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CN108092698B - 一种波束训练方法及装置 - Google Patents

一种波束训练方法及装置 Download PDF

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CN108092698B
CN108092698B CN201611042489.4A CN201611042489A CN108092698B CN 108092698 B CN108092698 B CN 108092698B CN 201611042489 A CN201611042489 A CN 201611042489A CN 108092698 B CN108092698 B CN 108092698B
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Abstract

本申请公开了一种波束训练方法及装置，包括：第一设备接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；所述第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；所述第一设备将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述第一设备将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。

Description

一种波束训练方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种波束训练方法及装置。
背景技术
高频毫米波传输过程中具有空间自由路损大、雨衰和氧气吸收强等特点，从而导致高频毫米波的覆盖范围受限。为提高高频毫米波的覆盖范围，可以采用大规模天线阵列形成窄波束提高天线增益，补偿路损。而大规模阵列窄波束要求在用户数据传输前进行波束训练保证传输性能，否则可能导致接收信号弱、信噪比(Signal-to-noise ratio，SNR)低。
目前的波束训练方法一般包括以下步骤：步骤1、发端窄波束扫描，收端全向波束接收，收端反馈发端备选窄波束；步骤2、发端全向发送，收端窄波束扫描，收端选择备选收窄波束；步骤3、发端备选波束和收端备选波束进行窄波束对测量，根据发端通知的流数利用SINR准则确定最优收发波束。举例来说,上述方法中，在步骤1和步骤2确定了发端备选窄波束以及备选收窄波束之后，具体的波束训练过程如下：假设发端通知的流数为2，发端的备选波束为1,9,25,28，收端的备选波束为3,6,8,15。发端依次发送备选波束，收端在每个备选波束下依次扫描收备选波束，并通过SNR测量获得每对波束的SNR。假设发端采用波束1发送第一个流，收端采用波束3接收第一个流，则波束1到3的SNR1-3为第一个流的信号功率；假设发端采用波束28发送第二个流，收端采用波束6接收第二个流，则波束28到波束6的SNR28-6为第二个流的信号功率；并且发端波束1到收端波束6的SNR1-6为第二个流的干扰，发端波束28到收端波束3的SNR28-3为第一个流的干扰。由此可以计算出第一个流的信干噪比(Signal to interference plus noise ratio，SINR)为
Figure BDA0001159125080000011
第二个流的SINR为
Figure BDA0001159125080000021
以此类推可以计算出每一种收发波束组合的SINR值，最后以SINR最高的收发波束组合作为最终通信所使用的收发波束组合。
然而，上述波束训练方法,只是根据不同波束的信号功率计算SINR,因此选择出的收发波束组合可能并不能最好的适配传输信道，从而不能满足收端和发端之间的通信需求，使得收端和发端之间的多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)传输性能下降，从而导致收端和发端之间的传输效率降低。
发明内容
本申请实施例提供一种波束训练方法及装置，用以训练出满足收端和发端之间的通信需求的波束组合，从而提高收端和发端之间的传输效率。
第一方面，本申请实施例提供一种波束训练方法，包括：
第一设备接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；
所述第一设备将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；
所述第一设备将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
根据本申请实施例提供的方法，第一设备接收到第二设备发送的N组训练序列之后，根据信道估计的结果获得在每组训练序列下的信道容量，从而将获得的最大的信道容量所对应的训练序列作为目标训练序列，从而将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合、将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。由于第一设备确定出的最优波束组合的信道容量最大，从而能够提高收端和发端之间的传输效率。
可选的，所述方法还包括：
所述第一设备将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
所述第一设备使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
可选的，第一设备接收第二设备发送的N组训练序列之前，还包括：
所述第一设备接收所述第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
通过上述方法，第一设备通过第二设备发送的第一波束组合训练指示信息，可以确定第二设备发送N组训练序列的波束训练时长和第二设备使用的波束组合的顺序，从而可以保证第一设备和第二设备的行为一致，并且保证第一设备和第二设备在各自所有可能的波束组合间进行了无遗漏和不重复的波束组合训练，使得第一设备能够获得各种可能组合下的等效信道信息。
可选的，第一设备接收第二设备发送的N组训练序列之前，还包括：
所述第一设备与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
通过上述方法，第一设备根据收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，可以保证第一设备和第二设备在各自所有可能的波束组合间进行了无遗漏和不重复的波束组合训练，使得第二设备能够获得各种可能组合下的等效信道信息。
可选的，所述第一设备为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
第二方面，本申请实施例提供一种波束训练方法，包括：
第二设备向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述第二设备接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
