CN112715047A - 用于信道估计的通信装置和通信方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了用于信道估计的通信装置和通信方法。该通信装置包括:发送器,将物理层协议数据单元(PPDU)发送到多输入多输出(MIMO)无线网络中的一个或多个其他通信装置,PPDU包括利于一个或多个其他通信装置估计用于与该通信装置进行相应通信的相应信道的长训练字段(LTF);以及控制器,确立用于生成PPDU中LTF的LTF符号的数量(NLTF),其中NLTF取决于PPDU中每个资源单元(RU)的空时流的数量的最大值(NSTSMAX)。
Description
技术领域
本公开涉及用于信道估计的通信装置和方法,并且更具体地涉及用于多输入多输出(MIMO)无线网络中的信道估计的通信装置和方法。
背景技术
在下一代无线局域网(WLAN)的标准化中,已在IEEE 802.11工作组中讨论了一种与IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ax技术具有向后兼容性的新无线电接入技术,并将其命名为极高吞吐量(EHT)WLAN。
在EHT WLAN中,为了在802.11ax高效(HE)WLAN上提供显著的峰值吞吐量和容量增加,希望将空间流的最大数量从8个增加到16个,特别是对于多用户多输入多输出(MU-MIMO)传输。
然而,在EHT WLAN的上下文中,尚没有关于用于MIMO信道估计的通信装置和方法的讨论。
因此,需要在EHT WLAN的上下文中提供用于MIMO信道估计的可行技术解决方案的通信装置和方法。此外,通过对后续详细描述以及所附权利要求并结合附图和本公开的该背景技术,其他期望特征和特性将变得显而易见。
发明内容
一个非限制性和示例性实施例有利于在EHT WLAN的上下文中提供用于MIMO信道估计的装置。
根据本公开的第一实施例,提供了一种通信装置,该通信装置包括:发送器,将物理层协议数据单元(PPDU)发送到多输入多输出(MIMO)无线网络中的一个或多个其他通信装置,PPDU包括利于一个或多个其他通信装置估计用于与该通信装置进行相应通信的相应信道的长训练字段(LTF);以及控制器,确立用于生成PPDU中LTF的LTF符号的数量(NLTF),其中NLTF取决于PPDU中每个资源单元(RU)的空时流的数量的最大值(NSTSMAX)。
根据本公开的第二实施例,提供了一种通信方法,该通信方法包括:在多输入多输出(MIMO)无线网络中将物理层协议数据单元(PPDU)从第一通信装置发送到一个或多个第二通信装置,PPDU包括利于一个或多个第二通信装置估计用于与第一通信装置进行相应通信的相应信道的长训练字段(LTF);以及通过第一通信装置确立用于生成PPDU中LTF的LTF符号的数量(NLTF),其中NLTF取决于PPDU中每个资源单元(RU)的空时流的数量的最大值(NSTSMAX)。
应当注意,一般或特定实施例可以被实现为系统、方法、集成电路、计算机程序、存储介质或其任意选择组合。
通过说明书和附图,所公开的实施例的其他有益效果和优点将变得显而易见。有益效果和/或优点可以通过说明书和附图的各种实施例和特征来单独获得,为了获得一个或多个这样的有益效果和/或优点,不需要全部提供这些实施例和特征。
附图说明
根据以下书面描述,仅作为示例,并结合附图,可以更好地理解本公开的实施例,并且对本领域的普通技术人员而言将显而易见,其中:
图1A示出了在MIMO无线网络中接入点(AP)与站(STA)之间的上行链路和下行链路单用户多输入多输出(MIMO)通信的示意图。
图1B示出了用于如图1A所示的单用户MIMO通信的物理层协议数据单元(PPDU)的格式。
图2A示出了在MIMO无线网络中AP与多个STA之间的下行链路多用户MIMO通信的示意图。
图2B示出了用于如图2A所示的下行链路多用户MIMO通信的物理层协议数据单元(PPDU)的格式。
图3A示出了在MIMO无线网络中AP与多个STA之间的上行链路多用户MIMO通信的示意图。该上行链路多用户MIMO通信可以可互换地称为基于触发的MIMO通信。
图3B示出了用于如图3A所示的基于触发的MIMO通信的物理层协议数据单元(PPDU)的格式。
图4示出了根据实施例的通信装置的示意性示例。根据本公开的各种实施例,通信装置可以被实现为AP或STA并且被配置用于信道估计。
图5示出了根据本公开的第一实施例的NLTF确定的示例。
图6A和图6B示出了根据本公开的第二实施例的NLTF确定的两个示例。
图7示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的、在上行链路和下行链路单用户MIMO通信以及下行链路多用户MIMO通信中的通信装置处的PPDU中的LTF生成的示例性流程图。在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中,通信装置为AP。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。
图8示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的、在上行链路和下行链路单用户MIMO通信中的通信装置处的信道估计的流程图。在下行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为AP。
图9示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的在下行链路多用户MIMO通信中的STA处的信道估计的流程图。
图10示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的在基于触发的MIMO通信中的STA处的PPDU中LTF生成的流程图。
图11示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的在基于触发的MIMO通信中的AP处的信道估计的流程图。
图12示出了根据第三实施例(未示出)的、在上行链路和下行链路单用户MIMO通信以及下行链路多用户MIMO通信中的通信装置处的PPDU中的LTF生成的流程图。在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中,通信装置为AP。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。
图13示出了根据第三实施例的、在上行链路和下行链路单用户MIMO通信中的通信装置处的信道估计的流程图。在下行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为AP。
图14示出了根据第三实施例的在下行链路多用户MIMO通信中的STA处的信道估计的流程图。
图15示出了根据第三实施例的在基于触发的MIMO通信中的STA处的PPDU中的LTF生成的流程图。
图16示出了根据第三实施例的在基于触发的MIMO通信中的AP处的信道估计的流程图。
图17示出了根据如上所述的各种实施例的单用户和多用户MIMO通信中的通信装置的另一示意性示例。根据本公开的各种实施例,通信装置可以用作AP并且被配置用于信道估计。
图18示出了根据如上所述的各种实施例的单用户和多用户MIMO通信中的通信装置的另一示意性示例。根据本公开的各种实施例,通信装置可以用作STA并且被配置用于信道估计。
技术人员将理解,图中的元件是为了简单和清楚而示出的,并且不一定按比例示出。例如,相对于其他元件,可能夸大了图示、框图或流程图中的一些元件的尺寸,以帮助增进对本发明实施例的理解。
具体实施方式
将仅通过示例的方式,参考附图来描述本公开的一些实施例。附图中相同的附图标记和字符表示相同的元件或等同物。
在以下段落中,参考用于信道估计的接入点(AP)和站(STA),特别是在多输入多输出(MIMO)无线网络中,说明了某些示例性实施例。
