CN107852209B - 训练波束传输方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种训练波束传输方法、装置及系统，其中，训练波束发送方法包括：发送端确定向接收端发送的训练波束集；发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息；发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束。本发明提供的训练波束传输方法、装置及系统，能够降低发送训练波束的开销。

Description

训练波束传输方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种训练波束传输方法、装置及系统。

背景技术

随着无线通信技术的高速发展，网络容量需求持续增加，而传统的无线通信频段的频谱资源日趋紧张，将不能满足未来高速无线通信需求，这使得大于6吉赫兹(GHz)的频段受到业界和学术界的关注。6GHz以上的频段拥有丰富的频谱资源，可以支持200米左右的吉比特每秒(Gbps)级别无线传输。然而，电磁传输时的空间损耗与波长成反比，传输频率越高波长越短，空间传输损耗越大。因此，使用高频段进行无线传输的空间损耗将比低频段高。

目前，为了减少高频率空间信道的传输损耗，保证基站覆盖范围，高频率无线通信主要采用大规模天线阵列形成高增益的窄波束进行传输，以弥补高频率传输中信道空间大的路径、反射等损耗。具体的，天线阵列规模越大，形成的波束越窄，天线增益越大。基站(Base Station，简称BS)和用户设备终端(Mobile Station，简称MS)通过波束配对建立无线通信链路，BS端的天线阵列发送波束，MS端的天线阵列接收波束，通过分别对BS端和MS端的波束方向扫描，寻找最佳配对波束，实现BS端和MS端的的波束配对，进而在BS端和MS端之间建立最佳的通信链路。

然而，目前高频率无线通信采用大规模天线阵列形成高增益的窄波束进行传输时，BS端和MS端都要进行波束扫描。比如，BS端的天线阵列规模为16×16，波束宽度约为6度(deg)，覆盖水平空间60度(deg)、垂直空间50度(deg)的区域需要扫描60个波束，MS端的天线阵列规模为4×4，需要扫描16个波束，为了在BS端和MS端之间建立最佳的通信链路，MS端则需要扫描60×16＝960次，如果单次扫描需耗时要1微秒(μs)，则完成上述波束扫描需要1毫秒(ms)，即一个LTE子帧时间，通过波束扫描建立和维护通信链路将占用高频无线通信系统很大一部分开销。

发明内容

本发明提供一种训练波束传输方法、装置及系统，能够降低发送训练波束的开销。

本发明第一方面提供的训练波束发送方法，包括：

发送端确定向接收端发送的训练波束集，所述训练波束集中包括至少一个训练波束；

所述发送端向所述接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之后，还包括：

所述发送端接收所述接收端反馈的所述训练波束集的波离角信息；

所述发送端根据所述波离角信息确定到所述接收端的发射波束。

结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量；

或者所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量集的列数。

结合第一方面至第一方面第二种可能的实现方式中任一种，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述发送端确定向接收端发送的训练波束集，包括：

所述发送端确定向接收端发送波束的目标区域；

所述发送端将所述发送端的波束集合中位于所述目标区域中的波束作为所述训练波束集。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，在所述发送端确定向接收端发送波束的目标区域之前，还包括：

所述发送端接收所述接收端发送的通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

结合第一方面至第一方面第四种可能的实现方式中任一种，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述发送端向所述接收端发送训练波束集的加权向量，包括：

所述发送端向所述接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

结合第一方面至第一方面第五种可能的实现方式中任一种，在第一方面第六种可能的实现方式中，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端向所述接收端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

结合第一方面至第一方面第六种可能的实现方式中任一种，在第一方面第七种可能的实现方式中，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端向所述接收端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端根据所述训练波束集的加权向量、所述训练波束的码本集合和所述量化方法生成所述训练波束集中的训练波束。

结合第一方面第八种可能的实现方式，在第一方面第九种可能的实现方式中，所述发送端根据所述训练波束集的加权向量、训练波束的码本集合和量化方法生成所述训练波束集中的训练波束，包括：

所述发送端采用公式

生成所述训练波束集中的训练波束；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

结合第一方面第九种可能的实现方式，在第一方面第十种可能的实现方式中，所述量化方法包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

结合第一方面第三种或第四种可能的实现方式，在第一方面第十一种可能的实现方式中，所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

本发明第二方面提供的训练波束接收方法，包括：

接收端接收发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值；

所述接收端根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束。

结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，在所述接收端根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束之后，还包括：

所述接收端计算所述训练波束集的波离角信息；

所述接收端向所述发送端反馈所述训练波束集的波离角信息，所述波离角信息用于使所述发送端根据所述波离角信息确定到所述接收端的发射波束。

结合第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二方面第二种可能的实现方式中，所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量；

或者所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量集的列数。

结合第二方面至第二方面第二种可能的实现方式中任一种，在第二方面第三种可能的实现方式中，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送确定的波束的目标区域，所述目标区域用于表示所述发送端确定向所述接收端发送的训练波束集。

结合第二方面第三种可能的实现方式，在第二方面第四种可能的实现方式中，在所述接收端接收所述发送端发送确定的波束的目标区域之后，还包括：

所述接收端向所述发送端发送通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

结合第二方面至第二方面第四种可能的实现方式中任一种，在第二方面第五种可能的实现方式中，所述接收端接收发送端发送的训练波束集的加权向量，包括：

所述接收端接收所述发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述接收端将所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

结合第二方面至第二方面第五种可能的实现方式中任一种，在第二方面第六种可能的实现方式中，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

结合第二方面至第二方面第六种可能的实现方式中任一种，在第二方面第七种可能的实现方式中，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

结合第二方面第七种可能的实现方式，在第二方面第八种可能的实现方式中，所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值，包括：

所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到所述训练波束集中每一训练波束的权值向量w；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

结合第二方面第八种可能的实现方式，在第二方面第九种可能的实现方式中，所述量化方法包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

结合第二方面第九种可能的实现方式，在第二方面第十种可能的实现方式中，所述接收端计算所述训练波束集的波离角信息，包括：

所述接收端根据压缩感知框架计算所述训练波束集的波离角信息；

具体的，采用以下公式计算所述训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为所述训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为接收端接收的所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置。

结合第二方面第三种或第四种可能的实现方式，在第二方面第十一种可能的实现方式中，所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

