[发明专利]用于多输入多输出系统的天线选择

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线通信系统，更具体地说，涉及在多输入多输出(MIMO)无线通信系统中选择天线，具体地说，依照IEEE802.11n标准来选择天线。

背景技术

MIMO系统拟被部署在依照未来的3G和4G标准而设计的无线通信系统中。MIMO系统支持高数据速率，并且提高了在固定带宽的无线信道中为多个用户提供高速率和低速率服务的蜂窝电话系统的容量和覆盖范围。

MIMO系统还可以提高局域网(例如，依照IEEE802.11n标准设计的网络)的带宽和可靠性。在这种网络中，实际数据吞吐量至少是100～200Mbit/s，这个数据吞吐量应该比802.11a或802.11g快4～5倍，并且有可能比802.11b快20倍。此外，802.11n还被设计成提供了优于当前网络的工作距离。802.11n标准尤其适合日益普及的无线局域网(WLAN)以及无线个人局域网(WPAN)(例如，部署在住宅、小型企业以及机场之类的公共设施之中的WiFi网络)。

很多天线系统都通过使用空间复用和发射分集(diversity)而利用到了信道的空间特性。

通过在无线通信系统中使用MIMO技术，可以显著提高多径环境中的容量。但是，由于每个发射天线和每个接收天线都有可能需要独立的射频(RF)链路，而所述射频链路又有可能包含了调制器和/或解调器、AD/DA转换器、上/下变频器以及功率放大器，因此，多个天线也增大了复杂度和成本。

天线选择可以减少RF链路的数量，同时仍旧利用了由多个天线提供的容量和分集增加。借助天线选择，各输入/输出RF链路可以与作为最适合下变频和处理而被选择的天线相关联。天线选择取决于随频率变化的小规模衰落。另选地，混合天线选择可以包括在所有可用于处理的天线中选择多个最佳天线，在这种情况下，有多少数据流就得需要多少RF链路。

对发射/接收站来说，能够确定另一个站中的可选天线和RF链路的数量是非常有益的。常规的MIMO系统利用在从发射站向接收站发送的信令字段中的若干个比特来传送发射站上的可选天线以及RF链路的数量。例如，常规的MIMO系统可以使用信令帧中的3个比特来通知发射站具有多达8个可选的天线，并且可以使用两个附加比特来通告发射站具有多达4个RF链路。但是，信令字段内部的比特是非常稀有的资源，并且优选的是将其用于其他用途。因此，常规的MIMO系统存在着这样的问题，即，在带宽以及信令字段比特资源方面施加了过于沉重的负担。

发明内容

根据本发明的一种实施方式，提供了一种无线电网络中的发射站。该发射站包括：至少一个射频(RF)链路；分组生成器，其被配置成产生包括信令帧和多个训练帧的探测分组(sounding packet)；至少一个天线振子，与所述至少一个RF链路耦合，并且被配置成对包括探测分组的发射信号进行广播。该分组生成器被配置成至少部分基于天线振子的数量和RF链路的数量在探测分组中产生探测分组中的训练帧的数量和信令帧的内容。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于在无线电网络中从具有多个发射天线振子和多个射频(RF)链路的发射站向接收站传送的探测分组。该探测分组包括：多个训练帧，其中训练帧的数量指示发射天线振子的数量以及RF链路的数量；以及信令帧。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种用于在无线电网络中通信的方法。该方法包括以下步骤：接收步骤，其经由所述无线电网络中的信道在接收站上接收探测分组，该探测分组包括信令帧和多个训练帧；以及确定步骤，在所述接收站处基于所述探测分组中的训练帧数量以及信令帧来确定发射站的多个天线振子以及多个RF链路。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种无线网络中的接收站。该接收站包括：分组接收部，其被配置成经由无线电网络中的信道接收探测分组，该探测分组包括信令帧和多个训练帧；以及确定部，其被配置成根据探测分组中的训练帧数量以及信令帧来确定发射站的多个天线振子以及多个RF链路。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种无线电通信系统，该无线电通信系统包括：具有至少一个天线振子以及至少一个射频(RF)链路的发射站；以及被配置成经由信道从所述发射站接收探测分组的接收站，该探测分组包括指示发射站中的多个天线振子和多个RF链路的信令帧和多个训练帧。接收站还被配置成确定天线振子的数量以及RF链路的数量，以及至少部分基于所确定的发射站中的天线振子的数量和RF链路的数量来选择用于在无线电通信网络中进行通信的至少一个通信参数。