RU2540854C2 - Схемы зондирующей обратной связи для беспроводных систем стандарта сверхвысокой пропускной способности - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к беспроводной связи, а более конкретно - к передаче зондирующей обратной связи в беспроводных системах стандарта сверхвысокой пропускной способности (VHT). Зондирующая обратная связь может передаваться из пользовательской станции (STA), при этом обратная связь может содержать определенное число матриц формирования диаграммы направленности и определенное число сингулярных значений беспроводного канала, ассоциированного с STA. Дополнительно зондирующая обратная связь может содержать бит для указания того, представляет ли эта обратная связь однопользовательскую (SU) обратную связь или многопользовательскую (MU) обратную связь. 5 н. и 30 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет предварительной заявки на патент (США), порядковый номер 61/380812, озаглавленной "SOUNDING FEEDBACK SCHEMES FOR VERY HIGH THROUGHPUT WIRELESS SYSTEMS", поданной 8 сентября 2010 года, права на которую принадлежат правообладателю данной заявки, и настоящим явно включенной в данный документ посредством ссылки.

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

Конкретные аспекты настоящего раскрытия изобретения, в общем, относятся к беспроводной связи, а более конкретно к способу для передачи зондирующей обратной связи в беспроводных системах стандарта сверхвысокой пропускной способности (VHT).

Уровень техники

Чтобы решить проблему растущих требований по ширине полосы, которые нужны для систем беспроводной связи, разрабатываются различные схемы, чтобы давать возможность нескольким пользовательским терминалам осуществлять связь с одной точкой доступа (AP) посредством совместного использования ресурсов канала, достигая при этом высоких пропускных способностей передачи данных. Технология со многими входами и многими выходами (MIMO) представляет один такой подход, который недавно появился в качестве популярной технологии для систем связи следующего поколения. MIMO-технология используется в нескольких появившихся стандартах беспроводной связи, таких как стандарт Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) 802.11. IEEE 802.11 обозначает набор стандартов радиоинтерфейса беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN), разрабатываемых комитетом по стандартам IEEE 802.11 для ближней связи (к примеру, на десятки-сотни метров).

MIMO-система использует несколько (N_T) передающих антенн и несколько (N_R) приемных антенн для передачи данных. MIMO-канал, сформированный посредством N_T передающих и N_R приемных антенн, может быть разложен на N_S независимых каналов, которые также упоминаются как пространственные каналы, где $$N_S\le \min \{N_T,N_R\}$$

. Каждый из N_S независимых каналов соответствует размерности. MIMO-система может обеспечивать повышенную производительность (к примеру, более высокую пропускную способность и/или большую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.

В беспроводных сетях с одной AP и несколькими пользовательскими станциями (STA) параллельные передачи могут осуществляться в нескольких каналах в различные STA в направлении как восходящей линии связи, так и нисходящей линии связи. Множество сложностей возникает в таких системах. Например, AP может передавать сигналы с использованием различных стандартов, таких как стандарты IEEE 802.11n/a/b/g или IEEE 802.11ac. STA приемного устройства может иметь возможность обнаруживать режим передачи сигнала на основе информации, включенной в преамбулу передаваемого пакета.

Многопользовательская MIMO-система (MU-MIMO) нисходящей линии связи на основе передачи с множественным доступом с пространственным разделением (SDMA) может одновременно обслуживать множество пространственно разделенных STA посредством применения формирования диаграммы направленности в антенной решетке AP. Комплексные весовые коэффициенты предварительного кодирования при передаче могут быть вычислены AP на основе информации состояния канала (CSI), принимаемой из каждой из поддерживаемых STA.

Поскольку канал между AP и STA из множества STA может изменяться во времени вследствие мобильности этой STA или вследствие возмущения режима, вызываемого посредством перемещения объектов в окружении STA, CSI, возможно, должна периодически обновляться, чтобы AP точно формировала диаграмму направленности для этой конкретной STA. Требуемая скорость обратной связи CSI для каждой STA может зависеть от времени когерентности канала между AP и этой STA. Недостаточная скорость обратной связи может оказывать негативное влияние на производительность вследствие неточного формирования диаграммы направленности. С другой стороны, избыточная скорость обратной связи может формировать минимальную дополнительную выгоду при потере ценного времени использования среды.

В сценарии, состоящем из нескольких пространственно разделенных пользователей, можно ожидать, что время канальной когерентности и, следовательно, надлежащая скорость обратной связи CSI варьируется пространственно согласно пользователям. Помимо этого, вследствие различных факторов, таких как изменение условий канала и мобильность пользователя, надлежащая скорость обратной связи CSI также может варьироваться во времени для каждого из пользователей. Например, некоторые STA (к примеру, телевизионный приемник стандарта высокой четкости (HDTV) или абонентская приставка) могут быть стационарными, тогда как другие (к примеру, карманные устройства) могут быть подвержены движению. Кроме того, поднабор STA может быть подвержен высокому доплеровскому сдвигу в результате эффекта флуоресцентного излучения. В завершение многолучевые распространения в некоторые STA могут иметь больший доплеровский сдвиг, чем в другие, поскольку различные рассеивающие объекты могут перемещаться на различных скоростях и влиять на различные поднаборы STA.

Следовательно, если одна скорость обратной связи CSI используется для всех поддерживаемых STA в беспроводной системе, производительность системы может снижаться вследствие неточного формирования диаграммы направленности для STA с недостаточными скоростями обратной связи и/или вследствие избыточного объема служебной информации по обратной связи для STA с излишне высокими скоростями обратной связи.

В традиционных схемах обратная связь CSI осуществляется на скорости, согласованной с пользователем в наихудших условиях с точки зрения мобильности или временного варьирования канала. Для SDMA-системы, состоящей из STA, испытывающих некоторый диапазон условий канала, одна скорость обратной связи CSI не является подходящей для всех STA. Адаптация к пользователю в наихудших условиях приводит к необязательным тратам ресурсов канала за счет того, что STA с относительно статическими условиями канала вынуждено передавать по обратной связи CSI на скорости, идентичной скорости в высокодинамическом канале.

Например, в случае канала управления скоростью передачи данных в высокоскоростной системе обмена пакетными данными (EV-DO) (DRC) информация "состояния канала" отражает отношение "сигнал-к-помехам-и-шуму" (SINR) принимаемого пилотного сигнала и передается STA, чтобы упрощать выбор скорости для следующей передачи. Эта информация обновляется на фиксированной скорости для всех пользователей, предположительно на скорости, достаточной для того, чтобы отслеживать варьирования в канале, ассоциированные с ожидаемыми случаями мобильности по принципу наихудшего случая. Эта скорость обратной связи по состоянию канала может быть излишне высокой для статических пользователей. В этом случае, тем не менее, DRC спроектирован с возможностью предоставлять минимальный объем служебной информации. Поскольку CSI в SDMA-системе используется для того, чтобы поддерживать комплексное формирование диаграммы направленности в AP, может быть нецелесообразным сжимать или упрощать эту обратную связь до степени, достижимой в EV-DO-схеме.