在IEEE 802.11(Wi-Fi)技术的上下文中,可互换地称为STA的站是一种具有使用802.11协议能力的通信装置。基于IEEE 802.11-2007定义,STA可以是任何包含符合IEEE802.11的介质访问控制(MAC)和到无线介质(WM)的物理层(PHY)接口的设备。
例如,STA可以是无线局域网(WLAN)环境中的膝上型电脑、台式个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、接入点或Wi-Fi电话。STA可以是固定的或移动的。在WLAN环境中,术语“STA”、“无线客户端”、“用户”、“用户设备”和“节点”通常可以互换使用。
同样,在IEEE 802.11(Wi-Fi)技术的上下文中可以互换称为无线接入点(WAP)的AP是一种允许WLAN中的STA连接到有线网络的通信装置。AP通常作为独立设备(经由有线网络)连接到路由器,但是其也可以是路由器本身的一体组件。
如上所述,WLAN中的STA可以在不同的情况下用作AP,反之亦然。这是因为在IEEE802.11(Wi-Fi)技术的上下文中的通信装置可能同时包括STA硬件组件和AP硬件组件。以这种方式,通信装置可以基于实际的WLAN状况和/或要求在STA模式和AP模式之间切换。
在MIMO无线网络中,“多个”是指整个无线电信道上多个天线同时用于发送和多个天线同时用于接收。就这一点而言,“多输入”是指将无线电信号输入到信道中的多个发送器天线,而“多输出”是指接收来自信道并到接收器中的无线电信号的多个接收器天线。例如,在N×M MIMO网络系统中,N是发送器天线的数量,M是接收器天线的数量,并且N可以等于或不等于M。为简单起见,在本公开中不再进一步讨论发送器天线和接收器天线的相应数量。
在MIMO无线网络中,单用户通信和多用户通信可以被部署用于诸如AP和STA的通信装置之间的通信。
图1A示出了在MIMO无线网络中的AP 102和STA 104之间的单用户MIMO通信100的示意图。如图所示,MIMO无线网络可以包括一个或多个STA(例如,STA 104、STA 106等)。在单用户MIMO通信100中,AP 102使用多个天线(例如,如图1A所示的4个天线)发送多个空间流,其中所有空间流都定向到单个通信装置(即STA 104)。为了简单起见,将定向到STA 104的多个空间流图示为定向到STA 104的分组数据传输箭头108。
单用户MIMO通信100可以被配置用于双向传输。如图1A所示,在单用户MIMO通信100中,STA 104可以使用多个天线(例如,如图1A所示的2个天线)来发送多个空间流,其中所有空间流都被定向到AP 102。为了简单起见,将定向到AP 102的多个空间流图示为定向到STA 102的分组数据传输箭头110。
这样,图1A中所示的单用户MIMO通信100使得能够在MIMO无线网络中进行上行链路单用户传输和下行链路单用户传输两者。
图1B示出了用于如图1A所示的单用户MIMO通信的物理层协议数据单元(PPDU)150的格式。这样的PPDU 150可互换地称为单用户PPDU,并且可以用于下行链路单用户传输和上行链路单用户传输两者。
例如,如果MIMO无线网络是具有极高吞吐量的下一代WLAN,诸如EHT WLAN,其中空间流的最大数量从8增加到16,则如图1B所示的单用户PPDU 150可以包括非高吞吐量短训练字段(L-STF)、非高吞吐量长训练字段(L-LTF)、非高吞吐量信号字段(L-SIG)、重复L-SIG(RL-SIG)、极高吞吐量信号A(EHT-SIG-A)字段154、极高吞吐量短训练字段(EHT-STF)、极高吞吐量长训练字段(EHT-LTF)152、数据字段和数据包扩展(PE)字段。可以理解,如果IEEE802.11工作组针对具有极高吞吐量的下一代WLAN使用新名称而不是“EHT WLAN”,则上述字段中的前缀“EHT”可以相应地改变。
在单用户PPDU以及任何其他类型的PPDU中,EHT-LTF用于向接收器(下行链路传输中的STA或上行链路传输中的AP)提供信息,以估计发送器(下行链路传输中的AP或上行链路传输中的STA)用于进行通信的信道。数据字段的长度是可变的,其携带用户数据有效载荷。
在单用户PPDU 100中,发送器针对用于传输数据字段的预定资源单元(RU)中物理层服务数据单元(PSDU)的NSTS,total个空时流提供训练,其中NSTS,total表示RU中的空时流的数量。例如,如果单用户PPDU 100的带宽是20MHz,则预定RU是242音调RU。在IEEE 802.11ax中定义了不同类型的RU。
图2A示出了在MIMO无线网络中AP 202与多个STA 204、206、208之间的下行链路多用户MIMO通信200的示意图。
MIMO无线网络可包括一个或多个STA(例如,STA 204、STA 206、STA208等)。在下行链路多用户MIMO通信200中,AP 202使用多个天线同时向网络中的STA 204、206、208发送多个流。例如,两个空间流可以被定向到STA 206,另一空间流可以被定向到STA 204,并且又一个空间流可以被定向到STA 208。为了简单起见,定向到STA 206的两个空间流被示为分组的数据传输箭头212,定向到STA 204的空间流被示为数据传输箭头210,而定向到STA208的空间流被示为分组数据传输箭头214。
图2B示出了用于AP与多个STA之间的下行链路多用户MIMO通信的PPDU 250的格式。这样的PPDU 250被称为多用户PPDU 250。
如图1B所示,如果MIMO无线网络具有极高的吞吐量,诸如EHT WLAN,则多用户PPDU250可以被称为EHT MU PPDU 250,并且包括L-STF、L-LTF、L-SIG、RL-SIG、EHT-SIG-A字段254,极高吞吐量信号B(EHT-SIG-B)字段256、EHT-STF、EHT-LTF 252、数据字段和PE字段。与单用户PPDU 150相比,多用户PPDU 250包括附加信号字段(例如EHT-SIG-B 256),该信号字段发信号通知针对与AP通信的多个STA/用户中的每一个的特定于用户的资源分配信息(例如空时流的数量、起始流索引和分配的RU)。可以理解,如果IEEE 802.11工作组针对具有极高吞吐量的下一代WLAN使用新名称而不是“EHT WLAN”,则上述字段中的前缀“EHT”可以相应地改变。
如上所述,多用户PPDU 250中的EHT-LTF用于向接收器(即,下行链路多用户MIMO通信中的STA的接收器)提供信息,以估计发送器(即,下行链路多用户MIMO中的AP的发送器)用于通信的信道。数据字段的长度是可变的,其携带用户数据有效载荷。
在多用户PPDU 250中,发送器针对用于数据字段的第r个RU中PSDU的传输的NSTS,r,total个空时流提供训练,其中NSTS,r,total表示在第r个RU中的所有STA/用户上的空时流的数量。
为了在多用户MIMO通信中实现上行链路多用户传输,将基于触发的通信提供给MIMO无线网络。就这一点而言,图3A示出了在MIMO无线网络中的AP 202与多个STA 304、306、308之间的上行链路多用户MIMO通信300(即基于触发的通信300)的示意图。
由于存在多个STA 304、306、308参与基于触发的MIMO通信,为了管理基于触发的MIMO通信中的上行链路传输,AP 302需要协调多个STA 304、306、308的同时传输。
为此,如图3A所示,AP 302同时向多个STA 304、306、308发送触发信息309、311、313,指示每个STA可以使用的特定于用户的资源分配信息(例如,空时流的数量、起始流索引和分配的RU)。触发信息包含在触发帧或控制包装帧、服务质量(QoS)数据帧或管理帧的MAC标头中。响应于触发信息,多个STA 304、306、308然后可以根据触发信息中所指示的特定于用户的资源分配信息来安排到AP 302的上行链路传输310、312、324。
图3B示出了用于AP和多个STA之间的基于触发的通信的PPDU 350的格式。这样的PPDU被称为基于触发的PPDU 350。
