《双向迭代波束形成.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双向迭代波束形成.pdf（30页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104202074A43申请公布日20141210CN104202074A21申请号201410455735322申请日2009031161/03548020080311US12/26290420081031US200980109310420090311H04B7/06200601H01Q3/2620060171申请人英特尔公司地址美国加利福尼亚州72发明人I苏茨科弗A卡谢尔Q李H牛74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人叶晓勇汤春龙54发明名称双向迭代波束形成57摘要描述了双向迭代波束形成技术。一种设备可包括具有天线控制模块的无线装置，天线控制模块操作以使用。
2、迭代训练方案来发起波束形成操作以形成用于无线网络的一对通信信道，天线控制模块使用部分或完全形成的高速率信道，经收发器和相控天线阵列与对等装置传递训练信号和反馈信息，并且使用来自对等装置的反馈信息，迭代地确定用于相控天线阵列的定向传送波束图的天线阵列权重向量。其它实施例也被描述和要求权利。30优先权数据62分案原申请数据51INTCL权利要求书1页说明书17页附图11页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书17页附图11页10申请公布号CN104202074ACN104202074A1/1页21一种无线装置，包括相控天线阵列；收发器，在通信上耦合到所述相控天线阵列；。
3、以及天线控制模块，在通信上耦合到所述收发器和所述相控天线阵列，所述天线控制模块操作以使用迭代训练方案来发起波束形成操作以形成用于无线网络的一对通信信道，所述天线控制模块至少使用用于反馈信息的高速率信道，经所述收发器和相控天线阵列与对等装置传递训练信号和所述反馈信息，并且使用来自所述对等装置的反馈信息，迭代地确定用于所述相控天线阵列的定向传送波束图的天线阵列权重向量。2如权利要求1所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过下行链路高速率信道将训练信号发送到所述对等装置。3如权利要求2所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过所述下行链路高速率信道将接收器训练信号发送到所述对等装置，所述接收器训练。
4、信号用于在形成用于所述对等装置的相控天线阵列的定向接收波束图中使用。4如权利要求2所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过所述下行链路高速率信道将传送器训练信号发送到所述对等装置，所述传送器训练信号用于在形成用于所述相控天线阵列的定向传送波束图中使用。5如权利要求1所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过上行链路高速率信道接收来自所述对等装置的训练信号。6如权利要求5所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过所述上行链路高速率信道接收来自所述对等装置的接收器训练信号，以形成用于所述相控天线阵列的定向接收波束图。7如权利要求5所述的无线装置，所述天线控制模块操作以通过所述上行链路高速率信道接。
5、收来自所述对等装置的传送器训练信号，以形成用于所述第二装置的相控天线阵列的定向传送波束图。8如权利要求6所述的无线装置，所述天线控制模块操作以使用用于所述相控天线阵列的定向接收波束图，通过所述上行链路高速率信道接收来自所述对等装置的反馈信息。9如权利要求1所述的无线装置，所述天线控制模块操作以使用用于所述相控天线阵列的定向传送波束图，通过下行链路高速率信道将反馈信息发送到所述对等装置，所述反馈信息用于在确定用于所述对等装置的相控天线阵列的定向传送波束图的天线阵列权重向量中使用。10如权利要求1所述的方法的无线装置，所述天线控制模块操作以使用多次迭代来继续波束形成操作，直到达到用于数据通信的确定。
