CN109155660B - 用于在毫米波无线局域网络中波束成形反馈的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

响应器通过以下步骤来执行混合波束成形操作：具有多个天线，所述多个天线被配置成接收训练分组，通过使用先前确定的模拟波束系数处理接收的训练分组来响应地生成波束成形的接收信号，基于包含在所接收的训练分组内的跟踪类型参数确定数字基带信道(DBC)跟踪是否被指示，处理波束成形的接收信号内的非预编码训练信号并且响应地确定DBC估计，以及基于所述DBC估计提供反馈消息，所述反馈消息具有发射机预编码器数据。

Description

用于在毫米波无线局域网络中波束成形反馈的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请是以下申请的非临时申请并根据35U.S.C.§119(c)享有以下申请的权益：2016年5月12日提交的美国临时专利申请序列号为62/335,519，名称为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS”；2016年7月21日提交的美国临时专利申请序列号为62/365,281，名称为“SYSTEMS AND METHODSFOR BEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS”；2017年1月12日提交的的美国临时专利申请序列号为62/445,639，名称为“SYSTEMS AND METHODS FORBEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS”，以及2017年5月4日提交的美国临时专利申请的序号为62/501,615，名称为“SYSTEMS AND METHODS FORBEAMFORMING FEEDBACK IN mmWAVE WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS”，这些申请的内容的全部在这里引入以作为参考。
技术领域
本公开涉及用于在无线局域网络(WLAN)中波束成形训练的系统和方法，例如电气与电子工程师学会(IEEE)802.11ay WLAN。
背景技术
全球各地的无数设备和网络根据从事无线通信的一个或多个IEEE 802.11标准进行操作。尽管也使用其他频带，通常这些通信发生在2.4GHz和5GHz频带中。
发明内容
目前公开的是用于WLAN中的波束成形训练的系统和方法。
一种实施方式采用一种方法的形式，该方法包括启动器(initiator)设备，向一个或多个响应器(responder)设备传送多个波束成形帧以用于波束成形训练，其中启动器设备扫描通过所有扇区中的所有波束的传输以提供全面的波束细化传输(exhaustive beamrefinement transmission)。替代实施方式包括响应器，该响应器接收多个波束成形训练帧；并且所述响应器传送反馈帧，所述反馈帧包括接收扇区ID参数和接收天线成形ID参数。
另外的实施方式包括多级波束训练方法，该方法包括启动器设备传送第一级波束成形信号，该第一级波束成形信号包括对所有发射波束的扫描，以及响应器设备对所有接收波束扫描并且响应地识别第一波束对。其他实施方式还包括迭代地对附加的波束扫描并且响应地在给定第一波束对的情况下估计下一个最佳对。
此外，关于任何实施方式(包括关于任何方法实施方式和关于任何系统实施方式)来实现本公开中描述的任何变化和置换。此外，尽管使用稍微不同的语言(例如，过程、方法、步骤、功能、功能集等)来描述和或表征这些实施方式，存在实施方式的灵活性和交叉适用性。
附图说明
图1描述了802.11ad的PPDU格式。
图2描述了传输方框图。
图3描述了示例扇区等级扫描(SLS)训练过程。
图4描述了示例扇区扫描(SSW)帧格式。
图5描述了示例SSW字段格式。
图6A描述了根据至少一个实施方式的第一示例SSW反馈字段格式。
图6B描述了根据至少一个实施方式的第二示例SSW反馈字段格式。
图7描述了用于波束细化协议的第一示例分组结构。
图8描述了802.11ay PPDU格式结构。
图9描述了具有由所有权重激发(excite)的所有物理天线的设备架构。
图10描述了具有由独立的权重激发的不同Pas的第二架构。
图11描述了HHH矩阵的两个非对角项的平均值的累积分布函数。
图12A描述了阶段2MIMO阶段的一个实施方式。
图12B描述了阶段1和阶段2帧传输的一个实施方式的序列图。
图13描述了作为波束细化等级的函数的链路容量。
图14描述了闭环SU-MIMO比开环的链路容量增益。
图15A-15E描述了802.11ay配置1至5。
图16描述作为同相和正交分量对报告的信道抽头的示例性实施方式。
图17描述了802.11ay中SU-MIMO的3阶段跟踪的一个实施方式。
图18描述802.11ay中MU-MIMO的3阶段跟踪的一个实施方式。
图19描述了基于TRN的训练的一个实施方式。
图20描述了用于多个MU-MIMO配置的帧的一个实施方式。
图21A描述了具有设置和ACK的阶段3：基于轮询的反馈的示例性过程。
图21B描述了具有轮询且没有设置的阶段3的示例性过程，其中使用现有配置。
图22描述了具有UL OFDMA/MIMO反馈的阶段3的示例性过程。
图23描述了具有UL OFDMA/MIMO反馈并且没有设置帧的阶段3的示例性过程。
图24描述了具有启动器请求TRN-T的示例性波束跟踪过程。
图25描述了根据至少一个实施方式的用于802.11ay的示例性波束跟踪。
图26描述了示例性模拟EDMG启动器接收波束跟踪。
图27描述了示例性基带EDMG启动器接收波束跟踪。
图28描述了示例性模拟EDMG启动器发射波束跟踪。
图29描述了示例性基带EDMG启动器发射波束跟踪。
图30描述了示例性模拟EDMG响应器接收波束跟踪。
图31描述了没有TRN-R字段的示例性基带波束跟踪。
图32描述了具有N个TRN-R字段的示例性基带波束跟踪。
图33描述了用于模拟EDMG启动器接收波束跟踪的示例性分组结构。
图34描述了用于基带EDMG启动器接收波束跟踪的示例性分组结构。
图35描述了没有TRN-T字段的示例性基带波束跟踪。
图36描述了具有N个TRN-T字段的示例性基带波束跟踪。
图37描述了用于模拟EDMG启动器发射波束跟踪的示例性分组结构。
图38描述了用于基带EDMG启动器发射波束跟踪的示例性分组结构。
图39描述了用于模拟EDMG响应器接收波束跟踪的示例性分组结构。
图40描述了根据至少一个实施方式的示例无线通信设备。
图41描述了根据至少一个实施方式的波束跟踪方法。
图42描述了对于图27的方法的增进的进一步的波束跟踪方法。
此外，在进行本公开之前，应注意的是，以各种附图描述(以及结合描述)的实体、连接、布置等仅为示例的方式而不具有局限性。因此，对于特定附图“描述”的任何和所有陈述或其他指示，特定附图中的特定要素或实体“是”或“具有”以及任何和所有类似的陈述(可能孤立地和脱离上下文视被解读为绝对的从而是限制性的)只能适当地被解读为诸如“至少在一个实施方式中...”之类的分句之前的建构性前提。由于简单和清晰的表述，这意味着之前的分句在下面的附图详细描述中不赘述。
具体实施方式
WLAN
WLAN系统概述
基础设施基础服务集(BSS)模式中的WLAN具有针对BSS的接入点/个人BSS(PBSS)控制点(AP/PCP)和与AP/PCP相关联的一个或多个站(STA)(例如，客户端设备)。AP/PCP通常具有与分发系统(DS)或携带流入和流出BSS的流量的另一类型的有线/无线网络的接入或接口。源于BSS外部到STA的流量通过AP/PCP到达并被传递给STA。源于STA到BSS之外的目的地的流量被发送到AP/PCP以被传递到相应的目的地。BSS内的STA之间的流量也可以通过AP/PCP发送，其中源STA向AP/PCP发送流量并且AP/PCP将流量传递到目的地STA。BSS内的STA之间的流量是真正的对等流量。这种对等流量也可以使用802.11e DLS或802.11z隧道式DLS(TDLS)的直接链路建立(DLS)在源和目的地STA之间直接发送。使用独立BSS(IBSS)模式的WLAN不具有AP，并且兼容设备可以简单地直接相互通信。这种通信模式被称为“ad-hoc”通信模式。
使用802.11ac基础设施操作模式，AP/PCP可以在固定信道(通常是主信道)上传送信标。该信道可以是20兆赫(MHz)宽，并且是BSS的操作信道。该信道也被STA用于与AP/PCP建立连接。802.11系统中的基础信道接入机制是具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)。在这种操作模式下，包括AP/PCP在内的每个STA都将感知主信道。如果该信道被检测为忙，则STA退出。因此，只有一个STA可以在给定的BSS中的任何给定时间传送。
在802.11n[1]中，高吞吐量(HT)STA还可以使用40MHz宽的信道进行通信。这通过将主要20MHz宽的信道与相邻的20MHz宽的信道组合以形成40MHz宽的连续信道来实现。
在802.11ac[2]中，超高吞吐量(VHT)STA可以支持20MHz宽、40MHz宽、80MHz宽、和160MHz宽的信道。通过以与上面结合802.11n描述的方式相似的方式组合连续的20MHz宽的信道来形成40MHz宽的信道和80MHz的信道。可以通过组合8个相邻的20MHz宽的信道或者通过组合2个不连续的80MHz宽的信道来形成160MHz宽的信道，这些信道有时被称为“80+80配置”。对于80+80配置，信道编码后的数据通过将其分为两个流的分段解析器。在每个流上分别进行快速傅里叶逆变换(IFFT)处理和时域处理。然后，将流映射到两个信道并传送数据。在接收机处，这种机制是相反的，组合的数据被传递到接收机的MAC。
802.11af[3]和802.11ah[4]支持子1千兆赫(GHz)操作模式。对于这些规范，信道操作带宽以及载波相对于802.11n[1]和802.11ac[2]中使用的被减少。802.11af在电视白空间(TVWS)频谱中支持5MHz、10MHz和20MHz带宽，而802.11ah支持1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、和16MHz带宽使用非TVWS频谱。802.11ah的一个可能用例是支持宏覆盖区域中的仪表类型控制(MTC)设备。MTC设备可能具有有限的功能，包括仅支持有限带宽，但也包括很长的电池寿命要求。
支持多个信道和多个信道宽度的WLAN系统(例如802.11n、802.11ac、802.11af、和802.11ah)包括被指定为主信道的信道。主信道可以但不一定具有等于BSS中所有STA支持的最大公共操作带宽的带宽。因此，主信道的带宽受到支持最小带宽操作模式(作为特定STA的最大支持信道带宽操作模式)的STA(在BSS中操作的STA中)的限制。在802.11ah的例子中，如果存在仅支持1MHz模式的STA(例如，MTC型设备)，即使BSS中的AP/PCP和其他STA支持(例如，2MHz、4MHz、8MHz、16MHz和/或超过1MHz信道带宽操作模式的一个或多个其它信道带宽操作模式)，主信道也可以是1MHz宽。所有载波感测以及NAV设置取决于主信道的状态；即，如果主信道忙，例如由于STA仅支持以1MHz操作模式当前向AP传送，则即使大部分仍保持空闲并且可用，整个可用频带也被认为是繁忙的。
