CN107046435A - 无线通信方法和无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通信方法和无线通信装置。一种用于无线通信***中的第一通信装置的电子设备，包括：存储器，被配置为存储用于所述第一通信装置的模拟码本，所述模拟码本包含用于所述第一通信装置的一组移相器的多组第一配置参数；以及处理电路，被配置为：基于所述多组第一配置参数以及来自第二通信装置的信号传输，分别对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道进行信道估计，选择信道估计结果中满足第一预定条件者所对应的第一配置参数组以生成缩减的子模拟码本，基于所述子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号传输，以用于对所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道进行信道估计。

Description

无线通信方法和无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信方法和无线通信装置，特别涉及一种用于频分双工毫米波通信的无线通信方法和无线通信装置。
背景技术
近年来，毫米波(Millimeter Wave)技术和大规模多输入多输出(Massive Multi-Input Multi-Output,MIMO)技术被认为是未来5G关键技术的一部分，引起了学术界和工业界的广泛关注。毫米波频段具有大量可用频谱资源，能够满足移动通信日益增长的业务流量需求。此外，由于毫米波的波长较短，根据天线理论，毫米波***的天线尺寸也较小，使得能够在小范围空间中放置几百甚至上千根天线，更有利于大规模天线技术在现实***中的应用。此外，大规模天线所提供的波束赋形技术能有效弥补毫米波信道路径衰落过大的缺点，为毫米波技术应用于移动通信提供了可能。
发明内容
本发明的发明人发现上述现有毫米波通信技术中，需要针对每一个用户都确定对应的波束赋形参数以进行传输。但是，在用户设备和基站都配置有多根天线的情况下，随着天线数目和用户数目的增大，用于波束赋形训练的开销越来越大。另外，在FDD通信***中，需要针对上行信道和下行信道分别进行波束赋形训练，这种训练开销是TDD通信***的两倍。目前并没有可行的方案能够解决这些问题。
因此，本申请的针对上述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
本发明的一个目的是提供一种用于无线通信的技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于无线通信***中的第一通信装置的电子设备，包括：存储器，被配置为存储用于所述第一通信装置的模拟码本，所述模拟码本包含用于所述第一通信装置的一组移相器的多组第一配置参数；以及处理电路，被配置为：基于所述多组第一配置参数以及来自第二通信装置的信号传输，分别对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道进行信道估计，选择信道估计结果中满足第一预定条件者所对应的第一配置参数组以生成缩减的子模拟码本，基于所述子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号传输，以用于对所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道进行信道估计。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括:用户设备根据用户端码本向基站发送上行训练序列；基站接收上行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行下行波束赋形训练。
本发明的一个优点在于，能够减小波束赋形训练的开销。
另外，根据本申请的一些实施例，还可以增加用户平均可达速率，从而提高FDD***的性能。
根据本申请的一些实施例，还可以在保持波束赋形训练开销较低的同时，进一步减小信令开销。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1是示出一种现有技术的基站的结构的示图。
图2是示出一种配置有单根天线的用户端的示图。
图3是示出一种配置有多根天线的用户端的示图。
图4a和图4b分别示出了单用户***中的基站端和用户端的配置的示图。
图5a和图5b分别示出了混合预编码架构下的基站端和用户端的配置的示图。
图6a和图6b分别示出了全连接移相网络和子连接移相网络的示意图。
图7a示出了根据本发明一个实施例的用于无线通信***中的一个通信装置的电子设备的示意图。
图7b示出了根据本发明一个实施例的用于无线通信***中的另一个通信装置的电子设备的示意图。
图8示出了根据本发明的一个实施例在基站中采用图7的电子设备进行波束赋形训练的流程图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的采用的穷尽搜索方式进行上行波束赋形训练的流程图。
图10示出了根据本发明的一个实施例的采用的单次反馈搜索方式进行上行波束赋形训练的流程图。
图11示出了根据本申请的一个实施例的对模拟码本进行缩减的方法的流程图。
图12示出了采用穷尽搜索方案进行下行波束赋形训练的流程图。
图13示出了采用单次反馈搜索方案进行下行波束赋形训练的流程图。
图14示出了在穷尽搜索算法下对模拟码本进行缩减的一个示例。
图15示出了在单次反馈搜索算法下对模拟码本进行缩减的一个示例。
图16a和图16b分别示出了根据本申请另一个实施例的用于基站和用户设备的电子设备结构的示意图。
图17示出了根据本申请的一个实施例对基站的子模拟码本进行校正的图。
图18示出了根据本申请的一个实施例对用户设备的子模拟码本进行校正的图。
图19示出了根据本申请的一个实施例对基站的子模拟码本进行校正的图。
图20示出了根据本申请的一个实施例对用户设备的子模拟码本进行校正的图。
图21示出了根据本申请的一个实施例的用户平均可达速率与信噪比的曲线图。
图22示出了根据本申请的一个实施例的用户平均可达速率与信噪比的曲线图。
图23示出了一种根据本发明的电子设备的硬件配置的示例。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
当前的无线通信***中，主要采用数字预编码架构，其中每根天线连接一个射频链路，在各个射频链路上发送信号的幅值均可调，以降低在相同的传输资源上承载的多路数据信号彼此间的干扰。例如，图1示出了一种现有技术的基站的结构。如图所示，在数字预编码架构下，基站端配备有M根天线(M为整数且M≥1)，每根天线布置有对应的射频链路。数字预编码器在控制器的控制下获取K路数据流(K为整数且K≥1)，对这K路数据流进行数字预编码(例如，使K路数据流经大小为M×K的数字预编码矩阵B)。编码后的数据经由射频链路和天线被发送给一个或多个用户。
相应地，用户端可以有多种配置形式。
图2示出了一种配置有单根天线的用户端。如图2所示，用户端设置有单根天线和对应的单个射频链路。由于该用户端只有一根天线，因此只能接收单个数据流。也就是说，从基站端M个天线发送的K路数据流中，只有一路数据流能够被用户端接收。
图3示出了一种配置有多根天线的用户端。如图3所示，该用户端配置有N根天线(N为整数且N>1)。每根天线通过对应的射频链路把接收到的数据传输给数字预编码器。数字预编码器在控制器的控制下，使用例如大小为Ku×N的数字预编码矩阵W(Ku为整数且Ku≧1)对接收到的数据进行数字预编码，从而得到单路(Ku＝1时)或多路数据(Ku>1时)。
对于数字预编码器中使用的数字预编码矩阵，通常有基于码本(codebook based)和不基于码本(non-codebook based)两种设计方式。在基于码本的设计方案中，数字预编码矩阵必须从预先设定的码本中选取。而在不基于码本的设计方案中，则没有这样的约束。基站端和用户端可以根据信道状态信息(Channel State Information,CSI)设计预编码矩阵。
在毫米波通信***中，由于射频链路的实现复杂度和成本比较高，因此通常采用每条射频链路连接多个移相器及天线而利用少至一条射频链路形成具有指向性的波束，从而实现模拟波束赋形方案。模拟波束赋形的主要作用是提高用户接收信噪比。
毫米波通信***有多种工作模式，例如点对点模式、单用户模式多用户模式等。点对点模式可用于基站(BS)间回传，单用户模式和多用户模式可用于基站与一个或多个用户设备(UE)间通信。在实现架构上，可以包括模拟波束赋形、全连接混合预编码、子链接混合预编码等。但无论采用哪种架构，受器件约束的限制，基站和用户设备的权重矢量只能从预先定义的模拟码本中选择。波束赋形训练就是指从模拟码本中选择最优发送/接收权重矢量的过程。
图4a和图4b分别示出了单用户***中的基站端和用户端的配置。如图4a和图4b所示，在用户端和基站端中，每个射频链路均连接有一组移相器，各个移相器再分别连接到各自对应的天线。一组移相器的值(例如相位值)构成权重矢量。本文中，我们把基站端的权重矢量表示为f，把用户端的权重矢量表示为w。由于移相器仅调整信号的相位而不改变幅度，因此权重矢量中各个元素的幅值均为1。在这种结构的毫米波通信***中，由于射频链路的数量有限，基站端和用户端都无法直接估计信道状态信息。所以通常的模拟波束赋形方案采用基于码本的方法。码本是一组权重矢量的集合。设基站端码本为Fc，码本大小为P(包含P个权重矢量)，用户端码本为Wc，码本大小为Q(包含Q个权重矢量)，则基站端的权重矢量必须从基站端码本Fc中选取，用户端的权重矢量必须从用户端码本Wc中选取。
在基站端和用户端进行毫米波通信时，具体采用码本中的哪一个权重矢量要事先通过波束训练来确定。波束训练可以采用最大化信噪比准则。以下行波束训练为例，可以表示为公式(1)：
{wopt,fopt}＝argmax||wTHf||其中w∈Ｗc,f∈Fc (1)
上述公式(1)中，H表示基站端和用户端之间的信道。
波束训练算法可以采用穷尽搜索、单次反馈搜索等方式。下面的描述以下行波束训练为例。
