TW201540029A

TW201540029A - 用於以最小正交分頻多重存取（ｏｆｄｍａ）頻寬單元進行高效能ｗｉ－ｆｉ（ｈｅｗ）通訊之主站及方法

Info

Publication number: TW201540029A
Application number: TW104106272A
Authority: TW
Inventors: Shahrnaz Azizi; Eldad Perahia; Thomas J Kenney
Original assignee: Intel Ip Corp
Priority date: 2014-04-01
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2015-10-16
Also published as: TW201724904A; TWI566633B; TW201540118A; TWI578838B; TW201632022A; TWI611721B; TWI572173B

Abstract

本文大致描述用於在Wi-Fi網路中根據高效能Wi-Fi(HEW)技術進行通訊的主站及方法之實施例。在一些實施例中，該主站係組配來在正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個20MHz Wi-Fi通道的頻寬內使用天線與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對無線媒體之互斥控制。每一最小OFDMA頻寬單元可包含預定數量之副載波，其不包括通道之防護副載波，其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外，另有該等防護副載波。在一些實施例中，在20MHz通道內之該等最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。

Description

用於以最小正交分頻多重存取(OFDMA)頻寬單元進行高效能 WI-FI(HEW)通訊之主站及方法

優先權主張

本申請案主張2014年7月30日提交的美國專利申請案序列號第14/447,254號之優先權權益，該專利申請案主張以下美國臨時專利申請案之優先權權益：序列號第61/906,059號，2013年11月19日提交，序列號第61/973,376號，2014年4月1日提交，序列號第61/976,951號，2014年4月8日提交，序列號第61/986,256號，2014年4月30日提交，序列號第61/986,250號，2014年4月30日提交，序列號第61/991,730號，2014年5月12日提交，序列號第62/013,869號，2014年6月18日提交，以及序列號第62/024,801號，2014年7月15日提交其全部以全文引用方式併入本文。

發明領域

實施例係關於無線網路。一些實施例係關於無線區域網路(WLAN)、Wi-Fi網路及根據IEEE 802.11標準之一操作的網路，該等標準諸如IEEE 802.11ac標準或IEEE 802.11ax SIG(稱為DensiFi)。一些實施例係關於高效能無線或高效能WLAN(HEW)通訊。

發明背景

Wi-Fi通訊已朝向不斷增加的資料速率演進(例如，自IEEE 802.11a/g至IEEE 802.11n至IEEE 802.11ac)。即將出現的用於HEW之IEEE 802.11ax任務群為此等標準之下一演化標準。HEW欲用以提供資料容量之增加同時維持與舊式系統之相容性。存在對達成資料容量之增加同時維持與舊式系統之相容性的一般需要。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種主站，其包含硬體處理電路，該硬體處理電路包括實體層電路及媒體存取控制層電路，且組配來在一Wi-Fi網路中通訊，該硬體處理電路組配來進行下列動作：在一正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個通道的一頻寬內與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對於一無線媒體之互斥控制，其中每一最小OFDMA頻寬單元包含一預定數量之副載波，其不包括該通道之防護副載波。

100‧‧‧HEW網路

102‧‧‧主站

104‧‧‧HEW站/排程站/高效能無線(HEW)站

106‧‧‧舊式站

202‧‧‧5MHz頻帶分配段

202A~202D‧‧‧5MHz頻帶分配段

204‧‧‧防護副載波/頻帶邊緣

401‧‧‧頻寬

402‧‧‧OFDMA頻寬單元/最小OFDMA頻寬單元

404‧‧‧頻帶邊緣

501‧‧‧頻寬/寬頻頻寬

504‧‧‧頻帶邊緣

600‧‧‧HEW裝置

602‧‧‧實體層(PHY)電路/PHY

604‧‧‧媒體存取控制層電路(MAC)/MAC

606‧‧‧處理電路

608‧‧‧記憶體

圖1例示根據一些實施例之HEW網路；圖2例示組配有5MHz子通道之20MHz通道之副載波組態；圖3例示用於20MHz、40MHz、80MHz及160MHz通道之副載波組態；圖4例示根據一些實施例的組配有OFDMA最小頻寬單元子通道之20MHz通道；圖5例示根據一些實施例的組配有OFDMA最小頻寬單元子通道之寬頻通道；以及圖6例示根據一些實施例之HEW通訊裝置。

較佳實施例之詳細說明

以下描述及圖式充分地說明特定實施例以使熟習此項技術者能夠實踐該等實施例。其他實施例可併入結構變化、邏輯變化、電氣變化、過程變化及其他變化。一些實施例之部分及特徵可包括於其他實施例之彼等部分及特徵中，或者代替其他實施例之彼等部分及特徵。在申請專利範圍中闡述之實施例涵蓋彼等申請專利範圍之所有可利用的等效物。

圖1例示根據一些實施例之HEW網路。HEW網路100可包括主站(STA)102、複數個HEW站104(亦即，HEW裝置)及複數個舊式站106(舊式裝置)。主站102可佈置來根據IEEE 802.11標準之一或多者與HEW站104及舊式站106通訊。在一些實施例中，主站102可佈置來根據用於HEW之IEEE 802.11ax標準與HEW站104通訊。在一些實施例中，主站102可為存取點(AP)，儘管此態樣中實施例之範疇不受限制。

