本文涉及但不限于毫米波通訊領域,尤其涉及一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法、基站及終端。
背景技術:
隨著通訊技術的發(fā)展,低頻載波的業(yè)務數(shù)據處理能力已經逐漸不能滿足日益增長的數(shù)據業(yè)務需求,所以毫米波通訊成為目前解決高速數(shù)據通訊的方法之一。采用毫米波發(fā)射的無線信號能量具有高度的方向性,研究結果表明采用60ghz頻段進行無線傳輸,99.99%的信號能量集中在4.7度的波束范圍內,所以在利用毫米波波段進行無線通信時,通常都采用高頻定向天線或者相控陣進行多波束的方向性傳輸。而且當終端存在進行多通道接收時,各通道能夠同基站匹配的多個端口進行數(shù)據傳輸,當存在多個終端時,終端能否可以靈活的利用基站多端口的資源進行數(shù)據交換,成為目前的通信系統(tǒng)設計應當解決的一個問題。
現(xiàn)有的多用戶和基站的數(shù)據通訊技術方案,包括lte(longtermevolution,長期演進系統(tǒng))技術和ieee(instituteofelectricalandelectronicsengineers,電氣和電子工程師協(xié)會)802.11ad協(xié)議中介紹的技術,都存在一些不足。
目前l(fā)te方案中存在三個缺點:首先,massivemimo(大規(guī)模多入多出)技術引入了更多的端口,一般要求32個或更多的端口數(shù),而高頻通信中受限于器件成本,端口數(shù)受限,而且massivemimo技術中所有的端口共用一個天線陣列,且整個天線陣列中的各天線單元間距基本相同,沒有明顯的物理間距的區(qū)分,導致生成波束的物理區(qū)分度也不夠高;其次,lte中的非massivemimo技術進行數(shù)據傳輸時,發(fā)射端僅做數(shù)字預編碼,無法支持更 精細的波束訓練;再次,目前終端只進行全向接收,無法產生更精細的波束,即基站如果實現(xiàn)精細波束訓練或者傳輸時,終端無法通過精細的波束與之對齊,最終會影響覆蓋范圍。
ieee802.11ad協(xié)議中介紹的傳輸和反饋方案也有兩點不足:首先波束訓練的方式固定,只能利用時分的方式進行波束訓練,將波束訓練時發(fā)送方和接收方的所有dmg(高頻定向天線)天線數(shù)和扇區(qū)數(shù)進行計數(shù),例如天線1使用4個扇區(qū),天線2使用3個扇區(qū),天線3使用2個扇區(qū),響應方使用2個dmg天線,那么總的掃描次數(shù)為18,然后進行波束訓練并最終進行反饋,這樣的方式不能靈活的根據實際需求進行波束選擇和反饋;其次數(shù)據傳輸方法固定,基站和終端根據波束訓練的結果,僅能分別選取一個端口進行數(shù)據傳輸,無法靈活應對高頻通信中的簇生簇滅現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素:
以下是對本文詳細描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權利要求的保護范圍。
本發(fā)明實施例提供一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法、基站及終端,以解決高頻通信中的簇生簇滅現(xiàn)象的技術問題。
本發(fā)明實施例提供了一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法,包括:
基站進行混合波束賦形,進行波束訓練時向終端發(fā)送不同的端口和波束組合信息,根據當前可用端口資源情況向所述終端發(fā)送一個用于觸發(fā)反饋方式的信令;
所述基站根據當前可用資源情況以及所述終端端口反饋的所述基站的發(fā)射端口和發(fā)射波束組合信息,重新分配發(fā)射端口和發(fā)射波束,并將重新分配后的信息反饋給所述終端。
可選地,所述傳輸方法還包括:
所述信令為一位二進制數(shù)標識,當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)端口進行 多個優(yōu)選端口和波束組合反饋;或者當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述信令為所述基站當前可用的端口數(shù)。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述基站是在所述終端完成同步后,同所述終端進行波束信息交互時或者在發(fā)送波束訓練的開始幀發(fā)送所述信令的。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述基站進行波束訓練的次數(shù)是通過以下方式進行計數(shù)的:
所述基站針對每個端口單獨計數(shù),端口進行波束訓練的次數(shù)為該端口對應的需進行射頻波束訓練的射頻波束賦形的波束個數(shù),該端口對應的射頻波束訓練進行一次則計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口的發(fā)射波束訓練完成。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述基站將重新分配后的信息反饋給所述終端后,還包括:
