專利名稱：無線通信系統(tǒng)中的探測包交換方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，具體地說，涉及無線通信系統(tǒng)中的探測
(soimdmg)格式叉換。
背景技術(shù)：
來提供增強的信號質(zhì)量(由于高方向性天線增益)和擴展的通信范圍。為此， 在雷達(dá)、聲納和其他通信系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛采用這樣的波束賦形。
可在以下任意位置實現(xiàn)波束賦形操作(l)在模擬域中，在發(fā)送站的數(shù)字 到模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器之后和接收站的模擬到數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器之前；或者(2)在 數(shù)字域中，在發(fā)送站的D/A轉(zhuǎn)換器之前和接收站的A/D轉(zhuǎn)換器之后。
有兩種主要的方式用于在模擬域中執(zhí)行波束賦形。 一種是切換波束賦形， 另一種是自適應(yīng)波束賦形。在切換波束賦形中，預(yù)定義多個波束方向，控制 器總是從所述預(yù)定義的方向中選擇每個和每日期包的最佳的波束方向。該方 式相對簡單并且需要低反饋，但是穿過多天線組件的波束系數(shù)的選擇被嚴(yán)格 限制，這導(dǎo)致非最理想的性能。這樣的典型示例已知為如圖1所示并在J. Bulter和R. Lowe, "Beam-Forming Matrix Simplifies Design of Electronically Scanned Antennas", Electronic Design, pp. 170-173， 1961年4月12日中描述的 Bulter矩陣實現(xiàn)方式100。
在自適應(yīng)波束賦形中，對于穿過多天線組件的波束系數(shù)沒有限制。因此， 在更多反饋和計算復(fù)雜度的情況下，自適應(yīng)波束賦形方式可提供高陣列增益 和極好的系統(tǒng)性能。自適應(yīng)波束賦形也更通用于抑制干擾和擴展通信范圍。
在通過參考引入的IEEE 802.1 In規(guī)范("Draft Amendment to Standard for Information Technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part 11 : Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Enhancements for higher Throughput" IEEEp802,1 lnZDl.O 2006
年3月)中，提出了一種最優(yōu)自適應(yīng)波束賦形方式，其中，需要完全的信道認(rèn) 知(knowledge)。
例如，當(dāng)發(fā)起者(發(fā)送站)具有16天線平面陣列并且響應(yīng)者(接收站) 具有16天線平面陣列時，需要估計16x16信道矩陣。為了根據(jù)前述的IEEE 802.1 ln規(guī)范使用探測包估計16x16信道矩陣，需要從響應(yīng)者發(fā)送16個探測 包到發(fā)起者，在每個探測包中，必須發(fā)送16個長前同步碼。此外，由于最優(yōu) 波束賦形方式使用即時信道認(rèn)知，因此頻繁地需要進(jìn)行探測交換。這造成開 銷的急劇增長和系統(tǒng)吞吐量的顯著降低。這樣，存在對用于無線通信系統(tǒng)中 的波束賦形的高效探測格式和交換協(xié)議的需要
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)方案
本發(fā)明通過以下方式來提供一種用于無線通信的探測包交換方法和系 統(tǒng)產(chǎn)生指定長訓(xùn)練文件(LTF)的數(shù)量的訓(xùn)練請求(TRQ)，并通過無線信道將 TRQ從具有多天線的發(fā)起者(發(fā)送站)發(fā)送到響應(yīng)者(接收站)，其中，TRQ 基于發(fā)起者天線的數(shù)量指定LTF的數(shù)量。
有益效果
本發(fā)明提供一種方法和系統(tǒng)，這樣，本發(fā)明使用為一般的NxM系統(tǒng)提 供的統(tǒng)計信道信息來提供一種用于無線模擬波束賦形的探測包格式和交換協(xié) 議。發(fā)起者通過無線信道將TRQ發(fā)送到響應(yīng)者，其中，TRQ基于發(fā)起者天 線的數(shù)量指定LTF的數(shù)量。響應(yīng)者隨后將探測包發(fā)送到發(fā)起者，其中，探測 包包括與TRQ中指定的LTF的數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。基于探測包，發(fā)起者將 波束賦形傳輸發(fā)送到響應(yīng)者，以啟動二者之間的無線數(shù)據(jù)通信。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，根據(jù)本發(fā)明，可按照多種方式(諸如由處理 器執(zhí)行的程序指令、邏輯電路、專用集成電路、固件等)實現(xiàn)上述的示例架 構(gòu)。