1.穷尽搜索。穷尽搜索算法对基站端的权重矢量和用户端的权重矢量的所有可能的组合方式进行探测，用户端测量在每对权重矢量下的信道质量，从中选择最优的一组，并将最优的基站端权重矢量索引反馈给基站。穷尽搜索机制可以达到最优的性能，但因为需要探测权重矢量的所有组合方式，所以复杂度极高。
为了减小波束训练算法的复杂度，可以只选择用户端的权重矢量和基站端的权重矢量的全部组合中的一部分进行探测。例如，可以是基站端码本中的一个权重矢量与用户端码本中的全部权重矢量的组合，也可以是用户端码本中的权重矢量之一与基站端码本中的全部权重矢量的组合。例如，在一个实施例中，可以根据基站端码本中的权重矢量之一与用户端码本中的全部权重矢量的组合所得到的信道质量，选择用户端码本中的权重矢量中要与基站端码本中的全部权重矢量进行组合的权重矢量。一个具体的例子就是单次反馈搜索。
2.单次反馈搜索。单次反馈搜索将波束赋形训练拆分为两个过程。仍然以下行为例。首先，基站按照基站端码本中的每个权重矢量发送信号(例如导频信号)，用户端使用全向波束(例如，用户端预定的一个权重矢量如仅利用天线阵列中的一个天线进行接收)接收并估计与基站端码本中的每个权重矢量对应的信道质量，用户端从中选择信道质量最优的权重矢量并将其索引反馈给基站。随后，基站固定使用用户端选择的权重矢量发送信号，用户端则从码本中选择信道质量最高的权重矢量，作为要与基站进行通信的权重矢量(即计算用户端码本中每个权重矢量与该基站端的固定的权重矢量的组合所得到的信道质量，并选择与最高的信道质量对应的组合)。相比穷尽搜索机制，单次反馈机制的复杂度大大降低，但同时也造成一定的性能损失。
上面以下行传输为例进行了说明。在上行传输过程中执行的过程基本类似，主要区别在于用户端发送信号，基站端接收信号。另外，信道质量可以通过信道估计来得到。通过信道估计，能够得到信道方向和信道质量。在信道估计结果中，可以包括CQI(Channel QualityIndicator)和对应的参数组的标识信息(最优权重矢量索引)，也可以包括最佳的多个CQI和每个CQI对应的参数组的标识信息。
在多用户场景下，毫米波无线通信***还可以采用混合预编码架构。图5a和图5b分别示出了混合预编码架构下的基站端和用户端的配置。
如图5a所示，采用混合预编码架构的基站端具有数字预编码器和模拟移相网络。在控制器的控制下，数字预编码器获取K路数据流作为输入，数字预编码器对这K路数据进行数字预编码，从而消除不同数据流之间的干扰。然后，K个射频链路对经过数字预编码器预编码的数据流进行上变频、放大、滤波等处理，从而变成射频信号。通常，k个射频链路中，每个射频链路对应于一个用户端。
K个射频链路连接到模拟移相网络。移相网络中各个移相器的取值构成了模拟波束赋形矩阵F。在矩阵F中，第k列表示第k个射频链路连接的一组移相器的值，表示为权重矢量fk，权重矢量fk必须从基站端的码本fc中选取。
对于移相网络，可以有各种不同的实现方式。图6a和图6b分别示出了全连接移相网络和子连接移相网络的示意图。
如图6a所示，在全连接移相网络中，每个射频链路连接到一组M个移相器，从而在全连接移相网络中有K组移相器，移相器的总数目为K×M个。每组移相器中对应移相器输出的信号(K个信号)经过加法器相加后被提供给对应的天线单元。
如图6b所示，在子连接移相网络中，每个射频链路的输出端连接到P个移相器(P为整数且P≥1)，每个移相器连接到一个天线单元。也就是说，在具有K个射频链路的情况下，天线单元的数目M＝K×P。
图5b示出了采用混合预编码架构的用户端的配置。如图5b所示，客户端配置有N个天线，每个天线接收到的信号经过对应的移相器后输入到射频链路。各个移相器的取值构成了客户端权重矢量wk，可以从客户端码本Wc中选择客户端权重矢量wk。射频链路对输入的信号进行滤波、放大、下变频后得到数字接收信号。
在该示例中，客户端只有一个射频链路。根据实际情况，也可以在客户端采用多个射频链路的设计。
在混合预编码架构下，波束训练就是确定基站端和用户端的权重矢量的过程。以下行传输为例，最大化信噪比准则可以表示为公示(2)：
{wk,opt,fk,opt}＝argmax||wTHkf||其中w∈W,f∈F (2)
其中{wk,opt,fk,opt}表示第k个用户最优的下行权重矢量，Hk为基站和第k个用户间的下行信道矩阵。波束训练方法可采用上述的穷尽搜索或单次反馈搜索机制，或其他多用户波束搜索机制。
在TDD***中，上下行信道具有互易性，即上行信道中的Hul k＝Hk T，这里T表示矩阵的转置。所以，在TDD***中，上行信道中最优的基站端权重矢量与用户端权重矢量的组合和下行信道中最优的基站端权重矢量与用户端权重矢量的组合相同。只需要在上行信道和下行信道之一进行波束赋形训练即可。而在FDD***中，由于上下行信道不再具有互易性，人们需要在上行信道和下行信道中分别进行波束赋形训练，从而比TDD***中波束赋形训练的复杂度增加了一倍。
申请人注意到，虽然FDD***中上行信道和下行信道不具有互易性，但是根据WINNER提出的信道模型，上行信道和下行信道的小尺度衰落参数，例如基站端和用户端的天线到达角是相同的。具体来说，下行信道矩阵HDL和上行信道矩阵HUL可分别表示为以下的公示(3)和(4)：
上面的公式中，N和M分别表示用户端和基站配备的天线数量，Ncl为散射体数量，Nray为每个散射体包含的子径个数，αi,l表示每条子径的信道系数，e是自然对数的底，j是虚数单位。aUE和aBS分别分别表示用户端和基站的天线响应向量，上标UL和DL分别表示上行信道和下行信道，θ和φ分别表示水平方向到达角和垂直方向到达角。此外，Ψi,l表示每条子径的随机相位并且独立均匀分布于[0，2π]。天线响应向量的形式与天线的类型相关。例如，在均匀线性天线阵列(Uniform Linear Array,ULA)下，基站的天线响应向量为：
上面的公式(5)和(6)中，λ表示波长，下标UL和DL分别表示上行信道和下行信道，d为天线间距。类似地可以得到用户端的天线响应向量，本文就不在赘述。
在均匀平面天线阵列(Uniform Planar Array,UPA)下，基站的天线响应向量为：
上面的公式(7)和(8)中，A表示水平方向天线数，B为垂直方向天线数，且满足M＝A×B。类似地可以得到用户端的天线响应向量。由于ULA天线阵列也可以视为B＝1的特殊UPA天线阵列，因此在本申请的说明书中并不对这两种天线类型进行区分，将以UPA天线阵列的天线响应向量为例进行说明。
基于FDD***中上行信道和下行信道中天线到达角的互易性，本申请提出了一种波束赋形训练方法和实现该方法的设备。利用上行(下行)信道中波束赋形训练获得的信息，帮助进行下行(上行)信道中的波束赋形训练，以达到降低波束赋形训练开销的目的。
图7a示出了根据本发明一个实施例的用于无线通信***中的一个通信装置的电子设备的示意图。这里通信装置可以是基站，也可以是用户设备。下面以通信装置是基站为例进行描述。
如图7a所示，该电子设备700包括信道质量估计单元701、子码本生成单元702、传输配置单元703以及存储器704。
存储器704用于存储基站的模拟码本，该模拟码本包含用于基站的一组移相器的多组配置参数(即多个权重矢量)。
信道质量估计单元701能够基于存储器704中存储的模拟码本以及来自用户设备的信号(例如导频信号或者说参考信号、训练信号)，对上行信道的信道质量进行估计。其中，本发明所应用的通信***例如为LTE***，来自用户设备的信号例如为探测参考信号(SoundingReference Signal，SRS)，或者为模拟波束赋形专门新定义的上行参考信号。
子码本生成单元702根据信道质量估计单元701的估计结果，从基站的模拟码本中选择对应的信道质量在预定阈值以上的权重矢量，从而生成子模拟码本。同基站的模拟码本相比，子模拟码本可以仅包含模拟码本中的一部分权重矢量，从而实现模拟码本的缩减。
传输配置单元703用于配置基站的信号发送，使得基站和用户设备之间的下行信道波束赋形训练基于基站的子模拟码本。也就是说，在下行信道的波束赋形训练中，基站基于子模拟码本发送信号(例如导频信号或者说参考信号、训练信号)，用户设备根据基站发送的信号来评估下行信道的信号质量，从而辅助基站选择最优的权重矢量(即移相器的配置参数)来进行下行信道的数据传输。其中，本发明所应用的通信***例如为LTE***，基站发送的信号例如为信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal,CSI-RS)，或者为模拟波束赋形专门新定义的下行参考信号。应当理解，上面只是以LTE***为例进行了描述。但是本申请的技术方案不限于LTE***，在不同的通信***中，基站发送的信号可以为其它适当的参考信号，只要能够实现波束赋形即可。
图7b示出了根据本发明一个实施例的用于无线通信***中的另一个通信装置的电子设备的示意图。该另一个通信装置用于与图7a的通信装置进行通信的。例如，当图7a的电子设备700位于基站中时，图7b的另一个电子设备710是用户设备。当图7a的电子设备700位于用户设备中时，图7b的另一个电子设备710是基站。下面以图7b的电子设备位于用户设备中为例进行描述。
如图7b所示，该电子设备710包括存储器711、信道质量估计单元712、子模拟码本获取单元713以及传输配置单元714。其中，存储器711存储有用户设备的模拟码本，该模拟码本包含用于用户设备的一组移相器的多组配置参数(即权重矢量)。
传输配置单元714基于模拟码本配置从用户设备向基站的信号(例如导频信号)传输，以便基站根据该信号计算上行信道的信道质量。例如，传输配置单元714使用户设备的一组移相器的取值等于模拟码本中的一组配置参数(即一个权重矢量)，并在该情况下发送导频信号给基站。
子模拟码本获取单元713用于从基站获取用户设备的子模拟码本。该子模拟码本是通过对用户设备的模拟码本进行缩减而得到的。后面会对模拟码本的缩减过程进行详细的描述。
信道质量估计单元712可以根据存储器711中存储的子模拟码本和来自基站的信号(例如导频信号)估计下行信道的信道质量。
本领域技术人员应当理解，上述用于基站的电子设备和用户设备的电子设备均可以包含处理器或处理电路，通过处理器或处理电路实现各个功能单元。
图8示出了根据本发明的一个实施例在基站中采用图7的电子设备进行波束赋形训练的流程图。
