分案申請(qǐng)的相關(guān)信息
本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/us2009/037697、申請(qǐng)日為2009年3月19日、發(fā)明名稱為“用于確定基于空分多址(sdma)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的空間信道的方法及設(shè)備”的pct申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段后申請(qǐng)?zhí)枮?00980117000.7的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
根據(jù)35u.s.c.§119主張優(yōu)先權(quán)
本專利申請(qǐng)案主張2008年8月20日申請(qǐng)的題為“用于確定基于sdma的無(wú)線通信系統(tǒng)中的空間信道的方法及設(shè)備(methodandapparatusfordeterminingthespatialchannelsinasdmabasedwirelesscommunicationsystem)”的第61/090,501號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)案及2008年5月21日申請(qǐng)的題為“用于確定基于sdma的無(wú)線通信系統(tǒng)中的空間信道的方法及設(shè)備(methodandapparatusfordeterminingthespatialchannelsinasdmabasedwirelesscommunicationsystem)”的第61/055,012號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán),所述申請(qǐng)案已轉(zhuǎn)讓給本受讓人且在此以引用的方式明確地并入本文中。
以下描述大體涉及通信系統(tǒng),且更特定來(lái)說(shuō),涉及一種用于確定基于空分多址(sdma)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的空間信道的方法及設(shè)備。
背景技術(shù):
為了處理為無(wú)線通信系統(tǒng)所需要的漸增帶寬要求的問(wèn)題,正開發(fā)不同方案以允許多個(gè)用戶終端通過(guò)共享信道資源而與單一接入點(diǎn)通信,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)通過(guò)量。多輸入多輸出(mimo)技術(shù)表示一種新近已作為用于下一代通信系統(tǒng)的風(fēng)行技術(shù)而出現(xiàn)的此方法。已在若干新興無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)(例如,電機(jī)及電子工程師學(xué)會(huì)(ieee)802.11標(biāo)準(zhǔn))中采用mimo技術(shù)。ieee802.11表示一組由ieee802.11委員會(huì)針對(duì)短程通信(例如,數(shù)十米到數(shù)百米)而開發(fā)的無(wú)線局域網(wǎng)(wlan)空中接口(空中鏈路媒體)標(biāo)準(zhǔn)。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中,媒體接入控制(mac)協(xié)議經(jīng)設(shè)計(jì)以利用由空中鏈路媒體所提供的若干從由度。最通常利用的從由度為時(shí)間及頻率。舉例來(lái)說(shuō),在ieee802.11mac協(xié)議中,經(jīng)由載波感測(cè)多址(csma)協(xié)議而利用時(shí)間從由度。csma協(xié)議試圖確保不超過(guò)一個(gè)發(fā)射發(fā)生于潛在高干擾的鄰域中。可通過(guò)使用不同信道而利用頻率從由度。
新近開發(fā)已導(dǎo)致空間維度成為可行選擇。sdma可用于通過(guò)調(diào)度多個(gè)終端以用于同時(shí)發(fā)射及接收而改善空中鏈路媒體的利用。使用空間流而將數(shù)據(jù)發(fā)送到終端中的每一者。舉例來(lái)說(shuō),在使用sdma的情形下,發(fā)射器形成與個(gè)別接收器正交的發(fā)射的流(“發(fā)射流”)。因?yàn)榘l(fā)射器具有若干天線且發(fā)射/接收信道由若干路徑組成,所以可形成這些正交流。接收器也可具有一個(gè)或一個(gè)以上天線(例如,在單輸入多輸出(simo)或mimo接收器中)。對(duì)于此實(shí)例,假定發(fā)射器為接入點(diǎn)(ap)且接收器為臺(tái)(sta)。流經(jīng)形成以使得目標(biāo)為(例如)臺(tái)1(sta-1)的流在臺(tái)2(sta-2)及臺(tái)3(sta-3)處被視為低功率干擾。為了形成正交流,ap需要具有來(lái)自接收sta中的每一者的信道狀態(tài)信息(csi)??梢匀舾煞绞絹?lái)測(cè)量及傳達(dá)csi。所揭示者為描述空間流的信道狀態(tài)信息的有效請(qǐng)求、搜集及計(jì)算的方面。各種所描述方面可用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的極高通過(guò)量(vht)發(fā)射。
