用于生成物理层数据单元的方法及通信设备
相关申请的交叉引用
本申请是于2014年2月28日提交的题为“Multi-Clock PHY Preamble Design andDetection”的美国专利申请第14/193,428号的部分继续申请,该申请是于2012年2月3日提交的标题为“Multi-Clock PHY Preamble Design and Detection”的美国专利申请第13/365,963号(现为美国专利第8,665,974号)的继续,其要求于2011年2月10日提交的美国临时专利申请第61/441,610号的权益。另外,本申请要求于2014年5月1日提交的美国临时专利申请第61/987,115号的权益。本申请还涉及于2012年2月3日提交的标题为“多时钟PHY前导码设计和检测(Multi-Clock PHY Preamble Design and Detection)”的美国专利申请第13/365,950号(现为美国专利第8,644,128号)。上述所有申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及通信网络,更具体地涉及包括具有多个时钟速率的物理层模式的无线局域网。
背景技术
当在基础设施模式下操作时,无线局域网(WLAN)通常包括接入点(AP)和一个或多个客户端站。WLAN在过去十年中演进迅速。诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a、802.11b、802.11g和802.11n标准等WLAN标准的开发改进了单用户峰值数据吞吐量。例如,IEEE 802.11b标准规定单用户峰值吞吐量为11兆比特每秒(Mbps),IEEE 802.11a和802.11g标准规定单用户峰值吞吐量为54Mbps,IEEE 802.11n标准规定单用户峰值吞吐量为600Mbps,IEEE 802.11ac标准规定了在Gbps范围内的单用户峰值吞吐量。已经开始新的标准IEEE 802.11ax的工作,该标准将提供更大的吞吐量。
IEEE 802.11af规定了在低于1GHz(Sub-1GHz)频率下的无线网络操作。与较高频率的通信信道相比,低频通信信道的特征通常在于更好的传播质量和扩展的传播范围。在过去,低于1GHz频率范围未被用于无线通信网络,因为这样的频率被保留用于其它应用(例如,批准的TV频带、无线电频带等)。在低于1GHz范围内存在几个保持未被批准的频带,在不同地理区域中具有不同的未被批准频率。IEEE 802.11af标准规定了在TV白空间(TVWS)中的无线操作,即在低于1GHz频带中的未使用的TV信道。
另一新的标准IEEE 802.11ah的工作已经开始,该标准将规定在低于1GHz频率下的无线网络操作。IEEE 802.11ah标准将规定在可用的未被批准的低于1GHz频带中的无线操作。
发明内容
在实施例中,一种方法,用于生成PHY数据单元以用于根据无线通信协议来传输,无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式。该方法包括:根据第一时钟速率生成的第一前导码部分,其中,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输PHY数据单元时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,并且当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化。该方法还包括生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,当传输PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,以第一时钟速率来被钟控,当传输PHY数据单元根据第二PHY模式被传输PHY数据单元时,以不同于第一时钟速率的第二时钟速率来被钟控。
在另一实施例中,一种通信设备,包括具有一个或多个集成电路的网络接口,一个或多个集成电路被配置为:根据第一时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分用于根据无线通信协议来传输,无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式,其中当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,当PHY数据单元根据所述第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化。一个或多个集成电路还被配置为:生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时以第一时钟速率钟控,当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时以不同于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控。
在另一实施例中,一种方法,用于处理经由无线通信信道接收的PHY数据单元,其中PHY数据单元根据具有第一PHY模式和第二PHY模式的通信协议而被格式化。该方法包括:分析PHY数据单元的第一前导码部分,以确定PHY数据单元的OFDM部分i)根据第一PHY模式以第一时钟速率被钟控,还是ii)根据第二PHY模式以第二时钟速率被钟控,其中,当传输PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化,并且OFDM部分跟随第一前导码部分。该方法还包括i)当确定OFDM部分以第一时钟速率被钟控时,根据第一时钟速率来处理PHY数据单元的OFDM部分,以及ii)当确定OFDM部分以第二时钟速率被钟控时,根据第二时钟速率来处理PHY数据单元的OFDM部分,包括处理OFDM部分中的第二前导码部分,第二前导码部分具有一个或多个长训练字段。
在又一实施例中,一种通信设备,包括:具有一个或多个集成电路的网络接口,一个或多个集成电路被配置为:根据第一时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分,其中PHY数据单元根据无线通信协议传输,无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,并且当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化。一个或多个集成电路还被配置为:生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,以第一时钟速率被钟控,当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,以不同于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控。
附图说明
图1是根据实施例的示例无线局域网(WLAN)的框图。
图2是根据实施例的AP和/或客户端站被配置为经由通信信道进行传输的现有技术的正交频分复用(OFDM)近距离数据单元的图。
图3是根据另一实施例的AP和/或客户端站被配置为经由通信信道进行传输的现有技术的OFDM近距离数据单元的图。
图4是根据另一实施例的AP和/或客户端站被配置为经由通信信道进行传输的现有技术的OFDM近距离数据单元的图。
图5是根据另一实施例的AP和/或客户端站被配置为经由通信信道进行传输的现有技术的OFDM近距离数据单元的图。
图6是根据实施例的AP和/或客户端站被配置为经由通信信道进行传输的现有技术的单载波(SC)近距离数据单元的图。
图7是根据实施例的用于确定数据单元时钟速率的第一示例前导码设计和对应的自动检测技术的图。
图8是根据实施例的用于确定数据单元时钟速率的第二示例前导码设计和对应的自动检测技术的图。
图9是根据实施例的用于确定数据单元时钟速率的第三示例前导码设计和对应的自动检测技术的图。
图10是根据实施例的与用于确定数据单元时钟速率的自动检测技术相对应的第四示例前导码设计的图。
图11是根据实施例的与用于确定数据单元时钟速率的自动检测技术相对应的第五示例前导码设计的图。
图12是根据实施例的与用于确定数据单元时钟速率的自动检测技术相对应的第六示例前导码设计的图。
图13是根据实施例的用于根据第一示例、第二示例、第三示例、第四示例、第五示例或第六示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图14是根据实施例的用于自动检测根据第一示例、第二示例、第三示例、第四示例、第五示例或第六示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图15是根据实施例的用于根据第一示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图16是根据实施例的用于自动检测根据第一示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图17是根据实施例的用于根据第二示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图18是根据实施例的用于自动检测根据第二示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图19是根据实施例的用于根据第三示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图20是根据实施例的用于自动检测根据第三示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图21是根据实施例的用于根据第四示例或第五示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图22是根据实施例的用于自动检测根据第四示例或第五示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图23是根据实施例的用于根据第六示例前导码设计生成数据单元的示例方法的流程图。
图24是根据实施例的用于自动检测根据第六示例前导码设计生成的数据单元的时钟速率的示例方法的流程图。
图25示出根据实施例的根据无线通信协议的不同PHY模式生成的PHY数据单元的图。
图26示出根据实施例的根据无线通信协议的不同PHY模式生成的PHY数据单元的图。
图27是根据实施例的用于生成PHY数据单元的示例方法的流程图。
图28是根据实施例的用于处理经由无线通信信道传输的PHY数据单元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,诸如无线局域网(WLAN)的接入点(AP)的无线网络设备向一个或多个客户端站传输数据流和/或从一个或多个客户端站接收数据流。AP被配置为根据至少第一通信协议与客户端站通信。在实施例中,第一通信协议定义在低于1GHz频率范围内的操作,并且通常被用于具有相对较低的数据速率(与符合IEEE 802.11a、802.11b、802.11n、802.11ac和802.11ax标准的WLAN系统相比)的需要更远距离无线通信(与符合IEEE 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax标准的WLAN系统相比)的应用。第一通信协议(例如IEEE 802.11af或IEEE 802.11ah)在本文中被称为“远距离”通信协议。在一些实施例中,AP还被配置为根据一个或多个其它通信协议与客户端站通信,一个或多个其它通信协议定义通常在较高频率范围内的操作并且通常被用于具有较高数据速率的较近距离通信。较高频率的通信协议(例如,IEEE 802.11a、802.11g、802.11n、802.11ac和802.11ax标准)在本文中统称为“近距离”通信协议。
在一些实施例中,近距离通信协议提供多种操作模式,例如“常规”模式和“远距离”模式(或“距离扩展”模式)。因此,在一些实施例中,AP被配置为根据近距离通信协议的多种通信模式与客户端站通信。
在一些实施例中,符合远距离通信协议或近距离通信协议的远距离模式(“远距离数据单元”)的物理层(PHY)数据单元与符合近距离通信协议或近距离通信协议的近距离模式(“近距离数据单元”)的数据单元相同或类似,但是使用较低的时钟速率而被生成。例如,在实施例中,设备(例如,AP)通过对用于生成近距离数据单元的时钟速率进行下采样或“下钟控”来生成远距离数据单元。因此,在一些实施例中,单个通信设备能够生成多种类型的数据单元(例如,远距离和近距离数据单元),每种类型具有类似的格式但是使用不同的时钟速率生成。因此,在一些实施例中,对应于两个或更多个不同PHY模式的两个或更多个不同地钟控的数据单元在相同的区域中同时共存。在一些实施例中,单个WLAN包括符合两个或更多个远距离通信模式的通信,每个远距离通信模式利用从近距离数据单元下钟控的数据单元(例如,在实施例中,分别被下钟控到IEEE 802.11n数据单元时钟速率的1/4和1/8的第一PHY模式和第二PHY模式)。
所有其它都相等(例如,对于相同的快速傅里叶变换(FFT)大小),使用较快时钟生成的正交频分复用(OFDM)符号的持续时间比使用较慢时钟生成的OFDM符号的持续时间短。在一些实施例中,所有其它都相等(例如,对于相同的FFT大小),使用较快时钟生成的OFDM符号利用比使用较慢时钟生成的OFDM符号更大的音调间隔。为了正确地解调包括OFDM符号的所接收的数据单元(例如,IEEE 802.11a、IEEE 802.11n、IEEE 802.11ac、IEEE802.11ax、IEEE 802.11af和IEEE 802.11ah数据单元),接收设备通常必须知道传输设备用于生成所接收的数据单元的时钟速率。因此,如果在单个区域中同时针对不同的PHY模式使用不同的时钟速率,没有先验知识的通信设备必须确定或自动检测接收到的数据单元的时钟速率。本文公开了数据单元前导码设计以及用于基于前导码设计自动检测时钟速率的对应接收器技术的各种实施例。
图1是根据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,并且收发器耦合到多个天线24。虽然在图1中示出了三个收发器21和三个天线24,然而在其它实施例中,AP 14可以包括不同数目(例如,1、2、4、5等)的收发器21和天线24。
WLAN 10包括多个客户端站25。尽管在图1中示出了四个客户端站25,然而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25-1包括耦合到网络接口27的主机处理器26。网络接口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中示出了三个收发器30和三个天线34,然而在其它实施例中,客户端站25-1可以包括不同数目(例如,1、2、4、5等)的收发器30和天线34。在实施例中,客户端站25-2、25-3和25-4中的一个、两个或三个具有与客户端站25-1相同或类似的结构。在这些实施例中,客户端站25被构造为与客户端站25-1相同或类似,并且具有相同或不同数目的收发器和天线。例如,在实施例中,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被配置为在多种PHY模式中的任何PHY模式下操作。在一些实施例中,每个PHY模式对应于特定的通信协议,或者对应于通信协议的特定模式。因此,在一些实施例中,每个PHY模式对应于使用特定时钟速率来生成相应的数据单元。例如,在实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议,其中PHY单元20使用第一时钟速率生成数据单元,并且第二PHY模式对应于远距离通信协议,其中PHY单元20使用从第一时钟速率下钟控的第二时钟速率生成数据单元。作为另一示例,在实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议,其中PHY单元20使用第一时钟速率生成数据单元,第二PHY模式对应于远距离通信协议的“常规”模式,其中PHY单元20使用从第一时钟速率下钟控的第二时钟速率(例如,第一时钟速率的1/4)生成数据单元,并且第三PHY模式对应于远距离通信协议的“扩展范围”模式,其中PHY单元20使用从第一时钟速率进一步下钟控的第三时钟速率(例如,第一时钟速率的1/8)生成数据单元。作为另一示例,在实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议的“常规”模式,其中PHY单元20使用第一时钟速率生成数据单元,而第二PHY模式对应于近距离通信协议的“扩展范围”模式,其中PHY单元20使用从第一时钟速率被下钟控的第二时钟速率(例如,第一时钟速率的1/2、第一时钟速率的1/4、第一时钟速率的1/8等)生成数据单元。
