用于波束赋形的技术的制作方法

本发明涉及用于波束赋形的技术。本发明具体涉及向波束接收设备发送具有探测子载波索引集合的请求的波束形成设备，以及向波束形成设备发送波束赋形信息报告的波束接收设备。本发明还涉及一种波束形成设备，从波束接收设备接收波束赋形报告。

背景技术：

1、压缩的波束赋形报告是探测过程的一部分，定义用于波束赋形信息从波束接收器发送到波束形成器的传输。它由wifi标准的ieee 802.11n/ac/ax版本使用，这些版本也称为11n、11ac、11ax。压缩的波束赋形报告由以下组成：多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，mimo)控制字段，定义了各种参数指示(例如nc、ng、码本大小)；总体反馈信息(例如，每个流的平均信噪比(signal-to-noise ratio，snr))和包括预编码器矩阵和每子载波snr的每子载波压缩数据(对于多用户(multi-user，mu)反馈类型)。

2、从801.11ax开始，可以在整个带宽(bandwidth，bw)或部分带宽(单个或多个资源分配-资源单元(resource unit，ru))上执行探测。因此，为所支持的bw的每一部分的探测定义了特定的子载波(子载波)索引集合。

3、ieee 802.11be，也称为11be或wifi6，引入了更大的bw和更大的mimo大小，这需要更新的反馈参数、帧格式以及压缩的预编码器矩阵和snr的精确定义。此外，802.11be引入了一种新子载波分布(即基本单元ru的频分结构)，这意味着也将应用于探测的不同子载波定义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供用于提高高级通信方案(例如根据ieee 802.11be的极端高吞吐量(extreme high throughput，eht)wifi)中波束赋形性能的技术。

2、该目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。

3、本发明的基本思想是将新的索引定义应用于新子载波分布。本发明对由高效(high efficiency，he)wifi，例如根据ieee 802.11ax定义的参数和格式进行了更新，以包括由eht wifi，例如根据ieee 802.11be引入的新的、扩展的情况。

4、本发明为以下字段和参数提供了新的/扩展的定义：

5、·bw≥80mhz的新探测索引定义；

6、·压缩的预编码器矩阵值的扩展定义；

7、·snr值的扩展定义。

8、具体地，本发明向802.11be子载波分布引入了一种用于调整子载波索引的机制。

9、802.11be引入的新子载波分布用于部分bw传输(包括压缩bw)，而分配给单个站点(station，sta)(或sta组)的完整80mhz bw将重用802.11ax子载波分布。此新子载波分布可以在部分bw信息字段中定义。

10、本发明介绍了以下三种可选的方案，下文将详细说明：

11、·选项1：引入用于所有选项的新的统一探测索引集合(意味着新的集合应涵盖全bw的新子载波分布和802.11ax子载波分布)；

12、·选项2：为部分bw探测引入新的探测索引集合(通过复制20mhz部分的索引)，并为全bw探测增加中心子载波索引；

13、·选项3：重用802.11ax探测索引集合，但定义与新子载波分布定义的数据ru对应的探测ru。

14、本发明的另一个思想是定义压缩的波束赋形矩阵值和部分一般参数。

15、总之，本发明定义了用于测量和报告的压缩的波束赋形预编码器矩阵的索引，用于ieee 802.11be标准引入的新带宽值和新子载波分布。本发明还提供了ieee 802.11be采用的大于8×8的mimo方案的压缩的预编码器矩阵形式的精确定义。

16、为了详细描述本发明，使用以下术语、缩略语和符号：

17、bw      带宽

18、mimo    多输入多输出

19、snr     信噪比

20、mu      多用户

21、su      单用户

22、ng      子载波数，子载波分组因子

23、nc      空间流数

24、na      角度数量

25、nr      发射天线数量

26、ru      资源单元

27、ofdma   正交频分多址

28、sta     基于wifi符号的站点

29、ap      基于wifi符号的ap接入点

30、s1至s4  频率分段

31、ndp     空数据包

32、资源单元(resource unit，ru)是wifi方案中使用的ofdma术语中的一种单元，用于表示在下行(downlink，dl)和上行(uplink，ul)传输中使用的一组子载波(子载波)。使用ofdma，不同的发射功率可以应用于不同的ru。20mhz带宽最多有9个ru，40mhz带宽最多有18个ru，80mhz或160mhz带宽有更多ru。ru使接入点能够允许多用户同时高效地访问该接入点。