В качестве другого примера для стандарта 802.11n Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), поддерживающего формирование диаграммы направленности в режиме передачи, скорость, на которой передается CSI, не указывается, и это считается сложностью реализации. Напротив, вследствие потенциально высокого объема служебной информации обратной связи CSI для нескольких SDMA-пользователей в стандарте сверхвысокой пропускной способности (VHT) IEEE 802.11ac и вследствие потенциального злоупотребления таким механизмом обратной связи CSI со стороны неконтролируемых STA может быть желательным указывать протоколы для обратной связи CSI в описании стандарта.

Раскрытие изобретения

Конкретные аспекты настоящего раскрытия изобретения представляют способ для беспроводной связи. Способ, в общем, включает в себя формирование в устройстве унифицированной структуры для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством, и передачу зондирующей обратной связи по каналу.

Конкретные аспекты настоящего раскрытия представляют устройство для беспроводной связи. Устройство, в общем, включает в себя средство для формирования унифицированной структуры для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством, и средство для передачи зондирующей обратной связи по каналу.

Конкретные аспекты настоящего раскрытия представляют устройство для беспроводной связи. Устройство, в общем, включает в себя схему, выполненную с возможностью формировать унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством, и передающее устройство, выполненное с возможностью передавать зондирующую обратную связь по каналу.

Конкретные аспекты настоящего раскрытия представляют машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые инструкции для беспроводной связи. Исполняемые инструкции, в общем, включают в себя инструкции для формирования в устройстве унифицированной структуры для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством, и передачи зондирующей обратной связи по каналу.

Конкретные аспекты представляют терминал доступа. Терминал доступа, в общем, включает в себя, по меньшей мере, одну антенну, схему, выполненную с возможностью формировать унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с терминалом доступа, и передающее устройство, выполненное с возможностью передавать, по меньшей мере, через одну антенну зондирующую обратную связь по каналу.

Краткое описание чертежей

Вышеизложенные признаки настоящего раскрытия изобретения могут быть поняты в подробностях на основании описания осуществления изобретения, сущность которого вкратце приведена выше, со ссылкой на аспекты, некоторые из которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Тем не менее, следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только конкретные примерные аспекты раскрытия настоящего изобретения и, следовательно, не должны считаться ограничением его объема, а описание может допускать и другие, в равной мере эффективные аспекты.

Фиг.1 иллюстрирует сеть беспроводной связи в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.2 иллюстрирует блок-схему примерной точки доступа и пользовательских терминалов в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.3 иллюстрирует блок-схему примерного беспроводного устройства в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.4 иллюстрирует примерные несущие, для которых передается зондирующая обратная связь для ширины полосы канала в 20 МГц и 40 МГц в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.5 иллюстрирует примерные несущие, для которых передается зондирующая обратная связь для ширины полосы канала в 80/160 МГц в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.6 иллюстрирует другие примерные несущие, для которых передается зондирующая обратная связь для ширины полосы канала в 20 МГц в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.7 иллюстрирует примерные несущие, для которых передается зондирующая обратная связь для ширины полосы канала в 40 МГц в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.8 иллюстрирует примерные несущие, для которых передается зондирующая обратная связь для ширины полосы канала в 80/160 МГц в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.9 иллюстрирует примерные операции для передачи зондирующей обратной связи из пользовательской станции (STA) в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия.

Фиг.9A иллюстрирует примерные компоненты, допускающие выполнение операций по фиг.9.

Осуществление изобретения

Далее подробно описываются различные аспекты изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Это раскрытие сущности, тем не менее, может осуществляться во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное какой-либо конкретной структурой или функцией, представленной в этом раскрытии сущности. Наоборот, эти аспекты предоставляются таким образом, что это раскрытие сущности является всеобъемлющим и завершенным и полностью передает объем изобретения для специалистов в данной области техники. На основе идей в данном документе специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что объем изобретения имеет намерение охватывать любой аспект изобретения, раскрытый в данном документе, реализованный независимо или комбинированный с любым другим аспектом изобретения. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть осуществлен на практике с помощью любого числа аспектов, изложенных в данном документе. Помимо этого объем изобретения имеет намерение охватывать такое устройство или способ, которые осуществляются на практике с использованием другой структуры, функциональности либо структуры и функциональности в дополнение или помимо различных аспектов изобретения, изложенных в данном документе. Следует понимать, что любой аспект изобретения, раскрытый в данном документе, может относиться к вариантам осуществления в одном или более пунктах формулы изобретения.

Слово "примерный" используется в данном документе для того, чтобы обозначать "служащий в качестве примера, отдельного случая или иллюстрации". Любой аспект, описанный в данном документе как "примерный", не обязательно должен быть истолкован как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими аспектами.

Хотя конкретные аспекты описаны в данном документе, множество изменений и перестановок этих аспектов попадают в пределы объема изобретения. Хотя упоминаются некоторые выгоды и преимущества предпочтительных аспектов, объем изобретения не имеет намерения быть ограниченным конкретными выгодами, вариантами использования или целями. Наоборот, аспекты изобретения имеют намерение широкого применения к различным беспроводным технологиям, конфигурациям систем, сетям и протоколам передачи, некоторые из которых проиллюстрированы в качестве примера на чертежах и в последующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание и чертежи являются просто иллюстративными, а не ограничивающими раскрытие сущности изобретения, при этом объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Примерная система беспроводной связи

Технологии, описанные в данном документе, могут использоваться для различных систем широкополосной беспроводной связи, в том числе систем связи, которые основаны на передаче с одной несущей. Аспекты, раскрытые в данном документе, могут быть, например, преимущественными для систем с использованием сверхширокополосных (UWB) сигналов, включающих в себя сигналы миллиметрового диапазона. Тем не менее, настоящее раскрытие сущности не ограничивается такими системами, поскольку другие кодированные сигналы могут извлекать выгоду из аналогичных преимуществ.

Идеи в данном документе могут быть включены (к примеру, реализованы в рамках или выполнены посредством) во множество проводных или беспроводных устройств (к примеру, узлов). В некоторых аспектах узел содержит беспроводной узел. Такой беспроводной узел может предоставлять, например, возможности подключения к сети (к примеру, к глобальной вычислительной сети, такой как Интернет или сотовая сеть) через линию проводной или беспроводной связи. В некоторых аспектах беспроводной узел, реализованный в соответствии с идеями в данном документе, может содержать точку доступа или терминал доступа.

Точка доступа (AP) может содержать, быть реализована или известна как узел B, контроллер радиосети (RNC), усовершенствованный узел B, контроллер базовой станции (BSC), базовая приемопередающая станция (BTS), базовая станция (BS), функция приемопередающего устройства (TF), радиомаршрутизатор, радиоприемопередающее устройство, базовый набор служб (BSS), расширенный набор служб (ESS), базовая радиостанция (RBS) или некоторый другой термин. В некоторых реализациях точка доступа может содержать киоск абонентской приставки, мультимедийный центр или любое другое подходящее устройство, которое выполнено с возможностью осуществлять связь через беспроводную или проводную среду.