根據所述終端每個端口反饋的信息,以及為所述終端每個端口重新分配的發(fā)射端口和發(fā)射波束的情況,進行預編碼時,為所述終端每個端口發(fā)送相同的數(shù)據,或者根據所述終端端口信息不同,為每個端口發(fā)送不同的數(shù)據。
本發(fā)明實施例還提供一種基站,包括:
波束訓練模塊,用于進行混合波束賦形,進行波束訓練時向終端發(fā)送不同的端口和波束組合信息,根據當前可用端口資源情況向所述終端發(fā)送一個用于觸發(fā)反饋方式的信令;
分配模塊,用于根據當前可用資源情況以及所述終端端口反饋的所述基站的發(fā)射端口和發(fā)射波束組合信息,重新分配發(fā)射端口和發(fā)射波束,并將重新分配后的信息反饋給所述終端。
可選地,所述基站還包括:
所述波束訓練模塊,發(fā)送的信令為一位二進制數(shù)標識,當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識 為1時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋;或者當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋;或者
所述波束訓練模塊,發(fā)送的信令為所述基站當前可用的端口數(shù)。
可選地,所述基站還包括:
所述波束訓練模塊,是在所述終端完成同步后,同所述終端進行波束信息交互時或者在發(fā)送波束訓練的開始幀發(fā)送所述信令的。
可選地,所述基站還包括:
所述波束訓練模塊,進行波束訓練的次數(shù)是通過以下方式進行計數(shù)的:所述基站針對每個端口單獨計數(shù),端口進行波束訓練的次數(shù)為該端口對應的需進行射頻波束訓練的射頻波束賦形的波束個數(shù),該端口對應的射頻波束訓練進行一次則計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口的發(fā)射波束訓練完成。
可選地,所述基站還包括:
預編碼模塊,用于根據所述終端每個端口反饋的信息,以及所述分配模塊為所述終端每個端口重新分配的發(fā)射端口和發(fā)射波束的情況,進行預編碼時,為所述終端每個端口發(fā)送相同的數(shù)據,或者根據所述終端端口信息不同,為每個端口發(fā)送不同的數(shù)據。
本發(fā)明實施例還提供了一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法,包括:
終端每個端口接收基站混合波束賦形所生成的發(fā)射端口和波束組合信息;
所述終端每個端口根據接收到發(fā)射端口和波束組合的信號與干擾加噪聲比sinr或信噪比snr信息選擇待反饋的端口和波束;
所述終端每個端口根據所述基站發(fā)送的觸發(fā)反饋方式的信令選擇進行最優(yōu)端口和波束組合的反饋或者選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述終端每個端口接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行 最優(yōu)端口和波束組合的反饋包括:
所述終端每個端口根據接收到的所述基站每個發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr大小選取sinr或snr值最大且滿足第一指定條件的波束。
可選地,所述傳輸方法還包括:
當收到所述基站所有端口發(fā)送信息中計數(shù)全部為0時,所述終端每個端口進行反饋。
可選地,所述傳輸方法還包括:
所述終端每個端口接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用多個端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述終端每個端口根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋包括:
在所述基站發(fā)送完所有端口和波束組合后,所述終端每個端口根據接收到的所述基站的發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選取滿足第二指定條件的多個端口下的多個波束,然后進行反饋;或者
在所述基站所有用于波束訓練的端口每發(fā)射一次波束時,所述終端每個端口根據接收到的所述基站本次發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息,選取滿足第三指定條件的發(fā)射端口和波束組合進行反饋,直到波束訓練完成。
可選地,所述傳輸方法還包括:所述終端將不同端口反饋的所述基站相同的發(fā)射端口和波束組合進行合并,只反饋一次。
本發(fā)明實施例還提供一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸裝置,設置于終端端口,包括:
接收模塊,用于接收基站混合波束賦形所生成的發(fā)射端口和波束組合信息;
選擇模塊,用于根據接收到發(fā)射端口和波束組合的信號與干擾加噪聲比sinr或信噪比snr信息選擇待反饋的端口和波束;
反饋模塊,用于根據所述基站發(fā)送的觸發(fā)反饋方式的信令選擇進行最優(yōu) 端口和波束組合的反饋或者選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
