CN107113132B - 无线通信系统中的多用户收发方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施方式的一种无线LAN(WLAN)系统中的站(STA)的数据发送方法包括以下步骤:生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元(PPDU);以及发送所述PPDU,其中,当使用包括第一导频音至第四导频音的106音资源单元来发送所述数据字段时,第一导频音至第四导频音的位置与和106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应,或者与和106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应。

Description

无线通信系统中的多用户收发方法及其装置
技术领域
本发明涉及无线通信系统,并且更具体地,提出了适用于未来无线LAN系统的新框架和数字命理学(numerology)的高效音计划。
背景技术
Wi-Fi是使得装置能够在2.4GHz、5GHz或者60GHz的频带下接入因特网的无线局域网(WLAN)技术。
WLAN是基于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准的。IEEE 802.11的无线下一代常务委员会(WNG SC)是在中长期负责下一代无线局域网(WLAN)的临时委员会。
IEEE 802.11n具有增加网络的速度和可靠性并且扩展无线网络的覆盖范围的目的。更具体地,IEEE 802.11n支持提供600Mbps的最大数据率的高吞吐量(HT)。此外,为了使传输错误最小化并且使数据率最佳化,IEEE 802.11n是基于在发送单元和接收单元的两端处使用多个天线的多输入多输出(MIMO)技术的。
由于激活了WLAN的传播并且使用WLAN的应用多样化,因此在支持极高吞吐量(VTH)的下一代WLAN系统中,IEEE 802.11ac已经被重新用作IEEE 802.11n WLAN系统的下一版本。IEEE 802.11ac支持通过80MHz带宽传输和/或更高带宽传输(例如,160MHz)的1Gbps或以上的数据率,并且主要在5GHz频带下操作。
近来,出现了对用于支持比由IEEE 802.11ac支持的数据率高的吞吐量的新WLAN系统的需求。
在被称作所谓的IEEE 802.11ax或者更高效率(HEW)WLAN的下一代WLAN任务组中主要讨论的IEEE 802.11ax的范围包括:1)在2.4GHz、5GHz等的频带下802.11物理(PHY)层和介质访问控制(MAC)层的改进,2)频谱效率和区域吞吐量的改进,3)实际室内和室外环境(诸如存在干扰源的环境、密集异构网络环境、以及存在高用户负载的环境等)的性能的改进。
在IEEE 802.11ax中主要考虑的场景是存在很多接入点(AP)和很多站STA的密集环境。在IEEE 802.11ax中,在这种情况下讨论频谱效率和区域吞吐量的改进。更具体地,对在现有WLAN中除了室内环境以外没有极力考虑的室外环境中的实质性能的改进存在兴趣。
在IEEE 802.11ax中,对诸如无线办公、智能家居、体育场馆、热点以及建筑物/公寓这样的场景存在极大兴趣。基于对应的场景讨论了存在很多AP和很多STA的密集环境中的系统性能的改进。
未来,在IEEE 802.11ax中期望将积极地讨论交叠基本服务集(OBSS)环境中的系统性能的改进、室外环境、蜂窝卸载等的改进,而不是在单个基本服务集(BSS)中的单个链路性能改进。这种IEEE 802.11ax的方向性意味着下一代WLAN将具有与移动通信的技术范围逐渐相似的技术范围。近来,当考虑移动通信与WLAN技术在小小区和直接对直接(D2D)通信范围中被一起讨论的情况时,期望将进一步激活基于IEEE802.11ax的下一代WLAN和移动通信的技术和业务融合。
发明内容
技术问题
当在802.11ax系统中使用传统WLAN系统的FFT大小四倍的FFT大小时,难以应用802.11ac系统的导频部署。因此,本发明对802.11n系统和802.11ac系统中提出的音计划进行了补充和扩展,以提出适于802.11ax系统的数字命理学的高效导频设计方法。
技术解决方案
根据本发明的实施方式的一种无线LAN(WLAN)系统中的站(STA)的数据发送方法包括以下步骤:生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元(PPDU);以及发送所述PPDU,其中,当使用包括第一导频音、第二导频音、第三导频音和第四导频音的106音资源单元来发送所述数据字段时,所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音的位置与和所述106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应,或者与和所述106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应。
在与所述106音资源单元对应的位置处可以存在所述4个26音资源单元和2个剩余音,所述2个剩余音处于依次设置的所述4个26音资源单元当中的第二26音资源单元和第三26音资源单元之间,或者其中,在与所述106音资源单元对应的位置处可以存在所述2个52音资源单元和2个剩余音,所述2个剩余音处于依次设置的所述2个52音资源单元之间。
所述第一导频音的位置可以与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应。
所述第一导频音的位置可以与所述第一26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与所述第四26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应。
当每个26音资源单元中包括的26个音依次处于索引0至25处时,每个26音资源单元中包括的2个导频音可以分别处于索引6和索引20处。
所述第一导频音的位置可以与所述第一26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引6处的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引6处的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引20处的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与所述第四26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引20处的一个的位置对应。
当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音可以处于索引6处,所述第二导频音可以处于索引32处,所述第三导频音可以处于索引74处,并且所述第四导频音可以处于索引100处。
根据本发明的另一个实施方式的一种无线LAN(WLAN)系统中的STA包括:射频(RF)单元,该RF单元用于发送和接收RF信号;以及处理器,该处理器用于控制所述RF单元,其中,所述处理器被配置为生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元(PPDU)并且发送所述PPDU,其中,当使用包括第一导频音、第二导频音、第三导频音和第四导频音的106音资源单元来发送所述数据字段时,所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音的位置与和所述106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应,或者与和所述106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应。
在与所述106音资源单元对应的位置处可以存在所述4个26音资源单元和2个剩余音,所述2个剩余音处于依次设置的所述4个26音资源单元当中的第二26音资源单元和第三26音资源单元之间,或者其中,在与所述106音资源单元对应的位置处可以存在所述2个52音资源单元和2个剩余音,所述2个剩余音处于依次设置的所述2个52音资源单元之间。
所述第一导频音的位置可以与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应。
所述第一导频音的位置可以与所述第一26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与所述第四26音资源单元中包括的2个导频音中的与所述2个剩余音相距较长距离的一个的位置对应。
当每个26音资源单元中包括的26个音依次处于索引0至25处时,每个26音资源单元中包括的2个导频音可以分别处于索引6和索引20处。
所述第一导频音的位置可以与所述第一26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引6处的一个的位置对应,所述第二导频音的位置可以与所述第二26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引6处的一个的位置对应,所述第三导频音的位置可以与所述第三26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引20处的一个的位置对应,并且所述第四导频音的位置可以与所述第四26音资源单元中包括的2个导频音中的处于索引20处的一个的位置对应。
当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音可以处于索引6处,所述第二导频音可以处于索引32处,所述第三导频音可以处于索引74处,并且所述第四导频音可以处于索引100处。
有益效果
本发明能够减少传统WLAN系统的前导码和PLCP报头的开销,并且设计出高效PPDU发送结构以提高系统效率。具体地,本发明对IEEE 802.11n中提出的多流导频设计方法进行了补充和扩展,以提出适用于未来WLAN系统的新框架结构和数字命理学的高效导频设计方法。
在下文中,将参照附图来详细地描述本发明的各种效果。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解,并且被并入本申请并构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施方式并且与本说明书一起用来说明本发明的原理。
图1是示出了可以应用本发明的IEEE 802.11系统的示例的图。
图2是例示了可以应用本发明的IEEE 802.11系统的层架构的结构的图。
图3例示了可以应用本发明的无线通信系统中的非HT格式PPDU和HT格式PPDU。
图4例示了可以应用本发明的无线通信系统中的VHT格式PPDU。
图5例示了可以应用本发明的用于将无线通信系统中的PPDU格式进行分类的星座图。
图6例示了可以应用本发明的IEEE 802.11系统的MAC帧格式。
图7例示了可以应用本发明的无线通信系统中的HT控制字段的HT格式。
图8例示了可以应用本发明的无线通信系统中的HT控制字段的VHT格式。
图9是例示了可以应用本发明的无线通信系统中的正常链路建立过程的图。
图10是例示了可以应用本发明的无线通信系统中的随机退避(backoff)周期和帧发送过程的图。
图11至图14是例示了根据本发明的实施方式的高效(HE)格式PPDU的图。
图15至图17是例示了根据本发明的实施方式的OFDMA多用户发送方法中的资源分配单元的图。
图16例示了PPDU带宽是40MHz的情况。
图17例示了PPDU带宽是80MHz的情况。
图18是例示了传统系统的导频音计划的图。
图19至图22是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。
图23是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。
图24和图25是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。
图26和图27是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。
图28是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。
图29和图30是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。
图31是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。
图32是例示了106个音资源单元中包括的导频音的位置的图。
图33是示出了根据本发明的实施方式的按照STA分配的导频音的值的表。
图34是例示了根据本发明的实施方式的STA装置的数据发送方法的流程图。
图35是根据本发明的实施方式的每个STA设备的框图。
具体实施方式
在考虑到本发明的功能的情况下,选择本说明书中使用的术语,使其包括当前广泛使用的通用术语。然而,这些术语可表示根据本领域的技术人员的意图或者根据习惯使用、出现新技术等的不同含义。在一些情况下,术语可以是由申请人任意创建的术语。在这些情况下,将在具体实施方式的相关部分中定义术语的含义。如此,本说明书中使用的术语将不仅仅由术语的名称来定义,而是将基于术语的含义以及本发明的整体描述来定义。
另外,虽然参照附图和附图中例示的内容详细地描述了实施方式,但是本发明不受这些实施方式的限制。
在下文中,将参照附图来详细地描述本发明的实施方式。
以下技术可以用于各种无线通信系统,诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)以及非正交多址(NOMA)。CDMA可以使用诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或者CDMA2000这样的无线电技术来实现。TDMA可以使用诸如全球移动通信(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/用于GSM演进的增强数据率(EDGE)这样的无线电技术来实现。OFDMA可以使用诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20或者演进型UTRA(E-UTRA)这样的无线电技术来实现。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)的演进型UMTS(E-UMTS)的一部分,并且3GPP LTE在下行链路中采用OFDMA而在上行链路中采用SC-FMDA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。
本发明的实施方式可以由IEEE 802、3GPP和3GPP2(即,无线电接入系统)中的至少一个中公开的标准文献支持。也就是说,属于本发明的实施方式并且为了清楚地揭露本发明的技术精神而未描述的步骤或者部分可以由这些文献支持。此外,该文献中所公开的所有术语都可以通过标准文献来描述。
为了使说明书更清楚,主要描述了3GPP LTE/LTE-A,但是本发明的技术特性不限于此。
一般系统
图1是示出了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的示例的图。
IEEE 802.11配置可以包括多个元件。可以通过元件之间的相互作用来提供支持用于更高层的透明站(STA)移动性的无线通信系统。基本服务集(BSS)可以与IEEE 802.11系统中的基本配置块对应。
图1例示了存在三个BSS(BSS 1至BSS 3),并且两个STA(例如,在BSS 1中包括STA1和STA 2,在BSS 2中包括STA 3和STA 4,并且在BSS 3中包括STA 5和STA 6)被包括作为每个BSS的构件。
在图1中,指示BSS的椭圆可以被理解为指示对应BSS中包括的STA保持通信的覆盖区域。这样的区域可以被称作基本服务区域(BSA)。当STA移动到BSA之外时,STA不能在对应BSA内与其它STA直接通信。
在IEEE 802.11系统中,最基本类型的BSS是独立BSS(IBSS)。例如,IBSS可以具有仅包括两个STA的最小形式。此外,图1中的作为最简单形式并且省去了其它元件的BSS 3可以对应于IBSS的代表示例。如果STA能够彼此直接通信,则这种配置是可能的。此外,这种形式的LAN没有被预先设计和配置,但是可以在需要LAN时被配置。这可以被称作自组织网络(ad-hoc network)。
当STA被断电或接通或者STA进入或离开BSS区域时,BSS中的STA的成员资格可以动态地改变。为了成为BSS的成员,STA可以使用同步处理来加入BSS。为了接入基于BSS的配置的所有服务,STA需要与BSS相关联。这样的关联可以被动态地配置,并且可以包括分发系统服务(DSS)的使用。
在802.11系统中,直接STA至STA的距离会受到物理层(PHY)性能的限制。在任何情况下,这种距离的限制可以是充分的,但是可以根据需要要求相距更长的距离的STA之间的通信。为了支持扩展的覆盖范围,可以配置分发系统(DS)。
DS是指BSS互连的配置。更具体地,BSS可以作为包括代替图1中的独立BSS的多个BSS在内的扩展形式的网络的元件而存在。
DS是逻辑概念,并且可以由分发系统介质(DSM)的特性来指定。在IEEE 802.11标准中,逻辑上划分了无线介质(WM)和分发系统介质(DSM)。每种逻辑介质被用于不同的目的,并且由不同的元件使用。在IEEE 802.11标准的定义中,这些介质不限于相同的介质,并且也可以不限于不同的介质。IEEE 802.11系统的配置(即,DS配置或者另一网络配置)的灵活性可以被描述,因为如上所述多个介质在逻辑上不同。也就是说,IEEE 802.11系统配置可以按照各种方式来实现,并且对应的系统配置可以由每种实现示例的物理特性独立地指定。
DS能够通过提供多个BSS的无缝融合并且提供对于处理到目的地的地址所需要的逻辑服务来支持移动装置。
AP是指使得关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能的实体。BSS与DS之间的数据的移动能够通过AP来执行。例如,图1的STA 2和STA 3中的每一个都具有STA的功能,并且提供使得关联的STA(例如,STA 1和STA 4)能够接入DS的功能。此外,所有的AP基本上与STA对应,并因此所有的AP都是能够被寻址的实体。由AP针对在WM上的通信而使用的地址与由AP针对在DSM上的通信而使用的地址可以不需要一定相同。
从与AP关联的STA中的一个发送到该AP的STA地址的数据可以一直由非受控端口接收,并且由IEEE 802.1X端口接入实体处理。此外,当受控端口经过认证时,可以将发送数据(或者帧)递送到DS。
具有任意大小和复杂性的无线网络可以包括DS和BSS。在IEEE 802.11系统中,这种方法的网络被称作扩展服务集(ESS)网络。ESS可以与连接到单个DS的BSS的集合对应。然而,ESS不包括DS。ESS网络的特点在于ESS网络看起来像逻辑链路控制(LLC)层中的IBSS网络。ESS中包括的STA可以彼此通信。移动STA可以按照对LLC层透明的方式从一个BSS移动到另一BBS(在同一ESS内)。
在IEEE 802.11系统中,不假定图1中的BSS的相对物理位置,并且下面的形式全部都是可能的。
更具体地,BSS可以部分地交叠,这具有通常用于提供连续的覆盖范围的形式。此外,BBS可以不被物理地连接,并且逻辑上不限制BSS之间的距离。此外,BSS可以位于相同的物理位置,并且可以用于提供冗余。此外,一个(或者一个或更多个)IBSS或ESS网络可以作为一个或更多个ESS网络物理地存在于相同的空间中。这可以与以下情况下的ESS网络形式对应:自组织网络在存在ESS网络的位置处操作的情况、由不同的组织配置物理地交叠的IEEE 802.11网络的情况、或者在同一位置处需要两种或更多种不同的接入和安全策略的情况。
在WLAN系统中,STA是根据IEEE 802.11的介质访问控制(MAC)/PHY规则操作的设备。除非STA的功能不是个别地与AP的功能不同,否则STA可以包括AP STA和非AP STA。在这种情况下,假定在STA与AP之间执行通信,那么STA可以被解释为是非AP STA。在图1的示例中,STA 1、STA 4、STA 5和STA 6对应于非AP STA,并且STA 2和STA 3对应于AP STA。
非AP STA与由用户直接操纵的诸如笔记本计算机或者移动电话这样的设备对应。在下面的描述中,可以将非AP STA称作无线装置、终端、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端、无线终端、无线发送/接收单元(WTRU)、网络接口装置、机器类型通信(MTC)装置、机器对机器(M2M)装置等。
此外,AP在其它无线通信领域中是与基站(BS)、node-B、演进型Node-B(e-NB)、基站收发系统(BTS)、毫微微BS等对应的概念。
在下文中,在该说明书中,下行链路(DL)意指从AP到非AP STA的通信。上行链路(UL)意指从非AP STA到AP的通信。在DL中,发送器可以是AP的部件,而接收器可以是非APSTA的部件。在UL中,发送器可以是非AP STA的部件,而接收器可以是AP的部件。
图2是例示了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的层架构的结构的图。
参照图2,IEEE 802.11系统的层架构可以包括介质访问控制(MAC)子层/层和/或物理(PHY)子层/层。
PHY可以被划分为物理层会聚过程(PLCP)实体和物理介质相关(PMD)实体。在这种情况下,PLCP实体将MAC与数据帧连接,并且PMD实体以无线方式向两个或更多个STA发送数据和/或从两个或更多STA接收数据。
MAC和PHY二者可以包括管理实体,所述管理实体可以分别被称作MAC子层管理实体(MLME)和物理子层管理实体(PLME)。这些管理实体通过操作层管理功能来提供层管理服务接口。MLME可以连接到PLME并执行MAC管理操作,并且PLME可以连接到MLME并执行PHY管理操作。
