專利名稱：Mimo系統(tǒng)中的校準(zhǔn)的制作方法
領(lǐng)域本發(fā)明一般涉及無線網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及利用多個空間信道的無線網(wǎng)絡(luò)。
背景閉環(huán)多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)一般從接收器向發(fā)送器發(fā)送信道狀態(tài)信息。發(fā)送信道狀態(tài)信息消耗了本來可用于數(shù)據(jù)話務(wù)的帶寬。
附圖簡述

圖1示出兩個無線站的示意圖；圖2示出簡化的MIMO系統(tǒng)；圖3示出支持一個設(shè)備的校準(zhǔn)的分組交換序列；圖4示出支持一對設(shè)備的校準(zhǔn)的分組交換序列；圖5示出支持一對設(shè)備的聯(lián)合校準(zhǔn)的通信序列；圖6示出具有信道矩陣反饋的通信序列；圖7示出支持多個站的校準(zhǔn)的通信序列；圖8示出無線信道的假設(shè)頻率響應(yīng)；圖9示出電路的假設(shè)頻率響應(yīng)；圖10和11示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的流程圖；圖12示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的電子系統(tǒng)。
實施方式的描述在以下詳細(xì)描述中，對附圖進行了參考，附圖作為說明示出其中可實施本發(fā)明的具體實施例。足夠詳細(xì)地描述了這些實施例以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)該理解，本發(fā)明的各種實施例盡管是不同的，但未必是互斥的。例如，這里結(jié)合一個實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下在其它實施例中實現(xiàn)。此外，應(yīng)該理解，可在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下修改每一個公開的實施例中的個別元素的位置和排列。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)在限制的意義上理解，并且本發(fā)明的范圍僅由適當(dāng)解釋的所附權(quán)利要求書連同授權(quán)的全范圍的等效技術(shù)方案一起來定義。在附圖中，同樣的標(biāo)號在所有幾個圖中指的是相同或類似的功能。
圖1示出兩個無線站站102和站104的示意圖。在某些實施例中，站102和104是無線局域網(wǎng)(WLAN)的一部分。例如，站102和104中的一個或多個可以是WLAN中的接入點。例如，站102和104中的一個或多個還可以是諸如膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)等移動站。此外，在某些實施例中，站102和104是無線廣域網(wǎng)(WWAN)的一部分。
在某些實施例中，站102和104可部分依照或完全依照無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來工作。例如，站102和104可部分地依照諸如ANSI/IEEE Std.802.11，1999版之類的標(biāo)準(zhǔn)來工作，然而這不是本發(fā)明的限制。正如本文所使用的，術(shù)語“802.11”指的是任何過去、現(xiàn)在或未來的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，包括但不限于1999版。還例如，站102和104可以部分地依照諸如任何將來的IEEE個人區(qū)域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)或廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等任何其它標(biāo)準(zhǔn)來工作。
站102和104各自包括多根天線。站102和104中的每一個包括“N”根天線，其中N可以是任何數(shù)字。在某些實施例中，站102和104具有不等數(shù)量的天線。站102和104通過其通信的“信道”可包括許多可能的信號路徑。例如，當(dāng)站102和104在具有許多“反射物”(例如，墻、門或其它障礙物)的環(huán)境中時，許多信號可從不同的路徑到達。該情況稱為“多徑”。在某些實施例中，站102和104采用多根天線以利用多徑并增加通信帶寬。例如，在某些實施例中，站102和104可利用多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)來通信。一般而言，MIMO系統(tǒng)通過利用因多徑而成為可能的多個空間信道來提供更高的容量。
