CN111628809B - 确定波束赋形的加权参数的方法及wlan中的ap - Google Patents

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Abstract

公开了一种确定波束赋形的加权参数的方法及计算机存储介质，属于WLAN技术领域。所述方法包括：WLAN中的AP发送调度帧，调度帧用于指示接收到调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧。因此，AP可以根据需求设置各个STA的参考空时流数量，比如，可以将参考空时流数量设置为相应STA能够采用的最大空时流数量，从而使得为该STA确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。

Description

确定波束赋形的加权参数的方法及WLAN中的AP
技术领域
本申请涉及无线局域网(wireless local area network，WLAN)技术领域，特别涉及一种确定波束赋形的加权参数的方法及WLAN中的接入点(access point，AP)。
背景技术
在多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)技术中，AP可以通过波束赋形的方式向站点(station，STA)发送数据帧，且AP在发送数据帧时，是采用至少一个空时流发送数据帧的。其中，AP在将数据帧通过空时流(space-time stream)发送给STA时，需确定波束赋形的加权参数。当按照该加权参数发送各个空时流时，可以保证AP发送的数据帧能够定向传输至STA，从而提高STA接收信号的质量。
STA按照自行设置的空时流数量向AP发送上行数据帧，AP根据接收到的上行数据帧确定上行信道矩阵，并根据上行信道矩阵确定发送下行数据帧时采用的波束赋形的加权参数。其中，上行信道矩阵中的每个元素用于指示STA的一个空时流传输到AP的一个天线对应的等效信道的信道状态信息。假设AP的天线总数为N，STA自行设置的空时流数量为M，那么此时获取的上行信道矩阵的维度为N*M。上述根据上行信道矩阵确定下行加权参数的方式可以称为隐式反馈波束赋形(implicit feedback beamforming)参数计算方式。
上述隐式反馈波束赋形参数计算方式确定出的下行波束赋形的加权参数容易漏掉最优的波束赋形方向，从而导致STA的接收信噪比较低。
发明内容
提供了一种确定波束赋形的加权参数的方法及WLAN中的AP，可以提高WLAN中STA的接收信噪比。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种确定波束赋形的加权参数的方法，所述方法包括：WLAN中的AP发送调度帧，调度帧中携带WLAN中的至少一个站点STA各自的参考空时流数量，调度帧用于指示接收到调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧，调度帧中至少一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量；AP接收响应于调度帧被发送的一个或多个上行数据帧；AP根据一个或多个上行数据帧，用隐式反馈波束赋形参数计算方式确定AP发送下行数据帧时采用的下行加权参数。
如果STA按照自行设置的空时流数量向AP发送上行数据帧，STA可能不会用其能够采用的最大空时流数量发送上行数据帧。此时使用隐式反馈波束赋形参数计算方式得到的下行波束赋形的加权参数不包括STA在发送上行数据帧时没有用到的那些空时流对应的参数。然而STA通常用其最大空时流数量接受下行数据帧，因此STA按照自行设置的空时流数量向AP发送上行数据帧时，隐式反馈波束赋形参数计算方式确定出的下行波束赋形的加权参数容易漏掉最优的波束赋形方向。上述第一方面中调度帧指示至少一个STA采用其能够采用的最大空时流数量发送上行数据帧，从而使得为该STA确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
可选地，调度帧中任意一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。也即是，调度帧中所有STA的参考空时流数量均为相应STA的最大空时流数量，以确保在确定下行加权参数时，能够考虑到所有可能的波束赋形方向，从而提升了STA的接收信噪比。
可选地，调度帧携带的所有参考空时流数量之和小于等于AP的计算能力在隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数。当调度帧中的参考空时流数量满足上述条件时，此时AP在确定加权参数时，可以获取足够多的线性无关的方程来计算上行信道矩阵，进而确定加权参数。
可选地，调度帧携带至少两个参考空时流数量，至少两个参考空时流数量分别对应于至少两个STA，至少两个STA支持的最大WLAN传输带宽相同。也即是，在本申请中，将最大WLAN传输带宽相同的STA一起进行调度，从而提高了对STA进行调度的便利性。
可选地，该方法还包括：AP将与AP关联的多个STA分组，分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA；调度帧携带的至少一个参考空时流数量对应的至少一个STA属于所述分组结果中的单个组。在本申请中，AP可以通过上述方式实现每次调度的STA支持的最大WLAN传输带宽相同，以提高对STA进行调度的便利性。
