毫米波通信網(wǎng)絡(luò)中的毫米波通信站及多址波束成形的方法
【專利摘要】本文一般描述毫米波通信站和用于毫米波網(wǎng)絡(luò)中的多址波束成形的方法的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，發(fā)起站通過(guò)公告波束成形訓(xùn)練(BFT)周期的扇區(qū)掃描(SS)時(shí)隙的數(shù)量以及各SS時(shí)隙的SS幀的數(shù)量來(lái)與一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)站執(zhí)行多址波束成形。在BFT周期的SS時(shí)隙之一內(nèi)從響應(yīng)站中的一個(gè)或多個(gè)接收一個(gè)或多個(gè)SS幀。發(fā)起站在一個(gè)SS時(shí)隙內(nèi)向響應(yīng)站傳送一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀，以便向響應(yīng)站指明用于與發(fā)起站進(jìn)行通信的天線配置。響應(yīng)站根據(jù)發(fā)起站公告的SS幀的數(shù)量來(lái)每個(gè)SS時(shí)隙傳送有限數(shù)量的SS幀，并且在波束成形訓(xùn)練周期的下一個(gè)SS時(shí)隙中傳送任何附加SS幀。各SS幀包含對(duì)發(fā)起站的用于與響應(yīng)站進(jìn)行通信的天線配置的指示。
【專利說(shuō)明】毫米波通信網(wǎng)絡(luò)中的毫米波通信站及多址波束成形的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例涉及毫米波通信站以及用于執(zhí)行波束成形的方法。一些實(shí)施例涉及使用毫米波頻率進(jìn)行通信的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，諸如無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)和無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)。一些實(shí)施例涉及按照無(wú)線吉比特聯(lián)盟(WGA)的規(guī)范進(jìn)行操作的毫米波網(wǎng)絡(luò)。

【背景技術(shù)】
[0002]許多常規(guī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用范圍一般在2至10千兆赫(GHz)之間的微波頻率進(jìn)行通信。這些系統(tǒng)主要由于所使用頻率的較長(zhǎng)波長(zhǎng)而一般采用全向或低方向性天線。這些天線的低方向性限制這類系統(tǒng)的吞吐量，使諸如實(shí)時(shí)視頻流播和高清晰電視(HDTV)之類的應(yīng)用難以實(shí)現(xiàn)。毫米波帶具有可用頻譜，并且能夠提供明顯更高等級(jí)的吞吐量；但是，由于毫米波的更高衰減等級(jí)，采用更多定向天線和波束成形技術(shù)。波束成形允許一對(duì)站獲得為后續(xù)通信挪動(dòng)的合乎需要的鏈路。
[0003]毫米波網(wǎng)絡(luò)存在的一個(gè)問(wèn)題是在嘗試建立或重新建立鏈路并且執(zhí)行波束成形訓(xùn)練的通信站之間發(fā)生的沖突。按照常規(guī)，每次只有單個(gè)通信站能夠采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(例如，微微網(wǎng)協(xié)調(diào)器點(diǎn)(PCP)、接入點(diǎn)或協(xié)調(diào)點(diǎn))來(lái)執(zhí)行波束成形訓(xùn)練。當(dāng)多個(gè)響應(yīng)站嘗試同時(shí)(即，在相同信標(biāo)間隔內(nèi))建立或重新建立鏈路時(shí)，這可引起顯著延遲。
[0004]因此，一般需要毫米波通信站以及用于多址波束成形的方法，它們?cè)试S不止一個(gè)響應(yīng)站采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器來(lái)執(zhí)行波束成形訓(xùn)練。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種由發(fā)起站執(zhí)行的用于多址波束成形的方法，所述方法包括:公告波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量以及各扇區(qū)掃描時(shí)隙的幀的數(shù)量；在所述波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)接收來(lái)自響應(yīng)站的反向扇區(qū)掃描幀；以及在所述扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)向所述響應(yīng)站傳送扇區(qū)掃描反饋幀，以便向所述響應(yīng)站指明用于與所述發(fā)起站進(jìn)行通信的天線配置，其中，對(duì)于多址波束成形，所述發(fā)起站配置成在所述波束成形訓(xùn)練周期的單個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙或者分開(kāi)的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)從所述響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收至少兩個(gè)反向扇區(qū)掃描中貞。
