CN110800219B - 波束赋形训练的方法、接收设备和发送设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种波束赋形训练的方法、接收设备和发送设备，该方法包括：根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和至少一个信道的信道配置信息。接收该第一设备发送的第一反馈信息，该第一反馈信息包括该BF训练的测量结果、该测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息。根据该第一反馈信息，确定至少一个信道上最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。本申请提供的波束赋形训练的方法，使得BF训练反馈中的发送天线、发送扇区、信道与接收链的SNR/MCS/CSI对应起来，可以获知最大的信道容量，获得最优的MIMO信道配置。

Description

波束赋形训练的方法、接收设备和发送设备
技术领域
本申请涉及通信领域，更为具体的，涉及通信中波束赋形训练的方法、接收设备和发送设备。
背景技术
为了缓解频谱资源的日益紧张，毫米波频段的巨大带宽资源可以满足人们的通信需求。毫米波频段的通信技术可以提供每秒数吉比特的高速率通信，满足高清视频的无压缩传输。但随着超高清视频、虚拟现实和增强现实等技术的发展，每秒数吉比特的通信速率也逐渐不能满足通信需求。为了进一步提高数据速率，高频通信开始采用更高的信道带宽和更多的天线，以期望通信速率达到数十吉比特速率。例如在电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，IEEE)制定的无线局域网(wireless local area network，WLAN)的802.11ay标准中，提出通过信道绑定(channelbonding)和多输入多输出技术(multiple input multiple output，简称“MIMO”)技术来增大信道带宽和增多空间流/空时流的方式，将通信速率提高到超过20吉比特每秒以上。
由于毫米波通信的通信距离较小，主要应用场景为室内视距(line-of-sight，简称“LOS”)应用，不利于实现需要丰富散射径的MIMO技术。目前主要通过双极化(DualPolarization)或正交极化、多个天线分别配置在多个信道上的频分复用、增大天线间距等方式实现LOS MIMO。
在毫米波频段使用MIMO技术时，为了克服路径损耗仍然需要进行模拟波束赋形(beam forming，简称“BF”)训练。MIMO中的多天线或多射频链与多信道利用相结合时，例如，与信道聚合中的多信道相结合或与正交极化中的极化信道相结合，在MIMO BF训练的信道状态信息(channel state information，简称“CSI”)反馈和最优的一个或多个MIMO链路反馈和调制预编码策略(modulation and coding scheme，MCS)反馈中，就必须考虑信道的影响。
目前的CSI/MCS反馈是面向频域的正交频分复用(orthogonal frequencydivision multiplexing，OFDM)符号的反馈。CSI的反馈一般只跟子载波或子频带相关，也就是说，反馈的是与子载波或子频带对应的接收链/空时流的信噪比(signal noiseratio，SNR)/MCS/CSI，但对于多天线的频分复用或者信道聚合。从这样的反馈结果中获知的信道容量的精确度不好，并且，也不能获知信道对应的天线配置和不同信道上的MCS配置，从而不能确定最优的天线配置以及数字域BF预编码信息。
发明内容
本申请提供一种波束赋形训练的方法、接收设备和发送设备，可以使得波束赋形BF训练反馈中的发送天线(发送链)、发送扇区(发送波束)、信道与接收链的SNR/MCS/CSI对应起来，从而在在反馈中可以获知最大的信道容量，获得最优的MIMO天线配置以及信道配置。在BF训练反馈还可以包括指示多个空间流/空时流(简称为流)之间是否需要应用CSD，如果BF训练的测量结果显示不需要应用CSD时，指示对侧设备不应用CSD，从而可以利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
第一方面，提供了一种波束赋形训练的方法，该方法包括：根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和该至少一个信道的信道配置信息；接收该第一设备发送的第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息；根据该第一反馈信息，确定该至少一个信道上的最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。
第一方面提供的波束赋形训练的方法，可以使得波束赋形训练的第一反馈信息(最终反馈信息)中发送天线、发送扇区(发送波束)、以及发送天线所在的信道与第一设备测量的测量结果对应起来，从而在在反馈中可以获知最大的信道容量，获得最优的MIMO信道配置。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的一个或多个天线编号。该信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行该BF训练的信道的编号信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在该BF训练是在信道聚合模式下进行的情况下，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。在BF训练请求信息中包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，使得BF训练可以支持在全部信道上进行BF训练，有利于得到每个信道上的BF测量结果，从而得到更准确的天线配置和信道配置。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在进行多轮该BF训练的情况下，在接收该第一反馈信息之前，该方法还包括：接收第二反馈信息，该第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行该BF训练的情况下，在已经完成的该BF训练的信道上的测量结果。
在第一方面的一种可能的实现方式中，当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，该BF训练请求信息还包括用于该天线的多个波束进行该BF训练的多个波束优化协议BRP包的序号信息和每个该BRP包中的训练序列的长度信息。该BF训练的测量结果包括：该波束信息指示的每一个波束对应的该BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括该BF训练的测量结果对应的该至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括用于指示多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD的指示信息。
第二方面，提供了一种波束赋形训练的方法，该方法包括：根据BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和该至少一个信道的信道配置信息。确定第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息。向该第二设备发送该第一反馈信息。
第二方面提供的波束赋形训练的方法，波束赋形训练的第一反馈信息(最终反馈信息)中发送天线、发送扇区(发送波束)、以及发送天线所在的信道与第一设备测量的SNR/MCS/CSI是对应的，从而在在反馈中可以获知最大的信道容量，获得最优的信道配置。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行该BF训练的信道的编号信息。
在第二方面的一种可能的实现方式中，在该BF训练是在信道聚合模式下进行的情况下，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。
在第二方面的一种可能的实现方式中，在进行多轮该BF训练情况下，在该向该第二设备发送该第一反馈信息之前，该方法还包括：确定第二反馈信息，该第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行该BF训练的情况下，在已经完成的该BF训练的信道上的测量结果；向该第二设备发送该第二反馈信息。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该BF训练的测量结果包括：该波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括该BF训练的测量结果对应的该至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
在第二方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括用于指示多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD的指示信息。
第三方面，提供了一种波束赋形训练的方法，该方法包括：根据波束赋形BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和信道配置信息。接收该第一设备发送的波束赋形BF训练的第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示与多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD的指示信息。根据该第一反馈信息，确定该多个空时流中的每个空时流是否应用该CSD。
第三方面提供的波束赋形训练的方法，在接收的最终反馈信息中包括指示该多个链路中的每个链路是否需要采用CSD编码的指示信息。可以根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD编码，从而利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
在第三方面的一种可能的实现方式中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息。
在第三方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括：该BF训练的测量结果、该BF训练的测量结果对应的天线信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息。
第四方面，提供了一种波束赋形训练的方法，该方法包括：根据波束赋形BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和信道配置信息。根据该BF训练的测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD。该第二设备发送第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示该多个空时流中的每个空时流是否需要应用CSD的指示信息。
第四方面提供的波束赋形训练的方法，根据BF训练的测量结果判断与多个天线对应的多个流之间是否相关，若多个流之间相关，则确定这多流之间需要应用CSD，若多个流之间不相关，则确定这多流之间不需要应用CSD。在第一反馈信息中包括指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD编码的指示信息。根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD编码，从而可以利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
在第四方面的一种可能的实现方式中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息。