在美国，可用于802.11ah的可用频带为902MHz至928MHz。在韩国，其从917.5MHz到923.5MHz；在日本，其从916.5MHz到927.5MHz。根据国家代码，802.11ah可用的总带宽在6到26MHz之间。
为了提高频谱效率，802.11ac已经在相同符号的时间帧中引入了向多个STA的下行链路(DL)多用户(MU)多输入多输出(MIMO)(MU-MIMO)传输的概念，例如，在下行链路OFDM符号期间。802.11ah目前也考虑使用下行链路MU-MIMO的潜力。可以注意到，由于在802.11ac中使用的下行链路MU-MIMO，对多个STA使用相同的符号定时，对多个STA波形传输的干扰不是问题。然而，涉及与AP/PCP的MU-MIMO传输的所有STA必须使用相同的信道或频带，其将操作带宽限制为由与AP/PCP的MU-MIMO传输中包括的STA所支持的最小信道带宽。
802.11ad
802.11ad是对WLAN标准的修改，其指定了针对在60GHz频带中甚高吞吐量(VHT)的MAC和PHY层。
802.11ad具有以下特点：
1. 802.11ad支持数据率高达每秒(S)7个吉比特(Gbits)(Gbits/s)。
2. 802.11ad支持三种不同的调制模式：
a.使用单载波和扩频控制PHY；
b.单载波PHY；和
c.OFDM PHY。
3. 802.11ad使用60千兆赫(GHz)的未许可频带，这是全球可用的。在60GHz处，波长为5毫米(mm)，这使得小型天线和天线阵列是可能的。这样的天线在发射机和接收机两者处可以创建窄射频(RF)波束，从而有效地增加覆盖范围以及减少干扰。
4. 802.11ad具有促进用于波束成形训练(发现和跟踪)的帧结构。所述波束成形训练协议包括两个部分：扇区等级扫描(SLS)过程和波束细化协议(BRP)过程。SLS过程用于传送波束成形训练；BRP过程能够接收波束成形训练以及发射和接收波束两者的迭代细化。
MIMO传输，包括单用户(SU)-MIMO和MU-MIMO，不受802.11ad支持。
802.11ad PPDU格式
参考图1，802.11ad支持三种PPDU格式，其是控制PHY、单载波(SC)PHY、和OFDM PHY的PPDU。所述PPDU格式50在图1中。
802.11ad控制PHY
参考图2，控制PHY在802.11ad中定义为最低的数据速率传输。在波束成形训练之前必须传送的帧可以使用控制PHY PPDU。在802.11ad中，控制PHY的传输图100在图2中示出。
扇区等级扫描(SLS)
在图3中，示例SLS训练过程110被示出。
SLS训练可使用信标帧或SSW帧来执行。当利用信标帧时，AP在每个信标间隔(BI)与多个波束/扇区重复信标帧并且多个STA可以同时执行BF训练。然而，由于信标帧的大小，不能保证AP可以在一个BI内扫描所有扇区/波束。因此，STA可能需要等待多个BI来完成ISS训练，并且延迟可能是一个问题。SSW帧120可用于点对点BF训练。在图4中，如图4所示，SSW帧可以使用控制PHY和帧格式被传送。
示例SSW字段结构(格式)130在图5中被定义。
第一示例SSW反馈字段140在图6A中被示出。这对应于其作为ISS的一部分被传送时。
第二示例SSW反馈字段150在图6B中被示出。这对应于其不作为ISS的一部分被传送时。
波束细化协议(BRP)
波束细化是STA可以改进其用于发射和接收二者的天线配置(或天线权重矢量)的过程。在波束细化过程中，BRP分组用于训练接收机和发射机天线。BRP分组有两种类型：BRP-RX分组和BRP-TX分组。参考图7，160BRP分组可以通过DMG PPDU携带，其后为含有AGC字段的训练字段和发射机或接收机训练字段，如图7所示。
在图7中的N的值是在报头字段中给定的训练长度，其指示AGC具有4N个子字段并且TRN-R/T字段具有5N个子字段。所述CE子字段与之前的章节中描述的前文中是一样的。在波束训练字段中的所有子字段使用送旋转π/2-BPSK调制被传送。
BRP MAC帧是动作无ACK帧，其具有下列字段：
·类别
·无保护的DMG动作
·对话令牌
·BRP请求字段
·DMG波束细化元素
·信道测量反馈元素1
·...
·信道测量反馈元素k
802.11ay(TGay)
802.11ay的要求
任务组ay(TGay)，由IEEE在2015年3月批准的，有望开发定义规范化修改IEEE802.11物理层(PHY)和IEEE 802.11媒体访问控制层(MAC)的修订，使至少一种操作模式能够支持每秒至少20吉比特(在MAC数据业务接入点处测量)的最大吞吐量，同时保持或提高每个站的功率效率。该修订还规定了45GHz以上免许可频带的操作，同时确保与同一频带内运行的遗留方向多吉比特站(由IEEE 802.11ad-2012修订定义)的向后兼容性和共存性。
尽管比802.11ad的最大吞吐量更高的最大吞吐量是TGay的首要目标，但该组的一些成员也讨论了包括移动性和户外支持。十多种不同的使用情况就吞吐量、延迟、操作环境以及应用程序方面被考虑和分析[5]。
由于802.11ay将在与遗留标准的同一频带中操作，需要新的技术将确保在同一频带内与遗留的向后兼容性和共存性。
802.11ay PPDU格式
已经协商的是802.11ay PPDU包含遗留部分和EDMG(增强定向多位)部分。在图8中，示出了详细的PPDU格式170。使用SC模式传送L-STF，L-CEF，L-报头和EDMG-报头-A字段以实现向后兼容。已经在IEEE 2016年1月会议中协商的是：
对于控制模式PPDU，保留位22和23都应设置为1以指示EDMG-报头-A字段的存在。
对于SC模式PPDU或OFDM模式PPDU，保留位46应被设置为1以指示EDMG-报头-A字段的存在。
毫米波预编码
在毫米波频率的预编码可以是数字的、模拟的、或数字和模拟的混合[6]。
数字预编码：数字预编码是精确和可与均衡结合。其使能单用户(SU)、多用户(MU)、和多小区的预编码，并且典型地在子6GHz中使用，例如在IEEE 802.11n和其范围之外以及在3GPP LTE和其范围之外。然而，在毫米波频率中，与天线元件以及信道的稀疏属性相比有限数量的RF链的存在使数字波束成形的使用复杂化。
模拟波束成形：模拟波束成形通过在每个天线元件上使用模拟移相器来克服有限数量的RF链问题。其在IEEE 802.11ad中扇区等级扫描(其识别最佳扇区)、波束细化(其对天线波束细化扇区)、和波束跟踪(随时间调整子波束以考虑信道中的任何改变)过程期间使用。模拟波束成形也在中IEEE802.15.3被使用。在这种情况下，使用分层多分辨率波束成形码本的二进制搜索波束训练算法被使用。模拟波束成形通常限于单流传输。
混合波束成形：在混合波束成形中，预编码器在模拟和数字域之间划分。每个域具有不同结构约束的预编码和组合的矩阵，例如，恒定模数约束用于在模拟域中组合的矩阵。这种设计导致硬件复杂性和系统性能之间的折中。混合波束成形可能由于信道的稀疏属性而能够实现数字预编码性能并支持多用户/多流复用。然而，其受到RF链的数量的限制。由于毫米波信道在角域中是稀疏的，这可能不是问题，因此这种限制可能不是那么重要。
802.11ad+的多天线模拟波束成形方法
基于在IEEE 802.11ad中找到的模拟波束成形问题，802.11ad+/802.11ay的模拟波束成形方法已经在[7]中讨论。讨论的实现方式包括以下内容：
·波束切换的空间分集。
·单波束的空间分集。
·加权多径波束成形训练。
·波束分割多接入。
·单用户空间复用。
·减少波束成形训练开销
在[7]中呈现了两种架构，其中一种架构的所有物理天线(PA)180由所有的权重激发(如图9所示)，而第二种架构的不同的PA 190由单独的权重激发(如图10所示)。
在本公开中，针对IEEE 802.11ad+/ay利用模拟和数字预编码的组合(混合毫米波预编码)以使能多流/多用户传输的实施方式被描述。
用于空间复用的开环与闭环MIMO
基于信道状态信息(CSI)的MIMO技术通常用于在发射机和接收机处具有多个天线的网络以提高频谱效率。它们通常通过以下方式实施：在发射机处使用CSI从属预编码器并且一个将接收机处测量的CSI反馈的机制，或者在发射机处在从接收机接收其他信息的反馈期间假定信道的互惠性。然而，对于mmW系统，由于非常宽的带宽，实现闭环过程可能太复杂。有些人可能认为，由于在毫米波系统中，发射机天线可以产生非常窄的波束，使得通过对准Tx和Rx天线对，波束之间将会有弱或无交叉链路干扰。如果是这种情况，则MIMO信道矩阵将是对角形，因此使用开环复用方案将是足够的。然而，从使用在802.11ad信道模型(具有关联的天线配置)中定义的场景获得的模拟结果来看，具有非正交信道矩阵的概率非常高。这意味着使用闭环(例如，基于CSI的信道预编码)MIMO方案来进行空间复用仍将是有益的。图11示出了5个不同场景(办公隔间(cubical)远笔记本、办公隔间近笔记本、会议室STA到AP、会议室STA到STA、客厅)的1000个信道实现率的非对角项(HHH矩阵的非对角项)的绝对值的分布(累积分布函数-CDF)。
802.11ay MU-MIMO波束成形协议方案
波束成形协议已经提出了在802.11ay中使能MU-MIMO[8]。本协议由以下阶段组成，按顺序执行：
阶段1：SISO阶段(强制性)。注意在此阶段，使用短扇区扫描(SSW)帧，并且可以使用组ID一次来寻址多个STA。反馈是基于轮询组中的每个个体。信道测量反馈元件或其修改版本被包括在DMG SISO设置响应帧中，并且包括接收的I-TXSS扇区/天线的列表及其每个RX天线的相应的SNR/RSSI。
阶段2：MIMO阶段(强制性)。该MIMO阶段200包括以下子阶段，其也示于图12A：
·BF设置：启动器210将在不同天线/扇区中的帧的最小集合(足以达到所有响应器220)中传送该设置信息。
·启动器210将传送MU-MIMO BF训练，其为附有RX训练字段的BRP帧。
·启动器轮询MU-MIMO FB(指示FB格式和字段)和响应器以MU-MIMO反馈响应。
·启动器210在最小帧集合(足以达到所有意图的响应器)中向所有响应器传送MU传输配置的MU-MIMO选择。
图12B示出了用于阶段1和阶段2传输序列图230。
802.11ay的BRP反馈维度
在802.11ad中，BRP选择最有效的信道和可选地反馈实际的信道。通过允许所有测量的反馈，其与SLS不同。
当前11ad反馈发回以下维度：
·PAA/eDMG天线：在802.11ad中获取
·时间或抽头延迟(tap delay)：在802.11ad中获取(参见下面的表1)。
表1
信道测量反馈元素11ad
Figure GDA0003404541420000141
·N测量：TRN-T元素的数量
