[go: up one dir, main page]

CN118900140A - 一种天线配置方法和通信装置 - Google Patents

一种天线配置方法和通信装置 Download PDF

Info

Publication number
CN118900140A
CN118900140A CN202310498537.4A CN202310498537A CN118900140A CN 118900140 A CN118900140 A CN 118900140A CN 202310498537 A CN202310498537 A CN 202310498537A CN 118900140 A CN118900140 A CN 118900140A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna configuration
signal
antenna
configuration scheme
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310498537.4A
Other languages
English (en)
Inventor
阮卫
刘敬辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN202310498537.4A priority Critical patent/CN118900140A/zh
Priority to PCT/CN2024/085359 priority patent/WO2024230364A1/zh
Publication of CN118900140A publication Critical patent/CN118900140A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0602Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using antenna switching
    • H04B7/0608Antenna selection according to transmission parameters
    • H04B7/061Antenna selection according to transmission parameters using feedback from receiving side
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318Received signal strength
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/336Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391Modelling the propagation channel
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391Modelling the propagation channel
    • H04B17/3911Fading models or fading generators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0452Multi-user MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种天线配置方法和通信装置,涉及通信技术领域,能够在通道绑定的多天线设备中,确定出最优的天线和信道间的映射关系,提升多天线系统的吞吐量。其方法为:利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且多个天线传输的信号存在绑定关系;采用多种天线配置方案的信道测量信息中,信道测量信息满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。本申请实施例用于信道绑定技术中进行数据传输的过程。

Description

一种天线配置方法和通信装置
技术领域
本申请涉及芯片技术领域,尤其涉及一种天线配置方法和通信装置。
背景技术
发射端或接收端采用多天线进行数据传输时,如果空口中没有空闲且连续的信道,可采用信道绑定(channel bonding)将两个连续或不连续的信道捆绑在一起进行数据传输。例如,当空口没有空闲的连续的160M的信道时,可将空闲的两个80M的信道绑定成160M信道进行数据传输,以获得更大的传输带宽,提高数据流量吞吐量。
例如,发射端或接收端的物理天线为2个,每根天线可发射或接收高频信号或低频信号。但是,天线和高低频信号的映射关系是固定的,例如对于2天线的发射端或接收端,会固定1个天线发射或接收信道绑定的低频信号,另1个天线发射或接收信道绑定的高频信号。在这种固定的映射关系下,意味着在特定环境下的信道频率选择性是一定的。若当前映射关系下,高低频信号恰好处在信道的衰落较大的位置,则会降低接收信号的功率,导致多天线系统的吞吐性能下降。
发明内容
本申请实施例提供一种天线配置方法和通信装置,能够在信道绑定的多天线装置中,确定出最优的天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案,提升多天线系统的吞吐量。
为达到上述目的,本申请实施例采用如下技术方案。
第一方面,提供一种天线配置方法,该方法包括:利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且多个天线传输的信号存在绑定关系;采用多种天线配置方案的信道测量结果中满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。
其中,每种天线配置方案可理解为多个天线与信道绑定信号之间的映射关系。在采用目标天线配置方案进行数据传输之前,相当于是对每种天线配置方案进行了遍历,从而根据每种天线配置方案对应的信道测量结果确定最优的天线配置方案,或者说确定最优的多个天线与信道绑定信号之间的映射关系。
例如,对应2天线的发射端来说,信道绑定信号包括绑定的高频信号和低频信号,每种天线配置方案用于指示2根天线分别用于发送高频信号还是低频信号。
由此,本申请实施例中,对于多天线系统,可遍历多种天线配置方案,在多种天线配置方案下进行测量信号传输,并根据每种天线配置方案下的信道测量信息确定出最优的天线配置方案。相比现有技术中,在多个天线和绑定信号的天线配置方案固定时,如果高低频信号恰好处在信道的衰落较大的位置,会降低接收信号的功率,导致多天线系统的吞吐性能下降的问题,本申请可根据信道测量信息对多种天线配置方案进行筛选,挖掘出多天线和绑定信号间的最优的映射组合,提升多天线系统的吞吐性能。
而且,对于多入多出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统来说,固定的天线配置方案下,信道的空间相关特性是不变的。如果当前天线配置方案下信道的空间相关特性较大,不同天线间的相似程度较高,会使得MIMO的接收性能下降。如果通过本申请对多种天线配置方案的遍历确定出最优的天线配置方案,可使得MIMO场景下的天线配置方案是灵活可变的,可避免信道间的空间相关特性较大带来的MIMO接收性能下降的问题。
在一种可能的设计中,测量信号为空数据包,利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下发送空数据包,以及,接收每种天线配置方案下,接收端发送的信道质量指示;其中,空数据包用于指示接收端进行信道测量;对于每种天线配置方案,信道质量指示包括与每种天线配置方案对应的信道测量信息。相当于,确定最优的目标天线配置方案的执行过程是发生在发射端的。当发射端确定出最优的目标天线配置方案时,可根据最优的目标天线配置方案在进行信道绑定技术下的信号传输,可提升多天线系统的吞吐性能。
在一种可能的设计中,测量信号为探测帧,利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收探测帧,探测帧用于获取信道测量信息。相当于,确定最优的天线配置方案的执行过程是发生在接收端的。确定多个天线和绑定信道传输的信号的映射关系时,对于每次遍历的天线配置方案,接收端可先估计得到接收到的探测帧的信道测量信息,继而根据估计得到的信道测量信息筛选出最优的目标天线配置方案,以提升接收端的吞吐性能。
第二方面,提供一种通信装置,通信装置包括:收发单元,用于利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且多个天线传输的信号存在绑定关系;采用多种天线配置方案的信道测量信息中,信道测量信息满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。
第二方面的有益效果可参见第一方面的说明。
在一种可能的设计中,测量信号为空数据包,收发单元用于:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下发送空数据包,以及,接收每种天线配置方案下,接收端发送的信道质量指示;其中,空数据包用于指示接收端进行信道测量;对于每种天线配置方案,信道质量指示包括与每种天线配置方案对应的信道测量信息。
在一种可能的设计中,测量信号为空数据包,收发单元用于:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收空数据包。
在上述第一方面和第二方面中:
在一种可能的设计中,多个天线包括第一天线和第二天线,目标天线配置方案用于指示第一天线发射或接收第一信号,第二天线发射或接收第二信号,第一信号的频率高于第二信号的频率。这里的第一信号和第二信号为信道绑定(channel bonding)的信号,例如信道绑定的信号为80+80M,第一信号可以为高频信号+80M,第二信号可以为低频信号-80M。最终确定的满足天线配置条件的天线配置方案用于指示第一天线发射或接收+80M,第二天线发射或接收-80M。这样,在天线配置条件筛选出信道质量较好的天线配置方案时,可提升多天线系统的吞吐量。
如果是发射端执行该天线配置方法:
在一种可能的设计中,信道测量信息包括存在绑定关系的信号带宽下,与信噪比相关的测量信息。例如,存在绑定关系的信号带宽为80+80M,即160M,信道测量信息包括160M带宽下的与信噪比相关的测量信息。此时接收端反馈的160M带宽下的与信噪比相关的测量信息可以是通过绑定关系的信号的2天线反馈的,也可以是通过2天线中的其中1个天线反馈的,本申请不进行限定。这样,发射端可根据信道测量信息进行天线配置方案的筛选,得到最优的天线配置方案进行数据传输,可提升多天线系统的吞吐性能。
在一种可能的设计中,对于每种天线配置方案,信道测量信息包括存在绑定关系的信号带宽下,每个子频带发送的每条空时流对应的平均信噪比,对于任一子频带中的每条空时流,每条空时流对应的平均信噪比为每条空时流在任一子频带中的多个载波上发送时的信噪比的平均值。例如在Wi-Fi系统中,信道测量信息可以理解为信道质量指示(channel quality indication,CQI),例如,CQI可包括绑定信道160+160M的信号带宽内每个子频带传输的每条空时流的平均信噪比。例如对于单个信道的160M带宽为例,包括1992个子载波,以每26个子载波为一个资源组(resource unit,RU)组成一个子频带,每个子频带对应大致2M带宽。其中,每个子载波上可传输多条空时流。对于每个子频带,其中的每个子载波上的每条空时流可对应一个信噪比,每条空时流在26个子载波上传输时,每条空时流对应一个平均信噪比。
