利用移动导频发射波束成形探测制造技术

本发明专利技术涉及一种发射波束成形探测的装置和方法。一种通过具有多个子载波频率的无线网络进行通信的示例性方法，包括：将第一导频信号分配给第一子载波频率以用于利用第一符号的发射，从第一无线设备发射第一符号，在第二无线设备处接收第一符号，利用第一导频信号确定信道时间和相位偏移，以及利用第一导频信号估计发射波束成形信道状态信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无线通信等，尤其涉及利用移动导频(travelingpilot)的波束成形探测的技术。
技术介绍
传感器网络具有许多应用，例如安全，工业监测，军事侦察，和生物医疗监测。在许多此类应用中，都不方便或不可能用网线或电线来连接传感器；因而更可取的方式是利用无线网络。传感器网络可能实现于室内或者户外。例如地震传感器，可能用于车辆、人员的入侵检测或移动，或大的地面震动。对车辆和人员的检测比对大信号的检测，例如地震或地面的移动，更难。要保证大面积区域的可靠检测和追踪，需要大量密集分布的灵敏检测器。尽管在环境中布置传感器节点相对简单，且在网络中对传感器的配置也是易控的，但对于传感器网络来说，需要面对的问题是：对它们的地理坐标位置的确定是困难且昂贵的。我们更需要一个拥有许多灵敏的，低开销，低能耗的传感器站的无线网络。然而，在无线传感网络中，经常会因信道估计而带来过高的冗余。附图说明图1概括地示出了一个传感器应用100的示例。图2A-2C概括地示出了移动导频信号子载波分配的示例。图3概括地示出了一个利用移动导频信号发射波束成形探测示例的流程图。图4概括地示出了一个无线设备利用导频的示例。具体实施方式无线电革新使得，将大量计算和通信功能打包于相对微小的设备，例如蜂窝电话，个人数字助理和智能电话，成为可能。通过革新，包含更快带宽的高速网络使得这些设备能够将丰富的虚拟和文字信息提供于用户的指端。近年来，专利技术家们在思考如何将慢速的小带宽的无线网络有效地应用。电气电子工程师协会(IEEE)802.11ah(11ah)任务组正在开发一个无线通信标准。802.11ah(11ah)是WiFi方面新的技术发展，且正处于标准开发阶段；实现了非常慢速的数率处理。在IEEE802.11a/g中，限定了20MHz信道带宽，在802.11n中加入了40MHz，然后在802.11ac限定了80和160MHz。在过去，WiFi的发展趋势是提高数率，但是802.11ah(11ah)的实际目标是相对慢速的数据服务。已经开发了用于通常交流有限量数据的应用的协议。所述的应用包括，例如，传感器应用，特定设备的数据量受限于传感器以及传感器被设计用于的测量的数据量。图1概括地显示了传感器应用100的示例。在某些例子中，在邻近的每个家庭101可以包括一个或多个用于测量该家庭101资源消耗的传感器。资源包括但不限于，电、天然气、水、污水排放，或者前述各类的组合。传统地，开资源帐单需要人员单独拜访每个独立的传感器，来确定和记录家庭101使用的资源量。在图解的示例中，每个传感器可以包含一个无线电设备并且至少可以发射传感器信息。在一些示例中，一辆具有可兼容无线接收器104的车103可以用于采集数据，并且可以在车103沿街道行驶接近传感器102时采集数据。这样的系统与传统方式中查看每个传感器102以获得相应信息来采集传感器信息相比，可以节约资源。在一些示例中，传感器数据可以包括用户帐单所需信息之外的信息。例如，传感器信息可以包括传感器运行信息，此类信息可以包含电池水平信息，例如显示传感器电池或者其他组成部分存在问题或者需要维修。在一些示例中，如图1所示的无线传感网络可以利用相对较少量的通信数据来提供丰富的传感器信息。因此，无线网络可以使用较低的频率和较慢的数率而仍可以提供完美的性能。然而，因为系统中可以包含不固定的元件，一个或多个无线设备的移动带来的多普勒效应可以使通信性能恶化。本专利技术者发现了一种训练无线网络信道的方法，这种方法相比较于其他信道训练方法，考虑了环境条件，如移动的网络元件，而不会影响性能。在一些示例中，无线网络可以包含移动导频(travelingpilot)机制，其可以使系统计算发射波束成形信道状态信息(CSI)。在某些例子中，CSI可以在普通数据传输中进行计算，而其他的协议中则需要用于计算CSI的单独传输。与本申请主题名称相比，IEEE802.11ac当前需要用于计算CSI的单独传输。更具体地，IEEE802.11ac兼容波束成形器发射空数据分组(NDP)给兼容波束成形接收器(beamformee)来实现CSI的计算。NDP可以包含具有足够长训练域(LTF)的前导来探测所有发射天线。波束成形接收器可以利用NDP的前导部分计算CSI并在之后将CSI反馈回波束成形器。探测是一种用于采集信道传输特性信息的方式，所述信道传输特性信息可以用于通过调整传输和接收参数来改进或提升一个或多个信道的性能方面。所述方式包括，从一个或多个天线发射已知信号，从一个或多个天线接收该发射信号，并且比较接收信号和发射信号的副本，以确定传输信道的特性。在一些示例中，根据本主题名称的一种波束成形探测方法可以探测所有的子载波而不会造成接收端性能的损失，且不需使用单独发射，如DNP。