[发明专利]高效波束训练方法以及相关通信装置和网络控制装置

说明书

本发明提出一种通信装置，包括控制器和无线通信模块。控制器从无线通信模块所支持的多个接收波束中选择接收波束的第一子集。无线通信模块轮流采用该第一子集中的接收波束接收网络控制装置发送的用于第一阶段波束训练的信号。控制装置轮流采用多个控制波束发送信号。控制器进一步计算该第一子集中的接收波束与该多个控制波束的各个组合的探测指标，并根据该探测指标确定该第一阶段波束训练的优选控制波束和优选接收波束。通过利用本发明，可进行高效的波束训练。

交叉引用

本申请要求2014年5月23日递交的美国临时申请案62/002,217，发明名称为“ADAPTIVE BEAM TRAINING METHOD FOR WIRELESS SYSTEMS”的优先权，且将此申请作为参考。

技术领域

本发明有关于高效波束训练(beam training)，且尤其有关于分层(hierarchical)波束训练。

背景技术

术语“无线”一般指不需采用“硬连线(hard wired)”连接即可完成的电气或电子操作。“无线通信”是在不需要采用导电体或电线的情况下，将信息传送一定距离。上述距离可以短(如用于电视遥控的几米远)，也可以很长(如用于无线电通信的几千甚至几百万千米)。无线通信最著名的例子即为移动电话。全世界许多地点的用户借助移动电话可使用无线电波与另一方进行通话。只要存在覆盖可发送接收信号的设备的移动电话站点，移动电话可用于任何地方，其中信号经过处理以用于移动电话发送和接收声音和数据。

目前已有多种发展良好、定义明确的移动通信无线电接入技术(Radio AccessTechnology,RAT)。举例来说，全球移动通信系统(Global System for Mobilecommunications,GSM)是一种定义明确并且普遍被采纳的通信系统，其采用时分多址(TimeDivision Multiple Access,TDMA)技术，此技术是用于在移动电话与小区站点之间发送声音、数据以及信令数据(例如拨出的电话号码)的数字无线电多址方案。CDMA2000是一种混合移动通信2.5G/3G的技术标准，其采用码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)技术。通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)是一种3G移动通信系统，可比GSM系统提供更大范围的多媒体服务。无线保真(WirelessFidelity,Wi-Fi)是由802.11工程技术标准定义的一种技术，可用于家庭网络、移动电话及视频游戏，以提供高频无线局域网。长期演进(Long TermEvolution,LTE)以及由LTE演进的先进LTE(LTE-Advanced)为4G移动通信系统，可提供超过2G和3G系统的高速数据传送。

毫米波(millimeter-wave)带具有可用频谱，可比微波频带提供明显高级别的吞吐量。由于明显更高的衰减(attenuation)水平和毫米波信号的定向性质，毫米波装置(即站点)通常采用高度定向天线以及波束成形(beamforming)技术用于通信。

波束成形是一种信号处理技术，其允许从多个天线分支接收的信号进行组合，以用于特殊目的，如用于信号干扰噪声比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR)最大化或干扰抑制。

通过模拟波束成形，信号组合在模拟域进行(在ADC之前)，并且通常不具灵活性。组合后信号通过ADC，在数字域，只有一束信号。

对于数字波束成形来说，信号组合在数字域进行。为实现这一目标，从不同天线分支接收的信号各自通过ADC。通过这种方法，由于数字域具有多个信号可用于处理，因此更灵活。然而，为了实现上述目的，需要多个处理链，来将模拟信号转换到数字域。举例来说，需要多个ADC。

发明内容