在基于触发的PPDU 350中,第r个RU中的用户u的发送器为用于数据字段的第r个RU中的PSDU的上行链路传输的NSTS,r,u个空时流提供训练,其中NSTS,r,u表示用户u的第r个RU中的空时流的数量。
如图3B所示,如果MIMO无线网络具有极高的吞吐量,诸如EHT WLAN,则基于触发的PPDU 350包括与单用户PPDU 150中包括的字段相同的字段,除了基于触发的PPDU 350中的EHT-STF可以具有比单用户PPDU150中的持续时间更长的持续时间。
应当理解,示出了图1A、图2A和图3A,用于说明如上所述的单用户或多用户MIMO通信的机制。为了简单起见,未示出AP 102、202、302和STA 104、106、204、206、208、304、306、308的某些组件,诸如发送器、接收器等。
另外,为了简单起见,图1A、图2A和图3A中的AP 102、202、302中的每一个被示出为包括四个天线以用于数据传输。本领域技术人员可以理解,AP 102、202、302可以包括更多天线以实现高吞吐量。例如,如果MIMO无线网络具有极高的吞吐量,诸如上述的其中空间流的最大数量为16的EHT WLAN,则AP 102、202、302中的每个可以包括16个天线以用于数据传输。STA 104、106、204、206、208、304、306、308中的每个STA具有的天线的数量可以相应地变化。
本公开的实施例提供了用于上述单用户或多用户MIMO通信中的信道估计的各种技术方案。更重要和有利的是,本公开的技术方案利于在诸如EHT WLAN的具有极高吞吐量的MIMO无线网络中的信道估计,在该EHT WLAN中空间流的最大数量从8个增加到16个。
为了支持其中空间流的最大数量从8个增加到16个的下一代WLAN(例如EHT WLAN)中的通信,单用户PPDU 150、多用户PPDU 250和基于触发的PPDU 350的EHT-LTF需要支持多达16个空间流。
然而,现有技术中各种类型的PPDU的长训练字段(LTF)无法支持多达16个空间流。例如,在IEEE 802.11ax中引入的HE WLAN中,HE PPDU的高效长训练字段(HE-LTF)最多只能支持8个空间流。
为了支持其中空间流的最大数量从8个增加到16个的下一代WLAN(例如,EHTWLAN)中的通信,本公开有利地提供了被配置为构造/生成能够支持多达16个空间流的EHT-LTF以用于上述单用户或多用户MIMO通信中的信道估计的的通信装置和通信方法。
图4示出了根据本公开的各种实施例的在MIMO通信中的通信装置400的示意性局部截面图。根据各种实施例,通信装置400可以被实现为AP 102、202、302或STA 104、106、204、206、208、304、306、308。
如图4所示,通信装置400通常设置有至少一个无线电发送器402、至少一个无线电接收器404、多个天线412(为简单起见,出于说明目的,在图4中仅示出了一个天线)以及至少一个控制器406,用于在软件和硬件辅助下执行其设计要执行的任务,包括控制与MIMO无线网络中一个或多个其他通信装置的通信。该至少一个控制器406可以控制至少一个传输信号生成器408,用于生成要通过至少一个无线电发送器402发送到一个或多个其他通信装置的PPDU,以及控制至少一个接收信号处理器410,用于处理通过至少一个无线电接收器404从一个或多个其他通信装置接收的PPDU。至少一个传输信号生成器408和至少一个接收信号处理器410可以是通信装置400的独立模块,其与至少一个控制器406通信以实现上述功能,如图4所示。替代地,至少一个传输信号生成器408和至少一个接收信号处理器410可以被包含在至少一个控制器406中。对于本领域技术人员而言,这些功能模块的布置是灵活的,并且可以根据实际需要和/或要求而变化。可以在适当的电路板上和/或芯片组中提供数据处理、存储和其他相关的控制装置。在各种实施例中,至少一个无线电发送器402、至少一个无线电接收器404和至少一个天线412可以由至少一个控制器406控制。
在图4所示的实施例中,至少一个无线电接收器404与至少一个接收信号处理器410一起形成通信装置400的接收器。通信装置400的接收器提供信道估计所需的功能。
在一些实施例中,至少一个无线电发送器402可以将PPDU发送到MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置。PPDU包括LTF(即,EHT-LTF),该LTF利于一个或多个其他通信装置估计用于与通信装置进行相应通信的相应信道。
例如,在下行链路单用户MIMO通信中,通信装置400为AP,MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置为STA。AP 400的至少一个无线电发送器402采用单用户PPDU的格式将PPDU发送到STA的接收器。
同样,在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置400为STA,MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置为AP。STA 400的至少一个无线电发送器402采用单用户PPDU的格式将PPDU发送到AP的接收器。
在下行链路多用户MIMO通信中,通信装置400为AP,MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置包括多个STA。AP 400的至少一个无线电发送器402采用多用户PPDU的格式将PPDU发送到多个STA中的每一个的接收器。
在基于触发的MIMO通信中,通信装置400为STA,MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置为AP。STA 400的至少一个无线电发送器402采用基于触发的PPDU的格式将PPDU发送到AP的接收器。
在单用户PPDU、多用户PPDU或基于触发的PPDU中,LTF包括用于一个或多个其他通信装置的接收器的多个LTF符号,以估计用于与单用户或多用户通信中的通信装置的发送器进行相应通信的相应信道。
在本公开中,通信装置400的至少一个控制器406确立用于生成PPDU中的LTF的LTF符号的数量(NLTF)。
在一些示例中,在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中,当确立用于生成单用户PPDU或多用户PPDU的NLTF时,AP 400的至少一个控制器406确定NLTF。在上行链路单用户MIMO通信中,当确立用于生成单用户PPDU的NLTF时,STA 400的至少一个控制器406确定NLTF。
在一些其他示例中,在基于触发的MIMO通信中,NLTF由AP的至少一个控制器确定,并且如上所述被包含在触发信息中。当STA 400从AP接收触发信息时,STA 400的至少一个控制器406通过从触发信息中检索NLTF来确立NLTF,并生成基于触发的PPDU。
在本公开的各种实施例中,NLTF取决于PPDU中的每个RU的空时流的数量的最大值(NSTSMAX)。也就是说,对于r=0,...,Nr-1,NSTSMAX等于NSTS,r,total的最大值,其中,Nr是PPDU的数据字段中的RU的数量。如上所述,为了支持其中最大空间流数量从8增加到16的下一代WLAN中的通信,在本公开中,单用户PPDU、多用户PPDU或基于触发的PPDU的LTF支持多达16个空间流。就这一点而言,PPDU中的NSTSMAX可以大于8。
图5示出了根据本公开的第一实施例的NLTF确定的示例。在该示例中,(在下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中的)AP 400或(在上行链路单用户MIMO通信中的)STA 400的至少一个控制器406在NSTSMAX为偶数时确定NLTF等于PPDU中的NSTSMAX;并且在NSTSMAX为非1的奇数时,确定NLTF等于1加PPDU中的NSTSMAX。