[0006]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種作為用于執(zhí)行多址波束成形的發(fā)起站進(jìn)行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括:公告波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量以及各扇區(qū)掃描時(shí)隙的扇區(qū)掃描幀的數(shù)量的處理電路；以及在所述波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)接收來(lái)自響應(yīng)站的反向扇區(qū)掃描幀的接收器電路，其中，對(duì)于多址波束成形，所述接收器電路配置成在所述波束成形訓(xùn)練周期的單個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙或者分開(kāi)的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)從所述響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收至少兩個(gè)反向扇區(qū)掃描幀。
[0007]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種作為用于與發(fā)起站執(zhí)行波束成形的響應(yīng)站進(jìn)行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括:從所述發(fā)起站接收公告波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量以及各扇區(qū)掃描時(shí)隙的扇區(qū)掃描幀的數(shù)量的通知的處理電路；在所述波束成形訓(xùn)練周期的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)向所述發(fā)起站傳送反向扇區(qū)掃描幀的發(fā)射器電路；以及在所述扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)接收指明用于與所述發(fā)起站進(jìn)行通信的天線配置的扇區(qū)掃描反饋幀的接收器電路，其中，所述響應(yīng)站根據(jù)所述發(fā)起站所公告的所述扇區(qū)掃描幀的數(shù)量來(lái)限制每個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙的反向扇區(qū)掃描幀的傳送；以及其中，所述響應(yīng)站在所述波束成形訓(xùn)練周期的后續(xù)扇區(qū)掃描時(shí)隙中傳送任何附加反向扇區(qū)掃描幀。
[0008]按照本發(fā)明的另一方面，提供一種作為用于與發(fā)起站執(zhí)行波束成形的響應(yīng)站進(jìn)行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括:處理電路，在波束成形訓(xùn)練周期開(kāi)始時(shí)發(fā)起隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程，以便確定所述波束成形訓(xùn)練周期的哪一個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙開(kāi)始傳送反向扇區(qū)掃描幀，并且如所述發(fā)起站所指明的，限制每個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙所傳送的反向扇區(qū)掃描幀的傳送；以及發(fā)射器電路，當(dāng)所述響應(yīng)站具有附加的扇區(qū)掃描幀要傳送時(shí)，在所述波束成形訓(xùn)練周期內(nèi)的下一個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙開(kāi)始時(shí)恢復(fù)所述反向扇區(qū)掃描幀的傳送。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的毫米波通信網(wǎng)絡(luò)；
[0010]圖2A示出根據(jù)一些實(shí)施例、由毫米波通信站的陣列天線提供的多個(gè)天線扇區(qū)；
[0011]圖2B示出根據(jù)一些實(shí)施例的陣列天線的一部分；
[0012]圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例的波束成形訓(xùn)練周期的時(shí)隙結(jié)構(gòu)；
[0013]圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的扇區(qū)掃描時(shí)隙的配置；
[0014]圖5示出根據(jù)一些實(shí)施例、用于多址波束成形的發(fā)起站與響應(yīng)站之間的通信；
[0015]圖6示出根據(jù)一些備選實(shí)施例、用于多址波束成形的發(fā)起站與響應(yīng)站之間的通?目;
[0016]圖7是根據(jù)一些實(shí)施例的毫米波通信站的框圖；以及
[0017]圖8是根據(jù)一些實(shí)施例的多址波束成形的過(guò)程。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下描述和附圖充分說(shuō)明了具體實(shí)施例，以便使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@些實(shí)施例。其它實(shí)施例可結(jié)合結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程和其它變更。一些實(shí)施例的部分和特征可包含在其它實(shí)施例的部分或特征中，或者作為其替代。權(quán)利要求中提出的實(shí)施例包含那些權(quán)利要求的所有可用等效物。
