CN105191238A - 用于在低功率的单链监听与多链解调之间进行切换的方法和装置 - Google Patents

用于在低功率的单链监听与多链解调之间进行切换的方法和装置 Download PDF

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Abstract

在低功率监听模式期间激活MIMO接收机的单个接收链。在收到分组中检测到传统短训练字段(L-STF)之际，该单个接收链执行第一频率估计，并且激活MIMO接收机的一个或多个附加接收链。MIMO接收机使用最大比值合并(MRC)以使用第一接收链和该一个或多个附加激活的接收链来接收信号，其中MRC至少部分地基于第一频率估计。MIMO接收机可以确定收到分组是否为高吞吐量/甚高吞吐量(HT/VHT)分组，并且如果不是，则停用该一个或多个附加接收链。在一个替换方案中，直至确定已接收到HT/VHT分组才激活附加接收链。

Description

用于在低功率的单链监听与多链解调之间进行切换的方法和装置
K·史
P·胡斯特德
N·张
交叉引用
本专利申请要求由Shi等人于2013年3月14日提交且转让给本申请受让人的题为“MethodandApparatusforSwitchingBetweenLow-Power,Single-ChainListenandMultiple-ChainDemodulation(用于在低功率的单链监听与多链解调之间进行切换的方法和装置)”的美国专利申请No.13/831,238的优先权。
背景
发明领域
本公开一般涉及无线通信，尤其涉及用于在多输入多输出(MIMO)无线接收机中达成功率节省的方法和装置。
相关领域
为了解决无线通信系统所需的带宽要求日益增长这一问题，已开发了不同的方案以允许多个用户终端能通过共享信道资源来与单个接入点通信而同时达成高数据吞吐量。多输入多输出(MIMO)技术代表一种此类办法，其是近来涌现的用于下一代通信系统的流行技术。MIMO技术已在若干新兴无线通信标准(包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准)中被采用。
MIMO系统采用多个(NT个)发射天线和多个(NR个)接收天线进行数据传输。由这NT个发射及NR个接收天线构成的MIMO信道可被分解为NS个也被称为空间信道的独立信道，其中NS≤min{NT,NR}。MIMO系统可以使用由这多个发射天线和接收天线创生的附加维度来提供改善的性能(例如，更高的吞吐量和/或更大的可靠性)。
MIMO技术被用于改善WLAN系统的吞吐量和射程两者。然而，此类改善是以增加的功率要求为代价的。多链无线电收发机的使用增加了WLAN系统用于发射和接收模式两者的功耗。此外，传输可能在任何时间发生，所以MIMO接收机必须在任何时间准备接收(即，监听传输)。另外，MIMO接收机在允许其相应的MIMO发射机进行传送之前必须监听相关联的信道。将多链收发机中的所有接收机链维持在监听模式会不期望地导致显著的功耗。
IEEE802.11n规范定义了用于MIMO系统的一些功率节省技术。然而，这些技术遭受若干限制。因此，MIMO站可以使用单个接收链达预定时间段，由此降低MIMO站的功耗。然而，MIMO站必须首先向相关联的接入点(AP)通知该MIMO站正进入单接收链模式达预定时间段，由此不期望地要求涉及AP。此外，当MIMO接收机正在单接收链模式中操作时，MIMO接收机将在监听模式和活跃接收(解调)模式两者期间使用单个接收链。结果，在单接收链模式中操作的MIMO接收机将呈现速率对范围(RvR)性能损失，因为与最大比值合并(MRC)相关联的增益在活跃接收模式期间丢失。注意，与MRC相关联的增益仅在组合来自多个接收链的信号时才提供。另外，MIMO站不能够在单接收链模式中操作时支持多流(即，大于或等于2的Ns)传送/接收操作。
因此，将期望具有用于克服上述问题的方法和装置。更具体地，将期望具有用于降低MIMO接收机中的功耗的方法和装置，该方法和装置不要求涉及相关联的AP并且不会导致MIMO范围和吞吐量益处的损失(或者降低MIMO范围和吞吐量益处的损失的几率)。
概述
相应地，本公开描述了在监听(搜索)模式期间仅启用单个接收机链并且随后在相应的接收(解调)模式期间启用多个接收机链以参与最大比值合并(MRC)或其他多链合并处理的MIMO接收机。这有利地降低了MIMO接收机在监听模式期间的功耗。
根据一个实施例，通过启用MIMO接收机的单个接收链以监听信号，而同时将MIMO接收机的其他接收链维持在降低功率(休眠)模式来实现低功率监听模式。当该单个活跃接收链检测到传入分组的传统短训练字段(L-STF)时，可以对该单个活跃接收链作出第一频率估计，由此导致第一频率估计。MIMO接收机的一个或多个附加接收链在第一频率估计期间被激活，并且这些附加激活的接收链被允许稳定下来。在一个实施例中，第一频率估计被应用于每一个附加激活的接收链。
在另一实施例中，对MIMO接收机的每一个附加激活的接收链作出第二频率估计，由此导致第二频率估计。这些第二频率估计与第一频率估计相组合以提供由所有激活的接收链使用的组合频率估计。在随后接收到传统长训练字段(L-LTF)时，使用最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程来组合由所有激活的接收链提供的信号以促成对收到分组中的其余部分的解调。
