CN107645365A - 用于使用帧进行波束成形训练的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于使用帧进行波束成形训练的方法和装置。设备生成包括报头数据和波束成形数据的帧。波束成形数据组织成波束成形训练TRN字段的一个或多个单元。报头数据包括指示以下各项的数量：波束成形数据的一个或多个单元中的每一个中的要使用用于报头数据的相同天线设置被传送第一类型TRN字段；波束成形数据的一个或多个单元中的每一个中的要使用与用于报头数据的天线设置不同的天线设置被传送的第二类型TRN字段；以及第二类型TRN字段如何被组织成一个或多个单元中的每一个中的第二类型TRN字段的要使用相同的相应天线设置被连续传送的相应组，相应天线设置随每个第三数量的第二类型TRN字段的相继组而改变。

Description

用于使用帧进行波束成形训练的方法和装置

技术领域

本说明书一般地涉及无线通信，并且具体而言涉及用于使用帧进行波束成形的方法和装置。

背景技术

发送器站与接收器站之间的无线通信可以是高度方向性的，特别是当发送器站和接收器站根据使用较高频率(诸如与802.11ad和802.11ay协议一起使用的60GHz)的协议进行通信时。由于这种发送器站和接收器站一般包括具有可定向操作的扇区的天线阵列，因此，发送器站和接收器站一般试图相互“训练”(例如，通过使用波束成形训练(“TRN”)字段)以有效通信。然而，这种波束成形训练可能是低效的，因为它一般在不交换有效载荷数据等的专用波束成形训练间隔中发生。

发明内容

本说明书的一个方面提供一种被配置为执行与第二无线通信设备的波束成形细化过程的第一无线通信设备中的无线通信组件中的方法，该方法包括在第一无线通信设备的控制器处生成包括报头数据和波束成形数据的帧，波束成形数据被组织成波束成形训练(TRN)字段的一个或多个单元，报头数据包括：波束成形数据的一个或多个单元中的每一个单元的第一类型TRN字段的第一数量(“P”)，这些第一类型TRN字段要使用用于报头数据的相同天线设置被传送；波束成形数据的一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的第二数量(“M”)，第二类型TRN字段要使用与用于报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；以及组织成一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的相应组的、要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量(“N”)，相应天线设置随每个第三数量(“N”)的第二类型TRN字段的相继组而改变；波束成形数据还包括：由第一数量、第二数量和第三数量限定的TRN字段的一个或多个单元；和进一步追加到最后单元的第一数量的第一类型TRN字段；并且该方法包括使用第一无线通信设备的无线电装置向第二无线通信设备传送该帧。

本说明书的另一方面提供一种被配置为执行与第二无线通信设备的波束成形细化过程的第一无线通信设备中的无线通信组件，该无线通信组件包括：控制器和无线电装置，控制器被配置为生成包括报头数据和波束成形数据的帧，波束成形数据组织成波束成形训练(TRN)字段的一个或多个单元，报头数据包括：波束成形数据的一个或多个单元中的每一个单元中的第一类型TRN字段的第一数量(“P”)，第一类型TRN字段要使用用于报头数据的相同天线设置被传送；波束成形数据的一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的第二数量(“M”)，第二类型TRN字段要使用与用于报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；以及组织成一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的相应组的、要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量(“N”)，相应天线设置随每个第三数量(“N”)的第二类型TRN字段的相继组而改变；波束成形数据还包括：由第一数量、第二数量和第三数量限定的TRN字段的一个或多个单元；和进一步追加到最后单元的第一数量的第一类型TRN字段；并且控制器被配置为通过使用无线电装置向第二无线通信设备传送帧。

本说明书的另一方面提供了被配置为执行与第二站的波束成形细化过程的第一站的无线通信组件中的方法，该方法包括：生成包括以下各项的数据帧：(i)报头数据；(ii)有效载荷数据；以及(iii)波束成形数据，波束成形数据包括：(a)包含多个互补序列的至少一个训练字段；以及(b)用于每个训练字段的包含训练字段内容的一部分的循环扩展字段；并且该方法包括将该数据帧发送给第二站。