因此,將需要處理上文所描述的缺陷中的一者或一者以上。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)各種方面,本發(fā)明涉及用于確定基于空分多址(sdma)的無(wú)線通信系統(tǒng)中的空間信道的系統(tǒng)和/或方法。
在一個(gè)方面中,揭示一種用于與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信的設(shè)備。設(shè)備包含:處理系統(tǒng),其經(jīng)配置以計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣;及收發(fā)器,其經(jīng)配置以在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)。
在另一方面中,一種用于與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信的方法包括:計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣;及通過(guò)收發(fā)器而在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)。
在又一方面中,一種用于與多個(gè)節(jié)點(diǎn)通信的設(shè)備包括:用于計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣的裝置;及用于通過(guò)收發(fā)器而在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)的裝置。
在又一方面中,一種用于通信的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括以指令編碼的機(jī)器可讀媒體,指令可執(zhí)行以:計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣;及在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)。
在又一方面中,一種接入點(diǎn)包括:無(wú)線網(wǎng)絡(luò)適配器,其經(jīng)配置以支持用于對(duì)等節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)的回程連接;處理系統(tǒng),其經(jīng)配置以計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣;及收發(fā)器,其經(jīng)配置以在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
本發(fā)明的這些及其它樣本方面將在以下詳細(xì)描述中且在隨附圖式中加以描述,其中
圖1為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的圖解;
圖2為圖1的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的phy層的各種信號(hào)處理功能的實(shí)例的框圖;
圖3為說(shuō)明可用于圖1的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)引信息產(chǎn)生過(guò)程的時(shí)序圖;以及,
圖4為圖1的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)引信息產(chǎn)生方面的操作的流程圖。
圖5為圖1的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的信號(hào)處理器的功能框圖。
根據(jù)慣例,可出于清楚起見而簡(jiǎn)化一些圖式。因此,圖式可能未描繪給定設(shè)備(例如,裝置)或方法的所有組件。最后,可貫穿本說(shuō)明書及圖而使用類似參考數(shù)字來(lái)表示類似特征。
具體實(shí)施方式
在下文中參看隨附圖式而更充分地描述本發(fā)明的各種方面。然而,本發(fā)明可以許多不同形式而體現(xiàn)且不應(yīng)被解釋為限于貫穿本發(fā)明而呈現(xiàn)的任何特定結(jié)構(gòu)或功能。更確切來(lái)說(shuō),提供這些方面以使得本發(fā)明將為全面且完整的,且將向所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。基于本文中的教示,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解,本發(fā)明的范圍意欲涵蓋本文中所揭示的本發(fā)明的任何方面,而不管是獨(dú)立于本發(fā)明的任何其它方面而進(jìn)行實(shí)施還是與本發(fā)明的任何其它方面組合而進(jìn)行實(shí)施。舉例來(lái)說(shuō),可使用本文中所闡述的任何數(shù)目的方面來(lái)實(shí)施一種設(shè)備或?qū)嵺`一種方法。此外,本發(fā)明的范圍意欲涵蓋使用除了本文中所闡述的本發(fā)明的各種方面以外或不同于本文中所闡述的本發(fā)明的各種方面的其它結(jié)構(gòu)、功能性或結(jié)構(gòu)及功能性而實(shí)踐的此設(shè)備或方法。應(yīng)理解,本文中所揭示的本發(fā)明的任何方面可由權(quán)利要求書的一個(gè)或一個(gè)以上元件體現(xiàn)。
