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分布式多用户(MU)无线通信

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


分布式多用户(MU)无线通信

本申请是国际申请日为2018年1月17日、国际申请号为PCT/US2018/013943、中国申请号为201880011682.2、发明名称为“分布式多用户(MU)无线通信”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月16日提交的美国申请No.15/872,294的优先权,后者要求于2017年2月15日提交的美国临时专利申请S/N.62/459,290的权益。这两份申请的内容通过援引全部纳入于此。

技术领域

本公开一般涉及无线通信,尤其涉及用于分布式多用户多输入多输出(MU-MIMO)的群形成和探通的系统和方法。

相关技术描述

为了解决无线通信系统所需的带宽要求日益增长这一问题,正在开发不同的方案以允许多个用户终端通过共享信道资源来与单个接入点(AP)或多个AP通信而同时实现高数据吞吐量。多输入多输出(MIMO)技术代表一种此类办法,其是近来涌现的用于下一代通信系统的流行技术。

MIMO系统采用多个(N

在具有多个AP和多个用户站(STA)的无线网络中,在去往不同STA的多个信道上(在上行链路和下行链路两个方向上)可发生并发传输。在此类系统中存在许多挑战。例如,AP可以使用不同的标准(诸如IEEE 802.11n/a/b/g或IEEE802.11ac(甚高吞吐量(VHT))标准)来传送信号。接收机STA可以能够基于包括在传输分组的前置码中的信息来检测信号的传输模式。

基于空分多址(SDMA)传输的下行链路多用户MIMO(MU-MIMO)系统可以通过在AP的天线阵列处应用波束成形来同时服务多个空间上分开的STA。复数传送预编码权重可以由AP基于从所支持的STA中的每一者接收的信道状态信息(CSI)来计算。

在分布式MU-MIMO系统中,多个AP可以通过协调由该多个AP的天线进行的波束成形来同时服务多个空间上分开的STA。例如,多个AP可以协调去往每个STA的传输。

概述

本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新性方面,其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。

本公开中所描述的主题内容的一个创新性方面可被实现在一种无线通信方法中。该方法包括:从多个接入点中的第一接入点传送宣告帧以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该分布式传输包括来自该多个接入点的传输。该宣告帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。该方法进一步包括:从该第一接入点传送用于测量信道的分组。该方法进一步包括:由该第一接入点基于该用于测量信道的分组从该用户终端接收反馈信息。该方法进一步包括:由该第一接入点使用该波束成形规程来传送该分布式传输。该波束成形规程基于该反馈信息。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在多个接入点中的第一接入点中。该第一接入点包括存储器和耦合至该存储器的处理器。该处理器被配置成传送宣告帧以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该分布式传输包括来自该多个接入点的传输。该宣告帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。该处理器被进一步配置成传送用于测量信道的分组。该处理器被进一步配置成基于该用于测量信道的分组从该用户终端接收反馈信息。该处理器被进一步配置成使用该波束成形规程来传送该分布式传输。该波束成形规程基于该反馈信息。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在多个接入点中的第一接入点中。该第一接入点包括用于传送宣告帧以用于执行用于分布式传输的波束成形规程的装置。该分布式传输包括来自该多个接入点的传输。该宣告帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。该第一接入点进一步包括用于传送用于测量信道的分组的装置。该第一接入点进一步包括用于基于该用于测量信道的分组从该用户终端接收反馈信息的装置。该第一接入点进一步包括用于使用该波束成形规程来传送该分布式传输的装置,其中该波束成形规程基于该反馈信息。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在一种非瞬态计算机可读介质中,该非瞬态计算机可读介质在由至少一个处理器执行时使该至少一个处理器执行一种无线通信方法。该方法包括:从多个接入点中的第一接入点传送宣告帧以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该分布式传输包括来自该多个接入点的传输。该宣告帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。该方法进一步包括:从该第一接入点传送用于测量信道的分组。该方法进一步包括:由该第一接入点基于该用于测量信道的分组从该用户终端接收反馈信息。该方法进一步包括:由该第一接入点使用该波束成形规程来传送该分布式传输。该波束成形规程基于该反馈信息。

在一些实现中,该方法或第一接入点可包括:从第一接入点传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该方法或第一接入点可进一步包括:基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图。该方法或第一接入点可进一步包括:基于从该多个接入点中的至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群。

在一些实现中,群形成触发包括对可用于其他接入点的传输的空间流的数目的指示。

在一些实现中,该方法或第一接入点可包括:由该第一接入点传送请求该反馈信息的请求帧,其中该请求帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。

在一些实现中,该宣告帧包括多个空间流向该多个接入点的分配。

在一些实现中,该多个接入点中的每个接入点基于该宣告帧在第一时间区间期间传送用于测量信道的单独分组,并且该多个接入点使用频分复用、码分复用、P矩阵或时分复用中的一者或多者来复用传送这些单独分组。