可選地,所述傳輸裝置還包括:所述反饋模塊,接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行最優(yōu)端口和波束組合的反饋包括:根據接收到的所述基站每個發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr大小選取sinr或snr值最大且滿足第一指定條件的波束,當收到所述基站所有端口發(fā)送信息中計數(shù)全部為0時,進行反饋。
可選地,所述傳輸裝置還包括:
所述反饋模塊,接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用多個端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
可選地,所述傳輸裝置還包括:
所述反饋模塊,根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋包括:在所述基站發(fā)送完所有端口和波束組合后,根據接收到的所述基站的發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選取滿足第二指定條件的多個端口下的多個波束,然后進行反饋;或者在所述基站所有用于波束訓練的端口每發(fā)射一次波束時,根據接收到的所述基站本次發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息,選取滿足第三指定條件的發(fā)射端口和波束組合進行反饋,直到波束訓練完成。
綜上,本發(fā)明提供一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法、基站及終端,解決上述的lte和ieee802.11ad技術中遇到的影響覆蓋范圍和可能會出現(xiàn)的簇生簇滅現(xiàn)象。
在閱讀并理解了附圖和詳細描述后,可以明白其他方面。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構成本申請的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實施例的基站側實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明實施例的終端側實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法的流程圖;
圖3為本發(fā)明實施例的應用場景示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例的最優(yōu)波束反饋的流程示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例的多個優(yōu)選波束反饋的示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例的多個優(yōu)選波束分時反饋的流程示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例的多個子帶劃分示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例的多個子帶反饋流程示意圖;
圖9為本發(fā)明實施例的基站的示意圖;
圖10為本發(fā)明實施例的一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸裝置的示意圖。
具體實施方式
下文中將結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
圖1為本發(fā)明實施例的基站側實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法的流程圖,如圖1所示,本實施例的傳輸方法包括:
步驟11、基站進行混合波束賦形,進行波束訓練時向終端發(fā)送不同的端口和波束組合信息,根據當前可用端口資源情況向所述終端發(fā)送一個用于觸發(fā)反饋方式的信令;
步驟12、基站根據當前可用資源情況以及所述終端每個端口反饋的所述基站的發(fā)射端口和發(fā)射波束組合信息,重新分配發(fā)射端口和發(fā)射波束,并將重新分配后的信息反饋給所述終端。
其中,所述基站向終端發(fā)送的信令可以是以下的任一種方式:
a、所述信令為一位二進制數(shù)標識,為1比特,當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋;或者當所述二進制數(shù)標識為0 時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋;
b、所述信令為所述基站當前可用的端口數(shù)。
所述基站是在所述終端完成同步后,同所述終端進行波束信息交互時或者在發(fā)送波束訓練的開始幀發(fā)送所述信令的。
其中,所述基站進行波束訓練的次數(shù)是通過以下方式進行計數(shù)的:
所述基站針對每個端口單獨計數(shù),端口進行波束訓練的次數(shù)為該端口對應的需進行射頻波束訓練的射頻波束賦形的波束個數(shù),該端口對應的射頻波束訓練進行一次則計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口的發(fā)射波束訓練完成。
