TWI674773B - 無線通信方法、發起者設備和應答器設備 - Google Patents

無線通信方法、發起者設備和應答器設備 Download PDF

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Abstract

本發明提供了無線通信方法、發起者設備和應答器設備。該方法包括：由發起者設備通知第一組應答器設備MU-MIMO BF訓練，通知包括指定第一組TX扇區，第一組TX扇區包括一個或多個天線的所選TX扇區；發送訓練資料單元至第一組應答器設備，以啟動MU-MIMO BF訓練，第一組RX扇區包括所有第一組應答器設備的所選RX扇區；輪詢第一組應答器設備，以收集回饋資訊；根據回饋資訊，將第一組應答器設備分成多個子集；以及向多個子集發送MU-MIMO傳輸配置，每個MU-MIMO傳輸配置指定了選自第一組TX扇區和第一組RX扇區的多個RX天線扇區和TX天線扇區對。

Description

無線通信方法、發起者設備和應答器設備
本發明總體上涉及網路通信領域，特別是涉及無線網路通信協定。
在下行鏈路(downlink，DL)多用戶多輸入多輸出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)系統，具有多個天線的存取點(access point，AP)可以通過空間多工經由不同的空間路徑向多個無線終端站(station，STA)同時發送資料。由於空間多工，MU-MIMO具有資料傳輸的高峰值吞吐量。此外，MU-MIMO能夠減少通道訪問的數量並因此降低與使用短封包相關的開銷時間(overhead time)。因此，可以實現顯著的聚集增益(significant aggregation gain)。
無線通信系統已經廣泛採用數位波束成形(beamforming)，無線通信系統可例如符合IEEE 802.11ac(5GHz)標準的系統，其通常使用全向天線(omni-antenna)用於非視線(non-Line-Of-Sight，NLOS)MU-MIMO通信。由於信號傳輸的波長相對較長，傳播方向性通常較差。基於零空間(null space)操作的MU-MIMO數位波束成形，容易受到快速通道老化的影響，其中，零空間操作中，對於每個空間流傳輸，除目標接收無線站以外的所有接收無線站均處於零位(in the nulls)。為了抵抗通道老化，利用了頻繁的探測和回饋過程(例如，在5GHz下大於50次/秒)，但這些過程不可避免地導致大量的時間開銷。此外，報告通道狀態資訊(Channel State Information，CSI)所需的資料通信量，隨著系統中使用的天線數量和STA數量而增加。這抑制了系統擴大用戶群的能力。
對於更高頻率的系統(例如，60GHz)，其波長與傳播環境中物體的特 徵尺寸相比而言非常小。因此，這種高頻下的信號傳播受傳播環境影響較小，因此可以在離散空間路徑中保持高方向性，使得這些系統適合於利用定向相控陣天線類比波束成形。零空間類型的數字波束成形在短波長時遭受快速通道老化(老化的速度與頻率成比例)，通常只作為類比波束成形完成後的增強。
與SU-MIMO不同，MU-MIMO可以通過LOS傳輸向多個用戶傳輸多個空間流。LOS MU-MIMO傳輸甚至可以提供更高的吞吐量和更長的波長範圍，因為其可以減輕通常與NLOS-MIMO傳輸相關的路徑損耗和反射損耗。
混合波束成形結合了類比波束成形和數位波束成形處理，對MU-MIMO毫米波(mmWave)波束成形通信來說，被認為是比數位波束成形更可靠的方法。
本發明提供一種無線通信方法、發起者設備和應答器設備，以解決上述問題。
本發明提供了一種無線通信方法，該方法包括：在包括一個或多個天線的發起者設備處，通知第一組應答器設備MU-MIMO BF訓練，其中所述通知的步驟包括指定第一組TX扇區，所述第一組TX扇區包括所述一個或多個天線的所選TX扇區；發送訓練資料單元至所述第一組應答器設備，以啟動所述MU-MIMO BF訓練，其中所述訓練資料單元對應於所述第一組TX扇區和第一組RX扇區，所述第一組RX扇區包括所述第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區；輪詢所述第一組應答器設備，以收集所述MU-MIMO BF訓練產生的回饋資訊；根據所述回饋資訊，將所述第一組應答器設備分成一個或多個子集；以及向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置，其中每個MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，所述多個RX天線扇區和TX天線扇區對用於對應子集和所述發 起者設備之間的同步MIMO資料傳輸。
本發明提供了一種發起者設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的處理器；以及耦接到所述處理器的無線通信介面，包括天線陣列和收發器陣列，所述天線陣列包括一個或多個天線，所述收發器陣列耦接到所述天線陣列並且包括波束成形電路，所述記憶體包括指令，當所述指令被所述處理器執行時，使得所述發起者設備執行如下方法：發送設置資訊至用於MU-MIMO BF訓練的第一組應答器設備，其中所述設置資訊中指明第一組TX扇區，所述第一組TX扇區包括所述天線陣列的所選TX扇區線；發送訓練資料單元至所述第一組應答器設備，以啟動所述MU-MIMO BF訓練，其中每一訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組RX扇區，其中所述第一組RX扇區包括所述第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區；輪詢所述第一組應答器設備，以收集所述MU-MIMO BF訓練產生的回饋資訊；根據所述回饋資訊，將所述第一組應答器設備分成一個或多個子集；以及向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置，其中每個MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，所述多個RX天線扇區和TX天線扇區對用於在對應的應答器設備子集和所述發起者設備之間的同步MIMO資料傳輸。
本發明提供了一種無線通信方法，該方法包括：在應答器設備處，從發起者設備接收用於MU-MIMO BF訓練的設置資訊，其中所述設置資訊指定第一組TX扇區，所述第一組TX扇區包括所述發起者設備的天線陣列的用於所述MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區；回應於所述發起者設備發送的訓練資料單元，執行所述MU-MIMO BF訓練，其中所述訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組RX扇區，所述第一組RX扇區包括第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區，其中所述第一組應答器設備包括所述應答器設備；回應於來自 所述發起者設備的輪詢資料單元，向所述發起者設備發送所述MU-MIMO BF訓練產生的第一回饋資訊；從所述發起者設備接收選擇資料單元，其中所述選擇資料單元包括MU-MIMO傳輸配置，所述MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的、用於應答器設備子集和所述發起者設備之間同步MIMO資料傳輸的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，其中所述應答器設備子集選自所述第一組應答器設備並且包括所述應答器設備；以及根據所述MU-MIMO傳輸配置與所述發起者設備進行資料傳輸。
