DE102013222328B4

DE102013222328B4 - Kanalschätzung für reine Phasenrückkopplung und Verfahren zur Verwendung mit dieser

Info

Publication number: DE102013222328B4
Application number: DE102013222328.5A
Authority: DE
Inventors: Joonsuk Kim; Matthew James Fischer
Original assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2033-11-05
Also published as: DE102013222328A1

Abstract

Vorrichtung mit:einem Empfänger zum Empfangen eines ersten Signals von zumindest einer weiteren Vorrichtung, das einen Datenrahmen umfasst, wobei der Datenrahmen eine Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst;einem Basisbandprozessor, gekoppelt mit dem Empfänger, der Phasenrückkopplungsinformationen erzeugt;einem Sender, gekoppelt mit dem Basisbandprozessor, der einen Bestätigungs-(ACK-)Rahmen an die zumindest eine weitere Vorrichtung in Erwiderung auf den Datenrahmen sendet, wobei der ACK-Rahmen die Phasenrückkopplungsinformationen umfasst.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE PATENTE/PATENTANMELDUNGEN
Die vorliegende ordentliche US-Patentanmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. § 119(e) aus den folgenden vorläufigen US-Patentanmeldungen, die hiermit für alle Zwecke mittels Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingebunden und zu einem Teil der vorliegenden ordentlichen US-Patentanmeldung gemacht sind:

1. Vorläufige US-Anmeldung Nr. 61/722,279 mit dem Titel „CHANNEL ESTIMATION FOR PHASE-ONLY FEEDBACK AND CORRESPONDING PIGGYBACK FEEDBACK FORMAT WITHIN SINGLE USER, MULTIPLE USER, MULTIPLE ACCESS, AND/OR MIMO WIRELESS COMMUNICATIONS“ (Vertreteraktenzeichen BP31536), eingereicht am 5.11.2012; und
2. Vorläufige US-Anmeldung Nr. 61/805,855 mit dem Titel „CHANNEL ESTIMATION FOR PHASE-ONLY FEEDBACK AND METHODS FOR USE THEREWITH“ (Vertreteraktenzeichen BP31536.1), eingereicht am 27.3.2013.

Die folgenden IEEE-Standards/Standardentwürfe sind hiermit für alle Zwecke mittels Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingebunden und zu einem Teil der vorliegenden ordentlichen US-Patentanmeldung gemacht:

1. IEEE Std 802.11™ - 2012, „IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements; Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,“ IEEE Computer Society, gesponsert durch LAN/MAN Standards Committee, IEEE Std 802.11™-2012, (Überarbeitung von IEEE Std 802.11-2007), 2793 Seiten insgesamt (umfassend Seiten i-xcvi, 1-2695).
2. IEEE Std 802.11n™ - 2009, „IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements; Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications; Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput,“ IEEE Computer Society, IEEE Std 802.11n™-2009, (Änderung von IEEE Std 802.11™ - 2007, wie geändert durch IEEE Std 802.11k™ - 2008, IEEE Std 802.11r™ - 2008, IEEE Std 802.11y™ - 2008 und IEEE Std 802.11r™ - 2009), 536 Seiten insgesamt (umfassend Seiten i-xxxii, 1-502).
3. IEEE P802.11ac™/D3.1, August 2012, „Draft STANDARD for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications, Amendment 4: Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6 GHz,“ erstellt durch 802.11 Working Group von 802 Committee, 391 Seiten insgesamt (umfassend Seiten i-xxv, 1-366).
4. IEEE P802.11ad™/D9.0, Juli 2012, (Änderungsentwurf basierend auf IEEE 802.11-2012) (Änderung von IEEE 802.11-2012, wie geändert durch IEEE 802.11ae-2012 und IEEE 802.11aa-2012), „IEEE P802.11ad™/D9.0 Draft Standard for Information Technology - Telecommunications and Information Exchange Between Systems - Local and Metropolitan Area Networks - Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications - Amendment 3: Enhancements for Very High Throughput in the 60 GHz Band,“ Sponsor: IEEE 802.11 Committee von IEEE Computer Society, IEEE-SA Standards Board, 679 Seiten insgesamt.
5. IEEE Std 802.11ae™ - 2012, „IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements; Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,“ „Amendment 1: Prioritization of Management Frames,“ IEEE Computer Society, gesponsert durch LAN/MAN Standards Committee, IEEE Std 802.11ae™-2012, (Änderung von IEEE Std 802.11™-2012), 52 Seiten insgesamt (umfassend Seiten i-xii, 1-38).
6. IEEE P802.11af™/D1.06, März 2012, (Änderung von IEEE Std 802.11REVmb™/D12.0, wie geändert durch IEEE Std 802.11ae™/D8.0, IEEE Std 802.11aa™/D9.0, IEEE Std 802.11ad™/D5.0, und IEEE Std 802.11ac™/D2.0), „Draft Standard for Information Technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications - Amendment 5: TV White Spaces Operation,“ erstellt durch 802.11 Working Group von IEEE 802 Committee, 140 Seiten insgesamt (umfassend Seiten i-xxii, 1-118).

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Kommunikationssysteme; und insbesondere bezieht sie sich auf Kanalschätzung bei Einzelnutzer-, Mehrfachnutzer-, Mehrfachzugriff- und/oder MIMO-Drahtloskommunikationen.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Es ist bekannt, dass Kommunikationssysteme drahtlose und drahtgebundene Kommunikationen zwischen drahtlosen und/oder drahtgebundenen Kommunikationsvorrichtungen unterstützen. Derartige Kommunikationssysteme reichen von nationalen und/oder internationalen Mobil- bzw. Zellulartelefonsystemen bis zum Internet bis hin zu Haus-internen Punkt-zu-Punkt-Drahtlosnetzwerken. Jeder Typ von Kommunikationssystem ist gemäß einem oder mehreren Kommunikationsstandards aufgebaut und arbeitet daher gemäß diesem oder diesen. Zum Beispiel können drahtlose Kommunikationssysteme gemäß einem oder mehreren Standards arbeiten, die umfassen, aber nicht beschränkt sind auf, IEEE 802.11x, Bluetooth, Advanced Mobile Phone Services (AMPS), Digital-AMPS, Global System for Mobile Communications (GSM), Code Division Mulitple Access (CDMA), Local Multi-Point Distribution Systems (LMDS), Multi-Channel-Multi-Point Distribution Systems (MMDS) und/oder Abwandlungen von diesen.
Abhängig von dem Typ von drahtlosem Kommunikationssystem kommuniziert eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, wie etwa ein Mobil- bzw. Zellulartelefon, ein Funksprechgerät, ein Organizer bzw. Minicomputer (PDA: „Personal Digital Assistant“), ein Arbeitsplatzrechner bzw. Personalcomputer (PC), ein Laptopcomputer, eine Home-Entertainment-Anlage, usw. direkt oder indirekt mit anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen. Für direkte Kommunikationen (auch bekannt als Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen) stellen die beteiligten drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen ihre Empfänger und Sender auf den gleichen Kanal oder die gleichen Kanäle ein (z.B. einen der Vielzahl von Funkfrequenz-(RF-)Trägern des drahtlosen Kommunikationssystems) und kommunizieren sie über diesen Kanal bzw. diese Kanäle. Für indirekte drahtlose Kommunikationen kommuniziert jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung über einen zugewiesenen Kanal direkt mit einer zugehörigen Basisstation (z.B. für zellulare Dienste) und/oder einem zugehörigen Zugangspunkt (z.B. für ein Haus- oder Gebäude-internes Drahtlosnetzwerk). Um eine Kommunikationsverbindung zwischen den drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen zu komplettieren, kommunizieren die zugehörigen Basisstationen und/oder die zugehörigen Zugangspunkte über eine Systemsteuereinheit, über das öffentliche Telefonnetz, über das Internet und/oder über ein anderes Fernnetz bzw. Weiterverkehrsnetz direkt miteinander.
Für jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung gilt, dass sie, um bei drahtlosen Kommunikationen teilzunehmen, einen eingebauten Funksendeempfänger (d.h. Empfänger und Sender) umfasst oder mit einem zugehörigen Funksendeempfänger (z.B. einer Station für Haus- und/oder Gebäude-interne Drahtloskommunikationsnetzwerke, einem RF-Modem, usw.) gekoppelt ist. Wie bekannt ist, ist der Empfänger mit der Antenne gekoppelt und umfasst er einen rauscharmen Verstärker, ein oder mehrere Zwischenfrequenzstufen, eine Filterstufe und eine Datenwiederherstellungsstufe. Der rauscharme Verstärker empfängt eingehende RF-Signale über die Antenne und verstärkt diese. Die ein oder mehreren Zwischenfrequenzstufen mischen die verstärkten RF-Signale mit einer oder mehreren lokalen Oszillationen bzw. Schwingungen, um die verstärkten RF-Signale in Basisbandsignale oder Zwischenfrequenz-(IF-)Signale zu wandeln. Die Filterstufe filtert die Basisbandsignale oder die IF-Signale so, dass ungewünschte Signale außerhalb des Bands gedämpft werden, um gefilterte Signale zu erzeugen. Die Datenwiederherstellungsstufe stellt aus den gefilterten Signalen gemäß dem speziellen drahtlosen Kommunikationsstandard Rohdaten wieder her.
Wie ebenso bekannt ist, umfasst der Sender eine Datenmodulationsstufe, ein oder mehrere Zwischenfrequenzstufen und einen Leistungsverstärker. Die Datenmodulationsstufe wandelt Rohdaten gemäß dem speziellen drahtlosen Kommunikationsstandard in Basisbandsignale. Die ein oder mehreren Zwischenfrequenzstufen mischen die Basisbandsignale mit einer oder mehreren lokalen Oszillationen bzw. Schwingungen, um RF-Signale zu erzeugen. Der Leistungsverstärker verstärkt die RF-Signale vor einer Versendung über eine Antenne.
Typischerweise wird der Sender eine Antenne zum Senden der RF-Signale umfassen, die durch eine einzelne Antenne oder mehrere Antennen eines Empfängers empfangen werden. Wenn der Empfänger zwei oder mehr Antennen umfasst, wird der Empfänger eine von diesen auswählen, um die ankommenden RF-Signale zu empfangen. In diesem Fall ist die drahtlose Kommunikation zwischen dem Sender und dem Empfänger eine Einzeleingang-Einzelausgang-(SISO: „Single-Input-Single-Output)Kommunikation, selbst wenn der Empfänger mehrere Antennen umfasst, die als Diversity-Antennen verwendet werden (d.h. indem eine von diesen zum Empfang der ankommenden RF-Signale ausgewählt wird). Für SISO-Drahtloskommunikationen umfasst ein Sendeempfänger einen Sender und einen Empfänger. Momentan verwenden die meisten drahtlosen lokalen Netzwerke (WLAN), nämlich IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b oder 802.11g SISO-Drahtloskommunikationen.
Andere Typen von drahtlosem Kommunikationen umfassen Einzeleingang-Mehrfachausgang (SIMO: „Single-Input-Multiple-Output), Mehrfacheingang-Einzelausgang (MISO: „Multiple-Input-Signal-Output“) und Mehrfacheingang-Mehrfachausgang (MIMO: „Multiple-Input-Multiple-Output“). Bei einer SIMO-Drahtloskommunikation verarbeitet ein einzelner Sender Daten in Funkfrequenzsignale, die an einen Empfänger gesendet werden. Der Empfänger umfasst zwei oder mehr Antennen und zwei oder mehr Empfangspfade. Jede der Antennen empfängt die RF-Signale und liefert diese an einen entsprechenden Empfangspfad (z.B. LNA, Abwärtswandlungsmodul, Filter und ADCs). Jeder der Empfangspfade verarbeitet die empfangenen RF-Signale, um digitale Signale zu erzeugen, die kombiniert und dann verarbeitet werden, um die gesendeten Daten zurückzugewinnen.
Für eine Mehrfacheingang-Einzelausgang-(MISO-)Drahtloskommunikation umfasst der Sender zwei oder mehr Sendepfade (z.B. Digital-Analog-Wandler, Filter, Aufwärtswandlungsmodul und Leistungsverstärker), die jeweils einen entsprechenden Anteil von Basisbandsignalen in RF-Signale wandeln, die über entsprechende Antennen an einen Empfänger gesendet werden. Der Empfänger umfasst einen einzelnen Empfangspfad, der die mehreren RF-Signale von dem Sender empfängt. In diesem Fall verwendet der Empfänger Strahlformung, um die mehreren RF-Signale zur Verarbeitung in ein Signal zu kombinieren.
