专利名称：在无线局域网中基于链路自适应来报告信道信息的方法以及用于该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，并且更具体地讲，涉及ー种在无线局域网(WLAN)系统中基于在多个站点(STA)之间执行的链路自适应(link adaptation)方法的信道信息报告方法以及用于支持该方法的装置。
背景技术：
随着信息通信技术的进步，各种无线通信技术近来已得到发展。在多种无线通信技术当中，无线局域网(WLAN)是ー种可以在家中或商业设施中或者在提供特定服务的区域中通过使用便携式终端(诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、便携式多媒体播放器(PMP)等)以无线方式进行因特网访问的技木。IEEE 802. Iln是ー种技术标准，其最近被引入以克服已被视为WLAN的缺点的有 限的数据速率。IEEE 802. Iln被设计为提高网速和可靠性，并且被设计为扩展无线网络的操作距离。更具体地，IEEE 802. Iln支持高吞吐量(HT) (B卩，达到540Mbps以上的数据处理速率)，并且其基于多输入多输出(MMO)技术，该多输入多输出(MMO)的技术使用发射器和接收器二者中的多个天线以最小化发送误差并且优化数据速率。随着WLAN的广泛使用以及使用WLAN的应用的多样化，近来需要一种新的WLAN系统来支持比IEEE 802. Iln所支持的数据处理速率更高的呑吐量。支持非常高的吞吐量(VHT)的下一代WLAN系统是IEEE 802. Iln WLAN系统的下一代版本，并且是IEEE802. IlffLAN系统中的ー种，所述IEEE 802. IlffLAN系统是近来被提出以在MAC服务访问点(SAP)中支持IGbps以上的数据处理速率。下一代WLAN系统支持多用户-多输入多输出(MU-MMO)方案的发送，在MU-MMO中，多个非-AP STA同时接入无线信道，以便于有效地使用所述无线信道。根据MU-MMO传输方案，AP能够同时向ー个或更多个MMO成对STA (MIMO-paired STA)发送帧。AP和多个MU-MMO成对STA可以具有不同的能力。在这种情况下，可支持的带宽、调制编码方案(MCS)、前向纠错(FEC)等可以根据STA类型、用途、信道环境等发生变化。根据MU-MMO传输方案，发射器能够通过至少ー个或更多个空间流向多个MU-MIMO成对接收器中的每ー个发送数据。此处，发射器与第一接收器之间的信道以及发射器与第二接收器之间的信道可能会生成相互干扰。这样，发射器与接收器之间的信道间干扰可能会妨碍校正数据发送和接收，这样可能导致WLAN系统的总呑吐量下降。因此，当通过使用MU-MMO传输方案发送数据以提高支持MU-MMO传输方案的WLAN系统的吞吐量吋，需要考虑不同信道之间的干扰而按顺序反馈调制和编码方案(MCS)。同时，可以改变用于在AP与STA之间进行发送和接收的环境。例如，AP可能想要控制待发送到STA的空间流的数目，并且向STA发送空间流。此外，通过在不限于由AP分配的空间流的情况下使用来自AP与STA之间全部可用空间流中的哪些空间流，STA可以确定数据的发送和接收将会被优化。在这种WLAN环境中，需要一种链路自适应方法，在所述链路自适应方法中，STA可以反馈由STA所确定的被推荐的空间流，并且可以向AP反馈待应用于相关空间流的被推荐的调制编码方案(MCS)。
发明内容
技术问题本发明提供了一种在无线局域网中基于链路自适应来报告信道信息的方法，该方法支持多用户-多输入多输出(MU-MMO)传输。问题的解决方案在ー个方面中，提供了一种在无线局域网系统中报告信道信息的方法。所述方法包括以下步骤从请求站点接收用于请求调制和编码方案(MCS)反馈的数据块，所述数据块包括数据字段和指示所述数据字段中的至少ー个空间流的数目的流指示符；基于所述数据块来确定所述MCS反馈；以及向所述请求站点发送所述MCS反馈，所述MCS反馈包括被推 荐的(recommended) MCS和指示至少ー个被推荐的空间流的数目的被推荐的流指示符。所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目等于或小于所述数据块中的所述至少ー个空间流的数目。如果所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目，则可以在假设所述至少ー个被推荐的空间流是所述数据块中的所述至少一个空间流中的至少ー个第一空间流的情况下评估所述被推荐的MCS。可以基于用于发送所述数据字段的带宽和应用于所述数据字段的编码方案来确定所述MCS反馈。所述数据块还可以包括指示所述带宽的信道带宽指示符；以及指示所述编码方案的编码方案指示符。所述数据块可以进ー步包括请求所述MCS反馈的MRQ指示符。所述MRQ指示符可以被实现为I比特字段。所述数据块可以是物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(prou)。所述数据字段可以包括物理服务数据単元(PSDU)，并且所述MRQ指示符被包括在所述PSDU中。在另ー个方面中，提供了一种无线装置。所述无线装置包括收发器，该收发器发送并接收无线信号；以及处理器，该处理器操作地耦接到所述收发器。所述处理器被配置为执行以下步骤从请求站点接收用于请求调制和编码方案(MCS)反馈的数据块，所述数据块包括数据字段和指示所述数据字段中的至少ー个空间流的数目的流指示符；基于所述数据块来确定所述MCS反馈；以及向所述请求站点发送所述MCS反馈，所述MCS反馈包括被推荐的MCS和指示至少ー个被推荐的空间流的数目的被推荐的流指示符。