在一些实现中,该多个接入点中的每个接入点基于该宣告帧在不同时间区间期间传送用于测量信道的单独分组。

在一些实现中,该多个接入点中的每个接入点基于由该第一接入点传送的宣告帧来传送单独的宣告帧。

在一些实现中,该多个接入点中的每个接入点基于该宣告帧在第一时间区间期间传送用于测量信道的单独分组。

在一些实现中,该方法或第一接入点可包括:由该第一接入点传送请求该反馈信息的请求帧,其中该请求帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。

本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在一种无线通信方法中。该方法包括:从第一接入点传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该方法进一步包括:基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图。该方法进一步包括:基于从该多个接入点中的至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在第一接入点中。该第一接入点包括存储器和耦合至该存储器的处理器。该处理器被配置成传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该处理器被进一步配置成基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图。该处理器被进一步配置成基于从该多个接入点中的至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在第一接入点中。该第一接入点包括用于传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输的波束成形规程的装置。该第一接入点进一步包括用于基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图的装置。该第一接入点进一步包括用于基于从该多个接入点中的至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群的装置。

本公开中描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在一种非瞬态计算机可读介质中,该非瞬态计算机可读介质在由至少一个处理器执行时使该至少一个处理器执行一种无线通信方法。该方法包括:从第一接入点传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输的波束成形规程。该方法进一步包括:基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图。该方法进一步包括:基于从该多个接入点中的至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群。

在一些实现中,该方法或第一接入点可包括:其中该群形成触发包括对可用于其他接入点的传输的空间流的数目的指示。

本公开中所描述的主题内容的一种或多种实现的详情在附图及以下说明中阐述。其他特征、方面、以及优点将可从此说明、附图、以及权利要求书中变得明白。应注意,以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。

附图简述

图1解说了示例无线通信网络。

图2解说了示例接入点和用户终端的框图。

图3解说了示例无线设备的框图。

图4解说了分布式多用户多输入多输出(MU-MIMO)系统的示例。

图5解说了用于分布式MU-MIMO的示例联合探通规程的信号图。

图6解说了用于分布式MU-MIMO的示例顺序探通规程的信号图。

图7解说了用于分布式MU-MIMO的示例空中群形成规程的信号图。

图8解说了用于执行用于分布式MU-MIMO的探通规程的示例操作。

图9解说了用于执行用于分布式MU-MIMO的空中群形成规程的示例操作。

各个附图中相似的附图标记和命名指示相似要素。

详细描述

以下描述针对某些实现以旨在描述本公开的创新性方面。然而,本领域普通技术人员将容易认识到,本文的教示可按众多不同方式来应用。所描述的实现可以在能够根据以下各项来传送和接收RF信号的任何设备、系统或网络中实现:IEEE16.11标准中的任一者或IEEE 802.11标准中的任一者、

本文所描述的各技术可被用于各种宽带无线通信系统,包括基于单载波传输的通信系统。例如,各方面可以有利于采用包括毫米波信号的超宽带(UWB)信号的系统。然而,本公开不旨在被限定于此类系统,因为其它经编码信号可以受益于类似的优点。

各种技术可被纳入各种有线或无线装置(诸如,节点)中(诸如,在其内实现或由其执行)。在一些实现中,节点包括无线节点。此类无线节点可例如经由有线或无线通信链路来为网络(诸如广域网(WAN),诸如因特网或蜂窝网络)提供连通性或提供至该网络的连通性。在一些实现中,无线节点可包括接入点或用户终端。

多个AP可以通过使用分布式多用户多输入多输出(MU-MIMO)来每次向多个接收方用户终端进行传送。例如,多个AP可以每次向给定用户终端传送数据,这意味着至该用户终端的数据传输分布在多个AP之间。多个AP可以利用波束成形来在空间上将信号引导至用户终端。在一些实现中,对于要执行分布式MU-MIMO的多个AP,该多个AP协调由每个AP执行的波束成形以减少对向用户终端传送数据的干扰。在一些实现中,多个AP执行用于形成要向用户终端进行传送的AP群的规程,如本文所讨论的。此外,在一些实现中,为了协调多个AP之间的波束成形,该多个AP执行探通规程以从用户终端收集关于该多个AP与该用户终端之间的无线信道的反馈信息,如本文所讨论的。该多个AP可以利用该反馈信息来执行波束成形。

可实现本公开中描述的主题内容的特定实现以达成以下潜在优点中的一者或多者。例如,AP可以形成用于使用空中信令来向用户终端进行传送、而不是在回程上进行通信的群。这可以减少回程上的数据拥塞。附加地,探通规程可以允许由多个AP从用户终端协调地收集反馈信息。相应地,用于多个AP的反馈信息可包括在时间上协调的该多个AP中的每个AP的信道状况,这可以基于该反馈信息来提高波束成形的准确性。此外,探通规程可以限制无线地交换以执行探通规程的数据量,这可以减少无线信道的带宽使用。

图1解说了具有接入点和用户终端的多址多输入多输出(MIMO)系统100。为简单起见,图1中仅示出了一个接入点110。接入点(AP)一般是与诸用户终端通信的固定站,并且可被称为基站或某个其他术语。用户终端可以是固定的或者移动的,并且可被称为移动站、站(STA)、客户端、无线设备、或某个其他术语。用户终端可以是无线设备,诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、个人计算机等。

接入点110可在任何给定时刻在下行链路和上行链路上与一个或多个用户终端120通信。下行链路(即,前向链路)是从接入点到用户终端的通信链路,而上行链路(即,反向链路)是从用户终端到接入点的通信链路。用户终端还可以与另一用户终端进行对等通信。系统控制器130耦合至各接入点并提供对这些接入点的协调和控制。

MIMO系统100采用多个发射天线和多个接收天线来进行下行链路和上行链路上的数据传输。接入点110装备有数目N

MIMO系统100可以是时分双工(TDD)系统或频分双工(FDD)系统。对于TDD系统,下行链路和上行链路共享相同频带。对于FDD系统,下行链路和上行链路使用不同频带。MIMO系统100还可利用单载波(诸如载波频率)或多载波进行传输。每个用户终端可装备有单个天线(诸如为了抑制成本)或多个天线(诸如在能够支持附加成本的场合)。MIMO系统100可表示在60GHz频带中操作的高速无线局域网(WLAN)。

图2示出了MIMO系统100中的接入点/基站110以及两个用户终端/用户装备120m和120x的框图。接入点110装备有N

在上行链路上,在被选择用于上行链路传输的每个用户终端120处,TX数据处理器288接收来自数据源286的话务数据和来自控制器280的控制数据。TX数据处理器288基于与为该用户终端选择的速率相关联的编码及调制方案来处理(诸如编码、交织、和调制)该用户终端的话务数据{d

数目N

在接入点110处,N

在下行链路上,在接入点110处,TX数据处理器210接收来自数据源208的给为进行下行链路传输所调度的N

在每个用户终端120处,N

在每个用户终端120处,N

图3解说了可在MIMO系统100内可采用的无线设备302中利用的各种组件。无线设备302是可被配置成实现本文描述的各种方法的设备的示例。无线设备302可以是接入点110或用户终端120。

无线设备302可包括控制无线设备302的操作的处理器304。处理器304也可被称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器306向处理器304提供指令和数据。存储器306的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器304通常基于存储器306内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器306中的指令可被执行以实现本文描述的方法或操作(诸如关于图8或9所描述的那些方法或操作)。

无线设备302还可包括外壳308,该外壳308可包括发射机310和接收机312以允许在无线设备302与远程位置之间进行数据的传送和接收。发射机310和接收机312可被组合成收发机314。多个发射天线316可被附连至外壳308且电耦合至收发机314。无线设备302还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机和多个收发机。

无线设备302还可包括信号检测器318,其可被用于检测和量化由收发机314所接收到的信号电平。信号检测器318可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度之类的信号以及其它信号。无线设备302还可包括用于处理信号的数字信号处理器(DSP)320。

无线设备302的各个组件可由总线系统322耦合在一起,该总线系统322除数据总线以外还可包括电源总线、控制信号总线、以及状态信号总线。

分布式MU-MIMO

如关于图1-3所讨论的,单个AP 110可以通过使用多用户MIMO(MU-MIMO)来每次向多个接收方用户终端120进行传送。AP 110包括多个天线224。通过使用多个天线224,AP110可以利用波束成形来在空间上聚焦所传送信号的能量(诸如作为空间流去往用户终端120)。为了执行波束成形,AP 110可以与用户终端120交换帧以测量AP 110与用户终端120之间的信道。例如,AP 110可以传送包括用户终端120用来测量信道的一个或多个长训练字段(LTF)的空数据分组(NDP)。用户终端120可以基于该信道测量来生成信道反馈信息(诸如反馈矩阵),并且向AP 110发送该反馈矩阵。通过使用该反馈矩阵,AP 110可以导出AP 110用来确定如何在AP 110的每个天线224上传送信号以执行波束成形的引导矩阵。例如,引导矩阵可指示用于在每个天线224上传送信号的相移、功率电平等。例如,AP 110可被配置成执行如在802.11ac标准中描述的类似波束成形技术。

在一些实现中,多个AP 110可被配置成利用分布式MU-MIMO来每次向一个或多个接收方用户终端120进行传送。可存在多种不同类型的MU-MIMO传输,包括经协调波束成形(COBF)和联合处理传输(JT)。