在第四方面的一种可能的实现方式中，根据所述BF训练的测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD，包括：在根据该测量结果确定该多个空时流分别属于不同的信道情况下，确定该多个空时流不应用该CSD。在根据该测量结果确定该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，根据该至少两个空时流是否相关，确定该至少两个空时流是否需要应用该CSD。
在第四方面的一种可能的实现方式中，在该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，根据该至少两个空时流是否相关，确定该至少两个空时流是否需要应用该CSD，包括：在该至少两个空时流采用相同极化方式的情况下，确定该至少两个空时流相关。确定该至少两个空时流中需要应用该CSD的空时流。
在第四方面的一种可能的实现方式中，在该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，根据该至少两个空时流是否相关，确定该至少两个空时流是否需要应用该CSD，包括：在该至少两个空时流采用不同正交极化方式，且该至少两个空时流之间的相关值小于预设值的情况下，确定该至少两个空时流不相关。确定该至少两个空时流不需要应用该CSD。
在第四方面的一种可能的实现方式中，该第一反馈信息还包括：该BF训练的测量结果、该BF训练的测量结果对应的天线信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息。
第五方面，提供了一种接收设备，包括处理器、存储器和收发器，用于支持该接收设备执行上述方法中相应的功能。该接收设备为上述方法中的第二设备。处理器、存储器和收发器通过通信连接，存储器存储指令，收发器用于在处理器的驱动下执行具体的信号收发，该处理器用于调用该指令实现上述第一方面或第三方面及其各种实现方式中的波束赋形训练的方法。
第六方面，提供了一种接收设备，包括处理模块、存储模块和收发模块，用于支持接收设备执行上述第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的接收设备的功能，或者上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的接收设备的功能。该接收设备为上述方法中的第二设备。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者多个与上述功能相对应的模块。
第七方面，提供了一种发送设备，包括处理器、存储器和收发器，用于支持该发送设备执行上述方法中相应的功能。该发送设备为上述方法中的第一设备。处理器、存储器和收发器通过通信连接，存储器存储指令，收发器用于在处理器的驱动下执行具体的信号收发，该处理器用于调用该指令实现上述第二方面或第四方面及其各种实现方式中的波束赋形训练的方法。
第八方面，提供了一种发送设备，包括处理模块、存储模块和收发模块，用于支持终端设备执行上述第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的发送设备的功能，或者上述第四方面或第四方面的任意可能的实现方式中的发送设备的功能。该发送设备为上述方法中的第一设备。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者多个与上述功能相对应的模块。
第九方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式的方法，以及上述第三方面或第三方面的任一种可能的实现方式的方法的指令。
第十方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式的方法，以及上述第四方面或第四方面的任一种可能的实现方式的方法的指令。
附图说明
图1是信道聚合模式的传输示意图。
图2是PPDU的帧格式的示意图。
图3是对于增强定向多吉比特PPDU的两个不同的流应用CSD的示意图。
图4是本发明实施例的一个应用场景的示意图。
图5是本发明一个实施例的波束赋形训练的方法的示意性流程图。
图6是本发明一个实施例第二设备和第一设备进行BF训练示意图。
图7是本发明一个实施例信道聚合传输模式下MIMO传输的示意图。
图8是本发明一个实施例的具有2个不同的发送天线时信道聚合的BF训练的最终反馈信息的示意图。
图9是本发明一个实施例的信道聚合模式下多轮BF训练的第二反馈信息和第一反馈信息的示意图。
图10是本发明另一个实施例的信道聚合模式下多轮BF训练的第二反馈信息的示意图。
图11是本发明另一个实施例的波束赋形训练的方法的示意性流程图。
图12是本发明一个实施例的STA1和STA2形成4x4模式的MIMO示意图。
图13是本发明一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD的示意图。
图14是本发明一个实施例的8x8模式的MIMO的CSD的示意图。
图15是本发明另一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD的示意图。
图16本发明另一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD编码的示意图。
图17是本发明一个实施例的接收设备的示意性框图。
图18是本发明另一个实施例的接收设备的示意性框图。
图19是本发明一个实施例的发送设备的示意性框图。
图20是本发明另一个实施例的发送设备的示意性框图。
图21是本发明一个实施例的接收设备的示意性框图。
图22是本发明另一个实施例的接收设备的示意性框图。
图23是本发明一个实施例的发送设备的示意性框图。
图24是本发明另一个实施例的发送设备的示意性框图。
具体实施方式
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“***”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于，在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示，在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中，部件可位于一个计算机上和/或分布在2个或更多个计算机之间。此外，这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地***、分布式***和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据，例如通过信号与其它***交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
应理解，本申请的技术方案可以应用于各种通信***，例如：长期演进(long termevolution，LTE)***、LTE/LTE-A频分双工(frequency division duplex，FDD)***、LTE/LTE-A时分双工(time division duplex，TDD)***、通用移动通信***(universal mobiletelecommunication system，UMTS)、全球互联微波接入(worldwide interoperabilityfor microwave access，WiMAX)通信***、公共陆地移动网络(public land mobilenetwork，PLMN)***、设备对设备(device to device，D2D)网络***或者机器对机器(machine to machine，M2M)网络***、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)***、无线局域网(wireless local area networks，WLAN)以及未来的5G通信***等。
还应理解，在本发明实施例中，终端设备也可称之为用户设备(user equipment，UE)、移动台mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal)等，该终端设备可以经无线接入网(radio access network，RAN)与一个或多个核心网设备进行通信，例如，终端设备可以包括各种具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。还可以包括用户单元、蜂窝电话(cellular phone)、智能手机(smart phone)、无线数据卡、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptopcomputer)、机器类型通信(machine type Communication，MTC)终端、无线局域网(wireless local area networks，WLAN)中的站点(station，ST)。可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(wirelesslocal loop，WLL)站以及下一代通信***，例如，5G网络中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)网络中的终端设备等。本发明实施例在此不作限制。
还应理解，基站也可以称之为网络侧设备或者接入网设备，网络侧设备可以是用于与终端设备通信的设备，网络设备可以是LTE***中的演进型基站(evolutional NodeB，eNB或eNodeB)，NR中的gNB或接入点，基站收发器、收发节点等，或者车载设备、可穿戴设备，未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN***中的网络侧设备。例如，网络侧设备可以是WLAN中的接入点(access point，AP)，也可以是全球移动通信***(global systemfor mobile communication，GSM)或码分多址(code dvision multiple access，CDMA)，CDMA中的基站(Base Transceiver Station，BTS)。还可以是LTE***中的演进的节点B(evolved NodeB，eNB或者eNodeB)。或者，网络设备还可以是第三代(3rd Generation，3G)***的节点B(Node B)，另外，该网络设备还可以是中继站或接入点，或者车载设备、可穿戴设备以及未来5G网络中的网络设备或者未来演进的PLMN网络中的网络设备等。本发明实施例在此不作限制。为方便描述，本发明所有实施例中，上述为MS提供无线通信功能的装置统称为网络设备。
在毫米波频段使用MIMO技术，为了克服路径损耗仍然需要先进行模拟BF训练，以闭合收发设备之间的MIMO链路。当MIMO链路中的多天线/多射频链与多信道利用相结合时，例如，收发设备的多天线与信道聚合中的多信道相结合，或具有正交极化天线的收发设备的多个射频链与正交极化中的极化信道结合时，在BF训练的结果反馈中，例如，BF训练CSI反馈、最优的一个或多个MIMO链路对应的波束信息的反馈和MCS的反馈中，就必须考虑信道的影响。特别地，当反馈最优的一个或多个MIMO链路对应的波束信息时，需要反馈每个MIMO链路对应的信道信息。另外，利用正交极化实现MIMO时，也对于MIMO的预编码提出了新的设计要求。
现有技术提出多条空间流或空时流之间的频分多址技术，不同射频(RadioFrequency，RF)链/天线工作在不同信道上，即通过频分复用的方式实现一对设备之间多个空间流/空时流的并发传输。空时流即针对一个或多个空间流(spatial stream)的调制符号进行应用空时处理后所生成的调制符号的流。一般来说，一个发送天线对应了一个空时流。为了简洁，在本发明实施例中，将空间流和空时流简称为“流”。
通过频分复用的方式实现一对收发设备之间多个流的并发传输主要通过利用信道聚合(channel aggregation，CA)来实现。例如，在一个设备内使用2个相同的高频调制解调器(modem)模块，每个调制解调器模块独立工作在一个不同的信道上，并通过一个独立天线发送一个流，就可以实现信道的聚合传输。如图1所示，STA1和STA2在信道1和信道2上同时发送数据，图1是信道聚合模式的传输示意图，且不同信道上采用的MCS可以不同，也可以不同，信道之间存在保护频带。