[0019]圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的毫米波通信網(wǎng)絡(luò)。毫米波通信網(wǎng)絡(luò)100包括使用毫米波進(jìn)行通信的多個(gè)毫米波通信站101-104。毫米波通信站101-104可利用陣列天線111在一個(gè)或多個(gè)天線扇區(qū)內(nèi)進(jìn)行通信。這些站其中之一、如通信站101可充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(例如PCP)來(lái)協(xié)調(diào)通信站101-104之間的通信以及控制對(duì)無(wú)線媒體的接入。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器可廣播信標(biāo)幀，信標(biāo)幀指明其中將要發(fā)生通信的信標(biāo)間隔的長(zhǎng)度。信標(biāo)幀可由其它站102-104接收，由此通知其它站102-104關(guān)于下一個(gè)信標(biāo)間隔將發(fā)生的時(shí)間。在一些實(shí)施例中，下一個(gè)信標(biāo)間隔可通過(guò)信標(biāo)傳輸來(lái)標(biāo)識(shí)。
[0020]根據(jù)一些實(shí)施例，通信站101可充當(dāng)發(fā)起站來(lái)發(fā)起與可稱作響應(yīng)站的其它通信站、如站102-104之間的波束成形訓(xùn)練(BFT)。在這些實(shí)施例中，發(fā)起站101可與一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)站、如響應(yīng)站102和103執(zhí)行多址波束成形。發(fā)起站101可公告BFT周期的扇區(qū)掃描(SS)時(shí)隙的數(shù)量以及各SS時(shí)隙內(nèi)的SS幀的數(shù)量。發(fā)起站101可在BFT周期的SS時(shí)隙之一內(nèi)從響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收一個(gè)或多個(gè)SS幀，并且可在一個(gè)SS時(shí)隙內(nèi)向響應(yīng)站傳送一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀，向響應(yīng)站指明天線配置以用于與發(fā)起站101進(jìn)行通信。所指明的天線配置可涉及特定天線扇區(qū)。
[0021]響應(yīng)站根據(jù)發(fā)起站101所公告的SS幀的數(shù)量來(lái)每個(gè)SS時(shí)隙傳送有限數(shù)量的SS幀。響應(yīng)站可在波束成形訓(xùn)練周期的下一個(gè)SS時(shí)隙中傳送任何附加SS幀。因此，不止一個(gè)響應(yīng)站可在信標(biāo)間隔內(nèi)執(zhí)行波束成形。此外，對(duì)SS時(shí)隙內(nèi)的SS幀的數(shù)量的限制幫助減少?zèng)_突，這可增加由發(fā)起站101接收SS幀的成功率。對(duì)于多址波束成形，發(fā)起站配置成在波束成形訓(xùn)練周期的單個(gè)扇區(qū)掃描時(shí)隙或者分開(kāi)的扇區(qū)掃描時(shí)隙內(nèi)從兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收至少兩個(gè)反向扇區(qū)掃描幀。下面更詳細(xì)地描述這些實(shí)施例。
[0022]在一些實(shí)施例中，通信站101-104可將相同頻帶用于傳送和接收。在這些實(shí)施例中，通信站101-104可采用時(shí)分復(fù)用(TDM)通信技術(shù)。
[0023]在一些實(shí)施例中，毫米波通信網(wǎng)絡(luò)100的通信站101-104可以實(shí)質(zhì)上按照諸如電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)、包括IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)和毫米波通信的建議規(guī)范(例如，日期為2005年12月的IEEE802.15任務(wù)組3c Call For Intent(CFI))的特定通信標(biāo)準(zhǔn)或建議規(guī)范進(jìn)行通信，但是本發(fā)明的范圍并不局限于這個(gè)方面，因?yàn)樗鼈冞€可適合于按照其它技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)傳送和/或接收通信。要獲得關(guān)于IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)的更多信息，請(qǐng)參閱“用于信息技術(shù)-電信和系統(tǒng)之間的信息交換的IEEE標(biāo)準(zhǔn)第15部分。在一些實(shí)施例中，毫米波通信網(wǎng)絡(luò)100的通信站101-104可實(shí)質(zhì)上按照WGA的規(guī)范進(jìn)行通信。
[0024]圖2A示出根據(jù)一些實(shí)施例、由毫米波通信站的陣列天線提供的多個(gè)天線扇區(qū)。陣列天線、如陣列天線111 (圖1)可用于提供多個(gè)天線扇區(qū)221。雖然為了便于說(shuō)明，圖2A僅示出12個(gè)天線扇區(qū)221，但是陣列天線111可提供更少或更多數(shù)量的天線扇區(qū)221。在一些實(shí)施例中，陣列天線111可提供多達(dá)50個(gè)或更多的天線扇區(qū)221。
[0025]圖2B示出根據(jù)一些實(shí)施例的陣列天線的一部分。在這些實(shí)施例中，部分222可以是陣列天線、如陣列天線111 (圖1)的一部分，并且可包括多個(gè)天線單元224，它們配置成利用波束成形技術(shù)在天線扇區(qū)221 (圖2A)內(nèi)傳送和接收毫米波信號(hào)。多個(gè)天線單元224可提供更高增益，并且允許波束寬度和波束方向由模擬或數(shù)字域的信號(hào)處理技術(shù)來(lái)控制。在這些實(shí)施例中，陣列天線111可作為在天線單元224之間具有預(yù)定間距的相控陣列進(jìn)行操作。
