[发明专利]使用多单元阵列天线的信道估算和射束成形的通信系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线通信，并且一些实施例涉及使用符号调制的正交副载波通信的系统。

背景技术

正交频分复用是多载波发射技术的一个例子，它使用符号调制的正交副载波在可用的频谱内发送信息。当这些副载波彼此正交时，它们可以在可用频谱内较之例如常规频分复用(FDM)系统中的个体信道间隔紧密得多地在一起。为了获得正交性，一个副载波可以在其他副载波的中心频率上具有空值。副载波的正交性可以帮助降低系统内副载波之间的干扰。在发射之前，副载波可以以低速率数据流来调制。符号的发送符号速率可能低，因此发送的信号可以高度容忍信道内的多径延迟扩散。为此，许多现代数字通信系统使用符号调制的正交副载波作为调制方案，以帮助信号在具有多径反射和/或强干扰的环境中幸存。

使用符号调制的正交副载波通信的通信系统因多径衰落和其他信道状况可能降低的信道容量。因此，普遍需要增加信道容量、改善信道均衡和/或降低多径衰落的影响的装置和方法，尤其在使用符号调制的正交副载波通信的系统中更是如此。

附图说明

所附权利要求针对本发明的一些不同实施例。但是，当结合图来考虑时详细的描述提供本发明的实施例更全面的理解，其中在整个图中相似的附图标记指相似的项。

图1图示其中可以实施本发明一些实施例的无线通信环境；

图2是根据本发明一些实施例的通信节点的框图；

图3图示根据本发明一些实施例的收发器的框图；

图4图示适于本发明一些实施例使用的正交频分复用的包的时间频率结构；以及

图5是根据本发明一些实施例的通信过程的流程图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地说明本发明的一些特定实施例，以使本领域技术人员可以实施它们。其他实施例可能结合结构、逻辑、电、过程和其他变化。示例仅仅作为可能变化典型示例。除非明确要求，否则个体组件和功能是可选的，而且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以包含在另一些中或替代它们。本发明实施例的范围包括权利要求书的全部范围以及那些权利要求的所有可得到的等效体。

图1图示其中可以实施本发明一些实施例的无线通信环境。通信环境100包括一个或多个无线通信设备(WCD)102，该设备可以通过可以是双向链路的通信链路108与接入点(AP)104通信。WCD102可以包括例如个人数字助理(PDA)、具有通信功能的膝上型和便携式通勤者(commuter)、Web书写板(web tablet)、无线电话、无线耳机、寻呼机、即时消息设备、MP3播放器、数码相机以及可以无线接收和/或发送信息的设备。WCD 102可以使用多载波发射技术与AP 104通信，如使用正交副载波在分配的频谱内发送信息的正交频分复用(OFDM)技术。WCD 102和AP 104还可以实施一种或多种通信标准，如IEEE 802.11a、b或g标准的其中之一、数字视频广播地面(DVB-T)广播标准或高性能无线电局域网(HiperLAN)标准。其他局域网(LAN)和无线区域网(WAN)通信技术也适于通过链路108的通信。

除了有助WCD 102之间的通信外，在一些实施例中，AP 104还可以与诸如内部网或因特网的一个或多个网络114耦合，使WCD102可以访问此类网络。为了方便，术语“下行流”在此用于指从AP104到WCD 102的方向上的通信，而术语“上行流”在本文中用于指从WCD 102到AP 104的方向上的通信，但是，术语下行流和上行流是可以互换的。WCD 102可以支持对上行流和下行流通信利用不同频谱的双工通信，尽管这并非要求。在一些实施例中，上行流和下行流通信可以共享相同的频谱用于在上行流和下行流两个方向上的通信。虽然图1图示点到多点通信，但是本发明的实施例适于点到多点和点到点通信。

在一些实施例中，无线局域网(WLAN)的通信节点(例如接入点104)可以利用多单元阵列天线106来估算通过链路108从一个或多个信号源(例如WCD 102)接收的通信信号的到达角110(例如theta(θ))。可以相对于天线106的端射方向116来测量角度110，尽管本发明的范围并不局限于此。信号源可以是在符号调制的正交副载波上通信的无线通信设备。可以从该一个或多个信号源的到达角估算信道系数，以增加信道容量，改善信道均衡和/或降低多径衰落的影响。在一些实施例中，可以根据不同天线单元106接收的多个副载波上调制的一个符号来生成信道系数。在一些实施例中，AP104可以为无线通信设备提供一直到500英尺甚至更大范围的通信，尽管本发明的范围并不局限于此。