CN114039636A - 网络设备、波束成形方法及无线通信系统 - Google Patents

网络设备、波束成形方法及无线通信系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统。该网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。

Description

网络设备、波束成形方法及无线通信系统
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统。
背景技术
采用多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术的网络设备通常包括多个天线，为了避免该多个天线发送(或接收)的多路信号产生干扰，需要对该多路信号进行波束成形。其中，波束成形是指：调整该多路信号的幅度和相位，使该多路信号在空间的某些方向上发生相长干涉，在其他方向上发生相消干涉，从而使天线发送(或接收)的信号具有指向性。
相关技术中，网络设备可以采用混合波束成形(hybrid beamforming，HBF)技术对多路信号进行波束成形。在采用HBF技术进行波束成形时，网络设备可以先在数字域对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的数字信号转换为模拟信号。之后，网络设备可以在模拟域对该模拟信号进行模拟波束成形。
但是，上述方式的波束成形效果较差。
发明内容
本申请提供了一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统，可以解决HBF技术波束成形效果较差的技术问题。
一方面，提供了一种网络设备，该网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，第一方向和第二方向相交，N和M均为大于1的整数；该基带处理电路，用于对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路；每个第一射频处理电路用于将接收到的一路数字信号转换为模拟信号，且该N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路；每个第一模拟波束成形电路分别与一个第一目标射频处理电路和多个振子组连接，该第一模拟波束成形电路用于对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组；其中，每个第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
本申请提供的网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
可选地，该第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；该分路器的输入端与第一目标射频处理电路连接；该分路器具有第一输出端和至少一个第二输出端，第一输出端与一个振子组连接，每个第二输出端通过一个模拟移相器与一个振子组连接，该分路器用于对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路；该模拟移相器用于对分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形。
由于分路器的第一输出端直接与一个振子组连接，仅第二输出端需要通过模拟移相器与振子组连接，因此有效减少了第一模拟波束成形电路中所需配置的模拟移相器的数量。进而，可以在确保混合波束成形的效果的基础上，有效降低第一模拟波束成形电路的结构复杂度和成本。
可选地，该第一模拟波束成形电路还包括：与分路器连接的旁路开关；基带处理电路用于控制该旁路开关处于第一状态或第二状态；其中，在该旁路开关处于第一状态时，该分路器分别向第一输出端和至少一个第二输出端传输模拟信号；在该旁路开关处于第二状态时，该分路器向第一输出端传输模拟信号，并停止向至少一个第二输出端传输模拟信号。
其中，在该旁路开关处于第一状态时，网络设备发射的信号为经过混合波束成形的信号。在该旁路开关处于第二状态时，网络设备发射的信号仅经过数字波束成形。由此可知，通过控制该旁路开关处于不同的状态，可以使得网络设备采用不同的波束成形的方式对待发送的信号进行处理，有效提高了网络设备工作的灵活性。
可选地，至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；基带处理电路还用于：控制至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个备选模拟权值矩阵，对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；基于采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；将至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
基带处理电路采用目标模拟权值矩阵对至少一个第一模拟波束成形电路中的模拟移相器的相移进行配置。由此，可以确保至少一个第一模拟波束成形电路采用该目标模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量较好。
可选地，若第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则基带处理电路还用于：若控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，M个振子组发射的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
基带处理电路若检测到旁路开关均处于第二状态时，M个振子组发射的信号的信号质量更好，则可以控制该至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。此时，该至少一个第一模拟波束成形电路不再对模拟信号进行模拟波束成形。由此，可以确保网络设备发送的信号的信号质量较好。
可选地，网络设备与多个终端建立有通信连接；基带处理电路用于：对于每个终端，基于M个振子组发射的用于与该终端通信的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定该终端的参考模拟权值矩阵；若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，则采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；或者，若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，且第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
当网络设备与大量终端建立有通信连接时，若基带处理电路可以将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵，则可以确保调度优先级最高的终端与网络设备通信的信号质量较好。若基带处理电路采用目标轮询的方式确定目标模拟权值矩阵，可以使得与网络设备通信的每个终端的参考模拟权值矩阵都有机会被确定为目标模拟权值矩阵。由此，使得每个终端与网络设备通信时，能够在至少一个时段内接收到信号质量较好的信号。若基带处理电路通过控制旁路开关，使得至少一个第一模拟波束成形电路停止工作，则可以避免因采用某个终端的参考模拟权值矩阵作为目标模拟权值矩阵，而导致其他多数终端接收到的信号的信号质量变差的情况。
可选地，基带处理电路还用于：若至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，则对于每个终端，确定与目标模拟权值矩阵对应的第一调制与编码策略(modulation and coding scheme，MCS)修正值；基于该第一MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端通信的信号进行处理。
对于每个终端，基带处理电路采用与目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值对该终端的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端通信的信号进行处理，可以确保该终端接收到的信号的信号质量较好。
可选地，基带处理电路还用于：若至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态，则对于每个终端，确定对应的第二MCS修正值；基于该第二MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端通信的信号进行处理。
若至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态，则对于每个终端，基带处理电路可以采用对应的第二目标MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端通信的信号进行处理。由此，可以确保终端接收到的信号的信号质量较好。
可选地，该网络设备还包括：P个第二射频处理电路，以及至少一个第二模拟波束成形电路；P为大于1的整数，且P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个第二模拟波束成形电路分别与一个第二目标射频处理电路和多个振子组连接，该第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至第二目标射频处理电路；每个第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至基带处理电路；该基带处理电路，还用于对P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；其中，每个第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
在本申请中，由于第二模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置，因此可以通过设置第二模拟波束成形电路采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的接收到的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
另一方面，提供了一种网络设备，该网络设备包括：基带处理电路，P个第二射频处理电路，至少一个第二模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，第一方向和第二方向相交，P和M均为大于1的整数；该P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个第二模拟波束成形电路分别与一个第二目标射频处理电路和多个振子组连接，第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至第二目标射频处理电路；每个第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至基带处理电路；该基带处理电路，还用于对P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；其中，每个第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
该网络设备中的每个第二模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置，由此，通过设置每个第二模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的接收到的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
