用于多群通信的通信设备的制作方法
【专利摘要】描述了用于与多个无线通信设备群进行通信的基站。该基站包括处理器以及存储在存储器中的可执行指令，该存储器与该处理器处于电子通信。该基站确定数个无线通信设备。该基站还将这数个无线通信设备拆分成群。该基站进一步确定用于每个群的预编码矩阵。该基站附加地使用用于每个群的预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号。
【专利说明】用于多群通信的通信设备
[0001]相关申请
[0002]本申请与2011 年 6 月 8 日提交的、题为 “COMMUNICATION DEVICES FOR MULTIPLEGROUP COMMUNICATIONS (用于多群通信的通信设备)”的美国临时专利申请S/N.61/494，626有关并要求其优先权，该临时专利申请通过引用完全納入于此。
【技术领域】
[0003]本公开一般涉及通信系统。更具体地，本公开涉及用于多群通信的通信设备。
[0004]直量
[0005]通信系统被广泛部署以提供诸如数据、语音、视频等各种类型的通信内容。这些系统可以是能够支持多个通信设备(例如，无线通信设备、接入終端等)与一个或多个其他通信设备(例如，基站、接入点等)的同时通信的多址系统。
[0006]通信设备的使用在过去几年里已急剧増加。例如，通信设备往往提供对诸如局域网(LAN)或因特网之类的网络的接入。其他通信设备(例如，接入終端、膝上型计算机、智能电话、媒体播放器、游戏设备等)可无线地与提供网络接入的通信设备通信。ー些通信设备遵循特定行业标准，诸如电气电子工程师协会(IEEE)802.11 (例如，无线保真或即“W1-Fi ”)标准。例如，通信设备用户常使用此类通信设备连接到无线网络。
[0007]由于对通信设备的使用已经增多，因此正寻求在通信设备能力上的进步。改善通信设备能力的系统和方法会是有益处的。
[0008]概沭
[0009]本文中所公开的系统和方法可允许去往多个群的多用户多输入多输出(MU-MIMO)0根据本文中所公开的系统和方法，例如，数个下行链路无线通信设备(例如，客户端)在可解LTF的情形中可被拆分成各有四个或更少设备的群或者在不可解LTF的情形中可被拆分成各有八个或更少设备的群。例如，基站(例如，接入点)可同时向多个群进行波束成形，从而前置码的全向部分被波束成形。以此方式，每个群可以仅“看到”与该群相关的信令。此外，ー个群内的无线通信设备(例如，客户端)可接收到来自去往另ー个群的传输的减小的或最小程度的干扰。在ー个群内，基站(例如，接入点)可使用可解LTF和某种形式的本征模式选择(例如，最小均方误差(匪SE) -本征模式选择(MMSE-ES)或多用户本征模式传输(MET))，从而群内的无线通信设备(例如，客户端)接收到g在给同一群中所有无线通信设备(例如，客户端)的信号。
[0010]公开了用干与多个无线通信设备群进行通信的基站。该基站包括处理器以及存储在存储器中的指令，该存储器与该处理器处于电子通信。基站确定数个无线通信设备。基站还将这数个无线通信设备拆分成群。基站附加地确定用于每个群的预编码矩阵。此外，基站使用用于每个群的预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号。基站还可接收信道信息。基站还可使用媒体接入控制保护。
[0011]确定用于每个群的预编码矩阵可被执行以用于对前置码的全向部分进行波束成形。可向前置码的第一部分应用用于当前群的预编码矩阵，并且基站还可确定用于当前群的第二预编码矩阵，该第二预编码矩阵被应用于该前置码的第二部分。
[0012]确定用于每个群的预编码矩阵还可包括确定当前群的群信道以及确定互补群信道。确定用于每个群的预编码矩阵还可包括确定互补群信道零空间。确定用于每个群的预编码矩阵可进一步包括:确定当前群中每个无线通信设备的客户端信道，以及基于每个无线通信设备的客户端信道和互补群信道零空间来确定用于当前群的预编码矩阵。
[0013]确定互补群信道零空间可根据式
【权利要求】
1.一种用于与多个无线通信设备群进行通信的基站，包括: 处理器； 与所述处理器处于电子通信的存储器； 存储在所述存储器中的指令，所述指令能执行用于: 确定数个无线通信设备； 将所述数个无线通信设备拆分成群； 确定用于每个群的预编码矩阵；以及 使用用于每个群的所述预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号。
2.如权利要求1所述的基站，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵被执行以用于对前置码的全向部分进行波束成形。
