用於多群通信的通信設備的製作方法

2023-06-01 20:18:46 1

用於多群通信的通信設備的製作方法
【專利摘要】描述了用於與多個無線通信設備群進行通信的基站。該基站包括處理器以及存儲在存儲器中的可執行指令，該存儲器與該處理器處於電子通信。該基站確定數個無線通信設備。該基站還將這數個無線通信設備拆分成群。該基站進一步確定用於每個群的預編碼矩陣。該基站附加地使用用於每個群的預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號。
【專利說明】用於多群通信的通信設備
[0001]相關申請
[0002]本申請與2011 年 6 月 8 日提交的、題為 「COMMUNICATION DEVICES FOR MULTIPLEGROUP COMMUNICATIONS (用於多群通信的通信設備)」的美國臨時專利申請S/N.61/494，626有關並要求其優先權，該臨時專利申請通過引用完全納入於此。
【技術領域】
[0003]本公開一般涉及通信系統。更具體地，本公開涉及用於多群通信的通信設備。
[0004]直量
[0005]通信系統被廣泛部署以提供諸如數據、語音、視頻等各種類型的通信內容。這些系統可以是能夠支持多個通信設備(例如，無線通信設備、接入終端等)與一個或多個其他通信設備(例如，基站、接入點等)的同時通信的多址系統。
[0006]通信設備的使用在過去幾年裡已急劇増加。例如，通信設備往往提供對諸如區域網(LAN)或網際網路之類的網絡的接入。其他通信設備(例如，接入終端、膝上型計算機、智慧型電話、媒體播放器、遊戲設備等)可無線地與提供網絡接入的通信設備通信。ー些通信設備遵循特定行業標準，諸如電氣電子工程師協會(IEEE)802.11 (例如，無線保真或即「W1-Fi 」)標準。例如，通信設備用戶常使用此類通信設備連接到無線網絡。
[0007]由於對通信設備的使用已經增多，因此正尋求在通信設備能力上的進步。改善通信設備能力的系統和方法會是有益處的。
[0008]概沭
[0009]本文中所公開的系統和方法可允許去往多個群的多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)0根據本文中所公開的系統和方法，例如，數個下行鏈路無線通信設備(例如，客戶端)在可解LTF的情形中可被拆分成各有四個或更少設備的群或者在不可解LTF的情形中可被拆分成各有八個或更少設備的群。例如，基站(例如，接入點)可同時向多個群進行波束成形，從而前置碼的全向部分被波束成形。以此方式，每個群可以僅「看到」與該群相關的信令。此外，ー個群內的無線通信設備(例如，客戶端)可接收到來自去往另ー個群的傳輸的減小的或最小程度的幹擾。在ー個群內，基站(例如，接入點)可使用可解LTF和某種形式的本徵模式選擇(例如，最小均方誤差(匪SE) -本徵模式選擇(MMSE-ES)或多用戶本徵模式傳輸(MET))，從而群內的無線通信設備(例如，客戶端)接收到g在給同一群中所有無線通信設備(例如，客戶端)的信號。
[0010]公開了用幹與多個無線通信設備群進行通信的基站。該基站包括處理器以及存儲在存儲器中的指令，該存儲器與該處理器處於電子通信。基站確定數個無線通信設備。基站還將這數個無線通信設備拆分成群。基站附加地確定用於每個群的預編碼矩陣。此外，基站使用用於每個群的預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號。基站還可接收信道信息。基站還可使用媒體接入控制保護。
[0011]確定用於每個群的預編碼矩陣可被執行以用於對前置碼的全向部分進行波束成形。可向前置碼的第一部分應用用於當前群的預編碼矩陣，並且基站還可確定用於當前群的第二預編碼矩陣，該第二預編碼矩陣被應用於該前置碼的第二部分。
[0012]確定用於每個群的預編碼矩陣還可包括確定當前群的群信道以及確定互補群信道。確定用於每個群的預編碼矩陣還可包括確定互補群信道零空間。確定用於每個群的預編碼矩陣可進一步包括:確定當前群中每個無線通信設備的客戶端信道，以及基於每個無線通信設備的客戶端信道和互補群信道零空間來確定用於當前群的預編碼矩陣。
[0013]確定互補群信道零空間可根據式
【權利要求】
1.一種用於與多個無線通信設備群進行通信的基站，包括: 處理器； 與所述處理器處於電子通信的存儲器； 存儲在所述存儲器中的指令，所述指令能執行用於: 確定數個無線通信設備； 將所述數個無線通信設備拆分成群； 確定用於每個群的預編碼矩陣；以及 使用用於每個群的所述預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號。
2.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣被執行以用於對前置碼的全向部分進行波束成形。
