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用于在多天線通信設(shè)備中執(zhí)行傳輸波束成形扇區(qū)掃描的方法和設(shè)備的制作方法

文檔序號:7736819閱讀:252來源:國知局
專利名稱:用于在多天線通信設(shè)備中執(zhí)行傳輸波束成形扇區(qū)掃描的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及多個設(shè)備使用多個天線發(fā)射和接收數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng),并且更具體地涉及在此類通信系統(tǒng)中進(jìn)行波束成形。
背景技術(shù)
在過去幾年中,已經(jīng)可以得到數(shù)目日益增長的、相對不太昂貴的低功率無線數(shù)據(jù)通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,這為接近線速(wire speed)傳輸和可靠性帶來希望。802 IEEE標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)描述了各種無線技術(shù),例如包括IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. lla(1999)及其更新和修改、IEEE 標(biāo)準(zhǔn)802. Iln以及目前正在完善過程中的IEEE草案標(biāo)準(zhǔn)802. 15. 3和802. 15. 3c,在此通過引用將其集中并入。作為一個示例,一種類型的無線網(wǎng)絡(luò)稱為無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(WPAN),其包括設(shè)備的互連,這些設(shè)備的互連通常但不必需比無線局域網(wǎng)(WLAN)在物理上定位更加接近,無線局域網(wǎng)諸如是服從IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. Ila或者IEEE草案標(biāo)準(zhǔn)802. Iln的WLAN。最近,此類網(wǎng)絡(luò)中用于特定的高數(shù)據(jù)速率(例如,超過IGbps)的興趣和需求顯著增加。用于實現(xiàn)WPAN中的高數(shù)據(jù)速率的一種方案是使用幾百M(fèi)Hz或者甚至若干GHz的帶寬。例如,未許可的60GHz 帶提供這樣一種可能的操作范圍。一般而言,天線以及相應(yīng)關(guān)聯(lián)的有效無線信道在接近60GHz或者60GHz以上的頻率是高度方向性的。當(dāng)發(fā)射機(jī)、接收機(jī)或者二者處多個天線可用時,使用天線來應(yīng)用有效的波束圖以更好地利用相應(yīng)無線信道的空間選擇性因此變得重要。一般而言,波束成形或者波束導(dǎo)向(beam steering)創(chuàng)建了空間增益圖,其(與全方向天線獲得的增益相比)在一個或多個特定方向具有一個或多個高增益波瓣或者波束,同時降低了其他方向的增益。如果針對多個發(fā)射天線的增益圖例如被配置用于產(chǎn)生接收機(jī)方向上的高增益波瓣,則可以獲得比利用全方向發(fā)射所獲得的更好的發(fā)射可靠性。在此通過引用于2009年8月26日提交的名稱為“Beamforming by Sector Sweeping"美國專利申請第12/548,393號以及于2008年8月26日提交的名稱為 "Beamforming by Sector Swe印ing”的美國臨時專利申請第61/091,914號而明確并入其全部內(nèi)容。這些申請總體上描述了稱為“通過扇區(qū)掃描的波束成形”的波束成形技術(shù)。一種通過扇區(qū)掃描的波束成形的實現(xiàn)用于確定當(dāng)向第二設(shè)備發(fā)射數(shù)據(jù)時第一設(shè)備將要應(yīng)用的發(fā)射波束成形圖,在該實現(xiàn)中,第一設(shè)備向第二設(shè)備發(fā)射多個訓(xùn)練分組,其中在發(fā)射每個訓(xùn)練分組時第一設(shè)備應(yīng)用不同的波束成形圖。第二設(shè)備通常確定哪些訓(xùn)練分組具有最高質(zhì)量(例如,具有最高信噪比(SNR)、最低誤碼率(BER)等),并且通知第一設(shè)備。第一設(shè)備繼而可以使用產(chǎn)生最高質(zhì)量分組的發(fā)射波束成形圖。類似地,為了確定要由第一設(shè)備在從第二設(shè)備接收數(shù)據(jù)時應(yīng)用的接收波束成形圖,第二設(shè)備向第一設(shè)備發(fā)射多個訓(xùn)練分組,并且第一設(shè)備在接收到每個訓(xùn)練分組時應(yīng)用不同的波束成形圖。第一設(shè)備通常確定哪些訓(xùn)練分組具有最高質(zhì)量,并且繼而可以使用產(chǎn)生最高質(zhì)量分組的接收波束成形圖。如果存在多個設(shè)備試圖執(zhí)行與相同設(shè)備(例如,中心點(diǎn)設(shè)備)的波束成形訓(xùn)練,則從多個設(shè)備向中心點(diǎn)設(shè)備發(fā)射的一些訓(xùn)練分組可能會沖突。此類沖突可能導(dǎo)致波束成形訓(xùn)練過程中的延遲。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中,一種方法包括生成多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,其中多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中的每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示;以及,在為信標(biāo)發(fā)射保留的時隙期間,經(jīng)由多個天線發(fā)射多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元。發(fā)射多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括在發(fā)射每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元時,向波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。在其他實施方式中,該方法可以包括以下中的一個或多個。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。該信元可以包含對可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括一個信元或者信息字段,其包含指示波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元在波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的序列中的位置的值或者在波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元之后的波束成形訓(xùn)練單元的數(shù)目。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括用于指示針對波束成形訓(xùn)練反饋的請求的字段,或者可以包括包含此類字段的信元。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括具有一個或多個后續(xù)波束精化參數(shù)的字段,或者可以包括包含此類字段的信元。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括一個字段,該字段指示對發(fā)射或者接收可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制,或者可以包括包含此類字段的信元。該方法還可以包括從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向該站點(diǎn)發(fā)射的指示,并且響應(yīng)于從站點(diǎn)接收該指示而跳過與該站點(diǎn)的發(fā)射波束成形訓(xùn)練序列??梢栽跒榕c尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)對發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元進(jìn)行發(fā)射的指示。在另一實施方式中,一種裝置包括與多個天線耦合的收發(fā)機(jī),該收發(fā)機(jī)包括波束成形網(wǎng)絡(luò);以及控制器??刂破髋渲糜糜谏啥鄠€信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,其中多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中的每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示??刂破鬟€配置用于使得收發(fā)機(jī)在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間,經(jīng)由多個天線發(fā)射多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元; 以及使得在發(fā)射每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元時向波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。在其他實施方式中,該裝置可以包括以下中的一個或多個。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。該信元可以包含對可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括指示相應(yīng)的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元在多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的序列中的位置的相應(yīng)值,或者跟隨相應(yīng)波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的多個波束成形數(shù)據(jù)單元中波束成形訓(xùn)練單元的數(shù)目。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括用于指示波束成形訓(xùn)練反饋的請求的字段,或者可以包括包含此類字段的信元。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括具有一個或多個后續(xù)波束精化參數(shù)的字段,或者可以包括包含此類字段的信元。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括一個字段,該字段指示對發(fā)射或者接收可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制,或者可以包括包含此類字段的信元??刂破骺梢耘渲糜糜陧憫?yīng)于從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向該站點(diǎn)發(fā)射的指示,跳過與該站點(diǎn)的發(fā)射波束成形訓(xùn)練序列??梢栽跒榕c尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)對發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元進(jìn)行發(fā)射的指示。在又一實施方式中,一種方法包括在站點(diǎn)處接收網(wǎng)絡(luò)控制器在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間發(fā)射的或者網(wǎng)絡(luò)控制器向另一站點(diǎn)發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元;以及響應(yīng)于接收多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向該站點(diǎn)發(fā)射的指示。