專利名稱：無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法
無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法 技術(shù)領(lǐng)域一方面，本發(fā)明涉及一種使用空間復(fù)用的無(wú)線通信系統(tǒng)、 無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種發(fā)送機(jī)(transmitter)和接收才幾(receiver)共享信道信息以進(jìn)行閉環(huán) 型的空間復(fù)用傳輸?shù)臒o(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信 方法。另一方面，本發(fā)明涉及一種通過(guò)基于在發(fā)送機(jī)發(fā)送包時(shí)從 接收才幾所發(fā)送的訓(xùn)練序列(training sequence)而獲得信道矩陣 (channel matrix)、 乂人而進(jìn)4亍波束形成(beamforming)的無(wú)線通4言 系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法。更具體地，本發(fā)明涉及 一種當(dāng)作為波束形成器(beamformer)的發(fā)送機(jī)的天線數(shù)量小于 作為波束接收器(beamformee)的接收機(jī)的天線數(shù)量時(shí)，使用從 發(fā)送機(jī)發(fā)送給接收機(jī)的訓(xùn)練序列來(lái)進(jìn)行波束形成的無(wú)線通信系 統(tǒng)、無(wú)線通信"il備和無(wú)線通信方法。
背景技術(shù)：
由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠去除現(xiàn)有有線通信網(wǎng)絡(luò)中的線纜，因而 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)近來(lái)受到矚目。標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括IEEE(電氣與電子工 程師協(xié)會(huì))802.11或IEEE 802.15。例如，無(wú)線局域網(wǎng)(LAN)的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11a/g指定作為多 載波(multi-carrier)方法的正交頻分復(fù)用調(diào)制(orthogonal frequency division multiplexing modulation, OFDM)方法。在 Ol'，DM調(diào)制方法中，由于將具有正交頻率的傳輸數(shù)據(jù)分配給多 個(gè)載波，并傳輸該數(shù)據(jù)，所以各載波帶變窄，頻譜利用率 (spectrum efficiency)非常高，并且對(duì)頻率選擇性衰落的抵抗性(frequency-selective fading interference)強(qiáng)。另外，IEEE 802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)支持用于實(shí)現(xiàn)速度最高可達(dá) 54Mbps的通信的調(diào)制方法。然而，下一代無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)需要更 高的比特率。為了實(shí)現(xiàn)更高速的無(wú)線通信，多#T入多#r出(multi-input multi-output, MIMO)通信倍受關(guān)注。MIMO通信在發(fā)送沖幾和接收 機(jī)中采用多個(gè)天線，以實(shí)現(xiàn)空間復(fù)用的流。發(fā)送機(jī)進(jìn)行多個(gè)傳 iTlt才居的空間/時(shí)間編石馬(spatial/temporal encoding )和復(fù)用， 并且通過(guò)信道將該多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)分配并發(fā)送給N個(gè)發(fā)送天線，的信號(hào)進(jìn)行空間/時(shí)間解碼，以無(wú)流間的串?dāng)_地獲得接收數(shù)據(jù) (例如，參考日本專利JP-A-2002-44051，以下稱之為專利文獻(xiàn) 1),其中，M為正整數(shù)。理想地，形成與發(fā)送和接收天線中較 少的數(shù)量(即，MIN[N, M])相應(yīng)的空間流。根據(jù)MIMO通信，可以不增加頻帶而根據(jù)天線的數(shù)量增加 傳輸容量，并且可以提高通信速度。因?yàn)槭褂每臻g復(fù)用，所以 頻譜使用率高。MIMO通信使用信道特性，并且與簡(jiǎn)單的發(fā)送/ 接收自適應(yīng)陣列不同。例如，作為IEEE 802.11a/g擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的 IEEE 802.1 ln指定使用OFDM作為初級(jí)調(diào)制的OFDM—MIMO方 法。當(dāng)前，IEEE 802.lln在Task Group n(TGn)中被標(biāo)準(zhǔn)化，其 中，規(guī)范是基于在2005年10月所形成的增強(qiáng)無(wú)線聯(lián)盟(Enhanced Wireless Consortium, EWC)中建立的規(guī)范而建立的。在MIMO通信中，為了在空間上將空間復(fù)用的接收信號(hào)y分 離成流信號(hào)x，通過(guò)任何方法來(lái)獲取信道矩陣H,并且需要通過(guò) 預(yù)定的算法、使用信道矩陣H而將空間復(fù)用的接收信號(hào)y在空間 上分離成多個(gè)原本的流。信道矩陣H是這樣而獲得的即允許發(fā)送機(jī)/接收機(jī)發(fā)送/接收現(xiàn)有訓(xùn)練序列，由實(shí)際接收的信號(hào)和現(xiàn)有序列之間的差異 而估計(jì)信道，并根據(jù)發(fā)送和接收天線的組合而將傳播信道配置 成矩陣形式。當(dāng)存在N個(gè)發(fā)送天線和M個(gè)接收天線時(shí)，信道矩陣為MxN(行乘以歹'j)矩陣。因此，發(fā)送4幾發(fā)送N個(gè)訓(xùn)練序列，而 接收機(jī)使用所接收的訓(xùn)練序列獲得信道矩陣H 。通常將用于在空間上分離接收信號(hào)的方法分為開(kāi)環(huán)型方 法和閉環(huán)型方法，其中，在開(kāi)環(huán)型方法中，接收機(jī)基于信道矩 陣H而獨(dú)立地進(jìn)行空間分離；在閉環(huán)型方法中，發(fā)送機(jī)基于信 道矩陣H對(duì)發(fā)送天線進(jìn)4亍加權(quán)以進(jìn)行向4妻收才幾的適當(dāng)?shù)牟ㄊ?成，從而形成理想的空間正交信道。對(duì)于開(kāi)環(huán)型MIMO傳輸方法，有迫零(ZeroForce)(例如，參 考A. Benjebbour, H. Murata， and S.Yoshida, "Performance of iterative successive detection algorithm for space-time transmission"Pr()c. IEEE VTC Spring, vol. 2， pp. 1287-1291, Rhodes, Greece, May 2001,以下 稱之為非專利文獻(xiàn)i)或最小均方誤差(MMSE)(例如，參考A. Benjebb()ur, H. Murata, and S. Yoshida, "Performance comparison of ordered successive receivers for space-time transmission"Proc. IEEE VTC Fall, vol. 4, pp. 2053-2057, Atlantic City, USA, September 2001,以下稱之為非專利文獻(xiàn)2)。開(kāi)環(huán)型MIMO傳輸 方法是從信道矩陣H而求得用于在空間上分離接收信號(hào)的接收 權(quán)重矩陣(reception weight matrix)W的比較簡(jiǎn)單的算法，在該算 法中，省略了用于在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間共享信道信息的反饋 操作，并且發(fā)送機(jī)和接收機(jī)獨(dú)立地進(jìn)行空間復(fù)用傳輸。對(duì)于理想的閉環(huán)型MIMO傳輸方法，已知使用信道矩陣H 的奇異值分解(SVD)的SVD-MIMO方法(例如，參考 hUp:〃radio3.ee.uec.ac.jp/MIMO(IEICE—TS).pdf(October 24 , 2003),以下稱之為非專利文獻(xiàn)3)。在SVD-MIMO傳輸中，對(duì)具19有使用天線對(duì)的信道信息作為元素的數(shù)值矩陣即信道信息矩陣 H進(jìn)行奇異值分解以求得UDVH。發(fā)送機(jī)在發(fā)送天線權(quán)重矩陣中 使用V，并將波束形成的包發(fā)送給接收機(jī)。接收機(jī)典型地使用(UD)-'作為接收天線權(quán)重矩陣。這里，D為在對(duì)角元素處具有與空間流的質(zhì)量相對(duì)應(yīng)的奇異值xi的平方根的對(duì)角矩陣(下標(biāo)"i"表示第i個(gè)空間流)。奇異值X i為以升序排列的對(duì)角矩陣D的對(duì)角 元素。根據(jù)對(duì)于流以奇異值的水平所表示的通信質(zhì)量，進(jìn)行功 率比分布或調(diào)制方法分配，從而實(shí)現(xiàn)邏輯上獨(dú)立的多個(gè)空間正 交復(fù)用的傳播信道。接收機(jī)可以無(wú)串?dāng)_地提取多個(gè)原本的信號(hào) 序列，并且在理論上實(shí)現(xiàn)最高性能。在閉環(huán)型MIMO通信系統(tǒng)中，在發(fā)送才幾發(fā)送包時(shí)進(jìn)行適當(dāng) 的波束形成，但是需要從用于接收該包的接收機(jī)反饋關(guān)于信道 信息的信息。例如，EWC HT(高吞吐量)MAC(媒體訪問(wèn)控制)規(guī)范版本V1.24定義了 "隱式反饋"(Implicit feedback)和"顯式反饋"(Explicit feedback)這兩種類型的過(guò)程，作為用于在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間反饋關(guān)于信道矩陣的信息的過(guò)程。對(duì)于"隱式反饋，，，發(fā)送機(jī)使用從接收機(jī)所發(fā)送的訓(xùn)練序列， 來(lái)估計(jì)同樣從接收機(jī)所發(fā)送的反向信道矩陣。在假定發(fā)送機(jī)和接收機(jī)之間的雙向信道特性可逆的前提下，計(jì)算從發(fā)送機(jī)發(fā)送 RF電路的校準(zhǔn)，從而使得信道特性可逆。包括信道矩陣作為數(shù)據(jù)的包。發(fā)送機(jī)使用所接收的信道矩陣進(jìn) 行波束形成。作為替代，接收機(jī)從估計(jì)的信道矩陣計(jì)算用于允 許發(fā)送機(jī)進(jìn)行波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，并向發(fā)送機(jī)返回包括發(fā)送權(quán)重矩陣作為數(shù)據(jù)的包。對(duì)于顯式反饋，因?yàn)榛诠烙?jì)的 正向信道矩陣而計(jì)算權(quán)重矩陣，所以也可以不假定信道是可逆的。以包傳輸?shù)挠^點(diǎn)，發(fā)送機(jī)是發(fā)起器(initiator),而接收機(jī)是 終止器(terminator)。然而，以波束形成的，見(jiàn)點(diǎn)，用于發(fā)送包的 發(fā)起器是波束形成器，而用于接收波束形成的包的終止器是波 束接收器(beamformee)。將從波束形成器到波束接收器的通信 稱為"正向"，而將從波束接收器到波束形成器的通信稱為"反 向"。例如，當(dāng)接入點(diǎn)(AP)作為波束形成器而向客戶終端(STA) 傳輸數(shù)據(jù)幀時(shí)，顯式反饋需要接入點(diǎn)基于從客戶終端所發(fā)送的 信道信息而進(jìn)行波束形成。對(duì)于顯式反饋，波束形成器可以從波束接收器接收估計(jì)信 道矩陣的顯式反饋。通常將估計(jì)信道矩陣的反饋格式分成兩種 不同情況。在一種情況中，發(fā)送MIMO信道系數(shù)，而在另一種 情況中，由波束接收器計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣V。 將前一種格式稱為信道狀態(tài)信息(CSI)。波束形成器必須通過(guò)根用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣V。而后者又進(jìn)一步分成以非壓 縮格式發(fā)送用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣V的情況和以壓縮格 式發(fā)送用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣V的情況。根據(jù)顯式反饋， 降低了波束形成器中用于估計(jì)信道矩陣的處理負(fù)荷和用于根據(jù) 信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的處理負(fù)荷。圖12示出用于通過(guò)顯式反饋將波束形成從接入點(diǎn)發(fā)送至客 戶終端的幀交換過(guò)程。該過(guò)程是由發(fā)送包括CSI反饋請(qǐng)求的探測(cè)信息包的接入點(diǎn) 啟動(dòng)的。探測(cè)信息包包括由信道矩陣激勵(lì)的訓(xùn)練序列。因此，當(dāng)接收探測(cè)信息包時(shí)，客戶終端分離空間流訓(xùn)練以估計(jì)信道矩陣H ， 數(shù)據(jù)返回給接入點(diǎn)。接入點(diǎn)根據(jù)所接收的CFB來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重 矩陣，并將該用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣乘以發(fā)送信號(hào)，以將波束形成的包發(fā)送給客戶終端。通過(guò)波束形成，即使客戶終 端位于過(guò)去難以進(jìn)行無(wú)線通信的地方，客戶終端仍可以以高傳 輸率進(jìn)行無(wú)線通信。接著參考圖13說(shuō)明用于根據(jù)顯式反饋進(jìn)行波束形成的運(yùn) 算。在圖13中，具有三個(gè)天線的第一客戶終端STA-A為波束形 成器，具有兩個(gè)天線的第二客戶終端STA-B為波束接收器?；?于CSI格式進(jìn)行反饋。