CN107086887A - 一种波束追踪的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波束追踪的方法，应用于导频接收端，该方法包括：连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息。本发明能够实现多用户波束组合的同步追踪，使得训练花销与用户数相互独立，大幅度降低追踪花销。

Description

一种波束追踪的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及的是一种波束追踪的方法和装置。
背景技术
随着移动通信技术的急速发展，当今人们信息交流的便捷程度较过去有了翻天覆地的变化，尤其是最近几年智能终端的普及，消费者被带入了一个无线移动互联的时代，对于移动通信容量的需求也正呈现指数倍飞速增长。但是，目前移动通信(2G、3G以及4G)都使用的是小于6GHz的低频段的频谱资源。日益拥塞的频谱资源已经制约了移动通信的发展，无法满足未来移动通信的需求。
为了解决人们通信需求和频谱资源受限的矛盾，工业界和学术界在未来5G移动通讯使用大于6GHz高频段通信达成广泛共识。其中潜在的载波频谱，比如23GHz、28GHz、45GHz和60GHz等。更高的通信频点带来了非常丰富的频谱资源，部分频段甚至可以提供超过500MHz的连续频谱，可以极大扩充无线网络容量。
高频段带来了更为丰富的频谱资源，但是高频段信道具有自由空间传播路径损失较大、空气吸收(特别是氧气吸收)更大、雨衰影响较重等缺点，这都影响了高频段通信系统的覆盖范围、通信鲁棒性以及部署场景。为了解决上述问题，高频段通信系统通过利用高频段波长较短和易于天线集成等特点，使用多天线阵列和波束赋形方案来获取高天线增益和对抗信号传输损耗以确保链路余量。
与现有非定向通信相比，由波束赋形技术引入的定向通信导致了高频段系统对于设备角度旋转和位置移动非常敏感。在大数据量持续传输的过程中，若接收信号能量的累积衰减超过预设门限时，收发机需要执行波束追踪，确保所选波束的半功率衰减波瓣覆盖最优发送和接收方向，即维护波束对准。
具体而言，在波束追踪过程中，高频段收发机需要扫描测量当前传输波束下所临近波束组合的信道质量(包括信道响应、接收信号功率等)，将所有扫描波束组合的信道信息或者当下最优波束组合的序号信息反馈给发送端，以确保高频段收发机随后用于数据传输的波束组合有效覆盖最优物理传播路径，维护定向通信链路。
当终端用户快速移动(特别是手持终端旋转)时，系统需要频繁执行波束追踪，确保定向通信链路的鲁棒性。在当前高频段无线通信系统中，波束追踪算法要在当前传输路径的相邻收发波束组合进行扫描。当接入节点(AP)或者基站(eNB)服务多个终端用户时，各终端用户待扫描追踪的相邻波束组合并不相同，因此，波束追踪过程需要基站面向各个用户逐一进行，波束追踪的花销会随着用户数的增加而增大，进而影响了频谱利用率，降低了系统吞吐率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种波束追踪的方法和装置，能够实现多用户波束组合的同步追踪，使得训练花销与用户数相互独立，大幅度降低追踪花销。
本发明提供了一种波束追踪的方法，应用于导频接收端，该方法包括：
连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
可选地，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
可选地，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的接收波束所述表示如下：
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量矢量vec()函数表示矩阵的列向量化；
ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。
可选地，在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息；
接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
可选地，所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
本发明提供了一种波束追踪的方法，应用于导频发送端，该方法包括：
向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
可选地，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
可选地，所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
本发明提供了一种波束追踪的装置，应用于导频接收端，包括：
导频接收及估计模块，用于连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
波束追踪检测模块，用于基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
反馈模块，用于向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
可选地，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，波束追踪检测模块，用于根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
可选地，波束追踪检测模块，用于根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的接收波束所述表示如下：
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量矢量vec()函数表示矩阵的列向量化；
ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。
可选地，导频接收及估计模块，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，如果接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，则向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，导频接收及估计模块，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息，并接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
可选地，所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
本发明提供了一种波束追踪的装置，应用于导频发送端，包括：
导频发送模块，用于向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
波束信息接收模块，用于接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
可选地，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
