专利名称：多输入多输出ofdm系统的训练符号格式的制作方法
技术领域：
一般来说，本发明涉及无线通信，更具体来说，涉及用于执行基于MIMO的无线系统中的信道训练的技术和结构。
背景技术：
多输入多输出(MIMO)是一种无线电通信技术，在其中，发射器以及接收器均采用多个天线相互进行无线通信。通过在发射器和接收器上采用多个天线，可通过改进无线链路的整体性能的方式利用空间维。MIMO可按开环或闭环技术来实现。在开环MIMO中，发射器在数据信号传送给接收器之前没有具体了解信道的状态。另一方面，在闭环MIMO中，发射器在发射信号被传送之前使用信道相关信息对它们进行预处理，以便更好地匹配当前信道状态。这样，可改进性能，和/或可简化接收器处理。需要用于有效地实现无线网络中的闭环MIMO的技术和结构。
图1是框图，说明根据本发明的一个实施例的示例无线组网装置；图2是信令图，说明根据本发明的一个实施例、可用于在基于MIMO的无线网络中执行数据传递的示例帧交换序列；图3是简图，说明提出用于其中使用OFDM的MIMO信道的每流训练格式。
图4是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有两个空间信道的MIMO信道的一个示例每流训练格式；
图5是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有三个空间信道的MIMO信道的一个示例每流训练格式；图6是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有两个空间信道的MIMO信道的另一个示例每流训练格式；图7是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有两个空间信道的MIMO信道的又一个示例每流训练格式；图8是流程图，说明根据本发明的一个实施例、用于在基于MIMO的无线网络中执行信道训练的一个示例方法；以及图9是框图，说明根据本发明的一个实施例的一个示例SDMA系统。
具体实施例方式
在以下详细说明中，参照附图，附图通过图解给出可实施本发明的具体实施例。充分地详细描述这些实施例，使本领域的技术人员能够实施本发明。大家要理解，本发明的各种实施例虽然有所不同，但不一定是相互排斥的。例如，本文中结合一个实施例描述的具体功能、结构或特性可在其它实施例中实现，而没有背离本发明的精神和范围。另外，大家要理解，每个公开的实施例中各个元件的位置或配置可以被修改，而没有背离本发明的精神和范围。因此，以下详细说明不是限制性的，本发明的范围仅由适当解释的所附权利要求书以及权利要求书涵盖的全部等效范围来限定。附图中，相似的附图标记在若干视图中表示相同或相似的功能性。
图1是框图，说明根据本发明的一个实施例的示例无线组网装置10。如图所示，第一无线系统12经由无线通信链路与第二无线系统14进行通信。第一无线系统12例如可能是无线接入点(AP)或基站，以及第二无线系统14可能是无线电台(STA)，反之亦然。在这样一种情况中，无线AP可为STA提供对较大的网络(有线和/或无线)的访问。在一些备选实现中，第一和第二无线系统均可能是无线AP或者均可能是无线STA。其它配置也是可行的。本文所使用的术语“台”或“STA”意在包含能够通过远程无线接入点或基站访问网络的任何类型的无线组件、装置或系统。如图所示，第一和第二无线系统12、14各具有多个(即两个或两个以上)天线。第一无线系统12与第二无线系统14之间的无线信道是多输入多输出(MIMO)信道。在所述实施例中，第一和第二无线系统12、14各具有可用于发射以及接收功能的单一的天线集合。在其它实施例中，第一无线系统12和/或第二无线系统14可采用不同的天线集合进行发射和接收。可采用任何类型的天线，包括例如偶极、贴片、螺旋天线等。
在图1的实施例中，第一无线系统12包括无线收发器16和控制器18。控制器18可操作用于执行支持第一无线系统12的闭环MIMO操作所需的数字处理功能。控制器功能可尤其采用例如一个或多个数字处理装置来执行，所述一个或多个数字处理装置例如是通用微处理器、数字信号处理器(DSP)、简化指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等等，其中包括以上所述的组合。控制器18还可包括一个或多个分立数字元件，例如位交织器、位去交织器、调制单元、解调单元、离散傅立叶变换单元、离散傅立叶逆变换单元等。无线收发器16可操作用于执行以下操作所需的射频(RF)相关的功能(a)产生RF发射信号，用于在发射操作期间传送给多个天线；以及(b)在接收操作期间处理由多个天线接收的RF信号。独立的发射和接收链可在收发器16中为每个对应天线提供。数模转换器和模数转换器可用于控制器18与收发器16之间的接口。图1的第二无线系统14还包括无线收发器20和控制器22。这些单元将执行与第一无线系统12中的对应单元相似的功能。