Für eine Mehrfacheingang-Mehrfachausgang-(MIMO-)Drahtloskommunikation umfassen der Sender und der Empfänger jeweils mehrere Pfade. Bei einer derartigen Kommunikation verarbeitet der Sender Daten parallel unter Verwendung einer Raum- und Zeitcodierungsfunktion, um zwei oder mehrere Datenströme zu erzeugen. Der Sender umfasst mehrere Sendepfade, um jeden Datenstrom in mehrere RF-Signale zu wandeln. Der Empfänger empfängt die mehreren RF-Signale über mehrere Empfangspfade, die die Datenströme unter Verwendung einer Raum- und Zeitdecodierungsfunktion zurückgewinnen. Die zurückgewonnenen Datenströme werden kombiniert und anschließend verarbeitet, um die ursprünglichen Daten wiederherzustellen.
Mit den verschiedenen Typen von Drahtloskommunikationen (z.B. SISO, MISO, SIMO und MIMO) wäre es wünschenswert, einen oder mehrere Typen von Drahtloskommunikationen zu verwenden, um den Datendurchsatz in einem WLAN zu erhöhen. Zum Beispiel können mit MIMO-Kommunikationen im Vergleich zu SISO-Kommunikationen hohe Datenraten erreicht werden. Jedoch umfassen die meisten WLANs alte bzw. herkömmliche drahtlose Kommunikationsvorrichtungen (d.h. Vorrichtungen, die mit einer älteren Version eines drahtlosen Kommunikationsstandards konform sind). Insofern sollte ein für MIMO-Drahtloskommunikationen geeigneter Sender auch mit alten bzw. herkömmlichen Vorrichtungen rückwärtskompatibel sein, um in der Mehrheit von bestehenden WLANs zu funktionieren. Die Nachteile von herkömmlichen Ansätzen werden dem Fachmann durch Darlegung der folgenden Offenbarung deutlich.
US 2007 / 0 133 458 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System zum Bereitstellen von Steuerinformationen zum Unterstützen des Hochgeschwindigkeits-Downlink- und des Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriffs. Ein Knoten B weist einer drahtlosen Sende-/Empfangseinheit (WTRU) mindestens einen Abwärtsverbindungssteuerkanal und mindestens einen Aufwärtsverbindungssteuerkanal zu. Der Abwärtsverbindungssteuerkanal und der Aufwärtsverbindungssteuerkanal sind vorgesehen, um Steuerinformationen sowohl für die Abwärtsverbindung als auch für die Aufwärtsverbindung zu übertragen. Die WTRU empfängt Abwärtsverbindungsdaten und überträgt Aufwärtsverbindungsdaten, und der Knoten B empfängt Aufwärtsverbindungsdaten und überträgt Abwärtsverbindungsdaten basierend auf den Steuerinformationen, die über den Abwärtsverbindungssteuerkanal und den Aufwärtsverbindungssteuerkanal übertragen werden.
US 2008 / 0 069 031 A1 beschreibt eine zusätzliche MAC-Funktionalität, welche die PHY-Merkmale eines Rahmens für ein drahtloses Kommunikationssystem unterstützt. Die zusätzliche MAC-Funktionalität ermöglicht die Rückmeldung von drahtlosen Endgeräten an Basisstationen, wobei die Rückmeldung auf einem zugewiesenen Rückmeldungskanal bereitgestellt werden kann.
DE 10 2008 023 105 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzielen einer robusten Kanalschätzung in einem Kommunikationssystem, die einen Trainingssequenzgenerator zum Erzeugen einer Trainingssequenz umfasst. Ein Formatieren setzt die Trainingssequenz in einen Rahmen ein. Ein Sendemodul wird zum Senden des Rahmens eingesetzt. Der Trainingssequenzgenerator umfasst ferner einen Symbolgenerator zum Erzeugen einer Mehrzahl von Trainingssymbolen, die eine vorbestimmte Randbedingung derart erfüllen, dass die Trainingssymbole gegenüber einem Synchronisationsfehler unempfindlich sind, und eine Trainingssequenzbildungseinheit, die die Trainingssequenz aus den durch den Trainingssymbolgenerator erzeugten Trainingssymbolen bildet.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines drahtlosen Kommunikationssystems veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung veranschaulicht.
3 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel von einem Zugangspunkt (AP) und mehreren Vorrichtungen eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) veranschaulicht, die gemäß einem oder mehreren diversen Aspekten und/oder Ausführungsbeispielen der Erfindung arbeiten.
4 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und Cluster veranschaulicht, wie sie zur Unterstützung von Kommunikationen mit zumindest einer weiteren drahtlosen Kommunikationsvorrichtung eingesetzt werden können.
5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel von OFDM (Orthogonalfrequenzmultiplex).
6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten in einer Umgebung implementiert sind, die ein Gebäude oder einen Baukörper umfasst.
7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten in einer Fahrzeugumgebung implementiert sind.
8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten über eine weitverbreitete industrielle Umgebung hinweg implementiert sind.
9 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Sondierungsvorgangs mit einem Nulldatenpaket (NDP).
10 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines Performanzdiagramms mit einem Raumkanalmodell (SCM) bei 900 MHz (31,25 kHz).
11 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Performanzdiagramms (Beispiel 1).
12 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines weiteren Performanzdiagramms (Beispiel 2).
13 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eins Performanzdiagramms, das die Auswirkung auf eine phasenabgeglichene Raum-Zeit-Blockcodierung (STBC) zeigt.
14 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Lieferung von Rückkopplungs-(FB-)Informationen unter Verwendung von ACK (z.B. einen kombinierten ACK- und FB-Austausch).
15 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel von einem FACK-Rahmenformat.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel eines drahtlosen Kommunikationssystems 10 veranschaulicht, das eine Vielzahl von Basisstationen und/oder Zugangspunkten 12-16, eine Vielzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 18-23 und eine Netzwerkhardwarekomponente 34 umfasst. Die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen 18-23 können Laptophostcomputer 18 und 26, Organizer- bzw. Minicomputerhosts 20 und 30, Personalcomputerhosts 24 und 32 und/oder Mobiltelefonhosts 20 und 28 sein. Die Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels von derartigen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen sind unter Bezugnahme auf 2 ausführlicher beschrieben.
Die Basisstationen (BSs) oder Zugangspunkte (APs) 12-16 sind über Lokalnetzwerk-Verbindungen 36, 38 und 40 betrieblich mit der Netzwerkhardware 34 gekoppelt. Die Netzwerkhardware 34, die ein Router, ein Switch, eine Bridge, ein Modem, eine Systemsteuereinheit, usw. sein kann, stellt eine Fernnetz- bzw. Weitverkehrsnetz-Verbindung 42 für das Kommunikationssystem 10 bereit. Jede/r der Basisstationen oder Zugangspunkte 12-16 hat eine zugehörige Antenne oder Antennengruppe, um mit den drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen in seinem Bereich zu kommunizieren. Typischerweise registrieren sich die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen mit einer/m bestimmten Basisstation oder Zugangspunkt 12-14, um Dienste von dem Kommunikationssystem 10 zu empfangen. Für direkte Verbindungen (d.h. Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen) kommunizieren drahtlose Kommunikationsvorrichtungen direkt über einen zugewiesenen Kanal.
Typischerweise werden Basisstationen für Mobil- bzw. Zellulartelefonsysteme (z.B. Advanced Mobile Phone Services (AMPS), Digital-AMPS, Global System for Mobile Communications (GSM), Code Division Multiple Access (CDMA), Local Multi-Point Distribution Systems (LMDS), Multi-Channel-Multi-Point Distribution Systems (MMDS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), General Packet Radio Service (GPRS), High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA) und/oder Abwandlungen von diesen) und Systeme ähnlichen Typs verwendet, während Zugangspunkte für Haus- oder Gebäude-interne Drahtlosnetzwerke (z.B. IEEE 802.11, Bluetooth, ZigBee, jeden anderen Typ von funkfrequenzbasiertem Netzwerkprotokoll und/oder Abwandlungen von diesen) verwenden werden. Ungeachtet des speziellen Typs von Kommunikationssystem umfasst jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung eine eingebaute Funkeinheit und/oder ist sie mit einer Funkeinheit gekoppelt. Derartige drahtlose Kommunikationsvorrichtungen können gemäß den diversen Aspekten der Erfindung arbeiten, wie sie hierin dargelegt sind, um Performanz bzw. Leistungsvermögen zu verbessern, Kosten zu reduzieren, Größe zu reduzieren und/oder Breitbandanwendungen zu erweitern.
2 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung veranschaulicht, die die Hostvorrichtung 18-32 und eine zugehörige Funkeinheit 60 umfasst. Für Mobil- bzw. Zellulartelefonhosts ist die Funkeinheit 60 eine eingebaute Komponente. Für Organizer- bzw. Minicomputerhosts, Laptophosts und/oder Personalcomputerhosts kann die Funkeinheit 60 eingebaut oder eine extern gekoppelte Komponente sein. Für Zugangspunkt oder Basisstationen sind die Komponenten typischerweise in einer einzelnen Struktur bzw. einem einzelnen Körper untergebracht.
Wie es veranschaulicht ist, umfasst die Hostvorrichtung 18- 32 ein Verarbeitungsmodul 50, einen Speicher 52, eine Funkschnittstelle 54, eine Eingabeschnittstelle 58 und eine Ausgabeschnittstelle 56. Das Verarbeitungsmodul 50 und der Speicher 52 führen die entsprechenden Anweisungen aus, die typischerweise durch die Hostvorrichtung vorgenommen werden. Zum Beispiel führt das Verarbeitungsmodul 50 für eine Mobiltelefon-Hostvorrichtung die entsprechenden Kommunikationsfunktionen gemäß einem speziellen Mobiltelefonstandard durch.
Die Funkschnittstelle 54 ermöglicht, dass Daten von der Funkeinheit 60 empfangen und an diese gesendet werden. Bei von der Funkeinheit 60 empfangenen Daten (z.B. eingehenden Daten) liefert die Funkschnittstelle 54 die Daten an das Verarbeitungsmodul 50 zur weiteren Verarbeitung und/oder zur Lenkung an die Ausgabeschnittstelle 56. Die Ausgabeschnittstelle 56 stellt Konnektivität zu einer Ausgabevorrichtung wie etwa einer Anzeige, einem Monitor, Lautsprechern, usw. bereit, so dass die empfangenen Daten wiedergegeben werden können. Die Funkschnittstelle 54 liefert auch Daten von dem Verarbeitungsmodul 50 an die Funkeinheit 60. Das Verarbeitungsmodul 50 kann die abgehenden Daten von einer Eingabevorrichtung wie etwa einer Tastatur, einem Tastenfeld, einem Mikrofon, usw. über die Eingabeschnittstelle 58 empfangen oder die Daten selbst erzeugen. Für Daten, die über die Eingabeschnittstelle 58 empfangen werden, kann das Verarbeitungsmodul 50 eine entsprechende Hostfunktion auf den Daten durchführen und/oder diese über die Funkschnittstelle 54 an die Funkeinheit 60 lenken.
Das Funkmodul 60 umfasst eine Hostschnittstelle 62, ein Basisbandverarbeitungsmodul 64, einen Speicher 66, eine Vielzahl von Funkfrequenz-(RF-) Sendern 68 bis 72, ein Sende/Empfang-(T/R-)Modul 74, eine Vielzahl von Antennen 82 bis 86, eine Vielzahl von RF-Empfängern 76-80 und ein Lokaloszillationsmodul 100. Das Basisbandverarbeitungsmodul 64 führt, in Kombination mit betrieblichen Anweisungen, die in Speicher 66 gespeichert sind, digitale Empfängerfunktionen und die digital Senderfunktionen aus. Die digitalen Empfängerfunktionen umfassen, aber sind nicht beschränkt auf, digitale Zwischenfrequenz-Basisband-Wandlung, Demodulation, Konstellationsdemapping, Decodierung, Entschachtelung, Fast-Fourier-Transformation, Entfernung von zyklischem Präfix, Raum- und Zeitdecodierung und/oder Entwürfelung. Die digitalen Senderfunktionen, wie sie unter Bezugnahme auf spätere Figuren ausführlicher beschrieben werden, umfassen, aber sind beschränkt auf, Verwürfelung, Codierung, Verschachtelung, Konstellationsmapping, Modulation, inverse Fast-Fourier-Transformation, Hinzufügung von zyklischem Präfix, Raum- und Zeitcodierung und/oder digitale Basisband-IF-Wandlung. Das Basisbandverarbeitungsmodul 64 kann unter Verwendung von einer oder mehreren Verarbeitungsvorrichtungen implementiert sein. Eine solche Verarbeitungsvorrichtung kann ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein Digitalsignalprozessor, ein Mikrocomputer, eine zentrale Verarbeitungseinheit, eine Field Programmable Gate Array, eine programmierbare Logikvorrichtung, eine Zustandsmaschine, eine Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung und/oder jede beliebige Vorrichtung sein, die (analoge und/oder digitale) Signale basierend auf betrieblichen Anweisungen manipuliert bzw. verarbeitet. Der Speicher 66 kann eine einzelne Speichervorrichtung oder eine Vielzahl von Speichervorrichtungen sein. Eine derartige Speichervorrichtung kann ein Festwertspeicher, ein Direktzugriffsspeicher, ein flüchtiger Speicher, ein nichtflüchtiger Speicher, ein statischer Speicher, ein dynamischer Speicher, ein Flash-Speicher und/oder jede beliebige Vorrichtung sein, die digitale Informationen speichert. Es ist zu beachten, dass der Speicher, der die entsprechenden betrieblichen Anweisungen speichert, in der Schaltung eingebettet ist, die die Zustandsmaschine, die analoge Schaltung, die digitale Schaltung und/oder die Logikschaltung aufweist, wenn das Verarbeitungsmodul 64 eine oder mehrere ihrer Funktionen über eine Zustandsmaschine, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung und/oder eine Logikschaltung implementiert.
