CN116368754A - 低功率室内无线网络数据传输 - Google Patents

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CN116368754A CN202080106007.5A CN202080106007A CN116368754A CN 116368754 A CN116368754 A CN 116368754A CN 202080106007 A CN202080106007 A CN 202080106007A CN 116368754 A CN116368754 A CN 116368754A
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徐正勋
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塞吉奥·贝勒迪多
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林伟
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Abstract

一种方法和系统，包括：对待从无线网络中的源站在数据单元中发送的源字进行编码，生成第一OFDM符号，所述第一OFDM符号携带与所述源字的经编码比特相对应的数据段，复制所述第一OFDM符号，以生成作为所述第一OFDM符号的线性相位旋转副本的第二OFDM符号；以及发送包括所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号的所述数据单元。

Description

低功率室内无线网络数据传输
技术领域
本申请涉及空口技术，具体涉及低功率数据传输方法和系统。
背景技术
电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronicsengineers，IEEE)802.11标准是一组用于实现Wi-FiTM无线局域网(wireless local areanetwork，WLAN)通信的媒体接入控制(media access control，MAC)和物理层(physicallayer，PHY)规范标准。802.11标准经历了稳步发展，并且还在持续开发，以满足由包括虚拟或增强现实、沉浸式游戏、远程办公室支持和云计算的新的和新兴应用驱动的对增强吞吐量、减少延迟和抖动、提高可靠性和提高能效的不断增长的需求。
IEEE 802.11be(极高吞吐量(extremely high throughput，EHT))目前正在由IEEE 802.11任务组TGbe开发，将是继IEEE 802.11ax(高效(high efficiency，HE))之后定义下一代Wi-Fi的下一个主要IEEE 802.11修订(目前是IEEE草案P802.11ax_D6.0)。HE中定义的调制和编码方案(modulation and coding scheme，MCS)将在EHT中重用。EHT的设计将利用美国联邦通信委员会(federal communications commission，FCC)为免授权使用而开放的6GHz频段。
整个6GHz频段将可用于免授权低功率室内(low power indoor，LPI)操作，而无需自动频率协调(automated frequency coordination，AFC)控制接入，从而为部署下一代Wi-Fi以使用带宽高达320MHz的信道提供了潜力。由于其它授权的现有服务，如固定和移动服务以及固定卫星服务，也在6GHz频段运行，所以FCC已定义了免授权LPI操作规则，以防止对现有服务的有害干扰。这些规则将LPI限制为仅在室内操作，需要基于竞争的协议，并强制实施低功率操作。
使低功率室内(low-power indoor，LPI)设备能够在整个6GHz频段上操作，是6GHz进程成功的基础。由于它们的低功率和室内操作，这些设备不需要自动频率协调(automated frequency coordination，AFC)，可以在所有四个子带中操作，同时保护授权的操作。
但是，6GHz频段的LPI接入点(access point，AP)和LPI非AP站(station，STA)等LPI站的有效各向同性辐射功率(effective isotropically radiated power，EIRP)功率频谱密度(power spectral density，PSD)要求远比2.4GHz和5GHz频段的要求严格。例如，6GHz频段的LPI AP支持的最大EIRP PSD为5dBm/MHz，而5GHz频段的最大EIRP PSD为17dBm/MHz；6GHz频段的LPI STA支持的最大EIRP PSD为-1dBm/MHz，而5GHz频段的最大EIRP PSD为11dBm/MHz。因此，与5GHz频段的LPI AP和STA相比，6GHz频段的LPI AP和STA的范围短得多(即大约四分之一)，且覆盖范围较小。
需要LPI设备和传输技术来缓解由于6GHz LPI Wi-Fi的限制而产生的上述范围和覆盖问题。
发明内容
根据第一示例性方面，公开了一种方法，包括：对待从无线网络中的源站在数据单元中发送的源字进行编码；生成第一OFDM符号，所述第一OFDM符号携带与所述源字的经编码比特相对应的数据段；复制所述第一OFDM符号，以生成作为所述第一OFDM符号的线性相位旋转副本的第二OFDM符号；以及发送包括所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号的所述数据单元。
根据第一示例性方面的示例性实施例，所述方法包括：将所述经编码比特映射到第一调制符号集和第二调制符号集；其中，生成所述第一OFDM符号包括：将所述第一调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第二频率子载波集，以及对所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作。
在上述方面中的一个或多个方面的示例性实施例中，映射所述经编码比特包括：相对于所述第一调制符号集将相位旋转应用于所述第二调制符号集。
在上述方面中的一个或多个方面的示例性实施例中，所述方法包括：复制所述第一调制符号集和所述第二调制符号集，以提供第三调制符号集和第四调制符号集，其中，所有四个调制符号集各自分别构成所述数据段；生成所述第一OFDM符号包括：在执行所述快速傅里叶逆变换操作之前，将所述第三调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第三频率子载波集，以及将所述第四调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第四频率子载波集。
根据第二示例性方面，公开了一种方法，包括：对源字进行编码，以提供第一码字，所述第一码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；生成第一OFDM符号，所述第一OFDM符号携带与所述源字的信息比特和所述第一奇偶校验比特集相对应的第一数据段；置换所述源字的所述信息比特，以提供置换信息比特集；对所述源字的所述置换信息比特集进行编码，以提供第二码字，所述第二码字包括所述源字的所述置换信息比特集和第二奇偶校验比特集；生成第二OFDM符号，所述第二OFDM符号携带与所述源字的所述信息比特和所述第二奇偶校验比特集相对应的第二数据段；以及在无线网络中发送包括所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号的数据单元。
根据第二方面的示例性实施例，所述方法包括：将所述第一数据段的比特映射到两个相应的调制符号集，其中，生成所述第一OFDM符号包括：将所述调制符号集中的一个调制符号集映射到所述第一OFDM符号的第一频率子载波集，将另一个调制符号映射到所述第一OFDM符号的第二频率子载波集，以及对所述第一OFDM符号的所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作；将所述第二数据段的比特映射到第一调制符号集和第二调制符号集，其中，生成所述第二OFDM符号包括：将所述第一调制符号集映射到所述第二OFDM符号的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到所述第二OFDM符号的第二频率子载波集，以及对所述第二OFDM符号的所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作。
根据第三示例性方面，公开了一种方法，包括：对源字进行编码，以提供第一码字，所述第一码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；将与所述源字的所述信息比特和第一奇偶校验比特集相对应的第一数据段映射到第一调制符号集和第二调制符号集；置换所述源字的所述信息比特，以提供置换信息比特集；对所述置换信息比特集进行编码，以提供第二码字，所述第二码字包括所述源字的所述置换信息比特和第二奇偶校验比特集；将与所述源字的所述信息比特和所述第二奇偶校验比特集相对应的第二数据段映射到第三调制符号集和第四调制符号集，其中，所述第一调制符号集、所述第二调制符号集、所述第三调制符号集和所述第四调制符号集都携带所述源字的相同信息比特；将所述第一调制符号集映射到OFDM符号的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到所述OFDM符号的第二频率子载波集，将所述第三调制符号集映射到所述OFDM符号的第三频率子载波集，将所述第四调制符号集映射到所述OFDM符号的第四频率子载波集；对所述频率子载波进行快速傅里叶逆变换操作，以生成所述OFDM符号；以及在无线网络中发送包括所述OFDM符号的数据单元。
根据第二方面和第三方面的示例性实施例，所述第一码字为符合第一奇偶校验矩阵的第一低密度奇偶校验(low density parity check，LDPC)码字，所述第二码字为符合第二奇偶校验矩阵的第二LDPC码字，其中，所述第二奇偶校验矩阵是通过置换所述第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的列的位置并复制所述第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而导出的。
根据第四示例性方面，公开了一种方法，包括：生成用于第一传输的源字的第一低密度奇偶校验(LPDC)码字，所述第一LDPC码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；对所述源字的所述信息比特进行置换；以及生成用于重传的第二LDPC码字，所述第二LDPC码字包括所述源字的置换比特和与所述置换信息比特相对应的第二奇偶校验比特集，其中，所述第一LDPC码字符合第一奇偶校验矩阵，所述第二LDPC码字符合第二奇偶校验矩阵，所述第二奇偶校验矩阵是通过置换所述第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的列的位置并复制所述第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而导出的。
根据上述方面中的一个或多个方面的示例性实施例，置换所述源字的所述信息比特是根据预定义的置换映射执行的。
根据另一个示例性方面，公开了一种编码用于低功率室内(LPI)无线通信的物理层(PHY)协议数据单元(PHY protocol data unit，PPDU)的方法，所述方法包括：使用二进制相移键控(binary phase shift keying，BPSK)对所述PPDU的前导码中的第一通用信令字段(U-SIG 1)的第一信息比特集进行编码，所述第一信息比特集包括关于所述PPDU的有效载荷的信息；使用正交二进制相移键控(quadrature binary phase shift keying，QBPSK)对所述PPDU的前导码中的第二通用信令字段(U-SIG 2)的第二信息比特集进行编码，所述第二信息比特集包括关于所述PPDU的所述有效载荷的进一步信息；使用QBPSK对所述PPDU的前导码中的第三通用信令字段(RU-SIG 1)的所述第一信息比特集进行编码；使用BPSK对所述PPDU的前导码中的第四通用信令字段(RU-SIG 2)的所述第二信息比特集进行编码；以及在无线网络中发送所述PPDU。