第二方面，提供一种WLAN数据帧的发送方法，该方法包括：STA接收调度帧，调度帧中携带该STA的参考空时流数量，参考空时流数量为该STA能够采用的最大空时流数量；响应于调度帧，该STA采用最大空时流数量发送上行数据帧，以便于后续AP根据STA发送的上行数据帧确定下行加权参数。由于STA采用最大空时流数量发送上行数据帧，因此AP在确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
第三方面，提供了一种WLAN中的AP，所述AP具有实现上述第一方面中确定波束赋形的加权参数的方法行为的功能。所述确定波束赋形的加权参数的装置包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第一方面所提供的确定波束赋形的加权参数的方法。
第四方面，提供了一种WLAN中的STA，所述STA具有实现上述第二方面中WLAN数据帧的发送方法行为的功能。所述WLAN数据帧的发送装置包括至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第二方面所提供的WLAN数据帧的发送方法。
第五方面，提供了一种WLAN中的AP，该AP中包括处理器和通信接口。所述处理器被配置为用于执行上述第一方面中任一确定波束赋形的加权参数的方法。所述处理器还被配置通过通信接口与STA进行信息交互。该AP还可以包括通信总线，该通信总线用于该处理器与通信接口之间建立连接。
第六方面，提供了一种WLAN中的STA，该STA中包括处理器和通信接口。所述处理器被配置为用于执行上述第二方面任一所述的方法。所述处理器还被配置通过通信接口与AP进行信息交互。该STA还可以包括通信总线，该通信总线用于该处理器与存储器之间建立连接。
第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的确定波束赋形的加权参数的方法。
第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面所述的WLAN数据帧的发送方法。
第九方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面所述的确定波束赋形的加权参数的方法。
第十方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面所述的WLAN数据帧的发送方法。
上述第三方面、第五方面、第七方面和第九方面所获得的技术效果与第一方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。
上述第二方面、第四方面、第六方面和第十方面所获得的技术效果与第二方面中对应的技术手段获得的技术效果近似，在这里不再赘述。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种MIMO信道传输示意图；
图2是本申请实施例提供的一种WLAN系统示意图；
图3是本申请实施例提供的一种确定波束赋形的加权参数的方法流程图；
图4是本申请实施例提供的一种触发帧的格式示意图；
图5是本申请实施例提供的一种WLAN数据帧的发送方法流程图；
图6是本申请实施例提供的一种帧发送序列示意图；
图7是本申请实施例提供的一种单用户下行调度示意图；
图8是本申请实施例提供的一种多用户下行调度示意图；
图9是本申请实施例提供的一种WLAN中的AP的结构示意图；
图10是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
在对本申请实施例提供的方法进行解释说明之前，先对本申请实施例涉及的应用场景进行解释说明。
在MIMO技术中，802.11ax协议草案提供了进行自适应传输波束赋型的能力。AP通过对传输信号进行加权来改善STA的接收状况。在信道相干时间内，AP可以根据信道状态信息计算AP下行波束赋形的加权参数。图1为一个4×2MIMO信道传输示意图。其中，AP的天线总数为4，STA的天线总数为2，且AP发送数据帧的最大空时流数量为4，STA发送数据帧的最大空时流数量为2。AP在发送数据帧时可以根据信道矩阵对数据进行预编码加权，以改变等效信道的波束传输方向。图1所示的信道传输模型可以表示为：
yk＝HkQkxk+zk (1)
其中，yk表示STA的接收信号，xk表示AP的发送信号，Hk表示信道矩阵，Qk表示AP的预编码加权矩阵，zk表示加性高斯白噪声(additive white gaussian noise，AWGN)。以上表示第k个子载波的传输模型，后续为简便，均省略下角标k，也即是，在本申请实施例中，确定波束赋形的加权参数是指：确定通过第k个子载波传输数据时采用的波束赋形的加权参数。该波束赋形的加权参数即为公式(1)中的预编码加权矩阵。另外，当获取到信道矩阵时，通过对信道矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition，SVD)即可确定波束赋形的加权参数。
上述的信道矩阵可以通过显示反馈和隐式反馈两种方式获取。当通过隐式反馈获取的信道矩阵确定波束赋形的加权参数时，该方式称为隐式反馈波束赋形参数计算方式。该方式已经在前述内容中进行了详细说明，在此不再赘述。当通过显示反馈获取的信道矩阵确定波束赋形的加权参数时，该方式称为显示反馈波束赋形(explicit feedbackbeamforming)参数计算方式。该方式具体是指：AP向STA发送空数据包声明(null datapacket announcement，NDPA)，再向STA发送空数据包(null data packet，NDP)。STA根据接收到的空数据包确定发送下行数据帧时采用的波束赋形的加权参数，并按照接收到的调度帧中指示的时间点将加权参数发送给AP。由于空数据包不携带净荷，导致在通过显示反馈波束赋形确定加权参数的过程中不能传输数据，从而导致空口开销较大。
