CN111030742A - 在wlan通信/无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法 - Google Patents

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Abstract

在WIFI通信中减少波束成形反馈报告大小的机制。在波束成形接收器STA处，根据信道估计生成的波束成形反馈矩阵经受两个压缩处理：首先通过Givens旋转压缩为角度，然后使用信源编码(source coding)进一步进行压缩。在报告中将双重压缩反馈信息发送至波束成形发射器。因此，波束成形发射器通过首先通过源解码来解压缩报告的信息，然后基于Givens旋转进一步解压缩，以重建反馈矩阵。在一些其它实施方式中，波束成形接收器STA使用波束本将波束成形反馈矩阵映射至预定的波束成形矢量。在波束成形反馈报告中发送可以压缩的、矢量的关联索引。

Description

在WLAN通信/无线通信中由第一无线站执行的波束成形的 方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求2018年10月9日提交的题为“METHODS OF REDUCING BEAMFORMINGFEEDBACKS IN WLAN”的美国临时专利申请No.62/743,008的优先权和权益，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
本公开的实施方式总体上涉及无线网络通信领域，并且更具体地，涉及无线局域网(WLAN)通信系统中的波束成形(beamforming)机制。
背景技术
波束成形技术被广泛用于不同类型的无线通信系统中。在WLAN通信系统中，以WIFI为例，波束成形(也被称为波束控制(beam steering))被定义为在发射器(波束成形发射器(beamformer)站(STA))处使用的空间滤波机制，以改善预期接收器(波束成形接收器(beamformee)STA)处的信号功率或信噪比(SNR)。这主要涉及应用控制矩阵(steeringmatrix)来调整波束成形发射器天线的信号幅度和相位，以将信号传输聚焦至波束成形接收器方向，同时，避免接收或产生干扰。
当在信道探测中使用显式反馈时，波束成形接收器根据从波束成形发射器发送的训练符号对信道进行直接估计。波束成形接收器可以基于对这些训练符号的观察来生成信道状态信息(CSI)或控制反馈。波束成形接收器量化反馈并将该反馈发送到波束成形发射器。波束成形发射器可以使用该反馈作为确定波束成形控制矩阵的基础。
在符合IEEE 802.11系列标准和规范的无线通信系统中，通过使用波束成形反馈矩阵V和SNR(特征值)来表示估计的信道。为了减少波束成形反馈信息的大小(这通常会消耗大量的传输时间和带宽作为开销)，在将反馈矩阵与SNR一起反馈至波束成形发射器之前，使用Givens旋转将反馈矩阵压缩为角度。
图1是示出根据常规方法用于报告不同的多输入多输出(MIMO)和带宽中压缩波束成形反馈矩阵的各种比特数的表。例如，在两个STA之间，每个STA有16个天线(Nr和Nc表示矩阵的行数和列数)，作为压缩的结果，为每个子载波或子载波组生成的角度数量是240，并且反馈的范围从300,128比特到1,200,128比特变动，这具体取决于几个因素，包括信道带宽(80MHz或320MHz)、组长度(Ng)以及是否使用协作波束成形(CB)。该数据表明，用于报告压缩波束成形反馈的信息量仍然相当大，尤其是对于大型天线阵列和大带宽来说。进一步减小压缩波束成形反馈的大小的一种方法是使用更大的组长度，例如，Ng＝16或32。然而，这不可避免地降低了反馈报告的准确度并劣化了波束成形性能，尤其是在多用户(MU)MIMO场景中。
发明内容
因此，期望在不降低报告准确度的情况下进一步减少用于波束成形反馈报告的信息量，从而减少波束成形数据传输的开销，并提高网络效率和吞吐量。本公开的实施方式致力于在WIFI传输通信中生成和使用具有减少的量的波束成形反馈信息的信道探测的系统和方法。
