TW202019112A - 波束成形器請求探測 - Google Patents

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Abstract

實例實施方案係關於採用請求探測協定的方法與系統，其包括用於經由前向通道傳輸探測觸發至一或多個波束成形接收器操作無線收發器、回應於該探測觸發經由反向通道從一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號，並且對於每一個接收的專用訓練信號的有效通訊序列。該方法亦包括估計基於來自相關聯之波束成形接收器的該專用訓練信號導出的前向CSI；且其中後續封包利用從該前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由該前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器。實例態樣包括基於單個探測觸發排程來自一或多個波束成形接收器的多個專用訓練信號。

Description

波束成形器請求探測
本揭露之技術領域系一般係關於無線通訊操作的探測，並且更具體地係關於波束成形器請求探測及其操作。 [相關申請的交叉引用]
本申請案主張逾2018年5月4日在美國專利商標局提交之標題為“BEAMFORMER SOLICITED SOUNDING”之同在審查中之臨時申請案第62/667,405號之優先權。
家庭、戶外、及辦公室網路、a.k.a.無線區域網路(WLAN)係使用稱為無線存取點(WAP)的裝置建立。所述WAP可包括路由器。所述WAP無線地耦接全部家庭網路之裝置(例如無線電站(諸如電腦、印表機、電視、數位影音(DVD)播放器、安全相機和煙霧偵測器))至另一者以及至纜線或用戶線，透過其網際網路、視頻和電視被遞送至家庭。大多數的WAP實現IEEE 802.11標準，其為用於處理在複數通訊頻道中所選擇的一個上共享無線通訊媒體之多個競爭裝置之間通訊的以競爭為基的標準。每個通訊頻道的頻率範圍被指明在被實施之IEEE 802.11協定中相應者(例如「a」、「b」、「g」、「n」、「ac」、「ad」)。通訊遵循集線器和在集線器處具有WAP之輻條模式，並且所述輻條對應於每個「客戶端」裝置的無線鏈路。
在選擇單一通訊頻道用於相關聯家庭網路之後，對共享通訊頻道的存取依賴於被稱為碰撞感測多重存取(CSMA)的多重存取方法。CSMA為一種用於共享單一通訊媒體的分散式隨機存取方法，藉由使競爭通訊裝置退回並且如果檢測到無線媒體上的預期碰撞時重新存取(例如，如果無線媒體在使用中)。
在單個通訊媒體上的通訊被識別為「單一」，意思是一次從單個來源節點到一或多個目標節點的一通訊流，具有所有剩餘的節點能夠「收聽」到主題傳輸。從IEEE 802.1 lac標準開始，特別是其「波2」，同時向多個目標節點進行離散通訊可以使用所謂的多使用者(MU)多輸入多輸出(MIMO)能力的WAP進行。MU能力被添加到該標準中以使得WAP能夠同時與單天線信號流或多天線多流收發器同時進行通訊，從而增加用於分立MIMO視頻鏈路至無線HDTV、平板電腦及其他高傳輸量無線設備的時間，其通訊能力可與WAP之通訊能力相媲美。IEEE 802.11ax標準將正交分頻多工(OFDMA)集成到WAP或站的功能中。OFDMA允許WAP在具有被識別為資源單元的離散頻率範圍上的多個電台之下行鏈路上同時通訊。
IEEE 802.11n與802.11ac標準支援完全兼容的WLAN節點所需的信號處理的複雜程度，包括用於使用者資料的集中通訊的波束成形能力。為了表徵WAP與每個站之間的多路徑通訊通道，進行MIMO探測。在IEEE 802.11n與802.11ac標準中指明的顯式探測包括從WAP到每個相關聯站的已知封包序列的傳輸，然後每個相關聯站處理封包序列以執行測量並計算以產生來自站的詳細探測回應，該站表徵WAP與其自身之間的通訊通道。WAP傳統上使用顯式探測回應以聚焦其MIMO天線，其方式是改善站處的信號強度或其下行鏈路傳輸量。
隨著無線網絡上的站的種類和數量的增加，越來越需要改善的探測過程，其能夠有效地協調至大量設備的通訊服務，同時減少探測的傳輸開銷和探測站所需的處理開銷。
採用包括有效通訊序列的請求探測協定的方法及系統改善探測對話的頻寬並減少波束成形接收器所需之處理以及其它益處。在一實例中，傳輸器判定用於一或多個接收器的探測控制方案、傳輸探測觸發至該一或多個接收器、回應於該探測觸發從該一或多個接收器接收至少一個專用訓練信號、以及對於每一個接收的專用訓練信號，該傳輸器估計基於來自相關聯的接收器之專用訓練信號所導出的前向CSI。
實例實施方案包括用於操作無線收發器的方法及系統，包括經由前向通道傳輸探測觸發至一或多個波束成形接收器、回應於該探測觸發經由反向通道從一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號，並且對於每一個接收的專用訓練信號。該方法亦包括估計基於來自相關聯之波束成形接收器的該專用訓練信號導出的前向CSI；且其中後續封包利用從該前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由該前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器。
實例實施方案包括具有支援無線通訊用於無線區域網路之無線收發器設備的方法及系統，並且該無線收發器設備包括複數個天線。無線收發器設備亦包括複數個組件，其等彼此耦接以形成傳輸與接收鏈；以及請求器模組電路，其經由前向通道傳輸探測觸發以從一或多個波束成形接收器請求多個專用訓練信號，其中該專用訓練信號係經處理以估計用於將後續封包傳輸至相關聯波束成形接收器的前向通道狀態資訊(CSI)。
實例實施方案包括用於操作無線收發器的方法及系統，包括經由前向通道傳輸探測觸發至一或多個波束成形接收器、回應於該探測觸發經由反向通道從一或多個波束成形接收器接收具有時序資訊的至少一專用訓練信號，並且對於每一個接收的專用訓練信號。該方法亦包括估計基於來自相關聯之波束成形接收器的該專用訓練信號導出的前向通道狀態資訊；且其中後續封包利用從該前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由該前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器，並且基於該時序資訊判定封包傳輸及接收時間戳。此態樣的其它實施例包括相應的通訊協定、網路系統、設備、及記錄在一或多個電腦儲存裝置的電腦程式，各組態以執行方法的動作。
在閱讀以下詳細描述和所附圖式之後，本發明概念的其它特徵與優點將對於所屬技術領域中具有通常知識者將變得顯而易見。
以下詳細描述提供了本申請的圖式與實例實施方案的進一步細節。為清楚起見，省略了元件編號與圖之間的冗餘元件的描述。整個說明書中使用的用語係作為實例提供的，並非旨在作為限制。例如，用語「自動化」的使用可涉及全自動或半自動實施方案，其涉及使用者或操作者對實施方案的某些態樣的控制，這取決於所屬技術領域中具有通常知識者實踐本申請的實施方案的期望的實施方案。
習知顯式探測方案始於波束成形器(例如，存取點、傳輸器等)發送具有宣告訊框與專用訓練信號的一對封包(例如，空資料封包宣告(NDPA)，之後是空資料封包(NDP))至波束成形接收器(例如，站、客戶端、接收器等等)，因此波束成形接收器可以對於前向通訊通道(例如，從波束成形器至波束成形接收器)之特徵測量所接收的專用訓練信號。接著波束成形接收器產生返回至波束成形器的探測反饋酬載。波束成形器傳統上使用返回的探測反饋以判定可用於後續至波束成形接收器之傳輸的預編碼。
波束成形器使用探測反饋以改善後續傳輸。在多輸入多輸出(MIMO)傳輸遇到的複雜多通道環境中，由於必須傳輸以表徵多路徑通道的資料量與可以傳輸習知探測反饋的低調製及編碼方案(MCS)，鏈路通道矩陣的反饋消耗相當大量的網路時間(airtime)。因此，每個明確的探測消耗寶貴的網路時間。
習知隱式探測方案始於波束成形接收器機會性地將封包發送至波束成形器，因此波束成形器可測量接收的封包以判定反向通道資訊的特徵(例如，從波束成形接收器至波束成形器)，然後用於嘗試估計返回到波束成形接收器的前向通道。
因為顯式探測使用用於前向通道的探測反饋以判定用於前向通道的預編碼，所以顯式探測通常比隱式探測中基於反向通道估計前向通道更準確。然而，顯式探測通常需要額外開銷並且從波束成形接收器接收的探測反饋可能相當大，因此降低其它傳輸的網路時間。
隱式反饋可在由波束成形接收器發送之封包上機會性地完成。然而，因為波束成形器測量在反向(從波束成形接收器至波束成形器)中的通道，所以通道組態需要額外的波束成形器天線的校準，因此可能不如顯式探測方案準確。例如，當波束成形接收器使用比天線更少的流來傳輸封包時，隱式探測較不準確，使得測量的反向通道不是前向通道的真實反射。
隨著無線網絡上的節點的種類和數量的增加，越來越需要改善的協定，其能夠有效地協調至大量裝置的通訊服務，同時減少傳輸開銷及客戶端節點所需的處理開銷。
在本文中所敘述的實例實施方案中，波束成形器傳輸探測觸發以從波束成形接收器請求專用訓練信號訊框。探測觸發係由傳輸器發送至至少一個目標站的封包，其指示(多個)站將一或多個專用訓練信號發送至傳輸器。單個探測觸發可指示站發送數個專用訓練信號及/或用於發送專用訓練信號的排程，以及與專用訓練信號或其傳輸相關的其它可組態參數。單個探測觸發亦可指示多個站發送數個專用訓練信號。
專用訓練信號係由波束成形接收器發送至不需要酬載之波束成形器的封包。經傳輸的專用訓練信號可經處理以估計發送者與接收者之間的通道資訊。波束成形接收器處理探測觸發並且基於由探測觸發指示的指令以一或多個專用訓練信號回應。
波束成形器可接收對單個探測觸發的多個回應。探測觸發可包括用於回應之額外的指令，並且不需要波束成形器發送具有探測觸發的宣告封包。波束成形接收器基於伴隨觸發之指令以一或多個專用訓練信號回應探測觸發。專用訓練信號需要實質上比習知探測反饋小的開銷。
在請求探測框架中，波束成形接收器(例如，站、接收器等)發送專用訓練信號至波束成形器(例如，存取點、傳輸器)，其可經處理以估計關於在波束成形接收器至波束成形器方向上之通道的反向通道資訊。波束成形器測量接收到的專用訓練信號以判定反向通道資訊的特徵(例如，從波束成形接收器至波束成形器)，然後用於嘗試估計返回到波束成形接收器的前向通道。
與習知的顯式探測及習知的隱式探測相比，請求探測框架具有改善性能與效率。例如，請求探測框架使用單個探測觸發而不是需要波束形成器發送多個封包(例如，NDPA與NDP)。此外，專用訓練信號允許波束成形接收器以最小處理與頻寬回應而不是測量通道與傳輸大量的探測反饋或壓縮的反饋報告。
