CN106788629A

CN106788629A - 基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法及装置

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Publication number: CN106788629A
Application number: CN201611080726.6A
Authority: CN
Inventors: 贾敏; 诺曼; 尹志胜; 高政; 吴志颖; 郭庆; 顾学迈
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2017-05-31

Abstract

基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，涉及无线通信系统中用于选择波束的波束形成技术。本发明是为了降低RF波束搜索所需的系统复杂性和时间。本发明在支持波束形成方案的无线通信系统中，由接收机选择射频波束的方法包括：基于发射设备的数量来确定发射参考信号的参考信号间隔的数量；通过重复地估计全信道信息，基于参考信号间隔的数量执行部分信道估计，以及基于全信道信息为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束。本发明适用于无线通信场景。

Description

基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法及装置

技术领域

本发明涉及基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成技术。

背景技术

为了满足从部署第4代(4G)通信系统以来持续增加的无线数据业务的需求，全球已经全力开发改进第5代(5G)通信系统。5G通信系统也被称为“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。

5G通信系统将在毫米波(mm波)频带，例如：60GHz频带中实现，以便实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗，并增加传输距离，开发出了波束形成技术、大规模多输入多输出(MIMO)技术、全维MIMO(FD-MIMO)技术、阵列天线技术、模拟波束形成技术，以及在5G通信系统中讨论的大规模天线技术。

另外，在5G通信系统中，基于先进的小型小区，云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程等进行系统网络改进的开发，以及移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等。

在5G系统中，作为高级编码调制(ACM)方案包括混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(FQAM)和滑动窗叠加编码(SWSC)，以及滤波器组多载波(FBMC)方案，以及非正交多址(NOMA)方案和稀疏码多址(SCMA)方案将作为高级接入技术存在。

在使用多个天线但不包括K个模拟数字转换器(ADC)的接收机中，由于多个天线接收的多个信号被组合，并且组合的信号输入到ADC，因此，不可能同时获取所有天线的信道信息。这里，K不等于天线的数量。为了增强系统性能，需要所有天线的信道信息，因此，需要一种用于获取所有天线的信道信息的方案。

同时，在使用有效信道作为通过将信道和射频(RF)波束的因子相乘而生成的形式的系统中，根据RF波束选择来确定系统性能。可以使用多个RF波束的发射设备和接收机可以考虑所有可能的RF波束组合，以便搜索可以获得最佳性能的RF波束。如果发射机和接收机考虑所有可能的RF波束组合，则RF波束搜索的系统复杂性增加，并且RF波束搜索所需的时间增加。

因此，需要一种RF波束搜索方法，旨在降低RF波束搜索所需的系统复杂性和时间，并且提高性能。

发明内容

本发明是为了降低RF波束搜索所需的系统复杂性和时间，从而提供一种基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法及装置。

基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，

在一次通信过程中，它通过以下步骤实现：

步骤一、对于K个发射机，均产生一组导频信号，并发给接收机；K为正整数；

步骤二、接收机按时间间隔接收K组导频信号，并进行信道估计；

步骤三、接收机根据信道估计结果，选择射频波束；

步骤四、接收机产生射频波束选择信息，并发给各发射机；

步骤五、发射机和接收机在选定的射频波束中传输信息。

步骤二中，时间间隔的数量根据每个RF链中的天线的数量确定。

步骤二中，信道估计的方法是：根据时间间隔，利用每个RF链中的天线之一实现部分信道信息的估计，进而实现全信道的估计。

步骤三中，选择射频波束包括为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束。

选择射频波束的方法具体为：

步骤一、在K个发射机中选择一个第一发射机，使得信道矢量的有效值最大；

步骤二、在K个发射机中另选一个第二发射机，使得第一发射机的系统数据速率最大；

步骤三、为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束，并迭代步骤一至步骤二的过程，使得系统数据速率最大。

