网络设备、波束成形方法及无线通信系统技术方案

提供了一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统。该网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。提高了混合波束成形的效果。提高了混合波束成形的效果。

【技术实现步骤摘要】
网络设备、波束成形方法及无线通信系统


[0001]本申请涉及通信
，特别涉及一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统。

技术介绍

[0002]采用多输入多输出(multiple
‑
input multiple
‑
output，MIMO)技术的网络设备通常包括多个天线，为了避免该多个天线发送(或接收)的多路信号产生干扰，需要对该多路信号进行波束成形。其中，波束成形是指：调整该多路信号的幅度和相位，使该多路信号在空间的某些方向上发生相长干涉，在其他方向上发生相消干涉，从而使天线发送(或接收)的信号具有指向性。
[0003]相关技术中，网络设备可以采用混合波束成形(hybrid beamforming，HBF)技术对多路信号进行波束成形。在采用HBF技术进行波束成形时，网络设备可以先在数字域对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的数字信号转换为模拟信号。之后，网络设备可以在模拟域对该模拟信号进行模拟波束成形。
[0004]但是，上述方式的波束成形效果较差。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种网络设备、波束成形方法及无线通信系统，可以解决HBF技术波束成形效果较差的技术问题。
[0006]一方面，提供了一种网络设备，该网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，第一方向和第二方向相交，N和M均为大于1的整数；该基带处理电路，用于对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至N个第一射频处理电路；每个第一射频处理电路用于将接收到的一路数字信号转换为模拟信号，且该N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路；每个第一模拟波束成形电路分别与一个第一目标射频处理电路和多个振子组连接，该第一模拟波束成形电路用于对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组；其中，每个第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。
[0007]本申请提供的网络设备中的每个第一模拟波束成形电路连接的多个振子组间隔设置。由此，通过设置每个第一模拟波束成形电路在对模拟信号进行模拟波束成形时，采用的模拟权值为数字权值的相差的整数倍，可以使得模拟权值和数字权值叠加后形成的混合权值为导向矢量。进而，使得该网络设备中的M个振子组辐射的信号具有较好的指向性，提高了混合波束成形的效果。
[0008]可选地，该第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；该分路器的输入端与第一目标射频处理电路连接；该分路器具有第一输出端和至少一个第二输出
端，第一输出端与一个振子组连接，每个第二输出端通过一个模拟移相器与一个振子组连接，该分路器用于对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路；该模拟移相器用于对分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形。
[0009]由于分路器的第一输出端直接与一个振子组连接，仅第二输出端需要通过模拟移相器与振子组连接，因此有效减少了第一模拟波束成形电路中所需配置的模拟移相器的数量。进而，可以在确保混合波束成形的效果的基础上，有效降低第一模拟波束成形电路的结构复杂度和成本。
[0010]可选地，该第一模拟波束成形电路还包括：与分路器连接的旁路开关；基带处理电路用于控制该旁路开关处于第一状态或第二状态；其中，在该旁路开关处于第一状态时，该分路器分别向第一输出端和至少一个第二输出端传输模拟信号；在该旁路开关处于第二状态时，该分路器向第一输出端传输模拟信号，并停止向至少一个第二输出端传输模拟信号。
[0011]其中，在该旁路开关处于第一状态时，网络设备发射的信号为经过混合波束成形的信号。在该旁路开关处于第二状态时，网络设备发射的信号仅经过数字波束成形。由此可知，通过控制该旁路开关处于不同的状态，可以使得网络设备采用不同的波束成形的方式对待发送的信号进行处理，有效提高了网络设备工作的灵活性。
[0012]可选地，至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；基带处理电路还用于：控制至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个备选模拟权值矩阵，对第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；基于采用不同的备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；将至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为目标模拟权值矩阵。
[0013]基带处理电路采用目标模拟权值矩阵对至少一个第一模拟波束成形电路中的模拟移相器的相移进行配置。由此，可以确保至少一个第一模拟波束成形电路采用该目标模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，M个振子组发射的信号的信号质量较好。
[0014]可选地，若第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则基带处理电路还用于：若控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，M个振子组发射的信号的信号质量高于采用目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。
[0015]基带处理电路若检测到旁路开关均处于第二状态时，M个振子组发射的信号的信号质量更好，则可以控制该至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。此时，该至少一个第一模拟波束成形电路不再对模拟信号进行模拟波束成形。由此，可以确保网络设备发送的信号的信号质量较好。
[0016]可选地，网络设备与多个终端建立有通信连接；基带处理电路用于：对于每个终端，基于M个振子组发射的用于与该终端通信的信号的信号质量，从多个备选模拟权值矩阵中确定该终端的参考模拟权值矩阵；若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，则采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；或者，若至少两个终端的参考模拟权值矩阵不同，且第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则控制至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状
态。
[0017]当网络设备与大量终端建立有通信连接时，若基带处理电路可以将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵，则可以确保调度优先级最高的终端与网络设备通信的信号质量较好。若基带处理电路采用目标轮询的方式确定目标模拟权值矩阵，可以使得与网络设备通信的每个终端的参考模拟权值矩阵都有机会被确定为目标模拟权值矩阵。由此，使得每个终端与网络设备通信时，能够在至少一个时段内接收到信号质量较好的信号。若基带处理电路通过控制旁路开关，使得至少一个第一模拟波束成形电路停止工作，则可以避免因采用某个终端的参考模拟权值矩阵作为目标模拟权值矩阵，而导致其他多数终端接收到的信号的信号质量变差的情况。
