CN102739297A - 用于无线网络中实施下行链路sdma的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明用于无线网络中实施下行链路SDMA的方法和设备。公开在无线网络中实施下行链路空分多址(SDMA)时使用的方法和结构。
Description
本申请是申请日为2004年12月24日、申请号为200480039270.8、发明名称为“用于无线网络中实施下行链路SDMA的方法和设备”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明一般涉及无线通信，以及更具体地涉及无线联网。
背景技术
空分多址(SDMA)是一种使用天线波束之间的空间分离以允许多个用户同时使用公共无线信道的多址技术。在一个可能应用中，可以使用SDMA来实现无线网络中总吞吐量上的增加。然而，为了在无线网络中实施SDMA，需要开发用于在这种网络中提供下行链路SDMA的技术和结构。
发明内容
根据第一实施例，本发明提供了一种在无线网络中使用的方法，包括：
标识用户装置的多个正交集合，其中所述多个正交集合中的每个正交集合包含能够由接入点使用不同天线波束并行地向其发射的多个用户装置；
基于预定的选择标准从所述多个正交集合中选择正交集合；以及
为所选择的正交集合启动空分多址SDMA交换，
其中：
选择正交集合包含基于被缓存以传送到每个所述标识的正交集合内的用户装置的数据量选择集合，以及
启动SDMA交换包含：
使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据；
在发射了所述数据之后，向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认ACK请求。
根据第二实施例，本发明提供了一种在无线网络中使用的实施空分多址SDMA的接入点AP，包括：
多用户无线收发器，能够同时为所述AP的覆盖区内的多个用户服务；以及
控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于标识所述覆盖区内的用户装置的多个正交集合，选择所标识的正交集合中的一个，以及为所选择的正交集合启动SDMA交换，其中正交集合是包含能够由所述接入点使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置的集合，
其中：
所述控制器基于被缓存以传送到每个所标识的正交集合中的用户装置的数据量选择所标识的正交集合中的一个，
其中：
所述控制器通过使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射数据来启动所述SDMA交换，
其中：
在发射了所述数据之后，所述控制器使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求，以及
其中：
所述控制器使所述多用户无线收发器在不同的时间向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求。
根据第三实施例，本发明提供了一种在无线网络中使用的装置，包括：
用于标识多个用户装置的正交集合的部件，其中所述多个正交集合中的每个正交集合包含能够由接入点使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置；
用于基于预定的选择标准从所述多个正交集合中选择正交集合的部件；以及
用于为所选择的正交集合启动空分多址SDMA交换的部件，
其中：
用于选择正交集合的部件包含用于基于被缓存以传送到每个所述标识的正交集合内的用户装置的数据量选择集合的部件，以及
其中用于启动SDMA交换的部件包含：
用于使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据的部件；
用于在发射了所述数据之后向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认ACK请求的部件。
根据第四实施例，本发明提供了一种在无线网络中使用的系统，包括：
多个天线单元，包含至少一个偶极子天线单元；
多用户无线收发器，与所述多个天线单元通信，能够同时为网络覆盖区内的多个用户服务；以及
控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于标识所述网络覆盖区内的用户装置的多个正交集合，选择所标识的正交集合中的一个，以及为所选择的正交集合启动SDMA交换，其中正交集合是包含能够使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置的集合，
