TW202402006A - 用於無線區域網路 (wlans) 的單載波分頻多工(sc-fdm) - Google Patents
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Abstract
本揭示案提供了用於降低無線通訊中的PAPR的方法、設備和系統。更具體地,一些實施方式係關於可用於無線區域網路(WLAN)中的無線通訊的單載波分頻多工(SC-FDM)技術。在一些態樣中,無線通訊設備可將實體層彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為時域中的一系列符號,且可基於Q點離散傅立葉轉換(DFT)來將時域符號的子集變換為一數量(Q)的頻域樣品。無線通訊設備將Q個頻域樣品映射到一數量(N)的正交次載波(表示正交分頻多工(OFDM)符號),其中N>Q,且基於快速傅立葉逆變換(IFFT)來將N個次載波變換為N個時域樣品,以用於在無線通道上傳輸。
Description
本專利申請案主張由Yang等人於2022年6月17日提出申請的名稱為「SINGLE-CARRIER FREQUENCY-DIVISION MULTIPLEXING (SC-FDM) FOR WIRELESS LOCAL AREA NETWORKS (WLANS)」的美國專利申請案第 17/843,747號的優先權,該美國專利申請被轉讓給本案的受讓人且經由引用的方式被明確地併入本文中。
概括而言,本揭示案係關於無線通訊,且更具體地,本揭示案涉及用於無線區域網路(WLAN)的單載波分頻多工(SC-FDM)。
無線區域網路(WLAN)可由一或多個無線存取點(AP)形成,此一或多個無線AP提供共用的無線通訊媒體以供多個客戶端設備(亦被稱為站(STA))使用。符合電氣與電子工程師協會(IEEE)802.11系列的標準的WLAN的基本構建塊是基本服務集(BSS),BSS是由AP管理的。每個BSS由AP所通告的基本服務集辨識符(BSSID)來標識。AP週期性地廣播信標訊框,以使AP的無線範圍內的任何STA能夠建立或維持與WLAN的通訊鏈路。
許多現有的WLAN通訊協定利用正交分頻多工(OFDM)技術,OFDM技術往往產生具有相對高的峰均功率比(PAPR)的信號。具有高PAPR的無線信號需要大功率回退以進行傳輸。因此,高PAPR可能影響OFDM傳輸的有效範圍或效率。與在較低載波頻率上的無線通訊相比,較高載波頻率上的無線通訊遭受甚至更大的路徑損耗。因此,可能需要新的通訊協定和操作模式來降低與無線通訊相關聯的PAPR,例如,以在擴展範圍內進行通訊或克服與較高載波頻率相關聯的路徑損耗。
本揭示案的系統、方法和設備均具有數個創新態樣,其中沒有單一態樣單獨地負責在本文中揭示的期望屬性。
在本揭示案中描述的標的的一個創新態樣可被實現為一種無線通訊的方法。該方法可由無線通訊設備執行,且可包括:將實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為多個符號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中該PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位;基於離散傅立葉轉換(DFT)來將包括表示該PPDU的該多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品;將該Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q;基於快速傅立葉逆變換(IFFT)來將該N個次載波變換為N個時域樣品;及在無線通道上發送該N個時域樣品。在一些態樣中,Q可僅可被2、3或5整除。
在一些態樣中,該方法亦可包括:將一或多個空值分別映射到該N個次載波中的一或多個次載波,其中該一或多個次載波之每一者次載波表示與該無線通道的頻寬相關聯的直流(DC)次載波。在一些態樣中,該N個次載波可被細分為一數量(n)的區段,每個區段與相應的索引(i)相關聯,其中1≦ i ≦ n。在此種態樣中,該方法亦可包括:將一系列第一相位旋轉應用於該n個區段中的與偶數索引i相關聯的每個區段中的次載波;及將一系列第二相位旋轉應用於該n個區段中的與奇數索引i相關聯的每個區段中的次載波,其中該一系列第二相位旋轉不同於該一系列第一相位旋轉。
