CN113647071A - 对于唤醒分组ook信号避免谱线 - Google Patents

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Abstract

提供了一种向第一站发送第一数据流并且同时向第二站发送第二数据流的方法。该方法包括以第一数据流调制第一信号以形成第二信号，以第二数据流调制第二信号以形成第三信号，以及通过转换为发送频率以形成射频信号、放大射频信号并向天线提供放大的射频信号来发送第三信号。第一信号的调制通过对第一信号加扰来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号进行二进制幅移键控来执行；或者，第一信号的调制通过对第一信号进行二进制幅移键控来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号加扰来执行。还公开了一种接收加扰所承载的信号的方法，以及用于实现本发明的发射机和接收机。

Description

对于唤醒分组OOK信号避免谱线
技术领域
本公开总体上涉及一种用于发送来自分别用多个调制来调制的多个数据流的复用信号的方法。本公开还涉及接收复用信号中的至少一个。特别地，本公开涉及使用数据流之一作为用于符号加扰的熵源。
背景技术
唤醒接收机(WUR)(有时也称为唤醒无线电)提供了一种显著降低无线通信中使用的接收机功耗的方法。WUR的想法是它可以基于一个非常宽松的架构，因为它只需要能够检测唤醒信号的存在，而不会用于任何数据接收。
用于唤醒无线电的唤醒分组(WUP)(即发送到WUR的信号)的常用调制是开关键控(OOK)。OOK是一种二进制调制，其中逻辑1由发送信号(开(ON))来表示，而逻辑0由不发送信号(关(OFF))来表示。在日期为2018年1月17日的标题为“Proposed Draft WUR PHYSpecification(提议的WUR PHY规范草案)”的IEEE 802.11草案规范中，WUP被称为WURPPDU。
在名为IEEE 802.11ba的IEEE 802.11任务组(TG)中，PHY和MAC层针对唤醒无线电被标准化，其被用作IEEE 802.11主要通信无线电(PCR)的伴随无线电，其目的仅仅是为了显著减少功耗。图1示意性地示出PCR和WUR设置。WUR和IEEE 802.11无线电可以共享相同的天线。当WUR开启并等待WUP中的唤醒消息时，IEEE 802.11无线电芯片组可以关闭以节省能量。WUR接收到唤醒消息后，它会唤醒IEEE 802.11无线电芯片组，然后该芯片组可以开始与接入点(AP)进行Wi-Fi通信。
在标题为“Proposed Draft WUR PHY Specification”的IEEE 802.11草案规范中，建议将曼彻斯特(Manchester)编码应用于WUP的信息比特(bit)。也就是说，逻辑“0”被编码为“10”，并且逻辑“1”被编码为“01”。因此，每个数据符号都包括“开(ON)”部分(其中存在能量)和“关(OFF)”部分(其中不存在能量)。此外，建议借助于快速傅立叶逆变换(IFFT)生成WUP，因为该块已在支持例如802.11a/g/n/ac的Wi-Fi发射机中可用。图10示意性地示出用于生成所需信号的该方法。具体地，所讨论的用于生成OOK的方法是使用中心的13个子载波，并且然后用一些信号填充(populating)这些子载波以表示ON，而根本不发送任何内容以表示OFF。该方法与传统的OOK略有不同，因为它使用多个载波来生成ON部分。因此，在802.11ba中标准化的OOK方案被称为多载波OOK(MC-OOK)。IFFT可具有64个点，并且可以在20MHz的采样率下操作，就像普通的正交频分复用(OFDM)一样，在IFFT操作之后添加循环前缀(CP)以便使OFDM符号持续时间如同在IEEE 802.11a/g/n/ac中使用的。
MC-OOK的一个重要特性是使用相同的OFDM符号来生成MC-OOK。换句话说，使用相同的频域符号来填充非零子载波，以便生成每个曼彻斯特编码数据符号的“ON”部分。使用相同的OFDM符号来生成每个曼彻斯特编码数据符号的“ON”部分具有如下优点，可以优化开波形以满足一些标准，诸如具有较低的峰均功率比，或在特定的传播环境中产生良好性能。另一方面，它具有如下缺点，WUP在时间上表现出很强的相关性，导致谱线，该谱线是功率谱密度(PSD)中的尖峰，如图10中的示例PSD所示。谱线是不受欢迎的，因为在一些监管领域，在任何给定的窄带中能够发送的功率都存在限制。例如，在美国，联邦通信委员会要求2.4MHz频带中的数字调制信号在任何3kHz频带中发送小于8dBm的功率。因此，谱线的存在可能会将WUP的最大TX功率限制为小于谱线不存在时所允许的值。为此，需要将某种形式的符号加扰添加到开波形。该加扰应该被设计成使得抑制谱线，并保留ON信号上的特性。开波形的特性示例包括低峰均功率比，或在一些传播环境中的良好性能。对开波形加扰的建议包括相位随机化，如Shellhammer等人标题为“WUR Power Spectral Density(WUR功率谱密度)”且日期为2018-05-09的贡献IEEE 802.11-18/0824r1中所示；以及循环移位随机化，如Lopez等人标题为“Spectral line suppression for MC-OOK(对于MC-OOK的谱线抑制)”且日期为2018-07-09的贡献IEEE 802.11-18/1179r1中所示。