根據實施例，主站102可包括實體層(PHY)及媒體存取控制層(MAC)電路，其可佈置來爭奪無線媒體(例如，在爭奪週期期間)以接收對媒體之互斥控制歷時HEW控制週期(亦即，傳輸機會(TXOP))。主站102可在HEW控制週期開始時傳輸HEW主同步傳輸。在HEW控制週期期間，HEW站104可根據基於非爭奪的排程多重存取技術來與主站102通訊。此不同於習知Wi-Fi通訊，在該習知Wi-Fi通訊中，裝置根據基於爭奪之通訊技術來通訊，而不是根據非爭奪多重存取技術來通訊。在HEW控制期期間，舊式站106避免通訊。在一些實施例中，主同步傳輸可稱為HEW控制及排程傳輸。

根據實施例，主同步傳輸可包括多裝置HEW前文，其佈置來傳信並識別複數個排程式HEW站104之資料欄位。主站102可進一步佈置來在HEW控制期期間傳輸(在下行鏈路方向)及/或接收(在上行鏈路方向)往/來於排程HEW站104的資料欄位之一或多者。在此等實施例中，主站102可包括多裝置HEW前文中之訓練欄位，以允許排程HEW站104中之每一者進行同步及初始通道估計。

根據一些實施例，HEW站104可為Wi-Fi或IEEE 802.11組配站(STA)，其進一步組配來用於HEW操作(例如，根據IEEE 802.11ax)。HEW站104可組配來在HEW控制期期間，根據諸如排程正交分頻多重存取(OFDMA)技術的基於非爭奪的多重存取技術與主站102通訊，且可組配來接收及解碼HEW訊框之多裝置HEW前文。HEW站104亦可組配來在HEW控制期期間解碼藉由主站102接收的指示資料欄位。

根據一些實施例，主站102可組配來在OFDMA控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個通道的頻寬內與排程站104通訊，在該OFDMA控制週期期間，主站102具有對無線媒體之互斥控制。在此等實施例中，每一最小OFDMA頻寬單元包含預定數量之副載波，其不包括通道之防護副載波。在此等實施例中，防護副載波係提供在頻寬之頻帶邊緣處，且除最小OFDMA頻寬單元中之每一者的副載波之外另有防護副載波。在此等實施例中，無需在通道之最小OFDMA頻寬單元之間提供防護副載波。以下更詳細地描述此等實施例。

本文揭示的實施例提供用於HEW之OFDMA設計，其為向後相容的且可與舊式Wi-Fi共存。此等實施例以盡可能大的程度用於舊式通道化(channelization)。此等實施例提供最小OFDMA頻寬單元，其與舊式OFDM結構充分對準。除以下更詳細地論述的新穎OFDMA分配外，本文揭示的實施例進一步提供與包括舊式IEEE 802.11ac標準之舊式IEEE 802.11標準的共存性。高效能WLAN研究群(HEW SG)(現為IEEE 802.11ax任務群)已開始自802.11ac/ah建議標準演進Wi-Fi。作為目標使用狀況之一，此研究群具有高密度部署情形，諸如運動場、熱點以及蜂巢式卸載。此新群組之一主要使用狀況係用於緻密部署及蜂巢式卸載。本文揭示的最小OFDMA頻寬單元分配提供對稱子通道化，且可改良整體系統頻譜利用度，進而改良整體系統效能，尤其在此等使用狀況情形中如此。

因為HEW中之一個主要使用狀況為利用試圖以中等資料速率存取媒體的許多裝置來進行緻密部署，所以可能需要允許更加同時存取之方法。當前IEEE 802.11ac規範允許至多160MHz之頻寬與八個同時MIMO串流。對HEW之關注在於使用肥管線(fat pipe)(寬的頻寬)來提供使用OFDMA對許多裝置之存取。根據一些實施例，定義最小ODFMA頻寬單元，其與舊式通道化對準。在802.11 HEW之前，OFDMA並未用作Wi-Fi中之存取機構。本文揭示的實施例試圖盡可能重複使用用於實行IEEE 802.11 Wi-Fi標準之先前發佈版本的基本實體層區塊。

根據實施例，最小OFDMA頻寬單元係組配來允許有效及可擴展的OFDMA組態。在一些實施例中，提供4.375MHz之最小頻寬大小。在此等實施例中，頻寬之分配可以一方式進行，該方式亦允許其與舊式裝置向後相容，因為用於所揭示子通道之波形將允許在用於舊式裝置(例如，符號時間可對準)之OFDMA傳輸中程中進行CCA偵測。因此，提供保護機構，其使得此方法較其他方法更具吸引力。

迄今為止，此等其他接近不解決頻帶邊緣中之不對稱性，其中提供防護音調來避免相鄰干擾且限制頻譜遮罩。本文揭示的定義用於子通道化之最小OFDMA頻寬單元的實施例更為有效，且提供頻譜之對稱分配，以及提供與11n/ac通道化之對準及與舊式系統之向後相容性。