在某些實施例中，站102和104可在每一個空間信道中利用正交頻分多路復(fù)用(OFDM)來通信。多徑可引入頻率選擇性衰落，這可導(dǎo)致類似于碼間干擾(ISI)的損害。OFDM在部分地對抗頻率選擇性衰落方面是有效的，因為OFDM將每一個空間信道分為小的子信道，使得每一個子信道表現(xiàn)出更平坦的信道特性。可實現(xiàn)適于每一個子信道的縮放以修正由子信道導(dǎo)致的任何衰減。此外，取決于子信道的衰落特性，可動態(tài)地控制每一個子信道的數(shù)據(jù)承載容量。
MIMO系統(tǒng)可“開環(huán)”或“閉環(huán)”地工作。在開環(huán)MIMO系統(tǒng)中，沒有從接收器至發(fā)送器的反饋傳輸。在閉環(huán)系統(tǒng)中，使用通信帶寬以在站之間發(fā)送當(dāng)前信道狀態(tài)信息或進行信道探測(channel sounding)，由此減小總的吞吐量。用于此目的通信帶寬這里稱為“反饋帶寬”。當(dāng)在閉環(huán)MIMO系統(tǒng)中減小反饋帶寬時，更多的帶寬可用于數(shù)據(jù)通信。
當(dāng)前信道狀態(tài)信息可由NxN的信道狀態(tài)矩陣來表示，且發(fā)送器可利用信道狀態(tài)矩陣或從信道狀態(tài)矩陣導(dǎo)出的信息來處理輸出信號以發(fā)送到多個空間信道。在一種直接的實現(xiàn)中，接收器將NxN矩陣的每一個元素送回發(fā)送器。該方案涉及發(fā)送對于任何NxN的復(fù)酉矩陣的2N2個實數(shù)，其中N是MIMO系統(tǒng)中的發(fā)送和接收天線的數(shù)量。
本發(fā)明的各實施例利用“隱式信道反饋”來減小反饋帶寬。例如，通過利用信道互易性，在下行鏈路信道中測量的信道狀態(tài)信息既可用于下行鏈路又可用于上行鏈路。如在下行鏈路(或上行鏈路)信道中測量的信道狀態(tài)信息表示三個分量的集合響應(yīng)，即，發(fā)送器的發(fā)送鏈響應(yīng)、無線信道響應(yīng)以及接收器的接收鏈響應(yīng)?？烧J(rèn)為無線信道響應(yīng)是互易的，而不會引入大的誤差，這部分是因為在上行鏈路和下行鏈路上行進的信號通過同一介質(zhì)行進。然而，發(fā)送鏈響應(yīng)和接收鏈響應(yīng)可引入使集合信道的互易性退化的失配。
圖2示出簡化的MIMO系統(tǒng)。系統(tǒng)200包括收發(fā)器210和220。收發(fā)器210對應(yīng)于諸如站102(圖1)之類的一個站中的多個收發(fā)器，而收發(fā)器220對應(yīng)于諸如站104(圖1)之類的另一個站中的多個收發(fā)器。例如，在某些實施例中，收發(fā)器210可對應(yīng)于接入點中的三個收發(fā)器，而收發(fā)器220可對應(yīng)于移動站中的兩個收發(fā)器，盡管這不是本發(fā)明的限制?，F(xiàn)在參考系統(tǒng)200描述建立集合信道互易性的校準(zhǔn)信號傳輸和處理算法。該描述假設(shè)收發(fā)器210在接入點(AP)中，而收發(fā)器220在移動站(STA)中。從AP到STA的信號方向稱為“下行鏈路”，而從STA到AP的信號方向稱為“上行鏈路”。應(yīng)用這些約定以提供用于該描述的框架，但并不意味著限制本發(fā)明的各實施例。
在圖2的下行鏈路中在站處從AP接收的信號由下式給出 其中ys1和ys2是在站的接收鏈的輸出處接收的信號；xA1、xA2和xA3是發(fā)送到站的碼元；αA1、αA2和αA3是三個AP的發(fā)送鏈的發(fā)送鏈增益；βS1和βS2是站的接收鏈的接收鏈增益。另一方面，在圖2的上行鏈路中在AP處從站接收的信號由下式給出 其中xS1和xS2是發(fā)送到AP的碼元；yA1、yA2和yA3是在AP的接收鏈的輸出處接收的信號；αS1和αA2是兩個站的發(fā)送鏈的發(fā)送鏈增益；βA1、βA2和βA3是AP的接收鏈的接收鏈增益。定義了兩個集合信道，Hd和Hu，如等式(1)和等式(2)中所示。如果集合信道維持互易性，即，Hd=HuT,]]>則可直接采用估算的集合信道來計算奇異值分解，并采用結(jié)果來進行發(fā)送波束成形。
以下等式示出在具有不同的發(fā)送/接收鏈的上行鏈路和下行鏈路之間獲得信道互易性的充分條件。