·N抽头中获取到的时间维度
·发送的SNR元素数量中获取的PAA维度
对于11ay，附加的极化和使用多天线传输以及附加的维度被反馈到这里描述的一些实施方式中。另外，减少反馈量的方法被提供。
802.11ay的增强BRP
对于MIMO传输的要求，BRP可以被更新以使能根据从SLS或增强SLS识别的扇区的多个波束的识别。此外，提供了有效的反馈的方法，以使基带信道识别以允许预编码器设计。
802.11ay混合波束成形中的SU-MIMO和MU-MIMO的基带反馈
在混合波束成形中，基带波束成形器或预编码器与模拟波束成形器一起使用以提高整体性能。在信道会发生一些改变而在模拟波束成形器中使用的信道没有任何变化的情况下，这里描述了反馈机制以用于有效信道的反馈，而不需要精细的BRP过程。这涉及链路的基带跟踪。作为一个示例，在[8]提出SISO和MIMO阶段设置模拟传输。附加相位可以被使用以实现基带信道的跟踪，而无需重新发起模拟设置阶段。混合波束成形可以包括有效基带信道HBB和基带波束成形器FBB的产物。混合波束成形可以如下所示被表示为：
Y＝HFAFBBx+n；其中HBB＝HFA
如上所示，H＝信道，HBB＝有效基带信道，FA＝模拟波束成形器，FBB＝基带波束成形器，F＝理想基带预编码器，以及FAFBB＝混合波束成形器。以及FAFBB≈F。在一种情况下，模拟波束成形器FA和基带波束成形器FBB可能是未知的。可以估计信道H。理想的基带预编码器F可以被设计成用于信道H。模拟波束成形器FA和基带波束成形器FBB之间的设计可从理想的基带预编码器预编码器F导出。在另一种情况中，模拟波束成形器FA和基带波束成形器FBB可能是未知的，并且信道H可以被估计。此外，模拟波束成形器FA可以被设计并且有效的基带信道HBB可以被计算。基带波束成形器FBB可从有效的基带信道HBB来设计。在又一情况中，模拟波束成形器FA和基带波束成形器FBB可能是未知的。有效的基带信道HBB可被估计，和所述基带波束成形器FBB可从有效的基带信道HBB来设计。本申请可通过从启动器210发送到响应器220的训练分组消除附加对接收机的训练(TRN)字段更有效地估计有效的基带信道HBB。在一个优化的训练分组中，附加TRN字段被消除以使得有效的基带信道HBB被更有效的估计。图12C和12D示出了优化的训练分组，其中附加TRN字段被消除以允许有效的基带信道HBB被更有效地估计。在一些实施方式中，响应器可以包括配置有预先确定的模拟波束系数的模拟波束成形器。模拟波束成形器通过用先前确定的模拟波束系数处理接收到的训练分组来生成波束成形的接收信号。响应器的接收机部分也可以包括分组处理器。分组处理器被配置为识别指示应该执行数字基带(DBC)跟踪的DBC跟踪参数的存在。响应器还可以包括基带信号处理器，其被配置为从波束成形的接收信号内的非预编码训练信号确定DBC估计。另外，响应器包括发射机，该发射机被配置为基于DBC估计来传送具有发射机预编码器数据的反馈消息。
轮询反馈
在具有多个STA的场景中，基于轮询的反馈虽然简单而鲁棒，但可能效率低下。为了提高效率，可以同时轮询多个STA。这里公开了在不同响应帧的长度的情况下确保适当分离和管理反馈的方法。应当注意的是，响应的差异可能是由于(a)使用的MCS，和/或(b)STA处的Rx天线的数量的差异。
实施方式
增强波束细化协议过程
为了识别发射机和接收机处使用的多个波束以创建多个天线毫米波架构以及为了识别它们之间的有效的信道的直接(direct)或交叉项，本公开这里描述了从802.11ad中提出的改进的基础BRP过程并且对于BRP反馈的改变被提供以用于多天线传输。这里描述了方法的多个实施方式以增强BRP，包括：
全面(exhaustive)增强BRP：在这种方法中，启动器和响应器可以扫描所有扇区中的所有发射波束和接收波束。响应器然后可以反馈所有信道元素并且然后AP可以使用反馈来在发射机处构造信道。
多级增强BRP：在这种方法中，启动器和响应器可以扫过所有发射波束并接收波束并识别最佳对。之后，最佳对可以是固定的并且发射机/接收机扫描所有其它波束，并在所述第一对给定的情况下估计次佳对。该过程可以继续，直到达到所需流的总数。
具有多波束扫描的全面增强BRP：在该方法中，启动器和响应器可以扫描所有扇区中的发射波束和接收波束的组(例如，成对用于2流传输)。响应器可以反馈所有信息或者仅识别和反馈最佳波束组。这是仅SLS和仅BRP的混合。
图13示出作为波束细化等级函数的链路容量。为了说明增强BRP过程的益处，图13示出了一个全面两波束扫描系统的容量(以bps/Hz为单位)。如表2所示，x轴表示连续的波束细化等级，其中每个细化等级由每个波束的角度范围和波束宽度定义。
在该示例中，使用多个天线矩阵全面地搜索波束。可见，可实现的容量随增加的细化而增加。下面的表2描述了细化等级和对应的角度范围和波束宽度之间的关系。
表2
Figure GDA0003404541420000171
图14示出了天线配置#3具有圆形极化的天线的闭环SU-MIMO比开环的链路容量增益。图15A-E的情况1-5代表场景：1)办公隔间远笔记本，2)办公隔间近笔记本，3)会议室站到AP，4)会议室站到站，5)客厅。这些结果示出闭环SU-MIMO与开环SU-MIMO相比会提供更多的高达50％的容量增益。
根据图14所示的结果，适当的反馈可以被期望以提供利用从模拟波束成形器在MIMO信道获得的交叉项的数字预编码器。
反馈维度和802.11ay配置
在802.11ad中，PAA/eDMG和时间或抽头延迟在BRP反馈中被获取。每个波束、PAA、eDMG天线阵列、或信道测量反馈N个复杂时间或抽头延迟。为了使能在802.11ay适当的反馈，这里描述的方法获取由多流传输的许可获得的附加维度(通过从不同的方向到达相同的PAA的信道分量，不同极化上到达的信道分量或者到达不同PAA/eDMG天线的信道分量的使用)。进一步的实施方式提供附加反馈维度来获取天线极化的使用和/或在传输期间同时使用多个PAA。
a.如果存在两个极化，则每个时间维度的有效信道为2x2(以获取交叉极化辨别(xPD)。
b.如果只存在垂直或水平极化时，有效信道是每时间维度1x1。
c.应当注意的是，对于多个PAA配置，极化和PAA维度可能被折叠。作为一个示例，在配置#4中，系统可利用4×4复杂反馈。
为了说明这里所提供的附加反馈维度，已经在802.11ay所讨论的配置将被描述并且具有适用于每个配置的维度的实施方式将被描述。
图15A的配置1：
在该配置中，每个元件具有单个极化(垂直或水平)。通过将波束引导到从不同方向到达(并以不同的抽头延迟到达)的信道分量来创建多流传输。阵列1105中，信号流1114，1116、移相器1120、和PAA元件1110被示出。此外，示出了设备1124b，1128b和信号波束1126b和1130b。此外，设备1124a，1128a和波束1126a和1130a被示出。波束具有V、H极化。在这种情况下，维度为：
每个PAA，每个时间维度1x 1
总体：每个时间维度1x 1
图15B的配置2
在该配置中，每个元件具有双极化(垂直和水平)。通过将波束引导到从不同方向到达(并以不同的抽头延迟到达)并且不同的极化到达的信道分量来创建多流传输。示出了设备1124c，1128c和极化1126c和1130c。此外，设备1124d和1128d以及波束1126d和1130d被示出。另外，示出了设备1124f，1128f以及波束1126f和1130f。图15B还示出了设备1124e，1128e，和波束1126e和1130e。波束具有V、H极化。在这种情况下，维度为：
每个PAA每个时间维度x 2
总体上：每时间维度2x 2
图15C的配置3
在这种配置中，每个元件具有多个PAA的垂直或水平极化V，H。通过在PAA之间引导波束来创建多流传输。每个PAA上的信道分量可以从不同的方向到达(并以不同的抽头延迟到达)。图15C示出了阵列中心1105a，1105b。图15C还示出了设备1124g，1128g，和波束1126g，1130g。此外，示出了设备1124h，1128h和波束1124h，1130h。另外，还示出了设备1124i，1128i和波束1126i，1130i。图15C还示出了设备1124j，1128j，和波束1126j，1130j。波束具有V，H极化。阵列中心1105a，1105b之间的距离d也被示出。在这种情况下，维度为：
每个PAA每个时间维度1x 1
总体上：每个时间维度为2x 2
图15D的配置4
在这种配置中，每个元件具有多PAA的双极化(垂直和水平)。通过将波束引导到从不同方向到达(并以不同的抽头延迟到达)并且从不同的PAA不同的极化到达的信道分量来创建多流传输。图15D示出了信号流1215，1217。此外，设备1124k，1128k，和波束1126k，1127k，1130k和1131k。进一步地，示出了设备11241，11281和波束1126l，1127l，1130l和1131l。此外，还示出了设备1124m，1128m，波束1126m，1127m和波束1130m，1131m。图15D还示出了设备1124n，1128n，和波束1126n，1127n，1130n，和1131。波束具有V，H极化。在这种情况下，维度为：
每个PAA每个时间维度x 2
总体上：每个时间维度为4x 4
配置图15E的配置5
在该配置中，发射机处的每个元件具有垂直或水平极化，而接收机处的每个元件是双极化的。图15E示出了阵列1206，1207。此外，设备1124p，1128p和波束1126p被示出。另外，还示出了设备1124o，1128o和波束1126o。所述波束具有V，H极化。在该情况下，传输为在接收处多维度接收的单个流。在这种情况下，维度为：
每个PAA(SIMO)每个时间维度1x 2
总体上：每个时间维度1x 2
在配置#1中全面搜索eBRP的反馈
在本实施方式中，描述的是用于全面搜索BRP的反馈方法。在全面搜索BRP中，启动器和响应器可以扫描在之前扇区等级扫描过程或波束细化过程选择的扇区或波束中的发射波束和接收波束的所有组合。
BRP过程可以反馈所有的信道直接和交叉信道元素以及启动器可以使用反馈在发射机处来构造信道以用于进一步的基带预编码器设计。配置#1场景的更新的反馈如下所示：
·反馈特性
ο元素是1x1
ο抽头延迟获取的时间维度
ο由于多个流，可利用接收波束的隐式或显式标识。
下表3中示出了示例性用于全面搜索的反馈，其中附加反馈元素以加粗黑体示出：
表3全面BRP(全部Tx波束，全部Rx波束)
Figure GDA0003404541420000211
在一个实施方式中，每个信道抽头被报告为同相和正交分量对，其中每个分量值表示为-128和127之间的两个分量数。这在表4中示出，如下：
表4
Figure GDA0003404541420000221
示例在图16中示出。
随着波束细化等级的增加，在先前和当前等级测量的信道之间的差异减小。这样，当波束宽度减少并且信道接近真实信道，差分或逐行反馈可以导致反馈开销减少。开销的减少也可能有利于波束跟踪。
在该实施方式中，字段可以被提供以用于：
(a)动态更改信道反馈的位宽的大小。这可以在一个或多个附加字段中指示。