如图8所示，在步骤801，用户设备向基站报告用户设备的天线参数。这里，天线参数例如是天线的类型(如线性天线或平面天线等)、天线的间距等参数。利用天线参数，基站能够计算用户设备的天线响应向量等以便为用户设备计算缩减的模拟码本。用户设备可以在每次波束赋形训练之前都发送天线参数，也可以仅在接入网络时进行。在一个示例中，用户设备使用高层专用信令例如LTE中的RRC信令来向基站报告用户设备的天线参数。
在步骤802，基站向用户设备广播上行波束赋形训练参数，例如：上行波束赋形训练的开始时间和结束时间(例如子帧序号)、训练序列的发送次数等。
在步骤803，用户设备向基站发送训练序列，从而进行上行波束赋形训练。在上行波束赋形训练过程中，可以采用上面描述的穷尽搜索或单次反馈搜索等方式进行上行波束赋形训练。此外，在该步骤中，基站使用信道质量估计单元701，基于训练序列来估计信道质量。
图9示出了根据本发明的一个实施例的采用的穷尽搜索方式进行上行波束赋形训练的流程图。
如图9所示，在步骤901，用户设备基于来自基站的上行波束赋形训练参数发送上行波束赋形训练序列。这里，训练序列的发送次数可以取决于基站的模拟码本和用户设备的模拟码本的大小。例如，如果基站的模拟码本包括P个权重矢量(即基站的模拟码本的大小为P)，用户设备的模拟码本包括Q个权重矢量(即用户设备的模拟码本的大小为Q)，则上行波束赋形训练序列需要被发送的次数等于P×Q。
在步骤902，基站根据接收到的训练序列来估计等效信道，并计算最优的权重矢量的组合。也就是说，根据训练序列，基站能够计算出：基站的模拟码本中的各个权重矢量与用户设备的模拟码本中的各个权重矢量的全部组合方式中，哪一种组合方式能够达到最好的信道质量。在后续的上行通信中，基站和用户设备将采用选定的这一对权重矢量进行通信。
在步骤903，基站把计算的结果通知给用户设备。也就是说，基站向用户设备通知用户设备的模拟码本中哪一个权重矢量将用于上行信道的通信。通常，基站是把用户设备的模拟码本中该权重矢量的索引告知给用户设备。在另一个实施例中，基站还可以把基站要使用的接收权重矢量的索引也一并通知给用户设备。
经过上述步骤901-903，得到了在上行通信中基站和用户设备各自将采用的权重矢量，从而能够顺利地进行上行通信。
除了上面描述的穷尽搜索方式，还可以采用其他的方式。例如，可以只采用用户设备的模拟码本中的权重矢量和基站的模拟码本中的权重矢量的全部组合中的一部分。例如，在一个实施例中，这些组合可以包括：基站的模拟码本中的一个权重矢量与用户设备的模拟码本中的所有权重矢量的组合，以及用户设备的模拟码本中的一个权重矢量与基站的模拟码本中的所有权重矢量的组合。在一个优选的实施例中，根据基站的模拟码本中的权重矢量之一与用户设备的模拟码本中的全部权重矢量的组合所得到的信道质量，选择所述用户设备的模拟码本中的权重矢量中要与基站的模拟码本中的全部权重矢量进行组合的权重矢量，这就是下面将要描述的单次反馈搜索方式。
图10示出了根据本发明的一个实施例的采用的单次反馈搜索方式进行上行波束赋形训练的流程图。
如图10所示，在步骤1001，用户设备根据基站发送的上行波束赋形训练参数而重复发送上行波束赋形训练序列。在单次反馈方式中，由于基站端使用全向波束(Omni-directional beam)(即预定的权重矢量)接收训练序列，仅需要扫描用户设备的模拟码本中所有的权重矢量。因此，上行波束赋形训练序列将被发送Q次(即等于用户设备的模拟码本的大小)，每次使用用户设备的模拟码本中不同的权重矢量。
在步骤1002，基站根据接收到的训练序列估计等效信道(例如可表示为HULw)其中，w∈Wc，并计算出信道质量。基站选择用户设备的模拟码本中与最佳信道质量对应的权重矢量wopt作为后续的上行信道传输中将要由用户设备采用的权重矢量。
在步骤1003，基站把步骤1002中选定的权重矢量的索引通知给用户设备。
在步骤1004，用户设备使用基站选定的权重矢量继续发送上行波束赋形训练序列。基站根据用户设备发送的训练序列来扫描基站的模拟码本中所有的权重矢量。由于基站将基于这些训练序列扫描基站的模拟码本中的所有的权重矢量，所以该训练序列将被重复P次(即等于基站的模拟码本的大小)。
在步骤1005，基站估计等效信道(例如可表示为fTHULwopt)，其中，fT∈Fc，并计算基站的模拟码本中的最优权重矢量fopt。这里，基站根据训练序列计算在基站的模拟码本中的各个权重矢量下所得到的信道质量，并从中选择与最佳的信道质量对应的权重矢量作为后面与用户设备进行上行通信的权重矢量。
这样，上面步骤1001-1005，确定了用于上行通信的基站和用户设备各自的权重矢量，从而能够采用所确定的最优权重矢量进行上行通信。
下面回到图8所示的波束赋形训练的流程图。在步骤804，基站将使用子码本生成单元702对模拟码本进行缩减，从而得到用于反向通信的子码本。
图11示出了根据本申请的一个实施例的对模拟码本进行缩减的方法的流程图。
在步骤1101，基站根据信道质量为基站的模拟码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合。由于基站已经基于接收到的上行波束赋形训练序列计算了用户设备的模拟码本中的权重矢量和基站的模拟码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量，所以，在用户设备的模拟码本中的权重矢量数目大于1个的情况下，基站的模拟码本中的每个权重矢量将与用户设备的模拟码本中的各个权重矢量进行组合。这样，基站的模拟码本中的每个权重矢量可能对应于多个信道质量。在一个优选的实施例中，从与基站的模拟码本中的每个权重矢量对应的信道质量中选择信道质量最高的一个。这样，在第一信道质量集合中，基站的模拟码本中的每个权重矢量具有一个对应的信道质量。
在步骤1102，基站根据信道质量为用户设备的模拟码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合。与上面类似地，用户设备的模拟码本中的每个权重矢量可能与多个信道质量对应。在一个优选的实施例中，基站从与用户设备的模拟码本中的每个权重矢量对应的多个信道质量中选择信道质量最高的一个。这样，在第二信道质量集合中，用户设备的模拟码本中的每个权重矢量具有一个对应的信道质量。
在步骤1103，从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成基站的子模拟码本。这里，第一预定数目的具体数值可以根据基站的模拟码本的大小进行选择。例如，当基站的模拟码本中包含非常多(例如2000个)的权重矢量时，为了减小波束赋形训练的开销，可以仅选择其中的一小部分(可以根据***性能需求确定，例如20个)。在另一个示例中，还可以额外考虑用户设备的模拟码本的大小。波束赋形训练的开销还与用户设备的模拟码本的大小有关，因此，在确定第一预定数目的具体数值时，可以同时考虑基站的模拟码本和用户设备的模拟码本的大小。
在步骤1104，从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成用户端的子模拟码本。与步骤1103类似，第二预定数目的具体数值可以根据用户设备的模拟码本的大小进行选择。在另一个示例中，还可以额外考虑基站的模拟码本的大小。
在上面参照图11描述的方法中，各个步骤不必顺序执行，有些步骤可以并行执行。例如，步骤1101和步骤1102可以同时执行，步骤1103和步骤1104也可以同时执行。
下面回到图8。接下来，在步骤805，基站把步骤1104中生成的用户设备的子模拟码本通知给用户设备。在一个示例中，基站不必发送用户设备的子模拟码本本身，而是只需发送该子模拟码本的索引以降低信令开销。用户设备根据该索引就能够确定子模拟码本中包括哪些权重矢量。
在步骤806，基站把下行波束赋形训练的参数发送给用户设备。如上所述，在FDD***中，由于上下行信道不具有互易性，需要分别进行上行和下行波束赋形训练。所以，在继续进行下行波束赋形训练之前，基站需要把下行波束赋形训练的参数发送给用户设备。这里，下行波束赋形训练的参数包括，例如，下行波束赋形训练的开始时间和结束时间、训练序列发送次数等。
在步骤807，基站和用户设备之间进行下行波束赋形训练。在该训练过程中，基站使用在图11的步骤1103确定的子模拟码本，而用户设备使用在图11的步骤1104确定的子模拟码本。由于基站和用户设备的都使用子模拟码本进行下行波束赋形训练，从而减小了下行波束赋形训练的开销。
下行波束赋形训练的过程除了采用的模拟码本不同外，其它方面与上行波束赋形训练类似。例如，下行波束赋形训练中也可以采用穷尽搜索、单次反馈搜索等方案。
图12示出了采用穷尽搜索方案进行下行波束赋形训练的流程图。如图12所示，在步骤1201，基站重复发送用于下行波束赋形的训练序列。这里，训练序列的发送次数可以取决于基站的子模拟码本和用户设备的子模拟码本的大小。例如，当基站的子模拟码本包括Ps个权重矢量而用户设备的子模拟码本包括Qs个权重矢量时，用于下行波束赋形的训练序列需要被发送的次数等于Ps×Qs。
在步骤1202，用户设备根据接收到的训练序列来估计等效信道，并计算最优的权重矢量的组合。也就是说，根据训练序列，用户设备能够计算出：基站的子模拟码本中的各个权重矢量与用户设备的子模拟码本中的各个权重矢量的全部组合方式中，哪一种组合方式能够达到最好的信道质量。在后续的下行信道的通信中，基站和用户设备将采用选定的这一对权重矢量进行通信。
在步骤1203，用户设备把计算的结果通知给基站。也就是说，用户设备向基站报告基站的子模拟码本中哪一个权重矢量将用于下行信道的通信。通常，用户设备是把基站的子模拟码本中该权重矢量的索引告知给基站。在另一个实施例中，用户设备还可以把用户设备要使用的权重矢量的索引也一并通知给基站。
经过上述步骤1201-1203，得到了在下行通信中基站和用户设备各自将采用的权重矢量，从而能够顺利地进行下行通信。
图13示出了采用单次反馈搜索方案进行下行波束赋形训练的流程图。
如图13所示，在步骤1301，基站根据下行波束赋形训练参数而重复发送下行波束赋形训练序列。在单次反馈方式中，由于用户设备使用全向波束(即预定的权重矢量)接收训练序列，仅需要扫描基站的子模拟码本中所有的权重矢量。因此，下行波束赋形训练序列将被发送Ps次(即等于基站的子模拟码本的大小)，每次使用基站的子模拟码本中不同的权重矢量。
