CN109716811B - 用于正交多协议传输的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
公开用于共享频谱中的多协议传输的方法和系统,其中OFDM发射机被配置为使用另一种OFDM技术的子载波来生成与一种OFDM技术或协议关联的传输。通常,OFDM发射机可以被配置为将不同OFDM信号映射到或分配给可用OFDM子载波的不同子集,以使得不同OFDM信号中包含的数据可以在相同或重叠时间间隔内发送。在一个应用中,独立于使用位于Wi‑Fi系统带宽的通常由Wi‑Fi子载波占用的部分中的LTE子载波来发送Wi‑Fi或LTE信息或除此以外,LTE发射机被配置为使用位于Wi‑Fi系统带宽的未使用部分(多个)中的LTE子载波来生成和/或发送LTE信息。
Description
技术领域
本公开涉及无线通信系统,并且具体地说,涉及用于无线通信网络中的正交多协议传输的方法和系统。
背景技术
正交频分复用(OFDM)已成为由许多通信技术(范围从有线到无线技术)使用的关键编码方法。实际上,OFDM的使用是普遍的,被许多技术采用,这些技术包括但不限于有线通信,例如通过普通老式电话服务(POTS)铜线的数字用户回路(DSL)、非对称DSL(ADSL)和超高比特率DSL(VDSL)宽带接入技术、数字视频广播(DVB)、电力线通信(PLC)、用于家庭布线LAN的ITU-T G.hn、电话调制解调器、DOCSIS—电缆数据系统接口宽带传送规范、MoCA—同轴电缆多媒体联盟家庭网络、以及无线通信,包括IEEE 802.11(例如Wi-Fi)、HIPERLAN、数字电视、个人区域网络(PAN)、以及超宽带(UWB)网络。
OFDM及其多址接入变体OFDMA继续发现越来越多的应用于例如基于第三代合作计划(3GPP)的无线网络中,例如长期演进(LTE)和演进型通用移动电信系统陆地无线接入(E-UTRA)网络中,而且还应用于基于IEEE的网络中,例如移动宽带无线接入(MBWA,也被称为IEEE802.20)。下一代移动网络计划将OFDM用作这一令人兴奋的新产品发展平台,并且甚至无线千兆联盟(WiGig)计划在60GHz频带中使用OFDM以使会议室小区大小达到每秒100千兆比特(Gbps)数据速率。
尽管这些技术都基于OFDM,但它们在其技术实现方面具有显著差异。OFDM是一种数字调制技术,其使用频分复用来产生多个正交子载波以携带并行数据流。使用诸如二进制相移键控(BPSK)或正交调幅(QAM)之类的常规调制方案来调制子载波,这些调制方案具有定义的符号速率,使得能够携带多个并行数据流。
这些各种技术的详细实现都完全不同,主要由信道限制或约束以及所需的操作特性来驱动。例如,802.11a Wi-Fi采用短的3.2微秒(μs)符号(具有0.4或0.8μs的循环前缀)、以及间隔为312.5kHz的52个载波来产生高速数据信道,该数据信道能够承受Wi-Fi AP通常寻址的短距离室内信道经历的低频散,而LTE通常采用更长的66.7μs符号(或具有循环前缀的71.4μs)和15kHz间隔的子载波,以解决长距离室外蜂窝信道特有的显著符号间干扰问题。
实现因符号时间和子载波间隔而不同,但也因许多其它物理层参数而不同,这些参数包括子载波的数量、信道间隔、快速傅里叶变换(FFT)大小、导频音的数量和操作、采用的卷积码、前向纠错(FEC)设计、子载波调制方案、时间交错、均衡器操作、以及多输入多输出(MIMO)操作等等。此外,借助媒体接入控制(MAC)层定义更高层应用如何使用基于OFDM的物理媒体,OFDM设计固有地复杂并且特定于特定的OFDM技术。因此,与其它基于OFDM的技术的互通功能的实现已被证明是非常困难的。
然而,随着非授权频谱(例如由美国联邦通信委员会(FCC)管理的非授权国家信息交换(U-NII)频带)中的无线技术的激增,希望看到即将到来的技术(例如LTE)协同工作以与现有技术(例如802.11(例如Wi-Fi),主导技术)公平地共享该频谱,并且提供积极的最终用户体验。3GPP和某些即将推出的5G授权网络将很快开始试用以提供非授权频带中的服务。作为第一个示例,用于长期演进的授权辅助接入(LAA-LTE或LAA)最近在2015年3月的移动世界大会上使用5GHz频带展示了有线操作。计划在2016年和2017年推出产品。但是,由于期望将LTE无线大规模部署到非授权频带中,因此已引起对这些不同技术的互操作性的担忧。
自1997年FCC首次在5GHz频带中针对U-NII操作提供可用频谱以来,针对Wi-Fi系统开发了用于媒体接入的规范协议,其可以被概括为三个规则:
1.先听后说(LBT)—如果检测到射频(RF)能量高于阈值(例如-62dBm),则不使用信道,
2.载波侦听—如果检测到Wi-Fi前导码(或相关导频音),则不使用信道,以及
3.虚拟载波侦听—当信道繁忙定时器(例如网络分配向量(NAV))倒计数到零时,不使用信道。
在Wi-Fi系统中,空闲信道评估(CCA)功能采用这些简单的规范规则来确保许多Wi-Fi设备可以公平地共享相同的非授权信道,并且避免可能对干扰者和被干扰者两者具有有害影响的传输冲突。
随着将新的基于3GPP的蜂窝技术(例如LTE和即将推出的5G)引入非授权频带中,将需要扩展的规范。Wi-Fi(作为主要的现有技术)具有定义的规范。但是,Wi-Fi未解决3GPP系统的复杂性和要求。尽管它们都使用OFDM并且都支持物理层处的许多共同特性,但3GPP和Wi-Fi根本不同。
最基本的差异之一是同步。当媒体空闲时,Wi-Fi通过应用规范规则和发送/接收分组来异步地操作。相比之下,3GPP同步地操作并且采用高级调度算法来最大化信道利用率,并且因此不会由于规范规则而加重负担。因此,3GPP能够有效地(即,以最大化宝贵的频率信道资源使用的方式)携带更高的业务负载。
因为OFDM实现中的这种和其它显著差异,基于3GPP的技术当前未被设计为支持共享规范,例如Wi-Fi支持的共享规范。
到目前为止,已提出不同的可能解决方案,声称具有改进公平共享的潜力。一种此类建议包括实现基于功率的LBT检测阈值。使用该建议,LTE无线将监视信道上的能量,并且如果接收信号强度指示(例如RSSI)低于接收信号强度指示阈值,则认为信道空闲。但是,该建议未解决由于非授权频带干扰而导致的小区大小的可变性。此外,在某些实现中,阈值相当大(-62dBm)并且限制了小区大小。取决于信道条件,不能保证LTE无线电将检测到高于阈值的发送信号,并且这最终可能导致更高的冲突计数和更低的吞吐量。
因此,为了解决上述部分或全部缺点,需要改进的方法和系统以促进共享频谱中的共存。
发明内容
公开用于共享频谱中的多协议传输的方法和系统。根据在此描述的原理,OFDM发射机被配置为使用另一种OFDM技术(OFDM1)的子载波来生成与一种OFDM技术或协议(OFDM2)关联的传输。
通常,可以按顺序(例如以时分复用方式)或并发(例如在相同或重叠时间间隔内)执行如在此描述的多协议传输。对于并发传输,OFDM1发射机可以被配置为将不同OFDM信号映射到或分配给可用OFDM1子载波的不同子集,以使得可以在相同或重叠时间内发送OFDM信号中包含的数据。
在一个应用中,OFDM1发射机可以被配置为分配OFDM1子载波的不同子集以同时或并发地发送OFDM1和OFDM2信息。在一个示例中,LTE发射机使用LTE子载波的第一子集来生成和发送可以由LTE接收机理解的LTE信号,例如用于长期演进的授权辅助接入(LAA-LTE或LAA)的发现参考信号(DRS)。并发地,LTE发射机使用LTE子载波的第二不同的子集来生成和发送携带可以由Wi-Fi接收机理解的802.11(例如Wi-Fi)信息的另一个LTE信号,例如以在某个时长内保留该信道,以指示与正在进行和/或即将发生的LTE传输关联的传输时间,或者产生载波侦听指示,例如以使得Wi-Fi接收机和其它无线技术将该信道视为繁忙。
在另一个应用中,除了使用OFDM1子载波来发送OFDM2信息之外或作为其备选方案,在其它实现中,OFDM1发射机可以使用位于OFDM2系统带宽的未使用部分中的OFDM1子载波,并且因此与OFDM2系统带宽中的已使用部分中的子载波正交。例如,独立于使用位于Wi-Fi系统带宽的通常由Wi-Fi子载波使用或占用的部分中的LTE子载波来发送Wi-Fi或LTE信息或除此以外,LTE发射机可以被配置为使用位于Wi-Fi系统带宽的未使用部分(多个)中的LTE子载波来生成和/或发送LTE信息。在某些实现中,通过使用Wi-Fi系统带宽的未利用部分(多个)中的LTE子载波,在相同或重叠系统带宽中操作的LTE发射机可以有利地使用与通常用于底层Wi-Fi信道的子载波正交的子载波来生成和发送额外LTE数据。在其它实现中,如果Wi-Fi信道繁忙,则LTE发射机可以将其LTE传输限于仅使用Wi-Fi系统带宽的未利用部分(多个)中的LTE子载波。备选地或此外,如果Wi-Fi信道空闲,则LTE发射机可以被配置为并发(通过将LTE可用子载波分成子集)或按顺序(例如通过使用LTE子载波来生成和/或发送Wi-Fi信号以保留该信道以便进行后续LTE传输)发送LTE和Wi-Fi信号。
所描述的实施例主要涉及使用LTE子载波来生成和传输Wi-Fi和LTE信息。但是,相同的方法同样适用于其它OFDM技术,例如802.15技术(例如ZigBee)。通常,在此描述的原理适用于任何实现,其中来自一种OFDM技术的子载波或符号信息用于发送使用另一种OFDM技术的子载波的子载波或符号信息。在某些实施例中,在此描述的原理适用于在由可用于OFDM发射机的频谱带宽允许的范围内生成任何可能的信号。此外,所述原理同样适用于其它非OFDM技术或生成非OFDM信号。例如,可以采用在此描述的原理来使用来自一种OFDM技术的子载波或符号信息而生成IEEE 802.11b CCK信号。其中描述的原理甚至可以应用于尚未确定的应用的信号生成,可能的示例是建筑物内“雷达”,其使用专用信号来检测和表征建筑物内物体以用于高精度位置跟踪。
在一个广泛方面,提供一种用于被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机或发送节点的方法。所述方法包括生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,其中,所述第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,所述第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联。所述方法还包括在所述第二系统带宽的未利用部分上发送所述第一OFDM信号。
在一种实现中,所述第一OFDM信号使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送,其中,所述第一子集位于所述第二系统带宽的所述未利用部分中。在另一种实现中,所述方法还包括:生成包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,以及在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号在相同或不同的时间发送。在又一种实现中,发送所述第一OFDM信号包括:如果另一个传输正在所述第二系统带宽中进行,则在所述第二系统带宽的所述未利用部分上发送所述第一OFDM信号。在又一种实现中,如果没有其他传输正在所述第二系统带宽中进行,则所述方法还包括:在发送所述第一OFDM信号之前,在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号,其中,所述第二OFDM信号指示与所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者,并且其中,所述第一OFDM信号随后在所述第二系统带宽上发送。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用具有与所述第一子载波频率间隔不同的第二子载波频率间隔的第二多个子载波来发送,其中,所述第二多个子载波位于所述第二系统带宽的已利用部分中。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用来自所述第一多个子载波的与所述第一子集不同的第二子载波子集来发送,其中,所述第二子集位于所述第二系统带宽的所述已利用部分中。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号基于相应的第一预定OFDM信号和第二预定OFDM信号而在时域和频域之一中生成,其中,所述第一预定OFDM信号包含与所述第一OFDM通信协议关联的数据,所述第二预定OFDM信号包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据。在又一种实现中,生成所述第一OFDM信号包括将所述第一预定OFDM信号映射到在至少所述第一子集中的子载波,其中,生成所述第二OFDM信号包括将所述第二预定OFDM信号映射到在至少所述第二子集中的子载波。在又一种实现中,所述第二子集包括与所述第二多个子载波的子载波在频率上重叠的至少一个子载波。
在又一种实现中,生成所述第二OFDM信号进一步包括:生成所述第二预定OFDM信号;以及使用所述第一多个子载波对生成的所述第二预定OFDM信号进行内插,以产生能够被映射到所述第二子集中的子载波的内插后的OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM通信协议包括LTE协议,所述第二OFDM通信协议包括802.11协议。在又一种实现中,所述第一OFDM信号包括LTE信号,所述第二OFDM信号包括清除发送(CTS)帧、短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、以及信号字段(SIG)中的一个。在又一种实现中,所述第一OFDM信号以与用于所述第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。
在另一个广泛方面,提供一种OFDM发射机或发送节点,被配置用于OFDM信号传输。所述OFDM发射机包括包含指令的电路,所述指令当被执行时被配置为使得所述发射机执行上述任何方法实施例。
在又一个广泛方面,提供一种非瞬时性计算机可读存储器,被配置为存储可执行指令,所述可执行指令用于被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机或发送节点。所述可执行指令当由处理器执行时被配置为使得所述OFDM发射机执行上述任何方法实施例。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参考以下详细描述,将更容易地理解以及更全面地了解本公开及其附带的优势和特性,在附图中相同参考指示符指相同元件,这些附图是:
