CN110611553A - 用于编码和解码数据包的方法和设备 - Google Patents

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CN110611553A CN201910999983.7A CN201910999983A CN110611553A CN 110611553 A CN110611553 A CN 110611553A CN 201910999983 A CN201910999983 A CN 201910999983A CN 110611553 A CN110611553 A CN 110611553A
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Abstract

提供用于编码和解码数据包的方法和设备。一种发送器将通过基于无线信道环境采用编码方案进行编码的数据包发送到接收器的方法，以及一种接收器检测应用到编码的数据包的编码方案并且对数据包进行解码的接收器的方法，其中，发送器将与编码方案相应的扩频因子应用到数据包的前导码，接收器通过使用前导码检测编码方案来对数据包进行解码。

Description

用于编码和解码数据包的方法和设备
本申请是申请日为2015年3月16日、申请号为201580013798.6、发明名称为“用于编码和解码数据包的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
以下描述涉及一种用于使用前导码对数据包进行编码和解码的方法和设备。
背景技术
最近，已经产生各种类型的多媒体内容，因此在广播和通信环境中，内容的总量正在增加。此外，大容量内容(例如，高清(HD)内容和超高清(UHD)内容)正在日益产生，因此数据拥塞正在加剧。为了以增大的传输速率将大容量内容从发送器发送到接收器，使用的编码方案需要基于无线信道环境。当无线信道环境允许时，可采用具有用于数据传输的高码率的编码方案。
发明内容
问题的解决
提供该发明内容用于以简化的形式介绍对在以下的具体实施方式中进一步描述的构思的选择。该发明内容不意在标识要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不意在用于帮助确定要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种发送器的数据包传输方法包括：基于无线信道环境来从多个编码方案之中确定编码方案；确定与确定的编码方案相应的扩频因子；通过将所述扩频因子应用到数据包的前导码来配置前导码；通过将确定的编码方案应用到数据包的有效载荷来对有效载荷进行编码；将包括前导码和有效载荷的数据包发送到接收器。
前导码可包括根据所述扩频因子扩展的基前导序列。
所述方法还可包括：基于扩频序列，从与分别对应于所述多个编码方案的多个扩频因子分别相应的多个基前导序列之中，来确定所述基前导序列；所述多个基前导序列可以是正交的。
发送器和接收器可被配置为共享关于与确定的编码方案相应的扩频因子的信息。
数据包还可包括指示确定的编码方案的指示符。
所述方法还可包括：从接收器接收关于无线信道环境的反馈；确定编码方案的步骤可包括：基于所述反馈从所述多个编码方案之中确定编码方案。
在另一个总体方面，一种非暂时性计算机可读存储介质存储使得计算机执行以上所描述的方法的指令。
在另一个总体方面，一种发送器，包括：处理器，被配置为：基于无线信道环境来从多个编码方案之中确定编码方案，确定与确定的编码方案相应的扩频因子，通过将所述扩频因子应用到数据包的前导码来配置前导码，并且通过将确定的编码方案应用到数据包的有效载荷来对有效载荷进行编码；通信器，被配置为将包括前导码和有效载荷的数据包发送到接收器。
在另一个总体方面，一种接收器的数据包解码方法包括：从发送器接收数据包；检测应用到数据包的前导码的扩频因子；基于所述扩频因子来估计应用到数据包的有效载荷的编码方案；基于估计的编码方案，对数据包的有效载荷进行解码。
检测的步骤可包括：基于前导码的基前导序列来检测所述扩频因子。
检测所述扩频因子的步骤可包括：计算前导码与分别对应于多个扩频因子的多个基前导序列之间的多个相关值；检测所述多个扩频因子中的与所述多个基前导序列中的具有所述多个相关值中的最大相关值的一个基前导序列相应的一个扩频因子，作为所述扩频因子。
所述多个基前导序列可以是正交的。
估计的编码方案可以是第一编码方案；数据包可包括指示第二编码方案的指示符；所述方法还可包括：检测由指示符指示的第二编码方案；确定第一编码方案是否与第二编码方案相同；解码的步骤可包括：响应于确定结果为第一编码方案与第二编码方案相同，基于第一编码方案对数据包的有效载荷进行解码。
所述方法还可包括：确定包括所述指示符的数据包的头中是否存在错误；检测第二编码方案的步骤可包括：响应于确定结果为在头中不存在错误，检测第二编码方案。
可预先为第一编码方案和第二编码方案中的每个设置权重值；解码的步骤可包括：响应于确定结果为第一编码方案与第二编码方案不相同，通过采用第一编码方案和第二编码方案中的具有更大权重值的编码方案，对数据包的有效载荷进行解码。
数据包可包括指示由发送器应用到数据包的有效载荷的编码方案的指示符；所述方法还可包括：将所述指示符设置为指示估计的编码方案的值；确定在包括被设置为指示估计的编码方案的值的指示符的数据包的头中，是否存在错误；解码的步骤可包括：响应于确定结果为在头中不存在错误，基于估计的编码方案对数据包的有效载荷进行解码。
所述方法还可包括：生成关于发送数据包的无线信道环境的信息；将所述信息发送到发送器。
在另一个总体方面，一种非暂时性计算机可读存储介质存储使得计算机执行以上描述的方法的指令。
