CN107251504B - 使用stf自动检测wlan分组的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种自动检测WLAN分组的系统和方法包括：从与第一分组类型相关联的第一对格雷互补序列选择第一格雷序列，所述第一对格雷互补序列的每个格雷序列与第二分组类型相关联的第二对格雷互补序列的每个格雷序列为零相关区(ZCZ)序列，以及发送携带包括一个或多个第一格雷序列的短训练字段(STF)的无线分组。

Description

使用STF自动检测WLAN分组的系统和方法
本专利申请要求于2015年2月12日提交的、标题为“自动检测WLAN分组的方法和装置”的美国临时申请No.62/115,445以及于2015年9月17日提交的、标题为“自动检测STF中60GHz WLAN分组的系统和方法”的美国临时申请No.62/219,794的优先权，在此并入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明一般地涉及无线网络，并且在具体实施例中，涉及自动检测无线局域网(WLAN)分组的技术和机制。
背景技术
随着对高清晰度(HD)显示以及其他应用的需求日益增长，以及智能手机和平板电脑的广泛使用，需要能够以更高数据速率传输的下一代WLAN。IEEE 802.11ad为在全球未许可的60GHz频带，例如57-66GHz中工作的WLAN技术。已经提出了甚至比802.11ad具有更高性能的下一代60GHz WLAN(NG60)。尽管这类网络可具有更高的性能，仍然需要与当前802.11ad设备兼容。
发明内容
描述了自动检测WLAN分组的本公开的实施例一般地实现了技术优势。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：在60GHz频带接收包括短训练字段(STF)的无线分组；确定所述STF与第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第一数量以及所述STF与第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第二数量，对于第一分组类型，所述第一数量为第一阈值或所述第二数量为第二阈值，对于第二分组类型，所述第一数量为第二阈值或所述第二数量为第一阈值；以及当所述交叉相关峰值的第一数量为所述第二阈值或所述交叉相关峰值的第二数量为所述第一阈值时，确定所述无线分组为所述第二分组类型。
在一些实施例中，所述第一阈值为48，所述第二阈值为16。在一些实施例中，第一分组类型为电子和电气工程师协会(IEEE)802.11ad分组类型，第二分组类型为IEEE802.11ay分组类型。在一些实施例中，所述第一前导分量序列为Ga128，所述第二前导分量序列为Gb128。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：在60GHz频带发送包括短训练字段(STF)、报头、有效载荷和训练字段的无线分组，所述STF与第一前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第一数量，所述STF与第二前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第二数量，对于第一分组类型，所述第一数量为第一阈值或所述第二数量为第二阈值，对于第二分组类型，所述第一数量为第二阈值或所述第二数量为第一阈值。
在一些实施例中，所述第一阈值为48，所述第二阈值为16。在一些实施例中，所述第一分组类型为电子和电气工程师协会(IEEE)802.11ad分组类型，所述第二分组类型为IEEE802.11ay分组类型。在一些实施例中，所述第一前导分量序列为Gb128，所述第二前导分量序列为Ga128。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：在60GHz频带接收包括短训练字段(STF)的无线分组；确定所述STF与第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第一数量以及所述STF与第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第二数量，对于第一分组类型，所述第一数量为第一阈值或所述第二数量为第二阈值；从所述STF去除相移，生成被移相的STF；确定所述被移相的STF与所述第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第三数量以及所述被移相的STF与所述第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第四数量；以及当所述第三数量为所述第一阈值或所述第四数量为所述第二阈值时，确定所述无线分组为第二分组类型。
在一些实施例中，第一分组类型为电子和电气工程师协会(IEEE)802.11ad分组类型，第二分组类型为IEEE 802.11ay分组类型。在一些实施例中，从STF去除相移包括向STF实施除了
Figure GDA0002884539990000021
之外的线性相位旋转。在一些实施例中，从STF去除相移包括向STF实施成块(block)旋转。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：向短训练字段(STF)增加相移，以生成被移相的STF；以及在60GHz频带发送包括所述被移相的STF、报头、有效载荷和训练字段的无线分组，所述被移相的STF与第一前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第一数量，所述被移相的STF与第二前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第二数量，在从所述被移相的STF去除相移之后，所述被移相的STF与第一前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第三数量，所述被移相的STF与第二前导分量序列相关时生成交叉相关峰值的第四数量对于第一分组类型，所述第一数量为第一阈值或所述第二数量为第二阈值，对于第二分组类型，所述第三数量为第一阈值或所述第四数量为第二阈值。
在一些实施例中，所述第一分组类型为电子和电气工程师协会(IEEE)802.11ad分组类型，第二分组类型为IEEE 802.11ay分组类型。在一些实施例中，向STF增加相移包括向STF实施除了
Figure GDA0002884539990000022
之外的线性相位旋转。在一些实施例中，向STF增加相移包括向STF实施成块旋转。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：接收包括短训练字段(STF)的无线分组；确定所述STF与第一前导分量序列之间的交叉相关，所述第一前导分量序列来自第一组前导分量序列，所述第一组前导分量序列与第一分组类型相关联，确定所述STF与第二前导分量序列之间的交叉相关，所述第二前导分量序列来自第二组前导分量序列，所述第二组前导分量序列与第二分组类型相关联，所述第一前导分量序列和所述第二前导分量序列具有零相关区ZCZ特性；以及当所述STF和所述第二前导分量序列之间的相关性大于所述STF和所述第一前导分量序列之间的相关性时，确定无线分组为所述第二分组类型。
在一些实施例中，第一分组类型为电子和电气工程师协会(IEEE)802.11ad分组类型，第二分组类型为IEEE 802.11ay分组类型。在一些实施例中，ZCZ特性为在宽度上至少为64个符号时隙的ZCZ。在一些实施例中，第一组前导分量序列包括前导分量序列Ga128和Gb128。在一些实施例中，第二组前导分量序列包括前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1。在一些实施例中，第二组前导分量序列包括相互ZCZ序列。在一些实施例中，相互ZCZ序列包括前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2。在一些实施例中，所述第二组前导分量序列包括正交相移键控(QPSK)调制的前导分量序列。在一些实施例中，所述QPSK调制的前导分量序列包括前导分量序列A128和B128。
根据一实施例，提供了一种方法。该方法包括：从与第一分组类型相关联的第一对格雷互补序列选择第一格雷序列，所述第一对格雷互补序列的每个格雷序列与第二分组类型相关联的第二对格雷互补序列的每个格雷序列为零相关区(ZCZ)序列，以及发送携带包括一个或多个所述第一格雷序列的短训练字段(STF)的无线分组。
在一些实施例中，所述第一对格雷互补序列包括前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1。在一些实施例中，第一对格雷互补序列包括相互ZCZ序列。在一些实施例中，相互ZCZ序列包括前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2。在一些实施例中，第一对格雷互补序列包括正交相移键控(QPSK)调制的格雷互补序列。在一些实施例中，所述QPSK调制的格雷互补序列包括前导分量序列A128和B128。在一些实施例中，发送所述无线分组包括在第一天线上发送所述QPSK调制的格雷互补序列的实部，以及在第二天线上发送所述QPSK调制的格雷互补序列的虚部。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：