在步骤1302，用户设备根据接收到的训练序列估计等效信道，并计算出信道质量。用户设备选择基站的子模拟码本中与最佳信道质量对应的权重矢量作为后续的下行信道传输中将要由基站采用的权重矢量。
在步骤1303，用户设备把步骤1302中选定的权重矢量的索引通知给基站。
在步骤1304，基站使用基站选定的权重矢量发送下行波束赋形训练序列。用户设备根据基站发送的训练序列来扫描用户设备的子模拟码本中所有的权重矢量。由于用户设备将基于这些训练序列扫描用户设备的子模拟码本中的所有的权重矢量，所以该训练序列将被重复Qs次(即等于用户设备的子模拟码本的大小)。
在步骤1305，用户设备估计等效信道，并计算用户的子模拟码本中的最优权重矢量。这里，用户设备根据训练序列计算在用户的子模拟码本中的各个权重矢量下所得到的信道质量，并从中选择与最佳的信道质量对应的权重矢量作为后面与基站进行下行通信的权重矢量。
这样，上面步骤1301-1305，确定了用于下行通信的基站和用户设备各自的权重矢量，从而能够采用所确定的最优权重矢量进行下行通信。
图14示出了在穷尽搜索算法下对模拟码本进行缩减的一个示例。
如图14所示，在上行波束赋形训练中采用穷尽搜索算法，基站能够得到所有权重矢量的组合下的信道质量ci,j＝|fi,THULwj|，其中
1≤i≤P,1≤j≤Q。其中，ai为基站在权重矢量为fi时达到的最佳信道，即ai＝maxjci,j,1≤i≤P。bj为用户设备在权重矢量为wj时达到的最佳信道质量，即bj＝maxici,j,1≤j≤Q。得到集合{a1,a2,…,aP}和{b1,b2,…,bQ}后，分别从中选择最大的Ps和Qs个元素，相应的权重矢量组成基站的子模拟码本和用户设备的子模拟码本。在图14的示例中，P＝Q＝4，Ps＝Qs＝2，图中灰色的位置表示获得的子模拟码本中的权重矢量的索引。
图15示出了在单次反馈搜索算法下对模拟码本进行缩减的一个示例。
如图15所示，在单次反馈搜索算法中，用户设备扫描用户设备的模拟码本中的所有权重矢量wj,1≤j≤Q，基站利用全向波束fomni接收并测量信道质量，从中选择使得信道质量最好的权重矢量(其中w∈Wc)并反馈给用户设备。随后，用户设备固定使用最优的权重矢量wopt，基站扫描基站的模拟码本中的所有权重矢量fi,1≤i≤P，从中选择使得信道质量最好的权重矢量(fopt＝argmax|fTHULwopt|,其中f∈Fc)。因此，若上行波束赋形训练采用单次反馈算法，基站只能获得在基站和用户设备的权重矢量的一部分组合下的信道质量信息，在此情况下，ai＝|fi,THULwopt|，类似地，分别从集合{a1,a2,…,aP}和{b1,b2,…,bQ}中选择最大的Ps和Qs个元素，相应的权重矢量组成基站的子模拟码本Fs和用户设备的子模拟码本Ws。如图5所示，其中P＝Q＝4，Ps＝Qs＝2，图中灰色的位置表示获得的子模拟码本中权重矢量的索引。
上面的描述都是基于上行波束赋形训练来缩减基站和/或用户设备的模拟码本，从而得到基站和/或用户设备的用于下行通信的子模拟码本。在下行波束赋形训练过程中使用子模拟码本，减小了下行波束赋形训练的开销。但是，本申请的具体实施方式不限于上面的实施例。本领域技术人员应当理解，还可以基于下行波束赋形训练来缩减基站和/或用户设备的模拟码本，得到基站和/或用户设备的子模拟码本。在上行波束赋形训练过程中使用子模拟码本，从而减小上行波束赋形训练的开销。
另外，在上面的实施例中，基站的模拟码本和用户设备的模拟码本都得到了缩减。在实际应用中，可以选择只缩减基站的模拟码本或者只缩减用户设备的模拟码本，同样可以实现减小波束赋形训练开销的技术效果。
另外，在本申请的另一个实施例中，还可以对基站和用户设备的子模拟码本进行校正。
图16a和图16b分别示出了根据本申请另一个实施例的用于基站和用户设备的电子设备结构的示意图。
如图16a所示，用于基站的电子设备包括信道质量估计单元1601、子码本生成单元1602、校正单元1605、传输配置单元1603和存储器1604。其中，信道质量估计单元1601、子码本生成单元1602、传输配置单元1603和存储器1604与图7a所示的信道质量估计单元701、子码本生成单元702、传输配置单元703和存储器704相似，本文就不再重复这些部件相同的功能。
校正单元1605可以包括第一校正单元(未示出)。其中，使用第一校正单元对基站的子模拟码本进行校正。此外，在另一个实施例中，校正单元1605还可以包括第二校正单元(未示出)，该第二校正单元用于对用户设备的子模拟码本进行校正。
下面将分别描述第一校正单元和第二校正单元的校正过程，仍然以通过上行波束赋形训练来缩减下行波束赋形训练使用的模拟码本为例。
在第一校正单元的校正过程中，将根据基站和用户设备之间的上行信号传输频率对基站的子模拟码本进行校正，并使用校正后的子模拟码本进行下行波束赋形训练。
具体步骤如图17所示，在步骤1701，对于基站的子模拟码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个基站端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角。即，对基站的子模拟码本中的权重矢量fin，计算其相应的水平到达角θin和垂直到达角且满足以下条件：
其中为上行信道的基站端天线响应向量。
在步骤1702，利用FDD***中上下行信道间天线到达角的互易性，获得与步骤1701计算的水平到达角θin和垂直到达角对应的下行信道的基站端的第一天线响应向量。
在步骤1703，从基站的模拟码本中选择与上述第一天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。也就是说，设校正后的权重矢量fout，则
其中为下行信道的基站端天线响应向量，F为基站的模拟码本。
对于基站的子模拟码本中的每个权重矢量都进行上面的校正过程，从而最终得到经过校正的子模拟码本。传输配置单元703将使用该经过校正的子模拟码本来配置基站，使得基站在下行波束赋形训练中使用经过校正的子模拟码本。
在第二校正单元的校正过程中，将根据基站和用户设备之间的上行信号传输频率以及用户设备的天线配置对用户设备的子模拟码本进行校正，并使用校正后的子模拟码本进行下行波束赋形训练。相应地，基站将把经过校正的用户设备的子模拟码本通知给用户设备(例如经由图8所示的步骤805)。作为一个变形的示例，第二校正单元设置于用户设备侧而非基站侧，即用户设备获取未经校正的子模拟码本后，自行根据上行信号传输频率对其子模拟码本进行校正，在这个示例中用户设备无须将其天线配置信息通知给基站从而减少了信令开销。当第二校正单元被设置在用户设备侧时，基站将把校正前的用户设备的子模拟码本通知给用户设备(例如通过图8的步骤805)。
具体步骤如图18所示，在步骤1801，对于用户设备的子模拟码本中的每个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个用户设备端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角。对于用户设备的子模拟码本中的权重矢量win，计算其相应的水平到达角θin和垂直到达角且满足以下条件
其中为上行信道的用户端天线响应向量。
在步骤1802，利用FDD***中上下行信道间天线到达角的互易性，获得与步骤1801计算的水平到达角和垂直到达角对应的下行信道的用户设备端的第二天线响应向量。
在步骤1803，从用户设备的模拟码本中选择与第二天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。也就是说，设校正后的权重矢量wout，则满足
其中为下行信道的用户端天线响应向量，W为用户设备的模拟码本。
上面描述了根据基站和用户设备之间的上行信号传输频率和用户设备的天线配置对基站和用户设备的子模拟码本进行校正，并使用校正后的子模拟码本进行下行波束赋形训练。
在另一个实施例中，首先进行下行波束赋形训练，基于下行波束赋形训练的结果来缩减基站和/或用户设备的模拟码本，从而得到基站和/或用户设备的用于上行通信的子模拟码本。在这样的实施例中，如图16b所示，还可以在用户设备的电子设备中布置校正单元1615，根据基站和用户设备之间的上行信号传输频率和用户设备的天线配置对用户设备的子模拟码本进行校正，并使用校正后的子模拟码本进行上行波束赋形训练。可选地，校正单元1615还可以根据基站和用户设备之间的上行信号传输频率和基站的天线配置对基站的子模拟码本进行校正，以便基站使用校正后的子模拟码本进行上行波束赋形训练。可以理解，用户设备可以将未经校正的基站子模拟码本通知给基站并由基站自行校正。
基于下行波束训练结果对基站的用于上行波束训练的子模拟码本进行校正的具体步骤如图19所示，在步骤1901，对于基站的子模拟码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与下行信道的每个基站端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角。即，对于基站的子模拟码本中的权重矢量fin，计算其相应的水平到达角θin和垂直到达角且满足
其中为下行信道的基站端天线响应向量。
在步骤1902，利用FDD***中上下行信道间天线到达角的互易性，获取与步骤1901计算的水平到达角θin和垂直到达角对应的上行信道的基站端的第三天线响应向量。
在步骤1903，从基站的模拟码本中选择与该第三天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。也就是说，设校正后的权重矢量fout，则
其中为上行信道的基站端天线响应向量，F为基站的模拟码本。
对于基站的子模拟码本中的每个权重矢量都进行上面的校正过程，从而最终得到经过校正的子模拟码本。传输配置单元703将使用该经过校正的子模拟码本来配置基站，使得基站在上行波束赋形训练中使用经过校正的子模拟码本。
基于下行波束训练结果对用户设备的用于上行波束训练的子模拟码本进行校正的步骤在图20中示出。如图20所示，在步骤2001，对于用户设备的子模拟码本中的每个权重矢量，计算使得该权重矢量与下行信道的每个用户设备端天线响应向量的距离最小的水平到达角和垂直到达角。对于用户设备的子模拟码本中的权重矢量win，计算其相应的水平到达角θin和垂直到达角且满足