在另一个总体方面，一种接收器包括：通信器，被配置为从发送器接收数据包；处理器，被配置为：检测应用到数据包的前导码的扩频因子，基于检测的扩频因子来估计应用到数据包的有效载荷的编码方案，并且基于估计的编码方案来对数据包的有效载荷进行解码。
在另一个总体方面，一种数据包编码方法包括：存储关于能够应用到数据包的多个编码方案的信息；针对所述多个编码方案中的每个编码方案设置不同的扩频因子；通过基于无线信道环境将所述多个编码方案中的编码方案应用到数据包的有效载荷，来对数据包的有效载荷进行编码；通过将针对应用到有效载荷的编码方案设置的扩频因子应用到数据包的前导码，来配置前导码。
在另一个总体方面，一种数据包编码方法包括：通过将均具有不同的扩频因子的多个编码方案之中的在将要发送数据包的无线信道环境中提供最大吞吐量的编码方案应用到数据包的有效载荷，来对有效载荷进行编码；通过将应用到有效载荷的编码方案的扩频因子应用到数据包的前导码，来配置前导码。
所述多个编码方案中的每个编码方案还可包括：与编码方案的扩频因子相应的多个扩频序列的不同的集合，所述多个扩频序列中的每个扩频序列对应于不同的数据值；编码的步骤可包括：根据应用到有效载荷的编码方案的多个扩频序列的集合的相应的多个扩频序列，来扩展有效载荷的数据值。
在所述多个扩频序列的每个集合内的多个扩频序列可以是正交的。
所述多个编码方案中的每个编码方案还可包括不同的基前导序列；配置的步骤可包括：通过将应用到有效载荷的编码方案的基前导序列重复等于应用到有效载荷的编码方案的扩频因子的次数，来配置数据包的前导码。
所述多个编码方案的不同的基前导序列可以是正交的。
从以下详细的描述、附图和权利要求，其他特征和方面将是清楚的。
附图说明
图1示出数据包传输系统的示例。
图2示出发送器的配置的示例。
图3示出数据包的示例。
图4示出数据流传输方法的示例。
图5示出数据包传输方法的示例。
图6示出将被发送的数据包的示例。
图7和图8示出根据扩频因子配置的前导码的序列的示例。
图9示出基于扩频因子的起始帧定界符(SFD)和物理层头(PHR)的扩频序列的示例。
图10示出PHR的示例。
图11示出指示应用到数据包的调制方案的调制指示符的示例。
图12示出指示应用到数据包的编码方案的编码指示符的示例。
图13示出与调制方案、针对博斯-查德胡里-霍昆格母(BCH)方案的SFD/PHR扩频格式以及前导码格式的组合相应的数据速率的示例。
图14示出与调制方案、针对单奇偶校验(SPC)方案的SFD/PHR扩频格式以及前导码格式的组合相应的数据速率的示例。
图15示出接收器的配置的示例。
图16示出数据包解码方法的示例。
图17示出扩频因子检测方法的示例。
图18示出基于指示符确定解码中使用的编码方案的方法的示例。
图19示出验证估计的编码方案的方法的示例。
图20示出将关于无线信道环境的信息发送到发送器的方法的示例。
图21示出数据包编码方法的示例。
具体实施方式
提供以下详细描述来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或方法的各种改变、修改及等同物对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必需按特定顺序发生的操作之外，可如本领域的普通技术人员清楚的那样来改变操作的顺序。此外，为了更加清楚和简明，可省略对本领域的普通技术人员公知的功能和构造的描述。
贯穿附图和详细的描述，相同的参考标号表示相同的元件。附图可不成比例，并且为了清楚、说明和方便，附图中的元件的相对大小、比例和描绘可被夸大。
这里使用的术语仅为了描述特定示例的目的，而不意在以任何方式限制本公开的范围。除非上下文另有清楚地指示，否则这里使用的单数形式也意在包括复数形式。还将理解，当在本说明中使用术语“包括”和/或“具有”时，其指定存在叙述的特征、数量、操作、元件、组件或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、元件、组件或它们的组合。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本描述所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非这里明确定义，否则术语(诸如在常用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，而不将被解释为理想化或过于正式的意义。
图1示出数据包传输系统100的示例。
数据包传输系统100包括发送器110和接收器120。
发送器110生成包括将被发送到接收器120的数据的数据包，并且通过无线通信将生成的数据包发送到接收器120。发送器110和接收器120中的每个可以是计算机、移动电话、平板或能够执行无线通信的任何其他电子装置。
无线通信可暴露于包括，例如，噪声的各种非理想信道环境中。可发送的和可接收的数据速率以及通信可靠性水平将基于无线信道的质量或者发送和接收距离而改变。响应于无线信道环境的改变，可通过采用改变错误率和数据速率的调制与编码策略(MCS)来发送数据包。在本公开中，术语“编码方案(coding scheme)”与术语“编码方案(encodingscheme)”是可交换的。
接收器120对编码的数据包进行解码，以获得在数据包中编码的数据。因此，接收器120检测应用到该数据包的编码方案。发送器110指示关于数据包中的未编码字段中的编码方案的信息。例如，未编码字段可以是数据包的头。然而，这将增大头的大小。
下文，将参照图2至图14来描述在防止增大数据包中的头的大小的同时对数据包进行编码的方法。
关于参照图2至图14提供的数据包编码方法的描述也可应用于数据包调制方法。因此，在本公开中，编码与调制是可交换的，解码与解调是可交换的。
图2示出发送器110的配置的示例。
发送器110包括通信器210、处理器220和存储器230。