AP 14的收发器21被配置为经由天线24传输所生成的数据单元。类似地,收发器21被配置为经由天线24接收类似的数据单元。在各种实施例中,AP 14的PHY处理单元20还被配置为处理接收的数据单元(例如,符合PHY处理单元20支持用于传输的任何通信协议和PHY模式的数据单元)。
在一些实施例中,客户端站25-1的PHY处理单元29被配置为生成仅符合与特定通信协议和数据单元时钟速率相对应的单个PHY模式的数据单元。在其它实施例中,PHY处理单元29以类似于PHY处理单元20的方式被配置为生成符合多个PHY模式中的任一个的数据单元,其中每个PHY模式对应于特定通信协议(或通信协议的特定模式)和特定数据单元时钟速率。
收发器30被配置为经由天线34传输所生成的数据单元。类似地,收发器30被配置为经由天线34接收数据单元。客户端站25-1的PHY处理单元29还被配置为处理接收的数据单元(例如,符合PHY处理单元29支持用于传输或接收的任何通信协议和PHY模式的数据单元)。
在各种实施例中,与客户端站25-1类似,客户端站25-2、25-3和25-4中的每一个被配置为仅传输和/或接收对应于单个PHY模式的数据单元、或者对应于多种PHY模式下的任何一种的数据单元。在一些实施例中,客户端站25-1至25-4中的一个或多个被配置为传输和/或接收与不被客户端站25-1至25-4中的一个或多个其它客户端站支持的PHY模式相对应的数据单元。例如,在实施例中,客户端站25-1被配置为仅传输和/或接收以第一速率被钟控的近距离数据单元,而客户端站25-2被配置为仅传输和/或接收以第二较慢速率被钟控的远距离数据单元。
图2是根据实施例的现有技术的OFDM近距离数据单元100的图,其中AP(例如,图1的AP 14)和/或客户端站(例如,图1的客户端站25-1)被配置为经由通信信道来传输OFDM近距离数据单元100。数据单元100符合IEEE 802.11a标准并且占用20兆赫(MHz)频带。数据单元100包括具有传统短训练字段(L-STF)102和传统长训练字段(L-LTF)104的前导码,L-STF102通常用于分组检测、初始同步和自动增益控制等,L-LTF 104通常用于信道估计和精细同步。数据单元100还包括被用于承载数据单元100的某些PHY参数的传统信号字段(L-SIG)106,数据单元100的某些PHY参数诸如用于生成数据单元100的调制类型和编码速率。数据单元100还包括数据部分108。根据一些实施例和/或场景,如果需要,数据部分108包括服务字段、加扰PHY服务数据单元(PSDU)、尾部比特和填充比特。数据单元100被设计用于在单输入单输出(SISO)信道配置中在一个空间或空间时间流上的传输。
图3是根据另一实施例的现有技术的OFDM近距离数据单元120的图,其中AP(例如,图1的AP 14)和/或客户端站(例如,图1的客户端站25-1)被配置为经由通信信道来传输OFDM近距离数据单元120。数据单元120符合IEEE 802.11n标准,占用20MHz频带,并且对应于被设计用于如下场景的“混合”模式:其中WLAN包括符合IEEE 802.11n标准的客户端站以及符合IEEE 802.11a标准但不符合IEEE 802.11n标准的客户端站两者。数据单元120包括前导码,前导码具有L-STF 122、L-LTF 124、L-SIG 126、高吞吐量信号字段(HT-SIG)128、高吞吐量短训练字段(HT-STF)130、以及M个高吞吐量长训练字段(HT-LTF)132-1至132-M,其中M是通常对应于用于在多输入多输出(MIMO)信道配置中传输数据单元120的空间流的数目的整数。具体地,根据IEEE 802.11n标准,如果使用两个空间流传输数据单元120,则数据单元120包括两个HT-LTF 132,并且如果使用三个空间流或四个空间流传输数据单元120,则数据单元120包括四个HT-LTF 132。正在使用的空间流的特定数目的指示被包括在HT-SIG 128中。数据单元120还包括高吞吐量数据部分(HT-DATA)134。
在数据单元120内,根据二进制相移键控(BPSK)来调制L-SIG 126,而根据正交轴上的BPSK(Q-BPSK)来调制HT-SIG 128。换句话说,与L-SIG 126的调制相比,HT-SIG 128的调制被旋转90度。这样的调制使得接收设备能够在不对整个前导码解码的情况下确定或自动检测数据单元120符合IEEE802.11n标准而非IEEE 802.11a标准。
图4是根据另一实施例的现有技术的OFDM近距离数据单元140的图,其中AP(例如,图1的AP 14)和/或客户端站(例如,图1的客户端站25-1)被配置为经由通信信道来传输OFDM近距离数据单元140。数据单元140符合IEEE 802.11n标准,占用20MHz频带,并且对应于被设计用于如下场景的“绿地”模式:其中WLAN不包括符合IEEE 802.11a标准但不符合IEEE 802.11n标准的任何客户端站。数据单元140包括前导码,前导码具有高吞吐量绿地短训练字段(HT-GF-STF)142、第一高吞吐量长训练字段(HT-LTF1)144、HT-SIG 146以及M HT-LTF 148-1到148-M,其中M是通常对应于用于在MIMO信道配置中传输数据单元140的空间流的数目的整数。数据单元140还包括数据部分150。
图5是根据另一实施例的现有技术的OFDM近距离数据单元170的图,其中AP(例如,图1的AP 14)和/或客户端站(例如,图1的客户端站25-1)被配置为经由通信信道来传输OFDM近距离数据单元170。数据单元170符合IEEE 802.11ac标准,并且被设计用于如下场景:其中WLAN包括符合IEEE 802.11ac标准的客户端站和符合IEEE 802.11a标准但不符合IEEE 802.11ac标准的客户端站两者。数据单元170占用20MHz带宽。在其它实施例或场景中,类似于数据单元170的数据单元占据不同的带宽,例如40MHz、80MHz或160MHz带宽。数据单元170包括前导码,前导码具有L-STF 172、L-LTF 174、L-SIG 176、第一甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG-A)178、甚高吞吐量短训练字段VHT-STF)180、M个甚高吞吐量长训练字段(VHT-LTF)182-1到182-M以及第二甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG-B)184,其中M是整数。数据单元170还包括甚高吞吐量数据部分(VHT-DATA)186。在一些实施例中,数据单元170是由AP(例如,图1的AP 14)传输的多用户数据单元,多用户数据单元同时地承载到多于一个客户端站(例如,图1的一个或多个客户端站25)的信息。在这样的实施例或场景中,VHT-SIG-A178包括对于所有预期客户端站来说公共的信息,并且VHT-SIG-B 184包括每个预期客户端站的用户特定信息。
在数据单元170内,根据BPSK来调制L-SIG 176和VHT-SIG-A 178,而根据Q-BPSK来调制VHT-SIG-B 184。与上文讨论的IEEE 802.11n自动检测特征类似,这样的调制使得接收设备能够在不对整个前导码进行解码的情况下确定或自动检测数据单元170符合IEEE802.11ac标准但不符合IEEE 802.11a标准。
图6是根据另一实施例的现有技术的单载波(SC)近距离数据单元200的示图,其中AP(例如,图1的AP 14)和/或客户端站(例如,图1的客户端站25-1)被配置为经由通信信道来传输单载波(SC)近距离数据单元200。在各种实施例中,数据单元200符合IEEE 802.11b标准,并且通过直接序列扩频(DSSS)或互补码键控(CCK)来调制。数据单元200包括同步(SYNC)字段202,其使得接收器能够检测数据单元200的存在并且开始与输入信号的同步。数据单元200还包括对帧的开始进行信号传输的起始帧定界符(SFD)字段204。SYNC字段202和SFD字段204形成数据单元200的前导码部分。数据单元200还包括报头部分,报头部分包含信号字段206、服务字段808、长度字段210和循环冗余校验(CRC)字段212。数据单元200还包括PHY服务数据单元(PSDU)214,即数据部分。
在各种实施例和/或场景中,符合远距离通信协议(例如,IEEE 802.11af或802.11ah标准)的数据单元与由IEEE 802.11a标准、802.11n标准(混合模式或者绿地)或者802.11ac标准所定义的至少基本上相同地被格式化,如上文结合图2到5所描述和示出的,但是以较低频率(例如,低于1GHz)并使用较慢的时钟速率来传输。在一些实施例和/或场景中,符合近距离通信协议的远距离PHY模式(例如,802.11ax标准的范围扩展模式)的数据单元与符合近距离协议的常规模式(例如,IEEE 802.11ax标准的常规模式)的数据至少基本上相同地被格式化,但是使用较慢的时钟速率来传输。
在一些这样的实施例中,传输设备(例如AP 14)将用于生成近距离数据单元的时钟速率的因子N下钟控至用于生成远距离数据单元的较低时钟速率。因此,远距离数据单元通常比相应的近距离数据单元在更长的时间上被传输,并且可选地占据更小的带宽。根据不同的实施例和/或场景,下钟控因子N是不同的。在一个实施例中,下钟控因子N等于4。在其它实施例中,利用其它合适的下钟控因子(N)值,并且相应地缩放远距离数据单元的传输时间和带宽。在一些实施例中,下钟控因子N是2的幂(例如,N=2、4、8、16、32等)。在一些实施例中,下钟控因子N为不是2的幂的适当的数(例如,N=5、10、20等)。
通过下钟控生成的远距离数据单元的示例在2012年1月26日提交的美国专利申请第13/359,336号(现在的美国专利第8,867,653号)中描述,该申请通过引用全部并入本文。在一些实施例中,并且如在美国专利申请第13/359,336号中所描述的,远距离通信协议定义了由值N1下钟控的“常规”模式数据单元和由值N2下钟控的“扩展范围”数据单元,其中N2>N1。因此,在一些实施例中,设备(例如,AP 14和/或客户端站25)以第一下钟控速率或第二进一步下钟控速率选择性地传输远距离数据单元,这取决于是设备处于常规模式或扩展范围模式。
由于在特定区域中使用多个时钟速率来生成共存的数据单元(例如,近距离和远距离数据单元、和/或规则远距离和扩展远距离数据单元),如果接收数据单元的通信设备(例如,AP 14和/或客户端站25)可以确定或自动检测用于生成数据单元的时钟速率,则是有益的。如在下文实施例中描述的,数据单元的第一前导码部分使得接收设备能够使用相应的技术来自动检测数据单元的时钟速率(例如,自动检测在第一前导码部分之后的数据单元的OFDM调制部分的时钟速率)。在随后描述的实施例中,正在被检测时钟速率的数据单元的OFDM调制部分被称为“OFDM部分”。然而,在一些实施例中(例如,在第一前导码部分包括STF的一些实施例中),第一前导码部分也被OFDM调制。
在包括第一、第二和第三示例实施例并且对应于图7到9的第一组示例实施例中,数据单元的前导码的STF被设计为指示数据单元的OFDM部分的时钟速率。在各种实施例中,STF用于分组检测、初始同步、自动增益控制等中的一项或多项。OFDM部分包括一个或多个LTF,其在各种实施例中被用于信道估计、精细同步等中的一项或多项。在各种实施例或场景中,图7到9的前导码设计用在由通信设备(例如,图1的AP 14和/或客户端站25)在通信信道上传输和/或接收的数据单元中。图7到9中的每个图示出了两个示例前导码,每个前导码反映对应于特定时钟速率的PHY模式。在一个实施例中,AP(例如AP 14)能够生成两个示例前导码(即AP支持对应于不同时钟速率的多个PHY模式),而每个客户端站(例如,每个客户端站25)仅能够生成示例前码中的一个(即每个客户端站仅支持对应于单个时钟速率的PHY模式)。在另一实施例中,AP以及一个或多个客户端站都能够生成两个示例前导码。
为了便于说明,图7到9示出了仅包括具有单个STF的第一部分和具有单个LTF的第二部分的前导码。然而,在其它实施例中,在前导码中包括不同类型和/或数目的字段。例如,在实施例中,前导码包括跟随STF的多个LTF。作为另一示例,在实施例中,前导码的附加的非LTF字段(例如,被用于向接收器信号传输基本PHY参数信令的一个或多个SIG字段)跟随LTF。在一些实施例中,前导码与上面结合图2到5所讨论的前导码中的任何一个相同,但是第一STF如下文结合图7到9所描述的实施例之一中来设计。例如,在各种实施例中,图2的L-STF 102、图3的L-STF 122、图4的HT-GF-STF 142、或图5的L-STF 172根据下文描述的实施例来设计。此外,图7到9中的每个示出了仅对应于两个可能的时钟速率的前导码,本领域普通技术人员将理解,下文描述的前导码设计和自动检测技术可以扩展到包括具有不同时钟速率的三个或更多个共存的PHY模式的系统。
在第一示例实施例(关于图7而被讨论)中,使用与数据单元的随后的OFDM部分相同的下钟控比率对前导码的STF进行下钟控。参照图7,第一前导码300被包括在具有在以第一时钟速率(例如,在实施例中,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分的数据单元中。前导码300包括第一前导码部分310和第二前导码部分314。第一前导码部分310以第一时钟速率被被钟控,并且包括J个重复的STF序列318-1至318-J。第二前导码部分314至少包括第一长训练字段(LTF1)324,并且被包括在数据单元的OFDM部分中。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图7中未示出)。
第二前导码330被包括在具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控的OFDM部分的数据单元中。在图7的示例实施例中,以等于具有前导码300的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率来被钟控具有前导码330的数据单元的OFDM部分(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控所生成的)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的比率(例如,在各种实施例中,使用下钟控比率N=8、10、16等)不同于第一时钟速率。与前导码300类似,前导码330包括第一前导码部分340和第二前导码部分344,其中第一前导码部分340包括J个重复的STF序列348-1至348-J。也类似于前导码300,第二前导码部分344至少包括第一长训练字段(LTF1)354,并且被包括在数据单元的OFDM部分中。然而,与前导码300的第一前导码部分310不同,前导码330的第一前导码部分340以较低的第二时钟速率被钟控。
因为STF序列348是使用比用于生成STF序列318的时钟速率慢四倍的时钟速率生成的,并且因为第一前导码部分310和第一前导码部分340包括相同数目(J)的重复的STF序列,所以前导码330的第一前导码部分340的持续时间是前导码300的第一前导码部分310的持续时间的四倍长。因此,接收具有前导码300的数据单元和具有前导码330的数据单元的通信设备可以在解调OFDM部分内的OFDM符号之前利用第一前导码部分的开始与第一前导码部分的结束之间(即,在图7的实施例中,在第一前导码部分的开始与STF/LTF边界之间)的长度来确定OFDM部分的时钟速率。为此,如图7所示,接收器对每个被接收的数据单元执行自相关。在一个实施例中,第一自相关使用对应于第一潜在时钟速率的重复周期(时间间隔)而被执行,并且第二自相关使用对应于第二潜在时钟速率的重复周期而被执行。在图7的示例实施例中,第一自相关利用对应于以第一时钟速率被钟控的STF序列318的0.8μs长度的0.8μs间隔,并且第二自相关利用对应于以第二时钟速率被钟控的STF序列348的3.2μs长度的3.2μs间隔。第一自相关和第二自相关由PHY单元(诸如图1的PHY单元20或PHY单元29)的并行载波检测电路和/或软件模块同时执行。