另一方面，提供了一种波束成形方法，应用于上述方面提供的网络设备，该网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，第一方向和第二方向相交，N和M均为大于1的整数；N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路，每个第一模拟波束成形电路分别与一个第一目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；该方法包括：基带处理电路对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路；每个第一射频处理电路将接收到的一路数字信号转换为模拟信号；第一模拟波束成形电路对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组。
可选地，第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；分路器的输入端与第一目标射频处理电路连接，分路器具有第一输出端和至少一个第二输出端，第一输出端与一个振子组连接，每个第二输出端通过一个模拟移相器与一个振子组连接；第一模拟波束成形电路对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组，包括：分路器对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路后，分别传输至第一输出端和至少一个第二输出端；模拟移相器对分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至其所连接的振子组。
可选地，第一模拟波束成形电路还包括：与分路器连接的旁路开关；在分路器对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路之前，方法还包括：基带处理电路控制旁路开关处于第一状态；其中，在旁路开关处于第一状态时，分路器能够分别向第一输出端和至少一个第二输出端传输模拟信号；在旁路开关处于第二状态时，分路器向第一输出端传输模拟信号，并停止向至少一个第二输出端传输模拟信号。
可选地，至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；该方法还包括：基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个备选模拟权值矩阵，对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；基带处理电路基于采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；基带处理电路将至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
可选地，若第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则方法还包括：基带处理电路若控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，M个振子组发射的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
可选地，网络设备与多个终端建立有通信连接；基带处理电路将至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，包括：对于每个终端，基带处理电路基于M个振子组发射的用于与终端通信的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定终端的参考模拟权值矩阵；若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，则基带处理电路采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；或者，若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，且第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则方法还包括：基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
可选地，该波束成形方法还包括：若至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，则对于每个终端，基带处理电路确定与目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值；基带处理电路基于第一MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与终端通信的信号进行处理。
可选地，该波束成形方法还包括：若至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持导通状态，则对于每个终端，基带处理电路确定对应的第二MCS修正值；基带处理电路基于第二MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与终端通信的信号进行处理。
可选地，若网络设备还包括：P个第二射频处理电路，以及至少一个第二模拟波束成形电路；P为大于1的整数，且P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路，每个第二模拟波束成形电路分别与一个第二目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；则该波束成形方法还包括：第二模拟波束成形电路对接收到的信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形得到的N路模拟信号分别发送至至少一个第二目标射频处理电路；每个第二射频处理电路将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至基带处理电路；基带处理电路对P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形。
再一方面，提供了一种波束成形方法，应用于上述方面提供的网络设备，网络设备包括：基带处理电路，P个第二射频处理电路，至少一个第二模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，第一方向和第二方向相交，P和M均为大于1的整数；P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个第二模拟波束成形电路分别与一个第二目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；该波束成形方法包括：第二模拟波束成形电路对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形得到的模拟信号传输至至少一个第二目标射频处理电路；每个第二射频处理电路将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至基带处理电路；基带处理电路对P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；
再一方面，提供了一种无线通信系统，该系统包括：终端，以及上述任一方面提供的网络设备。
再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，该指令由处理器执行，以实现上述方面提供的波束成形方法中由基带处理电路执行的步骤。
再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机实现上述方面提供的波束成形方法中由基带处理电路执行的步骤。
综上所述，本申请提供了一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统。该网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的又一种网络设备的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的再一种网络设备的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的再一种网络设备的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的再一种网络设备的结构示意图；
图8是本申请实施例提供的一种波束成形方法的流程图；
图9是本申请实施例提供的另一种波束成形方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的网络设备、波束成形方法及无线通信系统。
网络设备采用数字波束成形(digital beamforming，DBF)技术对待发送的信号进行波束成形时，基带处理电路可以对待发送的信号进行数字波束成形，得到多路数字信号。该多路数字信号可以通过多个射频处理电路传输至网络设备的振子组。其中，每个射频处理电路与一个振子组连接。DBF技术能够实现单用户多进多出(single-user multiple-input multiple-output，SU-MIMO)场景和多用户多进多出(multi-user multiple-inputmultiple-output，MU-MIMO)场景下的数据传输。
网络设备采用模拟波束成形(analog beamforming，ABF)技术对待发送的信号进行波束成形时，每个射频处理电路可以通过模拟波束成形电路与多个振子组连接。相应的，每个射频处理电路传输的模拟信号可以通过多个振子组发射出去。由此，可以有效扩展网络设备的天线口径或者扩大网络设备的扫描范围。
HBF技术结合了DBF技术和ABF技术的优点，网络设备采用HBF技术时，可以在确保振子组数较多(即天线口径和扫描范围较大)的前提下，避免增加射频处理电路的数量，从而可以避免增加网络设备的结构复杂度和成本。或者，可以在射频处理电路的数量一定的前提下，有效提升网络设备中所能够设置的振子组的数量，进而有效提升网络设备的天线口径和扫描范围。
图1是本申请实施例提供的一种无线通信系统的结构示意图。如图1所示，该通信系统可以包括网络设备10以及至少一个终端11。其中，该网络设备10与每个终端11之间可以建立有无线通信连接。
可选地，该终端11可以为手机，平板电脑，笔记本电脑，台式电脑，车载终端或可穿戴设备等。该网络设备10可以为基站或基站控制器等。并且，该网络设备10能够为特定区域(即小区)内的终端11提供无线通信服务。在本申请实施例中，该网络设备10能够支持不同制式的通信协议。例如，该网络设备可以是全球移动通信系统(global system for mobilecommunications，GSM)或码分多址(code division multiple access，CDMA)系统中的基站收发台(base transceiver station，BTS)。或者，可以是宽带码分多址(wideband codedivision multiple access，WCDMA)系统中的无线收发信机(NodeB，NB)。又或者，还可以是长期演进技术(long term evolution，LTE)系统中的演进型基站(evolutional Node B，eNB或eNodeB)。再或者，还可以为第五代移动通信技术(5th generation mobilecommunication technology，5G)网络中的网络设备。
图2是本申请实施例提供的一种网络设备的结构示意图，该网络设备可以应用于图1所示的无线通信系统。如图2所示，该网络设备10包括：基带处理电路110，N个第一射频处理电路120，至少一个第一模拟波束成形电路130，以及沿第一方向X排布的M个振子组140。其中，N和M均为大于1的整数。每个振子组140包括沿第二方向Y排布的至少一个天线振子140，该第一方向X和第二方向Y相交，例如，该第一方向X和第二方向Y可以垂直。其中，该第一方向X可以为行方向或列方向。示例的，参见图2，该网络设备10可以包括4个第一射频处理电路120，两个第一模拟波束成电路130，以及沿第一方向X排布的6个振子组140，即N＝4，M＝6。
该基带处理电路110用于对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路120。