本公开的实施方式提供了一种提供波束成形反馈信息的机制，其涉及使用信源编码方法来进一步压缩已经压缩的反馈矩阵。特别是在信道探测处理中，一旦接收到来自波束成形发射器的训练信号，波束成形接收器就执行信道估计并针对相应的子载波或子载波组生成波束成形反馈矩阵和SNR。反馈矩阵首先使用Givens旋转法被压缩成角度。然后，该角度进一步经受信源编码处理以生成进一步压缩波束成形反馈，其具有比第一压缩反馈更加小的大小。将进一步压缩波束成形反馈和SNR作为例如CSI帧中的波束成形反馈信息来发送到波束成形发射器。在一些实施方式中，CSI帧中的MU-MIMO控制字段可以包括被定义成指示两种可能场景的子字段：应用信源编码的进一步压缩和未应用信源编码的进一步压缩。
基于MIMO控制字段中的指示，波束成形发射器首先通过源解码然后通过Givens旋转解压缩来解压缩波束成形反馈信息。作为结果，波束成形反馈矩阵被恢复并用于生成控制矩阵以控制波束成形发射器天线。
在一些实施方式中，可以基于估计的信道响应生成信道度量，然后将该信道度量用于生成波束成形反馈矩阵。该信道度量可以是子载波的估计的信道与该子载波邻近的多个子载波的估计的信道的空间之间的子空间投影。在一些实施方式中，该信道度量可以是估计的信道与一组估计的信道的平均值之间的差值。这可以进一步减小波束成形反馈的大小，尤其是在信道响应彼此接近时。
本公开的实施方式还提供了一种用于通过向波束成形发射器报告波束本(beambook)索引而不是报告压缩波束成形反馈矩阵，来减小波束成形反馈信息的大小的机制。更具体地，波束成形发射器和波束成形接收器均保存了包含波束成形矢量的多个预定条目(也称为预加载的条目)以及这些条目的索引的波束本。索引可以采用码字的形式。对于各个子载波或子载波组，波束成形接收器基于信道估计来生成波束成形反馈信息集合。所生成的信息被映射至波束本以找到匹配的预定条目。在波束成形反馈报告中选择并指定匹配条目的波束本索引。在一些实施方式中，可以通过信源编码来压缩波束本索引，并且在波束成形反馈报告中指定压缩后的索引。在一些实施方式中，所述波束成形反馈信息集合另外包括可以与各个波束索引一起反馈的参数度量的集合，例如SNR、传输功率和/或信道变化度量等。
在接收到报告时，波束成形发射器使用指定的波束本索引来查找波束本，并找到匹配的预定条目作为报告的波束成形反馈信息。
附图说明
通过阅读下面结合附图进行的详细描述，将更好地理解本发明的实施方式，其中，相似的标号指定相似的部件。
图1是示出根据常规方法用于报告按不同的多输入多输出(MIMO)和带宽压缩波束成形反馈矩阵的各种比特数的表。
图2例示了根据本公开的实施方式的利用信源编码进一步压缩的示例性信道校准过程中的波束成形发射器与波束成形接收器之间以及波束成形发射器和波束成形接收器之内的信息流。
图3是描绘根据本公开的实施方式的生成波束成形反馈报告并通报波束成形反馈矩阵的压缩模式的示例性处理的流程图。
图4是描绘根据本公开的实施方式的响应于波束成形反馈报告及其进一步压缩指示符的波束成形的示例性处理的流程图。
图5例示了根据本公开的实施方式的在波束成形反馈报告中利用波束本(beambook)索引的示例性信道校准过程中的波束成形发射器和波束成形接收器之内以及波束成形发射器和波束成形接收器之间的信息流。
图6是描绘根据本公开的实施方式的生成波束成形反馈报告的示例性处理的流程图，其中使用波束本索引来表示波束成形反馈矩阵。
图7是描绘根据本公开的实施方式的响应于波束成形反馈报告和索引压缩指示符的波束成形的示例性处理的流程图。