实现上述方法的装置，包括：

信道估计器：用于根据发射机的数量确定发送导频信号数量；还用于通过基于导频信号间隔的数量迭代地执行部分信道信息估计，进而实现全信道信息的估计；

射频波束选择器：用于根据全信道估计信息为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束。

它还包括反馈单元，所述反馈单元用于将选择的发送RF波束发送至每个发射机。

射频波束选择器的具体功能为：

用于在K个发射机中选择一个第一发射机，用于增加有效信道矢量的值；

还用于在K个发射机中另选一个第二发射机，用于增加与第一发射机的系统数据速率；

还用于为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束，并迭代步骤一至步骤二的过程，用于增加系统数据速率。

时间间隔的数量根据每个RF链中的天线的数量确定。

根据时间间隔，利用每个RF链中的天线之一实现部分信道信息的估计，作为全信道估计结果。

本发明用于在无线通信系统中进行波束选择，本发明可以通过有效信道选择波束。本发明有效的降低支持波束形成方法的无线通信系统的系统复杂度，减少了在支持波束形成方法的无线通信系统中选择波束所需的时间，提高了支持波束形成方法的无线通信系统的性能。

本发明可以应用于各种通信系统，如长期演进(LTE)移动通信系统、LTE高级(LTE-A)移动通信系统、辅助接入(LAA)-LTE移动通信系统、高速下行链路分组接入(HSDPA)移动通信系统、高速上行链路分组接入(HSUPA)移动通信系统、高速率分组数据(HRPD)移动通信系统第三代合作伙伴计划2(3GPP2)、3GPP2中提出的宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统、3GPP2中提出的码分多址(CDMA)移动通信系统、电气和电子工程师协会(IEEE)802.16m通信系统、IEEE 802.16e通信系统、演进分组系统(EPS)和移动互联网协议(移动IP)系统；数字视频广播系统，诸如移动广播服务广播(DMB)服务，手持数字视频广播(DVP-H)、高级电视系统委员会-移动/手持(ATSC-M/H)服务等，以及互联网协议电视运动图像专家组(MPEG)媒体传输(MMT)系统。

附图说明

图1是本申请所述波束形成方法所在多用户无线通信系统的示意图；

图2是本申请所述波束形成方法的发射机的结构示意图；

图3是本申请所述波束形成方法的接收机的结构示意图；

图4是本申请所述波束形成方法中部分估计信道方法的原理示意图；

图5是本申请所述波束形成方法中选择RF波束的过程的原理示意图；

图6是本申请所述波束形成方法中信号接收过程示意图；

图7是应用本申请所述波束形成方法的无线通信系统的信号发送和接收过程示意图；

图8是应用本申请所述波束形成方法的无线通信系统的结构示意图；

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，如图1所示，在无线通信系统中，一个基站(BS)101可以与至少一个用户设备(UE)通信，例如三个UE，例如UE102-1，UE 102-2和UE 102-3。BS 101可以包括多个天线，即：多天线，以便与UE 102-1，UE 102-2和UE进行通信；并且UE 102-1，UE 102-2和UE 102-3可以包括多个天线，以便与BS 101通信。

下面的描述包括了多个天线的BS的结构和包括多个天线的每个UE。以及将描述发射机和接收机。其中，发射机和接收机可以分别是BS和UE，或者UE和BS。此外，发射机和接收机可以分别是BS和中继站(RS)，RS和UE，或者UE和另一UE。

如图2所示发射机要发送的信号被输入到数字模拟转换器(DAC)201，并且DAC 201将输入信号(即：数字信号)转换为模拟信号，以将转换的模拟信号输出到ABF输入到ABF202的模拟信号用于使用阵列天线205的波束成形。

例如，ABF 202可以包括混频器203、功率放大器(PA)204、阵列天线205、移相器207等。阵列天线205可以包括多个元件天线206，并且多个元件天线206中的每一个可以连接到PA 204。