所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目等于或小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目。本发明的有益效果STA针对与正由AP使用的空间流有关的当前WLAN环境，确定哪些空间流已被优化。接着，STA向AP反馈指示待用于AP与STA之间的MU-MMO传输的信息以及指示待应用于相关空间流的被优化的MCS的信息。也就是说，由STA反馈的MFB信息包括空间流指示信息和被推荐的MCS信息。在可以改变空间流的使用或者占用情形的WLAN环境中，AP可以从STA接收MCS反馈(MFB)信息，并且通过使用反馈到所述AP的空间流和被推荐的MCS来执行MU-MMO传输。在进行MU-MMO传输时，相比于现有方法，AP可以更加有效地利用空间流并且应用由STA评估并计算的最佳MCS。因此，能够提高WLAN的总吞吐量。
图I是示出可以应用本发明实施方 式的WLAN系统的配置的图。图2是示出由IEEE 802. 11支持的WLAN系统的PHY架构的图。图3是示出在WLAN系统中使用的PPDU格式的示例的图。图4是示出链路自适应方法的示例的图。图5是示出在WLAN系统中使用的PPDU格式的另ー个示例的图。图6是示出链路自适应方法的另ー个示例的图。图7是示出NDPA帧格式的框图。图8是示出链路自适应方法的又一个示例的图。图9是示出根据本发明实施方式的链路自适应方法的图。图10是示出现有链路自适应子字段格式的示例的框图。图11是示出根据本发明实施方式的链路自适应子字段的示例的图。图12是示出根据本发明实施方式的链路自适应子字段的示例的框图。图13是示出可以应用本发明实施方式的WLAN系统的示例的图。图14和图15是示出根据本发明实施方式的链路自适应方法的示例的图。图16至图18是示出根据本发明实施方式指示被推荐的空间流和被推荐的MCS的示例的图。图19是示出根据本发明实施方式的无线装置的框图。
具体实施例方式图I是示出可以应用本发明实施方式的WLAN系统的配置的图。參照图1，WLAN系统包括ー个或更多个基本服务集Basic Service Set(BSS)0所述BSS是能够通过成功同步而彼此进行通信的站点(STA)的集合。BSS不是指示特定区域的概念。基础架构(infrastructure)BSS 包括ー个或更多个非-AP STA (STA USTA 2, STA3、STA4和STA 5)、提供分布式服务的AP(接入点)以及连接多个AP的分布式系统(DS)。在基础架构BSS中，AP管理BSS的非-AP STA0另ー方面，独立BSS (IBSS)在自组织(Ad-Hoc)模式下工作。IBSS不具有用于执行管理功能的中央管理实体，这是因为IBSS不包括AP。也就是说，在IBSS中，以分布式方式管理非-AP STA。在IBSS中，所有STA都可以由移动STA组成。所有STA形成自包含(self-contained)网络，这是因为不允许这些STA访问DS。STA是包括介质访问控制(MAC)和满足电气和电子工程师协会(IEEE)802. 11标准的无线介质物理层接ロ的某种功能介质。在下文中，STA既指AP又指非-AP STA。非-AP STA为不是AP的STA。非-AP STA也可以被称为移动终端、无线设备、无线发送/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MS)、移动用户単元或简称为用户。出于方便说明的目的，非-AP STA在下文中将要被称为STA。AP是用于通过与AP相关联的STA的无线介质提供与DS的连接的功能实体。尽管原则上经由AP执行基础架构BSS (包括AP)中的STA之间的通信，但是当建立直接链接吋，STA能够执行直接通信。AP也可以被称为中央控制器、基站(BS)、node-B、基站收发器系统(BTS)、站点点控制器等。包括图I所示的BSS的多个基础架构BSS可以使用DS互连。扩展服务集(ESS)是使用DS连接的多个BSS。被包括在ESS中的AP和/或STA能够彼此通信。在同一 ESS 中，STA能够在执行无缝通信的同时从ー个BSS向另ー个BSS移动。在基于IEEE 802. 11的WLAN系统中，介质访问控制(MAC)的基本访问机制是载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)机制。CSMA/CA机制也被称为IEEE802. IlMAC的分布协调功能(DCF),并且基本上采用采用“先听后说(listenbefore talk)”访问机制。在这种类型的访问机制中，AP和/或STA在开始发送之前监听(sense)无线信道或者介质。作为监听结果，如果确定介质处于空闲状态中，则通过使用介质开始帧发送。否则，如果监听到介质处于被占用状态中，则AP和/或STA不开始其发送，而是设置并等待用于介质访问的延迟持续时间。除了 AP和/或STA直接监听介质的物理载波监听之外，CSMA/CA机制还包括虚拟载波监听。虚拟载波监听被设计为补偿在介质访问中可能出现的问题(诸如隐藏节点问题)。对于虚拟载波监听，WLAN系统的MAC使用网络分配向量(NAV)。NAV是在介质返回到可用状态之前，由当前正在使用介质或者有权使用介质的AP和/或STA向另ー个AP或另ー个STA发送以指示剰余时间的值。因此，被设置为NAV的值与为由发送相应帧的AP和/或STA使用介质而预留时段对应。IEEE 802. IlMAC协议，与分布协调功能(DCF)—起，通过使用DCF和基于轮询的同步访问方法，基于执行周期性轮询的点协调功能(PCF)来提供混合协调功能(HCF)，以使所有接收AP和/或STA或这二者都能够接收数据分组。HCF包括基于竞争的增强型分布式信道访问(EDCA)和使用基于无竞争的信道访问方案的HCF控制信道访问(HCCA)，所述基于无竞争的信道访问方案采用轮询机制作为提供者所使用的访问方案，以便于向多个用户提供数据分组。