本发明第三方面提供的基站，包括：

确定单元，用于确定向终端发送的训练波束集，所述训练波束集中包括至少一个训练波束；

发送单元，用于向所述终端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

训练单元，用于向所述终端依次发送所述训练波束集中的训练波束。

结合第三方面，在第三方面第一种可能的实现方式中，还包括：

接收单元，用于接收所述终端反馈的所述训练波束集的波离角信息；

配置单元，用于根据所述波离角信息确定到所述终端的发射波束。

结合第三方面或第三方面第一种可能的实现方式，在第三方面第二种可能的实现方式中，所述发送单元具体用于：

向所述基站发送所述训练波束集的加权向量；

或者，向所述基站发送所述训练波束集的加权向量集的列数。

结合第三方面至第三方面第二种可能的实现方式中任一种，在第三方面第三种可能的实现方式中，所述确定单元具体用于：

确定向终端发送波束的目标区域；

将所述基站的波束集合中位于所述目标区域中的波束作为所述训练波束集。

结合第三方面第三种可能的实现方式，在第三方面第四种可能的实现方式中，所述确定单元具体用于：

接收所述终端发送的通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

结合第三方面至第三方面第四种可能的实现方式中任一种，在第三方面第五种可能的实现方式中，所述发送单元具体用于：

向所述终端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

结合第三方面至第三方面第五种可能的实现方式中任一种，在第三方面第六种可能的实现方式中，所述发送单元还用于：

向所述终端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

结合第三方面至第三方面第六种可能的实现方式中任一种，在第三方面第七种可能的实现方式中，所述发送单元还用于：

向所述终端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

结合第三方面第七种可能的实现方式，在第三方面第八种可能的实现方式中，所述训练单元还用于：

根据所述训练波束集的加权向量、所述训练波束的码本集合和所述量化方法生成所述训练波束集中的训练波束。

结合第三方面第八种可能的实现方式，在第三方面第九种可能的实现方式中，所述训练单元具体用于：

采用公式

生成所述训练波束集中的训练波束；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

结合第三方面第九种可能的实现方式，在第三方面第十种可能的实现方式中，所述训练单元具体包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

结合第三方面第三种或第四种可能的实现方式，在第三方面第十一种可能的实现方式中，

所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

本发明第四方面提供的终端，包括：

接收单元，用于接收基站发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

第一计算单元，用于根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值；

训练单元，用于根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述基站发送的所述训练波束集中的训练波束。

结合第四方面，在第四方面第一种可能的实现方式中，还包括：

第二计算单元，用于计算所述训练波束集的波离角信息；

反馈单元，用于向所述基站反馈所述训练波束集的波离角信息，所述波离角信息用于使所述基站根据所述波离角信息确定到所述终端的发射波束。

结合第四方面或第四方面第一种可能的实现方式，在第四方面第二种可能的实现方式中，所述接收单元具体用于：

接收所述基站发送的所述训练波束集的加权向量。

或者接收所述基站发送的所述训练波束集的加权向量集的列数。

结合第四方面至第四方面第二种可能的实现方式中任一种，在第四方面第三种可能的实现方式中，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送确定的波束的目标区域所述目标区域用于表示所述基站确定向所述终端发送的训练波束集。

结合第四方面第三种可能的实现方式，在第四方面第四种可能的实现方式中，所述反馈单元还用于：

向所述基站发送通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

结合第四方面至第四方面第四种可能的实现方式中任一种，在第四方面第五种可能的实现方式中，所述接收单元具体用于：

接收所述基站发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息；

将所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

结合第四方面至第四方面第五种可能的实现方式中任一种，在第四方面第六种可能的实现方式中，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

结合第四方面至第四方面第六种可能的实现方式中任一种，在第四方面第七种可能的实现方式中，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

结合第四方面第七种可能的实现方式，在第四方面第八种可能的实现方式中，所述第一计算单元具体用于：

根据所述训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到所述训练波束集中每一训练波束的权值向量w；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

结合第四方面第八种可能的实现方式，在第四方面第九种可能的实现方式中，所述第一计算单元具体用于：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

结合第四方面第九种可能的实现方式，在第四方面第十种可能的实现方式中，所述第二计算单元具体用于：

根据压缩感知框架计算所述训练波束集的波离角信息；

具体的，采用以下公式计算所述训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为所述训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为终端接收的所述基站发送的所述训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置。

结合第四方面第三种或第四种可能的实现方式，在第四方面第十一种可能的实现方式中，

所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

本发明第五方面提供的波束传输系统，包括：如第三方面至第三方面第十一种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所述的基站和如第四方面至第四方面第十一种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所述的终端。

本发明提供的训练波束传输方法、装置及系统，发送端仅向接收端发送训练波束集的加权向量，而不用发送端向接收端发送训练波束集的每个波束的加权值，降低了发送训练波束的开销。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中天线阵列波束扫描配对示意图；

图2为本发明实施例提供的包括发送端和接收端的系统的示意图；

图3为本发明实施例一提供的训练波束发送方法流程图；

图4为本发明实施例一提供的均匀线性阵列结构示意图；

图5为发明本实施例一提供的目标区域结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的训练波束发送方法流程图；

图7为本发明实施例一提供的训练波束接收方法流程图；

图8为本发明实施例二提供的训练波束接收方法流程图；

图9为本发明实施例一提供的训练波束传输方法流程图；

图10为本发明实施例二提供的训练波束传输方法流程图；

图11为本发明实施例提供的训练波束传输方法的仿真结果示意图；

图12为本发明实施例一提供的基站结构示意图；

图13为本发明实施例一提供的终端结构示意图；

图14为本发明实施例二提供的基站结构示意图；

图15为本发明实施例二提供的终端结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

无线通信技术中，尤其是高频率无线通信技术中，为了减少高频率空间信道的传输损耗，保证基站覆盖范围，需要高增益的训练天线。目前，主要是采用大规模天线阵列的波束成形技术形成高增益的窄波束进行传输，在基站(Base Station，简称BS)和用户设备终端(Mobile Station，简称MS)之间建立最佳的通信链路，以弥补高频率传输中信道空间大的路径、反射等损耗。其中，大规模天线阵列的波束成形技术的基本原理是天线阵列形成的每一个波束都对应一个波束指向的中心方向和该波束覆盖的区域，每一个波束宽度的码本形成的波束都可以覆盖整个空间，只需要通过扫描天线阵列生成的波束就可以得到最佳的波束对，然后将BS和MS形成的波束指向最佳的波束对，即可实现在BS和MS之间建立最佳的通信链路。

图1为现有技术中天线阵列波束扫描配对示意图。如图1所示，BS包括发送无线信号的发送天线阵列，用于发射波束，MS包括接收无线信号的接收天线阵列，用于接收波束。BS固定一个发射波束，BS发送了b₀、b₁…b_M共M个波束，MS中天线阵列形成有c₀、c₁…c_N共N个波束，MS中N个波束的每一个波束扫描BS发送的M个波束的每一个波束进行接收，当MS扫描完BS发送的M个波束后，MS通过计算接收信号功率、信噪比等信息获取最佳的通信波束对，从而实现在BS和MS之间建立最佳的通信链路。

然而，目前天线阵列波束扫描配对时，MS中的每一个波束需要对BS发送的每一个波束进行扫描，在BS和MS之间建立通信链路大约需要扫描M×N次，使得BS和MS之间建立通信链路消耗的时间长，导致发送的训练波束开销非常大。