本發明提供了一種應答器設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的處理器；以及耦接到所述處理器的無線通信介面，包括天線陣列和收發器陣列，所述天線陣列包括一個或多個天線，所述收發器陣列耦接到所述天線陣列，所述記憶體包括指令，當所述指令被所述處理器執行時，使得所述應答器設備執行如下方法：從發起者設備接收用於MU-MIMO BF訓練的設置資訊，其中所述設置資訊指定了第一組TX扇區，所述第一組TX扇區包括所述發起者設備的所述天線陣列的用於所述MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區線；回應於所述發起者設備發送的訓練資料單元，執行所述MU-MIMO BF訓練，其中所述訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組RX扇區，其中所述第一組RX扇區包括第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區，其中所述第一組應答器設備包括所述應答器設備；回應於來自所述發起者設備的輪詢資料單元，向所述發起者設備發送所述MU-MIMO BF訓練產生的第一回饋資訊；從所述發起者設備接收選擇資料單元，其中所述選擇資料單元包括MU-MIMO傳輸配置，所述MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的、用於應答器設備子集和所述發起者設備之間同步MIMO資料傳輸的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，其中所述應答器設備子集選自所述第一組應答器設備並且包括所述應答器設備；以及根據所述MU-MIMO傳輸配置與所述發起者設備進行資料傳輸。
通過本發明實現了在發起者設備與應答器設備之間建立無線MU-MIMO通信路徑的訓練機制，這可以極大地且有利地減少MU-MIMO通信所需的訓練時間。
在結合附圖閱讀本發明的實施例的以下詳細描述之後，本發明的各種目的、特徵和優點將是顯而易見的。然而，這裡使用的附圖僅以解釋說明為目的，而不應被視為本發明的限制。
100‧‧‧示例性過程
110‧‧‧發起者設備
120‧‧‧STA1
121~125‧‧‧STA1、STA2、……STAn
200‧‧‧示例通信過程
201‧‧‧封包
202‧‧‧BRP訊框
203‧‧‧BRP回應訊框
500‧‧‧示例通信過程
501‧‧‧BF設置訊框
220‧‧‧PMS
502‧‧‧BRP訊框
503‧‧‧BF輪詢訊框
505‧‧‧BF選擇訊框
600‧‧‧訓練訊框
710‧‧‧正交序列
900‧‧‧發起者
901~904‧‧‧DMG天線
910‧‧‧處理器
920‧‧‧記憶體
930‧‧‧信號處理器
940‧‧‧無線介面
941‧‧‧收發器
942‧‧‧記憶體
931‧‧‧通道估計器
932‧‧‧MIMO編碼器
933‧‧‧預編碼器波束成形器
934‧‧‧調度器
935‧‧‧正交波形發生器
1000‧‧‧應答器
1010‧‧‧處理器
1020‧‧‧記憶體
1030‧‧‧信號處理器
1001~1004‧‧‧天線
1040‧‧‧無線介面
1041‧‧‧收發器
1042‧‧‧記憶體
1031‧‧‧通道估計器
1032‧‧‧MIMO編碼器
1033‧‧‧預編碼器波束成形器
1034‧‧‧調度器
1035‧‧‧正交波形分解器
1080‧‧‧圖形處理單元
1070‧‧‧網路電路
1060‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
1050‧‧‧顯示控制器
1061‧‧‧I/O設備
1051‧‧‧顯示器
1100、1200、1300、1400‧‧‧方法
1101~1105、1201~1206、1301~1304、1401~1405‧‧‧步驟
第1圖描述了根據本發明的實施方式在基本服務集中建立和執行MU-MIMO通信的示例性過程的示例性步驟。
第2圖根據本發明的實施方式描述了在MU-MIMO BF訓練之前SISO階段的示例通信過程200。
第3圖根據本發明的實施方式例示了在SISO回饋子階段中使用的示例短SSW訊框或資料框架格式。
第4圖根據本發明的實施方式例示了短SSW封包中示例的尋址欄位格式。
第5圖根據本發明的實施方式描述了用於發起者和多用戶STA之間MU-MIMO BF訓練的MIMO階段的示例通信過程500。
第6圖根據本發明的實施方式示出了從發起者設備發送的示例MU-MIMO BF訓練訊框600中訓練欄位的配置。
第7圖根據本發明的實施方式例示了用於MU-MIMO BF訓練訊框的示例BRP封包格式。
第8圖根據本發明的實施方式例示了來自多個應答器的示例回饋信號和對回饋信號的選擇以確定SINR。
第9圖是根據本發明的實施方式例示能夠執行MU-MIMO傳輸的示例發起者900的 配置的框圖。
第10圖是根據本發明的實施方式例示能夠執行MU-MIMO傳輸的示例應答器1000的配置的框圖。
第11圖是根據本發明的實施方式例示確定用於隨後MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區和所選應答器的示例方法1100的流程圖。
第12圖是根據本發明的實施方式例示由發起者執行的MU-MIMO BF訓練的示例方法1200的流程圖。
第13圖根據本發明的實施方式例示了I-TXSS訓練和提供回饋以確定為了隨後的MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區和所選應答器的示例方法1300的流程圖。
第14圖是根據本發明的實施方式由應答器執行的MU-MIMO BF訓練的示例方法1400的流程圖。
將詳細參考本發明的優選實施方式，實施方式的示例在附圖中示出。雖然結合實施方式描述了本發明，應當理解的是，本發明並不僅限於這些實施方式。相反，本發明旨在覆蓋本發明的精神和範圍內包含的各種變形、替代物和等同物。此外，在下面本發明的實施方式的詳細描述中，描述了許多特定的細節以便提供本發明的全面瞭解。然而，本領域具有通常知識者將可以認識到，也可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。在其他情況下，沒有詳細描述眾所周知的方法、程式、元件和電路，以免得使本發明的實施方式變得模糊。儘管清楚起見，方法被描述成一系列被編號的步驟，但是編號不一定決定步驟的順序。應該理解，一些步驟可以被略過或並存執行，或者一些步驟可以不需要保持嚴格的順序來的執行。附圖是半示意的並非是按比例的，特別是一些尺寸為了清楚呈現在附圖中進行了誇大顯示。同樣，儘管為了易於描述附圖中的視圖通常顯示為類似的方向，但是大部分可以是任何方向。一般來說， 本發明可以操作在任何方向。
總體上，本發明的實施方式提供了在發起者設備(initiator device)與應答器設備(responder device)之間建立無線MU-MIMO通信路徑的訓練機制，在一個實施方式中，這些設備可以是增強的定向數十億位元組(Enhanced Directional Multi-Gigabyte，EDMG)功能的設備。一個MU-MIMO BF(beamforming)訓練可以配置為訓練與具有多個天線陣列的發起者相關的用戶組中的所有應答器。根據訓練結果，應答器通過用戶選擇過程被佈置到用戶子集中，具有滿意的信號傳輸性能的所選對(或者也稱為TX-RX對)(每一對包括發起者的發送(TX)天線和相關的天線扇區，以及應答器的接收(RX)天線和相關的天線扇區)被識別出。因此，在一個實施方式中，發起者設備通過利用相互正交的BF可以向一個子集中的應答器同時發送資料。本發明的實施方式可以用於下行鏈路MU-MIMO和上行鏈路MU-MIMO應用兩者。
第1圖描述了根據本發明的實施方式在基本服務集(Basic Service Set，BSS)中建立和執行MU-MIMO通信的示例性過程100的示例性步驟。BSS包括具備MU-MIMO能力的發起者設備110，其可以是存取點(access point，AP)或個人基本服務集(Personal Basic Service Set，PBSS)控制點(Control Point，PCP)，可以配置為具有一個或多個定向數十億位元(Directional Multi-Gigabyte，DMG)天線(例如，111)。BSS還包括多個具備MU-MIMO能力的應答器設備，例如，EDMA無線終端站(例如，STA1、STA2、……STAn 121至125)。存在從發起者設備110到每個預期應答器的控制物理(Physical，PHY)連結。
過程100例示了用於在步驟1到步驟4中建立天線傳輸配置的MU-MIMO波束成形訓練，使得在步驟5和步驟6中發起者設備能夠於空間流中以較低的干擾發送EDMG MU物理協定資料單元(Physical Protocol Data Units，PPDU)至STA。過程100由發起者設備110發起和控制。過程100的執行會涉及到使用 EDMG組識別字(ID)設置元素。例如，發起者設備110可以在執行MU-MIMO BF訓練協定之前發送EDMG組ID設置元素。組ID設置元素可以包括BSS中所有已存在的組。具備MU-MIMO功能的EDMG STA可以存儲最後收到的來自發起者設備的EDMG組ID元素中的組資訊。另選地，發起者設備110可以包含各自識別字(ID)的列表。
過程100通常包括兩個階段。在第一階段，發起者和每個預期應答器之間的一對一連結被建立，或者可以先前已被建立。從多個應答器收集多個TX扇區的信號品質資訊，從便減少TX扇區和參與MU-MIMO BF訓練的應答器。在第二階段，執行MU-MIMO BF訓練，並為多個應答器子集確定相應的MU-MIMO傳輸配置。接著基於相應的傳輸配置，執行發起者和應答器之間的MU-MIMO傳輸。
可以理解，在不背離本發明的實施方式的範圍的情況下，可以以任何合適的方式執行第一階段。在一些實施方式，可以選擇性地執行發起者發送扇區掃描(Initiator-Transmit sector sweep，I-TXSS)訓練過程，以產生關於發起者110和預期成為MU組的一部分的每個STA之間的一個或多個合適天線/扇區的信號品質資訊(步驟1)。在單輸入單輸出(Single Input Single Output，SISO)方式中，發起者從應答器收集信號品質資訊(步驟2)。在SISO階段，所有傳輸使用例如DMG控制模式。第一階段中，一對一BF訓練可以只包含發送(TX)扇區訓練，或者可以包含TX扇區訓練和接收(RX)扇區訓練兩者。
發起者設備使用收集到的資訊為第二階段選擇合適的TX扇區和合適的應答器。在第1圖的步驟3，執行MU-MIMO BF訓練，用於在發起者與所有選定的應答器之間進行TX-RX配對。如下面更詳細地描述，這可以通過如下過程實現：在BF訓練訊框的訓練欄位中指定與發起者的每個所選TX扇區對應的所選應答器的所有RX扇區。
MU-MIMO BF訓練可以包括TXSS、RX扇區掃描(RX sector sweeping，RXSS)和波束組合訓練中的一個或多個。在TXSS過程中，發起者通過所有選定的TX扇區發送訓練封包，而應答器通過全向波束接收訓練封包。在RXSS過程，發起者通過全向波束發送訓練封包，而應答器通過所有選定的RX扇區接收訓練封包。在波束組合訓練過程中，發起者和應答器一起掃描選中的TX扇區和RX扇區。在一些實施方式，通過配置所有應答器一起掃描它們的RX扇區，可以同時實現對所有應答器的RX扇區的訓練。因此，在每一訊框中RX訓練欄位的數量對應於所有應答器中RX扇區的最大數量(不是所有應答器的RX扇區的總和)。這大大減少了訓練開銷以及減少了可擴展為較大應答器組的可擴展性。
例如，在TX-RX配對過程中，發起者掃描所有的TX-RX配對。多個天線可以使用正交波形同時發送，進一步減少了波束成形的訓練時間。應答器可以掃描其RX扇區，其RX扇區被配置為通過正交波形同時從多個天線接收資料。然而，本發明並不局限於MU-MIMO BF訓練中任何特定的過程和方法。
在步驟4，發起者設備110諸如通過輪詢或多址通信從應答器收集回饋，以獲得MU-MIMO BF訓練結果。因此，應答器被安排成多個子集，從而發起者可以通過使用正交BF以較低的流間干擾向一個子集中的應答器同時發送資料。在例示的例子中，在步驟5中，發起者110向子集1中的應答器121、123和125同時發送空間流；在接下來的步驟6，發起者向子集2中的應答器122和124同時發送空間流。
一般來說，基於向多個用戶同時發送的LOS波束成形傳輸，MU-MIMO資料傳輸可以有利地提供高吞吐量。用戶分離可以基於天線波束。與依賴於探測和回饋(如在IEEE 802.11ac中採用的)的NLOS MU-MIMO方法相比，LOS MU-MIMO可以有利地使用戶組擴大，因為可以為同一TX扇區(或TX天線波束)中的任意兩個用戶指定不同的MU-MIMO天線配置。因此，天線波束可以在不同 的MU-MIMO傳輸中沿著相同的空間路徑發送給兩個用戶，且彼此不干擾。根據本發明，這可以通過對彼此遠遠分離開(根據MIMO容量指標、信號對雜訊和干擾比率(signal-to-noise-plus-interference)指標或者參照發起者的方向)的用戶指定一個MU-MIMO天線傳輸配置來實現。與傳統的波束成形訓練方法相比，訓練中應答器的數量通常等於MU-MIMO天線配置中接收者的數量，根據本發明實施方式的用戶選擇過程，在通過正交波束成形選擇應答器子集時具有更高的自由度。同時，可以通過使用一個訓練確定MU組的多個MU-MIMO天線傳輸配置。此外，如果使用正交波形，則可以同時訓練多個TX天線。這可以極大地且有利地減少MU-MIMO通信所需的訓練時間。
第2圖根據本發明的實施方式描述了在MU-MIMO BF訓練之前SISO階段的示例通信過程200，以確定TX扇區減少。過程200對應於第1圖中所示的第一階段，便於後續的MU-MIMO BF訓練和傳輸。過程200可以包括I-TXSS子階段和SISO回饋子階段。可以在過程200中採用控制PHY傳輸和準全向(quasi-omni)接收。
執行I-TXSS子階段，以發現與預期應答器間所有合適的連結。尤其是，I-TXSS之後，發起者設備可以在發起者的每個TX DMG天線的一個或多個扇區上從MU組中的應答器獲得回饋。在一些實施方式，如果與預期應答器間所有合適的連結是已知的，則該子階段可以省略。可以理解的是，在不同的實施方式中，可以採用各種標準來選擇合適的連結。
發起者可以通過發送短扇區掃描(Sector Sweep,SSW)封包或者訊框(例如封包201)，來啟動I-TXSS子階段。例如，在作為I-TXSS一部分的每個短SSW封包中，發起者設備可以設置“方向”欄位為0、將“尋址模式”欄位設置為指示MU-MIMO、將“目的地關聯ID”(Destination Association ID)欄位設置為包括由發起者在最近發送的EDMG組ID設置元素中公佈的組ID。此外，直到I-TXSS子 階段結束為止，“倒數計時”欄位(“CDOWN”)可以被設置為剩餘的短SSW封包的數量。“設置持續時間”欄位可以被設置為接下來的SISO回饋子階段的持續時間。