图1示出根据在此描述的原理的被配置为共享非授权频谱资源的长期演进(LTE)无线接入网络(RAN)和无线局域网(WLAN)的一个示例;
图2A-B示出根据在此描述的原理的在图1的LTE RAN和WLAN中使用的LTE子载波和Wi-Fi子载波的示例;
图3示出根据在此描述的原理的显示由图1的LTE RAN中的LTE节点发送的Wi-Fi符号的示例的时序图;
图4A-B示出根据在此描述的原理的由图1的LTE RAN中的LTE节点进行Wi-Fi传输以在非授权频带中实现信道保留的时序图示例;
图5示出根据在此描述的原理的用于图4A的自身CTS(CTS-To-Self)分组的格式示例;
图6A-B示出根据在此描述的原理的用于图4B中所示的Wi-Fi报头传输的格式示例;
图7A-B示出根据在此描述的原理的将OFDM子载波分成两个子集以用于生成和/或发送不同类型的OFDM信号;
图8示出包括未由Wi-Fi子载波使用的部分的20MHz Wi-Fi信道系统带宽的示例频率图;
图9A-D示出位于Wi-Fi 20MHz信道系统带宽的未利用部分中并且可以用于生成和/或发送LTE信号的LTE子载波的频率图示例;
图10A-B示出根据在此描述的原理配置的OFDM发射机的框图示例;
图11示出用于根据在此描述的原理配置的图10A中所示的OFDM发射机的信号发生器和时域内插器的框图示例;
图12示出用于根据在此描述的原理配置的图10B中所示的OFDM发射机的频域内插器的框图示例;
图13A-B示出根据在此描述的原理的用于图10A-B的OFDM发射机的示例方法的流程图;
图14A-B示出根据在此描述的原理的用于图10A-B的OFDM发射机的其它示例方法的流程图;
图15A-B示出根据在此描述的原理配置的OFDM发送和接收节点的示例性实施例的框图;以及
图16A-B示出根据在此描述的原理配置的OFDM发送和接收节点的其它示例性实施例的框图。
具体实施方式
本公开涉及用于共享频谱(例如非授权频带或通常用于非授权接入的频带)中的多协议传输的方法和系统。在此描述的原理适用于使用另一种OFDM技术来生成与一种OFDM技术关联的子载波或符号信息。
在某些实现中,OFDM发射机使用该方法以可以在相同或重叠时间间隔内发送包含在信号中的数据的方式,将可用OFDM子载波的不同子集映射到或分配给不同OFDM信号(与不同OFDM协议关联的信号)。该方法可以在以下实现中有用:其中需要同时向不同OFDM接收机(例如LTE和Wi-Fi接收机)发送不同OFDM信号(例如LTE发现参考信号(DRS)和802.11信号)。该方法还可以在以下实现中有用:其中OFDM信号和/或在其上发送信号的信道的性质使得OFDM信号可以使用某些而不是所有可用OFDM子载波来发送,并且仍然由预期OFDM接收机以合适的信噪比(SNR)来恢复。
以下说明描述了被配置为发送第一OFDM类型的子载波和/或符号的第一或基础OFDM网络(例如授权辅助接入(LAA)-长期演进(LTE)无线接入网络(RAN))中的节点还可以如何发送第二OFDM类型的子载波和/或符号(并发或在不同时间),第二OFDM类型的子载波和/或符号可以由一个或多个第二OFDM网络(例如无线(例如Wi-Fi)局域网(WLAN))中的无线设备来检测。但是,相关领域的普通技术人员将容易理解,在此描述的原理可以同样适用于其它类型的网络。
例如,第一OFDM网络还可以包括其它第三代合作计划(3GPP)网络(例如通用移动电信系统(UMTS)、LTE-Advanced(LTE-A))、LTE-Unlicensed(LTE-U)、第四代(4G)、第五代(5G)或3GPP通信网络基础架构的其它未来世代。更一般地说,第一OFDM网络可以包括任何当前或未来无线网络基础架构,其被配置为生成与不同OFDM技术(具有或没有许可锚频带(所谓的“独立”或单载波接入网络))关联的子载波或符号信息。
同样,在此主要被描述为WLAN(例如Wi-Fi)的第二OFDM网络(多个)还可以包括其它类型的802网络,例如无线个人区域网络(WPAN)或无线城域网(WMAN)。但是,第二OFDM网络(多个)还可以包括使用不同OFDM技术的无线网络,例如802.15网络(例如ZigBee)。更一般地说,第二无线网络(多个)可以包括使用等于或大于在第一OFDM网络中使用的子载波间隔的子载波间隔的任何OFDM网络。这旨在包括这样的OFDM网络:其是在第一OFDM网络中使用的OFDM技术的变体,但具有更大子载波间隔(例如,子载波间隔大于第一LTE网络的载波间隔的第二LTE网络)。为了清晰起见并且如在此使用的,术语WLAN或Wi-Fi用于覆盖第二OFDM网络(多个)的所有这些可能性。
现在参考图1,示出LAA-LTE RAN 10(第一OFDM网络的示例)的一个示例,其中接入节点60被配置为发送子载波和/或符号信息,该子载波和/或符号信息能够由在WLAN 20、30(第二OFDM网络的示例)中工作的无线设备50、52、54、56、58检测。如传统的那样,对于LAA操作,非授权频带用于操作(辅助)载波以向在授权频谱中操作的(主)载波(例如LTE载波)增加容量。主授权载波的操作可以受控于接入节点60或LAA-LTE RAN 10中的另一个节点。
接入节点60是eNodeB,但在其它实现中,接入节点60可以是节点B(NB)、演进型节点B(eNB)、基站、基站控制器(BSC)、无线网络控制器(RNC)、中继、施主节点控制中继、基站收发机(BTS)、传输点、传输节点、远程RF单元(RRU)、远程无线头端(RRH)、分布式天线系统(DAS)中的节点、或者存储管理单元(MMU)。通常,接入节点60被配置为控制去往或来自LTERAN 10中的UE的传输,但LTERAN 10、核心网络(CN)70或RAN/CN基础架构外部的网络中的其它节点(例如网际协议(IP)网络中的IP节点)可以被配置用于该目的。在其它实现中,无线设备或UE(例如,中继节点UE)可以被配置为发送子载波和/或符号信息,该子载波和/或符号信息能够由使用不同OFDM技术的设备(例如WLAN 20、30中的设备)检测。要理解,在此针对被配置为在无线网络中发送这种子载波或符号信息的节点描述的功能还可以同样适用于如此配置的无线设备(例如UE)。
在图1中,接入节点60向其覆盖范围内的无线设备(例如设备40、50)提供对一个或多个核心网络70(在该示例中,为演进型分组核心(EPC)网络,其包括移动性管理实体74和分组数据网络(PDN)网关(PGW)72)中的网络服务的接入。每个无线设备40、50被配置用于LAA-LTE RAN10中的无线通信(例如作为用户设备(UE)),并且可以具有任何类型,例如包括无线终端(也被称为移动站、移动电话(“蜂窝”电话))、台式、膝上型、上网本、和/或平板计算机、膝上型嵌入式设备(LEE)、膝上型安装式设备(LME);或者便携式设备,例如电子书阅读器、手表、数字音乐和/或视频播放器、照相机、游戏控制器和/或设备;而且还可以是计算式设备,例如心脏监测植入物、生物芯片应答器、汽车、传感器、调制解调器、恒温器、和/或其它家用或汽车电器(通常被称为物联网(IoT)设备)、机器型通信(MTC)设备(也被称为机器到机器(M2M)或设备到设备(D2D)设备)。
在图1的示例中,LAA-LTE RAN 10与WLAN 20、30共享非授权频带,以进行涉及其覆盖范围中的至少某些无线设备(例如无线设备50)的传输。通常,WLAN 20、30可以各自包括任何数量的无线设备,这些无线设备直接或经由接入点(AP)与相同或不同网络中的其它设备通信。在图1的示例中,WLAN 20被示出为包括WLAN设备52、54、AP 58以及无线设备50,而WLAN 30包括WLAN设备54和56。用于WLAN 20、30或其它类型的网络或设备(其可以与LAA-LTE RAN 10中的设备50共享非授权频谱资源)的其它网络配置是可能的。
如传统的那样,WLAN 20中的设备50、52、54和AP 58以及WLAN 30中的设备54、56(在此被统称为WLAN或Wi-Fi设备)被配置为使用基于竞争的某种形式的媒体接入方法和/或传输来共享频带。众所周知,存在这种基于竞争的方法的许多示例。示例包括先听后说(LBT)、具有冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA)(CSMA-CD)、具有冲突避免的CSMA(CSMA-CA)等。使用基于竞争的方法,WLAN设备50、52、54、56、58将尝试确定在使用的信道或频带中是否正在进行另一个传输。该确定可以基于感兴趣的信道中的载波、信号或能量的检测。如果在感兴趣的信道中(在另一个完全或部分重叠信道中)检测到载波或能量,则WLAN设备50、52、54在启动它自己的传输之前等待正在进行的传输完成。
在图1的示例中,LAA-LTE RAN 10可以包括在WLAN 20、30的覆盖之外的位置中的无线设备40,并且不与其共享频谱资源。因此,在此处实施例中描述的无线设备40、50可以(但不需要)被配置用于在多个不同无线网络上工作。在图1的示例中,无线设备50被配置为双模设备(即被配置为用于在LAA-LTE RAN 10中工作的UE以及用于在WLAN 20、30中工作的WLAN设备),而无线设备40被配置为仅用于在LAA-LTE RAN 10中工作的UE。为了清晰起见,无论LAA-LTE RAN 10中的无线设备40、50是被配置为单模还是多模设备,本公开的原理都适用。
3GPP系统(例如图1的LAA-LTE RAN 10)通常在室外操作,通常来自被设计为覆盖范围多达数千米的高功率宏小区站点。产生的信道的相干带宽非常小,因为延迟扩展(即信道的脉冲响应)可以非常大,这是由于建筑物的远距离反射和其它环境因素所致。为了解决该问题,3GPP系统将可用带宽分成许多更窄的子载波或子信道,并且在并行流中发送数据。图2A示出在图1的LTE RAN 10的信道中使用的一组LTE子信道(仅示出一个子集)的时频图80。LTE子信道的宽度是15KHz并且对应于一组LTE子载波L-SC1-M,对于20MHz信道通常为1200(M=1200)。在该示例中,使用不同等级的QAM调制(例如QPSK、QAM、64QAM或可能更高阶,具体取决于信号质量)来调制每个LTE子载波L-SC1-M。因此,每个OFDM符号82是信道中每个子载波L-SC1-M上的瞬时信号的线性组合。因为并行而不是串行发送数据,所以LTE符号82通常比相等数据速率的单载波系统上的符号长得多。在图2A的示例中,每个LTE符号82的长度是66.7微秒(μs)并且之前具有4.7μs循环前缀(CP)(未示出),循环前缀用于减少符号间干扰(ISI)。总符号长度(包括CP)是71.4μs。
相比之下,Wi-Fi系统(主要)在室内操作,通常来自被设计为覆盖范围多达50或100米的低功率AP。产生的信道的相干带宽很大,因为延迟扩展(例如信道的脉冲响应)通常非常短,通常小于500纳秒(ns)。因此,Wi-Fi系统使用更宽的312.5KHz子信道。图2B示出在图1的WLAN 20、30的信道中使用的一组Wi-Fi子信道(仅示出一个子集)的时频图90。Wi-Fi子信道对应于一组Wi-Fi子载波W-SC1-N,在20MHz信道中通常为52(N=52),其间隔为312.5kHz。因为更大的子信道间隔,Wi-Fi符号84通常比LTE符号82短得多。在图2A的示例中,对于总时长4μs,每个Wi-Fi符号82的长度是3.2μs并且之前具有0.8μs的循环前缀(CP)(未示出)。
理解例如载波的数量、载波间隔和符号时长方面的差异,被配置为使用其定义的一组(基本)子载波来发送信息的一个基本OFDM系统(被表示为OFDM1)还可以被配置为以如下方式对另一个OFDM系统(被表示为OFDM2)的子载波或符号信息进行编码:可以由根据该另一个系统配置的接收机对这种信息进行解码。在某些实现中,OFDM1系统的子载波间隔Δf1、符号时长T1=k1/Δf1和系统带宽BW1以及OFDM2系统的这些参数(Δf2、T2=k2/Δf2、以及BW2)如此以使得:
Δf1<Δf2 (1)
T1>T2 (2)
BW1=(M*Δf1)≥BW2=(N*Δf2) (3)
其中
k1和k2是整数值,通常被设置为1,
M是OFDM1子载波的数量,以及
N是OFDM2子载波的数量。
在其它实现中,OFDM1发射机被配置为生成和发送任何使用比OFDM1子载波间隔更大(或大得多,例如10或20倍)的子载波间隔的OFDM2系统的子载波和/或符号信息。换句话说,OFDM1发射机被配置为生成和发送任何使用比OFDM1符号时长更小(或小得多,例如10或20倍)的符号时长的OFDM2系统的子载波和/或符号信息。例如,在典型的LTE和Wi-Fi系统中,LTE子载波间隔小于Wi-Fi子载波间隔(这意味着Wi-Fi符号时长小于LTE符号时长)。在其它实现中,OFDM1发射机被配置为生成和发送任何具有大于或等于OFDM1系统带宽的系统带宽的OFDM2系统的子载波和/或符号信息。但是,在其它实现中,这可能不是必需的。例如,尽管LTE可以在多个不同的系统带宽(例如5、10、15、20MHz)下操作(其中某些系统带宽可能小于Wi-Fi系统带宽),但LTE发射机通常可以被配置为以足以用于Wi-Fi传输的方式来利用可用频谱(例如参见下面针对图7A-B描述的实现)。
因此,通常,LTE发射机可以以能够由Wi-Fi接收机恢复的方式对Wi-Fi信息进行编码和发送。在某些实现中,除了被配置为生成和发送Wi-Fi和LTE符号信息之外,LTE发射机还可以被配置为生成其它OFDM技术的子载波和/或符号信息。
在其它实现中,LTE发射机(例如图1的接入节点60)可以使用LTE子载波L-SC1-M来生成可以由Wi-Fi接收机理解的802.11(例如Wi-Fi)子载波或符号信息,例如以在某个时长内保留信道,指示与正在进行和/或即将发生的符号传输关联的传输时间或者产生载波侦听指示,例如以使得Wi-Fi接收机和其它无线技术将该信道视为繁忙。下面描述的实施例主要涉及在LTE发射机中生成Wi-Fi子载波/符号信息。但是,应该理解,相同的方法同样适用于其它OFDM技术,例如802.15技术(例如ZigBee)。通常,在此描述的原理适用于使用另一种OFDM技术来从一种OFDM技术生成子载波或符号信息。