通信器210发送数据包。
处理器220处理数据。
存储器230存储由通信器210接收的数据包和数据，并且存储由处理器220处理的数据。
下文，将参照图3至图15来描述通信器210、处理器220和存储器230。
参照图1提供的描述也可应用于图2，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图3示出数据包300的示例。
数据包300包括前导码(preamble)310、起始帧定界符(SFD)320、物理层头(PHR)330以及物理层服务数据单元(PSDU)340。PSDU 340是按照位(bit)从物理层的上层传送的未编码数据的单元，并且是有效载荷(payload)。
在本公开中，术语“数据包”与术语“帧”是可交换的。
前导码310是在每帧的头记录的位串。前导码310包括用于帧同步的预定的位模式。例如，预定的位模式可以是全部位是“1”的模式。
SFD 320识别帧的开始以及同步的重新确认。
PHR 330是包括与物理层相关联的有用的信息的字段。例如，该信息包括长度指示符、应用的调制方案以及应用的编码方案。PHR 330包括头校验序列(HCS)以及与PSDU 340的格式相关的字段。HCS被用于确定PHR 330中是否已出现错误。
将参照图10来更加详细地描述PHR 330。
PSDU 340包括循环冗余校验(CRC)值以及将通过发送器110发送的数据。
参照图1和图2提供的描述也可应用于图3，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图4示出数据流传输方法的示例。
物理层从物理层的上层接收PSDU。在射频(RF)处理和传输之前对PSDU执行操作410至操作460的基带处理。
在操作410中，处理器220使用缩短的博斯-查德胡里-霍昆格母(Bose,Chaudhuri,and Hocquenghem,BCH)码来对PSDU进行编码，以保护数据避免信道引起的错误，并且保证跨数据的一致错误保护。
在操作420中，处理器220对编码的PSDU执行前向纠错(FEC)编码，并且对FEC编码的PSDU执行比特级交织(bit-level interleaving)，以生成用于最小化符号错误事件中的比特错误的交织的比特流。
在操作430中，处理器220将来自操作420的交织的比特流中的比特转换为符号。
在操作440中，处理器220通过执行符号-码片(symbol-to-chip)映射，将来自操作430的每个符号转换为码片的序列，以增强对信道噪声和干扰的鲁棒性。每个码片是信号。码片的序列是扩频序列。与多个符号相应的序列是正交的。例如，可以以使用“-1”、“0”和“1”的三进制标度来表示序列。
在操作450中，处理器220以随机方式反转来自操作440的扩频序列的极性，以去除发送的信号中的谐波分量和直流(DC)分量，由此产生平滑连续的功率谱密度(PSD)。以码片时钟的速率来执行操作450。
在操作460中，处理器220对反转的扩频序列执行脉冲整形，以限制带外发射(out-of-band emission)。
通信器210通过将脉冲整形的反转的扩频序列发送到接收器120，来发送数据流。
此外，可在操作460之前执行操作470。
在操作470中，处理器220将前导码、SFD和PHR添加到反转的扩频序列。
在操作460中，处理器220对前导码、SFD和PHR以及反转的扩频序列执行脉冲整形。
通过操作410至操作470，数据流被发送到接收器120。
参照图1至图3提供的描述也可应用于图4，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图5示出数据包传输方法的示例。
操作520至操作550对应于图4的操作410至操作470中的相关操作。因此，可通过执行操作520至操作550来执行操作410至操作470。例如，操作520和操作550对应于操作410，操作530和操作540对应于操作470。
在操作510中，通信器210从接收器120接收关于无线信道环境的反馈。该反馈包括与信噪比(SNR)、信道质量指示符(CQI)和接收器120接收数据包的数据速率中的任意一个或多个相关联的信息。
在一个示例中，可选择性地执行操作510。例如，当接收器120被包括在启用反馈的传输的无线信道环境中时，通信器210从接收器120接收关于无线信道环境的反馈。
在另一示例中，执行操作510。例如，当接收器120被包括在不启用反馈的传输的无线信道环境中时，通信器210不从接收器120接收关于无线信道环境的反馈。
当通信器210不接收反馈时，通信器210基于无线信道环境来再次设置编码方案。例如，通信器210选择适合于无线信道状态的编码方案。
在操作520中，处理器220基于无线信道环境，从多个编码方案之中确定编码方案。
在一个示例中，处理器220基于从接收器120接收的反馈，来确定多个编码方案中的一个编码方案。例如，多个编码方案包括使用BCH码的编码方案以及使用单奇偶校验(SPC)码的编码方案。下文，使用BCH码的编码方案将被称为BCH方案，使用SPC码的编码方案将被称为SPC方案。
在另一示例中，当通信器210不接收反馈时，处理器220基于无线信道环境来再次设置编码方案。
在调制方案的情况下，处理器220基于无线信道环境来确定多个调制方案中的一个调制方案。例如，多个调制方案包括1/1-TOOK(三元通断键控)、2/4-TOOK、3/8-TOOK和5/32-TOOK，全部这些对本领域的普通技术人员是公知的，因此在此将不被详细地描述。在本公开中，术语“三元通断键控(TOOK)”与术语“三元振幅移位键控(TASK)”是可交换的。
多个TOOK调制方案被表示为M/L-TOOK，其中，M表示映射到一个符号的比特的数量，L表示用于一个符号的码片的数量。