(b)指示信道测量字段是差分的。应当注意的是，在一些实施方案中提供了附加字段以指示形成用于差分的基准的TxID和RxID对。在该示例中，针对与每信道抽头反馈以位宽减小相结合的基础而被用信号发送的附加16比特可能导致总体反馈的减少。
在差分反馈中，STA反馈先前和当前信道测量之间的差异。随着差异的减小，可以通过较小的位宽来获取反馈。在这种情况下，可以反馈反馈的位宽。应当注意的是，对于差分反馈场景，原始和差分反馈可以是原始和差异信道的显式表示。
在逐行反馈中，STA反馈来自码本的索引，其代表先前和当前信道测量之间的差异。随着差异的减小，反馈可能被较小的码本获取。在这种情况下，可以定义多个码本，并且反馈映射的码本可能需要被反馈。应当注意的是，对于逐行反馈场景，原始和逐行反馈可以是由各种码本表示的原始和差异信道的隐式表示。
为了实现用于毫米波系统的差分或逐行反馈，如下元素被定义以用于一些实施方式：反馈的信息；信息反馈类型；以及基准参考。
对于反馈的信息：
a.差分信息可以是SNR、信道测量、抽头延迟、以及基准反馈的扇区ID。
b.在一个示例中，反馈的差分信息可以是固定的，并通过一个标准来规定(例如，SNR、信道测量、和/或抽头延迟)。
c.在一个示例中，可以自适应地选择差分反馈信息。可以定义反馈帧，其指示反馈的特定差分信息。
d.在一个示例中，可以定义3比特信令字段，其指示特定信息以及反馈信息的顺序。
对于信息反馈类型：
a.鉴于有三种信息类型，可以使用瞬时和差分/逐行反馈。例如，SNR和信道反馈可以是差分的，而抽头延迟反馈可以是原始的。
b.在这种情况下，可能需要信令来指示信息反馈类型。
对于基准参考：
a.差分或逐行反馈需要一个基准进行比较。
b.在一个实施方式中，差异可以基于时间，其中反馈帧是指先前反馈帧作为基准。在这种情况下，反馈不是自包含的，并且如果序列中的反馈帧之一丢失，则可能导致错误传播。
i.可以假定的是，在这种情况下，扇区顺序ID和/或抽头延迟不改变，并且因此可能不被反馈用于开销减小。
如下表5示出了具有自适应绝对和差分/逐行反馈。
表5：示例性自适应绝对和差分/逐行反馈。
Figure GDA0003404541420000241
如下表(6、7、和8)示出了用于具有单个信息差分反馈和隐式基准参考的SNR、信道测量和延迟的示例性帧。接收机假定反馈的所有其他元素保持不变。
表6：示例性SNR差分反馈
Figure GDA0003404541420000251
表7：示例性SNR信道测量反馈
Figure GDA0003404541420000252
表8：示例性相对延迟差分反馈
Figure GDA0003404541420000253
在配置#1中多阶段eBRP的反馈
在该实施方式中，我们呈现了用于多阶段BRP的反馈方法。在多阶段BRP中，在每个BRP内，启动器和响应器可以在阶段中选择最佳发射和接收波束而不是执行全面搜索。
在第一阶段，他们识别最佳发射接收对。他们之后固定最佳对并找到在给定所述第一的情况下的次佳对。该过程继续直到达到期望的总对数。
配置#1场景的更新的反馈在这里被描述。
该实施方式包括用于全面搜索BRP的反馈方法。在全面搜索BRP中，启动器和响应器可以扫描由先前扇区等级扫描过程或波束细化过程选择的扇区或波束中的所有发射波束和接收波束。
BRP过程可以反馈所有信道直接和交叉信道元素并且启动器可以在发射机处使用反馈来构建信道以用于进一步基准预编码器设计。配置#1场景的更新的反馈如下所示：
a.具有所有Tx波束的阶段1的反馈
i.元素是1x1；时间在抽头延迟中获取
ii.提供隐式或显式Rx波束标识
b.反馈和固定最佳Tx/Rx波束
c.用于阶段2的反馈：用于第一固定的其他波束的BRP
i.实施方式1：元素是2x2；时间在抽头延迟中获取
ii.实施方式2：阶段1波束存储所有交叉波束信道。在用于阶段2的1x2信道的反馈上，MIMO信道可以被构建
iii.提供Rx波束标识
d.选择最佳MIMO信道
e.在表9中示出了示例反馈，例如多阶段eBRP反馈：
所有Tx波束、单个Rx波束的BRP(步骤1)
表9
Figure GDA0003404541420000271
应当注意的是差分和逐行反馈可以在每个阶段被使用。在一个示例中，阶段1可以使用非差分反馈之后阶段2可以利用第一次非差分和后续多次差分重复多次。
在配置#1中多波束扫描的全面eBRP的反馈
与单个波束被扫描的全面搜索方法相反的是，系统可以同时扫描N个波束。在这种情况中，反馈可以被修改以将N个波束同时考虑在内。下面的过程如下：
a.AP向STA指示其支持2x2系统
b.AP将发送具有2个正交波束的TRN-T
c.STA将扫描每TRN-T元素2-Rx波束
i.计算和传达该信息
d.反馈
i.SNR/容量反馈被用于MIMO信道
ii.元素是2x2每时间延迟
iii.提供2Rx波束标识
iv.实施方式可以反馈所有或最佳
针对具有多个波束扫描的全面eBRP的示例性反馈在如下表10A和10B中示出：
表10A
针对所有Tx波束对
和所有Rx波束对的
BRP设置Ntx_波束x
Figure GDA0003404541420000291
表10B
选项4反馈最佳
Figure GDA0003404541420000301
应当注意的是差分和逐行反馈帧也可以在该情况中使用。
图15B-15E的配置#2-#5的eBRP反馈
对于配置#2：
·这具有每个天线的垂直和水平极化，这意味着每个时间维度有2x2个反馈元素
·在全面搜索方法中，系统被配置为扫描启动器和响应器处的所有垂直(V)或水平(H)波束。
·在一个实施方式中，反馈被设置使得发射机处的极化识别对应于直接极化和交叉极化的响应器处的二维测量。
·在一个实施方式中，测量接收极化并作为附加测量单独地反馈。
·对于配置#3、#4和#5，定义一个额外的PAA，它为上述实施方式增加额外的eDMG天线维度或额外的测量。
·每个附加的PAA/eDMG天线或极化维度可以添加反馈元素。
针对建立的链路的基带信道跟踪和反馈
在先前的实施方式中，描述了增强的BRP过程所需的反馈。在另一个实施方式中，描述了混合预编码方案中基带预编码所需的反馈。应当注意的是，这是在模拟波束设置后发生的反馈。这可能是在SU-MIMO传输中的增强的波束细化之后或MU-MIMO传输中的MU-MIMO相位[8]之后。
在初始增强的BRP和反馈之后，AP可以使用反馈来创建基带预编码器。然而，在模拟波束中不需要改变的场景下，可能需要更新有效的基带信道。在一个实施方式中，可以使用以下过程。
启动器可以通告启动基带反馈更新过程。这可能是通过一个特定帧或在BRP设置帧中放置一个标记。
AP然后可以开始基带测量。可以使用以下之一。选项1：BRP设置帧可以由启动器发送，带有指示所选择的发射机和接收机模拟波束都不应该被改变(或者可以使用特定的一组模拟波束)的标记。然后，STA可以反馈用于那些特定波束的有效信道。可以为SU-MIMO或基带MU-MIMO建立模拟波束。在已知AP和STA处于所期望的波束配置的情况下，BRP设置帧可以是可选的。选项2：BRP设置帧可以由启动器发送，指示接收机模拟波束不应该被改变(或者可以使用特定的接收机模拟波束组)。启动器可以在MU-MIMO阶段(假设模拟MU-MIMO)或eBRP细化阶段(假设为SU-MIMO)期间扫描下选择的多个Tx波束。然后，STA可以反馈用于那些特定波束的有效信道。可能需要将波束索引与TRN字段包括在一起以使启动器识别反馈中的Tx波束。这与选项1的不同之处在于需要扫描一组波束。选项3：启动器可以使用所选择的发射-接收波束发送信道测量帧。测量帧可以包括MIMO设置帧(以设置期望的波束配置)和没有数据存在的802.11ay前导码(对于实际信道测量)。在一个实施方式中，可以组合设置帧和前导码帧。在一些情况中，测量帧可以包括802.11空数据分组通告帧和/或空数据分组帧。在这些情况中，实际的测量帧(例如，NDP帧)可以使用在前导码中的一组特定的正交信道估计字段(CEF)，以使接收机能够估计信道。这与选项1和选项2中的解决方案不同之处在于在分组(在TRN字段中)后设置测量字段。信道估计字段可以是同时传送的正交CEF字段，或重复传送的单个CEF字段。
响应器可以将有效信道反馈给启动器。反馈可以是以下中的一者或多者：假设单载波波形的基带反馈；假设OFDM的基带反馈；或假设OFDMA的基带反馈。对于假设单载波波形的基带反馈，STA可如前面实施方式那样反馈MIMO信道的时域表示。对于假设OFDM的基带反馈，STA可以反馈信道的频域表示。802.11ad/ay OFDM模式由336个数据频率音调组成。反馈可以是每个单独的音调或表示一组音调的单个反馈值。应当注意的是，由于波束成形影响，信道可能相当平坦。在一些实施方式中，AP或STA可以协商音调分组值。对于假设OFDMA的基带反馈，STA可以反馈信道的部分带宽的频域表示。BRP设置帧可以请求特定频带。所请求的频带可能小于2.16GHz，或者可能是2.16GHz的块。
在某些情况下，发起基带反馈请求的帧可能不被听到(例如，在基于波束的多波束多信道场景中具有多个STA的情况)。启动器可能会回退到准全波束发送设置帧，然后切换到所期望的配置以进行测量和反馈。
针对建立的链路的基带信道跟踪和反馈的过程
这里描述了针对建立的链路的基带信道跟踪和反馈的过程。链路可以用于SU-MIMO传输或MU-MIMO传输。
对于SU-MIMO传输，该阶段可以是在增强扇区等级扫描和增强波束细化之后。对于MU-MIMO，这可能在SISO相位和MU-MIMO相位之后。
这可以被定义为执行SISO或MIMO基带跟踪的阶段3跟踪过程，例如MU-MIMO波束成形协议中的阶段3。
应当注意的是，由于这些是模拟波束已经被细化(用于SU-MIMO或MU-MIMO)的建立的链路，所以在给定模拟波束是固定的情况下反馈用于基带信道。此外，在一些实施方式中，反馈可以使用频率(例如，绑定、聚合、或OFDMA上行链路传输)或空间(UL MU-MIMO)来提高反馈效率。
该阶段可以包括设置子阶段、训练子阶段、和轮询/反馈子阶段。图17示出了用于SU-MIMO传输240以及图18示出了用于MU-MIMO传输250。
子阶段描述如下。
对于阶段3设置子阶段，可以具有针对SU-MIMO的单个用户的设置或针对MU-MIMO中的多个用户的设置。SU-MIMO设置帧可以向STA指示所期望的接收天线配置和发射天线的数量，并且可以作为BRP设置帧(用于选项1或2)或作为NDP通告帧(选项3)传送。MU-MIMO设置帧可以指示将被跟踪的STA、预期的相应的接收天线配置和将被训练的Tx扇区的数量。
在一个实施方式中，可以独立地轮询每个STA，以准备训练阶段。
在一个实施方式中，可以跳过设置阶段。这可能发生在启动器和响应器处于传输中的情况下。
在一个实施方式中，可以设置基于组的ID(在阶段1中使用)，但是具有预期的接收天线配置的指示。传送的信息可以包括：
·TA：BSSID
·RA：组ID
·目的：SU/MU-MIMO BF设置阶段3
·序列号：识别哪个BF训练(阶段3)
·TX-天线/选择的扇区/同时Tx天线(正交波形)训练
·期望的Rx设置
·BRP TRN-T
οBRP1：An(在BRP帧1中的MUX蚁群号)，蚁群索引Xi，扇区索引S1,S2,…,Sn,蚁群索引Xj，扇区索引S1,S2,…,Sm,…