图3示出根据在此描述的原理的显示由LTE发送节点(例如图1的LTE RAN 10中的接入节点60)进行的符号传输的示例的时序图100。在该示例中,接入节点60被配置为发送Wi-Fi信息(例如Wi-Fi报头和/或分组数据),以指示其当前使用与WLAN 20、30中的设备共享的(非授权)信道和/或在特定时间量内保留该信道(下面进一步详述)。Wi-Fi信息由接入节点60以一组一个或多个Wi-Fi符号110、112、114(仅示出三个)的形式调制,并且在一个LTE符号102的时长(例如66.7μs)内发送。为了由WLAN 20、30中的设备正确地解码,每个Wi-Fi符号110、112、114包括相应的CP 110a、112a、114a(例如0.8μs)并且具有符号时长(例如3.2μs),其符合WLAN 20、30中的设备所期望的时长。在图3的示例中,Wi-Fi符号110、112、114的数量被设计为适配一个LTE符号时长102(例如在LTE符号前导码或CP 102a之后),但在其它实现中,Wi-Fi符号110、112、114的数量显著小于一个LTE符号时长102。在其它实现中,接入节点60在66.7μs LTE符号时长中使用多达十六个Wi-Fi符号110、112、114。在其它实现中,接入节点60将Wi-Fi符号110、112、114中的某些符号用于Wi-Fi报头数据,以及将其余部分用于Wi-Fi分组或帧数据,其大小取决于使用的Wi-Fi调制速率。在其它实现中,Wi-Fi符号110、112、114以多个组来组织以跨越多个LTE符号时长,其中每个组被配置为适配一个LTE符号的时长。在其它实现中,第一Wi-Fi符号组之前具有LTE CP(例如CP 102a),但在没有LTE CP的情况下发送随后的Wi-Fi符号组以确保Wi-Fi接收机的正确恢复。图3中所示的Wi-Fi符号110、112、114表示可以使用的一种特定类型的Wi-Fi符号(例如用于Wi-Fi数据传输)。但是,值得注意的是,取决于所需的Wi-Fi传输的实现和类型,在此描述的原理也同样适用于其它类型的Wi-Fi符号。例如,可以使用短和长Wi-Fi符号,例如针对短训练字段(STF)和长训练字段(LTF)定义的符号。此外,Wi-Fi符号可以与也可以不与CP一起发送,并且可以具有与Wi-Fi符号110、112、114的时长不同的时长(例如另一个3.2μs)。对于Wi-Fi符号110、112、114存在其它可能性。
在某些实现中,包含在Wi-Fi符号110、112、114中的Wi-Fi信息用于保留信道以便进行LTE传输。在这些实现中,Wi-Fi信息可以指示与发送Wi-Fi符号110、112、114、LTE符号104或两者的组合相关联的传输时间、长度、类型和/或用于发送Wi-Fi符号110、112、114、LTE符号104或两者的组合所必需的信道保留时间。
在某些实现中,接入节点60生成Wi-Fi符号110、112、114以包含Wi-Fi报头或清除发送(CTS)分组(例如“自身CTS”分组)以便保留具有“虚拟载波侦听”的信道,从而使WLAN20、30中的设备能够接收下至-82dBm或更低的该报头/分组信息,并且避免发送直到已发送LTE传输(例如LTE符号104)之后。此外,在某些实现中,通过生成和发送Wi-Fi符号110、112、114和LTE传输104两者,接入节点60可以向随后的Wi-Fi符号110、112、114和LTE传输104两者的生成和传输来应用相同(LTE)处理功能,例如滤波、PAR、数字预失真、PSD管理、RMS功率控制等。
值得注意的是,不同的Wi-Fi报头和/或分组数据可以用于不同的应用。此外,取决于应用,Wi-Fi报头和/或分组数据传输不一定需要在LTE传输之后或之前。例如,对于除了信道保留之外的应用,Wi-Fi信息可以作为独立传输被发送。在一种实现中,接入节点60还可以使用Wi-Fi符号110、112、114来发送PROBE REQUEST分组以检测附近的Wi-Fi AP。在另一种实现中,接入节点60使用Wi-Fi符号110、112、114向Wi-Fi站(客户机)发送取消关联或取消认证分组以尝试将它们移动到LTE RAN 10。使用在此描述的原理,接入节点60可以使用Wi-Fi符号110、112、114来发送其它类型的Wi-Fi分组或帧,它们例如包括空分组、Wi-Fi探测分组、LWA分组、点协调功能(PCF)信标等。在其它实现中,代替在任何给定时间仅发送Wi-Fi信息或仅发送LTE信息,接入节点60可以被配置为并发地发送Wi-Fi和LTE信息两者。下面将从图7A-B开始更详细地解释这一点。
现在转到图4A-B,示出接入节点60可以用于保留信道以便进行后续LTE符号传输的两个不同的Wi-Fi传输124、134。LTE符号传输被示出为一系列传输时间间隔(TTI)126a-d和138a-d,在该示例中,每个传输时间间隔的时长为1毫秒(msec)。Wi-Fi传输124、134中的每一个具有适配一个LTE符号的时长,但如上所述,在其它实现中,Wi-Fi传输124、138可以跨越多个LTE符号。在图4A的示例中,Wi-Fi自身CTS分组124用于针对TTI 126a-d(仅示出四个)保留信道,而在图4B的示例中,Wi-Fi报头134用于TTI 138a-d。
根据本公开的原理,自身CTS分组124和报头134中的每一个包含信道保留指示,其指示接入节点60想要在其间使用该信道的时间量。在某些实现中,保留指示防止侦听设备(例如WLAN 20、30中已接收和解调该指示的设备)执行任何传输,直到保留时间已到期。
如下面更详细地描述的,针对信道保留指示存在许多可能性。在图4A的示例中,信道保留指示是自身CTS分组124中的网络分配向量(NAV)指示。在某些实现中,NAV指示是定义信道将被保留多长时间的NAV定时器值。在某些实现中,NAV定时器值指示发送CTS分组、LTE TTI 126a-d(例如NAV保留时间128)和/或其组合所需的时间。在其它实现中,NAV定时器值是LTE TTI 126a-d传输的结束时间。接收和解调CTS分组的设备将避免发送,直到被设置为NAV定时器值的定时器到期。在其它实现中,信道保留指示被包括在自身CTS分组124的不同字段中。通常,Wi-Fi分组的任何分组数据或任何字段可以用于信道保留指示。在其它实现中,信道保留指示是指示与自身CTS分组124、LTE符号和/或两者关联的传输长度、时间或类型或信道保留时间中的任何一者的值。对于信道保留指示存在其它可能性。
在图4B的示例中,信道保留指示是Wi-Fi报头134中的长度保留指示或其它控制数据,其表示与LTE TTI 138a-d关联的八位字节计数。在其它实现中,长度保留指示(或控制数据)是发送Wi-Fi报头134、LTE TTI 138a-d(例如长度保留时间140)和/或其组合所需的时长。在其它实现中,长度保留指示是LTE TTI 138a-d传输的结束时间。在其它实现中,Wi-Fi报头134和LTE TTI 138a-d可以被视为组合式分组传输130,其中LTE TTI 138a-d(以及可能的其它信息)形成分组数据有效载荷,其具有对应于长度保留指示的长度。在这些实现中,Wi-Fi接收机(例如WLAN 20、30中的设备)恢复Wi-Fi报头134并且避免使用该信道,直到已完全发送分组数据有效载荷(例如LTE TTI 138a-d),而LTE接收机(例如接入节点60)被配置为仅接收和解调LTE TTI 138a-d(Wi-Fi报头可能是不可恢复的)。
取决于所使用的信道保留指示的性质,Wi-Fi和LTE传输是连续或非连续传输。例如,在某些实现中,接入节点60可以紧接在完成Wi-Fi传输之后启动LTE传输,或者备选地,在某个延迟之后等待(例如,如在图4A中)。在其它实现(例如图4B中所示的示例)中,接入节点60在该延迟期间发送噪声(或某些RF功率)以保持发送功率包络并且防止Wi-Fi设备假设该信道空闲。
在某些实现中,接入节点60可以在由信道保留指示所指示的时长或结束时间之后继续使用信道。例如,接入节点60还可以被配置用于在TTI126a-d或TTI 138a-d之后的额外传输。额外传输可以是额外一组LTE TTI或某个其它传输(例如Wi-Fi传输),并且与前面的TTI 126a-d、138a-d相邻以防止Wi-Fi设备在额外传输期间进行发送。在这些实现中,信道保留指示将指示针对LTE TTI 126a-d、138a-d而不是针对额外传输保留信道多长时间。
在某些实现中,接入节点60使用基于竞争的方法(例如先听后说(LBT)122、132)来执行信道可用性检查,以确定在使用的信道或频带中是否正在进行另一个传输。该确定可以基于感兴趣的信道或频带中的载波、信号或能量的检测(例如具有-62dBm阈值)。如果在该时间期间,在感兴趣的频带或信道中(在另一个完全或部分重叠信道或频带中)检测到载波或能量,则接入节点60在启动它自己的传输之前等待正在进行的传输完成。备选地,如果没有检测到载波或能量,则接入节点60(立即)发送自身CTS分组124或报头信息134,并且完成后续LTE传输(TTI 126a-d或138a-d)。
图5示出根据在此描述的原理的包括图4A中所示的自身CTS分组124的物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)150的示例。在该示例中,被表示为170的自身CTS分组被包括在PPDU 150的PLCP服务数据单元字段156中,PPDU 150还包括前导码152和报头154(在此被统称为报头)以及尾部和填充字段158、160。CTS帧170包括:帧控制字段172,其指定帧170的类型(在这种情况下是自身CTS帧);时长字段174,其用于指定NAV定时器值;接收机地址(RA)字段176,其被设置为用于自身CTS分组的发射机地址;以及帧校验序列(FCS)字段178,其指定用于CTS分组170的纠错码。在某些实现中,对于44μs(微秒)的总传输长度(其适配一个71.4或83微秒LTE符号),需要11个Wi-Fi符号(每个符号的时长为4μs)来发送自身CTS分组170(如包括在PPDU 150中)。
图6A示出根据在此描述的原理的用于图4B中所示的Wi-Fi报头134的格式的示例。在该示例中,Wi-Fi报头134是PLCP报头208,其包括前导码202和信号字段(SIG)204(在此被统称为报头数据),SIG 204包含用于在某个时段内保留信道的信道保留指示(在SIG 204中)。信道保留指示在长度字段214中被设置为八比特字节计数,其指示要在数据字段206中后跟的数据量。与在速率字段210中指定的数据的调制速率一起,长度字段214中的信道保留指示将指示发送所需的时间或用于数据的结束传输时间(例如多达5msec)。包含在数据字段206和PLCP报头208中的数据被示出为组合式传输200,其中数据字段长度对应于包含在SIG 204中的信道保留指示。但是,PLCP报头208和数据字段206可以作为两个单独传输(例如非连续传输)被发送。在某些实现中,数据包括LTE符号(例如图4B中的LTE TTI 138a-d),但在其它示例中,数据可以包括额外或其它信息,例如Wi-Fi符号和/或随机传输(例如噪声136)。对于数据字段206中的数据存在其它可能性。如上所述,数据字段206中的数据还可以后跟额外传输,例如额外一组LTE TTI或某个其它传输(例如Wi-Fi传输)。
除了长度字段214之外,SIG 204还包括速率字段210(其指定用于数据字段206中的数据的调制速率)、保留字段212、奇偶校验字段216、尾部字段218和服务字段220。在某些实现中,尾部字段218被设置为以下值:该值指示与数据字段206中的数据关联的符号或OFDM的类型(例如在这种情况下是LTE类型)。在其它实现中,当数据字段206中存在LTE符号时,尾部字段218被设置为第一值,以及当包括非LTE符号(例如Wi-Fi符号)时,尾部字段218被设置为不同的值。有利的是,在某些实现中,将尾部字段218设置为指示数据字段206中存在LTE符号的值将向侦听设备(被配置为接收和解调PLCP报头208的设备)通知数据字段206包含不同OFDM类型的符号(例如LTE符号)。在其它实现中,该指示是OFDM指示,并且可以被包括在相同或不同层处的另一个字段(除了尾部字段218或SIG 204之外)中。例如,在其它实现中,OFDM指示被包括在MAC层协议字段(例如帧控制字段)中,MAC层协议字段包含通常用于指定关联协议的比特(例如b0和b1)。该OFDM指示可以表示与数据字段206中的数据关联的OFDM类型或模式或OFDM参数,例如符号时长、CP时长、子载波的数量、子载波间隔、子载波调制格式、子载波频率等。
图6B示出根据在此描述的原理的用于图4B中所示的Wi-Fi报头134的其它格式示例,接入节点60可以使用这些格式示例来保留信道。对于传统模式,传输240包括传统(L)短训练字段(STF)242、传统(L)长训练字段(LTF)字段244、以及传统(L)-SIG 246,L-SIG 246包含信道保留指示以针对要在数据字段248中发送的数据(例如LTE符号或Wi-Fi符号)保留信道。对于混合模式,传输250包括L-STF 252、L-LTF 254、L-SIG 256、高吞吐量(HT)-SIG字段258、HT-STF 260、HT-LTF 262和数据字段264。L-SIG 246或HT-SIG 258被配置为包含信道保留指示以针对要在数据字段264中发送的数据保留信道。对于绿场(green field)模式,传输270包括L-STF 272、HT SIG 274、HT-STF 276、HT-LTF 278和数据字段280。HT-SIG274被配置为包含信道保留指示以针对要在数据字段280中发送的数据保留信道。在某些实现中,数据字段248、264、280中的数据包括LTE符号(例如图4B中的LTE TTI 138a-d),但在其它示例中,数据可以包括额外或其它信息,例如Wi-Fi符号和/或随机传输(例如噪声136)。对于数据字段248、264、280中的数据存在其它可能性。如上所述,数据字段248、264、280中的数据还可以后跟额外传输,例如额外一组LTE TTI或某个其它传输(例如Wi-Fi传输)。
尽管上面提供的示例示出所使用的信道保留指示是包括在SIG字段中的长度值,但存在其它可能性。通常,Wi-Fi报头134中的任何控制数据或字段可以用于信道保留指示。在其它实现中,信道保留指示是指示与Wi-Fi报头134、数据字段LTE符号中的数据和/或两者关联的传输长度、时间或类型或信道保留时间中的任一者的值。对于信道保留指示存在其它可能性。
在又一种信道保留实现中,跨越一个完整LTE符号时长(例如66.7μs)的Wi-Fi报头或前导码传输(例如图4B中所示的Wi-Fi报头134)可以用于保留信道。在一个示例中,使用一系列3个Wi-Fi报头,每个报头包括一组LTF、STF和SIG字段加上额外STF字段。Wi-Fi报头之前可以具有LTE符号前导码或CP(例如图3的CP 102a)。注意,Wi-Fi报头信息的其它组合可以用于传输,例如包括:
-STF字段的重复
-LTF字段的重复
-一个STF和两个LTF字段的任何重复组合