如图5的NLTF确定表500所示,当PPDU中的NSTSMAX是诸如2、4、6、8、10、12、14或16的偶数时,则NLTF被确定为等于NSTSMAX 2、4、6、8、10、12、14或16。当PPDU中的NSTSMAX为诸如3、5、7、9、11、13或15的非1的奇数时,则NLTF被确定等于1加NSTSMAX。即2、4、6、8、10、12、14或16。
在该示例中,当MIMO通信是下行链路单用户MIMO通信时,AP 400的至少一个控制器406在采用单用户PPDU的格式生成PPDU时在SIG-A(即,EHT-SIG-A)字段中指示NSTSMAX(即,NSTS,total)。以这种方式,STA的接收器可以在对SIG-A字段进行解码之后由NSTSMAX得到NLTF,以估计可用于与AP 400进行通信的信道。
当MIMO通信是上行链路单用户MIMO通信时,STA 400的至少一个控制器406在采用单用户PPDU的格式生成PPDU时在SIG-A字段中指示NSTSMAX(即,NSTS,total)。以这种方式,AP的接收器可以在对SIG-A字段进行解码之后由NSTSMAX得到NLTF,以估计可用于与STA 400进行通信的信道。
当MIMO通信是下行链路多用户MIMO通信时,AP 400的至少一个控制器406在采用多用户PPDU格式生成PPDU时指示SIG-A字段中的NLTF以及SIG-B(即,EHT-SIG-B)字段中每个用户的特定于用户的资源分配信息。特定于用户的资源分配信息包括空时流的数量、起始流索引和分配的RU。以这种方式,STA的接收器可以直接从SIG-A字段中检索NLTF,并从SIG-B字段中得到其自己的特定于用户的资源分配信息,以估计可用于与AP 400进行通信的信道。
当MIMO通信是基于触发的MIMO通信时,AP会确定每个用户的NLTF和特定于用户的资源分配信息(例如,空时流的数量、起始流索引和已分配的RU),并在触发信息中通知参与基于触发的MIMO通信的STA 400中的每一个。当被STA 400中的每一个接收到触发信息时,触发信息触发基于触发的MIMO通信。在这种场景下,由STA 400的至少一个传输信号生成器408生成的采用基于触发的PPDU的格式的PPDU在SIG-A字段中不包括NLTF和特定于用户的资源分配信息,因为AP已经知道NLTF和特定于用户的资源分配信息,因为该AP是最初确定NLTF和特定于用户的资源分配信息的AP。
为了在STA(在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中)的接收器或AP(在上行链路单用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中)的接收器处实现MIMO信道估计,每个空时流通过如下定义的PLTF矩阵的一行分布在所有LTF符号的数据音调上。不同的空时流使用PLTF矩阵中的不同行。IEEE 802.11ax中详细介绍了如何根据PLTF矩阵生成单用户PPDU、多用户PPDU或基于触发的PPDU中的LTF符号。
其中P4×4、P6×6、P8×8可以与IEEE 802.11ac中定义的相同;且P10×10、P12×12、P14×14和P16×16在本公开中定义如下:
其中w=exp(-j2π/10);
并且
其中w=exp(-j2π/14);并且
图6A和图6B示出了根据本公开的第二实施例的NLTF确定的两个示例。在该实施例中,(在下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中的)AP 400或(在上行链路单用户MIMO通信中的)STA 400的至少一个控制器406在NSTSMAX为小于阈值的奇数时确定NLTF等于1加PPDU中的NSTSMAX;并且在NSTSMAX为等于或大于阈值的奇数时,确定NLTF等于PPDU中的NSTSMAX。另外,当PPDU中的NSTSMAX是偶数时,(在下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中的)AP 400或(在上行链路单用户MIMO通信中的)STA400的至少一个控制器406确定NLTF等于NSTSMAX。
例如,如图6A的NLTF确定表600所示,阈值可以被设置为5。在此示例中,当PPDU中的NSTSMAX是小于阈值5的奇数(诸如3)时,则NLTF被确定为等于1加NSTSMAX。也就是4。当NSTSMAX是等于或大于阈值5的奇数(诸如5、7、9、11、13或15)时,则NLTF被确定为等于NSTSMAX5、7、9、11、13或15。另外,当PPDU中的NSTSMAX是偶数(诸如2、4、6、8、10、12、14或16)时,则NLTF被确定为等于NSTSMAX2、4、6、8、10,12、14或16。
对于另一个示例,如图6B的NLTF确定650所示,阈值可以被设置为7。在此示例中,当PPDU中的NSTSMAX是小于阈值7的奇数(诸如3或5)时,则NLTF被确定为等于1加NSTSMAX。也就是4或6。当NSTSMAX是等于或大于阈值7的奇数(诸如7、9、11、13或15)时,则NLTF被确定为等于NSTSMAX7、9、11、13或15。另外,当PPDU中的NSTSMAX是偶数(诸如2、4、6、8、10、12、14或16)时,则NLTF被确定为等于NSTSMAX2、4、6、8、10,12、14或16。
在图6A和图6B中所示的实施例中,为了在STA(在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中)的接收器或AP(在上行链路单用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中)的接收器处实现MIMO信道估计,每个空时流通过如下定义的PLTF矩阵的一行分布在所有LTF符号的数据音调上。不同的空时流使用PLTF矩阵中的不同行。IEEE 802.11ax中详细介绍了如何根据PLTF矩阵生成单用户PPDU、多用户PPDU或基于触发的PPDU中的LTF符号。
当阈值为5时
并且当阈值为7时
在等式(2)和(3)中,P4×4、P6×6、P8×8、P12×12和P16×16与上述相同;并且P5×5、P7×7、P9×9、P10×10、P11×11、P13×13、P14×14和P15×15定义如下。
其中w=exp(-j2π/5);
其中w=exp(-j2π/7);
其中w=exp(-j2π/9);
其中w=exp(-j2π/11);并且
其中w=exp(-j2π/13);
并且
其中w=exp(-j2π/15)。
在以上实施例中,阈值可以被预先确定并且存储在上行链路和下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信以及基于触发的MIMO通信两者中的AP和STA中以用于确定或导出NLTF。
替代地,阈值可以由AP配置。如果阈值是可配置的,则可以由AP在携带BSS(基本服务集)操作参数的信息元素中指示该阈值,并且可以将其包括在信标帧、探测响应帧、关联响应帧或重新关联响应帧中。在这种情况下,将从最近所接收的信息元素中检索到的阈值存储在上行链路单用户MIMO通信和下行链路单用户MIMO通信中的STA中以用于确定或导出NLTF。
请注意,信道质量应足以支持较大的NSTSMAX,因此,当在“数据”字段中使用较大的NSTSMAX时,较少数量的LTF符号可能不会降低信道估计精度。以此方式,利用本公开的第二实施例,当在数据传输中使用较大的NSTS时,可以有利地改进物理层(PHY)的吞吐量。
鉴于图5、图6A和图6B所示的第一和第二实施例,可以通过在上行链路和下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中预先确定并存储在AP和STA中的NLTF确定表来指示NSTSMAX和NLTF之间的对应关系。
替代地,在根据本公开的NLTF确定的第三实施例中,可以不预先确定NSTSMAX和NLTF之间的对应关系。当(在下行链路单用户MIMO通信、下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中的)AP 400或(在上行链路单用户MIMO通信中的)STA 400的至少一个控制器406确定每个PPDU的NLTF时,其可以根据具体情况进行配置。