基带处理电路110获取到待发送的信号后，可以采用数字权值矩阵对该待发送的信号进行处理(即调整信号的相位)，从而在数字域对该待发送的信号进行波束成形，即实现数字波束成形。在数字波束成形后，基带处理电路110能够得到N路数字信号，并可以将该N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路120。其中，该数字权值矩阵可以包括N个等相差的数字权值，基带处理电路110采用该数字权值矩阵对待发送的信号进行处理后，得到的N路数字信号的相位存在固定的相位差。
每个第一射频处理电路120在接收到基带处理电路110发送的一路数字信号后，用于将该路数字信号转换为模拟信号。每个第一射频处理电路120至少包括数模转换器(digital to analog converter，DAC)，该DAC能够将数字信号转换为模拟信号。
在本申请实施例中，该N个第一射频处理电路120中包括至少一个第一目标射频处理电路120。每个第一模拟波束成形电路130分别与一个第一目标射频处理电路120和多个振子组140连接。该第一模拟波束成形电路130用于对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组140。其中，该每个第一模拟波束成形电路130连接的任意两个振子组140之间间隔有至少一个振子组140。
应理解的是，模拟波束成形可以是指采用模拟权值矩阵对模拟信号进行处理，即调节模拟信号的相位。
还应理解的是，该网络设备10中包括的第一目标射频处理电路120的个数可以等于N，即每个第一射频处理电路120均可以通过一个第一模拟波束成形电路130与多个振子组140连接。若该网络设备10中包括第一目标射频处理电路120的个数小于N，则除该第一目标射频处理电路120之外的其它第一射频处理电路120可以直接与一个振子组140连接，并可以将处理得到的模拟信号直接发送至其所连接的振子组140。
示例的，参见图2，假设网络设备10包括4个第一射频处理电路120，即N＝4。该4个第一射频处理电路120包括2个第一目标射频处理电路120，则该网络设备10可以包括2个第一模拟波束成形电路130。每个第一模拟波束成形电路130的输入端与一个第一目标射频处理电路120的输出端连接，每个第一模拟波束成形电路130的输出端与2个振子组140连接，该2个振子组140之间间隔3个振子组140。
基于上述分析可知，待发送的信号经过数字波束成形和模拟波束成形后，能够通过M个振子组140辐射至周围空间。该M个振子组140辐射的信号可以在空间的某些方向上发生相长干涉，其他方向上发生相消干涉，从而使得该M个振子组140辐射的信号具有指向性。
还应理解的是，该基带处理电路110中包括N个数字通道，该网络设备10包括的第一射频处理电路120的个数N与该数字通道的个数相等。
可以理解的是，第一模拟波束成形电路130输出的模拟信号的相位是由数字权值和模拟权值叠加得到的。若每个第一模拟波束成形电路130与相邻的多个振子组140连接，则若数字权值矩阵中的数字权值的相位差较小，而第一模拟波束成形电路130采用的模拟权值较大，则会导致该M个振子组140辐射的模拟信号无法保持固定的相位差。也即是，采用数字权值和模拟权值叠加后无法形成导向矢量，进而使得该M个振子组140辐射至周围空间的信号的正交性被破坏，影响波束成形的效果。
而在本申请实施例中，由于每个第一模拟波束成形电路130所连接的多个振子组140间隔设置，因此无论数字权值矩阵中的数字权值的相位差如何变化，该第一模拟波束成形电路130所采用的模拟权值均可以为该数字权值的相位差的整数倍。由此，可以确保该M个振子组140辐射的模拟信号保持固定的相位差。例如，假设某个第一模拟波束成形电路130分别与M个振子组140中的第m1个振子组和第m2个振子组140连接，则该两个振子组140之间间隔有|m1-m2|-1个振子组140。若数字权值矩阵中的数字权值的相位差为q°，则该第一模拟波束成形电路130可以不对传输至第m1个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形，并可以采用模拟权值：|m1-m2|×q°，对传输至第m2个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形。
假设网络设备10中的第一射频处理电路120的个数N为4，数字波束成形时采用的数字权值矩阵为[0°，22.5°，45°，67.5°]，即数字权值的相位差为22.5°。则基带处理电路110采用该数字权值矩阵对该待发送的信号进行处理后，能够得到4路数字信号，该4路数字信号中每相邻两路数字信号的相位差为22.5°。
若4个第一射频处理电路120中的第一个第一射频处理电路120通过第一模拟波束成形电路130与2个相邻的振子组140连接，且该第一模拟波束成形电路130采用的模拟权值为90°，则该第一模拟波束成形电路130对第一个第一射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形后可以得到两路模拟信号。其中，传输至第一个振子组140的模拟信号的相位未改变，传输至第二个振子组140的模拟信号的相位偏移90°。由此可知，混合波束成形后得到的5路模拟信号(即5个振子组140辐射的信号)的相位相对于待发送的信号的相位的偏移分别为0°，90°，22.5°，45°，67.5°。或者，可以理解为：采用数字权值和模拟权值叠加后形成的混合权值矩阵为[0°，90°，22.5°，45°，67.5°]。由此可见，该5个振子组辐射的5路模拟信号无法实现等相差排列。
而在本申请实施例中，第1个第一射频处理电路120可以通过第一模拟波束成形电路130与2个间隔的振子组140连接。例如，可以与第1个振子组140和第5个振子组140连接，则该第一模拟波束成形电路130采用的模拟权值为：|5–1|×q°＝4×22.5＝90°，则该第一模拟波束成形电路130对第一个第一射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形后可以得到两路模拟信号。其中传输至第一个振子组140的模拟信号的相位未改变，传输至第5个振子组140的模拟信号的相位偏移90°。由此可知，混合波束成形后得到的5路模拟信号(即5个振子组140辐射的信号)的相位相对于待发送的信号的相位的偏移分别为0°，22.5°，45°，67.5°，90°。或者，可以理解为：数字权值和模拟权值叠加后形成的混合权值矩阵为[0°，22.5°，45°，67.5°，90°]，且该混合权值矩阵中的混合权值能够构成导向矢量。因此该5路模拟信号干涉后的波束能够与其他波束正交，从而提高了混合波束成形的效果。
在本申请实施例中，基带处理电路110在数字波束成形中采用的数字权值矩阵可以是从基本权值矩阵中选取的。如表1所示，该基本权值矩阵可以包括多个备选的数字权值矩阵，例如表1中示出了4个备选的数字权值矩阵。参见图2，若网络设备10中包括N＝4个第一射频处理电路120，则每个备选的数字权值矩阵中可以包括4个数字权值，该4个数字权值可以与4个天线口一一对应。其中，每个天线口用于连接一个振子组140。若第一射频处理电路120未连接第一模拟波束成形电路130，则该天线口可以是指第一射频处理电路120的输出端，若第一射频处理电路120连接第一模拟波束成形电路130，则该天线口可以是指第一模拟波束成形电路130的输出端。
参考表1，当W＝e2π*/4时，每一个备选的数字权值矩阵均与其他各个备选的数字权值矩阵相互正交，从而可以匹配码本协议。示例的，若基带处理电路110采用数字权值矩阵2对待发送信号进行数字波束成形，则数字波束成形后得到的4路数字信号的相位相对于待发送的信号的相位的偏移分别为0°，90°，180°，270°。
表1
Figure BDA0003290875820000091
参见图2，假设在本申请实施例中，网络设备10包括的4个第一射频处理电路120中存在2个第一目标射频处理电路120，且网络设备10包括6个振子组140，每个振子组140中的天线振子均为单极化天线振子，即N＝4，M＝6。其中，第1个第一射频处理电路120通过第1个第一模拟波束成形电路130分别与第1个振子组140和第5个振子组140连接，第2个第一射频处理电路120通过第2个第一模拟波束成形电路130分别与第2个振子组140和第6个振子组140连接。第2个第一射频处理电路120直接与第2个振子组140连接，第3个第一射频处理电路120直接与第3个振子组140连接，第4个第一射频处理电路120直接与第4个振子组140连接。
相应的，第1个第一模拟波束成形电路130可以采用模拟权值4×q°对传输至第5个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形，且不对传输至第1个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形。第2个第一模拟波束成形电路130可以采用模拟权值4×q°对传输至第6个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形，且不对传输至第2个振子组140的模拟信号进行模拟波束成形。则最终传输至该6个振子组140的模拟信号相当于采用了表2所示的任一备选的混合权值矩阵对待发送的信号进行了混合波束成形。
以表1中的数字权值矩阵2为例，该数字权值矩阵2中的数字权值的相位差q°＝W＝90°，则每个第一模拟波束成形电路130在模拟波束成形时采用的模拟权值均为4×90°＝360°，即0°。相应的，如表2所示，数字权值矩阵2对应的混合权值矩阵2中，传输至第5个振子组140的模拟信号相当于采用了混合权值“W4＝1”进行了混合波束成形，传输至第6个振子组140的模拟信号相当于采用了混合权值“W5＝W”进行了混合波束成形。若网络设备10采用混合权值矩阵2对待发送的信号进行混合波束成形，则混合波束成形后得到的6路模拟信号(即6个振子组140辐射的信号)的相位相对于待发送的信号的相位的偏移分别为0°，90°，180°，270°，360°(即0°)，90°。
参考表2可以看出，每个备选的混合权值矩阵，均与其他各个备选的混合权值矩阵正交。即采用模拟波束成形电路对模拟信号进行模拟波束成形后，每个备选的混合权值矩阵仍然为导向矢量。
表2
Figure BDA0003290875820000101
综上所述，本申请实施例提供了一种网络设备，该网络设备中的每个模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
应理解的是，作为一种可能的示例，每个振子组140中的每个天线振子141可以具有一个极化方向，即振子组140中的天线振子141均为单极化天线振子。在该示例中，参见图2，每个振子组140仅与一个第一射频处理电路120连接，且不同的振子组140(例如间隔设置的两个振子组140)可以与同一个第一射频处理电路120连接。相应的，网络设备10包括的第一射频处理电路120的个数N小于振子组140的个数M。
作为另一种可能的示例，每个振子组140中的每个天线振子可以具有两个极化方向，即该天线振子均为双极化天线振子。在该示例中，参见图3，每个振子组140与两个第一射频处理电路120连接，即每个振子组140中，第一极化方向(例如水平极化方向)的振子与一个第一射频处理电路120连接，第二极化方向(例如垂直极化方向)的振子与另一个第一射频处理电路120连接。并且，不同振子组140(例如间隔设置的两个振子组140)中同一极化方向的振子可以与同一个第一射频处理电路120连接。相应的，在该示例中，网络设备中第一射频处理电路120的个数N满足：N/2＜M。
图4是本申请实施例提供的再一种网络设备10的结构示意图。参见图4，假设网络设备10包括8个第一射频处理电路120，4个第一模拟波束成形电路130，6个具有两个极化方向的振子组140，即N＝8，M＝6。每个第一模拟波束成形电路140可与两个振子组140的连接，该两个振子组140之间间隔3个振子组140。其中，第1个第一射频处理电路120通过第1个第一模拟波束成形电路130，分别与第2个振子组140中第一极化方向的振子以及第6个振子组140中第一极化方向的振子连接。第2个第一射频处理电路120通过第2个第一模拟波束成形电路130，分别与第2个振子组140中第二极化方向的振子以及第6个振子组140中第二极化方向的振子连接。第3个第一射频处理电路120直接与第3个振子组140中第一极化方向的振子连接，第4个第一射频处理电路120直接与第3个振子组140中第二极化方向的振子连接。第5个第一射频处理电路120直接与第4个振子组140中第一极化方向的振子连接，第6个第一射频处理电路120直接与第4个振子组140中第二极化方向的振子连接。第7个第一射频处理电路120通过第3个第一模拟波束成形电路130，分别与第5个振子组140中第一极化方向的振子以及第1个振子组140中第一极化方向的振子连接，第8个第一射频处理电路120通过第4个第一模拟波束成形电路130，分别与第5个振子组140中第二极化方向的振子以及和第1个振子组140中第二极化方向的振子连接。