为了方便，将假设发射机包括N个用户天线，并且基于N个用户天线执行模拟波束形成操作。

如图3所示，接收机包括数字波束形成单元(DBF)和ABF的结构。接收机可以包括DBF 301和ABF 302。

接收机可以接收由发射机通过多个天线发送的射频(RF)信号。如果接收包括NS个RF链，并且每个RF链包括N_BSRF个天线。这里，N_BSN＝N_SXN_BSRF。

接收机从Ns个发射机接收不同的RF信号，并且可以通过处理接收的RF信号来检测数据。这里，Ns等于RF链的数量。这里，RF链表示接收RF信号，对接收的RF信号执行RF处理，并将RF处理后的模拟信号转换为数字信号的配置单元。例如，一个RF链可以包括ABF和与ABF相关的至少一个ADC。

通过包括在ABF 302中的PA 304、混频器305、移相器310等处理通过接收机中的NBS天线309接收的RF信号，并且将其输入到模数转换器(ADC)306包括在DBF 301中。输入到ADC 306的模拟信号被转换为数字信号，并且数字信号由包括在DBF中的基带(BB)滤波器307，多输入多输出(MIMO)解码器308等处理301。

以下，将在图1的接收机中处理的RF信号，将使用表达等式来描述图3。

由多个发射机中的第一发射机发送的信号可以表示为：

X_i＝t_is_i (1)

其中，X_i为表示由第i个发射机发射的信号；s_i为由第i个发射机发送的数据流；t_i＝[t₁……t_Nuser]^T表示第i个发射机的波束成形向量，Nuser表示第i个发射机中包括的天线的数量。

如果接收机同时接收和处理K个不同的RF信号，则在接收机中接收的信号可以表示为：

式(2)中，y表示在接收机中接收的信号，H_i表示接收机与第i个发射机之间的信道矩阵，n表示均值为0且方差为σ²的噪声。

在接收机中接收的信号y由包括在接收机中的RF链处理，例如：RF链303。

假设包括在接收机中的第1个RF链的第j个天线的相移值是用于表示包括在接收机中的所有RF链的公式为b_i ^j的情况下，模拟波束形成向量b_l对应于第1个RF链，可以表示为：

式中：表示包括在接收机中包括的第1个RF链中的天线的数量。

因此，包括在接收机中的所有RF链的模拟波束形成向量B被定义为如式(4)所表示的mat[b]。

式中：b表示包括接收机的所有相移值的矢量，即：b＝[b_↓1^↑T…b_↓(N_↓s)^↑T]^↑T，N_s表示RF数据链的个数。

由ABF 302处理的信号，包括在接收机中包括的DBF 301中的ADC 306，即：RF链，可以表示为等式(5)：

在式(5)中，表示第i个发射机和接收机之间的有效信道，并且可以表示为信道矩阵H_i，接收机的模拟波束形成向量B的形式I^eff＝BH_it_i，和第i个发射机的模拟矢量t_i相乘。

应当理解，可以基于有效信道来确定。这里，是可以被确定为系统性能的参数。也就是说，可以最大化系统性能的RF射束的选择可以表示为选择使有效信道最大化的RF射束。接收机需要估计信道矩阵H_i以计算有效信道，因此需要获取信道的信道信息。

在用于获取信道信息的方法中，接收机可以通过顺序地操作包括在接收机中包括的每个RF链中的天线来估计信道。也就是说，接收机可以通过重复执行用于部分地估计信道的操作来获取信道信息。

如图4所示，无线通信系统包括包括两个天线404a和404b的第i个发射机和包括三个RF链403a，403b和403c的接收机。包括在接收机中的每个RF链包括两个天线。

为了估计部分信道，第i个发射机仅使用第一天线404a来发送导频序列，而接收机对与每个RF链中接收机想要获取的信道因子相对应的一个天线，例如天线401a，401b和401c，并且在一个导频间隔期间停止其余天线(例如，天线402a，402b和402c)的操作。这里，导频间隔表示发送导频信号的间隔，导频信号是参考信号的示例。在存在多个发射机，例如K个发射机的情况下，导频序列的长度τ，即导频序列中包括的元素数量τ可以等于或大于发射机的数量K用于估计K个发射机中的每一个的信道信息。

