CN1783856B - 一种具有高数据吞吐量的无线局域网发射器和接收器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一个无线局域网发射器，包括一个基带处理模块和多个射频发射器。该基带处理模块可用于根据伪随机序列加密数据，以生成加密数据。当交错被激活时，该基带处理模块可进一步用于以字级交错该加密数据，来产生交错数据。当外部李德-所罗门编码被激活时，该基带处理模块可进一步用于对所述加密或交错数据进行外部李德所罗门编码，以生成外部编码数据。该基带处理模块可进一步用于内部穿孔卷积编码该外部编码数据或加密，以产生该编码数据。该基带处理模块可进一步用于基于一个模式选择信号确定传输流的数量。该基带处理模块被进一步用于根据所述传输流的数量和所述模式选择信号将所述编码数据转换成符号流。所述多个射频发射器被激活时，可将所述符号流转换成相应数量的射频信号。

Description

一种具有高数据吞吐量的无线局域网发射器和接收器

技术领域

本发明涉及无线通信系统，尤其涉及这种无线通信系统的一个具有高速据发送率的发射器。

背景技术

通信系统用来支持无线和/或有线通信设备之间的有线和无线通信是熟知的。该通信系统延伸至从国家的和/或国际的移动电话系统至网际网路到点对点家庭的无线网络。为了与对应一个或多个通信标准的运行，因此每一类型的通信系统被建立。例如，无线通信系统能运行对应的一个或多个标准，其包括但不仅限制于：IEEE802.11、蓝牙、高级移动电话服务(Advanced Mobile PhoneServices，AMPS)，数字高级移动电话服务、全球移动通信系统(Global System for Mobilec ommunications，GSM)、码分多路访问(Code Division Multiple Access，CDMA)、本地多点分配系统(Local Multi-point Distribution Systems，LMDS)、多通道多点分布系统(Multi-channel-multi-point DistributionSystems，MMDS)和/或它们之间的变化。

依赖一种类型的无线通信系统，一个通信设备，例如移动电话，双向无线电通信(two-way radio)、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、个人电脑、膝上型电脑、家用设备等，直接或间接地通信连接至其他无线通信设备。为了直接的通讯(也就是所谓的点对点通信)，参与的无线通信设备调节它们的接收器和发射器至相同的频道(例如，该无线通信系统中的多个射频(Radio Frequency，RF)中的一个载波)，并在该频道上通信。为了直接的无线通信，每一个无线通信设备通过一个指定的通道直 接与一个相关的基地台(base station)(例如，移动设备)和/或一个相关的接入点(例如一个家庭内或建筑内的无线网络)通信。为完成该无线通信设备直接的通信连接，该相关的基地台和/或相关的接入点通过一个系统控制器、公共的交换电话网络、网际网路和/或一些其他广域(wide area)网络相互直接地通信连接。

为了让每一个无线通信设备参与到无线通信，该无线通信设备包括一个埋设的无线收发器(也就是接收器和发射器)或被耦合至一个相关的无线收发器(例如一个家庭或建筑的无线通信网络的电台、射频调制解调器等)。与大家知道的一样，该接收器被耦合至该天线，该接收器包括一个低噪声放大器、一个或多个中频级、一个滤波级和一个数据恢复级。该低噪声放大器通过该天线接收传输至该接收器的射频信号并将其放大。该一个或多个中频级将该放大的射频信号与一个或多个本机振荡混合以至转变该放大的射频信号为基带信号或中频(Intermediate Frequency，IF)信号。该滤波级过滤该基带信号或该中频信号来削弱不想要的频带外的信号，从而产生滤波信号。该数据恢复级从该滤波信号中恢复与该特殊的无线通信标准相对应的原始数据。

也是与大家知道的一样，一个发射器包括一个数据调节级，一个或多个中频级和一个功率放大器。该数据调节台将原始数据转换成与一个特殊的无线通信标准一致的基带信号。该一个或多个中频级将该基带信号与一个或多个本机振荡混合并产生射频信号。该功率放大器放大该射频信号并通过一个天线传输。

典型地，该发射器将包括一个用于发射该射频信号的一个天线，该射频信号被一个接收器的一个单一的天线或多个天线所接收。当该接收器包括两个或更多的天线是，该接收器将选择它们其中的一个来接收输入的射频信号。在这个例子中，该发射器与接收器之间的无线通信是一个单一输出单一输入(Single OutputSingle Input，SOSI)的通信，即使该接收器包括被用作多种类型的多个天线(也就是选择它们中的一个来接收输入的射频信号)。对于单一输出单一输入通信，一个无线电收发机包括一个发射器 和一个接收器。当前，大多数无线局域网是采用IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b或IEEE 802.11g的单一输出单一输入无线通信。

其他类型的无线通信包括单一输入多重输出(Single InputMultiple Output，SIMO)，多重输入单一输出(Multiple InputSingle Output，MISO)和多重输入多重输出(Multiple-InputMultiple-Output，MIMO)。在一个单一出入多重输出无线通信中，一个单一的发射器将数据处理成被传输给接收器的射频信号。该接收器包括两个或更多个天线和两个或多个接收器通道。每个天线接收该射频信号并将它们提供给响应的接收器通道(例如，LNA，向下转换模块，滤波器和ADCs)。每个接收器通道处理该射频信号产生数字信号，该数字信号可被结合，然后被处理来取回该被发射的数据。

对于一个多重输入单一输出的无线通信，该发射器包括两个或多个传输通道(例如数模转换器，滤波器，向上转换模块和功率放大器)，每个通道将基带信号的相应部分转换成射频信号，该射频信号通过相应的天线被传输给一个接收器。该接收器包括一单一从该发射器接收多个射频信号的接收器通道。在这个例子中，该发射器采用形成的电子束通过处理将该多个射频信号结合成一个信号。

对于一个多重输入多重输出无线通信，该每个发射器和接收器包括多个通道。在这样的通信中，该发射器采用空间和时间编码功能并行处理数据产生两个或更多个数据流。该发射器包括多个传输通道来将每一个数据流转换成多个射频信号。该接收器通过多个接收器通道接收该多个射频信号，并采用空间和时间的解码功能取回该数据流。该取回的数据流被结合，并随后被处理来恢复原始的数据。

对于不同类型的无线通信(例如SISO、MISO、SIMO和MIMO)，采用一种或多个类型的无线通信来增强一个无线局域网内的数据输入输出量是被期望的。例如，与单一输入单一输出通信相比， 多重输入多重输出通信能达到的高数据码率。然而，大多数无线局域网包括传统的无线通信设备(也就是适应一个旧版本的无线通信标准的设备)。因为如此，所以一个多重输入多重输出通信的发射器应该也能与实现现有无线局域网的大多数功能的传统设备向后兼容。

特别地，有一个发射器是被期望的，该发射器采用的编码码率大于3/4，因为小型星座采用一个20MHz的通道理论上可达到100Mbps的数据码率。然而，与了解的IEEE802.11a的运用一样，穿孔卷积码(Punctured Convolutional Code，PCC)的性能以一个较高的码率减少。例如，R＝1/2，减少＝10；R＝3/4，减少＝5；R＝4/5或5/4，减少＝4；和R＝7/8，减少＝3。替换的高码率编码例如低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check code，LDPC)和涡轮码(Turbo Code，TC)可能有等待时间、执行和/或其他的问题。

因此，对一种具有高数据吞吐量的无线局域网的发射器和接收器的的需求存在了。

发明内容

本发明公开的一种具有高数据吞吐量的无线局域网发射器和接收器解决了上述的需求。在一个实施方式中，一个无线局域网发射器包括一个基带处理模块和多个射频发射器。该基带处理模块可用于根据伪随机序列加密数据，以生成加密数据。当交错被激活时，该基带处理模块可进一步用于以字级交错该加密，来产生交错数据。当外部李德-所罗门编码被激活时，该基带处理模块可进一步用于对所述加密或交错数据进行外部李德所罗门编码，以生成外部编码数据。该基带处理模块可进一步用于内部穿孔卷积编码该外部编码数据或加密，以产生该编码数据。该基带处理模块可进一步用于基于一个模式选择信号确定传输流的数量。该基带处理模块被进一步用于将该编码数据转换成符号流，其与传输流的数量和所述模式选择信号保持一致。该多个射频发射器被激活时，其将该符号流转换成相应数量的射频信号。