如果MIMO接收机经历收到信号中的DC偏移，则可以在检测到L-STF之际由该单个活跃接收链执行第一DC偏移估计，由此提供对该单个活跃接收链的第一DC偏移估计。在附加接收链已被激活并且已稳定下来之后，由每一个附加激活的接收链执行第二DC偏移估计，由此提供对附加活跃接收链的第二DC偏移估计。在一些实施例中，MIMO接收机可以使用其他技术(例如，使用陷波滤波器)来避免DC偏移估计和补偿过程。
根据另一实施例，MIMO接收机的单个接收链被激活以监听信号，而MIMO接收机的其他接收链维持在低功率(休眠)状态。当该单个活跃接收链检测到传入分组的传统短训练字段(L-STF)时，可以对该单个活跃接收链作出第一频率估计，由此导致第一频率估计。如果MIMO接收机经历收到信号中的DC偏移，则该单个活跃接收链还在检测到L-STF之际执行第一DC偏移估计，由此提供被应用于该单个活跃接收链的第一DC偏移估计。响应于检测到L-STF，MIMO接收机的一个或多个附加接收链也被激活，并且这些附加激活的接收链被允许稳定下来。如果收到分组随后被确定为不是HT/VHT分组，则这些附加激活的接收链被停用，并且用该单个活跃接收链来接收该分组。然而，如果收到分组随后被确定为是HT/VTH分组，则这些附加激活的接收链使用第一频率估计，并且(如果MIMO接收机经历DC偏移则)执行第二DC偏移估计，由此提供被应用于附加活跃接收链的第二DC偏移估计。随后使用最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程来组合由所有激活的接收链提供的接收信号以促成对收到分组中的其余部分的解调。
在另一实施例中，MIMO接收机的单个接收链被激活以监听信号，而MIMO接收机的其他接收链维持在低功率(休眠)状态。当该单个活跃接收链检测到传入分组的传统短训练字段(L-STF)时，可以针对该单个活跃接收链作出第一频率估计，由此导致第一频率估计。如果MIMO接收机经历收到信号中的DC偏移，则该单个活跃接收链还在检测到L-STF之际执行第一DC偏移估计，由此提供被应用于该单个活跃接收链的第一DC偏移估计。如果收到分组随后被确定为不是HT/VHT分组，则用该单个活跃接收链来接收该分组(并且附加接收链不被激活)。然而，如果收到分组随后被确定为是HT/VTH分组，则MIMO接收机的一个或多个附加接收链被激活，并且这些附加激活的接收链被允许稳定下来。这些附加激活的接收链使用第一频率估计，并且(如果MIMO接收机经历DC偏移则)执行第二DC偏移估计，由此提供被应用于附加活跃接收链的第二DC偏移估计。随后使用最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程来组合由所有激活的接收链提供的信号以促成对收到分组中的其余部分的解调。
在又一实施例中，响应于检测到收到信号强度指示(RSSI)超过预定阈值而启用上述单接收机链监听模式。
本发明将考虑以下描述和附图来被更全面地理解。
附图简述
图1是根据一个实施例的多输入多输出(MIMO)无线通信接收机的框图。
图2是解说如根据一个实施例使用的根据IEEE802.11a/g标准的传统分组、根据IEEE802.11n标准的高吞吐量(HT)分组、以及根据IEEE802.11ac、802.11af或802.11ah标准的甚高吞吐量(VHT)分组的格式的框图。
图3是解说根据一个实施例的用于用图1的MIMO接收机来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图。
图4是解说根据另一实施例的用于用图1的MIMO接收机来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图。
图5是解说根据又一实施例的用于用图1的MIMO接收机来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图。
图6是解说根据另一实施例的用于对收到信号强度指示符(RSSI)水平进行软件监视以在存在弱接收信号的情况下禁用单接收链监听模式的方法的流程图。
附图详细描述
一般而言，本公开描述了在监听模式期间(例如，在自动增益控制(AGC)搜索操作期间)仅使用单个接收机链并且随后在相应的接收(解调)模式期间启用多个接收机链的MIMO接收机。这有利地降低了MIMO接收机在监听模式期间的功耗。此功耗降低在轻度到中等话务状况期间可以是显著的，其中相关联的MIMO站不被允许进入网络休眠模式并且必须维持在监听模式达较长时间。
在特定实施例中，MIMO接收机使用单个活跃接收链来监听信号，而MIMO接收机的其他接收链维持在低功率模式(例如，休眠模式)。当该单个活跃接收链检测到预定的收到分组码元集合(例如，传统短训练字段(L-STF)的码元)时，该单个活跃接收链响应于这些检测到的码元而执行第一频率估计。若必要(例如，在不包括用以消除DC偏移的DC陷波滤波器的MIMO接收机中)，该单个活跃接收链还响应于这些检测到的码元而执行DC偏移估计。