图2示意性地示出借助于如在IEEE 802.11ba任务组中提出的相位随机化和循环移位随机化二者来实现符号加扰的MC-OOK发射机。使用该方法，图2中标记为b3的比特流用于决定是否将180度的相移赋予开波形。这可以通过经由二进制相移键控BPSK映射器200将b3的比特值映射到+1或-1以生成BPSK符号并且然后通过乘法器202将该值乘以开波形来实现。此外，图2中标记为b0、b1、b2的三个比特流用于生成介于0和7之间的整数n。该整数n用于从八个预定义的循环移位中选择一个，然后通过循环移位器204将其应用于开波形。如图2中所示的线性反馈移位寄存器(LFSR)206的目的是生成伪随机比特。LFSR易于实现并且在实践中给出了良好的结果。然而，可以采用其它方法来生成伪随机比特，例如查表、不同的线性反馈寄存器或不同的伪随机数生成器。
更一般地，可以如图3中所示执行MC-OOK开波形生成，其中强调需要熵源以便产生随机比特b0，…，b3。图3中所示的其余设置可从图2中识别出。
本背景技术部分所公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此可包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开旨在一种用于发送来自分别用多次调制来调制的多个数据流的复用信号的方法，并且基于发明人的认识，即可以从要发送的多个数据流之一中获得具有足够用于加扰的熵的信号。这提供了所需的功率谱密度。这也提供了捎带信号发送以提高频谱效率。
根据第一方面，提供了一种向第一站发送第一数据流并且同时向第二站发送第二数据流的方法。该方法包括以第一数据流调制第一信号以形成第二信号，以第二数据流调制第二信号以形成第三信号，以及通过转换为发送频率以形成射频信号、放大射频信号并向天线提供放大的射频信号来发送第三信号。第一信号的调制通过对第一信号加扰来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号进行二进制幅移键控来执行；或者，第一信号的调制通过对第一信号进行二进制幅移键控来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号加扰来执行。
二进制幅移键控可以是开关键控。二进制幅移键控可以包括曼彻斯特编码。
第一信号可以是正交频分复用信号。
加扰可以通过循环移位和/或相移来执行。
由二进制幅移键控调制的数据流可以表示唤醒信号。
在没有数据可被发送的情况下，可以用随机化序列填充调制加扰的数据流。
在二进制幅移键控提供低幅度状态的情况下，可以用随机化序列填充调制加扰的数据流。
根据第二方面，提供了一种网络节点，其被布置为向第一站发送第一数据流并且同时向第二站发送第二数据流。网络节点包括：第一调制器，其被布置为以第一数据流调制第一信号以形成第二信号；第二调制器，其被布置为以第二数据流调制第二信号以形成第三信号；以及发射机，其被布置为通过转换为发送频率以形成射频信号、放大射频信号并向天线提供放大的射频信号来发送第三信号。第一调制器是被布置为通过对第一信号加扰来调制第一信号的加扰调制器，并且第二调制器是被布置为通过对第二信号进行二进制幅移键控来调制第二信号的二进制幅移键控调制器；或者，第一调制器是被布置为通过对第一信号进行二进制幅移键控来调制第一信号的二进制幅移键控调制器，并且第二调制器是被布置为通过对第二信号加扰来调制第二信号的加扰调制器。
二进制幅移键控可以是开关键控。二进制幅移键控可以包括曼彻斯特编码。
网络节点可以包括波形生成器，该波形生成器被布置为通过快速傅立叶逆变换生成第一信号，其中第一信号是正交频分复用信号。
加扰可以包括循环移位和/或相移。
由二进制幅移键控调制的数据流可以表示唤醒信号。
网络节点可以包括被布置为生成随机化序列的序列生成器，其中在没有数据可用于被发送的情况下，可以用随机化序列填充调制加扰的数据流。
网络节点可以包括被布置为生成随机化序列的序列生成器，其中在二进制幅移键控提供低幅度状态的情况下，可以用随机化序列填充调制加扰的数据流。
根据第三方面，提供了一种接收双调制信号的方法，该信号被调制以承载第一数据流和第二数据流。第一数据流通过加扰来调制，并且第二数据流用二进制幅移键控调制。该方法被布置为至少提取第一数据流。该方法包括针对信号的每个高幅度部分估计被应用于信号的移位，并且从所估计的移位确定第一数据流。
估计的移位可以包括相移和/或循环移位。
二进制幅移键控可以是开关键控。二进制幅移键控可以包括曼彻斯特编码。根据估计的移位来确定第一数据流可以基于高幅度部分在曼彻斯特对中的位置。