根据本申请实施例提供的方法，第二设备向第一设备发送N组训练序列之后，接收第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，从而可以根据最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息向第一设备发送数据，由于第一设备确定出的最优波束组合的信道容量最大，因此根据最优波束组合中发波束的波束信息发送数据能够提高收端和发端之间的传输效率。
可选的，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第二设备根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
通过上述方法，第二设备根据发端备选窄波束集合以及收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，从而可以避免从所有可能的波束组合中进行遍历，从而提高了确定发送所述N组训练序列的N种波束组合的效率。
可选的，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
所述第二设备根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
通过上述方法，第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，从而避免轮流使用第二设备所有可能的波束轮所述第一设备发送波束训练序列，从而提高了确定发送所述N组训练序列的N种波束组合的效率。
可选的，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备向所述第一设备发送第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
通过上述方法，第二设备通过向第一设备发送第一波束组合训练指示信息，可以向第一设备指示出发送所述N组训练序列的波束训练时长和第二设备使用的波束组合的顺序，从而可以保证第一设备和第二设备的行为一致，并且保证第一设备和第二设备在各自所有可能的波束组合间进行了无遗漏和不重复的波束组合训练，使得第一设备能够获得各种可能组合下的等效信道信息。
可选的，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第二设备接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述第二设备接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息之后，还包括：
所述第二设备使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
第三方面，本申请实施例提供一种波束训练装置，包括：
收发单元，用于接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
处理单元，用于分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
可选的，所述收发单元还用于：
将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
可选的，所述收发单元还用于：
接收所述第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发单元还用于：
与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述装置为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
第四方面，本申请实施例提供一种波束训练装置，包括：
发送单元，用于向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
接收单元，用于接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
可选的，所述发送单元还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述接收单元还用于，与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元还用于：
向所述第一设备发送第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述接收单元还用于：
与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述发送单元还用于：
使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
第五方面，本申请实施例提供一种波束训练装置，包括：
收发机，用于接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
处理器，用于分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
可选的，所述收发机还用于：
将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
可选的，所述收发机还用于：
接收所述第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发机还用于：
与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述装置为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
第六方面，本申请实施例提供一种波束训练装置，包括：
收发机，用于向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述收发机，用于接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
可选的，所述收发机还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述收发机还用于，与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机还用于：
向所述第一设备发送第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发机还用于：
与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述收发机还用于：
使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
附图说明