现有技术中，CSI的反馈一般只跟子载波或子频带相关，而MCS的反馈则主要与流相关。例如，现有技术的CSI反馈包括显示的CSI反馈和隐式的CSI反馈。显示的CSI反馈是指反馈各个接收链(receive chain)的SNR和各子载波的CSI矩阵。其中，一个接收链是接收侧的用于接收信号的射频链，该射频链能将接收信号完成处理，形成数字信号并提供给基带。CSI矩阵则是多个收发天线之间的信道矩阵。隐式的CSI反馈是指各流的SNR和各子载波的数字域BF反馈矩阵。其中隐式CSI主要是指不再反馈CSI矩阵，而是反馈CSI矩阵包含的关键信息。例如从CSI矩阵计算得到的数字域(基带)BF反馈矩阵。
现有技术的MCS反馈包含在高吞吐量控制字段，MCS反馈包括MCS的编号，可以指示非均衡(Unequal)的MCS，即指示不同的流采用不同的MCS。
现有技术的CSI/MCS反馈是面向频域的OFDM的反馈，CSI的反馈一般只跟子载波或子频带相关，也就是说，反馈的与是子载波或子频带对应的接收链/流的SNR/MCS/CSI，反馈的结果中，发送天线、发送扇区(发送波束)、信道与接收链/空时流的SNR/MCS/CSI没有对应起来。而现在基于CA或正交极化的MIMO中，需要在多个信道上完成BF训练后，在反馈具有最高链路质量的最优链路的信息时，将最优链路信息中的发送天线、发送扇区，与反馈的空时流的信道、SNR、MCS、CSI对应起来，即反馈完整且准确的最优链路信息，以达到最大的信道容量。其中，在一个信道上完成该BF训练，指的是该BF训练的发起者和响应者都已经按照BF训练请求信息指示的训练内容，完成了一个信道上的发送BF训练和/或接收BF训练。
图2所示的是增强定向多吉比特(enhanced directional multi-gigabit，EDMG)物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit，PPDU)的帧格式的示意图。其中，图2中的自动增益控制(automatic gain control，AGC)字段和训练(Training，TRN)字段是用于波束优化协议(beam refinement protocol，BRP)阶段的模拟BF训练。
在解除不同空间流或空时流之间信号的相关性时，循环移位分集(cyclic shiftdiversity，CSD)越大越好，但CSD过大会造成传统站点(legacy station，L-STA)接收到很强的符号间干扰(inter symbol interference，ISI)，不利于L-STA的成功接收。而且，当空间流/空时流之间无相关性时，就无需使用CSD，而且不使用CSD有利于提高传统站点(legacy station，L-STA)的包检测的成功率和物理层协议数据单元(physical layerprotocol data unit，PPDU)中的传统头部(legacy header，L-Header)字段的译码成功率。
图3是针对EDMG PPDU的两个不同的流应用CSD的示意图。如图3所示，EDMG PPDU帧包括：格雷序列(Golay Sequence)字段、传统短训练字段(legacy short training field，L-STF)、传统信道估计字段(legacy channel estimation field，L-CEF)、传统头部(L-Header)和EDMG头部A(EDMG-Header-A)字段。图3中的Ga128字段是格雷序列是一种长度为128的子序列。应用CSD编码是指针对两个流的中的任意一个流应用CSD，将L-STF中第一个Ga128序列开端的时间长度为Tshift的部分序列，附加在EDMG-Header-A字段的后面，即将Tshift对应的部分序列循环移位至EDMG-Header-A字段的后面，从而使流1和流2在EDMG-STF字段的前面部分在时间上是对齐的，但流1和流2的序列内容是不同的，从而消除流1和流2的信号相关性和不期望的波束赋形效应。
在解除不同流之间信号的相关性时，CSD越大越好，但CSD过大将会造成很强的ISI，即使对于LOS情况也会出现多径效应，导致L-STA针对前导码(preamble)的误检率上升，包括降低包检测和物理层信令字段(如L-Header和EDMG-Header-A字段)的译码等性能，使L-STA无法根据物理层信令字段正确解读PPDU时长。但是，多条流之间无相关性时，就无需使用CSD，而且不使用CSD有利于提高L-STA的包检测率和L-Header字段的译码成功率。
基于上述问题，本发明实施例提供了一种波束赋形训练的方法，可以使得波束赋形训练反馈中的发送天线、发送扇区(发送波束)、信道与接收链的SNR/MCS/CSI对应起来，从而在在反馈中可以获知最大的信道容量，获得最优的MIMO信道配置。还可以指示不同的流之间是否需要应用CSD，从而可以利于提高传统STA(Legacy STA)的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
图4是本发明实施例的一个应用场景的示意图，如图4所示，本发明主要应用于无线局域网，其***架构或场景包括至少一个AP和至少一个STA进行无线通信的过程中，也可以扩展至网络设备和终端设备之间进行无线通信的场景中。本发明实施例在此不作限制。
应理解，本发明实施例仅以图4所示的应用场景为例进行说明，但本发明实施例并不限于此，例如，该***可以包括更多的AP和STA，或者AP可以每一个STA之间进行通信等。
下面结合图5详细说明本申请提供的波束赋形训练的方法，图5是本发明一个实施例的波束赋形训练的方法100的示意性流程图，该方法100可以应用在图5所示的场景中，当然也可以应用在其他通信场景中。本发明实施例在此不作限制。
如图5所示，该方法100包括：
S110，第二设备生成波束赋形BF训练请求信息，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和在至少一个信道进行该BF训练的信道配置信息。
S120，第二设备向第一设备发送该BF训练请求信息。
S130，第二设备根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练。
S140，第一设备确定第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、与该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息。
S150，第一设备向第二设备发发送该第一反馈信息。
S160，第二设备根据该第一反馈信息，确定该至少一个信道上的最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。
具体而言，图6是本发明一个实施例的第二设备和第一设备进行BF训练示意图。BF训练的发起者(第二设备)和响应者(第一设备)在时间上的交互过程如图6所示。在图6中，每一轮BF训练都由发起者发送的BF训练请求信息和响应者发送的反馈信息构成。为了协商工作于何种MIMO模式，发起者和响应者需要在进行BF训练之前，通过BF建立过程针对BF训练过程进行训练模式和参数的配置。完成BF建立后，发起者与响应者之间进行一轮或多轮的BF训练，进行多轮BF训练有利于发起者根据过程中间的中间反馈信息，加快对齐收发多天线之间的波束，加快获得最优的MIMO模拟天线配置。其中N为正整数。例如，当N＝1时，表示发起者和响应者只进行了一轮BF训练。在BF训练结束后，第一设备会向发起设备发送第一反馈信息(最终反馈信息)，用与通知本次训练的结果。
应理解，在本发明实施例中，第二设备和/或第一设备的天线可以是相控阵阵列天线、定向天线、具有正交极化(双极化)的单天线和有不同极化能力的双天线中的任意一种。本发明实施例中将具有多个天线阵元的天线阵列简称为天线，因此，每个天线都可以形成模拟波束赋形。在本发明实施例中，天线、阵列天线和射频链在表达上具有相同的含义，扇区、波束和天线权重矢量(antenna weight vector，AWV)在表达上有相同的含义。例如扇区编号可以由AWV序号/TRN子字段的序号代替表示，天线编号可以由射频链编号(RF chainID)代替表示，其中，AWV序号是指与该AWV对应的BRP包中TRN训练序列(例如一个TRN子序列)的序号。扇区、波束和天线权重矢量可以相互代替表示，扇区编号、AWV序号、TRN子字段的序号可以相互代替表示。
还应理解，在本发明实施例中，第一设备和第二设备可以工作在单信道，或信道聚合，或者信道绑定等模式下。为了更好地支持LOS MIMO，第一设备和第二设备天线的正交极化还可以与信道聚合结合使用。在信道聚合模式中，第一设备和第二设备具有多个独立的基带模块及其对应的RF链，其中每个基带模块及其对应的RF链可以独立地在一个信道上进行发送或接收，但不能同时在多个信道上进行发送或接收，多个基带模块和RF链可以发送/接收正交训练序列或不能发送/接收正交训练序列。在信道聚合模式中，如果多个RF链共用一个天线，则无需为多个RF链单独进行模拟BF训练。如果多个RF链分别连接不同的天线，考虑到天线位置的不同以及信道聚合中的多个信道的信道频率响应可能具有较大差别，为了通过模拟BF训练(例如BRP阶段的BF训练)得到精确的最优MIMO天线配置，因此需要将多个RF链分别在不同的信道上进行模拟BF训练。
在S110中，在BF训练建立阶段，第二设备(以SAT1为例)生成BF训练请求信息，该BF训练请求信息包括每个天线进行该BF训练的天线配置信息和在至少一个信道进行该BF训练的信道配置信息。
该天线配置信息是拟在BF训练中采用的MIMO发送天线的配置信息，可以包括以下信息的一种或多种：发送天线的个数及天线编号(Antenna ID)、发送天线的极化能力信息、发送天线之间是否采用正交的训练序列、每个发送天线发送的BRP包的个数、每个发送天线的发送扇区编号和顺序、每个BRP包携带的训练序列的长度/训练序列单元(TRN-Unit)的个数等，本发明实施例在此不作限制。
该信道配置信息包括每个天线进行BF训练的信道编号、每个天线进行BF训练的信道顺序、信道绑定(channel bonding)或信道聚合的方式的信息、每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息、每个天线进行该BF训练的信道的编号信息等。本发明实施例在此不作限制。
应理解，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息是指当每个天线在当前运行的信道上完成BF训练后，是否切换到其它信道上继续针对其它信道进行BF训练。当BF训练的收发双方的运行信道只是单个信道时，该BF训练请求信息可以不携带信道配置信息。本发明实施例在此不作限制。
每个天线进行BF训练的信道编号以及信道顺序用于支持信道聚合的一对第二设备和第一设备在两个及以上的信道进行BF训练。例如，针对信道聚合与MIMO的结合情况，假设一对第二设备和第一设备进行2x2模式的BF训练，针对2个天线(例如天线1和天线2)和两个信道(例如信道1和信道2)的信道聚合下的2x2模式的BF训练，每个天线进行BF训练的信道编号及其顺序可以表示为下列方式：
天线1：信道1、信道2。
天线2：信道2、信道1。
当天线1和天线2能够发送正交的BF训练序列时，每个天线进行BF训练的信道编号及其顺序可以表示为下列方式：
天线1：信道1、信道2。
天线2：信道1、信道2。
当信道聚合只包含两个信道时，每个天线进行BF训练的信道编号、每个天线进行BF训练的信道顺序信息可以简化为：是否在全部信道上进行BF训练。这是因为无论2个发送天线和2个接收天线采用任何训练方式，每个天线都同时只能在两个信道中的一个信道上进行发送或接收BF训练。例如，如果天线1在信道1上完成了训练，当BF训练的配置信息中的“是否在全部信道上进行BF训练”信息指示需要在全部信道上进行训练时，则天线1还需要跳转至信道2上进行训练。
应理解，该信道配置信息还可以包括各个发送天线在各个信道上的发送起始时间和持续时间，从而使第一设备能够将接收的训练序列与发送天线的编号、信道编号对应起来。其中，各个发送天线在各个信道上的发送起始时间由各天线在信道上的发送顺序和每个天线发送TRN序列的总长度计算得出，持续时间等于各天线在该信道上发送TRN序列的总时。本发明实施例在此不作限制。
