專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線寬帶接入技術(shù)，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著wifi網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模部署，用戶間的干擾問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，嚴(yán)重降低鏈路的速率和性能，而且wifi網(wǎng)絡(luò)本身受限于AP (Access Point，接入點(diǎn))的傳輸范圍，使得區(qū)域內(nèi) AP部署過(guò)于密集，增加了部署成本，也使得wifi網(wǎng)絡(luò)的性能大打折扣。采用定向傳輸(波束成形)可以增大覆蓋范圍，有效避免不必要的干擾。由于定向傳輸在空間上又引入了自由度，因此可以實(shí)現(xiàn)SDMA(Spatial DivisionMultiple Access, 空分復(fù)用)通信，使得AP在同一時(shí)刻在相同的信道上可以和至少2個(gè)用戶同時(shí)通信(可以同時(shí)通信的用戶組成一個(gè)SDMA分組)，從而大大提升wifi系統(tǒng)的吞吐量。目前可以利用基帶波束成形來(lái)實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用，首先根據(jù)不同的優(yōu)先級(jí)策略選擇空分復(fù)用分組的成員，然后讓信道在一段時(shí)間內(nèi)保存靜默，依次獲取各個(gè)分組成員的信道狀態(tài)信息O^SI channel state information)，然后根據(jù)CSI計(jì)算波束成形權(quán)重，并采用相應(yīng)的權(quán)重發(fā)送和接收信號(hào)。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用基帶波束成形實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用，需要已知信道狀態(tài)信息，而目前常見(jiàn)的商用wifi芯片很難獲取到信道狀態(tài)信息，因此需要修改wifi 芯片，另外需要修改的wifi芯片進(jìn)行信道估計(jì)以及波束成形權(quán)重的一系列矩陣計(jì)算，處理
復(fù)雜度高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法和設(shè)備，能夠降低處理的復(fù)雜度。本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法，包括根據(jù)收集的天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；控制天線陣，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束；根據(jù)所述波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備，包括天線陣；天線陣信息收集單元，用于收集天線陣信息；用戶選擇單元，用于根據(jù)所述天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；天線陣控制單元，用于控制所述天線陣，形成指向所述用戶選擇單元選擇的空分復(fù)用分組用戶終端的波束；收發(fā)控制單元，用于根據(jù)所述形成的波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。由本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案可知，通過(guò)收集的天線陣信息選擇空分復(fù)用分組的用戶終端，并控制天線陣形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束，然后根據(jù)所述波束向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)，從而能夠直接利用天線陣信息進(jìn)行空分復(fù)用分組和波束成形，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于天線陣信息易于收集，不需要已知信道狀態(tài)信息， 因此不需要修改常見(jiàn)的商用wifi芯片，從而降低了處理的復(fù)雜度。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行填充處理之前向SDMA分組中各用戶終端發(fā)送數(shù)據(jù)的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備的通信流程圖。
具體實(shí)施例方式在WLAN(Wireless Local Area Network，無(wú)線局域網(wǎng))系統(tǒng)中，可以利用天線陣的射頻波束成形來(lái)實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用。由于直接利用天線陣信息進(jìn)行空分復(fù)用分組和波束成形， 不需要已知信道狀態(tài)信息，因此不需要修改常見(jiàn)的商用wifi芯片，從而能夠降低處理的復(fù)雜度。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)WLAN網(wǎng)絡(luò)提出了一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法，在接入設(shè)備AP的處理主要包括步驟11，根據(jù)收集的天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端。組成SDMA分組必須同時(shí)滿足下述兩個(gè)條件(1)用戶終端之間的干擾比較??；O) SDMA通信時(shí)吞吐量有增益。對(duì)條件(1)而言，即存在N個(gè)O彡N彡最大通信對(duì)端的數(shù)目)相互間干擾符合預(yù)設(shè)條件的用戶終端，滿足用戶終端1在某個(gè)波束下的接收信號(hào)強(qiáng)度指示確認(rèn)信號(hào)ACK RSSKReceiveSignal Strength Indicator)很大，用戶終端2、3、· · ·、N在這個(gè)波束下的ACK RSSI很?。挥脩艚K端2在某個(gè)波束下的ACK RSSI很大，用戶終端1、3.....N在這個(gè)波束下的
ACK RSSI 很?。?.....用戶終端N在某個(gè)波束下的ACK RSSI很大，用戶終端1、2.....N-I在這個(gè)波束下
