CN116671143A - 基于加窗的安全长训练字段（ltf）传输 - Google Patents

基于加窗的安全长训练字段（ltf）传输 Download PDF

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Abstract

本公开提供了用于提高安全长训练字段(LTF)传输的安全性的方法、设备和系统。在一些实现中，传送方设备可在频域中对安全LTF执行加窗，使得所得时域LTF信号很难(如果不是不可能)由观察LTF信号的一部分的任何设备来预测。在一些方面，传送方设备可基于在精细定时测量(FTM)规程开始时交换的FTM协商帧而与接收方设备协商对安全LTF的加窗。在一些其它方面，传送方设备可动态地或自适应地对安全LTF执行加窗。在此类方面，传送方设备可基于包括安全LTF的物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的信号字段中携带的信息来指示是否对安全LTF执行加窗。

Description

基于加窗的安全长训练字段(LTF)传输
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2021年1月11日提交的题为“SECURE LONG TRAINING FIELD(LTF)TRANSMIT WINDOW SIGNALING(安全长训练字段(LTF)传送窗口信令)”的美国专利申请No.17/145,641的优先权，该申请被转让给本申请的受让人。所有在先申请的公开内容被认为是本专利申请的一部分并且通过援引被纳入到本专利申请中。
技术领域
本公开一般涉及无线通信，且更具体地涉及对安全长训练字段(LTF)传输加窗。
相关技术描述
无线局域网(WLAN)可由提供共享无线通信介质以供数个客户端设备(也被称为站(STA))使用的一个或多个接入点(AP)形成。遵循电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准族的WLAN的基本构建块是由AP管理的基本服务集(BSS)。每个BSS由AP所宣告的基本服务集标识符(BSSID)来标识。AP周期性地广播信标帧以使AP的无线射程内的任何STA能够建立或维持与WLAN的通信链路。
IEEE 802.11标准定义包括一个或多个长训练字段(LTF)的分组格式以用于无线通信。LTF一般被用于信道估计目的。例如，传送方设备可在LTF中向接收方设备传送已知码元模式。接收方设备可使用其对接收到的LTF中的码元模式的知识来估计无线通信如何传播经过该传送方设备与该接收方设备之间的无线信道。与数据字段不同，LTF不携带任何有用的信息或因用户而异的数据。因此，根据IEEE 802.11标准的现有版本，LTF码元以很少或无安全性被传送。然而，IEEE 802.11标准的新近修正版(诸如802.11az)以可能经受攻击的方式扩展了对LTF的使用。因此期望为一些无线通信中所使用的LTF提供更大的安全性。
概述
本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新性方面，其中并不由任何单个方面全权负责本文中所公开的期望属性。
本公开中所描述的主题内容的一个创新性方面可被实现为一种无线通信方法。该方法可以由无线通信设备执行，并且可包括：从接收方设备接收第一帧，第一帧携带指示该接收方设备是否支持对物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)加窗的第一加窗信息；获得要被包括在PPDU的LTF中的调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与该LTF相关联的相应副载波上；基于第一帧中的第一加窗信息而选择性地将窗函数应用于调制码元序列；基于傅立叶逆变换而将调制码元序列转换成时域LTF信号；以及向接收方设备传送LTF信号。在一些实现中，所传送的LTF信号不包括循环前缀。
在一些实现中，第一帧可以是发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧。在一些方面，该方法可进一步包括：响应于接收到IFTMR帧而向接收方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，其中该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
在一些其他实现中，该方法可进一步包括：向接收方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，其中第一帧是响应于该IFTMR帧的IFTM帧。在一些方面，IFTMR帧可携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
在一些实现中，窗函数的选择性应用可包括确定接收方设备到无线通信设备的射程，并且基于所确定的射程来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。在一些方面，确定接收方设备的射程可包括从该接收方设备接收指示对该射程的估计的测距信息。
在一些其他实现中，窗函数的选择性应用可包括估计传送LTF信号的无线信道，并且基于信道估计来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。此外，在一些实现中，窗函数的选择性应用可包括确定针对LTF信号的安全性要求，并且基于该安全性要求来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。
在一些实现中，窗函数可基于第一加窗信息指示接收方设备支持对LTF加窗而被应用于调制码元序列。在一些方面，该方法可进一步包括：向接收方设备传送指示窗函数被应用于调制码元序列的第二加窗信息。在一些方面，第二加窗信息可经由包括LTF信号的PPDU的信号字段来传送。
本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在一种无线通信设备中。在一些实现中，该无线通信设备可包括至少一个调制解调器、与该至少一个调制解调器通信地耦合的至少一个处理器、以及与该至少一个处理器通信地耦合且存储处理器可读代码的至少一个存储器。在一些实现中，由该至少一个处理器对该处理器可读代码的执行使得该无线通信设备执行操作，这些操作包括：从接收方设备接收第一帧，第一帧携带指示该接收方设备是否支持对PPDU的LTF加窗的第一加窗信息；获得要被包括在PPDU的LTF中的调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与该LTF相关联的相应副载波上；基于第一帧中的第一加窗信息而选择性地将窗函数应用于调制码元序列；基于傅立叶逆变换而将调制码元序列转换成时域LTF信号；以及向接收方设备传送LTF信号。
本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可被实现为一种无线通信方法。该方法可以由无线通信设备执行，并且可包括：从传送方设备接收表示PPDU的LTF的无线信号；基于傅立叶变换而将无线信号转换成调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上；从传送方设备接收指示窗函数是否被应用于调制码元序列的第一加窗信息；以及基于接收到的LTF信号和第一加窗信息来估计传送方设备到无线通信设备的射程。在一些实现中，接收到的无线信号不包括循环前缀。
在一些实现中，第一加窗信息可经由包括LTF信号的PPDU的信号字段而被接收。在一些方面，该方法可进一步包括：基于信号字段的调制和编码方案(MCS)字段的值来确定第一加窗信息。在一些其他方面，该方法可进一步包括：基于信号字段的译码字段和低密度奇偶校验(LDPC)额外码元分段字段的值来确定第一加窗信息。在一些方面，该方法可进一步包括：基于信号字段的经波束成形字段的值来确定第一加窗信息。此外，在一些方面，该方法可进一步包括：基于信号字段的循环冗余校验(CRC)字段的值来确定第一加窗信息。
在一些实现中，第一加窗信息可经由发起FTM规程的IFTMR帧而被接收。在一些方面，该方法可进一步包括：响应于接收到IFTMR帧而向传送方设备传送IFTM帧，其中该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持由该传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
在一些其他实现中，该方法可进一步包括：向传送方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，其中第一加窗信息经由响应于该IFTMR帧的IFTM帧而被接收。在一些方面，IFTMR帧可携带指示无线通信设备是否支持传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
本公开中所描述的主题内容的另一创新性方面可被实现在一种无线通信设备中。在一些实现中，该无线通信设备可包括至少一个调制解调器、与该至少一个调制解调器通信地耦合的至少一个处理器、以及与该至少一个处理器通信地耦合且存储处理器可读代码的至少一个存储器。在一些实现中，由该至少一个处理器对该处理器可读代码的执行使得该无线通信设备执行操作，这些操作包括：从传送方设备接收表示PPDU的LTF的无线信号；基于傅立叶变换而将无线信号转换成调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上；从传送方设备接收指示窗函数是否被应用于调制码元序列的第一加窗信息；以及基于接收到的LTF信号和第一加窗信息来估计传送方设备到无线通信设备的射程。
附图简述
本公开中所描述的主题内容的一种或多种实现的详情在附图及以下描述中阐述。其他特征、方面和优点将从该描述、附图和权利要求书中变得明了。应注意，以下附图的相对尺寸可能并非按比例绘制。
图1示出了示例无线通信网络的示意图。
图2A示出了可用于接入点(AP)与一个或多个站(STA)之间的通信的示例协议数据单元(PDU)。
图2B示出了图2A的PDU中的示例字段。
图3A示出了可用于AP与一个或多个STA之间的通信的示例PHY层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)。
图3B示出了可用于AP与一个或多个STA之间的通信的另一示例PPDU。
图4示出了可用于AP与一个或多个STA之间的通信的示例PHY协议数据单元(PPDU)。
图5示出了示例无线通信设备的框图。
图6A示出了示例接入点(AP)的框图。
图6B示出了示例站(STA)的框图。
图7示出了解说用于执行测距操作的示例过程的时序图。
图8A示出了可用于无线通信设备之间的通信的示例长训练字段(LTF)序列的频率图。
图8B示出了描绘可用于无线通信设备之间的通信的示例LTF信号的时序图。
图9A和9B示出了描绘用于基于线性最小均方误差(MMSE)估计来预测LTF信号的部分的示例操作的时序图。
图10示出了描绘LTF信号的示例波形的时序图。
图11示出了根据一些实现的无线通信设备的示例发射(TX)处理链的框图。
图12A示出了描绘根据一些实现的执行精细定时测量(FTM)规程的发起方站(ISTA)和响应方站(RSTA)之间的示例消息交换的序列图。
图12B示出了描绘根据一些实现的执行FTM规程的ISTA和RSTA之间的示例消息交换的序列图。
图13示出了根据一些实现的用于FTM协商帧的示例测距参数字段。
图14示出了根据一些实现的示例测距空数据分组(NDP)。
图15示出了解说根据一些实现的用于支持安全LTF TX窗口信令的无线通信的示例过程的流程图。
图16示出了解说根据一些实现的用于支持安全LTF TX窗口信令的无线通信的示例过程的流程图。
图17示出了根据一些实现的示例无线通信设备的框图。
图18示出了根据一些实现的示例无线通信设备的框图。
各个附图中相似的附图标记和命名指示相似要素。
详细描述
以下描述针对一些特定的实现以旨在描述本公开的创新性方面。然而，本领域普通技术人员将容易认识到，本文中的教导可按众多不同方式来应用。所描述的实现可在能够根据电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准、IEEE 802.15标准、如由蓝牙特别兴趣小组(SIG)定义的标准、或由第三代伙伴项目(3GPP)发布的长期演进(LTE)、3G、4G或5G(新无线电(NR))标准等中的一者或多者来传送和接收射频(RF)信号的任何设备、系统或网络中实现。所描述的实现可以在能够根据以下技术或技艺中的一种或多种来传送和接收RF信号的任何设备、系统或网络中实现：码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、单用户(SU)多输入多输出(MIMO)和多用户(MU)MIMO。所描述的实现还可以使用适合于在无线个域网(WPAN)、无线局域网(WLAN)、无线广域网(WWAN)、或物联网(IOT)网络中的一者或多者中使用的其他无线通信协议或RF信号来实现。
各方面一般涉及在无线通信中所使用的长训练字段(LTF)，并且更具体地涉及生成防攻击的安全LTF。在一些方面，传送方设备可在频域中对安全LTF执行加窗，使得所得时域LTF信号很难(如果不是不可能)由观察LTF信号的一部分的任何设备来预测。例如，传送方设备可将窗函数应用于与安全LTF相关联的频域调制码元的序列。窗函数在给定时间窗口(与LTF信号的脉冲宽度一致)之前和之后减小时域中对应波形的幅度。在一些方面，传送方设备可基于在精细定时测量(FTM)规程开始时交换的初始精细定时测量(IFTM)帧和初始精细定时测量请求(IFMTR)帧而与接收方设备协商对安全LTF的加窗。在一些其它方面，传送方设备可动态地或自适应地对安全LTF执行加窗。在此类方面，传送方设备可基于包括安全LTF的物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的信号字段中携带的信息来指示是否对该安全LTF执行加窗。
可实现本公开中所描述的主题内容的特定实现以达成以下潜在优点中的一者或多者。在一些实现中，所描述的技术可以用于提高在无线通信中使用的LTF的安全性。本公开的各方面认识到，因为LTF信号是带限的，所以在时间上连贯地出现的LTF信号的样本之间可能存在某种程度的相关性。作为结果，攻击者(或非预期接收方设备)可接收LTF信号的一部分，并且例如基于线性最小均方误差(MMSE)估计来确定或预测该LTF信号的后续部分。精通的攻击方甚至可在传送方设备完成向接收方设备传送原始LTF信号之前复制或仿冒该LTF信号。例如，攻击方可向接收方设备传送仿冒的LTF信号以引起接收方设备的信道测量或测距测量中的差错。通过对所传送的LTF信号加窗，本公开的各方面可降低LTF信号的相继样本之间的相关程度，并且因此防止攻击者从接收到的部分预测LTF信号的剩余部分。尽管经加窗LTF信号对于某些应用(诸如测距)而言可能表现不佳，但是通过动态地执行加窗，本公开的各方面可平衡LTF信号的安全性和各种其他考虑(诸如测距性能)。
图1示出了示例无线通信网络100的框图。根据一些方面，无线通信网络100可以是无线局域网(WLAN)(诸如Wi-Fi网络)的示例(并且在下文中将被称为WLAN 100)。例如，WLAN100可以是实现IEEE 802.11无线通信协议标准族中的至少一者(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修正版所定义的标准，包括但不限于802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)的网络。WLAN 100可包括众多无线通信设备，诸如接入点(AP)102和多个站(STA)104。虽然仅示出了一个AP 102，但WLAN网络100还可包括多个AP102。
每个STA 104还可被称为移动站(MS)、移动设备、移动手持机、无线手持机、接入终端(AT)、用户装备(UE)、订户站(SS)、或订户单元、及其他可能性。STA 104可表示各种设备，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、其他手持设备、上网本、笔记本计算机、平板计算机、膝上型设备、显示设备(例如，TV、计算机监视器、导航系统等)、音乐或者其他音频或立体声设备、遥控设备(“遥控器”)、打印机、厨房或其他家用电器、遥控钥匙(key fob)(例如，用于被动式无钥匙进入与启动(PKES)系统)、及其他可能性。
单个AP 102及相关联的STA集合104可被称为基本服务集(BSS)，该BSS由相应的AP102管理。图1附加地示出了AP 102的示例覆盖区域106，该示例覆盖区域106可表示WLAN100的基本服务区域(BSA)。BSS可以通过服务集标识符(SSID)来向用户进行标识，还可以通过基本服务集标识符(BSSID)来向其他设备进行标识，BSSID可以是AP 102的媒体接入控制(MAC)地址。AP 102周期性地广播包括BSSID的信标帧(“信标”)，以使得AP 102的无线射程内的任何STA 104能够与AP 102“关联”或重关联以建立与AP 102的相应通信链路108(在下文中还被称为“Wi-Fi链路”)或维持与AP 102的通信链路108。例如，信标可包括相应的AP102所使用的主信道的标识以及用于建立或维持与AP 102的定时同步的定时同步功能。AP102可经由相应的通信链路108向WLAN中的各个STA 104提供对外部网络的接入。
AP 102和STA 104可根据IEEE 802.11无线通信协议标准族(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修正版所定义的标准，包括但不限于802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)来发挥作用和通信(经由相应的通信链路108)。这些标准定义用于PHY和媒体接入控制(MAC)层的WLAN无线电和基带协议。AP 102和STA104以物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的形式传送和接收往来于彼此的无线通信(在下文中也被称为“Wi-Fi通信”)。WLAN 100中的AP 102和STA 104可在无执照频谱上传送PPDU，该无执照频谱可以是包括传统上由Wi-Fi技术使用的频带(诸如2.4GHz频带、5GHz频带、60GHz频带、3.6GHz频带和700MHz频带)的频谱的一部分。本文中所描述的AP 102和STA 104的一些实现还可以在可支持有执照和无执照通信两者的其他频带(诸如6GHz频带)中进行通信。AP 102和STA 104还可被配置成在其他频带(诸如共享有执照频带)上进行通信，其中多个运营商可具有在一个或多个相同或交叠频带中操作的执照。
图2A示出了可用于AP 102与一个或多个STA 104之间的无线通信的示例协议数据单元(PDU)200。例如，PDU 200可以被配置为PPDU。如所示出的，PDU 200包括PHY前置码202和PHY有效载荷204。例如，前置码202可包括旧式部分，该旧式部分自身包括可由两个BPSK码元组成的旧式短训练字段(L-STF)206、可由两个BPSK码元组成的旧式长训练字段(L-LTF)208、以及可由两个BPSK码元组成的旧式信号字段(L-SIG)210。前置码202的旧式部分可根据IEEE 802.11a无线通信协议标准来配置。前置码202还可包括非旧式部分，该非旧式部分包括例如遵循IEEE无线通信协议(诸如IEEE 802.11ac、802.11ax、802.11be或以后的无线通信协议)的一个或多个非旧式字段212。
L-STF 206一般使得接收方设备能够执行自动增益控制(AGC)和粗略定时以及频率估计。L-LTF 208一般使得接收方设备能够执行精细定时和频率估计，并且还能够执行对无线信道的初始估计。L-SIG 210一般使得接收方设备能够确定PDU的历时并使用所确定的历时来避免在PDU之上进行传送。例如，L-STF 206、L-LTF 208和L-SIG 210可根据二进制相移键控(BPSK)调制方案来调制。有效载荷204可根据BPSK调制方案、正交BPSK(Q-BPSK)调制方案、正交振幅调制(QAM)调制方案、或另一恰适调制方案来调制。有效载荷204可包括包含数据字段(DATA)214的PSDU，数据字段214进而可携带例如媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)或聚集MPDU(A-MPDU)形式的较高层数据。
图2B示出了图2A的PDU 200中的示例L-SIG 210。L-SIG 210包括数据率字段222、保留比特224、长度字段226、奇偶校验比特228、以及尾部字段230。数据率字段222指示数据率(注意，数据率字段212中所指示的数据率可能不是有效载荷204中所携带的数据的实际数据率)。长度字段226指示例如以码元或字节为单位的分组长度。奇偶校验比特228可被用于检测比特差错。尾部字段230包括尾部比特，尾部比特可由接收方设备用于终止解码器(例如，Viterbi解码器)的操作。接收方设备可利用数据率字段222和长度字段226中所指示的数据率和长度来确定例如以微秒(μs)或其他时间单位为单位的分组历时。
图3A示出了可用于AP与一个或多个STA之间的无线通信的示例PPDU 300。PPDU300可被用于SU、OFDMA或MU-MIMO传输。PPDU 300可根据对IEEE 802.11无线通信协议标准的IEEE 802.11ax修正版被格式化为高效率(HE)WLAN PPDU。PPDU 300包括PHY前置码，该PHY前置码包括旧式部分302和非旧式部分304。PPDU 300可进一步在前置码之后包括PHY有效载荷306(例如以包括数据字段324的PSDU的形式)。
前置码的旧式部分302包括L-STF 308、L-LTF 310和L-SIG 312。非旧式部分304包括L-SIG的重复(RL-SIG)314、第一HE信号字段(HE-SIG-A)316、HE短训练字段(HE-STF)320、以及一个或多个HE长训练字段(或码元)(HE-LTF)322。对于OFDMA或MU-MIMO通信，第二部分304进一步包括与HE-SIG-A 316分开编码的第二HE信号字段(HE-SIG-B)318。与L-STF 308、L-LTF 310和L-SIG 312一样，在涉及使用经绑定信道的实例中，RL-SIG 314和HE-SIG-A316中的信息可在每个分量20MHz信道中被复制并被传送。相比之下，HE-SIG-B 318中的内容对于每个20MHz信道和目标特定STA 104可以是唯一性的。
RL-SIG 314可向HE兼容STA 104指示PPDU 300是HE PPDU。AP 102可使用HE-SIG-A316来标识多个STA 104并向该多个STA 104通知该AP已为它们调度UL或DL资源。例如，HE-SIG-A 316可包括指示针对所标识STA 104的资源分配的资源分配子字段。HE-SIG-A 316可由AP 102所服务的每个HE兼容STA 104解码。对于MU传输，HE-SIG-A 316进一步包括可由每个所标识STA 104用于解码相关联HE-SIG-B 318的信息。例如，HE-SIG-A 316可指示帧格式(包括HE-SIG-B 318的位置和长度)、可用信道带宽、以及调制和编码方案(MCS)及其他示例。HE-SIG-A 316还可包括可由除了所标识STA 104以外的STA 104使用的HE WLAN信令信息。
HE-SIG-B 318可携带因STA而异的调度信息，诸如举例而言，因STA而异(或“因用户而异”)的MCS值以及因STA而异的RU分配信息。在DL MU-OFDMA的上下文中，此类信息使得相应STA 104能够标识并解码相关联数据字段324中的对应资源单元(RU)。每个HE-SIG-B318包括共用字段以及至少一个因STA而异的字段。共用字段可以指示对多个STA 104的RU分配(包括频域中的RU指派)，指示哪些RU被分配用于MU-MIMO传输以及哪些RU对应于MU-OFDMA传输，以及分配中的用户数目及其他示例。共用字段可被编码有共用比特、CRC比特和尾部比特。因用户而异的字段被指派给特定的STA 104并且可被用于调度特定的RU以及向其他WLAN设备指示该调度。每个因用户而异的字段可包括多个用户块字段。每个用户块字段可包括两个用户字段，这两个用户字段包含供两个相应STA解码数据字段324中的其相应RU有效载荷的信息。
图3B示出了可用于AP与一个或多个STA之间的无线通信的另一示例PPDU 350。PPDU 350可被用于SU、OFDMA或MU-MIMO传输。PPDU 350可根据对IEEE 802.11无线通信协议标准的IEEE 802.11be修正版被格式化为极高吞吐量(EHT)WLAN PPDU，或者可以被格式化为遵循新无线通信协议(遵循将来IEEE 802.11无线通信协议标准或其他无线通信标准)的任何以后(EHT后)版本的PPDU。PPDU 350包括PHY前置码，该PHY前置码包括旧式部分352和非旧式部分354。PPDU 350可进一步在前置码之后包括PHY有效载荷356(例如以包括数据字段374的PSDU的形式)。