一旦该单个活跃接收链检测到预定的码元集合，MIMO接收机的其他接收链就被激活(即，从低功率模式转变到正常工作功率)并且被允许稳定下来。这些附加激活的接收链可以使用由该单个活跃接收链执行的第一频率估计。替换地，这些附加活跃接收链可以执行第二频率估计，第二频率估计与第一频率估计相组合，由此提供被所有激活的接收链使用的组合频率估计。若必要，则这些附加激活的接收链还响应于收到码元而执行DC偏移估计。
一旦上述频率估计和DC偏移估计完成，由所有激活的接收链提供的信号就被组合以实现最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程，由此以增大的增益来解调后续收到的信号。在各种实施例中，在接收到收到分组的传统长训练字段(L-LTF)时，频率估计和DC偏移估计完成，并且多链合并过程被启用。此类操作方法的优点包括：在监听模式期间节省了显著的功率，实现了从单个接收链到较大数目的活跃接收链的稳健转换，以及达成了MRC解调的益处而没有对系统接入点(AP)提出特殊的需要。
在另一实施例中，MIMO接收机的一个或多个附加激活的接收链被允许稳定下来，直至确定收到分组是否为HT/VHT分组。如果收到分组不是HT/VHT分组，则这些附加激活的接收链被停用，并且用该单个活跃接收链来接收该分组。然而，如果收到分组是HT/VHT分组，则这些附加激活的接收链使用第一频率估计，并且(如果MIMO接收机经历DC偏移则)执行第二DC偏移估计。一旦上述频率估计和DC偏移估计完成，由所有激活的接收链提供的信号就被组合以实现最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程，由此以增大的增益来解调后续收到的信号。在各种实施例中，在接收到收到分组的HT/VHT长训练字段(HT/VHT-LTF)时，频率估计和DC偏移估计完成，并且多链合并过程被启用。
在另一实施例中，响应于检测到传统短训练字段(L-STF)，不激活MIMO接收机的一个或多个附加接收链。确切而言，单个激活的接收链以上述方式操作，并且确定收到分组是否为HT/VHT分组。如果收到分组不是HT/VHT分组，则用该单个活跃接收链来接收该分组(并且附加接收链不被激活)。然而，如果收到分组是HT/VTH分组，则MIMO接收机的一个或多个附加接收链被激活，并且这些附加激活的接收链被允许稳定下来。这些附加激活的接收链使用第一频率估计，并且(如果MIMO接收机经历DC偏移则)执行第二DC偏移估计，由此提供被应用于附加活跃接收链的第二DC偏移估计。一旦上述频率估计和DC偏移估计完成，由所有激活的接收链提供的信号就被组合以实现最大比值合并(MRC)或者另一多链合并过程，由此以增大的增益来解调后续收到的信号。在各种实施例中，在接收到收到分组的HT/VHT长训练字段(HT/VHT-LTF)时，频率估计和DC偏移估计完成，并且多链合并过程被启用。
在又一实施例中，仅响应于检测到收到信号强度指示(RSSI)超过预定阈值而启用上述监听模式。
现在将更详细地描述以上概述的各个实施例。
图1是根据本公开的一个实施例的多输入多输出(MIMO)无线接收机100的框图。
MIMO接收机100包括多个接收链1011-101N、数字信号处理器(DSP)102、以及功率控制电路系统103。MIMO接收机100包括N个接收链，其中N是正整数。接收链1011-101N的输出耦合至DSP102。
功率控制模块103响应于由DSP102提供的信号/指令来操作，其中功率控制逻辑103控制接收链1011-101N中的每一个接收链的功率电平/操作模式。更具体地，功率控制模块103分别向接收链1011-101N提供启用信号EN1-ENN。功率控制模块103激活启用信号EN1-ENN以激活相应的接收链1011-101N(例如，启用相应的接收链1011-101N以在正常功率模式中操作)。相反，功率控制模块103停用启用信号EN1-ENN以使相应的接收链1011-101N在低功率(休眠)模式中操作。如以下更详细地描述的，当MIMO接收机100处于监听模式时，启用信号EN1被激活，以使得相应的接收链1011被激活，并且启用信号EN2-ENN被停用，以使得相应的接收链1012-101N处于休眠模式。
DSP102包括模式检测逻辑110、频率估计逻辑120、DC偏移估计逻辑130、以及最大比值合并(MRC)逻辑140。在本发明的各个实施例中，这些元件110、120、130和140可以通过硬件、软件、和/或固件来实现。以下更详细地描述DSP102的各个元件的操作。
图2是解说根据本公开的各个实施例的可由MIMO接收机100接收的根据IEEE802.11标准的各种分组的格式的框图。更具体地，图2解说了根据IEEE802.11a/g标准的传统分组200、根据IEEE802.11n标准的高吞吐量(HT)分组210、以及根据IEEE802.11ac、802.11af或802.11ah标准的甚高吞吐量(VHT)分组220的格式。根据本公开的各个实施例，这些分组200、210和/或220中的任何分组可以由MIMO接收机100接收。
传统分组200包括传统短训练字段(L-STF)201、传统长训练字段(L-LTF1和2)202、以及传统信号字段(L-SIG)203，这些字段共同形成分组200的前置码。分组200还包括数据字段204。