33、根据第一方面，本发明涉及一种波束形成设备，用于：向波束接收设备发送请求，所述请求包括探测子载波索引集合，所述探测子载波索引集合指示从所述波束接收设备请求波束赋形信息报告的子载波，其中，所述子载波根据第一wifi方案定义，其中，所述探测子载波索引集合基于由所述第一wifi方案针对部分信道带宽定义的第一子载波分布和由第二wifi方案针对全信道带宽定义的第二子载波分布。

34、这种波束形成设备可以通过在新的探测子载波索引集合上操作来提高如eht等高级通信方案中的波束赋形性能，所述新的探测子载波索引集合基于用于部分信道带宽的第一子载波分布和用于全信道带宽的第二子载波分布。

35、波束形成设备(也称为波束形成器)发送探测数据包，并请求波束接收设备(也称为波束接收器)测量特定bw上的信道，该特定bw可以是整个bw或发送探测数据包的bw的一部分。

36、之后，请求波束接收器发送压缩的波束赋形报告，该压缩的波束赋形报告包括波束形成器请求的那些子载波的波束赋形信息。但是，此报告的传输可能是在整个bw或bw的任何部分上，与报告的子载波完全无关。

37、例如，波束形成器在80mhz上发送探测数据包，并要求仅在前10mhz上报告，但报告将使用整个80mhz bw发送。

38、在本发明中，给出了子载波索引集合的定义，以指示请求报告探测bf的哪一部分。

39、关于子载波分布和wifi方案：

40、a.有两种wifi方案：11be(称为第一方案)，支持80/160/240/320mhz bw；11ax(称为第二方案)，仅80mhz相关；

41、b.对于80mhz bw的任何子集，11be wifi方案定义了新子载波分布(称为第一子载波分布)；

42、c.对于全80mhz bw，11be复用11ax子载波分布(称为第二子载波分布)；

43、d.11be支持的任何bw>80mhz将使用80mhz子载波分布的复制，这意味着在任何80mhz分段内，规则b.和c.有效。

44、第一子载波分布被划分为多个资源单元(resource unit，ru)，每个ru分配信道带宽的相应部分，其中，每个ru被划分为多个要报告的子载波。

45、对于每个ru，探测子载波索引集合包括：开始探测子载波索引，定义用于报告波束赋形信息的相应ru的起始子载波；和结束探测子载波索引，定义用于报告波束赋形信息的相应ru的结束子载波。

46、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述第一wifi方案为802.11be wifi，所述第二wifi方案为802.11ax wifi。

47、这提供了波束形成设备可以应用于ieee 802.11be wifi方案的优点，ieee802.11be wifi方案提供比当前版本的wifi更高的带宽和更高的mimo大小，以提高性能。

48、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述第一wifi方案支持80mhz、160mhz、80+80mhz、240mhz和320mhz的信道带宽。

49、这提供了波束形成设备支持eht wifi当前支持的带宽的优点。

50、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述第二wifi方案支持80mhz的信道带宽。

51、这提供了波束形成设备符合支持80mhz信道带宽的ieee 802.11ax wifi的当前版本的优点。

52、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述全信道带宽为80mhz；所述部分信道带宽为所述全信道带宽的任何子集。

53、这提供了波束形成设备可以基于全信道带宽或其子集应用于各种不同的带宽上的优点。

54、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述探测子载波索引基于新的统一探测索引集合，所述统一探测索引集合包括用于所述部分信道带宽的所述第一子载波分布和用于所述全信道带宽的所述第二子载波分布两者的探测子载波索引。

