用于甚高吞吐量无线系统的探测反馈方案技术方案

本发明专利技术的某些方面涉及用于在甚高吞吐量VHT无线系统中发射探测反馈的技术。可从用户站STA发射所述探测反馈，其中所述反馈可包括与所述STA相关联的无线信道的某数目个波束成形矩阵以及某数目个奇异值。此外，所述探测反馈可包括用于指示此反馈是表示单用户SU反馈还是多用户MU反馈的位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于甚高吞吐量无线系统的探测反馈方法及设备依据35U.S.C.§119主张优先权本专利申请案主张2010年9月8日申请的题为“用于甚高吞吐量无线系统的探测反馈方案(SOUNDINGFEEDBACKSCHEMESFORVERYHIGHTHROUGHPUTWIRELESSSYSTEMS)”的美国临时专利申请案第61/380,812号的权益，所述临时专利申请案被让与其受让人且特此以引用方式明确并入本文中。
本专利技术的某些方面大体来说涉及无线通信，且更明确地说，涉及用于在甚高吞吐量(VHT)无线系统中发射探测反馈的方法。
技术介绍
为了解决无线通信系统所需的增加的带宽要求的问题，正在开发不同的方案以允许多个用户终端通过共享信道资源而与单一接入点(AP)通信，同时又实现高数据吞吐量。多输入多输出(MIMO)技术表示一种近来作为用于下一代通信系统的风行技术而出现的此类方法。在例如电机电子工程师学会(IEEE)802.11标准的若干新兴无线通信标准中已采用MIMO技术。IEEE802.11表示由IEEE802.11委员会开发的用于短程通信(例如，数十米到数百米)的无线局域网(WLAN)空中接口标准的集合。MIMO系统使用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线以用于数据发射。由NT个发射天线和NR个接收天线形成的MIMO信道可分解成NS个独立信道，所述信道也被称为空间信道，其中NS≤min{NT，NR}。NS个独立信道中的每一者对应于一个维度。在利用了由多个发射天线和接收天线产生的额外维度的情况下，MIMO系统可提供改善的性能(例如，较高吞吐量和/或较大可靠性)。在具有单个AP和多个用户站(STA)的无线网络中，在上行链路和下行链路两个方向上，可在多个信道上同时发生朝向不同STA的发射。此些系统中存在许多挑战。举例来说，AP可使用例如IEEE802.11n/a/b/g或IEEE802.11ac标准等不同标准来发射信号。接收器STA可能能够基于包含于发射包的前同步码中的信息来检测信号的发射模式。基于空分多址(SDMA)发射的下行链路多用户MIMO(MU-MIMO)系统可通过在AP的天线阵列处应用波束成形来同时服务空间上分离的多个STA。AP可基于从所支持的STA中的每一者接收到的信道状态信息(CSI)来推算复杂的发射预编码权重。由于AP与多个STA中的一个STA之间的信道可能会因所述STA的移动性或因物体在所述STA的环境中移动所造成的模式变动(modestirring)而随时间改变，因此可能需要周期性地更新CSI以便AP准确地波束成形到所述特定STA。每一STA的所需CSI反馈速率可取决于在AP与所述STA之间的信道的同调时间。不足的反馈速率可能会因不准确的波束成形而不利地影响到性能。另一方面，过大的反馈速率可能会产生最小的额外益处，同时还浪费宝贵的中间时间。在由多个在空间上分离的用户组成的情形中，可预期信道同调时间(且因此，合适的CSI反馈速率)跨所述用户在空间上改变。另外，归因于各种因素(例如改变的信道状况以及用户移动性)，合适的CSI反馈速率也可针对所述用户中的每一者在时间上改变。举例来说，一些STA(例如，高清晰度电视(HDTV)或机顶盒)可为固定的，而其它STA(例如，手持型装置)可易于运动。此外，STA的子集可能会遭受由荧光灯效应引起的高多普勒(Doppler)。最后，到一些STA的多路径可具有比到其它STA的多路径多的多普勒，这是因为不同散射体可按不同速度移动且影响STA的不同子集。因此，如果在无线系统中对所有所支持的STA利用单一CSI反馈速率，则系统性能可能会因反馈速率不足的那些STA的波束成形不准确和/或因反馈速率不必太高的那些STA的反馈开销过大而受损。在常规方案中，CSI反馈以与最坏情况用户(就移动性或时间上的信道改变而言)一致的速率发生。对于由经历一系列信道状况的STA组成的SDMA系统来说，不存在适合于所有STA的单一CSI反馈速率。