图1为HBF模数两级加权系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种波束训练方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种波束训练流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种波束训练流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种波束训练流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种波束训练流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种波束训练装置结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种波束训练装置结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种波束训练装置结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种波束训练装置结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例可以应用于无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)中，目前WLAN采用的标准为IEEE 802.11系列。一个WLAN中可以包括一个或多个基本服务集(Basic Service Set，BSS)，基本服务集中的网络节点包括接入点(Access Point，AP)和站点(Station，STA)。每个基本服务集可以包含一个AP和多个关联于该AP的STA。
本申请实施例还可以应用于各种移动通信系统，例如：全球移动通讯(GlobalSystem of Mobile communication，GSM)系统、码分多址(Code Division MultipleAccess，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)、长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统、先进的长期演进(Advanced long term evolution，LTE-A)系统、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)、演进的长期演进(evolved Long Term Evolution，eLTE)系统、5G等其它移动通信系统。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
1)、终端，又称之为用户设备(User Equipment，UE)，是一种向用户提供语音和/或数据连通性的设备，例如，具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。常见的终端例如包括：手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device，MID)、可穿戴设备，例如智能手表、智能手环、计步器等。
2)、基站，可以是普通的基站(如NodeB或eNB)，可以是新无线控制器(New Radiocontroller，NR controller)，可以是集中式网元(Centralized Unit)，可以是新无线基站，可以是射频拉远模块，可以是微基站，可以是中继(relay)，可以是分布式网元(Distributed Unit)，可以是接收点(Transmission Reception Point，TRP)或传输点(Transmission Point，TP)或者任何其它无线接入设备，但本申请实施例不限于此。
3)、AP，也称之为接入点或热点等。AP是移动用户进入有线网络的接入点，主要部署于家庭、大楼内部以及园区内部，典型覆盖半径为几十米至上百米，当然，也可以部署于户外。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网。具体地，AP可以是带有无线保真(WirelessFidelity,WiFi)芯片的终端设备或者网络设备。
4)、STA，可以是无线通讯芯片、无线传感器或无线通信终端。例如：支持WiFi通讯功能的移动电话、支持WiFi通讯功能的平板电脑、支持WiFi通讯功能的机顶盒、支持WiFi通讯功能的智能电视、支持WiFi通讯功能的智能可穿戴设备、支持WiFi通讯功能的车载通信设备和支持WiFi通讯功能的计算机。
本申请实施例中，终端是指移动通信系统中的设备，STA是指WLAN中的设备，在实际中可能存在一种设备，在接入移动通信系统时被称为终端，在接入WLAN中被称为STA。
本申请实施例中，第一设备或者第二设备中可以包括两级数字加权或混合波束赋形(Hybrid Beamforming，HBF)模数两级加权形成波束和MIMO权值的系统。两级数字加权是针对于全数字架构来说的，全数字架构是指每个射频(Radio Frequency，RF)通道(chain)连接一个天线端口的架构，两级数字加权即加权分为两级，且均在基带实现，第一级加权可以用于虚拟端口到RF通道的映射，第二级加权可以用于信号流到虚拟端口的映射。
HBF模数两级加权系统架构可以如图1所示。图1所示的HBF模数两级加权系统中包括基带、RF通道、分路器、移相器(phase shifter)、功率放大器(Power Amplifier，PA)以及天线等模块。与RF通道连接的移相器阵列通过调整移相器相位形成第一级模拟波束之后，由基带进行第二级数字加权，从而实现信号流到RF通道的映射，最终映射到RF通道的信号流按照移相器移相后的相位通过天线发射出去，形成波束。
本申请实施例中，窄波束是相对全向波束来说的定向波束，窄波束并不限定波束一定是窄的，只是表现为一定角度范围内辐射强度大于平均辐射强度，具有方向性。
基于上述描述，如图2所示，为本申请实施例提供的一种波束训练方法流程示意图。
参见图2，该方法包括：
步骤201：第二设备向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中每组训练序列对应一种波束组合，N为大于0的正整数。
该步骤中，第二设备可以通过每组训练序列对应的波束组合中的发波束向第一设备发送该组训练序列。
其中，每组训练序列对应的波束组合中的发波束可以为窄波束(也可称之为定向波束，以下均称为窄波束)，当然，第二设备在仅支持全向天线时，发波束也可以为全向波束；相应的，每组训练序列对应的波束组合中的收波束可以为窄波束，也可以为全向波束。训练序列可以为第一设备与第二设备之间预先约定的比特序列。每组训练序列可以携带发送该组训练序列的波束的波束标识以及射频通道标识等信息。
步骤202：第一设备接收第二设备发送的N组训练序列。
结合前面的描述，该步骤中，第一设备可以通过每组训练序列对应的波束组合中的收波束接收该组训练序列。当然，第一设备在仅支持全向天线时，也可以通过全向天线全向的接收第二设备发送的每组训练序列。
步骤203：所述第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量。