根据第四方面，提供了一种双调制信号的接收机，该信号被调制以承载第一数据流和第二数据流。第一数据流通过加扰来调制，并且第二数据流用二进制幅移键控来调制。接收机被布置为至少提取第一数据流。该接收机包括：接收机电路，用于从接收机天线接收信号；移位估计器，其被布置为针对信号的每个高幅度部分估计被应用于信号的移位；以及数据提取器，其被布置为从估计的移位确定第一数据流。
估计的移位可以包括相移和/或循环移位。
二进制幅移键控可以是开关键控。二进制幅移键控可以包括曼彻斯特编码。根据估计的移位来确定第一数据流可以基于高幅度部分在曼彻斯特对中的位置。
附图说明
参考附图，通过以下对本公开的优选实施例的说明性且非限制性的详细描述，将更好地理解本公开的上述以及附加的目的、特征和优点。
图1示意性地示出具有PCR和WUR设置的站。
图2示意性地示出用于生成到符号加扰器的输入的线性反馈移位寄存器。
图3示意性地示出用于生成到符号加扰器的输入的一般熵源。
图4示意性地示出AP，其能够发送用于具有WUR的站的WUP，以及捎带在WUP上的用于另一站或AP的数据。
图5示意性地示出基于数据流之一的用于生成到符号加扰器的输入的熵源。
图6示意性地示出在应用OOK编码之前执行加扰的实施例。
图7示意性地示出在应用OOK编码之后执行加扰的实施例。
图8是示出根据实施例的用于发射机的方法的流程图。
图9是示意性地示出根据实施例的发射机的框图。
图10示意性地示出用于使用IFFT生成基本基带波形的结构。
图11示意性地示出在应用OOK编码之前执行加扰的发射机。
图12示意性地示出在应用OOK编码之后执行加扰的发射机。
图13是示意性示出根据实施例的网络节点的框图。
图14示意性地示出计算机可读介质和处理设备。
图15示意性地示出根据实施例的发射机，其中在应用OOK编码之前执行加扰。
图16示意性地示出根据实施例的发射机，其中在应用OOK编码之前执行加扰。
图17是示意性地示出根据实施例的接收机的框图。
图18是示出根据实施例的用于接收机的方法的流程图。
图19示意性地示出传统的曼彻斯特编码的OOK信号替代方案。
图20是示出根据实施例的用于接收机的方法的流程图。
图21是示意性地示出根据实施例的站的框图。
图22示意性地示出计算机可读介质和处理设备。
具体实施方式
一种众所周知的生成伪随机化序列的方法是使用适当多项式的上述线性反馈移位寄存器。考虑到需要一种用于产生两个或更多个序列的高效且低资源消耗的解决方案，其中两个或更多个序列具有有限的相关性，例如在对信号进行成形时，不要冒险在信号中引入新的不需要的杂散(spurs)。然而，在本公开中，建议了一种用于从数据流生成两个或更多个序列的方法，其中假设数据固有地具有足够的熵来产生具有低互相关的序列。附加生成的序列将不具有与由伪随机化序列生成器生成时相同的特性，但出于本公开的信号成形方法的目的将具有足够低的相关性，并且对于需要具有低相关性的多个序列的其它应用，也将具有足够的性能。
在此公开的方法是可以从要被发送的多个数据流之一中获得具有足够用于加扰的熵的信号。这提供了所需的功率谱密度。这也提供了捎带信号发送以提高频谱效率。
为了在无线系统中实现频谱效率，需要高空间重用，即实现相同频率可以被在彼此范围内操作的小区重用。在IEEE 802.11中，信道接入基于带有冲突避免的载波侦听多路接入(CSMA/CA)，其中设备侦听信道并且仅在检测到信道空闲时才进行发送。一项重要的任务是找出信道何时应声明为空闲以及何时应声明为繁忙。如果为何时可以声明信道空闲选择高阈值，则存在发起将导致有害干扰的发送的增加风险。这通常被称为隐藏节点问题。另一方面，如果选择阈值太低，则经常会声明信道繁忙，尽管它本来可以在不引起任何问题的情况下进行发送。这通常称为暴露节点问题。因此，传统上在阈值选择方面的权衡是隐藏节点或暴露节点。该问题的部分可能涉及无法确定发送属于哪个小区，因为隐藏节点通常是对于来自同一小区的发送的问题，而暴露节点是对于来自另一个小区的发送的问题。随着IEEE 802.11ax的引入，所谓的颜色位被发送作为识别小区的一种手段。以该方式，可以根据发送被确定为来自同一小区还是来自另一小区来为载波侦听选择不同的阈值。颜色位的使用被视为获得高频谱效率的好方法。
由于WUP的数据速率较低，通常为62.5kbps或250kbps，因此WUP的通话时间占用可能是不可忽略的。此外，WUR预计经常会在拥挤的2.4GHz频带中操作。原因是WUR具有相对较差的灵敏度，与5GHz或以上的其它未授权频带相比，可以通过2.4GHz中更有利的传播对该较差的灵敏度进行部分补偿。因此，希望发送AP 400能够在WUP中捎带信息，而不增加WUP的持续时间。如图4中所示，所述捎带信息可能旨在用于通常不同于AP 400所针对的WUR 404的AP和STA 402。
这将提高频谱效率并促进AP和STA之间的协调，无论是在基本服务集BSS内，还是具有重叠BSS。
图9是示意性地示出根据实施例的发射机900的框图。波形生成器902(例如参考图10所示的)将OFDM信号提供给第一调制器904，其中OFDM信号以第一数据流调制。第一调制器904的输出被提供给第二调制器906，其中用第二数据流执行调制。第二调制器906将其输出提供给发射机电路908，其中信号被布置用于经由天线布置910的无线发送。