迎合最坏情况用户将导致不必要的信道资源浪费，这是由于强迫在相对静态的信道状况中的STA以与在高度动态的信道中的那些STA相同的速率反馈CSI所致。举例来说，在演进数据最佳化(EV-DO)数据速率控制信道(DRC)的情况下，“信道状态”信息反映了所接收的导频信号对干扰加噪声比(SINR)，且由STA发射以促进针对下一次发射的速率选择。针对所有用户以固定速率更新此信息，大概是以足以追踪与最坏情况预期移动性状况相关联的信道改变的速率。此信道状态反馈速率对于静态用户来说可能是不必要地过高。然而，在此种情况下，DRC经设计以提供最小开销。因为SDMA系统中的CSI是用以支持AP处的复杂波束成形，所以将此反馈压缩或简化到在EV-DO设计中实现的程度可能未必可行。作为另一实例，对于支持发射波束成形的电机电子工程师学会(IEEE)802.11n标准来说，未指定发射CSI的速率，且此被视为实施问题。相反，由于IEEE802.11ac(甚高吞吐量(VHT))标准中多个SDMA用户的CSI反馈的耗用可能较高，且由于流氓(rogue)STA可能滥用此CSI反馈机制，因此可能需要在标准规范中指定用于CSI反馈的协议。
技术实现思路
本专利技术的某些方面提供一种用于无线通信的方法。所述方法大体上包含：在设备处产生用于单用户(SU)通信和多用户(MU)通信的探测反馈的统一结构，其中所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或一个以上波束成形矩阵或一个或一个以上奇异值中的至少一者；以及在所述信道上发射所述探测反馈。本专利技术的某些方面提供一种用于无线通信的设备。所述设备大体上包含：用于产生用于单用户(SU)通信和多用户(MU)通信的探测反馈的统一结构的装置，其中所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或一个以上波束成形矩阵或一个或一个以上奇异值中的至少一者；以及用于在所述信道上发射所述探测反馈的装置。本专利技术的某些方面提供一种用于无线通信的设备。所述设备大体上包含：电路，其经配置以产生用于单用户(SU)通信和多用户(MU)通信的探测反馈的统一结构，其中所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或一个以上波束成形矩阵或一个或一个以上奇异值中的至少一者；以及发射器，其经配置以在所述信道上发射所述探测反馈。本专利技术的某些方面提供一种含有用于无线通信的可执行指令的计算机可读媒体。所述可执行指令大体上包含：用于在设备处产生用于单用户(SU)通信和多用户(MU)通信的探测反馈的统一结构的指令，其中所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或一个以上波束成形矩阵或一个或一个以上奇异值中的至少一者；以及用于在所述信道上发射所述探测反馈的指令。某些方面提供一种接入终端。所述接入终端大体上包含：至少一个天线；电路，其经配置以产生用于单用户(SU)通信和多用户(MU)通信的探测反馈的统一结构，其中所述探测反馈包括与所述接入终端相关联的信道的一个或一个以上波束成形矩阵或一个或一个以上奇异值中的至少一者；以及发射器，其经配置以在所述信道上经由所述至少一个天线发射所述探测反馈。附图说明因此，通过参考多个方面可得到可详细理解本专利技术的上述特征(上文简要概述的更具体描述)的方式，其中一些方面在附图中进行了说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.08 US 61/380,812;2011.09.07 US 13/227,1851.一种用于无线通信的方法，其包括：在设备处产生用于发送单用户SU通信和多用户MU通信的探测反馈的统一结构，其中所述探测反馈是在多个音调上发射的SU反馈或MU反馈，并且所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或多个波束成形矩阵或一个或多个奇异值中的至少一者，其中所述统一结构包括对所述探测反馈是与所述SU通信相关联还是与所述MU通信相关联的指示；以及在所述信道上发射所述探测反馈。2.根据权利要求1所述的方法，其中经由每时空串流的信噪比SNR来传达所述一个或多个奇异值。3.