Терминал доступа (AT) может содержать, быть реализован или известен как терминал доступа, абонентская станция, абонентский модуль, мобильная станция, удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал, пользовательский агент, пользовательское устройство, абонентское устройство, пользовательская станция или некоторый другой термин. В некоторых реализациях терминал доступа может содержать сотовый телефон, беспроводной телефон, телефон по протоколу инициирования сеанса (SIP), станцию беспроводного абонентского доступа (WLL), персональное цифровое устройство (PDA), карманное устройство с поддержкой беспроводных соединений, станцию (STA) или некоторое другое надлежащее устройство обработки, подключенное к беспроводному модему. Соответственно, один или более рассматриваемых в данном документе аспектов могут быть включены в телефон (к примеру, сотовый телефон или смартфон), компьютер (к примеру, переносной компьютер), портативное устройство связи, портативное вычислительное устройство (к примеру, персональное цифровое устройство), планшетный компьютер, электронное бытовое устройство (к примеру, музыкальное или видеоустройство либо спутниковое радиоустройство), телевизионный дисплей, портативную переворачиваемую камеру, видеокамеру системы безопасности, цифровое записывающее видеоустройство (DVR), устройство на основе глобальной системы позиционирования или любое другое надлежащее устройство, которое выполнено с возможностью осуществлять связь через беспроводную или проводную среду.

Фиг.1 иллюстрирует MIMO-систему 100 с множественным доступом с точками доступа и пользовательскими терминалами. Для простоты только одна точка 110 доступа показана на фиг.1. Точка доступа (AP) представляет собой, как правило, стационарную станцию, которая обменивается данными с пользовательскими терминалами, и также может упоминаться как базовая станция или с помощью какого-либо другого термина. Пользовательский терминал может быть стационарным или мобильным и также может упоминаться как мобильная станция, станция (STA), клиент беспроводное устройство или с помощью какого-либо другого термина. Пользовательский терминал может быть беспроводным устройством, таким как сотовый телефон, персональное цифровое устройство (PDA), карманное устройство, беспроводной модем, переносной компьютер, персональный компьютер и т.д.

Точка 110 доступа может осуществлять связь с одним или более пользовательских терминалов 120 в любой данный момент по нисходящей или восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (т.е. прямая линия связи) - это линия связи от точки доступа к пользовательским терминалам, а восходящая линия связи (т.е. обратная линия связи) - это линия связи от пользовательских терминалов к точке доступа. Пользовательский терминал также может осуществлять связь в одноранговом режиме с другим пользовательским терминалом. Системный контроллер 130 подсоединяется и обеспечивает координацию и управление точками доступа.

Система 100 использует несколько передающих и несколько приемных антенн для передачи данных по нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Точка доступа 110 оснащена N_ap антеннами и представляет множество входов (MI) для передачи данных по нисходящей линии связи и множество выходов (MO) для передачи данных по восходящей линии связи. Набор N_u выбранных пользовательских терминалов 120 вместе представляет множество выходов для передачи данных по нисходящей линии связи и множество входов для передачи данных по восходящей линии связи. В определенных случаях может быть желательным иметь N_ap $$\ge$$

N_u $$\ge$$

1, если потоки символов данных для N_u пользовательских терминалов не мультиплексируются по коду, частоте или времени посредством некоторого средства. N_u может быть больше N_ap, если потоки символов данных могут быть мультиплексированы с помощью различных кодовых каналов в CDMA, непересекающихся наборов поддиапазонов в OFDM и т.п. Каждый выбранный пользовательский терминал передает конкретные для пользователей данные и/или принимает конкретные для пользователей данные из точки доступа. В общем, каждый выбранный пользовательский терминал может содержать одну или несколько антенн (т.е. N_ut≥1). N_u выбранных пользовательских терминалов могут иметь одинаковое или различное число антенн.

MIMO-система 100 может быть системой с дуплексом с временным разделением (TDD) или системой с дуплексом с частотным разделением (FDD). Для TDD-системы нисходящая и восходящая линия связи совместно используют одну полосу частот. Для FDD-системы нисходящая и восходящая линия связи используют различные полосы частот. MIMO-система 100 также может использовать одну несущую или несколько несущих для передачи. Каждый пользовательский терминал может содержать одну антенну (например, чтобы сокращать затраты) или несколько антенн (например, если допустимы дополнительные затраты). MIMO-система 100 может представлять высокоскоростную беспроводную локальную вычислительную сеть (WLAN), работающую в полосе частот в 60 ГГц.

Фиг.2 показывает блок-схему точки 110 доступа и двух пользовательских терминалов 120m и 120x в MIMO-системе 100. Точка 110 доступа оснащена N_ap антеннами 224a-224ap. Пользовательский терминал 120m содержит N_ut,m антенн 252ma-252mu, а пользовательский терминал 120x содержит N_ut,x антенн 252xa-252xu. Точка 110 доступа является передающим объектом для нисходящей линии связи и приемным объектом для восходящей линии связи. Каждый пользовательский терминал 120 является передающим объектом для восходящей линии связи и приемным объектом для нисходящей линии связи. При использовании в данном документе "передающий объект" представляет собой независимо управляемое устройство или устройство, допускающее передачу данных через частотный канал, а "принимающий объект" представляет собой независимо управляемое устройство или устройство, допускающее прием данных через частотный канал. В последующем описании подстрочный индекс "dn" обозначает нисходящую линию связи, подстрочный индекс "up" обозначает восходящую линию связи, N_up пользовательских терминалов выбираются для одновременной передачи по восходящей линии связи, N_dn пользовательских терминалов выбираются для одновременной передачи нисходящей линии связи, N_up может быть равно или не равно N_dn, и N_up и N_dn могут быть статическими значениями или могут изменяться для каждого интервала диспетчеризации. Управление диаграммой направленности или некоторая другая технология пространственной обработки может быть использована в точке доступа и пользовательском терминале.

В восходящей линии связи для каждого пользовательского терминала 120, выбранного для передачи по восходящей линии связи, процессор 288 TX-данных принимает данные трафика из источника 286 данных и управляющие данные из контроллера 280. Процессор 288 TX-данных обрабатывает (к примеру, кодирует, перемежает и модулирует) данные {d_up,m} трафика для пользовательского терминала на основе схем кодирования и модуляции, ассоциированных со скоростью, выбранной для пользовательского терминала, и предоставляет поток символов {s_up,m} данных. Пространственный TX-процессор 290 выполняет пространственную обработку для потока {s_up,m} символов данных и предоставляет N_ut,m потоков передаваемых символов для N_ut,m антенн. Каждое передающее устройство (TMTR) 254 принимает и обрабатывает (к примеру, преобразует в аналоговую форму, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) соответствующий поток передаваемых символов для того, чтобы формировать сигнал восходящей линии связи. N_ut,m передающих устройств 254 предоставляют N_ut,m сигналов восходящей линии связи для передачи из N_ut,m антенн 252 в точку 110 доступа.