其中为下行信道的用户端天线响应向量。
在步骤2002，利用FDD***中上下行信道间天线到达角的互易性，获得与步骤2001计算的水平到达角和垂直到达角对应的上行信道的用户设备端的第四天线响应向量。
在步骤2003，从用户设备的模拟码本中选择与第四天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。也就是说，设校正后的权重矢量wout，则满足
其中为上行信道的用户端天线响应向量，W为用户设备的模拟码本。
在根据本申请的一个实施例中，水平到达角θ和垂直到达角可以被离散化，例如被限制为：
即，对水平到达角和垂直到达角进行采样，KW和KH分别为采样点个数，在一个实施例中，可设为KW＝2W，KH＝2H，其中W为水平方向天线数，H为垂直方向天线数。
当通过上行波束赋形训练得到基站和用户设备的子模拟码本并且准备用于下行波束赋形训练阶段时，基站和用户设备的权重矢量应从获得的相应子模拟码本中选取。下行波束赋形训练可以使用任何训练算法，只是将其约束在子模拟码本中进行。例如，若下行波束赋形训练采用穷尽搜索算法，则需探测Ps×Qs个权重向量对，复杂度由原有的P×Q降低至Ps×Qs。若下行波束赋形训练采用单次反馈算法，复杂度由原有的P+Q降低至Ps+Qs。
另外，考虑到数据量及用户专用的要求，本发明中涉及的关于子模拟码本的通知在例如LTE***中可由以下信令承载：例如MAC层或RRC(无线电资源控制)层等由下行共享信道DL-SCH或上行共享信道UL-SCH承载的专用信令，其中，MAC层信令相较于RRC层信令时效性更强、解码速率更快，RRC层信令相较于MAC层信令更容易实现。具体地，在使用MAC层专用信令承载关于子模拟码本的通知的示例中，具体由一个或多个MAC协议数据单元(PDU)中的特定的MAC控制信元(Control Element)所包含的比特位来指示(例如编码来指示每个权重矢量的索引)，可以为该MAC控制信元设定专门的LCID以标识其用于子模拟码本的通知。在使用RRC层专用信令承载关于子模拟码本的通知的示例中，具体例如通过无线电资源控制信息单元中的信息来指示子模拟码本中包含的权重矢量的索引。关于子模拟码本的通知例如涉及图8中的步骤805，图9中的步骤903，图10中的步骤1003，图12中的步骤1203，图13中的步骤1303。
为了进一步说明本发明，下面给出一个更具体的实施例。
考虑一个工作于FDD模式的单小区多用户毫米波大规模天线***，基站采用混合预编码架构同时服务K个用户，基站端配备K个射频链路，数字部分采用破零(ZF)预编码。基站和用户端均配备ULA天线阵列，天线数分别为M和N，且均使用经典的DFT波束赋形码本设计方案，码本由如下码本矩阵确定
这里Na表示天线数，Nc表示码本大小。具体的***仿真参数如下表所示：
表1仿真具体参数
假设我们使用LTE中规定的OFDM参数进行传输，每0.5ms为一个时隙，包含7个OFDM符号。受物理条件限制，移相器无法在一个OFDM符号周期内切换，因此每个OFDM符号可以探测一种权重矢量的组合。此外，假设波束搜索的周期为0.5s。则可以计算得到，每个波束搜索周期内包含B＝7000个OFDM符号。
考虑传统的穷尽搜索机制下，波束训练开销为PQ个OFDM符号。而在我们提出的基于缩减码本的波束训练机制可以将训练开销降低到PsQs个OFDM符号。
为验证所提出的缩减码本训练机制的性能，下面对用户平均可达速率进行仿真，共考虑四种方案，分别是(1)Ps＝12,Qs＝2，有权重矢量校正；(2)Ps＝12,Qs＝2，无权重矢量校正；(3)Ps＝8,Qs＝1，有权重矢量校正；(4)Ps＝8,Qs＝1，无权重矢量校正。
下表给出了传统方案和本专利方案的训练开销对比，以百分比形式表述：
方案 训练开销
传统方案 29.26％
缩减码本方案，Ps＝12，Qs＝2 0.34％
缩减码本方案，Ps＝8，Qs＝1 0.11％
从上表可以看到，本申请的波束赋形训练方式能够大大减小下行(上行)波束赋形训练的开销。
在考虑训练开销的情况下，图21给出了在信道条件为Ncl=1,Nray＝3时几种方案的用户平均可达速率。可以看到，由于基于子模拟码本的波束训练方案大大降低了波束训练开销，因此相比传统方案增加了用户平均可达速率，这证明了本申请提出的波束赋形训练方法能够提高FDD***的性能。此外，可以注意到在相同的子模拟码本大小条件下，有校正方案相比无校正方案存在显著的性能增益，因此在生成子模拟码本的优选实施例中包含校正步骤。
图22给出了在信道条件为Ncl＝3,Nrey＝8时几种方案的用户平均可达速率，可以得到类似的结论。同时我们也注意到，相比信道条件为Ncl＝1,Nrey＝3的情况，性能增益略有降低，特别是Ps＝8,Qs＝1时，因此在信道散射体较多时，可以适当增加子模拟码本的大小以保证性能，换言之，子模拟码本的大小可选地可以是动态变化的，例如根据当前应用场景或者监控***性能的变化来动态调整，该调整可以由网络侧的设备例如基站按照程序设定执行或者由运营商配置，并通过广播的或专用的控制信令通知对端通信设备，例如用户设备，以便对端通信设备选取相应个数的配置参数作为子模拟码本。
<应用示例>
本公开内容的技术能够应用于各种产品。例如，基站可以被实现为任何类型的演进型节点B(eNB)，诸如宏eNB和小eNB。小eNB可以为覆盖比宏小区小的小区的eNB，诸如微微eNB、微eNB和家庭(毫微微)eNB。代替地，基站可以被实现为任何其他类型的基站，诸如NodeB和基站收发台(BTS)。基站可以包括：被配置为控制无线通信的主体(也称为基站设备，例如本申请中描述的电子设备700和710)；以及设置在与主体不同的地方的一个或多个远程无线头端(RRH)。另外，下面将描述的各种类型的终端均可以通过暂时地或半持久性地执行基站功能而作为基站工作。
例如，终端设备可以被实现为移动终端(诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、笔记本式PC、便携式游戏终端、便携式/加密狗型移动路由器和数字摄像装置)或者车载终端(诸如汽车导航设备)。终端设备还可以被实现为执行机器对机器(M2M)通信的终端(也称为机器类型通信(MTC)终端)。此外，终端设备可以为安装在上述终端中的每个终端上的无线通信模块(诸如包括单个晶片的集成电路模块，例如本申请中描述的电子设备700和710)。
图23示出了一种根据本发明的电子设备的硬件配置的示例。
中央处理单元(CPU)2301起到基于存储在只读存储器(ROM)2302或存储单元2308上的程序执行各类处理的数据处理单元的作用。例如，CPU 2301执行基于前述序列的处理。随机存取存储器(RAM)2303存储由CPU 2301执行的程序、数据等。CPU 2301、ROM 2302和RAM 2303经由总线2304彼此相连。
CPU 2301经由总线2304连接至输入和输出接口2305，并且由各类开关、键盘、鼠标、麦克风等构成的输入单元2306和由显示器、扬声器等构成的输出单元2307连接至该输入和输出接口2305。例如，CPU 2301响应于从输入单元2306输入的指令执行各类处理，并将处理结果输出至输出单元2307。
连接至输入和输出接口2305的存储单元2308例如由硬盘构成，并且在其上存储由CPU 2301执行的程序以及各类数据。通信单元2309经由诸如因特网或局域网的网络与外部设备通信。
连接至输入和输出接口2305的驱动器2310驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘或者半导体存储器(例如存储卡)的之类的可移除介质2311，并且获取其上记录的诸如内容和密钥信息的各类数据。例如，通过使用获取的内容和密钥数据，由CPU 2301基于再现程序执行用于无线通信的波束赋形训练等处理。
可能以许多方式来实现本发明的方法和***。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和***。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
最后，本申请的采用以下各种方式实现。
(1).一种用于无线通信***中的第一通信装置的电子设备，包括
存储器，被配置为存储用于所述第一通信装置的模拟码本，该模拟码本包含用于所述第一通信装置的一组移相器的多组配置参数；以及
处理电路，被配置为
基于所述多组配置参数以及来自第二通信装置的导频信号传输分别进行对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道的信道估计，
选择信道估计结果中满足预定条件者所对应的配置参数组以生成缩减的子模拟码本，
基于所述子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的导频信号传输，以用于所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道的信道估计。
(2).如(1)所述的电子设备，其中多组配置参数中的每一组对应于一个权重矢量，每一权重矢量用于配置该组移相器中各个移相器的相位值。
(3).如(1)所述的电子设备，所述处理电路还被配置为基于所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的信号传输频率对缩减的子模拟码本进行校正以得到校正的子模拟码本，利用所述校正的子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的导频信号传输。
(4).如(1)所述的电子设备，存储器还被配置为存储用于所述第二通信装置的对端模拟码本，该对端模拟码本包含用于所述第二通信装置的一组移相器的多组配置参数，
所述处理电路还被配置为(对端子码本生成单元)选择信道估计结果中满足预定条件者所对应的所述第二通信装置的配置参数组，以生成用于所述第二通信装置的缩减的对端子模拟码本，其中，所述第二通信装置基于所述对端子模拟码本配置对所述第一通信装置到所述第二通信装置的导频信号接收。