本发明所要解决的技术问题是在确定BS端和MS端之间的通信链路，发送训练波束时，如何减少通信链路建立的消耗时间，降低发射训练波束的开销。

本发明的主要思想是在建立通信链路，确定发送端需要向接收端发送的训练波束时，发送端向接收端发送训练波束集的加权向量，接收端接收发送端发送的训练波束集的加权向量，接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值，而不需要发送端向接收端直接发送训练波束集中每一训练波束的权值，从而减少建立通信链路消耗的时间长，降低发送训练波束的开销。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图2为本发明实施例提供的包括发送端和接收端的系统的示意图。如图2所示，本发明针对波束成形收发机系统，发送端侧包括射频前端(Radio Front)、数模转换器(D/A)、基带处理器(Baseband processor)和波束成形单元(Beamforming Unit)，接收端侧包括射频前端(Radio Front)、模数转换器(A/D)、基带处理器(Baseband processor)和波束成形单元(Beamforming Unit)。发送端基带处理器对来自于介质访问控制(Media AccessControl，简称MAC)的数据进行正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation，简称QAM)、成型和成帧等处理，然后输入给数模转换器，数模转换器的数据再通过射频前端将信号上变频调制到载波频率通过天线发射出去。发送端射频前端为了支持波束成形功能通常会包括功率分配器网络(Divider)、移相器和天线阵列。波束成形单元则根据基带处理器反馈的信息控制射频前端进行移相操作，实现波束成形，波束成形原理是通过调节各天线阵元信号的加权幅度和相位将无线电信号导向具体的方向，产生空间指向性波束。接收端射频前端除了包含天线阵列和移相器外，还包含功率合成网络。接收端的射频前端将接收信号从某个载波频率的信号下变频到基带模拟信号。基带模拟信号通过模数转换成数字信号，基带处理器通过信道估计和QAM解调等操作将提取出发射数据。接收端的波束成形单元与发送端波束成形单元功能一致，均通过控制移相器移相值进行形成波束。

由上述波束成形原理可知，发送端由多个天线单元组成的阵列天线，通过调节各阵列单元信号的加权幅度和相位，发送端发送的波束具有一指向方向，其指向方向的角度称为波离角(Angle of Departure，简称AoD)。接收机由多个天线单元组成的阵列天线，通过调节各阵列单元信号的加权幅度和相位，接收机发送的波束具有一指向方向，其指向方向的角度称为波达角(Angle of Arrival，简称AoA)。因此，只要确定发送端波束和接收端波束的指向方向，也即确定发送端的波离角和接收端的波达角，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

需要说明的是，确定发送端的波离角和接收端的波达角，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对，本发明实施例主要以确定发射机的波离角为例阐述本发明的训练波束的发送和接收方法，确定接收机的波达角与确定发射机的波离角的训练波束的发送和接收方法类似，本发明实施例在此不进行赘述。波离角(Angle of Departure，简称AoD)指的是波束离开线性天线阵列时的离开角度，波达角(Angle of Arrival，简称AoA)指的是波束到达线性天线阵列时的到达角度。基站和终端既可以是发送端，也可以是接收端，一般地，当基站作为发送端，则终端作为接收端；当终端作为发送端，则基站作为接收端。本发明实施例主要以基站作为发送端、终端作为接收端的情况进行阐述，终端作为发送端、基站作为接收端的情况与基站作为发送端、终端作为接收端的情况类似，本发明实施例在此不进行赘述。

图3为本发明实施例一提供的训练波束发送方法流程图。如图3所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S301：发送端确定向接收端发送的训练波束集，训练波束集中包括至少一个训练波束。

具体的，发送端确定向接收端发送的训练波束集，启动波束训练机制。本发明实施例中主要采用压缩感知/压缩采样(Compressive Sensing/Compressed Sampling，简称CS)框架训练机制，但并不仅限于此。

S302：发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

具体的，发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，以使接收端根据加权向量得到训练波束集中每一训练波束的权值。发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，通知接收端所需要使用的训练波束集的加权向量。每一个发送训练波束的生成都对应一个唯一的权值向量，且其权值向量的取值确定了发送端和接收端射频前端的一个天线单元的幅度和相位加权值。训练波束集中每一训练波束的相位和幅度分别由相位量化比特数和幅度量化比特数确定，其中，相位量化比特数Q和幅度量化比特数S由射频前端的硬件能力确定。量化比特数指的是要区分所有量化级所需的二进制数的位数，相位量化比特数指的是相位量化所需的二进制位数，幅度量化比特数指的是幅度量化所需的二进制位数。

需要说明的是，发送端直接向接收端发送训练波束集的加权向量的开销小于现有技术中发送端直接向接收端发送训练波束集的加权值，具体来说，假设发送端有N_t根发射天线，也即N_t个发射天线单元，加权向量的长度为|Ω|，|Ω|＜N_t。发送端直接发送单个训练波束集的加权值的反馈开销为N_t×Q_h，而发送端直接发送训练波束集的加权向量的开销为|Ω|×Q_w，其中Q_h为发送端移相器和幅度量化所需的比特数，Q_w为加权向量的量化比特数，Q_w通常比Q_h稍多几比特。由于|Ω|通常远小于N_t，所以发送端直接向接收端发送训练波束集的加权向量的开销|Ω|×Q_w小于发送端直接向接收端发送训练波束集的加权值的开销N_t×Q_h。由于反馈加权向量给接收端计算训练波束权值的开销小于直接反馈训练波束生成权值的开销，因此，发送端直接向接收端发送训练波束集的加权向量的开销小于发送端直接向接收端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。

S303：发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束。

具体的，在接收端启动CS训练后，发送端发送P个训练波束进行训练，发送端通过P个训练波束向接收端发送训练序列。

需要说明的是，当需要P个发送训练波束时，会独立生成

不同的训练波束的加权向量，且发送端必须将这P个训练波束的加权向量发送给接收端，接收端才可以计算出发送端的P个训练波束的权值。由于不同的设备厂商的发送端可能会使用不同的加权向量，因此，发送端必须每次都给接收端发送用于指示训练波束集的加权向量

的指示信息。

本发明实施例提供的训练波束发送方法，发送端仅向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S303之后，还包括：

S304：发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息。

S305：发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

具体的，发送端根据接收到的接收端反馈的训练波束集的波离角信息，调整发送端发射波束的方向，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

本发明实施例提供的训练波束发送方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的加权向量，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。进一步地，发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息，发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

进一步地，在上述所示实施例中，指示信息包括：训练波束集的加权向量。

具体的，在实际应用中，接收端可能并不知道发送端使用的训练波束集的加权向量，此时，发送端直接向接收端发送训练波束集的加权向量，接收端接收发送端发送的训练波束集的加权向量，得到训练波束集的加权向量。

需要说明的是，指示信息中包括至少一个训练波束集的加权向量，指示信息中训练波束集的加权向量与训练波束集中的训练波束一一对应，也即训练波束集中有多少个训练波束，指示信息中就包括多少个训练波束集的加权向量。