图1为示例性无线通信网络的示意图；
图2为分组的示意图；
图3A和图3B示出了PHY分组的前导分量序列；
图4A和图4B为非控制STF和控制STF的示意图；
图5A至图5D为STF与不同前导分量序列的相关特性的示意图；
图6A至图8B示出了使用STF的第一自动检测方案；
图9A至图11B示出了使用STF的第二自动检测方案；
图12A至图16B示出了使用STF的第三自动检测方案；
图17A至图21B示出了使用STF的第四自动检测方案；
图22A至图25B示出了使用STF的第五自动检测方案；
图26为示例性处理系统的示意图；以及
图27为收发机的框图。
不同附图中对应的标号和符号通常指代相对应的部件，除非另有说明。附图被绘制成清楚地说明实施例的相关方面，并且不一定按比例绘制。
具体实施方式
下文将详细地讨论本公开实施例的实现和使用。但是应当理解的是，本文公开的概念可以体现在多种特定的语境中，并且本文讨论的特定实施例仅仅是说明性的，而非用于限制权利要求的范围。此外，应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，在此可以做出各种改变、替换和变更。
IEEE 802.11ay当前被开发为IEEE 802.11ad的NG60扩展，目的是实现扩展的吞吐量和范围。本文公开的是一种使用短训练字段来确定接收的无线物理(PHY)分组是IEEE802.11ay控制分组、IEEE 802.11ay非控制分组、IEEE 802.11ad控制分组还是IEEE802.11ad非控制分组的系统和方法。
具体地，IEEE 802.11ay分组中的STF字段可不同于IEEE 802.11ad分组中的STF字段，从而当各自的STF与一个或多个前导分量序列交叉相关时，可产生不同数量的交叉相关峰值。结果是，IEEE 802.11ay接收机能够通过执行交叉相关区分IEEE 802.11ay分组和IEEE802.11ad分组。例如，IEEE 802.11ay接收机可确定分组中STF和第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的数量，以及分组中STF和第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的数量。第一前导分量序列和第二前导分量序列可为异相非周期自相关系数和为零的互补序列。在一个实施例中，第一前导分量序列和第二前导分量序列形成格雷对。接下来，IEEE802.11ay接收机基于分组中STF以及第一和第二对前导分量序列之间的相关峰值的数量，确定该分组是IEEE802.11ay分组还是IEEE 802.11ad分组。当分组中STF和第一前导分量序列之间交叉相关峰值的数量超过第一阈值(例如，16个峰值)时或当分组中STF和第二前导分量序列之间交叉相关峰值的数量超过第二阈值(例如，48个峰值)时，IEEE 802.11ay接收机可确定分组为IEEE 802.11ad分组。当分组中STF和第二前导分量序列之间交叉相关峰值的数量超过第一阈值(例如，16个峰值)时或当分组中STF和第一前导序列之间交叉相关峰值的数量超过第二阈值(例如，48个峰值)时，IEEE 802.11ay接收机可确定分组为IEEE802.11ay分组。因为实施例的802.11ay分组可以与802.11ad分组区分开，所以802.11ad接收机可丢弃802.11ay分组，而不是继续处理不兼容的分组而降低802.11ad接收机处的能耗。不用重新编程现有的802.11ad接收机可实现这种节省，因为这种接收机已经以使其丢弃实施例的802.11ay分组的方式工作。
公开了用于区分IEEE 802.11ay分组和IEEE 802.11ad分组的其他技术。在一些实施例中，使用前导分量序列来传输IEEE 802.11ay分组，该前导分量序列是用来传输IEEE802.11ad分组的前导分量序列的相位旋转的变体。结果是，IEEE 802.11ay接收机能够通过确定分组中STF和一对前导分量序列之间交叉相关峰值的数量，然后从STF去除相位旋转并确定相位旋转的STF和同一对前导分量序列之间交叉相关峰值的数量，由此来区分IEEE802.11ay分组和IEEE 802.11ad分组。接着，根据STF还是相位旋转的STF与前导分量序列具有较高的交叉相关程度，IEEE 802.11ay接收机可确定所述分组是IEEE 802.11ay分组还是IEEE 802.11ad分组。
在一些实施例中，选择前导分量序列用于控制和非控制802.11ay分组的STF，使得用于802.11ay的这些前导分量序列与用于802.11ad的各个前导分量序列为相互零相关区(ZCZ)序列。前导分量序列为接收机和发射机已知的帧的前导(例如，STF、CEF)发射的符号的序列。IEEE 802.11ad和IEEE 802.11ay中前导分量序列为格雷互补序列。在一些实施例中，选择前导分量序列用于802.11ay分组中控制和非控制分组的STF，使得这些前导分量序列在约65个时域符号间隔范围内与零相关区为相互零相关区(ZCZ)序列。在一些实施例中，用于控制和非控制802.11ay分组的前导分量序列为802.11ay分组中使用的QPSK调制的。
各个实施例可实现优势。通过执行STF、CEF和/或报头中的自动检测，接收机可在接收的早期阶段识别接收的分组的格式。特别地，可在接收CEF、报头或数据字段前面的STF的示例性物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)中的接收流水线中非常早地执行自动检测。另外，802.11ay分组的STF和/或CEF的适当选择可允许遗留802.11ad设备检测802.11ay分组的长度和调制编码方案(MCS)，这会减少自动检测期间的模糊性。
图1为用于传输数据的网络100的示意图。网络100包括具有覆盖区域101的接入点(AP)110、多个移动设备120和回程网络130。如图所示，AP 110与移动设备120建立上行链路(短划线)和/或下行链路(点划线)连接，用于从移动设备120向AP 110携带数据，反之亦然。上行链路/下行链路连接上携带的数据可包括在移动设备120之间通信的数据，以及借助回程网络130向/从远端(未示出)通信的数据。如本文所使用的术语“接入点”是指用于在网络中提供无线接入的任何组件(或组件的集合)，例如演进节点B(eNB)、宏小区、毫微微小区、Wi-Fi AP或其它无线功能的设备。AP可根据一个或多个无线通信协议，例如长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等提供无线接入。如本文所使用的术语“移动设备”是指能够与接入点建立无线连接的任何组件(或组件的集合)，例如用户设备(UE)、移动站(STA)以及其它无线功能的设备。在一些实施例中，网络100可包括各种其他的无线设备，例如继电器、低功率节点等。可在网络100中的接收机，例如AP110上执行实施例的技术。
PPDU是在网络的物理(PHY)层上，例如开放式系统互联(OSI)模型的层1上的数据传输单元。PPDU是包括诸如地址信息、协议控制信息和/或用户数据的信息的结构化数据单元。PPDU的分组结构通常包括短训练字段(STF)、信道估计字段(CEF)、报头字段和数据有效载荷。一些PPDU还可包括遗留报头字段(L报头)和NG60报头(N报头)字段。可通过检测802.11ad PPDU的前导，例如STF和CEF和/或报头执行自动检测。特别地，802.11ad中STF和CEF使用结构化基于双极的互补格雷序列，其具有利用AP的杠杆作用自动检测802.11ay网络的一些有益的相关特性。
图2为分组200的示意图。分组200可为无线PHY分组，并且可为控制或非控制分组。控制PHY分组通常在其有效载荷中携带控制信息，并且非控制PHY分组通常在其有效载荷中携带数据。可使用各种波形，例如单载波(SC)波形和正交频分复用(OFDM)波形传输非控制PHY分组。接收机在接收分组200之后需要确定分组200是非控制还是控制PHY分组。接收机还需要确定分组200是802.11ad还是802.11ay分组。
分组200包括STF 202、CEF 204、报头206、有效载荷208和训练字段210。应理解，分组200可包括其他字段。STF 202和CEF 204通常合并称为分组前导212。在一些实施例中，STF 202用于确定该分组200是控制还是非控制PHY分组，以及该分组是802.11ad还是802.11ay PHY分组。
CEF 204用于信道估计。如果分组200为非控制分组，则CEF 204还可使得接收机确定什么类型的波形用于通信分组200，例如SC波形或OFDM波形。
报头206可含有使得接收机解码有效载荷208的指示符或参数。在一些实施例中，报头206可用于确定该分组是802.11ad PHY分组还是802.11ay PHY分组。
有效载荷208含有由分组200携带的信息(例如，数据)。训练字段210可包括被附加到分组200的其他字段，例如自动增益控制(AGC)和训练(TRN)R/T子字段。
图3A和图3B示出了PHY分组的前导分量序列。前导分量序列为具有128个符号长度的基于双极的格雷互补序列。图3A至图3B中示出的前导分量序列由IEEE 802.11ad分别表示为Ga128和Gb128。序列Ga128和Gb128为形成互补对的格雷序列，下标表示序列长度为128。前导分量序列Ga128和Gb128可为二进制相移键控(BPSK)，从而其位于单位圆上的0°和180°，例如每个符号具有1或-1的调制值。前导分量序列Ga128和Gb128可在PHY分组的STF中传输，例如分组200的STF 202。