在一些態樣中,該Q個符號亦可包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。在一些實施方式中,該一或多個引導頻符號可穿插在該一或多個第一符號之間。在一些其他實施方式中,該一或多個引導頻符號可在時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置。在一些實施方式中,該方法亦可包括:將包括該一或多個引導頻符號的循環字首附加到該N個時域樣品之前。
在一些其他態樣中,該Q個符號亦可包括在時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置的一或多個空符號,其中該一或多個空符號之每一者空符號具有等於零的值,該值映射到該N個時域樣品中的相應的空樣品。在此種態樣中,該方法亦可包括:發送緊接在該N個時域樣品之前的保護間隔(GI)值序列;及將該GI值序列調變在該N個時域樣品中的一或多個空樣品上。
在一些態樣中,該方法亦可包括:將該多個符號中的一或多個第二符號直接映射到該N個次載波,其中該一或多個第二符號表示該PHY前序信號的至少一部分。在一些實施方式中,該PHY前序信號的該一部分可包括該LTF。在一些實施方式中,該LTF可是根據具有與二進位移相鍵控(BPSK)相比更高的調變階數的調變方案來調變的。在一些其他實施方式中,該LTF可包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
在一些實施方式中,N可是與該Q個頻域樣品被映射到的資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的素數。在一些其他實施方式中,N可是與該無線通道的頻寬相關聯的素數。
在本揭示案中描述的標的的另一創新態樣可在一種無線通訊設備中實現。在一些實施方式中,該無線通訊設備可包括至少一個記憶體和至少一個處理器,該至少一個處理器與該至少一個記憶體通訊地耦合且被配置為使得該無線通訊設備執行操作,該操作包括:將PPDU調變為多個符號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中該PHY前序信號包括STF、LTF和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個SIG欄位;基於DFT來將包括表示該PPDU的該多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品;將該Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q;基於IFFT來將該N個次載波變換為N個時域樣品;及在無線通道上發送該N個時域樣品。
在本揭示案中描述的標的的另一創新態樣可被實現為一種無線通訊的方法。該方法可由無線通訊設備來執行,且可包括:在無線通道上接收攜帶PPDU的時變信號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中該PHY前序信號包括STF、LTF和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個SIG欄位;基於FFT來將該時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波;將該N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q;基於IDFT來將該Q個頻域樣品變換為Q個符號;對該Q個符號進行解調;及從Q個經解調的符號中恢復該PPDU的至少一部分。在一些態樣中,Q可僅可被2、3或5整除。
在一些態樣中,該Q個符號可包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。在一些實施方式中,該一或多個引導頻符號可穿插在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之間。在一些其他實施方式中,該一或多個引導頻符號可在時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。在一些實施方式中,所接收的時變信號可包括在該N個時域樣品之前的循環字首,其中該循環字首包括該一或多個引導頻符號。
在一些其他態樣中,所接收的時變信號包括緊接在該N個時域樣品之前的GI值序列。在此種態樣中,該方法亦可包括:從該Q個符號中的一或多個第一符號中恢復該GI值序列,該Q個符號中的該一或多個第一符號在該時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
在一些態樣中,該方法亦可包括:基於該FFT來將所接收的時變信號的N個第二時域樣品變換為N個第二經調變的次載波;對該N個第二經調變的次載波進行解調;及從N個經解調的次載波中恢復該PHY前序信號的至少一部分。在一些態樣中,從該N個經解調的次載波中恢復的該PHY前序信號的該一部分可包括該LTF。在一些實施方式中,該N個第二經調變的次載波可是根據具有與BPSK相比更高的調變階數的調變方案來解調的。在一些其他實施方式中,該LTF可包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
在一些實施方式中,N可是與該Q個頻域樣品被映射到的RU或M-RU相關聯的素數。在一些其他實施方式中,N可是與該無線通道的頻寬相關聯的素數。
在本揭示案中描述的標的的另一創新態樣可在一種無線通訊設備中實現。在一些實施方式中,該無線通訊設備可包括至少一個記憶體和至少一個處理器,該至少一個處理器與該至少一個記憶體通訊地耦合且被配置為使得該無線通訊設備執行操作,該等操作包括:在無線通道上接收攜帶PPDU的時變信號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中該PHY前序信號包括STF、LTF和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個SIG欄位;基於FFT來將該時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波;將該N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q;基於IDFT來將該Q個頻域樣品變換為Q個符號;對該Q個符號進行解調;及從Q個經解調的符號中恢復該PPDU的至少一部分。
出於描述本揭示案的創新態樣的目的,以下描述針對於某些實現。然而,本領域技藝人士將易於認識到的是,本文的教導可以多種不同的方式來應用。所描述的實現可在能夠根據以下各項中的一或多項來發送和接收射頻(RF)信號的任何設備、系統或網路中實現:電氣與電子工程師協會(IEEE)802.11標準、IEEE 802.15標準、如由藍芽特別興趣小組(SIG)定義的藍芽®標準,或由第三代合作夥伴計畫(3GPP)發佈的長期進化(LTE)、3G、4G或5G(新無線電(NR))標準、及其他標準。所描述的實現可在能夠根據以下技術或方法中的一項或多項來發送和接收RF信號的任何設備、系統或網路中實現:分碼多工存取(CDMA)、分時多工存取(TDMA)、分頻多工存取(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、單載波FDMA(SC-FDMA)、單使用者(SU)多輸入多輸出(MIMO)及多使用者(MU)MIMO。所描述的實現亦可使用適於供在以下各項中的一項或多項中使用的其他無線通訊協定或RF信號來實現:無線個人區域網路(WPAN)、無線區域網路(WLAN)、無線廣域網路(WWAN)或物聯網路(IOT)網路。
如前述,許多現有的WLAN通訊協定利用正交分頻多工(OFDM)技術,OFDM技術往往產生具有相對高的峰均功率比(PAPR)的信號。具有高PAPR的無線信號需要大功率回退以進行傳輸。因此,高PAPR可能影響OFDM傳輸的有效範圍或效率。相比之下,單載波傳輸技術往往產生具有顯著更低的PAPR的無線信號(與OFDM相比)。本揭示案的各態樣認識到,可使用單載波傳輸技術來提升無線信號的功率,而不會顯著增加功耗或降低功率放大器的效率(與OFDM傳輸相比)。
概括而言,各個態樣涉及降低無線通訊中的PAPR,且更具體地,各個態樣涉及可用於WLAN中的無線通訊的單載波分頻多工(SC-FDM)技術。在一些態樣中,無線通訊設備可將實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為時域中的一系列符號,且可基於Q點離散傅立葉轉換(DFT)來將時域符號子集變換為一數量(Q)的頻域樣品。在一些實施方式中,Q可是僅可被2、3或5整除的整數值。在一些實施方式中,無線通訊設備可將一或多個引導頻符號添加到作為Q點DFT的輸入而提供的時域符號子集。無線通訊設備將Q個頻域樣品映射到一數量(N)的正交次載波(表示OFDM符號),其中N>Q,且基於快速傅立葉逆變換(IFFT)來將N個次載波變換為N個時域樣品,以用於在無線通道上傳輸。在一些態樣中,無線通訊設備亦可將一或多個空值分別映射到N個次載波中的一或多個次載波,其中一或多個空次載波之每一者空次載波表示與無線通道的頻寬相關聯的直流(DC)次載波。在一些態樣中,無線通訊設備可將PPDU的PHY前序信號(包括長訓練欄位(LTF))的至少一部分直接映射到N個次載波。