另外，由于不需要单独发射来计算CSI，根据本主题名称的一种无线网络设备可以保存电池电能，因而能够延长充电/更换时间之间的间隔。在某些例子中，导频信号可被安排用于经过(travel)子载波的位置。在某些例子中，导频信号子载波分配可以被连续地更换。在某些例子中，导频信号子载波分配可以更换为非连续的方式。在某些例子中，导频信号子载波分配可以随机更换。在一些示例中，接收单元可以在数据分组演化期间利用移动导频追踪信道状态。在一些示例中，在数据分组期间，移动导频可以通过有用波段部分更换到不同载波位置。在一些例子中，有用的波段部分可以包括所有可以用于数据和导频子载波的子载波。在一些例子中，有用部分不包括防护子载波(pilotsub-carriers)。在一些例子中，有用部分不包括无效子载波。在一些例子中，有用部分不包括防护子载波和其他无效子载波。在一些示例中，接收之后，移动导频可以用于计算相应子载波的新的信道状态信息。在一些例子中，由于导频可以在所有数据子载波之间更换，则可以动态的跟踪信道状态。在一些示例中，接收台可以利用接收的移动导频计算波束成形反馈估计并回传给发射台。发射台可以利用波束成形反馈估计修改发射参数，以维持或提升数据吞吐量和性能。在一些例子中，发射设备可以利用本专利技术主题名称的移动导频，通过避免用于生成波束成形反馈而造成的额外的分组交换，以达到节能的效果。图2A和2B概括地显示了移动导频子载波分配的示例。图2A概括地显示了将一个或多个移动导频信号201分配给子载波的连续方式210。图2B概括地显示了将一个或多个移动导频信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过具有多个子载波频率的无线网络进行通信的方法，所述方法包括：在第二无线设备处从第一无线设备接收具有被分配给第一子载波频率的第一导频信号的第一符号；利用所述第一导频信号确定信道时间和相位偏移；以及利用所述第一导频信号估计发射波束成形信道状态信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过具有多个子载波频率的无线网络进行通信的方法，所述方法包
括：
在第二无线设备处从第一无线设备接收具有被分配给第一子载波频率的第
一导频信号的第一符号；
利用所述第一导频信号确定信道时间和相位偏移；以及
利用所述第一导频信号估计发射波束成形信道状态信息。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
将所述发射波束成形信道状态信息发射给所述第一无线设备。
3.根据权利要求1所述的方法，包括：在第一符号之后，在所述第二设备
处接收具有被分配给第二子载波频率第二导频信号的第二符号，所述第二子载波
频率不同于所述第一子载波频率。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第二子载波频率包括第二连续子
载波频率。
5.根据权利要求4所述的方法，其中接收所述第二符号包括：紧随所述第
一符号之后，接收第二符号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中利用所述第一导频信号确定信道的时
间和相位偏移包括：从所述第一导频信号移除叠加，所述叠加被配置为当所述第
一无线设备包括多个发射天线时辅助解析信道维度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述发射波束成形信道状态信息
包括：在分组长度上对发射波束成形信道状态信息求平均。
8.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述发射波束成形信道状态信息
包括：在分组长度上对发射波束成形信道状态信息求时间-加权平均，以更好地

\t估计多普勒效应。
9.一种通过具有多个子载波频率的无线网络进行通信的方法，所述方法包
括：
将第一导频信号分配给第一子载波频率，以利用第一符号来发射；
从第一无线设备发射所述第一符号；
接收来自第二无线设备的从所述第一导频信号得到的发射波束成形信道状
态信息。
10.根据权利要求9所述的方法，包括将第二导频信息分配给第二子载波频
率以随后利用第二符号来发射，所述第二子载波频率不同于所述第一子载波频
率。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第二子载波频率包括第二连续
子载波频率。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二符号被配置为：紧随所述
第一符号后发射。
13.根据权利要求9所述的方法，其中将第一导频信号分配包括：将多个导
频信号分配给多个第一子载波频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·肯尼，E·佩拉亚，S·阿齐兹，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US