或者指示信息包括：训练波束集的加权向量集的列数。

具体的，发送端发送的所有训练波束可以生成一组加权向量，这组加权向量可以称之为所有训练波束的加权向量集。在实际应用中，所有训练波束的加权向量集可以预先存储在接收机，也即接收端中已经知道所有训练波束的加权向量集，此时，发送端只需要向接收端发送训练波束集的加权向量集的列数，也即，发送端只需要通过发送指示信息提示接收机使用了加权向量集中的哪些训练波束集的加权向量，接收端即可根据接收端中的训练波束的加权向量集以及发送端发送的训练波束集的加权向量集的列数确定需要使用的波束集的加权向量。举例来说，假设发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息中的训练波束集的加权向量集的列数为10，接收端中已经预先存储了所有训练波束的加权向量集φ中有100个元素，其中

此时，接收端根据指示信息中训练波束集的加权向量集的列数，找到所有训练波束的加权向量集φ中的其中10个加权向量作为训练波束集的加权向量。

需要说明的是，指示信息中包括的训练波束集的加权向量的列数至少为一个，指示信息中训练波束集的加权向量的列数与训练波束集中的训练波束一一对应，也即训练波束集中有多少个训练波束，指示信息中就包括训练波束集的加权向量的列数为多少个。

进一步地，在上述所示实施例中，发送端确定向接收端发送的训练波束集，包括：

发送端确定向接收端发送波束的目标区域。

发送端将发送端的波束集合中位于目标区域中的波束作为训练波束集。

具体的，目标区域即希望波束能量聚焦的区域。目标区域标示了训练波束的码本中的一些列，这些列对应的训练波束权值向量形成的训练波束覆盖了一个空间区域。目标区域可以是一个扇区，一个需要跟踪的AoD区域或多个需要跟踪的AoD区域。目标区域的位置可以根据上一时刻AoD/AoA方向而定，目标区域的大小可以根据信道的角度扩展、天线提供的波束宽度和移动速度等确定。

举例来说，图4为本发明实施例一提供的均匀线性阵列结构示意图，如图4所示，该均匀线性阵列包括N_t个天线单元，每两个天线单元之间的距离为d，波束离开天线阵列的角度(波离角)为θ。图5为发明本实施例一提供的目标区域结构示意图，如图5所示，波束空间按角度θ被划分成N_b个格子，N_b为训练波束码本中包含的训练波束个数，每个格子与一个角度θ_i所对应，其中，i＝1,2,…,N_b。假设相邻格子之间的角度间隔为

波束宽度为

以当前发送端的波离角θ_AoD为中心左右各

的一个区域作为目标区域Ω。目标区域Ω的中心位置为当前发送端的波离角θ_AoD，假设其训练波束权值向量对应训练波束的码本C中的i₃列。由于波束宽度为

如果要用波束覆盖目标区域Ω，则中心位置左右各需要占用两个格子。此时，目标区域Ω所含格子对应的标示i₁,i₂,i₃,i₄,i₅依次对应训练波束的码本C中的i₁,i₂,i₃,i₄,i₅列，训练波束的码本C的i₁,i₂,i₃,i₄,i₅列构成训练波束的码本集合C_Ω。

需要说明的是，波束宽度指的是在波束最大辐射方向两侧，辐射功率下降3分贝(dB)的两个波束方向的夹角。本领域技术人员很容易结合水平角和俯仰角或俯仰角和方位角度得到平面阵列对应的目标区域及目标区域确定的训练波束的码本集合，本实施例在此不进行限定和赘述。目标区域可以是发送端发送给接收端，也可以预先存储在接收端，本发明实施例在此不进行限定。

进一步地，在上述所示实施例中，在发送端确定向接收端发送波束的目标区域之前，还包括：

发送端接收接收端发送的通知信息，通知信息中包含目标区域信息。

进一步地，在上述所示实施例中，在发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束之前，还包括：

发送端向接收端发送用于指示训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

其中，训练波束的码本集合C_Ω由训练波束的码本C和目标区域Ω确定。训练波束的码本C的|Ω|列构成训练波束的码本集合C_Ω，|Ω|为目标区域Ω覆盖范围的长度。

需要说明的是，发送端的天线阵列可以是均匀的线性阵列、均匀的平面阵列、环形阵列和圆形平面阵列等中的某一种。不同的发射天线阵列，对应不同的训练波束码本集。接收机可以预先存储与发射机天线形态相关的多个训练波束码本集，此时，发射机只要通知接收机其天线形态信息，接收机即可根据该信息确认计算发射训练波束权值向量时使用的训练波束集。

具体的，每一个发射训练波束的生成都对应一个唯一的权值，训练波束的码本C是由发送端发送的每一个训练波束生成的权值组成，C中每一列对应一个训练波束形成的权值，C中所有列构成一个覆盖整个空间或某个基站的扇区训练波束码本的集合。需要说明的是，训练波束码本C可以是一个离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform，简称DFT)矩阵或部分DFT矩阵，也可以是由训练波束指向向量作为列构成的训练波束指向矩阵。

可选的，训练波束码本C为N_t×N_t离散傅里叶变换DFT矩阵，每一列对应一个指定方向的训练波束权值向量。

具体的，

其中，

m＝0,1…,N_t-1，n＝0,1…,N_t-1，N_t为基站包含的天线单元个数。

可选的，训练波束码本C为N_t×N_b训练波束指向矩阵，训练波束指向矩阵的每一列的指向方向相同，每一列都对应一个训练波束指向为θ_i的训练波束权值向量。

具体的，

其中，

C的列c_i是一个N_t×1的向量，其每一个元素对应一个与基站中天线单元相关的加权值，0≤θ_i≤π，i＝1,2…,N_t，N_b为训练波束码本中包含的训练波束个数，d为两个天线单元之间距离，λ_c为训练波束对应的波长。

需要说明的是，本发明实施例主要以均匀线性阵列训练波束的码本为例进行阐述。但是本发明实施例并不仅限于均匀线性阵列训练波束的码本，本领域技术人员很容易根据实际需要场景定义其它的线性阵列训练波束的码本，或者基于线性阵列训练波束的码本扩展得到平面阵列的训练波束的码本。比如，本领域技术人员可以很容易的将线性阵列的DFT矩阵扩展至平面矩阵，或者，本领域技术人员可以很容易通过水平角和仰俯角度或俯仰角和方位角度定义平面阵列的训练波束的码本，本实施在此不进行限定和阐述。

进一步地，在上述所示实施例中，在发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束之前，还包括：

发送端向接收端发送确定的训练波束的量化方法，量化方法用于表示训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

具体的，量化方法由发送端射频前端支持的相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定，量化方法在同一个发送端下只需要发送一次，可以使得发送开销可以控制在10个比特左右。