而本申请实施例提供的确定波束赋形的加权参数的方法就应用于上述AP根据信道矩阵确定发送下行数据帧的加权参数的场景中。
图2是本申请实施例提供的一种WLAN系统示意图，如图2所示，该WLAN系统包括AP201和多个STA 202，每个STA 202可与AP 201之间通过无线方式连接以进行通信。AP 201用于为连接的STA 202提供基于WLAN协议的无线接入服务。其中，AP 201向STA 202传输数据称为下行传输数据，STA 202向AP 201传输数据称为上行传输数据。
可选地，AP可以为支持WLAN的基站、路由器、交换机等网络设备，STA可以为支持WLAN的手机或电脑等。另外，图2中仅仅以3个STA为例进行说明，并不构成本申请实施例提供的WLAN系统中的STA的数量的限制。
图3是本申请实施例提供的一种确定波束赋形的加权参数的方法流程图，应用于图2所示的WLAN系统中。如图3，该方法包括如下步骤：
步骤301：WLAN中的AP发送调度帧，调度帧中携带至少一个STA各自的参考空时流数量，调度帧用于指示接收到调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧，调度帧中至少一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。
由于显示反馈波束赋形参数计算方式容易导致空口开销较大，因此，在本申请实施例中，为了降低空口开销，AP通过隐式反馈波束赋形参数计算方式来确定发送下行数据帧的加权参数。当AP需要对WLAN中的至少一个STA进行调度时，AP可以通过步骤301至步骤303确定发送下行数据帧的加权参数。
其中，至少一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。将参考空时流数量设置为相应STA能够采用的最大空时流数量，在为该STA确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
可选地，调度帧中任意一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。也即是，AP可以将调度帧中所有STA的参考空时流数量配置为对应的STA的最大空时流数量。从而使得AP在采用隐式反馈波束赋形参数计算方式确定下行加权参数时，能够考虑到所有可能的波束赋形方向，进一步降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
比如，调度帧中携带4个STA的参考空时流数量。在一种可能的实现方式中，可以将其中的2个或3个的STA的参考空时流数量配置为相应STA的最大空时流数量。在另一种可能的实现方式中，可以将4个的STA的参考空时流数量全部配置为相应STA的最大空时流数量。
其中，在IEEE 802.11ax协议草案中，触发帧(trigger frame)是一种为传输物理层协议数据单元(physical layer protocol data unit，PPDU)分配资源的一种帧，触发帧还可以包括STA发送PPDU所需的其他信息。因此，在本申请实施例中，AP可以采用802.11ax协议草案中的触发帧作为调度帧，以指示至少一个站点中各自在发送上行数据帧时采用的参考空时流数量。在一种可能的实现方式中，调度帧具体可以为802.11ax协议草案中的缓冲状态报告轮询(buffer status report poll，BSRP)触发帧，当然调度帧也可以为802.11ax协议草案中其他类型的调度帧，在此不做具体限定。
图4是802.11ax协议草案中的触发帧的格式示意图。如图4所示，该触发帧包括帧控制(frame control)字段、帧长(duration)字段、接收方地址(receiver address，RA)字段、发送方地址(transmitter address，TA)字段、常用信息(common info)字段、至少一个用户信息(user info)字段、可选(padding)字段以及帧校验序列(Frame Check Sequence，FCS)字段等。关于各个字段的解释在此不再一一赘述。
其中，用户信息字段用于对需要调度的用户的资源进行配置。在802.11ax协议草案中，用户信息字段中可以包括：用于指示上行发送PPDU的长度的字段(UL length)、用于指示STA上行支持的最大带宽字段(UL BW字段)、用于指示被调度的STA上行发送PPDU时采用的资源块的相关信息(RU Allocation)的字段、以及空时流分配字段(SS allocation字段)。因此，在本申请实施例中，可以采用802.11ax协议草案中的调度帧中的空时流分配字段携带至少一个STA各自的参考空时流数量。
在一种可能的实现方式中，如果当前只需要对一个STA进行调度，则可以将空时流分配字段中的空时流数量(number of spatial streams)设置为该STA的参考空时流数量。
如果当前需要对多个STA进行调度，则可以在空时流分配字段中划分出多个空时流数量字段，每个空时流数量字段用于设置一个STA的参考空时流数量。其中，多个空时流数量字段可以依次标记为Nss_STA1、Nss_STA2、…、Nss_STAN。比如，N为2，可以将Nss_STA1＝2，Nss_STA2＝2，表明将待调度的第一个STA的参考空时流数量设置为2，将待调度的第二个STA的参考空时流数量设置为2。
