专利名称：设备间波束配对方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种设备间波束配对方法及设备。
背景技术：
现有的集中式网络架构下，两个设备在无线通信前需进行波束配对，以获取各自的最优发射波束和最优接收波束，从而发送端在最优发射波束向接收端发送数据，同时接收端在最优接收波束接收来自发送端的数据。目前，波束配对通常采用顺序扫描方法，具体如下对称天线系统中，假设设备A 有EA个接收波束和EA个发射波束，设备B有EB个接收波束和EB个发射波束。设备A在每个发射波束上分别发送EB个重复的训练序列，设备A在EA个发射波束总共发送EAXEB 次训练序列。在设备A的每个发射波束上，设备B切换EB个接收波束，比较EB个接收波束接收到的训练序列得出其中最优的接收波束。至此设备B获取了设备A最优的发射波束和自己最优的接收波束。然后将此信息反馈给终端A。设备A最优的接收波束和设备B的最优发射波束，采用同样的原理获得。在现有波束配对方法中，进行波束配对的两个设备均需扫描各自的全部波束区， 因此，设备间波束配对产生的延迟较长且设备功耗高。
发明内容
本发明实施例提供一种设备间波束配对方法及设备，用以解决设备间波束配对过程延迟较长且设备功耗高的缺陷。一方面，本发明实施例提供一种设备间波束配对方法，包括设备向网络协调设备发送第一波束配对请求，所述第一波束配对请求用于获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备，所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；所述设备根据所述网络协调设备发送的所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集；所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列， 或接收所述对端设备发送的训练序列。一方面，本发明实施例还提供一种通信设备，包括第一请求模块，用于向网络协调设备发送第一波束配对请求，所述第一波束配对请求用于获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备，所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；第一波束区集确定模块，用于根据所述网络协调设备发送的所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集；
第一波束对匹配模块，用于在所述最小波束区集中的每个波束区上，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。本发明实施例设备与对端设备进行波束配对之前，设备根据网络协调设备提供的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，可确定对端设备的具体位置，从而确定设备的波束区集中哪些波束区覆盖了对端设备在网络协调设备的最优波束区，进而确定向对端设备发送训练序列或接收对端设备训练序列的最小波束区集，最小波束区集为设备的波束区集中能覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的集合。由于设备在最小波束区集上向对端设备发送训练序列，或在最小波束区集上接收对端设备发送训练序列，而不是在每个波束区向对端设备发送训练序列，或在每个波束区上接收对端设备发送训练序列，避免了设备在不必要的波束区上发送训练序列和接收训练序列。因此，减少了设备间波束配对时产生的延迟，并降低了设备的功耗。另一方面，本发明实施例提供一种设备间波束配对方法，包括网络协调设备接收设备发送的第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；所述网络协调设备根据设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的所述最小波束区集; 所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；网络协调设备向设备发送包括所述最小波束区集的波束配对指示。另一方面，本发明实施例提供另一种设备间波束配对方法，包括设备向网络协调设备发送第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；接收到所述网络协调设备发送的所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集后，所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。另一方面，本发明实施例提供一种网络协调设备，包括第二请求接收模块，用于接收设备发送的第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；第二波束区集确定模块，用于根据设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的所述最小波束区集；所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；第二发送模块，用于网络协调设备向设备发送包括所述最小波束区集的波束配对指示。另一方面，本发明实施例提供一种通信设备，其包括第二波束配对请求模块，用于向网络协调设备发送第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；