为了提供精确的MAC操作,可以在每个STA中存在站管理实体(SME)。SME是独立于每个层的管理实体,并且从MLME和PLME收集基于层的状态信息或者设置层特定参数的值。SME可以代替公共系统管理实体来执行这种功能,并且可以实现标准管理协议。
MLME、PLME和SME可以使用基于原语的各种方法来彼此相互作用。更具体地,XX-GET.request原语被用于请求管理信息库(MIB)属性的值。如果状态是“成功”,则XX-GET.confirm原语返回对应的MIB属性的值,并且指示状态字段中的错误并返回其它情况的值。XX-SET.request原语被用于做出请求,使得指定的MIB属性被设置为给定值。如果MIB属性是指特定操作,则这种请求要求执行所述特定操作。此外,XX-SET.confirm原语意指如果状态是“成功”,则指定的MIB属性已经被设置为请求的值。在其它情况下,XX-SET.confirm原语指示状态字段是错误情况。如果MIB属性是指特定操作,则该原语可以确认对应的操作已经被执行。
PHY通过TXVECTOR、RXVECTOR和PHYCONFIG_VECTOR提供与MAC的接口。TXVECTOR针对PHY支持每个PPDU的发送参数。PHY使用RXVECTOR将接收到的PPDU参数通知MAC。TXVECTOR通过PHY-TXSTART.request原语从MAC传递到PHY,并且RXVECTOR通过PHY-RXSTART.indication原语从PHY传递到MAC。
MAC使用PHYCONFIG_VECTOR来设置PHY的操作,而与帧发送或接收无关。
将简要地描述每个子层(或层)的操作。
MAC将MAC报头和帧校验序列(FCS)附接到从更高层(例如,LLC层)接收的MAC服务数据单元(MSDU)或者MSDU的片段以生成一个或更多个MAC协议数据单元(MPDU)。所生成的MPDU被递送到PHY。
当使用聚合MSDU(A-MSDU)方案时,则多个MSDU可以被聚合到单个A-MSDU中。可以在比MAC高的层中执行MSDU聚合。A-MSDU作为单个MPDU(当MPDU没有被分割时)被递送到PHY。
PHY将包括物理层收发器所必需的信息在内的附加字段附接到从MAC子层接收的物理服务数据单元(PSDU)以生成物理协议数据单元(PPDU)。PPDU通过无线电介质来发送。
由于PHY从MAC接收PSDU并且MPDU从MAC发送到PHY,因此PSDU基本上与MPDU相同。
当使用聚合MPDU(A-MPDU)方案时,多个MPDU(这里,每个MPDU可以承载A-MSDU)可以被聚合在单个A-MPDU中。可以在比MAC低的层中执行MPDU聚合。A-MPDU可以通过聚合各种类型MPDU(例如,QoS数据、ACK(确认)、块ACK等)来得到。PHY从MAC接收A-MPDU作为单个PSDU。也就是说,PSDU由多个MPDU构成。因此,A-MPDU在单个PPDU内通过无线介质来发送。
物理协议数据单元(PPDU)格式
PPDU意指在物理层中生成的数据块。下面基于可应用本发明的实施方式的IEEE802.11a WLAN系统来描述PPDU格式。
图3例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的非HT格式PPDU和HT格式PPDU。
图3的(a)例示了用于支持IEEE 802.11a/g系统的非HT格式PPDU。非HT PPDU也可以被称作传统PPDU。
参照图3的(a),非HT格式PPDU被配置为包括:传统格式前导码,该传统格式前导码,其包括传统(或者非HT)短训练字段(L-STF)、传统(或者非HT)长训练字段(L-LTF)和传统(或者非HT)信号(L-SIG)字段;以及数据字段。
L-STF可以包括短训练正交频分复用符号(OFDM)。L-STF可以被用于帧定时捕获、自动增益控制(AGC)、分集检测、以及粗调频率/时间同步。
L-LTF可以包括长训练OFDM符号。L-LTF可以被用于精细频率/时间同步和信道估计。
L-SIG字段可以被用于发送用于对数据字段进行解调和解码的控制信息。L-SIG字段可以包括关于数据速率和数据长度的信息。
图3的(b)例示了用于支持IEEE 802.11n系统和IEEE 802.11a/g系统二者的HT混合格式PPDU。
参照图3的(b),HT混合格式PPDU被配置为包括:传统格式前导码,其包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段;HT格式前导码,其包括HT信号(HT-SIG)字段、HT短训练字段(HT-STF)和HT长训练字段(HT-LTF);以及数据字段。
L-STF、L-LTF和L-SIG字段是指用于向后兼容的传统字段,并且与从L-STF到L-SIG字段的非HT格式相同的格式。虽然L-STA接收了HT混合PPDU,但是L-STA可以通过L-STF、L-LTF和L-SIG来解释数据字段。在这种情况下,L-LTF还可以包括用于将由HT-STA执行的信道估计的信息,以接收HT混合PPDU并且对L-SIG字段和HT-SIG字段进行解调。
HT-STA可以使用在传统字段之后的HT-SIG字段来知晓HT混合格式PPDU,并且可以基于HT混合格式PPDU对数据字段进行解码。
HT-LTF可以被用于信道估计以对数据字段进行解调。IEEE 802.11n支持单个用户多输入多输出(SU-MIMO),并且因此可以包括用于针对在多个空间流中发送的每个数据字段的信道估计的多个HT-LTF。
HT-LTF可以包括用于针对空间流的信道估计的数据HT-LTF以及附加地用于全信道探测的扩展HT-LTF。因此,多个HT-LTF可以等于或者大于发送的空间流的数目。
在HT混合格式PPDU中,L-STF、L-LTF和L-SIG字段被首先发送,使得L-STA能够接收L-STF、L-LTF和L-SIG字段并且获得数据。此后,HT-SIG字段被发送用于对针对HT-STA发送的数据进行解调和解码。
在直到HT-SIG字段没有执行波束成形的情况下发送L-STF、L-LTF、L-SIG和HT-SIG字段,使得L-STA和HT-STA能够接收对应的PPDU并且获得数据。在随后发送的HT-STF、HT-LTF和数据字段中,通过预编码发送无线电信号。在这种情况下,发送HT-STF,使得通过执行预编码接收对应PPDU的STA可以考虑其电力随着预编码而改变的部分,并且多个HT-LTF和数据字段被随后发送。
图3的(c)例示了用于仅支持IEEE 802.11n系统的HT绿色字段格式PPDU(HT-GF格式PPDU)。
参照图3的(c),HT-GF格式PPDU包括HT-GF-STF、HT-LTF1、HT-SIG字段、多个HT-LTF2、以及数据字段。
HT-GF-STF被用于帧定时捕获和AGC。
HT-LTF1被用于信道估计。
HT-SIG字段被用于对数据字段进行解调和解码。
HT-LTF2被用于信道估计对数据字段进行解调。同样地,HT-STA使用SU-MIMO。因此,可以配置多个HT-LTF2,这是因为信道估计对在多个空间流中发送的每个数据字段来说是必需的。
像HT混合PPDU的HT-LTF一样,多个HT-LTF2可以包括多个数据HT-LTF和多个扩展HT-LTF。
在图3的(a)至图3的(c)中,数据字段是有效载荷,并且可以包括服务字段、加扰的PSDU(PSDU)字段、尾部比特、以及填充比特。数据字段的所有比特被加扰。
图3的(d)例示了数据字段中包括的服务字段。服务字段具有16比特。这16比特被指派No.0至No.15,并且从No.0比特开始被依次发送。No.0比特至No.6比特被设置为0,并且被用于使接收级内的解扰器同步。
IEEE 802.11ac WLAN系统支持多个STA同时接入信道以高效地使用无线电信道的DL多用户多输入多输出(MU-MIMO)方法的发送。根据MU-MIMO发送方法,AP可以向已经经历了MIMO配对的一个或更多个STA同时发送分组。
下行链路多用户发送(DL MU发送)意指AP使用一个或更多个天线来通过相同的时间资源向多个非AP STA发送PPDU的技术。
在下文中,MU PPDU意指针对一个或更多个STA使用MU-MIMO技术或者OFDMA技术来递送一个或更多个PSDU的PPDU。此外,SU PPDU意指具有仅能够递送一个PSDU或者不具有PSDU的格式的PPDU。
对于MU-MIMO发送,发送到STA的控制信息的大小可以相对地大于802.11n控制信息的大小。为支持MU-MIMO而附加地需要的控制信息可以包括指示由每个STA接收的空间流的数目的信息,并且与发送到每个STA的数据的调制和编码有关的信息可以与例如控制信息对应。
因此,当执行MU-MIMO发送以同时向多个STA提供数据服务时,所发送的控制信息的大小可以根据接收控制信息的STA的数目而增加。
为了高效地发送大小如上所述地增加的控制信息,对于MU-MIMO发送所需要的多条控制信息可以被划分成两种类型的控制信息:对于所有STA共同需要的一般控制信息以及对于特定STA单独需要的专用控制信息,并且可以被发送。
图4例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的VHT格式PPDU。
图4例示了用于支持IEEE 802.11ac系统的VHT格式PPDU。
参照图4,VHT格式PPDU被配置为包括:传统格式前导码,其包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段;VHT格式前导码,其包括VHT信号A(VHT-SIG-A)字段、VHT短训练字段(VHT-STF)、VHT长训练字段(VHT-LTF)、以及VHT信号B(VHT-SIG-B)字段;以及数据字段。
L-STF、L-LTF和L-SIG字段是指用于向后兼容的传统字段,并且与非HT格式相同的格式。在这种情况下,L-LTF还可以包括用于将被执行以对L-SIG字段和VHT-SIG-A字段进行解调的信道估计的信息。
L-STF、L-LTF、L-SIG字段和VHT-SIG-A字段可以在20MHz信道单元中被重复并且发送。例如,当通过4个20MHz信道(即,80MHz带宽)发送PPDU时,L-STF、L-LTF、L-SIG字段和VHT-SIG-A字段可以在每个20MHz信道中被重复并且发送。
VHT-STA可以使用在传统字段之后的VHT-SIG-A字段来知晓VHT格式PPDU,并且可以基于VHT-SIG-A字段对数据字段进行解码。
在VHT格式PPDU中,L-STF、L-LTF和L-SIG字段被首先发送,使得甚至L-STA能够接收VHT格式PPDU并且获得数据。此后,VHT-SIG-A字段被发送用于对针对VHT-STA发送的数据进行解调和解码。
VHT-SIG-A字段是用于发送为与AP进行MIMO配对的VHT STA所共用的控制信息的字段,并且包括用于解释所接收的VHT格式PPDU的控制信息。
VHT-SIG-A字段可以包括VHT-SIG-A1字段和VHT-SIG-A2字段。
VHT-SIG-A1字段可以包括与使用的信道带宽(BW)有关的信息、与是否应用空时块编码(STBC)有关的信息、用于指示MU-MIMO中的一组分组的STA的组标识符(ID)、与使用的流的数目(空时流(NSTS)/部分关联标识符(AID)的数目)有关的信息、以及发送省电禁止信息。在这种情况下,组ID意指被指派给目标发送STA组以支持MU-MIMO发送的标识符,并且可以指示本MIMO发送方法是MU-MIMO还是SU-MIMO。
表1例示了VHT-SIG-A1字段。
[表1]
Figure GDA0002358192730000151
Figure GDA0002358192730000161
VHT-SIG-A2字段可以包括与是否使用短保护间隔(GI)有关的信息、前向纠错(FEC)信息、与用于单个用户的调制和编码方案(MCS)有关的信息、与用于多个用户的信道解码的类型有关的信息、波束成形相关信息、用于循环冗余校验(CRC)的冗余比特、以及卷积解码器的尾部比特等。
表2例示了VHT-SIG-A2字段。
[表2]
Figure GDA0002358192730000162
Figure GDA0002358192730000171
Figure GDA0002358192730000181
VHT-STF被用于提高MIMO发送中的AGC估计性能。
VHT-STF字段持续时间是4μs。用于配置20MHz的发送带宽中的VHT-STF的频域序列可以与L-STF的频域序列相同。可以通过以20MHz为单元复制在20MHz的发送带宽中的频域序列并且以复制的20MHz为单元执行相位旋转来配置40MHz/80MHz的发送带宽中的VHF-STF。
VHT-LTF被用于VHT-STA来估计MIMO信道。由于VHT WLAN系统支持MU-MIMO,因此可以配置与用于发送PPDU的空间流的数目一样多的VHT-LTF。此外,如果支持全部信道探测,则VHT-LTF的数目可以增加。
VHT-SIG-B字段包括对多个MU-MIMO配对的VHT-STA接收PPDU并获得数据必需的专用控制信息。因此,VHT-STA可以被设计成仅当VHT-SIG-A字段中包括的公共控制信息指示当前接收到的PPDU是用于MU-MIMO发送时才对VHT-SIG-B字段进行解码。相比之下,如果公共控制信息指示当前接收的PPDU用于单个VHT-STA(包括SU-MIMO),则STA可以被设计为不对VHT-SIG-B字段进行解码。
VHT-MCS字段包括与每个VHT-STA的调制、编码和速率匹配有关的信息。VHT-SIG-B字段的大小可以取决于MIMO发送类型(MU-MIMO或者SU-MIMO)和用于PPDU发送的信道带宽。
在支持MU-MIMO的系统中,为了向与AP配对的STA发送具有相同大小的PPDU,可以在VHT-SIG-A字段中包括指示形成PPDU的数据字段的比特的大小的信息和/或形成特定字段的比特流的大小的信息。
在这种情况下,L-SIG字段可以被用于有效地使用PPDU格式。包括在L-SIG字段中并且被发送以使得具有相同尺寸的PPDU被发送给所有的STA的长度字段和速率字段可以被用于提供需要的信息。在这种情况下,因为MAC协议数据单元(MPDU)和/或聚合MAC PDU(A-MPDU)是基于MAC层的字节(或者8个字节)被设置的,所以在物理层中会需要附加的填充。
在图4中,数据字段是有效载荷,并且可以包括服务字段、加扰的PSDU、尾部比特以及填充比特。
因为PPDU的多个格式被混合并且如上所述地使用,所以STA需要确定接收的PPDU的格式。
在这种情况下,确定PPDU(或者PPDU格式)的含义可以是不同的。例如,确定PPDU的含义可以包括确定接收的PPDU是否是能够由STA解码(或者解释)的PPDU。此外,确定PPDU的含义可以包括确定接收的PPDU是否是能够由STA支持的PPDU。此外,确定PPDU的含义可以包括确定经由接收的PPDU发送的信息是哪一种信息。
以下将参照附图更详细对此进行描述。
图5例示了可以应用本发明的用于将无线通信系统中的PPDU格式进行分类的星座图。
图5的(a)例示了非HT格式PPDU中包括的L-SIG字段的星座,图5的(b)例示了针对HT混合格式PPDU检测的相位旋转,并且图5的(c)例示了针对VHT混合格式PPDU检测的相位旋转。
为了使STA将PPDU分类为非HT格式PPDU、UT-GF格式PPDU、HT混合格式PPDU或VHT格式PPDU,使用在L-SIG字段之后发送的L-SIG字段和OFDM符号的星座的相。也就是说,STA可基于在L-SIG字段之后发送的接收到的PPDU的L-SIG字段和/或OFDM符号的星座的相来将PDDU格式进行分类。
参照图5的(a),L-SIG字段的OFDM符号使用BPSK(二进制移相键控)。
开始,为了将PPDU归类为HT-GF格式PPDU,STA在从接收到的PPDU中检测第一SIG字段时,确定该第一SIG字段是否是L-SIG字段。也就是说,STA尝试基于图5的(a)中例示的星座来执行解码。如果STA无法解码,则对应的PPDU可以被归类为HT-GF格式PPDU。
接下来,为了区分非HT格式PPDU、HT混合格式PPDU和VHT格式PPDU,可以使用在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相。也就说是,在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的调制方法可以有所不同,并且STA可以基于在接收到的PPDU的L-SIG字段之后到来的字段的调制方法来将PPDU格式进行分类。
参照图5的(b),为了将PPDU归类为HT混合格式PPDU,可以使用HT混合格式PPDU中的L-SIG字段之后发送的两个OFDM符号的相。
更具体地,HT混合格式PPDU中的在L-SIG字段之后发送的与HT-SIG字段对应的OFDM符号#1和#2的相都逆时针旋转90度。也就是说,OFDM符号#1和#2通过QBPSK(二进制移相键控)来进行调制。QBPSK星座可以是基于BPSK星座逆时针旋转90度的星座。
STA尝试基于图5中的(b)中所示的星座来对与在接收到的PDU的L-SIG字段之后发送的HT-SIG字段对应的第一OFDM符号和第二OFDM符号进行解码。如果STA成功解码,则对应的PPDU可以被归类为HT-GF格式PPDU。
接下来,为了区分非HT格式PPDU和VHT格式PPDU,可以使用在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相。
参照图5的(c),为了将PPDU归类为VHT格式PPDU,可以在VHT混合格式PPDU中使用在L-SIG字段之后发送的两个OFDM符号的相。
更具体地,与在HT格式PPDU中的L-SIG字段之后到来的VHT-SIG-A对应的OFDM符号#1的相不旋转,但是OFDM符号#2的相逆时针旋转90度。也就是说,通过BPSK调制OFDM符号#1,通过QBPSK调制OFDM符号#2。
STA尝试基于图5中的(c)中所示的星座来对与在接收到的PDU的L-SIG字段之后发送的HT-SIG字段对应的第一OFDM符号和第二OFDM符号进行解码。如果STA成功解码,则对应的PPDU可以被归类为VHT格式PPDU。
相反,如果STA无法进行解码,则对应的PPDU可以被归类为非HT格式PPDU。
MAC帧格式
图6例示了可以应用本发明的IEEE 802.11系统的MAC帧格式。
参照图6,MAC帧(即,MPDU)包括MAC报头、帧主体和帧校验序列(FCS)。
MAC报头被限定为包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段、地址4字段、QoS控制字段和HT控制字段在内的区域。
帧控制字段包含与MAC帧的特性有关的信息。随后将给出帧控制字段的更详细的描述。
持续时间/ID字段可以被实现为具有根据对应MAC帧的类型和子类型而不同的值。
如果对应MAC帧的类型和子类型是用于省电(PS)操作的PS轮询帧,则持续时间/ID字段可以被配置为包括已经发送该帧的STA的关联标识符(AID)。在其它情况下,持续时间/ID字段可以被配置为具有根据对应MAC帧的类型和子类型的特定持续时间值。此外,如果帧是聚合MPDU(A-MPDU)格式中包括的MPDU,则MAC报头中包括的持续时间/ID字段可以被配置为具有相同的值。
地址1字段至地址4字段被用于指示BSSID、源地址(SA)、目的地地址(DA)、指示发送STA的地址的发送地址(TA)、以及指示接收STA的地址的接收地址(RA)。
被实现为TA字段的地址字段可以被设置为带宽信令TA值。在这种情况下,TA字段可以指示对应MAC帧包括加扰序列中的附加信息。虽然带宽信令TA可以被表示为发送对应MAC帧的STA的MAC地址,但是该MAC地址中包括的单个/组比特可以被设置为特定值(例如,“1”)。
序列控制字段被配置为包括序列号和片段号。序列号可以指示被指派到对应MAC帧的序列号。片段号可以指示对应MAC帧的每个片段的数目。
QoS控制字段包括与QoS有关的信息。如果QoS控制字段指示子类型子字段中的QoS数据帧,则可以包括QoS控制字段。
HT控制字段包括与HT和/或VHT发送/接收方案有关的控制信息。HT控制字段被包括在控制包装(wrapper)帧中。此外,HT控制字段存在于管理帧和具有1的顺序子字段值的QoS数据帧中。
帧主体被限定为MAC有效载荷。将要在更高层中发送的数据被放置在帧主体中。帧主体具有变化的尺寸。例如,MPDU的最大尺寸可以是11454个八位组,并且PPDU的最大尺寸可以是5.484ms。
FCS被限定为MAC页脚,并且用于MAC帧的错误搜索。
前三个字段(即,帧控制字段、持续时间/ID字段和地址1字段)和最后一个字段(即,FCS字段)形成最小帧格式,并且存在于所有的帧中。剩余的字段可以仅以特定帧类型存在。
图7例示了适用本发明的无线通信系统中的HT控制字段的HT格式。
参照图7,HT控制字段可以包括VHT子字段、HT控制中间子字段、AC约束子字段以及反方向授权(RDG)/更多PPDU子字段。
VHT子字段指示HT控制字段是具有用于VHT(VHT=1)的HT控制字段格式还是用于HT(VHT=0)的HT控制字段格式。在图7中,假定用于HT(即,VHT=0)的HT控制字段。
HT控制中间子字段可以具有根据VHT子字段的指示而不同的格式。以下将更详细地描述HT控制中间子字段。
AC约束子字段指示反方向(RD)数据帧的映射的接入类别(AC)是否被限制于单个AC。
RDG/更多PPDU子字段可以根据对应的字段是由RD发起方还是RD响应方发送来不同地解释。
在由RD发起方发送的情况下,当存在RDG时,RDG/更多PPDU字段被设置为“1”,并且当不存在RDG时,RDG/更多PPDU子字段被设置为“0”。在由RD响应方发送的情况下,当包括对应子字段的PPDU是由RD响应方发送的最后一个帧时,RDG/更多PPDU字段被设置为“1”,并且当另一PPDU被发送时,RDG/更多PPDU子字段被设置为“0”。
用于HT的HT控制字段的HT控制中间子字段可以包括链路适配子字段、校准位置子字段、校准序列子字段、预留子字段、信道状态信息(CSI)/引导子字段、HT空数据分组(NDP)通告子字段和预留子字段。
链路适配子字段可以包括训练请求(TRQ)子字段、调制和编码方案(MCS)请求或天线选择(ASEL)指示(MAI)子字段、MCS反馈序列标识符(MFSI)子字段以及MCS反馈和天线选择命令/数据(MFB/ASELC)子字段。
当请求响应方发送探测PPDU时,TRQ子字段被设置成“1”,并且当没有请求响应方发送探测PPDU时,TRQ子字段被设置成“0”。
当MAI子字段被设置成14时,MAI子字段指示ASEL指示并且MFB/ASELC子字段被解释为天线选择命令/数据。否则,MAI子字段指示MCS请求并且MFB/ASELC子字段被解释为MCS反馈。
