无线通信系统中的电子设备、通信方法和存储介质技术方案

本公开涉及无线通信系统中的电子设备、通信方法和存储介质。提供了一种信道AOD估计的方法，包括：通过多个天线阵列利用共同的模拟波束赋形参数发射参考信号以形成方向不同的第一合并波束、第二合并波束，确定这两个合并波束的相对波束增益，并基于相对波束增益与信道AOD之间的映射关系来确定信道AOD。

Electronic devices, communication methods and storage media in wireless communication systems

The present disclosure relates to electronic devices, communication methods and storage media in wireless communication systems. A method for estimating channel AOD is provided, which includes transmitting reference signals using common analog beam shaping parameters by multiple antenna arrays to form the first combined beam and the second combined beam with different directions, determining the relative beam gains of the two combined beams, and determining channel AOD based on the mapping relationship between the relative beam gains and channel AOD.

【技术实现步骤摘要】
无线通信系统中的电子设备、通信方法和存储介质
本公开涉及无线通信系统中的电子设备、通信方法和存储介质，更具体地，本公开涉及用于使用多天线阵列进行波束赋形和信道方向估计的电子设备、通信方法和存储介质。
技术介绍
随着无线通信技术的发展，已经研究并开发出了多种增强抗干扰能力的技术。其中一种技术是波束赋形(beamforming)技术。通常，通过模拟波束赋形的方式产生波束，即，表示数据流的基带信号经由射频链路传输到与天线阵列中的各天线阵元对应的移相器，移相器按照对应的相位设置参数来改变信号的相位，并由对应的天线阵元发射信号以形成具有指向性的波束，从而能够获得明显的阵列增益。在5GNR(NewRadio)中，基站和用户设备(UE)均可以采用定向波束来克服6GHz以上频段的大路径衰减。但是，在传统的波束赋形技术中，改变波束方向需要重新配置移相器的相位设置参数，这需要一定的时间开销。另外，为了提高接收端信噪比，波束方向需要与信道方向匹配，即，在发射端，发射波束对准信道发射角(AngleofDeparture,AoD)，而在接收端，接收波束对准信道到达角(AngleofArrival,AoA)。由于射频链路数有限，现有技术采用波束扫描的方式确定收发端要使用的波束。具体而言，收发端预先存储波束赋形码本，波束赋形码本包括用于分别产生方向不同的有限个波束的波束赋形参数(即，移相器的相位设置参数矩阵)。通过波束扫描能够从波束赋形码本中选择最佳的发射波束接收波束对。但是，这种方法的缺点在于，根据波束赋形码本中的波束赋形参数形成的波束的方向是有限的，因此只能选择出方向与信道方向尽可能接近的波束，即只能估计出信道方向在某个大致的范围内，而无法使波束精确对准信道方向。这种信道方向估计的精度取决于波束赋形码本大小，为了提高估计精度，必须增大码本大小，进而导致波束扫描开销增加。然而，许多应用中需要获取精确的信道方向。例如，如果发射端能够估计准确的信道方向，那么它在向接收端发射波束时可以不限于特定的波束赋形码本，使得发射波束能够更准确地对准信道方向，进一步提高接收信噪比。又例如，在下行传输的情景下，当作为接收端的UE运动时，信道方向的变化将造成与当前波束的匹配度下降，UE的接收信噪比降低，并且进一步地，当信道方向超出当前发射波束的覆盖范围时，发射端的基站需进行波束切换，在没有信道方向信息的条件下，波束切换的开销较大。因此，如果基站能够获取准确的信道方向信息，则能够对UE的运动进行预测和跟踪，从而随着信道方向的变化，基站可以调整波束方向跟踪用户，维持较高的接收信噪比，并降低波束切换开销。此外，获取精确的信道方向在UE定位和用户调度等方面也具有重要意义。因此，对于改善波束的形成以及估计信道方向等方面存在进一步的需求。
技术实现思路