已經(jīng)參照本發(fā)明的特定優(yōu)選形式相當(dāng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明；然而，其他 形式也是可行的。因此，權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)限于包含于此的優(yōu)選形 式的描述。


圖1示出使用Bulter矩陣的無線通信的切換波束^!武形方法。
圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用探測格式和交換協(xié)議來實現(xiàn)模擬波
束賦形的示例無線(例如，射頻(RF))通信系統(tǒng)的發(fā)送站框圖。
圖2B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的與圖2A的發(fā)送站相應(yīng)的使用探測格式和
交換協(xié)議來實現(xiàn)模擬波束賦形的示例無線通信系統(tǒng)的接收站框圖。 圖3A示出根據(jù)上述IEEE 802.1 ln規(guī)范的傳統(tǒng)前同步碼格式。 圖3B示出根據(jù)上述IEEE 802.11n規(guī)范的傳統(tǒng)探測包前同步碼格式。 圖3C示出根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)的探測包前同步碼格式。 圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)中用于Nxl波束賦形的探測
協(xié)議的示例功能流程圖。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信系統(tǒng)中用于NxM波束賦形的探
測協(xié)議的示例功能流程圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明實施例的模擬波束賦形無線通信系統(tǒng)的協(xié)議架構(gòu)的示例。
最佳模式
響應(yīng)者隨后將探測包發(fā)送到發(fā)起者，其中，探測包包括與TRQ中指定的 LTF的數(shù)量相應(yīng)的多個LTF?；谔綔y包，發(fā)起者將波束賦形傳輸發(fā)送到響 應(yīng)者，以啟動二者之間的無線數(shù)據(jù)通信。這使用統(tǒng)計信道信息提供一種無線 波束賦形(beamformmg)的探測包格式和交換協(xié)議。
根據(jù)本發(fā)明，示例無線通信系統(tǒng)通過以下步驟實現(xiàn)發(fā)起者到響應(yīng)者之間 的探測格式和交換協(xié)議(1.)將TRQ從發(fā)起者發(fā)送到響應(yīng)者，其中，發(fā)起者 包括N個天線，響應(yīng)者包括M個天線，TRQ指定在前向^I笨測包中所需的LTF 的數(shù)量；以及(2)將前向探測包從響應(yīng)者發(fā)送到發(fā)起者，其中，前向^P則包包 括與TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。在發(fā)起者使用前向探測 包以確定發(fā)送模擬波束賦形矢量。
交換處理還可包括將反向TRQ從響應(yīng)者發(fā)送到發(fā)起者，反向TRQ指定 在反向探測包中所需的LTF的數(shù)量；以及將反向探測包從發(fā)起者發(fā)送到響應(yīng) 者，其中，反向探測包包括與反向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個 LTF。反向探測包用于估計信道、計算統(tǒng)計信道信息和形成自適應(yīng)接收波束賦形矢量。基于前向和反向探測包，在發(fā)起者和響應(yīng)者執(zhí)行同時的模擬波束賦形。
根據(jù)本發(fā)明的這樣的探測包和協(xié)議提供一種用于執(zhí)行切換波束賦形或統(tǒng)
者方和響應(yīng)者方同時執(zhí)行自適應(yīng)波束賦形的通用平臺/協(xié)議。
參照以下描述、沖又利要求和附圖，本發(fā)明的這些和其他實施例、方面和