如图7所示,第一自相关输出第一载波感测信号380,并且第二自相关输出第二载波感测信号384。在一些实施例中,第一载波感测信号380的脉冲长度对应于在感测载波(被描绘为事件CS 386)与检测从第一前导码部分310到第二前导码部分314的过渡(被描绘为事件“STF/LTF边界”388)之间的时间长度的估计。类似地,在一些实施例中,第二载波感测信号384的脉冲长度对应于在感测载波(被描绘为事件CS 390)与检测从第一前导码部分340到第二前导码部分344的过渡(被描绘为事件“STF/LTF边界”392)之间的时间长度的估计。
在一些实施例中,将载波感测信号380和/或载波感测信号384与合适的预定门限进行比较,并且当满足门限时被确定为“高”。在一些实施例中,检测CS 386或CS 390包括确定满足这样的门限。此外,在一些实施例中,当自相关已经“高”一段时间之后低于这样的门限(或低于不同的第二门限)时,检测从第一前导码部分到第二前导码部分的过渡。在一些实施例中,检测STF/LTF边界388或STF/LTF边界392包括检测这样的过渡。尽管图7将第一载波感测信号380和第二载波感测信号384表示成连续脉冲,但是本文所使用的术语“脉冲”包括连续和非连续脉冲(例如,对于整个脉冲长度不一定是“高”或“低”,但是针对整个脉冲长度满足某个合适的预定准则)。
在一些实施例中,接收器通过当在STF部分上操作时确定哪个载波感测信号指示强自相关来检测所接收的数据单元的时钟速率。例如,如果第二载波感测信号384上升,但第一载波感测信号380不上升,则接收器确定接收的STF序列(以及因此数据单元的对应的OFDM部分)以较低的第二时钟速率被钟控。相反,在本实施例中,如果第一载波感测信号380上升而第二载波感测信号384不上升,则接收器确定接收的STF序列(以及因此数据单元的对应OFDM部分)以较高的第一时钟速率被钟控。换句话说,在一个实施例中,作为示例,如果第二载波感测信号384满足合适的检测准则,但是第一载波感测信号380不满足合适的检测准则,则接收器确定所接收的STF序列(以及因此,数据单元的对应的OFDM部分)以较低的第二时钟速率被钟控。相反,在该实施例中,如果第一载波感测信号380满足合适的检测准则,但第二载波感测信号384不满足合适的检测准则,则接收器确定所接收的STF序列(以及因此数据单元的对应OFDM部分)以较高的第一时钟速率被钟控。
然而,在一些实例中,以较高速率被钟控的STF序列可以触发对应于较低时钟速率的载波感测。例如,在一些实施例和/或场景中,具有STF序列318的接收的数据单元(以较高的第一时钟速率被钟控)可以引起第一载波感测信号380和第二载波感测信号384指示载波的检测。在这种情况下,在实施例中,接收器基于载波感测信号380、384中的至少一个的脉冲长度来确定数据单元的OFDM部分的时钟速率。例如,在每个STF包括J=10个序列(例如,图7的第一前导码部分310是8.0μs长,图7的第二前导码部分340是32μs长)的一个实施例中,当载波感测信号380、384指示在载波检测的开始与STF/LTF边界之间的8.0μs长度时,接收器确定OFDM部分的时钟速率是第一时钟速率,并且当载波感测信号380、384指示在载波检测的开始与STF/LTF边界之间的32μs长度时,接收器确定OFDM部分的时钟速率是第二时钟速率。各种其它实施例使用其它算法。作为一个示例,在实施例中,J=10,当STF/LTF边界出现在载波检测开始的10μs内时,接收器确定时钟速率是第一时钟速率,并且当STF/LTF边界在载波检测开始之后大于10μs出现时,接收器确定时钟速率是第二时钟速率。在一些实施例和情况下,载波感测信号380和载波感测信号384都指示检测到载波,接收器通过观察载波感测信号中的仅一个载波感测信号的脉冲长度来确定时钟速率。在其它实施例中,观察载波感测信号两者的相应脉冲长度。
因为两个载波感测信号380、384可以最初指示载波感测,所以使用图7的示例自动检测技术的接收器直到在第一前导码部分开始之后的时间可能不能够确定所接收的数据单元的时钟速率,并且因此可能没有足够的时间来基于所检测的时钟速率来动态地调节接收器时钟速率。因此,在实施例中,采用图7的自动检测技术的接收器以与第一和第二时钟速率中的较快者相对应的时钟速率进行操作。
在第二示例实施例(关于图8而被讨论)中,前导码的STF包括使用恒定时钟速率生成的重复的STF序列,而不管数据单元的随后OFDM部分的时钟速率。然而,STF通过包括STF序列的更多或更少的重复来提供OFDM部分的时钟速率的指示。参照图8,第一前导码400被包括在具有以第一时钟速率(例如,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分的数据单元中。前导码400包括第一前导码部分410和第二前导码部分414。第一前导码部分410包括J个重复的STF序列418-1至418-J。第二前导码部分414至少包括第一长训练字段(LTF1)424,并且被包括在数据单元的OFDM部分中。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图8中未示出)。
第二前导码430被包括在具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控的OFDM部分的数据单元中。例如,在实施例中,具有前导码430的数据单元的OFDM部分以等于具有前导码400的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率被钟控(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控而被生成)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的比率(例如,在各种实施例中,使用N=8、10、16等下钟控比率)不同于第一时钟速率。与前导码400类似,前导码430包括第一前导码部分440和第二前导码部分444,其中第二前导码部分444包括至少第一长训练字段(LTF1)454并且被包括在数据单元的OFDM部分中。此外,在实施例中,前导码430的第一前导码部分440以与前导码400的第一前导码部分410相同的时钟速率被钟控(例如,两者均以第一时钟速率被钟控,或者两者都以第二时钟速率被钟控)。然而,与第一前导码部分410不同,第一前导码部分440包括K个重复的STF序列448-1至448-K,其中K大于J。在一些实施例中,比率K/J等于第一时钟速率与第二时钟速率的比率。例如,在第一时钟速率比第二时钟速率大四倍的一个实施例中,比率K/J=4。在其它实施例中,比率K/J不同于第一时钟速率与第二时钟速率的比率。
因为前导码430的第一前导码部分440包括比前导码400的第一前导码部分410更多的STF序列,所以第一前导码部分440比第一前导码部分410长。接收具有前导码400的数据单元和具有前导码430的数据单元的通信设备因此可以在解调OFDM部分内的OFDM符号之前利用第一前导码部分的开始与第一前导码部分的结束之间(即,在图8的实施例中,在第一前导码部分的开始与STF/LTF边界之间)的长度来确定OFDM部分的时钟速率。为此,如图8所示出的,接收器对每个接收的数据单元执行自相关。与图7的第一示例实施例不同,在实施例中,对接收的数据单元仅执行一个自相关。在一个实施例中,使用与用于生成第一前导码部分410和第一前导码部分440两者的时钟速率相对应的重复周期(时间间隔)来执行自相关。在图8的示例实施例中,自相关利用对应于STF序列418和STF序列448的3.2μs长度的3.2μs的间隔。
而图7示出了对应于不同(例如,并行)载波感测电路和/或软件模块的输出的替代的自相关输出,图8中示出的两个自相关输出都表示相同载波感测电路和/或软件模块的替代输出。当接收到具有前导码400的数据单元时,通过自相关来输出第一载波感测信号480,当接收到具有前导码430的数据单元时,通过自相关来输出第二载波感测信号484。在一些实施例中,第一载波感测信号480的脉冲长度对应于在感测载波(被描绘为事件CS 486)与检测从第一前导码部分410到第二前导码部分414的过渡(被描绘为事件“STF/LTF边界”488)之间的时间长度的估计。类似地,在一些实施例中,第二载波感测信号484的脉冲长度对应于在感测载波(被描绘为事件CS 490)与检测从第一前导码部分440到第二前导码部分444的过渡(被描绘为事件“ST/LTF边界”492)之间的时间长度的估计。
在一些实施例中,接收器基于载波感测信号的脉冲长度来确定所接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。例如,在J=4且K=16的一个实施例中(例如,图8的示例实施例中的第一前导码部分410为12.8μs长,图8的第二前导码部分440为51.2μs长),当载波感测信号指示载波感测与STF/LTF边界之间的12.8μs长度时,接收器确定OFDM部分的时钟速率是第一时钟速率,当载波感测信号指示在载波感测与STF/LTF边界之间的51.2μs长度时,接收器确定OFDM部分的时钟速率是第二时钟速率。各种其它实施例使用其它算法。作为一个示例,再次地,如果J=4且K=16,当STF/LTF边界在载波感测的20μs内出现时,接收器确定时钟速率是第一时钟速率,并且当STF/LTF边界出现在载波感测之后大于20μs时,接收器确定时钟速率是第二时钟速率。在其它实施例中,利用J和K的不同的合适值。
如同图7的示例自动检测技术,图8的示例自动检测技术可能不提供足够的时间来基于检测到的时钟速率以动态地调节接收器时钟速率。因此,在实施例中,采用图8的自动检测技术的接收器以与第一时钟速率和第二时钟速率中的较快者相对应的时钟速率操作。
在第三示例实施例(关于图9而被讨论)中,前导码的STF包括使用恒定时钟速率而被生成的重复的STF序列,而不管数据单元的随后OFDM部分的时钟速率。然而,重复的STF序列通过提供OFDM部分的时钟速率的指示的覆盖码来被扩充。在一个实施例中,该前导码设计与图8的前导码设计组合,其中OFDM部分的时钟速率另外由STF序列的重复数目所指示。图9示出了其中覆盖码和STF序列的数目都用于指示OFDM部分的时钟速率的实施例的示例前导码设计和对应的自动检测技术。参照图9,第一前导码500被包括在具有以第一时钟速率(例如,在各种实施例中,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分的数据单元中。前导码500包括第一前导码部分510和第二前导码部分514。第一前导码部分510包括被第一覆盖码扩充的J个重复的STF序列518-1至518-J。第一覆盖码对应于第一时钟速率(即被用于向接收设备指示第一时钟速率被用于数据单元的OFDM部分)。第二前导码部分514包括至少第一长训练字段(LTF1)524,并且被包括在数据单元的OFDM部分中。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图9中未示出)。
第二前导码530被包括在具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率钟控的OFDM部分的数据单元中。例如,在实施例中,具有前导码530的数据单元的OFDM部分以等于具有前导码500的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率被钟控(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的比率(例如,在各种实施例中,使用N=8、10、16等下钟控比率)不同于第一时钟速率。与前导码500类似,前导码530包括第一前导码部分540和第二前导码部分544,其中第二前导码部分544至少包括第一长训练字段(LTF1)554并且被包括在数据的OFDM部分中单元。此外,在实施例中,前导码530的第一前导码部分540以与前导码500的第一前导码部分510相同的时钟速率被钟控(例如,两者均以第一时钟速率被钟控,或者两者都以第二时钟速率被钟控)。然而,与第一前导码部分510不同,第一前导码部分540包括被不同于第一覆盖码的第二覆盖码扩充的STF序列548。第二覆盖码对应于较低的第二时钟速率(即,用于向接收设备指示数据单元的OFDM部分以第二时钟速率被钟控)。在实施例中,在前导码500中使用的第一覆盖码是一系列仅正的1(即,[1 1 1 1...]),而在前导码530中使用的第二覆盖码是一系列交替正1和负1(即,[1-1 1-1...])。
如图9所示,前导码530的第一前导码部分540包括K个重复的STF序列548-1至548-K。在诸如图9所示的示例实施例中,其中OFDM部分的时钟速率另外由STF序列的数目指示,K大于J。在这些实施例的一些中,比率K/J等于第一时钟速率与第二时钟速率的比率。替代地,在其中OFDM部分的时钟速率未被STF序列的数目指示的一些实施例中,K等于J。
因为对于特定接收数据单元,先验地不知道第一前导码部分的覆盖码,所以在实施例中,接收器在两个并行路径中处理所接收的数据单元的第一前导码部分。在实施例中,在第一路径中,接收器尝试移除或撤消第一覆盖码,在第二路径中,接收器尝试移除或撤消第二覆盖码。至少第一前导码部分的第一自相关(如处理的)在第一路径中的覆盖码处理之后,并且至少第一前导码部分的第二并行自相关(如处理的)在第二路径中的覆盖码处理之后。例如,在第一覆盖码是一系列正1并且第二覆盖码是一系列交替的正的和负1的一个实施例中,第一自相关是传统的自相关,但是第二自相关的两个窗口之一的样本乘以负1。
如图9所示,第一自相关输出第一载波感测信号580,第二自相关输出第二载波感测信号584。在一些实施例中,当在STF部分上操作时,接收器通过确定哪个载波感测信号指示强自相关来检测接收的数据单元的时钟速率。例如,在实施例中,如果第二载波感测信号584上升(即载波感测586出现),但是第一载波感测信号580不上升(即载波感测590不出现),则接收器确定数据单元的OFDM部分以较低的第二时钟速率被钟控。相反,在本实施例中,如果第一载波感测信号580上升而第二载波感测信号584不上升,则接收器确定数据单元的OFDM部分以较高的第一时钟速率被钟控。在时钟速率另外地由STF序列的数目指示的一些实施例(即,其中K>J)中,接收器还基于载波感测信号580和/或载波感测信号584的脉冲长度(例如,STF/LTF边界592或STF/LTF边界596的位置)来确定或确认时钟速率,类似于图8的自动检测方法。换句话说,作为示例,在实施例中,如果第二载波感测信号584满足合适的检测准则,但是第一载波感测信号580不满足合适的检测准则,则接收器确定数据单元的相应OFDM部分以较低的第二时钟速率被钟控。相反,在该实施例中,如果第一载波感测信号580满足合适的检测准则,但第二载波感测信号584不满足合适的检测准则,则接收器确定数据单元的OFDM部分以较高的第一时钟率被钟控。
使用图9的示例自动检测技术的接收器通常能够快速确定所接收的数据单元的时钟速率(例如,基于载波感测586或载波感测590)。因此,在实施例中,接收设备被配置为动态地调节接收器时钟速率以对应于OFDM部分的所确定的时钟速率,这可以节省接收设备中的功率。在这些实施例的一些实施例中,接收设备被配置为响应于载波感测586或载波感测590的出现而动态地调节接收器时钟速率,这取决于具有以第一时钟速率还是以第二时钟速率被钟控的OFDM部分的数据单元被接收。在实施例中,接收设备被配置为在处理(例如,解调)数据单元的OFDM部分的任何部分之前动态地调节接收器时钟速率。
在包括第四、第五和第六示例实施例并且对应于图10到12的第二组示例实施(中,SC“额外前导码”部分用作远距离数据单元的第一前导码部分,其中额外前导码部分被设计为反映数据单元的OFDM部分的时钟速率。在一些实施例中,图10到12的数据单元的格式除了额外前导码部分之外类似于近距离数据单元。额外前导码部分包括SYNC字段(例如,类似于根据IEEE 802.11b标准的SYNC字段),并且在一些实施例中包括SFD字段(例如,类似于根据IEEE 802.11b标准的SFD字段)。在这些示例实施例中,SYNC字段和/或SFD字段被设计为反映数据单元的OFDM部分的时钟速率。在生成数据单元以经由多个聚合的20MHz信道(例如,经由40MHz、80MHz、160MHz等信道)进行传输的一些实施例中,在每个20MHz子带中重复额外前导码部分。