[0026]在一些實(shí)施例中，毫米波通信站101-104(圖1)可利用可配置成在各天線扇區(qū)221中選擇性地進(jìn)行傳送的一個(gè)或多個(gè)陣列天線111。在一些實(shí)施例中，每個(gè)天線扇區(qū)221可使用至少兩個(gè)天線單元224。在一些實(shí)施例中，陣列天線111可包括可配置成在天線扇區(qū)221中的任一個(gè)或多個(gè)中進(jìn)行傳送的多達(dá)64個(gè)或更多的天線單元224。
[0027]圖3示出根據(jù)一些實(shí)施例的波束成形訓(xùn)練周期的時(shí)隙結(jié)構(gòu)。信標(biāo)間隔(BI) 301包括BFT周期306，它可包含多個(gè)SS時(shí)隙304，并且前面可以有可統(tǒng)稱為信標(biāo)時(shí)間(BT) 302的一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)傳輸。信標(biāo)間隔301可有規(guī)律地重復(fù)，如圖所示。
[0028]根據(jù)多址波束成形實(shí)施例，發(fā)起站可公告當(dāng)前信標(biāo)間隔301的信標(biāo)傳輸中的BFT周期306的SS時(shí)隙304的數(shù)量以及各SS時(shí)隙304的扇區(qū)掃描SS幀的數(shù)量。信標(biāo)傳輸可包括扇區(qū)掃描，其中包括由發(fā)起站101所傳送的信標(biāo)幀供響應(yīng)站、如響應(yīng)站102-104接收。在這些實(shí)施例中，所公告的BFT周期306的SS時(shí)隙304的數(shù)量可跟隨當(dāng)前信標(biāo)間隔301中的BT302。換言之，公告SS時(shí)隙304的數(shù)量的信標(biāo)傳輸在SS時(shí)隙304的前面。在一些實(shí)施例中，BFT周期306是關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練(A-BFT)周期，但這不作要求。
[0029]圖4示出根據(jù)一些實(shí)施例的扇區(qū)掃描時(shí)隙的配置。SS時(shí)隙304包括用于發(fā)起站101所公告的每個(gè)SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量的第一時(shí)長(zhǎng)404以及用于單個(gè)SS反饋幀的第二時(shí)長(zhǎng)408。在一些實(shí)施例中，各SS時(shí)隙304可包括傳播延遲時(shí)間(aPropDelay)401，以便考慮發(fā)起站101 (圖1)與響應(yīng)站102 (圖1)之間的傳播延遲，以及第一時(shí)長(zhǎng)404與第二時(shí)長(zhǎng)408之間的波束成形接口空間(BFIS) 403 (或者短幀間空間(SIFS))。第一時(shí)長(zhǎng)404可以是響應(yīng)站102將預(yù)定數(shù)量的SS幀傳送給發(fā)起站所用的持續(xù)時(shí)間(aSSDurat1n)。第二時(shí)長(zhǎng)408可以是發(fā)起站101將至少單個(gè)SS反饋幀傳送給響應(yīng)站102其中之一所用的持續(xù)時(shí)間(aSSFBDurat1n)408。在這些實(shí)施例中，BFIS403可以是常數(shù)，并且也可在第二時(shí)長(zhǎng)408之后提供。
[0030]圖5示出根據(jù)一些實(shí)施例、用于多址波束成形的發(fā)起站與響應(yīng)站之間的通信。對(duì)于多址波束成形，發(fā)起站101可傳送一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)幀502，作為當(dāng)前信標(biāo)間隔301 (圖3)的BT 302內(nèi)的扇區(qū)掃描501。扇區(qū)掃描501可包括多個(gè)信標(biāo)幀502，并且可指明發(fā)起站101希望執(zhí)行BFT。發(fā)起站101可在信標(biāo)傳輸中公告BFT周期306 (圖3)的SS時(shí)隙304的數(shù)量以及各SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量。
[0031]發(fā)起站101可在BFT周期306 (圖3)的SS時(shí)隙304之一內(nèi)從響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收一個(gè)或多個(gè)SS幀504、506。作為響應(yīng)，發(fā)起站101可在SS時(shí)隙304內(nèi)將一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀508傳送給響應(yīng)站102和103。SS反饋幀508可用于向響應(yīng)站102和103指明用于與發(fā)起站101進(jìn)行通信的天線配置。根據(jù)一些實(shí)施例，響應(yīng)站102和103根據(jù)發(fā)起站101所公告的SS幀的數(shù)量來(lái)每個(gè)SS時(shí)隙304傳送有限數(shù)量的SS幀504。響應(yīng)站可在BFT周期306的下一個(gè)SS時(shí)隙中傳送任何附加SS幀504。
[0032]在這些實(shí)施例中，在信標(biāo)傳輸中公告的每個(gè)SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量可以是可在SS時(shí)隙304中傳送的SS幀的總數(shù)。如果響應(yīng)站具有例如36個(gè)天線扇區(qū)，但SS時(shí)隙304僅可準(zhǔn)許6個(gè)SS幀504，則響應(yīng)站將使用6個(gè)SS時(shí)隙304來(lái)完成全反向扇區(qū)掃描。
[0033]雖然用于毫米波通信網(wǎng)絡(luò)100的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器在本文中描述為發(fā)起站(即，正發(fā)起波束成形的站)，但這不作要求，因?yàn)椴灰欢ㄊ蔷W(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、而是任何站可作為發(fā)起站進(jìn)行操作并且發(fā)起波束成形。
