專利名稱：：使用多單元陣列天線的信道估算和射束成形的通信系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的實(shí)施例涉及無(wú)線通信，并且一些實(shí)施例涉及使用符號(hào)調(diào)制的正交副載波通信的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：正交頻分復(fù)用是多載波發(fā)射技術(shù)的一個(gè)例子，它使用符號(hào)調(diào)制的正交副載波在可用的頻譜內(nèi)發(fā)送信息。當(dāng)這些副載波彼此正交時(shí)，它們可以在可用頻譜內(nèi)較之例如常規(guī)頻分復(fù)用(FDM)系統(tǒng)中的個(gè)體信道間隔緊密得多地在一起。為了獲得正交性，一個(gè)副載波可以在其他副載波的中心頻率上具有空值。副載波的正交性可以幫助降低系統(tǒng)內(nèi)副載波之間的干擾。在發(fā)射之前，副載波可以以低速率數(shù)據(jù)流來(lái)調(diào)制。符號(hào)的發(fā)送符號(hào)速率可能低，因此發(fā)送的信號(hào)可以高度容忍信道內(nèi)的多徑延遲擴(kuò)散。為此，許多現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)使用符號(hào)調(diào)制的正交副載波作為調(diào)制方案，以幫助信號(hào)在具有多徑反射和/或強(qiáng)干擾的環(huán)境中幸存。使用符號(hào)調(diào)制的正交副載波通信的通信系統(tǒng)因多徑衰落和其他信道狀況可能降低的信道容量。因此，普遍需要增加信道容量、改善信道均衡和/或降低多徑衰落的影響的裝置和方法，尤其在使用符號(hào)調(diào)制的正交副載波通信的系統(tǒng)中更是如此。所附權(quán)利要求針對(duì)本發(fā)明的一些不同實(shí)施例。但是，當(dāng)結(jié)合圖來(lái)考慮時(shí)詳細(xì)的描述提供本發(fā)明的實(shí)施例更全面的理解，其中在整個(gè)圖中相似的附圖標(biāo)記指相似的項(xiàng)。圖1圖示其中可以實(shí)施本發(fā)明一些實(shí)施例的無(wú)線通信環(huán)境；圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)的框圖；圖3圖示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的收發(fā)器的框圖；圖4圖示適于本發(fā)明一些實(shí)施例使用的正交頻分復(fù)用的包的時(shí)間頻率結(jié)構(gòu)；以及圖5是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的通信過程的流程圖。具體實(shí)施例方式以下描述和附圖充分地說(shuō)明本發(fā)明的一些特定實(shí)施例，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以實(shí)施它們。其他實(shí)施例可能結(jié)合結(jié)構(gòu)、邏輯、電、過程和其他變化。示例僅僅作為可能變化典型示例。除非明確要求，否則個(gè)體組件和功能是可選的，而且操作的順序可以變化。一些實(shí)施例的部分和特征可以包含在另一些中或替代它們。本發(fā)明實(shí)施例的范圍包括權(quán)利要求書的全部范圍以及那些權(quán)利要求的所有可得到的等效體。圖1圖示其中可以實(shí)施本發(fā)明一些實(shí)施例的無(wú)線通信環(huán)境。通信環(huán)境100包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線通信設(shè)備(WCD)102，該設(shè)備可以通過可以是雙向鏈路的通信鏈路108與接入點(diǎn)(AP)104通信。WCD102可以包括例如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、具有通信功能的膝上型和便攜式通勤者(commuter)、Web書寫板(webtablet)、無(wú)線電話、無(wú)線耳機(jī)、尋呼機(jī)、即時(shí)消息設(shè)備、MP3播放器、數(shù)碼相機(jī)以及可以無(wú)線接收和/或發(fā)送信息的設(shè)備。WCD102可以使用多載波發(fā)射技術(shù)與AP104通信，如使用正交副載波在分配的頻譜內(nèi)發(fā)送信息的正交頻分復(fù)用(OFDM)技術(shù)。