-两个STF和一个LTF字段的任何重复组合
-3个STF、3个LF和3个SIG字段的任何排列,以及
-STF、LTF、SIG和其它Wi-Fi报头字段的排列。
在某些实现中,上述Wi-Fi报头传输被配置为适配一个LTE符号时间。但是,取决于应用,Wi-Fi报头传输可以跨越多个LTE符号。此外,Wi-Fi报头传输不一定需要在LTE传输之后或之前。例如,对于除了信道保留之外的应用,它可以作为独立传输被发送。
上述示例(例如图3和4)示出Wi-Fi和LTE传输是连续的。但是,在某些实现中,可能希望或必需并发地发送Wi-Fi和LTE信息。在这些情况下,接入节点60以可以在相同或重叠时间间隔内发送包含在不同OFDM信号中的数据的方式,将可用OFDM子载波的不同子集映射到或分配给不同OFDM信号。
图7A示出被配置为使用OFDM1子载波的OFDM1发射机(例如接入节点60)可如何将可用子载波(在此被表示为2811-M)分成两个子集的示例,这两个子集然后可以用于同时生成和/或发送OFDM信号,这些OFDM信号携带与不同OFDM通信协议关联的信息。在该示例中,OFDM1子载波的第一子集282用于生成和/或发送包含与第一OFDM通信协议(被表示为OFDM1)关联的数据的第一OFDM信号(例如第一OFDM1信号)。同样,OFDM1子载波的第二子集284用于生成和/或发送包含与第二OFDM通信协议(被表示为OFDM2)关联的数据的第二OFDM信号(例如第二OFDM1信号),但是传统上第二OFDM信号将使用OFDM2子载波(在图7A中被示出为2861-3)来生成和发送。可以看到,OFDM1发射机可以生成和/或发送第一和第二OFDM1信号,因为它们都使用OFDM1子载波。在某些实现中,通过将预定OFDM1信号(例如DRS信号)映射到第一子集282来生成第一OFDM1信号,而通过将预定OFDM2信号(例如图4B的自身CTS分组124或Wi-Fi报头134)映射到第二子集284来生成第二OFDM1信号。第一和第二子集282、284由多组交错的连续OFDM1子载波形成(针对第一子集示出四个组(282A-D),以及针对第二子集示出三个组(284A-C))。但是,值得注意的是存在其它可能性。例如,取决于要支持的OFDM协议的数量,可以使用不同数量的子集282、284。此外,每个子集282、284中的子载波可以是连续的或非连续的(在频率上),以及包含在每个子集282、284中的子载波的数量和/或布置可以变化,例如具体取决于它们包含的OFDM信号和/或数据的性质。
通常,选择第二子集284的子载波,以使得与OFDM2子载波在频率上具有足够的重叠,以确保可以由预期的OFDM2接收机(多个)恢复携带OFDM2信息的第二OFDM1信号。但是,取决于所需的信号质量和/或可以容忍的失真等级,与OFDM2子载波重叠的OFDM1子载波的数量可以变化。在某些实现中,第二子集284的子载波包括与OFDM2子载波在频率上重叠的至少一个子载波。在图7A的示例中,每个子载波组824A-C包括与OFDM2子载波2861-3的主瓣重叠的至少一个子载波。但是,要理解,对于第二子集284存在其它可能性。在其它实现中,第二子集282仅包括与OFDM2子载波(或其主瓣)在频率上重叠的子载波。
在其它实现中,为了提高OFDM2信号可能需要的质量、降低可以容忍的失真等级和/或提高OFDM2接收机成功检测的概率,第二子集284包括某些OFDM1子载波,这些OFDM1子载波正常情况下是被定义为用于预定OFDM1信号的频率资源的一部分,但恰好与OFDM2子载波(或其主瓣)重叠。换言之,针对预定OFDM1信号定义但与OFDM2子载波重叠的某些OFDM1子载波不使用预定OFDM1信息进行映射或调制,而是用于发送包含OFDM2信息的OFDM2信号。在其它实现中,针对预定OFDM1信号定义并且还恰好与OFDM2子载波(或其主瓣)重叠的OFDM1子载波可以实际上“消隐”或“静音”,即不包括在第一或第二子集282、284中的任一者中,并且因此不用于发送第一或第二OFDM1信号。所有这些可能性可以被称为预定OFDM1信号的“删余”。删余预定OFDM1信号的其它方式是可能的。
图7B示出更具体的示例,其中所配置的LTE发射机(例如接入节点60)可以将跨越系统带宽可用的LTE子载波分成两个子集(在此也被表示为282、284),这些子集然后可以用于与可能需要在特定时间窗口内发送和/或以特定周期发送的预定LTE信号(在该示例中为DRS信号)并发地生成和/或发送预定Wi-Fi信号(例如图4B的自身CTS分组124或Wi-Fi报头134)。
在Wi-Fi传输与所需DRS传输在时间上重叠的实现中,同时发送DRS和Wi-Fi信号的能力可以是有利的。在3GPP(版本12)中引入用于针对LAA操作提供无线资源管理(RRM)功能的DRS信号,以支持辅助小区(“SCell”)激活和去激活。除了周期性DRS传输之外,通常可以关闭未针对任何UE激活的SCell。传统的DRS传输跨越系统带宽被分配预定或定义的资源元素(RE),并且通常包括以下信号的任何组合:
-主同步/辅同步信号(PSS/SSS)
-小区特定的参考符号(CRS)信号
-信道状态信息参考信号(CSI-RS)
由DRS携带的信息通常包含小区和/或PLMN标识以及适当LAA操作可能需要的其它控制信息,例如以使UE能够标识检测到的小区和/或小区的运营商。在DRS时机中发送DRS,这些DRS时机的周期可以为40、80或160msec。当LBT应用于DRS传输时,将存在以下某些情况:其中DRS不能像它可以在授权频谱中那样被周期性地发送。根据3GPP标准,DRS的时长不能超过1msec(即1个子帧),但被允许在6个子帧(或6ms)的发现测量定时配置(DMTC)窗口内移动,UE可以在该DMTC窗口内尝试检测和测量服务和相邻LAA小区的DRS传输。典型的DRS传输被定义为在时隙0和1的符号0、1和4中包括CRS信号(使用每第3个RE),在时隙0的符号5/6中包括PSS/SSS信号(使用所有RE),以及在时隙1的符号2、3中包括非零功率(NZP)-CSI-RS信号(使用每第12个RE)。所有其它RE可以用于CSI-RS信号(ZP或NZP)、和/或控制(例如PDCCH)或用户(DPSCH)传输。
根据本公开的原理,为了并发地发送DRS和Wi-Fi信号两者,将可用LTE子载波分成两个子集282、284。在图7B的示例中,第一子集282包括发送和生成预定CRS信号(即对应于每第3个RE的子载波)必需的子载波,而子载波的其余部分被分成第二子集284并用于Wi-Fi传输(例如图4B的自身CTS分组124或Wi-Fi报头134)。尽管限于CRS信号,但应该理解,针对图7B描述的原理也适用于其它类型的DRS传输(包括PSS/SSS和/或CSI-RS传输或其任何组合)、其它类型的控制LTE信号(例如PDCCH或PRACH信号)以及通常使用OFDM1子载波的其它类型的OFDM1信号传输。
在某些实现中,与Wi-Fi子载波286(或其主瓣)在频率上重叠的部分或全部LTE子载波290被包括在第二子集284中。在其它实现中,对应于定义的CRS RE 292并与Wi-Fi子载波286重叠的LTE子载波290被包括在第二子集284中。在图7B的示例中,被定义为用于CRSRE 292的重叠子载波290不使用CRS信息进行映射或调制,而是用于发送Wi-Fi信息。换言之,使用重叠LTE子载波290的CRS RE 292被删余。在其中某些实现中,这可以有利于提高所需的Wi-Fi信号质量,降低可以容忍的失真等级和/或提高Wi-Fi接收机成功检测的概率。应该理解,取决于CRS信号中可以容忍的失真等级和/或性能下降,可以删余任何数量的CRSRE,不一定仅删余可能与Wi-Fi子载波重叠的那些CRS RE。
在其它实现中,如果信道是固定的,则CRS信号可以被完全删余,或者如果UE的信道估计可能受损(在没有正确检测CRS的情况下),则CRS信号可以被部分删余(例如每第二个CRS RE)。在其它实现中,如果信道的相干时间(即振幅衰落小于定义的阈值的时间)超过LTE时隙的时长(即0.5msec)或可配置分数α(例如0与1之间的值),则CRS信号可以被完全删余。可配置分数α可以由LTE发射机(例如接入节点60)或更高层网络节点来设置。在其它实现中,被定义为用于CRS RE 292的部分或全部重叠子载波290相反可以保留在第一子集282中。在其中某些实现中,这可以有利于提高所需的CRS信号质量,降低失真等级和/或提高LTE接收机成功检测CRS的概率(例如,以减少信道估计的性能下降,启用正确的RRM测量、时间/频率跟踪等)。
在被定义为用于CRS RE 292的LTE子载波290被包括在第二子集284中的其它实现中,代替将CRS信号仅映射到第一子集282中的LTE子载波,CRS信号还被映射到第二子集284中的部分或全部LTE子载波(例如通常用于CRS RE或针对CRS RE定义的LTE子载波),但是以降低的功率等级(低于用于将CRS信号映射到第一子集282中的子载波的功率等级)被映射。在其中某些实现中,这可以有利于减少对Wi-Fi接收机处的Wi-Fi传输检测的损害。备选地或此外,代替将Wi-Fi信号仅映射到第二子集284中的LTE子载波,Wi-Fi信号还被映射到第一子集282中的LTE子载波(例如与Wi-Fi子载波重叠的子载波),但是以降低的功率等级(低于用于将Wi-Fi信号映射到第二子集284中的子载波的功率等级)被映射。在其中某些实现中,这可以有利于减少对LTE接收机处的CRS信号检测的损害。
上面的实现假设LTE系统带宽至少等于或大于Wi-Fi系统带宽(例如20MHz)。在LTE发射机在小于Wi-Fi系统带宽的系统带宽上操作的实现中,第二子集284可以仅包括对应于Wi-Fi传输的更低频率分量的LTE子载波(即Wi-Fi传输的更高频率分量被截断并且不被发送)。例如,如果LTE系统带宽是10MHz,则第二子集284仅包括对应于低于10MHz的Wi-Fi频率分量的LTE子载波(从而截断高于10MHz到20MHz的频率分量)。备选地,在其它实现中,第二子集284可以仅包括对应于Wi-Fi传输的更高频率分量的LTE子载波(即Wi-Fi传输的更低频率分量被截断并且不被发送)。对于第二子集284存在其它可能性。
除了或替代如上所述使用OFDM1(例如LTE)子载波来发送OFDM2信息(例如Wi-Fi报头或CTS分组),在其它实现中,OFDM1发射机可以使用OFDM1子载波(其位于OFDM2系统带宽的未使用部分中,并且因此与已使用部分中的子载波正交)来发送额外的OFDM1信息。例如,众所周知,Wi-Fi传输通常跨越整个Wi-Fi系统带宽(例如20MHz),但某些传输(例如STF)具有大量“未利用的”Wi-Fi子载波,特别是在频带边缘中,其中与其它子载波相比,对预期或所需信号的能量贡献较小。在某些情况下,某些子载波被“清零”或“归零”,使得它们的能量贡献可忽略。在某些实现中,Wi-Fi系统带宽受到IEEE 802.11指定的发送频谱遮蔽的限制,对于20MHz宽的信道,发送频谱遮蔽被定义为fc±9MHz(或18MHz宽)。对于40MHz宽的信道,IEEE 802.11标准将发送频谱遮蔽定义为fc±19MHz(或38MHz宽)。还针对80和160MHz宽的信道定义了发送频谱遮蔽。对于传统802.11a/g传输,如通常针对CTS分组发送的,Wi-Fi系统带宽仅为53*0.3125=16.5625MHz,留下1.4375MHz的“未使用”频谱。对于HT或“高吞吐量”802.11n/ac传输,Wi-Fi系统带宽为57*0.3125=17.8125MHz,在频带边缘处留下0.1875MHz的未使用频谱。在其它情况下,不采用频带边缘中的子载波以允许发送信号的带外发射的充分衰减,例如以便适应OFDM接收机中被设计为没有急剧滚降(roll-off)的滤波器。
在所有这些场景中,可能不采用Wi-Fi频带中的某些子载波,即使它们是所设计的Wi-Fi系统带宽的一部分。根据本公开的原理,非Wi-Fi OFDM发射机(例如LTE发射机)可以利用Wi-Fi频谱的这些部分在传输中发送额外的非Wi-Fi数据,该传输与在强调的Wi-Fi信道中发生的任何传输正交。这对于设计的接收机(例如具有更严格的频带边缘滤波要求)可以特别有用,以使得它们能够恢复在如在此描述的Wi-Fi系统带宽的未使用部分中发送的数据,并且仍然满足频带边缘发射要求。
图8示出20MHz 802.11a Wi-Fi信道系统带宽的示例频率图,该信道系统带宽包括下边缘和上边缘处的未使用部分294A、294C以及中间部分294B,其中单个312.5kHz Wi-FiDC空子载波通常被设置为零。在该示例中,下边缘和上边缘中的每一处的空闲未使用带宽量是1.71875MHz,这表示(20MHz-53×312.5kHz)的一半。在802.11n中,系统带宽更大,具有用于总带宽(57*312.5kHz=17.8125MHz)的52个数据音、以及4个导频音加上DC空子载波。因此,与802.11a/g相比,802.11n/ac支持每个信道频带的边缘处的额外1.09375MHz的未分配或未使用频谱。通常,取决于OFDM2通信协议的类型和信道的大小(例如20、40、80、160MHz),未使用频谱部分的大小和位置可以不同。
根据本公开的原理,在相同或重叠系统带宽(例如非授权频谱中的20MHz)中工作的LTE发射机因此可以仅使用位于频谱部分294A-C的任何一个(未由Wi-Fi子载波利用或占用但位于LTE系统带宽内)中的那些LTE子载波来生成和/或发送LTE信号。无论LTE发射机是否使用整个Wi-Fi系统带宽,该方法都适用。在例如使用更小LTE频谱(例如18MHz)的实现中,LTE发射机仍然可以通过在与LTE系统带宽的已使用部分重叠的Wi-Fi系统带宽的未使用部分中定位LTE子载波来生成和/或发送LTE信号。此外,因为15kHz LTE子载波间隔显著上小于312.5kHz Wi-Fi子载波间隔,所以可以使用与Wi-Fi子载波正交的大量LTE子载波。此外,相同的方法适用于具有不同LTE子载波间隔的实现。更窄的LTE子载波间隔(例如,3.75kHz)可以用于3GPP窄带物联网(IoT)实现,并且未来的3GPP 5G新无线(NR)技术规范还可以包括其它子载波间隔,例如30或60kHz。所有这些都远低于Wi-Fi中采用的312.5kHz。
通过使用Wi-Fi系统带宽的未利用部分(多个)中的LTE子载波,在相同或重叠系统带宽中工作的LTE发射机可以有利地独立于Wi-Fi信道是否可用而生成和发送额外LTE数据。此外,将如下面更详细地解释的,如果Wi-Fi信道繁忙,则LTE发射机可以将其LTE传输限于仅使用Wi-Fi系统带宽的未利用部分(多个)中的LTE子载波。备选地或此外,如果Wi-Fi信道空闲,则LTE发射机可以被配置为如上所述操作,即并发地发送LTE和Wi-Fi信号(通过将LTE可用子载波分成第一和第二子集282、284),或者按顺序发送LTE和Wi-Fi信号(例如通过使用LTE子载波来生成和/或发送Wi-Fi信号以保留信道以便进行后续LTE传输)。并且取决于实现,所使用的LTE和Wi-Fi子载波的数量可以使得LTE和/或Wi-Fi传输能够在整个LTE系统带宽上执行或者限于Wi-Fi系统带宽。