的ACK RSSI很??；并且用戶終端1、2.....N的上述波束對(duì)應(yīng)的方向圖在空間上隔離得比較好。例如
用戶終端1在波束方向圖中的主瓣與用戶終端2在波束方向圖的主瓣有比如50%的部分交迭在一起，那么這兩個(gè)用戶終端就不適合組成SDMA分組。也即是說(shuō)，對(duì)所述N個(gè)用戶終端，任一用戶終端在某個(gè)波束下的非SDMA時(shí)的ACKRSSI大于其他N-I個(gè)用戶終端在該波束下的非SDMA時(shí)的ACKRSSI，并且該用戶終端在波束方向圖中的3db波束寬度與其他N-I個(gè)用戶終端在波束方向圖中3db波束寬度之間的角度交迭部分小于設(shè)定閾值，例如小于10度。上述的交迭部分可以利用交迭角度來(lái)判斷。比如用戶1的3db波束寬度是從60 度到100度，寬度是40度；用戶2的3db波束寬度是從70度到90度，寬度是20度，則這兩個(gè)用戶間的交迭角度就是20度。對(duì)條件⑵而言，即是比較組成SDMA通信的總速率是否大于非SDMA通信時(shí)的最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率的總和，如果總速率較大，則認(rèn)為SDMA通信時(shí)吞吐量有增益。具體而言，對(duì)于滿足上述條件(1)的N個(gè)相互間干擾符合預(yù)設(shè)條件的用戶終端，根據(jù)所述N個(gè)用戶終端非SDMA時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，計(jì)算每個(gè)用戶終端非SDMA時(shí)的信噪比SNR(Signal to Noise Ratio)和SDMA時(shí)的信號(hào)與干擾加噪聲比SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)；根據(jù)SNR和SINR以及最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率，得到1，2，... N個(gè)用戶終端SDMA時(shí)的各自的速率1"1，『2，...州；根據(jù)總速率r_sdma = N*min(rl，r2，r3. . . rN)，得到所述N個(gè)用戶終端SDMA時(shí)的總速率；在所述N個(gè)用戶終端SDMA時(shí)的總速率r_sdma >用戶終端1最優(yōu)波束下的速率r 1_ max+. . . +用戶終端N最優(yōu)波束下的速率rN_max時(shí)，將所述N個(gè)用戶終端組成SDMA分組。有必要說(shuō)明的是，SDMA分組的判斷需要依據(jù)一定的天線陣信息，這些天線陣信息包括用戶終端non-SDMA(非SDMA，發(fā)送端采用定向傳輸?shù)姆绞剑谕粫r(shí)刻同一頻點(diǎn)下只和一個(gè)用戶終端通信)時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACKRSSI，用戶終端non-SDMA時(shí)的最優(yōu)波束以及最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率。其中，最優(yōu)波束是指用戶速率最優(yōu)時(shí)的波束。由于最開(kāi)始沒(méi)有任何天線陣歷史信息，因此需要先non-SDMA與用戶終端通信一段時(shí)間，收集這些天線陣信息。另外，在天線陣及控制單元設(shè)計(jì)好后，還需要通過(guò)暗室測(cè)試的方法獲得天線陣不同開(kāi)關(guān)組合的方向圖信息，以便進(jìn)行SDMA分組的射頻波束成形。步驟12，控制天線陣，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的的波束。本發(fā)明實(shí)施例的天線陣是由一系列帶有開(kāi)關(guān)的定向天線單元組成，不同的收發(fā)單元各自都有一套天線開(kāi)關(guān)與天線陣的天線相連，通過(guò)控制天線陣的天線開(kāi)關(guān)的通斷，可以形成指向SDMA分組用戶終端的波束，達(dá)到射頻波束成形的目的。需要說(shuō)明的是，此時(shí)SDMA通信時(shí)對(duì)每個(gè)用戶終端采用的波束就是上述條件(1)中確定的波束。一旦波束確定，天線陣相應(yīng)的天線開(kāi)關(guān)的通斷也就確定了。步驟13，根據(jù)所述波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送端發(fā)送SDMA數(shù)據(jù)時(shí)，不希望其它的終端競(jìng)爭(zhēng)信道，否則會(huì)發(fā)生碰撞，影響到正常的SDMA通信，因此需要采用一定的措施保證一段時(shí)間內(nèi)信道被發(fā)送端占用。本發(fā)明實(shí)施例在發(fā)送SDMA數(shù)據(jù)包之前，讓信道在一段時(shí)間內(nèi)保持靜默先發(fā)送DTIM(Delivery Traffic Indication Message，延緩傳輸指示消息)，DTIM中包括一個(gè)廣播比特，設(shè)為1時(shí)， 所有的終端將會(huì)等待一個(gè)廣播幀；然后再馬上發(fā)送CTS-to-self廣播幀。CTS-to-self幀是無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議定義的一種特殊的CTS (Clear To Send，允許發(fā)送)幀，即CTS幀的接收端地址和CTS發(fā)送端的地址相同。CTS-to-self幀中設(shè)置了一段時(shí)間長(zhǎng)度，所有收到此幀的終端在這段時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)送上行信息，也就不會(huì)影響正常的SDMA通信。另外，SDMA分組中各用戶終端由于數(shù)據(jù)包長(zhǎng)以及速率的差異，會(huì)導(dǎo)致發(fā)送時(shí)間 (發(fā)送時(shí)間=數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度/速率)不同，如圖2所示。用戶終端2的數(shù)據(jù)包還在發(fā)送的時(shí)候，用戶終端1就回復(fù)了 ACK幀，這在發(fā)送端就會(huì)產(chǎn)生干擾。為避免上述情況發(fā)生，發(fā)送端需要對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行填充處理，以使各數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同，有兩種可能的處理方法(1)如果SDMA分組中各用戶終端采用相同的速率，要保證數(shù)據(jù)包一樣長(zhǎng)。