圖2例示組配有5MHz子通道之20MHz通道之副載波組態。如圖2所例示，副載波之總數為56個，其中52個為資料副載波且4個為導頻。對於20MHz通道而言，導頻副載波可位於相對於頻帶中心處之DC副載波的位置-21、-7、7及21處。如圖所示，在四個防護副載波204(左側)處存在空位且在三個防護副載波204(右側)處存在空位，從而提供防護頻帶。此等防護頻帶用於舊式通訊，以限制相鄰通道之干擾位準，且提供足夠邊際來負責功率放大器後移及濾波。如圖2所繪示，將20MHz通道分成5MHz頻帶分配段202引起不對稱性，因為在任一邊緣處之可用頻寬小於中間頻帶(亦即，並非每一5MHz分配段之所有副載波皆可使用)。

圖3例示用於20MHz、40MHz、80MHz及160MHz通道之副載波組態。如圖3所例示，如相對於圖2之5MHz分配段所描述，在40、80及160MHz通道中存在類似的不對稱性。對於40MHz、80MHz及160MHz通道而言，防護頻帶可較寬(例如，每一邊緣上具有6個及5個副載波分配段)。

圖4例示根據一些實施例的組配有OFDMA最小頻寬單元子通道之20MHz通道。為避免相對於圖2及3所描述的不對稱性，本文揭示的實施例基於每一單元中副載波之數量來定義OFDMA頻寬單元402。在一些實施例中，最小OFDMA頻寬單元可為14個副載波，在一些實施例中，使用與舊式系統中定義相同的FFT大小的情況下，其可等於14 x 312.5KHz=4.375MHz。詳言之，為允許舊式共存性，可使用相同的FFT大小，且因此符號持續時間及防護間隔將允許在用於舊式裝置106(圖1)之OFDMA傳輸之任何部分期間進行CCA偵測。若舊式裝置106在OFDMA傳輸期間喚醒，則此將允許舊式裝置106進行防護間隔偵測且延緩使用與舊式規範中所概述者相同機構的傳輸。因此，舊式裝置106將正確地延緩達成舊式共存性。

在一些實施例中，若決定增加FFT大小及進而增加符號持續時間及防護間隔之改變(例如，以支援戶外通道)，則OFDMA頻寬單位之副載波之數量可以相同比率增加，因為FFT大小獲增加同時4.375MHz之最小頻帶分配段可保持恆定。例如，若對20MHz操作而言，FFT大小自舊式64-點FFT增加至128-點FFT，則可存在14 x 128/64=28個副載波，具有20MHz/128=156.25KHz之減小的副載波間隔，從而得到28 x副載波間隔=4.375MHz之最小OFDMA單元。

以下表1概述根據一些實施例的在每一20、40、80及160MHz操作模式中OFDMA子通道之數量及副載波設計。如以下更詳細所述，對80MHz及160MHz而言，OFDMA子通道之數量分別增加至17個及36個(與在5MHz用作最小OFDMA單元時不對稱子通道分配的16個及32個(分別對80及160MHz而言)相對比)。因此，本文揭示的實施例提供具有最小OFDMA單元之對稱OFDMA結構，其允許供更多使用者同時存取且因此允許頻譜之更好利用度。

根據實施例，每一OFDMA子通道中之調變及編碼方案(MCS)之對映得以簡化，因為本文揭示的OFDMA頻寬單元為對稱的。如例如圖2及3所示的不對稱結構可需要在子通道中於任一邊緣上相對於在子通道中於頻帶中間的不同MCS對映，因為該等子通道將利用不同的數量之副載波。

根據實施例，主站102可組配來在OFDMA控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元402之一或多個通道的頻寬401內與排程站104通訊，在該OFDMA控制週期期間，主站102具有對無線媒體之互斥控制。每一最小OFDMA頻寬單元402可包含預定數量之副載波，其不包括通道之防護副載波。在此等實施例中，防護副載波提供在頻寬401之頻帶邊緣404處。除最小OFDMA頻寬單元402中之每一者的副載波之外另有防護副載波，且防護副載波無需提供在通道之最小OFDMA頻寬單元402之間。

在一些實施例中，表1識別的額外的空副載波可用作防護副載波，且可提供於在最小OFDMA頻寬單元之間，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制。此等實施例將放寬對分配有最小OFDMA頻寬單元之每一使用者之頻率精確度的要求，因為頻率不精確度可引起載波間干擾ICI)。

在一些實施例中，對處理具有64-點FFT之20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元402之資料及導頻副載波之預定數量為十四(14)個，其中副載波間隔為312.5KHz，且每一最小OFDMA頻寬單元402佔據4.375MHz之頻寬。在此等實施例中，主站102可使用多個4.375MHz子通道與排程站104通訊，其中每一4.375MHz子通道對應於最小OFDMA頻寬單元402。