在一些示例中，所述BPSK编码的第一信息比特集携带在所述第一OFDM符号中，所述QBPSK编码的第二信息比特集携带在与所述第一OFDM符号相邻的第二OFDM符号中，所述QBPSK编码的第一信息比特集携带在与所述第二OFDM符号相邻的第三OFDM符号中，所述BPSK编码的第四信息比特集携带在与所述第三OFDM符号相邻的第四OFDM符号中。
根据另一个示例性方面，公开了一种方法，包括：组装用于低功率室内(LPI)无线通信的物理层(PHY)协议数据单元(PPDU)的前导码，所述前导码包括：第一通用信令字段(U-SIG 1)，携带包括关于所述PPDU的有效载荷的信息的BPSK编码的第一信息比特集；第二通用信令字段(U-SIG 2)，携带包括关于所述PPDU的所述有效载荷的进一步信息的BPSK编码的第二信息比特集；第三通用信令字段(RU-SIG 1)，携带所述BPSK编码的第一信息比特集的副本；第四通用信令字段(RU-SIG 1)，携带所述BPSK编码的第二信息比特集的副本；以及在无线网络中发送包括所述组装的前导码的所述PPDU。
在一些示例中，所述通用信令字段各自携带在相应的OFDM符号中。
在一些示例中，所述前导码是不包括任何传统字段的greenfield前导码。
根据另一个示例性方面，公开了一种无线发送站，用于执行上述方面中任一方面的方法。
根据另一个示例性方面，公开了一种非易失性计算机可读介质，存储用于配置无线发送站以执行上述方面中任一方面的方法的指令。
附图说明
现在将通过示例参考示出本申请的示例性实施例的附图，其中：
图1是示出了根据本公开的一种实现方式的示例性通信网络的框图。
图2是示出了根据本公开的一种实现方式的可以用于实现图1的通信网络中的站的示例性处理系统的框图。
图3示出了可以用于在通信网络中携带信息的数据单元的示例。
图4是根据示例性实施例的可以用于通信网络的源站的OFDM符号生成器的示例。
图5是示出了由图4的OFDM符号生成器生成的OFDM符号的示例的频率-时间图。
图6是根据进一步的示例性实施例的可以用于通信网络的源站的OFDM符号生成器的示例。
图7是示出了由图6的OFDM符号生成器生成的OFDM符号的示例的频率-时间图。
图8是根据另一个示例性实施例的可以用于通信网络的源站的OFDM符号生成器的示例。
图9是示出了由图8的OFDM符号生成器生成的OFDM符号的示例的频率-时间图。
图10A是示出了根据示例性实施例的编码过程的框图。
图10B示出了用于码率为5/6的LDPC码的基本奇偶校验矩阵(parity checkmatrix，PCM)Hb(4×24)的示例(其中，n＝1944，Z＝81)，以及单位矩阵和Z＝4的简化情况的说明性循环移位版本。
图11是示出了根据示例性实施例的多个LDPC编码过程的框图。
图12示出了一个表，该表定义了置换映射集s，该置换映射集s对应于码率为5/6的LDPC码的基本PCM Hb，其中，n＝1944，Z＝81。
图13示出了原始基本PCM Hb(0)和扩展基本PCM Hb(1)的示例。
图14是根据示例性实施例的可以用于通信网络的源站的OFDM符号生成器的示例。
图15是示出了由图14的OFDM符号生成器生成的OFDM符号的示例的频率-时间图。
图16是根据示例性实施例的可以用于通信网络的源站的OFDM符号生成器的示例。
图17是示出了由图16的OFDM符号生成器生成的OFDM符号的示例的频率-时间图。
图18示出了根据示例性实施例的可以用于在图1的通信网络中携带信息的数据单元的示例。
图19示出了根据示例性实施例的可以用于在图1的通信网络中携带信息的数据单元的另一个示例。
在整个附图中使用相同的附图标记来表示相同的元件和特征。虽然本发明的方面将结合所示实施例描述，但应理解，不旨在将本发明限制在这些实施例中。
具体实施方式
本公开教导了用于在LPI无线网络中发送数据的方法、设备和系统。如上所述，将应用于下一代LPI WLAN系统的监管制度，包括例如在6GHz频段运行的下一代LPI Wi-Fi系统，将允许大的潜在带宽，但施加监管限制，有效限制这样的系统中使用的设备的功率和范围。公开了示例性实施例，旨在考虑到这些监管约束，实现优化的设备和传输性能。
将参考图1和图2描述以下所描述的设备和方法可以在其中操作的通信网络100的示例。如图1所示，网络100包括多个通信设备，这些通信设备可以包括固定、便携式和移动设备(称为站)。图1的示例示出了单个固定接入点(AP)站102和多个可以是便携式或移动的非AP站(STA)104。在至少一些示例中，网络100是下一代LPI Wi-Fi兼容网络，其根据802.11标准中的一个或多个协议(例如IEEE 802.11be(EHT)中指定的协议)操作。WLAN 106可以用于支持OFDM传输技术。
每个STA 104可以是笔记本电脑、台式PC、PDA、Wi-Fi电话、无线发送/接收单元(wireless transmit/receive unit，WTRU)、移动站(mobile station，MS)、移动终端、智能手机、移动电话、传感器、物联网(internet of things，IOT)设备或其它无线使能的计算或移动设备。在一些实施例中，STA 104可以是LPI使能的设备，可以在室内运行，其中，信号传输可能受到室内结构(例如墙壁)的衰减。在一些实施例中，STA 104包括这样的机器，该机器能够在WLAN 106中发送、接收或发送并接收数据的能力，但执行除通信以外的主要功能。在一些实施例中，机器包括具有通过网络100发送和/或接收数据的部件的装置或设备，但这样的装置或设备通常不是由用户出于通信的主要目的操作的。
AP 102可以包括双向网络接入接口，用作网络100中STA 104的无线发送和/或接收点。AP 102可以连接到回传网络108，回传网络108使得AP 102与其它远程网络(例如包括互联网)、节点、AP和设备(未示出)之间交换数据。通过与每个STA104建立上行链路和下行链路通信信道，AP 102可以支持通过免授权射频无线介质106与每个STA104进行通信，如图1中的箭头所示。在一些示例中，STA 104可以相互通信。网络100中的通信可以是非调度的，可以是由AP 102或网络100中的另一个调度或管理实体调度的，或者可以是调度通信和非调度通信的组合。
图2示出了可以用作图1中所示的AP 102或STA 104的示例性无线通信装置。无线通信装置包括至少一个处理单元110、至少一个发送器112、至少一个接收器114、一个或多个天线116、至少一个非瞬时性存储单元118和一个或多个输入/输出(input/output，I/O)设备或接口120。
处理单元110实现AP 102或接收STA 104的各种处理操作，例如信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理或任何其它功能。处理单元110还可以用于实现本文描述的一些或全部功能和/或实施例。每个处理单元110包括用于执行一个或多个操作的任何合适的处理或计算设备。例如，每个处理单元110可以包括微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列或专用集成电路。处理单元110可以用于：基于通过(经由I/O接口120的)输入端接收到的输入数据生成无线信号，以通过发送器112发送；或处理从接收器114接收到的无线信号。在示例性实施例中，处理单元110可以用于生成适合通过例如执行快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform，IFFT)或离散傅里叶逆变换(inversediscrete Fourier transform，IDFT)或任何其它合适的处理技术来发送的OFDM或正交频分多址(orthogonal frequency division multiple access，OFDMA)信号。处理单元110还可以用于通过例如执行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)或离散傅里叶变换(discrete Fourier transform，DFT)或任何其它合适的处理技术来处理接收到的OFDM信号或OFDMA信号。在一些实施例中，处理单元110可以用于通过执行相关或互相关来检测OFDM信号或OFDMA信号的存在，以检测前导码。前导码可以是用于Wi-Fi通信的预定帧结构的一部分。尽管示出了处理单元110的单个实例，但应理解，处理单元110的多个实例可以存在于每个无线通信装置中。例如，可以有用于处理待由发送器112发送的输出信号的至少一个处理单元，以及用于处理来自接收器114的输入信号的至少一个处理单元。
发送器112可以包括用于生成用于无线或有线传输的信号的任何合适的结构。每个接收器114可以包括用于处理通过无线方式或有线方式接收到的信号的任何合适的结构。每个发送器112和接收器114可以包括相关联的放大和调制/解调电路。尽管以单独的组件示出，但至少一个发送器112和至少一个接收器114可以组合成单个收发器。每个天线116可以包括任何合适的用于发送和/或接收无线或有线信号的结构。尽管公共天线116在这里示出为与发送器112和接收器114耦合，但一个或多个天线116可以与一个或多个发送器112耦合，而一个或多个单独的天线116可以与一个或多个接收器114耦合。在一些示例中，一个或多个天线116可以是天线阵列，该天线阵列可以用于波束赋形和波束控制操作。每个非瞬时性存储单元118可以包括任何合适的易失性和/或非易失性存储和检索设备。可以使用任何合适类型的存储器，例如随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(read only memory，ROM)、硬盘、光盘、用户识别模块(subscriber identity module，SIM)卡、记忆棒、安全数字(secure digital，SD)存储卡等。非瞬时性存储器存储单元118可以存储由AP 102或STA 104使用、生成或收集的指令和数据。例如，非瞬时性存储单元118可以存储由处理单元110执行的软件指令或模块，该软件指令或模块用于实现本文描述的一些或全部功能和/或实施例。
I/O接口120可以允许与网络中的用户或其它设备进行交互。I/O接口120包括用于向用户提供信息或从用户接收信息的任何合适的结构，包括网络通信接口。
在一些实施例中，AP 102和STA 104可以用于在各种无线频谱上通信，例如，2.4GHz、5GHz和6GHz频段中的20MHz、40MHz或80MHz、80+80MHz、160MHz、160+160MHz、320MHz、320+320MHz、480MHz(例如160+160+160MHz)和640MHz。根据一些无线标准，例如IEEE 802.11ax，OFDMA信道被细分为多个资源单元(resource unit，RU)，其中，每个RU由频域上定义的一组连续子载波组成。在IEEE 802.11ax中，RU是基于RU大小定义的，例如26音调RU、52音调RU、106音调RU、242音调RU、484音调RU、996音调RU和2×996音调RU。尽管参考了IEEE 802.11ax，但需要说明的是，根据本公开的一些实现方式的技术或机制可以与其它标准结合使用，包括IEEE 802.11的未来代际，例如EHT标准或不同标准。
在无线网络100中，AP 102和STA 104等无线通信设备通过各种定义良好的帧结构相互通信。帧结构，例如PPDU，可以由图2所示的无线通信装置的处理单元110生成。在一些实施例中，帧结构可以可配置为具有与信道相同的带宽。帧结构可以是PPDU的形式，PPDU可以包括帧前导码部分和有效载荷部分。在一些实施例中，可以存在不同类型的PPDU，其可以具有不同的字段和不同的PHY层和/或不同的MAC层。例如，单用户(single user，SU)PPDU、多用户(multiple-use，MU)PPDU、LPI PPDU、远程(long-range，LR)SU PPDU、基于触发的(trigger-based，TB)PPDU。
对于IEEE 802.11be，已提出在6GHz频段运行的宽BW LPI LR PPDU(LPI长距离PPDU)，用于至少部分解决由提出的EIRP PSD要求对LPI设备造成的短距离和减小的覆盖范围。例如，宽BW可以定义为具有等于或大于80MHz的BW。图3示出了可以用于80MHz信道中的宽BW LPI LR通信的所提出的EHT PPDU帧200的示例。EHT PPDU帧200可以由源站(例如，AP102)生成和发送，并由目的地站(例如，STA 104)接收和解码。EHT PPDU帧200可以包括前导码部分202，然后是效载荷部分204。