55、这提供了波束形成设备可以为大于80mhz的带宽提供新探测子载波索引的优点。

56、这种波束形成设备支持如上所述的根据选项1的方案。下面结合图5、图6和图7描述了对应的表格。

57、该实现方式描述了选项1的规则，即，探测子载波索引基于新的统一探测索引集合，所述统一探测索引集合包括用于部分信道带宽的第一子载波分布和用于全信道带宽的第二子载波分布两者的探测子载波索引。规则的进一步解释在结合图5至图7的描述的图部分给出，其中，针对该选项1示出了具有探测子载波索引的不同表。

58、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述探测子载波索引基于用于所述部分信道带宽的新探测索引集合和用于所述全信道带宽的附加中心子载波索引。

59、这提供了波束形成设备可以为各种带宽，特别是大于80mhz的带宽提供新探测子载波索引的优点。

60、这种波束形成设备支持如上所述的根据选项2的方案。下面结合图8、图9和图10描述了对应的表格。

61、该实现方式描述了选项2的规则，即，探测子载波索引基于用于部分信道带宽的新探测索引集合和用于全信道带宽的附加中心子载波索引。规则的进一步解释在结合图8至图10的描述的图部分给出，其中，针对该选项2示出了具有探测子载波索引的不同表。

62、在波束形成设备的示例性实现方式中，探测子载波索引基于为第二子载波分布的资源单元定义的探测子载波索引的重用，以及第二子载波分布的哪些资源单元对应于第一子载波分布的资源单元的定义。

63、这提供了波束形成设备可以高效地重用现有的探测子载波索引来处理各种带宽，特别是大于80mhz的带宽的优点。

64、这种波束形成设备支持如上所述的根据选项3的方案。下面结合图11和图12描述了对应的表格。

65、该实现方式描述了选项3的规则，即，探测子载波索引基于为第二子载波分布的资源单元定义的探测子载波索引的重用，以及第二子载波分布的哪些资源单元对应于第一子载波分布的资源单元的定义。规则的进一步解释在结合图11和图12的描述的图部分给出，其中，针对该选项3示出了具有探测子载波索引的不同表。

66、在波束形成设备的示例性实现方式中，用于大于所述全信道带宽的信道带宽，特别是160mhz、80+80mhz、240mhz或320mhz的信道带宽的所述探测子载波索引集合基于为所述全信道带宽的每个段内的所述探测子载波索引集合定义的规则的重复。

67、这提供了波束形成设备可以应用于高带宽，特别是大于80mhz的带宽的wifi方案的优点。

68、下文描述的图11示出了大于80mhz的带宽的索引定义。

69、规则重复意味着为特定带宽段定义的规则对另一个带宽段也有效。例如，为80mhz带宽定义的规则也可以应用于80mhz与100mhz之间的带宽段。

70、在波束形成设备的示例性实现方式中，对所述波束接收设备的所述请求指示信道带宽，其中，所述指示的信道带宽是为所述第一wifi方案定义的全信道带宽。

71、这提供了如下优点：所述波束形成设备被告知所述波束形成设备使用的信道带宽，以便高效地报告其波束赋形参数。

72、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述指示的信道带宽是80mhz、80+80mhz、160mhz、240mhz、320mhz的全信道带宽或其任何部分带宽。

73、这提供了波束形成设备可以应用于各种不同带宽的优点。

74、第一wifi方案(例如812.11be)定义了多个全信道带宽，例如80mhz、80+80mhz、160mhz、240mhz、320mhz。该全信道带宽或该全信道带宽的部分信道带宽由波束形成设备指示。部分带宽是全带宽的任何部分，例如，80mhz全带宽的部分带宽可以是20mhz或40mhz或60mhz或77mhz或80mhz的任何其它部分。例如，320mhz全带宽的部分带宽可以是320mhz的任何部分，例如80mhz或160mhz或200mhz或300mhz或319mhz，或320mhz的任何其它部分。

75、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述探测子载波索引集合是根据信道带宽和子载波分组因子ng定义的，特别是对于ng＝4和ng＝16。

