CN110710132B - 主波束方向确定设备、主波束方向确定方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够缩短确定主波束方向所需的时间的主波束方向确定设备、主波束方向确定方法和程序。次级候选扇区选择单元(160)根据头戴式设备(12)通信的通信质量，选择小于第一数量的第二数量的初级候选或小于第二数量的第三数量的初级候选作为次级候选。第一扇区级扫描处理执行单元(154)确定次级候选中的一个作为主波束方向。

Description

主波束方向确定设备、主波束方向确定方法和程序

技术领域

本发明涉及一种主波束方向确定设备、主波束方向确定方法和程序。

背景技术

在无线通信标准中，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11ad，已知一种用于从主波束方向的多个候选中确定在执行通信作为要由通信设备进行通信的主波束方向时将提供高通信质量的方向的技术。这种技术的一个示例是波束成型中的扇区级扫描。

发明内容

[技术问题]

近年来，正在研究一种技术，该技术用于将由执行游戏程序并表示游戏中的游戏情况的游戏设备生成的运动图像或音频以无线方式发送到诸如头戴式显示器(HMD)的通信设备，并使通信设备输出运动图像或音频。

例如，在不希望通信中断的情况下，诸如当用户正在玩游戏时，当通信中断时，缩短确定用于由诸如HMD的通信设备进行通信的主波束方向所需的时间可能很重要。

鉴于上述情况构思了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够缩短确定主波束方向所需的时间的主波束方向确定设备、主波束方向确定方法和程序。

[解决问题的方法]

为了解决这样的问题，根据本发明的一个方面的主波束方向确定设备是将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向的主波束方向确定设备。该主波束方向确定设备包括：选择单元，被配置为根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及确定单元，被配置为将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

在本发明的一个实施例中，选择单元基于当前用于通信设备的通信的主波束方向选择所述一个或多个次级候选。

在该实施例中，选择单元根据小角来选择所述一个或多个次级候选，所述小角由与每一个初级候选相关联的方向和当前用于通信设备通信的主波束方向形成。

可替代地，可以布置为使得通信设备包括多个天线，一些初级候选与所述多个天线中的每一个相关联，并且选择单元选择与当前用于通信设备通信的天线相关联的一些初级候选作为所述一个或多个次级候选。

在本发明的一个实施例中，主波束方向确定设备还包括通信质量数据存储单元，其被配置为存储指示与每一个初级候选相关联的通信质量的通信质量数据，其中所述选择单元基于与各个初级候选相关联的过去通信质量来选择所述一个或多个次级候选，所述过去通信质量由存储在所述通信质量数据存储单元中的通信质量数据指示。

根据本发明的一个方面的另一主波束方向确定设备是将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向的主波束方向确定设备。该主波束方向确定设备包括：选择单元，被配置为基于当前用于所述通信设备通信的主波束方向，选择一些所述第一数量的初级候选作为一个或多个次级候选，以及确定单元，被配置为将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

在本发明的一个实施例中，当所选择的次级候选的数量是两个或更多个时，所述确定单元基于与两个或更多个次级候选中的每一个执行的通信的通信质量，将两个或更多个次级候选中的一个确定为主波束方向，而当所选择的次级候选的数量为一时，所述确定单元将一个次级候选确定为主波束方向。

在本发明的一个实施例中，主波束方向确定设备还包括波束细化处理执行单元，其被配置为执行调整所确定的主波束方向的波束细化处理。

根据本发明的一个方面的主波束方向确定方法是将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向的主波束方向确定方法。该方法包括以下步骤：根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

根据本发明的一个方面的程序是用于使计算机执行以下步骤的程序，所述计算机将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向：根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的视频显示系统的整体结构的示例的图。

图2是示出根据本发明的实施例的头戴式显示器的配置的示例的图。

图3是示意性地示出在扇区级扫描中的主波束方向的多个候选的示例的扇区候选图。

图4是示出在扇区候选图中主波束方向与角度和角度θ的组合之间的对应关系的示例的说明图。

图5是示出根据本发明的实施例的由头戴式显示器实现的功能的示例的功能框图。

图6是示出初级候选扇区数据的示例的图。

图7是示出根据本发明的实施例的在头戴式显示器中执行的处理的示例过程的流程图。

图8是示出根据本发明的上述实施例的第一变型的由头戴式显示器实现的功能的示例的功能框图。

图9是示出根据本发明的上述实施例的第一变型的在头戴式显示器中执行的处理的示例过程的流程图。

图10是示出根据本发明的上述实施例的第二变型的在头戴式显示器中执行的处理的示例过程的流程图。

图11是示出根据本发明的上述实施例的第二变型的在头戴式显示器中执行的处理的示例过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的实施例的视频显示系统10的整体结构的示例的图。图2是示出根据本实施例的头戴式显示器(HMD)12的配置的示例的图。

