CN105940618A - 用于mu-mimo的导频映射 - Google Patents

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Abstract

本公开的某些方面涉及用于生成在上行链路(UL)多用户多输入多输出(MU‑MIMO)传输中使用的导频序列的技术、方法和装置。

Description

用于MU-MIMO的导频映射
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年1月21日提交的美国临时专利申请S/N.61/929,957、以及于2015年1月20日提交的美国非临时申请S/N.14/601,082的权益，这两篇申请通过援引纳入于此。
背景
发明领域
本公开的某些方面一般涉及无线通信，尤其涉及在上行链路(UL)多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输中使用的导频序列。
相关背景
无线通信网络被广泛部署以提供各种通信服务，诸如语音、视频、分组数据、消息接发、广播等。这些无线网络可以是能够通过共享可用的网络资源来支持多个用户的多址网络。此类多址网络的示例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、以及单载波FDMA(SC-FDMA)网络。
为了解决对更大的覆盖和增加的通信范围的期望，正开发各种方案。一种此类方案是正由电气电子工程师协会(IEEE)802.11ah任务组开发的亚1GHz频率范围(例如，在美国工作在902-928MHz范围中)。这一开发是由期望利用具有比与其他电气电子工程师协会(IEEE)802.11技术的频率范围相关联的无线射程更大的无线射程并具有潜在较少的与因障碍物引起的路径损耗相关联的问题的频率范围来驱动的。
概述
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：处理系统，其被配置成为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中该至少一个导频序列能与该装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开；以及接口，其用于输出该导频序列以供在该MIMO传输中传送给设备。
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括：为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中该至少一个导频序列能与该装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开；以及输出该导频序列以供在该MIMO传输中传送给设备。
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备一般包括：用于为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列的装置，其中该至少一个导频序列能与该装备或其他装备传送的至少一个其他导频序列区分开；以及用于输出该导频序列以供在该MIMO传输中传送给设备的装置。
本公开的诸方面提供了一种用于由装置进行的无线通信的计算机程序产品，包括具有存储于其上的代码的计算机可读介质，该代码用于：为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中该至少一个导频序列能与该装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开；以及输出该导频序列以供在该MIMO传输中传送给设备。
本公开的诸方面提供了一种站。该站一般包括：至少一个天线；处理系统，其被配置成为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中该至少一个导频序列能与该站或其他站传送的至少一个其他导频序列区分开；以及发射机，其用于经由该至少一个天线在该MIMO传输中向设备传送该导频序列。
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：接口，其用于从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及处理系统，其被配置成基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪。
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括：从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪。
本公开的诸方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备一般包括：用于从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列的装置；以及用于基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪的装置。
本公开的诸方面提供了一种用于由装置进行的无线通信的计算机程序产品，包括具有存储于其上的代码的计算机可读介质，该代码用于：从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪。
本公开的诸方面提供了一种接入点。该接入点一般包括：至少一个天线；接收机，其用于经由该至少一个天线从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及处理系统，其被配置成基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪。
附图简述
图1解说了根据本公开的某些方面的示例无线通信网络的示图。