現(xiàn)將參看圖1而呈現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的若干方面。展示無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100具有整體表示為節(jié)點(diǎn)110及120的若干無(wú)線節(jié)點(diǎn)。每一無(wú)線節(jié)點(diǎn)能夠進(jìn)行接收和/或發(fā)射。在以下詳細(xì)描述中,對(duì)于下行鏈路通信來(lái)說(shuō),術(shù)語(yǔ)“接入點(diǎn)”用以表示發(fā)射節(jié)點(diǎn)且術(shù)語(yǔ)“接入終端”用以表示接收節(jié)點(diǎn),而對(duì)于上行鏈路通信來(lái)說(shuō),術(shù)語(yǔ)“接入點(diǎn)”用以表示接收節(jié)點(diǎn)且術(shù)語(yǔ)“接入終端”用以表示發(fā)射節(jié)點(diǎn)。然而,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)易于理解,可針對(duì)接入點(diǎn)和/或接入終端而使用其它術(shù)語(yǔ)或名稱。舉例來(lái)說(shuō),接入點(diǎn)可被稱為基站、基站收發(fā)臺(tái)、臺(tái)、終端、節(jié)點(diǎn)、充當(dāng)接入點(diǎn)的接入終端、或某其它合適術(shù)語(yǔ)。接入終端可被稱為用戶終端、移動(dòng)臺(tái)、用戶臺(tái)、臺(tái)、無(wú)線裝置、終端、節(jié)點(diǎn)或某其它合適術(shù)語(yǔ)。貫穿本發(fā)明而描述的各種概念意欲應(yīng)用于所有合適無(wú)線節(jié)點(diǎn),而不管其特定名稱。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100可支持貫穿用以為接入終端120提供覆蓋的地理區(qū)域而分配的任何數(shù)目的接入點(diǎn)。系統(tǒng)控制器130可用以為接入終端120提供對(duì)接入點(diǎn)的協(xié)調(diào)及控制,以及對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)(例如,因特網(wǎng))的接入。為了簡(jiǎn)單起見,展示一個(gè)接入點(diǎn)110。接入點(diǎn)通常為向處于覆蓋地理區(qū)域中的接入終端提供回程服務(wù)的固定終端。然而,在一些應(yīng)用中,接入點(diǎn)可為移動(dòng)的。接入終端(其可為固定或移動(dòng)的)利用接入點(diǎn)的回程服務(wù)或從事與其它接入終端的對(duì)等通信。接入終端的實(shí)例包括電話(例如,蜂窩式電話)、膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、數(shù)字音頻播放器(例如,mp3播放器)、相機(jī)、游戲控制臺(tái),或任何其它合適無(wú)線節(jié)點(diǎn)。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)100可支持mimo技術(shù)。通過(guò)使用mimo技術(shù),接入點(diǎn)110可使用sdma而同時(shí)與多個(gè)接入終端120通信。sdma為多址方案,所述方案使同時(shí)發(fā)射到不同接收器的多個(gè)流能夠共享同一頻率信道且因此提供較高用戶容量。這是通過(guò)空間地編碼每一數(shù)據(jù)流且接著在下行鏈路上經(jīng)由不同發(fā)射天線而發(fā)射每一經(jīng)空間編碼流而實(shí)現(xiàn)。經(jīng)空間編碼數(shù)據(jù)流到達(dá)具有不同空間簽名的接入終端處,此使每一接入終端120能夠恢復(fù)去往所述接入終端120的數(shù)據(jù)流。在上行鏈路上,每一接入終端120發(fā)射經(jīng)空間編碼數(shù)據(jù)流,此使接入點(diǎn)110能夠識(shí)別每一經(jīng)空間編碼數(shù)據(jù)流的來(lái)源。
一個(gè)或一個(gè)以上接入終端120可配備有多個(gè)天線以實(shí)現(xiàn)特定功能性。在具有此配置的情形下,接入點(diǎn)110處的多個(gè)天線可用以與多天線接入點(diǎn)通信,以在不具有額外帶寬或發(fā)射功率的情形下改善數(shù)據(jù)通過(guò)量。這可通過(guò)將發(fā)射器處的高數(shù)據(jù)速率信號(hào)分裂成具有不同空間簽名的多個(gè)較低速率數(shù)據(jù)流,因此使接收器能夠?qū)⑦@些流分離成多個(gè)信道且適當(dāng)?shù)亟M合所述流以恢復(fù)高速率數(shù)據(jù)信號(hào)而實(shí)現(xiàn)。
雖然以下揭示內(nèi)容的部分將描述也支持mimo技術(shù)的接入終端,但接入點(diǎn)110也可經(jīng)配置以支持并不支持mimo技術(shù)的接入終端。此方法可允許接入終端的較舊版本(即,“舊版”終端)仍部署于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中,從而延長(zhǎng)其有用壽命,同時(shí)允許在適當(dāng)時(shí)引入較新mimo接入終端。