優(yōu)點將被理解。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種無線通信系統(tǒng)中的模擬波束賦形的探測格式和統(tǒng)計波束 賦形的探測交換協(xié)議。在一實現(xiàn)方式中，對于發(fā)送站(發(fā)起者)和接收站(響 應(yīng)者)之間的統(tǒng)計波束賦形，涉及基于探測格式的模擬波束賦形，并涉及探 測交換協(xié)議。
探測包格式和訓(xùn)練交換協(xié)議被配置用于通用波束賦形，所述通用波束賦 形包括切換波束賦形和不同的自適應(yīng)波束賦形處理。因為在模擬波束賦形中
僅存在一個RF鏈，因此根據(jù)本發(fā)明的探測前同步碼被設(shè)計為上述的IEEE 802.11n探測前同步碼的修改。
圖2A-B分別示出根據(jù)本發(fā)明的形成示例無線通信系統(tǒng)的發(fā)送站(Tx)和 接收站(Rx)的框圖。在該描述中，發(fā)送站是能夠通過無線通信系統(tǒng)(諸如無 線局域網(wǎng)(WLAN))中的無線信道進(jìn)行發(fā)送和/或接收的一種類型的無線通信 站。相似地，接收站是能夠通過無線通信系統(tǒng)(諸如WLAN)中的無線信道 進(jìn)行發(fā)送和/或接收的一種類型的無線通信站。因此，這里的無線通信站可作 為發(fā)送器和/或接收器、發(fā)起者和/或響應(yīng)者等。
具體地，圖2A示出根據(jù)本發(fā)明實施例的實現(xiàn)模擬波束賦形的RF無線通 信系統(tǒng)的示例發(fā)送站(Tx) 200的功能框圖。發(fā)送站200包括數(shù)字處理部分和 模擬處理部分。在相關(guān)部分中，數(shù)字處理部分包括前向糾錯(FEC)編碼器 202，對輸入比特流編碼；交織器204使用塊交織器對編碼的比特進(jìn)行交織； 正交幅度調(diào)制(QAM)映射器206，使用Gray映射規(guī)則將交織的比特映射為符 號；正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制器208,對符號執(zhí)行OFDM調(diào)制；D/A轉(zhuǎn)換器 (DAC)210，產(chǎn)生基帶信號。
發(fā)生模擬波束賦形的模擬處理部分包括混合器212、移相器陣列214、
功率放大器(PA)陣列216和相應(yīng)的發(fā)射天線218?；旌掀?12將基帶信號調(diào)制 為發(fā)送頻率，移相器陣列214對每個發(fā)射天線的信號應(yīng)用不同的相移。然后， PA陣列216對每個發(fā)射天線的信號應(yīng)用不同的功率負(fù)載。
圖2B示出與發(fā)送站200相應(yīng)的接收站(Rx) 250的示例框圖。接收站250 處理部分。模擬處理部分包括多個接收天線252、 LNA陣列254、移相器陣 列256和混合器258。 LNA陣列254將接收天線252接收的模擬信號放大。 移相器陣列256對來自每個接收天線的信號應(yīng)用不同的相移。然后，混合器 258將來自移相器陣列256的輸出信號調(diào)制為基帶信號。
接收站250的數(shù)字處理部分包括模擬到數(shù)字(ADC)轉(zhuǎn)換器260、 OFDM 解調(diào)器262、 QAM反映射器264、去交織器266和FEC解碼器268。接收站 250的數(shù)字處理部分執(zhí)行發(fā)送站中的數(shù)字處理部分的逆步驟。
為了更好地描述與傳統(tǒng)方式相比的根據(jù)本發(fā)明的探測包和交換協(xié)議之間 的區(qū)別，首先提供傳統(tǒng)探測包前同步碼格式的簡述。圖3A示出傳統(tǒng)IEEE 802.11n的每包的前同步碼格式300。前同步碼300包括短訓(xùn)練字段(STF)、 LTF、信號字段(SIG)和數(shù)據(jù)字段。該探測格式應(yīng)用于RF鏈的數(shù)量等于天線的 數(shù)量的MIMO系統(tǒng)。圖3B示出將IEEE 802.1 In的每包的探測前同步碼格式 302應(yīng)用于僅有一個RF鏈可用的模擬波束賦形的示例。探測前同步碼302包 括在時間上不重疊的STF、每個接收天線的N個重復(fù)的LTF和每個發(fā)射天 線的M個重復(fù)的LTF。對于具有M個發(fā)射天線和N個接收天線的通信系統(tǒng)， 探測包303 (包括N個LTF)必須一次使用一個接收天線從接收器被發(fā)送到 發(fā)送器。結(jié)果發(fā)送了總數(shù)M個的探測包。LTF的總長度被計算為Nx M。