如图1所示，根据本实施例的视频显示系统10包括HMD 12、娱乐设备14、中继设备16、显示器18、照相机/麦克风单元20和控制器22。

如图2所示，根据本实施例的HMD 12包括例如处理器30、存储单元32、通信单元34、输入/输出单元38、显示单元40、传感器单元42和音频输出单元44。

例如，处理器30是程序控制设备，诸如微处理器，其根据与安装在HMD 12中的程序操作。

存储单元32是存储设备，诸如例如只读存储器(ROM)或随机存取存储器(RAM)。由处理器30等运行的程序被存储在存储单元32中。

例如，通信单元34是通信接口，诸如，包括多个天线36的无线局域网(LAN)模块。根据本实施例的通信单元34包括四个天线36(即，天线36a，36b，36c和36d)。如图1所示，在本实施例中，天线36a布置在HMD 12的前侧的上方位置。天线36b布置在HMD 12的右侧。天线36c布置在HMD 12的后侧。天线36d布置在HMD 12的左侧。在本实施例中，假设四个天线36形成自适应阵列天线。注意，例如，通信单元34可以不必包括两个或更多个天线36，并且通信单元34可以可替代地仅包括一个天线36。

输入/输出单元38是输入/输出端口，诸如例如，高清多媒体接口(HDMI)(注册商标)端口、通用串行总线(USB)端口或辅助(AUX)端口。

显示单元40是布置在HMD 12的前侧上的诸如例如液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器的显示器，并且显示由娱乐设备14等生成的图片。显示单元40被容纳在HMD 12的壳体中。显示单元40可以被配置为例如接收从娱乐设备14输出并由中继设备16中继的视频信号，并输出由视频信号表示的图片。例如，根据本实施例的显示单元40被配置为能够通过显示用于左眼的图像和用于右眼的图像来显示三维图像。注意，显示单元40可以可替代地被配置为能够仅显示二维图像，而不能显示三维图像。

传感器单元42是诸如例如加速度传感器或运动传感器的传感器。传感器单元42以预定帧速率将HMD 12的旋转量、移动量等的测量结果输出到处理器30。

音频输出单元44是例如耳机、扬声器等，并且输出由娱乐设备14生成的音频数据表示的音频等。例如，音频输出单元44接收从娱乐设备14输出并由中继设备16中继的音频信号，并输出由音频信号表示的音频。

根据本实施例的娱乐设备14例如是计算机，诸如游戏机、数字多功能光盘(DVD)播放器或蓝光(注册商标)播放器。例如，根据本实施例的娱乐设备14通过运行存储的游戏程序或播放记录在光盘上的内容来生成图片和音频。然后，根据本实施例的娱乐设备14经由中继设备16将表示所生成的图片的视频信号和表示所生成的音频的音频信号输出到HMD12或显示器18。

根据本实施例的中继设备16是计算机，其中继从娱乐设备14输出的视频信号和音频信号，以将视频信号和音频信号输出到HMD 12或显示器18。根据本实施例的中继设备16包括通信单元16a，通信单元16a是包含阵列天线的通信接口，诸如无线LAN模块。

根据本实施例的显示器18例如是液晶显示器等，并且显示由娱乐设备14等输出的视频信号表示的图片。

根据本实施例的照相机/麦克风单元20包括例如照相机20a和麦克风20b，照相机20a将拍摄的对象的图像输出到娱乐设备14，麦克风20b在周围环境中获取声音，将声音转换为音频数据，并将音频数据输出到娱乐设备14。根据本实施例的照相机20a形成立体照相机。

HMD 12和中继设备16能够例如经由无线通信在它们之间发送和接收数据。娱乐设备14和中继设备16例如经由HDMI电缆、USB电缆等彼此连接。中继设备16和显示器18例如经由HDMI电缆等彼此连接。娱乐设备14和照相机/麦克风单元20例如经由AUX电缆等彼此连接。

根据本实施例的控制器22是用于执行向娱乐设备14的操作输入的操作输入设备。用户能够通过按下包括在控制器22中的方向键或按钮或倾斜包括在其中的倾斜杆，来使用控制器22执行各种类型的操作输入。然后，在本实施例中，控制器22将与操作输入相关联的输入数据输出到娱乐设备14。此外，根据本实施例的控制器22包括USB端口。然后，当经由USB电缆连接到娱乐设备14时，控制器22能够以有线方式将输入数据输出到娱乐设备14。另外，根据本实施例的控制器22包括无线通信模块等，并且还能够以无线方式将输入数据输出到娱乐设备14。

可以使用毫米波，例如60GHz频带中的毫米波，在HMD 12和中继设备16之间执行无线通信。在本实施例中，通过进行调整以确保提供高通信质量的方向被设置为主波束方向，从而确保足够的通信质量。

已知波束成型处理作为用于设置主波束方向的技术的示例。波束成型处理包括扇区级扫描处理和波束细化处理。在扇区级扫描处理中，从用于主波束方向的多个候选当中确定用于由HMD 12进行通信的主波束方向。这里，例如，在进行通信时，在主波束方向的多个候选中，可以将提供高通信质量(诸如高信噪比(S/N比)或高接收强度)的方向确定为用于由HMD 12进行通信的主波束方向。在通过扇区级扫描处理确定用于由HMD 12进行通信的主波束方向之后，执行波束细化处理以微调所确定的主波束方向。注意，通过HMD 12的通信单元34与中继设备的通信单元16a之间的通信(协商)来执行扇区级扫描处理和波束细化处理两者。