图8是例示根据本公开的实施方式的被配置为生成和/或解析具有减小的大小的波束成形反馈信息的示例性无线通信装置的框图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的优选实施方式，其示例在附图中示出。虽然将结合优选实施方式描述本发明，但应当明白，并非旨在将本发明限制于这些实施方式。与此相反，本发明旨在覆盖可以包括在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的替代、修改以及等同物。而且，在以下对本发明的实施方式的详细描述中，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员应当认识到，本发明可以在不需要这些具体细节的情况下来实践。在其它情况下，公知方法、过程、组件，以及电路未被详细描述，以免不必要地模糊本发明实施方式的各个方面。尽管为清楚起见，可以将方法描绘为一序列带编号的步骤，但编号不一定强行规定步骤的次序。应当明白，所述步骤中的一些可以跳过、并行执行或者在不要求保持顺序的严格次序的情况下执行。示出本发明的实施方式的附图是半图解的而不是按比例绘制的，特别地，其中一些尺寸是为了清楚地呈现而在附图中被夸大地示出。类似地，尽管为了便于描述，附图中的视图通常显示相似的取向，但图中的这种描绘在很大程度上是任意的。通常，本发明可以以任何取向来操作。
减少WLAN通信中的波束成形反馈大小
本公开的实施方式提供了减少WIFI通信中的波束成形反馈报告大小的机制。在一些实施方式中，在波束成形接收器站(STA)处，根据信道估计生成的波束成形反馈矩阵会经受两个压缩处理。矩阵首先使用Givens旋转被压缩成角度，然后使用信源编码(sourcecoding)进一步压缩。在报告中将双重的压缩反馈信息发送至波束成形发射器。因此，波束成形发射器通过首先基于信源编码报告的信息进行解压缩然后基于Givens旋转进一步解压缩来重建反馈矩阵。
在一些实施方式中，波束成形发射器和波束成形接收器均预加载有一个波束本(beambook)，该波束本包括与每个子载波或子载波组的索引相关联的预定波束成形矢量集合。在信道估计之后，波束成形接收器生成波束成形反馈矩阵并将它们映射到波束本以找到匹配的索引。然后匹配的索引在反馈报告中被发送至波束成形发射器。因此，波束成形发射器使用所报告的索引来查找波束本，并且找到对应的预定条目(也称为预加载的条目)作为报告的波束成形反馈。
图2例示了根据本公开的实施方式的利用信源编码进一步压缩的示例性信道校准过程中的波束成形发射器与波束成形接收器之间以及波束成形发射器和波束成形接收器之内的信息流。波束成形发射器250将空数据分组(Null Data Packet，NDP)帧发送至波束成形接收器200，该波束成形接收器200通过分析所接收到的NDP中的训练符号201来执行信道探测。例如，在NDP中，对于传输中使用的各个空间子载波都存在超高吞吐率长训练序列(VHT-LTF)，因此被用于波束成形数据传输。
波束成形接收器基于训练符号执行信道估计210，并因此针对各个子载波或子载波组以及SNR 205生成波束成形反馈矩阵204以及SNR。反馈矩阵表示针对训练符号的信道响应。然后通过矩阵乘法运算，或者在本文中称为角度压缩213(例如，Givens旋转)，将反馈矩阵压缩成角度，从而生成第一压缩波束成形反馈206。
在一些实施方式中，通过使用子载波的估计的信道响应(例如，202)，特别是通过使用估计响应的奇异值分解(singular value decomposition，svd)，来直接生成波束成形反馈矩阵204。例如，Hj是子载波j的估计的信道响应，并且其波束成形反馈矩阵j如下所示得到：
Vj＝svd(Hj)
在一些其它实施方式中，如图所示，首先在211处，基于估计的信道响应202来计算信道度量203，然后，在212处，使用信道度量203来计算反馈矩阵204。按这种方式，可以将反馈矩阵整形成具有较少冗余的形式，并且其压缩版本的大小甚至更小。
例如，信道度量可以是估计的信道响应Hj以及与其邻近子载波(索引k＝(j-M)～(j+M))相关联的一组估计的信道响应的空间之间的子空间投影。例如，波束成形反馈矩阵由下式确定
Figure BDA0002226221810000061
Figure BDA0002226221810000062
其中，
Figure BDA0002226221810000063
是邻近子载波(j-M)～(j+M)的估计的信道响应的空间，并且