Im Betrieb empfängt die Funkeinheit 60 abgehende Daten 88 von der Hostvorrichtung über die Hostschnittstelle 62. Das Basisbandverarbeitungsmodul 64 empfängt die abgehenden Daten 88 und erzeugt basierend auf einem Modusauswahlsignal 102 ein oder mehrere abgehende Symbolströme 90. Das Modusauswahlsignal 102 wird einen bestimmten Modus bezeichnen, wie es in den Modusauswahltabellen veranschaulicht ist, die am Ende der ausführlichen Beschreibung erscheinen. Zum Beispiel kann das Modusauswahlsignal 102 mit Bezug auf Tabelle 1 ein Frequenzband von 2,4 GHz oder 5 GHz, eine Kanalbandbreite von 20 oder 22 MHz (z.B. Kanäle einer Breite von 20 oder 22 MHz) und eine maximale Bitrate von 54 Megabits-pro-Sekunde bezeichnen. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann sich die Kanalbandbreite erstrecken bis auf 1,28 GHz oder breiter, bei unterstützten maximalen Bitraten, die sich erstrecken bis auf 1 Gigabit-pro-Sekunde oder größer. In dieser allgemeinen Kategorie wird das Modusauswahlsignal weiterhin eine bestimme Rate bezeichnen, die sich von 1 Megabit-pro-Sekunde bis 54 Megabit-pro-Sekunde erstreckt. Zusätzlich wird das Modusauswahlsignal eine bestimmte Modulationsart bezeichnen, die umfasst, aber nicht auf diese beschränkt ist auf, Barker-Code-Modulation, BPSK, QPSK, CCK, 16-QAM und/oder 64-QAM. Eine Coderate kann ebenso ausgewählt werden wie eine Anzahl von codierten Bits pro Sub- bzw. Unterträger (NBPSC), codierten Bits pro OFDM-Symbol (NCBPS), Datenbits pro OFDM-Symbol (NDBPS).
Das Modusauswahlsignal kann auch eine bestimmte Kanalisierung bzw. Kanalgestaltung für den entsprechenden Modus bezeichnen, die eine Kanalnummer bzw. -zahl und eine entsprechende Mittenfrequenz umfasst. Das Modusauswahlsignal kann weiterhin einen Leistungsspektraldichte-Maskenwert bezeichnen. Das Modusauswahlsignal kann zum Beispiel ein 5 GHz-Frequenzband, eine 20 MHz-Kanalbandbreite und eine maximale Bitrate von 54 Megabits-pro-Sekunde bezeichnen. Als eine weitere Alternative kann das Modusauswahlsignal 102 ein 2,4 GHz-Frequenzband, 20 MHz-Kanäle und eine maximale Bitrate von 192 Megabits-pro-Sekunde bezeichnen. Das Modusauswahlsignal würde weiterhin die Anzahl von zu verwendenden Antennen bezeichnen. Es ist natürlich zu beachten, dass andere Typen von Kanälen, die unterschiedliche Bandbreiten aufweisen, bei anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden können, ohne von dem Umfang und der Idee der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können verschiedene andere Kanäle, wie etwa solche mit einer Bandbreite von 80 MHz, 120 MHz und/oder 160 MHz, wahlweise eingesetzt werden, wie etwa in Überstimmung mit IEEE Task Group ac (TGac VHTL6).
Das Basisbandverarbeitungsmodul 64 erzeugt basierend auf dem Modusauswahlsignal 102 den einen oder die mehreren abgehenden Symbolströme 90 aus den Ausgabedaten 88. Zum Beispiel, falls das Modusauswahlsignal 102 bezeichnet, dass eine einzelne Sendeantenne für den bestimmten Modus, der ausgewählt wurde, einzusetzen ist, wird das Basisbandverarbeitungsmodul 64 einen einzelnen abgehenden Symbolstrom 90 erzeugen. Wahlweise, falls das Modusauswahlsignal 2,3 oder 4 Antennen bezeichnet, wird das Basisbandverarbeitungsmodul 64 2, 3 oder 4 abgehende Symbolströme 90, die der Anzahl von Antennen entsprechen, aus den Ausgabedaten 88 erzeugen.
Abhängig von der Anzahl von abgehenden Strömen 90, die durch das Basisbandmodul 64 erzeugt werden, wird eine entsprechende Anzahl der RF-Sender 68-72 aktiviert, um die abgehenden Symbolströme 90 in abgehende RF-Signale 92 zu wandeln. Das Sende/Empfang-Modul 74 empfängt die abgehenden RF-Signale 92 und liefert jedes abgehende RF-Signal an eine entsprechende Antenne 82-86.
Wenn das Funkmodul 60 in dem Empfangsmodus ist, empfängt das Sende-/ Empfang-Modul 74 ein oder mehrere eingehende RF-Signale über die Antennen 82-86. Das T/R-Modul 74 liefert die eingehenden RF-Signale 94 an einen oder mehrere RF-Empfänger 76-80. Der RF-Empfänger 76-80 wandelt die eingehenden RF-Signale 94 in eine entsprechende Anzahl von eingehenden Symbolströmen 96. Die Anzahl von eingehenden Symbolströmen 96 wird dem bestimmten Modus entsprechen, in dem die Daten empfangen wurden (wobei daran zu erinnern ist, dass der Modus jeder der in Tabellen 1 bis 12 veranschaulichten Modi sein kann). Das Basisbandverarbeitungsmodul 64 empfängt die eingehenden Symbolströme 90 und wandelt diese in eingehende Daten 98, die über die Hostschnittstelle 62 an die Hostvorrichtung 18-32 geliefert werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Funkeinheit 60 umfasst diese einen Sender und einen Empfänger. Der Sender kann ein MAC-Modul, ein PLCP-Modul und ein PMD-Modul umfassen. Das MAC-Modul (MAC: „Medium Access Control“), das mit/in dem Verarbeitungsmodul 64 implementiert sein kann, ist betrieblich gekoppelt, um eine MAC-Dienstdateneinheit (MSDU) gemäß einem WLAN-Protokoll in eine MAC-Protokolldateneinheit (MPDU) zu wandeln. Das PLCP-Modul (PLCP: „Physical Layer Convergence Procedure“), das mit/in dem Verarbeitungsmodul 64 implementiert sein kann, ist betrieblich gekoppelt, um die MPDU gemäß dem WLAN-Protokoll in eine PLCP-Protokolldateneinheit (PPDU) zu wandeln. Das PMD-Modul (PMD: „Physical Medium Dependent“) ist betrieblich gekoppelt, um die PPDU gemäß einem von einer Vielzahl von Betriebsarten des WLAN-Protokolls in eine Vielzahl von Funkfrequenz-(RF-)Signalen zu wandeln, wobei die Vielzahl von Betriebsarten mehrere Eingangs- und mehrere Ausgangskombinationen umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel des PMD-Moduls (PMD: „Physical Medium Dependent“) umfasst ein Fehlerschutz- bzw. Fehlersicherungsmodul, ein Demultiplexmodul und eine Vielzahl von Direkt- bzw. Richtungswandlungsmodulen. Das Fehlerschutz- bzw. Fehlersicherungsmodul, das mit/in dem Verarbeitungsmodul 64 implementiert sein kann, ist betrieblich gekoppelt, um eine PPDU (PLCP-Protokolldateneinheit (PLCP: „Physical Layer Convergence Procedure“)) neu zu strukturieren, um Übertragungsfehler zu reduzieren, wodurch fehlergeschützte Daten erzeugt werden. Das Demultiplexmodul ist betrieblich gekoppelt, um die fehlergeschützten Daten in eine Vielzahl von fehlergeschützten Datenströmen zu unterteilen. Die Vielzahl von Direkt- bzw. Richtungswandlungsmodulen ist betrieblich gekoppelt, um die Vielzahl von fehlergeschützten Datenströmen in eine Vielzahl von Funkfrequenz-(RF-)Signalen zu wandeln.
Wie ein Fachmann erkennen wird, kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung gemäß 2 unter Verwendung von einem oder mehreren integrierten Schaltungen implementiert sein/werden. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung auf einer integrierten Schaltung implementiert sein/werden, können das Basisbandverarbeitungsmodul 64 und der Speicher 66 auf einer zweiten integrierten Schaltung implementiert sein/werden, und können die verbleibenden Komponenten der Funkeinheit 60, ausgenommen die Antennen 82-86, auf einer dritten integrierten Schaltung implementiert sein/werden. Als ein alternatives Beispiel kann die Funkeinheit 60 auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert sein/werden. Als ein noch weiteres Beispiel können das Verarbeitungsmodul 50 der Hostvorrichtung und das Basisbandverarbeitungsmodul 64 eine gemeinsame Verarbeitungsvorrichtung darstellen, die auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert ist/wird. Weiterhin können der Speicher 52 und der Speicher 66 auf einer einzigen integrierten Schaltung und/oder auf der gleichen integrierten Schaltung wie die gemeinsamen Verarbeitungsmodule von Verarbeitungsmodul 50 und Basisbandverarbeitungsmodul 64 implementiert sein/werden.
3 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel von einem Zugangspunkt (AP) und mehreren Vorrichtungen eines drahtlosen lokalen Netzwerks (WLAN) veranschaulicht, die gemäß einem oder mehreren diversen Aspekten und/oder Ausführungsbeispielen der Erfindung arbeiten. Der AP 300 kann mit einer beliebigen Anzahl von Kommunikationsprotokollen und/oder -standards kompatibel sein, z.B. IEEE 802.11(a), IEEE 802.11(b), IEEE 802.11(g), IEEE 802.11(n), ebenso wie im Einklang mit diversen Aspekten der Erfindung stehen. Gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Erfindung unterstützt der AP ebenso Rückwärtskompatibilität mit früheren Versionen der IEEE 802.11x-Standards. Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung unterstützt der AP 300 Kommunikationen mit den WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306 mit Kanalbandbreiten, MIMO-Dimensionen und Datendurchsatzraten, die durch die früheren IEEE 802.11x-Betriebsstandards nicht unterstützt sind. Zum Beispiel können der Zugangspunkt 300 und die WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306 Kanalbandbreiten aus denjenigen von Vorrichtungen früherer Versionen und von 40 MHz bis 1,28 GHz und darüber unterstützen. Der Zugangspunkt 300 und die WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306 unterstützen MIMO-Dimensionen bis 4x4 und darüber. Mit diesen Eigenschaften können der Zugangspunkt 300 und die WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306 Datendurchsatzraten von 1 GHz und darüber unterstützen.
Der AP 300 unterstützt gleichzeitige Kommunikationen mit mehr als einer der WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306. Gleichzeitige Kommunikationen können über OFDM-Tonzuweisungen (z.B. eine bestimmte Anzahl von OFDM-Tönen in einem bestimmten Cluster), MIMO-Dimensionsmultiplexing oder über andere Techniken bedient bzw. unterhalten werden. Bei einigen gleichzeitigen Kommunikationen kann der AP 300 eine oder mehrere seiner mehreren Antennen zum Beispiel zuweisen, um eine Kommunikation mit jeder WLAN-Vorrichtung 302, 304 und 306 zu unterstützen.
Ferner sind der AP 300 und die WLAN-Vorrichtungen 302, 304 und 306 mit den Betriebsstandards IEEE 802.11(a), (b), (g) und (n) rückwärtskompatibel. Indem sie eine solche Rückwärtskompatibilität unterstützen, unterstützen diese Vorrichtungen Signalformate und -strukturen, die mit diesen früheren Betriebsstandards verainbar sind.