图3是示意性地示出在扇区级扫描处理中主波束方向的多个候选的示例的扇区候选图。图4是示出图3所示的扇区候选图中的主波束方向与角度和角度θ的组合之间的对应关系的示例的说明图。

在图3所示的扇区候选图中，由X表示的每一个点表示与扇区级扫描中的主光束方向的候选相对应的扇区。在下文中，这些扇区将被称为初级候选扇区。在图3的示例中，设置64个初级候选扇区。这些初级候选扇区中的每一个与角度和角度θ的组合相关联。在下文中，将角度/>和角度θ的组合称为主波束角度参数(/>θ)。

在本实施例中，例如，假设垂直于天线36a的表面、并且从穿戴HMD 12的用户的头部的背面到正面的方向对应于图4中的正x轴方向。还假设沿着天线36a的表面并且从穿戴HMD 12的用户的头部的右侧到左侧的方向对应于图4中的正y轴方向。还假设沿着天线36a的表面、并且对应于从正x轴方向观察时从正y轴方向沿逆时针方向旋转90度的方向的方向对应于正z轴方向。另外，在本实施例中，如图4所示，从正z轴的方向观察时，假设角度为相对于x轴的逆时针方向为正方向的角度。还假设角度θ是与正z轴方向形成的角度。例如，对应于正x轴方向的主波束角参数(/>θ)为(0，+90)。在本实施例中，假设主波束角参数的值以度为单位。在本实施例中，还假设/>且0≤θ≤180。

在已知的扇区级扫描处理中，通常在HMD 12和中继设备16之间执行协商。此外，在协商中，相对于在扇区候选图中布置的所有64个初级候选扇区中的每一个，检查在与该初级候选扇区相关联的方向被设置为主波束方向的方向上执行的通信的通信质量。然后，将已经提供了最高的通信质量、与初级候选扇区相关联的方向确定为主波束方向。

相反，在本实施例中，执行两种类型的扇区级扫描处理：第一扇区级扫描处理和第二扇区级扫描处理。在预定定时执行第一扇区级扫描处理，诸如，由信标间隔定义的定时。这里，可以以预定时间间隔执行第一扇区级扫描处理。同时，即使在不是要执行第一扇区级扫描的定时的定时，也响应于通信质量的劣化来适当地执行第二扇区级扫描处理。

在第二扇区级扫描处理中，例如，相对于在扇区候选图中布置的64个初级候选扇区中的每一个，检查以与设置作为主波束方向的初级候选扇区相关联的方向执行的通信的通信质量，如在已知的扇区级别扫描中那样。然后，将与已经提供了最高通信质量的初级候选扇区相关联的方向确定为主波束方向。

同时，在第一扇区级扫描处理中，仅相对于一些初级候选扇区执行扇区级扫描处理。因此，与已知的波束成型处理相比，包括第一扇区级扫描处理的波束成型处理可能需要更少的时间来确定主波束方向。

在下文中，将进一步描述根据本实施例的HMD 12的功能和在根据本实施例的HMD12中执行的处理。根据本实施例的HMD 12既担当主波束方向确定设备的角色，该主波束方向确定设备确定多个初级候选中的一个作为要由通信设备进行通信的主波束方向，还担当与中继设备16进行通信的通信设备的角色。

图5是示出根据本实施例的由HMD 12实现的功能的示例的功能框图。注意，根据本实施例的HMD 12可以不一定实现图5所示的所有功能，并且可以实现图5所示的功能以外的功能。

如图5所示，根据本实施例的HMD 12在功能上包括例如初级候选扇区数据存储单元50、通信质量检查单元52、第一扇区级扫描处理执行单元54、第二扇区级扫描处理执行单元56和波束细化处理执行单元58。初级候选扇区数据存储单元50主要由存储单元32实现。通信质量检查单元52、第一扇区级扫描处理执行单元54、第二扇区级扫描处理执行单元56和波束细化处理执行单元58的每一个主要由处理器30和通信单元34实现。

可以通过处理器30运行安装在作为计算机的HMD 12中的程序来实现以上功能，该程序包含与以上功能相对应的命令。该程序例如通过诸如光盘、磁盘、磁带、磁光盘或闪存的计算机可读信息存储介质或者通过因特网等被提供给HMD 12。

在本实施例中，如图6所示，例如，初级候选扇区数据存储单元50存储表示初级候选扇区的初级候选扇区数据。根据本实施例的初级候选扇区数据包括例如作为初级候选扇区数据的识别信息的初级候选扇区标识(ID)和上述主波束角参数(θ)。在本实施例中，如图6所示，初级候选扇区数据存储单元50存储多项初级候选扇区数据。在图6的示例中，示出了64个初级候选扇区数据项。由初级候选扇区数据表示的初级候选扇区通过主波束角参数(/>θ)与相对于基准方向(例如，正x轴方向)的角度相关联。