在第三实施例中,如果PPDU的数据字段的持续时间相对较短(例如,由于较高的MCS和/或较大的NSTSMAX),则从PHY吞吐量的角度来看,减少LTF开销比改进信道估计精度更为重要。因此,NLTF可以等于NSTSMAX。请注意,信道质量应足够好以支持更高的MCS和/或更大的NSTSMAX。在这种情况下,当在数据字段中使用较高的MCS和/或较大的NSTSMAX时,较少数量的LTF符号可能不会降低信道估计精度。
另一方面,如果PPDU的数据字段的持续时间相对较长(例如,由于较低的MCS和/或较小的NSTSMAX),则从PHY吞吐量的角度来看,减少LTF开销变得不如改进信道估计精度重要。因此,NLTF可以大于NSTSMAX。
在第三实施例中,当采用单用户PPDU的格式生成PPDU时,在下行链路单用户MIMO通信中的AP 400或者在上行链路单用户MIMO通信中的STA 400的至少一个控制器406既指示NSTSMAX(即,NSTS,total),又指示NSTSMAX与SIG-A字段中的NLTF之间的对应关系。例如,在SIG-A字段中,可以使用1比特信令来指示NLTF等于NSTSMAX还是NSTSMAX+1。同样,可以使用2比特信令来指示NLTF是等于NSTSMAX、NSTSMAX+1、NSTSMAX+2还是NSTSMAX+3。
在第三实施例中,当MIMO通信是下行链路多用户MIMO通信或基于触发的MIMO通信时,信令要求与图5所示实施例所要求的的那些相同。
本领域技术人员可以认识到,第三实施例有利地进一步改进了PHY吞吐量。
在第三实施例中,为了在STA(在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中)的接收器或AP(在上行链路单用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中)的接收器处实现MIMO信道估计,每个空时流通过如上定义的PLTF矩阵(2)的一行分布在所有LTF符号的数据音调上。不同的空时流使用PLTF矩阵中的不同行。IEEE 802.11ax中详细介绍了如何根据PLTF矩阵生成单用户PPDU、多用户PPDU或基于触发的PPDU中的LTF符号。
第三实施例可以与第一实施例或第二实施例结合使用。对于一个示例,下行链路单用户MIMO通信中的AP 400或者上行链路单用户MIMO通信中的STA 400的至少一个控制器406首先根据如图5所示的第一实施例或如图6A和图6B所示的第二实施例基于NSTSMAX确定NLTF的初始值(即NLTF,ini)。然后,当采用单用户PPDU的格式生成PPDU时,在下行链路单用户MIMO通信中的AP 400或者在上行链路单用户MIMO通信中的STA 400的至少一个控制器406既指示NSTSMAX(即,NSTS,total),又指示NLTF,ini与SIG-A字段中的NLTF之间的对应关系。例如,在SIG-A字段中,可以使用1比特信令来指示NLTF等于NLTF,ini还是NLTF,ini+1。同样,可以使用2比特信令来指示NLTF是等于NLTF,ini、NLTF,ini+1、NLTF,ini+2还是NLTF,ini+3。
对于另一示例,当采用单用户PPDU的格式生成PPDU时,在下行链路单用户MIMO通信中的AP 400或者在上行链路单用户MIMO通信中的STA400的至少一个控制器406既指示NSTSMAX(即,NSTS,total),又指示SIG-A字段中的阈值。例如,在SIG-A字段中,可以使用1比特信令来指示阈值是3还是5。然后,可以根据如图6A或图6B所示的NLTF确定表,由NSTSMAX和SIG-A字段中的阈值导出NLTF。
图7示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的通信装置处的PPDU中LTF生成的示例性流程图。该流程图适合于利于上行链路和下行链路单用户MIMO通信以及下行链路多用户MIMO通信中的信道估计。在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中,通信装置为AP。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。
在步骤702,通信装置确定PPDU中的NSTSMAX。该PPDU可以是在上行链路和下行链路单用户MIMO通信中的单用户PPDU,或者是在下行链路多用户MIMO通信中的多用户PPDU。
在步骤704,通信装置通过基于阈值和NSTSMAX确定NLTF来确立NLTF。已经参考图6A和图6B描述了确定NLTF的细节。
在步骤706,通信装置基于NLTF确定PLTF矩阵。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。在步骤708,基于PLTF矩阵、NLTF和NSTSMAX,通信装置生成LTF。然后,所生成的LTF连同PPDU中的其他字段将由通信装置的无线电发送器发送。
可以理解,上述步骤702、704、706和708可以由通信装置的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤702、704、706和708可以由通信装置的控制器、通信装置的传输信号处理器或通信装置的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图8示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的、在下行链路和上行链路单用户MIMO通信中的通信装置处的信道估计的流程图。在下行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为AP。
在步骤802,通信装置从所接收的PPDU中的信令信息字段中检索NSTSMAX(即,NSTS,total)。所接收的PPDU可以是单用户PPDU。如上所述,信令信息字段可以是单用户PPDU的SIG-A字段。
在步骤804,通信装置基于阈值和NSTSMAX来确定NLTF。已经参考图6A和图6B描述了确定NLTF的细节。
在步骤806,通信装置基于NLTF确定PLTF矩阵。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。基于PLTF矩阵、NLTF和NSTSMAX,在步骤808,通信装置使用所接收的PPDU的LTF来执行信道估计,用于单用户MIMO通信。
可以理解,上述步骤802、804、806和808可以由通信装置的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤802、804、806和808可以由通信装置的控制器、通信装置的接收器或通信装置的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图9示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的在下行链路多用户MIMO通信中的STA处的信道估计的流程图。
在步骤902,STA从接收自AP的PPDU中的信令信息字段中检索NLTF。该PPDU可以是多用户PPDU。如上所述,信令信息字段可以是多用户PPDU的SIG-A字段。
在步骤904,STA基于NLTF确定PLTF矩阵以用于随后的信道估计。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤906,STA由多用户PPDU中的另一个信令信息字段确定其自己的特定于用户的资源分配信息。该另一个信令信息字段可以是多用户PPDU的SIG-B字段。特定于用户的资源分配信息包括空时流的数量、起始流索引和分配的RU。
在步骤908,基于PLTF矩阵、NLTF及其自身的特定于用户的资源分配信息,STA使用所接收的PPDU的LTF来执行信道估计。