Im Allgemeinen können Kommunikationen, wie sie hierin beschrieben sind, bestimmt sein für einen Empfang durch einen einzigen Empfänger oder mehrere individuelle Empfänger (z.B. über Mehrfachnutzer-Mehrfacheingang-Mehrfachausgang-(MU-MIMO-) und/oder OFDMA-Übertragungen, die sich von einzelnen Übertragungen mit einer Mehrfachempfängeradresse unterscheiden). Zum Beispiel verwendet eine einzelne OFDMA-Übertragung unterschiedliche Töne oder Sätze von Tönen (z.B. Cluster oder Kanäle) zum Senden von verschiedenen Sätzen von Informationen, wobei jeder Satz von Informationen im Zeitbereich gleichzeitig an einen oder mehrere Empfänger übertragen wird. Eine an einen Nutzer gesendete OFDMA-Übertragung ist wiederum äquivalent zu einer OFDM-Übertragung (z.B. kann OFDM als eine Untermenge von OFDMA betrachtet werden). Eine einzelne MU-MIMO-Übertragung kann räumlich getrennte Signale über einen gemeinsamen Satz von Tönen umfassen, wobei jedes verschiedene Informationen enthält und jedes an einen oder mehrere verschiedene Empfänger übertragen wird. Einige einzelne Übertragungen können eine Kombination von OFDMA und MU-MIMO sein. Der Begriff Mehrfachnutzer (MU), wie er hierin beschrieben ist, kann so betrachtet werden, dass er sich auf mehrere Nutzer bezieht, die zumindest ein Cluster (z.B. zumindest einen Kanal innerhalb zumindest eines Bands) zur gleichen Zeit gemeinsam benutzen bzw. teilen.
Die aufgezeigten MIMO-Sendeempfänger können SISO-, SIMO- und MISO-Sendeempfänger umfassen. Die für derartige Kommunikationen (z.B. OFDMA-Kommunikationen) eingesetzten Cluster können kontinuierlich (z.B. benachbart zueinander) oder diskontinuierlich (z.B. durch ein Schutzintervall oder eine Bandlücke getrennt) sein. Übertragungen auf unterschiedlichen OFDMA-Clustern können gleichzeitig oder nicht-gleichzeitig sein. Derartige drahtlose Kommunikationsvorrichtungen, wie sie hierin beschrieben sind, können imstande sein, Kommunikationen über einen einzelnen Cluster oder jede Kombination von diesen zu unterstützen. Alte bzw. herkömmliche Nutzer und Nutzer einer neueren Version (z.B. TGac MU-MIMO, OFDMA, MU-MIMO/OFDMA, usw.) können eine Bandbreite zu einer bestimmten Zeit gemeinsam benutzen bzw. teilen, oder sie können für bestimmte Ausführungsbeispiele zu unterschiedlichen Zeiten eingeplant werden. Ein derartiger MU-MIMO-/OFDMA-Sender (z.B. AP oder STA) kann Pakete an mehr als eine empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA) auf dem gleichen Cluster (z.B. zumindest einem Kanal innerhalb von zumindest einem Band) in einem einzelnen vereinigten Paket (wie etwa zeitlich gemultiplext) übertragen. In einem solchen Fall kann ein Kanaltraining für alle Kommunikationsstrecken zu den jeweiligen empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen (z.B. STAs) erforderlich sein.
4 ist eine Darstellung, die ein Ausführungsbeispiel einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und Cluster veranschaulicht, wie sie zur Unterstützung von Kommunikationen mit zumindest einer weiteren drahtlosen Kommunikationsvorrichtung eingesetzt werden. Allgemein gesprochen kann ein Cluster betrachtet werden als eine Darstellung der Zuordnung von Tönen, wie etwa für ein OFDM-Symbol, innerhalb von oder zwischen einem oder mehreren Kanälen (z.B. unterteilten Teilen des Spektrums), die in einem oder mehreren Bändern (z.B. Teilen des Spektrums, die durch relativ große Beträge getrennt sind) liegen können. Als ein Beispiel können verschiedene Kanäle von 20 MHz in einem 5 GHz-Band oder um dieses herum zentriert liegen. Die Kanäle innerhalb eines jeden solchen Bands können kontinuierlich (z.B. benachbart zueinander) oder diskontinuierlich (z.B. durch ein Schutzintervall oder eine Bandlücke getrennt) sein. Oftmals können ein oder mehrere Kanäle in einem bestimmten Band liegen und müssen unterschiedliche Bänder nicht notwendigerweise die gleiche Anzahl von Kanälen aufweisen. Wiederum kann ein Cluster im Allgemeinen als jede Kombination von einem oder mehreren Kanälen unter/zwischen einem oder mehreren Bändern verstanden werden.
Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung gemäß dieser Darstellung kann von jedem beliebigen der verschiedenen Typen und/oder Äquivalenten sein, die hierin beschrieben sind (z.B. AP, WLAN-Vorrichtung oder eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung umfassend, aber nicht beschränkt auf, jede von denjenigen, die in 1, usw. gezeigt sind). Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung umfasst mehrere Antennen, von denen ein oder mehrere Signale an eine oder mehrere empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtungen gesendet und/oder von einer oder mehreren anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen empfangen werden können.
Derartige Cluster können zur Übertragung von Signalen über verschiedene von einer oder mehreren ausgewählten Antennen verwendet werden. Zum Beispiel sind verschiedene Cluster dahingehend gezeigt, dass sie zum Übertragen von Signalen jeweils unter Verwendung von einer oder mehreren Antennen verwendet werden.
Es ist auch zu beachten, dass mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele eine allgemeine Nomenklatur verwendet werden kann, wobei eine sendende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. wie etwa ein Zugangspunkt (AP) oder eine drahtlose Station (STA), die als ein „AP“ mit Bezug auf andere STAs arbeitet) mit Bezug auf eine Anzahl von anderen, empfangenen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen (z.B. wie etwa STAs) Kommunikationen einleitet und/oder als eine Art Netzwertsteuereinheit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung arbeitet, und die empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen (z.B. wie etwa STAs) zur Unterstützung derartiger Kommunikationen auf die sendende drahtlose Kommunikationsvorrichtung ansprechen und mit dieser kooperieren. Natürlich können, während diese allgemeine Nomenklatur von sendenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen und empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden kann, um zwischen den Betrieben bzw. Betriebsvorgängen zu differenzieren, wie sie durch unterschiedliche drahtlose Kommunikationsvorrichtungen in einem Kommunikationssystem durchgeführt werden, alle derartigen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen in einem derartigen Kommunikationssystem natürlich bidirektionale Kommunikationen zu und von anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen in dem Kommunikationssystem unterstützen. Mit anderen Worten können die verschiedenen Typen von sendenden drahtlosem Kommunikationsvorrichtungen und empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen jeweils bidirektionale Kommunikationen zu und von anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen in dem Kommunikationssystem unterstützen. Allgemein gesprochen können eine derartige Fähigkeit, eine derartige Funktionalität, derartige Betriebe, usw., wie sich hierin beschrieben sind, auf jede drahtlose Kommunikationsvorrichtung angewandt werden/sein.
Diverse Aspekte und Prinzipen, sowie ihre Äquivalente, gemäß der Erfindung, wie sie hierin dargelegt sind, können zur Verwendung in verschiedenen Standards, Protokollen und/oder empfohlenen Methoden bzw. Anwendungen (einschließlich solcher, die sich momentan in Entwicklung befinden) angepasst sein/werden, wie etwa denjenigen gemäß IEEE 802.11x (wobei x z.B. a, b, g, n, ac, ad, ae, af, ah, usw. ist).
5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 500 von OFDM (Orthogonalfrequenzmultiplex). Eine OFDM-Modulation kann als eine Aufteilung eines verfügbaren Spektrums in eine Vielzahl von schmalbandigen Sub- bzw. Unterträgern (z.B. Trägern mit niedrigerer Datenrate) betrachtet werden. Typischerweise sind die Frequenzantworten bzw. -charakteristika von diesen Unterträgern überlappend und orthogonal. Jeder Unterträger kann unter Verwendung von einer beliebigen von vielfältigen Modulationscodierungstechniken moduliert werden.
Eine ODFM-Modulation funktioniert mittels Durchführung einer gleichzeitigen Übertragung einer größeren Anzahl von schmalbandigen Trägern (oder Mehrfachtönen). Oftmals wird auch ein Schutzintervall (GI: „Guard Interval“) oder ein Schutzraum zwischen den verschiedenen ODFM-Symbolen verwendet, um die Effekte von ISI (Intersymbolinterferenz) zu minimieren, die durch die Effekte von mehreren Pfaden innerhalb des Kommunikationssystems verursacht werden kann (was insbesondere bei drahtlosen Kommunikationssystemen von Belang ist). Zusätzlich kann auch ein zyklisches Präfix (CP: „Cyclic Prefix“) innerhalb des Schutzintervalls verwendet werden, um eine Umschaltzeit zu gewährleisten (beim Springen zu einem neuen Band) und bei der Beibehaltung der Orthogonalität der OFDM-Symbole zu helfen. Allgemein gesprochen basiert die Ausgestaltung des OFDM-Systems auf der erwarteten Verzögerungsstreuung bzw. -ausdehnung innerhalb des Kommunikationssystems (z.B. der erwarteten Verzögerungsstreuung bzw. -ausdehnung des Kommunikationskanals).
In bestimmten Fällen können verschiedene drahtlose Kommunikationsvorrichtungen implementiert sein, um Kommunikationen zu unterstützen, die mit einer Überwachung und/oder Abfühlung bzw. Abtastung von beliebigen von vielfältigen unterschiedlichen Bedingungen bzw. Zuständen, Parametern, usw. in Zusammenhang stehen, und derartige Informationen an eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung zu liefern. Zum Beispiel kann in einigen Fällen eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung als eine intelligente Messstation (SMSTA: „Smart Meter Station“) implementiert sein, die bestimmte Eigenschaften ähnlich zu denen einer drahtlosen Station (STA) aufweist, wie etwa in Zusammenhang mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN), jedoch betriebsfähig ist, um solche Kommunikationen durchzuführen, die mit einer oder mehreren Messungen gemäß einer Überwachung und/oder Abfühlung bzw. Abtastung in Zusammenhang stehen. Bei bestimmten Anwendungen können derartige Vorrichtungen nur sehr selten arbeiten. Zum Beispiel können im Vergleich zu den Zeitdauern, in denen sich eine derartige Vorrichtung in einem Energiesparmodus befindet (z.B. einem Ruhemodus, einem Betriebsmodus reduzierter Funktionalität, einem Niedrigenergiebetriebsmodus, usw.) die Betriebszeitdauern vergleichsweise winzig sein (z.B. nur einige Prozent der Zeitdauern, in denen sich die Vorrichtung in einem solchen Energiesparmodus befindet).
Zum Beispiel kann eine solche Vorrichtung nur aus einem solchen Energiesparmodus aufwachen, um bestimmte Betriebe bzw. Betriebsvorgänge durchzuführen. Zum Beispiel kann eine solche Vorrichtung aus einem solchen Energiesparmodus aufwachen, um eine Abfühlung bzw. Abtastung und/oder Messung von einem oder mehreren Parametern, Bedingungen bzw. Zuständen, Einschränkungen bzw. Auflagen, usw. durchzuführen. Während einer solchen Betriebsperiode (z.B. in der die Vorrichtung sich nicht in einem Energiesparmodus befindet) kann die Vorrichtung auch eine Übertragung solcher Informationen an eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. einen Zugangspunkt (AP), eine andere SMSTA, eine drahtlose Station (STA) oder eine solche SMSTA oder STA, die als ein AP arbeitet, usw.) durchführen. Es ist zu beachten, dass eine solche Vorrichtung in einen Betriebsmodus zum Durchführen einer Abfühlung bzw. Abtastung und/oder Überwachung mit einer Frequenz bzw. Häufigkeit eintreten kann, die verschieden von (z.B. größer) der Frequenz bzw. Häufigkeit ist, mit der die Vorrichtung in einen Betriebsmodus zum Durchführen von Übertragungen eintritt. Zum Beispiel kann eine solche Vorrichtung mit einer bestimmten Häufigkeit aufwachen, um jeweilige aufeinanderfolgende Abfühlung- bzw. Abtast- und/oder Überwachungsvorgänge durchzuführen, und solche Daten, wie sie während dieser Vorgänge erfasst werden, können (z.B. in einer Speicherkomponente in der Vorrichtung) gespeichert werden, und während eines anschließenden Betriebsmodus, der für die Übertragung der Daten bestimmt ist, können mehrere Datenstücke, die den jeweiligen mehreren Abfühlung- bzw. Abtast- und/oder Überwachungsvorgängen entsprechen, während dieses Betriebsmodus, der für die Übertragung der Daten bestimmt ist, übertragen werden.