在本实施例中，通信质量检查单元52例如检查由HMD 12进行通信的通信质量。如上所述，通信质量检查单元52可以检查例如由通信单元34进行的通信中的信噪比(S/N比)、接收强度等。

在本实施例中，例如，第一扇区级扫描处理执行单元54在预定定时执行第一扇区级扫描处理以确定HMD 12的主波束方向。这里，例如，可以在由信标间隔定义的定时执行第一扇区级扫描处理。

在本实施例中，例如，第一扇区级扫描处理执行单元54相对于当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向执行扇区级扫描处理。在这种情况下，将当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向再次确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

这里，第一扇区级扫描处理执行单元54可以参考存储在初级候选扇区数据存储单元50中的初级候选扇区数据，并且识别当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向。在本实施例中，假设在执行第一扇区级扫描处理时，自从第一扇区级扫描处理的前一次迭代以来，HMD 12的取向和位置没有显著改变。在该假设下，例如，与当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向相对应的初级候选扇区数据相同的初级候选扇区数据可以再次被确定为与将用于由HMD 12进行通信的主波束方向相对应的初级候选扇区数据。

在本实施例中，例如，第二扇区级扫描处理执行单元56响应于由HMD 12进行通信的通信质量的劣化来执行第二扇区级扫描处理。这里，即使在不是要执行第一扇区级扫描的定时的定时，也可以在由通信质量检查单元52的检查获得的通信质量低于预定通信质量时，执行第二扇区级扫描处理。

在本实施例中，例如，第二扇区级扫描处理执行单元56检查以第一数量的初级候选扇区中的每一个设置为主波束方向执行的通信的通信质量。在下文中，以上第一数量初级候选扇区将被称为N1个初级候选扇区。然后，第二扇区级扫描处理执行单元56将例如提供了最高通信质量的主波束方向确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。例如，这里，可以相对于与存储在初级候选扇区数据存储单元50中的初级候选扇区数据的各个项相关联的64个初级候选扇区中的每一个，执行第二扇区级扫描处理。在这种情况下，上述数字N1是64。注意，不一定必须相对于与存储在初级候选扇区数据存储单元50中的初级候选扇区数据的各个项相关联的所有初级候选扇区执行第二扇区级扫描处理。例如，可以仅相对于一些初级候选扇区执行扇区级扫描处理。

波束细化处理执行单元58执行微调由第一扇区级扫描处理执行单元54或第二扇区级扫描处理执行单元56确定的主波束方向的波束细化处理。

在下文中，将参照图7所示的流程图描述在根据本实施例的HMD 12中执行的处理的示例过程。假设在本示例过程中，例如，重复执行下面的S101至S105的处理循环。

首先，通信质量检查单元52检查由HMD 12进行通信的通信质量，并检查通过检查获得的通信质量是否低于预定质量(S101)。

如果确定所获得的通信质量不低于预定质量(S101：否)，则第一扇区级扫描处理执行单元54检查是否已经到达诸如由信标间隔定义的定时的预定定时(S102)。如果没有确定预定定时已经到达(S102：否)，则控制返回到S101的处理。同时，如果确定预定定时已经到达(S102：是)，则第一扇区级扫描处理执行单元54相对于当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向执行第一扇区级扫描处理(S103)。

同时，如果在S101的处理中确定所获得的通信质量低于预定质量(S101：是)，则第二扇区级扫描处理执行单元56相对于N1个初级候选扇区的每一个执行第二扇区级扫描处理(S104)。在S104的处理中，例如，检查将N1个初级候选扇区中的每一个设置为主波束方向而执行的通信的通信质量。然后，例如，已经提供最高通信质量的主波束方向被确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

然后，在完成S103或S104的处理之后，波束细化处理执行单元58执行波束细化处理(S105)，即，微调由S103或S104的处理确定的主波束方向的处理，并控制返回到S101的处理。

因此，如上所述，重复执行S101至S105的处理的循环。

在图7所示的示例过程中，仅相对于当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向执行第一扇区级扫描处理。与已知的波束成型处理相比，图7所示的示例过程可能需要更少的时间来确定主波束方向。

注意，可以不必执行上述S103的处理。然后，在这种情况下，可以在S105的处理中相对于当前用于通信的主波束方向执行波束细化处理。

还应注意，在上述S103的处理中，可以相对于两个或更多个初级候选扇区可替代地执行第一扇区级扫描处理。在这种情况下，可以将已提供最高通信质量的主波束方向确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

还应注意，在上述S104的处理中，可以仅相对于一些初级候选扇区可替代地执行第二扇区级扫描处理。还应注意，在上述S104的处理中，可以仅相对于与通过S101的处理中的检查获得的通信质量相匹配的那个数量的扇区可替代地执行第二扇区级扫描处理。这里，例如，当通过S101的处理中的检查获得的通信质量较低时，可以相对于数量更多的扇区执行第二扇区级扫描处理。