在其他實施方式中,該方法可以包括以下中的一個或多個。多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元可以是信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,并且每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以包含信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。該信元可以包含對可以向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。在又一實施方式中,一種裝置包括收發(fā)機(jī)和控制器。控制器配置用于檢測網(wǎng)絡(luò)控制器在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間發(fā)射的或者網(wǎng)絡(luò)控制器向與該裝置分離的另一站點(diǎn)發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元??刂破鬟€配置用于響應(yīng)于接收多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,使得收發(fā)機(jī)向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向該裝置發(fā)射的指示。在其他實施方式中,該裝置可以包括以下中的一個或多個。多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元可以是信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,并且每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以包含信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示。信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)據(jù)的信元。該信元可以包含對可以向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示??梢栽跒榕c尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向該裝置發(fā)射的指示。收發(fā)機(jī)可以耦合至多個天線,并且收發(fā)機(jī)可以包括波束成形網(wǎng)絡(luò)??刂破骺梢耘渲糜糜谏筛郊拥亩鄠€波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元??刂破骺梢耘渲糜糜谑沟檬瞻l(fā)機(jī)經(jīng)由多個天線向網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射附加的多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元??刂破骺梢耘渲糜糜谑沟迷诎l(fā)射附加的多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元中的每個波束成形數(shù)據(jù)單元時,向波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。在又一實施方式中,一種方法包括接收被沖突損壞的第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射; 以及基于被沖突損壞的第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,確定與第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射相對應(yīng)的第一站點(diǎn)。該方法還包括響應(yīng)于確定第一站點(diǎn),向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。在其他實施方式中,該方法可以包括以下中的一個或多個。該方法可以包括接收被沖突損壞的第三波束成形訓(xùn)練發(fā)射;基于被沖突損壞的第三波束成形訓(xùn)練發(fā)射,確定與第三波束成形訓(xùn)練發(fā)射相對應(yīng)的第二站點(diǎn);以及響應(yīng)于確定第二站點(diǎn),向第二站點(diǎn)發(fā)射用于提示第二站點(diǎn)發(fā)射第四波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。確定第一站點(diǎn)可以包括從第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射中恢復(fù)源地址。該方法可以包括響應(yīng)于確定第一站點(diǎn),確定第一站點(diǎn)應(yīng)當(dāng)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的時間,其中去往第一站點(diǎn)的提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號包含該時間的指示符。該時間可以在為站點(diǎn)執(zhí)行波束成形訓(xùn)練所保留的時間段中。可以由中心站點(diǎn)在多個時間幀的第一時間幀期間接收第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,其中中心站點(diǎn)可以在多個時間幀中的相應(yīng)信標(biāo)間隔期間發(fā)射信標(biāo),并且其中可以在第一時間幀之后的第二時間幀的信標(biāo)間隔期間向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號??梢杂芍行恼军c(diǎn)在多個時間幀中的第一時間幀期間接收第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射, 并且其中中心站點(diǎn)可以在多個時間幀中的相應(yīng)信標(biāo)間隔期間發(fā)射信標(biāo)??梢栽诘谝粫r間幀期間并且在第一時間幀的信標(biāo)間隔以外向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。在又一實施方式中,一種裝置包括與多個天線耦合的收發(fā)機(jī)。該裝置還包括控制器,其配置用于基于第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射確定與第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射相對應(yīng)的第一站點(diǎn),其中第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射被沖突損壞??刂破鬟€配置用于響應(yīng)于確定第一站點(diǎn),使得收發(fā)機(jī)向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。在其他實施方式中,該裝置可以包括以下中的一個或多個??刂破骺梢耘渲糜糜诨诘谌ㄊ尚斡?xùn)練發(fā)射,確定與第三波束成形訓(xùn)練發(fā)射相對應(yīng)的第二站點(diǎn),其中第三波束成形訓(xùn)練發(fā)射被沖突損壞,以及響應(yīng)于確定第二站點(diǎn),使得收發(fā)機(jī)向第二站點(diǎn)發(fā)射用于提示第二站點(diǎn)發(fā)射第四波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號??刂破骺梢耘渲糜糜陧憫?yīng)于確定第一站點(diǎn),確定第一站點(diǎn)應(yīng)當(dāng)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的時間,其中去往第一站點(diǎn)的用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號包含該時間的指示符。該時間可以在為網(wǎng)絡(luò)視為新站點(diǎn)的站點(diǎn)保留的時間段中。該時間可以在為網(wǎng)絡(luò)視為已知站點(diǎn)的站點(diǎn)保留的時間段中。可以在多個時間幀中的第一時間幀期間接收第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,并且其中控制器可以使得收發(fā)機(jī)在多個時間幀中的相應(yīng)信標(biāo)間隔期間發(fā)射信標(biāo)。附加地,控制器可以使得收發(fā)機(jī)在第一時間幀之后的第二時間幀的信標(biāo)間隔期間向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。可以在多個時間幀中的第一時間幀期間接收第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,并且控制器可以使得收發(fā)機(jī)在多個時間幀中的相應(yīng)信標(biāo)間隔期間發(fā)射信標(biāo)。附加地,控制器可以使得收發(fā)機(jī)在第一時間幀期間并且在第一時間幀的信標(biāo)間隔以外向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。


圖IA是包括具有多個天線的發(fā)射機(jī)和具有單個天線的接收機(jī)的通信系統(tǒng)的框圖。圖IB是包括具有單個天線的發(fā)射機(jī)和具有多個天線的接收機(jī)的通信系統(tǒng)的框圖。圖IC是包括具有多個天線的發(fā)射機(jī)和具有多個天線的接收機(jī)的通信系統(tǒng)的框圖。圖2是配置用于基于扇區(qū)掃描而選擇并且應(yīng)用發(fā)射導(dǎo)向矢量的示例發(fā)射機(jī)的框圖。圖3是示出基于扇區(qū)掃描在站點(diǎn)之間交換信息以實現(xiàn)導(dǎo)向矢量選擇的一個示例的消息序列圖。圖4和圖5是示出基于扇區(qū)掃描在站點(diǎn)之間交換信息以實現(xiàn)導(dǎo)向矢量選擇的其他示例的消息序列圖。圖6是其中通過扇區(qū)掃描進(jìn)行波束成形可以用于波束成形訓(xùn)練的示例網(wǎng)絡(luò)的框圖。圖7是通信協(xié)議的超幀的示圖。圖8是多個站點(diǎn)使用PCP進(jìn)行的單個波束成形扇區(qū)掃描的一個示例的時序圖。圖9A是一種通信網(wǎng)絡(luò)的框圖,其中一個站點(diǎn)關(guān)于方向以按順序的方式執(zhí)行發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描,而另一站點(diǎn)關(guān)于方向以隨機(jī)化次序執(zhí)行發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。圖9B是一種通信網(wǎng)絡(luò)的框圖,其中兩個站點(diǎn)關(guān)于方向以隨機(jī)化次序執(zhí)行發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。圖10是示出向微微網(wǎng)中心點(diǎn)(PCP)發(fā)送的兩個波束成形訓(xùn)練發(fā)射之間的沖突以及一個示例回退例程的時序圖。圖11是PCP在沖突之后的兩個獨(dú)立信標(biāo)間隔期間輪詢站點(diǎn)的示例的時序圖。圖12是PCP在沖突之后的單個信標(biāo)間隔期間輪詢站點(diǎn)的示例的時序圖。圖13是PCP在沖突發(fā)生的信標(biāo)間隔期間輪詢站點(diǎn)的示例的時序圖。圖14是可以實現(xiàn)在此描述的方法的示例設(shè)備的框圖。