3.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述指令进一步能执行用于接收信道信息。
4.如权利要求1所述的基站，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵包括: 确定当前群的群信道； 确定互补群信道； 确定互补群信道零空间； 确定所述当前群中每个无线通信设备的客户端信道；以及 基于每个无线通信设备的所述客户端信道和所述互补群信道零空间来确定用于所述当前群的预编码矩阵。
5.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定所述互补群信道零空间是根据式[U'，S' ’r ] =SVd(H^ k)来完成的，其中H' k是所述互补群信道，U'包括H' k的左奇异向量，S'是H' k的奇异值，V'包括H' k的右奇异向量，svdO是奇异值分解函数，并且所述互补群信道零空间Vn包括V'的最后Ntx-(Nnt-Nrfi)列，其中Ntx是基站发射机的数量，Nrxt是无线通信设备接收机的总数，并且Nnk是群k中接收机的总数。
6.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据式[U., Sm, Vm] =SVd(HmkVn)和
7.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据式[Um, Sm, Vm] =svd (HmkVn)、Z (:，(m-1) Nssmk+1:m*Nssnik) =V111 (:，1: Nssmk) Sni (1: Nssmk, 1: Nssmk)和
8.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据
9.如权利要求1所述的基站，其特征在于，用于当前群的所述预编码矩阵被应用于前置码的第一部分，并且其中所述指令进ー步能执行用于确定用于所述当前群的第二预编码矩阵，所述第二预编码矩阵被应用于所述前置码的第二部分。
10.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述指令进ー步能执行用于: 发送多个信道状态信息请求，其中对去往同一无线通信设备的不同信道状态信息请求使用至少ー个共用天线； 接收来自所述同一无线通信设备的多个信道状态信息消息；以及 组合所述多个信道状态信息消息。
11.如权利要求1所述的基站，其特征在于，所述指令进ー步能执行用于使用媒体接入控制保护。
12.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是通过将Hdt设置为V"。(:，1:NSSJH来完成的，其中Hdt是群k中无线通信设备c的信道，V"。是用于所述无线通信设备c的波束成形矩阵，Nssdt是给所述群k中所述无线通信设备C的空间流的数量，并且上标H标示共轭转置。
13.如权利要求4所述的基站，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是通过将Hdt设置为S"
14.一种用于接收群信号的无线通信设备，包括: 处理器； 与所述处理器处于电子通信的存储器；存储在所述存储器中的指令，所述指令能执行用于: 接收群信号，其中所述群信号包括给两个或两个以上无线通信设备的信息；以及 使用空间滤波从所述群信号恢复给所述无线通信设备的数据。
15.如权利要求14所述的无线通信设备，其特征在于，所述指令能进一步执行用于: 接收多个信道信息请求； 为所述信道信息请求中的每一个信道信息请求确定信道信息；以及 发送所述信道信息。
16.如权利要求14所述的无线通信设备，其特征在于，所述指令进一步能执行用于接收清除发送(CTS)信号并在发射信号之前等待预定时间量。
17.如权利要求14所述的无线通信设备，其特征在于，所述数据是使用根据式
18.如权利要求14所述的无线通信设备，其特征在于，所述数据是使用根据式UlH *vf的空间滤波来恢复的，其中U。是用于无线通信设备m=C的包括HmkVn的左奇异向量的Um，Hfflk是客户端信道，Vn是互补群信道零空间，U"。包括Hdt的左奇异向量，Hck是所述无线通信设备c的信道，并且上标H标示共轭转置。