前置码的旧式部分352包括L-STF 358、L-LTF 360和L-SIG 362。前置码的非旧式部分354包括RL-SIG 364以及RL-SIG 364之后的多个无线通信协议版本相关信号字段。例如，非旧式部分354可包括通用信号字段366(本文中被称为“U-SIG 366”)和EHT信号字段368(本文中被称为“EHT-SIG 368”)。U-SIG 366和EHT-SIG 368中的一者或两者可被构造为用于EHT以上的其他无线通信协议版本并携带该版本相关信息。非旧式部分354进一步包括附加短训练字段370(在本文中被称为“EHT-STF 370”，但也可被构造为用于EHT之外的其他无线通信协议版本的版本相关信息并携带该版本相关信息)以及一个或多个附加长训练字段372(在本文中被称为“EHT-LTF 372”，但它们可被构造为用于EHT之外的其他无线通信协议版本的版本相关信息并携带该版本相关信息)。与L-STF 358、L-LTF 360和L-SIG 362一样，在涉及使用经绑定信道的实例中，U-SIG 366和EHT-SIG 368中的信息可在每个分量20MHz信道中被复制并被传送。在一些实现中，EHT-SIG 368可附加地或替换地在一个或多个非主20MHz信道中携带与在主20MHz信道中携带的信息不同的信息。
EHT-SIG 368可包括一个或多个经联合编码的码元，并且可被编码在与其中编码了U-SIG 366的块不同的块中。EHT-SIG 368可由AP用来标识多个STA 104并向该多个STA104通知该AP已为它们调度UL或DL资源。EHT-SIG 368可由AP 102所服务的每个兼容STA104解码。EHT-SIG 368一般可由接收方设备用于解读数据字段374中的比特。例如，EHT-SIG368可包括RU分配信息、空间流配置信息、以及每用户信令信息(诸如MCS)及其他示例。EHT-SIG 368可进一步包括循环冗余校验(CRC)(例如，4个比特)和可被用于二进制卷积码(BCC)的尾部(例如，6个比特)。在一些实现中，EHT-SIG 368可包括各自包含CRC和尾部的一个或多个码块。在一些方面，每个码块可单独被编码。
EHT-SIG 368可携带因STA而异的调度信息，诸如举例而言，因用户而异的MCS值以及因用户而异的RU分配信息。EHT-SIG 368一般可由接收方设备用于解读数据字段374中的比特。在DL MU-OFDMA的上下文中，此类信息使得相应STA 104能够标识并解码相关联数据字段374中的对应RU。每个EHT-SIG 368可包括共用字段以及至少一个因用户而异的字段。共用字段可以指示对多个STA 104的RU分布，指示频域中的RU指派，指示哪些RU被分配用于MU-MIMO传输和哪些RU对应于MU-OFDMA传输、以及分配中的用户数目及其他示例。共用字段可被编码有共用比特、CRC比特和尾部比特。因用户而异的字段被指派给特定的STA 104并且可被用于调度特定的RU以及向其他WLAN设备指示该调度。每个因用户而异的字段可包括多个用户块字段。每个用户块字段可包括例如两个用户字段，这两个用户字段包含供两个相应STA解码其相应RU有效载荷的信息。
RL-SIG 364和U-SIG 366的存在可向EHT或以后版本兼容STA 104指示PPDU 350是EHT PPDU或遵循新无线通信协议(遵循将来IEEE 802.11无线通信协议标准)的任何以后(EHT后)版本的PPDU。例如，U-SIG 366可由接收方设备用于解读EHT-SIG 368或数据字段374中的一者或多者中的比特。
图4示出了可用于AP 102与一个或多个STA 104之间的通信的示例PPDU 400。如以上所描述的，每个PPDU 400包括PHY前置码402和PSDU 404。每个PSDU 404可以表示(或“携带”)一个或多个MAC协议数据单元(MPDU)416。例如，每个PSDU 404可携带聚集MPDU(A-MPDU)406，其包括多个A-MPDU子帧408的聚集。每个A-MPDU子帧406可包括MPDU帧410，该MPDU帧410包括在伴随的MPDU 416(其包括MPDU帧410的数据部分(“有效载荷”或“帧体”))之前的MAC定界符412和MAC报头414。每个MPDU帧410还可包括用于检错的帧校验顺序(FCS)字段418(例如，FCS字段可包括循环冗余校验(CRC))以及填充比特420。MPDU 416可以携带一个或多个MAC服务数据单元(MSDU)416。例如，MPDU 416可以携带聚集MSDU(A-MSDU)422，其包括多个A-MSDU子帧424。每个A-MSDU子帧424包含对应的MSDU 430，其之前是子帧报头428，并且在一些情形中其继之以填充比特432。
返回参照MPDU帧410，MAC定界符412可以用作相关联的MPDU 416开始的标记并且指示该相关联的MPDU 416的长度。MAC报头414可以包括多个字段，这些字段包含定义或指示封装在帧体416内的数据的特性或属性的信息。MAC报头414包括历时字段，该历时字段指示从PPDU结束至少延续至要由接收方无线通信设备传送的对该PPDU的确收(ACK)或块ACK(BA)结束的历时。历时字段的使用用于保留无线介质达所指示的历时，并且使得接收方设备能够建立其网络分配向量(NAV)。MAC报头414还包括对被封装在帧体416内的数据的地址进行指示的一个或多个字段。例如，MAC报头414可包括源地址、发射机地址、接收机地址或目的地地址的组合。MAC报头414可进一步包括包含控制信息的帧控制字段。帧控制字段可指定帧类型，例如数据帧、控制帧或管理帧。
图5示出了示例无线通信设备500的框图。在一些实现中，无线通信设备500可以是用于STA(诸如参照图1所描述的各STA 104之一)中的设备的示例。在一些实现中，无线通信设备500可以是用于AP(诸如参照图1所描述的AP 102)中的设备的示例。无线通信设备500能够传送(或输出以供传输)和接收无线通信(例如，以无线分组的形式)。例如，无线通信设备可被配置成：传送和接收遵循IEEE 802.11无线通信协议标准(诸如由IEEE 802.11-2016规范或其修正版所定义的标准，包括但不限于802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)的物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)和媒体接入控制(MAC)协议数据单元(MPDU)形式的分组。
无线通信设备500可以是或可包括包含一个或多个调制解调器502(例如，Wi-Fi(遵循IEEE 802.11)调制解调器)的芯片、片上系统(SoC)、芯片组、封装或设备。在一些实现中，一个或多个调制解调器502(统称为“调制解调器502”)附加地包括WWAN调制解调器(例如，3GPP 4G LTE或5G兼容调制解调器)。在一些实现中，无线通信设备500还包括一个或多个无线电504(统称为“无线电504”)。在一些实现中，无线通信设备506进一步包括一个或多个处理器、处理块或处理元件506(统称为“处理器506”)和一个或多个存储器块或元件508(统称为“存储器508”)。
调制解调器502可包括智能硬件块或设备(举例而言，诸如专用集成电路(ASIC)等)。调制解调器502一般被配置成实现PHY层。例如，调制解调器502被配置成调制分组并将经调制分组输出给无线电504以供在无线介质上传输。类似地，调制解调器502被配置成获取由无线电504接收的经调制分组并对这些分组进行解调以提供经解调分组。除了调制器和解调器之外，调制解调器502还可进一步包括数字信号处理(DSP)电路系统、自动增益控制(AGC)、编码器、解码器、复用器和解复用器。例如，当处在传输模式中之时，将从处理器506获取的数据提供给译码器，该译码器对数据进行编码以提供经编码比特。经编码比特随后被映射到调制星座中的点(使用所选MCS)以提供经调制的码元。随后，经调制的码元可被映射到数目NSS个空间流或数目NSTS个空时流。随后，相应空间流或空时流中的经调制码元可被复用，经由快速傅里叶逆变换(IFFT)块进行变换，并随后被提供给DSP电路系统以供Tx加窗和滤波。数字信号可随后被提供给数模转换器(DAC)。结果所得的模拟信号随后可被提供给上变频器，并最终提供给无线电504。在涉及波束成形的实现中，在相应的空间流中的经调制码元在被提供给IFFT块之前，经由引导矩阵进行预编码。
当在接收模式中时，从无线电504接收到的数字信号被提供给DSP电路系统，该DSP电路系统被配置成获取收到信号，例如，通过检测信号的存在以及估计初始定时和频率偏移。DSP电路系统被进一步配置成数字地调理数字信号，例如，使用信道(窄带)滤波、模拟损伤调理(诸如校正I/Q不平衡)，以及应用数字增益以最终获得窄带信号。随后，DSP电路系统的输出可被馈送到AGC，其被配置成使用从数字信号(例如在一个或多个收到训练字段中)中提取的信息，以确定适当增益。DSP电路系统的输出还与解调器耦合，该解调器被配置成从信号提取经调制码元，并且例如计算每个空间流中每个副载波的每个比特位置的对数似然比(LLR)。解调器与解码器耦合，该解码器可被配置成处理LLR以提供经解码比特。随后，经解码的来自所有空间流的比特被馈送到解复用器以进行解复用。经解复用的比特随后可被解扰并被提供给MAC层(处理器506)以供处理、评估或解读。
无线电504一般包括至少一个射频(RF)发射机(或“发射机链”)和至少一个RF接收机(或“接收机链”)，它们可以组合成一个或多个收发机。例如，RF发射机和接收机可包括各种DSP电路系统，分别包括至少一个功率放大器(PA)和至少一个低噪声放大器(LNA)。RF发射机和接收机可进而耦合到一个或多个天线。例如，在一些实现中，无线通信设备500可包括或耦合到多个发射天线(每一者具有对应的发射链)和多个接收天线(每一者具有对应的接收链)。从调制解调器502输出的码元被提供给无线电504，该无线电随后经由所耦合的天线来传送这些码元。类似地，经由天线接收到的码元由无线电504获取，该无线电随后将这些码元提供给调制解调器502。
处理器506可包括被设计成执行本文中所描述的功能的智能硬件块或设备，诸如举例而言处理核、处理块、中央处理单元(CPU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)(诸如现场可编程门阵列(FPGA))、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或其任何组合。处理器506处理通过无线电504和调制解调器502接收到的信息，并处理要通过调制解调器502和无线电504输出以通过无线介质传输的信息。例如，处理器506可以实现控制面和MAC层，其被配置成执行与MPDU、帧或分组的生成和传输有关的各种操作。MAC层被配置成执行或促成帧的译码和解码、空间复用、空时块译码(STBC)、波束成形和OFDMA资源分配及其他操作或技术。在一些实现中，处理器506一般可以控制调制解调器502以使该调制解调器执行上述各种操作。
存储器504可包括有形存储介质，诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)或其组合。存储器504还可以存储包含指令的非瞬态处理器或计算机可执行软件(SW)代码，这些指令在被处理器506执行时使该处理器执行本文所描述的用于无线通信的各种操作，包括MPDU、帧或分组的生成、传输、接收和解读。例如，本文所公开的各组件的各个功能或者本文所公开的方法、操作、过程或算法的各个框或步骤可以被实现为一个或多个计算机程序的一个或多个模块。
图6A示出了示例AP 602的框图。例如，AP 602可以是参照图1所描述的AP 102的示例实现。AP 602包括无线通信设备(WCD)610(但AP 602自身通常还可被称为无线通信设备，如本文中所使用的)。例如，无线通信设备610可以是参照图5所描述的无线通信设备500的示例实现。AP 602还包括与无线通信设备610耦合的多个天线620以传送和接收无线通信。在一些实现中，AP 602附加地包括与无线通信设备610耦合的应用处理器630、以及与应用处理器630耦合的存储器640。AP 602进一步包括至少一个外部网络接口650，其使得AP 602能够与核心网或回程网络进行通信以获得对包括因特网的外部网络的接入。例如，外部网络接口650可包括有线(例如，以太网)网络接口和无线网络接口(诸如，WWAN接口)中的一者或两者。前述组件中的组件可以在至少一条总线上直接或间接地与这些组件中的其他组件进行通信。AP 602进一步包括外壳，该外壳包封无线通信设备610、应用处理器630、存储器640并且包封天线620和外部网络接口650的至少部分。
