CN111108695B - 电子设备和通信方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电子设备和通信方法。用于第一通信设备侧的电子设备包括处理电路，所述处理电路被配置为根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序；以及控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描。

Description

电子设备和通信方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月29日递交的中国专利申请第201710902184.4号的优先权，在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以作为本申请的一部分。
技术领域
本公开涉及电子设备和通信方法，更具体地，本公开涉及用于无线通信系统的波束扫描(Beam Sweeping)的电子设备和通信方法。
背景技术
在使用多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术的无线通信系统中，基站(作为系统中的网络侧通信设备或通信节点的示例)和终端设备(也可称为用户设备(UE)，作为系统中的用户侧通信设备或通信节点的示例)具有支持MIMO技术的多个天线。基站天线和UE天线可以形成具有较窄的指向性的空间波束，以在特定的方向上提供较强的功率覆盖，从而对抗高频段(例如毫米波)信道存在的较大的路径损耗。然而，由于这些空间波束的指向性较强且覆盖范围较窄，需要从基站和UE的多个发射和接收波束中选择适当的发射和接收波束来进行上下行信道上的数据和/或控制信号的传输。
可以通过波束扫描来选择适当的发射和接收波束。具体而言，通过进行基站到UE的下行波束扫描，在基站的多个发射波束上发射下行参考信号，并且用UE的多个接收波束接收该下行参考信号，可以选择基站的最强发射波束和UE的最强接收波束，以用于下行信道上的数据和/或控制信号的传输。同样地，通过进行UE到基站的上行波束扫描，可以选择基站的最强接收波束和UE的最强发射波束，以用于上行信道上的数据和/或控制信号的传输。
发明内容
在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。
根据本公开的一个方面，提供了一种用于第一通信设备侧的电子设备。该电子设备可以包括处理电路，所述处理电路可以被配置为：根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序。所述处理电路还可以被配置为控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于第二通信设备侧的电子设备。该电子设备可以包括处理电路，所述处理电路可以被配置为：测量由第一通信设备发射的参考信号。所述处理电路还可以被配置为在首次发生测量到的参考信号的接收质量高于预定阈值的情况下，向第一通信设备反馈指示与接收质量高于所述预定阈值的所述参考信号对应的第一通信设备的发射波束的信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种通信方法。该方法可以包括：第一通信设备根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序。该通信方法还可以包括：第一通信设备进行控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描。
根据本公开的另一方面，提供了一种通信方法。该方法可以包括：第二通信设备测量由第一通信设备发射的参考信号。该通信方法还可以包括：在首次发生测量到的参考信号的接收质量高于预定阈值的情况下，第二通信设备向第一通信设备反馈指示与接收质量高于所述预定阈值的所述参考信号对应的第一通信设备的发射波束的信息。
根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括可执行指令，当所述可执行指令由信息处理装置执行时，使所述信息处理装置执行根据本公开的通信方法。
根据本公开的一个或多个实施例，能够在波束扫描中更快地确定适当的发射和接收波束，以用于上下行信道上的数据和/或控制信号的传输。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更清楚地理解本公开，其中：
图1是示出无线通信系统中的波束扫描过程的示意图；
图2是示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的电子设备的示例性配置框图；
图3是示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的通信方法的示例性流程图；
图4是示出根据本公开的波束训练方案能够适用的无线通信系统的示例的示意图；
图5是示出根据本公开的波束训练方案能够适用的无线通信系统的示例的示意图；
图6是示出根据本公开的实施例的第一通信设备确定发射波束的发射次序的示例性流程图；
图7是示出根据本公开的实施例的两阶段波束训练的示例的示意图；
图8是示出根据本公开的实施例的两阶段波束训练的示例性信令图；
图9是示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的电子设备的示例性配置框图；
图10是示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的通信方法的示例性流程图；
图11是示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的电子设备的示例性配置框图；
图12是示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的通信方法的示例性流程图；
图13是示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的电子设备的示例性配置框图；
图14是示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的通信方法的示例性流程图；
图15是示出根据本公开的实施例的基于收发波束对的次数记录信息的波束训练的示例性信令图；
图16是示出用于根据本公开的实施例的通信的帧结构的示例的示意图；
图17～图20示出根据本公开的实施例的波束训练的示例的仿真结果；
图21是示出根据本公开的实施例的gNB的示意性配置的第一示例的框图；
图22是示出根据本公开的实施例的gNB的示意性配置的第二示例的框图；
图23是示出根据本公开的实施例的智能电话的示意性配置的示例的框图；以及
图24是示出根据本公开的实施例的汽车导航设备的示意性配置的示例的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为便于更好地理解根据本公开的技术方案，下面简单介绍一些可适用于本公开的实施例的无线通信技术。
基站和UE具有支持MIMO技术的多个天线。MIMO技术的使用使得基站和UE能够利用空域来支持空间复用、波束赋形和发射分集。空间复用可被用于在相同频率上同时传送不同的数据流。这些数据流可被传送给单个UE以提高数据率(可归为SU-MIMO技术)或传送给多个UE以增加系统总容量(可归为MU-MIMO技术)。这是藉由对每一数据流进行空间预编码(即，在基带进行应用振幅的比例缩放和相位调整)并且随后通过多个发射天线在从基站到UE的下行链路(DL)上传送每一经空间预编码的流来达成的。经空间预编码的数据流带有不同空间签名地抵达(诸)UE处，这使得(诸)UE中每个UE能够经由其的多个天线接收数据流并且恢复以该UE为目的地的一个或多个数据流。在从UE到基站的上行链路(UL)上，每个UE通过其的多个天线传送经空间预编码的数据流，这使得基站能够通过其的天线接收数据流，并且标识每个经空间预编码的数据流的源。
除了在基带进行空间预编码，还可以调整每个射频链路所连接的多个天线的相位以使用波束赋形来将相应射频链路的发射/接收能量集中在特定方向上从而提高信号发射/接收强度。本公开以下实施例中所提到的波束主要是通过这种方式形成的。
接下来解说LTE(长期演进)、NR(新无线电)中用于用户面和控制面的无线电协议架构。用于UE和eNB、gNB的无线电协议架构被示为具有三层：层1、层2和层3。层1(L1层)是最低层并实现各种物理层信号处理功能。L1层将在本文中被称为物理层。层2(L2层)在物理层之上并且负责UE与eNB、gNB之间在物理层之上的链路。
在用户面中，L2层包括媒体接入控制(MAC)子层、无线电链路控制(RLC)子层、以及分组数据汇聚协议(PDCP)子层，它们在网络侧上终接于eNB、gNB处。UE在L2层之上还可具有若干个上层，包括在网络侧终接于PDN网关处的网络层(例如，IP层)、以及终接于连接的另一端(例如，远端UE、服务器等)的应用层。
PDCP子层提供不同无线电承载与逻辑信道之间的复用。PDCP子层还提供对上层数据分组的报头压缩以减少无线电传输开销，通过将数据分组暗码化来提供安全性，以及提供对UE在各eNB、gNB之间的切换支持。RLC子层提供对上层数据分组的分段和重装、对丢失数据分组的重传、以及对数据分组的重排序以补偿因混合自动重传请求(HARQ)而引起的脱序接收。MAC子层提供逻辑信道与传输信道之间的复用。MAC子层还负责在各UE间分配一个蜂窝小区中的各种无线电资源(例如，资源块)。MAC子层还负责HARQ操作。
在控制面中，用于UE和eNB、gNB的无线电协议架构对于物理层和L2层而言基本相同，区别在于对控制面而言没有头部压缩功能。控制面还包括层3(L3层)中的无线电资源控制(RRC)子层。RRC子层负责获得无线电资源(即，无线电承载)以及负责使用eNB、gNB与UE之间的RRC信令来配置各下层。
简要介绍基站侧实现L1层(即，物理层)的各种信号处理功能。这些信号处理功能包括编码和交织以促成UE的前向纠错(FEC)以及基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM))向信号星座进行的映射。随后，经编码和调制的码元被拆分成并行流。每个流随后与参考信号一起用于产生携带时域码元流的物理信道。该码元流被空间预编码以产生多个空间流。信道估计可被用来确定编码和调制方案以及用于空间处理。该信道估计可以从由UE传送的参考信号和/或信道状况反馈推导出来。每个空间流随后经由分开的发射机被提供给不同的天线。每个发射机用各自的空间流来调制RF载波以供传输。