图4A和图4B分别为非控制STF400和控制STF450的示意图，其被包含在802.11ad分组前导中。非控制STF400和控制STF450各自包括重复序列402、452和终止序列404、454。控制STF450进一步包括终止序列454之后的前缀序列456。
重复序列402、452为前导分量序列Ga128或Gb128的多个重复。重复序列402、452中序列的类型和数量在非控制STF400和控制STF450之间可以不同，因而接收机可区分非控制802.11ad PHY分组和控制802.11ad PHY分组。例如，重复序列402可以是前导分量序列Ga128的16个重复，且重复序列452可以是前导分量序列Gb128的48个重复。
终止序列404、454分别出现在非控制STF400和控制STF450的重复部分的结束，因此标记非控制STF400和控制STF450的结束。如上所述，STF可包括不同的值，非控制或控制PHY分组可具有不同的长度。这样，终止序列404、454为指示STF结束的预定序列。终止序列404、454为重复序列402、452中使用的前导分量序列的负实例，例如终止序列404、454中每个符号乘以-1。例如，当重复序列452为前导分量序列Gb128的几个重复时，则终止序列454为负的前导分量序列-Gb128。相应地，可为终止序列404、454分别选择前导分量序列-Ga128和-Gb128。
前缀序列456发生在控制STF450中的终止序列454之后。前缀序列456为前导分量序列-Ga128并且用作CEF204的循环前缀。非控制STF400的终止序列404也用作CEF204的循环前缀，因为终止序列404也为前导分量序列-Ga128。
图5A和图5B为非控制STF400与前导分量序列Ga128和Gb128的相关特性的示意图。接收机可执行交叉相关，以确定接收序列是否匹配已知序列。例如，接收机可将接收的STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关，以确定STF中携带的哪一种前导分量序列。
如图5A所示，当非控制STF400与前导分量序列Ga128相关时，产生16个正脉冲和负脉冲。16个正脉冲对应重复序列402中前导分量序列Ga128的16个正向重复的相关峰值，负脉冲对应终止序列404中前导分量序列Ga128的负实例的相关峰值。产生的脉冲被归一化为具有例如最大幅度为1或-1的单位最大幅度。如图5B所示，当非控制STF400与前导分量序列Gb128相关时，不产生相关峰值。可产生一些噪声，但是噪声的幅度不会大到足以记录为相关峰值。如图5A和图5B所示，虽然噪声的幅度小，但是仍有相当数量的噪声出现，即使在没有产生相关峰值时。因此，通过将接收分组中STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关，接收机能够确定该分组是否为非控制802.11ad分组。
图5C和图5D为控制STF450分别与前导分量序列Ga128和Gb128的相关特性的示意图。如图5C所示，当控制STF450与前导分量序列Ga128相关时，产生一个负交叉相关峰值。这是因为如上所述的控制STF450含有前导分量序列Ga128的一个负实例。当控制STF450与前导分量序列Gb128相关时，产生48个正脉冲和负脉冲。这些脉冲对应重复序列452中前导分量序列Gb128的48个正向重复，以及前缀序列456中前导分量序列Gb128的一个负实例。因此，通过将接收分组中的STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关，接收机能够确定该分组是否为802.11ad控制分组。
实施例的接收机也可使用STF字段自动检测802.11ay分组的接收。因此，在一些实施例中，用于802.11ay分组的STF可被选择使其不同于用于802.11ad分组的STF。接着，实施例的接收机使用接收的PHY分组的STF执行WLAN分组的自动检测。使用自动检测方案，根据STF与不同前导分量序列的自相关和交叉相关特性，可区分802.11ay分组与802.11ad分组。
图6A至图8B示出了使用STF的第一自动检测方案，其中802.11ad STF中使用的前导分量序列Ga128和Gb128也可在802.11ay STF中使用。为了区分802.11ay分组和802.11ad分组，前导分量序列Ga128和Gb128可在802.11ay中的控制和非控制STF之间互换，使得Ga128用于802.11ay控制分组中的重复序列，Gb128用于802.11ay非控制分组中的重复序列。
图6A和图6B分别为非控制STF600和控制STF650的示意图，其包含在802.11ay分组前导中。非控制STF600和控制STF650均包括重复序列602、652，终止序列604、654以及前缀序列606、656。
非控制STF600的重复序列602包括前导分量序列Gb128的16个重复，控制STF650包括前导分量序列Ga128的48个重复。每个STF中的终止序列604、654包括重复序列602、652中使用的前导分量序列的负实例，即，序列604具有-Gb128的一个重复，序列654具有-Ga128的一个重复。
在一些实施例中，前缀序列606、656为预定序列，例如上文在非控制STF400和控制STF450中使用的-Ga128。向控制STF650增加-Ga128的单个重复可会助于降级对接收802.11ayPHY分组的802.11ad接收机的信道估计。在检测重复序列652和终止序列654之后，802.11ad接收机会将接收的控制STF650不正确地识别为非控制STF。在终止序列654之后增加-Ga128的第二个重复阻止802.11ad接收机成功地检测CEF204。
图7A至图7D为非控制STF 600和控制STF 650与前导分量序列Gb128和Ga128的交叉相关特性的示意图。图7A为非控制STF 600与前导分量序列Ga128的交叉相关特性的示意图。图7B为非控制STF 600与前导分量序列Gb128的交叉相关特性的示意图。图7C为控制STF 650与前导分量序列Ga128的交叉相关特性的示意图。图7D为控制STF 650与前导分量序列Gb128的交叉相关特性的示意图。
如图7A至图7D和图5A至图5D所示，接收的STF的PHY分组类型与当接收的STF与不同前导分量序列交叉相关时产生的峰值数量之间存在关系。该关系可以表示为下文如表1所示的查找表。
前导序列 数量峰值 结果 参考
Ga<sub>128</sub> 16 802.11ad；非控制 图5A
Gb<sub>128</sub> 48 802.11ad；控制 图5D
Gb<sub>128</sub> 16 802.11ay；非控制 图7B
Ga<sub>128</sub> 48 802.11ay；控制 图7C
表1
如上面的表1所示，通过将STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关并对相关结果中正峰值的数量进行计数，可确定接收的PHY分组类型。表1中还包括为特定分组和帧类型显示典型的交叉相关结果的附图编号的参考。
图8A为实施例的802.11ay自动检测方法800的示意图。当使用STF确定接收到的分组的PHY分组类型时，802.11ay自动检测方法800可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法800以相关接收的STF与前导分量序列Ga128和Gb128开始(步骤802)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤804)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成约48个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成约16个峰值(步骤806)，则分组被识别为802.11ay分组(步骤808)。在与一个前导分量序列的相关产生峰值的情况下，与其他序列的相关可产生不是所认为峰值的其他值，例如噪声或零值。例如，如图7C和图7D所示，如果与前导分量序列Ga128相关时产生48个峰值时，则与前导分量序列Gb128相关时将不产生那些48个峰值。接下来，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤810)。
如果STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤812)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤814)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤816)。
图8B为实施例的802.11ad自动检测方法850的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ad自动检测方法850可指示802.11ad接收机中发生的操作。由于802.11ad接收机不能够检测802.11ay分组，因此802.11ad自动检测方法850可以避免错误地将接收的802.11ay分组识别为802.11ad接收机的可兼容分组。