图2解说了根据本公开的某些方面的示例接入点和用户终端的框图。
图3解说了根据本公开的某些方面的示例无线设备的框图。
图4解说了根据本公开的某些方面的用于由装置进行无线通信的示例操作的框图。
图4A解说了能够执行图4中所示的操作的示例装置。
图5解说了根据本公开的某些方面的用于由装置进行无线通信的示例操作的框图。
图5A解说了能够执行图5中所示的操作的示例装置。
图6解说了根据本公开的某些方面的示例导频映射矩阵。
图7解说了根据本公开的某些方面的示例导频映射矩阵。
图8解说了根据本公开的某些方面的示例导频映射矩阵。
图9解说了利用根据本公开的诸方面所生成的导频值的示例MU-MIMO传输。
详细描述
以下参照附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地实现还是组合地实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各个方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。
在上行链路(UL)多用户(MU)MIMO(MU-MIMO)中，AP可能需要执行每用户相位跟踪和逐流相位偏移校正以便维持良好的连接并使干扰最小化。结果，可能期望包括MIMO导频以用于UL MU-MIMO接收。由此，本公开的诸方面提供用于生成并利用UL MU-MIMO导频序列的技术，以使得针对不同用户和/或流的导频序列可被AP区分开。这可允许AP执行每用户相位跟踪和逐流相位偏移校正。
尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
示例无线通信系统
本文所描述的技术可用于各种宽带无线通信系统，包括基于正交复用方案的通信系统。此类通信系统的示例包括空分多址(SDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统等。SDMA系统可利用充分不同的方向来同时传送属于多个用户终端的数据。TDMA系统可通过将传输信号划分在不同时隙中、每个时隙被指派给不同的用户终端来允许多个用户终端共享相同的频率信道。OFDMA系统利用正交频分复用(OFDM)，这是一种将整个系统带宽划分成多个正交副载波的调制技术。这些副载波也可以被称为频调、频槽等。在OFDM中，每个副载波可以用数据来独立地调制。SC-FDMA系统可以利用交织式FDMA(IFDMA)在跨系统带宽分布的副载波上传送，利用局部化FDMA(LFDMA)在由毗邻副载波构成的块上传送，或者利用增强型FDMA(EFDMA)在多个由毗邻副载波构成的块上传送。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDMA下是在时域中发送的。
本文中的教导可被纳入各种有线或无线装置(例如节点)中(例如实现在其内或由其执行)。在一些方面，根据本文中的教导实现的无线节点可包括接入点或接入终端。
接入点(AP)可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器(RNC)、演进型B节点(eNB)、基站控制器(BSC)、基收发机站(BTS)、基站(BS)、收发机功能(TF)、无线电路由器、无线电收发机、基本服务集(BSS)、扩展服务集(ESS)、无线电基站(RBS)、或其它某个术语。
接入终端(AT)可包括、被实现为、或被称为订户站、订户单元、移动站(MS)、远程站、远程终端、用户终端(UT)、用户代理、用户设备、用户装备(UE)、用户站、或其他某个术语。在一些实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(SIP)话机、无线本地环路(WLL)站、个人数字助理(PDA)、具有无线连接能力的手持式设备、站(STA)、或连接到无线调制解调器的其他某种合适的处理设备。相应地，本文中所教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型计算机)、平板设备、便携式通信设备、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备、或卫星无线电)、全球定位系统(GPS)设备、或配置成经由无线或有线介质通信的任何其它合适的设备中。
图1示出了其中可执行本公开的各方面的无线通信网络100。例如，用户终端120可利用本文描述的技术来生成并利用UL MU-MIMO导频序列，以使得针对不同用户和/或流的导频序列可被AP(例如，AP 110)区分开(例如，是正交的)。
图1解说了具有接入点和用户终端的多址多输入多输出(MIMO)系统100。为简单起见，图1中仅示出了一个接入点110。接入点一般是与各用户终端通信的固定站，并且也可被称为基站或其他某个术语。用户终端可以是固定的或者移动的，并且也可被称作移动站、无线设备、或其他某个术语。接入点110可在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端120通信。下行链路(即，前向链路)是从接入点至用户终端的通信链路，而上行链路(即，反向链路)是从用户终端至接入点的通信链路。用户终端还可与另一用户终端进行对等通信。系统控制器130耦合至各接入点并提供对这些接入点的协调和控制。
系统控制器130可提供对这些AP和/或其他系统的协调和控制。这些AP可由系统控制器130来管理，系统控制器130例如可处置对射频功率、信道、认证和安全性的调整。系统控制器130可经由回程与各AP通信。这些AP还可彼此例如经由无线或有线回程直接或间接地通信。
尽管以下公开的各部分将描述能够经由空分多址(SDMA)来通信的用户终端120，但对于某些方面，用户终端120还可包括不支持SDMA的一些用户终端。因此，对于此类方面，AP 110可被配置成与SDMA用户终端和非SDMA用户终端两者通信。这一办法可便于允许较老版本的用户终端(“旧式”站)仍被部署在企业中从而延长其有用寿命，同时允许在认为恰适的场合引入较新的SDMA用户终端。