HT分组210包括L-STF字段211、L-LTF1&2字段212、L-SIG字段213、高吞吐量信号字段(HT-SIG1和2)214、高吞吐量短训练字段(HT-STF)215、以及高吞吐量长训练字段(HT-LTF)216，这些字段共同形成分组210的前置码。分组210还包括数据字段217。字段214、215和216在本文中一般被称为HT字段。
VHT分组220包括L-STF字段221、L-LTF1和2字段222、L-SIG字段223、甚高吞吐量信号字段(HT-SIGA)224、甚高吞吐量短训练字段(VHT-STF)225、以及甚高吞吐量长训练字段(VHT-LTF)226，这些字段共同形成分组220的前置码。分组220还包括数据字段227。字段224、225和226在本文中一般被称为VHT字段。
图3是解说根据本发明的一个实施例的用于用MIMO接收机100来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图300。最初，MIMO接收机100处于监听模式(或者AGC搜索模式)，其中功率控制逻辑103启用接收链1011(通过激活EN1)，并且将接收链1012-101N置于休眠模式(通过停用EN2-ENN)(301)。当在此监听模式中时，DSP102内的模式检测逻辑110监视由接收链1011接收的信号以确定接收链1011是否接收到传统短训练字段L-STF(例如，分组200的L-STF201、分组210的L-STF211、或者分组220的L-STF221)的码元(302)。
如果没有检测到传统短训练字段L-STF(302，否分支)，则处理返回到301，并且MIMO接收机100有利地保持在低功率监听模式中。
如果检测到传统短训练字段L-STF(302，否分支)，则频率估计逻辑120响应于由接收链1011接收到的传统短训练字段L-STF的码元而开始执行第一频率估计(303)。在一个实施例中，第一频率估计可以通过一个或多个粗略估计、继以一个或多个精细估计来实现。结果，频率估计逻辑120响应于由接收链1011接收到的L-STF的码元而提供第一频率估计。
另外，DC偏移估计逻辑130响应于由接收链1011接收到的传统短训练字段L-STF的码元而执行DC偏移估计(亦称为AGC搜索)(304)。结果，DC偏移估计逻辑130响应于由接收链1011接收到的L-STF的码元而提供第一DC偏移估计。注意，如果MIMO接收机100包括消除DC偏移的DC陷波滤波器，则将不需要DC偏移估计逻辑130。
在确定已由模式检测逻辑110检测到传统短训练字段L-STF之际，DSP102向功率控制逻辑103通知MIMO接收机100应当从监听模式转变到活跃接收模式(例如，通过向功率控制逻辑103传送唤醒信号WU)。作为响应，功率控制逻辑103通过激活相应的信号EN1-ENN来激活正在休眠的接收链1012-101N中的一个或多个接收链(305)。在特定实施例中，功率控制逻辑103响应于唤醒信号WU而激活所有正在休眠的接收链1012-101N。注意，尽管在图3中305跟随在303和304之后，但是应当理解，这些元素303、304和305中的所有三个元素是响应于检测到传统短训练字段L-STF而基本上是同时发起的。
在303期间确定第一频率估计并且在304期间确定第一DC偏移估计时，被启用的接收链1012-101N被允许稳定下来(305)。
在新激活的接收链1012-101N稳定下来之后，这些接收链1012-101N可以使用在步骤303期间由接收链1011确定的第一频率估计。替换地，这些激活的接收链1012-101N可以响应于传统短训练字段L-STF的码元而执行第二频率估计，由此提供一组第二频率估计(306)。这些第二频率估计与第一频率估计相组合以提供由所有激活的接收链1011-101N使用的组合频率估计(306)。如果激活的接收链1012-101N经历DC偏移，则DC偏移估计逻辑130响应于由被启用的接收链1011-101N接收到的传统短训练字段L-STF的码元而执行第二DC偏移估计(307)。结果，DC偏移估计逻辑130为被启用的接收链1011-101N中的每一个接收链提供第二DC偏移估计。再一次，如果MIMO接收机100包括用以消除DC偏移的DC陷波滤波器，则将不需要执行307。
(例如，在L-LTF处理期间)在接收到传统长训练字段L-LTF(例如，分组200的L-LTF202、分组210的L-LTF212、或者分组220的L-LTF222)的码元时，DSP102启用最大比值合并(MRC)逻辑140(309)，由此允许MIMO接收机100使用所有被启用的接收链1011-101N来执行全部解调。即，被启用的MRC逻辑140组合由接收链1011-101N中的每一个接收链接收的信号，其中接收链1011-101N中的每一个接收链使用在303期间确定的第一频率估计、或者在306期间确定的组合频率估计、以及在304和307期间确定的相应的DC偏移估计。结果，以与最大比值合并过程相关联的高增益来有利地解调传统长训练字段L-LTF以及收到分组中的其余部分。因此，如果随后接收到HT-SIG或VHT-SIG字段，则用多个接收链进行的处理继续。
图4是解说根据本发明的替换实施例的用于用MIMO接收机100来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图400。因为图4的方法类似于图3的方法，所以用类似的附图标记来标记图3和4中类似的元素。因此，图4的方法包括已在以上参照图3描述的元素301-305。
