CN101755391B

CN101755391B - 具有用于多个客户站的独立数据的同步下行链路传输的接入点

Info

Publication number: CN101755391B
Application number: CN2008800249801A
Authority: CN
Inventors: 鲁希特·U·纳巴; 张鸿远; 娄蕙苓
Original assignee: Mawier International Trade Co Ltd
Current assignee: Kaiwei International Co; Marvell International Ltd; Marvell Asia Pte Ltd
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: CN101755391A; US8588144B2; WO2009012446A2; WO2009012446A3; JP6061278B2; EP2592766A1; JP2014039263A; EP2592766B1; US20120182982A1; EP2171879B1; US20140071973A1; JP2010534044A; US8144647B2; US9124402B2; US20090022128A1; EP2171879A2; US20150373709A1; US9480064B2; JP5350380B2; JP2016040952A

Abstract

一无线网络设备包括R个调制模块，其接收R个独立数据流、调制所述R个独立数据流，并且该模块应用多路复用矩阵以分别产生M个经调制的且经多路复用的数据流，其中R和M为大于1的整数。M个加法模块将所述M个经调制的且经多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流。M个发射器在同步下行链路传输(SDT)周期中，同步地发射所述M个数据流。

Description

具有用于多个客户站的独立数据的同步下行链路传输的接入点

与相关申请的交叉引用

本申请要求于2007年7月18日提交的美国临时专利申请第60/950,429号和于2008年5月30日提交的美国临时专利申请第61/057,609号的权益。上述申请的全部内容通过引用而并入此处。

技术领域

本发明涉及无线网络，并且更特别地，涉及具有用于多个无线客户站的独立数据的同步下行链路传输的接入点。

背景技术

此处提供的背景描述的目的在于一般地提出本公开的环境。目前所命名的发明人的工作，在此背景部分描述的工作的程度上，以及就说明书中可能不像提交时的现有技术一样获得承认的那些方面而言，本公开不明确也不暗示承认其为本公开的现有技术。

当运作在基础架构模式下时，无线局域网(WLAN)典型地包括接入点(AP)以及一个或多个客户站。WLAN在过去的十年中发展迅速。WLAN标准，如IEEE§§802.11a/b/g/n的发展主要集中于提高单用户峰值数据吞吐量。例如，IEEE§802.11b以11Mbps的单用户峰值数据吞吐量工作，IEEE§802.11a/g以54Mbps的单用户峰值数据吞吐量工作，并且IEEE§802.11n以600Mbps的单用户峰值数据吞吐量工作。

在这些WLAN中，单播模式(unicast mode)中，AP一次发射信息给一个客户站。可选择地，在组播模式中，同样的信息可以同步地发射给一组客户站。这个方法降低了网络的效率，因为其它客户站需要等待，直到当前客户站或客户站组被服务完。当发射同样的信息给一组客户站时，吞吐量可受限于客户站中接收效果最弱的一个用户。

发明内容

一种无线网络设备包括R个调制模块，该R个调制模块接收R个独立数据流、调制所述R个独立数据流，并且应用多路复用矩阵来产生M个经调制的且多路复用的数据流，其中R和M分别为大于1的整数。M个加法模块将所述M个经调制的并且经多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流。M个发射器在同步下行链路传输(SDT)周期中，同步地发射所述M个发射数据流

在其它特征中，所述无线网络设备同步地将所述M个发射数据流发射到R个客户站。所述无线网络设备将所述M个发射数据流中的第一个发射给至少两个客户站并且将所述M个发射数据流中的第二个发射给至少一个客户站。在所述SDT周期的R个分配的时隙期间，M个接收器分别从R个客户站接收R个应答信号(ACK)。所述R个调制模块中的每一个包括：空间映射模块，其对所述R个独立数据流中的每一个执行空间映射并产生M个空间数据流；M个调制映射模块，其接收所述M个空间数据流中相应的空间数据流并且输出一组音调；多路复用矩阵模块，其将所述多路复用矩阵应用在M组音调上；以及逆快速傅立叶变换模块，其与所述多路复用矩阵模块的输出通信。

在其它特征中，所述M个调制映射模块中的每一个包括正交调幅(QAM)模块。多路复用矩阵模块基于所述无线网络设备与所述R个客户站中的每一个之间的信道状况产生相应的多路复用矩阵。所述多路复用矩阵模块确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最小化发射到所述R个客户站中的其它客户站的信号的信号能量来确定的。所述多路复用矩阵模块确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最大化所述R个客户站的最小信号与干扰和噪声比来确定的。所述多路复用矩阵模块基于所述R个客户站的信号与干扰和噪声比(SINR)来确定所述多路复用矩阵。

在其它特征中，所述多路复用矩阵对所述M个发射数据流的音调的振幅和相位中的至少一个进行调整。通过所述无线网络设备发射的发射信号矢量s是根据：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

其中，x_i是期望给第i个客户站的信息矢量，W_i是用于第i个客户站的多路复用矩阵。

在其它特征中，接收器从所述R个客户站接收信道状态信息(CSI)。可选择地，信道状况估计器基于从所述R个客户站接收到的信号估计出信道状态信息。所述R个独立数据流被安排为子帧、帧、或分组。

一种方法包括接收R个独立数据流；调制所述R个独立数据流；应用多路复用矩阵来分别产生M个经调制的且经多路复用的数据流，其中R和M为大于1的整数；将所述M个经调制的且多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流；以及，在同步下行链路传输(SDT)周期中，同步地发射所述M个发射数据流。

在其它特征中，所述方法包括同时发射所述M个发射数据流到R个客户站。所述方法包括发射所述M个发射数据流中的第一个到至少两个客户站并且发射所述M个发射信号中的第二个到至少一个客户站。所述方法包括在所述SDT周期中的R个分配的时隙中，接收来自所述R个客户站R个应答信号(ACK)。所述方法包括对所述R个独立数据流中的一个执行空间映射并且产生M个空间数据流；接收所述M个空间数据流中相应的空间数据流并且输出M组音调；应用多路复用矩阵在所述M组音调上；以及，执行逆快速傅立叶变换。

在其它特征中，所述M个调制映射模块中的每一个包括正交调幅(QAM)模块。所述方法包括，基于所述无线网络设备和所述R个客户站中的每一个之间的信道状况产生相应的多路复用矩阵。所述方法包括：确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最小化发射到所述R个客户站中的其它客户站的信号的信号能量来确定的。所述方法包括：确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最大化所述R个客户站的最小信号与干扰和噪声比来确定的。所述方法包括基于所述R个客户站的信号与干扰和噪声比(SINR)来确定所述多路复用矩阵。所述方法包括对所述M个发射数据流的音调的振幅和相位中的至少一个进行调整。发射信号矢量s是基于：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

其中x_i是期望给第i个客户站的信息矢量，W_i是用于第i个客户站的多路复用矩阵。

在其它特征中，所述方法包括从所述R个客户站接收信道状态信息(CSI)。所述方法包括基于从所述R个客户站接收到的信号估计信道状态信息。所述R个独立数据流被安排为子帧、帧、或分组。

一种无线网络设备包括R个调制装置，其用于接收R个独立数据流，用于调制所述R个独立数据流，并且用于应用多路复用矩阵以分别产生M个经调制的且经多路复用的数据流，其中R和M为大于1的整数。M个加法装置将所述M个经调制的且经多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流。M个发射装置在同步下行链路传输(SDT)周期中，同步发射所述M个发射数据流。

在其它特征中，所述无线网络设备同步地将所述M个发射数据流发射到R个客户站。所述无线网络设备将所述M个发射数据流中的第一个发射到至少两个客户站并且将所述M个发射数据流中的第二个发射到至少一个客户站。M个接收装置分别在所述SDT周期的R个分配的时隙中，从R个客户站接收R个应答信号(ACK)。所述R个调制装置中的每一个包括：空间映射装置，用于对所述R个独立数据流中的一个独立数据流执行空间映射并且用于产生M个空间数据流；M个调制映射装置，用于接收所述M个空间数据流中相应的空间数据流并且用于输出M组音调；多路复用矩阵装置，用于将所述多路复用矩阵应用在所述M组音调上；以及逆快速傅立叶变换装置，用于与所述多路复用矩阵装置的输出通信。

在其它实施方式中，所述M个调制映射装置中的每一个执行正交调幅(QAM)。多路复用矩阵装置基于所述无线网络设备与所述R个客户站中的每一个之间的信道状况产生相应的多路复用矩阵。所述多路复用矩阵装置确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最小化发射到所述R个客户站中的其它客户站的信号的信号能量来确定的。所述多路复用矩阵装置确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最大化所述R个客户站的最小信号与干扰和噪声比来确定的。所述多路复用矩阵装置基于所述R个客户站的信号与干扰和噪声比(SINR)来确定所述多路复用矩阵。所述多路复用矩阵对所述M个发射数据流的音调的振幅和相位中的至少一个进行调整。

在其它特征中，通过所述无线网络设备发射的发射信号矢量s是基于：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

在其它特征中，接收装置从所述R个客户站接收信道状态信息(CSI)。

在其它特征中，信道状况估计装置基于从所述R个客户站接收到的信号估计出信道状态信息。所述R个独立数据被安排为子帧、帧、或分组。

计算机程序，其存储在计算机可读的介质上并且由处理器运行，该程序包括：接收R个独立数据流；调制所述R个独立数据流；应用多路复用矩阵以分别产生M个经调制的且经多路复用的数据流，其中R和M为大于1的整数；将所述M个经调制的且经多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流；以及，在同步下行链路传输(SDT)周期中，同步发射所述M个发射数据流。

在其它特征中，所述计算机程序还包括同时发射所述M个发射数据流到R个客户站。所述计算机程序包括发射所述M个发射数据流中的第一个到至少两个客户站并且发射所述M个发射数据流中的第二个到至少一个客户站。所述计算机程序包括在所述SDT周期的R个分配的时隙中，从所述R个客户站接收R个应答信号(ACK)。

在其它特征中，所述计算机程序包括对所述R个独立数据流中的一个执行空间映射并且产生M个空间数据流；接收所述M个空间数据流中相应的空间数据流并且输出M组音调；向所述M组音调应用所述多路复用矩阵；以及，执行逆快速傅立叶变换。

在其它特征中，M个调制映射模块中的每一个包括正交调幅(QAM)模块。所述计算机程序包括，基于所述无线网路设备和所述R个客户站中的每一个之间的信道状况产生相应的多路复用矩阵。所述计算机程序包括：确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最小化发射到所述R个客户站中的其它客户站的信号的信号能量来确定的。所述计算机程序包括：确定用于所述R个客户站中的一个客户站的多路复用矩阵，该多路复用矩阵是通过最大化所述R个客户站的最小信号与干扰和噪声比来确定的。所述计算机程序包括基于所述R个客户站的信号与干扰和噪声比(SINR)确定所述多路复用矩阵。所述计算机程序包括对所述M个发射数据流的音调的振幅和相位中的至少一个进行调整。

在其它特征中，所述计算机程序包括发射一个发射信号矢量s，s根据：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

其中x_i是期望供第i个客户站的信息矢量，W_i是用于第i个客户站的多路复用矩阵。

在其它特征中，所述计算机程序包括从所述R个客户站接收信道状态信息(CSI)。所述计算机程序包括基于从所述R个客户站接收到的信号估计出信道状态信息。所述R个独立数据被安排为子帧、帧、或分组。

仍在其它特征中，上面描述的系统和方法通过一个或多个处理器运行的计算机程序来实施。所述计算机程序可驻留在计算机可读介质上，比如但不局限于存储器、非易失性数据储存器和/或其它合适的有形储存介质。

本公开适用性的更多方面从详细描述、权利要求以及附图将变得明显。详细描述和特定例子仅是用于说明的目的，且并非为了限制本公开的范围。

附图说明

从详细描述以及附图，本发明将被更全面的理解，其中：

图1是包括接入点(AP)以及一个或多个客户站的WLAN的功能性方框图；

图2是示出传统窗口和同步下行链路传输(SDT)窗口的时序图；

图3是示出下行链路STD分组和应答信号的时序图；

图4A是AP的发射路径的功能方框图；

图4B示出由AP的所述发射路径所执行的方法；

图5A示出示范性的的SDT客户站；

图5B示出由图5A中的所述SDT客户站所执行的方法；

图6A示出示范性的AP；

图6B示出由图6A中的所述AP执行的方法；

图7A示出示范性的AP；

图7B示出由图7A中的所述AP执行的方法；

图8A是高清晰电视的功能性方框图；

图8B是交通工具管理系统的功能性方框图；

图8C是移动电话的功能性方框图；

图8D是机顶盒的功能性方框图；并且

图8E是移动设备的功能性方框图。

具体实施方式

下面的描述在性质上只是示范性的，且绝不是为了限制本公开、其应用或用途。为了清楚，图中将用相同的参考号标识相同的元件。正如此处所用的，词组A、B和C中的至少一个将被采用非排他性的逻辑或(OR)来解释表述逻辑(A或B或C)。应当理解，方法中的步骤可以以不同顺序执行而不改变本公开的原理。

如此处所用的，术语模块可以指：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和/或执行一个或多个软件或固件程序的存储器(共享的、专用的或组)、组合逻辑电路和/或其他提供所描述功能的合适的组件。

根据本公开的无线网络设备，如接入点(AP)同步地发射独立数据流到多个客户站(以下中的同步下行链路传输(SDT))。用这个方法增加在给定时间间隔内可以由单个AP服务的客户站的数量。另外，在一方面，本公开利用了区分与所述AP关联的客户站的信道状况之间的差别来提高吞吐量。

现在参考图1，无线局域网(WLAN)10包括接入点(AP)14。AP 14包括网络接口16，该网络接口包括介质访问控制(MAC)模块18，物理层(PHY)模块20，M个收发器22-1，22-2，……，22-M，以及M个天线24-1，24-2，……，24-M(总称为天线24)，其中M是大于1的整数。

WLAN 10与T个客户站26-1，26-2，……，26-T(总称为客户站26)相关联，其中T是大于1的整数。T个客户站中的R个是支持SDT的，并且T个客户站26中的(T-R)个客户站可以是传统的不支持SDT的客户站，其中R是小于等于T的整数。每一个客户站26可以包括网络接口27，该网络接口包括MAC模块28，PHY模块29，P_i个收发器30-1，30-2，……，30-P_i，以及P_i个天线32-1，32-2，…，32-P_i，其中P_i是大于0的整数，并且i对应于T个客户站26中的第i个客户站。客户站26可以具有不同数量的收发器和天线。

AP 14在SDT窗口中，同步发射独立数据到支持SDT的R个客户站26中的两个或两个以上的客户站上。例如，在一给定SDT窗口中，AP 14可以发射第一个数据给第一个支持SDT的客户站，并且同步地发射第二个数据到第二个支持SDT的客户站。SDT窗口包括SDT部分和继SDT部分之后的应答信号部分。仅举例，独立数据可以被安排为分组、帧或子帧。另外，AP 14也可以在传统窗口，例如载波侦听多路访问(CSMA)窗口，以常规方式(如，用非重叠传输方法)发射数据到(T-R)传统客户站26/从其接收数据。多用户吞吐量为同步地被服务的客户站26的单用户吞吐量的总和。多用户吞吐量是基于可以被可靠地同步服务的用户的个数。增加发射天线的个数有助于提高AP 14的能力以同步地服务更多的客户站26。

AP 14和客户站26可以用正交频分复用(OFDM)处理通讯。用于每一个客户站26的多路复用矩阵W可以基于AP 14与每一个客户站26之间对于每一个OFDM音调提供的信道状况来确定。例如，信道知识可以使用显式同步下行链路传输(SDT)和/或隐式SDT在AP 14上获得。对于显式SDT，客户站26将信道状态信息(CSI)反馈给AP 14。对于隐式SDT，AP 14由在反向链路上从客户站26接收到的信号来推断CSI或信道状况。隐式SDT方法可以把初始校准交换(initial calibration exchange)并入，因此AP 14可以计算出适当的修正矩阵以从反向的信道状况中推断出前面的信道状况。客户站26可以通过上述技术被同步地服务。用于一个客户站26的多路复用矩阵W可以是周期性刷新的-例如，当发生某一个事件和/或当客户信道状况发生改变时。

将被发射到每一个客户站26的信号(或矢量)可以乘以相应的多路复用矩阵W。用于每一个客户站26的多路复用矩阵W一般与用于其它客户站26的多路复用矩阵不同。多路复用矩阵W通常是AP 14与相应的一个客户站26之间的信道状况的函数。在一个SDT窗口中，对应于不同的客户站26的引导信号矢量被合并(例如，被相加)并且同步地被AP 14发射。接收SDT数据的客户站26在处于SDT窗口后面部分中的分配的时隙期间发射应答信号，如将被进一步描述的。

每一个客户站26接收到期望给该客户站26的信号以及同样在信道中变换的期望给其它客户站26的信号。多路复用矩阵W可以基于避免干扰(interference avoidance)和/或信号与干扰和噪声比(SINR)平衡来构造。避免干扰试图使到达一个客户站26上的不希望的信号能量的总额最小。在最佳的情况中，避免干扰保证了期望要给一特定客户站26的信号只到达期望的客户站。

除避免干扰外，信号与干扰和噪声比(SINR)平衡可以由AP 14来执行。SINR平衡包含设计多路复用矩阵以主动地控制在被服务的客户站26处观察到的SINR。例如，一个SINR平衡方法可以包括最大化所有被服务的客户站26中的最小的SINR。

根据一个实施方式，对OFDM的单个音调的传输信号模型由如下阐述：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

其中s是对于一个音调的发射信号矢量，N是同步地被服务的用户的个数，x_i是期望供给第i个用户的信息矢量(T_ix1，T_i＜P_i)，W_i是用于第i个用户的多路复用矩阵(MxT_i)，M是AP 14的发射天线的个数，并且P_i是第i个客户站26的接收天线的个数。传输信号模型可以扩展到其它OFDM的音调。另外，可以应用其它调制方案和/或OFDM的变化形式，例如正交OFDM多址(OFDMA)。

仅举例，AP 14基于AP 14与各个客户站26之间的信道状况，为每一个客户站26确定多路复用矩阵W。对OFDM信号的k个音调中的每一个音调的信道状况可以由表1示出：

表1

H₁ ¹代表用于第一个客户站26的第一个音调的信道，H₂ ¹代表用于第一个客户站26的第二个音调的信道，等等。被第一个客户站26接收的第一个音调将为H₁ ¹[W₁ ¹s₁+W₁ ²s₂+...+W₁ ^Ns_s]。可以按照允许第一个客户站26接收H₁ ¹W₁ ¹s₁并且令其他剩余的信号s₂，s₃，…，s_S是零空间来为第一个客户站26选择多路复用矩阵W。因此，当使用信号干扰方法，多路复用矩阵W的值被选取为以使

H_{1}^{1} W_{1}^{2} \approx 0,

...，

H_{1}^{1} W_{1}^{N} \approx 0 .

换句话说，多路复用矩阵W调整了这些OFDM音调的相位和振幅，以使在第一个客户站26制造出一个零讯号(null)。这样，第一个客户站26可以在没有来自期望给其它客户站26使用的其它信号s₂，s₃，…，s_S干扰的情况下收到期望得到的信号s₁。

AP 14可用的功率通常是被限制的。当同步地服务多个客户站26时，在AP 14上可用的功率可以在所有的多个客户站26中被分配。这样，反过来，影响了在每一个客户站26上观察到的SINR。SDT有助于通过对所有客户站26灵活的功率管理来更好的工作。例如，具有低数据率需求的客户站26可以由AP 14分配给较少的功率。例如，功率可以只分配给可靠接收的可能性高的客户站26(为了不浪费发射功率)。功率可以由相应的多路复用矩阵W进行调整和/或在使用了其它振幅调整方法后进行调整。

独立数据也可以同步地组播给客户站26的组(在各组之间独立地)。SDT也可以与数据聚集的概念相结合。从AP 14发射的帧可以被分成子帧。常规地，每一个子帧可以被寻址到单个客户站26或一组客户站26。通过SDT，每一个子帧可以运载独立信息给客户站26或客户站26的组。

现在参考图2和3，由AP 14所使用的示范性的传统窗口和SDT窗口被示出。AP 14在传统窗口50和52中发射或接收数据到/从传统客户站26。例如，传统窗口50，52可以是CSMA窗口。在SDT窗口54中，AP 14发送SDT数据60到多个客户站26并且随后从客户站26接收应答信号。在SDT窗口54中，其它网络设备不能发射数据。可以使用已有的WLAN规范提供的MAC机制来给SDT窗口54以及传统客户站安排充分时间。

在图3中，下行链路SDT数据60可以跟着来自在SDT窗口54中接收到数据的支持SDT的客户站26的应答信号(ACK)周期62-1，62-2，…62-X(总称为ACK 62)。ACK 62可以在基于固定的时间表(如，使用基于时隙的方法)在SDT数据后发射。时隙的分配可以由AP 14执行。例如，基于时隙分配的时序数据可以在SDT下行链路帧中发射给客户站26。然而，为ACK分配的时间可以用其他方法和/或在其它时刻被分派。

现在参考图4A和4B，AP 14的发射路径100被示出。发射路径100包括编码模块110-1，110-2，……，110-R(总称为编码模块110)，编码模块接收期望供给R个客户站26的R个独立比特流。编码模块110输出编码的比特流给空间映射模块114-1，114-2，……，114-R(总称为空间映射模块114)，该空间映射模块执行空间映射。

空间映射模块114的输出被输入到正交调幅(QAM)映射模块116-11，116-12，……，116-RM(总称为QAM映射模块116)，该模块执行QAM和并行-到-串行(S/P)的转换。QAM映射模块116输出OFDM音调，音调被输入到多路复用矩阵模块118-1，118-2，……，118-R(总称为多路复用矩阵模块118)。多路复用矩阵模块118用如这里描述的多路复用矩阵W与OFDM音调相乘。

多路复用矩阵模块118的输出被输入到逆快速傅立叶变换(IFFT)模块120-11，120-12，……，120-RM(总称为IFFT模块120)。IFFT模块120的输出被输入到并行-到-串行(P/S)转换器和循环前缀模块124-11，124-12，……，124-RM(总称为P/S和CP模块124)。P/S和CP模块124的输出被输入到数字-到-模拟转换器(DAC)128-11，128-12，……，128-RM(总称为DAC128)。加法模块132-1，132-2，……，132-M将每一个数据流的DAC 128的相应的输出相加，并且输出所得总和到发射器134-1，134-2，……，134-M和关联的天线上。

在图4B中，由AP 14的发射路径100执行的方法200被示出。所述方法以步骤202开始并且继续进行步骤203。在步骤203中，AP 14可以通过指引传统客户站不在SDT周期发射来保留一无干扰频道(clearchannel)。在步骤204中，AP 14可以为支持SDT的客户站加入ACK时隙数据。

在步骤206中，发射路径100为不同客户站对多个独立数据流编码。在步骤208中，对多个数据流执行空间映射。在步骤210中，对多个数据流执行正交调幅。在步骤212中，SDT多路复用矩阵W被应用到多个数据流上。在步骤214中，对多个数据流执行逆快速傅立叶变换(IFFT)。在步骤216中，多个数据流被从数字转换成模拟格式。在步骤218中，多个数据流相加并且在步骤220中被同时发射。所述方法以步骤222结束。

现在参考图5A和5B，示范性的客户站26被示出。客户站26是支持SDT的并且包括MAC模块28和PHY模块29。MAC模块28还包括ACK时序模块240和信道估计模块242。如以上描述，ACK时序模块240从AP 14中接收到应答信号时隙。ACK时序模块240在收到SDT数据时，确定何时发射ACK。

在图5B中，图5A中的客户站26所执行的方法被示出。方法260以步骤262开始。在步骤264中，客户站26确定是否接收到SDT数据60。如果没有，常规的操作在步骤266中执行并且所述方法返回步骤264。当步骤264为真时，ACK计时器在步骤270中启动。在步骤272中，SDT数据60被接收到。在步骤274中，所述方法确定是否ACK计时器时间已到(即，是否时钟已经到达结束点)。如果没有，控制返回步骤274。当步骤274为真，控制继续到步骤276并且发送ACK给AP 14。

现在参考图6A和6B，示例性的AP 14被示出。如已描述的，AP 14包括MAC模块18和PHY模块20。MAC模块18包括控制模块300，该控制模块从支持SDT的客户站26接收CSI。客户站26可以以常规的方式产生CSI。CSI可以包括每一个音调的信道信息。控制模块300输出CSI到一个SDT多路复用矩阵调整模块304，该调整模块为音调调整SDT多路复用矩阵308。

AP 14还可以包括数据聚集模块307，该模块选择性地将SDT数据聚集成分组，帧和/或子帧。被AP 14发射的SDT数据可以被数据聚集模块307分成子帧。常规地，每一个子帧被寻址到单个客户站或一组客户站。通过SDT，每一个子帧可以运载着独立信息到客户站和/或客户站组。

AP 14还可以包括时隙分配模块309，该模块为客户站26的ACK派分时隙。在一些实施方式中，时隙分配模块309将时间分配数据插入到供给每一个客户站26的SDT数据中。

在图6B中，由图6A中AP 14执行的方法320被示出。所述方法始于步骤322并且继续进行步骤324，在步骤324中，AP 14确定是否已经收到来自一个客户站的新的CSI。如果步骤324为假，控制返回步骤324。如果步骤324为真，则在步骤326中，SDT矩阵调整模块304调整SDT多路复用矩阵308。控制以步骤328为结束。

在图7A和7B中，根据本公开的示例性的AP 14被示出。AP 14包括MAC模块18和PHY模块20。MAC模块18包括信道估计模块340。估计模块340估计客户站26的CSI。信道估计模块340输出CSI到SDT多路复用矩阵调整模块304，该模块为特定的客户站26调整SDT多路复用矩阵308。

在图7B中，由图7A中的AP 14执行的方法360被示出。所述方法以步骤362开始并且继续进行到步骤364，在步骤364中，AP 14确定是否已经为客户站26估计出新的CSI。如果步骤364为假，则控制返回步骤364。如果步骤364为真，则在步骤366中，SDT多路复用矩阵调整模块304调整SDT多路复用矩阵308。控制以步骤368结束。

网络接口还可能与IEEE标准-例如，IEEE标准802.11，802.11a，802.11b，802.11g，802.11h，802.11n，802.16，和/或802.20，和/或蓝牙兼容，这些标准和蓝牙的全部内容在此通过引用并入。

本公开通过同步发射独立数据流给多个客户站来增加吞吐量。本公开包括在AP上使用多个天线来完成SDT。AP可以考虑用各种依据(避免干扰，SINR平衡或其他方法)来提高多个用户的吞吐量。AP可以将功率分配和SDT结合以在吞吐量上有最高的收益。本公开也可以将SDT与组播和数据聚集结合。传统设备禁止发射的保留的时间周期可以被用在SDT在网络中进行传输期间。保留的时间间隔可以分为在SDT数据上行链路的时间期间和从客户站接收到的ACK下行链路的时间期间。

现在参考图8A-8E，并入本公开的教导的各种示例性的实施方式被示出。现在参考图8A，本公开的教导可以在高清电视(HDTV)937的无线网络接口中实现。HDTV937包括HDTV控制模块938、显示装置939、电源940、存储器941、储存设备942、网络接口943和外部接口945。如果网络接口943包括无线局域网接口，则可以包括天线(未示出)。

HDTV937能够接收来自网络接口943和/或外部接口945的输入信号，网络接口943和/或外部接口945能够经由电缆、宽带互联网，和/或卫星发送和接收数据。HDTV控制模块938可以处理输入信号，包括编码、解码、滤波、和/或格式化，并且产生输出信号。输出信号可以被传递到显示装置939、存储器941、储存设备942、网络接口943和外部接口945中的一个或多个。

存储器941可以包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括任意合适类型的半导体或固态存储器，如闪存(包括NAND和NOR闪存)、相位变换存储器、磁性RAM、和其中每一个存储器单元具有多于2个的状态的多态存储器。储存设备942可以包括光储存驱动器，如DVD驱动器，和/或硬盘驱动器(HDD)。HDTV控制模块938经由网络接口943和/或外部接口945与外界通信。电源940提供电力给HDTV937的组件。

现在参考图8B，本公开的教导可以在交通工具946的无线网络接口中实现。交通工具946可以包括交通工具控制系统947、电源948、存储器949、储存设备950和网络接口952。如果网络接口952包括无线局域网接口，则可以包括天线(未示出)。交通工具控制系统947可以是动力系控制系统、车身控制系统、娱乐控制系统、防抱死制动系统(ABS)、导航系统、远程信息处理系统、车道偏离系统、自适应巡航控制系统等。

交通工具控制系统947可以与一个或多个传感器954通信，且产生一个或多个输出信号956。传感器954可以包括温度传感器、加速度传感器、压力传感器、旋转传感器、气流传感器等。输出信号956可以控制发动机运行参数、传输运行参数、悬挂参数、制动参数等。

电源948提供电力给交通工具946的组件。交通工具控制系统947可以在存储器949和/或储存设备950中储存数据。存储器949可以包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括任何合适类型的半导体或固态存储器，如闪存(包括NAND和NOR闪存)、相位变换存储器、磁性RAM、和其中每一个存储器单元具有多于2个的状态的多态存储器。储存设备950可以包括光储存驱动器，如DVD驱动器，和/或硬盘驱动器(HDD)。交通工具控制系统947可以使用网络接口952与外界通信。

现在参考图8C，本公开的教导可以在蜂窝式电话958的无线网络接口中实现。蜂窝式电话958包括电话控制模块960、电源962、存储器964、储存设备966和蜂窝网络接口967。蜂窝式电话958可以包括网络接口968、扩音器970、音频输出972如扬声器和/或输出插孔、显示装置974以及用户输入设备976如小键盘和/或指点设备。如果网络接口968包括无线局域网接口，可以包括天线(未示出)。

电话控制模块960可以接收来自蜂窝网络接口967、网络接口968、扩音器970和/或用户输入设备976的输入信号。电话控制模块960可以处理信号，包括编码、解码、滤波和/或格式化，并且产生输出信号。输出信号可以传递到存储器964、储存设备966、蜂窝网络接口967、网络接口968和音频输出972中的一个或多个。

存储器964可以包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括任何合适类型的半导体或固态存储器，如闪存(包括NAND和NOR闪存)、相位变换存储器、磁性RAM、和其中每一个存储器单元具有多于2个的状态的多态存储器。储存设备966可以包括光储存驱动器，如DVD驱动器，和/或硬盘驱动器(HDD)。电源962提供电力给蜂窝式电话958的组件。

现在参考图8D，本公开的教导可以在机顶盒978的无线网络接口中实现。机顶盒978包括机顶盒控制模块980、显示装置981、电源982、存储器983、储存设备984和网络接口985。如果网络接口985包括无线局域网接口，可以包括天线(未示出)。

机顶盒控制模块980可以接收来自网络接口985和外部接口987的输入信号，网络接口985和外部接口987可以经由电缆、宽带互联网和/或卫星发送和接收数据。机顶盒控制模块980可以处理信号，包括编码、解码、滤波和/或格式化，且产生输出信号。输出信号可以包括标准的和/或高清格式的音频和/或视频信号。输出信号可以被传递到网络接口985和/或显示装置981。显示装置981可以包括电视、投影仪和/或监视器。

电源982提供电力给机顶盒978的组件。存储器983可以包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器。非易失性存储器可以包括任何合适类型的半导体或固态存储器，如闪存(包括NAND和NOR闪存)、相位变换存储器、磁性RAM、和其中每一个存储器单元具有多于2个的状态的多态存储器。储存设备984可以包括光储存驱动器，如DVD驱动器，和/或硬盘驱动器(HDD)。

现在参考图8E，本公开的教导可以在移动设备989的无线网络接口中实现。移动设备989可以包括移动设备控制模块990、电源991、存储器992、储存设备993、网络接口994和外部接口999。如果网络接口994包括无线局域网接口，可以包括天线(未示出)。

移动设备控制模块990可以接收来自网络接口994和/或外部接口999的输入信号。外部接口999可以包括USB接口、红外线接口和/或以太网接口。输入信号可以包括压缩的音频和/或视频，且可以支持MP3格式。另外，移动设备控制模块990可以接收来自用户输入996如小键盘、触摸板或单独的按钮的输入。移动设备控制模块990可以处理输入信号，包括编码、解码、滤波和/或格式化，且产生输出信号。

移动设备控制模块990可以输出音频信号到音频输出997和输出视频信号到显示装置998。音频输出997可以包括扬声器和/或输出插孔。显示装置998可以呈现图形化用户接口，其可以包括菜单、图标等。电源991提供电力给移动设备989的组件。存储器992可以包括随机访问存储器(RAM)和/或非易失性存储器。

非易失性存储器可以包括任何合适类型的半导体或固态存储器，如闪存(包括NAND和NOR闪存)、相位变换存储器、磁性RAM、和其中每一个存储器单元具有多于2个的状态的多态存储器。储存设备993可以包括光储存驱动器，如DVD驱动器，和/或硬盘驱动器(HDD)。移动设备可以包括个人数字助理、媒体播放器、笔记本电脑、游戏机或其他移动计算设备。

从前面的描述，本领域的技术人员现在能够理解的是本公开的宽广的教导可以以多种形式实现。因此，虽然本公开包括特定的例子，但是本公开确切的范围不应该如此受限，因为依据附图、说明书以及下面的权利要求书，其他修改将变得明显。

Claims

1.一种无线网络设备，其包括：

R个调制模块，其接收R个独立数据流、调制所述R个独立数据流并且应用R个多路复用矩阵来相应地产生M个经调制的且经多路复用的数据流，其中R和M为大于1的整数，

其中，所述无线网络设备被配置为基于所述无线网络设备和相应R个客户站之间的信道条件来确定所述R个多路复用矩阵，并且

其中，所述无线网络设备被配置为选择所述R个多路复用矩阵的值，使得所述R个客户站中的一个客户站的信道表示与所述R个多路复用矩阵中的、除了用于所述R个客户站中的所述一个客户站的多路复用矩阵之外的多路复用矩阵相乘的结果都等于零，

M个加法模块，其用于将所述M个经调制的且经多路复用的数据流中的每一个的部分相加来产生M个发射数据流；以及

M个发射器，其在同步下行链路传输(SDT)周期中同步地发射所述M个发射数据流。

2.如权利要求1所述的无线网络设备，其中所述无线网络设备同步地发射所述M个发射数据流到所述R个客户站。

3.如权利要求2所述的无线网络设备，其中所述无线网络设备发射所述M个发射数据流中的第一个到所述R个客户站中的至少两个并且发射所述M个发射数据流中的第二个到所述R个客户站中的至少一个。

4.如权利要求2所述的无线网络设备，还包括M个接收器，该M个接收器在所述SDT周期中的R个分配的时隙中，分别从所述R个客户站接收R个应答信号(ACKs)。

5.如权利要求1所述的无线网络设备，其中所述R个调制模块中的每一个包括：

空间映射模块，其对所述R个独立数据流中的每一个执行空间映射并且该模块产生M个空间数据流；

M个调制映射模块，其接收所述M个空间数据流中的相应的数据流并且该模块输出M组音调；

多路复用矩阵模块，其被配置为向所述M组音调应用所述R个多路复用矩阵中的一个多路复用矩阵；以及

反快速傅里叶变换模块，其与所述多路复用矩阵模块的输出相通信。

6.如权利要求5所述的无线网络设备，其中所述M个调制映射模块中的每一个包括正交调幅(QAM)模块。

7.如权利要求1所述的无线网络设备，其中所述多路复用矩阵模块确定用于所述R个客户站中的一个客户站的所述R个多路复用矩阵中的一个多路复用矩阵，该R个多路复用矩阵中的一个多路复用矩阵是通过最小化发射到所述R个客户站中的其它客户站的信号的信号能量来确定的。

8.如权利要求7所述的无线网络设备，其中所述多路复用矩阵模块确定用于所述R个客户站中的一个客户站的所述R个多路复用矩阵中的一个多路复用矩阵，该R个多路复用矩阵中的一个多路复用矩阵是通过最大化所述R个客户站的最小信号与干扰和噪声比来确定的。

9.如权利要求7所述的无线网络设备，其中所述多路复用矩阵模块基于所述R个客户站的信号与干扰和噪声比(SINR)确定所述R个多路复用矩阵中的所述一个多路复用矩阵。

10.如权利要求1所述的无线网络设备，其中所述多路复用矩阵调整所述M个发射数据流的音调的振幅和相位中的至少一个。

11.如权利要求1所述的无线网络设备，其中由所述无线网络设备发射的发射信号矢量s是基于：

s = Σ_{i = 1}^{N} W_{i} x_{i}

其中x_i是期望给所述R个客户站的第i个的信息矢量，W_i是用于第i个客户站的多路复用矩阵并且N等于R并是客户站的数量。

12.如权利要求7所述的无线网络设备，还包括接收器，该接收器接收来自所述R个客户站的信道状态信息(CSI)。

13.如权利要求7所述的无线网络设备，还包括：

接收器；以及

信道状况估计器，其基于从所述R个客户站接收到的信号估计信道状态信息。

14.如权利要求1所述的无线网络设备，其中所述R个独立数据流被安排为子帧，帧，或分组。