19.一种用于由基站与多个无线通信设备群进行通信的方法，包括: 确定数个无线通信设备； 将所述数个无线通信设备拆分成群； 确定用于每个群的预编码矩阵；以及 使用用于每个群的所述预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵被执行以用于对前置码的全向部分进行波束成形。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括接收信道信息。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵包括: 确定当前群的群信道； 确定互补群信道； 确定互补群信道零空间； 确定所述当前群中每个无线通信设备的客户端信道；以及 基于每个无线通信设备的所述客户端信道和所述互补群信道零空间来确定用于所述当前群的预编码矩阵。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，确定所述互补群信道零空间是根据式[U'，S' ’r ] =SVd(H^ k)来完成的，其中H' k是所述互补群信道，U'包括H' k的左奇异向量，S'是H' k的奇异值，V'包括H' k的右奇异向量，svdO是奇异值分解函数，并且所述互补群信道零空间Vn包括V'的最后Ntx-(Nnt-Nrfi)列，其中Ntx是基站发射机的数量，Nrxt是无线通信设备接收机的总数，并且Nnk是群k中接收机的总数。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据式[U., Sm, Vm] =svd(HmkVn)和
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据式[Um, Sm, Vm] =svd (HmkVn)、Z (:，(m-1) Nssmk+1:m*NssJ =V111 (:，1: Nssmk) Sni (1: Nssmk, 1: Nssmk)和
26.如权利要求22所述的方法，其特征在干，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是根据式[Uni, Sm, VJ =SVd(IikVn) 'D111=Vni(:, 1:Nssmk)Sm(1:Nssnit, 1:Nssmk)、
27.如权利要求19所述的方法，其特征在于，用于当前群的所述预编码矩阵被应用于前置码的第一部分，并且其中所述方法进ー步包括确定用于所述当前群的第二预编码矩阵，所述第二预编码矩阵被应用于所述前置码的第二部分。
28.如权利要求19所述的方法，其特征在于，进ー步包括: 发送多个信道状态信息请求，其中对去往同一无线通信设备的不同信道状态信息请求使用至少ー个共用天线； 接收来自所述同一无线通信设备的多个信道状态信息消息；以及组合所述多个信道状态信息消息。
29.如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括使用媒体接入控制保护。
30.如权利要求22所述的方法，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是通过将Hdt设置为V"。(:，l:Nssdt)H来完成的，其中Hdt是群k中无线通信设备c的信道，V"。是用于所述无线通信设备c的波束成形矩阵，Nssdt是给所述群k中所述无线通信设备C的空间流的数量，并且上标H标示共轭转置。
31.如权利要求22所述的方法，其特征在于，确定用于所述当前群的所述预编码矩阵是通过将Hdt设置为S" c (1: Nssck, I = NssJV"。(:，l:Nssdt)H来完成的，其中Hdt是群k中无线通信设备c的信道，V"。是用于所述无线通信设备c的波束成形矩阵，S"。是用于所述无线通信设备c的奇异值，Nssdt是给所述群k中所述无线通信设备c的空间流的数量，并且上标示共轭转置。
32.一种用于由无线通信设备接收群信号的方法，包括: 接收群信号，其中所述群信号包括给两个或两个以上无线通信设备的信息；以及 使用空间滤波从所述群信号恢复给所述无线通信设备的数据。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于，进一步包括: 接收多个信道信息请求；； 为所述信道信息请求中的每一个信道信息请求确定信道信息；以及 发送所述信道信息。
34.如权利要求32所述的方法，其特征在于，进一步包括:接收清除发送(CTS)信号并在发射信号之前等待预定时间量。
35.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述数据是使用根据式I: '(1: NssckJ: Nssck)* U"H的空间滤波来恢复的，其中U。是用于无线通信设备m=c的包括HmkVn的左奇异向量的Um，Hmk是客户端信道，Vn是互补群信道零空间，S"。是Hdt的奇异值，Hck是所述无线通信设备c的信道，Nssck是给群k中所述无线通信设备c的空间流的数量，U"。包括Hdt的左奇异向量，并且上标H标示共轭转置。