在图4的实施例中，唤醒接收链1012-101N并且使其稳定下来所需要的时间太长以至于不允许这些接收链1012-101N在接收到传统长训练字段L-LTF时实现MRC。在这种情形中，以上述方式在305期间激活附加接收链1012-101N。然而，这些附加接收链1012-101N仅在收到分组为HT或VHT分组的情况下(例如，在检测到HT-SIG字段或者VHT-SIG字段的情况下)才被用于实现MRC。
在408，模式检测逻辑110监视由接收链1011-101N接收的信号以确定是否接收到高吞吐量(HT)字段(例如，分组210的HT-SIG1和2字段214、HT-STF215或HT-LTF216)或者甚高吞吐量(VHT)字段(例如，分组220的VHT-SIGA224、VHT-STF225或VHT-LTF226)。如果没有检测到HT字段或VHT字段(408，否分支)，则接收链1012-101N被停用(返回到休眠模式)，并且MIMO接收机100继续在单接收链模式中用接收链1011来接收分组(409)，
然而，如果模式检测逻辑110检测到HT字段或VHT字段(408，是分支)，则激活的接收链1012-101N使用由接收链1011在步骤303期间确定的第一频率估计。如果激活的接收链1012-101N经历DC偏移，则DC偏移估计逻辑130响应于由被启用的接收链1011-101N接收到的收到HT/VHT短训练字段(例如，HT分组210的HT-STF215或VHT分组220的VHT-STF225)的码元而执行第二DC偏移估计(410)。结果，DC偏移估计逻辑130为被启用的接收链1011-101N中的每一个接收链提供DC偏移估计。再一次，如果MIMO接收机100包括用于消除DC偏移的DC陷波滤波器，则将不需要执行410。
DSP102启用最大比值合并(MRC)逻辑140(411)，由此允许MIMO接收机100使用所有被启用的接收链1011-101N来执行全部解调。即，被启用的MRC逻辑140组合由接收链1011-101N中的每一个接收链接收的信号，其中接收链1011-101N中的每一个接收链使用在303期间确定的第一频率估计、以及在304和410期间确定的相应的DC偏移估计。结果，以与最大比值合并过程相关联的高增益来有利地解调HT/VHT长训练字段LTF(例如，分组210的HT-LTF216或分组220的VHT-LTF226)以及收到分组中的其余部分。
注意，图4的方法有利地允许附加时间(例如，传统长训练字段L-LTF和传统信号字段L-SIG的历时)用于唤醒接收链1012-101N并使其稳定下来。另外，图4的方法仅响应于检测到HT分组或VHT分组(例如，分组210和220)而启用MRC逻辑140。
图5是解说根据本发明的又一实施例的用于用MIMO接收机100来接收信号(诸如具有由图2定义的格式的分组)的方法的流程图500。如图5所解说的，最初执行已在以上结合图3描述的301-304。在用单个激活的接收链1011监听传统短训练字段L-STF的码元(301)、用单个激活的接收链1011检测L-STF(302)、执行对单个激活的接收链1011的第一频率估计(303)、以及执行对单个激活的接收链1011的任何必需的第一DC偏移估计(304)之后，模式检测逻辑110监视由单个激活的接收链1011接收的码元以确定收到分组是否为HT/VHT分组(507)(例如，确定是否检测到HT-SIG字段214或者VHT-SIG字段224)。.注意，不同于由图3和4解说的方法，图5的方法不响应于检测到传统短训练字段(L-STF)而激活其他接收链1012-101N。
如果没有检测到HT字段或VHT字段(507，否分支)，则MIMO接收机100继续在单接收链模式中用接收链1011来接收分组(508)。
然而，如果模式检测逻辑110检测到HT字段或VHT字段(507，是分支)，则DSP102向功率控制逻辑103通知MIMO接收机100应当从监听模式转变到活跃接收模式(例如，通过向功率控制逻辑103传送唤醒信号WU)。作为响应，功率控制逻辑103通过激活相应的信号EN1-ENN来激活正在休眠的接收链1012-101N中的一个或多个接收链(509)。在特定实施例中，功率控制逻辑103响应于唤醒信号WU而激活所有正在休眠的接收链1012-101N。新激活的接收链1012-101N被允许稳定下来，并且(在303中确定的)第一频率估计被应用于新激活的接收链1012-101N中的每一个接收链，并且被用于接收传入分组(509)。
如果激活的接收链1012-101N经历DC偏移，则DC偏移估计逻辑130响应于由被启用的接收链1011-101N接收到的收到HT/VHT短训练字段(例如，HT分组210的HT-STF215或VHT分组220的VHT-STF225)的码元而执行第二DC偏移估计(510)。结果，DC偏移估计逻辑130为被启用的接收链1011-101N中的每一个接收链提供DC偏移估计。再一次，如果MIMO接收机100包括用于消除DC偏移的DC陷波滤波器，则将不需要执行510。