在未利用部分294A-C中的LTE子载波被用于与Wi-Fi传输并发地发送额外LTE数据的实现中,该数据可以包括Wi-Fi传输的一个或多个字段,以使得LTE接收机可以知道并发的Wi-Fi传输和/或即将发生的LTE传输。例如,在用于保留信道以便进行后续LTE传输的自身CTS分组的情况下,额外LTE数据可以包括CTS分组的源和目的地MAC地址以及时长字段。通常,额外LTE数据可以被预定,并且包括要在Wi-Fi系统带宽(的已使用部分)上并发地发送的Wi-Fi报头或CTS分组的一个或多个信息字段或元素,如上所述。在更高级的实现中,额外数据可以包括特定于LTE发射机的额外信息,例如小区标识(ID)、位置、或者一个或多个连接网络。对于在Wi-Fi系统带宽的未利用部分上发送的LTE数据存在其它可能性。
图9A示出频率图示例,其中位于Wi-Fi 20MHz信道的未利用边缘部分中的114个15kHz的LTE子载波被用于生成和/或发送LTE信号。为了简单起见,图9A仅示出上边缘部分294C中的LTE子载波,但是尽管未示出,应该理解,类似数量的额外LTE子载波可以位于下边缘部分294A中,以及多达20个额外LTE子载波可以用于中间部分294B中(通常是Wi-Fi DC空Wi-Fi子载波间隔)。
在某些实现中,未利用部分294A-C中的LTE子载波被包括在第一子集282中,以及位于通常由Wi-Fi子载波占用的Wi-Fi频带部分(即已利用部分)内的LTE子载波被包括在第二子集284中并被用于生成和/或发送Wi-Fi信号,如上面针对图7A-B描述的那样。但是,在LTE发射机被配备有Wi-Fi电路(例如Wi-Fi模块或收发机)的实现中,LTE发射机完全可以被配置为改为使用Wi-Fi子载波来生成和/或发送Wi-Fi信号。在其它实现中,如果所应用的前向纠错(FEC)措施足以减轻衰落的影响(其中Wi-Fi信道的一部分由于相消多路径干涉而丢失),则在Wi-Fi频带的每一侧上的第二子集284中使用的某些子载波(Wi-Fi或LTE子载波)可以被LTE子载波替换并且被分配给第一子集282(除了位于Wi-Fi频带的未使用部分294A-C中的LTE子载波之外,从而为额外LTE数据留下甚至更多的带宽)。对于第一和第二子集282、284存在其它可能性。
图9B示出另一个频率图示例,其中上边缘部分294C中的LTE子载波的功率等级或幅度已被调整,以满足可能施加在Wi-Fi系统带宽内部和周围的传输的20MHz功率谱密度遮蔽295。在该示例中,发送遮蔽295的上边缘是平坦的,直到与信道中心相距+9MHz,然后在接下来的2MHz内下降20dBr到与信道中心相距+11MHz。
通过设计,Wi-Fi接收机可以处理与活动20MHz Wi-Fi信道相距±20MHz的信道中的高等级(第一)相邻信道干扰(ACI)、以及与活动20MHz Wi-Fi信道相距±40MHz的信道中的更高等级(第二)ACI。ACI信道与活动20MHz信道相距足够远,使得可以应用滤波技术来减少不遵循20MHz Wi-Fi信道中的OFDM子载波间隔的高功率干扰信号。图9C和9D示出其它频率图示例,其中上边缘部分294C和中间部分294B中的所有LTE子载波的功率等级已相对于Wi-Fi子载波的功率等级被降低,以使得来自额外LTE子载波的能量不会明显影响Wi-FiOFDM接收机。在Wi-Fi接收机需要5dB(例如对于二进制相移键控(BPSK)调制信号)、以及多达27dB(对于64QAM、多输入多输出(MIMO)信号)的信干噪比(SINR)的某些实现中,注入的LTE子载波的总相对功率应该比所需的Wi-Fi SINR低10dB,以便对Wi-Fi接收灵敏度的影响不会超过0.1dB。在其它实现中,额外LTE子载波代表小于10%的Wi-Fi信道带宽(或小于2MHz),并且因此,它们的总相对功率已经低了10dB。
在其它实现中,额外LTE子载波的总相对功率被减小了所需的Wi-Fi SINR。对于低调制速率BPSK传输,LTE子载波的功率等级降低了5dB,而高调制速率(例如64QAM)MIMO传输的功率等级可能需要进一步降低(例如30dB)。但是,对于额外LTE子载波的功率等级可以存在其它可能性。在其它实现中,以与Wi-Fi载波相同或甚至更高的功率来发送LTE子载波。
尽管未示出,但值得注意的是,上面针对未利用的上边缘部分294C中的LTE子载波描述的相同功率控制原理同样适用于以下LTE子载波:它们可以位于图8中所示的未利用的下边缘和中间部分294A和294B中。
存在许多不同的可以在LTE发射机中使用以生成Wi-Fi信号的配置。在一个示例中,LTE发射机配置可以包括两个单独并且独立的物理层(LTE和Wi-Fi),具有不同的ASIC组件和/或电路,它们反映例如符号时长、循环前缀时长、子载波的数量、子载波间隔、子载波调制格式、子载波频率方面的差异、或者众多MAC层差异中的任何一个,但并不排除可以配置公共ASIC或其它硬件电路以支持两种OFDM技术。但是,在其它实现中,可以将两种OFDM技术集成到相同设备或一组组件中,并且配置这些组件以在LTE或Wi-Fi模式下操作。下面提供的发射机配置示例同样适用于以下实现:它们具有专用电路或者通用于支持的所有OFDM技术(并且可在不同模式下操作)。
现在转到图10A和10B,示出第一(或基本)OFDM技术(被表示为OFDM1,例如3GPP或LTE技术)的OFDM发射机300、350的两个不同框图示例,OFDM1除了被配置为使用部分或全部的M个基本子载波以便进行OFDM1传输之外,还被配置为使用部分或全部的M个子载波来发送另一种OFDM技术(被表示为OFDM2,例如Wi-Fi技术)的子载波或符号信息。通常,OFDM1发射机300、350以类似的方式操作,但将如下面更详细地解释的,OFDM1发射机300的实现使用时域内插来生成OFDM2信息(例如使用时域(TD)内插器314),而OFDM1发射机350的实现改为使用频域内插(例如使用频域内插器364)。
在某些实现中,OFDM1发射机300、350被配置为生成携带OFDM1或OFDM2信息的OFDM1信号,以及并发或按顺序发送所生成的信号。在某些实现中,在OFDM2系统带宽(例如Wi-Fi系统带宽)上并发地发送第一和第二OFDM1信号,其中例如,在OFDM2系统带宽的通常由OFDM2子载波使用或占用的部分(多个)上发送第二OFDM1信号,而在OFDM2系统带宽的未利用部分(多个)上发送第一OFDM1信号。可以通过将第一预定OFDM1信号映射到可用OFDM1子载波的第一子集(例如位于OFDM2系统带宽的未使用部分中的OFDM1子载波)来生成第一OFDM1信号,而可以通过将第二预定OFDM2信号(例如自身CTS分组或Wi-Fi报头)映射到OFDM1子载波的第二子集(例如位于OFDM2系统带宽的已使用部分中的OFDM1子载波)来生成第二OFDM1信号。在其中某些实现中,第一OFDM1信号可以包括指示并发OFDM2传输的参数或数据,以使得OFDM1接收机可以知道并发OFDM2传输和/或任何随后的OFDM1传输。
因此,在发送携带OFDM2信息的第二OFDM1信号之后,OFDM1发射机300、350可以另外被配置为使用M个OFDM1子载波来发送随后的(例如第三)OFDM1信号。所发送的OFDM2信息和随后的OFDM1信号传输可以是连续的或非连续的。OFDM1发射机300、350可以使用OFDM2传输对各种类型的OFDM2相关信息进行编码以实现各种目的,这些目的包括例如以在某个时长内保留信道,指示与OFDM2和/或后续OFDM1信号传输关联的传输时间,或者产生载波侦听指示,例如以使得OFDM2接收机将信道视为繁忙。在某些实现中,OFDM2传输包括Wi-Fi报头数据和/或Wi-Fi分组数据,随后的OFDM1信号传输包括LTE数据(或LTE TTI),以及OFDM2传输中的Wi-Fi报头或分组数据指示与Wi-Fi报头/分组数据、LTE数据或两者的组合相关联的传输长度、传输时间、传输类型和/或信道保留时间。
OFDM1发射机300具有OFDM1传输链302、OFDM1子载波映射单元308、OFDM1逆向快速傅里叶变换(IFFT)单元304和OFDM1 RF单元306(例如DAC、混频器、以及PA),它们组合地被配置为生成第一OFDM1信号320和经由一个或多个天线307发送第一OFDM1信号320。在某些实现中,OFDM1传输链302将二进制相移键控(BPSK)或正交调幅(QAM)数据的串行OFDM1符号流生成(即转换)成M个并行流。经由OFDM1子载波映射单元308将OFDM1传输链输出(例如预定的OFDM1信号)调制到(部分或全部的)M个基本OFDM1子载波上,以产生第一OFDM1信号320,第一OFDM1信号32在IFFT单元304中转换到时域中之后,经由RF单元306和天线307被发送。
根据本公开的原理,OFDM1发射机300还包括电路,其被配置为产生第二OFDM1信号322以携带OFDM2信息以便经由天线307进行传输。在一种实现中,该电路包括被配置为生成OFDM2信号的OFDM2信号发生器312。OFDM2信号是时域信号,其包含例如使用N个OFDM2子载波生成的预定的或定义的OFDM2符号信息。在该实现中,该电路还包括OFDM2-OFDM1时域(TD)内插器314,其在时域中内插所生成的OFDM2信号(下面进一步详述)。经由OFDM1子载波映射单元308将TD内插器314的输出(携带OFDM2信息并且在图10A中被表示为FDS的频域信号)调制到(部分或全部的)M个基本OFDM1子载波上,以产生第二OFDM1信号322,第二OFDM1信号322在IFFT单元304中转换到时域中之后,经由RF单元306和天线307被发送。
但是,存在其它可能性。在另一种实现中,该电路包括其中存储FDS信号的OFDM1信号存储器316。当OFDM1发射机300确定需要发送OFDM2信息时,它使用信号发生器312和TD内插器314动态(例如在运行中)生成FDS,或者简单地从信号存储器316中读取FDS信号并将其路由到OFDM1子载波单元308。OFDM1子载波映射单元308将FDS信号映射到(部分或全部的)M个OFDM1子载波以产生第二OFDM1信号322,然后将第二OFDM1信号322耦合到IFFT和RF单元304、306以经由天线307进行传输。在从信号存储器316读取FDS信号的实现中,该电路可以仅包括信号存储器316。在其它实现中,所存储的FDS信号是OFDM1(频域)子载波调制值的预定的或定义的向量(例如具有M个值的向量),该向量包括表示预定的或定义的OFDM2信息的值。
在一个示例中,LTE发射机可以使用以下非零LTE子载波调制值的向量,以使用一组2048个子载波(M=2048,从-1024到1024顺序编号)来产生STF:
STF_LTE_SCs=[-499,-415,-332,-249,-165,-82,85,168,252,335,418,502]
STF_LTE_SC_Value=√(13/6)*[1+i,-1-i,1+i,-1-i,-1-i,1+i,-1-i,-1-i,1+i,1+i,1+i,1+i]
上面在STF_LTE_SCs阵列中按序列号标识的12个LTE子载波中的每一个被设置为STF_LTE_SC_Value阵列中的对应非零调制值。在该示例中,上面标识的12个LTE子载波是与至少一个Wi-Fi子载波(或其主瓣)重叠的子载波,即,通常用于产生STF的Wi-Fi子载波(多个)。但是,取决于实现,可以在STF_LTE_SCs阵列中包括更多或更少的LTE子载波以产生STF。在其中某些实现中,所有其它LTE子载波(未在STF_LTE_SCs阵列中标识的子载波)被设置为零值(例如(0+0i))。
在另一个示例中,对于被配置为使用2048个子载波(M=2048)的LTE发射机,可以使用以下LTE子载波调制值的向量来产生LTF:
LTF_LTE_SCs=[-540,-519,499,-478,-457,-436,-415,-394,-374,-353,-332,-311,-290,-269,-249,-228,-207,-186,-165,-144,-124,-103,-82,-61,-40,-19,22,43,64,85,106,127,147,168,189,210,231,252,272,293,314,335,356,377,397,418,439,460,481,502,522,543]
LTF_LTE_SC_Value=[1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,1,1,1,1,1,1,-1,-1,1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,-1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,-1,1,-1,1,1,1,1];
上面在LTF_LTE_SCs阵列中按序列号标识的52个LTE子载波中的每一个被设置为LTF_LTE_SC_Value阵列中的对应非零调制值。此外,在该示例中,上面标识的52个LTE子载波是与至少一个Wi-Fi子载波(或其主瓣)重叠的子载波,即,通常用于产生LTF的Wi-Fi子载波(多个)。取决于实现,可以在LTF_LTE_SCs阵列中包括更多或更少的LTE子载波。在其中某些实现中,所有其它LTE子载波(未在LTF_LTE_SCs阵列中标识的子载波)被设置为零值(例如(0+0i))。对于LTE子载波调制值存在其它可能性。
值得注意的是,OFDM1发射机300可以被配置为在相同或不同时间发送第一和第二OFDM1信号320、322。在需要独立地生成和/或发送第一OFDM1信号320(没有携带OFDM2信息的并发第二OFDM1信号322)的实现中,OFDM1映射单元308被配置为将OFDM1传输链输出(例如预定的OFDM1信号)映射到所有M个OFDM1子载波。当需要发送携带OFDM2信息的第二OFDM1信号322(没有携带OFDM1信息的并发第一OFDM1信号320)时,OFDM1映射单元308被配置为将FDS信号映射到所有M个OFDM1子载波。在其中某些实现中,可以使用切换器或其它切换装置(未示出)将OFDM1传输链输出或FDS信号路由到OFDM1子载波映射单元308,以选择性地产生第一或第二OFDM1信号320、322,以使得它们可以在IFFT单元304中被转换到时域中(作为时域信号324)并经由RF单元306和天线307被发送。