在UE处，每个接收机通过其各自相应的天线来接收信号。每个接收机恢复出调制到射频(RF)载波上的信息并将该信息提供给L1层的各种信号处理功能。在L1层对该信息执行空间处理以恢复出以UE为目的地的任何空间流。如果有多个空间流以UE为目的地，那么它们可被组合成单个码元流。随后将该码元流从时域转换到频域。通过确定最有可能由eNB、gNB传送了的信号星座点来恢复和解调每个码元、以及参考信号。这些软判决可以基于信道估计。这些软判决随后被解码和解交织以恢复出原始由eNB、gNB在物理信道上传送的数据和控制信号。这些数据和控制信号随后被提供给更高层处理。
下面结合图1介绍无线通信系统中的波束扫描过程。图1中的向右的箭头表示从基站1000到终端设备1004的下行链路方向，向左的箭头表示从终端设备1004到基站1000的上行链路方向。如图1所示，基站1000包括nt_DL个下行发射波束(nt_DL为大于等于1的自然数，图1中例示为nt_DL＝9)，终端设备1004包括nr_DL个下行接收波束(nr_DL为大于等于1的自然数，图1中例示为nr_DL＝5)。另外，在图1所示的无线通信系统中，根据一个示例，基站1000的上行接收波束的个数nr_UL以及各波束的覆盖范围与下行发射波束相同，终端设备1004的上行发射波束的个数nt_UL以及各波束的覆盖范围与下行接收波束相同。然而应当理解，根据系统需求和设定，基站的上行接收波束和下行发射波束的覆盖范围以及数量可以不同，终端设备也是如此。
如图1所示，在下行波束扫描过程中，基站1000的nt_DL个下行发射波束中的一个下行发射波束(例如波束1002)向终端设备1004发送nr_DL个下行参考信号，终端设备1004通过nr_DL个下行接收波束分别接收该nr_DL个下行参考信号。终端设备1004对该nr_DL个下行参考信号进行测量(例如测量下行参考信号的接收信号功率(例如参考信号接收功率RSRP)、信道质量(例如信道质量指示符CQI))，从而确定终端设备1004的最强下行接收波束。接下来，基站1000的nt_DL个下行发射波束中例如除波束1002以外的nt_DL-1个下行发射波束分别向终端设备1004发送nt_DL-1个下行参考信号，终端设备1004用所确定的最强下行接收波束分别接收这nt_DL-1个下行参考信号并进行测量，从而确定基站1000的最强发射波束。
上行波束扫描过程与下行波束扫描过程类似，利用终端设备1004的nt_UL个上行发射波束和基站1000的nr_UL个上行接收波束进行上行波束扫描，从而确定终端设备1004的最强上行发射波束和基站1000的最强上行接收波束。
应理解，基站的上行接收波束和下行发射波束的覆盖范围以及数量可以不同，终端设备的上行发射波束和下行接收波束的覆盖范围以及数量也可以不同，而上述确定操作仍可被类似地执行。
在完成了下行波束扫描和上行波束扫描过程之后，利用所确定的基站的最强收发波束和终端设备的最强收发波束来进行接下来的数据和/或控制信号的传输。
上述通过波束扫描来确定基站和终端设备的最强收发波束的过程也称为波束训练过程。波束训练过程中进行的波束扫描的次数可以用波束训练开销来表示。在图1所示的波束训练过程中，下行波束训练开销为nt_DL+nr_DL，上行波束训练开销为nt_UL+nr_UL。
另外，与图1所示的波束训练过程不同地，在一些波束训练过程中，为了确定基站1000和终端设备1004的最强收发波束对，需要遍历基站1000与终端设备1004的所有收发波束对，这种情况下的下行波束训练开销为nt_DL×nr_DL，上行波束训练开销为nt_UL×nr_UL。
基站以及终端设备的接收波束和发射波束可以通过DFT(Discrete FourierTransform，离散傅立叶变换)向量来产生。下面以基站侧的下行发射波束为例进行介绍，基站侧的上行接收波束以及终端设备侧的收发波束也可以通过类似的方法产生。
例如，基站侧的DFT向量um可以指示基站的一个下行发射波束，表示为：
[式1]
Figure BDA0002418640950000071
其中，nt表示基站侧配备的发射天线的个数，O2表示过采样参数，m＝0,1,…,O2nt－1。
一般来说，天线的数量nt越大，或者O2、nt的乘积越大，则所得到的波束的空间指向性越强，波束赋形能力越强，但波束宽度一般也越窄。在一些实施例中，可以取O2＝1并且nt＝1，这样得到的DFT向量um是nt个元素都为1的向量。
在上文所描述的波束训练过程中，需要遍历基站和终端设备的所有上行收发波束和下行收发波束来选择最适合的收发波束。这样的波束训练过程需要消耗大量的系统资源，并且系统延迟较高。
本公开提出了一种基于先验信息的波束训练方案，利用先验信息来确定要进行波束扫描的发射波束和接收波束的发射次序和接收次序，能够在波束扫描中更快地确定适当的发射和接收波束。下面参照图2～图14来说明根据本公开的基于先验信息的波束训练方案。
图2示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的电子设备2000的示例性配置框图。
在一些实施例中，电子设备2000可以包括处理电路2010。电子设备2000的处理电路2010提供电子设备2000的各种功能。在一些实施例中，电子设备2000的处理电路2010可以被配置为执行用于第一通信设备侧的电子设备2000的通信方法。
处理电路2010可以指在计算系统中执行功能的数字电路系统、模拟电路系统或混合信号(模拟和数字的组合)电路系统的各种实现。处理电路可以包括例如诸如集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)这样的电路、单独处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程硬件设备、和/或包括多个处理器的系统。
在一些实施例中，处理电路2010可以包括发射次序确定单元2020和波束扫描控制单元2030，分别被配置为执行后述图3中所示的用于第一通信设备侧的电子设备2000的通信方法中的步骤S3000和步骤S3010。
在一些实施例中，电子设备2000还可以包括存储器(未图示)。电子设备2000的存储器可以存储由处理电路2010产生的信息以及用于电子设备2010操作的程序和数据。存储器可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)以及闪存存储器。
另外，电子设备2000可以以芯片级来实现，或者也可以通过包括其它外部部件而以设备级来实现。在一些实施例中，电子设备2000可以作为整机而实现为第一通信设备，并且还可以包括多根天线。
应当理解，上述各个单元仅是根据其所实现的具体功能所划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。在实际实现时，上述各个单元可被实现为独立的物理实体，或者也可由单个实体(例如，处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。
图3示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的通信方法的示例性流程图。该通信方法实现基于先验信息的波束训练，例如可以用于如图2所示的电子设备2000。
如图3所示，在步骤S3000中，第一通信设备根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序。在步骤S3010中，第一通信设备进行控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描。
在一些实施例中，第一通信设备是基站，第二通信设备是终端设备，从第一通信设备到第二通信设备的通信是下行通信。在另一些实施例中，第一通信设备是终端设备，第二通信设备是基站，从第一通信设备到第二通信设备的通信是上行通信。
在一些实施例中，先验信息可以包括第一通信设备的多个发射波束在数据传输中被采用的次数。在一些实施例中，先验信息可以包括第二通信设备的地理位置信息。
先验信息可以由第一通信设备通过预先记录、预先测量等方法直接获取。先验信息也可以由第一通信设备基于第二通信设备的反馈来获取。先验信息还可以由第一通信设备从不同于第二通信设备的其它设备获取。另外，可以在第一通信设备和第二通信设备侧同时记录先验信息。
在本公开的基于先验信息的波束训练方案中，根据先验信息来确定要进行波束扫描的多个发射波束的发射次序，并以所确定的发射次序进行波束扫描，能够在波束扫描中更快地确定适当的发射波束，以用于后续数据和/或控制信号的传输。
图4示出根据本公开的波束训练方案能够适用的无线通信系统4000的示例性示意图。如图4所示，无线通信系统4000包括基站4002和多个终端设备4004。基站4002具有发射方向不同的多个发射波束40061、40062、40063和40064。另外，终端设备4004可以具有一个或多个接收波束(未图示)。多个终端设备4004分别位于区域4008、4010和4012，其中区域4008中的终端设备的密度高于区域4010、4012中的终端设备的密度。另外，基站4002例如可以对应于参照图3描述的第一通信设备，终端设备4004例如可以对应于参照图3描述的第二通信设备。
在无线通信系统的通信过程中，基站的多个发射波束在数据传输中被采用的次数可能是不同的。尤其是在如图4所示的终端设备的分布密度不均匀的无线通信系统中，这样的差异更为明显，指向终端设备的分布密集的方向的发射波束被采用的次数可能较多。本公开的发明人发现，可以预先记录这样的次数信息作为先验信息来确定在要进行的波束扫描中发射波束的发射次序，使得被采用次数多的发射波束优先被用于波束扫描，从而在波束扫描中能够更快地确定适当的发射波束。
在一些实施例中，先验信息可以包括预先记录的多个发射波束40061、40062、40063和40064在数据传输中分别被采用的次数。基站4002根据该先验信息来确定发射波束40061、40062、40063和40064的发射次序，并按照所确定的发射次序来进行波束扫描。在下文中，有时也将该先验信息称为发射波束的次数记录信息。
在一些实施例中，可以根据先验波束次数信息来确定发射波束的发射次序，使得被采用的次数越多的发射波束的发射次序越靠前。
表1例示了根据发射波束的次数记录信息确定的发射次序的情况。在这个例子中，发射波束40061、40062、40063和40064的次数记录信息分别为10、20、25、15次。基站4002按照该次数记录信息降序排列发射波束40061、40062、40063和40064的发射次序，即，发射波束40061、40062、40063和40064的发射次序分别为4、2、1、3。接下来，基站4002按照所确定的发射次序，依次将发射波束40063、40062、40064、40061用于波束扫描。