在WUP上捎带信息的一种方式是调制WUP的非空OFDM符号中包括的子载波的相位和/或幅度。从接收AP或STA的角度来看，WUP看起来像OFDM分组，其中OFDM符号的一些已被清空(nulled)。然而，如果MC-OOK用于生成WUP，这是不可能的，因为相同的OFDM符号用于生成每个曼彻斯特编码信息符号的“ON”部分。这排除了通过调制活动子载波来发送信息，因为它们具有预定义值。相反，本公开通过使捎带数据提供改进的频谱效率，也提供用于提供所需功率谱密度所需的熵。
因此，提供了一种允许AP发送具有合适功率谱密度特性的WUP的技术，该技术还提供了在WUP上捎带一些信息以便与其它AP或STA通信的能力。实现的是向第一站发送第一数据流并且同时向第二站发送第二数据流。这通过如下实现：以第一数据流调制第一信号以形成第二信号，以第二数据流调制第二信号以形成第三信号，并通过转换为发送频率以形成射频信号、放大射频信号并向天线提供放大的射频信号来发送第三信号。因此，发送的信号可以包括WUP，该WUP能够在具有WUR特征的站处由接收机解码，如例如图1中所示。发送的信号还包括其它数据流，但是由WUR信号进行幅度调制，其它数据流可以由另一个站(即站或接入点)解码，以例如传送低速率信令数据。由于幅度调制导致的性能损失可以通过在“OFF”部分的持续时间期间发送填充比特或通过足够的信道编码和合理的调制和编码方案的选择来轻松处理。第一信号的调制通过对第一信号加扰来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号进行二进制幅移键控执行；或者，第一信号的调制通过对第一信号进行二进制幅移键控执行，并且第二信号的调制通过对第二信号加扰来执行。例如，参考图6和图7或图11和图12展示替代方案。
图5示意性地示出基于数据流(即捎带码比特)之一的熵源500，用于生成到符号加扰器502的输入。数据流可选地例如由滤波器503白化，进一步增强其作为熵源的特性，并被提供给串行到并行转换器504，假设数据流比特是串行提供的。并行排列的比特现在被挑选以形成熵，该熵由例如图2和图3中给出的示例中使用的类似符号加扰器使用。考虑输入到加扰器的OFDM符号，输出波形的功率谱密度在查看其频谱功率时与输入的OFDM符号相比将具有减少的尖峰。OFDM符号例如如图10中示意性示出的那样被提供，其中与例如曼彻斯特编码OOK的所需波形对应的预定义值被提供给快速傅立叶逆变换器IFFT的抽头(taps)，并且如果基带处理将由模拟电路执行，则IFFT的输出可能被转换为模拟域。
加扰的OFDM信号因此将具有更期望的功率谱密度并且还将保持由所提供的比特流提供的信息。接收机将能够在同步、FFT和加扰序列的估计之后对捎带比特进行解码。这里，加扰序列的估计(即基于捎带比特的信息)很容易获得，因为发射机处IFFT抽头的输入是已知的。
图6示意性地示出在应用OOK编码之前执行加扰的实施例。例如如参考图10所示，来自波形生成器的OFDM信号被提供给符号加扰器600，其中OFDM信号以第一数据流加扰。执行该操作以提供合适的功率谱密度。同时，捎带比特包括在信号中。来自符号加扰器600的输出被提供给OOK编码器602，其中两个符号替代方案之一(例如如图19中所示的符号替代方案)基于第二数据流来选择。例如，第二数据流可以表示WUP。来自OOK编码器602的输出被提供给无线电电路604用于发送。
图7示意性地示出在加扰之前执行OOK编码的应用的实施例。例如如参考图10所示，来自波形生成器的OFDM信号被提供给OOK编码器702，其中两个符号替代方案之一(例如如图19中所示的符号替代方案)基于第一数据流来选择。这里，第一数据流可以例如表示WUP。来自OOK编码器602的输出被提供给符号加扰器700，其中OFDM信号以第二数据流加扰。第二数据流在此可以包括捎带比特。来自符号加扰器700的输出被提供给无线电电路704用于发送。
图8是示出根据实施例的用于发射机的方法的流程图。该方法旨在向第一站发送第一数据流并同时向第二站发送第二数据流。该方法包括以第一数据流调制802第一信号以形成第二信号，并且以第二数据流调制804第二信号以形成第三信号。第三信号通过转换为发送频率以形成射频信号、放大射频信号并向天线提供放大的射频信号而被发送806。这里，第一信号的调制通过对第一信号加扰来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号进行二进制幅移键控来执行；或者，第一信号的调制通过对第一信号进行二进制幅移键控来执行，并且第二信号的调制通过对第二信号加扰来执行。参见图6和图7的替代方案。在一些情况下，没有足够的信号流来匹配以使得可以通过调制加扰的数据流来完成加扰。在此类情况下，在没有数据可用于被发送或不希望发送数据的情况下，用随机化序列填充801正在调制加扰的数据流，该随机化序列可以例如参考图2如上所示提供。