示例的，若数字波束成形时采用的数字权值矩阵为[0°，45°，90°，135°]，即数字权值的相位差为45°，则每个第一模拟波束成形电路130采用的模拟权值可以为：4×45°＝180°。由此可知，对于任一极化方向，混合波束成形后得到的6路模拟信号(即6个振子组140中任一极化方向的振子辐射的信号)的相位相对于其中第2路模拟信号的相位的偏移分别为315°，0°，45°，90°，135°，180°。或者，可以理解为：采用数字权值和模拟权值叠加后形成的混合权值矩阵为[315°，0°，45°，90°，135°，180°]。该6个振子组140辐射的6路模拟信号等相差排列，则该6个振子组140辐射的6路模拟信号干涉后的波束能够匹配R15码本。其中，R15码本是指第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3GPP)协议的R15版本中定义的码本。
还可以理解的是，在待发送的信号传输至第一模拟波束成形电路130或振子组140的过程中，信号传输通道中的各个器件均会使得该待发送信号的相位产生偏移。若上述各个器件使得待发送的信号的相位产生的偏移为
Figure BDA0003290875820000111
则混合波束成形后得到的6路模拟信号的相位，相对于第2路信号的相位的偏移分别为
Figure BDA0003290875820000112
Figure BDA0003290875820000113
下文以振子组140中的天线振子为单极化天线振子为例进行说明。图5是本申请实施例提供的另一种网络设备的结构示意图，参见图5，该网络设备10中的每个第一模拟波束成形电路130可以包括：分路器1301和至少一个模拟移相器1302。分路器1301的输入端与一个第一目标射频处理电路120连接，且该分路器1301具有第一输出端O1和至少一个第二输出端O2，该第一输出端O1与一个振子组140连接，每个第二输出端O2通过一个模拟移相器1302与一个振子组140连接。该分路器1301用于对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行分路后传输至各个输出端。
在本申请实施例中，该分路器1301也可以称为功分器，其可以对第一目标射频处理电路120传输的一路模拟信号进行功率等分，即该分路器1301传输至各个输出端的模拟信号的功率相等。示例的，参见图5，假设分路器1301具有一个第一输出端O1和一个第二输出端O2，则该分路器1301可以将第一目标射频处理电路120传输的一路模拟信号等分为功率相等的两路模拟信号。
继续参考图5，每个模拟移相器1302用于对分路器1301传输的一路模拟信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形后的模拟信号传输至其所连接的一个振子组140。其中，模拟波束成形是指：模拟移相器1302基于其配置的相移(即模拟权值)对接收到的一路模拟信号的相位进行调节。
由于分路器1301的第一输出端O1直接与一个振子组140连接，仅第二输出端O2需要通过模拟移相器1302与振子组140连接，因此有效减少了第一模拟波束成形电路130中所需配置的模拟移相器1302的数量。进而，可以在确保混合波束成形的效果的基础上，有效降低第一模拟波束成形电路130的结构复杂度和成本。
可选地，继续参考图5，该第一模拟波束成形电路130还包括：与分路器1301连接的旁路开关1303。该基带处理电路110用于控制该旁路开关1303处于第一状态或第二状态。其中，在该旁路开关1303处于第一状态时，该分路器1301分别向第一输出端O1和至少一个第二输出端O2传输模拟信号。在该旁路开关1303处于第二状态时，该分路器1301向第一输出端O1传输模拟信号，并停止向至少一个第二输出端O2传输模拟信号。
可以理解的是，旁路开关1303处于第一状态时，网络设备10能够采用混合波束成形技术对待发送的信号进行处理。在旁路开关1303处于第二状态时，网络设备10能够采用数字波束成形技术对待发送的信号进行处理。由此可知，通过控制该旁路开关1303处于不同的状态，可以使得网络设备10采用不同的波束成形技术对待发送的信号进行处理，有效提高了网络设备工作的灵活性。
作为一种可能的示例，如图5所示，该旁路开关1303的一端可以与该分路器1301的输入端连接，该旁路开关1303的另一端与分路器1301的第一输出端O1连接。上述第一状态是指断开状态，第二状态是指导通状态或闭合状态。相应的，该基带处理电路110控制旁路开关1303处于第二状态(即闭合状态)后，该旁路开关1303能将该分路器1301旁路。此时，该第一目标射频处理电路120传输的一路模拟信号直接经由旁路开关1303传输至分路器1301的第一输出端O1连接的一个振子组140。也即是，第一模拟波束成形电路130不对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形。
作为另一种可能的示例，该分路器1301可以是功率分配比例(也称为功分比)可调的分路器。上述第一状态可以是指分配至各个输出端的模拟信号的功率均大于0的状态，第二状态可以是指：分配至各个第二输出端O2的模拟信号的功率均为0的状态。相应的，该基带处理电路110控制旁路开关1303处于第二状态后，分路器1301输出至第一输出端O1的模拟信号的功率为其接收到的模拟信号的功率的100％，该分路器1301输出至第二输出端口O2的模拟信号的功率为0，即分路器1301停止向第二输出端O2传输模拟信号。此时，第一模拟波束成形电路130不对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形。
应理解的是，当网络设备10与大量终端11通信时，网络设备10采用第一模拟波束成形电路130进行模拟波束成形后，M个振子组140辐射的信号的信号质量，可能会低于网络设备10仅对待发送的信号进行数字波束成形，而不进行模拟波束成形的信号质量。在这种情况下，基带处理电路110可以通过控制旁路开关1303处于第二状态，使得第一模拟波束成形电路130不对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形。
可选地，该第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303切换状态所需的时长可以是发送时间间隔(transmission time interval，TTI)级别的。也即是，在相邻的两个TTI内，该旁路开关1303所处的状态可以不同。由此，可以确保网络设备10能够在不同的TTI内，采用不同的波束成形技术对待发送的信号进行处理，即有效提供了网络设备10在不同工作状态之间切换的速率。
在本申请实施例中，网络设备10中的至少一个第一模拟波束成形电路130可以具有多个备选模拟权值矩阵，每个备选模拟矩阵中记录有各个第一模拟波束成形电路130所能够采用的模拟权值。若该网络设备10包括K个第一模拟波束成形电路130，且每个第一模拟波束成形电路130中包括J个模拟移相器1302，则每个备选模拟权值矩阵可以是包括J行K列模拟权值的矩阵。该J行模拟权值与该J个模拟移相器1302一一对应，该K列模拟权值与该K个第一模拟波束成形电路130一一对应。也即是，该每个备选模拟权值矩阵中第j行第k列的模拟权值用于指示第k个第一模拟波束成形电路130中第j个模拟移相器1302的相移。其中，J和K均为正整数，且K小于等于N，j为不大于J的正整数，k为不大于K的正整数。
示例的，假设网络设备10包括2个第一模拟波束成形电路130，每个第一模拟波束成形电路130中包括1个模拟移相器1302，即J＝1，且K＝2。该2个第一模拟波束成形电路130具有2个备选模拟权值矩阵，且该2个备选模拟权值矩阵分别为：A1＝[0°，0°]，A2＝[180°，180°]。基于备选模拟权值矩阵A1，基带处理电路110可以将每个第一模拟波束成形电路130中的模拟移相器1302的相移均配置为0°，即模拟移相器1302对分路器1301的第二输出端O2输出的模拟信号不进行相位调节。对于备选模拟权值矩阵A2，基带处理电路110可以将每个第一模拟波束成形电路130中的模拟移相器1302的相移均配置为180°，即每个模拟移相器1302均能够将分路器1301的第二输出端O2输出的模拟信号移相180°。
假设网络设备10包括2个第一模拟波束成形电路130，且每个第一模拟波束成形电路130中包括2个模拟移相器1302，即J＝2，且K＝2。则该2个第一模拟波束成形电路130具有的2个备选模拟权值矩阵可以分别为：
Figure BDA0003290875820000131
基于备选模拟权值矩阵A3，基带处理电路110可以将第1个第一模拟波束成形电路130中的2个模拟移相器1302的相移均配置为0°，并将第2个第一模拟波束成形电路130中的2个模拟移相器1102的相移也均配置为0°。基于备选模拟权值矩阵A4，基带处理电路110可以将第1个第一模拟波束成形电路130中的第1个模拟移相器1302的相移配置为180°，并将第1个第一模拟波束成形电路130中的第2个模拟移相器1302的相移配置为0°。对于第2个第一模拟波束成形电路130，其相移配置与第1个第一模拟波束成形电路130相同，此处不再赘述。
在本申请实施例中，该基带处理电路110还可以用于：控制至少一个第一模拟波束成形电路130依次采用每个备选模拟权值矩阵对第一目标射频处理电路120传输的模拟信号进行模拟波束成形。基于第一模拟波束成形电路130采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，该M个振子组140发射的信号的信号质量，从该多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵，并将至少一个第一模拟波束成形电路130的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
也即是，基带处理电路110可以控制至少一个第一模拟波束成形电路130轮流采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形。之后，可以通过M个振子组140发射的信号的信号质量，确定模拟波束成形的效果，并可以将效果最优的备选模拟权值矩阵(即信号质量最优的信号所对应的备选模拟权值矩阵)确定为目标模拟权值矩阵。进而，基带处理电路110可以将至少一个第一模拟波束成形电路130的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，即采用该目标模拟权值矩阵对至少一个第一模拟波束成形电路130中的模拟移相器1302的相移进行配置。由此，可以确保采用该目标模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组140发射的信号的信号质量较好。
可以理解的是，基带处理电路110控制至少一个第一模拟波束成形电路130采用任一备选模拟权值矩阵对模拟信号进行模拟波束成形，并通过M个振子组140将模拟波束成形后的模拟信号发射后，终端11可以对接收到的信号的信号质量进行检测。之后，终端11可以对比基于各个备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后的信号的信号质量，并将信号质量最优的信号对应的备选模拟权值矩阵的标识(例如索引)上报至网络设备10的基带处理电路110。相应的，基带处理电路110可以基于终端11上报的索引确定效果最优的备选模拟权值矩阵。
或者，终端11也可以信号质量的检测结果上报至网络设备10的基带处理电路110，该基带处理电路110进而基于接收到的检测结果，对比基于各个备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后的信号的信号质量，并确定效果最优的备选模拟权值矩阵。
可选地，上述信号质量可以采用下述至少一种检测参数表征：信号干扰噪声比(signal to interference plus noise ratio，SINR)，参考信号接收功率(referencesignal received power，RSRP)以及谱效性能。并且，终端可以通过3I流程将信号质量最优的信号对应的备选模拟权值矩阵的索引上报至网络设备10。其中，3I是指信道质量指示(channel quality indicator，CQI)、秩指示(rank indication，RI)以及预编码矩阵指示(precoding matrix indicator，PMI)。