图8是示出根据本实施例的第一变型的由HMD 12实现的功能的示例的功能框图。注意，根据第一变型的HMD 12可以不一定实现图8所示的所有功能，并且还可以实现图8所示的功能以外的功能。

如图8所示，根据就功能而言的第一变型的HMD 12例如包括初级候选扇区数据存储单元150、通信质量检查单元152、第一扇区级扫描处理执行单元154、第二扇区级扫描处理执行单元156、波束细化处理执行单元158和次级候选扇区选择单元160。初级候选扇区数据存储单元150主要由存储单元32实现。通信质量检查单元152、第一扇区级扫描处理执行单元154，第二扇区级扫描处理执行单元156和波束细化处理执行单元158的每一个主要由处理器30和通信单元34实现。次级候选扇区选择单元160主要由处理器30实现。

可以通过处理器30运行安装在作为计算机的HMD 12中的程序来实现以上功能，该程序包含与以上功能相对应的命令。该程序例如通过诸如光盘、磁盘、磁带、磁光盘或闪存的计算机可读信息存储介质或者通过因特网等被提供给HMD 12。

图8所示的初级候选扇区数据存储单元150、通信质量检查单元152、第二扇区级扫描处理执行单元156和波束细化处理执行单元158的功能分别类似于图5所示的初级候选扇区数据存储单元50、通信质量检查单元52、第二扇区级扫描处理执行单元56和波束细化处理执行单元58的功能，因此下面将不再描述。

在第一变型中，通信质量检查单元152可以例如检查调制和编码方案(MCS)的值(即，索引号)，该值指示由HMD 12在通信中使用的调制方案和编码方案。

在第一变型中，次级候选扇区选择单元160例如选择一些初级候选扇区作为一个或多个次级候选扇区。这里，例如，可以根据在选择的定时HMD 12通信的通信质量来选择第二数量(小于上述第一数量)的主侯选或第三数量(小于第二数量)的主侯选作为辅候选。

这里，例如，当通过检查获得的MCS的值小于预定阈值t1时，可以选择第二数量的初级候选扇区作为次级候选扇区，第二数量小于上述数量N1。在下文中，第二数量的初级候选扇区将被称为N2个初级候选扇区。

在这种情况下，例如，次级候选扇区选择单元160可以基于当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向选择次级候选扇区。例如，可以根据小角(smallness of an angle)来选择次级候选扇区，该小角由当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向和与每一个初级候选扇区相关联的方向形成。

假设，例如，与当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向相对应的主波束角度参数的值为(θ1)。在这种情况下，可以选择具有主波束角参数的值(/>θ)满足条件(即和θ1-Δθ≤θ≤θ1+Δθ)的初级候选扇区数据作为表示次级候选扇区的次级候选扇区数据。假设/>表示针对角度/>的预定阈值，并且Δθ表示针对角度θ的预定阈值。注意，用于选择次级候选扇区数据的方法不限于以上示例。例如，相对于所有初级候选扇区数据项中的每一项，可以计算与与初级候选扇区数据相关联的方向和当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向之间的差相关联的值。例如，相对于初级候选扇区数据，其主波束角参数的值为(/>θ)，可以计算出/> 的值。然后，可以选择已经提供最小计算值的预定数量的初级候选扇区数据项作为每一个均表示次级候选扇区的次级候选扇区数据项。

另外，例如，当通过检查获得的MCS的值等于或大于预定阈值t1时，可以选择第三数量(第三数量仍小于上述数量N2)的初级候选扇区作为次级候选扇区。在下文中，第三数量的初级候选扇区将被称为N3个初级候选扇区。这里，例如，可以仅选择一个扇区作为次级候选扇区。例如，如上所述，可以将与当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向相对应的扇区选择为次级候选扇区。

在第一变型中，第一扇区级扫描处理执行单元154可以例如相对于由次级候选扇区选择单元160选择的每一个次级候选扇区执行第一扇区级扫描处理，以确定要用于由HMD12进行通信的主波束方向。例如，可以相对于与由次级候选扇区选择单元160选择的次级候选扇区的各个数据项相关联的每一个方向，执行第一扇区级扫描处理。这里，例如，在选择的次级候选扇区的数量为两个或更多个时，可以基于与两个或更多个次级候选扇区的每一个执行的通信的通信质量，将两个或更多个次级候选候选扇区中的一个确定为主波束方向。例如，可以将与提供了最高通信质量的两个或更多个次级候选扇区中的一个相对应的主波束方向确定为将由HMD 12进行通信的主波束方向。同时，在选择的次级候选扇区的数量为1时，可以将一个次级候选扇区确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

在下文中，将参照图9所示的流程图描述在根据第一变型的HMD 12中执行的处理的示例过程。假设在本示例过程中，例如，重复执行下面的S201至S208的处理循环。

首先，通信质量检查单元152检查由HMD 12进行通信的通信质量，并检查通过检查获得的通信质量是否低于预定质量(S201)。

如果确定所获得的通信质量不低于预定质量(S201：否)，则第一扇区级扫描处理执行单元154检查是否到达诸如由信标间隔定义的定时的预定定时(S202)。如果没有确定预定定时已经到达(S202：否)，则控制返回到S201的处理。