在以下詳細(xì)描述中,將參考支持任何合適無(wú)線技術(shù)(例如,正交頻分多路復(fù)用(ofdm))的mimo系統(tǒng)而描述各種方面。ofdm為在以精確頻率而間隔開的若干副載波中分配數(shù)據(jù)的展頻技術(shù)。間隔提供使接收器能夠從副載波恢復(fù)數(shù)據(jù)的“正交性”。ofdm系統(tǒng)可實(shí)施ieee802.11或某個(gè)其它空中接口標(biāo)準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō),其它合適無(wú)線技術(shù)包括碼分多址(cdma)、時(shí)分多址(tdma)或任何其它合適無(wú)線技術(shù),或合適無(wú)線技術(shù)的任何組合。cdma系統(tǒng)可實(shí)施is-2000、is-95、is-856、寬帶cdma(wcdma)或某個(gè)其它合適空中接口標(biāo)準(zhǔn)。tdma系統(tǒng)可實(shí)施全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(gsm)或某個(gè)其它合適空中接口標(biāo)準(zhǔn)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)易于了解,本發(fā)明的各種方面不限于任何特定無(wú)線技術(shù)和/或空中接口標(biāo)準(zhǔn)。
無(wú)線節(jié)點(diǎn)(不管為接入點(diǎn)還是接入終端)可通過(guò)利用分層式結(jié)構(gòu)的協(xié)議而進(jìn)行實(shí)施,分層式結(jié)構(gòu)包括:物理(phy)層,其實(shí)施所有物理及電氣規(guī)范以將無(wú)線節(jié)點(diǎn)介接到共享無(wú)線信道;mac層,其協(xié)調(diào)對(duì)共享無(wú)線信道的接入;及應(yīng)用層,其執(zhí)行各種數(shù)據(jù)處理功能,包括(例如)語(yǔ)音及多媒體編解碼器及圖形處理。額外協(xié)議層(例如,網(wǎng)絡(luò)層、傳送層)可為任何特定應(yīng)用所需要。在一些配置中,無(wú)線節(jié)點(diǎn)可充當(dāng)接入點(diǎn)與接入終端之間或兩個(gè)接入終端之間的中繼點(diǎn),且因此可能不需要應(yīng)用層。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于能夠視特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)約束而實(shí)施用于任何無(wú)線節(jié)點(diǎn)的適當(dāng)協(xié)議。
當(dāng)無(wú)線節(jié)點(diǎn)處于發(fā)射模式中時(shí),應(yīng)用層處理數(shù)據(jù)、將數(shù)據(jù)分段成包且將數(shù)據(jù)包提供到mac層。當(dāng)mac層決定發(fā)射時(shí),其將mac包的塊提供到phy層。phy層通過(guò)將mac包的塊組合成有效負(fù)載且添加前同步碼而組合phy包。如稍后將較詳細(xì)地所論述,phy層還負(fù)責(zé)提供各種信號(hào)處理功能(例如,調(diào)制、編碼、空間處理,等等)。前同步碼(其有時(shí)被稱為物理層聚合協(xié)議(plcp))由接收節(jié)點(diǎn)用以檢測(cè)phy包的開始且與發(fā)射器的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步。前同步碼含有可用以輔助改善對(duì)由天線所發(fā)射的流的導(dǎo)引的訓(xùn)練信號(hào)。訓(xùn)練信號(hào)也被稱為導(dǎo)頻信號(hào)或探測(cè)信號(hào)。phy包有時(shí)被稱為物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(plpdu),但也可被稱為幀、包、時(shí)隙、片段或任何其它合適名稱。
當(dāng)無(wú)線節(jié)點(diǎn)處于接收模式中時(shí),過(guò)程為相反的。即,phy層從無(wú)線信道檢測(cè)傳入phy包。前同步碼允許phy層對(duì)phy包進(jìn)行鎖定且執(zhí)行各種信號(hào)處理功能(例如,解調(diào)、解碼、空間處理,等等)。一旦經(jīng)處理,phy層便恢復(fù)載運(yùn)于phy包的有效負(fù)載中的mac包的塊且將mac包提供到mac層。
圖2為說(shuō)明phy層的信號(hào)處理功能的實(shí)例的概念框圖。在發(fā)射模式中,tx數(shù)據(jù)處理器202可用以從mac層接收數(shù)據(jù)且編碼(例如,渦輪式編碼)數(shù)據(jù)以促進(jìn)接收節(jié)點(diǎn)處的前向誤差校正(fec)。編碼過(guò)程導(dǎo)致碼符號(hào)序列,碼符號(hào)序列可由tx數(shù)據(jù)處理器202以塊形式集合在一起且映射到信號(hào)群集以產(chǎn)生調(diào)制符號(hào)序列。