第三波束配对模块，用于接收到所述网络协调设备发送的所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集后，所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。本发明实施例设备与对端设备进行波束配对之前，网络协调设备向设备提供设备向对端设备发送训练序列时或接收对端设备的扫描序列时的最小波束区集。设备在最小波束区集上向对端设备发送训练序列，或在最小波束区集上接收对端设备发送训练序列，而不是在每个波束区向对端设备发送训练序列，或在每个波束区上接收对端设备发送训练序列，避免了设备在不必要的波束区上发送训练序列和接收训练序列。因此，减少了设备间波束配对时产生的延迟，并降低了设备的功耗。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图IA为本发明第一实施例提供的一种设备间波束配对方法流程图；图IB为本发明第一实施例提供的另一种设备间波束配对方法流程图；图2A为本发明第一实施例提供的网络协调设备的一种波束区划分示意图；图2B为本发明第一实施例提供的设备间波束配对方法的一种应用场景图；图2C为本发明第一实施例提供的设备间波束配对方法的另一种应用场景图；图2D为本发明第一实施例提供的设备间波束配对方法的又一种应用场景图；图2E为本发明第一实施例提供的设备间波束配对方法的再一种应用场景图；图3A为本发明第一实施例提供的设备调整坐标系方法流程图；图;3B为图3A的一种应用场景图；图3C为图3A的另一种应用场景图；图3D为图3A的又一种应用场景图；图4A为本发明第一实施例提供的一种通信设备结构示意图；图4B为本发明第一实施例提供的另一种通信设备结构示意图；图4C为本发明第一实施例提供的又一种通信设备结构示意图；图4D为本发明第二实施例提供的坐标系调整模块结构示意图；图4E为本发明第一实施例提供的再一种通信设备结构示意图；图5A为本发明第一实施例提供的一种网络协调设备结构示意图；图5B为本发明第一实施例提供的另一种网络协调设备结构示意图；图6A为本发明第二实施例提供的一种设备间波束配对方法流程图；图6B为本发明第二实施例提供的另一种设备间波束配对方法流程图；图7A为本发明第二实施例提供的一种网络协调设备结构示意图；图7B为本发明第二实施例提供的另一种网络协调设备结构示意图；图7C为本发明第二实施例提供的又一种网络协调设备结构示意图8A为本发明第二实施例提供的一种通信设备结构示意图；图8B为本发明第二实施例提供的另一种通信设备结构示意图；图8C为本发明第二实施例提供的又一种通信设备结构示意图；图8D为本发明第二实施例提供的坐标系调整模块结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供的设备间波束配对方法主用面向毫米波域网，尤其适用于 60GHz毫米波域网。本发明实施例在设备间进行波束配对时，设备根据网络协调设备提供的信息，在自己的全部波束区中确定必须扫描的波束区，以达到减少被扫描波束区的个数的目的。另外，也可由网络协调设备向设备直接提供需要扫描的波束区，设备在网络协调设备提供的波束区进行波束配对，而不是在每个波束区上进行扫描。本发明实施例中网络协调设备与设备的波束划分方式、波束区个数和波束区编号方式(包括波束区编号方向)均相同。其中，编号方式相同为网络协调设备与设备的波束区编号方向相同，且编号时依次进行，中间没有间隔。同时，网络协调设备的最优接收波束区也是自己的最优发射区，设备的最优接收波束区也是自己的最优发射区。以下第一实施例中设备根据网络协调设备提供的信息在自己的全部波束区中确定必须扫描的波束区。第二实施例中网络协调设备直接向设备提供必须扫描的波束区，不需要设备确定必须扫描的波束区。第一实施例图IA为本发明第一实施例提供的一种设备间波束配对方法流程图。本实施例的设备可为波束配对时发送训练序列的设备，其对端设备为接收训练序列的设备；本实施例的设备也可为波束配对时接收训练序列的设备，其对端设备为发送训练序列的设备。如图 IA所示，本实施例包括步骤11 设备向网络协调设备发送第一波束配对请求，第一波束配对请求用于获取设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；对端设备为与设备进行通信的设备，设备坐标系与网络协调设备坐标系对齐。在本发明实施例中，一个设备A在另一设备B的最优波束区为设备A与设备B通信时，设备B的波束区中的最优波束区。设备B在最优波束区与设备A的通信质量可以最好。设备与对端设备进行通信之前，先向网络协调设备请求对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，以通过对端设备在网络协调设备的最优波束区编号确定对端设备的具体位置。对端设备在网络协调设备的最优波束区，为网络协调设备与对端设备进行通信时网络协调设备的最优波束区。在对称天线系统中，对端设备在网络协调设备的最优波束区，为网络协调设备向对端设备发送数据的最优发射波束区，也为网络协调设备接收对端设备数据的最优接收波束区。对端设备在网络协调设备的最优波束区，可由对端设备和网络协调设备通过现有设备间波束配对方法获得。
需要说明的是本实施例中，设备与对端设备进行波束配对之前，设备坐标系与网络协调设备坐标系已处于对齐模式，即设备坐标系的横轴与网络协调设备坐标系的横轴平行且方向相同，设备坐标系的纵轴与网络协调设备坐标系的纵轴平行且方向相同。同时，对端设备坐标系与网络协调设备坐标系也处于对齐模式。步骤12 设备根据网络协调设备发送的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。通过对端设备在网络协调设备的最优波束区，设备可确定对端设备的具体位置。 设备在覆盖对端设备位置的自身波束区集上向对端设备发送训练序列或接收对端的训练序列时，发送信号的质量或接收信号的质量优于，在没有覆盖设备位置的波束区集上向对端设备发送训练序列或接收对端的训练序列。因此，设备向对端设备发送训练序列的最优波束区或接收对端设备训练序列的最优波束区，为覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的设备的最小波束区集中的波束区。