本说明书的另一方面提供了被配置为执行与第二站的波束成形细化过程的第一站的无线通信组件中的方法，该方法包括：生成包括以下各项的数据帧：(i)报头数据；(ii)有效载荷数据；以及(iii)波束成形数据，波束成形数据包括：(a)各自包含多个互补序列的多个训练字段，每个训练字段的长度是基于带宽参数和天线流的数量中的至少一者而选择的；(b)以可配置的间隔间距分布在训练字段当中的多个附加的信道估计字段；并且该方法包括将该数据帧发送给第二站。

在本说明书中，要素可被描述为“被配置为”执行一个或多个功能或者“被配置为用于”这种功能。一般地，被配置为执行或者被配置为用于执行功能的要素被启用为执行功能、或者适合于执行功能或者适于执行功能，或者可操作为执行功能，或者以其他方式能够执行功能。

应当理解，为了本说明书的目的，语言“X、Y和Z中的至少一个”和“X、Y和Z中的一个或多个”可被解释为仅仅X、仅仅Y、仅仅Z或者X、Y和Z中的两项或更多项的任意组合(例如，XYZ、XY、YZ和ZZ等)。可以对语言“至少一个……”和“一个或多个……”的任意出现中的两项或更多项应用类似的逻辑。

例如，如本领域技术人员所理解的，术语“约”、“基本上”、“本质上”和“近似”等被定义为“接近”。在一些实现方案中，这些术语被理解为“在10％内”，在其它的实现中这些术语被理解为“在5％内”，在又一些实现中，这些术语被理解为“在1％内”，在又一些其它的实现中，这些术语被理解为“在0.5％内”。

本申请要求在2016年7月22日提交的美国临时专利申请No.62/365533、在2016年11月4日提交的美国临时专利申请No.62/417531、在2016年11月16日提交的美国临时专利申请No.62/422664和在2016年11月29日提交的美国临时专利申请No.62/427538作为优先权。以上申请中的每一个的内容通过引用并入本文。

附图说明

为了更好地理解本文描述的各种实现方案以及更清楚地表示如何将它们投入实用，现在将仅通过示例的方式来参照附图，在这些附图中：

图1示出根据非限制性实现方案的无线通信系统。

图2示出根据非限制性实现方案的图1的系统的设备的框图。

图3示出根据非限制性实现方案的用于在图1的系统中进行波束成形训练的方法的流程图。

图4示出根据非限制性实现方案的正在图1的系统的设备之间传送的请求。

图5示出根据非限制性实现方案的生成帧的图2的设备。

图6示出根据非限制性实现方案的图5的帧。

图7示出根据非限制性实现方案的图5的帧的波束成形数据。

图8示出根据非限制性实现方案的图5的帧的替代性波束成形数据。

图9示出根据非限制性实现方案的在图1的系统的设备之间传送的帧。

图10示出根据非限制性实现方案的在图1的系统的设备之间传送的帧的反馈。

图11示出根据非限制性实现方案的调整其间的通信的图1的系统的设备。

具体实施方式

图1示出了包括无线服务集的无线通信系统100，该无线服务集包括使用各波束121、122彼此通信的无线通信设备101和102。服务集的性质和规模没有特别限制。对于本领域技术人员将明显的是，系统100的服务集可以是由彼此通信的至少一对无线通信设备(例如，设备101、102)组成的个人基本服务集(PBSS)。在其他示例中，服务集可以是基本服务集(BSS)，诸如包括接入点(例如设备101、102中的至少一个是接入点)的基础设施BSS或独立的BSS。

假定在系统100中设备101、102各自使用相同和/或相似的频率进行通信。例如，图1所示的设备可以各自实现IEEE 802.11ad(WiGig)标准或其增强(例如，802.11ay，可替代地称为EDMG((Enhanced Directional Multi-Gigabit))，并因此均以60GHz附近的频率传送和接收数据。由此，波束121、122各自包括以60GHz或大约60GHz传送的数据。在这样的频率处，波束121、122非常容易受到来自设备101、102之间的结构(例如，未示出的建筑物等)的干扰。因此，设备101、102被配置为执行某些动作(例如通过用帧执行各天线阵列的波束成形训练)以细化波束121、122的方向和/或改善它们之间的通信，这可以导致它们对干扰的敏感性的降低。

设备101、102中的每一个可以包括移动设备或非移动设备中的一个或多个，这些设备包括但不限于电子设备、通信设备、计算设备、便携式电子设备、无线适配器、无线USB(通用串行总线)适配器、移动计算设备、便携式计算设备、平板计算设备、膝上型计算机、PDA(个人数字助理)、手机、智能电话、电子阅读器、移动照相机设备、个人计算机、工作站、接入点、服务器、媒体服务器、电话等的任何适当的组合。实际上，进行无线通信并且可执行波束成形训练(例如，并由此包括天线阵列)的任何设备都在本实施例的范围内。