可选地，导频发送模块，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，导频发送模块，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，如果接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，则向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
可选地，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
可选地，所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
与现有技术相比，本发明提供的一种波束追踪的方法和装置，高频段基站和终端从信道响应中追踪和检测所期待的波束组合，不需要两两收发机对其相邻波束组合进行扫描，并且在追踪中间阶段无需波束对准信息的反馈，从而实现多用户波束组合的同步追踪，使得训练花销与用户数相互独立，大幅度降低追踪花销。
附图说明
图1为本发明实施例中收发机结构示意图。
图2为多用户波束追踪场景示意图。
图3为本发明实施例的波束追踪的方法流程图(基站侧)。
图4为本发明实施例的波束追踪的方法流程图(用户终端侧)。
图5为本发明实施例的波束追踪的装置示意图(基站侧)。
图6为本发明实施例的波束追踪的装置示意图(用户终端侧)。
图7为本发明实施例的波束追踪导频收发示意图。
图8为本发明实施例的估计所得的信道响应矩阵示意图。
图9为本发明实施例的波束组合追踪检测算法示意图。
图10为多用户波束追踪场景下的示例一示意图。
图11为多用户波束追踪场景下的示例二示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明实施例的收发机结构示意图。系统发送端和接收端配置多天线单元，每个天线单元拥有一个数字键控移相器，通过各个天线单元上的信号加载不同相移量，实现模拟端的波束赋形(Beamforming)。具体而言，在发送端，单条信号流(比如单条60GHz射频信号流)通过数字键控移相器加载AWV(Antenna Weighting Vector，天线权重矢量)，从多天线单元发送到高频段物理传播信道；在接收端，由多天线单元所接收到的射频信号流被加权合并成单一信号流，经过接收端射频解调，接收机最终获得单条接收信号流。
图2为多用户波束追踪场景示意图。假定，在0时刻下，基站-a/UE-a分别与UE-b和UE-c之间发起定向链路传输，fa,b(0)与fb,a(0)、fa,c(0)与fc,a(0)分别表示基站-a/UE-a与UE-b之间、基站-a/UE-a与UE-c之间最小路径损耗的物理路径方向。此时，基站-a/UE-a与UE-b、基站-a/UE-a与UE-c之间需要进行波束训练，通过波束训练，系统成功地从所有可控的数据传输波束组合中选择基站-a/UE-a的波束a2和UE-b的波束b2来形成一条基站-a/UE-a与UE-b之间的定向链路，选择基站-a/UE-a的波束a11和UE-c的波束c8来形成一条基站-a/UE-a与UE-c之间的定向链路。
但是，由于基站/用户不可预期的旋转或者位移，在n时刻如果基站-a/UE-a与UE-b之间的最优收发方向旋转到了fa,b(n)与fb,a(n)，并且超出了波束a2、b2的有效覆盖范围，基站-a/UE-a与UE-c之间的最优收发方向旋转到了fa,c(n)与fc,a(n)，并且超出了波束a11和c8的有效覆盖范围，并且接收信号衰减超过预设门限，则系统将启动波束追踪。
根据先验信息，上一时刻的数据传输波束a2与b2以及他们的相邻波束(即波束a1、a3、b1和b3)构成新的备选波束集合；上一时刻的数据传输波束a11与c8以及他们的相邻波束(即波束a10、a12、c7和c9)构成新的备选波束集合。系统通过波束追踪算法，分别选择出基站-a/UE-a与UE-b之间的新的最优波束组合(a3,b3)，基站-a/UE-a与UE-c之间的新的最优波束组合(a12,c7)，用于执行后续的数据传输。
如图3所示，本发明实施例提供了一种波束追踪的方法，应用于导频发送端，该方法包括：
S301，向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
S302，接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的；
所述导频接收端可以通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息；
其中，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成；
其中，所述由随机函数或者伪随机函数生成的AWV的权重元素序列包括：随机复高斯序列、随机复伯努利序列、伪随机m序列或Golay序列；
其中，所述最优波束组合，是指在最大接收端SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端SNR的收发端波束组合；或者是指，最大接收端信道容量准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端信道容量收发端波束组合；
其中，在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息；
其中，在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息；
其中，所述导频发送端包括：基站、用户终端、接入节点或个人基本服务集中心控制节点；
其中，所述导频接收端包括：基站、用户终端、接入节点或个人基本服务集中心控制节点；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
如图4所示，本发明实施例提供了一种波束追踪的方法，应用于导频接收端，该方法包括：
S401，连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
S402，基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
S403，向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的；
所述导频接收端可以通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息；
其中，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成；
其中，每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成；
其中，所述由随机函数或者伪随机函数生成的AWV的权重元素序列包括：随机复高斯序列、随机复伯努利序列、伪随机m序列或Golay序列；
其中，所述最优波束组合，是指在最大接收端SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端SNR的收发端波束组合；或者是指，最大接收端信道容量准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端信道容量收发端波束组合；
其中，根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，该argmax函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
其中，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量矢量vec()函数表示矩阵的列向量化；