由于网络协调设备与设备的波束划分方式、波束区个数和波束区编号方式均相同，因此，通过对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，可确定设备的波束区集中哪些波束区覆盖了对端设备在网络协调设备的最优波束区，从而确定覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的集合即最小波束区集。设备确定覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集的具体方法如下设备根据所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，确定所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的方向相反。上述两个波束区的方向相反时， 设备确定所述最小波束区集为所述网络协调设备在所述设备的最优波束区，即将网络协调设备在设备的最优波束区，确定为设备向对端设备发送训练序列或接收对端设备训练序列的最优束区。所述两个波束区方向相反通常是两个波束区方向大致成180度，但本领域技术人员能够理解，实际应用中两个波束区并非严格意义上的方向成180度，适当的偏差不会影响本实施例的实现。在上述两个波束区的方向不相反时，进一步判断上述两个波束区是否相同，也就是进一步判断设备在网络协调设备的最优波束区是否与对端设备在网络协调设备的最优波束区相同，即判断设备在网络协调设备的最优波束区与对端设备在网络协调设备的最优波束区是否为同一个波束区。若为同一个波束区，设备确定所述最小波束区集为所述设备的所有波束区的集合。若上述两个波束区的不相反且上述两个波束区不相同，设备根据所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述网络协调设备的波束划分信息，在所述设备的波束区集中确定覆盖所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。 其中，网络协调设备的波束划分信息包括网络协调设备的波束划分方式、波束区个数和波束区编号方式等。步骤13 设备在最小波束区集中的每个波束区上，向对端设备发送训练序列，或接收对端设备发送的训练序列。设备为发送训练序列的设备时，设备在自己的最小波束区集中的每个波束区上向对端设备发送训练序列，对端设备在自己的最小波束区集中的每个波束区上切换接收训练序列，比较每个波束区接收到的训练序列后，在自己的最小波束区集中得出最优的接收波束区，并在设备的最小波束区集中得出设备的最优发射波束区。对端设备确定第一设备的最优发射波束区和对端设备的最优接收波束区后，可采用全向广播方式在每个波束区上向设备反馈以上最优波束对。对端设备也可采用方向性传输方式在固定的波束区向设备反馈以上最优波束对，例如，对端设备在所述最小波束区集中的每个波束区上，向所述设备反馈以上最优波束对。图IB为本发明第一实施例提供的另一种设备间波束配对方法流程图。如图IB所示，本实施例主要从网络协调设备的角度说明。本实施例包括步骤21 网络协调设备接收设备发送的第一波束配对请求，第一波束配对请求用于获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备。步骤22 网络协调设备向设备发送对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号。进入域网后，每个设备都与网络协调设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区。设备与对端设备进行波束配对之前，向网络协调设备请求对端设备在网络协调设备的最优波束区编号，从而确定对端设备的位置。本发明实施例设备与对端设备进行波束配对之前，设备根据网络协调设备提供的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，可确定对端设备的具体位置，从而确定设备的波束区集中哪些波束区覆盖了对端设备在网络协调设备的最优波束区，进而确定向对端设备发送训练序列或接收对端设备训练序列的最小波束区集，最小波束区集为设备的波束区集中能覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的集合。由于设备在最小波束区集上向对端设备发送训练序列，或在最小波束区集上接收对端设备发送训练序列，而不是在每个波束区向对端设备发送训练序列，或在每个波束区上接收对端设备发送训练序列，避免了设备在不必要的波束区上发送训练序列和接收训练序列。因此，减少了设备间波束配对时产生的延迟，并降低了设备的功耗。以下说明设备(DEVA)根据对端设备(DEVB)在网络协调设备(PNC)的最优波束区的编号，如何在自己的波束区集中确定覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。DEVA确定向DEVB发送训练序列的最小波束区集时，或，DEVB确定接收DEVA的最小波束区集时，首先根据所述DEVA在PNC的最优波束区的编号和所述DEVB在PNC的最优波束区的编号，判断所述DEVB在PNC的最优波束区的方向是否与DEVA位于在PNC的最优波束区的方向相反。其中，在DEVA(或DEVB)进入域网时，DEVA(或DEVB)与PNC通过现有波束配对方法进行波束配对，从而确定DEVA (或DEVB)在PNC的最优波束区的编号。如图2A所示，可按逆时针方向依次对PNC的波束区编号。PNC的第一象限有三个波束区波束区1、波束区2和波束区3，第二象限有二个波束区波束区4和波束区5，第三象限有三个波束区波束区6、波束区7和波束区8，第四象限有二个波束区波束区9和波束区10。DEVA和DEVB的波束划分方式、波束区个数和波束区编号方式均与PNC相同。如图2B所示，DEVA在PNC的最优波束区&4 —为波束区1，即编号为1的波束区； DEVB在PNC的最优波束区万次吣为波束区6，即编号为6的波束区。PNC在DEVA的最优波束gSiWCf⑽为波束区6，PNC在DEVA的最优波束区SiWCf^为波束区1。