用于wlan的完全壓縮和部分壓縮的反饋格式的制作方法
【專利摘要】在向第一通信設(shè)備提供在第二通信設(shè)備處確定的信道狀態(tài)信息的方法中，在第二通信設(shè)備處確定描述第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間的前向通信信道的信道估計(jì)矩陣H(1202)。在第二通信設(shè)備處基于信道估計(jì)矩陣H來確定描述前向通信信道的反饋(1204)。當(dāng)在多用戶模式中操作或者在單用戶模式中并且利用多個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成完全壓縮的反饋(1206)。完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣中的一個(gè)或者多個(gè)列中的每列的角值集合和ψ角值集合。當(dāng)在單用戶模式中并且利用單個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成部分壓縮的反饋(1208)。部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的角值集合，并且忽略對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的ψ角值集合。從第二通信設(shè)備向第一通信設(shè)備發(fā)送反饋(1210)。
【專利說明】用于WLAN的完全壓縮和部分壓縮的反饋格式
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本公開內(nèi)容要求2012年5月15日提交的名為"Simple Compressed Beamforming Feedback Single Stream"的第61/647, 114號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)、以及2012年8月1日提 交的、名為"Simple Compressed Beamforming Feedback Single Stream，'的第61/678, 523 號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，其公開內(nèi)容由此通過引用方式整體并入于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開內(nèi)容總體涉及通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體而言，本公開內(nèi)容涉及用于波束成形 應(yīng)用的經(jīng)壓縮的反饋的幀格式。

【背景技術(shù)】
[0004] 諸如為電氣與電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE)801. lla、802. llb、802. llg、以及802. Iln 標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)（WLAN)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展已經(jīng)提高了單用戶峰值數(shù)據(jù)吞吐量。例如，IEEE 802. Ilb標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 11兆比特每秒（Mbps)的單用戶峰值吞吐量，IEEE 802. Ila和802. Ilg 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 54Mbps的單用戶峰值吞吐量，以及IEEE 802. Iln標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 600Mbps的單用 戶峰值吞吐量。允諾提供更大吞吐量的新標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. Ilac上的工作已經(jīng)開始。
[0005] 其中的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定在IGHz以下（sub-lGHz)頻率中的無線網(wǎng)絡(luò)操作的兩個(gè)新 標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. Ilah和IEEE 802. Ilaf上的工作已經(jīng)開始。相比于在更高頻率處的傳輸， 低頻通信信道總體上以更好的傳播質(zhì)量和更廣的傳播范圍為特征。過去，IGHz以下范圍尚 未被用于無線通信網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)檫@樣的頻率被預(yù)留用于其它應(yīng)用（例如，許可的TV頻帶、無線 電頻帶等）。存在IGHz以下范圍中的保留有未經(jīng)許可的少量的頻帶，其中具有不同地理區(qū) 域中的不同的具體的未經(jīng)許可的頻率。IEEE 802. Ilah標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定可用的未經(jīng)許可的IGHz 以下頻帶中的無線操作。IEEE 802. Ilaf標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定TV白空間（TVWS)中的無線操作，該 TV白空間（TVWS)即IGHz以下頻帶中的未使用的TV頻道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在實(shí)施例中，一種從第一通信設(shè)備向第二通信設(shè)備提供在第一通信設(shè)備處確定的 信道狀態(tài)信息的方法，包括利用第一通信設(shè)備確定描述第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間 的前向通信信道的信道估計(jì)矩陣H。