现在转向图2，在描述系统100的设备实现上述的波束成形训练功能的操作之前，将描述设备101的某些部件。下面对设备101的描述也适用于设备102。也就是说，设备101、102各自包括下面讨论的部件，但是应当理解，每个部件的特定实现方案可以随设备而变化。

设备101包括也称为处理器200的中央处理单元(CPU)。处理器200与其上存储有用于执行各种动作(例如，将媒体内容流传输到设备108)的各种计算机可读指令的非暂时性计算机可读存储介质(诸如存储器204)互连。存储器204包括易失性存储器(例如，随机存取存储器或RAM)和非易失性存储器(例如，只读存储器或ROM、电可擦除可编程只读存储器或EEPROM、闪存存储器)的适当组合。处理器200和存储器204各自包括一个或多个集成电路。

设备101可以可选地包括一个或多个输入设备和一个或多个输出设备，这些设备被一般地指示为可选的输入/输出设备208。输入和输出设备208用于接收用于控制设备101的操作以及用于例如向设备101的用户呈现信息的命令。因此，输入和输出设备208包括设备(包括键盘、鼠标、显示器、触摸屏、扬声器和麦克风等)的任何合适的组合。然而，例如，在诸如无线USB适配器和接入点等的设备中，输入/输出设备208可以不存在。

设备101还包括与处理器200互连的无线通信组件212。组件212使得设备101能够与其他通信设备(例如设备102)通信。在本示例中，组件212根据IEEE802.11ad标准(和/或IEEE802.11ay标准)启用这样的通信，并因此以大约60GHz的频率传送和接收数据。

通信组件212包括一个或多个集成电路和/或逻辑电路形式的控制器216，控制器216被配置为建立和维护与其他设备的通信链路。

控制器216还被配置为处理经由天线阵列220传送的传出数据，并且从阵列220接收传入传输并且处理这些传输以传递给处理器200，天线阵列220包括但不限于天线元件和/或天线扇区的相控阵列。在本示例中，控制器216因此可以包括基带处理器和收发器(也称为无线电处理器)，基带处理器和收发器可以被实现为分立的硬件元件或者集成在单个电路(包括但不限于集成电路和/或逻辑电路)上。

示例性集成电路和/或逻辑电路包括一个或多个处理器、一个或多个微处理器、一个或多个ASIC(专用集成电路)和一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)。在一些实施例中，控制器216不是通用控制器，而是专门配置为实现波束成形训练功能的控制器。例如，在一些实施例中，控制器216具体包括被配置为实现特定波束成形训练功能的计算机可执行引擎。

此外，控制器216被配置为执行各种计算机可读指令(例如，存储在与控制器216集成的存储元件中或存储在被实现为组件212的分立硬件部件并与控制器216连接的存储元件中)以执行以上功能。此外，控制器216被配置为执行本文也称为应用224的波束成形训练应用224。通过应用224的执行，控制器216被配置为操作无线通信组件212：生成包括报头数据和波束成形数据的帧，波束成形数据组织成波束成形训练(TRN)字段的单元，报头数据包括：波束成形数据的单元中的每一个单元中的第一类型TRN字段的第一数量(“P”)，第一类型TRN字段要使用用于报头数据的相同天线设置被传送；波束成形数据的单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的第二数量(“M”)，第二类型TRN字段要使用与用于报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；和组织成单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的相应组的、要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量(“N”)，相应天线设置随每个第三数量(“N”)的第二类型TRN字段的相继组而改变；波束成形数据还包括：由第一数量(“P”)、第二数量(“M”)和第三数量(“N”)限定的TRN字段的单元；和追加到最后单元的第一数量(“P”)的第一类型TRN字段；以及使用无线电装置和/或阵列220向第二无线通信设备102传送帧。