αA1βA1=···=αAmβAmck---(3)]]>αS1βS1=···=αSnβSn=bk---(4)]]>其中ck和bk是用于第k個副載波的兩個常數(shù)；m和n分別是在AP和站處的天線的數(shù)量。為了滿足等式(3)和等式(4)中陳述的條件，本發(fā)明的各實施例在AP和站兩處進行了校準(zhǔn)和補償。
圖3示出支持一個設(shè)備的校準(zhǔn)的分組交換序列。例如，圖3中所示的分組交換可用于校準(zhǔn)接入點的發(fā)送/接收鏈以滿足等式(3)。如310處所示，AP從其m根天線發(fā)送訓(xùn)練碼元。在某些實施例中，可每根天線發(fā)送一個訓(xùn)練碼元，而在其它的實施例中，可利用天線交錯來發(fā)送訓(xùn)練碼元。校準(zhǔn)啟動分組320也可以與訓(xùn)練碼元一起發(fā)送。校準(zhǔn)啟動分組指示該訓(xùn)練碼元用于校準(zhǔn)并請求來自接收器的反饋。在圖3的示例中，接收器是站(STA)。站通過發(fā)送來自一根天線的一個訓(xùn)練碼元(或來自n根天線的n個訓(xùn)練碼元360)、校準(zhǔn)響應(yīng)符分組370以及具有(1)中的下行鏈路響應(yīng)Hd的一行的一個或多個分組380來響應(yīng)于校準(zhǔn)啟動分組。
在某些實施例中，STA可利用一根天線僅發(fā)送回一個訓(xùn)練碼元。在這些實施例中，Hd的反饋行必須對應(yīng)于STA的發(fā)送天線。例如，如果STA從其第二天線發(fā)送一個訓(xùn)練碼元，則反饋行是Hd的第二行。此外，在某些實施例中，具有多條發(fā)送/接收鏈的AP可通過與具有單根天線的STA通信來自校準(zhǔn)。在這些實施例中，Hd僅具有一行。即，Hd的一行對應(yīng)于一根STA接收天線。以下的等式(5)-(8)可用于在STA處具有單根天線或從STA發(fā)送單個訓(xùn)練碼元的實施例中。
在接收訓(xùn)練碼元和下行鏈路響應(yīng)Hd的行后，AP可在AP內(nèi)進行發(fā)送/接收鏈的校準(zhǔn)。該處理如下。
對于第k個副載波，可將Hd和Hu中的元素寫為hijd=αiAhijβjS---(5)]]>hjiu=βiAhijαjS---(6)]]>表示lij=hijdhjiu;]]>riA=αiAβiA]]>以及riS=αiSβiS·]]>用(6)除(5)給出lij=riArjS---(7)]]>可將校準(zhǔn)信息計算為對于每一個收發(fā)器的接收器增益與發(fā)送器增益的比率，即對于i＝1，...，m的riA。不失一般性，可相對于鏈1來校準(zhǔn)鏈2，...，m。例如，可根據(jù)對于i＝1，...，m的r1A和li1來確定對于i＝2，...，m的riA。對于i＝2，...，m的riA的計算如下。
riA=li1r1S=li1r1Al11=li1l11r1A---(8)]]>類似地，對于j＝1，...，n的rjs的計算如下。
rjS=r1A/l1j---(9)]]>等式(8)和(9)可分別用于AP和站的校準(zhǔn)。對于圖3中的方案，僅需要等式(8)，因此僅需要從站反饋Hd的一行。AP可根據(jù)所計算的riA來調(diào)節(jié)其接收或發(fā)送鏈以滿足等式(3)。例如，可利用AGC電路、數(shù)字控制的增益電路或任何其它適當(dāng)?shù)臋C制來修正接收器增益。同樣地，可通過預(yù)處理將發(fā)送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、受控的放大器增益或任何其它適當(dāng)?shù)臋C制來修正發(fā)送器增益。當(dāng)滿足或近似滿足等式(3)時，認(rèn)為校準(zhǔn)了AP發(fā)送/接收鏈。
正如以上參考圖3所描述的，校準(zhǔn)了一個設(shè)備(AP)。還可利用如圖4所示的另外的分組來校準(zhǔn)其它設(shè)備(圖3中的站)。
圖4示出支持一對設(shè)備的校準(zhǔn)的分組交換序列。圖4示出以上參考圖3描述的分組310、320和380。圖4還示出站在470處作出請求。在站發(fā)送校準(zhǔn)響應(yīng)符和請求470以及Hd的一行后，AP用校準(zhǔn)響應(yīng)符分組410和具有Hu的一行的一個或多個分組來響應(yīng)，使得站可利用等式(9)來校準(zhǔn)其鏈。在某些實施例中，AP可僅開啟一個接收鏈并從n根STA天線接收n個訓(xùn)練碼元并發(fā)送回僅具有一行的Hu。結(jié)果，可滿足等式(4)。例如，可利用AGC電路、數(shù)字控制的增益電路或任何其它適當(dāng)?shù)臋C制來修正接收器增益。同樣地，可通過預(yù)處理將發(fā)送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、受控的放大器增益或任何其它適當(dāng)?shù)臋C制來修正發(fā)送器增益。當(dāng)滿足或近似滿足等式(4)時，認(rèn)為校準(zhǔn)了站發(fā)送/接收鏈。