在导频间隔中，信号由ABF处理的信号可以表示等式(6)：

其中，

表示由第i个发射机发送的导频序列。

应当注意，在式(6)中表示的信号是在导频间隔期间由ABF处理的信号，在图6中的无线通信系统的结构的情况下，在导频间隔期间在接收机中接收之后由ABF处理的信号是在接收机中包括的RF链的数量是3的情况下如等式(6)所表示的信号，在三个RF链中的每一个中包括的天线的数量是2，并且包括在第i个发射机中的天线的数量是2。

因此，第i个发射机的信道矩阵H_i可以表示为：

在通道矩阵中表示在通过包括在第i个发射机中的第一天线发送RF信号并且通过包括在接收机的第二天线接收RF信号的情况下的信道值。

信道矩阵表示在通过包括在第i个发射机中的第二天线发送RF信号并且通过包括在接收机中的第四天线接收RF信号的情况下的信道值。

在由多个发射机发送的不同导频序列是正交的情况下，接收机可以获取第i个发射机的部分信道表示为：

也就是说，接收机知道关于多个发射机中的每一个的波束的RF的信息，即，导频序列，因此接收机可以计算N_s个信道因子，即，并且可以计算N_s个信道因子，即：在一个导频间隔期间使用等式(7)。这里，N_s等于接收机中包括的RF链的数量。

然而，为了检测全信道因子，接收机需要N_BS×N_user信道因子。这里，N_BS是多个发射机中包括的天线的数量，N_user是包括在接收机中的天线的数量。

接收机可以通过停止被操作的天线401a、401b和401c，并且操作剩余的天线来计算当前不被获取的剩余信道因子，即：402a、402b和402c，其在下一导频间隔期间不操作。

以这种方式，第i个发射机可以通过仅使用第二天线发送下一个导频序列来计算信道因子，即：其中，通过使用第二天线发送下一个导频序列来计算信道因子，即：第一天线和第二天线404b。

接收机需要个导频间隔，以便获取所有多个发射机的信道信息，以及在个导频间隔需要等于或大于这里，满足：

接收机可以使用如上所述的用于部分地获取信道信息的方法来完全获取信道信息。在获取关于全信道的信道信息之后，接收机需要选择用于发射设备的最佳RF波束，即，相移值被表示为模拟波束成形向量。

接收机通过比较所有可能的情况(例如：所有移相器的所有设置值)来搜索提供最佳性能的RF波束。在这种情况下，系统复杂性增加。因此，本实施方式提出了一种用于搜索RF束的设备和方法，其通过比较部分情况而不是所有可能的情况来提供最佳性能。

下面将描述用于表示搜索RF波束的方案和实施方法：

首先，由包括在接收机中的ABF处理的信号Y是由包括在接收机中的DBF处理。包括在接收机中的DBF可以考虑在由DBF处理的信号中仅维持由第i个发射机发送的数据流s_i的方案，即，为了方便计算的零强制方案。

由DBF处理的信号可以表示为式(8)：

DBF考虑零强制方案，因此用于零强制方案的矩阵W可以表示为：

在包括发射机和接收机的无线通信系统中，如果存在两个发射机，则总数据速率R可以表示为等式(9)。这里，发射机的索引为i，因此在无线通信系统中存在发射机1(i＝1)和发射机2(i＝2)。

在等式(9)中，θ₁₂表示第一发射机(即：发射机1和接收机)与第二发射机之间的有效信道向量之间的有效信道向量发射机2和接收机。

如上所述，在选择用于使无线通信系统的数据速率最大化的RF波束时，接收机可以使用公式(9)。

同时，使用有效信道向量和有效信道向量表示的等式(9)可以被定义为针对向量a和向量b表示的系统数据速率度量f(a，b)在等式(10)中表示。当接收机选择RF波束时，式(10)可以用于降低计算复杂度。