在一些实施例中,以比数据单元的OFDM部分更低的速率对额外前导码部分进行采样或钟控。例如,在一个实施例中,额外前导码部分通过等于被用于数据单元的OFDM部分的下钟控比率的下钟控比率N从IEEE 802.11b 11MHz速率被下钟控。作为另一示例,在另一实施例中,额外前导码部分以常规(非下钟控)OFDM部分的时钟速率的大约2/3被采样或钟控。在以与OFDM部分不同的速率对额外前导码部分进行采样或钟控的一些实施例中,满足关于额外前导码部分与OFDM部分之间的SC/OFDM边界的一个或多个特定要求。例如,在实施例中,满足在IEEE 802.11g标准中定义的SC/OFDM边界要求。
各种实施例或场景中,图10到12的前导码设计在由通信设备(例如,图1的AP 14和/或客户端站25)在通信信道上传输和/或接收的数据单元中被利用。图10到12中的每个图示了两个示例前导码,每个反映对应于OFDM部分的特定时钟速率的PHY模式。在一个实施例中,AP(例如AP 14)能够生成两个示例前导码(即AP支持对应于不同时钟速率的多个PHY模式),而每个客户端站(例如客户端站25中的每个)仅能够生成示例前导码中的一个(即每个客户端站仅支持对应于单个时钟速率的PHY模式)。在另一实施例中,AP以及一个或多个客户端站都能够生成两个示例前导码。
在一些实施例中,图10到12的前导码包括不同于所示的类型和/或数目的字段。例如,在实施例中,在额外前导码部分与STF之间(或者,在没有STF的实施例中,在额外前导码部分与LTF之间)包括附加字段。在一些实施例中,前导码与上面结合图2到5所讨论的前导码中的任何一个前导码相同,但是其中下面结合图10到12所描述的额外前导码部分之一被添加在前导码的开始处。例如,在各种实施例中,在图2的L-STF 102、图3的L-STF 122、图4的HT-GF-STF 142或图5的L-STF 172之前添加额外前导码部分。此外,虽然图10到12每个示出了仅对应于两个可能的时钟速率的前导码,然而本领域普通技术人员将理解,下文描述的前导码设计和自动检测技术可以被扩展到包括具有不同时钟速率的三个或更多个共存PHY模式的系统。
在第四示例实施例(关于图10而被讨论)中,前导码包括使用恒定时钟速率生成的SYNC字段,而不管相应数据单元的OFDM部分的时钟速率。然而,SYNC字段具有基于OFDM部分的时钟速率的特定长度,以使得接收器能够基于SYNC字段来区分时钟速率。参照图10,第一前导码600被包括在数据单元中,数据单元具有以第一时钟速率(例如,在各种实施例中,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分。前导码600包括第一前导码部分610(即,“额外前导码”部分)和第二前导码部分612。第一前导码部分610包括SYNC字段614和SFD字段616。在实施例中,第一前导码部分包括巴克(Barker)码的多个重复。第二前导码部分612被包括在数据单元的OFDM部分中,并且包括STF 620以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导码部分622。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图10中未示出)。在替代实施例中,前导码600不包括SFD字段616。在另一替代实施例中,SFD字段616被包括在前导码600中,但不包括STF 620。
第二前导码630被包括在数据单元中,数据单元具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控的OFDM部分。例如,在实施例中,具有前导码630的数据单元的OFDM部分以等于具有前导码600的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率被钟控(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的适当的比率(例如,在各种实施例中,使用N=2、8、10、16等下钟控比率)不同于第一时钟速率。与前导码600类似,前导码630包括第一前导码部分640和第二前导码部分642,其中第一前导码部分640包括SYNC字段644和SFD字段646。也类似于前导码600,第二前导码部分642被包括在OFDM部分中,并且包括STF 650以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导码部分652。此外,在实施例中,前导码630的第一前导码部分640以与前导码600的第一前导码部分610相同的时钟速率被钟控(例如,两者均以第一时钟速率被钟控,或者两者都以第二时钟速率被钟控)。然而,SYNC字段644比前导码600的SYNC字段614长。在一个实施例中,SYNC字段644包括Barker码的多个重复,其大于SYNC字段614中的相同巴克码的重复数。例如,当第一时钟速率是第二时钟速率的N倍时,SYNC字段644包括为SYNC字段614中的相同巴克码的重复次数的N倍大的巴克码的重复次数。在一些实施例中,SFD字段还被利用以区分第一时钟速率和第二时钟速率。在这些实施例中,前导码630的SFD字段646不同于前导码600的SFD字段616。
在实施例中,接收具有前导码600的数据单元和具有前导码630的数据单元的通信设备在解调OFDM部分中的OFDM符号之前利用前导码600和前导码630的不同SYNC字段(以及在一些实施例中,不同SFD字段)来确定OFDM部分的时钟速率。在一些实施例中,接收器执行自相关以检测在接收的分组中使用哪个SYNC字段(并且因此哪个OFDM部分时钟速率)。
在第五示例实施例(关于图11而被讨论)中,前导码还包括使用恒定时钟速率生成的SYNC字段,而不管相应数据单元的OFDM部分的时钟速率。然而,SYNC字段包括基于OFDM部分的时钟速率的特定重复序列,以使得接收器能够基于SYNC字段来区分时钟速率。参照图11,第一前导码700被包括在数据单元中,数据单元具有以第一时钟速率(例如,在各种实施例中,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分。前导码700包括第一前导码部分710(即,“额外前导码”部分)和第二前导码部分712。第一前导码部分710包括SYNC字段714和起始帧定界符字段SFD字段716。SYNC字段714包括第一重复序列(Ga)。在实施例中,第一重复序列是第一戈雷(Golay)序列。第二前导码部分712被包括在数据单元的OFDM部分中,并且包括STF 720以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导码部分722。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图11中未示出)。在替代实施例中,前导码700不包括SFD字段716。在另一替代实施例中,SFD字段716被包括在前导码700中,但不包括STF 720。
第二前导码730被包括在具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控的OFDM部分的数据单元中。例如,在实施例中,具有前导码730的数据单元的OFDM部分以等于具有前导码700的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率被钟控(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的适当的比率(例如,在各种实施例中,使用N=2、8、10、16等下钟控比率)不同于第一时钟速率不同。类似于前导码700,前导码730包括第一前导码部分740和第二前导码部分742,其中第一前导码部分740包括SYNC字段744。也类似于前导码700,第二前导码部分742被包括在OFDM部分钟,并且包括STF 750以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导码部分752。此外,在实施例中,前导码730的第一前导码部分740以与前导码700的第一前导码部分710相同的时钟速率被被钟控(例如,两者都以第一时钟速率被钟控,或者两者都以第二时钟速率被钟控)。然而,SYNC字段744包括与第一重复序列Ga不同的第二重复序列(Gb)。在一些实施例中,第二重复序列是与第一戈雷序列互补的第二戈雷序列。在一些实施例中,序列Ga和Gb是除了戈雷序列之外的合适的互补序列。在实施例中,选择互补序列Ga和Gb,使得序列Ga和Gb的对应的异相非周期自相关系数的和为零。在一些实施例中,互补序列Ga和Gb具有为零或几乎为零的周期互相关。另一方面,序列Ga和Gb具有与窄的主瓣和低级旁瓣的非周期性互相关、或者与窄的主瓣和低级旁瓣的非周期性自相关。
通常,SYNC字段714和SYNC字段744的两个互补序列具有适合于在接收设备处进行检测的相关特性。在序列是戈雷序列的实施例中,长度为16、32、64、128或任何其它合适长度的戈雷序列用于互补序列。在实施例中,以与IEEE802.11ad标准中定义的相同的方式将pi/2码片级旋转应用于戈雷码序列。
前导码730还包括起始帧定界符字段SFD字段746,其在一些实施例中不同于SFD字段716。在前导码700不包括SFD字段716的替代实施例中,前导码730不包括SFD字段746。在前导码700包括SFD字段716但不包括STF 720的另一替代实施例中,前导码730包括SFD字段746,但不包括STF 750。在实施例中,SFD字段716和SFD字段746均包括在SYNC字段中重复但通过符号翻转(即,反转极性,例如-Ga或-Gb)被扩充的一个或多个序列(例如,戈雷序列)。在另一实施例中,SFD字段716和SFD字段746都包括与SYNC字段的重复序列互补的序列。例如,在实施例中,前导码730的SFD字段746包括在前导码700的SYNC字段714中使用的第一戈雷序列,并且前导码700的SFD字段716包括在前导码730的SYNC字段744中使用的第二戈雷序列。
在实施例中,接收具有前导码700的数据单元和具有前导码730的数据单元的通信设备在解调OFDM部分中的OFDM符号之前利用前导码700和前导码730的不同SYNC字段(以及在一些实施例中,不同SFD字段)来确定OFDM部分的时钟速率。在一些实施例中,接收器执行并行互相关,其中每个互相关将所接收的序列与可能的SYNC字段序列中的一个进行相关,并且比较互相关的输出以确定哪个SYNC字段(以及因此哪个OFDM部分时钟速率)被用在所接收的分组中。
在第六示例实施例(关于图12而被讨论)中,前导码包括不基于OFDM部分时钟速率而改变的SYNC字段。然而,前导码包括每个不同时钟速率的不同SFD字段。参照图12,第一前导码800被包括在具有以第一时钟速率(例如,在各种实施例中,IEEE 802.11a、802.11n或802.11ac数据单元的正常时钟速率)被钟控的OFDM部分的数据单元中。前导码800包括第一前导码部分810(即,“额外前导码”部分)和第二前导码部分812。第一前导码部分810包括SYNC字段814和第一起始帧定界符(SFD1)字段816。前导部分812被包括在数据单元的OFDM部分中,并且包括STF 820以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导部分822。在一些实施例中,数据单元的OFDM部分还包括数据部分(图12中未示出)。在替代实施例中,前导码800不包括STF 820。
第二前导码830被包括在具有以低于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控的OFDM部分的数据单元中。例如,在实施例中,具有前导码830的数据单元的OFDM部分以等于具有前导码800的数据单元的OFDM部分的时钟速率的1/4的速率被钟控(例如,在实施例中,使用N=4从第一时钟速率下钟控)。在其它实施例中,第二时钟速率以不同的适当的比率(例如,在各种实施例中使用N=8、10、16等下钟控比率)不同于第一时钟速率。类似于前导码800,前导码830包括第一前导码部分840和第二前导码部分842,其中第一前导码部分840包括SYNC字段844。也类似于前导码800,第二前导码部分842被包括在OFDM部分,并且包括STF850以及具有一个或多个LTF和SIG字段的前导码部分852。此外,在实施例中,前导码830的第一前导码部分840以与前导码800的第一前导码部分810相同的时钟速率被钟控(例如,两者均以第一时钟速率被钟控,或者两者都以第二时钟速率被钟控)。然而,第一前导码部分840包括与SFD1字段816不同的第二起始帧定界符(SFD2)字段846。例如,在一个实施例中,SFD1字段816包括在SYNC字段814中重复但是具有符号翻转的一个或多个序列,而SFD2字段846包括不具有符号翻转的一个或多个序列。作为另一示例,在一个实施例中,SFD1字段816包括与SFD2字段846中重复一次或多次的序列不同的序列的一个或多个重复。
在实施例中,在解调OFDM部分中的OFDM符号之前,接收具有前导码800的数据单元和具有前导码830的数据单元的通信设备利用前导码800和前导码830的不同SFD字段来确定OFDM部分的时钟速率。在SFD1字段816和SFD2字段846包括不同序列或者其中SFD2字段846包括与SFD1字段816相同但具有符号翻转的序列的一些实施例中,接收器执行并行互相关以检测哪个SFD(并且因此,哪个OFDM部分)在接收的分组中被使用。
图13是用于根据第一、第二、第三、第四、第五或第六示例前导码设计(其示例实施例分别在图7到12中被示出)生成数据单元的示例方法900的流程图,根据实施例。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法900以生成数据单元用于通过通信信道的传输。
在框902,基于PHY模式生成第一前导码部分。更具体地,至少基于PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式来生成第一前导码部分。在实施例中,第一PHY模式和第二PHY模式对应于特定通信协议或通信协议的特定模式。例如,在一个实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议,第二PHY模式对应于远距离通信协议。作为另一示例,在实施例中,第一PHY模式对应于远距离通信协议的常规模式,第二PHY模式对应于远距离通信协议的扩展范围模式。作为另一示例,在实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议的常规模式,第二PHY模式对应于近距离通信协议的扩展范围模式。在一些实施例中,还基于PHY模式是否是一个或多个其它可能的PHY模式(例如,第三PHY模式、第四PHY模式等)来生成第一前导码部分。例如,在实施例中,第一PHY模式对应于近距离通信协议,第二PHY模式对应于远距离通信协议的常规模式,第三PHY模式对应于远距离通信协议的扩展范围模式。
在一些实施例中,第一前导码部分是OFDM调制的。例如,在实施例中,第一前导码部分包括OFDM调制的STF。在其它实施例中,第一前导码部分使用SC调制。例如,在实施例中,第一前导码部分包括SC SYNC字段。下文结合图15、17、19、21和23描述基于PHY模式的第一前导码部分的更具体的示例。
在框904,基于PHY模式使用第一时钟速率或第二时钟速率来生成OFDM部分。更具体地,当PHY模式是第一PHY模式时,以第一时钟速率钟控OFDM部分,当PHY模式是第二PHY模式时,以第二时钟速率钟控OFDM部分。第二时钟速率低于第一时钟速率(例如,在一些实施例中,以整数因子N)。OFDM部分在正在生成的数据单元中跟随第一前导码部分,并且包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。在一些实施例中,OFDM部分还包括数据单元的数据部分。在一些实施例中,OFDM部分与如结合图2到5所描述的近距离数据单元或远距离数据单元的对应部分相同。在这些实施例的一些中,OFDM部分的设计基于PHY模式。
尽管图13仅示出了方法900中的框902和904,但是一些实施例包括附加方法元素。例如,在实施例中,在框904之后的第三方法元素包括经由通信信道(例如线通信信道)传输数据单元,数据单元包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分。此外,尽管在示例方法900的流程图中在框902之后示出了框904,但是在其它实施例中,框904出现在框902之前或与框902同时出现。