DEVA根据编号和S^we的编号，可确的方向完全相反，成180度夹角。同样，DEVB根据 5<1的编号和6次1的编号，可确定5<1与6次1的方向完全相反，成180度夹角。^rre与万氏·的方向完全相反时，如图2B所示，DEVA的波束区6已完全覆盖PNC的波束区6 (DEVB 在PNC的最优波束区)，因此DEVA向DEVB发送训练序列或接收DEVB训练序列的最小波束区集为PNC在DEVA的最优波束区^B^VCf^ (DEVA的波束区6)。同样，DEVB的波束区1已完全覆盖PNC的波束区1 (DEVA在PNC的最优波束区)，因此DEVB接收DEVA训练序列或向 DEVA发送训练序列的最小波束区集为，PNC在DEVB的最优波束区^^VCf^ (DEVB的波束区 1)。在Mfi与6式1的方向不完全相反时，可分以下两种情况来讨论。第一种， 与賊妮在PNC上相同的波束区。第二种情况，5<1与万^^在PNC上不相同的波束区。如图2C所示，拟，与万^^在？上的波束区均为波束区1，DEVA上所有波束区组成的集合才能完全覆盖PNC上波束区1，因此，^41与万次吣在PNC上相同的波束区时， DEVA向DEVB发送训练序列或接收DEVB训练序列的最小波束区集为，DEVA上所有波束区的集合。同理，DEVB上所有波束区组成的集合才能完全覆盖PNC上波束区1。因此，^Cwe与 BB:NCt PNC上相同的波束区时，DEVB向DEVA发送训练序列或接收DEVA训练序列的最小波束区集为，DEVB上所有波束区的集合。凡《1与万次吣在？冗上两个不相同的波束区时，再分为两种情况讨论一种是 BA,与BB,在PNC上两个相邻的波束区，另一种是:BAPnNC与βΒ，在PNC上两个不相邻的波束区。BA:NC与ΒΒΠ PNC上两个相邻的波束区的情况由于DEVA和PNC的波束划分方式、波束区个数和波束区编号方式(包括波束区编号方向)均相同、且DEVA的坐标系和PNC的坐标系处于对齐模式，因此，通过PNC提供的 DEVB在PNC的最优波束区的编号2、DEVA与PNC在波束配对时确定的DEVA在PNC的最优波束区的编号1和PNC在DEVA的最优波束区的编号6，针对DEVA可绘示出如图2D所示的场景图。如图2D所示，PNC上的波束区编号为波束区l,BBPnNC在PNC的波束区编号为波束区2，波束区1与波束区2为PNC上两个相邻的波束区。图2D中箭头所示的区域覆盖PNC上的波束区2。DEVA的波束区2、波束区3、波束区4、波束区5和波束区6在图2D 中箭头所示的区域内，因此DEVA向DEVB发送训练序列或接收DEVB的训练序列时的最小波束区集为DEVA的波束区2、波束区3、波束区4、波束区5和波束区6组成的集合。DEVA的最小波束区集中波束区个数为5，即DEVA必须扫描的波束区个数为5。同理，DEVB向DEVA 发送训练序列或接收DEVA的训练序列时的最小波束区集为DEVB的波束区7、波束区8、波束区9、波束区10和波束区1组成的集合。因此，^Cwe与万式1在PNC上两个相邻的波束区时，DEVA或DEVB的最小波束区集中波束区个数为「#/2],即必须扫描的波束区的个数为 「#/2、符号「]是对一个数值向上取整。其中N是PNC上的总的波束区个数，也就是，DEVA 必须在「#/2]个波束区上向DEVB发送训练序列。同样，DEVB必须在在「#/2]个波束区上接收DEVA的训练序列。BAfc与BICk^ PNC上两个不相邻的波束区的情况
通过PNC提供的DEVA在PNC的最优波束区的编号4、DEVA与PNC在波束配对时确定的DEVA在PNC的最优波束区的编号1和PNC在DEVA的最优波束区的编号6，DEVA可绘示出如图2E所示的场景图。如图2E所示，BA:NC在PNC上的波束区为波束区1，BBpnI PNC 上的波束区为波束区4，波束区1和波束区4为PNC上两个不相邻的波束区且方向不相反。 图2E中箭头所示的区域覆盖PNC上的波束区4。DEVA的波束区4、波束区5和波束区6在图2E中箭头所示的区域内，因此DEVA向DEVB发送训练序列或接收DEVB的训练序列时的最小波束区集为DEVA的波束区4、波束区5和波束区6组成的集合。DEVA的最小波束区集中波束区个数为3，即DEVA必须扫描的波束区个数为3。同理，DEVB向DEVA发送训练序列或接收DEVA的训练序列时的最小波束区集为DEVB的波束区1、波束区9、和波束区10组成的集合。因此，^Cwe与万次1在PNC上两个不相邻的波束区且方向不相反时，DEVA或DEVB
的最小波束区集中波束个数为|「#/2>μ-夂1 + 1淇中，J是第二设备在PNC的最优波束区的编号，K是第一设备在PNC的最优波束区的编号，J，K e {1，2，...，N} J兴K。在上述应用中，可确定DEVA在PNC的最优波束区的相反波束区的编号a，进而确定 DEVB在PNC的最优波束区的编号b，并在DEVA的波束区集合中确定编号a至b的全部波束区作为DEVA向DEVB发送训练序列或接收DEVB的训练序列时的最小波束区集。例如，波束区1的相反波束区为波束区6，DEVA的波束区4至波束区6组成的集合为其最小波束区集。 确定DEVB的最小波束区集的方法与此类似，不做赘述。以下说明设备如何调整自己的坐标系使其与网络协调设备坐标系对齐。图3A为本发明第一实施例提供的设备调整坐标系方法流程图。如图3A所示，在设备向网络协调设备发送第一波束配对请求，获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号之前，还包括以下步骤步骤31 设备与网络协调设备进行波束配对，确定设备在网络协调设备的最优波束区和最优扇区，以及网络协调设备在设备的最优波束区和最优扇区，并确定设备向网络协调设备发送的训练序列进行本地相关后的平均相关值。每一个进入域网的设备都需要先与网络协调设备进行传统的波束匹配从而找到最优的波束区对。传统的波束发现包含两个阶段，扇区阶段和波束阶段。其中扇区包含了多个波束区，属于较大角度范围的波束区。所有终端(包括PNC和DEV)都有自己的坐标系。