具體實施例方式下文詳細(xì)討論用于去除冗余波束成形訓(xùn)練發(fā)射和/或用于減少由于波束成形訓(xùn)練而造成的延遲的示例方法和裝置。然而,首先在總體上將用于執(zhí)行波束成形訓(xùn)練的示例方法和裝置的簡要概述作為背景進(jìn)行描述。波束成形訓(xùn)練的概述圖IA-圖IC是通信系統(tǒng)的若干示例的框圖,其使用此處稱為波束成形扇區(qū)掃描的技術(shù)來標(biāo)識用于經(jīng)由無線信道發(fā)射和接收數(shù)據(jù)的有效增益圖。為了簡便起見,圖IA-圖IC 示出了僅有兩個設(shè)備彼此通信的系統(tǒng)。然而,如下文進(jìn)一步描述的,系統(tǒng)也可以包括不止兩個設(shè)備,并且一個設(shè)備可以與若干其他設(shè)備通信。圖IA示出了無線通信系統(tǒng)10,在任何情況下,該無線通信系統(tǒng)10中的站點(diǎn)或者發(fā)射設(shè)備12通過無線通信信道向另一站點(diǎn)或者接收設(shè)備14發(fā)射信息。一般而言,所發(fā)射的信息可以是一個或多個數(shù)據(jù)單元(例如,分組、幀等)的形式。設(shè)備12和14中的每一個例如可以是基站或者移動臺。在圖IA的示例中,發(fā)射設(shè)備12裝備有定義天線陣列17的兩個或更多個天線16,而接收設(shè)備14裝備有單個天線 18。由此,無線通信系統(tǒng)10是多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)。為了簡單和簡明的目的,發(fā)射設(shè)備12示出為僅具有兩個天線16A和16B。然而,注意,發(fā)射設(shè)備12通??梢跃哂腥魏纹谕麛?shù)目的天線。在一個實現(xiàn)中,在發(fā)射期間,發(fā)射設(shè)備12控制天線16A和16B中的每個天線處的信號的相位和/或振幅,以定義輻射或者增益圖19。具體地,關(guān)于控制相位,發(fā)射設(shè)備12選擇導(dǎo)向矢量(或者“相量(Phasor)”),其指定一組相移角,并且向天線陣列17應(yīng)用導(dǎo)向矢量,從而定義相控天線陣列。例如,導(dǎo)向矢量可以為天線16A指定0°相移,并且為天線16B 指定35°相移。以這種方式,導(dǎo)向矢量定義了天線陣列17的發(fā)射或者接收方向,其可以稱為“扇區(qū)”。類似地,無線通信系統(tǒng)20 (參見圖1B)是單輸入多輸出(SIMO)系統(tǒng),其包括站點(diǎn)或者發(fā)射機(jī)22以及站點(diǎn)或者接收機(jī)24,其中發(fā)射機(jī)22具有單個天線26,而接收機(jī)24具有布置為天線陣列29的多個天線28。發(fā)射機(jī)22經(jīng)由單個天線26向接收機(jī)24發(fā)射信號,而接收機(jī)可以通過使用相應(yīng)的導(dǎo)向矢量控制天線28A-28B處的相移角來定義增益圖30。同時,圖IC中示出的無線通信系統(tǒng)31是多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng),其中站點(diǎn)或者發(fā)射機(jī)32和站點(diǎn)或者接收機(jī)34中的每一個都裝備有多個天線(分別地,36A-36B定義天線陣列37,而38A-38B定義天線陣列39)。發(fā)射機(jī)32和接收機(jī)34中的每一個都可以向相應(yīng)的天線陣列36或者38應(yīng)用導(dǎo)向矢量以定義增益圖40。裝備有多個天線并且在MIMO (或者諸如SIMO或者M(jìn)ISO之類的MIMO的退化形式之一)環(huán)境中操作的站點(diǎn)可以使用發(fā)射導(dǎo)向矢量Utx來定義發(fā)射出站數(shù)據(jù)時的增益圖,并且可以使用接收導(dǎo)向矢量Ukx來定義接收入站數(shù)據(jù)時的增益圖。引申開來,當(dāng)一對多天線設(shè)備 (例如,設(shè)備32和34)在兩個方向上交換數(shù)據(jù)時,這些設(shè)備可以定義導(dǎo)向矢量Utx1、Uex1、uTX2 和UKX2。另外,天線陣列有時可以在全方向接收圖模式或者準(zhǔn)全方向接收圖模式(即,非常接近全方向模式)011111‘中操作,其中天線陣列不加強(qiáng)或者抑制來自任何特定方向的信號的功率,或者天線陣列可以在全方向或者準(zhǔn)全方向發(fā)射圖模式omniTX中操作,其中天線陣列不加強(qiáng)或者抑制在任何特定方向發(fā)射的信號的功率。為了簡明的目的,下文將全方向和準(zhǔn)全方向模式二者稱為“全方向,,模式。一般而言,其中至少一個站點(diǎn)具有多個天線的任何通信站點(diǎn)對可以通過上文討論的扇區(qū)掃描來實現(xiàn)波束成形。通過扇區(qū)掃描進(jìn)行波束成形的一個示例將參考圖IC進(jìn)行描述。為了標(biāo)識有效(或者至少相對良好)的發(fā)射導(dǎo)向矢量UTX,多天線站點(diǎn)32可以向天線陣列37迭代地應(yīng)用一系列發(fā)射導(dǎo)向矢量Ul,u2,... un,并且使用天線陣列37以及使用相應(yīng)的發(fā)射導(dǎo)向矢量U1, u2,...un來發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元(例如,分組、幀等M1, d2,...dn。在這種意義上,每個發(fā)射導(dǎo)向矢量U1, u2,... Un對應(yīng)于訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元Cl1, d2,. . . dn之一(例如,U1 對應(yīng)于屯,U2對應(yīng)于d2,等等)。站點(diǎn)34可以使用任何期望的技術(shù)來評估每個接收的數(shù)據(jù)單元屯,d2,. . . dn的質(zhì)量,但是站點(diǎn)34可以不接收所有的數(shù)據(jù)單元屯,d2,. . . dn,并且由此可以不確定針對數(shù)據(jù)單元屯,d2,. . . dn中每一個的質(zhì)量度量。在一個實現(xiàn)中,站點(diǎn)34使用相同的接收導(dǎo)向矢量(或者全方向或準(zhǔn)全方向發(fā)射圖模式、單個天線等)來接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元Cl1, d2,. . . dn,并且評估接收的數(shù)據(jù)單元屯,d2, ... Cln的質(zhì)量。站點(diǎn)34可以向站點(diǎn)32 發(fā)射至少某些接收的數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量的指示(即,站點(diǎn)34接收的所有數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量度量或者與站點(diǎn)34接收的數(shù)據(jù)單元的某些子集相對應(yīng)的質(zhì)量度量,諸如質(zhì)量最高的三個數(shù)據(jù)單元)。站點(diǎn)32繼而可以基于站點(diǎn)34接收的數(shù)據(jù)單元的相對質(zhì)量,從導(dǎo)向矢量的集合Ul, U2,. . . Un或者基于導(dǎo)向矢量的集合Ul,u2,... Un選擇發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX。備選地,站點(diǎn)34可以基于站點(diǎn)34接收的數(shù)據(jù)單元的相對質(zhì)量,從導(dǎo)向矢量的集合U1, U2, . . . Un或者基于導(dǎo)向矢量的集合U1, u2,. . . un選擇發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX,并且可以繼而向站點(diǎn)32發(fā)射所選擇的導(dǎo)向矢量或者所選擇的導(dǎo)向矢量的指示。以這種方式,站點(diǎn)32通過進(jìn)行扇區(qū)掃描來執(zhí)行波束成形。在一些實施方式中,發(fā)射導(dǎo)向矢量Utx不需要與導(dǎo)向矢量U1, U2, . . .Un中的任何一個精確匹配,并且站點(diǎn)32 (或者站點(diǎn)34)可以使用與所接收的數(shù)據(jù)單元的序列屯,d2,. . . dn 相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量度量來推斷期望的發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX。在其他實施方式中,站點(diǎn)32 (或者站點(diǎn) 34)可以對若干導(dǎo)向矢量u(例如,前兩個、前三個等)進(jìn)行平均,以確定發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX, 并且這一技術(shù)可以稱為波束精化。一般而言,有可能應(yīng)用任何適當(dāng)?shù)乃惴ɑ谂c集合U1, U2, . . . Un(或者其子集)相對應(yīng)的接收的數(shù)據(jù)單元的評估質(zhì)量來生成發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX。站點(diǎn)34可以使用任何期望的技術(shù)來評估接收的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元d的質(zhì)量。例如,站點(diǎn)34可以測量所接收的信號的強(qiáng)度,計算與訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元d相關(guān)聯(lián)的信號的信噪比(SNR), 評估數(shù)據(jù)單元d中的數(shù)據(jù)的誤碼率(BER)等。一般而言,在此討論的波束成形技術(shù)可以與用于測量無線接收的質(zhì)量的任何方法一起使用。在一些實施方式中,站點(diǎn)32使用設(shè)置為對站點(diǎn)32和34可用的最可靠調(diào)制和編碼方案(MCS)集來發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元屯,d2,. . . dn。換言之,站點(diǎn)32可以選擇最慢的數(shù)據(jù)速率,并且在某些情況下,可以選擇由站點(diǎn)32和34支持的無線標(biāo)準(zhǔn)(例如,IEEE草案標(biāo)準(zhǔn) 802. 15)定義的最長前導(dǎo)碼。站點(diǎn)32和34由此可以增加訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元d從站點(diǎn)32成功傳播至站點(diǎn)34的概率。然而,在此討論的波束成形技術(shù)不需要任何特定的調(diào)制方案或者編碼速率。在一個實現(xiàn)中,站點(diǎn)32和34可以在相同時隙中執(zhí)行發(fā)射波束成形,在該相同時隙中,站點(diǎn)32向站點(diǎn)34發(fā)送請求執(zhí)行發(fā)射波束成形的請求消息。例如,在WPAN的特定上下文中,在其期間發(fā)送此類請求并且發(fā)生發(fā)射波束成形的時隙稱為信道分配時隙(“CTA”)。 備選地,站點(diǎn)32可以向網(wǎng)絡(luò)控制器(例如,微微網(wǎng)中心點(diǎn)(PCP))發(fā)射執(zhí)行發(fā)射波束成形的請求,并且作為響應(yīng),網(wǎng)絡(luò)控制器可以分配一個或若干時隙,在該一個或若干時隙期間,可以發(fā)送指定數(shù)目的訓(xùn)練單元,并且網(wǎng)絡(luò)控制器可以向站點(diǎn)32和34傳送調(diào)度信息。附加地或者備選地,網(wǎng)絡(luò)控制器可以調(diào)度一個或者雙方向上的發(fā)射波束成形(即,站點(diǎn)32處的發(fā)射波束成形和站點(diǎn)34處的發(fā)射波束成形)。接下來,圖2是站點(diǎn)100的示例發(fā)射機(jī)架構(gòu)的框圖,其包括天線陣列102、模擬/ 數(shù)字發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)路徑104、波束成形控制器106、用于存儲波束成形訓(xùn)練(BFT)信號的存儲器108和矢量選擇單元110。天線陣列102具有η個天線,其包括與相應(yīng)的延遲線130、132 和134耦合的天線120、122和124,其可以是數(shù)字可控的并且其定義波束成形網(wǎng)絡(luò)135。延遲線130、132和134中的每一個都可以將從相應(yīng)天線120、122或者124發(fā)射的信號移動相
11移角Θ。天線陣列102和延遲線130、132和134共同定義站點(diǎn)100的相控陣列。在發(fā)射波束成形過程期間,波束成形控制器106可以迭代地逐步通過上文討論的導(dǎo)向矢量序列Ul, U2, . . . un,并且根據(jù)矢量u的當(dāng)前值,向數(shù)字可控的延遲線130、132和134應(yīng)用相移角θ