HCF包括介质访问机制，以改善WLAN的服务质量(QoS)，并且QoS数据能够在竞争时段(CP)和无竞争时段(CFP) 二者内被发送。图2是示出IEEE 802. 11支持的WLAN系统的PHY架构的图。IEEE 802. 11的PHY架构包括PHY层管理实体(PLME)、物理层会聚过程(PLCP)子层 210 以及物理介质相关(PMD:Physical Medium Dependent)子层 200。PLME 与 MAC 层管理实体(MLME)相关联地提供物理层的管理功能。PLCP子层210向PMD子层200传输从MAC子层220接收的MAC协议数据单元(MPDU)，或者根据MAC子层220与PMD子层200之间的MAC层指令向MAC子层220传输从PMD子层200接收的帧。PMD子层200，作为PLCP子层，通过无线介质实现了两个STA之间的物理实体的发送和接收。MAC子层220发送的MPDU在PLCP子层210中被称为物理服务数据单元(PSDU)。MPDU与PSDU类似，但是如果发送聚合有多个MPDU的聚合MPDU (A-MPDU),则各MPDU和各PSDU可以彼此不同。在向PMD子层200发送从MAC子层220接收到的PSDU的过程中，PLCP子层210向PSDU添加补充子字段，所述补充子字段包括物理收发器所需的信息。添加到PSDU的字段可以包括将PLCP前导码、PLCP头以及卷积编码器恢复到零状态所需的尾部比特(tail bit)。PLCP子层210从MAC层220接收TXVECTOR參数，该TXVECTOR參数包括生成并发送物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(Prou)所需的控制信息以及接收STA (a receiving STA)接收并解释PPDU所需的控制信息。PLCP子层210使用包含在TXVECTOR參数中的信息，以生成包括有PSDU的PPDU。在发送PSDU之前，PLCP前导码用于使接收机能够针对同步功能和天线多样性做好准备。数据字段可以包括填充比特(padding bit)、包括用于重置扰码器的比特序列在内的服务字段、以及编码序列，在所述编码序列中，具有添加到所述编码序列的尾部比特的比特序列已经在PSDU中编码。这里，根据接收PPDU的STA所支持的编码方案，编码方案可以是ニ进制卷积编码(BCC)编码方案或者低密度奇偶校验(LDPC)编码方案。PLCP头包括有包括与待发送的PLCP协议数据单元(prou)有关的信息在内的字段。稍后将參照图3更加详细地描述PLCP头。
PLCP子层210通过将字段添加到PSDU而生成PPDU并且经由PMD子层200向接收STA发送所生成的PPDU。接收STA接收prou，从PLCP前导码和PLCP头获得恢复数据所需信息，并且恢复数据。接收STA的PLCP子层向MAC子层发送包括包含在PLCP前导码和PLCP头中的控制信息的RXVECT0R參数，以使MAC子层能够解释PPDU并且在接收状态下获
得数据。WLAN系统支持更连续的160MHz频带和不连续的80+80MHz频带的发送信道，以支持更高吞吐量。此外，WLAN系统支持用户-多输入多输出(MU-MMO)传输方案。在支持MU-MIMO传输方案的WLAN系统中，试图发送数据的AP或STA或二者可以同时向一个或更多个 MU-MMO 成对接收 STA (MU-MIMO-paired receiving STAs)发送数据分组。返回去參照图1，在WLAN系统中，诸如图I所示，AP 10可以同时向包括与其相关联的多个STA 21、22、23、24和30中的至少ー个STA的STA群发送数据。AP执行向STA的MU-MMO发送的示例在图I中示出。然而，在支持隧道直接链路建立(TDLS)、直接链路建立(DLS)或者网状网络的WLAN系统中，试图发送数据的STA可以通过使用MU-MMO传输方案向多个STA发送PPDU。以下描述AP根据MU-MMO传输方案向多个STA发送PPDU的示例。分别发送到多个STA中的各个STA的数据可以通过不同的空间流来被发送。APlO发送的数据分组可以是由WLAN系统的物理层生成并发送的prou、或者包含在PPDU中的数据字段，并且数据分组可以被称为帧。也就是说，包含在用于SU-MMO或MU-MMO或这二者的PPDU中的数据字段可以被称作MMO分组。在本发明的示例中，假设与AP 10MU-MM0成对的目标发送STA群包括STA 121、STA222、STA 323以及STA424。这里，可以不向目标发送STA群的特定STA发送数据，因为空间流没有被分配给特定STA。同时，假设STAa 30与AP 10相关联，但是不包括在目标分组STA群中。为了支持WLAN系统中的MU-MMO传输，可以向目标发送STA群分配标识符，并且该标识符可以被称作群ID。AP向支持MU-MMO传输的STA发送包括有群定义信息的群ID管理帧，以向STA分配群ID。在PPDU传输之前，基于群ID管理帧向STA分配群ID。可以向ー个STA分配多个群ID。下面的表I示出了包含在群ID管理帧内的信息元素。
[表 I]
次序信息
I JfM
2VHT动作