如图所示，前导码部分202可以包括传统前导码部分206和EHT前导码部分210。首先在IEEE 802.11a标准(下文称为11a标准)中建立的传统前导码部分206可以允许与传统IEEE 802.11设备后向兼容和共存。传统前导码部分206可以包括两个ODFM符号，该两个ODFM符号携带分别用于帧检测和接收器同步的传统短训练字段(legacy short trainingfield，L-STF)(未示出)和传统长训练字段(legacy long training field，L-LTF)(未示出)。传统前导码部分206可以由传统Wi-Fi设备解码。对于IEEE 802.11n之后的802.11标准，L-SIG中指示的MCS和帧长度可以是令牌占位符。MCS、帧大小和其它参数的实值可以根据特定版本由其它符号发送。例如，在IEEE 11ax中，前导码202将L-SIG重复为RL-SIG，并指示等于一或二对三取模的长度。其次，高效(HE)信令字段包括两个OFDM符号。第一个OFDM符号用QBPSK调制，而第二个OFDM符号用BPSK或QBPSK调制。取模运算与BPSK/QBPSK选择相结合的结果确定了四种11ax帧类型中的一种。
在所示实施例中，EHT前导码部分210包括通用信令字段(U-SIG)212、EHT-SIG字段214、EHT-STF字段216和EHT-LTF字段218。在一些实施例中，11be标准和更高标准的帧格式使用双OFDM符号长通用SIG(U-SIG)212，其可以包括关于有效载荷部分204的信息比特。U-SIG 212的采用可以提供与未来IEEE 802.11标准的前向兼容性。可以理解，U-SIG 212作为两个符号长，可以具有42比特的最大比特携带能力。U-SIG 212类似于11ax PPDU中的HE-SIG-A，因为它可以包括版本无关的信息，然后是版本相关的信息。版本无关的信息可以包括3比特PHY格式标识符、1比特UL/DL标志、至少6比特的基本服务集(basic service set，BSS)颜色、至少7比特的传输(transmission，TX)机会(TX opportunity，TXOP)持续时间、带宽等。版本相关的信息可以包括EHT长训练字段符号的数量、mid-amble周期，以及空时块编码标志等信息。U-SIG 212还可以用单独的误差检测码(即至少4比特的循环冗余校验(cyclic redundancy check，CRC)码)和6尾比特编码。此外，U-SIG 204以及例如L-SIG的其它符号的存在可以允许接收器区分11be帧和11ax帧。例如，对于11be EHT传输，L-SIG中的L_LENGTH字段可以设置为使得L_LENGTH对3取模等于1，并且U-SIG 212的位B0可以设置为0，接收器可以将其识别为EHT PPDU。在一些实施例中，U-SIG 212可以以R＝1/2的码率用MCS0编码、交织，并映射到二进制相移键控(BPSK)星座。
在一些示例性实施例中，EHT-SIG字段214可以存储除了存储在U-SIG字段212中的信息之外的信息。EHT-SIG字段214可以采用其自己的MCS，该MCS不同于数据MCS，并且可以占用可变数量的ODFM符号，这可以在U-SIG字段212中指示。在示例性实施例中，EHT-SIG字段214可以包括公共字段和用户特定字段。公共字段可以包括关于MCS、空间流数量(numberof spatial stream，NSS)、编码、保护间隔持续时间和RU分配等的信息。用户特定字段可以存在于多用户(multi-user，MU)帧，并携带用于单个STA的专用信息。例如，EHT-SIG字段214可以包括用于多个STA中的每个STA的子字段。每个STA子字段可以包括指定以下内容的子字段：唯一地标识目标STA的STA-ID、分配给目标STA的RU，以及分配给目标STA的相应RU中的每个RU使用的MCS(例如，RU i的MCS(i)；RU j的MCS(j))。在示例性实施例中，MCS子字段可以用映射到应用于RU的指定MCS的MCS的MCS索引值来填充。
在一些示例性实施例中，EHT短训练字段(short training field，STF)216和EHT长训练字段(long training field，LTF)218可以在EHT-SIG字段214之后，并且可以用于定义MIMO/OFDMA的时间和频率调谐。在一些实施例中，EHT-STF 216和EHT-LTF 218是来自11ax标准的STF和LTF的较长变体，这可以实现扩展范围和较好的信道估计。在信道BW为80MHz或更大的一些宽BW实施例中，EHT-STF字段216和EHT-LTF字段218每20MHz重复一次，如图2所示。在一些实施例中，EHT-STF 216和EHT-LTF 218的每20MHz副本的相位可以旋转以降低峰均功率比并增强相关性能。
在一些示例性实施例中，当使用宽带宽时，传统前导码部分206、U-SIG字段212和EHT-SIG字段214可以每20MHz复制一次。因此，如图所示，在80MHz信道中，传统前导码206被重复四次，成为传统前导码206A、206B、206C和206D；U-SIG字段212A、212B、212C和212D；以及EHT-SIG字段214A、214B、214C和214D。
有效载荷部分204可以包括OFDM符号形式的一个或多个字段，该OFDM符号包括物理层收敛协议(physical layer convergence protocol，PLCP)服务数据单元(PLCPservice data unit，PSDU)，该PSDU是从MAC层向下发送的用于在无线介质106上传输的数据单元。
双载波调制(dual carrier modulation，DCM)是802.11ax[802.11axD6.0]中采用的一种技术，用于提高链路预算。DCM在一对子载波上调制相同的信息。802.11ax中考虑了DCM，以通过使用频域分集增益来提高链路误码率性能，频谱效率和数据速率降低一半。在使用OFDM的802.11修订中，子载波间隔被定义为固定为312.5kHz。因此，具有给定循环前缀持续时间的每个OFDM符号的持续时间也是固定的。例如，如果循环前缀的持续时间为0.8μs，则WLAN中OFDM符号的持续时间为4μs。因此，提高信号功率和范围(例如链路预算)的方案的另一个限制是它们操作的系统的定义的OFDM符号长度。
为了提高链路预算，提出了一种频域DUP模式，以最大限度地利用带宽(bandwidth，BW)，以增加LPI WiFi的传输范围和功率。频域DUP模式(DUP mode infrequency domain，DUP-F)通过使用与IEEE 802.11ax中定义的DCM信号相比的两倍PPDUBW在频域复制DCM信号音调。在所提出的LPI EHT DUP-F模式中，每个OFDM符号携带数据段s(i)的一半的四个副本，整个数据段需要两个OFDM符号。因此，对于给定的PPDU BW，DUP-F模式需要两个IFFT过程来生成两个相应的OFDM符号来发送数据段s(i)，而在IEEE 802.11axDCM中，只需要一个IFFT(和一个OFDM符号)来发送相同大小的数据段s(i)。类似地，DUP-F模式接收器需要两个FFT过程来检测整个数据段s(i)。与具有相同BW的DCM相比，DUP-F模式的好处是，每个数据音调的SNR值可以翻倍，以提高链路性能和链路预算。
尽管DUP-F模式可以增强强度和范围，但它需要源站和目的地站相对于在上下文IEEE 802.11ax DCM传输中完成的处理改变频域处理。这样的改变可能是不期望的。因此，现在将描述启用时域复制模式的第一示例性实施例，下文称为DUP-T模式。如现在将要描述的，在DUP-T模式下，OFDM符号在时域上复制一次或多次，以增加链路预算。
在这方面，图4示出了根据示例性实施例的OFDM符号生成器400的逻辑框图，该OFDM符号生成器400可以由源站(例如，AP 102或STA104)的处理单元110实现，以支持DUP-T模式，图5示出了由生成器400在频域和时域上生成的OFDM符号。在图4的示例中，生成器400包括低密度奇偶校验(LDPC)编码器402，其接收信息比特的输入源字u并输出相应的码字c。源字u可以被视为1×k行矢量或一维二进制1×k矩阵u＝[u1,...,uk]。通过将源字u与生成矩阵G相乘(例如c＝u·G)，通过LDPC编码402将k比特源u编码为相应的n比特码字。n比特码字c包括k个信息比特(与源字u的k比特相对应)和n-k个奇偶校验比特。在示例性实施例中，用于使用生成矩阵G从源字生成LDPC码字的已知过程可以应用于执行LDPC编码402。如本领域已知的，生成矩阵G对应于奇偶校验矩阵H，每个码字c满足公式：H·c＝0。
然后，对码字c进行DCM调制，在示例性实施例中，DCM调制应用用于802.11ax兼容DCM调制的相同DCM调制技术。在这方面，星座映射器404用于将表示来自码字c的一个经编码比特集的数据段s(i)调制到第一调制符号集(例如，QPSK或N-QAM或其它星座符号方案)。在DCM调制的情况下，星座映射器404将来自数据段s(i)的相同比特信息调制到两个单独的子载波上，使得两个子载波中的每个子载波都携带相同的比特信息。在一些示例中，对于每个子载波，可以使用不同的星座映射。例如，一个子载波的星座映射可以相对于另一个子载波相位旋转。然后，将第一调制符号集映射到OFDM符号的第一频率子载波集，并且使用LDPC音调映射器406应用的LDPC音调映射，将第二调制符号集映射到OFDM符号的第二频率子载波集。
因此，LDPC音调映射器406输出包括两个数据段s(i)c1和s(i)c2的DCM信号，每个数据段占用OFDM子载波的相应的频率段，每个数据段s(i)c1和s(i)c2携带相同的比特信息(例如，数据段s(i))。对频域DCM信号(包括数据段sc1和sc2)进行快速傅里叶逆变换(IFFT)操作408(在示例性实施例中，其可以使用离散傅里叶逆变换(IDFT)来实现)，以生成包括数据段sc1和sc2的时域OFDM符号q。在示例性实施例中，然后应用复制OFDM符号q并应用线性相位旋转θ的时域复制(time domain duplication，DUP-T)操作410，得到携带与OFDM符号q相同比特信息的时间相邻的复制OFDM符号qd。两个OFDM符号q和qd形成分组的一部分(例如PPDU200的LPI有效载荷204的一部分)，该分组被调制到载波频率上并通过无线介质106发送到目的地站。
如图5所示，两个OFDM符号q和qd各自包括数据段s(i)c1和s(i)c2。在所示实施例中，对应于PPDU BW的下半部的子载波的第一频段携带数据段sc1，对应于PPDU BW的上半部的子载波的第二频段携带数据段s(i)c2。数据段s(i)c1和s(i)c2各自携带来自码字c的相同比特信息。因此，接收STA将在两个OFDM符号q和qd的过程中接收相同比特信息的四个副本。因此，图4和图5中所示的DUP-T模式使用两个相邻OFDM符号中的DCM信号来携带相同的数据段s(i)，而802.11ax DCM仅使用一个具有相同PPDU BW的OFDM符号。图4和图5中的DUP-T模式的数据速率与以上所描述的提出的LPI EHT DUP-F模式的数据速率相同，在相同带宽下，该DUP-T模式的数据速率是802.11ax DCM的数据速率的一半。
尽管图4和图5中所示的使用DCM的DUP-T模式的实施例仅示出了单个重复OFDM符号，但在进一步的示例性实施例中，可以生成OFDM符号q的一个以上的线性相移副本。这在使用DCM的DUP-T模式下，在频域上携带使用DCM调制信号(例如sc1和sc2)的数据的OFDM符号q被复制一次或多次。时域上的第k个复制OFDM符号可以应用于线性相位旋转θk(θk∈[0,2π),k＝1,2,…)，意味着OFDM符号在频域上的子载波是右循环移位
Figure BDA0004167040580000101
Figure BDA0004167040580000102
的位置，其中，M是OFDM符号上的子载波总数。
在图4和图5中所示的使用DCM的DUP-T模式的实施例中，将理解，通过在时域上以IFFT后的适当的线性相位旋转θ复制第一OFDM符号q中的样本，在DUP-T操作410中生成多个OFDM符号q和qd。因此，与以上所描述的LPI EHT DUP-F模式(需要两个IFFT操作408)相反，仅需要单个IFFT操作408来编码数据段s(i)。接收根据图4和图5所示的DUP-T模式的实施例生成的多个OFDM符号qT、qd T的站可以在接收器处执行FFT操作之前组合对应的复制OFDM符号。因此，在示例性实施例中，仅需要单个FFT操作来检测每个数据段s(i)。当接收器组合接收到的OFDM符号qT及其一个或多个对应的复制OFDM符号qd(1) T至qd(k) T时，应用于每个复制OFDM符号的线性相位旋转θk可以潜在地在频域上提供分集。