DSP102启用最大比值合并(MRC)逻辑140(511)，由此允许MIMO接收机100使用所有被启用的接收链1011-101N来执行全部解调。即，被启用的MRC逻辑140组合由接收链1011-101N中的每一个接收链接收的信号，其中接收链1011-101N中的每一个接收链使用在303期间确定的第一频率估计、以及在304和510期间确定的相应的DC偏移估计。结果，以与最大比值合并过程相关联的高增益来有利地解调HT/VHT长训练字段LTF(例如，分组210的HT-LTF216或分组220的VHT-LTF226)以及收到分组中的其余部分。
注意，图5的方法可以导致附加的功率节省，因为仅在检测到收到分组的HT字段或VTH字段之后才激活附加接收链1012-101N。
图6是解说用于响应于由MIMO接收机100内的软件维护的收到信号强度指示符(RSSI)统计来确定是否要启用以上结合图1-5描述的单接收链监听模式的方法的流程图600。在此实施例中，系统软件(例如，由DSP102实现的软件)监视RSSI统计以确定与由MIMO接收机100接收的信号相关联的RSSI水平(601)。作出关于RSSI水平是否低于第一预定水平(例如，低于-85dBm)的第一确定(602)。如果检测到的RSSI水平低于第一预定水平(602，是分支)，则激活MIMO接收机100的所有接收链1011-101N，在MRC逻辑140内启用MRC直接序列扩频(DSSS)/补码键控(CCK)，并且禁用以上描述的单接收链监听模式(603)。
如果检测到的RSSI水平不低于第一预定水平(602，否分支)，则作出关于检测到的RSSI水平是否低于第二预定水平(例如，低于-60dBm)的第二确定(604)。如果检测到的RSSI水平低于第二预定水平(604，是分支)，则激活MIMO接收机100的所有接收链1011-101N，在MRC逻辑140内关闭MRCDSSS/CCK(因为鉴于相对较高的RSSI水平，DSSS/CCK不是必需的)，以及启用以上描述的单接收链监听模式(605)。
如果检测到的RSSI水平不低于第二预定水平(604，否分支)，则作出关于MIMO接收机100是否被要求执行多流(2S)接收操作的确定(607)。如果MIMO接收机100被要求执行多流接收操作(607，是分支)，则激活MIMO接收机的所有接收链1011-101N，在MRC逻辑140内关闭MRCDSSS/CCK，以及启用以上描述的单接收链监听模式(605)。
然而，如果MIMO接收机100不被要求执行多流接收操作(607，否分支)，则仅激活MIMO接收机100的一个接收链(例如，接收链1011)，并且禁用以上描述的单接收链监听模式(因为在这些状况中将不激活其他接收链)。
尽管以上描述的实施例指示最初激活单个接收链(例如，接收链1011)并且最初在监听模式期间停用其余接收链(例如，接收链1012-101N)，但是应当理解，在其他实施例中，可以最初在监听模式期间激活一个以上接收链。一般而言，最初在监听模式期间激活N个接收链并且在接收模式期间激活M个接收链，其中M大于N。例如，可以在监听模式期间激活两个接收链1011-1012，并且可以在接收模式期间激活所有接收链1011-101N。进一步应当理解，随着在监听模式期间激活的接收链的数目增加，功率节省将减少。
此外，尽管以上描述的实施例实现了最大接收合并(MRC)，但是应当理解，在其他实施例中可以代替MRC来实现其他多流合并过程。
本领域技术人员应理解，信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如，贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可被实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、块、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性，但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑框、模块、以及电路可用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其它此类配置。
结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的各个步骤可直接用硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合来实现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或者本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。替换地，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。另外，任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘和碟包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光光学地再现数据。上述的组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。