S120，SAT1向第一设备(以SAT2为例)发送该BF训练请求信息。
具体而言，在SAT1生成该BF训练请求信息后，变向SAT2发送该BF训练请求信息，相应的，SAT2接收该BF训练请求信息。
S130，SAT2接收到该BF训练请求信息后，与SAT1在至少一个信道上进行BF训练。
具体而言，SAT2接收该BF训练请求信息，根据该BF训练请求信息包括的天线配置信息和信道配置信息和SAT1开始BF训练。SAT1和SAT2之间可以进行一轮或者多轮BF训练。即进行一轮的BF训练和反馈或者多轮的BF训练与反馈。本发明实施例在此不作限制。
在BF训练过程中，SAT2会检测BF训练的信道系数，在BF训练结束后，SAT2会根据检测到的所有信道系数和一个选择准则(例如信道容量、总吞吐量等)，根据多个MIMO信道矩阵选择最优的一个或多个有效信道矩阵Heff。有效信道矩阵Heff是与MIMO链路对应的MIMO信道的信道矩阵，由信道系数构成，其维度为K×L。其中K和L分别为发送天线和接收天线的个数。信道系数h(iM，jN，m)是指在信道m上，一个接收天线的一个接收波束iM，针对一个发送天线的一个发送波束jN发送的BF训练序列测量得到的测量结果。每一个信道系数都对应一个信道，其中，iM是指天线编号为M的天线上的波束编号，jN是指天线编号为N的天线上的波束编号，M＝1，2，...，K，N＝1，2，...，L，K和L为正整数，m是指信道编号。可以看出，信道聚合模式下，Heff与信道有关，因为Heff中的每个信道系数都与信道编号m有关。
应理解，当以信道容量/信道总吞吐量作为发送波束和接收波束的选择准则时，应当以信道聚合模式的情况下数据传输时涉及的全部信道的总容量作为判断依据。例如在信道聚合中，应计算聚合后的全部信道的总信道容量。
S140，SAT2确定第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、与该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、与该天线对应的信道信息。
具体而言，由于60GHz频段的单个信道的带宽(2.16GHz)较大，射频器件和不同信道由于频率相差较大，引起的信道频率响应、路径损耗相差也较大。例如，相邻的2.16GHz带宽的不同信道之间的频率差别引起的路径损耗只有0.3-0.9dB，而不同阶的MCS之间所需的SNR至少差1dB，因而仅考虑不同信道引入的损耗时，尚不足以支持在相邻的不同信道上采用不同的MCS。不同信道使用不同MCS(或称为非均衡MCS)的主要原因包括不同传输路径相差较大路径损耗以及非连续的信道聚合)。MCS分别与传输路径(由发送天线/发送扇区/发送AWV决定)、信道一一对应，因此反馈每个流MCS时，应一并反馈对应的发送天线ID/发送扇区ID和信道编号信息。
在S140中，SAT2根据该Heff，可以确定该BF训练的测量结果与该天线、该天线的波束和该天线进行该BF训练的信道之间的对应关系。由于STA1和STA2的不同天线在空间上很可能是分开的，例如STA1和/或STA2的不同天线的中心点之间分别间隔了d1和d2厘米。当STA1和/或STA2的不同天线在空间上是分开的时候，由于不同天线发出的波束所经历的传播路径不同，将导致最优MIMO链路同时与所选择的波束和所选的波束对应的信道有关。即反馈Heff时，一个或多个最优MIMO链路分别对应的Heff与波束和信道有关。需要确定发送天线(包含发送波束)、接收天线(包含接收波束)与信道和CSI的对应关系。图7是信道聚合传输模式下MIMO传输的示意图，图7中所示的为2x2MIMO模式的传输，STA1和STA2的每个天线都对应一个独立的射频链和基带模块，STA1和STA2分别在信道1和信道2上进行传输。信道1和信道2之间具有保护频带。对于图7所示的传输模式，需要确定发送天线(包含发送波束)、接收天线(包含接收波束)与信道和CSI的对应关系。Heff可以由公式(1)来表示：
Figure GPA0000282992300000141
公式(1)中，h11表示接收天线1在信道1上测得到发送天线1上的信道系数。h22表示接收天线2在信道2上测得到发送天线2上的信道系数。对于图7所示的MIMO传输模式，h12和h21为0，这是因为接收天线1和接收天线2分别工作在不同的信道上，收不到另一条信道上的信号。此时，对于图7所示的MIMO传输模式，Heff可以由公式(2)来表示：
Figure GPA0000282992300000142
公式(2)中，信道系数h(i1，j1，1)表示发送天线1的发送波束j1和接收天线1的接收波束i1在信道1上的信道系数，信道系数h(i2，j2，2)表示发送天线2的发送波束j2和接收天线2的接收波束i2在信道2上的信道系数。每一个信道系数都对应一个信道。信道系数都为时域矢量。在确定了Heff后，便可以确实与信道系数对应的信道。STA2可以根据|h11|2和|h22|2的值或根据测量的h11和h22的值得到SNR，分别确定与h11和h22对应的MCS1/SNR1和MCS2/SNR2/CSI1，并且确定与MCS1/SNR1和MCS2/SNR2/CSI1分别对应的信道。
STA2确定与h11和h22对应的MCS1/SNR1和MCS2/SNR2，并且确定与MCS1/SNR1和MCS2/SNR2分别对应的信道后，便可以生成该BF训练的第一反馈信息(最终反馈信息)并向STA1发送第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、与该BF训练的测量结果对应的该天线的信息，及该天线的波束的信息、该天线对应的信道信息。
可选的，作为一个实施例，该第一反馈信息还包括该BF训练的测量结果对应的该至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
具体而言，该第一反馈信息还可以包括与进行该BF训练的天线对应的信道调制编码策略信息，用于后续的根据该信道调制编码策略信息进行信道的选择等，可以增加反馈的准确度，提高后续信息或者数据传输的效率。
例如，针对图7所述的传输模式。第一反馈信息可以是(MCS1/SNR1/h11，天线1，天线1对应的发送扇区1，信道1)和(MCS2/SNR2/h22，天线2，天线2对应的发送扇区2，信道2)。
应理解，该第一反馈信息可以是以表的形式向STA1进行反馈。例如，表1是针对信道聚合模式的具有两个最优的MIMO配置反馈信息的最优的MIMO配置表。
表1 信道聚合模式的最优的MIMO配置
Figure GPA0000282992300000143
Figure GPA0000282992300000151
该第一反馈信息可以是以表1的形式反馈，即在第一反馈信息(最终反馈信息)中将该BF训练的测量结果与该发送天线编号及该发送天线的波束编号、该发送天线进行该BF训练的信道编号对应起来。
应理解，表1仅是为了表明最终反馈的一个例子，表1中的组合只是形容反馈的各项内容之间的存在相互对应的关系，各项内容可以放在一个消息(例如新定义一个EDMG信道测量报告元素)内一起反馈，也可以独立地分开在不同的时间、在不同的消息内反馈，只要反馈信息的组合中的各项内容之间的对应关系能被识别即可。本发明实施例在此不作限制。
在S150中，第一设备(STA2)向第二设备(STA1)发送第一反馈信息。
在S160中，第二设备根据该第一反馈信息，确定所述BF训练的最优MIMO配置和/或数字域BF预编码信息。从而可以更好的利用最优MIMO配置和/或数字域BF预编码信息进行数据传输，提高数据传输效率。其中，数字域BF预编码信息是指BF训练的第一设备根据有效信道矩阵Heff计算出的编码信息，例如针对Heff进行奇异值分解得到编码矩阵。
本发明实施例提供的波束赋形训练的方法，由于60GHz频段的单个信道的带宽(2.16GHz)较大，射频器件和不同信道由于频率相差较大，引起的信道频率响应、路径损耗相差也较大，因此通过具有最高链路质量的链路对应的发送天线配置包含对应的信道信息，可以使得波束赋形训练反馈具有最高链路质量的天线配置时，尤其是在信道聚合和/或正交极化MIMO应用场景下，将发送天线、发送扇区(发送波束)与发送天线应配置的信道、以及SNR/MCS/CSI对应起来，从而使BF训练序列的发送设备在反馈信息中不仅可以获得最优的最高链路质量的链路对应的天线配置，还能获得每个天线对应的信道配置，即获知每个信道上的天线配置，从而实现最大信道容量/最大可达速率。
可选的，作为一个实施例，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。
具体而言，当BF训练是在信道聚合模式下进行的时，由于信道聚合涉及多个信道，因此，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。STA1和STA2的每个天线需要根据该指示信息确定是否在全部信道上进行训练。具体的方法可以是：在每一个BRP包内包含一个倒计数(Count Down)字段，该倒计数字段的初始值设置为在一个信道上发送的全部BRP包的个数，BRP包的个数可以根据BF训练配置信息中的“每个发送天线发送的BRP包的个数”等计算得到。当在一个信道上完成了BF训练配置信息指示的全部波束训练后，即倒计数字段指示为0时，STA2可以发送第二反馈信息(中间反馈信息)，STA1和/或STA2的每个天线便切换到另一个信道，继续在另一个信道上进行BF训练。
应理解，对于信道聚合模式，STA1和STA2之间的BF训练可以进行一轮，也可以进行多轮，下面将分别进行描述。
对于信道聚合模式，STA1和STA2之间的BF训练进行一轮时，BF训练可以采用STA1和STA2预先约定发送顺序的方式，隐式地指示各个天线(用天线ID或射频链ID表示)在各个信道上的发送顺序。例如，STA1和STA2按照信道编号从小到大信道顺序在多个信道上依次进行BF训练。图8是本发明一个实施例的具有2个不同的发送天线时信道聚合的BF训练的第一反馈信息的示意图。如图8所示，STA1有两个发送天线，STA2有两个接收天线，对于信道聚合中的信道1和次信道2，信道1为主信道，信道2为次信道。发起者STA1首先将发送天线1和发送天线2在信道编号较小的信道1上进行BF训练，响应者STA2的所有接收天线都在信道1进行测量，然后，STA1再将发送天线1和发送天线2在信道编号大的信道2上进行BF训练，STA2的所有接收天线都在信道2进行测量。当在信道聚合的所有信道上都完成BF训练后，STA2针对上述BF训练整个过程进行第一反馈信息。STA2发送的第一反馈信息＝时必选在主信道上进行发送，次信道为可选发送。该第一反馈信息中发送天线、发送扇区(发送波束)、以及发送天线所在的信道与第一设备测量的SNR/MCS/CSI是对应的。
可选的，作为一个实施例，第二设备在接收该第一反馈信息之前，接收第一设备发送的第二反馈信息，该第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行该BF训练的情况下，在已经完成的该BF训练的信道上的测量结果。
对于信道聚合模式，STA1和STA2之间的BF训练进行多轮时，STA2向STA1在发送第一反馈信息之前，STA2向该STA1发送第二反馈信息(中间反馈信息)，该第二反馈信息包括在已经完成的所述BF训练的信道上的测量结果。
具体而言，在STA2反馈第一反馈信息之前，BF训练可能存在多轮迭代，即进行了多轮BF训练，这些中间迭代的BRP训练结果的反馈(第二反馈信息)包括针对BRP包的各个TRN的测量结果，但不包括第一反馈信息。图9是本发明一个实施例的信道聚合模式下多轮BF训练的第二反馈信息和第一反馈信息的示意图。在图9中，STA1有两个发送天线，对于信道聚合中的信道1和次信道2，信道1为主信道，信道2为次信道。STA2的2个接收射频链共用一个接收天线。由于STA1首先在信道1上进行BRP阶段的BF训练，在信道1的BF训练完毕后，STA2针对信道1上的STA1的发送天线1和发送天线2反馈最优的发送波束信息，即向STA1发送第二反馈信息。该第二反馈信息包括质量最优的一个或多个发送波束的编号(即最优的AWV编号)和/或上述质量最优的一个或多个发送波束的信噪比或接收信号强度，在STA1接收到该第二反馈信息后，由于STA1已具有信道1上的最优发送波束信息，STA1在信道2上再次进行BRP阶段的BF训练时，可以根据已有的信道1上的最优发送波束信息，利用信道2与信道1上的最优发送波束相似程度高的原理，大幅减少在信道2上进行训练的发送波束个数，从而大幅减少发送的BF训练训练的序列时长。图9中的反馈1和反馈2分别是BF训练过程的第二反馈信息和第一反馈信息。其中，第二反馈信息包含信道1上的STA1的发送天线1和发送天线2的质量最优的发送波束。