在另一个实施方式中，一个无线局域网接收器包括多个射频接收器和一个基带处理模块。该多个射频接收器，基于所述模式选择信号，将多个接收的射频信号转换成多个符号流。该基带处理模块可用于将该符号流组合成一个单一符号流。该基带处理模块被进一步用于内部穿孔卷积解码该单一符号流，以产生内部穿孔解码数据。当外部李德-所罗门解码器被激活时，该基带处理模块被进一步用于外部李德-所罗门解码该内部穿孔解码数据，以产生外部外部解码数据。当反交错被激活时，该基带处理模块被进一步用于以字级反交错该内部穿孔解码数据或该外部解码数据，以产生反交错数据。该基带处理模块被进一步用于解密该内部穿孔解码数据、该外部解码数据或该反交错数据来产生返回的数据。

根据本发明的一个方面，一种具有高数据吞吐量的的无线局域网发射器，其包括：

一个基带处理模块，它用于：

根据一个伪随机序列来加密数据，以生成加密数据；

当交错被激活时，在字级交错该加密数据，以生成交错数据；

当外部李德-所罗门编码被激活时，李德-所罗门编码该加密数据或该交错数据来产生外部编码数据；

对所述外部编码数据或加密数据进行内部穿孔卷积编码、以生成编码数据；

基于一个模式选择信号确定传输流的数量；

根据所述传输流的数量和模式选择信号，将所述编码数据转换为符号流；

以及，多个射频发射器，其中，基于所述模式选择信号，所述多个射频发射器中的数个被激活，其中，每一个被激活的射频发射器用于将一个对应的符号流转换成一个对应的射频信号，从而生成相应数量的射频信号。

优选地，所述外部李德-所罗门编码包括：基于伽罗华域GF(256)，代码字长度n＝255和信息序列长度k＝239，执行所述外部李德-所罗门编码。

优选地，所述穿孔卷积编码包括：

采用带多项式G₀＝138₈和G₁＝171₈的64状态比率1/2代码(其中下标“8”表示八进制)；

采用具有穿孔模式[110；101]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1111；1000]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[11010；10101]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1111010；1000101]的穿孔比率7/8。

优选地，所述穿孔卷积编码包括：

采用带多项式G₀＝561₈和G₁＝753₈的256状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[111；100]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1101；1010]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[10110；11001]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1101011；1010100]的穿孔成码率7/8。

优选地，该无线局域网发射器进一步包括：

在一个行列模式内交错所述加密数据的字节，其中，该交错包括R行和C列，该R行对应于该加密数据或正被所述外部李德-所罗门编码所编码的交错数据的R个字节。

优选地，该发射器进一步包括：

以逐帧的基本原则激活包括一帧的R字节的数据的一段加密数据的交错和外部李德-所罗门编码；

以逐帧的基本原则禁止包括该帧的除加密数据以外的至少一部分的交错和外部李德-所罗门编码。

优选地，该发射器进一步包括：

以逐帧的基本原则激活包括一帧的R字节的数据的一段加密数据的交错和外部李德-所罗门编码；

以逐帧的基本原则激活该帧的除加密数据以外的部分外部李德-所罗门编码；

以逐帧的基本原则禁止包括该帧的除加密数据以外的至少一部分的交错。

根据本发明的一方面，一种具有高数据吞吐量的无线局域网接收器，其包括：

多个射频接收器，其中，基于所述模式选择信号，所述多个该射频接收器中的数个被激活，其中，每个该被激活的射频接收器将相应的一个符号流转换成一个相应的射频信号，从而生成相应数量的射频信号；和

一个基带处理模块，它用于：

将多个符号流合并成一个单一符号流；

对所述单一符号流进行内部穿孔卷积解码，以生成内部穿孔解码数据；

当外部李德-所罗门解码被激活时，对所述穿孔解码数据进行李德-所罗门解码，以生成外部解码数据；

当反交错被激活时，在字级对所述外部解码数据进行反交错，以生成反交错数据；

对所述内部穿孔解码数据、外部解码数据、或反交错数据进行解密，以生成生入站数据。

优选地，所述外部李德-所罗门解码包括：基于GF(256)，代码字长度n＝255和信息序列长度k＝239，执行所述外部李德-所罗门解码。

优选地，所述穿孔卷积解码包括：

采用带多项式G₀＝138₈和G₁＝171₈的64状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[110；101]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1111；1000]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[11010；10101]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1111010；1000101]的穿孔比率7/8。

优选地，所述穿孔卷积解码包括：

采用带多项式G₀＝561₈和G₁＝753₈的256状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[111；100]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1101；1010]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[10110；11001]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1101011；1010100]的穿孔 成码率7/8。

优选地，该无线局域网接收器进一步包括：

在一个行列模式内反交错所述内部穿孔解密数据或所述外部解密数据，其中，该反交错包括R行和C列，该R行对应于被所述外部李德-所罗门解码所解码的内部穿孔解码数据的R个字节。

优选地，该接收器进一步包括：

以逐帧的原则，激活包括一帧的R字节数据的一段内部穿孔解码数据的反交错和外部李德-所罗门解码；

以逐帧的原则，禁止该帧的除内部穿孔解码数据外的至少一部分的反交错和外部李德-所罗门解码。

优选地，该接收器进一步包括：

以逐帧的原则，激活包括一帧的R字节数据的一段内部穿孔解码数据的反交错和外部李德-所罗门解码；

以逐帧的原则，激活该帧的除内部穿孔解码数据外的部分的外部李德-所罗门解码；

以逐帧的原则，禁止该帧的除内部穿孔解码数据外的至少一部分的反交错。

附图说明

图1是本发明一个无线通信系统的方框示意图。

图2是本发明一个无线通信设备的方框示意图。

图3是本发明一个射频发射器的方框示意图。

图4是本发明一个射频接收器的方框示意图。

图5是本发明一个数据基带处理方法的逻辑图。

图6是图5所示的编码步骤的一种实施方式的逻辑图。

图7-9是本发明编码加密数据的不同的实施方式的逻辑图。

图10A和10B是本发明一个无线电发射器的方框示意图。

图11A和11B是本发明一个无线电接收器的方框示意图。

图12是本发明一个频道编码器(channel encoder)的方框示意图。

图13是本发明一个组成的编码器(constituent encoder)的方框示意图。

图14是本发明一个组成的编码器的一个替换的实施方式的方框示意图。

图15是本发明一个码率(rate)为2/5的编码器的方框示意图。

图16是本发明一个穿孔编码器(puncture encoder)的方框示意图。

图17是本发明一个穿孔编码器的另一个实施方式的方框示意图。

图18是本发明一个低密度奇偶校验编码器的方框示意图。

图19显示了本发明的一个数字交错器(interleaver)。

图20是本发明一个频道编码器的方框示意图。

图21是本发明一个频道解码器的方框示意图。

图22是本发明的一个架构图。

图23是本发明的一个频道编码器的一种实施方式的方框示意图。

图24是本发明的一个频道解码器的一种实施方式的方框示意图。

图25是本发明一个数字交错功能的图示。

具体实施方式

图1是本发明一个通信系统10的方框示意图。该通信系统10包括多个基地台和/或接入点12-16、多个无线通信设备18-32和一个网络硬体元件34。该无线通信设备18-32可以是膝上型主机电脑18和26、个人数字助理主机20和30、个人电脑主机24和32和/或移动电话主机22和28。该无线通信设备的细节将在图2中做更详细的描述。

该基地台或接入点12-16是可操作地通过局域网连接器36、38和40耦合至该网络硬体34。该网络硬体34可以是一个路由器、 开关、电桥、调制解调器、系统控制器等为该通信系统提供一个广域网连接42。每一个基地台或接入点12-16有一个相应的天线或天线阵列，在它的区域性范围内，与该无线通信设备通信连接。该天线或天线阵列通常被看作是一个基础服务装置(BasicService Set，BSS)9、11、13。代表性地，该无线通信设备注册一个特殊的基地台或接入点12-14来接收来自该通信系统10的服务。为了直接的通信(也就是点对点通信)，无线通信设备直接地通过一个配置的频道通信连接。

代表性地，基地台被用于移动电话系统和相似类型的系统，而接入点被用于家庭内或建筑内的无线网络。不管通信系统的类型多特殊，每一个无线通信系统设备包括一个内置的无线电接收装置和/或被耦合至一个无线电接收装置。该无线电接收装置包括一个高度线性放大器和/或如这里所描述的可编程的多级放大器来增强性能、减少成本、减小尺寸和/或提高宽带应用。

图2是本发明一个无线通信设备的方框示意图。该无线通信设备包括主机设备18-32和相关的无线电装置60。对于移动电话主机，该无线电装置60是一个内置的元件。对于个人数字助理主机、膝上型电脑主机和/或个人电脑主机，该无线电装置60可以内置也可以是外部耦合元件。