可以理解,上述步骤902、904、906和908可以由STA的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤902、904、906和908可以由STA的控制器、STA的接收器或STA的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图10示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的STA处的PPDU中的LTF生成的流程图。该流程图适合于利于基于触发的MIMO通信中的信道估计。
在步骤1002,STA从AP接收触发信息。该触发信息触发基于触发的MIMO通信。
在步骤1004,STA通过从触发信息中检索NLTF来确立NLTF。STA还从触发信息中检索其自己的特定于用户的资源分配信息。
如图10所示,触发信息中的NLTF由AP在步骤1001中确定。步骤1001包括两个子步骤1001a和1001b:
a.在步骤1001a中,AP确定PPDU中的NSTSMAX。
b.在步骤1001b中,AP通过基于阈值和NSTSMAX确定NLTF来确立NLTF。
在步骤1006,STA基于NLTF确定PLTF矩阵,用于随后的基于触发的PPDU生成。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤1008,STA基于PLTF矩阵、NLTF及其自己的特定于用户的资源分配信息来生成LTF。
然后,所生成的LTF连同PPDU中的其他字段将由STA的无线电发送器发送到AP,以在基于触发的MIMO通信中进行信道估计。
可以理解,上述步骤1002、1004、1006和1008可以由STA的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤1002、1004、1006和1008可以由STA的控制器、STA的传输信号生成器或STA的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图11示出了根据如图6A和图6B所示的第二实施例的在基于触发的MIMO通信中的AP处的信道估计的流程图。
在步骤1102,AP基于在步骤1001b中确定的NLTF来确定PLTF矩阵。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤1104,AP基于PLTF矩阵和针对每个用户的特定于用户的资源分配信息,使用所接收的PPDU的LTF针对基于触发的MIMO通信中的每个用户/STA执行信道估计。所接收的PPDU可以是基于触发的PPDU。特定于用户的资源分配信息包括分配的RU、空时流的数量和起始流索引。
可以理解,上述步骤1102和1104可以由AP的相同组件或不同组件执行。例如,上述步骤1102和1104可以由AP的控制器、AP的接收器或AP的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图12示出了根据如上所述的第三实施例(未示出)的通信装置处的PPDU中的LTF生成的流程图。该流程图适合于利于上行链路和下行链路单用户MIMO通信以及下行链路多用户MIMO通信中的信道估计。在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中,通信装置为AP。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。
在步骤1202,通信装置确定PPDU中的NSTSMAX。该PPDU可以是在上行链路和下行链路单用户MIMO通信中的单用户PPDU,或者是在下行链路多用户MIMO通信中的多用户PPDU。
在步骤1204,通信装置通过基于NSTSMAX和PPDU中的数据字段的持续时间确定NLTF来确立NLTF。已经关于本公开的第三实施例描述了确定NLTF的细节。
在步骤1206,通信装置基于NLTF确定PLTF矩阵。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤1208,基于PLTF矩阵、NLTF和NSTSMAX,通信装置生成LTF。然后,所生成的LTF连同PPDU中的其他字段将由通信装置的无线电发送器发送。
可以理解,上述步骤1202、1204、1206和1208可以由通信装置的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤1202、1204、1206和1208可以由通信装置的控制器、通信装置的传输信号生成器或通信装置的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图13示出了根据如上所述的第三实施例的在上行链路和下行链路单用户MIMO通信中的通信装置处的信道估计的流程图。在下行链路单用户MIMO通信中,通信装置为STA。在上行链路单用户MIMO通信中,通信装置为AP。
在步骤1302,通信装置从所接收的PPDU中的信令信息字段中检索NSTSMAX和NLTF。所接收的PPDU可以是单用户PPDU。如上所述,信令信息字段可以是单用户PPDU的SIG-A字段。
在步骤1304,通信装置基于NLTF确定PLTF矩阵。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤1306,通信装置基于PLTF矩阵、NLTF和NSTSMAX,针对下行链路或上行链路单用户MIMO通信,使用所接收的PPDU的LTF来执行信道估计。
可以理解,上述步骤1302、1304和1306可以由通信装置的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤1302、1304和1306可以由通信装置的控制器、通信装置的接收器或通信装置的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图14示出了根据第三实施例的在下行链路多用户MIMO通信中的STA处的信道估计的流程图。
步骤1402、1404、1406和1408与关于图9所述的步骤902、904、906和908相同。
图15示出了根据第三实施例的在STA处的PPDU中的LTF生成的流程图。该流程图适合于利于基于触发的MIMO通信中的信道估计。
在步骤1502,STA从AP接收触发信息。该触发信息触发基于触发的MIMO通信。
在步骤1504,STA从触发信息中检索NLTF及其自己的特定于用户的资源分配信息。
如图15所示,触发信息中的NLTF由AP在步骤1501中确定。步骤1501包括两个子步骤1501a和1501b:
a.在步骤1501a中,AP确定PPDU中的NSTSMAX。
b.在步骤1501b中,AP通过基于NSTSMAX和PPDU中的数据字段的持续时间确定NLTF来确立NLTF。
在步骤1506,STA基于NLTF确定PLTF矩阵以用于随后的LTF生成。PLTF矩阵可以基于NLTF从预定的PLTF矩阵中选择。
在步骤1508,STA基于PLTF矩阵、NLTF及其自己的特定于用户的资源分配信息来生成LTF。
然后,所生成的LTF连同PPDU中的其他字段将由STA的无线电发送器发送到AP,以在基于触发的MIMO通信中进行信道估计。
可以理解,上述步骤1502、1504、1506和1508可以由STA的相同组件或不同组件来执行。例如,上述步骤1502、1504、1506和1508可以由STA的控制器、STA的传输信号生成器或STA的任何其他被认为在实践中合适的组件来执行。
图16示出了根据第三实施例的在基于触发的MIMO通信中的AP处的信道估计的流程图。
步骤1602和1604与关于图11所述的步骤1102和1104相同。
图17示出了根据如上所述的各种实施例的单用户和多用户MIMO通信中的通信装置的另一示意性示例。该通信装置可以用作AP。