3.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，所述指令進一步能執行用於接收信道信息。
4.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣包括: 確定當前群的群信道； 確定互補群信道； 確定互補群信道零空間； 確定所述當前群中每個無線通信設備的客戶端信道；以及 基於每個無線通信設備的所述客戶端信道和所述互補群信道零空間來確定用於所述當前群的預編碼矩陣。
5.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定所述互補群信道零空間是根據式[U'，S' 』r ] =SVd(H^ k)來完成的，其中H' k是所述互補群信道，U'包括H' k的左奇異向量，S'是H' k的奇異值，V'包括H' k的右奇異向量，svdO是奇異值分解函數，並且所述互補群信道零空間Vn包括V'的最後Ntx-(Nnt-Nrfi)列，其中Ntx是基站發射機的數量，Nrxt是無線通信設備接收機的總數，並且Nnk是群k中接收機的總數。
6.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據式[U., Sm, Vm] =SVd(HmkVn)和
7.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據式[Um, Sm, Vm] =svd (HmkVn)、Z (:，(m-1) Nssmk+1:m*Nssnik) =V111 (:，1: Nssmk) Sni (1: Nssmk, 1: Nssmk)和
8.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據
9.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，用於當前群的所述預編碼矩陣被應用於前置碼的第一部分，並且其中所述指令進ー步能執行用於確定用於所述當前群的第二預編碼矩陣，所述第二預編碼矩陣被應用於所述前置碼的第二部分。
10.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，所述指令進ー步能執行用於: 發送多個信道狀態信息請求，其中對去往同一無線通信設備的不同信道狀態信息請求使用至少ー個共用天線； 接收來自所述同一無線通信設備的多個信道狀態信息消息；以及 組合所述多個信道狀態信息消息。
11.如權利要求1所述的基站，其特徵在於，所述指令進ー步能執行用於使用媒體接入控制保護。
12.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是通過將Hdt設置為V"。(:，1:NSSJH來完成的，其中Hdt是群k中無線通信設備c的信道，V"。是用於所述無線通信設備c的波束成形矩陣，Nssdt是給所述群k中所述無線通信設備C的空間流的數量，並且上標H標示共軛轉置。
13.如權利要求4所述的基站，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是通過將Hdt設置為S"
14.一種用於接收群信號的無線通信設備，包括: 處理器； 與所述處理器處於電子通信的存儲器；存儲在所述存儲器中的指令，所述指令能執行用於: 接收群信號，其中所述群信號包括給兩個或兩個以上無線通信設備的信息；以及 使用空間濾波從所述群信號恢復給所述無線通信設備的數據。
15.如權利要求14所述的無線通信設備，其特徵在於，所述指令能進一步執行用於: 接收多個信道信息請求； 為所述信道信息請求中的每一個信道信息請求確定信道信息；以及 發送所述信道信息。
16.如權利要求14所述的無線通信設備，其特徵在於，所述指令進一步能執行用於接收清除發送(CTS)信號並在發射信號之前等待預定時間量。
17.如權利要求14所述的無線通信設備，其特徵在於，所述數據是使用根據式
18.如權利要求14所述的無線通信設備，其特徵在於，所述數據是使用根據式UlH *vf的空間濾波來恢復的，其中U。是用於無線通信設備m=C的包括HmkVn的左奇異向量的Um，Hfflk是客戶端信道，Vn是互補群信道零空間，U"。包括Hdt的左奇異向量，Hck是所述無線通信設備c的信道，並且上標H標示共軛轉置。
19.一種用於由基站與多個無線通信設備群進行通信的方法，包括: 確定數個無線通信設備； 將所述數個無線通信設備拆分成群； 確定用於每個群的預編碼矩陣；以及 使用用於每個群的所述預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號。
20.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣被執行以用於對前置碼的全向部分進行波束成形。
21.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，進一步包括接收信道信息。
22.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣包括: 確定當前群的群信道； 確定互補群信道； 確定互補群信道零空間； 確定所述當前群中每個無線通信設備的客戶端信道；以及 基於每個無線通信設備的所述客戶端信道和所述互補群信道零空間來確定用於所述當前群的預編碼矩陣。
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，確定所述互補群信道零空間是根據式[U'，S' 』r ] =SVd(H^ k)來完成的，其中H' k是所述互補群信道，U'包括H' k的左奇異向量，S'是H' k的奇異值，V'包括H' k的右奇異向量，svdO是奇異值分解函數，並且所述互補群信道零空間Vn包括V'的最後Ntx-(Nnt-Nrfi)列，其中Ntx是基站發射機的數量，Nrxt是無線通信設備接收機的總數，並且Nnk是群k中接收機的總數。
24.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據式[U., Sm, Vm] =svd(HmkVn)和
25.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據式[Um, Sm, Vm] =svd (HmkVn)、Z (:，(m-1) Nssmk+1:m*NssJ =V111 (:，1: Nssmk) Sni (1: Nssmk, 1: Nssmk)和
26.如權利要求22所述的方法，其特徵在幹，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是根據式[Uni, Sm, VJ =SVd(IikVn) 'D111=Vni(:, 1:Nssmk)Sm(1:Nssnit, 1:Nssmk)、
27.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，用於當前群的所述預編碼矩陣被應用於前置碼的第一部分，並且其中所述方法進ー步包括確定用於所述當前群的第二預編碼矩陣，所述第二預編碼矩陣被應用於所述前置碼的第二部分。
28.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，進ー步包括: 發送多個信道狀態信息請求，其中對去往同一無線通信設備的不同信道狀態信息請求使用至少ー個共用天線； 接收來自所述同一無線通信設備的多個信道狀態信息消息；以及組合所述多個信道狀態信息消息。
29.如權利要求19所述的方法，其特徵在於，進一步包括使用媒體接入控制保護。
30.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是通過將Hdt設置為V"。(:，l:Nssdt)H來完成的，其中Hdt是群k中無線通信設備c的信道，V"。是用於所述無線通信設備c的波束成形矩陣，Nssdt是給所述群k中所述無線通信設備C的空間流的數量，並且上標H標示共軛轉置。
31.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，確定用於所述當前群的所述預編碼矩陣是通過將Hdt設置為S" c (1: Nssck, I = NssJV"。(:，l:Nssdt)H來完成的，其中Hdt是群k中無線通信設備c的信道，V"。是用於所述無線通信設備c的波束成形矩陣，S"。是用於所述無線通信設備c的奇異值，Nssdt是給所述群k中所述無線通信設備c的空間流的數量，並且上標示共軛轉置。
32.一種用於由無線通信設備接收群信號的方法，包括: 接收群信號，其中所述群信號包括給兩個或兩個以上無線通信設備的信息；以及 使用空間濾波從所述群信號恢復給所述無線通信設備的數據。
33.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，進一步包括: 接收多個信道信息請求；； 為所述信道信息請求中的每一個信道信息請求確定信道信息；以及 發送所述信道信息。
34.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，進一步包括:接收清除發送(CTS)信號並在發射信號之前等待預定時間量。
35.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，所述數據是使用根據式I: '(1: NssckJ: Nssck)* U"H的空間濾波來恢復的，其中U。是用於無線通信設備m=c的包括HmkVn的左奇異向量的Um，Hmk是客戶端信道，Vn是互補群信道零空間，S"。是Hdt的奇異值，Hck是所述無線通信設備c的信道，Nssck是給群k中所述無線通信設備c的空間流的數量，U"。包括Hdt的左奇異向量，並且上標H標示共軛轉置。