应理解，第一反馈信息和第二反馈信息可以携带于BRP帧内，例如包含在BRP帧内的信道测量反馈元素或EDMG信道测量反馈元素内。
图10是本发明另一个实施例的信道聚合模式下多轮BF训练的第二反馈信息和第一反馈信息的示意图。在图10中，STA1有两个发送天线，STA2有两个接收天线，对于信道聚合中的信道1和次信道2，信道1为主信道，信道2为次信道。STA1的具有2个不同的发送天线，而STA2的具有2个接收射天线。由于STA1的天线1在信道1上和STA1的天线2信道2上分别进行BF训练，信道1和信道2上BF训练结束后，STA2在主信道上针对信道1和信道2上分别进行BF训练进行第二反馈信息。在第二反馈信息发送完毕后，由于两个发送天线需要切换到另外一个信道(互换信道)进行BF训练，在每个天线进行全部信道的BF训练后，STA2在主信道上针对每个天线进行全部信道的BF训练进行第一反馈信息。
应理解，对于第二反馈信息和第一反馈信息，必须在主信道发送，而在辅信道上可以发送，也可以不发送。本发明实施例在此不作限制。
可选的，作为一个实施例，当该BF训练是在信道聚合模式下进行的情况下，在该BF训练进行信道切换时向该第二设备发送该第二反馈信息。
具体而言，对于存在第二反馈信息的信道聚合模式下的BF训练，例如，图9和图10所示的具有第二反馈信息的BF训练，STA2可以在BF训练进行信道切换时向STA1发送该第二反馈信息，例如，STA1的所有天线在信道1进行BF训练结束后，STA1的所有天线在信道2进行BF训练前，即STA1的天线在信道切换的时间内，STA2向STA1发送该第二反馈信息信息。
可选的，作为一个实施例，当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，该BF训练请求信息还包括用于至少一个天线的多个波束进行该BF训练的多个波束优化协议BRP包的序号信息和每个该BRP包中的训练序列的长度信息。该BF训练的测量结果包括：该波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，即一个天线的AWV数量较大时，由于每个天线可能采用多个BRP包的训练序列进行BF训练，因此，该BF训练请求信息还包括用于该多个波束进行该BF训练的多个波束优化协议BRP包的序号信息和每个该BRP包中的训练序列的长度信息。在第一反馈信息中，该BF训练的测量结果还包括与该多个波束中的每一个波束对应的该BRP包的序列信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。因此反馈最优的一个或多个AWV编号时，应当同时反馈AWV编号对应的BRP包的序号，如(天线1，BRP2，AWV10)表示针对天线1，第2个BRP包的第10个TRN子字段对应的AWV具有最优的接收质量。应理解，每一轮的BF训练结束后的中间反馈信息中，可以反馈一个或多个AWV序号，例如针对天线Z的反馈信息为：(天线Z，BRP1，AWV a，AWV b...，BRP2，AWV c)，多个AWV序号可以用于指示下一轮更精细的BF训练的波束起点，也可以用于最后一轮BF训练的决定最优的天线波束配置，还可用作后续的波束追踪的备选波束。
可选的，作为一个实施例，该BF训练的测量结果包括：该BF训练的信噪比SNR、该BF训练所在的信道的信道状态信息、该BF训练所在的信道的调制与编码策略MCS。
具体而言，SAT1和SAT2之间进行BF训练时，SAT2可以根据测量的信道系数确定BF训练的信噪比SNR和可以反馈建议的MCS并且用于确定最优的MIMO信道配置。
应理解，BF训练的测量结果还可以包括其他与BF训练的天线、波束以及信道相关的其他的CSI或者信息，例如其他的CSI信息包括每个信道的信道冲激响应(单输入单输出情况)或者每个信道的信道矩阵(在MIMO情况下)，本发明实施例在此不作限制。
本发明实施例还提供了一种波束赋形训练的方法200，该方法200可以应用在图4所示的场景中，当然也可以应用在其他通信场景中。本发明实施例在此不作限制。
如图11所示，该方法200包括：
S210，第二设备生成BF训练请求信息，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和在至少一个信道进行该BF训练的信道配置信息。
S220，第二设备向第一设备发送该BF训练请求信息。
S230，第二设备根据BF训练请求信息，与第一设备在该至少一个信道上进行BF训练。
S240，第一设备根据BF训练的测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要采用循环移位分集CSD编码。
S250，第一设备向第二设备发送该BF训练的第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD编码的指示信息。
S260，第二设备根据第一反馈信息，确定该多个空时流中的每个空时流是否采用该采用CSD编码。
具体而言，BF训练的发起者(第二设备)和响应者(第一设备)在时间上的交互过程如图6所示。每一轮BF训练都由发起者(第二设备)发送的BF训练请求信息和响应者(第一设备)发送的反馈信息构成。为了协商工作于何种MIMO模式，发起者和响应者需要在进行BF训练之前，通过BF建立过程针对BF训练过程进行训练模式和参数的配置。完成BF建立后，发起者与响应者之间进行一轮或多轮的MIMO BF训练，进行多轮BF训练有利于发起者根据过程中间的反馈信息，加快对齐收发多天线之间的波束，加快获得最优的MIMO模拟天线配置。其中N为正整数。例如当N＝1时，表示发起者和响应者只进行了一轮BF训练。
在S210中，在BF训练建立阶段，第二设备(以SAT1为例)生成BF训练请求信息，该BF训练请求信息包括每个天线进行该BF训练的天线配置信息和每个天线进行该BF训练的信道配置信息，该天线配置信息是拟在BF训练中采用的MIMO发送天线的配置信息，可以包括以下信息的一种或多种：发送天线的个数及天线编号(Antenna ID)、发送天线的极化能力信息、发送天线之间是否采用正交的训练序列、每个发送天线发送的BRP包的个数、每个发送天线的发送扇区编号和顺序、每个BRP包携带的训练序列的长度/训练序列单元(TRN-Unit)的个数等。该信道配置信息包括每个天线进行BF训练的信道编号、每个天线进行BF训练的信道顺序、信道绑定或信道聚合、每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息等。本发明实施例在此不作限制。
S220，SAT1向第一设备(以SAT2为例)发送该BF训练请求信息。
具体而言，在SAT1生成该BF训练请求信息后，便向SAT2发送该BF训练请求信息，相应的，SAT2接收该BF训练请求信息。
S230，第二设备根据BF训练请求信息，与第一设备在该至少一个信道上进行BF训练。
具体而言，SAT2接收该BF训练请求信息，根据该BF训练请求信息包括的天线配置信息和信道配置信息，和SAT1开始BF训练。SAT1和SAT2之间可以进行一轮或者多轮BF训练。即进行一轮的BF训练和反馈或者多轮的BF训练与反馈。本发明实施例在此不作限制。
S240，第一设备根据BF训练的测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要采用循环移位分集CSD。
具体而言，SAT2根据BF训练确定有效信道矩阵，该有效信道矩阵包括多个元素，该多个元素中的每个元素用于指示一个天线的一个波束在一个信道上的该BF训练的测量结果。
在BF训练过程中，SAT2会检测BF训练的信道系数，在BF训练结束后，SAT2会根据检测到的所有信道系数和一个选择准则(例如信道容量、总吞吐量等)，根据多个MIMO信道矩阵选择最优的一个或多个有效信道矩阵Heff。有效信道矩阵Heff是一个MIMO空时流对应的MIMO信道的信道矩阵，由信道系数构成，其维度为K×L，其中K和L分别为发送天线和接收天线的个数。信道系数h(iM，jN，m)是指在信道m上，一个接收天线的一个接收波束iM，针对一个发送天线的一个发送波束jN发送的BF训练序列测量得到的测量结果。每一个信道系数都对应一个信道，其中，iM是指天线编号为M的天线上的波束编号，jN是指天线编号为N的天线上的波束编号，M＝1，2，...，K，N＝1，2，...，L，K和L为正整数，m是指信道编号。
应理解，该BF训练的测量结果包括具有最高链路质量的的天线配置、每个天线与信道的对应关系的信息，例如，该测量结果不仅仅包括该BF训练的测量结果、还包括该BF训练的测量结果对应的天线的配置信息、该天线的波束信息、该天线对应的信道信息、该信道的调制编码策略信息等，本发明实施例在此不作限制。其中，天线的配置信息用于指示最高链路质量的链路由哪些天线构成。该天线的波束信息是指构成最高链路质量的链路的天线中的每个天线应采用的波束。该天线对应的信道信息是指该天线对应的射频链应配置运行在哪个信道上，例如，若测量结果中包括的天线1/射频链1对应的信道信息为信道1，是指天线1/射频链1需要配置运行在信道1上，该信道的调制编码策略信息是指每个信道应采用的调制编码策略。由于不同的信道可能受到的衰减或干扰相差较大，不同的信道采用不同的调制编码策略可以灵活实现每个信道的最大可达速率，从而达到信道聚合时的最大信道容量。
S240，第一设备根据该测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要采用循环移位分集CSD。
SAT2会根据上根据测量结果，例如，可以根据测量结果中的Heff，判断与多个天线对应的多个空时流(即多个流)之间是否相关，若多个流之间相关，则确定这多流之间需要应用CSD，若多个流之间不相关，则确定这多流之间不需要应用CSD。
STA2判断多个流是否相关的方法包括：
1、STA2根据Heff，当确定Heff只是对角线上存在非0值，而其它信道系数为0或小于预设门限的趋于0的值时，确定该两个流不相关。或者Heff的两个列向量之间不相关时，则确定两个列向量对应的两个发送射频链的两个流不相关。
2、STA2根据该测量结果，确定天线之间的双极化正交匹配，且无极化泄漏，则STA1和STA2之间与该天线对应的流之间不相关。例如，STA1和STA2都配置了双极化的天线，STA1分别通过水平极化和垂直极化发送预设的两个BF训练序列TRN1和TRN2，其中，TRN1和TRN2是互相正交的序列，如果STA2基于水平极化和垂直极化的接收结果显示每一种极化方式只能接收到一种极化方式发送的训练序列，例如STA2的水平极化天线和垂直极化天线中的每一个天线只能接收到TRN1和TRN2的其中一种，则认为STA1发送的TRN1和TRN2两个流之间不相关。
3、STA2根据该测量结果，确定不同天线工作在信道聚合方式，且各个发送或接收RF链工作在不同的信道，形成频分复用的工作方式，由于第一设备的每个接收链只会接收到本信道上的一个流的信号，不会出现多流之间的波束赋形效应，则也不需要CSD。
具体而言，可以用相关值来表示不同流之间的相关程度并判断是否相关。相关值是用于评定不同流之间的TRN序列的相关程度，当两个流之间的相关值大于预设值时，证明两个流相关，需要应用CSD，当两个流之间的相关值小于于预设值时，证明两个流不相关，不需要应用CSD。例如，针对Heff的不同列向量进行相关运算，得到列向量对应的流之间的相关值。
应理解，对于多天线都采用双极化的情况，不同天线之间的正交极化的多个流之间无需采用CSD，而不同天线之间的经相同极化的波束发送流之间需采用CSD。
S250，第一设备向第二设备发送该BF训练的第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD编的指示信息。
具体而言，SAT2会生成BF训练的第一反馈信息，由于SAT2根据该有效信道矩阵Heff判断多个流之间是否需要应用CSD，因此，该第一反馈信息包括用于指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD的指示信息。
S260，第二设备根据该第一反馈信息，确定该多个空时流中的每个空时流是否采用该采用CSD。
