TW201547248A - 高效能無線區域網路（ｈｅｗ）通訊站台及用於使用具有音調配置之最小帶寬單元來傳遞較長延時正交分頻多工（ｏｆｄｍ）符號之方法 - Google Patents

高效能無線區域網路（ｈｅｗ）通訊站台及用於使用具有音調配置之最小帶寬單元來傳遞較長延時正交分頻多工（ｏｆｄｍ）符號之方法 Download PDF

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Abstract

本文中大體上描述一種用於在一無線網路中通訊之通訊站台及方法之實施例。在一些實施例中，該通訊站台可用以根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號。該等通道資源可包含一或多個最小帶寬單元，其中每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波。該站台亦可根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號。該等較長延時OFDM符號可具有為標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。

Description

高效能無線區域網路(HEW)通訊站台及用於使用具有音調配置之最小帶寬單元來傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號之方法 優先權主張
本申請案主張以下美國臨時專利申請案之優先權益：2013年11月19日申請之第61/906,059號，2014年4月1日申請之第61/973,376號，2014年4月8日申請之第61/976,951號，2014年4月30日申請之第61/986,256號，2014年4月30日申請之第61/986,250號，2014年5月12日申請之第61/991,730號，2014年6月18日申請之第62/013,869號，及2014年7月15日申請之第62/024,801號，其全文皆係以引用方式併入本文中。
發明領域
實施例係關於無線網路。一些實施例係關於包括根據IEEE 802.11標準家族而操作之網路的無線區域網路(WLAN)及Wi-Fi網路。一些實施例係關於高效能WLAN研究小組(HEW SG)(名稱為DensiFi且被稱作IEEE 802.11ax SG)。一些實施例係關於高效能無線通訊或高效能WLAN(HEW)通訊。
發明背景
無線通訊已正朝向不斷增加之資料速率(例如，自IEEE 802.11a/g至IEEE 802.11n至IEEE 802.11ac)演進。在高密度部署情形中，總體系統效能相較於較高資料速率可變得更重要。舉例而言，在高密度熱點及蜂巢式卸載情境中，競爭無線媒體之許多裝置可具有低至中等資料速率要求(相對於IEEE 802.11ac之極高資料速率)。用於包括極高輸貫量(very-high throughput,VHT)通訊之習知及舊版IEEE 802.11通訊的框架結構可較不適合於此等高密度部署情形。被稱作IEEE 802.11 HEW SG(亦即，IEEE 802.11ax)的針對Wi-Fi演進之最近形成的研究小組正處理此等高密度部署情境。
關於HEW之一個問題為界定能夠重新使用諸如區塊交錯器之至少一些802.11ac硬體的有效通訊結構。關於HEW之另一問題為界定適合於供較長OFDM符號延時使用之有效通訊結構。
因此，存在針對改良無線網路中之總體系統效能(特別是對於高密度部署情形)之裝置及方法的一般需要。亦 存在針對適合於HEW通訊之裝置及方法的一般需要。亦存在針對可根據有效通訊結構而通訊且能夠重新使用至少一些習知硬體的適合於HEW通訊之裝置及方法的一般需要。亦存在針對可根據用於使用較長延時之OFDM符號之有效通訊結構而通訊的適合於HEW通訊之裝置及方法的一般需要。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)，其包含實體層電路系統及媒體存取控制層電路系統以：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號，其中該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
100‧‧‧HEW網路
102‧‧‧主控站台(STA)
104‧‧‧HEW站台/HEW裝置
106‧‧‧舊版站台/舊版裝置
200‧‧‧PHY層電路系統
208‧‧‧編碼器
214‧‧‧區塊交錯器
216‧‧‧群集映射器
300‧‧‧HEW裝置
301‧‧‧天線
302‧‧‧實體層(PHY)電路系統
304‧‧‧媒體存取控制層電路系統(MAC)
306‧‧‧其他處理電路系統
308‧‧‧記憶體
400‧‧‧程序
402、404、406‧‧‧操作
圖1說明根據一些實施例之HEW網路；圖2為根據一些實施例之HEW通訊站台的實體層方塊圖；圖3說明根據一些實施例之HEW裝置；以及圖4為根據一些實施例的用於使用最小帶寬單元而通訊之程序。
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。其他實施例可併有結構改變、邏輯改變、電氣改變、處理程序改變及其他改變。一些實施例之部分及特徵可包括於其他實施例之部分及特徵中，或由其他實施例之部分及特徵取代。請求項中闡述之實施例涵蓋彼等請求項之所有可用等效者。