ο...
οBRPk：An(在BRP帧1中的MUX蚁群号)，蚁群索引Xi，扇区索引S1,S2,…,Sn,蚁群索引Xj，扇区索引S1,S2,…,Sm,…
在一种实施方式中，SU-MIMO/MU-MIMO设置ID(当在阶段2中使用时)可以被发送，但是具有期望的接收天线配置的指示。所传送的信息可以包括：
·RA：组ID
·TA：BSSID
·目的：SU/MU-MIMO设置阶段3
·N：MU-MIMO传输配置数
·MU-MIMO Config_ID：
οID1：(BF1,TX蚁群_Sec_ID1/SS_ID1,STA_ID1,RX蚁群_Sec_ID1)；…
οID2：(BF2,TX蚁群_Sec_ID2/SS_ID2,STA_ID2,RX蚁群_Sec_ID2),…
对于阶段3训练子阶段，启动器可以基于设置子阶段传送BRP训练序列。
如图19所示，对于基于BRP的训练260，启动器210可以传送具有TRN字段的BRP帧，该TRN字段针对固定的Rx天线配置的所选择的Tx扇区利用训练字段以全带宽扫描Tx扇区。应当注意的是，每个扇区的TRN字段可以通过使用正交TRN序列来训练多个Tx扇区，即，一个Tx扇区或多个Tx扇区(具有正交波形)的BRP帧。在某些情况下，Rx TRN号应根据传输配置进行固定。在设置帧中存在多个MU-MIMO配置的情况下，可以分别对每个配置270进行训练，如图20所示。应当注意的是，在STA可能需要一些时间来改变天线/扇区配置的情况下，可以在每个训练子帧之间放置虚拟传输或填充(例如，STF或AGC)。在一个实施方式中，该虚拟传输或填充可以是强制性的。在另一个实施方式中，这种虚拟传输或填充可以是可选的，填充字段的存在/不存在在设置帧中盲目检测或用信号发送。
对于基于空数据分组的训练，启动器可以将具有EMDG CEF设置为SU-MIMO/MU-MIMO传输所需的CEF的空数据分组帧传送，并且启动器和响应器EMDG天线配置被设置为所期望传输的配置。
应当注意的是，在训练模式下，监听这些传输的其他STA可能根据所选择的扇区适时地对其链路进行训练。
对于图21A和21B分别所示的阶段3反馈子阶段280、290，其可以基于如在阶段1/阶段2反馈中的简单的轮询。该过程在图21A和图21B中示出。假设波束是已知的(并且特别是如果波束互惠性适用)，则可以通过使用UL MU-MIMO/波束和/或UL OFDMA、UL信道聚合/绑定来提高效率。如图22和23所示，其中分别示出了具有设置290的阶段3和没有设置300的阶段3。
802.11ay的模拟和数字基带跟踪
在[1]中提出了在信标间隔的DTI周期期间使用的统一的(consolidated)BF训练协议以用于MU-MIMO波束成形。该协议包括：
ο阶段1：SISO阶段(强制性)
ο阶段2：MIMO阶段(强制性)
对于SU-MIMO波束成形，以下阶段也被提出[2]：
ο阶段1：扇区等级扫描(SLS)
ο阶段2：Tx-Rx扇区/天线映射
ο其他：TBD
如这里所公开的，存在跟踪跟踪阶段的模拟和数字基带信道，以允许跟踪和信道更新，其使用针对SU-MIMO和MU-MIMO跟踪两者的公共框架。
在802.11ad中，波束识别阶段为：SLS、BRP、和波束跟踪。
波束跟踪主要用于识别传输的最佳波束，并且包括设置、训练、和反馈子阶段：设置、训练和反馈。在图24中示出了启动器210请求TRN-T的示例性波束跟踪过程310。
在设置子阶段期间，请求Tx波束跟踪的启动器210在传送的分组中设置参数，例如：
οBEAM_TRACKING_REQUEST(波束_跟踪_请求)：请求波束跟踪
ο分组类型：TRN-T-PACKET(TRN-T-分组)
οTRN-LEN：TRN-T字段的数量
在训练子阶段期间，启动器210可以将AGC字段和TRN-T子字段附加到分组。
在反馈子阶段期间，响应器220将信道反馈到启动器210。反馈类型可以与最近一个从启动器210到响应器220的且TX-TRN-REQ等于1的BRP帧中的反馈类型相同。在一些情况下，如果响应器220从未接收到来自启动器210且TX-TRN-REQ等于1的BRP帧，则响应器220可以以最佳扇区进行响应。
对于802.11ay，可以定义两种类型的波束跟踪：模拟波束跟踪(AB)；和数字基带信道跟踪(DBC)。
AB跟踪可以用于跟踪模拟波束的变化，例如由于STA的旋转或移动。这可能类似于802.11ad跟踪，但是针对SU/MU-MIMO进行了更新。
可以使用DBC跟踪来跟踪固定的一组模拟波束的基带信道的变化，例如由于在使用混合波束成形时的波束阻塞。这可以通过简化设置并使CEF和反馈请求得以使用来简化跟踪。
对于802.11ay，波束跟踪过程也可以分为三个阶段：设置、训练、和反馈。在设置期间中，过程需要用信号发送跟踪类型信号并且需要设置天线配置。在训练期间，该过程可以基于BRP(使用TRN-T字段)或空数据分组(使用CEF)。在反馈期间，DBC跟踪需要信道反馈，而最佳波束、SNR、或信道反馈中的任何一个适用于AB跟踪。在图25中，描述了如这里所阐述的用于802.11ay的波束跟踪的实施方式的框图320。
波束跟踪过程
设置或通告。在所公开的针对802.11ay的波束跟踪中，在设置或通告期间，启动器210可以指示是否存在AB或DBC跟踪请求。对于任一类型的跟踪，也可以指示该过程是SU还是MU。
该设置还可以包括SU-MIMO/MU-MIMO BF设置，其可以指示类似于先前讨论的MU-MIMO BF设置子阶段的信息。这可能发生在AB或DBC跟踪。对于DBC跟踪情况，设置也可以指示SU/MU传输配置或使用参数来指示保持当前配置。
该设置也可以指示训练类型。对于AB和DBC跟踪，设置可以指示使用TRN-x和TRN_length(TRN_长度)，并将基带预编码器设置为单位矩阵。对于仅DBC跟踪，设置可以指示使用基于CEF的训练，并将基带预编码器设置为单位矩阵。
该设置也可能指示所需的反馈类型。对于仅AB跟踪，指示的反馈可以包括最佳波束和SNR。对于AB和DBC跟踪，可以指示信道反馈。
训练。针对AB或DBC跟踪，训练可以是基于TRN-x的训练。针对仅DBC跟踪，训练可以是基于CEF的训练。
反馈。对于AB或DBC跟踪，反馈可以基于简单的轮询。在一些实施方式中，诸如UL-OFDMA或UL-MU-MIMO的其他方法可用于AB或DBC跟踪。
通常，802.11ay支持用于SU和MU-MIMO的混合预编码(模拟和数字基带预编码)。802.11ay使能模拟波束跟踪和数字基带信道跟踪。SU-MIMO和MU-MIMO波束成形协议均具有模拟波束跟踪和数字基带信道跟踪子阶段。
波束跟踪使启动器或响应器能够跟踪其模拟或基带波束的变化，而不需要BRP过程中的信令和开销。用于波束跟踪的信令在DMG BRP分组报头字段或EDMG报头A字段报头中作为独立或捎带数据帧被发送。模拟波束跟踪跟踪模拟波束中的变化(并重新估计混合波束成形传输中的基带波束成形器)。基带波束跟踪仅在混合波束成形传输中跟踪基带波束成形器中的变化。
如果满足以下条件中的至少一者，则波束跟踪启动器或波束跟踪响应器可以请求基带波束跟踪：在混合波束成形传输中系统的性能下降并且请求方想要重新估计基带信道作为链路自适应过程的一部分；请求方没有请求详细的基带信道信息作为MIMO设置过程的一部分。在这种情况下，已经识别了模拟波束，但是仍然需要设计基带信道的信息。
波束跟踪可以是以下诸如启动器接收波束跟踪中的一者。启动器向响应器发送一个请求，并且响应器发送一个跟踪分组，以使启动器能够估计其接收波束。在模拟EDMG启动器接收波束跟踪(如图26所示)中，启动器力图(seek to)跟踪模拟接收波束。在基带EDMG启动器接收波束跟踪(如图27所示)中，启动器力图仅使用反向链路来训练基带信道。这在存在信道互惠性的情况下是有用的并且需要在发射机处获取用于混合波束成形的基带信道而不需要大的开销反馈。
波束跟踪也可以是启动器发射波束跟踪。启动器向接收机发送训练分组并且接收机反馈所需的反馈(最佳波束、有效信道等)。在模拟EDMG启动器发射波束跟踪(如图28所示)中，启动器力图跟踪模拟发射波束。在基带EDMG启动器发射波束跟踪(如图29所示)中，启动器力图仅使用前向链路来训练基带信道。这在没有信道互惠性的情况中是有用的并且需要在发射机处获取用于混合波束成形的基带信道。在这种情况下需要反馈。
波束跟踪还可以包括响应器接收波束跟踪如在图30所示。在这种情况下，启动器向响应器发送训练序列，并要求其跟踪其接收波束。应当注意的是，不存在相应的基带版本。
特定波束跟踪类型由TXVECTOR(TX矢量)和RXVECTOR(RX矢量)中的参数设置，并且启动器和响应器之间的信令可能发生在发射机和接收机之间传送的分组的分组报头(即遗留BRP分组报头和EDMG-报头-A)或基于TXVECTOR和RXVECTOR中的参数的特定聚合帧(例如，DMG细化元素中的FBCK-REQUEST(FBCK-请求)字段)。细节将在下面显示。
EDMG STA(波束跟踪启动器)可以通过在传送的分组中将TXVECTOR参数EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST(EDMG_波束_跟踪_请求)设置为请求波束跟踪，将EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE(EDMG_波束_跟踪_类型)设置为模拟波束跟踪或基带波束跟踪，将BEAM_TRACKING_REQUEST(波束_跟踪_请求)设置为不请求波束跟踪，将EDMG_TRN_LEN设置为如所述的请求的TRN子字段的数量，以及将分组类型设置为TRN-R-PACKET(TRN-R-分组)来请求对等EDMG STA(波束跟踪响应器)以执行接收波束跟踪。否则，EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数应设置为不请求波束跟踪。如果将EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE设置为基带波束跟踪并将EMDG_TRN_LEN设置为零，则EDMG-报头-A中的参数EDMG扩展CEF SS数量将被设置为TXVECTOR参数EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED(EDMG_数量_的_空间_流_跟踪)，
波束跟踪响应器，其接收请求波束跟踪的分组(对应于RXVECTOR中设置为请求波束跟踪的BEAM_TRACKING_REQUEST或EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数)，并且PHY报头中的分组类型字段等于0(对应于RXVECTOR中的PACKET-TYPE字段设置为TRN-R-PACKET)将执行如下所述的任务。
对于DMG启动器接收波束跟踪：如果在RXVECTOR中BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪，波束细化AGC字段和TRN-R子字段可以被附加到相同的分配中传送到启动器的下一个分组，该分组的MCS索引大于0。响应器到启动器的下一个分组中的TXVECTOR参数TRN-LEN的值应等于来自启动器的分组的RXVECTOR中TRN-LEN参数的值。
