BR112016025998B1 - Sistemas e métodos para aperfeiçoamentos em projetos de campo de treinamento para durações de símbolo aumentadas e memória legível por computador - Google Patents

Sistemas e métodos para aperfeiçoamentos em projetos de campo de treinamento para durações de símbolo aumentadas e memória legível por computador Download PDF

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SISTEMAS E MÉTODOS PARA APERFEIÇOAMENTOS EM PROJETOS DE CAMPO DE TREINAMENTO PARA DURAÇÕES DE SÍMBOLO AUMENTADAS. Trata-se de métodos, dispositivos, e produtos de programa computacional para aperfeiçoar o projeto de campos de treinamento em pacotes com durações de símbolo aumentadas. Em um aspecto, revela-se um método de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio. O método inclui transmitir um preâmbulo do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para que sejam usados para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. O método inclui, ainda, transmitir uma carga útil do pacote por um ou mais fluxos de espaçotempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo.

Description

FUNDAMENTOS CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] O presente pedido refere-se, em geral, a comunicações sem fio, e, de modo mais específico, a sistemas, métodos e dispositivos para aperfeiçoamentos em projetos de campo de treinamento longo para durações de símbolo mais longas. Determinados aspectos no presente documento se referem à redução do overhead que pode, de outro modo, ser associada a campos de treinamento longos quando durações de símbolo mais longas forem usadas.
FUNDAMENTOS
[0002] Em muitos sistemas de telecomunicações, redes de comunicações são usadas para trocar mensagens dentre vários dispositivos espacialmente separados em interação. As redes podem ser classificadas de acordo com o escopo geográfico, que pode ser, por exemplo, uma área metropolitana, uma área local, ou uma área pessoal. Essas redes seriam designadas respectivamente como uma rede de área ampliada (WAN), rede de área metropolitana (MAN), rede de área local (LAN), ou rede de área pessoal (PAN). As redes também diferem de acordo com a técnica de comutação/roteamento usada para interconectar os vários nós de rede e dispositivos (por exemplo, comutação de circuito vs. Comutação de pacote), o tipo de mídia física empregada para transmissão (por exemplo, com fio vs. sem fio), e o conjunto de protocolos de comunicação usados (por exemplo, conjunto de protocolo da Internet, SONET (Rede Óptica Síncrona), Ethernet, etc.).
[0003] Geralmente, preferem-se as redes sem fio quando os elementos de rede forem móveis e, logo, tem necessidades de conectividade dinâmica, ou se a arquitetura de rede for formada em um ad hoc, ao invés de fixa, uma topologia. As redes sem fio empregam mídias físicas intangíveis em um modo de propagação não-guiado usando ondas eletromagnéticas no rádio, micro-ondas, infravermelho, óptico, etc. bandas de frequência. As redes sem fio vantajosamente facilitam a mobilidade do usuário e uma rápida implantação de campo quando comparadas a redes com fio fixas.
[0004] Os dispositivos em uma rede sem fio podem transmitir/receber informações entre si. As informações podem compreender pacotes, que, em alguns aspectos, podem ser referidos como unidades de dados. Cada unidade de dados pode ser constituída por uma série de símbolos, sendo que cada um desses pode ter uma duração particular. As durações de símbolo mais longas podem ser desejáveis em determinados ambientes, tal como ao transmitir por distâncias mais longas, ou como ao transmitir em ambientes internos. No entanto, transmitir símbolos mais longos pode aumentar o overhead de rede para determinados aspectos de transmissões. De modo correspondente, pode ser desejável minimizar esse overhead.
SUMÁRIO
[0005] Os sistemas, métodos, dispositivos, e produtos de programa computacional discutidos no presente documento apresentam vários aspectos, sendo que nenhum desses é exclusivamente responsável por seus atributos desejáveis. Sem limitar o escopo desta invenção conforme expressado pelas reivindicações a seguir, alguns recursos serão discutidos brevemente abaixo. Após considerar essa discussão, e particularmente após ler a seção intitulada “Descrição Detalhada,” compreender-se-á como recursos vantajosos desta invenção incluem overhead reduzido em determinadas transmissões com um símbolo comprimento aumentado.
[0006] Um aspecto da revelação proporciona um método de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para que sejam usados para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. O método compreende, ainda, transmitir uma carga útil do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo.
[0007] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende um processador configurado para gerar um preâmbulo de um pacote, o preâmbulo a ser transmitido por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para que sejam usados para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. O processador também é configurado para gerar uma carga útil do pacote, a carga útil a ser transmitido por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo. O aparelho compreende, ainda, um transmissor configurado para transmitir o pacote.
[0008] Alguns aspectos da presente revelação se referem a um meio legível por computador não-transitório que compreende instruções que, quando executadas, induzem um processador em um dispositivo a realizar um método de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurado para que seja usado para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. O método também compreende transmitir uma carga útil do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo.
[0009] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende meios para gerar um preâmbulo de um pacote a ser transmitido por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para que sejam usados para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. O aparelho compreende, ainda, meios para gerar uma carga útil do pacote a ser transmitido por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, onde a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo. O aparelho compreende, ainda, meios para transmitir o pacote.
[0010] Um aspecto da revelação proporciona um método de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde NSTS é maior que um e NTF é menor que NSTS. O método compreende, ainda, transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS.
[0011] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende um processador configurado para gerar um preâmbulo de um pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde NSTS é maior que um e NTF é menor que NSTS. O processador é configurado, ainda, para gerar uma carga útil do pacote a ser transmitido pelos fluxos de espaço-tempo NSTS. O aparelho compreende, ainda, um transmissor configurado para transmitir o pacote.
[0012] Alguns aspectos da presente revelação se referem a um meio legível por computador não-transitório que compreende instruções que, quando executadas, induzem um processador em um dispositivo a realizar um método de transmissão de um pacote por uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde NSTS é maior que um e NTF é menor que NSTS. O método compreende, ainda, transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS.
[0013] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende meios para transmitir um preâmbulo de um pacote por fluxos de espaço- tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde NSTS é maior que um e NTF é menor que NSTS. O aparelho compreende, ainda, meios para transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS.
[0014] Um aspecto da revelação proporciona um método de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde um subconjunto dos fluxos de espaço-tempo NSTS é ativo em cada tom. O método compreende, ainda, transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS.
[0015] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende um processador configurado para gerar um preâmbulo de um pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS em uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde um subconjunto dos fluxos de espaço-tempo NSTS é ativo em cada tom. O processador é configurado, ainda, para gerar uma carga útil do pacote a ser transmitido pelos fluxos de espaço-tempo NSTS. O aparelho compreende, ainda, um transmissor configurado para transmitir o pacote.
[0016] Alguns aspectos da presente revelação se referem a um meio legível por computador não-transitório que compreende instruções que, quando executadas, induzem um processador em um dispositivo a realizar um método de transmissão de um pacote por uma rede de comunicação sem fio. O método compreende transmitir um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS por uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde um subconjunto dos fluxos de espaço-tempo NSTS é ativo em cada tom. O método compreende, ainda, transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS.
[0017] Em um aspecto, revela-se um aparelho de comunicação sem fio. O aparelho compreende meios para transmitir um preâmbulo de um pacote por fluxos de espaço- tempo NSTS por uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde um subconjunto dos fluxos de espaço-tempo NSTS é ativo em cada tom. O aparelho compreende, ainda, meios para transmitir uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0018] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de comunicação sem fio no qual os aspectos da presente revelação podem ser empregados.
[0019] A Figura 2 mostra um diagrama de blocos funcional de um dispositivo sem fio exemplificador que pode ser empregado no sistema de comunicação sem fio da Figura 1.
[0020] A Figura 3 mostra um diagrama de blocos funcional de componentes exemplificadores que podem ser utilizados com o dispositivo sem fio da Figura 2 para transmitir comunicações sem fio.
[0021] A Figura 4 mostra um diagrama de blocos funcional de componentes exemplificadores que podem ser utilizados com o dispositivo sem fio da Figura 2 para receber comunicações sem fio.
[0022] A Figura 5 é uma ilustração de um formato de campo de treinamento longo (LTF) intercalado por tom.
[0023] A Figura 6 é uma ilustração de uma matriz que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs.
[0024] A Figura 7 ilustra a contraparte de domínio de tempo ao mapeamento de domínio de frequência da Figura 6.
[0025] A Figura 8 é uma ilustração da intercalação que pode ser usada ao transmitir LTFs usando um esquema de matriz ortogonal conforme nas Figuras 6 e 7.
[0026] A Figura 9 é uma ilustração de um método para transmitir um pacote.
[0027] A Figura 10 é uma ilustração de um método para transmitir um pacote.
[0028] A Figura 11A é uma ilustração de uma matriz que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs.
[0029] A Figura 11B é uma tabela que mostra sinais de LTF gerados usando a matriz da Figura 11A.
[0030] A Figura 12A é uma ilustração de uma matriz que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs de acordo com uma modalidade de grupamento de tom.
[0031] A Figura 12B é uma ilustração de matrizes dependentes de tom que podem ser usadas como matrizes P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs de acordo com uma modalidade de grupamento de tom.
[0032] A Figura 12C é uma tabela que mostra sinais de LTF gerados usando as matrizes das Figuras 12A-12B.
[0033] A Figura 13A é uma tabela que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com uma modalidade.
[0034] A Figura 13B é uma tabela que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com outra modalidade.
[0035] A Figura 13C é uma tabela que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com outra modalidade.
[0036] A Figura 14 é uma ilustração de outro método para transmitir um pacote.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0037] A palavra “exemplificador(a)” é usada no presente documento para significar “que serve como um exemplo, instância, ou ilustração.” Qualquer modalidade descrita no presente documento como “exemplificadora” não é necessariamente construída como preferencial ou vantajosa em relação a outras modalidades. Vários aspectos dos sistemas, aparelhos, e métodos inovadores são descritos de modo mais abrangente mais adiante com referência aos desenhos anexos. No entanto, esta revelação pode ser incorporada de muitas formas diferentes e não deve ser construída como limitante a qualquer estrutura ou função específica apresentada ao longo desta revelação. De preferência, esses aspectos são proporcionados de modo que esta revelação seja plena e completa, e transmitirá completamente o escopo da revelação aos indivíduos versados na técnica. Com base nos ensinamentos contidos no presente documento, um indivíduo versado na técnica deve avaliar que o escopo da revelação é destinado a abranger qualquer aspecto dos sistemas, aparelhos e métodos inovadores aqui revelados, sejam implementados independentemente, ou combinados a qualquer outro aspecto da invenção. Por exemplo, um aparelho pode ser implementado ou um método pode ser praticado usando qualquer número de aspectos apresentados no presente documento. Além disso, o escopo da invenção é destinado a abranger tal aparelho ou método que seja praticado usando outra estrutura, funcionalidade, ou estrutura e funcionalidade além ou ao invés, dos vários aspectos da invenção apresentados no presente documento. Deve-se compreender que qualquer aspecto revelado no presente documento pode ser incorporado por um ou mais elementos de uma reivindicação.