图14是根据实施例的用于自动检测根据第一、第二、第三、第四、第五或第六示例前导码设计(其示例实施例分别在图7到12中示出)所生成的数据单元的时钟速率的示例方法910的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP、(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法910。
在框912,经由通信信道接收数据单元。在方法910由诸如图1的AP 14的AP实现的实施例中,经由天线(诸如图1的天线24中的一个或多个)和PHY单元(诸如图1的PHY单元20)接收数据单元。在方法910由诸如图1的客户端站25-1的客户端站实现的实施例中,经由诸如图1的天线34中的一个或多个的天线和诸如图1的PHY单元29的PHY单元(来接收数据单元。在实施例中,通信信道是无线通信信道。
在框912处接收的数据单元包括第一前导码部分和在第一前导码部分之后的OFDM部分。数据单元的OFDM部分包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。根据各种实施例,接收的数据单元是具有结合图7到12中的任何一个而被描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,接收的数据单元是根据图15、17、19、21或23中的任何一个的方法而被生成的数据单元。
在框914,基于数据单元的第一前导码部分自动检测或确定在框912处接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。更具体地,在实施例中,确定时钟速率是对应于第一PHY模式的第一时钟速率还是对应于第二PHY模式的较低的第二时钟速率。在各种实施例中,PHY模式类似于结合图13中的方法900的框902所描述的PHY模式中的任一者。下文结合图16、18、20、22和24描述如何确定OFDM部分的时钟速率的更具体的示例。
尽管图14仅示出了方法910中的框912和914,但是一些实施例包括附加方法元素。此外,虽然已经参照确定第一时钟速率或第二时钟速率描述了方法910,但是一些实施例另外(在框914)确定时钟速率是第三时钟速率、第三时钟速率或者第四时钟速率等。
图15是根据实施例的用于根据第一示例前导码设计(其示例实施例在图7中示出)生成数据单元的示例方法920的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法920以生成数据单元用于通过通信信道进行传输。
在框922,确定实现方法920的通信设备的PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式。在实施例中,第一PHY模式和第二PHY模式对应于特定的通信协议或通信协议的特定模式,诸如上面结合图13中的方法900的框902所描述的。
如果在框922确定PHY模式是第一PHY模式,则流程进行到框924。在框924,使用对应于第一PHY模式的第一时钟速率生成第一前导码部分。在各种实施例中,第一前导码部分是OFDM调制的(例如,在实施例中包括OFDM调制的STF)或者使用SC调制(例如,在实施例中包括SC SYNC字段)。
在框926,使用第一时钟速率来生成OFDM部分。OFDM部分在正在生成的数据单元中跟随第一前导码部分,并且包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。在实施例中,OFDM部分还包括数据单元的数据部分。在一些实施例中,OFDM部分与如结合图2到5所描述的近距离数据单元或远距离数据单元的对应部分相同。在这些实施例的一些中,OFDM部分的设计基于在框922所确定的PHY模式。
另一方面,如果在框922确定PHY模式是第二PHY模式,则流程进行到框930。在框930,使用对应于第二PHY模式的第二时钟速率生成第一前导码部分。在一些实施例中,除了第一前导码部分的时钟速率(并且由此长度)之外,在框930生成的第一前导码部分与在框924生成的第一前导码部分相同或类似。例如,在实施例中,与在框924生成的第一前导码部分相比,在框930生成的第一前导码部分使用相同类型的调制(例如,OFDM、SC等),并且包括相同的重复序列和相同数目的序列重复。第二时钟速率低于第一时钟速率(例如,在一些实施例中,以整数因子N)。
在框932,使用第二时钟速率来生成OFDM部分。OFDM部分在正在生成的数据单元中跟随第一前导码部分,并且包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。在一些实施例中,除了OFDM部分的时钟速率(以及由此长度)之外,在框932生成的OFDM部分与在框926生成的OFDM部分相同。
在一些实施例中,图15的方法920包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框926之后和框932之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如,无线通信信道)传输包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分两者的数据单元。此外,尽管框926和932在示例方法920的流程图中被示出为分别比框924和930稍晚,但是在其它实施例中,框926和932在框924和930之前出现或同时出现。
图16是根据实施例的用于自动检测根据第一示例前导码设计(其示例实施例在图7中示出)所生成的数据单元的时钟速率的示例方法940的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP 1(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法940。
在框942,经由通信信道接收数据单元。框942类似于图14中的方法910的框912。在框942处接收的数据单元包括第一前导码部分和在第一前导码部分之后的OFDM部分。数据单元的OFDM部分包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。根据各种实施例,接收的数据单元是具有结合图7描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,接收的数据单元是根据图15的方法900生成的数据单元。
在框944,执行在框942处接收的数据单元的至少第一前导码部分的第一自相关,其中使用第一重复周期来执行第一自相关并且输出第一载波感测信号。在实施例中,第一重复周期与第一前导码部分中的重复序列的第一潜在长度相同。例如,对于图7所示的示例前导码设计,第一重复周期等于0.8μs或另一合适的持续时间。
在框948,执行在框942处接收的数据单元的至少第一前导码部分的第二自相关,其中使用第二重复周期来执行第二自相关并且输出第二载波感测信号。在实施例中,第二重复周期与第一前导码部分中的重复序列的第二潜在长度相同,不同于第一潜在长度。例如,对于图7所示的示例前导码设计,第二重复周期等于3.2μs或另一合适的持续时间。在实施例中,在框948,至少部分地与第二自相关并行地执行框944的第一自相关。
在框950,确定第一自相关和第二自相关两者是否指示载波的存在(例如,在实施例中,第一载波感测信号和第二载波感测信号是否指示载波的存在)。例如,在实施例中,确定第一载波感测信号和第二载波感测信号是否都处于“高”电平(或者相对强的自相关的任何其它指示符)。
如果在框950确定第一自相关和第二自相关都指示载波的存在,则流程进行到框952。在框952,基于第一载波感测信号(即,第一自相关输出)的脉冲长度和/或第二载波感测信号(即,第二自相关输出)的脉冲长度来确定在框942接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。在实施例中,如果第一载波感测信号和/或第二载波感测信号在第一时间长度(例如,0.8μs)处于“高”电平(或相对较强的自相关的任何其它合适的指示符),则确定OFDM部分的时钟速率为第一时钟速率,如果第一载波感测信号和/或第二载波感测信号在较长的第二时间长度(例如,3.2μs)处于“高”电平(或相对较强的自相关的任何其它合适的指示符),则确定OFDM部分的时钟速率为较低的第二时钟速率。在一些实施例中,通过确定第一和/或第二载波感测信号的脉冲长度是在第一长度范围(例如,小于10μs)还是第二长度范围(例如,大于10μs)内来执行框950处的确定。在实施例中,第一和第二载波感测信号的脉冲长度对应于i)感测载波与ii)检测从接收的数据单元的第一前导码部分到接收的数据单元的第二前导码部分的过渡的时间长度。
另一方面,如果在框950确定第一自相关输出或第二自相关输出(但不是两者)不指示载波的存在,则流程进行到框954。在框954,基于哪个自相关指示载波的存在来确定在框942接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。例如,在实施例中,当第一(但不是第二)自相关指示载波感测时,确定OFDM部分的时钟速率为第一时钟速率,当第二(但不是第一)自相关指示载波感测时,确定OFDM部分的时钟速率为较低的第二时钟速率。
在一些实施例中,方法940包括图16中未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,方法940包括在框942处接收数据单元之前提供对应于接收到的数据单元的第一较高潜在时钟速率的接收器时钟速率。此外,尽管已经参考确定第一时钟速率和第二时钟速率描述了方法940,但是一些实施例包括对应于第三时钟速率、第三时钟速率和第四时钟速率等的附加方法元素(例如,类似于框944和948),其中还在框952或954确定OFDM部分的时钟速率是否是这些附加的潜在时钟速率之一。在利用第三或更多个时钟速率的实施例中,框950被修改以确定是否多于一个自相关输出指示载波的存在,并且框952被修改以考虑第三或更多个自相关输出。
图17是根据实施例的用于根据第二示例前导码设计(其示例实施例在图8中示出)生成数据单元的示例方法960的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP的(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法960以生成数据单元用于通过通信信道进行传输。
在框962,确定实现方法960的通信设备的PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式。在各种实施例中,框962类似于图15中的方法920的框922。
如果在框962确定PHY模式是第一PHY模式,则流程进行到框964。在框964,在第一前导码部分中生成序列的第一数目的重复(即,一个或多个重复)。在一些实施例中,使用与在第一PHY模式下时OFDM部分的时钟速率相对应的第一时钟速率来生成第一前导码部分,而在其它实施例中,使用与在第二PHY模式下时OFDM部分的时钟速率相对应的第二时钟速率来生成第一前导码部分。在实施例中,第一前导码部分的重复序列是OFDM调制的(例如,在实施例中是STF的OFDM调制的序列)。
在框968,使用第一时钟速率来生成OFDM部分。在各种实施例中,框968类似于图15中的方法920的框926。
如果在框962确定PHY模式是第二PHY模式,则流程进行到框970。在框970,在第一前导码部分中生成序列的第二数目的重复。第二重复数目大于在框964生成的第一重复数目,并且引起第一前导码部分比在框964生成的第一前导码部分长。在实施例中,在框970生成的每个重复序列与在框964处生成的每个重复序列相同。例如,在实施例中,在框970处使用与用于在框964生成第一前导码部分的序列相同的时钟速率来生成第一前导码部分的序列,并且在框964和框970生成的第一前导码部分的序列都是STF的OFDM调制的序列。
在框972,使用第二时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框972类似于图15中的方法920的框932。
在一些实施例中,图17的方法960包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框968和框972之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如无线通信信道)传输数据单元,数据单元包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分两者。此外,尽管框968和972在示例方法960的流程图中被示出为分别比框964和970稍晚,但是框968和972在其它实施例中在框964和970之前出现或同时出现。
图18是根据实施例的用于自动检测根据第二示例前导码设计(其示例实施例在图8中示出)生成的数据单元的时钟速率的示例方法980的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法980。
在框982,经由通信信道接收数据单元。框982类似于图14中的方法910的框912。在框982处接收的数据单元包括第一前导码部分以及在第一前导码部分之后的OFDM部分。数据单元的OFDM部分包括第二前导码部分,第二前导码部分包括一个或多个LTF。根据各种实施例,所接收的数据单元是具有结合图8描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,所接收的数据单元是根据图17的方法960生成的数据单元。
在框984,执行在框982处所接收的数据单元的至少第一前导码部分的自相关,其中自相关输出载波感测信号。
在框988,基于载波感测信号的脉冲长度(即自相关输出)来确定在框982处所接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。在实施例中,如果载波感测信号在第一时间长度(例如0.8μs)期间处于“高”电平(或相对强的自相关的任何其它指示符),则确定OFDM部分的时钟速率为第一时钟速率,如果载波感测信号在较长的第二时间长度(例如3.2μs)期间处于“高”电平(或相对强的自相关的任何其它指示符),则确定OFDM部分的时钟速率为较低的第二时钟速率。在一些实施例中,通过确定载波感测信号的脉冲长度在第一长度范围(例如小于10μs)还是第二长度范围(例如大于10μs)内来执行框988处的确定。在实施例中,脉冲长度取决于数据单元的第一前导码部分中的重复序列的数目。在实施例中,载波感测信号的脉冲长度(例如,载波感测信号中的脉冲的持续时间)对应于i)感测载波与ii)检测到从所接收的数据单元的第一前导码部分到所接收的数据单元的第二前导码部分的过渡之间。
在一些实施例中,方法988包括图18中未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,方法980包括在框982处接收数据单元之前提供对应于所接收的数据单元的第一较高潜在时钟速率的接收器时钟速率。此外,虽然参考确定第一时钟速率和第二时钟速率描述方法980,但是一些实施例包括对应于第三时钟速率、第三时钟速率和第四时钟速率等的附加方法元素(例如,类似于方框984),其中在方框988还确定OFDM部分的时钟速率是否是这些附加的潜在时钟速率之一。
图19是根据实施例的用于根据第三示例前导码设计(其示例实施例在图9中示出)生成数据单元的示例方法1000的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP 1(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1000以生成数据单元用于通过通信信道进行传输。
在框1002,确定实现方法1000的通信设备的PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式。在各种实施例中,框1002类似于图15中的方法920的框922。
如果在框1002确定PHY模式是第一PHY模式,则流程进行到框1004。在框1004,在第一前导码部分中生成序列的第一数目的重复(即,一个或多个重复)。在实施例中,框1004类似于图17的方法960中的框964。