(5).如(4)所述的电子设备，所述处理电路还被配置为基于所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的信号传输频率以及所述第二通信装置的天线配置对缩减的对端子模拟码本进行校正以得到校正的对端子模拟码本，其中，所述第二通信装置利用所述校正的对端子模拟码本配置对所述第一通信装置到所述第二通信装置的导频信号接收。
(6).如(4)所述的电子设备，所述处理电路还被配置为在配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的导频信号传输之前，生成包含关于所述对端子模拟码本的消息以通知所述第二通信装置。
(7).如(1)-(6)所述的电子设备，所述处理电路还被配置为基于所述第二通信装置对所述第二信道的信道估计反馈，从所述多组配置参数中确定一组以用于配置通过所述第二信道的数据信号传输，其中，所述信道估计反馈包含信道性能最优的一组配置参数对应的信道估计结果。
(8).如(7)所述的电子设备，其中，所述电子设备工作为所述第一通信装置，还包括所述组移相器、射频链路以及多个天线，其中该组移相器设置于所述射频链路与所述多个天线之间，其中，所述处理电路基于所述子模拟码本配置所述组移相器的相位，并利用所述多个天线向所述第二通信装置发送导频信号。
(9).如(8)所述的电子设备，其中，所述第一通信装置为基站，所述第二通信装置为用户设备，所述第一信道对应于上行信道，所述第二信道对应于下行信道。
(10).如(8)所述的电子设备，其中，所述第一通信装置为用户设备，所述第二通信装置为基站，所述第一信道对应于下行信道，所述第二信道对应于上行信道。
(11).如(9)所述的电子设备，所述处理电路还被配置为在进行对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道的信道估计之前，生成用于配置第二通信装置的导频信号传输的控制消息，所述控制消息包含导频信号传输的控制参数。
(12).如(9)所述的电子设备，其中，所述电子设备包括多个射频链路，每一射频链路与一组移相器相耦接，所述电子设备还包括与所述多个射频链路耦接的数字预编码器，所述处理电路还被配置为基于来自多个所述第二通信装置的信道估计反馈生成数字预编码矩阵，以便所述数字预编码器对用于该多个第二通信装置的数据信号进行数字预编码。
(13).如(1)所述的电子设备，其中，所述无线通信***为频分双工通信***。
(14).一种用于无线通信***中的第二通信装置的电子设备，包括
存储器，被配置为存储用于所述第二通信装置的模拟码本，该模拟码本包含用于所述第二通信装置的一组移相器的多组配置参数；以及
处理电路，被配置为
基于所述多组配置参数配置从所述第二通信装置到第一通信装置的导频信号传输，以用于所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道的信道估计，
从所述第一通信装置获取用于所述第二通信装置的缩减的子模拟码本，该子模拟码本是所述第一通信装置基于对所述第一信道的信道估计结果中满足预定条件者所对应的配置参数组生成的，
基于所述子模拟码本配置对来自所述第一通信装置的导频信号接收，并执行所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道的信道估计。
(15).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
用户设备根据用户端码本向基站发送上行训练序列；
基站接收上行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行下行波束赋形训练。
(16).根据(15)所述的波束赋形训练方法，其中，用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：
用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的全部组合。
(17).根据(15)所述的波束赋形训练方法，其中，所述用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：
用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的全部组合中的至少一部分。
(18).根据(17)所述的波束赋形训练方法，其中，所述用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：基站端码本中的权重矢量之一与用户端码本中的全部权重矢量的组合，以及用户端码本中的权重矢量之一与基站端码本中的全部权重矢量的组合。
(19).根据(18)所述的波束赋形训练方法，其中，根据基站端码本中的权重矢量之一与用户端码本中的全部权重矢量的组合所得到的信道质量，选择所述用户端码本中的权重矢量中要与基站端码本中的全部权重矢量进行组合的权重矢量。
(20).根据(15)所述的波束赋形训练方法，其中，在根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合的步骤中，为基站端码本中的每个权重矢量选择最佳信道质量。
(21).根据(15)所述的波束赋形训练方法，其中，根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合的步骤中，为用户端码本中的每个权重矢量选择最佳信道质量。
(22).根据(15)所述的波束赋形训练方法，还包括：在进行下行波束赋形训练之前，把缩减的用户设备端码本发送给用户设备。
(23).根据(15)所述的波束赋形训练方法，还包括：用户设备向基站发送天线参数。
(24).根据(23)所述的波束赋形训练方法，其中，所述天线参数包括天线类型和/或天线的间距。
(25).根据(23)所述的波束赋形训练方法，其中，基站根据所述天线参数计算用户设备的天线响应向量。
(26).根据(15)所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的基站端码本进行校正。
(27).根据(26)所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的基站端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的基站端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个基站端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的下行信道的基站端的第一天线响应向量；
从基站端码本中选择与所述第一天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
(28).根据(15)所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的用户端码本进行校正。
(29).根据(28)所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的用户端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的用户端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个用户设备端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的下行信道的用户设备端的第二天线响应向量；
从用户设备端码本中选择与所述第二天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
(30).根据(27)或(29)所述的波束赋形训练方法，其中，通过采样对水平到达角和垂直到达角进行离散化。
(31).根据(30)所述的波束赋形训练方法，其中，水平到达角的采样点数目等于对应水平方向天线数的整数倍，垂直到达角的采样点数目等于对应垂直方向天线数的整数倍。
(32).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的基站，包括处理器，所述处理器被配置为：
接收由用户设备根据用户端码本发送的上行训练序列；
计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行下行波束赋形训练。
(33).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的基站，包括：
接收单元，用于接收由用户设备根据用户端码本发送的上行训练序列；
计算单元，用于计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
第一集合生成单元，用于根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
第二集合生成单元，用于根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
第一选择单元，用于从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量；
第二选择单元，用于从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量；
第一码本生成单元，用于根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
第二码本生成单元，用于根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行下行波束赋形训练。
(34).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
基站根据基站端码本向用户设备发送下行训练序列；
用户设备接收下行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行上行波束赋形训练。
(35).根据(34)所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的基站端码本进行校正。