基站重新分配發(fā)射端口和發(fā)射波束是取終端各端口反饋的基站側發(fā)射端口和波束組合的最大集合,即在不與其他終端占用端口資源沖突的情況下,選取最大限度的端口數(shù),同時根據終端的反饋選取每個端口對應的波束,需要滿足基站側每個通道同一時間只能發(fā)射一個波束的要求。
基站根據終端各端口反饋的內容,以及為終端個端口重新分配的發(fā)射端口和波束情況,進行預編碼時各端口發(fā)送的數(shù)據可以為下面情況之一:
單流數(shù)據,即基站為終端各端口發(fā)送相同的數(shù)據;
多流數(shù)據,即基站根據終端端口信息不同,為各端口發(fā)送不同的數(shù)據。
如圖3所示,基站側有多個端口,每個端口對應一個rf(射頻)鏈,每個rf鏈對應的天線陣列可以發(fā)射不同波束。終端的端口和波束概念以及功能同基站類似。
基站通過某個或某些發(fā)射端口以及端口對應的射頻發(fā)射波束發(fā)送數(shù)據,終端利用每個接收端口和端口對應的接收波束進行接收,根據每個端口接收到的信息的sinr(signaltointerferenceplusnoiseratio,信號與干擾加噪聲比)或snr(signalnoiseratio,信噪比)大小進行反饋,反饋的內容為終端每個端口選取的符合sinr或snr要求的基站的端口和波束信息。經基站重新分配發(fā)射端口和波束組合的資源后,基站利用該組合同終端的進行數(shù)據傳輸。
圖2為本發(fā)明實施例的終端側實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法的流程圖,如圖2所示,本實施例的傳輸方法包括:
步驟21、終端每個端口接收基站混合波束賦形所生成的發(fā)射端口和波束組合;
步驟22、所述終端每個端口根據接收到發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選擇待反饋的端口和波束;
步驟23、根據所述基站發(fā)送的觸發(fā)反饋方式的信令選擇進行最優(yōu)端口和波束組合的反饋或者選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
終端進行多端口反饋要求終端設定sinr或snr閾值后,每個端口都進行接收到的基站端口和波束組合的sinr或snr的判斷,如果終端的端口和波束接收到的基站側的發(fā)射端口和波束組合滿足sinr或snr要求則該端口滿足向基站進行反饋的條件,從而實現(xiàn)終端和基站之間進行多通道數(shù)據傳輸?shù)囊蟆?/p>
其中,終端每個端口反饋基站側最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合的原則為:
終端接收到基站發(fā)送的信令,指示為采用最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋;終端每個端口根據接收到基站各發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr大小選取滿足要求的最優(yōu)組合,即基站每個端口下多個波束中,被終端選取的sinr或snr值最大的波束。
當收到基站側所有端口發(fā)送信息中計數(shù)全部為0時,終端各端口進行反饋。
其中,終端每個端口反饋基站側多個發(fā)射端口和波束組合的原則為:
終端接收到基站發(fā)送的信令,指示為采用多個端口和波束組合反饋;終端每個端口根據接收到基站各發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr大小選取滿足要求的基站每個端口下的多個優(yōu)選波束。
可選地,多個優(yōu)選端口和波束組合的反饋方式為下面任一方式:
a,反饋和波束訓練分時進行
基站側發(fā)送的波束訓練計數(shù)為0時,即基站側發(fā)送完所有端口和波束組合,終端各端口根據接收到的基站側發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選取符合要求的多個通道下的多個波束,然后進行反饋;
b,反饋和波束訓練同時進行
基站側所有用于波束訓練的端口發(fā)射一次波束,終端各端口根據接收到的本次發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選取符合要求的發(fā)射端口和波束組合進行反饋,然后再次根據基站下次波束訓練發(fā)射的端口和波束進行選取和反饋,直到基站波束訓練完成。
終端進行多端口反饋的內容進行“取交集”操作,將終端不同端口反饋的基站側相同的發(fā)射端口和波束組合進行合并,只反饋一次,減少反饋開銷。
終端根據觸發(fā)反饋方式的信令以及終端進行反饋的方法不同,“取交集”操作存在以下兩個時刻中之一:
針對最優(yōu)端口和波束組合反饋以及多個優(yōu)選組合方式,在基站發(fā)送波束訓練完成后進行反饋時,進行“取交集”操作;
針對多個優(yōu)選組合反饋方式,每次波束訓練后需要進行反饋時進行“取交集”操作。
本實施例的方法利用高頻通訊基站側的多端口、多波束以及窄波束和終端多端口的特征,通過基站發(fā)送的信令觸發(fā)終端進行多端口反饋。由于終端側各端口對接收到的符合要求的基站側波束進行了多波束組合反饋操作,并且基站根據終端的反饋進行了通道的重新分配,從而使基站可以更大限度的利用并且更靈活的為該終端分配端口和波束資源,能夠有效的提高鏈路質量,減少高頻通信中的簇生簇滅現(xiàn)象,同時不會對基站下其他終端產生很大影響能。