在框1008,使用第一覆盖码来扩充在框1004生成的第一前导码部分。例如,在实施例中,使用全部为1的序列来扩充第一前导码部分(即,使得第一前导码部分的所有重复序列中的所有比特的极性不改变)。在第一覆盖码是全部为1的序列的一个实施例中,在框1008扩充第一前导码部分简单地包括对第一前导码部分不执行任何覆盖码处理操作。在第一覆盖码是全部为1的序列的实施例中,省略框1008。
在框1010,使用与第一PHY模式相对应的第一时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框968类似于图15中的方法920的框926。
如果在框1002确定PHY模式是第二PHY模式,则流程进行到框1012。在框1012,在第一前导码部分中生成序列的第二数目的重复(即一个或多个重复)。在一个实施例中,第二重复数目与在框1004生成的第一重复数目相同(即,重复次数以及由此的第一前导码部分长度不反映PHY模式或OFDM部分的时钟速率)。在另一实施例中,第二重复数目大于在框1004生成的第一重复数目,并且导致第一前导码部分比在框1004生成的第一前导码部分长。在实施例中,在框1012生成的每个重复序列与在框1004生成的每个重复序列相同。例如,在实施例中,在框1012使用与用于在框1004生成第一前导码部分的序列相同的时钟速率来生成第一前导码部分的序列,并且在框1004和1012生成的第一前导码部分的序列都是STF的OFDM调制的序列。
在框1014,使用与用于第一PHY模式的第一覆盖码不同的第二覆盖码来扩充在框1012生成的第一前导码部分。例如,在第一覆盖码是全部为1的序列的一个实施例中,在框1014处使用一系列交替的正的1和负的1来扩充第一前导码部分(例如,在实施例中,使得序列的每第二实例中的所有比特的极性被改变)。在其中第二覆盖码是全部为1的序列的实施例中,在框1014扩充第一前导码部分简单地包括对第一前导码部分不执行任何覆盖码处理操作。在第二覆盖码是全部为1的序列的实施例中,省略框1014。
在框1018,使用对应于第二PHY模式的第二时钟速率来生成OFDM部分。在各种实施例中,框1018类似于图15中的方法920的框932。
在一些实施例中,图19的方法1000包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框1010框1018之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如,无线通信信道)来传输包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分两者的数据单元。此外,方法1000的每个路径中的框序列在各种实施例中不同,和/或方法1000的一个或多个框与其它框同时执行。例如,在实施例中,框1004和1008(或框1012和1014)出现在框1010(或框1018)之后或与其并行。
图20是根据实施例的用于自动检测根据第三示例前导码设计(其示例实施例在图9中示出)生成的数据单元的时钟速率的示例方法1020的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP 1(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1020。
在框1022,经由通信信道接收数据单元。框1022类似于图14中的方法910的框912。在框1022处所接收的数据单元包括第一前导码部分和在第一前导码部分之后的OFDM部分。数据单元的OFDM部分包括第二前导码部分,第二前导码部分包括一个或多个LTF。根据各种实施例,接收的数据单元是具有结合图9描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,接收的数据单元是根据图19的方法1000生成的数据单元。
在框1024,处理在框1022处所接收的数据单元的至少第一前导码部分以移除或撤消第一可能覆盖码。例如,在实施例中,第一可能覆盖码是由使用第一时钟速率在第一PHY模式下传输数据单元的传输设备所利用的一系列1。在第一可能覆盖码是一系列1的实施例中,省略框1024。
在框1028,执行至少第一前导码部分(如在框1024处理)的第一自相关。使用第一重复周期来执行第一自相关,并且输出第一载波感测信号。在实施例中,框1028类似于图16的框944。
在框1030,处理在框1022处所接收的数据单元的至少第一前导码部分以移除或撤消第二可能覆盖码。例如,在其中第一可能覆盖码是由使用第一时钟速率的在第一PHY模式下的传输设备利用的一系列1的一个实施例中,第二可能覆盖码是由使用不同于第一时钟速率的第二时钟速率的在第二PHY模式下的传输设备所利用的一系列交替的正的1和负的1。在实施例中,框1030与框1024并行执行。在第二可能覆盖代码是一系列1的实施例中,省略框1030。
在框1032,执行至少第一前导码部分(如在框1030处理)的第二自相关,其中使用第二重复周期来执行第二自相关,并且输出第二载波感测信号。在实施例中,框1032类似于图16的框948(例如,在实施例中,框1032与框1028并行地执行)。
在框1034,基于哪个自相关输出指示载波的存在来确定在框1022处所接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。例如,在实施例中,如果由在框1028处执行的第一自相关输出的第一载波感测信号指示载波的存在(例如,输出“高”电平,或者否则指示相对强的自相关),则确定时钟速率是第一时钟速率,如果由在框1032处执行的第二自相关输出的第二载波感测信号指示载波的存在(例如,输出“高”电平,或者否则指示相对强的自相关),则确定时钟速率为第二时钟速率。
因为第一自相关和第二自相关中的每一个都遵循尝试去除或撤消前导码设计方案的替代覆盖码之一的处理,所以最可能的是,第一载波感测信号和第二载波感测信号中的仅一个载波感测信号将指示载波的存在。此外,该载波感测通常在载波感测信号脉冲的开始附近出现,而不必等待看到脉冲的长度。因此,在实施例中,基于框1034处的确定,动态地调节接收器时钟以对应于接收到的数据单元的时钟速率。
在一些实施例中,方法1020包括图20中未示出的附加方法元素,例如,如上文所述动态地调节接收器时钟。此外,尽管参考确定第一时钟速率和第二时钟速率描述方法1020,但是一些实施例包括对应于第三时钟速率、第三时钟速率和第四时钟速率等的附加方法元素(例如,类似于框1024和1028),其中在方框1034还确定OFDM部分的时钟速率是否是这些附加的潜在时钟速率之一。
图21是根据实施例的用于根据第四或第五示例前导码设计(其示例实施例分别在图10和图11中示出)生成数据单元的示例方法1040的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP 1(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1040以生成数据单元用于通过通信信道传输。
在框1042,确定实现方法1040的通信设备的PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式。在各种实施例中,框1042类似于图15中的方法920的框922。
如果在框1042确定PHY模式是第一PHY模式,则流程进行到框1044。在框1044,在第一前导码部分中生成第一SYNC字段,其中第一前导码部分是如上文所讨论的SC“额外前导码”部分。在一些实施例中,第一SYNC字段包括重复序列(例如,根据各种实施例,重复巴克序列、戈雷码序列等)。在实施例中,第一SYNC字段与符合IEEE 802.11b标准的SYNC字段相同或基本类似。
在框1048,生成开始帧定界符(SFD)字段。SFD字段被包括在第一前导码部分中,并且跟随在框1044生成的SYNC字段。在实施例中,SFD字段与符合IEEE 802.11b标准的SFD字段相同或基本类似。在实施例中,SFD字段以与SYNC字段相同的速率被钟控。
在框1050,使用对应于第一PHY模式的第一时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框1050类似于图15中的方法920的框926。
如果在框1042处确定PHY模式是第二PHY模式,则流程进行到框1052。在框1052处,在第一前导码部分中生成与在框1044生成的第一SYNC字段不同的第二SYNC字段。在一个实施例中,第二SYNC字段具有不同于在框1044生成的第一SYNC字段的长度的长度。替代地,在另一实施例中,第二SYNC字段包括与第一SYNC字段的重复序列互补的重复序列。例如,在实施例中,第一SYNC字段和第二SYNC字段包括互补的戈雷码序列。在实施例中,第二SYNC字段与符合IEEE 802.11b标准的SYNC字段相同或基本类似。此外,在实施例中,第二SYNC字段以与第一SYNC字段相同的速率被钟控。
在框1054,生成SFD字段。SFD字段被包括在第一前导码部分中并且跟随在框1052被生成的SYNC字段。在一个实施例中,在框1054生成的SFD字段与在框1048生成的SFD字段相同。在另一实施例中,在框1054生成的SFD字段不同于在框1048生成的SFD字段。例如,在在框1044和1052生成的第一SYNC字段和第二SYNC字段分别包括互补的戈雷码序列Ga和Gb的实施例中,在框1048生成的SFD字段包括Gb的一个或多个重复,并且在框1054生成的SFD字段包括Ga的一个或多个重复。在实施例中,SFD字段以与SYNC字段相同的速率被钟控。
在框1058,使用与第二PHY模式相对应的第二时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框1058类似于图15中的方法920的框926。
在一些实施例中,图21的方法1040可以包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框1050和框1058之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如,无线通信信道)来传输包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分两者的数据单元。此外,方法1040的每个路径中的框序列在各种实施例中是不同的,和/或方法1040的一个或多个框与其它框同时执行。例如,在实施例中,框1044和1048(或框1052和1054)在框1050(或框1058)之后出现或并行地出现。此外,在一些实施例中,省略了框1048和1054(即,所生成的第一前导码部分以及由此所生成的数据单元不包括SFD而不管PHY模式)。此外,在包括框1048和1054(即,SFD被包括在第一前导码部分中)的一些实施例中,在框1050和框1058生成的OFDM部分不包括STF,并且OFDM部分的LTF紧跟在第一前导码部分的SFD之后。
图22是根据实施例的用于自动检测根据第四或第五示例前导码设计(其示例实施例分别在图10和11中示出)生成的数据单元的时钟速率的示例方法1060的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1060。
在框1062,经由通信信道接收数据单元。框1062类似于图14中的方法910的框912。在框1062处接收的数据单元包括作为SC“额外前导”的第一前导码部分,SC“额外前导”包括SYNC字段并且在一些实施例中包括在SYNC字段之后的SFD。数据单元的OFDM部分跟随第一前导码部分。数据单元的OFDM部分包括第二前导码部分,第二前导码部分包括一个或多个LTF并且在一些实施例中包括在LTF之前的STF。根据各种实施例,接收的数据单元是具有结合图10描述的前导码设计的数据单元、或者具有结合图11描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,接收的数据单元是根据图21的方法1040生成的数据单元。
在框1064,基于数据单元的第一前导码部分中的SYNC字段来自动检测或确定在框1062处接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。更具体地,在实施例中,确定时钟速率是对应于第一PHY模式的第一时钟速率还是对应于第二PHY模式的较低的第二时钟速率。在各种实施例中,PHY模式类似于结合图13中的方法900的框902所描述的PHY模式中的任一个。
在一些实施例中,基于SYNC字段的长度确定OFDM部分的时钟速率(例如,当接收的数据单元符合图10的第四示例前导码设计时)。在其它实施例中,基于SYNC字段的重复序列确定OFDM部分的时钟速率(例如,当接收的数据单元符合图11的第四示例前导码设计时)。例如,在实施例中,基于第一戈雷码序列是否被包括在SYNC字段中或者第二互补戈雷码序列释放被包括在SYNC字段中来确定时钟速率。在接收的数据单元还利用不同的SFD来指示时钟速率的一个实施例中,在框1064确定时钟速率还包括基于接收的数据单元的第一前导码部分的SFD来确定时钟速率。
尽管图22仅示出了方法1060中的框1062和1064,一些实施例包括附加方法元素。此外,虽然参考确定第一时钟速率或第二时钟速率描述方法1060,但是一些实施例另外确定(在框1064)时钟速率是否为第三时钟速率,时钟速率是否为第三时钟速率或第四时钟速率等。
图23是根据实施例的用于根据第六示例前导码设计(其示例实施例在图12中示出)生成数据单元的示例方法1080的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1080以生成数据单元用于通过通信信道传输。
在框1082,确定实现方法1080的通信设备的PHY模式是第一PHY模式还是第二PHY模式。在各种实施例中,框1082类似于图15中的方法920的框922。
如果在框1082确定PHY模式是第一PHY模式,则流程进行到框1084。在框1084,在第一前导码部分中生成SYNC字段,其中第一前导码部分是如上文所讨论的SC“额外前导码”部分。在一些实施例中,SYNC字段包括重复序列(例如,根据各种实施例,重复巴克序列、戈雷码序列等)。在实施例中,SYNC字段与符合IEEE 802.11b标准的SYNC字段相同或基本类似。
在框1088,生成第一SFD字段。第一SFD字段被包括在第一前导码部分中并且跟随在框1084生成的SYNC字段。在实施例中,第一SFD字段与符合IEEE 802.11b标准的SFD字段相同或基本类似。在实施例中,SFD字段以与SYNC字段相同的速率被钟控。
在框1090,使用与第一PHY模式相对应的第一时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框1090类似于图15中的方法920的框926。
如果在框1082确定PHY模式是第二PHY模式,则流程进行到框1092。在框1092,在第一前导码部分中生成SYNC字段。在实施例中,SYNC字段与在框1084生成的SYNC字段相同或基本相同。
在框1094,生成与第一SFD字段不同的第二SFD字段。例如,在一个实施例中,第二SFD字段包括在SYNC字段中重复但具有符号翻转的序列,而第一SFD字段包括没有符号翻转的SYNC字段的相同序列。作为另一示例,在实施例中,第二SFD字段包括与在第一SFD字段中重复一次或多次的序列不同的序列的一个或多个重复。第二SFD字段被包括在第一前导码部分中并且跟随在框1092生成的SYNC字段。在实施例中,第二SFD字段以与SYNC字段相同的速率被钟控。
在框1098,使用对应于第二PHY模式的第二时钟速率生成OFDM部分。在各种实施例中,框1098类似于图15中的方法920的框926。
在一些实施例中,图23的方法1080包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框1090和框1098之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如无线通信信道)传输包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分两者的数据单元。此外,方法1080的每个路径中的框序列在各种实施例中不同,和/或方法1080的一个或多个框与其它框同时执行。例如,在实施例中,框1084和1088(或框1092和1094)在框1090(或框1098)之后或同时出现。在一些实施例中,在框1090和在框1098生成的OFDM部分不包括STF,并且OFDM部分的LTF紧跟在SFD之后。