另外，在本申请实施例中，调度帧携带的所有参考空时流数量之和小于等于AP的计算能力在隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数。当调度帧携带的所有参考空时流数量满足该条件时，确定加权参数的过程将不会超出AP的计算能力。为了后续便于说明，将AP的计算能力在隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数称为AP的理论最大空时流数量。
其中，AP的理论最大空时流数量可以等于AP的天线总数，也可以小于AP的天线总数。比如，AP的天线总数为12，但是AP的理论最大空时流数量可能为10，此时调度帧携带的所有参考空时流数量之和应小于等于10。
另外，由于当前接入AP的STA的数量可能有很多个，为了便于实现调度，AP对STA的调度可能是分组实现的。并且，为了便于实现调度，AP可以将支持的最大WLAN传输带宽相同的STA一起进行调度。因此，在本申请实施例中，调度帧携带至少两个参考空时流数量，至少两个参考空时流数量分别对应于至少两个STA，至少两个STA支持的最大WLAN传输带宽相同。
为了实现上述分组调度，在AP进行调度之前，AP需将与AP关联的多个STA分组，分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA。此时，步骤301中的调度帧携带的至少一个参考空时流数量对应的至少一个STA属于分组结果中的单个组。
在一种可能的实现方式中，AP先按照每个STA支持的最大WLAN传输带宽对关联的多个STA进行分组，得到多个STA集合，每个STA集合中包括至少一个STA，且每个STA集合对应一个带宽。此时，可以直接将每个STA集合作为一个分组。
在另一种可能的实现方式中，当划分出多个STA集合之后，对于多个STA集合中任一STA集合，如果该STA集合中包括一个STA，则将该STA集合直接作为一个分组。如果该STA集合中包括至少两个STA，则确定至少两个STA中每个STA的最大空时流数量，然后按照将最大空时流数量之和小于或等于AP的理论最大空时流数量划分为一个分组。
比如，AP的的理论最大空时流数量为10，某个STA集合中包括5个STA，分别标记为STA1、STA2、STA3、STA4、STA5。其中，STA1的最大空时流数量为6、STA2的最大空时流数量为2、STA3的最大空时流数量为3、STA4的最大空时流数量为4、STA5的最大空时流数量为5。此时，则可以将STA1和STA4作为一个分组，将STA2、STA3和STA5作为另一个分组。
另外，在AP发送调度帧之后，当前接入AP的各个STA都可能接收到该调度帧。对于接入AP的任一STA，当该STA接收到该调度帧时，根据调度帧中携带的用户信息确定是否需要响应该调度帧。如果需要响应该调度帧，则从调度帧中获取发送PPDU所需的信息，包括发送PPDU时采用的参考空时流数量。然后按照参考空时流数量发送上行数据帧。如果确定不需要响应该调度帧，则忽略该调度帧。
可选地，当调度帧中携带的该STA的参考空时流数量为该STA的最大空时流数量时，该STA还可以按照图5所示的WLAN数据帧的发送方法发送上行数据帧。如图5所示，该WLAN数据帧的发送方法包括如下步骤：步骤501：STA接收调度帧，调度帧中携带STA的参考空时流数量，参考空时流数量为STA能够采用的最大空时流数量。步骤502：STA响应于调度帧，STA采用最大空时流数量发送上行数据帧。
其中，STA响应于调度帧，STA采用最大空时流数量发送上行数据帧是指：STA按照调度帧中指示的发送上行PPDU的信息发送上行数据帧。该发送上行PPDU的信息包括上行PPDU的长度等信息。
步骤302：AP接收响应于调度帧被发送的一个或多个上行数据帧。
在AP发送调度帧之后，至少一个STA中的任一STA在接收到该调度帧时，如果当前没有数据需要传输，那么该STA将不会发送上行数据帧。另外，即使该STA向AP发送了上行数据帧，但是也可能由于网络环境等原因，导致AP并没有在指定时间内接收到该STA发送的上行数据帧。因此，在本申请实施例中，AP在发送调度帧时候，AP会尝试接收响应于调度帧被发送的各个上行数据帧。
图6是本申请实施例提供的一种帧发送序列示意图，如图6所示，假设至少一个STA为STA1至STAN，当AP发送调度帧之后，STA1至STAN中的每个STA均向AP返回PPDU。AP尝试接收STA1至STAN发送的PPDU。
步骤303：AP根据一个或多个上行数据帧，用隐式反馈波束赋形参数计算方式确定AP发送下行数据帧时采用的下行加权参数。
在一种可能的实现方式中，步骤303具体可以为：解码接收到的每个上行数据帧，获取每个上行数据帧中的长训练序列，通过各个长训练序列，可以求解上行的信道矩阵。然后对上行的信道矩阵进行奇异值分解，即可进一步确定发送下行数据帧时采用的波束赋形的加权参数。
其中，当获取到信道矩阵时，通过对信道矩阵进行奇异值分解(singular valuedecomposition，SVD)求解加权参数的过程具体如下：
H＝USVH (2)
其中，U和V是酉矩阵，V的列向量构成奇异向量；S是由奇异值组成的对角矩阵，对角元素非负，从大到小降序排列，奇异值的平方是矩阵HHH的特征值；VH是V的共轭转置。酉矩阵具有如下性质：
VHV＝VVH＝I (3)
数值分析中，可以通过det(HHH-λI)＝0先求解H的特征值λ，然后根据