802.11ad自动检测方法850以接收802.11ay STF并将其与前导分量序列Ga128和Gb128相关开始(步骤852)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤854)。然后，接收机确定STF与前导分量序列Ga128的相关是否产生16个峰值(步骤856)。如果例如STF为非控制STF600时，则与Ga128的相关不会生成16个峰值。在这种情况下，当试图对Gb128的相关峰值进行计数时，会发生检测失败(步骤858)。因为802.11ad接收机期望接收的STF与前导分量序列Gb128的相关(对于控制STF)产生48个峰值或(对于非控制STF)不产生峰值，所以可发生检测失败。然而，如图7B所示，非控制STF600与前导分量序列Gb128的相关产生16个峰值。因此，802.11ad接收机当试图检测非控制STF600时，产生检测失败。
相反，如果STF与前导分量序列Ga128的相关产生16个峰值时，则802.11ad接收机会进行信道估计和PHY报头检测(步骤860)。当STF为控制STF650时，会出现这种情形。如图7C所示，控制STF650与Ga128的相关产生48个峰值；然而，一些802.11ad接收机可检测48个相关峰值的前16个峰值，并错误地将控制STF650识别为非控制STF400。在这种情况下，当执行PHY报头检测时，会产生检测失败(步骤862)。当对PHY报头或STF产生检测失败时，则802.11ad自动检测方法850终止。因此，使用802.11ay PHY分组中的非控制STF600和控制STF650可使802.11ad接收器检测并丢弃802.11ay PHY分组，尽管事实上802.11ad接收机可能不知道802.11ay分组的STF布局。
图9A至图11B示出了使用STF的第二自动检测方案，其中802.11ad STF中使用的前导分量序列Ga128和Gb128也可在802.11ay STF中使用。为了区分802.11ay分组和802.11ad分组，可向前导分量序列Ga128和Gb128的每个双极符号实施相位旋转。非控制STF400的重复序列402中的值一般可表示为：
(r1,r2,…,r2176)
其中rn∈{1,-1}并且n＝1,2,…,2176。因此，当对每个双极符号实施相位旋转时，用于802.11ay非控制STF的重复序列中的值一般可表示为：
Figure GDA0002884539990000081
其中θn∈(0,2π)并且n＝1,2,…,2176。
类似地，控制STF400的重复序列452中的值一般可表示为：
(r1,r2,…,r6400)
其中rn∈{1,-1}并且n＝1,2,…,6400。因此，当对每个双极符号实施相位旋转时，用于802.11ay控制STF的重复序列中的值一般可表示为：
Figure GDA0002884539990000091
其中θn∈(0,2π)并且n＝1,2,…,6400。
如上所述，前导分量序列Ga128和Gb128中的每个符号具有1或-1的调制值。因而，每个值在单位圆上线性地相位旋转不是
Figure GDA0002884539990000092
的值。例如，非控制STF400的重复序列402中的值一般可表示为：
Figure GDA0002884539990000093
类似地，控制STF400的重复序列452中的值一般可表示为：
Figure GDA0002884539990000094
换言之，不同的线性相位旋转，
Figure GDA0002884539990000095
可被选择并被实施到前导分量序列Ga128和Gb128，例如
Figure GDA0002884539990000096
因此，在一些实施例中，线性相位旋转
Figure GDA0002884539990000097
用于802.11ay，其中
Figure GDA0002884539990000098
例如
Figure GDA0002884539990000099
等。通过将分组的STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关，接着从分组的STF去除相位旋转并将去旋转(de-rotated)的STF与前导分量序列Ga128和Gb128交叉相关，接收机可以确定接收的分组是802.11ad还是802.11ay分组。接着，根据哪一个STF与前导分量序列Ga128和Gb128中的一个或两个具有更大的相关，例如，哪一个STF产生预期的峰值数量，接收机可确定分组类型。
图9A为示例性802.11ay自动检测方法900的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ay自动检测方法900可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法900通过接收的STF的相位被IEEE 802.11ad中使用的相移去旋转例如，
Figure GDA00028845399900000910
来开始(步骤902)。可进行这种去旋转，以便首先确定接收的STF是否为BPSK调制的符号，例如802.11ad PHY STF。接下来，去旋转的STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤904)。然后，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤906)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤908)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤910)。继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤912)。
如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128不生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128不生成48个峰值，则接收的STF的相位反而被IEEE 802.11ay中使用的相移去旋转，例如
Figure GDA0002884539990000101
(步骤914)，其中
Figure GDA0002884539990000102
接下来，去旋转的STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤916)。然后，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤918)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤920)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤922)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤924)。
图9B为示例性802.11ad自动检测方法950的示意图。802.11ad自动检测方法950可指示802.11ad接收机中发生的操作。
802.11ad自动检测方法950通过去旋转接收的802.11ay STF的相位
Figure GDA0002884539990000103
来开始(步骤952)。相位被去旋转
Figure GDA0002884539990000104
因为802.11ad PHY分组在其STF中含有BPSK调制的符号，所以802.11ad接收机只能够解调BPSK调制的STF。接下来，接收的STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤954)。然后，试图对每个前导分量序列的相关峰值进行检测和计数(步骤956)。最后，当试图计数相关峰值时，发生失败。失败发生是因为接收的802.11ay STF可用BPSK之外的方案进行调制，例如前导分量序列中的符号可被线性相位旋转。802.11ad接收机不可检测这些符号。因此，示例性STF可不与现有的802.11ad接收机发生干扰。
在一些实施例中，成块相位旋转
Figure GDA0002884539990000105
可被选择并被实施到802.11ay STF的前导分量序列Ga128和Gb128。也就是说，每个前导分量序列Ga128和Gb128可以被成块旋转，以生成前导分量序列Ga128,k和Gb128,k，其中k为非控制STF从1到17的值，以及控制STF从1到50的值。
图10A和图10B分别为非控制STF1000和控制STF1050的示意图，其被包含在802.11ay分组前导中。如图所示，非控制STF400的前导分量序列中每个符号可以被旋转
Figure GDA0002884539990000106
其中对于k＝1,…,16和γ17＝0，γk＝kπ。类似地，对于控制STF450的前导分量序列中每个符号可被旋转
Figure GDA0002884539990000107
其中对于k＝1,…,48和
Figure GDA0002884539990000108
因而，重复序列1002中每个前导分量序列可表示为
Figure GDA0002884539990000109
其中γk∈{0,2π}，重复序列1052中每个前导分量序列可表示为
Figure GDA00028845399900001010
其中γk∈{0,2π}。
图11A为示例性802.11ay自动检测方法1100的示意图。802.11ay自动检测方法1100可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法1100通过去旋转接收的STF的相位