需要说明的是，本申请实施例中，流(stream)也可以称之为信号流或空时流，以下均简称为流，相应的，流数是指流的数量。
该步骤中，第一设备可以根据接收到的每组训练序列进行信道估计，确定传输每组训练序列的等效信道，然后获得每组训练序列的等效信道在不同流数下的信道容量，也即在每组训练序列下可以获得至少一个信道容量，进而还可以确定每组训练序列下可以获得的最大的信道容量。需要说明的是，具体如何根据训练序列进行信道估计，获得每组训练序列的等效信道，本申请实施例并不限定，可以参考现有的信道估计的方法，在此不再赘述。
举例来说，假设信道估计得到的等效信道表示为H，根据H和接收机均衡公式可以获得该等效信道下的不同流的SINR，然后可以根据以下公式计算该等效信道在不同流数的下的信道容量：
Figure BDA0001159125080000151
其中，B为系统带宽，K为流数，则CK为在该等效信道下、流数为K时获得的信道容量，K的取值可以根据实际情况选取，例如对于支持四发两收(即四个发天线两个收天线)的设备，可以支持的最大流数为2，那么K的取值可以为1或2，SINRi为在该等效信道下第i个流的SINR。
最后，根据上述公式可以确定每组训练序列对应的信道容量中最大的信道容量以及每组训练序列对应最大的信道容量时所对应的流数。
当然，以上只是示例，还可以根据其他方式计算信道容量，本申请实施例对计算信道容量的方法并不限定，在此不再逐一举例说明。
步骤204：所述第一设备将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述第一设备将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
需要说明的是，本申请实施例中，第一设备最终确定出最优波束组合以及最优流数之后，第二设备可以使用所述最优波束组合中的发波束向第一设备发送数据、且发送数据的流数为最优流数，相应的第一设备使用所述最优波束组合中的收波束接收第二设备发送的数据。
在该步骤中，第一设备可以根据信道容量最大化准则，将步骤203中获得的每组训练序列下的信道容量进行比较，获取其中的最大值，即所述N组训练序列中每组训练序列对应的所有信道容量中最大的信道容量，并将所述N组训练序列中对应的该最大的信道容量一组训练序列作为目标训练序列。随后，第一设备可以将第二设备发送目标训练序列所使用的波束组合作为最优波束组合。
第一设备确定了最优波束组合以及最优流数之后，可以将最优波束组合中发波束的波束信息，或者最优流数，或者最优波束组合中发波束的波束信息以及最优流数发送给第二设备，其中波束信息中至少包括波束标识，波束信息中还可以包括与发波束对应的射频通道的射频通道标识等信息。通过向第二设备发送波束信息，可以向第二设备指示出第二设备发送目标训练序列时使用的发波束、与发波束对应的射频通道及与射频通道对应连接的天线阵列等信息。
步骤205：所述第二设备接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息。
该步骤中，第二设备可以使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。具体的，第二设备可以根据最优波束组合中发波束的波束信息确定使用相应的射频通道及与射频通道对应连接的天线阵列，生成相应的发波束，并通过该发波束向第一设备发送数据。
需要说明的是，本申请实施例中，第一设备以及第二设备为通过无线方式收发数据的设备，举例来说，第一设备与第二设备可以分别如下：第一设备为AP、第二设备为STA；或者，第一设备为STA、第二设备为AP；或者，第一设备为STA、第二设备为STA；或者，第一设备为基站、第二设备为终端；或者，第一设备为终端、第二设备为基站；或者，第一设备为终端、第二设备为终端。当然，以上只是示例，第一设备或第二设备还可以为其他类型的无线设备，在此不再逐一举例说明。
本申请实施例中，在步骤201之前，第二设备还可能需要确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，下面根据不同的场景分别描述。
第一种可能的场景：第一设备可以支持收发窄波束，第二设备也可以支持收发窄波束。
在该场景下，首先，第二设备与第一设备之间需要先进行发窄波束训练，从而确定发端备选窄波束集合；然后，第二设备与第一设备之间需要进行收窄波束训练，从而确定收端备选窄波束集合；最后，第二设备根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
具体的，结合前面的描述，如图3所示，此时在步骤201之前，还可以存在以下步骤：
步骤301：第二设备所有射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行窄波束扫描，即第二设备通过所有射频通道及其对应连接的天线阵列，依次采用不同窄波束向第一设备发送训练序列。
相应的，第一设备所有射频通道及其对应连接的天线或天线阵列同时采用全向或准全向波束接收训练序列。
步骤302：第一设备确定发端备选窄波束集合。发端备选窄波束集合中包括至少一个发波束，最终可以从发端备选窄波束集合中选择出至少一个发波束，作为第二设备向第一设备发送数据所使用的发波束。
具体的，第一设备在第二设备每个不同的窄波束下采用全向或准全向接收时，会获得当前发波束的接收信号的能量或SNR，从而可以将接收信号的能量或SNR最大的P个发波束确定为发端备选窄波束集合。其中，发端备选窄波束集合中包括的发波束的数量，可以根据实际情况确定，例如，可以只包括1个发波束，也可以包括多个发波束，也即P为大于等于1的整数。
步骤303：第一设备将发端备选窄波束集合发送至第二设备。
具体的，第一设备可以向第二设备发送发端备选窄波束集合中每个发波束的波束信息，波束信息中包括波束标识和/或与发波束对应的射频通道的射频通道标识等信息。
第二设备接收到波束信息之后，可以确定发波束、与发波束对应的射频通道及与射频通道对应连接的天线阵列等信息。
步骤304：第二设备采用全向或准全向波束向第一设备发送训练序列，针对第二设备发送的每个训练序列，第一设备各射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行收窄波束扫描，轮流通过第一设备每个不同的波束接收第二设备发送的训练序列。
步骤305：第一设备确定收端备选窄波束集合。收端备选窄波束集合中包括至少一个收波束，第一设备最终可以从收端备选窄波束集合中选择出至少一个收波束，作为第一设备接收第二设备发送的数据所使用的收波束。
具体的，第一设备在采用每个收波束接收时，会获得当前发波束的接收信号的能量或SNR，从而可以将接收信号的能量或SNR最大的Q个收波束确定为收端备选窄波束集合。其中，收端备选窄波束集合中包括的收波束的数量，可以根据实际情况确定，在此不再赘述。
步骤306：第一设备将收端备选窄波束集合发送至第二设备。
具体的，第一设备可以向第二设备发送收端备选窄波束集合中每个收波束的波束信息，波束信息中包括波束标识和/或与收波束对应的射频通道的射频通道标识等信息。