如图所示，该主机设备18-32包括一个处理模块50、存储器52、无线电界面54、输入界面58和输出界面56。该处理模块50和存储器52执行由主机代表性地作出的相应的指令。例如，对于一个移动电话主机设备，该处理模块50执行与一个特殊的移动电话标准相应的通信功能。

该无线电界面54允许从该无线电装置60接收数据和发送数据至该无线电装置60。对于从该无线电装置60接收的数据(例如返回的数据)，该无线电界面54提供该数据给处理模块50做进一步处理和/或发送给输出界面56。该输出界面56提供连接至一个输出显示设备，例如一个显示器、监视器、扬声器等，以使该接收的数据能被显示。该无线电界面54也提供数据从处理模块50 至该无线电装置60。该处理模块50能接收一个输入设备(例如键盘、辅助键盘、麦克风等)通过该输入界面58或自身产生输出的数据。对于依靠该输入界面58接收的数据，该处理模块50能对该数据执行一个相应的主机功能和/或通过该无线电界面54发送该数据给无线电装置60。

无线电装置60包括一个主机界面62、一个基带处理模块64、存储器66、多个射频(Radio Frequency，RF)发射器68-72、一个发射/接收(Transmit/Receive，T/R)模块74、多个天线82-86、多个射频接收器76-80和一个本机振荡模块100。该基带处理模块64与存储在存储器66中的操作指令结合，分别执行数字接收功能和数字发送功能。该数字接收功能，与将在图11B中作进一步描述的一样，包括，但不限于，数字中频到基带的转换、解调、合成体解图(constellation demapping)、解码、解数字交错、快速傅立叶变换、循环前缀移除(Cyclic Prefix Removal，CPR)、空间和时间解码和/或解密解码(descrambling)。该数字发射器功能与将在图5-19作更详细描述的一样，包括，当不限于，加密编码、编码、数字交错、合成体绘图、快速傅立叶反变换、循环前缀增加(Cyclic Prefix Addition，CPA)、空间与时间调制和/或数字基带到中频的转换。该基带处理模块64可以用一个或多个处理设备执行。该一个处理设备可以是一个微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理器、半帧(field)可编程门阵列、可编程的逻辑设备、状态结构、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或基于操作指令来操作信号(模拟的和/或数字的)的任何设备。该存储器66可以是单一的存储器设备或多个存储器设备。该一个存储器设备可以是只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器(volatile memory)、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或任何存储数字信息的设备。注意，当基带处理模块64通过一个状态机构、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行一个或多个功能时，该存储器存储的相应的操作指令被嵌入至该状态机构、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路。

操作时，该无线电装置60通过主机界面62从该主机设备接收输出数据88。该基带处理模块64接收该输出数据88，并基于一个模式选择信号102来产生一个或多个输出符号流90。所述模式选择信102将指示一个如模式选择表中显示的特殊的模式。例如，所述模式选择信号102，参见表1，可能指示一个频率波段为2.4GHz，一个频道带宽为20或22MHz和一个最大比特率为每秒54百万比特。在这个一般的范畴中，所述模式选择信号将进一步指示一个特殊的码率范围从每秒1百万比特到每秒54百万比特。另外，所述模式选择信号将指示一个特殊类型的调制，其包括，但不限于，巴克码调制(Barker Code Modulation)、BPSK(Binary Phase Shifting Keying，二进制移相键控法)、QPSK(Quadrature Phase Shifting Keying，正交移相键控法)、CCK(Complementary Code Keying，补偿码键控法)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)和/或64QAM。进一步如表1所示，编码码率被提供，也就是提供每个副载波编码的比特数(number of coded bits per subcarrier，NBPSC)、每个OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，正交频分复用)字符编码的比特数(NCBPS)、每个OFDM字符的数据比特数(NDBPS)、错误向量的分贝等级(errorvector magnitude in decibels，EVM)、指示被要求的来获得目标封包错误率的最大接收功率的灵敏度(例如IEEE802.11a为10％)、邻近频道抑制(adjacent channel rejection，ACR)和一个交替的邻近频道抑制(alternate adjacent channel rejection，AACR)。

所述模式选择信号也可以为表1的信息指示一个相应模式特殊的通信波道的选择，如表2所示。如表所示，表2包括一个通路频道号和相应的中心频率。所述模式选择信号可以进一步为表1指示一个如表3所示的功率光谱密度掩码值。所述模式选择信号可以选择性地指示表4内的码率，其频率波段为5GHz，频道带宽为20MHz和一个最大比特率为每秒54百万比特。如果这是 特殊的模式选择，该通信波道的选择如表5所示。作为进一步的选择，该模式选择信号102可以指示一个频率波段为2.4GHz，一个频道带宽为20MHz和一个最大比特率为每秒192百万比特，如表6所示。在表6中，天线的数量可用来达到较高的带宽。在这个例子中，模式选择将进一步指示采用的天线的数量。表7显示了表6设置的通信波道的选择。表8表示了另一个模式选项，其频率波段为2.4GHz，频道带宽为20MHz和一个最大比特率为每秒192百万比特。(表8是45GHz频率段。)相应的表8包括从每秒12百万比特到每秒216百万比特范围内的各种不同的比特率和一个如表所示的空间的时间编码码率。表9显示了表8的通信波道的选择。所述模式选择信号102可以进一步指示一个特殊的如表10所示的操作模式，其相应的频率波段为5GHz，频道带宽为40MHz和一个最大比特率为每秒486百万比特。如表10所示，采用1-4个天线和一个相应的空间时间编码码率，该比特率可从每秒13.5百万比特到每秒486百万比特范围内选择。表10进一步显示一个特殊的调制计划编码码率和副载波编码的比特数。表11提供表10的功率光谱密度掩码值。表12提供表10的通信波道的选择。

该基带处理模块64，基于所述模式选择信号102，从该输出数据88产生一个或多个输出符号流90，与将要在图5-9中作进一步描述的来自输出信号88的一样。例如，如果所述模式选择信号102指示一个单一的天线被用于被选择的特殊的模式，该基带处理模块64将产生一个单一的输出符号流90。选择性地，如果所述模式选择信号指示2、3或4个天线，该基带处理模块64将从该输出数据88产生2、3或4个与天线数量相应的来自输出数据88的输出符号流90。

取决于由基带处理模块64产生的输出符号流90的数量，相应数量的射频发射器68-72将被激活来将该输出符号流90转换成输出射频信号92。该射频发射器68-72的执行将在图3中进一步描述。该发送/接收模块74接收该输出射频信号92和提供每一个 输出射频信号给相应的天线82-86。

当无线电装置60处于接收模式时，该发送/接收模块74通过该天线82-86接收一个或多个返回的射频信号。该发送/接收模块74提供该返回的射频信号94给一个或多个射频接收器76-80。该射频接收76-80将在图4中做更详细的描述。该射频接收器75、77、79将该返回的射频信号94转换成相应数量的返回符号流96。该返回符号流96的数量将相应于被接收数据的特殊模式(取回该模式，其可能是表1-12所示的任何一种模式)。该基带处理模块64接收该返回的符号流90并将其转换成返回的通过主机界面62提供给该主机设备18-32的数据98。

与一个该领域的一般技术人员所意识到的一样，该图2所示的无线通信设备可以采用一个或多个集成电路来执行。例如，该主机设备可以在一个集成电路上执行。该基带处理模块64和存储器66可以在第二个集成电路上执行。该无线电装置60除天线之外的其他元件可以在第三个集成电路上执行。作为一个替换的例子，该无线电装置60可以在一个单一的集成电路上执行。作为又一个例子，该主机设备的处理模块50和基带处理模块64可以一个在单一集成电路上执行的共同的处理设备。更进一步，该存储器52和66可以在一个单一的集成电路上执行和/或在与该主机设备的处理模块50和基带处理模块64相同的集成电路上执行。

图3是本发明一个射频发射器68-72的方框示意图。该无线电发射器68-72包括一个数字滤波和向上取样模块75、一个数模转换模块77、一个模拟滤波器79、向上转换模块81、一个功率放大器83和一个射频滤波器85。该数字滤波和向上取样模块75接收一个输出符号流90并数字滤波，从该符号流码率中向上取样一个想要的比率来产生一个滤波的符号流87。该数模转换模块77将该滤波的符号流87转换成模拟信号89。该模拟信号可以包括一个同相位的成分和一个正交的成分。

该模拟滤波器79滤波该模拟信号89产生一个滤波的模拟信号91。该向上转换模块81可以包括一对混合器和一个滤波器， 将该滤波的模拟信号91与一个由本机振荡模块100产生的本机振荡93混合，产生高频率信号95。该高频率信号95的频率相应于该射频信号92的频率。