9 2' · · · θ η°天線120-124可以共享共同的模擬/數(shù)字發(fā)射數(shù)據(jù)路徑,以減少站點(diǎn)100的實現(xiàn)成本。為此,分束器140可以使用任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來將來自發(fā)射數(shù)據(jù)路徑104—個信號應(yīng)用到天線120-124,其中該信號被移動了相應(yīng)的角度θ” θ2,... θη。在另一實施方式中,天線120-124中的每一個以及對應(yīng)的延遲線130-134可以耦合到獨(dú)立的數(shù)據(jù)路徑。如通常所知,模擬/數(shù)字發(fā)射數(shù)據(jù)路徑104可以包括諸如編碼器、交織器、調(diào)制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、 快速傅里葉逆變換(IFFT)處理塊等的組件中的某些或者全部。如上所述,發(fā)射機(jī)100可以從另一站點(diǎn)接收與發(fā)射機(jī)100發(fā)射的BFT訓(xùn)練信號中的至少某些相對應(yīng)的質(zhì)量指示符。在另一實現(xiàn)中,發(fā)射機(jī)100可以接收要應(yīng)用的導(dǎo)向矢量的指示符。矢量選擇單元110繼而可以使用質(zhì)量指示符或者導(dǎo)向矢量指示符來選擇導(dǎo)向矢量。波束成形控制器106繼而向天線陣列135應(yīng)用所選擇的導(dǎo)向矢量。在具有多個發(fā)射數(shù)據(jù)路徑的其他實現(xiàn)中,可以使用導(dǎo)向矩陣(導(dǎo)向矢量可以視為導(dǎo)向矩陣的一種類型),并且矢量選擇單元110可以稱為矩陣選擇單元110,其基于來自另一站點(diǎn)的、與所發(fā)射的發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元相對應(yīng)的反饋來選擇導(dǎo)向矩陣。發(fā)射機(jī) 100可以包括波束成形單元,其向來自多個發(fā)射數(shù)據(jù)路徑的信號應(yīng)用所選擇的波束導(dǎo)向矩陣。波束成形控制器106控制應(yīng)用哪個波束導(dǎo)向矩陣。一般而言,對于圖2中所示的接收機(jī)架構(gòu),可以使用硬件、處理器執(zhí)行的軟件指令、固件或者其組合來實現(xiàn)各個模塊104、106、108、110。另外,組件104、106、108、110中的某些可以是定制集成電路、專用集成電路(ASIC)等,例如通過電氣總線而可通信地耦合。 另外,延遲線130-134可以是數(shù)字或者模擬可控的。接下來,圖3-圖5是與若干示例方法相對應(yīng)的消息序列圖,一對通信設(shè)備(例如, 圖IA的12和14,圖IB的22和24,或者圖IC的32和34)可以使用所述示例方法,以支持以上參考圖2和圖3所討論的波束成形技術(shù)。參考圖3-圖5所討論的方法可以實現(xiàn)為用于WPAN、WLAN以及其他類型的網(wǎng)絡(luò)的通用波束成形協(xié)議。在此方面,注意,根據(jù)通信設(shè)備對中每一個通信設(shè)備處的多個天線的可用性、期望的魯棒性水平、計算復(fù)雜度、信道對稱性等,可以省略這些方法的某些消息或者步驟。圖3示出了用于聯(lián)合雙向發(fā)射(Tx)和接收(Rx)扇區(qū)掃描的示例方法150。例如,如果由一對多天線設(shè)備32和34實現(xiàn),則具有左側(cè)示出的時間軸的站點(diǎn)2可以對應(yīng)于設(shè)備34,而具有右側(cè)示出的時間軸的站點(diǎn)1可以對應(yīng)于設(shè)備32。然而,可以理解,術(shù)語“發(fā)射機(jī)”/ “發(fā)射設(shè)備”和“接收機(jī)”/ “接收設(shè)備”僅指物理設(shè)備的操作狀態(tài),而并不旨在總是將這些設(shè)備限制為在相應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)中僅進(jìn)行接收或者發(fā)射。例如,在操作期間的某時刻,圖IC 中的設(shè)備34可以作為發(fā)射機(jī)操作,而設(shè)備32可以作為接收機(jī)操作。在狀態(tài)152,站點(diǎn)2可以將其天線陣列設(shè)置為全方向接收圖模式omniKX,準(zhǔn)備用于站點(diǎn)1發(fā)起以確定發(fā)射導(dǎo)向矢量Utx1的扇區(qū)掃描過程進(jìn)行的Tx波束成形。如上所述并且下文詳述,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2可以已經(jīng)提前商議用于Tx波束成形過程的時隙,或者,作為另一示例,網(wǎng)絡(luò)控制器可以為方法150的某些或者全部消息交換分配一個或若干個時隙。站點(diǎn)1發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列156,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列156可以類似于以上討論的數(shù)據(jù)單元Cl1, d2,. . . dn。例如,序列156可以包括以相等間隔隔開的相等大小的、并且具有諸如序列編號的標(biāo)識符的數(shù)據(jù)單元。站點(diǎn)1使用不同的導(dǎo)向矢量u用于發(fā)射序列156中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元。序列156中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元可以包含這樣的信元(IE),該IE標(biāo)識在站點(diǎn)1處發(fā)起Rx掃描過程的請求以及指定在該過程期間要發(fā)射的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目。接下來,在狀態(tài)158,站點(diǎn)1可以將其天線陣列設(shè)置為全方向接收圖模式。而且,站點(diǎn)2可以通過發(fā)送訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列162 (同時迭代地切換導(dǎo)向矢量U)來發(fā)起Tx波束成形扇區(qū)掃描,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列162包含指定去往站點(diǎn)1的Tx扇區(qū)掃描過程的反饋的 IE(例如,最佳接收數(shù)據(jù)單元的標(biāo)識符),以及指示站點(diǎn)2處的Rx扇區(qū)掃描請求的附加IE, 其可能指定所請求的Rx扇區(qū)掃描過程中的期望訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目。在其他實施方式中,序列162中指定去往站點(diǎn)1的Tx扇區(qū)掃描過程的反饋的IE可以包含不止一個標(biāo)識符0。例如,站點(diǎn)2可以報告作為序列156的部分接收的“前三個”數(shù)據(jù)單元的標(biāo)識符、所接收的最好和最差的數(shù)據(jù)單元,以允許站點(diǎn)1評估發(fā)射傳播質(zhì)量、所有接收的數(shù)據(jù)單元的標(biāo)識符以及相對應(yīng)的質(zhì)量度量、或者與序列156相關(guān)的任何其他期望報告。在一個實施方式中,站點(diǎn)2確定發(fā)射導(dǎo)向矢量,并且將導(dǎo)向矢量的指示包括在序列162 中。響應(yīng)于處理序列162,站點(diǎn)1可以利用反饋消息166來應(yīng)答站點(diǎn)2,該反饋消息166 包含針對站點(diǎn)2處的Tx波束成形扇區(qū)掃描的反饋信息。站點(diǎn)1還可以選擇并且向其天線陣列應(yīng)用在序列162期間發(fā)送的反饋IE所指示的發(fā)射導(dǎo)向矢量。附加地,反饋消息166可以包含指示對來自站點(diǎn)2的Rx掃描請求的確認(rèn)的IE。確認(rèn)IE可以指定站點(diǎn)1計劃向站點(diǎn) 2發(fā)送的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目。在一個實現(xiàn)中,確認(rèn)IE中的數(shù)目應(yīng)當(dāng)與序列162中發(fā)送的數(shù)據(jù)單元中的數(shù)目相匹配。以這種方式,站點(diǎn)2接收對Rx掃描請求的顯示確認(rèn),并且還可以依賴于反饋消息166來同步后續(xù)Rx扇區(qū)掃描訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的時序。響應(yīng)于處理反饋消息166,站點(diǎn)2可以利用類似的反饋消息168來應(yīng)答,以便與來自站點(diǎn)1的Rx掃描請求同步。然而,注意,消息166和168是可選的。在狀態(tài)170,站點(diǎn)1向其天線陣列應(yīng)用所選擇的Tx發(fā)射導(dǎo)向矢量,并且發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元系列174。站點(diǎn)2使用不同的導(dǎo)向矢量以用于接收系列174中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,并且站點(diǎn)2基于系列174中每個接收的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的測量質(zhì)量來選擇接收導(dǎo)向矢量。 類似于可選的消息166和168,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2可以交換可選消息176和178,以確認(rèn)站點(diǎn)1 將向站點(diǎn)2發(fā)送的分組的數(shù)目(消息176),并且確認(rèn)站點(diǎn)1準(zhǔn)備接收訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元作為站點(diǎn)1處的Rx扇區(qū)掃描過程的一部分(消息178)。如上所指出的,這些可選消息允許站點(diǎn)1 和站點(diǎn)2在準(zhǔn)備扇區(qū)掃描過程中同步。當(dāng)從發(fā)射模式向接收模式切換時,該同步可以是有用的,例如,相對節(jié)省時間,或者當(dāng)站點(diǎn)1或者站點(diǎn)2處存在時鐘移位的風(fēng)險時,該同步可以是有用的。另外,如果站點(diǎn)1和站點(diǎn)2不使用消息166和168或者176和178,則Tx/Rx和 Rx/Tx轉(zhuǎn)換時間(S卩,站點(diǎn)在發(fā)射和接收模式之間切換所花費(fèi)的時間)可能需要在站點(diǎn)1和站點(diǎn)2處都固定,并且使相應(yīng)的另一站點(diǎn)已知。在另一實施方式中,消息166可以附加地包含來自站點(diǎn)1的Rx扇區(qū)掃描請求。在這種情況下,消息168因此可以包含對Rx扇區(qū)掃描請求的確認(rèn),同時序列176不需要包含 Rx扇區(qū)掃描請求。在一個實現(xiàn)中,這將有效地減少指定Rx扇區(qū)掃描請求的數(shù)據(jù)單元的數(shù)目。在狀態(tài)180,站點(diǎn)2向其天線陣列應(yīng)用所選擇的Tx發(fā)射導(dǎo)向矢量,并且發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元系列182。站點(diǎn)1使用不同的導(dǎo)向矢量用于接收系列182中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,并且站點(diǎn)1基于系列182中的每個接收的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的測量質(zhì)量來選擇接收導(dǎo)向矢量。如果站點(diǎn)1和站點(diǎn)2是有效校準(zhǔn)的,則可能不需要發(fā)送Rx波束成形序列。相反, 站點(diǎn)1可以簡單地指派Ukx1 = Utx1,而站點(diǎn)2可以類似地指派uKX2 = uTX20參考圖4,示例方法200提供了用于Tx和Rx波束成形的聯(lián)合雙向Tx和Rx扇區(qū)掃描。