需要说明的是，量化方法可以是发送端发送给接收端的，也可以是预先存储在接收端的，本发明实施例在此不进行限定。

进一步地，在上述所示实施例中，在发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束之前，还包括：

发送端根据训练波束集的加权向量、训练波束的码本集合和量化方法生成训练波束集中的训练波束。

进一步地，在上述所示实施例中，发送端根据训练波束集的加权向量、训练波束的码本集合和量化方法生成训练波束集中的训练波束，包括：

发送端采用公式

生成训练波束集中的训练波束；

其中，

为训练波束集的加权向量，C_Ω为训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

进一步地，在上述所示实施例中，量化方法包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

进一步地，在上述所示实施例中，训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成。

具体的，训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成。

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为目标区域覆盖范围的长度。

在本发明实施例中，训练波束集的加权向量

是一个|Ω|×1的列向量。其中，|Ω|为目标区域Ω的长度，且训练波束集的加权向量

的长度|Ω|与训练波束的码本集合C_Ω中包含的训练波束的个数相同。

举例来说，当幅度量化比特数Q＝0时，幅度集合中只有一个元素1，即训练波束集的加权向量中的所有元素幅度均相同。下面给出一个只有相位量化的例子，假设|Ω|＝4，Q＝0，S＝2，即只有相位量化。此时，移向器只有4个相位状态

所以相位集合为

例如θ₁＝π

θ₄＝0

则对应的训练波束集的加权向量

为：

图6为本发明实施例二提供的训练波束发送方法流程图。如图6所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S601：发送端确定向接收端发送的训练波束集，训练波束集中包括至少一个训练波束。

S602：发送端向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

其中，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

具体的，为了进一步减少发送端发送训练波束集的加权向量的开销，发送端可以先生成一个训练波束集的基本加权向量，发送端向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，不同的训练波束集的加权向量则通过循环移位和截取训练波束集的基本加权向量得到。需要说明的是，训练波束集的基本加权向量的长度大于训练波束子集包含的最大波束数，也即，训练波束集的基本加权向量的长度大于目标区域覆盖范围的长度|Ω|。

举例来说，发送端生成一个训练波束集的基本加权向量

其长度为M，循环移位信息中循环移位的位数为1位，其中，训练波束集的基本加权向量

将训练波束集的基本加权向量

向上循环1位，可以得到

然后截取

的前|Ω|个元素构成训练波束集的加权向量

需要说明的是，基本加权向量的长度为M，表示其需要M·Q_w比特，其中Q_w为加权向量的量化比特数。长度为M的基本加权向量，表示其所有循环移位只需要log₂(M)个比特。若总的使用了P个训练波束，则完全表示训练波束权值信息需要P·Q_h·N_t个比特，而发送端直接发送训练波束集的基本加权向量需要大约P·Q_w·|Ω|比特。如果通过发送端发送的基本加权向量和循环移位信息则只需要反馈P·log₂(M)+M·Q_w比特，随着训练次数P的增加P·log₂(M)部分为主要开销，因此，本实施例中发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息比发送训练波束集的加权向量节省的发送波束开销将越大。

S603：发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束。

本发明实施例提供的训练波束发送方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S603之后，还包括：

S604：发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息。

S605：发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

本发明实施例提供的训练波束发送方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。进一步地，发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息，发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

图7为本发明实施例一提供的训练波束接收方法流程图。如图7所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S701：接收端接收发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

具体的，接收端根据接收的发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，即可确定训练波束集的加权向量。

S702：接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值。

可选的，接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值，包括：

接收端根据训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到训练波束集中每一训练波束的权值向量w。

其中，

为训练波束集的加权向量，C_Ω为训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

具体的，公式

也可以写成

也即，接收端根据训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到训练波束集中每一训练波束的权值向量w。其中，c_i为训练波束码本C中的元素，

为训练波束集的加权向量中的元素。

需要说明的是，量化方法quan(·)操作的目的是使生成的训练波束的权值向量w满足硬件约束，量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

S703：接收端根据训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收发送端发送的训练波束集中的训练波束。

本发明实施例提供的训练波束接收方法，接收端根据发送端发送训练波束集的加权向量，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S703之后，还包括：

S704：接收端计算训练波束集的波离角信息。

具体的，接收端根据发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，得到训练波束集中每一训练波束的权值，进而计算训练波束集的波离角信息。在本发明实施例中，接收端采用压缩感知/压缩采样(Compressive Sensing/Compressed Sampling，简称CS)框架估计发送端波束的波离角信息。接收端估计发送端波束的波离角信息时，需要发送端发射一组训练波束进行训练，且接收端必须知道发送端发送的训练波束对应的权值向量。

需要说明的是，训练完每一组训练波束集，接收端才能计算获取训练波束集的波离角信息。

可选的，接收端计算训练波束集的波离角信息，包括：

接收端根据压缩感知框架计算训练波束集的波离角信息。

具体的，采用以下公式计算训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为接收端接收的发送端发送的训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置，s.t.是约束条件。

需要说明的是，训练波束的权值向量矩阵W_T为P个训练波束的权值向量的列构成的矩阵，大小为N_t×P，称之为训练矩阵。

具体的，接收端采用接收波束权值向量w_R的接收波束进行接收，接收端根据发送端发送的训练波束集的加权向量

计算训练波束集中每一训练波束的权值向量w，接收端利用自身接收波束的权值向量w_R和计算出的发射波束的权值向量w，采用公式

得到接收测量信息y，其中，y＝[y₁ y₂ … y_P]^T，H为发送端和接收端建立的通信链路的信道矩阵。

需要说明的是，根据CS框架计算发送端的AoD信息也可以采用其它计算方法，比如，迭代门限算法、匹配追踪算法和基追踪算法等，本发明实施例在此不进行限定和赘述。发送端和接收端建立的通信链路的信道矩阵与现有技术中的发送端和接收端建立的通信链路的信道矩阵构成和计算原理相同，本发明实施例在此不进行赘述。

需要说明的是，现有技术中发送端直接将训练波束集中每一训练波束的权值向量w发送给接收端，接收端利用自身接收波束的权值向量w_R和发送端直接发送的训练波束集中训练波束的权值向量w得到接收测量信息y。现有技术中发送端直接发送训练波束集中每一训练波束的权值向量w需要发送一个N_t×P的矩阵，使得发送训练波束的反馈开销非常大。

S705：接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，波离角信息用于使发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

本发明实施例提供的训练波束接收方法，接收端根据发送端发送训练波束集的加权向量，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。进一步地，接收端计算训练波束集的波离角信息，接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，使得发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

进一步地，在上述所示实施例中，指示信息包括：训练波束集的加权向量。

具体的，发送端直接向接收端发送训练波束集的加权向量，接收端接收发送端发送的训练波束集的加权向量，得到训练波束集的加权向量。

或者指示信息包括：训练波束集的加权向量集的列数。

具体的，在实际应用中，接收端中已经预先存储了所有训练波束的加权向量，此时，接收端只需要接收发送端发送的训练波束集的加权向量集的列数，接收端即可根据接收端中预先存储的训练波束的加权向量以及发送端发送的训练波束集的加权向量集的列数确定需要使用的波束集的加权向量。举例来说，假设接收端接收到发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息中的训练波束集的加权向量集的列数为10，接收端中已经预先存储了所有训练波束的加权向量φ中有100个元素，其中