系统100采用多个发射天线和多个接收天线来进行下行链路和上行链路上的数据传输。接入点110装备有Nap个天线并且对于下行链路传输而言表示多输入(MI)而对于上行链路传输而言表示多输出(MO)。具有K个选定用户终端120的集合共同地对于下行链路传输而言表示多输出并且对于上行链路传输而言表示多输入。对于纯SDMA而言，如果给K个用户终端的数据码元流没有通过某种手段在码、频率或时间上进行复用，则期望具有Nap≥K≥1。如果数据码元流能够使用TDMA技术、在CDMA下使用不同的码信道、在OFDM下使用不相交的子频带集合等进行复用，则K可以大于Nap。每个选定的用户终端向接入点传送因用户而异的数据和/或从接入点接收因用户而异的数据。一般而言，每个选定的用户终端可装备有一个或多个天线(即，Nut≥1)。这K个选定的用户终端可具有相同或不同数目的天线。
SDMA系统可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统，下行链路和上行链路共享相同频带。对于FDD系统，下行链路和上行链路使用不同频带。MIMO系统100还可利用单载波或多载波进行传输。每个用户终端可装备有单个天线(例如为了抑制成本)或多个天线(例如在能够支持附加成本的场合)。如果诸用户终端120通过将传送/接收划分到不同时隙中、每个时隙被指派给不同的用户终端120的方式来共享相同的频率信道，则系统100还可以是TDMA系统。
图2解说了其中可执行本公开的各方面的MIMO系统100中的接入点110以及两个用户终端120m和120x的框图。例如，UE 120可利用本文描述的技术来生成并利用UL MU-MIMO导频序列，以使得针对不同用户和/或流的导频序列可被AP(例如，AP 110)区分开。
接入点110装备有Nt个天线224a到224ap。用户终端120m装备有Nut,m个天线252ma到252mu，而用户终端120x装备有Nut,x个天线252xa到252xu。接入点110对于下行链路而言是传送方实体，而对于上行链路而言是接收方实体。每个用户终端120对于上行链路而言是传送方实体，而对于下行链路而言是接收方实体。如本文所使用的，“传送方实体”是能够经由无线信道传送数据的独立操作的装置或设备，而“接收方实体”是能够经由无线信道接收数据的独立操作的装置或设备。在以下描述中，下标“dn”标示下行链路，下标“up”标示上行链路，Nup个用户终端被选择进行上行链路上的同时传输，Ndn个用户终端被选择进行下行链路上的同时传输，Nup可以等于或不等于Ndn，且Nup和Ndn可以是静态值或者可随每个调度区间而改变。可在接入点和用户终端处使用波束转向或其他某种空间处理技术。
在上行链路上，在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处，发射(TX)数据处理器288接收来自数据源286的话务数据和来自控制器280的控制数据。控制器280可耦合到存储器282。TX数据处理器288基于与为该用户终端选择的速率相关联的编码及调制方案来处理(例如，编码、交织、和调制)该用户终端的话务数据并提供数据码元流。TX空间处理器290对该数据码元流执行空间处理并向Nut,m个天线提供Nut,m个发射码元流。每个发射机单元(TMTR)254接收并处理(例如，转换为模拟、放大、滤波以及上变频)对应的发射码元流以生成上行链路信号。Nut,m个发射机单元254提供Nut,m个上行链路信号以从Nut,m个天线252传输到接入点。
Nup个用户终端可被调度用于在上行链路上进行同时传输。这些用户终端中的每个用户终端对其数据码元流执行空间处理并在上行链路上向接入点传送其发射码元流集。
在接入点110处，Nap个天线224a到224ap接收来自在上行链路上进行传送的所有Nup个用户终端的上行链路信号。每个天线224向各自相应的接收机单元(RCVR)222提供收到信号。每个接收机单元222执行与由发射机单元254执行的处理互补的处理，并提供收到码元流。RX空间处理器240对来自Nap个接收机单元222的Nap个收到码元流执行接收机空间处理并提供Nup个恢复出的上行链路数据码元流。接收机空间处理是根据信道相关矩阵求逆(CCMI)、最小均方误差(MMSE)、软干扰消去(SIC)、或其他某种技术来执行的。每个恢复出的上行链路数据码元流是对由各自相应用户终端传送的数据码元流的估计。RX数据处理器242根据用于每个恢复出的上行链路数据码元流的速率来处理(例如，解调、解交织、和解码)此恢复出的上行链路数据码元流以获得经解码数据。给每个用户终端的经解码数据可被提供给数据阱244以供存储和/或提供给控制器230以供进一步处理。控制器230可耦合到存储器232。
在下行链路上，在接入点110处，TX数据处理器210接收来自数据源208的给被调度用于下行链路传输的个用户终端的话务数据、来自控制器230的控制数据、以及可能来自调度器234的其他数据。可在不同的传输信道上发送各种类型的数据。TX数据处理器210基于为每个用户终端选择的速率来处理(例如，编码、交织、和调制)该用户终端的话务数据。TX数据处理器210为Ndn个用户终端提供Ndn个下行链路数据码元流。TX空间处理器220对这Ndn个下行链路数据码元流执行空间处理(诸如预编码或波束成形，如本公开中所描述的那样)并为Nap个天线提供Nap个发射码元流。每个发射机单元222接收并处理对应的发射码元流以生成下行链路信号。Nap个发射机单元222提供Nap个下行链路信号以从Nap个天线224传输到用户终端。
在每个用户终端120处，Nut,m个天线252接收Nap个来自接入点110的下行链路信号。每个接收机单元254处理来自相关联的天线252的收到信号并提供收到码元流。RX空间处理器260对来自Nut,m个接收机单元254的Nut,m个收到码元流执行接收机空间处理并提供恢复出的给该用户终端的下行链路数据码元流。接收机空间处理是根据CCMI、MMSE、或其他某种技术来执行的。RX数据处理器270处理(例如，解调、解交织和解码)恢复出的下行链路数据码元流以获得给该用户终端的经解码数据。给每个用户终端的经解码数据可被提供给数据阱272以供存储和/或提供给控制器280以作进一步处理。