接收机将预定的射束中的一个确定为接收RF射束。这里，表示用于发射机(例如：BS)的波束组的数量。

个BSS射束的集合可以表示为：

个RF波束的集合Cuser可以表示为：

在接收机中，如果第i个发射机分别选择g_m和c_n，则有效信道向量可以表示为式(13)。

下面将描述在支持波束形成方案的无线通信系统中选择RF波束的过程。如图5所示。

在支持波束形成方案的无线通信系统中，接收机通过改变在接收机中支持的RF波束来检测总数据速率，并且可以选择每一个的RF波束和RF波束发射机，其对应于总数据速率最大的情况。

首先，在步骤501中，接收机初始化所需变量的变量值，即接收机初始化指示数据速率为0所需的变量RTHR的变量值，以及变量m的变量值其在步骤501将接收机中支持的RF射束的数量指示为“0”。

在步骤502中，接收机将变量m的可变值增加预设值，例如“1”。这里，步骤502意味着接收机选择接收机的RF波束为g_m。

在步骤503，接收机检测发射机的有效信道向量的最大值X_i和具有有效信道向量的最大值X_i的发射机的索引i。这里，集合Ω表示包括发射机的索引。

例如，假设有K个发射机。集合S表示包括所选择的发射机的索引的集合。因此，集合Ω包括所有发射机的索引作为元素，集合S是空集合。接收机检测所有发射机中的有效信道向量最大的发射机，从集合Ω中删除检测到的发射机的索引i，并将索引i添加到集合S。

接收机计算对应于包括在集合S中的发射机的索引的每个发射机的权重有效信道和对应于发射机的索引的发射机的每个有效信道向量的度量f(a,b)包括在集合Ω中，并且在步骤504，选择与有效信道的度量中值最大的有效信道的度量相对应的UE和RF波束。

接收机确定所选择的发射机的数量|S|小于包括在接收机N_S中的RF链的数量。如果发射机的数量小于包括在接收机中的RF链的数量，则接收机进行到步骤504。如果数量发射机的数量等于或大于包括在接收机中的RF链的数量，则接收机进行到步骤506。

在步骤506，接收机计算所选择的RF波束的数据速率R_NEW。这里，接收机可以使用式(9)来计算所选择的RF波束的数据速率R_NEW。

在步骤507，接收机确定计算的数据速率R_NEW是否大于预设的阈值数据速率R_THR。如果计算的数据速率R_NEW大于预设的阈值数据速率R_THR，则接收机进行到操作509。如果计算的数据速率R_NEW等于或小于预设阈值数据速率R_THR，则接收机进行到步骤508。

接收机在步骤508比较在接收机中支持的计数m和RF波束数这里，计数m表示包括操作503到操作507的一个处理(组或循环)的次数，或者步骤509每次形成(或重复)。也就是说，接收机确定计数m是否等于RF束的数量

如果计数m等于RF束的数目则接收机终止RF束选择算法，因为用于接收机中支持的所有RF束的RF束选择操作已经完成。

如果计数m不等于RF波束的数量，即，如果计数m小于RF波束的数量，则接收机进行到步骤502，因为对于所有RF的RF波束选择操作没有完成在接收机中支持的波束。

接收机在操作509将数据速率的阈值R_THR更新为R_NEW。此外，接收机设置接收模拟波束形成向量Bmat[g_m]，并且设置发送模拟波束形成每个发射机i的向量(t_i)到x_i。

同时，接收机以参考图1描述的方式为每个发射机选择最佳RF波束。

尽管图图5示出在支持波束形成方案的无线通信系统中选择RF波束的过程，可以对图5进行各种改变。例如，虽然示为一系列操作，但是图5中的各种操作。5可以重叠，并行发生，以不同的顺序发生，或者发生多次。

图2描述了根据本公开的实施例的在支持波束形成方案的无线通信系统中选择RF波束的过程。将参照图5描述根据本公开的实施例的支持波束形成方案的无线通信系统中的接收机的操作处理。

