CN102468952B - 一种超高吞吐量短训练域处理方法和系统 - Google Patents

一种超高吞吐量短训练域处理方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种VHT-STF处理方法，包括：将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列。本发明还同时公开了一种VHT-STF处理系统，采用本发明能保证120MHz发送带宽时的VHT-STF处理得到解决。

Description

一种超高吞吐量短训练域处理方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种VHT-STF(超高吞吐量短训练域，VeryHigh Throughput Short Training Field)处理方法和系统。
背景技术
目前IEEE 802.11ac可以支持的发送带宽为20MHz，40MHz，80MHz，以及可选的160MHz。参考文献《IEEE 802.11-09/0992r15Specification Frameworkfor TGac》中规定了各子信道的频域位置，如图1所示，但是中国在5GHz规定WLAN的可用频段是5,725～5,850MHz。为了有效地利用中国的频率资源，应该支持120MHz的带宽发送。虽然针对40MHz和80MHz的VHT-STF已经有了如图2、图3所示的定义，但针对120MHz带宽进行发送时的VHT-STF处理技术，目前并没有披露，导致120MHz发送带宽时的VHT-STF处理无法得到解决。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种VHT-STF处理方法和系统，保证120MHz发送带宽时的VHT-STF处理能够得到解决。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种VHT-STF处理方法，该方法包括：
将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列。
上述方案中，所述频域重复的方法为：将构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射。
上述方案中，第2个20MHz信道的相位旋转的角度为180度，第3个20MHz信道的相位旋转的角度为0度，第4，5，6个20MHz信道的相位旋转的角度为90度。
上述方案中，所述60MHz的HT-STF在频域上构成的VHT-STF，是通过以下操作实现的：将20MHz的HT-STF在频域重复，构成60MHz的VHT-STF导频序列；将所构成的60MHz的VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，将其中的第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射。
上述方案中，针对60MHz的VHT-STF，所述后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射的过程包括：后面的2个20MHz进行相位旋转后再映射；所述相位旋转的角度为90度。
本发明还提供了一种VHT-STF处理系统，该系统包括频域重复单元、映射单元；其中，
所述频域重复单元，用于将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列；
所述映射单元，用于将所述频域重复单元所构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射。
上述方案中，针对120MHz的VHT-STF，所述映射单元将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射时，用于：将后面的5个20MHz进行相位旋转后进行映射。
上述方案中，所述相位旋转的角度为90度。
上述方案中，所述60MHz的HT-STF在频域上构成的VHT-STF，由所述频域重复单元、映射单元实现；其中，
所述频域重复单元，用于将20MHz的HT-STF在频域重复，构成60MHz的VHT-STF导频序列；
所述映射单元，用于将所述频域重复单元所构成的60MHz的VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，将其中的第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射。
上述方案中，针对60MHz的VHT-STF，所述映射单元将所述后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射时，用于：将后面的2个20MHz进行相位旋转后再映射；所述相位旋转的角度为90度。
本发明提供的VHT-LTF处理方法和系统，保证120MHz发送带宽时的VHT-LTF处理能够得到解决，通过重用小带宽的VHT-LTF作为组成单元，减小了系统处理复杂度。
附图说明
图1为中国信道化和美国信道化示例示意图；
图2为40MHz HT-STF的发送原理示意图；
图3为80MHz HT-STF的发送原理示意图；
图4为本发明实施例的120MHz VHT-STF的发送原理示意图；
图5为本发明实施例的60MHz VHT-STF的发送原理示意图；
图6为本发明的VHT-STF处理流程简图；
图7为本发明实施例的VHT-STF处理系统图。
具体实施方式
通常，120MHz的VHT-STF导频序列由三个40MHz或两个60MHz的HT-STF在频域重复构成，导频序列如下所示：
VHT-STF-186，186＝{HT-STF-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HT-STF-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HT-STF-58，58}；
其中，
HT-STF-58，58＝{0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0}；
将VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，映射在373个子载波上。