当MAI子字段指示MCS请求(MRQ)时,MAI子字段被视为由MRQ(MCS请求)和MSI(MRQ序列标识符)组成。在没有请求MCS反馈时,将MRQ子字段设置成“1”,当请求MCS反馈时,将MRQ子字段设置成“0”。当MRQ子字段是“1”时,MSI子字段包括用于指定MCS反馈请求的序列号。当MRQ子字段时“0”时,MSI子字段被设置成预留比特。
上述子字段与可以包括在HT控制字段中的示例性子字段对应,并且可以被其它子字段取代,或者可以在HT控制字段中包括另外的子字段。
图8例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的HT控制字段的VHT格式。
参照图8,HT控制字段可以包括VHT子字段、HT控制中间子字段、AC约束子字段以及RDG/更多PPDU子字段。
在图8中,假定用于VHT(即,VHT=1)的HT控制字段。用于VHT的HT控制字段可以被称作VHT控制字段。
所述AC约束子字段和RDG/更多PPDU子字段与图7中示出的相同,因此省略了对其的描述。
如上所述,HT控制中间子字段可以具有取决于VHT子字段的格式。
用于VHT的HT控制字段的HT控制中间子字段可以包括预留比特、MCS反馈请求(MRQ)子字段、MRQ序列标识符(MSI)/空时块编码(STBC)子字段、MCS反馈序列标识符(MFSI)/组ID的最低有效位(LSB)(GID-L)子字段、MCS反馈(MFB)子字段、组ID的MSB(GID-H)子字段、编码类型子字段、反馈发送(FB Tx)类型子字段以及未经请求的MFB子字段。
表3例示了VHT格式的HT控制中间子字段中包括的每个子字段的定义。
[表3]
Figure GDA0002358192730000231
Figure GDA0002358192730000241
另外,MFB子字段可以包括VHT NUM_STS(空时流的数目)子字段、VHT-MCS子字段、带宽(BW)子字段和SNR(信噪比)子字段。
NUM_STS子字段指示推荐的空间流的数目。VHT-MCS子字段指示推荐的MCS。BW子字段指示与推荐的MCS有关的带宽信息。SNR子字段指示数据子载波和空间流的平均SNR。
前述字段中包括的信息可以遵从IEEE 802.11系统的定义。此外,前述字段与能够被包括在MAC帧中的示例性字段对应,但不限于此。也就是说,前述字段可以用其它字段替换,或者还可以包括附加字段,并且可以不一定包括所有字段。
链路建立过程
图9是例示了适用于本发明的无线通信系统中的正常链路建立过程的图。
当STA意图针对网络建立链路并且发送/接收数据时,STA需要执行用于发现网络的扫描过程、认证过程和关联过程。链路建立过程还可以被称为会话建立过程。链路建立过程的扫描过程、认证过程和关联过程可以被统称为关联过程。
在WLAN中,扫描过程被划分成被动扫描过程和主动扫描过程。
图9的(a)例示了根据被动扫描的链路建立过程,并且图9的(b)例示了根据主动扫描的链路建立过程。
如图9的(a)中所示,通过由AP周期性地广播的信标帧来执行被动扫描过程。信标帧(IEEE 802.11中的管理帧中的一种)被周期性地广播(例如,以100毫秒的间隔)以指示存在无线网络,使得执行扫描的非AP STA可以发现无线网络并且连接到其中。信标帧承载关于当前网络的信息(例如,关于BSS的信息)。
为了得到网络信息,非AP STA在手动改变信道的同时等待接收信标帧。在接收到信标帧时,非AP STA存储包括在接收到的信标帧中的网络信息,移至下一个信道并且通过相同的方法对下一个信道执行扫描。当非AP STA接收到信标帧以得到网络信息时,完成对对应信道的扫描过程。
以这种方式,当非AP STA接收到信标帧时,完成被动扫描过程,而不需要发送其它帧,因此被动扫描过程具有开销小的优点。然而,相比于信标帧发送间隔,非AP STA的扫描时间增加。
如图9的(b)中所示的主动扫描过程,非AP STA在主动改变信道的同时广播探测请求帧以便搜索周围的AP,以从接收到探测请求帧的所有AP请求网络信息。
已经接收到探测请求帧的响应方将网络信息加载到探测响应帧中,并且在等待任意时间之后将包括网络信息的探测响应帧发送到非AP STA,以防帧冲突。在接收到探测响应帧时,STA可以存储包括在接收到的探测响应帧中的网络相关信息,移至下一个信道并且通过相同方法执行扫描。当非AP STA为了获取网络信息而接收到探测响应帧时,完成扫描过程。
相比于被动扫描过程,主动扫描过程具有扫描快速的优点。然而,主动扫描过程需要附加的帧序列,从而增加网络开销。
在完成了扫描过程时,非AP STA基于其标准来选择网络,然后针对对应AP来执行认证过程。
通过非AP STA向AP发送认证请求帧的过程以及AP响应于认证请求帧而向非APSTA发送认证响应帧的过程(也就是说,双向握手)来执行认证过程。
用于认证请求/响应的认证帧对应于管理帧。
认证帧可以包括关于认证算法编号、认证交易序列号、状态代码、挑战文本、强健安全网络(RSN)、有限循环组等的信息。此信息与可以被包括在认证请求/响应帧中并且可以被其它信息取代的信息的示例对应,或者还可以包括附加信息。
非AP STA可以向AP发送认证请求帧。AP可以基于接收到的认证请求帧中包括的信息来确定是否允许认证非AP STA。AP可以通过认证响应帧向非AP STA提供认证处理结果。
非AP STA和AP通过认证过程彼此认证,然后创建关联。
通过非AP STA向AP发送关联请求帧的过程以及AP响应于关联请求帧而向非APSTA发送关联响应帧的过程(即,双向握手)来执行关联过程。
关联请求帧可以包括关于非AP STA的各种能力的信息以及关于信标侦听间隔、服务集标识符(SSID)、被支持速率、被支持信道、RSN、移动域、被支持操作类别、业务指示映射(TIM)广播请求、互通服务能力等的信息。
基于关联请求帧,AP确定非AP STA是否是可支持的。在确定之后,AP将关于是否允许关联请求、其原因以及AP能支持的能力的信息加载到关联响应帧中,并且将关联响应帧发送到非AP STA。
关联响应帧可以包括关于各种能力的信息以及关于状态代码、关联ID(AID)、被支持速率、增强型分布信道接入(EDCA)、参数集、接收到的信道功率指示符(RCPI)、接收到的信噪比指示符(RSNI)、移动域、超时间隔(关联恢复时间)、交叠BSS扫描参数、TIM广播响应、服务质量(QOS)映射等的信息。
可以被包括在关联请求/响应帧中的前述信息是示例性的并且可以被其它信息替换,或者还可以包括附加信息。
当非AP STA已经与AP成功关联时,执行正常发送和接收。相反地,当非AP STA还未与AP成功关联时,非AP STA可以基于关联失败的原因而重新尝试进行关联过程或者与另一个AP的关联。
介质访问机制
在IEEE 802.11中,因为通信在共享无线介质中被执行,所以通信与有线信道环境的通信基本上不同。
在有线信道环境中,通信基于载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)是可能的。例如,当信号由发送级一次发送时,因为在信道环境中不存在大的改变,所以信号在没有经历大的信号衰减的情况下被发送直到接收级。在这种情况下,当检测到两个或更多个信号之间的冲突时,检测是可能的。原因在于由接收级检测的电力立即变得比由发送级发送的电力高。然而,在无线电信道环境中,由于各种因素(例如,信号衰减根据距离是极大的或者可能产生即时深衰落)影响信道,因此发送级不能精确地执行关于信号是已经被接收级正确地发送还是已经产生冲突的载波侦听。
因此,在根据IEEE 802.11的WLAN系统中,具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)机制已经作为MAC的基本访问机制被引入。CAMA/CA机制也被称作IEEE802.11MAC的分布式协调功能(DCF),并且基本上采用“先听后讲”访问机制。根据这种类型的访问机制,AP和/或STA在发送之前执行用于在特定时间间隔(例如,DCF帧间空间(DIFS))内感测无线电信道或者介质的空闲信道评估(CCA)。如果作为感测的结果,介质被确定为空闲状态,则AP和/或STA开始通过对应的介质发送帧。相反,如果作为感测的结果,介质被确定为繁忙状态(或者已占用状态),则AP和/或STA不开始它们的发送,除了假定多个STA已经等待以使用对应介质的DIFS之外,可以等待用于介质访问的延迟时间(例如,随机退避周期),然后可以尝试帧发送。
假定通过应用随机退避周期而存在尝试发送帧的多个STA,则它们将等待不同的时间,这是因为STA随机地具有不同的退避周期值并且将尝试帧发送。在这种情况下,能够通过应用随机退避周期使冲突最小化。
此外,IEEE 802.11MAC协议提供了混合协调功能(HCF)。HCF是基于DCF和点协调功能(PCF)的。PCF是基于轮询的同步访问方法,并且是指用于定期执行轮询以使得所有接收AP和/或STA能够接收数据帧的方法。此外,HCF包括增强型分布式信道接入(EDCA)和HCF控制的信道接入(HCCA)。在EDCA中,供应商执行用于在竞争的基础上向多个用户提供数据帧的接入方法。在HCCA中,使用了利用轮询机制的基于非竞争的信道接入方法。此外,HCF包括用于改进WLAN的服务质量(QoS)的介质访问机制,并且可以在竞争周期(CP)和无竞争周期(CFP)二者中发送QoS数据。
图10是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的随机退避周期和帧发送过程的图。
当特定介质从已占用(或者繁忙)状态切换到空闲状态时,多个STA可以尝试发送数据(或者帧)。在这种情况下,作为用于使冲突最小化的方案,每个STA可以选择随机退避计数,可以等待与所选择的退避计数对应的时隙时间,并且可以尝试发送。随机退避计数具有伪随机整数值,并且可以被确定为0至竞争窗口(CW)范围中的均匀分布的值中的一个。在这种情况下,CW是CW参数值。在CW参数中,假定CW_min为初始值。如果发送失败(例如,如果没有接收到针对发送的帧的ACK),则CW_min可以具有两倍值。如果CW参数变为CW_max,则它可以保持CW_max值,直到数据发送成功为止,并且可以尝试数据发送。如果数据发送成功,则CW参数被重置为CW_min值。CW、CW_min和CW_max值可以被设置为(2^n)-1(其中,n=0,1,2,...)。
当开始随机退避处理时,STA基于确定的退避计数值对退避时隙进行倒计时,并且在倒计时期间继续监测介质。当介质被监测为繁忙状态时,STA停止倒计时并且等待。当介质变为空闲状态时,STA重新开始倒计时。
在图10的示例中,当要在STA 3的MAC中发送的分组到达时,STA 3可以通过DIFS来检查介质处于空闲状态,并且可以直接发送帧。
剩余的STA监测介质处于繁忙状态并且等待。与此同时,可以产生将由STA 1、STA2和STA 5中的每一个发送的数据。当介质被监测为空闲状态时,每个STA等待DIFS,并且基于每个选择的随机退避计数值来对退避时隙进行倒计时。
图10的示例示出了STA 2选择了最小退避计数值并且STA 1选择了最大退避计数值。也就是说,图7例示了在STA 2结束退避计数并且开始帧发送的时间点处,STA 5的剩余退避时间比STA 1的剩余退避时间短。
在STA 2占用了介质的同时,STA 1和STA 5停止倒计时并且等待。当由STA的介质占用结束并且介质再次变为空闲状态时,STA 1和STA 5中的每一个等待DIFS并且重新开始停止的退避计时。也就是说,STA 1和STA 5中的每一个可以在对与剩余的退避时间对应的剩余的退避时隙进行倒计时之后开始帧发送。因为STA 5具有比STA 1短的剩余的退避时间,所以STA 5开始帧发送。
在STA 2占用了介质的同时,可以产生要由STA 4发送的数据。在这种情况下,从STA 4的角度来看,当介质变为空闲状态时,STA 4等待DIFS,并且对与其选择的随机退避计数值对应的退避时隙进行倒计时。
图10示出了STA 5的剩余的退避时间与STA 4的随机退避计数值一致的示例。在这种情况下,可能在STA 4与STA 5之间发生冲突。当产生冲突时,STA 4和STA 5二者都不接收ACK,因此数据发送失败。在这种情况下,STA 4和STA 5中的每一个将其CW值翻倍,选择随机退避计数值,并且对退避时隙进行倒计时。
在介质由于STA 4和STA 5的发送而处于繁忙状态的同时,STA 1等待。当介质变为空闲状态时,STA 1可以等待DIFS,并且在经过剩余退避时间之后开始帧发送。
除了AP和/或STA直接侦听介质的物理载波侦听以外,CSMA/CA机制还包括虚拟载波侦听。
虚拟载波侦听是用于补充可能在介质访问方面产生的问题(诸如隐藏节点问题)。对于虚拟载波侦听,WLAN系统的MAC使用网络分配向量(NAV)。NAV是由现在使用介质或者具有使用介质的权限的AP和/或STA指示的值,以向另一AP和/或STA通知在介质变为可用状态之前的剩余时间。因此,设置为NAV的值与介质被预留为由发送对应帧的AP和/或STA使用的周期对应。接收NAV值的STA在对应的周期期间被禁止访问介质。NAV可以基于例如帧的MAC报头的持续时间字段的值来设置。
AP和/或STA可以执行用于交换请求发送(RTS)帧和清除发送(CTS)帧的过程,以提供它们将访问介质的通知。RTS帧和CTS帧包含这样的信息:该信息指示如果支持大量数据帧发送和肯定应答(ACK),则要求发送/接收ACK帧的无线介质已经被预留以被访问的时间区段(temporal section)。从尝试发送帧的AP和/或STA接收到RTS帧或者接收到由将被发送帧的STA发送的CTS帧的另一STA可以被配置为在由RTS/CTS帧中包含的信息指示的时间区段期间不访问介质。这可以通过在时间间隔期间设置NAV来实现。
UL多用户(MU)发送方法
用于802.11ax系统(即,下一代WLAN系统)的新的帧格式和数字命理学在各种领域的供应商对下一代Wi-Fi具有很大的兴趣以及在802.11ac之后增加了对高吞吐量和质量体验(QoE)性能改进的需求的情况下被积极地讨论。
IEEE 802.11ax是近来被新提出为用于支持更高的数据流并且处理更高的用户负载的下一代WLAN系统的WLAN系统中的一个,并且也被称作所谓的高效WLAN(HEW)。
像现有WLAN系统一样,IEEE 802.11ax WLAN系统可以在2.4GHz频带和5GHz频带下操作。此外,IEEE 802.11ax WLAN还可以在更高的60GHz频带下操作。
在IEEE 802.11ax系统中,比现有IEEE 802.11OFDM(例如,IEEE 802.11a、802.11n和802.11ac)系统的FFT大小大4倍的FFT大小可以被用在每个带宽中,以用于针对符号间干扰的平均吞吐量增加和室外鲁棒发送。下面将参照相关附图对此进行描述。
在下文中,在根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的描述中,虽然没有另外描述前述非HT格式PPDU、HT混合格式PPDU、HT绿色字段格式PPDU和/或VHT格式PPDU,但是可以将它们的描述反映到HE格式PPDU的描述中。
图11是例示了根据本发明的实施方式的HT(高效)格式PPDU的图。
参照图11,用于HEW的HE格式PPDU可以由传统部分(L部分)和HE部分(HE部分)构成。
按照与先前WLAN系统中的方式相同的方式,L部分包括L-STF字段、L-LTF字段和L-SIG字段。L-STF字段、L-LTF字段和L-SIG字段可以被称作传统前导码。
HE部分是针对802.11ax标准新限定的部分,并且可以包括HE-STF字段、HE前导码(HE-preamble)和数据(HE-data)。HE-preamble可以包括HE-STF字段和HE-LTF字段。另外,HE-STF字段、HE-LTF字段和HE-SIG字段通常可以被称为HE前导码。
虽然图11例示了HE-STF字段、HE-LTF字段和HE-SIG字段的顺序,但该顺序可变化。
L部分、HE-SIG字段和HE前导码通常可以被称为物理(PHY)前导码。
HE-SIG字段可以包括用于对HE数据字段进行解码的信息(例如,OFDMA、UL MUMIMO和增强的MCS等)。
L部分和HE部分(特别地,HE前导码和HE数据)可以具有不同的FFT(快速傅里叶变换)大小,并且可以使用不同的CP(循环前缀)。也就是说,可以针对L部分和HE部分(特别地,HE前导码和HE数据)定义不同的子载波频率间隔。
在802.11ax系统中,可以使用比传统WLAN系统的FFT大小大4倍(4x)的FFT大小。也就是说,L部分可以具有1×符号结构,并且HE部分(更具体地,HE前导码和HE数据)可以具有4×符号结构。在这种情况下,1×、2×或者4×大小的FFT是指对于传统WLAN系统(例如,IEEE 802.11a、802.11n和802.11ac)的相对大小。
例如,如果L部分中使用的FFT的大小在20MHz、40MHz、80MHz和160MHz下分别是64、128、256和512,则HE部分中使用的FFT的大小在20MHz、40MHz、80MHz和160MHz下分别是256、512、1024和2048。
如果FFT大小如以上描述的那样大于传统WLAN系统的FFT大小,则载波频率间隔减小。因此,每单位频率的子载波的数量增加,但是OFDM符号的长度增加。
也就是说,如果使用更大的FFT大小,则这意味着子载波间隔变窄。同样地,这意味着离散傅里叶逆变换(IDFT)/离散傅里叶变换(DFT)周期增加。在这种情况下,IDFT/DFT周期可以意指OFDM符号中的除了保护间隔(GI)以外的符号长度。
因此,如果在HE部分(更具体地,HE前导码和HE数据字段)中使用比L部分的FFT大小大4倍的FFT大小,则HE部分的子载波间隔变为L部分的子载波间隔的1/4,并且HE部分的IDFT/DFT周期是L部分的IDFT/DFT周期的4倍。例如,如果L部分的子载波间隔是312.5kHz(=20MHz/64、40MHz/128、80MHz/256和/或160MHz/512),则HE部分的子载波间隔可以是78.125kHz(=20MHz/256、40MHz/512、80MHz/1024和/或160MHz/2048)。此外,如果L部分的IDFT/DFT周期是3.2μs(=1/312.5kHz),则HE部分的IDFT/DFT周期是12.8μs(=1/78.125kHz)。
在这种情况下,由于0.8μs、1.6μs和3.2μs中的一个可以被用作GI,则HE部分的包括GI在内的OFDM符号长度(或者符号间隔)根据GI可以是13.6μs、14.4μs或者16μs。
虽然图11例示了如同HE前导码和HE数据一样HE-SIG字段被配置成1×符号结构、HE-SIG字段可以被配置成4×符号结构的情况。
与图11中示出的示例不同,HE-SIG可以被划分为HE-SIG A字段和HE-SIG B字段。在这种情况下,每个单位频率的FFT大小还可以在HE-SIG B之后增加。也就是说,OFDM符号长度可以增加至超过HE-SIG B之后的L部分中的。
适用本发明的用于WLAN系统的HE格式PPDU可以通过至少一个20MHz信道来发送。例如,HE格式PPDU可以在40MHz、80MHz或者160MHz的频带中通过总共4个20MHz信道来发送。以下将参照附图更详细地对此进行描述。
图12是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。
图12例示了当80MHz被分配给单个STA(或者OFMDA资源单元被分配给80MHz内的多个STA)时或者当不同的80MHz流被分别分配给多个STA时的PPDU格式。
参照图12,可以通过基于每个20MHz信道上的64个FFT点(或64个子载波)而生成的OFDM符号进行发送L-STF、L-LTF和L-SIG。
HE-SIG-A字段可以包括被接收PPDU的STA共同接收的公共控制信息。HE-SIG-A字段可以在1至3个OFDM符号中发送。每20MHz复制HE-SIG-A字段,并且HE-SIG-A字段包含相同的信息。另外,HE-SIG-A字段指示系统的全带宽信息。
表4例示了HE-SIG-A字段中包含的信息。
[表4]
Figure GDA0002358192730000321
表4中例示的字段中的每一个中包含的信息可以如同在IEEE 802.11系统中定义的。另外,上述字段是可以包括在PPDU中的字段的示例,但不限于它们。也就是说,上述字段可以被其它字段取代或者还包括附加字段,并不一定会包括所有字段。
HE-STF字段被用于改进MIMO发送中的AGC估计。
HE-SIG-B字段可以包括每个STA需要用来接收其自身数据(即,物理层服务数据单元(PSDU))的用户特定信息。HE-SIG-B字段可以在1或2个OFDM符号中发送。例如,HE-SIG-B字段可以包括关于对应PSDU的长度以及对应PSDU的调制和编码方案(MCS)的信息。
L-STF字段、L-LTF字段、L-SIG字段和HE-SIG-A字段可以每20MHz信道被复制地发送。例如,当通过4个20MHz信道发送PPDU时,L-STF字段、L-LTF字段、L-SIG字段和VHT-SIG-A字段可以在每个20MHz信道中被复制并发送。
如果FFT大小增加,则支持传统IEEE 802.11a/g/n/ac的传统STA可能不能够将对应的PPDU解码。对于传统STA和HE STA之间的共存,L-STF、L-LTF和L-SIG字段在20MHz信道中通过64FFT发送,使得它们能够被传统STA接收。例如,L-SIG字段可以占据单个OFDM符号,单个OFDM符号时间可以是4μs,并且GI可以是0.8μs。
每个单元频率的FFT大小可以进一步从HE-STF增大。例如,256FFT可以用于20MHz信道中,512FFT可以用于40MHz信道中,并且1024FFT可以用于80MHz信道中。如果FFT大小增加,则每个单元频率的OFDM子载波的数目增大,因为OFDM子载波之间的间隔减小,但是OFDM符号时间可以增加。为了提高系统效率,HE-STF之后的GI的长度可以被设置成等于HE-SIG-A的GI的长度。
HE-SIG-A字段包括HE STA对HE PPDU进行解码所需的信息。然而,HE-SIG-A字段可以在20MHz信道中通过64FFT进行发送,使得它可以被传统STA和HE STA二者接收。这样的原因在于,除了HE格式PPDU之外,HE STA还能够接收传统HT/VHT格式PPDU。在这种情况下,需要传统STA和HE STA将HE格式PPDU与HT/VHT格式PPDU区分开,反之亦然。
图13是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。
在图13中,假定20MHz信道被分配给不同的STA(例如,STA 1、STA 2、STA 3和STA4)。
参照图13,每个单元频率的FFT大小可以进一步从HE-STF(或HE-SIG-B)增大。例如,从HE-STF(或HE-SIG-B),256FFT可以用于20MHz信道中,512FFT可以用于40MHz信道中,并且1024FFT可以用于80MHz信道中。
PPDU中包括的每个字段中发送的信息与图12的示例相同,因此,在下文中将省略对其的描述。
HE-SIG-B可以包括指定到每个STA的信息,但是它可以在整个频带中被编码(即,在HE-SIG-A字段中指示)。也就是说,HE-SIG-B字段包括关于每个STA的信息,并且每个STA接收HE-SIG-B字段。
HE-SIG-B字段可以提供被分配给每个STA的频率带宽信息和/或对应频带中的流信息。例如,在图13中,至于HE-SIG-B,STA 1可以被分配20MHz,STA 2可以被分配下一个20MHz,STA 3可以被分配下一个20MHz,并且STA 4可以被分配下一个20MHz。另外,STA 1和STA 2可以被分配40MHz,并且STA 3和STA 4可以被分配下一个40MHz。在这种情况下,STA 1和STA 2可以被分配不同的流,并且STA 3和STA 4可以被分配不同的流。
另外,可以定义HE-SIG C字段并且将它添加在图13的示例中。这里,关于每个STA的信息可以在HE-SIG-B字段中在整个频带中发送,并且可以通过HE-SIG C字段用20MHz来发送指定到每个STA的控制信息。
另外,与图12和图13的示例不同,HE-SIG-B字段可以不是在整个频带中发送,而是可以用20MHz来发送,如同HE-SIG-A字段一样。将参照图24对此进行描述。
图14是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。
在图14中,假定20MHz信道被分配给不同的STA(例如,STA 1、STA 2、STA 3和STA4)。
参照图14,HE-SIG-B字段不是在整个频带中发送,而是用20MHz来发送,如同HE-SIG-A字段一样。然而,这里,与HE-SIG-A字段不同,可以用20MHz对HE-SIG-B字段进行编码并发送,但是可以不用20MHz对HE-SIG-B字段进行复制和发送。
这里,每个单元频率的FFT大小可以进一步从HE-STF(或HE-SIG-B)增大。例如,从HE-STF(或HE-SIG-B),256FFT可以用于20MHz信道中,512FFT可以用于40MHz信道中,并且1024FFT可以用于80MHz信道中。
PPDU中包括的每个字段中发送的信息与图12的示例相同,因此,将省略对其的描述。
可以用20MHz对HE-SIG-A字段进行复制并发送。
HE-SIG-B字段可以提供被分配给每个STA的频率带宽信息和/或对应频带中的流信息。由于HE-SIG-B字段包括关于每个STA的信息,因此关于每个STA的信息可以按20MHz为单元被包括在每个HE-SIG-B字段中。这里,在图14的示例中,为每个STA分配20MHz,但是在为STA分配40MHz的情况下,可以通过20MHz对HE-SIG-B字段进行复制并发送。
在每个BSS支持不同带宽的情形下从相邻BSS起具有低干扰程度的部分带宽被分配给STA的情况下,HE-SIG-B优选地没有在整个频带中发送,如前所述。
在图11至图14中,数据字段作为有效载荷可以包括服务字段、加扰的PSDU、尾部比特以及填充比特。
此外,可以通过重复的L-SIG(RL-SIG)(L-SIG字段的重复符号)来区分图11至图14中例示的HE格式PPDU。RL-SIG字段被插入到HE SIG-A字段的前方,并且每个STA可以使用RL-SIG字段将接收到的PPDU的格式识别为HE格式PPDU。
由在WLAN系统中操作的AP在相同的时间资源上向多个STA发送数据的方法可以被称作下行链路多用户(DL MU)发送。相比之下,由在WLAN系统中操作的多个STA在相同的时间资源上向AP发送数据的方法可以被称作上行链路多用户(UL MU)发送。
此DL MU发送或者UL MU发送可以在频域或者空间域上被复用。
如果DL MU发送或者UL MU发送在频域上被复用,则可以基于正交频分复用(OFDMA)将不同的频率资源(例如,子载波或者音)作为DL或者UL资源分配给多个STA中的每一个。在这种相同时间资源中通过不同的频率资源的发送方法可以被称作“DL/UL OFDMA发送”。
如果DL MU发送或者UL MU发送在空间域上被复用,则可以将不同的空间流作为DL或者UL资源分配给多个STA中的每一个。在这种相同时间资源上通过不同的空间流的发送方法可以被称作“DL/UL MU MIMO发送”。
图15至图17例示了根据本发明的实施方式的OFDMA多用户发送方案中的资源分配单元。
当使用DL/UL OFDMA多用户发送方案时,可以在PPDU带宽中以n个音(或子载波)为单元来定义多个资源单元。资源单元是指用于DL/UL OFDMA发送的频率资源分配单元。
一个或更多个资源单元被作为DL/UL资源单元分配给每个STA,使得不同资源单元可以被分配给多个STA。
图15例示了PPDU带宽是20MHz的情况。
7个DC音可以处于20MHz的PPDU带宽的中心频率区域中。另外,6个左保护音和5个右保护音可以分别处于20MHz的PPDU带宽的两侧。
根据图15的(a)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由26个音(26音资源单元)构成。这里,4个剩余音可以是20MHz的PPDU带宽中的邻近26音资源单元,如图15的(a)中所示。根据图15的(a)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由52个音(52音资源单元)或26个音构成。这里,4个剩余音可以是20MHz的PPDU带宽中的邻近26音/52音资源单元,如图15的(b)中所示。根据图15的(c)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由106个音(106音资源单元)或26个音构成。根据图15的(d)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由242个音(242音资源单元)构成。
当如图15的(a)中所示地配置资源单元时,可以针对20MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达9个STA。当如图15的(b)中所示地配置资源单元时,可以针对20MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达5个STA。当如图15的(c)中所示地配置资源单元时,可以针对20MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达3个STA。当如图15的(d)中所示地配置资源单元时,可以为一个STA分配20MHz。
基于参与DL/UL OFDMA发送的STA的数目和/或由对应STA发送或接收的数据量,可以应用在图15的(a)至图15的(d)中例示的资源单元配置方案中的任一个,或者可以应用图15的(a)至图15的(d)的资源单元配置方案的组合。
图16例示了PPDU带宽是40MHz的情况。
5个DC音可以处于40MHz的PPDU带宽的中心频率区域中。另外,12个左保护音和11个右保护音可以分别处于40MHz的PPDU带宽的两侧。
根据图16的(a)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由26个音构成。这里,16个剩余音可以是40MHz的PPDU带宽中的邻近26音资源单元,如图16的(a)中所示。根据图16的(a)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由52个音或26个音构成。这里,16个剩余音可以是40MHz的PPDU带宽中的邻近26音/52音资源单元,如图16的(b)中所示。根据图16的(c)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由106个音或26个音构成。这里,8个剩余音可以是40MHz的PPDU带宽中的邻近26音/106音资源单元,如图16的(c)中所示。根据图16的(d)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由242个音构成。根据图16的(e)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由484个音构成。
当如图16的(a)中所示地配置资源单元时,可以针对40MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达18个STA。当如图16的(b)中所示地配置资源单元时,可以针对40MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达10个STA。当如图16的(c)中所示地配置资源单元时,可以针对40MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达6个STA。当如图16的(d)中所示地配置资源单元时,可以针对40MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达2个STA。当如图16的(e)中所示地配置资源单元时,可以针对40MHz频带中的SU DL/UL发送,为一个STA分配资源单元。
基于参与DL/UL OFDMA发送的STA的数目和/或由对应STA发送或接收的数据量,可以应用在图16的(a)至图16的(e)中例示的资源单元配置方案中的任一个,或者可以应用图16的(a)至图16的(e)的资源单元配置方案的组合。
图17例示了PPDU带宽是80MHz的情况。
7个DC音可以处于80MHz的PPDU带宽的中心频率区域中。然而,当80MHz的PPDU带宽被分配给一个STA(即,由996个音构成的资源单元被分配给一个STA)时,5个DC音可以处于中心频率区域中。另外,12个左保护音和11个右保护音可以分别处于80MHz的PPDU带宽的两侧。
根据图17的(a)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由26个音构成。这里,32个剩余音可以是80MHz的PPDU带宽中的邻近26音资源单元,如图17的(a)中所示。根据图17的(b)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由52个音或26个音构成。这里,32个剩余音可以是80MHz的PPDU带宽中的邻近26音/52音资源单元,如图17的(b)中所示。根据图17的(c)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由106个音或26个音构成。这里,16个剩余音可以是80MHz的PPDU带宽中的邻近26音/106音资源单元,如图17的(c)中所示。根据图17的(d)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由242个音或26个音构成。根据图17的(e)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由484个音或26个音构成。根据图17的(f)中例示的资源单元配置方案,一个资源单元可以由996个音构成。
当如图17的(a)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达37个STA。另外,当如图17的(b)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达21个STA。另外,当如图17的(c)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达13个STA。另外,当如图17的(d)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达5个STA。另外,当如图17的(e)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的DL/UL OFDMA发送,支持高达3个STA。另外,当如图17的(f)中所示地配置资源单元时,可以针对80MHz频带中的SU DL/UL发送,为一个STA分配对应的资源单元。
基于参与DL/UL OFDMA发送的STA的数目和/或由对应STA发送或接收的数据量,可以应用在图17的(a)至图17的(f)中例示的资源单元配置方案中的任一个,或者可以应用图17的(a)至图17的(f)的资源单元配置方案的组合。
另外,虽然未示出,但还可以提出在PPDU带宽是160MHz的情况下的资源单元配置方案。在这种情况下,160MHz的PPDU带宽可以具有其中前述80MHz的PPDU带宽被重复两次的结构。
在根据前述资源单元配置方案而确定的全部资源单元当中,可以针对DL/ULOFDMA发送只使用一些资源单元。例如,在20MHz内如图17的(a)中所示地配置资源单元的情况下,一个资源单元被分配给不到9个STA中的每一个,其它资源单元可不被分配给任何STA。
在DL OFDMA发送的情况下,PPDU的数据字段在频域中被分配给每个STA的资源单元复用并且发送。
此外,在UL OFDMA发送的情况下,每个STA可以通过分配给它的资源单元来配置PPDU的数据字段,并且同时向AP发送PPDU。以这种方式,由于每个STA同时发送PPDU,因此AP(接收方)可以识别在频域中从每个STA发送的PPDU的数据字段被复用(或频率复用)并且发送。
另外,在支持DL/UL OFDMA发送和DL/UL MU-MIMO发送二者的情况下,一个资源单元可以在空间域中包括多个流。另外,一个或更多个流可以作为DL/UL空间资源被分配给一个STA,因此,不同的流可以被分配给多个STA。
例如,图17的(c)中的包括106个音的资源单元包括空间域中的多个流,以支持DL/UL OFDMA和DL/UL MU-MIMO二者。
导频音计划
如上所述,当802.11ax系统使用传统WLAN系统的FFT大小四倍(4x)的FFT大小时,难以应用802.11ac系统的导频部署。因此,本发明通过补充并扩展802.11n系统和802.11ac系统中提出的音计划提出了适于802.11ax系统的参数的高效导频设计方案。因此,将在描述传统系统中的导频音计划之后详细地描述根据本发明的实施方式的导频音计划。
图18例示了传统系统的导频音计划。
*802.11n系统
在802.11n系统中,在20MHz带宽发送的情况下,4个导频音被插入到子载波中并且分别处于索引{-21,-7,7,21}处。在40MHz带宽发送的情况下,6个导频音被插入到子载波中并且分别处于索引{-53,-25,-11,11,25,53}处。
在802.11n系统中,使用多流导频(MSP)方案。这里,MSP方案是指根据流的数目而使用不同导频序列的方案。因此,在MSP方案中,可以基于用于数据发送的流的数目来确定导频音值(或导频值)。802.11n系统支持高达4个流。
在20MHz带宽发送中,可以用式1表达的导频序列来表示导频音,并且可以如图18的(a)中的表中所示地确定与索引{-21,-7,7,21}对应的导频值。在图18的(a)中,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引并且
Figure GDA0002358192730000391
指示导频值。
[式1]
Figure GDA0002358192730000392
例如,当使用2个流来发送数据时,通过第一流(iSTS=1)发送的4个导频音的值可以被确定为(1,1,-1,-1),并且通过第二流(iSTS=2)发送的4个导频音的值可以被确定为(1,-1,-1,1)。
另外,在40MHz带宽发送中,可以用式2表达的导频序列来表示导频音,并且可以如图18的(b)中的表中所示地确定与索引{-53,-25,-11,11,25,53}对应的导频音值。在图18的(b)中,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引并且
Figure GDA0002358192730000393
指示导频值。
[式2]
Figure GDA0002358192730000401
例如,当使用3个流来发送数据时,通过第一流(iSTS=1)发送的6个导频音的值可以被确定为(1,1,-1,-1,-1,-1),并且通过第二流(iSTS=2)发送的6个导频音的值可以被确定为(1,1,1,-1,1,1),并且通过第二流(iSTS=2)发送的6个导频音的值可以被确定为(1,1,1,-1,1,1)。
*802.11ac系统
在802.11ac系统中,在20MHz带宽发送的情况下,4个导频音可以被插入到子载波中并且分别处于索引{-21,-7,7,21}处。在40MHz带宽发送的情况下,6个导频音可以被插入到子载波中并且分别处于索引{-53,-25,-11,11,25,53}处。在80MHz带宽发送的情况下,8个导频音可以被插入到子载波中并且分别处于索引{-103,-75,-39,-11,11,39,75,103}处。在160MHz带宽发送的情况下,16个导频音可以被插入到子载波中并且分别处于索引{-231,-203,-167,-139,-117,-89,-53,-25,25,53,89,117,139,167,203,231}处。
802.11ac系统使用单个流导频(SSP)方案。这里,SSP方案是指不管流的数目如何都使用每个流的固定导频序列的方案。例如,不管流的数目如何都可以确定每个导频音值Ψ,如图18的(c)的表中所示。
在20MHz带宽发送的情况下,可以应用Ψ0至Ψ3的导频值。因此,在20MHz带宽发送的情况下,处于索引{-21,-7,7,21}的4个导频音可以依次具有值(1,1,1,-1)。在40MHz带宽发送的情况下,可以应用Ψ0至Ψ5的导频值。因此,在40MHz带宽发送的情况下,处于索引{-53,-25,-11,11,25,53}的6个导频音可以依次具有值(1,1,1,-1,-1,1)。在80MHz带宽发送的情况下,可以应用Ψ0至Ψ7的导频值。因此,在80MHz带宽发送的情况下,处于索引{-103,-75,-39,-11,11,39,75,103}的8个导频音可以依次具有值(1,1,1,-1,-1,1,1,1)。
在160MHz带宽发送的情况下,80MHz带宽发送中的导频值可以被复制并应用。因此,在160MHz带宽发送的情况下,处于索引{-231,-203,-167,-139,-117,-89,-53,-25,25,53,89,117,139,167,203,231}的16个导频音可以依次具有值(1,1,1,-1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,1)。
已经描述了传统系统中的导频音计划。提出了基于以上描述的适用于新系统的新导频音计划。具体地,将详细地描述作为导频音计划的适用于802.11ax系统的导频音的数目、位置(或索引)和值(或系数)。导频音计划可以被划分成i)非OFDMA(或MIMO)方案中的导频音计划和ii)OFDMA方案中的导频音计划。
A.非OFDMA发送(或MIMO发送)
非OFDMA发送中的导频音计划可以包括使用传统系统的音计划的设计方案和没有使用传统系统的音计划的设计方案。下文中,将针对每个带宽详细地描述这两个方案。
1.20MHz:256FFT
假定20MHz的256个子载波(或音)依次具有-128至+127的索引。
(1)第一实施方式——使用传统系统的导频音计划的实施方式1
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是8。当可以用在20MHz中的音的数目是242时(当左保护音的数目是6,右保护音的数目是5并且DC音的数目是3时),如果使用8个导频音,则数据音的数目是234(=242-8),因此可以使用传统系统的交织器。因此,如果没有显著的性能劣化,则在20MHz中使用8个导频对于实现而言可以是有利的。
-导频音索引(或导频音位置)
如果802.11ax系统的保护音的数目和DC音的数目与传统系统(802.11ac系统)的相同,则传统(802.11ac)系统的80MHz带宽发送中的导频音位置可以被重新用作802.11ax系统中的导频音位置。因此,在这种情况下,8个导频引导可以处于索引{±11,±39,±75,±103}处。
可以用4×FFT大小(4×HE-LTF)来发送HE-LTF。另外,为了减少符号时间,可以用2×FFT大小来发送HE-LTF,其中,在被映射4×HE-LTF的子载波当中以2个音(或者,对于2个音的1个音)为间隔来加载数据并且没有数据(或具有值“0”)被加载到剩余音上。这里,可以将HE-LTF作为2HE-LTF发送,其中,只在4×HE-LTF的音当中的偶数音(或者处于偶数索引处的音)上加载数据并且没有数据被加载在奇数音(或者处于奇数索引处的音)上。因此,在这种情况下,导频音需要被插入到被映射4×HE-LTF的子载波当中的偶数音(具有偶数索引的音)中。可以通过将前述索引加上1或者从其中减去1来得到偶数索引,并且所得到的偶数索引可以被用作导频音的索引。例如,通过将±11加上1来得到±12,并且通过从±11中减去1来得到±10。此校正成偶数索引可以同等地应用于索引是奇数的所有实施方式,即便是没有给出冗余的描述。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,可以根据MSP方案来确定导频音值。因此,可以取决于流的数目来确定导频音值。
图19至图22是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。具体地,图19示出了NSTS是1、2和3的情况,图20示出了NSTS是4和5的情况,图21示出了NSTS是6和7的情况并且图22示出了NSTS是8的情况。
*当NSTS是1(NSTS=1)时
当NSTS是1时,可以使用802.11ac系统的80MHz的导频音的值(图18的(c)),因此可以如图19的(a)中的表中所示地定义本实施方式的导频值。在图19的(a)中,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,8 iSTS,j指示具有iSTS的流中的8个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
当在802.11n系统的20MHz带宽中NSTS=1且iSTS=1时,通过向导频值应用镜像对称来确定图18的(c)和图19的(a)的导频值。以这种方式,可以如式3表示地重新使用802.11n系统的20MHz带宽的导频值。
[式3]
ψNSTS,8 iSTS,j=ψNSTS,11n iSTS,j(whenj=0,1,2,3)
ψNSTS.8 iSTS,j=ψNSTS.8 iSTS,7-j(when j=4,5,6,7)
这里,ψNSTS,11n iSTS,j表示802.11n系统中的具有iSTS的流的8个导频音当中的处于第j位置的导频音的值。
当已经验证了诸如PAPR(峰值平均功率比)这样的各种问题的传统方案被用于导频设计时,可以在没有进行附加验证的情况下保证导频性能并且可以在硬件实现方面减少生成新导频序列的负担。当NSTA是2至8时,可重新使用802.11n系统的导频值,并且可以向其同等地应用以上描述。
*当NSTS是2(NSTS=2)时
当NSTS是2时,如图19的(b)中所示,可以通过在802.11n系统的20MHz带宽中NSTS=2时向导频值应用镜像对称来确定导频值。
*当NSTS是3(NSTS=3)时
当NSTS是3时,如图19的(c)中所示,可以通过在802.11n系统的20MHz带宽中NSTS=3时向导频值应用镜像对称来确定导频值。
*当NSTS是4(NSTS=4)时
当NSTS是4时,如图20的(a)中所示,可以通过在802.11n系统的20MHz带宽中NSTS=4时向导频值应用镜像对称来确定导频值。
*当NSTS是5至8(NSTS=5至8)时
当NSTS是5至8时,难以重新使用802.11n系统的导频值,因为802.11n系统支持高达4个流。因此,在802.11n系统的20MHz带宽中NSTS=4时通过向导频值应用Hadamard矩阵的性质以及镜像对称来得到具有每个流保持的正交性的导频值,并且将该导频值应用于NSTS=5至8的情况。Hadamard矩阵的性质在于,如果H1和H2是Hadamard矩阵,则[H1,H2;H1,-H2]也是Hadamard矩阵。这里,H1是[1,1,1,-1;1,1,-1,1;1,-1,1,1;-1,1,1,1]并且H2是[-1,1,1,1;1,-1,1,1;1,1,-1,1;1,1,1,-1]。在图20的(b)、图21和图22中示出了使用前述性质而生成的导频值。
除了以上Hadamard矩阵,还可以存在以下各种Hadamard矩阵,并且可以使用这些Hadamard矩阵来生成NSTS为5至8时的导频值。
[H1,H1;H1,-H1]、[H2,H2;H2,-H2]、[H2,H1;H2,-H1]、[H1,-H2;H1,H2]、[H1,-H1;H1,H1]、[H2,-H2;H2,H2]、[H2,-H1;H2,H1]、[H1,H2;-H1,H2]、[H1,H1;-H1,H1]、[H2,H2;-H2,H2]、[H1,H1;H1,-H1]、[H2,H1;-H2,H1]、[-H1,H2;H1,H2]、[-H1,H1;H1,H1]、[-H2,H2;H2,H2]、[-H2,H1;H2,H1]、[H1,H2;H1,-H2]、[H1,H2;-H1,H2]
这里,使用Hadamard矩阵[H1,H2;H1,-H2]或[H1,H2;-H1,H2]生成的导频值的使用对应于802.11ac系统的80MHz带宽中的导频音值的重新使用。
当使用具有每个流保持的正交性的导频值时,可以增强传输多样性并且可以减少不期望的波束成形效果。
(2)第二实施方式——使用传统系统的导频音计划的实施方式2
-导频音的数目/索引
在本实施方式中,导频音的数目和索引遵从第一实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
提出了统一的SSP方案,该SSP方案将第一实施方式中的NSTS=8时的导频值扩展到NSTS=1至7时的导频值,并且使用这些导频值作为导频音值。根据该SSP方案,每个流的导频音可以具有固定导频值,而不管流的数目如何。例如,当使用图22中示出的导频值时,第一流(iSTS=1)的导频音可以具有固定导频序列(1,1,1,-1,-1,1,1,1),而不管流的数目如何。
当以这种方式使用统一导频值时,系统配置被简化并且硬件的实现负担减少。
(3)第三实施方式——通过导频序列配对来决定导频值的实施方式
-导频音的数目/索引
在本实施方式中,导频音的数目和索引遵从第一实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
图23是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。在图23中,保持组A至C的序列之间的正交性。另外,组B的序列和组C的序列在相同的索引处具有相反的符号。
可以通过将组A的序列一对一映射到组B的序列并且将组A的序列一对一映射到组C的序列来生成长度为8的8个序列。在映射期间,映射具有相同索引的序列并且保持所生成的8个序列之间的正交性。可以根据所述SSP方案将以这种方式生成的8个序列应用作为具有特定索引(iSTS)的流的固定导频序列。这里,流索引(iSTS=1至8)可以被随机指派给8个导频序列。
(4)第四实施方式——使用一些导频位置的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是4。
-导频音的索引(导频音的位置)
在本实施方式中,4个导频音索引选自在第一实施方式至第三实施方式中提出的导频音索引{±11,±39,±75,±103}并且进行使用。
作为一个实施方式,可以从第一索引起以两个为间隔从第一实施方式至第三实施方式中提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-103,-39,+11,+75}。
作为另一个实施方式,可以从第二索引起以两个为间隔,从第一实施方式至第三实施方式中提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-75,-11,+39,+103}。
作为另一个实施方式,可以选择导频音索引,使得在第一实施方式至第三实施方式中负索引和正索引是对称的。因此,导频音索引可以是{±11,±39}、{±11,±75}、{±11,±103}、{±39,±75}、{±39,±103}或{±75,±103}。
-导频音值(导频值)
导频音值遵从在以下将描述的第二十八、第二十九或第三十实施方式中提出的方案。以下将对此进行详细描述。
(5)第五实施方式——应用802.11ac系统的导频音计划的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是4。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,通过在802.11ac系统中将20MHz带宽的导频音索引进行4×升尺度(upscaling)来得到导频音索引。在这种情况下,升尺度后的导频音索引可以是{±28,±84}。
-导频音值(导频值)
导频音值遵从在以下将描述的第二十八、第二十九或第三十实施方式中提出的方案。以下将对此进行详细描述。
(6)第六实施方式——取决于流的数目来决定导频音数目的实施方式
当导频音的数目减少时,数据音(承载数据的音)的数目增大,因此可以发送较大量的数据。然而,不能产生与减少后的导频音的数目一样多的正交序列。因此,如下地,为了增加所发送数据的量,提出了应用取决于流的总数目的导频音的数目的方案。
当流的总数目小于4时,采用第五实施方式中提出的方案,并且当流的总数目是4至8时,采用第一实施方式至第四实施方式中提出的方案中的一个。
(7)第七实施方式——不管流的数目如何都使用同一导频序列的实施方式
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。
因此,当导频音的数目是8时,导频音索引(或位置)和值可以遵从当NSTS=1时在第一实施方式中提出的方案。当导频音的数目是4时,导频音索引(或位置)可以遵从第五实施方式中提出的方案,并且导频音值可以遵从以下将描述的第二十八实施方式中提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
2.40MHz:512FFT
假定40MHz的512个子载波(或音)依次具有-256至+255的索引。
(1)第八实施方式——第一实施方式至第三实施方式的扩展实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是16。如果40MHz带宽中可以使用的音的数目是484,则484个音可以被划分成2个音组,每个音组具有242(可以在20MHz带宽中使用的音的数目)个音。这里,当在每个音组中使用16个音作为导频音时,可以使用226(=242-16)个数据音,因此可以使用传统系统的交织器。因此,如果没有显著的性能劣化,则40MHz中的16个导频的使用对于实现而言可以是有利的。
-导频音索引(或导频音位置)
在802.11ac系统中,通过复制80MHz带宽的导频音计划来设计160MHz带宽的导频音计划。相似地,本实施方式可以通过复制20MHz带宽的导频音索引(在第一实施方式至第三实施方式中提出的导频音索引)来决定40MHz带宽的导频音索引。因此,在本实施方式中,可以确定导频音索引为{±25,±53,±89,±117,±139,±167,±203,±231}。
以这种方式,复制特定带宽的音计划和使用复制的音计划的方案可以只存储针对特定带宽的一个音计划,复制音计划并且使用复制的音计划而不存储每个带宽的导频音计划,从而简化系统配置。
-导频音值(导频值)
还可以通过复制20MHz带宽的导频音值来设计40MHz带宽的导频音值。也就是说,可以确定40MHz带宽中的导频序列(或者在40MHz带宽中设置的16个导频音的序列)为通过将20MHz带宽中的导频序列(或者在20MHz带宽中设置的8个导频音的序列)重复两次而得到的序列。这可以用以下的式4来表示。
[式4]
ψNSTS,16 iSTS,j=ψNSTS,8 iSTS,mod(j,8)
这里,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,ψNSTS,16 iSTS,j表示具有iSTS的流中的40MHz带宽中包括的16个导频音当中的第j个位置处的导频音的值,并且ψNSTS,8 iSTS,mod(j,8)表示具有iSTS的流中的20MHz带宽中包括的8个导频音当中的第mod(j,8)个位置处的导频音的值。
(9)第九实施方式——第四实施方式和第五实施方式的扩展实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是8。在传统系统中,40MHz带宽中使用的导频音的数目小于80MHz带宽的导频音的数目并且大于20MHz带宽的导频音的数目。基于此,为了提高峰吞吐量,如果在80MHz带宽中使用8个导频音,则在40MHz带宽中可能期望使用8个或更少的导频音。另外,为了重新使用传统交织器,如果在20MHz带宽中需要使用8个导频音,则可能期望在40MHz带宽中使用8个或更多的导频音。因此,本实施方式提出在40MHz带宽中使用8个导频音,以满意这两个条件。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,通过复制第四实施方式和第五实施方式中提出的导频音索引来得到导频音索引。
通过复制在第四实施方式和第五实施方式中提出的导频音索引{±11,±39,±75,±103}而生成的导频音索引是{(-103/-231,25),(-75/-203,53),(-39/-167,89),(-11/-139,117),(11/-117,139),(39/-89,167),(75/-53,203),(103/-25,231),(-84/-212,44),(-28/-156,100),(28/-100,156),(84/-44,212)}。
这里,“/”左边的标号指示复制之前的导频音索引,即,在第四实施方式和第五实施方式中提出的导频音索引{±11,±39}、{±11,±75}、{±11,±103}、{±39,±75}、{±39,±103}、{±75,±103}、{±28,±84},并且“/”右边的标号指示复制之后的导频音索引,即,在本实施方式中提出的导频音索引。因此,如果复制并使用第四实施方式中提出的导频音索引{±39,±103},则可以根据前述复制方案来生成索引{±25,±89,±167,±231}并且导频音可以处于这些索引处。
在本实施方式的第四实施方式和第五实施方式中,如上所述,针对2×HE-LTF的应用,可以通过将导频音索引加上1或者从导频音索引减去1来将导频音索引校正成偶数索引。例如,可以将{±39,±103}校正成{±40,±104}(={±(39+1),±(103+1)})。另外,可以复制{±40,±104}并且将{±40,±104}校正成{±26,±90,±168,±232}(={±26,±90,±168,±232})。此复制和校正成偶数索引可以同等地应用于索引是奇数的实施方式,即便是没有给出冗余的描述。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式中提出的方案。
(3)第十实施方式——第一实施方式至第三实施方式的扩展实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是8。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,通过将第一实施方式至第三实施方式中提出的导频音索引进行2×升尺度来得到导频音索引。升尺度后的导频音索引可以是{±22,±78,±150,±206}。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式中提出的方案。
(4)第十一实施方式——只使用一些导频位置的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是8。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,8个导频音索引选自在第八实施方式中提出的导频音索引{±25,±53,±89,±117,±139,±167,±203,±231}并且进行使用。
作为一个实施方式,可以从第一索引起以两个为间隔从所提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-231,-167,-117,-53,+25,+89,+139,+203}。
作为另一个实施方式,可以从第一索引起以两个为间隔从所提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-203,-139,-89,-25,+53,+117,+167,+231}。
作为另一个实施方式,可以选择导频音索引,使得负索引和正索引是对称的。因此,导频音索引可以是{±25,±53,±89,±117}、{±25,±53,±89,±139}、{±25,±53,±89,±167}、{±25,±53,±89,±203}、{±25,±53,±89,±231}、{±25,±53,±117,±139}、{±25,±53,±117,±167}、{±25,±53,±117,±203}、{±25,±53,±117,±231}、{±25,±53,±139,±167}、{±25,±53,±139,±203}、{±25,±53,±139,±231}、{±25,±53,±167,±203}、{±25,±53,±167,±231}、{±25,±53,±203,±231}、{±25,±89,±117,±139}、{±25,±89,±117,±167}、{±25,±89,±117,±203}、{±25,±89,±117,±231}、{±25,±89,±139,±167}、{±25,±89,±139,±203}、{±25,±89,±139,±231}、{±25,±89,±167,±203}、{±25,±89,±167,±231}、{±25,±89,±203,±231}、{±25,±117,±139,±167}、{±25,±117,±139,±203}、{±25,±117,±139,±231}、{±25,±117,±167,±203}、{±25,±117,±167,±231}、{±25,±117,±203,±231}、{±25,±139,±167,±203}、{±25,±139,±167,±231}、{±25,±139,±203,±231}、{±25,±167,±203,±231}、{±53,±89,±117,±139}、{±53,±89,±117,±167}、{±53,±89,±117,±203}、{±53,±89,±117,±231}、{±53,±89,±139,±167}、{±53,±89,±139,±203}、{±53,±89,±139,±231}、{±53,±89,±167,±203}、{±53,±89,±167,±231}、{±53,±89,±203,±231}、{±53,±117,±139,±167}、{±53,±117,±139,±203}、{±53,±117,±139,±231}、{±53,±117,±167,±203}、{±53,±117,±167,±231}、{±53,±117,±203,±231}、{±53,±139,±167,±203}、{±53,±139,±167,±231}、{±53,±139,±203,±231}、{±53,±167,±203,±231}、{±89,±117,±139,±167}、{±89,±117,±139,±203}、{±89,±117,±139,±231}、{±89,±117,±167,±203}、{±89,±117,±167,±231}、{±89,±117,±203,±231}、{±89,±139,±167,±203}、{±89,±139,±167,±231}、{±89,±167,±203,±231}、{±117,±139,±167,±203}、{±117,±139,±167,±231}、{±117,±167,±203,±231}或{±139,±167,±203,±231}。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式中提出的方案。
(5)第十二实施方式——数目与802.11ac系统中的导频音相同的导频音的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是6,如802.11ac系统中一样。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引是根据512FFT大小在802.11ac系统中通过40MHz带宽的导频音索引进行4×升尺度而得到的{±44,±100,±212}。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从在以下将描述的第三十二实施方式、第三十三实施方式或第三十四实施方式中提出的方案。
(6)第十三实施方式——根据流的数目来决定导频音的数目的实施方式
提出了应用取决于流的总数目的导频音的数目以增加所发送数据的量的方案。当流的总数目小于6时,采用第十二实施方式中提出的方案,当流的总数目是6至8时,采用第九实施方式至第十一实施方式中提出的方案中的一个,并且当流的总数目是9至16时,采用第八实施方式中提出的方案。
(7)第十四实施方式——不管流的数目如何都使用同一导频序列的实施方式
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。
因此,当导频音的数目是16时,导频音索引(或位置)可以遵从第八实施方式中提出的方案,并且可以通过将第一实施方式中的NSTS=1时提出的导频音值复制两次来得到导频音值。
当导频音的数目是8时,导频音索引可以遵从第十实施方式中提出的方案,并且导频音值可以遵从第一实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
另外,当导频音的数目是6时,导频音索引可以遵从第十二实施方式中提出的方案,并且导频音值可以遵从以下将描述的第三十二实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
3.80MHz:1024FFT
假定80MHz带宽的1024个子载波(或音)依次具有-512至+511的索引。
(1)第十五实施方式——第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式或第八实施方式的扩展实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是32。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,可以通过复制20MHz带宽的导频音索引(在第一实施方式至第三实施方式中提出的导频音索引)来确定80MHz带宽的导频音索引。另外,可以通过将40MHz带宽的导频音索引(在第八实施方式中提出的导频音索引)复制两次来确定80MHz带宽的导频音索引。在这种情况下,所确定的导频音索引可以是{±25,±53,±89,±117,±139,±167,±203,±231,±281,±309,±345,±373,±395,±423,±459,±487}。
以这种方式,复制特定带宽的音计划并且使用复制的音计划的方案可以只存储针对特定带宽的一个音计划,复制音计划并且使用复制的音计划而不存储每个带宽的导频音计划,从而简化系统配置。
-导频音值(导频值)
还可以通过复制20MHz带宽的导频音值来设计80MHz带宽的导频音值。也就是说,可以确定80MHz带宽中的导频序列(或在80MHz带宽中设置的32个导频音的序列)为通过将20MHz带宽的导频序列(或在20MHz带宽中设置的8个导频音的序列)重复四次而得到的序列。这可以用以下的式5来表示。
[式5]
ψNSTS,32 iSTS,j=ψNSTS,8 iSTS,mod(j,8)
这里,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,ψNSTS,32 iSTS,j表示具有iSTS的流中的80MHz带宽中包括的32个导频音当中的第j个位置处的导频音的值,并且ψNSTS,8 iSTS,mod(j,8)表示具有iSTS的流中的20MHz带宽中包括的8个导频音当中的第mod(j,8)个位置处的导频音的值。
另外,可以通过复制40MHz带宽的导频音值来设计80MHz带宽的导频音值。也就是说,可以确定80MHz带宽中的导频序列(或在80MHz带宽中设置的32个导频音的序列)为通过将40MHz带宽的导频序列(或在40MHz带宽中设置的16个导频音的序列)重复两次而得到的序列。这可以用以下的式6来表示。
[式6]