6、的信噪比或者达到确定的迭代次数。权利要求书CN104202074A1/17页3双向迭代波束形成背景技术0001无线通信系统通过例如一部分或几部分的射频RF频谱的共享无线通信媒体来传递信息。在60千兆赫兹GHZ操作的毫米波MMWAVE通信中的最近创新很希望实现在大约10米的短范围内几千兆比特每秒GBPS吞吐量。由于大的信号衰减和有限的传送功率，许多60GHZ装置将依赖具有高指向性增益的天线阵列来实现10米覆盖。这些装置使用调向STEER来自障碍物周围的传送器天线阵列的“波束”的技术，以查找到接收器天线阵列的最佳路径，由此将大量的天线增益指向接收器天线阵列。在对等装置的天线阵列之间发现和指引能量的。
7、技术一般称为“波束形成”或“波束调向”或“波束搜索”。波束形成通常尝试在传送器调向天线波束，同时使接收器天线集中在来自传送器的进入功率的方向中。然而，常规波束形成协议一般在对等装置之间建立最终高速通信信道前消耗相当大的训练时间。因此，设计成降低与训练时间相关联的开销的技术是合乎需要的。附图说明0002图1示出通信系统的一个实施例。0003图2示出无线网络的一个实施例。0004图3示出相控天线阵列的一个实施例。0005图4示出状态图的一个实施例。0006图5示出迭代训练方案的一个实施例。0007图6A示出第一消息流程的一个实施例。0008图6B示出第二消息流程的一个实施例。0009图7示出波束形。
8、成增益的曲线图的一个实施例。0010图8示出第三消息流程的一个实施例。0011图9示出相控天线阵列的一个实施例。0012图10示出逻辑流程的一个实施例。0013图11示出制造的物品的一个实施例。具体实施方式0014各种实施例可通常涉及用于无线通信系统的双向迭代波束形成技术。一些实施例可特定针对一种增强的双向波束形成协议，该协议设计成通过例如60GHZ毫米波无线视频区域网WVAN或无线个人区域网WPAN的无线网络，例如在两个或更多无线装置之间同时生成双向通信信道。此类网络由于其有限的传送范围和参与装置而有时称为“微微网”。增强的双向波束形成协议为定向天线传送生成附加的天线增益，由此允许以更高数据。
9、速率来传递训练和反馈信息，从而导致两个无线装置之间设立双向通信信道中降低的训练时间和开销。0015由于在60GHZ频带的路径损失较高，并且功率放大器在60GHZ的效率较低例如，CMOS功率放大器，因此，需要定向传送以实现期望的覆盖区域例如，大约10米。也就说明书CN104202074A2/17页4是说，需要来自传送和接收波束形成两者的天线阵列增益以获得用于可靠数据通信的信噪比SNR。波束形成协议一般用于查找将接收器SNR、接收功率或其它准则最大化的最佳相位值。0016当前存在用于实现定向传送技术的几种类型的波束形成协议。第一种定向传送技术称为扇区扫描。它使用预定义权重WEIGHT来形成几个定向。
10、波束，然而，要求校准以便形成必需的波束。另一种技术基于奇异值分解SVD，它一般不要求校准。通过为天线图使用奇异向量，SVD允许选定奇异值上的传送。具体而言，与最大本征值相关联的奇异向量一般工作良好。然而，值得注意的是，为选择奇异值和奇异向量，装置一般必须具有整个MIMO信道例如，从在传送器的每个天线元件到在接收器端的每个天线元件的信道的估计。虽然SVD技术提供改进的性能，但它由于缺乏信道互易性而需要反馈信息。这可能将信道延迟引入SVD定向传送技术中。0017微微网一般实现两种普通类型的通信传送，每种传送具有不同的传送包络或特性。例如，第一种类型的传送可以是定向传送，并且第二种类型的传送可以是全。
11、向传送。不同类型的传送可以在不同的传送速率进行。例如，定向传送可使用更高速率信道来执行，并且第二种类型的传送可使用更低速率信道来执行。例如，在WIRELESSHD网络中，定向传送可使用高速率物理HRP信道来执行，并且第二种类型的传送可使用低速率物理LRP信道来执行。在某种程度上，通过利用更大量的带宽，HRP信道可比LRP信道实现更高的速率。0018由于一对装置的位置在初始化期间未知，因此，常规技术利用LRP信道和HRP信道的组合来进行波束形成操作。例如，一种常规技术利用基于迭代训练方案的相控阵列天线的波束形成协议。在一个实施例中，例如，迭代训练方案可包括幂迭代POWERITERATION方案。。
12、此波束形成协议设计用于通过HRP信道的单向高速率数据传送，其中，反向链路遭受通过LRP信道的低速率数据传送。对于迭代搜索过程的反馈信息通过LRP信道来传送，这大大减慢了波束形成操作。对于仅在一个方向中需要高速率数据传送的应用，例如对于从媒体源到媒体宿的视频业务，这可以是可接受的。然而，对于在双向中需要高速率数据通信的应用，例如对于计算集中型应用，这在波束形成操作中引入了不应有的延迟。0019为了解决这些和其它问题，各种实施例实现增强的双向波束形成协议以执行双向波束形成操作，以降低波束形成操作期间的训练开销和链路等待时间。一些实施例延迟反馈信息，直到训练双向传送或接收波束形成权重，并随后通过具有。
