CN102790662A

CN102790662A - 装置以及用于操作通信设备的方法

Info

Publication number: CN102790662A
Application number: CN2012101233724A
Authority: CN
Inventors: 罗恩·波拉特; 郑军; 文科·厄斯戈
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2011-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: EP2518929B1; US20120269123A1; EP2518929A2; US9184969B2; EP2518929A3; CN102790662B; TW201301827A; TWI531191B

Abstract

本发明涉及装置以及用于操作通信设备的方法。用于单个用户、多用户、多访问和/或MIMO无线通信的前导信号。采用选择的前导信号类型以生成从一个通信设备发射到至少一个额外的通信设备的信号。根据所需的操作模式，仅仅一种前导信号类型，或两种或更多种前导信号类型可与给定的操作模式相关联。当根据给定的操作模式进行操作时，可从操作模式的可用的前导信号类型中选择前导信号类型。优选的实施方式包括两种分别的前导信号类型，一种前导信号类型用于具有应用在封包的开头的发射波束成型权重的单用户(SU)操作或仅用于开环SU传输，而另一具有多用户(MU)特征的前导信号类型用于SU波束成型和MU操作。

Description

装置以及用于操作通信设备的方法

技术领域

本发明总的涉及通信系统，更具体地，涉及这样的通信系统中的长距离和低速率无线通信的实现。

背景技术

众所周知，通信系统支持无线和/或有线链路通信设备间的无线和有线链路通信。这样的通信系统在接入到因特网的国内和/或国际蜂窝电话系统到点对点家用无线网络的范围内变动。每个类型的通信系统遵循一个或多个通信标准进行构造和操作。例如，无线通信系统可遵循一个或多个标准进行操作，所述标准包括但不限于，IEEE802.11x、蓝牙、高级移动电话服务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、区域多点分配系统(LMDS)、多路多点分配系统(MMDS)、和/或其变形。

根据无线通信系统的类型，无线通信设备，例如，蜂窝电话、双向无线电、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、笔记本电脑、家庭娱乐设备等以直接的或间接的方式与其它无线通信设备进行通信。对于直接通信(也被称为点对点通信)而言，参与通信的无线通信设备调整它们的接收器和发射器到相同的一个或多个信道(例如，无线通信系统的多个射频(RF)载波中的一个)，并在这些信道上进行通信。对于间接的无线通信，每个无线通信设备通过指定的信道与相关的基站(例如，蜂窝服务)和或相关接入点(例如，家用或建筑物内的无线网络)进行直接通信。为了实现无线通信设备间的通信连接，所述相关基站和/或相关接入点可通过系统控制器、公共交换电话网络、因特网、和/或其它广域网进行相互间的直接通信。

参与无线通信的每个无线通信设备包括内置无线电收发器(即，接收器和发射器)，或与相关联的无线电收发器耦合(例如，家用和/或建筑物内的无线通信网络的站点、RF调制解调器等)。众所周知，接收器连接到天线，且包括低噪声放大器、一个或多个中频级、滤波级、和数据恢复级。低噪声放大器通过天线接收入站RF信号，并将其放大。一个或多个中频级将放大的RF信号与一个或多个本地振荡混合，以转换放大的RF信号为基带信号或中频(IF)信号。滤波级对基带信号或IF信号进行滤波以使不需要的出带信号衰减，从而产生滤波的信号。数据恢复级根据特定的无线通信标准从滤波的信号中恢复原始数据。

还众所周知的是，发射器包括数据调制级、一个或多个中频级、和功率放大器。数据调制级根据特定的无线通信标准转换原始数据为基带信号。一个或多个中频级将基带信号与一个或多个本地振荡混合以产生RF信号。在通过天线传输之前，功率放大器放大RF信号。

通常，发射器包括一个用于发射RF信号的天线，发射的RF信号由接收器的单个或多个天线接收。当接收器包括两个或两个以上的天线时，接收器选择这些天线中的一个来接收传入的RF信号。以这种方式，即使接收器包括被用作分集天线的多个天线，发射器和接收器间的无线通信也是单输出单输入(SISO)通信(即，选择多个天线中的一个来接收传入的RF信号)。对于SISO无线通信，收发器包括一个发射器和一个接收器。目前，大多数遵循IEEE802.11、802.11a、802.11b或802.11g的无线局域网络(WLAN)采用SISO无线通信。

其它类型的无线通信包括单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)和多输入多输出(MIMO)。在SIMO无线通信中，单个发射器将数据处理成发射到接收器的射频信号。接收器包括两个或两个以上的天线以及两个或两个以上的接收器路径。每个天线接收RF信号，并将它们提供到对应的接收器路径(例如，LNA、向下转换模块、滤波器和ADC)。每个接收器路径处理接收的RF信号以产生数字信号，将这些数字信号结合并处理，可重新获得发射的数据。

在多输入单输出(MISO)无线通信中，发射器包括两个或多个发射路径(例如，数模转换器、滤波器、向上变换模块和功率放大器)，每个路径将基带信号的相应部分转换成RF信号，RF信号通过相应的天线发射到接收器。接收器包括从发射器接收多个RF信号的单个接收路径。在这种情况下，接收器利用波束成型技术将多个RF信号合并成一个信号以进行处理。

在多输入多输出(MIMO)无线通信中，发射器和接收器都包括多个路径。在这样的通信中，发射器利用空间时间编码功能并行处理数据以产生两个或多个数据流。发射器包括多个用于转换每个数据流为多个RF信号的多个发射路径。接收器通过多个接收器路径接收多个RF信号，所述多个接收器路径利用空间时间编码功能重新获取数据流。重新获取的数据流被合并，且随后处理成恢复的原始数据。

对于各种类型的无线通信(例如，SISO、MISO、SIMO和MIMO)，利用一个或多个类型的无线通信来增加WLAN中的数据吞吐量是可取的。例如，与SISO通信相比，利用MIMO通信可达到高数据速率。但是，大多数WLAN包括传统的无线通信设备(即，遵循老版本的无线通信标准的设备)。照这样，能够进行MIMO无线通信的发射器还应与传统设备反向兼容，以在大多数现有的WLAN中实现其功能。

因此，需要提供一种具有高数据吞吐量且与传统设备反向兼容的WLAN设备。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种装置，包括：

基带处理模块，用于根据第一前导信号类型或第二前导信号类型、生成包括前导信号的信号，其中：

所述第一前导信号类型仅对应开环单用户传输；及

所述第二前导信号类型对应单用户波束成型传输或多用户传输；及

至少一个天线，用以发射所述信号或至少一个与所述信号对应的额外的信号到至少一个无线通信设备；及其中：

所述第一前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个额外的长码部分；

所述第二前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个额外的短码部分、后面是至少一个长码部分；及

所述前导信号后面是数据场。

优选地：

所述第二前导信号类型对应多用户传输；

所述第二前导信号类型包括后面有至少一个额外的信号场的至少一个长码部分；及

根据第二前导信号类型，所述信号场可指示与所述至少一个额外的信号场有关的解调编码集。

优选地：

所述至少一个天线用于发射所述信号、或与所述信号对应的所述至少一个额外的信号到多个无线通信设备；

所述第二前导信号类型包括后面有至少一个额外的信号场的所述至少一个长码部分；

所述信号场包括具有可由基础服务集中的所有的所述多个无线通信设备进行处理或解调的相对最低的调制编码集的第一多个位；及

所述第二信号场包括用于所述基础服务集中的所述多个无线通信设备中的选择的至少一个的第二多个位。

根据本发明的一方面，提供一种装置，包括：

所述第一前导信号类型仅对应开环单用户传输；及

至少一个天线，用于发射所述信号或至少一个与所述信号对应的其它信号到至少一个无线通信设备。

优选地：

所述第一前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个其它的长码部分；及

所述前导信号后面是数据场。

优选地：

所述第二前导信号类型对应多用户传输；及

所述第二前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个其它的短码部分、后面是至少一个长码部分；及

所述前导信号后面是数据场。

优选地：

所述第二前导信号类型对应多用户传输；及

所述第二前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是第一信号场、后面是至少一个额外的短码部分、后面是至少一个额外的长码部分、后面是第二信号场；及