本公开提供了多个方面，以满足上述需求。在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的一些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。根据本公开的一个方面，提供了一种发射端的电子设备，包括处理电路，该处理电路被配置为：确定目标信道方向；确定针对所述目标信道方向的多个天线阵列的基础补偿相位信息，其中，所述基础补偿相位信息指示所述多个天线阵列中的每个天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述单个合并波束的方向与目标信道方向相同；以及控制所述多个天线阵列基于所述目标信道方向与所述基础补偿相位信息进行波束发射。根据本公开的一个方面，提供了一种发射端的电子设备，包括处理电路，该处理电路被配置为：确定用于多个天线阵列的共同的模拟波束赋形参数，每个天线阵列能够根据所述模拟波束赋形参数，形成指向特定信道方向的波束；基于所述多个天线阵列的对应天线阵元之间的相位差；确定对所述多个天线阵列的基带信号的相对相位调整以调节所述多个天线阵列基于所述模拟波束赋形参数形成的发射波束所合并成的合并波束的方向。根据本公开的一个方面，提供了一种发射端的电子设备，包括处理电路，该处理电路被配置为：利用正交码矩阵对多个端口的参考信号进行码分复用；控制多个天线阵列利用相同的模拟波束赋形参数在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中，所述第一合并波束、所述第二合并波束相对于与所述模拟波束赋形参数对应的特定发射波束的方向对称。根据本公开的一个方面，提供了一种发射端的电子设备，包括处理电路，该处理电路被配置为：确定对多个天线阵列配置的共同的模拟波束赋形参数；控制多个天线阵列利用所确定的目标发射波束在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中所述第一合并波束、所述第二合并波束的方向不同；接收关于接收端所接收到的第一合并波束和第二合并波束的相对波束增益的信息；以及基于所述信息与信道方向角之间的映射关系，确定信道方向角。根据本公开的一个方面，提供了一种接收端的电子设备，包括处理电路，该处理电路被配置为：控制接收由发射端在第一通信资源、第二通信资源上发射经波束赋形的参考信号而得到的第一参考信号波束和第二参考信号波束，其中所述第一通信资源上的第一参考信号波束、所述第二通信资源上的第二参考信号波束的方向不同；确定所接收到的第一参考信号波束与第二参考信号波束的相对波束增益；以及向所述发射端反馈关于所述相对波束增益的信息。根据本公开的一个方面，提供了提供了一种通信方法，包括：确定目标信道方向；确定针对所述目标信道方向的多个天线阵列的基础补偿相位信息，其中，所述基础补偿相位信息指示所述多个天线阵列中的每个天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述单个合并波束的方向与目标信道方向相同；以及控制所述多个天线阵列基于所述目标信道方向与所述基础补偿相位信息进行波束发射。根据本公开的一个方面，提供了一种通信方法，包括：确定用于多个天线阵列的共同的模拟波束赋形参数，每个天线阵列能够根据所述模拟波束赋形参数，形成指向特定信道方向的波束；基于所述多个天线阵列的对应天线阵元之间的相位差；确定对所述多个天线阵列的基带信号的相对相位调整以调节所述多个天线阵列基于所述模拟波束赋形参数形成的发射波束所合并成的合并波束的方向。根据本公开的一个方面，提供了一种通信方法，包括：利用正交码矩阵对多个端口的参考信号进行码分复用；控制多个天线阵列利用相同的模拟波束赋形参数在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中，所述第一合并波束、所述第二合并波束相对于与所述模拟波束赋形参数对应的特定发射波束的方向对称。根据本公开的一个方面，提供了一种通信方法，包括：确定对多个天线阵列配置的共同的模拟波束赋形参数；控制多个天线阵列利用所确定的目标发射波束在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中所述第一合并波束、所述第二合并波束的方向不同；接收关于接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发射端的电子设备，包括：处理电路，被配置为：确定目标信道方向，确定针对所述目标信道方向的多个天线阵列的基础补偿相位信息，其中，所述基础补偿相位信息指示针对所述多个天线阵列中的每个天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述单个合并波束的方向与目标信道方向相同，以及控制所述多个天线阵列基于所述目标信道方向与所述基础补偿相位信息进行波束发射。