此时，接收端根据指示消息中训练波束集的加权向量集的列数，确定所有训练波束的加权向量φ中的10个加权向量作为训练波束集的加权向量。

进一步地，在上述所示实施例中，在接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

接收端接收发送端发送确定的波束的目标区域，目标区域用于表示发送端确定向接收端发送的训练波束集。

进一步地，在上述所示实施例中，在接收端接收发送端发送确定的波束的目标区域之后，还包括：

接收端向发送端发送通知信息，通知信息中包含目标区域信息。

进一步地，在上述所示实施例中，在接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

接收端接收发送端发送用于指示训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

进一步地，在上述所示实施例中，在接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

接收端接收发送端发送确定的训练波束的量化方法，量化方法用于表示训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

进一步地，在上述所示实施例中，量化方法包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

具体的，由上可知，幅度量化比特数S和相位量化比特数Q由射频前端的硬件能力确定。S确定了相位集合

Q确定了幅度集合

特别当Q＝0时表示只有相位量化。

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理。

具体的，通过量化函数进行量化前需对未量化的每一训练波束权值

进行归一化处理，其中u≥0，β_i为相位加权对应的相位值。归一化因子取未量化的每一训练波束权值最大值的倒数

归一化的未量化的每一训练波束权值

本发明采用加权向量中最大的幅度值进行归一化，这样可以保证射频前端以最大的发射功率进行发射的同时每个天线通道的发射功率不会饱和。需要说明的是，本领域的技术人员也可以采用其它归一化方法，本实施例在此不进行限定和赘述。

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

具体的，采用量化函数对对相位集合

和幅度集合

进行量化。常用的量化函数有ceil、floor和round等，其功能是将相位和幅度依照某个原则分别量化到相位集合

和幅度集合

中的某个元素。其中ceil函数把相位θ和幅度α分别量化为相位集合

和幅度集合

中大于且与其最接近(不小于)的数值；floor函数则将相位θ和幅度α分别量化为相位集合

和幅度集合

中小于且于其最接近(不大于)的数值；round则把相位θ和幅度α分别量化为相位集合

和幅度集合

中与其最接近的数值。幅度量化和相位量化可以采用同一个量化函数也可以采用不同的量化函数。现通过一个相位量化的例子说明三种量化函数输出结果的差异。给定S＝2，则相位集合为

比如，若给定

则

floor(θ)＝0，

若给定

则

floor(θ)＝0，round(θ)＝0。

进一步地，在上述所示实施例中，训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为目标区域覆盖范围的长度。

图8为本发明实施例二提供的训练波束接收方法流程图。如图8所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S801：接收端接收发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，接收端将基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

其中，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

S802：接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值。

S803：接收端根据训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收发送端发送的训练波束集中的训练波束。

本发明实施例提供的训练波束接收方法，接收端根据发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S803之后，还包括：

S804：接收端计算训练波束集的波离角信息。

具体的，接收端根据发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，得到训练波束集中每一训练波束的权值，进而计算训练波束集的波离角信息。

S805：接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，波离角信息用于使发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

本发明实施例提供的训练波束接收方法，接收端根据发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。进一步地，接收端计算训练波束集的波离角信息，接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，使得发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

图9为本发明实施例一提供的训练波束传输方法流程图。如图9所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S901：发送端确定向接收端发送的训练波束集，训练波束集中包括至少一个训练波束。

S902：发送端向接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

S903：接收端接收发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

S904：接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值。

S905：发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束。

S906：接收端根据训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收发送端发送的训练波束集中的训练波束。

本发明实施例提供的训练波束传输方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的加权向量，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，接收端根据发送端发送训练波束集的加权向量，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S906之后，还包括：

S907：接收端计算训练波束集的波离角信息。

具体的，接收端根据发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，得到训练波束集中每一训练波束的权值，进而计算训练波束集的波离角信息。

S908：接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，波离角信息用于使发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

S909：发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息。

S910：发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

本发明实施例提供的训练波束传输方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的加权向量，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，接收端根据发送端发送训练波束集的加权向量，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。进一步地，接收端计算训练波束集的波离角信息，接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，使得发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息，发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

图10为本发明实施例二提供的训练波束传输方法流程图。如图10所示，本发明实施例提供的方法，包括：

S1001：发送端确定向接收端发送的训练波束集，训练波束集中包括至少一个训练波束。

S1002：发送端向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

S1003：接收端接收发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，接收端将基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

S1004：接收端根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值。

S1005：发送端向接收端依次发送训练波束集中的训练波束。

S1006：接收端根据训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收发送端发送的训练波束集中的训练波束。

本发明实施例提供的训练波束传输方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，接收端根据发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，在S1006之后，还包括：

S1007：接收端计算训练波束集的波离角信息。

具体的，接收端根据发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，得到训练波束集中每一训练波束的权值，进而计算训练波束集的波离角信息。

S1008：接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，波离角信息用于使发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

S1009：发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息。

S1010：发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束。

本发明实施例提供的训练波束传输方法，发送端仅向接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，接收端根据发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，更大地降低了发送训练波束的开销。进一步地，接收端计算训练波束集的波离角信息，接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，使得发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息，发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

图11为本发明实施例提供的训练波束传输方法的仿真结果示意图。如图11所示，图中L1为采用随机加权向量{-1,1,-j,j}生成的训练波束的仿真示意图，L2为采用2比特相位量化比特数生成的训练波束的仿真示意图，L3为采用本发明实施例提供的训练波束传输方法得到的仿真结果图，本发明通过上述实施例给出了一种可以用CS框架下估计发射机AoD的训练波束生成和低开销的传输方法，本发明通过加权训练波束权值向量生成训练波束权值向量，生成的训练波束权值形成的训练波束可以将能量聚焦到目标区域改善接收端的接收信噪比(Signal-to-Noise Ratio，简称SNR)。根据图11所示，采用本发明实施例提供的训练波束传输方法得到的仿真结果图，对接收信噪比的要求降低了大约10dB，同时估计成功的概率由60％提升至70％。需要说明的是，图11中的仿真结果都是在发送端采用8×8的天线阵列，接收端采用4×4的天线阵列，训练波束采用64个的条件下仿真得到的。

图12为本发明实施例一提供的基站结构示意图。如图12所示，本发明实施例提供的基站，包括：

确定单元1201，用于确定向终端发送的训练波束集，训练波束集中包括至少一个训练波束。

发送单元1202，用于向终端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

训练单元1203，用于向终端依次发送训练波束集中的训练波束。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，还包括：

接收单元1204，用于接收终端反馈的训练波束集的波离角信息。

配置单元1205，用于根据波离角信息确定到终端的发射波束。

本实施例的基站用于执行图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步地，在上述所示实施例中，发送单元1202具体用于：