在至少一个实施例中，第一无线系统12和第二无线系统14采用正交频分复用(OFDM)技术，以便通过无线信道传送信息。在一个OFDM系统中，待传送的数据分布在多个基本上正交的窄带副载波之间。第一无线系统12和第二无线系统14还可实现称作SVD(即单值分解)MIMO的一种形式的MIMO。下面更详细地论述SVD MIMO。为了帮助理解和简化符号，以下论述可能针对OFDM系统中的单个副载波。但是应当理解，以下所述的功能可能需要对多载波系统中的每个副载波执行。副载波之间的内插也可用来减少计算和反馈的数量。
在基于MIMO的系统中，无线信道的特征可采用nRX×nTX信道矩阵H来表示，其中，nRX是接收天线的数量，以及nTX是发射天线的数量。采用SVD，信道矩阵H可分解为H＝UDVH其中，U和V是酉矩阵(即具有正交列和单位列范数的矩阵)，D是对角矩阵，以及VH是酉矩阵V的厄密共轭。酉矩阵U具有下列属性UHU＝I其中，I是单位矩阵。在以上所述的信道矩阵分解中，矩阵V可称作波束形成矩阵(预编码器)。可通过首先确定信道矩阵H(例如采用所接收训练信息)，然后采用SVD技术(或其它相似的技术)分解矩阵H，在接收装置中生成这个波束形成矩阵V。波束形成矩阵V(或者它的一部分)则可回送给发射装置，以便用于生成后续发射信号。独立的矩阵V可能是多载波系统中的每个副载波所需的。获取波束形成矩阵的另一个方法是采用反向链路信道探测(channel sounding)和信道互易(channel reciprocity)。在这种情况下，例如在下行链路中，接收器向发射器发送训练符号，使得发射器了解上行链路信道矩阵。如果在探测之前进行校准，则上行链路信道和下行链路信道互易，然后下行链路信道矩阵H可通过简单转置上行链路信道矩阵来获得。最后，波束形成矩阵可从H计算。
对角矩阵D的元素称作信道矩阵H的单值或本征值。波束形成矩阵V由对应于本征值的称作本征向量的多个列向量构成。每个本征向量可定义MIMO信道中的空间信道(或本征模式)。流经特定空间信道的数据流称作空间流。本征值通常表示对应本征向量/空间信道的相对强度。有时可能有利的是把MIMO信道仅限制到可用空间信道的最强信道(例如限制到与2个最大本征值关联的空间信道)。例如，这可减少传送到发射装置的反馈的总体数量。
图2是信令图，说明根据本发明的一个实施例、可用于在基于MIMO的无线网络中执行数据传递的示例帧交换序列30。该图的上部说明第一无线系统(例如图1的第一无线系统12)的传送，以及下部说明第二无线系统(例如图1的第二无线系统14)的传送。在图2的帧交换序列30中，短帧间空间(SIFS)可存在于序列中的帧的各连续对之间。第一无线系统最初确定它需要向第二无线系统传送用户数据。如图2所示，第一无线系统然后向第二无线系统传送训练信息帧32，以便发起信道训练。作为响应，第二无线系统向第一无线系统传送训练响应帧36。训练发起帧32和训练响应帧36将产生由第一无线系统获取的信道相关信息。第一无线系统然后可在后续数据帧40的生成期间使用这个信道信息。任何类型的信道训练可采用训练发起帧32和训练响应帧36来执行。可采用隐式或者显式信道反馈技术。在第二无线系统从第一无线系统接收到数据帧40之后，第二无线系统可向第一无线系统传送确认帧48，以表明数据帧40被成功接收。
如图2所示，在至少一个实施例中，帧交换序列30中的各帧可包含用来保留将在序列中传送的下一帧或下一批若干帧的网络媒体的网络分配向量(NAV)。因此，训练发起帧32中的NAV 34将保留训练响应帧36的媒体，训练响应帧36中的NAV 38将保留数据帧40的媒体，以及数据帧40中的NAV 42将保留ACK帧48的媒体。该区域中的其它无线装置和系统可读取所传送帧中的NAV，随后避免传送信号，直到关联保留周期结束之后为止。这样可避免冲突。
如上所述，在第一无线系统接收到训练响应帧36之后，它将传送数据帧40。除了以上所述的NAV 42之外，数据帧40还可包括每流训练44和用户数据46。每流训练44包括所使用的空间信道/流中的每个的信道训练符号。这些每流训练符号可在必要时逐个空间信道地用来执行后续信道训练。当前使用的空间信道可由采用训练发起帧32和训练响应帧36所执行的前一个信道训练标识。由于图2涉及2×2MIMO系统，所以空间信道的最大数量为2。因此，每流训练44对1或2个空间信道/流进行训练。其它MIMO信道可对于更大数量的空间信道/流进行训练。每流训练44可细分为多个训练时隙，以便用于执行每流训练。训练时隙的数量可能等于例如被训练的空间信道/流的数量。