由于发射波束40063在以往的数据传输中被采用的次数最多，因此在要进行的波束扫描中，发射波束40063被确定为合适的发射波束的可能性最高，从而在波束扫描中可以较快地确定合适的发射波束。
[表1]
发射波束 4006<sub>1</sub> 4006<sub>2</sub> 4006<sub>3</sub> 4006<sub>4</sub>
次数记录信息 10 20 25 15
发射次序 4 2 1 3
应当理解，表1所示出的发射次序仅仅是一种示例而不是限制，根据发射波束的次数记录信息确定的发射次序不限于本文所述的发射次序，本领域技术人员在本公开的教导下，能够根据实际通信系统情况根据先验信息设计发射次序的排序规则。
在一些实施例中，发射波束的次数记录信息可以包括多个发射波束在从基站到由该基站控制的小区中的多个不同终端设备的数据传输中分别被采用的次数。该次数记录信息可以被称为小区专用(Cell-specific)次数记录信息。
例如，表1中所示的发射波束4006i(i＝1、2、3或4)的次数记录信息可以是发射波束4006i被多个终端设备4008采用的次数的合计值。该合计值在一定程度上能够反映终端设备的分布情况。如图4所示，由于区域4008中的终端设备的密度(图示为4个终端设备)比区域4010和区域4012中的终端设备的密度(图示为各1个终端设备)高，使得指向区域4008的发射波束40062和40063在数据传输中被采用的次数高于指向其他区域的发射波束。
在该实施例中，利用小区专用次数记录信息进行波束训练，使指向用户分布密度高的区域的发射波束能够先被用于波束扫描，终端设备能够更快地确定合适的基站发射波束，以用于后续数据传输。这样的实施例尤其适用于用户分布密度不均匀的无线通信环境。
在一些实施例中，发射波束的次数记录信息可以包括多个发射波束在从基站到同一终端设备的数据传输中分别被采用的次数。该次数记录信息可以被称为UE专用(UE-specific)次数记录信息。例如，表1中所示的发射波束4006i(i＝1、2、3或4)的次数记录信息可以表示发射波束4006i被单个终端设备4004采用的次数。
在该实施例中，利用UE专用次数记录信息进行波束训练，能够对每个终端设备的波束扫描过程进行有针对性的优化，尤其适用于终端设备的位置相对固定(例如上班时间在工作场所、晚上在家中)的场景或者终端设备是物联网中位置固定的智能电表等物联网设备的场景。在这样的场景下，UE专用次数记录信息还可以用于选择要进行波束训练的范围，例如某些发射波束从未或极少被特定UE采用过，那么可以在之后一段时间的波束训练中排除这些发射波束，即确定发射波束的一个子集以进行后续训练，这样能够进一步降低波束扫描的开销。更优选地，发射波束的次数记录信息还包含时间有关的信息，例如将一天24小时划分为若干时段，针对每个时段分别记录如表1的信息，从而适应各个时段终端所处的位置特点。
在一些实施例中，先验信息可以预先记录在基站侧。例如，基站对数据传输中实际使用的发射波束进行计数并记录。在另一些实施例中，先验信息可以预先记录在终端设备侧，基站通过终端设备的反馈来获取先验信息。另外，基站和终端设备可以同时记录先验信息并进行维护。在一些实施例中，每当进行一次数据传输时，可以对预先记录的先验信息进行更新。
图4例示了在第一通信设备是基站、第二通信设备是终端设备的无线通信系统4000的下行通信中适用本公开的波束训练方法的情况。应当理解，在第一通信设备是终端设备、第二通信设备是基站的无线通信系统的上行通信中，根据本公开的波束训练方案也同样能够适用。
在无线通信系统的通信过程中，终端设备的地理位置可能会影响基站的发射波束的选取。尤其是在终端设备的数量少、分布较为分散的情况下，终端设备的地理位置对发射波束的选取的影响很大。本公开的发明人发现，可以将这样的地理位置信息用作先验信息来确定在要进行的波束扫描中发射波束的发射次序，使得更可能被用于数据通信的发射波束优先被用于波束扫描，从而在波束扫描中更快地确定适当的发射波束。下面将参照图5具体描述根据本公开的基于地理位置信息的波束训练方案。
图5示出根据本公开的波束训练方案能够适用的无线通信系统5000的示例性示意图。如图5所示，无线通信系统5000包括基站5002和多个终端设备5004。基站5002具有发射方向不同的多个发射波束50061、50062、50063、50064和50065。终端设备5004可以位于某一位置处，并具有一个或多个接收波束(未图示)。另外，基站5002例如可以对应于参照图3描述的第一通信设备，终端设备5004例如可以对应于参照图3描述的第二通信设备。
在一些实施例中，先验信息可以包括终端设备5004的地理位置信息。基站5002根据该地理位置信息来确定发射波束50061、50062、50063、50064和50065的发射次序，并按照所确定的发射次序来进行波束扫描。
在一些实施例中，可以根据地理位置信息来确定发射波束的发射次序，使得指向的方向越接近地理位置信息所指示的地理位置的发射波束的发射次序越靠前。
如图5所示，从基站5002到终端设备5004的虚线箭头5008指示指向终端设备5004的地理位置的方向。在一些实施例中，可以按照发射波束指向的方向与箭头5008指向方向的接近程度，使得指向的方向越接近虚线箭头5008方向的发射波束的发射次序越靠前，依次将发射波束50063、50062、50064、50061、50065用于波束扫描。在另一些实施例中，可以先确定与箭头5008指向方向最接近的发射波束，然后以该发射波束为中间波束向两边波束依次排序，并按该发射次序进行波束扫描。
在本示例中，由于发射波束50063指向的方向最接近终端设备的地理位置，因此在要进行的波束扫描中，发射波束50063被确定为合适的发射波束的可能性最高，从而在波束扫描中可以较快地确定合适的发射波束。
在一些实施例中，基站5002可以根据终端设备5004的地理位置信息，确定候选发射波束集合，其中，在候选发射波束集合内的发射波束在波束扫描中被确定为合适的发射波束的可能性大，在候选波束集合外的发射波束在波束扫描中被确定为合适的发射波束的可能性小。
例如，如图5所示，可以将指向的方向与箭头5008的指向方向偏差在预定阈值θ范围内(图5中两条虚线以内)的发射波束{50062，50063，50064}作为候选发射波束集合。对于候选波束集合内的发射波束，发射次序可以如上文所述根据终端设备的地理位置来确定。对于候选波束集合以外的发射波束，可以不用于波束扫描。这样，能够减小用于波束扫描的发射波束的个数，从而降低波束训练开销。另外，也可以将候选波束集合以外的发射波束排序在候选波束集合内的所有发射波束之后。
在一些实施例中，预定阈值θ可以根据终端设备的地理位置精度进行调整。当终端设备的地理位置精度较低时，可以将预定阈值θ设定得较小，以缩小候选发射波束集合的范围，从而降低波束训练开销。当终端设备的地理位置精度较低时，可以将预定阈值θ设定得较大，以扩大候选发射波束集合的范围，从而确保在波束扫描过程中能够确定合适的发射波束。
在一些实施例中，本公开的根据地理位置信息的波束训练方案可以应用于垂直方向的波束训练过程。例如，可以使指向的方向越垂直于地面的发射波束的发射次序越靠前。由于在实际无线通信系统中，用户在垂直方向的分布较多地集中在地面，因此进行这样的波束训练能够更快地确定垂直方向上的发射波束。
在一些实施例中，可以通过GPS等定位系统来获取终端设备的地理位置信息。在另一些实施例中，宏小区基站通过低频段控制信号获取终端设备的位置信息，微小区基站通过回传链路(例如毫米波回传链路)从宏小区获得该终端设备的位置信息，从而根据该位置信息来确定要进行的波束扫描中基站的多个发射波束的发射次序。
应当理解，终端设备的地理位置信息获取不限于本发明所描述的方式，可以通过其它方法来获取终端设备的地理位置信息。
图5例示了在第一通信设备是基站、第二通信设备是终端设备的无线通信系统5000的下行通信中适用本公开的波束训练方法的情况。应当理解，在第一通信设备是终端设备、第二通信设备是基站的无线通信系统的上行通信中，根据本公开的波束训练方案也同样能够适用。
以上参照图4和图5分别描述了先验信息为发射波束的次数记录信息以及地理位置信息的情况。根据本公开的一些实施例，先验信息可以包括发射波束的次数记录信息以及地理位置信息这两者。以下将参照图5和图6进描述基于波束次数记录以及地理位置信息来确定发射波束的发射次序的实施例。
图6示出了根据本公开的实施例的第一通信设备确定发射波束的发射次序的示例性流程图。第一通信设备例如与图5中的基站5002对应，第二通信设备例如与图5中的终端设备5004对应。
在步骤S6000中，基站5002根据终端设备5004的地理位置信息来确定指向的地理位置与地理位置信息所指示的地理位置的偏差小于预定阈值(例如，方向的偏差小于θ)的一个或多个发射波束。如图5所示，确定的一个或多个发射波束为发射波束集合{50062，50063，50064}。
在步骤S6010中，基站根据发射波束集合{50062，50063，50064}中的各发射波束的次数记录信息确定发射波束集合中的各发射波束的发射次序。在一些实施例中，基站可以根据发射波束的次数记录信息来确定发射波束集合中的各发射波束的发射次序。例如，基站可以将被采用的次数越多的发射波束的发射次序排列得越靠前。在另一些实施例中，基站可以根据终端设备的地理位置信息来确定发射波束集合中的各发射波束的发射次序。例如，基站可以将指向的方向越接近箭头5008的指向方向的发射波束的发射次序排列得越靠前。
在步骤S6020中，基站确定发射波束集合以外的发射波束的发射次序。在一些实施例中，基站可以不对发射波束集合以外的发射波束进行排序，即不使用这些发射波束进行波束扫描。在另一些实施例中，基站可以将发射波束集合以外的发射波束排序在发射波束集合内的所有发射波束之后。另外，对于发射波束集合以外的发射波束的发射次序，可以根据发射波束的次数记录信息对这些发射波束的发射次序进行排序，也可以根据地理位置信息来对这些发射波束的发射次序进行排序。
以上参照图4至图6描述了根据先验信息确定发射波束的发射次序的实施例。在发射次序被确定后，第一通信设备进行控制以按照所确定的发射次序将多个发射波束用于波束扫描。
在一些实施例中，第一通信设备根据所确定的发射次序，调整多个发射波束被发送的时间顺序，使得发射次序靠前的发射波束先被发射。另外，第一通信设备可以根据发射次序来调整各发射波束占用的时频资源。在一些实施例中，针对每个要发送的目标波束，第一通信设备可以调节多天线的移相器的相位值组合以用于生成该目标波束，并在调整的时频资源上发射该目标波束以用于波束扫描。