图6示意性地示出了根据本公开的实施例的支持波束形成方案的无线通信系统中的接收机的操作过程。

在步骤601，接收机基于发射机的数量来确定导频间隔的数量。

在步骤602，接收机通过仅操作包括在接收机中的RF链中的一个天线来估计部分信道。

接收机通过以在步骤602处描述的方式估计与对应于导频间隔的数目的部分信道来估计全信道。

接收机执行如图1所述的RF波束选择处理。

在步骤605，接收机根据在步骤604执行的RF波束选择处理的结果来选择将由接收机和每个发射机使用的RF波束。

在步骤606，接收机将关于将被每个发射机使用的RF波束选择为RF波束的信息发送到每个发射机。

因此，发射机和接收机中的每一个可以使用所选择的RF波束进行通信。

尽管图6示出了根据本公开的实施例的支持波束形成方案的无线通信系统中的接收机的操作过程，可以对图6进行各种改变。例如，虽然示为一系列操作，但是图6中的各种操作，可以重叠，并行发生，以不同的顺序发生，或者发生多次。

图7示意性地示出了根据本公开的实施例的在支持波束形成方案的无线通信系统中在发射机和接收机之间发送和接收信号的过程。

如图7所示，无线通信系统包括多个发射机，例如K个发射机，例如发射机1 701-1，…，发射机K701-K和接收机702。

在步骤703，发射机1 701-1，…，发射机K 701-K中的每一个生成要发送到接收机702的导频信号(或参考信号)。

在步骤704和705，发射机1 701-1，...，发射机K 701-K中的每一个将产生的导频信号发送到接收机702。

在操作706，接收机702使用从发射机1 701-1，...，发射机K 701-K接收的导频信号估计信道信息。

接收机702使用如图5所示的用于选择RF波束的处理，选择对于发射机1 701-1，...，发射机K 701-K中的每一个最佳的RF波束。

在步骤708，接收机702生成要被反馈到发射机1 701-1，...，发射机K 701-K中的每一个的RF波束选择信息。

在步骤709，接收机702将产生的RF波束选择信息发送到发射机1 701-1，...，发射机K 701-K中的每一个。

在步骤710，发射机1 701-1，...，发射机K 701-K中的每一个基于从接收机702接收的RF波束选择信息来选择RF波束。

图8示意性地示出了根据本公开的实施例的支持波束形成方案的无线通信系统的结构。

如图8所示，无线通信系统包括多个发射机，例如K个发射机，例如发射机1 801-1，...，发射机K 801-K，以及接收机810。

发射机1801-1包括RF波束选择器802-1和反馈收集器803-1。以这种方式，作为最后的发射机的发射机K 801-K包括RF波束选择器802-K和反馈收集器803-K。

接收机810包括信道估计器811，RF波束选择器812和反馈单元813.发射机1801-1，...，发射机K801-K和接收机810中的每一个可以包括控制器，收发器和存储单元。或者，发射机1 801-1，...，发射机K 801-K和接收机810中的每一个都可以用一个处理器来实现。

接收机810可以包括：信道估计器811，用于执行根据本公开的实施例的信道估计操作；RF波束选择器812，用于选择将由每个发射机1使用的RF波束801-1，...，发射机K801-K和接收机810，以及反馈单元813，用于将由RF波束选择器812选择的RF波束的信息发送到根据本公开的实施例的RF波束选择方案发射机1 801-1，...，发射机K 801-K。

发射机1801-1，...，发射机K801-K中的每一个可以包括：反馈收集器，用于从接收机810接收关于所选择的RF波束的信息；以及RF波束选择器，用于选择RF使用关于所选择的RF波束的信息。

从前面的描述显而易见，本公开的实施例使得能够在支持波束形成方案的无线通信系统中选择波束。

本实施方式能够在支持波束形成方案的无线通信系统中基于有效信道来选择波束。

本实施方式能够选择波束，从而降低支持波束形成方案的无线通信系统中的系统复杂度。

本实施方式能够选择波束，从而减少在支持波束形成方案的无线通信系统中选择波束所需的时间。

本实施方式能够选择波束，从而增强支持波束形成方案的无线通信系统中的性能。

本申请的某些方面还可以被实现为在非暂时性计算机可读记录介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储设备，其随后可以由计算机系统读取。非暂时性计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，CD-ROM，磁带，软盘，光学数据存储设备和载波(例如通过互联网)。非暂时性计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行。另外，用于实现本公开的功能程序，代码和代码段可以由本公开所属领域的程序员容易地解释。