用户数据46是从第一无线系统传送到第二无线系统的有用数据，与开销数据相对。本文所使用的词组“用户数据”可包括任何类型的有用数据，包括例如计算机应用数据、文本数据、图形数据、视频数据、音频数据、语音数据和/或其它非开销数据形式。第一无线系统获取的信道信息可用于在传送之前对用户数据46进行预处理。例如，波束形成矩阵可用于在传送用户数据46时为第一无线系统提供波束形成。本发明涉及可用于在无线帧中提供每流训练(例如图2的每流训练44)的格式。应当理解，图2的帧交换序列30只是说明根据本发明可在无线网络中使用的一个可能的序列，而不是要进行限制。。
图3是简图，说明提出用于其中使用OFDM的MIMO信道的每流训练格式。如图所示，每流训练间隔细分为第一训练时隙50(训练时隙1)和第二训练时隙52(训练时隙2)。MIMO信道由第一空间信道54(空间信道1)和第二空间信道56(空间信道2)组成。在第一训练时隙50中，第一OFDM训练符号58在第一空间信道54中传送。第一OFDM训练符号58可能是包括多个OFDM单音(在图3中标记为1、2、3和4)中的每个的一个已知数据符号的预定OFDM符号。第一OFDM训练符号58中的数据序列在接收装置中将是已知的。在第二训练时隙52中，第二OFDM训练符号60在第二空间信道56中传送。第二OFDM训练符号60可包括与第一OFDM训练符号58相同的数据符号序列。虽然在图3的OFDM训练符号58、60的每个中仅说明了四个单音，但是应当理解，实际上，OFDM训练符号可包括数量大得多的单音(例如在一种实现中的256个单音)。
在基于MIMO的系统中，称作自适应功率加载的技术可用来增强MIMO信道中的总体吞吐量。如前面所述，构成给定MIMO信道的空间信道通常具有与其关联的不同强度。这些强度可能与nRX×nTX信道矩阵的对应本征值成比例。自适应功率加载认识到，通过分配总发射功率，使得较高发射功率在具有较高相对强度的空间信道中使用，并且较低发射功率在具有较低相对强度的空间信道中使用，可实现增强性能。其它功率分配策略也可适用于增强性能。因此，当用户数据将通过MIMO信道从第一无线系统传送到第二无线系统时(参见例如图2中的用户数据46)，可根据先前得到的信道信息进行对于可用空间信道的每个中的用户数据使用不同发射功率电平的确定。由于信道信息将随时间改变，所以这个功率加载将随时间“适配”。
再来看图3，在所示方法中，用于在第一空间信道54中传送第一OFDM训练符号58以及在第二空间信道56中传送第二OFDM训练符号60的功率电平将与用于随后在相应空间信道54、56中传送用户数据的功率电平相同(根据自适应功率加载)。这样，数据帧中的后续用户数据的星座点可在每流训练期间被校准。虽然这是有用结果，但是以上所述的方法导致其中训练符号往往采用小于所允许的最大功率电平的功率电平发送的情形。FCC限制可在操作的某些频带中传送的平均的功率数量。在图3所示的情况中，对于OFDM训练符号58、60的每个仅激励可用空间信道中的一个。根据本发明的一个方面，将要进行更详细描述，OFDM训练符号的每个可在可用空间流之间以均衡两个训练符号的功率的方式来划分。另外，与各单音关联的发射功率电平可增加某个固定乘数。这样，可实现较高的总体训练发射功率电平，而没有超过FCC限制。
图4是简图，说明根据本发明的一个实施例可用于具有两个空间信道的MIMO信道的一个示例每流训练格式70。如图所示，在第一训练时隙50中，OFDM训练符号在第一与第二空间信道54、56之间进行频率交织。也就是说，第一单音62在第一空间信道54中传送，第二单音64在第二空间信道56中传送，第三单音66在第一空间信道54中传送，以及第四单音68在第二空间信道56中传送。同样，在第二训练时隙52中，OFDM训练符号在第一与第二空间信道54、56之间、但以相反方式进行频率交织。也就是说，第一单音72在第二空间信道56中传送，第二单音74在第一空间信道54中传送，第三单音76在第二空间信道56中传送，以及第四单音78在第一空间信道54中传送。因此，在第二训练时隙52结束时，OFDM训练符号的每个单音已经在两个空间信道的每个中被传送一次。
除了在两个空间信道之间交织各训练符号的单音之外，单音的发射功率电平可增加超过图3的自适应功率加载电平。例如在一个方法中，单音的每个的功率电平比相应的数据功率电平增加因子K，其中的K是空间信道的数量。这通过把单音的幅值增加 来实现(即功率电平与幅值的平方成正比)。或者可使用其它乘法因子。因此，在所述实施例中，第一空间信道54中的单音62、66、74和78的发射功率电平可能是后续数据部分(例如图2中的数据46)中的相应自适应功率加载电平的两倍，以及第二空间信道56中的单音64、68、72和76的功率电平可能是后续数据部分(例如图2中的数据46)中的相应自适应功率加载电平的两倍。为了执行星座点校准，接收装置需要考虑因子 接收装置通常会知道特定时间所使用的空间信道的数量，并且能够计算在校准中使用的 的值。使用图4的训练格式，可使各训练符号的两个空间信道的总功率等于FCC限制。因此，两个训练符号的总训练功率是图3所示的训练格式的两倍。这产生3dB的训练信噪比(SNR)的改进。