该功率放大器83放大该高频率信号95来产生放大的高频率信号97。该射频滤波85可以是一个高频带通滤波器，其滤波该放大的高频信号97并产生一个想要的输出射频信号92。

与一个该领域的一般技术人员所意识到的一样，射频发射器68-72中的每一个将包括一个如图3所示的相似结构和进一步包括一个停止运转机构，如此以至于当该特殊的射频发送其不需要时，它被禁止，在此方式下，它不产生干扰的信号和/或噪声。

图4是本发明一个射频接收器76-80的方框示意图。在这个实施方式中，每一个射频接收器76-80包括一个射频滤波器101、一个低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)103、一个可编程的增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)105、一个向下转换模块107、一个模拟滤波器109、一个模数转换模块111和一个数字滤波和向下取样模块113。该射频滤波器101可以是一个高频带通滤波器，其接收该返回的射频信号94并将它们滤波，产生滤波的返回的射频信号。该低噪声放大器103放大该滤波的返回的射频信号94基于一个增益设置并提供该放大的信号给该可编程的增益放大器105。该可编程的增益放大器在将该返回的射频信号94提供给该向下转换模块107之前进一步将其放大。

该向下转换模块107包括一对混合器、一个合计模块和一个滤波器，其将该返回的射频信号与一个由本机振荡模块产生的本机振荡混合，产生模拟基带信号。该模拟滤波器109滤波该模拟基带信号并将其提供给模数转换模块111。该模数转换模块111将该模拟基带信号转换成数字信号。该数字滤波器和向下取样模块113滤波该数字信号，然后调整该采样频率来产生一个返回的符号流96。

图5是采用该基带处理模块64将输出数据88转换成一个或多个输出符号流90的一种方法。该方法从步骤110开始，其中， 该基带处理模块接收该输出数据88和一个模式选择信号102。所述模式选择信号可以指示任何一种表1-12中所示的多种操作模式。然后，该方法继续步骤112，其中，该基带处理模块以一个伪随机序列加密(scramble)该数据来产生一个加密。注意，该伪随机序列可以按照发生器多项式S(x)＝x⁷+x⁴+1从一个反馈移位寄存器中产生。

接下来，该方法继续步骤114，其中，该基带处理模块选择基于模式选择信号的多种编码模式中的一种。该方法继续步骤116，其中，该基带处理模块以选择的编码模式编码该加密来产生一个编码数据。该编码动作可以利用一个并行连接的涡轮编码方案和/或一个低密度奇偶校验编码方案来完成。该编码方案将在图12-19中被更详细的描述。替换地，该编码动作可以被将在图7-9中作进一步描述的方案所完成。

该方法继续步骤118，其中，该基带处理模块确定基于所述模式选择信号的传输流的数量。例如，所述模式选择信号将选择指示1、2、3、4或更多个被用于传输的天线的一个特殊的模式。因此，该传输流的数量将相应于由所述模式选择信号所指示的天线的数量。该方法继续步骤120，其中，该基带处理模块将该编码数据转换成与所述模式选择信号中的传输流的数量一致的符号流。该步骤将在图6作更详细的描述。

图6是依靠该基带处理模块执行的将该编码数据转换成与所述模式选择信号中的传输流的数量一致的符号流的方式的逻辑图。该方式从步骤122开始，其中，该基带处理模块在一个频道的多个字符和副载波上交错该编码数据来产生交错数据。通常，该交错步骤被设计来在多个字符和传输流上扩展该编码数据。其允许接收器上的改进的检波和错误纠正能力。在一个实施方式中，该交错步骤将沿用向下兼容的IEEE 802.11(a)或(g)标准。对于更好性能的模式(例如IEEE 802.11(n))，该交错步骤也可以在多个传输通道或传输流上被完成。

该方法继续步骤124，其中，该基带处理模块将该交错数据 反交错成该交错数据的并行流的数量。该并行流的数量相应于传输流的数量，该传输流的数量依次相应于由被采用的特殊模式指示的天线的数量。该方法然后继续步骤126和128，其中，在步骤126中，对于该交错数据的每一并行流，该基带处理模块将该交错数据映像成一个正交幅度调制的字符来产生频域字符。在步骤128中，该基带处理模块将该频域字符转换成时域字符，该动作可以采用一个快速傅立叶反变换完成。该频域字符至时域字符的变换可进一步包括增加一个循环的前缀来允许接收器上的字符间的冲突的移除。注意，该快速傅立叶反变换和循环前缀的长度被定义在表1-12的模式表中。通常，一个64点快速傅立叶反变换被运用于20MHz频道和128点快速傅立叶反变换被运用于40MHz频道。

该方法继续步骤130，其中，该基带处理模块为交错数据的每一个并行流空间和时间编码该时域字符来产生该符号流。在一个实施方式中，该时间和空间编码的动作可以通过采用一个编码矩阵将交错数据的并行流的时域字符空间和时间编码成相应数量的符号流。替换地，该空间和时间编码的动作可以通过采用该编码矩阵将交错数据的M个并行流的时域字符空间和时间编码成P个符号流，其中，P＝M+1。在一个实施方式中，该编码矩阵可以包括如下的格式：

$\left[\begin{array}{ccccc}{C}_1& C_2& C_3& \·\·\·& C_{2M-1}\\ -C_2^{*}& C_1^{*}& C_4& \·\·\·& C_{2M}\end{array}\right]$

其中，该编码矩阵的行数对应于M，该编码矩阵的列数对应于P。该矩阵范围内的常数的特值可以是真实的或虚构的数字。

图7是图5所示的步骤116采用该基带处理模块编码该加密的一种方式的逻辑图。在该方式中，流程从步骤140开始，其中，该基带处理模块执行一个将加密数据以64个状态码、G₀＝133₈及G₁＝171₈的发生器多项式卷积编码的卷积编码来产生卷积编码数据。该流程然后继续步骤142，其中，该基带处理模块以与所述 模式选择信号一致的多个码率的一个码率穿孔(puncture)该卷积编码数据来生成编码数据。注意，该穿孔比率可以包括1/2、2/3码率和/或3/4或如表1-12所示任何一种码率。注意，对于一个特殊的模式，该码率可以被选择与IEEE 802.11(a)和/或IEEE802.11(g)码率要求向下兼容。

图7的编码动作可进一步包括一个附加的步骤144，其中，该基带处理模块结合该卷积编码与一个外部李德-所罗门卷积编码(Reed Solomon-Convolutional Coding，RSCC)来产生该卷积编码数据。注意，该步骤144将与该步骤140并行地执行。

图8是图5所示的步骤116采用该基带处理模块编码该加密的另一种方式的逻辑图。在该方式中，流程从步骤146开始，其中，该基带处理模块编码该加密与互补码键控(ComplimentrayCode Key，CCK)的码保持一致来产生该编码数据。该动作可以被完成，与IEEE 802.11(a)和/或IEEE 802.11(g)标准保持一致。该编码动作可包括一个与步骤146并行执行的附加的步骤148，其中，结合该互补码键控码与一个外部李德-所罗门卷积编码。

图9是步骤116编码该加密数据的另一种方法的逻辑图，其可以依靠该基带处理模块来执行。在该方式中，流程从步骤150开始，其中，该基带处理模块执行一个将加密数据以256个状态码、G₀＝561₈及G₁＝753₈的发生器多项式卷积编码的卷积编码来产生卷积编码数据。该流程然后继续步骤152，其中，该基带处理模块以与所述模式选择信号一致的多个码率的一个码率穿孔(puncture)该卷积编码数据来生成编码数据。注意，该穿孔比率可以包括1/2、2/3码率和/或3/4或如表1-12所示任何一种码率。

图9的编码动作可进一步包括一个附加的步骤154，其中，该基带处理模块结合该卷积编码与一个外部李德-所罗门卷积编码(Reed Solomon-Convolutional Coding，RSCC)来产生该卷积编码数据。

图10A和10B是本发明多个发射器的方框示意图。在图10A种，该基带处理模块包括一个加密器172、频道编码器174、一个 比特数字交错器176、多路信号分离器(demultiplexer)178、多个字符映像器180-184，多个快速傅立叶反变换(Inverse FastFourier Transform，IFFT)/循环前缀增加模块186-190和一个空间/时间编码器192。该发射器的基带部分可进一步包括一个模式管理模块175，该模式管理模块175接收所述模式选择信号冰产生该无线电发射器部分的设置和该基带部分的码率选择。