在實(shí)施ofdm的無(wú)線節(jié)點(diǎn)中,可將來(lái)自tx數(shù)據(jù)處理器202的調(diào)制符號(hào)提供到ofdm調(diào)制器204。ofdm調(diào)制器將調(diào)制符號(hào)分裂成并行流。接著將每一流映射到ofdm副載波且接著使用逆快速傅立葉變換(ifft)而將其組合在一起以產(chǎn)生時(shí)域ofdm流。
tx空間處理器205對(duì)ofdm流執(zhí)行空間處理。這可通過(guò)空間地預(yù)編碼每一ofdm且接著經(jīng)由收發(fā)器206而將每一經(jīng)空間預(yù)編碼流提供到不同天線208而實(shí)現(xiàn)。每一收發(fā)器206以相應(yīng)經(jīng)預(yù)編碼流而調(diào)制rf載波以用于在無(wú)線信道上發(fā)射。
在接收模式中,每一收發(fā)器206經(jīng)由其相應(yīng)天線208而接收信號(hào)。每一收發(fā)器206可用以恢復(fù)經(jīng)調(diào)制到rf載波上的信息且將信息提供到rx空間處理器210。
rx空間處理器210對(duì)信息執(zhí)行空間處理以恢復(fù)去往無(wú)線節(jié)點(diǎn)200的任何空間流。可根據(jù)信道相關(guān)矩陣反轉(zhuǎn)(ccmi)、最小均方誤差(mmse)、軟干擾消除(sic)或某個(gè)其它合適技術(shù)而執(zhí)行空間處理。如果多個(gè)空間流去往無(wú)線節(jié)點(diǎn)200,則空間流可由rx空間處理器210組合。
在實(shí)施ofdm的無(wú)線節(jié)點(diǎn)中,將來(lái)自rx空間處理器210的流(或經(jīng)組合流)提供到ofdm解調(diào)器212。ofdm解調(diào)器212使用快速傅立葉變換(fft)而將流(或經(jīng)組合流)從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域。頻域信號(hào)包含用于ofdm信號(hào)的每一副載波的單獨(dú)流。ofdm解調(diào)器212恢復(fù)載運(yùn)于每一副載波上的數(shù)據(jù)(即,調(diào)制符號(hào))且將數(shù)據(jù)多路復(fù)用成調(diào)制符號(hào)流。
rx數(shù)據(jù)處理器214可用以將調(diào)制符號(hào)轉(zhuǎn)譯回到信號(hào)群集中的正確點(diǎn)。由于無(wú)線信道中的噪聲及其它干擾,調(diào)制符號(hào)可能不對(duì)應(yīng)于原始信號(hào)群集中的點(diǎn)的確切位置。rx數(shù)據(jù)處理器214通過(guò)尋找所接收點(diǎn)與信號(hào)群集中的有效符號(hào)的位置之間的最小距離而檢測(cè)最有可能發(fā)射哪一調(diào)制符號(hào)。舉例來(lái)說(shuō),在渦輪碼的狀況下,可使用這些軟決策來(lái)計(jì)算與給定調(diào)制符號(hào)相關(guān)聯(lián)的碼符號(hào)的對(duì)數(shù)概似比(llr)。接著,rx數(shù)據(jù)處理器214使用碼符號(hào)llr序列,以便解碼最初在將數(shù)據(jù)提供到mac層之前所發(fā)射的數(shù)據(jù)。
無(wú)線節(jié)點(diǎn)200還包括包化器220。在發(fā)射操作時(shí),將數(shù)據(jù)饋送到包化器220中。具體來(lái)說(shuō),包化器220操作以從mac層接收數(shù)據(jù)且產(chǎn)生待發(fā)射的具有適當(dāng)大小及格式的包。
預(yù)編碼器218在將包化器220的輸出發(fā)送到tx數(shù)據(jù)處理器202之前利用預(yù)編碼矩陣來(lái)處理所述輸出,此本身是在所述輸出由ofdm調(diào)制器204處理之后將所述輸出發(fā)送到tx空間處理器205之前。如本文中所描述,預(yù)編碼器218利用預(yù)編碼矩陣來(lái)編碼來(lái)自包化器220的數(shù)據(jù)以補(bǔ)償空間信道條件。
在接收操作時(shí),在由空間rx處理器210所接收的數(shù)據(jù)已由ofdm解調(diào)器212處理之后將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到rx數(shù)據(jù)處理器214。將由rx空間處理器210所接收及處理的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)編碼矩陣計(jì)算器216。將預(yù)編碼矩陣計(jì)算器216的結(jié)果饋送到預(yù)編碼器218。
參看圖3,且進(jìn)一步參看圖4,將使用時(shí)序圖300及流程圖400來(lái)描述無(wú)線節(jié)點(diǎn)200的操作方面,其中無(wú)線節(jié)點(diǎn)為接入點(diǎn)2,接入點(diǎn)2優(yōu)化其將其發(fā)射導(dǎo)引到多個(gè)接收器的能力。在此實(shí)例中,從接入點(diǎn)(ap)sta-a302a到多個(gè)響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b、sta-c302c到sta-x302x利用sdma。為了優(yōu)化導(dǎo)引,接入點(diǎn)sta-a302a需要來(lái)自響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者的信道狀態(tài)信息(csi)。