圖5示出支持一對設(shè)備的聯(lián)合校準(zhǔn)的通信序列?！奥?lián)合校準(zhǔn)”指的是一個AP或站對一個以上AP或站進行校準(zhǔn)。例如，如圖5所示，一個AP可執(zhí)行等式(8)和(9)兩個等式中的校準(zhǔn)計算。如圖5所示，站可反饋更多的信息以促進聯(lián)合校準(zhǔn)或提高校準(zhǔn)精度。例如，STA可反饋Hd的一行或一列。然后AP可調(diào)節(jié)其發(fā)送和/或接收增益以滿足等式(8)。AP還可利用等式(9)來計算對于站的失配并在590處反饋對于j＝1，...，n的校準(zhǔn)參數(shù)rjS，使得站不必計算參數(shù)。
在某些實施例中，代替rjS，AP可反饋rjS與rj0S的比率，其中j0是整數(shù)常數(shù)且j≠j0。例如，AP可反饋對于j＝2，...，n的 這使反饋額外開銷減小了一個數(shù)。事實上，riA序列和rjS序列兩者僅可分別沿兩個未知的比例因數(shù)ri0A和rj0S來確定。因此，發(fā)送對于j＝2，...，n的比率 或?qū)τ趇＝2，...，m的 的序列是足夠的。
圖6示出具有信道矩陣反饋的通信序列。如圖6所示，站反饋完整的信道矩陣Hd，它可用于以較高的精度確定對于i＝2，...，m的 例如，可求解等式(8)n次，同時用j＝2，...，n代替標(biāo)記1。AP也可以較高的精度來求解等式(9)，并在690處以較高的精度發(fā)送回對于j＝1，...，n的校準(zhǔn)參數(shù)rjS或?qū)τ趈＝2，...，n的比率 由圖6表示的各實施例很多且各種各樣。例如，AP反饋690分組也可包括完整的Hu矩陣以使AP和STA之間的操作更對稱并簡化協(xié)議。
圖7示出多個站的校準(zhǔn)的通信序列。例如，在無線系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)配置中，接入點可與多個站通信。接入點可對多個站進行校準(zhǔn)操作以減小系統(tǒng)額外開銷。例如，在某些實施例中，在802.11系統(tǒng)中AP可每隔1000個信標(biāo)分組或更長周期性地校準(zhǔn)所有的喚醒設(shè)備。可通過電路的響應(yīng)漂移來設(shè)置時間比例。AP在710處利用其m根天線光波m個訓(xùn)練碼元并利用校準(zhǔn)啟動分組720來調(diào)度對于M個站的響應(yīng)。在圖7的示例中，M＝2。M個站中的每一個利用其ni根天線順序地發(fā)送ni個訓(xùn)練碼元，而僅站中的一個需要發(fā)送回其下行鏈路響應(yīng)矩陣Hd中的一行。例如，如圖7所示，STA1在730處發(fā)送回訓(xùn)練碼元、在740處發(fā)送回校準(zhǔn)響應(yīng)符和請求并在750處發(fā)送回其下行鏈路響應(yīng)矩陣Hd的一行。例如，STA2在760處發(fā)送回訓(xùn)練碼元并在770處發(fā)送回校準(zhǔn)響應(yīng)符和請求，而不發(fā)送回其下行鏈路響應(yīng)矩陣Hd。然后，AP在780處發(fā)送回校準(zhǔn)響應(yīng)符分組和用于每一個站的上行鏈路響應(yīng)矩陣的一行(或計算的校準(zhǔn)比)。
作為對于MIMO的特殊情況，僅有一根天線的站不需要對于自身的任何校準(zhǔn)。在某些實施例中，這可用于空分多址(SDMA)系統(tǒng)，其中僅校準(zhǔn)一個站。
圖3-7中所示的各實施例不是互斥的，可將來自一個實施例的各元素用于另一個，而不背離本發(fā)明的范圍。例如，當(dāng)校準(zhǔn)多個站時，AP可請求來自一個多個站的任何類型的反饋，并向一個或多個站提供任何類型的反饋或校準(zhǔn)信息。
圖8示出無線信道的假設(shè)頻率響應(yīng)，而圖9示出電路的假設(shè)頻率響應(yīng)。圖9可表示諸如圖2所示的發(fā)送電路或接收電路的頻率響應(yīng)。無線信道的響應(yīng)由于多徑延遲可以是頻率選擇性的，即不是平坦的，而發(fā)送鏈和接收鏈兩者的頻率響應(yīng)可相對平坦。本發(fā)明的各實施例利用電路響應(yīng)的平直度來進一步減小校準(zhǔn)反饋的量。
考慮到噪聲和頻率相關(guān)性，可將等式(5)和(6)重寫如下。