Es ist auch zu beachten, dass bei bestimmten Ausführungsbeispielen eine solche Vorrichtung Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastfähigkeit ebenso wie Drahtloskommunikationsfähigkeit umfassen kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine solche Vorrichtung mit einer Überwachungseinheit und/oder einem Sensor verbunden und/oder gekoppelt sein und zum Bewirken von drahtlosen Kommunikationen mit Bezug auf die Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastvorgänge der Überwachungseinheit und/oder des Sensors dienen.
Die Anwendungskontexte von derartigen Vorrichtungen können vielfältig sein, und einige beispielhafte, jedoch nicht abschließend aufgezählte Ausführungsbeispiele sind in der nachstehenden Beschreibung zur Veranschaulichung für den Leser angegeben. Es ist auch zu beachten, dass bei einigen Anwendungen einige der Vorrichtungen batteriebetrieben sein können, bei denen Energieeinsparung und -effizienz von hoher Wichtigkeit sein können. Zusätzlich gibt es eine Anzahl von Anwendungen, bei denen derartige Vorrichtungen außerdem gemäß intelligenten Messanwendungen verwendet werden können; zum Beispiel können bestimmte drahtlose Kommunikationsvorrichtungen implementiert sein, um eine zellulare Abladung bzw. Auslagerung und/oder andere Anwendungen zu unterstützen, die normalerweise oder herkömmlicherweise nicht mit WLAN-Anwendungen in Zusammenhang stehen. Einige Anwendungen sind insbesondere auf eine Verwendung gemäß und in Übereinstimmung mit dem sich gerade in Entwicklung befindlichen IEEE 802.11ah-Standard abgezielt und gerichtet.
Verschiedene Mechanismen, durch die ein Zugriff auf die Kommunikationsmedien erreicht werden kann, können für verschiedene Kontexte unterschiedlich und besonders zugeschnitten sein. Zum Beispiel können verschiedene Kommunikationszugriffsmodelle zu jeweiligen unterschiedlichen Zeiten angewandt werden. Das heißt, dass während einer ersten Zeit oder während einer ersten Zeitdauer ein erster Kommunikationsmedienzugriffsansatz eingesetzt werden kann, während einer zweiten Zeit oder während einer zweiten Zeitdauer ein zweiter Kommunikationsmedienzugriffsansatz eingesetzt werden kann. Es ist zu beachten, dass der spezielle Kommunikationsmedienzugriffsansatz, der zu einer bestimmten Zeit eingesetzt wird, basierend auf einem oder mehreren früheren Kommunikationsmedienzugriffsansätzen, die während einer oder mehrerer Zeitperioden eingesetzt werden, adaptiv bestimmt werden kann.
Auch können bei einer Anwendung, bei der mehrere drahtlose Kommunikationsvorrichtungen implementiert sind, jeweils unterschiedliche Zeitdauern für unterschiedliche Gruppen von diesen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen eingesetzt werden. Zum Beispiel können bei Betrachtung eines Ausführungsbeispiels, bei dem mehrere STAs in einer bestimmten Kommunikationsvorrichtung betriebsfähig sind, diese jeweiligen STAs in jeweilige unterschiedliche Gruppen unterteilt werden, die zu jeweils unterschiedlichen Zeitperioden Zugriff auf das Kommunikationsmedium haben können. Es ist zu beachten, dass jede gegebene STA in mehr als eine Gruppe kategorisiert werden kann, insofern als jeweils unterschiedliche Gruppen von STAs eine gewisse Überlappung in ihren jeweiligen Inhalten aufweisen können. Durch Verwendung von jeweils unterschiedlichen Zeitperioden zur Verwendung durch jeweils unterschiedliche Gruppen von Vorrichtungen kann eine Erhöhung der Medienzugriffssteuerung-(MAC-)Effizienz zwischen/unter allen oder mehreren der jeweiligen Vorrichtungen in dem drahtlosen Kommunikationssystem erreicht werden. Auch kann durch Gewährleistung eines geeigneten Betriebs des Gesamtsystems ein Energieverbrauch ebenso herabgesetzt werden. Wie es vorstehend erwähnt ist, kann dies bei bestimmten Anwendungen, wie etwa bei solchen, bei denen ein oder mehrere der Vorrichtungen batteriebetrieben sind und eine Energieeinsparung von hoher Wichtigkeit ist, von höchster Wichtigkeit sein. Auch kann eine Nutzung jeweils unterschiedlicher Zeitperioden zur Verwendung durch unterschiedlichen Gruppen STAs eine Vereinfachung gemäß einer MAC- oder PHY-(PHY: „Physical Layer“ bzw. Bitübertragungsschicht)Verarbeitung ermöglichen. Zum Beispiel können bestimmte Ausführungsbeispiele eine Präambelverarbeitung (z.B. wie etwa in Übereinstimmung mit einer Unterscheidung zwischen Kommunikationen eines Typs normaler Reichweite und/oder eines Typs erweiteter Reichweite) zur Vereinfachung einsetzen. Zusätzlich kann das für jeweilige bestimmte Zeitperioden eingesetzte MAC-Protokoll vereinfacht werden.
Es ist zu beachten, dass die diversen Aspekte und ihre Äquivalente der Erfindung, die hierin beschrieben sind, im Allgemeinen auf drahtlose Kommunikationsvorrichtungen angewandt werden können, die eine beliebige Anzahl von Typen von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen umfassen (z.B. STAs, APs, SMSTAs und/oder jeder Kombination von diesen, usw.), wobei bestimmte gewünschte Ausführungsbeispiele besonders auf eine Verwendung mit einer oder mehreren SMSTAs zugeschnitten sind.
6 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 600 von einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten einer Umgebung implementiert sind, die ein Gebäude bzw. einen Baukörper umfasst. Bei dieser Darstellung sind mehrere drahtlose Kommunikationsvorrichtungen zur Weiterleitung von Informationen mit Bezug auf eine Überwachung und/oder Abfühlung bzw. Abtastung an eine bestimmte drahtlose Kommunikationsvorrichtung implementiert, die als ein Manager, Koordinator, usw. arbeiten kann, wie sie etwa durch einen Zugangspunkt (AP) oder eine drahtlose Station (STA), die als ein AP arbeitet, implementiert sein kann. Allgemein gesprochen können derartige drahtlose Kommunikationsvorrichtungen implementiert sein, um beliebige einer Anzahl von Datenweiterleitungs-, Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastvorgängen durchzuführen. Zum Beispiel kann es in Zusammenhang mit einem Gebäude bzw. einem Baukörper eine Anzahl von Diensten geben, die für dieses Gebäude bzw. diesen Baukörper bereitgestellt sind, einschließlich einer Erdgasversorgung, einer Stromversorgung, einer Fernsehversorgung, einer Internetversorgung, usw. Wahlweise können über die gesamte Umgebung hinweg unterschiedliche Überwachungseinheiten und/oder Sensoren implementiert sein, um eine Überwachung und/oder Abfühlung bzw. Abtastung mit Bezug auf Parameter durchzuführen, die nicht speziell auf derartige Dienste bezogen sind. Als einige Beispiele können Bewegungserfassung, Temperaturmessung (und/oder andere atmosphärische und/oder umgebungsbezogene Messungen), usw. durch unterschiedliche Überwachungseinheiten und/oder Sensoren durchgeführt werden, die an verschiedenen Orten und zu verschieden Zwecken implementiert sind.
Unterschiedliche Überwachungseinheiten und/oder Sensoren können implementiert sein, um Informationen mit Bezug auf solche Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastfunktionen drahtlos an die den Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung zu liefern. Derartige Informationen können kontinuierlich, sporadisch, periodisch bzw. stoßweise, usw. geliefert werden, je nachdem wie es bei bestimmten Anwendungen gewünscht sein kann.
Zusätzlich ist zu beachten, dass derartige Kommunikationen zwischen einer derartigen den Manager/Koordinator darstellenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und den unterschiedlichen Überwachungseinheiten und/oder Sensoren gemäß solchen bidirektionalen Meldungen kooperativ sein kann, insofern als die den Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung die jeweiligen Überwachungseinheiten und/oder Sensoren anweisen kann, bestimmte zugehörige Funktionen zu nachfolgenden Zeiten durchzuführen.
7 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 700 von einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten in einer Fahrzeugumgebung implementiert sind. Diese Darstellung zeigt bildhaft eine über ein Fahrzeug hinweg implementierte Anzahl unterschiedlicher Sensoren, die beliebige einer Anzahl von Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastfunktionen durchführen können. Zum Beispiel können betriebliche Eigenschaften in Zusammenhang mit unterschiedlichen mechanischen Komponenten (z.B. Temperatur, Betriebsbedingung, usw. von beliebigen einer Anzahl von Komponenten innerhalb des Fahrzeugs, wie etwa der Maschine, den Kompressoren, den Pumpen, den Batterien, usw.) jeweils überwacht werden, und können Informationen mit Bezug auf diese Überwachung an eine einen Koordinator/Manager darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung geliefert werden.
8 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 800 von einer Anzahl von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen, die an verschiedenen Orten über eine weitverbreitete industrielle Umgebung hinweg implementiert sind. Diese Darstellung veranschaulicht bildhaft eine Anzahl von unterschiedlichen Sensoren, die an verschiedenen Orten implementiert sein können, die mit Bezug aufeinander sehr weit entfernt sein können. Diese Darstellung bezieht sich auf eine Anzahl von Sensoren, die an unterschiedlichen Orten implementiert sein können, mit denen nur geringe oder keine Drahtloskommunikationsinfrastruktur verbunden sein kann. Zum Beispiel können in der Ölindustrie unterschiedliche Pumpen an sehr abgelegenen Orten implementiert sein und muss Servicepersonal die jeweiligen unterschiedlichen Orte physikalisch besuchen, um den Betrieb verschiedener Anlagen und Komponenten dort zu erkunden bzw. prüfen. Eine einen Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung kann in einem Fahrzeug oder in einer tragbaren Komponente wie etwa einem Laptopcomputer, der sich in dem Fahrzeug befindet, implementiert sein, und das Fahrzeug fährt zu jedem Ort, an dem es solche Abfühl- bzw. Abtast- und/oder Überwachungsvorrichtungen gibt. Wenn die den Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung in ausreichende Nähe kommt, so dass eine drahtlose Kommunikation mit den unterschiedlichen Abfühl- bzw. Abtast- und/oder Überwachungsvorrichtungen unterstützt werden kann, können Informationen mit Bezug auf derartige Überwachungs- und/oder Abfühl- bzw. Abtastfunktionen an die den Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung geliefert werden.
Während hier diverse und beispielhafte Ausführungsbeispiele zur Veranschaulichung für den Leser angegeben wurden, ist zu beachten, dass derartige Anwendungen eine nicht abschließende Aufzählung darstellen, und dass jeder beliebige von vielfältigen Anwendungskontexten derart implementiert sein kann, dass ein oder mehrere drahtlose Kommunikationsvorrichtungen über einen Bereich hinweg implementiert sein können, so dass diese ein oder mehreren drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen nur zeitweise Informationen an eine einen Manager/Koordinator darstellende drahtlose Kommunikationsvorrichtung liefern können. Jede solche Anwendung oder jedes solche Kommunikationssystem kann gemäß diversen Aspekten und deren Äquivalenten der Erfindung arbeiten.
Diverse Aspekte, Ausführungsbeispiele und/oder ihre Äquivalente gemäß der Erfindung sind darauf gerichtet, eine neuartige Ausgestaltung eines Rückkopplungsrahmens für einen einzelnen Strom bereitzustellen. Gemäß einer solchen Rückkopplung kann eine phasenabgeglichene Raum-Zeit-Blockcodierung (STBC: „Space Time Block Coding“) ermöglicht werden und kann auch eine Strahlformung für einen merklichen Gewinn bzw. Nutzen unter Verwendung von reinen Phaseninformationen (wobei eine solche Rückkopplung z.B. zumindest reine Phaseninformationen umfasst) eingesetzt werden. Es wird eine Abwägung hinsichtlich Rückkopplungsoverhead bzw. -mehraufwand im Hinblick auf das aktuelle Rückkopplungsformat gegeben. Zum Beispiel erfordert ein Nulldatenpaket-(NDP-)Rahmenformat relativ viel weiteren Netzwerkoverhead bzw. -mehraufwand, um einen Sondierungsrahmen zu senden. Gemäß einem solchen Betrieb kann die Rückkopplungsinformationsverringerung bei Betrachtung der NDP-Rahmen in bestimmten Situationen marginal werden.