如果由一對多天線設(shè)備32和34實現(xiàn),例如,具有左側(cè)示出的時間軸的站點(diǎn)2可以對應(yīng)于設(shè)備34,而具有右側(cè)示出的時間軸的站點(diǎn)1可以對應(yīng)于設(shè)備32。然而,可以理解,術(shù)語 “發(fā)射機(jī)” / “發(fā)射設(shè)備”和“接收機(jī)” / “接收設(shè)備”僅指物理設(shè)備的操作狀態(tài),而并不旨在總是將這些設(shè)備限制為僅僅在相應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)中接收或者發(fā)射。例如,在操作期間的某時刻, 圖IC中的設(shè)備34可以作為發(fā)射機(jī)操作,而設(shè)備32可以作為接收機(jī)操作。在狀態(tài)202,站點(diǎn)2將其天線陣列設(shè)置為全方向接收圖模式omniKX,準(zhǔn)備用于站點(diǎn) 1發(fā)起以確定發(fā)射導(dǎo)向矢量Utx1的Tx波束成形的扇區(qū)掃描過程。如上討論以及下文詳述, 站點(diǎn)1和站點(diǎn)2可以提前商議用于Tx波束成形過程的時隙,或者作為另一示例,網(wǎng)絡(luò)控制器可以為方法200的某些或者全部消息交換分配一個或若干時隙。站點(diǎn)1發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列206,該訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列206可以類似于以上討論的數(shù)據(jù)單元屯,d2,. . . dn。站點(diǎn) 1使用不同的導(dǎo)向矢量u來發(fā)射序列206中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元。站點(diǎn)2接收全部或者部分(例如,由于丟失、拒絕等而減少)序列206,并且如上所述評估序列206中的每個數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量。在狀態(tài)208,站點(diǎn)2估計所接收的數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量。因為站點(diǎn)2使用全方向接收圖來接收序列206,所以每個所接收的數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量主要取決于站點(diǎn)1用于發(fā)射數(shù)據(jù)單元的導(dǎo)向矢量U。站點(diǎn)2標(biāo)識最佳接收數(shù)據(jù)單元(即,與最佳估計質(zhì)量相對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元),或者確定與序列206相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量度量,諸如如上所述。而且,在狀態(tài)208,站點(diǎn)2將站點(diǎn)2的天線陣列設(shè)置為全方向發(fā)射圖模式omniTX,并且站點(diǎn)2發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列210。同時,站點(diǎn)1接收序列210,同時切換接收導(dǎo)向矢量 u,以使得序列210中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元經(jīng)由不同的導(dǎo)向矢量來接收。序列210包括去往站點(diǎn)1的反饋,該反饋包括序列206中的最佳接收數(shù)據(jù)單元的標(biāo)識符,或者用于允許站點(diǎn)2 選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)射導(dǎo)向矢量的其他適當(dāng)信息。另外,序列210包括發(fā)起站點(diǎn)2處的Rx扇區(qū)掃描過程的請求。在圖4的示例中,站點(diǎn)2包括請求以及標(biāo)識在Rx扇區(qū)掃描過程期間要向站點(diǎn)2發(fā)射的訓(xùn)練單元的數(shù)目N2的信元(IE)。類似于站點(diǎn)1的Tx扇區(qū)掃描過程,站點(diǎn)1可以接收全部或者部分序列210,并且使用任何期望的技術(shù)評估序列210中每個數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量。站點(diǎn)1針對作為序列210的部分接收的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向其天線陣列應(yīng)用不同的導(dǎo)向矢量U。在接收到全部序列210(或者指示站點(diǎn)2已經(jīng)完成序列210的發(fā)射的本地超時事件)之后,站點(diǎn)1選擇最佳的一個或者若干導(dǎo)向矢量,并且使用該選擇來確定接收導(dǎo)向矢量另外,在接收序列210中的發(fā)射導(dǎo)向反饋之后,站點(diǎn)1將所報告的序列210中的一個或若干標(biāo)識符與用于發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列206的導(dǎo)向矢量序列相比較,并且向一個或若干標(biāo)識符應(yīng)用任何期望的選擇算法來選擇發(fā)射導(dǎo)向矢量%/。作為一個示例,站點(diǎn)1可以簡單地選擇用于發(fā)射所標(biāo)識的最佳訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的導(dǎo)向矢量作為U:。在狀態(tài)212,站點(diǎn)1向其天線陣列應(yīng)用發(fā)射導(dǎo)向矢量ιιτΛ注意,在狀態(tài)212,站點(diǎn) 2可能已經(jīng)確定在向站點(diǎn)2發(fā)射數(shù)據(jù)時哪個導(dǎo)向矢量產(chǎn)生(至少相對)有效的增益圖。站點(diǎn)1繼而可以使用導(dǎo)向矢量Utx1繼續(xù)向站點(diǎn)2發(fā)射N2個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元(序列216)。站點(diǎn) 1響應(yīng)于包括在序列210中的發(fā)起站點(diǎn)2處的Rx扇區(qū)掃描過程的請求而發(fā)射序列216。序列216可以包括站點(diǎn)2執(zhí)行發(fā)射波束成形訓(xùn)練的請求。類似于站點(diǎn)1的Rx扇區(qū)掃描過程,站點(diǎn)2可以接收全部或者部分序列216,并且使用任何期望的技術(shù)評估序列216中的每個數(shù)據(jù)單元的質(zhì)量。站點(diǎn)2針對作為序列216的部分接收的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向其天線陣列應(yīng)用不同的導(dǎo)向矢量U。在接收全部序列216(或者指示站點(diǎn)1已經(jīng)完成序列216的發(fā)射的本地超時事件)之后,站點(diǎn)2選擇最佳的一個或若干導(dǎo)向矢量,并且使用該選擇來確定接收導(dǎo)向矢量uKX2。在狀態(tài)220,站點(diǎn)1將其接收導(dǎo)向矢量設(shè)置為uKX2。響應(yīng)于對序列216中的發(fā)射波束成形訓(xùn)練的請求,站點(diǎn)2發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元序列222,同時在發(fā)射序列222中的每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元時切換導(dǎo)向矢量U。類似于站點(diǎn)1,站點(diǎn)2可以將序列數(shù)目或者另一類型的標(biāo)識符包括在每個訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元中,以使得站點(diǎn)1可以利用消息224中的最佳的一個或若干標(biāo)識符來回復(fù)。在接收消息224之后,站點(diǎn)2可以標(biāo)識發(fā)射導(dǎo)向矢量uTX2。在一些實施方式中,用于確定相應(yīng)矢量l^1、!^2、Utx2或者Utx1的每個過程可以占用獨(dú)立的時隙,以使得方法200在沒有有效地校準(zhǔn)站點(diǎn)1和站點(diǎn)2的情況下占用四個時隙。 在其他實施方式中,方法200的全部雙向Tx和Rx掃描過程可以在單個時隙中實現(xiàn),該單個時隙由網(wǎng)絡(luò)控制器預(yù)先分配或者由站點(diǎn)之一或者二者實時商議。另外,在一些實現(xiàn)中,可以分離參考圖4所討論的某些消息。例如,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2可以與請求Rx扇區(qū)掃描相獨(dú)立地報告與Tx扇區(qū)掃描有關(guān)的反饋。另外,參考圖4,一對設(shè)備(例如,圖IA的發(fā)射機(jī)12和接收機(jī)14),其中僅一個設(shè)備裝備有多個天線,例如可以通過控制消息210、216或者222中的參數(shù)而容易地繞過方法 200的某些階段或者步驟。特別地,為了向站點(diǎn)1指示站點(diǎn)2不需要Rx扇區(qū)掃描過程(因為站點(diǎn)2只具有一個天線),則站點(diǎn)2可以對將N2指定為0的IE進(jìn)行設(shè)置。另外,站點(diǎn)1 可以在方法200的持續(xù)期間保持該信息,以便省略站點(diǎn)2處的Rx扇區(qū)掃描和站點(diǎn)2處的Tx 扇區(qū)掃描二者(序列222)。當(dāng)然,當(dāng)多個天線可用但是不期望扇區(qū)掃描過程時,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2也可以選擇將N1或者N2設(shè)置為0。由此,如果站點(diǎn)2僅具有一個天線,則可以省略消息/消息序列216、222和224。如果站點(diǎn)1和站點(diǎn)2經(jīng)過良好校準(zhǔn),則交換方法200的某些訓(xùn)練序列可以是沒有必要的。相反,站點(diǎn)1可以簡單地指派Ukx1 = Utx1,而站點(diǎn)2可以類似地指派Utx2 = UKX2。圖5示出了與圖3的方法150很大程度上相似的方法250,不同之處在于在實現(xiàn)方法250時,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2使用扇區(qū)掃描執(zhí)行波束成形的多次迭代(或者“掃描”)。由此,掃描1可以包括與方法150的全部過程相同的狀態(tài)和消息交換。然而,方法250的掃描 1可以包括較少數(shù)目的扇區(qū)(即,矢量u,以及對應(yīng)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元d)。在這種意義上,掃描 1可以是方法250的“粗”掃描或者迭代。在下一次掃描中,站點(diǎn)1和/或站點(diǎn)2可以考慮先前的迭代而精化扇區(qū)的范圍。例如,站點(diǎn)1可以使用第一次掃描的結(jié)果來計算隨后的一次或多次掃描應(yīng)當(dāng)發(fā)生的近似范圍。以這種方式,站點(diǎn)1和站點(diǎn)2可以逐漸地獲得針對發(fā)射和接收導(dǎo)向矢量的有效值。方法250的迭代掃描可以在一個時隙中進(jìn)行,或者可以在跨多個時隙的時段中進(jìn)行。圖6是一種示例通信網(wǎng)絡(luò)300的框圖,其中可以在設(shè)備與站點(diǎn)之間使用扇區(qū)掃描以獲得發(fā)射波束成形矢量或者度量。網(wǎng)絡(luò)300例如可以是微微網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)300包括站點(diǎn)302、 304,306和308。如果網(wǎng)絡(luò)300是微微網(wǎng),則站點(diǎn)308可以是微微網(wǎng)中心點(diǎn)(PCP)。在其他實現(xiàn)中,站點(diǎn)308可以是接入點(diǎn)、基站等。如下文詳述,PCP 308發(fā)射信標(biāo)以向PCP 308附近的站點(diǎn)提示PCP 308的存在。