在操作530中，处理器220确定与确定的编码方案相应的扩频因子。扩频因子是用于将比特或符号转换为码片的序列的因子。例如，扩频因子可以是“4”或“8”。当扩频因子是“4”时，通过转换一个比特或一个符号获得的码片的序列包括4个码片。当扩频因子是“8”时，通过转换一个比特或一个符号获得的码片的序列包括8个码片。
针对多个编码方案中的每个编码方案来预先设置扩频因子。在一个示例中，针对SPC方案的扩频因子被设置为“4”，针对BCH方案的扩频因子被设置为“8”。
发送器110和接收器120共享关于针对多个编码方案中的每个编码方案设置的扩频因子的信息。因此，发送器110和接收器共享关于确定的编码方案的扩频因子的信息。例如，发送器110和接收器120共享将扩频因子映射到编码方案的映射表。
在调制的情况下，例如，与1/1-TOOK和2/4-TOOK相应的扩频因子是“4”或“8”，与3/8-TOOK和5/32-TOOK相应的扩频因子是“8”。
在操作540中，处理器220通过将与确定的编码方案相应的扩频因子应用到数据包的前导码，来配置前导码。前导码包括根据扩频因子设置的基前导序列(base preamblesequence)。
与对应于多个编码方案的多个扩频因子相应的扩频序列是正交的，这表示多个扩频序列彼此不相关，从而多个扩频序列之间的相关值是“0”。例如，指示SPC方案的比特“1”的第一扩频序列和指示BCH方案的比特“1”的第二扩频序列是正交的，从而第一扩频序列与第二扩频序列之间的相关值是“0”。
在操作550中，处理器220通过将确定的编码方案应用到数据包的有效载荷，来对有效载荷进行编码。例如，处理器220通过将确定的编码方案应用到PSDU，来对PSDU进行编码。
在调制的情况下，处理器220通过将确定的调制方案应用到数据包的有效载荷，来对有效载荷进行调制。
虽然图5示出在操作540之后执行操作550，但是操作550还可与操作530和操作540并行地执行。在一个示例中，处理器220在执行操作530和操作540的同时执行操作550。在另一示例中，可在操作550之后执行操作530和操作540。
在操作550被执行之后，处理器220将有效载荷与前导码、SFD和PHR组合。
PHR包括指示编码方案的指示符。
处理器220在指示符中标记确定的编码方案。
在操作560中，通信器210将包括前导码、SFD、PHR以及有效载荷的数据包发送到接收器120。可使用RF处理和传输来发送数据包。例如，可对数据包执行脉冲整形。
参照图1至图4提供的描述也可应用于图5，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图6示出将被发送的数据包600的示例。
数据包600的前导码610具有与确定的编码方案相应的扩频因子被应用于基前导序列的前导码格式。在一个示例中，前导码格式是与扩频因子“4”相应的P2。在另一示例中，前导码格式是与扩频因子“8”相应的P3。
数据包600的SFD 620和PHR 630中的每个具有与确定的编码方案相应的扩频因子被应用于SFD 620和PHR 630中的每个的扩频格式。在一个示例中，扩频格式是与扩频因子“4”相应的S2。在另一示例中，扩频格式是与扩频因子“8”相应的S3。
应用到数据包600的PSDU 640的编码方案是BCH方案或SPC方案。
参照图1至图5提供的描述也可应用于图6，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图7和图8示出根据扩频因子配置的前导码的序列的示例。
不同的前导码被定义以支持多个数据速率和编码方案，从而最大化PSDU的能量效率。
在该示例中，前导码包括32码片的基前导序列。前导码可包括基前导码的Nrep次重复。与基前导序列中的第一位置相应的比特可以是基前导码(base preamble)。
在一个示例中，在前导码格式P2中使用包括32个码片的基前导序列。在前导码格式P2中，整个前导码具有基前导序列被重复与扩频因子“4”相应的4次的结构。在不能验证序列的正号和负号的非相干接收器中，前导序列可具有以下的结构，在所述结构中具有与扩频因子相应的周期的基前导序列(例如，具有与扩频因子“4”相应的周期“4”的基前导序列)被重复32次。
在另一示例中，在前导码格式P3中使用包括32个码片的基前导序列。在前导码格式P3中使用的基前导序列不同于在前导码格式P2中使用的基前导序列。在前导码格式P3中，整个前导码具有基前导序列被重复8次的结构。在非相关接收器中，前导序列可具有以下的结构，在所述结构中具有与扩频因子相应的周期的基前导序列(例如，具有与扩频因子“8”相应的周期“8”的基前导序列)被重复32次。
基于使用的扩频因子和基前导序列，两个不同的前导码(在该示例中，具有格式P2和格式P3的前导码)被定义。
每个基前导序列对应于不同的扩频因子，因此可根据扩频因子来设置基前导序列。
与对应于多个编码方案的多个不同的扩频因子相应的基前导序列是正交的，这表示多个基前导序列彼此不相关，从而多个基前导序列之间的相关值是“0”。
例如，在图8中，前导码格式P2的基前导序列与前导码格式P3的基前导序列之间的相关值是“0”。
扩展SFD 720和扩展PHR 730分别是基于扩频序列通过扩展SFD和PHR获得的值。
将参照图9来更加详细地描述扩展SFD 720和扩展PHR 730。
参照图1至图6提供的描述可应用于图7和图8，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图9示出基于扩频因子的SFD和PHR的扩频序列的示例。
基于采用的扩频因子，扩频因子和扩频序列的两个不同的组合(在该示例中，S2和S3)被定义为扩频格式SFD和扩频格式PHR。例如，扩频格式SFD和扩频格式PHR分别被称为S2和S3。
基于扩频因子和扩频序列的两个不同的组合，来生成扩展SFD 720和扩展PHR730。
参照图1至图8提供的描述也可应用于图9，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图10示出PHR的示例。
PHR 330包括与PSDU 340的格式相关联的有用的信息。例如，有用的信息包括长度指示符、调制指示符和编码指示符。
长度指示符指示PSDU 340的长度。在该示例中，长度指示符是指示从0到127字节范围中的长度的7位，其中，最低有效位(LSB)是传输序列中的第一位。
调制指示符指示应用到PSDU 340的调制方案。在该示例中，调制指示符是2位。
编码指示符指示应用到PSDU 340的编码方案。在该示例中，调制指示符是1位。
调制指示符和编码指示符的组合被称为传输格式指示符(TFI)。TFI指示PSDU 340的MCS。
HCS被用于确定在PHR 330中是否已经发生错误。可基于通过下面等式1表示的生成多项式，将二进制补码法应用于PHR 330的除了HCS的位之外的位，来生成HCS。然而，这仅是一个示例，可使用其他生成多项式。
g(x)＝1+x+x4(1)
图11示出指示应用到数据包的调制方案的调制指示符的示例。
在该示例中，调制指示符是PHR 330的第9位和第10位。例如，调整指示符是PHR 8和PHR 9。
在该示例中，使用2位的调制指示符来表示四个调制方案。四个调制方案包括，例如，1/1-TOOK、2/4-TOOK、3/8-TOOK和5/32-TOOK。
参照图1至图10提供的描述也可应用于图11，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图12示出指示应用到数据包的编码方案的编码指示符的示例。
在该示例中，编码指示符是PHR 330的第11位。在该示例中，编码指示符是PHR 10。
在该示例中，使用1位的编码指示符来指示两个编码方案。在一个示例中，与“0”相应的编码方式是BCH方案，“1”被保留，即，没有与“1”相应的编码方案。在另一示例中，与“0”相应的编码方案是BCH方案，而与“1”相应的编码方案是SPC方案(未在图12中示出)。
参照图1至图11提供的描述也可应用于图12，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图13示出与调制方案、针对BCH方案的SFD/PHR扩频格式以及前导码格式的组合相应的数据速率的示例。
图13示出在2.4GHz以及900MHz处的数据速率的示例。在2.4GHz和900MHz处的码片速率分别是每秒1Mcps和每秒600kcps。图13还示出用于上述数据速率的SFD/PHR扩频格式和前导码格式的示例。
在一个示例中，图13中的D3和D6的数据速率被用于提供用于控制帧的更高的数据速率。控制帧的示例包括信标帧、确认帧(acknowledgement frame)和媒体访问控制(MAC)命令帧。
参照图1至图12提供的描述也可应用于图13，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图14示出与调制方案、针对SPC方案的SFD/PHR扩频格式以及前导码格式的组合相应的数据速率的示例。
在一个示例中，应用可选的编码方案。在图12的编码指示符的保留字段中指示可选的编码方案。例如，参照图14，通过将SPC方案应用于PSDU来包括D8和D9作为可选的数据速率，以支持更高的数据速率。
由于SPC方案具有比BCH方案的码率更高的码率，因此上面的PSDU格式(例如，D8和D9)可被应用于提供图14中所示的更高的数据速率。
参照图1至图13提供的描述也可应用于图14，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图15示出接收器1500的配置的示例。
接收器1500包括通信器1510、处理器1520和存储器1530。接收器1500对应于图1的接收器120。因此，接收器120的描述也可应用于接收器1500，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
在一个示例中，接收器1500可对应于上面描述的发送器110。例如，通信器210可对应于通信器1510，处理器220可对应于处理器1520，存储器230可对应于存储器1530。虽然下面将参照图15至图20来描述接收器1500的数据包解码方法，但是接收器1500也可执行如参照图1至图14描述的由发送器110执行的数据包传输方法。
将参照图16至图20来更加详细地描述通信器1510、处理器1520和存储器1530。
参照图1至图14提供的描述也可应用于图15，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图16示出数据包解码方法的示例。
在操作1610中，通信器1510从发送器110接收数据包。例如，接收的数据包是应用编码方案和调制方案中的一个或两个的数据包。在该示例中，接收的数据包是图6的数据包600。
在操作1620中，处理器1520检测应用到数据包600的前导码610的扩频因子。
将参照图17来更加详细地描述操作1620。
处理器1520使用前导码610的前导序列来检测扩频因子。
在操作1630中，处理器1520基于检测的扩频因子，来估计应用到数据包600的有效载荷的编码方案。在该示例中，有效载荷是PSUD 640。例如，处理器1520对使用映射表映射到检测的扩频因子的编码方案执行解映射。
在调制的情况下，处理器1520基于检测的扩频因子，来估计应用到数据包600的有效载荷的调制方案。
在操作1640中，处理器1520基于估计的编码方案，对数据包600的有效载荷进行解码。处理器1520基于与编码方案相应的解码方案，对有效载荷进行解码。