hijd=αiA(k)hij(k)βjS(k)+nijd(k)---(10)]]>hjiu=βiA(k)hij(k)αjS(k)+njiu(k)---(11)]]>其中k是OFDM副載波索引，nijd(k)和njiu(k)是對于第k個副載波的下行鏈路和上行鏈路中的加性高斯白噪聲。因此，可將等式(7)重寫為lij(k)=riA(k)rjS(k)+vij(k)---(12)]]>其中vij(k)是近似的高斯白噪聲。因為等式(12)的第一項的頻率選擇性僅取決于發(fā)送和接收電路，所以它具有如圖9所示的平坦性?？蓪㈩l率域中的向下采樣應(yīng)用于riA(k)和rjS(k)以利用平坦響應(yīng)并減小反饋額外開銷。此外，可將低通濾波或移動平均應(yīng)用于等式(10)中的hijd(k)和等式(11)中的hjiu(k)以減輕白噪聲。結(jié)果，反饋可包括對于少于所有副載波的下行鏈路或上行鏈路響應(yīng)。在通過利用相對平坦的電路頻率響應(yīng)來減小反饋的實施例中，可將圖3、4或5中的反饋數(shù)據(jù)計算如下。
1.選擇Hd(k)或Hu(k)的一行。
2.對所測量的對于k＝1，...，N的鏈路響應(yīng)hijd(k)和hjiu(k)進行低通濾波，其中N是副載波的數(shù)量。
3.對經(jīng)濾波的序列進行向下采樣。
4.反饋樣值。
在電路響應(yīng)不隨頻率改變的情況下，即，riA(k)=riA(0),]]>k＝1，...，N，其中N是副載波的數(shù)量，可反饋<hijd(k)>k其中<>k是所有的副載波k的平均值。
利用發(fā)送/接收鏈的相對平坦的頻率特性可顯著減小反饋額外開銷，這通過利用下列事實反饋不需要是逐個副載波的，因為與總的信道狀態(tài)信息相比，電路變化隨頻率改變很慢；以及電路響應(yīng)隨時間改變緩慢，所以可每隔幾秒或更長時間來進行校準(zhǔn)。另一方面，無線信道的頻率特性可在快得多的時間比例上改變。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的流程圖。在某些實施例中，方法1000可用于利用MIMO技術(shù)的無線系統(tǒng)中。在某些實施例中，可由無線通信設(shè)備來執(zhí)行方法1000或其部分，其實施例示于各圖中。在其它的實施例中，可由處理器或電子系統(tǒng)來執(zhí)行方法1000。方法1000不限于執(zhí)行該方法的特定類型的裝置或軟件元素?？砂此尸F(xiàn)的次序或不同的次序來執(zhí)行方法1000中的各動作。此外，在某些實施例中，圖10中列出的某些動作從方法1000中省略。
方法1000被示為在塊1010處開始，其中訓(xùn)練碼元從發(fā)送站發(fā)送到接收站。在某些實施例中，這可對應(yīng)于接入點將如310處(圖3)所示的訓(xùn)練碼元發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)中的移動站。在1020處，從接收站接收信道狀態(tài)向量。這可對應(yīng)于接入點接收如380處(圖3)所示的下行鏈路信道狀態(tài)矩陣Hd的一行。
在1030處，使用信道狀態(tài)向量來確定多個發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器/接收器增益比。例如，如參考圖3所描述的，可利用下行鏈路信道狀態(tài)矩陣Hd的一行來確定對于i＝1，...，m的riA。在1040處，可調(diào)節(jié)至少一個接收器的增益以校準(zhǔn)多個發(fā)送器/接收器對。通過調(diào)節(jié)發(fā)送器和/或接收器的增益，無線通信設(shè)備可創(chuàng)建滿足等式(3)和/或(4)的條件，從而提供適合于集合信道互易性的假設(shè)的條件。
在1050處，接收了另外的信道狀態(tài)信息。在某些實施例中，這可對應(yīng)于接收下行鏈路信道狀態(tài)矩陣Hd的一列，如圖5所示。在其它的實施例中，這可對應(yīng)于接收整個的下行鏈路信道狀態(tài)矩陣，如圖6所示。在又一個實施例中，這可對應(yīng)于從一個以上其它站接收信道狀態(tài)信息。例如，回頭參考圖7，STA1和STA2兩者都可反饋所有或部分的下行鏈路信道狀態(tài)矩陣。在1060處，確定用于其它站的校準(zhǔn)比。這可對應(yīng)于確定用于一個或多個其它站的j＝1，.，n上的rjS。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的流程圖。在某些實施例中，方法1100可用于利用MIMO技術(shù)的無線系統(tǒng)中。在某些實施例中，可由無線通信設(shè)備來執(zhí)行方法1100或其部分，其實施例示于各圖中。在其它的實施例中，可由處理器或電子系統(tǒng)來執(zhí)行方法1100。方法1100不限于執(zhí)行該方法的特定類型的裝置或軟件元素?？砂此尸F(xiàn)的次序或不同的次序來執(zhí)行方法1100中的各動作。此外，在某些實施例中，圖11中所列出的某些動作從方法1000中省略。