在一种可能的设计中,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下,多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比中的最小平均信噪比,以及,多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比的平均值确定的。由于信噪比的值越大,可表征信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。例如,可在发射端中预配置筛选条件,根据上述计算得到的每种天线配置方案对应的最小平均信噪比以及平均信噪比的平均值是否满足筛选条件,将满足天线配置条件的目标天线配置方案作为最终的天线配置方案。
如果是接收端执行该天线配置方法:
在一种可能的设计中,信道测量信息包括与信噪比、接收信号强度或误差向量幅度中的至少一种相关的测量信息。即信噪比、接收信号强度或误差向量幅都可反映出当前的天线配置方案下的信道质量,以便接收端确定出信道质量最优的目标天线配置方案,提升接收端的吞吐性能。
在一种可能的设计中,对于每种天线配置方案,信道测量信息包括多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比、多个天线的每个天线的接收信号强度,以及接收的探测帧内多个符号的每个符号内,每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度中的至少一种。其中,信噪比的值越大,可表征信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。接收信号强度越高,信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。误差向量幅度表征的是数据解调向量结果距离理论星座点的距离,是衡量数据解调能力的重要指标。误差向量幅度越小,说明信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。
在一种可能的设计中,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线接收到的多条空时流的分别对应的信噪比中的最小信噪比,以及,多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比的平均值(总平均信噪比)确定的。这样,在根据最小信噪比和总平均信噪比确定出目标天线配置方案时,可确定出信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调的映射组合,提升系统接收性能。
在一种可能的设计中,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线分别对应的接收信号强度中的最小接收信号强度,以及,多个天线分别对应的接收信号强度的平均值确定的。这样,在根据接收信号强度确定出最优的映射组合时,可确定出能够使得接收信号强度最大的映射组合,提升系统接收性能。
在一种可能的设计中,目标天线配置方案是根据多种映射关系的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线在多个符号内的多个子载波分别对应的多条空时流分别对应的误差向量幅度中的最大误差向量幅度,以及,多条空时流分别对应的误差向量幅度的平均值确定的。这样,可根据每种天线配置方案,可根据误差向量幅度确定出信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调的目标天线配置方案,提升系统接收性能。
第三方面,提供一种通信装置,通信装置包括多个天线、收发器和处理器,多个天线、收发器与处理器耦合,处理器用于控制收发器通过多个天线执行上述第一方面或第一方面的任一项所述的方法。
第四方面,提供一种芯片,芯片与存储器耦合,用于读取并执行存储器中存储的程序指令,以实现如上述第一方面或第一方面的任一项所述的方法。
第五方面,本申请实施例提供了一种通信装置,该装置包含在电子设备中,该装置具有实现上述任一方面及任一项可能的实现方式中电子设备行为的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块或单元。例如,收发模块或单元。
第六方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括天线、一个或多个处理器以及一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合,一个或多个存储器用于存储计算机程序代码,计算机程序代码包括计算机指令,当一个或多个处理器执行计算机指令时,使得电子设备执行上述第一方面及任一项可能的实现方式中的天线配置方法。
第七方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机指令,当计算机指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述第一方面及任一项可能的实现方式中的天线配置方法。
第八方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一方面及任一项可能的实现方式中的天线配置方法。
第九方面,提供一种芯片系统,芯片系统应用于如第二方面及任一项可能的实现方式中的通信装置;芯片系统包括一个或多个接口电路和一个或多个处理器;接口电路和处理器通过线路互联;处理器通过接口电路从通信装置的处理器接收并执行计算机指令。
可以理解的是,上述提供的任一种通信装置、电子设备、芯片、芯片系统、计算机可读存储介质或计算机程序产品等均可以应用于上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种(HE)beamformee和beamformer间的通信过程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种80+80M的信道绑定示意图;
图3为本申请实施例提供的一种Wi-Fi场景的通信系统示意图;
图4为本申请实施例提供的一种信道绑定的收发天线示意图;
图5为本申请实施例提供的一种天线配置方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的一种2天线的多天线系统示意图;
图7为本申请实施例提供的一种接收端的天线配置方案示意图;
图8为本申请实施例提供的一种发射端/接收端的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种遍历2天线发射端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图10为本申请实施例提供的一种遍历2天线接收端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图11为本申请实施例提供的一种遍历4天线发射端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图12为本申请实施例提供的一种遍历4天线接收端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图13为本申请实施例提供的一种遍历2天线发射端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图14为本申请实施例提供的一种遍历2天线接收端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图15为本申请实施例提供的一种遍历4天线发射端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图16为本申请实施例提供的一种遍历4天线接收端和绑定信道传输的信号间的天线配置方案示意图;
图17为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图;
图18为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解,示例的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。如下所示:
正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM):是多载波调制(multi carrier modulation,MCM)的一种。OFDM技术是多载波传输方案的实现方式之一,其调制和解调是分别基于逆快速傅里叶变换(inverse fast fourier transform,IFFT)和快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)实现的,是实现复杂度最低和应用最广的一种多载波传输方案。在通信系统中,信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽要宽得多。OFDM能够广泛应用的前提是OFDM能充分利用信道的带宽。
OFDM的主要思想是,将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,将并行的低速子数据流调制到在每个子信道上进行传输。在接收端也可以采用相关技术将正交信号分开,可减少子信道间的符号间干扰(inter symbolinterference,ISI)。其中,每个子信道上的信号带宽小于原信道的相关带宽,因此,每个子信道上可以看成平坦性衰落,从而可以消除码间干扰。而且,由于每个子信道带宽仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变成相对容易。
多入多出(multiple-input multiple-output,MIMO)系统:采用了多发射天线和多接收天线。由于采用的多组天线,从发射端到接收端无线信号对应一条空间流(spatialstreams)是通过多条路径传输的。在接收端可采用一定的算法对多个天线接收到的信号进行处理,可明显改善接收端的信噪比。即使在接收端距离发射端较远时,接收端也能获得较好的信号质量。MIMO系统能够极大地提高信道容量,具有较高的频谱利用效率。
波束成形(beamforming,BF):源于自适应天线的一个概念,接收端的信号处理可以通过对天线阵列接收到的各路信号进行加权合成,形成所需的理想信号。从天线方向图(pattern)视角来看,相当于形成了规定指向上的波束。波束成形将原来全方位的接收方向图转换成了有零点、有最大指向的波瓣方向图。相对于传统的天线阵列,波束成形具有指向特定方向传播,能量集中和干扰小等优点。
波束成型一般会获取加权矩阵,该矩阵用于将“波束”对准用户。以Wi-Fi系统为例,波束成形功能的实现过程是由beamformer发送探测(sounding)帧,从而触发beamformee向beamformer反馈加权矩阵。beamformer再通过反馈的加权矩阵计算预编码(precoding)矩阵用于波束成形。其中,beamformer可理解为波束成形发送端,是发送探测帧且进行预编码的一方,或者说是准备进行波束成形调整的一方。beamformee可理解为波束成形接收端,是接收探测帧并反馈加权矩阵的一方,或者说是辅助发送端进行波束成形的一方。在Wi-Fi系统中,例如beamformer可以为Wi-Fi中的接入点(access point,AP),beamformee为终端设备,或者beamformer可以为终端设备,beamformee为AP。