除此之外，請求探測框架允許波束成形器發起探測程序而不是等待波束成形接收器機會性地發送封包。如本文所討論，請求探測框架之額外的態樣包括對於幾個具有不同能力、可組態的探測特徵、集成的範圍能力之接收器協調探測。
在實例實施方案中，無線收發器經由前向通道傳輸探測觸發至一或多個波束成形接收器、回應於探測觸發經由反向通道從一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號，並且對於每一個接收的專用訓練信號。該收發器亦估計基於來自相關聯之波束成形器的專用訓練信號導出的前向CSI；且其中後續封包利用從前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器。
與顯式探測相比，藉由減少用於發起探測的傳輸量以及用於判定前向通道的CSI的帶寬或網路時間量，請求探測框架的實例態樣包括存取點一或多個站之間的有效探測序列。
在其它實例實施方案中，除了探測以外，請求探測框架的效率可用於精簡或支持其它網路應用(例如，動態追蹤、建物自動化等)。在實例中，請求探測框架之波束成形器與波束成形接收器之間的傳輸可適用於有效地同步站之間的時序、測距功能等。
圖1A至1B繪示WLAN通道探測與波束成形通訊的先前技術實例。圖1A繪示具有識別從其請求現有技術探測反饋的一或多個站節點之WAP發送的間歇探測封包的通道探測。習知的探測封包包括多個元件，其包括具有探索封包的宣告封包(例如，NDP探測封包)。來自接收站節點的對於每一間歇探測封包的回應含有量化其與站節點之間的通道特徵之詳細的資訊。傳輸器處理這詳細的資訊以改善後續通訊至預期接收者的傳輸。無論是從具有單個天線或多個天線的裝置發送的探測封包，都表現出RF信號強度，以允許接收裝置識別鏈路通特徵。
在圖1A中，WAP 102顯式分別在位置100內與無線站節點108與112建立通訊鏈路120與140。每一鏈路對交換能力(例如，鏈路120上的122A-B與鏈路140上的142A-B能力交換)。在這交換期間，交換每一裝置的天線的數量、流的數量、編碼與波束成形支持能力。下一個起始顯式探測請求與回應發生在鏈路120上的122C-D與鏈路140上的142C-D。探測封包係使用射頻(RF)信號強度104發送。在接收探測封包時，(多個)接收站判定振幅與相位對於引起鏈路通道的之探測傳輸的變化，例如衰落、衰減及相移，並將這些通道特徵的標記作為(多個)詳細的探測反饋回應封包122D。142D，回到其中它們立即用於設置後續資料通訊的波束成形器的WAP，如圖1B所示。
IEEE 802.11n與802.11ac標準支援完全兼容的WLAN節點所需的信號處理的複雜程度，包括用於使用者資料的集中通訊的波束成形能力。在這些標準中的任一個下完全兼容的WLAN節點的許多能力之一是能夠將傳輸的通訊之信號強度聚焦到接收裝置。這樣做需要多個天線和用於獨立控制在其上傳輸的通訊信號的相位與振幅的構件。WAP的基帶組件或稱為空間映射器的站將每個天線的獨立通訊流與在如圖1A所示之通道的先前探測期間判定的導引矩陣(亦稱為波束成形矩陣)一起作為輸入。導引矩陣含有對應於離散相位的複係數及對每一天線的通訊流的振幅調整，其為從所有天線發送的信號的合成提供所需的聚焦信號強度。用於後續傳輸的導引矩陣係從如圖1A所示之先前探測導出的。
在圖1B中，使用探測反饋來顯示WAP以與其鏈路夥伴(例如，站108、112)建立後續資料通訊。基於傳輸器與接收器的支持能力，詳細的探測反饋係用來建立後續波束成形資料通訊。波束成形增加接收的信號強度，並且藉由使用再詳細的探測反饋回應封包(參見例如，圖1A的122D、142D)獲得的通道狀態資訊(CSI)從每個傳輸天線傳輸的信號相位及/或振幅的獨立變化來達成，這些變化將傳輸功率足跡共同地導引至預期的接收站。
詳細的探測反饋回應封包一般而言係回應於每一個探測封包而接收。WAP 102係繪示為在時間t0 使用多個天線以將在鏈路140上的下行鏈路資料通訊封包142E波束成形105A至站112。隨後在時間t1 ，WAP 102係繪示為將在鏈路120上的下行鏈路資料通訊封包122E波束成形105B至站112。隨著資料通訊的衰減，WAP 102或站112藉由發送新的探測封包並接收新的詳細探測反饋回應封包來發起重新探測鏈路以更新鏈路CSI。
圖2A至圖2D繪示探測的先前技術實例及封包圖。圖2A繪示先前技術探測圖。無線通訊協定規定封包標頭包括各種具有已知序列的前導碼欄位，以允許接收站與封包邊界同步接收並判定接收的通道。WAP的一般操作包括傳輸器與接收器探測序列，其起始於以可以週期性發送(例如，以100毫秒間隔)封包對(例如，宣告與NDP)開始探測序列，然後是短訊框間空間(Short InterFrame Space，SIFS)、以及探測回應。在探測序列期間，探測一或多個下游或上游鏈路來判定其通道特徵，並在來自探測的反饋中使用CSI判定經受探測之每個鏈路的波束成形矩陣。探測基於每個鏈路進行，並且還可以是下行鏈路或上行鏈路探測。每一個鏈路的探測反饋都不同。在基於競爭的間隔期間，載波感測多重存取(CSMA)係用作為媒體存取控制(MAC)方法，以允需任何站抓住通道之控制並將其上的上行鏈路使用者資料通訊發送至傳輸器202。
習知顯式探測協定使傳輸器202發送具有宣告訊框211、空資料封包(NDP)212訊框、及回應訊框的探測封包。習知探測封包包括封包對，其中NDPA 211封包在NDP 212封包之前並且識別被請求以共享由波束成形接收器(例如，接收站208)與波束成形器(例如，傳輸器202)一起執行以致於改善其後續通訊之通道分析(例如，CSI)的(多個)接收站208。
在封包對中，NDPA 211指示哪些站回應下一個NDP 212探測訊框並敘述NDP訊框維度。在NDPA 211之後，傳輸器202將探測NDP 212作為要由所識別的(多個)接收站208處理的廣播發送。回應於接收NDP 212廣播，所識別的波束成形接收器執行一系列的步驟以測量RF通道特徵、程序，並產生具有通道測量的導引矩陣作為詳細的探測反饋回應封包250的一部分。在(多個)波束成形接收器接收站208完成一系列的步驟之後，站208回應於具有詳細的探測反饋回應封包250的NDPA 211與NDP 212。
圖2B係用於序列探測與資料通訊之顯式探測的先前技術探測圖。在200B與201B中顯示在傳輸器202與站208以及傳輸器202與站209之間的鏈路通道的顯式探測。探測序列包括傳輸器202發送探測封包對(NDPA 211與NDP 212)，並回應於目標站208將壓縮的詳細探測反饋封包250A發送回去。傳輸器可接著在識別請求詳細探測反饋的下一站209之時間發送報告輪詢封包213。
NDP封包212之標頭含有用於通道估計之普遍存在的前導碼欄位，其在IEEE 802.11ac標準的情況下被識別為圖2C的VHT-LTF欄位。VHT-LTF欄位(例如，通道估計或探測欄位)含有用於由接收器站208之MIMO通道估計的長訓練序列。然後，每個接收站207、208、209需要判定由傳輸器202調整後續MIMO傳輸之相位與振幅所需之相應的波束導引矩陣，以能夠最大化在接收站處的接收的信號強度。
需要每個站207、208、209處理NDP以藉由在H矩陣上對於每個需要大量的資源(例如，功率、時間、處理器循環、記憶體等)的子通道或音調執行奇異值分解(SVD)基於矩陣判定詳細的探測反饋來完成。信號雜訊比(SNR)矩陣係由縮放SVD的sigma L矩陣導出。然後，每個站等待傳輸器發送另一封包(例如，報告輪詢213)並且回應於每個報告輪詢213僅發送單個詳細的探測反饋。例如，第一目標站208在時間處以含有CSI之波束成形反饋封包250B回應。如果接收站係符合IEEE 802.11n，則反饋係採用鏈路通道矩陣H的形式。如果接收站係符合IEEE 802.11ac，則反饋係以實際一體式波束導引矩陣V與每一音調對角矩陣SNR的形式。當由報告輪詢213要求這樣做時，任何由初始探測針對的剩餘站以其擁有的鏈路之波束導引矩陣進行回應。接著下一個站209以壓縮的探測反饋回應封包251B進行回應。探測之後，通訊恢復與使用者資料之下行鏈路通訊係在已經探測之鏈路上發送。因為每個站207、208、209對每個傳輸器請求反應性地發送詳細地探測反饋，因此消耗相當大的帶寬以維持具有頻繁探測序列的大量的站。
(多個)使用者資料封包266(例如，媒體存取控制(MAC)服務資料單元(MSDU)或協定資料單元(MPDU)係使用基於相關聯的波束成形接收器矩陣之預編碼發送。傳輸器202恢復在已經探測之(多個)鏈路上發送使用者資料封包266。所需用以發送詳細探測反饋回應封包250A與251B的時間與開銷消耗大量的處理與傳輸資源。
圖2C係具有用於通道估計之前導碼的傳輸器封包的先前技術封包圖。圖2C包括封包240與傳輸每一欄位所需之相應的符號間隔(SI)。標頭包括含有L-STF、L-LTF與L-SIG欄位之舊有部分及含有VHT-SIGA、VHT-STF、VHT-LTF與VHT-SIGB欄位的非常高傳輸量部分。酬載部分不包含使用者資料。舊有(L)、長(LTF)、與短(STF)訓練與信號(SIG)欄位與僅支援IEEE 802.11n或更早標準的站兼容。剩餘信號與訓練欄位旨在用於非常高傳輸量(例如，IEEE 802.11ac兼容裝置)。VHT-SIGA欄位含有在MCS上的資訊與數個探測流。VHT-STF欄位係用於自動增益控制(AGC)。VHT-LTF欄位(例如，通道估計)包括用於由接收器之MIMO通道估計的長訓練序列。
圖2D係如傳輸器202之存取點與一或多個站208、209之間的探測通道的圖。存取點與站可為包括傳輸器與接收器兩者的收發器，傳輸器與接收器被組合及共享公共電路或單個外殼。存取點與站亦可為在具有傳輸與接收功能之間之分開電路系統的傳輸器-接收器。波束成形器一般包括用於傳輸器與接收器的多個天線，而波束成形接收器可以使用單個天線或多個天線。
在其中存取點傳輸器202為波束成形器探測波束成形接收器站209的實例中，探測通道可被敘述為具有從波束成形器存取點202至波束成形接收器站209的前向通道220與從波束成形接收器站209至波束成形器存取點202的反向通道221兩者。如圖2A與圖2B所示，波束成形器存取點202經由藉由波束成形接收器站209接收的前向通道220習知地發送具有NDPA宣告211與NDP探測212之探測封包對。波束成形接收器站209習知地在處理探測封包對之後然後經由反向通道221發送詳細的探測反饋250A、250B或251B。