[0034]在一些實(shí)施例中，發(fā)起站101可與毫米波通信網(wǎng)絡(luò)100中的一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)站執(zhí)行多址波束成形，用于調(diào)度A-BFT。在這些實(shí)施例中，不止一個(gè)響應(yīng)站能夠在單個(gè)信標(biāo)間隔內(nèi)調(diào)度并且執(zhí)行A-BFT。
[0035]在一些實(shí)施例中，SS反饋幀508中所指明的天線配置可指明供響應(yīng)站中的每個(gè)在與發(fā)起站101進(jìn)行通信時(shí)使用的天線扇區(qū)221 (圖2A)。在這些實(shí)施例中，發(fā)起站101可使用來(lái)自響應(yīng)站的SS幀504來(lái)識(shí)別從其中接收到最高質(zhì)量SS幀的響應(yīng)站的天線扇區(qū)221。發(fā)起站可在SS反饋幀508中向響應(yīng)站指明天線扇區(qū)221，供響應(yīng)站在后續(xù)通信中使用。來(lái)自響應(yīng)站的SS幀504還可向發(fā)起站101指明響應(yīng)站希望完成BFT以及隨后與發(fā)起站101進(jìn)行通信。來(lái)自響應(yīng)站的SS幀504還可向發(fā)起站101指明發(fā)起站要用于與各響應(yīng)站進(jìn)行通信的天線扇區(qū)221。
[0036]在一些實(shí)施例中，扇區(qū)掃描501包括在當(dāng)前信標(biāo)傳輸期間在發(fā)起站101的多個(gè)天線扇區(qū)的每個(gè)中傳送的信標(biāo)幀502。響應(yīng)站、如響應(yīng)站102和103可在其天線扇區(qū)的每個(gè)中傳送一個(gè)SS幀504。響應(yīng)站102和103保持在接收模式，以便接收來(lái)自發(fā)起站101的信標(biāo)幀和SS反饋幀508。發(fā)起站101可保持在接收模式，以便接收來(lái)自響應(yīng)站102和103的SS幀504。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)站102和103保持在全向接收模式，以便接收SS反饋幀508，但這不作要求。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)站可在其天線扇區(qū)的每個(gè)中傳送不止一個(gè)SS幀504,但這不作要求。
[0037]隨機(jī)補(bǔ)償實(shí)施例:
[0038]根據(jù)一些隨機(jī)補(bǔ)償實(shí)施例，響應(yīng)站可在BFT周期306開(kāi)始時(shí)發(fā)起隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程，以便確定以BFT周期306的哪一個(gè)SS時(shí)隙304開(kāi)始SS幀504的傳輸。響應(yīng)站可限制每個(gè)SS時(shí)隙304所傳送的SS幀504的數(shù)量，如發(fā)起站101在信標(biāo)傳輸中指明的那樣。當(dāng)響應(yīng)站102具有更多SS幀504要傳送時(shí)，響應(yīng)站可在當(dāng)前BFT周期306內(nèi)的下一個(gè)SS時(shí)隙開(kāi)始時(shí)恢復(fù)SS幀504的傳輸。
[0039]根據(jù)這些隨機(jī)補(bǔ)償實(shí)施例，當(dāng)響應(yīng)站102直到完成反向扇區(qū)掃描503才接收到來(lái)自發(fā)起站101的SS反饋幀508時(shí)，響應(yīng)站102可在當(dāng)前信標(biāo)間隔301的同一個(gè)BFT周期306內(nèi)重傳SS幀504。響應(yīng)站102還可發(fā)起隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程，以便確定在完成先前的反向扇區(qū)掃描503之后的哪一個(gè)SS時(shí)隙來(lái)重傳SS巾貞504。SS巾貞504可被認(rèn)為是反向SS中貞。
[0040]在這些隨機(jī)補(bǔ)償實(shí)施例中，發(fā)起站101可調(diào)度信標(biāo)間隔301中的時(shí)間，供響應(yīng)站中的每個(gè)完成波束成形，包括在當(dāng)前信標(biāo)間隔301或者下一個(gè)信標(biāo)間隔內(nèi)執(zhí)行波束成形細(xì)化階段(BRP)。發(fā)起站101可在SS反饋幀508中傳送調(diào)度，以便向各響應(yīng)站指明執(zhí)行波束成形細(xì)化的時(shí)間。在這些實(shí)施例中，反饋幀508可稱作準(zhǔn)許幀。在一些實(shí)施例中，BRP可在響應(yīng)站在BFT周期306中完成了 SS階段之后，在信標(biāo)間隔301中的任何時(shí)間發(fā)生。在BRP期間，可生成波束成形系數(shù)，以便定向天線波束，用于與其它站之間接收和傳送信號(hào)。
[0041]在一些實(shí)施例中，當(dāng)SS時(shí)隙304中剩余時(shí)間時(shí)，發(fā)起站101可在SS時(shí)隙304內(nèi)發(fā)送超過(guò)單個(gè)SS反饋幀508。在SS時(shí)隙304的大小為8幀的一個(gè)示例實(shí)施例中，如果存在分別具有一個(gè)和兩個(gè)天線扇區(qū)的兩個(gè)響應(yīng)站，則僅需要兩個(gè)SS幀來(lái)完成反向扇區(qū)掃描503。在完成其反向扇區(qū)掃描503之后，在當(dāng)前SS時(shí)隙304中余留附加時(shí)間，供發(fā)起站101向這兩個(gè)響應(yīng)站都發(fā)送SS反饋幀508。在這些實(shí)施例中，第二時(shí)長(zhǎng)408(圖4)并不局限于單個(gè)SS反饋幀508。