WCD102和AP104還可以實(shí)施一種或多種通信標(biāo)準(zhǔn)，如IEEE802.lla、b或g標(biāo)準(zhǔn)的其中之一、數(shù)字視頻廣播地面(DVB-T)廣播標(biāo)準(zhǔn)或高性能無(wú)線電局域網(wǎng)(HiperLAN)標(biāo)準(zhǔn)。其他局域網(wǎng)(LAN)和無(wú)線區(qū)域網(wǎng)(WAN)通信技術(shù)也適于通過鏈路108的通信。除了有助WCD102之間的通信外，在一些實(shí)施例中，AP104還可以與諸如內(nèi)部網(wǎng)或因特網(wǎng)的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)114耦合，使WCD102可以訪問此類網(wǎng)絡(luò)。為了方便，術(shù)語(yǔ)“下行流”在此用于指從AP104到WCD102的方向上的通信，而術(shù)語(yǔ)“上行流”在本文中用于指從WCD102到AP104的方向上的通信，但是，術(shù)語(yǔ)下行流和上行流是可以互換的。WCD102可以支持對(duì)上行流和下行流通信利用不同頻譜的雙工通信，盡管這并非要求。在一些實(shí)施例中，上行流和下行流通信可以共享相同的頻譜用于在上行流和下行流兩個(gè)方向上的通信。雖然圖1圖示點(diǎn)到多點(diǎn)通信，但是本發(fā)明的實(shí)施例適于點(diǎn)到多點(diǎn)和點(diǎn)到點(diǎn)通信。在一些實(shí)施例中，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的通信節(jié)點(diǎn)(例如接入點(diǎn)104)可以利用多單元陣列天線106來(lái)估算通過鏈路108從一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源(例如WCD102)接收的通信信號(hào)的到達(dá)角110(例如theta(e))?？梢韵鄬?duì)于天線106的端射方向116來(lái)測(cè)量角度110，盡管本發(fā)明的范圍并不局限于此。信號(hào)源可以是在符號(hào)調(diào)制的正交副載波上通信的無(wú)線通信設(shè)備?？梢詮脑撘粋€(gè)或多個(gè)信號(hào)源的到達(dá)角估算信道系數(shù)，以增加信道容量，改善信道均衡和/或降低多徑衰落的影響。在一些實(shí)施例中，可以根據(jù)不同天線單元106接收的多個(gè)副載波上調(diào)制的一個(gè)符號(hào)來(lái)生成信道系數(shù)。在一些實(shí)施例中，AP104可以為無(wú)線通信設(shè)備提供一直到500英尺甚至更大范圍的通信，盡管本發(fā)明的范圍并不局限于此。在一些實(shí)施例中，還可以從到達(dá)角生成射束成形系數(shù)，通過使用多單元陣列天線106，改善一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源的通信信號(hào)的接收和/或發(fā)射。射束成形系數(shù)可以用于特定信號(hào)源方向上指導(dǎo)信號(hào)的接收和/或發(fā)射?？梢酝ㄟ^從該陣列的天線單元在副載波頻率上至少一個(gè)符號(hào)的響應(yīng)取樣來(lái)估算到達(dá)角，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。取樣的符號(hào)可以是具有已知值的訓(xùn)練符號(hào)。取樣可以在通過快速傅立葉變換(FFT)解調(diào)之后在所有副載波頻率上的相同符號(hào)執(zhí)行，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。通過射束成形，可以使用空分多址技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率再用。多單元陣列天線106可以是包括至少兩個(gè)定向或全向天線單元112的相控陣列天線。單元112可以包括偶極天線、單極天線、環(huán)形天線、微帶天線或適于接收和/或發(fā)射可以由AP104處理的RF信號(hào)的其他類型的天線。在一些實(shí)施例中，可以使用射束成形器來(lái)控制單元112之間的定相，以提供與WCD102的定向通信。在一些實(shí)施例中，定相可以在基帶上控制，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)的框圖。通信節(jié)點(diǎn)200可適于用作AP104(圖1)，雖然其他通信節(jié)點(diǎn)也可適用。