Figure BDA0002226221810000064
是信道响应Hk的厄密共轭(Hermitian)。
在一些实施方式中，信道度量可以是即时子载波(instant subcarrier)的估计的信道响应与子载波集合中的一组信道响应的平均值
Figure BDA0002226221810000065
间的差值。例如，波束成形反馈矩阵通过下式获得
Figure BDA0002226221810000066
Vj的值远小于Hj，并且可以进一步减小反馈报告的大小。
根据本公开的实施方式，在第一压缩波束成形反馈206(例如，由Givens旋转产生的角度组成)上执行信源编码214，以生成进一步压缩波束成形反馈207。在一些实施方式中，信源编码压缩包括算术编码压缩。本公开不限于用于实现信源编码处理的任何特定的方法、处理、逻辑或配置。信源编码可以是有损压缩处理或无损压缩处理，并且可以以本领域公知的任何方式来实现。根据信源编码的压缩结果在CSI帧的波束成形反馈报告字段中指定，该CSI帧在215处被发送至波束成形发射器250。
在264处，波束成形发射器250接收到CSI帧并解析反馈报告字段以得出SNR255以及进一步解压缩波束成形反馈254。反馈254首先在263处经受源解码以对信源编码处理进行逆向处理，从而生成第一解压缩波束成形反馈253。将解压缩的反馈253进一步解压缩以对角度压缩(这里称为“角度解压缩262”)进行逆向处理，从而恢复波束成形反馈矩阵252。在261处，基于恢复的反馈矩阵252来计算控制矩阵(steering matrix)251。控制矩阵是如何控制天线阵列中的各个单独天线元件以获得定向传输的空间路径(例如，在信号相位和幅度方面)的精确数学描述。
图3是描绘根据本公开的实施方式的生成波束成形反馈报告并通报波束成形反馈矩阵的压缩模式的示例性处理300的流程图。处理300可以由波束成形接收器STA(例如，非AP STA)来执行。在此实施方式中，波束成形接收器被配置为以3种可能的模式在报告中生成波束成形反馈：完全没有压缩、只有角度压缩以及利用信源编码进一步压缩。报告消息(例如，CSI帧)包括具有进一步压缩指示符的MIMO控制字段，该进一步压缩指示符被用于通报是否将信源编码进一步压缩应用于所报告的反馈矩阵。
在301处，波束成形接收器基于波束成形训练信号来估计信道响应，例如，该波束成形训练信号是被包括在从波束成形发射器发送的NDP中的。在302处，针对各个子载波或子载波组来计算估计的SNR和波束成形反馈矩阵。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将任何合适的处理用于该计算。在一些场景中，如路径“1”所示，未压缩的矩阵被指定于CSI帧的波束成形报告字段中以用于传输。在这种场景下，将MIMO控制字段中的进一步压缩指示符设定为“0”。在303处，将矩阵压缩成角度(例如，基于Givens旋转)以生成第一压缩波束成形反馈。在一些其它场景中，如路径“2”中所示，所得到的压缩的反馈在CSI帧的波束成形报告字段中指定，而不经受进一步压缩。因此，在306处，将MIMO控制字段中的进一步压缩指示符也设定为“0”。在另一些其它场景中，如路径“3”所示，在304处，第一压缩波束成形反馈通过使用信源编码压缩来进一步压缩，以生成第二压缩波束成形反馈，在CSI帧的波束成形报告字段中指定该第二压缩波束成形反馈，以便发送至波束成形发射器。在305处，将MIMO控制字段中的进一步压缩指示符设定为“1”。
图4是描绘根据本公开的实施方式的响应于波束成形反馈报告及其进一步压缩指示符的波束成形的示例性处理400的流程图。处理400可以由波束成形发射器STA(例如，APSTA)响应于接收到的CSI帧来执行。CSI帧包括具有进一步压缩指示符的MIMO控制字段。在401处，波束成形发射器解析MIMO控制字段，并且确定(在402处)是否指示了信源编码进一步压缩。如果是，则波束成形发射器对波束成形报告字段中的信息执行源解码以生成第一解压缩反馈(在403处)。在404处，波束成形发射器还对第一解压缩反馈进行角度解压缩，以恢复波束成形反馈矩阵。另一方面，如果进一步压缩指示符等于“0”，则在404处，波束成形发射器直接执行角度解压缩以解析波束成形报告字段，从而恢复波束成形反馈矩阵。