13、更高速率的波束形成链路例如，HRP信道来发送反馈。这可降低或消除为波束形成操作使用LRP信道的需要。附加或备选的是，一些实施例交错传送和接收波束形成操作以允许使用部分训练的链路在更高数据速率传递反馈信息。这降低了在波束形成操作期间使用LRP信道的需要。0020例如，在一个实施例中，无线装置可包括在通信上耦合到收发器的相控天线阵列。无线装置可还包括在通信上耦合到收发器和相控天线阵列的天线控制模块。天线控制模块可布置成使用迭代训练方案来执行波束形成操作以在无线装置与对等装置之间形成一对通信信道。例如，天线控制模块可布置成经收发器和相控天线阵列与对等装置传递训练信号和反馈信息。信息使用几乎全部高速率。
14、信道来传递，或者通过部分使用低速率信道来传递以引导高速率信道的设立。这降低了装置的训练时间。天线控制模块使用来自对等装置的反馈信息，迭代确定相控天线阵列的定向传送波束图的天线阵列权重向量AWV。一旦已训练，无线装置便可用于高速双向数据通信。说明书CN104202074A3/17页50021附加或备选的是，无线装置的天线控制模块可使用迭代训练方案来发起双向波束形成操作以形成用于无线网络的一对通信信道。天线控制模块可布置成为第一无线装置和第二无线装置交错传送和接收波束形成操作，以允许通过更高数据速率信道例如，HRP信道来传递由第一无线装置从第二无线装置接收的反馈信息。0022如本文中所述的无线装置。
15、可协调相互之间的操作。协调可涉及信息的单向或双向交换。在某一实施例中，信息能实现为信号。例如，训练信息可包括训练信号或序列。然而，其它实施例可备选地采用数据消息。根据给定实现，术语“训练信息”和“反馈信息”指包括信号和数据消息两者。实施例在此上下文中不受限制。0023增强的双向波束形成协议的实施例相对常规波束形成技术提供几种优势。例如，增强的双向波束形成协议训练通信链路的两个方向，从而允许在更对称的双向操作例如在PC环境中前更结构化的过程。与常规波束形成协议相比，这提供了卓越的性能，其允许高速率传送的接收器在可能不要求反向链路的训练的低速率专用物理层PHY中应答例如，ACK等。在另一示例中，增。
16、强的双向波束形成协议更有效地利用资源。在每次迭代期间提供的反馈基于部分训练的天线阵列。在仍有的另一示例中，外部侦听装置能识别来自链路的两端的传送。在独立站想要评估它将从关心的链路遭遇的干扰量时，此情况是有益的。然而，如果仅链路的一端进行传送，则站具有与仅关于前向链路而非关于反向链路的干扰有关的知识。这些只是增强的双向波束形成协议提供的优点的几个示例，并且可领会，许多其它优点也存在。0024图1示出通信系统100的一个实施例的框图。在各种实施例中，通信系统100可包括多个节点。节点通常可包括用于在通信系统100中传递信息的任何物理或逻辑实体，并且可按照为性能约束或设计参数的给定集合所期望的，实现。
17、为硬件、软件或其任何组合。虽然图1可通过示例显示有限数量的节点，但能领会，更多或更少的节点可用于给定实现。0025在各种实施例中，通信系统100可包括或形成有线通信系统、无线通信系统的部分或两者的组合。例如，通信系统100可包括布置成通过一个或多个类型的有线通信链路来传递信息的一个或多个节点。有线通信链路的示例可无限制地包括导线、电缆、总线、印刷电路板PCB、以太网连接、对等P2P连接、底板、开关构造SWITCHFABRIC、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤连接等等。通信系统100还可包括布置成通过一个或多个类型的无线通信链路来传递信息的一个或多个节点。无线通信链路的示例可无限制地包括无线电。
18、信道、红外线信道、射频RF信道、无线保真WIFI信道、RF频谱的一部分和/或一个或多个许可或免许可的频带。0026通信系统100可根据如标准组织发布的一个或多个标准来传递信息。例如，在一个实施例中，包括通信系统100的部分的各种装置可布置成根据WIRELESSHDTM规范、标准或变型中的一个或多个来操作，例如由WIRELESSHD、LLC发布的WIRELESSHD规范、修订版10D72007年12月1日及其后代总称为“WIRELESSHD规范”。WIRELESSHD规范定义用于消费者电子产品的下一代无线数字网络接口。具体而言，WIRELESSHD规范使得无线连接能够在例如源装置与高清晰显示器的。