在一些實(shí)施例中，通信節(jié)點(diǎn)200還可適于用作一個(gè)或多個(gè)WCD102(圖1)，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。通信節(jié)點(diǎn)200接收和/或發(fā)射與多單元陣列天線202的射頻(RF)通信。可以由收發(fā)器204將從天線202接收的RF信號(hào)轉(zhuǎn)換到基帶信號(hào)，并最終轉(zhuǎn)換到含有比特流的數(shù)據(jù)信號(hào)。收發(fā)器204還可以將含有比特流的數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換到用于通過天線202發(fā)射的基帶信號(hào)和RF信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)200還可以包括信號(hào)分離器206以分離接收的和發(fā)射的通信信號(hào)。通信節(jié)點(diǎn)200還可以包括數(shù)據(jù)處理部分208以處理經(jīng)由收發(fā)器204接收的數(shù)據(jù)信號(hào)以及生成由收發(fā)器204發(fā)射的數(shù)據(jù)信號(hào)。天線202可以包括多個(gè)天線單元212，它們可以對(duì)應(yīng)于天線單元112(圖1)。雖然信號(hào)分離器206圖示為節(jié)點(diǎn)200的分離單元，但是本發(fā)明并不局限于此。在一些實(shí)施例中，信號(hào)分離器206可以是天線202的一部分，而在另一些實(shí)施例中，天線202可以包括用于信號(hào)發(fā)射的一組天線單元，和用于接收信號(hào)的另一組天線單元，從而無(wú)需信號(hào)分離器206。在一些實(shí)施例中，通信節(jié)點(diǎn)200可以包括到有線設(shè)備和有線網(wǎng)絡(luò)的接口210，如到個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、或因特網(wǎng)的接口。在這些實(shí)施例中，通信節(jié)點(diǎn)200可有助于WCD102(圖1)與這些有線設(shè)備和/或網(wǎng)絡(luò)之間的通信。圖3圖示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的收發(fā)器的框圖。收發(fā)器300可適于用作收發(fā)器204(圖2、，雖然其他收發(fā)器配置也可以適用。收發(fā)器300可以包括RF電路302以經(jīng)由具有多個(gè)天線單元的多單元天線從信號(hào)源接收信號(hào)。該信號(hào)可以包括利用至少一個(gè)符號(hào)調(diào)制的多個(gè)副載波。收發(fā)器300還可以包括到達(dá)角(AOA)估算器304以根據(jù)至少兩個(gè)天線單元接收到的符號(hào)的副載波電平估算信號(hào)源的到達(dá)角。收發(fā)器300還可以包括信道系數(shù)生成器306，用于基于到達(dá)角的從信號(hào)源接收的通信的信道系數(shù)的生成。這些信道系數(shù)可以補(bǔ)償信號(hào)源與接入點(diǎn)之間的至少一些信道影響。收發(fā)器300還可以包括信道均衡器308，它可以響應(yīng)信道系數(shù)以提供均衡的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波310，從而導(dǎo)致改善的接收。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器300可以進(jìn)一步包括射束成形器系數(shù)生成器312，以基于到達(dá)角生成多單元天線的單元的射束成形系數(shù)。射束成形系數(shù)可以用于幫助定向信號(hào)接收和/或發(fā)射為特定信號(hào)源方向。在這些實(shí)施例中，收發(fā)器300可以進(jìn)一步包括射束成形器314。射束成形器314可以基于射束成形系數(shù)改變天線的方向性，并且在一些實(shí)施例中，射束成形器314可以改變接收和/或發(fā)射的信號(hào)的定相。在一些實(shí)施例中，射束成形可以在由RF電路302轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的RF信號(hào)和由多單元天線的單元發(fā)射信號(hào)之前完成。