[0038] Muito embora aspectos particulares sejam descritos no presente documento, muitas variações e permutações desses aspectos se enquadram no escopo da revelação. Embora alguns benefícios e vantagens dos aspectos preferenciais sejam mencionado, o escopo da revelação não é destinado a ser limitado a benefícios particulares, usos, ou objetivos. De preferência, os aspectos da revelação são destinados a serem amplamente aplicáveis a diferentes tecnologias sem fio, configurações de sistema, redes, e protocolos de transmissão, sendo que alguns desses são ilustrados a título de exemplo nas figuras e na descrição a seguir dos aspectos preferenciais. A descrição detalhada e os desenhos são meramente ilustrativos da revelação ao invés de limitar o escopo da revelação sendo definida pelas reivindicações anexas e equivalentes das mesmas.
[0039] As tecnologias de rede sem fio podem incluir vários tipos de redes de área local sem fio (WLANs). Uma WLAN pode ser usada para interconectar dispositivos próximos, empregando protocolos de rede amplamente usados. Os vários aspectos aqui descritos podem se aplicar a qualquer padrão de comunicação, como Wi-Fi ou, de modo mais genérico, qualquer membro da família IEEE 802.11 de protocolos sem fio. Por exemplo, os vários aspectos aqui descritos podem ser usados como parte do protocolo IEEE 802.11ax.
[0040] Em algumas implementações, uma WLAN inclui vários dispositivos que são os componentes que acessam a rede sem fio. Por exemplo, podem existir dois tipos de dispositivos: pontos de acesso (“APs”) e clientes (também referidos como estações, comumente conhecidas como “STAs”). Em geral, um AP serve como um concentrador ou estação base para a WLAN e uma STA serve como um usuário da WLAN. Por exemplo, uma STA pode ser um computador laptop, um assistente pessoal digital (PDA), um telefone móvel, etc. Em um exemplo, uma STA se conecta a um AP através de uma rede Wi-Fi (por exemplo, protocolo IEEE 802.11 como 802.11ax) de acordo com o enlace sem fio para obter uma conectividade geral à Internet ou a outras redes de área ampliada. Em algumas implementações, uma STA também pode ser usada como um AP.
[0041] Um ponto de acesso (“AP”) também pode compreender, ser implementado como, ou conhecido como um Nó B, Controlador de Rede via Rádio (“RNC”), eNó B, Controlador de Estação Base (“BSC”), Estação de Transceptor Base (“BTS”), Estação Base (“BS”), Função de Transceptor (“TF”), Roteador de Rádio, Transceptor de Rádio, ou alguma outra terminologia.
[0042] Uma estação “STA” também pode compreender, ser implementada, ou conhecida como um terminal de acesso (“AT”), uma estação assinante, uma unidade assinante, uma estação móvel, uma estação remota, um terminal remoto, um terminal de usuário, um agente de usuário, um dispositivo de usuário, um equipamento de usuário, ou alguma outra terminologia. Em algumas implementações, um terminal de acesso pode compreender um telefone celular, um telefone sem fio, um telefone de Protocolo de Iniciação de Sessão (“SIP”), uma estação de laço local sem fio (“WLL”), um assistente pessoal digital (“PDA”), um dispositivo de mão tendo capacidade de conexão sem fio, ou algum outro dispositivo de processamento adequado conectado a um modem sem fio. De modo correspondente, um ou mais aspectos ensinados podem ser incorporados em um telefone (por exemplo, um telefone celular ou smartphone), um computador (por exemplo, um laptop), um dispositivo de comunicação portátil, um auscultador, um dispositivo computacional portátil (por exemplo, um assistente de dados pessoais), um dispositivo de entretenimento (por exemplo, um dispositivo de música ou vídeo, ou um rádio via satélite), um dispositivo ou sistema de jogos, um dispositivo de sistema de posicionamento global, ou qualquer outro dispositivo adequado que seja configurado para se comunicar através de um meio sem fio.
[0043] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de comunicação sem fio 100 no qual os aspectos da presente revelação podem ser empregados. O sistema de comunicação sem fio 100 pode operar de acordo com um padrão sem fio, por exemplo, o padrão 802.11ax. O sistema de comunicação sem fio 100 pode incluir um AP 104, que se comunica com STAs 106a-d (referidos no presente documento como STAs 106).
[0044] Pode-se usar uma variedade de processos e métodos para transmissões no sistema de comunicação sem fio 100 entre o AP 104 e os STAs 106. Por exemplo, os sinais podem ser enviados e recebidos entre o AP 104 e os STAs 106 de acordo com técnicas de OFDM/OFDMA. Se esse for o caso, o sistema de comunicação sem fio 100 pode ser referido como um sistema de OFDM/OFDMA. Alternativamente, os sinais podem ser enviados e recebidos entre o AP 104 e os STAs 106 de acordo com técnicas de CDMA. Se esse for o caso, o sistema de comunicação sem fio 100 pode ser referido como um sistema de CDMA.
[0045] Um enlace de comunicação que facilita a transmissão a partir do AP 104 a um ou mais dos STAs 106 pode ser referido como um enlace descendente (DL) 108, e um enlace de comunicação que facilita a transmissão a partir de um ou mais dos STAs 106 ao AP 104 pode ser referido como um enlace ascendente (UL) 110. Alternativamente, um enlace descendente 108 pode ser referido como um enlace direto ou um canal direto, e um enlace ascendente 110 pode ser referido como um enlace reverso ou um canal reverso.
[0046] O AP 104 pode atuar como uma estação base e proporciona cobertura de comunicação sem fio em uma área de serviço básico (BSA) 102. O AP 104 junto aos STAs 106 associados a AP 104 e que usam o AP 104 para comunicação pode ser referido como um conjunto básico de serviços (BSS). Deve- se notar que o sistema de comunicação sem fio 100 pode não ter um AP central 104, mas, de preferência, pode funcionar como uma rede ponto a ponto entre os STAs 106. De modo correspondente, as funções do AP 104 descritas no presente documento podem ser alternativamente realizadas por um ou mais dos STAs 106.
[0047] A Figura 2 ilustra vários componentes que podem ser utilizados em um dispositivo sem fio 202 que pode ser empregado no sistema de comunicação sem fio 100. O dispositivo sem fio 202 é um exemplo de um dispositivo que pode ser configurado para implementar os vários métodos descritos no presente documento. Por exemplo, o dispositivo sem fio 202 pode compreender o AP 104 ou um dos STAs 106.
[0048] O dispositivo sem fio 202 pode incluir um processador 204 que controla a operação do dispositivo sem fio 202. O processador 204 também pode ser referido como uma unidade de processamento central (CPU). A memória 206, que pode incluir tanto uma memória somente para leitura (ROM) como uma memória de acesso aleatório (RAM), fornece instruções e dados ao processador 204. Uma porção da memória 206 também pode incluir uma memória de acesso aleatório não- volátil (NVRAM). Tipicamente, o processador realiza operações lógicas e aritméticas com base nas instruções de programa armazenadas na memória 206. As instruções na memória 206 podem ser executáveis para implementar os métodos descritos no presente documento.
[0049] O processador 204 pode compreender ou ser um componente de um sistema de processamento implementado com um ou mais processadores. Um ou mais processadores podem ser implementados com qualquer combinação de microprocessadores para propósitos gerais, microcontroladores, processadores de sinal digital (DSPs), arranjo de portas programáveis em campo (FPGAs), dispositivos lógicos programáveis (PLDs), controladores, máquinas de estado, lógica controlada por porta, componentes de hardware discreto, máquinas de estado finito de hardware dedicado, ou quaisquer outras entidades adequadas que possam realizar cálculos ou outras manipulações de informações.
[0050] O sistema de processamento também pode inclui mídias legíveis por máquina para armazenar software. O software deve ser amplamente construído para significar qualquer tipo de instruções, seja referido como software, firmware, middleware, microcódigo, linguagem de descrição de hardware, ou outros. As instruções podem incluir código (por exemplo, em formato de código de origem, formato de código binário, formato de código executável, ou qualquer outro formato de código adequado). As instruções, quando executadas por um ou mais processadores, induzem o sistema de processamento a realizar as várias funções descritas no presente documento.
[0051] O dispositivo sem fio 202 também pode incluir um gabinete 208 que pode incluir um transmissor 210 e um receptor 212 para permitir a transmissão e a recepção de dados entre o dispositivo sem fio 202 e um local remoto. O transmissor 210 e o receptor 212 podem ser combinados em um transceptor 214. Uma antena 216 pode ser fixada ao gabinete 208 e eletricamente acoplada ao transceptor 214. O dispositivo sem fio 202 também pode incluir (não mostrados) múltiplos transmissores, múltiplos receptores, múltiplos transceptores, e/ou múltiplas antenas.
[0052] O dispositivo sem fio 202 também pode incluir um detector de sinal 218 que pode ser usado em um esforço para detectar e quantificar o nível de sinais recebidos pelo transceptor 214. O detector de sinal 218 pode detectar esses sinais como energia total, energia por subportadora por símbolo, densidade espectral de potência e outros sinais. O dispositivo sem fio 202 também pode incluir um processador de sinal digital (DSP) 220 para uso em sinais de processamento. O DSP 220 pode ser configurado para gerar uma unidade de dados para transmissão. Em alguns aspectos, a unidade de dados pode compreender uma unidade de dados em camada física (PPDU). Em alguns aspectos, a PPDU é referida como um pacote.
[0053] O dispositivo sem fio 202 pode compreende, ainda, uma interface de usuário 222 em alguns aspectos. A interface de usuário 222 pode compreender um teclado numérico, um microfone, um alto-falante, e/ou um monitor. A interface de usuário 222 pode incluir qualquer elemento ou componente que transmite informações a um usuário do dispositivo sem fio 202 e/ou recebe uma entrada a partir do usuário.
[0054] Os vários componentes do dispositivo sem fio 202 podem ser acoplados juntos por um sistema de barramento 226. O sistema de barramento 226 pode incluir um barramento de dados, por exemplo, bem como um barramento de potência, um barramento de sinal de controle, e um barramento de sinal de status além do barramento de dados. Os indivíduos versados na técnica avaliarão que os componentes do dispositivo sem fio 202 podem ser acoplados entre si ou aceitar ou proporcionar entradas usando algum outro mecanismo.
[0055] Embora uma série de componentes separados seja ilustrada na Figura 2, os indivíduos versados na técnica reconhecerão que um ou mais componentes podem ser combinados ou comumente implementados. Por exemplo, o processador 204 pode ser usado para implementar não somente a funcionalidade descrita acima em relação ao processador 204, mas também implementar a funcionalidade descrita anteriormente em relação ao detector de sinal 218 e/ou ao DSP 220. Ademais, cada um dos componentes ilustrados na Figura 2 pode ser implementado usando uma pluralidade de elementos separados.