圖3C示出根據(jù)本發(fā)明的示例探測前同步碼格式304。對于前同步碼格式 304, LTF的數(shù)量在TRQ中被指定，其與天線的數(shù)量和使用的波束賦形方法 相關(guān)。當(dāng)僅使用達(dá)到方向(DoA)或離開方向(DoD)進(jìn)行波束賦形時，LTF的數(shù) 量可小于發(fā)射天線的數(shù)量。根據(jù)本發(fā)明，TRQ中的附加字段(例如，l字節(jié)) 指示探測包中期望的LTF的數(shù)量。如此，在根據(jù)本發(fā)明的探測前同步碼304 中，根據(jù)在TRQ中指定的數(shù)量重復(fù)LTF，所述數(shù)量小于或等于發(fā)射天線的數(shù) 量。與傳統(tǒng)前同步碼302相比，該數(shù)量更小。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的在使用探測包前同步碼才各式304的訓(xùn)練交換協(xié)議 中用于N x 1波束賦形的探測協(xié)議的示例事件流程圖400。該流程圖是發(fā)送站 200包括多個(N)發(fā)射天線并且接收站250在全向模式下僅使用 一個接收天線 的通信情況。在圖4的流程圖400中，發(fā)送站200 4皮標(biāo)識為第一無線通信站 STA1，接收站250被標(biāo)識為第二無線通信站STA2。此外，實線箭頭指示以 下列事件順序(從圖4的頂部到底部)通過無線信道的傳輸 全向
步驟401:在全向模式，STA1將TRQ傳送(發(fā)送)到STA2，基于選擇 的天線陣列配置和波束賦形方法在TRQ中的所述附加字段中指定期望的LTF
的數(shù)量。
步驟402:在全向模式，STA2使用探測前同步碼格式304(圖3C)產(chǎn)生探 測包并將探測包傳送到STA1，其中，探測包包括如在TRQ中的所述附加字 段中指定的期望/請求的LTF的數(shù)量。
陣列天線
步驟403:基于從STA2接收的探測包，STA1計算發(fā)送波束賦形矢量， 并隨后使用具有在發(fā)送站實施的發(fā)送波束賦形的陣列天線，開始通過對于 STA2的模擬波束賦形方案進(jìn)行到STA2的高速率傳輸。在此步驟中，由于協(xié) 議應(yīng)用于Nxi系統(tǒng)，因此在接收器方?jīng)]有波束賦形。
在一示例中，通過首先在發(fā)送站200的信道統(tǒng)計信息計算模塊219 (圖 2A)中使用探測包信息來實現(xiàn)步驟403的模擬波束賦形，以產(chǎn)生信道統(tǒng)計信 息。然后，波束賦形控制器220使用信道統(tǒng)計信息以產(chǎn)生用于控制移相器陣 列214和PA陣列216的波束賦形矢量，從而進(jìn)行^t擬波束賦形?？捎衫缧?br> 開方向信息執(zhí)行模擬波束賦形。在發(fā)送站200中，來自混合器212的調(diào)制的 模擬信號被輸入到與波束賦形控制器220相連的移相器陣列214，將系數(shù)矢 量W.,應(yīng)用于模擬信號以進(jìn)行發(fā)送器波束賦形。在通過功率放大陣列216之 后，模擬信號隨后通過發(fā)射天線218被發(fā)送到接收站250。發(fā)送波束賦形系 數(shù)矢量W,包括元素e^^w'，其中，^和^是由波束賦形控制器220計算的 波束賦形相位系數(shù)，并在基帶被數(shù)字化控制。系數(shù)矢量W—,沖的元素是復(fù)數(shù)， 其中，由移相器陣列元素應(yīng)用相位系數(shù)^和^。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的訓(xùn)練交換協(xié)議中的N x M波束賦形的探測協(xié)議的 圖500。在該示例中，發(fā)送站200包括多個(N〉1)天線，接收站250包括多個 (MM)天線。TRQ中的所述附加字段(1字節(jié))指示探測包中LTF的期望數(shù) 量。其目的在于基于不同的波束賦形實施方式獲得基本上最佳的傳輸性能和
效率權(quán)衡。由于N〉1， M〉1，因此LTF的數(shù)量長度需要至少為2。這是為了 獲得基本上波束賦形所需的最少信息。
圖5中的NxM波束賦形消息交換是在兩個站之間(STAl:發(fā)送站200, STA2:接收站250 )，其中，實線箭頭指示以下順序(從圖5的頂部到底部) 的傳輸
步驟501:首先，STA1將前向TRQ全向地發(fā)送到接收站(STA2)。前向 TRQ基于發(fā)射天線的數(shù)量N指定在前向探測包中所需的LTF的數(shù)量。
步驟502:當(dāng)接收到前向TRQ時，STA2全向地發(fā)送使用前同步碼4各式 304 (圖3C)的前向4笨測包，其中，探測包的長度(LTF的數(shù)量)已經(jīng)在前 向TRQ中指定。STA1通過在不同天線之間切換來接收前向探測包，并在計 算發(fā)送波束賦形矢量(例如，通過信道相關(guān)矩陣的特征值分解或通過到達(dá)方 向(DoA)估計二者之一 )使用所述前向探測包。探測包提供波束賦形所需的信 息，其中，實際模擬波束賦形方法是一種實施方式選擇。
步驟503: STA2隨后基于天線的數(shù)量M全向地發(fā)送指定了在反向探測 包中所需的LTF的數(shù)量的反向TRQ。