在下面的說(shuō)明或等式中，下標(biāo)AB表示從 STA-A到STA-B的正向傳輸。數(shù)字下標(biāo)對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的客戶終端 的天線序號(hào)。從STA-A的天線所發(fā)送的訓(xùn)練序列為(tAB,, Ub2, tAB3),而 由STA-A的天線通過(guò)信道HAB所接收的信號(hào)為(i'ABn rAB2)。得到 下面的等式。<formula>formula see original document page 22</formula>其中，信道矩陣HAB為由等式(2)所表示的2x3矩陣。這里 hij為STA-A的第j個(gè)天線到STA-B的第i個(gè)天線的信道特征值。<formula>formula see original document page 22</formula>(2)當(dāng)信道矩陣HAB受到奇異值分解時(shí)，得到等式(3)。這里，UAB為具有HABHABH的固有正規(guī)化向量(inherent normalizedVector)的矩陣，VAB為HABHl-lAB的固有正規(guī)化向量，而DAB為具有HabHa/或HabHHab的固有向量的平方根作為對(duì)角元素的對(duì)角矩陣。另外，UAB和VAB為酉矩陣，即，復(fù)共軛轉(zhuǎn)置矩陣成為逆矩陣。用于形成從STA-A發(fā)送至STA-B的幀所需的發(fā)送權(quán)重矩陣 為通過(guò)對(duì)于正向信道矩陣H A b進(jìn)行奇異值分解所得到的矩陣 VAB。當(dāng)波束接收器接收探測(cè)信息包時(shí)，波束接收器將探測(cè)信息包分離成空間流訓(xùn)練，以構(gòu)造估計(jì)信道矩陣HAB。收集由作為信道矩陣的元素的MIMO信道系數(shù)hn、 h12、…等構(gòu)成的CSI，并將其反饋給STA-A。如果由STA-A的天線的發(fā)送信號(hào)構(gòu)成的發(fā)送向量為x，并且 STA-B的接收信號(hào)為y,則在不進(jìn)行波束形成(未導(dǎo)引，un-steered)的情況下，接收信號(hào)為y^HABX,但是在通過(guò)發(fā)送權(quán)重矩陣VAB進(jìn)行波束形成(導(dǎo)引)的情況下，接收信號(hào)y成為等式(4)。 -U D X "'(4)因此，STA-B可以通過(guò)將dab^uabh作為接收權(quán)重而乘以包括天線的接收信號(hào)的接收向量，從而對(duì)原始流進(jìn)行空間分割。當(dāng)利用CSI格式進(jìn)行根據(jù)顯式反饋的波束形成時(shí)，波束形成器中用于估計(jì)信道矩陣的處理的負(fù)荷降低。然而，作為波束 形成器的終端通過(guò)對(duì)于從波束接收器反饋的信道矩陣進(jìn)行奇異 值分解或其它計(jì)算方法，從而計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩 陣。這是繁重負(fù)荷的計(jì)算，并且該負(fù)荷根據(jù)信道矩陣的維數(shù)而增力口 。在圖13所示的示例中，STA-A包括三個(gè)天線(N = 3),而STA-B包括兩個(gè)天線(M- 2)。因?yàn)镾TA-A較STA-B中具有更多天線，所以在波束形成的處理能力中不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。這是因?yàn)?STA-A被設(shè)計(jì)為具有與它自己的N個(gè)流相對(duì)應(yīng)的處理能力，并 且基于從波束接收器反饋的CSI而構(gòu)造NxM信道矩陣，以基于 該信道矩陣而進(jìn)行用于波束形成的矩陣的計(jì)算。然而，對(duì)于N〈M即波束接收器的天線數(shù)量大于波束形成器 的天線數(shù)量的情況，由于波束形成器不具有超過(guò)它自己的空間 流的數(shù)量的處理能力，因而可能出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)STA-A僅可以處 理等于天線數(shù)量的N個(gè)流時(shí)，不能從NxM估計(jì)信道矩陣求得用 于波束形成的矩陣。為了解決這個(gè)問(wèn)題而不使波束形成特性劣化，可以考慮將 與額定的天線最大數(shù)量相對(duì)應(yīng)的信道估計(jì)矩陣維數(shù)M腦x給予作 為波束接收器的STA-A(例如，如果基于IEEE規(guī)范，則M眼、二4)， 并且將用于計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的處理能力給予 所獲得的M腦xxN估計(jì)信道矩陣。例如，當(dāng)STA-A包括兩個(gè)天線(即，N=2)，并且額定的天 線最大數(shù)量為M歸x- 4時(shí)，雖然STA-A對(duì)于與具有相同天線數(shù)量 的終端的通信只能計(jì)算2x2矩陣，但是必須計(jì)算4x2矩陣。在這 種情況下，計(jì)算或處理電路必須加倍，這使得難以降低通信設(shè) 備的大小和成本。發(fā)明內(nèi)容提供了 一種能夠通過(guò)允許作為波束形成器而工作的終端基 于從作為波束接收器而工作的終端反饋的估計(jì)信道矩陣而求得 發(fā)送權(quán)重矩陣、從而利用波束形成的包、以高傳輸率進(jìn)行通信 的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法。還提供了 一種即使在作為波束形成器的終端的天線數(shù)量小于波束接收器的天線數(shù)量時(shí)也能夠在既不使波束形成的特性劣 化也不提高波束形成器中信道估計(jì)的處理能力或用于波束形成 的矩陣的計(jì)算能力的情況下，通過(guò)顯式反饋進(jìn)行波束形成的無(wú) 線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通信方法。根據(jù)第一實(shí)施例，提供了 一種用于將空間復(fù)用的流從包括 N個(gè)天線的第 一 終端發(fā)送給包括M個(gè)天線的第二終端的無(wú)線通信系統(tǒng)(N為等于或大于2的整數(shù)，而M為等于或大于1的整數(shù))， 該系統(tǒng)包括通知部件，用于向所述第二終端通知當(dāng)計(jì)算所述 第 一 終端的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)Mmax(M腦x為等于或小于N的整數(shù))；訓(xùn)練部件，用于將包括訓(xùn)練序列的包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端，其中，該訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于所述第 一 終端的N個(gè)天線和所述第二終端的M個(gè) 天線；信道矩陣估計(jì)部件，用于將通過(guò)所述第二終端的天線所 接收的訓(xùn)練序列分離成M個(gè)流，并估計(jì)信道矩陣；信道信息反 饋部件，用于在N〈M的情況下，考慮當(dāng)計(jì)算所述第一終端中用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)M:nax而將由所述第 二終端所估計(jì)的信道矩陣的維數(shù)抑制在小于或等于M m a x行和N列，并向所述第一終端反饋抑制后的信道矩陣；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于使用從所述第二終端反饋給所述第一終端的、具有小于或等于Mmax行和N列的信道矩陣，而求得將數(shù)據(jù)從所 述第 一終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣；以及波束形成部件，用于當(dāng)將數(shù)據(jù)包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)，使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣而 在所述第一終端的天線的發(fā)送信號(hào)中進(jìn)行波束形成。這里所述的術(shù)語(yǔ)"系統(tǒng)"表示設(shè)備(或用于實(shí)現(xiàn)特定功能的 功能模塊)的邏輯集合。應(yīng)該理解，設(shè)備或功能塊不一定包括在 單個(gè)機(jī)殼中。在下面的說(shuō)明中同樣如此。為了實(shí)現(xiàn)高速無(wú)線通信，提供了 一種MIMO通信方法，該 方法在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)采用多個(gè)天線元件，從而通過(guò)空間復(fù)用 的流進(jìn)行通信。特別地，在閉環(huán)類型MIMO通信系統(tǒng)中，傳輸 數(shù)據(jù)包的終端基于來(lái)自接收終端的關(guān)于估計(jì)信道矩陣的反饋信 息而進(jìn)行波束形成，從而實(shí)現(xiàn)了邏輯上獨(dú)立的的多個(gè)空間正交 復(fù)用的傳播信道，并且接收終端可以無(wú)串?dāng)_地提取多個(gè)原本的 信號(hào)序列，從而在理論上實(shí)現(xiàn)了最高性能。為了進(jìn)行從接收終端到發(fā)送終端的信道矩陣的反饋，例如， 在EWCHTMAC規(guī)范中定義了兩者類型的過(guò)程，即"隱式反饋" 和"顯式反饋"。其中，在顯式反饋中，作為波束形成器而工作 的第 一 終端使用基于從作為波束接收器而工作的第二終端反饋 的信道信息的、用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，而進(jìn)行發(fā)送包 的波束形成。當(dāng)以CSI格式進(jìn)行根據(jù)顯式反饋的波束形成時(shí)，減輕了波 束形成器中估計(jì)信道矩陣的負(fù)荷。然而，對(duì)于N〈M，即波束接收器的天線數(shù)量大于波束形成 器的天線數(shù)量的情況，因?yàn)椴ㄊ纬善鞑痪哂谐^(guò)它自己的空 間流的數(shù)量的處理能力，所以可能出現(xiàn)問(wèn)題。當(dāng)終端STA-A僅 可以處理等于天線數(shù)量的N個(gè)流時(shí)，不能從M x N估計(jì)信道矩陣 求得用于波束形成的矩陣。在根據(jù)第一實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)中，當(dāng)根據(jù)顯式反饋進(jìn) 行波束形成時(shí)，將用于計(jì)算第一終端的用于波束形成的發(fā)送權(quán) 重矩陣的最大維數(shù)M眼x預(yù)先通知給第二終端，并且第二終端發(fā) 送包括訓(xùn)練序列的包，其中，該訓(xùn)練序列用于與第一終端的矩陣運(yùn)算的最大維數(shù)Mmax和第 一 終端的天線數(shù)量N相對(duì)應(yīng)而激勵(lì) M眼^N正向信道矩陣。換句話說(shuō)，第二終端將估計(jì)矩陣的維數(shù) 抑制在小于或等于第 一 終端的矩陣運(yùn)算的最大維數(shù)M m a x ，并且一終端可以在與它自己的天線數(shù)量相 對(duì)應(yīng)的處理能力范圍內(nèi)獲得用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)通過(guò)顯式反饋進(jìn)行閉環(huán)類型MIM 0通信時(shí)，從波束接收器反饋根據(jù)波束形成器的天線數(shù)量 而抑制維數(shù)的信道估計(jì)。因此，作為波束形成器而工作的第一 終端可以進(jìn)行抑制了維數(shù)的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的計(jì) 算，從而減小了第一終端的電路大小。更詳細(xì)地，與反饋MxN信道矩陣的情況相比，可以將用于 接收CSI信息的緩沖部分的電路大小減小(N/M)2的數(shù)量級(jí)。另 外，因?yàn)槭歉鶕?jù)NxN信道矩陣來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重 矩陣，所以，與根據(jù)MxN信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況 相比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路大小減小 (N/Mf的數(shù)量級(jí)。由于電路大小的減小，因而可以降低該設(shè)備 的電力消耗。因?yàn)閷⑿诺乐蟹答伒腃SI信息從MxN減小到了NxN，所以 降低了開(kāi)銷，從而提高了系統(tǒng)的總吞吐量。由于電路大小的減小和信道開(kāi)銷的降低，因而可以減小與 通信處理有關(guān)的延遲，并可以減少用于應(yīng)用波束形成的所需時(shí) 間，從而進(jìn)行基于最新信道信息的波束形成?？梢酝ㄟ^(guò)根據(jù)最 新信道信息的波束形成而使特性的劣化最小化。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將計(jì)算第一終端的用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)M m a x通知給第二終端的部件沒(méi)有特 別限制。例如，在EWC規(guī)范中定義將HT終端支持的任意HT功能 作為HT能力元素而發(fā)送，并宣告該HT功能。在HT能力元素中， 設(shè)有用于描述是否存在支持用于波束形成的任意HT功能的發(fā) 送波束形成(TxBF)能力字段。因此，當(dāng)作為波束接收器而工作的終端進(jìn)行顯式反饋時(shí)，包括用于描述可以從波束形成器接收 的探測(cè)信息包的空間維數(shù)的能力描述字段。在該能力描述字段 中可以進(jìn)一 步定義用于描述在波束形成器進(jìn)行顯式反饋時(shí)CSI 信息所允許的空間維數(shù)的字段。可以將HT能力元素包括在預(yù)定的管理幀中。例如，當(dāng)該無(wú) 線通信設(shè)備作為接入點(diǎn)而工作時(shí)，可以將HT能力字段包括在傳 輸幀的類型中。傳輸幀可以是在幀周期中通知的信標(biāo)、測(cè)量導(dǎo) 頻(Measure Pilot)、對(duì)來(lái)自客戶終端的關(guān)聯(lián)的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的關(guān) 聯(lián)應(yīng)答(Association Response)和再關(guān)聯(lián)應(yīng)答(Re-association Response),或者對(duì)來(lái)自客戶終端的BBS信息的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的 探測(cè)應(yīng)答(Probe Response)。當(dāng)該無(wú)線通信i殳備作為客戶終端 (或除接入點(diǎn)外的通信站)而工作時(shí)，可以將HT能力字段包括在 用于向該4妻入點(diǎn)-清求網(wǎng)絡(luò)關(guān)耳關(guān)的關(guān)聯(lián)-清求(Association Request) 和再關(guān)聯(lián):請(qǐng)求(Re-association Request)、和用于向該4妄入點(diǎn)請(qǐng)求 BSS信息的探測(cè)請(qǐng)求(Probe R叫uest)的傳輸幀的類型中。因此， 即使當(dāng)該無(wú)線通信設(shè)備作為接入點(diǎn)或客戶終端而工作時(shí)，該無(wú) 線通信設(shè)備也可以作為波束形成器、通過(guò)發(fā)送HT能力元素而向 波束接收器通知C SI信息所允許的最大維數(shù)。作為替代，考慮波束形成器在用于向波束接收器請(qǐng)求CSI 信息的包中指定CSI信息的最大空間維數(shù)。例如，在EWC規(guī)范 中定義的MAC幀的HT控制字段內(nèi)，設(shè)有用于請(qǐng)求CSI信息的 CSI/導(dǎo)引(CSI/Steering)字段，并且包發(fā)送源可以以包為單位請(qǐng) 求CSI信息。因此，在HT控制字段內(nèi)可以進(jìn)一步定義用于描述 CSI信息所允許的空間維數(shù)的字段。波束形成器可以將用于請(qǐng)求CSI信息的信號(hào)包括在包括用 于激勵(lì)信道的訓(xùn)練序列的探測(cè)信息包中。在EWC規(guī)范中，定義探測(cè)信息包專用的零長(zhǎng)度幀(ZeroLength Frame， ZLF)(也稱為空數(shù)據(jù)包(Null Data Packet, NDP), 以下稱之為"ZLF")。