基于解压缩波束成形反馈矩阵，波束成形发射器在405处得出控制矩阵。在406处，收发器然后使用该控制矩阵来控制随后的波束成形数据传输中的波束的指向性。特别地，收发器中的空间映射器使用控制矩阵来改变发送的数据信号，以使能量聚焦在预期的STA上，例如发送CSI帧的波束成形接收器STA。
在本公开的一些实施方式中，波束成形反馈矩阵被映射到查找表中的波束本索引，而非被压缩，以用于传输至波束成形发射器，该波束本索引的大小非常小。波束成形发射器STA和波束成形接收器STA均预先加载有一个波束本查找表。波束本具有针对各个子载波或子载波组的条目集合，每个条目包括预定的波束成形矢量和关联的波束本索引。在波束成形接收器基于信道估计生成波束成形反馈矩阵之后，其查找波束本以找到匹配的预定波束成形矢量，并且在CSI帧的波束成形报告字段中指定这些匹配的预定波束成形矢量的索引，以传输至波束成形发射器。相反地，接收CSI帧的波束成形发射器也通过查找波束本来恢复波束成形反馈矩阵。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将包括在波束本中的波束成形矢量定义为具有任何合适的内容、形式或者与波束成形反馈矩阵的相关性。在不同的实施方式中，用于波束本的搜索引擎会根据波束成形矢量的定义而相应地变化。
与反馈矩阵本身或者甚至与压缩的矩阵相比，反馈波束本索引会大大减少传输时间和带宽。例如，针对8×2MIMO系统中的一个子载波，报告仅由Givens旋转产生的压缩波束成形反馈对于单用户(SU)传输需要至少78比特，而对于多用户(MU)传输需要156比特。相较之下，在示例性的波束本中，将256个码用于256个预定条目，并且每个子载波只需要8比特以用于报告的波束本索引。
图5例示了根据本公开的实施方式的在波束成形反馈报告中利用波束本索引的示例性信道校准过程中的波束成形发射器和波束成形接收器之内以及波束成形发射器和波束成形接收器之间的信息流。波束成形发射器550将NDP帧发送至波束成形接收器500，该波束成形接收器500通过分析所接收到的NDP中的训练符号501来执行信道探测。在511处波束成形接收器对训练信号执行信道估计，以生成针对各个子载波或子载波组的参数度量503和波束成形反馈矩阵502。在一些实施方式中，波束成形反馈矩阵502可以通过基于信道响应计算信道度量来生成，如参照图2更详细地描述的那样。每个子载波的参数度量可以包括SNR、传输功率和/或信道变化等。
针对各个生成的反馈矩阵，波束成形发射器将该生成的反馈矩阵映射到波束本，从而在512处找到匹配的预定条目，例如通过比较或本领域公知的任何其它合适的搜索机制来找到。在CSI帧的波束成形反馈报告字段中选择并指定匹配条目的索引504，以便在513处传输至波束成形发射器550。对于各个子载波或子载波组，也可以反馈参数度量503。
在563处，波束成形发射器550接收并解析反馈报告以获得报告的波束本索引554和参数度量。在562处，波束成形发射器550使用索引来搜索波束本并恢复预定的波束成形反馈矩阵552。在561处，恢复的矩阵552和参数度量553将用于计算控制矩阵551，以便在随后的数据传输中使用波束成形，如上所述。
在一些实施方式中，波束成形接收器可以通过压缩波束本索引(例如，通过使用信源编码)来进一步减小反馈报告大小。在一些实施方式中，CSI帧的MIMO控制字段可以包括索引压缩指示符，以用于指示是否对所报告的波束本索引应用信源编码压缩。
图6是描绘根据本公开的实施方式的生成波束成形反馈报告的示例性处理600的流程图，其中使用波束本索引来表示波束成形反馈矩阵。处理600可以由波束成形接收器STA来执行。在601处，波束成形接收器基于波束成形训练信号来估计各个子载波或子载波组的信道响应，例如，该波束成形训练信号是被包括在从波束成形发射器发送的NDP中的。在602处，针对各个子载波或子载波组计算估计的SNR和波束成形反馈矩阵。在603处，将生成的矩阵用于搜索波束本以对条目进行匹配，从而得到匹配条目的波束本索引。