[0042]圖6示出根據(jù)一些備選實(shí)施例、用于多址波束成形的發(fā)起站與響應(yīng)站之間的通信。如圖6所示，發(fā)起站101可在信標(biāo)時(shí)間302期間傳送信標(biāo)幀502。在這些備選實(shí)施例中，響應(yīng)站、如響應(yīng)站102可在信標(biāo)傳輸之后的BFT周期306的第一 SS時(shí)隙603內(nèi)傳送一個(gè)SS幀604。當(dāng)SS反饋幀608直到完成響應(yīng)站102的整個(gè)反向扇區(qū)掃描之后才被響應(yīng)站102接收時(shí)，響應(yīng)站102可發(fā)起補(bǔ)償過(guò)程以確定包含隨機(jī)數(shù)量的SS時(shí)隙304的補(bǔ)償周期606，以便延遲BFT周期306內(nèi)的附加SS幀605的傳送。在完成SS幀605時(shí)，響應(yīng)站102可切換到接收模式，以便接收SS反饋巾貞609。在這些實(shí)施例中，反向扇區(qū)掃描可包括由響應(yīng)站所傳送的全部SS巾貞。響應(yīng)站可在各天線扇區(qū)傳送一個(gè)SS中貞。
[0043]在這些備選實(shí)施例中，在補(bǔ)償周期606期間接收到SS反饋幀時(shí)，響應(yīng)站102可避免在補(bǔ)償周期606之后延遲附加SS幀605的傳送。響應(yīng)站還可在SS反饋幀609被接收之后停止傳送附加SS幀605中的任一個(gè)。
[0044]在這些備選實(shí)施例中，當(dāng)補(bǔ)償周期606之后的BFT周期306中的剩余時(shí)間小于用于SS幀605和SS反饋幀608的時(shí)間時(shí)，響應(yīng)站可保持在接收模式，直到BFT周期結(jié)束(例如，在它能夠接收SS反饋幀609的情況下)。
[0045]如圖6的示例中所示,各響應(yīng)站102、103和104可具有不同數(shù)量的天線扇區(qū),相應(yīng)地，各站完成反向發(fā)射扇區(qū)掃描的時(shí)間是不同的。例如，響應(yīng)站102可具有單個(gè)天線扇區(qū)，并且傳送用于其反向扇區(qū)掃描的單個(gè)SS幀604，而響應(yīng)站103可具有三個(gè)天線扇區(qū)，并且可傳送用于其反向扇區(qū)掃描的三個(gè)SS幀614，以及響應(yīng)站104可具有十六個(gè)天線扇區(qū)，并且可傳送用于其反向扇區(qū)掃描的十六個(gè)SS幀624。在這個(gè)示例中，由于響應(yīng)站103在其反向扇區(qū)掃描的傳送期間沒(méi)有接收到扇區(qū)掃描反饋幀(即，三個(gè)SS幀614)，所以它可發(fā)起補(bǔ)償過(guò)程以確定補(bǔ)償周期616，以便延遲BFT周期306內(nèi)的附加反向SS幀615的傳送。
[0046]圖7是根據(jù)一些實(shí)施例的毫米波通信站的框圖。毫米波通信站700除其它部件夕卜，還可包括陣列天線722、波束成形電路702、發(fā)射器電路706、接收器電路708和處理電路704。毫米波通信站700可適合于用作毫米波通信站101-104(圖1)中的任一個(gè)或多個(gè)，如上所述。陣列天線722可包括多個(gè)天線單元，并且可配置成在多個(gè)天線扇區(qū)、如圖2A的天線扇區(qū)221中進(jìn)行通信。在一些備選實(shí)施例中，毫米波通信站700可利用切換波束天線，但是實(shí)施例的范圍并不局限于這個(gè)方面。在一些備選實(shí)施例中，毫米波通信站700可采用單個(gè)天線單元，但是實(shí)施例的范圍并不局限于這個(gè)方面。
[0047]根據(jù)一些實(shí)施例，波束成形電路702可將陣列天線722配置成在天線扇區(qū)221的每個(gè)中分開(kāi)傳送SS幀(例如，圖5的信標(biāo)幀502其中之一)。波束成形電路702還可將陣列天線722配置成接收反向扇區(qū)掃描幀(例如，圖5的幀504和506)。
[0048]根據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)毫米波通信站700作為用于與一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)站、如響應(yīng)站102和103執(zhí)行多址波束成形的發(fā)起站101進(jìn)行操作時(shí)，處理電路704可配置成公告BFT周期306 (圖3)的SS時(shí)隙304 (圖3)的數(shù)量以及各SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量。接收器電路708可配置成在BFT周期306的SS時(shí)隙304之一內(nèi)從響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收一個(gè)或多個(gè)SS幀504、506。發(fā)射器電路706可配置成在一個(gè)SS時(shí)隙304內(nèi)向響應(yīng)站傳送一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀508，以便向響應(yīng)站指明用于與發(fā)起站101進(jìn)行通信的天線配置。
[0049]根據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)毫米波通信站700作為用于與發(fā)起站執(zhí)行多址波束成形的響應(yīng)站、如響應(yīng)站102進(jìn)行操作時(shí)，處理電路704可從發(fā)起站、如發(fā)起站101接收公告BFT周期306的SS時(shí)隙304的數(shù)量以及各SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量的通知。發(fā)射器電路706可在BFT周期306的SS時(shí)隙304之一內(nèi)向發(fā)起站傳送一個(gè)或多個(gè)SS幀504、506。接收器電路708可配置成在一個(gè)SS時(shí)隙304內(nèi)接收指明用于與發(fā)起站進(jìn)行通信的天線配置的一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀508。響應(yīng)站可配置成根據(jù)發(fā)起站所公告的SS幀的數(shù)量來(lái)每個(gè)SS時(shí)隙304傳送有限數(shù)量的SS幀504，并且來(lái)自發(fā)起站的每個(gè)所傳送的SS幀可指明用于與響應(yīng)站進(jìn)行通信的天線配置。響應(yīng)站還可配置成在波束成形訓(xùn)練周期306的下一個(gè)SS時(shí)隙中傳送任何附加SS幀504。