19、各种无线装置之间流传送高清晰内容。WIRELESSHD规范定义使得能够创建WVAN的无线协议。在WIRELESSHD规范的当前例示中，MAC和PHY被定义成在一般至少10米的范围支持在以24比特色彩在60赫兹HZ的高达1080P的格式的未压缩的高清晰音频和视频的无线输送。另外，在类似范围还支持压缩的音频/视频说明书CN104202074A4/17页6AV流和数据的输送。自适应子层通过支持认证、高级装置和连接控制而实现网络和服务设立。0027虽然一些实施例可通过示例参考WIRELESSHD规范进行描述，但可领会，也可实现本文中所述的技术还用于其它无线标准，如其它标准组织所发布的，例如国际电信联盟。
20、ITU、国际标准化组织ISO、国际电工委员会EC、电气和电子工程师协会信息IEEE、因特网工程任务组IETF等等。例如，在各种实施例中，通信系统100可根据以下标准来传递信息用于无线局域网WLAN的一个或多个IEEE80211标准，例如信息IEEE80211标准1999版本，系统间信息交换和信息技术电信局域网和城域网特定要求，第11部分WLAN媒体接入控制MAC和物理PHY层规范、其后代及对其的补充例如，80211A、B、G/H、J、N、VHTSG及变型；IEEE802153和变型；用于WMAN的IEEE80216标准，包括例如802162004、8021622004、80216E2005、8。
21、0216F及变型的IEEE80216标准；下一代WIRELESSHDNGMS后代及变型；欧洲计算机制造商协会ECMATG20后代及变型；以及其它无线连网标准。实施例在此上下文中不受限制。0028通信系统100可根据一个或多个协议来传递、管理或处理信息。协议可包括用于管理节点之间通信的预定义规则或指令的集合。例如，在各种实施例中，通信系统100可采用一个或多个协议，例如波束形成协议、媒体接入控制MAC协议、物理层收敛协议PLCP、简单网络管理协议SNMP、异步传输模式ATM协议、帧中继协议、系统网络架构SNA协议、传输控制协议TCP、因特网协议IP、TCP/IP、X25、超文本传输协议HTTP、。
22、用户数据报协议UDP等等。0029通信系统100还可布置成根据用于媒体处理的标准和/或协议来操作。媒体处理标准的示例无限制地包括如ITU无线电通信部门ITUR定义的高清晰电视HDTV标准，例如建议BT7095、2002年4月公布的用于制作和国际节目交换的HDTV标准的参数值PARAMETERVALUESFORTHEHDTVSTANDARDSFORPRODUCTIONANDINTERNATIONALPROGRAMMEEXCHANGE、地面数字视频广播DVBT广播标准、ITU/IECH263标准、用于低比特速率通信的视频编码VIDEOCODINGFORLOWBITRATECOMMUNICATION。
23、、2000年11月公布的ITUT建议H263V3和/或ITU/IECH264标准、用于极低比特速率通信的视频编码VIDEOCODINGFORVERYLOWBITRATECOMMUNICATION、2003年5月公布的ITUT建议H264、运动图像专家组MPEG标准例如，MPEG1、MPEG2、MPEG4和/或高性能无线电局域网HIPERLAN标准。媒体处理协议的示例无限制地包括会话描述协议SDP、实时流传送协议RTSP、实时传输协议RTP、同步多媒体集成语言SMIL协议和/或因特网流传送媒体联盟ISMA协议。实施例在此上下文中不受限制。0030如图1中所示，通信系统100可包括耦合到多个接收器。
24、节点1041N的传送器节点102，其中，N可表示任何正整数值。在各种实施例中，传送器节点102和多个接收器节点1041N可实现为各种类型的无线装置。无线装置的示例可无限制地包括IEEE802153微微网控制器PNC、控制器、IEEE80211私有基本服务集合PBSS控制点PCP、协调器、站、订户站、基站、无线接入点AP、无线客户端装置、无线站STA、膝上型计算机、超级膝上型计算机、便携式计算机、个人计算机PC、笔记本PC、手持式计算机、个人数字助理PDA、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、智能电话、寻呼机、消息传递装置、媒体播放器、数字音乐播放器、机顶盒STB、家用电器、工作站、用户终端、移动单。
