WO2012100691A1 - 一种用于实现多输入多输出的方法和设备 - Google Patents

一种用于实现多输入多输出的方法和设备 Download PDF

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sta
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姚惠娟
王加庆
于晓燕
刘慎发
闫志刚
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北京新岸线无线技术有限公司
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Definitions

  • the present invention belongs to the field of wireless communication and network technologies, and in particular, to a method and device for implementing multiple input and multiple output. Background technique
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a new method for implementing the MIMO mechanism.
  • a brief summary is given below. This generalization is not a general comment, nor is it intended to identify key/important elements or to describe the scope of protection of these embodiments. Its sole purpose is to present some concepts in a simplified form as a prelude to the detailed description which follows.
  • the present invention provides a method for implementing multiple input multiple output, comprising: an access point AP transmitting a channel sounding frame to a designated user station, the sounding frame carrying multiple input multiple output MIMO control information, MIMO
  • the control information includes a channel information type, a channel bandwidth, and subcarrier grouping information that are required to be fed back by the user site;
  • the user station After receiving the probe frame, the user station, according to the MIMO control information, responds to the request of the access point AP, and feeds back channel information to the access point AP;
  • the access point AP receives the channel information fed back by each station, and determines the MIMO working mode according to the feedback channel information, and sends data to the corresponding station.
  • the feedback type request includes the channel information type of the request feedback as the channel status information report 031, and is used for single-user MIMO or multi-user MIMO, where the MIMO control information further includes:
  • Nc index as the number of columns of the CSI matrix
  • Nr index as the number of rows of the CSI matrix
  • Quantization bit information used to represent the real and imaginary quantization bits of each element in the CSI matrix.
  • the feedback type request further includes codebook matrix feedback for feedback of multi-user MU-MIMO.
  • the stations with the same bandwidth capability use the OFDMA method for feedback, and the stations with different bandwidth capabilities use the TDMA mode feedback.
  • the feedback type is CSI matrix feedback or codebook feedback
  • the channel information fed back by the station is encapsulated in a MAC frame transmission, and the MAC frame includes a MAC frame header and a frame body, where the frame body part includes a CSI matrix.
  • Report or code matrix report ;
  • the frame body of the site feedback includes a CSI matrix report field, where the field includes channel quality information CQI on each receiving antenna and a CSI matrix on a packet of each data subcarrier or data subcarrier;
  • the frame body of the site feedback includes:
  • the CSI matrix report field includes CSI matrix elements, sorted by the sequence number of the data subcarriers.
  • the present invention also provides a medium and short range wireless communication system capable of implementing multiple input and multiple output, including:
  • the access point AP is configured to send a channel sounding frame to the designated user station, and indicate that the user station feeds back channel information, where the sounding frame carries multiple input and multiple output MIMO control information, and the M1 MO control information includes channel information type and channel bandwidth that require feedback. And subcarrier grouping information; wherein if the AP transmission is a MU-MIMO channel sounding frame, the MIMO control information includes MIMO control information of multiple sites;
  • the user station After receiving the probe frame, the user station feeds back channel information to the access point AP according to the MIMO control information;
  • the access point AP receives channel information fed back by each user station, and determines a MIMO working mode according to the channel information that is fed back, and sends data to the corresponding user station.
  • the user sites with different bandwidth capabilities use the TDMA mode feedback.
  • the present invention further provides a method for implementing multiple input multiple output, including: a central access point CAP sends a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource indication to a station STA.
  • the STA detects the downlink sounding channel to obtain channel information, and performs feedback on the feedback resource according to the indication of the MIMO control information.
  • the CAP selects an appropriate MIMO mode for downlink data transmission according to feedback of the STA.
  • the MIMO control information includes an identifier ID of the STA.
  • the MIMO control information includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the type of the request feedback is channel state information CSI feedback
  • the feedback parameter is the number of rows of the CSI matrix.
  • the STA feeds back a CSI report, the CSI report including average channel quality information CQI on each receiving antenna and a CSI matrix on a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the type of request feedback is a beamforming matrix BFM feedback
  • the feedback parameter is a number of columns of BFM.
  • the STA feeds back a BFM report that includes average channel quality information CQI on each space-time stream and a beamforming matrix of packets of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the type of the request feedback is a codebook matrix index CMI feedback.
  • the STA feeds back a CMI report, where the CMI report includes average channel quality information CQI on each space-time stream and a codebook matrix identifier of a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the STA also feeds back MIMO feedback control information.
  • the MIMO feedback control information includes one or more of the following information:
  • a subchannel mapping indication used to indicate a bandwidth of the MIMO feedback subchannel and a specific corresponding subchannel number
  • a quantization mode used to indicate a quantization mode in each feedback mode
  • Subcarrier grouping used to indicate the number of subcarriers in the group.
  • the CAP allocates a feedback resource to the STA, and allocates a feedback resource to the STA with the same bandwidth capability based on the OFDMA mode, and allocates a feedback resource to the STA with different bandwidth capabilities based on the TDMA mode.
  • the present invention also provides a central access point, including:
  • a sending module configured to send, to the station STA, a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource indication;
  • a receiving module configured to receive feedback of the STA
  • the MIMO control information includes an identifier ID of the STA.
  • the MIMO control information includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the type of the request feedback is channel state information CSI feedback
  • the feedback parameter is the number of rows of the CS I matrix.
  • the receiving module is configured to receive a CSI report fed back by the STA, where the CSI report includes average channel quality information CQI on each receiving antenna and a grouping of each data subcarrier or data subcarrier. CSI matrix on.
  • the type of request feedback is a beamforming matrix BFM feedback
  • the feedback parameter is a number of columns of BFM.
  • the receiving module is configured to receive a BFM report fed back by the STA, where the BFM report includes average channel quality information CQI on each space-time stream and each data subcarrier or data subcarrier. Grouped beamforming matrix.
  • the type of the request feedback is a codebook matrix index CMI feedback.
  • the receiving module is configured to receive a CMI report fed back by the STA, where the CMI report includes average channel quality information CQI on each space-time stream and data subcarriers or data subcarriers.
  • the codebook matrix identifier of the packet is configured to receive a CMI report fed back by the STA, where the CMI report includes average channel quality information CQI on each space-time stream and data subcarriers or data subcarriers.
  • the method further includes:
  • an allocation module configured to allocate a feedback resource to the STA, where the feedback resource is allocated to the STAs with the same bandwidth capability, and the STAs with different bandwidth capabilities are allocated the feedback resources based on the TDMA mode.
  • the present invention also provides a site, including:
  • a receiving module configured to receive a downlink sounding channel, a MIMO control information, and a feedback resource indication sent by the central access point CAP;
  • a detecting module configured to detect the downlink sounding channel to obtain channel information
  • the MIMO control information received by the receiving module includes an identifier ID of the STA. In some optional embodiments, the MIMO control information received by the receiving module includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the feedback parameter is the number of rows of the CSI matrix.
  • the feedback module is configured to feed back a CSI report, the CSI report including average channel quality information CQI on each receive antenna and a CSI matrix on a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the feedback parameter is a number of columns of BFM.
  • the feedback module reports a feedback BFM report that includes average channel quality information CQI on each space-time stream and a beamforming matrix of packets of each data sub-carrier or data sub-carrier.
  • the type of the request feedback received by the receiving module is a codebook matrix index CMI feedback.
  • the feedback module is configured to feed back a CMI report, where the CMI report includes average channel quality information CQI on each space-time stream and a codebook matrix identifier of a packet of each data subcarrier or data subcarrier. .
  • the feedback module is configured to feed back MIMO feedback control information.
  • the MIMO feedback control information includes one or more of the following information:
  • a subchannel mapping indication used to indicate a bandwidth of the MIMO feedback subchannel and a specific corresponding subchannel number
  • a quantization mode used to indicate a quantization mode in each feedback mode
  • Subcarrier grouping used to indicate the number of subcarriers in the group.
  • the technical solution for implementing multiple input and multiple output realizes that CAP can arrange channel resources in a coordinated manner, so that users can further multiplex on spatial resources, thereby improving spectrum utilization and utilizing the present invention.
  • the scheme can adaptively schedule spectrum resources to improve spectrum utilization and system performance.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a downlink MIMO mode selection process according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for implementing multiple input and multiple output according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a MIMO control information provided in Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 4 is a timing diagram of uplink and downlink signals provided in Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 5 is a timing diagram of uplink and downlink signals provided in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a channel sounding frame provided in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a wireless system capable of implementing multiple input and multiple output according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for implementing multiple input and multiple output according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 9 is a flowchart of a method for implementing multiple input multiple output MIMO according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 10 is a CSI matrix feedback type MIMO feedback frame channel information according to Embodiment 3 of the present invention. Schematic diagram of the frame structure;
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a MIMO feedback frame according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic structural diagram of a frame structure of a MIMO feedback frame of a beamforming matrix feedback type according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a frame structure of a MIMO feedback frame of a codebook index feedback type according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic structural diagram of a channel sounding frame according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 15 is a schematic structural diagram of another channel sounding frame according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic structural diagram of another channel sounding frame according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic structural diagram of a central access point according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic structural diagram of another central access point according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 19 is a schematic structural diagram of a station according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 20 is a schematic diagram of a wireless system capable of implementing multiple input and multiple output according to Embodiment 7 of the present invention. detailed description
  • the MIMO working modes of the system are classified into: single-user MIMO (SU-MIMO, Single User-MIMO) and multi-user MIMO (MU-MIMO, MultiUser-MIM) according to system capabilities and working scenarios. ⁇ ).
  • the working mode of SU-MIMO includes open loop and closed loop, and the working mode of MIMO is further divided into spatial diversity, beamforming and spatial multiplexing.
  • Embodiment 1 of the present invention provides a method for implementing a closed loop MU-MIMO working mode.
  • the uplink only supports SU-MIMO, and the downlink supports SU-MIMO and MU-MIMO, as shown in Table 1:
  • the service queue size works in SU-MIMO mode or MU-MIMO mode. If you are using MU-MIMO mode, follow these steps:
  • A2 sending a multi-user channel sounding frame (MU-Sounding, MultiUser-Sounding) to obtain a channel state;
  • MU-Sounding MultiUser-Sounding
  • A3 according to the feedback channel state information, and the packet duration and other parameters, select the corresponding MIMO group; a4, pre-code the MIMO group, and start downlink multi-user data transmission.
  • step b1 Is it a closed loop MIMO mode or an open loop MIMO mode? If closed loop MIMO mode is used, go to step b2; if open loop MIMO mode is used, go to step b4.
  • Embodiment 2 Perform single-user open-loop MIMO data transmission.