ZLF僅包括PHY頭部分、其包括用于激勵(lì) 信道的訓(xùn)練序列，且ZLF不包括MAC幀。因?yàn)閆LF不具有MAC 頭，所以不能通過(guò)HT控制字段請(qǐng)求CSI信息。在這種情況下， 訓(xùn)練部件不將用于請(qǐng)求CSI信息的信號(hào)包括在探測(cè)信息包中， 而在先前傳輸給其的通常的包的HT控制字段中請(qǐng)求CSI信息。 在該通常的包內(nèi)指定CSI信息的最大空間維數(shù)。根據(jù)第二實(shí)施例，提供了 一種使用空間復(fù)用的流而從包括N個(gè)天線的第 一 終端到包括M個(gè)天線的第二終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 的無(wú)線通信系統(tǒng)(N為等于或大于2的整數(shù)，而M為等于或大于1 的整數(shù))，該系統(tǒng)包括訓(xùn)練部件，用于將包括訓(xùn)練序列的包從 所述第一終端發(fā)送給所述第二終端，其中，該訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于 所述第 一 終端的N個(gè)天線和所述第二終端的M個(gè)天線；信道矩 陣估計(jì)部件，用于將通過(guò)所述第二終端的天線所接收的訓(xùn)練序列分離成M個(gè)流，并估計(jì)MxN信道矩陣；信道信息反饋部件， 用于向所述第 一 終端反饋在所述第二終端中所估計(jì)的MxN信 道矩陣；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于考慮所述第一終端的天 線數(shù)量N，在^v所述第二終端反^t給所述第 一終端的MxN信道 矩陣的NxN范圍內(nèi)求得將數(shù)據(jù)從第一終端發(fā)送給所述第二終端 時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣；以及波束形成部件，用于當(dāng) 將數(shù)據(jù)包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)，使用所述用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣而在所述第 一 終端的天線的發(fā)送信 號(hào)中進(jìn)行波束形成。在根據(jù)第二實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)中，根據(jù)顯式反饋所進(jìn)行的波束形成與第一實(shí)施例不同。最重要的不同在于在第二 實(shí)施例中，省略了用于向第二終端通知用于計(jì)算第一終端的用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的最大維數(shù)M腦x的過(guò)程。在這種情況下，第二終端估計(jì)MxN信道矩陣，并無(wú)任何改變地反饋該信 道矩陣，并且第一終端考慮它自己的天線數(shù)量N而在MxN信道 矩陣的NxN范圍內(nèi)求得用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。即，第 一終端可以在與它自己的天線數(shù)量相對(duì)應(yīng)的處理范圍內(nèi)進(jìn)行用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的計(jì)算，以減小第 一 終端的電路大在根據(jù)第二實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)中，由于反饋MxN信 道，因而未能減小用于接收CSI信息的緩沖部分的電路大小， 或者未能減小由于CSI信息的反饋而引起的開(kāi)銷，但是，根據(jù) NxN信道矩陣來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。因此，與 根據(jù)M x N信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況相比，可以將波 束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路大小減小(N/M)2的數(shù)量 級(jí)。由于電路大小的減小，因而可以降低該設(shè)備的電力消耗。 由于電路大小的減小，因而可以減少與通信處理有關(guān)的延遲， 并且可以減少用于應(yīng)用波束形成的所需時(shí)間，從而進(jìn)行基于最 新信道信息的波束形成?？梢酝ㄟ^(guò)根據(jù)最新信道信息的波束形 成而明顯地抑制特性的劣化。根據(jù)該實(shí)施例，提供了 一種能夠通過(guò)允許作為波束形成器 而工作的終端基于從作為波束接收器而工作的終端反饋的估計(jì) 信道矩陣而適當(dāng)?shù)卦O(shè)置發(fā)送權(quán)重矩陣、從而利用波束形成的包、 以高傳輸率進(jìn)行通信的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線通 信方法。根據(jù)該實(shí)施例，提供了 一種即使在作為波束形成器的終端 的天線數(shù)量小于波束接收器的天線數(shù)量時(shí)也能夠不提高波束形 成器中信道估計(jì)的處理能力或用于波束形成的矩陣的計(jì)算能力 而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行波束形成的無(wú)線通信系統(tǒng)、無(wú)線通信設(shè)備和無(wú)線 通信方法。在根據(jù)該實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)中，當(dāng)通過(guò)顯式反饋基于 反向信道估計(jì)結(jié)果而進(jìn)行波束形成，并且發(fā)送機(jī)側(cè)的終端的天 線數(shù)量小于接收機(jī)側(cè)的終端天線數(shù)量時(shí)，可以通過(guò)早先通知發(fā) 送機(jī)側(cè)的終端中的空間維數(shù)而計(jì)算抑制了維數(shù)的用于波束形成 的發(fā)送權(quán)重矩陣，從而減小了發(fā)送機(jī)側(cè)的終端的電路大小。根據(jù)該實(shí)施例，在顯式反饋中，通過(guò)抑制從波束接收器反 饋的信道矩陣的維數(shù)、或抑制波束形成器中的用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣的計(jì)算的維數(shù)，可以減小作為波束形成器而工作 的設(shè)備的電路大小，從而降低了該設(shè)備的電力消耗。因?yàn)閷牟ㄊ邮掌鞣答伣o波束形成器的C SI信息從M x N 減小到了NxN，所以降低了開(kāi)銷，從而提高了系統(tǒng)的總吞吐量。由于電路大小的減小和信道開(kāi)銷的降低，因而可以減少與 通信處理有關(guān)的延遲，并可以減少用于應(yīng)用波束形成的所需時(shí) 間，由此進(jìn)行基于最新信道信息的波束形成?？梢酝ㄟ^(guò)根據(jù)最 新信道信息的波束形成而使特性的劣化最小化。通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特點(diǎn)和/ 或優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，并更加容易理解。


圖l是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯式反饋的操作過(guò)程的示 意圖；圖2示出可以作為圖1所示的STA-A(或STA-B)而工作的無(wú) 線通信設(shè)備的發(fā)送機(jī)；圖3示出可以作為圖1所示的STA-A(或STA-B)而工作的無(wú) 線通信設(shè)備的接收機(jī)；圖4示出HT能力元素的格式；圖5示出Tx波束形成能力字l殳(Tx beamforming capability31field);圖6示出在EWC規(guī)范中定義的MAC幀的HT控制字段； 圖7示出CSI/導(dǎo)引(CSI/Steering)字段; 圖8A示出ZLF包的發(fā)送操作的示例； 圖8B示出該ZLF包的發(fā)送操作的示例；圖9示出用于根據(jù)從STA-A所發(fā)送的探測(cè)信息包而分離空 間流訓(xùn)練從而估計(jì)信道矩陣的方法；圖IO是示出在基于顯式反饋、作為波束形成器而操作圖2 和3所示的無(wú)線通信設(shè)備時(shí)的處理的流程圖；圖ll是示出在基于顯式反饋、作為波束接收器而操作圖2 和3所示的無(wú)線通信設(shè)備時(shí)的處理的流程圖；圖12示出用于通過(guò)顯式反饋而從接入點(diǎn)向客戶終端發(fā)送波 束形成的幀交換過(guò)程；圖13是示出用于根據(jù)顯式反饋進(jìn)行波束形成的計(jì)算處理的圖；圖14是示出使用Tx波束形成能力字段(Tx beamforming capability field)的B25 ~ B26兩位作為"波束形成器的最大CSI維 凄史"(maximum CSI dimension at beamformer)字4炎的'清形的圖。
具體實(shí)施方式
以下將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例。根據(jù)實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)可以進(jìn)行閉環(huán)型MIM O通信。 特別地，為了進(jìn)行信道矩陣的反饋，例如EWC HT規(guī)范所定義 的"顯式反饋"，發(fā)送機(jī)終端可以進(jìn)行波束形成。對(duì)于顯式反饋， 波束形成器使用基于從波束接收器反饋的估計(jì)信道矩陣而求得 的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，對(duì)發(fā)送包進(jìn)行波束形成，從 而建立通信。然而，終端具有用于進(jìn)行信道估計(jì)的處理能力或用于計(jì)算 用于波束形成的矩陣的處理能力。處理能力大體依賴于終端包 括的天線數(shù)量。因此，如果波束形成器包括大量天線，則即使 在從波束接收器反饋估計(jì)信道矩陣時(shí)，由于矩陣的空間維數(shù)大， 所以波束形成器也會(huì)不能求得用于波束形成的矩陣。在該無(wú)線通信系統(tǒng)中，根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)^f艮據(jù)顯式反饋進(jìn) 行波束形成時(shí)，預(yù)先向波束接收器通知用于計(jì)算波束形成器的 用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的最大維數(shù)Mmax。波束接收器與 波束形成器的矩陣運(yùn)算的最大維數(shù)Mmax相對(duì)應(yīng)而發(fā)送這樣的 包其包括具有小于或等于Mm^行和N列的正向信道矩陣信息。 換句話說(shuō)，波束接收器將估計(jì)信道矩陣的維數(shù)抑制在小于或等 于最大維數(shù)M腦x,并返回CSI信息。因此，波束形成器可以在 與它自己的天線數(shù)量相對(duì)應(yīng)的處理能力的范圍內(nèi)獲得用于波束 形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。圖l是示出根據(jù)實(shí)施例的顯式反饋的操作過(guò)程的示意圖。這里，作為波束形成器而工作的終端STA-A包括第 一數(shù)量的天線。 在該特定實(shí)施例中，該第一數(shù)量為2，等于計(jì)算用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)。作為波束接收器而工作的終端 STA-B包括第二數(shù)量的天線。在該特定實(shí)施例中，該第二數(shù)量 為3。基于EWC MAC規(guī)范而進(jìn)行該過(guò)程。首先，終端STA-A向終端STA-B發(fā)送包括訓(xùn)練序列的探測(cè) 信息包，并進(jìn)行顯式反饋中的CSI請(qǐng)求。終端STA-A將計(jì)算用于 波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)的信息包括在CSI請(qǐng)求 中。通過(guò)獨(dú)立過(guò)程向終端STA-B預(yù)先通知最大維數(shù)。從終端S TA - A發(fā)送的探測(cè)信息包激勵(lì)3 x 2正向信道矩陣。終 端STA-B被設(shè)計(jì)為包括與其自身的流的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的處理能 力。當(dāng)接收探測(cè)信息包時(shí)，可以毫無(wú)問(wèn)題地生成3x2正向信道矩陣。終端STA-B考慮到終端STA-A的處理能力而將用于反饋所 生成的估計(jì)信道矩陣的CSI信息的維數(shù)抑制在M目^N或更少。 當(dāng)在終端STA-A的發(fā)送能力、或在終端STA-B的接收能力之內(nèi) 使用較少數(shù)量的空間流時(shí)，CSI信息的反饋是合適的。例如， 僅使用 一 個(gè)或兩個(gè)空間流。