操作时，该加密器172增加一个伪随机序列给该输出的数据88来产生一个看似随机(appear random)的数据。该伪随机序列可以按照发生器多项式S(x)＝x⁷+x⁴+1从一个反馈移位寄存器中产生。该频道编码器174接收该加密和产生一个冗余比特的新序列。该动作将被接收器上的改进的检波来执行。该频道编码器174可工作于多种模式中的一种。例如，为与IEEE 802.11(a)和IEEE802.11(g)向下兼容，该频道编码器具有以64个状态码、G₀＝133₈及G₁＝171₈的发生器多项式卷积编码的1/2码率卷积编码器的格式。该卷积编码器的输出可以依照一个专门的码率表(例如表1-12)被穿孔成1/2、2/3码率和3/4码率。为了与IEEE 802.11(b)和IEEE 802.11(g)的CCK模式向下兼容，该频率编码器具有如IEEE802.11(b)中定义的CCK码的格式。为了更高的数据码率(例如表6、8、10所示)，该频道编码器可采用与前面相同的卷积编码或一个更强大的码，其包括更多状态的卷积码、并行练级的涡轮码和/或低密度奇偶校验码。更进一步，这些码的任何一种都可以与一个外部所罗门码合并。基于性能的平衡、向下兼容性和低f反应时间，这些码中的一或多种可能最佳的。注意，该连接的涡轮编码和低密度奇偶校验将在图12-19中作更详细的描述。

该数字交错器176接收该编码数据，并将其扩展成多个字符和传输流。其允许接收器上的改进的检波和错误纠正能力。在一个实施方式中，该数字交错器176将沿用向下兼容的IEEE802.11(a)或(g)标准。对于更好性能的模式(例如表6、8、10所示)，该数字交错器将在多个传输流上被交错数据。该多路信号分离器178将该系列的来自数字交错器176的交错流转换成用于传 输的M个并行的数据流。

每一个字符映像器180-184接收来自该多路信号分离器多个M个并行通道数据中的相应一个。每个字符映像器180-184依照码率表(例如表1-12)同步映像比特流成正交幅度调制字符(例如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等)。为了IEEE 802.11(a)向下兼容性，双葛莱码(gray code)被采用。

由每一个字符映像器180-184产生的映像字符被提供给该快速傅立叶反变换/循环前缀增加模块186-190。该快速傅立叶反变换/循环前缀增加模块186-190执行频域至时域的转换和增加一个允许移除接收器上字符冲突的前缀。注意，该快速傅立叶反变换和循环前缀的长度被定义在表1-12的模式表中。通常，一个64点快速傅立叶反变换被运用于20MHz频道和128点快速傅立叶反变换被运用于40MHz频道。

该空间/时间编码器192接收M个并行通道的时域字符并将其转换成P个输出的字符。在一个实施方式中，该M个输出通道的数量等于P个输出通道的数量。在另一个实施方式中，P＝M+1。对于每一个通道，该空间/时间编码器采用如下的编码矩阵增加输入的字符：

$\left[\begin{array}{ccccc}{C}_1& C_2& C_3& \·\·\·& C_{2M-1}\\ -C_2^{*}& C_1^{*}& C_4& \·\·\·& C_{2M}\end{array}\right]$

注意，该编码矩阵的行数对应于输入通道的数量，该编码矩阵的列数对应于输出通道的数量。

图10B显示了该发射器的无线电部分，其包括多个数字滤波/向上采样模块194-198、数模转换模块200-204、模拟滤波器206-216、I/Q调制器218-222、射频放大器224-228、射频滤波器230-234和天线236-240。来自该空间/时间编码192的P个输出被相应的数字滤波/向上采样模块194-198接收。

操作中，该起作用的无线电通道的数量对应于P个输出的数量。例如，如果仅有一个输出通道产生，就只有一个无线电发射 器通道起作用。与所属领域的一般技术所意识到的一样，该输出通道的数量可以从1至任何一个期望的数量的范围中选择。

该数字滤波/向上采样模块194-198滤波该相应的字符并调整采样码率与该数模转换模块200-204所期望的采样码率对应。该数模转换模块200-204转换该数字滤波的向上采样的信号成相应同相位和正交的模拟信号。该模拟滤波器206-216滤波该模拟信号的相应的同相位和/或正交的部分，并提供该滤波的信号给相应的I/Q调制器218-222。该I/Q调制器218-222基于由本机振荡器100产生的一个本机振荡，向上转化该I/Q信号成射频信号。

该射频放大器224-228放大该射频信号，随后该射频信号被射频滤波230-234滤波后被天线236-240传输。

图11A和11B是本发明接收器的另一个实施方式的方框示意图。图11A显示了该接收器的模拟部分，其包括多个接收通道。每个接收通道包括一个天线、射频滤波器252-256、低噪声放大器258-260、I/Q解调器264-268、模拟滤波器270-280、模数转换器282-286和数字滤波/向下采样模块288-290。

操作中，该天线接收返回的被射频滤波器252-256滤波的射频信号。该相应的低噪声放大器258-260放大该滤波的信号并将其提供给相应的I/Q解调器264-268。该I/Q解调器264-268，基于一个由该本机振荡器100产生的本机振荡，向下转换该射频信号成同相位和正交的基带模拟信号。

该相应的模拟滤波器270-280滤波该模拟信号的相应的同相位和/或正交的部分。该模数转换器282-286将该同相位和正交的基带模拟信号转换成数字信号。该数字滤波/向下采样模块288-290滤波该数字信号并调整采样码率与该基带处理(将在图11B中描述)的码率对应。

图11B显示了一个接收器的基带处理。该基带处理模块包括一个空间/时间解码器294、多个快速傅立叶反变换(Inverse FastFourier Transform，IFFT)/循环前缀增加模块296-300、多个字符解映像模块302-306、多路交错器308、反交错器310、频道解 码器312和解密模块314。该基带处理模块可进一步包括一个模式管理模块175。该空间/时间解码器294执行空间/时间编码器192相反的功能，其从接收通道接收P个输入并产生M个输出通道。该M个输出通道可通过快速傅立叶变换/循环的前缀移除模块296-300来产生频域字符，该快速傅立叶变换/循环的前缀移除模块296-300执行快速傅立叶反变换/循环的前缀移除模块186-190相反的功能。

该多个字符解映像模块302-306采用该字符映像器180-184的反处理将该频域字符转换成数据。该多路交错器308合并该解映像的数据流至一个单一的通道。

该反交错器310采用多路交错器176相反的功能反交错该单一通道。该反交错数据然后被提供给执行与频道编码器174相反功能的该频道解码器312。该解密器314接收该解码数据并执行与加密器172相反的功能来产生一个返回的数据98。

图12被用作一个涡轮编码器的频道编码器174的方框示意图。在这个实施方式中，该涡轮编码器通过一个组成的编码器320-322接收输入比特，通过修改它们，处理它们并交错它们来产生相应的编码输出。依靠特殊的字符映像(BPSK、QPSK、8PSK(相位位移键控)、64QAM、16QAM或16APSK(幅度相位位移键控))，该涡轮编码器将采用相同的方式来产生一个编码数据。例如，π₀和π₁是较多重要比特(Most Significant Bit，MSB)和较少重要比特(Less Significant Bit，LSB)的交错，相应地，对于2比特字符和π_L ^-1的方框，L＝0，是相反的，然后修改的交错如下：

${\mathrm{\π}}^{\′\′}l\left(i\right)=\left(\begin{array}{c}i:i\mathrm{mod}2=0\\ \mathrm{\π}-1\left(i\right):i\mathrm{mod}2=1\end{array}\right)$

$\mathrm{\πl}\left(i\right)=\left(\begin{array}{c}i:i\mathrm{mod}2=1\\ \mathrm{\π}\left(i\right):i\mathrm{mod}2=0\end{array}\right)$

图13显示了可能被作为一个1/2码率编码器的该组成的的编码器320-322一种实施方式。

图14显示了采用一个1/2码率编码器来产生2/5码率编码器的该组成的编码器320-322另一种实施方式。在该实施方式中，两个连续的二进制输入被传输给该1/2码率编码器。由该2/5码率编码器产生的输出如图所示。

图15体现了图14的一般的功能。该2/5码率的编码器可被用作如图16和17所示的穿孔编码器，其具有相应的QPSK映像。

图18显示了被用作一个低密度奇偶校验编码器的频道编码器174。在这个实施方式中，该编码器包括一个低密度奇偶校验编码器174、一个多路交错器176和葛莱映像(gray mapping)模块177。该段的长度可以是2000，该信息长度可以是1600。在这个例子中，该低密度奇偶校验二进制矩阵H＝[H₁，H₂]，其中，H₁是400×1600的不规则低密度矩阵，其具有1400列权3和200列权7及所有的行权14。而且，为了配合一个硬体的例子，H₁的分布是假定随机的。该矩阵H₂是一个400×400的矩阵，其在冗余比特节点和校验节点之间提供一个二分图没有循环的长通道。