方法1100被示為在塊1110處開始，其中從發(fā)送器接收訓(xùn)練碼元。在某些實施例中，這可對應(yīng)于站接收如310處(圖3)所示的訓(xùn)練碼元。在1120處，確定信道狀態(tài)矩陣。信道狀態(tài)矩陣可包括下行鏈路信道狀態(tài)矩陣Hd或上行鏈路信道狀態(tài)矩陣Hu。
在1130處，將信道狀態(tài)矩陣的一行發(fā)送到發(fā)送器。在某些實施例中，這可對應(yīng)于站發(fā)送如380處(圖3)所示的一個以上分組。在1140處，將信道狀態(tài)矩陣的一列發(fā)送到發(fā)送器。這可對應(yīng)于發(fā)送另外的信道狀態(tài)信息，如580處(圖5)所示。
在1150處，從發(fā)送器接收校準(zhǔn)信息。這可對應(yīng)于從發(fā)送器接收j＝1，...，n上的發(fā)送器/接收器增益比rjS。在1160處，響應(yīng)于校準(zhǔn)信息調(diào)節(jié)發(fā)送器增益。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的各實施例的系統(tǒng)圖。電子系統(tǒng)1200包括天線1210、物理層(PHY)1230、媒體訪問控制(MAC)層1240、以太網(wǎng)接口1250、處理器1260以及存儲器1270。在某些實施例中，電子系統(tǒng)1200可以是能夠如以上參考前面的附圖所述的發(fā)送訓(xùn)練碼元、確定信道狀態(tài)矩陣以及校準(zhǔn)發(fā)送器/接收器鏈的站。在其它的實施例中，電子系統(tǒng)1200可以是在MIMO系統(tǒng)中接收訓(xùn)練碼元、提供信道狀態(tài)信息以及接收校準(zhǔn)信息的站。例如，電子系統(tǒng)1200可在無線網(wǎng)絡(luò)中用作站102或站104(圖1)。例如，電子系統(tǒng)1200還可以是能夠執(zhí)行以上的等式的任一個中所示的計算的站。
在某些實施例中，電子系統(tǒng)1200可表示包括接入點或移動站以及其它電路的系統(tǒng)。例如，在某些實施例中，電子系統(tǒng)1200可以是諸如個人計算機、工作站等的計算機，它包括接入點或移動站作為外圍設(shè)備或作為集成單元。此外，電子系統(tǒng)1200可包括在網(wǎng)絡(luò)中耦合在一起的一系列接入點。
在工作中，系統(tǒng)1200利用天線1210發(fā)送和接收信號，并且該信號由圖12中所示的各種元件處理。天線1210可以是天線陣或支持MIMO處理的任何類型的天線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)1200可部分或完全依照諸如802.11標(biāo)準(zhǔn)之類的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來工作。
物理層(PHY)1230耦合到天線1210以與無線網(wǎng)絡(luò)交互。PHY 1230可包括支持射頻(RF)信號的發(fā)送和接收的電路。例如，在某些實施例中，PHY1230包括RF接收器鏈以接收信號并執(zhí)行諸如低噪聲放大(LNA)、濾波、頻率變換等“前端”處理。此外，在某些實施例中，PHY1230包括轉(zhuǎn)換機制和波束成形電路以支持MIMO信號處理。例如，在某些實施例中，PHY1230包括支持升頻變換的電路以及RF發(fā)送器鏈。此外，PHY1230可包括允許如上參考前面的附圖所述的校準(zhǔn)發(fā)送器/接收器增益的可變增益電路。
媒體訪問控制(MAC)層1240可以是任何適當(dāng)?shù)拿襟w訪問控制層實現(xiàn)。例如，MAC1240可用軟件、硬件或其任何組合來實現(xiàn)。在某些實施例中，MAC1240的一部分可用硬件來實現(xiàn)，而一部分可用由處理器1260執(zhí)行的軟件來實現(xiàn)。此外，MAC1240可包括與處理器1260分離的處理器。
在操作中，處理器1260從存儲器1270讀取指令和數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于此執(zhí)行動作。例如，處理器1260可從存儲器1270存取指令并執(zhí)行諸如方法1000(圖10)或方法1100(圖11)或參考其它附圖描述的方法等本發(fā)明的方法實施例。處理器1260表示任何類型的處理器，包括但不限于微處理器、數(shù)字信號處理器、微控制器等。