該方法還包括利用第一通信設(shè)備并且基于信道估計(jì)矩 陣H來生成描述前向通信信道的反饋。當(dāng)在多用戶模式中進(jìn)行操作或者在單用戶模式中并 且利用多個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成反饋包括生成完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋 包括對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的φ角值和Ψ角值。當(dāng)在單用戶模 式中并且利用單個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成反饋包括生成部分壓縮的反饋，其中部分壓縮 的反饋包括對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的φ角值，并且忽略對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的ψ角值。該方 法進(jìn)一步包括從第一通信設(shè)備向第二通信設(shè)備發(fā)送反饋。
[0007] 在另一實(shí)施例中，一種裝置，包括：網(wǎng)絡(luò)接口，被配置為確定描述第一通信設(shè)備與 第二通信設(shè)備之間的前向通信信道的信道估計(jì)矩陣Η。網(wǎng)絡(luò)接口還被配置為生成描述前向 通信信道的反饋。當(dāng)在多用戶模式中進(jìn)行操作或者在單用戶模式中并且利用多個(gè)空間流進(jìn) 行操作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口被配置為生成完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于信道 估計(jì)矩陣中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的φ角值和ψ角值。當(dāng)在單用戶模式中并且利用單 個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口被配置為生成部分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括 對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的φ角值，并且忽略對(duì)應(yīng)于信道估計(jì)矩陣的ψ角值。網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步 被配置為向第二通信設(shè)備發(fā)送反饋。
[0008] 在又一實(shí)施例中，一種在包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備的通信系統(tǒng)中的波束 成形的方法，包括在第一通信設(shè)備處從第二通信設(shè)備接收描述第一通信設(shè)備與第二通信 設(shè)備之間的前向通信信道的反饋。反饋對(duì)應(yīng)于以下中的一項(xiàng)：α)當(dāng)前向通信信道包括多 個(gè)空間流時(shí)或者當(dāng)前向通信信道包括單個(gè)空間流并且第一通信設(shè)備在多用戶模式中進(jìn)行 操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在第二通信設(shè)備處針對(duì) 前向通信信道確定的信道估計(jì)矩陣中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的φ角值和ψ角值，或者 αυ當(dāng)前向通信信道包括單個(gè)空間流并且第一通信設(shè)備在單用戶模式中進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng) 于部分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在第二通信設(shè)備處針對(duì)前向通信信道 確定的信道估計(jì)矩陣的φ角值并且忽略對(duì)應(yīng)于在第二通信設(shè)備處針對(duì)前向通信信道確定 的信道估計(jì)矩陣的V角值。該方法還包括基于反饋來確定將被應(yīng)用于將從第二通信設(shè)備 向第一通信設(shè)備發(fā)送的信號(hào)的調(diào)向矩陣（steering matrix)。該方法附加地包括在向第一 通信設(shè)備處的多個(gè)發(fā)射天線提供將向第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)而將調(diào)向矩陣應(yīng)用于該信號(hào)。
[0009] 在另一實(shí)施例中，一種裝置，包括網(wǎng)絡(luò)接口，被配置為從第一通信設(shè)備接收描述第 一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間的前向通信信道的反饋。反饋對(duì)應(yīng)于以下中的一項(xiàng)：（i) 當(dāng)前向通信信道包括多個(gè)空間流時(shí)或者當(dāng)前向通信信道包括單個(gè)空間流并且第一通信設(shè) 備在多用戶模式中進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于 在第二通信設(shè)備處針對(duì)前向通信信道確定的信道估計(jì)矩陣中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的 Φ角值和V角值，或者（ii)當(dāng)前向通信信道包括單個(gè)空間流并且第一通信設(shè)備在單用戶 模式中進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在第二通信 設(shè)備處針對(duì)前向通信信道確定的信道估計(jì)矩陣的φ角值并且忽略對(duì)應(yīng)于在第二通信設(shè)備 處為前針對(duì)通信信道確定的信道估計(jì)矩陣的Ψ角值。