  • a method for implementing multiple input and multiple MIMO in a medium and short range wireless communication system includes the following steps:
  • the CAP sends a channel sounding frame to each STA in a unicast manner or a broadcast manner, and detects a channel, and requests feedback channel information.
  • the request carries multiple input and multiple output MIMO control information.
  • the MIMO control information includes one or more of the following information: a channel information type, a channel bandwidth, and subcarrier group information that require feedback; wherein if the CAP is broadcasted as a MU-MIMO channel sounding frame, the MIMO control information includes multiple The MIMO control information of the STA, where the MIMO control information further includes at least an STA identifier.
  • the MAC layer probe frame is designed to be used for downlink and sent by the CAP to the STA. Used to implement channel detection for MU-MIMO or closed-loop SU-MIMO. Since the closed-loop SU-MIMO can be used as a special case of only one user of MU-MIMO, the MU-MIMO form will be described in the embodiment of the present invention.
  • the STA After receiving the channel sounding frame, the STA responds to the channel information that is requested by the CAP according to the MIMO control information.
  • the CAP receives the channel information fed back by each STA, and according to the channel information that is fed back to the corresponding
  • the STA sends the data.
  • the MIMO control information needs to be carried in the channel sounding frame.
  • the MIMO control information further includes:
  • Nc index the number of columns as the CSI matrix
  • Nr index the number of rows as the CSI matrix
  • quantized bit information of the real and imaginary parts of each element in the CSI matrix is shown in Figure 3.
  • the fields of the MIMO control information are defined as shown in Table 2.
  • Feedback request type 1 indicates the type of feedback requested
  • the bandwidth of the feedback 2 represents the bandwidth of the channel measurement
  • Nc index 3 For CSI matrix, the number of columns in the matrix:
  • Nr index 3 For the CSI matrix, the number of columns in the matrix:
  • the quantization bit (Nb) 2 indicates the size of each item in the codebook when fed back to the CSI matrix:
  • step S02 the STAs with the same bandwidth capability are fed back by the OFDMA mode, and the STAs with different bandwidth capabilities are fed back by the TDMA mode.
  • the CAP has a working bandwidth of 80 MHz and is equipped with 8 Antenna
  • the STA group of the channel sounding frame at this time includes: terminal I, having 80 MHz receiving capability, 4 antennas; terminal II having 20 MHz receiving capability, 1 antenna; terminal III having 40 MHz receiving capability and 2 antennas.
  • the MIMO control information carries a channel bandwidth of 20 MHz and the number of antennas is 1.
  • the CAP first sends a channel sounding frame, where the frame carries the MIMO control information of each STA, and the different capabilities STA ⁇ , as shown in FIG. 4, in the system provided by the second embodiment of the present invention. Feedback using OFDMA.
  • the MIMO control information includes MIMO control information of multiple sites, as shown in FIG. 6.
  • the MIMO control information indicates the MIMO control field of each STA: STA identification, feedback bandwidth, number of rows and columns of the matrix, number of quantization bits, subcarrier grouping, as shown in FIG. It can also be further simplified in a specific embodiment, for example, grouping STAs according to bandwidth capability, all STAs having 20 MHz, and designating a unified MIMO control information.
  • the MIMO feedback frame sent by the STA refers to the response of the STA to the feedback request.
  • the MU-MIMO feedback type includes channel state information CSI matrix feedback and codebook feedback, frame format definition and feedback content of the MAC layer.
  • CSI is a matrix form, and the CSI or CSI matrix appearing throughout is the same meaning.
  • the feedback type is usually CSI matrix feedback or codebook feedback;
  • the channel information fed back by the STA is encapsulated in a MAC frame transmission, including a MAC frame header and a frame body, where the frame body part includes a CSI matrix report or a codebook matrix.
  • Feedback type is CSI feedback
  • the frame body fed back by the STA includes a CSI matrix report field, where the field includes channel quality information (CQI, channel quality information) on each receiving antenna and a packet on each data subcarrier or data subcarrier.
  • CQI channel quality information
  • the CSI matrix report field includes channel state matrix elements, which are then sorted by the sequence number of the data subcarriers. Generally, the sequence order of data subcarriers is from low frequency to high frequency.
  • Average channel quality information on the CQI receive antenna 1 on the receiving antenna 1 CSI matrix CSI matrix of the average channel quality information carrier-511 on the CQI receiving antenna N r on the receiving antenna Nr
  • Carrier-58+Ng CSI matrix CSI matrix Carrier-2 CSI matrix CSI matrix
  • Carrier 2+Ng CSI matrix CSI matrix Carrier 511 CSI matrix CSI matrix
  • Feedback type is codebook feedback
  • the frame body of the site feedback includes:
  • Channel quality information CQI on each space-time stream codebook matrix identifier of each data subcarrier or data subcarrier grouping.
  • the frame body content of the codebook feedback is as shown in Tables 6, 7, and 8 below.
  • Tables 6, 7 and 8 are divided into 1 J to represent the contents of the fields of the frame body of the codebook feedback in the case of 20 MHz, 40 MHz and 80 MHz.
  • Space-time stream 1 CQI Space-time stream 1 Average channel quality information
  • Carrier-58+Ng codebook matrix codebook matrix identification carrier-2 codebook matrix codebook matrix identification
  • a system for implementing multiple input and multiple output according to Embodiment 2 of the present invention includes: a central access point CAP, configured to send a channel sounding frame to a designated user station (STA1, STA2), the sounding frame requirement Feedback channel information, the request carries MIMO control information, the MIMO control information includes a channel information type, a channel bandwidth, and subcarrier group information that require feedback; wherein if the CAP transmission is a MU-MIMO channel sounding frame, the MIMO control information includes multiple Site MIMO control information.
  • a central access point CAP configured to send a channel sounding frame to a designated user station (STA1, STA2), the sounding frame requirement Feedback channel information, the request carries MIMO control information, the MIMO control information includes a channel information type, a channel bandwidth, and subcarrier group information that require feedback; wherein if the CAP transmission is a MU-MIMO channel sounding frame, the MIMO control information includes multiple Site MIMO control information.
  • the user station After receiving the sounding frame, the user station (STA1, STA2) feeds back the channel information according to the request of the central access point CAP according to the MIMO control information;
  • the central access point CAP receives the channel information fed back by each user station, and determines the MIMO working mode according to the feedback channel information, and sends data to the corresponding user station.
  • the user sites with the same capabilities in the system of the embodiment of the present invention use the OFDMA method for feedback, and the user sites with different capabilities use the TDMA mode feedback.
  • the present invention provides a technical solution for implementing multiple input and multiple output in a medium and short range wireless communication system, in which a channel sounding frame transmitted to a user station carries MIMO control information, and indicates that each user station feeds back channel information, and Based on the channel information that is fed back, the MIMO mode of operation is determined to transmit data to the corresponding user site.
  • This adaptively schedules spectrum resources, improving spectrum utilization and system performance.
  • a third embodiment of the present invention provides a method for implementing multiple input and multiple output MIMO, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, which includes the following steps:
  • the central access point CAP sends an indication of a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource to each STA.
  • the MIMO control information is used to request feedback from the STA.
  • the MIMO control information includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the MIMO control information may further include one or more of a subchannel mapping indication, subcarrier grouping information, and a STA identification ID (STAID).
  • STAID STA identification ID
  • the CAP sends an indication of the downlink sounding channel, the MIMO control information, and the feedback resource, thereby STA's MIM feedback can be arranged in a coordinated manner.
  • the type of request feedback includes one of the following three types: CSI (Channel State Information) matrix feedback, beamforming matrix (BFM, Beamforming Matrix) matrix feedback, and codebook matrix index (CMI, Codebook Matrix) Index) Feedback.
  • CSI Channel State Information
  • BFM Beamforming Matrix
  • CMI Codebook Matrix Index
  • the feedback parameter is the Nr index as the number of rows of the feedback matrix (CSI matrix).
  • the structure of the frame is detected for the channel.
  • the feedback parameter is the Nc index as the number of columns of the feedback matrix (BFM matrix).
  • the type of feedback requested is CMI feedback, for single-user MIMO or multi-user
  • the CAP can also prepare the following:
  • the CAP pre-configures a downlink sounding channel in the system information channel of the physical frame, and is configured to send a downlink sounding signal, so that the STA completes the physical channel of the downlink channel measurement.
  • the CAP allocates resources for channel feedback by the STA in advance on the control channel, specifically by configuring a feedback resource indication on the control channel.
  • the control channel may include a plurality of feedback resource indications allocated for the STAs.
  • the feedback resource indication includes information such as a STAID and an allocated resource indication, where the allocated resource indication specifically includes: a symbol offset and a duration.
  • the allocated resource indication may further include: a transmission mode, where the transmission mode includes a modulation and coding scheme (MCS) and a spatial stream number indication (Nsts), where the symbol offset is by using a user resource block in the control channel.
  • MCS modulation and coding scheme
  • Nsts spatial stream number indication
  • the starting OFDM symbol indicates that the duration is indicated by the number of consecutive OFDM symbols of the user resource block in the control channel.
  • the CAP pre-configures the MIMO control information on the control channel, that is, the MIMO control information can be indicated by the control channel.
  • the system information field definition is shown in Table 9.
  • uplink sounding channel is 1 OFDM symbol uplink sounding channel configuration
  • the uplink sounding channel is 2 OFDM symbols
  • the uplink sounding channel is 4 OFDM symbols
  • scheduling request channel is 1 OFDM symbol configuration 10
  • scheduling request channel is 2 OFDM symbols
  • the scheduling request channel is 4 OFDM symbols
  • the uplink random access channel is 1 OFDM symbol.
  • the downlink sounding channel is configured by " 64 ", where 0 means no downlink sounding channel and 1 means that a downlink sounding channel is configured.
  • the control channel consists of multiple unicast and broadcast scheduling signaling.
  • the uplink and downlink unicast scheduling signaling fields are shown in Table 10.
  • Map indicates that the 20 MHz subchannel position valid for the scheduling signaling indicates the current scheduling transmission mode
  • BitMap indicates the number of streams indicates CQI, CSI, BFM or CMI feedback sub b 1111111, this transmission is channel
  • time domain demodulation pilot period 2 short demodulation pilot period
  • the user resource block start OFDM symbol is indicated by b " L bits
  • the user resource block consecutive OFDM symbol number is indicated by 3 ⁇ 4L b 24 bits.
  • the bit indicates the feedback parameter.
  • ⁇ 37 bits indicate the Nr index, which is the number of rows of the CSI feedback matrix.
  • the bit indicates the Nc index as the number of columns of the BFM feedback matrix.
  • the CAP allocates a feedback resource to the STA, and may allocate a feedback resource to the STA having the same bandwidth capability according to the OFDMA mode, or may allocate a feedback resource to the STA with different bandwidth capabilities based on the TDMA mode.
