CN105634572A - 一种实现mimo数据传输的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现MIMO数据传输的方法，包括：中心接入点CAP根据业务类型，业务队列尺寸确定采用单用户多输入多输出SU-MIMO模式时，判断采用闭环MIMO模式还是开环MIMO模式；若采用闭环MIMO模式，向站点STA发送单用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；所述CAP接收所述STA根据MIMO控制信息反馈的信道信息，根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据；若采用开环MIMO模式，进行开环MIMO数据传输。通过本发明，可自适应地调度频谱资源，提高频谱利用率和系统性能。

Description

一种实现MIMO数据传输的方法和设备
本申请是申请号为201280005764.9、申请日为2012年1月16日、名称为“一种用于实现多输入多输出的方法和设备”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明属于无线通信及网络技术领域，尤其涉及一种实现多输入多输出(MIMO)数据传输的方法和设备。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展，频谱资源的严重不足已经日益成为无线通信事业发展的“瓶颈”。如何充分开发利用有限的频谱资源，提高频谱利用率，是当前通信界研究的热点课题之一。多天线技术因其能在不增加带宽的情况下提高传输效率和频谱利用率而获得广泛的青睐。
随着通信技术的快速发展，对用于实现MIMO机制的方法提出了更高的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种新的用于实现MIMO机制的方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种实现多输入多输出MIMO数据传输的方法，包括：
中心接入点CAP根据业务类型，业务队列尺寸确定采用单用户多输入多输出SU-MIMO模式时，判断采用闭环MIMO模式还是开环MIMO模式；
若采用闭环MIMO模式，向站点STA发送单用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
所述CAP接收所述STA根据MIMO控制信息反馈的信道信息，根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据；
若采用开环MIMO模式，进行开环MIMO数据传输。
在一些可选的实施例中，所述MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
在一些可选的实施例中，所述要求反馈的信道信息类型为信道状态信息CSI矩阵反馈；
所述MIMO控制信息还包括Nr索引，作为CSI矩阵的列数。
在一些可选的实施例中，所述STA反馈帧体中包含CSI矩阵报告字段，该CSI矩阵报告字段包含各接收天线上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
在一些可选的实施例中，所述要求反馈的信道信息类型为码本反馈。
在一些可选的实施例中，所述STA反馈帧体中包含各空时流上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中，所述CAP为所述STA分配反馈资源，其中，基于OFDMA方式为具有相同带宽能力的STA分配反馈资源，基于TDMA方式为具有不同带宽能力的STA分配反馈资源。
本发明实施例还提供一种中心接入点，包括：
发送模块，用于根据业务类型，业务队列尺寸确定采用多用户多输入多输出MU-MIMO模式时，向站点STA发送多用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
接收模块，用于接收所述STA根据MIMO控制信息反馈的信道信息；
处理模块，用于根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据。
在一些可选的实施例中，所述发送模块，发送的信道探测帧中携带的MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
在一些可选的实施例中，所述发送模块，发送的信道探测帧中携带的MIMO控制信息中所述要求反馈的信道信息类型为信道状态信息CSI矩阵反馈；发送的所述MIMO控制信息还包括Nr索引，作为CSI矩阵的列数。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收到的所述STA反馈的帧体中包含CSI矩阵报告字段，该CSI矩阵报告字段包含各接收天线上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
在一些可选的实施例中，所述发送模块，发送的信道探测帧中携带的MIMO控制信息中所述要求反馈的信道信息类型为码本反馈。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收到的所述STA反馈的帧体中包含各空时流上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中，上述中心接入点还包括：
分配模块，用于为所述STA分配反馈资源，其中，基于OFDMA方式为具有相同带宽能力的STA分配反馈资源，基于TDMA方式为具有不同带宽能力的STA分配反馈资源。
本发明实施例还提供一种站点，包括：
接收模块，用于接收中心接入点CAP根据业务类型，业务队列尺寸确定采用多用户多输入多输出MU-MIMO模式时，发送的多用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
反馈模块，用于根据MIMO控制信息反馈信道信息，以便CAP根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收的信道探测帧中携带的MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收的信道探测帧中携带的MIMO控制信息中所述要求反馈的信道信息类型为信道状态信息CSI矩阵反馈；发送的所述MIMO控制信息还包括Nr索引，作为CSI矩阵的列数。
在一些可选的实施例中，所述反馈模块，反馈的帧体中包含CSI矩阵报告字段，该CSI矩阵报告字段包含各接收天线上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收的信道探测帧中携带的MIMO控制信息中所述要求反馈的信道信息类型为码本反馈。
在一些可选的实施例中，所述反馈模块，反馈的帧体中包含各空时流上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中，所述接收模块，接收的信道探测帧中携带的所述MIMO控制信息包括STA的标识ID。
综上所述，本发明提供的实现多输入多输出的技术方案，实现了CAP可以统筹安排信道资源，使得用户可以进一步在空间资源上进行复用，从而提高了频谱利用率，采用本发明的方案，可自适应地调度频谱资源，提高频谱利用率和系统性能。
为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。
说明书附图
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例一中提供的下行MIMO模式选择流程示意图；
图2为本发明实施例二中提供的实现多输入多输出的方法流程图；
图3为本发明实施例二中提供的一种MIMO控制信息的组成结构示意图；
图4为本发明实施例二中提供的上下行信号时序图；
图5为本发明实施例二中提供的上下行信号时序图；
图6为本发明实施例二中提供的信道探测帧的结构示意图；
图7为本发明实施例二中提供的一种可实现多输入多输出的无线系统示意图；
图8为本发明实施例三中提供的实现多输入多输出的方法流程图；
图9为本发明实施例三中提供的一种实现多输入多输出MIMO的方法流程图；
图10为本发明实施例三中提供的CSI矩阵反馈类型的MIMO反馈帧信道信息的帧体结构示意图；
图11为本发明实施例三中提供的一种MIMO反馈帧结构示意图；
图12为本发明实施例三中提供的波束赋形矩阵反馈类型的MIMO反馈帧的帧体结构示意图；
图13为本发明实施例三中提供的码本索引反馈类型的MIMO反馈帧的帧体结构示意图；
图14为本发明实施例四中提供的一种信道探测帧的结构示意图；
图15为本发明实施例四中提供的另一种信道探测帧的结构示意图；
图16为本发明实施例四中提供的另一种信道探测帧的结构示意图；
图17为本发明实施例五中提供的一种中心接入点的结构示意图；
图18为本发明实施例五中提供的另一种中心接入点的结构示意图；
图19为本发明实施例六中提供的一种站点的结构示意图；
图20为本发明实施例七中提供的一种可实现多输入多输出的无线系统示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
实施例一
在一些可选实施例中，根据系统能力和工作场景的不同，系统的MIMO工作模式分为：单用户MIMO(SU-MIMO，SingleUser-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO，MultiUser-MIMO)。其中SU-MIMO的工作模式包括开环和闭环，从MIMO的工作模式又分为空间分集、波束赋形和空间复用。
本发明实施例一提供一种实现闭环MU-MIMO工作模式的方法。
由于上下行工作能力不同，其中上行仅仅支持SU-MIMO，下行支持SU-MIMO和MU-MIMO，如表1所示：
表1
下面描述发明实施例中下行MIMO工作模式的选择。
对于下行的工作过程，CAP端可以根据已知的终端能力(比如，是否具有波束赋形BF/空时编码STBC能力)，当前的缓冲的业务等级、队列大小和系统可用资源，决定以SU-MIMO模式或MU-MIMO模式工作。如图1所示，具体流程如下：
a1，根据业务类型，业务队列尺寸以SU-MIMO模式或MU-MIMO模式工作。
如采用MU-MIMO模式则按照如下步骤：
a2，发送多用户信道探测帧(MU-Sounding,MultiUser-Sounding)，获取信道状态；
a3，根据反馈的信道状态信息，及包持续时间等参数，选择相应的MIMO组；
a4，对MIMO组，进行预编码，并开始下行多用户的数据传输。
如采用SU-MIMO模式则按照如下步骤：
b1，判断是闭环MIMO模式还是开环MIMO模式？若采用闭环MIMO模式，转到步骤b2；若采用开环MIMO模式，转到步骤b4。
b2，发送单用户探测帧，获取信道状态；
b3，进行预编码，并开始单用户MIMO数据传输。
b4，进行单用户开环MIMO数据传输。
实施例二
参照图2，本发明实施例二提出的一种在中短距离无线通信系统中实现多入多出MIMO的方法，包括如下步骤：
S01，CAP向各STA以单播方式或广播方式发送信道探测帧，探测信道，并要求反馈信道信息，该请求携带有多输入多输出MIMO控制信息，当以单播方式发送信道探测帧时，MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息；其中若CAP以广播方式发送是MU-MIMO信道探测帧，那么MIMO控制信息包含多个STA的MIMO控制信息，此时MIMO控制信息至少还包括STA标识。
设计MAC层探测帧，主要用于下行，由CAP发送给STA。用来实现MU-MIMO或者闭环SU-MIMO的信道探测功能。由于闭环SU-MIMO，可以作为MU-MIMO的仅有一个用户的特例，因此，在本发明实施例中对MU-MIMO形式进行描述。
S02，STA收到信道探测帧后，根据MIMO控制信息，响应CAP所要求反馈的信道信息；
S03，CAP接收各STA反馈的信道信息，并根据所反馈的信道信息向相应的STA发送数据。
如果请求的是CSI反馈，信道探测帧中需要携带MIMO控制信息。
若所反馈的信道信息类型为CSI矩阵，步骤S01中，MIMO控制信息还包括：Nc索引，作为CSI矩阵的列数；Nr索引，作为CSI矩阵的行数；CSI矩阵中的每一项元素的实部和虚部的量化比特信息。MIMO控制信息的组成结构如图3所示。MIMO控制信息的各字段定义如表2所示。
表2
本发明实施例二中，步骤S02中对于具有相同带宽能力的STA采用OFDMA方式进行反馈，带宽能力不同的STA采用TDMA方式反馈。
如果信道探测帧组中有不同能力STA存在，有两种反馈方式：如果允许不同能力STA采用OFDMA方式反馈，可按照最小能力的STA要求反馈，比如CAP此时工作带宽是80MHz，并配备8天线，此时信道探测帧的STA组包括：终端Ⅰ，具有80MHz接收能力，4根天线；终端Ⅱ，具有20MHz接收能力，1根天线；终端Ⅲ，具有40MHz接收能力，2根天线。此时MIMO控制信息携带信道带宽为20MHz，天线个数为1。
本发明实施例二提供的系统中具有不同能力STA的情况下的上下行流程时序，如图4所示，CAP首先发送信道探测帧，该帧携带有各STA的MIMO控制信息，不同能力STA采用OFDMA方式反馈。
其中若CAP发送是多用户MU-MIMO信道探测帧，那么MIMO控制信息包含多个站点的MIMO控制信息，如图6所示。
若只允许同种能力的STA(终端)采用OFDMA方式，不同能力的STA反馈采用TDMA方式，如图5所示。这种情况下，MIMO控制信息指示每个STA的MIMO控制字段：STA标识、反馈带宽、矩阵的行和列数，量化比特数，子载波分组，如图6所示。在具体实施例中也可以进一步简化，例如按照带宽能力给STA分组，所有具有20MHz的STA，指定统一的一种MIMO控制信息。
STA发送的MIMO反馈帧指STA接到反馈请求所做的响应。
MU-MIMO反馈类型包括信道状态信息CSI矩阵反馈和码本反馈两种，MAC层的帧格式定义和反馈内容。
CSI是矩阵形式，全文中出现的CSI或CSI矩阵是相同的含义。
本发明实施例二中，通常反馈类型为CSI矩阵反馈或码本反馈；STA反馈的信道信息封装在MAC帧传送，包括MAC帧头和帧体，其中帧体部分包含CSI矩阵报告或者码本矩阵报告；
反馈类型为CSI反馈
若反馈类型为CSI矩阵，则STA反馈的帧体包含CSI矩阵报告字段，该字段中包含各接收天线上的信道质量信息(CQI，channelqualityinformation)和各数据子载波上或数据子载波的分组的CSI矩阵；
CSI矩阵报告字段包括信道状态矩阵元素，再按数据子载波的序号排序。
通常，数据子载波的序号顺序为从低频到高频。
在20MHz的情况下，CSI报告字段的结构见表3；
在40MHz的情况下，CSI报告字段的结构见表4；
在80MHz的情况下，CSI报告字段的结构见表5。
表3
表4
表5
反馈类型为码本反馈
若反馈类型为码本反馈，则站点反馈的帧体包括：
各空时流上的信道质量信息CQI；各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识等。
当信道探测帧中携带的反馈请求类型为码本反馈请求时，此时码本反馈的帧体内容，如下表6、7及8所示。表6、7及8分别表示在20MHz、40MHz和80MHz的情况下码本反馈的帧体各字段的内容。
表6
表7
表8
参照图7，本发明实施例二提供的一种可实现多输入多输出的系统，包括：
中心接入点CAP，用于向指定用户站点(STA1,STA2)发送信道探测帧，此探测帧要求反馈信道信息，该请求携带有MIMO控制信息，MIMO控制信息包括要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息；其中若CAP发送是MU-MIMO信道探测帧，那么MIMO控制信息包含多个站点的MIMO控制信息。
用户站点(STA1,STA2)收到探测帧后，根据MIMO控制信息，响应中心接入点CAP的请求反馈信道信息；
中心接入点CAP接收各用户站点反馈的信道信息，并根据所反馈的信道信息,确定MIMO工作模式，向相应的用户站点发送数据。
优选地，本发明实施例的系统中具有相同能力的用户站点采用OFDMA方式进行反馈，能力不同的用户站点采用TDMA方式反馈。
本发明实施例二提供的系统，其工作原理及相关操作流程与前述实现MIMO的方法实施方案中基本相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的在中短距离无线通信系统中实现多输入多输出的技术方案，在发送给用户站点的信道探测帧中携带MIMO控制信息，指示各用户站点反馈信道信息，并根据所反馈的信道信息，确定MIMO工作模式，向相应的用户站点发送数据。这样可自适应地调度频谱资源，提高频谱利用率和系统性能。
实施例三
本发明实施例三提供了一种用于实现多入多出MIMO的方法，具体如图8和9所示，包括如下步骤：
S11，中心接入点CAP向各个站点STA发送下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源的指示。该MIMO控制信息用来向STA请求反馈。
较佳地，该MIMO控制信息包括请求反馈的类型和反馈参数；较佳地，MIMO控制信息还可能包括子信道映射指示、子载波分组信息和STA标识ID(STAID)中的一个或多个。
CAP通过发送下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源的指示，从而对各个STA的MIMO反馈可以进行统筹安排。
较佳地，请求反馈的类型，包括以下三种之一：信道状态信息(CSI，ChannelStateInformation)矩阵反馈、波束赋形(BFM，BeamformingMatrix)矩阵反馈和码本矩阵索引(CMI，CodebookMatrixIndex)反馈。
较佳地，如果请求反馈的类型是CSI反馈，用于单用户MIMO或多用户MIMO，则此时反馈参数为Nr索引，作为反馈矩阵(CSI矩阵)的行数。如图9所示，为该信道探测帧的结构。
较佳地如果请求反馈的类型的是BFM反馈，用于单用户MIMO或多用户MIMO，则此时反馈参数为Nc索引，作为反馈矩阵(BFM矩阵)的列数。
较佳地，如果请求反馈的类型的是CMI反馈，用于单用户MIMO或多用户MU-MIMO。
较佳地，在步骤S11之前，CAP还可以做以下准备：
在物理层，CAP预先在物理帧的系统信息信道中配置下行探测信道，用于发送下行探测信号，使得STA完成下行信道测量的物理信道。CAP预先在控制信道分配用于STA进行信道反馈的资源，具体通过在控制信道配置反馈资源指示来实现。控制信道中可同时包含多个为STA分配的反馈资源指示，较佳地，该反馈资源指示包括STAID和分配的资源指示等信息，其中，分配的资源指示具体包括：符号偏移和时长。较佳地，分配的资源指示还可能包括：传输模式，其中，传输模式包括调制编码方式(MCS)和空间流数目指示(Nsts)，其中，符号偏移是通过在控制信道中通过用户资源块起始OFDM符号指示，时长是在控制信道中通过用户资源块连续OFDM符号数来指示。较佳地，CAP预先通过在控制信道配置MIMO控制信息，即MIMO控制信息可以通过控制信道进行指示。系统信息字段定义如表9所示。
表9
如表9所示，通过b64配置下行探测信道，其中，0表示无下行探测信道，1表示配置下行探测信道。
控制信道由多个单播和广播调度信令组成。上下行单播调度信令字段如表10所示。
表10
如表10所示，通过b16b15…b8位指示用户资源块起始OFDM符号，通过b32b31…b24位指示用户资源块连续OFDM符号数。
并且，MIMO控制信息通过在控制信道进行指示，具体为：通过b41、b42位指示请求反馈的类型，如表19中所示，b42b41＝01表示请求CSI反馈，b42b41＝10表示请求BFM反馈，b42b41＝11表示请求CMI反馈。b36b35…b33表示子信道指示，BitMap指示CQI，CSI，BFM或CMI反馈子信道。
通过b39b38b37位指示反馈参数，对于CSI反馈，b39b38b37位指示Nr索引，，作为CSI反馈矩阵的行数；对于BFM反馈，b39b38b37位指示Nc索引，作为BFM反馈矩阵的列数。
较佳地，CAP为STA分配反馈资源，可以基于OFDMA方式为具有相同带宽能力的STA分配反馈资源，也可以基于TDMA方式为具有不同带宽能力的STA分配反馈资源。
S12，STA对下行探测信道进行检测获得信道信息，并在反馈资源上按MIMO控制信息的指示进行反馈。
较佳地，反馈的信道信息可以在MAC层封装为MIMO反馈帧发送，该MIMO反馈帧为MAC帧，STA发送的MIMO反馈帧指STA接到反馈请求所做的响应。
较佳地，STA反馈的信道信息至少包括以下报告中的一种：CSI矩阵报告、BFM矩阵报告、CMI报告。
1)反馈类型为CSI反馈
若反馈类型为CSI矩阵，MIMO反馈帧的帧体包含CSI矩阵报告字段。
该字段中至少包含各数据子载波上或数据子载波的分组的CSI矩阵；
较佳地，该字段中还可能包含各接收天线上的信道质量信息。
该CSI矩阵报告字段包括信道状态矩阵元素，再按数据子载波的序号排序。通常，数据子载波的序号顺序为从低频到高频。
CSI-MIMO反馈帧如表11、表12和表13所示。当系统工作在单独的20MHz，CSI报告字段的结构见表11；当系统工作在连续40MHz下，CSI报告字段如表12所示。表13给出了系统工作在连续80MHz下CSI报告字段。其中，Nr是反馈请求的CSI矩阵的行数。
表11
表12
表13
2)反馈类型为波束赋形矩阵反馈
若反馈类型为波束赋形矩阵反馈，MAC帧的帧体包含波束赋形矩阵报告字段。该字段中至少包含各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵等；较佳地，该字段中还可能包含各空时流上的平均信道质量信息CQI。
波束赋形矩阵报告字段如表14、表15和表16所示。其中，系统工作在单独的20MHz时波束赋形矩阵报告字段的内容如表14所示。表15给出了系统工作在连续的40MHz工作带宽下的波束赋形矩阵报告字段。当系统工作在连续的80MHz工作带宽下的波束赋形矩阵报告字段如表16所示。
其中，Nc是反馈请求的BFM_MIMO矩阵的列数。
表14
表15
表16
3)反馈类型为码本矩阵索引反馈
若反馈类型为码本矩阵索引反馈，MAC帧的帧体包含码本矩阵索引报告字段。该字段中包含各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵索引等；
较佳地，该字段中还可能包含各空时流上的平均信道质量信息CQI。
码本矩阵索引报告字段如表17、18和19所示。其中系统工作在单独的20MHz带宽下码本矩阵索引报告字段的内容如表17所示。表18给出了系统工作在连续的40MHz带宽下的码本矩阵索引报告字段。当系统工作在连续的80MHz带宽下的码本矩阵索引报告字段表19所示。
表17
表18
表19
字段 含义
空时流1上的CQI 空时流1上的平均信道质量信息
……
空时流Nc上的CQI 空时流Nc上的平均信道质量信息
子载波-499的码本矩阵 码本矩阵索引
……
子载波-1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波1+FPI码本矩阵 码本矩阵索引
……
子载波499的码本矩阵 码本矩阵索引
较佳地，STA不仅反馈信道信息，还反馈MIMO反馈控制信息。
MIMO反馈控制信息和反馈的信道信息可以一起在MAC层封装为MIMO反馈帧发送，该MIMO反馈帧为MAC帧，STA发送的MIMO反馈帧指STA接到反馈请求所做的响应。
1)反馈类型为CSI反馈
若反馈类型为CSI矩阵，如图10所示，MIMO反馈帧的帧体包含MIMO反馈控制信息字段和CSI矩阵报告字段。
MIMO反馈控制信息字段定义如表20所示。MIMO反馈控制信息字段包括以下字段中的一个或多个：子信道映射指示字段、量化模式字段和子载波分组(Ns)字段。较佳地，如图11所示，列举了一种三种字段都包括的情况。其中，子信道映射指示字段，用于指示MIMO反馈的信道带宽和具体的子信道；量化模式字段，用于指示每种反馈模式下的量化模式；子载波分组字段，用于表示组内的子载波个数。
表20
信道状态信息CSI矩阵报告字段，其具体描述与实施例三中的描述相同，参见表11、表12和表13。
2)反馈类型为波束赋形矩阵反馈
若反馈类型为波束赋形矩阵反馈，如图12所示，MIMO反馈帧的帧体包含MIMO反馈控制信息和波束赋形矩阵报告字段。
MIMO反馈控制信息字段，其描述与前述相同。
波束赋形矩阵BFM报告字段，其具体描述与实施例三中的描述相同，参见表14、表15和表16。
3)反馈类型为码本矩阵索引反馈
若反馈类型为码本矩阵索引反馈，如图13所示，MIMO反馈帧的帧体包含MIMO反馈控制信息和码本矩阵索引报告字段。
MIMO反馈控制信息字段，其描述与前述相同。
波束赋形矩阵CMI报告字段，其具体描述与本实施例中前述相同，参见表17、表18和表19。
S13，CAP根据STA的反馈，为下行数据传输选择合适的MIMO模式。
实施例四
本发明实施例四提供了一种用于实现多入多出MIMO的方法，具体如图8和9所示，包括如下步骤：
S11，中心接入点CAP向站点STA发送下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源的指示。
该MIMO控制信息用来向STA请求反馈。当以单播方式发送信道探测帧时，MIMO控制信息包括至少包括请求反馈的类型和反馈参数；较佳地，MIMO控制信息还可能包括子信道映射指示和子载波分组信息中的一个或多个。较佳地，若当CAP以广播方式发送MU-MIMO信道探测帧时，那么MIMO控制信息包含多个STA的MIMO控制信息，此时MIMO控制信息还包括STA标识ID。
CAP通过在信道探测帧中携带MIMO控制信息，从而对各个STA的MIMO反馈可以进行统筹安排。
较佳地，请求反馈的类型，包括以下三种之一：CSI矩阵反馈、BFM矩阵反馈和CMI反馈。
较佳地，如果请求反馈的类型是CSI反馈，用于单用户MIMO或多用户MIMO，则此时反馈参数为Nr索引，作为反馈矩阵(CSI矩阵)的行数。如图14所示，为该信道探测帧的结构。
较佳地，如果请求反馈的类型的是BFM反馈，用于单用户MIMO或多用户MIMO，则此时反馈参数为Nc索引，作为反馈矩阵(BFM矩阵)的列数。如图15所示，为该信道探测帧的结构。
较佳地，如果请求反馈的类型的是CMI反馈，用于单用户MIMO或多用户MU-MIMO。如图16所示，为该信道探测帧的结构。
较佳地，与实施例三不同的是，本实施例中，MIMO控制信息可以在MAC层封装为信道探测帧，并通过下行传输信道发送。
S12，STA对下行探测信道进行检测获得信道信息，并在反馈资源上按MIMO控制信息的指示进行反馈。
STA反馈的信道信息中包含的报告信息，其具体描述与实施例三中的描述相同，这里不再赘述。
STA反馈的MIMO反馈控制信息，其具体描述与实施例三中的描述相同，这里不再赘述。
S13，CAP接收STA反馈的信道信息，并根据信道信息为下行数据传输选择合适的MIMO工作模式。
实施例五
为了实现上述用于实现MIMO的方法，本发明实施例五还提供一种中心接入点，如图17所示，包括：
发送模块11，用于向站点STA发送下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源的指示；
接收模块12，用于接收STA的反馈；
处理模块13，用于根据STA的反馈，为下行数据传输选择合适的MIMO模式。
较佳地，MIMO控制信息包括STA的标识ID。
较佳地，MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。
较佳地，请求反馈的类型为CSI反馈，反馈参数为CSI矩阵的行数。
此时，接收模块12，用于接收STA反馈的CSI报告，该CSI报告包含各接收天线上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
较佳地，请求反馈的类型为波束赋形矩阵BFM反馈，反馈参数为BFM的列数。
此时，接收模块12，用于接收STA反馈的BFM报告，该BFM报告包含各空时流上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵。
较佳地，请求反馈的类型为码本矩阵索引CMI反馈。
此时，接收模块12，用于接收STA反馈的CMI报告，该CMI报告包含各空时流上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
较佳地，如图18所示，还包括：
分配模块14，用于为STA分配反馈资源，其中，基于OFDMA方式为具有相同带宽能力的STA分配反馈资源，基于TDMA方式为具有不同带宽能力的STA分配反馈资源。
本发明实施例五提供的中心接入点，其工作原理及相关操作流程与前述实施例三或四中实现多入多出的方法实施方案中基本相同，在此不再赘述。
实施例六
为了实现上述用于实现MIMO的方法，本发明实施例六还提供一种站点，如图19所示，包括：
接收模块21，用于接收中心接入点CAP发送的携带有下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源的指示的数据帧；
检测模块22，用于对下行探测信道进行检测获得信道信息；
反馈模块23，用于在反馈资源上按MIMO控制信息的指示进行反馈。
较佳地，MIMO控制信息包括STA的标识ID。
较佳地，MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。
较佳地，请求反馈的类型为信道状态信息CSI反馈时，反馈参数为CSI矩阵的行数。
此时反馈模块23用于反馈CSI报告，该CSI报告包含各接收天线上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
较佳地，请求反馈的类型为波束赋形矩阵BFM反馈时，反馈参数为BFM的列数。
此时，反馈模块23用于反馈BFM报告，该BFM报告包含各空时流上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵。
较佳地，请求反馈的类型为码本矩阵索引CMI反馈。
此时，反馈模块23用于反馈CMI报告，该CMI报告包含各空时流上的平均信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
较佳地，反馈模块23还用于反馈MIMO反馈控制信息。
其中，MIMO反馈控制信息包括以下信息中的一个或多个：
子信道映射指示，用于指示MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号；量化模式，用于指示每种反馈模式下的量化模式；和，子载波分组，用于指示组内的子载波个数。
本发明实施例六提供的站点，其工作原理及相关操作流程与前述实施例三或四中提供的实现多入多出的方法实施方案中基本相同，在此不再赘述。
实施例七
本发明实施例七还提供一种用于实现多输入多输出的系统，包括前面所述实施例五提供的中心接入点和实施例六提供的站点，如图20所示，以2个STA为例的示意图。
本发明实施例七提供的系统，其工作原理及相关操作流程与前述实现多输入多输出的方法、中心接入点和站点实施方案中基本相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的用于实现多输入多输出的技术方案，CAP可以统筹安排信道资源，使得STA可以进一步在空间资源上进行复用，从而提高了频谱利用率，采用本发明的方案，可自适应地调度频谱资源，提高频谱利用率和系统性能。
本发明仅以中短距离通信系统为例进行说明，但不仅限于适用于中短距离通信系统，其他采用本发明的方法实现MIMO的系统，均在保护范围之内。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种实现多输入多输出MIMO数据传输的方法，其特征在于，包括：
中心接入点CAP根据业务类型，业务队列尺寸确定采用单用户多输入多输出SU-MIMO模式时，判断采用闭环MIMO模式还是开环MIMO模式；
若采用闭环MIMO模式，向站点STA发送单用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
所述CAP接收所述STA根据MIMO控制信息反馈的信道信息，根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据；
若采用开环MIMO模式，进行开环MIMO数据传输。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述要求反馈的信道信息类型为信道状态信息CSI矩阵反馈；
所述MIMO控制信息还包括Nr索引，作为CSI矩阵的列数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述STA反馈帧体中包含CSI矩阵报告字段，该CSI矩阵报告字段包含各接收天线上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的CSI矩阵。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述要求反馈的信道信息类型为码本反馈。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述STA反馈帧体中包含各空时流上的信道质量信息CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
7.一种中心接入点，其特征在于，包括：
发送模块，用于根据业务类型，业务队列尺寸确定采用多用户多输入多输出MU-MIMO模式时，向站点STA发送多用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
接收模块，用于接收所述STA根据MIMO控制信息反馈的信道信息；
处理模块，用于根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据。
8.如权利要求7所述的中心接入点，其特征在于，所述发送模块，发送的信道探测帧中携带的MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
9.一种站点，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收中心接入点CAP根据业务类型，业务队列尺寸确定采用多用户多输入多输出MU-MIMO模式时，发送的多用户信道探测帧，探测信道，并请求反馈信道信息；所述信道探测帧中携带MIMO控制信息；
反馈模块，用于根据MIMO控制信息反馈信道信息，以便CAP根据反馈的信道信息，确定MIMO模式，向相应的用户站点发送数据。
10.如权利要求9所述的站点，其特征在于，所述接收模块，接收的信道探测帧中携带的MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个：要求反馈的信道信息类型、信道带宽以及子载波分组信息。
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