CN105409156A

CN105409156A - Mimo系统中的信道探测和估计策略

Info

Publication number: CN105409156A
Application number: CN201480042189.9A
Authority: CN
Inventors: 张鸿远; R·U·纳巴尔; P·洛克
Original assignee: Mawier International Trade Co Ltd
Current assignee: Kaiwei International Co; Marvell International Ltd; Marvell Asia Pte Ltd
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2034-06-11
Also published as: EP3008850A1; JP6745018B2; JP2016526818A; CN105409156B; WO2014201157A1

Abstract

在具有第一通信设备和第二通信设备的系统中，该第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，该第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链，该第二通信设备接收由第一通信设备发送的连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过向该多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处被产生。该第二通信设备基于该功率水平规则而确定对应于该连续的训练分组的相应信道测量，并且基于该相应信道测量来选择发送参数，该发送参数将要由该第一通信设备在向该第二通信设备进行发送时所使用。该第二通信设备将所选择的发送参数的指示发送至该第一通信设备。

Description

MIMO系统中的信道探测和估计策略

相关申请的交叉引用

本申请是2013年7月29日提交的名称为“ChannelSoundingandEstimationStrategiesforAntennaSelectioninMIMOSystems”的美国专利申请第13/953,355号的部分继续申请，该部分继续申请是2009年1月30日提交的名称为“ChannelSoundingandEstimationStrategiesforAntennaSelectioninMIMOSystems”的美国专利申请第12/363,269号——现在为第8,498,362号专利——的分案申请，该专利要求于2008年2月1日提交的名称为“ChannelSoundingandEstimationStrategiesforAntennaSelectioninMIMOSystems”的美国临时申请第61/025,519号的权益。此外，本申请要求于2013年6月11日提交的名称为“ChannelSoundingandEstimationStrategiesinMIMOSystems”的美国临时申请第61/833,522号的权益。以上所提到的所有申请的全部内容都通过引用而结合于此。

技术领域

本公开总体上涉及无线通信系统，更具体地，涉及采用多个天线的无线系统中的信道探测和估计技术。

背景技术

无线通信系统持续经历着消费者需求和服务的大幅增长。诸如蜂窝网络之类的覆盖区域广泛的系统是常见的，但是诸如“WiFi”、IEEE802.11a和IEEE802.11b系统之类的局域系统也越来越常见。实际上，在802.11IEEE标准中详细描述了各种无线技术，例如包括IEEE标准802.11a(1999)及其更新和修正、IEEE标准802.11g(2003)和IEEE标准802.11n、IEEE标准802.11ac，所有这些都共同通过引用而结合于此。特别是后来的标准以54Mbps或更为有效的带宽为承诺而已经或者正处于商业化的过程之中，这使得它们成为传统的有线以太网以及更为常见的“802.11b”或“WiFi”11Mbps移动无线传输标准的强有力竞争者。

一般来讲，许多无线通信系统使用多载波调制方案进行数据传输。符合IEEE802.11a和802.11g或“802.11a/g”以及802.11n和802.11ac标准的通信系统例如可以使用作为数字多载波调制方案的正交频分复用(OFDM)，其采用大量间隔相对紧密的正交子载波或子信道。每个子载波使用诸如正交幅度调制、相移键控等的调制方案以相对低的符号速率进行调制。OFDM系统中的每个频率子带可以被视为将要在其内发送数据的独立传输信道，因此提高了通信系统的整体吞吐量或传输速率。即使特定子载波上的数据以低符号速率进行调制，大量子载波也提供类似于利用相同带宽的单载波调制方案的整体数据速率。

一般地，在符合以上所提到的802.11a/802.11g/802.11n/802.11ac标准以及诸如802.16aIEEE标准之类的其它标准的无线通信系统中所使用的发射器执行多载波OFDM符号编码(其可以包括纠错编码和交织)，使用快速傅里叶逆变换(IFFT)将经编码的符号转换到时域之中，并且对信号执行数模转换和常规射频(RF)上变频转换。这些发射器随后在适当功率放大之后将经调制和上变频的信号发送至一个或多个接收器，这导致了具有大的峰均比(PAR)的高速时域信号。

同样，在符合以上所提到的802.11a/802.11g/802.11n/802.11ac和802.16aIEEE标准的无线通信系统中所使用的接收器通常包括对所接收到的信号执行RF下变频和滤波(这可以在一级或多级中执行)的RF接收单元，以及对承载感兴趣数据的OFDM编码符号进行处理的基带处理器。通常，在对所接收到的时域模拟信号进行基带下变频转换、传统模数转换和快速傅里叶变换之后，频域中所出现的每个OFDM符号的数字形式得以被恢复。

在无线通信系统中，发射器所生成的RF调制信号可以经由多条不同的传播路径而到达特定接收器，上述传播路径的特性通常由于多路径和衰减的现象而随时间有所变化。此外，传播信道的特性基于传播的频谱而有所不同或发生变化。为了对传播效果的随时间变化的频率选择特性进行补偿，以及为了提升无线通信系统中的有效编码和调制，无线通信系统中的每个接收器可以周期性地开发或收集每个频率信道的信道状态信息(CSI)，上述频率信道诸如是与以上所讨论的每个OFDM子带相关联的信道。一般来讲，CSI是定义或描述有关每个OFDM信道的特性(例如，每个信道的增益、相位和SNR)的信息。者确定一个或多个信道的CSI后，接收器可以将该CSI发送回发射器，后者可以使用每个信道的CSI对使用该信道进行发送的信号进行预先调节从而对每个信道中变化的传播效果进行补偿。

为了进一步增加可以在通信系统中传播的信号的数目和/或为了对与各个传播路径相关联的有害效果进行补偿，可以使用多个发射和接收天线。这样的系统一般被称作多输入多输出(MIMO)无线传输系统，并且专门被提供以在802.11n和802.11acIEEE标准内使用。一般来讲，MIMO技术的使用可以在频谱效率和链路可靠性方面产生明显的增加；并且这些益处一般随着MIMO系统内的传输和接收的数目而增加。

除了通过使用OFDM而创建的频率信道之外，特定发射器和特定接收器之间的各种发射和接收天线所形成的MIMO信道包括多个独立的空间信道。如已知的，无线MIMO通信系统能够通过利用这些空间信道所创建的附加维度来传输附加数据而提供有所改善的性能(例如，有所提高的传输容量)。显然，宽带MIMO系统的空间信道能够跨总系统带宽体验不同的信道条件(例如，不同的衰减和多路径效应)，并且因此可以在总系统带宽的不同频率(即，在不同的OFDM频率子带上)实现不同的SNR。因此，针对特定性能水平而可以使用每个空间信道的不同频率进行发送的每个调制符号的信息比特的数目(即，数据速率)可以随频率子带的不同而有所不同。

然而，代替使用各个不同的发射和接收天线来形成在其上发送附加信息的单独的空间信道，在MIMO系统中能够通过使用该MIMO系统中的各个发射天线中的每一个来发送相同的信号同时在该信号被提供至各个发射天线时对其进行相位调整(和放大)以实现波束赋形和波束操控(beamsteering)，从而获得更好的传输和接收特性。一般来讲，波束赋形或波束操控创建了在一个或多个特定方向上具有一个或多个高增益波瓣或波束(与全向天线所获得的增益相比)的空间增益模式，同时降低了全向天线在其它方向上所获得的过高增益。如果该增益模式被配置为在每个接收器的方向上产生高增益波瓣，则该MIMO系统能够在特定发射器和特定接收器之间获得的优于单个发射器天线/接收器天线系统所获得的更好的传输可靠性。

适当天线选择(ASEL)对于在MIMO系统中实现所期望的波束赋形和波束操控而言是重要的。对于如IEEE802.11n和IEEE802.11ac规范中所概括的那些的OFDM系统而言，ASEL可以涉及到针对特定数据速率、数据类型、信道等而在发射器和/或接收器处选择最佳的天线单元，并且随后将那些天线单元切换为有限数目的发射器和接收器射频链。ASEL确定可以基于信道训练(探测)过程所获取的CSI，上述过程在IEEE802.11n标准中被定义为包含发射器侧(TXASEL)训练过程或接收器侧(RXASEL)训练过程。通过有效地管理该训练过程，ASEL可以得到改进并且可以实现更好的传输和接收属性。

发明内容

在一个实施例中，一种方法用于选择多输入多输出(MIMO)系统中的发送参数，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，该第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，该第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链。该方法包括：在该第二通信设备处接收由该第一通信设备发送的连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过在该第一通信设备处向该多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处产生；在该第二通信设备处基于该功率水平规则来确定与该连续的训练分组对应的相应信道测量；在该第二通信设备处基于该相应信道测量来选择发送参数；并且利用该第二通信设备将所选择的发送参数发送至该第一通信设备。

在另一个实施例中，一种第一通信设备包括：耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；和控制器，被配置为：基于功率水平规则来确定与经由该多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，该连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备在相应频率子带中进行了发送，并且ii)通过在该第二通信设备处向该第二通信设备处的多个第二RF链应用该功率水平规则而在该第二通信设备被产生；基于该相应信道测量来选择发送参数；并且使得第一通信设备将所选择的发送参数发送至该第二通信设备。

在又一个实施例中，一种系统，包括：第一通信设备，其具有：多个第一天线、多个第一射频(RF)链和第一控制器，该第一控制器被配置为：使得该第一通信设备在功率水平规则被应用于该多个第一RF链的同时、经由该多个第一RF链而发送连续的训练分组。该系统还包括第二通信设备，其具有：多个第二天线、多个第二射频(RF)链和第二控制器，该第二控制器被配置为：基于该功率水平规则来确定与经由该多个第二RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，基于该相应信道测量来选择发送参数，并且使得该第二通信设备将所选择的发送参数发送至该第一通信设备。

附图说明

图1是根据一个实施例的其中MIMO发射器和MIMO接收器能够彼此通信的示例无线通信配置的框图。

图2是根据一个实施例的、在基于发射器的天线选择(ASEL)确定中使用MIMO发射器所发送的连续的探测分组的示例ASEL训练过程的示图。

图3是根据一个实施例的、在基于接收器的ASEL确定中使用连续的探测分组的另一个示例ASEL训练过程的示图。

图4是根据一个实施例的、使用接收器所应用的缩放因数以使得全尺寸MIMO信道上的失真最小化的示例性的基于接收器的ASEL确定的流程图。

图5是根据一个实施例的、使用缩放因数和增益因数对从发射器发送的信号的功率水平进行调节的示例性的基于发射器的ASEL确定的流程图。

图6是用于基于在第一通信设备处所利用的功率水平规则来确定发送参数的示例方法的流程图。

图7A是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的发送参数确定技术的高清电视的框图。

图7B是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的ASEL技术的车辆的框图。

图7C是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的发送参数确定技术的蜂窝电话的框图。

图7D是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的发送参数确定技术的机顶盒的框图。

图7E是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的发送参数确定技术的媒体播放器的框图。

图7F是根据各个实施例的可以利用诸如这里所描述的发送参数确定技术的IP语音电话设备的框图。

具体实施方式

以下对可以在MIMO系统中用来改善ASEL的示例信道探测和估计技术进行描述。该技术可以在各种类型的MIMO系统中实施，诸如通过信号发送数据的OFDM(A)(OFDM和正交频分多址)MIMO系统，上述信号具有如IEEE802.11n中所给出的被划分为56个子载波的20MHz的信道化带宽，如IEEE802.11ac标准中所给出的被划分为更多数目的子载波的40MHz、80MHz、160MHz信道带宽。OFDM(A)MIMO系统可以采用各种数字调制和映射方案，包括二进制相移键控(BPSK)、正交相移键控(QPSK)、16位正交幅度调制(16-QAM)、64-QAM、256-QAM、512-QAM等。

MIMO系统中的每个发射器和接收器将具有多个天线，对它们进行选择以产生所期望的波束赋形和波束操控，由此对发射器和接收器之间的数据传输进行优化。如以下进一步讨论的，该发射器、接收器或者它们二者可以执行该天线选择(ASEL)。例如，该接收器可以通过获知在发射器处应用的预先确定的发射器功率水平规则并且随后基于该发射功率水平和接收器增益因数进行适当缩放。该发射器可以通过与接收器的联合策略来执行ASEL，其中该接收器对全尺寸信道的子信道估计进行适当缩放并且随后将信道状态信息(CSI)反馈至发射器，发射器随后基于该CSI执行ASEL；或者通过单设备策略来执行ASEL，其中发射器基于对接收器接近度的确定而调节其功率水平。

图1以框图形式将示例的MIMO通信系统10图示为总体上包括单个MIMO发射器12，其具有多个天线14A-14M以便与具有多个天线18A-18M的单个MIMO接收器16进行通信。发射天线14A-14M的数目可以与接收器天线18A-18M的数目相同、比其更多或者更少。发射器12中的控制器20和接收器16中的控制器22分别对每个MIMO无线设备的整体操作进行控制。控制器20和22可以被实施为一个或多个标准多功能、可编程处理器，诸如微处理器、专用集成电路(ASIC)等，或者可以使用任何其它所期望类型的硬件、软件和/或固件来实施。

该发射器包括多个射频(RF)链24A-24N，它们均可以形成用于产生RF信号的天线的MIMO数据路径，该RF信号将要被应用于天线14A-14M。在MIMOOFDM(A)架构中，例如，每个RF链可以执行空间传入数据流的频率交织、对经交织的比特进行QAM星座点映射(例如，使用BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM或256-QAM)，所映射的空间数据到所期望第天线流的天线映射，时域变换以及模数转换和最终的RF处理。每个发射器RF链24A-24N的输出被耦合至由开关控制器28控制的天线开关26。如以下进一步讨论的，控制器20执行ASEL和控制，并且还确定每个RF链24A-24N所应用以对发射器12和接收器16之间的MIMO数据路径进行可选地波束赋形和波束操控的功率水平。

类似于发射器12，接收器16包括多个RF链30A-30N，它们均耦合至处于控制器34的控制之下的天线开关32，控制器34连同控制器22一起均可以执行类似于以上关于发射器12所描述的那些功能。

为了对发射器12和接收器16之间的MIMO信道进行训练，并且为了允许适当的ASEL以及波束操控和波束赋形控制，MIMO系统10可以执行如图2和3中总体上所图示的训练过程。这里所描述的训练技术允许在其中发射器12和接收器16中的任何一个或它们二者中的天线数目M_TX大于相应RF链的数目N_TX的情形中进行ASEL。作为起始点，如IEEE802.11n标准中所定义的ASEL探测协议描述了从发射器12发送连续的探测分组以探测对应于所有发射器天线14A-14M的全尺寸信道，其中发射器12可以将每个探测分组切换至这些天线14A-14M的不同子集，直至已经对全尺寸信道进行了探测。

参考图2，发射器12可以以两种示例方式来发送连续的探测分组。第一，发射器12可以发送具有等于1的空数据分组(NDP)的高吞吐量控制字段(+HTC)(未示出)，以便向接收器16声明连续的探测PLCP协议数据单元(PPDU)50的开始，该数据单元均由后面跟随有一系列相邻的短帧间间隔(SIFS)的发射器天线选择探测信息(TXASSI)信号52和NDP信号54的配对来生成。可替换地，发射器12可以发送均由SIFS间隔开来的一系列分段的探测PPDU信号56。该天线探测、训练模式可以由接收器16向发射器12发送发射器AS探测请求(TXASSR)58信号而发起。

图2图示了发射器ASEL(TXASEL)模式中的训练过程，其中接收器16利用天线系统(AS)反馈信号60而对探测PPDU50或56进行响应，上述信号60可以是全尺寸信道状态信息(CSI)信号，该全尺寸CSI信号由控制器20进行分析以针对RF链24A-24N设置功率水平策略。作为CSI数据，AS反馈信号60可以包括任何数目的信号信息，包括接收器16针对所选择的天线18A-18M所应用的缩放索引(index)，该信息可以由发射器12在TXASEL过程期间用来对其天线14A-14M的控制进行调整。

图3图示了接收器ASEL(RXASEL)模式中由从接收器16发送至发射器12的接收器天线选择探测请求信号70所发起的训练过程。该训练过程可以在天线单元18A-18M的数目(M_RX)大于RF链30A-30N的数目(N_RX)时被采用。发射器12发送连续的探测PPDU72或74，它们被用来对对应于所有接收器天线单元18A-18M的全尺寸信道进行探测。在PPDU72的示例中，发射器在RXASSI数据块76和一系列SIFS和NDP信号配对78之后发送HTC+帧和NDP声明比特(未示出)。可替换地，连续的探测PPDU74可以使用多个分段的探测PPDU进行发送，每个分段的探测PPDU通过SIFS而与另一个分隔开来。由于ASEL在接收器站点处被执行，所以不需要AS反馈或其它反馈。

当在TXASEL训练过程(图2)或RXASEL训练过程(图3)的任一个中发送连续的探测分组时，每个探测分组的发送功率设置和接收器缩放将影响到全尺寸CSI估计的准确性。因此，为了解决该问题，已经提出了用于对针对ASEL的信道探测和估计进行优化的技术。例如，在RXASEL训练过程中，可以使得RF链24A-24N针对该ASEL探测分组所应用的发送功率水平符合预先确定的或以其它方式设置的功率传输规则，该功率传输规则是接收器16已知的并且允许接收器16适当设置所接收信号的基线。基于该功率水平规则并且考虑到任何的接收器模/数缩放因数——其可能逐个分组而有所变化，在接收器16将所有子信道组装(assemble)为全尺寸CSI之前，接收器16可以在接收到每个ASEL探测分组后对每个所估计的子信道的振幅进行调节——即缩放。

另一方面，当通信系统处于TXASEL训练过程中、并且接收器16将全尺寸CSI作为信号60进行反馈时，发射器12可以相应地改变RF链24A-24N的功率水平。例如，发射器12可以逐个分组地应用附加功率缩放以避免例如由于功率放大器中的非线性所导致的失真。在一些示例中，响应于反馈信号60，发射器12可以有意针对连续的探测分组来调节其发送功率水平以改善信道探测的质量或者可替换地节约功率。

为了实现这样的改进，可以使用以下的MIMO信道模型。考虑表示OFDM系统中的一个子载波的N_RxN_TMIMO信道，其中N_R是RF链30A-30N的数目并且N_T是RF链24A-24N的数目。该N_RxN_TMIMO信道在基带由表达式H_s进行表示。如果G被取作接收器16处的复合增益(包括数字+模拟)因数并且P是每个发射器RF链24A-24N的功率水平，而x是假设每个维度的单位平均功率的发送数据矢量，则发射器和接收器之间的MIMO信道可以如下进行建模：

y = {GH}_{s} \sqrt{P} x + n

(表达式1)

其中n是噪声因数。

虽然并未要求，但是在一些示例中，发射器处的天线单元的数目(M_T)将大于发射器RF链的数目N_T。在一些示例中，接收器处的天线单元的数目(M_R)将大于接收器RF链N_R的数目。在其它示例中，可以使用更少的天线单元。在任一种情况下，发射器12和接收器16并不被要求具有相同数目的天线单元或RF链。

在任何情形中，全尺寸MIMO信道H包括来自所有发射器天线单元的输出以及来自接收器单元M_R的输入，并且因此是M_RxM_TMIMO信道H。每个发射器12和接收器16内的天线开关26和32被用来基于该全尺寸M_RxM_TMIMO信道H的信道估计而控制天线选择，其中表达式1中的H_s是该全尺寸MIMO信道H的子矩阵。

可以基于天线和RF链的数目来确定MIMO系统10是要使用TXASEL过程还是要使用RXASEL过程。例如，当M_T>N_T且M_R＝N_R时，可以使用TXASEL训练过程。当M_T＝N_T且M_R>N_R时，则可以使用RXASEL训练过程。当M_T>N_T且M_R>N_R时，则可以根据联合的发射器和接收器选择而进行天线选择。在后者的情况下，例如，TXASEL训过程可以使得接收器基于所接收到的信号值来确定天线选择，但是随后将该确定传输至发射器，其中天线选择和功率缩放在该发射器处进行。

在表达式1中，接收器处的增益因数G可以由MIMO系统的自动增益控制(AGC)设计以及其它RF链参数或条件进行支配。这些值因此对于ASEL信道估计而言并不是能够调节的设计参数，而对于确定ASEL而言则是恒定的。

在其中从发射器向接收器发送N个连续的探测分组的ASEL探测处理期间应用表达式1的信道模型，相应的基带输入-输出关系将会如下：

y_{1} = G_{1} H_{1} \sqrt{P_{1}} x_{1} + n_{1}

y_{2} = G_{2} H_{2} \sqrt{P_{2}} x_{2} + n_{2}

.

y_{N} = G_{N} H_{N} \sqrt{p_{N}} x_{N} + n_{N}

对于这些信道表达式，假设x₁,…,x_N是已知的训练符号，从而对应于每个探测分组的所估计的子信道可以被表达为：

{\tilde{H}}_{i} = G_{i} H_{i} \sqrt{P_{i}} + v_{i}

(表达式2)

其中v_i是信道估计误差。

根据这些个体的所估计的子信道，用于ASEL计算的全尺寸估计信道对于TXASEL训练过程可以被表达为：

(表达式3)

或者对于RXASEL训练过程被表达为：

\tilde{H} = [\begin{matrix} a_{1} {\tilde{H}}_{1} \\ . \\ . \\ a_{N} {\tilde{H}}_{N} \end{matrix}]

(表达式4)

在两个表达式中，值a_i是接收器在组装全尺寸信道矩阵时所应用的缩放因数。

表达式3和4表示接收器16处的所估计的全尺寸信道。真实的全尺寸信道被表示为：

H = [H_{1} ... H_{N}] o r [\begin{matrix} H_{1} \\ . \\ . \\ H_{N} \end{matrix}]

(表达式5)

如果没有信道估计失真，则全尺寸信道表达式能够被表达为全尺寸估计信道表达式的标量，其中跨所有子信道应用相同的标量：

\tilde{H} = β H

(表达式6)