N_up пользовательских терминалов могут планироваться для одновременной передачи по восходящей линии связи. Каждый из этих пользовательских терминалов выполняет пространственную обработку потока символов данных и передает набор потоков передаваемых символов по восходящей линии связи в точку доступа.

В точке 110 доступа N_ap антенн 224a-224ap принимают сигналы восходящей линии связи из всех N_up пользовательских терминалов, передающих по восходящей линии связи. Каждая антенна 224 предоставляет принимаемый сигнал в соответствующий модуль 222 приемного устройства (RCVR). Каждый модуль 222 приемного устройства выполняет обработку, комплементарную обработке, выполняемой модулем 254 передающего устройства, и предоставляет поток принимаемых символов. Принимающий пространственный процессор 240 выполняет пространственную обработку приемного устройства с помощью N_ap потоков принимаемых символов из N_ap модулей 222 приемных устройств и предоставляет N_up восстановленных потоков символов данных восходящей линии связи. Пространственная обработка приемного устройства выполняется в соответствии с инверсией канальной корреляционной матрицы (CCMI), минимальной среднеквадратической ошибкой (MMSE), последовательным подавлением помех (SIC) или некоторой другой технологией. Каждый восстановленный поток {s_up,m} символов данных восходящей линии связи {s_up,m} является оценкой потока {s_up,m} символов данных, передаваемого соответствующим пользовательским терминалом. Процессор 242 RX-данных обрабатывает (к примеру, демодулирует, обратно перемежает и декодирует) каждый восстановленный поток {s_up,m} символов данных восходящей линии связи в соответствии со скоростью, используемой для этого потока, чтобы получать декодированные данные. Декодированные данные для каждого пользовательского терминала могут быть предоставлены в приемник 244 данных для хранения и/или в контроллер 230 для дополнительной обработки.

В нисходящей линии связи в точке 110 доступа процессор 210 TX-данных принимает данные трафика из источника 208 данных для N_dn пользовательских терминалов, назначенных для передачи нисходящей линии связи, управляющие данные из контроллера 230 и, возможно, другие данные из планировщика 234. Различные типы данных могут быть отправлены по различным транспортным каналам. Процессор 210 TX-данных обрабатывает (к примеру, кодирует, перемежает и модулирует) данные трафика для каждого пользовательского терминала на основе скорости, выбранной для этого пользовательского терминала. Процессор 210 TX-данных предоставляет N_dn потоков символов данных нисходящей лини связи для N_dn пользовательских терминалов. Пространственный TX-процессор 220 выполняет пространственную обработку для N_dn потоков символов данных нисходящей линии связи и предоставляет N_ap потоков передаваемых символов для N_ap антенн. Каждый модуль 222 передающего устройства (TMTR) принимает и обрабатывает соответствующий поток передаваемых символов, чтобы формировать сигнал нисходящей линии связи. N_ap модулей 222 передающих устройств предоставляют N_ap сигналов нисходящей линии связи для передачи из N_ap антенн 224 в пользовательские терминалы.

В каждом пользовательском терминале 120 N_ut,m антенн 252 принимают N_ap сигналов нисходящей линии связи из точки 110 доступа. Каждый модуль 254 приемного устройства (RCVR) обрабатывает принимаемый сигнал из ассоциированной антенны 252 и предоставляет поток принимаемых символов. Пространственный RX-процессор 260 выполняет пространственную обработку приемного устройства для N_ut,m потоков принимаемых символов из N_ut,m модулей 254 приемных устройств и предоставляет восстановленный поток {s_dn,m} символов данных нисходящей линии связи для пользовательского терминала. Пространственная обработка приемного устройства выполняется в соответствии с CCMI, MMSE или какой-либо другой технологией. Процессор 270 RX-данных обрабатывает (к примеру, демодулирует, обратно перемежает и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи для того, чтобы получать декодированные данные для пользовательского терминала.

В каждом пользовательском терминале 120 N_ut,m антенн 252 принимают N_ap сигналов нисходящей линии связи из точки 110 доступа. Каждый модуль 254 приемного устройства (RCVR) обрабатывает принимаемый сигнал из ассоциированной антенны 252 и предоставляет поток принимаемых символов. Пространственный RX-процессор 260 выполняет пространственную обработку приемного устройства для N_ut,m потоков принимаемых символов из N_ut,m модулей 254 приемных устройств и предоставляет восстановленный поток {s_dn,m} символов данных нисходящей линии связи для пользовательского терминала. Пространственная обработка приемного устройства выполняется в соответствии с CCMI, MMSE или какой-либо другой технологией. Процессор 270 RX-данных обрабатывает (к примеру, демодулирует, обратно перемежает и декодирует) восстановленный поток символов данных нисходящей линии связи для того, чтобы получать декодированные данные для пользовательского терминала.

Согласно конкретным аспектам настоящего раскрытия, может поддерживаться унифицированный механизм зондирующей обратной связи для стандарта беспроводной связи на основе сверхвысокой пропускной способности (VHT) IEEE 802.11ac. Этот механизм может работать эффективно для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) обратной связи. Механизм, предлагаемый в настоящем раскрытии сущности, может приводить к одному конечному автомату приемного устройства, одному обмену зондирующими кадрами, одной передаче пакета без данных (NDP) из точки доступа (например, точки 110 доступа), запрашивающей зондирующую обратную связь (например, из пользовательского терминала(ов) 120), и унифицированной структуре обратной связи.

Фиг.3 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве 302, которое может использоваться в рамках системы 100. Беспроводное устройство 302 является примером устройства, которое может быть выполнено с возможностью осуществлять различные способы, описанные в данном документе. Беспроводное устройство 302 может быть точкой 110 доступа или пользовательским терминалом 120.

Беспроводное устройство 302 может включать в себя процессор 304, который управляет работой беспроводного устройства 302. Процессор 304 также может упоминаться как центральный процессор (CPU). Запоминающее устройство 306, которое может включать в себя постоянное запоминающее устройство (ROM) и оперативное запоминающее устройство (RAM), предоставляет инструкции и данные в процессор 304. Часть запоминающего устройства 306 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Процессор 304 типично выполняет логические и арифметические операции на основе программных инструкций, сохраненных в запоминающем устройстве 306. Инструкции в запоминающем устройстве 306 могут быть выполняться для того, чтобы осуществлять способы, описанные в данном документе.

Беспроводное устройство 302 также может включать в себя корпус 308, который может включать в себя передающее устройство 310 и приемное устройство 312, чтобы давать возможность передачи и приема данных между беспроводным устройством 302 и удаленным местоположением. Передающее устройство 310 и приемное устройство 312 могут быть комбинированы в приемопередающее устройство 314. Множество передающих антенн 316 могут прикрепляться к корпусу 308 и электрически соединяться с приемопередающим устройством 314. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя (не показаны) несколько передающих устройств, несколько приемных устройств и несколько приемопередающих устройств.