【技术特征摘要】
1.一种发射端的电子设备，包括：处理电路，被配置为：确定目标信道方向，确定针对所述目标信道方向的多个天线阵列的基础补偿相位信息，其中，所述基础补偿相位信息指示针对所述多个天线阵列中的每个天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述单个合并波束的方向与目标信道方向相同，以及控制所述多个天线阵列基于所述目标信道方向与所述基础补偿相位信息进行波束发射。2.如权利要求1所述的电子设备，其中，通过发射端与接收端之间的波束训练来确定所述目标信道方向。3.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述多个天线阵列均使用与所述目标信道方向对应的模拟波束赋形参数发射波束。4.一种发射端的电子设备，包括：处理电路，被配置为：确定用于多个天线阵列的共同的模拟波束赋形参数，每个天线阵列能够根据所述模拟波束赋形参数，形成指向特定信道方向的波束，基于所述多个天线阵列的对应天线阵元之间的相位差，确定对所述多个天线阵列的基带信号的相对相位调整以调节所述多个天线阵列基于所述模拟波束赋形参数形成的发射波束所合并成的合并波束的方向。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通过改变对基带信号的相对相位调整来改变合并波束的方向，以适应发射端与接收端之间的信道方向的变化。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利用第一相对相位调整以及第二相对相位调整分别得到相对于所述特定信道方向对称的第一合并波束与第二合并波束，以及基于接收端对第一合并波束与第二合并波束的波束增益的比较，来确定所述发射端与所述接收端之间的信道方向。7.如权利要求6所述的电子设备，其中，所述发射端与所述接收端之间的信道方向与所述特定信道方向的夹角小于预定阈值。8.如权利要求5或7所述的电子设备，其中，所述特定信道方向是通过所述发射端与所述接收端之间的波束训练确定的。9.如权利要求7所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为基于所述发射端与所述接收端之间的信道方向确定用于服务该接收端的数据传输的模拟波束赋形参数，以使得该模拟波束赋形参数对应的波束方向与所述信道方向相接近。10.一种发射端的电子设备，包括：处理电路，被配置为：利用正交码矩阵对多个端口的参考信号进行码分复用；控制多个天线阵列利用相同的模拟波束赋形参数在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中，所述第一合并波束、所述第二合并波束相对于与所述模拟波束赋形参数对应的特定发射波束的方向对称。11.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述正交码矩阵基于基础补偿相位信息和附加相位信息而生成，所述基础补偿相位信息指示针对天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述附加相位信息用于调节所述单个合并波束相对于与所述模拟波束赋形参数对应的发射波束的方向角。12.如权利要求10或11所述的电子设备，其中，所述正交码矩阵CM、为M×M的矩阵，M为端口的数量，其中，基础补偿相位矩阵的元素指示针对与每个端口对应的天线阵列补偿的相位差，附加相位矩阵是用于调节所述第一合并波束、所述第二合并波束相对于所述发射波束的方向角的矩阵，⊙是矩阵的对应元素相乘的操作。13.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述基础补偿相位矩阵可以表示为其中αb,m,1≤m≤M-1指示针对与第m个端口对应的天线阵列补偿的相对于与第0个端口对应的天线阵列的相位差，其值取决于天线阵列的结构与布置、所述发射波束的方向。14.如权利要求12所述的电子设备，其中，所述端口的数量M为2的幂，即M＝2n，并且其中，所述附加相位矩阵通过下式产生：H2为二阶Hadamard矩阵，表示克罗内克积，当端口的数量为2时的附加相位矩阵15.如权利要求10所述的电子设备，其中，所述处理器还被配置为控制所述多个天线阵列利用所述相同的模拟波束赋形参数在第三通信资源和第四通信资源上发射所述经码分复用的参考信号以得到第三合并波束、第四合并波束，其中第三合并波束、第四合并波束相对于所述特定发射波束的方向对称并且相对于所述特定发射波束的方向角与所述第一合并波束、第二合并波束相对于所述特定发射波束的方向角不同。16.如权利要求10所述的电子设备，其中，第一合并波束和第二合并波束的增益比值超过预定阈值。17.一种发射端的电子设备，包括处理电路，被配置为：确定对多个天线阵列配置的共同的模拟波束赋形参数；控制多个天线阵列利用所确定的目标发射波束在第一通信资源、第二通信资源上发射经码分复用的参考信号以得到第一合并波束、第二合并波束，其中所述第一合并波束、所述第二合并波束的方向不同；接收关于接收端所接收到的第一合并波束和第二合并波束的相对波束增益的信息；以及基于所述信息与信道方向角之间的映射关系，确定信道方向角。18.如权利要求17所述的电子设备，其中，所述处理电路还被配置为利用正交码矩阵来对参考信号进行码分复用以生成所述经码分复用的参考信号，其中，所述正交码矩阵基于基础补偿相位信息和附加相位信息而生成，所述基础补偿相位信息指示针对所述多个天线阵列中的每个天线阵列补偿的相位差以使得由所述多个天线阵列的发射波束能够合并为单个合并波束，所述附加相位信息用于调节所述合并波束相对于与所述模拟波束赋形参数对应的目标发射波束的方向角。19.如权利要求17所述的电子设备，其中，所述信息包括相对波束增益指示符，该相对波束增益指示符是通过计算在接收端接收到的第一合并波束和第二合并波束的增益比值并对该增益比值进行量化而得到的。20.如权利要求19所述的电子设备，其中，在接收端接收到的第一合并波束和第二合并波束的增益比值超过预定阈值。21.如权利要求17所述的电子设备，其中，所述映射关系被预先存储在发射端。22.如权利要求17所述的电子设备，其中所述第一合并波束、所述第二合并波束相对于所述目标发射波束的方向对称。23.如权利要求17所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵培尧，王昭诚，曹建飞，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP