CN110875817A - 帧传输方法及帧接收方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在无线通信网络中通过装置传输帧的方法。该装置生成具有第一子载波间隔的第一符号，其中除保护区间之外，第一符号的符号持续时间具有第一长度。该装置生成具有比第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号，其中除保护区间之外，第二符号的符号持续时间具有是第一长度的两倍的第二长度。该装置传输包括第一符号和第二符号的帧。

Description

帧传输方法及帧接收方法
本申请是申请日为2015年8月27日、申请号为“201580043112.8”、发明名称为“帧传输方法及帧接收方法”的中国发明专利的分案申请。
背景技术
(a)技术领域
所述技术大体涉及帧传输方法和帧接收方法。特别地，所述技术大体涉及无线局域网(WLAN)中的帧传输方法和帧接收方法。
(b)相关技术的描述
通过IEEE(电气和电子工程师协会)的以“无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范”为名的第11部分，WLAN被标准化。
在1999年发布了原始标准之后，通过修订连续地发布了新版标准。在1999年发布了支持2.4GHz频带的IEEE标准802.11a(IEEE Std 802.11a-1999)，而在2003年发布了支持5GHz频带的IEEE标准802.11g(IEEE Std 802.11g-2003)。这些标准被称为传统的。随后，在2009年发布了用于较高吞吐量(HT)增强的IEEE标准802.11n(IEEE Std 802.11n-2009)，而在2013年发布了用于极高吞吐量(VHT)增强的IEEE标准802.11ac(IEEE 802.11ac-2013)。
近来，已考虑将WLAN用作用于覆盖室外环境中的广阔区域的网络。相应地，IEEE802.11ax任务组开发了适于室外环境的高效(HE)WLAN。为了适于室外环境，由循环前缀提供的保护区间的长度可被加长，因此，符号长度可被加长。相应地，HE WLAN或随后WLAN中的符号长度可被加长。
发明内容
本公开的实施例提供用于增大符号长度的帧传输方法和帧接收方法。
根据实施例，提供在无线通信网络中通过装置传输帧的方法。该方法包括：生成具有第一子载波间隔的第一符号，生成具有比第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号，以及传输包括第一符号和第二符号的帧。除保护区间之外，第一符号的符号持续时间具有第一长度，以及除保护区间之外，第二符号的符号持续时间具有是第一长度的两倍的第二长度。
第一长度可以为3.2μs，以及所述第二长度可以为6.4μs。
生成第二符号可以包括：通过仅使用多个子载波中的偶数子载波执行逆傅立叶变换，以及使用通过逆傅立叶变换输出的两个周期中的仅一个周期。
该方法还可以包括生成第三符号，除保护区间之外，第三符号的符号持续时间具有是第二长度的两倍的第三长度。帧还可以包括第三符号。
第三长度可以为12.8μs。
帧可以包括传统前导部分、跟在该传统前导部分之后并适于在信道估计中使用的HE(高效)长训练字段，以及数据字段。传统前导部分可以包括第一符号，HE长训练字段可以包括第二符号，且数据字段可以包括第三符号。
当帧的基本带宽被划分为多个子带时，数据字段可以被每子带地编码并传输，且在子带上传输的数据字段可以包括分配给该子带的接收装置的数据。
帧还可以包括均跟在传统前导部分之后的第一HE信号字段和第二HE信号字段。第二HE信号字段可以被每基本带宽地编码并传输，且可以包括子带的分配信息。
第二HE信号字段还可以包括关于接收每个子带上的帧的装置的信息。
基本带宽可以为20MHz。
传统前导部分还可以包括传统信号字段，以及可以通过使用BPSK(二进制相移键控)调制对紧跟在该传统信号字段之后的两个符号进行调制。
根据另一实施例，提供在无线通信网络中通过装置接收帧的方法。该方法包括：在帧中检测具有第一子载波间隔的第一符号和具有比第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号，以及处理帧中的第一符号和第二符号。除保护区间之外，第一符号的符号持续时间具有第一长度，以及除保护区间之外，第二符号的符号持续时间具有是第一长度的两倍的第二长度。
处理第一符号和第二符号可以包括：通过使用具有第一大小的快速傅立叶变换(FFT)对第一符号执行傅立叶变换，以及通过使用具有不同于第一大小的第二大小的FFT对第二符号执行傅立叶变换。
第二大小可以是第一大小的四倍。对第二符号执行傅立叶变换可以包括：通过从第二符号复制除保护区间之外的区间，生成具有两个周期的区间；以及对具有两个周期的区间执行傅立叶变换。
第一长度可以为3.2μs，以及第二长度可以为6.4μs。
帧还可以包括第三符号，除保护区间之外，第三符号的符号持续时间具有是第二长度的两倍的第三长度。
帧可以包括传统前导部分、跟在传统前导部分之后并适于在信道估计中使用的长训练字段，以及数据字段。传统前导部分可以包括第一符号，长训练字段可以包括第二符号，以及数据字段可以包括第三符号。
帧还可以包括均跟在传统前导部分之后的第一HE信号字段和第二HE信号字段。当帧的基本带宽被划分为多个子带时，数据字段可以被每子带单位地编码并在多个子带的子带上传输。此外，第二HE信号字段可以被每基本带宽地编码并传输，且可以包括子带的分配信息。
第二HE信号字段还可以包括关于接收每个子带的帧的装置的信息。
传统前导部分还可以包括传统信号字段，且可以通过使用BPSK调制对紧跟在该传统信号字段之后的两个符号进行调制。
根据又一实施例，在无线通信网络中提供用于传输帧的装置。该装置包括处理器和收发器。处理器生成具有第一子载波间隔的第一符号并生成具有比第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号。收发器传输包括第一符号和第二符号的帧。除保护区间之外，第一符号的符号持续时间具有第一长度，以及除保护区间之外，第二符号的符号持续时间具有是第一长度的两倍的第二长度。
根据另一实施例，在无线通信网络中提供用于接收帧的装置。该装置包括处理器和收发器。收发器在帧中检测具有第一子载波间隔的第一符号和具有比第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号。处理器处理帧中的第一符号和第二符号。除保护区间之外，第一符号的符号持续时间具有第一长度，以及除保护区间之外，第二符号的符号持续时间具有是第一长度的两倍的第二长度。
附图说明
图1为根据实施例的WLAN装置的示意性框图。
图2为适于在WLAN中使用的实施例中的传输信号处理器的示意性框图。
图3为适于在WLAN中使用的实施例中的接收信号处理单元的示意性框图。
图4示出帧间间隔(IFS)关系。
图5为示出用于避免信道中的帧间冲突的基于CSMA/CA的帧传输过程的示意图。
图6示出根据实施例的无线通信网络的示例。
图7示意性地示出根据实施例的无线通信网络的帧格式的示例。
图8和图9示出根据各种实施例的无线通信网络中的64点快速傅立叶变换(FFT)符号。
图10、图11、图12以及图13示出根据各种实施例的无线通信网络中的256点FFT符号。
图14示出根据实施例的无线通信网络中的一般子载波分配。
图15示出根据实施例的无线通信网络中的高效(HE)长训练字段(LTF)的子载波分配。
图16示出根据实施例的无线通信网络中的HE长训练字段的生成。
图17、图18、图21以及图22各自示意性地示出根据各种实施例的无线通信网络中的帧格式。
图19和图20示出根据实施例的在图17中示出的帧格式中的子载波分配的示例。
图23和图24示意性地示出根据各种实施例的无线通信网络中的帧格式。
图25示出根据实施例的传统帧的自动检测方法。
图26示出根据实施例的HT帧的自动检测方法。
图27示出根据实施例的VHT帧的自动检测方法。
图28、图29以及图30各自示出根据实施例的无线通信网络中的HE帧的自动检测方法。
图31为示出根据实施例的无线通信网络中的帧传输方法的流程图。
图32为示出根据实施例的无线通信网络中的帧接收方法的流程图。
具体实施方式
在以下的详细描述中，简单地通过举例说明，仅示出并描述某些实施例。正如本领域技术人员将意识到的，可以以均未偏离本公开的精神和范围的各种不同方式对所述实施例进行修改。相应地，附图和描述均将被视为实际上示例性的而非限制性的。在说明书中，相同附图标记指示相同的元件。
在无线局域网络(WLAN)中，基本服务集(BSS)包括多个WLAN装置。根据IEEE(电气和电子工程师协会)标准802.11，WLAN装置可以包括媒体访问控制(MAC)层和物理(PHY)层。多个WLAN装置可以包括作为接入点的WLAN装置以及作为非AP站点(non-AP STA)的其他WLAN装置。可选地，在ad-hoc网络中，所有的多个WLAN装置均可以是non-AP STA。通常，APSTA和non-AP STA被合称为站点(STA)。然而，为便于描述，在本文中，仅将non-AP STA称为STA。
图1为根据实施例的WLAN装置的示意性框图。
参考图1，WLAN装置1包括基带处理器10、射频(RF)收发器20、天线单元30、包括非暂时性计算机可读介质的存储器40、输入接口单元50、输出接口单元60以及总线70。
基带处理器10执行基带信号处理，并包括MAC处理器11和PHY处理器15。
在一个实施例中，MAC处理器11可以包括MAC软件处理单元12和MAC硬件处理单元13。存储器40可以存储包括MAC层的至少一些功能的软件(下文中，被称为“MAC软件”)。MAC软件处理单元12执行MAC软件以实施MAC层的一些功能，且MAC硬件处理单元13可以实施作为硬件(下文中，被称为“MAC硬件”)的MAC层的剩余功能。然而，MAC处理器11的实施例并不限于此。
PHY处理器15包括传输(Tx)信号处理单元100和接收(Rx)信号处理单元200。
基带处理器10、存储器40、输入接口单元50以及输出接口单元60可以通过总线70彼此通信。
RF收发器20包括RF传输器21和RF接收器22。
存储器40还可以存储操作系统和应用。输入接口单元50从用户接收信息，以及输出接口单元60向用户输出信息。
天线单元30包括一个或多个天线。当使用多输入多输出(MIMO)或多用户MIMO(MU-MIMO)时，天线单元30可以包括多个天线。
图2为适于在WLAN中使用的根据实施例的传输信号处理器100的示意性框图。
参考图2，传输信号处理单元100包括编码器110、交织器120、映射器130、逆傅立叶变换器(IFT)140以及保护区间(GI)插入器150。
编码器100对输入数据进行编码。例如，编码器100可以为前向纠错(FEC)编码器。FEC编码器可以包括被穿孔装置跟随的二进制卷积码(BCC)编码器，或可以包括低密度奇偶校验(LDPC)编码器。
传输信号处理单元100还可以包括扰码器，其用于在编码之前对输入数据进行扰码以减小长“0”或“1”序列的可能性。如果在编码器中使用BCC编码，传输信号处理单元100还可以包括编码器解析器，其用于在多个BCC编码器中对经扰码的比特进行解复用。如果在编码器中使用LDPC编码，传输信号处理单元100可以不使用编码器解析器。
交织器120对从编码器输出的每个流的比特进行交织处理以改变比特的顺序。可仅在使用BBC编码时应用交织处理。映射器130将从交织器输出的比特序列映射至星座点。如果在编码器中使用LDPC编码，除星座映射之外，映射器130还可以执行LDPC音调调(tone)映射。
当使用MIMO或MU-MIMO时，传输信号处理单元100可以使用与空间流的数量NSS相对应的多个交织器120以及多个映射器130。在此情况下，传输信号处理单元100还可以包括用于将BBC编码器或LDPC编码器的输出划分成被发送至不同交织器120或映射器130的块的流解析器。传输信号处理单元100还可以包括用于将来自NSS个空间流的星座点散布至NSTS个空间-时间流的空间-时间块码(STBC)编码器以及用于将空间-时间流映射至传输链的空间映射器。空间映射器可以使用直接映射、空间扩展或波束成形。
通过使用逆离散傅立叶变换(IDFT)或逆快速傅立叶变换(IFFT)，IFT140将从映射器130或空间映射器输出的星座点的块转换为时域块(即，符号)。如果使用STBC编码器和空间映射器，可为每个传输链提供逆傅立叶变换器140。
当使用MIMO或MU-MIMO时，传输信号处理单元100可以插入循环移位分集(CSD)以防止无意识的波束成形。CSD插入可发生在逆傅立叶变换之前或之后。可以每传输链或每空间-时间流地指定CSD。可选地，可将CSD应用为空间映射器的部分。
当使用MU-MIMO时，可为每个用户提供在空间映射器之前的一些块。
GI插入器150将保护区间(GI)预置于符号之前。在插入GI之后，传输信号处理单元100可选地可执行加窗以将每个符号的边缘平滑化。RF传输器21将符号转换为RF信号并通过天线单元30传输RF信号。当使用MIMO或MU-MIMO时，可为每个传输链提供GI插入器150和RF传输器21。
图3为适于在WLAN中使用的根据实施例的接收信号处理单元200的示意性框图。
参考图3，接收信号处理单元200包括GI移除器220、傅立叶变换器(FT)230、解映射器240、解交织器250以及解码器260。
RF接收器22通过天线单元30接收RF信号并将RF信号转换为符号。GI移除器220将GI从符号中移除。当使用MIMO或MU-MIMO时，可为每个接收链提供RF接收器22和GI移除器220。
通过使用离散傅立叶变换(DFT)或快速傅立叶变换(FFT)，FT 230将符号(即，时域块)转换为星座点的块。可为每个接收链提供傅立叶变换器230。
当使用MIMO或MU-MIMO时，接收信号处理单元200可以包括用于将经傅立叶变换的所接收的符号转换为空间-时间流的星座点的空间解映射器，以及用于将星座点从空间-时间流解散布(despread)至空间流的STBC解码器。
解映射器240将从傅立叶变换器230或STBC解码器输出的星座点解映射至比特流。如果使用LDPC编码，解映射器230还可以在星座解映射之前执行LDPC音调解映射。解交织器250对从解映射器240输出的每个流的比特进行解交织处理。可仅在使用BCC编码时应用解交织处理。
当使用MIMO或MU-MIMO时，接收信号处理单元200可以使用与空间流的数量相对应的多个解映射器240和多个解交织器250。在此情况下，接收信号处理单元200还可以包括用于组合从解交织器250输出的流的流逆解析器。
解码器260对从解交织器250或流逆解析器输出的流进行解码。例如，解码器260可以为FEC解码器。FEC解码器可以包括BCC解码器或LDPC解码器。接收信号处理单元200还可以包括用于对经解码的数据进行解扰码的解扰码器。如果在解码器中使用BCC解码，接收信号处理单元200还可以包括用于对由多个BCC解码器解码的数据进行复用的编码器逆解析器。如果在解码器中使用LDPC解码，接收信号处理单元200可以不使用编码器逆解析器。
图4示出帧间间隔(IFS)关系。
可在WLAN装置之间交换数据帧、控制帧或管理帧。
数据帧用于待被转发至较高层的数据的传输。如果从媒体为空闲的时刻已经过去分布式协调功能IFS(DIFS)，WLAN装置在执行退避(backoff)之后传输数据帧。管理帧用于交换管理信息，该管理信息不被转发至较高层。管理帧的子类型帧包括信标帧、关联请求/响应帧、探测请求/响应帧、以及认证请求/响应帧。控制帧用于控制对媒体的访问。控制帧的子类型帧包括请求发送(RTS)帧、清除发送(CTS)帧以及确认(ACK)帧。当控制帧并非在先帧的响应帧时，当已经消逝DIFS时，WLAN装置在执行退避之后传输控制帧。当控制帧为在先帧的响应帧时，当已经消逝短IFS(SIFS)时，WLAN装置传输控制帧而无需执行退避。可以通过帧控制字段中的类型字段和子类型字段，识别帧的类型和子类型。
另一方面，当已消逝用于访问类别(AC)的仲裁IFS，即AIFS[AC]时，服务质量(QOS)STA可以在执行退避之后传输帧。在此情况下，数据帧、管理帧或并非是响应帧的控制帧可使用AIFS[AC]。
图5为示出用于避免信道中的帧间冲突的基于CSMA(载波侦听多路访问)/CA(冲突避免)的帧传输过程的示意图。
参考图5，STA1为用于传输数据的传输WLAN装置，STA2为用于接收数据的接收WLAN装置，以及STA3为第三WLAN装置，其可位于一区域处，在该处第三WLAN装置STA3可接收从STA1传输的帧和/或从STA2传输的帧。
STA1可通过载波侦听确定信道是否忙碌。STA1可基于信道上的能量水平或信道中的信号的相关性确定信道占用，或可通过使用网络分配向量(NAV)定时器确定信道占用。
当确定在DIFS期间信道并未被其他装置使用(即，信道空闲)时，STA1可以在执行退避之后将RTS帧传输至STA2。当接收到RTS帧时，STA2可在SIFS之后传输CTS帧作为CTS帧的响应。
当STA3接收到RTS帧时，通过使用RTS帧中包括的持续时间信息，可针对随后传输的帧的传输持续时间设置NAV定时器。例如，可针对SIFS+CTS帧持续时间+SIFS+数据帧持续时间+SIFS+ACK帧持续时间的持续时间，设置NAV定时器。当STA3接收到CTS帧时，通过使用CTS帧中包括的持续时间信息，针对随后传输的帧的传输持续时间设置NAV定时器。例如，可针对SIFS+数据帧持续时间+SIFS+ACK帧持续时间的持续时间，设置NAV定时器。当在NAV定时器过期之前接收到新帧时，STA3可通过使用新帧中包括的持续时间信息更新NAV定时器。STA3并不尝试访问信道直到NAV定时器过期。
当STA1从STA2接收到CTS帧时，可在从CTS帧被完全接收到的时刻过去SIFS之后，将数据帧传输至STA2。当成功接收到数据帧时，STA2可在消逝SIFS之后传输ACK帧作为数据帧的响应。
当NAV定时器过期时，STA3可以通过载波监听确定信道是否忙碌。当确定在NAV定时器已过期之后的DIFS期间信道并未被其他装置使用时，STA3可在根据随机退避的竞争窗口(CW)消逝之后尝试信道访问。
在此，参考附图描述根据实施例的无线通信网络中的帧传输方法和帧接收方法。根据实施例的无线通信网络可以为WLAN。特别地，根据实施例的无线通信网络可以为由IEEE 802.11ax任务组开发的高效(HE)WLAN。下文中，为方便起见，假设根据实施例的无线通信网络为HE WLAN。
图6示出根据实施例的无线通信网络的示例，以及图7示意性地示出根据实施例的无线通信网络的帧格式的示例。
参考图6，基本服务集(BSS)600包括多个WLAN装置。多个WLAN装置包括接入点(AP)610和non-AP站点，即站点620。
AP 610和站点620为支持根据实施例的无线通信网络(即HE WLAN)的装置。下文中，此类装置被称为HE装置。此外，支持HE WLAN的AP被称为HE-AP，以及支持HE WLAN的站点被称为HE-STA。
BSS 600还可以包括在先版本装置。该在先版本装置可以为，例如，支持IEEE标准802.11a或802.11g(IEEE Std 802.11a-1999或IEEE Std 802.11g-2003)的装置(下文中，被称为“传统装置”)、支持用于较高吞吐量(HT)增强的IEEE标准802.11n(IEEE Std802.11n-2009)的装置(下文中，被称为“HT装置”)或支持用于极高吞吐量(VHT)增强的IEEE标准802.11ac(IEEE Std 802.11ac-2003)的装置(下文中，被称为“VHT装置”)。
参考图7，根据实施例的帧包括传统前导部分710和支持根据实施例的无线通信网络的部分，例如HE兼容部分720。图7中示出的帧可以为物理层(PHY)帧，例如物理层会聚协议(PLCP)帧。此外，图7中示出的帧可以为由AP传输的下行链路帧或由站点传输的上行链路帧。
传统前导部分710包括为了与在先版本WLAN装置的向后兼容性的传统前导。传统前导包括传统短训练字段(L-STF)、传统长训练字段(L-LTF)以及传统信号字段(L-SIG)。L-STF可用于初始同步、信号检测以及自动增益控制。L-LTF可用于精细频率同步和信道估计。L-SIG可包括信令信息，如表示整个帧的长度的长度信息。
HE兼容部分720包括HE前导和数据字段。数据字段包括待被传输的数据，以及数据可对应于MAC帧。
HE前导包括跟在L-SIG之后并携带用于HE装置的信令信息的HE信号字段(HE-SIG-A)。可基于由L-LTF估计的信道信息对L-SIG的长度信息和HE-SIG-A的信令信息进行解码。HE前导还可以包括额外的HE信号字段(HE-SIG-B)。
HE前导还可以包括HE长训练字段(HE-LTF)。HE-LTF可用于HE兼容部分720的信道估计。HE-LTF可以包括多个HE-LTF。每个HE-LTF可对应于一个符号，例如正交频分复用(OFDM)符号。可使用用HE-LTF估计的信道信息对数据，即数据字段的MAC帧部分，进行解码。
在一些实施例中，HE-LTF可用于多输入多输出(MIMO)信道估计。可基于用于MIMO传输的天线的数量(即，空间-时间流的数量)确定HE-LTF的数量。
HE前导还可以包括HE短训练字段(HE-STF)。HE-STF可用于HE兼容部分720的自动增益控制并可对应于一个符号。HE-STF可先于HE-LTF。
第二HE信号字段(HE-SIG-B)(未示出)可跟在HE-LTF之后，或可跟在HE-SIG-A之后。
在一些实施例中，基本带宽可被划分为多个子带以增强HE WLAN中的频率使用效率。为此，HE WLAN可使用诸如正交频分多址访问(OFDMA)方案的传输方案。此外，HE WLAN可被考虑用于室外环境中。然而，当在先WLAN(即基于在先WLAN标准的WLAN)的保护区间(GI)被用于室外环境中时，性能可能会被降级，因为GI的长度(例如，80纳秒)短。相应地，在实施例中，GI可被加长以使得符号(即，OFDM符号)可被加长。
下文中，参考图8-图15描述此类实施例。
图8和图9示出根据各种实施例的无线通信网络中的64点FFT符号，以及图10、图11、图12和图13示出根据各种实施例的无线通信网络中的256点FFT符号。
在实施例中，子载波间隔被缩短以增大OFDM符号的长度。使用具有大于在先WLAN(传统WLAN、HT WLAN或VHT WLAN)中使用的FFT的大小的FFT。
在一些实施例中，为了与在先WLAN标准的向后兼容性，应用于传统前导部分(图7中的710)和HE-SIG-A的符号的子载波间隔等于在先WLAN的子载波间隔。即，使用具有与在先WLAN相同大小的FFT。在先WLAN中使用的FFT可以为20MHz基本带宽上的64点FFT，其中在先WLAN中使用的子载波间隔为312.5kHz(＝20MHz/64)。相应地，可在20MHz基本带宽上使用每符号64个子载波。如图8和图9中所示，传统前导部分和HE-SIG-A的每个符号可以包括与具有3.2μs长度的FFT周期相对应的数据区间以及预置于数据区间之前并具有0.4μs或0.8μs长度的GI。在实施例中，可使用数据区间的循环前缀(CP)形成GI。在此情况下，0.4μs的GI可被称为1/8CP，因为其由对应于3.2μs的1/8长度的CP形成。0.8μs的GI可被称为1/4CP，因为其由对应于3.2μs的1/4长度的CP形成。
在根据实施例的无线通信网络中，比312.5kHz窄的子载波间隔被应用于HE兼容部分(图7的720)中的包括数据字段的一些字段。即，对HE兼容部分720的一些字段应用具有大于20MHz基本带宽上的64FFT的大小的FFT。例如，当执行IFFT时，传输装置的逆傅立叶变换器(图2的140)可以使用具有大于64点FFT的大小的FFT，以及当执行FFT时，接收装置的傅立叶变换器(图3的230)可以使用具有大于64点FFT的大小的FFT。
在一些实施例中，如图10、图11、图12和图13中所示，与传统前导部分和HE-SIG-A中的子载波间隔的1/4相对应的子载波间隔(即，78.125kHz)可用于HE兼容部分720的一些字段。为此，可使用具有四倍于传统前导部分的FFT的点的FFT(下文中，四倍FFT)，即20MHz基本带宽上的256FFT。在此情况下，子载波间隔为78.125kHz(＝20MHz/256)。相应地，在20MHz基本带宽上可使用每符号256个子载波。在此情况下，每个符号具有与12.8μs的FFT周期相对应的数据区间。相应地，来自HE兼容部分的一些或全部字段中的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度变成来自传统前导部分中的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度的四倍。
在一个实施例中，传统前导部分的四倍FFT可用于除HE-SIG-A和HE-STF之外的HE兼容部分720的所有字段。在另一实施例中，具有与传统前导部分的FFT相同大小的FFT可用于HE-SIG-B。
GI在1/32CP处具有0.4μs的长度，在1/16CP处具有0.8μs的长度，在1/8CP处具有1.6μs的长度，在1/4CP处具有3.2μs的长度。例如，当使用1/4CP时，符号持续时间为16.0μs。相应地，在HE兼容部分中，相比于传统前导部分，可基于相同分数的CP加长符号并加长GI。
当使用256点FFT时，根据一个实施例的无线通信网络可以使用图10、图11、图12和图13中示出的GI中的任一个GI。根据另一实施例的无线通信网络可以使用图10、图11、图12和图13中示出的GI中的至少两个GI。在此情况下，无线通信网络可根据用户选择GI，或可根据信道或网络干扰选择GI。
在一些实施例中，帧可以包括指示所选GI持续时间的GI信息或指示所选FFT大小的FFT大小信息(或子载波间隔信息)。在一个实施例中，帧的信号字段(例如，图7中示出的HE-SIG-A或HE-SIG-B(未示出))可以包括GI信息或FFT大小信息(或子载波间隔信息)。在另一实施例中，帧的数据字段中包括的MAC帧的MAC头可以包括GI信息或FFT大小信息(或子载波间隔信息)。MAC帧可以为数据帧、控制帧或管理帧。传输装置可通过GI信息或FFT大小信息(或子载波间隔信息)通知接收装置所用GI持续时间的长度或所用FFT大小(或所用子载波间隔)。接收装置可通过帧中包括的GI信息或FFT大小信息(或子载波间隔信息)识别所用GI持续时间的长度或所用FFT大小(或子载波间隔)。
如果0.4μs的GI用于256点FFT中，可通过短GI改进平均吞吐量。例如，相比于3.2μs的GI，可通过0.4μs的GI以21％改进平均吞吐量。然而，在室外环境中，短GI可能易受攻击。如果使用0.8μs的GI，相比于3.2μs的GI，可以以17％改进平均吞吐量，但在室外环境中，性能可能会被降级。1.6μs的GI可适于室外环境，但可以提供较小的平均吞吐量增强。3.2μs的GI可最适于室外环境，但不提供平均吞吐量增强。
因此，在一些实施例中，0.4μs的GI或0.8μs的GI，即1/32CP或1/16CP，可用于增强平均吞吐量，而1.6μs的GI或3.2μs的GI，即1/8CP或1/4CP，可用于室外环境。
被允许用于具有78.125kHz的子载波间隔的符号的CP集合可以包括1/32CP、1/16CP、1/8CP和1/4CP。在一个实施例中，可从允许的CP集合中排除1/32CP。
特别地，当指示GI信息的字段具有1比特时，1比特的GI信息不能表示从三个或更多个CP中使用了哪个CP。相应地，在一个实施例中，以上四个CP中的两个CP可被允许用于室内传输，且以上四个CP中的两个CP可被允许用于室外传输。此外，被允许用于室内传输的CP集合可与被允许用于室外传输的CP集合不同。例如，在实施例中，被允许用于室内传输的CP集合可包括1/16CP和1/8CP，以及被允许用于室外传输的CP集合可包括1/8CP和1/4CP。
在一些实施例中，信令信息可以包括指示室内传输或室外传输的室内/室外指示。室内/室外指示可具有1比特。在一个实施例中，可通过HE-SIG-A传输信令信息。
在此情况下，接收装置可基于由室内/室外指示指示的传输方案和GI信息的组合识别当前所用CP。例如，当室内/室外指示指示室内传输且GI信息被设置为1时，可在1/16CP和1/8CP之间指示1/16CP。当室内/室外指示指示室内传输且GI信息被设置为0时，可在1/16CP和1/8CP之间指示1/8CP。此外，当室内/室外指示指示室外传输且GI信息被设置为1时，可在1/8CP和1/4CP之间指示1/8CP。当室内/室外指示指示室外传输且GI信息被设置为0时，可在1/8CP和1/4CP之间指示1/4CP。
在一些实施例中，可通过未在在先WLAN中的帧中使用的比特，传输室内/室外指示。
同样，符号被加长的帧可适于用在室外环境中。然而，如上所述，帧可以包括用于MIMO信道估计的多个长训练字段(HE-LTF)。在此情况下，当多个HE-LTF中的每个的长度被增大四倍时，可因HE-LTF增大开销。下文中，描述用于减小HE-LTF的长度的实施例。
图14示出根据实施例的无线通信网络中的一般子载波分配，图15示出根据实施例的无线通信网络中的HE长训练字段的子载波分配，以及图16示出根据实施例的无线通信网络中的HE长训练字段的生成。
如图14所示，频域中的符号可被布置在多个子载波上。当在20MHz带宽上应用256点FFT时，符号可被布置在256个子载波上。当20MHz带宽被划分为多个子带且对5MHz子带应用256FFT时，符号可被布置在64个子载波上。当对10MHz子带应用256FFT时，符号可被布置在128个子载波上。
多个子载波中的中心子载波可被用作DC(直流)音调。用作DC音调的中心子载波的索引为0。布置在索引为0的DC音调的两侧的一些子载波也可用作DC音调。布置于远离在中心的DC音调的两端上的一些子载波可被用作保护音调。来自全部子载波的除DC音调和保护音调之外的剩余子载波可用作数据音调。当传输导频(pilot)时，一些数据音调可用作用于传输导频的导频音调。
参考图15，在一个实施例中，用于HE长训练字段(HE-LTF)的值(例如非零值)可被分配给HE-LTF中的多个子载波中的偶数子载波，以及零(即空值)可被分配给HE-LTF中的多个子载波中的奇数子载波。即，用于HE-LTF的值可被分配给索引为[±2,±4,±6,…]的音调，而零可被分配给索引为[±1,±3,±5,…]的音调。在另一实施例中，用于HE-LTF的值可被分配给奇数子载波而零可被分配给偶数子载波。奇数子载波或偶数子载波中的一些可不被使用，而可被用于DC音调或保护音调。同样，当逆傅立叶变换器(图2的140)执行逆傅立叶变换例如IFFT时，在值被分配给子载波之后，输出12.8μs长度的波形，其中6.4μs长度的波形(除GI之外)被重复两次。即，对于每个符号，在两个周期中输出具有6.4μs的周期的波形。在实施例中，对于每个符号，两个周期中的仅一个周期被传输作为HE-LTF。
同样，尽管使用四倍FFT，来自HE-LTF的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以是来自传统前导部分的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度的两倍。相应地，因HT-LTF的开销可被减小。
在一个实施例中，由于来自HE-LTF的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs，而在20MHz基本带宽上对LTF应用256FFT，256个子载波中的子载波间隔可以为78.125kHz。
在另一实施例中，由于零(即，空值)被插入至256个子载波中的奇数子载波中，这可被解释为在256个子载波中仅偶数子载波存在于HE-LTF中。在仅偶数子载波存在于HE-LTF中的实施例中，子载波间隔可以为156.25kHz，其为78.125kHz的两倍。
在又一实施例中，当在HE-LTF中来自每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs且子载波间隔为156.25kHz(＝20MHz/128)时，可对HE-LTF应用传统前导部分的两倍FFT，即20MHz基本带宽上的128点FFT。
在一些实施例中，被预置于HE-LTF的每个符号之前的GI可选自包括0.4μs、0.8μs、1.6μs和3.2μs的组。在一个实施例中，可从组中排除0.4μs。在一个实施例中，GI可被选为1.6μs和3.2μs中的任一个以适于室外环境。例如，GI可以为3.2μs。在此情况下，HE-LTF的每个符号具有9.6μs的长度。可选地，当GI的长度为1.6μs时，HE-LTF的每个符号具有8.0μs的长度。
在一些实施例中，由于四倍FFT被用于HE兼容部分的包括数据字段的一些字段，来自每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度为12.8μs。被预置于每个符号之前的GI可选自包括0.4μs、0.8μs、1.6μs和3.2μs的组。在一个实施例中，可从组中排除0.4μs。在一个实施例中，GI可被选为1.6μs和3.2μs中的任一个以适于室外环境。例如，GI可以为3.2μs。在此情况下，数据字段的每个符号具有16.0μs的长度。
在一些实施例中，可对HE短训练字段(HE-STF)应用具有与传统前导部分相同大小的FFT，用于自动增益控制。因此，HE-STF可具有312.5kHz的子载波间隔，且除GI之外的符号持续时间的长度可以为3.2μs。当使用1/4CP时，GI可以为0.8μs。在另一实施例中，可以以关于图15的用于HE-LTF的所述方式生成HE-STF，以使得来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间长度是来自传统前导部分的符号的除GI之外的符号持续时间的长度的两倍。即，可在20MHz基本带宽上对HE-STF应用256点FFT，且HE-STF可以使用通过将值分配给多个子载波中的仅偶数子载波(或，在另一实施例中，奇数子载波)而输出的两个周期中的仅一个周期。在1/4CP的情况下，除GI之外的符号持续时间的长度可以为6.4μs且GI可具有1.6μs的长度。即，整个符号持续时间的长度为8.0μs。在GI具有3.2μs的长度的情况下，HE-STF中的整个符号持续时间的长度可以为9.6μs。
接下来，描述根据实施例的无线通信网络中的各种帧格式。
图17、图18、图21和图22各自示出根据各种实施例的无线通信网络中的帧格式，以及图19和图20示出在图17中示出的帧格式中的子载波分配的示例。假设在图17、图18、图20和图21中，基本带宽(如，20MHz带宽)被划分为4个如5MHz的子带。
参考图17，帧包括传统前导部分和HE兼容部分。传统前导部分包括传统短训练字段(L-STF)、传统长训练字段(L-LTF)以及传统信号字段(L-SIG)。HE兼容部分包括HE信号字段(HE-SIG-A)、HE短训练字段(HE-STF)、HE长训练字段(HE-LTF)、额外的HE信号字段(HE-SIG-B)、额外的HE长训练字段(HE-LTF)以及数据字段。
当基本带宽被划分为多个子带时，多个子带可被分配给多个装置。
为了与在先WLAN的兼容性，传统前导部分的LE-STF、L-LTF和L-SIG以及HE兼容部分的HE-SIG-A并未在每个子带上传输而是通过以基本带宽单位(如，20MHz频带单位)被编码而被传输。在一些实施例中，HE-SIG-B也可以通过以20MHz频带单位被编码而被传输。此外，用于自动增益控制的HE-STF也可以通过以20MHz频带单位被编码而被传输。
数据字段可以通过以子带单位被编码而被传输，且通过以子带单位被编码而被传输的数据字段可以包括所分配的装置的数据。当在多个子带上传输的数据的长度不同时，可将填充比特添加至具有短数据长度的子带的数据字段，以使得在多个子带上传输的数据的长度相同。
在一些实施例中，HE-LTF可以包括在未被划分成多个子带的20MHz频带上传输的第一HE-LTF以及在每个子带上传输的额外的HE-LTF。可基于数据流(在对应子带上传输的空间-时间流)的数量确定在每个子带上传输的HE-LTF的数量。在图17中示出的示例中，用于第一子带的HE-LTF(包括通过以20MHz频带单位被编码而被传输的HE-LTF)的数量为4，用于第二子带的HE-LTF的数量为1，而用于第三和第四子带的HE-LTF的数量为2。用于每个子带的HE-LTF与在对应子带上传输的第一HE-LTF和额外的HE-LTF相对应。每个子带的HE-LTF可具有预定图形，且可设置预定图形以保证多个子带之间的正交性。
在一些实施例中，对于所有子带，HE-LTF的数量可以是相同的。即，如图18中所示，可根据用于具有最大数量的空间-时间流的子带的HE-LTF的数量确定用于其他子带的HE-LTF的数量。
HE-SIG-A可携带通用信令信息。HE-SIG-B可携带子带的分配信息。即，HE-SIG-B可以包括表示哪个装置被分配给每个子带的信息。相应地，接收帧的装置可从HE-SIG-B中识别被分配给该装置的子带，且可解释所分配的子带的HE-LTF和数据字段。HE-SIG-B还可以包括关于每个子带的占用时间的信息。
在一些实施例中，HE-SIG-B还可以包括关于在针对每个子带的MIMO传输中的空间-时间流的数量的信息。可基于空间-时间流的数量确定HE-LTF的数量。HE-SIG-B还可以包括指示是否使用多用户MIMO(MU-MIMO)方案的调度信息。用于待被HE-SIG-B携带的信息的比特数随着子带数量的增大而增大。相应地，可通过将HE-SIG-B从HE-SIG-A中分离而灵活地调整包括在HE-SIG-B中的比特数。
在一个实施例中，HE-SIG-B可以跟在第一HE-LTF之后，如图17中所示。在另一实施例中，HE-SIG-B可以跟在HE-SIG-A之后。在此情况下，额外的HE-LTF可跟在第一HE-LTF之后。
在一些实施例中，帧还可以包括在每个子带上传输的额外的HE信号字段(HE-SIG-C)。相应地，接收帧的装置可仅解释所分配的子带的HE-SIG-C。HE-SIG-C可以包括关于在对应子带中使用的调制和编码方案(MCS)的信息以及关于对应子带的数据大小的信息。当MU-MIMO被应用于子带时，HE-SIG-C可以包括对于应用了MU-MIMO的每个装置的MCS信息和数据大小信息。HE-SIG-C还可以包括循环冗余校验(CRC)。在实施例中，可为对应子带上的CRC校验计算CRC。可选地，可为所有子带上的CRC校验计算CRC以减小CRC比特的总数。
假设在图17中第一5MHz子带被分配给一个装置(如，装置0)，第二5MHz子带被分配给另一装置(如，装置1)，且第三和第四子带的10MHz被分配给又一装置(如，装置2)。由于第三和第四子带被分配给相同装置，第三子带的额外的HE-LTF、HE-SIG-C以及数据字段可被复制至第四子带。
在传统前导部分和HE-SIG-A中，在20MHz基本带宽上应用64点FFT且0.8μs的GI被附加至每个符号，如在先WLAN。相应地，L-STF和L-LTF的每个使用两个符号且具有8μs的长度。L-SIG使用一个符号且具有4μs的长度。HE-SIG-A可以使用两个符号，如HT WLAN的HT信号字段(HT-SIC)或VHT WLAN的VHT信号字段(VHT-SIG-A)。在此情况下，HE-SIG-A具有8μs的长度。
对除HE-SIG-A之外的HE兼容部分中的一些字段应用四倍FFT。在一个实施例中，可对HE-STF应用传统前导部分的FFT用于自动增益控制，并可对剩余字段应用四倍FFT。假设在所有的这些字段中将1/4CP用作GI。
然后，一个符号的HE-STF具有4μs的长度，且HE-LTF的每个符号具有16μs的长度。此外，当使用一个符号时，HE-SIG-B和HE-SIG-C的每个具有16μs的长度。
同样，在图17或图18中示出的帧可适当地用于室外环境，因为在HE兼容部分的一些字段中符号和GI的长度被增大。
参考图19，在全部子带上传输的第一HE-LTF和HE-SIG-B使用来自20MHz带宽的除用作DC音调的子载波和用作保护音调的子载波之外的子载波。导频音调可被分配给第一HE-LTF和HE-SIG-B的子载波中的一些。图19示出示例，其中分配了8个导频音调。
在针对每个子带传输的额外的HE-LTF、HE-SIG-C以及数据字段中，可为每个用户分配子载波。导频音调可被分配给子载波中的一些。
在一些实施例中，如图20中所示，可在被分配给不同用户的子带之间形成保护带。即，一些子载波可被用作保护音调。由于第三和第四子带(子带2和3)被分配给相同用户，可在第一和第二子带(子带0和1)之间以及在第二和第三子带(子带1和2)之间形成保护带，而在第三和第四子带(子带2和3)之间可以不形成保护带，如图20中所示。
在被分配给不同用户的子带之间形成保护带的帧可适于用在上行链路传输中。
根据图17和图18中示出的实施例，由于帧中包括的多个HE-LTF的长度以四倍的因子增大，开销可因HE-LTF增大。因此，在另一实施例中，如图21中所示，用于HE-LTF的值，如非零值可被分配给HE-LTF中的多个子载波中的偶数子载波，而零可被分配给HE-LTF中的多个子载波中的奇数子载波。即，用于HE-LTF的值可被分配给索引为[±2,±4,±6,…]的音调，而零可被分配给索引为[±1,±3,±5,…]的音调。在另一实施例中，用于HE-LTF的值可被分配给奇数子载波，而零可被分配给偶数子载波。
同样，当逆傅立叶变换器(图2的140)执行逆傅立叶变换例如IFFT时，在值被分配给子载波之后，输出12.8μs长度的波形，其中6.4μs长度的波形被重复两次。即，对于每个符号，在两个周期内输出具有6.4μs的周期的波形。对于每个符号，两个周期中仅一个周期被传输作为HE-LTF。然后，在HE-LTF中除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs。如果使用1/4CP，GI具有1.6μs的长度且整个符号持续时间的长度为8.0μs。可选地，如果GI具有1.6μs的长度，如图21所示，整个符号持续时间的长度为9.6μs。
在一个实施例中，由于来自HE-LTF的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs而在20MHz基本带宽上对HE-LTF应用256FFT，256个子载波中的子载波间隔可以为78.125kHz。
在另一实施例中，由于零，即空值被插入至256个子载波中的奇数子载波中，这可被解释为在256个子载波中仅偶数子载波存在于HE-LTF中。在仅偶数子载波存在于HE-LTF中的实施例中，子载波间隔可以为156.25kHz，其为78.125kHz的两倍。
在又一实施例中，当在HE-LTF中，来自每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs且子载波间隔为156.25kHz时，可对HE-LTF应用传统前导部分的FFT的两倍，即20MHz基本带宽上的128点FFT。
同样，相比于图17和图18，来自HE-LTF的每个符号的除GI之外的符号持续时间的长度被减半。相应地，HE-LTF的开销可被减小。
在图21中已示出了修改关于图17所述的帧的情况，也可以以同样方式修改关于图18所述的帧。
如图22中所示，可以在上行链路传输中传输帧，如图17、图18和图21所示。图22示出实施例，其中图21中示出的帧用于上行链路传输。
例如，当装置0被分配第一子带时，装置0可以通过20MHz频带传输L-STF、L-LTF、L-SIG、HE-SIG-A、HE-STF、第一HE-LTF以及HE-SIG-B，且可以通过第一子带传输额外的HE-LTF和数据字段。
虽然以上已描述了20MHz带宽上的帧传输，根据实施例的帧可应用于20MHz或更高带宽。例如，在一些实施例中，通过组合20MHz带宽可以执行40MHz带宽传输、60MHz带宽传输或80MHz带宽传输。下文中，参考图23和图24描述此类实施例。
图23和图24示意性地示出根据各种实施例的无线通信网络中的帧格式。假设在图23中整个带宽为40MHz，在图24中整个带宽为80MHz。
参考图23，帧包括用于具有基本带宽(例如，20MHz)的每个频带的传统前导部分。在此情况下，一个20MHz频带的传统短训练字段(L-STF)、传统长训练字段(L-LTF)、传统信号字段(L-SIG)以及HE信号字段(HE-SIG-A)被复制至其他的20MHz频带。
HE兼容部分的HE短训练字段(HE-STF)、HE长训练字段(HE-LTF)以及额外的HE信号字段(HE-SIG-B)可在整个带宽(例如，40MHz)上传输。可选地，HE-STF、HE-LTF以及HE-SIG-B可在每个20MHz上传输。在此情况下，一个20MHz频带的HE-STF、HE-LTF以及HE-SIG-B被复制至其他的20MHz频带。
额外的HE长训练字段(HT-LTF)、额外的HE信号字段(HE-SIG-C)以及数据字段在每个子带上传输。假设在图23中每个20MHz频带被划分为四个5MHz子带。
如上所述，可对HE兼容部分的一些字段(例如除HE-SIG-A和HE-STF之外的HE兼容部分)应用四倍FFT。在一些实施例中，HE-LTF可以仅使用偶数子载波。
同样，当在20MHz基本带宽上应用256FFT时，即当在20MHz基本带宽上使用256个子载波时，在VHT装置检测中间包时可能出现问题。
VHT WLAN通过使用主信道连同次信道而使用多信道。即，VHT WLAN使用20MHz的主信道用于20MHz带宽传输，使用20MHz的主信道和20MHz的次信道用于40MHz带宽，以及使用20MHz的主信道、20MHz的次信道以及40MHz的次信道用于80MHz带宽传输。
VHT装置可以检测来自相邻BSS的传输是否为不占用其主信道而占用其次信道的传输。此检测被称为中间包检测。VHT装置使用中间包检测以用于次信道的空闲信道评估(CCA)。在此情况下，VHT装置可以通过接收图23中示出的帧对次信道执行中间包检测。然而，在图23中示出的帧中，HE兼容部分的符号长度不同于VHT装置识别的符号长度，即在VHTWLAN中使用的符号长度。因此，用于由VHT装置进行的中间包检测的GI不可以是OFDM符号中的结尾的重复。因此，在由VHT装置进行的中间包检测中出现问题，使得可能无法维持与VHT装置的兼容性。
由于对次信道执行中间包检测，在一些实施例中，当仅使用主信道的20MHz频带时，即当未使用次信道时，可以使用在HE兼容部分的一些或所有字段中增大符号长度的帧格式，以在相同BSS内维持与VHT装置的兼容性。相应地，当通过包括次信道的频带执行传输时，可以不使用在HE兼容部分的一些或所有字段中增大符号长度的帧格式，从而无法维持与VHT装置的兼容性。
例如，可通过80MHz频带传输帧，如图24中所示。帧包括用于具有基本带宽(例如，20MHz)的每个频带的传统前导部分。在此情况下，一个20MHz频带的传统短训练字段(L-STF)、传统长训练字段(L-LTF)、传统信号字段(L-SIG)以及HE信号字段(HE-SIG-A)被复制至其他的20MHz频带。
HE兼容部分的HE短训练字段(HE-STF)、HE长训练字段(HE-LTF)以及额外的HE信号字段(HE-SIG-B)可在整个带宽(例如，80MHz)上传输。在另一实施例中，HE-STF、HE-LTF以及HE-SIG-B可在每个20MHz频带上传输。在此情况下，一个20MHz频带的HE-STF、HE-LTF以及HE-SIG-B被复制至其他的20MHz频带。
额外的HE长训练字段(HT-LTF)、额外的HE信号字段(HT-SIG-C)以及数据字段可在每个子带上传输。在图24中示出的示例中，80MHz带宽被划分为四个20MHz子带。
由于80MHz带宽包括次信道，为了与VHT装置兼容性，可在20MHz基本带宽上对帧的所有字段应用64点FFT。假设在图24中HE-SIG-B中的符号的数量为四个。
WLAN的实施例支持与在先版本装置的向后兼容性。相应地，可在BSS内使用各种格式的帧。在此情况下，根据实施例，HE装置可检测所接收的帧是否为传统帧、HT帧、VHT帧或使用长OFDM符号的HT帧。为此，可以使用用于基于调制方案检测帧格式的自动检测方案。