步驟504:當(dāng)接收到反向TRQ時，STA1全向地發(fā)送使用前同步碼格式 304 (圖3C)的反向探測包，其中，探測包的長度(LTF的數(shù)量)如在反向 TRQ中所指定的長度。STA2通過在不同天線之間切換來接收反向探測包， 并從反向探測包信息形成自適應(yīng)波束賦形矢量。
步驟505:隨后是使用陣列天線的高速率傳輸序列，在發(fā)送站和接收站 兩者都實施了波束賦形。
在步驟504，在一示例中，接收站250在估計器269 (圖2B)中使用反 向探測包以估計信道統(tǒng)計信息。在波束賦形控制器270中使用信道統(tǒng)計信息 以計算自適應(yīng)接收波束賦形矢量，從而控制移相器陣列256和LNA陣列254。 基于來自控制器270的控制信號，接收站250接收發(fā)送的信號，LNA陣列254 使用功率級系數(shù)/v.，^放大所述信號。基于來自控制器270的控制信號，使用 接收器波束賦形系數(shù)矢量WR在移相器陣列256中處理放大的信號。系數(shù)矢量 = [y^"'…Ae應(yīng)]包括元素，其中，仍爐m表示由控制器270確定 的接收相位系數(shù)。
因此，步驟401-403和501-505實現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送站200(STA1) 和接收站250(STA2)之間的示例無線傳輸協(xié)議。傳輸協(xié)議包括使用探測包格
式304 (圖3C)的初始訓(xùn)練協(xié)議，從而STA1和STA2被分離(decoupled)。根 據(jù)本發(fā)明的探測包和交換協(xié)議允許執(zhí)行切換波束賦形或者統(tǒng)計自適應(yīng)波束賦 形，并提供在發(fā)送站200和接收站250之間同時執(zhí)行自適應(yīng)波束賦形的通用 平臺/協(xié)議。
圖6示出接入點(AP)發(fā)起者602和一個或多個響應(yīng)者(STA)604的協(xié)議架 構(gòu)600的示例。AP 602包括物理(PHY)層606和媒體訪問控制(MAC)層608。 PHY層606實施一種類型的通過信道發(fā)送數(shù)據(jù)的IEEE 802.11通信標(biāo)準(zhǔn)。AP 602還包括通信模塊610和訓(xùn)練模塊612。模塊6J0和612優(yōu)選地在PHY層 606中被實施。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，訓(xùn)練模塊612形成前向TRQ和反向 探測包，通信模塊610執(zhí)行AP 602的模擬波束賦形。
每個STA 604都包括與AP 602的PHY層606相應(yīng)的PHY層614以及 MAC層616。 STA604還包括通信模塊618和訓(xùn)練模塊617。模塊617和618 優(yōu)選地在PHY層614中被實施。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，訓(xùn)練才莫塊617形成 反向TRQ和前向探測包，通信模塊618執(zhí)行STA 604的模擬波束賦形。前向 TRQ是這樣的幀要求STA 604的接下來傳輸是具有指定的物理層屬性的探 測PLCP (物理層匯聚協(xié)議)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)。除了信道探測參數(shù)字段 之外，TRQ幀包括一個或多個ACK策略字段、請求標(biāo)識號字段、響應(yīng)時間 策略字段和聚集格式字段。相似地，反向TRQ是這樣的幀要求AP 602接 下來的傳輸是具有指定的物理層屬性的探測PPDU。
權(quán)利要求
1、一種無線通信的探測包交換方法，包括以下步驟:產(chǎn)生訓(xùn)練請求(TRQ)，所述訓(xùn)練請求指定長訓(xùn)練字段(LTF)的數(shù)量；通過無線信道將TRQ從具有多個天線的發(fā)送站發(fā)送到接收站；以及其中，TRQ基于發(fā)送站天線的數(shù)量指定LTF的數(shù)量。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括以下步驟 將探測包從接收站發(fā)送到發(fā)送站，其中，探測包包括與TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括以下步驟 基于探測包確定波束賦形矢量；以及使用波束賦形矢量在發(fā)送站和接收站之間執(zhí)行波束賦形通信。
4、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，執(zhí)行波束賦形通信的步驟還包括 基于探測包從發(fā)送站到接收站執(zhí)行模擬波束賦形傳輸；以及 基于探測包從接收站到發(fā)送站執(zhí)行模擬波束賦形傳輸。
