[发明专利]波束训练的方法和设备

说明书

本发明实施例提供了一种波束训练的方法和设备，该方法包括发送端设备获取分离角码书，该分离角码书包括S层子分离角码书，每一层子分离角码书中的分离角波束训练向量的主瓣宽度相同，其中第s层子分离角码书包括2^s个分离角波束训练向量，第s层子分离角码书中任意一个分离角波束训练向量对应第s+1层子分离角码书中的两个分离角波束训练向量，该分离角码书中的分离角波束训练向量是通过求解优化问题获得的，该优化问题的约束条件包括对该分离角波束训练向量的主瓣和旁瓣的波动约束，以及该分离角波束训练向量的范数的约束；发送端设备使用该分离角码书向接收端设备发送波束训练的数据。本发明实施例能够提高波束对齐精度，提升系统性能。

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，并且更具体地，涉及波束训练的方法和设备。

背景技术

由于毫米波通信系统具有较大的带宽，能够提供数Gbps的数据传输速率，因而具有非常广阔的应用前景。一方面，毫米波信号的频率高波长短，信号衰减非常严重，因而通信距离与覆盖范围十分有限；另一方面，由于信号波长短，所以可以在较小的区域内排列更多的天线，利用天线阵列的阵列增益可以提高通信距离及增加覆盖范围。

毫米波通信系统依赖于大规模天线阵列提供的阵列增益，以提高通信的有效性与可靠性，所以为了建立可靠的通信链路必须首先进行波束对齐。但是，一方面，较高的天线阵列增益往往要求波束很窄；另一方面，在建立通信链路的阶段，接收信号的信噪比十分低，实现波束对齐非常困难。不仅如此，由于天线单元数目较多，信道矩阵的维数很大，这进一步加大了波束对齐的难度。

为了实现高精度的波束对齐，以充分利用天线阵列的阵列增益。需要使用非常窄的波束形成/组合向量即波束训练向量进行训练，以确定发送端设备的分离角和接收端设备的到达角。

然而，现有技术中的波束训练向量的主瓣和旁瓣宽波动较大，导致波束训练的发送端设备的分离角和接收端设备的到达角很难对齐，影响系统性能。

因此，如何提高波束训练的波束对齐精度，提高系统性能，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种波束训练的方法和设备，该方法能够提高波束训练的波束对齐精度，提高系统性能。

第一方面，提供了一种传输数据的方法，该方法包括：

发送端设备获取分离角码书，该分离角码书包括S层子分离角码书，每一层子分离角码书中的分离角波束训练向量的主瓣宽度相同，其中第s层子分离角码书包括2^s个分离角波束训练向量，并且，第s层子分离角码书中任意一个分离角波束训练向量对应第s+1层子分离角码书中的两个分离角波束训练向量，第s层子分离角码书中任意一个的分离角波束训练向量的主瓣宽度是第s+1层子分离角码书中任意一个分离角波束训练向量的主瓣宽度的2倍，该分离角码书中的分离角波束训练向量是通过求解优化问题获得的，该优化问题的约束条件包括对该分离角波束训练向量的主瓣和旁瓣的波动约束，以及该分离角波束训练向量的范数的约束，S≥2，1≤s≤S；

该发送端设备使用该分离角码书向接收端设备发送波束训练的数据。

因此，本发明实施例中通过求解约束条件包括对该分离角波束训练向量的主瓣和旁瓣的波动约束的约束问题来获得波束训练向量，能够提高降低波束训练向量的主瓣和旁瓣宽波的波动，提高发送端设备的分离角和接收端设备的到达角的对齐精度，提升系统性能。

应理解，在本发明实施例中，分离角波束训练向量也可以称为发送波束向量，该分离角波束训练向量与发送波束(也可以称为发射波束)相对应，分离角波束训练向量的主瓣宽度也可以称为发送波束的主瓣宽度。其中，每一层波束训练向量的主瓣宽度之和可以为360度，由第一层至第S层，每一层中的波束训练向量的主瓣宽度依次减小，也可以称为波束训练向量的精度(分辨率)越来越高。本发明实施例并不限于此。