網(wǎng)絡(luò)接口還被配置為基于反饋來確 定將應(yīng)用于將向第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)的調(diào)向矩陣。網(wǎng)絡(luò)接口附加地被配置為在向第一通信 設(shè)備處的多個(gè)發(fā)射天線提供將向第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)時(shí)將調(diào)向矩陣應(yīng)用于該信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)實(shí)施例的其中利用信道狀態(tài)信息反饋的示例無線局域網(wǎng)（WLAN) 10的 框圖。
[0011] 圖2Α-2Β圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于生成針對(duì)4x3信道配置的完全壓縮的反饋信息 的示例技術(shù)。
[0012] 圖3圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于針對(duì)3x3信道配置的調(diào)向矩陣的QR分解的示例技 術(shù)。
[0013] 圖4圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于針對(duì)2x2信道配置的調(diào)向矩陣的QR分解的示例技 術(shù)。
[0014] 圖5圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于重建針對(duì)4x3信道配置的調(diào)向矩陣的技術(shù)。
[0015] 圖6圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于重建針對(duì)3x3信道配置的調(diào)向矩陣的示例技術(shù)。 [0016] 圖7圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于重建針對(duì)2x2信道配置的調(diào)向矩陣的示例技術(shù)。
[0017] 圖8A-8B圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于生成針對(duì)4x1信道配置的部分壓縮的反饋的示 例技術(shù)。
[0018] 圖9為根據(jù)某些實(shí)施例的列出當(dāng)利用完全壓縮的反饋時(shí)針對(duì)不同的信道配置的 壓縮的反饋角的順序的表。
[0019] 圖10為根據(jù)某些實(shí)施例的列出當(dāng)利用完全壓縮的反饋或者部分壓縮的反饋時(shí)用 針對(duì)不同的信道配置的壓縮的反饋角的順序的表。
[0020] 圖11為根據(jù)實(shí)施例的圖示用于從波束成形發(fā)送器向波束成形接收器發(fā)送完全壓 縮或者部分壓縮的反饋的數(shù)據(jù)單元的控制字段的圖。
[0021] 圖12為根據(jù)實(shí)施例的向第二通信設(shè)備提供在第一通信設(shè)備處確定的信道狀態(tài)信 息的示例方法的流程圖。
[0022] 圖13為根據(jù)實(shí)施例的在包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備的通信系統(tǒng)中的波束 成形的示例方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 在以下描述的實(shí)施例中，諸如為無線局域網(wǎng)（WLAN)的接入點(diǎn)（AP)的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備向一個(gè)或者多個(gè)客戶端站發(fā)送數(shù)據(jù)流。在某些實(shí)施例中，WLAN支持其中AP和/或客戶 端站包括多于一個(gè)天線的多輸入多輸出（MMO)通信，由此創(chuàng)建能夠在其上同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù) 的多個(gè)空間（或者空間-時(shí)間）流。在其中發(fā)送設(shè)備（例如，AP或者客戶端站）采用多個(gè) 天線以用于傳輸?shù)膶?shí)施例中，發(fā)送設(shè)備利用各種天線來發(fā)送同樣的信號(hào)，同時(shí)在向各種發(fā) 射天線提供信號(hào)時(shí)對(duì)這一信號(hào)調(diào)相（以及放大），以實(shí)現(xiàn)波束成形或者波束調(diào)向。為了實(shí)現(xiàn) 波束成形技術(shù)，發(fā)送設(shè)備一般需要關(guān)于針對(duì)其將創(chuàng)建波束成形圖案的發(fā)送設(shè)備與該一個(gè)或 多個(gè)接收設(shè)備之間的通信信道的某些特性（本文還稱作"信道特性"）的知識(shí)。為了獲得信 道特性，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，發(fā)送設(shè)備向一個(gè)或者多個(gè)接收設(shè)備發(fā)送包括允許接收設(shè)備精確 地估計(jì)MIMO信道的多個(gè)訓(xùn)練字段的探測(cè)分組（sounding packet)。該一個(gè)或者多個(gè)接收設(shè) 備接著以某一形式來向發(fā)送設(shè)備發(fā)送或者反饋所獲得的信道特性，例如，通過在向發(fā)送設(shè) 備發(fā)送的管理或者控制幀中包括表征信道特性的信息。在從接收設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)接 收設(shè)備接收表征對(duì)應(yīng)的通信信道的信息之后，發(fā)送設(shè)備能夠生成在向一個(gè)或者多個(gè)站的后 續(xù)傳輸中使用的期望的波束圖案。