在每个用户终端120处，信道估计器278估计下行链路信道响应并提供下行链路信道估计，该下行链路信道估计可包括信道增益估计、SNR估计、噪声方差等。类似地，在接入点110处，信道估计器228估计上行链路信道响应并提供上行链路信道估计。每个用户终端的控制器280通常基于该用户终端的下行链路信道响应矩阵Hdn,m来推导该用户终端的空间滤波器矩阵。控制器230基于有效上行链路信道响应矩阵Hup,eff来推导接入点的空间滤波器矩阵。每个用户终端的控制器280可向接入点发送反馈信息(例如，下行链路和/或上行链路本征向量、本征值、SNR估计等)。控制器230和280还分别控制接入点110和用户终端120处的各个处理单元的操作。
图3解说了可在MIMO系统100内采用的无线设备302中可利用的各种组件。无线设备302是可被配置成实现本文描述的各种方法的设备的示例。例如，该无线设备可生成并利用UL MU-MIMO导频序列。无线设备302可以是接入点110或用户终端120。
无线设备302可包括控制无线设备302的操作的处理器304。处理器304也可被称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器306向处理器304提供指令和数据。存储器306的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器304通常基于存储器306内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器306中的指令可以是可执行的以实现本文描述的方法。
无线设备302还可包括外壳308，该外壳308可包括发射机310和接收机312以允许在无线设备302与远程节点之间进行数据的传输和接收。发射机310和接收机312可被组合成收发机314。单个或多个发射天线316可被附连至外壳308且电耦合至收发机314。无线设备302还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机和多个收发机。
无线设备302还可包括可被用于力图检测和量化由收发机314接收到的信号电平的信号检测器318。信号检测器318可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度之类的信号以及其他信号。无线设备302还可包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)320。
无线设备302的各个组件可由总线系统322耦合在一起，该总线系统322除数据总线外还可包括电源总线、控制信号总线以及状态信号总线。
用于MU-MIMO的示例导频映射
如上所述，在UL MU-MIMO上，AP可能需要执行每用户相位跟踪和逐流相位偏移校正以便维持良好的连接并使干扰最小化。结果，可能期望包括MIMO导频以用于UL MU-MIMO接收。
然而，某些系统可在不考虑UL MU-MIMO的情况下利用单流导频。由此，本公开的诸方面提供用于生成并利用UL MU-MIMO导频序列的技术，以使得针对不同用户和/或流的导频序列可被AP区分开(例如，是正交的)。这可允许AP执行每用户相位跟踪和逐流相位偏移校正。这些技术可被应用于各种系统(诸如利用20/40/80/160MHz的那些系统)中。
根据某些方面，这些导频序列可经由正交空-时和正交空-频导频映射、正交空-频导频映射来获得，或者作为单流导频来获得。
图4解说了根据本公开的某些方面的用于在无线网络中通信的示例操作400。操作400可例如由参与与接入点的MU-MIMO通信的一群无线站中的一个无线站来执行。
操作400始于在402，为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中该至少一个导频序列能与该装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开。在404，该站可输出该导频序列以供在该MIMO传输中传送给设备。
图5解说了根据本公开的某些方面的用于在无线网络中通信的示例操作500。操作500可例如由参与与一群无线站(例如，执行操作400的无线站)的MU-MIMO通信的接入点来执行。
操作500始于在502，从第一设备获得(接收)与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得(接收)与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列。在504，该接入点可基于第一导频序列和第二导频序列来执行关于第一设备和第二设备的相位跟踪。
根据本公开的诸方面，不同的流可使用不同导频序列(例如，来自以下描述的正交映射选项之一)，或者所有流可使用相同导频序列(以下被称为“单流序列”)。根据可被称为固定导频情形的某些方面，可针对不同MIMO流在相同频调处传送一个导频。
根据某些方面，可基于正交空-时和正交空-频导频映射来生成导频序列。这可能是有益的，因为正交导频设计对于高度相关的信道可以更加稳健。
在UL MU-MIMO中，正交导频映射可帮助(AP)区分多个用户。某些导频(例如，非UL MU-MIMO 802.11n导频)已经被设计成对于20/40MHz在空间流之间在频率和时间两者上是正交的，如图6和7分别所示(注意，并非40MHz中的所有导频频调都是时域正交的)。根据本公开的某些方面，此类映射可被用于UL MU-MIMO导频序列。例如，20MHz/40MHz UL MU-MIMO传输可使用图6和/或7中示出的导频序列。
然而，在一些情形中(例如，对于80MHz操作)，可使用新的正交导频映射，诸如图8所示的。如所解说的，导频序列可例如由自然有序的Hadamard矩阵来形成，其中第一列被改变成全“-1”。在一些情形中，对于单流(即，Nsts＝1)，如果需要空-时-频正交性，则该序列可以是[1 1 1 -1 1 1 1 -1]。80MHz导频(具有8个频调)的峰均功率比(PAPR)可能不具有如占优势的数据部分(具有234个频调)的PAPR的影响那么大。