图6B示出了示例STA 604的框图。例如，STA 604可以是参照图1所描述的STA 104的示例实现。STA 604包括无线通信设备615(但STA 604自身通常还可被称为无线通信设备，如本文中所使用的)。例如，无线通信设备615可以是参照图5所描述的无线通信设备500的示例实现。STA 604还包括与无线通信设备615耦合的一个或多个天线625以传送和接收无线通信。STA 604附加地包括与无线通信设备615耦合的应用处理器635、以及与应用处理器635耦合的存储器645。在一些实现中，STA 604进一步包括用户接口(UI)655(诸如触摸屏或键盘)和显示器665，该显示器665可与UI 655集成以形成触摸屏显示器。在一些实现中，STA 604可进一步包括一个或多个传感器675(举例而言，诸如一个或多个惯性传感器、加速计、温度传感器、压力传感器或高度传感器)。前述组件中的组件可以在至少一条总线上直接或间接地与这些组件中的其他组件进行通信。STA 604进一步包括外壳，该外壳包封无线通信设备615、应用处理器635、存储器645并且包封天线625、UI 655和显示器665的至少各部分。
传输的各方面可基于传送方(例如，AP 102或STA 104)与接收方(例如，另一AP102或STA 104)之间的距离而变化。无线通信设备一般可受益于具有与覆盖区域内的各个STA 104的位置或邻近度有关的信息。在一些示例中，相关距离可使用基于RTT的测距规程来计算。另外，在一些实现中，AP 102和STA 104可被配置成执行测距操作。每个测距操作可涉及测距空数据分组(NDP)的交换(诸如在IEEE 802.11az规范或其修正或更新中定义的那些)。图7示出了解说用于执行测距操作700的示例过程的时序图。用于测距操作700的过程可由两个无线设备702a和702b(其各自可以是AP 102或STA 104的示例)联合地执行。
测距操作700开始于第一无线设备702a在时间t0,1传送初始精细定时测量(IFTMR)请求帧704。响应于在时间t0,2成功接收到IFTMR帧704，第二无线设备702b通过在时间t0,3传送精细定时测量(IFTM)帧706来进行响应，其中第一无线设备702a在时间t0,4接收该IFTM帧706。在图7的示例中，第一无线设备702a可被称为发起方站(ISTA)，第二无线设备702b可被称为响应方站(RSTA)。IFTMR请求帧704和IFTM帧706可携带指定测距操作700的各种特性(诸如每个无线设备702a和70b的所支持的能力)的FTM参数。相应地，ISTA和RSTA之间IFTMR和IFTM帧的初始交换可被称为协商规程。
第一无线设备702a和第二无线设备702b随后交换一个或多个测距NDP(以下被简称为“NDP”)，该测距NDP可被用于估计无线设备702a和702b之间的射程或距离。例如，在时间t1,1，第一无线设备702a传送第二无线设备702b在时间t1,2接收到的NDP宣告(NDPA)708。NDPA 708向第二无线设备702b发信号通知关于第一无线设备702a将在此后立即(诸如在SIFS历时之后)传送NDP。随后，在时间t1,3，第一无线设备702a传送NDP 710。第一无线设备702a将时间t1,3记录为NDP 710的出发时间(TOD)。第二无线设备702b在时间t1,4接收到NDP710，并且将时间t1,4记录为NDP 710的抵达时间(TOA)。
第二无线设备702b在接收到NDP 710之后(诸如在SIFS历时之后)立即在时间t2,1传送NDP 712。第二无线设备702b将时间t2,1记录为NDP 712的TOD。第一无线设备702a在时间t2,2接收到NDP 712，并将时间t2,2记录为NDP 712的TOA。此后，在时间t2,3，第二无线设备702b传送携带测距信息或反馈的位置管理报告(LMR)714。例如，LMR 714可包括或指示NDP710的TOA和NDP 712的TOD。第一无线设备702a在时间t2,4接收到LMR 714，并且基于NDP 710和712的TOA和TOD来确定第二无线设备702b的射程。例如，第一无线设备702a可基于与NDP710和712相关联的往返时间(RTT)来确定第二无线设备702b的射程。
测距操作(诸如图7的测距操作700)可被用于各种基于邻近度的应用中，诸如举例而言用移动电话解锁交通工具。移动电话内的无线通信设备可与交通工具内的无线通信设备进行通信以执行基于FTM的测距操作，诸如关于图7所描述的操作。例如，交通工具可通过与移动电话交换测距NDP来确定其到该移动电话的距离。如果交通工具确定移动电话在该交通工具的阈值邻近度内，则该交通工具可解锁其车门(或其他舱)。如参照图7所描述的，距离计算基于ISTA(诸如交通工具)和RSTA(诸如移动电话)之间交换的测距NDP的TOA和TOD。在一些实现中，无线通信设备可至少部分地基于无线通信设备完成接收到PPDU的LTF字段的时间来确定传入PPDU(诸如测距NDP)的TOA。LTF字段包括在数个(N)副载波上调制的一个或多个LTF序列。
图8A示出了可用于无线通信设备之间的通信的示例LTF序列800的频率示图。LTF序列800是LTF码元的频域表示。如图8A中所示出的，非零调制码元被调制在与LTF序列800相关联的N个副载波中的每一个副载波上。每个调制码元可表示取决于所使用的调制方案类型的比特值的数目或模式。例如，映射到二进制相移键控(BPSK)星座的调制码元可各自表示单个比特(0或1)。类似地，映射到正交相移键控(QPSK)星座的调制码元可各自表示两比特模式(00、01、10或11)。跨所有N个副载波映射的调制码元的序列被统称为“LTF序列”。
遵循IEEE 802.11标准的现有版本的LTF序列是基于确定性函数来编码或调制的。换言之，具有用于生成LTF序列的函数(诸如由IEEE 802.11标准定义的函数)的知识的无线通信设备可观察LTF序列的一部分并且基于所观察到的部分来确定或预测该LTF序列的剩余部分。图8B示出了描绘可用于无线通信设备之间的通信的示例LTF信号810的时序图。LTF信号810可以是图8A中所描绘的LTF序列800的时域表示。傅立叶逆变换可被用于将跨越频域LTF序列800的带宽的各种调制码元映射到时域LTF信号810的各个部分。例如，离散傅里叶逆变换(IDFT)通过对代表调制码元的变化幅度和相位的复指数波形的离散样本进行求和来产生时变信号。作为结果，时域LTF信号810的开始部分801可携带与扩展到整个频域LTF序列800的带宽的调制码元相关联的信息。
本公开的各方面认识到，攻击者可拦截由传送方设备传送到接收方设备的LTF信号810的一部分(诸如开始部分801)。攻击者可随后基于所截获的部分来确定或预测LTF信号801的剩余部分。例如，攻击者可使用确定性函数来基于在所截获的部分上携带的调制码元的值来预测LTF序列800的剩余部分。替换地或附加地，攻击者可使用线性最小均方误差(MMSE)估计来基于所截获的部分的样本来预测时域信号810的剩余部分。攻击者可随后在传送方设备已经完成其对原始LTF信号810的传输之前向接收方设备传送LTF信号810的尾部部分802的副本。相应地，攻击者可欺骗接收方设备使其认为传送方设备比实际更近。
图9A和9B示出了描述用于预测LTF信号900的各部分的示例操作的时序图。例如参照图8B，LTF信号900可以是时域LTF信号810的一个示例。LTF信号900可由传送方设备向接收方设备传送。在一些实现中，LTF信号900可由除了预期接收方设备之外的设备来观察和预测。在一些方面，预测操作可在多个迭代中被执行。
如以上所描述的，LTF信号900表示带限信号。因此，由于傅立叶变换的固有性质，在LTF信号900的连贯样本之间可能存在某种程度的相关性。更具体而言，时间上较近的样本可能比相隔较远的样本展现出更高程度的相关性。本公开的各方面认识到，攻击者可利用这种相关性来仿冒LTF信号。例如参照图9A，攻击者可观察或截获LTF信号900的部分902，并且基于线性MMSE估计来预测LTF信号900的后续部分904。攻击者可继续观察更多的LTF信号900并且预测后续部分，直到如图9B中所示出的，攻击者基于直到该点的所观察的部分906来预测LTF信号900的尾部部分908。如参照图8B所描述的，攻击者可向接收方设备传送尾部部分908的副本，例如，欺骗该接收方设备使其认为传送方设备比它实际上更近。
图10示出了描绘LTF信号的示例波形1000的时序图。在一些实现中，LTF信号可以是图9A和9B的LTF信号900或图8B的LTF信号810的一个示例。更具体而言，示例波形1000可表示LTF信号的分量波形。如参照图8A和8B所描述的，IDFT可通过对代表调制码元的复波形的离散样本进行求和而将LTF序列800转换为LTF信号810。因此，LTF信号表示多个分量波形的组合(诸如波形1000)。如图10中所示出的，波形1000具有在时间t0达到峰值的明显的脉冲(示出被包封在脉冲窗口内)。波形1000的脉冲对LTF信号的一个或多个样本贡献很大。例如参照图9A和9B，在时间t0获取的波形1000的样本可与LTF信号900的任何离散样本一致。
因为LTF信号是带限的，所以每个分量波形都可能向过去和未来泄漏信息。例如，如图10中所示出的，波形1000模拟正弦(sinc)函数。换言之，波形1000不包括由脉冲窗口限定的单个隔离脉冲，而是即使在该脉冲窗口之外也随时间连续地变化。波形1000中的这些进一步的变化(或“反弹”)也贡献于LTF信号的一个或多个样本。例如，在时间t1获取的波形1000的样本可贡献于LTF信号的另一样本的幅度。因此，攻击者可使用波形1000的反弹中携带的信息来预测LTF信号的一个或多个未来样本。如以上所描述的，将多个交叠波形进行求和以创建LTF信号。因此，攻击者检测到的LTF信号的波形越多，该攻击者就能越准确地预测该LTF信号的未来样本。为了提高LTF信号的安全性，期望例如通过减小LTF信号的每个分量波形中的反弹的幅度来减小时域样本之间的相关量。
各方面一般涉及在无线通信中所使用的LTF，并且更具体地涉及生成防攻击的安全LTF。在一些方面，传送方设备可在频域中对安全LTF执行加窗，使得所得时域LTF信号很难(如果不是不可能)由观察LTF信号的一部分的任何设备来预测。例如，传送方设备可将窗函数应用于与安全LTF相关联的频域调制码元的序列。窗函数在给定时间窗口(与LTF信号的脉冲宽度一致)之前和之后减小时域中对应波形的幅度。在一些方面，传送方设备可基于在FTM规程开始时交换的IFTM帧和IFMTR帧而与接收方设备协商对安全LTF的加窗。在一些其它方面，传送方设备可动态地或自适应地对安全LTF执行加窗。在此类方面，传送方设备可基于包括安全LTF的PPDU的信号字段中携带的信息来指示是否对该安全LTF执行加窗。
可实现本公开中所描述的主题内容的特定实现以达成以下潜在优点中的一者或多者。在一些实现中，所描述的技术可以用于提高在无线通信中使用的LTF的安全性。本公开的各方面认识到，因为LTF信号是带限的，所以在时间上连贯地出现的LTF信号的样本之间可能存在某种程度的相关性。作为结果，攻击者(或非预期接收方设备)可接收LTF信号的一部分，并且例如基于MMSE估计来确定或预测该LTF信号的后续部分。精通的攻击方甚至可在传送方设备完成向接收方设备传送原始LTF信号之前复制或仿冒该LTF信号。例如，攻击方可向接收方设备传送仿冒的LTF信号以引起接收方设备的信道测量或测距测量中的差错。通过对所传送的LTF信号加窗，本公开的各方面可降低LTF信号的相继样本之间的相关程度，并且因此防止攻击者从接收到的部分预测LTF信号的剩余部分。尽管经加窗LTF信号对于某些应用(诸如测距)而言可能表现不佳，但是通过动态地执行加窗，本公开的各方面可平衡LTF信号的安全性和各种其他考虑(诸如测距性能)。
图11示出了根据一些实现的无线通信设备的示例发射(TX)处理链1100的框图。在一些实现中，TX处理链1100可被配置成传送表示PPDU的LTF字段的经加窗LTF信号1108。例如，PPDU可以是FTM帧。在一些实现中，无线通信设备可以是AP，诸如分别为图1和6的AP 102或602。在一些其他实现中，无线通信设备可以是STA，诸如分别为图1和6的STA 104或604。参照例如图5，TX处理链可包括调制解调器502和无线电504的各部分。
TX处理链1100包括安全LTF序列生成器1110、TX窗口乘法器1120、空间流映射器1130、数个(M个)IDFT 1140(1)-1140(M))和发射机(TX)1150。安全LTF序列生成器1110被配置成生成LTF序列1102。如参照图8A所描述的，LTF序列1102可包括表示LTF码元的非零调制码元的序列。在一些实现中，安全LTF序列生成器1110可基于伪随机比特序列来生成LTF序列1102。更具体而言，LTF序列生成器1110可选择对应于伪随机比特序列的子集的LTF比特模式以被调制到数个(N)个副载波上，从而产生LTF序列1102。将伪随机比特序列用于LTF序列1102增加了由除预期接收方设备之外的任何设备解码或复制LTF序列1102的难度。
