一种确定信号到达角的方法、装置和系统制造方法及图纸

本申请实施例提供一种确定信号到达角的方法、装置和系统，涉及通信技术领域，用以通过准确的计算信号到达角，从而提高波束训练的效率。该方法包括：接收设备依次切换多个接收波束接收发送设备在参考信号资源上发送的多次相同的参考信号，得到多次接收信号；多个接收波束的波束方向不同，多个接收波束的波束方向与多次参考信号一一对应；接收设备对多次接收信号执行数字信号处理，得到多次接收信号对应的接收信号矩阵；接收设备对接收信号矩阵中的所有信号元素执行波束映射操作，得到波束映射矩阵；接收设备根据波束映射矩阵以及预设算法，确定发送设备的信号到达角。

【技术实现步骤摘要】
一种确定信号到达角的方法、装置和系统
本申请实施例涉及通信
，尤其涉及一种确定信号到达角的方法、装置和系统。
技术介绍
随着无线通信需求的不断增长，更多的频谱资源被划分为无线通信所用。其中，毫米波频段(30GHz—300GHz)可以提供高达多个GHz的连续带宽资源，已经被IEEE802.11ad等无线局域网和无线个域网标准所采用。第三代合作伙伴计划(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)标准在第15版本(Release15，R15)中也开始支持毫米波通信，标志着毫米波通信成为了第五代(5-Generation，5G)移动通信系统中的关键技术之一。鉴于毫米波信号频率高、波长短，在空气中传播时会经历严重的路径损耗。为了克服毫米波路径损耗，需要采用基于阵列天线的波束赋形技术将信号能量集中在一个特定方向上，从而提高在这个方向上的天线增益。现有技术中，可以通过如下方式实现波束训练，通过设计多级波束赋形码本，支持形成不同宽度的训练波束。在进行波束训练时，如图1中的(a)所示，终端和基站彼此使用宽波束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定信号到达角的方法，其特征在于，包括：/n接收设备依次切换多个接收波束接收发送设备在参考信号资源上发送的多次相同的参考信号，得到多次接收信号；所述多个接收波束的波束方向不同，所述多个接收波束的波束方向与多次参考信号一一对应；/n所述接收设备对所述多次接收信号执行数字信号处理，得到所述多次接收信号对应的接收信号矩阵；/n所述接收设备对所述接收信号矩阵中的所有信号元素执行波束映射操作，得到波束映射矩阵；/n所述接收设备根据所述波束映射矩阵以及预设算法，确定所述发送设备的信号到达角。/n

【技术特征摘要】
1.一种确定信号到达角的方法，其特征在于，包括：
接收设备依次切换多个接收波束接收发送设备在参考信号资源上发送的多次相同的参考信号，得到多次接收信号；所述多个接收波束的波束方向不同，所述多个接收波束的波束方向与多次参考信号一一对应；
所述接收设备对所述多次接收信号执行数字信号处理，得到所述多次接收信号对应的接收信号矩阵；
所述接收设备对所述接收信号矩阵中的所有信号元素执行波束映射操作，得到波束映射矩阵；
所述接收设备根据所述波束映射矩阵以及预设算法，确定所述发送设备的信号到达角。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收设备对所述多次接收信号执行数字信号处理，得到所述多次接收信号对应的接收信号矩阵，包括：
所述接收设备根据所述多个接收波束的信号参数，从所述多个接收波束中确定至少一个接收波束；
所述接收设备根据所述至少一个接收波束，确定所述至少一个接收波束对应的至少一次接收信号；
所述接收设备对所述至少一次接收信号执行数字信号处理，将所述至少一次接收信号对应的接收信号矩阵确定为所述多次接收信号对应的接收信号矩阵。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个接收波束的波束方向由切换波束码本确定，所述切换波束码本包括一列或多列波束赋形向量，所述一列或多列波束赋形向量中每列波束赋形向量对应一组移相器相移值，所述每列波束赋形向量用于确定一个接收波束的波束方向。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收设备的阵列天线架构为模拟波束赋形架构，所述接收设备依次切换所述一列或多列波束赋形向量中每列波束赋形向量，以调整所述每列波束赋形向量各自对应的接收波束的波束方向。