本文中揭示之一些實施例提供用於HEW網路中之音調配置之系統及方法。在一些實施例中，主控站台可向HEW配置音調以提供最小正交分頻多重存取(OFDMA)帶寬單元(亦即，最小帶寬單元)。在一些實施例中，HEW通訊站台可經組配以在包含一或多個最小帶寬單元之通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號。每一最小帶寬單元可具有一預定帶寬，且該等最小帶寬單元可根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波(亦即，音調)配置中之一者而組配。在一些實施例中，提供最佳副載波配置及交錯器大小組合以供OFDMA最小帶寬單元使用，以用於使用較長延時OFDM符號之通訊。下文更詳細地論述此等實施例。本文中揭示之一些實施例適用於使用較長延時OFDM符號(例如，較大FFT大小)之通訊。
圖1說明根據一些實施例之HEW網路。HEW網路100可包括主控站台(STA)102、多個HEW站台104(HEW裝置)，及多個舊版站台106(舊版裝置)。主控站台102可經排列以根據IEEE 802.11標準中之一或多者而與HEW站台104 及舊版站台106通訊。根據一些HEW實施例，主控站台102且可經排列以爭用無線媒體(例如，在爭用時段期間)以接收該媒體之獨佔式控制歷時HEW控制時段(亦即，傳輸機會(transmission opportunity,TXOP))。主控站台102可(例如)在HEW控制時段開始時傳輸主控同步或控制傳輸，以尤其指示哪些HEW站台104經排程用於在HEW控制時段期間通訊。在HEW控制時段期間，經排程HEW站台104可根據基於非爭用之多重存取技術而與主控站台102通訊。此通訊不同於裝置根據基於爭用之通訊技術而非基於非爭用之多重存取技術而通訊的習知Wi-Fi通訊。在HEW控制時段期間，主控站台102可與HEW站台104通訊(例如，使用一或多個HEW訊框)。在HEW控制時段期間，舊版站台106可抑制通訊。在一些實施例中，主控同步傳輸可被稱作控制與排程傳輸(control and schedule transmission)。
在一些實施例中，在HEW控制時段期間使用之多重存取技術可為經排程OFDMA技術，但此並非要求。在一些實施例中，多重存取技術可為可與OFDMA組合之分時多重存取(TDMA)技術或分頻多重存取(FDMA)技術。在一些實施例中，多重存取技術可為可與OFDMA組合的包括多使用者(MU)多輸入多輸出(MIMO)(MU-MIMO)技術之分空間多重存取(SDMA)技術。在HEW控制時段期間使用之此等多重存取技術可經組配用於上行鏈路資料通訊或下行鏈路資料通訊。
主控站台102亦可根據舊版IEEE 802.11通訊技術而與舊版站台106通訊(在控制時段外)。在一些實施例 中，主控站台102亦可為可組配的以根據舊版IEEE 802.11通訊技術而在HEW控制時段外與HEW站台104通訊，但此並非要求。
在一些實施例中，在控制時段期間之HEW通訊可為可組配的以具有20MHz、40MHz或80MHz鄰接帶寬中之一者或80+80MHz(160MHz)非鄰接帶寬的帶寬。在一些實施例中，可使用320MHz通道寬度。在一些實施例中，亦可使用小於20MHz之子通道帶寬。在此等實施例中，HEW通訊之每一通道或子通道可經組配用於傳輸數個空間串流。在控制時段期間之HEW通訊可為上行鏈路通訊或下行鏈路通訊。
根據實施例，HEW站台(例如，主控站台102或HEW站台104)可經組配以根據OFDMA技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號。該等通道資源可包含一或多個最小帶寬單元，且每一最小帶寬單元可具有預定數目個資料副載波。較長延時OFDM符號可具有為標準OFDM符號延時(亦即，符號時間(例如，Tsymbol))之2倍或4倍的符號延時。最小帶寬單元可根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者而組配。下文更詳細地論述此等實施例。本文中揭示之一些實施例可適用於以較長OFDM符號延時(例如，為標準符號延時之兩倍(2倍)及四倍(4倍))而操作之IEEE 802.11ax及HEW網路。
如下文更詳細地所論述，HEW站台可包含實體層(PHY)電路系統及媒體存取控制(MAC)層電路系統。在一些實施例中，PHY電路系統可包括具有一個OFDM符號之深 度的區塊交錯器。區塊交錯器可為可組配的以根據多個交錯器組配中之任一者來交錯經編碼資料之區塊。交錯器組配可包含行之數目及列之數目。
圖2為根據一些實施例之HEW通訊站台的實體層方塊圖。PHY層電路系統200可適合於用作HEW通訊站台(諸如，主控站台102(圖1)及/或HEW通訊站台104(圖1))之實體層之部分。如圖2所說明，PHY層電路系統200可尤其包括一或多個編碼器208、一或多個區塊交錯器214及一或多個群集映射器216。編碼器208中之每一者可經組配以在由交錯器214進行交錯之前編碼輸入資料。群集映射器216中之每一者可經組配以在交錯之後將經交錯資料映射至群集(例如，QAM群集)。每一交錯器214可經組配以根據多個交錯器組配中之任一者來交錯經編碼資料之區塊。在一些實施例中，編碼器208可為二進位迴旋碼(binary convolutional code,BCC)編碼器。可對由群集映射器提供之經群集映射符號執行FFT以產生時域信號以供傳輸。