9 veranschaulicht eine Ausführungsbeispiel 900 von einem Sondierungsvorgang mit Nulldatenpaket (NDP). Mit Bezug auf diese Darstellung wird ein Betrieb unter Verwendung einer 2 TX-Sondierung (2 MHz) vorgenommen. Gemäß einem derartigen Betrieb hat NDP-A 9 OFDM-Symbole für PHY-Präambel und 8 OFDM-Symbole für PHY-Nutzlast. Das NDP hat 10 ODFM-Symbole. Die Sondierungsrückkopplung (FB) hat 9+12+4 OFDM-Symbole (MCS0 mit Tongruppierung von 4). Selbst wenn die Winkelinformationen um einen Faktor von der Hälfte reduziert werden (z.B. nur Phase), wird die Sondierungs-FB zu 9+12+2 OFDM-Symbolen. Auch kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine bestimmte Anzahl von (z.B. 4) kurzen Zwischenrahmenräumen (SIFSs: „Short Interframe Spaces“) hinzugefügt werden.
Die Verwendung von reinen Phaseninformationen bzw. Nur-Phase-Informationen gemäß einer Rückkopplung mit einem Feedback von nur wenigen Bits pro Ton kann in einigen Fällen eine angemessen genaue Kanalschätzung bereitstellen. Zum Beispiel, falls gewünscht, kann ein „Quick-Estimation-and-Go“-Ansatz bzw. ein Ansatz einer schnellen Schätzung und eines Fortfahrens ausreichend sein. Die Verwendung eines derartigen Ansatzes würde jegliches Erfordernis zum Schätzen des Kanals mit der Qualität von etwa -30 dB MSE (mittlerer quadratischer Fehler) vermeiden. Mit nur wenigen Bits Quantisierung für einen oder zwei Parameter kann ein solcher Betrieb bereits einen einen relativ oder ziemlichen schlechten Quantisierungsfehler aufweisen. Bei einigen Anwendungen kann jedoch eine MSE-Qualität von -5 bis -10 dB angemessen, akzeptabel oder für diesen Zweck ausreichend gut sein.
Nachstehend wird eine Beschreibung einer solchen verkürzten Kanalschätzung gegeben. Für eine Nt × 1-Konfiguration kann ein Sender ein Einzelstrompaket mit einem langen Trainingsfeld (LTF: „Long Training Field“) senden. Eine Schätzung von Nt × 1 Kanälen kann aus einem LTF vorgenommen werden, ohne NDP-Sondierungsrahmen zu initiieren. Solche Rückkopplungsinformationen (z.B. wenige Bytes) können an die sendende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. Zugangspunkt (AP), drahtlose Station (STA), die als AP arbeitet, usw.) per Huckepack (z.B. wie in 15) zurück geliefert werden. Eine derartige empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA, usw.) kann auch Ng Töne für einen Kanalschätzprozess gruppieren.
Eine empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA) gruppiert Ng Töne für einen Kanalschätzprozess wie folgt: $[\begin{array}{l} y_{k 1} \\ ⋮ \\ y_{k N g} \end{array}] = [\begin{array}{l} h_{1 k 1} & \dots & h_{N t k 1} \\ ⋮ & ⋱ & ⋮ \\ h_{1 k N g} & \dots & h_{N t k g} \end{array}] \times Q \times D \times T + N$
Q ist eine unitäre Matrix, D ist eine diagonale CSD-(CSD: „Cyclic Shift Delay“ bzw. zyklisch verschobene bzw. versetzte Verzögerung) Matrix und T ist ein großer Trainingsvektor (N ist AWGN). Q, D und T können pro Ton k unterschiedlich sein, d.h. Q ist eine Ng × (Nt Ng)-Matrix, D ist eine (Nt Ng) × (Nt Ng)-Block-Diagonalmatrix und T ist ein (Nt Ng) × 1-Spaltenvektor. Unter der Annahme von h_ikj = h_ikm, wobei 1<=j, m<=Ng und i=1, ..., Nt gilt, kann die Schätzung h des Kanals aus dem empfangenen Signal y vorgenommen werden, solange Ng>=Nt gilt. Die Rückkopplungsinformationen werden jedenfalls für jeweils Ng Töne gruppiert.
Unter der Annahme h_ikj = h_ikm kann das empfangene Signal wie folgt ausgedrückt werden: $\begin{array}{l} [\begin{matrix} {\tilde{y}}_{k 1} & \dots & {\tilde{y}}_{k N g} \end{matrix}] = [\begin{matrix} h_{1 k} & \dots & h_{N t k} \end{matrix}] \times [\begin{matrix} P_{k 1} & \dots & P_{k N g} \end{matrix}] + N \\ {\tilde{y}}_{k} = y_{k} {ergibt sich aus der Annahme h}_{ikj} = h_{ikm} \end{array}$
P_k = Q_k × D_k × T_k wobei Q_k eine unitäre (Nt × Nt)-Matrix ist, P_k eine diagonale Matrix mit CSD (Nt × Nt) ist, T_k eine Trainingssequenz (Nt × 1) ist und AWGN N (1 × Ng) ist.
Der Kanalschätzer kann wie folgt ausgestaltet sein:

W = P^H(PP^H + N₀I)^-1, wobei P = [P_k1 ... F_kNg] und N₀ ist die Leistung von AWGN-Rauschen gilt.

Dann ist der geschätzte Kanal wie folgt: $[\begin{matrix} {\hat{h}}_{k 1} & \dots & {\hat{h}}_{k N g} \end{matrix}] = [\begin{matrix} y_{k 1} & \dots & y_{k N g} \end{matrix}] \times W$
Als solches wird es Nt Variable zur Schätzung durch Verwendung einer inversen Matrix von PP^H geben. Somit kann die Konditionszahl der P-Matrix eine Auswirkung auf die Invertierungsoperation ausüben. Eine bessere Ausgestaltung kann derart bereitgestellt werden, dass alle Spalten der P-Matrix orthogonal zueinander sind. Mit anderen Worten kann es bei einigen Ausführungsbeispielen besser sein, P_k Ton für Ton willkürlich bzw. zufällig zu wählen. Bei jedem Beispiel muss die P_k-Ausgestaltung an der empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA) bekannt sein. Es kann ein größerer CSD-Wert in Dk eingesetzt werden, der Ton für Ton stärker variiert. Auch sind CSD-Werte in der IEEE 802.11-Spezifikation festgelegt, aber können zusätzliche CSD-Werte in der diagonalen Q-Matrix hinzugefügt werden. Bei einer solchen Ausgestaltung kann Q_k über eine Fast-Fourier-Transformation-(FFT-)Matrix oder eine Hadamard-Matrix erzeugt werden und kann die zyklische Verschiebung bzw. Versetzung Ton für Ton implementiert werden. Es kann eine iterative Ausgestaltung angewandt werden, und der Wert von y_k kann aus dem geschätzten Kanal rekonstruiert und dann zur erneuten Schätzung von h_k verwendet werden.
10 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1000 eines Performanz- bzw. Leistungsdiagramms mit einem Raumkanalmodell (SCM: „Spatial Channel Model“) bei 900 MHz (31,25 kHz). Insbesondere ist ein Beispiel für eine 4x1-Kanalkonfiguration für drei unterschiedliche CSD-Werte mit einer Gruppierung von 8 Tönen gezeigt. 11 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1100 eines weiteren Performanz- bzw. Leistungsdiagramms für eine 3x1-Kanalkonfiguration zur Verwendung einer FFT-Q-Matrix mit Gruppierungen von entweder 4 oder 8 Tönen. 12 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1200 eines weiteren Performanz- bzw. Leistungsdiagramms für eine 4x1-Kanalkonfiguration für eine Gruppierung von 8 Tönen und entweder einer FFT-Q-Matrix oder einer Hadamard-Q-Matrix. Wie es in diesen Beispielen gezeigt ist, erreicht diese verkürzte Form einer Kanalschätzung einen Kanalschätzfehler, der besser ist als -5 dB MSE. Bei einigen Ausführungsbeispielen können kleinere Gruppierungen dabei helfen, dass die Annahme (h_ikj = h_ikm) realistischer wird, aber die P-Matrix kann ebenfalls eine größere Konditionszahl aufweisen. Diese Technik kann unter gewissen Umständen besser abschneiden als eine CSD-D_k-Matrix.
13 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1300 eines Performanz- bzw. Leistungsdiagramms, das die Auswirkung einer CSD-Kanalschätzung auf eine phasenabgeglichene Raum-Zeit-Blockcodierung (STBC) zeigt. Während dies nicht ausdrücklich gezeigt ist, werden ähnliche Auswirkungen in einem Ausgabe-Rauschabstand bzw. -Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) mit einem SCM-Signal erreicht. Wie es zu verstehen sein wird, vermeidet die Durchführung einer Kanalschätzung auf diese Art und Weise jedes Erfordernis zum Senden eines NDP-Rahmens nur für die Kanalschätzung. Es kann ein reguläres Datenpaket (mit einem einzigen Strom) verwendet werden, um den Nt × 1-Kanal ausreichend genau zu schätzen, um die Phaseninformationen für eine phasenabgeglichene STBC zu erhalten. Durch Huckepacktragen von Nur-Phase-Rückkopplungsinformationen in einem Nt × 1-System innerhalb eines ACK-Rahmens kann ein erheblicher Betrag an Rückkopplungsoverheadeinsparungen erzielt werden. Diese Nur-Phase-Rückkopplung kann für eine 8-Ton-Gruppierung nur 2 Bits/Ton betragen, ohne dass dies eine erhebliche Auswirkung auf die Kanalqualitätsschätzung hat. Die Informationsbits, die zum Übertragen einer solchen Nur-Phase-Rückkopplung für das 2 MHz-Band erforderlich sind, sind nur 13 Informationsbits. Die Auswirkung von zusätzlichen 13 Bits (2 Bytes) auf den Durchsatz ist vernachlässigbar.
14 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1400 einer Lieferung von Rückkopplungs-(FB-)Informationen unter Verwendung von ACK (z.B. einen kombinierten ACK- und FB-Austausch). Insbesondere ist ein Kommunikationsaustausch zwischen zwei Kommunikationsvorrichtungen dargestellt, wie etwa einem Zugangspunkt (AP), einer Station (STA) oder anderen Vorrichtungen, wie etwa denjenigen, die in Zusammenhang mit 1 bis 13 beschrieben sind, und insbesondere Vorrichtungen, die eine oder mehrere der Kanalschätztechniken einsetzen, die vorstehend beschrieben wurden. Im Betrieb sendet ein Sender einer Vorrichtung an den Empfänger einer anderen Vorrichtung ein erstes Signal, das einen Datenrahmen 1402 mit einer Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst, wie etwa Hinweisdaten in einem Signal-(SIG-)Feld des Datenrahmens. In Erwiderung auf diese Anforderung erzeugt ein Basisbandprozessor der empfangenden Vorrichtung Phasenrückkopplungsinformationen basierend auf einer Kanalschätzung eines drahtlosen Kommunikationskanals zwischen den beiden Kommunikationsvorrichtungen gemäß den vorstehend beschriebenen Kanalschätztechniken. Ein Sender der empfangenden Vorrichtung überträgt einen Bestätigungs-(ACK-)Rahmen 1404 an die andere Vorrichtung in Erwiderung auf den Datenrahmen 1402. Der ACK-Rahmen 1404 umfasst die Phasenrückkopplungsinformationen.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Datenrahmen 1402 ein einzelner Datenrahmen mit einem einzelnen langen Trainingsfeld und einer Nicht-Nulldaten-Nutzlast. Der Basisbandprozessor der empfangenden Vorrichtung erzeugt die Kanalschätzung aus bzw. basierend auf einer Analyse von diesem einzelnen Datenrahmen - und nicht basierend auf einem Nulldatenpakt (NDP). Wie es vorstehend erörtert ist, kann der Basisbandprozessor die Kanalschätzung basierend auf einer diagonalen Matrix zyklisch verschobener bzw. versetzter Verzögerung oder anderen CSD-Daten erzeugen.