步骤307：第二设备根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，并向第一设备发送第一波束组合训练指示信息。
具体的，第二设备可以将发端备选窄波束集合中的发波束与收端备选窄波束集合中的收波束进行排列组合，从而获得多种波束组合，并将所述多种波束组合中的部分或全部波束组合作为发送所述N组训练序列的N种波束组合。
举例来说，发端备选窄波束集合中包括对应发送端射频通道1的发波束1、对应发送端射频通道2的发波束2；收端备选窄波束集合中包括对应接收端射频通道1的收波束3、对应接收端射频通道2的收波束4。那么，第二设备可以确定出以下波束组合：
波束组合1：发送端射频通道1的发波束1与接收端射频通道1的收波束3；发送端射频通道2的发波束2与接收端射频通道2的收波束4；
波束组合2：发送端射频通道1的发波束1与接收端射频通道1的收波束4；发送端射频通道2的发波束2与接收端射频通道2的收波束3。
需要说明的是，本申请实施例中，第一波束组合训练指示信息还可以指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；举例来说，第二设备发送所述N组训练序列所需的时长的确定方法可以为：根据波束组合训练规则和收发端的备选波束数量确定波束组合训练次数，再确定每个波束组合下的波束从发送至接收所需的时长，一般由系统波束训练导频序列长度、系统波束间切换时间等确定，最后将组合训练次数乘以每个波束组合的训练时间就可以确定第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻；需要说明的是，第一波束组合训练指示信息也可以不指示该起始时刻，此时第一设备与第二设备之间可以预先约定，当第二设备发送所述第一波束组合训练指示信息的预设时长后，第二设备即开始向第一设备发送训练序列。
第二设备通过向第一设备发送第一波束组合训练指示信息，可以向第一设备指示出发送所述N组训练序列的波束训练时长和第二设备使用的波束组合的顺序，从而可以保证第一设备和第二设备的行为一致，并且保证第一设备和第二设备在各自所有可能的波束组合间进行了无遗漏和不重复的波束组合训练，使得第一设备能够获得各种可能组合下的等效信道信息。
步骤301至步骤307可以在步骤201之前执行，为了描述完整的流程，下面结合步骤301至步骤307，将步骤201至步骤205的内容描述如下：
步骤308：第二设备依次使用确定出的N种波束组合中每种波束组合的发波束，轮流向第一设备发送训练序列，共发送N组训练序列。相应的，第一设备依次使用所述N种波束组合中，与第二设备使用的发波束对应的波束组合中的收波束接收训练序列。
步骤309：第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列，确定每组训练序列对应的信道容量，然后根据信道容量最大化准则，将第二设备发送目标训练序列所使用的波束组合作为最优波束组合以及将目标训练序列对应的信道容量中最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
该步骤的具体内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
第一设备根据获得的等效信道进行信道容量和最优流数判断，进而根据信道容量最大化准则选择的最优波束组合能够使得最终传输数据的信道的信道容量最大，从而提高传输效率。
步骤310：第一设备将最优波束组合中发波束的波束信息和/或最优流数发送给第二设备。
最后，还可以包括步骤311：第二设备使用最优波束组合中发波束的波束信息所指示的波束以及最优流数向第一设备发送数据。
相应的，第一设备使用所述最优波束组合中的收波束接收第二设备发送的数据。
第二种可能的场景：第一设备可以支持收发窄波束，第二设备也可以支持收发窄波束。
在该场景与第一种可能的场景中的步骤除了以下步骤外，基本相同：在第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合之后，第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SINR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；第二设备根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
具体的，结合前面的描述，如图4所示，此时在步骤201之前，还可以存在以下步骤：
步骤401：第二设备所有射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行窄波束扫描，即第二设备通过所有射频通道及其对应连接的天线阵列，依次采用不同窄波束向第一设备发送训练序列。
相应的，第一设备所有射频通道及其对应连接的天线或天线阵列同时采用全向或准全向波束接收训练序列。
步骤402：第一设备确定发端备选窄波束集合。发端备选窄波束集合中包括至少一个发波束，最终可以从发端备选窄波束集合中选择出至少一个发波束，作为第二设备向第一设备发送数据所使用的发波束。
该步骤具体的内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
步骤403：第一设备将发端备选窄波束集合发送至第二设备。
该步骤具体的内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
步骤404：第二设备采用发端备选窄波束集合中的发波束轮流向第一设备发送训练序列，针对第二设备发送的每个训练序列，第一设备各射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行收窄波束扫描，轮流通过第一设备每个不同的波束接收第二设备发送的训练序列。
需要说明的是，第二设备在每次发送训练序列时，可以向第一设备指示当前发送训练序列所使用的波束的波束标识以及波束对应的射频通道的射频通道标识等信息。
通过上述方法，第二设备可以直接采用发端备选窄波束集合中的发波束轮流向第一设备发送训练序列，从而减少了第一设备筛选发波束的数量、减少了第一设备确定收发备选窄波束对集合所需的时间，进一步提高了第二设备确定了发送N组训练序列的N种波束组合的效率。
步骤405：第一设备确定收发备选窄波束对集合。收发备选窄波束对集合中包括至少一组收发波束，第一设备最终可以从收发备选窄波束对集合中选择出一组收发波束，作为最优波束组合。
具体的，第一设备在采用每个收波束接收时，会获得当前发波束的接收信号的能量或SNR，从而可以将接收信号的能量或SNR最大的Q个收波束确定为收端备选窄波束集合。其中，收端备选窄波束集合中包括的收波束的数量，可以根据实际情况确定，在此不再赘述。
步骤406：第一设备将收发备选窄波束对集合发送至第二设备。
具体的，第一设备可以向第二设备发送收发备选窄波束对集合中每组收发波束的波束信息。
步骤407：第二设备根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，并向第一设备发送第一波束组合训练指示信息。
举例来说，第二设备可以将发端备选窄波束集合中的部分或全部波束组合作为发送所述N组训练序列的N种波束组合。