在一些实现中，安全LTF序列生成器1110可基于正交振幅调制(QAM)方案来调制LTF比特模式。换言之，LTF序列1102的每个调制码元可表示相应QAM码元。高阶调制方案(高于QPSK)一般对载波间干扰(ICI)更敏感，这往往会使正交频分复用(OFDM)传输的性能降级。然而，本公开的各方面认识到，LTF传输中ICI的存在增加了解码或复制LTF序列的难度。在一些方面，安全LTF序列生成器1110可实现16-QAM或更高阶调制方案(诸如64-QAM或256-QAM，以及其他示例)以平衡ICI的优点(增加解码难度)与缺点(使OFDM性能降级)。
在一些实现中，TX窗口乘法器1120可对LTF序列1102执行加窗。例如，TX窗口乘法器1120可将LTF序列1102乘以窗函数以产生经加窗LTF序列1104。示例合适的窗函数包括矩形窗、升余弦(RC)窗、普朗克锥形窗和平顶窗以及其他示例。加窗在每频调的基础上改变调制码元的幅度以使得在远离中心频率的频调上调制的码元的幅度以锥形方式减小。例如参照图10，加窗可减小由经加窗LTF序列1104从频域到时域的转换所导致的波形中的反弹的幅度(诸如波形1000)。如以上所描述的，加窗可提高所得到的LTF信号(诸如经加窗的LTF信号1108)的安全性。然而，减少每个分量波形中携带的信息可能使LTF信号的测距性能降级。因此，在一些实现中，TX窗口乘法器1120可实现平衡LTF信号的安全性和测距性能的窗函数。
空间流映射器1130将经加窗LTF序列1104映射到数个(M个)空间流上以产生经空间映射的经加窗LTF序列1106。例如，空间流映射器1130可向经加窗LTF序列1104的包括N个调制码元的集合应用空间映射矩阵。在一些实现中，空间流映射器1130可向与经加窗LTF序列1106相关联的各种空间流添加相位旋转或偏移。例如，相位偏移可防止在接收方设备处的无意的波束成形。无意的波束成形可能由多径传播引起的多个空间流的相长(或相消)干扰导致。在一些方面，空间流映射器1130可将非循环相位旋转应用于在各种空间流上调制的调制码元。作为结果，应用于空间流中的一者的相位旋转不能通过循环延迟或移位应用于另一空间流的相位旋转来确定(如循环移位分集(CSD)的情形)。
IDFT 1140(1)-1140(M)将M个空间流上的经加窗LTF序列1106从频域转换到时域。例如，每个IDFT 1140可产生代表经加窗LTF序列1106的相应时变样本序列(诸如图8B中所解说的)。由IDFT 1140(1-1140(M)输出的样本序列表示时域经加窗LTF信号1108。在一些实现中，循环前缀可被追加到经加窗LTF信号1108的开始。循环前缀是从时域信号的末尾取得的数个(L个)样本的重复。在OFDM通信中，循环前缀减轻了多径效应并且提供了减少连贯OFDM码元之间的码元间干扰(ISI)的保护区间。然而，本公开的各方面认识到，因为循环前缀包括来自时域信号末尾的信息，所以攻击者可使用该信息来预测该信号的尾部部分(诸如参照图9A和9B所描述的)。因此，在一些其它实现中，循环前缀可不被添加到经加窗LTF信号1108。
经加窗LTF信号1108被提供给发射机1150以用于在无线信道上传输至接收方设备。发射机1150可包括一个或多个功率放大器来放大空间流SS1-SSM中的每一个空间流上的LTF信号1108以用于经由至少M个发射天线进行传输。如以上所描述的，由TX窗口乘法器1120执行的加窗降低了经加窗LTF信号1108的样本之间的相关量。作为结果，任何观察到LTF信号1108的一部分的设备都很难(如果不是不可能的话)预测经加窗LTF信号1108。
本公开的各方面认识到，安全LTF传输的加窗可不被一些设备或应用支持。因此，在一些实现中，传送方设备和接收方设备可在传送安全LTF信号之前协商加窗能力。在一些方面，传送方设备可发信号通知对要传送到接收方设备的LTF信号执行加窗的意图，并且该接收方设备可指示其是否可从该传送方设备接收经加窗LTF信号。在一些其它方面，接收方设备可发信号通知对由传送方设备传送的LTF信号执行加窗的请求，并且该传送方设备可指示其是否可向该接收方设备传送经加窗LTF信号。
图12A示出了描绘根据一些实现的执行FTM规程的ISTA 1202和RSTA 1204之间的示例消息交换的序列图1200。在一些实现中，FTM规程可以是图7中所示出的测距操作700的一个示例。FTM规程由ISTA 1202和RSTA 1204联合地执行，ISTA 1202和RSTA 1204可各自是STA(诸如分别是图1和6的STA 104或604中的一者)或AP(诸如分别是图1和6的AP 102或602中的一者)的示例。
ISTA 1202通过在无线信道1206上向RSTA 1204传送IFTMR帧1201来发起FTM规程。在一些实现中，在传送IFTMR帧1201之前，ISTA 1202可确定是否启用对到RSTA 1204的LTF传输的加窗。如以上所描述的，加窗可以以测距性能为代价来提高LTF信号的安全性。相应地，ISTA 1202可基于数个因素来确定是否启用加窗，这些因素诸如举例而言无线信道1206的状况或FTM规程被发起的应用(或用例场景)的安全要求。在一些实现中，ISTA 1202可在IFTMR帧1201中提供加窗信息，以指示它是否旨在对要传送到RSTA 1204的LTF信号执行加窗。在一些方面，加窗信息可被携带在IFTMR帧1201的测距参数字段中。在图12A的示例中，IFTMR 1201携带加窗信息，该加窗信息发信号通知启用由ISTA 1202传送的LTF信号的加窗的意图(或“I2R加窗请求”)。
RSTA 1204通过将IFTM帧1203传送回ISTA 1202来响应IFTMR帧1201。如果IFTMR帧1201携带指示I2R加窗请求的加窗信息，则RSTA 1204可确定其是否可从ISTA 1202接收经加窗LTF信号。RSTA 1204可基于数个因素来确定加窗是否可被支持，这些因素诸如举例而言无线信道1206的状况或FTM规程被发起的应用(或用例场景)的安全要求。在一些实现中，RSTA 1204可在IFTM帧1203中提供加窗信息，以指示其是否可从ISTA 1202接收经加窗LTF信号。在一些方面，加窗信息可被包括在IFTM帧1203的测距参数字段中。在图12A的示例中，IFTM帧1203携带指示RSTA 1204能够接收经加窗LTF信号的加窗信息(或“I2R加窗确认”)。
ISTA 1202可在接收到IFTM帧1203之后发起与RSTA 1204的测距会话1208。在测距会话1208期间，ISTA 1202可向RSTA 1204传送一个或多个测距NDP，并且RSTA 1204可通过向ISTA 1202传送回一个或多个测距NDP来响应(诸如参考图7所描述的)。每个测距NDP可遵循包括LTF字段的PPDU格式。如参照图8A和8B所描述的，LTF字段可包括表示LTF序列的调制码元序列，该序列可在时域中作为LTF信号来传送。在一些实现中，ISTA 1202可基于IFTM帧1203中携带的加窗信息来选择性地对被包括在NDP中的LTF信号执行加窗。例如，如果加窗信息指示RSTA 1204不能接收经加窗LTF信号，则ISTA 1202可不对LTF信号执行加窗。在一些方面，如果加窗信息指示RSTA 1204能够接收经加窗LTF信号，则ISTA 1202可对传送到RSTA 1204的每个LTF信号执行加窗。
在一些其他方面，如果加窗信息指示RSTA 1204能够接收经加窗LTF信号，则ISTA1202可对传送到RSTA 1204的个体LTF信号动态地执行加窗。换言之，ISTA 1202可针对每个NDP确定是否对所包括的LTF信号执行加窗。如以上所描述的，用于对LTF信号执行加窗的条件可取决于ISTA 1202和RSTA 1204的优先级(诸如安全性或测距性能)。然而，本公开的各方面认识到ISTA 1202或RSTA 1204的优先级可随时间而改变。例如，当信道状况恶化时，ISTA 1202可优先化测距性能而不是安全性。另一方面，当信道状况改善，ISTA 1202可优先化安全性而不是测距性能。因此，在一些方面，ISTA 1202可基于对无线信道1206的估计来确定是否对给定LTF信号执行加窗。
本公开的各方面进一步认识到，ISTA 1202或RSTA 1204的安全性要求可随时间而改变。例如，如果ISTA 1202检测到(或怀疑)攻击者可能正在向RSTA 1204仿冒其LTF信号，则ISTA 1202可能需要更大的安全性。在一些方面，ISTA 1202可基于RSTA 1204到ISTA1202的经估计射程来确定与LTF信号相关联的安全性水平。例如，ISTA 1202可使用各种试探法或其他定位技术(在此被称为“替换距离测量”)来确定或估计RSTA 1204的距离。替换距离测量与由RSTA 1204提供的测距信息或反馈之间的显著差异可指示潜在攻击者仿冒由ISTA 1202传送的LTF信号。因此，在一些方面，ISTA 1202可基于LTF信号的当前安全性要求或RSTA 1204的经估计射程来确定是否对给定LTF信号执行加窗。
在图12A的示例中，ISTA 1202决定不对被包括在初始测距NDP 1205中的LTF信号执行加窗。因此，ISTA 1202向RSTA 1204传送具有未加窗LTF信号的NDP 1205。由于信道状况或安全性要求的变化，ISTA 1202决定对被包括在后续测距NDP 1207中的LTF信号执行加窗。因此，ISTA 1202向RSTA 1204传送具有经加窗LTF信号的NDP 1207。在一些实现中，ISTA1202可在NDP 1205或1207中提供动态加窗信息，以动态地指示是否对所包括的LTF信号执行加窗。例如，在一些方面，动态加窗信息可被携带在NDP 1205和1207的信号字段(诸如HE-SIG-A)中。
图12B示出了描绘根据一些实现的执行FTM规程的ISTA 1212和RSTA1214之间的示例消息交换的序列图1210。在一些实现中，FTM规程可以是图7中所示出的测距操作700的一个示例。FTM规程由ISTA 1212和RSTA 1214联合地执行，ISTA 1212和RSTA 1214可各自是STA(诸如分别是图1和6的STA 104或604中的一者)或AP(诸如分别是图1和6的AP 102或602中的一者)的示例。
ISTA 1212通过在无线信道1216上向RSTA 1214传送IFTMR帧1211来发起FTM规程。在一些实现中，在传送IFTMR帧1211之前，ISTA 1212可确定是否请求对由RSTA 1214进行的LTF传输加窗。如以上所描述的，加窗可以以测距性能为代价来提高LTF信号的安全性。相应地，ISTA 1212可基于数个因素来确定是否请求加窗，这些因素诸如举例而言无线信道1216的状况或FTM规程被发起的应用(或用例场景)的安全要求。在一些实现中，ISTA 1212可在IFTMR帧1211中提供加窗信息，以指示对于由RSTA 1214传送的LTF信号是否请求加窗。在一些方面，该加窗信息可被携带在IFTMR帧1211的测距参数字段中。在图12B的示例中，IFTMR1211携带加窗信息，该加窗信息发信号通知启用对由RSTA 1214传送的LTF信号加窗的请求(或“R2I加窗请求”)。
RSTA 1214通过将IFTM帧1213传送回ISTA 1212来响应IFTMR帧1211。如果IFTMR帧1211携带指示R2I加窗请求的加窗信息，则RSTA 1214可确定其是否可对要传送到ISTA1212的LTF信号执行加窗。RSTA 1214可基于数个因素来确定加窗是否可被支持，这些因素诸如举例而言无线信道1216的状况或FTM规程被发起的应用(或用例场景)的安全要求。在一些实现中，RSTA 1214可在IFTM帧1213中提供加窗信息，以指示其是否可向ISTA 1212传送经加窗LTF信号。在一些方面，加窗信息可被包括在IFTM帧1213的测距参数字段中。在图12B的示例中，IFTM帧1213携带指示RSTA 1214能够传送经加窗LTF信号的加窗信息(或“R2I加窗确认”)。
ISTA 1212可在接收到IFTM帧1213之后发起与RSTA 1214的测距会话1218。在测距会话1218期间，ISTA 1212可向RSTA 1214传送一个或多个测距NDP，并且RSTA 1214可通过将一个或多个测距NDP传送回ISTA 1212来响应。每个测距NDP可遵循包括LTF字段的PPDU格式。如参照图8A和8B所描述的，LTF字段可包括表示LTF序列的调制码元序列，该序列可在时域中作为LTF信号来传送。在一些实现中，RSTA 1214可基于IFTM帧1213中携带的加窗信息来选择性地对被包括在NDP中的LTF信号执行加窗。例如，如果加窗信息指示RSTA 1214不能传送经加窗LTF信号，则RSTA 1214可不对LTF信号执行加窗。在一些方面，如果加窗信息指示RSTA 1214能够传送经加窗LTF信号，则RSTA 1214可对传送到ISTA 1212的每个LTF信号执行加窗。