在接收到指示MU-MIMO傳輸的短SSW封包後，具備MU-MIMO功能的EDMG STA(應答器)通過將封包中的“目的地關聯ID”(AID)的值與在最近接收的EDMG組ID設置元素中包含的EDMG組ID欄位的值進行匹配，可以確定它是否是該封包的預期接收者。應該指出的是，如果EDMG STA的AID被包含在相應組的EDMG組ID欄位中，則EDMG STA是該數據包的預期接收者。否則，該STA不是封包的預期接收者，並且可以忽略其餘的I-TXSS以及SISO回饋子階段。在這種情況下，STA可以根據接收的短SSW封包中包含的“CDOWN”和“設置持續時間”欄位的值，保持非回應(unresponsive)狀態。
例如，在I-TXSS子階段結束後的中等波束成形訊框間間隔(Medium Beamforming Interframe Spacing，MBIFS)之後，發起者可以啟動SISO回饋子階段。在SISO回饋子階段，發起者發送波束細化協定(beam refinement protocol,BRP)訊框(例如，訊框202)，以輪詢預期成為MU組的一部分的每個應答器，以獲得每個TX DMG天線的TX扇區清單及其相關的品質指示符。回應於接收的BRP訊框，應答器發送BRP回應訊框(例如，203)(該BRP相應訊框也可以稱為第二回饋資訊)，該BRP回應訊框標識了發起者設備的每個TX DMG天線的TX扇區以及與TX扇區相關的品質指示符。應答器可以在接收相應BRP訊框後的單訊框間間隔(Single-Inter-Frame space，SIFS)之後，發送BRP回應訊框。
在一些實施方式，發起者設備和應答器交換DMG SISO設置訊框和DMG SISO設置回應訊框，以收集回饋。每個DMG SISO設置訊框或者DMG SISO設置回應訊框的持續時間欄位可以指出第一階段的結束(the end of the first phase)。通道測量回饋元素或其修改版本可以被包括在DMG SISO設置回應訊框 中，並且DMG SISO設置回應訊框還可以包括RX扇區/天線清單及其對應的信噪比(SNR)或接收信號強度指示符(Received Signal Strength Indicator，RSSI)。
第3圖根據本發明的實施方式例示了在SISO回饋子階段中使用的示例短SSW訊框或資料框架格式。短SSW訊框(例如，201)可以包括用於指示封包是否作為I-TXSS過程的一部分被發送的欄位。可以為I-TXSS過程預留間隔，並且該間隔可以分配給短SSW回饋欄位。該間隔可以被重用。
“設置持續時間”欄位可以具有10位，可以被定義為指定在“CDOWN”=0的短SSW訊框之後開始的設置子階段的持續時間(例如，以微秒為單位)。這使得接收短SSW訊框的STA能確定第一階段的結束。例如，可以設置最大的持續時間，使足夠用於使用調製和編碼方案0(Modulation and Coding Scheme 0，MCS0)的多達16個訊框的交換。
STA快速確定它們是否是BF訓練的一部分是非常有用的。這可以允許STA確定是否保持清醒或打瞌睡(doze)。這可以通過SSW封包中尋址欄位(addressing field)中的指定值來實現。第4圖根據本發明的實施方式例示了短SSW封包中示例的尋址欄位格式。
在這個示例中，封包的尋址欄位具有1位，指示短SSW封包中的尋址欄位應該被解釋為個體位址還是廣播或組地址。當解釋為個體位址時，可以使用單用戶(single user,SU)MIMO BF流，當解釋為廣播或組位址時，可以使用MU-MIMO BF流。如果使用了組位址模式，則可以定義新的EDMG組ID設置元素，以將組ID和一組STA相關聯。在DMG信標和公告訊框(announcement frame)中發送EDMG組ID設置元素。發起者要負責確保STA具有關於組的最新資訊。所有現存的組可以包含在EDMG組ID設置元素中。通過這種方式，接收了尋址欄位為組位址的SSW的EDMG STA可以確定他們是否是BF訓練的一部分。
第5圖根據本發明的實施方式描述了用於發起者和多用戶STA之間 MU-MIMO BF訓練的MIMO階段的示例通信過程500。發起者可以在第一個階段結束後的MBIFS之後啟動過程500。MIMO階段通常包括四子階段，即MU-MIMO BF設置子階段、MU-MIMO BF訓練子階段、MU-MIMO回饋輪詢子階段和MU-MIMO選擇子階段。這些子階段可以被MBIFS彼此分離。
在一些實施方式，基於來自SISO階段(第一階段)的回饋，在MU-MIMO BF設置子階段，發起者可以確定一些應答器之間的MU-MIMO傳輸造成的多用戶干擾可以忽略不計，因此可以從接下來的MU-MIMO BF訓練子階段和MU-MIMO輪詢子階段中排除一些應答器。如果所有的應答器都被排除在外，則在第二階段可以省略接下來的MU-MIMO BF訓練子階段和MU-MIMO輪詢子階段。
在MU-MIMO BF設置子階段，發起者可以向每個預期應答器發送BF設置訊框(例如，501)。例如，該訊框指示：每個剩下的應答器(也稱為第一組應答器設備)的AID；訓練類型(MU-MIMO訓練)；用於識別MU-MIMO訓練的獨特的對話權杖(token)；採用正交波形以便同時傳輸空間流的TX DMG天線的數量；和訓練TX扇區的順序。此外，在一個實施方式，BF設置訊框中的資訊可以組織為：每個TX扇區的RX訓練欄位數量BRP1：An(BRP訊框1中MUX天線號碼)，天線Xi，扇區S1、S2…Sn，……天線Xj，扇區S1、S2…Sm，……BRPk：An(BRP訊框1中MUX天線號碼)，天線Xi，扇區S1、S2…Sn，……天線Xj，扇區S1、S2…Sm，…
為了減少MU-MIMO訓練時間，發起者基於在SISO階段接收的來自應答器的回饋，可以針對每個DMG天線選擇TX扇區的一個子集，以及選擇接收訓 練欄位的數量。
在一些實施方式，發起者向同一個TX扇區內的多個應答器同時發送BF設置訊框，以減少發送到所有應答器的BF設置訊框的數量。可以利用DMG控制PHY模式來發送MU-MIMO BF設置子階段期間發送的所有訊框。其AID與所接收的BF設置訊框中包含的任何AID都不匹配的應答器，可以忽略在接下來的MU-MIMO BF訓練子階段和MU-MIMO BF輪詢子階段發送的訊框。
在MU-MIMO BF訓練子階段，發起者可以利用EDMG控制PHY模式發送BRP訊框(例如，502)。每個發送的BRP訊框用來訓練一個或多個TX扇區，以及對於每個TX扇區，訓練多個RX天線權重向量(Antenna Weight Vector,AWV)(對應於RX天線扇區)。在每個BRP訊框，對於每個所選扇區，發起者可以在用於預期應答器的“TRN”欄位中包括TRN-Units，以執行發起者TX扇區訓練和應答器RX扇區訓練。每個TX扇區的“TRN”欄位中包括的TRN-Units數量，可以等於基於SISO階段中的回饋所選擇的所有剩餘預期反應器中RX扇區的最大數量。
發起者設備可以以正交波形發送BRP訊框，以通過同一BRP訊框同時訓練多個(例如，4個)TX DMG天線，從而減少了訓練時間。例如，可以通過在BRP訊框中設置“TXVECTOR”參數“EDMG_TRN_LEN”為大於0的值以及設置參數“RX_TRN_PER_TX_TRN”值為例如大於1的值，執行MU-MIMO BF訓練子階段。
在MU-MIMO回饋輪詢子階段，發起者可以發送BF輪詢訊框(例如，訊框503)，以輪詢每個剩餘的預期反應器，以收集前面MU-MIMO BF訓練子階段的回饋(也可以稱為第一回饋資訊)。每個BF輪詢訊框和相應的應答器發回的BF回饋訊框可以由SIFS分隔。每個輪詢訊框可以攜帶用於標識MU-MIMO訓練的對話權杖。