在一些實(shí)施例中，射束成形器314可以通過更改基帶級(jí)信號(hào)的定相來(lái)改變天線的方向性，該基帶級(jí)信號(hào)包括在通過RF電路302生成和/或接收正交頻分復(fù)用信號(hào)以由多單元天線發(fā)射和/或接收時(shí)使用的多個(gè)符號(hào)調(diào)制的副載波。通過射束成形，可以使用空分多址技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率再用。在一些實(shí)施例中，到達(dá)角估算器304可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器，以生成包含對(duì)應(yīng)于每個(gè)天線單元的FFT3提供的符號(hào)的解調(diào)導(dǎo)頻副載波的初始矩陣(例如X)。該處理器和存儲(chǔ)器還可以基本上從等式X=AD+N生成響應(yīng)矩陣(例如A)。在此等式中，“D”可以代表具有對(duì)應(yīng)于該符號(hào)的導(dǎo)頻副載波的元素的對(duì)角矩陣，而“N”可以代表不相關(guān)的噪聲矩陣。該處理器和存儲(chǔ)器可以使用搜索函數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)于到達(dá)角的峰值。該搜索函數(shù)可以基于響應(yīng)矩陣的分解。下文將對(duì)此作更詳細(xì)地描述。圖4圖示適于配合本發(fā)明一些實(shí)施例使用的正交頻分復(fù)用的包的時(shí)間頻率結(jié)構(gòu)。時(shí)間頻率結(jié)構(gòu)400是根據(jù)IEEE802.11(a)標(biāo)準(zhǔn)的包的例子；然而，包的其他時(shí)間頻率結(jié)構(gòu)同樣地可以適于配合本發(fā)明的一些實(shí)施例來(lái)使用。如結(jié)構(gòu)400中所示，具有已知訓(xùn)練值的符號(hào)是交叉線/陰影表示的。結(jié)構(gòu)400圖示在12個(gè)副載波404上調(diào)制的10個(gè)短訓(xùn)練符號(hào)402開始的包。這些符號(hào)可以包含已知的導(dǎo)頻副載波。短訓(xùn)練符號(hào)402隨后是兩個(gè)長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)406，然后是數(shù)據(jù)符號(hào)408。數(shù)據(jù)符號(hào)408可以包含4個(gè)導(dǎo)頻副載波410。在一些實(shí)施例中，到達(dá)角估算器304(圖3)可以基于訓(xùn)練符號(hào)402的其中之一的副載波404的天線響應(yīng)或基于訓(xùn)練符號(hào)406的其中之一來(lái)估算到達(dá)角，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。訓(xùn)練符號(hào)可以具有已知的訓(xùn)練值。在一些實(shí)施例中，信道均衡器308(圖3)可以為從信號(hào)源接收到的數(shù)據(jù)包的后續(xù)數(shù)據(jù)符號(hào)(例如符號(hào)408)提供均衡的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波。再次參考圖3，在一些實(shí)施例中，RF接收電路302通過多單元天線接收信號(hào)，并生成代表符號(hào)的串行符號(hào)流320。在一些實(shí)施例中，包可以包含短訓(xùn)練符號(hào)402(圖4)和長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)406(圖4)，跟著是數(shù)據(jù)符號(hào)408(圖4)。在一些實(shí)施例中，接收的信號(hào)可以具有在5與6GHz范圍之間的載波頻率，雖然本發(fā)明的實(shí)施例同樣適于例如在2與20GHz以及甚至更大范圍之間的載波頻率。在一些實(shí)施例中，符號(hào)調(diào)制的信號(hào)可以包含直到一百或更多的副載波。這些短訓(xùn)練符號(hào)可以在副載波的部分上發(fā)送，并且數(shù)據(jù)符號(hào)可以包含一個(gè)或多個(gè)已知的導(dǎo)頻副載波，雖然這并非要求。在一些實(shí)施例中，長(zhǎng)訓(xùn)練符號(hào)可以具有約4微秒的持續(xù)時(shí)間，而短訓(xùn)練符號(hào)可以具有約1微秒的持續(xù)時(shí)間。在一些實(shí)施例中，信號(hào)可以是紅外線(IR)信號(hào)。收發(fā)器300的接收器部分可以包括串行至并行(S/P)轉(zhuǎn)換器322以將串行符號(hào)流320的符號(hào)轉(zhuǎn)換成并行組的時(shí)域樣本324。