在又一种实现中,OFDM1发射机300可以包括电路,其被配置为生成第二OFDM1信号作为时域信号。在一个示例中,该电路可以包括OFDM2信号发生器312和TD内插器314,其被配置为产生第二OFDM1信号作为时域OFDM1信号326TDS以携带OFDM2信息。在该实现中,当确定需要发送OFDM2信息时,OFDM1发射机300生成TDS信号326并经由切换器(未示出)直接从TD内插器314或经由信号存储器316将TDS信号326路由到OFDM1 RF单元306。在从信号存储器316读取TDS信号326的实现中,该电路可以仅包括信号存储器316。在其它实现中,所存储的TDS信号326是OFDM1(时域)样本的预定的或定义的向量(例如具有M个样本的向量),该向量表示预定的或定义的OFDM2信息。
在某些实现中,切换器是切换模块(未示出)的一部分,该切换模块被配置为确定何时需要发送OFDM2信息,并且基于该确定将包含OFDM2信息的FDS(或TDS)信号(例如第二预定的OFDM2信号)路由到OFDM1子载波映射单元308(或OFDM1 RF 306),或者路由OFDM1传输链输出(例如第一预定的OFDM1信号)以经由RF单元306进行传输。
在其它实现中,切换模块控制经由OFDM1子载波映射单元308和/或经由RF单元306来发送OFDM2信息还是OFDM1信息。例如,当切换模块确定需要发送OFDM2信息时(例如当需要发送Wi-Fi前导码或CTS分组以保留信道以用于随后的LTE传输时),切换模块将包含OFDM2信息的FDS信号(或TDS信号)(例如第二预定的OFDM2信号)路由到OFDM1子载波映射单元308(或OFDM1 RF 306)以便作为一组OFDM2符号进行传输。相反地,当切换模块确定需要发送OFDM1信息(例如随后的LTE传输)时,切换模块改为将包含OFDM1信息的OFDM1传输链302的输出(例如第一预定的OFDM1信号)路由到OFDM1子载波映射模块308,以便经由OFDM1RF 306作为一组OFDM1符号来传输。
在需要并发传输的实现中,OFDM1映射单元308相反被配置为将OFDM1传输链输出映射到M个OFDM1子载波的第一子集282以产生第一OFDM1信号320,以及将FDS映射到第二子集284以产生第二OFDM1信号322。然后,将第一和第二OFDM1信号320、322耦合到IFFT单元304以产生时域信号324,时域信号324携带OFDM1和OFDM2信息两者并可以经由RF单元306和天线307被发送。还值得注意的是,上述子载波映射功能可以备选地在OFDM1发射机300内的不同位置中实现。例如,用于将FDS信号映射到第二子集828的功能可以位于TD内插器314内。存在其它可能性。
如果相反产生第二OFDM1信号作为TDS信号326,则OFDM1发射机300可以可选地包括合并器单元310,以在时域中合并第一和第二OFDM1信号320、326。在这些实现中,TD内插器314使用子载波的第二子集284来生成第二OFDM1信号作为TDS信号326,以使得TDS信号326可以在合并器310中与第一OFDM1信号320(假设第一OFDM1信号320在OFDM1子载波映射单元308中使用第一子集282生成)合并,以便经由RF单元306和天线307进行并发传输。
在某些实现中,在确定需要发送OFDM1和/或OFDM2信息之前,首先执行信道可用性检查(例如通过与OFDM1发射机300通信的接收机)以确定所使用的传输信道或频带是否空闲。该检查可以基于是否能够在感兴趣的信道或频带中检测到载波、信号或能量(例如具有-62dBm阈值)。如果没有检测到载波或能量,则OFDM1发射机300并发或按顺序发送第一和第二OFDM1信号320、322(或326)。在某些实现中,在切换模块可以确定能够发送OFDM1和/或OFDM2信息之前,切换模块可以依赖于由信道可用性单元(未示出)提供的信道可用性指示。
在某些实现中,OFDM1发射机300可能需要在信道可用性检查之后尽快占用信道,以确保在OFDM1发射机有机会开始它自己的OFDM2传输之前,其它接收机不会将该信道视为空闲。在延迟不可避免的实现中,OFDM1收发机300可以被配置为发送时域信号,该时域信号可以被直接提供给OFDM1 RF单元306,直到所需的OFDM2信息变得可用于传输。例如,如果所需的OFDM2信息的形式为频域信号(FDS)(其需要通过OFDM1子载波映射和IFFT单元308、304(例如在OFDM2信号发生器312中生成并在TD内插器314和/或信号存储器316中处理之后)),则切换模块可以在其接收到肯定信道可用性指示时被配置为将可重复时域信号直接路由到RF单元306,直到所需的OFDM2信息准备好传输。在某些实现中,可重复时域信号是包含具有重复或循环模式的OFDM2信息的另一种OFDM1信号。在一个示例中,可重复OFDM2信息是LTF和/或STF序列。对于在发送所需OFDM2信息之前使用的可重复时域信号存在其它可能性。
图11示出根据在此描述的原理的用于图10A的OFDM2信号发生器312和OFDM2-OFDM1 TD内插器314在时域中生成Wi-Fi信号并将其内插到LTE信号中的配置的框图示例。在该示例中,Wi-Fi信号发生器402包括64点Wi-Fi IFFT单元406,其被配置为针对携带预定或定义的Wi-Fi信息(例如Wi-Fi报头或分组)的频域Wi-Fi信号404的每个符号时长来执行IFFT。Wi-Fi信号发生器402还包括CP单元408,其被配置为将CP添加到所生成的每个Wi-Fi符号以产生携带预定的Wi-Fi信息的一组Wi-Fi符号。
Wi-Fi符号组被提供给LTE时域内插器412,LTE时域内插器412包括重新采样单元414,其被配置为对Wi-Fi符号组进行重新采样(例如通过时域内插或低通滤波)以产生时域LTE信号420(例如C-PRI I/Q数据)。在某些实现中,LTE时域内插器412可以包括填充单元416,填充单元416用于填充LTE信号420以将其变成可以由传统LTE RF电路(例如图10A的OFDM1 RF单元306)处理的LTE I/Q向量(例如图10A的TDS信号)。在其它实现中,LTE时域内插器412还可以包括LTE FFT单元418,以获得可以由传统LTE IFFT电路(例如图10A的OFDM1IFFT单元304)处理的频域中的对应LTE信号422(例如图10A的FDS信号)。在其它实现中,LTEFFT单元418具有等于Wi-Fi符号组中的Wi-Fi符号的总大小的输入大小、以及等于LTE子载波的数量(例如2048)的输出。备选地,所使用的LTE FFT单元418与传统LTE接收链中使用的相同。其它实现是可能的。
返回到图10B,示出不同的OFDM1发射机配置,如果频域内插是优选的,则可以使用该配置。类似于OFDM1发射机300,OFDM1发射机350被配置为生成和发送第一和第二OFDM1信号370和372(或376),并且包括OFDM1传输链352、OFDM1子载波映射单元358、IFFT单元354、可选合并器单元360、OFDM1 RF单元356、天线(多个)357、以及电路,该电路包括OFDM2信号发生器362、OFDM2-OFDM1内插器364和/或OFDM1信号存储器366。
在某些实现中,OFDM1发射机350还可以可选地包括切换器或切换模块(未示出),其如上面针对图10A描述的那样配置,例如以确定何时需要发送OFDM2信息(具有或没有先前的信道可用性检查)。基于该确定,切换模块还被配置为将包含OFDM2信息的FDS(或TDS)信号(例如第二预定的OFDM2信号)路由到OFDM1子载波映射单元358(或OFDM1 RF 306),或者路由OFDM1传输链输出(例如第一预定的OFDM1信号)以经由RF单元356进行传输。对于包括上面针对图10A描述的所有这些配置的切换模块存在其它可能性。
在需要并发传输的实现中,OFDM1发射机300还可以可选地包括合并器单元360,以在传输之前在时域中合并第一和第二OFDM1信号320、326。在这些实现中,FD内插器364使用子载波的第二子集284来生成第二OFDM1信号376作为时域信号TDS,以使得第二OFDM1信号376可以在合并器360中与第一OFDM1信号320合并以便经由RF单元306和天线307进行并发传输(当然假设第一OFDM1信号如上所述使用子载波的第一子集282来生成)。
图12示出用于图10B的OFDM2-OFDM1 FD内插器364的配置的框图示例,OFDM2-OFDM1 FD内插器364被表示为FD内插452,其被配置为在频域中将携带预定的或定义的Wi-Fi信息(例如Wi-Fi报头或分组)的Wi-Fi信号456内插到LTE信号470、472中。在该示例中,FD内插单元452包括符号内插器458,符号内插器458在逐个Wi-Fi符号的基础上进行内插,即一次内插一个Wi-Fi符号。在一种实现中,符号内插器458使用以下“sinc”函数将N(例如64)个Wi-Fi子载波内插到M(例如2048)个LTE子载波中:
其中:
但是,这仅是符号内插器458的一个功能示例。可以使用其它频率内插功能将N个Wi-Fi子载波映射成M个LTE子载波。
符号内插器458采取频域中对应于一个Wi-Fi符号时长的Wi-Fi信号456作为输入。输出被提供给LTE IFFT单元460,LTE IFFT单元460产生一组M个时域样本(例如2048),这些样本跨越一个LTE符号时长。在某些实现中,该组M个时域样本在截断单元464中被截断(例如通过选择样本子集(例如98))以对应于一个Wi-Fi符号时长(例如3.2μs),从而产生对应于一个Wi-Fi符号时长的由符号内插器458处理的LTE I/Q数据。FD内插单元452还包括串接单元464,串接单元464将所产生的LTE I/Q数据与可能已针对先前由内插器452处理的Wi-Fi符号产生的任何LTE I/Q数据相串接。因此,在FD内插单元452中处理Wi-Fi符号,直到已处理Wi-Fi信号中的所有Wi-Fi符号。串接单元464产生由对应于整个Wi-Fi信号的串接LTEI/Q数据形成的时域LTE信号或I/Q向量470(例如图10B的TDS信号),以使得它可以由传统LTE RF电路(例如图10B的OFDM1 RF单元356)处理。在某些实现中,FD内插单元452可以包括LTE FFT单元468以获得频域中的对应LTE信号472(例如图10B的FDS信号),对应LTE信号472可以由传统LTE IFFT电路(例如图10B的OFDM1 IFFT单元354)处理。备选地,LTE FFT单元468与传统LTE接收链中使用的相同。其它实现是可能的。
图13A示出用于图10A的OFDM发射机300的示例方法600。在该方法中,假设OFDM发射机300被配置用于使用第一多个子载波M1进行OFDM信号传输,第一多个子载波M1具有定义第一符号时长T1的第一子载波频率间隔Δf1。在步骤602,方法600包括在频域中将第一预定OFDM信号映射到第一多个子载波M1的第一子集以产生第一OFDM信号,第一多个子载波M1具有第一子载波频率间隔Δf1和第一符号时长T1。在步骤604,该方法还包括在时域中对第二预定OFDM信号进行内插以产生与第一多个子载波M1关联的内插后的OFDM信号,第二预定OFDM信号与第二多个子载波N2关联,第二多个子载波N2具有第二子载波频率间隔Δf2>Δf1和第二符号时长T2<T1。在步骤606,该方法还包括在频域中将内插后的OFDM信号映射到第一多个子载波M1的第二子集以产生第二OFDM信号,第二子载波子集不同于第一子集。最后,在步骤608,该方法包括在一个或多个第一符号时长T1内,使用第一子载波子集来发送第一OFDM信号,以及使用第二子载波子集来发送第二OFDM信号。
在某些实现中,方法600包括在将内插后的OFDM信号映射到第二子集之前,执行内插的OFDM信号的M1点FFT。在其它实现中,方法600还包括在一个或多个第一符号时长T1内执行第一和第二OFDM信号的M1点IFFT以进行传输。在其它实现中,第二预定OFDM信号包括多个第二OFDM符号,每个第二OFDM符号由N2个点表示,其中N2小于M1。在其它实现中,第二预定OFDM信号的内插包括对预定OFDM信号进行重新采样以获得M1个点。在其它实现中,使用N2点IFFT来生成第二预定OFDM信号。在其它实现中,从存储器读取第二预定OFDM信号。
在某些实现中,M1是LTE子载波的数量,N2是Wi-Fi子载波的数量。在其它实现中,M1=2048,Δf1=15KHz,T1=66.7us,N2=64,Δf2=312.5KHz,以及T2=3.2us。其它实现是可能的。
图13B示出用于图10B的OFDM发射机350的示例方法700。在该方法中,假设OFDM发射机350被配置用于使用第一多个子载波M1进行OFDM信号传输,第一多个子载波M1具有定义第一符号时长T1的第一子载波频率间隔Δf1。方法700包括针对第二预定OFDM信号的多个OFDM符号中的每一个执行的一组步骤702、704、706、708,OFDM符号与第二多个子载波N2关联,第二多个子载波N2具有第二子载波频率间隔Δf2>Δf1和第二符号时长T2<T1。首先,方法700包括在步骤702,在频域中将第一预定OFDM信号映射到第一多个子载波M1的第一子集以产生第一OFDM信号,第一多个子载波M1具有第一子载波频率间隔Δf1和第一符号时长T1。在步骤704,该方法包括在频域中对第二预定OFDM信号的一个OFDM符号进行内插以产生与第一多个子载波M1关联的内插后的OFDM符号,第二预定OFDM信号与第二多个子载波N2关联,第二多个子载波N2具有第二子载波频率间隔Δf2>Δf1和第二符号时长T2<T1。该方法还包括在步骤706,在时域中将内插后的OFDM符号(在例如使用IFFT转换成时域之后)截断为等于第二符号时长T2的符号时长。在步骤708,该方法包括在时域中将截断后的OFDM符号与预定OFDM信号的任何先前串接的OFDM符号(多个)相串接。如果在步骤710,针对多个OFDM符号中的最后一个执行了步骤702-708,则方法700转到步骤712,其中它包括在频域中将串接后的OFDM符号(多个)映射到来自第一多个子载波M1的第二子载波子集(不同于第一子集),以产生第二OFDM信号,以及在步骤714,在一个或多个第一符号时长T1内,使用第一子载波子集来发送第一OFDM信号,以及使用第二子载波子集来发送第二OFDM信号。否则,方法700返回并针对下一个OFDM符号执行步骤702-708,直到已处理所有OFDM符号。
在某些实现中,该方法还包括在频域中映射串接后的OFDM符号(多个)之前,执行串接后的OFDM符号(多个)的M1点FFT。在其它实现中,方法700还包括在一个或多个第一符号时长T1内执行第一和第二OFDM信号的M1点IFFT以进行传输。