图5是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有三个空间信道的MIMO信道的一个示例每流训练格式80。如图所示，在第一训练时隙82中，第一OFDM训练符号在三个空间信道88、90、92之间交织；在第二训练时隙84中，第二OFDM训练符号在三个空间信道88、90、92之间交织；以及在第三训练时隙86中，第三OFDM训练符号在三个空间信道88、90、92之间交织。各OFDM训练符号单音在三个训练时隙82、84、86上在各空间信道88、90、92中仅出现一次。另外，空间信道88、90、92的每个中的单音的发射功率电平比相应的自适应功率加载电平大 这个相同的方法可扩展到与具有四个或四个以上空间信道的MIMO信道一起使用。
为了实现增加的训练功率电平，OFDM训练符号不需要按照以上所述逐个单音进行交织。也就是说，各OFDM训练符号的单音可通过另外某种方式在可用空间信道之间划分。例如，单音的划分可能不是均匀或规则的，如图4和图5所示。图6是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有两个空间信道的MIMO信道的另一个示例每流训练格式100。如图所示，不是通过可用空间信道交织各OFDM训练符号的各个单音，而是单音分组分布于空间信道上。例如，如图6所示，在第一训练时隙102中，第一组两个相邻单音(单音110和单音112可在第一空间信道106中传送，以及第二组两个相邻单音(单音114和单音116)可在第二空问信道108中传送。同样，在第二训练时隙104中，第一组两个相邻单音(单音118和单音120)可在第二空间信道108中传送，以及第二组两个相邻单音(单音122和单音124)可在第一空间信道106中传送。如前面所述，单音的幅值可比自适应功率加载电平增加固定因子(例如 )。任何数量的单音可设置在各单音组中。在本发明的另一个实施例中，图3的每流训练格式通过把训练符号的每个单音的幅值增加因子 来修改。在这种情况中，K个训练时隙上的平均功率仍然等于数据部分(例如图2中的数据46)中使用的调整发射功率。如果时隙足够小，则这个方案将满足FCC调整限制。
图7是简图，说明根据本发明的一个实施例、可用于具有两个空间信道的MIMO信道的另一个示例每流训练格式128。如图7所示，自适应功率加载信息没有在OFDM训练符号的发射功率电平中反映。用于执行星座点校准的自适应功率加载信息而是可包含在例如包括受关注用户数据的帧的首标部分(例如图2的数据帧40的首标部分)(或者其它开销部分)。在另一种方法中，自适应功率加载信息可根据用户数据的所选调制编码方案包含在接收装置中。如图7所示，OFDM训练符号的单音的功率电平可能在第一和第二空间信道106、108中相同。另外，可分别使两个空间信道106、108的总功率等于FCC限制，因而使训练功率电平为最大。每个OFDM训练符号可分配给两个空间信道106、108其中之一，如图7所示，或者，OFDM训练符号的单音可在各个空间信道之间以某种方式(例如通过图4中的交织、通过图6中的分组等)来划分。
图8是流程图，说明根据本发明的一个实施例、用于在基于MIMO的无线网络中执行信道训练的方法130。在无线数据帧的第一训练时隙中，第一OFDM训练符号的调制单音在多个空间信道之间划分(框132)。第一OFDM训练符号是将接收该数据帧的装置已知的符号。OFDM训练符号的调制单音可在空间信道之间以各种不同方式的任一种来划分。例如，在一种方法中，单音跨空间信道逐个单音进行交织，如图4和图5所示。在另一种可能的方法中，相邻单音的分组可跨空间信道进行交织，例如图6中所示。或者可采用用于在空间信道上划分调制单音的其它技术。分配给各空间信道的单音的数量应当近似相等。
在无线数据帧的第二训练时隙中，第二OFDM训练符号的调制单音在多个空间信道之间划分(框134)。第二OFDM训练符号可以是第一训练时隙中使用的同样的已知符号。但是，这一次执行单音的划分，使得先前分配给特定空间信道的相同单音没有在那个空间信道中重复。例如，在图4所示的实施例中，第一单音62和第三单音66在第一训练时隙50中在第一空间信道54内传送，而第二单音74和第四单音78则在第二训练时隙52中在第一空间信道54内传送。在第二空间信道56中存在类似的情况。同样，在图6所示的实施例中，第一单音110和第二单音112在第一训练时隙102中在第一空间信道106内传送，而第三单音122和第四单音124则在第二训练时隙104中在第一空间信道106内传送。在第二空间信道108中存在类似的情况。如果存在三个或三个以上空间信道，则可使用附加训练时隙，以及相应的OFDM训练符号的单音可再次在空间信道之间划分。