[0024] 在各種實(shí)施例和/或場(chǎng)景中，信道狀態(tài)信息一般由波束成形接收器（beamformee) 以若干形式中的一個(gè)形式來發(fā)送。例如，波束成形接收器例如通過反饋在波束成形接收器 處確定的信道估計(jì)矩陣的系數(shù)來直接反饋信道狀態(tài)信息。在另一實(shí)施例和/或場(chǎng)景中，波 束成形接收器計(jì)算調(diào)向矩陣，并且向波束成形發(fā)送器（beamformer)反饋調(diào)向矩陣的系數(shù)。 進(jìn)一步，在某些實(shí)施例或者情形中，為了減少接收設(shè)備需要向發(fā)送設(shè)備發(fā)送的反饋量，并且 為了由此減少與通信網(wǎng)絡(luò)中的波束成形相關(guān)聯(lián)的開銷，波束成形接收器利用經(jīng)壓縮的反 饋，其中調(diào)向矩陣以完全或部分地代表反饋調(diào)向矩陣的壓縮版本的角度的形式來發(fā)送。
[0025] 圖1為根據(jù)實(shí)施例的其中利用信道狀態(tài)信息反饋的示例無線局域網(wǎng)（WLAN) 10的 框圖。WLAN 10支持AP 14與多個(gè)客戶端站25-i之間的下行（DL)多用戶（MU)多輸入和 多輸出（MMO)通信。附加地，WLAN 10支持AP 14與客戶端站25-i中的每個(gè)之間的DL單 用戶（SU)通信。AP 14包括耦合到網(wǎng)絡(luò)接口 16的主機(jī)處理器15。網(wǎng)絡(luò)接口 16包括介質(zhì) 訪問控制（MAC)處理單元18和物理層（PHY)處理單元20。PHY處理單元20包括多個(gè)收發(fā) 器21，并且收發(fā)器21耦合到多個(gè)天線24。盡管在圖1中圖示了三個(gè)收發(fā)器21和三個(gè)天線 24,但是，在其它實(shí)施例中，AP 14能夠包括不同數(shù)目（例如，1、2、4、5個(gè)等）的收發(fā)器21和 天線24。在實(shí)施例中，如果AP 14執(zhí)行波束成形或者波束調(diào)向（beam steering)，和/或如 果AP 14在多用戶模式中操作，則AP 14包括至少兩個(gè)天線24。WLAN 10包括多個(gè)客戶端 站25。盡管在圖1中圖示了四個(gè)客戶端站25,但是，在各種場(chǎng)景和實(shí)施例中，WLAN 10能夠 包括不同數(shù)目（例如，1、2、3、5、6個(gè)等）的客戶端站25。
[0026] 客戶端站25-1包括耦合到網(wǎng)絡(luò)接口 27的主機(jī)處理器26。網(wǎng)絡(luò)接口 27包括MAC 處理單元28和PHY處理單元29。PHY處理單元29包括多個(gè)收發(fā)器30,并且收發(fā)器30耦 合到多個(gè)天線34。盡管在圖1中圖示了三個(gè)收發(fā)器30和三個(gè)天線34,但是，在其它實(shí)施例 中，客戶端站25-1能夠包括不同數(shù)目（例如，1、2、4、5個(gè)等）的收發(fā)器30和天線34。在實(shí) 施例中，如果客戶端站25-1執(zhí)行波束成形或者波束調(diào)向，則客戶端站25-1包括至少兩個(gè)天 線34。
[0027] 在實(shí)施例中，客戶端站25-2、25-3和25-4中的一個(gè)或者所有客戶端站具有與客戶 端站25-1相同的或者相似的結(jié)構(gòu)。在這些實(shí)施例中，與客戶端站25-1相同或者相似構(gòu)造的 客戶端站25具有相同的或者不同數(shù)目的收發(fā)器和天線。例如，根據(jù)實(shí)施例，客戶端站25-2 僅僅具有兩個(gè)收發(fā)器和兩個(gè)天線（未示出）。
[0028] 在各種實(shí)施例中，AP 14的PHY處理單元20被配置為生成遵循第一通信協(xié)議的數(shù) 據(jù)單元。（多個(gè)）收發(fā)器21被配置為經(jīng)由（一個(gè)或多個(gè)）天線24來發(fā)送所生成的數(shù)據(jù)單 元。類似地，（一個(gè)或多個(gè)）收發(fā)器24被配置為經(jīng)由（一個(gè)或多個(gè)）天線24來接收數(shù)據(jù) 單元。根據(jù)實(shí)施例，AP 14的PHY處理單元20被配置為處理所接收的遵循第一通信協(xié)議的 數(shù)據(jù)單元。
[0029] 在各種實(shí)施例中，客戶端設(shè)備25-1的PHY處理單元29被配置為生成遵循第一通 信協(xié)議的數(shù)據(jù)單元。（一個(gè)或多個(gè)）收發(fā)器30被配置為經(jīng)由（一個(gè)或多個(gè)）天線34來發(fā) 送所生成的數(shù)據(jù)單元。類似地，（一個(gè)或多個(gè)）收發(fā)器30被配置為經(jīng)由（一個(gè)或多個(gè)）天 線34來接收數(shù)據(jù)單元。根據(jù)實(shí)施例，客戶端設(shè)備25-1的PHY處理單元29被配置為處理所 接收的遵循第一通信協(xié)議的數(shù)據(jù)單元。
[0030] 在某些實(shí)施例中，AP 14和/或客戶端站25 (例如，客戶端站25-1)能夠執(zhí)行接 收設(shè)備的方向上的波束成形或者調(diào)向傳輸。一般地，從第一通信設(shè)備（例如，站A)向第二 通信設(shè)備（例如，站B)的經(jīng)調(diào)向傳輸增加了信號(hào)指向性，由此在站B處提供更高的信噪比 (SNR)，并且進(jìn)一步利用了從站A向站B的空間分集增益。因而，采用調(diào)向傳輸?shù)南到y(tǒng)配置 總體上勝過開環(huán)（或者未調(diào)向的）系統(tǒng)配置，特別在其中用于從站A發(fā)送信號(hào)的發(fā)射天線 的數(shù)目大于在其上從站A向站B發(fā)送信號(hào)的空間流的數(shù)目的情形中。
[0031] 如這里所使用的，術(shù)語"波束成形"和"波束調(diào)向"一般指發(fā)送端波束成形（即，在 發(fā)送設(shè)備處應(yīng)用波束成形調(diào)向矩陣）而非接收端波束成形。此外，在實(shí)施例中，發(fā)送設(shè)備 (例如，AP 14)支持單用戶（SU)操作和多用戶、多輸入多輸出（MU-MIMO)操作兩者，類似于 如在IEEE 802. Ilac下定義的SU和MU-MMO操作。為了方便起見，MU-MMO操作這里簡(jiǎn)單 地稱作MU操作。雖然MU操作固有地利用波束成形，但是SU數(shù)據(jù)單元一般可以是經(jīng)波束成 形的（SU-BF數(shù)據(jù)單元）或者非經(jīng)波束成形的（即，"開環(huán)"、或者SU-OL數(shù)據(jù)單元）。
[0032] 在一個(gè)實(shí)施例中，在單用戶情況下，客戶端站25-1為波束成形接收器或者波束成 形指向的設(shè)備，并且AP 14為波束成形發(fā)送器，或者執(zhí)行波束成形或者波束調(diào)向的設(shè)備。在 另一實(shí)施例中，在MU操作中，AP 14同時(shí)執(zhí)行向多個(gè)客戶端站25的波束成形。在這一實(shí)施 例中，波束成形指向的每個(gè)客戶端站25為波束成形接收器，并且AP 14為波束成形發(fā)送器。 在又一實(shí)施例中，AP 14為波束成形接收器并且客戶端站25-1為波束成形發(fā)送器。
[0033] -般而言，AP 14 (站A)與諸如為例如客戶端站25-1 (站B)的客戶端站之間的信 道在數(shù)學(xué)方面有如下為特征：
[0034] yB = HABQsteerxA+nB 等式 1
[0035] 其中yB和nB分別為站B處的所接收的信號(hào)矢量和額外的噪聲矢量；H ab為從站A 向站B的等同信道；xA為將從站A發(fā)送的信號(hào)矢量；以及Qstew為在站A處擴(kuò)散信號(hào)矢量到 實(shí)際發(fā)送鏈上的站A處的調(diào)向矩陣（其可以為矢量）。在實(shí)施例中，信道矩陣H ab具有Ntx X Nn的矩陣維數(shù)，其中Ntx為站A處用于與站B通信的發(fā)射天線的數(shù)目，以及N m為站B處用 于與站A通信的接收天線的數(shù)目。在實(shí)施例中，調(diào)向矩陣Qst^具有Ntx X Nss的矩陣維數(shù)， 其中，Ntx為站A處用于與站B通信的發(fā)射天線的數(shù)目，以及N ss為對(duì)應(yīng)于站A與站B之間的 通信信道的空間（或者空間-時(shí)間）流的數(shù)目。
[0036] 在實(shí)施例中，調(diào)向矩陣Qst^基于針對(duì)站A與站B之間的信道的當(dāng)前信道狀態(tài)信息 (CSI)來確定。在各種實(shí)施例和/或場(chǎng)景中，信道狀態(tài)信息使用多種技術(shù)來獲得。例如，在 顯式波束成形（explicit beamforming)中，站A通過發(fā)送諸如為非數(shù)據(jù)分組（NDP)探測(cè)分 組、包括允許站B獲得從站A向站B的前向通信信道的估計(jì)H ab的訓(xùn)練信息的探測(cè)分組來 "探測(cè)（sound)"信道。接著，基于信道估計(jì)Hab，站B確定站B處的調(diào)向矩陣V，以及，為了生 成壓縮的反饋，確定表征矩陣V的一組角。站B接著向站A發(fā)送或者反饋包括所確定的角 的壓縮的反饋。在從站B接收反饋之后，站A基于該組角來重建在站B處確定的調(diào)向矩陣 V。接著，基于所重建的調(diào)向矩陣V，站A生成調(diào)向Qst_ (例如，Qst_ = V)，并且在后續(xù)向站 B的傳輸中利用調(diào)向矩陣Qst^。在正交頻分復(fù)用（OFDM)系統(tǒng)的情況下，根據(jù)實(shí)施例，在站 B處針對(duì)每個(gè)子載波、相鄰子載波組、或者"采樣的"子載波的子集來進(jìn)行信道估計(jì)，并且將 對(duì)應(yīng)于每個(gè)"采樣的"子載波頻率的一組角反饋給站A。
[0037] 在實(shí)施例中，調(diào)向矩陣V為例如使用信道估計(jì)矩陣H的SVD分解來計(jì)算的酉矩陣。 在這一情況下，調(diào)向矩陣V的QR分解得到矩陣Q和矩陣R，其中R為單位矩陣，并且在矩陣 V的QR分解期間確定的旋轉(zhuǎn)角完全表征矩陣V。因而，在這一實(shí)施例中，在矩陣V的QR分 解期間確定的旋轉(zhuǎn)角足以被用作從站B向站A的反饋。在某些實(shí)施例中，為了減少需要向 站A發(fā)送的反饋量，在至少某些情形中，將部分旋轉(zhuǎn)角信息反饋給站A。例如，對(duì)于單流信道 配置（例如，N n= 1)，部分角信息足以產(chǎn)生用于從站A向站B的傳輸?shù)牟ㄊ尚卧鲆?，特別 是對(duì)于站A與站B之間的單用戶通信。對(duì)應(yīng)地，在某些實(shí)施例中，對(duì)于至少某些系統(tǒng)配置， 諸如在單流單用戶系統(tǒng)配置中，站B通過僅僅發(fā)送部分地表征矩陣V的部分角來減少向站 A發(fā)送的反饋量。例如，參見圖1，在實(shí)施例中，客戶端站25-4包括或者利用僅僅單個(gè)天線 以用于與AP 14通信。在這一實(shí)施例中，客戶端25-4當(dāng)AP 14在單用戶配置中與客戶端站 25-4通信時(shí)利用部分壓縮的反饋，并且當(dāng)AP 14與客戶端站25-4通信、作為與多個(gè)客戶端 站25的多用戶通信的一部分時(shí)利用完全壓縮的反饋。在另一實(shí)施例中，客戶端站25-4為 被配置為一直利用部分壓縮的反饋以將信道信息反饋給AP 14的單天線設(shè)備。