同时，如果确定预定定时已经到达(S202：是)，则通信质量检查单元152检查MCS的值，该MCS的值指示HMD 12在通信中使用的调制方案和编码方案(S203)。

如果通过在S203的处理中的检查获得的MCS的值小于阈值t1，则次级候选扇区选择单元160如上所述从第一候选扇区中选择N2个次级候选扇区(S204)。同时，如果通过在S203的处理中的检查获得的MCS的值等于或大于阈值t1，则次级候选扇区选择单元160如上所述从第一候选扇区中选择N3个次级候选扇区(S205)。这里，例如，可以选择与当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向相对应的次级候选扇区。

然后，第一扇区级扫描处理执行单元154相对于通过S204或S205的处理选择的次级候选扇区的每一个执行第一扇区级扫描处理，并确定要用于由HMD 12进行通信的主波束方向(S206)。

如果在S201的处理中确定所获得的通信质量低于预定质量(S201：是)，则第二扇区级扫描处理执行单元156相对于N1个初级候选扇区中的每一个执行第二扇区级扫描处理(S207)。在S207的处理中，例如，检查将N1个初级候选扇区中的每一个设为主波束方向而执行的通信的通信质量。然后，例如，将已经提供最高通信质量的主波束方向确定为将被用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

然后，在完成S206或S207的处理之后，波束细化处理执行单元158执行波束细化处理(S208)，即，微调由步骤S206或S207确定的主波束方向的处理，并控制返回到S201的处理。

因此，如上所述，重复执行S201至S208的处理的循环。

在第一变型中，相对于从初级候选扇区中被选择为次级候选扇区的扇区，执行第一扇区级扫描处理。因此，根据第一变型，与已知的波束成型处理的情况相比，确定主波束方向可能需要更少的时间。

注意，在第一变型中，天线36中的一个可以与存储在初级候选扇区数据存储单元150中的初级候选扇区数据每一项相关联。例如，这里，初级候选扇区数据的每一项可以与天线36中的一个相关联，该天线36用于检查以与设置作为扇区级扫描处理中的主波束方向的初级候选扇区数据的那个项相对应的方向执行的通信的通信质量。可替代地，例如，初级候选扇区数据的每一项可以与天线36中的一个相关联，该天线36在与对应于初级候选扇区数据的那个项的方向是由HMD 12进行通信的主波束方向时用于由HMD 12进行的通信。

然后，在这种情况下，次级候选扇区选择单元160可以识别与当前用于由HMD 12进行通信的主波束方向相关联的天线36。然后，次级候选扇区选择单元160可以选择与识别出的天线36相关联的初级候选扇区数据的项作为与次级候选扇区相关联的次级候选扇区数据。

即使在这种情况下，相对于从初级候选扇区中被选择为次级候选扇区的扇区执行第一扇区级扫描处理，因此，与已知的波束成型处理的情况相比，确定主波束方向可能需要更少的时间。

注意，可以根据上述通过在S203的处理中的检查获得的MCS的值，选择三个或更多个次级候选扇区中的一个。例如，当通过在S203的处理中通过检查获得的MCS的值小于阈值t2(其小于上述值t1)时，可以选择N4个次级候选扇区(N4是大于上述数量N2并小于上述数量N1的数量)。当通过在S203的处理中的检查获得的MCS的值等于或大于阈值t2且小于阈值t1时，可以选择N2个次级候选扇区。当通过在S203的处理中的检查获得的MCS的值等于或大于阈值t1时，可以选择N3个次级候选扇区。

还要注意，在上述S205的处理中仅选择一个次级候选扇区的情况下，可以不执行S206的处理。然后，在这种情况下，在S208的处理中，可以相对于与所选择的次级候选扇区相关联的主波束方向执行波束细化处理。

还要注意，在上述S207的处理中，第二扇区级扫描处理可以可替代地仅相对于一些初级候选扇区执行。在这种情况下，可以相对于比次级候选扇区的数量更多的数量的扇区执行第二扇区级扫描处理。还要注意，在上述S207的处理中，可以仅相对于与通过在S201的处理中的检查获得的通信质量相匹配的那个数量的扇区，可替代地执行第二扇区级扫描处理。这里，例如，当通过在S201的处理中的检查获得的通信质量较低时，可以相对于数量更多的扇区执行第二扇区级扫描处理。

图10是示出根据本实施例的第二变型的由HMD 12实现的功能的示例的功能框图。注意，根据第二变型的HMD 12可以不一定实现图10所示的所有功能，并且可以实现图10所示的功能以外的功能。