图24是根据实施例的用于自动检测根据第六示例前导码设计(其示例实施例在图12中示出)生成的数据单元的时钟速率的示例方法1100的流程图。在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1100。
在框1102,经由通信信道接收数据单元。框1102类似于图14中的方法910的框912。在框1102处接收的数据单元包括作为SC“额外前导”的第一前导码部分,SC“额外前导”包括SYNC字段和在SYNC字段之后的SFD。数据单元的OFDM部分跟随第一前导码部分。数据单元的OFDM部分包括第二前导码部分,其包括一个或多个LTF并且在一些实施例中包括在LTF之前的STF。然而,在一些实施例中,第二前导码部分不包括STF,并且LTF紧跟在第一前导码部分的SFD之后。根据各种实施例,所接收的数据单元是具有结合图12而被描述的前导码设计的数据单元。另外地或替代地,根据各种实施例,所接收的数据单元是根据图23的方法1080而被生成的数据单元。
在框1104,基于在数据单元的第一前导码部分中的SFD字段(但不基于SYNC字段)来自动检测或确定在框1102处所接收的数据单元的OFDM部分的时钟速率。更具体地,在实施例中,确定时钟速率是对应于第一PHY模式的第一时钟速率还是对应于第二PHY模式的较低的第二时钟速率。在各种实施例中,PHY模式类似于结合图13中的方法900的框902所描述的PHY模式中的任一个PHY模式。
在一些实施例中,通过执行并行互相关来确定SFD字段(并且由此OFDM部分的时钟速率)。例如,在实施例中,第一互相关将接收的SFD序列与对应于第一时钟速率的第一潜在SFD序列相关,并且第二互相关将接收的SFD序列与对应于第二时钟速率。
尽管图24仅示出了方法1100中的框1102和1104,但是一些实施例包括附加方法元素。此外,虽然参考确定第一时钟速率和第二时钟速率来描述方法1100,但是一些实施例另外确定(在框1104)时钟速率是否是第三时钟速率,时钟速率是否是第三时钟速率或第四时钟速率等。
图25示出根据实施例的根据无线通信协议的不同PHY模式生成的PHY数据单元的图。在各种实施例或场景中,图25的PHY数据单元用在由通信设备(例如,图1的AP 14和/或客户端站25)在通信信道上传输和/或接收的数据单元中。图25示出两个PHY数据单元格式,每个PHY数据单元格式反映与OFDM部分的特定时钟速率相对应的PHY模式。在一个实施例中,AP(例如AP 14)能够生成两个示例PHY数据单元(即,AP支持对应于不同时钟速率的多个PHY模式),而每个客户端站(例如每个客户端站25)仅能够生成示例PHY数据单元中的一个(即每个客户端站仅支持对应于单个时钟速率的PHY模式)。在另一实施例中,AP以及一个或多个客户端站都能够生成两个示例PHY单元。
在实施例中,第一数据单元1200对应于第一PHY模式(例如,常规PHY模式),并且第二数据单元1230对应于第二PHY模式(例如范围扩展PHY模式)。第一数据单元1200和第二数据单元1230中的每一个包括第一前导码部分1210和OFDM部分1212。OFDM部分1212包括第二前导码部分1220和数据部分1222。
在实施例中,第一前导码部分1210在第一PHY模式和第二PHY模式两者下以第一时钟速率被钟控。另一方面,根据实施例,OFDM部分1212以用于数据单元1200的第一时钟速率被钟控(将根据第一PHY模式而被传输),而OFDM部分1212以用于数据单元1230的第二时钟速率被钟控(根据第一PHY模式而被传输),其中第二时钟速率不同于第一时钟速率。在一些实施例中,第二时钟速率低于第一时钟速率,而在其它实施例中,第二时钟速率高于第一时钟速率。在一些实施例中,第二时钟速率是第一时钟速率的合适的分数(1/2、1/4、1/8、1/10、1/16等)。在一些实施例中,第二时钟速率是第一时钟速率的合适的整数倍(2x、4x、8x、10x、16x等)。
在一些实施例中,第一前导码部分1210在第一PHY模式和第二PHY模式两者中相同,除了第一前导码部分1210被格式化为指示OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。例如,在实施例中,第一前导码部分1210在第一PHY模式和第二PHY模式两者中具有相同的持续时间。作为另一示例,在实施例中,第一前导码部分1210中的字段在第一PHY模式和第二PHY模式下具有相同的相应持续时间。另一方面,在实施例中,第一前导码部分1210中的字段(例如,信号字段)包括指示OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控的数据。作为另一示例,在实施例中,当PHY数据单元将根据第二PHY模式被传输时,与第一PHY模式相比,第一前导码部分1210中的导频音调集合中的至少一些导频音调被翻转。因此,在实施例中,第一前导码部分1210中的导频音调指示OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。作为另一示例,在实施例中,当PHY数据单元将根据第二PHY模式被传输时,与第一PHY模式相比,第一前导码部分1210的部分被不同地调制。因此,在实施例中,第一前导码部分1210的至少部分的调制指示OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。
在实施例中,第一前导码部分1210包括传统部分(未示出)。在实施例中,第一前导码部分包括SYNC字段(未示出)。在实施例中,第一前导码部分包括STF(未示出)和信号字段(未示出)。在实施例中,第二前导码部分1220包括:一个或多个LTF(未示出)和SIG字段(未示出)。在实施例中,第一前导码部分1210包括第一SIG字段,并且第二前导码部分1220包括第二SIG字段。
在实施例中,在解调OFDM部分1212中的OFDM符号之前,接收数据单元1200或数据单元1230的通信设备分析第一前导码部分1210以确定OFDM部分1212的时钟速率。例如,在一些实施例中,接收器分析以下几项中的一项或多项:i)第一前导码部分1210中的数据(例如,前导码部分1210中的SIG字段)、ii)第一前导码部分1210中的导频音调、和/或iii)第一前导码部分1210的至少部分的调制等,以确定OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。
图26示出根据实施例的根据无线通信协议的不同PHY模式生成的PHY数据单元的图。在各种实施例或场景中,图26的PHY数据单元在通过通信设备(例如,图1的AP 14和/或客户端站25)在通信信道上传输和/或接收的数据单元中被利用。图26示出了两个PHY数据单元格式,每个PHY数据单元格式反映与OFDM部分的特定时钟速率相对应的PHY模式。在一个实施例中,AP(例如AP 14)能够生成两个示例PHY数据单元(即AP支持对应于不同时钟速率的多个PHY模式),而每个客户端站(例如每个客户端站25)仅能够生成示例PHY数据单元中的一个(即,每个客户端站仅支持对应于单个时钟速率的PHY模式)。在另一实施例中,AP以及一个或多个客户端站都能够生成两个示例PHY单元。
在实施例中,第一数据单元1300对应于第一PHY模式(例如常规PHY模式),并且第二数据单元1350对应于第二PHY模式(例如范围扩展PHY模式)。第一数据单元1300和第二数据单元1350中的每一个包括第一前导码部分1310和OFDM部分1312。OFDM部分1312包括第二前导码部分1320和数据部分1322。
在实施例中,第一前导码部分1310在第一PHY模式和第二PHY模式两者中以第一时钟速率被钟控。另一方面,根据实施例,OFDM部分1312以用于数据单元1300的第一时钟速率被钟控(根据第一PHY模式而被传输),而OFDM部分1312以用于数据单元1350的第二时钟速率被钟控(根据第一PHY模式而被传输),其中第二时钟速率不同于第一时钟速率。在一些实施例中,第二时钟速率低于第一时钟速率,而在其它实施例中,第二时钟速率高于第一时钟速率。在一些实施例中,第二时钟速率是第一时钟速率的合适的分数(1/2、1/4、1/8、1/10、1/16等)。在一些实施例中,第二时钟速率是第一时钟速率的合适的整数倍(2x、4x、8x、10x、16x等)。在一些实施例中,第一时钟速率对应于第一音调间隔,而第二时钟速率对应于不同于第一音调间隔的第二音调间隔。在一些实施例中,第二音调间隔是第一音调间隔的合适的分数(1/2、1/4、1/8、1/10、1/16等)。在一些实施例中,第二音调间隔是第一音调间隔的合适的整数倍(2x、4x、8x、10x、16x等)。在一些实施例中,第一时钟速率对应于第一OFDM符号持续时间,而第二时钟速率对应于不同于第一OFDM符号持续时间的第二OFDM符号持续时间。在一些实施例中,第二OFDM符号持续时间是第一OFDM符号持续时间的合适的整数倍(2x、4x、8x、10x、16x等)。在一些实施例中,第二OFDM符号持续时间是第一OFDM符号持续时间的合适的分数(1/2、1/4、1/8、1/10、1/16等)。
在一些实施例中,第一前导码部分1310在第一PHY模式和第二PHY模式两者下相同,除了第一前导码部分1310被格式化以指示OFDM部分1312以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。例如,在实施例中,第一前导码部分1310在第一PHY模式和第二PHY模式两者下具有相同的持续时间。作为另一示例,在实施例中,第一前导码部分1310中的字段在第一PHY模式和第二PHY模式下具有相同的相应持续时间。另一方面,在实施例中,第一前导码部分1310中的字段(例如,信号字段)包括指示OFDM部分1312以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控的数据。作为另一示例,在实施例中,当PHY数据单元将根据第一PHY模式被传输时,与第一PHY模式相比,第一前导码部分1310中的导频音调集合中的至少一些导频音调被翻转。因此,在实施例中,第一前导码部分1310中的导频音调指示OFDM部分1312以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。作为另一示例,在实施例中,当PHY数据单元将根据第二PHY模式被传输时,与第一PHY模式相比,第一前导码部分1310的部分被不同地调制。因此,在实施例中,第一前导码部分1310的至少部分的调制指示OFDM部分1312以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。
第一前导码部分1310包括传统部分1330。在实施例中,传统部分1330包括诸如在图2中被图示的L-STF字段、L-LTF字段和L-SIG字段。第一前导码部分1310还包括高效WLAN(HEW)信号(HEW-SIGA)字段1334。在实施例中,HEW-SIGA字段1334包括指示OFDM部分1312以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控的数据。第一前导码部分还包括HEW-STF字段1336。在其它实施例中,第一前导码部分1310省略了上文所讨论的字段中的一些和/或包括其它合适的字段。
当数据单元将根据第一PHY模式被传输时,第二前导码部分1320包括一个或多个HEW-LTF 1340和HEW-SIGB字段1344。在实施例中,第二前导码部分1320省略i)HEW-LTF1340和/或ii)HEW-SIGB字段1344中的一者或两者,和/或包括其它合适的字段。
当要根据第二PHY模式传输数据单元时,第二前导码部分1320包括一个或多个HEW-LTF 1354和HEW-SIGB字段1358。在实施例中,第二前导码部分1320省略i)HEW-LTF1354和/或ii)HEW-SIGB字段1358中的一者或两者,和/或包括其它合适的字段。
在实施例中,数据单元1350跨越合适的带宽,并且HEW-LTF 1354包括一起跨越数据单元1350的带宽的不同带宽部分。类似地,在实施例中,HEW-SIGB字段1358包括一起跨越数据单元1350的带宽的不同带宽部分。类似地,在实施例中,数据部分1322包括一起跨越数据单元1350的带宽的不同带宽部分1362。
在实施例中,在解调OFDM部分1312中的OFDM符号之前,接收数据单元1300或数据单元1350的通信设备分析第一前导码部分1310以确定OFDM部分1312的时钟速率。例如,在一些实施例中,接收器分析以下几项中的一项或多项:i)第一前导码部分1310中的数据(例如,在HEW-SIGA字段1334中)、ii)第一前导码部分1310中的导频音调、和/或iii)至少第一前导码部分1310的部分的调制等,以确定OFDM部分131以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。
图27是根据实施例的用于根据无线通信协议来生成PHY数据单元用于传输的示例方法1400的流程图,该无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式。方法1400是图13的方法的实现。
在一些实施例中,方法1400用于根据图25和/或图26所示的格式生成PHY数据单元。仅出于说明的目的而参考图26描述方法1400。然而,在其它实施例中,方法1400用于根据其它合适的格式生成PHY数据单元。例如,根据一些实施例,方法1400用于根据上面参照图10到12所讨论的格式生成PHY数据单元。
在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1400以生成数据单元用于通过通信信道进行传输。例如,在实施例中,PHY处理单元20(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1400以生成数据单元用于通过通信信道进行传输。
在框1404,确定要根据第一PHY模式还是第二PHY模式传输PHY数据单元。如果在框1404确定要根据第一PHY模式传输PHY数据单元,则流程进行到框1408。在框1408,根据第一时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分。另外,生成第一前导码部分,从而使得根据第一PHY模式对第一前导码部分格式化。在实施例中,第一前导码部分被格式化为指示在第一前导码部分之后的OFDM部分以第一时钟速率被钟控。作为示例,在实施例中,第一前导码部分对应于上文参考图25所讨论的第一PHY模式下的第一前导码部分1210。作为另一示例,在实施例中,第一前导码部分对应于上文参考图26所讨论的第一PHY模式下的第一前导码部分1310。
在框1412,根据第一时钟速率生成OFDM部分。例如,在实施例中,OFDM部分对应于上文参考图25所讨论的第一PHY模式下的OFDM部分1212。作为另一示例,在实施例中,OFDM部分对应于上文参照图26所讨论的第一PHY模式下的OFDM部分1312。
如果在框1404处确定PHY数据单元将根据第二PHY模式而被传输,则流程进行到框1416。在框1416处,根据第一个时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分。另外,生成第一前导码部分,使得根据第二PHY模式对第一前导码部分格式化。在实施例中,第一前导码部分被格式化为指示在第一前导码部分之后的OFDM部分以第二时钟速率被钟控。作为示例,在实施例中,第一前导码部分对应于上文参照图25所讨论的第二PHY模式下的第一前导码部分1210。作为另一示例,在实施例中,第一前导码部分对应于上文参考图26所讨论的第二PHY模式下的第一前导码部分1310。
在框1420,根据第二时钟速率生成OFDM部分。例如,在实施例中,OFDM部分对应于上文参照图25所讨论的第二PHY模式下的OFDM部分1212。作为另一个示例,在实施例中,OFDM部分对应于上文参照图26所讨论的第二PHY模式下的OFDM部分1312。
在一些实施例中,图27的方法1400包括未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,在框1412和框1420之后,附加方法元素包括经由通信信道(例如无线通信信道)传输包括所生成的第一前导码部分和所生成的OFDM部分的PHY数据单元。此外,尽管框1412和1420在示例方法1400的流程图中被示出为分别比框1408和1416稍晚,但是框1412和1420在其它实施例中在框1408和1416之前或同时出现。