通过按照如上所述划分OFDM训练符号，训练功率可跨训练符号而被均衡。除了划分单音之外，单音的发射功率电平也可比基于自适应功率加载的用户数据所要求的电平得到增加。例如，在本发明的至少一个实施例中，每个空间信道中的单音的发射功率电平将比相应的自适应功率加载电平(即，在相同空间信道中传送的用户数据的发射功率电平)大一个固定因子。在一种可能的方法中，如前面所述，固定因子为K，其中的K是所使用的空间信道的数量(即，单音的幅值增加 在上述实施例中，在无线接入点与客户机装置之间的闭环MIMO信道的上下文中描述了本发明。还存在其它应用。例如，在至少一个实施例中，创造性技术在作为MIMO的多用户形式的空分多址(SDMA)系统中实现。在SDMA系统中，接入点(或基站)通常具有多个天线，以及各移动台(或用户台)可具有一个或多个天线。在下行链路信道中，AP可通过多个空间信道同时向多个台发送数据。AP可根据例如站的接收天线的数量以及AP与STA之间的信道的质量把一个或多个空间信道分配给每个STA。图9是框图，说明根据本发明的一个实施例的一个示例SDMA系统。如图所示，无线AP 142与多个STA 144、146(STA 1和STA 2)进行通信。在AP 142中，由波束形成矩阵(或预编码器)F对信号向量s进行操作，以便生成将由关联AP 142的多个发射天线传送的信号向量x。在所述实施例中，信号向量s是可表示为下式的三个空间信道的信号向量
s=s1s2s3]]>波束形成矩阵F具有4×3的维。信号向量x从4个发射天线传送，并且具有如下形式x=x1...x4]]>或者可采用其它配置。由信道矩阵H对发射向量x起作用。在所述实施例中，信道矩阵H为3×4矩阵。传统的波束形成矩阵称作迫零(zero-forcing)。它预先抵消将由信道(即H)引起的空间流之间的干扰。这种情况的波束形成矩阵是信道矩阵H的伪逆，它可表示为下式F＝HH(HHH)-1其中，H表示共轭和转置运算。因此，台144、146的接收天线上的接收信号向量为r=s1s2s3]]>它等于发射信号向量。功率加载可对于各数据流si进行，以便满足FCC规程以及改进系统性能。这与原始MIMO情况相似。根据本发明，AP142传送的各训练符号可在相应的训练时隙中在各个空间流之间划分(如前面所述)。训练符号的单音的每个的功率电平可设置成比相同的数据帧中使用的数据功率电平大某个固定因子(例如K)的电平(其中的K是空间信道的数量)。
本发明的技术和结构可通过各种不同形式的任一种来实现。例如，本发明的特征可在下列各项中体现具有无线功能的掌上计算机、台式计算机和平板计算机；具有无线功能的个人数字助理(PDA)；卫星通信装置；蜂窝电话和其它手持无线通信装置；具有无线功能的照相机；具有无线功能的音频/视频装置；网络接口卡(NIC)和其它网络接口结构；集成电路；作为机器可读媒体上存储的指令和/或数据结构，和/或以其它格式。可采用的不同类型的机器可读媒体的实例包括软盘、硬盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦可编程ROM(EPROM)、电可擦可编程ROM(EEPROM)、磁卡或光卡、闪速存储器和/或适合于存储电子指令或数据的其它类型的媒体。在至少一种形式中，本发明体现为调制到载波以便通过传输媒体传送的指令集。
在前面的详细描述中，本发明的各种特征集中到一个或多个单独的实施例中，用于简化本公开。这个公开的方法不应解释为反映了要求其权益的本发明要求比各权利要求中明确描述的特征更多的目的。相反，如所附权利要求所反映的那样，创造性方面可少于各公开实施例的全部特征。
虽然结合某些实施例描述了本发明，但要理解，可以进行各种修改和变更，而没有背离本发明的精神和范围，如本领域的技术人员所理解的那样。这类修改和变更被认为落入本发明以及所附权利要求书的范围之内。
权利要求