向终端发送训练波束集的加权向量。

或者，向终端发送训练波束集的加权向量集的列数。

进一步地，在上述所示实施例中，确定单元1201具体用于：

确定向终端发送波束的目标区域；

将基站的波束集合中位于目标区域中的波束作为训练波束集。

进一步地，在上述所示实施例中，确定单元1201具体用于：

接收终端发送的通知信息，通知信息中包含目标区域信息。

进一步地，在上述所示实施例中，发送单元1202具体用于：

向终端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

进一步地，在上述所示实施例中，发送单元1202还用于：

向终端发送用于指示训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

进一步地，在上述所示实施例中，发送单元1202还用于：

向终端发送确定的训练波束的量化方法，量化方法用于表示训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

进一步地，在上述所示实施例中，训练单元1203还用于：

根据训练波束集的加权向量、训练波束的码本集合和量化方法生成训练波束集中的训练波束。

进一步地，在上述所示实施例中，训练单元1203具体用于：

采用公式

生成训练波束集中的训练波束；

其中，

为训练波束集的加权向量，C_Ω为训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

进一步地，在上述所示实施例中，训练单元1203具体包括：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

进一步地，在上述所示实施例中，确定单元1201具体用于：

训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为目标区域覆盖范围的长度。

图13为本发明实施例一提供的终端结构示意图。如图13所示，本发明实施例提供的终端，包括：

接收单元1301，用于接收基站发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，训练波束集的加权向量用于表示训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值。

第一计算单元1302，用于根据训练波束集的加权向量，得到训练波束集中每一训练波束的权值。

训练单元1303，用于根据训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收基站发送的训练波束集中的训练波束。

进一步地，在本发明实施例中，可选的，还包括：

第二计算单元1304，用于计算训练波束集的波离角信息。

反馈单元1305，用于向基站反馈训练波束集的波离角信息，波离角信息用于使基站根据波离角信息确定到终端的发射波束。

本实施例的终端用于执行图7所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步地，在上述所示实施例中，接收单元1301具体用于：

接收基站发送的训练波束集的加权向量。

或者，接收基站发送的训练波束集的加权向量集的列数。

进一步地，在上述所示实施例中，接收单元1301还用于：

接收基站发送确定的波束的目标区域，该目标区域用于表示基站确定向终端发送的训练波束集。

进一步地，在上述所示实施例中，反馈单元1305还用于：

向基站发送通知信息，通知信息中包含目标区域信息。

进一步地，在上述所示实施例中，接收单元1301具体用于：

接收基站发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息；

将基本加权向量通过循环移位信息的循环移位处理得到训练波束集的加权向量。

进一步地，在上述所示实施例中，接收单元1301还用于：

接收基站发送用于指示训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

进一步地，在上述所示实施例中，接收单元1301还用于：

接收基站发送确定的训练波束的量化方法，量化方法用于表示训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

进一步地，在上述所示实施例中，第一计算单元1302具体用于：

根据训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到训练波束集中每一训练波束的权值向量w；

其中，

为训练波束集的加权向量，C_Ω为训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

进一步地，在上述所示实施例中，第一计算单元1302具体用于：

根据相位量化比特数S和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

进一步地，在上述所示实施例中，第二计算单元1304具体用于：

根据压缩感知框架计算训练波束集的波离角信息；

具体的，采用以下公式计算训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为终端接收的基站发送的训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置。

进一步地，在上述所示实施例中，第一计算单元1302具体用于：

训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

S为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为目标区域覆盖范围的长度。

图14为本发明实施例二提供的基站结构示意图。如图14所示，本发明实施例提供的基站，包括：发射机1401、接收机1402和处理器1403。

需要说明的是，本发明实施例中的发射机1401可以与基站的发送单元1202对应。接收机1402可以与基站的接收单元1204对应。处理器1403可以是一个中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)，或者完成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器1403与基站中的确定单元1201、训练单元1203以及配置单元1205相对应，可以控制确定单元1201、训练单元1203以及配置单元1205执行相应的操作。基站还可以包括存储器，存储器用于存储指令代码，处理器1403调用存储器的指令代码，控制本发明实施例中的发射机1401和接收机1402执行上述操作。

图15为本发明实施例二提供的终端结构示意图。如图15所示，本发明实施例提供的终端，包括：接收机1501、发射机1502和处理器1503。

需要说明的是，本发明实施例中的接收机1501可以与终端的接收单元1301对应。发射机1502可以与终端的反馈单元1305对应。处理器1503可以是一个中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)，或者完成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器1503与终端中的第一计算单元1302、训练单元1303以及第二计算单元1304相对应，可以控制第一计算单元1302、训练单元1303以及第二计算单元1304执行相应的操作。终端还可以包括存储器，存储器用于存储指令代码，处理器1503调用存储器的指令代码，控制本发明实施例中的接收机1501和发射机1502执行上述操作。

本发明实施例提供的波束传输系统，包括：上述实施例任一项实施例中的基站和上述实施例任一项实施例中的终端。

需要说明的是，基站和终端既可以作为发送端，也可以作为接收端，本发明实施例在此不进行限定。本实施例中基站和终端均可以参考上述实施例中基站和终端所涉及的相关实施例揭露的相关内容，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本发明提供的训练波束传输方法、装置及系统，发送端仅向接收端发送训练波束集的加权向量，以使接收端根据加权向量得到训练波束集中每一训练波束的权值，而不用发送端向接收端发送训练波束集的加权值，接收端根据发送端发送训练波束集的加权向量，计算发送端向接收端发送训练波束集的加权值，而不用接收端直接接收发送端发送训练波束集的加权值，降低了发送训练波束的开销。进一步地，接收端根据发送端发送的加权向量计算训练波束集的波离角信息，接收端向发送端反馈训练波束集的波离角信息，使得发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，发送端接收接收端反馈的训练波束集的波离角信息，发送端根据波离角信息确定到接收端的发射波束，即可在发送端和接收端之间建立通信链路，实现发送端和接收端之间的波束配对。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (49)

1.一种训练波束发送方法，其特征在于，包括：

发送端确定向接收端发送的训练波束集，所述训练波束集中包括至少一个训练波束；

所述发送端向所述接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之后，还包括：

所述发送端接收所述接收端反馈的所述训练波束集的波离角信息；

所述发送端根据所述波离角信息确定到所述接收端的发射波束。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量；或者，

所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量集的列数。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端确定向接收端发送的训练波束集，包括：

所述发送端确定向接收端发送波束的目标区域；

所述发送端将所述发送端的波束集合中位于所述目标区域中的波束作为所述训练波束集。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述发送端确定向接收端发送波束的目标区域之前，还包括：

所述发送端接收所述接收端发送的通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述发送端向所述接收端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，包括：

所述发送端向所述接收端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端向所述接收端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

所述码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端向所述接收端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述发送端向所述接收端依次发送所述训练波束集中的训练波束之前，还包括：

所述发送端根据所述训练波束集的加权向量、所述训练波束的码本集合和所述量化方法生成所述训练波束集中的训练波束。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述发送端根据所述训练波束集的加权向量、训练波束的码本集合和量化方法生成所述训练波束集中的训练波束，包括：