其中：
所述控制器基于被缓存以传送到每个所标识的正交集合中的用户装置的数据量选择所标识的正交集合中的一个，以及
其中：
所述控制器通过使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射数据来启动所述SDMA交换，
其中：
在发射了所述数据之后，所述控制器使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例、在无线网络的小区内的SDMA的示范使用的示意图；
图2是示出根据本发明的实施例、在无线网络中提供下行链路SDMA时使用的示范方法的流程图；
图3是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换的时序图；
图4是示出根据本发明的实施例、可能作为SDMA交换的一部分发生的训练阶段的时序图；
图5、6、7、8和9是示出根据本发明的其他实施例、示范SDMA交换的时序图；以及
图10是示出根据本发明的实施例、基于SDMA的示范无线接入点(AP)的框图。
具体实施方式
在以下的详细说明中，参考以图解形式示出可以实施本发明的特定实施例的附图。足够详细地描述这些实施例，以使本领域技术人员能够实施本发明。要理解，本发明的各种实施例虽然不同但并不一定互相排斥。例如，在不背离本发明的精神和范围的前提下，本文结合一个实施例描述的特殊的功能特征、结构或特征可以在其他实施例内实施。此外，要理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以修改每个公开的实施例内的个体单元的位置或布置。因此，以下的详细说明不应在限制的意义上理解，并且本发明的范围仅由适当解释的所附权利要求书以及对权利要求书享有权利的等效项的全范围来限定。在附图中，相似的数字指所有视图中相同或相似的功能。
在无线网络的小区中(例如，遵循IEEE 802.11无线联网标准(ANSI/IEEE Std 802.11-1999版和子代)的无线网络中的基本服务集(BSS)等)，无线接入点(AP)可以用于为一个或更多个无线用户装置(例如，IEEE 802.11标准中的“站”或“STA”等)提供对网络的无线接入。词汇“下行链路”指从AP到用户装置的链路。词汇“上行链路”指从用户装置到AP的链路。当在无线网络的小区内实施空分多址(SDMA)时，多个用户装置能够在相同的无线信道上并行地与无线AP通信。这可以通过使用AP的单独的天线波束提供与多个用户装置中的每个的链路来实现。如果天线波束之间有足够的隔离级别，则用户链路之间的干扰可以保持为低。
图1是示出根据本发明的实施例、在无线网络的小区内的SDMA的示范使用的示意图。如图所示，无线AP 12同时在公共信道上与小区内的三个用户装置(用户A、用户B、用户C)14、16、18通信。无线AP 12使用第一天线波束22与第一用户装置14通信，使用第二天线波束24与第二用户装置16通信以及使用第三天线波束26与第三用户装置18通信。如图所示，第一、第二和第三天线波束22、24、26在空间上彼此分离。因为这种空间分离以及它提供的隔离，甚至当使用相同的信道来与这三个用户装置14、16、18中的每个通信时，波束之间可能有相对小的干扰。如图1所示，AP 12可具有多个天线单元20以用于生成天线波束22、24、26。可以使用任何数量或配置的天线单元。在至少一个实施例中，可以使用相控阵列技术来生成各种天线波束。
图2是示出根据本发明的实施例、在无线网络中提供下行链路SDMA时使用的示范方法30的流程图。首先，由AP标识多个用户装置的正交集合(框32)。然后，选择所标识的正交集合中的一个来通信(框34)。然后AP可获得对无线介质的访问，并启动与所选的正交集合中的用户装置的SDMA交换(框36)。正交集合是小区内的一组可以由对应的AP使用单独的天线波束同时与其通信的用户装置。即，在相关联的波束之间有足够级别的隔离，以允许与该集合中的每个用户装置的并行通信。在特殊的时间点，可以有多个不同的配置，可使同时为多个用户服务成为可能。例如，假定小区内有四个活动的用户装置(A、B、C和D)以及用户装置C和D彼此如此靠近以致无法为其中一个装置生成不包括另一个装置的波束。还假定可以为用户装置A和B生成单独的天线波束。在此情况中，第一正交集合可以包括用户装置A、B和C，而第二正交集合可以包括用户装置A、B和D。许多其他情况也是存在的。正如将要认识到的，用于定义正交集合的方式可能取决于多个不同的因素，包括例如可能的同时波束的数量、波束的方向可控性、波束形状的可调整性(例如，波束宽度等)、用户装置在小区中的位置、小区中活动用户装置的数量、用户装置的移动(如果有的话)和/或其他因素。
当使用相控阵列天线技术时，为通信时使用而生成的每个天线波束将通常在与主波束的方向不同的方向上具有一个或更多个非期望的旁瓣。在主波束与各种旁瓣之间(以及还在相邻旁瓣之间)将存在零信号区(null)。零信号区表示很少或没有辐射存在的区域。当在SDMA系统中选择波束位置以和特殊的用户装置一起使用时，可以控制天线波束指向使该特殊的用户装置在主波束内某个地方(虽然不一定在最大增益位置)以及波束的零信号区在小区中其他用户装置的方向上的位置。可以以相似的方式为小区中的其他用户装置选择天线波束位置。通过对齐在其他用户装置方向上的天线方向图的零信号区，可以实现高度隔离。可以基于以此方式选择的天线波束位置来标识正交集合。
如上所述在标识了正交集合之后，从标识的集合中选择正交集合以在通信时使用(框34)。可以提供预定的选择标准来进行选择。小区内的每个用户装置可以使数据缓存在AP内以向该用户装置传输。在本发明的至少一个实施例中，可以使用为向每个正交集合内的用户装置传送而缓存的数据量作为用于选择正交集合的标准的一部分。例如，在一种可能的方法中，首先确定后续SDMA交换的最大持续时间。然后可以分析每个所标识的正交集合来确定直到所选的持续时间为该集合中的每个用户装置缓存多少数据。正交集合的该数据总量称为正交集合的“发射大小(transmit size)”。然后可以选择具有最高发射大小的正交集合来进行通信。在正交集合选择标准中还(或作为备选方式)可以考虑其他因素，例如等待时间、服务质量(QOS)、公平度和/或其他因素。例如，在一种方法中，可以对包含具有高QOS评定值的用户的正交集合赋予高于包含具有低QOS评定值的用户的正交集合的优先级。可以为每个正交集合生成QOS分值以在进行选择时使用。再者，可能期望的是，应选择为该集合中的每个用户缓存相似的数据量而不是在缓存的数据量上有大的差异的正交集合。还可以将缓存数据的时间长度或任何传输最后期限的剩余时间量纳入考虑。
在选择了正交集合之后，AP可以获得对无线介质的访问并为所选的集合启动SDMA交换(框36)。为了获得对介质的访问，AP只需等待介质空闲，然后启动退避间隔(backoffinterval)。可以作为备选方式使用其他技术。SDMA交换将通常包括从AP到所选的正交集合内的用户装置的数据传送(使用单独的天线波束)以及从用户装置回到AP以确认对应的数据被收到的确认(ACK)信号的传送。可以在确定如何执行SDMA交换时给予的两个考虑是远近问题和定时对齐问题。远近问题与AP中从正交集合内的用户装置接收信号有关。如果收到的用户信号具有范围宽的变化功率电平(例如，如果一些用户装置靠近AP而另一些远离)，则可能难以检测和解码较弱的接收信号。定时对齐与如下状况有关，AP可能不能够同时发射和接收。因此，小区内发射和接收可能需要以某种方式在时间上对齐。
还可以执行作为SDMA交换的一部分的训练交换，以获得关于例如所选的正交集合内的用户装置的更新的信息(例如，以获取关于对应的SDMA信道的信息等)。训练可能不是在每次数据要由无线AP向用户装置发射时都是必需的。即在许多情况中，在网络中相关信息将缓慢改变，以使可以不太频繁地进行更新。然而，将通常需要至少时常进行某种形式的训练，以致用于例如生成波束、选择适当的波束、与用户装置通信等的信息是最新的。可以将训练作为SDMA交换的一部分或在某个其他周期期间来进行。
图3是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换40的时序图。如图所示，SDMA交换40包括三个不同的阶段：训练阶段42、数据下行链路阶段44以及确认阶段46。如上所述，训练阶段42可以是任选的。在训练阶段42期间，可以将训练请求传送到所选的正交集合中的每个用户装置(例如，在图3的实施例中为STA1、STA2和STA3)。然后每个用户装置将向AP返回训练响应。训练响应可以仅是例如收到训练请求的确认。在另一方法中，训练响应可以包括多个训练符号以在训练对应的信道时使用。在至少一个实施中，可能期望的是，允许遗留用户装置(例如，遵循IEEE 802.11a、g的用户装置等)作为基于SDMA的小区的一部分。在这种情况中，训练请求可以包括在征求响应的遗留协议中的任何有效分组。例如，可以向所选的正交集合中的每个用户装置发射零长度(空)分组，对此将返回遗留类型的ACK分组作为训练响应。作为备选方式可以使用其他类型的训练请求和训练响应信号。
参考图3，在所示实施例中，向所选的正交集合中的每个用户装置发射单独的训练请求分组48、50、52。然后用户装置分别在对应的请求之后的预定的时间量以训练响应分组54、56、58响应。在一种方法中，可以使用全向天线波束(或涵盖对应的小区内的大多数或所有用户装置的其他类型的波束)而非为对应的用户装置选择的波束来分别发射训练请求分组48、50、52。训练请求分组48、50、52可以分别包括例如可用于将无线介质保留SDMA数据交换的持续时间的介质保留请求。如果使用为所选的正交集合内的特定的用户装置选择的天线波束发射训练请求分组48、50、52，则分组中的介质保留请求信息可能无法被该小区中的所有用户装置收到(例如，一些装置可能位于对应的天线方向图的零信号区中)。每个训练请求分组48、50、52可以包括标识对应的训练请求所发往的特殊的用户装置的信息。用户装置可以被配置为在收到这种请求之后的预定的时间量响应。在训练阶段42期间，可能会逐渐清楚所选的正交集合内的一个或更多个用户装置不再可以与该集合内的其他用户装置分离。在这种情况中，可以将一个或更多个用户装置从所选的集合中去除。作为备选方式，可以选择新的正交集合，并用于后续SDMA交换。
在图3的SDMA交换40的数据下行链路阶段44中，在对应的SDMA信道中向所选的正交集合中的每个用户装置发射数据60、62、64。即，可以使用为正交集合中的每个对应的用户装置标识的单独的天线波束向该用户装置发射数据60、62、64。在本发明的至少一个实施例中，如图3所示，向所选的正交集合内的用户装置的数据传输将被布置为使发射的数据块60、62、64的终端(terminal end)在时间66上对齐。用户装置可以分别被配置为在对应的数据传输结束之后向AP发射回ACK信号。通过对齐数据块60、62、64的终端，从用户装置收到的ACK分组68、70、72也将在时间上(至少近似)对齐。以此方式，可以在小区中实现发射和接收功能之间某个程度的定时对齐。上述技术假定在数据下行链路阶段44开始之前已知要向所选的集合中的每个用户装置发射的数据量(以致何时开始向每个户装置的传输是已知的)。
通常将使用单独的接收波束以从所选的正交集合中的每个用户装置接收ACK分组。在一种可能的方法中，可以使用过去用于向用户装置发射对应的数据的相同的波束参数来从该用户装置接收ACK信号。
图4是示出根据本发明的实施例、可以在SDMA交换内(或在某个其他时间)使用的训练阶段80的时序图。如图所示，向对应的所选的正交集合内的所有用户装置发射单个多用户训练请求分组82。多用户训练请求分组82可以包括标识从其征求训练响应的用户装置的信息。多用户训练请求分组82还可以包括指示训练响应信号要由每个所标识的用户装置发射的时间的定时信息。如在图4的实施例中所示，所选的正交集合内的三个用户装置(即，STA1、STA2和STA3)响应多用户训练请求分组82内的定时信息分别在时间T1、T2和T3发射训练响应分组84、86、88。多用户训练请求分组82还可以包括可用于将无线介质保留对应的SDMA交换的持续时间的介质保留请求。在至少一种方法中，可以使用全向天线波束(或涵盖对应的小区内的大多数或所有用户装置的其他类型的波束)来发射多用户训练请求分组82。
图5是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换90的时序图。虽然未示出，在图5的SDMA交换90中还可以包括任选的训练阶段。如前所述，可以使用为所选的正交集合内的每个用户装置标识的单独的天线波束向该用户装置发射数据92、94、96。然而，不是如在先前的实施例中那样对齐数据块92、94、96的终端以确保恰当的定时对齐，可以在对应的数据块92、94、96结束之后向每个用户装置发射单独的ACK请求分组98、100、102。可以将ACK请求分组98、100、102在时间上对齐。客户装置可以分别被配置为在收到该请求之后的预定的时间量以ACK分组104、106、108响应ACK请求分组。由此，还可以将ACK分组104、106、108在时间上(至少近似)对齐。在一种可能的方法中，可以在数据块92、94、96内包括信息，以告知对应的用户装置将使用单独的ACK请求以及将不发射ACK分组来响应数据块本身(例如，使用IEEE 802.11e的块确认协议)。图5的SDMA交换90可以例如在要向所选的正交集合中的每个用户装置发射的数据量是预先未知的情况中是有用的。
图6是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换110的时序图。图6的SDMA交换110与图5的交换90相似，除了向所选的正交集合内的所有用户装置发射单个多用户ACK请求112外。然后用户装置可以分别在多用户ACK请求112之后的预定的时间量向AP发射对应的ACK分组104、106、108。多用户ACK请求112可以包括标识从其请求确认的每个用户装置的信息。在至少一个实施中，可以使用全向天线波束(或涵盖所选的正交集合内的所有用户装置的其他类型的波束)来发射多用户ACK请求112。
图7是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换120的时序图。至此描述的SDMA交换体系结构已经解决了发射和接收定时对齐考虑，然而尚未解决远近问题。另一方面，图7、8和9的SDMA交换体系结构能够同时解决定时对齐和远近问题。现在参考图7，不是同时向所选的正交集合内的所有用户装置发射ACK请求分组(例如，如图5中所示)，AP可以基于例如要从用户装置接收的作为结果的ACK分组的预测可解析性(resolvability)以在不同的时间向用户装置发射ACK请求分组。例如，可以预测，当在AP内并行被收到时，而由所选的正交集合内的一些用户装置发射的ACK分组将是可解析的，而由一个或更多个其他用户装置发射的ACK分组不会是可解析的。然后可以一起接收被预测为可解析的分组，而可以在不同的时间接收其他分组。
例如参考图7，可以确定从STA1和STA2并行收到的ACK分组将在AP内是可解析的。由此，同时向STA1和STA2发射对应的ACK请求分组122、124。然后STA1和STA2可以在预定的时间量之后分别发射对应的ACK分组126、128。还可以确定，如果与其他ACK分组同时被收到，与STA3相关联的ACK分组会是不可解析的。由此，发往STA3的ACK请求分组130在不同的时间被发射，而对应的ACK分组132在预定的时间量之后被收到。实际上，已经基于对应的接收信号的预测可解析性进一步将所选的正交集合划分成多个“接收”正交集合。每个接收正交集合可以包括来自初选的正交集合的一个或更多个用户装置。可解析性预测可以基于任何数量的不同因素，包括例如所选的正交集合中的用户装置的接收功率电平、与所选的正交集合中的用户装置相关联的信号噪声比(SNR)、与所选的正交集合中的用户装置相关联的调制类型、与所选的正交集合中的用户装置相关联的编码类型和/或其他因素。在一种相对简单的方法中，仅考虑用户装置的接收功率电平。
在图7的SDMA交换120的变体中，这三个ACK请求分组122、124、130可以全部同时被发射，但是将分别包括向对应的用户装置指示它要在何时发射ACK分组的定时信息。由此，ACK请求分组122和124可以分别向对应的用户装置指示相同的时间，以及ACK请求分组130可以指示不同的时间。
图8是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换140的时序图。图8的SDMA交换140与图7的交换120相似，除了向所选的正交集合内的所有用户装置发射单个多用户ACK请求分组142外。多用户ACK请求分组142包括向所选的正交集合内的用户装置指示它们要在何时发射对应的ACK分组的定时信息。如上所述，由多用户ACK请求142指示的时间可以基于接收时对应的ACK分组的预测可解析性。可以使用例如全向天线波束(或涵盖所选的正交集合内的所有用户装置的其他类型的波束)来发射多用户ACK请求142。
图9是示出根据本发明的实施例、示范SDMA交换150的时序图。如图所示，为每个用户装置使用单独的波束以向所选的正交集合内的用户装置发射数据152、154、156。在向每个用户装置发射的数据152、154、156内的是指示用户装置要向对应的AP发射回ACK分组的时间的定时信息158、160、162。如上所述，定时信息158、160、162可以基于接收时对应的ACK分组的预测可解析性。定时信息158、160、162可以位于对应的发射数据152、154、156内的任何位置。所选的正交集合内的每个用户装置随后将在所指示的时间向AP发射ACK分组164、166、168。