ψNSTS,32 iSTS,j=ψNSTS,16 iSTS,mod(j,16)
这里,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,ψNSTS,32 iSTS,j表示具有iSTS的流中的80MHz带宽中包括的32个导频音当中的第j个位置处的导频音的值,并且ψNSTS,8 iSTS,mod(j,8)表示具有iSTS的流中的40MHz带宽中包括的16个导频音当中的第mod(j,16)个位置处的导频音的值。
(9)第十六实施方式——第九实施方式至第十一实施方式的扩展实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是16。当80MHz带宽中包括的导频音的数目小于40MHz带宽中包括的导频音的数目时,会出现性能劣化。因此,如果40MHz带宽的导频音的数目固定于16,则期望使用80MHz带宽中的16个或更多个导频音,并且在考虑到峰吞吐量的情况下,可能期望使用16个导频音。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,通过复制第九实施方式、第十实施方式或第十一实施方式中提出的导频音索引来得到导频音索引。复制的导频音可以是{-231/-487,25}、{-203/-459,53}、{-167/-423,89}、{-139/-395,117}、{-117/-373,139}、{-89/-345,167}、{-53/-309,203}、{-25/-281,231}、{25/-231,281}、{53/-203,309}、{89/-167,345}、{117/-139,373}、{139/-117,395}、{167/-89,423}、{203/-53,459}、{231/-25,487}、{-212/-468,44}、{-156/-412,100}、{-100/-356,156}、{-44/-300,212}、{44/-212,300}、{100/-156,356}、{156/-100,412}、{212/-44,468}、{-206/-462,50}、{-150/-406,106}、{-78/-334,178}、{-22/-278,234}、{22/-234,278}、{78/-178,334}、{150/-106,406}或{206/-50,462}。
这里,“/”左边的标号指示复制之前的导频音索引,即,在第九实施方式、第十实施方式或第十一实施方式中提出的导频音索引,并且“/”右边的标号指示复制之后的导频音索引,即,在本实施方式中提出的导频音索引。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第八实施方式中提出的方案。
(3)第十七实施方式——对第八实施方式进行升尺度的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是16。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,通过将第八实施方式中提出的导频音索引进行2×升尺度来得到导频音索引。升尺度后的导频音索引可以是{±50,±106,±178,±234,±278,±334,±406,±462}。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第八实施方式中提出的方案。
(4)第十八实施方式——只使用一些导频位置的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是16。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,16个导频音索引选自在第十五实施方式中提出的导频音索引{±25,±53,±89,±117,±139,±167,±203,±231,±281,±309,±345,±373,±395,±423,±459,±487}并且进行使用。
作为一个实施方式,可以从第一索引起以两个为间隔从所提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-487,-423,-373,-309,-231,-167,-117,-53,+25,+89,+139,+203,+281,+345,+395,+459}。
作为另一个实施方式,可以从第一索引起以两个为间隔从所提出的索引中选择导频音索引。在这种情况下,导频音索引可以是{-459,-395,-345,-281,-203,-139,-89,-25,+53,+117,+167,+231,+309,+373,+423,+487}。
作为另一个实施方式,可以选择导频音索引,使得负索引和正索引是对称的。因此,导频音索引可以是{±25,±89,±139,±203,±281,±345,±395,±459}或{±53,±117,±167,±231,±309,±373,±423,±487}。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第八实施方式中提出的方案。
(5)第十九实施方式——与等距和对称的导频音计划相关的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是16。
-导频音索引
在本实施方式中,导频音索引是等距的,并且满足对称性的导频音位置的索引可以是{±33,±95,±157,±219,±281,±343,±405,±467}、{±34,±96,±158,±220,±282,±344,±406,±468}或{±35,±97,±159,±221,±283,±345,±407,±469}。
当如本实施方式中一样导频音之间满足等距和对称性时,CFO(载波频率偏移性)性能提高。
-导频音值(导频值)
本实施方式中的导频音值可以按各种方式应用于说明书中的实施方式。
(6)第十二实施方式——数目与802.11ac系统中的导频音相同的导频音的实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是8,如802.11ac系统中一样。
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引是在考虑到1024FFT大小的情况下通过将在802.11ac系统的80MHz带宽的导频音索引进行4×升尺度而得到的。4×升尺度后的导频音索引可以是{±44,±156,±300,±412}。
对于系统兼容和硬件实现,考虑到802.11ac系统和802.11ax系统而将传统系统的导频索引进行4×升尺度并使用可以是有利的。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,导频值遵从第一实施方式、第二实施方式或第三实施方式中提出的方案。
(7)第二十一实施方式——根据流的数目来决定导频音数目的实施方式
提出了应用取决于流的总数目的导频音的数目以增加所发送数据的量的方案。当流的总数目小于8时,采用第十九实施方式中提出的方案,当流的总数目是9至16时,采用第十六实施方式至第十八实施方式中提出的方案中的一个,并且当流的总数目是17至32时,采用第十五实施方式中提出的方案。
(8)第二十二实施方式——不管流的数目如何都使用同一导频序列的实施方式
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。
因此,当导频音的数目是32时,导频音索引(或位置)可以遵从第十五实施方式中提出的方案,并且可以通过将第十四实施方式中的导频音的数目是16时提出的导频音值(或导频序列)复制两次来得到导频音值。
当导频音的数目是16时,导频音索引可以遵从第十七实施方式中提出的方案,并且导频音值可以遵从第四实施方式中的导频音的数目是16时提出的方案。
另外,当导频音的数目是8时,导频音索引可以遵从第十九实施方式中提出的方案,并且导频音值可以遵从第一实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
4.160MHz:2048FFT
假定80MHz的1024个子载波(或音)依次具有-1024至+1023的索引。
(1)第二十三实施方式——第十五实施方式至第十八实施方式或第二十实施方式的扩展实施方式
在本实施方式中,将第十五实施方式至第十八实施方式或第二十实施方式中提出的导频音数目/索引/值重复两次并且进行使用。下文中,将描述根据实施方式的复制的导频音索引。以下,“/”左边的标号指示复制之前的导频音索引,并且“/”右边的标号指示复制之后的导频音索引,即,在本实施方式中提出的导频音索引。
*在第十五实施方式(64(=2×32)个导频音)的情况下
{-487:-999,25}、{-459:-971,53}、{-423:-935,89}、{-395:-907,117}、{-373:-885,139}、{-345:-857,167}、{-309:-821,203}、{-281:-793,231}、{-231:-743,281}、{-203:-715,309}、{-167:-679,345}、{-139:-651,373}、{-117:-629,395}、{-89:-601,420}、{-53:-565,459}、{-25:-537,487}、{25:-487,537}、{53:-459,565}、{89:-420,601}、{117:-395,629}、{139:-373,651}、{167:-345,679}、{203:-309,715}、{231:-281,743}、{281:-231,793}、{309:-203,821}、{345:-167,857}、{373:-139,885}、{395:-117,907}、{423:-89,935}、{459:-53,971}、{487:-25,999}
*在第十六实施方式(32(=2×16)个导频音)的情况下
{-487:-999,25}、{-459:-971,53}、{-423:-935,89}、{-395:-907,117}、{-373:-885,139}、{-345:-857,167}、{-309:-821,203}、{-281:-793,231}、{-231:-743,281}、{-203:-715,309}、{-167:-679,345}、{-139:-651,373}、{-117:-629,395}、{-89:-601,420}、{-53:-565,459}、{-25:-537,487}、{25:-487,537}、{53:-459,565}、{89:-420,601}、{117:-395,629}、{139:-373,651}、{167:-345,679}、{203:-309,715}、{231:-281,743}、{281:-231,793}、{309:-203,821}、{345:-167,857}、{373:-139,885}、{395:-117,907}、{423:-89,935}、{459:-53,971}、{487:-25,999}、{-468:-980,44}、{-412:-924,100}、{-356:-868,156}、{-300:-812,212}、{-212:-724,300}、{-156:-668,356}、{-100:-612,412}、{-44:-556,468}、{44:-468,556}、{100:-412,612}、{156:-356,668}、{212:-300,724}、{300:-212,812}、{356:-156,868}、{412:-100,924}、{468:-44,980}、{-462:-974,50}、{-406:-918,106}、{-334:-846,178}、{-278:-790,234}、{-234:-746,278}、{-178:-690,334}、{-106:-618,406}、{-50:-562,462}、{50:-462,562}、{106:-406,618}、{178:-334,690}、{234:-278,746}、{278:-234,790}、{334:-178,846}、{406:-106,918}、{462:-50,974}
*在第十七实施方式(32(=2×16)个导频音)的情况下
{-462:-974,50}、{-406:-918,106}、{-334:-846,178}、{-278:-790,234}、{-234:-746,278}、{-178:-690,334}、{-106:-618,406}、{-50:-562,462}、{50:-462,562}、{106:-406,618}、{178:-334,690}、{234:-278,746}、{278:-234,790}、{334:-178,846}、{406:-106,918}、{462:-50,974}
*在第十八实施方式(32(=2×16)个导频音)的情况下
{-487:-999,25}、{-459:-971,53}、{-423:-935,89}、{-395:-907,117}、{-373:-885,139}、{-345:-857,167}、{-309:-821,203}、{-281:-793,231}、{-231:-743,281}、{-203:-715,309}、{-167:-679,345}、{-139:-651,373}、{-117:-629,395}、{-89:-601,420}、{-53:-565,459}、{-25:-537,487}、{25:-487,537}、{53:-459,565}、{89:-420,601}、{117:-395,629}、{139:-373,651}、{167:-345,679}、{203:-309,715}、{231:-281,743}、{281:-231,793}、{309:-203,821}、{345:-167,857}、{373:-139,885}、{395:-117,907}、{423:-89,935}、{459:-53,971}、{487:-25,999}
*在第二十实施方式(16(=2×8)个导频音)的情况下
{-412:-924,100}、{-300:-812,212}、{-156:-668,356}、{-44:-556,468}、{44:-468,556}、{156:-356,668}、{300:-212,812}、{412:-100,924}
(2)第二十四实施方式——根据流的数目来决定导频音数目的实施方式
提出了应用取决于流的总数目的导频音的数目以增加所发送数据的量的方案。当流的总数目小于16时,复制并使用第十九实施方式,当流的总数目是17至32时,复制并使用第十六实施方式至第十八实施方式中的一个,并且当流的总数目是32至64时,采用第十五实施方式中提出的方案。
(3)第二十五实施方式——不管流的数目如何都使用同一导频序列的实施方式
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。因此,在本实施方式中将第二十二实施方式中提出的导频音数目/索引/值复制两次并且进行使用。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
已经描述了适用于非OFDMA发送的导频音计划。上述实施方式适用于DL/UL和SU/UM发送情形下的HE-LTF和HE数据部分的导频音,并且前述导频音可以用于跟踪HE-LTF和HE数据部分的相位和CFO。
B.OFDMA发送
在新引入到802.11ax系统中的OFDMA发送方案中,子载波以预定音为单元被划分成资源单元,如以上参照图15至图17描述的。将给出对每个资源单元的导频音计划的详细描述。
1.26音资源单元
假定26音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至25的索引。26音资源单元可以包括2个导频音。下文中,将在实施方式中描述2个导频音的索引和值。
(1)第二十六实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
作为一个实施方式,当26音资源单元被划分成两个部分时,这2个导频音可以分别处于这两个部分的中心处。因此,在这种情况下,导频音的索引可以是{6,19}。
作为另一个实施方式,通过将在802.11ah系统中的1MHz 32FFT中的DC音和保护音排除在外,可以使这2个导频音处于在已经考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。在这种情况下,导频音的索引可以是{6,19}。
作为另一个实施方式,这2个导频音可以间隔开在802.11ah系统中的1MHz 32FFT中包括的导频音之间的距离。更具体地,导频音处于802.11ah系统中的1MHz 32FFT中的索引-7和+7处,因此,这2个导频音间隔14。因此,在考虑到此间隔和对称性的情况下,本实施方式的导频音可以被确定为{5,19}或{6,20}。
-导频音值(导频值)
图24和图25是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。在本实施方式中,可以根据MSP方案来确定导频音值,如图24和图25的表中所示的。具体地,当NTST是1时,可以如图24(图24的(a)或图24的(b))的表中所示地确定导频音值,并且当NSTS是2时,可以如图25(图25的(a)、图25的(b)或图25的(c))的表中所示地确定导频音值。在图24和图25的表中,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,2 iSTS,j指示具有iSTS的流中的2个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
在图25中,i是1或2,并且当i=1时,ic是2,当i=2时,i是1。虽然在图25中未示出,但除了作为序列的{1,1}之外,ic还可具有{-1,-1}。虽然图25的(a)和图25的(b)的表中示出的导频音值具有针对每个流的正交性,但当iSTS=ic时,可能产生PAPR问题。为了解决此PAPR问题,可以提出如图25的(c)中所示的满足每个流的非正交性的导频音值。
(2)第二十七实施方式
-导频音索引
在本实施方式中,导频音索引遵从第二十六实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。因此,导频音值可以遵从第二十六实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
2.52音资源单元
假定52音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至51的索引。52音资源单元可以包括4个导频音。下文中,将在实施方式中描述这4个导频音的索引和值。
(1)第二十八实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
作为一个实施方式,当52音资源单元被划分成四个部分时,这4个导频音可以分别处于这四个部分的中心处。因此,在这种情况下,导频音的索引可以是{6,19,32,45}。
作为另一个实施方式,通过将802.11n或802.11ac系统中的20MHz带宽中的DC音和保护音排除在外,可以使这4个导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。因此,在这种情况下,导频音的索引可以是{5,19,32,46}。
作为另一个实施方式,这4个导频音可以间隔开在802.11n或802.11ac系统中的20MHz带宽中包括的导频音之间的距离。更具体地,由于导频音处于802.11n或802.11ac系统中的20MHz带宽中的索引-21、-7、+7和+21处,因此这4个导频音间隔14。因此,在考虑到此间隔和对称性的情况下,可以确定本实施方式的导频音为{7,21,35,49}或{6,20,34,48}。
-导频音值(导频值)
图26和图27是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。在本实施方式中,可以重新使用在图26和图27中示出的802.11n系统的20MHz带宽的导频值。在图26和图27中,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,4 iSTS,j指示具有iSTS的流中的4个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
(2)第二十九实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引遵从第二十八实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,可以使用第二十八实施方式中的NSTS=4时提出的导频值来确定导频音值。因此,在本实施方式中,第一流(iSTS=1)的导频音可以具有导频序列{1,1,1,-1},第二流(iSTS=2)的导频音可以具有导频序列{1,1,-1,1},第三流(iSTS=3)的导频音可以具有导频序列{1,-1,1,1},并且第四流(iSTS=4)的导频音可以具有导频序列{-1,1,1,1}。
(3)第三十实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引遵从第二十八实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
图28是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。
在本实施方式中,可以确定导频音值为通过将图28中示出的组A和B的序列组合而生成的导频序列。例如,可以使用组A的具有索引1的序列和组B的具有索引1的序列来生成导频序列{1,1,-1,-1}或{-1,-1,1,1}。以这种方式生成的一个导频序列可以同等地应用于通过流发送的导频音,而不管流的数目如何。
(4)第三十一实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引遵从第二十八实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
本实施方式提出了如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。这里,导频音值可以遵从第二十八实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
3.106音资源单元
假定106音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至105的索引。