如图10所示，根据就功能而言的第二变型的HMD 12例如包括初级候选扇区数据存储单元250、通信质量检查单元252、第一扇区级扫描处理执行单元254、第二扇区级扫描处理执行单元256、波束细化处理执行单元258、次级候选扇区选择单元260、通信质量数据生成单元262和通信质量数据存储单元264。每一个初级候选扇区数据存储单元250和通信质量数据存储单元264主要由存储单元32实现。通信质量检查单元252、第一扇区级扫描处理执行单元254、第二扇区级扫描处理执行单元256、波束细化处理执行单元258、通信质量数据生成单元262中的每一个主要由处理器30和通信单元34实现。次级候选扇区选择单元260主要由处理器30实现。

可以通过处理器30运行安装在作为计算机的HMD 12中的程序来实现以上功能，该程序包含与以上功能相对应的命令。该程序例如通过诸如光盘、磁盘、磁带、磁光盘或闪存的计算机可读信息存储介质或者通过因特网等被提供给HMD 12。

图10所示的初级候选扇区数据存储单元250、通信质量检查单元252、第一扇区级扫描处理执行单元254、第二扇区级扫描处理执行单元256、波束细化处理执行单元258和次级候选扇区选择单元260的功能分别类似于图8所示的初级候选扇区数据存储单元150、通信质量检查单元152、第一扇区级扫描处理执行单元154、第二扇区级扫描处理执行单元156、波束细化处理执行单元158和次级候选扇区选择单元260的功能，因此下面将不再描述。

在第二变型中，通信质量数据生成单元262例如生成通信质量数据，该通信质量数据指示利用与被设置为主波束方向的每一个第一候选扇区相关联的方向执行的通信的通信质量。这里，例如，可以生成指示当执行第二扇区级扫描处理时的通信质量的通信质量数据。相对于通信质量被检查的那个和指示检查通信质量的时间处的时间数据，可以将通信质量数据与第一候选扇区ID相关联，第一候选扇区ID与第一候选扇区相关联。

然后，在第二变型中，通信质量数据存储单元264例如存储由通信质量数据生成单元262生成的通信质量数据。

在第二变型中，次级候选扇区选择单元260可以例如基于与各个第一候选扇区相关联并且由存储在通信质量数据存储单元264中的通信质量数据指示的过去通信质量来选择次级候选扇区。这里，例如，可以选择预定数量的在第二扇区级扫描处理的前一迭代中提供了最高通信质量的初级候选扇区作为次级候选扇区。

在下文中，将参照图11所示的流程图描述在根据第二变型的HMD 12中执行的处理的示例过程。假设在本示例过程中，例如，重复执行以下S301至S309的处理的循环。

首先，通信质量检查单元252检查由HMD 12进行通信的通信质量，并检查通过检查获得的通信质量是否低于预定质量(S301)。

如果确定所获得的通信质量不低于预定质量(S301：否)，则第一扇区级扫描处理执行单元254检查是否已经到达诸如由信标间隔定义的定时的预定定时(S302)。如果没有确定预定定时已经到达(S302：N)，则控制返回到S301的处理。

同时，如果确定预定定时已经到达(S302：是)，则通信质量检查单元252检查MCS的值，该MCS的值指示HMD 12在通信中使用的调制方案和编码方案(S303)。

如果通过在S303的处理中的检查获得的MCS的值小于阈值t1，则次级候选扇区选择单元260基于与各个初级候选扇区相关联的过去通信质量，从第一候选扇区中选择N2个次级候选扇区(S304)。这里，例如，可以基于存储在通信质量数据存储单元264中的通信质量数据来选择N2个次级候选扇区。例如，可以从N1个初级候选扇区中选择在第二扇区级扫描处理的前一迭代中提供了最高通信质量的N2个扇区的作为次级候选扇区。同时，如果通过在S303的处理中的检查获得的MCS的值等于或大于阈值t1，则次级候选扇区选择单元260从第一候选扇区中选择N3个次级候选扇区(S305)。这里，例如，可以选择与当前用于由HMD12进行通信的主波束方向相对应的次级候选扇区。

然后，第一扇区级扫描处理执行单元254相对于通过S304或S305的处理选择的每一个次级候选扇区执行第一扇区级扫描处理，并确定要用于由HMD 12进行通信的主波束方向(S306)。

同时，如果在S301的处理中确定所获得的通信质量低于预定质量(S301：是)，则第二扇区级扫描处理执行单元256相对于N1个初级候选扇区中的每一个执行第二扇区级扫描处理(S307)。在S307的处理中，例如，检查将N1个初级候选扇区中的每一个设置为主波束方向而执行的通信的通信质量。然后，例如，已经提供最高通信质量的主波束方向被确定为将用于由HMD 12进行通信的主波束方向。

然后，通信质量数据生成单元262生成指示通过在S307的处理中的检查获得的通信质量的通信质量数据项，并使所生成的通信质量数据被存储在通信质量数据存储单元264中(S308)。

然后，在完成S306或S308的处理之后，波束细化处理执行单元258执行波束细化处理(S309)，即，微调由S306或S307的处理确定的主波束方向的处理，并控制返回到S301的处理。