根據實施例，編碼器208及映射器216根據用於特定副載波配置(亦即，音調配置)之多個預定調變與寫碼方案(modulation and coding scheme,MCS)組合中之一者而操作。用於副載波配置之多個預定MCS組合可限於每OFDM符號的經寫碼位元之整數(Ncbps)及每OFDM符號的資料位元之整數(Ndbps)。在此等實施例中，每OFDM符號的經寫碼位元之數目(Ncbps)為整數，且每OFDM符號的資料位元之數目(Ndbps)為整數。可使用之預定MCS組合及副載波配置可包括BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM及256-QAM之 調變階以及1/2、3/4、2/3及5/6之寫碼速率，其限制條件為Ncbps及Ndbps兩者皆為整數。非整數Ndbps可引起非整數個填補位元或數目超過OFDM符號之數目的經編碼位元，此情形可導致僅由填補位元組成之一個額外OFDM符號的最小值。整數Ndbps可保證所有資料長度使用802.11 2012規格中的11n之「OFDM符號之數目(Number of OFDM Symbols)」之等式(20至32)而在無額外填補的情況下起作用。因此，本文中揭示之實施例可限於某些MCS組合及副載波配置。在此等實施例中，交錯器硬體架構組配係在IEEE 802.11交錯器之邊界內，從而允許針對HEW重新使用舊版802.11硬體區塊。
在此等實施例中，在交錯之前，通訊站台經組配以基於寫碼速率來編碼輸入資料，且在交錯之後，通訊站台可經組配以基於調變層級而將經交錯位元群集映射至QAM群集點。寫碼速率及調變層級可根據用於特定副載波配置之預定MCS組合中之一者。下文更詳細地描述此等實施例。
在一些實施例中，每一最小帶寬單元可為可組配的以用於一個空間串流與四個位元串流之間的通訊。在此等實施例中，可在控制時段期間使用SDMA或MIMO技術以傳遞空間串流。
本文中揭示之實施例針對二進位迴旋碼(BCC)寫碼之狀況提供副載波之數目、導頻副載波之數目及區塊交錯器之大小。在一些實施例中，美國臨時專利申請案第61/976,951號中描述的用於802.11ax之OFDMA波形之結構 可適合於使用，但此並非要求。本文中揭示之一些實施例描述用於OFDMA波形之最小帶寬單元，且描述副載波配置之架構。在一些實施例中，副載波配置可經組配以重新使用IEEE 802.11ac硬體來建立新OFDMA結構。
如上文所概述，本文中揭示之各種實施例提供適合於IEEE 802.11ax組配式網路之最小OFDMA帶寬單元的設計，該等網路以較長符號延時(例如，11n/ac OFDM符號延時之2倍、4倍)(例如，較大FFT大小)而操作。此等實施例針對BCC寫碼之狀況提供資料副載波之數目、導頻副載波之數目及區塊交錯器之大小。本文中揭示與IEEE 802.11ac交錯組配一致之可能配置。一些更佳配置可提供縮減之附加項且提供實施簡易性，特別是當考慮IEEE 802.11ac架構之重新使用時。
較長符號延時對於室外環境中之使用可受到特定關注，在室外環境中，可使用更有效之循環首碼(CP)以克服較長延遲擴展。相較於在室內環境中，其他益處可包括縮減之CP附加項及較寬鬆之時脈時序準確性。
用於區塊交錯器之較好組配可基於通道模型、MCS及其他參數，且可藉由系統模擬而判定。由於本文中揭示之實施例的意圖係界定副載波配置，故執行在邊界內之窮盡性搜尋以達到合理副載波配置。
此處揭示之實施例在很大程度上提供現有系統參數及系統區塊之重新使用。此情形經由現有系統區塊之重新使用且因此經由硬體之重新使用而使演進較不複雜且較小，且因此較不昂貴。因此，本文中揭示之實施例提供 當前界定之交錯器結構(具有針對較窄帶寬之延伸)、當前寫碼速率(具有修改速率之能力)及調變類型(具有修改調變大小之能力)的重新使用。
在OFDMA系統中，用於最小帶寬單元中之副載波的總數可為系統設計參數。自此總副載波計數，OFDMA系統具有被指派給資料(用於資料)、導頻(通常用於時間/頻率及通道追蹤)、保護(用以符合頻譜遮罩)之副載波，以及在DC處及在DC周圍之副載波(以簡化直接轉換(DC)接收器設計)。舉例而言，在20MHz 802.11ac中，固定副載波間距為312.5kHz，且因此，副載波之總數為64。在此等64個副載波之中，52個副載波用於資料，1個副載波用於DC(亦即，賦予空值)，4個副載波用於導頻，且剩餘7個副載波用於保護(亦即，賦予空值)。
本文中揭示之實施例基於用於先前系統中之調變類型集合(亦即，BPSK、QPSK、16-QAM、64 QAM及256 QAM)來提供副載波配置。用於先前系統中之寫碼速率(r)包括以下集合r=1/2、3/4、2/3及5/6。此集合並不用於先前系統中之所有調變類型，但此集合確實包括遍及整個調變集合而使用之所有當前速率。為了判定有效副載波配置，可使用與在先前系統(例如，IEEE 802.11a/.11n/.11ac)中所進行相同的調變及寫碼指派。如上文所概述，本文中揭示之實施例可利用用於先前802.11系統中之現有通道交錯器。通道交錯器界定於IEEE標準802.11ac-2013之章節22.3.10.8的「IEEE資訊技術標準-電信及系統間資訊交換-區域網路及都會區域網路-第11部分：無線LAN媒體 存取控制(MAC)及實體層(PHY)規格，修正4：針對低於6GHz之頻帶中操作之極高輸貫量的增強(IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Part 11：Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications,Amendment 4：Enhancements for Very High Throughput for Operation in Bands below 6GHz)」中。在彼文字中，在表22至17之「交錯器中的列及行之數目(Number of Rows and columns in the interleaver)」中概述交錯器參數。此處出於完整性起見而針對1至4個空間串流之狀況提供該表。