提供前面对所公开的实施例的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本公开。对这些实施例的各种改动对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中示出的实施例，而是应被授予与本文中公开的原理和新颖性特征一致的最广的范围。

Claims (32)

1.一种用于使用包括多个接收链的接收机来提供低功率信号搜索模式的方法，所述方法包括：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
在检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链；以及
在接收到传统长训练字段(L-LTF)时，使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
执行对所述一个或多个附加接收链的第二频率估计；以及
组合所述第一频率估计和所述第二频率估计的结果以提供组合频率估计。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述第一频率估计的结果应用于所述一个或多个附加接收链。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：响应于检测到所述L-STF而执行对所述第一接收链的第一DC偏移估计。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括：执行对所述一个或多个附加接收链的第二DC偏移估计。
7.一种用于使用包括多个接收链的接收机来提供低功率信号搜索模式的方法，所述方法包括：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
在检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链；
确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组；以及
在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：在确定所述信号不对应于HT或VHT分组之际，停用所述一个或多个附加接收链。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述第一频率估计的结果应用于所述一个或多个附加接收链。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：响应于检测到所述L-STF而执行对所述第一接收链的第一DC偏移估计。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，执行对所述一个或多个附加接收链的第二DC偏移估计。
13.一种用于使用包括多个接收链的接收机来提供低功率信号搜索模式的方法，所述方法包括：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组；以及
在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链，并且使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括：在确定所述信号不对应于HT或VHT分组之际，仅用所述第一接收链来接收所述信号。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括：在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括：将所述第一频率估计的结果应用于所述一个或多个附加接收链。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包括：响应于检测到所述L-STF而执行对所述第一接收链的第一DC偏移估计。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，执行对所述一个或多个附加接收链的第二DC偏移估计。
19.一种用于使用接收机来控制低功率信号搜索模式的方法，所述接收机包括多个接收链，所述方法包括：
监视与由所述接收机接收的信号相关联的收到信号强度指示符(RSSI)水平；
当所述RSSI水平小于第一阈值时，启用所述多个接收链中的每一个接收链以使用最大比值合并(MRC)来监听信号；
当所述RSSI水平大于或等于所述第一阈值时，仅启用所述多个接收链中的一个接收链来监听信号。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，进一步包括：当所述RSSI水平小于所述第一阈值时，启用使用所述最大比值合并的直接序列扩频(DSSS)/补码键控(CCK)。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，进一步包括：确定所述接收机是否被要求在多流接收模式中操作，并且如果不是，则仅启用所述多个接收链中的一个接收链。
22.一种提供低功率信号搜索模式并且包括多个接收链的多输入多输出(MIMO)接收机，所述接收机包括：
第一接收链，其被配置成在所述接收机的监听模式期间监听信号；