36.如權利要求32所述的方法，其特徵在於，所述數據是使用根據式Uj1*ljf的空間濾波來恢復的，其中U。是用於無線通信設備Hi=C的包括HmkVn的左奇異向量的Um，Hmk是客戶端信道，Vn是互補群信道零空間，U"。包括Hdt的左奇異向量，並且上標H標示共軛轉置。
37.一種用於與多個無線通信設備群進行通信的電腦程式產品，包括其上具有指令的非瞬態有形計算機可讀介質，所述指令包括: 用於使基站確定數個無線通信設備的代碼； 用於使所述基站將所述數個無線通信設備拆分成群的代碼； 用於使所述基站確定用於每個群的預編碼矩陣的代碼；以及 用於使所述基站使用用於每個群的所述預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號的代碼。
38.如權利要求37所述的電腦程式產品，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣被執行以用於對前置碼的全向部分進行波束成形。
39.如權利要求37 所述的電腦程式產品，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣包括: 確定當前群的群信道； 確定互補群信道； 確定互補群信道零空間； 確定所述當前群中每個無線通信設備的客戶端信道；以及 基於每個無線通信設備的所述客戶端信道和所述互補群信道零空間來確定用於所述當前群的預編碼矩陣。
40.如權利要求37所述的電腦程式產品，其特徵在於，所述指令進ー步包括: 用於使所述基站發送多個信道狀態信息請求的代碼，其中對去往同一無線通信設備的不同信道狀態信息請求使用至少ー個共用天線； 用於使所述基站接收來自所述同一無線通信設備的多個信道狀態信息消息的代碼；以及 用於使所述基站組合所述多個信道狀態信息消息的代碼。
41.一種用於接收群 信號的電腦程式產品，包括其上具有指令的非瞬態有形計算機可讀介質，所述指令包括: 用於使無線通信設備接收群信號的代碼，其中所述群信號包括給兩個或兩個以上無線通信設備的信息；以及 用於使所述無線通信設備使用空間濾波從所述群信號恢復給所述無線通信設備的數據的代碼。
42.如權利要求41所述的電腦程式產品，其特徵在於，所述數據是使用根據式: N奴k，1: NssekPuf的空間濾波來恢復的，其中U。是用於無線通信設備m=c的包括HmkVn的左奇異向量的Um，Hmk是客戶端信道，Vn是互補群信道零空間，S"。是Hdt的奇異值，Hck是所述無線通信設備c的信道，Nssck是給群k中所述無線通信設備c的空間流的數量，U"。包括Hdt的左奇異向量，並且上標H標示共軛轉置。
43.如權利要求41所述的電腦程式產品，其特徵在於，所述數據是使用根據式UtH *UIH的空間濾波來恢復的，其中U。是用於無線通信設備Hi=C的包括HmkVn的左奇異向量的um，Hfflk是客戶端信道，Vn是互補群信道零空間，U"。包括Hdt的左奇異向量，並且上標 示共軛轉置。
44.一種用於與多個無線通信設備群進行通信的設備，包括: 用於確定數個無線通信設備的裝置； 用於將所述數個無線通信設備拆分成群的裝置； 用於確定用於每個群的預編碼矩陣的裝置；以及 用於使用用於每個群的所述預編碼矩陣來向每個群發射經波束成形的信號的裝置。
45.如權利要求44所述的設備，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣被執行以用於對前置碼的全向部分進行波束成形。
46.如權利要求44所述的設備，其特徵在於，確定用於每個群的所述預編碼矩陣包括: 確定當前群的群信道； 確定互補群信道；確定互補群信道零空間； 確定所述當前群中每個無線通信設備的客戶端信道；以及 基於每個無線通信設備的所述客戶端信道和所述互補群信道零空間來確定用於所述當前群的預編碼矩陣。
47.如權利要求44所述的設備，其特徵在於，還包括: 用於發送多個信道狀態信息請求的裝置，其中對去往同一無線通信設備的不同信道狀態信息請求使用至少一個共用天線； 用於接收來自所述同一無線通信設備的多個信道狀態信息消息的裝置；以及 用於組合所述多個信道狀態信息消息的裝置。
48.一種用於接收群信號的設備，包括: 用於接收群信號的裝置，其中所述群信號包括給兩個或兩個以上無線通信設備的信息；以及 用於使用空間濾波從所述群信號恢復給一無線通信設備的數據的裝置。
49.如權利要求48所述的設備，其特徵在於，所述數據是使用根據式
50.如權利要求48所述的設備，其特徵在於，所述數據是使用根據式
【文檔編號】H04B7/06GK103597754SQ201180071485
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年11月21日 優先權日:2011年6月8日
【發明者】D·J·R·范尼, A·萬澤斯特, S·韋瑪尼, V·K·瓊斯四世, S·莫林 申請人:高通股份有限公司