图4解说了分布式MU-MIMO系统400。如所示,系统400包括AP 110a和AP 110b。在一些实现中,AP 110a和110b是指关于图1描述的AP 110。AP 110a被示为第一基本服务集(BSS)(即BSS1)的一部分,并且AP 110b被示为第二BSS(即BSS2)的一部分。AP 110a和AP110b可以是相邻AP。此外,AP 110a的覆盖区域的部分可以与BSS2的覆盖区域的部分交叠,从而导致交叠的BSS(OBSS)情形。由AP 110a与BSS1中的用户终端进行的通信可被称为BSS通信。类似地,由AP 110b与BSS2中的用户终端进行的通信可被称为BSS通信。此外,由AP110a与BSS2中的用户终端进行的通信可被称为OBSS通信,并且由AP 110b与BSS1中的用户终端进行的通信可被称为OBSS通信。

在COBF中,针对给定用户终端的信号(诸如数据)可以仅由单个AP来传送。例如,用户终端120a和120b被示为BSS1的一部分,因此仅AP 110a可以传送旨在给用户终端120a和120b的信号。此外,用户终端120c和120d被示出为BSS2的一部分,因此仅AP 110b可以传送旨在给用户终端120c和120d的信号。在一些实现中,用户终端120a到120d是指关于图1描述的用户终端120。然而,如所讨论的,AP 110a和AP 110b的覆盖区域可以交叠,因此由AP110a传送的信号可以作为OBSS信号到达BSS2中的用户终端120c和120d。类似地,由AP 110b传送的信号可以作为OBSS信号到达BSS1中的用户终端120a和120d。在COBF中,AP 110a和110b可被配置成执行波束成形以在OBSS中的用户终端的方向上形成空元(null),使得在OBSS用户终端处接收到的任何信号具有低功率。例如,AP110a可被配置成执行波束成形以朝向用户终端120c和120d形成空元,并且AP110b可被配置成朝向用户终端120a和120b形成空元以限制用户终端处的干扰。相应地,在COBF中,AP被配置成针对OBSS用户终端形成空元,并且被配置成对去往BSS内用户终端的信号进行波束成形。

在JT中,针对给定用户终端的信号可以由多个AP来传送。例如,用户终端120a到120d中的一者或多者可以从AP 110a和AP 110b两者接收信号。对于要向用户终端传送数据的多个AP,该多个AP可能都需要将被传送至该用户终端的数据的副本。相应地,这些AP可能需要在彼此之间交换数据(诸如通过回程)以用于传输至用户终端。例如,AP 110a可具有要传送至用户终端120a的数据,并且可进一步通过回程向AP 110b传达该数据。AP 110a和AP110b可以随后对去往用户终端120a的包括数据的信号进行波束成形。

在一些实现中,在JT中,向一个或多个用户终端进行传送的多个AP的天线可被认为是用于波束成形和传送信号的一个大型天线阵列(诸如虚拟天线阵列)。相应地,如所讨论的且用于从单个AP的多个天线向一个或多个用户终端进行传送的类似波束成形技术可被替代地用于从多个AP的多个天线进行传送。例如,计算引导矩阵等以用于从AP 110a的多个天线进行传送的相同的波束成形可被应用于从AP 110a和AP 110b两者的多个天线进行传送。多个AP的多个天线可以能够在多个空间流上形成信号(诸如受天线数目的限制)。相应地,每个用户终端可以接收该多个空间流中的一个或多个空间流上的信号。在一些实现中,可以为每个AP分配该多个空间流中的特定数目的空间流以用于向该AP的BSS中的各用户终端进行传送。每个空间流可由空间流索引来标识。

在一些实现中,各种因素可以影响分布式MU-MIMO。例如,一个因素可以是信道反馈准确性。如所讨论的,为了执行波束成形,各AP可以在通信信道上与各用户终端交换信号,并且各用户终端可以基于所交换的信号来对该信道进行测量。各用户终端可进一步向各AP发送关于信道测量的信息作为信道反馈信息。各AP可以利用该信道反馈信息来执行波束成形。然而,信道状况可能在各AP接收到信道反馈信息时与各AP在信道上传送信号时之间改变。这可被称为信道老化。此外,由于包括在信道反馈信息中的信息的量化,可能存在不准确性。这可能会影响COBF和JT分布式MU-MIMO两者,并导致泄漏和干扰。

另一因素可以是各AP之间的相位偏移。例如,各AP可能由于各AP之间的定时同步差异而以不同的相位来进行传送。此外,相位差可能在接收到信道反馈信息时与各AP向各用户终端进行传送时之间漂移或改变(诸如由于相位噪声、定时漂移、载波频率偏移(CFO)漂移等)。相位差的这种改变可能不会显著地影响COBF,因为每个AP独立地执行波束成形。然而,相位差的这种改变可能会影响JT,因为各AP一起执行波束成形。

另一因素可以是定时偏移。例如,使用JT和COBF的各AP的延迟扩展、滤波器延迟和抵达时间扩展可能需要集中于循环前缀(CP)。附加地,对于JT,相对定时偏移(即,在测量信道反馈信息时与传送信号时之间的定时偏移的改变)也可能会影响相位偏移并且可能需要被进一步控制。

另一因素可以是CFO。在COBF中,与JT相比,对CFO的同步要求可能会降低。

另一因素可以是增益失配,其中不同的AP在测量用户终端的信道时使用不同的增益状态。这可能对JT比对COBF具有更大的影响。在COBF的一些实现中,最大增益可以是任一AP的发射天线数目的最小值的大约75%。在JT的一些实现中,最大增益可以是所有AP的发射天线总和的大约75%。

在一些实现中,在单个AP向多个用户终端进行传送的MU-MIMO中,为了执行用于波束成形的信道测量,该AP的所有发射天线被一起探通,这意味着所有发射天线在相同的传输时间区间(诸如TTI、帧、子帧等)期间传送NDP。所有天线可被一起探通,因为如果针对每个天线的NDP在不同的TTI处被传送,则它们可以以不同的相位来传送,并且在接收这些NDP的每个用户终端处的接收机自动增益控制(RxAGC)(其可能影响应用于收到信号的增益)可能对于不同的TTI而言是不同的,这可能使得难以将来自不同NDP的测量缝合在一起。此外,用于在相同TTI处传送NDP的所有发射天线之间的相对定时(诸如相对于TTI的开始)对于所有发射天线而言是恒定的,并且对于传送NDP时以及对于稍后基于信道反馈信息来向用户终端传送数据时而言保持相同。因此,在NDP传输与数据传输之间不存在相对定时的改变,由此确保更好的波束成形。

在一些实现中,用于多个AP的所有天线可被一起探通以在相同TTI处一起传送NDP以用于联合探通规程中的JT,从而避免所讨论的问题。在一些实现中,不同AP的NDP可使用一种或多种技术(诸如时分复用(TDM)、码分复用(CDM)(诸如使用P矩阵)、和频分复用(FDM))来在相同TTI处被探通。

对于COBF,一个AP的波束成形方向不取决于用户终端与其他AP之间的信道。相应地,各AP之间可能仅需要松散同步。因此,对于COBF,除了能够使用联合探通规程之外,还可使用顺序探通规程,其中各AP在分开的TTI中一次一个地探通并且在每AP不同的TTI处传送NDP。

图5解说了用于分布式MU-MIMO的示例联合探通规程的信号图。如所示,三个AP(即AP 110a、AP 110b和AP 110c)可以协调以执行至两个用户终端(即用户终端120a和用户终端120c)的分布式MU-MIMO传输。在一些实现中,AP 110a至110c以及用户终端120a和120c是指关于图1描述的AP 110和用户终端120。然而,应当注意,可以从任何数目的AP向任何数目的一个或多个用户终端进行分布式MU-MIMO传输。在该信号图中,时间示出为沿x轴增加。最初,诸AP中的任一者(这里示出为AP 110a)传送NDP宣告(NDPA)帧。NDPA可以是指示NDP将被传送的控制帧。在一些实现中,NDPA包括标识即将到来的NDP被定向到的一个或多个用户终端120的信息,因此接收该NDPA的一个或多个用户终端知晓要监听该NDP以执行信道测量。相应地,在本示例中,该NDPA可包括用户终端120a和用户终端120c的标识符。由于从AP110a发送的NDPA可以标识与其他AP相关联的用户终端120,因此该NDPA可以标识AP 110a的BSS和AP 110a的OBSS中的用户终端。

在一些实现中,NDPA可包括对AP 110的空间流的分配信息。例如,该分配信息可包括空间流索引到AP 110的映射或相关。对特定AP 110的空间流的分配可以指示该空间流将被用于该特定AP 110的BSS中的传输。

在一些实现中,NDPA可包括对用户终端120的空间流的分配信息。例如,该分配信息可包括空间流索引到用户终端120的映射或相关。对用户终端120的空间流的分配可以指示该空间流将被用于至该用户终端120的传输。

在一些实现中,NDPA可包括将参与联合探通规程的AP 110(在该示例中为AP 110a至110c)的标识(诸如BSS ID、MAC地址等)。

在AP 110a传送NDPA之后,AP 110a至110c中的每一者同时(诸如在相同的TTI期间)传送NDP。在一些实现中,AP 110a至110c基于该NDPA来同步该NDP的传输。例如,每个AP110a至110c可被配置成在接收到该NDPA之后在固定时间区间(诸如短帧间间隔(SIFS))之后传送该NDP。在一些实现中,AP 110a至110c经由回程来同步该NDP的传输。用户终端120a和120c可以接收各NDP。

在一些实现中,各NDP被复用以避免彼此干扰。具体而言,来自多个AP的各NDP的各LTF可被复用。在一些实现中,使用FDM跨各AP来复用各LTF。此外,在一些实现中,使用FDM来复用属于各AP的每个空间流。例如,如果存在N+M+X个空间流,N个属于AP 110a,且M个属于AP 110b,并且X个属于AP 110c,则每个N+M+X流在传送LTF的每个码元的不同频调上被传送。此外,LTF在N+M+X个码元上被传送。因此,每个流在每个频调上被传送。因此,每个AP的每个流可以在每个频调上被估计。

在一些实现中,使用FDM和P矩阵来复用NDP。在一些实现中,P矩阵是正交码,其中一个维度是空间流,而另一维度是LTF码元。相应地,在一些实现中,使用P矩阵来复用个体AP 110的空间流,但是不同的AP 110针对每个LTF码元在非交叠的频调上进行传送。此外,LTF在足够的码元上被传送,以使每个AP在每个频调上进行传送。

在一些实现中,仅使用P矩阵来复用NDP。具体而言,P矩阵可具有容纳所有AP 110的所有空间流的大小。

在一些实现中,仅使用TDM来复用NDP,其中每个空间流被分配给一个LTF码元并在该LTF码元的所有频调上被传送。

在一些实现中,使用TDM和P矩阵来复用NDP。相应地,在一些实现中,使用P矩阵来复用个体AP 110的空间流,但是不同的AP 110在不同的LTF码元(诸如LTF码元的所有频调)上进行传送。

此外,在AP 110a至110c传送NDP之后,各AP之一(诸如AP 110a)传送对来自该NDP被传送到的用户终端120a和120c中的每一者的反馈(诸如信道反馈信息)的触发请求。例如,该触发请求可以在传送NDP之后的固定时段(诸如SIFS)之后被传送。因此,来自AP 110a的触发请求可包括用户终端120a和120c的标识符。由于从AP 110a发送的触发请求可以标识与其他AP相关联的用户终端120,因此该触发请求可以标识AP 110a的BSS和AP 110a的OBSS中的用户终端。

触发请求中所标识的用户终端120a和120c可以基于该触发请求来向AP 110a发送信道反馈信息。如所示,用户终端120可以并行传送信道反馈信息(诸如使用上行链路正交频分多址(UL-OFDMA)、UL MU-MIMO等)。然而,在一些实现中,用户终端可以串行地(诸如顺序地)传送反馈信息。在一些实现中,代替AP 110a针对多个用户终端发送单个触发请求,AP110a可以发送多个触发请求(诸如顺序地),针对每个用户终端发送一个触发请求。

此外,如所讨论的,剩余AP 110b和110c可以传送触发请求以及从用户终端120a和120c接收反馈。如所示,各AP 110分开地传送触发请求以及接收反馈信息。然而,在一些实现中,各AP 110可以并行地传送触发请求和接收反馈信息(诸如使用OFDMA、MIMO等)。

基于接收到的信道反馈信息,AP 110a-110c可以执行波束成形(诸如通过导出引导矩阵)并向用户终端120a和120c传送数据。在一些实现中,AP 110a-110c可以在特定TTI在探通阶段之后传送数据,或者在一些实现中,AP 110a可以发送触发帧以指示TTI并协调数据传输。如所讨论的,来自多个AP 110的NDP可以通过回程来同步或者基于收到NDPA来预校正。相应地,在一些实现中,对于至用户终端120a和120c的分布式MU-MIMO数据传输,AP110可以利用与用于NDP的相同的频率和时间同步,以确保正确的波束成形。在一些实现中,各AP所使用的传送功率退避可以在各AP的NDP与数据传输之间保持恒定,以确保正确的波束成形(诸如防止相位旋转)。

在一些实现中,从每个AP 110a至110c传送的NDP可以携带对于所有AP 110a至110c而言相同的前置码。此类前置码可以由不支持分布式MU-MIMO的旧式设备使用以退让传输。

在一些实现中,不同的AP 110可具有不同的本地振荡器。因此,当各AP 110传送NDP时,它们之间可能存在相位漂移。相应地,为了使各用户终端120确定何时监听NDP,它们可能需要跟踪每个AP 110的相位漂移。在一些实现中,如果使用FDM来复用来自各AP的传输,则不同AP的相位跟踪可以通过跟踪在不同频调上传送的用于不同AP的导频来执行。在一些实现中,如果使用TDM来复用来自各AP的传输,则可以交织针对不同AP的码元传输而不是连贯地传送针对一个AP的码元以进行更好的相位跟踪(诸如相位漂移可能在不同时间改变,因此针对每个AP在较长时段上跟踪漂移可能是有益的)。

在一些实现中,如果使用P矩阵来复用来自各AP的传输,则非交叠频调可被指派用于不同AP的传输以进行相位跟踪。替换地,多流导频可被使用,其中每AP一个流在导频频调上被传送以跟踪每个AP的相位,或者其中每AP在导频频调上传送的流的数目等于给予该AP的用于传送LTF的流的数目。