Figure GDA00028845399900001011
来开始(步骤1102)。可进行这种去旋转，以便首先确定接收的STF是否为BPSK调制的符号，例如802.11adPHY STF。接下来，去旋转STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤1104)。然后，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤1106)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤1108)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤1110)。继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤1112)。
如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128不生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128不生成48个峰值，则接收的STF的相位反而对于非控制STF被成块去旋转
Figure GDA00028845399900001012
或对于控制STF被成块去旋转
Figure GDA00028845399900001013
(步骤1114)。接下来，成块去旋转的STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤1116)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤1118)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤1120)，则分组被识别为802.11ay分组(步骤1122)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤1124)。
图11B为示例性802.11ad自动检测方法1150的示意图。802.11ad自动检测方法1150可指示802.11ad接收机中发生的操作。
802.11ad自动检测方法1150通过去旋转接收的802.11ay STF的相位
Figure GDA0002884539990000111
来开始(步骤1152)。相位被去旋转
Figure GDA0002884539990000112
因为802.11ad接收机只能够解码STF中的BPSK调制的符号。接下来，接收的STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关(步骤1154)。然后，试图对每个前导分量序列的相关峰值进行检测和计数(步骤1156)。最后，当试图计数相关峰值时，发生失败。失败发生是因为接收的802.11ay STF可用BPSK之外的方案进行调制，例如前导分量序列中的符号可被成块相位旋转。802.11ad接收机不可检测这些符号。因此，示例性STF可不与现有的802.11ad接收机发生干扰。
图12A至图16B示出了使用STF的第三自动检测方案，其中选择新的前导分量序列用于802.11ay PHY分组中的控制和非控制STF。在一些实施例中，新前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1被选择成使其分别与Ga128和Gb128为零相关区(ZCZ)序列。理想的ZCZ序列当被自相关时具有脉冲信号(例如，同相时值为1，异相时值为0)，并且当在特定移位范围内被交叉相关时具有的值为0。
图12A和图12B示出了示例性前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1。前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1的ZCZ特性能够使序列分别用作在非控制STF400和控制STF450的重复序列402和452中的前导分量序列Ga128和Gb128的替代。
图13A至图13H为前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1与前导分量序列Ga128和Gb128的各种相关特性的示意图。图13A和图13B分别为Ga128,新,1和Gb128,新,1的自相关特性的示意图。如图所示，自相关结果为[-32,32]符号时隙内的偏移的脉冲响应，并且在[-32,32]符号时隙内没有偏移的相关。进一步地，每个自相关信号的旁瓣较低。Ga128,新,1和Gb128,新,1的自相关造成的脉冲响应和旁瓣均与之前在图5A和图5C的缩放部分示出的Ga128和Gb128的自相关造成的脉冲响应和旁瓣相当。应理解，尽管图13A至图13H示出了理想的脉冲响应，自相关结果不会产生真正的脉冲，而是可能产生足够幅度的响应，使接收机将该值识别为校正峰值。
图13C和图13D分别为Ga128,新,1和Gb128,新,1的交叉相关特性的示意图。Ga128,新,1和Gb128,新,1的交叉相关特性与Ga128和Gb128之间的交叉相关相当。
图13E和图13F分别为Ga128,新,1和Ga128之间，以及Gb128,新,1和Gb128之间的交叉相关特性的示意图。如图所示，交叉相关对于在[-32,32]中的偏移等于零。不像Ga128和Gb128之间的交叉相关(上文图5B中所示)，Ga128,新,1和Gb128,新,1的零相关区范围中没有噪声。因此，当试图分别将Ga128或Gb128和Ga128,新,1或Gb128,新,1相关时，802.11ad接收机将不会检测误报(falsepositive)。
图13G和图13H分别为Ga128,新,1和Gb128之间，以及Gb128,新,1和Ga128之间的交叉相关特性的示意图。Ga128,新,1和Gb128之间，以及Gb128,新,1和Ga128之间的交叉相关特性与Ga128和Gb128之间的交叉相关相当。
图14A和图14B分别为非控制STF1400和控制STF1450的示意图，其被包含在802.11ay分组前导中。非控制STF1400和控制STF1450各自包括重复序列1402、1452，分别指示非控制STF1400和控制STF1450结束的终止序列1404、1454，以及前缀序列1406、1456。
重复序列1402、1452包括前导分量序列的多个重复。重复序列1402包括前导分量序列Ga128,新,1的16个重复，重复序列1452包括前导分量序列Gb128,新,1的48个重复。应理解，重复序列1402、1452可含有任何前导分量序列以及重复数量。
终止序列1404、1454出现在重复序列1402、1452之后。终止序列1404、1454包括重复序列1402、1452中含有的前导分量序列的一个负实例。例如，在重复序列1402包括前导分量序列Ga128,新,1的几个重复的实施例中，终止序列1404包括-Ga128,新,1的一个重复。同样，在重复序列1452包括前导分量序列Gb128,新,1的几个重复的实施例中，终止序列1454包括-Gb128,新,1的一个重复。
前缀序列1406、1456为CEF的循环前缀。应注意的是，前缀序列1406、1456，即CEF之前的最后前导分量序列(-Ga128)可以是与在非控制STF400和控制STF450结束的相同的前导分量序列。
图15A至图15D为非控制STF1400与各种前导分量序列的交叉相关特性的示意图。如图所示，非控制STF1400当与前导分量序列Ga128,新,1相关时，产生16个正峰值和一负峰值，并且当与前导分量序列Ga128相关时，产生一个负峰值，但除此之外当与其他前导分量序列相关时，不产生有效(significant)信号。非控制STF1400与Ga128,新,1和Ga128之外的序列交叉相关产生的值可包括一些噪声，但是噪声的幅度可能不会大到足以记录为相关峰值。
图15E至图15H为控制STF1450与各种前导分量序列的交叉相关特性的示意图。如图所示，控制STF1450当与前导分量序列Ga128,新,1相关时，产生48个正峰值和一负峰值，并且当与前导分量序列Ga128相关时，产生一个负峰值，但除此之外不产生有效信号。控制STF1450与Gb128,新,1之外的序列交叉相关产生的值可包括一些噪声，但是噪声的幅度可能不会大到足以记录为相关峰值。因此，对于非控制STF1400和控制STF1450中使用的前导分量序列的符号的适当选择可使STF被将STF和前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1相关的接收机(例如,802.11ay接收机)自动检测，但是不会干扰将STF和前导分量序列Ga128和Gb128相关的接收机(例如，802.11ad接收机)。
图16A为示例性802.11ay自动检测方法1600的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ay自动检测方法1600可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法1600以接收STF并将其与前导分量序列Ga128,新,1、Gb128,新,1、Ga128和Gb128相关开始(步骤1602)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤1604)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128,新,1生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128,新,1生成48个峰值(步骤1606)，则分组被识别为802.11ay分组(步骤1608)。在与一个前导分量序列的相关产生峰值的情况下，与其他序列的相关可产生没有意义的较小的值。例如，如果当与前导分量序列Ga128,新,1相关时产生16个峰值，则当与前导分量序列Gb128,新,1相关时不产生值。接下来，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤1610)。