根据本公开的一些实施例，可以在从第一通信设备到第二通信设备的通信的同步阶段，按照所确定的发射次序将多个发射波束用于波束扫描。下文中将在同步阶段进行的波束训练称为同步阶段波束训练。
在下行同步阶段，基站可以使用多个发射波束向小区中的多个终端设备发送多个下行同步信号(Synchronization Signal，SS)来进行下行同步。该多个下行SS信号形成一个下行SS Block(SS块)，下行SS Block能够覆盖整个小区的范围。在一些实施例中，基站可以按照所确定的发射次序用多个发射波束向小区中的多个终端设备发送该多个下行SS信号，从而进行下行同步阶段波束训练。
在上行同步阶段，终端设备可以通过上行物理随机接入信号(PRACH)来进行与基站的上行同步。在一些实施例中，终端设备可以按照所确定的发射次序用多个发射波束向基站发送PRACH，从而进行上行同步阶段波束训练。
根据本公开的一些实施例，可以在从第一通信设备到第二通信设备的通信的数据传输阶段，按照所确定的发射次序将多个发射波束用于波束扫描。下文中将在数据传输阶段进行的波束训练称为数据传输阶段波束训练。
在下行数据传输阶段，基站可以向每个终端设备发送CSI-RS(Channel StateInformation Reference Signal：信道状态信息参考信号)来测量下行信道状态。在一些实施例中，基站可以按照所确定的发射次序用多个发射波束向终端设备发送CSI-RS，从而进行下行数据传输阶段波束训练。
在上行数据传输阶段，终端设备可以向基站发送SRS(Sounding ReferenceSignal：探测参考信号)来测量上行信道质量。在一些实施例中，终端设备可以按照所确定的发射次序向基站发送SRS，从而进行上行数据传输阶段波束训练。
根据本公开的实施例，同步阶段和数据传输阶段的波束训练可以单独进行也可以结合进行。在一些实施例中，在同步阶段波束训练之后，可以利用同步阶段波束训练的结果来进行数据传输阶段波束训练。下文中将这样的波束训练称为两阶段波束训练。将参照图7和图8具体描述根据本公开的两阶段波束训练。
图7示出了两阶段波束训练的示例性示意图。如图7所示，基站7002使用粗发射波束进行同步阶段波束训练，使用细波束进行数据传输阶段波束训练。另外，为了图示简便，图7中省略了终端设备的描绘。
图8示出了两阶段波束训练的示例性信令图，其中，步骤S8000～S8020是同步阶段波束训练，步骤S8030～S8050是数据传输阶段波束训练。
在同步阶段波束训练中，在步骤S8000中，基站7002根据针对小区的先验信息来确定同步阶段波束扫描中基站7002的多个粗发射波束的发射次序。在一些实施例中，针对小区的先验信息可以包括小区专用次数记录信息和/或小区中的终端设备的地理位置信息。
在步骤S8010中，基站7002按照所确定的发射次序使用所述多个粗发射波束进行同步阶段波束扫描。在一些实施例中，基站7002可以使用多个粗发射波束向小区内的多个终端设备发送多个下行同步信号，以进行同步阶段波束扫描。
以上步骤S8000和S8010可以分别对应于上文参照图3描述的步骤S3000和S3010。
在步骤S8020中，终端设备向基站反馈最优粗发射波束。在一些实施例中，终端设备对下行同步信号进行测量，根据测量结果反馈最优粗发射波束。图7中示出由终端设备向基站7002反馈的最优粗发射波束7004。
在数据传输阶段波束训练中，基站使用同步阶段波束训练所确定的最优粗发射波束7004的范围内的细发射波束进行波束扫描。
具体而言，在步骤S8030中，基站7002根据针对终端设备的先验信息来确定数据传输阶段波束扫描中最优粗发射波束7004范围内的多个细发射波束的发射次序。在一些实施例中，针对终端设备的先验信息可以包括UE专用次数记录信息和/或第二终端设备的地理位置信息。
在步骤S8040中，基站7002按照所确定的发射次序使用所述多个细发射波束进行数据传输阶段波束扫描。在一些实施例中，基站7002可以使用多个细发射波束向终端设备发送CSI-RS，以进行数据传输阶段波束扫描。
以上步骤S8000和S8010可以分别对应于上文参照图3描述的步骤S3000和S3010。
在步骤S8050中，终端设备向基站反馈最优细发射波束。在一些实施例中，终端设备对CSI-RS进行测量，根据测量结果反馈最优细发射波束。图7中示出由终端设备向基站7002反馈的最优细发射波束7006。
图7和图8例示了下行通信中的两阶段波束训练的过程。应当理解，在上行通信中也可以使用根据本公开的实施例的两阶段波束训练。在上行通信中，终端设备可以使用多个粗发射波束发送PRACH来进行同步阶段波束扫描，以确定最优粗发射波束。接下来，终端设备使用最优粗发射波束范围内的多个细发射波束发送SRS来进行数据传输阶段波束扫描，以确定最优细发射波束。
另外，在同步阶段，粗发射波束的个数通常较少，在系统开销和延迟允许的情况下，也可以不进行波束训练而是进行如图1所示的传统的波束训练。在数据传输阶段，根据同步阶段传统波束训练的结果进行数据传输阶段的波束训练。
图9示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的电子设备9000的示例性配置框图。
在一些实施例中，电子设备9000可以包括处理电路9010。电子设备9000的处理电路9010提供电子设备9000的各种功能。在一些实施例中，电子设备9000的处理电路9010可以被配置为执行用于第一通信设备侧的电子设备9000的通信方法。
电子设备9000与上文参照图2描述的电子设备2000相比，除了还包括反馈信息获取单元9040和数据传输控制单元9050以外，其它配置与电子设备2000相同，其中，发射次序确定单元9020和波束扫描控制单元9030分别对应于图2的发射次序确定单元2020和波束扫描控制单元2030。在一些实施例中，发射次序确定单元9020、波束扫描控制单元9030、反馈信息获取单元9040和数据传输控制单元9050分别被配置为执行后述图10中所示的用于第一通信设备侧的电子设备9000的通信方法中的步骤S10000～S10030。
图10示出根据本公开的实施例的用于第一通信设备侧的通信方法的示例性流程图。该通信方法例如可以用于如图9所示的电子设备9000。
图10中的步骤S10000和S10010分别对应于参照图3描述的步骤S3000和S3010，在此不再赘述。
在步骤S10020中，第一通信设备从第二通信设备获取反馈信息，所述反馈信息指示第一通信设备的所述多个发射波束中的第一发射波束，其中，所述第二通信设备对由所述第一发射波束发射的参考信号的接收质量高于预定阈值μ。在步骤S10030中，第一通信设备进行控制以将所述第一发射波束用于通信的数据传输。
在该实施例中，由于无需对所有发射波束进行扫描即可确定要用于通信的数据传输的合适的发射波束，所以可以提高波束扫描的速度并降低系统延迟。
在一些实施例中，可以对预定阈值μ进行合理设置，以在波束训练开销和波束赋形增益间进行动态调整。当将预定阈值μ设定得较高时，反馈的第一发射波束可以是最优的发射波束。相应地，反馈第一发射波束所需要进行的波束扫描的开销也会较大。当将预定阈值μ设定得较低时，反馈的第一发射波束可能不是最优的发射波束，而是可以用于服务的满足所需接收质量的可用波束。相应地，反馈这样的第一发射波束所需要进行的波束扫描的开销会较小。
另外，当第一通信设备采用nt根发射天线提供nt个正交发射波束时，通过选取合适的预定阈值μ可以获得最优的发射波束。然而，当发生过采样时，即nt根发射天线提供多于nt个发射波束(例如4倍过采样时nt根发射天线提供4nt个发射波束)时，选取预定阈值μ一般无法得到最优发射波束，但可以得到用于服务的满足所需接收质量的可用发射波束。
在一些实施例中，预定阈值μ可以由第二通信设备确定。例如，第二通信设备可以根据通信信道的情况，确定满足自身接收质量需求的预定阈值μ。在另一些实施例中，可以由第一通信设备向第二通信设备通知预定阈值μ。例如，在第一通信设备是基站、第二通信设备是终端设备的情况下，可以由基站根据小区中的多个终端设备的情况，向各终端设备通知预定阈值μ。
在一些实施例中，取决于第一通信设备到第二通信设备的通信是下行通信还是上行通信、是同步阶段的通信还是数据传输阶段的通信，由第一发射波束发射的参考信号可以是SS、PRACH、CSI-RS、SRS中的一种。另外，参考信号不限于以上所列举的种类，本领域技术人员可以根据无线通信系统的实际情况来采用不同的参考信号。
表2例示了第二通信设备对由第一通信设备的不同发射次序的发射波束发送的参考信号进行接收的接收质量的情况。假设预定阈值μ＝1，则第二通信设备对发射次序为“2”的发射波束的参考信号的接收质量Q＝1.1>预定阈值μ，将发射次序为“2”的发射波束确定为第一发射波束，并向第一通信设备发送用于指示第一发射波束的反馈信息。
[表2]
发射次序 1 2 3 4
接收质量Q 0.8 1.1 1.2 0.5
在一些实施例中，反馈信息可以包括指示第一发射波束的发射次序的信息，例如表2中所示的第一发射波束的发射次序“2”。反馈信息还可以包括指示第一发射波束的索引的信息。例如，参照表1可知发射次序为“2”的发射波束为40062，则反馈信息可以包括发射波束40062的索引信息。反馈信息还可以包括指示第一发射波束(例如发射波束40062)对应的天线端口的信息。另外，反馈信息还可以包括用于指示第一发射波束(例如发射波束40062)的CSI-RS资源指示符(CSI-RS Resource Indicator:CRI)。
在一些实施例中，第二通信设备对由发射次序在第一发射波束之前的发射波束所发射的参考信号的接收质量低于预定阈值μ。例如，如表2所示，在对参考信号的接收质量首次大于预定阈值μ＝1时，将该参考信号对应的发射波束(发射次序为“2”)确定为第一发射波束，并向第一通信设备进行反馈。
在一些实施例中，当第一通信设备从第二通信设备获取反馈信息时，第一通信设备停止波束扫描。在该实施例中，第一通信设备可以将第一发射波束用于数据传输，而无需继续进行利用其它发射波束的波束扫描，从而减小波束训练开销。由于根据先验信息确定了发射波束的发射次序，发射次序靠前的发射波束发送的参考信号的接收质量有较大可能性比发射次序靠后的发射波束发送的参考信号的接收质量，因此即使在确定使用接收质量高于预定阈值的参考信号对应的发射波束后不扫描其余的发射波束，也能够基本保证使用的是质量排序比较靠前的发射波束。
在另一些实施例中，当第一通信设备从第二通信设备获取反馈信息时，第一通信设备继续进行波束扫描。例如，在第一通信设备是基站，第二通信设备是终端设备的情况下，当基站从一个终端设备获取反馈信息时，基站可以对由其控制的小区中的其它终端设备继续进行波束扫描。