Беспроводное устройство 302 также может включать в себя детектор 318 сигналов, который может использоваться для того, чтобы обнаруживать и количественно определять уровень сигналов, принимаемых приемо-передающим устройством 314. Детектор 318 сигналов может обнаруживать такие сигналы, как полная энергия, энергия в расчете на поднесущую в расчете на символ, спектральная плотность мощности и другие сигналы. Беспроводное устройство 302 также может включать в себя процессор 320 цифровых сигналов (DSP) для использования в обработке сигналов.

Различные компоненты беспроводного устройства 302 могут соединяться посредством системы 322 шин, которая может включать в себя шину питания, шину управляющих сигналов и шину сигналов состояния в дополнение к шине данных.

Конкретные аспекты настоящего раскрытия поддерживают унифицированный механизм зондирующей обратной связи для VHT-систем беспроводной связи, которые могут работать эффективно для обратной SU- и MU-связи. Настоящее раскрытие сущности предлагает механизм, который может приводить к одному конечному автомату приемного устройства, одному обмену зондирующими кадрами, одной передаче NDP из точки доступа (например, из беспроводного устройства 302), запрашивающей зондирующую обратную связь (т.е. из пользовательского терминала, такого как беспроводное устройство 302), и унифицированной структуре обратной связи.

Передача зондирующей обратной связи для VHT-систем

Конкретные аспекты настоящего раскрытия поддерживают передачу зондирующей обратной связи из пользовательской станции (STA) в системе беспроводной локальной вычислительной сети (LAN), при этом обратная связь может содержать определенное число матриц формирования диаграммы направленности и определенное число сингулярных значений беспроводного канала, ассоциированного с STA. Дополнительно зондирующая обратная связь может содержать бит для указания того, соответствует эта обратная связь обратной SU-связи или обратной MU-связи.

Возвращаемые матрицы формирования диаграммы направленности могут содержать один или более столбцов матрицы V (т.е. матрицы собственных векторов), при этом матрица V может быть основана на разложении по сингулярным значениям (SVD) матрицы, представляющей беспроводной канал. В одном аспекте настоящего раскрытия матрица V может содержать матрицу правых собственных векторов беспроводного канала. В аспекте матрицы формирования диаграммы направленности могут быть дискретизированы каждые N_g тонов (N_g≥1) и, возможно, могут включать в себя тоны близко к защитной полосе частот и DC-тонам при том, что могут исключаться некоторые выбранные тоны, к примеру пилотные тоны. Различные числа тонов могут рассматриваться для различных ширин полосы канала, таких как ширина полосы канала в 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц и 160 МГц.

В одном аспекте настоящего раскрытия параметр N_g может быть выбран согласно частотной избирательности канала. Матрицы формирования диаграммы направленности, дискретизированные каждые N_g тонов (N_g≥1), могут быть сглажены по частоте до передачи обратной связи.

Сингулярные значения (собственные значения), передаваемые в зондирующей обратной связи, могут содержать поднабор диагональных записей матрицы собственных значений беспроводного канала. Эти сингулярные значения могут быть дискретизированы каждые N_v тонов, где N_v≥N_g. В одном аспекте настоящего раскрытия параметр N_v может быть выбран согласно частотной избирательности канала.

Для конкретных аспектов настоящего раскрытия матрицы формирования диаграммы направленности зондирующей обратной связи могут быть переданы сжатым способом с использованием углов $$\psi$$

и $$\phi$$

вращений Гивенса (перечень углов является идентичным с перечнем, используемым в технических требованиях IEEE 802.11n). Битовая ширина углов может изменяться в зависимости от того, является зондирующая обратная связь обратной MU-связью или обратной SU-связью. В одном аспекте настоящего раскрытия в случае обратной MU-MIMO-связи 5 битов разрешения могут использоваться для угла $$\psi$$

и 7 битов для угла $$\phi$$

. В другом аспекте, в случае обратной MU-MIMO-связи 6 битов разрешения могут использоваться для угла $$\psi$$

и 8 битов для угла $$\phi$$

. В еще одном аспекте, в случае обратной MU-MIMO-связи 7 битов разрешения могут использоваться для угла $$\psi$$

и 9 битов для угла $$\phi$$

.

STA, допускающая прием MU-MIMO-передачи нисходящей линии связи, возможно, должна включать в себя зондирующую обратную связь, сингулярные значения и дополнительную информацию, такую как минимальный ранг для обратной связи матрицы V, отношение "сигнал - шум" (SNR) в расчете на тон и т.д. С другой стороны, STA, не допускающая прием MU-MIMO-передач по нисходящей линии связи, может иметь возможность заполнять нуль в некоторые из этих дополнительных полей зондирующей обратной связи (например, в поля, ассоциированные с сингулярными значениями, с рангом матрицы V, с информацией относительно SNR в расчете на тон и т.д.).

Для конкретных аспектов настоящего раскрытия тоны, по которым матрица V передается в качестве части зондирующей обратной связи, могут содержать индексы тонов для ширины полосы канала в 20 МГц, 40 Гц и 80/160 МГц, как приведено на фиг.4-8. Параметр N_s на фиг.4-8 обозначает число тонов, по которым может быть передана зондирующая обратная связь.

В одном аспекте настоящего раскрытия матрицы формирования диаграммы направленности, передаваемые в зондирующей обратной связи, могут содержать один или более столбцов матрицы V, могут быть дискретизированы каждые N_g тонов (N_g≥1). Дополнительно матрицы формирования диаграммы направленности могут содержать один или более столбцов матрицы V, по меньшей мере, в одном из нескольких тонов рядом с границей полосы частот или нескольких тонов рядом с DC. Это проиллюстрировано на фиг.6-8.

Фиг.9 иллюстрирует примерные операции 900 для передачи зондирующей обратной связи из пользовательской станции (STA) (например, терминала доступа) в соответствии с конкретными аспектами настоящего раскрытия. На этапе 902, STA может формировать унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, при этом зондирующая обратная связь может содержать, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с STA. На этапе 904 STA может передавать зондирующую обратную связь по каналу. Одна или более матриц формирования диаграммы направленности могут быть использованы в точке доступа, которая принимает зондирующую обратную связь, для формирования диаграммы направленности передач по нисходящей линии связи. В аспекте настоящего раскрытия одно или более сингулярных значений могут быть переданы через отношение "сигнал - шум" (SNR) в расчете на пространственно-временной поток.

Различные операции способов, описанных выше, могут выполняться любыми подходящими средствами, допускающими выполнение соответствующих функций. Средства могут включать в себя различные аппаратные и/или программные компоненты и/или модули, включающие в себя, но не только, специализированную интегральную схему (ASIC) или процессор. В общем, в случаях операций, проиллюстрированных на чертежах, эти операции могут иметь соответствующие эквивалентные компоненты "средство плюс функция" с аналогичной нумерацией. Например, операции 900, проиллюстрированные на фиг.9, соответствуют компонентам 900A, проиллюстрированным на фиг.9A.