76、这提供了波束形成设备在信道带宽和子载波数量方面是灵活的优点。

77、根据第二方面，本发明涉及一种用于请求波束赋形信息的方法，所述方法包括：波束形成设备向波束接收设备发送请求，所述请求包括探测子载波索引集合，所述探测子载波索引集合指示从所述波束接收设备请求波束赋形信息报告的子载波，其中，所述子载波根据第一wifi方案定义，其中，所述探测子载波索引集合基于由所述第一wifi方案针对部分信道带宽定义的第一子载波分布和由第二wifi方案针对全信道带宽定义的第二子载波分布；基于所述探测子载波索引集合，从所述波束接收设备接收所述波束赋形信息报告。

78、该方法对应于上文针对本发明的第一方面描述的波束形成设备。

79、这种用于请求波束赋形信息的方法可以通过在新的探测子载波索引集合上操作来提高如eht等高级通信方案中的波束赋形性能，所述新的探测子载波索引集合基于用于部分信道带宽的第一子载波分布和用于全信道带宽的第二子载波分布。

80、第一wifi方案可以是802.11be wifi，特别支持80mhz、160mhz、80+80mhz、240mhz和320mhz的信道带宽；第二wifi方案可以是802.11ax wifi，特别支持80mhz的信道带宽。

81、根据第三方面，本发明涉及一种波束接收设备，用于：基于从波束形成设备接收的探测子载波索引集合，向波束形成设备发送波束赋形信息报告，其中，所述探测子载波索引集合指示从所述波束接收设备请求波束赋形信息报告的子载波，其中，所述子载波根据第一wifi方案定义，其中，所述探测子载波索引集合基于由所述第一wifi方案针对部分信道带宽定义的第一子载波分布和由第二wifi方案针对全信道带宽定义的第二子载波分布。

82、这种波束接收设备可以通过在新的探测子载波索引集合上操作来提高如eht等高级通信方案中的波束赋形性能，所述新的探测子载波索引集合基于用于部分信道带宽的第一子载波分布和用于全信道带宽的第二子载波分布。

83、该波束接收设备具有与上述第一方面的波束形成设备相同的特征。但是，它是接收来自波束形成设备的请求并将报告发送到波束形成设备的实体。

84、第一wifi方案可以是802.11be wifi，特别支持80mhz、160mhz、80+80mhz、240mhz和320mhz的信道带宽。第二wifi方案可以是802.11ax wifi，特别支持80mhz的信道带宽。

85、根据第四方面，本发明涉及一种用于报告波束赋形信息的方法，所述方法包括：基于从波束形成设备接收的探测子载波索引集合，向波束形成设备发送波束赋形信息报告，其中，所述探测子载波索引集合指示从所述波束接收设备请求波束赋形信息报告的子载波，其中，所述子载波根据第一wifi方案定义，其中，所述探测子载波索引集合基于由所述第一wifi方案针对部分信道带宽定义的第一子载波分布和由第二wifi方案针对全信道带宽定义的第二子载波分布。

86、这种用于报告波束赋形信息的方法可以通过在新的探测子载波索引集合上操作来提高如eht等高级通信方案中的波束赋形性能，所述新的探测子载波索引集合基于用于部分信道带宽的第一子载波分布和用于全信道带宽的第二子载波分布。

87、该方法对应于上文针对本发明的第三方面描述的波束接收设备。

88、第一wifi方案可以是802.11be wifi，特别支持80mhz、160mhz、80+80mhz、240mhz和320mhz的信道带宽。第二wifi方案可以是802.11ax wifi，特别支持80mhz的信道带宽。

89、根据第五方面，本发明涉及一种波束形成设备，用于：从波束接收设备接收波束赋形报告，其中，所述波束赋形报告包括压缩的预编码器矩阵；基于所述压缩的预编码器矩阵重建由所述波束接收设备报告的预编码器矩阵，其中，所述压缩的预编码器矩阵由呈特定顺序的角度集合定义，所述角度集合表示要应用于单元矩阵以重建所述预编码器矩阵的数学运算序列，其中，所述角度集合是基于针对第二wifi方案，特别是802.11ax wifi支持的发射天线数量和空间流数量到第一wifi方案，特别是802.11be wifi支持的发射天线数量nr和空间流数量nc指定的给定公式的扩展来确定的。