3成员状态 ~ 空间流位置分类字段和VHT动作字段的帧与管理帧对应。分类字段和VHT动作字段被设置为 将相关帧识别成在支持MU-MMO的下一代WLAN系统中使用的群ID管理帧。如表I中所示，群定义信息包括成员状态信息和空间流位置信息，成员状态信息指示STA是否属于特定群ID，如果STA属于相关群ID，则根据MU-MM0传输，空间流位置信息从全部空间流中指示相关STA的空间流集位于何处。由于多个群ID由ー个AP管理，所以提供给ー个STA的成员状态信息需要指示该STA是否属于由AP管理的群ID中的各个群ID。因此，成员状态信息可以存在于指示STA是否属于各群ID的阵列形式的子字段中。空间流位置信息可以存在于对与各群ID相关的由STA占用的空间流集的位置进行指示的阵列形式的子字段中，这是因为空间流位置信息针对各群ID指示位置。此外，可以在ー个子字段内实现成员状态信息和针对ー个群ID的空间流位置信息。如果AP根据MU-MMO传输方案向多个STA发送PPDU，则AP包括有在PPDU内指示群ID的信息，并且发送该信息作为控制信息。当STA接收到PPDU吋，STA通过检查群ID字段来检查其是否是目标发送STA群的成员STA。如果检查出该STA为目标发送STA群的成员，则该STA可以从全部空间流中检查发送到该STA的空间流集位于何处。由于PPDU包括与分配给接收STA的空间流的数目有关的信息，因此通过捜索分配给该STA的空间流，该STA能够接收数据。图3是示出在WLAN系统中使用的PPDU格式的示例的图。參照图3，PPDU 300 可以包括=L-STF 310、L-LTF 320、L-SIG 字段 330、VHT-SIGA字段 340、VHT-STF 350、VHT-LTF 360、VHT-SIG B 字段 370 以及数据字段 380。形成物理层的PLCP子层通过将必要信息添加到PSDU而将从MAC层接收的PSDU转换成数据字段380，通过将诸如L-STF 310、L-LTF 320、L-SIG字段330、VHT-SIG A字段340、VHT-STF 350、VHT-LTF 360以及VHT-SIG B字段370之类的字段添加到数据字段380而生成PPDU 300，并且通过形成物理层的PMD子层来向ー个或更多个STA发送PPDU 300。从MAC层接收的TXVECTOR參数參数来提供PLCP子层生成PPDU所需的控制信息、和包含在PPDU中并被发送以使得接收STA能够使用控制信息来解释该PPDU的控制信息。L-STF 310用于帧定时获取、自动增益控制(AGC)收敛、粗频获取等。L-LTF 320用于信道评估，以对L-SIG字段330和VHT-SIG A字段340进行解调。
L-SIG字段330用于L-STA，以接收PPDU 300并且通过解释该PPDU 300而获得数据。L-SIG字段330包括速率子字段、长度子字段、奇偶位以及尾部字段。速率子字段被设置为指示现在待发送的数据的比特率的值。长度子字段被设置为指示物理服务数据単元(PSDU)的八位字节长度的值，MAC层请求物理层发送PSDU。这里，与关于PSDU的八位字节长度的信息有关的L_LENGTH參数是基干与发送时间相关的ΤΧ ΜΕ參数来确定的。响应于MAC层已请求物理层发送PSDU的发送时间，为了发送包括PSDU的PPDU，TXTIME指示由物理层确定的发送时间。由于L_LENGTH參数是与时间有关的參数，所以包含在L-SIG字段330中的长度子字段包括与发送时间有关的信息。VHT-SIG A字段340包括接收PPDU 300的STA在解释PPDU 300时所需的控制信息(或信号信息)。通过两个OFDM符号发送VHT-SIG A字段340。因此，可以将VHT-SIGA字段340划分成VHT-SIGA1字段和VHT-SIGA2字段。VHT-SIGA1字段包括用于PPDU传输的信道带宽信息、指示是否使用空时块编码(STBC)的信息、从SU和MU-MMO方案中指示用于发送PPDU的方案的信息、指示包括有如果传输方案是MU-MMO方案则包括与AP MU-MIMO成对的多个STA的目标发送STA群的信息、以及与分配给目标发送STA群的各STA的空间流有关的信息。VHT-SIGA2字段包括与短保护间隔(GI)-有关的信息。指示MMO传输方案的信息和指示目标发送STA群的信息可以被实现成一条MMO指示信息。例如，可以以群ID的形式实现这些信息。群ID可以被设置为具有特定范围的值。所述范围的特定值可以指示SU-MMO传输方案，并且如果根据MU-MMO传输方案发送PPDU 300，则所述范围的剰余值可以用作用于相关目标发送STA群的标识符。如果群ID指示根据SU-MMO传输方案发送PPDU 300，则VHT-SIG A2字段包括编码指示信息(指示应用至数据字段的编码方案是ニ进制卷积编码(BCC)编码方案还是低密度奇偶校验(LDPC)编码方案)、以及与发送方和接收方之间的信道有关的调制编码方案(MCS)。此外，VHT-SIG A2字段可以包括PPDU 300将要被发送到的STA的AID、或包括AID的某些比特序列在内的部分AID、或者AID和部分AID 二者。如果群ID指示根据MU-MMO传输方案发送PPDU 300,则VHT-SIG A字段340包括编码指示信息，指示应用于待被发送到MU-MMO成对的接收STA的数据字段的编码方案是BCC方案还是LDPC编码方案。在这种情况下，可以在VHT-SIG B字段370中包括针对各接收STA的调制编码方案(MCS)。在MMO传输中，使用VHT-STF 350来改善AGC评估性能。VHT-LTF 360被用于STA以评估MMO信道。可以将VHT-LTF 360的数目设置为与发送PPDU 300的空间流的数目对应，这是因为下一代WLAN系统支持MU-MM0。另外，支持全信道探測。如果执行全信道探測，则可以进ー步増加VHT-LTF的数目。VHT-SIG B字段370包括多个MMO成对STA在通过接收PPDU 300来获得数据时所需的专用控制信息。因此，只有当包含在VHT-SIG B字段370中的公共控制信息指示接收到的PPDU 300已经经历了 MU-MMO传输后，才可以将STA设计为对VHT-S、IG B字段370进行解码。另ー方面，如果公共控制信息指示接收到的ProU300是用于单STA(包括SU-MM0)的，则STA可以被实现为不对VHT-SIG B字段370进行解码。