Например, средство для формирования может содержать специализированную интегральную схему, например процессор 288 TX-данных по фиг.2 пользовательского терминала 120 или процессор 304 по фиг.3 беспроводного устройства 302. Средство для передачи может содержать передающее устройство, например передающее устройство 254 по фиг.2 пользовательского терминала 120 или передающее устройство 310 по фиг.3 беспроводного устройства 302. Средство для включения может содержать специализированную интегральную схему, например процессор 288 TX-данных или процессор 304. Средство для заполнения может содержать специализированную интегральную схему, например процессор 288 TX-данных или процессор 304. Средство для сглаживания может содержать специализированную интегральную схему, например, процессор 288 TX-данных или процессор 304.

При использовании в данном документе термин "определение" охватывает широкий спектр действий. Например, "определение" может включать в себя расчет, вычисление, обработку, извлечение, получение сведений, поиск (к примеру, поиск в таблице, базе данных или другой структуре данных), обнаружение и т.п. "Определение" также может включать в себя прием (к примеру, прием информации), осуществление доступа (к примеру, осуществление доступа к данным в запоминающем устройстве) и т.п. "Определение" также может включать в себя разрешение, отбор, выбор, установление и т.п.

При использовании в данном документе фраза, означающая "по меньшей мере, один из" списка элементов, означает любую комбинацию этих элементов, включающих в себя одиночные элементы. В качестве примера "по меньшей мере, одно из: a, b или c" имеет намерение охватывать: a, b, c, a-b, a-c, b-c и abc.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства (PLD), дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов либо любой комбинации вышеозначенного, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но в альтернативном варианте процессором может быть любой доступный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может быть реализован как комбинация вычислительных устройств, к примеру комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с ядром DSP либо любая другая подобная конфигурация.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с настоящим раскрытием, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, приводимом в исполнение процессором, либо в комбинации вышеозначенного. Программный модуль может постоянно размещаться в любой форме носителя хранения данных, которая известна в данной области техники. Некоторые примеры носителей хранения данных, которые могут использоваться, включают в себя оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), флэш-память, запоминающее устройство типа EPROM, запоминающее устройство типа EEPROM, регистры, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM и т.д. Программный модуль может содержать одну инструкцию или множество инструкций и может быть распределен по нескольким различным сегментам кода, по различным программам и по нескольким носителям хранения данных. Носитель хранения данных может быть соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель хранения данных. В альтернативном варианте носитель хранения данных может быть встроен в процессор.

Способы, раскрытые в данном документе, содержат один или более этапов или действий для осуществления описанного способа. Этапы и/или действия способа могут меняться местами без отступления от объема формулы изобретения. Другими словами, если не указывается конкретный порядок этапов или действий, порядок и/или использование конкретных этапов и/или действий может модифицироваться без отступления от объема формулы изобретения.

Описанные функции могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении, микропрограммном обеспечении или в любой комбинации вышеозначенного. Если реализованы в аппаратных средствах, примерная аппаратная конфигурация может содержать систему обработки в беспроводном узле. Система обработки может быть реализована с шинной архитектурой. Шина может включать в себя любое число соединительных шин и мостов в зависимости от конкретного варианта применения системы обработки и общих проектных ограничений. Шина может соединять различные схемы, включающие в себя процессор, машиночитаемые носители и шинный интерфейс. Шинный интерфейс может быть использован для того, чтобы соединять сетевой адаптер, в числе прочего, с системой обработки через шину. Сетевой адаптер может быть использован для того, чтобы реализовывать функции обработки сигналов PHY-уровня. В случае пользовательского терминала 120 (см. фиг.1) пользовательский интерфейс (к примеру, клавишная панель, дисплей, мышь, джойстик и т.д.) также может соединяться с шиной. Шина также может связывать различные другие схемы, такие как источники синхронизирующего сигнала, периферийные устройства, стабилизаторы напряжения, схемы управления питанием и т.п., которые известны в данной области техники, и, следовательно, не описываются дальше.

Процессор может отвечать за управление шиной и общую обработку, включающую в себя выполнение программного обеспечения, сохраненного на машиночитаемых носителях. Процессор может быть реализован с помощью одного или более процессоров специального назначения и/или общего назначения. Примеры включают в себя микропроцессоры, микроконтроллеры, DSP-процессоры и другую схему, которая может выполнять программное обеспечение. Программное обеспечение в широком смысле должно истолковываться как инструкции, данные или любая комбинация вышеозначенного, называемая программным обеспечением, микропрограммным обеспечением, промежуточным программным обеспечением, микрокодом, языком описания аппаратных средств или иным термином. Машиночитаемые носители могут включать в себя в качестве примера RAM (оперативное запоминающее устройство), флэш-память, ROM (постоянное запоминающее устройство), PROM (программируемое постоянное запоминающее устройство), EPROM (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), регистры, магнитные диски, оптические диски, жесткие диски или любой другой подходящий носитель хранения данных либо любую комбинацию вышеозначенного. Машиночитаемые носители могут осуществляться в компьютерном программном продукте. Компьютерный программный продукт может содержать упаковку.

В аппаратной реализации машиночитаемые носители могут быть частью системы обработки, отдельной от процессора. Тем не менее, специалисты в данной области техники должны легко принимать во внимание, что машиночитаемые носители или любая их часть может быть внешней для системы обработки. В качестве примера машиночитаемые носители могут включать в себя линию передачи, несущую, модулированную данными, и/или компьютерный продукт, отдельный от беспроводного узла, причем процессор может осуществлять доступ ко всему из вышеозначенного через шинный интерфейс. Альтернативно или помимо этого машиночитаемые носители или любая их часть этого может быть интегрирована в процессор, к примеру, как в случае с кэшем и/или общими регистровыми файлами.

Система обработки может быть выполнена как система обработки общего назначения с одним или более микропроцессоров, предоставляющих функциональность процессора, и внешним запоминающим устройством, предоставляющим, по меньшей мере, часть машиночитаемых носителей, все из которых соединены с другой вспомогательной схемой через внешнюю шинную архитектуру. Альтернативно система обработки может быть реализована с помощью ASIC (специализированной интегральной схемы) с процессором, шинного интерфейса шины, пользовательского интерфейса в случае терминала доступа, вспомогательной схемы и, по меньшей мере, части машиночитаемых носителей, интегрированных на одной микросхеме, или с помощью одной или более FPGA (программируемых пользователем вентильных матриц), PLD (программируемых логических устройств), контроллеров, конечных автоматов, вентильной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой другой подходящей схемы либо любой комбинации схем, которые могут выполнять различную функциональность, описанную в этом раскрытии сущности. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, как лучше всего реализовывать описанную функциональность для системы обработки в зависимости от конкретного варианта применения и общих проектных ограничений, накладываемых на систему в целом.