存儲器1270表示包括機器可讀介質(zhì)的制品。例如，存儲器1270表示隨機存取存儲器(RAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、只讀存儲器(ROM)、閃存或包括可由處理器1260讀取的介質(zhì)的任何其它類型的制品。存儲器1270可存儲用于進行本發(fā)明的各種方法實施例的執(zhí)行的指令。存儲器1270也可存儲信道狀態(tài)矩陣或校準(zhǔn)信息。
雖然系統(tǒng)1200的各元件在圖12中被示為是分開的，但存在將處理器1260、存儲器1270、以太網(wǎng)接口1250和MAC1240的電路組合在單個集成電路中的實施例。例如，存儲器1270可以是處理器1260中的內(nèi)部存儲器或者是處理器1260中的微程序控制存儲。在某些實施例中，系統(tǒng)1200的各元件可單獨封裝并安裝到共用的電路板上。在其它的實施例中，各元件是封裝在一起的獨立的集成電路管芯，諸如在多芯片模塊中，而在又一些實施例中，各元件在同一集成電路管芯上。
以太網(wǎng)接口1250可提供電子系統(tǒng)1200和其它系統(tǒng)之間的通信。例如，在某些實施例中，電子系統(tǒng)1200可以是利用以太網(wǎng)接口1250來與有線網(wǎng)絡(luò)通信或與其它接入點通信的接入點。本發(fā)明的某些實施例不包括以太網(wǎng)接口1250。例如，在某些實施例中，電子系統(tǒng)1200可以是利用總線或其它類型的端口與計算機或網(wǎng)絡(luò)通信的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)。
盡管結(jié)合某些實施例描述了本發(fā)明，但如本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地理解的，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可采用修改和變體。這些修改和變體被認(rèn)為落入本發(fā)明和所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括將訓(xùn)練碼元從發(fā)送站發(fā)送到接收站；從所述接收站接收信道狀態(tài)向量；以及確定對于所述發(fā)送站中的發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括利用所述信道狀態(tài)向量來確定對于多個發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)增益值以校準(zhǔn)所述多個發(fā)送器/接收器對。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信道狀態(tài)向量包括接收由所述接收站確定的信道狀態(tài)矩陣的一行向量。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收信道狀態(tài)向量包括接收由所述接收站確定的信道狀態(tài)矩陣的一列向量。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括利用所述列向量來確定對于所述接收站中的多個發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括將所述比率發(fā)送給所述接收站。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送訓(xùn)練碼元包括向多個接收站發(fā)送訓(xùn)練碼元。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收信道狀態(tài)向量包括從所述多個接收站中的每一個接收至少一個信道狀態(tài)向量。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括確定對于所述多個接收站的多個發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括從所述接收站接收訓(xùn)練碼元；以及向所述接收站發(fā)送第二信道狀態(tài)向量。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述發(fā)送第二信道狀態(tài)向量包括跨頻率對所述信道狀態(tài)向量進行低通濾波以創(chuàng)建經(jīng)濾波的序列；對所述經(jīng)濾波的序列進行向下采樣；以及發(fā)送從向下采樣得到的樣值。