在此等實施例中，可使用與舊式IEEE 802.11系統一致(例如，312.5KHz)的副載波間隔。對最小OFDMA頻寬單元402使用十四個資料副載波提供對稱的頻帶分配，因為不包括防護副載波。此不同於圖2所例示的5MHz頻帶分配段202，其為不對稱分配段，因為頻帶邊緣204處之5MHz頻帶分配段202A及202D將需要包括防護副載波(將不使用)。因此，5MHz頻帶分配段202A及202D將利用比接近通道中心之5MHz頻帶分配段202B及202C更少的副載波。因此，頻帶邊緣204處之5MHz頻帶分配段202A及202D可具有比接近通道中心之5MHz頻帶分配段202B及202C更小的資料處置容量(以及更小的MCS)。此不對稱性可產生增加的實行方案複雜性以及其他缺點。根據此等實施例，藉由最小OFDMA頻寬單元402提供對稱性，因為該等最小OFDMA頻寬單元使用相同預定數量之副載波，且副載波中無一者為防護副載波。

圖5例示根據一些實施例的組配有OFDMA最小頻寬單元子通道之寬頻通道。在此等實施例中，主站102(圖1)可組配來在OFDMA控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元402之一或多個通道的頻寬501內與排程站104通訊，在該OFDMA控制週期期間，主站102具有對無線媒體之互斥控制。每一最小OFDMA頻寬單元402包含預定數量之副載波，其不包括通道之防護副載波。在此等實施例中，寬頻通道之每一通道可為20MHz通道，且當通道為寬頻通道501且包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道時，在兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之至少一些相鄰最小OFDMA頻寬單元402之間不提供防護副載波，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制。在一些其他實施例中，防護副載波可提供在頻帶邊緣404(圖4)處之每一相鄰20MHz通道之間。

一些替代實施例可使用不同的FFT大小，且可提供較小最小OFDMA頻寬單元。例如，對以具有256-點FFT之20MHz通道進行處理而言，用於每一最小OFDMA頻寬單元402之資料及導頻副載波之預定數量可為十四個。在此等實施例中，每一最小OFDMA頻寬單元可佔據1.09375MHz之頻寬。在此等實施例中，十六個最小OFDMA頻寬單元可佔據20MHz通道，而非圖4所例示之四個。在使用較大FFT大小(例如，對20MHz通道而言使用128個、256個或512個)的此等實施例中，副載波可佔據較小頻寬(亦即，頻寬可按比例縮小FFT大小之比率(亦即，對128-點FFT而言128/64，對256-點FFT而言256/64且對512-點FFT而言512/64)。例如，對256-點FFT而言，副載波可佔據4.375/(256/64)=1.09375MHz。不同的FFT大小亦可用於寬頻通道。

在一些實施例中，可提供較大最小OFDMA頻寬單元。例如，對處理具有64-點FFT之20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之預定數量為二十八(28)個，其中副載波間隔為312.5KHz。在此等實施例中，每一最小OFDMA頻寬單元可佔據8.75MHz之頻寬。在此等實施例中，兩個最小OFDMA頻寬單元可佔據的20MHz通道，而非圖所例示之四個。

在一些實施例中，對處理具有128-點FFT之20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之預定數量可為二十八(28)個，其中副載波間隔為156.25KHz。在此等實施例中，每一最小OFDMA頻寬單元可佔據4.375MHz之頻寬。在此示例性實施例中，四個具有28個副載波之最小OFDMA頻寬單元可各自佔據20MHz通道。此等實施例可例如用於支援戶外通道，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制。

在一些實施例中，每一通道可為20MHz通道，其包含四個最小OFDMA頻寬單元402，且在OFDMA控制週期期間藉由主站102利用來與排程站104通訊的通道包含一或多個相鄰20MHz通道。在一些實施例中，對在OFDMA控制週期期間使用包含單一20MHz通道之通道(亦即，具有20MHz頻寬)來與排程站104通訊而言，單一20MHz通道可提供四個最小OFDMA頻寬單元402，除一個DC副載波及頻帶邊緣404處之7個防護副載波之外總共56個資料副載波(參見表1)。在圖4所例示的實例中，一個頻帶邊緣可具有三個防護副載波，而另一頻帶邊緣可具有四個防護副載波。在圖4所例示的實例中，在通道之最小OFDMA頻寬單元402之間不提供防護副載波。

在一些實施例中，對在OFDMA控制週期期間使用包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之寬頻通道(亦即，對40MHz、80MHz及160MHz而言的頻寬)來與排程站104通訊而言，主站102可分配具有兩個或兩個以上相鄰20MHz通道而其之間無防護副載波的最小OFDMA頻寬單元402，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制，因為防護副載波可提供在頻帶邊緣404處之每一20MHz通道之間。在一些此等實施例中，由於OFDMA通訊中固有的頻譜對準(亦即，OFDMA信號可在功率、頻率及時間上對準)，可無需在具有兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之最小OFDMA頻寬單元402之間提供防護副載波。此不同於在每一20MHz通道內的舊式IEEE 802.11通訊。在此等實施例中，相鄰通道中先前為防護副載波之副載波可用於傳達資料。