[0038] 圖2A-2B圖示了根據(jù)實(shí)施例的用于生成用于4x3 (Ntx = 4, Nm = 3)信道配置的完 全壓縮的反饋信息的示例技術(shù)200。在這一實(shí)施例中，角旋轉(zhuǎn)和QR分解在具有4x3維數(shù)的 調(diào)向矩陣V上執(zhí)行。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到參照?qǐng)D2A-2B描述的算法能夠直觀地針 對(duì)具有其它合適維數(shù)（例如，412、411、313、312、311、212、211、或者其它合適的維數(shù)）的調(diào) 向矩陣V而進(jìn)行修改。在實(shí)施例中，客戶端站25 (例如，客戶端站25-1)當(dāng)在多流（單用戶 或者多用戶）配置中與AP 14通信時(shí)利用技術(shù)200以生成完全壓縮的反饋。
[0039] 參見圖2A，將被分解的調(diào)向矩陣V由元素 V的4x3陣列表示。如圖2A中所圖示 的，旋轉(zhuǎn)V矩陣的每列，使得V矩陣的最后一行中的每個(gè)元素成為實(shí)數(shù)非負(fù)值。為此，在實(shí) 施例中，首先，矩陣V的第一列中的每個(gè)元素旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于元素 V41(即，θ41)的角，接著，第二 列中的每個(gè)元素旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)于元素 V42 (即，θ42)的角，并且最終，第三列中的每個(gè)元素旋轉(zhuǎn)對(duì) 應(yīng)于元素 V43(即，θ43)的角。實(shí)際上，這一角旋轉(zhuǎn)能夠由矩陣V和對(duì)角矩陣〇的矩陣乘積 來表示，如等式2中所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種從第一通信設(shè)備向第二通信設(shè)備提供在所述第一通信設(shè)備處確定的信道狀態(tài) 信息的方法，所述方法包括： 使用所述第一通信設(shè)備確定描述所述第一通信設(shè)備與所述第二通信設(shè)備之間的前向 通信信道的信道估計(jì)矩陣H ; 使用所述第一通信設(shè)備并且基于所述信道估計(jì)矩陣H來生成描述所述前向通信信道 的反饋，其中 當(dāng)在多用戶模式中進(jìn)行操作或者在單用戶模式中并且利用多個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生 成所述反饋包括：生成完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于所述信道估計(jì)矩 陣中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的φ角值和ψ角值，以及 當(dāng)在所述單用戶模式中并且利用單個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成所述反饋包括：生成部 分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于所述信道估計(jì)矩陣的φ角值，并且忽略對(duì) 應(yīng)于所述信道估計(jì)矩陣的Ψ角值；并且 其中所述方法進(jìn)一步包括從所述第一通信設(shè)備向所述第二通信設(shè)備發(fā)送所述反饋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成部分壓縮的反饋包括： 基于所述信道矩陣H來確定調(diào)向矩陣V ; 通過旋轉(zhuǎn)所述調(diào)向矩陣V的每個(gè)元素使得所述調(diào)向矩陣V的最后元素成為正實(shí)數(shù)來生 成調(diào)向矩陣V' ；以及 執(zhí)行所述調(diào)向矩陣V'的部分QR分解，以確定將被包括在所述部分壓縮的反饋中的所 述tP角值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述部分壓縮的反饋包括直接根據(jù)所述信道 矩陣H確定將被包括在所述部分壓縮的反饋中的φ角值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述反饋進(jìn)一步包括量化所述反饋，其中當(dāng) 所述反饋對(duì)應(yīng)于所述完全壓縮的反饋時(shí)使用第一量化比特集合來量化所述反饋，并且其中 當(dāng)所述反饋對(duì)應(yīng)于所述部分壓縮的反饋時(shí)使用第二量化比特集合來量化所述反饋，其中所 述第二量化比特集合不同于所述第一量化比特集合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中發(fā)送所述反饋包括生成數(shù)據(jù)單元以包括所述反 饋，其中所述數(shù)據(jù)單元進(jìn)一步包括指示用來量化所述反饋的量化比特集合的碼本信息字 段，并且其中所述碼本信息字段基于所述反饋是對(duì)應(yīng)于所述完全壓縮的反饋還是對(duì)應(yīng)于所 述部分壓縮的反饋而被不同地解釋。
6. -種裝置，包括： 網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為 確定描述第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間的前向通信信道的信道估計(jì)矩陣Η，以及 生成描述所述前向通信信道的反饋， 其中 當(dāng)在多用戶模式中進(jìn)行操作或者在單用戶模式中并且利用多個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生 成所述反饋包括生成完全壓縮的反饋，其中完全壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于所述信道估計(jì)矩陣 中的一個(gè)或者多個(gè)列中的每列的φ角值和ψ角值，以及 當(dāng)在所述單用戶模式中并且利用單個(gè)空間流進(jìn)行操作時(shí)，生成所述反饋包括生成部分 壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于所述信道估計(jì)矩陣的φ角值，并且忽略對(duì)應(yīng) 于所述信道估計(jì)矩陣的Ψ角值， 其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為向所述第二通信設(shè)備發(fā)送所述反饋。