所要求的权利要求有1.一种用于执行基于MIMO的多载波系统中的信道训练的方法，包括对于数据帧中的第一训练时隙，把第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分，其中，所述第一OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第一训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送；以及对于所述数据帧中的第二训练时隙，把第二OFDM训练符号的单音在所述K个空间信道之间划分，其中，所述第二OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第二训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送，以及来自所述第一训练时隙的单音在所述第二训练时隙中在相同的空间信道内没有重复。
2.如权利要求1所述的方法，其中把第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的步骤包括跨所述K个空间信道交织所述第一OFDM训练符号的所述单音。
3.如权利要求2所述的方法，其中把第二OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的步骤包括跨所述K个空间信道交织所述第二OFDM训练符号的所述单音。
4.如权利要求1所述的方法，其中把第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的步骤包括把单音组跨所述K个空间信道进行分布，其中，各组单音包括至少两个相邻单音。
5.如权利要求1所述的方法，其中在所述第一和第二训练时隙中在所述K个空间信道的第一空间信道内传送的单音以与用于在所述数据帧内在所述第一空间信道中传送用户数据的功率电平成比例的功率电平进行传送，以及在所述第一和第二训练时隙中在所述K个空间信道的第二空间信道内传送的单音以与用于在所述数据帧内在所述第二空间信道中传送用户数据的功率电平成比例的功率电平进行传送，其中，用于在所述第一和第二空间信道内传送所述用户数据的所述功率电平采用自适应功率加载技术来设置。
6.如权利要求5所述的方法，其中在所述第一空间信道内传送的所述第一和第二OFDM训练符号的单音以在所述数据帧中在所述第一空间信道中传送的用户数据的功率电平的大约K倍的功率电平传送。
7.如权利要求5所述的方法，其中在所述第二空间信道内传送的所述第一和第二OFDM训练符号的单音以作为在所述数据帧中在所述第二空间信道中传送的用户数据的功率电平的K倍的功率电平传送。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述K个空间信道包括至少三个空间信道；以及所述方法还包括，对于所述数据帧中的第三训练时隙，把第三OFDM训练符号的单音在所述K个空间信道之间划分，其中，所述第三OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第三训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送，以及来自所述第一和第二训练时隙的单音在所述第三训练时隙中在相同的空间信道内没有重复。
9.如权利要求1所述的方法，其中，K等于下列之一2、3、4、5和6。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述第二训练时隙在所述传送帧内的所述第一训练时隙之后出现。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述第二训练时隙在时间上与所述传送帧内的所述第一训练时隙相邻。
12.一种设备，包括无线收发器，用于产生射频发射信号，以便传送给多个发射天线；以及控制器，耦合到所述无线收发器，使数据帧从所述设备传送到MIMO信道，所述数据帧具有每流训练部分和用户数据部分，其中，所述每流训练部分包括至少第一训练时隙和第二训练时隙，所述第一训练时隙使得第一OFDM训练符号的训练单音在所述MIMO信道中的多个空间信道之间划分，以及所述第二训练时隙使得第二OFDM训练符号的训练单音在所述MIMO信道中的所述多个空间信道之间划分。
13.如权利要求12所述的设备，其中所述多个空间信道包括至少第一空间信道和第二空间信道；以及在所述第一空间信道中传送的所述训练单音以与在所述第一空间信道内传送所述数据帧中的用户数据的功率电平成比例的功率电平传送，以及在所述第二空间信道中传送的所述训练单音以与在所述第二空间信道内传送所述数据帧中的用户数据的功率电平成比例的功率电平传送。
14.如权利要求13所述的设备，其中在所述第一和第二空间信道中传送用户数据的所述功率电平根据自适应功率加载方案来选择。
15.如权利要求13所述的设备，其中在所述第一空间信道中传送的所述训练单音以在所述第一空间信道内传送用户数据的功率电平的大约K倍的功率电平进行传送，以及在所述第二空间信道中传送的所述训练单音以在所述第二空间信道内传送用户数据的功率电平的大约K倍的功率电平进行传送，其中，K是所述多个空间信道中的空间信道的数量。