當(dāng)接收CSI信息時(shí)，在處理能力內(nèi)，終端STA-A可以計(jì)算用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，從而減小了該終端的電路大小。其后，每當(dāng)終端STA-A進(jìn)行波束形成時(shí)，重復(fù)進(jìn)行探測(cè)信 息包的請(qǐng)求、由探測(cè)信息包的接收而引起的信道估計(jì)、以及用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的計(jì)算。因?yàn)楦鶕?jù)終端S TA - A的天線數(shù)量來(lái)抑制信道估計(jì)的維數(shù)， 所以從終端STA-B反饋信道估計(jì)。作為波束形成器而工作的終 端STA-A可以獲得抑制了維數(shù)的、用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩 陣，從而減小終端STA-A的電路大小。更具體地，在一個(gè)示例中，如果Mmax:N,則與反饋MxN 信道矩陣的情況相比，可以將用于接收C SI信息的緩沖部分的 電路大小減小(N/Mf的數(shù)量級(jí)(在該情況下，N-2而M:3)。另 外，因?yàn)楦鶕?jù)NxN信道矩陣來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩 陣，所以，與根據(jù)MxN信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況相 比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路的大小減小 (N/Mf的數(shù)量級(jí)。由于電路大小的減小，因而可以降低該設(shè)備 的電力消耗。因?yàn)閷⑿诺乐蟹答伒腃SI信息從MxN減小到了NxN,所以 降低了開(kāi)銷，從而可以提高系統(tǒng)的總吞吐量。由于電路大小的減小和信道開(kāi)銷的降低，因而可以減少與 通信處理有關(guān)的延遲，并可以減少應(yīng)用波束形成的所需時(shí)間，從而進(jìn)行基于最新信道信息的波束形成。可以根據(jù)最新信道信 息而使波束形成特性的劣化最小化。與使用M x N估計(jì)信道矩陣來(lái)進(jìn)行波束形成的情況相比，該特性可能劣化，但是，由于開(kāi)銷減少，因而可以短時(shí)間地應(yīng)用 最新的信道信息。因此，可以使劣化最小化。為了實(shí)現(xiàn)上述波束形成過(guò)程，需要將波束形成器的信道估計(jì)最大維數(shù)Mmax通知給波束接收器。例如，在EWC規(guī)范中定義將HT終端支持的任意HT功能 作為HT能力元素而發(fā)送，并宣告該HT功能。在HT能力元素中， 設(shè)有用于描述是否存在支持用于波束形成的任意HT功能的發(fā) 送波束形成(TxBF)能力字段。圖4示出HT能力元素的格式。在TxBF能力字段中，指定波 束形成的HT功能。圖5示出Tx波束形成能力字段的結(jié)構(gòu)。雖然Tx波束形成能力字段具有32位，但是其中第19 ~ 20位 分配給了波束形成器天線的CSI序號(hào)(CSI number of beamformer antennae),第21 ~ 22位分配給了波束形成器天線的非壓縮導(dǎo)引 頭巨卩車(Uncompressed steering matrix of beamformer antennae), 并 且第23 ~ 24位分配給了波束形成器天線的壓縮導(dǎo)引矩陣(Com-pressed steering matrix of beamformer antennae)。在這些字段中, 描述有當(dāng)波束接收器利用各格式進(jìn)行顯式反饋時(shí)可以從波束形 成器接收的探測(cè)信息包的空間維數(shù)。在該字段中可以進(jìn) 一 步定 義用于描述在波束形成器進(jìn)行顯式反饋時(shí)CSI信息所允許的空 間維數(shù)。作為附加定義方法，例如，使用當(dāng)前Tx波束形成能力 字段中作為"保留"區(qū)域的B25 ~ B31的部分位字段來(lái)描述關(guān)于 接收到探測(cè)信息包時(shí)的最大空間維數(shù)的信息。特別地，使用 B25 ~ B26兩位作為"波束形成器的最大CSI維數(shù)"(maximum CSI— dimension at beamformer)字段(參考圖14)。如果該值為O,則將具有1行和N列的矩陣定義為最大值；如果最大CSI維數(shù)的值為 1,則將具有2行和N列的矩陣定義為最大值；如果最大CSI維數(shù) 的值為2，則將具有3行和N列的矩陣定義為最大值；而如果最 大C SI維數(shù)的值為3 ,則將具有4行和N列的矩陣定義為最大值， 由此表示接收到探測(cè)信息包時(shí)CSI信息所允許的空間維數(shù)。在預(yù)定管理幀中可以包括HT能力元素。例如，當(dāng)終端 STA-A作為接入點(diǎn)而工作時(shí)，在傳輸幀中可以包括HT能力字 段。傳輸幀可以是以下之一在各幀周期中通知的信標(biāo)、測(cè)量 導(dǎo)頻(Measure Pilot)、對(duì)來(lái)自客戶終端的關(guān)聯(lián)的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的 關(guān)聯(lián)應(yīng)答(Association Response)和再關(guān)聯(lián)應(yīng)答(Re-association Response)兩者、以及對(duì)來(lái)自客戶終端的基礎(chǔ)服務(wù)集(BSS)信息 的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的探測(cè)應(yīng)答(Probe Response),從而將CSI信息 的維數(shù)通知給參與到終端STA-A運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)中的終端STA-B 。 當(dāng)終端STA-A作為客戶終端(或除接入點(diǎn)外的通信站)而工作 時(shí)，可以將HT能力字段包括在傳輸幀中。傳輸幀可以是以下之 一用于向作為接入點(diǎn)而工作的終端STA-B請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的關(guān) 聯(lián)請(qǐng)求和再關(guān)Jf關(guān)請(qǐng)求兩者、和用于向該接入點(diǎn)請(qǐng)求BSS信息的 探測(cè)請(qǐng)求。因此，即使當(dāng)終端STA-A作為接入點(diǎn)或客戶終端而 工作時(shí)，終端STA-A也可以通過(guò)發(fā)送HT能力元素而向終端 STA-B通知CSI信息所允許的最大維數(shù)。在除終端STA-B外的終端中，從終端STA-A所發(fā)送的HT能 力元素中所描述的CSI維數(shù)信息是有效的。例如，當(dāng)終端STA-A 對(duì)于終端STA-C(未示出)進(jìn)行使用CSI反饋的隱式波束形成時(shí)， 不必再次發(fā)送CSI維數(shù)信息。可選地，考慮波束形成器在用于向波束接收器請(qǐng)求CSI信 息的包中指定CSI信息的最大空間維數(shù)。圖6示意性示出在EWC在第22~ 23位處的CSI/導(dǎo)引字段中，包發(fā)送源可以以包為單位而請(qǐng)求CSI信息。在該HTC字段中可以進(jìn)一步定義用于描述CSI信息所允許的空間維數(shù)的字段。接著參考圖1來(lái)說(shuō)明顯式反饋的操作過(guò)程的變形示例。 首先，終端STA-A向終端STA-B發(fā)送包括訓(xùn)練序列的探測(cè)信息包，并進(jìn)行顯式反饋中的CSI請(qǐng)求。然而，沒(méi)有向終端STA-A通知關(guān)于計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)的信 自，從終端S T A - A發(fā)送的探測(cè)信息包激勵(lì)3 x 2正向信道矩陣。 終端STA-B被設(shè)計(jì)為包括與其自身的流的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的處理能 力。當(dāng)接收探測(cè)信息包時(shí)，可以毫無(wú)問(wèn)題地生成3x2正向信道矩陣。終端STA-B將3 x2信道矩陣無(wú)改變地反饋給終端STA-A, 作為CSI信息。當(dāng)在STA-A的發(fā)送能力中、或在STA-B的接收能 力之內(nèi)使用較少數(shù)量的空間流時(shí)，CSI信息的反饋是合適的。 例如，僅使用一個(gè)或兩個(gè)空間流。終端STA-A考慮到自身的天線數(shù)量而在3x2信道矩陣的 2x2范圍內(nèi)請(qǐng)求發(fā)送權(quán)重矩陣。其后，每當(dāng)終端STA-A進(jìn)行波束形成時(shí)，重復(fù)進(jìn)行探測(cè)信 息包的請(qǐng)求、由探測(cè)信息包的接收而引起的信道估計(jì)、以及用 于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣的計(jì)算。因?yàn)榻K端STA-A利用在其自身的天線數(shù)量范圍內(nèi)的維 數(shù)而求得用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，因而可以減小電路大在這種情況下，終端STA-A沒(méi)有減小用于接收CS1信息的 緩沖部分的電路大小或CSI信息的反饋開(kāi)銷，但是，作為典型 示例，如果M啦,N,則終端STA-A根據(jù)NxN信道矩陣來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。因此，與根據(jù)MxN信道矩陣來(lái)計(jì) 算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況相比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路大小減小(N/M"的數(shù)量級(jí)(在該情況下，N = 2而M =3)。由于電路大小的減小，因而可以降低該設(shè)備的電力消耗。 由于電路大小的減小，因而可以減少與通信處理有關(guān)的延遲， 并且可以減少應(yīng)用波束形成的所需時(shí)間，從而進(jìn)行基于最新信 道信息的波束形成。可以通過(guò)根據(jù)最新信道信息的波束形成而 明顯地抑制特性的劣化。在圖1所示的波束形成過(guò)程中，作為波束形成器而工作的 終端STA-A將用于請(qǐng)求CSI信息的信號(hào)包括在探測(cè)信息包中，探 測(cè)信息包包括用于激勵(lì)信道的訓(xùn)練序列。更詳細(xì)地，在設(shè)置在 MAC幀的HT控制字段中的CSI/導(dǎo)引(CSI/Steering)字段中，可以 指定在顯式反饋中從波束接收器接收的反饋方法(參考圖7)。在EWC規(guī)范中，定義探測(cè)信息包專用的零長(zhǎng)度幀(ZLF)。 ZLF僅包括PHY頭部分、其包括包括用于激勵(lì)信道的訓(xùn)練序列， 且ZLF不包括MAC幀。因?yàn)閆LF不具有MAC頭，所以不能通過(guò) HT控制字段請(qǐng)求CSI信息。在這種情況下，訓(xùn)練部件不將用于 請(qǐng)求CSI信息的信號(hào)包括在探測(cè)信息包中。相反，訓(xùn)練部件在 探測(cè)信息包之前所傳輸?shù)耐ǔ５陌腍 T控制字段中請(qǐng)求C SI信 自、圖8A示出ZLF包的發(fā)送操作的一例。如圖8A所示，在發(fā) 送通常的數(shù)據(jù)包后、經(jīng)過(guò)短幀間間隔(Short Inter Frame Space ， SIFS)或縮短的幀間間隔(Reduced Inter Frame Space, RIFS)時(shí)， 發(fā)送ZLF包。在包括在通常的數(shù)據(jù)包中的MAC頭內(nèi)的HT控制字 段中，通過(guò)指定CSI/導(dǎo)引(CSI/Steering)字段來(lái)進(jìn)行對(duì)隨后的 ZLF包的CSI請(qǐng)求。在圖8B所示的示例中，終端STA-A在用于請(qǐng)求即時(shí)應(yīng)答的 數(shù)據(jù)幀中請(qǐng)求CSI信息的反饋，但是卻在其中宣告連續(xù)地發(fā)送 7丄F。當(dāng)終端STA-B根據(jù)即時(shí)應(yīng)答返回ACK時(shí)，終端STA-A在接 收到ACK后經(jīng)過(guò)去SIFS時(shí)，發(fā)送ZLF。圖2和3分別示出在圖l所示的無(wú)線通信系統(tǒng)中可以作為終 端STA-A(或終端STA-B)的無(wú)線通信設(shè)備的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的 結(jié)構(gòu)。終端STA-A的天線數(shù)量為N，而終端STA-B的天線數(shù)量為 M。這里，例如，基于IEEE規(guī)范，N或M最大為4。但是為了避 免附圖的沖突，附圖中僅示出兩個(gè)天線。通過(guò)加擾器102對(duì)提供給數(shù)據(jù)生成器100的傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行 加擾。隨后，通過(guò)編碼器104進(jìn)行糾錯(cuò)編碼。例如，在EWCHT PIIY規(guī)范中，根據(jù)IEEE 802.11a的定義來(lái)定義加擾和編碼方法。 將編碼后的信號(hào)輸入給數(shù)據(jù)分割單元106，以將其分成發(fā)送流。在該設(shè)備作為波束形成器而工作的情況下，數(shù)據(jù)生成器 IOO在進(jìn)行顯式反饋時(shí)，生成用于描述CSI信息的請(qǐng)求的MAC 幀。在該設(shè)備作為波束接收器而工作的情況下，響應(yīng)于接收CSI 信息請(qǐng)求，接收機(jī)的信道矩陣估計(jì)單元216a基于估計(jì)的信道矩 陣而構(gòu)造包括CSI信息的數(shù)據(jù)幀。在各發(fā)送流中，根據(jù)應(yīng)用于各流的數(shù)據(jù)率、由刪余器108 對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行刪余，由交織器110對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行交織，并由 映射器112將其映射成IQ信號(hào)空間，從而成為共軛基帶信號(hào)。 在EWCHTPHY規(guī)范中，交織方式擴(kuò)展了IEEE 802.11a的定義， 從而在多個(gè)流之間不進(jìn)行相同的交織。根據(jù)IEEE 802.11a可以 應(yīng)用BPSK、 QPSK、 16QAM或64QAM作為映射方式。選擇器111在適當(dāng)定時(shí)將訓(xùn)練序列插入各被交織的空間流 的發(fā)送信號(hào)中，并將其提供給映射器112。