CN107689820A - 无线通信系统中的电子设备和服务器以及无线通信方法 - Google Patents

无线通信系统中的电子设备和服务器以及无线通信方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及无线通信系统中的电子设备和服务器以及无线通信方法。根据本公开的电子设备作为D2D通信的发送端设备,该电子设备包括:收发机;以及一个或多个处理电路,被配置为执行以下操作:基于电子设备和与电子设备相对应的接收端设备的位置信息使收发机向无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息;当电子设备没有从服务器获取到波束赋形信息时,触发电子设备与接收端设备之间的波束训练过程;以及在波束训练过程结束后,使收发机将波束训练过程的结果上报到服务器。使用根据本公开的电子设备和服务器以及无线通信方法,可以结合自适应波束赋形和固定码本波束切换两种波束赋形技术的优点,在算法简单的基础上实现较高的传输性能。

Description

无线通信系统中的电子设备和服务器以及无线通信方法
技术领域
本公开涉及无线通信的技术领域,具体地涉及无线通信系统中的电子设备和服务器以及用于在无线通信系统中进行无线通信的方法。
背景技术
这个部分提供了与本公开有关的背景信息,这不一定是现有技术。
D2D通信技术是指蜂窝通信用户设备通过终端直通的方式直接进行数据交互的信息传输方式。与传统蜂窝通信相比,D2D通信技术复用频谱资源、传输距离短、信息不经过基站中转,因而D2D通信技术可以增加频谱利用率,减少用户设备发射功率及基站负载,同时由于通信距离小使得信号较优,有利于降低对其他设备的通信干扰。
波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术,波束赋形通过调整天线阵列中每个阵元的加权系数产生具有指向性的波束,从而能够获得明显的阵列增益。因此,波束赋形技术在扩大覆盖范围、改善边缘吞吐量以及干扰抑止等方面都有很大的优势。现有的波束赋形技术大多用于基站与在其覆盖范围内的用户设备之间的通信。而在D2D通信中,终端通过直通的方式进行信息交互,传统的波束赋形技术不再满足D2D通信的需求。
此外,现有的波束赋形算法主要可以分为固定码本波束切换以及自适应波束赋形。自适应波束赋形依据设定的最优准则,动态调整发送和接收波束旋转矢量以获得最佳传输性能,但通常实现算法复杂度较高,功耗较大。固定码本波束切换是预先设计好一组波束码本,继而通过波束训练选定可最大化接收信噪比的码本进行通信,通常这种方案形成的天线波束旁瓣增益高,无法得到有效抑制,无法形成多峰值多零陷的波束图,但其具有极低的实现复杂度,能耗低,硬件成本代价低,因而适用于低成本小型设备。在固定码本波束切换技术中,在每次进行用户数据传输之前都需要执行波束训练操作,在某些需要经常切换链路的情况下,频繁的波束训练操作不仅开销大,而且属于重复计算,浪费资源。
因此,有必要提出一种D2D通信中的波束赋形技术,以解决以上技术问题中的至少一个。
发明内容
这个部分提供了本公开的一般概要,而不是其全部范围或其全部特征的全面披露。
本公开的目的在于提供一种无线通信系统中的电子设备、服务器以及无线通信方法,以将波束赋形技术应用于D2D通信的发送端设备和接收端设备,同时结合自适应波束赋形和固定码本波束切换两种波束赋形技术的优点,在算法简单的基础上实现较高的传输性能。
根据本公开的一方面,提供了一种无线通信系统中的电子设备,所述电子设备作为设备到设备D2D通信的发送端设备,所述电子设备包括:收发机;以及一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:基于所述电子设备和与所述电子设备相对应的接收端设备的位置信息使所述收发机向所述无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息;当所述电子设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时,触发所述电子设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及在所述波束训练过程结束后,使所述收发机将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器。
根据本公开的另一方面,提供了一种无线通信系统中的电子设备,所述电子设备作为设备到设备D2D通信的接收端设备,所述电子设备包括:收发机;以及一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:执行由与所述电子设备相对应的发送端设备触发的所述电子设备和所述发送端设备之间的波束训练过程;以及在所述波束训练过程结束后,使所述收发机将所述波束训练过程的结果上报到所述无线通信系统中的服务器,其中,所述发送端设备基于所述电子设备和所述发送端设备的位置信息向所述服务器请求波束赋形信息,并且当所述发送端设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时触发所述波束训练过程。
根据本公开的另一方面,提供了一种无线通信系统中的服务器,包括:收发机;以及一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:使所述收发机接收所述无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求;基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表;当所述波束赋形信息表中不存在所述波束赋形信息时,使所述收发机通知所述发送端设备以使得所述发送端设备触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及使所述收发机从所述发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中。
根据本公开的另一方面,提供了一种由无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备执行的无线通信方法,包括:基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息向所述无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息;当没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时,触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及在所述波束训练过程结束后,将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器。
根据本公开的另一方面,提供了一种由无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的接收端设备执行的无线通信方法,包括:执行由与所述接收端设备相对应的发送端设备触发的所述发送端设备和所述接收端设备之间的波束训练过程;以及在所述波束训练过程结束后,将所述波束训练过程的结果上报到所述无线通信系统中的服务器,其中,所述发送端设备基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息向所述服务器请求波束赋形信息,并且当所述发送端设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时触发所述波束训练过程。
根据本公开的另一方面,提供了一种无线通信方法,包括:接收无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求;基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表;当所述波束赋形信息表中不存在所述波束赋形信息时,通知所述发送端设备以使得所述发送端设备触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及从所述发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中。
使用根据本公开的无线通信系统中的电子设备和服务器以及用于在无线通信系统中进行无线通信的方法,使得D2D通信的发送端设备可以向服务器请求波束赋形信息,只有在没有获取到波束赋形信息时才执行与接收端设备之间的波束训练过程,并可以将波束训练的结果上报到服务器。这样一来,并非在所有的数据传输之前都执行波束训练过程,大大简化了算法,同时经过了波束训练之后能够获得传输性能最好的波束,从而获得较高的传输性能。因此,根据本发明的无线通信系统中的电子设备、服务器以及无线通信方法可以将波束赋形技术应用于D2D通信的发送端设备和接收端设备,同时结合自适应波束赋形和固定码本波束切换两种波束赋形技术的优点,在算法简单的基础上实现较高的传输性能。
从在此提供的描述中,进一步的适用性区域将会变得明显。这个概要中的描述和特定例子只是为了示意的目的,而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图只是为了所选实施例的示意的目的而非全部可能的实施,并且不旨在限制本公开的范围。在附图中:
图1是根据本公开的实施例的设备到设备D2D通信的场景的示意图;
图2是根据本公开的实施例的发送端电子设备的结构的框图;
图3是根据本公开的实施例的发送端设备没有获取到波束赋形信息的信令流程图;
图4是根据本公开的实施例的波束训练过程的信令流程图;
图5是根据本公开的又一实施例的波束训练过程的信令流程图;
图6是根据本公开的另一实施例的波束训练过程的信令流程图;
图7是根据本公开的又一实施例的发送端电子设备的结构的框图;
图8是根据本公开的又一实施例的发送端设备没有获取到波束赋形信息的信令流程图;
图9是根据本公开的实施例的发送端设备获取到波束赋形信息的信令流程图;
图10是根据本公开的实施例的波束赋形过程的信令流程图;
图11是根据本公开的实施例的在发送端设备发现直达路径被阻挡的情况下重新选择波束的信令流程图;
图12是是根据本公开的实施例的在发送端设备发现直达路径恢复的情况下重新选择波束的信令流程图;
图13是根据本公开的实施例的接收端电子设备的结构的框图;
图14是根据本公开的又一实施例的接收端电子设备的结构的框图;
图15是根据本公开的实施例的在接收端设备发现直达路径被阻挡的情况下重新选择波束的信令流程图;
图16是是根据本公开的实施例的在接收端设备发现直达路径恢复的情况下重新选择波束的信令流程图;
图17是根据本公开的实施例的服务器的结构的框图;
图18是根据本公开的实施例的服务器没有查询到波束赋形信息的信令流程图;
图19是根据本公开的实施例的服务器查询到波束赋形信息的信令流程图;
图20示出了根据本公开的实施例的波束赋形信息表的示例;
图21是图示根据本公开的实施例的无线通信方法的流程图;
图22是图示根据本公开的另一实施例的无线通信方法的流程图;
图23是图示根据本公开的又一实施例的无线通信方法的流程图;
图24是示出适用于本公开的eNB(evolution Node Base Station,演进节点基站)的示意性配置的第一示例的框图;
图25是示出适用于本公开的eNB的示意性配置的第二示例的框图;
图26是示出适用于本公开的智能电话的示意性配置的示例的框图;以及
图27是示出适用于本公开的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
虽然本公开容易经受各种修改和替换形式,但是其特定实施例已作为例子在附图中示出,并且在此详细描述。然而应当理解的是,在此对特定实施例的描述并不打算将本公开限制到公开的具体形式,而是相反地,本公开目的是要覆盖落在本公开的精神和范围之内的所有修改、等效和替换。要注意的是,贯穿几个附图,相应的标号指示相应的部件。
具体实施方式
现在参考附图来更加充分地描述本公开的例子。以下描述实质上只是示例性的,而不旨在限制本公开、应用或用途。
提供了示例实施例,以便本公开将会变得详尽,并且将会向本领域技术人员充分地传达其范围。阐述了众多的特定细节如特定部件、装置和方法的例子,以提供对本公开的实施例的详尽理解。对于本领域技术人员而言将会明显的是,不需要使用特定的细节,示例实施例可以用许多不同的形式来实施,它们都不应当被解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中,没有详细地描述众所周知的过程、众所周知的结构和众所周知的技术。
本公开所涉及的发送端设备和接收端设备可以是进行D2D通信的UE(UserEquipment,用户设备)。本公开所涉及的UE包括但不限于移动终端、计算机、车载设备等具有无线通信功能的终端。进一步,取决于具体所描述的功能,本公开所涉及的UE还可以是UE本身或其中的部件如芯片。此外,类似地,本公开中所涉及的服务器可以是基站,例如是eNB或者是eNB中的部件如芯片。进而,本公开的技术方案例如可以用于FDD(FrequencyDivision Duplexing,频分双工)系统和TDD(Time Division Duplexing,时分双工)系统。
此外,随着通信技术产业的迅猛发展,人们对超高速无线多媒体应用的需求日益强烈。现有的工作在10GHz以下的微波频段仅能支持兆比特每秒级的信息传输速率,已经难以满足人们对无线多媒体业务服务质量的要求。此外,微波频段带宽已被现存的大量通信业务消耗殆尽,频谱资源异常匮乏,同频干扰问题严重。而目前尚未得到充分开发和利用的30~300GHz毫米波频段的频谱资源相当充裕,尤其是具有多达5~7GHz连续免许可带宽的60GHz频段。60GHz无线电波毫米级的波长使其可配置比微波频段多达几十甚至几百倍的同尺寸天线阵元,引导无线电信号超高指向性,因此波束赋形技术尤其适用于该频段。因此,本公开所涉及的无线通信系统可以是毫米波无线通信系统。进一步,在该毫米波无线通信系统中,工作频段为30~300GHz的毫米波频段。优选地,工作频段为60GHz的毫米波频段。
图1是根据本公开的实施例的设备到设备D2D通信的场景的示意图。如图1所示,服务器位于无线通信系统中,在该服务器的服务范围内存在多个用户设备:Tx1、Tx2、Tx3、Rx1、Rx2和Rx3,这些用户设备构成了多个D2D链路,其中,D2D链路1的发送端为Tx1,接收端为Rx1;D2D链路2的发送端为Tx2,接收端为Rx2;D2D链路3的发送端为Tx3,接收端为Rx3。也就是说,Tx1、Tx2和Tx3属于该无线通信系统中的D2D通信的发送端设备,Rx1、Rx2和Rx3属于该无线通信系统中的D2D通信的接收端设备。此外,图1仅示出了无线通信系统包括一个服务器,并且这个服务器的服务范围内存在3个D2D链路的情形,然而,本领域技术人员应当理解,在无线通信系统中可能存在多个服务器,在多个服务器中的每个服务器的服务范围内都可能会存在多个D2D发送端设备和多个D2D接收端设备。