在调制的情况下，处理器1520基于估计的调制方案，对数据包的有效载荷进行解调。
将参照图17至图20更加详细地描述数据包解码方法，该描述也可应用于数据包解调方法。因此，在该描述中，编码与调制是可交换的，解码与解调是可交换的。
参照图1至图15提供的描述也可应用于图16，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图17示出扩频因子检测方法的示例。
图16的操作1620包括操作1710和操作1720。
在操作1710中，处理器1520计算前导码与分别对应于多个扩频因子的多个基前导序列之间的相关值。
在一个示例中，多个基前导序列是正交的，这表示多个基前导序列彼此不相关，从而多个基前导序列之间的相关值是“0”。这将使得：前导码与被用于生成前导码的基前导序列之间的相关值比前导码与多个基前导序列中的不被用于生成前导码的其他基前导序列之间的相关值明显更大。
当接收的数据包中包括噪声时，接收的数据包的前导码中也可包括该噪声。
考虑噪声，处理器1520计算前导码与多个基前导序列之间的相关值中的每个相关值。
例如，当包括噪声的前导码是r，并且多个基前导序列是c1和c2时，r*c1和r*c2作为相关值的计算的结果被获得。运算符*表示相关运算。
在操作1720中，处理器1520检测与具有计算的相关值中的最大相关值的基前导序列相应的扩频因子。
参照图1至图16提供的描述也可应用于图17，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图18示出基于指示符确定解码中使用的编码方案的方法的示例。
在该示例中，在图16的操作1630之后执行操作1810。
在该示例中，在操作1630中估计的估计的编码方案是第一编码方案。因为第一编码方案不是被明确地检测到的，而是从前导码估计的(即，隐含地检测的)，所以第一编码方案是隐式编码方案(implicit coding scheme)。
数据包600包括指示第二编码方案的指示符。在该示例中，指示符是图10中的编码指示符。
在操作1810中，处理器1520检测由指示符指示的第二编码方案。当在传输处理期间，在包括指示符的头中或者在指示符的字段中发生错误时，检测的第二编码方案可由于错误而不同于由发送器110设置的编码方案。例如，虽然发送器110可能已经将指示BCH方案的值设置为指示符，但是当在包括指示符的头中或者在指示符的字段中发生错误时，检测的第二编码方案可能是SPC方案。在该示例中，头是图10中的PHR 330。
在一个示例中，处理器1520确定在包括指示符的头中是否存在错误。当在头中不存在错误时，处理器1520检测第二编码方案。因为第二编码方案是从编码指示符中明确地检测到的，所以第二编码方案是显式编码方案(explicit coding scheme)。
在操作1820中，处理器1520确定第一编码方案是否与第二编码方案相同。
当第一编码方案与第二编码方案相同时，执行操作1830。当第一编码方案与第二编码方案不相同时，执行操作1840。
在该示例中，图16中的操作1640包括操作1830和操作1840。
在操作1830中，当第一编码方案与第二编码方案相同时，处理器1520基于第一编码方案对数据包600的有效载荷进行解码。
因此，当第一编码方案与第二编码方案相同时，估计的编码方案被当作显式编码方案，并且被用于对数据包600的有效载荷进行解码。
在操作1840中，当第一编码方案与第二编码方案不相同时，处理器1520基于第一编码方案与第二编码方案之中的具有更大的权重值的编码方案，对数据包600的有效载荷进行解码。可预先设置权重值。
在一个示例中，可预先设置第一编码方案的权重值大于第二编码方案的权重值。
在另一示例中，权重值可被预先设置为大于BCH方案的权重值或者SPC方案的权重值。
关于指示符和扩频因子的多条信息可被用于估计编码方案，因此增加估计的编码方案的准确度等级。增加估计的编码方案的准确度等级将减少操作1840中的需要执行的信号处理的次数，由此减小功耗。
参照图1至图17提供的描述也可应用于图18，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图19示出验证估计的编码方案的方法的示例。
在图16的操作1630之后执行操作1910。
数据包600包括指示通过发送器110应用到数据包600的有效载荷的编码方案的指示符。在该示例中，指示符是图10中的编码指示符。
在操作1910中，处理器1520将指示符设置为指示估计的编码方案的值。
在操作1920中，处理器1520确定在包括被设置为指示估计的编码方案的值的指示符的头中是否存在错误。在该示例中，处理器1520基于包括在图10中的PHR 330中的HCS，来确定在头中是否存在错误。
当在头中不存在错误时，执行操作1640。
当在头中存在错误时，处理器1520暂停数据包600的解码。
参照图1至图18提供的描述也可应用于图19，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图20示出将关于无线信道环境的信息发送到发送器的方法的示例。
在以上描述的操作1610之后执行操作2010和操作2020，并且与操作1620至操作1640并行地执行操作2010和操作2020。
在操作2010中，处理器1520生成关于发送数据包600的无线信道环境的信息。该信息包括数据速率、CQI和SNR中的一个或多个。生成的信息构成关于无线信道环境的反馈。
在操作2020中，通信器1510将生成的信息发送到发送器110。
参照图1至图19提供的描述也可应用于图20，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
图21示出数据包编码方法的示例。
在操作2110中，处理器220将关于可被应用于数据包600的多个编码方案的信息存储在存储器230中。