數(shù)據(jù)包長(zhǎng)不一樣時(shí)，在短數(shù)據(jù)包后面填充0 ；(2)如果SDMA分組中各用戶終端采用不同的速率，要保證發(fā)送時(shí)間一樣長(zhǎng)。數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度不合適時(shí)，在數(shù)據(jù)包后面填充0。經(jīng)過(guò)上述填充處理后可以保證各用戶終端數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同，這樣發(fā)送端就可以向SDMA分組的用戶終端同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，使得發(fā)送端在同一時(shí)刻在相同的信道上可以和至少2個(gè)用戶終端同時(shí)通信，從而能夠在不增加額外頻率資源的前提下，提升wifi系統(tǒng)的覆蓋范圍和容量。需要說(shuō)明的是，在根據(jù)收集的天線陣信息選擇SDMA分組的用戶終端時(shí)，可能會(huì)得到多個(gè)SDMA分組，這時(shí)可以根據(jù)空分復(fù)用分組的速率和空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定多個(gè)SDMA分組的發(fā)送順序。具體而言，有兩種方式來(lái)確定多個(gè)SDMA分組的發(fā)送順序一種方式為吞吐量最大化，兼顧QoS 根據(jù)SDMA分組的速率確定SDMA分組的發(fā)送順序(例如按照SDMA分組的速率從高到低的順序確定SDMA分組的發(fā)送順序)，并在SDMA 分組的速率相同時(shí)，根據(jù)SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)(例如從高到低)確定SDMA分組的發(fā)送順序；另一種方式可以為優(yōu)先保證QoS，兼顧吞吐量根據(jù)SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)(例如從高到低)確定SDMA分組的發(fā)送順序，并在SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，根據(jù)SDMA分組的速率確定SDMA分組的發(fā)送順序(例如按照SDMA分組的速率從高到低的順序確定SDMA 分組的發(fā)送順序)；其中，SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)是由SDMA分組內(nèi)用戶終端的最高業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定。另外，在進(jìn)行SDMA通信過(guò)程中，有必要進(jìn)行SDMA分組的更新，例如用戶終端1移動(dòng)導(dǎo)致它不再適合與用戶終端2組成SDMA分組。判斷更新的依據(jù)是在某個(gè)SDMA分組通信一段時(shí)間后，獲取該SDMA分組的平均誤包率；在所述SDMA 分組的平均誤包率大于等于設(shè)定門(mén)限值時(shí)，例如50%，需要修改SDMA分組的用戶終端。獲取SDMA分組的平均誤包率的方法為，SDMA分組內(nèi)的各用戶終端收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)包之后，短幀間間隔(Short InterFrame Space, SIFS，802. 11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度)的時(shí)間回復(fù)ACK幀給發(fā)送端，發(fā)送端根據(jù)ACK幀就可以統(tǒng)計(jì)各通信終端的誤包率 PER (Packet Error Ratio)。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法，通過(guò)收集的天線陣信息選擇SDMA分組的用戶終端，并控制天線陣形成指向所述SDMA分組用戶終端的波束，然后根據(jù)所述波束向所述SDMA分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)，從而能夠直接根據(jù)天線陣信息進(jìn)行 SDMA分組和波束成形，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于天線陣信息易于收集，不需要已知信道狀態(tài)信息，不需要自己設(shè)計(jì)適合SDMA分組的wifi芯片，普通的商用wifi芯片即可滿足要求，因此降低了處理的復(fù)雜度。同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還給出一種通訊設(shè)備，該設(shè)備執(zhí)行上述的方法，前述方法中的各步驟都可以應(yīng)用于該設(shè)備中。如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備，包括天線陣31、收發(fā)單元 ；35，以及天線陣信息收集單元32，用于收集天線陣信息；用戶選擇單元33，用于根據(jù)所述天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；天線陣控制單元34，用于控制所述天線陣31，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束；收發(fā)控制單元36，用于根據(jù)所述形成的波束，控制所述收發(fā)單元35向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。其中，所述收發(fā)單元35至少兩個(gè)，且每個(gè)收發(fā)單元各自采用不同的天線開(kāi)關(guān)與同一個(gè)所述天線陣31連接。每個(gè)收發(fā)單元可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議PHY(物理層) 及MAC(Media Access Control，介質(zhì)訪問(wèn)控制)功能；收發(fā)單元的數(shù)目決定了最大的SDMA 用戶終端數(shù)，是SDMA分組內(nèi)用戶終端數(shù)的上限。所述天線陣信息收集單元32收集的天線陣信息包括用戶終端non-SDMA時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，用戶終端non-SDMA時(shí)的最優(yōu)波束以及最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率，其中，最優(yōu)波束是指用戶速率最優(yōu)時(shí)的波束。