(1)第三十二实施方式
-导频音的数目
在本实施方式中,导频音的数目是6。
-导频音索引(或导频音位置)
作为一个实施方式,当106音资源单元被划分成六个部分时,这6个导频音可以分别处于这六个部分的中心处。如果2个音可以处于所划分部分的中心处(因为该部分由偶数个音构成),则导频音可以处于这2个音中的一个处。
作为另一个实施方式,这6个导频音可以处于除了802.11n或802.11ac系统中的40MHz带宽中的导频音当中的DC音和保护音外的被校正索引处。在这种情况下,导频音的索引可以是{1,29,43,62,76,104}。
-导频音值(导频值)
图29和图30是示出了根据本发明的实施方式的取决于流数目的导频音的值的表。在本实施方式中,可以重新使用在图29和图30中示出的802.11n系统的40MHz带宽的导频值。在图29和图30中,NSTS指示流的数目,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,6 iSTS,j指示具有iSTS的流中的6个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
(2)第三十三实施方式
-导频音数目/索引
在本实施方式中,导频音数目和索引遵从第三十二实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
在本实施方式中,可以通过在第一流至第四流中扩展第三十二实施方式中的NSTS=4时提出的导频值来确定导频音值。因此,在本实施方式中,第一流(iSTS=1)的导频音可以具有导频序列{1,1,-1,-1,-1,-1},第二流(iSTS=2)的导频音可以具有导频序列{1,1,1,-1,1,1},第三流(iSTS=3)的导频音可以具有导频序列{1,-1,1,-1,-1,1},并且第四流(iSTS=4)的导频音可以具有导频序列{-1,1,1,1,-1,1}。
(3)第三十四实施方式
-导频音数目/索引
在本实施方式中,导频音数目和索引遵从第三十二实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
图31是示出了根据本发明的实施方式的用于生成导频值的序列组的表。
在本实施方式中,可以根据通过将组A、B和C的序列组合而生成的导频序列来确定导频音值。例如,可以通过组合组A的具有索引1的序列、组B的具有索引2的序列和组C的具有索引3的序列来生成导频序列{1 1 -1 -1 1 -1}。这里,在考虑到PAPR问题的情况下将只由具有索引1或2的序列构成的序列排除在外。也就是说,在本实施方式中,{1 1 1 1 1 1}和{-1 -1 -1 -1 -1 -1}没有被用作导频序列。
以这种方式生成的一个导频序列可以同等地应用于通过流发送的导频音,而不管流的数目如何。
(4)第三十四实施方式
-导频音索引(或导频音位置)
在本实施方式中,导频音索引遵从第三十二实施方式中提出的方案。
-导频音值(导频值)
本实施方式可以提出如802.11ac系统的SSP方案中一样不管流的数目如何都应用一个固定导频序列的导频音计划。这里,导频音值可以遵从第三十二实施方式中的NSTS=1时提出的方案。
提出该导频音计划是因为与使用正交导频序列而得到的性能相比,在使用多个流来发送和接收数据的MIMO情形下使用多个正交导频序列的开销大。因此,可以通过引入不管流的数目如何都应用固定导频序列的SSP方案来减少开销。
当4个导频音用于106音资源单元时,具有可以重新使用传统系统的40MHz带宽中使用的交织器的优点。下文中,将描述106音资源单元包括4个导频音的实施方式。具体地,以下将描述基于“导频音的索引(或位置)”的实施方式。可以在考虑到导频音之间的等距和对称性的情况下确定导频音索引,并且导频音值遵从第二十八、第二十九或第三十实施方式中提出的方案。下文中,假定106音资源单元包括4个26音资源单元和2个剩余音。
(5)第三十六实施方式
当剩余音处于106音资源单元的两侧时,106音资源单元的索引可以被划分成4个部分:i)0至26(27个音)、ii)27至52(26个音)、iii)53至78(26个音)和iv)79至105(27个音)。这里,可以提出导频索引{13,39,65,92}、{13,40,66,92}、{13,39,66,92}或{13,40,65,92}。
另外,当索引被划分成均具有26个音的4个部分:i)1至26(26个音)、ii)27至52(26个音)、iii)53至78(26个音)和iv)79至104(26个音)而不包括处于106音资源单元两侧的索引0和105处的音时,可以提出导频索引{13,39,65,91}或{14,40,66,92}。
(6)第三十七实施方式
当剩余音处于106音资源单元的中心时,106音资源单元的索引可以被划分成4个部分:i)0至25(26个音)、ii)26至52(27个音)、iii)53至79(27个音)和iv)80至105(26个音)。这里,可以提出导频索引{12,39,66,92}、{13,39,66,93}、{12,39,66,93}或{12,39,66,92}。
另外,当索引被划分成均具有26个音的4个部分:i)0至25(26个音)、ii)26至51(26个音)、iii)54至79(26个音)和iv)80至105(26个音)而不包括处于106音资源单元的中心索引52和53处的音时,可以提出导频索引{12,38,66,92}或{13,39,67,93}。
(7)第三十八实施方式
当剩余音处于106音资源单元的左边时,106音资源单元的索引可以被划分成以下4个部分:i)0至27(28个音)、ii)28至53(26个音)、iii)54至79(26个音)和iv)80至105(26个音)。这里,可以提出导频索引{13,40,66,92}、{14,40,66,92}、{13,41,67,93}或{14,41,67,93}。
另外,当索引被划分成均具有26个音的4个部分:i)2至27(26个音)、ii)28至53(26个音)、iii)54至79(26个音)和iv)80至105(26个音)而不包括处于106音资源单元左边的索引0和1处的音时,可以提出导频索引{14,40,66,92}或{15,41,67,93}。
(8)第三十九实施方式
当剩余音处于106音资源单元的右边时,106音资源单元的索引可以被划分成以下4个部分:i)0至25(26个音)、ii)26至51(26个音)、iii)52至77(26个音)和iv)78至105(28个音)。这里,可以提出导频索引{12,38,64,91}、{12,38,64,92}、{13,39,65,91}或{13,39,65,92}。
另外,当索引被划分成均具有26个音的4个部分:i)0至25(26个音)、ii)26至51(26个音)、iii)52至77(26个音)和iv)78至103(26个音)而不包括处于106音资源单元右边的索引104和105处的音时,可以提出导频索引{12,38,64,90}或{13,39,65,91}。
已经详细描述了将106音资源单元划分成4个部分并且决定每个部分中包括的音中的一个作为导频音的实施方式。下文中,将描述使用在与106音资源单元对应的位置处的26音或52音资源单元的4个导频索引作为106音资源单元的导频音索引的实施方式。这里,在与106音资源单元对应的位置处的26音或52音资源单元是指同一带宽内的处于与106音资源单元相同的索引处的26音或52音资源单元。否则,在与106音资源单元对应的位置处的26音或52音资源单元是指106音资源单元中包括的26音或52音资源单元。
(9)第四十实施方式
图32是例示了106音资源单元中包括的导频音的位置的图。
当为了保持对称性而使2个剩余音处于106音资源单元的中心处时,106音资源单元中包括的4个导频音(在下文中被称为第一导频音至第四导频音)的位置可以与106音资源单元的对应位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频引导当中的4个导频音的位置相同。在这种情况下,4个26音资源单元和2个剩余音处于与106音资源单元对应的位置处,并且2个剩余音可以处于依次布置的4个26音资源单元的中心处。更具体地,当依次布置的4个26音资源单元被称为第一26音资源单元至第四26音资源单元时,2个剩余音可以处于第二26音资源单元和第三26音资源单元之间。
这里,第一导频音至第四导频音中的每一个的位置可以与4个26音资源单元中的每一个中包括的2个导频音中的一个的位置相同。另外,第一导频音的位置可以与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,第二导频音的位置可以与第二26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,第三导频音的位置可以与第三26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,并且第四导频音的位置可以与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应。
这里,第一导频音至第四导频音中的每一个的位置可以与4个26音资源单元中的每一个中包括的2个导频音中的与剩余音相距较长距离的一个的位置相同。例如,第一导频音的位置可以与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较长距离的一个的位置对应,第二导频音的位置可以与第二26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较长距离的一个的位置对应,第三导频音的位置可以与第三26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较长距离的一个的位置对应,并且第四导频音的位置可以与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较长距离的一个的位置对应。如果与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中的每一个由分别具有索引0至25的26个音构成并且包括与索引{6,20}对应的导频音,则将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{6,20,32,46,60,74,86,100}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选中选择了与剩余音相距较长距离的导频音时,所选择的导频音可以是{6,32,74,100}(参照32)。
另外,第一导频音至第四导频音中的每一个的位置可以与4个26音资源单元中的每一个中包括的2个导频音中的与剩余音相距较短距离的一个的位置相同。例如,第一导频音的位置可以与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较短距离的一个的位置对应,第二导频音的位置可以与第二26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较短距离的一个的位置对应,第三导频音的位置可以与第三26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较短距离的一个的位置对应,并且第四导频音的位置可以与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的与剩余音相距较短距离的一个的位置对应。如果与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中的每一个由分别具有索引0至25的26个音构成并且包括与索引{6,20}对应的导频音,则将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{6,20,32,46,60,74,86,100}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选中选择了与剩余音相距较短距离的导频音时,所选择的导频音可以是{20,46,60,86}。
另外,当与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中的每一个由分别具有索引0至25的26个音构成并且包括与索引{6,19}对应的导频音时,将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{6,19,32,45,60,73,86,99}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选当中确定4个索引时,所确定的索引可以是{6,32,73,99}或{19,45,60,86}。
另外,当与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中的每一个由分别具有索引0至25的26个音构成并且包括与索引{5,19}对应的导频音时,将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{5,19,31,45,59,73,85,99}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选当中确定4个索引时,所确定的索引可以是{5,31,73,99}或{19,45,59,85}。
基于以上描述,106音资源单元中包括的4个导频音(第一导频音至第四导频音)的位置可以与在与106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置相同。这里,所述2个52音资源单元和2个剩余音处于与所述106音资源单元对应的位置处,并且所述2个剩余音可以处于依次布置的所述2个52音资源单元的中心处(或者在其间)。
在这种情况下,第一导频音至第四导频音的位置可以与2个52音资源单元中的每一个中包括的4个导频音中的两个的位置对应,如以上情况中一样。
当使用由106音资源单元构成的较小资源单元的导频索引时,简化系统配置以降低硬件负担。
(10)第四十一实施方式
当为了满足对称性而使一个剩余音处于106音资源单元的两侧时,与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元的4个导频音索引可以被用作本实施方式的导频音索引。
如果每个26音资源单元由分别具有索引0至25的26个音构成并且导频音处于索引{6,19}处,则将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{7,20,33,46,59,72,85,98}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选当中确定4个索引时,所确定的索引可以是{7,33,72,98}或{20,46,59,85}。
另外,当每个26音资源单元由分别具有索引0至25的26个音构成并且导频音处于索引{5,19}处时,将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{6,20,32,46,58,72,84,98}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选当中确定4个索引时,所确定的索引可以是{6,32,72,98}或{20,46,58,84}。
另外,当每个26音资源单元由分别具有索引0至25的26个音构成并且导频音处于索引{6,20}处时,将应用于106音资源单元的导频音索引候选可以是{7,21,33,47,59,73,85,99}。当在考虑到对称性的情况下从导频音索引候选当中确定4个索引时,所确定的索引可以是{7,33,73,99}或{21,47,59,85}。
还可以能够在不考虑对称性的情况下从导频音索引候选当中决定4个索引。当使用与106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的导频音时,52音资源单元的4个导频音索引可以与上述情况类似被用作106音资源单元的导频音索引。通过如上述实施方式中一样以较小音为单元选择性地使用资源单元的导频音来简化系统配置。
(11)第四十二实施方式
本实施方式提供了使用剩余音作为导频音。
当剩余音处于106音资源单元的左端(例如,索引{0,1})处时,在考虑到对称性的情况下,106音资源单元的导频音索引可以是{0,1,104,105}。这可以在剩余音处于右端(例如,{104,105})时被同等地应用。
当剩余音中只有一些被用作导频音并且考虑导频音的对称性和等距时,106音资源单元的导频音索引可以被确定为{0,26,79,105}、{0,27,78,105}或{1,27,78,104}。
当剩余音处于106音资源单元的中心(例如,索引{52,53})处时,在考虑到对称性和等距的情况下,106音资源单元的导频音索引可以被确定为{26,52,53,79}。
4.242音资源单元
假定242音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至241的索引。242音资源单元中包括的导频音的数目和值遵从第一实施方式至第七实施方式中提出的方案。将基于242音资源单元中包括的导频音索引来给出描述。
(1)第四十三实施方式
在本实施方式中,当按导频音的数目来划分242音资源单元时,导频音可以处于被划分部分的中心处。例如,当242音资源单元包括8个导频音时,242音资源单元可以被划分成8个部分,并且这8个部分音可以处于这8个部分的中心。如果2个音处于每个部分的中心处(因为每个部分由偶数个音构成),则导频音可以与这2个音中的一个对应。
例如,242音资源单元的索引可以被划分成以下8个部分:i)0至30(31个音)、ii)31至60(30个音)、iii)61至90(30个音)、iv)91至120(30个音)、v)121至150(30个音)、vi)151至180(30个音)、vii)181至210(30个音)和viii)211至241(31个音)。在这种情况下,导频音索引可以是{15,45,75,105,136,166,196,226}。
如果242音资源单元被划分成均包括30个音(除了其两侧设置的音外)的8个部分:i)0至30(31个音)、ii)31至60(30个音)、iii)61至90(30个音)、iv)91至120(30个音)、v)121至150(30个音)、vi)151至180(30个音)、vii)181至210(30个音)和viii)211至241(30个音),则导频音索引可以是{15,45,75,105,135,165,195,225}或{16,46,76,106,136,166,196,226}。
另外,242音资源单元的索引可以被划分成以下8个部分:i)0至29(30个音)、ii)30至59(30个音)、iii)60至89(30个音)、iv)90至120(31个音)、v)121至151(31个音)、vi)152至181(30个音)、vii)182至211(30个音)和viii)212至241(30个音)。在这种情况下,导频音索引可以是{15,45,75,105,136,166,196,226}。
这里,当排除处于中心(索引{120,121})处的2个音时,导频音索引可以是{14,44,74,104,136,166,196,226}或{15,45,75,105,137,167,197,227}。
(2)第四十四实施方式
在本发明中,通过从第一实施方式至第七实施方式中提出的导频音索引中排除DC音和保护音,可以使导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。例如,当242音资源单元包括8个导频音时,校正后的导频音索引可以是{19,47,83,111,130,158,194,222}。
另外,在本发明中,通过从第一实施方式至第七实施方式中提出的导频音索引中只排除保护音(或者只包括DC音),可以使导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。当传统系统中存在8个导频音时,这8个导频音处于{±11,±39,±75,±103},因此在考虑到对称性的情况下推导出导频音索引{17,45,81,109,131,159,195,223}或{18,46,82,110,132,160,196,224}。
5.484音资源单元
假定484音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至483的索引。484音资源单元中包括的导频音的数目和值遵从第八实施方式至第十四实施方式中提出的方案。将基于484音资源单元中包括的导频音索引来给出描述。
(1)第四十五实施方式
在本实施方式中,当按导频音的数目来划分484音资源单元时,导频音可以处于被划分部分的中心处。例如,当484音资源单元包括16个导频音时,484音资源单元可以被划分成16个部分,并且这16个部分音可以处于这8个部分的中心。如果2个音处于每个部分的中心处(因为每个部分由偶数个音构成),则导频音可以与这2个音中的一个对应。
(2)第四十六实施方式
在本发明中,通过从第八实施方式至第十四实施方式中提出的导频音索引中排除DC音和保护音,可以使导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。例如,当484音资源单元包括8个导频音时,校正后的导频音索引可以是{38,94,166,222,261,317,389,445}。
另外,在本发明中,通过从第八实施方式至第十四实施方式中提出的导频音索引中只排除保护音(或者只包括DC音),可以使导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。当传统系统中存在8个导频音时,这8个导频音处于{±22,±78,±150,±206},因此在考虑到对称性的情况下推导出导频音索引{35,91,163,219,263,319,391,447}或{36,92,164,220,264,320,392,448}。
(3)第四十七实施方式
在本实施方式中,导频音的数目是16。这里,第八实施方式的索引({±25,±53,±89,±117,±139,±167,±203,±231})被校正以适于484个音并且用作本实施方式的导频音索引。校正后的导频音索引可以是{13,41,77,105,127,155,191,219,264,292,328,356,378,406,442,470}。