在IEEE 802.11n中，40MHz帶寬通道之引入重新使用現有交錯器演算法，其中對矩陣大小之修改經界定以寫入及讀取資料。在IEEE 802.11ac中，在引入80MHz帶寬通道之情況下，利用相同交錯器演算法。此等參數界定儲存於交錯器中之經寫碼符號之數目。本文中揭示之一些實施例亦可重新使用現有交錯器演算法，其中新值用以界定用於最小帶寬單元之NCOL及NROW。NROT操作在存在一個以 上空間串流時界定值之旋轉，但並不界定交錯器大小，且因此將不影響副載波配置。
在以上表中可看出，NROW為每串流每副載波的經寫碼位元之數目的常數倍。因此，交錯器實體大小為MCS之函數。本文中揭示之實施例可界定用來計算NROW之常數(y)。
在使用以上約束的情況下，可達成一副載波配置集合。如上文所提及，此等實施例中之一些適用於針對最小帶寬單元之較長符號延時，其允許20MHz通道帶寬內的高達四個使用者之多工。此等實施例可藉由將配置均勻地劃分成較小配置而可擴展至四個以上使用者之多工。舉例而言，若八個使用者之多工受到關注，則針對四個使用者之狀況所發現的音調計數可在兩個使用者之間在每一配置中均勻地劃分以提供針對四個使用者之2倍的音調計數，此係假定音調計數可由二除盡。然而，若音調計數不可由2除盡，但音調計數可由3除盡，則四個使用者之3倍的多工將為可能的。
如上文在20MHz 802.11ac中所提及，固定(亦即，標準)*副載波間距為312.5kHz，且因此，副載波之總數為64。在此等64個副載波之中，52個副載波用於資料，1個副載波用於DC(被假定為賦予空值)，4個副載波用於導頻，且剩餘7個副載波用於保護(被假定為賦予空值)。根據實施例，對於2倍及4倍之符號延時，FFT大小可分別為128及256。本文中揭示之實施例可針對資料副載波提供用於四個使用者中之每一者之24個至32個副載波，此情形將接著 針對128點FFT允許分別用於4個使用者之4個至0個空值副載波；且本文中揭示之實施例可針對資料副載波提供用於四個使用者中之每一者之48個至64個副載波，此情形將接著針對256點FFT允許分別用於4個使用者之16個至0個空值副載波。為了判定組配是否適合於使用，可基於下文所界定之以下變數集合來使用一等式集合：
假定所有調變可以¾及5/6之寫碼速率而如針對包括64QAM及256QAM之40MHz(在802.11ac中所引入)的IEEE 802.11ac一樣被支援，則針對256點FFT所允許之合適 配置展示於以下表1中且可包括：
表I展示針對如下資料音調數目之三種可能性：48、54及60，其在20 MHz內將留下總計64個、40個及16個額外副載波。此等額外副載波可用於按每一子通道之導頻音調、在DC處之空值及用作保護頻帶之空值副載波，例 如，對於總計4×(54+3)+3+13+12=256個副載波，在20MHz通道中，54個資料副載波及3個導頻音調可被指派給四個使用者中之每一者加在DC處之三個空值以及在左側保護上之13個空值及在右側保護上之12個空值。此實例配置係在當前交錯器內，且支援在運用待進行選擇之若干交錯器尺寸之情況下引起的所有MCS。在針對交錯器尺寸之選擇當中，較接近於正方形形狀之尺寸可為較佳的(例如，NCOL=6，且NROW=9)，但其他交錯器尺寸亦為合適的。
在此等實施例中，主控站台102可經組配以運用快速傅立葉變換(FFT)來處理較長延時OFDM符號。為了在無寫碼速率排除的情況下運用256點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之預定數目個資料副載波可限於48個、54個及60個資料副載波中之一者。此等實施例之交錯器組配展示於表I中。
針對128點FFT所允許之合適配置展示於以下表II中：
在此等實施例中，為了在無寫碼速率排除的情況下運用128點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於28個及30個資料副載波中之一者。用於此等實施例之交錯器組配展示於表II中。
在不運用256 QAM來支援寫碼速率5/6的情況下用於256點FFT之合適配置展示於以下表III中(例如，802.11ac中用於20MHz之排除)：
在此等實施例中，為了在具有針對256-QAM的5/6之寫碼速率排除的情況下運用256點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個及62個資料副載波中之一者。用於此等實施例之交錯器組配展示於表III中。
在不運用256 QAM來支援寫碼速率5/6的情況下用於128點FFT之合適配置展示於以下表IV中(例如，802.11ac中用於20MHz之排除)：
在此等實施例中，為了在具有針對256-QAM的5/6之寫碼速率排除的情況下運用128點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於24個、26個、28個及30個資料副載波中之一者。用於此等實施例之交錯器組配展示於表IV中。
在一些實施例中，主控站台102可經組配以根據OFDMA技術在控制時段期間於20MHz或40MHz之通道上使用高達四個該等最小帶寬單元而並行地通訊。在此等實施例中，當於一通道帶寬上使用四個最小帶寬單元而通訊時，主控站台102可根據OFDMA技術在控制時段期間與高達四個HEW站台104並行地通訊。在此等實施例中，當2倍之較長符號延時用於(例如)20MHz通道帶寬中時，副載波間距可縮減達原先的二分之一(例如，312.5KHz之一半)，當4倍之較長符號延時用於20MHz通道帶寬中時，副載波間距可縮減達原先的四分之一。在此等實施例中，具有較多保護副載波之副載波配置可用於較緊密之副載波間距。在一些實施例中，站台102可經組配以使用40MHz通道、80MHz通道及160MHz通道之每一20MHz部分的高達四個該等最小帶寬單元而並行地通訊。