[0050]根據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)毫米波通信站700作為用于與發(fā)起站、如發(fā)起站101執(zhí)行多址波束成形的響應(yīng)站、如響應(yīng)站102進(jìn)行操作時(shí)，處理電路704可配置成在BFT周期306開(kāi)始時(shí)發(fā)起隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程，以便確定BFT周期306的哪一個(gè)SS時(shí)隙304要開(kāi)始傳送SS幀504。處理電路704還可配置成限制每個(gè)SS時(shí)隙304所傳送的SS幀504的數(shù)量，如發(fā)起站所指明的那樣。當(dāng)響應(yīng)站具有更多SS幀504要傳送時(shí)，發(fā)射器電路706可配置成在當(dāng)前BFT周期306內(nèi)的下一個(gè)SS時(shí)隙開(kāi)始時(shí)恢復(fù)SS幀504的傳送。
[0051]毫米波通信站700可包括用于傳遞毫米波無(wú)線通信信號(hào)的其它電路，其中包括60GHz無(wú)線技術(shù)。在一些實(shí)施例中，毫米波通信站700可用于提供靈活接口，它可有效地嵌入家庭媒體網(wǎng)關(guān)、蜂窩電話、平板電視機(jī)(TV)、機(jī)頂盒、藍(lán)光播放機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、膝上型計(jì)算機(jī)以及許多其它多媒體和通信裝置。雖然毫米波通信站700示為具有若干分開(kāi)的功能單元，但是，功能單元中的一個(gè)或多個(gè)可被組合，并且可通過(guò)諸如包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的處理單元之類的軟件配置單元和/或其它硬件單元的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，一些單元可包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、DSP、專用集成電路(ASIC)、射頻集成電路(RFIC)以及用于執(zhí)行至少本文所述功能的各種硬件和邏輯電路的組合。在一些實(shí)施例中，毫米波通信站700的功能單元可表示在一個(gè)或多個(gè)處理單元上進(jìn)行操作的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。
[0052]圖8是根據(jù)一些實(shí)施例的多址波束成形的過(guò)程。過(guò)程800可由毫米波通信站、如毫米波通信站101-104(圖1)來(lái)執(zhí)行。
[0053]在操作802，發(fā)起站101可公告BFT周期306 (圖3)的SS時(shí)隙304 (圖3)的數(shù)量以及各SS時(shí)隙304的SS幀的數(shù)量。
[0054]在操作804，發(fā)起站101可在BFT周期306的SS時(shí)隙304之一內(nèi)從響應(yīng)站中的兩個(gè)或更多響應(yīng)站接收一個(gè)或多個(gè)SS幀504、506 (圖5)。響應(yīng)站可根據(jù)發(fā)起站101所公告的SS幀的數(shù)量來(lái)每個(gè)SS時(shí)隙304傳送有限數(shù)量的SS幀504。
[0055]在操作806，發(fā)起站可在一個(gè)SS時(shí)隙304內(nèi)向響應(yīng)站傳送一個(gè)或多個(gè)SS反饋幀508 (圖5)，以便向響應(yīng)站指明用于與發(fā)起站101進(jìn)行通信的天線配置。響應(yīng)站可在波束成形訓(xùn)練周期306的下一個(gè)SS時(shí)隙中傳送任何附加SS幀504。
[0056]提供“摘要”以符合要求允許讀者確定技術(shù)公開(kāi)的性質(zhì)和要點(diǎn)的摘要的37C.F.R.第1.72(b)節(jié)。應(yīng)當(dāng)理解，提交摘要并不是用于限制或解釋權(quán)利要求的范圍或含義。以下權(quán)利要求在此結(jié)合到詳細(xì)描述中，其中各權(quán)利要求本身代表分開(kāi)的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于無(wú)線通信的裝置，所述裝置包括: 接收器電路，所述接收器電路配置成在信標(biāo)間隔期間，接收扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在同一信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中； 處理電路，所述處理電路配置成使用隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程來(lái)選擇所述時(shí)隙之一；以及 發(fā)射器電路，所述發(fā)射器電路配置成在所選時(shí)隙期間傳送反向扇區(qū)掃描。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述接收器電路還配置成響應(yīng)于所述反向扇區(qū)掃描傳輸，在所述所選時(shí)隙期間接收反饋幀。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述裝置還配置成在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述裝置還配置成在與所述反向扇區(qū)掃描相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