在一些其它方面，如果加窗信息指示RSTA 1214能够传送经加窗LTF信号，则RSTA1214可对传送到ISTA 1212的个体LTF信号动态地执行加窗。换言之，RSTA 1214可针对每个NDP确定是否对所包括的LTF信号执行加窗。如以上所描述的，对LTF信号执行加窗的条件可取决于ISTA 1212和RSTA 1214的优先级(诸如安全性或测距性能)。然而，本公开的各方面认识到ISTA 1212或RSTA 1214的优先级可随时间而改变。例如，当信道状况恶化时，RSTA1214可优先化测距性能而不是安全性。另一方面，当信道状况改善，RSTA 1214可优先化安全性而不是测距性能。因此，在一些方面，RSTA 1214可基于对无线信道1216的估计来确定是否对给定LTF信号执行加窗。
本公开的各方面进一步认识到，ISTA 1212或RSTA 1214的安全性要求可随时间而改变。例如，如果RSTA 1214检测到(或怀疑)攻击者可能正在向ISTA 1212仿冒其LTF信号，则RSTA 1214可能需要更大的安全性。在一些方面，RSTA 1214可基于RSTA 1212到ISTA1214的经估计射程来确定与LTF信号相关联的安全性水平。例如，RSTA 1214可使用各种试探法或其他定位技术来确定或估计ISTA 1212的距离。替换距离测量与由ISTA 1212提供的测距信息或反馈之间的显著差异可指示潜在攻击者仿冒由RSTA 1214传送的LTF信号。因此，在一些方面，RSTA 1214可基于LTF信号的当前安全性要求或ISTA 1212的经估计射程来确定是否对给定LTF信号执行加窗。
在图12B的示例中，RSTA 1214决定不对被包括在初始测距NDP 1215中的LTF信号执行加窗。因此，RSTA 1214向ISTA 1212传送具有未加窗LTF信号的NDP 1215。由于信道状况或安全性要求的变化，RSTA 1214决定对被包括在后续测距NDP 1217中的LTF信号执行加窗。因此，RSTA 1214向ISTA 1212传送具有经加窗LTF信号的NDP 1217。在一些实现中，RSTA1214可在NDP 1215或1217中提供动态加窗信息，以动态地指示是否对所包括的LTF信号执行加窗。例如，在一些方面，动态加窗信息可被携带在NDP 1215和1217的信号字段(诸如HE-SIG-A)中。
图13示出了用于FTM协商帧的示例测距参数字段1300。例如参照图12A和12B，FTM协商帧可以是IFTMR帧1201和1211或IFTM帧1203和1213的一个示例。测距参数字段1300包括跨越比特位置B0-B47的数个旧式子字段。如本文所使用的，术语“旧式”指由IEEE 802.11标准的IEEE 802.11az修正版的现有版本定义的FTM协商帧的任何字段或子字段。在一些实现中，测距参数字段1300可包括不被包括在任何旧式测距参数字段中的信息的附加八位位组(跨越比特位置B48-B55)。在图13的示例中，测距参数字段1300包括比特位置B48中的I2RTX窗口子字段和比特位置B49中的R2I TX窗口子字段。测距参数字段1300的剩余6比特(跨越比特位置B50-B55)被保留。
在一些实现中，I2R TX窗口子字段的值可指示传送方设备或接收方设备是否支持对由ISTA向RSTA传送的LTF信号加窗。例如，当测距参数字段1300被包括在IFTMR帧(诸如图12A的IFTMR帧1201)中时，I2R TX窗口子字段的值可指示传送方设备(或ISTA)是否支持对LTF信号加窗。另一方面，当测距参数字段1300被包括在IFTM帧(诸如图12A的IFTM帧1203)中时，I2R TX窗口子字段的值可指示接收方设备(或RSTA)是否支持对LTF信号加窗。
在一些实现中，R2I TX窗口子字段的值可指示传送方设备或接收方设备是否支持对由RSTA传送到ISTA的LTF信号加窗。例如，当测距参数字段1300被包括在IFTMR帧(诸如图12B的IFTMR帧1211)中时，R2I TX窗口子字段的值可指示接收方设备(或ISTA)是否支持对LTF信号加窗。另一方面，当测距参数字段1300被包括在IFTM帧(诸如图12B的IFTM帧1213)中时，R2I TX窗口子字段的值可指示传送方设备(或RSTA)是否支持对LTF信号加窗。
图14示出了根据一些实现的示例测距NDP 1400。在一些实现中，测距NDP 1400可根据由IEEE 802.11标准的IEEE 802.11az修正版所定义的高效(HE)测距NDP格式或HE基于触发(TB)的测距NDP格式来格式化。测距NDP1400包括L-STF 1401、L-LTF 1402、L-SIG1403、RL-SIG 1404、HE-SIG-A 1405、HE-STF 1406、数个(N个)安全LTF字段1407(1)-1407(N)和分组扩展(PE)字段1408。安全LTF字段1407(1)-407(N)中的每一者可携带安全LTF序列。PE字段1408在测距NDP 1400的结束处提供附加接收处理时间。在PE字段1408和每个安全LTF字段1407(1)-407(N)之前紧接是零功率保护区间(GI)。
在一些实现中，L-STF 1401、L-LTF 1402、L-SIG 1403、RL-SIG 1404和HE-SIG-A1405可以分别是图3A的L-STF 308、L-LTF 310、L-SIG 312、RL-SIG 314和HE-SIG-A 316的示例。如参照图3A所描述的，HE-SIG-A 1405携带可被用于接收或解读测距NDP 1400的一个或多个其它字段的信令信息。本公开的各方面认识到，HE-SIG-A 1405的一些字段不携带用于测距NDP 1400的相关信息。因此，在一些实现中，HE-SIG-A 1405的一个或多个字段可被转用以携带动态加窗信息。例如，HE-SIG-A 1405被示出包括HE-MCS字段1410、译码字段1411、低密度奇偶校验(LDPC)额外码元分段字段1412、经波束成形字段1413和循环冗余校验(CRC)字段1414，以及其他字段(为简化起见未示出)。
HE-MCS字段1410携带指示被用于传送PPDU的数据字段的调制和编码方案(MCS)的4比特信息。然而，本公开的各方面认识到测距NDP 1400不包括数据字段。因此，在一些实现中，HE-MCS字段1410可被转用以携带动态加窗信息。例如，低MCS值(诸如MCS0)可被用于指示不对安全LTF 1407(1)-407(N)执行加窗，而较高MCS值可被用于指示对安全LTF 1407(1)-407(N)执行加窗。
译码字段1411携带指示数据基于二进制卷积码(BCC)还是LDPC码来编码的1比特信息。此外，LDPC额外码元分段字段1412携带指示LDPC额外码元分段是否存在的1比特信息。如以上所描述的，测距NDP 1400不携带数据。因此，在一些实现中，译码字段1411和LDPC额外码元分段字段1412可被转用以携带动态加窗信息。例如，译码字段1411的值可被设为1以指示LDPC，并且LDPC额外码元分段字段1412的值可被设为0或1以指示是否对安全LTF1407(1)-407(N)执行加窗。
经波束成形字段1413携带指示波束成形引导矩阵是否被应用于测距NDP1400的HE经调制字段的1比特信息。然而，本公开的各方面认识到安全LTF从不被波束成形。因此，在一些实现中，经波束成形字段1413可被转用以携带动态加窗信息。例如，经波束成形字段1413的值可被设为0或1以指示是否对安全LTF 1407(1)-407(N)执行加窗。
CRC字段1414携带可被用于对被携带在HE-SIG-A 1405中的信息执行循环冗余校验的4比特信息。本公开的各方面认识到，CRC字段1414的值被用于检测HE-SIG-A 1405中的误差，并且不映射到任何信令信息。因此，在一些实现中，CRC字段1414可被用于携带动态加窗信息。在一些方面，CRC字段1414的值可被选择性地改变以指示是否对安全LTF 1407(1)-407(N)执行加窗。例如，CRC字段1414的比特可被翻转或反转(表示CRC字段1414的二补码)以指示加窗被执行，或者可保持不变以指示加窗未被执行。
尽管未示出，但为了简化起见，HE-SIG-A 1405可进一步包括在IEEE 802.11标准的现有版本中当前未被使用的数个保留比特。在一些实现中，保留比特中的一者或多者可被转用以携带动态加窗信息。例如，保留比特可被转用为动态加窗比特，该动态加窗比特可被设为0或1以指示是否对安全LTF 1407(1)-407(N)执行加窗。
图15示出了解说根据一些实现的用于支持安全LTF TX窗口信令的无线通信的示例过程1500的流程图。在一些实现中，过程1500可以由作为网络节点(诸如上面分别参照图1和图6B所描述的STA 104或604之一)来操作或在网络节点内操作的无线通信设备执行。在一些其他实现中，过程1500可以由作为AP(诸如上面分别参照图1和图6A所描述的AP 102或602之一)来操作或在AP内操作的无线通信设备执行。
在一些实现中，过程1500在框1502始于从接收方设备接收第一帧，第一帧携带指示该接收方设备是否支持对PPDU的LTF加窗的第一加窗信息。在框1504中，过程1500行进至获得要被包括在PPDU的LTF中的调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与该LTF相关联的相应副载波上。在框1506中，过程1500行进至基于第一帧中的第一加窗信息来选择性地将窗函数应用于调制码元序列。在框1508中，过程1500行进至基于傅立叶逆变换而将调制码元序列转换成时域LTF信号。在框1510中，过程1500行进至向接收方设备传送LTF信号。在一些实现中，所传送的LTF信号不包括循环前缀。
在一些实现中，第一帧可以是发起FTM规程的IFTMR帧。在一些方面，在框1502中接收到第一帧之后，过程1500可行进至响应于接收到IFTMR帧而向接收方设备传送IFTM帧，其中该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
在一些其它实现中，在框1502中接收到第一帧之前，过程1500可行进至向接收方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，其中第一帧是响应于该IFTMR帧的IFTM帧。在一些方面，IFTMR帧可携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
在一些实现中，框1506中的窗函数的选择性应用可包括确定接收方设备到无线通信设备的射程，并且基于所确定的射程来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。在一些方面，接收方设备的射程可基于从该接收方设备接收到指示对该射程的估计的测距信息来确定。
在一些其他实现中，框1506中的窗函数的选择性应用可包括估计传送LTF信号的无线信道，并且基于信道估计来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。此外，在一些实现中，框1506中的窗函数的选择性应用可包括确定LTF信号的安全性要求，并且基于该安全性要求来确定是否将该窗函数应用于调制码元序列。
在一些实现中，窗函数可基于第一加窗信息指示接收方设备支持对LTF加窗而被应用于调制码元序列。在一些方面，在框1510中的LTF信号传输的传送之前，过程1500可行进至向接收方设备传送指示窗函数被应用于调制码元序列的第二加窗信息。在一些方面，第二加窗信息可经由包括LTF信号的PPDU的信号字段来传送。
图16示出了解说根据一些实现的用于支持安全LTF TX窗口信令的无线通信的示例过程1600的流程图。在一些实现中，过程1600可以由作为网络节点(诸如上面分别参照图1和图6B所描述的STA 104或604之一)来操作或在网络节点内操作的无线通信设备执行。在一些其他实现中，过程1600可以由作为AP(诸如上面分别参照图1和图6A所描述的AP 102或602之一)来操作或在AP内操作的无线通信设备执行。
在一些实现中，过程1600在框1602始于从传送方设备接收表示PPDU的LTF的无线信号。在一些实现中，接收到的无线信号不包括循环前缀。在框1604中，过程1600行进至基于傅立叶变换而将无线信号转换成调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上。在框1606，过程1600行进至从传送方设备接收指示窗函数是否被应用于调制码元序列的第一加窗信息。在框1608中，过程1600行进至基于接收到的LTF信号和第一加窗信息来估计传送方设备到无线通信设备的射程。