其中，ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV；
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
其中，函数分别表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
其中，在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息；
其中，在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息；
接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息；
所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同；
其中，所述导频发送端包括：基站、用户终端、接入节点或个人基本服务集中心控制节点；
其中，所述导频接收端包括：基站、用户终端、接入节点或个人基本服务集中心控制节点；
如图5所示，一种波束追踪的装置，应用于导频接收端，包括：
导频接收及估计模块501，用于连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
波束追踪检测模块502，用于基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
反馈模块503，用于向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的；
所述导频接收端可以通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
其中，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
其中，每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
其中，波束追踪检测模块502，用于根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
其中，波束追踪检测模块502，用于根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的接收波束所述表示如下：
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量矢量vec()函数表示矩阵的列向量化；
ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。
其中，导频接收及估计模块501，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，如果接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，则向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
其中，导频接收及估计模块501，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息，并接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
如图6所示，本发明实施例提供了一种波束追踪的装置，应用于导频发送端，包括：
导频发送模块601，用于向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
波束信息接收模块602，用于接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的；
所述导频接收端可以通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
其中，所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
其中，导频发送模块601，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
其中，导频发送模块601，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，如果接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，则向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
本发明实施例提供一种波束追踪的方法，具体包括下述步骤：
步骤1：波束追踪启动，追踪次数i初始化为0；
步骤2：发送端将发送波束调整为第i个探测发送波束，多个接收端将接收波束调整为各自的第i个探测接收波束；
步骤3：发送端使用第i个探测发送波束广播发送波束追踪导频，多个接收端使用各自的第i个探测接收波束接收所述波束追踪导频，并执行信道估计；
步骤4：累加追踪次数i＝i+1；
步骤5：如果累加追踪次数i小于阈值ξ，则返回步骤2；如果累加追踪次数i等于阈值ξ，则结束。
其中，所述的波束追踪，是指波束训练实现传输波束对准之后，在数据传输阶段，收发端基于能量衰减等准则判定当前波束组合可能已不再是最优组合，而对当前最优波束组合追踪的操作行为；
其中，探测发送波束，是指波束追踪阶段，通过配置特定探测发送AWV生成用于实现波束对准的探测波束(不要求具有定向性)；此外，在波束追踪阶段，每个特定探测发送波束均不相同；
所述探测发送波束与数据传输阶段使用的数据传输波束有所区别。数据传输波束，是指在数据传输阶段，收发端已经预设的可以获得显著天线增益的定向波束，用于数据或者指令的传输；
对于数据传输波束，系统可以根据实际的需要进行设定。例如，IEEE802.15.3c标准规定的传输波束AWV码本。该码本只要求模拟移相器可提供0°、90°、180°和270°四种可控相位。具体来讲，码本矩阵W的第(i，m)元素的数值表示为：
其中，i＝0,…,n-1表示天线序号，m＝0,…,K-1表示码本序号，K表示定向码本数(即可控波束数)。
探测发送波束的AWV，既可以是由随机或者伪随机函数(例如随机伯努利序列)生成，也可以通过下述方式生成：将发送端与所有接收端之间各个潜在的最优发送波束的AWV乘以随机权重系数后叠加而成；
若系统要求AWV的各个权重元素的取值范围有限制(例如，仅可以取值±1和±j)时，特定探测发送波束的AWV的生成方法可以进行数值映射，以保证所取元素值在有效范围集合中；
其中，特定探测发送波束i的AWV定义为ut，i；
其中，探测接收波束，是指波束追踪阶段，通过配置特定探测接收AWV生成用于实现波束对准的探测波束(不要求具有定向性)；此外，在波束追踪阶段，每个特定探测接收波束均不相同；
探测接收波束的AWV，既可以是由随机或者伪随机函数(例如随机伯努利序列)生成，也可以通过下述方式生成：构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成；
若系统要求AWV的各个权重元素的取值范围有限制(例如，仅可以取值±1和±j)时，特定探测接收波束的AWV的生成方法可以进行数值映射，以保证所取元素值在有效范围集合中；
其中，特定探测接收波束i的AWV定义为ur，i；对于第j个接收端，相应的AWV表示为为了便于讨论，在不需要特别指明接收端时，默认特定探测接收波束i的AWV为ur，i；
其中，波束追踪阶段特定探测发送波束或特定探测接收波束的AWV可以采用以下生成方法进行生成：