如果网络协调设备坐标系和设备坐标系对齐(网络协调设备的X轴与设备的X轴平行且方向相同；同样网络协调设备的 y轴平行于设备的ι轴且方向相同)，那么设备在网络协调设备PNC的最优波束区S^e和网络协调设备PNC在设备的最优波束区在两个相反的象限内(这里相反象限即是指第一象限的相反象限是第三象限、第二象限的相反象限是第四象限、第三象限的相反象限是第一象限、第四象限的相反象限是第二象限)。但实际中，网络协调设备坐标系和设备坐标系对齐的可能性很小，需调整设备坐标系。如图3B所示，以虚线形式绘示的设备DEV的坐标系没有与网络协调设备PNC的坐标系对齐，以实线绘示的设备DEV的坐标系与网络协调设备PNC的坐标系对齐。带有循环前缀的m序列串可以用做数据帧的前导序列，其中m序列在传统扫描波束发现过程中被重复发送多次，将每次发送的m序列在本地相关后再进行平均化，得到三个经过平均化的相关值，分别表示为As_s，ΛΒ_Β和Λ
S-S'
对m序列和本地序列进行相关的公式如下
权利要求
1.一种设备间波束配对方法，其特征在于，包括设备向网络协调设备发送第一波束配对请求，所述第一波束配对请求用于获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备，所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；所述设备根据所述网络协调设备发送的所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集；所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述设备根据所述网络协调设备发送的所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集，包括所述设备根据所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，确定所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的方向相反；在所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的方向相反时，所述设备确定所述最小波束区集为所述网络协调设备在所述设备的最优波束区；在所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的方向不相反时，判断所述设备在所述网络协调设备的最优波束区是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同；所述设备在所述网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区相同时，所述设备确定所述最小波束区集为所述设备的所有波束区的集合；在所述设备在所述网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区不相同时，所述设备根据所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号和所述网络协调设备的波束划分信息，在所述设备的波束区集中确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于所述设备在所述网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区相邻时，所述最小波束区集中波束区个数为「#/21 ；其中N是网络协调设备总的波束区个数；或，所述设备在所述网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区不相邻且方向不相反时，所述最小波束区集中波束区个数为|「〃/21 + -勾| +」其中J是所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号，K是所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号，J，K e {1，2，...，N} J兴K。
4.根据权利要求1至3任一项所述方法，其特征在于，在所述设备向网络协调设备发送第一波束配对请求之前，还包括所述设备与所述网络协调设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区和最优扇区，以及所述网络协调设备在所述设备的最优波束区和最优扇区，并确定所述设备向所述网络协调设备发送的训练序列进行本地相关后的平均相关值；所述设备根据所述设备在网络协调设备的最优波束区处于所述网络协调设备的象限和所述网络协调设备在所述设备的最优波束区处于所述设备的象限，调整所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向，使所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向分别与所述网络协调设备坐标系的横轴和纵轴的方向一致；所述设备根据所述平均相关值、所述设备在网络协调设备的最优波束区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述设备在网络协调设备的最优扇区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述网络协调设备在所述设备的最优波束区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角和所述网络协调设备在所述设备的最优扇区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角，确定连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述设备坐标系横轴的夹角；根据连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与设备坐标系纵轴的夹角，旋转所述设备坐标系，使所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐。