在一個(gè)方法中,如步驟402中所說(shuō)明,為了獲得此csi,接入點(diǎn)sta-a302a將訓(xùn)練請(qǐng)求(trq)消息350發(fā)送到響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x。如圖3所示,可將trq消息350單播到每一響應(yīng)臺(tái),或?qū)⑵鋸V播到所有臺(tái)sta-b302b到sta-x302x。trq消息350可含有以下信息:來(lái)自響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者的訓(xùn)練信號(hào)的調(diào)度時(shí)間,或識(shí)別從響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者所接收的訓(xùn)練信號(hào)的唯一識(shí)別符或方法。
應(yīng)注意,訓(xùn)練信號(hào)的調(diào)度時(shí)間可為隱式或顯式的。隱式訓(xùn)練調(diào)度的實(shí)例將為使響應(yīng)器臺(tái)將訓(xùn)練信號(hào)的發(fā)射調(diào)度為在接收到trq消息350之后的固定持續(xù)時(shí)間。另一方法將為使響應(yīng)器臺(tái)在連續(xù)響應(yīng)器臺(tái)的發(fā)射之間具有固定延遲的情形下以交錯(cuò)方式而發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)。響應(yīng)器臺(tái)將發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)的次序可由trq消息350指定。接入點(diǎn)sta-a302a也可僅請(qǐng)求響應(yīng)器臺(tái)中的每一者必須發(fā)送其訓(xùn)練信號(hào)時(shí)的時(shí)間??衫弥甘卷憫?yīng)的時(shí)間的各種方式。舉例來(lái)說(shuō),trq消息350中的位可表示響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x將在某一時(shí)間量之后響應(yīng)的時(shí)間。
接入點(diǎn)sta-a302a還必須指示隱式或顯式方法,使得可區(qū)分來(lái)自響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者的訓(xùn)練信號(hào)。一個(gè)方法將是使用訓(xùn)練信號(hào)的到達(dá)時(shí)間來(lái)識(shí)別響應(yīng)臺(tái)。另一方法將是使每一響應(yīng)器臺(tái)使用可基于響應(yīng)器臺(tái)的唯一識(shí)別符或可由trq消息350指定的唯一訓(xùn)練信號(hào)。接入點(diǎn)sta-a302a也可在正交頻分多址(ofdma)子頻帶上發(fā)送請(qǐng)求??沙鲇谟?xùn)練目的而建構(gòu)若干類型的訓(xùn)練信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō),在一個(gè)方法中,可使用一使用唯一接收臺(tái)識(shí)別符而擾亂的已知訓(xùn)練序列。另一方法可為將唯一沃爾什(walsh)覆蓋碼指派到每一響應(yīng)器臺(tái)??伸o態(tài)地或動(dòng)態(tài)地將唯一識(shí)別符指派到響應(yīng)器臺(tái)。此外,如果可在接收接入點(diǎn)sta-a302a或響應(yīng)臺(tái)處接收及解碼所發(fā)射數(shù)據(jù),則響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的一者或接入點(diǎn)sta-a302a可將數(shù)據(jù)發(fā)射背負(fù)于訓(xùn)練請(qǐng)求/信號(hào)上。
繼續(xù)參看圖3,在步驟404中,在廣播trq消息350之后,接收臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者以相應(yīng)訓(xùn)練信號(hào)352b到352x進(jìn)行響應(yīng)。響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x將各自被指派正交碼以允許接入點(diǎn)sta-a302a唯一地識(shí)別其相應(yīng)訓(xùn)練信號(hào)352b到352x。在一個(gè)方法中,將使用沃爾什覆蓋碼?,F(xiàn)可通過(guò)知曉這些經(jīng)預(yù)指派或經(jīng)隱式推斷的正交碼而唯一地解碼這些傳回的訓(xùn)練信號(hào)352b到352x。