步骤401至步骤407可以在步骤201之前执行，步骤407之后的流程，可以参考前面步骤308-311的描述，在此不再赘述。
第三种可能的场景：第一设备只支持全向或准全向天线，第二设备可以支持收发窄波束的天线。
在该场景下，只需要确定发端备选窄波束集合，不需要确定收端备选窄波束集合，在第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合之后，所述第二设备根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
具体的，结合前面的描述，如图5所示，此时在步骤201之前，还可以存在以下步骤：
步骤501：第二设备所有射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行窄波束扫描，即第二设备通过所有射频通道及其对应连接的天线阵列，依次采用不同窄波束向第一设备发送训练序列。
相应的，第一设备所有射频通道及其对应连接的天线或天线阵列同时采用全向/准全向波束接收训练序列。
步骤502：第一设备确定发端备选窄波束集合。发端备选窄波束集合中包括至少一个发波束，最终可以从发端备选窄波束集合中选择出至少一个发波束，作为第二设备向第一设备发送数据所使用的发波束。
该步骤具体的内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
步骤503：第一设备将发端备选窄波束集合发送至第二设备。
该步骤具体的内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
步骤504：第二设备根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，并向第一设备发送第一波束组合训练指示信息。
需要说明的是，由于第一设备只支持全向或准全向天线，因此第一设备确定出的每种波束组合中可以只包括发波束。
举例来说，第二设备可以将发端备选窄波束集合中的部分或全部波束作为发送所述N组训练序列的N种波束组合。
步骤501至步骤504可以在步骤201之前执行，步骤504之后的流程，可以参考前面步骤308-311的描述，在此不再赘述。
图3至图5的流程中，第一设备为AP、第二设备为STA时，或者，第一设备为基站、第二设备为终端时，实现了下行波束训练。相应的，第一设备为STA、第二设备为AP时，或者，第一设备为终端、第二设备为基站时，实现了上行波束训练。
图3至图5的流程中，在进行下行波束训练时，训练出的最优波束组合可以用来传输下行数据。可选的，如果上下行的互易性成立，那么训练出的最优波束组合还可以用来传输上行数据。当然，如果上下行的互易性不成立，为了就行上行数据传输，对于图3至图4的流程，第一设备与第二设备可以按照上述流程进行训练，确定出用来传输上行数据的最优波束组合；对于图5的流程，可以按照下面图6描述的流程来进行训练。其中，上下行的互易性成立是指，上下行天线阵列、RF通道特性及等效信道完全相同。
同样的道理，在进行上行波束训练时，训练出来用来传输上行数据的最优波束组合，在上下行的互易性成立时，也可以直接用来传输下行数据。
第四种可能的场景：第一设备可以支持收发窄波束的天线，第二设备只支持全向或准全向天线。
在该场景下，只需要确定收端备选窄波束集合，不需要确定发端备选窄波束集合，在第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定收端备选窄波束集合之后，所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合，并向第二设备发送第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送N组训练序列所需的时长。可选的，所述第二波束组合训练指示信息还可以指示出第二设备发送所述N组训练序列所使用的波束组合的顺序。
第二设备接收第一设备发送的第二波束组合训练指示信息之后，按照所述第二波束组合训练指示信息的指示向所述第一设备发送所述N组训练序列。
具体的，结合前面的描述，如图6所示，此时在步骤201之前，还可以存在以下步骤：
步骤601：第二设备所有射频通道及其对应连接的天线或天线阵列同时采用全向/准全向波束发送训练序列。
相应的，第一设备所有射频通道及其对应连接的天线阵列同时进行窄波束扫描，即第二设备通过所有射频通道及其对应连接的天线阵列，依次采用不同窄波束接收第一设备发送的训练序列。
步骤602：第一设备确定收端备选窄波束集合。收端备选窄波束集合中包括至少一个收波束，第一设备最终可以从收端备选窄波束集合中选择出至少一个收波束，作为接收第二设备发送数据所使用的收波束。
该步骤具体的内容可以参考前面的描述，在此不再赘述。
步骤603：第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定第二设备发送所述N组训练序列的N种波束组合，并向第二设备发送第二波束组合训练指示信息。
需要说明的是，由于第二设备只支持全向或准全向天线，因此第一设备确定出的每种波束组合中可以只包括收波束。
举例来说，第一设备可以将所述收端备选窄波束集合中的部分或全部收波束作为所述N种波束组合。
步骤604：第二设备向第一设备依次发送N组训练序列。
相应的，第一设备依次使用所述N种波束组合中的收波束接收训练序列。
步骤605：第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列，确定每组训练序列对应的信道容量，然后根据信道容量最大化准则，将第二设备发送目标训练序列所使用的波束组合作为最优波束组合，并确定出最优波束组合对应的最优流数。
步骤606：第一设备将最优流数发送给第二设备。
最后，步骤607：第二设备使用最优流数向第一设备发送数据。
相应的，第一设备使用所述最优波束组合中的收波束接收第二设备发送的数据。
结合前面的描述，图6的流程中，第一设备为AP、第二设备为STA时，或者，第一设备为基站、第二设备为终端时，实现了下行波束训练。相应的，第一设备为STA、第二设备为AP时，或者，第一设备为终端、第二设备为基站时，实现了上行波束训练。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种波束训练装置，该装置可执行上述方法实施例。
参见图7，该装置包括：
收发单元701，用于接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
处理单元702，用于分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
可选的，所述收发单元701还用于：
将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
可选的，所述收发单元701还用于：
接收所述第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发单元701还用于：
与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述装置为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种波束训练装置，该装置可执行上述方法实施例。