下文中，参考图25-图30描述根据实施例的无线通信网络中的自动检测方法。
图25示出传统帧的自动检测方法，图26示出HT帧的自动检测方法，图27示出VHT帧的自动检测方法，图28、图29以及图30各自示出根据实施例的无线通信网络中的HE帧的自动检测方法。
如图25中所示，在传统帧中，通过使用二进制相移键控(BPSK)调制，对传统信号字段(L-SIG)的符号进行调制，通过使用范围从BPSK调制到64点正交幅度调制(64-QAM)的各种调制方案，对跟在L-SIG之后的数据字段进行调制。如图26所示，在HT帧中，具有两个符号的HT信号字段(HT-SIG)跟在使用BPSK调制而被调制的L-SIG之后。使用具有与BPSK不同的相位的正交二进制相移键控(QBPSK)调制，对HT-SIG的两个符号进行调制。如图27中所示，在VHT帧中，具有两个符号的VHT信号字段(VHT-SIG)跟在使用BPSK调制而被调制的L-SIG之后。通过使用BPSK调制，对VHT-SIG-A的第一符号进行调制，以及通过使用QBPSK调制，对VHT-SIG-A的第二符号进行调制。
相应地，当跟在L-SIG之后的第一符号是使用QBPSK调制而被调制时，HE装置可确定所接收的帧为HT帧，且当跟在L-SIG之后的第一符号是使用BPSK调制而被调制且第二符号是使用QBPSK调制而被调制时，HE装置可确定所接收的帧为VHT帧。
参考图28，根据一个实施例，在HE帧中，通过使用BPSK调制，对L-SIG的所有符号以及跟在L-SIG之后的HE信号字段(HE-SIG-A)的两个符号进行调制。此外，通过使用QBPSK，对跟在HE-SIG-A的两个符号之后的符号，如HE短训练字段(HE-STF)进行调制。
在另一实施例中，HE-STF可应用256点FFT并仅使用偶数子载波，正如以上关于HE长训练字段(HE-LTF)所述的。因此，HE-STF的长度可以是传统前导部分的符号的长度的两倍。在此情况下，如图29所示，可通过使用QBPSK调制，对与两个符号的长度相对应的HE-STF进行调制。
在又一实施例中，如图30所示，跟在HE-SIG-A的两个符号之后的符号可以为HE-SIG-A的第三符号。在此情况下，可通过使用QBPSK调制，对HE-SIG-A的第三符号进行调制。
相应地，当跟在L-SIG之后的第一和第二符号是通过使用BPSK调制而被调制且第三符号是通过使用QBPSK调制而被调制时，HE装置可确定所接收的帧为HE帧。
同样，根据实施例，HE装置可基于BPSK和QBPSK调制的组合自动地检测帧格式。
接下来，参考图31和图32描述根据实施例的无线通信网络中的帧传输方法和帧接收方法。
图31为示出根据实施例的无线通信网络中的帧传输方法的流程图，以及图32为示出根据实施例的无线通信网络中的帧接收方法的流程图。
参考图31，传输装置生成传统前导部分和HE信号字段(HE-SIG-A)的符号(S3110)。传输装置执行逆傅立叶变换以允许传统前导部分以及HE-SIG-A的每个符号具有312.5kHz的子载波间隔且来自每个符号的除GI之外的符号持续时间(即，OFDM符号持续时间)的长度为3.2μs。可在20MHz基本带宽上对逆傅立叶变换应用64点FFT。
传输装置生成HE兼容部分的HE长训练字段(HE-LTF)(S3120)。在一个实施例中，传输装置执行逆傅立叶变换以允许HE-LTF的符号具有78.125kHz的子载波间隔、空值被插入至奇数子载波中且来自HE-LTF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs。在此情况下，传输装置可以通过仅使用多个子载波中的偶数子载波执行逆傅立叶变换，且可通过使用通过逆傅立叶变换输出的两个周期中的仅一个周期生成HE-LTF的符号。可在20MHz基本带宽上对逆傅立叶变换应用256点FFT。
在另一实施例中，由于插入了空值的奇数子载波可被解释为不存在的子载波，传输装置可执行逆傅立叶变换以允许HE-LTF的符号具有156.25kHz的子载波间隔且除GI之外的OFDM符号持续时间的长度为6.4μs。在此情况下，传输装置可通过在20MHz基本带宽上应用128点FFT来对HE-LTF执行逆傅立叶变换。
传输装置生成HE兼容部分的数据字段(S3130)。传输装置执行逆傅立叶变换以允许数据字段的符号具有78.125kHz的子载波间隔且来自符号的除GI之外的符号持续时间的长度为12.8μs。可以在20MHz基本带宽上对逆傅立叶变换应用256点FFT。
在一个实施例中，传输装置可以执行逆傅立叶变换以允许HE-STF的符号具有312.5kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为3.2μs。
在另一实施例中，传输装置可以执行逆傅立叶变换以允许HE-STF的符号具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs。
在又一实施例中，传输装置可以执行逆傅立叶变换以允许HE-STF的符号具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为12.8μs。
在一个实施例中，传输装置可以执行逆傅立叶变换以允许额外的HE信号字段(HE-SIG-B)的符号具有312.5kHz的子载波间隔且来自HE-SIG-B的符号的除GI之外的区间长度为3.2μs。
在另一实施例中，传输装置可以执行逆傅立叶变换以允许HE-SIG-B的符号具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-SIG-B的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为12.8μs。
接下来，传输装置传输包括传统前导部分和HE兼容部分的帧(S3140)。
虽然在图31中已按顺序示出步骤S3110、S3120以及S3130，可以以不同顺序执行步骤S3110、S3120以及S3130。可选地，可以同时执行步骤S3110、S3120以及S3130中的至少两个步骤。
参考图32，接收装置在包括传统前导部分和HE兼容部分的帧中检测传统前导部分和HE兼容部分的符号(S3210)。传统前导部分和HE信号字段(HE-SIG-A)的每个符号具有312.5kHz的子载波间隔且来自每个符号的除GI之外的区间长度为3.2μs。
在实施例中，HE兼容部分中的HE长训练字段(HE-LTF)的符号具有78.125kHz的子载波间隔，空值被插入至在HE-LTF的符号中的奇数子载波中，且来自HE-LTF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度为6.4μs。
在另一实施例中，HE-LTF的符号可以具有156.25kHz的子载波间隔且除GI之外的符号持续时间的长度可以为6.4μs。HE兼容部分中的数据字段的符号具有78.125kHz的子载波间隔且来自符号的除GI之外的符号持续时间的长度为12.8μs。
在一个实施例中，HE兼容部分中的HE短训练字段(HE-STF)的符号可以具有312.5kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以为3.2μs。
在另一实施例中，HE-STF的符号可以具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以为6.4μs。
在又一实施例中，HE-STF的符号可以具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以为12.8μs。
在一个实施例中，HE兼容部分中的额外的HE信号字段(HE-SIG-B)的符号可以具有312.5kHz的子载波间隔且来自HE-SIG-B的符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以为3.2μs。
在另一实施例中，HE-SIG-B的符号可以具有78.125kHz的子载波间隔且来自HE-STF的符号的除GI之外的符号持续时间的长度可以为12.8μs。