循環(huán)冗余前綴(C/P)單元3從每個(gè)符號(hào)中消除循環(huán)冗余前綴?？焖俑盗⑷~變換(FFT)單元3對(duì)并行組的時(shí)域樣本330執(zhí)行FFT，以生成頻域符號(hào)調(diào)制的副載波332，以供均衡器308和到達(dá)角估算器304使用。到達(dá)角估算器304可以生成信號(hào)源的到達(dá)角估算，其可供信道系數(shù)生成器306使用以生成供均衡器308使用以獲得改善的副載波解調(diào)的信道系數(shù)。在一些實(shí)施例中，除了生成器306，還可以使用信道估算器(未示出)以生成供均衡器308使用的信道估算。均衡器308可以對(duì)FFT單元3提供的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波332執(zhí)行信道均衡。均衡器308可以使用信道系數(shù)生成器306提供的信道系數(shù)生成均衡的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波310。例如，頻域上的均衡可以通過頻域副載波332與代表信道估算的復(fù)數(shù)值的除法來(lái)執(zhí)行。因此，可以規(guī)格化均衡的頻域符號(hào)調(diào)制副載波332的量值，并將均衡的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波310的相位對(duì)齊到零原點(diǎn)，以便可以供解映射器334執(zhí)行進(jìn)一步處理。均衡的頻域符號(hào)調(diào)制的副載波310可以由解映射器334解映射以產(chǎn)生多個(gè)并行的符號(hào)。解映射器334可以根據(jù)發(fā)射器調(diào)制副載波的特定調(diào)制命令解映射并行符號(hào)。例如調(diào)制命令可以包括每個(gè)符號(hào)通信一個(gè)比特的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、每個(gè)符號(hào)通信兩個(gè)比特的正交相移鍵控(QPSK)、每個(gè)符號(hào)通信三個(gè)比特的8-PSK、每個(gè)符號(hào)通信四個(gè)比特的16正交振幅調(diào)制(16-QAM)、每個(gè)符號(hào)通信五個(gè)比特的32-QAM以及每個(gè)符號(hào)通信六個(gè)比特的64-QAM。調(diào)制命令還可以包括差分編碼的星型QAM(DSQAM)。還可以使用具有更低和甚至更高通信速率的命令。可以由分析器336將來(lái)自解映射器334的并行符號(hào)從并行形式轉(zhuǎn)換成串行流，該分析器可以對(duì)串行流執(zhí)行解交織操作。分析器336生成解碼的串行比特流338，以供數(shù)據(jù)處理單元(未示出)使用。收發(fā)器300的發(fā)射器部分可以包括分析器342，以編碼串行比特流340以生成并行符號(hào)。映射器344將并行符號(hào)映射到頻域符號(hào)調(diào)制的副載波346。IFFT單元348對(duì)頻域符號(hào)調(diào)制的副載波346執(zhí)行快速傅立葉逆變換(IFFT)以生成并行組的時(shí)域樣本350。CP電7路352對(duì)每個(gè)符號(hào)添加循環(huán)冗余前綴，以及并行至串行(P/S)電路邪4將并行組的時(shí)域樣本356轉(zhuǎn)換成用于RF電路302的串行符號(hào)流358。根據(jù)實(shí)施例，循環(huán)冗余前綴的長(zhǎng)度大于符號(hào)間干擾的長(zhǎng)度。雖然通信節(jié)點(diǎn)200(圖2)和收發(fā)器300圖示為具有幾個(gè)分離的功能電路單元，但是這些功能單元的一個(gè)或多個(gè)可以結(jié)合并且可以通過以下的組合來(lái)實(shí)施諸如包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的處理單元的軟件配置的單元、和/或其他硬件單元與軟件。例如，電路單元可以包括一個(gè)或多個(gè)處理單元，諸如微處理器、DSP、專用集成電路(ASIC)和用于執(zhí)行至少于此描述功能的各種硬件和邏輯電路的組合等。圖5是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的通信過程的流程圖。通信過程500可以由諸如AP104(圖1)的通信節(jié)點(diǎn)來(lái)執(zhí)行，雖然其他通信節(jié)點(diǎn)也可適用于執(zhí)行過程500。