所述根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合包括:确定每个所述波束对的信噪比;从所有所述波束对中选择P个波束对,所述P为第二站点射频链个数和第一站点射频链个数中的较大值,所述P个波束对中的发送波束分别属于所述第二站点中的不同射频链,所述P个波束对中的接收波束分别属于所述第一站点中的不同射频链,所述P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,所述第一波束对是所述第二站点的一个射频链和所述第一站点的一个射频链间的全部波束对;计算所述P个波束对构成的波束组合的第一信道容量;从所述P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对;将第三波束对的信噪比设置为0,以获得设置后的所有波束对,所述第三波束对包括与所述第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束;从所述设置后的所有波束对中选择I个波束对,所述I等于所述P,所述I个波束对中的发送波束分别属于所述第二站点中的不同射频链,所述I个波束对中的接收波束分别属于所述第一站点中的不同射频链,所述I个波束对中每个波束对是所述第一波束对中信噪比最大的波束对;计算所述I个波束对构成的波束组合的第二信道容量;将所述第一信道容量和所述第二信道容量中较大值对应的波束组合确定为目标波束组合。
- 根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限,从所述N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合包括:根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限确定第二门限;从所述M个波束组合中选取信道容量大于所述第二门限的波束组合。
- 根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述信息获取请求,将所述目标波束组合的信道状态信息或所述K个波束组合的信道状态信息发送给所述第二站点。
- 根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述第一信息包括所述K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,所述发送波束信息包括发送扇区编号和所述发送扇区所属发送天线的编号。
- 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一信息还包括第二信息,所述第二信息用于指示所述目标波束组合或所述K个波束组合中所述第二站点能够进行波束追踪的发送波束或波束对,和/或用于指示邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,所述邻近扇区是与所述目标波束组合或所述K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角、俯仰角或扇区编号相邻的扇区。
- 一种站点,其特征在于,包括处理器、存储器和收发器,其中:所述存储器中存储有一组程序代码,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:测量N个波束组合的信道状态信息,所述N为大于1的整数;所述收发器,用于接收所述第二站点发送的信息获取请求,所述信息获取 请求包含第一门限;所述处理器还用于调用所述存储器中存储的程序代码执行以下操作:根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合;根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限,从所述N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合,所述K为大于或等于1,且小于所述N的整数;所述收发器,还用于将所述K个波束组合的第一信息发送给所述第二站点。
- 根据权利要求10所述的站点,其特征在于,所述处理器测量N个波束组合的信道状态信息的方式为:测量由一个发送扇区与一个接收扇区组成的波束对的信道系数,所述发送扇区是所述第二站点上的扇区,所述接收扇区是所述站点上的扇区;根据所述信道系数构建每个所述波束组合的信道矩阵。
- 根据权利要求11所述的站点,其特征在于,所述处理器根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合的方式为:根据所述信道矩阵计算每个所述波束组合的信号强度增益,所述信号强度增益是根据所述信道矩阵中元素的模之和或模的平方之和得到的;从所述N个波束组合中选择M个波束组合,所述M个波束组合是所述N个所述信号强度增益中最大的M个信号强度增益对应的波束组合,所述M为大于或等于1,且小于所述N的整数;计算所述M个波束组合中每个波束组合的信道容量;将所述M个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合。
- 根据权利要求11所述的站点,其特征在于,所述处理器从所述N个波束组合中选择M个波束组合的方式为:针对所述N个波束组合中每个波束组合,计算所述波束组合的信道矩阵的 行列式;从所述N个波束组合中选择所述行列式不小于第一预设值的L个波束组合,所述L为大于或等于1,且小于所述N的整数;从所述L个波束组合中选择M个波束组合,所述M小于或等于所述L。
- 根据权利要求11所述的站点,其特征在于,当所述站点和所述第二站点均只包括一个天线阵列、所述一个天线阵列连接至少一个射频链且每个所述射频链连接所述一个天线阵列的所有天线阵元时,所述处理器根据每个所述波束组合的信道状态信息,将所述N个波束组合中信道容量最大的波束组合确定为目标波束组合的方式为:确定每个所述波束对的信噪比;从所有所述波束对中选择P个波束对,所述P为第二站点射频链个数和站点射频链个数中的较大值,所述P个波束对中的发送波束分别属于所述第二站点中的不同射频链,所述P个波束对中的接收波束分别属于所述站点中的不同射频链,所述P个波束对中每个波束对是第一波束对中信噪比最大的波束对,所述第一波束对是所述第二站点的一个射频链和所述站点的一个射频链间的全部波束对;计算所述P个波束对构成的波束组合的第一信道容量;从所述P个波束对中选择信噪比最大的第二波束对;将第三波束对的信噪比设置为0,以获得设置后的所有波束对,所述第三波束对包括与所述第二波束对中任一波束之间的波束的数量不大于第二预设值的波束;从所述设置后的所有波束对中选择I个波束对,所述I等于所述P,所述I个波束对中的发送波束分别属于所述第二站点中的不同射频链,所述I个波束对中的接收波束分别属于所述站点中的不同射频链,所述I个波束对中每个波束对是所述第一波束对中信噪比最大的波束对;计算所述I个波束对构成的波束组合的第二信道容量;将所述第一信道容量和所述第二信道容量中较大值对应的波束组合确定为目标波束组合。
- 根据权利要求3或4所述的站点,其特征在于,所述处理器根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限,从所述N个波束组合中选取信道容量最高的K个波束组合的方式为:根据所述目标波束组合的信道容量和所述第一门限确定第二门限;从所述M个波束组合中选取信道容量大于所述第二门限的波束组合。
- 根据权利要求10-15任一项所述的站点,其特征在于,所述收发器,还用于根据所述信息获取请求,将所述目标波束组合的信道状态信息或所述K个波束组合的信道状态信息发送给所述第二站点。
- 根据权利要求10-16任一项所述的站点,其特征在于,所述第一信息包括所述K个波束组合中每个波束组合的发送波束信息,所述发送波束信息包括发送扇区编号和所述发送扇区所属发送天线的编号。
- 根据权利要求17所述的站点,其特征在于,所述第一信息还包括第二信息,所述第二信息用于指示所述目标波束组合或所述K个波束组合中所述第二站点能够进行波束追踪的发送波束或波束对,和/或用于指示邻近扇区中允许测量的扇区个数或扇区范围,所述邻近扇区是与所述目标波束组合或所述K个波束组合中能够进行波束追踪的发送波束的方位角、俯仰角或扇区编号相邻的扇区。
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