图10是示出根据本发明的实施例、基于SDMA的示范无线接入点(AP)体系结构180的框图。如图所示，无线AP 180包括：多个天线190、天线控制器182、多用户无线收发器184、控制器186以及分发系统接口188。天线控制器182操作用于管理(使用多个天线190的)天线波束的生成，以在与相关联的网络小区中的无线用户装置通信时使用。天线控制器182可以包括例如在使用多个天线190创建多个独立的天线波束时使用的波束成形器(beamformer)功能。多用户无线收发器184包括用于处理由多个天线190收到的信号的接收器功能和用于处理要从多个天线190发射的信号的发射器功能。多用户无线收发器184能够同时为对应的网络小区中的多个用户服务。即，多用户无线收发器184可以例如生成用于使用对应的发射天线波束向对应的网络小区中的多个用户并行传送的发射信号。控制器186控制无线AP180的整体操作。控制器186可以直接与天线控制器182通信，以协助例如在发射和/或接收操作期间的天线波束的选择和创建。可以使用一个或更多个数字处理装置来实施控制器186。分发系统接口188提供无线AP 180与外部分发系统之间的接口，以允许与例如另一接入点、相同网络的另一部分、另一网络(例如，因特网、公共交换电话网(PSTN)等)和/或其他通信。
在本发明的至少一个实施例中，控制器186被配置为执行图2的方法30，以支持对应的网络中的下行链路SDMA。控制器186可以使用收集的关于小区中当前活动用户装置的信息来标识用户装置的正交集合。然后可以由控制器186基于预定的选择标准来选择正交集合。控制器186然后可以获得对网络介质的访问，并使SDMA交换启动。在本发明的至少一个实施例中，控制器186可以被配置为启动如图3、5、6、7、8和/或9所示的那些的SDMA交换。控制器186可以或可以不执行作为SDMA交换的一部分的SDMA训练来收集SDMA信道信息。控制器186还可以控制多用户无线收发器184的目前模式(例如，发射模式或接收模式)。例如，如果正在执行图3的SDMA交换40，控制器186可以命令多用户无线收发器184在数据传输结束66之后但是在计划发射ACK信号68、70、72之前从发射模式更改到接收模式。控制器186还可以关于要使用哪个或哪些天线波束命令天线控制器182。例如，如果正在执行图6的SDMA交换110，当正在发射数据92、94、96时，控制器186可以命令天线控制器182使用与对应的用户装置相关联的空间上分离的天线波束，以及当正在发射多用户ACK请求112时，控制器186可以命令天线控制器182使用全向波束。如将认识到的，作为备选方式可以使用其他控制方案和其他AP体系结构。
应该认识到，图10中所示的各框本质上可以是功能性的，以及不一定对应于离散的硬件单元。例如，在至少一个实施例中，这些框中的两个或更多个在单个(或多个)数字处理装置内的软件中实施。数字处理装置可以包括例如通用微处理器、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)和/或其他，包括上述各项的组合。可以进行硬件实施、软件实施、固件实施和混合实施。
在上述实施例中，使用通常与IEEE 802.11无线联网标准相关联的一些术语来描述本发明。然而应该理解，本发明的概念并不局限于在遵循IEEE 802.11标准的网络内使用。相反，本发明的概念可以在遵循任何无线联网标准的无线网络内实施。
在以上的详细说明中，为了精简本公开内容，在一个或更多个个体实施例中将本发明的各种特征组合在一起。该公开的方法不被解释为反映如下意图：要求保护的本发明要求比每个权利要求中明确陈述的特征更多的特征。更确切地，如以下权利要求书所反映的，本发明的各方面可以在于少于每个公开的实施例的所有特征。
虽然结合某些实施例来描述本发明，要理解，如本领域技术人员易于理解的，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以借助于修改和变化。此类修改和变化被视为在本发明和所附权利要求书的权限和范围内。
Claims (31)
1.一种在无线网络中使用的方法，包括：
标识用户装置的多个正交集合，其中所述多个正交集合中的每个正交集合包含能够由接入点使用不同天线波束并行地向其发射的多个用户装置；
基于预定的选择标准从所述多个正交集合中选择正交集合；以及
为所选择的正交集合启动空分多址SDMA交换，
其中：
选择正交集合包含基于被缓存以传送到每个所述标识的正交集合内的用户装置的数据量选择集合，以及
启动SDMA交换包含：
使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据；
在发射了所述数据之后，向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认ACK请求。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