[0018]可选地，基带处理电路还用于：若至少一个第一模拟波束成形电路的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述N和所述M均为大于1的整数；所述基带处理电路，用于对待发送的信号进行数字波束成形，并将数字波束成形得到的N路数字信号分别发送至所述N个第一射频处理电路；每个所述第一射频处理电路用于将接收到的一路数字信号转换为模拟信号，且所述N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路；每个所述第一模拟波束成形电路分别与一个所述第一目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第一模拟波束成形电路用于对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形后，分别传输至其所连接的多个振子组；其中，每个所述第一模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。2.根据权利要求1所述的网络设备，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路包括：分路器和至少一个模拟移相器；所述分路器的输入端与所述第一目标射频处理电路连接；所述分路器具有第一输出端和至少一个第二输出端，所述第一输出端与一个所述振子组连接，每个所述第二输出端通过一个所述模拟移相器与一个所述振子组连接，所述分路器用于对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行分路；所述模拟移相器用于对所述分路器传输的模拟信号进行模拟波束成形。3.根据权利要求2所述的网络设备，其特征在于，所述第一模拟波束成形电路还包括：与所述分路器连接的旁路开关；所述基带处理电路用于控制所述旁路开关处于第一状态或第二状态；其中，在所述旁路开关处于第一状态时，所述分路器分别向所述第一输出端和所述至少一个第二输出端传输模拟信号；在所述旁路开关处于第二状态时，所述分路器向所述第一输出端传输模拟信号，并停止向所述至少一个第二输出端传输模拟信号。4.根据权利要求1至3任一所述的网络设备，其特征在于，所述至少一个第一模拟波束成形电路具有多个备选模拟权值矩阵；所述基带处理电路还用于：控制所述至少一个第一模拟波束成形电路依次采用每个所述备选模拟权值矩阵，对所述第一目标射频处理电路传输的模拟信号进行模拟波束成形；基于采用不同的所述备选模拟权值矩阵进行模拟波束成形后，所述M个振子组发射的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定目标模拟权值矩阵；将所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵。5.根据权利要求4所述的网络设备，其特征在于，若所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则所述基带处理电路还用于：若控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关均处于第二状态后，所述M个振子组发射的信号的信号质量高于采用所述目标模拟权值矩阵时的信号质量，则控制所
述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持所述第二状态。6.根据权利要求4或5所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备与多个终端建立有通信连接；所述基带处理电路用于：对于每个所述终端，基于所述M个振子组发射的用于与所述终端通信的信号的信号质量，从所述多个备选模拟权值矩阵中确定所述终端的参考模拟权值矩阵；若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，则采用下述方式中的一种确定目标模拟权值矩阵：将调度优先级最高的终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；按照目标轮询顺序，依次将每个终端的参考模拟权值矩阵确定为目标模拟权值矩阵；或者，若至少两个所述终端的参考模拟权值矩阵不同，且所述第一模拟波束成形电路还包括旁路开关，则控制所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态。7.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述基带处理电路还用于：若所述至少一个第一模拟波束成形电路的模拟权值矩阵配置为所述目标模拟权值矩阵，则对于每个所述终端，确定与所述目标模拟权值矩阵对应的第一调制与编码策略MCS修正值；基于所述第一MCS修正值对所述终端对应的MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。8.根据权利要求6所述的网络设备，其特征在于，所述基带处理电路还用于：若所述至少一个第一模拟波束成形电路中的旁路开关保持第二状态，则对于每个所述终端，确定对应的第二MCS修正值；基于所述第二MCS修正值对所述终端对应MCS进行更新，并依据更新后的MCS对用于与所述终端通信的信号进行处理。9.根据权利要求1至8任一所述的网络设备，其特征在于，所述网络设备还包括：P个第二射频处理电路，以及至少一个第二模拟波束成形电路；所述P为大于1的整数，且所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至所述第二目标射频处理电路；每个所述第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；所述基带处理电路，还用于对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；其中，每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。10.一种网络设备，其特征在于，所述网络设备包括：基带处理电路，P个第二射频处理电路，至少一个第二模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述P和所述M均为大于1的整数；
所述P个第二射频处理电路中包括至少一个第二目标射频处理电路；每个所述第二模拟波束成形电路分别与一个所述第二目标射频处理电路和多个振子组连接，所述第二模拟波束成形电路用于对其所连接的多个振子组传输的模拟信号进行模拟波束成形后，传输至所述第二目标射频处理电路；每个所述第二射频处理电路用于将接收到的一路模拟信号转换为数字信号，并将转换得到的数字信号传输至所述基带处理电路；所述基带处理电路，还用于对所述P个第二射频处理电路传输的数字信号进行数字波束成形；其中，每个所述第二模拟波束成形电路连接的任意两个振子组之间间隔有至少一个振子组。11.一种波束成形方法，其特征在于，应用于网络设备，所述网络设备包括：基带处理电路，N个第一射频处理电路，至少一个第一模拟波束成形电路，以及沿第一方向排布的M个振子组，每个所述振子组包括沿第二方向排布的至少一个天线振子，所述第一方向和所述第二方向相交，所述N和所述M均为大于1的整数；所述N个第一射频处理电路中包括至少一个第一目标射频处理电路，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆明，孙绍峰，高慧，黄梅玉，王琳琳，倪爽，樊高强，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：