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為至少通過以下來生成部分 壓縮的反饋： 基于所述信道矩陣H來確定調(diào)向矩陣V ; 通過旋轉(zhuǎn)所述調(diào)向矩陣V中的每個(gè)元素使得所述調(diào)向矩陣V的最后元素成為正實(shí)數(shù)來 生成調(diào)向矩陣V' ；以及 執(zhí)行所述調(diào)向矩陣V'的部分QR分解，以確定將被包括在所述反饋中的所述φ角值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為至少通過直接根據(jù)所述信 道矩陣H確定將被包括在所述反饋中的φ角值來生成部分壓縮的反饋。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為在發(fā)送所述反饋之 前量化所述反饋，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為當(dāng)所述反饋對(duì)應(yīng)于所述完全壓縮的反饋時(shí)使 用第一量化比特集合來量化所述反饋，并且其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為當(dāng)所述反饋對(duì)應(yīng)于 所述部分壓縮的反饋時(shí)使用第二量化比特集合來量化所述反饋，其中所述第二量化比特集 合不同于所述第一量化比特集合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為生成數(shù)據(jù)單元以 包括所述反饋，其中所述數(shù)據(jù)單元進(jìn)一步包括指示用來量化所述反饋的量化比特集合的碼 本信息字段，并且其中所述碼本信息字段基于所述反饋是對(duì)應(yīng)于所述完全壓縮的反饋還是 對(duì)應(yīng)于所述部分壓縮的反饋而被不同地解釋。
11. 一種在包括第一通信設(shè)備和第二通信設(shè)備的通信系統(tǒng)中的波束成形的方法，所述 方法包括： 在所述第一通信設(shè)備處從所述第二通信設(shè)備接收描述所述第一通信設(shè)備與所述第二 通信設(shè)備之間的前向通信信道的反饋，其中反饋對(duì)應(yīng)于以下中的一項(xiàng)： (i) 當(dāng)所述前向通信信道包括多個(gè)空間流時(shí)或者當(dāng)所述前向通信信道包括單個(gè)空間流 并且所述第一通信設(shè)備在多用戶模式中進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋，其中完全壓 縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在所述第二通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通信信道確定的信道估計(jì)矩陣 中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的Φ角值和Ψ角值，或者 (ii) 當(dāng)所述前向通信信道包括單個(gè)空間流并且所述第一通信設(shè)備在單用戶模式中進(jìn) 行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在所述第二通信設(shè)備 處針對(duì)所述前向通信信道確定的所述信道估計(jì)矩陣的φ角值并且忽略對(duì)應(yīng)于在所述第二 通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通信信道確定的所述信道估計(jì)矩陣的V角值； 基于所述反饋來確定將被應(yīng)用于將從所述第二通信設(shè)備向所述第一通信設(shè)備發(fā)送的 信號(hào)的調(diào)向矩陣；以及 在向所述第一通信設(shè)備處的多個(gè)發(fā)射天線提供將向所述第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)時(shí)，將所 述調(diào)向矩陣應(yīng)用于所述信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋時(shí)，確定所述調(diào) 向矩陣包括通過基于所接收的φ角值和預(yù)定的ψ角值來重建在接收設(shè)備處針對(duì)所述前向 通信信道確定的接收器調(diào)向矩陣，來確定所述調(diào)向矩陣。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋時(shí)，確定所述調(diào) 向矩陣包括通過基于所接收的φ角值來重建在所述第二通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通信信 道確定的接收器調(diào)向矩陣的僅相位版本，來確定所述調(diào)向矩陣。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括： 在將所述調(diào)向矩陣應(yīng)用于所述信號(hào)之后，向?qū)?yīng)于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)功率放大 器提供所述信號(hào)，并且平衡所述多個(gè)功率放大器的輸出功率以最大化所述多個(gè)功率放大器 中的每個(gè)功率放大器的輸出功率，其中 當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋時(shí)，啟用輸出功率放大器的平衡，以及 當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋時(shí)，停用輸出功率放大器的平衡。