图1中的(a)为电气与电子工程师协会(institute of electrical andelectronics engineers,IEEE)802.11ac协议中高吞吐量(very high throughput,VHT)格式的探测帧和单个用户反馈加权矩阵的过程示意图。波束成形发送端可先向波束成形接收端发送VHT空数据包(null data packet,NDP)announcement(宣告),以先告知波束成形接收端将开始发送用于波束成形的探测帧。而后在短帧间间隔(short interframe space,SIFS)后,波束成形发送端可向波束成形接收端发送探测帧,例如发送NDP,并接收波束成形接收端反馈的VHT压缩波束(compressed beamforming)的帧,其中携带加权矩阵。波束成形发送端根据接收到的加权矩阵计算预编码矩阵后,根据预编码矩阵向波束成形接收端发送波束。
图1中的(b)为电气与电子工程师协会(institute of electrical andelectronics engineers,IEEE)802.11ac协议中VHT格式的探测帧和多用户反馈加权矩阵的过程示意图。波束成形发送端可先向多个用户,即图1中示出的波束成形接收端1、波束成形接收端2和波束成形接收端3发送VHT NDP announcement,以先告知多用户将开始发送用户波束成形的探测帧。而后在短帧间间隔(short interframe space,SIFS)后,波束成形发送端可先向波束成形接收端1发送探测帧,例如发送NDP,并接收波束成形接收端1反馈的VHT压缩波束(compressed beamforming)的帧,其中携带加权矩阵。波束成形发送端根据接收到的加权矩阵计算预编码矩阵后,根据预编码矩阵向波束成形接收端1发送波束。类似的,波束成形发送端可分别向波束成形接收端2发送给波束成形报告请求(beamformingreport poll),并根据波束成形接收端2反馈的VHT compressed beamforming携带的加权矩阵计算预编码矩阵后,分别向波束成形接收端2发送波束。波束成形发送端和波束成形接收端3的过程与波束成形发送端和波束成形接收端2的过程类似。
其中,NDP是指无数据的数据包,是只包含前导的帧,这里指上述探测帧,该帧的目的不是为了波束成形接收端解调数据字段,是为了通过前导来测量信道获得信道矩阵。
具体地,对于波束成形接收端,其工作流程可以为:波束成形接收端的信道估计(channel estimation,CHE)模块使用探测帧中携带的长训练字段(long training field,LTF)进行信道估计,得到信道矩阵H,再通过奇异值分解(singular value decomposition,SVD)模块对信道估计模块输出的信道矩阵H进行分解,得到待反馈的加权矩阵。该流程可通过公式(1)描述如下。
SVD(Hm×n)=Um×mm×nV′n×n 公式(1)
其中,Um×m和Vn×n表示酉矩阵,∑m×n()为对角阵(只有主对角线上有值),其他元素均为0,V′n×n表示SVD模块输出的加权矩阵。
波束成形发送端对接收到的加权矩阵进行预编码,得到的预编码矩阵可与待发送的数据相乘后输出至IFFT模块,IFFT模块将频域信号转换为时域信号后进行发送。
对于不支持波束成形功能的终端(station,STA),也可以使用传统波束成形(legacy transmit beamforming,Legacy TxBF)获取作为接收端的目标STA的加权矩阵。该Legacy TxBF的算法中,STA可使用上行信道估计结果,基于上下行信道理论上的转置关系使用上行信道和AP侧通道校正因子代替下行信道来计算波束成形功能中目标STA的的加权矩阵,实现等效的下行波束成形功能。
具体地,对于Legacy TxBF的处理流程可以为:STA的信道估计模块输出对上行信道的估计结果,再通过信道估计校准模块根据估计结果得到近似的下行信道矩阵,信道估计校准模块的计算公式可如公式(2)。
其中,HUL表示信道估计模块输出上行信道的信道估计,HDL为近似得到的下行信道矩阵,β1~β4为各信道的校正因子。STA在得到HDL后,可再通过SVD模块得到加权矩阵。
图1中的(c)为一种波束成型过程中采用高效率(high efficiency,HE)格式的探测帧和单个用户反馈的HE压缩波束(compressed beamforming)的过程示意图。HE波束成形(HE beamformer)发送端可先向HE波束成形接收端发送HE NDP宣告,以先告知HE波束成形接收端将开始发送HE波束成形的探测帧。而后在SIFS后,HE波束成形发送端可向HE波束成形接收端发送HE探测(sounding)NDP,以指示HE波束成形接收端反馈HE压缩波束的帧。而后,HE波束成形发送端接收HE波束成形接收端分别反馈的HE压缩波束的帧,HE压缩波束的帧携带信道测量指示(channel quality indication,CQI)。HE波束成形发送端根据CQI进行信道估计后,向HE波束成形接收端发送波束。
图1中的(d)为一种波束成型过程中采用HE格式的探测帧和多个用户反馈的HE压缩波束的过程示意图。HE波束成形发送端可先向多个用户,即图1中的(d)中示出的HE波束成形接收端1、HE波束成形接收端2和HE波束成形接收端3发送HE NDP宣告,以先告知多用户将开始发送用户波束成形的探测帧。而后在SIFS后,HE波束成形发送端可先向多个HE波束成形接收端发送HE探测(sounding)NDP,以指示多个HE波束成形接收端反馈HE压缩波束的帧。而后,HE波束成形发送端可向多个HE波束成形接收端发送波束成形报告(beamformingreport Poll)激活(trigger)的指示,并接收多个HE波束成形接收端分别反馈的HE压缩波束(compressed beamforming)的帧,其中HE压缩波束的帧携带CQI。HE波束成形发送端根据接收到的多个HE波束成形接收端发送的CQI分别进行信道估计后,向多个HE波束成形接收端分别发送波束。
信道绑定(channel bonding):也可以称为双拼信道,是将两个或两个以上的连续或不连续的信道捆绑在一起进行数据传输。在802.11ac/ax/be协议中提到了信道绑定的概念,例如80+80M的信道绑定。如图2所示为一种80+80M的信道绑定示意图,当空口没有连续的160M的信道时,可选择2个空闲的80M(可包括4个20M子信道)拼接为160M的信道进行数据传输,以达到更大的流量吞吐。例如对于Wi-Fi系统,可采用绑定的80+80M策略得到160的信道,也可以采用绑定的160+160M策略得到320M的信道,以提高收发机的灵活度以及兼容性。
信道空间相关性:其大小主要与两个因素有关,一是天线的形态,即天线阵元间的距离,二是角度(azimuth spread,AS)扩展的大小。其中,天线阵元间的距离越小,空间相关性越强,反之越弱。在相同的天线间隔下,角度扩展越小,空间相关性越强,反之越弱。其中,角度扩展是用来描述空间选择性衰落的重要参收发天线周围的本地散射体以及远端散射体引起的,与角度功率谱(power azimuth spectrum,PAS)有关。角度扩展描述了功率谱在空间上的色散程度,根据环境的不同在[0,360]之间分布。角度扩展越大,表明散射环境越强,信号在空间相反,角度扩展越小,表明散射环境越弱,信号在空间的色散度越低。在天线到达角相同的情况下,角度扩展越大,不同天线接收到的信号间的相关性越小。
固定天线与高低信道的映射关系时,意味着在特定环境下信道空间相关特性是一定的。一般地,如果当前映射关系下的信道相关特性较大,对单入多出(single-inputmultiple-output,SIMO)多天线合并接收有利,但是对MIMO接收性能有副作用。这是由于,MIMO系统大容量的实现和系统其它性能的提高以及MIMO系统中使用的各种信号处理算法的性能优劣都极大地依赖于MIMO信道的特性,特别是各个天线/信道之间的相关性,且MIMO系统需要信道之间具有低相关度。
信道的频率选择性:频率选择性时衰落信道的一个重要特征。如果发送信号的所有频谱分量经历了相同的衰落,可认为信道是频率非选择性的或平坦衰落的。如果发送信号的频谱分量被不同的幅度增益与相移所影响,即经历了不同的衰落,可称信道是频率选择性的。对于频率选择性,无线信道的多径效应会导致频率选择性衰落。即如果多路信号的相对时延与一个符号的时间相比不可忽略,当多路信号迭加时,不同时间的符号会重叠在一起,造成符号间的干扰,这种衰落称为频率选择性衰落,这种信道的频率响应在所用的频段内是不平坦的。
信道互易性:是指上下行链路在相同的频率资源的不同时隙上传输,因此在相对较短的时间内(信道传播的相干时间),可认为上行链路和下行链路的传输信号所经历的信道衰落是相同的。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请实施例可应用于使用Wi-Fi协议的通信场景中,也可以应用于其他使用MIMO技术和通道绑定的协议中。本申请提供的技术方案还可以应用于未来的通信系统,本申请对此不作限定。
如图3所示为一种Wi-Fi场景的通信系统示意图。Wi-Fi又可称“无线热点”或“无线网络”,是一种基于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。该通信系统可包括网络设备31和多个终端32,例如网络设备31为AP,终端32为STA。一个AP可同时服务于多个STA,AP充分利用天线的空域资源与多个STA同时进行通信。AP可为具有2天线、4天线或6天线等的多天线设备,STA为具有2天线的多天线设备,当然STA也可以为多于2天线的设备。
其中,具有Wi-Fi功能的STA例如为终端设备,终端设备也可以称为用户设备(userequipment,UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。
终端设备可以是一种向用户提供语音/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。目前,一些终端设备的举例可以为:手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑(如笔记本电脑、掌上电脑等)、移动互联网设备(mobile internet device,MID)、虚拟现实(virtual reality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless localloop,WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备,5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的终端设备等。
此外,终端设备还可以是物联网(internet of things,IoT)系统中的终端设备。
AP可以是一个或多个(互联)的,这些AP组成的Wi-Fi网络的覆盖面积大小取决于AP的重叠范围,其覆盖面积可以从多个房间到数平方英里的范围。为适应新的业务应用和减小与有线网络带宽的差距,已经发展和普及的6代Wi-Fi系统(802.11,802.11b,802.11a/g,802.11n,802.11ac,802.11ax)中,每一代IEEE 802.11的标准都在大幅度的提升其速率和频谱利用率。