如果相反，STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤1612)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤1614)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤1616)。
图16B为实施性802.11ad自动检测方法1650的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ad自动检测方法1650可指示802.11ad接收机中发生的操作。由于802.11ad接收机不能够响应802.11ay业务，因此802.11ad自动检测方法1650可以避免错误地将接收的802.11ay分组识别为802.11ad接收机的可兼容分组。
802.11ad自动检测方法1650以接收802.11ay STF并将其与前导分量序列Ga128和Gb128相关开始(步骤1652)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤1654)。然后，试图进行在相关的前导分量序列中检测正峰值的尝试，但是失败了(步骤1656)。检测失败是因为接收的STF含有如图13E和图13F中示出的前导分量序列Ga128和Gb128，其与Ga128和Gb128为ZCZ序列，因而相关不会产生有效值。最后，失败的STF检测导致同步失败(步骤1658)。因而，802.11ad自动检测方法1650使802.11ad接收机当其接收不兼容的802.11ay PHY分组时自动检测失败，导致接收机忽略PHY分组的剩余部分。
图17A至图21B示出了使用STF的第四自动检测方案，其中选择新的前导分量序列用于802.11ay PHY分组中的控制和非控制STF。在一些实施例中，选择新的前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2，使其互为零相关区(ZCZ)序列，例如当在特定移位范围中被交叉相关时，序列不产生相关峰值。
图17A和图17B示出了示例性前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2。前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2的相互ZCZ特性能够使序列用作在非控制STF400和控制STF450的重复序列402和452中的前导分量序列Ga128和Gb128的替代。因为被交叉相关时，前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2不产生相关峰值，因此基于STF将PHY分组不正确地识别为控制或非控制分组的可能性降低。
图18A至图18C为前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2的各种相关特性的示意图。图18A和图18B分别示出Ga128,新,2和Gb128,新,2的自相关特性。如图所示，自相关具有脉冲响应特性。此外，在每个自相关的旁瓣处的值较低，甚至可能低于前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2的自相关的旁瓣处的值(如图13A和图13B所示)。Ga128,新,2和Gb128,新,2的脉冲响应和旁瓣均与之前在图5A和图5C的缩放部分示出的Ga128和Gb128的脉冲响应和旁瓣相当。
图18C为Ga128,新,2和Gb128,新,2的交叉相关特性的示意图。Ga128,新,2和Gb128,新,2比Ga128和Gb128之间的交叉相关具有较高的相关程度。如图18C所示，前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2的交叉相关产生较低的值。
图19A和图19B分别为包含在802.11ay分组前导中的非控制STF1900和控制STF1950的示意图。非控制STF1900和控制STF1950各自包括重复序列1902、1952，终止序列1904、1954以及前缀序列1906、1956。
重复序列1902、1952包括前导分量序列的多个重复。重复序列1902包括前导分量序列Ga128,新,2的16个重复，并且重复序列1952包括前导分量序列Gb128,新,2的48个重复。应理解，重复序列1902、1952可含有任何前导分量序列以及重复数量，这将在下文进一步探讨。
终止序列1904、1954出现在重复序列1902、1952之后。序列1904、1954包括重复序列1902、1952中含有的前导分量序列的一个负实例。例如，在重复序列1902包括前导分量序列Ga128,新,2的几个重复的实施例中，终止序列1904包括-Ga128,新,2的一个重复。同样，在重复序列1952包括前导分量序列Gb128,新,2的几个重复的实施例中，序列1954包括-Gb128,新,2的一个重复。
前缀序列1906、1956分别指示非控制STF1900和控制STF1950的结束。应注意的是，前缀序列1906、1956，即CEF之前的最后前导分量序列(-Ga128)，可与非控制STF400和控制STF450中的最后序列是相同的最后序列。因此，802.11ad接收机仍然能够识别802.11aySTF的结束，即使802.11ad接收机不能与802.11ay PHY分组完全兼容。前缀序列1906、1956为CEF204的循环前缀。
图20A和图20D显示了非控制STF1900和控制STF1950与前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2的交叉相关特性。如图所示，非控制STF1900当与前导分量序列Ga128,新,2相关时，产生16个正峰值和一负峰值，但除此之外当与其他前导分量序列相关时，不产生有效信号。同样，控制STF1950当与前导分量序列Gb128,新,2相关时，产生48个正峰值和一负峰值，但除此之外当与其他前导分量序列相关时，不产生有效信号。非控制STF1900和控制STF1950与Ga128,新,2和Gb128,新,2之外的序列交叉相关产生的值可包括一些噪声，但是噪声的幅度可能不会大到足以记录为相关峰值。因此，对非控制STF1900和控制STF1950中使用的前导分量序列的符号适当选择可使STF被将STF和前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2相关的接收机(例如，802.11ay接收机)自动检测，但是不会干扰将STF与前导分量序列Ga128和Gb128相关的接收机(例如，802.11ad接收机)。非控制STF1900和控制STF1950与其他前导分量序列(例如，Ga128、Gb128)的交叉相关特性可类似于上文关于图15A至图15H讨论的特性。因为Ga128,新,2和Gb128,新,2互为ZCZ序列，当被交叉相关时，他们会比Ga128,新,1和Gb128,新,1产生较少的噪声。例如，图20A与图15A含有相同数量的峰值，但是具有较少的噪声。
图21A为示例性802.11ay自动检测方法2100的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ay自动检测方法2100可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法1600以接收STF并将其与前导分量序列Ga128,新,2、Gb128,新,2、Ga128和Gb128相关开始(步骤2102)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤2104)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128,新,2生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128,新,2生成48个峰值(步骤2106)，则分组被识别为802.11ay分组(步骤2108)。在与一个前导分量序列的相关产生峰值的情况下，与其他序列的相关可产生没有意义的较小的值。例如，如果与前导分量序列Ga128,新,2相关时产生16个峰值，则与前导分量序列Gb128,新,2相关时不产生峰值。接下来，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤2110)。
如果相反，STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤2112)，则分组被识别为802.11ad分组(步骤2114)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤2116)。