Машиночитаемые носители могут содержать ряд программных модулей. Программные модули включают в себя инструкции, которые, когда выполняются процессором, инструктируют систему обработки выполнять различные функции. Программные модули могут включать в себя передающий модуль и принимающий модуль. Каждый программный модуль может постоянно размещаться в одном устройстве хранения данных или распределяться по нескольким устройствам хранения данных. В качестве примера программный модуль может загружаться в RAM с жесткого диска, когда возникает инициирующее событие. Во время выполнения программного модуля процессор может загружать некоторые из инструкций в кэш, чтобы увеличивать скорость доступа. Одна или более строк кэша затем могут загружаться в общий регистровый файл для выполнения процессором. При упоминании функциональности программного модуля ниже следует понимать, что такая функциональность реализуется процессором при выполнении инструкций из этого программного модуля.

При реализации в программном обеспечении функции могут быть сохранены или переданы как одна или более инструкций или код на машиночитаемом носителе. Машиночитаемые носители включают в себя как компьютерные носители хранения данных, так и среду связи, включающую в себя любую передающую среду, которая упрощает перемещение компьютерной программы из одного места в другое. Носителем хранения данных может быть любой доступный носитель, к которому может осуществлять доступ компьютер. В качестве примера, но не ограничения, эти машиночитаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое устройство хранения на оптических дисках, устройство хранения на магнитных дисках или другие магнитные устройства хранения, либо любой другой носитель, который может быть использован для того, чтобы переносить или сохранять требуемый программный код в форме инструкций или структур данных, и к которому может осуществлять доступ компьютер. Также любое соединение корректно называть машиночитаемым носителем. Например, если программное обеспечение передается из веб-узла, сервера или другого удаленного источника с помощью коаксиального кабеля, оптоволоконного кабеля, "витой пары", цифровой абонентской линии (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасные (IR), радиопередающие и микроволновые среды, то коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, "витая пара", DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радиопередающие и микроволновые среды, включены в определение носителя. Магнитный диск и оптический диск при использовании в данном документе включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-Ray®, при этом магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитным способом, тогда как оптические диски обычно воспроизводят данные оптическим способом с помощью лазеров. Таким образом, в некоторых аспектах машиночитаемые носители могут содержать энергонезависимые машиночитаемые носители (например, материальные носители). Помимо этого для других аспектов машиночитаемые носители могут содержать энергозависимые машиночитаемые носители (например, сигнал). Комбинации вышеперечисленного также следует включать в число машиночитаемых носителей.

Таким образом, конкретные аспекты могут содержать компьютерный программный продукт для выполнения операций, представленных в данном документе. Например, такой компьютерный программный продукт может содержать машиночитаемый носитель, имеющий сохраненные (и/или кодированные) инструкции, при этом инструкции выполняются одним или более процессорами, чтобы выполнять операции, описанные в данном документе. Для конкретных аспектов компьютерный программный продукт может включать в себя упаковку.

Дополнительно следует принимать во внимание, что модули и/или другие соответствующие средства для выполнения способов и технологий, описанных в данном документе, могут быть загружены и/или иначе получены пользовательским терминалом и/или базовой станцией при соответствующих условиях. Например, такое устройство может быть соединено с сервером, чтобы упрощать передачу средства для осуществления способов, описанных в данном документе. Альтернативн, различные способы, описанные в данном документе, могут предоставляться через средство хранения (к примеру, RAM, ROM, физический носитель хранения данных, такой как компакт-диск (CD) или гибкий диск и т.д.), так что пользовательский терминал и/или базовая станция могут получать различные способы при подключении или предоставлении средства хранения для устройства. Кроме того, может быть использована любая другая подходящая технология для предоставления способов и технологий, описанных в данном документе, для устройства.

Следует понимать, что формула изобретения не ограничена точной конфигурацией и компонентами, проиллюстрированными выше. Различные модификации, изменения и варьирования могут осуществляться в компоновке, работе и подробностях способов и устройств, описанных выше, без отступления от объема формулы изобретения.

Хотя вышеприведенное описание направлено на аспекты настоящего раскрытия, другие и дополнительные аспекты раскрытия изобретения могут быть разработаны без отступления от его базового объема, и его объем определяется нижеприведенной формулой изобретения.

Claims (35)

1. Способ беспроводной связи, содержащий этапы, на которых:
- формируют в устройстве унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, содержащей бит, указывающий, соответствует ли обратная связь SU или MU обратной связи,
при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством; и
- передают зондирующую обратную связь по каналу.

2. Способ по п.1, в котором одно или более сингулярных значений передаются через отношение ″сигнал - шум″ (SNR) в расчете на пространственно-временной поток.

3. Способ по п.1, в котором:
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности содержит один или более столбцов матрицы собственных векторов, ассоциированной с разложением по сингулярным значениям (SVD) матрицы, представляющей канал,
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дискретизируется для связи каждые N_g тонов, N_g≥1, и
- зондирующая обратная связь передается на поднесущих, ассоциированных с тонами, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности.

4. Способ по п.3, в котором:
- тоны, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности, содержат, по меньшей мере, один из тонов, близких к защитной полосе частот или DC-тонам, и
- тоны, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности, не содержат пилотные тоны.

5. Способ по п.3, в котором поднесущие ассоциированы с шириной полосы канала в 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц или 160 МГц.

6. Способ по п.3, в котором параметр N_g выбирается согласно частотной избирательности канала.

7. Способ по п. 3, дополнительно содержащий этап, на котором:
- включают в унифицированную структуру, по меньшей мере, одно из информации о ранге матрицы собственных векторов или информации об отношении ″сигнал - шум″ (SNR), ассоциированном с каждым столбцом одной или более матриц формирования диаграммы направленности для каждой поднесущей, на которой дискретизируется матрица собственных векторов, если устройство имеет возможность приема передачи нисходящей линии связи многопользовательской системы со многими входами и многими выходами (MU-MIMO).

8. Способ по п.3, дополнительно содержащий этап, на котором:
- заполняют нуль-информацию в одно или более полей унифицированной структуры, причем эти поля связаны с, по меньшей мере, одним из ранга матрицы собственных векторов или отношения ″сигнал - шум″ (SNR), ассоциированного с каждым столбцом одной или более матриц формирования диаграммы направленности для каждой поднесущей, на которой дискретизируется матрица собственных векторов, если устройство не имеет возможности приема передачи нисходящей линии связи многопользовательской системы со многими входами и многими выходами (MU-MIMO).

9. Способ по п.3, в котором каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дополнительно содержит, по меньшей мере, один столбец матрицы собственных векторов в, по меньшей мере, одном из тонов рядом с границей полосы или тонов рядом с DC-тоном.

10. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором:
- сглаживают одну или более матриц формирования диаграммы направленности по частоте перед передачей зондирующей обратной связи.