图2是根据本公开的实施例的发送端电子设备的结构的框图。图2中所示的发送端电子设备200可以是图1中所示的任意一个D2D发送端设备Tx1、Tx2或Tx3。
如图2所示,电子设备200可以包括处理电路210。需要说明的是,电子设备200既可以包括一个处理电路210,也可以包括多个处理电路210。另外,电子设备200还可以包括作为收发机的通信单元220等。
进一步,处理电路210可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是,这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体,并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
例如,如图2所示,处理电路210可以包括请求单元211、波束训练单元212和存储单元213。
在如图2所示的电子设备200中,请求单元211可以基于电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息使通信单元220向无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息。
这里,与电子设备200相对应的接收端设备是与电子设备200处于同一个D2D链路的接收端设备。例如,在图1所示的示例中,Rx1是与Tx1相对应的接收端设备,Rx2是与Tx2相对应的接收端设备,Rx3是与Tx3相对应的接收端设备。此外,服务器可以是其服务范围包括了电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备的服务器。例如,在图1所示的示例中,电子设备200的请求单元211可以使通信单元220向服务器请求波束赋形信息。
根据本公开的实施例,电子设备200可以根据本领域任何公知的方法来获取自身的位置信息以及与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息,从而可以基于这两个位置信息向服务器请求波束赋形信息。进一步,电子设备200可以利用该波束赋形信息执行和与电子设备200相对应的接收端设备之间的D2D通信。
根据本公开的实施例,当电子设备200没有从服务器获取到波束赋形信息时,波束训练单元212可以触发电子设备200与接收端设备之间的波束训练过程。
根据本公开的实施例,电子设备200没有获取到所请求的波束赋形信息包括多种情况,例如,电子设备200与服务器无法连接,服务器中并没有电子设备200所请求的波束赋形信息以及服务器中有电子设备200所请求的波束赋形信息但是相应的记录被损坏等。在电子设备200与服务器无法连接的情况下,电子设备200可以自己判断与服务器无法连接从而触发波束训练过程;在服务器中并没有电子设备200所请求的波束赋形信息和服务器中有电子设备200所请求的波束赋形信息但是相应的记录被损坏的情况下,电子设备200的波束训练单元212可以通过经由通信单元220接收的来自服务器的通知来判断服务器中没有电子设备200所请求的波束赋形信息,从而触发波束训练过程。这里仅仅给出了电子设备200没有获取到波束赋形信息的三种情况,当然,电子设备200没有获取到波束赋形信息还包括其它情况,在这些情况下都可以触发电子设备200与接收端设备之间的波束训练过程。
根据本公开的实施例,波束训练过程可以采用本领域中公知的任何波束训练过程,本公开对此不做限定。进一步,在波束训练过程结束后,波束训练单元212可以将波束训练过程的结果存储在存储单元213中。
根据本公开的实施例,存储单元213可以存储波束训练过程的结果,并可以在波束训练过程结束后,使通信单元220将波束训练过程的结果上报到服务器。
根据本公开的电子设备200,可以向服务器请求波束赋形信息,只有在没有获取到波束赋形信息时才执行与接收端设备的波束训练过程,并可以将波束训练的结果上报到服务器。这样一来,并非在所有的数据传输之前都执行波束训练过程,大大简化了算法,同时经过了波束训练之后能够获得传输性能最好的波束,从而获得较高的传输性能。
图3是根据本公开的实施例的发送端设备没有获取到波束赋形信息的信令流程图。根据本公开的电子设备200可以是图3中所示的发送端设备Tx,Rx是与其相对应的接收端设备。如图3所示,当Tx希望与Rx进行数据传输时,Tx向Rx发送连接请求。接下来,Rx向Tx发送表示同意连接的信息。根据本公开的实施例,Rx在向Tx发送表示同意连接的信息时可以同时发送自身的位置信息,从而使得Tx能够获知Rx的位置信息。接下来,Tx基于Tx和Rx的位置信息向服务器请求波束赋形信息。接下来,Tx判断没有从服务器获取到所请求的波束赋形信息,从而执行与Rx之间的波束训练过程。接下来,当波束训练过程结束后,Tx将波束训练的结果上报到服务器。
请求单元211
根据本公开的实施例,请求单元211可以向服务器发送请求信息,以请求波束赋形信息。其中,请求信息中可以包括电子设备200的位置信息和接收端设备的位置信息两者。
根据本公开的实施例,请求单元211所请求的波束赋形信息是与电子设备200的位置信息和与电子设备200相对应的接收端的位置信息这两者相对应的波束赋形信息。换句话说,在服务器侧可以保存很多波束赋形信息,每一个波束赋形信息都与两个位置信息相关联。请求单元211以电子设备200的位置信息和接收端设备的位置信息两者为参数向服务器发送请求,以请求与这两个位置信息相对应的波束赋形信息。
还需说明的是,本公开所述的位置信息可以是绝对位置信息,也可以是相对于服务器的相对位置信息,在服务器侧和电子设备200以及接收端设备侧保持一致即可。
波束训练单元212
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元212还被配置为执行以下操作:使通信单元220向接收端设备发送训练序列;在每次向接收端设备发送训练序列后,使通信单元220接收从接收端设备发送的训练序列;以及在每次接收到从接收端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用存储的波束使通信单元220向接收端设备发送训练序列。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备依次发送训练序列。每次发送训练序列都是利用最新一次存储的波束来发送。每次发送完训练序列后,都等待对方发送的训练序列。每次接收到对方发送的训练序列后,都存储训练得到的波束。
图4是根据本公开的实施例的波束训练过程的信令流程图。根据本公开的电子设备200可以是图4中所示的发送端设备Tx,Rx可以是与电子设备200相对应的接收端设备。如图4所示,发送端设备Tx向接收端设备Rx发送训练序列。这里,由于是波束训练开始后的第一次发送,所以Tx可以采用全向天线向Rx发送训练序列。在本公开中,可以采用本领域公知的任何算法来设计训练序列,本公开对此不做限定。接下来,当Rx接收到Tx发送的训练序列后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束R1,并存储该波束R1。接下来,Rx利用存储的波束R1向Tx发送训练序列。接下来,当Tx接收到Rx发送的训练序列后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束T1,并存储该波束T1。以类似的过程执行整个波束训练过程。Tx利用存储的波束T1向Rx发送训练序列,Rx利用存储的波束R2向Tx发送训练序列,…,Rx利用存储的波束Rn向Tx发送训练序列,Tx利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束Tm,并存储该波束Tm。然后波束训练过程结束。在这个波束训练过程中,发送端设备Tx存储了m个波束T1-Tm,接收端设备Rx存储了n个波束R1-Rn。这里,m和n都为正整数,m和n的关系取决于训练序列发送的次数。当Tx和Rx发送的训练序列的总次数为双数时,m=n;当Tx和Rx发送的训练序列的总次数为单数时,m=n-1。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元212还被配置为执行以下操作:设定关于次数的预定阈值,当电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备发送的训练序列的总次数达到这个预定阈值时,波束训练过程结束。
根据本公开的实施例,可以根据实际的经验来设定这个关于次数的预定阈值,从而设定波束训练过程的结束条件。优选地,关于次数的预定阈值为4或5。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元212还被配置为执行以下操作:当最后一次训练得到的波束满足预定要求时,波束训练过程结束。具体地,当最后一次训练得到的波束的相位和能量幅度两者都满足预定要求时,判定波束训练过程结束。
上文中给出了两个波束训练过程结束的条件,然而本公开并不限于此,还可以采用其它类似的方法来限定波束训练过程结束的条件。
如上所述,根据本公开的实施例,Tx和Rx依次发送波束训练序列,每次接受到训练序列后都可以对波束进行一次训练,这个过程是一个逐渐收敛的过程,使得波束逐渐被校正。当波束训练结束后,Tx和Rx的波束都被校正到朝向彼此的方向,以便于后续的波束赋形和数据传输操作。同时,只有在没有获取到波束赋形信息时才执行与接收端设备的波束训练过程,大大简化了算法。进一步,在波束训练的过程也是一个自适应调整的过程,从而能够获得传输性能最好的波束,获得较高的传输性能。因此结合了自适应波束赋形和固定码本波束切换两种波束赋形技术的优点,在算法简单的基础上实现较高的传输性能。
在图4所示的示例中,示出了Tx和Rx之间仅仅发送训练序列的例子。根据本公开的实施例,在利用存储的波束使通信单元220向接收端设备发送训练序列时,波束训练单元212还被配置为执行以下操作:利用存储的波束使通信单元220向接收端设备一起发送训练序列和数据。
根据本公开的实施例,在Tx或者Rx每次发送训练序列时,还可以同时发送数据,这里的数据可以是Tx希望与Rx进行数据传输的数据中的一部分。进一步,在每次发送训练序列和数据时,都是利用最新存储的波束来发送。这样一来,无需等到波束训练过程结束,就可以利用已经训练好的波束来发送一部分数据。在这种情况下,虽然此时训练的波束还不是性能最好、指向性最准确的波束,但是可以大大减少数据传输等待的时间。根据本公开的实施例,当波束训练过程结束后,电子设备200可以继续向与电子设备200相对应的接收端设备发送在波束训练过程中没有发送完的数据。
根据本公开的实施例,在使通信单元220向接收端设备一起发送训练序列和数据时,波束训练单元212还被配置为执行以下操作:将训练序列跟随在数据后面一起发送或者将数据跟随在训练序列后面一起发送。
下面将结合图5和图6来详细说明以上两种方式。图5是根据本公开的又一实施例的波束训练过程的信令流程图。图6是根据本公开的另一实施例的波束训练过程的信令流程图。
如图5所示,电子设备200将数据跟随在训练序列后面一起发送。按照箭头所示的方向,作为发送端设备Tx的电子设备200在每次传输时都先向接收端设备Rx发送训练序列,紧跟着发送数据,接收端设备Rx在每次传输时也先向发送端设备Tx发送训练序列,紧跟着发送数据。具体地,在波束训练开始后的第一次发送,Tx可以采用全向天线向Rx发送训练序列和数据。接下来,当Rx接收到Tx发送的训练序列后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束R1,并存储该波束R1。接下来,Rx利用存储的波束R1向Tx发送训练序列和数据。接下来,当Tx接收到Rx发送的训练序列和数据后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束T1,并存储该波束T1。以类似的过程执行整个波束训练过程。Tx利用存储的波束T1向Rx发送训练序列和数据,Rx利用存储的波束R2向Tx发送训练序列和数据,…,Rx利用存储的波束Rn向Tx发送训练序列和数据,Tx利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束Tm,并存储该波束Tm。然后波束训练过程结束。
如图6所示,电子设备200将训练序列跟随在数据后面一起发送。按照箭头所示的方向,作为发送端设备Tx的电子设备200在每次传输时都先向接收端设备Rx发送数据,紧跟着发送训练序列,接收端设备Rx在每次传输时也先向发送端设备Tx发送数据,紧跟着发送训练序列。这个过程与图5类似,在此不再赘述。
在图5和图6所示的实施例中,虽然波束T1-T(m-1)还不是性能最好、指向性最准确的波束,但是Tx仍然可以利用他们来向Rx发送数据,使得波束训练过程可以与数据传输过程同时进行,这样可以大大减少数据传输等待的时间。
存储单元213
值得注意的是,在现有的波束训练过程中,仅仅存储最后一次训练得到的波束并利用该波束来执行波束赋形和数据传输。而在本公开的实施例中,电子设备200的存储单元213可以存储波束训练过程中训练得到的所有波束,包括最后一次训练得到的波束以及中间过程训练得到的波束。与此相应地,与电子设备200相对应的接收端设备也会存储波束训练过程中训练得到的所有波束。换句话说,根据本公开的实施例,电子设备200和与电子设备200相对应接收端设备都能够存储波束训练过程的“最终值”与“中间值”。
根据本公开的实施例,存储单元213还被配置为执行以下操作:将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。此外,次优波束可以有一个或者多个。
例如,在图4-6所示的示例中,电子设备200将波束Tm存储为最优波束,将其它波束T1-T(m-1)存储为次优波束。同样地,接收端设备将波束Rn存储为最优波束,将其它波束R1-R(n-1)存储为次优波束。
根据本公开的实施例,存储单元213还被配置为执行以下操作:在存储最优波束和一个或多个次优波束时可以同时存储这一个或多个次优波束的优先级等级。具体地,存储单元213可以执行以下操作来设置次优波束的优先级等级:使得在波束训练过程中先获得的波束的优先级等级低于后获得的波束的优先级等级。
如图4-6所示,在波束训练过程中,电子设备200依次获得了波束T1,T2,…,T(m-1),Tm,其中波束T1,T2,…,T(m-1)属于次优波束,因而优先级等级为:T1<T2<…<T(m-1)。存储单元213在存储波束T1,T2,…,T(m-1)的同时还存储这些波束的优先级等级。
根据本公开的实施例,在使通信单元220将波束训练过程的结果上报到服务器时,存储单元213还被配置为执行以下操作:使通信单元220将存储的所有波束上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果包括电子设备200所存储的所有波束。
例如,在图4-6所示的示例中,电子设备200将存储的波束T1,波束T2,…,波束Tm上报到服务器。