类似于图4所示的通信装置的示意性示例,图17的示意性示例中的通信装置1700包括至少一个无线电发送器1702、至少一个无线电接收器1704、多个天线1712(为简单起见,在图17中仅示出了一个天线)以及至少一个控制器1706,用于在软件和硬件辅助下执行其设计要执行的任务,包括控制与MIMO无线网络中一个或多个其他通信装置的通信。至少一个控制器1706可以控制至少一个传输信号生成器1708,用于生成要在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中通过无线电发送器1702发送给一个或多个其他通信装置的PPDU,以及控制至少一个接收信号处理器1710,用于处理在上行链路单用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中通过无线电接收器1704从一个或多个其他通信装置接收的PPDU。AP 1700的至少一个控制器1706还可用于控制携带用于基于触发的MIMO通信的触发信息的PPDU的生成。至少一个传输信号生成器1708和至少一个接收信号处理器1710可以是通信装置1700的独立模块,其与至少一个控制器1706通信以实现上述功能,如图17所示。替代地,至少一个传输信号生成器1708和至少一个接收信号处理器1710可以被包含在至少一个控制器1706中。对于本领域技术人员而言,这些功能模块的布置是灵活的,并且可以根据实际需要和/或要求而变化。可以在适当的电路板上和/或芯片组中提供数据处理、存储和其他相关的控制装置。在各种实施例中,至少一个无线电发送器1702、至少一个无线电接收器1704和至少一个天线1712可以由至少一个控制器1706控制。
AP 1700的至少一个控制器1706可以包括NLTF确定器1742、调度器1714和控制信息解析器1716。调度器1714可以被配置为生成针对下行链路多用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中的每个用户/STA的特定于用户的资源分配信息(例如,空时流的数量起始流索引和分配的RU)或针对下行链路单用户MIMO通信中的用户的特定于用户的资源分配信息(例如,空时流的数量)。NLTF确定器1742可以被配置为基于下行链路MIMO通信、基于触发的MIMO通信和下行链路单用户MIMO通信中的特定于用户的资源分配信息来确定用于生成PPDU中的LTF的NLTF。控制信息解析器1716可以被配置为与接收信号处理器1710协作来控制信道估计和数据解调。
至少一个传输信号生成器1708可以包括PLTF矩阵生成器1718、触发信息生成器1720、LTF生成器1722和PPDU生成器1724。PLTF矩阵生成器1718可以基于由NLTF生成器1742提供的NLTF来确定PLTF矩阵。LTF生成器1722可以基于PLTF矩阵生成器1718生成的PLTF矩阵、NLTF生成器1742提供的NLTF和调度器1714提供的特定于用户的资源分配信息来生成LTF。PPDU生成器1724可以根据由调度器1714提供的特定于用户的资源分配信息,利用由LTF生成器1722生成的LTF来生成PPDU。
至少一个接收信号处理器1710可以包括PLTF矩阵生成器1726、数据解调器和解码器1728、信道估计器1730以及控制解调器和解码器1732。控制解调器和解码器1732可以对通过无线电接收器1704接收的单用户PPDU或基于触发的PPDU的SIG-A字段进行解调和/或解码。在单用户PPDU的情况下,控制信息解析器1716由SIG-A字段确定NSTSMAX、NLTF和特定于用户的资源分配信息,并且在基于触发的PPDU的情况下,从调度器1714检索每个用户的NSTSMAX、NLTF和特定于用户的资源分配信息。PLTF矩阵生成器1726可以基于由控制信息解析器1716提供的NLTF来生成PLTF矩阵。信道估计器1730可以基于由控制信息解析器1716提供的NSTSMAX、NLTF和特定于用户的资源分配信息以及由PLTF矩阵生成器1726生成的PLTF矩阵,使用所接收的PPDU的LTF来执行信道估计。数据解调器和解码器1728然后可以基于控制信息解析器1716提供的特定于用户的资源分配信息和信道估计器1730提供的估计的MIMO信道来对所接收的PPDU的数据字段进行解调和/或解码。
图18示出了根据如上所述的各种实施例的单用户和多用户MIMO通信中的通信装置的另一示意性示例。该通信装置可以用作STA。
类似于图4和图17所示的通信装置的示意性示例,图18中的通信装置1800包括至少一个无线电发送器1802、至少一个无线电接收器1804、多个天线1812(为简单起见,在图18中仅示出了一个天线)以及至少一个控制器1806,用于在软件和硬件辅助下执行其设计要执行的任务,包括控制与MIMO无线网络中一个或多个其他通信装置的通信。至少一个控制器1806可以控制至少一个传输信号生成器1808以用于生成要在上行链路单用户MIMO通信和基于触发的MIMO通信中通过无线电发送器1802发送给一个或多个其他通信装置的PPDU,以及控制至少一个接收信号处理器1810,用于处理在下行链路单用户MIMO通信和下行链路多用户MIMO通信中通过无线电接收器1804从一个或多个其他通信装置接收的PPDU。至少一个传输信号生成器1808和至少一个接收信号处理器1810可以是通信装置1800的独立模块,其与至少一个控制器1806通信以实现上述功能,如图18所示。替代地,至少一个传输信号生成器1808和至少一个接收信号处理器1810可以被包含在至少一个控制器1806中。对于本领域技术人员而言,这些功能模块的布置是灵活的,并且可以根据实际需要和/或要求而变化。可以在适当的电路板上和/或芯片组中提供数据处理、存储和其他相关的控制装置。在各种实施例中,至少一个无线电发送器1802、至少一个无线电接收器1804和至少一个天线1812可以由至少一个控制器1806控制。
STA 1800的至少一个控制器1806可以包括NLTF确定器1812、调度器1814、控制信息解析器1816和触发信息解析器1822。调度器1814可以被配置为在上行链路单用户MIMO通信中针对用户生成特定于用户的资源分配信息(例如,空时流的数量)。NLTF确定器1842可以被配置为基于上行链路单用户MIMO通信中的特定于用户的资源分配信息来确定用于生成PPDU中的LTF的NLTF。控制信息解析器1816可以被配置为与接收信号处理器1810协作来控制信道估计和数据解调。触发信息解析器1822可以被配置为在控制信息解析器1816的帮助下从通过接收信号处理器1810和无线电接收器1804接收的触发信息中检索NLTF及其自己的特定于用户的资源分配信息。
至少一个传输信号生成器1808可以包括PLTF矩阵生成器1818、LTF生成器1820和PPDU生成器1824。PLTF矩阵生成器1818可以基于由上行链路单用户MIMO通信中的NLTF生成器1842或者基于触发的MIMO通信中的触发信息解析器1822提供的NLTF来确定PLTF矩阵。LTF生成器1820可以基于在上行链路单用户MIMO通信中由PLTF矩阵生成器1818生成的PLTF矩阵、由NLTF生成器1842提供的NLTF以及由调度器1814提供的特定于用户的资源分配信息或在基于触发的MIMO通信中由触发信息解析器1822提供的其自己的特定于用户的资源分配信息来生成LTF。PPDU生成器1824可根据在单用户MIMO通信中由调度器1814提供的特定于用户的资源分配信息或在基于触发的MIMO通信中由触发信息解析器1822提供的其自己的特定于用户的资源分配信息,利用由LTF生成器1820生成的LTF来生成PPDU。