在此实施方式中，波束成形接收器能够以两种可能的模式生成包含在报告中的波束本索引：压缩模式或非压缩模式。报告消息(例如，CSI帧)包括具有索引压缩指示符的MIMO控制字段，该索引压缩指示符被定义为通报信源编码压缩是否被应用于所报告的波束本索引。在一些场景中，如路径“1”所示，直接在报告消息中指定匹配的波束本索引。因此，在606处，将MIMO控制字段中的索引压缩指示符设定为“0”。在一些其它场景中，如路径“2”所示，在604处对匹配的波束本索引执行信源编码压缩，并且在报告消息中指定压缩的索引。因此，在605处，将MIMO控制字段中的索引压缩指示符设定为“1”。
图7是描绘根据本公开的实施方式的响应于波束成形反馈报告和索引压缩指示符的波束成形的示例性处理700的流程图。可以由波束成形发射器STA(例如，AP STA)响应于接收到的CSI帧来执行处理700。CSI帧包括具有进一步压缩指示符的MIMO控制字段。在701处，波束成形发射器解析MIMO控制字段，并且在702处根据反馈信息得出参数度量。在703处，确定是否指示了索引压缩，即，指示符值是否等于“1”。如果是，则在704处，执行源解码以将反馈报告字段中的反馈信息解压缩成报告的波束本索引。如果该指示符值等于“0”，则不对反馈报告字段中的反馈信息执行解压缩处理。在这两种场景下，在705处，将报告的索引用于搜索波束本以找到关联的波束成形矩阵。然后通过使用找到的矩阵来计算控制矩阵706。在707处，应用控制矩阵来控制天线以用于随后的波束成形数据传输。
在一些实施方式中，WLAN支持中的STA可以支持波束成形矩阵反馈和波束本反馈两者，每个都如上面更详细地描述的那样。MIMO控制字段可以具有用于指示反馈模式以及SU/MU模式的字段。例如，可以使用2比特指示符，如下所示：
00：具有压缩反馈的SU
01：具有压缩反馈的MU
10：具有波束本反馈的SU
11：具有波束本反馈的MU
然而，这个讨论是示例性的；在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用指示反馈模式的任何其它合适的方式。
图8是例示根据本公开的实施方式的被配置为生成和/或解析具有减小的大小的波束成形反馈信息的示例性无线通信装置800的框图。装置800可以是AP STA、中继器、协调器或具有配置用于数据通信的收发器的非AP STA(例如，通用计算机、智能电话、平板可穿戴装置、物联网(IoT)上使用的传感器等)。在此实施方式中，装置800被配备成作为波束成形发射器STA和波束成形接收器STA来操作。在一些其它实施方式中，装置800可以仅作为波束成形接收器STA或仅作为波束成形接收器STA来操作。
装置800包括：主处理器830、存储器820、联接至天线阵列801～804的WIFI收发器840。存储器820包括存储各种分组格式的PPDU格式模块821。模块821具有与设置信源编码进一步压缩的指示和/或索引压缩指示有关的处理器可执行指令和信息。
存储器820包括波束成形模块822，该波束成形模块存储与生成波束成形训练信号、基于接收到的波束成形训练信号生成波束成形反馈信息、用于数据传输的波束成形等有关的处理器可执行指令和信息。特别地，角度旋转压缩/解压缩模块823存储用于压缩/解压缩(例如，根据Givens旋转)波束成形反馈矩阵的处理器可执行指令和信息。信源编码/解码模块824存储用于进一步压缩已经受角度压缩的波束成形反馈矩阵、压缩波束本索引、解压缩报告的波束成形反馈信息以及解压缩波束本索引的处理器可执行指令和信息。
波束本826是存储针对各个子载波的预定波束成形矢量集合的查找表，每个矢量与索引相关联。波束本查找模块825存储用于搜索波束本826中的匹配条目的搜索引擎的指令和信息。反馈矩阵计算模块827和控制矩阵计算模块828被分别配置为基于接收到的波束成形训练信号来计算波束成形反馈矩阵，以及基于波束成形反馈矩阵来计算控制矩阵。