11. Способ по п.1, в котором:
- одно или более сингулярных значений содержат поднабор диагональных записей матрицы собственных значений, ассоциированных с матрицей, представляющей канал,
- одно или более сингулярных значений передаются через отношение ″сигнал - шум″ (SNR) в расчете на пространственно-временной поток,
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дискретизируется для связи каждые N_g тонов, N_g≥1, и
- каждое из одного или более сингулярных значений дискретизируется для связи каждые N_v тонов, N_v≥N_g.

12. Способ по п.11, в котором параметр N_v выбирается согласно частотной избирательности канала.

13. Способ по п.1, в котором одна или более матриц формирования диаграммы направленности передаются в зондирующей обратной связи сжатым способом с использованием углов вращений Гивенса.

14. Способ по п.13, в котором число битов, используемое для представления углов вращений Гивенса, зависит от того, ассоциирована ли зондирующая обратная связь с SU-связью или с MU-связью.

15. Способ по п.13, в котором зондирующая обратная связь, передаваемая сжатым способом, содержит, по меньшей мере, одно из следующего:
- пять битов для представления первого из углов вращений Гивенса и семь битов для представления второго из углов вращений Гивенса,
- шесть битов для представления первого угла и восемь битов для представления второго угла, или
- семь битов для представления первого угла и девять битов для представления второго угла.

16. Способ по п.1, в котором зондирующая обратная связь передается в соответствии с семейством IEEE 802.11 стандартов беспроводной связи.

17. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
- средство для формирования унифицированной структуры для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, содержащей бит, указывающий, соответствует ли обратная связь SU или MU обратной связи,
при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством; и
- средство для передачи зондирующей обратной связи по каналу.

18. Устройство по п.17, в котором одно или более сингулярных значений передаются через отношение ″сигнал - шум″ (SNR) в расчете на пространственно-временной поток.

19. Устройство по п.17, в котором:
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности содержит один или более столбцов матрицы собственных векторов, ассоциированной с разложением по сингулярным значениям (SVD) матрицы, представляющей канал,
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дискретизируется для связи каждые N_g тонов, N_g≥1, и
- зондирующая обратная связь передается на поднесущих, ассоциированных с тонами, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности.

20. Устройство по п.19, в котором:
- тоны, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности, содержат, по меньшей мере, один из тонов, близких к защитной полосе частот или DC-тонам, и
- тоны, для которых дискретизируются одна или более матриц формирования диаграммы направленности, не содержат пилотные тоны.

21. Устройство по п.19, в котором поднесущие ассоциированы с шириной полосы канала в 20 МГц, 40 МГц, 80 МГц или 160 МГц.

22. Устройство по п.19, в котором параметр N_g выбирается согласно частотной избирательности канала.

23. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
- средство для включения в унифицированную структуру, по меньшей мере, одного из информации о ранге матрицы собственных векторов или информации об отношении ″сигнал - шум″ (SNR), ассоциированной с каждым столбцом одной или более матриц формирования диаграммы направленности для каждой поднесущей, на которой дискретизируется матрица собственных векторов, если устройство имеет возможность приема передачи нисходящей линии связи многопользовательской системы со многими входами и многими выходами (MU-MIMO).

24. Устройство по п.19, дополнительно содержащее:
- средство для заполнения нуль-информации в одно или более полей унифицированной структуры, причем эти поля связаны с, по меньшей мере, одним из ранга матрицы собственных векторов или отношения ″сигнал - шум″ (SNR), ассоциированного с каждым столбцом одной или более матриц формирования диаграммы направленности для каждой поднесущей, на которой дискретизируется матрица собственных векторов, если устройство не имеет возможности приема передачи нисходящей линии связи многопользовательской системы со многими входами и многими выходами (MU-MIMO).

25. Устройство по п.19, в котором каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дополнительно содержит, по меньшей мере, один столбец матрицы собственных векторов в, по меньшей мере, одном из тонов рядом с границей полосы или тонов рядом с DC-тоном.

26. Устройство по п.17, дополнительно содержащее:
- средство для сглаживания одной или более матриц формирования диаграммы направленности по частоте перед передачей зондирующей обратной связи.

27. Устройство по п.17, в котором:
- одно или более сингулярных значений содержат поднабор диагональных записей матрицы собственных значений, ассоциированных с матрицей, представляющей канал,
- одно или более сингулярных значений передаются через отношение ″сигнал - шум″ (SNR) в расчете на пространственно-временной поток,
- каждая из одной или более матриц формирования диаграммы направленности дискретизируется для связи каждые N_g тонов, N_g≥1, и
- каждое из одного или более сингулярных значений дискретизируется для связи каждые N_v тонов, N_v≥N_g.

28. Устройство по п.27, в котором параметр N_v выбирается согласно частотной избирательности канала.

29. Устройство по п.17, в котором одна или более матриц формирования диаграммы направленности передаются в зондирующей обратной связи сжатым способом с использованием углов вращений Гивенса.

30. Устройство по п.29, в котором число битов, используемое для представления углов вращений Гивенса, зависит от того, ассоциирована ли зондирующая обратная связь с SU-связью или с MU-связью.

31. Устройство по п. 29, в котором зондирующая обратная связь, передаваемая сжатым способом, содержит, по меньшей мере, одно из следующего:
- пять битов для представления первого из углов вращений Гивенса и семь битов для представления второго из углов вращений Гивенса,
- шесть битов для представления первого угла и восемь битов для представления второго угла, или
- семь битов для представления первого угла и девять битов для представления второго угла.

32. Устройство по п. 17, в котором зондирующая обратная связь передается в соответствии с семейством IEEE 802.11 стандартов беспроводной связи.

33. Устройство для беспроводной связи, содержащее:
- схему, выполненную с возможностью формировать унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, содержащей бит, указывающий, соответствует ли обратная связь SU или MU обратной связи,
при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством; и
- передающее устройство, выполненное с возможностью передавать зондирующую обратную связь по каналу.

34. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые инструкции для беспроводной связи, причем исполняемые инструкции содержат инструкции для:
- формирования в устройстве унифицированной структуры для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, содержащей бит, указывающий, соответствует ли обратная связь SU или MU обратной связи,
при этом зондирующая обратная связь содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с устройством; и
- передачи зондирующей обратной связи по каналу.

35. Терминал доступа, содержащий:
- по меньшей мере, одну антенну;
- схему, выполненную с возможностью формировать унифицированную структуру для зондирующей обратной связи для однопользовательской (SU) и многопользовательской (MU) связи, содержащей бит, указывающий, соответствует ли обратная связь SU или MU обратной связи,
при этом зондирующая обратная связь, содержит, по меньшей мере, одно из одной или более матриц формирования диаграммы направленности или одного или более сингулярных значений канала, ассоциированного с терминалом доступа; и
- передающее устройство, выполненное с возможностью передавать посредством, по меньшей мере, одной антенны зондирующую обратную связь по каналу.

Images