在一些情形中，80MHz中的导频频调映射可由下式确定：
P n { - 103 , - 75 , - 39 , - 11 , 11 , 39 , 75 , 103 } = { Ψ i s s , n mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 1 ) mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 2 ) mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 3 ) mod 8 N s t s , ... Ψ i s t s , ( n + 4 ) mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 5 ) mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 6 ) mod 8 N s t s , Ψ i s t s , ( n + 7 ) mod 8 N s t s } ,
其中n是始于0的数据码元索引。在一些情形中，针对具有超过4的流数目(即，Nsts>4)的20/40MHz可能需要新的正交导频。
图9解说了用于80MHz的导频值的示例UL MU-MIMO传输，其利用了来自图8的导频值。如图9所示，该UL-MIMO传输包括两个流(即，NSTS＝2)：流1和流2。另外，如图所示并参照图8中的表，流1(即，iSTS＝1)包括与NSTS＝2和iSTS＝1相关联的导频值(即，-1,-1,1,-1,1,-1,1,-1)，而流2包括与NSTS＝2和iSTS＝2相关联的导频值(-1,1,1,1,1,1,1,1)。
根据某些方面，用于80MHz的正交导频可根据下式来确定：
P i s s ( k , n ) = W ( i s s , n mod 8 ) * P 8 x 8 ( i s s , k ) ,
其中Walsh矩阵W＝[W4W4；W4–W4]和W4＝[1 1 1 1；1 -1 1 -1；1 1 -1 -1；1 -1 -1 1]可被用于提供空-时正交性。另外，P8x8可以是8x8P矩阵(例如，如在802.11ac中所定义的)，其用于提供空-频正交性。
根据某些方面，对于160MHz传输，如上所述的80MHz导频映射可被复制到160MHz传输的两个80MHz子信道中。换言之，可以使用以上所描述的导频序列，但其中每个导频序列在这两个80MHz子信道中被传送。
在一些情形中，与也是空-时正交的导频序列不同，正交空-频导频序列可被用于UL MU-MIMO。仅使用正交空-频导频可以是可接受的，因为在实践中，正交空-时映射可能并非始终在解调性能方面是有益的。例如，在一些情形中，对于良好的稳定行为而言可能更好的是增大锁相环(PLL)的环路带宽。然而，在时间上取平均来增强导频跟踪可能在具有增大的环路带宽的一些情形中由于高频率相位噪声而无法运作得当。
如果仅考虑空-频正交性，则各种类型的正交码可被用于MIMO导频映射(例如，Walsh序列或PN序列(在仅允许BPSK的情况下)，或者可以是FFT序列)。作为示例，对于20/40MHz，图6和7的表中示出的针对Nsts＝4的序列可被用在具有四个空间流或更少空间流(即，Nsts<＝4)的任何空间流索引的情形中。在此情形中，针对具有超过4的空间流数目(即，Nsts>4)的20/40MHz可能仍存在对于新的正交导频序列的需要。
对于80MHz UL MU-MIMO中的空-频正交性，针对具有小于或等于8的空间流数目(即，Nsts<＝8)的任何空间流索引(即，iSTS)使用图8中所解说的表中的序列是可能的。也有可能使80MHz针对具有Nsts<＝8的任何空间流索引在没有Walsh覆盖(即，8x8P矩阵)的情况下使用图8中的序列。
如同正交空-时和正交空-频导频频调映射一样，用于80MHz ULMU-MIMO中的空-频正交性的导频频调映射可由下式确定：
P n { - 103 , - 75 , - 39 , - 11 , 11 , 39 , 75 , 103 } = { &Psi; i s s , n mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 1 ) mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 2 ) mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 3 ) mod 8 N s t s , ... &Psi; i s t s , ( n + 4 ) mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 5 ) mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 6 ) mod 8 N s t s , &Psi; i s t s , ( n + 7 ) mod 8 N s t s } ,
其中n是始于0的数据码元索引。
本公开中提到的示例20/40/80MHz传输一般可对应于具有1x码元历时的传输(即，如同802.11ac导频传输一样)，以使得相应导频数目对于20MHz为4、对于40MHz为6、以及对于80MHz为8。然而，在一些情形中，不同码元历时可被指定为唯一操作模式，诸如在802.11ax中指定的4x码元历时。如此，对于802.11ax分组，FFT大小可以是具有相同带宽的11ac的4倍。另外，在一些情形中，802.11ax 20MHz 4x频调规划可使用与802.11ac 80MHz频调规划(其使用1x码元历时)相同数目的导频和数据频调。由此，根据某些方面，用于具有8个导频的80MHz 1x的导频映射可被直接用于具有4x码元历时的11ax 20MHz。