在一些實(shí)施例中，通信過程500可以由諸如WCD102(圖1)的通信設(shè)備來(lái)執(zhí)行。雖然過程500的各個(gè)操作是作為分離的操作來(lái)示出和描述的，但是上述各個(gè)操作的一個(gè)或多個(gè)可以同時(shí)執(zhí)行，而且無(wú)需按所示的次序來(lái)執(zhí)行這些操作。在操作502，經(jīng)由多單元天線從信號(hào)源接收包含有包含符號(hào)調(diào)制的副載波的數(shù)據(jù)包的至少一個(gè)符號(hào)的信號(hào)。在操作504，可以對(duì)代表如多單元天線的單元接收的符號(hào)的并行組的時(shí)域樣本執(zhí)行FFT。FFT可以為每個(gè)天線單元生成頻域符號(hào)調(diào)制的副載波。該符號(hào)可以是具有已知訓(xùn)練值的訓(xùn)練符號(hào)。在操作506，為信號(hào)源生成到達(dá)角估算。該到達(dá)角可以和多單元天線的端射方向有關(guān)。該到達(dá)角可以基于對(duì)符號(hào)的多于一個(gè)副載波頻率的天線單元的天線響應(yīng)來(lái)估算，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。在操作508，可以由到達(dá)角估算生成信道系數(shù)，以及在操作510，這些信道系數(shù)可以用于均衡包含后續(xù)從信號(hào)源接收的數(shù)據(jù)符號(hào)的符號(hào)。在操作512，可以基于到達(dá)角生成射束成形系數(shù)，以及在操作514，可以使用射束成形系數(shù)定向地將包含符號(hào)調(diào)制的副載波的通信信號(hào)發(fā)送到信號(hào)源(例如沿信號(hào)源的方向)。在一些實(shí)施例中，可以使用射束成形系數(shù)定向地從信號(hào)源接收包含符號(hào)調(diào)制的副載波的通信信號(hào)。在一些實(shí)施例中，可以對(duì)多個(gè)信號(hào)源的其中一個(gè)或多個(gè)重復(fù)或同時(shí)執(zhí)行過程500的操作。在這些實(shí)施例中，可以對(duì)不同的信號(hào)源個(gè)別地估算到達(dá)角，以及可以對(duì)不同的信號(hào)源生成信道和射束成形系數(shù)，并用于與信號(hào)源的通信。因此，可以實(shí)現(xiàn)增加的信道容量、改善的信道均衡和/或降低的多徑衰落的影響，雖然本發(fā)明的范圍并不局限于此。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，按如下例子所示，到達(dá)角估算器304(圖2)可以估算到達(dá)角，以及信道系數(shù)生成器306(圖幻可以生成信道系數(shù)?？紤]N-單元自適應(yīng)天線接收具有J個(gè)不同方向θ”...θ的J個(gè)用戶信號(hào)，其中角度θ^是相對(duì)于端射方向116(圖1)來(lái)測(cè)量的。在本示例中，假定Q是用于承載已知導(dǎo)頻子符號(hào)傳送的副載波的數(shù)量。其余(K-Q)個(gè)副載波可以用于信息承載子符號(hào)。在本示例中，假定N>Q。為一般起見，圖示了單個(gè)樣本的情況，這可以進(jìn)一步擴(kuò)充為多個(gè)樣本，其中可以取得平均估算。在單個(gè)樣本的情況中，可以在通過FFT解調(diào)之后以矩陣的形式收集信號(hào)，該矩陣可以通過如下等式描述。(I)X=AD+N在等式(1)中，X是一個(gè)矩陣，其中第i列可以對(duì)應(yīng)于對(duì)第i個(gè)副載波的天線陣列響應(yīng)。D是對(duì)角矩陣，其元素可以對(duì)應(yīng)于按信道系數(shù)連同相移比例換算的已知導(dǎo)頻符號(hào)。A是副載波頻率的陣列響應(yīng)矩陣。m對(duì)應(yīng)于第m個(gè)符號(hào)。N可以是空間和時(shí)間上不相關(guān)的噪聲矩陣。權(quán)利要求1.一種利用多單元陣列天線通過多個(gè)空分多址(SDMA)通信信道在無(wú)線多址網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)通信的多載波收發(fā)器，所述收發(fā)器包括射束成形器系數(shù)生成器，用于基于信道特性生成射束成形系數(shù)；以及射束成形器，用于將所述射束成形系數(shù)應(yīng)用于所述OFDM信號(hào)的副載波，以控制用于通過兩個(gè)或更多SDMA通信信道進(jìn)行通信的所述多單元陣列天線的單元之間的定相，所述兩個(gè)或更多SDMA通信中的每一個(gè)發(fā)送分離數(shù)據(jù)流。