CN103155474A - 无线通信系统中的音调重新排序 - Google Patents

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Abstract

在一种用于生成将被包括在用于经由通信信道传输的PHY数据单元中的正交频分复用(OFDM)符号的方法中，其中OFDM符号包括多个OFDM音调，对将被包括在OFDM符号中的信息位编码以生成经编码的信息位。将经编码的信息位解析成多个空间流。使用与多个OFDM音调对应的多个空间映射矩阵将空间流或者从空间流生成的空间-时间流映射到传输链。此外，执行以下之一：i)在空间映射被应用之前对OFDM音调重新排序，或者ii)在空间流映射被应用之后对OFDM音调重新排序，并且对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的OFDM音调匹配。生成将被包括在PHY数据单元中的OFDM符号。

Description

无线通信系统中的音调重新排序
有关申请的交叉引用
本公开内容要求以下美国临时专利申请的权益：
于2010年10月7日提交的第61/390,833号美国临时专利申请；
于2010年10月12日提交的第61/392,430号美国临时专利申请；以及
于2010年10月20日提交的第61/405,109号美国临时专利申请。
所有上述专利申请的公开内容通过这里完全引用它们而结合于此。
技术领域
本公开内容主要地涉及通信网络，并且更具体地涉及利用通信信道中的多个音调或者子信道的无线通信系统中的音调重新排序。
背景技术
这里提供的背景技术描述是为了一般地呈现公开的内容的上下文。当前名义的发明人的工作在这一背景技术章节中描述该工作的程度上以及该描述的可以在提交时未另外定义为现有技术的方面既未明确地也未暗示地承认为相对于本公开的现有技术。
无线局域网(WLAN)标准，比如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a、802.11b、802.11g和802.11n标准，的发展已经提高了单用户峰数据吞吐量。例如IEEE 802.11b标准规定11兆位每秒(Mbps)的单用户峰吞吐量，IEEE 802.11a和802.11g标准规定54Mbps的单用户峰吞吐量，并且802.11n标准规定600Mbps的单用户峰吞吐量。已经开始工作于新标准IEEE 802.11ac，其有望提供甚至更大的吞吐量。
发明内容
在一个实施例中，一种用于生成将被包括在用于经由通信信道传输的PHY数据单元中的正交频分复用(OFDM)符号的方法，其中OFDM符号包括多个OFDM音调，该方法包括对将被包括在OFDM符号中的信息位编码以生成经编码的信息位。该方法也包括将经编码的信息位解析成多个空间流并且使用与多个OFDM音调对应的多个空间映射矩阵将空间流或者从空间流生成的空间-时间流映射到传输链。该方法还包括执行以下之一：i)在空间映射被应用之前对OFDM音调重新排序，或者ii)在空间流映射被应用之后对OFDM音调重新排序并且对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的OFDM音调匹配。该方法还包括生成将被包括在PHY数据单元中的OFDM符号。
在另一实施例中，一种用于生成将被包括在用于经由通信信道传输的PHY数据单元中的正交频分复用(OFDM)符号的装置，其中OFDM符号包括多个OFDM音调，该装置包括：一个或者多个编码器，被配置用于对将被包括在OFDM符号中的信息位编码以生成经编码的信息位；以及流解析器，被配置用于将经编码的信息位解析成多个空间流。该装置也包括：空间映射单元，被配置用于使用与多个OFDM音调对应的多个空间映射矩阵将i)空间流或者ii)从空间流生成的空间-时间流映射到传输链。该装置还包括：音调排序单元，被配置用于执行以下之一：i)在空间映射被应用之前对OFDM音调重新排序，或者ii)在空间流映射被应用之后对OFDM音调重新排序并且对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的OFDM音调匹配。此外，该装置被配置用于生成将被包括在PHY数据单元中的OFDM符号。
附图说明
图1是根据一个实施例的其中利用音调重新排序技术的示例无线通信网络的框图。
图2是根据一个实施例的示例物理层(PHY)处理单元的框图。
图3是图示根据一个实施例的在OFDM符号中的音调重新排序的图。
图4是根据一个实施例的被配置用于实施音调重新排序的示例PHY处理单元的框图。
图5是根据另一实施例的被配置用于实施音调重新排序的另一示例PHY处理单元的框图。
图6是根据又一实施例的被配置用于实施音调重新排序的另一示例PHY处理单元的框图。
图7A图示根据一个实施例的与音调重新排序组合的空间流位分布的示例。
图7B图示根据一个实施例的与音调重新排序组合的空间流位分布的示例。
图8是根据一个实施例的用于复合信道的PHY处理单元的框图。
图9是根据一个实施例的用于生成OFDM符号的示例方法的流程图。
具体实施方式
在下文描述的实施例中，无线网络设备，比如无线局域网(WLAN)的接入点(AP)，向一个或者多个客户端站传输数据流。根据各种实施例和/或场景，使用各种编码方案对由AP向客户端站传输的数据单元编码。在一些实施例和/或场景中，二进制卷积码(BCC)用于对数据流编码。备选地，在其它实施例和/或场景中，使用基于块的码(例如低密度奇偶校验(LDPC)码)对数据流编码。根据一个实施例，LDPC码一般向编码流内的非相邻位置分布相邻信息位或者相邻信息位的块。然而在一些实施例中，用于特定信道带宽的LDPC码未长到足以涵盖在对应信道中传输的所有信息位，因而在一些这样的实施例中，多个码字用来对数据编码。作为结果，在这些实施例中，在空间流的一部分内和/或在信道带宽的一部分中传输与LDPC码对应的编码的位，因此在这些情形中未实现完全频率分集。在一些这样的实施例中，利用音调重新排序技术以在信道带宽内扩展与码字对应的编码信息位，由此允许频率分集得以更好地利用。
图1是根据一个实施例的示例无线局域网(WLAN)10的框图。AP 14包括耦合到网络接口16的主机处理器15。网络接口16包括介质访问控制(MAC)处理单元18和物理层(PHY)处理单元20。PHY处理单元20包括多个收发器21，并且收发器21耦合到多个天线24。虽然在图1中图示三个收发器21和三个天线24，但是AP 14在其它实施例中可以包括不同数目(例如1、2、4、5等)的收发器21和天线24。在一个实施例中，MAC处理单元18和PHY处理单元20被配置用于根据第一通信协议操作。第一通信协议这里也称为甚高吞吐量(VHT)协议。在另一实施例中，MAC单元处理18和PHY处理单元20也被配置用于根据至少第二通信协议(例如IEEE 802.11n标准、IEEE 802.11g标准、IEEE 802.11a标准等)操作。
WLAN 10包括多个客户端站25。虽然在图1中图示四个客户端站25，但是WLAN 10在各种场景和实施例中可以包括不同数目(例如1、2、3、5、6等)的客户端站25。客户端站25中的至少一个客户端站(例如客户端站25-1)被配置用于至少根据第一通信协议操作。
客户端站25-1包括耦合到网络接口27的主机处理器26。网络接27包括MAC处理单元28和PHY处理单元29。PHY处理单元29包括多个收发器30，并且收发器30耦合到多个天线34。虽然在图1中图示三个收发器30和三个天线34，但是客户端站25-1在其它实施例中可以包括不同数目(例如1、2、4、5等)的收发器30和天线34。
在一个实施例中，客户端站25-2、25-3和25-4中的一个或者所有客户端站具有与客户端站25-1相同或者相似的结构。在这些实施例中，与客户端站25-1构造相同或者相似的客户端站25具有相同或者不同数目的收发器和天线。例如根据一个实施例，客户端站25-2仅具有两个收发器和两个天线。
在各种实施例中，AP 14的PHY处理单元20被配置用于生成符合第一通信协议的数据单元。一个或多个收发器21被配置用于经由一个或多个天线24传输生成的数据单元。类似地，一个或多个收发器21被配置用于经由一个或多个天线24接收数据单元。根据一个实施例，AP 14的PHY处理单元20被配置用于处理符合第一通信协议的接收的数据单元。
在各种实施例中，客户端设备25-1的PHY处理单元29被配置用于生成符合第一通信协议的数据单元。一个或多个收发器30被配置用于经由一个或多个天线34传输生成的数据单元。类似地，一个或多个收发器30被配置用于经由一个或多个天线34接收数据单元。根据一个实施例，客户端设备25-1的PHY处理单元29被配置用于处理符合第一通信协议的接收的数据单元。
图2是根据一个实施例的被配置用于根据VHT协议操作的示例PHY处理单元200的框图。参照图1，AP 14和客户端站25-1在一个实施例中各自包括PHY处理单元，比如PHY处理单元200。
根据一个实施例，PHY单元200包括扰频器204，该扰频器一般对信息位流扰频以减少一或者零的长序列的出现。在另一实施例中，扰频器204被替换为位于编码器解析器208之后的多个并行扰频器。在这一实施例中，每个并行扰频器具有耦合到多个FEC编码器212中的相应FEC编码器的相应输出。多个并行扰频器对解复用流同时操作。在又一实施例中，扰频器204包括多个并行扰频器和解复用器，该解复用器将信息位流解复用到多个并行扰频器，该多个并行扰频器对解复用的流同时操作。这些实施例可以在一些实施例中用于适应更宽带宽、因此适应更高操作时钟频率。
编码器解析器208耦合到扰频器204。编码器解析器208将信息位流解复用成与一个或者多个FEC编码器212对应的一个或者多个编码器输入流。在具有多个并行扰频器的另一实施例中，编码器解析器208将信息位流解复用成与多个并行扰频器对应的多个流。
每个编码器212对对应输入流编码以生成对应编码流。在一个实施例中，每个FEC编码器212包括二进制卷积编码器。在另一实施例中，每个FEC 212编码器包括跟随有打孔块的二进制卷积编码器。在另一实施例中，每个FEC编码器212包括低密度奇偶校验(LDPC)编码器。在又一实施例中，每个FEC编码器212还包括跟随有打孔块的二进制卷积编码器。在一个实施例中，每个FEC编码器212被配置用于实施以下各项中的一项或者多项：1)没有打孔的二进制卷积编码；2)有打孔的二进制卷积编码；或者3)LDCP编码。
流解析器216将一个或者多个编码流解析成用于单独交织和映射成星座点的一个或者多个空间流。与每个空间流对应，交织器220交织空间流的位(即改变位的顺序)以防止相邻噪声位的长序列进入在接收器的解码器。在一个实施例中，交织器220仅用于使用BCC编码来编码的数据。一般而言，在使用LDPC编码来编码的数据流中，相邻位被码本身展开，并且根据一个实施例，无需进一步交织。因而在一些实施例中，在使用LDPC编码时省略交织器220。另一方面，在另一实施例中，例如如果特定码长度使得数据位未在整个信道带宽内展开，而是在信道带宽的仅部分内展开，则交织器220被利用以进一步交织LDPC编码的位。然而在一些实施例中，交织LDPC编码的位造成不必要的添加的延时，并且利用其它技术(比如这里描述的音调重新排序)以在通信信道的带宽内扩展编码的位。
也对应于每个空间流，星座映射器224将位序列映射到与正交频分复用(OFDM)符号的不同子载波对应的星座点。更具体而言，在一个实施例中，对于每个空间流，星座映射器224将长度为log2(M)的每个位序列转译成M个星座点之一。星座映射器224根据利用的MCS操纵不同数目的星座点。在一个实施例中，星座映射器224是操纵M＝2、4、16、64、256和1024的正交幅度调制(QAM)映射器。在其它实施例中，星座映射器224操纵与来自集合{2，4，16，64，256，1024}的至少两个值的M个同等的不同子集对应的不同调制方案。
在一个实施例中，空间-时间块编码单元228接收与一个或者多个空间流对应的星座点并且将空间流扩展成更大数目的空间-时间流。在一些实施例中，省略空间-时间块编码单元228。多个循环移位分集(CSD)单元232耦合到空间-时间块单元228。CSD单元232(如果多于一个空间-时间流则)向空间-时间流中的除了一个空间-时间流之外的所有空间-时间流中插入循环移位以防止非有意波束成形。为了易于说明，向CSD单元232的输入即使在其中省略空间-时间块编码单元228的实施例中仍然称为空间-时间流。
在一个实施例中，对四个空间-时间流中的每个空间-时间流应用的频率CSD值与在IEEE 802.11n标准中规定的频率CSD值相同。在另一实施例中，对四个空间-时间流中的每个空间-时间流应用的频率CSD值是与在IEEE 802.11n标准中规定的频率CSD值不同的适当值。在一个实施例中，如果利用多于四个空间-时间流，则与在IEEE802.11n标准中的定义相似地定义频率CSD值。
在一个实施例中，对四个空间-时间流中的每个空间-时间流应用的时间CSD值与在IEEE 802.11n标准中规定的时间CSD值相同。在另一实施例中，对四个空间-时间流中的每个空间-时间流应用的频率CSD值是与在IEEE 802.11n标准中规定的时间CSD值不同的适当值。在一个实施例中，如果多于四个空间-时间流被利用，则时间CSD值被定义为在范围[-200 0]纳秒(ns)内的值。在另一实施例中，如果利用多于四个空间-时间流，则时间CSD值被定义为在与范围[-200 0]ns不同的适当范围内的值。
空间映射单元236将空间-时间流映射到传输链。在各种实施例中，空间映射包括以下各项中的一项或者多项：1)直接映射，其中将来自每个空间-时间流的星座点直接映射到传输链上(即一对一映射)；2)空间扩展，其中经由矩阵乘法扩展来自所有空间-时间流的星座点的矢量，以产生向传输链的输入；以及3)波束成形，其中来自所有空间-时间流的星座点的每个矢量乘以导引矢量矩阵，以产生向传输链的输入。
空间映射单元236的每个输出对应于传输链，并且由将星座点块转换成时间-域信号的逆离散傅里叶变换(IDFT)计算单元240(例如逆快速傅里叶变换计算单元)对空间映射单元236的每个输出进行操作。向GI插入和加窗单元244提供IDFT单元240的输出，这些GI插入和加窗单元向每个OFDM符号前增防护间隔(GI)部分并且平滑每个符号的边缘以增加频谱衰减，该GI部分在一个实施例中是OFDM符号的循环扩展。向模拟和RF单元248提供GI插入和加窗单元244的输出，这些模拟和RF单元248将信号转换成模拟信号并且将信号上变频转换至RF频率用于传输。在各种实施例和/或场景中，在20MHz、40MHz、80MHz、120MHz或者160MHz带宽信道中传输信号。在其它实施例中，利用其它适当信道带宽。
根据一个实施例，VHT协议定义FEC编码器212将在执行LDPC编码时使用的一个或者多个具体码字。例如在一个实施例中，为VHT协议定义三个可能码字长度，并且具体码字长度是648位、1296位和1944位。在另一实施例中，利用648位、1296位或者1944位码字长度中的仅一个码字长度。在其它实施例中，定义一个或者多个其它适当码字长度。一般而言，在各种实施例和/或场景中，例如在利用的特定MCS对应于较大带宽和/或较高空间流数目时，使用较长码字对较长数据单元编码。在一个实施例中，如在802.11n标准中那样定义LDPC码。在另一实施例中，如在802.11n标准中那样、但是使用在802.11n标准中定义的多个码字长度中的仅一个码字长度来定义LDPC码。在另一实施例中，VHT协议定义与802.11n标准定义的LDPC码不同的一个或者多个其它适当LDPC码。
一般而言，LDPC码在整个信道带宽内分布连续编码的位，因此如果信道在信道的一部分中经历不利条件，则由于码的纠错性质而仍然可以在接收器恢复数据。然而在一些实施例和/或场景中，用来对数据流编码的LDPC码少于对应OFDM符号中的信息位的数目，因而在这些实施例和/或场景中，LDPC码在信道的仅一部分内分布编码的位。例如在一个实施例中，如在IEEE 802.11n标准中那样定义LDPC码，并且最长可用码字长度因而等于1944。另一方面，OFDM符号中的经编码的位的数目在一些情形中、特别是在利用大带宽信道(例如80MHz或者160MHz信道)和/或大量空间流(例如五个或者更多空间流)时高于1944。因而在至少一些这样的实施例和/或场景中，多个码字用来生成OFDM符号，其中每个码字对应于OFDM符号中的编码的位的一部分。作为结果，在这样的实施例和/或场景中，一般在多个数据音调块内分布经LDPC编码的位，其中块的数目对应于用来对数据编码的码字的数目。因而，在这样的实施例和/或场景中，频率分集仅被部分地利用。
在一些这样的实施例中，为了保证经编码的位在信道带宽内的更好分布，根据音调重新排序方案对OFDM符号中的音调重新排序，并且将经编码的数据位或者调制符号映射到重新排序的数据音调上用于传输。更具体而言，如果多个码字用来生成OFDM符号，则对OFDM音调重新排序使得将与每个码字对应的位(或者位块)映射到OFDM符号中的非连续数据音调上，其中在连续的位或者位块被映射到其上的音调之间的距离被定义，以使得与每个码字对应的信息位在OFDM符号上分布。
图3是图示根据一个这样的实施例的在OFDM符号中的音调重新排序的图。块310代表使用三个码字来编码的OFDM符号，其中每个码字覆盖OFDM符号的相应部分。更具体而言，块302对应于第一码字，块304对应于第二码字，并且块306对应于第三码字。因而如图3中所示，在信道带宽的对应部分上传输与每个码字对应的数据。在这一情形中，如上文讨论的那样，如果信道的部分经历不利条件，比如衰落或者散射，则与信道的受影响的部分中的码字对应的数据可能大量受损，从而总体造成针对信道的该部分的解码错误。
继续参照图3，在OFDM信道320中，对OFDM音调重新排序使得在整个信道带宽内分布与三个码字中的每个码字对应的数据位(或者调制符号)。例如作为音调重新排序的结果，将与第一码字对应的数据位映射到302-1、302-2、302-3和302-4代表的数据音调。类似地，将与第二码字对应的数据位映射到304-1、304-2、304-3和304-4代表的数据音调，并且将与第三码字对应的数据位映射到306-1、306-2和306-3代表的数据音调。在这一情况下，在一个实施例中，如果信道的部分经历不利条件，则影响与每个码字的部分对应的数据而不是与整个码字对应的数据。作为结果，在各种实施例和/或场景中，在这一情况下，由于LDPC码的纠错性质，即使在其中在信道的部分中传输的数据大量受损的情形中仍然可以在接收器恢复对应数据。
在各种实施例中，PHY处理单元和/或MAC处理单元，比如PHY处理20和/或MAC处理单元18(图1)分别在处理流程内的各个位置执行音调重新排序。例如现在参照图2，在一个实施例中，针对在空间流解析器216的输出处的每个空间流执行音调重新排序。作为另一示例，在另一实施例中，针对在对应星座映射器224的输出处的每个空间流执行音调重新排序。在另一实施例中，针对在空间-时间流映射单元228的对应输出处的每个空间-时间流执行音调重新排序。在另一实施例中，在向空间映射单元236的对应输入处针对每个空间-时间流执行音调重新排序。在另一实施例中，在空间映射单元236的对应输出处针对每个空间-时间流执行音调重新排序。在一个实施例中，由对应IDFT单元240执行针对每个空间-时间流的音调重新排序。在其它实施例中，在PHY和/或MAC处理流程内的其它适当位置执行音调重新排序。
继续参照图2，如上文讨论的那样，CSD单元232向空间时间流中插入循环移位，以防止非有意波束成形效果。在一些实施例中，针对音调中的至少一些音调不同地定义与OFDM音调对应的特定循环移位值。因此，在这些实施例中，如果在循环移位插入之后执行音调重新排序，则在至少一些情况下，在应用的CSD值与针对重新排序的OFDM音调在其上传输的特定信道而定义的CSD值之间存在不匹配。这一CSD值不匹配在至少一些情形中造成在接收端上的解码错误。因而在一个实施例中，也根据用来对OFDM音调重新排序的相同重新排序方案对CSD值重新排序，并且在这一情况下，在应用的CSD值与针对用来传输音调的子载波信道而定义的值之间不存在不匹配。
类似地，在一个实施例中，空间映射单元236将波束成形矩阵应用于OFDM音调，其中应用于OFDM音调的特定矩阵基于通过其传输音调的实际子载波信道。在这一实施例中，如果在波束成形矩阵被应用之后对OFDM音调重新排序，则应用的波束成形矩阵将继而不与通过其传输重新排序的音调的实际子载波信道匹配。在波束成形分量与传输信道之间的这一不匹配造成在接收段的性能降低，比如信噪比降低、吞吐量降低、分组错误率增加等。因而在一个实施例中，也根据用来对音调重新排序的相同方案对波束成形矩阵重新排序，并且在这一情况下，应用的波束成形矩阵与用来传输重新排序的OFDM音调的实际信道相匹配，并且在这一情况下，在接收端的所需波束成形效果因此得以实现。
在一个实施例中，如果音调重新排序出现于CSD插入之后和空间映射之后，则执行CSD值重新排序和波束引导矩阵重新排序二者。
在一些实施例中，接入点同时传输与不同客户端站对应的独立数据，这里称之为多用户传输。在利用多用户传输的一些实施例中，使用不同编码技术对与不同用户对应的信息数据编码。例如在一个实施例中，特定数据单元是两用户单元，也就是说，这一数据单元包括向两个不同客户端站同时传输的独立数据。在一个这样的实施例或者场景中，BCC编码用来对用于第一用户(即第一客户端站)的信息位编码，而LDPC编码用来对用于第二用户(即第二客户端站)的信息位编码。在这一实施例中，针对与第一用户对应的BCC编码的位执行交织(例如由图2的交织器220进行)。另一方面，对于与第二用户对应的LDPC编码的位，未利用交织。另一方面，根据一个实施例，音调重新排序仅用于与第二用户对应的OFDM音调。因而在其中音调重新排序出现于空间映射之后和/或CSD插入之后的实施例中，仅与第二用户对应的空间矩阵和/或循环移位分别被重新排序。
图4是根据一个实施例的被配置用于实施音调重新排序的示例PHY处理单元400的框图。除了PHY处理单元400包括耦合到空间流解析器416的每个输出的相应音调排序单元422之外，PHY处理单元400与PHY处理单元200(图2)相似。在PHY处理单元400中，编码器412接收将被包括在OFDM符号中的信息位并且利用LDPC编码以生成编码信息位。在一个实施例中，对于每个空间流，对应音调排序单元422根据音调重新排序函数对编码信息位或者编码信息位块重新排序。音调重新排序函数一般被定义为使得连续编码信息位或者信息位块被映射到OFDM符号中的非连续音调上。在一个实施例中，音调重新排序函数被定义为使得两个连续编码的位(或者位块)被映射到被最小距离D分离的OFDM音调上。例如在一个实施例中，最小距离D被定义为3个OFDM音调，并且因而在这一实施例中，作为音调重新排序的结果，连续编码的位(或者位块)被至少3个音调分离。在另一实施例中，利用另一适当距离D(比如2、4、5、6等)。
在一个实施例中，在连续位块中对编码信息位重新排序，其中块例如对应于在调制符号(对应于利用的MCS符号)内的星座点。在一个实施例中，在星座映射之前对信息位块的音调重新排序等效于在执行星座映射之后对对应调制符号重新排序。
图5是根据另一实施例的被配置用于实施音调重新排序的另一示例PHY处理单元500的框图。除了在PHY处理单元500中在空间-时间块编码单元528的对应输出处针对每个空间时间流执行音调重新排序之外，PHY处理单元500与图4的PHY处理单元400相似。在这一实施例中，在信息位已经被映射到星座点之后执行音调重新排序。因而，在这一实施例中，音调排序单元530根据音调重新排序函数改变调制符号顺序，以使得将重新排序的调制符号映射到在OFDM符号内的非相邻数据音调。
图6是根据另一实施例的被配置用于实施音调重新排序的另一示例PHY处理单元600的框图。PHY处理单元600包括在空间映射单元636的对应输出处针对每个空间-时间流的音调重新排序638。因而在这一实施例中，在(由CSD单元632)执行循环移位插入之后以及在空间流映射被(空间映射单元636)执行之后执行音调重新排序。因而在这一实施例中，也根据用于对对应OFDM音调重新排序的函数对循环移位值和空间流矩阵重新排序，以使得应用的循环移位和应用的导引矩阵分别与对应OFDM音调被映射到其上的信道相匹配。
作为空间映射矩阵重新排序的示例，在一个实施例中，假设音调重新排序函数F(·)将输入音调k映射到输出音调F(k)。如果有N个音调，则在一个实施例中，由{Q1，Q2，...，QN}代表没有重新排序的对应空间映射矩阵。根据一个实施例，重新排序的空间矩阵然后对应于{QF(1)，QF(2)，...，QF(N)}。因而在这一实施例中，由{QF(1)x1，QF(2)x2，...，QF(N)xN}代表空间映射单元636的输出，其中QF(k)xk对应于在第f(k)个音调上传输的空间映射数据。也就是说，在这一实施例中，作为空间矩阵重新排序的结果，应用于OFDM音调的矩阵在执行音调重新排序之后与在其上传输音调的信道匹配。
在一个实施例中，音调重新排序操作与空间流解析操作相组合。例如回顾图2，在一个实施例中，由流解析器216执行音调重新排序。在这一实施例中，流分析器216按照在空间流上和在信道带宽上分布与码字对应的经编码的位的顺序，向不同空间流分配位。图7A图示根据一个实施例的与音调重新排序组合的空间流位分布的一个特定示例。在这一实施例中，流解析器向连续空间流分配连续位，从而根据图7A中所示顺序在一个循环中向每个流分配一位。类似地，图7B图示根据另一实施例的与音调重新排序组合的空间流位分布的另一特定示例。在这一实施例中，流解析器向连续空间流分配连续位，从而根据图7B中所示顺序在一个循环中向每个流分配两个连续位。在其它实施例中，流解析器216按照一般在信道带宽上分布连续信息位的不同适当顺序向不同空间流分配位。在音调重新排序实现方式中，作为对音调重新排序与空间流解析进行组合的结果，在一个实施例中，未利用特定用于音调重新排序的额外存储器。
在一些实施例中，特定信道是在两个或者更多个别信道中至少部分处理的复合信道。换而言之，在这一实施例中，复合信道包括两个或者更多个别信道，并且个别信道被个别处理。例如在一个实施例中，使用两个40MHz部分来至少部分处理80MHz信道。作为另一示例，根据另一实施例，使用两个80MHz部分来至少部分处理160MHz信道。在一些这样的实施例中，这里描述的音调重新排序技术用于每个个别信道。根据音调重新排序在PHY处理流程内的位置，在一些实施例中，分离的音调排序单元针对个别处理的信道中的每个信道执行音调重新排序，而在其它实施例中，单个音调排序单元用于复合信道。另外，在其中执行音调排序的一个实施例中，对于每个个别信道，在空间映射之后，针对整个复合信道对空间映射矩阵联合重新排序。在一个实施例中，空间映射矩阵的联合重新排序保证在其中将来自一个个别信道的音调映射到另一个别信道中的音调的情形中，OFDM音调得以准确映射。
图8是根据一个示例实施例的用于复合160MHz信道的PHY处理单元800的框图。PHY处理单元800包括将编码的数据位解析成多个空间流的流解析器802。与每个空间流或者空间-时间流对应，音调排序单元804执行OFDM音调重新排序以跨越负荷信道带宽分布编码的位。也对应于每个空间流，频率解析器806将编码和重新排序的位解析成第一信道部分808和第二信道部分810(在这一情况下，每个部分对应于80MHz子频带)。为了易于说明，图8示出用于空间流或者空间-时间流中的仅一个的频率解析器806、与第一信道部分对应的位交织器808和与第二信道部分对应的位交织器810，然而在一些实施例中，针对每个空间流包括频率解析器806、第一位交织器808和第二位交织器810。
根据一个实施例，每个位交织器808和810还交织编码和重新排序的位。在另一实施例中，位交织器仅用于BBC编码的数据位而不用于LDPC编码的数据。在这一实施例中，在利用LDPC编码的实施例和/或场景中省略位交织器808、810。类似地，音调排序单元804在一些实施例中仅用于使用LDPC编码来编码的数据。因而，在利用BCC编码的一些实施例和/或场景中省略音调排序单元804。
在利用复合信道处理的一个实施例中，音调重新排序与空间流解析相组合。在利用复合信道处理的另一实施例中，音调重新排序与频率解析相组合。因而在这一实施例中，频率解析被定义为使得被编码的位在复合信道带宽上分布。
图9是根据一个实施例的用于生成OFDM符号的示例方法900的流程图。在一个实施例中，方法900由网络接口16(例如图1的PHY处理单元20)实施。在另一实施例中，方法900由网络接口27(例如图1的PHY处理单元29)实施。在其它实施例中，方法900由其它适当网络接口实施。
在块904，使用一个或者多个编码器对将包括在OFDM符号中的信息位编码。在一个实施例中，在块904使用二进制卷积编码(BCC)对信息位编码。在另一实施例中，在块904使用线性奇偶校验码(LDPC)对信息位编码。在利用LDPC编码的一个实施例中，需要多个码字以对将包括在OFDM符号中的所有信息位编码。在一些实施例中，OFDM符号包括将向多个用户同时传输的信息。在一个这样的实施例中，在块904使用BCC对针对第一用户的信息编码，而在块904使用LDPC对用于第二用户的信息编码。在其它实施例中，在块904使用其它适当编码技术对信息编码。
在块908，将经编码的信息位解析成多个空间流。在一个实施例中，使用空间-时间编码器(在图9中未示出)根据多个空间流生成多个空间-时间流。在另一实施例中，未利用空间-时间编码。在块912，使用多个空间流矩阵将空间流或者空间-时间流映射到传输链，其中每个空间流矩阵对应于符号中的OFDM音调。在一个实施例中，空间流矩阵是用来在预期的接收器的方向上导引数据单元的波束成形矩阵。在其它实施例中，使用其它适当空间映射技术将空间流映射到传输链。
在块914，执行OFDM音调重新排序。在一个实施例中，针对LDPC编码的位被映射到其上的音调执行音调重新排序，以便在信道带宽上分布连续编码的位或者位块。在另一实施例中，备选地或者附加地针对BCC编码的位被映射到其上的OFDM音调执行音调重新排序。在其它实施例中，针对与使用其它适当编码技术来编码的信息位对应的音调执行音调重新排序。在一个实施例中，如果在空间映射之后执行音调重新排序，则在将映射矩阵应用于OFDM音调之前也对对应空间矩阵重新排序。另一方面，在一个实施例中，如果在空间映射之前执行音调重新排序，也就是说，如果块912和914的顺序互换，则无需在块914执行空间矩阵重新排序。
可以利用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或者其任何组合来实施上文描述的各种块、操作和技术中的至少一些。在利用执行软件或者固件指令的处理器来实施时，可以在任何计算机可读存储器中，比如在磁盘、光盘或者其它存储介质上、在RAM或者ROM或者闪存、处理器、硬盘驱动器、光盘驱动器、带驱动器等上，存储软件或者固件指令。类似地，可以经由任何已知或者希望的递送方法向用户或者系统递送软件或者固件指令，该递送方法例如包括在计算机可读盘或者其它可传送计算机存储机制上或者经由通信介质。
通信介质通常在调制的数据信号，比如载波或者其它传送机制中实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据。术语“调制的数据信号”意味着如下信号，该信号的一个或者多个特性以对信号中的信息编码这样的方式来设置或者改变。举例而言而非限制，通信介质包括有线介质如有线网络或者直接接线连接以及无线介质如声学、射频、红外线和其它无线介质。因此，可以经由诸如电话线、DSL线、有线电视线、光纤线、无线通信信道、因特网等通信信道向用户或者系统递送软件或者固件指令(这些通信信道视为经与由可传送的存储介质提供这样的软件相同或者可互换)。软件或者固件指令可以包括在由处理器执行时使处理器执行各种动作的机器可读指令。
当在硬件中实施时，硬件可以包括分立部件、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)等中的一项或者多项。
尽管已经参照旨在于仅为举例说明而非限制本发明的具体示例描述本发明，但是可以对公开的实施例进行改变、添加和/或删除而未脱离本发明的范围。

Claims (22)

1.一种用于生成将被包括在用于经由通信信道的传输的PHY数据单元中的正交频分复用(OFDM)符号的方法，其中所述OFDM符号包括多个OFDM音调，所述方法包括：
对将被包括在所述OFDM符号中的信息位进行编码以生成经编码的信息位；
将所述经编码的信息位解析成多个空间流；
使用与所述多个OFDM音调对应的多个空间映射矩阵，将所述空间流或者从所述空间流生成的空间-时间流映射到传输链；
执行以下之一：
i)在空间映射被应用之前对OFDM音调重新排序，或者
ii)在空间流映射被应用之后对OFDM音调重新排序，并且对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配；以及
生成将被包括在所述PHY数据单元中的所述OFDM符号。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
针对i)所述空间流或者ii)所述空间-时间流中的一个或者多个，将循环移位应用于所述多个OFDM音调，其中循环移位值对于所述OFDM音调中的至少一些OFDM音调是不同的；
如果对OFDM音频重新排序在循环移位被应用之后执行，则对循环移位值重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配。
3.根据权利要求1所述的方法，其中对OFDM音调重新排序针对使用低密度奇偶校验(LDPC)编码而被编码的信息位而执行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中对OFDM音调重新排序针对使用二进制卷积编码(BCC)而被编码的信息位而执行。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述经编码的信息位映射到星座点，其中：
对OFDM音调重新排序在将所述编码的信息位解析成所述多个空间流之后以及将所述经编码的信息位映射到星座点之前执行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中对OFDM音调重新排序包括对所述经编码的信息位的块重新排序，其中每个块对应于调制符号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述PHY数据单元是包括用于至少i)第一用户和ii)第二用户的独立数据的多用户数据单元，其中用于所述第一用户的数据使用二进制卷积编码(BCC)来编码，并且用于所述第二数据的数据使用低密度奇偶校验(LDPC)编码来编码，并且其中：
对OFDM音调重新排序仅针对与所述第二用户对应的OFDM音调而执行；以及
如果对OFDM音调重新排序在空间映射矩阵被应用之后执行，则对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配包括：仅针对与所述第二用户对应的OFDM音调而对空间流矩阵重新排序。
8.根据权利要求1所述的方法，其中OFDM音调重新排序与将所述经编码的信息位解析成多个空间流相组合。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述通信信道是复合信道，其中所述复合信道包括至少i)第一部分和ii)第二部分，所述方法还包括：
针对每个空间流，将所述经编码的信息位频率解析成所述第一部分和所述第二部分；并且其中
如果对OFDM音调重新排序在空间流映射之后执行，则对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配包括：在所述复合信道上联合地对空间流矩阵重新排序。
10.根据权利要求8所述的方法，其中OFDM音调重新排序与频率解析所述编码的信息相组合。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括将空间-时间块编码应用于所述多个空间流以生成多个空间-时间流。
12.一种用于生成将被包括在用于经由通信信道的传输的PHY数据单元中的正交频分复用(OFDM)符号的装置，其中所述OFDM符号包括多个OFDM音调，所述装置包括：
一个或者多个编码器，被配置用于对将被包括在所述OFDM符号中的信息位进行编码以生成经编码的信息位；
流解析器，被配置用于将所述经编码的信息位解析成多个空间流；
空间映射单元，被配置用于使用与所述多个OFDM音调对应的多个空间映射矩阵将i)所述空间流或者ii)从所述空间流生成的空间-时间流映射到传输链；
音调排序单元，被配置用于执行以下之一：
i)在空间映射被应用之前对OFDM音调重新排序，或者
ii)在空间流映射被应用之后对OFDM音调重新排序，并且对空间映射矩阵重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配；并且
其中所述装置被配置用于生成将被包括在所述PHY数据单元中的所述OFDM符号。
13.根据权利要求12所述的装置，还包括：
一个或者多个循环移位分集单元，被配置用于将循环移位应用于i)一个或者多个空间流或者ii)一个或者多个空间-时间流，其中循环移位值对于所述OFDM音调中的至少一些OFDM音调是不同的，
其中所述音调排序单元还被配置用于如果对OFDM音频重新排序在循环移位被应用之后执行，则对循环移位值重新排序以与重新排序的所述OFDM音调匹配。
14.根据权利要求12所述的装置，其中所述音调单元被配置用于对仅与使用低密度奇偶校验(LDPC)编码而被编码的信息位对应的OFDM音调重新排序。
15.根据权利要求12所述的装置，其中所述音调单元被配置用于对与以下对应的OFDM音调重新排序：
i)使用二进制卷积编码(BCC)而被编码的信息位，以及
i)使用低密度奇偶校验(LDPC)编码而被编码的信息位。
16.根据权利要求12所述的装置，还包括：
星座映射器，被配置用于将所述经编码的信息位映射到星座点，
其中所述音调排序单元耦合在用于所述空间流中的每个空间流的所述空间流解析器与所述星座映射器之间。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述音调排序单元被配置用于对所述经编码的信息位的块重新排序，其中每个块对应于调制符号。
18.根据权利要求12所述的装置，其中所述PHY数据单元是包括用于至少i)第一用户和ii)第二用户的独立数据的多用户数据单元，其中用于所述第一用户的数据使用二进制卷积编码(BCC)来编码，并且用于所述第二数据的数据使用低密度奇偶校验(LDPC)编码来编码，并且其中：
所述音调排序单元被配置用于仅对与所述第二用户对应的OFDM音调重新排序；并且
所述音调排序单元被配置用于如果对OFDM音调重新排序在空间映射矩阵被应用之后执行，则仅针对与所述第二用户对应的OFDM音调而对空间流矩阵重新排序。
19.根据权利要求12所述的装置，其中所述空间流解析器还被配置用于对OFDM音调重新排序作为空间流解析的部分；并且其中所述音调排序单元被省略。
20.根据权利要求12所述的装置，其中所述通信信道是复合信道，其中所述复合信道包括至少i)第一部分和ii)第二部分，所述装置还包括：
频率解析器，被配置用于将与每个空间流对应的所述经编码的信息位解析成所述第一部分和所述第二部分；并且其中
音调排序单元被配置用于如果对OFDM音调重新排序在空间流映射之后执行，则在所述复合信道上联合地对空间流矩阵重新排序。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述频率解析器还被配置用于对OFDM音调重新排序作为频率解析的部分，并且其中所述音调排序单元被省略。
22.根据权利要求12所述的装置，还包括空间-时间块编码器，用于从所述多个空间流生成多个空间-时间流。
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