参见图8，该装置包括：
发送单元801，用于向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
接收单元802，用于接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
可选的，所述发送单元801还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述接收单元802还用于，与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元801还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元801还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述发送单元801还用于：
向所述第一设备发送第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述接收单元802还用于：
与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述发送单元801还用于：
使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种波束训练装置，该装置可执行上述方法实施例。
参见图9，该装置包括：
收发机901，用于接收第二设备发送的N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
处理器902，用于分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数。
可选的，所述收发机901还用于：
将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
可选的，所述收发机901还用于：
接收所述第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发机901还用于：
与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述装置为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供一种波束训练装置，该装置可执行上述方法实施例。
参见图10，该装置包括：收发机1001、处理器1002；
收发机1001，用于向第一设备发送N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述收发机1001，用于接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
可选的，所述收发机1001还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述收发机1001还用于，与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机1001还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机1001还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
可选的，所述收发机1001还用于：
向所述第一设备发送第一波束组合训练指示信息；
所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：
第二设备发送所述N组训练序列所需的时长；
第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；
第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻。
可选的，所述收发机1001还用于：
与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
可选的，所述收发机1001还用于：
使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
本申请实施例中，收发机可以是有线收发机，无线收发机或其组合。有线收发机例如可以为以太网接口。以太网接口可以是光接口，电接口或其组合。无线收发机例如可以为无线局域网收发机，蜂窝网络收发机或其组合。处理器可以是中央处理器(英文：centralprocessing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。存储器可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如只读存储器(英文：read-only memory，缩写：ROM)，快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard disk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中，图9以及图10中还可以包括总线接口，总线接口可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器代表的一个或多个处理器和存储器代表的存储器的各种电路链接在一起。总线接口还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机提供用于在传输介质上与各种其他设备通信的单元。处理器负责管理总线架构和通常的处理，存储器可以存储处理器在执行操作时所使用的数据。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种波束训练方法，其特征在于，包括：
第一设备接收第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：第二设备发送N组训练序列所需的时长；第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻；
所述第一设备接收所述第二设备发送的所述N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述第一设备分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；
所述第一设备将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；
所述第一设备将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数；
所述第一设备将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；
所述第一设备使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一设备接收第二设备发送的N组训练序列之前，还包括：