在一些实施例中，可以使用发射次序在第一发射波束之前的发射波束中的第二发射波束作为用于波束切换的备选发射波束，其中，第二通信设备对所述第二发射波束的接收质量仅次于对所述第一发射波束的接收质量。例如，可以将表2中所示发射次序为“1”的发射波束作为第二发射波束，用于波束切换的备选发射波束，在发射次序为“2”的第一发射波束不能正常使用的情况下切换使用第二发射波束。
在一些实施例中，当第二通信设备的多个接收波束对由第一通信设备发送的参考信号的最优接收质量高于预定阈值μ时，将与该参考信号对应的第一通信设备的发射波束确定为第一发射波束并向第一通信设备反馈。该实施例适用于开阔地带的无线通信系统(例如基站与无人机的通信)，其中第一通信设备与第二通信设备间的视距信道为主要场景。
在一些实施例中，当第二通信设备的多个接收波束对由第一通信设备的同一发射波束发送的参考信号的平均接收质量高于预定阈值μ时，将该发射波束确定为第一发射波束并向第一通信设备反馈。该实施例适用于非开阔地带的无线通信系统，其中第一通信设备与第二通信设备间的非视距信道为主要场景，在这样的无线通信系统中，第二通信设备可能在频繁移动旋转等。
以上参照图2～图10说明了在第一通信设备侧使用本公开的基于先验信息的波束训练方案的实施例。本公开的波束训练方案还能够用于第二通信设备侧，接下来，将参照图11～图14进行具体说明。
图11示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的电子设备11000的示例性配置框图。
在一些实施例中，电子设备11000可以包括处理电路11010。电子设备11000的处理电路11010提供电子设备11000的各种功能。在一些实施例中，电子设备11000的处理电路11010可以被配置为执行用于第二通信设备侧的电子设备11000的通信方法。
处理电路11010可以指在计算系统中执行功能的数字电路系统、模拟电路系统或混合信号(模拟和数字的组合)电路系统的各种实现。处理电路可以包括例如诸如集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)这样的电路、单独处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)的可编程硬件设备、和/或包括多个处理器的系统。
在一些实施例中，处理电路11010可以包括测量单元11020和反馈单元11030，分别被配置为执行后述图12中所示的用于第二通信设备侧的电子设备11000的通信方法中的步骤S12000和步骤S12010。
在一些实施例中，电子设备11000还可以包括存储器(未图示)。电子设备11000的存储器可以存储由处理电路11010产生的信息以及用于电子设备11010操作的程序和数据。存储器可以是易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器可以包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)以及闪存存储器。
另外，电子设备11000可以以芯片级来实现，或者也可以通过包括其它外部部件而以设备级来实现。在一些实施例中，电子设备11000可以作为整机而实现为第二通信设备，并且还可以包括多根天线。
应当理解，上述各个单元仅是根据其所实现的具体功能所划分的逻辑模块，而不是用于限制具体的实现方式。在实际实现时，上述各个单元可被实现为独立的物理实体，或者也可由单个实体(例如，处理器(CPU或DSP等)、集成电路等)来实现。
图12示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的通信方法的示例性流程图。该通信方法例如可以用于如图11所示的电子设备11000。
如图12所示，在步骤S12000中，第二通信设备测量第一通信设备发射的参考信号。在步骤S12010中，在首次发生测量到的参考信号的接收质量高于预定阈值μ的情况下，向第一通信设备反馈指示与接收质量高于预定阈值μ的所述参考信号对应的第一通信设备的发射波束的信息。
例如，在一个示例中，如上文参照表2描述的，当对发射次序为“2”的发射波束的参考信号的接收质量Q＝1.1>预定阈值μ＝1时，向第一通信设备反馈发射次序为“2”的发射波束的信息。
在一些实施例中，在第二通信设备对参考信号的接收质量首次高于预定阈值μ的情况下，第二通信设备可以停止接收由第一通信设备的发射波束发送的参考信号。例如，第二通信设备可以停止接收发射次序为“3”、“4”的发射波束发射的参考信号。根据该实施例，第二通信设备可以不必接收所有发射波束发送的参考信号即完成波束扫描过程，从而减小波束训练开销。
在一些实施例中，第二通信设备不等待与接收质量高于预定阈值μ的参考信号对应的第一通信设备的发射波束之后的发射波束，即进行反馈。在该实施例中，第二通信设备在对参考信号的接收质量首次高于预定阈值μ时，就向第一通信设备进行反馈(例如不等待发射次序为“2”之后的发射次序为“3”、“4”的发射波束，就反馈发射次序为“2”的发射波束)，第一通信设备可以在波束扫描过程结束前收到来自第二通信设备的反馈，从而提前进行相应的处理。
在一些实施例中，第二通信设备不反馈指示与接收质量高于预定阈值μ的参考信号对应的第一通信设备的发射波束之后的发射波束的信息。例如，第二通信设备可以不向第一通信设备反馈发射次序为“3”、“4”的发射波束的信息，即便对发射次序为“3”的发射波束发送的参考信号的接收质量高于发射次序为“2”的发射波束。通过合理设定预定阈值μ，在找到与接收质量高于预定阈值μ的参考信号对应的发射波束之后，可以确定该发射波束能够满足服务需求，因此可以不再向第一通信设备反馈该发射波束之后的其它发射波束。
在一些实施例中，第一通信设备是基站，第二通信设备是终端设备，从第一通信设备到第二通信设备的通信是下行通信。在另一些实施例中，第一通信设备是终端设备，第二通信设备是基站，从第一通信设备到第二通信设备的通信是上行通信。
根据本公开的实施例，可以在第二通信设备侧使用根据本公开的基于先验信息的波束训练方案，使用先验信息来确定第二通信设备的多个接收波束的接收次序，从而能够在波束扫描中更快地确定合适的接收波束。以下将参照图13和图14进行具体说明。
图13示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的电子设备13000的示例性配置框图。
在一些实施例中，电子设备13000可以包括处理电路13010。电子设备13000的处理电路13010提供电子设备13000的各种功能。在一些实施例中，电子设备13000的处理电路13010可以被配置为执行用于第二通信设备侧的电子设备13000的通信方法。
电子设备13000与上文参照图11描述的电子设备11000相比，除了还包括接收次序确定单元13040和参考信号接收单元13050以外，其它配置与电子设备11000相同，其中，测量单元13020和反馈单元13030分别对应于图11的测量单元11020和反馈单元11030。
在一些实施例中，测量单元13020、反馈单元13030、接收次序确定单元13040和参考信号接收单元13050分别被配置为执行后述图14中所示的用于第二通信设备侧的电子设备13000的通信方法中的步骤S14000～S14030。
图14示出根据本公开的实施例的用于第二通信设备侧的通信方法的示例性流程图。该通信方法例如可以用于如图13所示的电子设备13000。
图14中的步骤S14000和S14010分别对应于参照图12描述的步骤S12000和S12010，在此不再赘述。
在步骤S14020中，第二通信设备根据先验信息来确定对由第一通信设备发射的参考信号进行接收的第二通信设备的多个接收波束的接收次序。在步骤S14030中，第二通信设备进行控制以使所述多个接收波束按照所确定的接收次序接收参考信号。
先验信息可以由第二通信设备通过预先记录、预先测量等方法直接获取。先验信息也可以由第一通信设备向第二通信设备通知。先验信息还可以由第二通信设备从不同于第一通信设备的其它设备获取。另外，可以在第一通信设备和第二通信设备侧同时记录先验信息。
根据本公开的实施例，根据先验信息来确定对由第一通信设备发射的参考信号进行接收的多个接收波束的接收次序，并以所确定的接收次序接收参考信号，能够在波束扫描中更快地确定合适的接收波束。
在一些实施例中，先验信息可以包括预先记录的多个接收波束在数据传输中分别被采用的次数。在下文中，有时也将该先验信息称为接收波束的次数记录信息。
在一些实施例中，可以根据接收波束的次数记录信息来确定接收波束的接收次序，使得被采用的次数越多的接收波束的接收次序越靠前。
表3例示了根据接收波束的次数记录信息确定的接收次序的情况。接收波束r1～r4的次数记录信息分别为10、20、25、15次。第二通信设备按照该次数记录信息降序排列接收波束1～4的接收次序，即接收波束1～4的接收次序分别为4、2、1、3。接下来，第二通信设备按照所确定的接收次序依次接收参考信号。
[表3]
接收波束 r<sub>1</sub> r<sub>2</sub> r<sub>3</sub> r<sub>4</sub>
次数记录信息 10 20 25 15
接收次序 4 2 1 3
通过上述波束训练方案，被采用的次数越多的接收波束能够越早被用来接收参考信号，从而能够更快地确定合适的接收波束。
应当理解，表3所示出的接收次序仅仅是一种示例而不是限制，根据接收波束的次数记录信息确定的接收次序不限于本文所述的接收次序，本领域技术人员在本公开的教导下，能够根据实际通信系统情况根据先验信息设计接收次序的排序规则。
另外，上文针对第一通信设备的发射波束描述的发射波束的次数记录信息的描述也同样可以适用于第二通信设备的接收波束的次数记录信息。
在一些实施例中，可以在第一通信设备侧和第二通信设备侧分别使用根据本发明的基于先验信息的波束训练方案。在第一通信设备侧，多个发射波束按照基于先验信息确定的发射次序向第二通信设备发射参考信号，在第二通信设备侧，多个接收波束按照基于先验信息确定的接收次序来接收来自第一通信设备的参考信号。通过这样的方案，能够在波束扫描中更快地确定适当的发射波束和接收波束。
在一些实施例中，先验信息可以包括预先记录的发射波束-接收波束对(以下称为“收发波束对”)在数据传输中分别被采用的次数。在下文中，有时也将该先验信息称为收发波束对的次数记录信息。
图15示出根据本公开的实施例的基于收发波束对的次数记录信息的波束训练的示例性信令图。
如图15所示，在步骤S15000中，基站根据收发波束对的次数记录信息来确定要进行的波束扫描中基站的多个发射波束的发射次序。在一些实施例中，可以将在数据传输中被采用的次数越多的波束对中的发射波束的发射次序排列得越靠前。