图11示意性地示出在应用OOK编码之前执行加扰的发射机。如上所述，基于捎带码比特的固有熵，OFDM信号被提供给符号加扰器1100，其中OFDM信号通过循环移位和相移被加扰。因此，提供OFDM信号的信号成形以获得更好的功率谱密度特性。同时，改进的信号现在还包含由捎带信息提供的信息，使得一些站可以解释该信息。成形信号被提供给OOK编码器1102，在那里它由唤醒分组编码。信号现在都包含捎带信息和唤醒分组二者。因此，WUR可以对WUP进行解码，并且不会受到其它信息负面影响，其替代地用于改进从波形生成器提供的基本信号。与不涉及OOK编码相比，接收捎带信息的站将经历幅度调制版本，但这很容易处理并且可能与发射机和站之间信道上的其它干扰非常相似。
然后提供聚合信号用于发送，其可以包括加窗滤波器1104中的一些滤波，从该滤波器将其提供给模拟和RF电路1106中的模拟和射频(RF)转换，然后通过天线装置1108发送。
图15示意性地示出根据实施例的发射机，其中在应用OOK编码之前执行加扰。该设置非常类似于上面参考图11所示的设置，但这里考虑到要捎带的信息量可能与要作为例如唤醒信号发送的信息量不匹配。这是一个问题，因为捎带信息被用作熵源并且需要针对唤醒信号在功率谱密度意义上对信号进行成形。因此，图15中所示的实施例包括填充器1500，该填充器1500用例如由线性移位寄存器装置1502提供的人工生成的熵信号填充捎带信号，以填充数据流，使得可以适当地进行加扰。此外，如下面将讨论的，捎带比特的插入可以与OOK信号对齐。
图16示意性地示出根据实施例的发射机，其中在应用OOK编码之前执行加扰。如例如参考图15上面讨论的设置，但这里有一些关于如何实现加扰的具体细节。填充器1600从第二数据流接收并行比特，例如以四比特块为单位获取，并且还接收线性反馈寄存器1602的状态值，例如来自阶段一、二、三和七的状态，以匹配第二数据流中没有比特可用的情况。对于相移，例如通过二进制相移键控(BPSK)映射器1604，可以使用相应四比特块的最高有效比特(MSB)，并且当没有此类比特块可用时，来自状态七的值可以用于相移。类似地，四比特块中的其它三个比特给出整数循环移位，但在比特块不存在的情况下，使用来自移位寄存器的阶段一、二和三的比特。简而言之，当第二数据流不足以为第一数据流的发送提供熵时，填充器1600用人工生成的熵填充第二数据流。当要发送第二数据流但第一数据流中没有数据或没有足够的数据时，可以通过提供如下来布置：代替第一数据流的默认序列，例如仅1或仅0(对于曼彻斯特编码的情况)；或不影响第一数据流的功能(即WUP)的任何其它序列。此外，如下面将讨论的，捎带比特的插入可以与OOK信号对齐。
在第一替代方案中，由捎带比特进行的加扰是连续进行的，即在OOK信号的OFF部分期间可能丢失一些信息。在实践中，例如由于信息的适当的信道编码，由捎带比特表示的信息仍然可以被传送。也就是说，即使丢失了一些比特，信息仍然可以在接收机处重建，尽管对于捎带信息采用体验稍差的信道。
在第二替代方案中，由捎带比特进行的加扰可以与OOK信号对齐。这里，在OOK信号是OFF期间，填充可以替换捎带比特。这导致捎带信息的损失减少，然后仅在OOK信号为ON期间附加该信息。OOK编码器的输出和填充器之间的虚线箭头示意性地说明了该对齐。
图12示意性地示出在应用OOK编码之后执行加扰的发射机。OFDM信号被提供给OOK编码器1202，在那里它由唤醒分组编码。OOK编码信号然后被提供给符号加扰器1200，其中如上所述，基于捎带码比特的固有熵，OOK编码信号通过循环移位和相移进行加扰。因此，提供了对OOK编码信号进行信号成形以获得更好的功率谱密度。同时，改进的信号现在还包含由捎带信息提供的信息，使得一些站可以解释该信息。信号现在包含捎带信息和唤醒分组二者。因此，WUR可以对WUP进行解码，并且不会受到其它信息负面影响，其替代地用于改进从波形生成器提供的基本信号。与不涉及OOK编码相比，接收捎带信息的站将经历幅度调制版本，但这很容易处理并且可能与发射机和站之间信道上的其它干扰非常相似。
然后提供聚合信号用于发送，其可以包括加窗滤波器1204中的一些滤波，从该滤波器将其提供给模拟和RF电路1206中的模拟和射频(RF)转换，然后通过天线装置1208发送。
图13是示意性示出根据实施例的网络节点1300的框图。例如可以是接入点的网络节点1300包括天线装置1302、连接到天线装置1302的接收机1304、连接到天线装置1302的发射机1306、可以包括一个或多个电路的处理元件1308、一个或多个输入接口1310以及一个或多个输出接口1312。接口1310、1312可以是操作员接口和/或信号接口，例如电气或光学。除了用于此类设备的传统任务之外，网络节点1300被布置为操作以提供如上所述的持有WUP以及捎带信息的聚合信号。特别地，通过将处理元件1308布置为执行上述实施例，网络节点1300能够在如上所述发送唤醒信号时改进频谱效率。处理元件1308还可以完成多种任务，范围从信号处理到启用接收和传输(因为它连接到接收机1304和发射机1306)，执行应用，控制接口1310、1312等。