在一些实现中，第一加窗信息可经由包括LTF信号的PPDU的信号字段而被接收。在一些方面，第一加窗信息可基于信号字段的MCS字段的值来确定。在一些其它方面，第一加窗信息可基于信号字段的译码字段和LDPC额外码元分段字段的值来确定。在一些方面，第一加窗信息可基于信号字段的经波束成形字段的值来确定。此外，在一些方面，第一加窗信息可基于信号字段的CRC字段的值来确定。
在一些实现中，第一加窗信息可经由发起FTM规程的IFTMR帧而被接收。在一些方面，在框1606中接收到第一加窗信息之后，过程1600可行进至响应于接收到IFTMR帧而向传送方设备传送IFTM帧，其中该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持该传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
在一些其它实现中，在框1606中接收到第一加窗信息之前，过程1600可行进至向传送方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，其中第一加窗信息经由响应于该IFTMR帧的IFTM帧而被接收。在一些方面，IFTMR帧可携带指示无线通信设备是否支持传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。在一些方面，第一加窗信息可被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息可被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
图17示出了根据一些实现的示例无线通信设备1700的框图。在一些实现中，无线通信设备1700被配置成执行以上参照图15所描述的过程1500。无线通信设备1700可以是以上参照图5所描述的无线通信设备500的示例实现。例如，无线通信设备1700可以是包括至少一个处理器和至少一个调制解调器(例如，Wi-Fi(IEEE 802.11)调制解调器或蜂窝调制解调器)的芯片、SoC、芯片组、封装或设备。
无线通信设备1700包括接收组件1710、通信管理器1720和传输组件1730。通信管理器1720进一步包括LTF序列生成组件1722、TX加窗组件1724和信号转换组件1726。组件1722-1726中的一者或多者的各部分可以至少部分地以硬件或固件来实现。在一些实现中，组件1722-1726中的至少一些组件至少部分地被实现为存储器(诸如存储器508)中所存储的软件。例如，组件1722-1726中的一者或多者的各部分可被实现为可由处理器(诸如处理器506)执行以执行相应组件的功能或操作的非瞬态指令(或“代码”)。
接收组件1710被配置成从接收方设备接收RX信号。在一些实现中，RX信号可包括第一帧，第一帧携带指示接收方设备是否支持对PPDU的LTF加窗的加窗信息。通信管理器1720被配置成控制或管理与接收方设备的通信。在一些实现中，LTF序列生成组件1722可获得要被包括在PPDU的LTF中的调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上；TX加窗组件1724可基于第一帧中的加窗信息来选择性地将窗函数应用于调制码元序列；以及信号转换组件1726可基于傅立叶逆变换而将调制码元序列转换成时域LTF信号。传输组件1730被配置成向接收方设备传送TX信号。在一些实现中，TX信号可包括LTF信号。
图18示出了根据一些实现的示例无线通信设备1800的框图。在一些实现中，无线通信设备1800被配置成执行以上参照图16所描述的过程1600。无线通信设备1800可以是以上参照图5所描述的无线通信设备500的示例实现。例如，无线通信设备1800可以是包括至少一个处理器和至少一个调制解调器(例如，Wi-Fi(IEEE 802.11)调制解调器或蜂窝调制解调器)的芯片、SoC、芯片组、封装或设备。
无线通信设备1800包括接收组件1810、通信管理器1820和传输组件1830。通信管理器1820进一步包括信号转换组件1822和射程估计组件1824。组件1822和1824中的一者或多者的各部分可以至少部分地以硬件或固件来实现。在一些实现中，组件1822或1824中的至少一些组件至少部分地被实现为存储器(诸如存储器508)中所存储的软件。例如，组件1822和1824中的一者或多者的各部分可被实现为可由处理器(诸如处理器506)执行以执行相应组件的功能或操作的非瞬态指令(或“代码”)。
接收组件1810被配置成从传送方设备接收RX信号。在一些实现中，RX信号可包括表示PPDU的LTF的无线信号。在一些实现中，RX信号还可包括指示窗函数是否被应用于调制码元序列的加窗信息。通信管理器1820被配置成控制或管理与传送方设备的通信。在一些实现中，信号转换组件1822可基于傅立叶变换而将无线信号转换成调制码元序列，其中每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上；以及射程估计组件1824可基于接收到的LTF信号和加窗信息来估计传送方设备到无线通信设备的射程。传输组件1830被配置成向传送方设备传送TX信号。在一些实现中，TX信号可包括基于传送方设备的经估计射程的反馈。
在以下经编号条款中描述了各实现示例：
1.一种用于由无线通信设备进行无线通信的方法，该方法包括：
从接收方设备接收第一帧，第一帧携带指示该接收方设备是否支持对物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)加窗的第一加窗信息；
获得要被包括在PPDU的LTF中的调制码元序列，每个调制码元被调制在与该LTF相关联的相应副载波上；
基于第一帧中的第一加窗信息而选择性地将窗函数应用于调制码元序列；
基于傅立叶逆变换而将调制码元序列转换成时域LTF信号；以及
向接收方设备传送LTF信号。
2.如条款1的方法，其中第一帧是发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧。
3.如条款1或2中任一者的方法，进一步包括：
响应于接收到IFTMR帧而向接收方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。
4.如条款1-3中任一者的方法，其中第一加窗信息被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
5.如条款1的方法，进一步包括：
向接收方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，第一帧是响应于该IFTMR帧的IFTM帧。
6.如条款1或5中任一者的方法，其中IFTMR帧携带指示无线通信设备是否支持对LTF加窗的第二加窗信息。
7.如条款1、5或6中任一者的方法，其中第一加窗信息被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
8.如条款1-7中任一者的方法，其中选择性地应用窗函数包括：
确定接收方设备到无线通信设备的射程；以及
基于所确定的射程来确定是否将窗函数应用于调制码元序列。
9.如条款1-8中任一者的方法，其中确定接收方设备的射程包括：
从接收方设备接收指示对射程的估计的测距信息。
10.如条款1-9中任一者的方法，其中选择性地应用窗函数包括：
估计传送LTF信号的无线信道；以及
基于信道估计来确定是否将窗函数应用于调制码元序列。
11.如条款1-10中任一者的方法，其中选择性地应用窗函数包括：
确定针对LTF信号的安全性要求；以及
基于安全性要求来确定是否将窗函数应用于调制码元序列。
12.如条款1-11中任一者的方法，其中窗函数基于第一加窗信息指示接收方设备支持对LTF加窗而被应用于调制码元序列。
13.如条款1-12中的任一者的方法，进一步包括：
向接收方设备传送指示窗函数被应用于调制码元序列的第二加窗信息。
14.如条款1-13中任一者的方法，其中第二加窗信息经由包括LTF信号的PPDU的信号字段来传送。
15.如条款1-14中任一者的方法，其中所传送的LTF信号不包括循环前缀。
16.一种无线通信设备，包括：
至少一个调制解调器；
至少一个处理器，该至少一个处理器与该至少一个调制解调器通信地耦合；以及
与该至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码的至少一个存储器，该处理器可读代码在由该至少一个处理器与该至少一个调制解调器相结合地执行时被配置成执行如条款1-15中任一者或多者的方法。
17.一种用于由无线通信设备进行无线通信的方法，包括：
从传送方设备接收表示物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)的无线信号；
基于傅立叶变换而将无线信号转换成调制码元序列，每个调制码元被调制在与LTF相关联的相应副载波上；
从传送方设备接收指示窗函数是否被应用于调制码元序列的第一加窗信息；以及
基于接收到的LTF信号和第一加窗信息来估计传送方设备到无线通信设备的射程。
18.如条款17的方法，其中第一加窗信息经由包括LTF信号的PPDU的信号字段而被接收。
19.如条款17或18中任一者的方法，进一步包括：
基于信号字段的调制和编码方案(MCS)字段的值来确定第一加窗信息。
20.如条款17或18中任一者的方法，进一步包括：
基于信号字段的译码字段和低密度奇偶校验(LDPC)额外码元分段字段的值来确定第一加窗信息。
21.如条款17或18中任一者的方法，进一步包括：
基于信号字段的经波束成形字段的值来确定第一加窗信息。
22.如条款17或18中任一者的方法，进一步包括：
基于信号字段的循环冗余校验(CRC)字段的值来确定第一加窗信息。
23.如条款17-22中任一者的方法，其中第一加窗信息经由发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧而被接收。
24.如条款17-23中任一者的方法，进一步包括：
响应于接收到IFTMR帧而向传送方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，该IFTM帧携带指示无线通信设备是否支持该传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。
25.如条款17-24中任一者的方法，其中第一加窗信息被携带在IFTMR帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息被携带在IFTM帧的测距参数字段中。
26.如条款17-22中任一者的方法，进一步包括：
向传送方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，第一加窗信息经由响应于该IFTMR帧的IFTM帧而被接收。
27.如条款17-22或26中任一者的方法，其中IFTMR帧携带指示无线通信设备是否支持传送方设备应用窗函数的第二加窗信息。
28.如条款17-22、26或27中任一者的方法，其中第一加窗信息被携带在IFTM帧的测距参数字段中，并且第二加窗信息被携带在IFTMR帧的测距参数字段中。
29.如条款17-28中任一者的方法，其中接收到的无线信号不包括循环前缀。
30.一种无线通信设备，包括：
至少一个调制解调器；
至少一个处理器，该至少一个处理器与该至少一个调制解调器通信地耦合；以及
与该至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码的至少一个存储器，该处理器可读代码在由该至少一个处理器与该至少一个调制解调器相结合地执行时被配置成执行如条款17-29中任一者或多者的方法。
如本文中所使用的，引述一列项目“中的至少一者”或“中的一者或多者”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中的至少一者”旨在涵盖以下可能性：仅a、仅b、仅c、a和b的组合、a和c的组合、b和c的组合、以及a和b和c的组合。
结合本文公开的实现来描述的各种解说性组件、逻辑、逻辑块、模块、电路、操作和算法过程可实现为电子硬件、固件、软件，或者硬件、固件或软件的组合，包括本说明书中公开的结构及其结构等效物。硬件、固件和软件的这种可互换性已以其功能性的形式作了一般化描述，并在上文描述的各种解说性组件、框、模块、电路、和过程中作了解说。此类功能性是实现在硬件、固件还是软件中取决于具体应用和加诸整体系统的设计约束。