根据本公开的实施例,在上报波束训练的结果时,处理电路210还被配置为:将电子设备200的位置信息和与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息上报到服务器。这样一来,服务器可以将电子设备200的位置信息、接收端设备的位置信息和波束训练的结果相关联。当再有发送端设备基于与这两个位置信息相同的位置信息向服务器请求波束赋形信息时,服务器能够返回此次波束训练的结果。虽然请求单元211在发送波束赋形信息请求时已经上报了电子设备200和接收端设备的位置信息,但是在上报波束训练的结果时可以再次上报这两个位置信息,以使得上报的位置信息更加精确。
根据本公开的实施例,在上报波束训练的结果时,处理电路210还可以被配置为:将电子设备200的位置信息上报到服务器。而接收端设备的位置信息可以由接收端设备自行上报。
根据本公开的实施例,处理电路210还被配置为:将电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备之间的信道质量情况上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果包括电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备之间的信道质量情况。这里的信道质量情况包括但不限于信噪比、信干比和信干噪比等。
根据本公开的实施例,处理电路210还被配置为:将每个波束存储的时间随着该波束一起上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果还包括波束存储的时间。
此外,处理电路210还可以根据实际需要上报与电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备相关的其它类型的信息。
下面将结合图7描述根据本公开的又一实施例的电子设备200。图7是根据本公开的又一实施例的发送端电子设备的结构的框图。
如图7所示,电子设备200可以包括处理电路210。需要说明的是,电子设备200既可以包括一个处理电路210,也可以包括多个处理电路210。另外,电子设备200还可以包括作为收发机的通信单元220等。
进一步,处理电路210可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是,这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体,并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
例如,如图7所示,处理电路210可以包括请求单元211、波束训练单元212、存储单元213、波束赋形单元214和数据传输单元215。这里的请求单元211、波束训练单元212和存储单元213可以采用图2中所示的请求单元211、波束训练单元212和存储单元213,其功能也可以与图2中所示的各个单元相同,因而在此不再赘述。
根据本公开的实施例,波束赋形单元214可以根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程。也就是说,当电子设备200没有从服务器获取所请求的波束赋形信息时,可以执行波束训练过程,从而使得波束赋形单元214能够根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程。
根据本公开的实施例,数据传输单元215可以根据波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
图8是根据本公开的又一实施例的发送端设备没有获取到波束赋形信息的信令流程图。图8中所示的大部分信令流程都与图3中所示的信令流程相同,在此不再赘述。如图8所示,当Tx向服务器上报波束训练的结果之后,Tx与Rx都执行波束赋形过程。接下来,在波束赋形结束后,Tx与Rx执行数据传输。
根据本公开的实施例,当电子设备200从服务器获取到波束赋形信息时,波束赋形单元214还可以根据获取的波束赋形信息执行波束赋形过程。数据传输单元215还可以根据波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
图9是根据本公开的实施例的发送端设备获取到波束赋形信息的信令流程图。如图9所示,当Tx希望与Rx进行数据传输时,Tx向Rx发送连接请求。接下来,Rx向Tx发送表示同意连接的信息。根据本公开的实施例,Rx在向Tx发送表示同意连接的信息时可以同时发送自身的位置信息,从而使得Tx能够获知Rx的位置信息。接下来,Tx基于Tx和Rx的位置信息向服务器请求波束赋形信息。接下来,服务器向Tx和Rx返回波束赋形信息。接下来,Tx与Rx都根据从服务器收到的波束赋形信息来执行波束赋形过程。接下来,在波束赋形结束后,Tx与Rx执行数据传输。
根据本公开的实施例,电子设备200从服务器获取到的波束赋形信息包括电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备进行数据传输所需要的波束信息。进一步,该波束赋形信息还可以包括电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备进行数据传输所需要的最优波束和一个或多个次优波束。
根据本公开的实施例,当电子设备200将波束训练过程的结果上报到服务器后,服务器可以将此次波束训练的结果存储为与电子设备200的位置信息和与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息相对应的波束赋形信息。
前文中提到,电子设备200向服务器请求的波束赋形信息是与电子设备200的位置信息和与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息两者相对应的波束赋形信息。也就是说,如果电子设备200能够从服务器获取到所请求的波束赋形信息,则说明在电子设备200希望与接收端设备执行数据传输之前,在电子设备200的位置处存在一个发送端设备,在与电子设备200相对应的接收端设备的位置处存在一个接收端设备,这个之前存在的发送端设备与这个之前存在的接收端设备之间执行了波束训练过程,从而将波束训练过程的结果上报到服务器。因此,在电子设备200此次执行数据传输时,可以直接利用之前在相同位置处执行的波束训练过程的结果,从而省去了此次的波束训练过程。
根据本公开的实施例,当电子设备200从服务器获取到波束赋形信息时,直接利用这个波束赋形信息来执行波束赋形过程,从而省去了波束训练的过程,减少了波束训练的次数,提高了通信的效率。
波束赋形单元214
根据本公开的实施例,波束赋形单元214执行的波束赋形过程包括波束选择的过程。在电子设备200没有从服务器获取波束赋形信息的情况下,根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程,而波束训练过程会产生最优波束和一个或多个次优波束;而在电子设备200从服务器获取到波束赋形信息的情况下,根据波束赋形信息来执行波束赋形过程,而获取到的波束赋形信息也可以包括最优波束和一个或多个次优波束。因此,波束选择的过程包括从最优波束和一个或多个次优波束中选择一个波束。
根据本公开的实施例,在执行波束赋形过程时,波束赋形单元214还被配置为选择最优波束来执行波束赋形过程。根据本公开的实施例,在默认的情况下,波束赋形单元214都会选择最优波束来执行波束赋形过程。当然,也可以根据实际的需要设定波束选择的规则,从而根据波束选择的规则来选取波束赋形的波束。
图10是根据本公开的实施例的波束赋形过程的信令流程图。如图10所示,在波束赋形过程开始后,Tx从Tx的最优波束和一个或多个次优波束中选择最优波束,Rx也从Rx的最优波束和一个或多个次优波束中选择最优波束。接下来,Tx和Rx都利用各自的最优波束来执行波束赋形。这里,利用已知波束来执行波束赋形的过程属于本领域的公知常识,本公开对此不做限定。
上面描述了选择最优波束来执行波束赋形过程的默认情况,然而在实际的场景中,会出现发送端设备和接收端设备之间的直达路径被阻挡的情况,而最优波束恰恰就是发送端设备和接收端设备彼此相对的波束,能量比较集中,因而在直达路径被阻挡的情况下将使得发送端设备和接收端设备之间的数据严重丢失。在这个时候,由于次优波束相对于最优波束更加发散,如果能够将最优波束切换到次优波束,将可以使得数据丢失的情况得到改善。
根据本公开的实施例,处理电路210还被配置为执行以下操作:确定电子设备200与接收端设备之间的直达路径被阻挡;选择次优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元220向接收端设备发送波束变化请求,以请求接收端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
图11是根据本公开的实施例的在发送端设备发现直达路径被阻挡的情况下重新选择波束的信令流程图。如图11所示,在Tx和Rx之间通过最优波束来执行数据传输的过程中,如果Tx发现直达路径被阻挡,则选择次优波束,并向Rx发送波束变化请求。接下来,Rx选择次优波束。接下来,Tx和Rx通过次优波束来重新执行波束赋形,并进行数据传输。
根据本公开的实施例,电子设备200(例如判断单元,未示出)可以确定电子设备200与接收端设备之间的直达路径被阻挡。例如,当电子设备200与接收端设备之间的信道质量突然下降,例如,单位时间内的信道质量参数的差值大于一定的阈值,则电子设备200判断电子设备200与接收端设备之间的直达路径被阻挡。
根据本公开的实施例,波束赋形单元214可以选择次优波束来重新执行波束赋形过程。根据本公开的实施例,波束赋形单元214可以从一个或多个次优波束中选择优先级等级最高的次优波束来重新执行波束赋形过程。这里,在电子设备200从服务器获取到波束赋形信息的情况下,波束赋形信息可以包括与一个或多个次优波束相对应的优先级等级;而在电子设备200没有从服务器获取到波束赋形信息的情况下,存储单元213在存储最优波束和一个或多个次优波束时可以同时存储这一个或多个次优波束的优先级等级。
根据本公开的实施例,处理单元210在通过通信单元220向Rx发送波束变化请求时,可以告知Rx关于Tx所选择的次优波束的信息,以使得Rx选择与其相对应的次优波束。
根据本公开的实施例,处理电路210还被配置为执行以下操作:在电子设备200与接收端设备通过次优波束来执行数据传输的过程中,如果电子设备200与接收端设备之间的信道质量突然下降,例如,单位时间内的信道质量参数差值大于一定的阈值,则选择比当前的次优波束的优先级低的次优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元220向接收端设备发送波束变化请求,以请求接收端设备选择比当前的次优波束的优先级低的次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
根据本公开的实施例,当电子设备200与接收端设备之间的直达路径被遮挡时,可以选择优先级等级最高的次优波束,当选择了优先级等级最高的次优波束仍然不能满足通信需求时,可以选择低一个等级的次优波束,以此类推。这样一来,由于电子设备200中存储了波束训练过程中的最优波束和一个或多个次优波束,服务器发送的波束赋形信息也包括最优波束和一个或多个次优波束,使得在电子设备200与接收端设备之间的直达路径被遮挡时可以选择次优波束来执行数据传输,能够有效地提高通信质量。
根据本公开的实施例,处理电路210还被配置为执行以下操作:确定电子设备200与接收端设备之间的直达路径恢复;选择最优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元220向接收端设备发送波束变化请求,以请求接收端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
图12是是根据本公开的实施例的在发送端设备发现直达路径恢复的情况下重新选择波束的信令流程图。
如图12所示,在Tx和Rx之间通过次优波束来执行数据传输的过程中,如果Tx发现直达路径恢复,则选择最优波束,并向Rx发送波束变化请求。接下来,Rx选择最优波束。接下来,Tx和Rx通过最优波束来重新执行波束赋形,并进行数据传输。
根据本公开的实施例,电子设备200(例如判断单元,未示出)可以确定电子设备200与接收端设备之间的直达路径恢复。例如,当电子设备200与接收端设备之间的信道质量恢复,例如,信道质量大于一定的阈值,则电子设备200判断电子设备200与接收端设备之间的直达路径恢复。
根据本公开的实施例,无论Tx和Rx之间在通过哪一个次优波束执行数据传输过程,只要直达路径恢复,都直接选择最优波束来重新执行波束赋形并进行数据传输。这样一来,可以利用最优的波束来执行数据传输,使得通信质量最好。
数据传输单元215
前文中提到,在波束训练过程中,可以只发送训练序列,也可以将训练序列与数据一起进行发送。因而,在波束训练过程中只发送训练序列的情况下,数据传输单元215可以直接与接收端设备进行数据传输,而在波束训练过程中将训练序列与数据一起发送的情况下,数据传输单元215可以与接收端设备进行在数据训练过程中没有完成的那部分数据传输。
前文中结合图2-12描述了D2D通信的发送端设备的结构和实施例,下面将结合图13-16来描述D2D通信的接收端设备的结构和实施例。
图13是根据本公开的实施例的接收端电子设备的结构的框图。图13中所示的发送端电子设备1300可以是图1中所示的任意一个D2D接收端设备Rx1、Rx2或Rx3。
如图13所示,电子设备1300可以包括处理电路1310。需要说明的是,电子设备1300既可以包括一个处理电路1310,也可以包括多个处理电路1310。另外,电子设备1300还可以包括作为收发机的通信单元1320等。
进一步,处理电路1310可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是,这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体,并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
例如,如图13所示,处理电路1310可以包括波束训练单元1311和存储单元1312。
在如图13所示的电子设备1300中,波束训练单元1311执行由与电子设备1300相对应的发送端设备触发的电子设备1300和发送端设备之间的波束训练过程。
根据本公开的实施例,发送端设备基于电子设备1300和发送端设备的位置信息向无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息,并且当发送端设备没有从服务器获取到波束赋形信息时触发波束训练过程。
这里,与电子设备1300相对应的发送端设备是与电子设备1300处于同一个D2D链路的发送端设备。例如,在图1所示的示例中,Tx1是与Rx1相对应的发送端设备,Tx2是与Rx2相对应的发送端设备,Tx3是与Rx3相对应的发送端设备。此外,服务器可以是其服务范围包括了电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备的服务器。