阵列220一般包括生成波束121的相控天线阵列。通常，如图1所示，阵列220可以以一种或多种模式操作，这些模式包括但不限于：全向(和/或准全向)模式，其中波束121具有360°的发射角(和/或在阵列220被配置为进行发射的所有方向上)；以及定向模式，其中波束121例如朝向装置102在一个或多个方向上变窄。实际上，控制器216通常被配置为实现应用224以：在设备102的方向上更精确地缩窄波束121；和/或改善它们之间的通信。类似地，设备102的控制器被配置为：在设备101的方向上更精确地缩窄波束122；和/或改善它们之间的通信。

现在注意图3，图3示出根据非限制性实现方案的用于使用帧进行波束成形训练的方法300的流程图。为了有助于方法300的解释，将假设使用系统100并且具体而言由设备101的控制器216(例如当控制器216处理应用224时)执行方法300。实际上，方法300是可配置系统100和/或设备101和/或控制器216的一种方式。此外，对方法300的以下讨论将导致对设备101和系统100及其各种部件的进一步理解。然而，应当理解的是，系统100和/或设备101和/或控制器216和/或方法300可以是变化的，并且不需要确切地如本文讨论的那样彼此结合地工作，并且这样的变体在本实现方案的范围内。

无论如何，要强调的是，除非另有说明，否则方法300不需要按照所示的确切顺序执行；并且，类似地，可以并行地而不是依次地执行各个块；由此，方法300的要素在这里被称为“块”而不是“步骤”。然而，还应当理解，方法300也可以在系统100的变体上实现。此外，虽然将计算设备101描述为实现和/或执行方法300的每个块，但是应当理解，方法300的每个块是使用控制器216处理应用224而发生的。

在方法300中假定设备101已经与设备102交换服务集凭证(诸如各自的服务集标识符等)，并且波束121一般指向设备102并且类似地波束122一般指向设备101。例如，在方法300的实现之前，设备101、102中的一个或多个可能已在各自的阵列220的全向(和/或准全向)模式下广播各自的服务集标识符。当接收到相应的服务集标识符和/或接收到对相应的服务集标识符的传送的响应时，设备101、102中的每一个切换到它们之间的使用形成波束121、122的相应阵列220的定向模式(例如，使用相应阵列220的天线元件和/或扇区的一部分)的通信。相应阵列220的用于形成波束121、122的部分可以基于该相应阵列220的当相应阵列220在全向(和/或准全向)模式中操作时在其上首先接收到数据(例如服务集标识符)的一个或多个扇区。

在可选的块302处，控制器216接收来自设备102的例如在波束122内的请求。该请求可以用于包括但不限于数据帧、控制帧和管理帧中的一个或多个的帧等。替代地，该请求可以包括BRP(波束细化协议)请求等，其限定设备102将如何执行波束成形训练。无论哪种方式，该请求可以包括如下所述的指示设备101如何使用帧执行波束成形训练的波束成形参数。

在块304处，控制器216生成包括报头数据和波束成形数据的帧，波束成形数据组织成波束成形训练(TRN)字段的单元，报头数据包括：波束成形数据的单元中的每一个中的第一类型TRN字段的第一数量(“P”)，第一类型TRN字段要使用用于报头数据的相同天线设置被传送；波束成形数据的单元中的每一个中的第二类型TRN字段的第二数量(“M”)，第二类型TRN字段要使用与用于报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；和组织成单元中的每一个中的第二类型TRN字段的相应组的要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量(“N”)，相应天线设置随每个第三数量(“N”)的第二类型TRN字段的相继组而改变；波束成形数据还包括：由第一数量(“P”)、第二数量(“M”)和第三数量(“N”)限定的TRN字段的单元；和追加到最后单元的第一数量(“P”)的第一类型TRN字段。

在块306处，控制器216使用无线电装置和/或阵列220向第二无线通信设备102传送该帧。例如，帧中的每个TRN字段都使用相关联的天线设置传送。

具体而言，帧包括如此后描述的波束成形训练字段，波束成形训练字段使得设备101、102能够操作其相应的阵列220以更精确地将波束121、122向彼此引导。

现在将参照图4-图11描述方法300。

接下来将注意力转向图4，图4示出了块302的非限制性实现方案。图4基本上类似于图1，类似的要素具有类似的编号。在图4中，设备101被示为在波束122中传送请求400，例如在块302处请求400在设备101处被接收。下面将更详细地描述请求400的示例性结构和/或数据。然而，请求400因此一般可以包括波束成形参数，这些波束成形参数可以包括但不限于下面描述的数量P、M和N。当设备102的相应控制器216实现相应的应用224和/或用于生成请求400的应用时，可以生成请求400。