收发器840包括信号处理器810中的发送路径的各种模块，这些模块被配置为生成数据分组、控制帧或者任何其它类型的通信传输单元以传输至另一STA。例如，该收发器具有发送先进先出(TX FIFO)811、编码器812、加扰器813、交织器814、星座映射器815、反向离散傅里叶变换器(IDFT)817、GI和窗口化插入模块816、多普勒度量模块818以及波束成形发射器模块819。收发器840还包括被配置为从另一STA接收数据分组、控制帧或者任何其它类型的通信传输单元的接收路径的各种模块。
尽管本文公开了某些优选实施方式和方法，但根据前述公开，本领域技术人员应当明白，在不脱离所公开技术的精神和范围的情况下，可以对这种实施方式和方法进行变型和修改。本发明仅限于所附权利要求以及适用法律原则和规则所要求的范围。

Claims (20)

1.一种在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法包括：
在所述第一无线站中包含的第一天线集处接收空数据分组，其中，所述空数据分组是从第二无线站通过无线信道发送的并且包括波束成形训练信号；
基于所述波束成形训练信号来估计所述无线信道的信道响应；
基于估计的信道响应来生成波束成形反馈矩阵，其中，所述波束成形反馈矩阵对应于所述无线信道中的子载波或子载波组；
将所述波束成形反馈矩阵压缩成角度，以生成第一压缩波束成形反馈；以及
执行信源编码来压缩所述第一压缩波束成形反馈，以生成第二压缩波束成形反馈。
2.根据权利要求1所述在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述执行所述信源编码的步骤包括：执行算术编码。
3.根据权利要求1所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述生成所述波束成形反馈矩阵的步骤包括：
基于所述估计的信道响应来生成信道度量，以及
基于所述信道度量来生成所述波束成形反馈矩阵。
4.根据权利要求3所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述信道度量对应于所述估计的信道以及与所述子载波邻近的多个子载波相对应的估计的信道的空间之间的子空间投影。
5.根据权利要求3所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述信道度量对应于所述估计的信道与包括所述估计的信道的多个估计的信道的平均值之间的差值。
6.根据权利要求1所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法还包括以下步骤：
向所述第二无线站发送消息，其中，所述消息包括指定所述第二压缩波束成形反馈的波束成形报告字段；以及
将所述消息中的第一字段设定为第一值，所述第一值用于向所述第二无线站指示所述第二压缩波束成形反馈是由所述信源编码产生的。
7.根据权利要求6所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述第一字段被限定为携带以下项中的一个：所述第一值；第二值，所述第二值指示所述波束成形报告字段中指定的信息仅是根据所述压缩成角度产生的；以及第三值，所述第三值指示所述波束成形报告字段中指定的信息是未被压缩的。
8.根据权利要求6所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述消息包括信道状态信息帧，并且其中，另一所述第一字段是多输入多输出控制字段。
9.一种在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法包括：
通过第一天线集向第二无线站发送空数据分组，其中，所述空数据分组包括波束成形训练信号；
从所述第二无线站接收消息，其中，所述消息包括波束成形报告字段，所述波束成形报告字段表示与子载波或子载波组相关联的压缩波束成形矩阵；