在一些實施例中，對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的最小帶寬單元，副載波配置之一個實例包含總計256個副載波，其包括：針對用於在20MHz或 40MHz之任一通道內通訊的四個最小帶寬單元中之每一者的54個資料副載波及3個導頻副載波、在DC處之2個至4個空值副載波，及在每一頻帶邊緣處之12個至13個保護副載波。對於此實例副載波配置，展示於表I中之交錯器組配可為合適的，且支援所有當前MCS組配(亦即，無任何寫碼速率限定)。
在一些實施例中，對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的最小帶寬單元，包含總計256個副載波之副載波配置之一個實例可針對總計256個副載波(亦即，4×(54+3)+3+12+13=256)包括針對用於在20MHz或40MHz通道帶寬內通訊的四個最小帶寬單元中之每一者的54個資料副載波及3個導頻副載波、在DC處之3個空值副載波、在一個頻帶邊緣處之12個保護副載波及在另一頻帶邊緣處之13個保護副載波(例如，左側及右側)。對於此實例副載波配置，展示於表I中之交錯器組配可為合適的，且支援所有當前MCS組配(亦即，無任何寫碼速率限定)。其他副載波配置亦可適合於使用。
在一些實施例中，區塊交錯器214可具有一個OFDM符號之深度，且可為可組配的以交錯經編碼資料之區塊。交錯器組配可包含行之數目(NCol)及列之數目(Nrow)，且列之該數目可基於每串流每副載波的經寫碼位元之數目(NBPSCS)。
在一些實施例中，對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的最小帶寬單元，實例交錯器組配具有9 個行，及數目等於每單副載波的經寫碼位元之數目(NBPSCS)之3倍的列(Nrow)(亦即，9×3交錯器組配)。在此等實施例中，副載波之數目(Nsd)乘調變階(1-BPSK、2-QPSK等等)為每符號的經寫碼位元之數目。每單載波的經寫碼位元之數目可藉由乘以接著設定交錯器大小的串流之數目(NROW*NCOL)予以計算，其中NROW為y*NBPSCS。
在一些實施例中，較長延時OFDM符號可經選擇用於較大延遲擴展環境(例如，室外)，且標準延時OFDM符號可經選擇用於較小延遲擴展環境(例如，室內)。在此等實施例中，可使用更有效之循環首碼(CP)以克服較大延遲擴展，且可提供尤其諸如縮減之CP附加項及寬鬆之時脈時序準確性的其他益處。標準延時OFDM符號可具有範圍為包括400奈秒(ns)短保護區間(例如，對於40MHz通道)之3.6微秒(us)至包括800ns保護區間(例如，對於20MHz通道)之4us的符號延時。較長延時OFDM符號可具有為標準延時OFDM符號之延時的2倍或4倍中之一者的符號延時。
圖3說明根據一些實施例之HEW裝置。HEW裝置300可為HEW相容裝置，其可經排列以與諸如HEW站台及/或主控站台之一或多個其他HEW裝置通訊，以及與舊版裝置通訊。HEW裝置300可適合於作為主控站台或HEW站台而操作。根據實施例，HEW裝置300可尤其包括實體層(PHY)電路系統302及媒體存取控制層電路系統(MAC)304。PHY 302及MAC 304可為HEW相容層，且亦可與一或多個舊版IEEE 802.11標準相容。PHY 302可經排列以傳輸 HEW訊框。HEW裝置300亦可包括經組配以執行本文中描述之各種操作的其他處理電路系統306及記憶體308。
根據一些實施例，MAC 304可經排列以在爭用時段期間爭用無線媒體以接收該媒體之控制歷時HEW控制時段且組配HEW訊框。PHY 302可經排列以傳輸如上文所論述之HEW訊框。PHY 302亦可經排列以自HEW站台接收HEW訊框。MAC 304亦可經排列以經由PHY 302而執行傳輸及接收操作。PHY 302可包括用於調變/解調變、增頻轉換及/或降頻轉換、濾波、放大等等之電路系統。在一些實施例中，處理電路系統306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經排列用於發送及接收信號(包括HEW訊框之傳輸)之實體層電路系統。記憶體308可儲存用於組配處理電路系統306以執行用於組配及傳輸HEW訊框之操作且執行本文中描述之各種操作的資訊。
在一些實施例中，HEW裝置300可經組配以使用OFDM通訊信號經由多載波通訊通道而通訊。在一些實施例中，HEW裝置300可經組配以根據特定通訊標準(諸如，包括IEEE 802.11-2012、802.11n-2009及/或802.11ac-2013標準之電機電子工程師學會(IEEE)標準及/或包括所提議HEW標準的用於WLAN之所提議規格)來接收信號，但本發明之範疇在此方面並不受到限制，此係因為其亦可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300可經組配以接收使用諸如以下各者之 一或多個其他調變技術而傳輸之信號：展頻調變(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，但實施例之範疇在此方面並不受到限制。
在一些實施例中，HEW裝置300可為攜帶型無線通訊裝置之部分，諸如，個人數位助理(PDA)、具有無線通訊能力之膝上型電腦或攜帶型電腦、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、醫療裝置(例如，心跳速率監測器、血壓監測器等等)，或可以無線方式接收及/或傳輸資訊之其他裝置。在一些實施例中，HEW裝置300可包括以下各者中之一或多者：鍵盤、顯示器、非依電性記憶體埠、多個天線、圖形處理器、應用程式處理器、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300之天線301可包含一或多個單向或全向天線，包括(例如)偶極天線、單極天線、平片天線、環形天線、微帶天線，或適合於傳輸RF信號的其他類型之天線。在一些多輸入多輸出(MIMO)實施例中，可有效地分離天線301以利用可在天線中之每一者與傳輸站台之天線之間引起的空間分集及不同通道特性。