5.根据权利要求1-4中任一项所述方法，其特征在于在所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区上，接收所述对端设备发送的训练序列之后，还包括在所述最小波束区集中的每个波束区上，所述设备向所述对端设备反馈所述设备与所述对端设备通信时的最优波束对；所述最优波束对为所述设备的最优接收波束区和所述对端设备的最优发射波束区；或，在所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区上，向所述对端设备发送训练序列之后，还包括所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区上，接收所述对端设备反馈的所述设备与所述对端设备通信时的最优波束对；所述最优波束对为所述设备的最优发射波束区和所述对端设备的最优接收波束区。
6.一种通信设备，其特征在于，包括第一请求模块，用于向网络协调设备发送第一波束配对请求，所述第一波束配对请求用于获取所述设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备，所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；第一波束区集确定模块，用于根据所述网络协调设备发送的所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集；第一波束对匹配模块，用于在所述最小波束区集中的每个波束区上，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。
7.根据权利要求6所述设备，其特征在于，所述第一波束区集确定模块包括第一判断单元，用于根据所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，确定所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的方向相反；第一确定单元，用于在方向相反时，确定所述最小波束区集为所述网络协调设备在所述设备的最优波束区；第二判断单元，用于在方向不相反时，判断所述设备在网络协调设备的最优波束区是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同；所述第一确定单元，还用于所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同时，确定所述最小波束区集为所述设备的所有波束区的集合；所述第一确定单元，还用于所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区不相同时，根据所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述网络协调设备的波束划分信息，在所述设备的波束区集中确定覆盖所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。
8.根据权利要求6或7所述设备，其特征在于，所述设备还包括坐标系调整模块，所述坐标系调整模块包括波束配对单元，用于与所述网络协调设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区和最优扇区，以及所述网络协调设备在所述设备的最优波束区和最优扇区，并确定所述设备向所述网络协调设备发送的训练序列进行本地相关后的平均相关值；方向调整单元，用于根据所述设备在网络协调设备的最优波束区处于所述网络协调设备的象限和所述网络协调设备在所述设备的最优波束区处于所述设备的象限，调整所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向，使所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向分别与所述网络协调设备坐标系的横轴和纵轴的方向一致；角度确定单元，用于根据所述平均相关值，所述设备在网络协调设备的最优波束区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述设备在网络协调设备的最优扇区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述网络协调设备在所述设备的最优波束区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角和所述网络协调设备在所述设备的最优扇区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角，确定连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述设备坐标系横轴的夹角；角度调整单元，用于根据连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与设备坐标系纵轴的夹角，旋转所述设备坐标系，使所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐。
9.根据权利要求8所述设备，其特征在于，所述设备还包括第一反馈模块，用于在所述最小波束区集中的每个波束区上，向所述对端设备反馈所述设备与所述对端设备通信时的最优波束对；所述最优波束对为所述设备的最优接收波束区和所述对端设备的最优发射波束区；或，第一波束对接收模块，用于在所述最小波束区集中的每个波束区上，接收所述对端设备反馈的所述设备与所述对端设备通信时的最优波束对；所述最优波束对为所述设备的最优发射波束区和所述对端设备的最优接收波束区。