在一些實施例中，對在OFDMA控制週期期間、針對40MHz之頻寬使用包含兩個相連或相鄰20MHz通道之寬頻頻寬501(例如，寬頻通道)來與排程站104通訊而言，主站102可分配至多八個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元402，總共112個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在頻帶邊緣504處之七(7)個防護副載波(參見表1)。此等實施例可使用64-點FFT。當使用256-點FFT時，分配數量可至少按比例擴大256/64之比率。在圖5所例示的實例中，寬頻頻寬501之一個頻帶邊緣可具有三個防護副載波，而另一頻帶邊緣可具有四個防護副載波。在此等40MHz實施例中，當在40MHz寬頻通道之相鄰20MHz通道之間不提供防護副載波時，可存在若干(例如，八個)可保持不使用的額外的或空副載波。在一些實施例中，額外的或空副載波可用作最小OFDMA頻寬單元之間的防護副載波，以放寬硬體實現方式，諸如每一使用者裝置中之局部振盪器精確度。

在一些實施例中，額外的空副載波可在40MHz之兩個頻帶邊緣處增加至防護副載波、指定在兩個20MHz子通道之間、指定在最小OFDMA單元之間及/或指定在DC周圍(例如，以放寬對DC偏移之要求)。

在一些實施例中，對在OFDMA控制週期期間、針對80MHz之頻寬使用包含四個相連20MHz通道之寬頻通道來與排程站104通訊而言，主站102可分配至多十七(17)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多238個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在頻帶邊緣504處之七(7)個防護副載波(參見表1)。此等實施例可使用64-點FFT。當使用256-點FFT時，分配數量可至少按比例擴大256/64之比率。在提供至多17個最小OFDMA頻寬單元502之此等80MHz實施例中，當在80MHz寬頻通道之相鄰20MHz通道之間不提供防護副載波時，可存在若干(例如，十個)可保持不使用的額外的或空副載波。在一些實施例中，額外的或空副載波可用作最小OFDMA頻寬單元之間的防護副載波。在此等80MHz實施例中，藉由消除相鄰20MHz通道之間的防護副載波，可分配另一最小OFDMA頻寬單元(亦即，17個各自具有14個副載波之最小OFDMA頻寬單元替代16個最小OFDMA頻寬單元)。注意，消除各個20MHz之間的7個防護副載波將產生3x7=21個額外的空副載波。80MHz通道在每一頻帶邊緣具有6個及5個防護段替代對20MHz而言的4個及3個，且具有在DC處及DC周圍的3個。此等空位之結構之改變可提供另一最小OFDMA單元加額外的空位，如表1所述。

在一些實施例中，對在OFDMA控制週期期間、針對160MHz之頻寬使用包含具有八個相連20MHz通道之頻寬的寬頻通道來與排程站104通訊而言，主站102可分配至多三十六(36)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多504個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在頻帶邊緣504處之七(7)個防護副載波。此等實施例可使用64-點FFT。當使用256-點FFT時，分配數量可至少按比例擴大256/64之比率。在此等160MHz實施例中，大多數或所有防護副載波將習知地已提供於可用於通訊的相鄰20MHz通道之間。在此等160MHz實施例中，藉由消除相鄰20MHz通道之間的防護副載波，可分配若干(例如，至多四個)另外的最小OFDMA頻寬單元(亦即，至多36個各自具有14個副載波之最小OFDMA頻寬單元替代32個最小OFDMA頻寬單元)。

在一些實施例中，主站102可組配來在OFDMA控制週期期間，使用對160MHz之頻寬而言包含兩個非相連80MHz寬頻通道(亦即，80+80MHz通道)之寬頻通道來與排程站104通訊。對具有80+80MHz通道之每一80MHz寬頻通道而言，主站102可分配至多十七(17)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多238個資料及導頻副載波、一個DC副載波及頻帶邊緣504處之七(7)個防護副載波。在使用具有160MHz之頻寬的包含兩個非相連80MHz寬頻通道(亦即，80+80頻寬通道)之寬頻通道的此等實施例中，每一80MHz通道可包含四個相連20MHz通道。在此等實施例中，空副載波可指定在每一80MHz通道之頻帶邊緣上。因此，可分配小於36個分配段的160MHz相連頻寬通道。例如，36個分配段中至少一者之副載波可空出用於防護頻帶及空副載波。在利用160MHz頻寬之一些實施例中，可使用三十五(35)個最小OFDMA頻寬單元，且額外的空副載波(其可用於另一最小OFDMA頻寬單元)可用於最小OFDMA頻寬單元之間的空副載波。

在一些實施例中，主站可基於最小OFDMA頻寬單元402分配頻寬至排程站104，以用於在控制週期期間與主站通訊。排程站104可為高效能無線(HEW)站104(亦即，IEEE 802.11ax)，且主站102可為存取點，其組配來用於與HEW站104進行HEW通訊，且組配來用於與舊式站106(例如，IEEE 802.11ac)進行舊式通訊。在此等實施例中，在OFDMA控制週期期間，主站102可根據諸如排程OFDMA及/或分區多重存取(SDMA)技術之基於非爭奪的多重存取技術，使用最小OFDMA頻寬單元來與排程HEW站104通訊。在OFDMA控制週期外部，主站可組配來根據基於爭奪的通訊技術(習知IEEE 802.11、CSMA/CA)來與包括舊式站106之站通訊。