所述前导信号后面是数据场。

优选地：

所述第一信号场包括具有可由基础服务集中的所有的所述多个无线通信设备进行处理或解调的相对最低的调制编码集的第一多个位；及

根据本发明的一方面，提供了一种用于操作通信设备的方法，所述方法包括：

根据第一前导信号类型或第二前导信号类型、生成包括前导信号的信号，其中：

所述第一前导信号类型仅对应开环单用户传输；及

通过所述通信设备的至少一个天线，发射所述信号或至少一个与所述信号对应的额外的信号到至少一个无线通信设备。

优选地：

所述第一前导信号类型包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个额外的长码部分；及

所述前导信号后面是数据场。

附图说明

图1是无线通信系统的实施例的示意图；

图2是无线通信设备的实施例的示意图；

图3是射频(RF)发射器的实施例的示意图；

图4是RF接收器的实施例的示意图；

图5是数据的基带处理方法的实施例的示意图；

图6是进一步限定图5的步骤120的方法的实施例的示意图；

图7-9是对加扰数据(scrambled data)进行编码的各个实施例的示意图；

图10A和10B是无线电发射机的各实施例的示意图；

图11A和11B是无线电接收器的各实施例的示意图；

图12是根据本发明的一个或多个各方面和/或各实施例运行的接入点(AP)和多无线局域网(WLAN)设备的实施例的示意图；

图13是无线通信设备和集群器(cluster)的实施例的示意图，所述集群器可用于支持与至少一个额外无线通信设备进行通信；

图14是OFDM(正交频分多路复用)的实施例的示意图；

图15是使用在单用户(SU)应用的分组通信中的前导信号(preamble)的实施例的示意图；

图16是使用在单用户(SU)应用的分组通信中的前导信号的另一实施例的示意图；

图17是使用在多用户(MU)应用的分组通信中的前导信号的实施例的示意图；

图18是不同传输类型的前导信号格式选项的选项表的实施例的示意图；

图19是两个或更多个通信设备间的通信的实施例的示意图；

图20、图21和图22是一个或多个无线通信设备的操作方法的实施例的示意图。

具体实施方式

图1是无线通信系统10的实施例的示意图，该系统包含多个基站和/或接入点12-16、多个无线通信设备18-32和网络硬件组件34。无线通信设备18-32可能是笔记本主机18和26、个人数字助理主机20和30、个人计算机主机24和32和/或蜂窝电话主机22和28。结合图2对这种无线通信设备的实施例的各细节的进行较详细的描述。

基站(BS)或接入点(AP)12-16通过局域网连接36、38和40与网络硬件34可操作耦合。网络硬件34可能是路由器、交换机、桥接器、调制解调器、系统控制器等，其为通信系统10提供广域网连接42。基站或接入点12-16的每个具有相关联的天线或天线阵列，以与在其区域内的无线通信设备通信。通常地，无线通信设备在特定基站或接入点12-14登记、以从通信系统10接收服务。就直接连接而言(即点对点通信)，无线通信设备通过分配信道直接通信。

通常地，基站用于蜂窝电话系统(例如，高级移动电话服务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点分配系统(LMDS)、多路多点分配系统(MMDS)、增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、高速下行分组接入(HSDPA)、高速上行分组接入(HSUPA和/或其变形)和类似类型的系统)，而接入点用于家用无线网络或建筑物内的无线网络(例如，IEEE 802.11、蓝牙、紫峰、其他类型的以射频为基础的网络协议和/或其变形)。不管通信系统为特定类型，每个无线通信设备包含内置无线电，并与无线电耦合。这种无线通信设备可依照本文所呈现的本发明的各个方面运行，从而增强性能、降低成本、缩小大小和/或增强宽带应用。

图2是无线通信设备的实施例的示意图，该设备包含主设备18-32和相关联的无线电60。对蜂窝电话主机而言，无线电60为内置组件。对个人数字助理主机、笔记本主机和/或个人计算机主机而言，无线电60可能为内置组件或外部耦合组件。对接入点或基站而言，各组件通常设置在单个结构内。

如所阐述的，主设备18-32包含处理模块50、存储器52、无线电接口54、输入接口58和输出接口56。处理模块50和存储器52执行通常由主设备完成的相应指令。例如，对蜂窝电话主设备而言，处理模块50依照特定的蜂窝电话标准执行相应的通信功能。

无线电接口54允许从无线电60和向无线电60发送数据。就从无线电60接收的数据而言(例如，入站数据)，无线电接口50将数据提供给处理模块50，以进行进一步处理和/或按路线发送至输出接口56。输出接口56提供至输出显示设备(例如显示器、监控器、扬声器等)的连通性，以便显示接收到的数据。无线电接口54还将来自处理模块50的数据提供给无线电60。处理模块50可通过输入接口58从输入设备(例如键盘、按键、麦克风等)接收出站数据，或由其自身生成数据。对通过输入接口58接收的数据而言，处理模块50可对数据执行相应的主机功能、和/或通过无线电接口54将数据路由至无线电60。

无线电60包含主机接口62、基带处理模块64、存储器66、多个射频(RF)发射器68-72、发射/接收(T/R)模块74、多根天线82-86、多个RF接收器76-80和本地振荡模块100。基带处理模块64结合存储在存储器66中的操作指令分别执行数字接收器功能和数字发射器功能。如将结合图11B更详细描述的，数字接收器功能包含但不限于：数字中频至基带转换、解调制、集群解映射(constellation demapping)、解码、解交错、快速傅里叶变换、去除循环前缀(cyclic prefix removal)、时分解码和/或解扰。如将结合后图更详细描述的，数字发射器功能包含但不限于：加扰、编码、交错、集群映射、调制、反相快速傅里叶变换、增加循环前缀、时分编码和/或数字基带至IF转换。可使用一个或多个处理设备实现基带处理模块64。这种处理设备可能是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于操作指令操控信号(模拟和/或数字)的任何设备。存储器66可能是单个存储器件或多个存储器件。这种存储器件可能为只读存储器、随机存取存储器、易失存储器、非易失存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或存储数字信息的任何器件。应该注意的是，当处理模块64通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行其功能的一个或多个时，存储有相应操作指令的存储器嵌入在包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中。

在运行中，无线电60通过主机接口62从主设备接收出站数据88。基带处理模块64接收出站数据88，并基于模式选择信号102产生一个或多个出站符号流90。模式选择信号102将表明如模式选择表中所示的特定模式，所述模式选择表在详细讨论结束时呈现。例如参考表1，模式选择信号102可能表明2.4GHz或5GHz的频带、20或22MHz的信道带宽(例如，20或22MHz宽度的信道)和54兆位/秒的最大比特率。在其他实施例中，信道带宽可扩展为1.28GHz或更宽，伴随着所支持的最大比特率扩展为1千兆位/秒或更大。在这一通用分类中，模式选择信号将进一步表明从1兆位/秒-54兆位/秒排列的特定速率。另外，模式选择信号将表明特定的调制类型，其包含但不限于：巴克码调制、BPSK、QPSK、CCK、16QAM和/或64QAM。如表1中进一步所示，提供码率，以及提供每子载波的编码比特量(NBPSC)、每OFDM符号的编码比特量(NCBPS)、每OFDM符号的数据位元量(NDBPS)。

模式选择信号还可为相应模式表明特定信道化(channelization)，就所述特定信道化而言，其在表1内的信息在表2中阐述。如所示出的，表2包含信道数量和相应的中心频率。模式选择信号还可表明功率谱密度掩码值，表1的所述功率谱密度掩码值在表3中阐述。替代性地，模式选择信号可表明表4内的速率，该表4具有5GHz频带、20MHz信道带宽和54兆位/秒的最大比特率。如果这是特定的模式选择，那么在表5中对信道化进行阐述。如表6中所示，作为另一替代，模式选择信号102可表明2.4GHz频带、20MHz信道和192兆位/秒的最大比特率。在表6中，许多天线可用于实现较高比特率。这种情况下，模式选择将进一步表明待使用的天线的数量。表7对表6的信道化设置进行阐述。表8阐述了其他模式选项，其中频带为2.4GHz、信道宽度为20MHz且最大比特率为192兆位/秒。如所示出的，相应的表8使用2-4根天线和空间时间编码率(spatial time encoding rate)、包含从12兆位/秒-216兆位/秒排列的各个比特率。表9对表8的信道化进行阐述。模式选择信号102还可表明如表10所示的特定操作模式，该特定操作模式对应于5GHz的频带，其具有40MHz的频带、具有40MHz信道和486兆位/秒的最大比特率。如表10中所示，比特率可使用1-4根天线和相应的空间时间码率、在13.5兆位/秒-486兆位/秒的范围内变化。表10进一步阐述了特定的调制方案码率和NBPSC值。表11提供表10的功率谱密度掩码，而表12提供表10的信道化。