根据本公开的实施例,与电子设备1300相对应的发送端设备可以是本公开所描述的电子设备200。
根据本公开的实施例,波束训练过程可以采用本领域中公知的任何波束训练过程,本公开对此不做限定。进一步,在波束训练过程结束后,波束训练单元1311可以将波束训练过程的结果存储在存储单元1312中。
根据本公开的实施例,存储单元1312可以存储波束训练过程的结果,并可以在波束训练过程结束后,使通信单元1320将波束训练过程的结果上报到服务器。
根据本公开的电子设备1300,只有在发送端设备没有获取到波束赋形信息进而触发波束训练过程时才执行波束训练过程,并可以将波束训练的结果上报到服务器。这样一来,并非在所有的数据传输之前都执行波束训练过程,大大简化了算法,同时经过了波束训练之后能够获得传输性能最好的波束,从而获得较高的传输性能。
参照回图3,根据本公开的电子设备1300可以是图3中所示的接收端设备Rx,Tx是与其相对应的发送端设备。如图3所示,Rx在向Tx发送表示同意连接的信息时可以同时发送自身的位置信息,从而使得Tx能够获知Rx的位置信息。根据本公开的实施例,Rx可以通过本领域公知的任何方法来获知自身的位置信息,本公开对此不做限定。接下来,Tx基于Tx和Rx的位置信息向服务器请求波束赋形信息。接下来,Tx判断没有从服务器获取到所请求的波束赋形信息,从而触发与Rx之间的波束训练过程。接下来,Rx执行与Tx之间的波束训练过程,当波束训练过程结束后,Rx将波束训练的结果上报到服务器。
波束训练单元1311
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元1311还被配置为执行以下操作:使通信单元1320接收从发送端设备发送的训练序列;在每次接收到从发送端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用存储的波束使通信单元1320向发送端设备发送训练序列;以及在每次向发送端设备发送训练序列后,使通信单元1320接收从发送端设备发送的训练序列。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备依次发送训练序列。每次发送训练序列都是利用最新一次存储的波束来发送。每次发送完训练序列后,都等待对方发送的训练序列。每次接收到对方发送的训练序列后,都存储训练得到的波束。
参照回图4,根据本公开的电子设备1300可以是图4中所示的接收端设备Rx,Tx可以是与电子设备1300相对应的发送端设备。如图4所示,发送端设备Tx向接收端设备Rx发送训练序列。这里,由于是波束训练开始后的第一次发送,所以Tx可以采用全向天线向Rx发送训练序列。在本公开中,可以采用本领域公知的任何算法来设计训练序列,本公开对此不做限定。接下来,当Rx接收到Tx发送的训练序列后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束R1,并存储该波束R1。接下来,Rx利用存储的波束R1向Tx发送训练序列。接下来,当Tx接收到Rx发送的训练序列后,利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束T1,并存储该波束T1。以类似的过程执行整个波束训练过程。Tx利用存储的波束T1向Rx发送训练序列,Rx利用存储的波束R2向Tx发送训练序列,…,Rx利用存储的波束Rn向Tx发送训练序列,Tx利用该训练序列训练波束,从而获取训练后的波束Tm,并存储该波束Tm。然后波束训练过程结束。在这个波束训练过程中,发送端设备Tx存储了m个波束T1-Tm,接收端设备Rx存储了n个波束R1-Rn。这里,m和n都为正整数,m和n的关系取决于训练序列发送的次数。当Tx和Rx发送的训练序列的总次数为双数时,m=n;当Tx和Rx发送的训练序列的总次数为单数时,m=n-1。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元1311还被配置为执行以下操作:设定关于次数的预定阈值,当电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备发送的训练序列的总次数达到这个预定阈值时,波束训练过程结束。
根据本公开的实施例,可以根据实际的经验来设定这个关于次数的预定阈值,从而设定波束训练过程的结束条件。优选地,关于次数的预定阈值为4或5。
根据本公开的实施例,在执行波束训练过程时,波束训练单元1311还被配置为执行以下操作:当最后一次训练得到的波束满足预定要求时,波束训练过程结束。具体地,当最后一次训练得到的波束的相位和能量幅度两者都满足预定要求时,判定波束训练过程结束。
上文中给出了两个波束训练过程结束的条件,然而本公开并不限于此,还可以采用其它类似的方法来限定波束训练过程结束的条件。此外,可以由作为发送端设备的电子设备200来判定是否结束波束训练,也可以由作为接收端设备的电子设备1300来判定是否结束波束训练。电子设备200与电子设备1300判定是否结束波束训练的方法可以是相同的,也可以是不同的。
如上所述,根据本公开的实施例,Tx和Rx依次发送波束训练序列,每次接受到训练序列后都可以对波束进行一次训练,这个过程是一个逐渐收敛的过程,使得波束逐渐被校正。当波束训练结束后,Tx和Rx的波束都被校正到朝向彼此的方向,以便于后续的波束赋形和数据传输操作。同时,只有在没有获取到波束赋形信息时才执行与接收端设备的波束训练过程,大大简化了算法。进一步,在波束训练的过程也是一个自适应调整的过程,从而能够获得传输性能最好的波束,获得较高的传输性能。因此结合自适应波束赋形和固定码本波束切换两种波束赋形技术的优点,在算法简单的基础上实现较高的传输性能。
在图4所示的示例中,示出了Tx和Rx之间仅仅发送训练序列的例子。根据本公开的实施例,在利用存储的波束使通信单元1320向发送端设备发送训练序列时,波束训练单元1311还被配置为执行以下操作:利用存储的波束使通信单元1320向发送端设备一起发送训练序列和数据。
根据本公开的实施例,在Tx或者Rx每次发送训练序列时,还可以同时发送数据,这里的数据可以是Tx希望与Rx进行数据传输的数据中的一部分。进一步,在每次发送训练序列和数据时,都是利用最新存储的波束来发送。这样一来,无需等到波束训练过程结束,就可以利用已经训练好的波束来发送一部分数据。在这种情况下,虽然此时训练的波束还不是性能最好、指向性最准确的波束,但是可以大大减少数据传输等待的时间。根据本公开的实施例,当波束训练过程结束后,电子设备1300可以继续向与电子设备1300相对应的发送端设备发送在波束训练过程中没有发送完的数据。
根据本公开的实施例,在使通信单元1320向发送端设备一起发送训练序列和数据时,波束训练单元1311还被配置为执行以下操作:将训练序列跟随在数据后面一起发送或者将数据跟随在训练序列后面一起发送。
参照回图5和图6,如图5所示,电子设备1300将数据跟随在训练序列后面一起发送。按照箭头所示的方向,作为接收端设备Rx的电子设备1300在每次传输时都先向发送端设备Tx发送训练序列,紧跟着发送数据。如图6所示,电子设备1300将训练序列跟随在数据后面一起发送。按照箭头所示的方向,接收端设备Rx在每次传输时都先向发送端设备Tx发送数据,紧跟着发送训练序列。这个过程与图5类似,在此不再赘述。
在图5和图6所示的实施例中,虽然波束T1-T(m-1)还不是性能最好、指向性最准确的波束,但是Rx仍然可以利用他们来向Tx发送数据,使得波束训练过程可以与数据传输过程同时进行,这样可以大大减少数据传输等待的时间。
存储单元1312
值得注意的是,在现有的波束训练过程中,仅仅存储最后一次训练得到的波束并利用该波束来执行波束赋形和数据传输。而在本公开的实施例中,电子设备1300的存储单元1312可以存储波束训练过程中训练得到的所有波束,包括最后一次训练得到的波束以及中间过程训练得到的波束。换句话说,根据本公开的实施例,电子设备1300能够存储波束训练过程的“最终值”与“中间值”。
根据本公开的实施例,存储单元1312还被配置为执行以下操作:将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。例如,在图4-6所示的示例中,电子设备1300将波束Rn存储为最优波束,将其它波束R1-R(n-1)存储为次优波束。
根据本公开的实施例,存储单元1312还被配置为执行以下操作:在存储最优波束和一个或多个次优波束时可以同时存储这一个或多个次优波束的优先级等级。具体地,存储单元1312可以执行以下操作来设置次优波束的优先级等级:使得在波束训练过程中先获得的波束的优先级等级低于后获得的波束的优先级等级。如图4-6所示,在波束训练过程中,电子设备1300依次获得了波束R1,R2,…,R(n-1),Rn,其中波束R1,R2,…,R(n-1)属于次优波束,因而优先级等级为:R1<R2<…<R(n-1)。存储单元1312在存储波束R1,R2,…,R(n-1)的同时还存储这些波束的优先级等级。
根据本公开的实施例,在使通信单元1320将波束训练过程的结果上报到服务器时,存储单元1312还被配置为执行以下操作:使通信单元1320将存储的所有波束上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果包括电子设备1300所存储的所有波束。例如,在图4-6所示的示例中,电子设备1300将存储的波束R1,波束R2,…,波束Rn上报到服务器。
前文中提到,作为发送端设备的电子设备200可以将电子设备200和与电子设备200相对应的接收端设备的位置信息上报到服务器。根据本公开的实施例,电子设备200也可以只上报自身的位置信息,而接收端设备可以在上报波束训练的结果时自己上报自身的位置信息。也就是说,根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为:将电子设备1300的位置信息上报到服务器。这样一来,服务器可以将电子设备1300的位置信息、电子设备200的位置信息和波束训练的结果相关联。当再有发送端设备基于与这两个位置信息相同的位置信息向服务器请求波束赋形信息时,服务器能够返回此次波束训练的结果。
前文中提到,作为发送端设备的电子设备200可以上报电子设备200与接收端设备之间的信道质量情况。根据本公开的实施例,作为接收端设备的电子设备1300也可以上报这一信息。也就是说,根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为:将电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备之间的信道质量情况上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果包括电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备之间的信道质量情况。这里的信道质量情况包括但不限于信噪比、信干比和信干噪比等。
根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为:将每个波束存储的时间随着该波束一起上报到服务器。也就是说,波束训练过程的结果还包括波束存储的时间。
此外,处理电路1310还可以根据实际需要上报与电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送设备相关的其它类型的信息。
下面将结合图14描述根据本公开的又一实施例的电子设备1300。图14是根据本公开的又一实施例的接收端电子设备的结构的框图。
如图14所示,电子设备1300可以包括处理电路1310。需要说明的是,电子设备1300既可以包括一个处理电路1310,也可以包括多个处理电路1310。另外,电子设备1300还可以包括作为收发机的通信单元1320等。
进一步,处理电路1310可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是,这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体,并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
例如,如图14所示,处理电路1310可以包括波束训练单元1311、存储单元1312、波束赋形单元1313和数据传输单元1314。这里的波束训练单元1311和存储单元1312可以采用图13中所示的波束训练单元1311和存储单元1312,其功能也可以与图13中所示的各个单元相同,因而在此不再赘述。
根据本公开的实施例,波束赋形单元1313可以根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程。也就是说,当与电子设备1300相对应的发送端设备没有从服务器获取所请求的波束赋形信息时,可以触发波束训练过程,从而使得波束赋形单元1313能够根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程。
根据本公开的实施例,数据传输单元1314可以根据波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
参照回图8,当Rx向服务器上报波束训练的结果之后,Tx与Rx都执行波束赋形过程。接下来,在波束赋形结束后,Tx与Rx执行数据传输。
根据本公开的实施例,当与电子设备1300相对应的发送端设备从服务器获取到波束赋形信息时,电子设备1300也可以从服务器获取到波束赋形信息,从而波束赋形单元1313还可以根据获取的波束赋形信息执行波束赋形过程。数据传输单元1314还可以根据波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
参照回图9,Tx基于Tx和Rx的位置信息向服务器请求波束赋形信息。接下来,服务器分别向Tx和Rx返回波束赋形信息。接下来,Rx根据从服务器收到的波束赋形信息来执行波束赋形过程。接下来,在波束赋形结束后,Tx与Rx执行数据传输。
根据本公开的实施例,电子设备1300从服务器获取到的波束赋形信息包括电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备进行数据传输所需要的波束信息。进一步,该波束赋形信息还可以包括电子设备1300和与电子设备1300相对应的发送端设备进行数据传输所需要的最优波束和一个或多个次优波束。
根据本公开的实施例,当电子设备1300将波束训练过程的结果上报到服务器后,服务器可以将此次波束训练的结果存储为与电子设备1300的位置信息和与电子设备1300相对应的发送端设备的位置信息相对应的波束赋形信息。