5、 如權(quán)利要求4所述的方法，其中，執(zhí)行波束賦形通信的步驟還包括 基于探測包在發(fā)送站和接收站同時執(zhí)行模擬波束賦形通信。
6、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述波束賦形步驟包括執(zhí)行自適 應(yīng)波束賦形。
7、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述波束賦形步驟包括執(zhí)行切換 波束賦形。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，TRQ包括指定LTF的所述數(shù)量的字段。
9、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中 接收站包括一個天線；發(fā)送TRQ的步驟還包括通過全向傳輸來發(fā)送TRQ;以及 發(fā)送探測包的步驟還包括通過全向傳輸來發(fā)送探測包。
10、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中發(fā)送TRQ的步驟還包括將前向TRQ從發(fā)送站發(fā)送到接收站，其中， 發(fā)送站包括N個天線，接收站包括M個天線，前向TRQ指定在前向探測包 中所需的LTF的數(shù)量； 發(fā)送探測包的步驟還包括響應(yīng)于前向TRQ，將前向探測包從接收站發(fā) 送到發(fā)送站，其中，前向探測包包括與前向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相 應(yīng)的多個LTF。
11、 如權(quán)利要求IO所述的方法，還包括以下步驟在發(fā)送站使用前向探 測包以確定發(fā)送波束賦形矢量。
12、 如權(quán)利要求11所述的方法，還包括以下步驟將反向TRQ從接收站發(fā)送到發(fā)送站，反向TRQ指定在反向探測包中所 需的LTF的數(shù)量；以及響應(yīng)于反向TRQ，將反向探測包從發(fā)送站發(fā)送到接收站，其中，反向探 測包包括與反向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括以下步驟在接收站使用反向探 測包以估計信道。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，還包括以下步驟在接收站使用反向探 測包以計算統(tǒng)計信道信息。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟在接收站使用反向探 測包以形成自適應(yīng)接收波束賦形矢量以用于與發(fā)送站進(jìn)行波束賦形通信。
16、 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括以下步驟基于前向探測包和反 向探測包，分別在發(fā)送站和接收站同時執(zhí)行模擬波束賦形。
17、 如權(quán)利要求10所述的方法，其中前向TRQ基于發(fā)送站天線的數(shù)量指定在前向探測包中所需的LTF的數(shù) 量；以及反向TRQ基于接收站天線的數(shù)量指定在反向探測包中所需的LTF的數(shù)量。
18、 一種實現(xiàn)探測包交換的無線通信系統(tǒng)，包括 具有一個或多個天線的發(fā)起者； 具有一個或多個天線的響應(yīng)者；其中，發(fā)起者包括訓(xùn)練模塊，被配置為基于發(fā)起者天線的數(shù)量產(chǎn)生指 定長訓(xùn)練字段(LTF)的數(shù)量的發(fā)送請求(TRQ);以及通信模塊，被配置為通過 無線信道將TRQ發(fā)送到響應(yīng)者。
19、 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)者包括訓(xùn)練模塊，被配置為產(chǎn)生包括與TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的 LTF的纟笨測包；以及通信模塊，被配置為將探測包發(fā)送到發(fā)起者。
20、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)起者的通信模塊還被配置為 基于探測包確定波束賦形矢量，并使用波束賦形矢量與響應(yīng)者執(zhí)行波束賦形通信。
21、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中發(fā)起者的通信模塊還被配置為基于探測包執(zhí)行到響應(yīng)者的模擬波束賦 形傳輸；以及響應(yīng)者的通信模塊還被配置為基于探測包執(zhí)行到發(fā)送站的模擬波束賦 形傳輸。