生成方法1：每个导频下的AWV矢量的各个权重元素是由随机或者伪随机函数生成，例如随机复高斯序列，随机复伯努利序列，伪随机m序列，Golay序列等；
生成方法2：
波束追踪发生在数据传输阶段(即波束训练已经完成之后)，系统根据数据传输阶段当前使用的发送/接收波束，生成与当前发送/接收波束相邻的潜在最优的传输波束下的AWV矢量集合；
将所述AWV矢量集合中的各个AWV矢量乘以随机权重系数后叠加生成新的AWV；
其中，与当前发送/接收波束相邻的潜在最优的传输波束下的AWV矢量集合，假设为其中R表示潜在最优传输波束AWV的数目，τm表示该AWV所在码本矩阵W的列序号；然后，第i个探测波束AWV ui为：
其中，ai,m表示随机序列并且两两之间互相独立，例如±1伯努利随机数或者(0,1)正态分布随机数。对于AWV可设定的元素受限的情况下(例如，仅可设定为±1和±1j时)，可以对ui上的元素以最小量化误差准则映射成相应的数值。
其中，波束追踪导频，是指用于波束追踪期间探测波束组合下的接收能量测量和信道估计的接收端已知的辅助序列，例如，m序列，Golay序列或者LTE(Long TermEvolution，长期演进)使用的Primary Synchronization Signal(PSS)信号等。
图7说明了在一个发送端设备和两个接收端设备时本发明实施例的波束追踪导频的收发示意。ξ个导频被连续发送，其中每次发送导频的训练序列(例如PN序列或Golay序列等)完全相同，但发送端每次所使用的探测发送AWV均不相同，以及接收端每次使用的探测接收AWV均不相同。换言之，在发送每个特定的追踪导频时，发送端和各个接收端使用特定的探测AWV，或称为探测波束。
根据压缩感知理论，探测波束组合数ξ，即追踪导频数目ξ满足ξ＝αlog(RrRt)。其中，Rr和Rt分别表示接收端和发送端可选的潜在最优传输波束的数目；经验参数α称为NPP系数，决定着波束组合检测的效果。具体而言，随着NPP系数α的增加，我们可以获得更好的检测性能，但也会产生更大的追踪花销。
其中，信道估计，是指基于已知发送序列下对于物理信道和阵列天线特征共同作用下的信道响应的估计，可使用的经典算法包括最小二乘(Least-Squared，LS)估计，最小均方误差估计等；
图8说明了追踪导频发送完成后的信道估计所得的响应矩阵的特征。矩阵的行坐标表示相对延时，列坐标表示探测波束组合的序号。例如，元素表示在相对延迟和第i个探测波束组合时的信道响应。值得注意，的列矢量可以表示在特定波束组合下的时域信道响应，但是行矢量却不能表示在特定相对延时下的信道空域响应。这是因为探测波束可能为非定向波束。相反的，为了获得足够高的天线增益和取得数吉比特吞吐率，由传输波束AWV码本Wr和Wt产生的传输波束一定会具有很强的方向性。
其中，本发明实施例采用波束组合追踪检测算法，该算法是一种新型接收端波束追踪方法，包括关键路径选择，发送端波束追踪和接收端波束追踪三个部分组成；具体而言，对任一接收端而言，接收端首先从时域分辨关键路径，然后，基于追踪前收发端数据传输波束序号，依次从预设的传输波束AWV码本中检测追踪最优发送和接收波束组合；
图9说明了波束组合追踪检测算法的实现流程。在输入估计所得的信道响应矩阵后，从时域选择出具有最大能量的径的相对时延ω，然后对发送端最优波束追踪输出了发送传输波束序号最后对接收端最优波束追踪输出了接收发送波束序号
所述最优波束组合，是指在最大接收端SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端SNR的收发端波束组合；或者是指，最大接收端信道容量准则下，所有预设的数据传输收发端波束组合中可以获取最大接收端信道容量的收发端波束组合；其中，追踪前发送端数据传输波束序号为l-1；发送端备选最优数据传输波束集合Δl；追踪前接收端数据传输波束序号为k-1；接收端备选最优数据传输波束集合Δk；
每个接收端独立估计不同探测波束AWV下的信道响应，获得信道响应矩阵其中，L表示信道最大拓展时延，ξ表示重复发送导频序列数目，也是探测波束组合数。接收端通过最优波束组合追踪检测算法获得最优波束组合和其中，表示发送波束序号，可以提供给波束追踪导频发送端(例如基站)，表示接收波束序号，可以提供给波束追踪导频接收端(例如UE)。对于任一接收端，波束组合追踪检测的处理方法相同。
下面对最优波束组合追踪检测算法说明如下：
(1)关键路径选择：
从信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，即选择具有最大能量的关键路径，其中相对时延作为关键路径的标示。如果用ω代表关键路径对应的相对时延，则
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的 是列向量的2范数，即的信号能量；表示相对时延为时的ξ次信道响应估计的列向量，并且是信道响应矩阵的第行的转置。
(2)发送端最优波束追踪：
搜索发送端最优波束序号。根据最大似然准则，发送端最优波束序号表示如下：
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量探测矩阵寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；函数表示以序号l∈Δl为变量探测矩阵寻找具有最大值的|·|表示绝对值，探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量矢量vec()函数表示矩阵的列向量化；
其中，用符号“w”表示数据传输阶段的数据传输波束AWV，用符号“u”表示波束追踪阶段的探测波束AWV。具体而言，ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；传输波束AWV由预设的定向波束码本指定。传输波束码本是一个n×K的矩阵，即n表示天线单元数，K表示传输波束码本指定的定向波束数，并且n≤K。相应地，接收传输波束码本是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数。发送传输波束码本是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数。矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。其中，wr，k表示接收码本矩阵Wr的第k列，wt，l表示发送码本矩阵Wt的第l列。
通过协议规定或者预先告知，接收端已知所有发送端数据传输波束的AWV和所有发送端探测波束的AWV；
(3)接收端最优波束追踪：
依据第二步获得的发送端最优波束序号搜索接收端最优波束序号。根据最大似然准则，接收端最优波束序号表示如下：
另外，也可以先进行“接收端最优波束追踪”再进行“发送端最优波束追踪”，从性能的角度看，是等效的，是本算法的另外一种设计方案；
数据传输阶段的数据传输波束天线权重矢量(AWV)集合与波束追踪阶段的探测波束AWV集合可以不同。若数据传输阶段的传输波束AWV与波束追踪阶段的探测波束AWV相同，本文本所提方案依然可以支持。
其中，在高低频辅助组网场景下，低频段系统为高频段系统提供初始的收发波束方向或者潜在最优收发波束可能集合，高频段系统以此为初始值，进行波束训练的场景可视为一种特殊的波束追踪场景。
本发明实施例还提供一种波束追踪的方法，发起方发起波束追踪，响应方响应波束追踪；发起方作为波束追踪导频的发送端，响应方作为波束追踪导频的接收端，如图10所示，具体包括以下几个阶段：
阶段一：追踪启动阶段(对应下述步骤1)；
阶段二：同步追踪阶段(对应下述步骤2，步骤3、步骤4和步骤5)；