多個站208、209亦可彼此探測，例如在網狀網路中。在其中站208為波束成形器探測波束成形接收器站209的實例中，探測通道可被敘述為具有從波束成形器站208至波束成形接收器站209的前向通道230與從波束成形接收器站209至波束成形器站208的反向通道231兩者。因此，波束成形器站208經由藉由波束成形接收器站209接收的前向通道230發送具有NDPA宣告211與NDP探測212之探測封包對。波束成形接收器站209習知地在處理探測封包對之後然後經由反向通道231發送詳細的探測反饋。
習知顯式探測需要波束成形器發送多個封包至波束成形接收器，然後必須處理多個封包以返回詳細的探測反饋。多個封包消耗前向通道220的網路時間，防止傳輸器使用那些通訊資源將實際使用者資料遞送到其他站。詳細的探測反饋消耗大量的處理週期及波束成形接收器之功率及反向通道231的帶寬。具有有限資源的波束成形接收器站的定期探測序列會降低這種站的效用與實用性。此外，對於具有多個站的網路，利用多個封包與詳細的探測反饋進行的探測會浪費帶寬並分散存取點以有效地協調服務滿足不斷成長的站需求。
圖3繪示根據實例實施方案之實例請求探測波束成形器程序的流程圖。請求探測框架允許波束成形器以協調的方案發起請求探測程序，用於具有不同能力及可組態探測特徵的若干波束成形接收器站。請求探測框架進一步協調波束成形接收器站自動地用資訊更新波束成形器，以準確地預編碼使用者資料而不需要波束成形器發送重覆的更新請求。
波束成形器程序起始於步驟310，以判定一或多個波束成形接收器的探測控制。在實例實施方案中，探測控制可包括如參照圖4-8所討論之探測排程指令、訓練選項、及站資訊。探測排程與訓練選項可基於通訊參數，例如波束成形接收器的能力(例如，波束成形、MIMO等等)、流量類型(例如，網頁瀏覽、視訊流、視訊會議等)、或定位參數(例如，移動、停留時間等)。在實例實施方案中，探測排程使得波束成形器指示波束成形接收器以排程的探測間隔發送多個專用訓練信號，以避免發送多個探測觸發請求。波束成形接收器接收具有探測指令之探測觸發、提供初始專用訓練信號回應、儲存該等指令、以及執行該等指令以提供額外的專用訓練信號而不需要接收額外的探測觸發。例如，波束成形器可判定探測控制以包括具有短時間間隔的探測排程，用於先前接收到視訊會議流量資料的接收器。
在320，波束成形器基於探測控制處理將探測觸發傳輸至一或多個波束成形接收器。例如，單個探測觸發可以是空資料封包輪詢訊框，其不在宣告訊框之前。與習知顯式探測技術不同，請求探測使得波束成形器能夠基於單個探測觸發而不是基於NDPA與NDP而觸發資訊。
在330，波束成形器程序回應於探測觸發從一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號。在請求的探測中，波束成形接收器不測量來自接收的探測觸發的通道資訊。由波束成形接收器發送之專用訓練信號係由探測觸發觸發，但是專用訓練信號不需要與探測觸發之傳輸相關聯的測量。例如，專用訓練信號可為空資料封包。
在340，對於每一接收的專用訓練信號，波束成形器程序執行步驟350與360以估計前向通道狀態資訊。在步驟350，波束成形器程序藉由測量接收的專用訓練信號計算對於反向通道的CSI。在360，波束成形器程序鑒於傳輸器之前端參數的特徵從反向通道的CSI導出對於前向通道的CSI。在實例實施方案中，波束成形器程序可使用在370處所估計的前向CSI，以使用具有從估計的CSI導出之預編碼的預編碼封包來傳輸後續封包。波束成形器程序對於每個所接收的專用訓練信號至少重覆步驟350與360。因此，與傳統探測方案相比，請求探測框架需要較少的波束成形接收器處理與更小的帶寬。
圖4A繪示根據實例實施方案之實例探測請求系統的圖。請求系統410包括觸發產生器415、排程器420、訓練選項模組430、及用於將探測觸發傳輸至一或多個波束成形接收器的波束成形接收器管理器440。在實例實施方案中，觸發產生器415可產生包括諸如探測排程指令、訓練選項、及對於一或多個接收器的站資訊之探測控制的探測觸發。例如，對於波束成形接收器格式化專用訓練信號之訓練選項可包括重覆的符號、部分帶寬、數個位元等。
觸發產生器415使用波束成形接收器管理器440來判定對於探測觸發的站資訊，探測觸發包括回應探測觸發之接收器列表。波束成形接收器管理器440可判定用以接收來自傳輸器之探測觸發的站特徵。在一些實例中，站可與傳輸器相關聯，這樣就可以嘗試或成功完成成功的交握或認證程序。波束成形接收器管理器440亦可推斷特徵或將識別符分配給與傳輸器無關聯或認證的站。在一些實施方案中，波束成形接收器管理器440使用資料儲存402或用以追蹤或預測站特徵的分析工具模組470。例如，波束成形接收器管理器440可判定站識別符(ID)、站的能力、站的類型、流量/服務類型、位置資訊、預計的停留時間等。此外，波束成形接收器管理器440可使用捕獲的MAC位址資訊來判定站的識別符或將識別符分配給站。使用波束成形接收器管理器440，觸發產生器415可包括針對不同接收器之探測觸發中的指令。
在實例實施方案中，觸發產生器415可包括針對不同接收器之探測觸發中的不同排程指令。波束成形接收器管理器440執行請求系統410之其它模組之協調與更新操作的功能。例如，波束成形接收器管理器440與排程器420一起產生與探測觸發相關聯之一或多個接收器的列表。
排程器420可以為各個目標接收器或接收器組產生排程指令，以在協調問題中提供專用訓練信號。例如，排程器420可對於不同接收器產生排程指令，以回應於在不同空間流處的探測觸發同步地回應。請求系統410可產生如參照本文圖5中所討論的各種排程組態。
在實例實施方案中，觸發產生器415可包括在對於接收器群組之探測觸發的排程指令及/或允許在群組中的接收器判定協調的回應時間或間隔。波束成形接收器管理器440可識別接收器群組，及排程器420根據本文圖3-5所討論之波束成形器程序為該組產生探測指令。
在實例實施方案中，觸發產生器415可包括在對於藉由一或多個接收器格式化專用訓練信號之探測觸發中的訓練選項。波束成形接收器管理器440可與訓練選項模組430一起操作產生對於不同接收器的指令，以利用特定格式或通訊構件(例如，重覆的符號、空間流、部分帶寬、數個位元等)之專用訓練信號回應探測觸發。訓練選項模組430亦可基於傳輸器的特徵、所觀察的網路行為或性能、環境因子、反饋品質等組態在探測觸發中的訓練選項組。
觸發產生器415對於一或多個接收器產生探測觸發，以請求具有最小開銷之專用訓練信號。回應於單個探測觸發，請求系統410可從單個接收器及/或多個不同接收器接收多個專用訓練信號。
請求系統410包括前端控制器445、專用訓練信號追蹤器模組450、反向通道CSI模組455、校準模組460、及用以處理所接收的專用訓練信號預編碼器465。
前端控制器445與專用訓練信號追蹤器模組450可與波束成形接收器管理器440一起操作來處理同步接收的多個專用訓練信號。例如，前端控制器445可在不同空間流處同步地接收多個專用訓練信號，專用訓練信號追蹤器模組450可以對所接收的專用訓練信號進行排隊，並基於來自波束成形接收器管理器440之資訊將它們與站輪廓或站資訊相關聯。
專用訓練信號追蹤器模組450處理所接收的專用訓練信號，以測量來自每個專用訓練信號的通道資訊，以及反向通道CSI模組455計算來自測量的專用訓練信號資訊之反向通道的CSI。校準模組460利用來自前端控制器445之傳輸器的特徵，從反向通道CSI導出前向通道的前向CSI。來自前端控制器445之傳輸器特徵可基於傳輸器的專用硬體或軟體組態，諸如製造程序差異、設計參數、RF硬體與頻帶至天線的傳輸時間或延遲、多個傳輸鏈之間的延遲差異等。然後，預編碼器455使用從前向CSI導出的預編碼，用於經由前向通道至相關聯的接收器的後續傳輸。
請求系統410的實例實施方案亦可包括分析工具470、映射器475、及定時模組480。分析工具470可追蹤每個站的流量以產生歷史資訊，用於預測探測觸發的最佳組態。例如，基於站的歷史使用排程或移動，分析工具470可向排程器420指示回應於單個探測觸發來排程重覆的專用訓練信號的最佳時間間隔。
映射器475可最佳化與不同能力之站的探測通訊。例如，映射器475可與前端控制器445協調以從具有多使用者MIMO(MU-MIMO)能力的接收器、波束成形接收器等接收專用訓練信號。定時器480藉由利用請求的探測觸發與專用訓練信號回應，支持具有最小開銷的測距操作。例如，定時器480以與訓練選項模組430一起使用，以利用來自接收器的專用訓練信號請求時間戳反饋，而執行測距操作來避免或減少傳輸器的額外觸發或請求。
圖4B繪示根據實例實施方案之實例探測觸發訊框的圖。實例探測觸發411包括起始器416，其為用於指示接收器用專用訓練信號回應的前導碼。探測觸發411係傳輸的單獨訊框，並且至少包括前導起始器416而沒有任何宣告封包。意即，探測觸發411不為封包對的一部分或在宣告封包(例如，NDPA封包)之前。
探測觸發411可包括由排程器420產生的排程資訊421，其(例如)允許對於單個探測觸發411的重覆回應。排程資訊421的類型可包括時間間隔421A、探測位置421B、封包長度421C、終端421D等。
排程421的時間間隔421A指示在接收到單個探測觸發411之後波束成形接收器發送專用訓練信號的頻率。對於接收單個探測觸發411的不同波束成形接收器，請求系統410可基於時間週期、網路條件等將時間間隔421A組態為靜態或動態。例如，排程421的靜態時間間隔421A可根據時段(例如，每100微秒)指示波束成形接收器一致地重覆發送專用訓練信號。排程421的動態時間間隔421A可指示波束成形接收器根據時序因子、條件、特定通道活動等在時段內以突發方式或間歇地重覆發送專用訓練信號。
探測位置421B可被用來指示波束成形接收器何時根據相對位置或界定的位置發送專用訓練信號。對於用以發送專用訓練信號之波束成形接收器的探測位置421B可相對於(例如，順序、位置、排序、群組、時隙等)一或多個回應探測觸發411之其它波束成形接收器。例如，探測觸發411可被發送至波束成形接收器列表，並且探測位置421B指示在列表中的每個波束成形接收器的序列，以傳輸專用訓練信號。波束成形接收器可藉由重啟序列而不是接收另一探測觸發411來重覆發送專用訓練信號。在另一實例中，探測位置421B指示對於每個波束成形接收器之協調的時間位置(例如，基於時間尺度、參考時間等)以重覆發送成組的專用訓練信號或在不同時間發送專用訓練信號而不用接收另一探測觸發411。
在一些實施方案中，鑒於探測觸發411的封包長度421C，探測位置421B指示波束成形接收器藉由監聽通道以重覆發送專用訓練信號。例如，波束成形接收器可監測來自另一波束成形接收器之前導碼的通道或計算從其它波束成形接收器監聽之傳輸的數量、基於探測位置421B判定前一個波束成形接收器、並且鑒於封包長度421C計算在前一個波束成形接收器之後傳輸的時間。