接下来将注意力转向图5，图5示出了块304的非限制性实现方案。图5基本上类似于图2，类似的要素具有类似的编号。在图5中，控制器216被示出为例如响应于接收到请求400而生成帧500。如图所示，请求400在阵列220处被接收，并且可选地由处理器200处理以提取例如用于生成帧500的信息(例如，如下所述的数量P、M和N)。

如本领域技术人员(例如掌握802.11协议的知识的人)所理解的，帧500可以包括控制帧、数据帧和管理帧中的一个。

接下来将注意力转向图6，图6示出了当实现应用224时由设备101生成的帧500的非限制性实现方案。

帧500包括报头数据601、有效载荷数据602(例如，要在设备102处接收的数据，例如，包括文本数据、图像数据、音频数据、视频数据和浏览器数据等中的一个或多个的包)、可选的AGC(自动增益控制)字段603和波束成形数据604。如下面将要描述的，报头数据601包括定义波束成形数据604的结构的值，这些值包括但不限于第一数量“P”，第二数量“M”和第三数量“N”。

帧500还可以包括其他报头。例如，在一些实现方案中，帧500由802.11ay标准限定，其中帧包括L-Header，EDMG-Header-A1和EDMG-Header-A2。在这些实现方案中，报头数据601可以是EDMG-Header-A1的一部分。类似地，帧500可以具有任何其他类型的格式和/或包括还包含报头数据601和波束成形数据604的任何其他数据和/或信息。

接下来将注意力转向图7，图7示出波束成形数据604。如图所示，波束成形数据604被组织成多个单元701，每个单元701包括被数量“M”的第二类型TRN字段的集合跟随的数量“P”的第一类型波束成形训练(TRN)字段的集合。

每个TRN字段包括一个或多个互补序列(complementary sequence)，这些互补序列包括但不限于格莱(Golay)序列等。

此外，每个TRN字段与要用于传送相应TRN字段的天线设置相关联。相关联的天线设置可以包括但不限于：阵列220的相位、阵列220的要用于传送TRN字段的元件和/或扇区、天线波矢量(“AWV”)、用于传送TRN字段的频率等。

例如，第一类型TRN字段将使用用于报头数据601的相同天线设置(例如用于形成波束121的相同天线设置)来传送。第一类型TRN字段可以被替代地称为信道估计字段。

第二类型TRN字段将使用与用于报头数据601的天线设置不同的天线设置，例如改变以下各项中的一个或多个：阵列220的相位、阵列220的用于传送TRN字段的扇区、AWV、用于传送TRN字段的频率等。因此，第二类型TRN字段是使用作为用于传送报头数据601和/或第一类型TRN字段的天线设置的扰动(perturbation)的天线设置来向设备102传送的；因此，对于第二类型TRN字段中的每一个，波束121可以例如关于方向和频率等改变。

每个单元701的“M”数量的第二类型TRN字段的集合进一步被组织成“N”个TRN字段的组，其中，每组的“N”个TRN字段将使用相同的相应天线设置被连续传送，但其中相应天线设置随着每个相继组而改变。换句话说，每个相继组的N个TRN字段使用不同于先前组的N个TRN字段的天线波矢量和频率中的一者或多者被传送。例如，如图所示，TRN字段2-1…2-N的组以相同的相应天线设置被传送，而接下来的TRN字段2'-1…2'-N的组使用不同的天线设置被传送。因此，每组“N”个TRN字段表示报头数据601和/或第一类型TRN字段的天线设置的不同扰动。

因此，(例如，每个单元中跟随第一类型TRN字段的集合的)数量“M”的第二类型TRN字段的集合是“N”的整数倍。

此外，虽然在图7中类似地示出了每个单元701，但是，每个单元701中的每个M个TRN字段的集合可以与不同的天线设置相关联。

然而，在一些实现方案中，给定数量的连续单元701可以与天线设置的相同集合相关联(例如，用于给定数量的连续单元701中的每个M个TRN字段的集合的天线设置可以从连续单元701到连续单元701是相同的)。实际上，这样的连续单元701可以由设备102用于执行接收波束成形训练。