图28是根据实施例的用于处理根据具有第一PHY模式和第二PHY模式的无线通信协议经由无线通信信道传输的数据单元的示例方法1500的流程图。
在一些实施例中,方法1500用于根据图25和/或26中所示的格式来处理PHY数据单元。仅出于说明的目的参考图26描述方法1500。然而,在其它实施例中,方法1500用于根据其它合适的格式处理接收的PHY数据单元。例如,方法1500用于根据上面参照图10到2讨论的格式处理PHY数据单元。
在一些实施例中,诸如图1的AP 14的AP(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1500以处理通过通信信道传输的数据单元。例如,在实施例中,PHY处理单元20(和/或诸如客户端站25-1的客户端站)被配置为实现方法1500以处理通过通信信道传输的数据单元。
在框1504,经由通信信道接收数据单元。在一些实施例中,框1504类似于图14中的方法910的框912。在框1504处接收的数据单元包括第一前导码部分和在第一前导码部分之后的OFDM部分。数据单元的OFDM部分包括具有一个或多个LTF的第二前导码部分。根据各种实施例,接收到的数据单元具有诸如图25所示的格式的格式。另外地或替代地,根据各种实施例,所接收的数据单元是根据图4的方法1400生成的数据单元。PHY数据单元的第一前导码部分根据第一时钟速率生成。
在框1508,确定根据第一PHY模式还是第二PHY模式格式化第一前导码部分。在实施例中,第一前导码部分被格式化为指示在第一前导码部分之后的OFDM部分以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。作为示例,在实施例中,第一前导码部分对应于如上参考图25所讨论的第一前导码部分1210。作为另一示例,在实施例中,第一前导码部分对应于上文参照图26所讨论的第一前导码部分1310。
在实施例中,框1508包括确定第一前导码部分(例如信号字段)中的字段是否包括指示OFDM部分以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控的数据。作为另一示例,在实施例中,与第一PHY模式相比,确定第一前导码部分中的导频音调集合中的至少一些导频音调是否被翻转。因此,在实施例中,第一前导码部分中的导频音调指示OFDM部分以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。作为另一示例,在实施例中,与第一PHY模式相比,确定第一前导码部分的部分是否被不同地调制。因此,在实施例中,第一前导码部分的至少部分的调制指示OFDM部分1212以第一时钟速率还是第二时钟速率被钟控。
如果在框1508确定OFDM部分以第一时钟速率被钟控,则流程进行到框1512。在框1512,根据第一时钟速率处理OFDM部分。
另一方面,如果在框1508确定OFDM部分以第二时钟速率被钟控,则流程进行到框1516。在框1516,根据第二时钟速率处理OFDM部分。
在一些实施例中,方法1500包括图28中未示出的附加方法元素。例如,在实施例中,方法1500包括在框1504处接收数据单元之前提供接收器时钟速率,接收器时钟速率对应于接收到的数据单元的第二时钟速率。
在实施例中,一种方法用于生成PHY数据单元用于根据无线通信协议传输,无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式。该方法包括:根据第一时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分,其中,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,并且当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化。该方法还包括生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时以第一时钟速率被钟控,以及在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时以不同于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控。
在其它实施例中,该方法包括以下特征中的一个或多个的任意合适的组合。
生成第一前导码部分包括:在第一前导码部分中生成导频音调集合,以指示根据第一PHY模式还是第二PHY模式来生成PHY数据单元。
当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,与第一PHY模式相比,导频音调集合中的至少一些导频音调的符号被翻转。
生成第一前导码部分包括:生成第一前导码部分以包括具有指示PHY数据单元根据第一PHY模式还是第二PHY模式被生成的信息的字段。
具有指示根据第一PHY模式还是第二PHY模式生成PHY数据单元的信息的字段是在i)第一前导码部分中的传统部分之后以及ii)先于第一前导码部分中的短训练字段出现的信号字段。
第二时钟速率低于第一时钟速率。
第二时钟速率是第一时钟速率的分数。
第二时钟速率是第一时钟速率的1/4。
第二时钟速率比第一时钟速率快。
生成OFDM部分使得:OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一持续时间,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二持续时间,其中第二持续时间不同于第一持续时间。
第二持续时间长于第一持续时间。
生成OFDM部分使得:OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一音调间隔,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输PHY数据单元时具有第二音调间隔,其中第二音调间隔不同于第一音调间隔。
第二音调间隔小于第一音调间隔。
在另一实施例中,一种通信设备包括具有一个或多个集成电路的网络接口,一个或多个集成电路被配置为:根据第一时钟速率生成物理层(PHY)数据单元的第一前导码部分用于根据无线通信协议来传输,无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式,其中当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,以及当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化。一个或多个集成电路还被配置为:生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,在HY数据单元根据第一PHY模式被传输P时以第一时钟速率被钟控,以及在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时以不同于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控。
在其它实施例中,该装置包括以下特征中的一个或多个的任意合适的组合。
一个或多个集成电路还被配置为在第一前导码部分中生成导频音调集合以指示PHY数据单元根据第一PHY模式还是第二PHY模式被生成。
当PHY数据单元根据第二PHY模式被时,与第一PHY模式相比,导频音调集合中的至少一些导频音调的符号被翻转。
一个或多个集成电路还被配置为生成第一前导码部分以包括具有指示PHY数据单元根据第一PHY模式还是第二PHY模式被生成的信息的字段。
具有指示根据第一PHY模式还是第二PHY模式生成PHY数据单元的信息的字段是i)在第一前导码部分中的传统部分之后以及ii)先于第一前导码部分中的短训练字段出现的信号字段。
第二时钟速率低于第一时钟速率。
第二时钟速率是第一时钟速率的分数。
第二时钟速率是第一时钟速率的1/4。
第二时钟比第一时钟速率快。
生成OFDM部分,以使得:OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一持续时间,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二持续时间,其中第二持续时间不同于第一持续时间。
第二持续时间长于第一持续时间。
生成OFDM部分以使得:OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一音调间隔,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二音调间隔,其中第二音调间隔不同于第一音调间隔。
第二音调间隔小于第一音调间隔。
在另一实施例中,一种用于处理经由无线通信信道接收的PHY数据单元的方法,其中PHY数据单元根据具有第一PHY模式和第二PHY模式的通信协议被格式化。该方法包括:分析PHY数据单元的第一前导码部分,以确定PHY数据单元的OFDM部分i)根据第一PHY模式以第一时钟速率被钟控,还是根据第二PHY模式以第二时钟速率被钟控,其中,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第一PHY模式而被格式化,当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,第一前导码部分根据第二PHY模式而被格式化,并且OFDM部分跟随第一前导码部分。该方法还包括i)当确定OFDM部分以第一时钟速率被钟控时,根据第一时钟速率来处理PHY数据单元的OFDM部分,以及ii)当确定OFDM部分以第二时钟速率被钟控时,根据第二时钟速率来处理PHY数据单元的OFDM部分,包括处理OFDM部分中的第二前导码部分,第二前导码部分具有一个或多个长训练字段。
在其它实施例中,该方法包括以下特征中的一个或多个的任意合适的组合。
分析第一前导码部分包括:分析第一前导码部分中的导频音调集合以确定PHY数据单元根据i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被格式化。
分析第一前导码部分包括:分析导频音调集合中的至少一些导频音调的符号,以确定至少一些导频音调的符号对应于i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被翻转。
分析第一前导码部分包括:分析第一前导码部分中的字段,其中该字段包括指示PHY数据单元根据i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被格式化的信息。
具有指示PHY数据单元根据第一PHY模式还是第二PHY模式被格式化的信息的字段是是i)在第一前导码部分中的传统部分之后以及ii)先于第一前导码部分中的短训练字段出现的信号字段。
第二时钟速率低于第一时钟速率。
第二时钟速率是第一时钟速率的分数。
第二时钟速率是第一时钟速率的1/4。
第二时钟速率比第一时钟速率快。
OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一持续时间,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一持续时间,以及
第二持续时间长于第一持续时间。
OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一音调间隔,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二音调间隔,其中第二音调间隔不同于第一音调间隔。
第二音调间隔小于第一音调间隔。
在另一实施例中,通信设备包括:具有一个或多个集成电路的网络接口,一个或多个集成电路被配置为:根据第一时钟速率生成PHY数据单元的第一前导码部分,其中PHY数据单元根据无线通信协议传输,该无线通信协议具有第一PHY模式和第二PHY模式,当PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时,根据第一PHY模式对第一前导码部分进行格式化,以及当PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时,根据第二PHY模式对第一前导码部分进行格式化。一个或多个集成电路还被配置为:生成PHY数据单元的OFDM部分,其中OFDM部分:跟随第一前导码部分,包括具有一个或多个长训练字段的第二前导码部分,在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时以第一时钟速率被钟控,以及在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时以不同于第一时钟速率的第二时钟速率被钟控。
在其它实施例中,该装置包括以下特征中的一个或多个的任意合适的组合。
一个或多个集成电路还被配置为分析第一前导码部分中的导频音调集合,以确定PHY数据单元根据i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被格式化。
一个或多个集成电路还被配置为分析导频音调集合中的至少一些导频音调的符号,以确定至少一些导频音调的符号对应于i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被翻转。
一个或多个集成电路还被配置为分析第一前导码部分中的字段,其中该字段包括指示PHY数据单元根据i)第一PHY模式还是ii)第二PHY模式被格式化的信息。
具有指示PHY数据单元是根据第一PHY模式还是第二PHY模式被格式化的信息的字段是i)在第一前导码部分中的传统部分之后以及ii)先于第一前导码部分中的短训练字段出现的信号字段。
第二时钟速率低于第一时钟速率。
第二时钟速率是第一时钟速率的分数。
第二时钟速率是第一时钟速率的1/4。
第二时钟速率比第一时钟速率快。
OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一持续时间,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二持续时间,其中第二持续时间不同于第一持续时间。
第二持续时间长于第一持续时间。
OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第一PHY模式被传输时具有第一音调间隔,以及OFDM部分中的OFDM符号在PHY数据单元根据第二PHY模式被传输时具有第二音调间隔,其中第二音调间隔不同于第一音调间隔。
第二音调间隔小于第一音调间隔。
可以使用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或其任何组合来实现上述各种框、操作和技术中的至少一些。当利用执行软件或固件指令的处理器来实现时,软件或固件指令可以存储在任何计算机可读存储器中,诸如磁盘、光盘或其它存储介质、RAM或ROM或闪存、处理器、硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等。同样,软件或固件指令可以经由任何已知或期望的递送方法递送给用户或系统,包括例如在计算机可读盘或其它可移动计算机存储机构或经由通信介质。通信介质通常在诸如载波或其它传输机制的调制数据信号中包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。术语“调制数据信号”表示具有以在信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特性的信号。作为示例而非限制,通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质以及诸如声学、射频、红外和其它无线介质的无线介质。因此,软件或固件指令可以经由诸如电话线、DSL线路、有线电视线路、光纤线路、无线通信信道、因特网等的通信信道传递给用户或系统(其被视为与经由可移动存储介质提供这样的软件相同或可互换)。软件或固件指令可以包括机器可读指令,这些机器可读指令当由处理器执行时引起处理器执行各种动作。
当用硬件实现时,硬件可以包括分立组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)等中的一个或多个。
虽然已经参考旨在仅是说明性的而非限制本发明的具体示例描述了本发明,但是可以对所公开的实施例进行改变、添加和/或删除,而没有偏离本发明的范围。