16.如权利要求12所述的设备，其中所述第一OFDM训练符号的所述训练单音在所述第一训练时隙内在所述多个空间信道之间近似相等地划分，以及所述第二OFDM训练符号的所述训练单音在所述第二训练时隙内在所述多个空间信道之间近似相等地划分。
17.如权利要求12所述的设备，其中所述第一OFDM训练符号的所述训练单音在所述第一训练时隙内跨所述多个空间信道进行交织，以及所述第二OFDM训练符号的所述训练单音在所述第二训练时隙内跨所述多个空间信道进行交织。
18.如权利要求17所述的设备，其中所述多个空间信道由第一空间信道和第二空间信道组成；在所述第一训练时隙中，所述第一OFDM训练符号的奇数训练单音在所述第一空间信道内传送，以及所述第一OFDM训练符号的偶数训练单音在所述第二空间信道内传送；以及在所述第二训练时隙中，所述第二OFDM训练符号的偶数训练单音在所述第一空间信道内传送，以及所述第二OFDM训练符号的奇数训练单音在所述第二空间信道内传送。
19.如权利要求12所述的设备，其中所述第一OFDM训练符号的所述训练单音以组跨所述多个空间信道进行分布，其中，各组包括至少两个相邻单音。
20.如权利要求12所述的设备，其中在所述数据帧的所述每流训练部分，各特定训练单音在所述多个空间信道的各空间信道内仅传送一次。
21.如权利要求12所述的设备，其中所述数据帧的所述每流训练部分包括第三训练时隙，所述第三训练时隙使得第三OFDM训练符号的训练单音在所述多个空间信道之间划分。
22.一种系统，包括多个偶极天线；无线收发器，用以产生射频发射信号，以便传送给所述多个偶极天线；以及控制器，耦合到所述无线收发器，使数据帧从所述设备传送到MIMO信道，所述数据帧具有每流训练部分和用户数据部分，其中，所述每流训练部分包括至少第一训练时隙和第二训练时隙，所述第一训练时隙使得第一OFDM训练符号的训练单音在所述MIMO信道中的多个空间信道之间划分，以及所述第二训练时隙使得第二OFDM训练符号的训练单音在所述MIMO信道中的所述多个空间信道之间划分。
23.如权利要求22所述的系统，其中所述多个空间信道包括至少第一空间信道和第二空间信道；以及在所述第一空间信道中传送的所述训练单音以与在所述第一空间信道内传送所述数据帧中的用户数据的功率电平成比例的功率电平进行传送，以及在所述第二空间信道中传送的所述训练单音以与在所述第二空间信道内传送所述数据帧中的用户数据的功率电平成比例的功率电平进行传送。
24.如权利要求23所述的系统，其中在所述第一空间信道中传送的所述训练单音以作为在所述第一空间信道内传送用户数据的功率电平的K倍的功率电平进行传送，以及在所述第二空间信道中传送的所述训练单音以作为在所述第二空间信道内传送用户数据的功率电平的K倍的功率电平进行传送，其中，K是所述多个空间信道中的空间信道的数量。
25.如权利要求22所述的系统，其中所述第一OFDM训练符号的所述训练单音在所述第一训练时隙内跨所述多个空间信道进行交织，以及所述第二OFDM训练符号的所述训练单音在所述第二训练时隙内跨所述多个空间信道进行交织。
26.如权利要求22所述的系统，其中在所述数据帧的所述每流训练部分，各特定训练单音在所述多个空间信道的各空间信道内仅传送一次。
27.一种包括在其中存储了指令的存储媒体的产品，其中的所述指令在由计算平台运行时用于对于数据帧中的第一训练时隙，把第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分以便传送，其中，所述OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第一训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送；以及对于所述数据帧中的第二训练时隙，把第二OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分，其中，所述第二OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第二训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送，以及来自所述第一训练时隙的单音在所述第二训练时隙中在所述相同的空间信道内没有重复。
28.如权利要求27所述的产品，其中把所述第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的操作包括跨所述K个空间信道交织所述单音的操作，以及把所述第二OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的操作包括跨所述K个空间信道交织所述单音的操作。