STA可以按照輪詢訊框中指示的所請求的格式來回饋TX-RX扇區對 組合。更具體地說，BF回饋訊框攜帶接收的發起者的TX DMG天線/扇區清單，每個TX DMG天線/扇區均具有其對應的應答器的RX DMG天線/扇區和相關的品質指示符，如RSSI。此外，信噪比或MIMO容量可以被用作品質因數。對於更複雜的實現方式，通道狀態資訊(channel state information,CSI)可以作為品質指示符。
在一些實施方式，例如，如果應答器連結在第二階段開始之前斷開，則發起者設備可以通過為一些STA在固定的子通道號碼中分配固定時隙來執行單個R-TXSS，以重建應答器連結。發起者可以分配固定時隙。輪詢應答器可以在指示的固定時隙中執行R-TXSS過程，以建立或重建應答器連結。在為MU-MIMO BF回饋重建應答器連結後，發起者可以再次輪詢。
在MU-MIMO選擇子階段，發起者設備可以基於回饋針對不同的MU-MIMO傳輸配置來選擇用戶子集。該選擇可以基於應答器接收的信號強度和/或干擾水準資訊。此外，可以使用通道狀態資訊來計算MU-MIMO容量指標。對於非波束成形的情況，每個MIMO傳輸配置可以包含應答器的子集，其中子集中應答器的數量不超過TX天線的數量。每個TX天線/扇區(每個TX天線/扇區對應於各自的空間流)被分配有應答器的RX天線扇區，形成TX-RX對。一個子集中的應答器可以被分配到不同的TX天線。
對於波束成形的情況，每個MIMO傳輸配置包括應答器的子集，子集中應答器的數量不超過空間流的數量。每個空間流被分配一個應答器的RX天線/扇區，形成TX-RX對。每個應答器可以接收每個傳輸配置中所有應答器的資訊。
更具體地說，發起者可以發送BF選擇訊框(例如，訊框505)至MU組中的每個應答器。在一個實施方式中，BF選擇訊框包括對話權杖，用於識別MU-MIMO訓練、MU傳輸配置的一個或多個組和每個MU傳輸配置的預期接收者STA。BF選擇訊框中指定的MU組中的最終選擇的應答器集不必與最初的預期應答器集相同。發起者可以發送最小數量的BF選擇訊框以到達所有的所選應答器。
將可以理解的是，在不背離本發明的範圍的情況下，在各階段和各子階段發起者和應答器之間發送的訊框，可以按照任何合適的方式或格式配置，並且可以包含任何合適的欄位或合適的任何類型的資訊。本發明的實施方式描述的訊框的格式和結構僅是示例性的。
在MU BF訓練子階段，可以發送具有多個訓練欄位的長訓練訊框。由於訓練欄位的數量與被訓練的STA的數量無關，因此一次可以訓練多個STA。通過同時訓練多個STA，通過在多個用戶中的用戶選擇可以獲得最佳的MU-MIMO TX-RX天線配置。可以在一次訓練中有利地獲得多組MU-MIMO TX-RX天線配置。
第6圖根據本發明的實施方式示出了從發起者設備發送的示例MU-MIMO BF訓練訊框600中訓練欄位的配置。訊框600是BRP訊框，該BRP訊框指定了用於訓練單個或多個TX天線扇區的訓練欄位。對於每個TX天線，訊框600指定了與每個所選TX扇區對應的所有所選應答器的所有所選RX扇區，以執行RX扇區訓練。例如訊框600可以在同一個封包中允許TX扇區訓練和RX扇區訓練兩者。
例如，訓練欄位數量的最大限值可以設置為256。發起者可以知曉每個STA可以處理的訓練欄位的最大數量。在BF訓練訊框600，對應於TX扇區的RX訓練欄位的數量可以等於所有預期STA中具有最多RX扇區的STA的RX扇區的數量。
第7圖根據本發明的實施方式例示了用於MU-MIMO BF訓練訊框的示例BRP封包格式。在這個例子中，BRP封包是控制PHY封包，其中在“TRN-Unit”中指定訓練欄位。封包中的非訓練部分可以通過只有較少天線間延遲的所有天線來發送。訓練欄位可以利用正交訓練欄位，通過所有天線同時發送。在封包中，可以被接收機處理過程解析的一個正交序列710可以識別出TX天 線。這種配置使得能夠利用正常的BRP訓練協定來同時訓練多個TX天線。
“EDMG-Header-A”可以指示增強的BF訓練模式、一組AID或AID列表、TRN-T序列的數量、每個TRN-T序列的TRN-R序列的數量。BRP封包可以指定三種可能的訓練模式：可以由接收訊框的任何EDMG STA使用的TX訓練；可以同時訓練幾個SISO STA的RX訓練；以及組合訓練，其中針對每個TX訓練執行RX訓練。特別是，多個應答器的RX扇區可以被同時訓練。利用正交訓練欄位/訊框，TX天線可以被同時訓練。
在一個實施方式中，輪詢訊框(例如，第5圖中的502)可以指定：BSS ID；STA介質存取控制(Media Access Control，MAC)地址或組ID；MU-MIMO BF訓練的序號碼(即，MU-MIMO BF訓練的標識)；以及請求的回饋資訊(例如，按照指定的度量標準和格式)，如RSSI、時域通道回應、通道狀態資訊、通道品質指示符(channel quality indicator,CQI)、接收的位資訊率(received bit information rate,RBIR)、壓縮還是未壓縮等。該輪詢訊框還可以包括R-TXX指示符、多個時隙和通道號碼，從而在建立或重建回應連結後，發起者設備可以再次輪詢MU-MIMO BF回饋。
在一個實施方式中，輪詢回饋訊框可以指定：BSS ID；STA MAC地址或組ID；MU-MIMO BF訓練的序號碼；以及要求的回饋資訊，如RSSI、時域通道回應、CSI、CQI或RBIR。
在一些實施方式，TX-RX配對過程和扇區選擇過程可以使用MIMO容量作為表示CSI回饋的指標。由於固定包絡(constant-envelop，CE)波形，空-時通道矩陣可用於計算MIMO容量。通道矩陣可以被定義為：
其中，h i,j(τ,t)表示第j個TX天線第i個RX天線配對的通道回應。MIMO容量可以表示為：C=log2{det[I N +(ρ/M)HH +]} 單位為b/s/Hz
在其他實施方式，CSI回饋可以表示為信號與干擾加雜訊的比(Signal-to-Interference plus Noise Ratio,SINR)。在可擴展(scalable)的BF訓練期間，涉及的應答器可以觀測到TX天線/扇區和RX天線/扇區配對。天線扇區之間潛在的干擾或洩漏(決定了所需的零位深度)也可以觀測到。例如，可以使用簡化的指標來從每個天線扇區回饋SINR用於SINR計算。此指標特別適用於類比波束成形應用。
MU-MIMO選擇訊框(例如，第5圖的訊框505)可以指定：組ID；BSS ID；MU-MIMO傳輸配置的數量。對於每個MU-MIMO配置，選擇訊框指定了波束成形ID、相關的TX天線扇區ID和STA ID。例如，選擇訊框中的配置資訊可以設置為：MU-MIMO Config_ID 1：(BF1,TX Ant_Sec_ID1/SS_ID1,STA_ID1,RX Ant_Sec_ID1)；(BF2,TX Ant_Sec_ID2/SS_ID2,STA_ID2,RX Ant_Sec_ID2),...MU-MIMO Config_ID 2：(BF1,TX Ant_Sec_ID1/SS_ID1,STA_ID1,RX Ant_Sec_ID1)；(BF2,TX Ant_Sec_ID2/SS_ID2,STA_ID2,RX Ant_Sec_ID2),...,...MU-MIMO Config._N：(BF1,TX Ant_Sec_ID1/SS_ID1,STA_ID1,RX Ant_Sec_ID1)；(BF2,TX Ant_Sec_ID2/SS_ID2,STA_ID2,RX Ant_Sec_ID2),...