前文中提到,电子设备1300向服务器请求的波束赋形信息是与电子设备1300的位置信息和与电子设备1300相对应的发送端设备的位置信息两者相对应的波束赋形信息。也就是说,如果电子设备1300能够从服务器获取到所请求的波束赋形信息,则说明在与电子设备1300相对应的发送端设备希望与电子设备1300执行数据传输之前,在与电子设备1300相对应的发送端设备的位置处存在一个发送端设备,在电子设备1300的位置处存在一个接收端设备,这个之前存在的发送端设备与这个之前存在的接收端设备之间执行了波束训练过程,从而将波束训练过程的结果上报到服务器。因此,在电子设备1300此次执行数据传输时,可以直接利用之前在相同位置处执行的波束训练过程的结果,从而省去了此次的波束训练过程。
根据本公开的实施例,当电子设备1300从服务器获取到波束赋形信息时,直接利用这个波束赋形信息来执行波束赋形过程,从而省去了波束训练的过程,减少了波束训练的次数,提高了通信的效率。
波束赋形单元1313
根据本公开的实施例,波束赋形单元1313执行的波束赋形过程包括波束选择的过程。在与电子设备1300相对应的发送端设备没有从服务器获取波束赋形信息的情况下,会触发波束训练,电子设备1300根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程,而波束训练过程会产生最优波束和一个或多个次优波束;而在电子设备1300从服务器获取到波束赋形信息的情况下,根据波束赋形信息来执行波束赋形过程,而获取到的波束赋形信息也可以包括最优波束和一个或多个次优波束。因此,波束选择的过程包括从最优波束和一个或多个次优波束中选择一个波束。
根据本公开的实施例,在执行波束赋形过程时,波束赋形单元1313还被配置为选择最优波束来执行波束赋形过程。根据本公开的实施例,在默认的情况下,波束赋形单元1313都会选择最优波束来执行波束赋形过程。当然,也可以根据实际的需要设定波束选择的规则,从而根据波束选择的规则来选取波束赋形的波束。
参照回图10,在波束赋形过程开始后,Rx从Rx的最优波束和一个或多个次优波束中选择最优波束。接下来,Tx和Rx都利用各自的最优波束来执行波束赋形。这里,利用已知波束来执行波束赋形的过程属于本领域的公知常识,本公开对此不做限定。
上面描述了选择最优波束来执行波束赋形过程的默认情况,然而在实际的场景中,会出现发送端设备和接收端设备之间的直达路径被阻挡的情况,而最优波束恰恰就是发送端设备和接收端设备彼此相对的波束,能量比较集中,因而在直达路径被阻挡的情况下将使得发送端设备和接收端设备之间的数据严重丢失。在这个时候,由于次优波束相对于最优波束更加发散,如果能够将最优波束切换到次优波束,将使得数据丢失的情况得到改善。
根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为执行以下操作:确定电子设备1300与发送端设备之间的直达路径被阻挡;选择次优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元1320向发送端设备发送波束变化请求,以请求发送端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
图15是根据本公开的实施例的在接收端设备发现直达路径被阻挡的情况下重新选择波束的信令流程图。如图15所示,在Tx和Rx之间通过最优波束来执行数据传输的过程中,如果Rx发现直达路径被阻挡,则选择次优波束,并向Tx发送波束变化请求。接下来,Tx选择次优波束。接下来,Tx和Rx通过次优波束来重新执行波束赋形,并进行数据传输。也就是说,Rx和Tx都可以发现直达路径被阻挡。
根据本公开的实施例,电子设备1300(例如判断单元,未示出)可以确定电子设备1300与发送端设备之间的直达路径被阻挡。例如,当电子设备1300与发送端设备之间的信道质量突然下降,例如,单位时间内的信道质量参数的差值大于一定的阈值,则电子设备1300判断电子设备1300与发送端设备之间的直达路径被阻挡。
根据本公开的实施例,波束赋形单元1313可以选择次优波束来重新执行波束赋形过程。根据本公开的实施例,波束赋形单元1313可以从一个或多个次优波束中选择优先级等级最高的次优波束来重新执行波束赋形过程。这里,在电子设备1300从服务器获取到波束赋形信息的情况下,波束赋形信息可以包括与一个或多个次优波束相对应的优先级等级;而在电子设备1300没有从服务器获取到波束赋形信息的情况下,存储单元1312在存储最优波束和一个或多个次优波束时可以同时存储这一个或多个次优波束的优先级等级。
根据本公开的实施例,处理单元1310在通过通信单元1320向Tx发送波束变化请求时,可以告知Tx关于Rx所选择的次优波束的信息,以使得Tx选择与其相对应的次优波束。
根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为执行以下操作:在电子设备1300与发送端设备通过次优波束来执行数据传输的过程中,如果电子设备1300与发送端设备之间的信道质量突然下降,例如,单位时间内的信道质量参数差值大于一定的阈值,则选择比当前的次优波束的优先级低的次优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元1320向发送端设备发送波束变化请求,以请求发送端设备选择比当前的次优波束的优先级低的次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
根据本公开的实施例,当电子设备1300与发送端设备之间的直达路径被遮挡时,可以选择优先级等级最高的次优波束,当选择了优先级等级最高的次优波束仍然不能满足通信需求时,可以选择低一个等级的次优波束,以此类推。这样一来,由于电子设备1300中存储了波束训练过程中的最优波束和一个或多个次优波束,服务器发送的波束赋形信息也包括最优波束和一个或多个次优波束,使得在电子设备1300与发送端设备之间的直达路径被遮挡时可以选择次优波束来执行数据传输,能够有效地提高通信质量。
根据本公开的实施例,处理电路1310还被配置为执行以下操作:确定电子设备1300与发送端设备之间的直达路径恢复;选择最优波束来重新执行波束赋形过程;使通信单元1320向发送端设备发送波束变化请求,以请求发送端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
图16是是根据本公开的实施例的在接收端设备发现直达路径恢复的情况下重新选择波束的信令流程图。
如图16所示,在Tx和Rx之间通过次优波束来执行数据传输的过程中,如果Rx发现直达路径恢复,则选择最优波束,并向Tx发送波束变化请求。接下来,Tx选择最优波束。接下来,Tx和Rx通过最优波束来重新执行波束赋形,并进行数据传输。也就是说,Tx和Rx都可以确定直达路径恢复。
根据本公开的实施例,电子设备1300(例如判断单元,未示出)可以确定电子设备1300与发送端设备之间的直达路径恢复。例如,当电子设备1300与发送端设备之间的信道质量恢复,例如,信道质量大于一定的阈值,则电子设备1300判断电子设备1300与发送端设备之间的直达路径恢复。
根据本公开的实施例,无论Tx和Rx之间正在通过哪一个次优波束执行数据传输过程,只要直达路径恢复,都直接选择最优波束来重新执行波束赋形并进行数据传输。这样一来,可以利用最优的波束来执行数据传输,使得通信质量最好。
数据传输单元1314
前文中提到,在波束训练过程中,可以只发送训练序列,也可以将训练序列与数据一起进行发送。因而,在波束训练过程中只发送训练序列的情况下,数据传输单元1314可以直接与发送端设备进行数据传输,而在波束训练过程中将训练序列与数据一起发送的情况下,数据传输单元1314可以与发送端设备进行在数据训练过程中没有完成的那部分数据传输。
前面描述了无线通信系统中作为发送端设备的电子设备200和作为接收端设备的电子设备1300,下面结合图17-20来描述无线通信系统中的服务器1700。图17是根据本公开的实施例的服务器的结构的框图。
图17中所示的服务器1700可以是图1中所示的服务器。
如图17所示,电子设备1700可以包括处理电路1710。需要说明的是,电子设备1700既可以包括一个处理电路1710,也可以包括多个处理电路1710。另外,电子设备1700还可以包括作为收发机的通信单元1720等。
进一步,处理电路1710可以包括各种分立的功能单元以执行各种不同的功能和/或操作。需要说明的是,这些功能单元可以是物理实体或逻辑实体,并且不同称谓的单元可能由同一个物理实体实现。
例如,如图17所示,处理电路1710可以包括请求处理单元1711、查找单元1712和存储单元1713。
根据本公开的实施例,请求处理单元1711可以使通信单元1720接收无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于发送端设备和与发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求。
这里,发送端设备可以是图1中所示的任意一个发送端设备Tx1、Tx2或Tx3,并且发送端设备可以是本公开所描述的电子设备200,其结构和功能已在前文描述过。此外,与发送端设备相对应的接收端设备可以是图1中所示的Rx1、Rx2或Rx3,并且可以是本公开所描述的电子设备1300,其结构和功能也已在前文中描述过。
根据本公开的实施例,查找单元1712可以基于发送端设备和接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表。
根据本公开的实施例,波束赋形信息表可以存储在存储单元1713中。
根据本公开的实施例,当波束赋形信息表中不存在波束赋形信息时,查找单元1712可以使通信单元1720通知发送端设备以使得发送端设备触发发送端设备与接收端设备之间的波束训练过程。
根据本公开的实施例,处理电路1710还可以使通信单元1720从发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中。
根据本公开的实施例,在服务器侧管理和维护波束赋形信息表,当发送端设备希望与接收端设备进行数据传输时可以向服务器请求波束赋形信息,如果没有查询到相应的波束赋形信息才会通知发送端设备执行波束训练过程,并且可以利用波束训练的结果来更新波束赋形信息表。这样一来,并非在所有情况下都执行波束训练过程,大大简化了算法,同时经过了波束训练之后能够获得传输性能最好的波束,从而获得较高的传输性能。
根据本公开的实施例,处理电路1710还被配置为执行以下操作:使通信单元1720从接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中。
图18是根据本公开的实施例的服务器没有查询到波束赋形信息的信令流程图。如图18所示,当服务器收到Tx发送的请求波束赋形信息时,服务器根据Tx和Rx的位置信息来查找波束赋形信息表,当波束赋形信息表中不存在请求的波束赋形信息时,服务器向Tx发送一个通知。接下来,Tx根据该通知触发与Rx之间的波束训练过程。当波束训练过程结束后,Tx和Rx分别将波束训练的结果上报到服务器。接下来,服务器根据Rx和Tx上报的结果更新波束赋形信息表。
根据本公开的实施例,查找单元1712还被配置为执行以下操作:当波束赋形信息表中存在波束赋形信息时,使通信单元1720将波束赋形信息发送到发送端设备和接收端设备。
图19是根据本公开的实施例的服务器查询到波束赋形信息的信令流程图。如图19所示,当服务器收到Tx发送的请求波束赋形信息时,服务器根据Tx和Rx的位置信息来查找波束赋形信息表,当波束赋形信息表中存在Tx请求的波束赋形信息时,将波束赋形信息分别发送到发送端设备和接收端设备,以使得发送端设备和接收端设备根据波束赋形信息执行波束赋形过程和数据传输过程。
请求处理单元1711
根据本公开的实施例,从发送端设备接收的波束赋形信息请求可以包括发送端设备的位置信息和接收端设备的位置信息。接下来,请求处理单元1711可以将发送端设备的位置信息和接收端设备的位置信息发送到查找单元1712。
查找单元1712
根据本公开的实施例,查找单元172基于发送端的位置信息和接收端的位置信息查找波束赋形信息表。也就是说,以发送端的位置信息和接收端的位置信息两者为参数来查找波束赋形信息表。这里,查找单元1712可以从请求处理单元1711来获取发送端的位置信息和接收端的位置信息,并可以查找存储在存储单元1713中的波束赋形信息表。
根据本公开的实施例,当波束赋形信息表中存在发送端设备请求的波束赋形信息时,查找单元1712可以收到来自存储单元1713的波束赋形信息,这样的波束赋形信息可以包括发送端的波束赋形信息和接收端的波束赋形信息。接下来,查找单元1712可以通过通信单元1720将发送端的波束赋形信息发送到发送端设备,并将接收端的波束赋形信息发送到接收端设备。而当波束赋形信息表中不存在发送端设备请求的波束赋形信息时,查找单元1712可以收到来自存储单元1713的空信息。接下来,查找单元1712可以通过通信单元1720向发送端设备发送一个通知,以通知发送端设备波束赋形信息表中不存在所请求的波束赋形信息。
存储单元1713
根据本公开的实施例,存储单元1713中可以存储波束赋形信息表,并且可以根据查找单元1713的请求返回波束赋形信息表中的信息。进一步,存储单元1713可以根据经由通信单元1720接收的来自接收端设备和发送端设备的波束训练结果来更新波束赋形信息表,也可以根据处理单元1710(例如维护单元,未示出)的指示来更新波束赋形信息表。
图20示出了根据本公开的实施例的波束赋形信息表的示例。如图20所示,第一列表示发送端设备Tx的位置,第一行表示接收端设备Rx的位置,中间的表格表示与某个发送端设备的位置到某个接收端设备的位置相对应的波束赋形信息。值得注意的是,图20仅仅示出了波束赋形信息表的一个示例,波束赋形信息表当然也可以采用其它的形式。
假定发送端的位置信息表示发送端处于位置1,接收端的位置信息表示接收端处于位置2,当查找单元1712根据这两个位置信息查找例如图20所示的波束赋形信息表时,可以获得与位置1到位置2相对应的波束赋形信息,并将该波束赋形信息分别发送到发送端设备和接收端设备。
根据本公开的实施例,波束赋形信息表中的波束赋形信息包括发送端的波束赋形信息和接收端的波束赋形信息。也就是说,当查找单元获取到了波束赋形信息后,可以将发送端的波束赋形信息发送到发送端设备,并将接收端的波束赋形信息发送到接收端设备。
根据本公开的实施例,发送端的波束赋形信息可以包括用于发送端设备的最优波束和一个或多个次优波束,接收端的波束赋形信息也可以包括用于接收端设备的最优波束和一个或多个次优波束。
根据本公开的实施例,发送端的波束赋形信息可以包括最优波束和一个或多个次优波束以及每个次优波束的优先级等级,接收端的波束赋形信息也可以包括最优波束和一个或多个次优波束以及每个次优波束的优先级等级。
这样一来,当表中存在所请求的波束赋形信息时,发送端设备和接收端设备都可以接收到最优波束和一个或多个次优波束,还可以接收到每个波束的优先级等级,发送端设备和接收端设备可以默认地选择最优波束来进行波束赋形和数据传输,而当发送端设备和接收端设备之间的直达路径被阻挡时还可以根据次优波束的优先级等级切换为次优波束来进行波束赋形和数据传输。