25、元、消费者电子器件、电说明书CN104202074A5/17页7视、数字电视、高清晰电视、电视接收器、高清晰电视接收器等等。在此类实施例中，传送器节点102和接收器节点1041N可包括用于无线通信的一个或多个无线接口和/或组件，例如一个或多个传送器、接收器、收发器、芯片组、放大器、滤波器、控制逻辑、网络接口卡NIC、天线、天线阵列等等。天线的示例可无限制地包括内部天线、全向天线、单极天线、偶极天线、端馈天线、圆极化天线、微带天线、分集式天线、双重特性天线、天线阵列等等。在一个实施例中，某些装置可包括多个天线的天线阵列以实现各种自适应天线技术和空间分集技术。用于增强的双向波束形成协议的一些实施例。
26、在使用相控天线阵列的上下文中讨论。增强的双向波束形成协议可与具有对反馈信息的需要的任何类型的天线一起使用，并且实施例在此方面不受限制。例如，虽然增强的双向波束形成协议的一些方面设计成在链路的两端均启用相控天线阵列，但转换的扇区天线例如，能从一个方向转换到另一方向的具有预定义的少数几个方向的天线仍可使用此协议。0031为了说明而不是限制的目的，用于增强的双向波束形成协议的示例可参照WIRELESSHD网络、协议和装置来给出。然而，可领会，增强的双向波束形成协议可通过其它类型的网络、协议和装置来实现。例如，增强的双向波束形成协议可为NGMS网络、协议或装置来实现，并且仍在实施例的预期范围内。实施例。
27、在此上下文中不受限制。0032在各种实施例中，传送器节点102和接收器节点1041N可包括或形成无线网络106的部分。例如，在一个实施例中，无线网络106可包括如WIRELESSHD规范定义的WVAN。在WVAN的上下文中，节点102、104均可实现为符合WIRELESSHD的装置。在WVAN中，传送器节点102可在通信上耦合到一个或多个接收器节点1041N。根据WIRELESSHD规范和术语，节点102、104之一或两者可实现为协调器或站。协调器通常但不始终是作为用于媒体信息例如，音频或视频数据的宿的装置。协调器一般包括显示器，并且在一些情况下，包括媒体存储装置，例如个人录像机PVR、媒体服。
28、务器或STB。站可包括具有媒体信息的装置，它能供应或吸收这些信息可能在同时。0033虽然一些实施例可为了说明而不是限制的目的通过实现为WVAN网络的无线网络106来描述，但能领会，实施例在此上下文中不受限制。例如，无线网络106可包括或者实现为各种类型的无线网络和相关联协议，适用于WPAN、无线局域网WLAN、无线城域网、无线宽域网WWAN、宽带无线接入BWA网络、无线电网络、电视网络、例如直接广播卫星DBS网络的卫星网络和/或配置成根据所述实施例来操作的任何其它无线通信网络。0034如图1的实施例中所示，传送器节点102可通过无线通信链路108N耦合到接收器节点1041N。特定无线通信链路例。
29、如，无线通信链路1081可布置成在传送器节点102与特定接收器节点例如，接收器节点1041之间建立一个或多个共用或专用连接。在各种实施例中，特定无线通信链路例如，无线通信链路1081可包括多个虚拟信道，每个虚拟信道包括从传送器节点102到特定接收器节点例如，接收器节点1041的点到点逻辑连接。在各种实现中，多个虚拟信道可共享物理链路，其中每个虚拟信道包括物理链路的专用资源或带宽。0035在各种实施例中，节点102、104可使用例如高速率PHYHRP的物理层组件PHY来通信。在一个实施例中，例如，HRP通过自适应天线技术在大约10米的距离支持多GB/S的吞吐量。因此，用于HRP的天线图是高度定向。
30、的。HRP优化用于输送未压缩的高清晰视频，但其它数据能够使用HRP来传递。为支持多个视频分辨率，HRP具有多于一个定义的数说明书CN104202074A6/17页8据速率。HRP携带例如音频和视频的同步数据、异步数据、MAC命令、天线波束形成信息以及用于A/V装置的更高层控制数据。可领会，HRP和LRP的使用是用于WIRELESSHD装置，并且其它类型的PHY可用于其它类型的装置。例如，相对于NGMS协议，高速率PHY可根据调制类型称为OFDMPHY或SCPHY，而低速率PHY称为SCPHY的MCS或控制PHY。在后一情况下，低速率传送将基于具有相当大处理增益的宽带宽，其使传送更健壮。其它类型。
31、的高速率和低速率PHY可用于不同类型的装置，并且实施例在此上下文中不受限制。0036在各种实施例中，节点102、104也可使用低速率PHYLRP来通信。LRP是还提供较短范围例如，10米的多MB/S双向链路。一个或多个数据速率定义用于LRP，其中更低数据速率具有近全向覆盖，而最高数据速率是定向的，但这不一定是绑定的。例如，一些布置可在几乎全向传送中使用LRP的较高数据速率。由于LRP具有近全向模式，因此，它能用于单播和广播两种连接。此外，由于所有站支持LRP，因此，它能用于WIRELESSHD装置的站到站链路，但这可能对NGMS装置是不可能的。LRP支持多个数据速率，包括定向模式，并且用于携带。