在步驟406中,一旦在接入點(diǎn)sta-a302a處接收到訓(xùn)練信號(hào)352b到352x,接入點(diǎn)sta-a302a便計(jì)算用于已發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)的每一響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x的csi。響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者的csi經(jīng)組合且用以計(jì)算預(yù)編碼矩陣。預(yù)編碼矩陣界定到響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的每一者的空間流。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,這些空間流使得在sta-b302b的空間流上所發(fā)送的數(shù)據(jù)可以相對(duì)較高的信噪比(snr)而接收于響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b處,但其僅將作為低噪聲信號(hào)而出現(xiàn)于其它響應(yīng)器臺(tái)處。如果響應(yīng)器臺(tái)(例如,響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b)未發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)(例如,歸因于trq消息350的接收誤差),則接入點(diǎn)sta-a302a可抑制將經(jīng)空間多路復(fù)用數(shù)據(jù)發(fā)送到sta-b302b,或可使用從先前訓(xùn)練請(qǐng)求所獲得的csi。
在步驟408中,響應(yīng)器臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的一者或一者以上將trq消息發(fā)射到接入點(diǎn)sta-a302a。一旦接入點(diǎn)接收到trq消息,操作便繼續(xù)進(jìn)行步驟410。
在步驟410中,接入點(diǎn)sta-a302a將響應(yīng)于由臺(tái)sta-b302b到sta-x302x中的一者所發(fā)送的trq消息而發(fā)送訓(xùn)練消息。
在步驟412中,一旦計(jì)算出預(yù)編碼矩陣,接入點(diǎn)sta-a302a便可將數(shù)據(jù)發(fā)送到響應(yīng)器臺(tái)??砂▽?dǎo)頻、探測(cè)或訓(xùn)練序列的長(zhǎng)訓(xùn)練字段(ltf)處于經(jīng)預(yù)編碼數(shù)據(jù)之前。接著,每一響應(yīng)器臺(tái)可歸因于經(jīng)預(yù)編碼發(fā)射而以高snr來(lái)接收其數(shù)據(jù)。
在一些情境下,多個(gè)響應(yīng)器臺(tái)可在無(wú)任何預(yù)編碼的情形下將數(shù)據(jù)發(fā)射到接入點(diǎn)sta-a302a。接入點(diǎn)sta-a302a可通過(guò)使用在訓(xùn)練階段期間所收集的csi而解碼來(lái)自個(gè)別響應(yīng)器臺(tái)的數(shù)據(jù)。
應(yīng)注意,可在接入點(diǎn)sta-a302a處使用若干發(fā)射模式以用于請(qǐng)求來(lái)自響應(yīng)器臺(tái)的訓(xùn)練消息。接入點(diǎn)sta-a302a可發(fā)送在時(shí)間上交錯(cuò)(tdma)的trq消息。trq消息可背負(fù)于從接入點(diǎn)sta-a302a到響應(yīng)器臺(tái)的數(shù)據(jù)發(fā)射上。此外,接入點(diǎn)sta-a302a也可使用ofdma以將trq消息發(fā)送到響應(yīng)器臺(tái)中的每一者。此外,如果在先前交換中所計(jì)算的預(yù)編碼矩陣仍有效,則可利用先前所計(jì)算的預(yù)編碼矩陣而使用sdma來(lái)發(fā)送trq消息。
可使用計(jì)算預(yù)編碼矩陣的各種方式,例如,此項(xiàng)技術(shù)中所熟知的技術(shù)。舉例來(lái)說(shuō),可使用mmse、強(qiáng)制歸零或單一值分解。又,用于預(yù)編碼矩陣的其它術(shù)語(yǔ)可為導(dǎo)引矩陣、導(dǎo)引向量,及可從完整csi所導(dǎo)出的導(dǎo)引向量?;蛘撸邮掌骺赏ㄟ^(guò)反饋來(lái)自碼簿的導(dǎo)引向量而提供csi反饋。
trq消息350可為多客戶端trq消息。舉例來(lái)說(shuō),使用去往多個(gè)響應(yīng)器臺(tái)的聚集物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(appdu)而向多個(gè)響應(yīng)器臺(tái)發(fā)送請(qǐng)求。在此方法中,使用tdma而將訓(xùn)練請(qǐng)求發(fā)送到多個(gè)臺(tái)且在單一經(jīng)分時(shí)多路復(fù)用發(fā)射中將幀發(fā)送到多個(gè)臺(tái)。
在另一方法中,通過(guò)使用ofdma,發(fā)射臺(tái)使用sdma而將訓(xùn)練請(qǐng)求發(fā)送到多個(gè)響應(yīng)臺(tái)。接著,響應(yīng)臺(tái)可以其訓(xùn)練信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。通過(guò)進(jìn)行此過(guò)程,接入點(diǎn)sta-a302a計(jì)算用于下行鏈路sdma發(fā)射的預(yù)編碼矩陣。在接收到訓(xùn)練信息之后,發(fā)射臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)與所計(jì)算的預(yù)編碼矩陣。此將用于使響應(yīng)臺(tái)使用sdma而發(fā)射上行鏈路數(shù)據(jù)。