相应地，本文提出的导频映射矩阵(例如，图6-8中的导频映射矩阵)可被认为实质上与导频数目相关，而不一定与传输带宽严格相关。换言之，具有不同导频数目的传输可能需要使用不同的映射表，或者可使用较大映射矩阵的子集。
在一些情形中，取决于条件，可使用单流导频来代替MIMO导频。例如，在UL空分多址(SDMA)中，来自不同用户/流的信道有很高可能性是相对独立的。在此情形中，甚至空-频正交性也可能不是严格需要的。因此，可以使用单流导频，尤其是在对每个流使用循环移位分集(CSD)(例如，通过对每个空间流应用不同的循环移位延迟(CSD))来打破波束成形模式的情况下。根据某些方面，接收这些单流导频的装置可被配置成基于相应的CSD来区分这些空间流中的每个空间流。此外，如果每个用户与不同信道相关联，则正交性可能仅在执行针对给定空间流在频率上的组合或属于同一用户的流上的组合的情况下是有用的。
在一些情形中，当针对第一带宽(例如，80MHz)在UL MU MIMO中使用单流导频时，现有的导频序列(例如，根据802.11ac所定义的)可被用于导频映射。对于其他带宽(例如，20/40MHz)，这些单流导频可基于本文所讨论的关于单流情形的导频序列(例如，图6和7中所解说的表中的第一行)。
在一些情形中，当使用单流导频时，导频序列对于所有流或用户可以是相同的。然而，在一些情形中，可允许导频序列因用户而异。
根据某些方面，决定要使用单流导频还是MIMO导频可取决于特定场景(例如，取决于哪个导频给出期望的性能)。在一些情形中，设备可在使用单流导频和MIMO导频之间动态地切换。例如，如果在使用一种类型的导频时性能降级，则系统可切换至另一种类型的导频(例如，其中该切换由AP控制)。在一些情形中，决定要使用单流导频还是MIMO导频可取决于用户(站)的地理位置。例如，对于独立定位(非共处一地)的用户，可出于简单起见而使用单流导频同时保持性能。另一方面，对于共处一地的用户，可使用MIMO导频来改善跨这些共处一地的用户的性能。
根据某些方面，通过将具有每流CSD的单流导频(例如，如在802.11ac中所定义的)用于UL MU-MIMO，相位跟踪性能可以足够准确。此技术可相对简单，并且可避免不得不作出应当使用哪些可能均具有相似性能的正交码的决定。然而，在一些情形中，在给定每用户独立频率偏移和每用户相位跟踪的情况下，单流导频的有效性可取决于高相关性(例如，共处一地)场景中可容忍多大相关性。
以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。这些装置可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)、或处理器。一般而言，在存在附图中解说的操作的场合，这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。例如，图4和图5中解说的操作400和500对应于图4A和图5A中解说的装置400A和500A。
例如，用于传送(或输出)的装置可包括图2中解说的接入点110的发射机(例如，发射机单元222)和/或天线224，或者图3中描绘的发射机310和/或天线316。用于接收(或获得)的装置可包括图2中解说的接入点110的接收机(例如，接收机单元222)和/或天线224、或者图3中所描绘的接收机312和/或天线316。
用于生成的装置和用于确定的装置可包括处理系统，该处理系统可包括一个或多个处理器，诸如图2中解说的接入点110的RX数据处理器242、TX数据处理器210和/或控制器230，或者图3中所描绘的处理器304和/或DSP 320。
根据某些方面，此类装置可由配置成通过实现上述各种算法(例如，以硬件或通过执行软件指令)来执行相应功能的处理系统来实现。
如本文所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、探知及诸如此类。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)及诸如此类。而且，“确定”可包括解析、选择、选取、确立及类似动作。
如本文中所使用的，术语“输出”可涉及实际传输或者从一个实体(例如，处理系统)向另一实体(例如，RF前端或调制解调器)输出结构以用于传输。如本文中所使用的，术语“获得”可涉及实际接收在空中传送的结构或者由一个实体(例如，处理系统)从另一实体(例如，RF前端或调制解调器)获得该结构。
如本文所使用的，引述一列项目中的“至少一个”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c、和a-b-c，以及具有多重相同元素的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。
结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
结合本公开所描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在本领域所知的任何形式的存储介质中。可使用的存储介质的一些示例包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪存、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM，等等。软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。
本文所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。