因此，如上所述，重复执行S301至S309的处理的循环。

另外，在第二变型中，相对于从初级候选扇区中被选择为次级候选扇区的扇区进行第一扇区级扫描处理。因此，根据第二变型，与已知的波束成型处理的情况相比，可能需要更少的时间来确定主波束方向。

注意，在第二变型中，当也执行第一扇区级扫描处理时，通信质量数据生成单元262可以生成与任何相关的次级候选扇区相关联的通信质量数据。然后，可以将所生成的通信质量数据存储在通信质量数据存储单元264中。然后，在这种情况下，可以基于第一扇区级扫描处理中的通信质量来选择次级候选扇区。

注意，如在第一变型中，可以根据通过以上S303的处理中的检查获得的MCS的值来选择三个或更多个次级候选扇区中的一个。

还要注意，在上述S305的处理中仅选择一个次级候选扇区的情况下，可以不执行S306的处理。然后，在这种情况下，在步骤S309的处理中，可以相对于与所选择的次级候选扇区相关联的主波束方向来执行波束细化处理。

还要注意，在上述S307的处理中，可以仅相对于一些初级候选扇区可替代地执行第二扇区级扫描处理。在这种情况下，可以相对于比次级候选扇区的数量更多的数量的扇区执行第二扇区级扫描处理。还应注意，在上述S307的处理中，可以仅相对于与通过S301的处理中的检查获得的通信质量相匹配的那个数量的扇区可替代地执行第二扇区级扫描处理。这里，例如，当通过S301的处理中的检查获得的通信质量较低时，可以相对于数量更多的扇区执行第二扇区级扫描处理。

注意，本发明的范围不限于上述实施例。

例如，类似于第一变型和第二变型中的每一个中的第一扇区级扫描处理，也可以相对于与通过检查获得的MCS的值相匹配的那个数量的扇区来执行第二扇区级扫描处理。例如，可以相对于根据所获得的MCS的值是否等于或大于预定阈值t1确定的那个数量的扇区来执行第二扇区级扫描处理。

还要注意，例如，图5、8和10中所示的一些或所有的功能可以由娱乐设备14来实现。

还要注意，上述特定字符串和数值以及附图中示出的特定字符串和数值仅是示例，并且那些字符串和数值不是限制性的。

Claims (10)

1.一种主波束方向确定设备，其将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向，所述主波束方向确定设备包括：

选择单元，被配置为根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及

确定单元，被配置为当所述通信的通信质量不低于预定质量时，将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

2.根据权利要求1所述的主波束方向确定设备，其中

所述选择单元基于当前用于由所述通信设备进行通信的所述主波束方向选择所述一个或多个次级候选。

3.根据权利要求2所述的主波束方向确定设备，其中

所述选择单元根据小角来选择所述一个或多个次级候选，所述小角由与每一个初级候选相关联的方向和当前用于由所述通信设备进行通信的所述主波束方向形成。

4.根据权利要求2所述的主波束方向确定设备，其中

所述通信设备包括多个天线；

一些初级候选与所述多个天线中的每一个相关联；并且

所述选择单元选择与当前用于由所述通信设备进行通信的天线相关联的一些初级候选作为所述一个或多个次级候选。

5.根据权利要求1所述的主波束方向确定设备，还包括：

通信质量数据存储单元，被配置为存储指示与每一个初级候选相关联的通信质量的通信质量数据，其中

所述选择单元基于与各个初级候选相关联的过去通信质量来选择所述一个或多个次级候选，所述过去通信质量由存储在所述通信质量数据存储单元中的通信质量数据指示。

6.一种主波束方向确定设备，其将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向，该主波束方向确定设备包括：

选择单元，被配置为基于当前用于由所述通信设备进行通信的主波束方向，选择第一数量的初级候选中的一些作为一个或多个次级候选，以及

确定单元，被配置为当所述通信的通信质量不低于预定质量时，将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的主波束方向确定设备，其中，

当所选择的次级候选的数量是两个或更多个时，所述确定单元基于与所述两个或更多个次级候选中的每一个执行的通信的通信质量，将所述两个或更多个次级候选中的一个确定为主波束方向，而当所选择的次级候选的数量为一个时，所述确定单元将一个次级候选确定为主波束方向。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的主波束方向确定设备，还包括：

波束细化处理执行单元，被配置为执行调整所确定的主波束方向的波束细化处理。

9.一种主波束方向确定方法，所述方法将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向，所述方法包括以下步骤：

根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及

当所述通信的通信质量不低于预定质量时，将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。

10.一种存储程序的非暂时性计算机可读介质，所述程序用于使计算机将第一数量的初级候选中的一个确定为要由通信设备进行通信的主波束方向，以执行以下步骤：

根据由所述通信设备进行的通信的通信质量，选择第二数量的初级候选或第三数量的初级候选作为一个或多个次级候选，所述第二数量小于所述第一数量，所述第三数量小于所述第二数量；以及

当所述通信的通信质量不低于预定质量时，将所述一个或多个次级候选中的一个确定为所述主波束方向。