10.一种设备间波束配对方法，其特征在于，包括网络协调设备接收设备发送的第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；所述网络协调设备根据所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的所述最小波束区集；所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；所述网络协调设备向所述设备发送包括所述最小波束区集的波束配对指示。
11.根据权利要求10所述方法，其特征在于，所述网络协调设备根据设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的最小波束区集，包括所述网络协调设备根据所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号和所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，确定所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的方向相反；在方向相反时，所述网络协调设备确定所述最小波束区集为所述网络协调设备在所述设备的最优波束区；在方向不相反时，所述网络协调设备判断所述设备在网络协调设备的最优波束区是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同；相同时，所述网络协调设备确定所述最小波束区集为所述设备的所有波束区的集合；在不相同时，所述网络协调设备根据所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述网络协调设备的波束划分信息，在所述设备的波束区集中确定覆盖所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。
12.根据权利要求11所述方法，其特征在于所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相邻时，所述最小波束区集中波束区个数为「#/21 ；其中N是网络协调设备总的波束区个数；或，所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区不相邻且方向不相反时，所述最小波束区集中波束区个数为其中j是所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，κ是所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，J，Ke {1,2,... ,N} J^ K0
13.根据权利要求10-12中任一项所述方法，其特征在于，在所述网络协调设备根据所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的所述最小波束区集之前，还包括所述网络协调设备与所述设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号；所述网络协调设备与所述对端设备进行波束配对，确定所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号。
14.一种设备间波束配对方法，其特征在于，包括设备向网络协调设备发送第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；所述设备接收到所述网络协调设备发送的所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集后，所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。
15.根据权利要求14所述方法，其特征在于，在所述设备向网络协调设备发送第二波束配对请求之前，还包括所述设备与所述网络协调设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区和最优扇区，以及所述网络协调设备在所述设备的最优波束区和最优扇区，并确定所述设备向所述网络协调设备发送的训练序列进行本地相关后的平均相关值；所述设备根据所述设备在网络协调设备的最优波束区处于所述网络协调设备的象限和所述网络协调设备在所述设备的最优波束区处于所述设备的象限，调整所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向，使所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向分别与所述网络协调设备坐标系的横轴和纵轴的方向一致；所述设备根据所述平均相关值，所述设备在网络协调设备的最优波束区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述设备在网络协调设备的最优扇区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述网络协调设备在所述设备的最优波束区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角和所述网络协调设备在所述设备的最优扇区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角，确定连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述设备坐标系横轴的夹角；根据连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与设备坐标系纵轴的夹角，旋转所述设备坐标系，使所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐。