在Wi-Fi使用信道绑定(channel bonding)的场景中,示例性的,AP作为发射端时,STA可为接收端。STA为发射端时,AP为接收端。如果AP和STA均为多天线设备,AP和STA的物理天线均为2个时,以信道绑定为160+160M为例,AP和STA的每根天线可发射或接收160+160M中的高频信道信号160M或低频信道信号-160M。例如AP或STA的天线0发射或接收320M信号的低频160M信号,天线1发射或接收320M信号的高频160M信号。当然,在实际的场景中,发射端和接收端的天线也可以为4个,其中2个天线用于发射或接收高频信道信号,其余2个天线发射或接收低频信道信号。以此类推,发射端和接收端的天线也可以多于4个。
通常,在确定了一个AP和一个STA的天线和信道的映射组合时,可固定在该映射组合下进行信号发射和接收。如图4所示为一种信道绑定的收发天线示意图。以160+160M的信道绑定为例,图4示出的发射端的发射(transport,TX)天线TX0通过信道h00向接收端的接收(receive,RX)天线RX0发送低频-160M信号,发射端的发射天线TX1通过信道h11向接收端的接收天线RX1发送高频+160M信号。其中,hij表示第j根发射天线到第i根接收电线的信道,i和j为整数。
在发射端和/或接收端的天线为4个或4个以上时,这种固定天线与高低频信号的映射关系意味着,在特定环境下信道空间特性是一定的。如果当前映射关系下的信道相关特性较大,这种固定的映射关系不能覆盖所有的传输场景,MIMO接收性能较差。
而且,这种固定天线与高低频信号的映射关系意味着在特定环境下,信道频率选择性是一定的。如果当前映射关系下,高低频信号都恰好落在信道的衰落较大的位置,会降低接收信号的功率,导致接收端的接收性能下降。
因此,本申请实施例提供一种天线配置方法,该方法中,可遍历绑定信道传输的信号与多天线间的天线配置方案,寻找目标天线配置方案,即最优的天线和绑定信道传输的信号间的映射关系,以提升多天线系统的吞吐性能。即在多天线系统下的天线和绑定信道传输的信号间的映射关系为动态变化的情况下,可使得多天线系统的性能得到提升。
下面对本申请实施例进行介绍。
如图5所示为本申请实施例提供的一种天线映射方法示意图,该方法包括以下流程。
501、通信设备利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且多个天线传输的信号存在绑定关系。
每种天线配置方案也可以理解为多个天线与绑定信道传输的信号间的映射关系。也即,通信设备在多个天线与绑定信道传输的信号间的多种映射关系下分别进行信号传输。
在一些实施例中,通信设备可以为发射端,也可以为接收端。示例性的,在Wi-Fi场景中,发射端为AP,接收端为STA,或者,发射端为STA,接收端为AP。
在一些实施例中,测量信号为空数据包,利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下发送空数据包,以及,接收每种天线配置方案下,接收端发送的信道质量指示。
其中,空数据包用于指示接收端进行信道测量。
对于每种天线配置方案,信道质量指示包括与每种天线配置方案对应的信道测量信息。
此时,通信设备可理解为发射端,即由发射端遍历多个天线和存在绑定关系的信号间的天线配置方案。
在一些实施例中,信道测量信息包括存在绑定关系的信号带宽下,与信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)相关的测量信息。
在一些实施例中,对于每种天线配置方案,信道测量信息包括存在绑定关系的信号带宽下,每个子频带发送的每条空时流(space-time stream)对应的平均(average)信噪比,对于任一子频带中的每条空时流,每条空时流对应的平均信噪比为每条空时流在任一子频带中的多个载波上发送时的信噪比的平均值。
示例性的,在Wi-Fi场景中,参考图1中的(c)或(d),以单个接收端为例,发射端可作为HE beamformer,遍历多个发射天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案,向作为HE beamformee的接收端发起HE探测帧NDP,并接收每种天线配置方案下接收端发送的HEcompressed beamforming,HE compressed beamforming可理解为上述信道测量信息。例如,信道测量信息为CQI。
其中,对于所遍历的每种天线配置方案,CQI包括每种天线配置方案下绑定信道的带宽内,多个信道的每个子频带传输的每条空时流对应的平均信噪比。
本申请的方法流程也可以适用于图1中的(a)和(b)示出的通信场景中。
示例性的,如图4给出的发射端和接收端分别为2天线的多天线系统,发射端的天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案为2种。可扩展的,对于4天线的多天线系统,发射端的天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案为6种。这里先以2天线的多天线系统为例进行说明。
参考图6示出的2天线的多天线系统示意图,假设绑定信道的带宽为160+160M,发射端的发射天线TX0和TX1与高低频信号间存在两种天线配置方案。例如如图6中的(a)所示,发射端的发射天线TX0发送低频-160M信号,接收端的接收天线RX0接收低频-160M信号,发射天线TX0和接收天线RX0间的传输信道记为h00。发射天线TX1发送高频+160M信号,接收端的接收天线RX1接收高频+160M信号,发射天线TX1和接收天线RX1间的传输信道记为信道h11。而后发射端接收来自接收端反馈的信道测量信息,例如记为CQI1。如果图6示出的多天线系统为MIMO系统,虽然发射天线TX1可同时通过信道h01发送高频+160M信号,但是接收天线RX0接收不到该高频+160M信号。类似的,虽然发射天线TX0也会在信道h10发送低频-160M信号,但是接收天线RX1接收不到该低频-160M信号。此时,在该MIMO系统使用信道绑定的传输方式等价于单入单出(simple input simple output,SISO)的多天线系统。
而后,如图6中的(b)所示,发射端可切换天线配置方案,发射端的发射天线TX0发送高频+160M信号,接收端的接收天线RX1接收高频+160M信号,发射天线TX0和接接收天线RX1间的传输信道记为h10。发射天线TX1发送低频-160M信号,接收端的接收天线RX0接收低频-160M信号,发射天线TX1和接收天线RX0间的传输信道记为h01。而后,发射端接收来自接收端反馈的信道测量信息,例如记为CQI2。与上述说明类似的,如果在MIMO系统中,此时该MIMO系统使用信道绑定的传输方式等价于SISO的多天线系统。
以CQI1为例,CQI1可包括绑定信道传输的160+160M的信号带宽内每个子频带传输的每条空时流的平均信噪比。例如对于单个信道的160M带宽为例,包括1992个子载波,以每26个子载波为一个资源组(resource unit,RU)组成一个子频带,每个子频带对应大致2M带宽。其中,每个子载波上可传输多条空时流。对于每个子频带,其中的每个子载波上的每条空时流可对应一个信噪比,每条空时流在26个子载波上传输时,每条空时流对应一个平均信噪比。
502、通信设备采用多种天线配置方案的信道测量信息中,信道测量信息满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。
也即,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案下的每种天线配置方案进行信号传输时得到的信道测量信息确定的。
或者说,在遍历了每种天线配置方案,得到每种天线配置方案下的信道测量信息时,可根据每种映射关系下的信道测量信息,筛选出最优的目标天线配置方案进行数据传输。
在一些实施例中,步骤501和步骤502可以是周期性执行的,或者在通信设备所处的环境改变时启动该天线配置方法的流程。
在一些实施例中,信道测量信息包括存在绑定关系的信号带宽下,与信噪比相关的测量信息。
在一些实施例中,在步骤501的举例的基础上,当发射端接收到每种天线配置方案下反馈的CQI时,最终筛选得到的目标天线配置方案可以是发射端根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下,多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比中的最小平均信噪比,以及,多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比的平均值确定的。
由于信噪比的值越大,可表征信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。例如,可在发射端中预配置筛选条件,根据上述计算得到的每种天线配置方案对应的最小平均信噪比以及平均信噪比的平均值是否满足筛选条件,将满足天线配置条件的天线配置方案作为最终的目标天线配置方案。具体地筛选过程将在下文中进行说明。
虽然上述举例是发射端进行天线配置方案的遍历,由发射端根据每种天线配置方案下接收到的信道测量信息确定的目标天线配置方案,在一些实施例中,还可以在接收端进行天线配置方案的遍历,接收端根据每种天线配置方案下的信道测量信息确定目标天线配置方案,具体将在后文中进行说明。
由此,本申请实施例中,对于多天线系统,可遍历天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案,在多种天线配置方案下进行测量信号传输,并根据每种天线配置方案下的信道测量信息确定出最优的目标天线配置方案。相比现有技术中,在多个天线和绑定信道传输的信号的映射关系固定时,如果高低频信号恰好处在信道的衰落较大的位置,会降低接收信号的功率,导致多天线系统的吞吐性能下降的问题,本申请可根据信道测量信息对多种天线配置方案进行筛选,挖掘出天线和信道间的最优的目标天线配置方案,提升多天线系统的吞吐性能。
在一些实施例中,如果是发射端进行多种天线配置方案的遍历,根据每种天线配置方案的信道测量信息筛选目标天线配置方案,一种可能的实现方式可参考如下说明。
示例性的,上文已经说明,作为beamformer发射端可根据作为beamformee的接收端在CQI中反馈的每个子频带发送的每条空时流对应的平均信噪比确定最终的目标天线配置方案。对于发射端遍历的第n次的天线配置方案,CQI中携带的信道测量信息可如表1的第1列所示。
表1CQI报告
其中,表1中的第1列的表项Average SNR of RU index k for space-timestream i表示,子频带k中的第i条空时流的平均信噪比的索引,每个子频带k包括多个子载波组成的RU。第2列的表项AvgSNRk,i也表示子频带k中的第i条空时流的平均信噪比的实际数值的索引。由于AvgSNRk,i是HE beamformee通过信令(即compressed beamforming/CQI)反馈给HE beamformer的,因此HE beamformee需要对AvgSNRk,i进行编码后才能传输。HEbeamformer在接收到CQI时,需要对接收到的信令进行解码,才能得到第1列的内容。即当HEbeamformer解析CQI后,会得到各个子频带k发送的每条空时流i对应的平均信噪比。其中,k和i为整数。
而后,HE beamformer根据每次遍历接收到的CQI进行天线配置方案筛选的过程可如下。