根据本公开的实施例,在使通信单元1720从发送端设备和接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中时,处理电路1710还被配置为执行以下操作:使通信单元1720从发送端设备接收最优波束和次优波束;使通信单元1720从接收端设备接收最优波束和次优波束;以及将从发送端设备和接收端设备接收的最优波束和次优波束存储为与发送端设备和接收端设备的位置信息相对应的波束赋形信息。
根据本公开的实施例,从发送端设备接收的波束训练过程的结果可以包括发送端设备在波束训练过程中获得的最优波束和一个或多个次优波束,从接收端设备接收的波束训练过程的结果可以包括接收端设备在波束训练过程中获得的最优波束和一个或多个次优波束。
根据本公开的实施例,在服务器1700从发送端设备接收波束赋形信息请求时,已经获得了发送端设备的位置信息和接收端设备的位置信息。因此,处理电路1710可以根据这两个位置信息,将从发送端设备接收的最优波束和一个或多个次优波束以及从接收端设备接收的最优波束和一个或多个次优波束存储在波束赋形信息表中的相应位置。
根据本公开的实施例,在使通信单元1720从发送端设备和接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中时,处理电路1710还可以执行以下操作:使通信单元1720从发送端设备接收发送端设备的位置信息和接收端设备的位置信息;或者使通信单元1720从发送端设备接收发送端设备的位置信息,从接收端设备接收接收端设备的位置信息。根据本公开的实施例,服务器可以在接收波束训练过程的结果的同时接收发送端设备和接收端设备的位置信息,从而使得获取的位置信息更加精确。
根据本公开的实施例,在使通信单元1720从发送端设备和接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中时,处理电路1710还可以执行以下操作:使通信单元1720从发送端设备接收最优波束和次优波束以及每个次优波束的优先级等级;使通信单元1720从接收端设备接收最优波束和次优波束以及每个次优波束的优先级等级。这样一来,当服务器1700向其它发送端设备和接收端设备返回波束赋形信息时,可以返回次优波束的优先级等级。
根据本公开的实施例,在使通信单元1720从发送端设备和接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中时,处理电路1710还可以执行以下操作:使通信单元1720从发送端设备接收最优波束和次优波束以及每个波束的存储时间;使通信单元1720从接收端设备接收最优波束和次优波束以及每个波束的存储时间。
根据本公开的实施例,服务器1700可以根据从发送端设备和接收端设备接收的波束训练过程的结果来建立和更新波束赋形信息表,以使得当在某个发送端位置和某个接收端位置处曾经发生过波束训练过程时,当前的发送端设备和接收端设备可以直接使用波束赋形信息表中的波束赋形信息,而不需要重复执行波束训练过程,减少了波束训练的次数。此外,作为用户设备的发送端设备和接收端设备具有建立和更新服务器侧的波束赋形信息表的权限,以使得波束赋形信息表更加精确。
根据本公开的实施例,处理电路1710(例如维护单元,未示出)还被配置为执行以下操作:为波束赋形信息表中的波束赋形信息设置存活周期;以及删除超过存活周期的波束赋形信息。
前文中提到,处理电路1710可以使通信单元1720从发送端设备接收最优波束和次优波束以及每个波束的存储时间,以及使通信单元1720从接收端设备接收最优波束和次优波束以及每个波束的存储时间。在此基础上,处理电路1710还可以设置存活周期,根据波束的存储时间和存活周期来判断波束是否超过了存活周期,从而删除超过存活周期的波束赋形信息。
根据本公开的实施例,服务器1700可以删除时间过长的波束赋形信息,以防止波束赋形信息表所占用的存储空间越来越大,同时存活时间过长的那部分波束赋形信息可能已经不再准确,删除这部分波束赋形信息也可以提高向发送端设备和接收端设备返回的波束赋形信息的精确度。
根据本公开的实施例的服务器1700侧执行的各个过程的各种具体实施方式在前面描述电子设备200和电子设备1300时已经作过详细描述,因而电子设备200和电子设备1300的全部实施例都适用于此。
接下来参考图21来描述根据本公开的实施例的无线通信的方法。图21是图示根据本公开的实施例的无线通信方法的流程图。图21所示的方法由D2D通信的发送端设备来执行。
如图21所示,首先,在步骤S2110中,基于发送端设备和与发送端设备相对应的接收端设备的位置信息向无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息。
接下来,在步骤S2120中,当没有从服务器获取到波束赋形信息时,触发发送端设备与接收端设备之间的波束训练过程。
接下来,在步骤S2130中,在波束训练过程结束后,将波束训练过程的结果上报到服务器。
优选地,执行波束训练过程包括:向接收端设备发送训练序列;在每次向接收端设备发送训练序列后,接收从接收端设备发送的训练序列;以及在每次接收到从接收端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用存储的波束向接收端设备发送训练序列。
优选地,执行波束训练过程包括:将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。
优选地,利用存储的波束向接收端设备发送训练序列包括:利用存储的波束向接收端设备一起发送训练序列和数据。
优选地,向接收端设备一起发送训练序列和数据包括:将训练序列跟随在数据后面一起发送或者将数据跟随在训练序列后面一起发送。
优选地,将波束训练过程的结果上报到服务器包括:将存储的所有波束上报到服务器。
优选地,方法还包括:根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程;以及根据波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
优选地,方法还包括:当从服务器获取到波束赋形信息时,根据获取的波束赋形信息执行波束赋形过程;以及根据波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
优选地,执行波束赋形过程包括选择最优波束来执行波束赋形过程。
优选地,方法还包括:确定与接收端设备之间的直达路径被阻挡;选择次优波束来重新执行波束赋形过程;向接收端设备发送波束变化请求,以请求接收端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
优选地,方法还包括:确定与接收端设备之间的直达路径恢复;选择最优波束来重新执行波束赋形过程;向接收端设备发送波束变化请求,以请求接收端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与接收端设备之间的数据传输。
接下来参考图22来描述根据本公开的另一实施例的无线通信的方法。图22是图示根据本公开的另一实施例的无线通信方法的流程图。图22所示的方法由D2D通信的接收端设备来执行。
如图22所示,首先,在步骤S2210中,执行由与接收端设备相对应的发送端设备触发的发送端设备和接收端设备之间的波束训练过程。
接下来,在步骤S2220中,在波束训练过程结束后,将波束训练过程的结果上报到无线通信系统中的服务器。
其中,发送端设备基于发送端设备和接收端设备的位置信息向服务器请求波束赋形信息,并且当发送端设备没有从服务器获取到波束赋形信息时触发波束训练过程。
优选地,执行波束训练过程包括:接收从发送端设备发送的训练序列;在每次接收到从发送端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用存储的波束向发送端设备发送训练序列;以及在每次向发送端设备发送训练序列后,接收从发送端设备发送的训练序列。
优选地,执行波束训练过程包括:将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。
优选地,利用存储的波束向发送端设备发送训练序列包括:利用存储的波束向发送端设备一起发送训练序列和数据。
优选地,向发送端设备一起发送训练序列和数据包括:将训练序列跟随在数据后面一起发送或者将数据跟随在训练序列后面一起发送。
优选地,将波束训练过程的结果上报到服务器包括:将存储的所有波束上报到服务器。
优选地,方法还包括:根据波束训练过程的结果执行波束赋形过程;以及根据波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
优选地,方法还包括:从服务器获取波束赋形信息,根据获取的波束赋形信息执行波束赋形过程;以及根据波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
优选地,执行波束赋形过程包括选择最优波束来执行波束赋形过程。
优选地,方法还包括:确定与发送端设备之间的直达路径被阻挡;选择次优波束来重新执行波束赋形过程;向发送端设备发送波束变化请求,以请求发送端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
优选地,方法还包括:确定与发送端设备之间的直达路径恢复;选择最优波束来重新执行波束赋形过程;向发送端设备发送波束变化请求,以请求发送端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与发送端设备之间的数据传输。
接下来参考图23来描述根据本公开的又一实施例的无线通信的方法。图23是图示根据本公开的又一实施例的无线通信方法的流程图。图23所示的方法由D2D通信的服务器来执行。
如图23所示,首先,在步骤S2310中,接收无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于发送端设备和与发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求。
接下来,在步骤S2320中,基于发送端设备和接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表。
接下来,在步骤S2330中,当波束赋形信息表中不存在波束赋形信息时,通知发送端设备以使得发送端设备触发发送端设备与接收端设备之间的波束训练过程。
接下来,在步骤S2340中,从发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中。
优选地,方法还包括:从接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中。
优选地,从发送端设备和接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在波束赋形信息表中包括:从发送端设备接收最优波束和次优波束;从接收端设备接收最优波束和次优波束;以及将从发送端设备和接收端设备接收的最优波束和次优波束存储为与发送端设备和接收端设备的位置信息相对应的波束赋形信息。
优选地,方法还包括:当波束赋形信息表中存在波束赋形信息时,将波束赋形信息发送到发送端设备和接收端设备。
优选地,方法还包括:为波束赋形信息表中的波束赋形信息设置存活周期;以及删除超过存活周期的波束赋形信息。
根据本公开的实施例的用于在无线通信系统中进行无线通信的方法的上述各个步骤的各种具体实施方式在前面描述电子设备200、电子设备1300和服务器1700时已经作过详细描述,在此不再重复说明。因而,描述电子设备200、电子设备1300和服务器1700的各个实施例都适用于此。
本公开的技术能够应用于各种产品。例如,本公开中提到的基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB),诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB,诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地,基站可以被实现为任何其他类型的基站,诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括:被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备);以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外,下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
例如,本公开中提到的UE可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。UE还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外,UE可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块)。
图24是示出可以应用本公开的技术的eNB的示意性配置的第一示例的框图。eNB2400包括一个或多个天线2410以及基站设备2420。基站设备2420和每个天线2410可以经由RF线缆彼此连接。
天线2410中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在多输入多输出(MIMO)天线中的多个天线元件),并且用于基站设备2420发送和接收无线信号。如图24所示,eNB 2400可以包括多个天线2410。例如,多个天线2410可以与eNB 2400使用的多个频带兼容。虽然图24示出其中eNB 2400包括多个天线2410的示例,但是eNB 2400也可以包括单个天线2410。
基站设备2420包括控制器2421、存储器2422、网络接口2423以及无线通信接口2425。
控制器2421可以为例如CPU或DSP,并且操作基站设备2420的较高层的各种功能。例如,控制器2421根据由无线通信接口2425处理的信号中的数据来生成数据分组,并经由网络接口2423来传递所生成的分组。控制器2421可以对来自多个基带处理器的数据进行捆绑以生成捆绑分组,并传递所生成的捆绑分组。控制器2421可以具有执行如下控制的逻辑功能:该控制诸如为无线资源控制、无线承载控制、移动性管理、接纳控制和调度。该控制可以结合附近的eNB或核心网节点来执行。存储器2422包括RAM和ROM,并且存储由控制器2421执行的程序和各种类型的控制数据(诸如终端列表、传输功率数据以及调度数据)。