$H2=\left|\begin{array}{c}100...00\\ 11\_...00\\ \_11...00\\ ...\\ 000...10\\ 000...11\end{array}\right|$

该奇偶校验矩阵提供简单的编码。该码没有少于6的循环。该码的二分图的分布程度如下表所示。图中级的总数为6399。

比特节点程度  (从比特节点中发出的级的数量)	节点数量
		1	1
2	399
		3	1400
7	200
		校验节点程度

15	1
		16	399

图19显示了一个被图18所示的编码器所采用的特殊的交错。在这个实施方式中，该码率可以是1/2，该低密度奇偶校验码是均匀的。该交错如图所示。

图20是一个频道编码器174的方框示意图。该频道编码器174包括一个外部编码器、一个可控的字节交错器和一个内部编码器。该外部编码器可以是一个李德-所罗门编码器，该内部编码器可以是一个穿孔卷积编码器。

在一个实施方式中，该频道编码器174包括该具有足够交错整个帧的深度的字节级交错器。因为直到该整个帧被接收没有解码能被执行，该交错器可以在接收器上增加更多被期望的等待时间。为克服所有可能的反应时间的问题，一个仅包括2或3个李德-所罗门代码字的短交错器被采用。一个短交错器可以折中反应时间与性能。如果一个李德-所罗门代码子能纠正来自接收器中维特比解码器的最长的典型的错误，那么一个交错器都不要。对于802.11a码(具有由八进制g₀＝133，g₁＝171描述的多项式)，以穿孔图([1111010；1000101]也就是0是一个删除的比特)穿孔至码率7/8，该错误脉冲具有长度：在最小值为3时，长度为3和11；在最小值+1即4时，长度增加到43；在最小值+2即5时，长度增加到83。因此，一个可以纠正83比特错误李德-所罗门码可有效执行，不需要交错器。此对应于t＝12(也就是Ceil(83/8)+1)。

在一个实施方式中，该内部编码器是与具有802.11a中为码率2/3和3/4定义的穿孔和该码增加的新选项的802.11a相同的卷积编码器。选项1是将其改变成一个256状态码。选项2是增加一个为码率4/5、5/6和7/8的新的穿孔。两个选项可以合并。这些是该码可行的穿孔，可参见IEEE Transactions onCommunications，Vol.COM-321984年3月刊第3期的第315至319页记载的，由Yutaka Yasuda，Kanshiro Kashiki和TasuoHirata提出的论文“High-Rate Punctured Convolutional Codes for Soft Decision Viterbi Decoding”。

该李德-所罗门编码器可以被设计来采用多个代码字长度。在一个实施方式中，该编码器工作在GF(256)上，采用代码字长度n＝255，信息序列长度k＝239。此将允许每个代码字t＝8字节的错误纠正。

对于一个有效的码率0.8码，该连接的编码方案具有一个在单独的卷积码上的4dB或更多的增益。如下表所示，该系统全体通道产生的帧误码率(Frame Error Rate，FER))性能与IEEE通道模型的比较。

通过增加所述外部李德-所罗门编码器，编码增益-也就是以相同帧误码率的较低的信噪比有效的操作-被达到。该李德-所罗门编码器采用被用于802.11a和.11g的收缩的卷积码。进一步，因为802.11n将要求比.11a(一般是1500字节)更长的帧(也许是4096字节)和要求耕地的帧误码率来达到高输入输出量，李德-所罗门编码在这些条件下都能很好地工作。注意，更复杂的，更高的性能，李德-所罗门编码器可以在被期望的更高的复杂性下被执行。

例如，具有和具有外部李德-所罗门码的BER(Bit Error Rate，位出错率)和FER性能的比较证明性能限度允许多个通道、信噪比级和较低的BER。对于这个例子，假定MMSE空间的处理，理想的内部码的位交错，位错误均匀地分布，理想的外部码的字节交错，采用合并范围计算的位出错率。从这个观点出发，P(FER＜10％)和P(FER＜1％)的当前的累积分布功能(Cumulative DistributionFunction，CDF)作为一个具有2个接收器2个发射器多重输入多重输出、每个IEEE通道模型B和D、4096字节的帧的RX SN的功 能。该4096字节具有比1024字节少1dB的李德-所罗门编码增益，具有N＝255，k＝239的码率位7/8的卷积码的增益关联于具有网络的码率0.82的单独的卷积码。

图21是该频道解码器312的方框示意图。该频道编码器312包括一个内部解码器、一个反交错器和一个外部解码器。该内部解码器可以是一个维特比解码器，该外部解码器可以是一个李德-所罗门码解码器。在一个实施方式中，该李德-所罗门解码器是一个比低密度奇偶校验码和涡轮码的解码器简单的结构。

然而，对于接收器中的李德-所罗门解码器仅操作来自维特比解码器的解码位是可能的，因此，该维特比解码器能否提供软件的决定信息给该李德-所罗门解码器是被期望的。该信息以记号(erasure)的形式，也就是指示一定的解码器位可能会出错，因为它们具有大量的错误量度。因此，一个t错误纠正码可以纠正2t记号，如果可能话，操控这些记号是更好的。

图22是一个可以从一个无线通信设备的发射器传输至一个或多个其他无线通信设备的接收器的帧的方框示意图。该帧包括一个序言部分、一个信号半帧、一个服务半帧、一个数据部分及一个尾和辅助位部分。该序言包括一个或多个训练序列来促进该无线通信设备之间的无线通信。该信号半帧包括适合帧长度的信息、帧内的数据码率等。

在一个实施方式中，该序言部分和信号半帧通过该接收器的频道编码器和该接收器的频道解码器。该服务半帧和数据部分可通过或不同过该频道编码器，或其部分，基于该接收器内期望的f反应时间。例如，该服务半帧的字节的数量和/或数据半帧可以被基于该交错器的大小交错和基于该李德-所罗门编码器的大小外部李德-所罗门编码。一旦足够的数据被接收至该李德-所罗门编码器，随后的字节通过该交错器和/或李德-所罗门编码器。通过该交错器和/或李德-所罗门编码器的字节的数量取决于编码处理的速度，帧的打下、李德-所罗门编码器的大小和/或该接收器期望的相应时间。

图23是该频率编码器174的一个实施方式的方框示意图。该频率编码器174包括一个行/列字节交错器、一个李德-所罗门编码器、一个穿孔卷积编码器、一个附加的尾和辅助位模块和多个开关元件。该行/列字节交错器交错该服务半帧的加密数据和/或当开关S1关闭时如图25所示的的数据部分。

如图25所示，被读入该交错器的数据字节可以是一个这里定义的存储器设备，逐行和从该交错器中逐列读出的。注意，在一个实施方式中，行数靠一个代码字内被编码的字节数量设置。(也就是239对于一个[239，255]李德-所罗门编码器)。该列数等于该交错器的深度。越长的深度提供更多的编码增益，但增加相应时间。然而，深度3至5为802.11n运用提供可接收的折中，其他的深度也可以采用。

回到图23，该李德-所罗门编码器可以是一个[239，255]编码器，其接收来自开关元件S2的输入。如此，该李德-所罗门编码器也编码由该交错器输出的交错数据或加密的输入数据。在一个实施方式中，一个帧的原始字节(通常是它们的大部分)被发送通过整个系列(也就是该开关元件耦合该交错器至李德-所罗门编码器，该李德-所罗门编码器被耦合至穿孔卷积编码器)。对于该帧的末端，该开关被改变来发送这些字节，以至于该交错器和/或李德-所罗门编码器被通过。该通过的操作允许该接收器减少它的反应时间，因为不必缓冲所有被接收的帧至该李德-所罗门解码器。事实上，分解该接收的数据至239字节段的李德-所罗门编码器是被期望的。位于该帧末端的不属于239字节段的剩余的字节不被该李德-所罗门编码所编码。

为了平衡最大的性能和最小的反应时间，输入数据字节可以被分解成R×N的字节段，其中N是该交错器的深度，R是该李德-所罗门编码器的代码字的大小。适合于这些段的字节将通过该交错器和编码器。剩下的字节通过该交错器但仍然被编码成239字节或缩短李德-所罗门编码器的代码字。替换地，该剩余的字节可通过该交错器和李德-所罗门编码器。