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中確定所述調(diào)向矩陣包括至少去量化所接收的 Φ角值，其中去量化（i)當(dāng)接收的反饋為完全壓縮的反饋時(shí)基于第一數(shù)目的量化比特來執(zhí) 行；以及（ii)當(dāng)接收的反饋為部分壓縮的反饋時(shí)基于第二數(shù)目的量化比特來執(zhí)行，其中量 化比特的所述第二數(shù)目不同于所述量化比特的所述第一數(shù)目。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括：接收指示用來在接收設(shè)備處 生成所述反饋的量化比特的數(shù)目的碼本信息，其中所述碼本信息取決于所接收的反饋是完 全壓縮的反饋還是部分壓縮的反饋而被不同地解釋。
17. -種裝置，包括： 網(wǎng)絡(luò)接口，被配置為 從第一通信設(shè)備接收描述所述第一通信設(shè)備與第二通信設(shè)備之間的前向通信信道的 反饋，其中反饋對(duì)應(yīng)于以下中的一項(xiàng)： (i) 當(dāng)所述前向通信信道包括多個(gè)空間流時(shí)或者當(dāng)所述前向通信信道包括單個(gè)空間流 并且所述第一通信設(shè)備在多用戶模式中進(jìn)行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋，其中完全壓 縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在所述第二通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通信信道確定的信道估計(jì)矩陣 中的一個(gè)或多個(gè)列中的每列的Φ角值和Ψ角值，或者 (ii) 當(dāng)所述前向通信信道包括單個(gè)空間流并且所述第一通信設(shè)備在單用戶模式中進(jìn) 行操作時(shí)，對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋，其中部分壓縮的反饋包括對(duì)應(yīng)于在所述第二通信設(shè)備 處針對(duì)所述前向通信信道確定的所述信道估計(jì)矩陣的φ角值并且忽略對(duì)應(yīng)于在所述第二 通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通信信道確定的所述信道估計(jì)矩陣的V角值； 基于所述反饋來確定將應(yīng)用于將向所述第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)的調(diào)向矩陣；以及 在向所述第一通信設(shè)備處的多個(gè)發(fā)射天線提供將向所述第二設(shè)備發(fā)送的信號(hào)時(shí)，將所 述調(diào)向矩陣應(yīng)用于所述信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為：當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓 縮的反饋時(shí)，至少通過基于所接收的φ角值和預(yù)定的ψ角值來重建在所述第二通信設(shè)備處 針對(duì)所述前向通信信道確定的接收器調(diào)向矩陣，來確定所述調(diào)向矩陣。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口被配置為：當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓 縮的反饋時(shí)，至少通過基于所接收的φ角值來重建在所述第二通信設(shè)備處針對(duì)所述前向通 信信道確定的接收器調(diào)向矩陣的僅相位版本，來確定所述調(diào)向矩陣。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為： 在將所述調(diào)向矩陣應(yīng)用于所述信號(hào)之后，向?qū)?yīng)于所述多個(gè)發(fā)射天線的多個(gè)功率放大 器提供所述信號(hào)，并且平衡所述多個(gè)功率放大器的輸出功率，以最大化所述多個(gè)功率放大 器中的每個(gè)功率放大器的輸出功率；以及 當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于完全壓縮的反饋時(shí)，啟用輸出功率放大器的平衡；以及 當(dāng)反饋對(duì)應(yīng)于部分壓縮的反饋時(shí)，停用輸出功率放大器的平衡。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為在確定所述調(diào)向 矩陣之前至少去量化所接收的φ角值，其中去量化α)當(dāng)接收的反饋為完全壓縮的反饋時(shí) 基于第一數(shù)目的量化比特來執(zhí)行；以及（ii)當(dāng)接收的反饋為部分壓縮的反饋時(shí)基于第二 數(shù)目的量化比特來執(zhí)行，其中量化比特的所述第二數(shù)目不同于量化比特的所述第一數(shù)目。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)一步被配置為： 接收指示用來在所述第二通信設(shè)備處生成所述反饋的量化比特的數(shù)目的碼本信息；以 及 取決于所接收的反饋是完全壓縮的反饋還是部分壓縮的反饋來不同地解釋所述碼本 信息。
【文檔編號(hào)】H04B7/06GK104396154SQ201380025579
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】張鴻遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:馬維爾國(guó)際貿(mào)易有限公司