2.權(quán)利要求1的多載波收發(fā)器，還包括RF電路，耦合到所述多單元陣列天線以由所述射束成形器提供的基帶信號(hào)生成RF信號(hào)用于傳送，所述RF信號(hào)被定向到一個(gè)或更多信號(hào)源。3.權(quán)利要求2的多載波收發(fā)器，其中所述射束成形器將在基帶上應(yīng)用所述射束成形系數(shù)。4.權(quán)利要求3的多載波收發(fā)器，其中所述射束成形器將在基帶上對(duì)個(gè)體副載波的組應(yīng)用所述射束成形系數(shù)。5.權(quán)利要求4的多載波收發(fā)器，其中所述射束成形器系數(shù)生成器將基于接收的訓(xùn)練信號(hào)的到達(dá)角(AOA)來(lái)生成射束成形系數(shù)。6.一種利用多單元陣列天線通過多個(gè)空分多址(SDMA)通信信道在無(wú)線多址網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行正交頻分復(fù)用(OFDM)信號(hào)通信的方法，所述方法包括基于接收的訓(xùn)練信號(hào)生成射束成形系數(shù)；以及將所述射束成形系數(shù)應(yīng)用于所述OFDM信號(hào)的副載波，以控制用于通過兩個(gè)或更多SDMA通信信道進(jìn)行通信的所述多單元陣列天線的單元之間的定相，所述兩個(gè)或更多SDMA通信中的每一個(gè)發(fā)送分離數(shù)據(jù)流。7.權(quán)利要求6的方法，還包括由所述射束成形器提供的基帶信號(hào)生成RF信號(hào)用于通過所述多單元陣列天線傳送；以及將所述RF信號(hào)定向到一個(gè)或更多信號(hào)源。8.權(quán)利要求7的方法，其中在基帶上應(yīng)用所述射束成形系數(shù)。9.權(quán)利要求8的方法，其中在基帶上對(duì)個(gè)體副載波的組應(yīng)用所述射束成形系數(shù)。10.權(quán)利要求9的方法，其中基于接收的訓(xùn)練信號(hào)的到達(dá)角(AOA)來(lái)生成所述射束成形系數(shù)。11.一種通過多個(gè)空分多址(SDMA)信道利用正交頻分復(fù)用(OFDM)通信信號(hào)進(jìn)行通信的無(wú)線多址網(wǎng)絡(luò)中射束成形用方法，所述方法包括經(jīng)多個(gè)有關(guān)天線通過空間信道接收OFDM訓(xùn)練符號(hào)，每個(gè)所述有關(guān)天線包括多單元陣列天線的單元；基于所述訓(xùn)練符號(hào)的接收來(lái)生成所述空間信道的信道估計(jì)；基于所述信道估計(jì)來(lái)生成射束成形系數(shù)并將所述射束成形系數(shù)應(yīng)用于OFDM信號(hào)的個(gè)體副載波的組用于后續(xù)通信。12.權(quán)利要求11的方法，其中在基帶應(yīng)用所述射束成形系數(shù)以控制所述多單元陣列天線的單元之間的定相，以及其中包括所述多單元陣列天線的單元的所述有關(guān)天線被配置用于通過兩個(gè)或更多SDMA通信信道進(jìn)行通信，所述兩個(gè)或更多SDMA通信中的每一個(gè)發(fā)送分離數(shù)據(jù)流。13.權(quán)利要求12的方法，還包括基于接收的訓(xùn)練信號(hào)生成所述射束成形系數(shù)；以及發(fā)送RF信號(hào)到一個(gè)或更多信號(hào)源。全文摘要無(wú)線局域網(wǎng)的通信節(jié)點(diǎn)利用多單元陣列天線來(lái)估算可以在符號(hào)調(diào)制的正交副載波上通信的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源的到達(dá)角。可以根據(jù)該一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源的到達(dá)角估算信道系數(shù)，以增加信道容量，改善信道均衡和降低多徑衰落的影響。還可以執(zhí)行基于到達(dá)角的射束成形，以實(shí)現(xiàn)與一個(gè)或多個(gè)信號(hào)源通信的定向接收和/或發(fā)射。文檔編號(hào)H04L25/03GK102158269SQ20111003750公開日2011年8月17日申請(qǐng)日期2004年8月25日優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日發(fā)明者S·拉克施米帕蒂申請(qǐng)人:英特爾公司