根据本公开的方法适合在诸如计算机和/或处理器的处理部件的帮助下实现，特别是对于上面所示的处理元件1308包括处理第一和第二数据流聚合成如上所示相同的物理信号的处理器的情况。因此，提供了包括指令的计算机程序，该指令被布置为使处理部件、处理器或计算机执行根据参考图1至图4描述的任何实施例的任何方法的步骤。计算机程序优选地包括存储在计算机可读介质1400上的程序代码，如图14中所示，其可以由处理部件、处理器或计算机1402加载和执行以使其分别执行根据本公开的实施例(优选地如上述实施例中的任一个)的方法。计算机1402和计算机程序产品1400可以被布置为顺序地执行程序代码，其中任何方法的动作是逐步执行的，或者被布置为在实时基础上执行动作。处理部件、处理器或计算机1402优选地通常被称为嵌入式系统。因此，图14中所描绘的计算机可读介质1400和计算机1402应被解释为仅用于说明目的以提供对原理的理解，而不应被解释为对元件的任何直接说明。
图17是示意性地示出根据实施例的接收机1700的框图。通过天线装置1702接收无线电信号。接收的无线电信号被提供给接收机电路1704，该接收机电路1704可以包括低噪声放大器、用于将无线电信号转换为基带的一个或多个混频器等。由接收机电路1704处理的信号被提供给移位估计器1706，该移位估计器1706被布置为确定针对信号所应用的相位和循环移位。基于估计的相位和循环移位，数据提取器1708将估计的移位转换为数据比特(b0…bn)，其作为来自接收机1700的输出提供。数据提取器1708可以被布置为确定填充比特，并且在输出之前去除它们，或者可以在输出数据信号的后续处理中执行填充去除。
接收机1700具有对幅度调制信号进行操作的任务，因为如上所示接收的信号被捎带在B-ASK信号上。然而，由于应用的低数据速率，这仅略微限制了性能，并且在合理的发送条件中，信号的接收和数据比特的检测应该是可行的。
图18是示出根据实施例的用于接收机的方法的流程图。该方法适于接收双调制信号，该双调制信号被调制以承载第一数据流和第二数据流，其中第一数据流通过加扰来调制并且第二数据流用二进制幅移键控调制，并且该方法被布置为至少提取第一数据流。该方法包括针对信号的每个高幅度部分，估计1802应用于信号的相移，并估计1804应用于相同信号的循环移位。根据估计的移位，确定1806第一数据流。对于信号包括填充比特的情况，如上所述，该方法可以包括去除1801填充。
需要注意，动作的顺序不必按照所描绘的流程图的顺序。例如，可以在确定1806比特之后去除1801填充比特，并且可以以任何顺序或在联合估计中同时进行相移和循环移位的估计1802、1804。
图20是示出根据实施例的用于接收机的方法的流程图。在该特定示例中，假设如同IEEE 802.11风格的传统前导码被添加到WUP，并与其短训练字段(STF)和长训练字段(LTF)一起接收。基于此，执行时间和频率同步和信道估计2000。接收信号通过快速傅立叶变换(FFT)被变换2001以获得OFDM符号，并且由此确定2002接收的OFDM符号是否是同步字的一部分。如果是(YES)，则如上所述，确定2003OFDM符号是否表示开波形。如果不是(NO)，则什么都不执行2004，但是如果是(YES)，则估计应用的加扰2005，并且解码数据流2006。如果确定2002接收的OFDM符号不是同步字的一部分(NO)，则OFDM符号的总功率或能量被估计2007，使得可以确定2008功率或能量是否超过相邻符号，即是否是MC-OOK上的曼彻斯特编码信号。如果不是(NO)，则什么都不做2009，因为它不太可能是所寻求的那种信号，但如果是(YES)，则估计应用的加扰2005，即相移和循环移位，使得数据流可以被解码2006。
应用加扰的估计2005使用由时间和频率同步以及信道估计2000提供的信息。
如在步骤2002中所执行的，接收过程取决于如参考图20所示的代码比特是否已被捎带在同步字或数据部分上。原因是如果代码比特被捎带到同步字，则接收机知道曼彻斯特对是否对应于如图19中所示的替代方案1或替代方案2。另一方面，当代码比特被捎带到数据时，接收机必须首先在图19中的替代方案1和替代方案2之间做出决定。在接收机在两个替代方案中做出决定之后，它就可以确定已应用于开波形的加扰。这进而确定发送到解码器的代码比特的值(硬或软)。最后，信息比特被解码2006。
图20中所示的接收机的大多数块可以方便地在频域中实现，尽管它可以在时域中以模拟的方式执行。
以下非限制性示例示出如何实现图20中描绘的接收机。接收机可以以与针对OFDM分组完成的相同的方式执行分组检测、粗略和精细时间和频率同步以及信道估计，因为WUP以使用OFDM发送的传统前导码开始。假设与曼彻斯特对对应的数字基带频域接收样本为{nk m；m＝1,2}，其中索引k标记子载波编号，并且索引m标记曼彻斯特对中的第一和第二波形。当数据被捎带到WUP的同步部分时，接收机知道开波形是对应于m＝1还是对应于m＝2。然而，当数据被捎带到WUP的数据部分时，接收机必须确定开波形是对应于m＝1还是m＝2。例如，这可以借助于包络检测器来实现，其中m值的估计
Figure BDA0003292572890000151
计算如下：