对本公开中描述的实现的各种改动对于本领域普通技术人员可能是明显的，并且本文中所定义的普适原理可应用于其他实现而不会脱离本公开的精神或范围。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中示出的实现，而是应被授予与本公开、本文中所公开的原理和新颖性特征一致的最广范围。
另外，本说明书中在分开实现的上下文中描述的各种特征也可组合地实现在单个实现中。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可分开地或以任何合适的子组合实现在多个实现中。如此，虽然诸特征在上文可能被描述为以特定组合的方式起作用且甚至最初是如此要求保护的，但来自所要求保护的组合的一个或多个特征在一些情形中可从该组合中去掉，且所要求保护的组合可以针对子组合、或子组合的变体。
类似地，虽然在附图中以特定次序描绘了诸操作，但这不应当被理解为要求此类操作以所示的特定次序或按顺序次序来执行、或要执行所有所解说的操作才能达成期望的结果。此外，附图可能以流程图或流图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其他操作可被纳入示意性地解说的示例过程中。例如，可在任何所解说的操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加操作。在一些环境中，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上文所描述的实现中的各种系统组件的分开不应被理解为在所有实现中都要求此类分开，并且应当理解，所描述的程序组件和系统一般可以一起整合在单个软件产品中或封装成多个软件产品。

Claims (37)

1.一种用于由无线通信设备进行无线通信的方法，包括：
从接收方设备接收第一帧，所述第一帧携带指示所述接收方设备是否支持对物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)加窗的第一加窗信息；
获得要被包括在所述PPDU的所述LTF中的调制码元序列，每个调制码元被调制在与所述LTF相关联的相应副载波上；
基于所述第一帧中的所述第一加窗信息而选择性地将窗函数应用于所述调制码元序列；
基于傅立叶逆变换而将所述调制码元序列转换成时域LTF信号；以及
向所述接收方设备传送所述LTF信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一帧是发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
响应于接收到所述IFTMR帧而向所述接收方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，所述IFTM帧携带指示所述无线通信设备是否支持对所述LTF加窗的第二加窗信息。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一加窗信息被携带在所述IFTMR帧的测距参数字段中，并且所述第二加窗信息被携带在所述IFTM帧的测距参数字段中。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
向所述接收方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，所述第一帧是响应于所述IFTMR帧的IFTM帧。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述IFTMR帧携带指示所述无线通信设备是否支持对所述LTF加窗的第二加窗信息。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一加窗信息被携带在所述IFTM帧的测距参数字段中，并且所述第二加窗信息被携带在所述IFTMR帧的测距参数字段中。
8.如权利要求1所述的方法，其中选择性地应用所述窗函数包括：
确定所述接收方设备到所述无线通信设备的射程；以及
基于所确定的射程来确定是否将所述窗函数应用于所述调制码元序列。
9.如权利要求8所述的方法，其中确定所述接收方设备的所述射程包括：
从所述接收方设备接收指示对所述射程的估计的测距信息。
10.如权利要求1所述的方法，其中选择性地应用所述窗函数包括：
估计传送所述LTF信号的无线信道；以及
基于所述信道估计来确定是否将所述窗函数应用于所述调制码元序列。
11.如权利要求1所述的方法，其中选择性地应用所述窗函数包括：
确定针对所述LTF信号的安全性要求；以及
基于所述安全性要求来确定是否将所述窗函数应用于所述调制码元序列。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述窗函数基于所述第一加窗信息指示所述接收方设备支持对所述LTF加窗而被应用于所述调制码元序列。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：
向所述接收方设备传送指示所述窗函数被应用于所述调制码元序列的第二加窗信息。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述第二加窗信息经由包括所述LTF信号的所述PPDU的信号字段来传送。
15.如权利要求1所述的方法，其中所传送的LTF信号不包括循环前缀。
16.一种无线通信设备，包括：
至少一个调制解调器；
至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器通信地耦合；以及
至少一个存储器，所述至少一个存储器与所述至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码，所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器相结合地执行时被配置成：
从接收方设备接收第一帧，所述第一帧携带指示所述接收方设备是否支持对物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)加窗的第一加窗信息；
获得要被包括在所述PPDU的所述LTF中的调制码元序列，每个调制码元被调制在与所述LTF相关联的相应副载波上；
基于所述第一帧中的所述第一加窗信息而选择性地将窗函数应用于所述调制码元序列；以及
向所述接收方设备传送所述LTF信号。
17.如权利要求16所述的无线通信设备，其中所述第一帧是发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧，对所述处理器可读代码的执行被进一步配置成：
响应于接收到所述IFTMR帧而向所述接收方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，所述IFTM帧携带指示所述无线通信设备是否支持对所述LTF加窗的第二加窗信息。
18.如权利要求16所述的无线通信设备，其中对所述处理器可读代码的执行进一步被配置成：
向所述接收方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，所述IFTMR帧携带指示所述无线通信设备是否支持对所述LTF加窗的第二加窗信息，所述第一帧是响应于所述IFTMR帧的IFTM帧。
19.如权利要求16所述的无线通信设备，其中所述窗函数基于所述第一加窗信息指示所述接收方设备支持对所述LTF加窗而被应用于所述调制码元序列，对所述处理器可读代码的执行被进一步配置成：
向所述接收方设备传送指示所述窗函数被应用于所述调制码元序列的第二加窗信息。
20.如权利要求19所述的无线通信设备，其中所述第二加窗信息经由包括所述LTF信号的所述PPDU的信号字段来传送。
21.一种用于由无线通信设备进行无线通信的方法，包括：
从传送方设备接收表示物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)的无线信号；
基于傅立叶变换而将所述无线信号转换成调制码元序列，每个调制码元被调制在与所述LTF相关联的相应副载波上；
从所述传送方设备接收指示窗函数是否被应用于所述调制码元序列的第一加窗信息；以及
基于所接收到的LTF信号和所述第一加窗信息来估计所述传送方设备到所述无线通信设备的射程。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述第一加窗信息经由包括所述LTF信号的所述PPDU的信号字段而被接收。
23.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
基于所述信号字段的调制和编码方案(MCS)字段的值来确定所述第一加窗信息。
24.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
基于所述信号字段的译码字段和低密度奇偶校验(LDPC)额外码元分段字段的值来确定所述第一加窗信息。
25.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
基于所述信号字段的经波束成形字段的值来确定所述第一加窗信息。
26.如权利要求22所述的方法，进一步包括：
基于所述信号字段的循环冗余校验(CRC)字段的值来确定所述第一加窗信息。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述第一加窗信息经由发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧而被接收。
28.如权利要求27所述的方法，进一步包括：
响应于接收到所述IFTMR帧而向所述传送方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，所述IFTM帧携带指示所述无线通信设备是否支持所述传送方设备应用所述窗函数的第二加窗信息。
29.如权利要求28所述的方法，其中所述第一加窗信息被携带在所述IFTMR帧的测距参数字段中，并且所述第二加窗信息被携带在所述IFTM帧的测距参数字段中。
30.如权利要求21所述的方法，进一步包括：
向所述传送方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，所述第一加窗信息经由响应于所述IFTMR帧的IFTM帧而被接收。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述IFTMR帧携带指示所述无线通信设备是否支持所述传送方设备应用所述窗函数的第二加窗信息。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述第一加窗信息被携带在所述IFTM帧的测距参数字段中，并且所述第二加窗信息被携带在所述IFTMR帧的测距参数字段中。
33.如权利要求21所述的方法，其中所接收到的无线信号不包括循环前缀。
34.一种无线通信设备，包括：
至少一个调制解调器；
至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器通信地耦合；以及
至少一个存储器，所述至少一个存储器与所述至少一个处理器通信地耦合并存储处理器可读代码，所述处理器可读代码在由所述至少一个处理器与所述至少一个调制解调器相结合地执行时被配置成：
从传送方设备接收表示物理层汇聚协议(PLCP)协议数据单元(PPDU)的长训练字段(LTF)的无线信号；
基于傅立叶变换而将所述无线信号转换成调制码元序列，每个调制码元被调制在与所述LTF相关联的相应副载波上；
从所述传送方设备接收指示窗函数是否被应用于所述调制码元序列的第一加窗信息；以及
基于所接收到的LTF信号和所述第一加窗信息来估计所述传送方设备到所述无线通信设备的射程。
35.如权利要求34所述的无线通信设备，其中所述第一加窗信息经由包括所述LTF信号的所述PPDU的信号字段而被接收。
36.如权利要求34所述的无线通信设备，其中所述第一加窗信息经由发起精细定时测量(FTM)规程的初始精细定时测量请求(IFTMR)帧而被接收，对所述处理器可读代码的执行被进一步配置成：
响应于接收到所述IFTMR帧而向所述传送方设备传送初始精细定时测量(IFTM)帧，所述IFTM帧携带指示所述无线通信设备是否支持所述传送方设备应用所述窗函数的第二加窗信息。
37.如权利要求34所述的无线通信设备，其中对所述处理器可读代码的执行进一步被配置成：
向所述传送方设备传送发起FTM规程的IFTMR帧，所述IFTMR帧携带指示所述无线通信设备是否支持所述传送方设备应用所述窗函数的第二加窗信息，所述第一加窗信息经由响应于所述IFTMR帧的IFTM帧而被接收。
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