网络接口2423为用于将基站设备2420连接至核心网2424的通信接口。控制器2421可以经由网络接口2423而与核心网节点或另外的eNB进行通信。在此情况下,eNB 2400与核心网节点或其他eNB可以通过逻辑接口(诸如S1接口和X2接口)而彼此连接。网络接口2423还可以为有线通信接口或用于无线回程线路的无线通信接口。如果网络接口2423为无线通信接口,则与由无线通信接口2425使用的频带相比,网络接口2423可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口2425支持任何蜂窝通信方案(诸如长期演进(LTE)和LTE-先进),并且经由天线2410来提供到位于eNB 2400的小区中的终端的无线连接。无线通信接口2425通常可以包括例如基带(BB)处理器2426和RF电路2427。BB处理器2426可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行层(例如L1、介质访问控制(MAC)、无线链路控制(RLC)和分组数据汇聚协议(PDCP))的各种类型的信号处理。代替控制器2421,BB处理器2426可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器2426可以为存储通信控制程序的存储器,或者为包括被配置为执行程序的处理器和相关电路的模块。更新程序可以使BB处理器2426的功能改变。该模块可以为插入到基站设备2420的槽中的卡或刀片。可替代地,该模块也可以为安装在卡或刀片上的芯片。同时,RF电路2427可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2410来传送和接收无线信号。
如图24所示,无线通信接口2425可以包括多个BB处理器2426。例如,多个BB处理器2426可以与eNB 2400使用的多个频带兼容。如图24所示,无线通信接口2425可以包括多个RF电路2427。例如,多个RF电路2427可以与多个天线元件兼容。虽然图24示出其中无线通信接口2425包括多个BB处理器2426和多个RF电路2427的示例,但是无线通信接口2425也可以包括单个BB处理器2426或单个RF电路2427。
图25是示出可以应用本公开的技术的eNB的示意性配置的第二示例的框图。eNB2530包括一个或多个天线2540、基站设备2550和RRH2560。RRH 2560和每个天线2540可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备2550和RRH 2560可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线2540中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件)并且用于RRH 2560发送和接收无线信号。如图25所示,eNB 2530可以包括多个天线2540。例如,多个天线2540可以与eNB 2530使用的多个频带兼容。虽然图25示出其中eNB2530包括多个天线2540的示例,但是eNB 2530也可以包括单个天线2540。
基站设备2550包括控制器2551、存储器2552、网络接口2553、无线通信接口2555以及连接接口2557。控制器2551、存储器2552和网络接口2553与参照图24描述的控制器2421、存储器2422和网络接口2423相同。
无线通信接口2555支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且经由RRH2560和天线2540来提供到位于与RRH 2560对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口2555通常可以包括例如BB处理器2556。除了BB处理器2556经由连接接口2557连接到RRH2560的RF电路2564之外,BB处理器2556与参照图24描述的BB处理器2426相同。如图25所示,无线通信接口2555可以包括多个BB处理器2556。例如,多个BB处理器2556可以与eNB 2530使用的多个频带兼容。虽然图25示出其中无线通信接口2555包括多个BB处理器2556的示例,但是无线通信接口2555也可以包括单个BB处理器2556。
连接接口2557为用于将基站设备2550(无线通信接口2555)连接至RRH 2560的接口。连接接口2557还可以为用于将基站设备2550(无线通信接口2555)连接至RRH 2560的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 2560包括连接接口2561和无线通信接口2563。
连接接口2561为用于将RRH 2560(无线通信接口2563)连接至基站设备2550的接口。连接接口2561还可以为用于上述高速线路中的通信的通信模块。
无线通信接口2563经由天线2540来传送和接收无线信号。无线通信接口2563通常可以包括例如RF电路2564。RF电路2564可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2540来传送和接收无线信号。如图25所示,无线通信接口2563可以包括多个RF电路2564。例如,多个RF电路2564可以支持多个天线元件。虽然图25示出其中无线通信接口2563包括多个RF电路2564的示例,但是无线通信接口2563也可以包括单个RF电路2564。
在图24和图25所示的eNB 2400和eNB 2530中,通过使用图17所描述的处理电路1710以及其中的请求处理单元1711、查找单元1712和存储单元1713可以由控制器2421和/或控制器2551实现,并且通过使用图17所描述的通信单元1720可以由无线通信接口2425以及无线通信接口2555和/或无线通信接口2563实现。功能的至少一部分也可以由控制器2421和控制器2551实现。例如,控制器2421和/或控制器2551可以通过执行相应的存储器中存储的指令而执行请求处理、查找波束赋形信息表、生成通知以及处理上报的波束训练的结果的功能。
图26是示出可以应用本公开的技术的智能电话2600的示意性配置的示例的框图。智能电话2600包括处理器2601、存储器2602、存储装置2603、外部连接接口2604、摄像装置2606、传感器2607、麦克风2608、输入装置2609、显示装置2610、扬声器2611、无线通信接口2612、一个或多个天线开关2615、一个或多个天线2616、总线2617、电池2618以及辅助控制器2619。
处理器2601可以为例如CPU或片上系统(SoC),并且控制智能电话2600的应用层和另外层的功能。存储器2602包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器2601执行的程序。存储装置2603可以包括存储介质,诸如半导体存储器和硬盘。外部连接接口2604为用于将外部装置(诸如存储卡和通用串行总线(USB)装置)连接至智能电话2600的接口。
摄像装置2606包括图像传感器(诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)),并且生成捕获图像。传感器2607可以包括一组传感器,诸如测量传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风2608将输入到智能电话2600的声音转换为音频信号。输入装置2609包括例如被配置为检测显示装置2610的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2610包括屏幕(诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示器),并且显示智能电话2600的输出图像。扬声器2611将从智能电话2600输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口2612支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口2612通常可以包括例如BB处理器2613和RF电路2614。BB处理器2613可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路2614可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2616来传送和接收无线信号。无线通信接口2612可以为其上集成有BB处理器2613和RF电路2614的一个芯片模块。如图26所示,无线通信接口2612可以包括多个BB处理器2613和多个RF电路2614。虽然图26示出其中无线通信接口2612包括多个BB处理器2613和多个RF电路2614的示例,但是无线通信接口2612也可以包括单个BB处理器2613或单个RF电路2614。
此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口2612可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线局域网(LAN)方案。在此情况下,无线通信接口2612可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器2613和RF电路2614。
天线开关2615中的每一个在包括在无线通信接口2612中的多个电路(例如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线2616的连接目的地。
天线2616中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件),并且用于无线通信接口2612传送和接收无线信号。如图26所示,智能电话2600可以包括多个天线2616。虽然图26示出其中智能电话2600包括多个天线2616的示例,但是智能电话2600也可以包括单个天线2616。
此外,智能电话2600可以包括针对每种无线通信方案的天线2616。在此情况下,天线开关2615可以从智能电话2600的配置中省略。
总线2617将处理器2601、存储器2602、存储装置2603、外部连接接口2604、摄像装置2606、传感器2607、麦克风2608、输入装置2609、显示装置2610、扬声器2611、无线通信接口2612以及辅助控制器2619彼此连接。电池2618经由馈线向图26所示的智能电话2600的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。辅助控制器2619例如在睡眠模式下操作智能电话2600的最小必需功能。
在图26所示的智能电话2600中,通过使用图2所描述的处理电路210以及其中的请求单元211、波束训练单元212和存储单元213,图7中所描述的波束赋形单元214和数据传输单元215,图13所描述的处理电路1310和其中的波束训练单元1311和存储单元1312以及图14所描述的波束赋形单元1313和数据传输单元1314,可以由处理器2601或辅助控制器2619实现,并且通过使用图2所描述的通信单元220和图13所描述的通信单元1320可以由无线通信接口2612实现。功能的至少一部分也可以由处理器2601或辅助控制器2619实现。例如,处理器2601或辅助控制器2619可以通过执行存储器2602或存储装置2603中存储的指令而执行生成波束赋形信息请求、触发波束训练过程和生成波束训练的结果的功能。
图27是示出可以应用本公开的技术的汽车导航设备2720的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备2720包括处理器2721、存储器2722、全球定位系统(GPS)模块2724、传感器2725、数据接口2726、内容播放器2727、存储介质接口2728、输入装置2729、显示装置2730、扬声器2731、无线通信接口2733、一个或多个天线开关2736、一个或多个天线2737以及电池2738。
处理器2721可以为例如CPU或SoC,并且控制汽车导航设备2720的导航功能和另外的功能。存储器2722包括RAM和ROM,并且存储数据和由处理器2721执行的程序。
GPS模块2724使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备1820的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器2725可以包括一组传感器,诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和空气压力传感器。数据接口2726经由未示出的终端而连接到例如车载网络2741,并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器2727再现存储在存储介质(诸如CD和DVD)中的内容,该存储介质被插入到存储介质接口2728中。输入装置2729包括例如被配置为检测显示装置2730的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示装置2730包括诸如LCD或OLED显示器的屏幕,并且显示导航功能的图像或再现的内容。扬声器2731输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口2733支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进),并且执行无线通信。无线通信接口2733通常可以包括例如BB处理器2734和RF电路2735。BB处理器2734可以执行例如编码/解码、调制/解调以及复用/解复用,并且执行用于无线通信的各种类型的信号处理。同时,RF电路2735可以包括例如混频器、滤波器和放大器,并且经由天线2737来传送和接收无线信号。无线通信接口2733还可以为其上集成有BB处理器2734和RF电路2735的一个芯片模块。如图27所示,无线通信接口2733可以包括多个BB处理器2734和多个RF电路2735。虽然图27示出其中无线通信接口2733包括多个BB处理器2734和多个RF电路2735的示例,但是无线通信接口2733也可以包括单个BB处理器2734或单个RF电路2735。
此外,除了蜂窝通信方案之外,无线通信接口2733可以支持另外类型的无线通信方案,诸如短距离无线通信方案、近场通信方案和无线LAN方案。在此情况下,针对每种无线通信方案,无线通信接口2733可以包括BB处理器2734和RF电路2735。
天线开关2736中的每一个在包括在无线通信接口2733中的多个电路(诸如用于不同的无线通信方案的电路)之间切换天线2737的连接目的地。
天线2737中的每一个均包括单个或多个天线元件(诸如包括在MIMO天线中的多个天线元件),并且用于无线通信接口2733传送和接收无线信号。如图27所示,汽车导航设备2720可以包括多个天线2737。虽然图27示出其中汽车导航设备2720包括多个天线2737的示例,但是汽车导航设备2720也可以包括单个天线2737。
此外,汽车导航设备2720可以包括针对每种无线通信方案的天线2737。在此情况下,天线开关2736可以从汽车导航设备2720的配置中省略。
电池2738经由馈线向图27所示的汽车导航设备2720的各个块提供电力,馈线在图中被部分地示为虚线。电池2738累积从车辆提供的电力。