儘管HEW裝置300被說明為具有若干單獨功能元件，但該等功能元件中之一或多者可被組合，且可由軟體組配式元件(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施。舉例而言，一些元件可 包含一或多個微處理器、DSP、場可規劃閘陣列(FPGA)、特殊應用積體電路(ASIC)、射頻積體電路(RFIC)，及用於至少執行本文中描述之功能的各種硬體及邏輯電路系統之組合。在一些實施例中，HEW裝置300之功能元件可指代在一或多個處理元件上操作之一或多個處理程序。
實施例可以硬體、韌體及軟體中之一者或其組合予以實施。實施例亦可被實施為儲存於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及執行以執行本文中描述之操作。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的任何非暫時性機構。舉例而言，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、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置以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，且可經組配有儲存於電腦可讀儲存裝置上之指令。
圖4為根據一些實施例的用於使用最小帶寬單元來傳遞較長延時OFDM符號之程序。程序400可由HEW裝置(諸如，HEW站台104或HEW主控裝置或站台102)執行。
操作402包含組配區塊交錯器以根據針對用於較長延時OFDM符號之最小帶寬單元之副載波配置所判定的多個交錯器組配中之一者來交錯經編碼輸入資料之區塊。
操作404包含運用128點FFT或256點FFT來處理符號以產生時域OFDMA波形。為了在無寫碼速率排除的情況下運用256點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小 帶寬單元之預定數目個資料副載波可限於48個、54個及60個資料副載波中之一者。為了在無寫碼速率排除的情況下運用128點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於28個及30個資料副載波中之一者。為了在具有針對256-QAM的5/6之寫碼速率排除的情況下運用256點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個及62個資料副載波中之一者。為了在具有針對256-QAM的5/6之寫碼速率排除的情況下運用128點FFT來處理較長延時OFDM符號，用於最小帶寬單元之數個資料副載波可限於24個、26個、28個及30個資料副載波中之一者
操作406包含根據基於非爭用之通訊技術而在包含一或多個最小帶寬單元之通道資源上傳遞較長延時OFDM符號(呈時域OFDMA波形之形式)。在一些實施例中，可根據MU-MIMO技術而在控制時段(例如，TXOP)期間傳遞較長延時OFDM符號。
在一實例中，一種包含實體層電路系統及媒體存取控制層電路系統之高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)經組配以：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬 單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號。該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
在另一實例中，該站台經組配以運用一快速傅立葉變換(FFT)來處理該等較長延時OFDM符號。為了在無寫碼速率排除的情況下運用一256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該預定數目個資料副載波係為48個、54個或60個資料副載波。為了在無寫碼速率排除的情況下運用一128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為28個或30個資料副載波。為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個或62個資料副載波。為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為24個、26個、28個或30個資料副載波。
在另一實例中，該站台經進一步組配以根據該OFDMA技術在一控制時段期間於20MHz或40MHz之通道上使用高達四個該等最小帶寬單元而並行地通訊。
在另一實例中，對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的一最小帶寬單元，該副載波配置包含總計256個副載波，其包括：針對用於在20MHz或40MHz之 任一通道內通訊的該四個最小帶寬單元中之每一者的54個資料副載波及3個導頻副載波、在DC處之2個至4個空值副載波，及在每一頻帶邊緣處之12個至13個保護副載波。
在另一實例中，該PHY電路系統包括具有一個OFDM符號之一深度的一區塊交錯器。該區塊交錯器可為可組配的以交錯經編碼資料之一區塊，且該等交錯器組配可包含行之數目及列之數目，列之該數目係基於每串流每副載波的經寫碼位元之一數目。