排程421可包括用以指示或對一或多個波束成形接收器發送信號以停止或暫停發送額外的專用訓練信號的終端421D。在一些實施方案中，終端421D係與第一探測觸發411一起發送，以指示一或多個波束成形接收器何時停止或暫停發送專用訓練信號。例如，終端421D可指示要發送的專用訓練信號的數量而不用接收另一探測觸發。終端421D亦可指示在一段時間或條件(例如，排程期滿)之後暫停發送專用訓練信號。其它實施方案可包括具有用以停止或暫停發送專用訓練信號之終端421D的第二探測觸發411。探測觸發411可包括用於每個目標波束成形接收器、目標波束成形接收器的子群組、或所有回應的波束成形接收器的終端421D。在另一實例中，探測觸發411可包括由訓練選項模組430組態之訓練選項431，其用以(例如)指示接收器如何格式化或定制專用訓練信號。訓練選項431之類型可包括精確度參數431A、格式431B、時序選項431C、空間流431D等。
例如，為了在接收器均分，精確度參數431A可指示VHT-LTF中重覆符號的頻率。在實例中，時序選項431C可指示輸入封包到達的測量時間與輸出封包離開的測量時間。訓練選項431可包括具有MU-MIMO能力接收器之空間流431D組態。其它實例訓練選項431可包括如本領域所知的可組態格式431B元件。
探測觸發411亦可包括由波束成形接收器管理器440協調的站資訊441，以使(例如)多個接收器能夠回應單個探測觸發411。站資訊441的類型可包括站列表441A、站識別符441B、MAC位址441C、站能力441D等。
如本文所述之請求探測的實例實施方案可使用含有起始器416的探測觸發411，並且沒有額外地包括本文所挑論之排程資訊421、訓練選項431、及/或站資訊441，或額外地包括本文所挑論之排程資訊421、訓練選項431、及/或站資訊441中的一些或全部。
圖5A至圖5H繪示根據實例實施方案之請求探測之實例序列。圖5A繪示對於目標站508A之請求探測的實例序列500A與501A。請求探測程序可由存取點502A發起，以探測與站508A通訊的通道。在圖5A之500A與501A中所示之實例實施方案中，存取點502A藉由發送NDP輪詢510A作為識別存取點502A與(多個)目標接收站508A之探測觸發來發起請求探測。
回應接收的NDP輪詢510A，站508A發送NDP 550A至存取點502A。NDP 550A係在NDP輪詢510A之第一間隔(例如，短訊框間空間(SIFS)或SIFS的一部分)內發送。存取點502A在預定回應週期期間保留通道以用於接收專用訓練信號。此NDP 550A回應封包係沒有使用者資料的實例專用訓練信號，其可經處理以估計在從站508A至存取點502A之反向中的反向通道資訊。存取點502A使用基於NDP 550A導出的反向通道資訊來估計前向CSI，以判定用來由存取點502A向目標站508A調整後續MIMO傳輸(例如，使用者資料566A)之前向通道預編碼的(多個)相應的鏈路矩陣。
圖5B繪示根據各種實例實施方案之請求探測突發的實例序列500B、501B與503B。
在實例實施方案中，請求探測可包括分開的探測觸發NDP輪詢510B，用以從如圖5B之序列500B與501B中所示之單個站508B請求一或多個專用訓練信號(例如，NDP 550B、551B、552B)。波束成形器可發送額外的NDP輪詢511B以對於由前一個NDP輪詢510B指示的單個站508B更新(例如，添加、改變、修改、取消等等)指令。
在另一實例實施方案中，請求探測突發可包括分開的探測觸發NDP輪詢510B與511B，用以從如圖5B之序列500B與503B中所示之不同站508B、509B請求一或多個專用訓練信號(例如，NDP 550B、551B、552B)。探測觸發NDP輪詢510B與511B可根據各種實例實施方案被發送至一或多個站508B、509B。意即，NDP輪詢510B可以被引導至第一站508B及NDP輪詢511B可以被引導到第二站509B。在另一實例中，NDP輪詢510B與NDP輪詢511B可以被引導到第一站508B與第二站509B。此外，NDP輪詢510B可以被引導至第一站508B及NDP輪詢511B可以被引導到第一站508B與第二站509B。替代地，NDP輪詢510B可以被引導到第一站508B與第二站509B並且可發送NDP輪詢511B以更新其中一個站(例如，第一站508B)的探測指令。
請求探測程序係由存取點502A發起，以利用多個探測觸發NDP輪詢510B與511B探測多個不同站508B、509B。在圖5B所繪示之實例實施方案中，存取點502B藉由發送第一NDP輪詢510B至第一站508B發起請求探測，並且在對於探測第一NDP輪詢510B的第一間隔內接收第一NDP 550B。在從第一站508B接收第一專用訓練信號之後，存取點502B可藉由發送第二NDP輪詢511B發起另一請求探測並且從第二站509B接收第二NDP 551B。
第一NDP輪詢510B及/或第二NDP輪詢511B可包括用以發送額外的NDP 552B回應而沒有接收額外的NDP輪詢之對於各別的站508B及/或站509B的排程。存取點502B使用每一個接收的NDP 550B、NDP 551B、及NDP 552B以估計基於用於探測相關聯的站508B或509B之每一個NDP導出的前向CSI。在圖5B所示之另一個實例實施方案中，第一NDP輪詢510B可被用於從目標站508B請求一或多個專用訓練信號作為NDP 550B回應。基於接收的NDP 550B，存取點502B鑒於傳輸器之射頻前端特徵從反向通道CSI導出對於前向通道的前向CSI，並且後續封包利用從前向CSI導出的預編碼進行預編碼以進行傳輸。
NDP輪詢510B可包括對於目標站508B發送額外的NDP而無需額外的NDP輪詢的指令。存取點502B亦可發送另一NDP輪詢511B至目標站508B，以改變由前一探測觸發(例如，第一NDP輪詢510B)指示的(例如，修改、置換、取消等等)指令。第二NDP輪詢511B可用於更新用於請求由發送給一或多個接收者的先前NDP輪詢510B指示的一或多個專用訓練信號的參數。
圖5C繪示對於一系列專用訓練信號回應之請求探測的實例序列。在實例實施方案中，NDP輪詢510C可包括用於目標站508C發送一系列的NDP 550C、551C、552C而沒有發送額外的NDP輪詢的指令。
在圖5C所示之實例實施方案中，第一NDP 550C可由站508C發送至存取點502C，作為對來自存取點502C之NDP輪詢510C的起始回應。目標站508C可發送基於包括在NDP輪詢510C中的指令之額外的專用訓練信號NDP 551C與NDP 552C。為了接收額外的NDP 551C與NDP 552C，存取點502C可維持計時器，以預測何時期望額外的專用訓練信號及預留通道。
例如，NDP輪詢510C可包括當期待一系列的NDP550C、551C、552C時基於滿足臨限條件、外部測量資源、預測等以固定或可變間隔、時間窗口與目標站508C協調的指令。因此，存取點502C可基於單個NDP輪詢510C接收一系列的NDP550C、551C、552C。
圖5D繪示對於來自一或多個站550D、551D、552D的一系列專用訓練信號回應之請求探測的實例序列。在實例實施方案中，NDP輪詢510D可包括指示用於多個不同站507D、508D、509D發送多個NDP 550D、551D、552D而無需額外的NDP輪詢之排程的指令。在圖5D所示之實例實施方案中，NDP輪詢510D可包括用以指示回應間隔、探測位置等等(對於每個站507D、508D、509D何時發送NDP 550D、551D、552D)的排程。
NDP輪詢510D係探測觸發，其識別對於請求探測之存取點502及(多個)目標接收站508。在NDP輪詢510D係發送至多於一個站的情況下，站507D、508D、509D可使用在來自探測觸發510D之指令中列出之接收站的順序，以控制用於發送NDP 550D、551D、552D的順序與位置。例如，NDP輪詢510D可包括具有每一站507D、508D、509D之順序及探測位置的列表。站507D、508D、509D可根據順序或排程重覆發送NDP 550D、551D、552D至存取點502D直到排程過期、終止命令被發送、接收到新的NDP輪詢、或站507D離線。
例如，由NDP輪詢510D指示的排程指令可指派站507D發送在相對於NDP輪詢510D之SIFS內的第一NDP 550D、站508D發送在相對於第一NDP 550D之SIFS內的另一NDP 551D、以及站509D發送在相對於第二NDP 551D之SIFS內的第三NDP 552D。
在另一實例實施方案中，NDP輪詢510D可發起多個不同站507D、508D、509D發送多個NDP 550D、551D、552D而無需額外的NDP輪詢，其中不同的站507D、508D、509D判定何時發送每一個NDP 550D、551D、552D。例如，NDP輪詢510D可由多個不同站507D、508D、509D接收，並且每一站可回應於探測觸發監測來自其它接收器之其它專用訓練信號之前導碼(preamble)的網路通道。
在此實例中，站507D可開始用NDP 550D回應NDP輪詢510D，並且站508D可監測網路通道並監聽NDP 550D的前導碼。站508D可從監聽NDP 550D之前導碼而計算出NDP 550D的封包長度。基於封包長度，站508D可判定接下來用於傳輸存取點502D的通道何時可用，然後接著當通道可用時傳輸NDP 551D。
在另一實例中，站507D與站508D可在發送NDP之前競爭媒體。例如，每一個站507D與站508D都可以嘗試發送、檢測忙碌的通道，並且在嘗試再次傳輸之前等待一段時間(例如，競爭窗口)。回應於第一站508D檢測到通道可用，傳輸NDP 551D，而站507D在嘗試傳輸之前等待另一段時間。然後在另一段時間之後，如果第二站507D檢測到通道可用，則傳輸NDP 550D。
如上所述，NDP 550D、551D、552D回應封包為專用訓練信號且沒有使用者資料可被處理來估計從每一個站507D、508D、509D至存取點502D之方向上的反向通道資訊。然後對於每一個接收的NDP 550D、551D、552D，存取點502D估計基於各別NDP導出的前向CSI來判定(多個)由存取點502向相關聯的目標站調整後續MIMO傳輸(例如，使用者資料566)之前向通道預編碼所需之相應的鏈路矩陣。