除了使用sdma進(jìn)行操作以外,也可使用ofdma技術(shù)而發(fā)射trq消息350。另外,使用ofdma而送回來(lái)自各種響應(yīng)器臺(tái)的訓(xùn)練信息。此技術(shù)可能有用于訓(xùn)練多于接入點(diǎn)(例如,sta-a302a)可支持的空間流的空間流。通過(guò)如此進(jìn)行,接入點(diǎn)sta-a302a將最大化其針對(duì)優(yōu)化調(diào)度的選擇。
圖5為圖1的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線節(jié)點(diǎn)的信號(hào)處理器500的功能框圖。信號(hào)處理器500包括計(jì)算界定空間流的預(yù)編碼矩陣的計(jì)算器模塊502。信號(hào)處理器500還包括通過(guò)收發(fā)器而在空間流上將數(shù)據(jù)發(fā)射到節(jié)點(diǎn)的發(fā)射器模塊504。
應(yīng)理解,呈現(xiàn)在無(wú)線節(jié)點(diǎn)的情形中所描述的步驟的任何特定次序或階層架構(gòu)以提供無(wú)線節(jié)點(diǎn)的實(shí)例?;谠O(shè)計(jì)偏好,應(yīng)理解,可重新排列步驟的特定次序或階層架構(gòu),同時(shí)保持于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
無(wú)線節(jié)點(diǎn)的各種部分可通過(guò)一個(gè)或一個(gè)以上通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)、可編程邏輯裝置(pld)、其它可編程邏輯組件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合而進(jìn)行實(shí)施。通用處理器可為微處理器、控制器、微控制器、狀態(tài)機(jī),或可執(zhí)行軟件的任何其它電路。軟件應(yīng)被廣泛地解釋為意謂指令、數(shù)據(jù)或其任何組合,而無(wú)論被稱作軟件、固件、中間件、微碼、硬件描述語(yǔ)言還是其它者。軟件可存儲(chǔ)于機(jī)器可讀媒體上或嵌入于例如dsp或asic的一個(gè)或一個(gè)以上組件中。機(jī)器可讀媒體可包括各種存儲(chǔ)器組件,包括(例如)ram(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、快閃存儲(chǔ)器、rom(只讀存儲(chǔ)器)、prom(可編程只讀存儲(chǔ)器)、eprom(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)、eeprom(電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)、寄存器、磁盤、光盤、硬盤驅(qū)動(dòng)器或任何其它合適存儲(chǔ)媒體,或其任何組合。機(jī)器可讀媒體也可包括發(fā)射線路、由數(shù)據(jù)所調(diào)制的載波,和/或用于將軟件提供到無(wú)線節(jié)點(diǎn)的其它裝置。機(jī)器可讀媒體可體現(xiàn)于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可包含封裝材料。
預(yù)編碼的各種方面經(jīng)實(shí)施于硬件、軟件還是其組合中將視特定應(yīng)用及強(qiáng)加于整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束而定。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對(duì)每一特定應(yīng)用而以變化的方式來(lái)實(shí)施所描述的功能性,但這些實(shí)施決策不應(yīng)被理解為導(dǎo)致脫離本發(fā)明的范圍。
提供先前描述以使任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠充分地理解本發(fā)明的全部范圍。對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),對(duì)本文中所揭示的各種配置的修改將是顯而易見的。因此,權(quán)利要求書不意欲限于本文中所描述的本發(fā)明的各種方面,而是符合與權(quán)利要求書的語(yǔ)言一致的全部范圍,其中以單數(shù)形式提及一元件不意欲意謂“一個(gè)且僅一個(gè)”(除非特定地如此陳述),而是意謂“一個(gè)或一個(gè)以上”。除非另有特定地陳述,否則術(shù)語(yǔ)“一些”指代一個(gè)或一個(gè)以上。一般所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員已知或稍后將知曉的貫穿本發(fā)明而描述的各種方面的元件的所有結(jié)構(gòu)等效物及功能等效物均以引用的方式明確地并入本文中且意欲由權(quán)利要求書涵蓋。此外,本文中所揭示的任何內(nèi)容均不意欲專用于公眾,而不管此揭示內(nèi)容是否明確地?cái)⑹鲇跈?quán)利要求書中。除非權(quán)利要求書元件是使用短語(yǔ)“用于......的裝置”而被明確地?cái)⑹?,或在方法?xiàng)的狀況下所述元件是使用短語(yǔ)“用于......的步驟”而被敘述,否則所述元件將不在35u.s.c.§112第6段的條款下加以解釋。