根据权利要求1所述的方法，其中：所述一个或多个波束成形矩阵中的每一者包括特征向量矩阵的一个或多个列，所述特征向量矩阵与表示所述信道的矩阵的奇异值分解SVD相关联，每隔Ng个音调对所述一个或多个波束成形矩阵中的每一者进行取样以用于通信，Ng≥1，以及在副载波上发射所述探测反馈，所述副载波与对所述一个或多个波束成形矩阵进行取样所涉及到的所述音调相关联。4.根据权利要求3所述的方法，其中：对所述一个或多个波束成形矩阵进行取样所涉及到的所述音调包括接近防护频带的音调或DC音调中的至少一者，以及对所述一个或多个波束成形矩阵进行取样所涉及到的所述音调不包括导频音调。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述副载波与所述信道的20MHz、40MHz、80MHz或160MHz的带宽相关联。6.根据权利要求3所述的方法，其中根据所述信道的频率选择性来选择所述参数Ng。7.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：在所述设备能够接收多用户多输入多输出MU-MIMO下行链路发射的情况下，在所述统一结构中包含关于所述特征向量矩阵的秩的信息或关于信噪比SNR的信息中的至少一者，所述信噪比SNR与对所述特征向量矩阵取样时所处的每一副载波的所述一个或多个波束成形矩阵中的每一列相关联。8.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：在所述设备不能够接收多用户多输入多输出MU-MIMO下行链路发射的情况下，将空值信息填充到所述统一结构的一个或多个字段中，所述字段与以下各者中的至少一者相关：所述特征向量矩阵的秩或信噪比SNR，所述信噪比SNR与对所述特征向量矩阵取样时所处的每一副载波的所述一个或多个波束成形矩阵中的每一列相关联。9.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个波束成形矩阵中的每一者进一步包括在频带边缘周围的音调或在DC音调周围的音调中的至少一者上的所述特征向量矩阵中的至少一列。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在发射所述探测反馈之前使所述一个或多个波束成形矩阵跨频率平滑化。11.根据权利要求1所述的方法，其中：所述一个或多个奇异值包括与表示所述信道的矩阵相关联的本征值的矩阵的对角项的子集，经由每时空串流的信噪比SNR来传达所述一个或多个奇异值，每隔Ng个音调对所述一个或多个波束成形矩阵中的每一者进行取样以用于通信，Ng≥1，以及每隔Nv个音调对所述一个或多个奇异值中的每一者进行取样以用于通信，Nv≥Ng。12.根据权利要求11所述的方法，其中根据所述信道的频率选择性来选择所述参数Nv。13.根据权利要求1所述的方法，其中使用吉文斯旋转角以压缩方式在所述探测反馈内发射所述一个或多个波束成形矩阵。14.根据权利要求13所述的方法，其中用于表示所述吉文斯旋转角的位的数目取决于所述探测反馈是与所述SU通信相关联还是与所述MU通信相关联。15.根据权利要求13所述的方法，其中在以所述压缩方式发射的所述探测反馈为MU-MIMO反馈的情况下，以所述压缩方式发射的所述探测反馈包括以下各者中的至少一者：用于表示所述吉文斯旋转角中的第一吉文斯旋转角的五个位以及用于表示所述吉文斯旋转角中的第二吉文斯旋转角的七个位，用于表示所述第一吉文斯旋转角的六个位以及用于表示所述第二吉文斯旋转角的八个位，或用于表示所述第一吉文斯旋转角的七个位以及用于表示所述第二吉文斯旋转角的九个位。16.根据权利要求1所述的方法，其中根据IEEE802.11系列无线通信标准来发射所述探测反馈。17.一种用于无线通信的设备，其包括：用于产生用于发送单用户SU通信和多用户MU通信的探测反馈的统一结构的装置，其中所述探测反馈是在多个音调上发射的SU反馈或MU反馈，并且所述探测反馈包括与所述设备相关联的信道的一个或多个波束成形矩阵或一个或多个奇异值中的至少一者，其中所述统一结构包括对所述探测反馈是与所述SU通信相关联还是与所述MU通信相关联的指示；以及用于在所述信道上发射所...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨米尔·维尔马尼，拉胡尔·坦德拉，艾伯特·范策尔斯特，迪迪埃约翰内斯·理查德·范尼，赫曼特·桑帕特，文森特·诺尔斯·约内斯四世，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：