针对120MHz的VHT-STF，其中的第一个20MHz的导频序列按照下式映射在20MHz的子载波上，后面的5个20MHz进行相位旋转θ后再按下式映射。
r VHT - STF i TX ( t ) = 1 N STS · N HT - STF Tone w T HT - STF ( t ) Σ k = - N SR N SR Σ i STS N STS [ Q k ] i TX , i STS γ k HTS k exp ( j 2 πk Δ F ( t - T CS i STS ) ) ;
其中：表示第TX根天线上VHT-LTF符号的发送信号中的空时流数；
NSTS表示空时流的个数；
表示VHT-LTF符号上的子载波个数；
表示该次发射时的多天线权值；
NSR表示60MHz或者120MHz最左边的子载波；
Qk和数据部分Q矩阵一样，用于实现空时流和天线的映射；
PVHTLTF表示按照参考文献《IEEE 802.11-09/0992r15Specification Frameworkfor TGac》中的定义，按照空时流的个数选取的P矩阵；
γk表示相位旋转的取值；
VHTLTFk表示VHTLTF序列第k个子载波的取值；
ΔF表示子载波间隔，可以为312.5KHz；
TGI表示保护间隔；
表示第i个空时流的循环移位，可以遵循《IEEE 802.11-09/0992r15Specification Framework for TGac》中的定义。
另外，60MHz的VHT-STF导频序列由三个20MHz的HT-STF在频域重复构成，导频序列如下所示：
VHT-STF-90，90＝{L-STF-26，26，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，L-STF-26，26，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，L-STF-26，26}；
其中，
L-STF-26，26＝{0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0}；
VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，映射在181个子载波上。
针对60MHz的VHT-STF，将其中的第一个20MHz的导频序列按照下式映射在20MHz的子载波上，后面的2个20MHz进行相位旋转θ后再按下式映射。
r VHT - STF i TX ( t ) = 1 N STS · N HT - STF Tone w T HT - STF ( t ) Σ k = - N SR N SR Σ i STS N STS [ Q k ] i TX , i STS γ k HTS k exp ( j 2 πk Δ F ( t - T CS i STS ) ) ;
具体而言，本发明主要关注120MHz发送带宽下，VHT-STF的前导序列设计和子载波映射位置。通常，VHT-STF的发送是以20MHz、40MHz、60MHz或者80MHz的VHT-STF为单元，发送方法包括进行组成单元的重复、子载波添零、子载波移位、相位旋转中的一步或者几步。具体实施例根据120MHz的组成单元带宽的不同，分为以下几种：
实施例一：
120MHz的VHT-STF导频序列由三个40MHz的HT-STF在频域重复构成，如图4所示。导频序列如下所示：
VHT-STF-186，186＝{HT-STF-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HT-STF-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HT-STF-58，58}；
其中，
HT-STF-58，58＝{0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0}；
将VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，映射在373个子载波上。
针对120MHz的VHT-STF，其中的第一个20MHz的导频序列按照下式映射在20MHz的子载波上，后面的5个20MHz进行相位旋转θ后再按下式映射。第2个20MHz信道的相位旋转的角度为180度，第3个20MHz信道的相位旋转的角度为0度，第4个20MHz信道的相位旋转的角度为180度，第5个20MHz信道的相位旋转的角度为0度，第6个20MHz信道的相位旋转的角度为180度。
r VHT - STF i TX ( t ) = 1 N STS · N HT - STF Tone w T HT - STF ( t ) Σ k = - N SR N SR Σ i STS N STS [ Q k ] i TX , i STS γ k HTS k exp ( j 2 πk Δ F ( t - T CS i STS ) ) ;
实施例二：
60MHz的VHT-STF导频序列由三个20MHz的HT-STF在频域重复构成，如图5所示。导频序列如下所示：
VHT-STF-90，90＝{L-STF-26，26，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，L-STF-26，26，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，L-STF-26，26}；
其中，
L-STF-26，26＝{0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0}；
将VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，映射在181个子载波上。
针对60MHz的VHT-STF，其中的第一个20MHz的导频序列按照下式映射在20MHz的子载波上，后面的2个20MHz进行相位旋转θ后再按下式映射。
r VHT - STF i TX ( t ) = 1 N STS · N HT - STF Tone w T HT - STF ( t ) Σ k = - N SR N SR Σ i STS N STS [ Q k ] i TX , i STS γ k HTS k exp ( j 2 πk Δ F ( t - T CS i STS ) ) ;
前述的进行相位旋转均可以为90度或其它符合实际应用场景的角度。
结合上述各实施例可见，本发明的VHT-STF处理思路可以表示如图6所示。参见图6，图6为本发明的VHT-STF处理流程简图，该流程包括以下步骤：
步骤610：将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列。
步骤620：将构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射。
为了保证上述各实施例以及处理思路能够顺利实现，可以进行如图7所示的设置。参见图7，图7为本发明实施例的VHT-STF处理系统图，该系统包括相连的频域重复单元、映射单元。
具体应用时，频域重复单元能够将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列。映射单元则能够将频域重复单元所构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射。
实施例三：
120MHz的VHT-STF导频序列由一个40MHz和一个80MHz的HT-STF在频域重复构成，如图4所示。导频序列如下所示：
VHT-STF-186，186＝{HT-STF-58，58，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，HT-STF-122， 122}；
其中，
HT-STF-58，58＝{0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，0，0，0，0，-1-j，0，0，0，-1-j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0，0，1+j，0，0}；
将VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，映射在373个子载波上。
针对120MHz的VHT-STF，其中的第一个20MHz的导频序列按照下式映射在20MHz的子载波上，后面的5个20MHz进行相位旋转θ后再按下式映射。第2个20MHz信道的相位旋转的角度为180度，第3个20MHz信道的相位旋转的角度为0度，第4，5，6个20MHz信道的相位旋转的角度为90度。
r VHT - STF i TX ( t ) = 1 N STS · N HT - STF Tone w T HT - STF ( t ) Σ k = - N SR N SR Σ i STS N STS [ Q k ] i TX , i STS γ k HTS k exp ( j 2 πk Δ F ( t - T CS i STS ) )
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明的VHT-STF处理技术保证120MHz发送带宽时的VHT-STF处理能够得到解决，通过重用小带宽的VHT-STF作为组成单元，减小了系统处理复杂度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超高吞吐量短训练域VHT-STF处理方法，其特征在于，该方法包括：
将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列；
所述频域重复的方法为：
将构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射；其中，所述相位旋转的角度为0度、90度或180度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第2个20MHz信道的相位旋转的角度为180度，第3个20MHz信道的相位旋转的角度为0度，第4，5，6个20MHz信道的相位旋转的角度为90度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述60MHz的HT-STF在频域上构成的VHT-STF，是通过以下操作实现的：
将20MHz的HT-STF在频域重复，构成60MHz的VHT-STF导频序列；将所构成的60MHz的VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，将其中的第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
针对60MHz的VHT-STF，所述后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射的过程包括：后面的2个20MHz进行相位旋转后再映射；
所述相位旋转的角度为90度。
5.一种VHT-STF处理系统，其特征在于，该系统包括频域重复单元、映射单元；其中，
所述频域重复单元，用于将60MHz或40MHz的HT-STF在频域重复，构成120MHz的VHT-STF导频序列；
所述映射单元，用于将所述频域重复单元所构成的120MHz的VHT-STF序列的0位置与120MHz频率资源的中心对齐，将其中第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射；其中，所述相位旋转的角度为0度、90度或180度。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，针对120MHz的VHT-STF，所述映射单元将后面的多个20MHz进行相位旋转后进行映射时，用于：
将后面的5个20MHz进行相位旋转后进行映射。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述60MHz的HT-STF在频域上构成的VHT-STF，由所述频域重复单元、映射单元实现；其中，
所述频域重复单元，用于将20MHz的HT-STF在频域重复，构成60MHz的VHT-STF导频序列；
所述映射单元，用于将所述频域重复单元所构成的60MHz的VHT-STF序列的0位置与60MHz频率资源的中心对齐，将其中的第一个20MHz的导频序列映射在20MHz的子载波上，后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
针对60MHz的VHT-STF，所述映射单元将所述后面的多个20MHz进行相位旋转后再映射时，用于：将后面的2个20MHz进行相位旋转后再映射；
所述相位旋转的角度为90度。
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