VHT-SIG B字段370包括与MCS有关的信息和与针对各STA进行的速率匹配有关的信息。VHT-SIG B字段370还包括指示针对各STA而包括在数据字段中的PSDU的长度的信息。指示PSDU长度的信息是指示PSDU的比特序列的长度的信息，并且可以由八位字节单元来指示。VHT-SIGB字段370的大小可以使MMO传输类型(MU-MM0或SU-MM0)和用于PPDU传输的信道带宽发生变化。数据字段380包括g在待被发送到STA的数据。数据字段380包括服务字段，该服务字段用于对MAC层中的MAC协议数据单元(MPDU)已被发送到的PLCP服务数据単元(PSDU)和扰码器进行重置；尾部字段，该尾部字段包括将卷积编码器恢复到零状态所需的比特序列；以及填充比特，该填充比特用于将数据字段的长度标准化。在诸如图I所示的WLAN系统中，如果AP 10旨在向STA 121、STA 222、STA 323发送数据，则AP 10可以向包括有STA 121、STA 222、STA 323以及STA 424的STA群发送PPDU0在这种情况下，可以以不向STA424分配空间流并且向STA 121、STA222和STA 323中的每ー个分配特定数目个空间流的方式发送数据，如图2所示。在图2的示例中可以看 出，已向STA 121分配了一个空间流，已向STA 222分配了三个空间流、已向STA 323分配了两个空间流。在WLAN系统中，为了有效地使用给定信道，MU-MMO传输必须通过同时对多个STA进行调度才能够被使用。MU-MMO传输意味着可以将数据同时发送到多个STA。在这种情况下，能够提高系统的总呑吐量。这里，如果各STA以时间序列方式向AP反馈包括有空间流信息的最佳MCS信息，则可以进ー步改善系统性能。在WLAN系统中的数据发送和接收过程中，使用确认(ACK)帧、非确认(NACK)帧等的当前开环链路自适应是不利的，这是因为AP与STA之间的信道没有得到充分利用。为了通过弥补这ー缺点而提高WLAN系统的吞吐量，可以考虑支持闭环链路自适应以向AP反馈更准确的信道信息的方法。在WLAN系统中，针对信道探測，支持空数据分组通告(NDPA :Null Data PacketAnnouncement)巾贞-空数据分组(NDP :NulI Data Packet)传输方法。根据NDPA巾贞-NDP传输方法，多个MMO成对STA可以基于NDP来评估信道。此外，STA可以基于包括数据的公共PPDU的LTF以及NDP帧来评估信道。通过将所述评估应用于链路自适应方法，可以提出基于NDPA帧-NDP传输方法的链路自适应方法和基于公共PPDU的链路自适应方法。在根据本发明实施方式的多个链路自适应方法的以下描述中，假设通过使用MU-MIMO方案进行发送的AP是MCS反馈(MFB)请求方，并且与AP MIMO成对的STA是MFB响应方。然而，本发明不限于此，并且因此MFB请求方和MFB响应方可以是AP和/或STA。图4是示出链路自适应方法的示例的图。基于包括数据的PPDU提出链路自适应方法。通过使用经之前的信道探测过程所获得的信息，AP可以获得适于向各STA进行发送的波束形成(beamforming)矩阵。因此，AP可以向各个MU-MMO成对STA发送预编码形式ProU，在预编码形式中已经设置了 MCS请求(MRQ)。针对链路自适应，各STA必须评估信道。所述评估可以基于作为被发送PPDU的PLCP前导码的VHT-LTF来执行。由于在采用PPDU的数据发送过程中聚集并且发送数据单元，所以STA可以通过使用块确认(BA =BlockAck)帧来检查对接收到的PPDU的接收。STA可以在BA帧中包括MCS反馈(MFB)信息并且发送所述BA帧。为了从各STA请求MCS，AP可以将包含在被发送到STA的PSDU的MAC头中的MCS请求的MCS请求(MRQ)子字段或者天线选择(ASEL)指示(MAI)字段设置为I。在这种情况下，由于没有使用空数据分组(NDP)，所以将NDP通告设置为O。可以通过使用形成被发送到各STA的PSDU的MAC头的HT控制字段来实现这种设置。此外，可以通过设置包含在控制封装巾贞(control wrapper frame)中的HT控制字段来实现对HT控制字段的设置。换言之，可以通过在控制封装帧中包括控制帧并且在控制封装帧内设置HT控制字段来实现对HT控制字段的设置，这是因为HT控制字段可以不被包含在由WLAN系统支持的公共控制帧中。各STA可以在包括有BA帧的控制封装帧的HT控制字段中包括与信道评估结果有关的MFB信息，并且将所述HT控制字段发送到AP。在图4所示的示例中，如果AP向STA发送具有诸如图5所示格式的PPDU，则VHT-SIGA的群ID包括与AP參与到与哪些STA的数据发送过程中有关的信息。假设STA I、STA 2、STA 3以及STA 4被包括在目标STA群中并且已向STA USTA 2、STA 3以及STA 4分别分配了三个空间流、两个空间流、一个空间流和一个空间流。尽管已经使用了总共7个空间流，但是需要8个LTF，以便于接收器执行信道评估。 在针对传统(legacy) STA的传统前导码L-STF与L-LTE以及VHT-SIG A字段中，通过所有发射天线来发送一个空间流。继VHT-STF字段之后的字段经历循环移位延迟(CSD)和根据预编码矩阵的预编码，并且其后被发送。已经接收到PPDU的STA中的各个STA经过各解码过程而获得数据并且向AP发送BA帧。各STA在BA帧中包括评估MCS信息(假设使用基于LTE来评估的信道信息通过分配到相关STA的空间流来接收数据)并且向AP发送BA帧。当评估了 MCS时，在将由没有分配给相关STA的空间流所造成干扰考虑在内的情况下，相关STA可以评估并计算MCS。根据群ID的设置，STA I在BA帧中包括MCS反馈(MFB)并且向AP发送BA帧。