(36).根据(35)所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的基站端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的基站端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与下行信道的每个基站端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的上行信道的基站端的第三天线响应向量；
从基站端码本中选择与所述第三天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
(37).根据(34)所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的用户端码本进行校正。
(38).根据(34)所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的用户端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的用户端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与下行信道的每个用户设备端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的上行信道的用户设备端的第四天线响应向量；
从用户设备端码本中选择与所述第四天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
(39).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的用户设备，包括处理器，其中所述处理器被配置为：
接收由基站根据基站端码本发送的下行训练序列；
计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行上行波束赋形训练。
(40).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的用户设备，包括：
接收单元，用于接收由基站根据基站端码本发送的下行训练序列；
计算单元，用于计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
第一集合生成单元，用于根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
第二集合生成单元，用于根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
第一选择单元，用于从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量；
第二选择单元，用于从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量；
第一码本生成单元，用于根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；
第二码本生成单元，用于根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行上行波束赋形训练。
(41).一种通信***，包括用户设备和如权利要求101或150所述的基站。
(42).一种通信***，包括基站和如权利要求301或350所述的用户设备。
(43).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
第二通信设备根据第二设备端码本向第一通信设备发送训练序列；
第一通信设备接收训练序列并且计算第一通信设备端码本中的权重矢量和第二通信设备端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为第一通信设备端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为第二通信设备端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的第一通信设备端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的第二通信设备端码本；以及
使用缩减的第一通信设备端码本和缩减的第二通信设备端码本进行用于从第一通信设备向第二通信设备发送信息的波束赋形训练。
(44).一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
第二通信设备根据第二设备端码本向第一通信设备发送训练序列；
第一通信设备接收训练序列并且计算第一通信设备端码本中的权重矢量和第二通信设备端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为第一通信设备端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
根据信道质量为第二通信设备端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的第一通信设备端码本；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的第二通信设备端码本；以及
使用缩减的第一通信设备端码本和缩减的第二通信设备端码本进行用于从第一通信设备向第二通信设备发送信息的波束赋形训练。
(45)根据(44)所述的方法，还包括：
根据信道质量为第二通信设备端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的第二通信设备端码本；以及
使用缩减的第一通信设备端码本和缩减的第二通信设备端码本进行用于从第一通信设备向第二通信设备发送信息的波束赋形训练。
至此，已经详细描述了根据本发明的波束赋形训练方法以及用于基站和用户设备的电子设备。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和***。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和***。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (45)

1.一种用于无线通信***中的第一通信装置的电子设备，包括：
存储器，被配置为存储用于所述第一通信装置的模拟码本，所述模拟码本包含用于所述第一通信装置的一组移相器的多组第一配置参数；以及处理电路，被配置为：
基于所述多组第一配置参数以及来自第二通信装置的信号传输，分别对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道进行信道估计，
选择信道估计结果中满足第一预定条件者所对应的第一配置参数组以生成缩减的子模拟码本，
基于所述子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号传输，以用于对所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道进行信道估计。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述多组第一配置参数中的每一组对应于一个权重矢量，每一权重矢量用于配置所述一组移相器中的各个移相器的相位值。
3.如权利要求1所述的电子设备，所述处理电路还被配置为：基于所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的信号传输频率对缩减的子模拟码本进行校正以得到校正的子模拟码本，利用所述校正的子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号传输。
4.如权利要求1所述的电子设备，所述存储器还被配置为存储用于所述第二通信装置的对端模拟码本，所述对端模拟码本包含用于所述第二通信装置的一组移相器的多组第二配置参数，所述处理电路还被配置为选择信道估计结果中满足第二预定条件者所对应的用于所述第二通信装置的第二配置参数组，以生成用于所述第二通信装置的缩减的对端子模拟码本，其中，所述第二通信装置基于所述对端子模拟码本配置所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号接收。
5.如权利要求4所述的电子设备，所述处理电路还被配置为：基于所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的信号传输频率以及所述第二通信装置的天线配置对缩减的对端子模拟码本进行校正以得到校正的对端子模拟码本，其中，所述第二通信装置利用所述校正的对端子模拟码本配置对所述第一通信装置到所述第二通信装置的信号接收。
6.如权利要求4所述的电子设备，所述处理电路还被配置为：在生成用于所述第二通信装置的缩减的对端子模拟码本之后，生成包含关于所述对端子模拟码本的消息以通知所述第二通信装置。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的电子设备，所述处理电路还被配置为基于所述第二通信装置对所述第二信道的信道估计结果的反馈，从所述多组第一配置参数中确定一组以用于配置通过所述第二信道的信号传输，其中，所述信道估计结果的反馈包含多组第一配置参数中的对应信道估计结果最优的一组第一配置参数对应的信道估计结果。
8.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述无线通信***为频分双工通信***。
9.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述第一预定条件是所述信道质量估计结果中信道质量最优的第一预定数目个信道质量。