示例的，假设网络设备10中包括的2个第一模拟波束成形电路130具有A1和A2共两个备选模拟权值矩阵。则基带处理电路110可以控制该2个第一模拟波束成形电路130轮流采用备选模拟权值矩阵A1和A2对模拟信号进行模拟波束成形，并通过M个振子组140将模拟波束成形后的模拟信号发射出去。终端11可以对接收到的信号的信号质量进行检测。终端11若确定出基于备选模拟权值矩阵A1进行波束成形后的信号的信号质量，优于基于备选模拟权值矩阵A2进行波束成形后的信号的信号质量，则可以将备选模拟权值矩阵A1的的索引上报至网络设备10的基带处理电路110。基带处理电路110进而可以将该索引指示的备选模拟权值矩阵A1确定为第一模拟波束成形电路130的目标模拟权值矩阵，并可以将每个模拟波束成形电路130中的模拟移相器1302的相移均配置为0°。
在本申请实施例中，若每个第一模拟波束成形电路130还包括旁路开关1303，则基带处理电路110还可以用于：若控制至少一个第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303均处于第二状态后，该M个振子组140发送的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制该至少一个第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303保持第二状态。
当基带处理电路110控制至少一个第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303均处于第二状态后，每个第一模拟波束成形电路130中的分路器1301均只向第一输出端O1传输模拟信号，并停止向第二输出端O2传输模拟信号。此时，该至少一个第一模拟波束成形电路130不对第一目标射频电路120输出的模拟信号进行模拟波束成形，也即是，传输至各个振子组140的模拟信号仅经过数字波束成形。
基于上述分析可知，若该至少一个第一模拟波束成形电路130具有L(L为大于1的整数)个备选模拟权值矩阵，则该网络设备10共可以采用L+1种波束成形的方式对待发送的信号进行波束成形。网络设备10轮流采用L+1种波束成形的方式对待发送的信号进行波束成形的过程也可以称为对该L+1种波束成形的方式进行扫描的过程。其中，前L种波束成形的方式均为混合波束成形，且不同混合波束成形的方式中采用的备选模拟权值矩阵不同。第L+1种波束成形的方式为数字波束成形。基带处理电路110可以基于终端11检测到的信号质量，确定该L+1种波束成形的方式的波束成形效果，并采用效果最优的波束成形的方式对待发送的信号进行处理，以确保信号传输的质量。
可选地，在本申请实施例中，网络设备10可以按照固定的扫描周期对该L+1种波束成形的方式进行扫描。也即是，网络设备10可以每隔扫描周期，轮流采用L+1种波束成形的方式对待发送的信号进行波束成形。或者，该网络设备10可以根据其性能和开销，确定对该L+1种波束成形的方式进行扫描的时刻，例如网络设备10可以在其性能和开销满足重新扫描的条件时，轮流采用L+1种波束成形的方式对待发送的信号进行波束成形。又或者，网络设备10既可以按照扫描周期对该L+1种波束成形的方式进行扫描，也可以基于其性能和开销，确定对该L+1种波束成形的方式进行扫描的时刻。
在本申请实施例中，网络设备10服务的小区内可以存在一个或多个终端11，即网络设备10可以与一个或多个终端11建立有通信连接。其中，每个终端11也可以称为一个用户。对于每个终端11，基带处理电路110均可以基于M个振子组140发射的用于与该终端11通信的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定该终端11的参考模拟权值矩阵。
基带处理电路110可以控制至少一个第一模拟波束成形电路130依次采用每个备选模拟权值矩阵对模拟信号进行模拟波束成形，并通过M个振子组140将模拟波束成形后的模拟信号依次发射出去。小区内的每个终端11均可以对接收到的信号的信号质量进行检测，并将信号质量最优的信号对应的备选模拟权值矩阵的索引上报至基带处理电路110。对于每个终端11，基带处理电路110可以基于该终端11上报的索引，确定该终端11的参考模拟权值矩阵。
示例的，假设网络设备10服务的小区内存在两个处于激活态的终端U1和U2。基带处理电路110在控制2个第一模拟波束成形电路130依次采用2个备选模拟权值矩阵A1和A2对模拟信号进行模拟波束成形，并通过M个振子组140将模拟波束成形后的模拟信号依次发射出去后，该2个终端U1和U2可以分别对接收到的信号的信号质量进行检测。若终端U1确定出信号质量最优的信号对应的模拟权值矩阵为A1，则可以将备选模拟权值矩阵A1的索引上报至基带处理电路110。若终端U2确定出信号质量最优的信号对应的模拟权值矩阵为A2，则可以将备选模拟权值矩阵A2的索引上报至基带处理电路110。基带处理电路110进而可以确定终端U1的参考模拟权值矩阵为A1，终端U2的参考模拟权值矩阵为A2。
在本申请实施例中，若基带处理电路110确定当前TTI或当前符号内仅存在一个终端11的待发送的信号，则可以直接将该终端11的参考模拟权值矩阵确定为网络设备10服务的小区的目标模拟权值矩阵。
若基带处理电路110确定当前TTI或当前符号内存在多个终端11的待发送的信号，且该多个终端11中至少两个终端11的参考模拟权值矩阵不同，则基带处理电路110可以采用下述方式中的一种方式来确定目标模拟权值矩阵。
方式一、基带处理电路110将调度优先级最高的终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。
基带处理电路110中配置有不同终端11的调度优先级，基带处理电路110可以基于配置的各个终端11的调度优先级，将调度优先级最高的终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。也即是，将调度优先级最高的终端11的参考模拟权值矩阵确定为小区的目标模拟权值矩阵。由此，可以确保调度优先级最高的终端11与网络设备10通信的信号质量较好。
方式二、基带处理电路110按照目标轮询顺序，依次将每个终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。
在本申请实施例中，基带处理电路110可以在不同的TTI内或者在不同的符号内，依次将不同终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。其中，该目标轮询顺序可以为该至少两个终端11的调度优先级由高到低的顺序。或者，该目标轮询顺序可以是基于其他方式确定的顺序，例如可以是随机确定的顺序。
示例的，假设当前TTI内存在2个终端11的待发送的信号，且该2个终端11的参考模拟权值矩阵不同。则在第1个TTI内，基带处理电路110可以将第1个终端11的参考模拟权值矩阵确定为该TTI内的目标模拟权值矩阵。在第2个TTI内，基带处理电路110可以将第2个终端11的参考模拟权值矩阵确定为该TTI内的目标模拟权值矩阵。在第3个TTI内，基带处理电路110可以再次将第1个终端11的参考模拟权值矩阵确定为该TTI内的目标模拟权值矩阵，以此类推。
基带处理电路110采用目标轮询的方式在不同的TTI或不同的符号内确定出不同的目标模拟权值矩阵，可以使得与网络设备10通信的每个终端11的参考模拟权值矩阵都能够在至少一个TTI或符号内被确定为目标模拟权值矩阵。由此，使得每个终端11与网络设备10通信时，能够在至少一个TTI或符号内接收到信号质量较好的信号，从而保障了小区内多个终端11的通信质量。
在本申请实施例中，若第一模拟波束成形电路130还包括旁路开关1303，则基带处理电路110还可以用于：若至少两个终端11的参考模拟权值矩阵不同，则控制至少一个第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303保持第二状态。
当网络设备10在一个TTI上同时调度至少两个终端11，且该至少两个终端11的参考模拟权值矩阵不同时，网络设备11中的基带处理电路110还可以控制至少一个第一模拟波束成形电路130中的旁路开关1303保持第二状态。在这种情况下，该网络设备10对待发送的信号只进行数字波束成形。
当网络设备10服务的小区内存在较多数量的激活态终端11时，则可能出现网络设备10在某些TTI上需同时调度大量终端11的信号的情况。由于每个TTI上仅能生效一种备选模拟权值矩阵(即每个TTI内仅能确定一个目标模拟权值矩阵)，因此当多个待调度的终端11的参考模拟权值矩阵不同时，每个TTI内确定出的目标模拟权值矩阵对于某些终端来说并非是信号质量最优的参考模拟权值矩阵。由此，对于这些终端11，会存在采用混合波束成形后发射的模拟信号的信号质量，低于仅采用数字波束成形后发射的模拟信号的信号质量的情况。在该种情况下，基带处理电路110可以通过控制旁路开关，以使得至少一个第一模拟波束成形电路130停止工作，由此可以确保网络设备10与大量终端11通信时的信号质量。
基于上文描述可知，对于网络设备10同时与多个终端11通信的场景(即小区内存在多个激活态终端11的场景)，基带处理电路110可以将至少一个第一模拟波束成形电路130的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，即该至少一个第一模拟波束成形电路130可以采用目标模拟权值矩阵对模拟信号进行模拟波束成形。或者，基带处理电路110可以控制至少一个模拟波束成形电路130中的旁路开关1303保持第二状态，即该至少一个第一模拟波束成形电路130不再执行模拟波束成形的操作。
一方面，对于基带处理电路110将至少一个第一模拟波束成形电路130的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵的场景，该基带处理电路110还可以用于：对于每个终端11，确定与该目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值，并基于该第一MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端11通信的信号进行处理。其中，终端对应的MCS是终端上报至基带处理电路110的。
在本申请实施例中，对于每个终端11，基带处理电路110中还可以存储有该终端11的模拟权值矩阵与MCS修正值的对应关系。基带处理电路110在将至少一个第一模拟波束成形电路130的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵后，对于每个终端11，还可以从该终端11的模拟权值矩阵与MCS修正值的对应关系中，确定与该目标模拟权值矩阵对应的第一目标MCS修正值。
可以理解的是，不同的终端11的模拟权值矩阵与MCS修正值的对应关系中，同一模拟权值矩阵所对应的MCS修正值可以不同。还可以理解的是，若网络设备10的基带资源较为充足，则每个终端11的模拟权值矩阵与MCS修正值的对应关系中，每个模拟权值矩阵可以对应一个MCS修正值。若网络设备10的基带资源较为紧张，则每个终端11的模拟权值矩阵与MCS修正值的对应关系中，多个模拟权值矩阵(即一组模拟权值矩阵)可以对应一个MCS修正值。例如，该对应关系中可以记录有两个MCS修正值，其中一个MCS修正值与终端11的参考模拟权值矩阵对应，另一个MCS修正值与其他备选模拟权值矩阵对应。
另一方面，对于基带处理电路110控制至少一个模拟波束成形电路130中的旁路开关1303保持第二状态的场景(下文简称为直驱场景)，该基带处理电路110还可以用于：对于每个终端11，基带处理电路110确定直驱场景对应的第二MCS修正值，基于该第二MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端11通信的信号进行处理。
在本申请实施例中，对于与网络设备通信的每个终端11，基带处理电路110中还可以存储有直驱场景与MCS修正值的对应关系。在直驱场景下，对于每个终端11，基带处理电路110可以从该终端11的直驱场景与MCS修正值的对应关系中，确定出对应的第二MCS修正值。应理解的是，对于不同的终端11，该直驱场景所对应的MCS修正值可以不同。