圖3所示為本發(fā)明實施例的應用場景,基站側和終端側都進行多端口多波束的訓練和數(shù)據傳輸,下面結合應用場景及具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例一
如圖4所示,為一種用于實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸方法的總流程,使用發(fā)明實施例中所述的最優(yōu)端口和波束組合反饋方法,具體的過程描述如下:
步驟101:基站同終端完成同步后,進行波束能力交互,相互告知各自的端口和波束的收發(fā)能力。
針對需要進行波束訓練的終端,在波束能力交互時或者在進行波束訓練的開始幀中,基站向終端發(fā)送一條信令,告知終端各端口需要進行最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋,發(fā)送信令的依據為此刻基站可以為新接入需要進行數(shù)據傳輸?shù)慕K端提供數(shù)據傳輸?shù)亩丝跀?shù)等資源較少。
步驟102:基站每個端口開始進行發(fā)送波束訓練,并且每個訓練幀中攜帶端口和波束的編號信息以及需要進行波束訓練的次數(shù)。
根據圖3可知,基站側共有nt個端口,每個端口對應射頻端可以產生mt個波束,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束每個端口對應的波束數(shù)量可以不同,這里舉例為每個端口對應相同數(shù)量的波束,當每個端口對應的射頻端波束數(shù)量不同時,下面步驟中的計算方法類似。
基站進行波束訓練時不同于ieee802.11ad協(xié)議的計數(shù)方法,本發(fā)明實施例將基站側每個發(fā)射端口單獨計數(shù),即每個端口計數(shù)為mt×mr?;久總€端口發(fā)射波束的次數(shù)要遍歷到終端的各個波束,當終端每個端口的波束數(shù)量相同時,為mt×mr,每次訓練將該計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口針對該終端各端口各接收波束的發(fā)送波束訓練完成,可以觸發(fā)終端各端口開始反饋。
步驟103:終端每個端口接收基站側每個端口發(fā)送的波束,根據sinr(signaltointerferenceplusnoiseratio,信號與干擾加噪聲比)最大化原則選取滿足sinr要求的基站每個端口對應的最優(yōu)波束。終端側sinr的設定首先必須滿足保證進行數(shù)據傳輸時誤碼率不會太高,具體的設定可以根據終端自身的需求特性設定。
根據圖3可知,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束(由于目前終端側的端口數(shù)和波束并不是很多,先不考慮對終端側的波束賦形進 行改變)。
終端的每個端口接收到基站側的所有端口和波束的組合,根據終端每個端口選取sinr最大化原則選取其中符合要求的端口和波束組共nt個,其中nt≤nt,表示共選取了基站側發(fā)射端口nt個以及每個發(fā)射端口對應的mt個波束中的sinr最大的一個波束。
步驟104:終端側由于接收sinr或者snr的限定(該限定可以為但不僅限于以下幾種方式規(guī)定:例如規(guī)定為qpsk調制方式時在1/8碼率的情況下的解調門限snr的要求-5.1db,或者規(guī)定為16qam調制在1/2碼率的情況下的解調門限snr要求7.9db等),可能不會用到所有的端口進行反饋和數(shù)據傳輸,因此,nr個端口中假設有nr端口符合條件,由該nr個端口選取到的基站發(fā)送端口和波束組合個數(shù)分別為
針對終端每個端口選取的結果進行取交集操作,該操作為,終端將每個端口的選取結果進行分析,當有終端不同端口選取的基站最優(yōu)端口和波束組合相同時,將相同的選取結果進行合并,不再利用多個終端端口進行多次的反饋。
進行取交集操作后,終端每個端口進行反饋,反饋的內容為終端每個端口選取的符合sinr要求的基站側各端口對應的最優(yōu)波束,相比于取交集前的組合個數(shù),反饋的內容根據組合合并內容的多少,減少為
步驟105:基站接收到終端反饋的
由于基站重新選取的結果可能由于同時訓練的終端較多,而不能將某些終端反饋的端口和波束組合分配給該終端,因此重新分配的組合需要滿足
步驟106:基站將重新分配的端口和波束信息反饋給終端。
步驟107:由于終端之前的反饋是按照本身的端口情況進行反饋,所以終端根據步驟106中基站的反饋可以得知該用哪個端口的哪個波束進行接收,同時根據基站的反饋的內容進行測量反饋,
步驟108:基站根據上報結果進行預編碼處理,從而實現(xiàn)基站同終端的數(shù)據傳輸。
實施例二
如圖5所示,為一種用于毫米波通訊的傳輸、反饋方法的總流程,終端各端口采用多個優(yōu)選端口和波束組合反饋方式,具體的過程描述如下:
步驟201:基站同終端完成同步后,進行波束能力交互,相互告知各自的端口和波束的收發(fā)能力。
針對需要進行波束訓練的終端,在波束能力交互時或者在進行波束訓練的開始幀中,基站向終端發(fā)送一條信令,告知終端各端口需要進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,發(fā)送信令的依據為此刻基站可以為新接入需要進行數(shù)據傳輸?shù)慕K端提供數(shù)據傳輸?shù)亩丝跀?shù)等資源較多。