Wie es mit Bezug auf die Darstellung erkannt werden kann, kann eine kombinierte ACK mit Phasenrückkopplungsinformationen (ein „FACK“-Rahmen) übertragen werden. Dies kann ein relativ einfaches Rahmenformat mit der Hinzufügung von nur wenigen Bytes in dem Bestätigungsrahmen ermöglichen, wie etwa drei oder weniger Bytes von Phasenrückkopplungsinformationen (MgmtActionFB). Während die Phasenrückkopplung vorstehend als in einen Bestätigungsrahmen eingebunden beschrieben ist, wie etwa über ein modifiziertes Bestätigungsrahmenformat, können andere Alternativen eingesetzt werden, um die angeforderten Phasenrückkopplungsinformationen an die anfordernde Kommunikationsvorrichtung zurück zu übermitteln. Andere Alternativen können eine Formatierung der Phasenrückkopplungsinformationen entweder in einem speziellen Rahmenformat abgesehen von einem Bestätigungsrahmen oder in einem vereinigten Rahmenformat, das den Bestätigungsrahmen umfasst, ermöglichen. Zum Beispiel kann die empfangende Vorrichtung ACK und MgmtActionFB als jeweils separate Rahmen übertragen. Mit Bezug auf den SIFS + PHY-Header sollte ein MAC-Header zusätzlich eingesetzt werden. Es kann verschiedene Betrachtungen hinsichtlich TXOP-Steuerung geben (z.B., dass der TXOP-Inhaber erwartet, dass ein Sender SIFS nach ACK einfügt). Andere Alternativen können die Verwendung einer vereinigten MAC-(Medienzugriffssteuerung-)Protokolldateneinheit mit ACK + MgmtActionFB (A-MPDU) ermöglichen. Einige Betrachtungen umfassen den Overhead von A-MPDU-Dichte und viele Bytes im Managementrahmen (z.B. MAC-Header-Bytes).
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die Anforderung für eine Phasenrückkopplung vorstehend als Hinweisdaten in dem Signal-(SIG-)Feld des Datenrahmens erörtert ist, andere Hinweise eingesetzt werden können. Bei einem weiteren Beispiel kann die Phasenrückkopplungsanforderung über Hinweisdaten in dem PHY-Nutzlastteil des Rahmens vorgenommen werden. Andere Stellen in dem Datenrahmen können ebenfalls verwendet werden, um eine Anforderung für eine Phasenrückkopplung zu transportieren, einschließlich anderer Header- und Nutzlastteile, und/oder andere Schichten des Protokollstapels.
15 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel 1500 von einem FACK-Rahmenformat. Ein derartiger FACK-Rahmen kann wirksam sein, um einen von reservierten Steuersubtypen zu verwenden, z.B. 0000-0110. FB_INFO ist abhängig von der Bandbreite variabel. Die Bandbreite (BW) wird in dem Rahmen bezeichnet. Die PHY-Nutzlust mit MCS0 ist (im Fall von BW = 20 MHz) 5 bis (im Fall von BW = 160 MHz) 9-ODFM-Symbole lang, wobei die ursprüngliche ACK 5 ODFM-Symbole beträgt.
Mit 8 OFDM-Symbolen von einer PHY-Präambel beträgt die Sendezeit für eine alte ACK = 52 µsec bei 802.11n/ac, und wird die Sendezeit für FACK ungefähr 52 µsec (im Fall von BW = 20 MHz) bis 68 µsec (im Fall von BW = 160 MHz) bei 802.11n/ac betragen. Die ersten drei Felder sind weiterhin konform zu IEEE 802.11 Protokollversion = 00b.
Mit Bezug auf eine Daten-DUR-Feld-Berechnung ist die Rückkopplungs- bzw. Feedbackgröße in einem FACK-Rahmen bekannt, da die Bandbreite (BW) von einem Datenrahmen bekannt ist. Daher kann die Größe von FACK genau vorhergesagt werden. Auch der DUR-Feld-Wert von einem Datenrahmen kann genau zugewiesen werden.
Mit Bezug auf eine Betrachtung, wann eine Winkelrückkopplung zu senden ist, kann eine sendende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. AP, AP arbeitend als STA, usw.) implementiert werden, um einen Hinweis zu senden, dass sie eine Rückkopplung mit Nur-Phase-Informationen wünscht.
Es kann eine Verwendung von einem Bit in dem PHY-Signalfeld durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein derartiger Vorgang unter Verwendung von FACK_REQ = FACK-Anforderung vorgenommen werden. Idealerweise kann eine empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA, usw.) oder eine antwortende Kommunikationsvorrichtung mit FACK antworten, aber ACK ist akzeptabel, da im schlechtesten Fall DUR/NAV das, was benötigt wird, um einen geringen Betrag überschreiten wird.
In vielen Fällen werden, abhängig von der Rückkopplungsgröße und MSC von FACK oder ACK, FACK und ACK sowieso die gleiche Anzahl von Symbolen aufweisen. Für einige Fälle wird FACK länger sein als ACK, und, falls die FACK_REQanfordernde empfangende drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA, usw.) DUR basierend auf einer FACK-Antwort berechnet hat, kann NAV ein wenig zu groß sein. Dies ist kein schwerwiegendes Problem, weshalb die Auswahl einer Antwort der empfangenden drahtlosen Kommunikationsvorrichtung (z.B. STA, usw.) oder der antwortenden Kommunikationsvorrichtung überlassen wird.
Hierin ist ein neuer Rahmen vorgeschlagen (z.B. ein neuer FACK-Rahmen), der (Nur-Phase- bzw. phasenreine) Rückkopplungsinformationen umfasst, deren Länge nur wenige Bytes beträgt (z.B. 2 bis 14 Bytes, abhängig von der Bandbreite). Solche Nur-Phase-Informationen von einem Nt × 1-Kanal können durch eine Ng-Ton-Gruppierung erhalten werden, unter der Annahme, dass der Kanal ziemlich flach ist, und zwar aus der Übertragung eines Einzelstrompakets (mit einem LTF). Die Kanalschätzqualität des vorgeschlagenen Modells weist nur eine marginale Performanz- bzw. Leistungsverschlechterung (0 bis 1 dB) bezüglich des phasenabgeglichenen STBC-Modells auf. Wie verstanden werden kann, erfordert dies keinerlei zusätzlichen Sondierungsrahmenaustausch (z.B. NDP) und nur wenige zusätzliche Informationsbytes, weshalb die Auswirkung auf Overhead bzw. Mehraufwand vernachlässigbar ist.
Es ist auch zu beachten, dass die verschiedenen Vorgänge und Funktionen, wie sie mit Bezug auf verschiedene Verfahren hierin beschrieben sind, durchgeführt werden können in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wie etwa unter Verwendung eines darin implementieren Basisbandverarbeitungsmoduls und/oder Verarbeitungsmoduls (z.B. wie etwa in Übereinstimmung mit dem Basisbandverarbeitungsmodul 64 und/oder dem Verarbeitungsmodul 50, wie es unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist), und/oder anderen Komponenten darin, umfassend ein oder mehrere Basisbandverarbeitungsmodule, eine oder mehrere Medienzugriffssteuerung-(MAC-)Schichten, eine oder mehrere physikalische Schichten (PHYs) und/oder andere Komponenten, usw. Zum Beispiel kann ein Basisbandverarbeitungsmodul solche Signale und Rahmen erzeugen, wie sie hierin beschrieben sind, ebenso wie verschiedene Vorgänge und Analysen durchführen, wie sie hierin beschrieben sind, oder beliebige andere Vorgänge und Funktionen durchführen, wie sie hierin beschrieben sind, usw., oder ihre jeweiligen Äquivalente.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein derartiges Basisbandverarbeitungsmodul und/oder Verarbeitungsmodul (das in der gleichen Vorrichtung oder separaten Vorrichtungen implementiert sein kann) eine derartige Verarbeitung durchführen, um Signale zur Übertragung unter Verwendung von zumindest einer von einer beliebigen Anzahl von Funkeinheiten und zumindest einer von einer beliebigen Anzahl von Antennen an eine andere drahtlose Kommunikationsvorrichtung (z.B. die auch zumindest eine einer beliebigen Anzahl von Funkeinheiten und zumindest eine einer beliebigen Anzahl von Antennen umfassen kann) gemäß diversen Aspekten der Erfindung zu erzeugen, und/oder beliebige andere Vorgänge und Funktionen, wie sie hierin beschrieben sind, usw. oder ihre jeweiligen Äquivalente durchführen. Bei einigen Ausführungsbeispielen wird eine Verarbeitung kooperativ durch ein Verarbeitungsmodul in einer ersten Vorrichtung und ein Basisbandverarbeitungsmodul in einer zweiten Vorrichtung durchgeführt. Bei anderen Ausführungsbeispielen wird eine derartige Verarbeitung gänzlich durch ein Basisbandverarbeitungsmodul oder ein Verarbeitungsmodul durchgeführt.
Bei ihrer möglichen Verwendung hierin sehen die Ausdrücke „im Wesentlichen“ und „ungefähr“ eine gewerblich akzeptierte Toleranz für ihren entsprechenden Ausdruck und/oder die Relativität zwischen Elementen vor. Eine solche gewerblich akzeptierte Toleranz erstreckt sich von weniger als einem Prozent bis fünfzig Prozent und entspricht, aber ist nicht beschränkt auf, Komponentenwerte, Prozessabweichungen bei integrierten Schaltungen, Temperaturabweichungen, Anstiegs- und Abfallzeiten und/oder thermisches Rauschen. Eine solche Relativität zwischen Elementen erstreckt sich von einer Differenz von wenigen Prozent bis zu größeren Differenzen. Wie sie ebenfalls hierin verwendet werden können, umfassen die Ausdrücke „betrieblich gekoppelt“, „gekoppelt“ und/oder „Kopplung“ eine direkte Kopplung zwischen Objekten und/oder eine indirekte Kopplung zwischen Objekten über ein dazwischen liegendes Objekt (wobei ein Objekt z.B. umfasst, aber nicht beschränkt ist auf, eine Komponente, eine Element, eine Schaltung und/oder ein Modul), wobei für eine indirekte Kopplung das dazwischen liegende Objekt die Informationen eines Signals nicht modifiziert, aber dessen Strompegel, Spannungspegel und/oder Energie-/Leistungspegel anpassen kann. Wie sie weiterhin hierin verwendet werden können, umfasst eine Inferenz-basierte Kopplung (d.h., wobei ein Element mit einem anderen durch Inferenz gekoppelt ist) eine direkte und eine indirekte Kopplung zwischen zwei Objekten auf die gleiche Art und Weise wie bei „gekoppelt“. Wie es noch weiter hierin verwendet werden kann, bezeichnet der Ausdruck „betriebsfähig“ oder „betriebsfähig gekoppelt“, dass ein Objekt eines oder mehreres von dem Folgenden umfasst: Energieverbindungen, Eingabe(n), Ausgabe(n), usw., um, wenn es aktiviert ist, eine oder mehrere von seinen entsprechenden Funktionen durchzuführen, und kann er ferner eine Inferenz-basierte Kopplung zu einem oder mehreren anderen Objekten umfassen. Wie es noch weiter hierin verwendet werden kann, umfasst der Ausdruck „in Zusammenhang mit“ eine direkte und/oder indirekte Kopplung von separaten Objekten und/oder einem Objekt, das in einem anderen Objekt eingebettet ist. Wie es hier verwendet werden kann, bezeichnet der Ausdruck „positiver Vergleich“, dass ein Vergleich zwischen zwei oder mehr Objekten, Signalen, usw. eine gewünschte Beziehung vorsieht. Zum Beispiel, wenn die gewünschte Beziehung darin besteht, dass Signal 1 einen größeren Betrag aufweist als Signal 2, kann ein positiver Vergleich erzielt werden, wenn der Betrag von Signal 1 größer ist als derjenige von Signal 2, oder wenn der Betrag von Signal 2 kleiner ist als derjenige von Signal 1.