在一个示例中，假设基站发射波束为t1、t2、t3和t4，终端设备接收波束为r1和r2，收发波束对的次数记录信息如以下的表4所示。在表4中，ti-rj波束对(i＝1,2,3,4，j＝1,2)的次数记录信息表示ti-rj波束对在数据传输中被采用的次数。如表4所示，t3-r2波束对的次数记录信息最大，则可以将发射波束t3的发射次序排列在最前。
[表4]
Figure BDA0002418640950000241
在步骤S15010中，基站按照所确定的发射次序使用多个发射波束向终端设备发射参考信号，以进行波束扫描。
在步骤S15020中，终端设备根据收发波束对的次数记录信息来确定对参考信号进行接收的多个接收波束的接收次序。例如，在接收由发射波束t3发送的参考信号时，终端设备可以根据发射波束为t3的收发波束对的次数记录信息(即t3-r1的次数记录信息为12次、t3-r2的次数记录信息为8次)，将次数记录信息较大的接收波束r2排在接收波束r1之前进行参考信号的接收。
在一些实施例中，可以由基站向终端设备通知终端设备应使用的接收波束顺序。在该情况下，终端设备可以不记录和维护收发波束对的次数记录信息，按照由基站通知的接收波束的次序来接收参考信号。在另一些实施例中，可以在基站和终端设备侧同时记录和维护收发波束对的次数记录信息。
在步骤S15030中，多个接收波束按照所确定的接收次序来接收参考信号。
根据图15所示的方法，利用收发波束对的波束记录信息来进行波束训练，能够更快地确定合适的收发波束对，以用于后续的数据和/或控制信号的传输。
应当理解，图15所示的基于收发波束对的次数记录信息的波束训练方案可以单独用于同步阶段或数据传输阶段，也可以如图7、图8所示那样实现两阶段波束训练方案。在基于收发波束对的次数记录信息的两阶段波束训练方案中，先验信息可以包括收发波束对的次数记录信息，其它处理与参照图7、图8描述的实施例相同，在此不再赘述。
图16示出用于根据本公开的实施例的通信的帧结构的示例的示意图。
在本公开的一些实施例中，根据先验信息来确定基站的发射波束的发射次序，能够减小基站波束扫描开销。同样地，根据先验信息来确定终端设备的接收波束对参考信号的接收次序，能够减小终端设备波束扫描开销。为了适应本公开针对不同的基站和终端设备的不同的波束训练开销，本公开的发明人设计了如图16所示的专用帧结构来支持灵活的波束扫描时隙。
图16所示的帧结构包括基站波束扫描时隙、终端设备波束扫描时隙、反馈时隙以及数据传输时隙。另外，图16中省略了帧结构中的其它内容。
基站波束扫描时隙可以根据波束扫描中使用的发射波束的个数来确定。例如，如表2所示将发射次序为“2”的发射波束确定为第一发射波束并进行反馈时，在波束扫描中使用的发射波束的个数为2个，则基站波束扫描时隙的个数可以为2个，小于基站发射波束的个数nt＝4。类似地，图16所示的终端设备波束扫描时隙可以根据波束扫描中使用的接收波束的个数来确定，并且也可以小于终端设备接收波束的个数nr。
以基站波束扫描时隙为例，假设l0为第一发射波束的发射次序，则基站波束扫描时隙的个数也为l0。针对多个终端设备的基站波束扫描时隙的平均个数
Figure BDA0002418640950000252
可以表示为[式2]
Figure BDA0002418640950000251
其中E{l0}表示l0的期望。
基站波束扫描时隙的平均个数
Figure BDA0002418640950000253
与先验信息有关。例如，在先验信息是发射波束的次数记录信息的情况下，
Figure BDA0002418640950000254
与长期的大量终端设备分布有关。在先验信息是地理位置信息的情况下，
Figure BDA0002418640950000255
与地理位置信息的精度有关。另外，
Figure BDA0002418640950000256
还与预定阈值μ有关。
接下来，参照图17-20说明根据本公开的实施例的波束训练的示例的仿真结果。
假设基站侧配置天线个数与发射波束个数均为32个，终端设备侧配置单个天线，仅对基站的细发射波束进行波束训练。基站的第i个发射波束的波束向量可以表示为：
[式3]
Figure BDA0002418640950000261
其中βi为第i个发射波束的方向，为[30°，150°]的均匀量化，即
[式4]
Figure BDA0002418640950000262
在本公开的示例的仿真中，将预定阈值μ设定得较高，以保证终端设备能够选择到最优的发射波束，没有性能损失。此时可以公平地比较不同方案的波束训练开销。
图17示出了在先验信息为发射波束的次数记录信息的情况下，两种终端设备分布场景下波束训练开销的直方图对比：场景(1)终端设备到达角在[30°，150°]中均匀分布；场景(2)终端设备在[30°，150°]近高斯分布，中心为90°方向，标准差σ＝20°，即大部分终端设备均分布在基站提供的发射波束的覆盖范围内。图17中直方图的横轴表示波束训练开销，即接收质量高于预定阈值μ时进行的波束扫描的次数。另外，图17中直方图的纵轴表示对应波束训练开销出现的次数。
如图17所示，在近高斯分布下，与均匀分布相比，较大训练开销出现较少，平均波束训练开销也较低。
表4示出了平均训练开销对比，其中传统波束训练方法是如图1所示的遍历基站发射波束的波束训练方法。可以看出，根据本公开的波束训练方法即使在最坏场景(即终端设备均匀分布)情况下也能节省一半的开销，在近高斯分布下，平均开销
Figure BDA0002418640950000263
[表4]
Figure BDA0002418640950000264
图18示出了两种不同场景(1)、(2)下基站的32个发射波束被采用次数的直方图，其中横坐标表示发射波束序号，纵坐标表示发射波束被采用的次数。
如图18所示，在终端设备均匀分布的场景下，32个波束被采用次数大致相同，这样产生的先验信息较少，对于后续波束训练帮助不大。在终端设备近高斯分布的场景下，发射波束被采用的次数也呈高斯分布，产生的先验波束信息较多，对后续波束训练会有很大帮助，因此能够有效降低波束训练开销，进而降低系统延迟。
图19示出了在不同定位精度下，先验信息为地理位置信息的波束训练方法的开销对比，其中横轴表示波束训练开销，纵轴表示对应波束训练开销出现的次数。定位精度由定位标准差σ给出，σ越大，精度越低，训练开销越大；σ越小，精度越高，训练开销越小。
表5示出了平均训练开销对比，其中传统波束训练方法是如图1所示的遍历基站发射波束的波束训练方法。从图19和表5中都可以看到，当σ＝5°时，平均训练开销大大降低。
[表5]
Figure BDA0002418640950000271
图20示出了基于地理位置信息的波束训练方案与不基于地理位置信息的波束训练方案的开销对比，其中横轴表示定位标准差σ，纵轴表示波束训练开销。如图20所示，基于地理位置信息的波束训练与不基于地理位置信息的波束训练方案相比，波束训练开销大大降低。另外，在基于地理位置信息的快速训练方案中，随着定位精度提升(即定位标准差σ减小)，波束训练开销越来越小。
本公开提出了基于先验信息的波束训练方案。波束训练是波束管理中的一个方面。本领域技术人员在本公开的教导下，可以将本公开的方案用于波束管理的其它方面，例如波束恢复、波束追踪以及波束校准等。
下面将介绍根据本公开的应用示例。
本公开内容的技术能够应用于各种产品。
例如，基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)或下一代无线电接入技术中的gNodeB(gNB)，诸如宏eNB/gNB和小eNB/gNB。小eNB/gNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB/gNB，诸如微微eNB/gNB、微eNB/gNB和家庭(毫微微)eNB/gNB。代替地，基站可以被实现为任何其它类型的基站，诸如GSM系统中的基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)中的一者或两者，可以是WCDMA系统中的无线电网络控制器(RNC)和NodeB中的一者或两者，或者可以是未来通信系统中对应的网络节点。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，终端设备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、无人机、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)。终端设备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，终端设备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)。
[关于基站的应用示例]
(第一应用示例)
图21是示出可以应用本公开内容的技术的gNB的示意性配置的第一示例的框图。gNB 800包括一个或多个天线810以及基站设备820。基站设备820和每个天线810可以经由RF线缆彼此连接。
天线810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820发送和接收无线信号。如图21所示，gNB 800可以包括多个天线810。例如，多个天线810可以与gNB 800使用的多个频带兼容。基站设备820包括控制器821、存储器822、网络接口823以及无线通信接口825。
控制器821可以为例如CPU或DSP，并且操作基站设备820的较高层的各种功能。例如，控制器821根据由无线通信接口825处理的信号中的数据来生成数据分组，并经由网络接口823来传递所生成的分组。控制器821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821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gNB、eNB或核心网节点(例如接入与移动性管理功能AMF(Access and MobilityManagement Function))来执行。存储器822包括RAM和ROM，并且存储由控制器821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823为用于将基站设备820连接至核心网824的通信接口。控制器821可以经由网络接口823而与核心网节点或另外的gNB/eNB进行通信。在此情况下，gNB 800与核心网节点或其它gNB/eNB可以通过逻辑接口(诸如N2接口与AMF和Xn接口与gNB)而彼此连接。网络接口823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823为无线通信接口，则与由无线通信接口825使用的频带相比，网络接口823可以使用较高频带用于无线通信。