在图27示出的汽车导航设备2720中,通过使用图2所描述的处理电路210以及其中的请求单元211、波束训练单元212和存储单元213,图7中所描述的波束赋形单元214和数据传输单元215,图13所描述的处理电路1310和其中的波束训练单元1311和存储单元1312以及图14所描述的波束赋形单元1313和数据传输单元1314,可以由处理器2721实现,并且通过使用图2所描述的通信单元220和使用图13所描述的通信单元1320可以由无线通信接口2733实现。功能的至少一部分也可以由处理器2721实现。例如,处理器2721可以通过执行存储器2722中存储的指令而执行生成波束赋形信息请求、触发波束训练过程和生成波束训练的结果的功能。
本公开的技术也可以被实现为包括汽车导航设备2720、车载网络2741以及车辆模块2742中的一个或多个块的车载系统(或车辆)2740。车辆模块2742生成车辆数据(诸如车速、发动机速度和故障信息),并且将所生成的数据输出至车载网络2741。
在本公开的系统和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
以上虽然结合附图详细描述了本公开的实施例,但是应当明白,上面所描述的实施方式只是用于说明本公开,而并不构成对本公开的限制。对于本领域的技术人员来说,可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本公开的实质和范围。因此,本公开的范围仅由所附的权利要求及其等效含义来限定。

Claims (33)

1.一种无线通信系统中的电子设备,所述电子设备作为设备到设备D2D通信的发送端设备,所述电子设备包括:
收发机;以及
一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:
基于所述电子设备和与所述电子设备相对应的接收端设备的位置信息使所述收发机向所述无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息;
当所述电子设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时,触发所述电子设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及
在所述波束训练过程结束后,使所述收发机将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中,在执行所述波束训练过程时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
使所述收发机向所述接收端设备发送训练序列;
在每次向所述接收端设备发送训练序列后,使所述收发机接收从所述接收端设备发送的训练序列;以及
在每次接收到从所述接收端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用所述存储的波束使所述收发机向所述接收端设备发送训练序列。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其中,在执行所述波束训练过程时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。
4.根据权利要求2所述的电子设备,其中,在利用所述存储的波束使所述收发机向所述接收端设备发送训练序列时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
利用所述存储的波束使所述收发机向所述接收端设备一起发送训练序列和数据。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其中,在使所述收发机向所述接收端设备一起发送训练序列和数据时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
将所述训练序列跟随在所述数据后面一起发送或者将所述数据跟随在所述训练序列后面一起发送。
6.根据权利要求2所述的电子设备,其中,在使所述收发机将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
使所述收发机将存储的所有波束上报到所述服务器。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
根据所述波束训练过程的结果执行波束赋形过程;以及
根据所述波束赋形过程的结果执行与所述接收端设备之间的数据传输。
8.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
当所述电子设备从所述服务器获取到所述波束赋形信息时,根据获取的所述波束赋形信息执行波束赋形过程;以及
根据所述波束赋形过程的结果执行与所述接收端设备之间的数据传输。
9.根据权利要求7或8所述的电子设备,其中,在执行所述波束赋形过程时,所述处理电路还被配置为选择最优波束来执行所述波束赋形过程。
10.根据权利要求9所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
确定所述电子设备与所述接收端设备之间的直达路径被阻挡;
选择次优波束来重新执行波束赋形过程;
使所述收发机向所述接收端设备发送波束变化请求,以请求所述接收端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及
根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与所述接收端设备之间的数据传输。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
确定所述电子设备与所述接收端设备之间的直达路径恢复;
选择最优波束来重新执行波束赋形过程;
使所述收发机向所述接收端设备发送波束变化请求,以请求所述接收端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及
根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与所述接收端设备之间的数据传输。
12.根据权利要求1所述的电子设备,其中,所述无线通信系统是毫米波无线通信系统。
13.一种无线通信系统中的电子设备,所述电子设备作为设备到设备D2D通信的接收端设备,所述电子设备包括:
收发机;以及
一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:
执行由与所述电子设备相对应的发送端设备触发的所述电子设备和所述发送端设备之间的波束训练过程;以及
在所述波束训练过程结束后,使所述收发机将所述波束训练过程的结果上报到所述无线通信系统中的服务器,
其中,所述发送端设备基于所述电子设备和所述发送端设备的位置信息向所述服务器请求波束赋形信息,并且当所述发送端设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时触发所述波束训练过程。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其中,在执行所述波束训练过程时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
使所述收发机接收从所述发送端设备发送的训练序列;
在每次接收到从所述发送端设备发送的训练序列后,存储训练得到的波束,并利用所述存储的波束使所述收发机向所述发送端设备发送训练序列;以及
在每次向所述发送端设备发送训练序列后,使所述收发机接收从所述发送端设备发送的训练序列。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其中,在执行所述波束训练过程时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
将最后一次存储的波束作为最优波束,并将存储的其它波束作为次优波束。
16.根据权利要求14所述的电子设备,其中,在利用所述存储的波束使所述收发机向所述发送端设备发送训练序列时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
利用所述存储的波束使所述收发机向所述发送端设备一起发送训练序列和数据。
17.根据权利要求16所述的电子设备,其中,在使所述收发机向所述发送端设备一起发送训练序列和数据时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
将所述训练序列跟随在所述数据后面一起发送或者将所述数据跟随在所述训练序列后面一起发送。
18.根据权利要求14所述的电子设备,其中,在将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
将存储的所有波束上报到所述服务器。
19.根据权利要求13所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
根据所述波束训练过程的结果执行波束赋形过程;以及
根据所述波束赋形过程的结果执行与所述发送端设备之间的数据传输。
20.根据权利要求13所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
从所述服务器获取波束赋形信息,根据获取的所述波束赋形信息执行波束赋形过程;以及
根据所述波束赋形过程的结果执行与所述发送端设备之间的数据传输。
21.根据权利要求19或20所述的电子设备,其中,在执行所述波束赋形过程时,所述处理电路还被配置为选择最优波束来执行所述波束赋形过程。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
确定所述电子设备与所述发送端设备之间的直达路径被阻挡;
选择次优波束来重新执行波束赋形过程;
使所述收发机向所述发送端设备发送波束变化请求,以请求所述发送端设备选择次优波束来重新执行波束赋形过程;以及
根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与所述发送端设备之间的数据传输。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
确定所述电子设备与所述发送端设备之间的直达路径恢复;
选择最优波束来重新执行波束赋形过程;
使所述收发机向所述发送端设备发送波束变化请求,以请求所述发送端设备选择最优波束来重新执行波束赋形过程;以及
根据重新执行的波束赋形过程的结果执行与所述发送端设备之间的数据传输。
24.根据权利要求13所述的电子设备,其中,所述无线通信系统是毫米波无线通信系统。
25.一种无线通信系统中的服务器,包括:
收发机;以及
一个或多个处理电路,所述处理电路被配置为执行以下操作:
使所述收发机接收所述无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求;
基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表;
当所述波束赋形信息表中不存在所述波束赋形信息时,使所述收发机通知所述发送端设备以使得所述发送端设备触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及
使所述收发机从所述发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中。
26.根据权利要求25所述的服务器,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
使所述收发机从所述接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中。
27.根据权利要求26所述的服务器,其中,在使所述收发机从所述发送端设备和所述接收端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中时,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
使所述收发机从所述发送端设备接收最优波束和次优波束;
使所述收发机从所述接收端设备接收最优波束和次优波束;以及
将从所述发送端设备和所述接收端设备接收的最优波束和次优波束存储为与所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息相对应的波束赋形信息。
28.根据权利要求25所述的服务器,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
当所述波束赋形信息表中存在所述波束赋形信息时,使所述收发机将所述波束赋形信息发送到所述发送端设备和所述接收端设备。
29.根据权利要求25所述的服务器,其中,所述处理电路还被配置为执行以下操作:
为所述波束赋形信息表中的波束赋形信息设置存活周期;以及
删除超过存活周期的波束赋形信息。
30.根据权利要求25所述的服务器,其中,所述无线通信系统是毫米波无线通信系统。
31.一种由无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备执行的无线通信方法,包括:
基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息向所述无线通信系统中的服务器请求波束赋形信息;
当没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时,触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及
在所述波束训练过程结束后,将所述波束训练过程的结果上报到所述服务器。
32.一种由无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的接收端设备执行的无线通信方法,包括:
执行由与所述接收端设备相对应的发送端设备触发的所述发送端设备和所述接收端设备之间的波束训练过程;以及
在所述波束训练过程结束后,将所述波束训练过程的结果上报到所述无线通信系统中的服务器,
其中,所述发送端设备基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息向所述服务器请求波束赋形信息,并且当所述发送端设备没有从所述服务器获取到所述波束赋形信息时触发所述波束训练过程。
33.一种无线通信方法,包括:
接收无线通信系统中的执行设备到设备D2D通信的发送端设备基于所述发送端设备和与所述发送端设备相对应的接收端设备的位置信息发送的波束赋形信息请求;
基于所述发送端设备和所述接收端设备的位置信息查找波束赋形信息表;
当所述波束赋形信息表中不存在所述波束赋形信息时,通知所述发送端设备以使得所述发送端设备触发所述发送端设备与所述接收端设备之间的波束训练过程;以及
从所述发送端设备接收波束训练过程的结果并存储在所述波束赋形信息表中。
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