可實現在本揭示案中描述的標的的特定實現以實現以下潛在優點中的一或多個潛在優點。經由將PPDU調變為時域中的一系列符號,本揭示案的各態樣可利用單載波波形的低PAPR特性來克服路徑損耗或擴展WLAN中的無線通訊的範圍。因為時域符號被轉換到頻域且被進一步映射到OFDM符號,所以可使用現有的WLAN(或OFDM)硬體來實現此類SC-FDM技術。本揭示案的各態樣認識到,許多具有WLAN能力的設備亦包括支援各種3GPP標準(諸如LTE、3G、4G或5G NR)的硬體。此類硬體包括一或多個Q點DFT,其中Q僅可被2、3或5整除。因此,經由將每個OFDM符號的頻域樣品的數量(Q)限制為僅可被2、3或5整除的數量,可進一步使用現有3GPP硬體來實現本揭示案的SC-FDM技術。與OFDM處理相關聯的音調計畫包括可用於頻域中的相位追蹤的引導頻次載波。然而,將引導頻值映射到特定次載波可能增加所得到的信號的PAPR。相比之下,在時域中插入引導頻符號允許在不犧牲與單載波傳輸相關聯的PAPR的增益的情況下對所接收的信號執行相位追蹤。另一態樣,將空值直接映射到DC次載波允許用於相位和DC偏移校正的頻域處理(如根據現有的WLAN協定)。
圖1圖示示例無線通訊網路100的方塊圖。根據一些態樣,無線通訊網路100可是諸如Wi-Fi網路之類的無線區域網路(WLAN)的實例(及在下文中將被稱為WLAN 100)。例如,WLAN 100可是實現IEEE 802.11系列的無線通訊協定標準(諸如由IEEE 802.11-2020規範或其修訂所定義的標準,包括但不限於802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)中的至少一種標準的網路。WLAN 100可包括多個無線通訊設備,諸如存取點(AP)102和多個站(STA)104。儘管僅圖示一個AP 102,但是WLAN網路100亦可包括多個AP 102。
STA 104之每一者STA亦可被稱為行動站(MS)、行動設備、行動手機、無線手機、存取終端(AT)、使用者設備(UE)、使用者站(SS),或使用者單元、及其他可能性。STA 104可表示各種設備,諸如行動電話、個人數位助理(PDA)、其他手持設備、小筆電、筆記型電腦、平板電腦、膝上型電腦、顯示器設備(例如,TV、電腦監視器、導航系統、及其他設備)、音樂或其他音訊或身歷聲設備、遠端控制設備(「遠端裝置」)、印表機、廚房或其他家用電器、金鑰卡(例如,用於被動無鑰匙進入和啟動(PKES)系統)、及其他可能性。
單個AP 102和相關聯的STA 104集合可被稱為由相應的AP 102管理的基本服務集(BSS)。圖1另外圖示AP 102的示例覆蓋區域108,其可表示WLAN 100的基本服務區域(BSA)。BSS可經由服務集辨識符(SSID)來向使用者標識,及經由基本服務集辨識符(BSSID)來向其他設備標識,BSSID可是AP 102的媒體存取控制(MAC)位址。AP 102定期地廣播包括BSSID的信標訊框(「信標」),以使得在AP 102的無線範圍內的任何STA 104能夠與AP 102「進行關聯」或重新關聯,以與AP 102建立相應的通訊鏈路106(下文中亦被稱為「Wi-Fi鏈路」)或者維持通訊鏈路106。例如,信標可包括由相應的AP 102使用的主通道的標識及用於建立或維持與AP 102的定時同步的定時同步功能。AP 102可經由相應的通訊鏈路106來向WLAN中的各個STA 104提供對外部網路的存取。
為了建立與AP 102的通訊鏈路106,STA 104中的每一者被配置為在一或多個頻帶(例如,2.4 GHz、5 GHz、6 GHz或60 GHz頻帶)中的頻率通道上執行被動或主動掃描操作(「掃描」)。為了執行被動掃描,STA 104監聽由相應的AP 102以被稱為目標信標傳輸時間(TBTT)的週期性時間間隔(以時間單位(TU)來度量,其中一個TU可等於1024微秒(µs))來發送的信標。為了執行主動掃描,STA 104產生探測請求且在待掃描的每個通道上順序地發送探測請求,且監聽來自AP 102的探測回應。每個STA 104可被配置為基於經由被動或主動掃描而獲得的掃描資訊來辨識或選擇要與其進行關聯的AP 102,且執行認證和關聯操作以與所選擇的AP 102建立通訊鏈路106。AP 102在關聯操作結束時將關聯辨識符(AID)指派給STA 104,AP 102使用該AID來追蹤STA 104。