在一些示例性实施例中，不是相对于数据段s(i)c1使用数据段s(i)c2的相位旋转星座调制，而是在一些示例性实施例中，数据段s(i)被简单地复制到两个DCM子载波集，而没有任何相对相位旋转或调制方案的改变。例如，PPDU BW的一半与PPDU BW的另一半被完全相同的复制信息占用。这可以扩展到将PPDU BW的另一半重复到任何PPDU BW帧，例如80、160或320MHz。
在另一个示例性实施例中，时域OFDM符号复制可以在不使用DCM的情况下执行。图6和图7示出了不使用DCM的DUP-T模式的另一个示例性实施例。图6示出了类似于图4的OFDM符号生成器400的OFDM符号生成器450的示例，不同的是，OFDM符号生成器450的星座映射器404和LDPC音调映射器406在将码字c比特信息调制到调制符号时不应用DCM。因此，由于相同的比特信息在频域上不复制，子载波集可以用于携带与使用DCM时相比两倍量的比特信息。例如，一半子载波可以用于携带与第一数据段s(i)相对应的比特信息，另一半子载波可以用于携带与不同数据段s(j)相对应的比特信息。每个OFDM符号q携带两个数据段s(i)和s(j)的比特信息。
图6和图7示出了DUP-T操作410以相应的线性相位旋转θ1、θ2和θ3复制OFDM符号q三次的示例。第一OFDM符号q及其线性相位旋转重复OFDM符号qd1、qd2、qd3各自携带相同的数据段s(i)和s(j)。应理解，数据段s(i)和s(j)可以被视为单个数据段，其大小是DCM系统中使用的数据段的两倍。
因此，与图4和图5的使用DCM的DUP-T模式(其中，OFDM符号的PPDU BW包括相同数据段的两个副本)相比，在OFDM符号生成器450的情况下，相同的PPDU BW可以用于比特信息量的两倍(例如，数据段s(i)和s(j))。
不使用DCM的DUP-T在时域样本中产生的数据速率和SNR与使用DCM的DUP-T相同(例如，四个OFDM符号可用于发送两个数据段s(i)和s(j)的四个副本)。相对于使用DCM的DUP-T，不使用DCM的DUP-T的实现方式可以简化，因为它分别减少了源站和目的地站中的IFFT操作和FFT操作。例如，为了发送两个数据段s(i)和s(j)，在不使用DCM的DUP-T中只需要一个IFFT，而在使用DCM的DUP-T中需要两个IFFT操作，在以上所描述的LPI EHT DUP-F中需要四个IFFT操作。
对于给定的PPDU BW，如以上所描述的DUP-T和DUP-F模式具有相同的最大发送功率，这意味着两种模式在相同的信道条件下具有相同的发送范围。在DUP-T中，链路预算通过重复传递相同数据信息的OFDM符号而得到改善，与时域上没有OFDM复制的情况相比，导致频谱效率和数据速率较低。
使用或不使用DCM的DUP-T模式最简单的PPDU帧可以是20MHz带宽PPDU。但是，不使用DCM的20MHz DUP-T模式(例如，图7)的数据速率是图5中所示频率使用DCM的20MHz DUP-T的两倍(例如，每个OFDM符号可以携带两个不同的数据段，而不是一个数据段的两个副本)。
在另一个示例性实施例中，以上所描述的LPI DUP-F模式和DUP-T模式的特征可以组合，在本公开中称为DUP-F+DUP-T模式。在这方面，图8示出了OFDM符号生成器460的示例。在符号生成器460中，数据段s(i)被分为第一半段s(i)/21和第二半段s(i)/22。星座映射器404应用DCM，以将第一半数据段s(i)/21映射到第一调制子载波符号集，并将第一半数据段的相位旋转副本s(i)'/21映射到第二调制子载波符号集。第一调制符号集和第二调制符号集分别对应于集体对应于第一OFDM符号q1的PPDU BW的一半的第一子载波集和第二子载波集。星座映射器404应用DCM，以将第二半数据段s(i)/22映射到第一调制子载波符号集，并将第二半数据段的相位旋转副本s(i)'/22映射到集体对应于另一个OFDM符号q2的PPDU BW的一半的第二调制子载波符号集。
在频率复制操作DUP-F 462中，携带第一半数据段s(i)/21及其DCM副本s(i)'/21的调制子载波集被集体复制，从而得到对应于第一OFDM符号q1的PPDU BW的子载波集，该子载波集包括相同比特信息的四个副本，即s(i)'/21的两个副本和s(i)/21的两个副本。使用LDPC音调映射器406应用的LDPC音调映射，将子载波集映射到对应于第一OFDM符号q1的数据载波。类似地，生成另一个OFDM符号q2，其包括第二半数据段的比特信息的四个副本，即s(i)'/22的两个副本和s(i)/22的两个副本。
对与两个OFDM符号q1、q2相对应的子载波分别进行IFFT操作408，得到OFDM符号q1(其携带相同比特信息的四个副本，对应于第一半数据段s(i))和OFDM符号q2(其携带相同比特信息的四个副本，对应于第二半数据段s(i))。在示例性实施例中，然后应用复制OFDM符号q1并应用线性相位旋转θ1的时域复制(DUP-T)操作410，得到时间相邻的复制OFDM符号q1d，并且还复制OFDM符号q2并应用线性相位旋转θ1，得到时间相邻的复制OFDM符号q2d。
在一些应用中，DUP-F+DUP-T模式可以通过降低数据速率进一步改善链路预算。
为了说明，表1和表2表示了以上所描述的不同发送BW的不同发送选项的最低数据速率。
表1：使用DCM的DUP-T的数据速率、DUP-F的数据速率和DUP-F+DUP-T的数据速率
Figure BDA0004167040580000111
Figure BDA0004167040580000121
表2不使用DCM的DUP-T的数据速率和DUP-F的数据速率
Figure BDA0004167040580000122
如以上所描述，在DUP-T模式中，复制OFDM符号的数量可以多于一个，这可以在链路预算与数据速率之间提供灵活的权衡。
当PPDU BW大于80MHz时，DUP-F模式前导码检测被限制在一个80MHz信道内，假设符合802.11be的STA将只能被调度停留在80MHz信道上。在使用OFDM符号的一个复制的DUP-T模式的情况下，前导码检测可以通过将通过一个80MHz信道发送的前导码组合在两个不同的OFDM符号中来实现。因此，DUP-T模式可以比DUP-F模式实现更鲁棒的前导码检测。
在以上所描述的示例性实施例中，在LDPC编码之后，数据段s(i)在频域或时域上复制。在替代示例性实施例中，对与源字u相对应的相同信息比特进行多次LDPC编码，然后将这些信息比特包括在相同的PPDU中。在这些实施例中，多次LDPC编码可以以类似于在混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request，HARQ)重传上下文中执行的方式完成，不同的是，不同地编码的数据包括在相同的PPDU中而不是在重传PPDU中。
为了提供上下文，并引入一组置换扩展(permuted extension，PE)LDPC码家族，将在不限于LPI应用的增量冗余混合自动重传请求(incremental redundancy hybridautomatic repeat request，IR-HARQ)的上下文中描述不同的LDPC编码的描述。网络100中STA之间的通信，包括例如STA104与AP 102之间的通信，通过使用LDPC编码技术对源字进行编码以生成码字来实现。对相应的源字进行LDPC编码得到的码字嵌入在AP 102与STA104之间通过无线介质106调制和发送的分组或帧(例如PPDU)中。
编码可以在AP 102处执行，以用于生成NCW码字c1至cNCW的集，以包括在PPDU 300中。图10A示出了编码过程500的示例。在示例性实施例中，编码过程500可以与用于为符合IEEE std 802.11REVmdD4.0的PPDU生成LDPC码字的已知过程相同。在这方面，对数据比特(例如构成PPDU有效载荷的比特)进行加扰、缩短和分段操作502，得到信息块IB1至IBNCW的集，每个信息块长度为k比特。信息块IB1至IBNCW被用作各自进行相应的LDPC编码操作504的相应的k比特源字u1至uNcw，得到相应的n比特码字c1至cNCW。在一些实施例中，码字可以进行相应的打孔和重复操作506。在本描述中涉及IR-HARQ的部分中，下标“j”用于表示通用信息块IBj、源字sj和码字cj，其中，1≤j≤NCW。
在示例性实施例中，在示例性实施例中应用的LDPC编码使用在IEEE 802.11协议中的一个或多个中指定的LDPC码，包括例如在IEEE std 802.11REVmdD4.0中指定的码率、码字块大小和奇偶校验矩阵。
IEEE std 802.11REVmdD4.0指定了许多LDPC码的编码参数。为码率R和LDPC码字长度N的每个特定组合定义唯一的奇偶校验矩阵(PCM)H。更具体地，为码率R和LDPC码字长度N的每个组合定义基本PCM Hb。对应的PCM H是通过将基本PCM Hb提升提升因子Z获得的，使得基本PCM Hb中的每个矩阵元素被大小为Z×Z的相应循环子矩阵Pi替换。这些循环子矩阵是Z×Z单位矩阵的循环置换，或Z×Z空矩阵。基本PCM Hb中的每个子矩阵元素用指定相应的循环子矩阵Pw的值w(0≤w≤Z)填充，或用指示空矩阵的空指示符填充。值“w”指示应用于Z×Z单位矩阵以到达子矩阵Pw的循环右移的数量。
为了说明，图10B示出了码率为5/6的LDPC码的基本PCM Hb(4×24)，其中，n＝1944，Z＝81。基本PCM Hb可以生成大小为(4*81)行×(24*81)列的PCM H。基本PCM Hb中的每个数组元素指示应用于81×81单位矩阵的循环右移数w(例如，元素(0，0)指定13个循环右移)，或空矩阵(例如，元素(0，12)指定“-”，指示81×81零矩阵)。基本PCM Hb包括两个部分，即大小为((nb-kb)×kb)的信息部分HbI和大小为((nb-kb)×(nb-kb))的奇偶校验部分HbP，其中，kb＝k/Z，nb＝n/Z。如上所述，k是源字u的大小，n是码字c的大小。
图10B还示出了Z＝4的简化情况的单位矩阵P0，以及其第一循环右移版本(P1)和第三循环版本(P3)，分别示出了Z＝4时w＝0、1和3的示例。
码字c1至cNCW每个都可以进行相应的打孔和重复操作，并组合成码流，以包括在PPDU中。PPDU中的码字c1至cNCW被调制到RF信号上，并被发送到目的地STA 104。
目的地STA 104用于接收由源AP 102发送的用PPDU调制的信号，并将接收到的码字c1 T解码为嵌入在PPDU 300中的cNCW T(上标“T”表示在通过无线介质106的信道后在目的地STA 104接收到的码字)。在示例性实施例中，接收到的信号被均衡以减少由RF信道引起的符号间干扰，并被解调以生成码字c1 T至cNCW T中的每个码字的软信道比特值的初始集。解码器将LDPC码字c1 T解码到cNCW T。如本领域已知的，基于奇偶校验矩阵(PCM)H和与在发送源处应用的生成矩阵G相对应的Tanner图执行解码，以生成LPDC码字c1至cNCW。在这方面，解码使用对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)计算器，该计算器用于计算码字cq T的每个软信道比特的LLR值，这些值在解码期间最初分配给Tanner图的对应的变量节点。然后，LDPC解码器根据对数似然比(LLR)值应用迭代消息传递算法(message passing algorithm，MPA)，以成功解码码字cq T并恢复源字sj，或确定码字cq T不能成功解码。如本领域已知的，如果解码后的码字cq T可以满足H·bj T＝0，则接收到的码字cq T被确定为有效(例如成功解码)。在示例性实施例中，根据解码后的每个码字的有效性，为接收到的PPDU中的每个码字c1 T至cNCW T提供解码状态。具体地，每个码字c1 T至cNCW T的解码状态可以是：(a)解码成功或(b)解码失败。
目的地STA 104用于生成反馈消息并将其发送至源AP 102。源AP 102用于根据反馈消息中包括的CW位图标识在目的地STA 104处解码失败的码字(如果有的话)，然后在新的PPDU 300中重传关于解码失败的码字(或错误码字的版本)的信息。
在至少一些示例性实施例中，由源AP 102执行以重传解码失败的码字的重传过程和在目的地STA 104执行的后续解码过程用于根据从失败传输已知的信息增加成功的机会。在示例性实施例中，由源AP 102执行的用于重传解码失败的码字的重传过程依赖于IR-HARQ。具体地，提出了建立在现有LPDC码基础上的IR-HARQ码，从而实现了后向兼容。