其中，BFi位指示非波束成形的TX Ant_Sec_Idi或者波束成形的SS_IDi。
利用足以到達所有預期STA的不同天線/扇區，發起者能夠以最小數量的訊框發送選擇訊框。
第8圖根據本發明的實施方式例示了來自多個應答器的示例回饋信 號和對回饋信號的選擇以確定SINR。在這個例子中，STA1、STA2、STA3回饋BF訓練造成的所有接收天線/扇區的RSSI。多個天線(Ant1，Ant2和Ant3)可以以正交波形同時發送。發起者(AP)基於通過信號/(雜訊+干擾)計算的SINR來為每個STA選擇天線/扇區。例如，對於STA1，其與天線Ant1的BF訓練產生在三個TX天線的RSSI之中具有最高強度RSSI的接收信號，並被指定為“信號”(如第8圖中A1/S2所示)。對於STA2和STA3，分別如第8圖中A2/S2和A3/S7所示。從另外兩個天線的RSSI可以識別出兩個“干擾”脈衝。通過這種方式，針對每個應答器可以有利地識別出能提供最大SINR的TX扇區-RX扇區對，這可以有利地減少數位處理的負擔，例如，調零(nulling)。
天線模式互易(reciprocity)是指設備通過其他設備隱式或顯式校準能夠以相同的天線模式進行發送和接收的能力。這種裝置在發送時可以利用從接收信號獲得的通道知識，反之亦然。如果設備已經被校準過，則這種能力可以減少空中(over-the-air)校準的開銷。如果應答器和發起者具有天線模式互易，則應答器可以回饋應答器連結TX天線/扇區ID。因此，輪詢回饋訊框可以包括針對該應答器連結的應答器連結回饋指示符和所選的TX天線/扇區。
本發明並不局限于如上所述可用於MU-MIMO BF訓練和傳輸的發起者或應答器的任何特定實現方式。第9圖是根據本發明的實施方式例示能夠執行MU-MIMO傳輸的示例發起者900的配置的框圖。發起者900是被配置為實現上述各種流程的無線通信設備。發起者900可以是AP或PCP，並且配備有一個或多個DMG天線，例如901至904。
發起者900包括處理器910、記憶體920、信號處理器930和耦接至天線901至904的無線介面940。處理器910可以是諸如中央處理單元(CPU)的主處理器，用於控制發起者900的操作。記憶體920可以包括唯讀記憶體(ROM)和隨機存取記憶體(RAM)，並且可以提供指令和資料至處理器910。處理器910通常基於存 儲在記憶體920中的程式指令執行邏輯和算數運算。記憶體920中的指令可以被執行以實現所描述的流程和方法。
發起者900還包括信號處理器930和無線介面940，無線介面940包括用於在發起者和另一個無線設備之間發送和接收資料的收發器941。一個或多個DMG天線，如901至904，耦接到收發器941。收發器941可以是包括射頻域的類比波束成形器和基帶中少量數位波束成形器的混合收發器。
在操作過程中，收發器941從天線901至904接收射頻信號，將接收的射頻信號轉換成基帶信號並輸出至信號處理器930。收發器941還將從處理器接收的基帶信號轉換為射頻信號，並通過天線901至904發送。無線介面940還可以包括其自己的記憶體942來存儲回饋資訊。
信號處理器930處理接收的基帶信號，並根據本發明所述的BF訓練和傳輸程序呼叫不同的功能模組來處理信號。例如，信號處理器930包括通道估計器931、MIMO編碼器932、預編碼器波束成形器933、調度器934、正交波形發生器935以及本領域已知的各種其他元件，比如調製器、傅裡葉變換單元、脈衝整形濾波器、副載波映射單元等。信號處理器930中的各種元件可以以任何合適的配置實現。信號處理器930可以實現為硬體邏輯(例如，集成在主處理器910中)、軟體邏輯(存儲在記憶體920中)或這兩種的組合。
第10圖是根據本發明的實施方式例示能夠執行MU-MIMO傳輸的示例應答器1000的配置的框圖。應答器1000可以被配置為實現上述各種流程。應答器1000可以是任何類型的無線終端設備，如個人電腦(桌上型電腦或筆記型電腦)、伺服器、智能手機、觸控板、筆記型電腦、遊戲機或智慧電視等。
與發起者900類似，應答器1000也包括處理器1010、記憶體1020、信號處理器1030和耦接至天線1001至1004的無線介面1040。處理器1010可以是諸如中央處理單元(CPU)的主處理器，用於控制應答器1000的操作。記憶體1020可以 包括唯讀記憶體(ROM)和隨機存取記憶體(RAM)，並且可以提供指令和資料至處理器1010。記憶體1020的一部分還可以包括非易失性隨機存取記憶體(NVRAM)。處理器1010通常基於存儲在記憶體1020中的程式指令執行邏輯和算數運算。記憶體1020中的指令可以被執行以實現所描述的流程和方法。
應答器1000還包括信號處理器1030和無線介面1040，無線介面1040包括用於在應答器1000和另一個無線設備之間發送和接收資料的混合收發器1041。一個或多個DMG天線，如1001至1004，耦接到收發器1041。更具體地，收發器1041從天線1001至1004接收射頻信號，將接收的射頻信號轉換成基帶信號並輸出至信號處理器1030。收發器1041還將從處理器接收的基帶信號轉換為射頻信號，並通過天線1001至1004發送。無線介面1040還可以包括其自己的記憶體1042來存儲回饋資訊。
信號處理器1030處理接收的基帶信號，並根據本發明所述的BF訓練和傳輸程序呼叫不同的功能模組來處理信號。例如，信號處理器1030包括通道估計器1031、MIMO編碼器1032、預編碼器波束成形器1033、調度器1034、正交波形分解器1035以及本領域已知的各種其他元件，比如調製器、傅裡葉變換單元、脈衝整形濾波器、副載波映射單元等。信號處理器1030中的各種元件可以以任何合適的配置實現。信號處理器1030可以實現為硬體邏輯(例如，集成在主處理器1010中)、軟體邏輯(存儲在記憶體1020中)或這兩種的組合。
應答器1000還可以包括圖形處理單元(graphics processing unit,GPU)1080、網路電路1070、輸入/輸出(I/O)介面1060、顯示控制器1050、I/O設備1061、顯示器1051以及本領域已知的許多其他元件。
第11圖是根據本發明的實施方式例示確定用於隨後MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區和所選應答器的示例方法1100的流程圖。方法1100對應於參照第1圖更詳細描述的第一階段。方法1100可以由發起者設備(例如，第9圖所示的 發起者900)執行。在方法1100之前，發起者和每一個預期應答器之間存在控制PHY連結。
更具體地說，在步驟1101，發起者發送短SSW訊框至應答器(第二組應答器)，以啟動它們之間的I-TXSS訓練。在步驟1102，發送SISO設置訊框，對第二組應答器進行輪詢關於I-TXSS訓練的結果。在步驟1103，從第二組應答器收集SISO設置回應訊框，該SISO設置回應訊框包括I-TXSS訓練產生的TX扇區-RX扇區對的信號品質資訊。
在步驟1104，發起者根據收集的SISO回應從第二組應答器選擇第一組應答器，用於隨後MU-MIMO BF訓練。在步驟1105，發起者根據收集的SISO回應為每個發起者天線選擇TX扇區用於隨後MU-MIMO BF訓練。將可以理解的是，對TX扇區和應答器的選擇，可以根據任何適當的指標、標準、演算法、方法或本領域已知的處理過程來執行。
第12圖是根據本發明的實施方式例示由發起者執行的MU-MIMO BF訓練的示例方法1200的流程圖。
方法1200對應於參照第1圖更詳細描述的第二階段。方法1200可以由發起者(如第9圖所示的發起者900)執行。更具體地說，在步驟1201，發起者發送設置訊框(也稱為設置資訊)，以通知第一組應答器(該第一組應答器是在第一階段中從更大的組(即，第二組應答器)中選擇的)每個TX天線的所選TX扇區以及在接下來的MU-MIMO BF訓練中天線/扇區掃描的順序。
在步驟1202，發送MU-MIMO BF訓練訊框(也稱為訓練資料單元)，以訓練第一組應答器，如參照第5圖至第7圖更詳細描述的，每個訊框包括用於第一組應答器的所有所選RX扇區的訓練欄位，該第一組應答器的所有所選RX扇區對應於一個或多個所選天線的所有所選TX扇區。其中訓練訊框中訓練欄位的數量等於，所有所選TX扇區中TX扇區的數量與所述第一組應答器設備中具有最 大數量所選TX扇區的應答器設備的RX扇區的數量的乘積。在步驟1203，發起者輪詢第一組應答器，以收集關於MU-MIMO BF訓練的回饋。
在步驟1204，根據回饋從第一組應答器中選擇多個應答器子集。每個應答器子集被指定為在隨後MU-MIMO資料傳輸中從不同的發起者TX天線接收同步空間流。在步驟1205，為每個應答器子集確定MIMO傳輸配置。包括傳輸配置的選擇訊框被發送到預期應答器。在步驟1206，發起者通過使用相應的配置並將多個應答器子集按順序排列以進行MU-MIMO資料傳輸。對於每個應答器子集，發起者使用不同的發起者TX天線發送同步空間流。
第13圖根據本發明的實施方式例示了I-TXSS訓練和提供回饋以確定為了隨後的MU-MIMO BF訓練的所選TX扇區和所選應答器的示例方法1300的流程圖。方法1300對應於參照第1圖更詳細描述的第一階段。方法1300可以由應答器(例如，第10圖所示的應答器1000)執行。在方法1300之前，發起者和相關應答器之間存在控制PHY連結。