所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果以硬件实现，则示例硬件配置可包括无线节点中的处理系统。处理系统可以用总线架构来实现。取决于处理系统的具体应用和整体设计约束，总线可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可用于尤其将网络适配器等经由总线连接至处理系统。网络适配器可用于实现物理(PHY)层的信号处理功能。在用户终端120(见图1)的情形中，用户接口(例如，按键板、显示器、鼠标、操纵杆，等等)也可以被连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器、功率管理电路以及类似电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。
处理器可负责管理总线和一般处理，包括执行存储在机器可读介质上的软件。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。作为示例，机器可读介质可包括RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。该计算机程序产品可以包括包装材料。
在硬件实现中，机器可读介质可以是处理系统中与处理器分开的一部分。然而，如本领域技术人员将容易领会的，机器可读介质或其任何部分可在处理系统外部。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的其上存储有指令的计算机可读存储介质，其全部可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。
处理系统可以被配置为通用处理系统，该通用处理系统具有一个或多个提供处理器功能性的微处理器、以及提供机器可读介质中的至少一部分的外部存储器，它们都通过外部总线架构与其他支持电路系统链接在一起。替换地，处理系统可以用带有集成在单块芯片中的处理器、总线接口、用户接口(在接入终端情形中)、支持电路系统、和至少一部分机器可读介质的ASIC(专用集成电路)来实现，或者用一个或多个FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、分立硬件组件、或者任何其他合适的电路系统、或者能执行本公开通篇所描述的各种功能性的电路的任何组合来实现。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。
机器可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。随后可将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。
如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
因此，某些方面可包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。对于某些方面，计算机程序产品可包括包装材料。
此外，应当领会，用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其它恰适装置能由用户终端和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如，此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地，本文所述的各种方法能经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘等物理存储介质等)来提供，以使得一旦将该存储装置耦合至或提供给用户终端和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，可利用适于向设备提供本文所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。
将理解，权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上作出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims (28)

1.一种用于无线通信的装置，包括：
处理系统，其被配置成为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中所述至少一个导频序列能与所述装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开；以及
接口，其用于输出所述导频序列以供在所述MIMO传输中传送给设备。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理系统被配置成基于条件来确定将所述至少一个导频序列生成为：
用于所述多个空间流的单个导频序列；或
至少用于第一空间流的第一导频序列和用于第二空间流的第二导频序列。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，对于用于所述多个空间流的所述单个导频序列，所述处理系统被配置成对所述多个空间流中的每个空间流应用不同的循环移位延迟(CSD)。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：
不同导频序列被分配给所述装置以及所述其他装置中的每一者；并且
用于所述多个空间流的所述单个导频序列基于分配给所述装置的导频序列。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一导频序列和所述第二导频序列为以下至少一者：在频率上正交或在时间上正交。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一导频序列和所述第二导频序列是使用被设计成生成用于不同空间流的在频率上正交的导频序列的映射矩阵来生成的。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一导频序列和所述第二导频序列是使用导频值至不同导频频调的映射来生成的。