可以理解，根据本公开的实施例的方法和装置可以通过硬件，软件和/或其组合来实现。软件可以存储在非易失性存储器中，例如可擦除或可重写ROM，存储器，例如RAM，存储器芯片，存储器设备或存储器集成电路(IC)，或者光学或磁性可记录的非暂时性机器可读(例如，计算机可读)存储介质(例如，压缩盘(CD)，数字视频盘(DVD)，磁盘，磁带和/类似)。根据本公开的实施例的方法和装置可以由包括控制器和存储器的计算机或移动终端来实现，并且存储器可以是非暂时性机器可读(例如，计算机可读介质)可读)，适于存储包括用于实现本公开的各种实施例的指令的程序的存储介质。

本公开可以包括包括用于实现由所附权利要求限定的装置和方法的代码的程序，以及存储该程序的非暂时性机器可读(例如，计算机可读)存储介质。程序可以经由通过有线和/或无线连接传输的任何介质(诸如通信信号)电子传送，并且本公开可以包括它们的等同物。

根据本公开的实施例的装置可以从经由有线或无线连接到装置的程序提供装置接收程序，并存储该程序。程序提供装置可以包括：存储器，用于存储指示执行已经安装的内容保护方法，内容保护方法所需的信息等的指令；通信单元，用于执行有线或无线通信图形处理装置以及用于基于图形处理装置的请求将相关程序发送到发送/接收机或者将相关程序自动发送到发送/接收机的控制器。

虽然已经利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在包括落入所附权利要求的范围内的这样的改变和修改。

Claims

1.基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，其特征是：

在一次通信过程中，它通过以下步骤实现：

步骤三、接收机根据信道估计结果，选择射频波束；

步骤四、接收机产生射频波束选择信息，并发给各发射机；

步骤五、发射机和接收机在选定的射频波束中传输信息。

2.根据权利要求1所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，其特征在于，步骤二中，时间间隔的数量根据每个RF链中的天线的数量确定。

3.根据权利要求2所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，其特征在于，步骤二中，信道估计的方法是：根据时间间隔，利用每个RF链中的天线之一实现部分信道信息的估计，进而实现全信道估计。

4.根据权利要求3所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，其特征在于，步骤三中，选择射频波束包括为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束。

5.根据权利要求4所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成方法，选择射频波束的方法具体为：

步骤一、在K个发射机中选择一个第一发射机，用于增加有效信道矢量的值；

步骤二、在K个发射机中另选一个第二发射机，用于增加第一发射机的系统数据速率；

步骤三、为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束，并迭代步骤一至步骤二的过程，用于增加系统数据速率。

6.实现权利要求1的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成装置，该装置包括：

7.根据权利要求6所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成装置，其特征在于它还包括反馈单元，所述反馈单元用于将选择的发送RF波束发送至每个发射机。

8.根据权利要求7所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成装置，其特征在于射频波束选择器的具体功能为：

用于在K个发射机中选择一个第一发射机，使得信道矢量的有效值最大；

还用于在K个发射机中另选一个第二发射机，使得第一发射机的系统数据速率最大；

还用于为每个发射机选择接收RF波束和发送RF波束，并迭代步骤一至步骤二的过程，使得系统数据速率最大。

9.根据权利要求8所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成装置，其特征在于时间间隔的数量根据每个RF链中的天线的数量确定。

10.根据权利要求9所述的基于信道估计的用于波束选择的低复杂度波束形成装置，其特征在于根据时间间隔，利用每个RF链中的天线之一实现部分信道信息的估计，作为全信道估计结果。