步驟202:基站各端口開始進行發(fā)送波束訓練,并且各訓練幀中攜帶端口和波束的編號信息以及需要進行波束訓練的次數(shù)。
根據圖3可知,基站側共有nt個端口,每個端口對應射頻端可以產生mt個波束,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束每個端口對應的波束數(shù)量可以不同,這里舉例為每個端口對應相同數(shù)量的波束,當每個端口對應的射頻端波束數(shù)量不同時,下面步驟中的計算方法類似。
基站進行波束訓練時不同于ieee802.11ad協(xié)議的計數(shù)方法,本發(fā)明實施例將基站側每個發(fā)射端口單獨計數(shù),即每個端口計數(shù)為mt×mr?;久總€端口發(fā)射波束的次數(shù)要遍歷到終端的各個波束,當終端每個端口的波束數(shù)量相同時,為mt×mr。每次訓練將該計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口針對該終端各端口各接收波束的發(fā)送波束訓練完成,可以觸發(fā)終端各端口開始反饋。
步驟203:終端各端口接收基站側各端口發(fā)送的波束,根據sinr信息 選取滿足sinr要求的基站各端口對應的多個波束。終端側sinr的設定首先必須滿足保證進行數(shù)據傳輸時誤碼率不會太高,此時設定的sinr同實施例一中可以不同,主要保證要有多個波束能反饋,具體的設定可以根據終端自身的需求特性設定。
根據圖3可知,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束(由于目前終端側的端口數(shù)和波束并不是很多,先不考慮對終端側的波束賦形進行改變)。
終端的每個端口接收到基站側的所有端口和波束的組合,根據終端各端口選取sinr符合要求的端口和波束組共nt個,其中nt≤nt×mt,表示共選取了基站側發(fā)射端口nt個以及每個發(fā)射端口對應的mt個波束中的滿足設定sinr的幾個優(yōu)選波束。
步驟204:終端側由于接收sinr的限定,可能不會用到所有的端口進行反饋和數(shù)據傳輸,因此,nr個端口中假設有nr端口符合條件,由該nr個端口選取到的基站發(fā)送端口和波束組合個數(shù)分別為
針對終端各端口選取的結果進行取交集操作。該操作為,終端將各端口的選取結果進行分析,當有終端不同端口選取的基站最優(yōu)端口和波束組合相同時,將相同的選取結果進行合并,不再利用多個終端端口進行多次的反饋。
進行取交集操作后,終端各端口進行反饋,反饋的內容為終端各端口選取的符合sinr要求的基站側各端口對應的優(yōu)選波束,相比于取交集前的組合個數(shù),反饋的內容根據組合合并內容的多少,減少為
步驟205:基站接收到終端反饋的
由于基站重新選取的結果可能由于同時訓練的終端較多,而不能將某些終端反饋的端口和波束組合分配給該終端,因此重新分配的組合需要滿足
同時由于基站側每個端口在一個時刻只能發(fā)射一個波束,因此基站重新分配過程中,需要對終端反饋的基站一個端口下的多個波束進行取舍,原則為:
a、當該端口對應的最優(yōu)波束可用,則選擇最優(yōu)波束進行數(shù)據傳輸;
b、如果該端口下的最優(yōu)波束不可用,則選擇次優(yōu)的波束進行數(shù)據傳輸,依次類推。
這種多個優(yōu)選端口和波束組合的反饋的目的在于應對最優(yōu)波束不可用的情況的發(fā)生。
步驟206:基站將重新分配的端口和波束信息反饋給終端。
步驟207:由于終端之前的反饋是按照本身的端口情況進行反饋,所以終端根據步驟206中基站的反饋可以得知該用哪個端口的哪個波束進行接收,同時根據基站的反饋的內容進行測量反饋。
步驟208、基站根據上報結果進行預編碼處理,從而實現(xiàn)基站同終端的數(shù)據傳輸。
實施例三
如圖6所示,為一種用于毫米波通訊的傳輸、反饋方法的反饋流程,終端各端口采用多個優(yōu)選端口和波束組合反饋方式,且采用基站側發(fā)送波束訓練同終端側各端口進行反饋同時進行的方式,具體的流程描述如下:
步驟301:基站同終端完成同步后,進行波束能力交互,相互告知各自的端口和波束的收發(fā)能力。
針對需要進行波束訓練的終端,在波束能力交互時或者在進行波束訓練的開始幀中,基站向終端發(fā)送一條信令,告知終端各端口需要進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,發(fā)送信令的依據為此刻基站可以為新接入需要進行數(shù)據傳輸?shù)慕K端提供數(shù)據傳輸?shù)亩丝跀?shù)等資源較多。
步驟302:基站各端口開始進行發(fā)送波束訓練,所有端口同時進行,每 個端口對應的射頻端的發(fā)射波束可以方向相同也可以不同,最終需要訓練所有的端口和波束組合。
各訓練幀中攜帶端口和波束的編號信息,根據圖5可知,基站側共有nt個端口,每個端口對應射頻端可以產生mt個波束,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束每個端口對應的波束數(shù)量可以不同,這里舉例為每個端口對應相同數(shù)量的波束,當每個端口對應的射頻端波束數(shù)量不同時,下面步驟中的計算方法類似。