无线通信接口825支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE、LTE-先进、NR(New Radio))，并且经由天线810来提供到位于gNB 800的小区中的终端的无线连接。无线通信接口825通常可以包括例如基带(BB)处理器826和RF电路827。BB处理器826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821，BB处理器826可以具有上述逻辑功能的一部分或全部。BB处理器826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826的功能改变。该模块可以为插入到基站设备820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827可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线810来传送和接收无线信号。
如图21所示，无线通信接口825可以包括多个BB处理器826。例如，多个BB处理器826可以与gNB 800使用的多个频带兼容。如图21所示，无线通信接口825可以包括多个RF电路827。例如，多个RF电路827可以与多个天线元件兼容。虽然图21示出其中无线通信接口825包括多个BB处理器826和多个RF电路827的示例，但是无线通信接口825也可以包括单个BB处理器826或单个RF电路827。
(第二应用示例)
图22是示出可以应用本公开内容的技术的gNB的示意性配置的第二示例的框图。gNB 830包括一个或多个天线840、基站设备850和RRH 860。RRH 860和每个天线840可以经由RF线缆而彼此连接。基站设备850和RRH 860可以经由诸如光纤线缆的高速线路而彼此连接。
天线840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 860发送和接收无线信号。如图22所示，gNB 830可以包括多个天线840。例如，多个天线840可以与gNB 830使用的多个频带兼容。基站设备850包括控制器851、存储器852、网络接口853、无线通信接口855以及连接接口857。控制器851、存储器852和网络接口853与参照图21描述的控制器821、存储器822和网络接口823相同。
无线通信接口855支持任何蜂窝通信方案(诸如LTE和LTE-先进)，并且经由RRH860和天线840来提供到位于与RRH 860对应的扇区中的终端的无线通信。无线通信接口855通常可以包括例如BB处理器856。除了BB处理器856经由连接接口857连接到RRH 860的RF电路864之外，BB处理器856与参照图21描述的BB处理器826相同。如图22所示，无线通信接口855可以包括多个BB处理器856。例如，多个BB处理器856可以与gNB 830使用的多个频带兼容。虽然图22示出其中无线通信接口855包括多个BB处理器856的示例，但是无线通信接口855也可以包括单个BB处理器856。
连接接口857为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的接口。连接接口857还可以为用于将基站设备850(无线通信接口855)连接至RRH 860的上述高速线路中的通信的通信模块。
RRH 860包括连接接口861和无线通信接口863。
连接接口861为用于将RRH 860(无线通信接口863)连接至基站设备850的接口。连接接口861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863经由天线840来传送和接收无线信号。无线通信接口863通常可以包括例如RF电路864。RF电路864可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线840来传送和接收无线信号。如图22所示，无线通信接口863可以包括多个RF电路864。例如，多个RF电路864可以支持多个天线元件。虽然图22示出其中无线通信接口863包括多个RF电路864的示例，但是无线通信接口863也可以包括单个RF电路864。
在图21和图22所示的gNB 800和gNB 830中，参考图2和图11描述的处理电路2010/11010中包括的一个或多个组件可被实现在无线通信接口912中。可替代地，这些组件中的至少一部分也可以由控制器821和控制器851实现。
[关于终端设备的应用示例]
(第一应用示例)
图23是示出可以应用本公开内容的技术的智能电话900的示意性配置的示例的框图。智能电话900包括处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入装置909、显示装置910、扬声器911、无线通信接口912、一个或多个天线开关915、一个或多个天线916、总线917、电池918以及辅助控制器919。
处理器901可以为例如CPU或片上系统(SoC)，并且控制智能电话900的应用层和另外层的功能。存储器902包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器901执行的程序。存储装置903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904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900的接口。
摄像装置906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907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908将输入到智能电话900的声音转换为音频信号。输入装置909包括例如被配置为检测显示装置910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910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900的输出图像。扬声器911将从智能电话900输出的音频信号转换为声音。
无线通信接口912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912通常可以包括例如BB处理器913和RF电路914。BB处理器913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914可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线916来传送和接收无线信号。无线通信接口912可以为其上集成有BB处理器913和RF电路914的一个芯片模块。如图23所示，无线通信接口912可以包括多个BB处理器913和多个RF电路914。虽然图23示出其中无线通信接口912包括多个BB处理器913和多个RF电路914的示例，但是无线通信接口912也可以包括单个BB处理器913或单个RF电路914。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口912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912可以包括针对每种无线通信方案的BB处理器913和RF电路914。
天线开关915中的每一个在包括在无线通信接口912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916的连接目的地。
天线916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912传送和接收无线信号。如图23所示，智能电话900可以包括多个天线916。虽然图23示出其中智能电话900包括多个天线916的示例，但是智能电话900也可以包括单个天线916。
此外，智能电话900可以包括针对每种无线通信方案的天线916。在此情况下，天线开关915可以从智能电话900的配置中省略。
总线917将处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、摄像装置906、传感器907、麦克风908、输入装置909、显示装置910、扬声器911、无线通信接口912以及辅助控制器919彼此连接。电池918经由馈线向图23所示的智能电话900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919例如在睡眠模式下操作智能电话900的最小必需功能。
在图23所示的智能电话900中，参考图2和图11描述的处理电路2010/11010中包括的一个或多个组件可被实现在无线通信接口912中。可替代地，这些组件中的至少一部分也可以由处理器901或辅助控制器919实现。
(第二应用示例)
图24是示出可以应用本公开内容的技术的汽车导航设备920的示意性配置的示例的框图。汽车导航设备920包括处理器921、存储器922、全球定位系统(GPS)模块924、传感器925、数据接口926、内容播放器927、存储介质接口928、输入装置929、显示装置930、扬声器931、无线通信接口933、一个或多个天线开关936、一个或多个天线937以及电池938。
处理器921可以为例如CPU或SoC，并且控制汽车导航设备920的导航功能和另外的功能。存储器922包括RAM和ROM，并且存储数据和由处理器921执行的程序。
GPS模块924使用从GPS卫星接收的GPS信号来测量汽车导航设备920的位置(诸如纬度、经度和高度)。传感器925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926经由未示出的终端而连接到例如车载网络941，并且获取由车辆生成的数据(诸如车速数据)。
内容播放器927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928中。输入装置929包括例如被配置为检测显示装置930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930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931输出导航功能的声音或再现的内容。