1)HE beamformer可先将HE beamformee反馈的每个子频带的每条空时流的平均信噪比转换为线性值。以第n次遍历的映射关系为例,n为整数,HE beamformee反馈的第k个子频带的第i条流的平均信噪比AvgSNRn,k,i(dB)转换为线性值AvgSNRn,k,i(lin),AvgSNRn,k,i(lin)可表示为:
假设第k个子频带包括26个子载波,每个子载波包括2条空时流,对于每条空时流i,可计算得到该条空时流i在26个子载波上传输时的信噪比的平均值,得到第i条流的平均信噪比AvgSNRn,k,i(dB),再转换为线性值AvgSNR n,k,i(lin)。
2)HE beamformer根据每个子频带的每条空时流的平均信噪比确定出每次遍历的天线配置方案下的最小平均信噪比minAvgSNR n(dB),minAvgSNR n(dB)可表示为:
minAvgSNR n(dB)=mink,i(AvgSNRn,k,i(dB))。
3)HE beamformer计算第n次遍历时的多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比的平均值,可称为总平均信噪比AvgSNR n(dB),AvgSNR n(dB)可表示为:
其中,Nst表示每个子载波上传输的空时流的数量,Nsub表示绑定信道的带宽的子频带的数量。
假设天线配置方案共有N种,需要遍历N次,在得到N次遍历后,每次遍历的总平均信噪比后,可将每次遍历的总平均信噪比进行排序,例如按照从大到小的顺序排列,得到总平均信噪比的排序结果。
按照总平均信噪比的排序结果,可从大到小的顺序,根据每次遍历得到的总平均信噪比和最小平均信噪比,与预设的平均信噪比门限avg_snr_threshold和预设的最小总平均信噪比门限min_snr_threshold进行条件判断,将最先满足天线配置条件的天线配置方案作为最终要筛选得到的目标天线配置方案。
示例性的,假设对第n次遍历得到的总平均信噪比和最小平均信噪比是第一个满足以下两个条件的,满足这两个条件可表示为:
AvgSNR n(dB)-minAvgSNR n(dB)<avg_snr_threshold,以及,
minAvgSNR n(dB)>min_snr_threshold。
那么,可将第n次遍历时的天线配置方案作为最终筛选得到的目标天线配置方案。
当然,上述进行目标天线配置方案筛选的过程仅为一种示例,具体的筛选计算过程还可以存在其他的方式,本申请不进行限定。
需理解,上述实施方式的具体示例是以发射端为例进行天线配置方案的遍历,并由发射端确定的多个发射天线和绑定信道传输的信号间的目标天线配置方案的。在一些实施例中,还可以由接收端进行多个接收天线和绑定信道传输的信号间的目标天线配置方案的筛选。
如果是由接收端遍历接收天线和绑定信道传输的高低信号之间天线配置方案,测量信号可为探测帧,上述步骤501中的利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:在多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收探测帧,探测帧用于获取信道测量信息。
步骤502中在进行数据传输前,对于每次遍历的天线配置方案,接收端可先估计得到接收到的探测帧的信道测量信息,继而根据估计得到的信道测量信息筛选出最优的目标天线配置方案。
在一些实施例中,信道测量信息包括与信噪比、接收信号强度或误差向量幅度中的至少一种相关的测量信息。
在一些实施例中,对于每种天线配置方案,接收端估计得到的信道测量信息包括多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比、多个天线的每个天线的接收信号强度(received signal strength indicator,RSSI)和接收的探测帧内多个符号的每个符号内,每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度(error vector magnitude,EVM)中的至少一种。
其中,接收信号强度越高,信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。误差向量幅度表征的是数据解调向量结果距离理论星座点的距离,是衡量数据解调能力的重要指标。误差向量幅度越小,说明信号质量越好,越有利于接收端进行数据解调。
在一些实施例中,接收端还可根据每次遍历所接收到的探测帧估计得到条件数(condition number,CN),根据条件数筛选得到最优的映射组合。其中,条件数一般用于衡量矩阵乘法或逆的输出对输入误差的敏感性,条件数越大表明敏感性越差。在本申请中,如果接收端估计得到的条件数的值越大,说明信道相关性越大。对于MIMO系统来说,越不利于MIMO数据解调。
在一些实施例中,如果每次遍历时,接收端估计得到的是天线配置方案下的多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比,最终筛选得到的目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线接收到的多条空时流的分别对应的信噪比中的最小信噪比,以及,多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比的平均值确定的。此时,探测帧可以包括空数据包或数据包。
例如,在Wi-Fi场景中,对于第n次遍历,接收端可根据接收到的Wi-Fi帧估计得到每个天线的每条空时流的信噪比,记为SNRm,i,其中,m的值可为1,2,…,Nant,Nant表示接收端的天线数量,i表示空时流的索引,例如i的值可为1,2,…,Nst。接收机可与上述HEbeamformer根据每次遍历接收到的CQI进行目标天线配置方案筛选的过程类似的,接收机确定多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比的平均值,即信噪比总平均值,记为AvgSNR n(dB)。而后,也可以对每次遍历得到的信噪比总平均值进行排序后,根据预设的两个阈值进行条件判断,将排序后第一个满足条件的映射关系作为最优的目标天线配置方案。
在一些实施例中,如果每次遍历时,接收端估计得到的是天线配置方案下的多个天线分别接收到的接收信号强度,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线分别对应的接收信号强度中的最小接收信号强度,以及,多个天线分别对应的接收信号强度的平均值确定的。具体的筛选过程与根据多个天线接收到的多条空时流的分别对应的信噪比进行映射组合的过程可类似,通过预设的两个阈值进行条件判断,将排序后第一个满足天线配置条件的天线配置方案作为最优的目标天线配置方案。此时,探测帧可以包括空数据包或数据包。
在一些实施例中,如果每次遍历时,接收端估计得到的是天线配置方案下的多个天线在多个符号内的多个子载波分别对应的多条空时流分别对应的误差向量幅度,目标天线配置方案是根据多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的探测帧得到的每种天线配置方案下,多个天线在多个符号内的多个子载波分别对应的多条空时流分别对应的误差向量幅度中的最大误差向量幅度,以及,多条空时流分别对应的误差向量幅度的平均值确定的。此时,探测帧包括数据包,或者说探测帧为数据帧。
下面以接收端根据每种天线配置方案下,多个符号的每个符号内,每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度为例进行目标天线配置方案的筛选为例进行举例说明,筛选过程可包括以下流程。
1)接收端在接收到第n次遍历的天线配置方案下的数据包时,可先根据接收到的空数据包计算得到的每个符号内的每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度EVMsc,i(dB),记为EVMn,s,c,i(dB)。如上所述,每个子载波上可传输多条空时流。其中,s表示数据符号的索引,s的值可为1,2,…,Nsym,Nsym表示数据符号数量;c表示子载波索引,c的值可为1,2,…,Nsubcarrier,Nsubcarrier为一个数据符号内的子载波数量;i表示空时流的索引,i的值可为1,2,…,Nst,Nst表示每个子载波上传输的空时流数量。
2)接收端计算第n次遍历的天线配置方案下,第i条空时流的平均误差向量幅度AvgEVMn,i(dB),AvgEVM n,i(dB)可表示为:
相当于每条空时流的平均误差向量幅度是根据所有符号内的每条空时流在多个子载波上传输时误差向量幅度的平均值。
3)接收端确定第n次遍历的天线配置方案下,多个天线在多个符号内的多个子载波分别对应的多条空时流分别对应的误差向量幅度中的最大误差向量幅度maxAvgEVMn(dB)。maxAvgEVM n(dB)可表示为:
maxAvgEVM n(dB)=maxi(AvgEVM n,i(dB))。
4)接收端计算第n次遍历的天线配置方案下得到多条空时流分别对应的误差向量幅度的平均值,记为总平均误差向量幅度AvgEVMn(dB),AvgEVMn(dB)可表示为:
在按照第n次遍历的天线配置方案,得到多种天线配置方案对应的总平均误差向量幅度时,可对多种天线配置方案对应的总平均误差向量幅度按照从小到大进行排序。
而后,可从小到大的顺序开始,根据每次遍历得到的总平均误差向量幅度和最大误差向量幅度,与预设的总平均误差向量幅度门限avg_evm_threshold和预设的最大误差向量幅度门限max_evm_threshold进行条件判断,将第一个满足天线配置条件的天线配置方案作为要筛选得到的目标天线配置方案。
示例性的,假设对第n次遍历得到的总平均误差向量幅度和最大误差向量幅度是第一个满足两个条件的,满足这两个条件可表示为:
maxAvgEVMn(dB)-Avg EVMn(dB)<avg_evm_threshold,
maxAvg EVMn(dB)<max_evm_threshold。
那么,可将第n次遍历时的天线配置方案作为最终筛选得到的目标天线配置方案。
当然,上述进行目标天线配置方案筛选的过程仅为一种示例,具体的筛选计算过程还可以存在其他的方式,本申请不进行限定。
由于信道互异性,发射端也可以通过历史上作为接收机接收对端信号得到相应的信道测量信息,例如信噪比、接收信号强度指示、条件数或误差向量幅度等,筛选得到最优的天线和绑定信道传输的信号间的目标天线配置方案。
为了对比在绑定信道的场景中,通过遍历天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案得到最优的目标天线配置方案和不是最优的天线配置方案带来的效果,假设由接收端的2天线进行天线配置方案的遍历/切换,接收端在遍历过程中不是最优方案的一个天线配置方案可如图7中的(a)所示,接收端的接收天线RX1接收高频+160信号,接收天线RX1与发射天线TX1间的传输信道记为信道h11,接收端的接收天线RX0接收低频-160信号,接收天线RX0与发射天线TX0间的传输信道记为信道h00。接收机最终确定的最优的目标天线配置方案可如图7中的(b)所示,接收端的接收天线RX1接收低频-160信号,接收天线RX1与发射天线TX0间的传输信道记为信道h10,接收端的接收天线RX0接收高频+160信号,接收天线RX0与发射天线TX1间的传输信道记为h01。
对比来说,参考图7中的(c)示出的信道频域响应幅度示意图,横轴表示频率(单位:MHz),纵轴表示频域幅度(amplittude),单位为dB,可看出,信道h10的幅度大于信道h00的幅度,信道h01的幅度大于信道h11的幅度。这样一来,相比图7中的(a)的天线配置方案,图7中的(b)这种天线配置方案下,接收端接收到的高频+160信号和低频-160信号的强度都大于图7中的(a)的天线配置方案下接收端接收到的高频+160信号和低频-160信号的强度。