訓(xùn)練序列包括用于提 高M(jìn)IMO系統(tǒng)中的AGC的HT-STF(short training field,短訓(xùn)練字段)和用于對(duì)在接收機(jī)中被空間上調(diào)制的各輸入信號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)的HT-LTF(long training field,長(zhǎng)訓(xùn)練字H)。當(dāng)對(duì)于該發(fā)送信號(hào)進(jìn)行波束形成時(shí)，在空間復(fù)用器114中， 波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元U4a使用奇異值分解等計(jì)算方 法，根據(jù)信道矩陣H來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣V。發(fā) 送權(quán)重矩陣乘法單元114b將該發(fā)送,權(quán)重矩陣V乘以具有發(fā)送流 作為元素的發(fā)送向量，從而進(jìn)行波束形成。當(dāng)發(fā)送探測(cè)信息包 時(shí)，對(duì)于發(fā)送信號(hào)不進(jìn)行波束形成。當(dāng)進(jìn)行使用CSI格式的顯式反饋時(shí)，波束形成發(fā)送權(quán)重矩 陣計(jì)算單元114a使用基于從波束接收器反饋的CSI信息所構(gòu)造 的正向信道矩陣，來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣。當(dāng)將CSI維數(shù)信息通 知給波束接收器作為由波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元114a所 計(jì)算的最大維數(shù)時(shí)，從波束接收器返回的C SI信息是這樣的信 道信息其中，將維數(shù)抑制在MmaZN。當(dāng)沒(méi)有將CSI維數(shù)信息 通知給波束接收器時(shí)，從波束接收器返回的CSI信息成為由波 束接收器估計(jì)的MxN信道矩陣。在后一情況下，波束形成發(fā)送 權(quán)重矩陣計(jì)算單元114a從MxN矩陣僅提取Mmax行，構(gòu)造Mmax xN 正向信道矩陣，并對(duì)于M眼xXN正向信道矩陣進(jìn)行奇異值分解， 以求得發(fā)送權(quán)重矩陣V。在任一種情況下，與根據(jù)MxN信道矩 陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況相比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重 矩陣計(jì)算單元的電路大小減小(Mmax/M)2的數(shù)量級(jí)。逆快速傅立葉變換單元(IFFT)116將頻域中排列的子載波 轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)。保護(hù)插入單元118添加保護(hù)間隔。數(shù)字濾波器 120進(jìn)行頻帶限制，數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC) 122將限制帶寬的信 號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，而RF單元124將該模擬信號(hào)上變頻成適當(dāng) 頻帶，并通過(guò)各發(fā)送天線將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送給信道。同時(shí)，在各接收天線分支中，通過(guò)信道到達(dá)接收機(jī)的數(shù)據(jù)在RF單元228中進(jìn)行模擬處理，通過(guò)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)226 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并且輸入給數(shù)字濾波器224。隨后，同步電路222進(jìn)行以下處理，包括包檢測(cè)、定時(shí) 檢測(cè)和頻率偏移校正。保護(hù)除去單元220除去添加到數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū) 段的頂部的保護(hù)間隔?？焖俑盗⑷~變換單元(FFT)218將時(shí)域信 號(hào)變換成頻域信號(hào)。空間分離單元216對(duì)于被空間復(fù)用的接收信號(hào)進(jìn)行空間分 離處理。具體地，信道矩陣估計(jì)單元216a對(duì)包括在探測(cè)信息包 的PIIY頭中的空間流訓(xùn)練進(jìn)行分離，并根據(jù)該訓(xùn)練序列來(lái)構(gòu)造 估計(jì)信道矩陣H。天線接收權(quán)重矩陣計(jì)算單元216b基于由信道矩陣估計(jì)單 元216a所獲得的信道矩陣H而計(jì)算天線接收權(quán)重矩陣W。在對(duì) 于接收包進(jìn)行波束形成，并且估計(jì)信道矩陣受到奇異值分解的 情況下，估計(jì)信道矩陣變成等于UD(參考等式3),并且由此計(jì) 算天線接收權(quán)重W。用于計(jì)算天線接收權(quán)重W的方法不局限于 奇異值分解?？梢在嗬粲闷攘愫蚆MSE等其它計(jì)算方法。天線接 收權(quán)重矩陣乘法單元216c將具有接收流作為元素的接收向量乘 以天線接收權(quán)重矩陣W,以對(duì)空間復(fù)用信號(hào)進(jìn)行空間解碼，從 而對(duì)于各流獲得獨(dú)立的號(hào)序列。對(duì)于顯式反饋，當(dāng)該設(shè)備作為波束接收器而工作時(shí)，根據(jù) 由信道矩陣估計(jì)單元216a所獲得的估計(jì)信道矩陣H,來(lái)構(gòu)造CSI 信息，并將其作為傳輸數(shù)據(jù)從發(fā)送機(jī)反饋給波束形成器。當(dāng)通 知CSI維數(shù)信息作為波束形成器可以計(jì)算用于波束形成的發(fā)送 權(quán)重矩陣的最大維數(shù)時(shí)，反饋根據(jù)CSI維數(shù)信息而抑制維數(shù)的 NxN信道矩陣，作為CSI信息。當(dāng)沒(méi)有通知CSI維數(shù)信息時(shí)，根 據(jù)由信道矩陣估計(jì)單元216 a所獲得的M x N估計(jì)信道矩陣H ，而 無(wú)任何改變地構(gòu)造C SI信息。端STA-A包4舌兩個(gè)天線(即，N =2)，終端STA-B包括三個(gè)天線(即，M=3)，并且無(wú)線通信設(shè) 備作為終端S T A - B即波束接收器而工作，則通過(guò)信道矩陣估計(jì) 單元216 a所獲得的正向信道矩陣H為如等式5所表示的3 x 2矩陣。廣/ 〃11I) 〃22、^31/z3J…(5)當(dāng)從作為波束形成器而工作的終端STA-A通知N = 2作為 C SI維數(shù)信息時(shí)，使用通過(guò)從3 x 2信道矩陣提取2行所形成的2 x 2 信道矩陣，來(lái)構(gòu)造CSI信息。信道均衡電路214對(duì)于各流的信號(hào)序列進(jìn)行剩余頻率偏移 校正和信道跟蹤。解映射器(demapper)212對(duì)IQ信號(hào)空間上的接 收信號(hào)進(jìn)行解映射，解交織器210進(jìn)行解交織，而解刪余器208 以預(yù)定數(shù)據(jù)率進(jìn)行解刪余。數(shù)據(jù)合成單元206將多個(gè)接收流合成為一個(gè)流。該數(shù)據(jù)合204進(jìn)行糾錯(cuò)解碼，解擾器202進(jìn)行解擾，而數(shù)據(jù)獲取單元200 獲取接收數(shù)據(jù)。當(dāng)該設(shè)備作為波束形成器而工作時(shí)，在進(jìn)行顯式反饋時(shí)， 將由數(shù)據(jù)獲取單元200所獲取的CSI信息發(fā)送給發(fā)送機(jī)的發(fā)送 權(quán)重矩陣計(jì)算單元114a。在以下情況中、即該無(wú)線通信設(shè)備在閉環(huán)型MIMO通信中 作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端而工作，并且進(jìn)行波束形成以啟動(dòng)數(shù)據(jù)包 的傳輸或者想要更新用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，此時(shí)將用 于激勵(lì)信道矩陣的探測(cè)信息包發(fā)送給波束接收器，以請(qǐng)求CSI信息的反饋。根據(jù)CSI信息構(gòu)造MmaxXN或MxN信道矩陣。在任 一 情況 下，因?yàn)楸灰种圃贛目xXN的信道矩陣的維數(shù)受到奇異值分解以計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣V,所以與根據(jù)MxN信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況下相比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路大小減小(Mmax/M)2的數(shù)量級(jí)。當(dāng)將C SI維數(shù)信息通知給波束接收器，并且接收M m a x x N信 道矩陣作為CSI信息時(shí)，與反饋MxN信道矩陣的情況相比，可以將用于接收CSI信息的緩沖部分的電路大小減小(M眼x/M"的數(shù)量級(jí)。因?yàn)閷⑿诺乐蟹答伒腃SI信息從MxN降低到了M歸xXN， 所以降低了開(kāi)銷。因此，可以提高系統(tǒng)的總吞吐量。由于電路大小的減小，因而可以降低該設(shè)備的電力消耗。由于電路大小的減小和信道的開(kāi)銷的降低，因而可以減少 與通信處理相關(guān)的延遲，并可以減少用于應(yīng)用波束形成消耗的 時(shí)間。因此，可以進(jìn)行基于最新信道信息的波束形成?？梢酝?過(guò)根據(jù)最新信道信息的波束形成而使特性的劣化最小化。圖IO是示出當(dāng)圖2和3中所示的無(wú)線通信設(shè)備基于顯式反 饋過(guò)程、作為發(fā)起器即波束形成器而工作時(shí)的流程圖。這里， 假定波束形成器包括N個(gè)天線，而波束接收器包括M個(gè)天線。首先，將用于描述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大 空間維數(shù)的CSI維數(shù)信息通知給作為波束接收器而工作的接收 機(jī)(步驟S1)。隨后，發(fā)送用于激勵(lì)N個(gè)信道的探測(cè)信息包，以請(qǐng) 求CSI信息(步驟S2)。為了通知CSI維數(shù)信息，可以采用這樣的方法在EWC規(guī) 范所定義的H T能力元素中描述C SI維數(shù)信息，以將其包括在預(yù) 定的管理幀中。還可以采用用于在請(qǐng)求CSI信息的探測(cè)信息包 的MAC幀的HTC字段中描述CSI維數(shù)信息的方法。根據(jù)前者，在信標(biāo)發(fā)送或網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)時(shí)通知CSI信息。根據(jù)后者，同時(shí)進(jìn)行步驟S1和S2。通過(guò)省略步驟Sl,可以不向波束接收器通知CSI維數(shù)信息。因?yàn)樵谔綔y(cè)信息包的訓(xùn)練信號(hào)部分中激勵(lì)N空間維數(shù)的 信道，并且波束接收器通過(guò)M個(gè)天線接收了探測(cè)信息包，所以 可以估計(jì)MxN信道矩陣。根據(jù)對(duì)于CSI信息的請(qǐng)求，基于估計(jì) 信道矩陣而準(zhǔn)備CSI信息，并向波束形成器返回在數(shù)據(jù)部分中 具有CSI信息的包。當(dāng)接收CSI信息時(shí)，波束形成器構(gòu)造信道矩陣(步驟S3)， 并且求得正向數(shù)據(jù)傳輸時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣(步驟 S4)。根據(jù)CSI信息構(gòu)造M眼xXN或MXN信道矩陣。在任 一 情況 下，因?yàn)閷⒕S數(shù)抑制在M歸xXN的信道矩陣受到奇異值分解以計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣V，所以，與根據(jù)MxN信道矩陣來(lái)計(jì)算發(fā)送權(quán)重矩陣的情況相比，可以將波束形成發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元的電路大小減小(Mmax/M"的數(shù)量級(jí)。因?yàn)閷⑿诺乐蟹答伒腃SI信息從MxN降低到了Mn環(huán)xN,所以降低了開(kāi)銷。因此，可以提高該系統(tǒng)的總吞口土量。使用用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，在具有來(lái)自天線的發(fā) 送信號(hào)作為元素的發(fā)送向量中進(jìn)行波束形成，并且將數(shù)據(jù)包發(fā)送給接收機(jī)(步驟S5)。可以通過(guò)基于信道矩陣對(duì)發(fā)送天線進(jìn)行加權(quán)，并進(jìn)行朝向接收機(jī)的適當(dāng)波束形成，從而作成理想的空間正交信道。由于電路大小的減小和信道開(kāi)銷的降低，因而波束形成器 可以減小與通信處理相關(guān)的延遲和用于應(yīng)用波束形成的所需時(shí) 間，從而進(jìn)行基于最新信道信息的波束形成?？梢酝ㄟ^(guò)根據(jù)最 新信道信息的波束形成而使特性的劣化最小化。圖ll是示出當(dāng)圖2和3中所示的無(wú)線通信設(shè)備基于顯式反 饋過(guò)程、作為接收機(jī)即波束接收器而工作時(shí)的流程圖。這里， 假定波東形成器包括N個(gè)天線，而波束接收器包括M個(gè)天線。首先，作為波束形成器而工作的發(fā)起器接收CSI維數(shù)信息 (步驟Sll)。隨后，當(dāng)從波束形成器發(fā)送探測(cè)信息包時(shí)，在訓(xùn)練 信號(hào)部分中激勵(lì)N空間維數(shù)的信道。波束接收器通過(guò)M個(gè)天線 接收探測(cè)信息包(步驟S12),并且估計(jì)MxN信道矩陣(步驟S13)。 根據(jù)估計(jì)信道矩陣而準(zhǔn)備C SI信息，并向波束形成器返回在數(shù) 據(jù)部分中包括CSI信息的包(步驟S14)。在步驟Sll，使用在EWC規(guī)范中定義的HT能力元素、或探 測(cè)信息包的MAC幀的字段，來(lái)通知CSI維數(shù)信息。這里，可以 省略CSI維數(shù)信息的通知。當(dāng)通知CSI維數(shù)信息時(shí)，使用將維數(shù) 抑制在Mma^N的信道矩陣來(lái)準(zhǔn)備CSI信息。