具体而言，SAT1根据该第一反馈信息中的指示信息，确定该多个空时流中的每个空时流是否采用该采用CSD。在确定每个空时流是否采用该采用CSD后，在后续的和SAT2进行通信时，便可以确实是否采用CSD，提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
本发明实施例提供的波束赋形训练的方法，根据BF训练的有效信道矩阵确定判断与多个天线对应的多个流之间是否相关，若多个流之间相关，则确定这多流之间需要应用CSD，若多个流之间不相关，则确定这多流之间不需要应用CSD。在第一反馈信息中包括指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD编码的指示信息。根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD，从而可以利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
应理解，是否应用CSD的指示信息可以携带于BRP帧内的信道测量反馈元素或EDMG信道测量反馈元素
应理解，该指示信息可以是以表的形式向SAT1反馈是否需要进行应用CSD编码。表2是针对信道聚合模式携带指示信息的具有两个最优的MIMO配置反馈信息的最优的MIMO配置表。
表2 信道聚合模式携带指示信息的最优的MIMO配置表
Figure GPA0000282992300000201
Figure GPA0000282992300000211
该第一反馈信息可以是以表2的形式反馈，表2中，针对信道聚合中的每一个信道，增加了一个是否采用CSD的指示信息，用于指示该信道上的空时流是否需要采用CSD编码。最终反馈中将该BF训练的测量结果与该发送天线及该发送天线的波束、该发送天线进行该BF训练的信道配置信息对应起来、以及向STA1指示是否采用CSD。
可选的，最为一个实施例，当进行多轮该BF训练时，在第一设备发送该第一反馈信息之前，该方法还包括：向该第二设备发送中间反馈信息，该中间反馈信息包括用于指示与已经进行所述BF训练的天线对应的空时流是否需要采用所述CSD的指示信息。
具体而言，在STA2反馈第一反馈信息之前，BF训练可能存在多轮迭代，即进行了多轮BF训练，这些中间迭代的BRP训练结果的反馈(中间反馈)包括与已经进行该BF训练的天线对应的空时流是否需要采用该CSD的指示信息。
可选的，作为一个实施例，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要采用循环移位分集CSD，包括：当该多个空时流分别属于不同的信道时，确定该多个空时流不采用该CSD。
在该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，根据该至少两个空时流的正交极化方式，确定该至少两个空时流是否需要采用该CSD。
具体而言，对于信道聚合模式的BF训练，该多个空时流(流)分别属于不同的信道时，由于不同的流分别处于不同的信道，即各个发送或接收RF链工作在不同的信道，形成频分复用的工作方式，由于STA2的每个接收链只会接收到本信道上的一个流的信号，不会出现多流之间的波束赋形效应，则也不需要CSD。
在多个流中的至少两个流属于同一个信道的情况下，则需要根据属于同一个信道的该至少两个流的正交极化方式，确定该至少两个流是否需要采用该CSD。
可选的，作为一个实施例，在多个流中的至少两个流属于同一个信道的情况下，根据该至少两个空时流的正交极化方式，确定该至少两个空时流是否需要采用该CSD，包括：
在该至少两个空时流采用相同极化方式的情况下，确定该至少两个空时流相关。
确定该至少两个空时流中需要应用该CSD的空时流。
具体而言，由于该至少两个流在一个信道上进行数据传输，而当该至少两个流采用相同的正交极化方式时，由于采用相同的正交极化方式的两个流之间具有相关性，因此，确定该至少两个空时流中需要应用该CSD的空时流。
可选的，作为一个实施例，该至少两个第一空时流组采用相同的CSD。
具体而言，由于每个第一空时流组内的空时流都采用相同的极化方式，而至少两个第一空时流组之间具有不同的极化方式，因此，该至少两个第一空时流组可以采用相同的CSD编码，即多个第一空时流组采用相同的CSD。
应理解，在至少两个流属于同一个信道，该至少两个空时流具有不同的正交极化方式，且该至少两个空时流之间的相关值小于预设值的情况下，确定该至少两个空时流不需要采用该CSD。
图12是本发明一个实施例的STA1和STA2形成4x4模式的MIMO示意图。如图12所示，STA1具有2个发送天线，STA2具有两个接收天线，每个发送天线或每个接收天线都具有双极化能力(例如水平极化(horizontal polarization，H-pol)和垂直极化(verticalpolarization，V-pol)，每个天线对应2个RF链，每一个RF链对应天线的一种极化方式，因而在STA1和STA2之间形成了4x4模式的MIMO。STA1和STA2的天线间距分别为d1和d2，其中d1和d2取值范围是大于或等于0。
针对信道聚合和/或正交极化情况下的BF训练，根据Heff显示的流的相关性，针对每个接收天线/接收射频链，可以将所有具有相关性的发送天线/发送射频链/发送波束对应的流分成一组，即将Heff的每一个行向量中不为0的值对应的发送天线/发送射频链/发送波束分别分成一组。对于同一个接收天线，如果其接收的多个发送天线的多个发送波束发出的多个信号中，只有一个信号不为0，其它信号为0，即Heff对应上述接收天线的行向量中只有一个元素的值不为0，则称上述多个发送天线的多个发送波束针对这个接收天线不相关。
针对每一个接收天线/接收射频链，将具有相关性的空时流(简称为“流”)分为一组后，根据在同一组内流的个数Nstream，针对PPDU在多个天线上具有波束赋形效应的字段采用预先定义的CSD。由于处于不同组的流之间都不相关，因此不同组的流之间可以采用相同的CSD。例如，图12是所示的4x4模式的MIMO中，采用的CSD如图13所示，图13是本发明一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD的示意图。图13中，流1和流2之间、流3和流4之间由于分别是相同极化方式而具有相关性，因此相同的CSD方式分别在流1和流2、流3和流4之间使用，可以将流1和流2分为一个组(第一组)，流3和流4分为一个组(第二组)。即针对流1和流2中的一个流、流3和流4中的一个流(例如图13中的流1和流3)，将短训练字段STF中的第一个Ga128子序列的长度为Tshift(1)的部分序列，循环移位至EDMG-Header-A的后部，而同一组内的另一个流不进行任何循环移位。可以看出，相比针对4个流中的每个流都应用CSD而需要4个不同的CSD的值：Tshift(0)、Tshift(1)、Tshift(2)、Tshift(3)，其中Tshift(0)＝0，Tshift(1)、Tshift(2)和Tshift(3)大于0，并且取值范围是正整数倍的码片时长。由于按流的相关性进行了分组，而不同组之间的流可以采用相同的CSD，即第一组和第二组用相同的CSD。流1和流3采用了同样的CSD，因此需要的CSD的值减少为1个Tshift，比现有技术的要求的流1、流2、流3和流4需要采用4个CSD值减少了3个。减少了CSD的值的个数后，同时能够将CSD值的最大值减小为原来非零CSD的值中的最小值。减小后的CSD编码值可以降低传统STA的误包率/误检率。
采用CSD的8x8模式MIMO的示意图如图14所示。图14是本发明一个实施例的8x8模式的MIMO的CSD的示意图。在图14中，收发设备分别具有所有流都在同一个信道上发送，即8条流都在同一个信道上发送。当收发双方实现了双极化天线之间的正交匹配时，只需在同一种极化模式(例如H-pol或V-pol)的所有流之间采用CSD，CSD编码的值减少到了4个。即在流1至流4这4个具有相同的极化方式的流上采用4个不同的CSD编码值，在流5至流8这4个具有相同的极化方式的流上采用和在流1至流4上采用的CSD的值。例如，流1至流4一次采用的CSD的值为Tshift(3)、Tshift(2)、Tshift(1)和Tshift(0)，其中Tshift(0)＝0，Tshift(1)、Tshift(2)和Tshift(3)大于0并且取值范围是正整数倍的码片时长，Tshift(1)为一倍的码片时长。
应理解，同时采用信道聚合和正交极化天线的一种4x4MIMO如图15所示。图15是本发明一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD的示意图。图15中，由于采用了信道聚合，流1和流2在信道1上发送，流3和流4在信道2上发送，因而信道1上流(流1和流2)与信道2上流(流3和流4)之间不存在干扰，因而不需要采用CSD。对于信道1上的流1和流2，信道2上的流3和流4，由于流1和流2之间，流3和流4之间分别采用正交极化天线发送，当收发双方实现了正交极化匹配时，也不需要采用CSD。应理解，在本发明实施例中，信道1和信道2只是示例性说明，可以是符合信道聚合要求的任意两个信道。
由于在信道聚合模式中，信道之间可能具有较大的信道间隔(例如间隔了1个信道以上)，考虑到不同的信道的信道频率响应可能具有较大差异，且较大的信道差异可能导致双极化波束之间不再正交，此时，应当为不同信道上的流分别采用不同的CSD反馈指示。例如，图16本发明另一个实施例的4x4模式的MIMO的CSD的示意图。如图16所示，假设收发双方设备分别具有2个不同的双极化天线，且每个双极化天线工作在不同的信道上，如果BF训练结果显示信道1上的流1和流2具有较好的正交极化波束，而信道2上的流3与流4之间的双极化波束正交程度较差，则设置信道1上的两个流无需CSD，而信道2上的两个流需要使用CSD。例如，在流3上，将CSD编码值为Tshift(1)的部分序列，循环移位至EDMG-Header-A的后面。由于不同信道上的正交极化链路因不同天线、不同信道等因素而导致正交极化效果差异较大，以及由于天线位置的不同、设备移动/天线旋转而导致不同天线的双极化之间的泄露程度不同，针对不同的信道采用独立的CSD的反馈指示，可以灵活地指示不同信道上的通信链路是否采用CSD，从而能够更灵活地支持不同信道上的不同通信链路的要求。
应理解，在BF训练完成以后的数据传输中，因为天线旋转导致的天线极化不匹配问题，或者传输路径造成极化泄漏变大，将导致天线极化的正交性恶化。此时是否应用CSD的指示信息可以携带于确认帧或块(block)确认帧内，例如由确认帧或块确认帧的控制拖尾(control trailer)部分携带，包括用控制拖尾内的字段指示应该应用CSD的流和流所在的信道。本发明实施例在此不作限制。
还应理解，在本发明各个实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应该以其功能和内在的逻辑而定，而不应对本申请的实施例的实施过程造成任何限制。
本发明实施例提供的波束赋形训练的方法，根据BF训练的有效信道矩阵确定判断与多个天线对应的多个链路(即多个流)之间是否相关，若多个流之间相关，则确定这多流之间需要应用CSD，若多个流之间不相关，则确定这多流之间不需要应用CSD。在第一反馈信息中包括指示该多个链路中的每个链路是否需要采用CSD编码的指示信息。根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD编码，从而可以利于传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
上文结合图1至图16，详细描述了本发明实施例的波束赋形训练的方法，下面将结合图17至图24，详细描述本发明实施例的接收设备和发送设备。
图17是本发明一个实施例的接收设备的示意性框图。应理解，接收设备实施例与方法实施例相互对应，类似的描述可以参照方法实施例，图17所示的接收设备300可以用于执行对应于图5中第二设备执行的步骤。该接收设备300包括：处理器310、存储器320和收发器330，处理器310、存储器320和收发器330通过通信连接，存储器320存储指令，处理器310用于执行存储器320存储的指令，收发器330用于在处理器310的驱动下执行具体的信号收发。
该处理器310，用于根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和该至少一个信道的信道配置信息。
该收发器330，用于接收该第一设备发送的第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、与该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、与该天线对应的信道信息。