在另一實例中，對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的一最小帶寬單元，該交錯器組配具有9個行，及一數目等於每單副載波的經寫碼位元之一數目之3倍的列。
在另一實例中，該通訊站台進一步包含：一編碼器，其經組配以根據多個寫碼速率中之一者而在交錯之前編碼輸入資料；以及一群集映射器，其用以在該交錯之後將該經編碼資料映射至一QAM群集。該編碼器及該映射器根據用於該副載波配置之多個預定調變與寫碼方案(MCS)組合中之一者而操作。用於該副載波配置之該多個預定MCS組合限於每OFDM符號的經寫碼位元之一整數(Ncbps)及每OFDM符號的資料位元之一整數(Ndbps)。
在另一實例中，該等較長延時OFDM符號經選擇用於較大延遲擴展環境，且標準延時OFDM符號經選擇用於較小延遲擴展環境。
在另一實例中，該等標準延時OFDM符號具有範 圍為包括一400奈秒(ns)短保護區間之3.6微秒(us)至包括一800ns保護區間之4us的一符號延時，且該等較長延時OFDM符號具有為該等標準延時OFDM符號之該延時的2倍或4倍中之一者的一符號延時。
在另一實例中，該通訊站台進一步包含一或多個處理器及記憶體，且該實體層電路系統包括一收發器。
在另一實例中，該通訊站台進一步包含耦接至該收發器之兩個天線。
在另一實例中，一種由一高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)執行之方法包含：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號。該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
在另一實例中，該方法進一步包含運用一快速傅立葉變換(FFT)來處理該等較長延時OFDM符號。為了在無寫碼速率排除的情況下運用一256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該預定數目個資料副載波係為48個、54個或60個資料副載波。為了在無寫碼速率排除的情況下運用一128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載數目係為 有28個或30個資料副載波。
在另一實例中，為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個或62個資料副載波，且為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為24個、26個、28個或30個資料副載波。
在另一實例中，該方法包含選擇該等較長延時OFDM符號以用於較大延遲擴展環境，以及選擇該等標準延時OFDM符號以用於較小延遲擴展環境。
在另一實例中，一種非暫時性電腦可讀儲存媒體儲存指令，該等指令供一或多個處理器執行以執行操作來組配一高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)以：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號。該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
提供【發明摘要】以遵守需要將允許讀者確定技術揭示內容之本質及要點之發明摘要的37 C.F.R.章節 1.72(b)。其係在以下理解的情況下提交：其將不用於限制或解譯請求項之範疇或意義。以下請求項據此併入實施方式中，其中每一請求項就其自身而言作為單獨實施例。
400‧‧‧程序
402、404、406‧‧‧操作

Claims (20)

  1. 一種高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)，其包含實體層電路系統及媒體存取控制層電路系統以：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號，其中該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
  2. 如請求項1之通訊站台，其中該站台用以運用一快速傅立葉變換(FFT)來處理該等較長延時OFDM符號，其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該預定數目個資料副載波係為48個、54個或60個資料副載波，且其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為28個或30個資料副載波。
  3. 如請求項2之站台通訊，其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該256點FFT來處 理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個或62個資料副載波，且其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為24個、26個、28個或30個資料副載波。
  4. 如請求項3之通訊站台，其中該站台進一步用以根據該OFDMA技術在一控制時段期間於20MHz或40MHz之通道上使用高達四個該等最小帶寬單元而並行地通訊。
  5. 如請求項4之通訊站台，其中對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的一最小帶寬單元，該副載波配置包含總計256個副載波，其包括：針對用於在20MHz或40MHz之任一通道內通訊的該四個最小帶寬單元中之每一者的54個資料副載波及3個導頻副載波，在DC處之2個至4個空值副載波，及在每一頻帶邊緣處之12個至13個保護副載波。