如图所示，波束成形数据604还包括追加到最后单元701的“P”个第一类型TRN字段的最后集合703。

因此，当传送帧500时，报头数据601、有效载荷数据602和AGC字段603(如果存在)是使用相同的天线设置传送的，并且然后波束成形数据604是使用由每个单元701中的“M”个第二类型TRN字段代表的天线设置的扰动而传送的。由于在设备102处接收到每个单元701中的“M”个第二类型TRN字段，因此设备102可以测量每个单元701中的“M”个第二类型TRN字段中的每一个的质量参数等，并且向设备101提供反馈。设备101可以接收对每个单元701中的“M”个第二类型TRN字段中的每一个的反馈，并且调整波束121以改善设备101、102之间的方向性和/或通信。

正在传送的每个单元701中的“P”个第一类型TRN字段和波束成形数据604的结尾处的“P”个TRN字段703可以被设备102用作在“P”个TRN字段之后和/或之前的要对其测量质量参数等的“M”个TRN字段的校准。

此外，由于第二类型TRN字段表示用于传送报头数据601和/或第一类型TRN字段的初始天线设置的扰动，所以第二类型TRN字段可以替代地称为传送TRN字段。

因此，报头数据401通过在报头数据401中包括以下内容而限定波束成形数据604的结构：每个第一类型TRN字段集合中的第一类型TRN字段的第一数量(“P”)；跟随除第一类型TRN字段的最后集合之外的每个第一类型TRN字段集合的第二类型TRN字段的第二数量(“M”)；以及在每个第二类型TRN字段集合中在相应的第二类型TRN字段的组中使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量(“N”)，并且相应天线设置随每个相继组而变化。

在一些实现方案中，波束成形数据604还可以包括第三类型TRN字段(例如接收TRN字段)，第三类型TRN字段全部与相同天线设置相关联，这些天线设置可以与报头数据601和/或第一类型TRN字段的天线设置相似或不同。因此，用于第三类型TRN字段的天线设置可以是相同的。例如，接下来将注意力转向图8，图8示出替代波束成形数据804，其可以在帧500中用于代替波束成形数据604。波束成形数据804类似于波束成形数据604，但是包括接收TRN字段811，设备102可以使用TRN字段811的相应天线设置的扰动来接收TRN字段811、测量TRN字段811的质量参数，并且TRN字段811可以用于调整波束122。如图所示，接收TRN字段811被追加到每个单元701的结尾，但接收TRN字段811可作为组插入在波束成形数据804中的任何合适的位置处，包括但不限于在最后的单元701之后和/或在P个TRN字段703之后。

此外，在一些实现方案中，例如，在根据802.11ay标准(例如EDMG)发生设备101、102之间的通信的实现方案中指定数量“P”、“M”和“N”的情况下，可以从0、1、2或4中选择P的值，可以从1到16(含端点)选择M的值，并且可以从1、2、3、4或8中选择N的值。照此，可以在EDMG-Header-A1中指定数量“P”、“M”和“N”，并且2个位可以专用于指定数量P，可以4个位可以专用于指定数量M，以及2个位可以专用于指定数量N。

换句话说，在P＝0的一些实现方案中，单元701不包括第一类型TRN字段，并且均不是“P”个第一类型TRN字段的最后集合703也不追加到最后的单元701。

此外，在根据802.11ay标准发生设备101、102之间的通信的实现方案中，P、M和N中的每一个的相应值可以包括以下之一：P＝2，M＝6，N＝3；或P＝2，M＝8，N＝1。实际上，这两组P、M和N可以表示设备101、102的两种强制性默认模式。然而，在设备101、102彼此通信(例如并且形成关联)之后，设备101，102可以基于它们各自的能力可选地协商P、M和N的值。

例如，可以取决于设备102的能力和/或处理资源等协商数量“P”、“M”和“N”中的每一个的值。例如，设备102的处理器200、控制器216、天线阵列220可以要求N大于1，以便当在帧500中接收到第二类型TRN字段时执行适当的质量测量。

例如，设备101、102中的一个或多个可以以填充有表示其相应的传送能力和/或接收能力的值的字段的形式将它们的传送能力和/或接收能力发送到设备101、102中的另一个。此外，可以基于另一设备101、102的传送能力和/或接收能力对这些字段进行过滤。例如，如果设备101不能够每单元701传送“P”个第一类型TRN字段并且设备102能够每单元701接收“P”个第一类型TRN字段，则设备102可以不通知设备101这种能力。换句话说，一旦设备101、102中的一个具有另一设备的能力的指示，则已经接收到另一设备的能力的指示的设备101、102可以仅向该另一设备通知其兼容的能力。