其中β是独立于发射/接收天线子集的标量常数。

然而，在该模型中，在没有适当设计的情况下，所组装的全尺寸估计信道可能由于所估计子信道的不同有效功率水平(强度)而具有失真。为了解决该问题，已经研发出了对发射器处的功率水平P_i和接收器处的缩放因数规则a_i进行联合设计以使得信道估计失真最小化的技术，并且通过在接收器侧和发射器侧允许针对ASEL计算的不同策略而实现该目的。

如以上总体上讨论的，存在两种能够在其下进行天线选择的不同训练过程。

图4图示了用于RXASEL训练过程200的示例方法。在框202，发射器12使用预先确定的功率规则P_i对RF链24A-24N进行供电，其中该功率规则是接收器16已知的。该预先确定的功率规则可以是在诸如802.11、802.16、3GPP长期演进(LTE)等的无线通信标准中所规定的功率规则。但是并不必需是这样的情况，因为也可以使用任何合理的功率规则。

将要由框202应用的一种示例规则是针对连续的ASEL探测分组、跨所有RF链24A-24N具有恒定的功率水平，在这样的情况下，P_i＝P为常数。例如，在根据IEEE802.11n标准的MIMO系统中，该系统可以被编程为确保MAC层在发送连续的ASEL探测分组时并不改变MAC/PHY接口中的TXPWR_LEVEL参数。

如在该示例中那样，该功率规则可以基于设置每个发射器链的个体功率水平。然而，其它功率规则可以基于跨所有发射器链的所有功率水平的总数。例如，另一个功率规则可以对功率水平P_i进行调节，以使得跨所有活跃RF链24A-24N的总功率对于ASEL探测分组是恒定的，这意味着如果所探测的发射天线的数目跨探测分组并不恒定，则P_i并不恒定。例如，如果设备具有四个(4)天线并且将要使用两个(2)连续的探测分组对总共四个(4)发送RF链进行探测，则第一探测分组可以被建立为使用三个发射器RF链来探测该四个天线中的三个(3)，并且第二探测分组可以被建立为使用剩余的发射器RF链来探测剩余的天线，其中系统将从这两个探测分组对整个全尺寸信道进行训练。

这些功率规则作为示例而被提供。优选地，在协议或无线标准层面建立该功率规则，而使得在所有符合的(compliant)设备的硬件、固件或软件中来形成该功率规则。此外，符合的MIMO设备可以与多种功率规则兼容，其中所使用的特定功率规则在通信设备之间由服务提供方或者由传送功率规则数据以互相同步的设备进行协调。

在任何情况下，从框202所得的连续的探测分组在接收器16处被接收，接收器16在框204基于具有如下振幅的探测分组来确定MIMO子信道估计，该振幅已经通过增益因数G_i以每个信号为基础进行了固有修改。

利用适当的功率水平规则P_i和增益因数G_i——并且此二者均是接收器所已知的，接收器16随后可以对表达式3和4中的缩放因数a_i进行调节，以使得在组装全尺寸的估计的MIMO信道时的失真最小化。根据表达式6，失真最小化可以被设计为使得所估计的MIMO信道变为来自发射器12的原始的全尺寸MIMO信道的标量。

框208例如通过应用表达式3和4而将经缩放的子信道估计组装为所估计的全尺寸MIMO信道。框210随后使用已知技术、基于全尺寸的所估计的MIMO信道来计算ASEL。

在类似于图4但是ASEL确定在发射器12处执行的另一个示例中，能够应用以下的确定。假设针对连续的探测分组将恒定功率水平规则P_i＝P应用于RF链24A-24F，接收器增益因数可以被表达为：

G_i＝GT/E[||y_i||](表达式7)

其中GT无论i如何都为常数，这意味着每个RF链30A-30N的信号都被缩放而使得平均振幅为GT。根据表达式7，全尺寸MIMO信道(CSI)矩阵能够被如下表达(其中恒定值与每个子信道表达式隔离开来)：

\tilde{H} = [a_{1} {\tilde{H}}_{1} ... a_{N} {\tilde{H}}_{N}] = G T \sqrt{P} [a_{1} \frac{1}{E [| | y_{1} | |]} H_{1} ... a_{N} \frac{1}{E [| | y_{N} | |]} H_{N}]

(表达式8)

根据表达式8，接收器16可以使用以下表达式来对个体信道估计进行缩放：

a_i＝E[||y_i||](表达式9)

这反映出对应于连续的探测分组中的每一个的平均接收信号(yi)强度。

通过以这种方式设置接收器在组装全尺寸信道矩阵时所应用的缩放因数，失真因数因此被最小化，并且表达式6，因此可以被适当用来确定全尺寸信道状态信息。表达式7-9可以依据如以上所讨论的框202-206而得以被应用。

虽然图4被描述为图示了接收器处所计算的TXASEL的训练过程(以及被反馈回发射器的所选择的天线索引)，但是过程200能够被修改为TXASEL，其中接收器16针对每个子信道确定缩放因数并且将所产生的经缩放的子信道估计作为CSI数据传送回发射器12。作为响应，发射器12可以随后对其用于发送连续的探测分组的功率水平策略进行调节以优化性能，例如降低分组错误率。图5中示出了这样的TXASEL训练过程300的一个示例，其采用了类似于图4的附图标记，但是示出了框302将经缩放的子信道估计以CSI数据的形式传送回发射器12，发射器12随后在框304识别缩放因数a_i以及增益因数G_i，确定新的功率水平设置并且相应地调节功率水平。

过程200还能够被扩展至RXASEL过程，其中所估计的信道由表达式4进行表达。在该示例中，仍然可以通过将表达式8中的等式的右侧进行变换而应用表达式8；并且表达式9对于接收器16在组成全尺寸信道以用于接收器ASEL计算时对信道估计进行缩放而言仍然是有效的。

在一些示例中，缩放规则a_i和/或增益因数G_i可能已经被发射器12所知，例如通过无线通信协议或标准——IEEE802.11、802.16、LTE等——对此二者进行定义。例如，在符合IEEE802.11的ASEL协议中，用于该协议的信道编码策略可以被用来设置缩放因数a_i，而使得接收器16无论P_i和G_i如何都应用相同的缩放因数规则以创建相应探测分组的子信道估计。示例性IEEE802.11n缩放因数规则可以是：

a_{i} = \frac{1}{\max {r e a l | {\tilde{H}}_{i} |, i ma g | {\tilde{H}}_{i} |}}

(表达式10)

在预先确定了缩放因数的情况下，这仅留下了按照发射器12处的需求进行设置的增益因数G_i，其中发射器12能够利用这两个值来调节其功率水平策略，从而减少与接收器16进行通信的全尺寸MIMO信道上的失真。当在发射器处需要增益因数时，该增益因数可以由接收器16传送至发射器12或者它们可以在发射器12处被预先设置。

当缩放规则并非标准或协议的一部分或者以其它方式已经在发射器12处已知的时候，TXASEL训练过程可能要求a_i和G_i从接收器16作为CSI数据被发送，例如从框302可见，以便发射器12对所接收到的信息进行其自己的缩放从而使得失真最小化。例如，如果接收器16应用无论i如何都恒定的标量a_i，则从接收器16接收该经缩放的子信道估计的发射器12可以在所接收到的信号中识别出该标量并且在将反馈子信道估计组装为全尺寸信道估计之前应用类似的缩放规则(例如，无论i如何都恒定的标量)。发射器12处这样的缩放规则也可以取决于RF链24A-24N处的功率水平P_i，其在发射器12处已经是已知的但是在接收器16处则并非必然是已知的。

利用发射器标量设置，发射器12可以调节其用于发送连续的探测分组的功率水平策略以优化性能(分组错误率)。在这种情况下，发射器RF链功率水平能够被自由调节，因为CSI反馈始终由接收器16进行适当缩放。这种动态设置发射器RF链功率水平的能力允许MIMO通信系统实现各种水平的灵活性。因此，在一些示例中，该发射器在从接收器接收到经缩放的CSI反馈后可以确定该接收器位于附近，由此该发射器可以将其初始功率水平设置从在连续的探测分组中所使用的功率水平设置向下调节，从而节省功率。在其它示例中，该发射器可以确定该接收器在远处并且提高功率水平设置以因此提高性能。

对使用多个探测分组的天线选择探测的基本假设之一在于，MIMO信道在发送和接收这些探测分组的空中持续时间内很少发生变化。但是在一些情况下，该假设可能不是真实的；信道可能会快速变化。这样，在一些示例中，根据信道条件，发射器可以执行较低功率的探测以测试MIMO信道并且跟踪信道变化。在一些示例中，MIMO系统可以仅使用天线的子集、利用较低功率的探测分组来侦测信道，以检测信道是否发生了变化，并且随后确定可能是密集的完全天线训练是否得到保证。显然，仅存在一些性示例性应用，其中控制发射器链功率水平以便发送连续的ASEL探测分组能够是有利的。

以上技术可以应用于单载波MIMO系统、诸如OFDM(A)系统的多载波MIMO系统，其中以上所列出的表达式将根据每个子载波而不是每个信道而得到应用。也就是说，探测分组标识符i表示子载波(或子信道)索引。这样的OFDM(A)系统可以包括IEEE802.11n或IEEE802.11ac(例如，“WiFi”)、IEEE802.16(例如，“WiMAX”)、3GPP长期演进(LTE)等。LTE被认为是4G通信标准，相比诸如UMTS的3G标准以及诸如GSM的2G标准，其提供了改善的吞吐量和速度以及降低的延时，并且能够以端对端服务质量(QoS)支持所有基于IP的服务，包括语音、视频、丰富媒体以及消息。LTE物理层(PHY)采用通过智能天线的OFDMA和MIMO数据传输。例如，LTEPHY可以使用OFDMA进行从基站到远程用户设备的下行链路通信，并且使用单载波频分多址(SC-FDMA)进行从远程用户到基站的上行链路通信。

在以上所讨论的实施例中，ASEL是基于在向多个RF链应用功率水平规则的同时所发送的连续的训练分组(例如，探测分组)而确定的发送参数的示例。在其它实施例中，确定其它适当发送参数。例如，在一个实施例中，在向多个RF链应用功率水平规则的同时发送连续的训练分组，而使得每个连续的训练分组在不同方向上被发送，例如使用有向天线、使用预先确定的波束赋形矩阵(例如，矢量)等。连续的探测分组的测量在接收器处被确定并且被用来选择用于后续传输的波束方向。作为另一个示例，在另一个实施例中，在向多个RF链应用功率水平规则的同时发送连续的训练分组，而使得每个连续的训练分组使用不同的频率子带被发送。连续的探测分组的测量在接收器处被确定并且被用来选择用于后续传输的频率子带。在其它实施例中，类似地选择其它适当的发送参数。

图6是根据一个实施例的用于确定发送参数的示例方法400的流程图。在一个实施例中，方法400由图1中所图示的系统来实施，并且出于说明的目的而参考图1对图6进行描述。然而，在其它实施例中，方法400由不同的适当系统来实施。

在框404，第一通信设备向第二通信设备发送连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过在该第一通信设备处向该第一通信设备的多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处产生。在一个实施例中，图1的设备12对应于第一通信设备并且图1的设备16对应于第二通信设备。该功率水平规则是诸如以上在一些实施例中所讨论的功率水平规则。然而，在其它实施例中，采用另一种适当的功率水平规则。

在一个实施例中，诸如以上所讨论的，当发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定天线子集的选择时，每个相应的训练分组利用相应的天线子集进行发送。例如，在一些实施例中，框404对应于图4的框202。

在另一个实施例中，当发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定波束方向的选择时，每个相应的训练分组在相应的波束方向上进行发送(例如，使用有向天线、使用预先确定的波束赋形矩阵(例如，矢量))。在另一个实施例中，当发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定频率子带的选择时，每个相应的训练分组在相应的频率子带中进行发送。

在一个实施例中，该训练分组是有规律的探测分组。在另一个实施例中，该训练分组是空数据分组(NDP)探测分组。在其它实施例中，采用其它适当的训练分组。

在框408，对应于在框404所发送的训练分组的训练分组在第二通信设备处被接收。

在框412，在第二通信设备处基于在框408所接收的训练分组以及该功率水平规则而确定相应的信道测量。在其中发送功率选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定天线子集的选择的实施例中，框412包括确定MIMO子信道估计并且基于该功率水平规则对该MIMO子信道估计进行缩放。例如，在一些实施例中，框412对应于图4的框204和206。

在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定波束方向的选择的另一个实施例中，框412包括对对应于所接收的训练分组的信道测量进行缩放。类似地，在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定频率子带的选择的另一个实施例中，框412包括对对应于所接收到的训练分组的信道测量进行缩放。在一些实施例中，框412包括生成对应于所接收到的训练分组的信道质量测量(例如，信噪比(SNR)、信号与干扰加噪声之比(SINR)、误码率(BER)、分组错误率(PER)、信号功率测量等)。

在框416，第二通信设备基于在框412所确定的信道测量来选择发送参数。例如，在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定天线子集的选择的实施例中，框416包括基于在框412所确定的MIMO子信道估计来组装MIMO信道的全尺寸估计，其中该MIMO信道的全尺寸估计对应于多个第一天线和多个第二天线之间的完全MIMO信道。随后，基于该MIMO信道的全尺寸估计来选择多个第一天线的子集。例如，在一些实施例中，框416对应于图4的框208和210。

在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定波束方向的选择的另一个实施例中，框416包括基于在框412所确定的信道质量测量(例如，SNR、SINR、BER、PER、信号功率测量等)来选择特定波束方向。类似地，在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定频率子带的选择的另一个实施例中，框416包括基于在框412所确定的信道质量测量(例如，SNR、SINR、BER、PER、信号功率测量等)来选择特定频率子带。

在框420，第二通信设备将所选择的发送参数的指示发送至第一通信设备。例如，在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定天线子集的选择的实施例中，框420包括向第一通信设备发送所选择的多个第一天线的子集的指示。在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定波束方向的选择的另一个实施例中，框420包括向第一通信设备发送所选择的波束方向的指示。在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定频率子带的选择的另一个实施例中，框420包括向第一通信设备发送所选择的频率子带的指示。

在框424，第一通信设备接收所选择的发送参数的指示，并且作为响应，在向第二通信设备进行发送时利用所选择的发送参数。例如，在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定天线子集的选择的实施例中，框424包括第一通信设备在向第二通信设备进行发送时利用所选择的多个第一天线的子集。在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定波束方向的选择的另一个实施例中，框424包括第一通信设备在向第二通信设备进行发送时利用所选择的波束方向(例如，利用一个或多个特定的有向天线，利用特定的预定波束操控矩阵(例如，矢量)等)。在其中发送参数选择对应于将要在第一通信设备处使用的特定频率子带的选择的另一个实施例中，框424包括第一通信设备在向第二通信设备进行发送时利用所选择的频率子带。

在一些实施例中，第二通信设备不执行框416处的选择，而是向第一通信设备发送在框412处确定的信道测量。随后，第一通信设备执行框416处的选择。在这样的实施例中，框420被省略。

以上的技术可以被应用于单载波MIMO系统、诸如OFDM(A)系统的多载波MIMO系统，其中以上所描述的技术将根据每个子载波或每个子载波群组而不是每个信道而被应用。这样的OFDM(A)系统可以包括IEEE802.11(例如，“WiFi”)、IEEE802.16(例如，“WiMAX”)、3GPP长期演进(LTE)等。

诸如以上所描述的发送参数选择方法可以在各种MIMO设备中得到利用。例如，以上所描述的技术可以在基站、接入点、无线路由器中得到利用。发射器12例如可以表示基站，并且接收器16可以表示任何的远程无线设备(移动设备或其它设备)，或者反之亦然。此外，图7A-7F图示了可以在其中采用诸如以上所描述的ASEL技术的各种设备。

现在参考图7A，这样的技术可以在高清电视(HDTV)1020中使用。HDTV1020包括海量数据存储1027、HDTV信号处理和控制模块1022、WLAN接口以及存储器1028。HDTV1020接收有线或无线格式的HDTV输入信号并且为显示器1026生成HDTV输出信号。在一些实施方式中，HDTV1020的信号处理电路和/或控制电路1022和/或其它电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、对数据格式化和/或执行可能需要的任何其它类型的HDTV处理。

HDTV1020可以与海量数据存储1027进行通信，海量数据存储1027以非易失性方式存储数据，并且诸如是光学和/或磁性存储设备。海量存储设备可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。HDTV1020可以连接至存储器1028，诸如RAM、ROM、低延时的非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。HDTV1020还可以支持经由WLAN网络接口1029而与WLAN的连接。HDTV1020可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1029包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

现在参考图7B，这样的技术可以在车辆1030中被采用。车辆1030包括控制系统，该控制系统可以包括海量数据存储1046以及WLAN接口1048。海量数据存储1046可以支持动力控制系统1032，动力控制系统1032从诸如温度传感器、压力传感器、转动传感器、气流传感器和/或任何其它适当传感器的一个或多个传感器1036接收输入，和/或生成诸如发动机操作参数、传输操作参数和/或其它控制信号的一个或多个输出控制信号1038。

控制系统1040同样可以从输入传感器1042接收信号和/或向一个或多个输出设备1044输出控制信号。在一些实施方式中，控制系统1040可以是防抱死制动系统(ABS)、导航系统、咨询系统、车载咨询系统、车道偏离系统、自适应巡航控制系统，诸如立体声、DVD、紧凑盘等的车辆娱乐系统的一部分。

动力控制系统1032可以与海量数据存储1027进行通信，海量数据存储1027以非易失性方式存储数据，并且诸如是光学和/或磁性存储设备。海量存储设备1046可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。动力控制系统1032可以连接至存储器1047，诸如RAM、ROM、低延时的非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。动力控制系统1032还可以支持经由WLAN网络接口1048而与WLAN的连接。控制系统1040也可以包括海量数据存储、存储器和/或WLAN接口(全部未示出)。车辆1030可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1048包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

现在参考图7C，这样的技术可以在蜂窝电话1050中使用，蜂窝电话1050可以包括蜂窝天线1051。蜂窝电话1050可以包括在图7C中总体上以1052进行标识的信号处理和/或控制电路中的任何一个或者其二者，WLAN网络接口1068和/或蜂窝电话1050的海量数据存储1064。在一些实施方式中，蜂窝电话1050包括微型电话1056、诸如扬声器和/或音频输出插口的音频输出1058、显示器1060和/或诸如键盘、知识设备、语音致动和/或其它输入设备的输入设备1062。蜂窝电话1050中这样的处理和/或控制电路1052和/或其它电路(未示出)可以处理数据、执行编码和/或加密、执行计算、对数据格式化和/或执行其它蜂窝电话功能。

蜂窝电话1050可以与海量数据存储1064进行通信，海量数据存储1064以非易失性方式存储数据，并且诸如是光学和/或磁性存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。蜂窝电话1050可以连接至存储器1066，诸如RAM、ROM、低延时的非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。蜂窝电话1050还可以支持经由WLAN网络接口1068而与WLAN的连接。蜂窝电话1050可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1048包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

现在参考图7D，这样的技术可以在机顶盒1080中使用。机顶盒1080可以包括在图7D中总体上以1084进行标识的信号处理和/或控制电路中的任一种或其二者，机顶盒1080的WLAN接口和/或海量数据存储1090。机顶盒1080从诸如宽带源之类的源1091接收信号并且输出适用于显示器1088的标准和/或高清音/视频信号，上述显示器1088诸如电视和/或监视器和/或其它视频和/或音频输出设备。机顶盒1080的信号处理和/或控制电路1084和/或其它电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密，执行计算，对数据格式化和/或执行任何其它机顶盒功能。

机顶盒1080可以与以非易失性方式存储数据的海量数据存储1090进行通信并且可以使用抖动测量。海量数据存储1090可以包括光学和/或磁性存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。机顶盒1080可以连接至存储器1094，诸如RAM、ROM、低延时的非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。机顶盒1080还可以支持经由WLAN网络接口1096而与WLAN的连接。机顶盒1080可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1096包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

现在参考图7E，这样的技术可以在媒体播放器1100中使用。媒体播放器1100可以包括在图7E中总体上以1104进行标识的信号处理和/或控制电路中的任一种或其二者，媒体播放器1100的WLAN接口和/或海量数据存储1110。在一些实施方式中，媒体播放器1100可以采用图形用户界面(GUI)，该GUI通常经由显示器1107和/或用户输入1108而采用菜单、下拉菜单、图标和/或指向-点击界面。媒体播放器1100进一步包括诸如扬声器和/或音频输出插口的音频输出1109。媒体播放器1100的信号处理和/或控制电路1104和/或其它电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密，执行计算，对数据格式化和/或执行任何其它媒体播放器功能。

媒体播放器1100可以与以非易失性方式存储数据的海量数据存储1110进行通信并且可以使用抖动测量。在一些实施方式中，压缩的音频文件包括与MP3格式或其它适当压缩的音频和/或视频格式相符合的文件。海量数据存储可以包括光学和/或磁性存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。媒体播放器1100可以连接至存储器1114，诸如RAM、ROM、低延时的非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。媒体播放器1100还可以支持经由WLAN网络接口1116而与WLAN的连接。媒体播放器1100可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1116包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

现在参考图7F，这样的技术可以在包括MIMO天线1152的互联网协议语音(VoIP)电话1150中使用。VoIP电话1150可以包括在图7F中总体上以1154进行标识的信号处理和/或控制电路中的任一种或其二者，VoIP电话1150的WLAN接口和/或海量数据存储1150。在一些实施方式中，VoIP电话1150部分地包括麦克风1158，诸如扬声器和/或音频输出插口的音频输出1160，显示监视器1162，诸如键盘、指示设备，语音激活设备的输入设备1164和/或其它输入设备，以及无线保真度(WiFi)通信模块1166。VoIP电话1150的信号处理和/或控制电路1154和/或其它电路(未示出)可以处理数据，执行编码和/或加密，执行计算，对数据格式化和/或执行任何其它VoIP电话功能。

VoIP电话1150可以与以非易失性方式存储数据的海量数据存储1156进行通信，海量数据存储1156诸如是光学和/或磁性存储设备，例如硬盘驱动器HDD和/或DVD。HDD可以是包括直径小于大约1.8”的一个或多个盘片的小型HDD。VoIP电话1150可以连接至存储器1157，诸如RAM、ROM、低延时非易失性存储器，诸如闪存和/或其它适当电子数据存储。VoIP电话1150被配置为经由WiFi通信模块1166与VoIP网络(未示出)建立通信链路。VoIP电话1150可以包括控制器1002，其被配置为执行如以上所描述的发送参数选择技术。例如，在一个实施例中，WLAN网络接口1029包括如以上在发射器12或接收器16的示例中所讨论的RF链、天线开关和开关控制器，并且控制器1002被配置为执行信道探测和估计并且针对MIMO天线系统确定ASEL。

在一个实施例中，一种方法用于选择多输入多输出(MIMO)系统中的发送参数，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，该第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，该第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链。该方法包括：在该第二通信设备处接收由该第一通信设备发送的连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过在该第一通信设备处向该多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处产生；在该第二通信设备处基于该功率水平规则而确定对应于该连续的训练分组的相应信道测量；在该第二通信设备处基于该相应信道测量来选择该发送参数；以及利用该第二通信设备将所选择的发送参数发送至该第一通信设备。

在其它实施例中，该方法还包括以下特征中的一个或多个特征的任何适当组合。

该功率水平规则对应于多个第一RF链中的每一个针对该连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

该功率水平规则对应于应用于该多个第一RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对该连续的训练分组中的每一个为恒定的。

选择发送参数包括基于相应信道测量选择该多个第一天线中的天线子集；并且将所选择的发送参数发送至第一通信设备包括发送所选择的天线子集的指示。

该方法进一步包括基于相应信道测量来确定多个第一天线和多个第二天线之间的完全MIMO信道的估计；其中选择该多个第一天线中的天线子集基于该完全MIMO信道的估计。

该连续的训练分组是由该第一通信设备在相应频率子带中发送的；选择发送参数包括基于相应信道测量选择特定频率子带；并且将所选择的发送参数发送至第一通信设备包括发送所选择的特定频率子带的指示。

在另一个实施例中，一种第一通信设备包括：耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；和控制器，被配置为：基于功率水平规则来确定与经由该多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，该连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备进行了发送，并且ii)通过在该第二通信设备处向该第二通信设备处的多个第二RF链应用该功率水平规则而在该第二通信设备被产生；基于该相应信道测量来选择发送参数；以及使得该第一通信设备将所选择的发送参数发送至该第二通信设备。

在其它实施例中，该第一通信设备还包括以下特征中的一个或多个特征的任何适当组合。

该功率水平规则对应于多个第二RF链中的每一个针对该连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

该功率水平规则对应于应用于该多个第二RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对该连续的训练分组中的每一个为恒定的。

该控制器被配置为：基于相应信道测量选择该多个第二天线中的天线子集；并且使得该第一通信设备向该第二通信设备发送所选择的天线子集的指示。

该控制器被配置为：基于相应信道测量确定多个第二天线和多个第一天线之间的完全MIMO信道的估计；并且基于该完全MIMO信道的估计来选择该多个第二天线中的天线子集。

该连续的训练分组是由该第二通信设备在相应频率子带中发送的；并且该控制器被配置为：基于相应信道测量来选择特定频率子带；并且使得该第一通信设备将所选择的特定频率子带的指示发送至该第二通信设备。

在又一个实施例中，一种系统包括：第一通信设备，具有：多个第一天线，多个第一射频(RF)链，以及第一控制器，该第一控制器被配置为：使得该第一通信设备在功率水平规则被应用于该多个第一RF链的同时、经由该多个第一RF链发送连续的训练分组。该系统还包括第二通信设备，具有：多个第二天线，多个第二射频(RF)链，以及第二控制器，该第二控制器被配置为：基于该功率水平规则来确定与经由该多个第二RF链接收的该连续的训练分组对应的相应信道测量，基于该相应信道测量来选择发送参数，以及使得该第二通信设备将所选择的发送参数发送至该第一通信设备。

在其它实施例中，该系统还包括以下特征中的一个或多个特征的任何适当组合。

该第二控制器被配置为：基于相应信道测量来选择该多个第一天线中的天线子集；并且使得该第二通信设备向该第一通信设备发送所选择的天线子集的指示。

该控第二制器被配置为：基于相应信道测量来确定多个第一天线和多个第二天线之间的完全MIMO信道的估计；并且基于该完全MIMO信道的估计来选择该多个第一天线中的天线子集。

该第一控制器被配置为使得该第一通信设备在向该第二通信设备进行发送时利用所选择的天线子集。

该第一控制器被配置为使得该第一通信设备在相应频率子带中发送该连续的训练分组；并且该第二控制器被配置为：基于相应信道测量来选择特定频率子带，并且使得该第二通信设备将所选择的特定频率子带的指示发送至该第一通信设备。

该第一控制器被配置为使得该第一通信设备在向该第二通信设备进行发送时利用所选择的特定频率子带。

在又一个实施例中，一种从多个频率子带中选择频率子带以便在多输入多输出(MIMO)系统中使用的方法，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，该第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，该第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链。该方法包括：在该第二通信设备处接收由该第一通信设备在相应频率子带中发送的连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过在该第一通信设备处向该多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处产生；在该第二通信设备处基于该功率水平规则而确定对应于该连续的训练分组的相应信道测量；在该第二通信设备处基于该相应信道测量来选择特定频率子带；以及利用该第二通信设备将该特定频率子带的指示发送至该第一通信设备。

向该第一通信设备发送特定频率子带的指示响应于接收到该连续的训练分组而进行。

在再一个实施例中，一种第一通信设备包括：耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；以及控制器，被配置为：基于功率水平规则来确定与经由该多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，该连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备在相应频率子带中进行了发送，并且ii)通过在该第二通信设备处向该第二通信设备处的多个第二RF链应用该功率水平规则而在该第二通信设备被产生；基于该相应信道测量来选择特定频率子带；以及使得该第一通信设备将该特定频率子带的指示发送至该第二通信设备。

该控制器被配置为响应于该第一通信设备接收到该连续的训练分组而使得该第一通信设备将该特定频率子带的指示发送至该第二通信设备。

在又一个实施例中，一种系统包括：第一通信设备，具有：多个第一天线，多个第一射频(RF)链，以及第一控制器，该第一控制器被配置为：使得该第一通信设备在功率水平规则被应用于该多个第一RF链的同时、经由该多个第一RF链而在相应频率子带中发送连续的训练分组。该系统还包括第二通信设备，具有：多个第二天线，多个第二射频(RF)链，以及第二控制器，该第二控制器被配置为：基于该功率水平规则来确定与经由该多个第二RF链接收的该连续的训练分组对应的相应信道测量，基于该相应信道测量来选择特定频率子带，以及使得该第二通信设备将该特定频率子带的指示发送至该第一通信设备。

该第一控制器被配置为使得该第一通信设备在响应于从该第二通信设备接收到该频率子带的指示而向第二通信设备进行发送时利用该特定频率子带。

该第二控制器被配置为使得该第二通信设备响应于该第二通信设备接收到该连续的训练分组而将该特定频率子带的指示发送至该第一通信设备。

在另一个实施例中，一种方法用于从多个频率子带中选择频率子带以便在多输入多输出(MIMO)系统中使用，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，该第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，该第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链。该方法包括：在该第二通信设备处接收由该第一通信设备在相应频率子带中发送的连续的训练分组，该连续的训练分组已经通过在该第一通信设备处向该多个第一RF链应用功率水平规则而在该第一通信设备处产生；在该第二通信设备处基于该功率水平规则而确定对应于该连续的训练分组的相应信道测量；以及利用该第二通信设备将该相应信道测量发送至该第一通信设备。

在又一个实施例中，一种第一通信设备包括：耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；以及控制器，被配置为：基于功率水平规则来确定与经由该多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，该连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备在相应频率子带中进行了发送，并且ii)通过在该第二通信设备处向该第二通信设备处的多个第二RF链应用该功率水平规则而在该第二通信设备被产生；以及使得该第一通信设备将该相应信道测量发送至该第二通信设备。

在再一个实施例中，一种系统，包括：第一通信设备，具有：多个第一天线，多个第一射频(RF)链，以及第一控制器，该第一控制器被配置为：使得该第一通信设备在功率水平规则被应用于该多个第一RF链的同时、经由该多个第一RF链而在相应频率子带中发送连续的训练分组。该系统还包括第二通信设备，具有：多个第二天线，多个第二射频(RF)链，以及第二控制器，该第二控制器被配置为：基于该功率水平规则来确定与经由该多个第二RF链接收的该连续的训练分组对应的相应信道测量，以及使得该第二通信设备将该相应信道测量发送至该第一通信设备。

该第一控制器被配置为：基于该相应信道测量来选择特定频率子带，并且使得该第一通信设备在响应于选择该特定频率子带而向第二通信设备进行发送时利用该特定频率子带。

以上所描述的各种块、操作和技术中的至少一些可以以硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或者该硬件以及执行软件和/或固件指令的处理器的任何组合来实施。当使用执行软件和/或固件指令的处理器来实施时，该软件或固件指令可以存储在任何有形、非瞬态的计算机可读介质或媒体中，诸如磁盘、光盘、RAM、ROM、闪存、磁带驱动等。软件或固件可以包括能够使得一个或多个处理器执行各种动作的机器可读指令。

当以硬件实施时，该硬件可以包括一个或多个离散组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑设备(PLD)等。

虽然已经参考具体示例对本发明进行了描述，但是其意在仅是说明性的而并非对本发明进行限制，本领域技术人员将会显而易见的是，可以对所公开的实施例进行以上明确描述的那些以外的改变、添加或删除而并不背离本发明的精神范围。

Claims

1.一种从多个频率子带中选择频率子带以便在多输入多输出(MIMO)系统中使用的方法，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，所述第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，所述第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链，所述方法包括：

在所述第二通信设备处接收由所述第一通信设备在相应频率子带中发送的连续的训练分组，所述连续的训练分组已经通过在所述第一通信设备处向所述多个第一RF链应用功率水平规则而在所述第一通信设备处被产生；

在所述第二通信设备处基于所述功率水平规则而确定对应于所述连续的训练分组的相应信道测量；

在所述第二通信设备处基于所述相应信道测量来选择特定频率子带；以及

利用所述第二通信设备将所述特定频率子带的指示发送至所述第一通信设备。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率水平规则对应于所述多个第一RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第一RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中向所述第一通信设备发送所述特定频率子带的所述指示是响应于接收到所述连续的训练分组而进行的。

5.一种第一通信设备，包括：

耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；以及

控制器，被配置为：

基于功率水平规则来确定与经由所述多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，所述连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备在相应频率子带中进行发送，并且ii)通过在所述第二通信设备处向所述第二通信设备处的多个第二RF链应用所述功率水平规则而在所述第二通信设备被产生；

基于所述相应信道测量来选择特定频率子带；以及

使得所述第一通信设备将所述特定频率子带的指示发送至所述第二通信设备。

6.根据权利要求5所述的第一通信设备，其中所述功率水平规则对应于所述多个第二RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

7.根据权利要求5所述的第一通信设备，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第二RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

8.根据权利要求5所述的第一通信设备，其中所述控制器被配置为响应于所述第一通信设备接收到所述连续的训练分组而使得所述第一通信设备将所述特定频率子带的所述指示发送至所述第二通信设备。

9.一种系统，包括：

第一通信设备，具有：

多个第一天线，

多个第一射频(RF)链，以及

第一控制器，被配置为：

使得所述第一通信设备在功率水平规则被应用于所述多个第一RF链的同时、经由所述多个第一RF链在相应频率子带中发送连续的训练分组；以及

第二通信设备，具有：

多个第二天线，

多个第二射频(RF)链，以及

第二控制器，被配置为：

基于所述功率水平规则来确定与经由所述多个第二RF链接收的所述连续的训练分组对应的相应信道测量，

基于所述相应信道测量来选择特定频率子带，以及

使得所述第二通信设备将所述特定频率子带的指示发送至所述第一通信设备。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述功率水平规则对应于所述多个第一RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第一RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一控制器被配置为使得所述第一通信设备在响应于从所述第二通信设备接收到所述频率子带的所述指示而向所述第二通信设备进行发送时利用所述特定频率子带。

13.根据权利要求9所述的系统，其中所述第二控制器被配置为使得所述第二通信设备响应于所述第二通信设备接收到所述连续的训练分组而将所述特定频率子带的所述指示发送至所述第一通信设备。

14.一种从多个频率子带中选择频率子带以便在多输入多输出(MIMO)系统中使用的方法，其中通信在第一通信设备与第二通信设备之间进行，所述第一通信设备具有耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链，所述第二通信设备具有耦合至多个第二天线的多个第二RF链，所述方法包括：

在所述第二通信设备处基于所述功率水平规则而确定对应于所述连续的训练分组的相应信道测量；以及

利用所述第二通信设备将所述相应信道测量发送至所述第一通信设备。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述功率水平规则对应于所述多个第一RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第一RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

17.一种第一通信设备，包括：

耦合至多个第一天线的多个第一射频(RF)链；以及

控制器，被配置为：

基于功率水平规则来确定与经由所述多个第一RF链接收的连续的训练分组对应的相应信道测量，所述连续的训练分组已经i)由具有多个第二天线的第二通信设备在相应频率子带中进行发送，并且ii)通过在所述第二通信设备处向所述第二通信设备处的多个第二RF链应用所述功率水平规则而在所述第二通信设备处被产生；以及

使得所述第一通信设备将所述相应信道测量发送至所述第二通信设备。

18.根据权利要求17所述的第一通信设备，其中所述功率水平规则对应于所述多个第二RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

19.根据权利要求17所述的第一通信设备，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第二RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

20.一种系统，包括：

第一通信设备，具有：

多个第一天线，

多个第一射频(RF)链，以及

第一控制器，被配置为：

第二通信设备，具有：

多个第二天线，

多个第二射频(RF)链，以及

第二控制器，被配置为：

基于所述功率水平规则来确定与经由所述多个第二RF链接收的所述连续的训练分组对应的相应信道测量，以及

使得所述第二通信设备将所述相应信道测量发送至所述第一通信设备。

21.根据权利要求20所述的系统，其中所述功率水平规则对应于所述多个第一RF链中的每一个针对所述连续的训练分组中的每一个使用相同的功率水平。

22.根据权利要求20所述的系统，其中所述功率水平规则对应于应用于所述多个第一RF链中的所有RF链的功率水平的总和针对所述连续的训练分组中的每一个是恒定的。

23.根据权利要求20所述的系统，其中所述第一控制器被配置为：

基于所述相应信道测量来选择特定频率子带，以及

使得所述第一通信设备在响应于选择所述特定频率子带而向所述第二通信设备进行发送时利用所述特定频率子带。