当AP响应于BA帧而向特定STA发送块确认请求(BAR)时，该特定STA可以在BA帧中包括MFB信息并且向AP发送BA帧。因此，无论何时向各STA相继发送BAR时，对应的STA都可以在发送BA帧的同时发送MFB信息。同样的，在评估并计算MCS的过程中，假设剩余空间流可能会造成干扰，因而对应的STA可以通过使用分配给STA的空间流来评估并计算MCS。图6是示出链路自适应方法的另ー个示例的图。參照图6，AP向各个STA发送NDP。NDP是供各STA使用以进行信道评估的帧。NDP具有不包括数据字段的PPDU格式。如在PPDU的接收过程中，当接收到NDP时，各个STA可以基于包含在NDP中的LTF进行信道评估。在发送NDP之前，AP发送NDPA帧(即控制帧之一)，以通知将发送NDP。图7是示出NDPA帧格式的框图。參照图7，NDPA帧700包括帧控制字段710、持续时间字段720、接收器寻址(RA)字段730、发射器寻址(TA)字段740、探測序列字段750、至少ー个STA信息字段760以及帧校验序列(FCS)帧770。帧控制字段710包括与NDPA帧700有关的控制信息。持续时间字段720指示NDPA帧700的长度。RA字段730指示接收NDPA帧700的STA的地址并且可以指示广播地址。TA字段740指示发送NDPA帧700的AP或STA或者这二者的地址。探测序列字段750包括现在将被包含的探測序列的数目。STA信息字段760包括用于识别目标信道探測STA的信息和根据信道探測与反馈信息有关的信息。如果存在一个或更多个目标信道探测STA，则ー个或更多个STA信息字段760可以被包括在NDPA帧700中。返回去參照图6，NDPA帧是用于根据NDPA帧-NDP传输方法的信道探测过程的控制帧。因此，由于NDPA帧本身不包括HT控制字段，所以在NDPA帧中不能包括用于请求MCS评估的信息。然而，由于STA能够基于NDPA帧获取用于MCS评估的信息并且使用NDP执行信道评估，所以基于NDPA帧和NDP的链路自适应方法也是可行的。为此，提出了这样ー种方法在控制封装帧中包括NDPA帧并且发送所述控制封装帧，从而能够通过发送NDPA帧而触发MRQ。可以通过设置包含在控制封装帧中的HT控制字段来实现MRQ设置。在包括NDPA帧的控制封装帧的HT控制字段中设置MRQ和NDP通告。此外，必须在HT控制字段中包括与被发送到各STA的NDP有关的信息。PPDU的VHT-SIG A字段的群ID包括与所述AP的目标MU-MMO传输STA群有关的信息。各STA可以从单播的和/或广播的PPDU中获得与空间流的数目有关的指示信息。可以通过设置HT控制字段的链路自适应子字段和NDP通告子字段来实现MRQ和NDP通告的设置。 同时，NDP本身包括VHT-SIG A字段，所述VHT-SIG A字段包括与群ID和空间流的分配有关的信息。然而，NDP的群ID可指示传输方案是SU传输方案。因此，可以从NDP的VHT-SIGA字段获得的信息是与空间流的分配和MCS有关的信息。同时，如上所述，根据在群ID中设置的值，可以以不同方式实现与被应用到各空间流的与MCS有关的信息。因此，在NDP的情况下，应当如同在不考虑群ID的MU发送过程中那样设置与MCS有关的信息。在这种情况下，通过解释VHT-SIG B字段，STA可以获得与MCS有关的信息。基于单播的或者广播的prou，进行与AP的传输的STA是已知的。如果与PPDU的空间流的数目有关的信息等干与NDP的空间流的数目有关的信息，则STA可以获得与分配给该STA的空间流的数目有关的信息。此外，STA可以从NDP的VHT-SIG B字段获得被应用于各空间流的MCS信息。各STA可以以MCS信息为基础通过将分配给其它STA的空间流考虑在内来评估并计算最佳MCS，并且根据AP的轮询方案来向AP发送MFB信息。各STA发送包括HT控制字段的反馈帧，所述HT控制字段包括获得的空间流信息和MCS信息。根据上述描述的链路自适应方法基于NDPA帧-NDP传输方法。因此，反馈帧可以是VHT波束形成压缩帧，并且根据信道探測，该反馈帧可以进ー步包括信道状态信息(CSI)。AP通过链路自适应过程从STA接收CSI以及所有可能的MFB信息。各STA指示MFB信息是针对空间流已经以最佳方式被评估的MCS。当从各STA接收到MFB信息时，在将下一次发送时的最佳系统吞吐量或者针对每个STA的公平性考虑在内的情况下，AP可以选择适当的MCS，从而将空间流公平地分配给最高級。在图6的示例中，假设AP可以发送的空间流的数目是8并且可用于AP的空间流的数目是4、3、2和I。AP可能不接受STA的全部请求。在这种情况下，假定按照系统吞吐量将MU传输方案而不是SU传输方案确定为是有利的并且需要将空间流公平地分配给各STA。同时，当STA在评估MCS之后反馈MCS时，各STA可以基于SU-MMO传输方案来反馈MCS并且同时可以在假定传输方案是MU-MMO传输方案的情况下反馈MCS。这里，与在SU-MIMO传输方案中不同，对MU-MMO传输方案和MCS的反馈的假设可以在假定空间流的数目和发送功率具有其它限制的情况下进行。