當(dāng)沒(méi)有通知CSI維數(shù) 信息時(shí)，根據(jù)估計(jì)的MxN信道矩陣而無(wú)任何改變地準(zhǔn)備CSI信 自、發(fā)起器使用根據(jù)C SI信息所得到的信道矩陣，而求得正向 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。使用用于波束形成 的發(fā)送權(quán)重矩陣，在具有來(lái)自N個(gè)天線的發(fā)送信號(hào)作為元素的 發(fā)送向量中進(jìn)行波束形成，并發(fā)送該數(shù)據(jù)包。作為波束接收器而工作的無(wú)線通信設(shè)備將M個(gè)天線的用 于從發(fā)起器接收數(shù)據(jù)包的接收向量乘以接收權(quán)重矩陣，以進(jìn)行 空間復(fù)用信號(hào)的空間解碼，從而獲得各流中獨(dú)立的信號(hào)序列。 通過(guò)波束形成，即使無(wú)線通信設(shè)備位于在過(guò)去難以接收包的地 方，也可以以高傳輸率進(jìn)行通信。 工業(yè)上的應(yīng)用性盡管參考特定實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明，但是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然，在不脫離權(quán)利要求所述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以修改或替換這些實(shí)施例。盡管在該說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明了根據(jù)IEEE 802.11n的EWC規(guī)范 的MIMO通信系統(tǒng)，但是本發(fā)明的范圍不局限于此。如上所述， MIMO通信系統(tǒng)將空間復(fù)用的流從包括N個(gè)天線的第 一 終端發(fā) 送給包括M個(gè)天線的第二終端。可以理解，本發(fā)明可應(yīng)用于波 束形成器使用從波束接收器反饋的信道信息進(jìn)行波束形成的各 種其它類型的通信系統(tǒng)。為了簡(jiǎn)化，在本說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明了發(fā)送終端進(jìn)行用于將流 直接映射到天線分支的"直接映射，，的實(shí)施例。應(yīng)該理解，本發(fā) 明還可應(yīng)用于采用"空間擴(kuò)展"或流與天線分支不是一對(duì)一對(duì)應(yīng) 的轉(zhuǎn)換方法。盡管基于作為IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展的IEEE 802.11n標(biāo) 準(zhǔn)說(shuō)明了實(shí)施例，但是本發(fā)明不局限于此。本發(fā)明可應(yīng)用于使 用MIMO通信方法的各種無(wú)線通信系統(tǒng)，例如，基于IEEE 802.16e的mobile WiMax(微波存取全J求互通)、作為移動(dòng)物體的 高速無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.20、作為4吏用60 GHz(毫波)帶的 高速無(wú)線PAN(個(gè)人局域網(wǎng))的IEEE 802.15.3c、使用60 GHz(毫米 波)頻帶的無(wú)線傳輸來(lái)傳輸非壓縮HD(高清晰度)圖像的無(wú)線 HD、以及第四代(4G)移動(dòng)電話等。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其 它因素而做出各種修改、組合、子組合和改變。所有這類修改、 組合、子組合和改變都被認(rèn)為處在所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，用于將空間復(fù)用的流從包括第一數(shù)量的天線的第一終端發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的第二終端，所述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，所述第二數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)，所述無(wú)線通信系統(tǒng)包括通知部件，用于向所述第二終端通知當(dāng)計(jì)算所述第一終端的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述第一數(shù)量的整數(shù)；訓(xùn)練部件，用于將包括訓(xùn)練序列的包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端，所述訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于所述第一終端的所述第一數(shù)量的天線和所述第二終端的所述第二數(shù)量的天線；信道矩陣估計(jì)部件，用于將通過(guò)所述第二終端的所述天線所接收的所述訓(xùn)練序列分成第二數(shù)量的流，并估計(jì)信道矩陣；信道信息反饋部件，如果所述第一數(shù)量小于所述第二數(shù)量，則考慮當(dāng)計(jì)算所述第一終端中的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的所述最大維數(shù)而將由所述第二終端所估計(jì)的所述信道矩陣的維數(shù)抑制在第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列，并向所述第一終端反饋抑制后的信道矩陣，其中，所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于使用從所述第二終端反饋給所述第一終端的、具有所述第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列的所述信道矩陣，而求得將數(shù)據(jù)從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣；以及波束形成部件，用于當(dāng)將數(shù)據(jù)包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)，使用所述用于波束形成的所述發(fā)送權(quán)重矩陣而在所述第一終端的所述天線的發(fā)送信號(hào)中進(jìn)行波束形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而進(jìn)行從所述第 一 終端到所述第二終端的正向空間復(fù)用流傳輸，并且基于所述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的協(xié)議，定義用于 描述在顯式反饋中由波束形成器所接收的信道信息的最大空間 維數(shù)的能力描述字段；以及其中，所述通知部件通過(guò)包括所述能力描述字段的預(yù)定的 管理幀而進(jìn)行該通知。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所 述通知部件使用傳輸幀進(jìn)行通知，所述傳輸幀為以下之一由 作為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接入點(diǎn)而工作的所述第一終端在預(yù)定的幀周期中 所通知的信標(biāo)信號(hào)；測(cè)量導(dǎo)頻；對(duì)關(guān)聯(lián)的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的關(guān)聯(lián) 應(yīng)答和再關(guān)聯(lián)應(yīng)答兩者；以及對(duì)基礎(chǔ)服務(wù)集信息的請(qǐng)求進(jìn)行響 應(yīng)的纟笨測(cè)應(yīng)答。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所 述通知部件使用傳輸幀進(jìn)行通知，所述傳輸幀為以下之一用 于向接入點(diǎn)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求和再關(guān)聯(lián)請(qǐng)求；和用于向 所述接入點(diǎn)請(qǐng)求基礎(chǔ)服務(wù)集信息的探測(cè)請(qǐng)求；其中，所述第一 終端作為客戶終端而工作，而所述第二終端作為所述接入點(diǎn)而 工作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所 述通知部件通過(guò)用于從所述第 一終端到所述第二終端請(qǐng)求信道 信息的反饋的包，指定最大空間維數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所到所述第二終端請(qǐng)求信道信息的反饋。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于，所 述訓(xùn)練部件通過(guò)發(fā)送包括數(shù)據(jù)符號(hào)的包，從所述第一終端請(qǐng)求 到所述第二終端請(qǐng)求信道信息的反饋，其中所述數(shù)據(jù)符號(hào)是當(dāng)測(cè)信息包之前發(fā)送的。
8. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于向包括 第二數(shù)量的天線的接收機(jī)發(fā)送空間復(fù)用的流，所述第一數(shù)量為 等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)，所述無(wú)線通信設(shè)備包括通知部件，用于向所述接收機(jī)通知當(dāng)計(jì)算用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述 第一數(shù)量的整數(shù)；所述訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第 一 數(shù)量的天線 和所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線；信道信息接收部件，當(dāng)計(jì)算從所述接收機(jī)反饋的所述用于 波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)、接收包括信道矩陣的信道信息， 所述信道矩陣具有第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列，所述第 三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于使用由所述信道信息接收部 件所接收的、具有所述第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列的所 述信道矩陣，而計(jì)算向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣；以及包發(fā)送部件，用于使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣 對(duì)將通過(guò)所述設(shè)備的天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成，并且根 據(jù)所述將發(fā)送的信號(hào)而向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)包。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而將所述空間復(fù)用流發(fā)送給所述接收機(jī)，并且根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的協(xié)議，定義用于描述在顯式反饋中由波 束形成器所接收的信道信息的最大空間維數(shù)的能力描述字段； 以及其中，所述通知部件通過(guò)包括所述能力描述字段的預(yù)定的 管理幀而進(jìn)行所述通知。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所述通知部件使用傳輸幀，所述傳輸幀至少包括以下之一在預(yù)定幀周期中通知的信標(biāo)信號(hào)；測(cè)量導(dǎo)頻；對(duì)來(lái)自所述接收機(jī)的 關(guān)聯(lián)的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的關(guān)聯(lián)應(yīng)答和再關(guān)聯(lián)應(yīng)答兩者；以及對(duì)來(lái)自所述接收機(jī)的基礎(chǔ)服務(wù)集信息的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的探測(cè)應(yīng)答。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所 述通知部件使用傳輸幀，所述傳輸幀包括以下之一用于向接 入點(diǎn)請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求和再關(guān)聯(lián)請(qǐng)求兩者；和用于向所 述接入點(diǎn)請(qǐng)求基礎(chǔ)服務(wù)集信息的探測(cè)請(qǐng)求；其中，所述無(wú)線通 信設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)中的客戶終端而工作，而所述4妾收才幾作為所述 才妄入點(diǎn)而工作。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所 述通知部件通過(guò)用于向所述接收機(jī)請(qǐng)求信道信息的反饋的包， 指定最大空間維數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所 述訓(xùn)練序列部件將用于向所述接收機(jī)請(qǐng)求信道信息的反饋的請(qǐng)
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，所 述包發(fā)送部件將用于向所述接收機(jī)請(qǐng)求信道信息的反饋的請(qǐng)求 信號(hào)包括在包括數(shù)據(jù)符號(hào)的包中，所述數(shù)據(jù)符號(hào)是當(dāng)發(fā)送包括 不包括所述數(shù)據(jù)符號(hào)的所述訓(xùn)練序列的包時(shí)，在探測(cè)信息包之 前發(fā)送的。
15. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于從包 括第二數(shù)量的天線的發(fā)起器接收空間復(fù)用的流，所述第二數(shù)量 為等于或大于2的整數(shù)，而所述第 一數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)，所述無(wú)線通信設(shè)備包括通知接收部件，用于接收當(dāng)計(jì)算所述發(fā)起器的用于波束形 成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述第二數(shù)量的整數(shù)；信道矩陣估計(jì)部件，用于從所述發(fā)起器接收包括與所述發(fā) 起器的所述第二數(shù)量的天線和所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第 一數(shù) 量的天線相對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練序列的包，并估計(jì)具有所述第 一 數(shù)量的 行和所述第二數(shù)量的列的信道矩陣；信道信息反饋部件，在所述第二數(shù)量小于所述第 一 數(shù)量的 情況下，考慮當(dāng)計(jì)算所述發(fā)起器中的所述用于波束形成的發(fā)送 權(quán)重矩陣時(shí)的所述最大維數(shù)而將由所述信道矩陣估計(jì)部件所估 計(jì)的所述信道矩陣抑制在第三數(shù)量的行和所述第二數(shù)量的列， 其中，所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)，并向所述發(fā)起器反饋抑制后的信道矩陣；數(shù)據(jù)包接收部件，用于接收來(lái)自所述發(fā)起器的、在從所述 反饋信道矩陣所請(qǐng)求用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣中波束形成的數(shù)據(jù)包；以及空間分割部件，用于將包含所接收的信號(hào)的接收向量乘以 根據(jù)所述信道矩陣所求得的接收權(quán)重矩陣，并進(jìn)行空間復(fù)用信 號(hào)的空間解碼。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 基于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范從所述發(fā)起器發(fā)送空間復(fù)用流，并且根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的協(xié)議，定義用于描述在顯式反饋中由波束形成器 所接收的信道信息的最大空間維數(shù)的能力描述字段；以及其中，所述通知接收部件接收包括所述能力描述字段的管 理幀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)起器作為接入點(diǎn)而工作時(shí)，所述通知接收部件接收傳輸幀，所述傳輸幀至少包括以下之一由所述發(fā)起器在預(yù)定的 幀周期中通知的信標(biāo)信號(hào)；測(cè)量導(dǎo)頻；對(duì)來(lái)自所述發(fā)起器的關(guān) 聯(lián)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的關(guān)聯(lián)應(yīng)答和再關(guān)聯(lián)應(yīng)答兩者；以及對(duì)來(lái)自所 述發(fā)起器的基礎(chǔ)服務(wù)集信息的請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的探測(cè)應(yīng)答。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 所述通知接收部件接收傳輸幀，所述傳輸幀至少包括以下之一 來(lái)自所述發(fā)起器的用于請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求和再關(guān)聯(lián)請(qǐng)求 兩者；和用于向接入點(diǎn)請(qǐng)求基礎(chǔ)服務(wù)集信息的探測(cè)請(qǐng)求；其中， 所述發(fā)起器作為網(wǎng)絡(luò)中的客戶終端而工作，而所述無(wú)線通信設(shè) 備作為接入點(diǎn)而工作。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 所述通知接收部件通過(guò)用于從所述發(fā)起器請(qǐng)求信道信息的反饋 的包，接收最大空間維數(shù)。
20. —種無(wú)線通信方法，用于將空間復(fù)用的流從包括第一 數(shù)量的天線的發(fā)送機(jī)發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的接收機(jī)，所 述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大 于l的整數(shù)，所述無(wú)線通信方法包括以下步驟向所述接收機(jī)通知當(dāng)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí) 的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述第一數(shù)量的整數(shù)；應(yīng)于所述發(fā)送機(jī)的所述第 一 數(shù)量的天線和所述接收機(jī)的所述第 二數(shù)量的天線；考慮當(dāng)計(jì)算從所述接收機(jī)反饋的所述用于波束形成的所述 發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的所述最大維數(shù)而接收包括信道矩陣的信道信 息，其中，所述信道矩陣包括第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的 列，所述第三數(shù)量等于或小于所迷最大維數(shù)；使用所述接收的信道矩陣而求得向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣；以及使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，對(duì)通過(guò)所述發(fā)送 機(jī)的天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成，并向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)包。
21. —種無(wú)線通信方法，用于由具有第二數(shù)量的天線的接 收機(jī)從包括第一數(shù)量的天線的發(fā)起器接收空間復(fù)用的流，所述 第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于 1的整數(shù)，所述無(wú)線通信方法包括以下步驟接收當(dāng)計(jì)算所述發(fā)起器的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí) 的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述第一數(shù)量的整數(shù)；從所述發(fā)起器接收包括與所述發(fā)起器的所述第 一數(shù)量的天 線和所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線相對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練序列的 包，并估計(jì)具有所述第二數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列的信道矩陣；在所述第 一數(shù)量小于所述第二數(shù)量的情況下，考慮當(dāng)計(jì)算 所述發(fā)起器中的所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的所述最 大維數(shù)而將所述估計(jì)的信道矩陣抑制在第三數(shù)量的行和所述第 一數(shù)量的列，并向所述發(fā)起器反饋所述抑制后的信道矩陣，其 中，所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；接收來(lái)自所述發(fā)起器終端接收數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包是在根據(jù) 所述反饋的信道矩陣所求得的所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩 陣中進(jìn)行波束形成的；以及將由所接收的信號(hào)構(gòu)成的接收向量乘以根據(jù)所述信道矩陣 所求得的接收權(quán)重矩陣，并進(jìn)行空間復(fù)用信號(hào)的空間解碼。
22. —種無(wú)線通信系統(tǒng)，用于將空間復(fù)用流從包括第一數(shù) 量的天線的第 一終端發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的第二終端，所述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)，所述無(wú)線通信系統(tǒng)包括訓(xùn)練部件，用于將包括訓(xùn)練序列的包從所述第一終端發(fā)送 給所述第二終端，所述訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于所述第 一 終端的所述第一數(shù)量的天線和所述第二終端的所述第二數(shù)量的天線；信道矩陣估計(jì)部件，用于將通過(guò)所述第二終端的所述天線 所接收的所述訓(xùn)練序列分成所述第二數(shù)量的流，并估計(jì)包括所 述第二數(shù)量的行和所述第 一數(shù)量的列的信道矩陣；信道信息反饋部件，用于向所述第一終端反饋在所述第二 終端中所估計(jì)的所述信道矩陣；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于考慮所述第一終端的所述第 一數(shù)量的天線，在從所述第二終端反饋給所述第 一終端的所述 信道矩陣的范圍內(nèi)計(jì)算將數(shù)據(jù)從所述第一終端發(fā)送給所述第二 終端時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，所述范圍包括所述第一 數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列；以及波束形成部件，用于當(dāng)將數(shù)據(jù)包從所述第一終端發(fā)送給所 述第二終端時(shí)，使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣、在通
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述訓(xùn)練部件使用包括所述訓(xùn)練序列的包中的請(qǐng)求信號(hào)，從所 述第 一 終端到所述第二終端請(qǐng)求信道信息的反饋。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的無(wú)線通信系統(tǒng)，其特征在于， 所述訓(xùn)練部件使用包括數(shù)據(jù)符號(hào)的包中的請(qǐng)求信號(hào)，從所述第 一終端到所述第二終端請(qǐng)求信道信息的反饋，其中所述包是當(dāng) 發(fā)送包括未包括所述數(shù)據(jù)符號(hào)的所述訓(xùn)練序列的包時(shí)，在探測(cè) 信息包之前發(fā)送的。
25. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于向包括第二數(shù)量的天線的接收機(jī)發(fā)送空間復(fù)用的流，所述第一數(shù)量 為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)，所述無(wú)線通信設(shè)備包括其中，所述包對(duì)應(yīng)于所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第一數(shù)量的天線 和所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線；信道信息接收部件，用于接收從所述接收機(jī)反饋的信道矩 陣，所述信道矩陣包括所述第二數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算部件，用于考慮所述無(wú)線通信設(shè)備的所 述第一數(shù)量的天線，在從所述接收機(jī)終端反饋的所述信道矩陣 的范圍內(nèi)計(jì)算將數(shù)據(jù)發(fā)送給所述接收機(jī)時(shí)用于波束形成的發(fā)送 權(quán)重矩陣；所述范圍包括所述第一數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的 列；以及包發(fā)送部件，用于使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣 對(duì)將通過(guò)所述無(wú)線通信設(shè)備的所述天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束 形成，并向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)包。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 所述訓(xùn)練部件通過(guò)使用包括所述訓(xùn)練序列的所述包中的請(qǐng)求信 號(hào)，向所述接收機(jī)請(qǐng)求信道信息的反饋。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于， 所述包發(fā)送部件通過(guò)使用包括數(shù)據(jù)符號(hào)的包中的請(qǐng)求信號(hào)，向 所述接收機(jī)請(qǐng)求信道信息的反饋，其中所述包是當(dāng)發(fā)送包括未發(fā)送的。