发起方使用特定的探测发送波束广播发送追踪导频，响应方分别使用特定的探测接收波束接收追踪导频；
阶段三：波束检测阶段(对应下述步骤6)；
各个响应方利用所有探测波束组合下的导频进行信道估计，然后执行最优波束组合追踪检测，输出最优波束组合的接收和发送序号；
阶段四：结果反馈阶段(对应下述步骤7)；
各个响应方依次将最优波束组合的发送波束序号反馈给发起方。
波束追踪的方法，具体包括下述步骤：
步骤1：发起方周期性发起波束追踪，并请求各个响应方进行波束追踪响应，追踪次数i初始化为0；
步骤2：在波束追踪阶段，发起方调整发送波束到第i个特定探测发送波束，每个响应方调整接收波束到相对应的第i个特定探测接收波束；
步骤3：发起方使用第i个特定探测发送波束广播发送波束追踪导频，多个响应方分别使用各自第i个特定探测接收波束接收所述波束追踪导频，并执行信道估计；
步骤4：累加追踪次数i＝i+1；
步骤5：如果累加追踪次数i小于阈值ξ，则返回步骤2；如果累加追踪次数i等于阈值ξ，则执行步骤6；
步骤6：各个响应方基于各自ξ次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测算法，输出最优波束组合的接收和发送序号；
步骤7：各个响应方依次将最优波束组合的发送波束序号反馈给发起方；
所述的发起方，是指集成了天线阵列通过配置天线权重矢量AWV生成特定波束的波束追踪的发起设备；此外，若在蜂窝通信中，发起方可以为基站，也可以为用户设备(UE)；若在无线局域网中，发起方可以为接入节点(Access Point，AP)也可以为PBSS(PersonnelBasic Service Set)中心控制节点(PBSS Central Point)，或者接入设备；
所述的响应方，是指集成了天线阵列通过配置天线权重矢量(AWV)生成特定波束的波束追踪的响应设备；此外，若在蜂窝通信中，响应方可以为基站，也可以为用户设备(UE)；若在无线局域网中，响应方可以为接入节点(Access Point，AP)也可以为PBSS(Personnel Basic Service Set，个人基本服务集)中心控制节点(PBSS Central Point)，或者接入设备；
发起方在请求响应方进行波束追踪响应时，还可以携带每一个响应方对应的当前数据传输发送波束序号和相邻(潜在最优)发送波束序号集合；
响应方可以通过向发起方反馈确认应答信号指示本设备参与波束追踪；
本发明实施例还提供一种波束追踪的方法，发起方发起波束追踪，响应方响应波束追踪；发起方作为波束追踪导频的接收端，响应方作为波束追踪导频的发送端，如图11所示，具体包括以下几个阶段：
阶段一：追踪启动阶段(对应下述步骤1和步骤2)；
T个发起方依次向同一个响应方请求发起波束追踪；
响应方在收到来自T个发起方的波束追踪请求后，广播确认响应；
阶段二：同步追踪阶段(对应下述步骤3，步骤4，步骤5、步骤6和步骤7)；
响应方使用特定的探测发送波束广播发送追踪导频，发起方分别使用特定的探测接收波束接收追踪导频；
阶段三：波束检测阶段(对应下述步骤8)；
各个发起方利用所有探测波束组合下的导频进行信道估计，然后执行最优波束组合追踪检测，输出最优波束组合的接收和发送序号；
阶段四：结果反馈阶段(对应下述步骤9)；
各个发起方依次将最优波束组合的发送波束序号反馈给响应方。
波束追踪的方法，具体包括下述步骤：
步骤1：T个发起方依次向同一个响应方请求发起波束追踪；
步骤2：响应方在收到来自T个发起方的波束追踪请求后，广播确认响应；
在广播的确认响应中可以携带每一个发起方对应的当前数据传输发送波束序号和相邻(潜在最优)发送波束序号集合；
步骤3：波束追踪启动，追踪次数i初始化为0；
步骤4：响应方调整发送波束到第i个特定探测发送波束，每个发起方调整接收波束到相对应的第i个特定探测接收波束；
步骤5：响应方使用第i个特定探测发送波束广播发送波束追踪导频，发起方分别使用各自第i个特定探测接收波束接收所述波束追踪导频，并执行信道估计；
步骤6：累加追踪次数i＝i+1；
步骤7：如果累加追踪次数i小于阈值ξ，则返回步骤4；如果累加追踪次数i等于阈值ξ，则执行步骤8；
步骤8：各个发起方基于各自ξ次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测算法，输出最优波束组合的接收和发送序号；
步骤9：各个发起方依次将最优波束组合的发送波束序号反馈给共同的响应方；
上述实施例提供的一种波束追踪的方法和装置，高频段基站和终端从信道响应中追踪和检测所期待的波束组合，不需要两两收发机对其相邻波束组合进行扫描，并且在追踪中间阶段无需波束对准信息的反馈，从而实现多用户波束组合的同步追踪，使得训练花销与用户数相互独立，大幅度降低追踪花销。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (30)

1.一种波束追踪的方法，应用于导频接收端，该方法包括：
连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
<mfenced open = '' close = ''> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>min</mi> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>l</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> <msubsup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>max</mi> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>l</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <mo>|</mo> <msub> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的接收波束所述表示如下：
<mfenced open = '' close = ''> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>k</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>min</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> <msubsup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>max</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>|</mo> <msub> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量 <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>r</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>r</mi> </msub> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>r</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> </mrow> 矢量 <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>t</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>t</mi> </msub> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>t</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow> vec()函数表示矩阵的列向量化；
ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut,i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，还包括：
向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息；
接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
10.一种波束追踪的方法，应用于导频发送端，该方法包括：
向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于：
在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于：
在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，还包括：
接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于：
所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
16.一种波束追踪的装置，应用于导频接收端，包括：
导频接收及估计模块，用于连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计；
波束追踪检测模块，用于基于n次信道估计的结果，执行最优波束组合追踪检测，获得最优波束组合，包括：根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合；
反馈模块，用于向导频发送端反馈所述最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述备选最优发送波束集合是本导频接收端对应的当前发送波束的相邻波束构成的集合；所述备选最优接收波束集合是本导频接收端对应的当前接收波束的相邻波束构成的集合；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
18.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测接收波束的AWV的各个权重元素；
b)构造接收波束AWV生成集合，所述接收波束AWV生成集合中包括本导频接收端的当前接收波束的相邻波束的AWV；将所述接收波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测接收波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
19.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
波束追踪检测模块，用于根据n次信道估计获得的信道响应矩阵从时域分辨接收最佳的关键路径，包括：
从n次信道估计获得的信道响应矩阵的行向量中，选择具有最大能量的行向量，所述最大能量的行向量对应于关键路径，将相对时延ω最为所述关键路径的标识；
其中，函数表示以序号为变量来寻找具有最大值的并输出其对应的序号 是列向量的2范数，代表的信号能量；表示相对时延为时的n次信道响应估计的列向量，所述列向量是信道响应矩阵的第行的转置。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于：
波束追踪检测模块，用于根据分辨出的关键路径从备选最优发送波束集合和备选最优接收波束集合中检测最优波束组合，包括：
根据最大似然准则，获取最优波束组合的发送波束所述表示如下：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>min</mi> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>l</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> <msubsup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>max</mi> </mrow> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>l</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mi>l</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>k</mi> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> </msub> <mo>|</mo> <msub> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
在获得最优波束组合的发送波束后，根据最大似然准则，获取最优波束组合的接收波束所述表示如下：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mover> <mi>k</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>min</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> <msubsup> <mo>|</mo> <mn>2</mn> <mn>2</mn> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mrow> <mi>arg</mi> <mi> </mi> <mi>max</mi> </mrow> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Delta;</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>|</mo> <mfrac> <msubsup> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> <mi>H</mi> </msubsup> <mrow> <mo>|</mo> <mo>|</mo> <msub> <mi>&amp;Theta;</mi> <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>r</mi> </msub> <mover> <mi>l</mi> <mo>^</mo> </mover> <mo>+</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>|</mo> <msub> <mo>|</mo> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <msubsup> <mover> <mi>h</mi> <mo>^</mo> </mover> <mi>&amp;omega;</mi> <mo>#</mo> </msubsup> <mo>|</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