现在将参考图11，关于失败的码字cT q描述AP 102执行的重传过程。失败的码字cT q对应于源字sq。在初始传输中，LDPC编码的源字sq与由集f加扰和分段操作得到的信息块IBj相同。如以下所描述，对于每个连续的重传，AP 102用于执行编码过程802(i)(其中，1≤i≤Rmax，Rmax表示最大重传次数)。编码过程802(i)包括置换操作804和LDPC编码操作504。对对应于失败码字cT q的信息块IBq执行置换操作804，以生成置换源字sq(i)，该置换源字sq(i)是原始源字sq(i)的交织版本。交织是根据定义的置换映射π完成的。根据LDPC编码操作的生成矩阵G对置换源字sq(i)进行LDPC编码，以生成相应的置换扩展码字c'q(i)。每个编码过程802(i)(1≤i≤Rmax)重传对应于添加到初始发送的LDPC码字cq(0)的进一步扩展，因此i也表示LDPC码已经被扩展的次数。
在图11中，编码过程802(0)对应于在初始传输(i＝0)期间对原始长度k信息块IBq(即，源字sq)执行的LDPC编码操作504，以生成长度n码字sq。编码过程802(1)和802(i)对应于关于信息块IBq执行的编码操作，以分别为第一IR-HARQ传输和第i IR-HARQ传输生成第一扩展码字cq(1)和第i扩展码字cq(i)。
如图11所示，编码过程802(0)通过将源字sq(对应于信息块IBq)与初始传输相乘，执行LDPC编码。生成矩阵G对应于原始传输PCM矩阵H(下文称为PCM矩阵H(0))，如上所述，其从提升基本PCM矩阵Hb(下文称为基本PCM矩阵Hb(0))导出。
每个扩展编码过程802(i)(i>0)用于生成相应的码字cq(i)，该码字cq(i)对应于相应的PCM矩阵H(i)的相应的生成矩阵G(i)的输出，该相应的PCM矩阵H(i)是原始传输PCM矩阵H(0)的第i扩展。在示例性实施例中，相同的编码操作504(即，相同的生成矩阵G)应用于每个扩展编码过程802(i)中。因此，置换操作804用于重新排列原始信息块IBq中包括的信息比特，以提供置换源字sp'(i)，该置换源字sp'(i)当与生成矩阵G相乘时，将得到扩展码字cq(i)，该扩展码字cq(i)相当于原始源字sq(即，IBq)乘以对应于作为原始传输PCM矩阵H(0)的第i扩展的相应的PCM矩阵H(i)的相应的生成矩阵G(i)。
在示例性实施例中，PCM矩阵H(i)对应于预定义的置换映射π(i)。具体地，对于可用于初始传输的每个基本LDPC码，预定一组置换映射π(i)(1≤i≤Rmax)。如上所述，IEEEstd 802.11REVmdD4.0为码率R和LDPC码字长度N的每个特定组合指定唯一的基本PCM Hb(下文称为基本PCM Hb(0))。在示例性实施例中，为每个基本PCM Hb定义了Rmax置换映射集{π(1)……π(Rmax)}，从而定义了相应的Rmax扩展基本PCM家族{Hb(1)至Hb(Rmax)}。
在图11中，LDPC码字cq(o)对应于基于PCMH(0)生成的母LDPC码，LDPC码字{cq(i)……cq(Rmax)}对应于基于PCM{Hb(1)至Hb(Rmax)}生成的相应的扩展LDPC码，每个扩展LDPC码都是从PCM Hb(0)导出的。在示例性实施例中，置换映射存储在AP 102的存储器中。
图12示出了一个表，该表定义了Rmax＝15置换映射集{π(1)……π(15)}，可应用于802.11REVmd4.0的表f-3(d)中定义的基本PCMHb(信息列数k/Z＝20)，以用于码率为5/6的LDPC码，其中，n＝1944，k＝1620，Z＝81。每一行(索引为i＝1至15)对应于相应的置换π(1)……π(15)。图13示出了原始PCM Hb(0)(例如，如IEEE std 802.11REVmdD4.0中规定并在图10B中示出的)和由置换映射π(1)定义的i＝1扩展PCM Hb(1)的示例。如上所述，基本PCM Hb(0)包括两个部分，即大小为((nb-kb)×kb)的信息比特部分HbI(0)和大小为((nb-kb)×(nb-kb))的奇偶校验比特部分HbP，其中，kb＝k/Z，nb＝n/Z。如图13所示，基本PCM Hb(1)包括三个部分，即标称大小为((nb-kb)×kb)信息比特部分HbI(1)，空部分(与原始PCMHb(0)中奇偶校验比特部分HbP(0)的位置相对应)，和大小为((nb-kb)×(nb-kb))的奇偶校验比特部分Hbp。基本PCM Hb(1)的信息比特部分HbI(1)是通过将置换函数应用于原始基本信息部分HbI(0)来选择从原始PCM PCM Hb(0)获得的置换列的子集，如置换映射π(1)定义的。PCM Hb(1)的奇偶校验比特部分HbP是通过将原始PCM Hb(0)的奇偶校验比特部分HbP右列移位(nb-kb)列来生成的，从而导致矩阵的扩展和一组(nb-kb)空列。
图13中所示的表格可以集体表示为：
Figure BDA0004167040580000151
其中，矩阵Hb的第一(nb-kb)行表示原始PCM Hb(0)，矩阵Hb的第二(nb-kb)行表示第一扩展PCM Hb(1)。
参考图12的表，“fi”表示将原始基本信息部分HbI(0)中的相应的列j(0≤j≤(kb-1))映射到第i扩展信息部分HbI(i)中的列j的列索引集。因此，图12中的每行通过在与置换码相对应的列位置中提供映射到与原始基本信息部分HbI(0)相对应的列的数字来指定置换映射Πi。因此，在由置换和缩短映射PM(1)定义的列索引集“f1”的情况下，第一扩展信息部分HbI(1)减少为：
f1＝{f1(j)}＝{f1(7)，f1(5)，f1(3)，f1(8)，f1(6)，f1(4)，f1(9)，f1(1)，f1(2)，f1(0)，f1(13)f1(19)，f1(11)，f1(18)，f1(14)，f1(12)，f1(17)，f1(16)，f1(15)，f1(10)}f1(19)，f1(11)，f1(18)，f1(14)，f1(12)，f1(17)，f1(16)，f1(15)，f1(10)}
其中：HbI(0)列j＝7映射到HbI(1)列j＝0
HbI(0)列j＝1映射到HbI(1)列j＝7
依此类推。
如上所述，在示例性实施例中，在每个扩展编码过程802(i)(i＞0)中的LDPC编码操作504处应用原始生成矩阵G，因此必须通过置换操作804操纵源字sq，以使扩展编码过程802(i)能够输出应用对应于扩展PCM H(i)的唯一生成矩阵的LDPC编码操作的等同物。
在这方面，扩展编码过程802(i)(i＞0)的置换操作804用于根据定义基本PCM Hb(i)的信息比特部分HbI(i)的置换和缩短映射π(i)重新排列源字sq中的信息比特，以生成置换源字Sq p(i)。在示例性实施例中，为每个基本PCM Hb定义的Rmax置换映射集{π(1)……π(Rmax)}定义了相应的置换集，相应的置换集可以分别由LDPC编码过程802(1)至802(Rmax)的置换操作804应用。
再次参考图12和示例性置换映射π(1)。在示例性实施例中，与置换映射π(1)相对应的表行中的索引值映射到原始源字Sq中的相应的Z比特集，并且表行中的索引值的位置指示这些Z比特应位于置换源字Sq p(i)中的位置。
在不同的应用和实施例中，包括在重传PPDU 300R中的重传码字cq(i)中的信息可以不同。如上所述，目的地STA 104用于存储解码失败并因此标记为解码失败的任何码字cj T的中间和最终解码结果。LPDC编码方案是系统的，使得目的地STA 104可以将来自原始码字传输的信息与在随后的重传中接收到的扩展信息组合在一起。
IEEE std 802.11REVmdD4.0为码率R和LDPC码字长度N的每个特定组合指定唯一的基本PCM Hb(下文称为基本PCM Hb(0))。在示例性实施例中，Rmax置换映射集{π(1)……π(Rmax)}是为多个基本PCM Hb中的每个定义的。
在这方面，以下表指示为IEEE 802.11REVmdD4.0中指定的不同LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。下表以与上面关于图12描述的相同的方式示出了置换映射信息。每个表都示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将表中所示的fi＝{fi(j)}与IEEE 802.11REVmdD4.0中定义的LDPC码的相应的基本PCM组合可以提供对应的置换扩展(PE)LDPC重传码的基本PCM。
下面的表2A对应于基于码块长度1944、Z＝81和码率为1/2的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。将下面的表2A中所示的fi＝{fi(j)}与[802.11REVmdD4.0表F-3(a)]中定义的码块长度n＝1944、k＝972、Z＝81和码率为1/2的基本PCM组合可以产生PE LDPC码的基本PCM。基本PCM的信息列数为k/Z＝12。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加972(即12*81)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表2A 802.11LDPC码(n＝1944，速率为1/2)的第i扩展的PE码基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000161
下面的表2B对应于基于码块长度1944、Z＝81和码率为2/3的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。将下面的表2B中所示的f_i＝{f_i(j)}与码块长度n＝1944、k＝1296、Z＝81和码率为2/3的基本PCM(如[表F-3(b)，802.11REVmdD4.0]中定义的)组合可以产生PE LDPC码的基本PCM。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加648(即8×81)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表2B：802.11LDPC码(n＝1944，速率为2/3)的第i扩展的PE码的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000171
下面的表2C对应于基于码块长度1944、Z＝81和码率为3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。将下面的表2C中所示的fi＝{fi(j)}与[表F-3(c)，802.11REVmdD4.0]中定义的码块长度n＝1944、k＝1458、Z＝81和码率为3/4的基本PCM矩阵组合可以产生PE LDPC码的基本PCM。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加486(即6×81)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表2C：802.11LDPC码(n＝1944，速率为3/4)第i扩展的PES码的基本PCM的信息列索引f_i＝{f_i(j)}：
Figure BDA0004167040580000181
下面的表2D对应于基于码块长度1944、Z＝81和码率为5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。将下面的表2D中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中表F-3(d)中定义的码块长度n＝1944、k＝1620、Z＝81和码率为5/6的基本PCM矩阵组合可以产生PELDPC码的基本PCM。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。LDPC码家族是通过添加每个扩展生成的324(即4×81)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表2D：802.11LDPC码(n＝1944，速率为5/6)第i扩展的PES码的基本PCM的信息列索引f_i＝{f_i(j)}：
Figure BDA0004167040580000182
/>
Figure BDA0004167040580000191