当然注意到的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，在其他实施例中可采用其他类型的具有不同带宽的信道。例如，依照IEEE工作组ac(TGacVHTL6)可替代性地采用各种其他信道，例如，具有80MHz、120MHz和/或160MHz带宽的那些信道。

如结合5-9所进一步描述的，基带处理模块64基于模式选择信号102由输出数据88产生一个或多个出站符号流90。例如，如果模式选择信号102表明单个发射天线用于已选定的特定模式，基带处理模块64将产生单个出站符号流90。替代性地，如果模式选择信号表明2根、3根或4根天线，基带处理模块64将由输出数据88产生与天线数量相对应的2、3或4个出站符号流90。

根据基带模块64产生的出站流90的数量，将使能相应数量的RF发射器68-72，以将出站符号流90转换为出站RF信号92。将结合图3进一步描述RF发射器68-72的实施方式。发射/接收模块74接收出站RF信号92，并向相应天线82-86提供各个出站RF信号。

当无线电60为接收模式时，发射/接收模块74通过天线82-86接收一个或多个入站RF信号。T/R模块74为一个或多个RF接收器76-80提供入站RF信号94。将结合图4更详细描述的RF接收器76-80将入站RF信号94转换为相应数量的入站符号流96。入站符号流96的数量对应于接收数据的特定模式(二次呼叫该模式为表1-12中所述的各模式的任何一个)。基带处理模块64接收入站符号流90并将其转换为入站数据98，通过主机接口62将所述入站数据提供给主设备18-32。

在无线电60的一个实施例中，无线电包含发射器和接收器。发射器可包含MAC模块、PLCP模块和PMD模块。可结合处理模块64实现的媒介存取控制(MAC)模块可操作性耦合，从而依照WLAN协议将MAC服务数据单元(MSDU)转换为MAC协议数据单元(MPDU)。可在处理模块64中实现的物理层会聚程序(PLCP)模块可操作性耦合，从而依照WLAN协议将MPDU转换为PLCP协议数据单元(PPDU)。物理媒介相关(PMD)模块可操作性耦合，从而依照WLAN协议的多个操作模式的其中一个将PPDU转换为多个射频(RF)信号；其中多个操作模式包含多输入和多输出组合。

将结合图10A和10B更详细描述的物理媒介相关(PMD)模块的实施例，包含防错模块(error protection module)、解多路复用模块和多个直接转换模块。可在处理模块64中实现的防错模块可操作性耦合，从而重组PPDU(PLCP(物理层会聚协议)协议数据单元)以减少产生防错数据的传输错误。解多路复用模块可操作性耦合，从而将防错数据分成多个防错数据流。多个直接转换模块可操作性连接，从而将多个防错数据流转换为多个射频(RF)信号。

本领域的其中一个普通技术人员将理解的是，可使用一个或多个集成电路实现图2的无线通信设备。例如，可在一个集成电路上实现主设备，在第二集成电路上实现基带处理模块64和存储器66，在第三集成电路上实现无线电60除去天线82-86的剩余组件。作为一天线示例，可在单个集成电路上实现无线电60。作为另一示例，主设备的处理模块50和基带处理模块64可能是在单个集成电路上实现的共用处理设备。进一步地，存储器52和存储器66可在单个集成电路上实现，和/或存储器52和存储器66可在与处理模块50和基带处理模块64的共用处理模块相同的集成电路上实现。

图3是WLAN发射器的射频(RF)发射器68-72或RF前端的实施例的示意图。RF发射器68-72包含数字滤波器和向上采样(up-samping)模块75、数模转换模块77、模拟滤波器79和向上转换模块81、功率放大器83和RF滤波器85。数字滤波器和向上采样模块75接收其中一个出站符号流90、使其数字滤波，然后向上采样符号流的速率至一所需速率，以产生滤波的符号流87。数模转换模块77将滤波的符号87转换为模拟信号89。模拟信号可包含同相分量和正交分量。

模拟滤波器79滤波模拟信号89以产生滤波的模拟信号91。向上转换模块81可包含一对混频器和滤波器，该模块将滤波的模拟信号91与本地振荡模块100产生的本地振荡93混频，以产生高频信号95。高频信号95的频率与出站RF信号92的频率对应。

功率放大器83放大高频信号95以产生放大的高频信号97。RF滤波器85可能为高频带通滤波器，其对放大的高频信号97进行滤波以产生所需的输出RF信号92。

本领域的其中一个普通技术人员将理解的是，每个射频发射器68-72将包含如图3所示的相似体系结构，并进一步包含截止机构(shut-downmechanism)，以便当不需要特定的射频发射器时，以截止结构的这种方式禁用该射频发射器，以便其不会产生干扰信号和/或噪声。

图4是RF接收器的实施例的示意图。其可描述RF接收器76-80的任何一个。在这一实施例中，RF接收器76-80的每个包含RF滤波器101、低噪声放大器(LNA)103、可编程增益放大器(PGA)105、向下转换模块107、模拟滤波器109、模数转换模块111和数字滤波器及向下采样模块113。RF滤波器101可能为高频带通滤波器，其接受入站RF信号94、对其滤波以产生滤波的入站RF信号。低噪声放大器103基于增益设置放大滤波的入站RF信号94，且将放大的信号提供给可编程增益放大器105。在向向下转换模块107提供入站RF信号94前，可编程增益放大器进一步对其进行放大处理。

向下转换模块107包含一对混频器、求和模块和滤波器，从而使入站RF信号与本地振荡模块提供的本地振荡(LO)混合、以产生模拟基带信号。模拟滤波器109对模拟基带信号进行滤波，并将其提供给模数转换模块111；所述模数转换模块将模拟基带信号转换为数字信号。数字滤波器及向下采样模块113对数字信号进行滤波，然后调节采样速率以产生数字样本(与入站符号流96对应)。

图5是数据的基带处理方法的实施例的示意图。这一示意图显示了通过基带处理模块64将出站数据88转换为一个或多个出站符号流90的方法。该处理开始于步骤110，其中基带处理模块接收出站数据88和模式选择信号102。模式选择信号可表明如表1-12中所示的各个操作模式的任何一个。该处理随后进行至步骤112，其中基带处理模块依照伪随机序列使数据加扰，以产生加扰数据。应该注意的是，伪随机序列可由反馈移位寄存器采用生成多项式S(x)＝x⁷+x⁴+1生成。

该处理然后进行至步骤114，其中基带处理模块基于模式选择信号选择多个编码模式的其中一个。该处理接着进行至步骤116，其中基带处理模块依照选定的编码模式对加扰数据进行编码，以产生编码数据。可使用各个编码方案的任何一个或多个完成编码，所述编码方案例如：卷积编码、里德-所罗门(RS)加速编码(turbo coding)、加速网格编码调制(TTCM)编码、LDPC(低密度奇偶校验)编码等。

该处理然后进行至步骤118，其中基带处理模块基于模式选择信号确定发射流的数量。例如，模式选择信号将选择这样的特定模式，该模式表明1、2、3、4或更多根天线可用于传输。相应地，发射流的数量将与模式选择信号表明的天线数量对应。该处理接着进行至步骤120，其中基带处理模块依照模式选择信号中发射流的数量将编码数据转换为符号流。将结合图6更详细地描述这一步骤。

图6是进一步限定图5的步骤120的方法的实施例的示意图。这一示意图显示了基带处理模块执行的、依照发射流的数量和模式选择信号将编码数据转换为符号流的方法。这一处理开始于步骤122，其中基带处理模块通过信道的多符号和多子载波使编码数据交错、以产生交错数据。一般而言，交错过程设计为使编码数据在多符号和多发射流上传播。这允许在接收器处具有改进的检测功能和纠错功能。在一个实施例中，交错过程将为反向兼容模式(backwardcompatible mode)遵循IEEE 802.11(a)或(g)标准。对较高的性能模式(例如，IEEE 802.11(n))而言，也可通过多发射路径或多发射流完成交错。

该处理然后进行至步骤124，其中基带处理模块使交错数据解多路复用为许多交错数据的平行流。平行流的数量与发射流的数量对应，所述发射流的数量反过来与所使用的特定模式所表明的天线数量相对应。该处理接着进行至步骤126和128，其中对交错数据的每个平行流而言，基带处理模块使交错数据映射为正交幅度调制(QAM)符号，以在步骤126产生频域符号。在步骤128，基带处理模块将频域符号转换为时域符号，这可使用反向快速傅里叶变换完成。频域符号转换为时域符号还可包含增加循环前缀，以允许在接收器处去除符号间干扰。应该注意的是，反向快速傅里叶变换和循环前缀的长度在表1-12的模式表中进行限定。一般而言，64-点反向快速傅里叶变换用于20MHz信道，而128-点反向快速傅里叶变换用于40MHz信道。