其中，函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最小值的 表示2范数的平方，Θχ表示探测矩阵Θ的第χ列向量；Δl是备选最优发送波束集合；
函数表示以序号l∈Δl为变量寻找具有最大值的|·|表示绝对值；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最小值的Δk是备选最优接收波束集合；
函数表示以序号k∈Δk为变量寻找具有最大值的
探测矩阵是已知的，Θ的第i行为列向量矢量 <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>r</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>r</mi> </msub> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>r</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>r</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> </mrow> 矢量 <mrow> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>t</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>W</mi> <mi>t</mi> </msub> <msubsup> <mi>W</mi> <mi>t</mi> <mi>H</mi> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msup> <msub> <mi>u</mi> <mrow> <mi>t</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>;</mo> </mrow> vec()函数表示矩阵的列向量化； 5
ur，i表示第i个探测接收波束AWV，ut，i表示第i个探测发送波束AWV；接收传输波束码本Wr是一个nr×Kr的矩阵，即其中nr表示接收端天线单元数，Kr表示接收码本矩阵指定的定向波束数；发送传输波束码本Wt是一个nt×Kt的矩阵，即其中nt表示发送端天线单元数，Kt表示发送码本矩阵指定的定向波束数，通过协议规定或者预先告知，数据接收端已知所述Wt；矩阵Wr和矩阵Wt的每一列都表示一个产生定向波束的预设AWV。
21.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
导频接收及估计模块，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，如果接收到导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息，则向所述导频发送端反馈确认响应；
其中，在接收到的导频发送端发送的请求响应波束追踪的请求消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
22.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
导频接收及估计模块，还用于在连续n次接收导频发送端广播发送的追踪导频并进行信道估计前，向导频发送端发送请求响应波束追踪的请求消息，并接收所述导频发送端反馈的确认响应消息；
其中，在接收到的所述导频发送端反馈的确认响应消息中还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
23.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
24.如权利要求16所述的装置，其特征在于：
所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
25.一种波束追踪的装置，应用于导频发送端，包括：
导频发送模块，用于向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频；
波束信息接收模块，用于接收所述一个或多个导频接收端反馈的最优波束组合的发送波束信息；
其中，所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息是所述导频接收端已知的。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于：
所述探测发送波束的天线权重矢量AWV通过以下方式中的任意一种生成：
a)由随机函数或者伪随机函数生成所述探测发送波束的AWV的各个权重元素；
b)构造发送波束AWV生成集合，所述发送波束AWV生成集合中包括每一个导频接收端的当前发送波束的相邻波束的AWV；将所述发送波束AWV生成集合中的所有AWV进行加权叠加后得到探测发送波束的AWV，所述加权叠加使用的加权系数由随机函数或伪随机函数生成。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于：
导频发送模块，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，向一个或多个导频接收端发送请求响应波束追踪的请求消息；
其中，在请求一个或多个导频接收端响应波束追踪时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
28.如权利要求25所述的装置，其特征在于：
导频发送模块，还用于在向一个或多个导频接收端连续n次广播发送追踪导频前，如果接收到一个或多个导频接收端发送的请求响应波束追踪的请求消息后，则向所述导频接收端反馈确认响应；
其中，在向所述导频接收端反馈确认响应时，还可以携带每一个导频接收端对应的当前发送波束的信息以及当前发送波束的相邻发送波束的信息。
29.如权利要求25所述的装置，其特征在于：
所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV均不同；
所述导频接收端每一次接收所述导频发送端广播发送的追踪导频使用的探测接收波束的天线权重矢量AWV均不同。
30.如权利要求25所述的装置，其特征在于：
所述导频接收端通过协议规定或接收消息获知所述导频发送端广播发送每一个追踪导频使用的探测发送波束的天线权重矢量AWV的信息。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062736A1 (zh) * 2017-09-29 2019-04-04 索尼公司 电子设备和通信方法
CN110392004A (zh) * 2018-04-20 2019-10-29 上海华为技术有限公司 一种信道估计方法以及相关装置
CN110429964A (zh) * 2019-06-14 2019-11-08 清华大学 一种基于二维相控天线阵列的快速精确波束跟踪方法
CN111555786A (zh) * 2020-04-24 2020-08-18 深圳清华大学研究院 最优波束对搜索方法、装置、计算机设备及存储介质