[0056] Conforme discutido anteriormente, o dispositivo sem fio 202 pode compreender um AP 104 ou um STA 106, e pode ser usado para transmitir e/ou receber comunicações. A Figura 3 ilustra um módulo transmissor 300 que pode ser utilizado no dispositivo sem fio 202 para transmitir comunicações sem fio. Os componentes ilustrados na Figura 3 podem ser usados, por exemplo, para transmitir comunicações de OFDM.
[0057] O módulo transmissor 300 pode compreender um modulador 302 configurado para modular bits para transmissão. Por exemplo, se o módulo transmissor 300 for usado como um componente de dispositivo sem fio 202 na Figura 2, o modulador 302 pode determinar uma pluralidade de símbolos de bits recebidos a partir do processador 204 ou a interface de usuário 222, por exemplo, mapeando-se bits a uma pluralidade de símbolos de acordo com uma constelação. Os bits podem corresponder a dados de usuário ou a informações de controle. Em alguns aspectos, os bits são recebidos em palavras-código. Em um aspecto, o modulador 302 compreende um modulador QAM (modulação de amplitude de quadratura), por exemplo, um modulador 16-QAM ou um modulador 64-QAM. Em outros aspectos, o modulador 302 compreende um modulador de chaveamento por deslocamento de fase binário (BPSK) ou um modulador de chaveamento por deslocamento de fase de quadratura (QPSK).
[0058] O módulo transmissor 300 pode compreender, ainda, um módulo de transformada 304 configurado para converter símbolos ou, de outro modo, bits modulados do modulador 302 em um domínio de tempo. Na Figura 3, o módulo de transformada 304 é ilustrado como sendo implementado por um módulo de transformada rápida inversa de Fourier (IFFT). Em algumas implementações, podem existir múltiplos módulos de transformada (não mostrados) que transformam unidades de dados de tamanhos diferentes.
[0059] Na Figura 3, o modulador 302 e o módulo de transformada 304 são ilustrados como sendo implementados no DSP 220. Em alguns aspectos, no entanto, um ou ambos dentre o modulador 302 e o módulo de transformada 304 podem ser implementados em outros componentes de dispositivo sem fio 202, tal como no processador 204.
[0060] Em geral, o DSP 220 pode ser configurado para gerar uma unidade de dados para transmissão. Em alguns aspectos, o modulador 302 e o módulo de transformada 304 podem ser configurados para gerar uma unidade de dados que compreende uma pluralidade de campos incluindo informações de controle e uma pluralidade de símbolos de dados. Os campos incluindo as informações de controle podem compreender um ou mais campos de treinamento, por exemplo, um ou mais campos de sinal (SIG). Cada um dos campos de treinamento pode incluir uma sequência de bits conhecida ou símbolos. Cada um dos campos SIG pode incluir informações sobre a unidade de dados, por exemplo, uma descrição de um comprimento ou taxa de dados da unidade de dados.
[0061] Voltando-se à descrição da Figura 3, o módulo transmissor 300 pode compreender, ainda, um conversor digital em analógico 306 configurado para converter a saída do módulo de transformada em um sinal analógico. Por exemplo, a saída de domínio de tempo do módulo de transformada 306 pode ser convertida em um sinal de OFDM de banda de base pelo conversor digital em analógico 306. Em alguns aspectos, as porções do módulo transmissor 300 podem ser incluídas no dispositivo sem fio 202 da Figura 2. Por exemplo, o conversor digital em analógico 306 pode ser implementado no processador 204, transceptor 214, ou em outro elemento do dispositivo sem fio 202.
[0062] O sinal analógico pode ser transmitido remotamente pelo transmissor 310. O sinal analógico pode ser adicionalmente processado antes de ser transmitido pelo transmissor 310, por exemplo, sendo filtrado ou sendo convertido ascendentemente em uma frequência intermediária ou de portadora. No aspecto ilustrado na Figura 3, o transmissor 310 inclui um amplificador de transmissão 308. Antes de ser transmitido, o sinal analógico pode ser amplificado pelo amplificador de transmissão 308. Em alguns aspectos, o amplificador 308 compreende um amplificador de ruído baixo (LNA).
[0063] O transmissor 310 é configurado para transmitir um ou mais pacotes ou unidades de dados em um sinal sem fio baseado no sinal analógico. As unidades de dados podem ser geradas usando um processador e/ou o DSP 220, por exemplo, usando o modulador 302 e o módulo de transformada 304 conforme discutido anteriormente. As unidades de dados que podem ser geradas e transmitidas conforme discutido anteriormente são descritas em detalhes adicionais abaixo em relação às Figuras 5 a 14.
[0064] A Figura 4 ilustra um módulo de recepção 400 que pode ser utilizado no dispositivo sem fio 202 para receber comunicações sem fio. Os componentes ilustrados na Figura 4 podem ser usados, por exemplo, para receber comunicações de OFDM. Em alguns aspectos, os componentes ilustrados na Figura 4 são usados para receber unidades de dados que incluem um ou mais campos de treinamento, conforme será discutido em detalhes adicionais mais adiante. Por exemplo, os componentes ilustrados na Figura 4 podem ser usados para receber unidades de dados transmitidas pelos componentes discutidos anteriormente em relação à Figura 3.
[0065] O receptor 412 é configurado para receber um ou mais pacotes ou unidades de dados em um sinal sem fio. As unidades de dados que podem ser recebidas e decodificadas ou, de outro modo, processadas conforme discutido abaixo são descritas em detalhes adicionais em relação às Figuras 5 a 14.
[0066] No aspecto ilustrado na Figura 4, o receptor 412 inclui um amplificador de recepção 401. O amplificador de recepção 401 pode ser configurado para amplificar o sinal sem fio recebido pelo receptor 412. Em alguns aspectos, o receptor 412 é configurado para ajustar o ganho do amplificador de recepção 401 usando um procedimento de controle de ganho automático (AGC). Em alguns aspectos, o controle de ganho automático usa informações em um ou mais campos de treinamento recebidos, tal como um campo de treinamento curto (STF) recebido, por exemplo, para ajustar o ganho. Os indivíduos com conhecimento comum na técnica compreenderão métodos para realizar AGC. Em alguns aspectos, o amplificador 401 compreende um LNA.
[0067] O módulo de recepção 400 pode compreender um conversor analógico em digital 402 configurado para converter o sinal sem fio amplificado a partir do receptor 412 em uma representação digital do mesmo. Além de ser amplificado, o sinal sem fio pode ser processado antes de ser convertido pelo conversor digital em analógico 402, por exemplo, sendo filtrado ou sendo convertido descendentemente em uma frequência intermediária ou de banda de base. Em alguns aspectos, o conversor analógico em digital 402 pode ser implementado no processador 204 da Figura 2, transceptor 214, ou em outro elemento do dispositivo sem fio 202.
[0068] O módulo de recepção 400 pode compreender, ainda, um módulo de transformada 404 configurado para converter a representação do sinal sem fio em um espectro de frequência. Na Figura 4, o módulo de transformada 404 é ilustrado como sendo implementado por um módulo de transformada rápida de Fourier (FFT). Em alguns aspectos, o módulo de transformada pode identificar um símbolo para cada ponto que o mesmo usa.
[0069] O módulo de recepção 400 pode compreender, ainda, um estimador e equalizador de canal 405 configurado para formar uma estimativa do canal através do qual a unidade de dados é recebida, e remover determinados efeitos do canal com base na estimativa de canal. Por exemplo, o estimador de canal pode ser configurado para aproximar uma função do canal, e o equalizador de canal pode ser configurado para aplicar um inverso de tal função aos dados no espectro de frequência.
[0070] Em alguns aspectos, o estimador e equalizador de canal 405 usa informações em um ou mais campos de treinamento recebidos, como um capo de treinamento longo (LTF), por exemplo, para estimar o canal. A estimativa de canal pode ser formada com base em um ou mais LTFs recebidos no início da unidade de dados. Posteriormente, essa estimativa de canal pode ser usada para equalizar símbolos de dados que seguem um ou mais LTFs. Após um determinado período de tempo ou após um determinado número de símbolos de dados, um ou mais LTFs adicionais podem ser recebidos na unidade de dados. A estimativa de canal pode ser atualizar ou uma nova estimativa pode ser formada usando os LTFs adicionais. Essa estimativa de canal nova ou atualizada pode ser usada para equalizar símbolos de dados que seguem os LTFs adicionais. Em alguns aspectos, a estimativa de canal nova ou atualizada é usada para re-equalizar símbolos de dados precedentes aos LTFs adicionais. Os indivíduos com conhecimento comum na técnica compreenderão métodos para formar uma estimativa de canal.
[0071] O módulo de recepção 400 pode compreender, ainda, um demodulador 406 configurado para demodular os dados equalizados. Por exemplo, o demodulador 406 pode determinar uma pluralidade de bits de símbolos output pelo módulo de transformada 404 e pelo estimador e equalizador de canal 405, por exemplo, invertendo-se um mapeamento de bits em um símbolo em uma constelação. Em alguns aspectos, quando o módulo de recepção 400 for implementado como uma porção do dispositivo sem fio 202, os bits podem ser processados ou avaliados pelo processador 204, ou usados para exibir ou, de outro modo, emitir informações à interface de usuário 222. Dessa forma, dados e/ou informações podem ser decodificados. Em alguns aspectos, os bits correspondem a palavras-código. Em um aspecto, o demodulador 406 compreende um demodulador QAM (modulação por amplitude de quadratura), por exemplo, um demodulador 16-QAM ou um demodulador 64-QAM. Em outros aspectos, o demodulador 406 compreende um demodulador de chaveamento por deslocamento de fase binário (BPSK) ou um demodulador de chaveamento por deslocamento de fase de quadratura (QPSK).
[0072] Na Figura 4, o módulo de transformada 404, o estimador e equalizador de canal 405, e o demodulador 406 são ilustrados como sendo implementados no DSP 220. Em alguns aspectos, no entanto, um ou mais dentre o módulo de transformada 404, o estimador e equalizador de canal 405, e o demodulador 406 podem ser implementados em outro componente do dispositivo sem fio 202, tal como no processador 204.
[0073] Conforme discutido anteriormente, o sinal sem fio recebido no receptor 412 compreende uma ou mais unidades de dados. Essas unidades de dados podem ser decodificadas, avaliadas e/ou processadas usando os componentes descritos anteriormente. Por exemplo, um processador e/ou o DSP 220 podem ser usados para decodificar símbolos de dados nas unidades de dados usando o módulo de transformada 404, o estimador e equalizador de canal 405, e o demodulador 406.