下面的表1和表2提供可以由设备101、102中的每一个使用以填充要被传送到另一设备的传送能力和/或接收能力的指示的位字段的非限制性示例。表1示出了传送能力位字段，而表2示出了接收能力位字段。

表1

表2

在任何情况下，用于生成帧500的数量“P”、“M”和“N”中的每一个的值可以包括在请求400中。类似地，在帧500中传送的单元701的数量以及使用相同TRN设置集合而重复的连续单元701的数量也可包括在请求400中。

例如，在EDMG实现方案中，请求400可以包括但不限于：

8位“L-RX”值，其指定要在帧500中传送的单元701的数量，“L-RX”值选自“1-255”(含端点)。

8位“TX/RX”值，其指定在帧500中使用相同的相应天线设置传送的连续单元701的数量(如上所述)。

P的2位值，选自1、2或4。

M的4位值，选自1-16。

N的2位值，选自1、2、3、4或8。

此外，N的值可以取决于用于在设备101、102之间通信的信道的数量，N的值随着信道数量的增加而增加。例如，在EDMG中，信道数可以在1和4之间(包括端点)，并且可以增加N(并且因此也增加M)的值，使得每个N个TRN字段的分组可以用于不同信道上的波束成形训练。

接下来将注意力转向图9、图10和图11，这些图中的每一个基本上类似于图4，类似的要素具有类似的编号。图9示出了方法300的块306的非限制性实现方案，其中帧500例如在波束121中并且响应于请求400被传送到设备102。如上所述，使用相应天线设置传送帧500中的每个TRN字段。帧500在设备102处被接收。照此，有效载荷602中的数据例如被传送到设备102的处理器200。

此外，当接收到帧500中的每个TRN字段时，设备102测量质量参数等，并且，如图10所示，将反馈1000传送到设备101。反馈1000一般可以包括针对在帧500中接收的TRN字段的至少一部分所确定的质量参数(包括但不限于RSSI(接收信号强度指示符)和错误指示符等中的一个或多个)，使得设备101可以使用反馈1000确定哪些天线设置导致设备101、102之间的最佳通信。如图11所示，设备101然后可基于反馈1000将波束121调整为例如如图所示的那样朝向设备102更有方向性和/或改善与设备102的通信。这种调整可包括将如上所述的那样用于生成波束的天线设置改变为与帧500中的具有在反馈1000中接收的最佳质量参数的TRN字段相关联的天线设置。

当帧500包括接收TRN字段(和/或使用“TX/RX”值指定的连续单元701)时，设备102还可以在接收到接收TRN字段(和/或使用“TX/RX”值指定的连续单元701)时改变其天线设置。因此，如图11所示，基于反馈1000，设备102还将波束122调整为更有方向性和/或改善与设备101的通信。

还应理解，作为帧500的结果发生的波束成形训练不会在设备101、102之间的有效载荷数据交换之前的专用波束成形间隔内发生。而是，波束成形训练与有效载荷数据的交换结合出现。

因此，这里描述了在其中使用帧进行波束成形训练的方法和装置。帧可以包括有效载荷，使得波束成形训练可以在设备之间的数据交换期间而不是在专用波束成形训练间隔期间发生，这可以比在专用波束成形训练间隔期间执行波束成形训练更有效率。