图6解说了用于分布式MU-MIMO的示例顺序探通规程的信号图。在一些实现中,最初,诸AP中的任一者(这里示出为AP 110a)如关于图5所描述地传送NDPA。AP 110a随后单独向用户终端120a和120c传送NDP。如所讨论的,AP 110a继之以向用户终端120a和120c传送请求反馈的一个或多个触发请求。用户终端120a和120c随后串行或并行地向AP 110a传送信道反馈信息。在用户终端120a和120c向AP 110a传送信道反馈信息之后,AP 110b单独向用户终端120a和120c传送NDP,传送请求反馈的一个或多个触发请求,以及接收信道反馈信息。相应地,单个NDPA被传送以用于开始用于多个AP的探通规程,但是NDP被顺序地传送。

在一些实现中,尽管未示出,但是对于顺序探通规程,代替一个AP 110传送一个NDPA以用于由多个AP 110传送多个NDP,每个AP 110可以顺序地传送NDPA并执行探通规程。相应地,每个AP 110在顺序地传送NDP之前传送其自己的NDPA(诸如图6中所示)。

在这两种顺序探通规程中,NDPA仍然可以标识与传送方AP之外的其他AP相关联的用户终端,并且该NDPA可以因此标识该传送方AP的BSS和该传送方AP的OBSS中的用户终端。此外,从传送方AP发送的触发请求仍然可以标识与其他AP相关联的用户终端,并且该触发请求可以因此标识该传送方AP的BSS和该传送方AP的OBSS中的用户终端。

在一些实现中,由各AP使用的传送功率退避可以在各AP的NDP与数据传输之间保持恒定,以确保正确的波束成形(诸如防止相位旋转)。此外,在一些实现中,对于顺序探通规程,用户终端处的RxAGC可以在一个AP探通时与另一AP探通时之间保持恒定以防止增益偏移。在一些实现中,NDPA可以(诸如隐式地)向用户终端指示保持RxAGC恒定。

如所讨论的,在分布式MU-MIMO中,多个AP 110可以协调波束成形。为此,在一些实现中,形成AP 110群以执行分布式MU-MIMO。在一些实现中,AP 110群可以通过在回程上交换信息来形成。在一些实现中,AP 110群可以通过在空中交换信息来形成。例如,一个AP110可以邀请其他AP 110加入分布式MU-MIMO传输,并与其他AP 110交换帧以形成群。

图7解说了用于分布式MU-MIMO的示例空中群形成规程的信号图。

最初,AP 110(在该示例中为AP 110a)传送群形成触发。例如,如果AP 110a被调度成进行DL MU-MIMO传输并且没有使用AP 110a处的所有可用空间流来进行传输,则AP 110a可以传送群形成触发,使得其他AP 110能使用剩余空间流。群形成触发可包括AP 110a具有的可用于附加传输的流的数目。

AP 110a的相邻AP(在该示例中为AP 110b和110c)可以接收群形成触发,并确定它们是否将在分布式MU-MIMO传输中加入AP 110a。例如,具有要传送的数据的任何相邻AP可以确定要加入具有AP 110a的群。对于确定要加入该群的相邻AP 110b和110c,其各自向AP110a传送要参与的意图。要参与的意图可包括例如给定AP 110希望在分布式MU-MIMO传输中将数据传送至的用户终端120的列表。此外,要参与的意图可包括例如期望用于每用户终端的传输的空间流的数目。在一些实现中,AP 110使用开环MU-MIMO(类似于上行链路MU-MIMO)或使用UL-OFDMA来并行地传送要参与的意图。

AP 110a可以接收该要参与的意图,确定该群,以及执行探通阶段和分布式MU-MIMO传输,诸如利用本文所描述的技术。在一些实现中,如果AP 110接收到请求比AP 110a具有的可用空间流更多的空间流的要参与的意图,则AP 110a可以选择要将哪些AP包括在群中以及要将哪些流分配给哪些AP。

在一些实现中,在执行探通阶段之前且在AP 110a接收到要参与的意图之后,AP110a可以传送最终群配置。最终群配置可包括在群中包括的AP 110的列表。此外,在一些实现中,最终群配置指示哪些空间流被分配给哪些AP 110(诸如通过将AP标识符映射到流索引)。在一些实现中,最终群配置可包括AP 110群将向其发送分布式传输的用户终端120的列表(诸如用户终端120的标识符)。此外,在一些实现中,最终群配置指示哪些空间流或者多少数目的空间流被分配给哪些用户终端120(诸如通过将用户终端标识符映射到流索引)。在一些实现中,代替由AP 110a来发送最终群配置,该信息被包括在NDPA中,如在探通阶段中所讨论的。

图8解说了根据本公开的一些实现的用于执行用于分布式MU-MIMO的探通规程的示例操作800。根据一些实现,操作800可由接入点(诸如接入点110)来执行。

在802,多个接入点中的第一接入点传送宣告帧(诸如NDPA)以用于执行用于分布式传输(诸如分布式MU-MIMO)的波束成形规程。在一些实现中,该分布式传输包括来自该多个接入点的传输。在一些实现中,该宣告帧包括与该第一接入点的基本服务集不同的基本服务集中的用户终端的至少一个标识符。