13.一種方法，包括從發(fā)送器接收訓(xùn)練碼元；從所述訓(xùn)練碼元中確定信道狀態(tài)矩陣；以及向所述發(fā)送器發(fā)送所述信道狀態(tài)矩陣的一行。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括向所述發(fā)送器發(fā)送所述信道狀態(tài)矩陣的一列。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括從所述發(fā)送器接收校準(zhǔn)信息。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于所述校準(zhǔn)信息來調(diào)節(jié)增益值。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括向所述發(fā)送器發(fā)送訓(xùn)練碼元；以及接收一不同的信道狀態(tài)矩陣的一行。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括從所述不同的信道狀態(tài)矩陣的一行中確定校準(zhǔn)信息。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括響應(yīng)于所述校準(zhǔn)信息來調(diào)節(jié)增益值。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述確定信道狀態(tài)矩陣包括跨頻率對所述信道狀態(tài)向量進行低通濾波以創(chuàng)建經(jīng)濾波的序列；以及對所述經(jīng)濾波的序列進行向下采樣。
21.一種制品，包括適用于保持指令的機器可讀介質(zhì)，所述指令在被存取時使得機器將訓(xùn)練碼元從發(fā)送站發(fā)送到接收站、從所述接收站接收信道狀態(tài)向量、以及確定對于所述發(fā)送站中的發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
22.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述機器利用所述信道狀態(tài)向量來確定對于多個發(fā)送器/接收器對的發(fā)送器增益與接收器增益的比率。
23.如權(quán)利要求22所述的制品，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述機器調(diào)節(jié)至少一個接收器的增益以校準(zhǔn)所述多個發(fā)送器/接收器對。
24.如權(quán)利要求21所述的制品，其特征在于，所述接收信道狀態(tài)向量包括由所述接收站接收信道狀態(tài)矩陣的一行向量。
25.一種電子系統(tǒng)，包括N根天線；耦合到所述N根天線的處理器；以太網(wǎng)接口；以及具有適用于保持指令的機器可讀介質(zhì)的制品，所述指令在被存取時使得所述處理器從發(fā)送器接收訓(xùn)練碼元、從所述訓(xùn)練碼元中確定信道狀態(tài)矩陣、以及向所述發(fā)送器發(fā)送所述信道狀態(tài)矩陣的一行。
26.如權(quán)利要求25所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述處理器將所述信道狀態(tài)矩陣的一列發(fā)送到所述發(fā)送器。
27.如權(quán)利要求26所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述處理器從所述發(fā)送器接收校準(zhǔn)信息。
28.如權(quán)利要求27所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述處理器響應(yīng)于所述校準(zhǔn)信息調(diào)節(jié)接收器增益。
29.如權(quán)利要求25所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述處理器將訓(xùn)練碼元發(fā)送到所述發(fā)送器；以及接收一不同的信道狀態(tài)矩陣的一行。
30.如權(quán)利要求29所述的電子系統(tǒng)，其特征在于，所述指令在被存取時還使得所述處理器從所述不同的信道狀態(tài)矩陣的一行中確定校準(zhǔn)信息。
全文摘要
通過校準(zhǔn)發(fā)送器/接收器對來支持無線系統(tǒng)中的集合信道互易性。
文檔編號H04L25/03GK101015179SQ200580030257
公開日2007年8月8日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者X·林, Q·李 申請人:英特爾公司