32、例如音频的低速率同步数据、低速率异步数据、包括信标的MAC命令、用于HRP分组的确认、天线波束形成信息、能力信息和用于A/V装置的更高层控制数据。0037在一些不是所有情况下，HRP和LRP可在重叠频带中操作，因此，它们由MAC协调。媒体接入方案可包括时分多址TDMA格式、频分多址FDMA格式、TDMA/FDMA格式、码分多址CDMA、宽带CDMAWCDMA格式、正交频分多址OFDMA格式等等。实施例在此上下文中不受限制。0038WVAN通常支持两种类型的装置。例如，在一个实施例中，WVAN可支持协调器和站。协调器控制微微网中的时序，记住WVAN的成员，能够使用LRP来传送和接收，可能能够使用。
33、HRP来传送数据，并且可能能够使用HRP来接收数据。站能够使用LRP来传送和接收，可发起流连接，可能能够使用HRP来传送数据，并且可能能够使用HRP来接收数据。站可能能够在WVAN中充当协调器。此类站被称为具协调器能力。0039除协调器和站的两种MAC个性外，WIRELESSHDWVAN中的每个装置将具有如下表1中所示的四个不同PHY能力之一0040表100410042所有符合WIRELESSHD的装置能够使用LRP来传送和接收。如WIRELESSHD规范中定义的，HRP和LRP均可提供多个数据速率。说明书CN104202074A7/17页90043在各种实施例中，传送器节点102和接收器节点。
34、1041N可布置成在多个通信帧中传递各种类型的媒体信息。各种类型的媒体信息可包括图像信息、音频信息、视频信息、AV信息和/或从媒体源108提供的其它数据。在各种实施例中，信息可与一个或多个图像、图像文件、图像组、图片、数字照片、音乐文件、声音文件、话音信息、视频、视频剪辑、视频文件、视频序列、视频馈送VIDEOFEED、视频流、影片、广播节目制作、电视信号、网页、用户接口、图形、文本信息例如，加密密钥、序号、电子邮件消息、文本消息、即时消息、联系人列表、电话号码、任务列表、日历条目、超链接、数字信息、字母信息、字符符号等等相关联。信息还可包括命令信息、控制信息、路由选择信息、处理信息、系统文件。
35、信息、系统库信息、软件例如，操作系统软件、文件系统软件、应用软件、游戏软件、固件、应用编程接口API、程序、小程序APPLET、子例程、指令集、指令、计算机代码、逻辑、字、值、符号等等。0044传送器节点102可布置成从媒体源节点110接收要单播和/或多播到接收器节点1041N中一个或多个节点的媒体内容。在各种实施例中，传送器节点102可布置成接收来自源节点110的媒体内容。媒体源节点110一般可包括能够将静态或动态媒体内容输送到传送器节点102的任何媒体源。例如，在一个实施例中，媒体源节点110可包括布置成将广播或流传送媒体内容提供到传送器节点102的多媒体服务器。在一些实现中，媒体源节点1。
36、10可形成例如用无线电OTA的广播系统、无线电广播系统、电视广播系统、卫星广播系统等等广播系统或媒体分发系统DS的部分。在一些实现中，媒体源节点110可布置成输送以各种格式存储和预录制的媒体内容以用于由例如数字通用盘DVD装置、视频家庭系统VHS装置、数字VHS装置、数码相机、视频相机、便携式媒体播放器、游戏装置等等的装置来使用。0045例如，如图1的实施例中所示，传送器节点102可通过通信媒体112耦合到媒体源节点110。通信媒体112按照对于给定实现所期望的，一般可包括能够携带信息信号的任何媒体，例如有线通信链路、无线通信链路或两者的组合。在各种实施例中，通信媒体112例如可包括实现为有线。
37、以太网和/或P2P连接的有线通信链路。在此类实施例中，信息可通过根据信息IEEE8023的通信媒体112来传递，并且传送器节点102可大致无损地接收来自媒体源节点110的媒体内容。0046虽然一些实施例可为了说明而不是限制的目的而通过实现为有线以太网和/或P2P连接的通信媒体112来描述，但能领会，实施例在此上下文中不受限制。例如，传送器节点102与源节点110之间的通信媒体112可包括各种类型的有线和/或无线通信媒体，并且在一些情况下，可经过此类装置之间的一个或多个网络。0047传送器节点102可布置成缓冲媒体内容，并且将媒体内容解析或分片成通信帧以用于单播或多播传送到接收器节点1041N。。