在某些实现中,根据以下函数执行符号内插:
其中:
在某些实现中,M1是LTE子载波的数量,N2是Wi-Fi子载波的数量。在其它实现中,M1=2048,Δf1=15KHz,T1=66.7us,N2=64,Δf2=312.5KHz和/或T2=3.2us。其它实现是可能的。
仿真测试已表明基于上述原理作为OFDM1信号生成的OFDM2符号信息(例如Wi-Fi符号信息)能够由OFDM2接收机(例如Wi-Fi)接收和解调,尽管事实是它们已由OFDM1发射机(例如LTE)在具有或没有并发OFDM1传输的情况下使用OFDM1子载波而生成。在某些实现中,OFDM2接收机被配置为使用N个OFDM2子载波来接收使用M(或少于M)个OFDM1子载波生成的OFDM2符号信息。在其它实现中,OFDM2接收机包括N点FFT以接收在OFDM1发射机中使用M点IFFT生成的OFDM2符号信息。在其它实现中,OFDM2接收机被配置为使用N个OFDM2子载波来接收使用与N个子载波中的至少一个(或其主瓣)重叠的M(或少于M)个OFDM1子载波生成的OFDM2符号信息。对于OFDM2接收机存在其它可能性。在其它实现中,OFDM2符号信息包括预定的OFDM2控制或分组数据,其指示与OFDM2符号组、在OFDM2符号组之后发送的OFDM2组或它们的组合关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者。对于OFDM2接收机存在其它可能性。
图14A示出根据在此描述的原理的用于图10A-B的OFDM发射机300、350的另一种示例方法800的流程图。在步骤802,方法800包括生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,其中,第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联。在步骤804,该方法还包括在第二系统带宽的未利用部分上发送第一OFDM信号。
图14B示出根据在此描述的原理的用于图10A-B的OFDM发射机300、350的又一种示例方法900的流程图。在步骤902,方法900包括生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号。第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联。如果在步骤904确定另一个传输正在第二系统带宽中进行(例如信道繁忙),则该方法继续到步骤906并且包括在第二系统带宽的未利用部分上发送第一OFDM信号。另一方面,如果确定没有其他传输正在进行(例如信道空闲),则该方法包括:在步骤908生成包含与第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,以及在步骤910在第二系统带宽上发送第二OFDM信号,其中第二OFDM信号指示与第一和第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者。最后,该方法包括在步骤912,在第二系统带宽上发送第一OFDM信号。
在图14A-B的方法800、900的某些实现中,使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送第一OFDM信号,其中第一子集位于第二系统带宽的未利用部分中。在其它实现中,使用具有不同于第一子载波频率间隔的第二子载波频率间隔的第二多个子载波或者使用来自第一多个子载波的不同于第一子集的第二子载波子集来发送第二OFDM信号。在这些实现中,第二子集或第二多个子载波位于第二系统带宽的已利用部分中。在其它实现中,第一OFDM信号以与用于第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。在其它实现中,第一OFDM信号是LTE信号,第二OFDM信号包括CTS帧、STF、LTF和SIG中的一个。
图15A-B分别是根据本公开的原理的分别被配置为发送和接收OFDM1信号的(第一)OFDM1发送节点1000(例如LTE发射机)和OFDM2接收节点(例如Wi-Fi接收机)的示例性实施例的框图。
如图15A中所示,OFDM1发送节点1000(例如被配置用于OFDM1信号传输)包括收发机1002、一个或多个处理器1004、存储器1006,存储器1006包括以下一项或多项:生成模块1008、内插模块1010、信号存储模块1012、切换模块(未示出)、子载波映射模块1014和发送模块1016。在一个实施例中,收发机1002可以由发射机和接收机(未示出)替换。生成模块1008被配置为执行上述信号生成功能,其包括生成包含OFDM1信息(例如LTE数据,其包括Wi-Fi报头/CTS分组的一个或多个信息字段或元素以保留Wi-Fi信道以便进行后续LTE传输)的第一预定OFDM1信号、以及包含预定OFDM2信号(例如Wi-Fi报头、或者CTS分组)的预定OFDM2信号。内插模块1010被配置为执行上述内插功能,其包括对所生成的预定OFDM2信号进行内插以产生包含预定的或定义的OFDM2信息的第二预定OFDM1信号。信号存储模块1012被配置为执行上述存储功能,其包括存储包含OFDM2信息的第二预定OFDM1信号。切换模块(未示出)被配置为执行上述切换功能,其包括控制经由发送模块1016来发送OFDM2还是OFDM1信息。子载波映射模块1014被配置为执行上述映射功能,其包括将包含OFDM1信息的第一预定OFDM1信号映射到OFDM1子载波的所有子载波(或第一子集)以产生第一OFDM1信号,并将包含OFDM2信息的第二预定OFDM1信号映射到所有子载波(或第二子集)以产生第二OFDM1信号。发送模块1016被配置为执行上述发送功能,其包括在第二系统带宽信号的未利用部分上发送第一OFDM1信号,以及在第二系统带宽(的已使用部分)上发送第二OFDM1信号。
取决于实现,并非所有的生成、内插、存储、切换和/或子载波映射功能都需要如上所述执行,并且因此,其中某些模块可以是可选的。例如,在使用OFDM2系统带宽的未利用部分(多个)来发送OFDM1信号的一种实现中,存储器1006可以仅包括分别执行上述功能的生成模块1008和发送模块1016。在发送OFDM1和OFDM2信息两者的另一种实现中,OFDM2信息预先存储在信号存储模块1012中,并且存储器1006仅包括分别执行上述功能的信号存储模块1012、子载波映射模块1014和发送模块1016。生成模块1008、内插模块1010、信号存储模块1012、切换模块、子载波映射模块1014、以及发送模块1016至少部分地以软件或(计算机实现的)指令的形式在存储器1006中实现,这些软件或指令由OFDM1发送节点1000内或者跨越两个或更多节点(例如,OFDM1发送节点1000和另一个节点)分布的处理器(多个)1004执行。在另一个示例中,处理器(多个)1004包括一个或多个硬件组件(例如,专用集成电路(ASIC)),其提供上述生成、内插、存储、切换、映射和发送功能中的一部分或全部。在另一个实施例中,处理器(多个)1004包括一个或多个硬件组件(例如,中央处理单元(CPU)),并且上述生成、内插、存储、切换、映射和发送功能中的一部分或全部在软件中实现,该软件例如存储在存储器1006中并由处理器1004执行。在又一个实施例中,处理器(多个)1004和存储器1006形成处理装置(未示出),其被配置为执行上述生成、内插、存储、切换、映射和发送功能。
如图15B中所示,OFDM2接收节点1100包括收发机1102、一个或多个处理器1104、以及存储器1106,存储器1106包括接收模块1108、以及传输控制模块1110。在一个实施例中,收发机1102可以由发射机和接收机(未示出)替换。接收模块1108被配置为执行上述接收功能,如上所述,其包括使用OFDM2子载波,接收使用OFDM1子载波从OFDM1发送单元发送的包含OFDM2信息(例如Wi-Fi报头或CTS分组)的OFDM1信号。传输控制模块1110(取决于实现,其可以是可选的)被配置为执行上述传输控制功能,其包括确定OFDM1信号是否包含指示与第一和第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型、和/或信道保留时间中的一者的数据,如果是,则基于接收的数据来避免发送。
接收模块1108和传输控制模块1110至少部分地以软件或(计算机实现的)指令的形式在存储器1106中实现,这些软件或指令由OFDM2接收节点1100内或者跨越两个或更多节点(例如,OFDM2接收节点1100和另一个节点或设备)分布的处理器(多个)1104执行。在另一个示例中,处理器(多个)1104包括一个或多个硬件组件(例如,专用集成电路(ASIC)),其提供上述接收和传输控制功能中的一部分或全部。在另一个实施例中,处理器(多个)1104包括一个或多个硬件组件(例如,中央处理单元(CPU)),并且上述接收和传输控制功能中的一部分或全部在软件中实现,该软件例如存储在存储器1106中并且由处理器1104执行。在又一个实施例中,处理器(多个)1104和存储器1106形成处理装置(未示出),其被配置为执行上述接收和传输控制功能。
尽管未示出,但OFDM1接收节点可以以类似于OFDM2接收节点1100的方式构造,以接收和处理使用OFDM2系统带宽的未利用部分(多个)发送的OFDM1信号。因此,它可以包括收发机(或单独的发射机/接收机)、一个或多个处理器、以及存储器,存储器至少包括接收模块。接收模块被配置为使用OFDM1子载波来接收使用OFDM2系统带宽的未利用部分(多个)发送的OFDM1信号。如上所述,OFDM1信号可以是预定的LTE数据,该预定的LTE数据包括例如已在Wi-Fi系统带宽的(已使用部分)上并发地发送到Wi-Fi接收机的Wi-Fi报头或CTS分组的一个或多个信息字段或元素,以保留信道以用于随后的LTE传输。对于被配置为接收在OFDM2系统带宽的未利用部分(多个)上发送的OFDM1信号的OFDM1接收机,其它实现是可能的。
图16A-B示出用于图15A-B的OFDM发送和接收节点示例中的每一个的变型,该变型分别被表示为OFDM发送节点1200以及ODFM接收节点1300。节点1200、1300中的每一个包括收发机1202、1302和电路,该电路包含(计算机实现的)指令,这些指令当由一个或多个处理器1204、1304执行时使得其相应节点1200、1300执行上述生成、内插、存储、映射、发送、接收和传输控制功能中的一部分或全部。在又一个变型中,该电路包括相应的存储器1206、1306和处理器(多个)1204、1304,它们(类似于图15A-B的示例节点1000和1100)可以以许多不同的方式实现。在一个示例中,存储器1206、1306包含指令,这些指令当执行时导致相应节点1200、1300执行其上述生成、内插、存储、映射、发送、接收和传输控制功能中的一部分或全部。其它实现是可能的。
其它实施例
在一个广泛方面,提供一种用于被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机或发送节点的方法。所述方法包括生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,其中,所述第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,所述第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联。所述方法还包括在所述第二系统带宽的未利用部分上发送所述第一OFDM信号。
在一种实现中,所述第一OFDM信号使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送,其中,所述第一子集位于所述第二系统带宽的所述未利用部分中。在另一种实现中,所述方法还包括:生成包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,以及在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号在相同或不同的时间发送。在又一种实现中,发送所述第一OFDM信号包括:如果另一个传输正在所述第二系统带宽中进行,则在所述第二系统带宽的所述未利用部分上发送所述第一OFDM信号。在又一种实现中,如果没有其他传输正在所述第二系统带宽中进行,则所述方法还包括:在发送所述第一OFDM信号之前,在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号,其中,所述第二OFDM信号指示与所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者,并且其中,所述第一OFDM信号随后在所述第二系统带宽上发送。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用具有与所述第一子载波频率间隔不同的第二子载波频率间隔的第二多个子载波来发送,其中,所述第二多个子载波位于所述第二系统带宽的已利用部分中。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用来自所述第一多个子载波的与所述第一子集不同的第二子载波子集来发送,其中,所述第二子集位于所述第二系统带宽的所述已利用部分中。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号基于相应的第一预定OFDM信号和第二预定OFDM信号而在时域和频域之一中生成,其中,所述第一预定OFDM信号包含与所述第一OFDM通信协议关联的数据,所述第二预定OFDM信号包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据。在又一种实现中,生成所述第一OFDM信号包括将所述第一预定OFDM信号映射到在至少所述第一子集中的子载波,其中,生成所述第二OFDM信号包括将所述第二预定OFDM信号映射到在至少所述第二子集中的子载波。在又一种实现中,所述第二子集包括与所述第二多个子载波的子载波在频率上重叠的至少一个子载波。
在又一种实现中,生成所述第二OFDM信号进一步包括:生成所述第二预定OFDM信号;以及使用所述第一多个子载波对生成的所述第二预定OFDM信号进行内插,以产生能够被映射到所述第二子集中的子载波的内插后的OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM通信协议包括LTE协议,所述第二OFDM通信协议包括802.11协议。在又一种实现中,所述第一OFDM信号包括LTE信号,所述第二OFDM信号包括清除发送(CTS)帧、短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、以及信号字段(SIG)中的一个。在又一种实现中,所述第一OFDM信号以与用于所述第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。