所述用戶選擇單元33選擇SDMA分組的用戶終端包括選擇N個(gè)用戶終端，其中2 < NS最大的通信對(duì)端數(shù)目；根據(jù)所述N個(gè)用戶終端non-SDMA時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，獲得所述N個(gè)用戶終端SDMA時(shí)的總速率；在所述N個(gè)用戶終端SDMA時(shí)的總速率大于每個(gè)用戶終端的最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率的總和時(shí)，將所述N個(gè)用戶終端組成SDMA分組。如圖3所示的天線陣結(jié)構(gòu)，它是由一系列的定向天線單元組成，不同的收發(fā)單元各自都有一套天線開(kāi)關(guān)與天線陣的天線相連，天線陣控制單元34通過(guò)控制天線開(kāi)關(guān)的通斷形成需要的波束，達(dá)到射頻波束成形的目的，不同的天線開(kāi)關(guān)組合形成不同的波束形態(tài)， 對(duì)應(yīng)不同的方向圖。進(jìn)一步地，參見(jiàn)附圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備還可以包括分組選擇單元41，用于在可選擇的空分復(fù)用分組為多個(gè)時(shí)，根據(jù)SDMA分組的速率和SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定所述多個(gè)SDMA分組的發(fā)送順序。具體而言，分組選擇單元可以進(jìn)一步用于根據(jù)SDMA分組的速率確定SDMA分組的發(fā)送順序，(例如按照SDMA分組的速率從高到低的順序確定SDMA分組的發(fā)送順序)，并在SDMA分組的速率相同時(shí)，根據(jù) SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)(例如從高到低)確定SDMA分組的發(fā)送順序；或者，還可以進(jìn)一步用于根據(jù)SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)(例如從高到低)確定SDMA分組的發(fā)送順序，并在SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，根據(jù)SDMA分組的速率確定SDMA分組的發(fā)送順序，(例如按照SDMA分組的速率從高到低的順序確定SDMA分組的發(fā)送順序)；其中，SDMA分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)是由組內(nèi)用戶終端的最高業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定。
更進(jìn)一步地，仍參見(jiàn)附圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備還可以包括更新單元42，用于獲取SDMA分組用戶終端的平均誤包率，并在所述SDMA分組用戶終端的平均誤包率大于等于設(shè)定門(mén)限值時(shí)，修改SDMA分組的用戶終端。判斷更新的依據(jù)是在某個(gè)SDMA分組通信一段時(shí)間后，獲取該SDMA分組的平均誤包率；在所述SDMA 分組的平均誤包率大于等于設(shè)定門(mén)限值時(shí)，例如50%，修改所述SDMA分組的用戶終端。另外，由于SDMA分組中各用戶終端由于數(shù)據(jù)包長(zhǎng)以及速率的差異，會(huì)導(dǎo)致發(fā)送時(shí)間(發(fā)送時(shí)間=數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度/速率)不同，在發(fā)送端產(chǎn)生干擾。為避免上述情況發(fā)生，優(yōu)選地，所述收發(fā)控制單元36，還用于在向所述SDMA分組中的用戶同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行填充處理以使各數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同。有兩種可能的處理方法一種是，如果SDMA分組中各用戶終端采用相同的速率，要保證數(shù)據(jù)包一樣長(zhǎng)。數(shù)據(jù)包長(zhǎng)不一樣時(shí)，在短數(shù)據(jù)包后面填充0 ；另一種是，如果SDMA分組中各用戶終端采用不同的速率，要保證發(fā)送時(shí)間一樣長(zhǎng)。數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度不合適時(shí)，在數(shù)據(jù)包后面填充0。經(jīng)過(guò)上述填充處理后可以保證各用戶終端數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同。本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備的具體通信流程如圖5所示。由于設(shè)備最開(kāi)始沒(méi)有任何歷史信息時(shí)，無(wú)法進(jìn)行SDMA分組的選擇，也就無(wú)法SDMA通信，因此需要先 non-SDMA通信一段時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)天線陣信息收集單元收集天線陣的相關(guān)信息；由分組選擇單元和用戶選擇單元根據(jù)天線陣信息判斷所有可能的SDMA分組的用戶終端，然后進(jìn)一步根據(jù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則選擇其中一個(gè)SDMA分組進(jìn)行通信；收發(fā)控制單元控制收發(fā)單元發(fā)送 CTS-to-self廣播幀預(yù)留無(wú)線信道；天線陣控制單元根據(jù)收集的天線陣信息控制天線陣形成指向所述選擇的空分復(fù)用分組用戶終端的波束；收發(fā)控制單元控制多個(gè)收發(fā)單元定向發(fā)送數(shù)據(jù)；用戶終端接收到數(shù)據(jù)之后回復(fù)ACK ；天線陣信息收集單元根據(jù)ACK收集需要的天線陣信息，繼續(xù)下一輪的SDMA通信。其中，天線陣信息收集單元收集的天線陣信息主要包括天線陣不同開(kāi)關(guān)組合的波束方向圖(天線陣及控制單元設(shè)計(jì)好之后，可以通過(guò)暗室測(cè)試的方法獲得此信息)， non-SDMA通信時(shí)不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI、最優(yōu)波束、最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率rjnax，以及 SDMA通信時(shí)的平均誤包率PER。本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備，通過(guò)天線陣信息收集單元收集與用戶終端通信時(shí)的天線陣信息，并由用戶選擇單元根據(jù)天線陣信息選擇空分復(fù)用分組的用戶終端， 由天線陣控制單元控制所述天線陣，形成指向所述用戶選擇單元選擇的空分復(fù)用分組用戶終端的波束，然后由收發(fā)控制單元控制收發(fā)單元根據(jù)所述形成的波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)，從而直接根據(jù)天線陣信息進(jìn)行空分復(fù)用分組和波束成形，與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于天線陣信息易于收集，不需要已知信道狀態(tài)信息，不需要自己設(shè)計(jì)適合空分復(fù)用的wifi芯片，普通的商用wifi芯片即可滿足要求，因此降低了處理的復(fù)雜度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。并且實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
上述具體實(shí)施例并不用以限制本發(fā)明，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，凡在不脫離本發(fā)明原理的前提下，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法，其特征在于，包括根據(jù)收集的天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；控制天線陣，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束；根據(jù)所述波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集的天線陣信息包括用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示確認(rèn)信號(hào)ACKRSSI，用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的最優(yōu)波束以及最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率，其中，最優(yōu)波束是指用戶速率最優(yōu)時(shí)的波束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端包括選擇N個(gè)用戶終端，其中2 < NS最大的通信對(duì)端數(shù)目；根據(jù)所述N個(gè)用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，獲得所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率；在所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率大于每個(gè)用戶終端的最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率的總和時(shí)，將所述N個(gè)用戶終端組成空分復(fù)用分組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述選擇N個(gè)用戶終端的方法包括對(duì)所述N個(gè)用戶終端，任一用戶終端在某個(gè)波束下的非空分復(fù)用時(shí)的ACKRSSI大于其他N-I個(gè)用戶終端在該波束下的非空分復(fù)用時(shí)的ACK RSSI，并且該用戶終端在波束方向圖中的3db波束寬度與其他N-I個(gè)用戶終端在波束方向圖中3db波束寬度之間的角度交迭部分小于設(shè)定閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述N個(gè)用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，獲得所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率包括根據(jù)所述N個(gè)用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，得到每個(gè)用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的信噪比SNR和空分復(fù)用時(shí)的信號(hào)與干擾加噪聲比SINR ；根據(jù)所述SNR和所述SINR以及所述N個(gè)用戶終端的最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率，得到所述N 個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的各自的速率；根據(jù)所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的各自的速率，得到所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制天線陣，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束包括通過(guò)控制天線陣的天線開(kāi)關(guān)的通斷，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)所述波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)之前，還包括對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行填充處理以使各數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在選擇的空分復(fù)用分組為多個(gè)時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的速率和空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定所述多個(gè)空分復(fù)用分組的發(fā)送順序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)空分復(fù)用分組的速率和空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定所述多個(gè)空分復(fù)用分組的發(fā)送順序包括根據(jù)空分復(fù)用分組的速率確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序，并在空分復(fù)用分組的速率相同時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序；或者，根據(jù)空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序，并在空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的速率確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括獲取空分復(fù)用分組用戶終端的平均誤包率；在所述空分復(fù)用分組用戶終端的平均誤包率大于等于設(shè)定門(mén)限值時(shí)，修改空分復(fù)用分組的用戶終端。
11.一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的設(shè)備，包括天線陣和收發(fā)單元，其特征在于，還包括天線陣信息收集單元，用于收集天線陣信息；用戶選擇單元，用于根據(jù)所述天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；天線陣控制單元，用于控制所述天線陣，形成指向所述用戶選擇單元選擇的空分復(fù)用分組用戶終端的波束；收發(fā)控制單元，用于根據(jù)所述形成的波束，控制所述收發(fā)單元向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括至少兩個(gè)收發(fā)單元，且每個(gè)收發(fā)單元各自采用不同的天線開(kāi)關(guān)與同一個(gè)所述天線陣連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述天線陣信息收集單元收集的天線陣信息包括用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)強(qiáng)度指示確認(rèn)信號(hào)ACK RSSI，用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的最優(yōu)波束以及最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率，其中，最優(yōu)波束是指用戶速率最優(yōu)時(shí)的波束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述用戶選擇單元選擇空分復(fù)用分組的用戶終端包括選擇N個(gè)用戶終端，其中2 < NS最大的通信對(duì)端數(shù)目；根據(jù)所述N個(gè)用戶終端非空分復(fù)用時(shí)的不同波束對(duì)應(yīng)的ACK RSSI，獲得所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率；在所述N個(gè)用戶終端空分復(fù)用時(shí)的總速率大于每個(gè)用戶終端的最優(yōu)波束對(duì)應(yīng)的速率的總和時(shí)，將所述N個(gè)用戶終端組成空分復(fù)用分組。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述收發(fā)控制單元，還用于在根據(jù)所述形成的波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)之前，對(duì)待發(fā)送的數(shù)據(jù)包進(jìn)行填充處理以使各數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間相同。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15任一所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括分組選擇單元，用于在選擇的空分復(fù)用分組為多個(gè)時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的速率和空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定所述多個(gè)空分復(fù)用分組的發(fā)送順序。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述分組選擇單元根據(jù)空分復(fù)用分組的速率確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序，并在空分復(fù)用分組的速率相同時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序；或者，所述分組選擇單元根據(jù)空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序，并在空分復(fù)用分組的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)相同時(shí)，根據(jù)空分復(fù)用分組的速率確定空分復(fù)用分組的發(fā)送順序。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括 更新單元，用于獲取空分復(fù)用分組用戶終端的平均誤包率，并在所述空分復(fù)用分組用戶終端的平均誤包率大于等于設(shè)定門(mén)限值時(shí)，修改空分復(fù)用分組的用戶終端。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用的方法和設(shè)備，涉及無(wú)線寬帶接入技術(shù)，為降低處理的復(fù)雜度而發(fā)明。其中所述方法包括根據(jù)收集的天線陣信息，選擇空分復(fù)用分組的用戶終端；控制天線陣，形成指向所述空分復(fù)用分組用戶終端的波束；根據(jù)所述波束，向所述空分復(fù)用分組的用戶終端定向發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例主要用于wifi網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102404027SQ201010274369
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者周元, 姜艷平, 容榮, 李文俊 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司