16.一种网络协调设备，其特征在于，包括第二请求接收模块，用于接收设备发送的第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；第二波束区集确定模块，用于根据设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在所述设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的所述最小波束区集；所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐；第二发送模块，用于网络协调设备向设备发送包括所述最小波束区集的波束配对指示。
17.根据权利要求16所述网络协调设备，其特征在于，所述第二波束区集确定模块包括第三判断单元，用于根据所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号，确定所述设备在网络协调设备的最优波束区的方向是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的方向相反；第二确定单元，用于在方向相反时，确定所述最小波束区集为所述网络协调设备在所述设备的最优波束区；第四判断单元，用于在方向不相反时，判断所述设备在网络协调设备的最优波束区是否与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同；所述第二确定单元，还用于所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区相同时，确定所述最小波束区集为所述设备的所有波束区的集合；所述第二确定单元，还用于所述设备在网络协调设备的最优波束区与所述对端设备在网络协调设备的最优波束区不相同时，根据所述设备在网络协调设备的最优波束区的编号和所述网络协调设备的波束划分信息，在所述设备的波束区集中确定覆盖所述对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集。
18.根据权利要求16或17所述网络协调设备，其特征在于，还包括第二波束配对模块，用于与所述设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号；并与所述对端设备进行波束配对，确定所述对端设备在所述网络协调设备的最优波束区的编号。
19.一种通信设备，其特征在于，包括第二波束配对请求模块，用于向网络协调设备发送第二波束配对请求，所述第二波束配对请求用于获取所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集；所述对端设备为与所述设备进行通信的设备；第三波束配对模块，用于接收到所述网络协调设备发送的所述设备向所述对端设备发送训练序列时或接收所述对端设备的扫描序列时的最小波束区集后，所述设备在所述最小波束区集中的每个波束区，向所述对端设备发送训练序列，或接收所述对端设备发送的训练序列。
20.根据权利要求19所述设备，其特征在于，所述设备还包括坐标系调整模块所述坐标系调整模块包括波束配对单元，用于与所述网络协调设备进行波束配对，确定所述设备在所述网络协调设备的最优波束区，以及所述网络协调设备在所述设备的最优波束区，并确定所述设备向所述网络协调设备发送的训练序列进行本地相关后的平均相关值；方向调整单元，用于根据所述设备在网络协调设备的最优波束区处于所述网络协调设备的象限和所述网络协调设备在所述设备的最优波束区处于所述设备的象限，调整所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向，使所述设备坐标系的横轴和纵轴的方向分别与所述网络协调设备坐标系的横轴和纵轴的方向一致；角度确定单元，用于根据所述平均相关值，在网络协调设备的最优波束区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述设备在网络协调设备的最优扇区的中线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、所述网络协调设备在所述设备的最优波束区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角和所述网络协调设备在所述设备的最优扇区的中线与所述设备坐标系横轴的夹角，确定连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述设备坐标系横轴的夹角；角度调整单元，用于根据连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与所述网络协调设备坐标系横轴的夹角、以及连接所述网络协调设备和所述设备的连接线与设备坐标系纵轴的夹角，旋转所述设备坐标系，使所述设备坐标系与所述网络协调设备坐标系对齐。
全文摘要
本发明实施例提供一种设备间波束配对方法及设备。其中一种方法包括设备向网络协调设备发送第一波束配对请求，第一波束配对请求用于获取设备的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号；对端设备为与设备进行通信的设备，设备坐标系与网络协调设备坐标系对齐；设备根据网络协调设备发送的对端设备在网络协调设备的最优波束区的编号，在设备的波束区集中，确定覆盖对端设备在网络协调设备的最优波束区的最小波束区集；设备在最小波束区集中的每个波束区，向对端设备发送训练序列，或接收对端设备发送的训练序列。本发明实施例可避免设备在不必要的波束区上发送训练序列和接收训练序列，减少了设备间波束配对时产生的延迟，并降低了设备的功耗。
文档编号H04B7/04GK102271014SQ20111015358
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者刘培, 夏金环, 徐平平, 徐祎志 申请人:东南大学, 华为技术有限公司