  • the STA detects the downlink sounding channel to obtain channel information, and performs feedback on the feedback resource according to the indication of the MIMO control information.
  • the feedback channel information may be encapsulated in a MAC layer as a MIMO feedback frame, and the MIMO feedback frame is a MAC frame, and the MIMO feedback frame sent by the STA refers to a response that the STA receives the feedback request.
  • the channel information fed back by the STA includes at least one of the following reports: a CSI matrix report, a BFM matrix report, and a CMI report.
  • the feedback type is CSI feedback
  • the frame body of the MIMO feedback frame contains a CSI matrix report field.
  • the field includes at least a CSI matrix of a packet on each data subcarrier or a data subcarrier; preferably, the field may also include channel quality information on each receiving antenna.
  • the CSI matrix report field includes channel state matrix elements, which are then sorted by the sequence number of the data subcarriers.
  • the sequence order of the data subcarriers is from low frequency to high frequency.
  • the CSI-MIMO feedback frames are shown in Table 11, Table 12, and Table 13. When the system works at 20MHz alone,
  • the structure of the CSI report field is shown in Table 11; when the system works at 40 MHz, the CSI report fields are shown in Table 12.
  • Table 13 shows the CSI report fields for the system to operate at continuous 80 MHz. Where Nr is the number of rows of the CSI matrix of the feedback request.
  • the average channel quality information on the CQI receiving antenna 1 on the receiving antenna 1 The average channel quality information on the CQI receiving antenna Nr on the receiving antenna Nr
  • the feedback type is beamforming matrix feedback
  • the frame body of the MAC frame includes a beamforming matrix report field.
  • the field includes at least a beamforming matrix of packets of each data subcarrier or data subcarrier, etc.; preferably, the field may also include average channel quality information CQ I on each spacetime stream.
  • the beamforming matrix report fields are shown in Table 14, Table 15, and Table 16.
  • Table 14 The contents of the beamforming matrix report field when the system works in a separate 20 MHz are shown in Table 14.
  • Table 15 shows the beamforming matrix report fields for the system operating at a continuous 40 MHz operating bandwidth.
  • the beamforming matrix report fields when the system operates at a continuous 80 MHz operating bandwidth are shown in Table 16.
  • Nc is the number of columns of the BFM-MIMO matrix of the feedback request.
  • Subcarrier 1 beam U-form matrix Beamforming matrix
  • Subcarrier 1 beam U-form matrix Beamforming matrix
  • Feedback type is code matrix index feedback
  • the frame body of the MAC frame includes a codebook matrix index report field.
  • the field includes a code matrix index of a packet of each data subcarrier or data subcarrier, and the like;
  • the field may also include average channel quality information CQI on each space-time stream.
  • the codebook matrix index report fields are shown in Tables 17, 18 and 19.
  • the contents of the code matrix index report field in which the system works in a separate 20 MHz bandwidth are shown in Table 17.
  • Table 18 shows the codebook matrix index report fields for the system operating at a continuous 40MHz bandwidth.
  • the STA not only feeds back channel information, but also feeds back M1 MO feedback control information.
  • the MIMO feedback control information and the feedback channel information may be encapsulated together in the MAC layer as MIMO feedback frame transmission, the MIMO feedback frame is a MAC frame, and the MIMO feedback frame sent by the STA refers to a response that the STA receives the feedback request.
  • the feedback type is CSI feedback
  • the frame body of the MIMO feedback frame includes a MIMO feedback control information field and a CSI matrix report field.
  • the MIMO feedback control information field definition is as shown in Table 20.
  • the MIMO feedback control information field includes one or more of the following fields: a subchannel mapping indication field, a quantization mode field, and a subcarrier grouping (Ns) field.
  • a subchannel mapping indication field is used to indicate the channel bandwidth of the MIMO feedback and the specific subchannel
  • the quantization mode field is used to indicate the quantization mode in each feedback mode
  • the subcarrier grouping field is used to represent the subgroup in the group. The number of carriers.
  • the subchannel mapping indication 4 represents the channel bandwidth of the MIMO feedback and the specific subchannel.
  • Quantization mode 2 For CSI feedback,
  • Subcarrier grouping (Ns) 3 indicates the number of subcarriers in the group:
  • Channel state information CSI matrix report field the detailed description of which is the same as described in the third embodiment, see Table 11, Table 12 and Table 13.
  • the feedback type is beamforming matrix feedback
  • the frame body of the M I MO feedback frame includes a M I MO feedback control signal, ⁇ ' and a beamforming matrix report field.
  • the feedback control information field has the same description as described above.
  • the beamforming matrix BFM report field has the same detailed description as in the third embodiment, see Table 14, Table 15, and Table 16. If the feedback type is codebook matrix index feedback, as shown in FIG. 13, the frame body of the MI MO feedback frame includes MI MO feedback control information and a codebook matrix index report field.
  • the MIMO feedback control information field has the same description as described above.
  • the beamforming matrix CMI report field has the same detailed description as described above in this embodiment, see Table 17, Table 18 and Table 19.
  • the CAP selects an appropriate MIMO mode for downlink data transmission according to the feedback of the STA.
  • a fourth embodiment of the present invention provides a method for implementing multiple input and multiple output MIMO, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, which includes the following steps:
  • the central access point CAP sends an indication of a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource to the station STA.
  • the MIMO control information is used to request feedback from the STA.
  • the MIMO control information includes a type and feedback parameters including at least request feedback; preferably, the MIMO control information may further include one or more of a subchannel mapping indication and subcarrier grouping information.
  • the MIMO control information includes MIMO control information of the plurality of STAs, and the MIMO control information further includes the STA identifier ID.
  • the CAP can perform overall scheduling for the MIMO feedback of each STA by carrying MIMO control information in the channel sounding frame.
  • the type of request feedback includes one of the following three types: CSI matrix feedback, BFM matrix feedback, and CMI feedback.
  • the feedback parameter is the Nr index as the number of rows of the feedback matrix (CSI matrix).
  • the structure of the frame is detected for the channel.
  • the type of feedback requested is BFM feedback, for single-user MIMO or multi-user
  • the feedback parameter is the Nc index and the number of columns as the feedback matrix (BFM matrix).
  • BFM matrix the feedback matrix
  • the type of feedback requested is CMI feedback, for single-user MIMO or multi-user
  • MU-MIM ⁇ As shown in Fig. 16, the structure of the frame is detected for the channel.
  • the MIMO control information may be encapsulated into a channel sounding frame at the MAC layer and transmitted through the downlink transport channel.
  • the STA detects the downlink sounding channel to obtain channel information, and performs feedback according to the indication of the MIMO control information on the feedback resource.
  • the Ml MO feedback control information fed back by the STA is the same as the description in the third embodiment, and details are not described herein again.
  • the CAP receives the channel information fed back by the STA, and selects a suitable MIMO working mode for the downlink data transmission according to the channel information.
  • the sending module 11 is configured to send, to the station STA, an indication of a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource;
  • the receiving module 12 is configured to receive feedback of the STA.
  • the processing module 13 is configured to select a suitable MIMO mode for downlink data transmission according to the feedback of the STA.
  • the MIMO control information includes an identifier ID of the STA.
  • the MIMO control information includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the type of request feedback is CSI feedback
  • the feedback parameter is the number of rows of the CSI matrix.
  • the receiving module 12 is configured to receive a CSI report fed back by the STA, where the CSI report includes an average channel quality information CQI on each receiving antenna and a CSI matrix on a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the type of the request feedback is a beamforming matrix BFM feedback
  • the feedback parameter is the number of columns of the BFM.
  • the receiving module 12 is configured to receive a BFM report fed back by the STA, where the BFM report includes an average channel quality information CQI on each space-time stream and a beamforming matrix of packets of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the type of request feedback is codebook matrix index CMI feedback.
  • the receiving module 12 is configured to receive a CMI report fed back by the STA, where the CMI report includes an average channel quality information CQI on each space-time stream and a codebook matrix identifier of a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the method further includes:
  • the allocation module 14 is configured to allocate a feedback resource to the STA, where the feedback resource is allocated to the STAs with the same bandwidth capability based on the OFDMA mode, and the feedback resources are allocated to the STAs with different bandwidth capabilities based on the TDMA mode.
  • the sixth embodiment of the present invention further provides a site, as shown in FIG. 19, including:
  • the receiving module 21 is configured to receive, by the central access point CAP, a data frame that carries an indication of a downlink sounding channel, MIMO control information, and a feedback resource;
  • the detecting module 22 is configured to detect the downlink sounding channel to obtain channel information.
  • the feedback module 23 is configured to perform feedback on the feedback resource according to the indication of the MIMO control information.
  • the MIMO control information includes an identifier ID of the STA.
  • the MIMO control information includes a type of request feedback and a feedback parameter.
  • the type of request feedback is channel state information.
  • the feedback parameter is the number of rows of the CSI matrix.
  • the feedback module 23 is configured to feed back a CSI report, which includes the average channel quality information CQI on each receiving antenna and the CSI matrix on the packets of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the type of the request feedback is a beamforming matrix.
  • the feedback parameter is the number of columns of the BFM.
  • the feedback module 23 is used to feed back a BFM report, which includes an average on each space-time stream.
  • the type of request feedback is codebook matrix index CMI feedback.
  • the feedback module 23 is configured to feed back a CM I report, which includes an average channel quality information CQI on each space-time stream and a codebook matrix identifier of a packet of each data subcarrier or data subcarrier.
  • the feedback module 23 is further configured to feed back MIMO feedback control information.
  • the M I MO feedback control information includes one or more of the following information:
  • a subchannel mapping indication configured to indicate a bandwidth of the MIMO feedback subchannel and a specific corresponding subchannel number
  • a quantization mode used to indicate a quantization mode in each feedback mode
  • a subcarrier group used to indicate a subgroup in the group The number of carriers.
  • the seventh embodiment of the present invention further provides a system for implementing multiple input multiple output, including the central access point provided in the foregoing fifth embodiment and the website provided in the sixth embodiment. As shown in FIG. 20, the two STAs are provided. A schematic diagram of an example.
  • the system provided in the seventh embodiment of the present invention has the same working principle and related operational procedures as those in the foregoing method for implementing multiple input and multiple output, the central access point, and the site implementation solution, and details are not described herein again.
  • the CAP can arrange channel resources in an integrated manner, so that the STA can further perform multiplexing on the spatial resources, thereby improving spectrum utilization and utilizing.
  • the solution of the invention can adaptively schedule spectrum resources, improve spectrum utilization and system performance.
  • the present invention is described by taking only the medium- and short-range communication system as an example, but is not limited to the medium- and short-range communication system, and other systems that implement the Ml MO by the method of the present invention are all within the scope of protection.

Abstract

本发明公开了一种用于实现多输入多输出的方法，包括：中心接入点CAP向站点STA发送下行探测信道、MIMO控制信息及反馈资源指示；所述STA对所述下行探测信道进行检测获得信道信息，并在所述反馈资源上按所述MIMO控制信息的指示进行反馈。所述CAP根据所述STA的反馈，为下行数据传输选择合适的MIMO模式。通过本发明，可自适应地调度频谱资源，提高频谱利用率和系统性能。

Description

一种用于实现多输入多输出的方法和设备 本申请要求申请日为 2011年 1 月 30 日， 申请号为 201110033161 .7, 发明名 称为 "一种实现多输入多输出的通信方法及无线通信方法" 的在先申请的优先权， 该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。
本申请要求申请日为 2011年 7月 6日， 申请号为 201110188947.6, 发明名称 为 "一种实现多输入多输出的通信方法、 无线通信系统及设备" 的在先申请的优先 权， 该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。 技术领域
本发明属于无线通信及网络技术领域， 尤其涉及一种用于实现多输入多输出的 方法和设备。 背景技术
随着无线通信技术的快速发展， 频谱资源的严重不足已经日益成为无线通信事 业发展的 "瓶颈"。 如何充分开发利用有限的频谱资源， 提高频谱利用率， 是当前通 信界研究的热点课题之一。 多天线技术因其能在不增加带宽的情况下提高传输效率 和频谱利用率而获得广泛的青睐。
随着通信技术的快速发展， 对用于实现 MIMO机制的方法提出了更高的要求。 发明内容
有鉴于此， 本发明所要解决的技术问题是提供一种新的用于实现 MIMO机制的 方法。 为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解， 下面给出了简单的概括。 该概括部分不是泛泛评述， 也不是要确定关键 /重要组成元素或描绘这些实施例的 保护范围。 其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念， 以此作为后面的详细说明的 序言。
为解决上述技术问题， 本发明提供了一种用于实现多输入多输出的方法， 包括： 接入点 AP发送信道探测帧给指定用户站点，该探测帧携带多输入多输出 MIMO 控制信息， MIMO控制信息包括要求用户站点反馈的信道信息类型、 信道带宽以及 子载波分组信息；
用户站点收到所述探测帧后， 根据 MIMO控制信息， 响应接入点 AP的请求， 反馈信道信息给所述接入点 AP;
接入点 AP接收各站点反馈的信道信息，并根据所反馈的信道信息，确定 MIMO 工作模式， 向相应的站点发送数据。
在一些可选的实施例中， 反馈类型请求包含请求反馈的信道信息类型为信道状 态信息艮告031 ,用于单用户 MIMO或多用户 MIMO,所述 MIMO控制信息还包括：
Nc 索引， 作为 CSI矩阵的列数；
Nr 索引， 作为 CSI 矩阵的行数；
量化比特信息， 用于表示 CSI矩阵中每个元素的实部和虚部量化比特数。
在一些可选的实施例中， 反馈类型请求还包含码本矩阵反馈， 用于多用户 MU-MIMO的反馈。 在一些可选的实施例中如果 AP请求的是 MU-MIMO反馈， 具有相同带宽能力 的站点釆用 OFDMA方式进行反馈， 带宽能力不同的站点釆用 TDMA方式反馈。
在一些可选的实施例中， 反馈类型为 CSI矩阵反馈或码本反馈； 站点反馈的信 道信息封装在 MAC帧传送， 所述 MAC帧包括 MAC帧头和帧体， 其中帧体部分包 含 CSI矩阵报告或者码本矩阵报告；
若反馈类型为 CSI矩阵， 则站点反馈的帧体包含 CSI矩阵报告字段， 该字段中 包含各接收天线上的信道质量信息 CQI 和各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI矩阵；
若反馈类型为码本反馈， 则站点反馈的帧体包括：
各空时流的信道质量信息 CQI ;
各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中， 所述 CSI矩阵报告字段包括 CSI矩阵元素， 按数据子 载波的序号排序。
为解决上述技术问题， 本发明还提供了一种可实现多入多出的中短距离无线通 信系统， 包括：
接入点 AP,用于向指定用户站点发送信道探测帧，指示用户站点反馈信道信息， 该探测帧携带有多入多出 MIMO控制信息， Ml MO控制信息包括要求反馈的信道信 息类型、信道带宽以及子载波分组信息； 其中若 AP发送是 MU-MIMO信道探测帧， 那么 MIMO控制信息包含多个站点的 MIMO控制信息；
用户站点收到所述探测帧后， 根据 MIMO控制信息， 向接入点 AP反馈信道信 息；
接入点 AP 接收各用户站点反馈的信道信息， 并根据所反馈的信道信息,确定 MIMO工作模式， 向相应的用户站点发送数据。
在一些可选的实施例中， 如果 AP请求的 MU-MIMO反馈， 其中具有相同带宽 能力的用户站点釆用 OFDMA方式进行反馈， 带宽能力不同的用户站点釆用 TDMA 方式反馈。
为解决上述技术问题， 本发明还提供一种用于实现多输入多输出的方法，包括： 中心接入点 CAP向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源 指示
所述 STA对所述下行探测信道进行检测获得信道信息，并在所述反馈资源上按 所述 MIMO控制信息的指示进行反馈。
所述 CAP根据所述 STA的反馈， 为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。 在一些可选的实施例中， 所述 MIMO控制信息包括 STA的标识 ID。
在一些可选的实施例中，所述 MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。 在一些可选的实施例中， 所述请求反馈的类型为信道状态信息 CSI反馈， 所述 反馈参数为 CSI矩阵的行数。
在一些可选的实施例中， 所述 STA反馈 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收天 线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI矩阵。
在一些可选的实施例中，所述请求反馈的类型为波束赋形矩阵 BFM反馈，所述 反馈参数为 BFM的列数。
在一些可选的实施例中，所述 STA反馈 BFM报告，该 BFM报告包含各空时流 上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵。
在一些可选的实施例中， 所述请求反馈的类型为码本矩阵索引 CMI反馈。 在一些可选的实施例中， 所述 STA反馈 CMI报告， 该 CMI报告包含各空时流 上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中， 所述 STA还反馈 MIMO反馈控制信息。
在一些可选的实施例中， 所述 MIMO反馈控制信息包括以下信息中的一个或多 个：
子信道映射指示， 用于指示 MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号； 量化模式， 用于指示每种反馈模式下的量化模式； 和，
子载波分组， 用于指示组内的子载波个数。
在一些可选的实施例中， 所述 CAP 为所述 STA分配反馈资源， 其中， 基于 OFDMA方式为具有相同带宽能力的 STA分配反馈资源，基于 TDMA方式为具有不 同带宽能力的 STA分配反馈资源。
为解决上述技术问题， 本发明还提供了一种中心接入点， 包括：
发送模块， 用于向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源指 示；
接收模块， 用于接收所述 STA的反馈； 和，
处理模块，用于根据所述 STA的反馈，为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。 在一些可选的实施例中， 所述 MIMO控制信息包括 STA的标识 ID。
在一些可选的实施例中，所述 MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。 在一些可选的实施例中， 所述请求反馈的类型为信道状态信息 CSI反馈， 所述 反馈参数为 CS I矩阵的行数。
在一些可选的实施例中， 所述接收模块， 用于接收所述 STA反馈的 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收天线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组上的 CSI矩阵。
在一些可选的实施例中，所述请求反馈的类型为波束赋形矩阵 BFM反馈，所述 反馈参数为 BFM的列数。
在一些可选的实施例中， 所述接收模块， 用于接收所述 STA反馈的 BFM报告， 该 BFM报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组的波束赋形矩阵。
在一些可选的实施例中， 所述请求反馈的类型为码本矩阵索引 CMI反馈。 在一些可选的实施例中， 所述接收模块， 用于接收所述 STA反馈的 CMI报告， 该 CMI报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组的码本矩阵标识。
在一些可选的实施例中， 还包括：
分配模块， 用于为所述 STA分配反馈资源， 其中， 基于 OFDMA方式为具有相 同带宽能力的 STA分配反馈资源， 基于 TDMA方式为具有不同带宽能力的 STA分 配反馈资源。
为解决上述技术问题， 本发明还提供了一种站点， 包括：
接收模块， 用于接收中心接入点 CAP发送的下行探测信道、 MIMO控制信息及 反馈资源指示；
检测模块， 用于对所述下行探测信道进行检测获得信道信息；
反馈模块， 用于在所述反馈资源上按所述 MIMO控制信息的指示进行反馈。 在一些可选的实施例中， 所述接收模块接收到的所述 MIMO控制信息包括 STA 的标识 ID。 在一些可选的实施例中， 所述接收模块接收到的所述 MIMO控制信息包括请求 反馈的类型及反馈参数。
在一些可选的实施例中， 所述接收模块接收到的所述请求反馈的类型为信道状 态信息 CSI反馈时， 所述反馈参数为 CSI矩阵的行数。
在一些可选的实施例中， 所述反馈模块用于反馈 CSI报告， 该 CSI报告包含各 接收天线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI 矩阵。
在一些可选的实施例中， 所述接收模块接收到的所述请求反馈的类型为波束赋 形矩阵 BFM反馈时， 所述反馈参数为 BFM的列数。
在一些可选的实施例中， 所述反馈模块于反馈 BFM报告， 该 BFM报告包含各 空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形 矩阵。
在一些可选的实施例中， 所述接收模块接收到的所述请求反馈的类型为码本矩 阵索引 CMI反馈。
在一些可选的实施例中， 所述反馈模块用于反馈 CMI报告， 该 CMI报告包含 各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩 阵标识。
在一些可选的实施例中， 所述反馈模块用于反馈 MIMO反馈控制信息。
在一些可选的实施例中， 所述 MIMO反馈控制信息包括以下信息中的一个或多 个：
子信道映射指示， 用于指示 MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号； 量化模式， 用于指示每种反馈模式下的量化模式； 和，
子载波分组， 用于指示组内的子载波个数。
综上所述，本发明提供的实现多输入多输出的技术方案， 实现了 CAP可以统筹 安排信道资源， 使得用户可以进一步在空间资源上进行复用， 从而提高了频谱利用 率， 釆用本发明的方案， 可自适应地调度频谱资源， 提高频谱利用率和系统性能。
为了上述以及相关的目的， 一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要 求中特别指出的特征。 下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面， 并且其指示 的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。 其它的益处和新颖 性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显， 所公开的实施例是要包括 所有这些方面以及它们的等同。 附图说明
图 1 为本发明实施例一中提供的下行 MIMO模式选择流程示意图；
图 2 为本发明实施例二中提供的实现多输入多输出的方法流程图；
图 3为本发明实施例二中提供的一种 MIMO控制信息的组成结构示意图； 图 4为本发明实施例二中提供的上下行信号时序图；
图 5为本发明实施例二中提供的上下行信号时序图；
图 6为本发明实施例二中提供的信道探测帧的结构示意图；
图 7为本发明实施例二中提供的一种可实现多输入多输出的无线系统示意图； 图 8 为本发明实施例三中提供的实现多输入多输出的方法流程图；
图 9为本发明实施例三中提供的一种实现多输入多输出 MIMO的方法流程图； 图 10为本发明实施例三中提供的 CSI矩阵反馈类型的 MIMO反馈帧信道信息 的帧体结构示意图；
图 11 为本发明实施例三中提供的一种 MIMO反馈帧结构示意图；
图 12为本发明实施例三中提供的波束赋形矩阵反馈类型的 MIMO反馈帧的帧 体结构示意图；
图 13为本发明实施例三中提供的码本索引反馈类型的 MIMO反馈帧的帧体结 构示意图；
图 14 为本发明实施例四中提供的一种信道探测帧的结构示意图；
图 15 为本发明实施例四中提供的另一种信道探测帧的结构示意图；
图 1 6为本发明实施例四中提供的另一种信道探测帧的结构示意图；
图 17为本发明实施例五中提供的一种中心接入点的结构示意图；
图 18为本发明实施例五中提供的另一种中心接入点的结构示意图；
图 19为本发明实施例六中提供的一种站点的结构示意图；
图 20为本发明实施例七中提供的一种可实现多输入多输出的无线系统示意图。 具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案， 以使本领域的技术人员能 够实践它们。 其他实施方案可以包括结构的、 逻辑的、 电气的、 过程的以及其他的 改变。 实施例仅代表可能的变化。 除非明确要求， 否则单独的组件和功能是可选的， 并且操作的顺序可以变化。 一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实 施方案的部分和特征。 本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围， 以及 权利要求书的所有可获得的等同物。 在本文中， 本发明的这些实施方案可以被单独 地或总地用术语 "发明" 来表示， 这仅仅是为了方便， 并且如果事实上公开了超过 一个的发明， 不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。 实施例一
在一些可选实施例中， 根据系统能力和工作场景的不同， 系统的 MIMO工作模 式分为： 单用户 MIMO ( SU-MIMO , Single User- MIMO ) 和多用户 MIMO ( MU-MIMO, MultiUser-MIM〇）。 其中 SU-MIMO 的工作模式包括开环和闭环， 从 MIMO的工作模式又分为空间分集、 波束赋形和空间复用。
本发明实施例一提供一种实现闭环 MU-MIMO工作模式的方法。
由于上下行工作能力不同， 其中上行仅仅支持 SU-MIMO, 下行支持 SU-MIMO 和 MU-MIMO, 如表 1所示：
表 1
Figure imgf000007_0001
下面描述发明实施例中下行 MIMO工作模式的选择。
rtf -^ T ^-^ Τ λ^ ^τ^ η.Δ Ρ -^Γ M iH- P . ^rt ^ ^ - ( f-k -^/ JL古、 击 赋形 BF/空时编码 STBC能力），当前的緩冲的业务等级、队列大小和系统可用资源， 决定以 SU-MIMO模式或 MU-MIMO模式工作。 如图 1所示， 具体流程如下：
a1 , 根据业务类型， 业务队列尺寸以 SU-MIMO模式或 MU-MIMO模式工作。 如釆用 MU-MIMO模式则按照如下步骤：
a2, 发送多用户信道探测帧 ( MU-Sounding, MultiUser-Sounding ), 获取信道 状态；
a3, 根据反馈的信道状态信息， 及包持续时间等参数， 选择相应的 MIMO 组； a4, 对 MIMO组， 进行预编码， 并开始下行多用户的数据传输。
如釆用 SU-MIMO模式则按照如下步骤：
b1 , 判断是闭环 MIMO模式还是开环 MIMO模式？ 若釆用闭环 MIMO模式， 转到步骤 b2; 若釆用开环 MIMO模式， 转到步骤 b4。
b2, 发送单用户探测帧， 获取信道状态；
b3, 进行预编码， 并开始单用户 MIMO数据传输。
b4, 进行单用户开环 MIMO数据传输。 实施例二
参照图 2, 本发明实施例二提出的一种在中短距离无线通信系统中实现多入多 出 MIMO的方法， 包括如下步骤：
501 , CAP向各 STA以单播方式或广播方式发送信道探测帧， 探测信道， 并要 求反馈信道信息， 该请求携带有多输入多输出 MIMO控制信息， 当以单播方式发送 信道探测帧时， MIMO控制信息包括以下信息中的一个或多个： 要求反馈的信道信 息类型、信道带宽以及子载波分组信息； 其中若 CAP以广播方式发送是 MU-MIMO 信道探测帧， 那么 MIMO控制信息包含多个 STA的 MIMO控制信息， 此时 MIMO 控制信息至少还包括 STA标识。
设计 MAC层探测帧，主要用于下行，由 CAP发送给 STA。用来实现 MU-MIMO 或者闭环 SU-MIMO的信道探测功能。 由于闭环 SU-MIMO, 可以作为 MU-MIMO 的仅有一个用户的特例， 因此， 在本发明实施例中对 MU-MIMO形式进行描述。
502, STA收到信道探测帧后， 根据 MIMO控制信息， 响应 CAP所要求反馈 的信道信息；
S03, CAP接收各 STA反馈的信道信息， 并根据所反馈的信道信息向相应的
STA发送数据。
如果请求的是 CSI反馈， 信道探测帧中需要携带 MIMO控制信息。
若所反馈的信道信息类型为 CSI矩阵， 步骤 S01 中， MIMO控制信息还包括：
Nc 索引， 作为 CSI矩阵的列数； Nr 索引， 作为 CSI矩阵的行数； CSI矩阵中的每 一项元素的实部和虚部的量化比特信息。 MIMO控制信息的组成结构如图 3所示。
MIMO控制信息的各字段定义如表 2所示。
表 2
字 段 长 度 描 述
(比特）
反馈请求类型 1 表示要求的反馈类型
0表示 CSI矩阵反馈
1表示 基于码本反馈 反馈的带宽 2 表示信道测量的带宽
0表示 20MHz 1表示 40MHz
2表示 80MHz 3保留
Nc 索引 3 对于 CSI矩阵， 指矩阵的列数：
0表示 Nc=1 1表示 Nc=2 2表示 Nc=3 3表示 Nc=4 4表示 Nc=5 5表示 Nc=6 6表示 Nc=7 7表示 Nc=8
对于码本反馈， 此字段保留
Nr 索引 3 对于 CSI矩阵， 指矩阵的列数：
0表示 Nr=1 1表示 Nr=2 2表示 Nr=3
3表示 Nr=4 4表示 Nr=5 5表示 Nr=6 6表示 Nr=7 7表示 Nr=8
对于码本反馈， 此字段保留
量化比特（Nb ) 2 对于 CSI矩阵反馈时， 指示码本中每一项的大小：
0表示 Nb=4 1表示 Nb=5 2表示 Nb=6
3表示 Nb=8
对于码本反馈时， 指示码本中的量化比特： Nb=8 子载波分组（Ns ) 2 表示成组的载波个数：
组中包括 1 ( Ng=1 )个载波时取 0 (未成组）； 组中包括 2 ( Ng=2 )个载波时取 1；
组中包括 4 ( Ng=4 )个载波时取 2;
组中包括 8 ( Ng=8 )个载波时取 3;
本发明实施例二中， 步骤 S02 中对于具有相同带宽能力的 STA釆用 OFDMA 方式进行反馈， 带宽能力不同的 STA釆用 TDMA方式反馈。
如果信道探测帧组中有不同能力 STA存在， 有两种反馈方式： 如果允许不同能 力 STA釆用 OFDMA方式反馈， 可按照最小能力的 STA要求反馈， 比如 CAP此时 工作带宽是 80MHz, 并配备 8天线， 此时信道探测帧的 STA组包括： 终端 I , 具 有 80MHz接收能力， 4根天线； 终端 II , 具有 20MHz接收能力， 1根天线； 终端 III,具有 40MHz接收能力， 2根天线。 此时 MIMO控制信息携带信道带宽为 20MHz, 天线个数为 1。
本发明实施例二提供的系统中具有不同能力 STA的情况下的上下行流程时序， 如图 4所示， CAP首先发送信道探测帧， 该帧携带有各 STA的 MIMO控制信息， 不同能力 STA釆用 OFDMA方式反馈。
其中若 CAP发送是多用户 MU-MIMO信道探测帧， 那么 MIMO控制信息包含 多个站点的 MIMO控制信息， 如图 6所示。
若只允许同种能力的 STA (终端）釆用 OFDMA方式， 不同能力的 STA反馈釆 用 TDMA方式，如图 5所示。这种情况下， MIMO控制信息指示每个 STA的 MIMO 控制字段： STA标识、 反馈带宽、 矩阵的行和列数， 量化比特数， 子载波分组， 如 图 6所示。 在具体实施例中也可以进一步简化， 例如按照带宽能力给 STA分组， 所 有具有 20MHz的 STA, 指定统一的一种 MIMO控制信息。
STA发送的 MIMO反馈帧指 STA接到反馈请求所做的响应。
MU-MIMO反馈类型包括信道状态信息 CSI矩阵反馈和码本反馈两种， MAC层 的帧格式定义和反馈内容。 CSI是矩阵形式， 全文中出现的 CSI或 CSI矩阵是相同的含义。
本发明实施例二中， 通常反馈类型为 CSI矩阵反馈或码本反馈； STA反馈的信 道信息封装在 MAC帧传送， 包括 MAC帧头和帧体， 其中帧体部分包含 CSI矩阵 报告或者码本矩阵报告；
反馈类型为 CSI反馈
若反馈类型为 CSI矩阵， 则 STA反馈的帧体包含 CSI矩阵报告字段， 该字段 中包含各接收天线上的信道质量信息 （CQI , channel quality information )和各数 据子载波上或数据子载波的分组的 CSI矩阵；
CSI矩阵报告字段包括信道状态矩阵元素， 再按数据子载波的序号排序。 通常， 数据子载波的序号顺序为从低频到高频。
在 20MHz的情况下， CSI报告字段的结构见表 3;
在 40MHz的情况下， CSI报告字段的结构见表 4;
在 80MHz的情况下， CSI报告字段的结构见表 5。
Figure imgf000010_0001
表 5
字段 含义
接收天线 1上的 CQI 接收天线 1上的平均信道质量信息 接收天线 Nr上的 CQI 接收天线 N r上的平均信道质量信息 载波 -511的 CSI矩阵 CSI矩阵
载波 -58+Ng的 CSI矩阵 CSI矩阵 载波 -2的 CSI矩阵 CSI矩阵
载波 2的 CSI矩阵 CSI矩阵