更具體地，在步驟1301，應答器接收發起者發送的短SSW訊框。在步驟1302，如果應答器確定它是預期應答器，則它參與和發起者的I-TXSS訓練。在步驟1303，應答器接收發起者發送的SISO設置訊框，該SISO設置訊框請求來自I-TXSS訓練的回饋。在步驟1304，應答器向發起者發送SISO設置回應訊框，其中該SISO設置回應訊框包括I-TXSS訓練產生的TX扇區-RX扇區對的信號品質資訊。
第14圖是根據本發明的實施方式由應答器執行的MU-MIMO BF訓練的示例方法1400的流程圖。方法1400對應於參照第1圖更詳細描述的第二階段。方法1400可以由應答器(例如，第10圖所示的應答器1000)執行。更具體地說，在步驟1401，應答器接收設置訊框(也稱為設置資訊)，該設置訊框指定了每個TX天線的所選TX扇區、天線陣列中同時發送正交波形的TX天線的數量以及在隨 後的MU-MIMO BF訓練中天線/扇區掃描的順序。
在步驟1402，回應於接收到MU-MIMO BF訓練訊框(也稱為訓練資料單元)，應答器執行MU-MIMO BF訓練。訓練訊框包括用於應答器組的所有所選RX扇區的訓練欄位，該應答器組的所有所選RX扇區對應於發起者的一個或多個TX天線的所有所選TX扇區。
在步驟1403，在BF訓練後，回應於發起者發送的輪詢訊框(也稱為輪詢資料單元)，應答器提供關於訓練的回饋資訊(也稱為第一回饋資訊)。在步驟1404，應答器接收選擇訊框(也稱為選擇資料單元)，該選擇訊框指示用於包括當前應答器的應答器子集的MIMO傳輸配置。在步驟1405，應答器基於MIMO傳輸配置執行MU-MIMO資料傳輸。
儘管本發明公開了一些優選的實施方式和方法，本領域習知技藝者根據上述公開可以很清楚的明白，在不背離本發明的精神和範圍的情況下，可以對這些實施方式和方法進行修改和變形。本發明的範圍由所附專利申請範圍和其等同物限定。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (29)

  1. 一種無線通信方法，該方法包括：在包括一個或多個天線的發起者設備處，進行與第一組應答器設備多用戶多輸入多輸出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)波束成形(beamforming，BF)訓練，其中所述訓練的步驟包括：使用指定的第一組TX扇區，發送訓練資料單元至所述第一組應答器設備，以啟動所述MU-MIMO BF訓練，其中所述第一組TX扇區包括所述一個或多個天線的所選TX扇區，所述訓練資料單元對應於所述第一組TX扇區和第一組接收(RX)扇區，所述第一組RX扇區包括所述第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區；輪詢所述第一組應答器設備，以收集所述MU-MIMO BF訓練產生的回饋資訊；根據所述回饋資訊，將所述第一組應答器設備分成一個或多個子集；以及向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置，其中每個MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，所述多個RX天線扇區和TX天線扇區對用於對應子集和所述發起者設備之間的同時MIMO資料傳輸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中進一步包括從所述發起者設備向應答器設備的所述一個或多個子集發送多個MU-MIMO資料訊框，其中MU-MIMO資料訊框的每個同步傳輸指向從所述一個或多個子集中選擇的子集中的應答器，並且利用相應的MU-MIMO傳輸配置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中進一步包括從所述發起者設備向所述第一組應答器設備發送BF設置訊框，在所述BF設置訊框中指定： 所述第一組應答器設備的標識；所述MU-MIMO BF訓練的標識；所述MU-MIMO BF訓練的訓練類型；以及所述MU-MIMO BF訓練中第一組TX扇區。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中在所述訓練的步驟之前進一步包括：以單輸入單輸出(Single Input Single Output，SISO)的方式輪詢第二組應答器設備，以收集回饋資訊，所述回饋資訊關於所述一個或多個天線中每個天線的TX扇區的品質指示符；以及基於輪詢結果，選擇所述第一組TX扇區。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的無線通信方法，其中進一步包括在輪詢所述第二組應答器設備之前，執行發起者發送扇區掃描(Initiator-Transmit sector sweep，I-TXSS)過程，以與所述第二組應答器設備進行訓練。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中所述將所述第一組應答器設備分成一個或多個子集的步驟包括：基於所述回饋資訊計算信號與干擾加雜訊的比率SINR；基於所述SINR，確定所述多個RX天線扇區和TX天線扇區對。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中所述訓練資料單元是波束細化協定(beam refinement protocol，BRP)訊框，其中所述BRP訊框中訓練欄位的數量等於，所述第一組TX扇區中TX扇區的數量與所述第一組應答器設備中具有最大數量所選TX扇區的應答器設備的RX扇區的數量的乘積。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中所述MU-MIMO BF訓練包括TX訓練、RX訓練或TX-RX組合訓練中的一個或多個，所述方法進一步包括下述步驟中的一個或多個： 同時訓練多個應答器設備的RX扇區；以及使用正交訓練欄位或訊框同時訓練多個TX天線。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中所述輪詢所述第一組應答器設備的步驟包括發送輪詢訊框，所述輪詢訊框包括：被輪詢的應答器設備的識別字；所述MU-MIMO BF訓練的標識；以及請求的回饋資訊，其中所述請求的回饋資訊包括下述中的一個或多個：接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)；時域通道回應；和通道狀態資訊(Channel State Information，CSI)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的無線通信方法，其中向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置的步驟包括發送BF選擇訊框至所述一個或多個子集中的每個應答器設備，其中所述BF選擇訊框包括：所述MU-MIMO BF訓練的標識；一個或多個MU-MIMO傳輸配置；以及用於每個MU-MIMO傳輸配置的預期應答器設備的標識。
  11. 一種發起者設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的處理器；以及耦接到所述處理器的無線通信介面，包括天線陣列和收發器陣列，所述天線陣列包括一個或多個天線，所述收發器陣列耦接到所述天線陣列並且包括波束成形電路，所述記憶體包括指令，當所述指令被所述處理器執行時，使得所述發起者設備執行與第一組應答器設備的多用戶多輸入多輸出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)波束成形(beamforming，BF)訓練，其中所述訓練 包括：使用指定的第一組TX扇區，發送訓練資料單元至所述第一組應答器設備，以啟動所述MU-MIMO BF訓練，其中所述第一組TX扇區包括所述一個或多個天線的所選TX扇區，每一訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組RX扇區，其中所述第一組RX扇區包括所述第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區；輪詢所述第一組應答器設備，以收集所述MU-MIMO BF訓練產生的回饋資訊；根據所述回饋資訊，將所述第一組應答器設備分成一個或多個子集；以及向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置，其中每個MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，所述多個RX天線扇區和TX天線扇區對用於在對應的應答器設備子集和所述發起者設備之間的同步MIMO資料傳輸。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中所述方法進一步包括：通過把所述一個或多個子集按順序排列並利用所述相應的MU-MIMO傳輸配置，從所述無線通信介面向所述一個或多個子集發送多個MU-MIMO資料訊框。