29.如权利要求27所述的产品，其中把所述第一OFDM训练符号的单音在K个空间信道之间划分的操作包括把单音组跨所述K个空间信道进行分布的操作，其中，各组单音包括至少两个相邻单音。
30.如权利要求27所述的产品，其中在所述第一和第二训练时隙中在所述K个空间信道内传送的单音以与用于在所述数据帧内在所述K个空间信道中传送用户数据的功率电平成比例的功率电平进行传送，其中，用于在所述K个空间信道中传送所述用户数据的所述功率电平采用自适应功率加载技术来设置。
31.如权利要求27所述的产品，其中在所述K个空间信道的第一空间信道中传送的所述第一和第二OFDM训练符号的单音以作为在所述数据帧中在所述第一空间信道内传送的用户数据的功率电平的K倍的功率电平进行传送，以及在所述K个空间信道的第二空间信道中传送的所述第一和第二OFDM训练符号的单音以作为在所述数据帧中在所述第二空间信道内传送的用户数据的功率电平的K倍的功率电平进行传送。
32.一种用于执行基于MIMO的多载波系统中的信道训练的方法，包括对于数据帧中的第一训练时隙，跨K个空间信道交织第一OFDM训练符号的单音，其中，所述第一OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第一训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送；以及对于所述数据帧内的第二训练时隙，在所述K个空间信道之间交织第二OFDM训练符号的单音，其中，所述第二OFDM训练符号的所述单音的每个在所述第二训练时隙中仅在所述K个空间信道的一个中传送，以及来自所述第一训练时隙的单音在所述第二训练时隙中在所述相同的空间信道内没有重复，在所述K个空间信道的第一空间信道中传送的训练单音的发射功率电平与用于在所述数据帧中在所述第一空间信道内传送用户数据的发射功率电平成比例，以及在所述K个空间信道的第二空间信道内传送的训练单音的发射功率电平与用于在所述数据帧中在所述第二空间信道内传送用户数据的发射功率电平成比例。
33.如权利要求32所述的方法，其中在所述第一空间信道中传送的训练单音的所述发射功率电平是用于在所述数据帧中在所述第一空间信道内传送用户数据的发射功率电平的K倍。
34.如权利要求33所述的方法，其中在所述第二空间信道中传送的训练单音的所述发射功率电平是用于在所述数据帧中在所述第二空间信道内传送用户数据的发射功率电平的K倍。
35.一种用于执行基于MIMO的多载波系统中的信道训练的方法，包括在数据帧的第一训练时隙中把第一OFDM训练符号传送到MIMO信道，所述MIMO信道具有至少第一空间信道和第二空间信道；在所述数据帧的第二训练时隙中把第二OFDM训练符号传送到所述MIMO信道；在所述数据帧中传送自适应功率加载信息，所述自适应功率加载信息包括关于所述第一与第二空间信道之间的功率加载比的指示；在所述数据帧的用户数据部分把用户数据传送到所述第一空间信道和所述第二空间信道；其中，所述第一和第二OFDM训练符号的一些训练单音在所述MIMO信道的第一空间信道中传送，以及所述第一和第二OFDM训练符号的一些训练单音在所述MIMO信道的第二空间信道中传送，其中，在所述第一和第二空间信道中传送的训练单音以相同的发射功率电平传送。
36.如权利要求35所述的方法，其中所述第一OFDM训练符号的所有训练单音在所述第一空间信道中传送，以及所述第二OFDM训练符号的所有训练单音在所述第二空间信道中传送。
37.如权利要求35所述的方法，其中所述第一OFDM训练符号的所述训练单音在所述可用空间信道之间划分，以及所述第二OFDM训练符号的所述训练单音在所述可用空间信道之间划分。
38.如权利要求35所述的方法，其中在所述第一和第二空间信道中传送的所述训练单音以FCC限制允许的最大功率电平传送。
全文摘要
OFDM训练符号格式被提供用于采用自适应功率加载的基于MIMO的无线通信系统。在本发明的一个实施例中，在无线数据帧的第一训练时隙中，第一OFDM训练符号的调制单音在多个空间信道之间划分。然后，在无线数据帧的第二训练时隙中，在先前分配给特定空间信道的相同单音在那个空间信道中没有重复的条件下，第二OFDM训练符号的调制单音在所述多个空间信道之间划分。因此，采用能够增强训练符号信噪比(SNR)的OFDM训练符号格式。
文档编号H04L1/06GK101095327SQ200580045396
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者X·林, Q·李 申请人:英特尔公司