基于被缓存以传送到每个所述标识的正交集合内的用户装置的数据量选择集合包含：
为所述SDMA交换确定最大持续时间；
评估所述多个正交集合中的正交集合，以确定为所述正交集合缓存的数据量；以及
选择具有能够在所述SDMA交换的所述最大持续时间内传送的最大缓存数据量的正交集合。
3.如权利要求1所述的方法，其中：
选择正交集合还包含使用服务质量(QOS)信息作为所述预定的选择标准的一部分。
4.如权利要求1所述的方法，其中：
选择正交集合还包含使用等待时间相关的信息作为所述预定的选择标准的一部分。
5.如权利要求1所述的方法，其中：
启动SDMA交换包含使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据，以使向每个用户装置发射的数据的终止端发生在基本相同的时间。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：
在发射了所述数据之后，从所述选择的正交集合中的所述用户装置接收确认ACK信号，其中在大致相同的时间从所述用户装置接收所述ACK信号。
7.如权利要求1所述的方法，其中：
所述单独的ACK请求在基本相同的时间被发射到对应的用户装置。
8.如权利要求7所述的方法，其中：
所述单独的ACK请求各包含表示对应的用户装置将响应所述ACK请求的时间的时间信息。
9.如权利要求1所述的方法，其中：
发射ACK请求包含使用涵盖所述选择的正交集合中全部所述用户装置的天线波束发射单个多用户ACK请求。
10.如权利要求9所述的方法，其中：
所述单个多用户ACK请求包含表示所述选择的正交集合中的每个用户装置将响应所述单个多用户ACK请求的时间的时间信息。
11.如权利要求10所述的方法，其中：
所述时间信息基于从所述选择的正交集合内的所述用户装置收到的信号的预测可解析性来确定。
12.如权利要求1所述的方法，其中：
启动SDMA交换包含使用对应的天线波束向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据，其中向每个所述用户装置发射的所述数据包含指示所述对应的用户装置将确认所述数据的时间的时间信息。
13.如权利要求1所述的方法，其中：
启动SDMA交换包含向所选择的正交集合内的第一用户装置发射训练请求分组。
14.如权利要求13所述的方法，其中：
所述训练请求分组使用涵盖所述接入点的整个覆盖区的天线波束来发射。
15.如权利要求1所述的方法，其中：
启动SDMA交换包含向所述选择的正交集合内的所有用户装置发射多用户训练请求分组，其中所述多用户训练请求分组使用涵盖所述接入点的整个覆盖区的天线波束来发射。
16.如权利要求1所述的方法，其中：
所述单独的ACK请求在不同的时间被发射到对应的用户装置，其中所述不同的时间基于从所述选择的正交集合内的所述用户装置收到的信号的预测可解析性来选择。
17.一种在无线网络中使用的实施空分多址SDMA的接入点AP，包括：
多用户无线收发器，能够同时为所述AP的覆盖区内的多个用户服务；以及
控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于标识所述覆盖区内的用户装置的多个正交集合，选择所标识的正交集合中的一个，以及为所选择的正交集合启动SDMA交换，其中正交集合是包含能够由所述接入点使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置的集合，
其中：
所述控制器基于被缓存以传送到每个所标识的正交集合中的用户装置的数据量选择所标识的正交集合中的一个，
其中：
所述控制器通过使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射数据来启动所述SDMA交换，
其中：
在发射了所述数据之后，所述控制器使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求，以及
其中：
所述控制器使所述多用户无线收发器在不同的时间向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求。
18.如权利要求17所述的AP，还包括：
天线控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于为所述AP管理天线波束的生成。
19.如权利要求17所述的AP，其中：