90、这种波束形成设备可以通过使用扩展公式来提高如eht等高级通信方案中的波束赋形性能，该扩展公式相对于eht所支持的发射天线数量和空间流数量进行扩展。

91、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述给定公式的所述扩展针对8<nr≤16的值和1≤nc≤16的值指定，对应于从9×1到16×16的矩阵。

92、这提供了可以实现和优化控制更高mimo大小的优点。即，波束形成设备可以应用于具有更多站点数量的人口密集环境中。

93、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述波束赋形报告包括所述波束接收设备报告的空间流的snr值，其中，每个报告的第i个snr值，特别是对于i>8，对应于由所述波束形成设备应用所述报告的预编码器矩阵的第i列产生的snr。

94、这提供了可以更好地控制snr值的优点。

95、在波束形成设备的示例性实现方式中，所述波束赋形报告包括大于8×8的mimo方案的空间流的snr值。

96、这提供了波束形成设备可以应用于高mimo大小的空间流，从而提高通信质量的优点。

97、根据第七方面，本发明涉及一种计算机程序产品，包括计算机可执行代码或计算机可执行指令，所述计算机可执行代码或计算机可执行指令当执行时，使至少一台计算机执行根据上述方面所述的方法。这种计算机程序产品可以包括非瞬时性可读存储介质，所述非瞬时性可读存储介质存储供处理器使用的程序代码，该程序代码包括用于执行下文所述的方法或计算块的指令。

98、根据第八方面，本发明涉及一种波束形成设备(110)，用于向波束接收设备(120)发送用于探测反馈的部分带宽(bandwidth，bw)的请求，所述请求的用于探测反馈的部分bw包括部分bw类型，以指示将用于探测反馈的bw。

99、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，所述部分bw类型可以是20mhz、40mhz或n×80mhz，其中，n为等于或大于1的整数。

100、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，所述请求的用于探测反馈的部分bw包括在部分bw信息字段中。

101、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，所述部分bw信息字段包括6个位。

102、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，所述部分bw信息字段的2个最低有效位指示所述部分bw类型。

103、下文示出了部分bw信息字段的两个最低有效位b0、b1与请求的部分bw之间的示例性映射。任何其它映射也是可能的。

104、 b0 b1 请求的部分bw 资源单元 0 0 20mhz ru242 0 1 40mhz ru484 1 0 n×80mhz(80/160/240/320mhz) 1 1 保留 保留

105、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，所述部分bw信息字段的4个最高有效位指示对应于所述指示的部分bw类型的特定bw。

106、下文示出了部分bw信息字段的四个最高有效位b2、b3、b4和b5与资源单元的位置之间的示例性映射。任何其它映射也是可能的。

107、 b2 b3 b4 b5 资源单元的位置 0 0 0 0 位于最低频率的ru x x x x 保留 1 1 1 1 位于最高频率的ru

108、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送20mhz的部分bw类型，则所述部分bw信息字段所述4个最高有效位指示第k个ru242，其中，k为等于或大于0的整数。具体地，k可以是0至15的整数。

109、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送40mhz的部分bw类型，则所述部分bw信息字段的所述4个最高有效位指示第k个ru484，其中，k为等于或大于0的整数，特别是0至7的整数，或第k个ru242，其中，k为等于或大于0的整数。具体地，k可以是0至15的整数。

110、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送n×80mhz的部分bw类型，则所述部分bw信息字段的所述4个最高有效位指示4个80mhz段的位图，其中，指示的‘1’表示请求80mhz用于探测反馈。

111、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送20mhz的部分bw类型，则对于指示的第k个ru242，使用为k个ru242定义的子载波索引，其中，k是等于或大于0的整数。

112、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送40mhz的部分bw类型，则对于指示的第k个ru484，使用为2×k和2×k+1个ru242定义的子载波索引，对于指示的第k个ru242，使用为k和k+1个ru242定义的子载波索引，其中，k是等于或大于0的整数。

113、在根据第八方面的波束形成设备的示例性实现方式中，如果以信号发送n×80mhz的部分bw类型，则使用为4*k、4*k+1、4*k+2、4*k+3个ru242定义的子载波索引，其中，n和k是等于或大于0的整数。