36.如权利要求32所述的方法，其特征在于，所述数据是使用根据式Uj1*ljf的空间滤波来恢复的，其中U。是用于无线通信设备Hi=C的包括HmkVn的左奇异向量的Um，Hmk是客户端信道，Vn是互补群信道零空间，U"。包括Hdt的左奇异向量，并且上标H标示共轭转置。
37.一种用于与多个无线通信设备群进行通信的计算机程序产品，包括其上具有指令的非瞬态有形计算机可读介质，所述指令包括: 用于使基站确定数个无线通信设备的代码； 用于使所述基站将所述数个无线通信设备拆分成群的代码； 用于使所述基站确定用于每个群的预编码矩阵的代码；以及 用于使所述基站使用用于每个群的所述预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号的代码。
38.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵被执行以用于对前置码的全向部分进行波束成形。
39.如权利要求37 所述的计算机程序产品，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵包括: 确定当前群的群信道； 确定互补群信道； 确定互补群信道零空间； 确定所述当前群中每个无线通信设备的客户端信道；以及 基于每个无线通信设备的所述客户端信道和所述互补群信道零空间来确定用于所述当前群的预编码矩阵。
40.如权利要求37所述的计算机程序产品，其特征在于，所述指令进ー步包括: 用于使所述基站发送多个信道状态信息请求的代码，其中对去往同一无线通信设备的不同信道状态信息请求使用至少ー个共用天线； 用于使所述基站接收来自所述同一无线通信设备的多个信道状态信息消息的代码；以及 用于使所述基站组合所述多个信道状态信息消息的代码。
41.一种用于接收群 信号的计算机程序产品，包括其上具有指令的非瞬态有形计算机可读介质，所述指令包括: 用于使无线通信设备接收群信号的代码，其中所述群信号包括给两个或两个以上无线通信设备的信息；以及 用于使所述无线通信设备使用空间滤波从所述群信号恢复给所述无线通信设备的数据的代码。
42.如权利要求41所述的计算机程序产品，其特征在于，所述数据是使用根据式: N奴k，1: NssekPuf的空间滤波来恢复的，其中U。是用于无线通信设备m=c的包括HmkVn的左奇异向量的Um，Hmk是客户端信道，Vn是互补群信道零空间，S"。是Hdt的奇异值，Hck是所述无线通信设备c的信道，Nssck是给群k中所述无线通信设备c的空间流的数量，U"。包括Hdt的左奇异向量，并且上标H标示共轭转置。
43.如权利要求41所述的计算机程序产品，其特征在于，所述数据是使用根据式UtH *UIH的空间滤波来恢复的，其中U。是用于无线通信设备Hi=C的包括HmkVn的左奇异向量的um，Hfflk是客户端信道，Vn是互补群信道零空间，U"。包括Hdt的左奇异向量，并且上标 示共轭转置。
44.一种用于与多个无线通信设备群进行通信的设备，包括: 用于确定数个无线通信设备的装置； 用于将所述数个无线通信设备拆分成群的装置； 用于确定用于每个群的预编码矩阵的装置；以及 用于使用用于每个群的所述预编码矩阵来向每个群发射经波束成形的信号的装置。
45.如权利要求44所述的设备，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵被执行以用于对前置码的全向部分进行波束成形。
46.如权利要求44所述的设备，其特征在于，确定用于每个群的所述预编码矩阵包括: 确定当前群的群信道； 确定互补群信道；确定互补群信道零空间； 确定所述当前群中每个无线通信设备的客户端信道；以及 基于每个无线通信设备的所述客户端信道和所述互补群信道零空间来确定用于所述当前群的预编码矩阵。
47.如权利要求44所述的设备，其特征在于，还包括: 用于发送多个信道状态信息请求的装置，其中对去往同一无线通信设备的不同信道状态信息请求使用至少一个共用天线； 用于接收来自所述同一无线通信设备的多个信道状态信息消息的装置；以及 用于组合所述多个信道状态信息消息的装置。
48.一种用于接收群信号的设备，包括: 用于接收群信号的装置，其中所述群信号包括给两个或两个以上无线通信设备的信息；以及 用于使用空间滤波从所述群信号恢复给一无线通信设备的数据的装置。
49.如权利要求48所述的设备，其特征在于，所述数据是使用根据式
50.如权利要求48所述的设备，其特征在于，所述数据是使用根据式
【文档编号】H04B7/06GK103597754SQ201180071485
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2011年11月21日 优先权日:2011年6月8日
【发明者】D·J·R·范尼, A·万泽斯特, S·韦玛尼, V·K·琼斯四世, S·莫林 申请人:高通股份有限公司