[发明专利]毫米波通信网络中的毫米波通信站及多址波束成形的方法

说明书

技术领域

实施例涉及毫米波通信站以及用于执行波束成形的方法。一些实施例涉及使用毫米波频率进行通信的无线网络，诸如无线个人区域网(WPAN)和无线局域网(WLAN)。一些实施例涉及按照无线吉比特联盟(WGA)的规范进行操作的毫米波网络。

背景技术

许多常规无线网络使用范围一般在2至10千兆赫(GHz)之间的微波频率进行通信。这些系统主要由于所使用频率的较长波长而一般采用全向或低方向性天线。这些天线的低方向性限制这类系统的吞吐量，使诸如实时视频流播和高清晰电视(HDTV)之类的应用难以实现。毫米波带具有可用频谱，并且能够提供明显更高等级的吞吐量；但是，由于毫米波的更高衰减等级，采用更多定向天线和波束成形技术。波束成形允许一对站获得为后续通信挪动的合乎需要的链路。

毫米波网络存在的一个问题是在尝试建立或重新建立链路并且执行波束成形训练的通信站之间发生的冲突。按照常规，每次只有单个通信站能够采用网络协调器(例如，微微网协调器点(PCP)、接入点或协调点)来执行波束成形训练。当多个响应站尝试同时(即，在相同信标间隔内)建立或重新建立链路时，这可引起显著延迟。

因此，一般需要毫米波通信站以及用于多址波束成形的方法，它们允许不止一个响应站采用网络协调器来执行波束成形训练。

发明内容

按照本发明的一个方面，提供一种由发起站执行的用于多址波束成形的方法，所述方法包括：公告波束成形训练周期的扇区扫描时隙的数量以及各扇区扫描时隙的帧的数量；在所述波束成形训练周期的扇区扫描时隙内接收来自响应站的反向扇区扫描帧；以及在所述扇区扫描时隙内向所述响应站传送扇区扫描反馈帧，以便向所述响应站指明用于与所述发起站进行通信的天线配置，其中，对于多址波束成形，所述发起站配置成在所述波束成形训练周期的单个扇区扫描时隙或者分开的扇区扫描时隙内从所述响应站中的两个或更多响应站接收至少两个反向扇区扫描帧。

按照本发明的另一方面，提供一种作为用于执行多址波束成形的发起站进行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括：公告波束成形训练周期的扇区扫描时隙的数量以及各扇区扫描时隙的扇区扫描帧的数量的处理电路；以及在所述波束成形训练周期的扇区扫描时隙内接收来自响应站的反向扇区扫描帧的接收器电路，其中，对于多址波束成形，所述接收器电路配置成在所述波束成形训练周期的单个扇区扫描时隙或者分开的扇区扫描时隙内从所述响应站中的两个或更多响应站接收至少两个反向扇区扫描帧。

按照本发明的另一方面，提供一种作为用于与发起站执行波束成形的响应站进行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括：从所述发起站接收公告波束成形训练周期的扇区扫描时隙的数量以及各扇区扫描时隙的扇区扫描帧的数量的通知的处理电路；在所述波束成形训练周期的扇区扫描时隙内向所述发起站传送反向扇区扫描帧的发射器电路；以及在所述扇区扫描时隙内接收指明用于与所述发起站进行通信的天线配置的扇区扫描反馈帧的接收器电路，其中，所述响应站根据所述发起站所公告的所述扇区扫描帧的数量来限制每个扇区扫描时隙的反向扇区扫描帧的传送；以及其中，所述响应站在所述波束成形训练周期的后续扇区扫描时隙中传送任何附加反向扇区扫描帧。

按照本发明的另一方面，提供一种作为用于与发起站执行波束成形的响应站进行操作的毫米波通信站，所述毫米波通信站包括：处理电路，在波束成形训练周期开始时发起随机补偿过程，以便确定所述波束成形训练周期的哪一个扇区扫描时隙开始传送反向扇区扫描帧，并且如所述发起站所指明的，限制每个扇区扫描时隙所传送的反向扇区扫描帧的传送；以及发射器电路，当所述响应站具有附加的扇区扫描帧要传送时，在所述波束成形训练周期内的下一个扇区扫描时隙开始时恢复所述反向扇区扫描帧的传送。

附图说明

图1是根据一些实施例的毫米波通信网络；

图2A示出根据一些实施例、由毫米波通信站的阵列天线提供的多个天线扇区；

图2B示出根据一些实施例的阵列天线的一部分；

图3示出根据一些实施例的波束成形训练周期的时隙结构；

图4示出根据一些实施例的扇区扫描时隙的配置；

图5示出根据一些实施例、用于多址波束成形的发起站与响应站之间的通信；

图6示出根据一些备选实施例、用于多址波束成形的发起站与响应站之间的通信；

图7是根据一些实施例的毫米波通信站的框图；以及

图8是根据一些实施例的多址波束成形的过程。

具体实施方式