圖5E繪示具有可變回應排程之請求探測的實例序列。存取點502E可發送NDP輪詢510至多個不同站507E、508E、509E或站的群組，並且接收在回應窗口(例如，網路分配向量(NAV)524)內的多個NDP(例如，550E、551E、552E)。
存取點502E可回應於探測觸發建立與站協調的回應窗口，以傳輸並阻檔無回應站嘗試在通道上傳輸。例如，NAV 524提供虛擬載體感測機制(virtual carrier-sensing mechanism)以藉由在網路上之傳訊站來控制網路存取，其中網路在指明的競爭週期時通道係不可用的或忙碌。沒有回應NDP輪詢510E的站在無線媒體上監聽並使用持續時間欄位(duration field)並設置其NAV以指示它必須延遲存取媒體的時間。
回應站507E、508E、509E可基於NDP輪詢510E之排程指令在不同時間(例如，T1 、T2 、T3 等等)回應。請求探測框架支援本文所述的各種排程方案。例如，NDP輪詢510E可指示相對於其它站的探測位置，並且每一站507E、508E、509E可基於探測位置判定一或多個回應時間，以在計算的回應時間傳輸一或多個專用訓練信號。在另一實例中，站507E、508E、509E可藉由基於NDP的封包長度順序地判定回應時間協調發送多個NDP 550E、551E、552E。每一站507E、508E、509E可監測監聽來自另一站之NDP的前導碼的通道，以判定NDP的封包長度。從判定的NDP的封包長度，第二站508E可從參考時間(諸如，最後的檢測到的NDP前導碼)計算回應時間T2 。
圖5F繪示以上行鏈路MU-MIMO通訊之請求探測的實例序列。具有用於上行鏈路MU-MIMO通訊的前端RF能力參數的存取點將可用頻寬劃分為均等地共享媒體的分離單獨流(例如，空間流)。以上行鏈路MU-MIMO，存取點可同一組OFDM調性上同時地從兩或多個站接收不同的資料。MU-MIMO存取點之特徵在於傳輸器之前端參數(例如，傳輸與接收鏈、天線等等的數量)，其中天線陣列的每一鏈路的傳輸與接收能力至多n*m通訊流。
在實例實施方案中，NDP輪訓觸發510F可請求具有多個MU-MIMO能力的站506F、507F、508F、509F以在分離空間流上同步地發送NDP(例如，NDP STA1 、NDP STA2 …NDPN-1 、NDPN )至具有MU-MIMO能力的存取點502F。NDP輪詢觸發510F可為每一站506F、507F、508F、509F指示或分配目標空間流，以傳輸各別NDP(例如，NDP STA1 、NDP STA2 …NDPN-1 、NDPN )，因此每一回應係由存取點502F同時接收。NDP輪詢觸發510F也可以由站506F、507F、508F、509F用作時間參考點以協調在不同空間流上的多個NDP(例如，NDP STA1 、NDP STA2 …NDPN-1 、NDPN )的同步傳輸，因此具有MU-MIMO能力的存取點502F可合適地處理NDP(例如，NDP STA1 、NDP STA2 …NDPN-1 、NDPN )來估計前向通道資訊。
在圖5F所示之實例實施方案中，第一NDP STA1 可由在第一空間流上的站506F發送，第二NDP STA2 可由在第二空間流上的站507F發送....，NDPN-1 可由在空間流N-1上的站508F發送，NDPN 可由在空間流N上的站509F發送，並且可用空間流的至多數量可由存取點502F指示。
圖5G繪示具有不同類型的站之請求探測的實例序列。在圖5G所示之實例實施方案中，NDP輪詢510G可請求群組的多個不同站發送專用訓練信號。在一個實例中，不同站可基於它們的能力分組，並且經排程以在不同時間發送NDP。
例如，NDP輪詢510G可指示第一組具有MU-MIMO能力的站506G與507G在第一回應見隔間在分開的空間流上同步地發送NDP(例如，NDP STA1 、NDP STA2 …NDPN-1 、NDPN )，並且進一步指示第二組具有波束成形接收器能力的站508G與509G在回應間隔之後順序地發送NDP 552G、553G。實例實施方案可包括在本文中所討論之不同排程及訓練選項的組合。
圖6繪示根據實例實施方案之實例請求探測波束成形接收器程序的流程圖。對於波束成形接收器的請求探測程序600可包括從無線傳輸器在615接收探測觸發並回應於探測觸發650傳輸至少一專用訓練信號。在實例中，波束成形接收器在655接收具有從至少一專用訓練信號的CSI資訊導出之預編碼的後續封包。
在實例實施方案中，波束成形接收器在625判定用於傳輸之回應時間。波束成形接收器可處理單個探測觸發以提供多個專用訓練信號，其用於判定從傳輸器經由前向通道發送之後續封包的預編碼。藉由(例如)立即地回應、使用基於競爭的傳輸、從記憶體調用排程、監測通道以獲取來自其它站的資訊等等，波束成形接收器可在沒有探測排程下判定用於傳輸的回應時間。
波束成形接收器亦可處理探測觸發以設定排程器以提供額外的專用訓練信號並在620組態專用訓練信號。在實例實施方案中，無線接收器在615接收探測觸發，其指示在625的探測排程與用於專用訓練信號之格式的訓練選項。波束成形接收器儲存探測排程並基於探測排程對於一或多個專用訓練信號中的每一者計算回應時間。
波束成形接收器亦可在635基於來自探測觸發的訓練選項格式化專用訓練信號。在實例中，波束成形接收器可藉由監測來自回應於探測觸發之其它接收器的其它專用訓練信號的前導碼的網路流量來判定發送專用訓練信號的時間。然後波束成形接收器可基於其它專用訓練信號導出專用訓練信號的封包長度，並基於封包長度判定回應時間。
在另一實例中，其中探測觸發可指示相對於其它接收器的探測位置，波束成形接收器基於探測位置計算一或多個回應時間並在計算的回應時間時傳輸一或多個專用訓練信號。
圖7A至圖7B繪示根據實例實施方案之具有時序反饋之請求探測的實例。在其它實例實施方案中，除了探測以外，波束成形接收器可以調整請求探測框架以精簡或支持其它網路應用(例如，動態追蹤、建物自動化等)。在實例中，波束成形接收器可基於所測量之輸入封包的到達時間與所測量之輸出封包的離開時間來判定時序反饋。然後，波束成形接收器可以至少一專用訓練信號傳輸時間戳或其它時序資訊。包括利用專用訓練信號之額外時序反饋可有效地同步站之間的時序、測距功能等，同時最小化增加波束成形接收器與波束成形器之間的傳輸開銷。
圖7A繪示具有時序反饋之請求探測的實例序列。在其它實例實施方案中，除了探測以外，站707、708、709可以調整請求探測框架以精簡或支持其它網路應用(例如，動態追蹤、建物自動化等)。在實例中，站707、708、709可判定以NDP 751、752、753傳輸至存取點702E的額外的反饋參數781、782、783。例如，站751、752、753可判定與NDP 751、752、753傳輸之時序反饋參數781、782、783，其可以由存取點702用於其它網路應用或協調，諸如站之間的有效同步時序、測距功能等。
NDP 751、752、753不包括用於請求探側目的的酬載或使用者資料。然而，除了探測之外，額外的反饋時序反饋參數781、782、783可選地以NDP 751、752、753傳輸以精簡或支持其它網路應用(例如，動態追蹤、建物自動化等)。藉由以NDP 751、752、753傳輸額外的反饋參數781、782、783，存取點702可以以單個觸發起始多個功能。例如，存取點702可從附加到NDP 751、752、753的資料(例如，額外的反饋參數781、782、783)中提取或判定時序資訊。波束成形器不需要並且不使用額外的反饋參數781、782、783來完成請求的探測程序。然而，藉由可操作地耦接附加至NDP 751、752、753之額外的反饋參數781、782、783，可進一步減少波束成形器與波束成形接收器之間的開銷傳輸的數量。
圖7B繪示具有時序反饋之請求探測的實例時序序列。在實例中，站708基於所測量之輸入封包的到達時間T1 與所測量之輸出封包的離開時間T2 判定時序反饋780。在實例中，時序反饋780可在時間、一或多個時間戳或其它計算中不同。當回應於NDP輪詢710時，站708可選地包括時序反饋780作為在NDP 751傳輸期間的額外資訊781。藉由在NDP 751傳輸期間傳輸作為額外資訊781的時序反饋780，可以利用請求探測框架來消除或避免時序反饋780的單獨額外的傳輸，以有效地提供額外的功能。除了來自站708的單個傳輸之請求的探測之外，波束成形接收器使存取點702能夠處理其它應用760，從而增加通道的可用性。
圖8A至圖8C繪示根據實例實施方案之由另一波束成形器之探測請求的實例。在實例實施方案中，由第一波束成形器(例如，存取點802)之請求的探測可以使一或多個其它波束成形器(例如，站808)能夠估計到同一站809的前向通道830而不發送任何探測觸發。
圖8A繪示根據實例實施方案之請求的探測的實例序列。在其中存取點802為波束成形器探測波束成形接收器站809的實例中，存取點至站(AP-STA)探測通道可被敘述為具有從波束成形器存取點802至波束成形接收器站809的AP-STA前向通道820與從波束成形接收器站809至波束成形器存取點802的STA-AP反向通道821兩者。如上所討論，波束成形器存取點802可經由由波束成形接收器站809接收的AP-STA前向通道820發送單個探測觸發。波束成形接收器站809可回應於來自AP-STA前向通道820的單個探測觸發經由STA-AP反向通道821發送多個專用訓練信號，同時需要最少的處理。
在實例實施方案中，多個波束成形器可基於單個請求的探測觸發探測一或多個波束成形接收器。由第一波束成形器(例如，存取點802)之請求的探測可以使一或多個其它波束成形器(例如，站808)能夠估計到同一站809的STA-STA前向通道830而不發送任何探測觸發。例如，第一波束成形器存取點802可經由AP-STA前向通道820發送探測觸發，波束成形接收器站809可經由STA-AP反向通道821以NDP回應至第一波束成形器存取點802，該STA-AP反向通道821係由第二波束成形接收站808經由STA-STA反向通道831竊聽。
在其中站808為波束成形器與波束成形接收器站809通訊的實例中，探測通道可被敘述為具有從波束成形器站808至波束成形接收器站809的STA-STA前向通道830與從波束成形接收器站809至波束成形器站808的STA-STA反向通道831兩者。例如在網狀網路中，第二站808可為波束成形器存取點802的波束成形接收器，以及第二站808可為波束成形接收器站809的波束成形器及其它組合。
應理解到波束成形器與波束成形接收器以及通道不限於任何數量或存取點與站的組合。本文敘述的實例係例示性並且適用於具有用於波束形成器操作之構件及/或用於波束成形接收器操作之構件的通訊裝置的任何組合。