载波 2+Ng的 CSI矩阵 CSI矩阵 载波 511的 CSI矩阵 CSI矩阵
反馈类型为码本反馈
若反馈类型为码本反馈， 则站点反馈的帧体包括：
各空时流上的信道质量信息 CQI; 各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩 阵标识等。
当信道探测帧中携带的反馈请求类型为码本反馈请求时， 此时码本反馈的帧体 内容， 如下表 6、 7及 8所示。 表 6、 7及 8分另1 J表示在 20MHz、 40MHz和 80MHz 的情况下码本反馈的帧体各字段的内容。
表 6
Figure imgf000011_0001
表 7
字段 含义
空时流 1上的 CQI 空时流 1上的平均信道质量信息 空时流 Nc上的 CQI 空时流 Nc上的平均信道质量信息 载波 -255的码本矩阵 码本矩阵标识
载波 -58+Ng的码本矩阵 码本矩阵标识 载波 -2的码本矩阵 码本矩阵标识
载波 2的码本矩阵 码本矩阵标识
载波 2+Ng码本矩阵 码本矩阵标识 载波 255的码本矩阵 码本矩阵标识
表 8
Figure imgf000012_0001
参照图 7, 本发明实施例二提供的一种可实现多输入多输出的系统， 包括： 中心接入点 CAP, 用于向指定用户站点 （STA1 , STA2 )发送信道探测帧， 此 探测帧要求反馈信道信息， 该请求携带有 MIMO控制信息， MIMO控制信息包括要 求反馈的信道信息类型、 信道带宽以及子载波分组信息； 其中若 CAP 发送是 MU-MIMO信道探测帧， 那么 MIMO控制信息包含多个站点的 MIMO控制信息。
用户站点（ STA1 , STA2 )收到探测帧后， 根据 MIMO控制信息， 响应中心接入 点 CAP的请求反馈信道信息；
中心接入点 CAP接收各用户站点反馈的信道信息， 并根据所反馈的信道信息, 确定 MIMO工作模式， 向相应的用户站点发送数据。
优选地， 本发明实施例的系统中具有相同能力的用户站点釆用 OFDMA方式进 行反馈， 能力不同的用户站点釆用 TDMA方式反馈。
本发明实施例二提供的系统， 其工作原理及相关操作流程与前述实现 MIMO的 方法实施方案中基本相同， 在此不再赘述。
综上所述， 本发明提供的在中短距离无线通信系统中实现多输入多输出的技术 方案， 在发送给用户站点的信道探测帧中携带 MIMO控制信息， 指示各用户站点反 馈信道信息， 并根据所反馈的信道信息， 确定 MIMO工作模式， 向相应的用户站点 发送数据。 这样可自适应地调度频谱资源， 提高频谱利用率和系统性能。 实施例三
本发明实施例三提供了一种用于实现多入多出 MIMO的方法， 具体如图 8和 9 所示， 包括如下步骤：
S11 , 中心接入点 CAP向各个站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及 反馈资源的指示。 该 MIMO控制信息用来向 STA请求反馈。
较佳地， 该 MIMO控制信息包括请求反馈的类型和反馈参数； 较佳地， MIMO 控制信息还可能包括子信道映射指示、 子载波分组信息和 STA标识 ID ( STAID )中 的一个或多个。
CAP通过发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源的指示， 从而对各个 STA的 M I M〇反馈可以进行统筹安排。
较佳地， 请求反馈的类型， 包括以下三种之一： 信道状态信息（CSI , Channel State Information )矩阵反馈、 波束赋形 （BFM, Beamforming Matrix )矩阵反馈 和码本矩阵索引 （CMI , Codebook Matrix Index )反馈。
较佳地，如果请求反馈的类型是 CSI反馈，用于单用户 MIMO或多用户 MIMO, 则此时反馈参数为 Nr索引， 作为反馈矩阵（ CSI矩阵）的行数。 如图 9所示， 为该 信道探测帧的结构。
较佳地如果请求反馈的类型的是 BFM 反馈， 用于单用户 MIMO 或多用户 MIMO, 则此时反馈参数为 Nc索引， 作为反馈矩阵（BFM矩阵） 的列数。
较佳地， 如果请求反馈的类型的是 CMI 反馈， 用于单用户 MIMO 或多用户
MU-MIM〇。
较佳地， 在步骤 S11之前， CAP还可以做以下准备：
在物理层， CAP预先在物理帧的系统信息信道中配置下行探测信道， 用于发送 下行探测信号， 使得 STA完成下行信道测量的物理信道。 CAP预先在控制信道分 配用于 STA进行信道反馈的资源， 具体通过在控制信道配置反馈资源指示来实现。 控制信道中可同时包含多个为 STA分配的反馈资源指示， 较佳地， 该反馈资源指示 包括 STAID和分配的资源指示等信息， 其中， 分配的资源指示具体包括： 符号偏移 和时长。 较佳地， 分配的资源指示还可能包括： 传输模式， 其中， 传输模式包括调 制编码方式（MCS )和空间流数目指示 （Nsts ), 其中， 符号偏移是通过在控制信 道中通过用户资源块起始 OFDM符号指示，时长是在控制信道中通过用户资源块连 续 OFDM符号数来指示。较佳地， CAP预先通过在控制信道配置 MIMO控制信息， 即 MIMO控制信息可以通过控制信道进行指示。 系统信息字段定义如表 9所示。
表 9
Figure imgf000013_0001
00, 无上行探测信道
¾8 hi 01 , 上行探测信道为 1个 OFDM符号 上行探测信道配置
10, 上行探测信道为 2个 OFDM符号
11 , 上行探测信道为 4个 OFDM符号
00, 无调度请求信道
h h 上行调度请求信道 01 , 调度请求信道为 1个 OFDM符号 配置 10, 调度请求信道为 2个 OFDM符号
11 , 调度请求信道为 4个 OFDM符号
0, 无上行随机接入信道
上行随机接入信道
1 ,上行随机接入信道为 1个 OFDM符 配置
号
b12 预留 预留
b16 帧标号 0-4095, 帧编号计数
h h λ h
1 6比特 CRC CRC校验保护 h h \ h
卷积码编码器归零比特 将卷积码结束状态归零
如表 9所示， 通过 "64配置下行探测信道， 其中， 0表示无下行探测信道， 1表 示配置下行探测信道。
控制信道由多个单播和广播调度信令组成。 上下行单播调度信令字段如表 10 所示。
表 10
定义
比特
DL UL
b。= 1， 下行调度
¾ = 0 , 上行调度
时分资源调度
预留
L b2] , Map指示该调度信令有效的 20MHz子信道位置 指示本次调度传输方式
00: 开环 SU-MIMO传输
01 : 闭环 SU-MIMO传输
10: 闭环 MU-MIMO传输（仅 fc。= 1时有效）
11 : 预留
用户资源块起始 OFDM符号， 域值： 1 - 511
fc23 b21 L bxl 码字 I的 MCS及并行空间流数（≤4 )指示 （附录 A ) h h λ h 用户资源块连续 OFDM符号数， 域值： 1 -511
码字 II的 MCS及并行空间 。„。33 , BitMap 指示 流数指示 CQI , CSI , BFM或 CMI反馈子 b 1111111 , 本 次 传 输 为 信道
SU-MIMO无码字 II b39 b38b37 , 对于 csi反馈， 1111110 , 本次传输为 2 、、六 指示反馈矩阵的行数；对于 BFM
MU- ■MIMO 反馈， 指示反馈矩阵的列数
1111101， 本次传输为 3 、、六
MU- ■MIMO
1111100 , 本次传输为 4 、、六
MU- ■MIMO
1111011， 本次传输为 5 、、六
MU- ■MIMO
1111010 , 本次传输为 6 、、六
MU- ■MIMO
1111001， 本次传输为 7 、、六
MU- ■MIMO
1111000 , 本次传输为 8 、、六
MU- ■MIMO
ooooooo-iioooii, SU-MIMO
码字 II的 MCS及流数（附录 A )
请求 CQI反馈
SU-MIMO: 000
Α=οι, 请求 CSI反馈 MU-MIMO: 空间流起始位
A=io, 请求 BFM反馈 置索引， 域值 0~7
Α=ιι, 请求 CM I反馈
00, BCC编码
01, LDPC码长 1 (1344比特）
10, LDPC码长 2 (2688比特）
11 , LDPC码长 3 (5376比特）
0, 时域解调导频周期 1 (长解调导频周期）
1 , 时域解调导频周期 2 (短解调导频周期）
00, 频域解调导频图样 1 (DPI=1 )
01, 频域解调导频图样 2 ( DPI=2)
10, 频域解调导频图样 3 ( DPI=4)
11, 预留
b„ L bA, 预留
0, 不釆用 STBC传输
1 , 釆用 STBC传输
b、 bnnL h
CRC校验保护与 STA ID标识
如表 10所示，通过 b"L 位指示用户资源块起始 OFDM符号，通过 ¾L b24 位指示用户资源块连续 OFDM符号数。
并且， MIMO控制信息通过在控制信道进行指示， 具体为： 通过 、 位指示 请求反馈的类型， 如表 19中所示， = 01表示请求 CSI反馈， b^ = 10表示请求 BFM反馈， =11表示请求 CMI反馈。 表示子信道指示， BitMap指示 CQI, CSI, BFM或 CMI反馈子信道。
通过 位指示反馈参数， 对于 CSI反馈， ^37位指示 Nr索引，， 作为 CSI反馈矩阵的行数； 对于 BFM反馈， 位指示 Nc索引， 作为 BFM反馈矩 阵的列数。 较佳地， CAP为 STA分配反馈资源， 可以基于 OFDMA方式为具有相同带宽 能力的 STA分配反馈资源， 也可以基于 TDMA方式为具有不同带宽能力的 STA分 配反馈资源。
S12, STA对下行探测信道进行检测获得信道信息， 并在反馈资源上按 MIMO 控制信息的指示进行反馈。
较佳地， 反馈的信道信息可以在 MAC层封装为 MIMO反馈帧发送， 该 MIMO 反馈帧为 MAC帧， STA发送的 MIMO反馈帧指 STA接到反馈请求所做的响应。
较佳地， STA反馈的信道信息至少包括以下报告中的一种： CSI矩阵报告、 BFM 矩阵报告、 CMI报告。
1 )反馈类型为 CSI反馈
若反馈类型为 CSI矩阵， MIMO反馈帧的帧体包含 CSI矩阵报告字段。
该字段中至少包含各数据子载波上或数据子载波的分组的 CSI矩阵； 较佳地， 该字段中还可能包含各接收天线上的信道质量信息。
该 CSI矩阵报告字段包括信道状态矩阵元素， 再按数据子载波的序号排序。 通 常， 数据子载波的序号顺序为从低频到高频。
CSI-MIMO反馈帧如表 11、 表 12和表 13所示。 当系统工作在单独的 20MHz,
CSI报告字段的结构见表 11 ; 当系统工作在连续 40MHz下， CSI报告字段如表 12 所示。 表 13给出了系统工作在连续 80MHz下 CSI报告字段。 其中， Nr是反馈请 求的 CSI矩阵的行数。
表 11
Figure imgf000016_0001
表 12
字 段 含 义
接收天线 1上的 CQI 接收天线 1上的平均信道质量信息 接收天线 Nr上的 CQI 接收天线 N r上的平均信道质量信息 子载波 -243的 CSI矩阵 CSI矩阵 子载波 -1的 CSI矩阵 CSI矩阵 子载波 1的 CSI矩阵 CSI矩阵
子载波 1 +FPI的 CSI矩阵 CSI矩阵 子载波 243的 CSI矩阵 CSI矩阵
表 13
字 段 含 义
接收天线 1上的 CQI 接收天线 1上的平均信道质量信息 接收天线 Nr上的 CQI 接收天线 Nr上的平均信道质量信息 子载波 -499的 CSI矩阵 CSI矩阵 子载波 -1的 CSI矩阵 CSI矩阵
子载波 1的 CSI矩阵 CSI矩阵
子载波 1 +FPI的 CSI矩阵 CSI矩阵 子载波 499的 CSI矩阵 CSI矩阵
2 )反馈类型为波束赋形矩阵反馈
若反馈类型为波束赋形矩阵反馈， MAC帧的帧体包含波束赋形矩阵报告字段。 该字段中至少包含各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵等； 较佳地， 该字段中还可能包含各空时流上的平均信道质量信息 CQ I。
波束赋形矩阵报告字段如表 14、表 15和表 1 6所示。 其中， 系统工作在单独的 20MHz时波束赋形矩阵报告字段的内容如表 14所示。 表 15给出了系统工作在连 续的 40MHz工作带宽下的波束赋形矩阵报告字段。 当系统工作在连续的 80MHz工 作带宽下的波束赋形矩阵报告字段如表 1 6所示。
其中， Nc是反馈请求的 BFM— MIMO矩阵的列数。
表 14
Figure imgf000017_0001
表 15
字段 含义
空时流 1上的 CQI 空时流 1上的平均信道盾量信息 空时流 Nc上的 CQI 空时流 Nc上的平均信道质量信息 子载波 -243的波束赋形矩阵 波束赋形矩阵 子载波 -1的波束 U武形矩阵 波束赋形矩阵
子载波 1的波束 U武形矩阵 波束赋形矩阵
子载波 1 +FPI波束赋形矩阵 波束赋形矩阵 子载波 243的波束赋形矩阵 波束赋形矩阵
表 1 6
字段 含义
空时流 1上的 CQI 空时流 1上的平均信道质量信息 空时流 Nc上的 CQI 空时流 Nc上的平均信道质量信息 子载波 -499的波束赋形矩阵 波束赋形矩阵 子载波 -1的波束 U武形矩阵 波束赋形矩阵
子载波 1的波束 U武形矩阵 波束赋形矩阵
子载波 1 +FPI波束赋形矩阵 波束赋形矩阵 子载波 499的波束赋形矩阵 波束赋形矩阵
反馈类型为码本矩阵索引反馈
若反馈类型为码本矩阵索引反馈， MAC帧的帧体包含码本矩阵索引报告字段。 该字段中包含各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵索引等；
较佳地， 该字段中还可能包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI。
码本矩阵索引报告字段如表 17、 18和 19所示。其中系统工作在单独的 20MHz 带宽下码本矩阵索引报告字段的内容如表 17所示。 表 18给出了系统工作在连续的 40MHz带宽下的码本矩阵索引报告字段。 当系统工作在连续的 80MHz带宽下的码 本矩阵索引报告字段表 19所示。
表 17
字段 含义
空时流 1上的 CQI 空时流 1上的平均信道质量信息 空时流 Nc上的 CQI 空时流 Nc上的平均信道质量信息 子载波 -115的码本矩阵 码本矩阵索引 子载波 -1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波 1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波 1 +FPI码本矩阵 码本矩阵索引 子载波 115的码本矩阵 码本矩阵的索引 表 18
字段 含义
空时流 1上的 CQI 空时流 1上的平均信道质量信息 空时流 Nc上的 CQI 空时流 Nc上的平均信道质量信息 子载波 -243的码本矩阵 码本矩阵索引 子载波 -1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波 1的码本矩阵 码本矩阵索引
子载波 1 +FPI码本矩阵 码本矩阵索引 子载波 243的码本矩阵 码本矩阵索引 表 19
Figure imgf000019_0001
较佳地， STA不仅反馈信道信息， 还反馈 Ml MO反馈控制信息。
MIMO反馈控制信息和反馈的信道信息可以一起在 MAC层封装为 MIMO反馈 帧发送， 该 MIMO反馈帧为 MAC帧， STA发送的 MIMO反馈帧指 STA接到反馈 请求所做的响应。
1 )反馈类型为 CSI反馈
若反馈类型为 CSI矩阵， 如图 10所示， MIMO反馈帧的帧体包含 MIMO反馈 控制信息字段和 CSI矩阵报告字段。
MIMO反馈控制信息字段定义如表 20所示。 MIMO反馈控制信息字段包括以下 字段中的一个或多个： 子信道映射指示字段、 量化模式字段和子载波分组（Ns )字 段。 较佳地， 如图 11所示， 列举了一种三种字段都包括的情况。 其中， 子信道映射 指示字段， 用于指示 MIMO反馈的信道带宽和具体的子信道； 量化模式字段， 用于 指示每种反馈模式下的量化模式； 子载波分组字段， 用于表示组内的子载波个数。
条 Γ 字段 长 度 描述
(比特）
子信道映射指示 4 表示 MIMO反馈的信道带宽和具体的子信道。
量化模式 2 对于 CSI反馈时，
00: CSI矩阵量化模式 1
01: CSI矩阵量化模式 2
10: CSI矩阵量化模式 3
11: CSI矩阵量化模式 4
对于波束赋形矩阵反馈时，
00: 波束赋形矩阵量化模式 1
01: 波束赋形矩阵量化模式 2
10: 波束赋形矩阵量化模式 3
11: 波束赋形矩阵量化模式 4
对于码本矩阵索引反馈时， 指示码本中的量化比 特，
00: 6比特码本；
1-3:保留
子载波分组（Ns) 3 表示组内的子载波个数：
0 组中包括 1 ( FPI=1 )个子载波（未分组）；
1 组中包括 2 (FPI=2)个子载波；
2 组中包括 4 (FPI=4)个子载波；
3 组中包括 8 (FPI=8)个子载波；
4 组中包括 16 (FPI=16)个子载波；
5-7: 保留。
预留 7 默认设置 0
信道状态信息 CSI矩阵报告字段， 其具体描述与实施例三中的描述相同， 参见 表 11、 表 12和表 13。
2)反馈类型为波束赋形矩阵反馈
若反馈类型为波束赋形矩阵反馈，如图 12所示， M I MO反馈帧的帧体包含 M I MO 反馈控制信 , ί'和波束赋形矩阵报告字段。
ΜΙΜΟ反馈控制信息字段， 其描述与前述相同。
波束赋形矩阵 BFM 报告字段， 其具体描述与实施例三中的描述相同， 参见表 14、 表 15和表 16。 若反馈类型为码本矩阵索引反馈，如图 13所示， M I MO反馈帧的帧体包含 M I MO 反馈控制信息和码本矩阵索引报告字段。
MIMO反馈控制信息字段， 其描述与前述相同。
波束赋形矩阵 CMI报告字段， 其具体描述与本实施例中前述相同， 参见表 17、 表 18和表 19。
S13, CAP根据 STA的反馈， 为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。 实施例四
本发明实施例四提供了一种用于实现多入多出 MIMO的方法， 具体如图 8和 9 所示， 包括如下步骤：
511 , 中心接入点 CAP向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈 资源的指示。
该 MIMO控制信息用来向 STA请求反馈。 当以单播方式发送信道探测帧时， MIMO控制信息包括至少包括请求反馈的类型和反馈参数； 较佳地， MIMO控制信 息还可能包括子信道映射指示和子载波分组信息中的一个或多个。 较佳地， 若当 CAP以广播方式发送 MU-MIMO信道探测帧时，那么 MIMO控制信息包含多个 STA 的 MIMO控制信息， 此时 MIMO控制信息还包括 STA标识 ID。
CAP通过在信道探测帧中携带 MIMO控制信息， 从而对各个 STA的 MIMO反 馈可以进行统筹安排。
较佳地， 请求反馈的类型， 包括以下三种之一： CSI矩阵反馈、 BFM矩阵反馈 和 CMI反馈。
较佳地，如果请求反馈的类型是 CSI反馈，用于单用户 MIMO或多用户 MIMO, 则此时反馈参数为 Nr索引， 作为反馈矩阵（CSI矩阵） 的行数。 如图 14所示， 为 该信道探测帧的结构。
较佳地， 如果请求反馈的类型的是 BFM 反馈， 用于单用户 MIMO 或多用户
MIMO, 则此时反馈参数为 Nc索引， 作为反馈矩阵（BFM矩阵） 的列数。 如图 15 所示， 为该信道探测帧的结构。
较佳地， 如果请求反馈的类型的是 CMI 反馈， 用于单用户 MIMO 或多用户
MU-MIM〇。 如图 1 6所示， 为该信道探测帧的结构。
较佳地， 与实施例三不同的是， 本实施例中， MIMO控制信息可以在 MAC层 封装为信道探测帧， 并通过下行传输信道发送。
512, STA对下行探测信道进行检测获得信道信息， 并在反馈资源上按 MIMO 控制信息的指示进行反馈。
STA反馈的信道信息中包含的报告信息，其具体描述与实施例三中的描述相同， 这里不再赘述。
STA反馈的 Ml MO反馈控制信息， 其具体描述与实施例三中的描述相同， 这里 不再赘述。
513, CAP接收 STA反馈的信道信息， 并根据信道信息为下行数据传输选择合 适的 MIMO工作模式。 实施例五
4ι Ύ V m ^- ^ W ΜΙ ΜΠ hh -^- i- _ 太 *日 H ¾r «fe ¾il ¾ ^ it— Φ 主 λ 占 _ 如图 17所示， 包括：
发送模块 11 ,用于向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源 的指示；
接收模块 12 , 用于接收 STA的反馈；
处理模块 13, 用于根据 STA的反馈， 为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。 较佳地， MIMO控制信息包括 STA的标识 ID。
较佳地， MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。
较佳地， 请求反馈的类型为 CSI反馈， 反馈参数为 CSI矩阵的行数。
此时， 接收模块 12, 用于接收 STA反馈的 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收 天线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI矩 阵。
较佳地，请求反馈的类型为波束赋形矩阵 BFM反馈，反馈参数为 BFM的列数。 此时， 接收模块 12, 用于接收 STA反馈的 BFM报告， 该 BFM报告包含各空 时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩 阵。
较佳地， 请求反馈的类型为码本矩阵索引 CMI反馈。
此时， 接收模块 12, 用于接收 STA反馈的 CMI报告， 该 CMI报告包含各空时 流上的平均信道质量信息 CQI 和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标 识。
较佳地， 如图 18所示， 还包括：
分配模块 14, 用于为 STA分配反馈资源， 其中， 基于 OFDMA方式为具有相 同带宽能力的 STA分配反馈资源， 基于 TDMA方式为具有不同带宽能力的 STA分 配反馈资源。
本发明实施例五提供的中心接入点， 其工作原理及相关操作流程与前述实施例 三或四中实现多入多出的方法实施方案中基本相同， 在此不再赘述。 实施例六
为了实现上述用于实现 MIMO的方法， 本发明实施例六还提供一种站点， 如图 19所示， 包括：
接收模块 21 , 用于接收中心接入点 CAP发送的携带有下行探测信道、 MIMO 控制信息及反馈资源的指示的数据帧；
检测模块 22, 用于对下行探测信道进行检测获得信道信息；
反馈模块 23, 用于在反馈资源上按 MIMO控制信息的指示进行反馈。
较佳地， MIMO控制信息包括 STA的标识 ID。
较佳地， MIMO控制信息包括请求反馈的类型及反馈参数。
较佳地， 请求反馈的类型为信道状态信息 CSI反馈时， 反馈参数为 CSI矩阵的 行数。
此时反馈模块 23用于反馈 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收天线上的平均信 道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI矩阵。
较佳地， 请求反馈的类型为波束赋形矩阵 BFM反馈时， 反馈参数为 BFM的列 数。
此时， 反馈模块 23用于反馈 BFM报告， 该 BFM报告包含各空时流上的平均 信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵。
较佳地， 请求反馈的类型为码本矩阵索引 CMI反馈。
此时， 反馈模块 23用于反馈 CM I报告， 该 CMI报告包含各空时流上的平均信 道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