对于模拟和基带EDMG启动器接收波束跟踪：如果在RXVECTOR中EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST(EDMG_波束_跟踪_请求)参数是请求波束跟踪，并且在RXVECTOR中EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE(EDMG_波束_跟踪_类型)参数是模拟波束跟踪或基带波束跟踪，在相同分配中传送到启动器的下一个分组可以具有TRN-R子字段，该分组的MCS索引大于0。从响应器到启动器的下一个分组中的TXVECTOR参数EDMG_TRN_LEN的值应等于来自启动器的分组的RXVECTOR中的EDMG_TRN_LEN参数的值。
对于基带EDMG启动器接收波束跟踪：如果在RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE参数是基带束跟踪且如果EDMG_TRN_LEN＝0则没有TRN-R子字段被附加到数据分组。在前导码传输期间，基带波束成形器应被设置为预定的正交矩阵，例如单位矩阵。扩展的EDMG-CEF字段在前导码中传送，并且用于解码分组的数据字段和测量有效的基带信道。从响应器到启动器的下一个分组中的TXVECTOR参数EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED的值应等于来自启动器的分组的RXVECTOR中的EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED参数的值。扩展的EDMG-CEF字段应构造为其Nss设置为EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED参数。应当注意的是，EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED总是大于或等于数据空间流的总数。在一个简单的示例中，STA可以仅使用一个空间流传送数据，但是能够支持多达4个空间流。EDMG扩展CEF SS数量＝4，SS数＝1。在正常数据传输中，CEF由Nss＝1构成。
在这种场景中，扩展CEF被构造为Nss＝4。对于完整的Nss＝4信道完成信道估计，但是所得到的信道用于解码Nss＝1的数据。图31中示出的是没有TRN-R字段的基带束跟踪。扩展的EDMG-CEF用于测量。
如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE参数是基带波束跟踪，并且如果EDMG_TRN_LEN＝N，EDMG_TRN_P＝P，EDMG_TRN_M＝0以及EDMG_TRN_N＝0，那么N个TRN单元被附加，并且其使用与分组的数据字段和前导码相同的AWV被传送。仅在所附加的TRN-R子字段的传输期间，基带波束成形器应被设置为预定的正交矩阵，例如单位矩阵，并且测量基于附加的TRN-R分组。从响应器到启动器的下一个分组中的TXVECTOR参数EDMG_TRN_LEN的值应等于来自启动器的分组的RXVECTOR中的EDMG_TRN_LEN参数的值。用信号发送此场景的其他解决方案可能包括三个选项之一。在选项1中，Len＝0，P＝P，且M＝N＝0。在选项2中，Len＝N，P＝0，且M＝N＝0。在选项3中，Len＝N，P＝P，且M＝N＝0。
上面说明的是具有N个TRN-R字段的基带束跟踪。应当注意的是，图32中的N个TRNR单元使用与分组的数据字段和前导码相同的AWV被传送。
如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE参数不等于基带波束跟踪，则如果在一个分配内从响应器到启动器所传送的分组中没有MCS索引大于0的分组，则响应器可以忽略该分配内的波束跟踪请求。
如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG(EDMG_波束_跟踪_配置)参数是保持配置，则响应器应在跟踪过程的持续时间内保持其天线配置。应当注意的是，在一个解决方案，这可以通过设置EDMG_TRN_M＝0和EDMG_TRN_N＝0用信号发送。如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG参数是更改配置，则响应器(一个或多个)应针对跟踪过程的持续时间改变其天线配置。在一个方案中，所述响应器应该基于在MIMO配置帧发送的信息(诸如BF选择帧)改变其配置。在另一个解决方案中，响应器应根据EDMG报头-A中发送的信息来更改其配置。对于MU PPDU(非FDMA)，这可能是SS描述符集，如下所示：
表12 MU PPDU(非FDMA)的EDMG-报头-A字段结构和的1定义
Figure GDA0003404541420000421
SS描述符集：其中SS的数量是下表13中的数量。
表13
AID SS数量
8 1
对于MU PPD(FDMA)，信道描述符集可以在表14中如下所示：MU PPDU(FDMA)的EDMG报头-A字段结构1和定义
表14
Figure GDA0003404541420000422
表15
AID SS数量 波束成形的 保留的
8 1 1 6
用于模拟跟踪和用于数据跟踪的TXVECTOR和RXVECTOR参数、分组报头和分组结构的详细设置在图33(描述了用于模拟EDMG启动器接收波束跟踪的TXVECTOR/RXVECTOR设置、分组报头信令和分组结构)以及图34(描述了用于基带EDMG启动器接收波束跟踪的TXVECTOR/RXVECTOR设置、分组报头信令和分组结构)中示出。在图33中，TXVECTOR/RXVECTOR设置包括EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST＝请求波束跟踪，EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE＝模拟波束跟踪，BEAM_TRACKING_REQUEST＝未请求波束跟踪，TRN-LEN＝0，EDMG_TRN_LENGTH＝N，分组类型＝0，TRN-R-PACKET，EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG＝xx，和EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝xx。TXVECTOR/RXVECTOR设置包括波束跟踪请求字段＝0，分组类型字段0(BRP-RX)，训练长度字段＝0，EDMG TRN长度＝N，每个TX TRN单元的RX TRN_Units(TRN_单元)＝xx，EDMG TRN-UNIT-P＝xx，EDMG TRN-UNIT M＝xx，EDMG TRN-UNIT N-xx，EDMG波束跟踪请求＝1，请求，EDMG波束跟踪请求类型＝0，模拟波束跟踪；EDMG波束跟踪配置＝xx，和EDMG扩展的CEF SS数＝xx。
在图34中，TXVECTOR/RXVECTOR设置包括：EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE＝基带波束跟踪，EDMG_TRN_LENGTH＝0,N，EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG＝0/1，并且EDMG_NUMBERT_OF_SPATIAL STREAMS TRACKED＝Nss。TXVECTOR/RXVECTOR设置还包括EDMG TRN长度＝0,N，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝xx，EDMG TRN-UNIT-P＝P，EDMG TRN-UNIT M＝0，EDMGTRN-UNIT N＝0，EDMG波束跟踪请求＝1，请求，EDMG波束跟踪请求类型＝1，基带波束跟踪，EDMG波束跟踪配置＝0/1和EEDMG扩展的CEF SS数量＝Nss。TXVECTOR/RXVECTOR设置还包括EDMG波束跟踪请求＝0，未请求，和EDMG波束跟踪配置＝xx。
请求发射波束跟踪的波束跟踪启动器应：将TXVECTOR中的BEAM_TRACKING_REQUEST参数设置为请求波束跟踪，分组类型设置为TRN-T-PACKET，TRN-LEN设置为这里所述的TRN单元数，并附加AGC字段和TRN-T子字段到分组；或将TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数设置为请求波束跟踪，EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE设置为模拟波束跟踪或基带波束跟踪，BEAM_TRACKING_REQUEST设置为未请求波束跟踪，分组类型设置为TRN-T-PACKET以及EDMG_TRN_LEN，EDMG_TRN_P，EDMG_TRN_M和EDMG_TRN_N，如这里所述，并将TRN-T子字段附加到分组，
如果TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE参数是基带波束跟踪并且EDMG_TRN_LEN＝0，则不会附加TRN-T子字段。在前导码的传输期间，基带波束成形器应被设置为预定的正交矩阵，例如单位矩阵。扩展的EDMG-CEF字段在前导码中被传送，并且用于解码分组的数据字段和在测量有效的基带信道时使用。扩展的EDMG-CEF字段应以其Nss设置为EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED参数来构造。应当注意的时，EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED总是大于或等于数据空间流的总数。
图35中示出了没有TRN-T字段的基带束跟踪。扩展的EDMG-CEF用于测量。
如果TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE参数是基带波束跟踪并且如果EDMG_TRN_LEN＝N，EDMG_TRN_P＝P，EDMG_TRN_M＝0和EDMG_TRN_N＝0，则将N个TRN单元附加到数据分组，并使用与该分组的数据字段和前导码相同的AWV将其传送。仅在所附加的TRN-T子字段的传输期间，基带波束成形器应被设置为预定的正交矩阵，例如单位矩阵，并且测量基于附加的TRN-T子字段。这种场景的其他解决方案可以包括三个选项。在一个选项中，Len＝0，P＝P，且M＝N。在另一个选项中，Len＝N，P＝0，且M＝N。在再一个选项中，Len＝N，P＝P，且M＝N＝0。
图36中示出了具有N个TRN-T字段的基带波束跟踪。应当注意的是，使用与分组的数据字段和前导码相同的AWV来传送N个TRN-T单元。