至少一个接收信号处理器1810可以包括PLTF矩阵生成器1826、数据解调器和解码器1828、信道估计器1830以及控制解调器和解码器1832。控制解调器和解码器1832可以对通过无线电接收器1804接收的单用户PPDU的SIG-A字段或多用户PPDU的SIG-A字段和SIG-B字段两者进行解调和/或解码。控制信息解析器1816在单用户PPDU的情况下由SIG-A字段并且在多用户PPDU的情况下由SIG-A和SIG-B字段两者来确定NSTSMAX、NLTF及其自己的特定于用户的资源分配信息。PLTF矩阵生成器1826可以基于由控制信息解析器1816提供的NLTF来生成PLTF矩阵。信道估计器1830可以基于由控制信息解析器1816提供的NSTSMAX、NLTF和其自己的特定于用户的资源分配信息以及由PLTF矩阵生成器1826生成的PLTF矩阵,使用所接收的PPDU的LTF来执行信道估计。数据解调器和解码器1828然后可以基于控制信息解析器1816提供的其自己的特定于用户的资源分配信息和信道估计器1830提供的估计的MIMO信道来对所接收的PPDU的数据字段进行解调和/或解码。
如上所述,本公开的实施例提供了一种高级通信系统、通信方法和通信装置,其使得能够在具有极高吞吐量的MIMO WLAN网络中的单用户通信和多用户通信中进行信道估计,并且改进了MIMO WLAN网络中的物理层吞吐量。
本公开可以通过软件、硬件或与硬件协作的软件来实现。在上述每个实施例的描述中使用的每个功能块可以由诸如集成电路的LSI部分地或全部地实现,并且在每个实施例中描述的每个过程可以由相同的LSI或LSI的组合部分地或全部地控制。LSI可以单独地形成为芯片,或者可以形成一个芯片以包括部分或全部功能块。LSI可以包括耦合到其的数据输入和输出。根据集成度的差异,在此LSI可以被称为IC、系统LSI、超级LSI或超LSI。然而,实现集成电路的技术不限于LSI,并且可以通过使用专用电路、通用处理器或专用处理器来实现。另外,可以使用在制造LSI之后可以编程的FPGA(现场可编程门阵列)或其中可以重新配置设置在LSI内部的电路单元的连接和设置的可重新配置处理器。本公开可以被实现为数字处理或模拟处理。如果由于半导体技术或其他衍生技术的进步而导致未来的集成电路技术取代LSI,则可以使用未来的集成电路技术来集成功能块。也可以应用生物技术。
本公开可以通过具有通信功能的任何种类的装置、设备或系统来实现,其被称为通信装置。
_该通信装置可以包括收发器和处理/控制电路。收发器可以包括和/或用作接收器和发送器。作为发送器和接收器的收发器可以包括RF(射频)模块,该RF模块包括放大器、RF调制器/解调器等,以及一个或多个天线。
此类通信装置的一些非限制性示例包括电话(例如,蜂窝(移动)电话、智能电话)、平板电脑、个人计算机(PC)(例如,膝上型电脑、台式机、上网本)、相机(例如,数码相机/摄像机)、数字播放器(数字音频/视频播放器)、可穿戴设备(例如,可穿戴相机、智能手表、跟踪设备)、游戏机、数字书籍阅读器、远程健康/远程医疗(远程健康和医疗)设备以及提供通信功能的载具(例如,汽车、飞机、轮船)及其各种组合。
通信装置不限于便携式或移动式,并且还可以包括非便携式或固定的任何类型的装置、设备或系统,诸如智能家居设备(例如,家用电器、照明设备、智能仪表、控制面板)、自动售货机以及“物联网(IoT)”网络中的任何其他“物”。
通信可以包括通过例如蜂窝系统、无线LAN系统、卫星系统等以及它们的各种组合来交换数据。
通信装置可以包括诸如控制器或传感器的设备,该设备耦合至执行本公开中所述的通信功能的通信设备。例如,通信装置可以包括控制器或传感器,该控制器或传感器生成控制信号或数据信号,该控制信号或数据信号被执行该通信装置的通信功能的通信设备所使用。
该通信装置还可以包括诸如基站、接入点的基础设施,以及与诸如上述非限制性示例中的装置进行通信或控制这些装置的任何其他装置、设备或系统。
本领域技术人员将认识到,在不脱离如广泛描述的本公开的精神或范围的情况下,可以对如特定实施例中所示的本公开进行多种变化和/或修改。因此,本实施例在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (13)
1.一种通信装置,包括:
发送器,将物理层协议数据单元PPDU发送到多输入多输出MIMO无线网络中的一个或多个其他通信装置,所述PPDU包括利于所述一个或多个其他通信装置估计用于与所述通信装置进行相应通信的相应信道的长训练字段LTF;以及
控制器,确立用于生成所述PPDU中所述LTF的LTF符号的数量NLTF,其中所述NLTF取决于所述PPDU中每个资源单元RU的空时流的数量的最大值NSTSMAX。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述控制器,
当所述NSTSMAX为偶数时,将所述NLTF确立为等于所述PPDU中的所述NSTSMAX;以及
当所述NSTSMAX为非1的奇数时,将所述NLTF确立为等于1加所述PPDU中的所述NSTSMAX。
3.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述PPDU中的所述NSTSMAX大于8。
4.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述控制器,
当所述NSTSMAX为小于阈值的奇数时,将所述NLTF确立为等于1加所述PPDU中的所述NSTSMAX;以及
当所述NSTSMAX为等于或大于所述阈值的奇数时,将所述NLTF确立为等于所述PPDU中的所述NSTSMAX。
5.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述控制器,
根据所述NLTF与所述PPDU中的所述NSTSMAX之间的对应关系确立所述NLTF,
其中,如果所述PPDU采用单用户PPUD或多用户PPDU的格式,则所述NLTF与所述NSTSMAX之间的所述对应关系由所述通信装置确定,以及
其中,如果所述PPDU采用基于触发的PPDU的格式,则所述NLTF与所述NSTSMAX之间的所述对应关系由所述一个或多个其他通信装置确定。
6.根据权利要求5所述的通信装置,包括:传输信号生成器,
生成包括在所述LTF之前的信令信息字段的所述PPDU,所述信令信息字段包括指示所述NSTSMAX的第一信令和指示所述NSTSMAX与所述NLTF之间的所述对应关系的第二信令,
其中,所述PPDU采用单用户PPDU的格式。
7.根据权利要求5所述的通信装置,包括:传输信号生成器,生成包括在所述LTF之前的信令信息字段的所述PPDU,所述信令信息字段包括指示所述NLTF的信令,其中所述PPDU采用多用户PPDU的格式。
8.根据权利要求1所述的通信装置,其中,如果所述PPDU采用单用户PPDU或多用户PPDU的格式,则所述控制器确定所述PPDU中的所述NSTSMAX。
9.根据权利要求1所述的通信装置,包括:传输信号生成器,基于所述LTF符号和所述NLTF的矩阵(P矩阵)生成所述PPDU中的所述LTF,
其中,所述控制器基于所述NLTF生成所述P矩阵。
10.根据权利要求1所述的通信装置,其中,如果所述PPDU采用单用户PPDU的形式,则所述通信装置是接入点AP,并且所述一个或多个其他通信装置是站STA,反之亦然,
其中,当确立所述NLTF时,所述控制器确定所述NLTF。
11.根据权利要求1所述的通信装置,其中,如果所述PPDU采用多用户PPDU的形式,则所述通信装置是接入点(AP),并且所述一个或多个其他通信装置包括多于一个的站(STA),
其中,当确立所述NLTF时,所述控制器确定所述NLTF。
12.根据权利要求1所述的通信装置,其中,如果所述PPDU采用基于触发的PPDU的形式,则所述一个或多个其他通信装置是接入点(AP),并且所述通信装置是站(STA),
其中,当确立所述NLTF时,所述控制器从接收自所述一个或多个其他通信装置接收的触发信息中检索所述NLTF。
13.一种通信方法,包括:
在多输入多输出MIMO无线网络中将物理层协议数据单元(PPDU)从第一通信装置发送到一个或多个第二通信装置,所述PPDU包括利于所述一个或多个第二通信装置估计用于与所述第一通信装置进行相应通信的相应信道的长训练字段LTF;以及
通过所述第一通信装置确立用于生成所述PPDU中所述LTF的LTF符号的数量NLTF,其中所述NLTF取决于所述PPDU中每个资源单元RU的空时流的数量的最大值NSTSMAX。
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