在一些實施例中，最小OFDMA頻寬單元402可組配來在控制週期內時間多工傳輸及頻率多工傳輸。在控制週期期間，封包可根據使用OFDMA之上行鏈路SDMA技術接收自排程站104，或封包可根據使用OFDMA之下行鏈路多工傳輸技術傳輸至排程站104。在一些實施例中，在控制週期期間，封包可根據使用OFDMA之上行鏈路SDMA技術接收自排程站104，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制。

在一些實施例中，主站102可在控制週期之初始部分期間傳輸主同步傳輸，其包括佈置來發信及識別用於多個排程站104之資料欄位的多裝置前文。主同步傳輸可識別最小OFDMA頻寬單元402之參數，該等參數藉由排程站 104在控制週期期間用於與主站102通訊。在控制週期期間的通訊使用最小OFDMA頻寬單元402。在一些實施例中，排程站104可分配一個以上最小OFDMA頻寬單元402，因為最小OFDMA頻寬單元402為可分配的最小量之頻寬。

在一些此等實施例中，小量額外功率放大器(PA)後移及濾波可幫助跨於所有頻寬一致地定義在頻帶邊緣404(圖4)及504(圖5)上為1250KHz之防護頻帶(在左側4個空副載波及在右側3個空副載波)。在一些替代實施例中，額外的空副載波可分配來提供與圖3所示的舊式分配類似的額外的防護頻帶。一些實施例可使用：對80MHz通道而言，17個可能的子通道中之僅16個(或36個可能的子通道中之僅35個)，或對160MHz通道而言，36個可能的子通道中之僅35個，以便釋放一個OFDMA單元以用作14個額外的空副載波。在40、80及160MHz寬頻通道中額外的空副載波之可利用性可提供設計之靈活性。如早前所述，額外的空副載波可分配為防護段或可分配在DC周圍，以放寬對DC偏移取消之要求。額外的空副載波亦可分配在OFDMA單元之間以放寬對振盪器精確度之要求。

圖6例示根據一些實施例之HEW通訊裝置。HEW裝置600可為HEW順應性裝置，其可佈置來與一或多個其他HEW裝置(諸如HEW站104(圖1)或主站102(圖1))通訊，以及與舊式裝置通訊。HEW裝置600可適合於作為主站102(圖1)或HEW站104(圖1)操作。根據實施例，HEW裝置600可尤其包括硬體處理電路，該硬體處理電路可包括實體層 (PHY)電路602及媒體存取控制層電路(MAC)604。PHY 602及MAC 604可為HEW順應層，且亦可順應於一或多個舊式IEEE 802.11標準。PHY 602可佈置來傳輸HEW訊框，諸如HEW訊框(圖4)。HEW裝置600亦可包括其他處理電路606及記憶體608，其組配來進行本文所述的各種操作。

根據一些實施例，MAC 604可佈置來在爭奪週期期間爭奪無線媒體，以接收對媒體之控制歷時HEW控制週期且組配HEW訊框。PHY 602可佈置來傳輸HEW訊框，如以上所論述。PHY 602亦可佈置來自HEW站接收HEW訊框。MAC 604亦可佈置來經由PHY 602進行傳輸及接收操作。PHY 602可包括用於調變/解調、升頻轉換/降頻轉換、濾波、放大等等之電路。在一些實施例中，處理電路606可包括一或多個處理器。在一些實施例中，兩個或兩個以上天線可耦接至實體層電路，其佈置用於發送及接收信號，包括傳輸HEW訊框。記憶體608可儲存資訊，以用於組配處理電路606來進行用於組配及傳輸HEW訊框之操作且進行本文所述的各種操作。

在一些實施例中，HEW裝置600可組配來使用OFDM通訊信號、經由多載波通訊通道來通訊。在一些實施例中，HEW裝置600可組配來根據諸如美國電機電子工程師學會(IEEE)標準之特定通訊標準接收信號，該等標準包括IEEE 802.11-2012、802.11n-2009及/或802.11ac-2013標準，及/或包括所建議HEW標準的用於WLAN之建議規範，儘管在此態樣中本發明之範疇不受限制，因為其可亦適合於根據其他技術及標準來傳輸及/或接收通訊。在一些其他實施例中，HEW裝置600可組配來接收使用一或多個其他調變技術傳輸之信號，該等技術諸如展開頻譜調變(例如，直接序列分碼多重存取(DS-CDMA)及/或跳頻分碼多重存取(FH-CDMA))、分時多工(TDM)調變及/或分頻多工(FDM)調變，儘管在此態樣中實施例之範疇不受限制。