该处理器310还用于根据该第一反馈信息，确定至少一个信道上的最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。
本发明实施例提供的接收设备，在接收的波束赋形训练第一反馈信息中，使得波束赋形训练反馈具有最高链路质量的天线配置时，尤其是在信道聚合和/或正交极化MIMO应用场景下，将发送天线、发送扇区(发送波束)与发送天线应配置的信道、以及SNR/MCS/CSI对应起来，从而使BF训练序列的发送设备在反馈信息中不仅可以获得最优的最高链路质量的链路对应的天线配置，还能获得每个天线对应的信道配置，即获知每个信道上的天线配置，从而实现最大信道容量/最大可达速率。
接收设备300中的各个组件通过通信连接，即处理器310、存储器320和收发器330之间通过内部连接通路互相通信，传递控制和/或数据信号。本申请上述方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现上述方法实施例的步骤。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是中央处理器(centralprocessing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specificintegrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选的，作为一个实施例，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用信道绑定或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行所述BF训练的信道的编号信息。。
可选的，作为一个实施例，当该BF训练是在信道聚合模式下进行的时，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。
可选的，作为一个实施例，在每个天线需要在多个信道上进行所述BF训练的情况下，，在该收发器330发送第一反馈信息之前，该收发器还用于发送第二反馈信息，该第二反馈信息包括在已经完成的该BF训练的信道上的测量结果。
可选的，作为一个实施例，当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，该BF训练的测量结果包括：该波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
可选的，作为一个实施例，该第一反馈信息还包括该BF训练的测量结果对应的该至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
应注意，本发明实施例中，处理器310可以由处理模块实现，存储器320可以由存储模块实现，收发器330可以由收发模块实现，如图18所示，接收设备400可以包括处理模块410、存储模块420和收发模块430。
图17所示的接收设备300或图18所示的接收设备400能够实现前述图5中第二设备执行的步骤，为避免重复，这里不再赘述。
图19示出了本发明一个实施例的发送设备500的示意性框图。应理解，发送设备实施例与方法实施例相互对应，类似的描述可以参照方法实施例，图19所示的发送设备500可以用于执行对应于图5中第一设备执行的步骤。如图19所示，该发送设备500包括：处理器510、存储器520和收发器530，处理器510、存储器520和收发器530通过通信连接，存储器520存储指令，处理器510用于执行存储器520存储的指令，收发器530用于在处理器510的驱动下执行具体的信号收发。
该处理器510，用于根据BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和该至少一个信道的信道配置信息。
该处理器510还用于确定第一反馈信息，该第一反馈信息包括：该BF训练的测量结果、与该BF训练的测量结果对应的天线的信息、该天线的波束信息、与该天线对应的信道信息。
该收发器530，用于向该第二设备发送该第一反馈信息。
本发明实施例提供的发送设备，在发送的波束赋形训练的第一反馈信息(最终反馈信息)中，发送天线、发送扇区(发送波束)、以及发送天线所在的信道与接收设备测量的SNR/MCS/CSI是对应起来，从而在反馈中可以获知最大的信道容量，获得最优的MIMO信道配置。
发送设备500中的各个组件通过通信连接，即处理器510、存储器520和收发器530之间通过内部连接通路互相通信，传递控制和/或数据信号。应注意，本申请上述方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现上述方法实施例的步骤。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是中央处理器CPU，NP或者CPU和NP的组合、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息的至少一种：BF训练序列采用信道绑定或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行该BF训练的信道的编号信息。
可选的，在本发明的另一个实施例中，当该BF训练是在信道聚合模式下进行的时，该BF训练请求信息还包括用于指示是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息。
可选的，在本发明的另一个实施例中，当进行多轮该BF训练时，在该收发器530接收该第一反馈信息之前，该处理器510还用于确定第二反馈信息，该第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行该BF训练的情况下，在已经完成的该BF训练的信道上的测量结果，该收发器530还用向该第二设备发送该第二反馈信息。
可选的，在本发明的另一个实施例中，当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，该BF训练请求信息还包括用于至少一个天线的多个波束进行该BF训练的多个波束优化协议BRP包的序号信息和每个该BRP包中的训练序列的长度信息。该BF训练的测量结果包括：该波束信息指示的每一个波束对应的该BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该第一反馈信息还包括该BF训练的测量结果对应的该至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
应注意，在发明实施例中，处理器510可以由处理模块实现，存储器520可以由存储模块实现，收发器530可以由收发模块实现，如图20所示，发送设备600可以包括处理模块610、存储模块620和收发模块630。
图19所示的发送设备500或图20所示的发送设备600能够实现前述图5中第一设备执行的步骤，为避免重复，这里不再赘述。
图21是本发明一个实施例的接收设备的示意性框图。应理解，接收设备实施例与方法实施例相互对应，类似的描述可以参照方法实施例，图21所示的接收设备700可以用于执行对应于图11中第二设备执行的步骤。该接收设备700包括：处理器710、存储器720和收发器730，处理器710、存储器720和收发器730通过通信连接，存储器720存储指令，处理器710用于执行存储器720存储的指令，收发器730用于在处理器710的驱动下执行具体的信号收发。
该处理器710，用于根据波束赋形BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和信道配置信息。
该收发器730，用于接收该第一设备发送的波束赋形BF训练的第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示与多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD的指示信息。
该处理器710还用于根据该第一反馈信息，确定该多个空时流中的每个空时流是否应用该CSD。
本发明实施例提供的接收设备，根据BF训练的有效信道矩阵确定与多个天线对应的多个空时流是否需要应用CSD，并在第一反馈信息中包括指示该多个链路中的每个链路是否需要采用CSD编码的指示信息。可以根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD编码，从而可以利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
接收设备700中的各个组件通过通信连接，即处理器710、存储器720和收发器730之间通过内部连接通路互相通信，传递控制和/或数据信号。本申请上述方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现上述方法实施例的步骤。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是CPU，NP，或者CPU和NP的组合、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该天线配置信息包括该BF训练中每个信道上配置的天线编号。该信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用信道绑定或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行该BF训练的指示信息，每个天线进行该BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行该BF训练的信道的编号信息。
可选的，在本发明的另一个实施例中，当一个天线上有多个波束需要进行该BF训练时，该BF训练请求信息还包括用于至少一个天线的多个波束进行该BF训练的多个波束优化协议BRP包的序号信息和每个该BRP包中的训练序列的长度信息。该BF训练的测量结果包括：与该多个波束中的每一个波束对应的该BRP包的序号信息和该BRP包中的训练序列的长度信息。
应注意，在发明实施例中，处理器710可以由处理模块实现，存储器720可以由存储模块实现，收发器730可以由收发模块实现，如图22所示，接收设备800可以包括处理模块810、存储模块820和收发模块830。
图21所示的接收设备700或图22所示的接收设备800能够实现前述图11中第二设备执行的步骤，为避免重复，这里不再赘述。
图23示出了本发明一个实施例的发送设备900的示意性框图。应理解，发送设备实施例与方法实施例相互对应，类似的描述可以参照方法实施例，图23所示的发送设备900可以用于执行对应于图11中第一设备执行的步骤。如图23所示，该发送设备900包括：处理器910、存储器920和收发器930，处理器910、存储器920和收发器930通过通信连接，存储器920存储指令，处理器910用于执行存储器920存储的指令，收发器930用于在处理器910的驱动下执行具体的信号收发。
该处理器910，用于根据BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，该BF训练请求信息包括该BF训练的天线配置信息和该至少一个信道的信道配置信息。
该处理器910还用于根据该BF训练的测量结果，确定与多个天线对应的多个空时流是否需要应用循环移位分集CSD。
该收发器930，用于向该第二设备发送第一反馈信息，该第一反馈信息包括用于指示该多个空时流中的每个空时流是否需要应用CSD的指示信息。
本发明实施例提供的发送设备，根据BF训练的有效信道矩阵确定判断与多个天线对应的多个空时流(即多个流)之间是否相关，若多个流之间相关，则确定这多流之间需要应用CSD，若多个流之间不相关，则确定这多流之间不需要应用CSD。在第一反馈信息中包括指示该多个空时流中的每个空时流是否需要采用CSD编码的指示信息。根据该指示信息确定不同的流之间是应用CSD，从而可以利于提高传统STA的包检测率和PPDU中L-Header字段的译码成功率。