38、在一些实现中，传送器节点102可布置成在接收的媒体内容被读入缓冲器时将其解析或分片。在一些实施例中，提供到传送器节点102的媒体内容可作为一个或多个媒体帧来输送。每个媒体帧可包括具有固定或变化长度的离散数据集合，并且例如可根据比特或字节例如16千字节KB来表示。能领会，所述实施例适用于各种类型的通信内容或格式，例如帧、分组、片、信元、单元等等。0048在各种实施例中，传送器节点102可布置成创建要通过无线通信链路1081N中的一条或多条链路来广播的媒体帧的序列。每个媒体帧可包括具有固定或变化长度的离散数据集合，并且可根据比特或字节来表示。在多播时，每个媒体帧可包含目的地地址，该地说明书CN10。
39、4202074A8/17页10址包括对应于例如接收器节点1041N的多个预期接收方的组地址。在一些实施例中，目的地地址可指无线网络106内的所有接收器节点1041N。0049图2示出无线网络200的一个实施例的框图。为便于说明而不是限制，无线网络200通过示例示出有线数量的节点。能领会，可为给定实现采用更多的节点。0050如图所示，无线网络200可包括耦合到无线装置204的无线装置202。在各种实施例中，无线通信系统200可包括图1的通信系统100的一个或多个要素或通过其来实现，例如无线网络100、传送器节点102和接收器节点1041N。实施例在此上下文中不受限制。0051例如，在一个实施例中。
40、，无线装置202和无线装置204可实现为符合WIRELESSHD的装置，并且无线网络200可实现为WVAN网络。在此类实施例中，无线网络200可根据WIRELESSHD规范和相关联技术来传递信息，并且无线装置202可包括在通信上耦合到无线装置204的符合WIRELESSHD的装置，无线装置204包括另一个符合WIRELESSHD的装置。在各种实现中，无线网络200可支持单播和/或多播通信环境以便通过单播和/或多播将媒体内容从无线装置202分发到无线装置204。一般情况下，无线装置202、204将基于正在使用的信道的类型而利用单播或多播技术。例如，无线装置202、204将在使用HRP信道时利用单。
41、播技术，在使用LRP信道时利用多播技术。实施例在此上下文中不受限制。0052例如，在一个实施例中，无线装置202、204每个可包括使用耦合到相应天线控制模块208、208A的相应收发器205、205A来建立一个或多个无线通信信道206的能力，相应天线控制模块208、208A耦合到相应相控天线阵列210、210A。在各种实施例中，通信信道206可在无线装置的无线通信芯片组和/或收发器内在通信协议栈的MAC层来实现。0053图3示出适用于执行模拟波束形成的无线系统300的一个实施例。无线系统300可为如参照图1所述的节点102、1041N和/或如参照图2所述的无线节点202、204来实现。0054。
42、在图3所示的实施例中，无线系统300可包括为相应无线装置202、204实现的一对相控天线阵列210、210A的更详细图形。相控天线阵列210、210A可在通信上耦合到相应天线控制模块208、208A。相控天线阵列210可包括传送器天线阵列310和接收器天线阵列320。相控天线阵列210A可包括传送器天线阵列330和接收器天线阵列340。虽然天线阵列310、320和天线阵列330、340可示为单独的天线阵列，但可领会，其每个可使用单个天线阵列来实现，它使用不同的传送和接收系数、向量或其它适合的天线参数。0055传送器天线阵列310、330可包括相应的功率放大器3121A和功率放大器3321F，其。
43、各自耦合到相应移相器3141B和移相器3341G。移相器3141B和移相器3341G每个可耦合到相应天线3161C和天线3361H。接收器天线阵列320、240可包括相应的天线3261D和天线3461I，其各自耦合到相应移相器3241E和移相器3441J。移相器3241E和移相器3441J每个可耦合到相应低噪声放大器LNA3221R和LNA3421S，这些放大器每个又耦合到相应组合器346、348。可领会，传送器和接收器链能按照对于给定实现所期望的来共享移相器和/或放大器。实施例在此上下文中不受限制。0056无线装置202、204可使用相应相控天线阵列210、210A通过无线共享媒体350来传。
44、递控制信息和媒体信息。相应无线装置202、204的传送器天线阵列310和接收器天线阵列340可使用HRP信道3521和/或LRP信道3541来传递信息。相应无线装置204、202说明书CN104202074A109/17页11的传送器天线阵列330和接收器天线阵列320可使用HRP信道3522和/或LRP信道3542来传递信息。在一个实施例中，HRP信道3521、3522可实现为在更高速率数据通信速度来操作的定向信道，并且LRP信道3541、3542可实现为在更低速率数据通信速度来操作的全向信道。0057天线控制模块208、208A可使用相应收发器205、205A和相应相控天线阵列210、21。