所述第一设备与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
4.一种波束训练方法，其特征在于，包括：
第二设备向第一设备发送第一波束组合训练指示信息；所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：所述第二设备发送N组训练序列所需的时长；所述第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；所述第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻；
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第二设备根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合；
所述第二设备向所述第一设备发送所述N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
所述第二设备接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
所述第二设备根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述第二设备根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二设备向第一设备发送N组训练序列之前，还包括：
所述第二设备与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
所述第二设备接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
8.根据权利要求4至7任一所述的方法，其特征在于，所述第二设备接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息之后，还包括：
所述第二设备使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
9.一种波束训练装置，其特征在于，包括：
收发单元，用于接收第二设备发送的第一波束组合训练指示信息；所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：所述第二设备发送N组训练序列所需的时长；所述第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序；所述第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻；接收所述第二设备发送的所述N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
处理单元，用于分别根据接收到的所述N组训练序列中的每组训练序列进行信道估计，并根据所述信道估计的结果获得在所述每组训练序列下的信道容量；将所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合作为最优波束组合；其中，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；将所述最大的信道容量所对应的流数作为最优流数；
所述收发单元还用于：将所述最优波束组合中的发波束的波束信息以及所述最优流数发送至所述第二设备；使用所述最优波束组合中的收波束接收所述第二设备使用所述波束信息指示的发波束以及所述最优流数发送的数据。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述收发单元还用于：
与所述第二设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
根据所述收端备选窄波束集合确定第二波束组合训练指示信息，并向所述第二设备发送所述第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置为以下任一种设备：接入点AP；站点STA；基站；终端；
所述第二设备为以下任一种设备：AP；STA；基站；终端。
12.一种波束训练装置，其特征在于，包括：
发送单元，用于向第一设备发送第一波束组合训练指示信息；所述第一波束组合训练指示信息指示出以下一种或多种：第二设备发送N组训练序列所需的时长、第二设备发送所述N组训练序列时使用的每种波束组合的顺序、第二设备发送所述N组训练序列的起始时刻；向第一设备发送所述N组训练序列；其中，所述N组训练序列中的每组训练序列对应一种波束组合，所述N为大于0的正整数；
接收单元，用于接收所述第一设备发送的最优流数以及最优波束组合中发波束的波束信息，所述最优波束组合为所述第二设备发送目标训练序列所对应的波束组合，所述目标训练序列属于所述N组训练序列，且在所述目标训练序列下获得最大的信道容量；所述最优流数为所述最大的信道容量所对应的流数；
所述发送单元还用于：与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
所述接收单元还用于，与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；根据所述发端备选窄波束集合以及所述收端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述发送单元还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
使用所述发端备选窄波束集合中的每个波束轮流向所述第一设备发送波束训练序列，并接收所述第一设备发送的收发备选窄波束对集合；所述收发备选窄波束对集合为所述第一设备接收所述第二设备使用所述发端备选窄波束集合中的波束发送波束训练序列时，接收的信号能量或信噪比SNR最大的K个波束对的集合；K为大于0的正整数；
根据所述收发备选窄波束对集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述发送单元还用于：
与所述第一设备之间进行发窄波束训练，确定发端备选窄波束集合；
根据所述发端备选窄波束集合确定发送所述N组训练序列的N种波束组合。
15.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述接收单元还用于：
与所述第一设备之间进行收窄波束训练，确定收端备选窄波束集合；
接收所述第一设备发送的第二波束组合训练指示信息，所述第二波束组合训练指示信息为所述第一设备根据所述收端备选窄波束集合确定的，所述第二波束组合训练指示信息指示出第二设备发送所述N组训练序列所需的时长。
16.根据权利要求12至15任一所述的装置，其特征在于，所述发送单元还用于：
使用所述波束信息所指示的波束以及最优流数向所述第一设备发送数据。
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