无线通信接口933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933通常可以包括例如BB处理器934和RF电路935。BB处理器934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935可以包括例如混频器、滤波器和放大器，并且经由天线937来传送和接收无线信号。无线通信接口933还可以为其上集成有BB处理器934和RF电路935的一个芯片模块。如图24所示，无线通信接口933可以包括多个BB处理器934和多个RF电路935。虽然图24示出其中无线通信接口933包括多个BB处理器934和多个RF电路935的示例，但是无线通信接口933也可以包括单个BB处理器934或单个RF电路935。
此外，除了蜂窝通信方案之外，无线通信接口933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933可以包括BB处理器934和RF电路935。
天线开关936中的每一个在包括在无线通信接口933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937的连接目的地。
天线937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933传送和接收无线信号。如图24所示，汽车导航设备920可以包括多个天线937。虽然图24示出其中汽车导航设备920包括多个天线937的示例，但是汽车导航设备920也可以包括单个天线937。
此外，汽车导航设备920可以包括针对每种无线通信方案的天线937。在此情况下，天线开关936可以从汽车导航设备920的配置中省略。
电池938经由馈线向图24所示的汽车导航设备920的各个块提供电力，馈线在图中被部分地示为虚线。电池938累积从车辆提供的电力。
在图24示出的汽车导航设备920中，参考图2和图11描述的处理电路2010/11010中包括的一个或多个组件可被实现在无线通信接口912中。可替代地，这些组件中的至少一部分也可以由处理器921实现。
本公开内容的技术也可以被实现为包括汽车导航设备920、车载网络941以及车辆模块942中的一个或多个块的车载系统(或车辆)940。车辆模块942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941。
应当理解，本说明书中“实施例”或类似表达方式的引用是指结合该实施例所述的特定特征、结构、或特性系包括在本公开的至少一具体实施例中。因此，在本说明书中，“在本公开的实施例中”及类似表达方式的用语的出现未必指相同的实施例。
本领域技术人员应当知道，本公开被实施为一系统、装置、方法或作为计算机程序产品的计算机可读媒体(例如非瞬态存储介质)。因此，本公开可以实施为各种形式，例如完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、常驻软件、微程序代码等)，或者也可实施为软件与硬件的实施形式，在以下会被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开也可以任何有形的媒体形式实施为计算机程序产品，其具有计算机可使用程序代码存储于其上。
本公开的相关叙述参照根据本公开具体实施例的系统、装置、方法及计算机程序产品的流程图和/或框图来进行说明。可以理解每一个流程图和/或框图中的每一个块，以及流程图和/或框图中的块的任何组合，可以使用计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可供通用型计算机或特殊计算机的处理器或其它可编程数据处理装置所组成的机器来执行，而指令经由计算机或其它可编程数据处理装置处理以便实施流程图和/或框图中所说明的功能或操作。
在附图中显示根据本公开各种实施例的系统、装置、方法及计算机程序产品可实施的架构、功能及操作的流程图及框图。因此，流程图或框图中的每个块可表示一模块、区段、或部分的程序代码，其包括一个或多个可执行指令，以实施指定的逻辑功能。另外应当注意，在某些其它的实施例中，块所述的功能可以不按图中所示的顺序进行。举例来说，两个图示相连接的块事实上也可以同时执行，或根据所涉及的功能在某些情况下也可以按图标相反的顺序执行。此外还需注意，每个框图和/或流程图的块，以及框图和/或流程图中块的组合，可藉由基于专用硬件的系统来实施，或者藉由专用硬件与计算机指令的组合，来执行特定的功能或操作。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (16)

1.一种用于第一通信设备侧的电子设备，包括：
处理电路，所述处理电路被配置为：
根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序；
控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描；
从第二通信设备获取反馈信息，所述反馈信息指示第一通信设备的所述多个发射波束中的第一发射波束，其中，所述第二通信设备对由所述第一发射波束发射的参考信号的接收质量高于预定阈值；以及
控制以将所述第一发射波束用于所述通信的数据传输，
其中，当从第二通信设备获取所述反馈信息时，停止所述波束扫描，
其中，所述反馈信息包括指示所述第一发射波束的索引的信息、指示所述第一发射波束的发射次序的信息、指示所述第一发射波束对应的天线端口的信息、用于指示所述第一发射波束的CSI-RS资源指示符中的至少一个，
其中，当所述第二通信设备对由所述第一发射波束发射的参考信号的接收质量低于所述预定阈值时，将发射次序是升序第二的所述多个发射波束中的第二发射波束确定为所述第一发射波束，
其中，第二发射波束用作波束切换的备选发射波束。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述先验信息包括预先记录的所述多个发射波束在数据传输中分别被采用的次数。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其中，所述先验信息包括预先记录的所述多个发射波束在从第一通信设备到第二通信设备的数据传输中分别被采用的次数。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其中，
根据先验信息来确定所述多个发射波束的发射次序包括：被采用的次数越多的所述多个发射波束中的发射波束的发射次序越靠前。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述先验信息包括第二通信设备的地理位置信息。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，
根据先验信息来确定所述多个发射波束的发射次序包括：指向的方向越接近所述地理位置信息所指示的地理位置的所述多个发射波束中的发射波束的发射次序越靠前。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述先验信息还包括预先记录的所述多个发射波束在数据传输中分别被采用的次数，
根据先验信息来确定所述多个发射波束的发射次序包括：对于指向的地理位置与所述地理位置信息所指示的地理位置的偏差小于预定阈值的所述多个发射波束中的一个或多个发射波束，被采用的次数越多的所述多个发射波束中的发射波束的发射次序越靠前。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中，在所述通信的同步阶段和/或数据传输阶段，按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，在用于所述通信的帧中，用于进行所述波束扫描的时隙根据所述波束扫描中使用的发射波束的个数来确定。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的电子设备，其中，第一通信设备是终端设备，第二通信设备是基站。
11.根据权利要求1至9中的任一项所述的电子设备，其中，第一通信设备是基站，第二通信设备是终端设备。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，根据先验信息来确定所述多个发射波束的发射次序包括：
在所述通信的同步阶段，根据针对由基站控制的小区的先验信息来确定所述波束扫描中基站的多个粗发射波束的发射次序；以及
在所述通信的数据传输阶段，根据针对终端设备的先验信息来确定所述波束扫描中基站的多个细发射波束的发射次序，其中，所述多个细发射波束的覆盖范围在所述多个粗发射波束中的一个粗发射波束的覆盖范围内。
13.一种通信方法，包括：
第一通信设备根据先验信息来确定要对从第一通信设备到第二通信设备的通信进行的波束扫描中第一通信设备的多个发射波束的发射次序；
第一通信设备进行控制以按照所确定的发射次序将所述多个发射波束用于所述波束扫描；
从第二通信设备获取反馈信息，所述反馈信息指示第一通信设备的所述多个发射波束中的第一发射波束，其中，所述第二通信设备对由所述第一发射波束发射的参考信号的接收质量高于预定阈值；以及
控制以将所述第一发射波束用于所述通信的数据传输，
其中，当从第二通信设备获取所述反馈信息时，停止所述波束扫描，
其中，所述反馈信息包括指示所述第一发射波束的索引的信息、指示所述第一发射波束的发射次序的信息、指示所述第一发射波束对应的天线端口的信息、用于指示所述第一发射波束的CSI-RS资源指示符中的至少一个，
其中，当所述第二通信设备对由所述第一发射波束发射的参考信号的接收质量低于所述预定阈值时，将发射次序是升序第二的所述多个发射波束中的第二发射波束确定为所述第一发射波束，
其中，第二发射波束用作波束切换的备选发射波束。
14.根据权利要求13所述的通信方法，其中，所述先验信息包括预先记录的所述多个发射波束在数据传输中分别被采用的次数。
15.根据权利要求13所述的通信方法，其中，所述先验信息包括第二通信设备的地理位置信息。
16.一种计算机可读存储介质，包括可执行指令，当所述可执行指令由信息处理装置执行时，使所述信息处理装置执行根据权利要求13-15中的任一项所述的通信方法。
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