在一些實施例中，HEW裝置600可為可攜式無線通訊裝置之一部分，諸如個人數位助理(PDA)、具有無線通訊能力之膝上型電腦或可攜式電腦、網路平板電腦、無線電話或智慧型電話、無線耳機、呼叫器、即時傳訊裝置、數位攝影機、存取點、電視、醫療器材(例如，心率監視器、血壓監視器等等)或可無線接收及/或傳輸資訊的其他裝置。在一些實施例中，HEW裝置600可包括以下一或多者：鍵盤、顯示器、非依電性記憶體埠、多個天線、圖形處理器、應用處理器、揚聲器及其他行動裝置元件。顯示器可為包括觸控螢幕之LCD螢幕。

HEW裝置600之天線可包含一或多個定向或全向天線，包括例如偶極天線、單極天線、塊狀天線、環形天線、微帶天線或適合於RF信號之傳輸的其他類型之天線。在一些多輸入多輸出(MIMO)實施例中，可將天線有效地分開以利用可發生在天線中每一者與發射台之天線之間的空間多樣性及不同的通道特性。

儘管HEW裝置600係例示為具有若干單獨功能元件，但功能元件之一或多者可組合且可由軟體組配的元件(諸如包括數位信號處理器(DSP)之處理元件)及/或其他硬體元件之組合實行。例如，一些元件可包含一或多個微處理器、DSP、現場可規劃閘陣列(FPGA)、特定應用集體電路(ASIC)、射頻集體電路(RFIC)以及用於至少進行本文所述之功能的各種硬體與邏輯電路之組合。在一些實施例中，HEW裝置600之功能元件可涉及在一或多個處理元件上操作之一或多個過程。

實施例可實行於硬體、韌體及軟體之一或組合中。實施例亦可實行為儲存在電腦可讀儲存裝置上之指令，該等指令可由至少一個處理器讀取且執行來進行本文所述之操作。電腦可讀儲存裝置可包括用於以可由機器(例如，電腦)讀取之形式儲存資訊之任何非暫時性機構。例如，電腦可讀儲存裝置可包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光儲存媒體、快閃記憶體裝置及其他儲存裝置及媒體。一些實施例可包括一或多個處理器且可以儲存在電腦可讀儲存裝置上之指令來組配。

提供摘要來遵守37 C.F.R.章節1.72(b)，其要求將允許讀者確定本技術揭示內容之性質及要旨的摘要。應當理解為摘要將不用來限制或闡釋申請專利範圍之範疇或意義。以下申請專利範圍據此併入詳細描述中，其中每一申請專利範圍自身即為獨立實施例。