(HHH-λI)v＝0 (4)
(HHH-λI)u＝0 (5)
求解相应的酉矩阵。其中v和u分别表示特征值λ对应的酉矩阵中的列向量。通过利用V的列向量作为数据加权的权值进行发送，也即是，求解出的V即为AP的预编码加权矩阵。
另外，如果AP当前只需要对一个STA进行调度，可以将步骤301至步骤303这种调度模式成为单用户(single user，SU)下行调度。该调度模式可以通过图7表示，如图7所示，当前AP需要对STA1进行调度，则AP发送调度帧，该调度帧中携带STA1的地址和STA1的参考空时流数量。当STA1接收到该调度帧时，按照该调度帧中指示的STA1的参考空时流数量发送上行PPDU，以便于AP根据尝试接收到的上行PPDE确定发送下行数据帧时采用的波束赋形的加权参数。
为了进一步说明本申请实施例提供的确定波束赋形的加权参数针对上述单用户下行调度的有益效果，下面举例说明：
如图7所示，假设图1所示的信道传输模型中为4×4MIMO信道，也即是，AP和STA1的最大空时流数量均为4。如果STA1的上行PPDU采用4个空时流，则AP能够获取4*4完整的上行的信道矩阵，通过信道矩阵转置并进行SVD获取相应的预编码加权矩阵。其中，4*4的完整上行的信道矩阵和对应的奇异值如下：
Figure BDA0001981661960000081
当AP下行利用前两个较大奇异值对应的预编码加权矩阵进行加权传输时，此时，对应两个空时流流的信噪比分别为：
SNR1＝20log10(2.0676*p) (7)
SNR2＝20log10(0.7215*p) (8)
其中，p＝|x|/|z|，x为发送信号，z为加性高斯白噪声。
通过将两流进行调和平均，这两个空时流的调和平均信噪比为：
Figure BDA0001981661960000082
如果STA1的上行PPDU采用2个空时流传输时，AP侧能够获得4*2的MIMO上行信道矩阵，通过上行信道矩阵转置并进行SVD获取相应的预编码加权矩阵。其中，4*2的上行信道矩阵和对应的奇异值如下：
Figure BDA0001981661960000083
当AP下行利用这两个奇异值对应的预编码加权矩阵进行加权传输时，此时，对应两个空时流的调和平均信噪比为：
Figure BDA0001981661960000084
因此，两种方式下确定的信噪比之间的差值为：
SNRave1-SNRave2＝1.6924dB (12)
显然，在STA1的最大空时流数量为4的情况下。如果STA1的上行PPDU采用4个空时流，按照最终确定的加权参数发送数据帧可以明显提升STA的接收信噪比。
如果AP当前需要对多个STA进行调度，可以将步骤301至步骤303这种调度模式称为多用户(multiple users，MU)下行调度。该调度模式可以通过图8表示，如图8所示，当前AP需要对STA2和STA3进行调度，则AP发送调度帧，该调度帧中携带STA2的地址和STA3的地址、以及STA2的参考空时流数量和STA3的参考空时流数量。当STA2或STA3接收到该调度帧时，按照该调度帧中指示的参考空时流数量发送上行PPDU，后续AP根据尝试接收到的上行PPDU确定发送下行数据帧时采用的波束赋形加权参数。
在本申请实施例中，由于调度帧中携带WLAN中的至少一个站点STA各自的参考空时流数量，且调度帧用于指示接收到调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧。因此，AP可以根据需求设置各个STA的参考空时流数量。比如，可以将参考空时流数量设置为相应STA能够采用的最大空时流数量，从而使得在确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
图9是本申请实施例提供的一种WLAN中的AP的结构示意图，该AP 900包括发送模块901、接收模块902和确定模块903：
发送模块901，用于执行图3实施例中的步骤301；
接收模块902，用于执行图3实施例中的步骤302；
确定模块903，用于执行图3实施例中的步骤303。
可选地，调度帧中任意一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。
可选地，调度帧携带的所有参考空时流数量之和小于等于AP的计算能力在隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数。
可选地，调度帧携带至少两个参考空时流数量，至少两个参考空时流数量分别对应于至少两个STA，该至少两个STA支持的最大WLAN传输带宽相同。
可选地，AP 900还包括：
分组模块，用于将与AP关联的多个STA分组，分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA；
调度帧携带的至少一个参考空时流数量对应的至少一个STA属于分组结果中的单个组。
由于调度帧中携带WLAN中的至少一个站点STA各自的参考空时流数量，且调度帧用于指示接收到调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧。因此，AP可以根据需求设置各个STA的参考空时流数量。比如，可以将参考空时流数量设置为相应STA能够采用的最大空时流数量，从而使得在确定下行加权参数时，能够尽可能考虑到更多的波束赋形方向，降低了下行最大加权方向的遗漏概率，从而在提升STA的接收信噪比的同时提升WLAN系统的复用增益。