下面对本申请如何实现物理天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案的遍历方式进行举例说明。
在一些实施例中,可通过电路线控,即高低电平控制的方式进行天线配置方案的切换。
在一些实施例中,可通过数字配置收发机中的本地振荡器(local oscillator,LO)的中心频点实现天线配置方案的切换,或者通过电路线控的方式配置收发机中的LO的中心频点实现天线配置方案的切换。
为了方便说明本申请的切换方式,先对发射端和接收端的框架进行介绍。
无论是发射端还是接收端,图8示出了一种发射端/接收端的结构示意图,可包括基带处理器(baseband processor,BP)、射频收发器(transceiver)、射频前端(radiofrequency front-End,RFFE)模组和多个天线等,还可以包括应用处理器(applicationprocessor,AP)、存储器、电源管理模块和其他外围电路(例如对于终端设备,还可包括音频模块、显示模块和摄像模块)等。
其中,射频收发器也可称为射频集成电路(radio frequency IntegratedCircuit,RFIC)。射频集成电路可理解为一种射频收发半导体,可由1个逻辑区和1个模拟电路区组成。射频收发器能将来自调制解调器(modem)芯片(基带处理器)的数字信号,转换成模拟信号,并将其转换为用户可使用的无线电频率后通过射频前端模组和天线进行发送。同时,射频收发器能将通过射频前端模组接收的外部信号转换为数字信号,并传输至调制解调器芯片。射频前端模组为基带处理器和天线之间的部分,可在发射信号的过程中将二进制信号转换成高频率的无线电磁波信号,在接收信号的过程中将收到的电磁波信号转换成二进制数字信号。射频前端模组通常可包括功率放大器(power amplifier,PA)、滤波器、双工器、射频开关和低噪声放大器等器件。基带处理器可以理解为无线调制解调器,可用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码。
示例性的,对于发射端,图9示出了一种遍历2天线发射端和2个绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图。发射端中的射频收发器可包括数模转换器(digital to analogconver,DAC),射频前端可包括低通滤波器(low-pass filter,LPF)、本地振荡器(LO)、混频器(mixer)和PA。当发射端的基带处理器生成数字信号后传输至DAC,DAC经过数模转换将数字信号转换为模拟信号,模拟信号经过LPF后通过混频器将模拟信号搬移至对应信道的中心频点,混频器输出的信号再经过PA放大后由发射天线TX发射出去。
图9中虽然示出了2个发射天线,实际上可多于2个天线,这里先以2个天线为例进行说明。
基于图9示出的发射端的部分结构,以绑定信道传输的信号为高频信号f+和低频信号f-(例如高频+160信号和低频-160信号)为例,2天线和高低频信号间的天线配置方案的切换可通过电路线控的方式进行切换,该电路线控的方式用于控制耦合点1~4的导通关系。其中,耦合点1和耦合点3位于PA1和发射天线TX1间,耦合点2和耦合点4位于PA2和发射天线TX0间。混频器1与产生高频信号f+的LO1耦和,混频器2与产生低频信号f-的LO2耦合。耦合点1~4可位于射频前端的芯片内,也可位于射频前端的芯片与天线之间,本申请不进行限定。
需要说明的是,本申请实施例中虽然以耦合点的导通关系说明天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案,实际在实现时,不存在耦合点和耦合点间的导通或不导通的执行动作。即在实现时,线路不存在耦合点,如果采用电路线控的方式,可通过线路接收到的是高电平和低电平实现天线配置方案切换,例如耦合点间的线路接收到的是高电平,PA和天线间的线路导通,耦合点间的线路接收到的是低电平,PA和天线间的线路不导通。
发射端进行天线配置方案遍历时,例如可先通过电路线控的方式导通耦合点1和耦合点3,并导通耦合点2和耦合点4,使得发射天线TX1发射高频信号f+(例如空数据包),发射天线TX0发射低频信号f-(例如空数据包)。而后,发射端可接收当前天线配置方案下的信道测量信息1。
而后,发射端可切换天线配置方案,通过电路线控的方式导通耦合点1和耦合点4,并导通耦合点2和耦合点3,使得发射天线TX1映射发射低频信号f-,发射天线TX0发射高频信号f+。而后,发射端可接收当前天线配置方案下的信道测量信息2。
发射端再根据接收到的信道测量信息1和信道测量信息2确定这两种天线配置方案下较优的天线配置方案进行高低频信号的发射。
示例性的,对于接收端,图10示出了一种遍历2天线接收端和绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图,接收端中的射频收发器可包括模数转换器(analog to digitalconver,ADC),射频前端可包括LPF、本地振荡器LO、mixer和低噪声放大器(low noiseamplifier,LNA)。当接收端由接收天线RX接收到空口模拟信号时,模拟信号经过LNA进行放大,然后通过混频器将模拟信号下变频后传输给ADC,ADC将模拟信号转换为数字信号后输出至基带处理器进行处理。
与图9类似的,图10中虽然示出了2个接收天线,实际上可多于2个天线,这里先以2个天线为例进行说明。
基于图10示出的接收端的部分结构,以绑定信道传输的信号为高频信号f+和低频信号f-(例如高频+160信号和低频-160信号)为例,天线和绑定信道传输的信号间的映射关系的切换可通过电路线控的方式进行切换,该电路线控的方式用于控制耦合点1~4的导通关系。其中,耦合点1和耦合点3位于LNA1和接收天线RX1间,耦合点2和耦合点4位于LNA2和接收天线RX0间。混频器1与产生高频信号f+的LO1耦和,混频器2与产生低频信号f-的LO2耦合。耦合点1~4可位于射频前端的芯片内,也可位于射频前端的芯片与天线之间,本申请不进行限定。
接收端进行天线配置方案遍历时,例如可先通过电路线控的方式导通耦合点1和耦合点3,并导通耦合点2和耦合点4,使得接收天线RX1接收高频信号f+(例如空数据包),接收天线RX0接收低频信号f-(例如空数据包)。而后,接收端可根据接收到的数据包估计得到当前天线配置方案下的信道测量信息1。
而后,接收端可切换天线配置方案,通过电路线控的方式导通耦合点1和耦合点4,并导通耦合点2和耦合点3,使得接收天线RX1接收低频信号f-,接收天线RX0接收高频信号f+。而后,接收端可根据接收到的数据包估计得到当前天线配置方案下的信道测量信息2。
接收端再根据估计得到的信道测量信息1和信道测量信息2确定这两种天线配置方案下较优的天线配置方案进行高低频信号的接收。
与2天线发射端类似的,上述通过电路线控的方式也可适用于4天线发射端实现发射天线与高低频信号之间的天线配置方案。
如图11所示为一种遍历4天线发射端和绑定信道传输的信号的天线配置方案的示意图。以2组绑定信道的信号分别为高频信号f+和低频信号f-(例如高频+160信号和低频-160信号)为例,4天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案的切换也可通过电路线控的方式进行切换,该电路线控的方式用于控制耦合点1~8的导通关系。其中,耦合点1和耦合点5位于PA1和发射天线TX3间,耦合点2和耦合点6位于PA2和发射天线TX2间,耦合点3和耦合点7位于PA3和发射天线TX1间,耦合点4和耦合点8位于PA4和发射天线TX0间。混频器1和混频器2均与产生低频信号f-的LO1耦和,混频器3和混频器4均与产生高频信号f+的LO2耦合。耦合点1~8可位于射频前端的芯片内,也可位于射频前端的芯片与天线之间,本申请不进行限定。
也即,对于4天线的发射端,每2个射频通道(信道)可复用一个对应低频信号的LO1或高频信号的LO2。或者,也可以每个射频通道使用独立的LO,本申请不进行限定。
发射端进行天线配置方案遍历时,通过电路线控的方式遍历的4天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案如表2所示。
表2发射端的4天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案
对于4天线的发射端进行表2中的6种天线配置方案的遍历时,对于每种天线配置方案,发射端可接收到天线配置方案下的信道测量信息。在接收到6种天线配置方案下的信道测量信息时,发射端可根据6种天线配置方案下的信道测量信息进行计算,确定出最优的目标天线配置方案进行信号发射。
如图12所示为一种遍历4天线接收端和绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图。以2组绑定信道的信号分别为高频信号f+和低频信号f-(例如高频+160信号和低频-160信号)为例,4天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案的切换也可通过电路线控的方式进行切换,该电路线控的方式用于控制耦合点1~8的导通关系。其中,耦合点1和耦合点5位于LNA1和接收天线RX3间,耦合点2和耦合点6位于LNA2和接收天线RX2间,耦合点3和耦合点7位于LNA3和接收天线RX1间,耦合点4和耦合点8位于LNA4和接收天线RX0间。混频器1和混频器2均与产生低频信号f-的LO1耦和,混频器3和混频器4均与产生高频信号f+的LO2耦合。耦合点1~8可位于射频前端的芯片内,也可位于射频前端的芯片与天线之间,本申请不进行限定。
也即,对于4天线的接收端,每2个射频通道(信道)可复用一个对应高频信号或低频信号的LO。或者,也可以每个射频通道使用独立的LO,本申请不进行限定。
与4天线的发射端类似的,接收端进行天线配置方案遍历时,通过电路线控的方式遍历的4天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案也可如表2所示。对于4天线的接收端进行表2中的6种天线配置方案的遍历时,对于每种天线配置方案,接收端可根据接收到的数据包估计得到天线配置方案下的信道测量信息。在接收端得到6种天线配置方案下的信道测量信息时,接收端可根据6种天线配置方案下的信道测量信息进行计算,确定出最优的目标天线配置方案进行信号接收。
上文已经说明,本申请还可通过数字配置的方式或电路线控的方式配置收发机中的混频器的中心频点实现天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案切换。
示例性的,对于发射端,图13示出了一种遍历2天线发射端和绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图。发射端可切换混频器1和LO1、LO2的导通关系,以及混频器2和LO1、LO2的导通关系实现2天线发射端的天线配置方案的切换。
例如,发射端进行天线配置方案遍历时,可先通过电路线控的方式或数字配置的方式导通耦合点1和耦合点3,以及导通耦合点2和耦合点4,使得混频器1接收LO2的低频信号f-,使得混频器1的中心频点为低频信号f-,发射天线TX1发射低频信号f-,混频器2接收LO1的高频信号f+,使得混频器2的中心频点为高频信号f+,发射天线TX0发射高频信号f+。