图21B为示例性802.11ad自动检测方法2150的示意图。当使用STF确定接收分组的PHY分组类型时，802.11ad自动检测方法2150可指示802.11ad接收机中发生的操作。由于802.11ad接收机不能够检测802.11ay分组，802.11ad自动检测方法2150因此可以避免错误地将接收的802.11ay分组识别为802.11ad接收机的可兼容分组。
802.11ad自动检测方法2150以接收802.11ay STF并将其与前导分量序列Ga128和Gb128相关开始(步骤2152)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤2154)。然后，试图进行在相关的前导分量序列中检测正峰值的尝试，但是失败了(步骤2156)。检测失败是因为接收的STF含有前导分量序列Ga128,新,2和Gb128,新,2，其互为ZCZ序列，并不与Ga128和Gb128相关，如图20C至图20D所示。最后，失败的检测导致同步失败(步骤2158)。因而，802.11ad自动检测方法2150使802.11ad接收机适度地失败自动检测，并当其接收不兼容的802.11ay PHY分组时，继续操作。
图22A至图25B示出了使用STF的第五自动检测方案，其中选择新的前导分量序列用于802.11ay PHY分组中的控制和非控制STF。在一些实施例中，选择新的前导分量序列A128和B128，使得所述序列为前导分量序列Ga128和Gb128的正交相移键控(QPSK)调制的变体。
图22A至图22B分别示出了示例性前导分量序列A128和B128。选择前导分量序列A128和B128，使得
A128＝α·Ga128+β·Ga128,new,1·ejπ/2
以及
B128＝α·Gb128+β·Gb128,new,1·ejπ/2
其中0＜α,β＜1,α2+β2＝1。因此，前导分量序列A128和B128为QPSK调制的。这使得前导分量序列A128和B128能够与其他无线技术向后兼容。在一些实施例中，前导分量序列Ga128,新,1和Gb128,新,1可以互换，使得A128和B128的虚部可以彼此替换，以生成前导分量序列A128’和B128’，从而
A128′＝α·Ga128+β·Gb128,new,1·ejπ/2
以及
B128′＝α·Gb128+β·Ga128,new,1·ejπ/2
其中0＜α,β＜1,α2+β2＝1。应理解，在一些实施例中A128和B128可以互换。因为前导分量序列A128和B128为前导分量序列Ga128和Gb128的QPSK调制的变体，前导分量序列A128和B128分别与前导分量序列Ga128和Gb128的相关可产生相当于在特定移位范围内脉冲响应的值。
图23A和图23B分别为非控制STF2300和控制STF2350的示意图，其被包含在802.11ay分组前导中。非控制STF2300和控制STF2350各自包括重复序列2302、2352和终止序列2306、2356。控制STF2350还包括在重复序列2352和终止序列2356之间插入的序列2354。在一些实施例中，非控制STF2300还包括重复序列2302之后的序列。
重复序列2302、2352包括前导分量序列的多个重复。重复序列2302包括前导分量序列A128的16个重复，并且重复序列2352包括前导分量序列B128的48个重复。应理解，重复序列2302、2352可含有任何前导分量序列以及重复数量。
序列2354发生在重复序列2352之后。序列2354包括重复序列2352中含有的前导分量序列的一个负实例。例如，在重复序列2352包括前导分量序列B128的几个重复的实施例中，序列2354包括-B128的一个重复。
终止序列2306、2356分别用作非控制STF2300和控制STF2350中CEF204的循环前缀。应注意的是，终止序列2306、2356，即CEF之前的最后前导分量序列(-Ga128)，可与CEF之前非控制STF400和控制STF450中的最后前导分量序列(-Ga128)是相同的。
因为前导分量序列A128和B128为前导分量序列Ga128和Gb128的QPSK调制的变体，所以由接收机将非控制STF2300与Ga128相关可产生16个正峰值和一个负峰值，并且由接收机将控制STF2350与Gb128相关可产生48个正峰值和一个负峰值。
图24A为示例性802.11ay自动检测方法2400的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ay自动检测方法2400可指示802.11ay接收机中发生的操作。
802.11ay自动检测方法2400以接收STF并将其与前导分量序列A128、B128、Ga128和Gb128相关开始(步骤2402)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤2404)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤2406)，则分组被识别为802.11ay分组或802.11ad分组的其中一个。如果没有检测到对于前导分量序列Ga128或Gb128的相关峰值，则802.11ay自动检测方法2400结束。例如，当802.11ay接收机接收不兼容的PHY分组时，会发生这种失败。
如果检测到用于前导分量序列Ga128或Gb128的相关峰值，则802.11ay自动检测方法2400继续，确定接收的STF的相关是否对于前导分量序列A128产生16个峰值，或对于前导分量序列B128产生48个峰值(步骤2408)。如果是这样，分组被识别为802.11ay分组(步骤2410)。接下来，继续分组的解调和解码，直到802.11ay分组的结束(步骤2412)。
如果接收的STF的相关对于前导分量序列A128不生成16个峰值，或者对于前导分量序列B128不生成48个峰值，则分组被识别为802.11ad分组(步骤2414)。最后，继续分组的解调和解码，直到802.11ad分组的结束(步骤2416)。因此，通过将其STF与Ga128和Gb128相关，然后进一步将接收的STF与A128和B128相关，以便自动检测接收的PHY分组类型，802.11ay接收机能够检测可兼容的PHY分组的接收。
图24B为示例性802.11ad自动检测方法2450的示意图。当使用STF确定接收的分组的PHY分组类型时，802.11ad自动检测方法2450可指示802.11ad接收机中发生的操作。由于802.11ad接收机不能够检测802.11ay分组，802.11ad自动检测方法2450因此可以避免错误地将将接收802.11ay分组识别为802.11ad接收机的可兼容分组。
802.11ad自动检测方法2450以接收802.11ay STF并将其与前导分量序列Ga128和Gb128相关开始(步骤2452)。接下来，每个前导分量序列的相关峰值被检测和计数(步骤2454)。如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128不生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128不生成48个峰值(步骤2456)，则自动检测失败并且802.11ad自动检测方法2450结束。
然而，如果接收的STF的相关对于前导分量序列Ga128生成16个峰值，或者对于前导分量序列Gb128生成48个峰值(步骤2456)，则执行接收的802.11ay PHY分组的信道估计和L报头检测(步骤2458)。接下来，检测PHY分组长度和L报头的MCS(步骤2460)。接下来，当检测N报头时，检测失败，这是因为802.11ad接收机与802.11ay PHY分组不兼容(步骤2462)。最后，该失败导致接收机进入省电模式，直到检测到当前PHY分组的结束。因此，802.11ad接收机在STF相关期间，能够检测802.11ay或802.11ad PHY分组的接收，并且在STF检测之后以及信道估计和报头检测期间，不兼容的802.11ay PHY分组的自动检测可适度地失败。通过在稍后阶段自动检测失败，802.11ad接收机在接收不兼容的PHY分组后能够进入省电模式，提高了接收机的功率效率。
图25A和图25B分别为非控制STF和控制STF的天线传输配置2500、2550的示意图。天线传输配置2500能够指示传输的信号，以生成非控制STF2300。同样，天线传输配置2550能够指示传输的信号，以生成控制STF2350。因为前导分量序列A128和B128为前导分量序列Ga128和Gb128的QPSK调制的变体，所以802.11ay发射机通过分别传输非控制STF400和控制STF450的正交变体生成非控制STF2300和控制STF2350。通过传输不同天线上的每个序列可合并正交序列。例如，可以在第一天线上传输前导分量序列A128和B128的实部，在第二天线上传输前导分量序列A128和B128的虚部。
因为其中一个传输的序列包括前导分量序列Ga128和Gb128，802.11ad接收机因而可接收不兼容的PHY分组，并且在自动检测失败并进入省电模式之前，执行PHY分组的信道估计和报头检测。类似的，802.11ay接收机可接收PHY分组，并通过与前导分量序列A128、B128、Ga128和Gb128相关，执行自动检测。可使用类似于上文讨论的802.11ay自动检测方法2400和802.11ad自动检测方法2450的方法，由接收机执行接收的PHY分组的自动检测。