基于上述两个方面的描述可知，当网络设备10采用不同的波束成形的方式对待发送的信号进行波束成形时，对于每个终端11，基带处理电路110可以采用与波束成形的方式相对应的MCS修正值对该终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对待发送的信号进行处理。由此，可以确保网络设备10发送至每个终端11的信号的信号质量较好。
当网络设备10服务的小区内存在较多数量的激活态终端11时，则可能出现网络设备10在某些TTI上同时调度大量终端11的信号的情况。由于每个TTI上仅能生效一种备选模拟权值矩阵(即每个TTI内仅能确定一个目标模拟权值矩阵)，且多个待调度的终端11的参考模拟权值矩阵也可能不同，因此，若基带处理电路110采用目标轮询顺序的方式依次将每个终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵，则可能导致该目标模拟权值矩阵出现TTI级的频繁切换。进而，会导致网络设备10采用的波束成形的方式出现TTI级的频繁切换。
由于每个终端11对采用不同波束成形的方式进行波束成形后得到的信号的解调性能不同，因此波束成形的方式的频繁切换导致终端11的外环链路自适应(outer looplink adaptation，OLLA)的性能较差。而在本申请实施例中，对于每个终端11，基带处理电路110可以采用目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值或者直驱场景对应的第二MCS修正值对该终端11对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端11通信的信号进行处理。也即是，对于不同的波束成形的方式，基带处理电路110可以采用不同的MCS对待发送至终端11的信号进行处理。由此，能够有效保障终端11的OLLA性能。
图6是本申请实施例提供的再一种网络设备10的结构示意图，参见图6，网络设备10还可以包括：P个第二射频处理电路150，以及至少一个第二模拟波束成形电路160。其中，P为大于1的整数。并且，P和N可以相等，也可以不相等。该P个第二射频处理电路150中包括至少一个第二目标射频处理电路150。示例的，参见图6，该网络设备10可以包括4个第二射频处理电路150，即P＝N＝4，2个第二模拟波束成电路160。其中，4个第二射频处理电路150中包括2个第二目标射频处理电路150。
每个第二模拟波束成形电路160分别与一个第二目标射频处理电路150和多个振子组140连接，该第二模拟波束成形电路160用于对其所连接的多个振子组140传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至第二目标射频处理电路150。其中，每个第二模拟波束成形电路160连接的任意两个振子组140之间间隔有至少一个振子组140。
可以理解的是，网络设备10中包括的第二目标射频处理电路150的个数等于P时，即每个第二射频处理电路150均可以通过一个第二模拟波束成形电路160与多个振子组140连接。若该网络设备10中包括第二目标射频处理电路150的个数小于P，则除该第二目标射频处理电路150之外的其它第二射频处理电路150可以直接与一个振子组140连接，即该振子组140可以将接收到的信号直接发送至其所连接的第二射频处理电路150。
示例的，参见图6，假设网络设备10包括4个第二射频处理电路150，即P＝4。该4个第二射频处理电路150包括2个第二目标射频处理电路150，则该网络设备10可以包括2个第二模拟波束成形电路160。每个第二模拟波束成形电路160的输入端与2个振子组140连接，该两个振子组140之间间隔3个振子组140。每个第二模拟波束成形电路160的输出端与一个第二目标射频处理电路150的输入端连接。
每个第二射频处理电路150将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并传输至基带处理电路110。每个第二射频处理电路150至少包括模数转换器(analog to digitalconverter，ADC)，该ADC能够将模拟信号转换为数字信号。
基带处理电路110接收到P个第二射频处理电路150传输P路的数字信号后，可以对该P路的数字信号进行数字波束成形。
基带处理电路110获取到待发送的信号后，可以采用数字权值矩阵对该待发送的信号进行处理(即调整信号的相位)，从而在数字域对该待发送的信号进行波束成形，即实现数字波束成形。在数字波束成形后，基带处理电路110能够得到N路数字信号，并可以将该N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路120。其中，该数字权值矩阵可以包括N个等相差的数字权值，基带处理电路110采用该数字权值矩阵对待发送的信号进行处理后，得到的N路数字信号的相位存在固定的相位差。
图7是本申请实施例提供的一种第二模拟波束成形电路的结构示意图，如图6所示，每个第二模拟波束成形电路160可以包括合路器1601和至少一个模拟移相器1602。其中，该合路器1601的输出端C1与一个第二目标射频处理电路连接，该合路器1602具有一个第一输入端B1和至少一个第二输入端B2。该第一输入端B1直接与一个振子组140连接，每个第二输入端B2与一个模拟移相器1602的输出端连接，每个模拟移相器1602的输入端与一个振子组140连接。
可选地，如图6所示，该第二模拟波束成形电路160还包括：与合路器1601连接的旁路开关1603。基带处理电路110用于控制旁路开关1603处于第一状态或第二状态。其中，在旁路开关1603处于第一状态时，合路器1601将该第一输入端B1和至少一个第二输入端传输B2的模拟信号合路后，传输至其所连接的第二目标射频电路150。在旁路开关1603处于第二状态时，分路器1601直接将第一输入端B1输入的模拟信号传输至其所连接的第二目标射频电路150，即分路器1601停止对至少一个第二输入端B2输入的模拟信号进行合路。
可以理解的是，该至少一个第二模拟波束成形电路150也可以具有多个备选模拟权值矩阵。该基带处理电路110还可以用于：控制至少一个第二模拟波束成形电路160依次采用每个备选模拟权值矩阵，对M个振子组140传输的模拟信号进行模拟波束成形。基带处理电路110基于采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后得到的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵。基带处理电路110将至少一个第二模拟波束成形电路160的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
同理，若第二模拟波束成形电路160还包括旁路开关1603，则基带处理电路110还可以用于：若控制至少一个第二模拟波束成形电路160中的旁路开关1603均处于第二状态后，M个振子组140发射的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制至少一个第二模拟波束成形电路160中的旁路开关1603保持第二状态。
可选地，若该网络设备10与多个终端11建立有通信连接，则基带处理电路110可以用于：对于每个终端11，基于采用不同的备选模拟权值矩阵对该终端11发送的信号进行模拟波束成形后得到的信号的信号质量，从该多个备选模拟权值矩阵中确定终端11的参考模拟权值矩阵。即基带处理电路110可以将信号质量最优的信号所对应的备选模拟权值矩阵确定为终端11的参考模拟权值矩阵。
若至少两个终端11的参考模拟权值矩阵不同，则基带处理电路110可以采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：将调度优先级最高的终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；按照目标轮询顺序，依次将每个终端11的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。或者，若至少两个终端11的参考模拟权值矩阵不同，且第二模拟波束成形电路160还包括旁路开关1603，则控制至少一个第二模拟波束成形电路160中的旁路开关1603保持第二状态。
可选地，基带处理电路110还用于：若至少一个第二模拟波束成形电路160的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵，则对于每个终端11，确定与目标模拟权值矩阵对应的第三MCS修正值。之后，基带处理电路110采用第三目标MCS修正值对该终端11对应的MCS进行更新，并将更新后的MCS发送至终端11，终端11进而可以采用该更新后的MCS对用于与网络设备110通信的信号进行处理。
可选地，基带处理电路110还用于：若至少一个第二模拟波束成形电路160中的旁路开关1603保持第二状态，则对于每个终端11，确定对应的第四MCS修正值。之后，基带处理电路110采用该第四目标MCS修正值对终端11对应的MCS进行更新，并将更新后的MCS发送至终端11，终端11进而可以采用该更新后的MCS对用于与网络设备110通信的信号进行处理。
可以理解的是，网络设备10与终端11之间通信(包括上行通信和下行通信)时的信道可以包括数传信道和控制信道。对于数传信道和控制信道，均可以通过上述实施例的混合波束成形方法对信号进行处理。并且对于数传信道和控制信道，均可以通过检测信号质量，确定所需采用的波束成形的方式。若网络设备确定出的数传信道的波束成形的方式与控制信道的波束成形的方式不同，则可以根据信道的优先级或者确定出波束成形的方式的先后顺序，确定最终采用的波束成形的方式。
还可以理解的是，网络设备10采用时分双工(time division duplexing，TDD)技术与终端11通信时，对于上行通信的场景(即网络设备10接收终端11发送的信号的场景)，网络设备10可以基于探测参考信号(sounding reference signal，SRS)检测其接收到的信号的信号质量。对于下行通信的场景(即网络设备10向终端11发送信号的场景)，终端11也可以基于SRS检测其接收到的信号的信号质量。
网络设备10采用频分双工(frequency division duplexing，FDD)技术与终端11通信时，对于上行通信的场景，网络设备10可以基于SRS检测其接收到的信号的信号质量。对于下行通信的场景，终端11可以基于信道状态信息(channel state information，CSI)检测其接收到的信号的信号质量。
在本申请实施例中，该基带处理电路110可以位于网络设备10的基带处理单元(building base band unit，BBU)中，该第一射频处理电路120、第一模拟波束成形电路130以及振子组140均可以位于网络设备10的有源天线单元(active antenna unit，AAU)中。或者，该第一射频处理电路110可以位于射频拉远单元(remote radio unit，RRU)中，该第一模拟波束成形电路130和振子组140可以封装在天线外壳中。
综上所述，本申请实施例提供了一种网络设备。该网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置，由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。并且，第一射频处理电路通过第一模拟波束成形电路与多个间隔设置的振子组连接，在第一射频处理电路数量固定的前提下，可以通过增加振子组的数量来扩大天线口径，从而有效提高M个振子组向周围空间辐射信号时的范围。当网络设备与较多终端通信时，网络设备可以采取不同的波束成形方式对待发送的信号进行波束成形，并采用与波束成形方式相对应的MCS对待发送的信号进行处理。由此，在确保网络设备与较多终端通信的信号质量较好的同时，有效提高了网络设备工作的灵活性。
本申请实施例还提供了一种波束成形方法，该方法可以应用于上述实施例提供的网络设备。如图8所示，该方法包括：
步骤101、基带处理电路对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路。
步骤102、每个第一射频处理电路将接收到的一路数字信号转换为模拟信号。
步骤103、第一模拟波束成形电路对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组。
该步骤101至步骤103的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