所述发送端采用公式

生成所述训练波束集中的训练波束；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述量化方法包括：

根据相位量化比特数B和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素合成；

所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

B为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

13.一种训练波束接收方法，其特征在于，包括：

接收端接收发送端发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值；

所述接收端根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述接收端根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束之后，还包括：

所述接收端计算所述训练波束集的波离角信息；

所述接收端向所述发送端反馈所述训练波束集的波离角信息，所述波离角信息用于使所述发送端根据所述波离角信息确定到所述接收端的发射波束。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量；或者，

所述指示信息包括：所述训练波束集的加权向量集的列数。

16.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送确定的波束的目标区域，所述目标区域用于表示所述发送端确定向所述接收端发送的训练波束集。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述接收端接收所述发送端发送确定的波束的目标区域之后，还包括：

所述接收端向所述发送端发送通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

18.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述接收端接收发送端发送的训练波束集的加权向量，包括：

所述接收端接收所述发送端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述接收端将所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

19.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

20.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值之前，还包括：

所述接收端接收所述发送端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值，包括：

所述接收端根据所述训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到所述训练波束集中每一训练波束的权值向量w；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述量化方法包括：

根据相位量化比特数B和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

23.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收端计算所述训练波束集的波离角信息，包括：

所述接收端根据压缩感知框架计算所述训练波束集的波离角信息；

具体的，采用以下公式计算所述训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为所述训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为接收端接收的所述发送端发送的所述训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置。

24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

具体的，所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

B为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

25.一种基站，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定向终端发送的训练波束集，所述训练波束集中包括至少一个训练波束；

发送单元，用于向所述终端发送用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

训练单元，用于向所述终端依次发送所述训练波束集中的训练波束。

26.根据权利要求25所述的基站，其特征在于，还包括：

接收单元，用于接收所述终端反馈的所述训练波束集的波离角信息；

配置单元，用于根据所述波离角信息确定到所述终端的发射波束。

27.根据权利要求25或26所述的基站，其特征在于，所述发送单元具体用于：

向所述终端发送所述训练波束集的加权向量；或者，

向所述终端发送所述训练波束集的加权向量集的列数。

28.根据权利要求25或26所述的基站，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定向终端发送波束的目标区域；

将所述基站的波束集合中位于所述目标区域中的波束作为所述训练波束集。

29.根据权利要求28所述的基站，其特征在于，所述确定单元具体用于：

接收所述终端发送的通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

30.根据权利要求25或26所述的基站，其特征在于，所述发送单元具体用于：

向所述终端发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息，所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

31.根据权利要求25或26所述的基站，其特征在于，所述发送单元还用于：

向所述终端发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

32.根据权利要求25或26所述的基站，其特征在于，所述发送单元还用于：

向所述终端发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

33.根据权利要求32所述的基站，其特征在于，所述训练单元还用于：

根据所述训练波束集的加权向量、所述训练波束的码本集合和所述量化方法生成所述训练波束集中的训练波束。

34.根据权利要求33所述的基站，其特征在于，所述训练单元具体用于：

采用公式

生成所述训练波束集中的训练波束；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

35.根据权利要求34所述的基站，其特征在于，所述训练单元具体用于：

根据相位量化比特数B和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

36.根据权利要求28所述的基站，其特征在于，

所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

B为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

37.一种终端，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收基站发送的用于指示训练波束集的加权向量的指示信息，所述训练波束集的加权向量用于表示所述训练波束集中每一训练波束的相位和幅度加权值；

第一计算单元，用于根据所述训练波束集的加权向量，得到所述训练波束集中每一训练波束的权值；

训练单元，用于根据所述训练波束集中每一训练波束的权值，依次接收所述基站发送的所述训练波束集中的训练波束。

38.根据权利要求37所述的终端，其特征在于，还包括：

第二计算单元，用于计算所述训练波束集的波离角信息；

反馈单元，用于向所述基站反馈所述训练波束集的波离角信息，所述波离角信息用于使所述基站根据所述波离角信息确定到所述终端的发射波束。

39.根据权利要求37或38所述的终端，其特征在于，所述接收单元具体用于：

接收所述基站发送的所述训练波束集的加权向量；或者，

接收所述基站发送的所述训练波束集的加权向量集的列数。

40.根据权利要求37或38所述的终端，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送确定的波束的目标区域，所述目标区域用于表示所述基站确定向所述终端发送的训练波束集。

41.根据权利要求40所述的终端，其特征在于，反馈单元用于：

向所述基站发送通知信息，所述通知信息中包含所述目标区域信息。

42.根据权利要求37或38所述的终端，其特征在于，所述接收单元具体用于：

接收所述基站发送训练波束集的基本加权向量和循环移位信息；

将所述基本加权向量通过所述循环移位信息的循环移位处理得到所述训练波束集的加权向量。

43.根据权利要求37或38所述的终端，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送用于指示所述训练波束集合中训练波束的码本集合的信息；

码本集合用于表示训练波束集合中每一训练波束所使用的码本。

44.根据权利要求37或38所述的终端，其特征在于，所述接收单元还用于：

接收所述基站发送确定的训练波束的量化方法，所述量化方法用于表示所述训练波束集中训练波束的相位和幅度量化信息。

45.根据权利要求44所述的终端，其特征在于，所述第一计算单元具体用于：

根据所述训练波束集的加权向量，采用公式

计算得到所述训练波束集中每一训练波束的权值向量w；

其中，

为所述训练波束集的加权向量，C_Ω为所述训练波束的码本集合，quan(·)为量化方法，所述量化方法由相位量化比特数、幅度量化比特数、归一化方法和量化函数共同确定。

46.根据权利要求45所述的终端，其特征在于，所述第一计算单元具体用于：

根据相位量化比特数B和幅度量化比特数Q确定相位集合

和幅度集合

对每一训练波束的权值向量w进行归一化处理；

对相位集合

和幅度集合

进行量化。

47.根据权利要求38所述的终端，其特征在于，所述第二计算单元具体用于：

根据压缩感知框架计算所述训练波束集的波离角信息；

采用以下公式计算所述训练波束集的波离角信息：

其中，h_T为所述训练波束集的波离角信息，每一个h_T非零元素对应一个波离角，y为终端接收的所述基站发送的所述训练波束集中的训练波束的信息，W_T为训练波束的权值向量w构成的矩阵，

为W_T矩阵的转置。

48.根据权利要求40所述的终端，其特征在于，

所述训练波束集的加权向量的每个元素由相位集合中的元素和幅度集合中的元素中的元素合成；

所述训练波束集的加权向量的每个元素a_i采用公式

合成；

其中，相位集合中的元素，

B为相位量化比特数，幅度集合中的元素，

Q为幅度量化比特数，i＝1,2…,|Ω|，|Ω|为所述目标区域覆盖范围的长度。

49.一种波束传输系统，其特征在于，包括：如权利要求25-36任一项的基站和如权利要求37-48任一项的终端。

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