根据本公开的一个实施例，帧可以根据从无线通信设备接收到的请求而生成，该请求包括第一数量、第二数量和第三数量，并且该请求可以还包括所请求的一个或多个单元的数量。

根据本公开的一个实施例，其中帧还可以包括第三类型的TRN字段，第三类型的TRN字段包括接收TRN字段。

根据本公开的一个实施例，其中，P、M和N中的每一个的相应值可以包括P＝2、M＝6、N＝3或P＝2、M＝8、N＝1中的一者。

根据本公开的一个实施例，其中帧可以包括控制帧、数据帧和管理帧中的一个。

本公开的一个实施例还可以包括与第二无线通信设备协商第一数量、第二数量和第三数量的值。

本领域技术人员将理解，在一些实现方案中，可以使用预编程的硬件或固件元件(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等)或其他相关组件来实现设备101、102的功能。在其他实现方案中，可以使用能够访问存储用于计算设备的操作的计算机可读程序代码的代码存储器(未示出)的计算设备来实现设备101、102的功能。计算机可读程序代码可以存储于计算机可读存储介质上，该计算机可读存储介质是固定的、有形的并且可被这些部件直接读取(例如，可移动软盘、CD-ROM、ROM、固定盘、USB驱动器)。此外，应当理解，计算机可读程序可以被存储为包括计算机可用介质的计算机程序产品。并且，永久存储设备可包括计算机可读程序代码。还应理解，计算机可读程序代码和/或计算机可用介质可包括非暂时性计算机可读程序代码和/或非暂时性计算机可用介质。替代地，计算机可读程序代码可被远程存储，但可在传送介质上经由与网络(包括但不限于因特网)连接的调制解调器或其它接口设备传送到这些部件。传输介质可以是非移动介质(例如，光学通信线路和/或数字通信线路和/或模拟通信线路)或移动介质(例如，微波传送方案、红外传送方案、自由空间光学传送方案或其他传送方案)或其组合。

本领域技术人员将理解，还有更多可能的替代实现方案和修改，并且上述示例仅仅是一个或多个实现方案的说明。因此，范围仅受所附权利要求的限制。

Claims (10)

1.一种被配置为执行与第二无线通信设备的波束成形细化过程的第一无线通信设备的无线通信组件中的方法，所述方法包括：

在第一无线通信设备的控制器处生成包括报头数据和波束成形数据的帧，

所述波束成形数据被组织成波束成形训练TRN字段的一个或多个单元，

所述报头数据包括：

所述波束成形数据的所述一个或多个单元中的每一个单元中的第一类型TRN字段的第一数量P，所述第一类型TRN字段要使用用于所述报头数据的天线设置相同的天线设置被传送；

所述波束成形数据的所述一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的第二数量M，所述第二类型TRN字段要使用与用于所述报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；和

被组织成所述一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的相应组的要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量N，所述相应天线设置随每个第三数量N的第二类型TRN字段的相继组而改变；

所述波束成形数据还包括：

由第一数量、第二数量和第三数量限定的TRN字段的所述一个或多个单元；和

进一步追加到最后单元的第一数量的第一类型TRN字段；以及

通过使用第一无线通信设备的无线电装置向第二无线通信设备传送所述帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述一个或多个单元中的每一个单元中，第二数量M的第二类型TRN字段跟随第一数量P的第一类型TRN字段。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述帧是根据从无线通信设备接收到的请求生成的，所述请求包括第一数量、第二数量和第三数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第二数量M是第三数量N的整数倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，第二类型TRN字段包括传送TRN字段。

6.一种被配置为执行与第二无线通信设备的波束成形细化过程的第一无线通信设备的无线通信组件，所述无线通信组件包括：

控制器和无线电装置，所述控制器被配置为：

生成包括报头数据和波束成形数据的帧，

所述波束成形数据被组织成波束成形训练TRN字段的一个或多个单元，

所述报头数据包括：

所述波束成形数据的所述一个或多个单元中的每一个单元中的第一类型TRN字段的第一数量P，所述第一类型TRN字段要使用用于所述报头数据的天线设置相同的天线设置被传送；

所述波束成形数据的所述一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的第二数量M，所述第二类型TRN字段要使用与用于所述报头数据的天线设置不同的天线设置被传送；和

被组织成所述一个或多个单元中的每一个单元中的第二类型TRN字段的相应组的要使用相同的相应天线设置被连续传送的第二类型TRN字段的第三数量N，所述相应天线设置随每个第三数量N的第二类型TRN字段的相继组而改变；

所述波束成形数据还包括：

由第一数量、第二数量和第三数量限定的TRN字段的所述一个或多个单元；和

进一步追加到最后单元的第一数量的第一类型TRN字段；以及

使用所述无线电装置向第二无线通信设备传送所述帧。

7.根据权利要求6所述的无线通信组件，在所述一个或多个单元中的每一个单元中，第二数量M的第二类型TRN字段跟随第一数量P的第一类型TRN字段。

8.根据权利要求6所述的无线通信组件，其中，所述帧是根据从无线通信设备接收到的请求生成的，所述请求包括第一数量、第二数量和第三数量。

9.根据权利要求6所述的无线通信组件，其中，第二数量M是第三数量N的整数倍。

10.根据权利要求6所述的无线通信组件，其中，第二类型TRN字段包括传送TRN字段。