可选地，如图4所示，第一模拟波束成形电路130包括：分路器1301和至少一个模拟移相器130。该分路器1301的输入端与第一目标射频处理电路120连接，该分路器1301具有第一输出端O1和至少一个第二输出端O2，该第一输出端O1与一个振子组140连接，每个第二输出端O2通过一个模拟移相器1302与一个振子组140连接。上述步骤103可以包括：
步骤1031、分路器对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路后，分别传输至第一输出端和至少一个第二输出端。
步骤1032、模拟移相器对分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至其所连接的振子组。
可选地，如图4所示，该第一模拟波束成形电路130还包括：与该分路器1301连接的旁路开关1303。在上述步骤1031之前，该方法还可以包括：
步骤1033、基带处理电路控制旁路开关处于第一状态。
其中，在该旁路开关处于第一状态时，该分路器能够分别向该第一输出端和该至少一个第二输出端传输模拟信号；在该旁路开关处于第二状态时，该分路器向该第一输出端传输模拟信号，并停止向该至少一个第二输出端传输模拟信号。
该步骤1031至步骤1033的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
可选地，至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；继续参考图7，该方法还可以包括：
步骤104、基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个备选模拟权值矩阵，对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形。
步骤105、基带处理电路基于采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵。
步骤106a、基带处理电路将至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
可选地，若该第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，该方法还包括：
步骤106b、若基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，M个振子组发射的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则基带处理电路控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
该步骤104至步骤106b的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
可选地，网络设备与多个终端建立有通信连接。上述步骤106a可以包括：
步骤106a1、对于每个终端，基带处理电路基于M个振子组发射的用于与终端通信的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定该终端的参考模拟权值矩阵；
步骤106a2、若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，则基带处理电路采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：
将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。
按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵。
或者，若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，且第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则该方法还可以包括：基带处理电路控制该至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。也即是，基带处理电路可以执行上述步骤106b。
该步骤106a1至步骤106a2的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
可选地，如图7所示，在上述步骤106a之后，该方法还可以包括：
步骤107a、对于每个终端，基带处理电路确定与目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值。
步骤108a、基带处理电路基于第一MCS修正值对终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与该终端通信的信号进行处理。
该步骤107a至步骤107b的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
可选地，如图7所示，在上述步骤106b之后，该方法还可以包括：
步骤107b、对于每个终端，基带处理电路确定对应的第二MCS修正值。
步骤108b、基带处理电路基于第二MCS修正值对终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与终端通信的信号进行处理。
该步骤107b至步骤108b的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
应理解的是，本申请实施例提供的波束成形方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。例如，步骤107a和步骤108a可以在步骤104之前执行，或者可以根据情况删除。或者，上述步骤106b至步骤108b可以根据情况删除。
综上所述，本申请实施例提供了一种波束成形方法。网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
本申请实施例还提供了一种波束成形方法，该方法可以应用于上述实施例提供的网络设备。如图8所示，该方法包括：
步骤201、第二模拟波束成形电路对接收到的信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形得到的N路模拟信号分别发送至至少一个第二目标射频处理电路。
步骤202、每个第二射频处理电路将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至基带处理电路。
步骤203、基带处理电路对P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形。
该步骤201至步骤203的实现过程可以参考上述网络设备的实施例中的相关描述，此处不再赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种波束成形方法。网络设备中的每个第二模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第二模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的基带处理电路接收到的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
本申请实施例还提供了一种无线通信系统，如图1所示，该无线通信系统可以包括：终端11，以及网络设备10。其中，该网络设备10可以为上述实施例提供的如图2、图3、图4、图5或图6所示的网络设备，且该网络设备10可以用于实现上述方法实施例提供的波束成形方法。
可以理解的是，本申请实施例提供的无线通信系统可以为天馈系统，还可以是微波通信系统或卫星通信系统等，都可以采用本申请实施例提供的网络设备以及波束成形方法，实现信号的混合波束成形，并具有较好的波束成形效果。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，该指令由处理器执行，以实现上述方法实施例中由基带处理电路执行的步骤。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法实施例中由基带处理电路执行的步骤。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘(solid state drive，SSD)。
本申请中术语“至少一个”的含义是指一个或多个，本申请中术语“多个”的含义是指两个或两个以上，例如，多个终端是指两个或两个以上的终端。
以上所述，仅为本申请的可选实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述N和所述M均为大于1的整数；
所述基带处理电路，用于对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至所述N个第一射频处理电路；
每个所述第一射频处理电路用于将接收到的一路数字信号转换为模拟信号，且所述N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路；
每个所述第一模拟波束成形电路分别与一个所述第一目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第一模拟波束成形电路用于对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组；
其中，每个所述第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；
所述分路器的输入端与所述第一目标射频处理电路连接；
所述分路器具有第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输出端与一个所述振子组连接，每个所述第二输出端通过一个所述模拟移相器与一个所述振子组连接，所述分路器用于对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路；
所述模拟移相器用于对所述分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形。
3.根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路还包括：与所述分路器连接的旁路开关；
所述基带处理电路用于控制所述旁路开关处于第一状态或第二状态；
其中，在所述旁路开关处于第一状态时，所述分路器分别向所述第一输出端和所述至少一个第二输出端传输模拟信号；
在所述旁路开关处于第二状态时，所述分路器向所述第一输出端传输模拟信号，并停止向所述至少一个第二输出端传输模拟信号。
4.根据权利要求1至3任一所述的网络设备，其特征在于，所述至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；所述基带处理电路还用于：
控制所述至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个所述备选模拟权值矩阵，对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；
基于采用不同的所述备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，所述M个振子组发射的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；
将所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵。
5.根据权利要求4所述的网络设备，其特征在于，若所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则所述基带处理电路还用于：
若控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，所述M个振子组发射的信号的信号质量高于采用所述目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持所述第二状态。
6.根据权利要求4或5所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备与多个终端建立有通信连接；所述基带处理电路用于：