较佳地， 反馈模块 23还用于反馈 MIMO反馈控制信息。
其中， M I MO反馈控制信息包括以下信息中的一个或多个：
子信道映射指示， 用于指示 MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号； 量化模式， 用于指示每种反馈模式下的量化模式； 和， 子载波分组， 用于指示组内 的子载波个数。
本发明实施例六提供的站点， 其工作原理及相关操作流程与前述实施例三或四 中提供的实现多入多出的方法实施方案中基本相同， 在此不再赘述。 实施例七
本发明实施例七还提供一种用于实现多输入多输出的系统， 包括前面所述实施 例五提供的中心接入点和实施例六提供的站点， 如图 20所示， 以 2个 STA为例的 示意图。
本发明实施例七提供的系统， 其工作原理及相关操作流程与前述实现多输入多 输出的方法、 中心接入点和站点实施方案中基本相同， 在此不再赘述。
综上所述， 本发明实施例提供的用于实现多输入多输出的技术方案， CAP可以 统筹安排信道资源， 使得 STA可以进一步在空间资源上进行复用， 从而提高了频谱 利用率， 釆用本发明的方案， 可自适应地调度频谱资源， 提高频谱利用率和系统性 能。
本发明仅以中短距离通信系统为例进行说明， 但不仅限于适用于中短距离通信 系统， 其他釆用本发明的方法实现 Ml MO的系统， 均在保护范围之内。
应该明白， 公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。 基于 设计偏好， 应该理解， 过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护 范围的情况下得到重新安排。 所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤 的要素， 并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中， 以简化本公开。 不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图， 即， 所要求保护的主题的实施方 案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。 相反， 如所附的权利 要求书所反映的那样， 本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。 因此， 所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中， 其中每项权利要求独自作 为本发明单独的优选实施方案。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。 当然， 为了描述上述实施例而描述 部件或方法的所有可能的结合是不可能的， 但是本领域普通技术人员应该认识到， 各个实施例可以做进一步的组合和排列。 因此， 本文中描述的实施例旨在涵盖落入 所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、 修改和变型。 此外， 就说明书或 权利要求书中使用的术语 "包含"， 该词的涵盖方式类似于术语 "包括"， 就如同 "包 括，"在权利要求中用作衔接词所解释的那样。 此外， 使用在权利要求书的说明书中 的任何一个术语 "或者" 是要表示 "非排它性的或者"。

Claims

权 利 要 求 书
1 . 一种用于实现多输入多输出 MIMO的方法， 其特征在于， 包括：
中心接入点 CAP向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源 指示
所述 STA对所述下行探测信道进行检测获得信道信息，并在所述反馈资源上按 所述 MIMO控制信息的指示进行反馈；
所述 CAP根据所述 STA的反馈， 为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。
2. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 MIMO控制信息包括 STA的 标识 ID。
3. 如权利要求 1或 2所述的方法， 其特征在于， 所述 MIMO控制信息包括请 求反馈的类型及反馈参数。
4. 如权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为信道状态信 息 CSI反馈， 所述反馈参数为 CSI矩阵的行数。
5. 如权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述 STA反馈 CSI报告， 该 CSI 报告包含各接收天线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分 组上的 CSI矩阵。
6. 如权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为波束赋形矩 阵 BFM反馈， 所述反馈参数为 BFM的列数。
7. 如权利要求 6所述的方法， 其特征在于， 所述 STA反馈 BFM报告，该 BFM 报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组 的波束赋形矩阵。
8. 如权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为码本矩阵索 引 CMI反馈。
9. 如权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述 STA反馈 CMI报告， 该 CMI 报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载波的分组 的码本矩阵标识。
10. 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， 所述 STA反馈 MIMO反馈控制 信息。
11 . 如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述 MIMO反馈控制信息包括 以下信息中的一个或多个：
子信道映射指示， 用于指示 MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号； 量化模式， 用于指示每种反馈模式下的量化模式； 和，
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12. 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述 CAP为所述 STA分配反馈 资源， 其中， 基于 OFDMA方式为具有相同带宽能力的 STA分配反馈资源， 基于 TDMA方式为具有不同带宽能力的 STA分配反馈资源。
13. 一种中心接入点， 其特征在于， 包括：
发送模块， 用于向站点 STA发送下行探测信道、 MIMO控制信息及反馈资源指 示；
接收模块， 用于接收所述 STA的反馈； 和，
处理模块，用于根据所述 STA的反馈，为下行数据传输选择合适的 MIMO模式。
14. 如权利要求 13所述的中心接入点， 其特征在于， 所述 MIMO控制信息包 括 STA的标识 ID。
15. 如权利要求 13或 14所述的中心接入点， 其特征在于， 所述 Ml MO控制信 息包括请求反馈的类型及反馈参数。
1 6. 如权利要求 15 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为 信道状态信息 CSI反馈， 所述反馈参数为 CSI矩阵的行数。
17. 如权利要求 1 6 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述接收模块接收所述 STA反馈的 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收天线上的平均信道质量信息 CQI和 各数据子载波或数据子载波的分组上的 CSI矩阵。
18. 如权利要求 15 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为 波束赋形矩阵 BFM反馈， 所述反馈参数为 BFM的列数。
19. 如权利要求 18 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述接收模块接收所述 STA反馈的 BFM报告， 该 BFM报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和 各数据子载波或数据子载波的分组的波束赋形矩阵。
20. 如权利要求 15 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为 码本矩阵索引 CMI反馈。
21 . 如权利要求 20 所述的中心接入点， 其特征在于， 所述接收模块接收所述 STA反馈的 CMI报告， 该 CMI报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各 数据子载波或数据子载波的分组的码本矩阵标识。
22. 如权利要求 13所述的中心接入点， 其特征在于， 还包括：
分配模块， 用于为所述 STA分配反馈资源， 其中， 基于 OFDMA方式为具有相 同带宽能力的 STA分配反馈资源， 基于 TDMA方式为具有不同带宽能力的 STA分 配反馈资源。
23. 一种站点， 其特征在于， 包括：
接收模块， 用于接收中心接入点 CAP发送的下行探测信道、 MIMO控制信息及 反馈资源指示； 检测模块， 用于对所述下行探测信道进行检测获得信道信息； 和，
反馈模块， 用于在所述反馈资源上按所述 MIMO控制信息的指示进行反馈。
24. 如权利要求 23所述的站点， 其特征在于， 所述 MIMO控制信息包括 STA 的标识 ID。
25. 如权利要求 23或 24所述的站点， 其特征在于， 所述 MIMO控制信息包括 请求反馈的类型及反馈参数。
26. 如权利要求 25 所述的站点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为信道状 态信息 CSI反馈时， 所述反馈参数为 CSI矩阵的行数。
27. 如权利要求 26所述的站点， 其特征在于， 所述反馈模块反馈 CSI报告， 该 CSI报告包含各接收天线上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组上的 CSI矩阵。
28. 如权利要求 25 所述的站点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为波束赋 形矩阵 BFM反馈时， 所述反馈参数为 BFM的列数。
29. 如权利要求 28所述的站点， 其特征在于， 所述反馈模块反馈 BFM报告， 该 BFM报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组的波束赋形矩阵。
30. 如权利要求 25 所述的站点， 其特征在于， 所述请求反馈的类型为码本矩 阵索引 CMI反馈。
31 . 如权利要求 30所述的站点， 其特征在于， 所述反馈模块反馈 CM I报告， 该 CMI报告包含各空时流上的平均信道质量信息 CQI和各数据子载波或数据子载 波的分组的码本矩阵标识。
32. 如权利要求 23所述的站点， 其特征在于， 所述反馈模块用于反馈 MIMO 反馈控制信息。
33. 如权利要求 32所述的站点， 其特征在于， 所述 MIMO反馈控制信息包括 以下信息中的一个或多个：
子信道映射指示， 用于指示 MIMO反馈子信道的带宽和具体对应的子信道号； 量化模式， 用于指示每种反馈模式下的量化模式； 和，
子载波分组， 用于指示组内的子载波个数。
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