下面的表3a对应于基于码块长度1296、Z＝54和码率为1/2的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝1296、k＝648、Z＝54和码率为1/2的802.11LDPC码在[表F-2(a)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝12。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加648(即12×54)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表3A示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将表3A中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-2(a)组合可以产生PE LDPC码的PCM。
表3A 802.11LDPC码(n＝1296，速率为1/2)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000192
下面的表3B对应于基于码块长度1296、Z＝54和码率为2/3的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝1296、k＝864、Z＝54和码率为2/3的802.11LDPC码在[表F-2(b)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加432(即8×54)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表3B示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将下面的表3B中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-2(b)组合可以产生PE LDPC码的基本PCM。
表3B 802.11LDPC码(n＝1296，速率为2/3)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000201
下面的表3C对应于基于码块长度1296、Z＝54和码率为3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝1296、k＝972、Z＝54和码率为3/4的802.11LDPC码在[表F-2(c)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加324(即6×54)个附加的奇偶校验比特来获得的。
表3C示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将下面的表3C中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-2(c)组合可以产生PELDPC码的基本PCM。
表3C 802.11LDPC码(n＝1296，速率为3/4)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000202
/>
Figure BDA0004167040580000211
下面的表3D对应于基于码块长度1296、Z＝54和码率为5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝1296、k＝1080、Z＝54和码率为5/6的802.11LDPC码在[表F-2(d)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。LDPC码家族是通过添加每个扩展生成的216(即4×54)个附加的奇偶校验比特来获得的。表3D示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将下面的表3D中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-2(d)组合可以产生PE LDPC码的基本PCM。
表3D 802.11LDPC码(n＝1296，速率为5/6)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000212
/>
Figure BDA0004167040580000221
下面的表4A对应于基于码块长度648、Z＝27和码率为1/2的802.11LDPC码生成的扩展LDPC码家族。码块长度n＝648、k＝324、Z＝27和码率为1/2的802.11LDPC码在[表F-1(a)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝12。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加324(即12×27)个附加的奇偶校验比特来获得的。表4A示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将下面的表4A中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-1(a)组合可以产生PE LDPC码的PCM。
表4A 802.11LDPC码(n＝648，速率为1/2)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000222
下面的表4B对应于基于码块长度648、Z＝27和码率为2/3的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝648、k＝432、Z＝27和码率为2/3的802.11LDPC码在[表F-1(b)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝16。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加216(即8×27)个附加的奇偶校验比特来获得的。表4B示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将下面的表4B中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-1(b)组合可以产生PE LDPC码的PCM。
表4B 802.11LDPC码(n＝648，速率为2/3)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝(fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000231
下面的表4C对应于基于码块长度648、Z＝27和码率为3/4的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝648、k＝486、Z＝27和码率为3/4的802.11LDPC码在[表F-1(c)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝18。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加162(即6×27)个附加的奇偶校验比特来获得的。表4C示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将表4C中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-1(c)组合可以产生PE LDPC码的PCM。
表4C 802.11LDPC码(n＝648，速率为3/4)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000232
/>
Figure BDA0004167040580000241
下面的表4D对应于基于码块长度648、Z＝27和码率为5/6的802.11LDPC码生成的置换扩展LDPC码家族。码块长度n＝648、k＝540、Z＝27和码率为5/6的802.11LDPC码在[表F-1(d)，802.11REVmdD4.0]中定义。基本PCM的信息列数为k/Z＝20。LDPC码家族是通过在每个生成的扩展中添加108(即4×27)个附加的奇偶校验比特来获得的。表4D示出了每个置换操作的基本PCM的信息列索引fi＝{fi(j)}。将表4D中所示的fi＝{fi(j)}与802.11REVmdD4.0中的表F-1(d)组合可以产生PE LDPC码的PCM。
表4D 802.11LDPC码(n＝648，速率为5/6)第i扩展的PE码的基本PCM信息列索引fi＝{fi(j)}：
Figure BDA0004167040580000242
/>
Figure BDA0004167040580000251
再次参考上面关于图3至图9公开的LPI范围和功率扩展技术，在示例性实施例中，PE-LDPC码家族与相同PPDU中的复制数据段结合使用。上述LPI DUP-F模式在频域上复制DCM信号。因此，下半部和上半部PPDU BW都发送与相同的经编码比特相对应的相同信号。
根据示例性实施例，现在将公开一种具有PE-LDPC码的修改DUP-F模式，其中，下半部PPDU BW和上半部PPDU BW携带相同的数据信息，但使用与相应的经编码码流相对应的不同信号发送。不同的编码码流分别属于第一LDPC码和第一LDPC码的置换扩展。
图14示出了OFDM信号生成器700的框图，该OFDM信号生成器700用于启用具有PE-LDPC码的DUP-F模式。具有PE-LDPC码的DUP-F模式需要对数据流的每个重复副本进行单独的编码过程，即一个用于原始LDPC编码，一个用于每个附加数据流，其中，每个附加编码过程都以类似于在HARQ系统中将相应的PE-LDPC编码用于相同数据的连续重传的方式应用相应的PE-LDPC编码。
为了简单起见，图14中的OFDM信号生成器700仅示出了两个编码过程706和708，它们分别应用原始或第一LDPC编码和作为第一LDPC编码的置换扩展的第二LDPC编码(PE-LDPC编码)。但是，可以包括附加的PE-LDPC编码过程，以牺牲数据速率来提供改进的链路预算。
在示例性实施例中，PE-LDPC编码过程708可以基于用于第一LDPC编码过程706的基本PCM应用上面关于表2A至表4D描述的置换映射模式。在第一LDPC编码过程706中，原始源字u被提供给相应的LDPC编码操作402。LDPC编码操作402将生成矩阵G应用于原始源字u以生成第一码字c0。在第二LDPC编码过程708(即PE-LDPC编码过程)中，原始源字u首先进行置换操作702，其中，其比特根据置换映射π交织。然后，将所得到的置换源字up提供给相应的LDPC编码操作402，该LDPC编码操作402又将相同的生成矩阵G应用于置换源字up，以生成第二码字c1。相同的LDPC编码操作402(即，相同的生成矩阵G)应用于原始源字u和置换源字up。第一码字c0和第二码字c1将各自包括相同的信息比特，但顺序不同，而且各自将包括不同的奇偶校验比特。需要说明的是，对于例如现有Wi-Fi LDPC码的系统LDPC码，在LDPC编码402之后，PE-LDPC码字(码字c1)的信息比特部分可以被替换为与原始源字u顺序相同的信息比特，或信息比特的交织版本(例如，up)可以保留在码字c1中。
相应的码字c0和c1中的每个码字以与上文关于图8描述的类似的方式进行DCM星座映射。对于本描述，OFDM信号生成器700的上下文中的数据段s被认为与上述实施例的数据段的大小相同。在这方面，在LDPC编码过程706中，来自码字c0的数据段s0(i)被分成第一半段s0(i)/21和第二半段s0(i)/22。星座映射器404应用DCM，以将第一半数据段s0(i)/21映射到第一子载波集，并将第一半数据段的相位旋转副本s0(i)'/21映射到集体对应于第一OFDM符号q1的PPDU BW的一半的第二子载波集。星座映射器404应用DCM，以将第二半数据段s0(i)/22映射到第一子载波集，并将第二半数据段的相位旋转副本s0(i)'/22映射到集体对应于第二OFDM符号q2的PPDU BW的一半的第二子载波集。
类似地，在LDPC编码过程706中，来自码字c1的数据段s1(i)被分成第一半段s1(i)/21和第二半段s1(i)/22。星座映射器404应用DCM，以将第一半数据段s1(i)/21映射到第一子载波集，并将第一半数据段的相位旋转副本s1(i)'/21映射到集体对应于第一OFDM符号q1的PPDU BW的另一半的第二子载波集。星座映射器404应用DCM，以将第二半数据段s1(i)/22映射到第一子载波集，并将第二半数据段的相位旋转副本s1(i)'/22映射到集体对应于第二OFDM符号q2的PPDU BW的另一半的第二子载波集。