CN113156220A (zh) * 2020-12-31 2021-07-23 博流智能科技（南京）有限公司 无线电波感测方法及系统
WO2022089279A1 (zh) * 2020-11-02 2022-05-05 华为技术有限公司 一种设备方位调整的方法和终端设备
WO2023160119A1 (zh) * 2022-02-23 2023-08-31 华为技术有限公司 一种通信方法及设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114257281B (zh) * 2021-11-22 2024-07-09 杭州电子科技大学 一种基于扩展卡尔曼滤波的自适应毫米波波束追踪方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101494484A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 下行波束形成方法
CN101971659A (zh) * 2008-03-11 2011-02-09 Lg电子株式会社 用于执行波束跟踪处理的装置及其方法
CN102017447A (zh) * 2008-01-23 2011-04-13 Lg电子株式会社 用于在多输入多输出系统中发射信号的方法及其设备
US20150244432A1 (en) * 2012-05-22 2015-08-27 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method and Apparatus of Beam Training for MIMO Operation and Multiple Antenna Beamforming Operation
CN104935367A (zh) * 2015-04-27 2015-09-23 电子科技大学 一种基于信道空间稀疏特性的快速迭代波束成形方法
CN106911371A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 中兴通讯股份有限公司 一种波束训练方法和装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102468879B (zh) * 2010-10-29 2015-08-05 日电（中国）有限公司 用于无线通信系统的波束形成训练方法、设备和系统
WO2015032101A1 (zh) * 2013-09-09 2015-03-12 华为技术有限公司 一种波束追踪的方法、装置和系统
CN104935366B (zh) * 2015-04-21 2018-01-02 北京航空航天大学 毫米波通信中的波束搜索方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102017447A (zh) * 2008-01-23 2011-04-13 Lg电子株式会社 用于在多输入多输出系统中发射信号的方法及其设备
CN101494484A (zh) * 2008-01-24 2009-07-29 中兴通讯股份有限公司 下行波束形成方法
CN101971659A (zh) * 2008-03-11 2011-02-09 Lg电子株式会社 用于执行波束跟踪处理的装置及其方法
US20150244432A1 (en) * 2012-05-22 2015-08-27 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method and Apparatus of Beam Training for MIMO Operation and Multiple Antenna Beamforming Operation
CN104935367A (zh) * 2015-04-27 2015-09-23 电子科技大学 一种基于信道空间稀疏特性的快速迭代波束成形方法
CN106911371A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 中兴通讯股份有限公司 一种波束训练方法和装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANIQUE AKHTAR等: "Efficient network level beamforming training for IEEE 802.11ad WLANs", 《 2015 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PERFORMANCE EVALUATION OF COMPUTER AND TELECOMMUNICATION SYSTEMS (SPECTS)》 *
BO GAO等: "Multi-device multi-path beamforming training for 60-GHz millimeter-wave communications", 《 2015 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (ICC)》 *
BO GAO等: "Multi-device multi-path beamforming training for 60-GHz millimeter-wave communications", 《2015 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS (ICC)》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062736A1 (zh) * 2017-09-29 2019-04-04 索尼公司 电子设备和通信方法
US11239896B2 (en) 2017-09-29 2022-02-01 Sony Corporation Beam sweeping method for multiple transmitting beams based on priori information
CN110392004A (zh) * 2018-04-20 2019-10-29 上海华为技术有限公司 一种信道估计方法以及相关装置
CN110429964A (zh) * 2019-06-14 2019-11-08 清华大学 一种基于二维相控天线阵列的快速精确波束跟踪方法
CN110429964B (zh) * 2019-06-14 2020-12-29 清华大学 一种基于二维相控天线阵列的快速精确波束跟踪方法
CN111555786A (zh) * 2020-04-24 2020-08-18 深圳清华大学研究院 最优波束对搜索方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111555786B (zh) * 2020-04-24 2022-08-19 深圳清华大学研究院 最优波束对搜索方法、装置、计算机设备及存储介质
WO2022089279A1 (zh) * 2020-11-02 2022-05-05 华为技术有限公司 一种设备方位调整的方法和终端设备
CN113156220A (zh) * 2020-12-31 2021-07-23 博流智能科技（南京）有限公司 无线电波感测方法及系统
WO2023160119A1 (zh) * 2022-02-23 2023-08-31 华为技术有限公司 一种通信方法及设备

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