在一些實施方案中，第二站808亦可經由第二AP前向通道822從第一波束成形器(例如，存取點802)接收探測觸發。在其它實施方案中，第二站808可獨立於從存取點802接收探測觸發而從第一站809接收專用訓練信號。第二站808可監測來自波束成形接收器站809之專用訓練信號的媒體(例如，經由STA-STA反向通道831)，以估計STA-STA前向通道830而沒有發送探測觸發。
波束成形器站808可基於經由由波束成形接收器站809經由AP反向通道821發送至存取點802的STA-STA反向通道831竊聽專用訓練信號，從而為STA-STA前向通道830執行探測。
圖8B根據實例實施方案繪示多個波束成形器基於單個請求的探測觸發探測波束成形接收器的實例序列。在810，存取點802經由AP-STA前向通道820發送探測觸發至第一站809。在811，第二站808可以或可以不經由另一AP-STA前向通道822接收相同探測觸發。
在836，第二站監測用於專用訓練信號之STA-STA反向通道831的頻率。監測STA-STA反向通道831的頻率可檢測在網路中的其它探測通道(例如，AP-STA前向通道820、STA-AP反向通道821、STA-STA反向通道831、另一AP-STA前向通道822等等)上廣播或發送的傳輸。在850，第一站809基於探測觸發經由AP反向通道821發送一或多個專用訓練信號至存取點802。在870，第二站808經由STA-STA反向通道831竊聽由第一站809發送之一或多個專用訓練信號。在875，第二站808處理竊聽的專用訓練信號，以估計用於STA-STA前向通道830的前向CSI。在880，第二站808可基於對於STA-STA前向通道830之經估計的前向CSI經由STA-STA前向通道830傳輸後續封包至相關聯的波束成形接收器第一站809。
在860，存取點802處理接收的專用訓練信號，以估計用於AP-STA前向通道820的前向CSI。在866，存取點802可基於對於AP-STA前向通道820之經估計的前向CSI經由AP-STA前向通道820傳輸後續封包至相關聯的波束成形接收器第一站809。因此，多個波束成形器可基於單個請求的探測觸發探測一或多個波束成形接收器。
圖8C繪示基於來自主要波束成形接收器的單個請求的探測觸發之次要波束成形器探測波束成形接收器之實例序列的流程圖。次要波束成形器程序840始於步驟841，其中次要波束成形器(例如，無請求波束成形器、背載(piggyback)波束成形器等)係用以監測如參照圖8A至8B所討論之通訊媒體。
在842，次要波束成形器程序回應於由另一波束成形器(例如，主要波束成形器或請求器波束成形器)發送的探測觸發檢測來自一或多個波束成形接收器的至少一專用訓練信號。次要波束成形器不傳輸探測觸發。
在843，對於每一開銷專用訓練信號，次要波束成形器程序執行步驟844與845以估計前向通道狀態資訊。在步驟844，次要波束成形器程序藉由測量接收的專用訓練信號計算對於反向通道的CSI。在845，次要波束成形器程序鑒於傳輸器之前端參數的特徵從反向通道的CSI導出對於前向通道的CSI。
在實例實施方案中，次要波束成形器程序可使用在846處所估計的前向CSI，以傳輸使用具有從估計的CSI導出之預編碼的預編碼封包的後續封包。對於與次要波束成形器旨在與之通訊的波束成形接收器相關聯的每個開銷專用訓練信號，次要波束成形器程序至少重覆步驟844與845。因此，與傳統探測方案相比，請求探測框架需要較少的波束成形器處理與更小的帶寬。
圖9繪示可以結合本文敘述的各種實例實施方案使用實例網路裝置的圖。例如，系統915可用作上述機制與程序中的一或多個或與之結合使用，並且可表示本文敘述的處理器、(多個)使用者系統及/或其他裝置的組件。系統915可以是網路裝置、路由器、伺服器、膝上型電腦、行動裝置、或任何習知電腦、或任何其他支持處理器的裝置，其能夠進行有線或無線資料通訊。如所屬技術領域中具有通常知識者清楚的，也可使用其它電腦系統及/或架構。
系統915較佳地包括一或多者/個(n)(視情況選用量詞)處理器，諸如處理器925。可提供額外的處理器，諸如用以管理輸入/輸出的輔助處理器、用於執行浮點數學運算的輔助處理器、具有適合於信號處理演算法之架構的專用微處理器(例如，數位信號處理器)、從屬於主處理系統的從屬處理器(例如，後端處理器)、用於雙或多個處理器系統之額外的微處理器或控制器、或共處理器。此種輔助處理器可以是分立處理器，或者可與處理器925整合。
處理器925較佳地連接至通訊匯流排920。通訊匯流排920可包括資料通道，其用於促進儲存器與系統920之其它週邊組件之間的資訊傳遞。通訊匯流排920可進一步提供用於與處理器925通訊之信號組，包括資料匯流排、位址匯流排、與控制匯流排(未圖示)。通訊匯流排920可包含任何標準或不標準匯流排架構，諸如(例如)符合工業標準架構(ISA)、擴展工業標準結構(EISA)、微通道架構(MCA)、週邊組件互連(PCI)區域匯流排、或由電氣電子工程師學會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)頒佈的標準，包括IEEE 802.11、IEEE 1188通用介面匯流排(GPIB)、IEEE 696/S-30等。
(多個)處理器925可在原生或虛擬環境下在任何作業系統(OS)(未圖示)下執行。可以部署一或多個應用，其包括邏輯單元、應用程式設計介面(application programming interface，API)單元等等。
系統915較佳地包括主記憶體930，並且亦可包括次要記憶體935。主記憶體930為處理器925上執行的程式提供指令與資料的儲存，諸如上文所討論的一或多個功能及/或模組。應理解到儲存在記憶體中並且由處理器925執行的程式可以根據任何合適的語言編寫及/或編譯，包括但不限於C/C++、Java、JavaScript、Pearl、Visual Basic、.NET等。主記憶體930一般而言係基於半導體的記憶體，諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)及/或靜態隨機存取記憶體(SRAM)。其它基於半導體的記憶體類型包括(例如)同步動態隨機存取記憶體(SDRAM)、Rambus動態隨機存取記憶體(RDRAM)、鐵磁隨機存取記憶體(FRAM)等等，包括唯讀記憶體(ROM)。
次要記憶體935可選地包括內部記憶體940及/或可移除媒體945，例如數位影音光碟(DVD)驅動、其它光學驅動、快閃記憶體驅動等等。可移除媒體945係以已知方式讀取及/或寫入。可移除儲存媒體945可為(例如)軟碟、磁帶、CD、DVD、SD卡等等。可移除儲存媒體945係非暫態電腦可讀取媒體，其上儲存有電腦可執行碼(即，軟體)及/或資料。
次要記憶體935的其它實例可包括基於半導體的記憶體，諸如可編程唯讀記憶體(PROM)、可擦除可編程唯讀記憶體(EPROM)、電子可抹除唯讀記憶體(EEPROM)、或快閃記憶體(類似於EEPROM的區塊導向記憶體)。還包括其它任何可移除儲存媒體945與通訊介面955，其允許軟體與資料從外部媒體950傳遞至系統915。
系統915可包括通訊介面955。通訊介面955允許軟體與資料在系統915與外部裝置(例如，印表機)網路、或資訊源之間傳遞。例如，電腦軟體或可執行碼可經由通訊介面955從網路伺服器傳遞至系統915。通訊介面955之實例包括內建網路適配器、網路介面卡(NIC)、個人電腦記憶體卡國際協會(PCMCIA)網路卡、卡匯流排網路適配器、無線網路適配器、通用序列匯流排(USB)網路適配器、數據機、網路介面卡(NIC)、無線資料卡、通訊埠、紅外線介面、IEEE 1394火線、或任何能夠將系統915與網路或其它計算裝置介接的其它裝置。
通訊介面955較佳地實施工業頒佈協定標準，諸如乙太IEEE 802標準、光纖通、數位用戶線(DSL)、非對稱數位用戶線(ADSL)、訊框中繼、非同步傳輸模式(ATM)、集成數位服務網路(ISDN)、個人通訊服務(PCS)、傳輸控制協定/網路協定(TCP/IP)、傳列線網路協定/點對點協定(SLIP/PPP)等，但也可以實施定製或非標準介面協定。
經由通訊介面955的軟體與資料之傳遞通常係以電通訊信號970的形式。這些信號970較佳地係經由通訊通道965提供至通訊介面955。在實例實施方案中，通訊通道965可為有線或無線網路、或各種其它通訊鏈路。通訊通道965攜帶信號970並且可使用各種有線或無線通訊構件實施，包括線或纜線、光纖、習知電話線、蜂窩電話鏈路、無線資料通訊鏈路、射頻(RF)鏈路、或紅外線鏈路，僅舉些例子。
電腦可讀取碼(即，電腦程式或軟體)係儲存在主記憶體930及/或次要記憶體935中。電腦程式亦可經由通訊介面955接收並且儲存在主記憶體930及/或次要記憶體935中。當執行時，此種電腦程式使得系統915能夠執行前面敘述之本發明的各種功能。
例如，耦接至處理器925的通訊介面955可經組態以操作無線收發器，包括傳輸探測觸發至一或多個接收器，以及回應於探測觸發經由反向通道從一或多個接收器接收至少一專用訓練信號。對於每一個接收的專用訓練信號，其可以估計基於來自相關聯之接收器的該專用訓練信號導出的前向CSI；且其中後續封包利用從該前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由該前向通道傳輸至該相關聯的接收器。
根據實例實施方案，處理器925可經組態以傳輸額外的探測觸發至目標額外的接收器，其中分開的額外專用訓練信號係回應於每一個額外的探測觸發從額外的接收器接收，以及其中對於每一個分開的額外專用訓練信號，處理器進一步估計對於與分開的額外專用訓練信號相關聯之額外的接收器的CSI；以及基於CSI將額外的導向封包傳輸至額外的接收器。探測觸發之前沒有宣告訊框，並且接收器不處理探測觸發以產生詳細的探測反饋(例如，基於SVD之壓縮的波束成形反饋)。
在另一實例中，耦接至處理器925的通訊介面955可經組態以操作無線接收器，包括從無線傳輸器接收探測觸發、回應於探測觸發傳輸至少一專用訓練信號、以及接收具有從至少一專用訓練信號之CSI資訊導出之預編碼的後續封包。
回應於探測觸發傳輸至少一專用訓練信號可包括傳輸多個專用訓練信號而不接收另一探測觸發。在實例中，探測觸發指示對於專用訓練信號之格式的探測排程及訓練選項，以及處理器925係經組態以儲存探測排程、基於探測排程計算對於一或多個專用訓練信號之回應時間，並且基於訓練選項格式化專用訓練信號。探測排程指令可指示傳輸與接收器組協調之專用訓練信號的探測時間(例如，順序地、連續地、同時地、突發地等)。在其它實例實施方案中，處理器925經組態以判定傳輸額外的專用訓練信號的回應時間，而不接收波束成形器額外的刺激。