在LDPC音调映射器406处，与第一LDPC编码码字c0相对应的第一半数据段s0(i)/21和s0(i)'/21，以及与PE-LDPC编码码字c1相对应的第一半数据段s1(i)/21和s1(i)'/21一起被集体映射到对应于第一OFDM符号q1的相应的OFDM子载波集，然后提供给IFFT操作408以生成OFDM符号q1。
与第一LDPC编码码字c0相对应的第二半数据段s0(i)/22和s0(i)'/22，以及与PE-LDPC编码码字c1相对应的第二半数据段s1(i)/22和s1(i)'/22被集体映射到对应于第二OFDM符号q2的相应的OFDM子载波集，然后提供给IFFT操作408以生成OFDM符号q2。
在所示实施例中，如图15所示，在OFDM符号q1中，第一半数据段s0(i)/21占用与PPDU BW的第一四分之一相关联的子载波，第一半数据段s1(i)/21占用与PPDU BW的第二四分之一相关联的子载波，相位旋转的第一半数据段s0(i)'/21占用与PPDU BW的第三四分之一相关联的子载波，第一半相位旋转数据段s1(i)'/21占用与PPDU BW的第四四分之一相关联的子载波。因此，来自第一LDPC编码和PE-LDPC编码的数据段在OFDM符号内的频域上彼此交替，从而提供附加的频率分集。
在目的地站，可以组合原始LDPC编码流和通过下半部和上半部PPDU BW发送的PE-LDPC编码流中的信息比特的对数似然比(log-likelihood ratio，LLR)值，并且可以通过使用用于原始LDPC码的LDPC解码器来执行分层LDPC解码，其中，基于在LDPC解码中由PE-LDPC编码生成的接收奇偶校验比特对信息比特的LLR进行附加的解交织。
根据示例性实施例，增量PE-LDPC编码的使用也可以应用于替代的DUP-T模式实现方式中。在以上所描述的DUP-T模式中，OFDM符号在时域上被复制。在OFDM符号的单个复制的情况下，所发送的PPDU有效载荷将包括原始OFDM符号，然后是其副本，两者都发送与相同的经编码比特相对应的相同信号。因此，PPDU有效载荷将包括一系列交替的和原始的和复制OFDM符号。
现在将描述具有PE-LDPC码的DUP-T模式的示例性实施例，其中，第一OFDM符号和其后的第二OFDM符号携带相同的数据信息，但使用与相应的经编码码流相对应的不同信号发送。不同地编码的码流可以使用原始LDPC码和原始LDPC码的置换扩展来实现，如以上关于IR-HARQ重传所描述。图16示出了用于实现具有PE-LDPC码的DUP-T的OFDM信号生成器750的逻辑框图。与关于图14和图15描述的具有PE-LDPC码的DUP-F模式实施例类似，具有PE-LDPC OFDM符号生成器750的DUP-T模式还需要两个LDPC编码过程756、758。第一LDPC编码过程756将与原始或第一LDPC码相对应的第一LDPC编码应用于源字u。第二LDPC编码过程758将与PE-LDPC码相对应的第二LDPC编码应用于源字u，该PE-LDPC码是原始LDPC码的置换扩展。
如图16所示，第一LDPC编码过程756包括LDPC编码操作402，其将生成矩阵G应用于原始源字u以生成第一码字c0。在第二LDPC编码过程758(即PE-LDPC编码过程)中，原始源字u首先进行置换操作702，其中，其比特根据置换映射π交织。然后，将所得到的置换源字up提供给相应的LDPC编码操作402，该LDPC编码操作402又将相同的生成矩阵G应用于置换源字up，以生成第二码字c1。相同的LDPC编码操作402(即，相同的生成矩阵G)应用于原始源字u和置换源字up。第一码字c0和第二码字c1将各自包括相同的信息比特，但顺序不同，而且各自将包括不同的奇偶校验比特。
相应的码字c0和c1中的每个码字以与上文关于图4描述的类似的方式进行DCM星座映射。第一LDPC编码过程756的星座映射器404应用DCM，以将数据段s0(i)从码字c0映射到第一子载波集，并将数据段的相位旋转副本s0(i)'映射到集体对应于PPDU BW的第二子载波集。
类似地，在LDPC编码过程758中，来自码字c1的数据段s1(i)被提供给星座映射器404，星座映射器404应用DCM，以将数据段s1(i)映射到第一子载波集，并将数据段的相位旋转副本s1(i)'映射到集体对应于PPDU BW的第二子载波集。
在第一LDPC编码过程756的LDPC音调映射器406处，与第一LDPC编码码字c0相对应的数据段s0(i)和s0(i)'被映射到对应于第一OFDM符号q0的OFDM子载波，然后提供给IFFT操作408以生成OFDM符号q0。
在第二LDPC编码过程758的LDPC音调映射器406处，与PE-LDPC编码码字c1相对应的数据段s1(i)和s1(i)'被映射到对应于第二OFDM符号q1的OFDM子载波，然后提供给IFFT操作408以生成OFDM符号q1。
如框760所示，OFDM生成器750包括用于交替地输出来自第一LDPC编码过程756和第二LDPC编码过程758的OFDM符号，以提供用于PPDU的有效载荷的OFDM符号q0、q1等的串行序列。
在目的地站，可以组合原始LDPC编码流和通过相邻两个OFDM符号q0T、q1T发送的PE-LDPC编码流中的信息比特的对数似然比(LLR)值，当涉及LDPC编码中PE-LDPC编码生成的接收奇偶校验比特时，可以通过使用原始LDPC码的LDPC解码器来执行分层LDPC解码，其中，对信息比特的LLR进行附加的解交织处理。
上面关于图3描述的PPDU 200是可能的PPDU帧格式的一个示例。PPDU前导码部分的可靠自动检测是LPI传输的一个重要方面。进一步的示例性实施例针对帧前导码结构，其可以提高LPI环境中的自动检测性能。图18示出了根据另一示例性实施例的EHT LPI PPDU900的帧格式，其可以用于宽BW LPI LR通信。如图所示，PPDU 900包括前导码901和有效载荷部分404。前导码901包括传统前导码字段206，如以上所描述，该传统前导码字段206用于与传统IEEE 802.11设备后向兼容和共存。
前导码901的EHT部分包括用于以下内容的字段：U-SIG 1、U-SIG 2、RU-SIG 1、RU-SIG 2、EHT-STF 216和EHT-LTF 218。在一些实施例中，前导码部分901中包括的信号，不包括EHT-STF 216、EHT-LTF 218，在频域上重复，例如每20MHz重复一次。
在示例性实施例中，U-SIG 1和U-SIG 2各自编码不同的信息。该信息可以是上面关于PPDU 200的U-SIG 212描述的类型。RU-SIG-1携带与U-SIG 1相同的信息，RU-SIG-2携带与U-SIG 2相同的信息。U-SIG 1、U-SIG 2、RU-SIG 1和RU-SIG 2各自使用不同的相应的OFDM符号发送，并且每一个都可以在其相应的OFDM符号内的频域上复制。例如，在图18所示的PPDU 900中，U-SIG 1的四个副本包括在其相应的OFDM符号中。
在示例性实施例中，当编码前导码901时，源站用于在编码U-SIG 1、U-SIG 2、RU-SIG 1和RU-SIG 2的比特信息内容时应用不同的星座映射方案。在图18所示的PPDU 900中，U-SIG 1内容使用二进制相移键控(BPSK)编码；U-SIG 2内容使用正交二进制相移键控(QBPSK)编码；RU-SIG 1内容使用正交二进制相移键控(QBPSK)编码；RU-SIG 2内容使用二进制相移键控(BPSK)编码。
图19示出了根据另一示例性实施例的EHT LPI PPDU 950的又一帧格式，其可以用于宽BW LPI LR通信。如图所示，PPDU 950具有greenfield格式，该格式消除了EHT LPI使能目的地站不特别需要的任何字段。在这方面，PPDU 950不包括传统前导码字段L-preamble/RL-SIG，也不包括EHT-STF字段。相反，EHT LPI PPDU 950仅限于以下字段：U-SIG 1、U-SIG2、RU-SIG 1、RU-SIG 2、EHT-LTF 218和有效载荷404。与PPDU 900一样，PPDU 950的U-SIG 1和U-SIG 2各自编码不同的信息，这些信息可以是上面关于PPDU 200的U-SIG 212描述的类型。RU-SIG-1携带与U-SIG 1相同的信息，RU-SIG-2携带与U-SIG 2相同的信息。U-SIG 1、U-SIG 2、RU-SIG 1和RU-SIG 2各自使用不同的相应的OFDM符号发送，并且每一个都可以在其相应的OFDM符号内的频域上复制。在至少一些示例性实施例中，PPDU 900的U-SIG 1、U-SIG2、RU-SIG 1和RU-SIG 2中的所有内容都是BPSK编码的。在其它示例性实施例中，重复信号(RU-SIG 1和RU-SIG 2)可以使用与分别用于原始信号(U-SIG 1和SIG-2)的星座映射方案不同的星座映射方案，例如上面关于PPDU 900描述的。
本公开提供了用于实现所公开的方法和系统的示例的某些示例算法和计算。但是，本公开不受任何特定算法或计算的约束。尽管本公开通过按照一定的顺序执行的步骤描述方法和过程，但是可以适当地省略或改变方法和过程中的一个或多个步骤。在适当情况下，一个或多个步骤可以按所描述的顺序以外的顺序执行。
通过上述实施例的描述，本发明可以仅通过硬件实现，也可以通过软件和必要的通用硬件平台实现，也可以通过硬件和软件的组合实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现。软件产品可以存储在非易失性或非瞬时性存储介质中，非易失性或非瞬时性存储介质可以是光盘只读存储器(compact disk read-only memory，CD-ROM)、USB闪存驱动或硬盘。软件产品包括许多指令，这些指令使得计算机设备(个人计算机、服务器或网络设备)能够执行本发明实施例中提供的方法。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，但应理解，在不脱离所附权利要求所定义的发明的情况下，本文可以进行各种改变、替换和修改。
此外，本申请的范围并不限定于说明书中描述的过程、机器、制造品、物质成分、模块、方法和步骤的具体实施例。本领域普通技术人员将从本发明的公开内容中容易了解到，可以根据本发明使用执行或实现与本文描述的对应实施例大致相同的功能或结果的过程、机器、制造品、物质成分、模块、方法或步骤(包括目前现有的或以后开发的)。相应地，所附权利要求包括这些过程、机器、制造品、物质成分、模块、方法或步骤。

Claims (29)

1.一种方法，包括：
对待从无线网络中的源站在数据单元中发送的源字进行编码；
生成第一OFDM符号，所述第一OFDM符号携带与所述源字的经编码比特相对应的数据段；
复制所述第一OFDM符号，以生成作为所述第一OFDM符号的线性相位旋转副本的第二OFDM符号；以及
发送包括所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号的所述数据单元。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
将所述经编码比特映射到第一调制符号集和第二调制符号集；
其中，生成所述第一OFDM符号包括：将所述第一调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第二频率子载波集，以及对所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，映射所述经编码比特包括：相对于所述第一调制符号集将相位旋转应用于所述第二调制符号集。
4.根据权利要求2或3所述的方法，包括：
复制所述第一调制符号集和所述第二调制符号集，以提供第三调制符号集和第四调制符号集，其中，所有四个调制符号集各自分别构成所述数据段，
其中，生成所述第一OFDM符号包括：在执行所述快速傅里叶逆变换操作之前，将所述第三调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第三频率子载波集，以及将所述第四调制符号集映射到与所述第一OFDM符号相对应的第四频率子载波集。
5.一种方法，包括：
对源字进行编码，以提供第一码字，所述第一码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；
生成第一OFDM符号，所述第一OFDM符号携带与所述源字的信息比特和所述第一奇偶校验比特集相对应的第一数据段；
置换所述源字的所述信息比特，以提供置换信息比特集；
对所述源字的所述置换信息比特集进行编码，以提供第二码字，所述第二码字包括所述源字的所述置换信息比特集和第二奇偶校验比特集；