该处理然后进行至步骤130，其中基带处理模块对交错数据的每个平行流的时域符号进行时分编码，以产生符号流。在一个实施例中，可通过使用编码矩阵、将交错数据的平行流的时域符号时分编码为相应数量的符号流来完成时分编码。替代性地，可通过使用编码矩阵、将交错数据的M-平行流的时域符号时分编码为P-符号流来完成时分编码，其中P＝2M。在一个实施例中，编码矩阵可包括以下格式：

[\begin{matrix} C_{1} & C_{2} & C_{3} & C_{4} & . . . & C_{2 M - 1} & C_{2 M} \\ - C_{2}^{*} & C_{1}^{*} & - C_{4}^{*} & C_{3}^{*} & . . . & - C_{2 M}^{*} & C_{2 M - 1} \end{matrix}]

编码矩阵的行数对应于M，编码矩阵的列数对应于P。编码矩阵内常数的特定符号值可能为实数或虚数。

图7-9是编码加扰数据的各个实施例的示意图。

图7是可由基带处理模块在图5的步骤116用来编码加扰数据的一种方法的示意图。在这一方法中，图7的编码可包含可选步骤144，其中基带处理模块可选择性地采用外部里德-所罗门(RS)码执行编码，以产生RS编码数据。应该注意的是，步骤144可能与以下描述的步骤140平行进行。

同样地，该处理在步骤140继续，其中基带处理模块采用64状态码和G₀＝133₈且G₁＝171₈的生成多项式对加扰数据(其可经历或未经历RS编码)进行卷积编码、以产生卷积编码数据。该处理然后进行至步骤142，其中基带处理模块依照模式选择信号以多个速率的其中一个凿孔(puncture)卷积编码数据，以产生编码数据。应该注意的是，凿孔速率(puncture rate)可包含1/2、2/3和/或3/4、或表1-12中规定的任何速率。应该注意的是，对特定模式而言，可采用IEEE 802.11(a)、IEEE 802.11(g)或IEEE 802.11(n)的速率需求选择反向兼容的速率。

图8是可由基带处理模块在图5的步骤116用来编码加扰数据的另一种编码方法的示意图。在这一实施例中，图8的编码包含可选步骤148，其中基带处理模块可选择性地采用外部RS码执行编码，以产生RS编码数据。应该注意的是，步骤148可能与以下描述的步骤146平行进行。

该方法接着进行至步骤146，其中基带处理模块依照补码键控(CCK)码编码加扰数据(其可经历或未经历RS编码)，以产生编码数据。这可依照IEEE802.11(b)规范、IEEE 802.11(g)和/或IEEE 802.11(n)规范来完成。

图9是可由基带处理模块在步骤116执行的、用于编码加扰数据的另一方法的示意图。在这一实施例中，图9的编码包含可选步骤154，其中基带处理模块可选择性地采用外部RS码执行编码，以产生RS编码数据。

然后，在一些实施例中，该处理在步骤150继续，其中基带处理模块对加扰数据(其可经历或未经历RS编码)执行LDPC(低密度奇偶校验)编码、以产生LDPC码位。替代性地，步骤150通过以下方式运行：采用256状态码和G₀＝5618且G₁＝7538的生成多项式对加扰数据(其可经历或未经历RS编码)执行卷积编码、以产生卷积编码数据。该处理然后进行至步骤152，其中基带处理模块依照模式选择信号以多个速率的其中一个凿孔(puncture)卷积编码数据，以产生编码数据。应该注意的是，相应模式的凿孔速率在表1-12中表明。

图9的编码还可包含可选步骤154，其中基带处理模块组合卷积编码与外部里德所罗门码、以产生卷积编码数据。

图10A和10B是射频发射器的实施例的示意图。其可能涉及WLAN发射器的PMD模块。在图10A中，基带处理显示为包含扰频器172、信道编码器174、交错器176、解多路复用器170、多个符号映射器180-184、多个反向快速傅里叶变换(IFFT)/循环前缀增加模块186-190和时/分编码器192。发射器的基带部分还可包含模式管理器模块175，其接收模式选择信号173，产生射频发射器部分的设置179、并产生基带部分的速率选择171。在这一实施例中，扰频器172、信道编码器174和交错器176包括防错模块。符号映射器180-184、多个IFFT/循环前缀模块186-190、时分编码器192包括数字基带处理模块的一部分。

在运行中，扰频器172(例如，在伽罗瓦有限域(GF2))向出站数据位88增加伪随机序列、从而使数据显得随机。伪随机序列可由反馈移位寄存器采用生成多项式S(x)＝x⁷+x⁴+1生成、以产生加扰数据。信道编码器174接收加扰数据并生成具有冗余度的新的位序列。这将使能接收器处具有改进检测。信道编码器174可能以多种模式的其中一种模式运行。例如，对具有IEEE802.11(a)和IEEE 802.11(g)的反向兼容而言，信道编码器具有1/2速率卷积编码器的形式，该编码器具有64状态码和G₀＝133₈且G₁＝171₈的生成多项式。根据特定速率表(例如，表1-12)，卷积编码器的输出可凿孔为1/2、2/3和3/4的速率。对具有IEEE 802.11(b)和IEEE 802.11(g)的反向兼容而言，信道编码器具有如IEEE 802.11(b)中限定的CCK码的形式。对较高数据速率(例如表6、8和10中阐述的那些)而言，信道编码器可使用如上所述的相同卷积编码，其可使用更强力的代码，其包含具有更多状态、上述各种类型的纠错码(ECC)的任何一个或多个(例如，RS、LDPC、加速、TTCM等)、平行级联(加速)码和/或低密度奇偶校验(LDPC)分组码。进一步地，这些代码的任何一个可与外部里德所罗门码组合。基于性能平衡、反向兼容和低延迟，这些代码的一个或多个为最优的。应该注意的是，将结合后续的示意图对级联加速编码和低密度奇偶校验进行更详细的描述。

交错器176接收编码数据并通过多符号和多发射流传播编码数据。这允许在接收器处具有改进的检测功能和纠错功能。在一个实施例中，交错器176将遵循反向兼容模式中的IEEE 802.11(a)或(g)。对较高性能模式而言(例如，在表6、8和10中阐述的那些模式)，交错器将通过多发射流使数据交错。解多路复用器170将来自交错器176的串行交错流转换为用于传输的M-平行流。

每个符号映射器180-184从解多路复用器接收数据的M-平行路径的一个对应路径。每个符号映射器180-182根据速率表(例如，表1-12)将比特流锁定映射(lock map)为正交幅度调制QAM符号(例如，BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等)。对IEEE 802.11(a)反向兼容而言，可使用双格雷码。

将每个符号映射器180-184产生的映射符号提供给IFFT/循环前缀增加模块186-190，所述IFFT/循环前缀增加模块执行频率至时域转换，并增加一前缀，该前缀允许在接收器处去除符号间干扰。应该注意的是，IFFT和循环前缀的长度在表1-12的模式表中进行限定。一般而言，64-点IFFT用于20MHz信道，而128-点IFFT用于40MHz信道。

时/分编码器192接收时域符号的M-平行路径并将其转换为P-输出符号。在一个实施例中，M-输入路径的数量与P-输出路径的数量相等。在另一个实施例中，输出路径的数量P等于2M路径。对每个路径而言，时/分编码器采用具有以下形式的编码矩阵使输入符号加倍(multiple)：

[\begin{matrix} C_{1} & C_{2} & C_{3} & C_{4} & . . . & C_{2 M - 1} & C_{2 M} \\ - C_{2}^{*} & C_{1}^{*} & - C_{4}^{*} & C_{3}^{*} & . . . & - C_{2 M}^{*} & C_{2 M - 1} \end{matrix}] .

编码矩阵的行对应于输入路径的数量，列对应于输出路径的数量。

图10B是发射器的射频部分的示意图，该射频部分包含多个数字滤波器/向上采样模块194-198、数模转换模块200-204、模拟滤波器206-216、I/Q调制器218-222、RF放大器224-228、RF滤波器230-234和天线236-240。来自时/分编码器192的P-输出由各个数字滤波/向上采样模块194-198接收。在一个实施例中，数字滤波器/向上采样模块194-198是数字基带处理模块的一部分，而剩余组件包括多个RF前端。在这种实施例中，数字基带处理模块和RF前端包括直接转换模块。

在运行中，活跃的无线电路径的数量与P-输出的数量对应。例如，如果仅生成一个P-输出路径，那么只有其中一个无线电发射器路径将是活跃的。本领域的其中一名普通技术人员将理解的是，输出路径的数量可在一个至所需数量的范围内变化。

数字滤波/向上采样模块194-198使相应符号滤波，并调节采样速率以与数模转换模块200-204的所需采样速率对应。数模转换模块200-204将数字滤波和向上采样的信号转换为相应的同相模拟信号和正交模拟信号。模拟滤波器206-214使模拟信号相应的同相和/或正交分量滤波，并将滤波的信号提供给相应的I/Q调制器218-222。基于本地振荡的I/Q调制器218-222将I/Q信号转换为射频信号；所述本地振荡由本地振荡器100产生。

RF放大器224-228使RF信号放大，在通过天线236-240发射RF信号前通过RF滤波器230-234在放大后对其进行滤波处理。

图11A和11B是射频接收器(如标号250所示)的各实施例的示意图。这些示意图对接收器的另一实施例的示例性框图进行阐述。图11A是接收器的模拟部分的示意图，该模拟部分包含多个接收器路径。每个接收器路径包含天线、RF滤波器252-256、低噪声放大器258-262、I/Q解调器264-268、模拟滤波器270-280、模数转换器282-286和数字滤波器及向下采样模块299-290。

在运行中，天线接收入站RF信号，所述入站RF信号是通过RF滤波器252-256的带通滤波的信号。相应的低噪声放大器258-262放大滤波的信号并将其提供给相应的I/Q调制解调器264-268。基于本地振荡的I/Q调制解调器264-268将RF信号向下转换为基带同相模拟信号和正交模拟信号；所述本地振荡由本地振荡器100产生。

相应的模拟滤波器270-280分别对同相模拟分量和正交模拟分量滤波。模数转换器282-286将同相模拟信号和正交模拟信号转换为数字信号。数字滤波及向下采样模块288-290对数字信号滤波，并调节采样速率以与图11B中描述的基带处理的速率对应。

图11B是接收器的基带处理的示意图。基带处理包含时/分解码器294、多个快速傅里叶变换(FFT)/循环前缀去除模块296-300、多个符号解映射模块302-306、多工器308、解交错器310、信道解码器312和解扰模块314。基带处理模块还可包含模式管理模块175，该模块基于模式选择173产生速率选择171和速率设置179。执行时/分编码器192的反向功能的时/分解码模块294从接收器路径接收P-输入且产生M-输出路径。通过FFT/循环前缀去除模块296-300处理M-输出路径，所述FFT/循环前缀去除模块执行IFFT/循环前缀增加模块186-190的反向功能、以产生频率符号。

符号解映射模块302-306利用符号映射器180-184的反向过程将频率符号转换为数据。多工器308将解映射的符号流组合为单一路径。

解交错器310利用交错器176执行的功能的反向功能使单一路径解交错。然后向信道解码器321提供解交错数据；所述信道解码器312执行信道编码器174的反向功能。解扰器314接收解码数据，并执行扰频器172的反向功能以产生入站数据98。

图12是根据本发明的一个或多个各方面和/或各实施例运行的接入点(AP)和多无线局域网(WLAN)设备的实施例的示意图。AP点1200可与任何数量的通信协议和/或标准兼容；所述通信协议和/或标准例如：IEEE802.11(a)、IEEE 802.11(b)、IEEE 802.11(g)、IEEE 802.11(n)以及依照本发明各个方面的协议和/或标准。根据本发明的某些方面，AP也支持与IEEE 802.11x标准的较早版本反向兼容。根据本发明的其他方面，AP 1200支持与WLAN设备1202、1204和1206的通信，所述WLAN设备具有较早的IEEE 802.11x操作标准所不支持的信道带宽、MIMO大小及数据吞吐率。例如，接入点1200和WLAN设备1202、1204和1206可支持来自那些较早版本设备的信道带宽和来自40MHz-1.28GHz及以上的信道带宽。接入点1200和WLAN设备1202、1204和1206支持4×4或更大的MIMO大小。具有这些特征，接入点1200和WLAN设备1202、1204和1206可支持1GHz及以上的数据吞吐率。

AP 1200支持与多于一个的WLAN设备1202、1204和1206同时通信。可通过OFDM音调分配(tone allocation)(例如，给定集群器中特定数量的OFDM音调)、MIMO大小多路复用(dimension multiplexing)或通过其他技术服务于同时通信。采用一些同时通信，AP 1200可分别分配其多天线的一个或多个，以支持与每个WLAN设备1202、1204和1206通信。

进一步地，AP 1200和WLAN设备1202、1204和1206与IEEE 802.11(a)、(b)、(g)和(n)操作标准反向兼容。在支持这种反向兼容时，这些设备支持与这些较早操作标准一致的信号格式和信号结构。

通常地，本文所描述的通信以由单个接收器或多个单独的接收器(例如，通过多用户多输入多输出(MU-MIMO)和/或OFDMA传输，所述OFDMA传输与具有多接收器地址的单一传输不同)接收为目标。例如，单一的OFDMA传输使用不同音调或不同音调集(例如，集群器或信道)以发送有区别的信息集，其中信息集的每一集同时发射到时域内的一个或多个接收器。再次地，发送到一个用户的OFDMA传输与OFDM传输等效(例如，OFDM可视为OFDMA的子集)。单一MU-MIMO传输可包含共用音调集的空分信号(spatially-diverse signal)，其每个包含相区别的信息，且每个发射到一个或多个有区别的接收器。一些单一传输可能是OFDMA和MU-MIMO的组合。本文所描述的多用户(MU)可视为多用户同时共享至少一个集群器(例如，至少一个频带内的至少一个信道)。

所示的MIMO收发器可包含SISO、SIMO和MISO收发器。上述通信(例如，OFDMA通信)采用的集群器可为连续的(例如，彼此临近)或间断的(例如，由带隙的保护间隔分隔)。不同OFDMA集群器上的传输可能同时发生或可能非同时发生。本文所描述的这种无线通信设备能够通过单个集群器或其任意组合支持通信。传统用户(1egacy user)和新版本用户(例如TGac MU-MIMO、OFDMA、MU-MIMO/OFDMA等)可在给定时间共享带宽，或者在特定实施例中将它们安排在不同时间。这种MU-MIMO/OFDMA发射器(例如，AP或STA)可向同一集群器(例如，至少一个频带内的至少一个信道)上的多于一个的接收无线通信设备(例如STA)以单个聚合封包的方式(例如时分多路传输)发射封包。在这种情况下，至各个接收无线通信设备(例如STA)的所有通信链路需要信道训练(channel training)。

图13是无线通信设备和集群器的实施例的示意图，所述集群器可用于支持与至少一个额外无线通信设备进行通信。一般而言，可将集群器视为对一个或多个信道内或一个或多个信道间(例如，频谱的细分部分(sub-dividedportion))的音调映射(例如OFDM符号)的描述，例如一个或多个信道可位于一个或多个频带内(例如，由较大量分开的频谱部分)。作为一示例，20MHz的各个信道可位于5GHz频带内或以5GHz频带为中心。任何上述频带内的信道可为连续的(例如，彼此临近)或间断的(例如，由带隙的保护间隔分隔)。通常地，一个或多个信道可位于给定频带内，不同频带其内没有必要需要具有相同数量的信道。再次地，集群器通常可理解为一个或多个频带间一个或多个信道的任何组合。

这一示意图的无线通信设备可能为本文描述的任一的各种类型和/或等效物(例如，AP、WLAN设备或其他包含但不限于图1描述的那些设备的任一设备的通信设备)。无线通信设备包含多天线，一个或多个信号可从所述多天线向一个或多个接收无线通信设备传输，和/或从所述多天线从一个或多个其他无线通信设备接收一个或多个信号。

这种集群器可用于通过各种的一个或多个选定天线传输信号。例如，不同集群器显示为用于使用不同的一个或多个天线分别发射信号。

同样应该注意的是，相对于某些实施例可采用一般命名；其中相对于许多其他的接收无线通信设备(例如STA)，发射无线通信设备(例如接入点(AP)、用作相对于其他STA的‘AP’的无线站(STA))启动通信、和/或用作网络控制器类型的无线通信设备，所述接收无线通信设备(例如STA)在支持上述通信时响应于并与发射无线通信设备合作。当然，虽然这种发射无线通信设备和接收无线通信设备的一般命名可用于区分通信系统内上述不同无线通信设备执行的各操作，但是这种通信系统内所有这种无线通信设备当然可支持至和自通信系统内其它无线通信设备的双向通信。换言之，各种类型的发射无线通信设备和接收无线通信设备均可支持至和自通信系统内其他无线通信设备的双向通信。一般而言，本文所描述的上述性能、功能、操作可应用于任何无线通信设备。

本文所描述的本发明的各方面、各原理及其等效物可适用于在各种标准、协议和/或推荐作法(包括目前还在开发中的那些)中使用，例如依照IEEE802.11x(例如，其中x为a、b、g、n、ac、ad、ae、af、ah等)的那些标准、协议和/或推荐作法。

例如，IEEE 802.11ah是目前正在开发中的新协议/标准，且其应用于在低于1GHz的全球频谱内运行的远程和低速应用程序。每个国家的可用频谱不同，且需要灵活设计以适应于不同选择。这样的话，对IEEE 802.11标准、协议和/或推荐做法的修改可能用于实现遵循IEEE 802.11ah的开发中标准而采用的较长延时扩展和较低数据速率的应用程序。

在本文中，特定的自适应和/或修改可能相对于IEEE 802.11ac标准、协议和/或推荐做法来实现，从而为较长延迟扩展和较低数据速率应用程序提供高效支持。

图14是OFDM(正交频分多路复用)的实施例1400的示意图。OFDM调制可视为将可用频谱分割成多个(窄带)音调或子载波(例如，较低数据速率音调或载波)。通常地，这些子载波的频率响应是重叠的和正交的。可使用任何的各个调制编码技术调制每个音调或子载波。

通过执行大量(窄带)音调或子载波(或多音调)的同时传输运行OFDM调制。通常地，在各个OFDM符号间还采用保护间隔(GI)或保护区间，以努力使可由通信系统内的多路径效应引起的ISI(符号间干扰)效应最小化(该效应可能是无线通信系统内特别令人关注的问题)。另外，在保护间隔内也可采用CP(循环前缀)，以允许OFDM符号的交换时间(当跳至新频带时)及允许维持OFDM符号的正交性。一般而言，OFDM系统设计是基于通信系统内期望的延迟扩展(例如，通信信道的期望延迟扩展)。

此处，提出的新的前导信号结构适用于包括那些单用户情况、多用户情况等的应用的各种操作模式。关于IEEE802.11ac，应注意，对于SU情况，仅仅单前导信号被包括(例如，在SU情况下，第二信号场(SIG-B)被忽略)。关于更低的频率、窄带信道和与目前开发的IEEE802.11ah标准有关的更长距离的应用(例如，依照任务组Tgah)，两种不同类型前导信号的建议在此提出(例如，关于短前导信号结构和长前导信号结构的实施例)。

下面的信令可被包含在无线通信采用的前导信号中。

在SIG-A场中可提供具有对应单用户(SU)或多用户(MU)应用的格式的前导信号的指示。例如，可实施1个或2个位(或一系列或一组位)以提供不同前导信号类型和/或传输类型的指示(例如，MU、SU开环、SU波束成型)。

此外，在信号场(SIG-A)前，存在一些可表明SIG-A和/或第二信号场(SIG-B)的两个(或更多个)调制编码集(MCS)可能性中的一个的指示。该指示可在短码部分(short training field，STF)中和/或长码部分(long trainingfield，LTF)中。该指示与场内容(field content)、反极性、和/或相位偏移有关。

关于更低的频率、窄带信道和与目前开发的IEEE802.11ah标准(例如，依照任务组Tgah)有关的更长距离的应用，构造相对较短的前导信号(相对于前导信号中采用的较长的场)是可取的。照这样，此处提出了可缩短前导信号的新的方法，例如，根据其中的STF和/或LTF场的结构。

例如，位开始出现在信号场(SIG-A)中的封包中，以指示与该封包有关的信息。但是，在此处，在那些与信号场(SIG-A)有关的位开始出现前，额外的信息可被提供(例如，根据被看作是加密的前-SIG-A场(pre-SIG-Afield)的场)。也就是说，即使SIG-A的MCS被指定(例如，通常指定为相对最低阶，以至于所有的无线通信设备可至少对封包的SIG-A进行适当的接收、解调、解码等)，也可提供传输该信息的手段以改变一些指示，从而表明信号场(SIG-A)不是默认的MCS(例如，通过实现至少一个相位偏移、和或至少一个极性偏移等)，因为在SIG-A场之前和直到SIG-A场，不存在可指示该信息的位。可实现对与信号的这些部分对应的信号的某些方面的改变，以指示稍后在该场中发生的事情(例如，根据可通过至少一个相位偏移、和/或至少一个极性偏移等而实现的加密的前-SIG-A场(pre-SIG-Afield))。

图15示出了使用在单用户(SU)应用的分组通信中的前导信号的实施例1500。实施例1500可被看作是SU情况选项1。可以看出，发射波束成型权重可应用在封包的开头。

图16示出了使用在单用户(SU)应用的分组通信中的前导信号的另一实施例1600。该实施例1600可以被看作是SU情况选项2。可以看出，发射波束成型权重可应用在信号场(SIG-A)后。

图17出了使用在多用户(MU)应用的分组通信中的前导信号的实施例1700。实施例1700可被看作是MU前导信号情况。

可以看出，波束成型(预编码)可应用在信号场(SIG-A)后。该前导信号结构可由MU波束成型和SU波束成型情况使用。标记N1、N2(和/或N3、N4)表明符号可被进行不同次数的重复(例如，在一个实施例中，重复次数为1-4间的任何整数)。

前导信号结构，例如适合目前开发的IEEE802.11ah标准的前导信号结构，可具有一些类似于遵循IEEE802.11ac的前导信号结构的属性。例如，信号场(SIG-A)可被实施以包括必须被所有用户都看见的位，且使用系统中的最低MCS(例如，较低阶调制、较低编码率等)，从而使所有的无线通信设备可对该封包的至少一部分进行接收、解调、解码等。再者，第二信号场(SIG-B)可被实施以包括用户特定的位。

但是，前导信号结构，例如适合目前开发的IEEE802.11ah标准的前导信号结构，可具有其它不同的且特别适用于这样的较低频率、窄带信道和较长距离应用的属性。例如，可实施信号场(SIG-A)以包括可预示(signal)用于数据的MCS和用于第二信号场(SIG-B)的MCS的位。在一实施例中，信号场(SIG-A)数据MCS和SIG-B MCS是不同的，两个MCS间的德尔塔(差额，例如Δ)可被表示(be signaled)在信号场(SIG-A)中。例如，信号场(SIG-A)可表示用于第二信号场(SIG-B)的MCS，且第二信号场(SIG-B)则表示用于数据的MCS。也就是说，信号场(SIG-A)可在MCS中表明接下来每个独立的和各自不同的场。

或者，信号场(SIG-A)可表明ΔMCS(例如，基于至少一个其它的MCS的差额)，以至于该ΔMCS是相对于第二信号场(SIG-B)的MCS的，从而使第二信号场(SIG-B)的MCS和ΔMCS可用于对数据进行适当地处理。

可选择各种前导信号组合(例如，从5个代表组合中)。例如，信号场(SIG-A)包含可被实施以提供不同前导信号类型和/或传输类型(例如，MU、SU开环、SU波束成型)的指示的1个或2个位(或一系列或一组位)。

关于这些各种组合，本发明主张，选择至少一个列(例如，参照下面引用的图18)，且然后，基于所选择的列，前导信号格式将作为传输类型的函数而被指定。

组合#1：

·SU选项1用于SU波束成型和SU开环

·MU前导信号用于MU传输

·两种前导信号类型

组合#2：

·SU选项2用于SU波束成型和SU开环

·MU前导信号用于MU传输

·两种前导信号类型

组合#3：

·SU选项1仅用于开环回路SU传输

·在该情况下的SU选项2用于SU波束成型(闭环)传输

·MU前导信号用于MU传输

·三种前导信号类型

组合#4：

·SU选项1仅用于开环回路SU传输

·MU前导信号用于SU波束成型和MU情况

·在SU波束成型的情况下，SIG-B不相关，可被忽略

·两种前导信号类型

组合#5：

·为了降低实施的复杂性，仅仅可为SU(开环和波束成型)和MU传输选择MU前导信号

·单一前导信号类型

·SIG-A指示SU或MU传输情况

相比封包中的其它场，关于在封包的开头中指示的STF1场，可根据功率增大而实施STF1场。增加的功率可提供更好的封包侦测、定时和同步。

在一些实施例中，由于STF2可用于自动增益控制(AGC)和/或AGC估计(可以是粗略的)，STF2场要大大短于STF1场。例如，根据IEEE802.11a/n/ac，有10个0.8μs的重复在STF中。根据一个可在目前开发的IEEE802.11ah标准中应用的实施例，仅可使用一个或两个短重复。但是，根据目前开发的IEEE802.11ah标准，由于带宽缩放(bandwidth scaling)(降频)，每次重复可以更长。

应注意，并不是所有的实施例中都存在STF2场。例如，下一个正交频分复用(OFDM)符号的循环前缀可应用于自动增益控制(AGC)和/或AGC估计。在一些情况下，循环前缀可比在其它实施例中要更长。

可考虑其它的前导信号结构。例如，如果前导信号中的一个或多个场具有多个符号，则关于不同帧格式的信息可在连续的符号上进行传递，例如，在SIG-A场的位开始到达前，根据加密的前-SIG-A场，利用：

·不同的符号内容(例如，利用前导信号中的某些场的不同周期数，例如，关于STF、和/或其中的部分)

·反极性

·相位偏移

每个场的符号的数量可以变化(例如，N1、N2、SIG-A、SIG-B等)。照这样，封包的大小可间接地根据前导信号大小的修改/变化而修改/变更。每个场中的符号的这样的不同数量的变化性可在下述基础上确定：

·在预配置的基础上

·在半静态的基础上

·动态地，每封包的基础上

每个场的符号的数量根据一些因素而变化(例如，N1、N2、SIG-A、SIG-B)，所述因素包括：

·应用(使用方案)

·数据的MCS

·SNR要求

·所需距离

·所需功耗

图18示出了不同传输类型的前导信号格式选项的选项表的实施例1800。如以上简要论述所示，关于不同的组合，本文主张，选择使用图18中的至少一列，且然后，根据依照所选择的列而进行的操作，前导信号格式将作为传输类型的函数而被指定。应注意，该表包括所有的可能的排列变化的子集(例如，这有可能是27个)；从某些角度来看，所有可能的排列变化的这些子集可被看作是所有可能的排列变化的更可行的排列变化。

例如，如果选择最右手边的一列，则SU开环、SU闭环(波束成型)和MU的各个操作模式/传输类型中的每个的共同帧格式将是MU。

或者，如果选择第一列选项，则SU开环和SU闭环(波束成型)的各个操作模式/传输类型中的每个的共同帧格式将是OP1。但是，对于MU的操作模式/传输类型，帧格式将是MU。

或者，如果选择第二列选项(位于第一列选项的右边)，则SU开环和SU闭环(波束成型)的各个操作模式/传输类型中的每个的共同帧格式将是OP2。但是对于MU的操作模式/传输类型，帧格式将是MU。其它操作模式/传输类型的帧格式如该图表所示。

图19示出了两个或更多个通信设备间的通信的实施例1900。关于该示意图，可以看出，通信可在任何数量的通信设备间实现。例如，从某些角度来看，发射类通信设备(例如，作为网络协调器而进行操作的接入点(AP)或无线站(STA)、网络管理器、或AP等)可用于发射信息到任何数量的接收类通信设备(例如，STA)。当然，STA中的任何一个也可信息传回至AP或STA的其它发射类通信设备。

参照各种实施例和附图，可以理解，可采用一个或多个封包来实现各种通信设备间的通信。各个封包可具有一些不同的前导信号类型的任何组合中的一个。鉴于本发明提出的各种前导信号组合，可为任何所需的通信采用两个或更多个前导信号类型。考虑在本文其它地方所述的那些组合，例如组合1、2、4，可为各种通信设备间的通信采用两个分别的前导信号类型。考虑供选择的组合3，可为各种空闲(vacation)设备间的通信采用三种分别的前导信号类型。当然，关于组合5，在某些所需实施例中，仅仅可采用一种前导信号类型。

在一些情况下，采用两种分别的前导信号类型的优选实施例可根据在本文别处描述的组合4而实现。当任何所需的发射通信设备根据任何所需的前导信号类型的组合(包括那些本文所述的)构建包括特定的所需的前导信号类型的信号时，应注意，任何接收通信设备可根据对接收信号中的前导信号的分析而确定与给定通信有关的操作模式。也就是说，当根据特定操作模式(例如，利用前导信号类型的特定组合)进行操作时，接收通信设备可执行对特定前导信号类型的分析，以确定与此相关联的通信的类型(例如，SU、和MU、波束成型等之间或之中的区别)。

图20、图21和图22是操作一个或多个无线通信设备的方法的实施列的示意图。

参见图20中的方法2000，如块2012所示，方法2000开始于，根据第一前导信号类型或第二前导信号类型、生成包括前导信号的信号。例如，从某些角度看，可为不同的各个通信设备间的通信采用前导信号类型的特定组合。在某些实施例中，可采用两种或更多种的分别的前导信号类型，且给定的通信设备(例如，发射通信设备)可用于根据选择的前导信号类型(例如，选择的前导信号类型是一些与被采用的给定组合有关的各个可能的前导信号类型中的一个)，执行信号的选择性生成。

在一些情况下，如块2012所示，第一前导信号类型仅对应开环单用户(SU)传输。此外，在一些情况下，如块2014所示，第二前导信号类型对应SU波束成型或多用户(MU)传输。

如块2020所示，方法2000继续于，通过通信设备(例如，用于执行包括具有选择的前导信号类型的前导信号的信号的生成的通信设备)的至少一个天线发射该信号，或至少一个与该信号对应的额外的信号到至少一个无线通信设备。应理解，给定的通信设备可执行包括具有所选择的前导信号类型的前导信号的第一信号的生成，且根据生成适合于通过给定的通信信道或通信链路从一个通信设备到另一个通信设备所进行的传输的连续时间信号，可进行一个或多个其它的操作。应理解，可根据生成这样的信号而进行不同的各个操作，例如，可在通信设备的模拟前端(AFE)中执行(例如，包括从模拟到数字的域转换、移频、缩放、滤波、和/或其它用于生成适合于通过通信信道进行传输的连续时间信号的所需操作)。

参见图21中的方法2100，如块2110所示，方法2100开始于，根据所选择的前导信号类型，生成包括前导信号的信号。结合这个或本文中的其它实施例或示意图，可以理解，不同的各个通信设备间的通信可采用前导信号类型的特定组合。在某些实施例中，可采用两种或更多种的各个前导信号类型，且给定的通信设备(例如，发射通信设备)可进行操作以根据选择的前导信号类型(例如，选择的前导信号类型是一些与被采用的给定组合有关的各个可能的前导信号类型中的一个)，执行信号的选择性生成。

在一些情况下，如块2112所示，所选择的前导信号类型是以包括至少一个短码部分、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个额外的长码部分为特征的。如块2114所示，在信号中生成的这样的前导信号的后面可以是一个或多个数据场。

如块2120所示，方法2100继续于，通过通信设备(例如，用于执行包括具有选择的前导信号类型的前导信号的信号的生成的通信设备)的至少一个天线发射该信号，或至少一个与该信号对应的其它信号到至少一个无线通信设备。应理解，给定的通信设备可执行包括具有所选择的前导信号类型的前导信号的第一信号的生成，且根据生成适合于通过给定的通信信道或通信链路从一个通信设备到另一个通信设备所进行的传输的连续时间信号，可进行一个或多个额外的操作。应理解，可根据生成这样的信号而进行不同的各个操作，例如，可在通信设备的模拟前端(AFE)中执行(例如，包括从模拟到数字的域转换、移频、缩放、滤波、和/或其它用于生成适合于通过通信信道进行传输的连续时间信号的所需操作)。

参见图22中的方法2200，如块2210所示，方法2200开始于，根据选择的前导信号类型、生成包括前导信号的信号。结合这个或本文中的其它实施例或示意图，可以理解，不同的各个通信设备间的通信可采用前导信号类型的特定组合。在某些实施例中，可采用两种或更多种的各个前导信号类型，且给定的通信设备(例如，发射通信设备)可进行操作以根据选择的前导信号类型(例如，选择的前导信号类型是一些与被采用的给定组合有关的各个可能的前导信号类型中的一个)，执行信号的选择性生成。

在一些情况下，如块2212所示，所选择的前导信号类型是以与多用户(MU)传输对应为特征的。此外，如块2214所示，在一些情况下，所选择的前导信号类型是以包括至少一个训练序列、后面是至少一个长码部分、后面是信号场、后面是至少一个其它的短码部分、后面是至少一个额外的长码部分为特征的。如块2216所示，在信号中生成的这样的前导信号的后面可以是一个或多个数据场。

如块2220所示，方法2200继续于，通过通信设备(例如，用于执行包括具有选择的前导信号类型的前导信号的信号的生成的通信设备)的至少一个天线发射该信号，或至少一个与该信号对应的额外的信号到至少一个无线通信设备。应理解，给定的通信设备可执行包括具有所选择的前导信号类型的前导信号的第一信号的生成，且根据生成适合于通过给定的通信信道或通信链路从一个通信设备到另一个通信设备所进行的传输的连续时间信号，可进行一个或多个额外的操作。应理解，可根据生成这样的信号而进行不同的各个操作，例如，可在通信设备的模拟前端(AFE)中执行(例如，包括从模拟到数字的域转换、移频、缩放、滤波、和/或其它用于生成适合于通过通信信道进行传输的连续时间信号的所需操作)。

还应注意的是，关于上述各种方法中描述的各种操作和功能可在无线通信设备中执行，诸如使用在无线通信设备内实施的基带处理模块和/或处理模块，(例如，诸如依据参照图2描述的基带处理模块64和/或处理模块50)和/或其它的组件，包括一个或多个基带处理模块、一个或多个介质访问控制(MAC)层、一个或多个物理层(PHY)、和/或其它组件等。例如，该基带处理模块能够生成此处所描述的该信号和帧，以及如此处所描述的执行各种操作和分析、或者任意其它的操作和功能等、或它们各自的等同。

在一些实施例中，该基带处理模块和/或处理模块(可在同一设备中或分离设备中实施)能够执行该处理，以生成信号，其中，依据此处所描述的本发明的各个方面、和/或任意其它的操作以及功能等、或它们的等同，使用任意数量的比值中的至少一个以及任意数量的天线中的至少一个将该信号发射至另一个无线通信设备(例如，该通信设备还可包括任意数量的比值中的至少一个以及任意数量的天线中的至少一个)。在一些实施例中，可由第一设备中的处理模块和第二设备中的基带处理模块协作执行该处理。在一些实施例中，全部由基带处理模块或处理模块执行该操作。

正如这里可能用到的，术语“基本上”或“大约”，对相应的术语和各项间的相对性提供一种业内可接受的公差。这种业内可接受的公差从小于1％到50％，并对应于，但不限于，组件值、集成电路处理波动、温度波动、上升和下降时间和/或热噪声。各项间的上述相对性从几个百分点的差异变化为量级差异。正如这里可能用到的，术语“可操作耦合”、“耦合”和/或“连接”包括各项间直接连接和/或通过居间项(例如，该项包括但不限于组件、元件、电路和/或模块)间接连接，其中对于间接连接，居间项并不改变信号的信息，但可以调整其电流电平、电压电平和/或功率电平。正如这里可能用到的，推断连接(亦即，一个元件根据推论连接到另一个元件)包括两个元件间用相同于“耦合”的方法直接和间接连接。正如这里还可能用到的，术语“用于”或“可操作耦合”表明项包含电力连接、输入、输出等的一个或多个，从而当激活时执行一个或多个其相应的功能项还可包含与一个或多个其他项推断连接。正如这里还可能用到的，术语“相关联”包含独立项和/或嵌入在另一项内的一个项的直接和/或间接连接。正如这里可能用的，术语“比较结果有利”指两个或多个项目、信号等之间的比较提供一个想要的关系。例如，当想要的关系是信号1具有大于信号2的振幅时，当信号1的振幅大于信号2的振幅或信号2的振幅小于信号1振幅时，可以得到有利的比较结果。

正如这里可能用到的，术语“处理模块”、“模块”、“处理电路”和/或“处理单元”(例如，包含可操作、可实施和/或用于编码、用于解码、用于基带处理等的各个模块和/或电路)可能是单个处理设备或多个处理设备。这种处理设备可能是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理单元、场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于电路的硬编码和/或操作指令操作信号(模拟和/或数字)的任何设备。处理模块、模块、处理电路和/或处理单元可能具有相关联的存储器和/或集成存储元件，其可能是单个存储设备、多个存储设备和/或处理模块、模块、处理电路和/或处理单元的嵌入电路。这种存储设备可以是只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任何设备。应该注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元包含多于一个的处理设备，该处理设备可能集中分布(例如，通过有线和/或无线总线结构直接连接)或可能分散分布(例如，通过局域网和/或广域网的间接连接的云计算)。还应注意的是，如果处理模块、模块、处理电路和/或处理单元通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路实现其功能的一个或多个，那么储存相应操作指令的存储器和/或存储元件可能嵌入在或外接于包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路。仍然应注意的是，存储元件可储存处理模块、模块、处理电路和/或处理单元执行的硬编码和/或操作指令，该硬编码和/或操作指令对应于在一幅或多幅图中阐述的步骤和/或功能的至少一些。这种存储设备或存储元件可包含在制品中。

本发明的描述过程还借助方法步骤的方式来描述特定功能的执行过程及其相互关系。为便于描述，文中对这些功能性模块和方法步骤的边界和顺序进行了专门的定义。在使这些功能可正常工作的前提下，也可重新定义他们的边界和顺序。但这些对边界和顺序的重新定义都将落入本发明的主旨和所声明的保护范围之中。可定义替代性边界和序列，只要能适当执行特定的功能和关系。因此，任何上述替代性边界或序列在声明的本发明的范围和精神内。此外，为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。当这些重要的功能被适当地实现时，变化其界限是允许的。类似地，流程图模块也在此处被专门定义来说明某些重要的功能，为广泛应用，流程图模块的界限和顺序可以被另外定义，只要仍能实现这些重要功能。上述功能模块、流程图功能模块的界限及顺序的变化仍应被视为在权利要求保护范围内。本领域技术人员也知悉此处所述的功能模块，和其它的说明性模块、模组和组件，可以如示例或由分立元件、特殊功能的集成电路、带有适当软件的处理器及类似的装置组合而成。

同样地，至少部分地根据一个或多个实施例对本发明进行描述。本文中，本发明的实施例用于对本发明、其一个方面、其特征、其概念和/或其示例进行解释。装置、制品、机器和/或体现本发明的过程的物理实施例可包含参照本文所描述的一个或多个实施例所描述的各方面、各特征、各概念、各示例等的一个或多个。此外，从一幅图到另一幅图，各实施例可能合并有相同或相似命名的、使用相同或不同标号的功能、步骤、模块，就这种情况而言，各功能、各步骤、各模块等可能是相同或相似的功能、步骤、模块等或不同的功能、步骤、模块。

除非特定指出，在本文所呈现的各图的任何图中，来自、到和/或在各元件间的信号可能是模拟的或数字的、连续时间的或离散时间的、以及单端的或差分的。例如，如果信号路径显示为单端路径，它同样表示差分信号路径。相似地，如果信号路径显示为差分路径，它同样表示单端信号路径。如本领域普通技术人员可理解的是，尽管本文描述了一个或多个特定体系架构，但是也可使用未显示的一个或多个数据总线、各元件间的直接连通性和/或其他元件间的间接连接来实施其他体系架构。

在本发明的各个实施例的描述中使用了术语“模块”。模块包含通过硬件实现的、执行一个或多个功能的功能模块，所述一个或多个功能例如对一个或多个输入信号进行处理以产生一个或多个输出信号。实现模块的硬件可能自身结合软件和/或固件来运行。如本文所使用的，模块可包含一个或多个自身是模块的子模块。

尽管本文清楚地描述了本发明的各个功能和特征的特定组合，但是这些特征和功能的其他组合也是可能的。本发明并不受限于本文公开的特定示例，并清楚地包含有这些的其他组合。

模式选择表：

表1：2.4GHz，20/22MHz信道BW，54Mbps最大比特率

表2：表1的信道化

表3：表1的功率谱密度(PSD)屏蔽

表4：5GHz，20MHz信道BW，54Mbps最大比特率

表5：表4的信道化

表6：2.4GHz，20MHz信道BW，192Mbps最大比特率

表7：表6的信道化

表8：5GHz，20MHz信道BW，192Mbs最大比特率

表9：表8的信道化

表10：5GHz，40MHz信道以及最大比特率为486Mbps

表11：表10的功率谱密度(PSD)屏蔽

表12：表10的信道化