发送设备900中的各个组件通过通信连接，即处理器90、存储器920和收发器930之间通过内部连接通路互相通信，传递控制和/或数据信号。本申请上述方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现上述方法实施例的步骤。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是CPU、NP，或者CPU和NP的组合、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该处理器910具体用于：当根据该测量结果确定该多个空时流分别属于不同的信道时，确定该多个空时流不应用该CSD。当根据该测量结果确定该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道时，根据该至少两个空时流是否相关，确定该至少两个空时流是否需要应用该CSD。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该处理器910具体用于：在该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，该至少两个空时流采用相同极化方式时，确定该至少两个空时流相关。确定该至少两个空时流中需要应用该CSD的空时流。
可选的，在本发明的另一个实施例中，该处理器910具体用于：在该多个空时流中的至少两个空时流属于同一个信道的情况下，当该至少两个空时流采用不同正交极化方式，且该至少两个空时流之间的相关值小于预设值时，确定该至少两个空时流不相关；确定该至少两个空时流不需要应用该CSD。
应注意，在发明实施例中，处理器910可以由处理模块实现，存储器920可以由存储模块实现，收发器930可以由收发模块实现，如图24所示，接收设备1100可以包括处理模块1110、存储模块1120和收发模块1130。
图23所示的发送设备900或图24所示的发送设备1100能够实现前述图11中第一设备执行的步骤，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质，用于存储计算机程序代码，该计算机程序包括用于执行上述图5和图11中本发明实施的波束赋形训练的方法的指令。该可读介质可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或随机存取存储器(random accessmemory，RAM)，本发明实施例对此不做限制。
应理解，本文中术语“和/或”以及“A或B中的至少一种”，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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以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实施例的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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***，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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。
所述功能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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机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台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)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、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种波束赋形训练的方法，其特征在于，包括：
根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，所述BF训练请求信息包括所述BF训练的天线配置信息和所述至少一个信道的信道配置信息；
接收所述第一设备发送的第一反馈信息，所述第一反馈信息包括：所述BF训练的测量结果、所述BF训练的测量结果对应的天线信息、所述天线的波束信息、所述天线对应的信道信息；
根据所述第一反馈信息，确定所述至少一个信道上的最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线配置信息包括所述BF训练中每个信道上配置的天线编号；
所述信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息，每个天线进行所述BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行所述BF训练的信道的编号信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在接收所述第一反馈信息之前，所述方法还包括：
接收第二反馈信息，所述第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行所述BF训练的情况下，在已经完成所述BF训练的信道上的测量结果。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述BF训练的测量结果包括：所述波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和所述BRP包中的训练序列的长度信息。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一反馈信息还包括所述BF训练的测量结果对应的所述至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
6.一种波束赋形训练的方法，其特征在于，包括：
根据BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，所述BF训练请求信息包括所述BF训练的天线配置信息和所述至少一个信道的信道配置信息；
确定第一反馈信息，所述第一反馈信息包括：所述BF训练的测量结果、与所述BF训练的测量结果对应的天线的信息、所述天线的波束信息、所述天线对应的信道信息；
向所述第二设备发送所述第一反馈信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述天线配置信息包括所述BF训练中每个信道上配置的天线编号；
所述信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息，每个天线进行所述BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行所述BF训练的信道的编号信息。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述向所述第二设备发送所述第一反馈信息之前，所述方法还包括：
确定第二反馈信息，所述第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行所述BF训练的情况下，在已经完成的所述BF训练的信道上的测量结果；
向所述第二设备发送所述第二反馈信息。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述BF训练的测量结果包括：所述波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和所述BRP包中的训练序列的长度信息。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一反馈信息还包括所述BF训练的测量结果对应的所述至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
11.一种接收设备，其特征在于，包括处理器、收发器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，以控制所述收发器接收或发送信号；
所述处理器，根据BF训练请求信息，与第一设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，所述BF训练请求信息包括所述BF训练的天线配置信息和所述至少一个信道的信道配置信息；
所述收发器，用于接收所述第一设备发送的第一反馈信息，所述第一反馈信息包括：所述BF训练的测量结果、所述BF训练的测量结果对应的天线的信息、所述天线的波束信息、所述天线对应的信道信息；
所述处理器还用于根据所述第一反馈信息，确定所述至少一个信道上的最优天线配置和/或数字域BF预编码信息。
12.根据权利要求11所述的接收设备，其特征在于，所述天线配置信息包括所述BF训练中每个信道上配置的天线编号；
所述信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息，每个天线进行所述BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行所述BF训练的信道的编号信息。
13.根据权利要求11或12所述的接收设备，其特征在于，在所述收发器接收所述第一反馈信息前，所述收发器还用于接收第二反馈信息，所述第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行所述BF训练的情况下，在已经完成的所述BF训练的信道上的测量结果。
14.根据权利要求11或12所述的接收设备，其特征在于，所述BF训练的测量结果包括：所述波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和所述BRP包中的训练序列的长度信息。
15.根据权利要求11或12所述的接收设备，其特征在于，所述第一反馈信息还包括所述BF训练的测量结果对应的所述至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
16.一种发送设备，其特征在于，包括处理器、收发器和存储器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行所述存储器存储的指令，以控制所述收发器接收或发送信号；
所述处理器，用于根据BF训练请求信息，与第二设备在至少一个信道上进行BF训练，其中，所述BF训练请求信息包括所述BF训练的天线配置信息和所述至少一个信道的信道配置信息；
所述处理器还用于确定第一反馈信息，所述第一反馈信息包括：所述BF训练的测量结果、所述BF训练的测量结果对应的天线的信息、所述天线的波束信息、所述天线对应的信道信息；
所述收发器用于向所述第二设备发送所述第一反馈信息。
17.根据权利要求16所述的发送设备，其特征在于，所述天线配置信息包括所述BF训练中每个信道上配置的天线编号；
所述信道配置信息包括以下信息中的至少一种：BF训练序列采用的信道绑定方式或信道聚合方式的信息，每个天线是否在全部信道上进行所述BF训练的指示信息，每个天线进行所述BF训练的信道的顺序信息，每个天线进行所述BF训练的信道的编号信息。
18.根据权利要求16或17所述的发送设备，其特征在于，在所述收发器向所述第二设备发送所述第一反馈信息之前，所述处理器还用于确定第二反馈信息，所述第二反馈信息包括在每个天线需要在多个信道上进行所述BF训练的情况下，在已经完成的所述BF训练的信道上的测量结果；
所述收发器还用于向所述第二设备发送所述第二反馈信息。
19.根据权利要求16或17所述的发送设备，其特征在于，所述BF训练的测量结果包括：所述波束信息指示的每一个波束对应的波束优化协议BRP包的序号信息和所述BRP包中的训练序列的长度信息。
20.根据权利要求16或17所述的发送设备，其特征在于所述第一反馈信息还包括所述BF训练的测量结果对应的所述至少一个信道中每一个信道的调制编码策略信息。
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