用于在所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时执行对所述第一接收链的第一频率估计的装置；
用于在所述第一接收链检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链的装置；
用于使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号的传统长训练字段(L-LTF)的装置。
23.如权利要求22所述的接收机，其特征在于，进一步包括：用于在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中的装置。
24.一种提供低功率信号搜索模式并且包括多个接收链的多输入多输出(MIMO)接收机，所述接收机包括：
第一接收链，其被配置成在所述接收机的监听模式期间监听信号；
用于在所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时执行对所述第一接收链的第一频率估计的装置；
用于在所述第一接收链检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链的装置；
用于确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组的装置；以及
用于在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号的装置。
25.如权利要求24所述的接收机，其特征在于，进一步包括：用于在确定所述信号不对应于HT或VHT分组之际停用所述一个或多个附加接收链的装置。
26.如权利要求24所述的接收机，其特征在于，进一步包括：用于在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中的装置。
27.一种提供低功率信号搜索模式并且包括多个接收链的多输入多输出(MIMO)接收机，所述接收机包括：
第一接收链，其被配置成在所述接收机的监听模式期间监听信号；
用于在所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时执行对所述第一接收链的第一频率估计的装置；
用于确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组的装置；以及
用于在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链，并且使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号的装置。
28.如权利要求27所述的接收机，其特征在于，进一步包括：用于在确定所述信号不对应于HT或VHT分组之际仅用所述第一接收链来接收所述信号的装置。
29.如权利要求27所述的接收机，其特征在于，进一步包括：用于在用所述第一接收链监听信号时将所述一个或多个附加接收链中的每一个接收链维持在低功率状态中的装置。
30.一种存储计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令在计算机上执行时执行包括以下操作的过程：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
在检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链；以及
在接收到传统长训练字段(L-LTF)时，使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
31.一种存储计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令在计算机上执行时执行包括以下操作的过程：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
在检测到所述L-STF之际激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链；
确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组；以及
在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
32.一种存储计算机可执行指令的非瞬态计算机可读介质，所述指令在计算机上执行时执行包括以下操作的过程：
用所述多个接收链中的第一接收链来监听信号；
当所述第一接收链检测到传统短训练字段(L-STF)时，执行对所述第一接收链的第一频率估计；
确定所述信号是否对应于高吞吐量(HT)或甚高吞吐量(VHT)分组；以及
在确定所述信号对应于HT或VHT分组之际，激活所述多个接收链中的一个或多个附加接收链，并且使用最大比值合并(MRC)以使用所述第一接收链和所述一个或多个附加接收链来接收所述信号，所述MRC至少部分地基于对所述第一接收链的所述第一频率估计的结果。
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