如果TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG参数设置为保持配置，则启动器应在跟踪过程的持续时间内保持其天线配置。
如果TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG参数是更改配置，则启动器将针对跟踪过程的持续时间更改其天线配置。在一个解决方案中，启动器应根据在MIMO配置帧中发送的信息来更改其配置，例如BF选择帧。在另一个解决方案中，启动器应根据EDMG报头-A中发送的信息更改其配置。对于MU PPDU(非FDMA)，可以存在如下的SS描述符集：用于MU PPDU(非FDMA)的EDMG-报头-A字段结构和1定义
表16
Figure GDA0003404541420000451
表17 SS描述符集：其中SS数量是下表中的数字加一。
AID SS数量
8 1
对于MU PPD(FDMA)，信道描述符集如下所示：
表18 MU PPDU(FDMA)的EDMG-报头-A字段结构1和定义
Figure GDA0003404541420000452
表19
AID SS数量 波束成形的 保留的
8 1 1 6
波束跟踪响应器可以将反馈附加到从响应器到启动器的任何分组。启动器可以通过反向授权为反馈分配时间，只要启动器和响应器都支持反向协议。反馈类型应与从启动器传送到响应器的且TX-TRN-REQ等于1的最近一个BRP帧中的反馈类型相同。
如果响应器从未接收到来自启动器且TX-TRN-REQ等于1的BRP帧，并且如果RXVECTOR中的BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪请求，或者RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪并且EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE是模拟波束跟踪，则响应器应以FBCK-TYPE字段的所有子字段等于0来响应，并将BS-FBCK字段设置为以最佳质量接收的TRN-T子字段的索引。
使用选项1：发送FBCK-REQ。由于跟踪不会添加到数据，因此其不是典型的但是最常见的-如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪并且EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE是基带波束跟踪，则启动器应在DMG波束细化元素中包括FBCK-REQ并且需要请求反馈。响应器应以所请求的反馈响应。
选项二：使用MIMO反馈帧。如果RXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪，并且EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE是基带波束跟踪，则响应器应向启动器发送MIMO BF反馈帧。
MIMO BF反馈帧中的EDMG信道测量反馈元素应包含：根据在SU MIMO设置期间在SU-MIMO BF设置子阶段中启动器指定的反馈类型，针对所述启动器SU-MIMO波束成形训练子阶段的SU-MIMO波束成形训练反馈。
MIMO BF反馈帧中的EDMG信道测量反馈单元应包含：根据MU MIMO设置期间在MU-MIMO BF反馈轮询子阶段中启动器指定的反馈类型的MU-MIMO波束成形训练反馈。
使用选项3：创建默认方法。N个抽头参数可以被添加到EDMG报头—A中。响应器除了以下情况应当以FBCK-TYPE字段的所有子字段等于0进行响应：当前信道测量设置为1，当前抽头数设置为预定值，例如0x0(1抽头)或用信号发送的(例如，请求的抽头的EMDG反馈号)，基于MIMO配置的测量次数，以及反馈信道测量和信道的相应抽头延迟。可替换地，接收机随后根据dot11ChanMeasFBCKNtaps选择具有最大振幅的抽头周围的测量的抽头组。在这种情况下，不需要额外的信令。
TXVECTOR和RXVECTOR参数、分组报头和分组结构的详细设置在针对模拟跟踪的图(x)和针对数字跟踪的图(x)中被示出。
波束跟踪响应器，其接收具有以下的分组：RXVECTOR参数EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST等于未请求波束跟踪、EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE等于模拟波束跟踪、BEAM_TRACKING_REQUEST等于未请求波束跟踪、TRN-LEN等于0、分组类型等于TRN-R-PACKET、和EDMG_TRN_LEN等于为非零值，并且可以使用附加到接收到的分组的TRN-R子字段来执行接收波束训练。图37示出了用于模拟EDMG响应器接收波束跟踪的TXVector/RXVector设置、分组报头信令、和分组结构。针对图37的TXVector/RXVector设置包括EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST＝请求波束跟踪、EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE＝模拟波束跟踪、BEAM_TRACKING_REQUEST＝未请求波束跟踪、分组类型＝TRN-T-PACKET、EDMG_TRN_LEN，EDMG_TRN_P，EDMG_TRN_M，EDMG_TRN_N，EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG＝xx和EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝xx。TXVector/RXVector设置还包括波束跟踪请求字段＝0，训练长度字段＝0，EDMG TRN长度＝N，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝TX_RX，EDMG TRN-UNIT-P＝P，EDMG TRN-UNIT M＝M，EDMG TRN-UNIT N＝N，EDMG波束跟踪请求类型＝0，模拟波束跟踪，EDMG波束跟踪配置＝xx和EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝xx。TXVECTOR/RXVECTOR设置包括EDMG TRN长度＝0，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝xx，EDMG TRN-UNIT-P＝xx，EDMG TRN-UNIT M＝xx，EDMG TRN-UNIT N＝x，EDMG波束跟踪请求＝0，未请求，EDMG波束跟踪请求类型-xx，模拟波束跟踪，EDMG波束跟踪配置＝xx和EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝xx。TXVector/RXVector设置还包括波束跟踪请求字段＝0，分组类型字段＝保留的，和训练长度字段＝保留的。
图38示出了用于基带EDMG启动器发射波束跟踪的TXVector/RXVector设置、分组报头信令和分组结构。TXVector/RXVector设置包括EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST＝请求波束跟踪，EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE-模拟波束跟踪，BEAM_TRACKING_REQUEST＝未请求波束跟踪，TRN-LEN＝0，分组类型＝TRN-T-Packet，EDMG_TRN_LEN＝N，EDMG_TRN_P＝0/PN，EDMG_TRN_M＝0，EDMG_TRN_N＝0，EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG＝0/1和EDMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝Nss。TXVector/RXVector设置还包括EDMG_TRN_P＝0/P，波束跟踪请求字段＝0，训练长度字段＝保留的，EDMG TRN长度＝N，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝TX_RX，EDMG TRN-UNIT-P＝0/N，EDMG TRN-UNIT M＝0，EDMG TRN-UNIT N＝0，EDMG波束跟踪请求类型＝0，基带波束跟踪，EDMG波束跟踪配置＝0/1和EDMG扩展的CEF SS数量＝NSS。TXVector/RXVector设置还包括EDMG TRN长度＝0，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝xx，EDMG TRN-UNIT-P＝xx，EDMG TRN-UNIT M＝xx，EDMG TRN-UNIT N＝x，EDMG波束跟踪请求＝0，未请求，EDMG波束跟踪请求类型＝xx，EDMG波束跟踪配置＝xx和EDMG扩展的CEFSS数量＝xx。TXVector/RXVector设置还包括波束跟踪请求字段＝0，分组类型字段＝保留的，和训练长度字段＝保留的。反馈类型可以是最近一个BRP帧、显式请求或默认的反馈类型。反馈方法可以通过捎带和反向授权(RD协议)来实现。
图39示出了用于模拟EDMG响应器接收波束跟踪的TXVector/RXVector设置、分组报头信令和分组结构。TXVector/RXVector设置包括EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST＝未请求波束跟踪，EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE＝模拟波束跟踪，BEAM_TRACKING_REQUEST＝未请求波束跟踪，TRN-LEN＝0，分组类型＝TRN-R-PACKET，EDMG_TRN_LEN＝N，EDMG_BEAM_TRACKING_CONFIG＝xx，和DMG_NUMBER_OF_SPATIAL_STREAMS_TRACKED＝xx。TXVector/RXVector设置还包括波束跟踪请求字段＝0和训练长度字段＝0。TXVector/RXVector设置还包括EDMG TRN长度＝N，每个TX TRN单元的RX TRN-Units＝xx，EDMG TRN-UNIT-P＝xx，EDMG TRN-UNIT-M＝xx，EDMG TRN-UNIT N＝xx，EDMG波束跟踪请求＝1，请求，EDMG波束跟踪请求类型＝1，模拟波束跟踪，EDMG波束跟踪配置＝xx和EDMG扩展的CEF SS数量＝xx。
波束跟踪所需的TXVector和RXVector参数如表(21)所示。
表20
Figure GDA0003404541420000501
表21
Figure GDA0003404541420000511