[0074] As unidades de dados trocadas pelo AP 104 e pelos STAs 106 podem incluir informações de controle ou dados. Na camada física (PHY), essas unidades de dados podem ser referidas como unidades de dados de protocolo em camada física (PPDUs). Em alguns aspectos, uma PPDU pode ser referida como um pacote ou pacote em camada física. Cada PPDU pode compreender um preâmbulo e uma carga útil. O preâmbulo pode incluir campos de treinamento e um campo de SIG. Por exemplo, os campos de treinamento podem incluir um ou mais campos de treinamento longo (LTF) e um ou mais campos de treinamento curto (STF). A carga útil pode compreender um cabeçalho de Controle de Acesso de Mídia (MAC) e/ou dados de usuário. A carga útil pode ser transmitida usando um ou mais símbolos de dados, como símbolos de BPSK ou símbolos de QPSK.
[0075] Em alguns aspectos, pode ser desejável aumentar a robustez de propagação em ambientes externos. Por exemplo, em um ambiente externo, pode existir uma difusão de retardo muito maior. Isso pode ser causado, por exemplo, por transmissões fazendo eco em superfícies mais distantes do que podem estar presentes em ambientes internos. De modo correspondente, essa difusão de retardo maior pode causar interferência inter-símbolos (ISI) quando um prefixo cíclico (CP) ou duração relativamente curta for usado. Por exemplo, no padrão IEEE 802.11ac, um CP normal é de 0,8 µs, enquanto quando um intervalo de guarda curto (GI) for usado, o CP pode ser de 0,4 µs. Esses comprimentos de CP podem causar problemas com ISI em um ambiente externo, e o desempenho da rede pode ser degradado nesse ambiente. De modo correspondente, a fim de proporcionar um desempenho mais robusto em um ambiente externo, pode ser desejável aumentar o CP de cada símbolo.
[0076] No entanto, aumentar o CP de cada símbolo pode aumentar o overhead de cada símbolo. Por exemplo, um símbolo IEEE 802.11ac é 3,2 µs. Logo, o overhead de CP de i, símbolo IEEE 802.11ac é 25% de uma transmissão de GI normal com 0,8 µs de CP, e é 12,5% de uma transmissão de GI curta com 0,4 µs de CP. No entanto, se o CP for aumentado, por exemplo, para 3,2 µs, e se o comprimento de símbolo for mantido constante, o overhead do CP aumentaria para 100%. De modo correspondente, ao aumentar o CP, também pode ser desejável aumentar o comprimento de símbolo. Por exemplo, o comprimento de símbolo pode ser aumentado 4 ou 8 vezes desde que esteja em um pacote de IEEE 802.11ac, para 12,8 ou 25,6 µs. Aumentando-se o comprimento de símbolo, pode-se usar um CP mais longo, enquanto mantém o overhead de CP baixo. No entanto, símbolos mais longos e CPs mais longos podem resultar em um aumento no comprimento do preâmbulo de um pacote. Por exemplo, LTFs podem ser usados para estimação de canal, e se o CP e comprimento de símbolo forem aumentados por 4 ou 8 vezes, cada LTF também pode levar, de modo correspondente, 4 ou 8 vezes mais para transmitir. Em alguns aspectos, pode ser desejável reduzir a quantidade de tempo usada para transmitir LTFs para pacotes com CP e comprimento de símbolo aumentados, e, de modo correspondente, reduzir o overhead de LTF desse pacote. Em geral, pode ser desejável manter uma razão na qual o comprimento de CP é 25% ou menor que uma duração de um símbolo de dados, e, logo, pode-se dizer que um overhead de CP seja 25% ou menor.
[0077] Em geral, quando um fluxo de espaço tempo único for usado para transmitir um pacote, pode-se usar um LTF único. A abordagem mais rudimentar para esse pacote, ao usar símbolos que sejam N vezes mais longos que os símbolos de IEEE 802.11ac de 3,2 µs ordinários seria transmitir um LTF que, de modo similar, seja N vezes mais longa que um LTF de IEEE 802.11ac ordinário. No entanto, podem-se usar vários métodos para reduzir o comprimento desse LTF, que pode reduzir o overhead causado por LTFs nesse pacote.
[0078] Em alguns aspectos, LTFs podem usar uma duração de símbolo diferente daquela usada na porção de dados de um pacote. Por exemplo, um símbolo de dados em um pacote pode ser N vezes mais longo que um símbolo de ados em um pacote de IEEE 802.11ac, enquanto um símbolo de LTF em um pacote pode ser M vezes mais longo que um símbolo de dados em um pacote de IEEE 802.11ac, onde M é menor que N. Por exemplo, se símbolos de dados em um dado pacote forem quatro vezes mais longos, ou seja, 12,8 µs, e LTF pode usar símbolos que tenham o mesmo comprimento ou somente duas vezes tão longo quanto em um pacote de IEEE 802.11ac, ou seja, 3,2 ou 6,4 µs. Utilizando-se símbolos mais curtos durante um LTF, a duração do LTF pode ser reduzida de modo correspondente.
[0079] Devido ao fato de cada símbolo poder ter uma duração mais longa, cada símbolo pode conter mais tons de dados. Por exemplo, um símbolo que seja quatro vezes mais longo que um símbolo de dados de IEEE 802.11ac pode conter quatro vezes mais tons de dados dentro da mesma largura de banda. Logo, enquanto uma largura de banda de 20 MHz pode transmitir 64 tons em IEEE 802.11ac, a mesma largura de banda pode transmitir 256 tons se cada símbolo for quatro vezes mais longo. De modo correspondente, quando o comprimento de símbolo para um LTF for mais curto que o comprimento de símbolo para os símbolos de dados, um dispositivo de recepção pode requerer uma interpolação para decodificar dados na seção de dados do pacote. Ademais, reduzir a duração de símbolo no LTF pode somente ser eficaz se ISI, devido à dispersão de retardo de canal, não for um problema com a duração de símbolo no LTF.
[0080] Se ISI for problemático ao usar símbolos mais curtos em um LTF do que na porção de dados de um pacote, o CP no LTF pode ser aumentado. Por exemplo, um LTF pode ter um overhead de CP que seja maior que 25%, enquanto pode ser desejável manter esse overhead em 25% ou menor na porção de dados do pacote. Aumentar o comprimento de CP no LTF, a partir do comprimento de CP em um pacote de IEEE 802.11ac, pode permitir que esse LTF exiba um desempenho mais robusto em um ambiente de propagação externo, enquanto ainda permite que o LTF use uma duração de símbolo mais curta do que outras porções do pacote, como a porção de dados do pacote. Logo, mesmo com um overhead de CP aumentado no LTF, o overhead de LTF (comprimento de LTF conforme comparado ao comprimento total do pacote) ainda pode ser reduzido. Em alguns aspectos, o CP de dois símbolos de LTF pode ser combinado, em um CP de comprimento duplo, seguido por dois símbolos de LTF que não sejam separados entre si por um CP.
[0081] Em geral, em pacotes que são transmitidos usando múltiplos fluxos de espaço-tempo, o número de LTFs (NLTF ou NTF) em um pacote corresponde ao número de fluxos de espaço-tempo (NSTS) no pacote. Por exemplo, o número de LTFs pode ser igual ao número de fluxos, ou pode ser um mapeamento um para um a partir do número de fluxos de espaço-tempo. Ou sejas, se existir algum número conhecido de fluxos de espaço- tempo, tal como cinco, haverá um número conhecido de LTFs no pacote, tal como cinco. Se, nesse pacote, o comprimento de CPs e símbolos for aumentado, tal como aumentado em oito vezes, o comprimento dos LTFs também podem aumentar em oito vezes, conforme anteriormente. Pode-se usar uma série de abordagens diferentes para reduzir esse overhead de LTF causado pelos LTFs adicionais que devem ser transmitidos com cada transmissão.
[0082] Por exemplo, cada um dos LTFs NLTF pode ser transmitido em uma duração de símbolo de M vezes, comparada à duração de um pacote de IEEE 802.11ac, enquanto a porção de dados do pacote pode ser transmitida em uma duração de símbolo de N vezes, onde N > M. Isso pode reduzir o comprimento de cada LTF de maneira similar àquela discutida anteriormente com referência ao pacote de fluxo de espaço- tempo único. De modo similar, conforme com um pacote de fluxo de espaço-tempo único, o tamanho de CP pode ser aumentado em relação ao tamanho da duração de símbolo de LTF conforme a necessidade a fim de evitar ISI. Por exemplo, uma duração de símbolo de LTF pode ser igual àquela encontrada em um pacote de IEEE 802.11ac (3,2 µs), e a duração de CP em um LTF pode ser quatro vezes aquela da duração de CP de um pacote de IEEE 802.11ac, ou seja, também 3,2 µs. Aumentar a duração do CP em relação à duração de um LTF símbolo aumentará o overhead de CP do LTF, mas tendo um símbolo de LTF com uma duração mais curta em reação à duração de símbolos encontrados na porção de dados do pacote, a duração geral da seção de LTF ainda pode ser diminuída. De modo correspondente, usando esse conceito, o número de LTFs pode permanecer igual conforme em um pacote de IEEE 802.11ac com o mesmo número de fluxos de espaço-tempo, mas a duração de cada LTF individual pode ser reduzida, devido a um tamanho de símbolo menor no LTF do que na porção de dados do pacote. Isso difere de um pacote de IEEE 802.11ac ordinário, que contém um tamanho de símbolo que seja igual ao LTF e à porção de dados do pacote.
[0083] Ao invés de diminuir a duração de cada LTF individual, transmitir um número reduzido de LTFs também pode reduzir a duração total da porção de LTF de um pacote. Em um pacote de IEEE 802.11ac, o número de LTFs transmitidos em um pacote (NLTF) se baseia no número de fluxos de espaço-tempo em tal pacote (NSTS). Por exemplo, a correspondência entre NLTF e NSTS em um pacote de IEEE 802.11ac é dada pela tabela a seguir: Tabela 1
[0084] No entanto, em alguns aspectos, pode ser possível transmitir menos LTFs do que isso, a fim de reduzir a duração da porção de LTF de um dado pacote, onde tal pacote tem uma duração de símbolo aumentada comparada a um pacote de IEEE 802.11ac. Em alguns aspectos, a transmissão de menos LTFs pode ser realizada junto, ou separadamente, à utilização de uma duração de símbolo mais curta em LTFs do que na porção de dados de um pacote. Podem-se usar diferentes métodos para transmitir menos LTFs em um dado pacote do que o número de LTFs contidos em um pacote de IEEE 802.11ac. O método que é usado pode depender, pelo menos em parte, do formato de LTF que é usado em um dado pacote.
[0085] Por exemplo, um tipo de formato de LTF pode ser um formato de LTF intercalado por tom. A Figura 5 é uma ilustração de um formato de LTF intercalado por tom. Nessa ilustração, utilizam-se quatro fluxos de espaço-tempo, e utilizam-se quatro LTFs, de acordo com a Tabela 1 acima. Conforme ilustrado, no primeiro LTF, LTF1 505, o fluxo de espaço-tempo 1 transmite no primeiro tom, no quinto tom, e assim por diante. Em um próximo LTF, LTF2 510, o fluxo de espaço-tempo 1 transmite no segundo tom, no sexto tom, e assim por diante. Cada um dos outros fluxos de espaço-tempo opera de maneira similar, transmitindo em cada quarto tom em um dado LTF, e girando quais tons que o mesmo transmite no LTF subsequente. De modo correspondente, usar essa estrutura de LTF intercalada por tom permite que cada um dos quatro fluxos de espaço-tempo transmita pelo menos uma vez em cada um dos tons do pacote, durante um dos LTFs.
[0086] A fim de reduzir a duração total da porção de LTF de um pacote ao usar LTFs intercalados por tom, menos LTFs podem ser transmitidos. Conforme anteriormente e ilustrado na Figura 5, cada fluxo de espaço-tempo pode transmitir tipicamente em cada tom pelo menos uma vez, em um dos LTFs. No entanto, com um número reduzido de LTFs, isso não pode ser mais verdadeiro. Por exemplo, na Figura 5, o número de LTFs transmitidos pode ser reduzido para dois LTFs (transmitindo a metade dos LTFs encontrados em um pacote de IEEE 802.11ac), ou a um LTF (transmitindo somente um quarto do número de LTFs encontrados em um pacote de IEEE 802.11ac).
[0087] Por exemplo, se metade do número de LTFs for transmitida, pode fazer sentido transmitir, por exemplo, somente LTF1 505 e LTF3 515. A transmissão somente desses dois LTFs permitiria, por exemplo, que os fluxos de espaço- tempo 1 e 3 transmitissem em cada tom de número ímpar, e permitiria que os fluxos de espaço-tempo 2 e 4 transmitissem em cada tom de número par. Logo, um dispositivo que recebe o pacote e usa os LTFs para estimação de canal seria capaz de identificar o canal no qual os tons 1, 3, 5, e assim por diante, esse fluxo de espaço-tempo 1 é transmitido. Com base nessas informações, o dispositivo de recepção pode ser configurado para interpolar o canal no qual os tons de número par nos quais o fluxo de espaço-tempo 1 é transmitido. Logo, a transmissão da metade do número de LTFs pode exigir que um dispositivo de recepção interpole os canais de determinados outros tons a partir de determinados fluxos de espaço-tempo. No entanto, essa interpolação pode ser possível sem induzir taxas de erro aumentadas, e, logo, a redução no número de LTFs transmitidos, e a redução na duração dos LTFs transmitidos ainda pode permitir que mais dados sejam transmitidos com sucesso na rede em um dado período de tempo. Nota-se que, ao transmitir dois LTFs dentre os quatro ilustrados na Figura 5, pode ser mais fácil que dispositivos interpolem tons quando ambos tons adjacentes forem transmitidos. De modo correspondente, pode ser benéfico transmitir, por exemplo, LTF1 505 e LTF3 515, de modo que cada fluxo transmita em cada segundo tom, ao invés de transmitir, por exemplo, LTF1 505 e LTF2 510, onde esse não seria o caso.
[0088] Se o número de LTFs transmitidos na Figura 5 for reduzido para um quarto dos LTFs, qualquer um dos quatro LTFs 505, 510, 515, 520 pode ser transmitido. Independentemente de qual LTF é transmitido, um dispositivo pode precisar interpolar três tons para cada tom que o mesmo recebe por um dado fluxo de espaço-tempo. No entanto, em alguns ambientes, isso pode ser possível sem causar muitos erros, e pode, portanto, ser útil para transmitir mais informações pelo meio sem fio em um dado período de tempo.
[0089] Nota-se que um design de LTF intercalado por tom permite que cada um dos quatro fluxos de espaço-tempo transmita em cada um dos tons. No entanto, isso também pode ser realizado de maneira trivial, por exemplo, permitindo-se que o fluxo de espaço-tempo 1 transmita por todos os tons em LTF 1 505, permitindo-se que o fluxo de espaço-tempo 2 transmita por todos os tons em LTF 2 510, e assim por diante. No entanto, uma vantagem de um LTF intercalado por tom por esse design de LTF pode ser aparente quando for considerado que cada um dos fluxos de espaço-tempo pode ser transmitido por uma antena diferente com um dado nível de potência. Se uma antena única (fluxo de espaço-tempo) for usada para transmitir LTF 1, esse LTF pode ser transmitido com um quarto da potência que um LTF que é transmitido usando quatro antenas (quatro fluxos de espaço-tempo). De modo correspondente, um LTF intercalado por tom pode permitir uma potência de transmissão maior e cada um dos LTFs, conforme comparado a um design de LTF em que somente um único fluxo de espaço-tempo é usado em cada LTF. Essas vantagens de potência de transmissão aumentada também podem ser realizadas mesmo ao transmitir um número reduzido de LTFs intercalados por tom. Em alguns aspectos, outras proporções também podem ser usadas para reduzir os números de LTFs que são transmitidos. Por exemplo, pode-se transmitir uma série de LTFs que permita que cada fluxo de espaço-tempo transmita em cada segundo tom, cada terceiro tom, cada quinto tom, dois dentre cada três tons, e assim por diante. Em cada caso, um dispositivo de recepção pode usar interpolação para interpolar os tons nos quais um dado fluxo de espaço-tempo não foi transmitido.
[0090] Os LTFs também podem ser gerados de outras maneiras, ao invés de usar LTFs intercalados por tom. Por exemplo, uma matriz P de domínio de frequência 605 pode ser usada para gerar LTFs. A Figura 6 é uma ilustração 600 de uma matriz que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs. Nesse sistema, pares de tons vizinhos, como tons 1 e 2 podem ter 2 mapeamentos ortogonais de fluxo. Por exemplo, a matriz incluída 605 pode ser usada quando dois fluxos de espaço-tempo transmitirem simultaneamente em dois tons. Por exemplo, cada par de dois tons pode ter um mapeamento ortogonal em frequência como o mapeamento ilustrado.
[0091] A Figura 7 ilustra 700 a contraparte de domínio de tempo ao mapeamento de domínio de frequência da ilustração 600. Essa ilustração ilustra uma contraparte de domínio de tempo, com uma duração de símbolo de 12,8 µs, e um CP de 3,2 µs. Esse símbolo e duração de CP correspondem a quatro vezes as durações ordinárias usadas em um pacote de IEEE 802.11ac. Logo, na ilustração 700, o primeiros 3,2 µs correspondem a um prefixo cíclico 705. Na matriz 605, quando um sinal for multiplicado por 1, isso não desloca o sinal de forma alguma. Quando um sinal for multiplicado por -1, isso desloca o sinal por p radianos, que, quando a duração de símbolo for 12,8 µs corresponde a um deslocamento de 6,4 µs.
[0092] De modo correspondente, um primeiro fluxo 710, correspondente à primeira coluna da matriz 605, e um segundo fluxo 715, correspondente à segunda coluna da matriz 605, podem transmitir simultaneamente durante um LTF em dois tons diferentes, correspondentes à primeira e segunda fileiras da matriz 605. Por exemplo, no primeiro tom, tanto o primeiro fluxo 710 como o segundo fluxo 715 não serão deslocados, visto que ambos são multiplicados por 1. A Figura 7 é uma ilustração da contraparte de domínio de tempo para o segundo tom, em que o segundo fluxo 715 foi deslocado por 6,4 µs. Por exemplo, se o valor normal que um fluxo de espaço- tempo pode transmitir em um dado tom durante um LTF for ilustrado na Figura 7, o fluxo 1 pode começar sua transmissão em 3,2 µs, imediatamente após o prefixo cíclico 705. No entanto, devido ao fato de o segundo fluxo 715 ter sido deslocado por 6,4 µs, a transmissão a partir do segundo fluxo será de 6,4 µs fora de fase com a mesma transmissão do primeiro fluxo 710, conforme ilustrado.
[0093] Logo, um dispositivo de recepção pode receber transmissões no primeiro tom e no segundo tom. Essas transmissões podem conter informações tanto do primeiro fluxo de espaço-tempo, como do segundo fluxo de espaço-tempo. Um dispositivo de recepção pode ser capaz de determinar qual porção da transmissão é atribuível a cada fluxo de espaço- tempo, devido à ortogonalidade da matriz 605. De modo correspondente, outras matrizes ortogonais podem ser usadas ao invés ad matriz 605, desde que as matrizes sejam ortogonais, a fim de permitir que os dispositivos de recepção determinem as contribuições de cada fluxo a cada um dos tons. Utilizando-se essa matriz ortogonal em um LTF, deve-se observar que um LTF único pode permitir que tanto o primeiro fluxo 710 como o segundo fluxo 715 transmitam tanto no primeiro tom como no segundo tom. E, devido à ortogonalidade da matriz 615, um dispositivo de recepção pode ser capaz de isolar as transmissões a partir de cada um dos dois fluxos 710, 715 em cada um dos dois tons. De modo correspondente, um único LTF pode permitir que dois fluxos de espaço-tempo diferentes transmitam no mesmo tom. Isso pode reduzir o número de LTFs necessários em um dado pacote por um fator de dois. De modo similar, uma matriz ortogonal maior pode ser usada para transmitir usando mais fluxos em mais tons. Por exemplo, uma matriz ortogonal 3x3 pode ser usada por três tons, para permitir que três fluxos transmitam simultaneamente por esses três tons. Logo, isso permitiria que o número de LTFs necessários seja reduzido por um fator de três.
[0094] A Figura 8 é uma ilustração da intercalação que pode ser usada ao transmitir LTFs usando um esquema de matriz ortogonal conforme nas Figuras 6 e 7. Por exemplo, o grupo 1 pode incluir dois fluxos de espaço-tempo diferentes, tais como os fluxos 1 e 2. De modo similar, cada um dos grupos 2, 3, e 4 também podem incluir dois ou mais fluxos exclusivos. Logo, cada um dos oito fluxos de espaço- tempo pode ser incluído nos quatro grupos. De modo similar, o grupo 1 pode transmitir em um determinado número de tons, como dois tons, enquanto o grupo 2 pode transmitir nos próximos dois tons, o grupo 3 nos próximos dois tons, e assim por diante. Em cada LTF subsequente, os tons nos quais cada grupo de fluxos transmite podem girar, de modo que após os quatro LTFs 805, 810, 815, 820, cada um dos oito fluxos de espaço-tempo transmitiu em cada tom de uma determinada transmissão. Essa intercalação pode ser similar à intercalação de tom encontrada na Figura 5, mas com cada tom sendo atribuído a um grupo de fluxos em um único LTF, ao invés de cada tom sendo atribuído a um único fluxo.
[0095] Conforme com os LTFs intercalados por tom anteriores, uma vantagem dessa intercalação é que a mesma permite que cada fluxo de espaço-tempo transmita durante cada um dos quatro LTFs 805, 810, 815, 820. De modo correspondente, cada LTF pode ser transmitido usando a mesma potência, e transmitido usando a mesma potência que as porções de dados do pacote. Em contrapartida, se o grupo 1 transmitido em todos os tons de LTF1 805, e assim por diante, para o grupo 2 em 810, isso pode resultar em LTFs com diferentes níveis de potência entre si. De modo correspondente, essa intercalação baseada em grupos pode ser benéfica.
[0096] Outro benefício desse LTF baseado em matriz é que cada fluxo de espaço-tempo pode ser capaz de transmitir em cada tom do pacote durante um LTF. Diferentemente da intercalação por tom discutida anteriormente, cada fluxo de espaço-tempo transmite em cada tom do pacote durante pelo menos um LTF. Logo, essa abordagem pode não requerer uma interpolação conforme necessário para tal LTF intercalado por tom. No entanto, essa abordagem pode requerer um ligeiramente mais processamento por cada receptor, a fim de diferenciar as contribuições a cada tom a partir dos dois fluxos em cada grupo. De modo correspondente, podem existir benefícios a cada uma das várias abordagens descritas anteriormente. Ademais, as abordagens descritas anteriormente podem ser combinadas de várias formas, conforme desejado. Por exemplo, pode ser possível usar números reduzidos de LTFs baseados em matriz ortogonal que usam uma duração de símbolo diferente daquela usada na porção de dados de um dado pacote. Outras combinações também podem ser usadas, tal como a alteração da duração de CP para qualquer uma das abordagens, conforme a necessidade a fim de permitir um desempenho robusto em ambientes externos.
[0097] Em IEEE 802.11ac, há um modo de intervalo de guarda (GI) curto, no qual prefixo cíclico de duração mais curta é usado. Ao invés de usar um CP de 0,8 µs, um CP de 0,4 µs é usado enquanto estiver no modo de GI curto. De modo similar, pode-se oferecer, também, um modo de GI mais curto que ainda seja compatível à propagação aperfeiçoada em ambientes externos. Por exemplo, se um pacote particular tipicamente tiver um CP de 3,2 µs, pode-se usar um modo de GI curto no qual o CP é somente 1,6 µs. Em alguns aspectos, o design de LTF de um pacote particular pode variar com base na configuração de CP, ou seja, se um modo de GI curto é usado ou não. Por exemplo, se um pacote normalmente tiver uma duração de símbolo de 12,8 µs, podem existir dois modos oferecidos - um qual o CP é 3,2 µs, e outro no qual o CP é 1,6 µs. Com base em qual desses dois modos é usado, a porção de LTF do pacote pode ser diferente. Por exemplo, quando um CP de 3,2 µs for usado, os símbolos na porção de LTF do pacote podem ser, por exemplo, 6,4 µs ou 12,8 µs, enquanto se um CP de 1,6 µs for usado, os símbolos na seção de LTF pode ser 3,2 µs ou 6,4 µs.
[0098] Alternativamente, se mais de um fluxo de espaço-tempo estiver presente, e se os símbolos tiverem 12,8 µs de duração enquanto CP pode ser 1,6 µs ou 3,2 µs (correspondente a 12,5% ou 25% de overhead de CP, conforme em IEEE 802.11ac), o tamanho do grupo pode ser alterado com base no CP escolhido. Por exemplo, se um CP de 3,2 µs for usado, o tamanho do grupo pode ser 1 ou pode ser 2 (conforme ilustrado na Figura 6). No entanto, se 1,6 µs for usado, o tamanho do grupo pode ser 2 ou 4. De modo correspondente, o formato de LTF pode ser alterado com base, pelo menos em parte, em se um pacote particular está ou não sendo transmitido usando um intervalo de guarda relativamente mais curto ou relativamente mais longo.
[0099] A Figura 9 é uma ilustração 900 de um método para transmitir um pacote. Esse método pode ser realizado por um dispositivo de comunicações sem fio, tal como uma estação (por exemplo, STA 106b) através de uma rede de comunicação sem fio, incluindo, por exemplo, um AP 104 ou outro STA 106 do sistema de comunicação sem fio 100.
[0100] No bloco 905, o dispositivo de comunicação sem fio transmite um preâmbulo do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para que sejam usados para estimação de canal, sendo que um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo. Por exemplo, conforme discutido anteriormente, a duração de símbolo de campos de treinamento usados para estimação de canal, tais como LTFs, pode ser uma duração de 3,2 µs ou 6,4 µs. Os meios para transmitir o preâmbulo podem incluir um transmissor, e os meios para gerar a transmissão podem incluir um processador ou outro dispositivo.
[0101] No bloco 910, o dispositivo de comunicação sem fio transmite uma carga útil do pacote por um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, onde a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo. De modo correspondente, podem-se usar durações de símbolo diferentes para uma carga útil de um pacote e um campo de treinamento, como um LTF, do pacote. Por exemplo, a duração de símbolo na carga útil do pacote pode ser 6,4, 12,8, ou 25,6 µs, enquanto a duração de símbolo no campo de treinamento pode ser menor que isso. Os meios para transmitir a carga útil podem incluir um transmissor, e os meios para gerar a transmissão podem incluir um processador ou outro dispositivo. Em alguns aspectos, a primeira duração de símbolo pode ser 3,2 µs e a segunda duração de símbolo pode ser 6,4 µs. Em outros aspectos, a primeira duração de símbolo pode ser 6,4 µs e a segunda duração de símbolo pode ser 12,8 µs. Alternativamente, a segunda duração de símbolo pode ser 25,6 µs.
[0102] Em um aspecto, um ou mais símbolos da primeira duração de símbolo podem ser precedidos por um prefixo cíclico de uma terceira duração, um ou mais símbolos da segunda duração de símbolo são precedidos por um prefixo cíclico de uma quarta duração, e o prefixo cíclico da segunda duração pode ser maior que o prefixo cíclico da primeira duração. Em alguns aspectos, a terceira duração pode ser 0,8 µs e a quarta duração pode ser 3,2 µs. Em outros aspectos, a terceira duração pode ser 0,4 µs e a quarta duração pode ser 1,6 µs. Em vários aspectos, um ou mais símbolos da segunda duração de símbolo podem ser separados entre si por um prefixo cíclico de uma terceira duração, e a primeira duração de símbolo pode ser determinada com base pelo menos em parte na terceira duração.
[0103] A Figura 10 é uma ilustração 1000 de um método para transmitir um pacote. Esse método pode ser realizar por um dispositivo de comunicações sem fio, tal como uma estação (por exemplo, STA 106b) em uma rede de comunicação sem fio, incluindo, por exemplo, um AP 104 ou outro STA 106 no sistema de comunicação sem fio 100.
[0104] No bloco 1005, o dispositivo de comunicação sem fio transmite um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS por uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NLTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo, onde NSTS é maior que um e NLTF é menor que NSTS. Conforme anteriormente, em formatos prévios, uma série de campos de treinamento usados para estimação de canal pode ter sido mantida em um nível maior que o número de fluxos de espaço-tempo. De modo correspondente, transmitindo-se menos campos de treinamento do que o número de fluxos de espaço-tempo, um overhead do pacote pode ser reduzido. Em alguns aspectos, menos campos de treinamento podem ser transmitidos devido à intercalação por tom discutida anteriormente, ou ao grupamento baseado em matriz de diferentes fluxos de espaço-tempo em um único campo de treinamento, conforme descrito anteriormente. Em alguns aspectos, os meios para transmitir um preâmbulo podem incluir um transmissor, e os meios para gerar o preâmbulo podem incluir um processador.
[0105] No bloco 1010, o dispositivo de comunicação sem fio transmite uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS. Em alguns aspectos, os meios para gerar esse pacote podem incluir um processador, e os meios para transmitir o pacote podem incluir um transmissor.
[0106] Em alguns aspectos, cada um dos campos de treinamento NTF pode ser um campo de treinamento intercalado por tom transmitido pela pluralidade de tons, de modo que cada um dos fluxos de espaço-tempo da pluralidade de fluxos de espaço-tempo transmita em um subconjunto da pluralidade de tons e de modo que cada tom da pluralidade de tons seja transmitido por exatamente um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo. Em alguns aspectos, cada um dos campos de treinamento NTF pode ser transmitido pela pluralidade de tons, e cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo pode ser parte de um grupo de uma pluralidade de grupos, sendo que cada grupo transmite a um subconjunto de tons da pluralidade de tons com base em uma matriz ortogonal. Cada grupo da pluralidade de grupos pode incluir dois fluxos de espaço- tempo da pluralidade de fluxos de espaço-tempo. Cada grupo da pluralidade de grupos pode incluir quatro fluxos de espaço- tempo da pluralidade de fluxos de espaço-tempo. Um valor de NTF pode ser aproximadamente metade de um valor de NSTS, ou pode ser aproximadamente um quarto de um valor de NSTS. Tanto o preâmbulo como a carga útil podem ser transmitidos com uma duração de símbolo de pelo menos 12,8 µs. Tanto o preâmbulo como a carga útil podem ser transmitidos com um prefixo cíclico de pelo menos 1,6 µs.
[0107] Conforme discutido anteriormente, por exemplo, em relação à Figura 6, LTFs podem ser gerados de acordo com uma matriz P de domínio de frequência. Em algumas aplicações de matriz P, cada fluxo é ativo em cada tom. Em várias modalidades discutidas no presente documento, fluxos espaciais NSTS podem ser subdivididos em grupos Ng, onde cada grupo pode incluir fluxos NSTS/Ng. Cada tom pode ser populado com fluxos espaciais NSTS/Ng usando uma matriz P ortogonal menor. Logo, cada fluxo espacial visitará cada tom Ng, e uma interpolação de canal pode ser usada para obter uma estimação de canal em tons não visitados. De modo correspondente, somente um subconjunto dos fluxos espaciais NSTS é ativo em cada tom. De modo vantajoso, menos símbolos de LTF podem ser usados para ortogonalizar o subconjunto de fluxos, reduzindo, assim, a overhead de LTF.
[0108] A Figura 11A é uma ilustração de uma matriz 1100A que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs. A matriz ilustrada 1100A inclui quatro fluxos espaciais no eixo geométrico y e quatro símbolos de tempo de LTF no domínio de tempo no eixo geométrico x. Conforme será avaliado por um indivíduo com conhecimento comum na técnica, os LTFs no domínio de tempo no eixo geométrico x pode ser traduzido em tons no domínio de frequência. Em um sistema de matriz P, cada tom, transmite todos os fluxos espaciais NSTS pelo uso de um mapeamento ortogonal. Por exemplo, a matriz ilustrada 1100A pode ser usada quando quatro fluxos de espaço-tempo transmitirem simultaneamente em cada tom. Cada tom pode ter um mapeamento ortogonal em frequência conforme ilustrado na Figura 11A. Cada LTF pode ser determinado multiplicando-se cada um dos quatro fluxos espaciais x1, x2, x3, e x4, pela respectiva coluna na matriz 1100A.
[0109] A Figura 11B é uma tabela 1100B que mostra os sinais de LTF gerados usando a matriz 1100A da Figura 11A. Conforme discutido anteriormente, cada um dos quatro fluxos espaciais x1, x2, x3, e x4 pode ser multiplicado pelas respectivas colunas na matriz 1100A. Logo, por exemplo, LTF1 pode incluir x1 * 1 + x2 * 1 + x3 * 1 + x4 * -1, conforme mostrado na coluna destacada 1110A. LTF2 pode incluir x1 * -1 + x2 * 1 + x3 * 1 + x4 * 1; LTF3 pode incluir x1 * 1 + x2 * - 1 + x3 * 1 + x4 * 1 ; LTF4 pode incluir x1 * 1 + x2 * 1 + x3 * -1 + x4 * 1, e assim por diante. De modo correspondente, cada tom de frequência inclui uma combinação de todos os fluxos espaciais NSTS, e todos os quatro LTFs são usados para estimação de canal.
[0110] Em outras modalidades, o grupamento de tom pode ser usado para reduzir o número de LTFs usados para estimação de canal. Por exemplo, os fluxos espaciais NSTS podem ser subdivididos em grupos Ng, onde cada grupo tem fluxos NSTS/Ng. De modo correspondente, LTFs NSTS/Ng podem ser usados com uma matriz P menor, conforme mostrado nas Figuras 12A-12C.
[0111] A Figura 12A é uma ilustração de uma matriz 1200A que pode ser usada como uma matriz P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs de acordo com uma modalidade de grupamento de tom. A matriz 1200A ilustrada inclui dois grupos de fluxo espacial no eixo geométrico y e dois símbolos de tempo de LTF no domínio de tempo no eixo geométrico x. Conforme será avaliado por um indivíduo com conhecimento comum na técnica, os LTFs no domínio de tempo no eixo geométrico x podem ser traduzidos em tons no domínio de frequência. A matriz P 1200A inclui mapeamentos ortogonais. Cada LTF pode ser determinado multiplicando-se cada um dos dois grupos de tom de fluxo espacial por respectivos valores na matriz 1200A. A matriz 1200A pode ser descrita alternativamente como duas matrizes P condicionais de tamanho NSTS por NSTS/Ng, que sejam dependentes de tom, conforme mostrado na Figura 12B.
[0112] A Figura 12B é uma ilustração de matrizes dependentes de tom 1200B e 1205B que podem ser usadas como matrizes P de domínio de frequência a fim de gerar LTFs de acordo com uma modalidade de grupamento de tom. A matriz de tom ímpar 1200B ilustrada inclui quatro fluxos espaciais no eixo geométrico y e dois símbolos de tempo de LTF no domínio de tempo no eixo geométrico x. Conforme será avaliado por um indivíduo com conhecimento comum na técnica, os LTFs no domínio de tempo no eixo geométrico x podem ser traduzidos em tons no domínio de frequência. A matriz P 1200B inclui mapeamentos ortogonais. Para tons ímpares, cada LTF pode ser determinado multiplicando-se cada um dos quatro fluxos espaciais pelos respectivos valores na matriz 1200B.
[0113] De modo similar, a matriz de tom par 1205B ilustrada inclui quatro fluxos espaciais no eixo geométrico y e dois símbolos de tempo de LTF no domínio de tempo no eixo geométrico x. Conforme será avaliado por um indivíduo com conhecimento comum na técnica, os LTFs no domínio de tempo no eixo geométrico x podem ser traduzidos em tons no domínio de frequência. A matriz P 1205B inclui mapeamentos ortogonais. Para tons pares, cada LTF pode ser determinado multiplicando- se cada um dos quatro fluxos espaciais pelos respectivos valores na matriz 1205B. Devido ao fato de as matrizes 1200B e 1205B serem dependentes de tom, elas são equivalentes à matriz de grupo de tom 1200A da Figura 12A.
[0114] A Figura 12C é uma tabela 1200C que mostra os sinais de LTF gerados usando as matrizes 1200A, 1200B, e/ou 1205B das Figuras 12A-12B. Conforme discutido anteriormente, cada um dos quatro fluxos espaciais x1, x2, x3, e x4 pode ser multiplicado pelos respectivos valores nas matrizes 1200A, 1200B, e/ou 1205B, de acordo com seus grupamentos de tom. Logo, por exemplo, os tons ímpares em LTF 1 podem incluir include x1 * 1 + x2 * 1 + x3 * 0 + x4 * 0. Os tons ímpares em LTF2 podem incluir x1 * -1 + x2 * 1 + x3 * 0 + x4 * 0, conforme mostrado na coluna destacada 1210A. Os tons pares em LTF1 podem incluir x1 * 0 + x2 * 0 + x3 * 1 + x4 * 1. Os tons pares em LTF2 podem incluir x1 * 0 + x2 * 0 + x3 * -1 + x4 * 1, conforme mostrado na coluna destacada 1210B, e assim por diante. De modo correspondente, cada tom de frequência inclui somente um subconjunto de fluxos espaciais NSTS, e somente dois LTFs são usados para estimação de canal.
[0115] Em outras palavras, nenhum tom de frequência inclui cada fluxo espacial. Na modalidade ilustrada, cada tom ímpar é populado com fluxos x1 e x2. Cada tom par é populado com fluxos x3 e x4. Logo, em um dado símbolo d e LTF, cada tom é mascarado por uma coluna da matriz P menor 1200A: P(NSTS/Ng)x(NSTS/Ng). Devido ao fato de um dado fluxo espacial não poder ser incluído em um dado tom, a interpolação pode ser usada em tons vizinhos para estimar qualquer tom excluído.
[0116] Embora as matrizes e tabelas das Figuras 12A-12C ilustrem uma modalidade com quatro fluxos espaciais (NSTS=4), dois grupos de fluxo espacial (Ng=2), e oito tons, um indivíduo com conhecimento comum na técnica avaliará que outras combinações são possíveis. Por exemplo, várias outras combinações são mostradas nas Figuras 13A-13C.
[0117] A Figura 13A é uma tabela 1300A que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com uma modalidade. Na modalidade ilustrada, o número de fluxos espaciais é igual ao número de grupos de fluxo espacial (Ng=4). Logo, existe somente um fluxo espacial em cada grupo. Nesse caso, a matriz P com um grupamento de tom minimiza em um esquema intercalado por tom mostrado na Figura 13A.
[0118] A Figura 13B é uma tabela 1300B que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com outra modalidade. Na modalidade ilustrada, o número de fluxos espaciais (NSTS=3) não é um número inteiro múltiplo do número de grupos de fluxo espacial (Ng=2). Logo, pode não existir o mesmo número inteiro de fluxos espaciais em cada grupo. Na modalidade ilustrada, os fluxos espaciais são atribuídos a tons de modo equilibrado ou round-robin, com cada fluxo espacial ocupando cada tom Ng/NSTS. Por exemplo, o fluxo espacial x1 ocupa os tons 1, 2, 4, e 5. O fluxo espacial x2 ocupa os tons 1, 3, 4, e 6. O fluxo espacial x3 ocupa os tons 2, 3, 5, e 6, e assim por diante. Logo, na modalidade ilustrada na Figura 13B, a potência é equilibrada ao longo de todos os tons, e cada fluxo visita em média 2/3 dos tons. Em outras modalidades, os múltiplos não-inteiros de grupos de fluxo espacial podem ser manipulados diferentemente, por exemplo, conforme mostrado na Figura 13C.
[0119] A Figura 13C é uma tabela 1300C que mostra um mapeamento de tom de fluxo espacial de LTF de acordo com outra modalidade. Na modalidade ilustrada, o número de fluxos espaciais (NSTS=3) não é um múltiplo inteiro do número de grupos de fluxo espacial (Ng=2). Logo, pode não existir o mesmo número inteiro de fluxos espaciais em cada grupo. Na modalidade ilustrada, os fluxos espaciais são atribuídos a tons de modo ponderado ou protegido. Logo, cada fluxo espacial ocupa tons NSTS, mas alguns fluxos espaciais compartilham tons com outros fluxos enquanto outros ocupam fluxos sozinhos. Por exemplo, o fluxo espacial x1 e x2 ocupa os tons 1, 3, e 5 juntos, enquanto o fluxo espacial x3 ocupa os tons 2, 4, e 6 sozinhos. Em várias modalidades, o fluxo espacial x3 pode ser atribuído para ocupar tons sozinhos com base em uma proteção de fluxo (por exemplo, o fluxo x3 pode ter um MCS maior que os fluxos x1 e/ou x2). De modo correspondente, o fluxo espacial x3 pode ter um CFO e uma proteção de erros de temporização mais desejáveis. Na modalidade ilustrada, existe uma potência maior em tons ímpares, e cada fluxo visitará em média metade dos tons. Em algumas modalidades, uma potência equilibrada em todos os tons pode ser alcançada intensificando-se a potência de tons pares, por exemplo, em 3dB. Nesse caso, o fluxo x3 também pode se beneficiar de uma estimação de canal melhor (portanto, uma proteção contra ruídos melhor).
[0120] A Figura 14 é uma ilustração 1400 de outro método para transmitir um pacote. Esse método pode ser realizado por um dispositivo de comunicações sem fio, tal como uma estação em uma rede de comunicação sem fio, incluindo um AP 144 ou outro STA 146 em uma rede. Embora vários blocos sejam mostrados na ilustração 1400, um indivíduo com conhecimento comum na técnica avaliará que blocos podem ser adicionados, removidos ou reordenados no escopo ad presente revelação.
[0121] No bloco 1405, o dispositivo de comunicação sem fio transmite um preâmbulo do pacote por fluxos de espaço-tempo NSTS por uma pluralidade de tons, sendo que o preâmbulo inclui campos de treinamento NLTF configurados para que sejam usados para estimação de canal para cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo. Um subconjunto dos fluxos de espaço-tempo NSTS é ativo em cada tom. Conforme discutido anteriormente em relação às Figuras 12 a 13, o grupamento nos fluxos de espaço-tempo pode resultar em uma matriz P menor. De modo correspondente, transmitindo-se menos campos de treinamento do que o número de fluxos de espaço-tempo, um overhead do pacote pode ser reduzido. Em várias modalidades, NSTS é maior que um e NLTF é menor que NSTS. Em alguns aspectos, menos campos de treinamento podem ser transmitidos devido ao grupamento baseado em matriz de diferentes fluxos de espaço-tempo em um único campo de treinamento, conforme descrito anteriormente. Em alguns aspectos, os meios para transmitir um preâmbulo podem incluir um transmissor, e os meios para gerar o preâmbulo podem incluir um processador.
[0122] Em várias modalidades, cada um dos campos de treinamento NTF pode ser transmitido pela pluralidade de tons. Cada um dentre a pluralidade de fluxos de espaço-tempo pode ser parte de um grupo de uma pluralidade de grupos Ng. Cada grupo pode transmitir a um subconjunto dos tons da pluralidade de tons com base em uma matriz ortogonal.
[0123] Em várias modalidades, para cada campo de treinamento, cada tom pode ser mascarado por uma coluna de uma matriz P de tamanho NSTS/Ng por NSTS/Ng. Em várias modalidades, Ng = NSTS e um campo de treinamento único podem ser transmitidos pela pluralidade de fluxos de espaço-tempo intercalados pela pluralidade de tons.
[0124] Em várias modalidades, NSTS pode não ser um múltiplo inteiro de Ng e cada fluxo de espaço-tempo visita em média Ng/NS TS da pluralidade de tons. Em várias modalidades, NSTS pode não ser um múltiplo inteiro de Ng e cada fluxo de espaço-tempo visita em média Ng da pluralidade de tons. Em várias modalidades, cada tom ímpar pode ser populado com um primeiro subconjunto de fluxos de espaço-tempo e cada tom par pode ser populado com um segundo subconjunto de fluxos de espaço-tempo.
[0125] No bloco 1410, o dispositivo de comunicação sem fio transmite uma carga útil do pacote pelos fluxos de espaço-tempo NSTS. Em alguns aspectos, os meios para gerar esse pacote podem incluir um processador, e os meios para transmitir o pacote podem incluir um transmissor.
[0126] Deve-se compreender que qualquer referência a um elemento no presente documento que usa uma designação como “primeiro,” “segundo,” e assim por diante, não limita genericamente a quantidade ou ordem desses elementos. De preferência, essas designações podem ser usadas no presente documento como um dispositivo sem fio conveniente de distinção entre dois ou mais elementos ou instâncias de um elemento. Logo, uma referência a primeiro e segundo elementos não significa que somente dois elementos podem ser empregados ou que o primeiro elemento deve preceder o segundo elemento de alguma maneira. Da mesma forma, exceto onde declarado em contrário, um conjunto de elementos pode incluir um ou mais elementos.
[0127] Um indivíduo com conhecimento na técnica compreende que informações e sinais podem ser representados usando qualquer dentre uma variedade de tecnologias diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos, e chips que podem ser referenciados ao longo da descrição anterior podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas magnéticas, campos ou partículas ópticas, ou qualquer combinação desses.
[0128] Um indivíduo com conhecimento comum na técnica avaliaria, ainda, que qualquer um dos vários blocos lógicos, módulos, processadores, meios, circuitos, e etapas de algoritmo ilustrativos descritos de acordo com os aspectos aqui revelados podem ser implementados como hardware eletrônico (por exemplo, uma implementação digital, uma implementação analógica, ou uma combinação das duas, que pode ser designada usando codificação de origem ou alguma outra técnica), várias formas de programa ou código de design que incorporam instruções (que podem ser referidas no presente documento, por motivos de conveniência, como “software” ou um “módulo de software”), ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa intercambialidade de hardware e software, descreveram-se acima vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos, e etapas em termos de sua funcionalidade. Seja essa funcionalidade implementada como hardware ou software depende das restrições particulares de aplicação e design impostas no sistema geral. Indivíduos versados podem implementar a funcionalidade descrita de formas variáveis para cada aplicação particular, mas essas decisões de implementação não devem ser interpretadas como causadoras de uma divergência do escopo da presente revelação.
[0129] Os vários blocos lógicos, módulos e circuitos ilustrativos descritos de acordo com os aspectos revelados no presente documento e de acordo com as Figuras 1 a 7 podem ser implementados em ou realizados por um circuito integrado (IC), um terminal de acesso, ou um ponto de acesso. O IC pode incluir um processador para propósitos gerais, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, componentes de hardware discretos, componentes elétricos, componentes ópticos, componentes mecânicos, ou qualquer combinação desses projetados para realizar as funções descritas no presente documento, e podem executar códigos ou instruções que residam no IC, fora do IC, ou ambos. Os blocos lógicos, módulos e circuitos podem incluir antenas e/ou transceptores para se comunicar com vários componentes dentro da rede ou dentro do dispositivo. Um processador para propósitos gerais pode ser um microprocessador, mas, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos computacionais, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração. A funcionalidade dos módulos pode ser implementada de alguma outra maneira ensinada no presente documento. A funcionalidade descrita no presente documento (por exemplo, em relação a uma ou mais figuras anexas) pode corresponder em alguns aspectos a uma funcionalidade “meios para” similarmente designada nas reivindicações anexas.
[0130] Caso sejam implementadas em software, as funções podem ser armazenadas ou transmitidas como uma ou mais instruções ou código em um meio legível por computador. As etapas de um método ou algoritmo revelado no presente documento podem ser implementadas em um módulo de software executável por processador que pode residir em um meio legível por computador. As mídias legíveis por computador incluem mídias de armazenamento em computador e mídias de comunicação incluindo qualquer meio que possa ser habilitado a transferir um programa computacional de um local para outro. Uma mídia de armazenamento pode ser qualquer mídia disponível que possa ser acessada por um computador. A título de exemplo, e sem caráter limitativo, essas mídias legíveis por computador podem incluir RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar um código de programa desejado sob a forma de instruções ou estruturas de dados e que possa ser acessado por um computador. Da mesma forma, qualquer conexão pode ser apropriadamente denominada como um meio legível por computador. Disco e disquete, conforme o uso em questão, incluem disco compacto (CD), disco a laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disquete flexível, e disco Blu- ray onde os disquetes geralmente reproduzem dados magneticamente, enquanto discos reproduzem dados opticamente com lasers. Combinações desses também devem ser incluídas no escopo de mídias legíveis por computador. Adicionalmente, as operações de um método ou algoritmo podem residir como um ou qualquer combinação de conjuntos de códigos e instruções em um meio legível por máquina e meio legível por computador, que pode ser incorporado em um produto de programa computacional.
[0131] Deve-se compreender que qualquer ordem específica ou hierarquia de etapas em qualquer processo revelado é um exemplo de uma abordagem amostral. Com base nas preferências de design, compreender-se que a ordem específica ou hierarquia de etapas nos processos podem ser rearranjadas enquanto permanecem no escopo da presente revelação. O método concomitante reivindica elementos presentes das várias etapas em uma ordem amostral, e não são destinados a serem limitados à ordem específica ou hierarquia apresentada.
[0132] Várias modificações às implementações descritas nesta revelação podem ser prontamente aparentes aos indivíduos versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras implementações sem divergir do espírito ou escopo desta revelação. Logo, a revelação não é destinada a ser limitada às implementações aqui mostradas, mas deve estar de acordo com o escopo mais amplo consistente às reivindicações, princípios e recursos inovadores aqui revelados. O termo “exemplificador(a)” é usado exclusivamente para significar “que serve como um exemplo, instância, ou ilustração.” Qualquer implementação descrita no presente documento como “exemplificador” não deve necessariamente ser construída como preferencial ou vantajosa em relação a outas implementações.
[0133] Determinados recursos que são descritos neste relatório descritivo no contexto de implementações separadas também podem ser implementados em combinação com uma implementação única. De modo oposto, vários recursos que são descritos no contexto de uma implementação única também podem ser implementados em múltiplas implementações separadamente ou em qualquer subcombinação adequada. Ademais, embora recursos possam ser descritos anteriormente atuando em determinadas combinações e até mesmo inicialmente reivindicações como tais, um ou mais recursos de uma combinação reivindicada podem, em alguns casos, ser removidos da combinação, e a combinação reivindicada pode ser direcionada a uma subcombinação ou variação de subcombinações.
[0134] De modo similar, embora as operações sejam descritas nos desenhos em uma ordem particular, isso não deve ser entendido como requerendo que essas operações sejam realizadas na ordem particular mostrada ou em ordem sequencial, ou que todas as operações ilustradas sejam realizadas, para alcançar resultados desejados. Em determinadas circunstâncias, processamento de múltiplas tarefas e paralelos podem ser vantajosos. Ademais, a separação dos vários componentes de sistema nas implementações descritas anteriormente não deve ser compreendida como requerendo tal separação em todas as implementações, e deve-se compreender que os componentes de programa descritos e sistemas podem ser geralmente empregados juntos em um produto de software único ou embalados em múltiplos produtos de software. Adicionalmente, outras implementações se encontram no escopo das reivindicações anexas. Em alguns casos, as ações citadas nas reivindicações podem ser realizadas em uma ordem diferente e ainda alcançar os resultados desejáveis.

Claims (11)

1. Método (900) de transmissão de um pacote em uma rede de comunicação sem fio, o método caracterizado por compreender: transmitir (905) um preâmbulo do pacote em um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para serem usados para estimação de canal, sendo que o um ou mais campos de treinamento compreendem um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo; e transmitir (910) uma carga útil do pacote em um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo, em que o um ou mais símbolos da segunda duração de símbolo são, cada um, separados entre si por um prefixo cíclico de uma terceira duração, e em que a primeira duração de símbolo é determinada com base pelo menos em parte na terceira duração.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira duração de símbolo é 3,2 µs e a segunda duração de símbolo é 6,4 µs.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira duração de símbolo é 6,4 µs e a segunda duração de símbolo é 12,8 µs.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a terceira duração de símbolo é 0,8 µs.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a terceira duração de símbolo é 0,4 µs.
6. Aparelho de comunicação sem fio caracterizado por compreender: meios para gerar um preâmbulo de um pacote a ser transmitido em um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que o preâmbulo inclui um ou mais campos de treinamento configurados para serem usados para estimação de canal, sendo que o um ou mais campos de treinamento compreendem, cada um, um ou mais símbolos de uma primeira duração de símbolo; meios para gerar uma carga útil do pacote a ser transmitida no um ou mais fluxos de espaço-tempo, sendo que a carga útil compreende um ou mais símbolos de uma segunda duração de símbolo, sendo que a segunda duração de símbolo é maior que a primeira duração de símbolo, em que o um ou mais símbolos da segunda duração de símbolo são, cada um, separados entre si por um prefixo cíclico de uma terceira duração, e em que a primeira duração de símbolo é determinada com base pelo menos em parte na terceira duração; e meios para transmitir o pacote.
8. Aparelho de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira duração de símbolo é 3,2 µs e a segunda duração de símbolo é 6,4 µs.
9. Aparelho de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira duração de símbolo é 6,4 µs e a segunda duração de símbolo é 12,8 µs.
10. Aparelho de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a terceira duração de símbolo é 0,8 µs.
11. Aparelho de comunicação sem fio, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a terceira duração de símbolo é 0,4 µs.
12. Memória legível por computador caracterizada pelo fato de que possui instruções nela armazenadas que, quando executadas, fazem com que um computador realize o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.
BR112016025998-0A 2014-05-06 2015-05-04 Sistemas e métodos para aperfeiçoamentos em projetos de campo de treinamento para durações de símbolo aumentadas e memória legível por computador BR112016025998B1 (pt)

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