Wie es ebenfalls hierin verwendet werden kann, können die Ausdrücke „Verarbeitungsmodul“, „Modul“, „Verarbeitungsschaltung“ und/oder „Verarbeitungseinheit“ (z.B. umfassend verschiedene Module und/oder Schaltungen bzw. Schaltkreise, wie etwa solche, die betriebsfähig, implementiert und/oder zur Codierung, zur Decodierung, zur Basisbandverarbeitung, usw. vorgesehen sein können) eine einzelne Verarbeitungsvorrichtung oder eine Vielzahl von Verarbeitungsvorrichtungen darstellen. Eine solche Verarbeitungsvorrichtung kann ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor, ein Mikrocomputer, eine zentrale Verarbeitungseinheit, ein Field Programmable Gate Array, eine programmierbare Logikvorrichtung, eine Zustandsmaschine, eine Logikschaltung, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung und/oder eine beliebige Vorrichtung sein, die (analoge und/oder digitale) Signale basierend auf einer festen Codierung von der Schaltung und/oder Betriebsanweisungen manipuliert bzw. verarbeitet. Das Verarbeitungsmodul, das Modul, die Verarbeitungsschaltung und/oder die Verarbeitungseinheit können einen zugehörigen Speicher und/oder ein integriertes Speicherelement aufweisen, der/das eine einzelne Speichervorrichtung, eine Vielzahl von Speichervorrichtungen und/oder eine eingebettete Schaltung des Verarbeitungsmoduls, des Moduls, der Verarbeitungsschaltung und/oder der Verarbeitungseinheit sein kann. Eine solche Speichervorrichtung kann ein Festwertspeicher (ROM), ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein flüchtiger Speicher, ein nichtflüchtiger Speicher, ein statischer Speicher, ein dynamischer Speicher, ein Flash-Speicher, ein Cache-Speicher und/oder eine beliebige Vorrichtung sein, die digitale Informationen speichert. Es ist zu beachten, dass, falls das Verarbeitungsmodul, das Modul, die Verarbeitungsschaltung und/oder die Verarbeitungseinheit mehr als eine Verarbeitungsvorrichtung umfasst, die Verarbeitungsvorrichtungen zentral angeordnet (z.B. direkt über eine verdrahtete und/oder drahtlose Busstruktur miteinander gekoppelt) oder verteilt angeordnet (z.B. per Cloudcomputing über eine indirekte Kopplung über ein lokales Netzwerk und/oder ein Weitverkehrsnetzwerk) sein können. Es ist weiterhin zu beachten, dass, falls das Verarbeitungsmodul, das Modul, die Verarbeitungsschaltung und/oder die Verarbeitungseinheit eine oder mehrere seiner/ihrer Funktionen über eine Zustandsmaschine, eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung und/oder eine Logikschaltung implementiert, der Speicher und/oder das Speicherelement, der/das die entsprechenden Betriebsanweisungen speichert, eingebettet in oder extern zu der Schaltung sein kann, die die Zustandsmaschine, die analoge Schaltung, die digitale Schaltung und/oder die Logikschaltung aufweist. Des Weiteren ist zu beachten, dass das Speicherelement fest codierte und/oder betriebliche Anweisungen, die zumindest einigen der Schritten und/oder Funktionen entsprechen, die in einer oder mehreren der Figuren veranschaulicht sind, speichern kann, und das Verarbeitungsmodul, das Modul, die Verarbeitungsschaltung und/oder die Verarbeitungseinheit diese ausführt. Eine solche Speichervorrichtung und/oder ein solches Speicherelement können in einem Fertigungs-/ Erzeugnis umfasst sein.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend mit der Hilfe von Verfahrensschritten beschrieben, die die Betriebseigenschaften von speziellen Funktionen und Beziehungen von diesen veranschaulichen. Die Abgrenzung und Aufeinanderfolge von diesen funktionalen Bausteinen und Verfahrensschritten wurden hierin der Einfachheit der Beschreibung halber beliebig definiert. Es können alternative Abgrenzungen und Aufeinanderfolgen definiert werden, solange die spezifizierten Funktionen und Beziehungen auf geeignete Weise durchgeführt werden. Alle solchen alternativen Abgrenzungen oder Aufeinanderfolgen liegen daher innerhalb des Umfangs und der Idee der beanspruchten Erfindung. Ferner wurden die Abgrenzungen von diesen funktionalen Bausteinen der Einfachheit der Beschreibung halber beliebig definiert. Alternative Abgrenzungen können definiert werden, solange die bestimmten maßgeblichen Funktionen auf geeignete Weise durchgeführt werden. Gleichermaßen können Ablaufdiagrammblöcke hierin auch beliebig definiert worden sein, um eine bestimmte maßgebliche Funktionalität zu veranschaulichen. In bzw. bis zu dem verwendeten Ausmaß könnten Abgrenzungen und Aufeinanderfolgen von den Ablaufdiagrammblöcken anders definiert worden sein und weiterhin die bestimmte maßgebliche Funktionalität durchführen. Solche alternativen Definitionen sowohl von funktionalen Bausteinen als auch von Ablaufdiagrammblöcken und Aufeinanderfolgen liegen daher innerhalb des Umfangs und der Idee der beanspruchten Erfindung. Ein Fachmann wird auch erkennen, dass die funktionalen Bausteine und andere veranschaulichenden Blöcke, Module und Komponenten hierin implementiert werden können, wie es veranschaulicht ist, oder durch diskrete Komponenten, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, Prozessoren, die geeignete Software und dergleichen ausführen, oder jede beliebige Kombination von diesen implementiert werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde zumindest teilweise im Hinblick auf ein oder mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird hierin verwendet, um die vorliegende Erfindung, einen Aspekt von dieser, ein Merkmal von dieser, ein Konzept von dieser und/oder ein Beispiel von dieser zu veranschaulichen. Ein physikalisches Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, eines Fertigungs-/Erzeugnisses, einer Maschine und/oder eines Prozesses, die/das die vorliegende Erfindung verwirklicht, kann einen oder mehreren der Aspekte, Merkmale, Konzepte, Beispiele usw. umfassen, die unter Bezugnahme auf ein oder mehrere der hierin erörterten Ausführungsbeispiele beschrieben sind. Weiterhin können die Ausführungsbeispiele von Figur zu Figur die gleichen oder ähnlich benannten Funktionen, Schritte, Module usw. einschlie-ßen, die die gleichen oder unterschiedliche Bezugszeichen aufweisen können, und als solches können die Funktionen, Schritte, Module usw. die gleichen oder ähnliche Funktionen, Schritte, Module, usw. oder unterschiedliche sein.
Sofern es nicht im Speziellen gegenteilig erklärt ist, können Signale zu, von und/oder zwischen Elementen in einer Figur von jeder beliebigen der hierin dargestellten Figuren analog oder digital, zeitkontinuierlich oder zeitdiskret und einfach (bzw. unsymmetrisch oder einzeln bzw. einseitig (geerdet)) oder differenziell sein. Zum Beispiel stellt ein Signalweg, falls der Signalweg als ein einfacher Weg gezeigt ist, auch einen differenziellen Signalweg dar. Gleichermaßen stellt ein Signalweg, falls der Signalweg als ein differenzieller Weg gezeigt ist, auch einen einfachen Signalweg dar. Während eine oder mehrere bestimmte Architekturen hierin beschrieben sind, können gleichermaßen andere Architekturen implementiert werden, die einen oder mehrere Datenbusse, die nicht ausdrücklich gezeigt sind, eine direkte Konnektivität bzw. Verbindungsfähigkeit zwischen Elementen und/oder eine indirekte Kopplung zwischen anderen Elementen verwenden, wie es durch einen Fachmann erkannt wird.
Der Ausdruck „Modul“ wird in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung verwendet. Ein Modul umfasst einen Funktionsblock, der mittels Hardware implementiert ist, um eine oder mehrere Modulfunktionen durchzuführen, wie etwa die Verarbeitung von einem oder mehreren Eingabesignalen, um ein oder mehrere Ausgabesignale zu erzeugen. Die Hardware, die das Modul implementiert, kann selbst in Verbindung mit Software und/oder Firmware arbeiten. Wie es hierin verwendet wird, kann ein Modul ein oder mehrere Sub- bzw. Teilmodule enthalten, die selbst Module sind.
Während bestimmte Kombinationen von verschiedenen Funktionen und Merkmalen der vorliegenden Erfindung hierin ausdrücklich beschrieben wurden, sind andere Kombinationen von diesen Merkmalen und Funktionen gleichermaßen möglich. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die besonderen Beispiele beschränkt, die hierin offenbart sind, und sie umfasst ausdrücklich diese anderen Kombinationen.
Eine Vorrichtung umfasst einen Empfänger zum Empfangen eines ersten Signals von zumindest einer weiteren Vorrichtung, das einen Datenrahmen umfasst, der eine FACK-Anforderung in einem Signal-(SIG-)Feld umfasst. Ein Basisbandprozessor erzeugt Rückkopplungsinformationen zur Verwendung beim Durchführen einer Kanalschätzung. Ein Sender sendet ein zweites Signal, das die Rückkopplungsinformationen umfasst, an die zumindest eine weitere Vorrichtung.

Claims

Vorrichtung mit: einem Empfänger zum Empfangen eines ersten Signals von zumindest einer weiteren Vorrichtung, das einen Datenrahmen umfasst, wobei der Datenrahmen eine Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst; einem Basisbandprozessor, gekoppelt mit dem Empfänger, der Phasenrückkopplungsinformationen erzeugt; einem Sender, gekoppelt mit dem Basisbandprozessor, der einen Bestätigungs-(ACK-)Rahmen an die zumindest eine weitere Vorrichtung in Erwiderung auf den Datenrahmen sendet, wobei der ACK-Rahmen die Phasenrückkopplungsinformationen umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Basisbandprozessor die Phasenrückkopplung basierend auf einer Kanalschätzung eines drahtlosen Kommunikationskanals zwischen der Vorrichtung und der zumindest einen weiteren Vorrichtung erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: der Datenrahmen ein einzelner Datenrahmen ist und der Basisbandprozessor die Kanalschätzung aus einer Analyse des einzelnen Datenrahmens erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: der Basisbandprozessor die Kanalschätzung basierend auf einer diagonalen Matrix zyklisch verschobener Verzögerung erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei: der Datenrahmen ein einzelnes langes Trainingsfeld umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Datenrahmen die Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst in einem von: einem Signal-(SIG-)Feld des Datenrahmens und einem Nutzlastteil der physikalischen Schicht des Datenrahmens.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: der Datenrahmen eine Nicht-Nulldaten-Nutzlast umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Phasenrückkopplungsinformationen weniger als drei Bytes an Daten umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Vorrichtung eine drahtlose Station (STA) ist; und die zumindest eine weitere Vorrichtung ein Zugangspunkt (AP) ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Vorrichtung ein Zugangspunkt (AP) ist; und die zumindest eine weitere Vorrichtung eine drahtlose Station (STA) ist.
Vorrichtung mit: einem Sender zum Senden eines ersten Signals an zumindest eine weitere Vorrichtung, das einen Datenrahmen umfasst, wobei der Datenrahmen eine Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst; einem Empfänger zum Empfangen eines Bestätigungs-(ACK-)Rahmens von der zumindest einen weiteren Vorrichtung in Erwiderung auf den Datenrahmen, wobei der ACK-Rahmen durch die zumindest eine weitere Vorrichtung erzeugte Phasenrückkopplungsinformationen umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei: ein Basisbandprozessor der zumindest einen weiteren Vorrichtung die Phasenrückkopplung basierend auf einer Kanalschätzung eines drahtlosen Kommunikationskanals zwischen der Vorrichtung und der zumindest einen weiteren Vorrichtung erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei: der Datenrahmen ein einzelner Datenrahmen ist und der Basisbandprozessor die Kanalschätzung aus einer Analyse des einzelnen Datenrahmens erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei: der Basisbandprozessor die Kanalschätzung basierend auf einer diagonalen Matrix zyklisch verschobener Verzögerung erzeugt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei: der Datenrahmen ein einzelnes langes Trainingsfeld umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei: der Datenrahmen die Anforderung für eine Phasenrückkopplung umfasst in einem von: einem Signal-(SIG-)Feld des Datenrahmens und einem Nutzlastteil der physikalischen Schicht des Datenrahmens.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei: der Datenrahmen eine Nicht-Nulldaten-Nutzlast umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei: die Phasenrückkopplungsinformationen weniger als drei Bytes an Daten umfassen.
Vorrichtung mit: einem Empfänger zum Empfangen eines ersten Signals von zumindest einer weiteren Vorrichtung, das einen einzelnen Datenrahmen umfasst, wobei der einzelne Datenrahmen eine Anforderung für eine Phasenrückkopplung und eine einzelne lange Trainingssequenz umfasst; einem Basisbandprozessor, gekoppelt mit dem Empfänger, der Phasenrückkopplungsinformationen basierend auf einer Kanalschätzung eines drahtlosen Kommunikationskanals zwischen der Vorrichtung und der zumindest einen weiteren Vorrichtung basierend auf einer Analyse des einzelnen Datenrahmens erzeugt, wobei dies ein Erzeugen einer Matrix zyklisch verschobener Verzögerung umfasst; und einem Sender, gekoppelt mit dem Basisbandprozessor, der Phasenrückkopplungsinformationen an die zumindest eine weitere Vorrichtung in Erwiderung auf den Datenrahmen sendet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei: die Phasenrückkopplungsinformationen übertragen werden über einen von: einem Bestätigungsrahmen, einem Rückkopplungsrahmen und einem vereinigten Rahmen.