图8是示出链路自适应方法的又一个示例的图。在该示例中，假设作为与APMU-MIMO成对的STA的数目是3并且信道没有改变。參照图8，在步骤S810，根据MU-MMO传输方案，AP向STA USTA 2以及STA 3发送PPDU。可以在已经执行的之前的信道探測的结果的基础上发送所述PPDU。接着，在步骤S820，没有数据要从AP向STA 3发送或者可以终止AP与STA 3的连接。AP可以向现有STA I和STA 2分配由于终止与STA 3的连接而生成的额外无线资源。在这种情况下，因为信道没有改变，所以在计算用于重新分配资源的新的预编码矩阵的过程中不需要新的信道探测过程。 AP发起针对TAl和STA2的链路自适应过程。在步骤S830，AP向STA USTA 2以及STA 3发送包括已经设置了 MRQ的HT控制字段的PPDU。在步骤S840，STA USTA 2以及STA 3中的每ー个均基于PPDU的VHT-LTF来评估信道和MCS并且向AP反馈MFB信息。基于发送和/或接收BA帧和/或BA请求(BAR)帧的轮询机制来执行与AP MU-MIMO成对的STA反馈的MFB信息。AP基于在步骤S850的过程中获得的新MCS来执行数据发送。为了改善下一代WLAN系统的吞吐量，需要提出更加有效的链路自适应方法。当AP将要发送的空间流的数目改变时，可以提出空间流指示方案。此外，当STA从吞吐量角度出发来确定使用数目比从AP接收到的空间流的数目少的空间流时，提出了向AP反馈MFB信息的链路自适应方法。在WLAN系统中，根据下行链路MU-MMO传输方案，最多4个空间流可以被分配给各STA并且被发送。如果从AP向STA发送的空间流的数目減少，则AP可以在不执行新的信道探测过程的情况下从STA请求对情况的MCS评估。通过发送包括有MRQ的PPDU，AP可以发起链路自适应过程。通过使用与从AP接收到的待改变的空间流的数目有关的信息，STA还可以向AP通知使用一个或更多个空间流(与所有空间流的特定流对应)将是有效的。空间流的数目在特定STA没有使用全部空间流的情况下不改变，但是即使在各空间流中改变信号与干扰加噪声比(SINR)，也可以显示至少ー个被推荐的空间流。图9是示出根据本发明实施方式的链路自适应方法的图。在步骤S910，通过使用MU-MMO传输方案，AP向STA I和STA2发送PPDU。如果AP在步骤S920检测到向各STA发送的空间流的数目将会减少，则AP可以将将要減少的空间流的数目通知给各STA。假设AP发送包括用于向各STA通知将要減少的空间流的数目的方法的MRQ的PPDU (S930)。通过在包括数据的PPDU内设置VHT-SIG Al字段的空间流指示信息，可以实现该方法。在步骤S940，各STA可以确定基于PPDU或NDP或这二者而评估的MCS信息，以及将会使用哪些空间流并且哪些空间流可以向AP反馈MFB信息。MFB信息反馈是基于由从AP发送的BAR帧进行的轮询而执行的。当从各STA反馈包括有空间流指示信息和MCS指示信息的MFB信息时，AP在步骤S950基于MFB信息来发送PPDU。这里，通过设置包括有BA帧的控制封装帧的链路自适应子字段，各STA可以向AP反馈相关信息。链路自适应子字段包含在HT控制字段中。下面描述链路自适应子字段的设置。图10是示出现有链路自适应子字段格式的示例的框图。參照图10，链路自适应子字段1000包括HT/VHT子字段1010、训练请求(TRQ)子字段1020、MCS请求或天线选择(ASEL)指示(MAI)子字段1030、MCS反馈序列标识符(MFSI)子字段1040以及MCS反馈与天线选择命令/数据(MFB/ASELC)子字段1050。HT/VHT子字段1010指示链路自适应子字段1000或者包括有链路自适应子字段1000的HT控制字段或者这二者是用于支持SU-MMO的HT传输还是用于支持SU/MU-MM0 的VHT传输。TRQ子字段1020指示发送用于发起信道探测过程的训练序列的请求。MAI子字段1030包括MRQ子字段1031和MRQ序列标识符(MSI)子字段1032。MRQ子字段1031指示是否发起链路自适应过程。也就是说，MRQ子字段1031指示是否已经请求了 MCS评估。当已经请求了识别特定请求的MCS评估吋，MSI子字段1032包括用于识别该请求的序列。MFSI子字段1040可以被设置为包含在触发MFB信息的帧中的MSI值的值。MFB/ASELC子字段1050包括MCS子字段1051和空间流数目(Nss)子字段1052。MCS子字段1051指示被STA推荐的MCS。Nss子字段1052作为被STA推荐的空间流的数目。因为最多4个空间流可以被分配给ー个STA，所以STA可能需要总共四比特以向AP通知哪些空间流将是优选使用的。为此，提出了ー种利用TRQ子字段1020和Nss子字段1052的方法。在支持VHT传输的WLAN系统中，基于NDPA帧-NDP传输方法来执行信道探測过程。因而，出于其它目的，可以使用为TRQ子字段1020使用I比持。此外，以下提出了这样的方案STA直接以信号通知哪些空间流将被使用，而非向AP通知被推荐的空间流的数目。针对该方案，可以使用3比特的现有Nss子字段1052。图11是示出根据本发明实施方式的链路自适应子字段的示例的图。參照图11，链路自适应子字段1100包括HT/VHT子字段1110、MAI子字段1130、MFSI子字段1140以及MFB/ASELC子字段1050。參照图11的(a)和图11的(b)，链路自适应子字段包括空间流子字段IlOOaUlOOb以及四比特大小的1120b，而非现有格式的Nss子字段1052。空间流子字段可以被实现为位图类型，位图类型可以以比特值的形式通知是否使用各个空间流。与图11的(a)中不同，在图11的(b)中，图11的(a)所示的现有格式的TRQ子字段和Nss子字段被用作空间流子字段。可以将在图11的(a)中实现TRQ子字段的I比特设置为指示是否使用了第一空间流SSO (1110b)，并且可以将在图11的(a)中实现Nss子字段的3比特设置为指示是否使用了第二空间流SSl至第四空间流SS3 (1120b)。例如，AP可以在向STA I和STA 2中的每ー个发送四个空间流的同时，向STA I和STA 2通知可以分别向所述STA I和STA 2发送三个减少的空间流和两个减少的空间流。在下一次发送中，通过使用从当前发送结果中获得的与各空间流有关的信噪比(SNR)或SINR信息，各个STA可以首先使用具有高SNR或者SINR值的空间流。