生成第二OFDM符号，所述第二OFDM符号携带与所述源字的所述信息比特和所述第二奇偶校验比特集相对应的第二数据段；以及
在无线网络中发送包括所述第一OFDM符号和所述第二OFDM符号的数据单元。
6.根据权利要求5所述的方法，包括：
将所述第一数据段的比特映射到两个相应的调制符号集；
其中，生成所述第一OFDM符号包括：将所述调制符号集中的一个调制符号集映射到所述第一OFDM符号的第一频率子载波集，将另一个调制符号映射到所述第一OFDM符号的第二频率子载波集，以及对所述第一OFDM符号的所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作；
将所述第二数据段的比特映射到第一调制符号集和第二调制符号集；
其中，生成所述第二OFDM符号包括：将所述第一调制符号集映射到所述第二OFDM符号的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到所述第二OFDM符号的第二频率子载波集，以及对所述第二OFDM符号的所述频率子载波执行快速傅里叶逆变换操作。
7.一种方法，包括：
对源字进行编码，以提供第一码字，所述第一码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；
将与所述源字的所述信息比特和第一奇偶校验比特集相对应的第一数据段映射到第一调制符号集和第二调制符号集；
置换所述源字的所述信息比特，以提供置换信息比特集；
对所述置换信息比特集进行编码，以提供第二码字，所述第二码字包括所述源字的所述置换信息比特和第二奇偶校验比特集；
将与所述源字的所述信息比特和所述第二奇偶校验比特集相对应的第二数据段映射到第三调制符号集和第四调制符号集，其中，所述第一调制符号集、所述第二调制符号集、所述第三调制符号集和所述第四调制符号集都携带所述源字的相同信息比特；
将所述第一调制符号集映射到OFDM符号的第一频率子载波集，将所述第二调制符号集映射到所述OFDM符号的第二频率子载波集，将所述第三调制符号集映射到所述OFDM符号的第三频率子载波集，将所述第四调制符号集映射到所述OFDM符号的第四频率子载波集；
对所述频率子载波进行快速傅里叶逆变换操作，以生成所述OFDM符号；以及
在无线网络中发送包括所述OFDM符号的数据单元。
8.根据权利要求5、6或7中任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一码字为符合第一奇偶校验矩阵的第一低密度奇偶校验LDPC码字，所述第二码字为符合第二奇偶校验矩阵的第二LDPC码字，其中，所述第二奇偶校验矩阵是通过置换所述第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的列的位置并复制所述第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而导出的。
9.一种方法，包括：
生成用于第一传输的源字的第一低密度奇偶校验LPDC码字，所述第一LDPC码字包括所述源字的信息比特和第一奇偶校验比特集；
对所述源字的所述信息比特进行置换；以及
生成用于重传的第二LDPC码字，所述第二LDPC码字包括所述源字的置换比特和与所述置换信息比特相对应的第二奇偶校验比特集，其中，所述第一LDPC码字符合第一奇偶校验矩阵，所述第二LDPC码字符合第二奇偶校验矩阵，所述第二奇偶校验矩阵是通过置换所述第一奇偶校验矩阵中对应于信息比特的列的位置并复制所述第一奇偶校验矩阵中对应于奇偶校验比特的一部分而导出的。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，置换所述源字的所述信息比特是根据预定义的置换映射执行的。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至8的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-3(a)定义的用于码块长度为1944、Z＝81和码率为1/2的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至8定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000031
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至10的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-3(b)定义的用于码块长度为1944、Z＝81和码率为2/3的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至10定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000032
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-3(c)定义的用于码块长度为1944、Z＝81和码率为3/4的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000041
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-3(d)定义的用于码块长度为1944、Z＝81和码率为5/6的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000042
Figure FDA0004167040570000051
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至8的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-2(a)定义的用于码块长度为1296、Z＝54和码率为1/2的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至8定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000052
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至10的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-2(b)定义的用于码块长度为1296、Z＝54和码率为2/3的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至10定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000061
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-2(c)定义的用于码块长度为1296、Z＝54和码率为3/4的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000062
Figure FDA0004167040570000071
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-2(d)定义的用于码块长度为1296、Z＝54和码率为5/6的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000072
19.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至7的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-1(a)定义的用于码块长度为648、Z＝27和码率为1/2的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至7定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000081
20.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至10的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-1(b)定义的用于码块长度为648、Z＝27和码率为2/3的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至10定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000082
Figure FDA0004167040570000091
21.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-1(c)定义的用于码块长度为648、Z＝27和码率为3/4的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000092
22.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定义的置换映射从下表中索引为行i＝1至15的置换映射集中选择，其中，每个置换映射对应于由802.11REVmdD4.0表F-1(d)定义的用于码块长度为648、Z＝27和码率为5/6的LDPC码的基本LDPC奇偶校验码矩阵，其中，每行i＝1至15定义了相应的置换映射，对于每行i，列位置j下的值指示在与所述值相对应的位置处所述源字中的Z比特集将被复制到在与索引值j相对应的列位置处的所述源字的所述置换信息比特的Z比特位置：
Figure FDA0004167040570000093
Figure FDA0004167040570000101
23.一种编码用于低功率室内LPI无线通信的物理层PHY协议数据单元PPDU的方法，所述方法包括：
使用二进制相移键控BPSK对所述PPDU的前导码中的第一通用信令字段(U-SIG 1)的第一信息比特集进行编码，所述第一信息比特集包括关于所述PPDU的有效载荷的信息；
使用正交二进制相移键控QBPSK对所述PPDU的前导码中的第二通用信令字段(U-SIG2)的第二信息比特集进行编码，所述第二信息比特集包括关于所述PPDU的所述有效载荷的进一步信息；
使用QBPSK对所述PPDU的前导码中的第三通用信令字段(RU-SIG 1)的所述第一信息比特集进行编码；
使用BPSK对所述PPDU的前导码中的第四通用信令字段(RU-SIG 2)的所述第二信息比特集进行编码；以及
在无线网络中发送所述PPDU。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述BPSK编码的第一信息比特集携带在第一OFDM符号中，所述QBPSK编码的第二信息比特集携带在与所述第一OFDM符号相邻的第二OFDM符号中，所述QBPSK编码的第一信息比特集携带在与所述第二OFDM符号相邻的第三OFDM符号中，所述BPSK编码的第四信息比特集携带在与所述第三OFDM符号相邻的第四OFDM符号中。
25.一种方法，包括：
组装用于低功率室内LPI无线通信的物理层PHY协议数据单元PPDU的前导码，所述前导码包括：
第一通用信令字段(U-SIG 1)，携带包括关于所述PPDU的有效载荷的信息的BPSK编码的第一信息比特集；
第二通用信令字段(U-SIG 2)，携带包括关于所述PPDU的所述有效载荷的进一步信息的BPSK编码的第二信息比特集；
第三通用信令字段(RU-SIG 1)，携带所述BPSK编码的第一信息比特集的副本；
第四通用信令字段(RU-SIG 1)，携带所述BPSK编码的第二信息比特集的副本；以及
在无线网络中发送包括所述组装的前导码的所述PPDU。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述通用信令字段各自携带在相应的OFDM符号中。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，所述前导码是不包括任何传统字段的greenfield前导码。
28.一种无线发送站，用于执行根据权利要求1至27中任一项所述的方法。
29.一种非易失性计算机可读介质，存储用于配置无线发送站以执行根据权利要求1至27中任一项所述的方法的指令。
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