傳輸至少一專用訓練信號可基於由探測觸發指示的探測排程藉由通訊介面955以定時間隔執行。在另一實例中，傳輸至少一專用訓練信號可基於監測來自回應於探測觸發的其它接收器的其它專用訓練信號的前導碼；基於其它專用訓練信號導出專用訓練信號的封包長度；以及基於封包長度判定回應時間。
在這敘述中，用語「電腦可讀取媒體」指的是用於提供電腦可執行碼(例如，軟體與電腦程式)至系統915的任何非暫態電腦可讀的儲存媒體。這些媒體的實例包括主記憶體930、次要記憶體935(包括內部記憶體940、可移除媒體945、及外部儲存媒體945)、及與通訊介面955(包括網路資訊伺服器或其它網路裝置)通訊地耦接之任何週邊裝置。這些非暫態電腦可讀取媒體用於向系統915提供可執行碼、編碼指令、及軟體的構件。
在使用軟體實施之實例實施方案中，軟體可經儲存在電腦可讀取媒體上並藉由可移除媒體945、I/O介面950、或通訊介面955載入至系統915中。在此實例實施方案中，軟體係以電通訊信號970的形式載入至系統915中。
在實例實施方案中，I/O介面950提供系統915的一或多個的組件與一或多個輸入及/或輸出裝置之間的介面。實例輸入裝置包括(不限於)鍵盤、觸控螢幕、或其它觸敏裝置、生物識別感測裝置、電腦滑鼠、軌跡球、基於筆的指示裝置等等。
系統915亦包括選擇性無線通訊組件，其有助於透過語音即透過資料網路的無線通訊。無線通訊組件包含天線系統975、無線電系統980、及基帶系統985。在系統915中，在無線電系統980的管理下，射頻信號(RF)信號係藉由天線系統975通過空氣傳輸及接收。
在實例實施方案中，天線系統975可包含一或多個天線及執行切換功能以為天線系統975提供傳輸與接收信號路徑之一或多個多工器(未圖示)。在接收路徑中，接收的RF信號可從多工器耦接至低雜訊放大器(未圖示)，該低雜訊放大器放大接收的RF信號並將信號發送至無線電系統980。
在替代實例實施方案中，無線電系統980可包含組態以透過各種頻率通訊的一或多個無線電。在一個實例實施方案中，無線電系統980可將解調器(未圖示)與調變器(未圖示)結合為一積體電路(IC)。解調器與調變器亦可為分開組件。在輸入路徑中，解調器剝離RF載波信號留下基帶接收音頻信號，其從無線電系統980發送至基帶系統985。
如果接收的信號含有音頻資訊，則基帶系統985解碼該信號並將其轉換成類比信號。然後放大該信號並發送至揚聲器。基帶系統985亦從麥克風接收類比音頻信號。將這些類比音頻信號轉換為數位信號，並且由基帶系統985編碼。基帶系統985亦編碼用於傳輸的數位信號並產生路由至無線電系統980之調變器部分的基帶傳輸音頻信號。調變器將基帶傳輸音頻信號與RF載波信號混合，RF載波信號產生RF傳輸信號，RF傳輸信號係路由至天線系統並且可通過功率放大器(未圖示)。功率放大器將RF傳輸信號放大，並將其路由至天線系統975，其中信號係切換至天線埠進行傳輸。
基帶系統985亦與處理器925通訊地耦接。中央處理單元925可存取資料儲存區域930與935。中央處理單元925較佳地組態以執行指令(即，電腦程式或軟體)，指令可儲存在記憶體930或次要記憶體935中。電腦程式亦可從基帶處理器975接收以及儲存在資料儲存區域930或次要記憶體935中，或者在接收時執行。當執行時，此種電腦程式使得系統915能夠執行前面敘述之本發明的各種功能。例如，資料儲存區域930可包括各種軟體模組(未圖示)。
一些部分的詳細說明係按照演算法及在電腦內運算之符號表示。這些演算法說明及符號表示係為由資料處理領域具有通常知識者使用的手段，用以將其創新本質傳達給其它本領域具有通常知識者。演算法是一系列定義的操作，導致期望的最終狀態或結果。在實例實施方案中，所執行的操作需要實體操縱有形量以實現有形結果。
除非具體地陳述，否則如從討論中為明顯的是，可理解的，遍及本說明，利用像是檢測、判斷、分析、識別、掃描等術語的可包括電腦系統或其它資訊處理裝置的動作及處理，其將在電腦系統的暫存器及記憶體內表示為物理(例如，電子)量的資料操控和變換成在電腦系統的記憶體或暫存器或其它資訊儲存器、傳輸或顯示裝置內同樣地表示為物理量的其它資料。
實例實施方案亦可關於執行本文之操作的設備。此設備可以為所需目的而專門構造，或者它可以包括由一個或多個電腦程式選擇性地啟動或重新組態的一或多個通用電腦。
實例設備可包括無線存取點(WAP)或站，並結合超大規模集成(VLSI)處理器及支持的程式碼。實例收發器經由集成數據機耦接至連接至網際網路之電纜、光纖、數位訂戶骨幹中的一者，以支持在無線區域網路(WLAN)上的無線通訊，例如符合IEEE 802.11通訊。WiFi階段包括基帶階段、及類比前端(AFE)與射頻信號(RF)階段。在基帶部分中，傳輸至每個使用者/客戶端/站或從每個使用者/客戶端/站接收的無線通訊被處理。AFE和RF部分處理每個傳輸路徑上的升頻和在基帶中發起的無線傳輸。RF部分還處理在接收路徑上接收的信號之降頻，並且將它們傳送到基帶進一步處理。
WAP及/或站可支持多個協定和多語言，具有能夠與多個協定通訊的能力，例如包括藍牙低功耗、Zigbee、Thread等的物聯網協定，並且通訊地耦接至一或多個資源以存取分析或機器學習能力。在一些實施方案中，WAP及/或站為電池供電，並且是行動的或集成了更大的行動裝置，諸如汽車或飛機。
實例設備可為多輸入多輸出(MIMO)設備，其支持N個天線上的NxN個離散通訊。在實例中，MIMO設備信號處理單元可實施為N×N。在各種實例中，N值可為4、6、8、12、16等。擴展的MIMO操作使得能夠使用至多2N天線與另一類似裝配的無線系統進行通訊。應理解到即使系統不具有相同的天線數，擴展的MIMO系統可與其它無線系統通訊，但是可能不利用其中一個站的一些天線，從而降低了最佳性能。
在一些實施方案中，本文所討論的波束成形天線組態探測可以與具有任意數量的傳輸鏈、接收鏈或MIMO天線的WAP或站同等地利用，包括但不限於：1x2、1xn、2x3、2x4、2xn、3x4、3xn、4x5、4x8、4xn、8x9、8x16、8xn等；在不脫離本揭露的情況下。本文揭露的組件和處理可被實施在與WAP的已知傳輸和接收路徑整合之軟體、電路、硬體和韌體之組合中，並且不脫離本揭露之範圍的情況下。
實例傳輸路經/鏈包括以下離散和共享組件。WiFi媒體存取控制(WMAC)組件包括：用於每個下行鏈路和上行鏈路通訊流的硬體佇列；用於加密和解密下行鏈路和上行鏈路通訊流的加密和解密電路；用於進行閒置頻道評估(CCA)以及進行指數隨機退避和重傳決定的媒體存取電路；以及用於傳輸與接收的通訊流的封包處理之封包處理器電路。WMAC組件存取節點表，該節點表列出了WLAN上的每個節點/站、站的能力、相應的加密金鑰以及與其通訊流量相關聯的優先級。
在至一或多個站的傳輸路徑組件上之用於無線傳輸的每個探測或資料封包被構成在訊框器中。接著每個流在編碼器及拌碼器中編碼及拌碼，然後在解多工器中被解多工為分開的流。接著流在相應的交織映射器之一者中經受交織與映射。接著，所有傳輸在空間映射器中以空間映射矩陣(SMM)進行空間地映射。來自空間映射器的空間映射的流被輸入到用於從頻率到時域的轉換的逆離散傅立葉變換(IDFT)分量以及在AFT和RF階段中後續的傳輸。
IDFT係耦接至在AFT RF階段中相應的傳輸路徑/鏈組件中的一者，用於在MIMO天線之相關聯的一者上無線傳輸。具體地，每個IDFT耦接至用於將數位傳輸轉換為類比之數位類比轉換器(DAC)550、濾波器、升頻轉換器中的一者，耦接至用於將傳輸升頻轉換為(多個)所選通道之合適的中心頻率之共通電壓控制的振盪器(VCO)，以及用於設定在MIMO天線陣列上之傳輸功率位準的功率放大器。
接收路徑/鏈包括以下離散和共享組件。在MIMO天線之WAP的陣列上所接收的通訊經受包括AFE-RF階段的降頻之RF處理。有六個接收路徑，各包含以下離散和共享組件：用於在用於設定接收的訊號被放大的量之類比增益控制(AGC)(未圖示)的控制下放大接收的訊號之低雜訊放大器(LNA)、耦接至用於降頻轉換接收的信號之VCO的降頻轉換器、用於帶通過率接收的信號之濾波器、用於數位化降頻轉換的信號之類比數位轉換器(ADC)。在實例實施方案中，在ADC輸出處的選擇性取樣器568允許在時域中對所接收的WiFi信號進行取樣，以用於由處理器及非揮發性記憶體的後續WiFi空間診斷。來自每個ADC的數位輸出被傳遞到用於從時間至頻域轉換的WiFi階段之基帶部分中的離散傅立葉變換(DFT)分量中的對應的一個。
接收器在基帶階段中的處理包括下面敘述之共享與分離組件，包括：用以減輕與DFT輸出耦接之通道損傷的等化器。在實例實施方案中，將來自DFT的輸出的頻域中接收的WiFi信號在有或沒有等化的情況下提供給處理器與非揮發性記憶體。在等化器之輸出處接收的WiFi流在相應數量的解映射器和解交錯器中經歷解映射和解交錯。接著，所接收的流在多工器中多工並且在解碼器與解擾器組件中解碼與解擾，然後在解訊框器中解訊框。接收的通訊接著被傳遞至WMAC組件，在其中用解密電路對其進行解密，並將其放置在適當的上游硬體佇列中，以上載到網際網路。
非暫態性電腦可讀的儲存媒體可包含實體媒體，諸如但不限於光碟、磁碟、唯讀記憶體、隨機存取記憶體、固態裝置和驅動器、或任何其它類型的實體或適合於儲存電子資訊的非暫態性媒體。電腦可讀取信號媒體可包括諸如載波的媒體。本文中所出現的演算法與顯示並非固有地與任何特定電腦與其它設備相關。電腦程式可包含純軟體實施方案，純軟體實施方案包含執行所需實施方案之操作的指令。
電腦裝置可經通訊地耦接至輸入/使用者介面與輸出裝置/介面。輸入/使用者介面與輸出裝置/介面中的一或兩個可為有線或無線介面，並且可為可拆卸的。輸入/使用者介面可包括任何可被用來提供輸入之裝置、組件、感測器、或介面、實體或虛擬(例如，按鈕、觸控螢幕介面、鍵盤、指向/光標控制、麥克風、相機、點字、運動感測器、光學讀取器及/或等)。
用語「通訊地連接」旨在包括可以通訊資料之任何類型的有線或無線連接。用語「通訊地連接」旨在包括但不限於裝置與單個電腦內的程式之間的連接或裝置及/或透過網路裝置及/或單獨電腦之間的連接。用語「網路」旨在包括但不限於封包切換的網路，諸如區域網路(LAN)﹑廣域網路(WAN)、TCP/IP、(網際網路)，並且可使用各種傳輸，諸如但不限於WiFi®、Bluetooth®、Zigbee®、低功耗無線區域網路上的網際網路協定版本6(6LowPAN)、電力線通訊(PLC)、乙太網路(例如，10 Megabyte (Mb)、100 Mb及/或1 Gigabyte (Gb)乙太網路)或其它通訊協定。