发射端再切换天线配置方案,即通过数字配置的方式或电路线控的方式带通耦合点1和耦合点4,以及导通耦合点2和耦合点3,使得混频器1的中心频点为高频信号f+,发射天线TX1发射高频信号f+,混频器2的中心频点为低频信号f-,发射天线TX0发射低频信号f-。
与发射端类似的,对于接收端,图14示出了一种遍历2天线接收端和绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图。接收端可切换混频器1和LO1、LO2的导通关系,以及混频器2和LO1、LO2的导通关系实现2天线接收端和绑定信道传输的信号的天线配置方案的切换。
例如,接收端进行天线配置方案遍历时,可先通过电路线控的方式或数字配置的方式导通耦合点1和耦合点3,以及导通耦合点2和耦合点4,使得混频器1的中心频点为低频信号f-,接收天线RX1接收低频信号f-,混频器2的中心频点为高频信号f+,接收天线RX0接收高频信号f+。
接收端再切换天线配置方案,即通过数字配置的方式或电路线控的方式导通耦合点1和耦合点4,以及导通耦合点2和耦合点3,使得混频器1的中心频点为高频信号f+,接收天线RX1接收高频信号f+,混频器2的中心频点为低频信号f-,接收天线RX0接收低频信号f-。
与2天线的发射端通过数字配置的方式或电路线控的方式,配置收发机中的混频器的中心频点实现天线配置方案的切换类似的,也可以对4天线的发射端通过数字配置的方式或电路线控的方式,配置收发机中的混频器的中心频点实现天线配置方案。
示例性的,图15示出了一种遍历4天线发射端的天线配置方案切换示意图,发射端的4个射频通道上的4个混频器分别对应一个耦合点,如图15中的耦合点1~4,发射端中的2个LO,即产生高频信号f+的LO1和产生低频信号f-的LO2也分别对应一个耦合点,如图15中的耦合点5~6,发射端可切换混频器1、混频器2、混频器3、混频器4与LO1、LO2的耦合点的导通关系实现4天线发射端的天线配置方案的切换。其中,每2个信道复用一个对应高频信号的LO1或低频信号的LO2,或者,也可以每个信号使用独立的LO,本申请不进行限定。
发射端进行天线配置方案遍历时,通过电路线控的方式或数字配置的方式遍历的4天线的天线配置方案可如表3所示。
表3发射端的4天线的天线配置方案
与2天线的接收端通过数字配置的方式或电路线控的方式,配置收发机中的混频器的中心频点实现天线和绑定信道传输的信号的天线配置方案的切换类似的,也可以对4天线的接收端通过数字配置的方式或电路线控的方式,配置收发机中的混频器的中心频点实现遍历天线配置方案。
示例性的,图16示出了一种遍历4天线接收端和绑定信道传输的信号的天线配置方案示意图,接收端的4个射频通道上的4个混频器分别对应一个耦合点,如图16中的耦合点1~4,接收端中的2个LO,即产生高频信号f+的LO1和产生低频信号f-的LO2也分别对应一个耦合点,如图16中的耦合点5~6,接收端可切换混频器1、混频器2、混频器3、混频器4与LO1、LO2的耦合点的导通关系实现4天线接收端的天线配置方案的切换。其中,每2个信道复用一个对应高频信道的LO1或低频信道的LO2,或者,也可以每个信道使用独立的LO,本申请不进行限定。
接收端进行天线配置方案遍历时,通过电路线控的方式或数字配置的方式遍历的4天线的天线配置方案也可如表3所示。
当然,本申请还可应用于多于4天线的发射端或接收端中,天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案的遍历与上述2天线和4天线的发射端和接收端类似。
如果采用图13~图16这种切换混频器的中心频点切换天线配置方案的方式,用于切换天线配置方案的多个耦合点可位于射频前端的芯片内。
由此,在本申请实施例中,对于多天线系统,可遍历天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案,在多种天线配置方案下进行测量信号传输,并根据每种天线配置方案下的信道测量信息确定出最优的目标天线配置方案。相比现有技术中,在多个天线和绑定信道传输的信号的映射关系固定时,如果高低频信号恰好处在信道的衰落较大的位置,会降低接收信号的功率,导致多天线系统的吞吐性能下降的问题,本申请可根据信道测量信息对多种天线配置方案进行筛选,挖掘出天线和绑定信道传输的信号间的最优的天线配置方案,提升多天线系统的吞吐性能。
另一方面,对于发射端或接收端,在MIMO应用场景中,固定的天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案下,信道的空间相关特性是不变的。如果当前天线配置方案下信道的空间相关特性较大,不同天线间的相似程度较高,会使得MIMO的接收性能下降。如果通过本申请对天线配置方案的遍历确定出最优的天线配置方案,可使得MIMO场景下的天线和绑定信道传输的信号间的天线配置方案是灵活可变的,可避免信道间的空间相关特性较大带来的MIMO接收性能下降的问题。
可以理解的是,为了实现上述功能,通信设备包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例描述的各示例的算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本实施例可以根据上述方法示例对通信设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块可以采用硬件的形式实现。需要说明的是,本实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下,图17示出了上述实施例中涉及的通信设备170的一种可能的组成示意图,如图17所示,该通信设备170可以包括:收发单元1701和确定单元1702。
其中,收发单元1701可以用于支持通信设备170执行上述步骤501和步骤502等,和/或用于本文所描述的技术的其他过程。
确定单元1702可以用于支持通信设备170执行上述步骤502的描述中关于如何确定目标天线配置方案的过程等,和/或用于本文所描述的技术的其他过程。
需要说明的是,上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
本实施例提供的通信设备170,用于执行上述天线配置方法,因此可以达到与上述实现方法相同的效果。
在采用集成的单元的情况下,通信设备170可以包括处理模块、存储模块和通信模块。其中,处理模块可以用于对通信设备170的动作进行控制管理,例如,可以用于支持通信设备170执行上述确定单元1702执行的步骤。存储模块可以用于支持通信设备170存储程序代码和数据等。通信模块,可以用于支持通信设备170与其他设备的通信,例如可以用于支持通信设备170执行上述收发单元1701执行的步骤。
其中,处理模块可以是处理器或控制器。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,数字信号处理(digital signal processing,DSP)和微处理器的组合等等。存储模块可以是存储器。通信模块具体可以为射频电路、蓝牙芯片、Wi-Fi芯片等与其他电子设备交互的设备。
在一个实施例中,当处理模块为处理器,存储模块为存储器,收发模块为收发器时,本实施例所涉及的电子设备可以为具有图18所示结构的通信设备180。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括一个或多个处理器以及一个或多个存储器。该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合,一个或多个存储器用于存储计算机程序代码,计算机程序代码包括计算机指令,当一个或多个处理器执行计算机指令时,使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的天线配置方法。
本申请的实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质中存储有计算机指令,当该计算机指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述相关方法步骤实现上述实施例中的天线配置方法。
本申请的实施例还提供了一种计算机程序产品,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相关步骤,以实现上述实施例中电子设备执行的天线配置方法。
另外,本申请的实施例还提供一种装置,这个装置具体可以是芯片,组件或模块,该装置可包括相连的处理器和存储器;其中,存储器用于存储计算机执行指令,当装置运行时,处理器可执行存储器存储的计算机执行指令,以使芯片执行上述各方法实施例中电子设备执行的天线配置方法。
其中,本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、计算机程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果,此处不再赘述。
本申请另一实施例提供了一种系统,该系统可以包括上述发射端和上述接收端,可以用于实现上述天线配置方法。
通过以上实施方式的描述,所属领域的技术人员可以了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory,ROM)、随机存取存储器(random access memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上内容,仅为本申请的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种天线配置方法,其特征在于,所述方法包括:
利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且所述多个天线传输的信号存在绑定关系;
采用所述多种天线配置方案的信道测量信息中,信道测量信息满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量信号为空数据包,所述利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:
在所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下发送所述空数据包,以及,接收每种天线配置方案下,接收端发送的信道质量指示;
其中,所述空数据包用于指示所述接收端进行信道测量;
对于每种天线配置方案,所述信道质量指示包括与每种天线配置方案对应的信道测量信息。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信道测量信息包括存在所述绑定关系的信号带宽下,与信噪比相关的测量信息。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,对于每种天线配置方案,所述信道测量信息包括存在所述绑定关系的信号带宽下,每个子频带发送的每条空时流对应的平均信噪比,对于任一子频带中的每条空时流,每条空时流对应的平均信噪比为每条空时流在所述任一子频带中的多个载波上发送时的信噪比的平均值。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标天线配置方案是根据所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下,所述多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比中的最小平均信噪比,以及,所述多个子频带发送的多条空时流分别对应的平均信噪比的平均值确定的。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量信号为探测帧,所述利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输包括:
在所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收所述探测帧,所述探测帧用于获取所述信道测量信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述信道测量信息包括与信噪比、接收信号强度或误差向量幅度中的至少一种相关的测量信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,对于每种天线配置方案,所述信道测量信息包括所述多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比、所述多个天线的每个天线的接收信号强度,以及接收的所述探测帧内多个符号的每个符号内,每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述目标天线配置方案是根据所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的所述探测帧得到的每种天线配置方案下,所述多个天线接收到的多条空时流的分别对应的信噪比中的最小信噪比,以及,所述多个天线接收到的所述多条空时流分别对应的信噪比的平均值确定的。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述目标天线配置方案是根据所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的所述探测帧得到的每种映射关系下,所述多个天线分别对应的接收信号强度中的最小接收信号强度,以及,所述多个天线分别对应的接收信号强度的平均值确定的。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述目标天线配置方案是根据所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收到的所述探测帧得到的每种天线配置方案下,所述多个天线在所述多个符号内的多个子载波分别对应的多条空时流分别对应的误差向量幅度中的最大误差向量幅度,以及,所述多条空时流分别对应的误差向量幅度的平均值确定的。
12.一种通信装置,其特征在于,所述通信装置包括:
收发单元,用于利用多种天线配置方案分别进行测量信号传输,每种天线配置方案用于配置多个天线中的每个天线所传输的信号,且所述多个天线传输的信号存在绑定关系;
采用所述多种天线配置方案的信道测量信息中,信道测量信息满足天线配置条件的目标天线配置方案进行数据传输。
13.根据权利要求12所述的通信装置,其特征在于,所述测量信号为空数据包,所述收发单元用于:
在所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下发送所述空数据包,以及,接收每种天线配置方案下,接收端发送的信道质量指示;
其中,所述空数据包用于指示所述接收端进行信道测量;
对于每种天线配置方案,所述信道质量指示包括与每种天线配置方案对应的信道测量信息。
14.根据权利要求13所述的通信装置,其特征在于,所述信道测量信息包括存在所述绑定关系的信号带宽下,与信噪比相关的测量信息。
15.根据权利要求14所述的通信装置,其特征在于,对于每种天线配置方案,所述信道测量信息包括存在所述绑定关系的信号带宽下,每个子频带发送的每条空时流对应的平均信噪比,对于任一子频带中的每条空时流,每条空时流对应的平均信噪比为每条空时流在所述任一子频带中的多个载波上发送时的信噪比的平均值。
16.根据权利要求12所述的通信装置,其特征在于,所述测量信号为探测帧,所述收发单元用于:
在所述多种天线配置方案的每种天线配置方案下接收所述探测帧,所述探测帧用于获取所述信道测量信息。
17.根据权利要求16所述的通信装置,其特征在于,所述信道测量信息包括与信噪比、接收信号强度或误差向量幅度中的至少一种相关的测量信息。
18.根据权利要求17所述的通信装置,其特征在于,对于每种天线配置方案,所述信道测量信息包括所述多个天线接收到的多条空时流分别对应的信噪比、所述多个天线的每个天线的接收信号强度,以及接收的所述探测帧内多个符号的每个符号内,每个子载波的每条空时流对应的误差向量幅度中的至少一种。
19.一种通信装置,其特征在于,所述通信装置包括多个天线、收发器和处理器,所述多个天线、所述收发器与所述处理器耦合,所述处理器用于控制所述收发器通过所述多个天线执行上述权利要求1-11中的任一项所述的方法。
20.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括计算机指令,当计算机指令在电子设备上运行时,使得电子设备执行上述权利要求1-11中的任一项所述的方法。
CN202310498537.4A 2023-05-05 2023-05-05 一种天线配置方法和通信装置 Pending CN118900140A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310498537.4A CN118900140A (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种天线配置方法和通信装置
PCT/CN2024/085359 WO2024230364A1 (zh) 2023-05-05 2024-04-01 一种天线配置方法和通信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310498537.4A CN118900140A (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种天线配置方法和通信装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118900140A true CN118900140A (zh) 2024-11-05

Family

ID=93265620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310498537.4A Pending CN118900140A (zh) 2023-05-05 2023-05-05 一种天线配置方法和通信装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN118900140A (zh)
WO (1) WO2024230364A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9100100B2 (en) * 2013-12-31 2015-08-04 Futurewei Technologies, Inc. Wireless electronic device with switchable antenna system
US10321487B2 (en) * 2016-03-10 2019-06-11 Qualcomm Incorporated Technique for increasing throughput for channel bonding
CN110830209B (zh) * 2018-08-10 2021-04-09 华为技术有限公司 训练天线面板的方法与装置
WO2021159493A1 (zh) * 2020-02-14 2021-08-19 华为技术有限公司 一种资源配置的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024230364A1 (zh) 2024-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220294515A1 (en) Methods and apparatus for mimo transmission
CN109155660B (zh) 用于在毫米波无线局域网络中波束成形反馈的系统和方法
KR101829851B1 (ko) 다운링크 복수 사용자 mimo 구조 상의 빔포밍용 서브-대역 피드백
US9160430B2 (en) Millimeter-wave transceiver with coarse and fine beamforming with interference suppression and method
KR102100147B1 (ko) 아날로그 및 디지털 하이브리드 빔포밍을 통한 통신 방법 및 장치
CN110649947B (zh) 波束赋形训练的方法和装置
US20140064221A1 (en) Beamforming feedback options for mu-mimo
CN101867398A (zh) 一种适用于频分复用系统的单用户波束成形方法和装置
CN102769598A (zh) 具有天线选择和最大比率组合的多载波接收机
US11177982B2 (en) System and method for providing explicit feedback in the uplink
EP1695456A1 (en) Method and apparatus in a mimo based communication system
CN107733513B (zh) 一种下行接收波束训练信号的传输方法及装置
US11356149B2 (en) Apparatus and method for non-coherent joint detection in wireless communication systems
JP2017063447A (ja) 無線ローカル・エリア・ネットワーク(lan)におけるアドバンスト受信機パフォーマンスを保護するためにシグナリングすること
CN115882918A (zh) 波束训练方法及装置
WO2018171786A1 (zh) 信息的传输方法和设备
WO2024230364A1 (zh) 一种天线配置方法和通信装置
Nishimori et al. 16x16 multiuser MIMO testbed employing simple adaptive modulation scheme
CN117837226A (zh) 基于极化分集的天线阵列增益设置
US8868124B2 (en) Frequency domain equalizer for a beamformed system
CN117063449A (zh) 一种信号传输方法及装置
US20230327717A1 (en) Communication device and communication method
US20240030974A1 (en) Apparatus and method of uplink beamforming in wireless local area network system
CN114514705B (zh) 用于管理波束成形器设备的波束成形上行传输的技术
WO2024109633A1 (zh) 信道状态信息发送方法、信道状态信息接收方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication