CN102714631A - 在多用户多输入多输出系统中产生前同步码的方法以及使用所述方法的数据发送设备和用户终端 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于产生包括在多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的帧中的前同步码的方法，以及采用所述方法的数据发送设备和终端。所述数据发送设备可使至少一个极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)序列能够被包括在发送到至少一个终端的至少一个空时流(STS)中，并发送所述至少一个VHT-LTF序列。所述至少一个VHT-LTF序列可与同时发送的另一VHT-LTF序列具有相同的长度。

Description

在多用户多输入多输出系统中产生前同步码的方法以及使用所述方法的数据发送设备和用户终端

技术领域

以下描述涉及一种用于产生包括在多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的发送帧中的前同步码的方法，以及使用所述方法的数据发送设备和终端。

背景技术

数据吞吐量可能在无线电通信中是重要问题之一。具体地讲，在局域网(LAN)的情况下，由于用户数量以及使用语音、视频流等的各种应用的增加，吞吐量的提高会变成一个更重要的问题。

为了提高数据吞吐量，可使用一种增加信道带宽的方法。然而，由于有限的频率资源，对于信道带宽的增加量存在限制。因此，目前已积极地研究多输入多输出(MIMO)技术来在不增加频率资源的情况下提高数据吞吐量，并且已在无线电LAN相关的标准(诸如802.11n)和移动通信标准(诸如第三代合作伙伴计划长期演进(3GPP LTE)、IEEE 802.16e等)中采用了多输入多输出(MIMO)技术。

由于访问移动通信网络的用户的数量的增加以及采用的应用的数量的增加，用户分布以及用户之间的通信量特征已被多样化。此外，在用户之间提供采用的应用和服务质量(QoS)的重要性已变得更加突出。因此，需要一种可将通过采用加宽的信道带宽和MIMO技术所获得的提高的数据吞吐量灵活地分配给用户的多址技术。

目前，响应于该需求，已提出可通过由单个发送设备将相互不同的信号同时发送至多个站(STA)来共享无线电资源的多用户MIMO(MU-MIMO)方法。所述MU-MIMO方法已在作为下一代移动通信标准的802.16m标准和先进LTE标准中被采用，甚至也会积极考虑在802.11ac标准(即，下一代无线电LAN技术)中采用MU-MIMO方法。

发明内容

在一个总体方面，提供了一种数据发送设备，其中，所述数据发送设备使得至少一个极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)序列能够被包括在发送到至少一个终端的至少一个空时流(STS)中，并发送所述至少一个VHT-LTF序列，所述至少一个VHT-LTF序列与被同时发送的另一VHT-LTF序列具有相同的长度。

可针对所述至少一个终端使用相同的正交矩阵来配置所述至少一个VHT-LTF序列。

可使用满足预定条件的正交矩阵来产生所述至少一个VHT-LTF序列，并且所述正交矩阵的行的数量和/或所述正交矩阵的列的数量可与被发送到所述至少一个终端中的每一个终端的所述至少一个STS的数量相同。

可按照预定顺序创建所述正交矩阵的行和/或所述正交矩阵的列。

可使用满足预定条件的正交矩阵来产生所述至少一个VHT-LTF序列，并且可使用所述正交矩阵的行和/或所述正交矩阵的列来产生所述至少一个VHT-LTF序列。

所述至少一个STS还可包括针对所述至少一个终端中的每一个而分类的VHT-信号(VHT-SIG)字段，所述VHT-SIG字段可按照空分多址(SDMA)方法被预编码。

所述VHT-SIG字段可包括发送到所述至少一个终端的所述至少一个STS中包括的数据字段的长度信息。

所述至少一个STS还可包括用于调整数据字段的基本发送单元的帧填充。

所述至少一个STS还可包括对所述至少一个终端公共的VHT-SIG字段，所述VHT-SIG字段包括VHT-LTF序列的长度信息。

所述STS可还包括对所述至少一个终端公共的遗留信号(L-SIG)字段，所述L-SIG字段包括所述L-SIG字段之后的帧的长度信息。

在另一总体方面，提供了一种由发射机和终端使用的通信的方法，所述方法包括：产生针对每个终端的一个或多个流，每个流包括极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)和数据字段，针对每个终端的所述一个或多个流中的至少一个包括具有数据字段的长度信息的极高吞吐量-信号(VHT-SIG)字段；将针对每个终端的所述一个或多个流发送到每个终端。

每个流中的VHT-LTF的长度可相同。

可使用空分多址方法对VHT-LTF、VHT-SIG和数据字段进行预编码。

在另一总体方面，提供了一种在多用户多输入多输出系统中由终端使用的通信的方法，所述方法包括：从发射机接收一个或多个流，每个流包括极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)和预编码的数据字段，所述一个或多个流中的至少一个包括具有数据字段的长度信息的极高吞吐量-信号(VHT-SIG)字段；使用VHT-LTF和VHT-SIG对每个流的预编码的数据字段进行解码。

每个流中的VHT-LTF的长度可相同。

VHT-LTF和VHT-SIG可被预编码。

在另一总体方面，提供了一种数据发送设备，包括：产生单元，产生将被包括在发送到至少一个终端的至少一个空时流(STS)中的至少一个极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)序列；发送单元，同时发送多个STS中的所述至少一个STS，其中，所述至少一个VHT-LTF序列与被发送的多个STS中的另一STS中所包括的另一VHT-LTF序列具有相同的长度。

所述至少一个STS还可包括用于调整所述至少一个VHT-LTF序列的长度的帧填充。

在另一总体方面，提供了一种在发射机和多个终端之间进行通信的方法，所述方法包括：在发射机产生将被发送到各个终端中的每一个终端的一个或多个流，其中，每个流包括相同长度的极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)。

可使用空分多址方法对VHT-LTF进行预编码。

从以下详细描述、附图和权利要求中，其他特点和方面将是清楚的。

附图说明

图1是示出支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)的帧的结构的示例的示图。

图2是示出使用MU-MIMO方法的帧发送的示例的视图。

图3是示出支持MU-MIMO的帧的空时流(STS，Space Time Stream)的示例结构的示图。

图4是示出数据发送设备的示例结构的框图。

图5是示出站(STA)的示例结构的框图。

图6是示出数据发送设备的示例数据发送方法的流程图。

具体实施方式

提供以下详细描述以帮助读者全面理解在此描述的方法、设备和/或系统。因此，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将被建议给本领域的普通技术人员。描述的处理操作的进程是示例。操作的顺序不限于在此所阐述的顺序，而是可按照本领域公知的来改变操作的顺序，除非操作必需按照特定顺序发生。此外，为了更加清楚和简明，可省略已知功能和构造的描述。

贯穿附图和详细的说明书，除非另有描述，否则相同的附图标号将被理解为表示相同或相似的元件、特征和结构。为了简明、例证和方便，可夸大元件的相对大小和描绘。

在本示例中，支持多用户多输入多输出(MU-MIMO)的帧的前同步码和发送控制信息被公开。MU-MIMO通信系统可采用空分多址(SDMA)方法，使得单个发送设备可将至少一帧同时发送到至少一个站(STA)，其中，所述至少一帧在同时发送的多个信号中是唯一的。当根据各种示例使用前同步码结构时，已被SDMA预编码并被同时发送的各种空时流(STS)的信道信息可被估计。根据各种示例的前同步码结构可适用于所有的通信系统中，其中，在所述通信系统中，具有至少一根天线的发送设备将帧发送到具有至少一根天线的至少一个STA。

图1示出可支持MU-MIMO的帧结构的示例。在图1中示出的帧结构可适用于802.11ac标准。

示例MU-MIMO帧结构的前三个字段111至113(L-STF、L-LTF和L-SIG)可与可支持包括在802.11n标准中的终端的帧结构的前三个字段相同或相似，其中，所述802.11n标准将MIMO添加到物理层。可在MU-MIMO标准之外被配置的这种类型的终端在本说明书中被称为“遗留终端(legacy terminal)”。L-STF 111可表示遗留短训练字段(L-STF)，L-LTF 112可表示遗留长训练字段(L-LTF)，L-SIG 113可表示遗留信号字段(L-SIG)。使用所述三个字段111至113，不支持MU-MIMO的遗留终端(例如，IEEE 802.11a/g/n)以及支持MU-MIMO的终端可接收帧的一部分。具体地讲，L-SIG 113可包括范围从极高吞吐量(VHT)-SIG1 114到帧的末尾的帧长度信息，使得遗留终端可确定对应帧的长度信息。

VHT-SIG1 114可以是针对支持MU-MIMO的802.11ac终端(STA)而发送的信号字段，并可包括通常对应于当前将被发送的帧的公共控制信息。尽管帧可被发送到STA中的每一个，但在(VHT)-SIG1 114之后的字段110可被预编码以由意图接收那些字段中的信息的各个STA进行解码，并且所述预编码可按照SDMA方法被执行。

VHT-STF 121可以是用于帮助支持MU-MIMO的STA的功率放大器的自动增益控制(AGC)设置的前同步码。与发送的STS的数量相等的数量的VHT-STF 121可被发送，并且与应用于数据字段的SDMA方法的预编码相同的预编码可被应用于VHT-STF 121并被发送到每个STA。

VHT-LTF 122可以是在MU-MIMO系统的信道估计中使用的前同步码。在下文中，将参照图2描述两个示例1和2。按照这种简单的方式来参照示例1和示例2以帮助描述这些特定示例，并且MU-MIMO帧发送不限于这些示例。

图2示出使用MU-MIMO方法的帧发送的示例。参照图2，接入点(AP)210具有N_TX个发送天线211，并且在预编码单元213中被预编码的帧被发送到STA1220、STA2230和STA3240。根据示例，STA1220可具有单根接收天线221，STA2230可具有两根接收天线231和232、STA3240可具有三根接收天线241至243。该示例的STA中的天线的各种数量仅被用做示例数量，并且不限于在该示例中呈现的那些。

从AP 210的发送天线211发送的帧可经过各种信道h₁₁至h_N6，并可在各个STA 220、230、240的接收天线221、231、232、241、242和243中被接收。在该配置中可能的信道不限于图2中示出的那些。作为另一示例，各种信道可包括那些信道：在所述信道中，信号从发送天线和接收天线之间的反射表面被反射。

再次参照图2，信道h_6N表示AP 210的第N天线与STA 240的天线243之间的信道。因此，AP 210通过信道h_6N将流从第N天线211发送到STA240的天线243。在图2中，假设在该示例中AP 210分别将单个STS、两个STS以及三个STS发送到STA1 220、STA2 230和STA3 240。在该示例中，被发送到STA 220、230和240的STS的最大值是三，STS的总数是六。

[示例1：取决于针对每个STA的STS的数量中的最大值的LTF结构]。

示例1可涉及被设计为使VHT-LTF 122取决于被发送到STA的STS的数量的最大值的VHT-LTF的结构。在示例1中，前同步码的开销可能相对小。根据示例1的VHT-LTF 122的示例可被表示为以下的等式1。

[等式1]

在等式1中，VHT-LTFn表示具有长度N_STS的VHT-LTF的被发送到第n时隙的列矢量，U₁表示具有N₁×N₁的尺寸的正交矩阵，U₁(1)表示U₁的第一行，t_i表示被应用于每个VHT-LTF时隙的训练序列。此外，K表示帧被发送到的STA的总数量，N_STS(i)表示被发送到第i STA的STS的数量，N_STS表示发送的STS的总数量，N₁表示发送的VHT-LTF的时隙的数量。

如等式1中所示，可从矩阵U₁获得矩阵P的每一行，并且可根据发送到每个STA的STS的数量来确定矩阵P的类型。可用U₁的编号为N_STS(i)的行来配置矩阵P的与第i STA对应的行。

在示例1的VHT-LTF的结构被应用在图2中的情况下，如图2中所示可存在三个STA 220、230和240，并且单个STS、两个STS以及三个STS可分别被发送到对应的STA。在等式1中，假设与以下的等式2相似的4×4沃尔什一哈达玛(Walsh-Hadamard)矩阵被用作矩阵U1。

[等式2]

$U_1=(4\×4)\mathrm{Walsh}-\mathrm{Hadamard\; Matrix}$

$=\left[\begin{array}{c}{U}_1\left(1\right)\\ U_1\left(2\right)\\ U_1\left(3\right)\\ U_1\left(4\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -1& 1\end{array}\right]$

在等式2中，由于矩阵U₁是单位矩阵并且被发送到STA3240的STS的数量是3，因此可根据3(即，最大值)来获得4×4的矩阵。在这种情况下，VHT-LTF的结构可被表示为以下的等式3。

[等式3]

${[\mathrm{VHT}-\mathrm{LTF}1...\mathrm{VHT}-\mathrm{LTF}4]}_{6\×4}$

$=\left[\begin{array}{c}{U}_1\left(1\right)\\ U_1\left(1\right)\\ U_1\left(2\right)\\ U_1\left(1\right)\\ U_1\left(2\right)\\ U_1\left(3\right)\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{cccc}{t}_1& 0& 0& 0\\ 0& t_2& 0& 0\\ 0& 0& t_3& 0\\ 0& 0& 0& t_4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}1& 1& 1& 1\\ 1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& -1& -1\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{cccc}{t}_1& 0& 0& 0\\ 0& t_2& 0& 0\\ 0& 0& t_3& 0\\ 0& 0& 0& t_4\end{array}\right]$

在等式3内的6×4矩阵中，第一行可支持STA1 220、第二行和第三行可支持STA2 230，剩余的三行可支持STA3 240。按这种方式，包括在被发送到STA 220、230和240中的每一个STA的STS中的VHT-LTF序列可被配置。可针对所有STA使用相同的正交矩阵来配置VHT-LTF序列。此外，被用于配置每个STA的VHT-LTF序列的正交矩阵的行或列的数量可与被发送到STA220、230和240中的每一个STA的STS的数量相同，并且可按照预定顺序确定正交矩阵的行或列。

在示例1的情况下，STA 220、230和240中的每一个可共享单个正交矩阵U₁的特定行。具体地讲，STA 220、230和240中的每一个可在甚至没有关于STS分配的信息的情况下对VHT-SIG 2进行解码，使得被用于描述STS分配的VHT-SIG 1的需要的比特值可被减少。

将参照图2进一步描述使用示例1的VHT-LTF的结构的示例。可通过以下的等式4获得通过AP 210中的发送天线211中的每一个发送的发送信号(Tx_signals)。

[等式4]

$\mathrm{Tx}\_\mathrm{signals}={[Q_1{Q}_2...Q_K]}_{N_{\mathrm{TX}}\×N_{\mathrm{STS}}}\×\left[\begin{array}{c}{N}_{\mathrm{STS}}\left(1\right)\mathrm{STSs\; for\; STA}1\\ N_{\mathrm{STS}}\left(2\right)\mathrm{STSs\; for\; STA}2\\ .\\ .\\ .\\ N_{\mathrm{STS}}\left(K\right)\mathrm{STSs\; for\; STAK}\end{array}\right]$

在等式4中，Q_k表示针对第k STA的N_TX×N_STS[k]的SDMA引导矩阵，N_TX表示发送天线的数量。

在STA 220、230和240中的每一个中接收的接收信号(Rx_signals)可被表示为以下的等式5。

[等式5]

在等式5中，在STA2230的情况下，Y2和Y3可与STA2230的接收信号对应。如以下的等式6中所示，为了估计应用有SDMA的预编码的数据110信道，STA2230可对接收信号Y2和Y3执行转置操作，并将被执行了转置操作的接收信号与单位矩阵U₁相乘。

[等式6]

$\left[\begin{array}{c}{U}_1\left(1\right)\\ U_1\left(2\right)\\ U_2\left(3\right)\\ U_1\left(4\right)\end{array}\right]{\left[\begin{array}{c}Y2\\ Y3\end{array}\right]}^T=\left[\begin{array}{c}{U}_1\left(1\right)\\ U_1\left(2\right)\\ U_1\left(3\right)\\ U_1\left(4\right)\end{array}\right][U_1{\left(1\right)}^T{U}_1{\left(1\right)}^T...U_1{\left(3\right)}^T]\left[\begin{array}{c}{Q}_{11}^T\\ Q_{21}^T\\ Q_{22}^T\\ Q_{31}^T\\ Q_{32}^T\\ Q_{33}^T\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}h21& h31\\ h22& h32\\ h23& h33\\ h24& h34\\ h25& h35\\ h26& h36\end{array}\right]$

$=\left[\begin{array}{cccccc}1& 1& 0& 1& 0& 0\\ 0& 0& 1& 0& 1& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0& 1\\ 0& 0& 0& 0& 0& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}0& 0\\ h21\_\mathrm{eq}& 0\\ 0& h22\_\mathrm{eq}\\ 0& 0\\ 0& 0\\ 0& 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}h21\_\mathrm{eq}& 0\\ 0& h22\_\mathrm{eq}\\ 0& 0\\ 0& 0\end{array}\right]$

如等式6中所示，STA2 230可获得h₂₁_eq和h₂₂_eq的等效信道值，可使用获得的等效信道值恢复均与STA2 230对应的VHT-SIG2 131和VHT-DATA141。这里，h₂₁_eq表示针对STA2的第一个流的等效信道，类似地，h₂₂_eq表示针对STA2的第二个流的等效信道。

[示例2：取决于针对每个STA的STS的数量的总数的LTF结构]

示例2可涉及被设计为使VHT-LTF 122取决于被发送到每个STA的STS的数量的总数的VHT-LTF的结构。在示例2中，前同步码的开销可能比示例1的前同步码的开销更大，使得可考虑STA220、230和240之间的干扰。

根据示例2的VHT-LTF 122的示例可被表示为以下的等式7。

[等式7]

在等式7中，VHT-LTFn表示具有长度N_STS的VHT-LTF的被发送到第n时隙的列矢量，U₂表示具有N₂×N₂的尺寸的正交矩阵，U₂(1)表示U₂的第一行，t_i表示被应用于每个VHT-LTF时隙的训练序列。N₂可具有大于N_STS的值。在该示例中，N_STS表示发送的STS的总数量，N₂表示发送的VHT-LTF的时隙的数量。

如等式7中所示，可用矩阵U₂的N_STS个矩阵来配置矩阵P。与等式1的VHT-LTF的结构相比，等式7的VHT-LTF的结构可能需要相对较大的信道估计开销。此外，STA可能理想地提前知道包括在每个STA中的矩阵P的行。在等式7中示出的VHT-LTF的结构中，由于与所有STS对应的VHT-LTFSTS相互具有正交性，因此可更精确地执行信道估计，并且还可估计来自被发送到另一STA的STS的干扰信号信息。

在此将描述在示例2的VHT-LTF的结构被应用在图2中的情况。如图2中所示，可能存在三个STA 220、230和240，并且单个STS、两个STS以及三个STS可分别被发送到所述STA中的每一个。在等式7中，假设与以下的等式8相似的8×8沃尔什一哈达玛矩阵被用作矩阵U₂。

[等式8]

$U_2=(8\×8)\mathrm{Walsh}-\mathrm{Hadamard\; Matrix}$

$=\left[\begin{array}{c}{U}_2\left(1\right)\\ U_2\left(2\right)\\ U_2\left(3\right)\\ U_2\left(4\right)\\ U_2\left(5\right)\\ U_2\left(6\right)\\ U_2\left(7\right)\\ U_2\left(8\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccccc}1& 1& 1& 1& 1& 1& 1& 1\\ 1& -1& 1& -1& 1& -1& 1& -1\\ 1& 1& -1& -1& 1& 1& -1& -1\\ 1& -1& -1& 1& 1& -1& -1& 1\\ 1& 1& 1& 1& -1& -1& -1& -1\\ 1& -1& 1& -1& -1& 1& -1& 1\\ 1& 1& -1& -1& -1& -1& 1& 1\\ 1& -1& -1& 1& -1& 1& 1& -1\end{array}\right]$

在等式8中，由于矩阵U₂是单位矩阵并且发送的STS的总数是六，因此8×8的矩阵可被表示为支持6个STA的2^N正方矩阵。在这种情况下，VHT-LTF的结构可被表示为以下的等式9。

[等式9]

在等式9内的6×8矩阵中，第一行可支持STA1 220的Y1、第二行和第三行可支持STA2 230的Y2和Y3，剩余的三行可支持STA3 240的Y4至Y6。

按这种方式，包括在被发送到STA 220、230和240中的每一个STA的STS中的VHT-LTF序列可被配置。具体地，可使用单个正交矩阵的相互不同的行或列来配置VHT-LTF序列。

在示例2的情况下，STA 220、230和240中的每一个可使用单个正交矩阵U₂的相互不同的行。此外，STA 220、230和240中的每一个可估计由其他STA所施加的对对应STA的干扰。可存在识别哪个STS被分配到哪个STA的期望。然而，可使用用于该识别的各种方法，因此在此将省略对其的进一步描述。

在示例1中使用的等式2中以及在示例2中使用的等式8中，沃尔什一哈达玛矩阵可被用作矩阵U₁和矩阵U₂，然而，可使用满足N₁和N₂的大小条件的任何类型的正交矩阵。

在示例1和示例2中描述的VHT-LTF可被SDMA预编码以被发送到各STA，并被所述各STA相应地解码。

图3是示出支持MU-MIMO的帧的STS的示例结构的示图。

参照图3，K表示帧被发送到的STA的总数量，N_STS(i)表示发送到第i STA的STS的数量，N_STS表示发送的STS的总数量，最大N_STS(i)表示在N_STS(1)至N_STS(K)的范围中的最大值。N₁和N₂表示发送的VHT-LTF的时隙的数量。图3中示出的帧可支持K个STA。例如，如果K＝3，则帧可包括发送到STA1的第一STS 340、发送到STA2的第二STS 350以及发送到STA3的第三STS360。STS 340、350和360中的每一个可包括一个或多个流。发送到每个STA的帧的长度可彼此不同。关于长度的信息可被包括在以下将进一步描述的L-SIG 313、VHT-SIG1 314以及VHT-SIG2 331、351和361中的至少一个字段中。

L-STF 311、L-LTF 312、L-SIG 313和VHT-SIG1 314可在未被预编码的情况下被发送到每个STA。每个STA可使用L-STF 311检测接收的帧，并设置功率放大器的增益值。此外，每个STA可针对接收的帧估计时间同步，并估计频率偏移。

每个STA可使用L-LTF 312精确地估计频率偏移。此外，L-SIG 313可包括关于从VHT-SIG1 314至帧的末尾部分的帧长度的信息，使得遗留终端可确认对应帧的长度信息。

每个STA可使用VHT-SIG1 314检测针对当前将被发送的帧的公共控制信息。所述公共控制信息可包括例如被应用于当前帧的预编码方法、由当前帧支持的STA的数量和STS的数量，VHT-LTF 322的间隔或长度信息以及类型信息，或者可包括这些信息的任意各种部分。

根据示例，VHT-LTF 322的长度信息可以是当前帧的最大数据字段的长度信息。

预编码的数据310可针对特定STA而被预编码，并在所述特定STA中被解码。包括在STS 340、350和360中的每一个STS中的预编码的数据310可包括VHT-STF 321、VHT-LTF 322、针对每个STA的VHT-SIG2 331、351和361、以及VHT-DATA 341和342、352和353、362和363。

VHT-STF 321可包括例如用于改善多根天线的自动增益控制(AGC)性能的训练信号。每个STA可使用VHT-STF 321精确地设置适合于预编码的信号的功率放大器的增益值。

每个STA可使用VHT-LTF 322来估计信道，以对针对每个预编码的STA的VHT-SIG2 331、351和361进行解码并对被发送到每个STA的VHT-DATA341和342、352和353以及362和363进行解码。

VHT-LTF 322的结构可以是参照图1和图2描述的示例1和示例2中的一个，或者可仅仅是从示例1和示例2被修改或校正的。VHT-LTF 322可包括示例1和示例2中描述的VHT-LTF序列的至少一部分，更具体地讲，可包括支持每个STA的矩阵的至少一行或至少一列。具体地讲，如示例1中所述，可针对所有的STA使用相同的正交矩阵来配置VHT-LTF序列。此外，被用于配置每个STA的VHT-LTF序列的正交矩阵的行或列的数量可与被发送到每个STA的STS的数量相同，并且可按照预定顺序确定正交矩阵的行或列。此外，如示例2中所述，可使用单个正交矩阵的相互不同的行或列来配置所有的VHT-LTF序列。

可根据发送的STS的数量来确定被发送到每个STA的VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363的数量N。被发送到每个STA的VHT-DATA341和342、352和353以及362和363的长度可彼此不同。可使用各种方法，使得VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363的具有不同长度的帧可以以相同长度的VHT-LTF序列被发送。例如，可使用纠错码的尾比特来填充被发送到每个STA的VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363中的每一个的末尾部分。此外，被发送到每个STA的VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363中的每一个的末尾部分还可包括卷积码(CC)尾比特。此外，为了匹配VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363的基本发送单元，可插入帧填充。例如，在采用OFDM调制方法的情况下，基本发送单元可以是OFDM符号(symbol)单元。

可通过分别接收针对STA中的每一个STA的VHT-SIG2 331、351和361来检测被发送到STA的帧的单独控制信息。所述单独控制信息可包括被发送到对应STA的VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363的长度信息，被应用于VHT-DATA 341和342、352和353以及362和363的调制和编码方法信息、使用的信道的带宽，信道平滑相关信息(channel smooth relatedinformation)、信道聚合相关信息(channel aggregation related information)、纠错码、保护间隔的长度，与应用于当前帧的预编码方法相关的信息或这些信息中的一个或多个及其他类似信息的任意组合。VHT-SIG2331、351和361可包括针对每个STA的单独控制信息。

STA1可对包括在第一STS 340中的预编码的数据310进行解码，STA2了对包括在第二STS 350中的预编码的数据310进行解码，STA3可对包括在第三STS 360中的预编码的数据310进行解码。

图4是示出数据发送设备的示例结构的框图。数据发送设备400可以是根据IEEE 802.11ac的AP。

数据发送设备400可包括L-STF产生单元411、L-LTF产生单元412、VHT-SIG1产生单元413、VHT-STF产生单元420、VHT-SIG2产生单元430、VHT-LTF产生单元440、控制单元450、预编码单元460和发送单元470。数据发送设备400还可包括用于支持遗留终端的L-SIG产生单元(未示出)。

L-STF产生单元411可产生L-STF。STA可使用包括在帧中的L-STF来检测从数据发送设备400发送的帧。STA可使用L-STF来匹配针对当前帧的时间同步，或可估计近似的频率偏移。

L-LTF产生单元412可产生L-LTF。STA可使用L-LTF精确地估计频率偏移，或接收未被预编码的公共控制信息。

VHT-SIG1产生单元413可针对STA产生包括公共控制信息的VHT-SIG1。例如，公共控制信息可以是被发送到位于数据发送设备400的覆盖范围内的所有STA的控制信息，并可在没有被预编码的情况下被发送。公共控制信息可包括针对帧的公共控制信息。公共控制信息可包括被应用于当前帧的预编码方法、由帧支持的STA的数量、关于训练信号的信息、当前帧的最大数据字段的长度信息等。

VHT-STF产生单元420可产生VHT-STF。STA可使用VHT-STF执行多天线自动增益控制(AGC)。

VHT-SIG2产生单元430可针对STA中的每一个产生包括单独控制信息的VHT-SIG2。例如，单独控制信息可以是根据STA中的每一个单独确定的控制信息，并且可包括被发送到对应STA的VHT-DATA的长度信息、应用于VHT-DATA的调制和编码方法信息、使用的信道的带宽、信道平滑相关信息、信道聚合相关信息、纠错码、保护间隔的长度，与应用于当前帧的预编码方法相关的信息或这些信息中的一个或多个及其他类似信息的任意组合。

VHT-LTF产生单元440可产生被用于估计针对每个STA的信道的VHT-LTF。VHT-LTF的结构可与参照图1和图2描述的示例1和示例2的结构相似，或者可仅仅是从示例1和示例2被修改或校正的。可根据发送的STS的数量来确定被发送到每个STA的VHT-DATA的数量N。

控制单元450可确定被发送到每个STA的STS的数量，并基于STS的数量确定包括在每个STS中的VHT-DATA的数量N。

预编码单元460可通过对针对每个终端的单独控制信息和数据进行预编码来产生预编码的数据。预编码的数据可被发送到所有的终端，然而，每个终端可仅对针对所述各终端被预编码的预编码的数据进行解码。

预编码单元460可通过对VHT-STF、VHT-SIG2和VHT-LTF进行预编码来产生预编码的数据，其中，在VHT-STF产生单元420、VHT-SIG2产生单元430和VHT-LTF产生单元440中分别产生所述VHT-STF、VHT-SIG2和VHT-LTF。

发送单元470可通过至少一根发送天线471、472和473将至少一个STS发送到至少一个STA。

图5是示出STA的示例结构的框图。

STA 500可包括接收单元560、L-STF检测单元511、第一信道估计单元512、VHT-SIG1解码单元513、功率放大器控制单元520、第二信道估计单元530、数据解码单元540和VHT-SIG2解码单元550。

接收单元560可通过至少一根接收天线561从数据发送设备400接收帧。所述帧可包括STS。STS可包括L-STF、L-LTF、VHT-SIG1和预编码的数据。数据发送设备400可使用至少一根发送天线471、472和473将STS发送到STA 500。

L-STF检测单元511可从L-STF检测在数据发送设备400中发送的信号。L-STF检测单元511可估计近似的频率偏移，匹配针对当前帧的时间同步，并通过读取L-STF执行近似的AGC。

第一信道估计单元512可通过读取L-LTF精确地估计频率偏移。此外，第一信道估计单元512可响应于STA 500是遗留终端来估计信道以对公共控制信息进行解码。

VHT-SIG1解码单元513可对包括公共控制信息的VHT-SIG1进行解码。公共控制信息可以是被发送到位于数据发送设备400的覆盖范围内的所有STA的控制信息，并可包括被应用于当前帧的预编码方法，由当前帧支持的STA的数量和STS的数量、VHT-LTF的间隔或长度信息和类型信息、或这些信息中的一个或多个及其他类似信息的任意组合。

功率放大器控制单元520可通过读取VHT-STF来精确地控制功率放大器的增益。

第二信道估计单元530可通过读取VHT-LTF来估计数据发送设备400与STA 500之间的信道。VHT-LTF的结构可与参照图1和图2描述的示例1和示例2中的一个相似，或者可仅仅是从示例1和示例2被修改或校正的。可根据发送的STS的数量来确定被发送到每个STA的VHT-DATA的数量N。

VHT-SIG2解码单元550可对包括在VHT-SIG2中的单独控制信息进行解码。单独控制信息可以是根据每个STA被单独确定的控制信息，并可包括被发送到对应STA的VHT-DATA的信息、应用于所述VHT-DATA的调制和编码方法信息、使用的信道的带宽、信道平滑相关信息、信道聚合相关信息、纠错码、保护间隔的长度，与应用于当前帧的预编码方法相关的信息或这些信息中的一个或多个及其他类似信息的任意组合。

数据解码单元540可使用第二信道估计单元530的信道估计结果和在VHT-SIG2解码单元550中解码的单独控制信息，对包括在STS中的数据进行解码。

图6是示出数据发送设备的示例数据发送方法的流程图。

在操作601，数据发送设备可产生将被记录在L-STF中的L-STF信息。STA可估计近似的频率偏移、匹配针对当前帧的时间同步并通过读取包括在帧中的L-STF来检测从数据发送设备发送的帧。

在操作602，数据发送设备可产生将被记录在L-LTF中的L-LTF信息。STA可通过读取L-LTF来估计信道，并可使用信道估计的结果来对未被预编码的信息进行解码。

在操作603，数据发送设备可产生将被记录在VHT-SIG1中的VHT-SIG1信息。包括在VHT-SIG1中的公共控制信息可包括关于从数据发送设备发送的帧的控制信息。

在操作604，数据发送设备可产生将被记录在VHT-STF中的VHT-STF信息。STA可使用VHT-STF信息精确地执行AGC。

在操作605，数据发送设备可产生将被记录在VHT-SIG2中的VHT-SIG 2信息。包括在VHT-SIG 2中的单独控制信息可以是根据每个STA而单独产生的控制信息。

在操作606，数据发送设备可产生将被记录在VHT-LTF中的VHT-LTF信息。STA可通过读取VHT-LTF来估计信道，并可使用信道估计的结果来对预编码的信号或预编码的信息进行解码。

在操作607，数据发送设备可通过对在操作604至606中产生的信息以及发送到每个STA的数据进行预编码来产生预编码的数据。

在操作608，数据发送设备可将包括操作601至603中产生的信息和在操作607中产生的预编码的数据的帧发送到至少一个STA。数据发送设备可按照MU-MIMO方法发送帧。

在图6中，为了方便描述而描述了产生每个字段的操作，然而，所述操作不需要遵守描述的顺序。

仅作为非穷举的说明，在此描述的终端或终端装置可指与在此公开的内容一致的诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、数码相机、便携式游戏机、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、手持电子书、便携式膝上型PC、全球定位系统(GPS)导航仪的移动装置以及诸如桌上型PC、高清晰度电视机(HDTV)、光盘播放器、机顶盒以及能够进行有线通信或网络通信的类似物的装置。

以上描述的方法可被记录、存储或固定在一个或多个非瞬时性计算机可读存储介质中，所述非瞬时性计算机可读存储介质包括将由计算机执行的程序指令以使处理器运行或执行所述程序指令。所述介质还可单独包括程序指令、数据文件、数据结构等或数据文件、数据结构等与程序指令的组合。所述介质和程序指令可以是专门设计和构造的介质和程序指令，或者它们可以是对计算机软件领域的技术人员而言公知和可用的介质和程序指令。非瞬时性计算机可读介质的示例包括磁介质(诸如硬盘、软盘和磁带)、光介质(诸如CD ROM盘和DVD)、磁光介质(诸如光盘)以及专门配置为存储和执行程序指令的硬件装置(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例包括(诸如由编译器产生的)机器代码和包含可由计算机使用解释器执行的高级代码的文件。描述的硬件装置可被配置用作一个或多个软件模块以执行上述操作和方法，反之亦然。

以上已描述了多个示例。然而，应该理解，可进行各种修改。例如，如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果描述的系统、体系结构、装置或电路中的组件以不同的方式组合和/或被其他组件或其等同物代替或补充，则会实现合适的结果。因此，其他实施方式在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种数据发送设备，其中，所述数据发送设备使得至少一个极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)序列能够被包括在发送到至少一个终端的至少一个空时流(STS)中，并发送所述至少一个VHT-LTF序列，所述至少一个VHT-LTF序列与被同时发送的另一VHT-LTF序列具有相同的长度。

2.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，针对所述至少一个终端使用相同的正交矩阵来配置所述至少一个VHT-LTF序列。

3.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，使用满足预定条件的正交矩阵来产生所述至少一个VHT-LTF序列，并且所述正交矩阵的行的数量和/或所述正交矩阵的列的数量与被发送到所述至少一个终端中的每一个终端的所述至少一个STS的数量相同。

4.如权利要求2所述的数据发送设备，其中，按照预定顺序创建所述正交矩阵的行和/或所述正交矩阵的列。

5.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，使用满足预定条件的正交矩阵来产生所述至少一个VHT-LTF序列，并且使用所述正交矩阵的行和/或所述正交矩阵的列来产生所述至少一个VHT-LTF序列。

6.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，所述至少一个STS还包括针对所述至少一个终端中的每一个而分类的VHT-信号(VHT-SIG)字段，所述VHT-SIG字段按照空分多址(SDMA)方法被预编码。

7.如权利要求6所述的数据发送设备，其中，VHT-SIG字段包括发送到所述至少一个终端的所述至少一个STS中包括的数据字段的长度信息。

8.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，所述至少一个STS还包括用于调整数据字段的基本发送单元的帧填充。

9.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，所述至少一个STS还包括对所述至少一个终端公共的VHT-SIG字段，所述VHT-SIG字段包括VHT-LTF序列的长度信息。

10.如权利要求1所述的数据发送设备，其中，所述至少一个STS还包括对所述至少一个终端公共的遗留信号(L-SIG)字段，所述L-SIG字段包括所述L-SIG字段之后的帧的长度信息。

11.一种由发射机和终端使用的通信的方法，所述方法包括：

产生针对每个终端的一个或多个流，每个流包括极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)和数据字段，针对每个终端的所述一个或多个流中的至少一个包括具有数据字段的长度信息的极高吞吐量-信号(VHT-SIG)字段；

将针对每个终端的所述一个或多个流发送到每个终端。

12.如权利要求11所述的方法，其中，每个流中的VHT-LTF的长度相同。

13.如权利要求11所述的方法，其中，使用空分多址方法对VHT-LTF、VHT-SIG和数据字段进行预编码。

14.一种在多用户多输入多输出系统中由终端使用的通信的方法，所述方法包括：

从发射机接收一个或多个流，每个流包括极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)和预编码的数据字段，所述一个或多个流中的至少一个包括具有数据字段的长度信息的极高吞吐量-信号(VHT-SIG)字段；

使用VHT-LTF和VHT-SIG对每个流的预编码的数据字段进行解码。

15.如权利要求14所述的方法，其中，每个流中的VHT-LTF的长度相同。

16.如权利要求14所述的方法，其中，VHT-LTF和VHT-SIG被预编码。

17.一种数据发送设备，包括：

产生单元，产生将被包括在发送到至少一个终端的至少一个空时流(STS)中的至少一个极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)序列；

发送单元，同时发送多个STS中的所述至少一个STS，

其中，所述至少一个VHT-LTF序列与被发送的多个STS中的另一STS中所包括的另一VHT-LTF序列具有相同的长度。

18.如权利要求17所述的数据发送设备，其中，所述至少一个STS还包括用于调整所述至少一个VHT-LTF序列的长度的帧填充。

19.一种在发射机和多个终端之间进行通信的方法，所述方法包括：在发射机产生将被发送到各个终端中的每一个终端的一个或多个流，

其中，每个流包括相同长度的极高吞吐量-长训练字段(VHT-LTF)。

20.如权利要求19所述的方法，其中，使用空分多址方法对VHT-LTF进行预编码。

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