8.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一导频序列和所述第二导频序列包括将在用于所述MIMO传输的不同带宽子信道中传送的导频。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，将在用于所述MIMO传输的不同带宽子信道中传送的所述第一导频序列和所述第二导频序列是使用被设计成生成用于不同空间流的在时间上正交的导频序列的Walsh矩阵来生成的。
10.一种用于无线通信的装置，包括：
接口，其用于从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及
处理系统，其被配置成基于所述第一导频序列和所述第二导频序列来执行关于所述第一设备和所述第二设备的相位跟踪。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于：
所述第一导频序列包括具有应用于从所述第一设备传送的多个空间流中的每个空间流的不同循环移位延迟(CSD)的单个导频序列；并且
所述处理系统被配置成基于相应的CSD来区分所述多个空间流中的每个空间流。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述接口在用于所述MIMO传输的不同带宽子信道中获得所述第一导频序列和所述第二导频序列的导频。
13.如权利要求10所述的装置，其特征在于：
所述第一导频序列和所述第二导频序列在频率或时间中的至少一者上是正交的；并且
所述处理系统被配置成基于在频率或时间上的正交性来区分所述第一导频序列和所述第二导频序列。
14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，不同导频序列被分配给所述第一设备和所述第二设备，并且所述处理系统被配置成基于所述不同导频序列来区分所述第一设备和所述第二设备。
15.一种用于由装置进行无线通信的方法，包括：
为多用户多输入多输出(MIMO)传输的多个空间流中的一个或多个空间流生成至少一个导频序列，其中所述至少一个导频序列能与所述装置或其他装置传送的至少一个其他导频序列区分开；以及
输出所述导频序列以供在所述MIMO传输中传送给设备。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括基于条件来确定将所述至少一个导频序列生成为：
用于所述多个空间流的单个导频序列；或
至少用于第一空间流的第一导频序列和用于第二空间流的第二导频序列。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：对于用于所述多个空间流的所述单个导频序列，对所述多个空间流中的每个空间流应用不同的循环移位延迟(CSD)。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于：
不同导频序列被分配给所述装置以及所述其他装置中的每一者；并且
用于所述多个空间流的所述单个导频序列基于分配给所述装置的导频序列。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一导频序列和所述第二导频序列为以下至少一者：在频率上正交或在时间上正交。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，生成所述第一导频序列和所述第二导频序列包括使用被设计成生成用于不同空间流的在频率上正交的导频序列的映射矩阵来生成所述第一导频序列和所述第二导频序列。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，生成所述第一导频序列和所述第二导频序列包括使用导频值至不同导频频调的映射来生成所述第一导频序列和所述第二导频序列。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，输出包括在用于所述MIMO传输的不同带宽子信道中输出所述第一导频序列和所述第二导频序列的导频。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，生成所述第一导频序列和所述第二导频序列包括使用被设计成生成用于不同空间流的在时间上正交的导频序列的Walsh矩阵来生成所述第一导频序列和所述第二导频序列。
24.一种用于由装置进行无线通信的方法，包括：
从第一设备获得与第一多输入多输出(MIMO)传输相关联的一个或多个空间流的第一导频序列以及从第二设备获得与第二MIMO传输相关联的一个或多个空间流的第二导频序列；以及
基于所述第一导频序列和所述第二导频序列来执行关于所述第一设备和所述第二设备的相位跟踪。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，
所述第一导频序列包括具有应用于从所述第一设备传送的多个空间流中的每个空间流的不同循环移位延迟(CSD)的单个导频序列；并且
基于相应的CSD来区分所述多个空间流中的每个空间流。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，获得所述第一导频序列和所述第二导频序列的导频包括在用于所述MIMO传输的不同带宽子信道中获得所述第一导频序列和所述第二导频序列的导频。
27.如权利要求24所述的方法，其特征在于：
所述第一导频序列和所述第二导频序列在频率或时间中的至少一者上是正交的；并且
进一步包括基于在频率或时间上的正交性来区分所述第一导频序列和所述第二导频序列。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，不同导频序列被分配给所述第一设备和第二设备，并且进一步包括基于所述不同导频序列来区分所述第一设备和所述第二设备。
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