5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接收设备的阵列天线架构为混合波束赋形架构，所述每列波束赋形向量还对应一组数字波束赋形权重；所述接收设备依次切换所述一列或多列波束赋形向量中的至少一列波束赋形向量，以调整与所述至少一列波束赋形向量对应的接收波束的波束方向。


6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据所述波束映射矩阵以及预设算法，确定所述发送设备的信号到达角，包括：
所述接收设备根据目标角度范围得到一个或多个待评估角度；
所述接收设备根据所述波束映射矩阵，计算所述一个或多个待评估角度中每个待评估角度对应的评估指标；
所述接收设备将一个或多个评估指标中峰值评估指标对应的待评估角度确定为所述信号到达角。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收设备根据所述波束映射矩阵，计算所述一个或多个待评估角度中每个待评估角度对应的评估指标，包括：
所述接收设备根据公式计算所述每个待评估角度对应的评估指标；
其中，S(θ)表示特征向量构建噪声子空间，S(θ)＝[qB-L(θ),...,qB(θ)]，表示虚拟波束码本的共轭转置矩阵，a(θ)表示待评估方向的阵列响应矢量，SH(θ)表示特征向量构建噪声子空间的共轭转置矩阵，P(θ)表示评估指标。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接收设备对所述接收信号矩阵中的所有信号元素执行波束映射操作，得到波束映射矩阵，包括：
所述接收设备根据所述接收信号矩阵以及与待评估角度有关的系数，得到所述波束映射矩阵；其中，所述待评估角度有关的系数其中，a(θ)表示对应于所述待评估方向的阵列响应矢量，表示虚拟波束码本的第b列，表示切换波束码本的第b列，b大于1且小于或等于所述多次参考信号的数量，所述虚拟波束码本满足不同列向量之间相互正交。


9.根据权利要求4-8任一项所述的方法，其特征在于，所述发送设备和所述接收设备采用频分多址FDMA技术或正交频分多址OFDMA技术通信，所述接收设备对所述多次接收信号执行数字信号处理，得到所述多次接收信号对应的接收信号矩阵之前，所述方法还包括：所述接收设备将所述多次接收信号从时域转换至频域。


10.根据权利要求4-8任一项所述的方法，其特征在于，所述发送设备和所述接收设备采用载波侦听多路访问CSMA技术通信或时分多址TDMA技术通信，所述接收设备依次切换多个接收波束接收发送设备在参考信号资源上发送的多次相同的参考信号，得到多次接收信号，包括：
所述接收设备通过依次切换所述多个接收波束的波束方向以及采用时域采样信号方法接收所述发送设备在所述参考信号资源上发送的多次相同的参考信号，得到所述多次接收信号。


11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述接收设备向所述发送设备发送控制信令，所述控制信令用于确定为所述发送设备配置的所述参考信号资源和在所述参考信号资源发送的参考信号的重复次数。


12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述发送设备和所述接收设备采用频分多址FDMA技术或正交频分多址OFDMA技术通信，所述参考信号资源与所述接收设备为其他发送设备配置的参考信号资源在频域正交；
所述发送设备和所述接收设备采用载波侦听多路访问CSMA技术通信或时分多址TDMA技术通信，所述参考信号资源的时域与所述接收设备为其他发送设备配置的参考信号资源的时域不同。


13.一种确定信号到达角的方法，其特征在于，包括：
发送设备确定参考信号资源和在所述参考信号资源发送的参考信号的重复次数；
所述发送设备根据所述重复次数在所述参考信号资源上向接收设备发送多次相同的参考信号，多次参考信号用于计算所述发送设备的信号到达角。


14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述发送设备确定参考信号资源和在所述参考信号资源发送的参考信号的重复次数，包括：
所述发送设备接收来自所述接收设备的控制信令，所述控制信令用于确定为所述发送设备配置的所述参考信号资源和在所述参考信号资源发送的参考信号的重复次数。


15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述发送设备和所述接收设备采用频分多址FDMA技术或正交频分多址OFDMA技术通信，所述参考信号资源所在的频域资源与所述接收设备为其他发送设备配置的参考信号资源所在的频域资源正交；
所述发送设备和所述接收设备采用载波侦听多路访...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，翟邦昭，唐爱民，戴明增，卓义斌，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44