图26为用于执行本文所述方法的并可被安装在主机设备中的示例性处理系统2600的框图。如图所示，处理系统2600包括处理器2602、存储器2604和接口2606-2610，其可以(或可以不)按照图26所示布置。处理器2602可以是适合于执行计算和/或其他处理相关的任务的任何组件或组件的集合，并且存储器2604可以是适合于存储由处理器2602执行的程序和/或指令的任何组件或组件的集合。在一实施例中，存储器2604包括非瞬态计算机可读介质。接口2606、2608、2610可以是使处理系统2600与其他设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件的集合。例如，一个或多个接口2606、2608、2610可适合于从处理器2602向安装在主机设备和/或远程设备上的应用通信数据、控制或管理消息。又如，一个或多个接口2606、2608、2610可适合于使用户或用户设备(例如，个人电脑(PC)等)与处理系统2600交互/通信。处理系统2600可包括图26中没有绘出的附加组件，例如长期存储(例如，非易失性存储器等)。
在一些实施例中，处理系统2600包含在接入电信网络或为电信网络的一部分的网络设备中。在一个实例中，处理系统2600为无线或有线电信网络中的网络侧设备，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由、应用服务器或电信网络中的任何其他设备。在其他实施例中，处理系统2600为接入无线或有线电信网络的用户侧设备，例如移动站、用户设备(UE)、个人电脑(PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手机等)或适合于接入电信网络的任何其他的设备。
在一些实施例中，一个或多个接口2606、2608、2610连接处理系统2600至适于在电信网络上发送和接收信令的收发机。图27为适合于在电信网络上发送和接收信令的收发机2700的框图。收发机2700可安装在主机设备中。如图所示，收发机2700包括网络侧接口2702、耦合器2704、发射机2706、接收机2708、信号处理器2710和设备侧接口2712。网络侧接口2702可包括适合于在无线或有线电信网络上发送和接收信令的任何组件或组件的集合。耦合器2704可包括适合于促进网络侧接口2702上的双向通信的任何组件或组件的集合。发射机2706可包括适合于将基带信号转化为适于在网络侧接口2702上传输的调制载波信号的任何组件或组件的集合(例如，上变频器、功率放大器等)。接收机2708可包括适合于将网络侧接口2702上接收的载波信号转化为基带信号的任何组件或组件的集合(例如，下变频器、低噪声放大器等)。信号处理器2710可包括适合于将基带信号转化为适于在设备侧接口2712上通信的数据信号，或反之亦然的任何组件或组件的集合。设备侧接口2712可包括适合于在信号处理器2710和主机设备中的组件(例如，处理系统2600、局域网(LAN)端口等)之间通信数据信号的任何组件或组件的集合。
收发机2700可在任何类型的通信介质上发送和接收信令。在一些实施例中，收发机2700在无线介质上发送和接收信令。例如，收发机2700可为适合于根据无线电信协议，例如蜂窝协议(例如长期演进(LTE)等)、无线局域网(WLAN)协议(例如Wi-Fi等)或任何其他类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(NFC)等)进行通信的无线收发机。在此类实施例中，网络侧接口2702包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口2702可包括单个天线、多个单独的天线、或者为多层通信配置的多天线阵列，例如单输入多输出(SIMO)、多输入单输出(MISO)、多输入多输出(MIMO)等。在其他实施例中，收发机2700在例如双绞线电缆、同轴电缆、光纤等有线介质上发送和接收信令。具体的处理系统和/或收发机可利用所有示出的组件，或仅组件的子集，并且集成度因设备而异。
尽管已经进行了详细的描述，但是应当理解，在不脱离所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以做出各种改变、替换和变更。此外，本公开的范围并不是要受限于本文描述的具体实施例，本领域的普通技术人员将从本公开容易地理解，目前存在的或以后开发的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤可执行与本文描述的对应实施例基本上相同的功能或实现基本上相同的结果。因此，所附权利要求意图将这类过程、机器、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在其范围内。

Claims (15)

1.一种使用短训练字段STF自动检测无线局域网分组的方法，包括：
在60GHz频带接收包括所述STF的无线分组；
确定所述STF与第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第一数量以及所述STF与第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第二数量；以及
确定所述第一数量是否为第一阈值或者所述第二数量是否为第二阈值；
当所述第一数量为所述第一阈值或者所述第二数量为所述第二阈值时，确定所述无线分组为第一分组类型；
当所述第一数量不为所述第一阈值或者所述第二数量不为所述第二阈值时，确定所述第一数量是否为所述第二阈值或者所述第二数量是否为所述第一阈值；
当所述第一数量为所述第二阈值或所述第二数量为所述第一阈值时，确定所述无线分组为第二分组类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阈值为48，所述第二阈值为16。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一分组类型为电子和电气工程师协会IEEE802.11ad分组类型，所述第二分组类型为IEEE 802.11ay分组类型。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一前导分量序列为Ga128，所述第二前导分量序列为Gb128，Ga128和Gb128为形成互补对的格雷序列。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述STF去除相移，生成被移相的STF；
确定所述被移相的STF与所述第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第三数量以及所述被移相的STF与所述第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第四数量；以及
确定所述第三数量是否为第一阈值或者所述第四数量是否为第二阈值；当所述第三数量为所述第一阈值或所述第四数量为所述第二阈值时，确定所述无线分组为第二分组类型。
6.根据权利要求5所述的方法，其中从所述STF去除相移包括向所述STF实施除了
Figure FDA0003073515320000011
之外的线性相位旋转。
7.根据权利要求5所述的方法，其中从所述STF去除相移包括向所述STF实施成块旋转。
8.一种处理系统，其特征在于，包括：处理器和接口，其中
所述接口，用于：在60GHz频带接收包括短训练字段STF的无线分组；以及
所述处理器，用于：
确定所述STF与第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第一数量以及所述STF与第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第二数量；以及
确定所述第一数量是否为第一阈值或者所述第二数量是否为第二阈值；
当所述第一数量为所述第一阈值或者所述第二数量为所述第二阈值时，确定所述无线分组为第一分组类型；
当所述第一数量不为所述第一阈值或者所述第二数量不为所述第二阈值时，确定所述第一数量是否为所述第二阈值或者所述第二数量是否为所述第一阈值；当所述第一数量为所述第二阈值或所述第二数量为所述第一阈值时，确定所述无线分组为第二分组类型。
9.根据权利要求8所述的处理系统，其中所述第一阈值为48，所述第二阈值为16。
10.根据权利要求8所述的处理系统，其中所述第一分组类型为电子和电气工程师协会IEEE 802.11ad分组类型，所述第二分组类型为IEEE 802.11ay分组类型。
11.根据权利要求8所述的处理系统，其中所述第一前导分量序列为Ga128，所述第二前导分量序列为Gb128，Ga128和Gb128为形成互补对的格雷序列。
12.根据权利要求8所述的处理系统，所述处理器还用于：
从所述STF去除相移，生成被移相的STF；
确定所述被移相的STF与所述第一前导分量序列之间的交叉相关峰值的第三数量以及所述被移相的STF与所述第二前导分量序列之间的交叉相关峰值的第四数量；以及
确定所述第三数量是否为第一阈值或者所述第四数量是否为第二阈值；当所述第三数量为所述第一阈值或所述第四数量为所述第二阈值时，确定所述无线分组为第二分组类型。
13.根据权利要求12所述的处理系统，其中从所述STF去除相移包括向所述STF实施除了
Figure FDA0003073515320000021
之外的线性相位旋转。
14.根据权利要求12所述的处理系统，其中从所述STF去除相移包括向所述STF实施成块旋转。
15.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求8至14任一项所述的处理系统。
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