22、 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)起者和響應(yīng)者的通信才莫塊還被 配置為基于探測包同時執(zhí)行模擬波束賦形通信。
23、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述波束賦形包括自適應(yīng)波束賦形。
24、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述波束賦形包括切換波束賦形。
25、 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，TRQ包括指定LTF的所述數(shù)量的字段。
26、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中 響應(yīng)者包括一個天線；發(fā)起者的通信模塊還被配置為通過全向傳輸來發(fā)送TRQ; 響應(yīng)者的通信模塊還被配置為通過全向傳輸來發(fā)送探測包。
27、 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中發(fā)起者的通信模塊還被配置為將前向TRQ發(fā)送到響應(yīng)者，其中，發(fā)起 者包括N個天線，響應(yīng)者包括M個天線，前向TRQ指定在前向探測包中所 需的LTF的數(shù)量；響應(yīng)者的通信模塊還被配置為響應(yīng)于前向TRQ發(fā)送前向探測包，其中， 前向探測包包括與前向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。
28、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)起者的通信模塊還被配置為 使用前向探測包以確定發(fā)送波束賦形矢量。
29、 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中響應(yīng)者的訓(xùn)練模塊還被配置為將反向TRQ發(fā)送到發(fā)起者，反向TRQ 指定在反向探測包中所需的LTF的數(shù)量；發(fā)起者的訓(xùn)練模塊還被配置為響應(yīng)于反向TRQ產(chǎn)生反向探測包以用于 通過通信模塊發(fā)送到響應(yīng)者，其中，反向探測包包括與反向TRQ中指定的 LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。
30、 如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為 使用反向探測包以在響應(yīng)者估計信道。
31、 如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為
32、 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為 使用反向探測包以在響應(yīng)者形成自適應(yīng)接收波束賦形矢量以用于與發(fā)起者進(jìn) 行波束l武形通信。
33、 如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，發(fā)起者和響應(yīng)者還被配置為基 于前向探測包和反向探測包，發(fā)起者和響應(yīng)者分別在發(fā)起者和響應(yīng)者同時執(zhí) 行模擬波束賦形。
34、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中前向TRQ基于發(fā)起者天線的數(shù)量指定在前向探測包中所需的LTF的數(shù)量；反向TRQ基于響應(yīng)者天線的數(shù)量指定在反向探測包中所需的LTF的數(shù)量。
35、 一種實現(xiàn)探測包交換的無線通信站，包括 具有一個或多個天線的發(fā)起者；其中，發(fā)起者包括訓(xùn)練模塊，被配置為基于發(fā)起者天線的數(shù)量產(chǎn)生指 定長訓(xùn)練字段(LTF)的數(shù)量的發(fā)送請求(TRQ);以及通信模塊，被配置為通過 無線信道將TRQ發(fā)送到響應(yīng)者。
36、 如權(quán)利要求35所述的站，其中，發(fā)起者的通信模塊還被配置為基 于來自響應(yīng)者的探測包確定波束賦形矢量，使用波束賦形矢量與響應(yīng)者執(zhí)行 波束賦形通信，其中，探測包包括與TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的 LTF。