5.一種無(wú)線通信的方法，所述方法包括: 由響應(yīng)站在信標(biāo)間隔期間，接收扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在同一信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中； 使用隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程來(lái)選擇所述時(shí)隙之一；以及 在所選時(shí)隙期間傳送反向扇區(qū)掃描傳輸。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,還包括:響應(yīng)于所述反向扇區(qū)掃描傳輸,在所述所選時(shí)隙期間接收反饋幀。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括:在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括:在與所述反向扇區(qū)掃描相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
9.一個(gè)或多個(gè)軟件配置的單元，所述單元被編程為提供指令以導(dǎo)致包括以下項(xiàng)的操作: 由無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的響應(yīng)站在信標(biāo)間隔期間，接收扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在與所述公告相同的信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中； 使用隨機(jī)補(bǔ)償過(guò)程來(lái)選擇所述時(shí)隙之一；以及 在所選時(shí)隙期間傳送反向扇區(qū)掃描傳輸。
10.如權(quán)利要求9所述的單元，其中，所述操作還包括:響應(yīng)于所述反向扇區(qū)掃描傳輸，在所述所選時(shí)隙期間接收反饋幀。
11.如權(quán)利要求10所述的單元，其中，所述操作還包括:在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
12.如權(quán)利要求10所述的單元，其中，所述操作還包括:在與所述反向扇區(qū)掃描相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
13.一種用于無(wú)線通信的裝置，所述裝置包括: 發(fā)射器電路，所述發(fā)射器電路配置成由發(fā)起站在信標(biāo)間隔期間傳送扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在與所述公告相同的信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，還包括接收器電路，所述接收器電路配置成在所指示時(shí)隙之一期間從響應(yīng)站接收反向扇區(qū)掃描中貞， 其中，所述發(fā)射器電路配置成在所述所指示時(shí)隙之一期間向所述響應(yīng)站傳送反饋幀。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述裝置還配置成在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述裝置還配置成在相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
17.一種無(wú)線通信的方法，包括: 由發(fā)起站在信標(biāo)間隔期間傳送扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在與所述公告相同的信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括: 在所指示時(shí)隙之一期間從響應(yīng)站接收反向扇區(qū)掃描幀，以及 在所述所指示時(shí)隙之一期間向所述響應(yīng)站傳送反饋幀。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括:在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括:在相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階 段。
21.—個(gè)或多個(gè)軟件配置的單元，所述單元被編程為提供指令以導(dǎo)致包括以下項(xiàng)的操作: 由發(fā)起站在信標(biāo)間隔期間傳送扇區(qū)掃描時(shí)隙的數(shù)量的指示的公告，所述扇區(qū)掃描時(shí)隙出現(xiàn)在與所述公告相同的信標(biāo)間隔期間的后續(xù)關(guān)聯(lián)波束成形訓(xùn)練周期(A-BFT)中。
22.如權(quán)利要求21所述的單元，其中，所述操作還包括: 在所指示時(shí)隙之一期間從響應(yīng)站接收反向扇區(qū)掃描幀；以及 在所述所指示時(shí)隙之一期間向所述響應(yīng)站傳送反饋幀。
23.如權(quán)利要求22所述的單元，其中，所述操作還包括:在所述A-BFT之后執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
24.如權(quán)利要求22所述的單元，其中，所述操作還包括:在相同的信標(biāo)間隔期間執(zhí)行波束成形細(xì)化階段。
【文檔編號(hào)】H04W16/28GK104079334SQ201410289641
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年10月6日
【發(fā)明者】C.科爾戴羅, A.卡舍爾, S.B.塔賴寧 申請(qǐng)人:英特爾公司