本發(fā)明實施例將基站側每個發(fā)射端口單獨計數(shù),即每個端口計數(shù)為mt,每次發(fā)送波束的訓練都需要發(fā)送mr,然后將將計數(shù)減1。這樣做的目的是基站發(fā)送每個波束后,終端的每個通道進行接收訓練,從而選擇最優(yōu)的接收波束,根據該最優(yōu)波束確定基站本次進行波束訓練發(fā)送的波束snr。
由于基站側為多個端口同時進行波束訓練,所以每個端口的計數(shù)減一時則終端各端口進行一次反饋,當計數(shù)為0時終端進行最后一組反饋,表示該通道針對該終端的發(fā)送波束訓練完成。
步驟303:終端設定一個snr的閾值,當每個端口接收到基站側端口和波束組合的snr達到該閾值時,表示該組合符合要求,可以進行反饋,終端設定一個很小的時間窗口,用于接收所有發(fā)射端口本次波束訓練中發(fā)射的波束。
本次波束訓練最多有nt個端口和波束的組合,然后終端每個端口從這些組合中選取符合要求的組合,共計為nt個,其中
步驟304:基站進行發(fā)送波束訓練直到計數(shù)為0,且此刻的發(fā)送波束已被終端各通道所有波束接收,則表示訓練完成。終端側共計進行mt次反饋,所有組合記為
步驟305:基站接收到該反饋信息,根據目前可用的資源,進行發(fā)射端 口和波束的重新分配,即從終端反饋的
一般情況下重新分配后選取的組合結果要多于實施例一,因為根據波束訓練開始時基站發(fā)送的反饋信令可知目前基站可用的資源較多,然后將該信息通知給終端。
接下來的步驟的內容同實施例一類似,這里就不再贅述。
實施例四
如圖7所示,本實施例主要介紹當基站側區(qū)別于實施例一、二、三,各端口和波束不占用全帶寬,占用較小的子帶時的情況,根據終端反饋可能遇到的開銷問題,因此本實施例采用本發(fā)明實施例中介紹的最優(yōu)端口和波束組合反饋的方法,具體的流程如圖8所示,具體的描述如下:
步驟401:基站同終端完成同步后,進行波束能力交互,相互告知各自的端口和波束的收發(fā)能力。由于基站側整個帶寬劃分為多個子帶,因此在進行波束訓練時需要將需要的子帶都進行波束訓練,其中子帶的信息可以在波束能力交互時體現(xiàn)。
針對需要進行波束訓練的終端,在波束能力交互時或者在進行波束訓練的開始幀中,基站向終端發(fā)送一條信令,告知終端各端口需要進行最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋,發(fā)送信令的依據為此刻基站可以為新接入需要進行數(shù)據傳輸?shù)慕K端提供數(shù)據傳輸?shù)亩丝跀?shù)等資源較少;
步驟402:假設全帶寬內有p個子帶,基站將每個子帶按照nt端口,每個端口對應射頻端mt個波束,并且各訓練幀中攜帶各子帶的端口和波束的編號信息以及需要進行波束訓練的次數(shù)。
根據圖5可知,基站側每個子帶都對應有nt個端口,每個端口對應射頻端可以產生mt個波束,終端側共有nr個端口,每個端口對應有mr個波束每個端口對應的波束數(shù)量可以不同,這里舉例為每個端口對應相同數(shù)量的波束,當每個端口對應的射頻端波束數(shù)量不同時,下面步驟中的計算方法類似。
基站進行波束訓練時不同于實施例一的計數(shù)方法,本發(fā)明實施例將基站 側每個子帶每個發(fā)射端口單獨計數(shù),即每個子帶的每個端口計數(shù)為mt×mr?;久總€子帶每個端口發(fā)射波束的次數(shù)要遍歷到終端的各個波束,當終端每個端口的波束數(shù)量相同時,為mt×mr。每次訓練將該計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口針對該終端各端口各接收波束的的發(fā)送波束訓練完成,可以觸發(fā)終端各端口開始反饋。
步驟403:終端各端口接收基站側每個子帶的各端口發(fā)送的波束,根據snr最大化原則選取滿足snr要求的基站各端口對應的最優(yōu)波束。終端側snr的設定首先必須滿足保證進行數(shù)據傳輸時誤碼率不會太高,具體的設定可以根據終端自身的需求特性設定。
終端的每個端口接收到基站側每個子帶的所有端口和波束的組合,根據終端各端口選取snr最大化原則選取其中符合要求所有子帶的端口和波束組共nt個,其中nt≤nt,表示共選取了基站側每個子帶選取了對應的發(fā)射端口nt個和每個發(fā)射端口對應的mt個波束中的snr最大的一個波束。
步驟404:終端側由于接收snr的限定,可能不會用到所有的端口進行反饋和數(shù)據傳輸,因此nr個端口中假設有nr端口符合條件。因此由該nr個端口選取到的基站側每個子帶的發(fā)送端口和波束組合個數(shù)分別為
但是此時由于子帶的存在,導致終端需要反饋的內容仍然成倍數(shù)的增加,如果各子帶由終端側各端口選取的最優(yōu)端口和波束組合相同或者差別不大,可以將這些子帶信息組合反饋,原來需要反饋的p個子帶的信息,減小為p個,滿足p≤p,從而可以大幅度減少終端的反饋量。
針對終端各端口選取的結果進行取交集操作。該操作為,終端將各端口的選取基站側最優(yōu)端口和波束組合進行分析,當有終端不同端口選取的基站最優(yōu)端口和波束組合相同時,將相同的選取結果進行合并,不再利用多個終端端口進行多次的反饋。
進行取交集操作后,終端各端口進行反饋,反饋的內容為終端各端口選取的符合snr要求的基站側各端口對應的最優(yōu)波束,相比于取交集前的組合個數(shù),反饋的內容根據組合合并內容的多少,減少為