所述穿孔卷积编码器可被操作地耦合来接收来自开关元件S3的输入。如此，所述穿孔卷积编码器也编码该李德-所罗门编码器的输出或该服务半帧和/或该帧的数据部分的加密数据。在一个实施方式中，所述穿孔卷积编码器可以是多项式G₀＝138₈和G₁＝171₈ 的64状态比率1/2代码。该编码器可以被穿孔模式[110；101]穿孔成码率3/4；被穿孔模式[1111；1000]穿孔比率4/5；被穿孔模式[11010；10101]穿孔成码率5/6；和被穿孔模式[1111010；1000101]穿孔成码率7/8。在这些穿孔模式内，一个1表示一个保留的位，一个0表示被穿孔的位。

在另一个实施方式中，所述穿孔卷积编码器可以是多项式G₀＝561₈和G₁＝753₈的256状态比率1/2代码。该编码器可以被穿孔模式[111；100]穿孔成码率3/4；被穿孔模式[1101；1010]穿孔比率4/5；被穿孔模式[10110；11001]穿孔成码率5/6；和被穿孔模式[1101011；1010100]穿孔成码率7/8。更长的约束长度码增进编码增益，但增加编码器的复杂性，参见所述穿孔卷积编码器前面的实施方式。

图24是频率解码器312的一个实施方式的方框示意图。该频率解码器312包括一个移除的尾和辅助尾模块、一个穿孔卷积编码器、一个李德-所罗门编码器、一个反交错器和多个开关元件S4-S6。所述穿孔卷积编码器可以是一个维特比编码器，其从图11B所示的比特级反交错器310接收一个单一符号流，并将其编码产生内部穿孔编码数据。在一个实施方式中，所述穿孔卷积解码器可以是多项式G₀＝138₈和G₁＝171₈的64状态比率1/2代码。该解码器可以被穿孔模式[110；101]穿孔成码率3/4；被穿孔模式[1111；1000]穿孔比率4/5；被穿孔模式[11010；10101]穿孔成码率5/6；和被穿孔模式[1111010；1000101]穿孔成码率7/8。

在另一个实施方式中，所述穿孔卷积解码器可以是多项式G₀＝561₈和G₁＝753₈的256状态比率1/2代码。该解码器可以被穿孔模式[111；100]穿孔成码率3/4；被穿孔模式[1101；1010]穿孔比率4/5；被穿孔模式[10110；11001]穿孔成码率5/6；和被穿 孔模式[1101011；1010100]穿孔成码率7/8。更长的约束长度码增进编码增益，但增加解码器的复杂性，参见所述穿孔卷积编码器前面的实施方式。

所述穿孔卷积解码器的输出也被提供给所述外部李德-所罗门解码器或被提供作为该频率解码器312的输出。如果所述外部李德-所罗门解码器接收该内部穿孔的解码数据，所述外部李德-所罗门解码器将该内部穿孔的解码数据解码来产生一个外部解码数据。注意，所述外部李德-所罗门解码器将补充该频率编码器的李德-所罗门编码器。

开关元件S5也提供该李德-所罗门编码器的输出至该交错器或作为该频率解码器312的输出。当开关元件S5提供该李德-所罗门解码器输出给该反交错器时，当该反交错器被激活时，该反交错器以一个字级反交错该外部解码的信号来产生交错数据。该反交错器执行一个该频率编码器174的交错器的补充的功能。如图25所示，该反交错器将逐列写入数据并逐行读出数据。

回到图24，开关元件26提供该反交错器的输出作为该频率解码器312的输出，当该反交错器被激活时。在一个实施方式中，该频率解码器312的输出时该内部穿孔的编码数据，该外部编码数据或该反交错数据。

该开关S1-S6可以是能提供选择耦合的任何一种类型的设备，例如，当不限于，晶体管、电开关、光开关和/或机械开关。注意，该开关S4-S6的激活将对应于开关S1-S3的激活来提供期望级别的性能的接收器反应时间。

作为一个该领域的一般技术人员将认识到，术语“充分地(substantially)”或“大约地(approximately)”，与这里可能用到的一样，提供一个行业能接收的公差给它的相应的术语。这样的一个行业能接收的公差的范围从小于1％到20％和相应于，当不限制于，成分的值、集成电路程序的变化、温度的变化、时间的上升与下降和/或热噪声。作为一个该领域的一般技术人员将进一步认识到，术语“可行的耦合的(operably coupled)”，与这里可 能用到的一样，包括直接的耦合和通过用于间隔耦合的另一个成分、元件、电路或模块间接的耦合，该介入的另一个成分、元件、电路或模块不会修改一个信号的信息当可能调整它当前的水平、电压电平和/或功率水平。作为一个该领域的一般技术人员也将认识到，推断的耦合(也就是一个元件通过推理被耦合至另一个元件)包括两个元件之间的直接的和间接的耦合，与“可行的耦合的(operably coupled)”的方式相同。作为一个该领域的一般技术人员将进一步认识到，术语“顺利地比较(compares favorably)”，与这里可能用到的一样，表示两个或多个元件、项目、信号等等之间的比较，提供一个期望的关系。例如，当期望的关系是信号1具有一个比信号2更好的等级，当该信号1的等级好于信号的等级时，或者该信号2的等级少于信号1的等级时，一个顺利地比较被达成。

模式选择表

表1：2.4GHz，20/22MHz频道带宽，5.4Mbps最大比特率

速度  调制    编码速度  NBPSC  NCBPS  NDBPS  EVM  灵敏度  ACR  AACR

Barker

1     BPSK

Barker

2     QPSK

5.5   CCK

6     BPSK    0.5       1      48     24     -5   -82     16   32

9     BPSK    0.75      1      48     36     -8   -81     15   31

11    CCK

12    QPSK    0.5       2      96     48     -10  -79     13   29

18    QPSK    0.75      2      96     72     -13  -77     11   27

24    16-QAM  0.5       4      192    96     -16  -74     8    24

36    16-QAM  0.75      4      192    144    -19  -70     4    20

48    64-QAM  0.666     6      288    192    -22  -66     0    16

54    64-QAM  0.75      6      288    216    -25  -65     -1   15

表2：表1的波道选择

频率

频道         (MHz)

1            2412

2            2417

3            2422

4            2427

5            2432

6            2437

7            2442

8            2447

表3：表1功率光谱密度(PSD)掩码

PSD掩码          1

频率偏移量       dBr

-9MHz to 9MHz    0

+/-11MHz         -20

+/-20MHz         -28

+/-30MHz and

更大的           -50

表4：5GHz，20MHz频道带宽，54Mbps最大比特率

速度  调制    编码速度  NBPSC  NCBPS  NDBPS  EVM  灵敏度  ACR  AACR

6     BPSK    0.5       1      48     24     -5   -82     16   32

9     BPSK    0.75      1      48     36     -8   -81     15   31

12    QPSK    0.5       2      96     48     -10  -79     13   29

18    QPSK    0.75      2      96     72     -13  -77     11   27

24    16-QAM  0.5       4      192    96     -16  -74     8    24

36    16-QAM  0.75      4      192    144    -19  -70     4    20

48    64-QAM  0.666     6      288    192    -22  -66     0    16

54    64-QAM  0.75      6      288    216    -25  -65     -1   15

表5：表4的波道选择

频率                        频率

频道   (MHz)   国家         频道   (MHz)    国家

240    4920    日本

244    4940    日本

248    4960    日本

252    4980    日本

8      5040    日本

12     5060    日本

16     5080    日本

36     5180    美国/欧洲    34     5170     日本

40     5200    美国/欧洲    38     5190     日本

44     5220    美国/欧洲    42     5210     日本

48     5240    美国/欧洲    46     5230     日本

52     5260    美国/欧洲

56     5280    美国/欧洲

60     5300    美国/欧洲

64     5320    美国/欧洲

100    5500    美国/欧洲

104    5520    美国/欧洲

108    5540    美国/欧洲

112    5560    美国/欧洲

116    5580    美国/欧洲

120    5600    美国/欧洲

124    5620    美国/欧洲

128    5640    美国/欧洲

132    5660    美国/欧洲

136    5680    美国/欧洲

140    5700    美国/欧洲

149    5745    美国

153    5765    美国

157    5785    美国

161    5805    美国

165    5825    美国

表6：2.4GHz，20MHz频道带宽，192Mbps最大比特率

ST

速度  发送天线  编码速度  调制    编码速度  NBPSC NCBPS  NDBPS

12    2         1         BPSK    0.5       1     48     24

24    2         1         QPSK    0.5       2     96     48

48    2         1         16-QAM  0.5       4     192    96

96    2         1         64-QAM  0.666     6     288    192

108   2         1         64-QAM  0.75      6     288    216

18    3         1         BPSK    0.5       1     48     24

36    3         1         QPSK    0.5       2     96     48

72    3         1         16-QAM  0.5       4     192    96

144   3         1         64-QAM  0.666     6     288    192

162   3         1         64-QAM  0.75      6     288    216

24    4         1         BPSK    0.5       1     48     24

48    4         1         QPSK    0.5       2     96     48

96    4         1         16-QAM  0.5       4     192    96

192   4         1         64-QAM  0.666     6     288    192

216   4         1         64-QAM  0.75      6     288    216

表7：表6的波道选择

频道     频率(MHz)