28. —種無(wú)線通信方法，用于將空間復(fù)用的流從包括第一 數(shù)量的天線的發(fā)送機(jī)發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的接收機(jī)，所 述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于l的整數(shù)，所述無(wú)線通信方法包括以下步驟將包括訓(xùn)練序列的包發(fā)送給所述接收機(jī)終端，所述包對(duì)應(yīng) 于所述發(fā)送機(jī)的所述第 一 數(shù)量的天線和所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線；接收從所述接收機(jī)反饋的信道矩陣，所述信道矩陣包括所 述第二數(shù)量的行和所述第 一 數(shù)量的列；考慮所述發(fā)送機(jī)的所述第 一數(shù)量的天線，在從所述接收機(jī) 終端反饋的所述信道矩陣的范圍內(nèi)求得將數(shù)據(jù)發(fā)送給所述接收 機(jī)時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，所述范圍包括所述第一數(shù) 量的行和所述第一數(shù)量的列；以及使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣對(duì)將通過(guò)所述發(fā)送 機(jī)的所述天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成，并向所述接收機(jī)傳 輸數(shù)據(jù)包。
29. —種無(wú)線通信系統(tǒng)，用于將空間復(fù)用的流從包括第一 數(shù)量的天線的第 一 終端發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的第二終 端，所述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等 于或大于l的整數(shù)，所述無(wú)線通信系統(tǒng)包括通知單元，用于向所述第二終端通知當(dāng)計(jì)算所述第一終端 的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)，所述最大維數(shù) 為等于或小于所述第二數(shù)量的整數(shù)；訓(xùn)練單元，用于將包括訓(xùn)練序列的包從所述第 一終端發(fā)送 給所述第二終端，所述包對(duì)應(yīng)于所述第 一 終端的所述第 一 數(shù)量 的天線和所述第二終端的所述第二數(shù)量的天線；信道矩陣估計(jì)單元，用于將通過(guò)所述第二終端的所述天線 所接收的所述訓(xùn)練序列分成所述第二數(shù)量的流，并估計(jì)信道矩信道信息反饋單元，在所述第一數(shù)量小于所述第二數(shù)量的情況下，考慮當(dāng)計(jì)算所述第 一 終端中的所述用于波束形成的發(fā) 送權(quán)重矩陣時(shí)的所述最大維數(shù)而將由所述第二終端所估計(jì)的所 述信道矩陣抑制在第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列，并向所述第 一 終端反饋所述抑制后的信道矩陣；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元，用于使用從所述第二終端反饋到 所述第一終端的、具有所述第三數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列 的所述信道矩陣，而計(jì)算將數(shù)據(jù)從所述第 一 終端發(fā)送給所述第二終端時(shí)所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣；以及波束形成單元，用于當(dāng)從所述第一終端向所述第二終端傳 輸數(shù)據(jù)包時(shí)，使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣對(duì)將通過(guò) 所述第 一終端的所述天線發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成。
30. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于向包 括第二數(shù)量的天線的接收機(jī)發(fā)送空間復(fù)用的流，所述第一數(shù)量 為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于1的整數(shù)， 所述無(wú)線通信設(shè)備包括通知單元，用于向所述接收機(jī)通知當(dāng)計(jì)算用于波束形成的 發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)，所述最大維數(shù)為等于或小于所述 第二數(shù)量的整數(shù)；訓(xùn)練單元，用于向所述接收機(jī)終端發(fā)送包括訓(xùn)練序列的包， 所述訓(xùn)練序列對(duì)應(yīng)于所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第 一數(shù)量的天線 和所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線；信道信息接收單元，用于考慮當(dāng)計(jì)算從所述接收機(jī)反饋的 所述用于波束形成的所述發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的所述最大維數(shù)而接 收信道信息，其中，將所述信道矩陣抑制在包括第三數(shù)量的行 和所述第一數(shù)量的列；所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元，用于使用由所述信道信息接收單 元所接收的所述信道矩陣，而計(jì)算向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)所述用于波束形成的所述發(fā)送權(quán)重矩陣；以及包發(fā)送單元，用于使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣， 對(duì)將通過(guò)所述無(wú)線通信設(shè)備的所述天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束 形成，并向所述"t妻收才幾傳輸數(shù)據(jù)包。
31. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于從包括第二數(shù)量的天線的發(fā)起器接收空間復(fù)用的流，所述第二數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第 一 數(shù)量為等于或小于1的整數(shù)， 所述無(wú)線通信設(shè)備包括通知接收單元，用于接收當(dāng)計(jì)算所述發(fā)起器的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)；信道矩陣估計(jì)單元，用于從所述發(fā)起器接收包括與所述發(fā) 起器的所述第二數(shù)量的天線和所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第一數(shù) 量的天線相對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練序列的包，并估計(jì)信道矩陣；信道信息反饋單元，在所述第二數(shù)量小于所述第 一 數(shù)量的 情況下，考慮當(dāng)計(jì)算所述發(fā)起器中的所述用于波束形成的發(fā)送 權(quán)重矩陣時(shí)的最大維數(shù)而將由所述信道矩陣估計(jì)單元所估計(jì)的所述信道矩陣抑制在第三數(shù)量的行和所述第二數(shù)量的列，其中， 所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；并向所述發(fā)起器反饋 所述抑制后的信道矩陣；數(shù)據(jù)包接收單元，用于接收來(lái)自所述發(fā)起器的數(shù)據(jù)包，所 述數(shù)據(jù)包是在根據(jù)所述反饋信道矩陣所請(qǐng)求的用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣中進(jìn)行波束形成的；以及空間分割單元，用于將由所接收的信號(hào)構(gòu)成的接收向量乘以根據(jù)所述信道矩陣所求得的接收權(quán)重矩陣，并進(jìn)行空間復(fù)用信號(hào)的空間解碼。
32. —種無(wú)線通信系統(tǒng)，用于將空間復(fù)用的流從包括第一 數(shù)量的天線的第 一 終端發(fā)送給包括第二數(shù)量的天線的第二終端，所述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于l的整數(shù)，所述無(wú)線通信系統(tǒng)包括訓(xùn)練單元，用于將包括訓(xùn)練序列的包從所述第一終端發(fā)送 給所述第二終端，所述包對(duì)應(yīng)于所述第一終端的所述第 一數(shù)量 的天線和所述第二終端的所述第二數(shù)量的天線；信道矩陣估計(jì)單元，用于將通過(guò)所述第二終端的所述天線 所接收的所述訓(xùn)練序列分成所述第二數(shù)量的流，并估計(jì)具有所 述第二數(shù)量的行和所述第 一數(shù)量的列的信道矩陣；信道信息反饋單元，用于向所述第一終端反饋在所述第二 終端中所估計(jì)的所述信道矩陣；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元，用于考慮所述第一終端的所述第 一數(shù)量的天線，在從所述第二終端反饋給所述第一終端的所述 信道矩陣的范圍內(nèi)計(jì)算計(jì)算將數(shù)據(jù)從所述第 一 終端發(fā)送給所述 第二終端時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，所述范圍包括所述第一數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列；以及波束形成單元，用于在將數(shù)據(jù)包從所述第一終端發(fā)送給所 述第二終端時(shí)，使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣對(duì)將通過(guò)所述第一終端的所述天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成。
33. —種無(wú)線通信設(shè)備，包括第一數(shù)量的天線、用于向包 括第二數(shù)量的天線的接收機(jī)發(fā)送空間復(fù)用的流，所述第一數(shù)量為等于或大于2的整數(shù)，而所述第二數(shù)量為等于或大于l的整數(shù)， 所述無(wú)線通信設(shè)備包括訓(xùn)練單元，用于將包括訓(xùn)練序列的包發(fā)送給所述接收機(jī)終 端，所述包對(duì)應(yīng)于所述無(wú)線通信設(shè)備的所述第 一數(shù)量的天線和 所述接收機(jī)的所述第二數(shù)量的天線；信道信息接收單元，用于接收從所述接收機(jī)反饋的信道矩 陣，所述信道矩陣包括所述第二數(shù)量的行和所述第一數(shù)量的列；發(fā)送權(quán)重矩陣計(jì)算單元，用于考慮所述無(wú)線通信設(shè)備本身 的天線的數(shù)量N ，在從所述接收機(jī)反饋的所述信道矩陣的范圍 內(nèi)計(jì)算將數(shù)據(jù)發(fā)送給所述接收機(jī)時(shí)用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，所述范圍包括所述第一數(shù)量的列和所述第一數(shù)量的行；以及包發(fā)送單元，用于使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣 對(duì)將通過(guò)所述無(wú)線通信設(shè)備的所述天線而發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束 形成，并向所述接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)包。
34. —種用于在第一終端和第二終端之間進(jìn)行無(wú)線通信的 方法，包括將信道狀態(tài)信息從具有第 一數(shù)量的天線的所述第 一 終端發(fā)送給具有第二數(shù)量的天線的所述第二終端；根據(jù)所述信道狀態(tài)信息來(lái)構(gòu)造信道矩陣；以及基于所述信道矩陣在所述第 一 終端和所述第二終端之間建立無(wú)線通信信道。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述信道 狀態(tài)信息包含最大維數(shù)，所述最大維數(shù)等于或小于所述第 一數(shù)
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，還包括 將探測(cè)信息包從所述第一終端發(fā)送給所述第二終端，所述探測(cè)信息包包括與所述第 一 終端的所述第 一 數(shù)量的天線和所述 第二終端的所述第二數(shù)量的天線相對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練序列。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，通過(guò)將所 述訓(xùn)練序列分成所述第二數(shù)量的流，從而構(gòu)造所述信道矩陣。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括 將所述信道矩陣抑制在包括第三數(shù)量的行和所述第 一 數(shù)量的列，所述第三數(shù)量等于或小于所述最大維數(shù)；以及如果所迷第 一 數(shù)量小于所述第二數(shù)量，則將所述抑制后的 信道矩陣反饋給所述第 一 終端。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，還包括 使用所述抑制后的信道矩陣來(lái)計(jì)算用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，還包括 使用所述用于波束形成的發(fā)送權(quán)重矩陣，對(duì)將發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行波束形成；以及通過(guò)所述無(wú)線通信信道發(fā)送波束形成的信號(hào)。
全文摘要
公開(kāi)了一種無(wú)線通信系統(tǒng)。該無(wú)線通信系統(tǒng)使用空間復(fù)用的流從包括N個(gè)天線的第一終端到包括M個(gè)天線的第二終端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(N和M為大于或等于2的整數(shù)，且N＜M)。
文檔編號(hào)H04J99/00GK101326742SQ20078000064
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者山浦智也 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社