402‧‧‧OFDMA頻寬單元/最小OFDMA頻寬單元

501‧‧‧頻寬/寬頻頻寬

504‧‧‧頻帶邊緣

Claims

一種主站，其包含硬體處理電路，該硬體處理電路包括實體層電路及媒體存取控制層電路，且組配來在一Wi-Fi網路中通訊，該硬體處理電路組配來進行下列動作：在一正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個通道的一頻寬內與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對於一無線媒體之互斥控制，其中每一最小OFDMA頻寬單元包含一預定數量之副載波，其不包括該通道之防護副載波。
如請求項1之主站，其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外另有該等防護副載波，且其中在一通道之該等最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。
如請求項1之主站，其中每一通道為一20MHz通道，且其中當該通道為一寬頻通道且包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道時，在該兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之相鄰最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。
如請求項3之主站，其中對於處理具有一64-點FFT之一20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之該預定數量為十四(14)個，其中一副載波間隔為312.5KHz，且其中每一最小OFDMA頻寬單元佔據4.375MHz之一頻寬。
如請求項3之主站，其中對於以具有一256-點FFT之一20MHz通道進行處理而言，用於每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之該預定數量為十四個(14)，且其中每一最小OFDMA頻寬單元佔據1.09375MHz之一頻寬。
如請求項4之主站，其中每一通道為包含四個最小OFDMA頻寬單元之一20MHz通道，其中在該OFDMA控制週期期間藉由該主站利用來與該等排程站通訊的該通道，包含一或多個相鄰20MHz通道，其中對在該OFDMA控制週期期間使用包含一單一20MHz通道之一通道來與排程站通訊而言，該單一20MHz通道係組配來提供四個最小OFDMA頻寬單元，除一個DC副載波及該等頻帶邊緣處之七(7)個防護副載波之外總共56個資料副載波。
如請求項6之主站，其中對在該OFDMA控制週期期間使用包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之一寬頻通道來與排程站通訊而言，該主站係組配來分配具有該兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之該等最小OFDMA頻寬單元，而其之間無防護副載波。
如請求項7之主站，其中對在該OFDMA控制週期期間，針對40MHz之一頻寬使用包含兩個相連20MHz通道之一寬頻頻寬來與排程站通訊而言，該主站係組配來分配至多八個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共112個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在該等頻帶邊緣處之七(7)個防護副載波。
如請求項8之主站，其中對於在該OFDMA控制週期期間，針對80MHz之一頻寬使用包含四個相連20MHz通道之一寬頻通道來與排程站通訊而言，該主站係組配來分配至多十七(17)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多238個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在該等頻帶邊緣處之七(7)個防護副載波。
如請求項9之主站，其中對於在該OFDMA控制週期期間，針對160MHz之一頻寬使用包含具有八個相連20MHz通道之一頻寬的一寬頻通道來與排程站通訊而言，該主站係組配來分配至多三十六(36)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多資料及導頻副載波、一個DC副載波及在頻帶邊緣處之七(7)個防護副載波。
如請求項9之主站，其中對於在該OFDMA控制週期期間，針對160MHz之一頻寬使用包含兩個非相連80MHz寬頻通道之一寬頻通道來與排程站通訊而言，其中對每一80MHz寬頻通道而言，該主站係組配來分配至多十七(17)個各自具有十四(14)個副載波之最小OFDMA頻寬單元，總共至多238個資料及導頻副載波、一個DC副載波及在該等頻帶邊緣處之七(7)個防護副載波。
如請求項2之主站，其中該主站係組配來基於該最小OFDMA頻寬單元分配頻寬至該等排程站，以用於在該控制週期期間與該主站通訊，其中該排程站為高效能無線(HEW)站，且該主站為一存取點，其組配來用於與該HEW站進行HEW通訊，且組配來用於與舊式站進行舊式通訊，其中該等最小OFDMA頻寬單元可組配來在該控制週期內時間多工傳輸及頻率多工傳輸，且其中在該控制週期期間：封包係根據使用OFDMA之一上行鏈路SDMA技術接收自該等排程站，或封包係根據使用OFDMA之下行鏈路多工傳輸技術傳輸至該等排程站，其中該主站進一步經組配來：在該控制週期之一初始部分期間傳輸一主同步傳輸，其包括佈置來發信及識別用於該多個排程站之資料欄位的一多裝置前文，其中該主同步傳輸識別該等最小OFDMA頻寬單元之參數，該等參數藉由該等排程站在該控制週期期間用於該與主站通訊，且其中在該控制週期期間的通訊使用該最小OFDMA頻寬單元。
如請求項1之主站，其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外另有該等防護副載波，且其中在一通道之該等最小OFDMA頻寬單元之間提供額外的副載波。
一種用於在一Wi-Fi網路中藉由一主站進行的通訊的方法，該方法包含：在一正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個通道的一頻寬內與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對一無線媒體之互斥控制，其中每一最小OFDMA頻寬單元包含一預定數量之副載波，其不包括該通道之防護副載波。
如請求項14之方法，其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外另有該等防護副載波，且其中在一通道之該等最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。
如請求項14之方法，其中每一通道為一20MHz通道，且其中當該通道為一寬頻通道且包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道時，在該兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之相鄰最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。
如請求項16之方法，其中對處理具有一64-點FFT之一20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之該預定數量為十四(14)個，其中一副載波間隔為312.5KHz，且其中每一最小OFDMA頻寬單元佔據4.375MHz之一頻寬。
一種非暫時性電腦可讀儲存介質，其儲存指令以藉由一或多個處理器執行，以便進行用於在一Wi-Fi網路中藉由一主站進行的通訊之操作，該等操作組配該主站以進行下列動作：在一正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個通道的一頻寬內與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對於一無線媒體之互斥控制，其中每一最小OFDMA頻寬單元包含一預定數量之副載波，其不包括該通道之防護副載波。
如請求項18之非暫時性電腦可讀儲存介質，其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外另有該等防護副載波，且其中在一20MHz通道內之該等最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波。
如請求項19之非暫時性電腦可讀儲存介質，其中對於處理具有一64-點FFT之一20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之該預定數量為十四(14)個，其中一副載波間隔為312.5KHz，且其中每一最小OFDMA頻寬單元佔據4.375MHz之一頻寬。
一種主站，其包含：一或多個無線電；一記憶體；實體層電路及媒體存取控制層電路，且組配來在一Wi-Fi網路中根據一高效能Wi-Fi(HEW)技術通訊，該電路係組配來進行下列動作：在一正交分頻多重存取(OFDMA)控制週期期間，在包含使用多個最小OFDMA頻寬單元之一或多個20MHz Wi-Fi通道的一頻寬內使用該等天線與排程站通訊，在該OFDMA控制週期期間，該主站具有對一無線媒體之互斥控制，其中每一最小OFDMA頻寬單元包含一預定數量之副載波，其不包括該通道之防護副載波；其中該等防護副載波係提供在該頻寬之頻帶邊緣處，除該等最小 OFDMA頻寬單元中之每一者的該等副載波之外另有該等防護副載波，其中在一20MHz通道內之該等最小OFDMA頻寬單元之間不提供防護副載波，其中對處理具有一64-點FFT之每一20MHz通道之信號而言，每一最小OFDMA頻寬單元之資料及導頻副載波之該預定數量為十四(14)個，其中一副載波間隔為312.5KHz，且其中每一最小OFDMA頻寬單元佔據4.375MHz之一頻寬。
如請求項21之主站，其中對於在該OFDMA控制週期期間使用包含兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之一寬頻通道來與排程站通訊而言，該主站係組配來分配具有該兩個或兩個以上相鄰20MHz通道之該等最小OFDMA頻寬單元，而其之間無防護副載波。
如請求項22之主站，其進一步包含耦接至該一或多個無線電之一或多個天線。