在另一个广泛方面,提供一种OFDM发射机或发送节点,被配置用于OFDM信号传输。所述OFDM发射机包括包含指令的电路,所述指令当被执行时被配置为使得所述发射机执行上述任何方法实施例。
在又一个广泛方面,提供一种非瞬时性计算机可读存储器,被配置为存储可执行指令,所述可执行指令用于被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机或发送节点。所述可执行指令当由处理器执行时被配置为使得所述OFDM发射机执行上述任何方法实施例。
在又一个广泛方面,提供一种被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机或发送节点。所述OFDM发射机包括收发机、处理器和存储器,所述存储器包含生成模块,其被配置为生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,其中,所述第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,所述第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联。所述存储器还包含发送模块,其被配置为在所述第二系统带宽的未利用部分上发送所述第一OFDM信号。
在一种实现中,所述第一OFDM信号使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送,其中,所述第一子集位于所述第二系统带宽的所述未利用部分中。在另一种实现中,所述存储器还包含生成模块,其被配置为生成包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,并且其中所述发送模块被配置为在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号在相同或不同的时间发送。在又一种实现中,所述发送模块被配置为:如果另一个传输正在所述第二系统带宽中进行,则在所述第二系统带宽的所述未利用部分上发送所述第一OFDM信号。在又一种实现中,如果没有其他传输正在所述第二系统带宽中进行,则所述发送模块还被配置为:在发送所述第一OFDM信号之前,在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号,其中,所述第二OFDM信号指示与所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者,并且其中,所述第一OFDM信号随后在所述第二系统带宽上发送。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用具有与所述第一子载波频率间隔不同的第二子载波频率间隔的第二多个子载波来发送,其中,所述第二多个子载波位于所述第二系统带宽的已利用部分中。在又一种实现中,所述第二OFDM信号使用来自所述第一多个子载波的与所述第一子集不同的第二子载波子集来发送,其中,所述第二子集位于所述第二系统带宽的所述已利用部分中。
在又一种实现中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号基于相应的第一预定OFDM信号和第二预定OFDM信号而在时域和频域之一中生成,其中,所述第一预定OFDM信号包含与所述第一OFDM通信协议关联的数据,所述第二预定OFDM信号包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据。在又一种实现中,所述生成模块还被配置为:通过将所述第一预定OFDM信号映射到在至少所述第一子集中的子载波来生成所述第一OFDM信号,以及通过将所述第二预定OFDM信号映射到在至少所述第二子集中的子载波来生成所述第二OFDM信号。在又一种实现中,所述第二子集包括与所述第二多个子载波的子载波在频率上重叠的至少一个子载波。
在又一种实现中,所述生成模块还被配置为生成所述第二预定OFDM信号,并且其中,所述存储器还包含内插模块,其被配置为使用所述第一多个子载波对生成的所述第二预定OFDM信号进行内插,以产生能够被映射到所述第二子集中的子载波的内插后的OFDM信号。
在又一种实现中,所述第一OFDM通信协议包括LTE协议,所述第二OFDM通信协议包括802.11协议。在又一种实现中,所述第一OFDM信号包括LTE信号,所述第二OFDM信号包括CTS帧、STF、LTF、以及SIG中的一个。在又一种实现中,所述第一OFDM信号以与用于所述第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。
本领域的技术人员将理解,本发明并不限于在上文中具体示出和描述的内容。此外,除非上面提到相反情况,否则应该注意,所有附图都未按比例。根据上面的教导,可以进行各种修改和变化而不偏离本公开的范围。
Claims (28)
1.一种用于被配置用于OFDM信号传输的OFDM发射机的方法,所述方法包括:
生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,所述第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,所述第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联,其中,所述第一OFDM通信协议是LTE协议,所述第二OFDM通信协议是802.11协议,以及
在所述第二系统带宽的未利用部分上发送所述第一OFDM信号,其中,所述未利用部分包括所述第二系统带宽的上边缘和下边缘以及中间部分,所述上边缘和所述下边缘分别具有1.71875MHz的带宽,所述中间部分包括被设置为零的312.5kHz Wi-FiDC空子载波。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一OFDM信号使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送,所述第一子集位于所述第二系统带宽的所述未利用部分中。
3.根据权利要求2所述的方法,还包括:生成包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,以及在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号在相同或不同的时间发送。
5.根据权利要求3所述的方法,其中,发送所述第一OFDM信号包括:如果另一个传输正在所述第二系统带宽中进行,则在所述第二系统带宽的所述未利用部分上发送所述第一OFDM信号。
6.根据权利要求3所述的方法,其中,如果没有其他传输正在所述第二系统带宽中进行,则所述方法还包括:在发送所述第一OFDM信号之前,在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号,其中,所述第二OFDM信号指示与所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者,并且其中,所述第一OFDM信号随后在所述第二系统带宽上发送。
7.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第二OFDM信号使用具有与所述第一子载波频率间隔不同的第二子载波频率间隔的第二多个子载波来发送,所述第二多个子载波位于所述第二系统带宽的已利用部分中。
8.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第二OFDM信号使用来自所述第一多个子载波的与所述第一子集不同的子载波的第二子集来发送,所述第二子集位于所述第二系统带宽的已利用部分中。
9.根据权利要求3所述的方法,其中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号基于相应的第一预定OFDM信号和第二预定OFDM信号而在时域和频域之一中生成,其中,所述第一预定OFDM信号包含与所述第一OFDM通信协议关联的数据,所述第二预定OFDM信号包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,生成所述第一OFDM信号包括将所述第一预定OFDM信号映射到在至少所述第一子集中的子载波,其中,生成所述第二OFDM信号包括将所述第二预定OFDM信号映射到在至少第二子集中的子载波。
11.根据权利要求8所述的方法,其中,所述第二子集包括与第二多个子载波的子载波在频率上重叠的至少一个子载波。
12.根据权利要求9所述的方法,其中,生成所述第二OFDM信号进一步包括:生成所述第二预定OFDM信号;以及使用所述第一多个子载波对生成的所述第二预定OFDM信号进行内插,以产生能够被映射到第二子集中的子载波的内插后的OFDM信号。
13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一OFDM信号包括LTE信号,所述第二OFDM信号包括清除发送CTS帧、短训练字段STF、长训练字段LTF、以及信号字段SIG中的一个。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一OFDM信号以与用于所述第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。
15.一种OFDM发射机,被配置用于OFDM信号传输,所述OFDM发射机包括包含指令的电路,所述指令当被执行时被配置为使得所述OFDM发射机:
生成包含与第一OFDM通信协议关联的数据的第一OFDM信号,所述第一OFDM通信协议被定义为使用与第二系统带宽重叠的第一系统带宽,所述第二系统带宽与第二OFDM通信协议关联,其中,所述第一OFDM通信协议是LTE协议,所述第二OFDM通信协议是802.11协议,以及
在所述第二系统带宽的未利用部分上发送所述第一OFDM信号,其中,所述未利用部分包括所述第二系统带宽的上边缘和下边缘以及中间部分,所述上边缘和所述下边缘分别具有1.71875MHz的带宽,所述中间部分包括被设置为零的312.5kHz Wi-Fi DC空子载波。
16.根据权利要求15所述的OFDM发射机,其中,所述第一OFDM信号使用具有第一子载波频率间隔的第一多个子载波的第一子集来发送,所述第一子集位于所述第二系统带宽的所述未利用部分中。
17.根据权利要求16所述的OFDM发射机,其中,所述指令当被执行时还被配置为使得所述OFDM发射机:生成包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据的第二OFDM信号,以及在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号。
18.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号在相同或不同的时间发送。
19.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,为了发送所述第一OFDM信号,所述指令还被配置为使得所述OFDM发射机:如果另一个传输正在所述第二系统带宽中进行,则在所述第二系统带宽的所述未利用部分上发送所述第一OFDM信号。
20.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,如果没有其他传输正在所述第二系统带宽中进行,则所述指令还被配置为使得所述OFDM发射机:在发送所述第一OFDM信号之前,在所述第二系统带宽上发送所述第二OFDM信号,其中,所述第二OFDM信号指示与所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号中的至少一者关联的传输长度、传输时间、传输类型以及信道保留时间中的一者,并且其中,所述第一OFDM信号随后在所述第二系统带宽上发送。
21.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,所述第二OFDM信号使用具有与所述第一子载波频率间隔不同的第二子载波频率间隔的第二多个子载波来发送,所述第二多个子载波位于所述第二系统带宽的已利用部分中。
22.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,所述第二OFDM信号使用来自所述第一多个子载波的与所述第一子集不同的子载波的第二子集来发送,所述第二子集位于所述第二系统带宽的已利用部分中。
23.根据权利要求17所述的OFDM发射机,其中,所述第一OFDM信号和所述第二OFDM信号基于相应的第一预定OFDM信号和第二预定OFDM信号而在时域和频域之一中生成,其中,所述第一预定OFDM信号包含与所述第一OFDM通信协议关联的数据,所述第二预定OFDM信号包含与所述第二OFDM通信协议关联的数据。
24.根据权利要求23所述的OFDM发射机,其中,为了生成所述第一OFDM信号,所述指令还被配置为使得OFDM发射机:将所述第一预定OFDM信号映射到在至少所述第一子集中的子载波,并且其中,为了生成所述第二OFDM信号,所述指令还被配置为使得OFDM发射机:将所述第二预定OFDM信号映射到在至少第二子集中的子载波。
25.根据权利要求22所述的OFDM发射机,其中,所述第二子集包括与第二多个子载波的子载波在频率上重叠的至少一个子载波。
26.根据权利要求23所述的OFDM发射机,其中,为了生成所述第二OFDM信号,所述指令还被配置为使得所述OFDM发射机:生成所述第二预定OFDM信号;以及使用所述第一多个子载波对生成的所述第二预定OFDM信号进行内插,以产生能够被映射到第二子集中的子载波的内插后的OFDM信号。
27.根据权利要求15所述的OFDM发射机,其中,所述第一OFDM信号包括LTE信号,所述第二OFDM信号包括CTS帧、STF、LTF、以及SIG中的一个。
28.根据权利要求15所述的OFDM发射机,其中,所述第一OFDM信号以与用于所述第二OFDM信号的功率等级不同的功率等级来发送。
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