在804,该第一接入点向一个或多个用户终端传送用于测量信道的分组(诸如NDP)。在806,该第一接入点基于该用于测量信道的分组从该用户终端(以及其他一个或多个用户终端)接收反馈信息。

在808,该第一接入点使用该波束成形规程来传送该分布式传输(诸如该多个接入点传送该分布式传输)。该波束成形规程基于该反馈信息。

图9解说了根据本公开的一些实现的用于执行用于分布式MU-MIMO的空中群形成规程的示例操作900。根据一些实现,操作900可由接入点(诸如接入点110)来执行。

在902,第一接入点传送用于形成包括多个接入点的群的群形成触发以用于执行用于分布式传输(诸如分布式MU-MIMO)的波束成形规程。在904,该第一接入点基于该群形成触发来从该多个接入点中的至少一个接入点接收要参与的意图。在906,该第一接入点基于从该多个接入点中的该至少一个接入点接收到该要参与的意图来形成该群。

以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。该装置可包括各种硬件和软件组件和模块,包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)、或处理器。一般而言,在附图中解说操作的场合,那些操作可由任何合适的相应配对装置加功能组件来执行。

根据一些实现,此类装置可由配置成通过实现上述各种算法(诸如以硬件或通过执行软件指令)来执行相应功能的处理系统来实现。

例如,用于确定的装置和用于调度的装置可包括图2中解说的AP 110或用户终端120的一个或多个处理器(诸如RX数据处理器242和270、控制器230和280、以及TX数据处理器210、288)。附加地,用于传送的装置和用于接收的装置可包括发射机/接收机中的一者或多者(诸如收发机TX/RX 222和254中的一者或多者)或者一个或多个天线(诸如天线224和252中的一者或多者)。

如本文中所使用的,引述一列项目中的“至少一者”的短语是指这些项目的任何组合,包括单个成员。作为示例,“a、b或c中的至少一个”旨在涵盖:a、b、c、a-b、a-c、b-c、以及a-b-c。

结合本文中所公开的实现来描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块、电路和算法过程可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。硬件与软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述,并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和过程中作了解说。此类功能性是以硬件还是软件来实现取决于具体应用和加诸于整体系统的设计约束。

用于实现结合本文中所公开的实现来描述的各种解说性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理装置可用设计成执行本文中描述的功能的通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器,或者是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合,诸如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。在一些实现中,特定过程和方法可由专用于给定功能的电路系统来执行。

在一个或多个实现中,所描述的功能可以在硬件、数字电子电路系统、计算机软件、固件(包括本说明书中所公开的结构及其结构等效物)中或在其任何组合中实现。本说明书中所描述的主题内容的实现也可实施为一个或多个计算机程序,即,编码在计算机存储介质上以供数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作的计算机程序指令的一个或多个模块。

如果在软件中实现,则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。本文中所公开的方法或算法的过程可在可驻留在计算机可读介质上的处理器可执行软件模块中实现。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者,包括可被实现成将计算机程序从一地转移到另一地的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定,此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质。任何连接也可被恰当地称为计算机可读介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟,其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。以上组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。另外,方法或算法的操作可作为代码和指令之一或者代码和指令的任何组合或集合而驻留在可被纳入计算机程序产品中的机器可读介质和计算机可读介质上。

对本公开中描述的实现的各种改动对于本领域技术人员可能是明显的,并且本文中所定义的普适原理可应用于其他实现而不会脱离本公开的精神或范围。由此,权利要求并非旨在被限定于本文中示出的实现,而是应被授予与本公开、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。

另外,本领域普通技术人员将容易领会,术语“上”和“下/低”有时是为了便于描述附图而使用的,且指示与取向正确的页面上的附图取向相对应的相对位置,且可能并不反映如所实现的任何器件的真正取向。

本说明书中在分开实现的上下文中描述的某些特征也可组合地实现在单个实现中。相反,在单个实现的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个实现中。此外,虽然诸特征在上文可能被描述为以某些组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的,但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合中去掉,且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。

类似地,虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作,但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。此外,附图可能以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而,未描绘的其他操作可被纳入示意性地解说的示例过程中。例如,可在任何所解说的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在某些环境中,多任务处理和并行处理可能是有利的。此外,上文所描述的实现中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实现中都要求此类分开,并且应当理解,所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。附加地,其他实现也落在所附权利要求书的范围内。在一些情形中,权利要求中叙述的动作可按不同次序来执行并且仍达成期望的结果。

相关技术
  • 分布式多用户(MU)无线通信
  • 多用户多输入多输出MU-MIMO传输方法、无线通信系统以及基站
技术分类

06120115928464