當(dāng)站點(diǎn)(諸如站點(diǎn)302、304或者306)檢測到信標(biāo)時,該站點(diǎn)可以試圖建立與PCP 308的連接。連接的過程的一部分可以包括波束成形訓(xùn)練(BFT)。 BFT可以按照多種適合的方式執(zhí)行,包括如上所述的通過扇區(qū)掃描的BFT。在一個實現(xiàn)中,PCP 308協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)300中的通信。例如,PCP 308可以建立時間幀, 每個時間幀具有時隙,在時隙期間執(zhí)行不同類型的協(xié)議功能。每個時間幀可以開始于PCP 308發(fā)射一個或多個信標(biāo)。隨后在時間幀中,可以在站點(diǎn)302、304、306和308之間交換數(shù)據(jù)。在一個實現(xiàn)中,網(wǎng)絡(luò)300可以根據(jù)一種協(xié)議來操作,其為波束成形訓(xùn)練提供時隙。 例如,信標(biāo)間隔(或者超幀)可以包括用于波束成形訓(xùn)練的一個或多個時隙。當(dāng)站點(diǎn)302、 304、306檢測到信標(biāo)時,每個站點(diǎn)302、304、306可以在波束成形時隙期間向PCP 308發(fā)射數(shù)據(jù)。圖7是示例信標(biāo)間隔(或者超幀)350的示圖,其包括服務(wù)于不同目的的若干時隙。信標(biāo)間隔350的時序可以由PCP建立。信標(biāo)間隔350包括信標(biāo)時間(BT)時隙352、關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練(A-BFT)時隙354、分配時間(AT)時隙356、數(shù)據(jù)發(fā)射時間(DTT)時隙358和波束成形訓(xùn)練時間(BFTT)時隙360。在一個實現(xiàn)中,BT時隙352由PCP用于發(fā)射信標(biāo)。在一個實現(xiàn)中,A-BFT時隙354是用于尚未與PCP進(jìn)行波束成形的新站點(diǎn)來執(zhí)行與PCP的波束成形訓(xùn)練的時隙。AT時隙356用于在PCP與網(wǎng)絡(luò)中的站點(diǎn)之間交換管理幀,可以由PCP用于分配和調(diào)度DTT時隙358。由此,PCP可以使用AT時隙356來改變DTT時隙358內(nèi)的各個時隙(諸如服務(wù)時段(SP) 359、基于內(nèi)容的時段、BFT時段等)的長度。AT時隙356還可以用于交換例如用于關(guān)聯(lián)、信道測量等的管理幀。DTT時隙358可以用于在PCP與通信站點(diǎn)之間發(fā)射數(shù)據(jù),并且用于在通過信息請求和響應(yīng)而對彼此已知的非PCP站點(diǎn)之間發(fā)射數(shù)據(jù)。 如上所述,DTT時隙358可以包括可以由PCP分配和調(diào)度的時隙。BFTT時隙360可以用于利用已知站點(diǎn)(包括在PCP和站點(diǎn)之間以及在兩個非PCP站點(diǎn)之間)執(zhí)行BFT。BFTT時隙 360可以是DTT時隙358內(nèi)的時隙,并且由此可以由PCP分配/調(diào)度。雖然圖7示出了 DTT 時隙358末尾處的一個BFTT時隙360,但是可以在DTT時隙358內(nèi)的多個不同位置處包括一個或多個BFTT時隙360。一般而言,每個BFTT時隙360與一對站點(diǎn)(包括PCP)之間的波束成形訓(xùn)練機(jī)會相對應(yīng)。雖然圖7中示出了信標(biāo)間隔350具有按照特定次序的特定類型的時隙,但是可以包括一個或多個附加類型的時隙,可以省略一個或多個所示出的時隙,并且在給定信標(biāo)間隔期間,時隙的次序可以不同。當(dāng)新的站點(diǎn)系統(tǒng)希望與PCP連接時,新的站點(diǎn)可以試圖在A-BFT時隙354期間執(zhí)行 BFT。 由PCP執(zhí)行的通過扇區(qū)掃描的發(fā)射波束成形導(dǎo)致可觀的開銷。例如,當(dāng)PCP執(zhí)行與單個站點(diǎn)的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描時,每個掃描與32個不同方向的發(fā)射相對應(yīng),在一個特定實現(xiàn)中,估計這可能使用單個信標(biāo)間隔的5%。由此,發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描易于留下較少的時間用于實際數(shù)據(jù)傳輸。用于減小此類開銷的一種示例技術(shù)一般包括多個站點(diǎn)使用PCP進(jìn)行的單個發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。例如,當(dāng)?shù)谝徽军c(diǎn)執(zhí)行與PCP的BFT時,第二站點(diǎn)可以監(jiān)聽從PCP向第一站點(diǎn)的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描發(fā)射,并且可以使用從PCP向第一站點(diǎn)的扇區(qū)掃描發(fā)射來確定與用于PCP到第二站點(diǎn)的通信鏈路的波束成形相對應(yīng)的質(zhì)量度量。圖8是示出兩個信標(biāo)間隔550的時序圖。在第一信標(biāo)間隔550a中,站點(diǎn)552在 A-BFT時隙558a期間,向PCP 556發(fā)射與發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描相對應(yīng)的BFT數(shù)據(jù)單元 554。作為響應(yīng),PCP 556向站點(diǎn)552發(fā)射與發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描相對應(yīng)的數(shù)據(jù)單元560。 但是數(shù)據(jù)單元560也被站點(diǎn)562和站點(diǎn)564接收。站點(diǎn)562可以使用數(shù)據(jù)單元560來確定與用于PCP到站點(diǎn)562的通信鏈路的波束成形相對應(yīng)的質(zhì)量度量。類似地,站點(diǎn)564可以使用數(shù)據(jù)單元560來確定與用于PCP到站點(diǎn)564的通信鏈路的波束成形相對應(yīng)的質(zhì)量度量。在BFTT時隙566期間,站點(diǎn)562通過向PCP 556發(fā)送BFT數(shù)據(jù)單元568來執(zhí)行與 PCP 556的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。通常,PCP 556還將通過向站點(diǎn)562發(fā)送BFT數(shù)據(jù)單元570而執(zhí)行與站點(diǎn)562的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。但是如果站點(diǎn)562能夠使用數(shù)據(jù)單元 560來確定與用于PCP/站點(diǎn)562通信鏈路的波束成形相對應(yīng)的質(zhì)量度量,則可以跳過數(shù)據(jù)單元570的發(fā)射。由此,可以減少由BFT扇區(qū)掃描所造成的開銷。在信標(biāo)間隔550b的A-BFT時隙572期間,站點(diǎn)564通過向PCP 556發(fā)送BFT數(shù)據(jù)單元574來執(zhí)行與PCP 556的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。通常,PCP 556還將通過向站點(diǎn)564 發(fā)送BFT數(shù)據(jù)單元576來執(zhí)行與站點(diǎn)564的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。但是如果站點(diǎn)564能夠使用數(shù)據(jù)單元560來確定與用于PCP/站點(diǎn)564通信鏈路的波束成形相對應(yīng)的質(zhì)量度量, 則可以跳過數(shù)據(jù)單元576的發(fā)射。由此,可以減少由BFT扇區(qū)掃描所造成的開銷。在一個實現(xiàn)中,從站點(diǎn)發(fā)送的BFT數(shù)據(jù)單元中包括這樣的字段,該字段已經(jīng)從PCP 接收旨在用于另一站點(diǎn)的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元??梢詫⒃撟侄卧O(shè)置為指示站點(diǎn)是否希望跳過從PCP接收發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元。例如,站點(diǎn)562在向PCP 556 發(fā)送數(shù)據(jù)單元568時,可以設(shè)置這樣的字段。在接收到數(shù)據(jù)單元568時,PCP 556可以確定是否跳過向站點(diǎn)562發(fā)送數(shù)據(jù)單元570。類似地,站點(diǎn)564在向PCP 556發(fā)送數(shù)據(jù)單元574 時,可以設(shè)置這樣的字段。在接收到數(shù)據(jù)單元574時,PCP 556可以確定是否跳過向站點(diǎn)564 發(fā)送數(shù)據(jù)單元576。在一個實現(xiàn)中,BFT扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元可以包括用于指示PCP在執(zhí)行與站點(diǎn)的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描時可以采用多少掃描方向的字段。在一個實現(xiàn)中,站點(diǎn)將該字段設(shè)置為一個數(shù)目(例如0),其指示站點(diǎn)希望跳過從PCP接收發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元。在一些實現(xiàn)中,由PCP發(fā)送的信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用作發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元。例如,PCP可以在每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中包括用于指示其可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的數(shù)據(jù),并且PCP可以發(fā)射多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元使用不同的導(dǎo)向矢量來發(fā)射。 使用不同的導(dǎo)向矢量發(fā)射的多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元例如可以在BT時隙中發(fā)射??梢栽谛艠?biāo)數(shù)據(jù)單元中包括通過扇區(qū)掃描的發(fā)射波束成形(TxSW) IE,用于指示信標(biāo)數(shù)據(jù)單元還充當(dāng)TxSW訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元。接收具有TxSW IE的數(shù)據(jù)單元的站點(diǎn)可以選擇在其波束成形訓(xùn)練過程中跳過PCP TxSW階段。TxSW IE可以包括將由PCP在后續(xù)波束成形
17精化迭代中發(fā)射的波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的指示符。TxSW IE還可以包括用于請求和提供BFT反饋的字段(或者多個字段)。TxSff IE還可以包括用于指示站點(diǎn)可以向PCP發(fā)射的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的上限(例如,4、8、16、32、64等)的字段。TxSW IE還可以包括用于指示可以由站點(diǎn)向PCP發(fā)射的接收波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的上限(例如,4、8、16、32、64等)的字段。TxSW IE還可以包括用于提供后續(xù)波束成形精化參數(shù)的一個或多個字段。表1提供了 TxSW IE的一種示例格式。當(dāng)然,也可以使用其他適當(dāng)?shù)母袷?。例如,可以省略?中的一個或多個元素和/或可以添加一個或多個其他元素。利用表1的示例格式,可以使用不同的次序和/或不同的字段大小。表 1