步驟405:基站接收到終端反饋的
接下來的步驟的內容同實施例一類似,這里就不再贅述。
圖9為本發(fā)明實施例的基站的示意圖,如圖9所示,本實施例的基站包括:
波束訓練模塊,用于進行混合波束賦形,進行波束訓練時向終端發(fā)送不同的端口和波束組合信息,根據當前可用端口資源情況向所述終端發(fā)送一個用于觸發(fā)反饋方式的信令;
分配模塊,用于根據當前可用資源情況以及所述終端每個端口反饋的所述基站的發(fā)射端口和發(fā)射波束組合信息,重新分配發(fā)射端口和發(fā)射波束,并將重新分配后的信息反饋給所述終端。
其中,所述波束訓練模塊,發(fā)送的信令為一位二進制數(shù)標識,當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋;或者當所述二進制數(shù)標識為0時,觸發(fā)端口進行多個優(yōu)選端口和波束組合反饋,當所述二進制數(shù)標識為1時,觸發(fā)終端進行最優(yōu)端口和波束組合反饋;或者
所述波束訓練模塊,發(fā)送的信令為所述基站當前可用的端口數(shù)。
其中,所述波束訓練模塊,是在所述終端完成同步后,同所述終端進行波束信息交互時或者在發(fā)送波束訓練的開始幀發(fā)送所述信令的。
可選地,所述波束訓練模塊,進行波束訓練的次數(shù)是通過以下方式進行計數(shù)的:所述基站針對每個端口單獨計數(shù),端口進行波束訓練的次數(shù)為該端口對應的需進行射頻波束訓練的射頻波束賦形的波束個數(shù),該端口對應的射 頻波束訓練進行一次則計數(shù)減1,當計數(shù)為0時表示該端口的發(fā)射波束訓練完成。
在一可選的實施例中,所述基站還包括:
預編碼模塊,用于根據所述終端每個端口反饋的信息,以及所述分配模塊為所述終端每個端口重新分配的發(fā)射端口和發(fā)射波束的情況,進行預編碼時,為所述終端每個端口發(fā)送相同的數(shù)據,或者根據所述終端端口信息不同,為每個端口發(fā)送不同的數(shù)據。
圖10為本發(fā)明實施例的一種實現(xiàn)毫米波通訊的傳輸裝置的示意圖,本實施例的傳輸裝置設置于終端每個端口,包括:
接收模塊,用于接收基站混合波束賦形所生成的發(fā)射端口和波束組合信息;
選擇模塊,用于根據接收到發(fā)射端口和波束組合的信號與干擾加噪聲比sinr或snr信息選擇待反饋的端口和波束;
反饋模塊,用于根據所述基站發(fā)送的觸發(fā)反饋方式的信令選擇進行最優(yōu)端口和波束組合的反饋或者選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
在一可選的實施例中,所述反饋模塊,接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用最優(yōu)發(fā)射端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行最優(yōu)端口和波束組合的反饋包括:根據接收到的所述基站每個發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr大小選取sinr或snr值最大且滿足第一指定條件的波束,當收到所述基站所有端口發(fā)送信息中計數(shù)全部為0時,進行反饋。
在一可選的實施例中,所述反饋模塊,接收到所述基站發(fā)送的信令指示為采用多個端口和波束組合反饋時,根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋。
其中,所述反饋模塊,根據所述信令選擇進行多個波束和端口組合的反饋包括:在所述基站發(fā)送完所有端口和波束組合后,根據接收到的所述基站的發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息選取滿足第二指定條件的多個通道下的多個波束,然后進行反饋;或者在所述基站所有用于波束訓練的端口 每發(fā)射一次波束時,根據接收到的所述基站本次發(fā)射端口和波束組合的sinr或snr信息,選取滿足第三指定條件的發(fā)射端口和波束組合進行反饋,直到波束訓練完成。
上述的第一指定條件、第二指定條件和第三指定條件可以設置為相同的條件(例如sinr閾值設置相同),也可以設置為不相同的條件(即三種情況分別設置不同的sinr閾值)。
本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬件完成,所述程序可以存儲于計算機可讀存儲介質中,如只讀存儲器、磁盤或光盤等。可選地,上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現(xiàn)。相應地,上述實施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結合。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,當然,本發(fā)明還可有其他多種實施例,在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下,熟悉本領域的技術人員當可根據本發(fā)明作出各種相應的改變和變形,但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。