在操作2120中，在一个示例中，处理器220针对多个编码方案中的每个编码方案设置不同的扩频因子。例如，可通过将多个不同的预定的扩频因子分别映射到多个预定的编码方案，来针对多个编码方案设置多个不同的扩频因子。
在一个示例中，通信器210从发送器110的用户，接收将针对多个编码方案设置的多个不同的扩频因子。处理器220针对多个编码方案分别设置接收的多个不同的扩频因子，从而针对多个编码方案中的每个编码方案来设置接收的多个不同的扩频因子中的每个扩频因子的不同的一个扩频因子。
在操作2130中，处理器220基于无线信道环境，通过将在多个编码方案中确定的编码方案应用于数据包600的有效载荷，来对有效载荷进行编码。
在操作2140中，处理器220通过将针对应用到数据包600的前导码的编码设置的扩频因子应用到前导码，来配置前导码。
可基于无线通信环境来改变将被应用于数据包600的编码方案，从而与编码方案相应的扩频因子被应用于数据包600。通过采用适合于无线信道环境的编码方案，可提高吞吐量和数据速率中的一个或者两个。将被应用于数据包600的编码方案可以是多个编码方案中的在无线信道环境中提供最大吞吐量的一个编码方案。
例如，第一编码方案的第一码率可近似于与第一编码方案不同的第二编码方案的第二码率。当考虑到复杂度，第一编码方案比第二编码方案更适合于高速传输时，更小的扩频因子可应用于第一编码方案的前导码，因此增大吞吐量和总体传输效率。具有更小的扩频因子的前导码将包括更少数量的基前导序列。
在一个示例中，可通过减小应用到前导码的扩频因子的大小，来提高吞吐量。
虽然图21的描述表示数据包编码方法，但是该描述也可应用于数据包调制方法。因此，在该描述中，编码与调制是可交换的。
参照图1至图20提供的描述也可应用于图21，然而为了清楚和简明，在此将不被重复。
可使用一个或多个硬件组件、一个或多个软件组件或者一个或多个硬件组件和一个或多个软件组件的组合，来实现执行关于图1至图21所描述的各种操作的图1的发送器110和接收器120，图2的通信器210、处理器220和存储器230，图15的通信器1510、处理器1520和存储器1530。
例如，硬件组件可以是物理地执行一个或多个操作的物理装置，但不限于此。硬件组件的示例包括：电阻器、电容器、电感器、电源、频率发生器、运算放大器、功率放大器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、模数转换器、数模转换器和处理装置。
例如，可通过由软件或指令控制以执行一个或多个操作的处理装置来实现软件组件，但不限于此。计算机、控制器或其他控制装置可使得处理装置运行软件或执行指令。可通过一个处理装置来实现一个软件组件，或者可通过一个处理装置来实现两个或更多软件组件，或者可通过两个或更多处理装置来实现一个软件组件，或者可通过两个或更多处理装置来实现两个或更多软件组件。
可使用一个或者多个通用的或者专用的计算机(诸如，处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器)或者能够运行软件或执行指令的任何其他装置来实现处理装置。处理装置可运行操作系统(OS)，并且可运行在OS下操作的一个或者多个软件应用。处理装置还在运行软件或执行指令时，访问、存储、操控、处理和创建数据。为了简化，在描述中可使用单数术语“处理装置”，但是本领域的普通技术人员将理解，处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括一个或多个处理器，或者一个或多个处理器和一个或多个控制器。此外，不同的处理配置是可行的，诸如，并行处理器或多核处理器。
被配置为实现软件组件以执行操作A的处理装置可包括：被编程以运行软件或执行指令来控制处理器执行操作A的处理器。此外，被配置为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的处理装置可具有各种配置，诸如，被配置为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的处理器；被配置为实现软件组件以执行操作A的第一处理器以及被配置为实现软件组件以执行操作B和操作C的第二处理器；被配置为实现软件组件以执行操作A和操作B的第一处理器以及被配置为实现软件组件以执行操作C的第二处理器；被配置为实现软件组件以执行操作A的第一处理器、被配置为实现软件组件以执行操作B的第二处理器以及被配置为实现软件组件以执行操作C的第三处理器；被配置为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的第一处理器以及被配置为实现软件组件以执行操作A、操作B和操作C的第二处理器，或者均实现操作A、操作B和操作C中的一个或多个的一个或多个处理器的任意其他配置。虽然这些示例表示3个操作(操作A、操作B和操作C)，但是可实现的操作的数量不限于三个，而可以是实现期望的结果或执行期望的任务所需的操作的任意数量。
可由在此公开的示例所属领域的编程技术人员基于在此提供的附图和它们的相应的描述，容易地构建用于实现示例的功能性程序、代码和代码段。
用于控制处理装置实现软件组件的软件或指令可包括计算机程序、代码段、指令或者它们的一些组合，以独立地或共同地指示或配置处理装置执行一个或多个期望的操作。软件或指令可包括可由处理装置直接执行的机器代码(诸如，由编译器产生的机器代码)，和/或可由处理装置使用解释器执行的更高级代码。可以以任何类型的机器、组件、物理或虚拟设备、计算机存储介质或装置、或者能够向处理装置提供指令或数据或被处理装置解释的传播信号波，来永久地或暂时地实现软件或指令以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构。还可通过联网的计算机系统来分布软件或指令以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构，从而软件或指令以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可以以分布的方式被存储并被执行。
