[发明专利]用于隐式MU-MIMO的高效信道估计

说明书

用于实现高效信道估计技术的·MIMO无线系统的基站。一个说明性实施例包括：多个天线的阵列，用于与空间分布的用户终端交换上行链路和下行链路信号；多个：传输链，每个传输链通过相应收发器耦合到所述多个天线中的一个天线，所述收发器还将该天线耦合到多个接收链中的相应的一个接收链；以及控制器，接收链中的每个机会性地从无线上行链路信号中的分组报头导出估计的上行链路信道响应系数，并且控制器至少部分地基于估计的信道响应系数来确定转向变换。传输链将转向变换应用于空间上不同的下行链路信号以产生用于阵列中的每个天线的天线特定下行链路信号。另一个说明性实施例至少部分地基于估计的信道响应系数来确定，用于每个用户终端的移动性指示符，并且基于移动性指示符来调度至少一个动作。

相关申请的交叉引用

本申请要求命名为发明人Ryan E. Guerra、Clayton W. Shepard、NarendraAnand、Edward Knightly和Lin Zhong的题为“Efficient Channel Estimation forImplicit MU-MIMO”并且2016年8月25日提交的临时美国申请62/379,351的优先权。

政府支持的承认

本发明是在由国家科学基金会授予的一个或多个合同（合同号1126478、1218700、1405937、1444056、1514285、1518916和/或1520496）下以政府支持来做出的。政府具有本发明中的某些权利。

背景技术

无线网络已经变得普遍，使得各种各样的电子设备能够彼此无线地通信以及能够接入因特网。设备的数量及其各自带宽要求继续增加，促使工程师开发新通信技术来以更高效的方式利用可用带宽。

特别地，多用户多输入多输出（MU-MIMO）技术使得每个都具有一个或多个天线的用户终端和基站能够建立用于彼此通信的无线链路。如在本文中使用的那样，术语信道状态信息（CSI）指代无线链路提供的（一个或多个）通信信道的性质。CSI用作表示信号如何从发射器传播到接收器的模型，计及例如散射、衰落和随距离的功率衰减的组合效果。诸如MU-MIMO的无线通信技术常规地测量CSI以便使传输适应于当前信道条件，这对于实现具有高数据速率的可靠通信而言是关键的。

在无线通信网络中，CSI变得对用户终端的移动和对环境条件的其他改变敏感，从而需要频繁地重复CSI测量过程。针对MU-MIMO系统的CSI测量过程可以以各种方式来实现，但是现有的MU-MIMO CSI测量过程需要信道带宽的一部分被分配作为用于CSI测量的固定开销。如在现有的IEEE 802.11af标准中提供的那样，所需要的开销分配随着用户终端天线的数量K成比例地增长（并且在一个实现中，还随着基站天线的数量M成比例地增长），并且在至少一些情况下，开销接近可用信道带宽的90%，严重地限制了数据吞吐量。

发明内容

因此，在本文中公开了用于多用户多输入多输出（MU-MIMO）无线系统的高效信道估计技术，连同实现这些技术的说明性用户终端设备和基站。

一个说明性无线通信基站实施例包括：多个天线的阵列，用于与空间分布的用户终端交换上行链路和下行链路信号；多个传输链，每个传输链通过相应收发器耦合到多个天线中的一个天线，所述收发器还将该天线耦合到多个接收链中的相应的一个接收链；以及控制器。接收链中的每个从无线上行链路信号中的分组报头导出估计的上行链路信道响应系数，并且控制器至少部分地基于估计的信道响应系数来确定转向变换。传输链将转向变换应用于空间上不同的下行链路信号以产生用于阵列中的每个天线的天线特定下行链路信号。