EDMG BRP分组的TVXVECTOR或RXVECTOR中的EDMG_TRN_LEN参数应大于零，除非启用了基带波束跟踪(TXVECTOR中的EDMG_BEAM_TRACKING_REQUEST参数是请求波束跟踪和EDMG_BEAM_TRACKING_TYPE是基带波束跟踪)。EDMG SC模式和EDMG OFDM模式PPDU中EDMG-报头跟踪的定义如下表(x)所示
表22
Figure GDA0003404541420000521
对于非FMDA跟踪，可以向所有STA发送波束跟踪请求帧。可以定义新的EDMG-报头-B来用信号发送信息。可替换地，每个STA可以分别经历SU-MIMO波束跟踪请求。
对于FMDA跟踪，可以对每个STA进行波束跟踪请求且跟踪请求在指派的频率内完成。在一个选项中，信令可以在EDMG-报头A中完成，并适用于所有STA。在一个解决方案中，可以通过在EDMG-报头-B上传送来进行STA特定跟踪。这允许在小于传输带宽的定义的频率带宽中的单个STA的信道识别。
对于MU-MIMO PPDU-FDMA，两个结构是可能的。使用扩展的EDMG-CEF，FDMA组中的所有STA都必须使用相同的EDMG-CEF大小。如果使用附加的TRN单元，则可以有两个选项。一个选项可以是在所有频带上传送TRN单元。另一种选项可以是仅传送所期望STA的频带的TRN单元。用于MU PPDU(FDMA或非FMDA)的EDMG报头和字段结构和1定义如下所示：
表23
Figure GDA0003404541420000541
EDMG报头、字段结构和定义如下表(x)所示
表24
Figure GDA0003404541420000551
对于控制模式PPDU，L-报头字段与DMG控制模式报头字段相同，并且保留的位22和23都将被设置为1。在这种情况下，定义了L-报头中的扰码器初始化字段如表8所示。
对于EDMG SC模式PPDU或EDMG OFDM模式PPDU，L-报头字段与DMG SC模式PHY报头相同，但具有以下改变：保留的位46应设置为1以指示存在EDMG-报头-A字段。这意味着PPDU是EDMG PPDU；并且保留的位47应设置为1以指示波束跟踪请求类型。这意味着模拟或数字基带信道跟踪请求；最后一个RSSI字段应重新定义如表10所示；并且长度字段的5个LSB应重新定义如表11所示。此外，长度字段的剩余比特应被设置以使得欺骗误差(spoofingerror)小于一个符号块(512×Tc)且非负值，其中欺骗错误被定义为基于L-报头计算的PPDU持续时间与实际PPDU持续时间之间的差。
EDMG SC模式报头字段如下表25所示：
表25
Figure GDA0003404541420000561
示例无线通信设备
图40描述了根据至少一个实施方式的示例性无线通信设备。设备1200可以是AP、STA和/或任何其他无线通信设备。因此，这里描述的任何AP、STA、和/或其他计算和通信设备(例如，AP 1102、STA 1110-1140等)可以具有类似于图26所描述的示例结构的结构。此外，这里通过诸如启动器、响应器等的术语所引用的各种设备可以具有与图26所描述的结构相似的结构。
如图40所示，示例设备1200包括通信接口1202、处理器1204、包含程序指令1208的数据存储器1206和可选的用户接口1210，所有这些都通过系统总线1212通信地连接。其他设备架构也可以被使用，因为这里所提供和描述的架构以示例而非限制的方式呈现。
通信接口1202可以包括一个或多个无线通信接口(以用于根据例如LTE，Wi Fi(即，任何一个或多个IEEE 802.11协议)，蓝牙等进行通信)，和/或一个或多个有线通信接口(以用于根据例如以太网，USB等进行通信)。因此，通信接口1202可以包括任何必要的硬件(例如，芯片组、天线、以太网卡等)，任何必需的固件以及任何必要的软件，以与这里所描述的一个或多个其他实体进行一个或多个形式的通信。
处理器1204可以包括由相关领域的技术人员认为合适的任何类型的一个或多个处理器，一些示例包括通用微处理器和专用数字信号处理器(DSP)。
数据存储器1206可以采取任何非暂时的计算机可读介质或这种介质的组合的形式，一些示例包括闪速存储器、只读存储器(ROM)、和随机存取存储器(RAM)，仅举几例，因为可以使用被相关领域的技术人员认为合适的任何一种或多种类型的非暂时的数据存储技术。数据存储器1206包含可由处理器1204执行的用于执行这里所述的各种功能的程序指令1208。
当存在时，可选的用户接口1210可以包括一个或多个输入设备(又称组件等)和/或一个或多个输出设备(也称为组件等)。对于输入设备，可选的用户接口1210可以包括一个或多个触摸屏、按钮、开关、旋钮、麦克风等。对于输出设备，可选的用户接口1210可以包括一个或多个显示器、扬声器、发光二极管(LED)等。此外，可选的用户接口1210的一个或多个组件(例如，交互式触摸屏和显示组件)可以提供用户输入和用户输出功能两者。而且，如本领域技术人员已知的，在给定的上下文中肯定可以使用其他用户接口组件。
图41描述了对于启动器210的802.11ay波束跟踪方法。方法1300可以包括：在步骤1310，在启动器设备处生成具有预编码设置字段和非预编码信道估计字段的波束成形训练分组。设置字段被配置为具有数字基带信道(DBC)跟踪指示符参数。在步骤1320，使用预定的模拟波束系数传送波束成形训练分组。此外，在步骤1330，启动器210基于由响应器220形成的DBC估计从响应器220接收具有的发射机预编码器数据的反馈消息。
图42描述了对于响应器220的802.11ay波束跟踪方法。方法1400可以由具有多个天线的响应器220接收训练分组，并且在步骤1410通过使用先前确定的模拟波束系数处理接收到的训练分组来响应地生成波束成形的接收信号。接着，在步骤1420，响应器220基于包含在接收到的训练分组中的跟踪类型参数来确定是否指示DBC跟踪。在步骤1430，响应器220处理在所述波束成形的接收信号内的非预编码的训练信号并且响应地确定DBC估计。接着，在步骤1440，响应器220基于DBC估计提供具有发射机预编码器数据的反馈消息。
附加说明
虽然在上文中描述了采用特定组合的特征和要素，但是每一个特征或要素既可以单独使用而没有优选的实施方式的其他特征和要素，或者可以与或不与本申请的其他特征和要素进行各种组合。
尽管这里描述的实施方式考虑了802.11特定协议，但是应当理解，这里描述的实施方式不限于该场景并且也适用于其他无线系统。
在整个实施方式和提供的示例中，图中的空白区域通常意味着对该区域没有限制并且可以采用任何实施方式。

Claims (20)

1.一种由具有多个天线的无线发射/接收单元(WTRU)实现的方法，该方法包括：
接收训练分组，该训练分组包括指示波束跟踪类型是模拟波束跟踪和数字基带信道(DBC)跟踪中的任意者的信息；
通过利用先前确定的模拟波束系数处理所接收的训练分组来生成波束成形的接收信号；
确定所接收的训练分组中的所述波束跟踪类型是否指示DBC跟踪；
在所指示的波束跟踪类型被确定是DBC跟踪的情况下，从所生成的波束成形的接收信号内的非预编码训练信号确定DBC估计；以及
基于所确定的DBC估计传送反馈消息，该反馈消息包括发射机预编码器数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈消息根据轮询协议被提供。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈消息包括量化信道系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述反馈消息包括预编码器索引值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述非预编码训练信号包括训练(TRN)序列。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述非预编码训练信号包括信道估计字段(CEF)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述CEF在所接收的训练分组的填充间隔后被接收。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述CEF包含在所接收的训练分组的设置报头中。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述波束成形的接收信号包括使用参数，所述使用参数指示针对所述波束成形的接收信号维持当前配置。
10.一种无线发射/接收单元(WTRU)，该WTRU包括处理器、发射机和接收机，其中所述处理器、所述发射机和所述接收机被配置成：
接收训练分组，该训练分组包括指示波束跟踪类型是模拟波束跟踪和数字基带信道(DBC)跟踪中的任意者的信息；
通过利用先前确定的模拟波束系数处理所接收的训练分组来生成波束成形的接收信号；
确定所接收的训练分组中的所述波束跟踪类型是否指示DBC跟踪；
在所指示的波束跟踪类型被确定是DBC跟踪的情况下，从所生成的波束成形的接收信号内的非预编码训练信号确定DBC估计；以及
基于所确定的DBC估计传送反馈消息，该反馈消息包括发射机预编码器数据。
11.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述接收机被配置成接收包含在所接收的训练分组的设置报头中的信道估计字段(CEF)。
12.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述接收机被配置成根据轮询协议提供所述反馈消息。
13.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述接收机被配置成在所述反馈消息中包括量化信道系数。
14.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述接收机被配置成在所述反馈消息中包括预编码器索引值。
15.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述处理器被配置成处理信道估计字段(CEF)。
16.根据权利要求15所述的WTRU，其中所述处理器处理在所接收的训练分组的设置报头中的所述CEF。
17.根据权利要求15所述的WTRU，其中所述处理器处理所接收的训练分组的填充间隔后的所述CEF。
18.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述接收机被配置成处理训练(TRN)序列。
19.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述发射机被配置为传送使用参数以指示针对所述波束成形的接收信号维持当前配置。
20.根据权利要求10所述的WTRU，其中所述处理器被配置成通过处理训练(TRN)序列和信道估计字段(CEF)确定所述DBC估计。
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