[发明专利]一种WLAN中分布式CSI估计及动态更新方法

权利要求书

1.一种WLAN中分布式CSI估计及动态更新方法，其特征在于，包括：

S10，AP竞争获得信道控制，多用户MIMO下行传输开始；

S11，AP各个AC通过EDCA竞争，确定主、副AC地位，将主AC的第一个包的目的站设为主用户，并发送NDPA包；

S12，AP在发送NDPA包后发送NDP包，AP的所有用户分别通过NDP包物理帧头进行信道估计得到自身CSI，根据相干条件判断所述自身CSI是否过期并更新相干窗口值；

用户计算自身信道相干系数，判断自身相干系数是否小于预设门限值；若小于，则判定所述用户CSI过期，更新用户端CSI和信道更新时间；若不小于，则判定所述用户CSI未过期；

判断信道估计间隔是否大于信道相干窗口；若CSI过期且信道估计间隔大于信道相干窗口，或者CSI未过期且信道估计间隔小于信道相干窗口，则信道相干窗口不变；若CSI过期且信道估计间隔小于信道相干窗口，则信道相干窗口减小；若CSI未过期且信道估计间隔大于信道相干窗口，则信道相干窗口增长；

S13，所述主用户向AP回应自身CSI，其他用户保持沉默并等待，AP收到后更新主用户CSI，并将主用户加入已选用户组；

S14，AP遍历数据库中未过期的CSI，在判定任一未过期的CSI与所述已选用户组中的所有用户信道正交后，通过短信令通信更新所述未过期的CSI对应用户的相干窗口值、将其加入已选用户组并根据反馈信噪比为当前空间流选取合适的调制与编码策略；

S15，AP选取与所述已选用户组中所有用户信道正交的信道，分别发送探针帧，所有未加入已选用户组的用户通过CSI竞争获取传输机会；

S16，AP根据信道估计结果编码传输数据帧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S14具体包括：

S20，AP在数据库中选取未过期的CSI，判断所述未过期的CSI是否与已选用户组中所有用户信道正交，若是则向所述未过期的CSI对应用户发送终端状态请求帧；

S21，所述未过期的CSI对应用户收到终端状态请求帧，向AP回应终端状态帧，所述终端状态帧中信息包含主用户CSI是否过期、接收信噪比以及相干窗口值；

S22，AP收到用户反馈的终端状态帧，更新所述未过期的CSI对应用户的相干窗口值；若CSI未过期，则将该用户加入已选用户组并根据反馈信噪比为当前空间流选取合适的调制与编码策略；若CSI已过期，重置数据库中该用户CSI更新时间；

S23，判断数据库中是否仍有CSI未过期用户，若是则执行步骤S20，若否则执行步骤S15。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S15具体包括：

S30，AP判断是否已用尽所有空间自由度；若否则执行步骤S31，若是则执行步骤S16；

S31，AP计算与已选用户组所有用户信道正交的信道，并向这些方向发送探针帧；

S32，所有未被选择用户监听信道，量化探针帧信噪比参与竞争，拥有信噪比最大的用户获得传输机会并向AP返回CSI；

S33，AP接收CSI，将CSI对应用户加入已选用户组，更新其CSI和CSI更新时间；执行步骤S30。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S32具体包括：

S40，所述未被选择用户选择监听到的全部探针帧中接收信噪比最大的探针帧进行信噪比量化，映射为8位的二进制量化值；

S41，在后续8个时隙中，各所述未被选择用户的量化值对应位若为“1”则发送一位信号，若为“0”则监听信道；若任一未被选择用户监听到其他用户发送信号，则退出竞争；

S42，完成8时隙竞争后，若剩余2个或2个以上用户，AP停止后续CSI竞争，通过已有的信道信息进行多用户MIMO数据传输；若剩余1个用户，该用户向AP返回其CSI。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道相干系数计算式如下：其中L为信道增益取样的总长，T为相干时间，h(t)为当前信道的增益矩阵/向量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述信道估计间隔为当前时间与上次信道更新时间的差值；所述信道相干窗口为用户端和AP端存储的对信道相干时间的动态估计值；所述信道相干窗口在用户端每次收到NDP时更新，在AP端每次进行MU-MIMO的终端响应过程中被更新。