1        2412

2        2417

3        2422

4        2427

5        2432

6        2437

7        2442

8        2447

9        2452

10       2457

11       2462

12       2467

表8：5GHz，20MHz频道带宽，192Mbps最大比特率

ST

速度  发送天线  编码速度    调制    编码速度  NBPSC  NCBPS  NDBPS

12    2         1           BPSK    0.5       1      48     24

24    2         1           QPSK    0.5       2      96     48

48    2         1           16-QAM  0.5       4      192    96

96    2         1           64-QAM  0.666     6      288    192

108   2         1           64-QAM  0.75      6      288    216

18    3         1           BPSK    0.5       1      48     24

36    3         1           QPSK    0.5       2      96     48

72    3         1           16-QAM  0.5       4      192    96

144   3         1           64-QAM  0.666     6      288    192

162   3         1           64-QAM  0.75      6      288    216

24    4         1           BPSK    0.5       1      48     24

48    4         1           QPSK    0.5       2      96     48

96    4         1           16-QAM  0.5       4      192    96

192   4         1           64-QAM  0.666     6      288    192

216   4         1           64-QAM  0.75      6      288    216

表9：表8的波道选择

频率                        频率

频道   (MHz)   国家         频道   (MHz)    国家

240    4920    日本

244    4940    日本

248    4960    日本

252    4980    日本

8      5040    日本

12     5060    日本

16     5080    日本

36     5180    美国/欧洲    34     5170     日本

40     5200    美国/欧洲    38     5190     日本

44     5220    美国/欧洲    42     5210     日本

48     5240    美国/欧洲    46     5230     日本

52     5260    美国/欧洲

56     5280    美国/欧洲

60     5300    美国/欧洲

64     5320    美国/欧洲

100    5500    美国/欧洲

104    5520    美国/欧洲

108    5540    美国/欧洲

112    5560    美国/欧洲

116    5580    美国/欧洲

120    5600    美国/欧洲

124    5620    美国/欧洲

128    5640    美国/欧洲

132    5660    美国/欧洲

136    5680    美国/欧洲

140    5700    美国/欧洲

149    5745    美国

153    5765    美国

157    5785    美国

161    5805    美国

165    5825    美国

表10：5GHz，40MHz频道带宽  486Mbps最大比特率

ST

速度       发送天线  编码速度  调制    编码速度  NBPSC

13.5Mbps   1         1         BPSK    0.5       1

27Mbps     1         1         QPSK    0.5       2

54Mbps     1         1         16-QAM  0.5       4

108Mbps    1         1         64-QAM  0.666     6

121.5Mbps  1         1         64-QAM  0.75      6

27Mbps     2         1         BPSK    0.5       1

54Mbps     2         1         QPSK    0.5       2

108Mbps    2         1         16-QAM  0.5       4

216Mbps    2         1         64-QAM  0.666     6

243Mbps    2         1         64-QAM  0.75      6

40.5Mbps   3         1         BPSK    0.5       1

81Mbps     3         1         QPSK    0.5       2

162Mbps    3         1         16-QAM  0.5       4

324Mbps    3         1         64-QAM  0.666     6

365.5Mbps  3         1         64-QAM  0.75      6

54Mbps     4         1         BPSK    0.5       1

108Mbps    4         1         QPSK    0.5       2

216Mbps    4         1         16-QAM  0.5       4

432Mbps    4         1         64-QAM  0.666     6

486Mbps    4         1         64-QAM  0.75      6

表11：表10的功率光谱密度(PSD)掩码

PSD掩码           2

频率偏移量        dBr

-19MHz to 19MHz   0

+/-21MHz          -20

+/-30MHz          -28

+/-40MHz and      -50

更大的

表12：表10的波道选择

频率                        频率

频道   (MHz)   国家         频道   (MHz)   国家

242    4930    日本

250    4970    日本

12     5060    日本

38     5190    美国/欧洲    36     5180    日本

46     5230    美国/欧洲    44     5520    日本

54     5270    美国/欧洲

62     5310    美国/欧洲

102    5510    美国/欧洲

110    5550    美国/欧洲

118    5590    美国/欧洲

126    5630    美国/欧洲

134    5670    美国/欧洲

151    5755    美国

159    5795    美国

Claims (10)

1.一种具有高数据吞吐量的无线局域网发射器，其包括：

一个基带处理模块，所述基带处理模块进一步包括：

根据一个伪随机序列来加密数据，以生成加密数据的模块；

当交错被激活时，在字级交错该加密数据，以生成交错数据的模块；

当外部李德-所罗门编码被激活时，对所述加密数据或交错数据进行外部李德-所罗门编码，以生成外部编码数据的模块；

对所述外部编码数据或加密数据进行内部穿孔卷积编码、以生成编码数据的模块；

基于一个模式选择信号确定传输流的数量的模块；

根据所述传输流的数量和模式选择信号，将所述编码数据转换为符号流的模块；

以及，多个射频发射器，其中，基于所述模式选择信号，所述多个射频发射器中的数个被激活，其中，每一个被激活的射频发射器用于将一个对应的符号流转换成一个对应的射频信号，从而生成相应数量的射频信号。

2.如权利要求1所述的无线局域网发射器，其特征在于，所述外部李德-所罗门编码包括：基于伽罗华域GF(256)，代码字长度n＝255和信息序列长度k＝239，执行所述外部李德-所罗门编码。

3.如权利要求1所述的无线局域网发射器，其特征在于，所述内部穿孔卷积编码包括：

采用带多项式八进制的G₀＝138和G₁＝171的64状态比率1/2代码；

以及，采用具有穿孔模式[110；101]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1111；1000]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[11010；10101]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1111010；1000101]的穿孔比率7/8。

4.如权利要求1所述的无线局域网发射器，其特征在于，所述内部穿孔卷积编码包括：

采用带多项式八进制的G₀＝561和G₁＝753的256状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[111；100]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1101；1010]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[10110；11001]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1101011；1010100]的穿孔成码率7/8。

5.如权利要求1所述的无线局域网发射器，其特征在于，还包括：

在一个行列模式内交错所述加密数据的字节，其中，该交错包括R行，所述R行对应于该加密数据或正被所述外部李德-所罗门编码所编码的交错数据的R个字节。

6.一种具有高数据吞吐量的无线局域网接收器，其中包括：

多个射频接收器，其中，基于模式选择信号，所述多个该射频接收器中的数个被激活，其中，每一个被激活的射频接收器将接收到的多个射频信号中对应的一个转换成对应的符号流，从而生成相应数量的符号流；和

一个基带处理模块，所述基带处理模块进一步包括：

将多个符号流合并成一个单一符号流的模块；

对所述单一符号流进行内部穿孔卷积解码，以生成内部穿孔解码数据的模块；

当外部李德-所罗门解码被激活时，对所述内部穿孔解码数据进行李德-所罗门解码，以生成外部解码数据的模块；

当反交错被激活时，在字级对所述外部解码数据进行反交错，以生成反交错数据的模块；

对所述内部穿孔解码数据、外部解码数据、或反交错数据进行解密，以生成入站数据的模块。

7.如权利要求6所述的无线局域网接收器，其特征在于，所述外部李德-所罗门解码包括：基于伽罗华域GF(256)，代码字长度n＝255和信息序列长度k＝239，执行所述外部李德-所罗门解码。

8.如权利要求6所述的无线局域网接收器，其特征在于，所述内部穿孔卷积解码包括：

采用带多项式八进制的G₀＝138和G₁＝171的64状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[110；101]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1111；1000]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[11010；10101]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1111010；1000101]的穿孔比率7/8。

9.如权利要求6所述的无线局域网接收器，其特征在于，所述内部穿孔卷积解码包括：

采用带多项式八进制的G₀＝561与G₁＝753的256状态比率1/2代码；

采用具有穿孔模式[111；100]的穿孔比率3/4，具有穿孔模式[1101；1010]的穿孔比率4/5，具有穿孔模式[10110；11001]的穿孔比率5/6，或者具有穿孔模式[1101011；1010100]的穿孔成码率7/8。

10.如权利要求6所述的无线局域网接收器，其特征在于，还包括：

在一个行列模式内反交错所述内部穿孔解码数据或所述外部解码数据，其中，该反交错包括R行，该R行对应于被所述外部李德-所罗门解码所解码的内部穿孔解码数据的R个字节。

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