Figure BDA0003292572890000152
在接收机已经确定了与曼彻斯特对中的开波形对应的索引
Figure BDA0003292572890000153
之后，它就可以继续估计加扰器的输入。符号加扰技术可以在频域中表示为频域符号的变换。例如，开波形的相移对应于频域符号的相移，开波形的循环移位对应于频域符号的旋转，并且开波形的复共轭对应于频域符号的复共轭和子载波的反转。假设与MC-OOK符号的解扰开波形部分对应的频域符号为是{Sk}，其中索引k标记子载波号。符号加扰器的输入的每个值(即如例如参考图6所示的b0，...，b3)可以以一对一的方式映射到0和24-1之间的整数n。因此，我们可以通过
Figure BDA0003292572890000161
来标记与第n次可能加扰对应的频域符号。作为说明，假设符号加扰器如图2中所示。如果b3 b2 b1 b0是n的二进制展开，并且Δf是子载波间隔，则对于所有k，
Figure BDA0003292572890000162
此外，假设估计的信道抽头为{Hk}，其中索引k标记子载波号。然后接收机可以通过如下匹配滤波来估计应用于开波形的加扰
Figure BDA0003292572890000169
Figure BDA0003292572890000163
在已经确定了在发射机处应用的加扰
Figure BDA0003292572890000164
之后，接收机可以估计编码比特
Figure BDA0003292572890000165
因为从整数n到比特序列b0，...，b3之间存在一对一的映射。
其它类型的接收机也是可能的。例如，当码比特捎带到WUP的数据部分时，可以联合确定曼彻斯特对中开波形的位置
Figure BDA0003292572890000166
和应用的加扰
Figure BDA0003292572890000167
Figure BDA0003292572890000168
图21是示意性地示出根据实施例的站2100的框图。站2100(例如可以是诸如个人计算机、电话、IoT设备等的另一设备的构建块)包括天线装置2102、连接到天线装置2102的接收机2104、连接到天线装置2102的发射机2106、可以包括一个或多个电路的处理元件2108、一个或多个输入接口2110，以及一个或多个输出接口2112。接口2110、2112可以是操作员接口和/或信号接口，例如电气或光学。除了这种设备的传统任务之外，站2100被布置为操作用于接收如上所示的保持例如WUP以及捎带信息的聚合信号。特别地，通过将处理元件2108布置为执行上面所示的实施例，站2100能够在接收如上所示的例如唤醒信号中的捎带信息时改进频谱效率操作。处理元件2108还可以完成多种任务，范围从信号处理到启用接收和发送(因为它连接到接收机2104和发射机2106)，执行应用，控制接口2110、2112等。
根据本公开的方法适合在诸如计算机和/或处理器的处理部件的帮助下实现，特别是对于上面所示的处理元件2108包括处理对来自如上面所示的相同物理信号内的第一和第二数据流的聚合的捎带数据比特的检测的处理器的情况。因此，提供了包括指令的计算机程序，该指令被布置为使处理部件、处理器或计算机执行根据参考例如图18和图20描述的任何实施例的任何方法的步骤。计算机程序优选地包括存储在计算机可读介质2200上的程序代码，如图22中所示，其可以由处理部件、处理器或计算机2202加载和执行以使其分别执行根据本公开的实施例(优选地如上述实施例中的任一个)的方法。计算机2202和计算机程序产品2200可以被布置为顺序地执行程序代码，其中任何方法的动作是逐步执行的，或者被布置为在实时基础上执行动作。处理部件、处理器或计算机2202优选地通常被称为嵌入式系统。因此，图22中所描绘的计算机可读介质2200和计算机2202应被解释为仅用于说明目的以提供对原理的理解，而不应被解释为对元件的任何直接说明。

Claims (26)

1.一种用于向第一站发送第一数据流并同时向第二站发送第二数据流的方法，所述方法包括：
以所述第一数据流调制第一信号以形成第二信号；
以所述第二数据流调制所述第二信号以形成第三信号；以及
通过转换到发送频率以形成射频信号、放大所述射频信号并向天线提供所放大的射频信号来发送所述第三信号，
其中，所述第一信号的所述调制通过对所述第一信号加扰来执行，并且所述第二信号的所述调制通过对所述第二信号进行二进制幅移键控来执行；或者，所述第一信号的所述调制通过对所述第一信号进行二进制幅移键控来执行，并且所述第二信号的所述调制通过对所述第二信号加扰来执行。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二进制幅移键控是开关键控。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述二进制幅移键控包括曼彻斯特编码。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一信号是正交频分复用信号。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述加扰通过循环移位和/或相移来执行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，通过二进制幅移键控调制的所述数据流表示唤醒信号。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在没有数据可被发送的情况下，用随机化序列填充调制所述加扰的所述数据流。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在二进制幅移键控提供低幅度状态的情况下，用随机化序列填充调制所述加扰的所述数据流。