次序信息大小(字節(jié))注釋1元素ID1TxSW IE2長度13波束精化參數(shù)4比特與波束精化有關(guān)的參數(shù)4FBCK-REQ8比特針對BFT請求的反饋5TX SLIMIT3比特在相反方向上發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描分組的數(shù)目的上限 (4、8、16、32、64)6RX SLIMIT3比特在相反方向上接收波束成形扇區(qū)掃描分組的數(shù)目的上限 (4、8、16、32、64)可以在信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中包括信標(biāo)遞減計數(shù)字段(CDOWN)字段。例如,CDOWN可以是信標(biāo)控制字段或者TxSW IE中的子字段。CDOWN是指示信標(biāo)幀到BT時隙的結(jié)尾的數(shù)目的計數(shù)器。在一個實現(xiàn)中,CDOWN充當(dāng)遞減計數(shù)器,并且在BT時隙的最后信標(biāo)幀中是0。CDOffN 可以具有任何適合的范圍。在一個實現(xiàn)中,CDOWN具有最大值63,并且在BT時隙的最后信標(biāo)幀中應(yīng)當(dāng)是0。如果站點(diǎn)不接收所有的信標(biāo)幀(例如,站點(diǎn)僅接收一個信標(biāo)幀),則站點(diǎn)可以基于接收的信標(biāo)幀中的CDOWN值以及信標(biāo)幀的持續(xù)時間來確定信標(biāo)時隙的末尾。如上所述,使用旨在用于其他站點(diǎn)的TxSW訓(xùn)練序列或者使用針對TxSW訓(xùn)練序列的信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以允許站點(diǎn)放棄使PCP向站點(diǎn)發(fā)射TxSW訓(xùn)練序列。在一個特定實現(xiàn)中, 每個TxSW訓(xùn)練序列使用5%的信標(biāo)間隔。由此,被跳過的每個TxSW訓(xùn)練序列可以顯著減小通信系統(tǒng)的開銷,即,更多信標(biāo)間隔可以用于用戶數(shù)據(jù)的交換而不是執(zhí)行波束成形訓(xùn)練。發(fā)射波束成形排序所選擇的在其中對發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描數(shù)據(jù)單元進(jìn)行發(fā)射的序列可以減少站點(diǎn)從PCP接收的感測延遲和/或幫助減少新的站點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射扇區(qū)掃描時的沖突的數(shù)目。圖9A是示出兩個站點(diǎn)(m和N2)執(zhí)行與站點(diǎn)P的發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描的示圖。在圖9A中, 箭頭的方向通常指示與P相關(guān)的波束的方向,而數(shù)字指示不同波束被發(fā)射的次序。站點(diǎn)m關(guān)于方向以按順序的方式發(fā)射。例如,站點(diǎn)m在開始方向開始,并且逐漸沿360度旋轉(zhuǎn)方向。由于方向性,站點(diǎn)P可能接收不到來自站點(diǎn)m的發(fā)射,直到第五次發(fā)射。另一方面,站點(diǎn)N2關(guān)于方向以較隨機(jī)化的方式發(fā)射。在圖9A中所示的示例中,站點(diǎn)N2的各個相鄰發(fā)射組(即,發(fā)射1和2 ;發(fā)射3和4 ;發(fā)射5和6 ;發(fā)射7和8)相隔180 度。因此,站點(diǎn)P僅可以接收站點(diǎn)N2在第二發(fā)射中的發(fā)射。由此,關(guān)于方向的隨機(jī)化發(fā)射次序更加快速地跨過圍繞站點(diǎn)的空間,并且由此減小另一站點(diǎn)接收發(fā)射的平均延遲。例如,在A-BFT時隙的開始,PCP需要感測信道并且決定新的站點(diǎn)是否進(jìn)行發(fā)射波束成形扇區(qū)掃描。如果PCP確定不存在新的站點(diǎn),則PCP可以結(jié)束A-BFT時隙并且較早地開始AT時隙。如果站點(diǎn)使用諸如圖9A中的站點(diǎn)N2的排序,則PCP可以在確定是否存在新的站點(diǎn)之前等待較少時間。作為另一示例,在發(fā)送信標(biāo)之前,PCP可以感測信道以確定在相同時刻其他PCP是否正在發(fā)射信標(biāo)。如果其他PCP使用諸如圖9A中的站點(diǎn)N2的排序,則 PCP可以在確定是否存在其他PCP發(fā)射之前等待較少時間。使用關(guān)于方向的隨機(jī)化排序還將幫助站點(diǎn)避免多個發(fā)射設(shè)備之間的不斷沖突。例如,使用關(guān)于方向的隨機(jī)化排序可以與信標(biāo)發(fā)射以及與A-BFT時隙期間的發(fā)射一起應(yīng)用??梢园凑斩喾N適當(dāng)?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)確定相關(guān)于方向的隨機(jī)化次序。作為一個示例, 第一發(fā)射的方向是隨機(jī)選擇的,并且后續(xù)發(fā)射的方向也可以從其余的方向中隨機(jī)選擇。作為另一示例,發(fā)射的子集的方向是隨機(jī)選擇的,并且基于隨機(jī)化的子集方向來決定性地確定其余發(fā)射的方向。例如,在圖9B中,奇數(shù)的發(fā)射被隨機(jī)化,而每個偶數(shù)序號的發(fā)射與先前的奇數(shù)序號發(fā)射相隔180度。作為又一示例,第一發(fā)射的方向是隨機(jī)化的,而所有后續(xù)發(fā)射的方向基于第一發(fā)射的方向而決定性地確定。如在此使用的,術(shù)語“隨機(jī)化”是指隨機(jī)和偽隨機(jī)確定二者。波束成形訓(xùn)練期間的沖突如先前所述,如果系統(tǒng)包括不止兩個設(shè)備,則可能在波束成形訓(xùn)練過程期間發(fā)生沖突。例如,再次參考圖7,如果多個站點(diǎn)試圖在相同的A-BFT時隙354期間執(zhí)行BFT,則可能發(fā)生沖突。當(dāng)沖突發(fā)生時,波束成形訓(xùn)練發(fā)射中承載的信息可能被損壞或者為PCP所不可辨別,并且無法完成BFT過程。圖10是示出若干信標(biāo)間隔370的時序圖。在第一信標(biāo)間隔370a中,站點(diǎn)372和站點(diǎn)374試圖在A-BFT時隙382a期間分別向PCP 380發(fā)射BFT數(shù)據(jù)單元376、378。沖突發(fā)生,并且每個站點(diǎn)372、374響應(yīng)于該沖突而執(zhí)行回退過程。在圖 10的示例中,站點(diǎn)372回退四個信標(biāo)間隔370,而站點(diǎn)374回退兩個信標(biāo)間隔370。由此,在信標(biāo)間隔370c中,站點(diǎn)374在A-BFT時隙382c期間發(fā)射BFT數(shù)據(jù)單元384。在信標(biāo)間隔 370e中,站點(diǎn)372在A-BFT時隙382e期間發(fā)射BFT數(shù)據(jù)單元386。如果兩個站點(diǎn)372,374 都碰巧選擇回退相同數(shù)目的信標(biāo)間隔,則可能發(fā)生另一沖突,并且重復(fù)回退過程。圖10中示出的回退過程可能是低效率的,并且可能浪費(fèi)大量的時間。除了低效率以外,A-BFT時間段382還可能不會在每個信標(biāo)間隔370期間發(fā)生。例如,網(wǎng)絡(luò)可以配置為使得每十個信標(biāo)間隔370發(fā)生一次A-BFT。A-BFT發(fā)生的頻率是效率與網(wǎng)絡(luò)接入延遲的折衷。當(dāng)A-BFT不在每個信標(biāo)間隔期間發(fā)生時,可以強(qiáng)制在A-BFT期間經(jīng)歷沖突的站點(diǎn)在試圖與PCP相關(guān)聯(lián)之前等待大量時間。例如,可以假設(shè)在A-BFT間隔期間存在k個新站點(diǎn)的概率是泊松分布,均值為G
權(quán)利要求
1.一種方法,包括生成多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,其中所述多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中的每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示;以及在為信標(biāo)發(fā)射保留的時隙期間,經(jīng)由多個天線發(fā)射所述多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元;其中發(fā)射所述多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括在發(fā)射每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元時,向波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述信元包含對可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括指示相應(yīng)波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元在所述多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的序列中的位置的相應(yīng)值,或者所述多個波束成形數(shù)據(jù)單元中在相應(yīng)波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元之后的波束成形訓(xùn)練單元的數(shù)目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括用于指示針對波束成形訓(xùn)練反饋的請求的字段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括用于指示針對波束成形訓(xùn)練反饋的請求的字段。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括具有一個或多個后續(xù)波束精化參數(shù)的字段。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括指示對可以在相反方向上發(fā)送的發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元或者接收波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的字段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,還包括 從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向所述站點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射的指示;以及響應(yīng)于從所述站點(diǎn)接收所述指示,跳過與所述站點(diǎn)的發(fā)射波束成形訓(xùn)練序列。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中在為與尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,從所述站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元進(jìn)行發(fā)射的指示。