上述实施例提供的WLAN中的AP在确定波束赋形的加权参数时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的WLAN中的AP与确定波束赋形的加权参数的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图10是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。本申请实施例中涉及的AP可通过图10所示的计算机设备来实现。参见图10，该计算机设备包括至少一个处理器1001，通信总线1002、存储器1003以及至少一个通信接口1004。
处理器1001可以是一个中央处理器(central processing unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
在具体实现中，作为一种实施例，计算机设备可以包括多个处理器，例如图10中所示的处理器1001和处理器1005。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
通信总线1002可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
存储器1003可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、光盘或其它光存储、磁盘存储介质或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器1003可以是独立存在，通过通信总线1002与处理器1001相连接。存储器1003也可以和处理器1001集成在一起。
其中，当处理器为CPU时，存储器1003用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器1001来控制执行。处理器1001用于执行存储器1003中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。
通信接口1004，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信。如无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。处理器1001通过通信接口1004与STA等其他网络设备进行信息交互。
上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(PersonalDigital Assistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机设备的类型。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件或者其结合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如：同轴电缆、光纤、双绞线)或无线(例如：红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何介质或者是包含一个或多个介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述介质可以是磁性介质(例如：软盘、硬盘、磁带)、光介质、或者半导体介质(例如：固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

Claims (9)

1.一种确定波束赋形的加权参数的方法，其特征在于，所述方法包括：
无线局域网WLAN中的接入点AP发送调度帧，所述调度帧为802.11ax协议中的触发帧，所述触发帧用于为传输物理层协议数据单元分配资源；所述调度帧中携带所述WLAN中的至少一个站点STA各自的参考空时流数量，所述调度帧用于指示接收到所述调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧，所述调度帧中至少一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量；
所述AP接收响应于所述调度帧被发送的一个或多个上行数据帧；
所述AP根据所述一个或多个上行数据帧，用隐式反馈波束赋形参数计算方式确定所述AP发送下行数据帧时采用的下行加权参数；
若当前接入所述AP的STA的数量为多个，所述方法还包括：
所述AP将与所述AP关联的多个STA分组，所述分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA；
所述调度帧携带的至少一个参考空时流数量对应的至少一个STA属于所述分组结果中的单个组。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度帧中任意一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度帧携带的所有参考空时流数量之和小于等于所述AP的计算能力在所述隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数。
4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述调度帧携带至少两个参考空时流数量，所述至少两个参考空时流数量分别对应于至少两个STA，所述至少两个STA支持的最大WLAN传输带宽相同。
5.一种WLAN中的AP，其特征在于，所述AP包括：