9.一种网络节点，其被布置为向第一站发送第一数据流并同时向第二站发送第二数据流，所述网络节点包括：
第一调制器，其被布置为以所述第一数据流调制第一信号以形成第二信号；
第二调制器，其被布置为以所述第二数据流调制所述第二信号以形成第三信号；以及
发射机，其被布置为通过转换到发送频率以形成射频信号、放大所述射频信号并向天线提供所放大的射频信号来发送所述第三信号，
其中，所述第一调制器是被布置为通过对所述第一信号加扰来调制所述第一信号的加扰调制器，并且所述第二调制器是被布置为通过对所述第二信号进行二进制幅移键控来调制所述第二信号的二进制幅移键控调制器；或者，所述第一调制器是被布置为通过对所述第一信号进行二进制幅移键控来调制所述第一信号的二进制幅移键控调制器，并且所述第二调制器是被布置为通过加扰所述第二信号来调制所述第二信号的加扰调制器。
10.根据权利要求9所述的网络节点，其中，所述二进制幅移键控是开关键控。
11.根据权利要求10所述的网络节点，其中，所述二进制幅移键控包括曼彻斯特编码。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的网络节点，包括被布置为通过快速傅立叶逆变换来生成所述第一信号的波形生成器，其中，所述第一信号是正交频分复用信号。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的网络节点，其中，所述加扰包括循环移位和/或相移。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的网络节点，其中，通过二进制幅移键控调制的所述数据流表示唤醒信号。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的网络节点，包括被布置为生成随机化序列的序列生成器，其中，在没有数据可用于发送的情况下，用所述随机化序列填充调制所述加扰的所述数据流。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的网络节点，包括被布置为生成随机化序列的序列生成器，其中，在二进制幅移键控提供低幅度状态的情况下，用随机化序列填充调制所述加扰的所述数据流。
17.一种接收双调制信号的方法，所述信号被调制以承载第一数据流和第二数据流，其中，所述第一数据流通过加扰来调制，并且所述第二数据流用二进制幅移键控来调制，并且所述方法被布置为至少提取所述第一数据流，所述方法包括：
针对所述信号的每个高幅度部分，估计被应用于所述信号的移位；以及
根据所估计的移位，确定所述第一数据流。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所估计的移位包括相移和/或循环移位。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述二进制幅移键控是开关键控。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述二进制幅移键控包括曼彻斯特编码。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，根据所估计的移位来确定所述第一数据流是基于所述高幅度部分在曼彻斯特对中的位置。
22.一种双调制信号的接收机，所述信号被调制以承载第一数据流和第二数据流，其中，所述第一数据流通过加扰来调制，并且所述第二数据流用二进制幅移键控来调制，并且所述接收机被布置为至少提取所述第一数据流，所述接收机包括
接收机电路，用于从接收机天线接收所述信号；
移位估计器，其被布置为针对所述信号的每个高幅度部分估计被应用于所述信号的移位；以及
数据提取器，其被布置为根据所估计的移位来确定所述第一数据流。
23.根据权利要求22所述的接收机，其中，所估计的移位包括相移和/或循环移位。
24.根据权利要求22或23所述的接收机，其中，所述二进制幅移键控是开关键控。
25.根据权利要求24所述的接收机，其中，所述二进制幅移键控包括曼彻斯特编码。
26.根据权利要求25所述的接收机，其中，根据所估计的移位来确定所述第一数据流是基于所述高幅度部分在曼彻斯特对中的位置。
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