11.一種裝置,包括與多個天線耦合的收發(fā)機(jī),所述收發(fā)機(jī)包括波束成形網(wǎng)絡(luò);控制器,配置用于生成多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,其中所述多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中的每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包括所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示;以及使得所述收發(fā)機(jī)在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間,經(jīng)由所述多個天線發(fā)射所述多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元;使得在發(fā)射每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元時向所述波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置,其中所述信元包含對可以在相反方向上發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其中所述控制器配置用于響應(yīng)于從站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向所述站點(diǎn)進(jìn)行發(fā)射的指示, 跳過與所述站點(diǎn)的發(fā)射波束成形訓(xùn)練序列。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置,其中在為與尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,從所述站點(diǎn)接收不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元進(jìn)行發(fā)射的指示。
16.一種方法,包括在站點(diǎn)處接收網(wǎng)絡(luò)控制器在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元或者所述網(wǎng)絡(luò)控制器向另一站點(diǎn)發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元;以及響應(yīng)于接收所述多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,向所述網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向所述站點(diǎn)發(fā)射的指示。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中所述多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元是信標(biāo)數(shù)據(jù)單元;其中每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包含所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示可以包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述信元包含對可以向所述網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。
20.一種裝置,包括收發(fā)機(jī);控制器,配置用于檢測網(wǎng)絡(luò)控制器在為信標(biāo)傳輸保留的時隙期間發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元或者網(wǎng)絡(luò)控制器向與所述裝置分離的另一站點(diǎn)發(fā)射的多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元; 以及響應(yīng)于接收所述多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元,使得所述收發(fā)機(jī)向所述網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向所述裝置發(fā)射的指示。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置,其中所述多個發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元是信標(biāo)數(shù)據(jù)單元;其中每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包含所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置,其中所述信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示包括包含波束精化訓(xùn)練序列的數(shù)目的信元。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置,其中所述信元包含對可以向所述網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送的波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元的數(shù)目的限制的指示。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置,其中在為與尚未波束成形的站點(diǎn)進(jìn)行波束成形訓(xùn)練保留的時隙中,發(fā)射不應(yīng)當(dāng)將發(fā)射波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元向所述裝置發(fā)射的指示。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置,其中所述收發(fā)機(jī)耦合至多個天線;其中所述收發(fā)機(jī)包括波束成形網(wǎng)絡(luò);其中所述控制器配置用于生成附加的多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元;以及其中所述控制器配置用于使得所述收發(fā)機(jī)經(jīng)由所述多個天線向所述網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)射所述附加的多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元;其中所述控制器配置用于使得在發(fā)射所述附加的多個波束成形訓(xùn)練數(shù)據(jù)單元中的每個波束成形數(shù)據(jù)單元時,向所述波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。
26.一種方法,包括接收被沖突損壞的第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射;基于被沖突損壞的所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,確定所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射與之對應(yīng)的第一站點(diǎn);以及響應(yīng)于確定所述第一站點(diǎn),發(fā)射去往所述第一站點(diǎn)的用于提示所述第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中確定所述第一站點(diǎn)可以包括從所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射中恢復(fù)源地址。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,還包括響應(yīng)于確定所述第一站點(diǎn),確定所述第一站點(diǎn)應(yīng)當(dāng)發(fā)射所述第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的時間;其中去往所述第一站點(diǎn)的用于提示所述第一站點(diǎn)發(fā)射所述第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號包含所述第一站點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在其發(fā)射所述第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的時間的指示符。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法,其中所述第一站點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在其發(fā)射所述第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的時間在為站點(diǎn)執(zhí)行波束成形訓(xùn)練所保留的時隙中。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法,其中由中心站點(diǎn)在多個時間幀中的第一時間幀期間接收所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射;其中所述中心站點(diǎn)在所述多個時間幀中的相應(yīng)信標(biāo)間隔期間發(fā)射信標(biāo);以及其中在所述第一時間幀之后的第二時間幀的信標(biāo)間隔期間,或者在第一時間幀期間并且在所述第一時間幀的信標(biāo)間隔以外,發(fā)射去往所述第一站點(diǎn)的用于提示所述第一站點(diǎn)發(fā)射所述第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。
31.一種裝置,包括與多個天線耦合的收發(fā)機(jī);以及控制器,配置用于基于第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射確定所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射與之對應(yīng)的第一站點(diǎn),其中所述第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射被沖突損壞;以及響應(yīng)于確定所述第一站點(diǎn),使得所述收發(fā)機(jī)發(fā)射去往所述第一站點(diǎn)的用于提示所述第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。
全文摘要
生成多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元,并且多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元中的每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元包含該信標(biāo)數(shù)據(jù)單元可以用于發(fā)射波束成形訓(xùn)練的指示。在為信標(biāo)發(fā)射所保留的時隙期間,經(jīng)由多個天線發(fā)射多個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元。在發(fā)射每個信標(biāo)數(shù)據(jù)單元時,向波束成形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不同的波束成形矢量。在另一方面,接收被沖突損壞的第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射?;诒粵_突損壞的第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射,確定與第一波束成形訓(xùn)練發(fā)射相對應(yīng)的第一站點(diǎn)。響應(yīng)于確定第一站點(diǎn),向第一站點(diǎn)發(fā)射用于提示第一站點(diǎn)發(fā)射第二波束成形訓(xùn)練發(fā)射的信號。
文檔編號H04W16/28GK102177742SQ200980140469
公開日2011年9月7日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者劉勇, 吳松平, 張鴻遠(yuǎn) 申請人:馬維爾國際貿(mào)易有限公司
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