37、 如權(quán)利要求36所述的站，其中發(fā)起者的通信模塊還被配置為基于探測包執(zhí)行到響應(yīng)者的模擬波束賦形傳輸。
38、 如權(quán)利要求36所述的站，其中，所述波束賦形包括自適應(yīng)波束賦形。
39、 如權(quán)利要求36所述的站，其中，所述波束賦形包括切換波束賦形。
40、 如權(quán)利要求35所述的站，其中，TRQ包括指定LTF的所述數(shù)量的 字段。
41、 如權(quán)利要求36所述的站，其中發(fā)起者的通信模塊還被配置為通過全向傳輸來發(fā)送TRQ。
42、 一種實現(xiàn)探測包交換的無線通信站，包括 具有一個或多個天線的響應(yīng)者；其中，響應(yīng)者包括訓(xùn)練模塊，被配置為從發(fā)起者接收TRQ，并產(chǎn)生包 括與TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的LTF的4笨測包，其中，TRQ基于 發(fā)起者天線的數(shù)量來指定訓(xùn)練字段(LTF)的數(shù)量；以及通信模塊，被配置為將探測包發(fā)送到發(fā)起者。
43、 如權(quán)利要求42所述的站，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為執(zhí) 行到發(fā)起者的模擬波束賦形傳輸。
44、 如權(quán)利要求43所述的站，其中，所述波束賦形包括自適應(yīng)波束賦形。
45、 如權(quán)利要求43所述的站，其中，所述波束賦形包括切換波束賦形。
46、 如權(quán)利要求42所述的站，其中，TRQ包括指定LTF的所述數(shù)量的 字段。
47、 如權(quán)利要求42所述的站，其中響應(yīng)者的通信模塊還被配置為通過全向傳輸來發(fā)送探測包。
48、 如權(quán)利要求42所述的站，其中 發(fā)起者包括N個天線，響應(yīng)者包括M個天線；發(fā)起者的通信模塊還被配置為響應(yīng)于來自發(fā)起者的前向TRQ發(fā)送前向 探測包，前向TRQ指定在前向探測包中所需的LTF的數(shù)量；以及前向探測包包括與前向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個I:l下。
49、 如權(quán)利要求48所述的站，其中響應(yīng)者的訓(xùn)練模塊還被配置為將反向TRQ發(fā)送到發(fā)起者，反向TRQ 指定在反向探測包中所需的LTF的數(shù)量。
50、 如權(quán)利要求49所述的站，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為從發(fā)起者接收響應(yīng)于反向TRQ的反向探 測包，并使用反向探測包以在響應(yīng)者估計信道，其中，反向探測包包括與反 向TRQ中指定的LTF的所述數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。
51、 如權(quán)利要求50所述的站，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為使 用反向探測包以在響應(yīng)者計算統(tǒng)計信道信息。
52、 如權(quán)利要求51所述的站，其中，響應(yīng)者的通信模塊還被配置為使 用反向探測包以在響應(yīng)者執(zhí)行自適應(yīng)接收波束賦形矢量，以與發(fā)起者進(jìn)行波 束賦形通信。
53、 如權(quán)利要求52所述的站，其中前向TRQ基于發(fā)起者天線的數(shù)量指定在前向探測包中所需的LTF的數(shù)量；反向TRQ基于響應(yīng)者天線的數(shù)量指定在反向探測包中所需的LTF的數(shù)曰f 。
全文摘要
一種無線通信中的探測包交換方法和系統(tǒng)，包括產(chǎn)生指定長訓(xùn)練字段(LTF)的數(shù)量的訓(xùn)練請求(TRQ)，并通過無線信道將TRQ從具有多個天線的發(fā)起者(發(fā)送站)發(fā)送到響應(yīng)者(接收站)，其中，TRQ基于發(fā)起者天線的數(shù)量指定LTF的數(shù)量。響應(yīng)者隨后將探測包發(fā)送到發(fā)起者，其中，探測包包括與TRQ中指定的LTF的數(shù)量相應(yīng)的多個LTF。基于探測包，發(fā)起者將波束賦形傳輸發(fā)送到響應(yīng)者，以啟動二者之間的無線數(shù)據(jù)通信。
文檔編號H04B7/26GK101379726SQ200780004270
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者夏鵬飛, 超 敖, 牛華寧 申請人:三星電子株式會社