通过在从第八实施方式中提出的导频音索引中排除保护音(包括DC音)之后,可以使本实施方式的导频音处于已经在考虑到对称性的情况下被校正的索引处。校正后的导频音索引可以是{10,38,74,102,124,152,188,216,266,294,330,358,380,408,444,472}或{11,39,75,103,125,153,189,217,267,295,331,359,381,409,445,473}。
另外,通过在第八实施方式中提出的导频音索引中排除两侧的2个音(即,总共4个音)并且按30个音(2至31、32至61、62至91、92至121、...、452至481)划分剩余索引之后,可以使本实施方式的导频音处于已经在考虑到对称性的情况下被校正的索引处。在这种情况下,可以推导出导频音索引{16,46,76,106,136,166,196,226,256,286,316,346,376,406,436,466}或{17,47,77,107,137,167,197,227,257,287,317,347,377,407,437,467}。
另外,通过在第八实施方式中提出的导频音索引中排除4个中心音并且按30个音划分剩余索引之后,可以使本实施方式的导频音处于已经被校正的索引处。在这种情况下,可以推导出导频音索引{14,44,74,104,134,164,194,224,258,288,318,348,378,408,438,468}或{15,45,75,105,135,165,195,225,259,289,319,349,379,409,439,469}。
6.996音资源单元
假定996音资源单元中包括的子载波(或音)依次具有0至995的索引。996音资源单元中包括的导频音的数目和值遵从第十五实施方式至第二十二实施方式中提出的方案。将基于996音资源单元中包括的导频音索引来给出描述。
(1)第四十八实施方式
在本实施方式中,当按导频音的数目来划分996音资源单元时,导频音可以处于被划分部分的中心处。例如,当996音资源单元包括16个导频音时,484音资源单元可以被划分成16个部分,并且这16个部分音可以处于所述部分的中心处。如果2个音处于每个部分的中心处(因为每个部分由偶数个音构成),则导频音可以与这2个音中的一个对应。
(2)第四十九实施方式
在本发明中,通过从第十五实施方式至第二十二实施方式中提出的导频音索引中排除DC音和保护音,可以使导频音处于已经在考虑到导频音间隔的情况下被校正的索引处。
(3)第五十实施方式
第十七实施方式中提出的索引({±50,±106,±178,±234,±278,±334,±406,±462})被校正并且被用作本实施方式的导频音索引。校正后的导频音索引可以是{38,94,166,222,266,322,394,450,545,601,673,729,773,829,901,957}。
另外,在第十七实施方式中提出的导频音索引中只排除保护音(或只包括DC音)之后,可以使本实施方式的导频音处于已经在考虑到导频音索引间隔和对称性的情况下被校正的索引处。校正后的导频音索引可以是{35,91,163,219,263,319,391,447,547,603,675,731,775,831,903,959}或{36,92,164,220,264,320,392,448,548,604,676,732,776,832,904,960}。
另外,通过在从第十七实施方式中提出的导频音索引中排除两侧的2个音(总共4个音)并且按62个音(2至63、64至125、126至187、188至249、...、932至993)划分剩余索引之后,可以使本实施方式的导频音处于已经在考虑到对称性的情况下被校正的索引处。在这种情况下,可以推导出导频音索引{32,94,156,218,280,342,404,466,528,590,652,714,776,838,900,962}或{33,95,157,219,281,343,405,467,529,591,653,715,777,839,901,963}。
另外,通过在从第十七实施方式中提出的导频音索引中排除中心4个音并且按62个音(0至61、62至123、...、434至495、500至561、...、934至995)划分剩余索引之后,可以使本实施方式的导频音处于已经被校正的索引处。在这种情况下,可以推导出导频音索引{30,92,154,216,278,340,402,464,530,592,654,716,778,840,902,964}或{31,93,155,217,279,341,403,465,531,593,655,717,779,841,903,965}。
已经描述了在非OFDMA发送方案和OFDMA发送方案中提出的导频音计划。下文中,将描述将不同的导频音分配给非OFDMA发送中的相应用户的方案。
C.为每个STA分配导频音的方法
802.11ax系统支持UL MU发送。在这种情况下,AP接收混合信号,因为多个STA(或用户)同时发送信号。这里,虽然每个STA在向AP发送信号之前补偿CFO,但由于诸如噪声这样的通信失败而导致CFO并没有被完全补偿,残留CFO保留下来。因此,AP可以补偿残留CFO,以实现可靠的性能。然而,由于STA具有不同的残留CFO值,因此AP需要与上述方案不同地为每个STA分配导频音的新方案,以使用导频音来测量并补偿残留CFO。
在下面的实施方式中,可以基本上应用在非OFDMA方案和OFDMA方案中提出的导频音计划。然而,不同的导频音可以被分配给相应STA,并且每个STA可以将除了被分配给它的导频音外的导频音的值设置成“0”。图33是示出了根据本发明的实施方式的为每个STA分配的导频音的值的表。
1.随机分配
多个导频音可以被随机分配给每个STA。
例如,可以假定以下情形:STA 1和STA 2使用一个流来执行UL MU发送并且将20MHz带宽分配给它。这里,导频音的数目和索引可以遵从第一实施方式中提出的方案。在这种情况下,第二导频音和第十五导频音可以被随机分配给STA 1,并且剩余的导频音可以被分配给STA 2。这里,可以如图33的(a)中所示地确定导频音值。在图33的(a)中,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,8 iSTS,j指示具有iSTS的流中的8个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
在以上实施方式中,不同数目的导频音被分配给STA,因此在其间有CFO跟踪性能差异。
2.均匀分配
相同数目的导频音可以被分配给STA。
当相同数目的导频音被分配给STA时,导频音可以保留下来。例如,8个导频音按照2个被分配给STA 1、2和3,2个导频音(=8-2×3)可以保留下来。这里,剩余导频音可以被随机分配给STA。否则,所有剩余导频音可以被分配给具有最高或最低的SINR(信号与干扰加噪声比)的STA。否则,剩余导频音可以按降序从具有最高SINR的STA或者按升序从具有最低SINR的STA被逐一分配给STA。当剩余导频音被分配给具有高SINR的STA时,针对表现出较高性能的STA保证了较高性能,从而提高平均吞吐量。当剩余导频音被分配给具有低SINR的STA时,增强了具有低性能的STA的性能,以满足QoS。
可以按各种方式来设置分配给每个STA的导频音的索引(或位置)。
作为一个实施方式,AP可以将导频音从最左边或最右边的导频音依次分配给STA。例如,假定8个导频音被分配给STA 1至STA 3。在这种情况下,最左边的第一导频音可以被分配给STA 1,设置于第一导频音右边的第二导频音可以被分配给STA 2,设置于第二导频音右边的第三导频音可以被分配给STA 3,并且设置于第三导频音右边的第四导频音可以被分配给STA 1。因此,第一导频音、第四导频音和第七导频音被分配给STA 1,第二导频音、第五导频音和第八导频音被分配给STA 2并且第三导频音和第六导频音被分配给STA 3。
作为另一个实施方式,AP可以将导频音按为每个STA分配的导频音的数目从最左边或最右边的导频音依次分配给STA。
例如,假定3个导频音被分配给STA 1,3个导频音被分配给STA 2并且2个导频音被分配给STA 3。在这种情况下,可以按照3、3和2个导频音被依次分别分配给STA 1至STA 3的方式从最左边(或最右边)的导频音分配8个导频音。因此,第一导频音至第三导频音被分配给STA 1,第四导频音至第六导频音被分配给STA 2并且第七导频音和第八导频音被分配给STA 3。这里,第一导频音可以是指频带中的导频音当中的最左边或最右边的导频音。
作为另一个实施方式,将描述以下情形:STA 1和STA 2使用一个流来执行UL MU发送,并且将20MHz带宽分配给它。这里,应用于20MHz带宽的导频音的数目、索引和值可以遵从第一实施方式中提出的方案。在这种情况下,根据以上描述,20MHz带宽的导频音当中的第一导频音至第四导频音可以被分配给STA 1,并且第五导频音至第八导频音可以被分配给STA 2。这里,可以如图33的(b)中所示地确定分配给每个STA的导频音的值。在图33的(b)中,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,8 iSTS,j指示具有iSTS的流中的8个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
3.差异分配
所有导频音可以被分配给具有最高或最低的SINR的STA。否则,数目与STA的SINR成正比或反比的导频音可以被分配给STA。这里,当与SINR成正比或反比计算出的导频音的数目不是自然数时,可以对计算出的导频音的数目进行四舍五入。例如,如果可以分配给STA的导频音的数目是8并且根据STA 1和STA 2的SINR比率将1.6个导频音和6.4个导频音分配给STA 1和STA 2,则可以对1.6和6.4进行四舍五入,因此可以分别将2个导频音和6个导频音分配给STA 1和STA 2。如果由于根据SINR比率确定分配给STA 1和STA 2的导频音的数目是1.5和6.5,因此2个导频音被分配给STA 1并且7个导频音被分配给STA 2,则从导频音的较大数目中减去1。也就是说,2个导频音被分配给STA 1并且6个导频音被分配给STA2。
当分配与SINR成正比的导频音时,较大数目的导频音被分配给具有较高性能的STA以保证较高性能,从而提高平均吞吐量。当分配与SINR成反比的导频音时,具有低性能的STA的性能提高以满足QoS。
这里,可以按各种方式来设置分配给每个STA的导频音的索引(或位置)。
作为一个实施方式,AP可以将导频音从最左边或最右边的导频音依次分配给STA。例如,假定8个导频音被分配给STA 1至STA 3。在这种情况下,最左边的第一导频音可以被分配给STA 1,设置于第一导频音右边的第二导频音可以被分配给STA 2,设置于第二导频音右边的第三导频音可以被分配给STA 3,并且设置于第三导频音右边的第四导频音可以被分配给STA 1。因此,第一导频音、第四导频音和第七导频音被分配给STA 1,第二导频音、第五导频音和第八导频音被分配给STA 2并且第三导频音和第六导频音被分配给STA 3。
作为另一个实施方式,AP可以将导频音按为每个STA分配的导频音的数目从最左边或最右边的导频音依次分配给STA。
例如,假定3个导频音被分配给STA 1,3个导频音被分配给STA 2并且2个导频音被分配给STA 3。在这种情况下,可以按照3、3和2个导频音被依次分别分配给STA 1、STA 2和STA 3的方式从最左边(或最右边)的导频音分配8个导频音。因此,第一导频音至第三导频音被分配给STA 1,第四导频音至第六导频音被分配给STA 2并且第七导频音和第八导频音被分配给STA 3。这里,第一导频音可以是指频带中的导频音当中的最左边或最右边的导频音。
作为另一个实施方式,将描述以下情形:STA 1和STA 2使用一个流来执行UL MU发送,并且将20MHz带宽分配给它。这里,应用于20MHz带宽的导频音的数目、索引和值可以遵从第一实施方式中提出的方案。可以与SINR比率成比例地确定分配给每个STA的导频音的数目。当STA 1与STA 2的SINR比率是1:4时,2(对1.6进行四舍五入)个导频音被分配给STA1并且6个导频音被分配给STA 2。这里,根据以上描述,第一导频音和第二导频音可以被分配给STA 1,并且第四导频音至第八导频音可以被依次分配给STA 2。因此,如图33的(c)中所示地确定分配给STA的导频音的值。在图33的(c)中,iSTS指示流索引,并且ψNSTS,8 iSTS,j指示具有iSTS的流中的8个导频音当中的第j个位置处的导频音的值。
当在导频音的数目受限制的情形下有大量STA需要被分配导频音时,在应用上述实施方式时,可以分配给每个STA的导频音的数目减少,从而使CFO估计性能显著劣化。因此,提出了将STA分组并且向每个组分配导频音的方法,以增加分配给每个STA的导频音的数目。
这里,可以根据以下实施方式将STA分组。
1)设置可以属于一个组的STA的最大数目NU_max以及作为信道正交性阈值(0至1:随着α(alpha)值增大,正交性增加)的α值。
2)按SINR的降序对STA进行排序。
3)获得具有最高SINR的STA的信道和其它STA的信道之间的相关值,并且将相关值小于α值的STA当中的从具有最小相关值的STA起的最大数目NU_max的STA进行分组。
4)从具有最高SINR的STA起针对未分组的STA依次执行步骤1)至3),直到所有STA被分组。这里,一个组可以包括一个STA。
属于每个组的STA使用分配给每个组的导频音。例如,STA 1和STA 2可以属于第一组,并且4个导频音可以被分配给第一组。在这种情况下,STA 1和STA 2可以使用被分配给第一组的4个导频音。这里,在上述实施方式中,可以通过成组地替换STA来应用为每个组分配导频音的方法。在这种情况下,一组中的STA的平均SINR可以被用作SINR。
图34是例示了根据本发明的实施方式的STA装置的数据发送方法的流程图。针对流程图同等地应用上述实施方式。因此,下文中将省略冗余描述。
参照图34,STA可以生成PPDU(S3401)。这里,所生成的PPDU包括物理前导码和数据字段。
然后,STA可以发送所生成的PPDU(S3402)。这里,可以使用包括第一导频音至第四导频音的106音资源单元来发送数据字段。这里,第一导频音至第四导频音的位置可以对应于与106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置。否则,第一导频音至第四导频音的位置可以对应于与106音资源单元对应的位置处的2个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置。以上将在第四十实施方式中参照图32对此进行描述,因此省略冗余描述。
图35是根据本发明的实施方式的每个STA设备的框图。
在图35中,STA设备3510可以包括存储器3512、处理器3511和RF单元3513。另外,如上所述,STA设备可以是AP或非AP STA作为HE STA设备。
RF单元3513可以在连接到处理器3511的情况下发送/接收无线电信号。RF单元3513可以通过将从处理器3511接收的数据上转换到发送/接收频带来发送信号。
处理器3511可以在连接到RF单元3513的情况下根据IEEE 802.11系统来实现物理层和/或MAC层。处理器3511可以被构造为根据本发明的按照附图和说明书的各个实施方式来执行操作。另外,用于根据本发明的上述各个实施方式来实现STA 3510的操作的模块可以被存储在存储器3512中并且由处理器3511执行。
存储器3512连接到处理器3511,并且存储用于执行处理器3511的各种类型的信息。存储器3512可以被包括在处理器3511的内部或者安装在处理器3511的外部,并且可以通过熟知的手段与处理器3511连接。
另外,STA设备3510可以包括单个天线或者多个天线。
图35的STA设备3510的详细配置可以被实现为使得独立地应用对本发明的各个实施方式的描述或者同时应用两个或更多个实施方式。
虽然为了清晰起见参照附图中的每一个说明了本发明的描述,但可以通过将附图中示出的实施方式彼此合并来设计新的实施方式。另外,显示装置可以不受以上描述中提到的实施方式的配置和方法限制。以上描述中提到的实施方式可以按照全部或部分地彼此选择性组合的方式进行配置,以能够进行各种修改。
本领域的技术人员应该理解,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在本发明中进行各种修改和变型。因此,本发明旨在涵盖本发明的落入所附的权利要求及其等同物的范围内的修改和变型。
本发明的模式
已经按照用于执行本发明的最佳模式描述了各个实施方式。
工业实用性
虽然已经基于将所述方法应用于IEEE 802.11的示例描述了根据本发明的无线通信系统中的数据发送和接收方法,但这些方法还适用于除了IEEE 802.11之外的各种无线通信系统。

Claims (15)

1.一种无线LAN WLAN系统中的站STA的数据发送方法,该数据发送方法包括以下步骤:
生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元PPDU;以及
发送所述PPDU,
其中,当使用包括第一导频音、第二导频音、第三导频音和第四导频音的106音资源单元来发送所述数据字段时,所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音的位置与和所述106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应,或者与和所述106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应。
2.根据权利要求1所述的数据发送方法,
其中,所述第一导频音的位置与第一26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,
其中,所述第二导频音的位置与第二26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,
其中,所述第三导频音的位置与第三26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应,并且
其中,所述第四导频音的位置与第四26音资源单元中包括的2个导频音中的一个的位置对应。
3.根据权利要求2所述的数据发送方法,其中,对所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音应用第一导频序列{1 1 1 -1}。
4.根据权利要求3所述的数据发送方法,其中,当每个26音资源单元中包括的26个音依次处于索引0至25处时,每个26音资源单元中包括的2个导频音分别处于索引6和索引20处。
5.根据权利要求4所述的数据发送方法,其中,当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音处于索引6处,所述第二导频音处于索引32处,所述第三导频音处于索引74处,并且所述第四导频音处于索引100处。
6.根据权利要求3所述的数据发送方法,其中,4个26音资源单元中的每一个包括依次处于索引0至25处的26个音,并且
其中,4个26音资源单元中的每一个包括的2个导频音分别处于索引0至25中的索引5和索引19处。
7.根据权利要求6所述的数据发送方法,其中,当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音处于索引5处,所述第二导频音处于索引31处,所述第三导频音处于索引73处,并且所述第四导频音处于索引99处。
8.根据权利要求1所述的数据发送方法,其中,当使用包括第一导频音至第十六导频音的996音资源单元来发送所述数据字段时,对所述第一导频音至所述第十六导频音应用第二导频序列{1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1}。
9.一种无线LAN WLAN系统中的站STA,该STA包括:
射频RF单元,该RF单元被配置为发送和接收RF信号;以及
处理器,该处理器被配置为控制所述RF单元,
其中,所述处理器还被配置为生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元PPDU并且发送所述PPDU,
其中,当使用包括第一导频音、第二导频音、第三导频音和第四导频音的106音资源单元来发送所述数据字段时,所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音的位置与和所述106音资源单元对应的位置处的4个26音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应,或者与和所述106音资源单元对应的位置处的2个52音资源单元中包括的8个导频音当中的4个导频音的位置对应。
10.根据权利要求9所述的STA,其中,对所述第一导频音、所述第二导频音、所述第三导频音和所述第四导频音应用第一导频序列{1 1 1 -1}。
11.根据权利要求10所述的STA,其中,当每个26音资源单元中包括的26个音依次处于索引0至25处时,每个26音资源单元中包括的2个导频音分别处于索引6和索引20处。
12.根据权利要求11所述的STA,其中,当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音处于索引6处,所述第二导频音处于索引32处,所述第三导频音处于索引74处,并且所述第四导频音处于索引100处。
13.根据权利要求10所述的STA,其中,4个26音资源单元中的每一个包括依次处于索引0至25处的26个音,并且
其中,4个26音资源单元中的每一个包括的2个导频音分别处于索引0至25中的索引5和索引19处。
14.根据权利要求13所述的STA,其中,当所述106音资源单元中包括的106个音依次处于索引0至105处时,所述第一导频音处于索引5处,所述第二导频音处于索引31处,所述第三导频音处于索引73处,并且所述第四导频音处于索引99处。
15.根据权利要求9所述的STA,其中,当使用包括第一导频音至第十六导频音的996音资源单元来发送所述数据字段时,对所述第一导频音至所述第十六导频音应用第二导频序列{1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 1 1 1}。
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