所述控制器至少部分基于后续SDMA交换的最大持续时间选择所标识的正交集合中的一个。
20.如权利要求17所述的AP，其中：
所述控制器使所述数据由所述多用户无线收发器发射，以使向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射的数据的终止端发生在基本相同的时间。
21.如权利要求17所述的AP，其中：
所述控制器使所述多用户无线收发器在基本相同的时间向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求。
22.如权利要求17所述的AP，其中：
在发射了所述数据之后，所述控制器使所述多用户无线收发器使用涵盖所述选择的正交集合中的所有用户装置的天线波束向所述选择的正交集合中的用户装置发射单个确认请求。
23.如权利要求22所述的AP，其中：
所述单个确认请求包含指示确认信号将由所述选择的正交集合内的每个用户装置发射的时间的定时信息。
24.如权利要求17所述的AP，其中：
向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射的所述数据包含指示确认信号将由所述选择的正交集合中的每个用户装置发射的时间的定时信息。
25.一种在无线网络中使用的装置，包括：
用于标识多个用户装置的正交集合的部件，其中所述多个正交集合中的每个正交集合包含能够由接入点使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置；
用于基于预定的选择标准从所述多个正交集合中选择正交集合的部件；以及
用于为所选择的正交集合启动空分多址SDMA交换的部件，
其中：
用于选择正交集合的部件包含用于基于被缓存以传送到每个所述标识的正交集合内的用户装置的数据量选择集合的部件，以及
其中用于启动SDMA交换的部件包含：
用于使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据的部件；
用于在发射了所述数据之后向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认ACK请求的部件。
26.如权利要求25所述的装置，其中：
用于启动SDMA交换的部件包含用于使用对应的天线波束同时向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据，以使向每个用户装置发射的数据的终止端发生在基本相同的时间的部件。
27.如权利要求25所述的装置，其中：
用于发射ACK请求的部件包含用于使用涵盖所述选择的正交集合中全部所述用户装置的天线波束发射单个多用户ACK请求的部件。
28.如权利要求25所述的装置，其中：
用于启动SDMA交换的部件包含用于使用对应的天线波束向所述选择的正交集合中的用户装置发射数据的部件，其中向每个所述用户装置发射的所述数据包含指示所述对应的用户装置将确认所述数据的时间的时间信息。
29.一种在无线网络中使用的系统，包括：
多个天线单元，包含至少一个偶极子天线单元；
多用户无线收发器，与所述多个天线单元通信，能够同时为网络覆盖区内的多个用户服务；以及
控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于标识所述网络覆盖区内的用户装置的多个正交集合，选择所标识的正交集合中的一个，以及为所选择的正交集合启动SDMA交换，其中正交集合是包含能够使用不同的天线波束并行地向其发射的多个用户装置的集合，
其中：
所述控制器基于被缓存以传送到每个所标识的正交集合中的用户装置的数据量选择所标识的正交集合中的一个，以及
其中：
所述控制器通过使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射数据来启动所述SDMA交换，
其中：
在发射了所述数据之后，所述控制器使所述多用户无线收发器为每个用户装置使用单独的天线波束向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射确认请求。
30.如权利要求29所述的系统，还包括：
天线控制器，与所述多用户无线收发器耦合，用于管理使用所述多个天线单元的天线波束的生成。
31.如权利要求29所述的系统，其中：
所述控制器使所述数据由所述多用户无线收发器发射，以使向所述选择的正交集合中的每个用户装置发射的数据的终止端发生在基本相同的时间。
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