10.如权利要求4所述的电子设备，其中，所述第二预定条件是所述信道质量估计结果中信道质量最优的第二预定数目个信道质量。
11.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述信号是导频信号。
12.如权利要求7所述的电子设备，其中，所述电子设备工作为所述第一通信装置，该第一通信装置还包括所述一组移相器、射频链路以及多个天线，其中该组移相器设置于所述射频链路与所述多个天线之间，其中，所述电子设备的处理电路基于所述子模拟码本配置所述组移相器的相位，并利用所述多个天线向所述第二通信装置发送信号。
13.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述第一通信装置为基站，所述第一信道对应于上行信道，所述第二信道对应于下行信道。
14.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述第一通信装置为用户设备，所述第一信道对应于下行信道，所述第二信道对应于上行信道。
15.如权利要求13所述的电子设备，所述电子设备的处理电路还被配置为在对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道的信道质量进行估计之前，生成用于配置从第二通信装置到所述第一通信装置的信号传输的控制消息，所述控制消息包含信号传输的控制参数。
16.如权利要求13所述的电子设备，还包括多个射频链路，其中每一射频链路与一组移相器相耦接，所述第一通信装置还包括与所述多个射频链路耦接的数字预编码器，所述处理电路还被配置为基于来自多个所述第二通信装置的信道质量估计结果的反馈生成数字预编码矩阵，以便所述数字预编码器对用于该多个第二通信装置的数据信号进行数字预编码。
17.一种用于无线通信***中的第二通信装置的电子设备，包括
存储器，被配置为存储用于所述第二通信装置的模拟码本，该模拟码本包含用于所述第二通信装置的一组移相器的多组第二配置参数；以及
处理电路，被配置为：
基于所述多组第二配置参数配置从所述第二通信装置到第一通信装置的信号传输，以用于对所述第二通信装置到所述第一通信装置的第一信道的信道质量进行估计，
从所述第一通信装置获取用于所述第二通信装置的缩减的子模拟码本，所述缩减的子模拟码本是所述第一通信装置基于对所述第一信道的信道质量估计结果中满足预定条件者所对应的第二配置参数组生成的，
基于所述缩减的子模拟码本配置来自第一通信装置的信号接收，并执行对所述第一通信装置到所述第二通信装置的第二信道的信道质量进行估计。
18.如权利要求17所述的电子设备，其中所述多组第二配置参数中的每一组对应于一个权重矢量，每一权重矢量用于配置所述一组移相器中的各个移相器的相位值。
19.如权利要求17所述的电子设备，所述处理电路还被配置为：从所述第一通信装置获取用于所述第二通信装置的校正的子模拟码本，并利用所述校正的子模拟码本配置来自所述第一通信装置的信号接收，所述校正的子模拟码本是基于所述第一通信装置与所述第二通信装置之间的信号传输频率以及所述第二通信装置的天线配置对所述缩减的子模拟码本进行校正而得到的。
20.如权利要求17所述的电子设备，其中所述预定条件是所述信道质量估计结果中信道质量最优的预定数目个信道质量。
21.如权利要求19所述的电子设备，其中所述处理电路还被配置为：把所述第二通信装置的天线配置发送给第一通信装置。
22.如权利要求17所述的电子设备，其中所述信号是导频信号。
23.如权利要求17所述的电子设备，其中所述处理电路工作为所述第二通信装置，该第二通信装置还包括所述一组移相器、射频链路以及多个天线，其中该组移相器设置于所述射频链路与所述多个天线之间，其中，所述电子设备的处理电路基于所述子模拟码本配置所述组移相器的相位，并利用所述多个天线向所述第一通信装置发送信号。
24.如权利要求23所述的电子设备，其中所述第二通信装置为用户设备，所述第一信道对应于上行信道，所述第二信道对应于下行信道。
25.如权利要求23所述的电子设备，其中所述第二通信装置为基站，所述第一信道对应于下行信道，所述第二信道对应于上行信道。
26.一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
用户设备根据用户端码本向基站发送上行训练序列；
基站接收上行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；以及
使用缩减的基站端码本进行下行波束赋形训练。
27.根据权利要求26所述的波束赋形训练方法，其中，用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：
用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的全部组合。
28.根据权利要求26所述的波束赋形训练方法，其中，所述用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：
用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的全部组合中的至少一部分。
29.根据权利要求28所述的波束赋形训练方法，其中，所述用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合包括：基站端码本中的权重矢量之一与用户端码本中的全部权重矢量的组合，以及用户端码本中的权重矢量之一与基站端码本中的全部权重矢量的组合。
30.根据权利要求29所述的波束赋形训练方法，其中，根据基站端码本中的权重矢量之一与用户端码本中的全部权重矢量的组合所得到的信道质量，选择所述用户端码本中的权重矢量中要与基站端码本中的全部权重矢量进行组合的权重矢量。
31.根据权利要求26所述的波束赋形训练方法，其中，在根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合的步骤中，为基站端码本中的每个权重矢量选择最佳信道质量。
32.根据权利要求26所述的波束赋形训练方法，还包括：
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的基站端码本和缩减的用户设备端码本进行下行波束赋形训练。
33.根据权利要求32所述的波束赋形训练方法，其中，根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合的步骤中，为用户端码本中的每个权重矢量选择最佳信道质量。
34.根据权利要求32所述的波束赋形训练方法，还包括：在进行下行波束赋形训练之前，把缩减的用户设备端码本发送给用户设备。
35.根据权利要求32所述的波束赋形训练方法，还包括：用户设备向基站发送天线参数。
36.根据权利要求35所述的波束赋形训练方法，其中，所述天线参数包括天线类型和/或天线的间距。
37.根据权利要求35所述的波束赋形训练方法，其中，基站根据所述天线参数计算用户设备的天线响应向量。
38.根据权利要求26所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的基站端码本进行校正。
39.根据权利要求38所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的基站端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的基站端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个基站端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的下行信道的基站端的第一天线响应向量；
从基站端码本中选择与所述第一天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
40.根据权利要求32所述的波束赋形训练方法，还包括：对缩减的用户端码本进行校正。
41.根据权利要求40所述的波束赋形训练方法，其中，对缩减的用户端码本进行校正的步骤包括：
对于缩减的用户端码本中的每一个权重矢量，计算使得该权重矢量与上行信道的每个用户设备端天线响应向量距离最小的水平到达角和垂直到达角；
获得与所计算的水平到达角和垂直到达角对应的下行信道的用户设备端的第二天线响应向量；
从用户设备端码本中选择与所述第二天线响应向量的距离最小的权重矢量，作为校正后的权重矢量。
42.根据权利要求39或41所述的波束赋形训练方法，其中，通过采样对水平到达角和垂直到达角进行离散化。
43.根据权利要求42所述的波束赋形训练方法，其中，水平到达角的采样点数目等于对应水平方向天线数的整数倍，垂直到达角的采样点数目等于对应垂直方向天线数的整数倍。
44.一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
基站根据基站端码本向用户设备发送下行训练序列；
用户设备接收下行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为基站端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第一信道质量集合；
从第一信道质量集合中选择第一预定数目的信道质量，并根据与第一预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的基站端码本；以及
使用缩减的基站端码本进行上行波束赋形训练。
45.一种用于频分双工(FDD)毫米波通信的波束赋形训练方法，包括：
基站根据基站端码本向用户设备发送下行训练序列；
用户设备接收下行训练序列并且计算用户端码本中的权重矢量和基站端码本中的权重矢量的多种组合下的信道质量；
根据信道质量为用户端码本中的每个权重矢量选择一个对应的信道质量，从而形成第二信道质量集合；
从第二信道质量集合中选择第二预定数目的信道质量，并根据与第二预定数目的信道质量对应的权重矢量生成缩减的用户设备端码本；以及
使用缩减的用户设备端码本进行上行波束赋形训练。
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