执行源解码以解压缩所述波束成形报告字段中的信息，并且生成第一解压缩波束成形信息；以及
所述第一解压缩波束成形信息角度解压缩，以生成波束成形反馈矩阵。
10.根据权利要求9所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述源解码的步骤包括算术解码处理。
11.根据权利要求9所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述源解码和所述角度解压缩是响应于所述消息的第一字段中的指示来执行，其中，所述第一字段被限定为携带三个值中的一个值，该三个值包括：第一值，所述第一值指示所述波束成形报告字段中的信息是由角度压缩和信源编码两者产生的；第二值，所述第二值指示所述波束成形报告字段中的信息是仅由角度压缩产生的；以及第三值，所述第三值指示所述波束成形报告字段中的信息是未被压缩的。
12.根据权利要求11所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述消息包括信道状态信息帧，并且其中，另一所述第一字段是多输入多输出控制字段。
13.根据权利要求11所述的在无线局域网中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法还包括：根据所述波束成形报告字段中指定的信息得出信噪比。
14.一种在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法包括：
在所述第一无线站中包含的第一天线集处接收空数据分组，其中，所述空数据分组是从第二无线站通过无线信道发送的并且包括波束成形训练信号；
基于所述波束成形训练信号来估计所述无线信道的信道响应；
基于估计的所述信道响应来生成波束成形反馈矩阵，其中，所述波束成形反馈矩阵对应于所述无线信道中的子载波或子载波组；
访问驻留在所述第一无线站上的波束本，其中，所述波束本包括与所述子载波或所述子载波组相关联的多个预加载的条目，其中，每个预加载的条目包括波束本索引和预定波束成形矢量；
搜索所述波束本以将所述波束成形反馈矩阵与预定波束成形矢量进行匹配并且确定所选择的波束本索引；以及
经由所述无线信道向所述第二无线站发送消息，其中，所述消息包括所述所选择的波束本索引的表示。
15.根据权利要求14所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述消息还包括以下项中的一个或更多个的值：信噪比；传输功率；以及由所述估计产生的信道变化度量。
16.根据权利要求14所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，所述方法还包括：
压缩所述所选择的波束本索引以生成压缩的波束本索引；以及
将所述消息中的第一字段设定为指示所述表示是由压缩处理产生的。
17.根据权利要求14所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述生成所述波束成形反馈矩阵的步骤包括：
基于所述估计的信道响应来生成信道度量；以及
基于所述信道度量来生成所述波束成形反馈矩阵。
18.根据权利要求17所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述信道度量对应于所述估计的信道以及与所述子载波邻近的多个子载波相对应的估计的信道的空间之间的子空间投影。
19.根据权利要求17所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述信道度量对应于所述估计的信道与包括所述估计的信道的多个估计的信道的平均值之间的差值。
20.根据权利要求16所述的在无线通信中由第一无线站执行的波束成形的方法，其特征在于，所述消息包括信道状态信息帧，并且其中，另一所述第一字段是多输入多输出控制字段。
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