假设根据STA I的评估结果第一、第二以及第四空间流具有高SNR比，则STA I可以向AP反馈空间流子字段的值(1，1,0, I)。此外，各STA可以基于相关空间流来评估MCS并且向AP反馈MCS信息。也可以将上述方法应用于SU-MMO。AP可以通过使用8个空间流向STA发送数据。在这种情况下，空间流的大小可以是8比持。对于根据该方法的链路自适应子字段的格式，可以參照图12做出。參照图12，链路自适应子字段1200包括NSS子字段1210和空间流子字段1220。Nss子字段1210指示被推荐的空间流的数目，并且空间流子字段1220包括用于指示将要使用哪些空间流的位图类型的信息。同时，在正常链路自适应过程中，基于由AP发送的空间流的数目，STA在将由其它STA产生的干扰考虑在内的情况下来执行最佳MCS评估。然而，从系统吞吐量的角度出发，一系列过程可能不会导致最佳結果。从瞬间系统吞吐量的角度出发，通过使用高MCS来发送数目比由AP设计的空间流数目更小的空间流会更好。下面将描述诸如图13所示的系统环境作为示例。图13是示出可以应用本发明实施方式的WLAN系统的示例的图。AP执行到K个MU-MIMO成对STA的MU-MMO传输。假设AP包括Nt个发射天线并且全部STA包括Nk个接收天线。从第k个STA接收的信号rk由下面的式I来表示。
[式I]
Λrk —私PA - 作/ + %
I — k在式I中，Pk是AP的预编码矩阵，Sk是待发送到第k个STA的数据流，并且L是数据流的数目。Hk指示AP与第k个STA之间的信道。预编码矩阵Pk、数据流Sk以及信道矩阵Hk可以由下面的式2来表示。[式2]P1S^ C、:.ド.、.(—C1 yΛ 如果各STA使用接收矩阵W (
9则后处通接收信号(apsot-processing received signal)Sk可以由下面的式3来表示。[式3]
/ K\% = Wk =所具^'. I Wi^ %
I.··. I当使用线性匪SE滤波器作为接收滤波器时，第k个STA的第一个流的SINR可以由下面的式4来表示。[式4]
_5] SINEk0焉=丄 Mih —
在式4中，Plu指预编码矩阵Pk的第一列。系统的瞬时互信息可以由下面的式5来表示。[式5]
权利要求
1.一种在无线局域网系统中报告信道信息的方法，所述方法包括以下步骤 响应站点从请求站点接收用于请求调制和编码方案(MCS)反馈的数据块，所述数据块包括数据字段和指示所述数据字段中的至少ー个空间流的数目的流指示符； 所述响应站点基于所述数据块来确定所述MCS反馈；以及 所述响应站点向所述请求站点发送所述MCS反馈,所述MCS反馈包括被推荐的MCS和指示至少ー个被推荐的空间流的数目的被推荐的流指示符， 其中，所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目等于或小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目。
2.根据权利要求I所述的方法， 如果所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目， 那么，其中，在假设所述至少一个被推荐的空间流是所述数据块中的所述至少ー个空间流中的至少ー个第一空间流的情况下，评估所述被推荐的MCS。
3.根据权利要求2所述的方法， 其中，基于用于发送所述数据字段的带宽和应用于所述数据字段的编码方案来确定所述MCS反馈。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据块还包括 指示所述带宽的信道带宽指示符；以及 指示所述编码方案的编码方案指示符。
5.根据权利要求4所述的方法， 其中，所述数据块还包括请求所述MCS反馈的MRQ指示符。
6.根据权利要求5所述的方法， 其中，所述MRQ指示符被实现为I比特字段。
7.根据权利要求6所述的方法， 其中，所述数据块是物理层会聚过程(PLCP)协议数据单元(prou)。
8.根据权利要求7所述的方法， 其中，所述数据字段包括物理服务数据単元(PSDU)，并且 其中，所述MRQ指示符被包括在所述PSDU中。
9.一种无线装置，所述无线装置包括 收发器，该收发器发送并接收无线信号；以及 处理器，该处理器操作地耦接到所述收发器， 其中，所述处理器被配置为执行以下步骤 从请求站点接收用于请求调制和编码方案(MCS)反馈的数据块，所述数据块包括数据字段和指示所述数据字段中的至少ー个空间流的数目的流指示符； 基于所述数据块来确定所述MCS反馈；以及 向所述请求站点发送所述MCS反馈,所述MCS反馈包括被推荐的MCS和指示至少ー个被推荐的空间流的数目的被推荐的流指示符， 其中，所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目等于或小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目。
全文摘要
提供了一种在无线局域网系统中报告信道信息的方法。所述方法包括从请求站点接收用于请求调制和编码方案(MCS)反馈的数据块，所述数据块包括数据字段和指示所述数据字段中的至少一个空间流的数目的流指示符；基于所述数据块来确定所述MCS反馈；以及向所述请求站点发送所述MCS反馈，所述MCS反馈包括被推荐的MCS和指示至少一个被推荐的空间流的数目的被推荐的流指示符。所述MCS反馈中的所述至少一个被推荐的空间流的数目等于或小于所述数据块中的所述至少一个空间流的数目。
文档编号H04B7/04GK102696182SQ201180003956
公开日2012年9月26日 申请日期2011年11月23日 优先权日2010年11月26日
发明者姜秉祐, 孙一洙, 宋坰营, 李大远, 石镛豪 申请人:Lg电子株式会社