虽然本公开包括特定示例，但是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可对这些示例在形式和细节上进行各种改变对本领域的普通技术人员而言将是清楚的。例如，如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果所描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式来组合，和/或由其他组件或它们的等同物来替换或补充，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式来限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为被包括在本公开中。

Claims (22)

1.一种发送器的操作方法，所述方法包括：
产生前导码；
基于位到序列映射来扩展起始帧定界符SFD；
基于位到序列映射来扩展物理层头PHR；
基于物理层服务数据单元PSDU来产生码片的序列；
串接产生的前导码、扩展的SFD、扩展的PHR和产生的序列；并且
将基于串接的结果产生的信号发送到接收器。
2.如权利要求1所述的方法，其中，扩展SFD的步骤包括：将SFD中的0扩展为[0–1 0 1 10–1 0]，并将SFD中的1扩展为[1 0–1 0 0–1 0 1]。
3.如权利要求1所述的方法，其中，扩展PHR的步骤包括：将PHR中的0扩展为[0–1 0 1 10–1 0]，并将PHR中的1扩展为[1 0–1 0 0–1 0 1]。
4.如权利要求1所述的方法，其中，产生的前导码具有包括32个码片的基前导序列被重复8次的结构。
5.如权利要求4所述的方法，其中，基前导序列是[1 0–1 0 0–1 0–1 1 0 1 0 0–1 0 11 0 1 0 0–1 0 1–1 0 1 0 0 1 0 1]。
6.如权利要求1所述的方法，其中，产生码片的序列的步骤包括：
对PSDU进行编码；
对编码的PSDU进行交织；
将包括交织的结果的比特流转换为数据符号；并且
将数据符号映射到码片的序列。
7.一种接收器的操作方法，所述方法包括：
从发送器接收信号；并且
处理所述信号，其中，处理后的信号包括：
前导码、扩展的起始帧定界符SFD、扩展的物理层头PHR和码片的序列。
8.如权利要求7所述的方法，其中，扩展的SFD中的[0–1 0 1 1 0–1 0]对应于0，扩展的SFD中的[1 0–1 0 0–1 0 1]对应于1。
9.如权利要求7所述的方法，其中，扩展的PHR中的[0–1 0 1 1 0–1 0]对应于0，扩展的PHR中的[1 0–1 0 0–1 0 1]对应于1。
10.如权利要求7所述的方法，其中，前导码具有包括32个码片的基前导序列被重复8次的结构。
11.如权利要求7所述的方法，其中，基前导序列是[1 0–1 0 0–1 0–1 1 0 1 0 0–1 01 1 0 1 0 0–1 0 1–1 0 1 0 0 1 0 1]。
12.一种发送器，包括：
处理器，被配置为：产生前导码，基于位到序列映射来扩展起始帧定界符SFD，基于位到序列映射来扩展物理层头PHR，基于物理层服务数据单元PSDU来产生码片的序列，并串接产生的前导码、扩展的SFD、扩展的PHR和产生的序列；以及
发送模块，被配置为将基于串接的结果产生的信号发送到接收器。
13.如权利要求12所述的发送器，其中，扩展SFD的步骤包括：将SFD中的0扩展为[0–1 01 1 0–1 0]，并将SFD中的1扩展为[1 0–1 0 0–1 0 1]。
14.如权利要求12所述的发送器，其中，扩展PHR的步骤包括：将PHR中的0扩展为[0–1 01 1 0–1 0]，并将PHR中的1扩展为[1 0–1 0 0–1 0 1]。
15.如权利要求12所述的发送器，其中，产生的前导码具有包括32个码片的基前导序列被重复8次的结构。
16.如权利要求15所述的发送器，其中，基前导序列是[1 0–1 0 0–1 0–1 1 0 1 0 0–10 1 1 0 1 0 0–1 0 1–1 0 1 0 0 1 0 1]。
17.如权利要求12所述的发送器，其中，产生码片的序列的步骤包括：
对PSDU进行编码；
对编码的PSDU进行交织；
将包括交织的结果的比特流转换为数据符号；并且
将数据符号映射到码片的序列。
18.一种接收器，包括：
接收模块，被配置为从发送器接收信号；以及
处理器，处理所述信号，其中，处理后的信号包括：
前导码、扩展的起始帧定界符SFD、扩展的物理层头PHR和码片的序列。
19.如权利要求18所述的接收器，其中，扩展的SFD中的[0–1 0 1 1 0–1 0]对应于0，扩展的SFD中的[1 0–1 0 0–1 0 1]对应于1。
20.如权利要求18所述的接收器，其中，扩展的PHR中的[0–1 0 1 1 0–1 0]对应于0，扩展的PHR中的[1 0–1 0 0–1 0 1]对应于1。
21.如权利要求18所述的接收器，其中，前导码具有包括32个码片的基前导序列被重复8次的结构。
22.如权利要求21所述的接收器，其中，基前导序列是[1 0–1 0 0–1 0–1 1 0 1 0 0–10 1 1 0 1 0 0–1 0 1–1 0 1 0 0 1 0 1]。
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