45、0A来执行波束形成操作。波束形成操作可包括显式反馈波束形成，其支持所有类型的符合WIRELESSHD的装置，例如HR0、HRRX、HRTX和HRTR。不要求用于站的传送器和接收器相同，并且不要求校准。波束形成操作也可包括隐式反馈波束形成，这一般在源和目的地均具HRTR能力时使用。0058为了为60GHZ毫米波操作在大约10米提供GBPS级的数据速率，相控天线阵列210、210A在60GHZ频带中实现为高增益天线网络。相控天线阵列210、210A能创建在障碍物周围能调向以查找无线装置202、204之间的最佳路径的波束。天线控制模块208、208A可协作以实现适用于波束搜索和波束跟踪操作的增强的双。
46、向波束形成协议。波束搜索是估计传送器和接收器天线阵列权重向量AWV的一种技术，所述AWV导致通过HRP信道3521、3522的具有可接受级别的增益或SNR的期望波束。波束跟踪是跟踪传送器和接收器AWV的一种技术，所述AWV对应于随时间过去由于HRP信道3521、3522的小扰动所引起的现有波束。虽然波速搜索一般是使用专用时间间隔的独立技术，但波束跟踪在数据传输期间发生，并且附加到现有HRP分组和对应ACK分组。0059图4示出状态图400的一个实施例。状态图400示出使用相控天线阵列210、210A的自适应波束形成的状态转变。在图4中所示的实施例中，无线装置202可以在空闲状态402中，并且检。
47、测到无线装置202的通信范围内的对等装置例如，无线装置204。无线装置202可退出空闲状态402，并进入波束形成状态404。无线装置202可使用迭代训练方案来发起波束形成操作以在无线装置202、204之间形成一对通信信道HRP3521、3522。例如，用于无线装置202的天线控制模块208可布置成经收发器205和相控天线阵列210与无线装置204传递训练信号和反馈信息。信息专门使用HRP信道3521、3522来传递，同时减少或消除使用LRP信道3541、3542的需要。这缩短了用于装置的训练时间。天线控制模块208使用来自无线装置204的反馈信息，迭代确定用于相控天线阵列210的定向传送波束图。
48、的AWV。一旦已训练，无线装置202、204便可退出波束形成状态404，并进入数据传输状态406以便为双向高速率数据通信使用HRP信道3521、3522。0060图5示出用于无线系统500的迭代训练方案的一个实施例。由于60GHZ频带中的路径损耗极高，并且在60GHZCMOS功率放大器的效率低，因此，需要定向传送以实现期望的10米覆盖。需要来自传送和接收波束形成操作的阵列增益以获得用于可靠数据通信的期望SNR。目前存在获得定向传送的几种不同的波束形成协议。第一种波束形成协议使用扇区天线方案，该方案在几个执行的波束之间转换。第二种波束形成协议使用相控天线阵列，其中，如参照图3所述，通过改变每个天。
49、线元件的输入和输出信号的相位来形成传送和接收波束。0061第二种波束形成协议使用迭代训练方案。迭代训练过程在连续的迭代中利用训练序列和反馈以便训练传送器或接收器。迭代训练方案提供将传送功率分发到多个功率放大器的优点，并且能自适应调向波束。值得注意的是，为了清晰的目的，此讨论仅限于单个数说明书CN104202074A1110/17页12据流，但一些实施例可也为多个数据流来实现。下面提供迭代训练的简要概述以更好地示出和描述增强的双向波束形成协议的操作和益处。0062在一个实施例中，表示为向量U和V的在接收器RX504和传送器TX502的期望波束形成权重如下面的等式1中所示使波束形成的信道的增益最大化00630064其中，H是传送器502与接收器504之间的有效信道矩阵；是用于波束形成权重和的波束形成的标量信道SCALARCHANNEL；以及U和V分别是在接收器504和传送器502的归一化波束形成向量。有效信道矩阵结合无线信道和传送/接收加权矩阵的效应，并且它是传送加权矩阵BT、无线信道HW、接收加权矩阵BR的乘积，例如，HBRHWBT。BR的第I行上的权重元素ENTRY形成第I个有效接收天线，并且类似地，BT的第I列上的权重元素形成第I个有效传送天线。H的第I行和第J列上的元素是第I个有效接收天线与第J个有效传送天线之间的信道响应。如果H已知，则U和V能使用H的奇异值分解SVD来计算。