对于每个所述终端，基于所述M个振子组发射的用于与所述终端通信的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定所述终端的参考模拟权值矩阵；
若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，则采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：
将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；
按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；
或者，若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，且所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
7.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述基带处理电路还用于：
若所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵，则对于每个所述终端，确定与所述目标模拟权值矩阵对应的第一调制与编码策略MCS修正值；
基于所述第一MCS修正值对所述终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。
8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述基带处理电路还用于：
若所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态，则对于每个所述终端，确定对应的第二MCS修正值；
基于所述第二MCS修正值对所述终端对应MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。
9.根据权利要求1至8任一所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：P个第二射频处理电路，以及至少一个第二模拟波束成形电路；所述P为大于1的整数，且所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；
每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至所述第二目标射频处理电路；
每个所述第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；
所述基带处理电路，还用于对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；
其中，每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
10.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：基带处理电路，P个第二射频处理电路，至少一个第二模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述P和所述M均为大于1的整数；
所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；
每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至所述第二目标射频处理电路；
每个所述第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；
所述基带处理电路，还用于对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；
其中，每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
11.一种波束成形方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述N和所述M均为大于1的整数；所述N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路，每个所述第一模拟波束成形电路分别与一个所述第一目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个所述第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；所述方法包括：
所述基带处理电路对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至所述N个第一射频处理电路；
每个所述第一射频处理电路将接收到的一路数字信号转换为模拟信号；
所述第一模拟波束成形电路对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；所述分路器的输入端与所述第一目标射频处理电路连接，所述分路器具有第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输出端与一个所述振子组连接，每个所述第二输出端通过一个所述模拟移相器与一个所述振子组连接；
所述第一模拟波束成形电路对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组，包括：
所述分路器对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路后，分别传输至所述第一输出端和所述至少一个第二输出端；
所述模拟移相器对所述分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至其所连接的振子组。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路还包括：与所述分路器连接的旁路开关；在所述分路器对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路之前，所述方法还包括：
所述基带处理电路控制所述旁路开关处于第一状态；
其中，在所述旁路开关处于第一状态时，所述分路器能够分别向所述第一输出端和所述至少一个第二输出端传输模拟信号；在所述旁路开关处于第二状态时，所述分路器向所述第一输出端传输模拟信号，并停止向所述至少一个第二输出端传输模拟信号。
14.根据权利要求11至13任一所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；所述方法还包括：
所述基带处理电路控制所述至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个所述备选模拟权值矩阵，对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；
所述基带处理电路基于采用不同的所述备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，所述M个振子组发射的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；
所述基带处理电路将所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，若所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则所述方法还包括：
若控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，所述M个振子组发射的信号的信号质量高于采用所述目标模拟权值矩阵时的信号质量，则所述基带处理电路控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持所述第二状态。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述网络设备与多个终端建立有通信连接；所述基带处理电路将所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵，包括：
对于每个所述终端，所述基带处理电路基于所述M个振子组发射的用于与所述终端通信的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定所述终端的参考模拟权值矩阵；
若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，则所述基带处理电路采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：
将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；
按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；
或者，若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，且所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则所述方法还包括：
所述基带处理电路控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵，则对于每个所述终端，所述基带处理电路确定与所述目标模拟权值矩阵对应的第一MCS修正值；
所述基带处理电路基于所述第一MCS修正值对所述终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持导通状态，则对于每个所述终端，所述基带处理电路确定对应的第二MCS修正值；
所述基带处理电路基于所述第二MCS修正值对所述终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。
19.根据权利要求11至18任一所述的波束成形方法，其特征在于，所述网络设备还包括：P个第二射频处理电路，以及至少一个第二模拟波束成形电路；所述P为大于1的整数，且所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路，每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；所述方法还包括：
所述第二模拟波束成形电路对接收到的信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形得到的N路模拟信号分别发送至所述至少一个第二目标射频处理电路；
每个所述第二射频处理电路将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；
所述基带处理电路对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形。
20.一种波束成形方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括：基带处理电路，P个第二射频处理电路，至少一个第二模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述P和所述M均为大于1的整数；所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，且每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组；所述方法包括：
所述第二模拟波束成形电路对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形，并将模拟波束成形得到的模拟信号传输至所述至少一个第二目标射频处理电路；
每个所述第二射频处理电路将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；
所述基带处理电路对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形。
21.一种无线通信系统，其特征在于，所述系统包括：终端，以及如权利要求1至10任一所述的网络设备。
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