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中所述訓練還包括：向所述第一組應答器設備同時發送BF設置訊框，其中所述設置資訊進一步包括：所述MU-MIMO BF訓練中所述第一組TX扇區；以及所述天線陣列中被配置為同時發送正交波形的天線的數量。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中在所述發送設置資訊的步驟之前所述方法進一步包括：以單輸入單輸出SISO的方式輪詢第二組應答器設備，以收集回饋資訊，所述回饋資訊關於所述天線陣列中每個天線的TX扇區的品質指示符； 基於輪詢結果，選擇所述第一組TX扇區；以及根據MU-MIMO BF傳輸中預期的MU干擾，從所述第二組應答器設備中選擇所述第一組應答器設備。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的發起者設備，其中所述方法進一步包括在輪詢所述第二組應答器設備之前，執行發起者發送扇區掃描(Initiator-Transmit sector sweep，I-TXSS)過程，以與所述第二組應答器設備進行訓練。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中所述發送訓練資料單元的步驟包括向所述第一組應答器設備發送波束細化協定(beam refinement protocol，BRP)訊框。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中所述輪詢所述第一組應答器設備的步驟包括發送輪詢訊框至被輪詢的應答器設備，所述輪詢訊框包括：所述被輪詢的應答器設備的標識；所述MU-MIMO BF訓練的標識；以及請求的回饋資訊，其中所述請求的回饋資訊包括下述中的一個或多個：接收信號強度指示RSSI；時域通道回應；和通道狀態資訊CSI。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的發起者設備，其中向所述一個或多個子集發送相應的MU-MIMO傳輸配置的步驟包括發送BF選擇訊框至所述一個或多個子集中的每個應答器設備，其中所述BF選擇訊框包括：所述MU-MIMO BF訓練的標識；一個或多個MU-MIMO傳輸配置；以及針對所述一個或多個MU-MIMO傳輸配置中的每一個所選的應答器設備的標識。
  19. 一種無線通信方法，該方法包括： 在應答器設備處，接收發起者設備通過指定的第一組TX扇區發送的訓練資料單元，其中所述第一組TX扇區包括所述發起者設備的天線陣列的用於多用戶多輸入多輸出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)波束成形(beamforming，BF)訓練的所選TX扇區；回應於所述發起者設備發送的訓練資料單元，執行所述MU-MIMO BF訓練，其中所述訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組接收(RX)扇區，所述第一組RX扇區包括第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區，其中所述第一組應答器設備包括所述應答器設備；回應於來自所述發起者設備的輪詢資料單元，向所述發起者設備發送所述MU-MIMO BF訓練產生的第一回饋資訊；從所述發起者設備接收選擇資料單元，其中所述選擇資料單元包括MU-MIMO傳輸配置，所述MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的、用於應答器設備子集和所述發起者設備之間同步MIMO資料傳輸的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，其中所述應答器設備子集選自所述第一組應答器設備並且包括所述應答器設備；以及根據所述MU-MIMO傳輸配置與所述發起者設備進行資料傳輸。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信方法，其中進一步包括從所述發起者設備接收設置資訊，所述設置資訊指定：所述MU-MIMO BF訓練中所述第一組TX扇區；以及所述天線陣列中被配置為同時發送正交波形的天線的數量。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信方法，其中回應於所述發起者設備的輪詢發送第二回饋資訊，所述第二回饋資訊包括所述天線陣列中每個天線的TX扇區的由訓練產生的品質指示符，所述訓練使用發送扇區掃描(Initiator-Transmit sector sweep，I-TXSS)過程。
  22. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信方法，其中所述MU-MIMO BF訓練包括TX訓練、RX訓練或TX-RX組合訓練中的一個或多個，所述方法進一步包括下述步驟中的一個或多個：同時訓練多個應答器設備的RX扇區；以及使用正交訓練欄位或訊框同時訓練多個TX天線。
  23. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信方法，其中所述訓練資料單元包括波束細化協定(beam refinement protocol，BRP)訊框，其中所述BRP訊框中訓練欄位的數量等於，所述第一組TX扇區中TX扇區的數量與所述第一組應答器設備中具有最大數量所選TX扇區的應答器設備的RX扇區的數量的乘積。
  24. 如申請專利範圍第19項所述的無線通信方法，其中所述第一回饋資訊包括下述中的一個或多個：接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)；時域通道回應；和通道狀態資訊(Channel State Information，CSI)。
  25. 一種應答器設備，包括：記憶體；耦接到所述記憶體的處理器；以及耦接到所述處理器的無線通信介面，包括天線陣列和收發器陣列，所述天線陣列包括一個或多個天線，所述收發器陣列耦接到所述天線陣列，所述記憶體包括指令，當所述指令被所述處理器執行時，使得所述應答器設備執行如下方法：接收發起者設備通過指定的第一組TX扇區發送的訓練資料單元，其中所述第一組TX扇區包括所述發起者設備的所述天線陣列的用於所述多用戶多輸入多輸出(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)波束成形(beamforming，BF)訓練的所選TX扇區； 回應於所述發起者設備發送的訓練資料單元，執行所述MU-MIMO BF訓練，其中所述訓練資料單元指定了對應於所述第一組TX扇區的第一組RX扇區，其中所述第一組RX扇區包括第一組應答器設備中每一個的所選RX扇區，其中所述第一組應答器設備包括所述應答器設備；回應於來自所述發起者設備的輪詢資料單元，向所述發起者設備發送所述MU-MIMO BF訓練產生的第一回饋資訊；從所述發起者設備接收選擇資料單元，其中所述選擇資料單元包括MU-MIMO傳輸配置，所述MU-MIMO傳輸配置指定了選自所述第一組TX扇區和所述第一組RX扇區的、用於應答器設備子集和所述發起者設備之間同步MIMO資料傳輸的多個RX天線扇區和TX天線扇區對，其中所述應答器設備子集選自所述第一組應答器設備並且包括所述應答器設備；以及根據所述MU-MIMO傳輸配置與所述發起者設備進行資料傳輸。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的應答器設備，其中所述應答器設備還從所述發起者設備接收設置資訊，所述設置資訊指定：所述MU-MIMO BF訓練中所述第一組TX扇區；以及所述發起者設備中被配置為同時發送正交波形的天線的數量。
  27. 如申請專利範圍第25項所述的應答器設備，其中所述方法進一步包括發送第二回饋資訊，所述第二回饋資訊包括所述發起者設備的每個天線的TX扇區的由訓練產生的品質指示符，所述訓練使用發送扇區掃描(Initiator-Transmit sector sweep，I-TXSS)過程。
  28. 如申請專利範圍第25項所述的應答器設備，其中所述訓練資料單元包括波束細化協定(beam refinement protocol，BRP)訊框，其中所述BRP訊框中訓練欄位的數量等於，所述第一組TX扇區中TX扇區的數量與所述第一組應答器設備中具有最大數量所選TX扇區的應答器設備的RX扇區的數量的乘積。
  29. 如申請專利範圍第25項所述的應答器設備，其中所述第一回饋資訊包括下述中的一個或多個：接收信號強度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)；時域通道回應；和通道狀態資訊(Channel State Information，CSI)。
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