此外，本申請的一些實例實施方案可以僅在硬體中執行，而其他功能可以僅在軟體中執行。除此之外，所敘述的各種功能可在單個單元中執行，或可以以任何數量的方式分佈在數個組件上。當由軟體執行時，方法可基於儲存在電腦可讀取媒體上的指令由處理器(諸如通用電腦)執行。如果需要，指令可以以壓縮及/或加密格式儲存在媒體上。
與相關領域相比，實例實施方案可具有各種差異及優點。除此之外，考慮到本申請教示的說明書與實施，本申請的其它實施方案對於所屬技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。所敘述的實例實施方案的各種態樣及/或組件可單獨地或以任何組合使用。說明書及實例實施方案僅為示例性，本申請的真實範圍與精神由所附申請專利範圍所指示。
100:位置 102:WAP 104:射頻(RF)信號強度 105A、105B:波束成形 108、112:無線站節點 120、140:通訊鏈路 202:傳輸器 207、208、209:站 211:NDPA 212:空資料封包(NDP) 213:報告輪詢 220、230:前向通道 221、231:反向通道 240:封包 250A、250B、251B:詳細的探測反饋 266:使用者資料封包 310、320、330、340、350、360、370:步驟 402:資料儲存 410:請求系統 415:觸發產生器 416:起始器 420:排程器 421:排程資訊 421A:時間間隔 421B:探測位置 421C:封包長度 421D:終端 430:訓練選項模組 431:訓練選項 431A:精確度參數 431B:格式 431C:時序選項 431D:空間流 440:波束成形接收器管理器 441:站資訊 441A:站列表 441B:站識別符 441C:MAC位址 441D:站能力 445:前端控制器 450:專用訓練信號追蹤器模組 455:反向通道CSI模組 460:校準模組 465:預編碼器 470:分析工具 475:映射器 480:定時模組 500A、500B、501A、501B、503B:實例序列 502、502A、502B、502C、502D、502E、502F、702、702E、802:存取點 506F、506G、507E、507F、507G、508A、508B、508C、508D、508E、508F、508G、509B、509D、509E、509F、509G、707、708、709、808:站 510A、510B、510C、510D、510E、510F、510G、511B、710:NDP輪詢 550A、550B、550C、550D、550E、551B、551C、551D、551E、552B、552C、552D、552E、552G、553G、751、752、753:NDP 566、566A:使用者資料 600:請求探測程序 760:應用 780:時序反饋 781、782、783:反饋參數 809:波束成形接收器站 820、822:前向通道 821:反向通道 840:次要波束成形器程序 915:系統 920:通訊匯流排 925:處理器 930:主記憶體 935:次要記憶體 940:內部記憶體 945:可移除媒體 950:I/O介面 955:通訊介面 960:外部媒體 965:通訊通道 970:電通訊信號 975:天線系統 980:無線電系統 985:基帶系統
通過閱讀以下詳細描述和附圖，將理解實例實施方案之結構與操作，其中相同的元件編號指的是相同的部分，並且其中：
圖1A至圖1B繪示WLAN通道探測與波束成形通訊的先前技術。
圖2A至圖2D繪示先前技術的探測與封包圖式實例。
圖3繪示根據實例實施方案之實例請求探測波束成形器程序的流程圖。
圖4A繪示根據實例實施方案之實例探測請求系統的圖。
圖4B繪示根據實例實施方案之實例探測觸發訊框的圖。
圖5A至圖5G繪示根據實例實施方案之請求探測之實例序列。
圖6繪示根據實例實施方案之實例請求探測波束成形接收器程序的流程圖。
圖7A至圖7B繪示根據實例實施方案之具有時序反饋之請求探測的實例。
圖8A至圖8C繪示根據實例實施方案之由另一波束成形器之探測請求的實例。
圖9繪示根據實例實施方案之實例網路裝置的圖。

Claims (20)

  1. 一種操作無線收發器的方法，包含： 經由前向通道將探測觸發傳輸至一或多個波束成形接收器； 回應於該探測觸發經由反向通道從該一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法，其中對於該經接收的專用訓練信號中的每一者： 估計基於來自相關聯之波束成形接收器的該專用訓練信號導出之前向通道狀態資訊(CSI)；以及其中後續封包利用從該前向CSI導出的預編碼進行預編碼，以經由該前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之操作無線收發器的方法，其中估計該前向CSI包含： 從經由該反向通道所接收的該專用訓練信號來測量通道資訊； 根據該測量的通道資訊計算該反向通道的CSI；以及 鑒於該收發器的射頻前端的特徵，從該反向通道的該CSI導出該前向通道的該前向CSI，其中該後續封包係經由該前向通道傳輸至該相關聯的波束成形接收器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法，其中從該一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號包含： 回應於該探測觸發而從該相關聯的波束成形接收器接收多個專用訓練信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發指示對於來自該相關聯的波束成形接收器之額外的專用訓練信號的探測排程，以及 其中來自該相關聯的波束成形接收器之該多個專用訓練信號係基於該探測排程以定時間隔接收。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法，其中從該一或多個波束成形接收器接收至少一專用訓練信號包含： 回應於該探測觸發而從不同的波束成形接收器接收該多個專用訓練信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之操作無線收發器的方法， 其中該多個專用訓練信號係從不同波束成形接收器序列地接收；以及 其中鑒於該探測觸發，不同的波束成形接收器中的每一個基於該專用訓練信號的封包長度判定回應時間。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發指示單獨空間流對於每一個不同波束成形接收器發送該專用訓練信號；以及 其中該多個專用訓練信號係同步地從在單獨空間流上的該不同波束成形接收器接收。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發指示探測排程，該探測排程包含下列中的至少一者：探測間隔、探測位置、及排程期滿。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之操作無線收發器的方法，其中該探測排程指示對於波束成形接收器群組經由該反向通道發送專用訓練信號的探測時間。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發指示對於該波束成形接收器格式化該專用訓練信號之訓練選項包括下列中之至少一者：重覆符號、部分帶寬、及數個位元。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發指示站資訊以使不同波束成形接收器能夠發送多個專用訓練信號，其中該站資訊包含下列之至少一者：站列表、站識別符、MAC位址。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法，其進一步包含： 傳輸額外的探測觸發至目標額外的波束成形接收器，其中 單獨額外的專用訓練信號係回應於每一個額外的探測觸發從該等額外的波束成形接收器中的每一者接收。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之操作無線收發器的方法， 其中該探測觸發之前沒有宣告訊框，並且該專用訓練信號為空資料封包。
  15. 一種無線收發器設備，其用於支援無線通訊的無線區域網路(WLAN)，並且該無線收發器設備包含： 複數個天線； 複數個組件，其等彼此耦接以形成傳輸與接收鏈；以及 請求器模組電路，其經由前向通道傳輸探測觸發以從一或多個波束成形接收器請求多個專用訓練信號，其中該專用訓練信號經處理以估計用於將後續封包傳輸至相關聯波束成形接收器的前向通道狀態資訊(CSI)。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之無線收發器設備， 探測模組電路，其耦接至該複數個組件，其中對於每一個接收到的專用訓練信號，其中該探測模組電路係進一步用以： 測量經由反向通道接收的該專用訓練信號的通道資訊； 根據該測量的通道資訊計算該反向通道的CSI；以及 鑒於該收發器的射頻前端的特徵，從該反向通道的該CSI導出該前向通道的該前向CSI。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之無線收發器設備， 其中該探測觸發基於目標波束成形接收器的通訊參數指示該多個專用訓練信號中至少一者之格式的訓練選項，其包含下列中的至少一者：目標波束成形接收器能力、訊務類型、及定位參數。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之無線收發器設備，其中該探測觸發指示具有基於目標波束成形接收器的通訊參數組態之時間間隔的探測排程，其包含下列中的至少一者：目標波束成形接收器能力、訊務類型、及定位參數。
  19. 一種操作無線收發器的方法，包含： 經由前向通道將探測觸發傳輸至一或多個波束成形接收器； 回應於該探測觸發經由反向通道從該一或多個波束成形接收器接收具有時序資訊的至少一專用訓練信號以估計前向通道狀態資訊(CSI)，其中該時序資訊指示封包傳輸與接收時間戳。
  20. 一種無線收發器設備，其用於支援無線通訊的無線區域網路(WLAN)，並且該無線收發器設備包含： 複數個天線； 複數個組件，其等彼此耦接以形成傳輸與接收鏈；以及 探測模組電路，其耦接至複數個天線，該探測模組電路用以檢測來自一或多個波束成形接收器的至少一專用訓練信號，其中該至少一專用訓練信號係基於來自另一波束成形器的探測觸發。
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