  6. 如請求項4之通訊站台，其中該實體層電路系統包括具有一個OFDM符號之一深度的一區塊交錯器，該區塊交錯器為可組配的以交錯經編碼資料之一區塊，且其中該等交錯器組配包含行之數目及列之數目，列之該數目係基於每串流每副載波的經寫碼位元之一數目。
  7. 如請求項6之通訊站台，其中對於具有用於256點FFT處理之54個資料副載波的一最小帶寬單元，該交錯器組配具有9個行，及一數目等於每單副載波的經寫碼位元之一數目之3倍的列。
  8. 如請求項6之通訊站台，其中該通訊站台進一步包含：一編碼器，其用以根據多個寫碼速率中之一者而在交錯之前編碼輸入資料；以及一群集映射器，其用以在該交錯之後將該經編碼資料映射至一QAM群集，其中該編碼器及該映射器根據用於該副載波配置之多個預定調變與寫碼方案(MCS)組合中之一者而操作，其中用於該副載波配置之該多個預定MCS組合限於每OFDM符號的經寫碼位元之一整數(Ncbps)及每OFDM符號的資料位元之一整數(Ndbps)。
  9. 如請求項1之通訊站台，其中該等較長延時OFDM符號經選擇用於較大延遲擴展環境，且其中標準延時OFDM符號經選擇用於較小延遲擴展環境。
  10. 如請求項9之通訊站台，其中該等標準延時OFDM符號具有範圍為包括一400奈秒(ns)短保護區間之3.6微秒(us)至包括一800ns保護區間之4us的一符號延時，且其中該等較長延時OFDM符號具有為該等標準延時OFDM符號之該延時的2倍或4倍中之一者的一符號 延時。
  11. 如請求項1之通訊站台，其進一步包含一或多個處理器及記憶體，且其中該實體層電路系統包括一收發器。
  12. 如請求項11之通訊站台，其進一步包含耦接至該收發器之兩個天線。
  13. 一種由一高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)執行之方法，該方法包含：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號，其中該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含運用一快速傅立葉變換(FFT)來處理該等較長延時OFDM符號，其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該預定數目個資料副載波係為48個、54個或60個資料副載波，且其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一128點 FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為28個或30個資料副載波。
  15. 如請求項14之方法，其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個或62個資料副載波，且其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為24個、26個、28個或30個資料副載波。
  16. 如請求項13之方法，其進一步包含：選擇該等較長延時OFDM符號以用於較大延遲擴展環境；以及選擇該等標準延時OFDM符號以用於較小延遲擴展環境。
  17. 一種儲存指令之非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等指令供一或多個處理器執行以執行操作來組配一高效能WLAN(HEW)通訊站台(STA)以：根據一正交分頻多重存取(OFDMA)技術而在通道資源上傳遞較長延時正交分頻多工(OFDM)符號，該等通道資源包含一或多個最小帶寬單元，每一最小帶寬單元具有預定數目個資料副載波；以及根據用於多個交錯器組配中之一者的多個副載波 配置中之一者來組配該等最小帶寬單元以用於傳遞該等較長延時OFDM符號，其中該等較長延時OFDM符號具有為一標準OFDM符號延時之2倍或4倍的符號延時。
  18. 如請求項17之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等較長延時OFDM符號係運用一快速傅立葉變換(FFT)而處理，其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該預定數目個資料副載波係為48個、54個或60個資料副載波，且其中為了在無寫碼速率排除的情況下運用一128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為28個或30個資料副載波。
  19. 如請求項18之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該256點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為48個、50個、54個、52個、54個、56個、60個或62個資料副載波，且其中為了在具有針對256-QAM的5/6之一寫碼速率排除的情況下運用該128點FFT來處理該等較長延時OFDM符號，用於該最小帶寬單元之該資料副載波數目係為24個、26個、28個或30個資料副載波。
  20. 如請求項17之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等較 長延時OFDM符號經選擇用於較大延遲擴展環境，且該等標準延時OFDM符號經選擇用於較小延遲擴展環境。
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