发送模块，用于发送调度帧，所述调度帧为802.11ax协议中的触发帧，所述触发帧用于为传输物理层协议数据单元分配资源；所述调度帧中携带所述WLAN中的至少一个站点STA各自的参考空时流数量，所述调度帧用于指示接收到所述调度帧的每个STA采用相应参考空时流数量发送上行数据帧，所述调度帧中至少一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量；
接收模块，用于接收响应于所述调度帧被发送的一个或多个上行数据帧；
确定模块，用于根据所述一个或多个上行数据帧，用隐式反馈波束赋形参数计算方式确定所述AP发送下行数据帧时采用的下行加权参数；
若当前接入所述AP的STA的数量为多个，所述AP还包括：
分组模块，用于所述AP将与所述AP关联的多个STA分组，所述分组结果中任意一组中仅包括支持的最大WLAN传输带宽相同的STA；
所述调度帧携带的至少一个参考空时流数量对应的至少一个STA属于所述分组结果中的单个组。
6.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述调度帧中任意一个参考空时流数量为相应STA能够采用的最大空时流数量。
7.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述调度帧携带的所有参考空时流数量之和小于等于所述AP的计算能力在所述隐式反馈波束赋形参数计算方式中支持的参考空时流数量总数。
8.如权利要求5所述的AP，其特征在于，所述调度帧携带至少两个参考空时流数量，所述至少两个参考空时流数量分别对应于至少两个STA，所述至少两个STA支持的最大WLAN传输带宽相同。
9.一种WLAN中的AP，其特征在于，所述AP包括处理器和通信接口；
所述处理器被配置为用于执行权利要求1-4任一项所述的方法；
所述处理器还被配置为通过所述通信接口与STA进行信息交互。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112203344B (zh) * 2020-09-29 2023-04-18 展讯通信（上海）有限公司 基于AP的peer连接数据分时调度方法及装置
CN112953605B (zh) * 2021-01-26 2022-06-24 中国铁塔股份有限公司 单双流调度方法、装置、通信基站及存储介质
CN114710251A (zh) * 2022-04-15 2022-07-05 Oppo广东移动通信有限公司 通信方法、系统、装置、设备及存储介质
CN117528820A (zh) * 2022-07-29 2024-02-06 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法、装置、存储介质及程序产品
CN116827402B (zh) * 2023-08-29 2024-01-05 极芯通讯技术(南京)有限公司 下行信道波束赋形方法及相关设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103733541A (zh) * 2011-06-21 2014-04-16 马维尔国际贸易有限公司 用于mimo隐式波束形成的上行链路训练
CN105517157A (zh) * 2014-09-24 2016-04-20 中兴通讯股份有限公司 无线局域网中上行多用户数据传输方法、系统及站点
CN108933620A (zh) * 2017-05-23 2018-12-04 上海华为技术有限公司 一种波束赋形方法及终端、基站
US10182361B1 (en) * 2015-04-09 2019-01-15 Newracom, Inc. Receiver behavior for uplink multi-user transmission in wireless LAN systems

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10505595B2 (en) * 2015-02-27 2019-12-10 Newracom, Inc. Mixed fine/coarse sounding methods for HE STAs for MIMO and OFDMA
CN109462560B (zh) * 2015-11-23 2020-07-07 华为技术有限公司 无线局域网数据传输方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103733541A (zh) * 2011-06-21 2014-04-16 马维尔国际贸易有限公司 用于mimo隐式波束形成的上行链路训练
CN105517157A (zh) * 2014-09-24 2016-04-20 中兴通讯股份有限公司 无线局域网中上行多用户数据传输方法、系统及站点
US10182361B1 (en) * 2015-04-09 2019-01-15 Newracom, Inc. Receiver behavior for uplink multi-user transmission in wireless LAN systems
CN108933620A (zh) * 2017-05-23 2018-12-04 上海华为技术有限公司 一种波束赋形方法及终端、基站

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