接收装置处理所接收的帧中的符号(S3220，S3230以及S3240)。
在一些实施例中，接收装置对传统前导部分的符号执行傅立叶变换(S3220)。可以在20MHz基本带宽上对傅立叶变换应用64点FFT。
接收装置对HE兼容部分的HE-LTF的符号执行傅立叶变换(S3230)。在一个实施例中，接收装置可以，在傅立叶变换的时候，复制来自HE-LTF的符号的除GI之外的区间(即，具有6.4μs长度的区间)以生成具有两个周期的区间，且可在20MHz基本带宽上对具有两个周期的区间应用256点FFT。
在另一实施例中，接收装置可以，在傅立叶变换的时候，在20MHz基本带宽上对HE-LTF的符号应用128点FFT。
接收装置对HE兼容部分的数据字段的符号执行傅立叶变换(S3240)。接收装置可以在20MHz基本带宽上对数据字段的符号应用256点FFT。
在一个实施例中，接收装置可以在20MHz基本带宽上对HE-STF的符号应用64点FFT。在另一实施例中，接收装置可以以与HE-LTF相同的方式对HE-STF进行处理。在又一实施例中，接收装置可以在20MHz基本带宽上对HE-STF的符号应用256点FFT。
在一个实施例中，接收装置可以在20MHz基本带宽上对额外的HE信号字段(HE-SIG-B)的符号应用64点FFT。在另一实施例中，接收装置可以在20MHz基本带宽上对HE-SIG-B的符号应用256点FFT。
虽然在图32中已按顺序示出步骤S3220、S3230以及S3240，但是可以以不同顺序执行步骤S3220、S3230以及S3240。可选地，可以同时执行步骤S3220、S3230以及S3240中的至少两个步骤。
可以由图1-图3中示出的基带处理器10执行根据以上实施例的帧传输方法和帧接收方法。在一个实施例中，用于执行根据以上实施例的帧传输方法和帧接收方法的指令可被存储于非暂时性计算机可读记录介质，如存储器40中。在另一实施例中，至少一些指令可以为MAC软件。在又一实施例中，至少一些指令可以传输自某服务器的非暂时性计算机可读记录介质且可被存储于存储器40中。
虽然已关于目前被认为是最实用的实施例描述了此发明，但应理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，与之相反，其旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变形和等同布置。此外，可以组合两个或多个实施例。

Claims (20)

1.一种在无线通信网络中通过装置传输帧的方法，所述方法包括：
生成具有第一子载波间隔的第一符号，除保护区间之外，所述第一符号的符号持续时间具有第一长度；
生成具有比所述第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号，除保护区间之外，所述第二符号的符号持续时间具有是所述第一长度的两倍的第二长度；以及
传输包括所述第一符号和所述第二符号的帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一长度为3.2μs，以及所述第二长度为6.4μs。
3.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述第二符号包括：
通过仅使用多个子载波中的偶数子载波执行逆傅立叶变换；以及
使用通过逆傅立叶变换输出的两个周期中的仅一个周期。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：生成第三符号，除保护区间之外，所述第三符号的符号持续时间具有是所述第二长度的两倍的第三长度；
其中所述帧还包括第三符号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第三长度为12.8μs。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述帧包括传统前导部分、适于在信道估计中使用的HE(高效)长训练字段，以及数据字段；以及
其中，所述传统前导部分包括所述第一符号，所述HE长训练字段包括所述第二符号，以及所述数据字段包括所述第三符号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述帧的基本带宽被划分为多个子带，
其中所述数据字段被每子带地编码并传输，以及
其中在所述子带上传输的数据字段包括分配给所述子带的接收装置的数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述帧还包括均跟在所述传统前导部分之后的第一HE信号字段和第二HE信号字段，以及
其中，所述第二HE信号字段被每基本带宽地编码并传输，且包括子带的分配信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二HE信号字段还包括关于接收每个子带上的帧的装置的信息。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述基本带宽为20MHz。
11.根据权利要求6所述的方法，其中所述传统前导部分还包括传统信号字段，以及
其中通过使用BPSK(二进制相移键控)调制对紧跟在所述传统信号字段之后的两个符号进行调制。
12.一种在无线通信网络中通过装置接收帧的方法，所述方法包括：
在帧中检测具有第一子载波间隔的第一符号和具有比所述第一子载波间隔窄的第二子载波间隔的第二符号，除保护区间之外，所述第一符号的符号持续时间具有第一长度，以及除保护区间之外，所述第二符号的符号持续时间具有是所述第一长度的两倍的第二长度；以及
处理所述帧中的所述第一符号和第二符号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中处理所述第一符号和第二符号包括：
通过使用具有第一大小的FFT(快速傅立叶变换)对所述第一符号执行傅立叶变换；以及
通过使用具有不同于所述第一大小的第二大小的FFT对所述第二符号执行傅立叶变换。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第二大小是所述第一大小的四倍，以及
其中对所述第二符号执行傅立叶变换包括：
通过从所述第二符号复制除保护区间之外的区间，生成具有两个周期的区间；以及
对所述具有两个周期的区间执行傅立叶变换。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一长度为3.2μs，以及所述第二长度为6.4μs。
16.根据权利要求12所述的方法，其中所述帧还包括第三符号，除保护区间之外，所述第三符号的符号持续时间具有是所述第二长度的两倍的第三长度。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述帧包括传统前导部分、跟在所述传统前导部分之后并适于在信道估计中使用的长训练字段，以及数据字段；以及
其中，所述传统前导部分包括所述第一符号，所述长训练字段包括所述第二符号，以及所述数据字段包括所述第三符号。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述帧还包括均跟在所述传统前导部分之后的第一HE信号字段和第二HE信号字段，
其中，所述帧的基本带宽被划分为多个子带，且所述数据字段被每子带单位地编码并在所述多个子带的子带上传输，以及
其中，所述第二HE信号字段被每基本带宽地编码并传输，且包括子带的分配信息。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二HE信号字段还包括关于接收每个子带上的帧的装置的信息。
20.根据权利要求17所述的方法，其中所述传统前导部分还包括传统信号字段，以及
其中通过使用BPSK(二进制相移键控)调制对紧跟在所述传统信号字段之后的两个符号进行调制。
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