由於無線網路的日益普及,STA 104可能有機會選擇在STA的範圍內的多個BSS中的一個BSS,或者在一起形成包括多個連接的BSS的擴展服務集(ESS)的多個AP 102之間進行選擇。與WLAN 100相關聯的擴展網路站可連接到有線或無線分配系統,該無線分配系統可允許在此種ESS中連接多個AP 102。如此,STA 104可被一個以上的AP 102覆蓋,且可針對不同的傳輸在不同的時間處與不同的AP 102進行關聯。另外,在與AP 102的關聯之後,STA 104亦可被配置為週期性地掃描其周圍環境,以找到要與其進行關聯的更合適的AP 102。例如,正在相對於其相關聯的AP 102移動的STA 104可執行「漫遊」掃描以找到具有更期望的網路特性(諸如較大的接收信號強度指示符(RSSI)或減少的訊務負載)的另一AP 102。
在一些情況下,STA 104可形成不具有AP 102或除了STA 104本身之外的其他設備的網路。此種網路的一個實例是自組織網路(或無線自組織網路)。自組織網路可替代地被稱為網狀網路或同級間(P2P)網路。在一些情況下,可在較大的無線網路(諸如WLAN 100)內實現自組織網路。在此種實施方式中,儘管STA 104能夠使用通訊鏈路106,經由AP 102來彼此進行通訊,但是STA 104亦可經由直接無線鏈路110來彼此直接進行通訊。另外,兩個STA 104可經由直接通訊鏈路110進行通訊,而不管兩個STA 104是否皆與相同的AP 102相關聯且由相同的AP 102服務。在此種自組織系統中,STA 104中的一或多個STA可承擔由AP 102在BSS中擔任的角色。此種STA 104可被稱為組所有者(GO),及可協調在自組織網路內的傳輸。直接無線鏈路110的實例包括Wi-Fi直接連接、經由使用Wi-Fi隧道直接鏈路建立(TDLS)鏈路來建立的連接、及其他P2P組連接。
AP 102和STA 104可根據IEEE 802.11系列的無線通訊協定標準(諸如由IEEE 802.11-2016規範或其修訂所定義的標準,包括但不限於802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)來執行和通訊(經由相應的通訊鏈路106)。該等標準定義了用於PHY和媒體存取控制(MAC)層的WLAN無線電和基頻協定。AP 102和STA 104向彼此發送及從彼此接收具有實體層彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)的形式的無線通訊(下文中亦被稱為「Wi-Fi通訊」)。WLAN 100中的AP 102和STA 104可在免許可頻譜上發送PPDU,免許可頻譜可是包括傳統上由Wi-Fi技術使用的頻帶(諸如2.4 GHz頻帶、5 GHz頻帶、60 GHz頻帶、3.6 GHz頻帶和700 MHz頻帶)的頻譜的一部分。本文描述的AP 102和STA 104的一些實施方式亦可在可支援許可通訊和免許可通訊兩者的其他頻帶(諸如6 GHz頻帶)中進行通訊。AP 102和STA 104亦可被配置為在諸如共用許可頻帶之類的其他頻帶上進行通訊,在該等共用許可頻帶中,多個運營商可具有在相同或重疊的一或多個頻帶中進行操作的許可。
該等頻帶之每一者頻帶可包括多個次頻帶或多個頻率通道。例如,可在2.4、5 GHz或6 GHz頻帶上發送符合IEEE 802.11n、802.11ac、802.11ax和802.11be標準修訂的PPDU,該等頻帶之每一者頻帶被劃分為多個20 MHz通道。因此,在具有20 MHz的最小頻寬的實體通道上發送該等PPDU,但是可經由通道綁定來形成較大的通道。例如,可經由將多個20 MHz通道綁定在一起來在具有40 MHz、80 MHz、160或320 MHz的頻寬的實體通道上發送PPDU。
每個PPDU是包括PHY前序信號和具有PHY服務資料單元(PSDU)形式的有效載荷的複合結構。接收設備可使用在前序信號中提供的資訊來解碼PSDU中的後續資料。在經綁定的通道上發送PPDU的實例中,可在多個分量通道之每一者分量通道中複製和發送前序信號欄位。PHY前序信號可包括傳統部分(或「傳送前序信號」)和非傳統部分(或「非傳統前序信號」)兩者。傳統前序信號可用於封包偵測、自動增益控制和通道估計及其他用途。傳統前序信號通常亦可用於維持與傳統設備的相容性。前序信號的非傳統部分的格式、編碼和在其中提供的資訊是基於要用於發送有效載荷的特定IEEE 802.11協定的。
圖2A圖示可用於AP 102與一或多個STA 104之間的無線通訊的示例協定資料單元(PDU)200。例如,PDU 200可被配置為PPDU。如圖所示,PDU 200包括PHY前序信號202和PHY有效載荷204。例如,前序信號202可包括傳統部分,傳統部分本身包括可由兩個BPSK符號組成的傳統短訓練欄位(L-STF)206、可由兩個BPSK符號組成的傳統長訓練欄位(L-LTF)208、及可由兩個BPSK符號組成的傳統信號欄位(L-SIG)210。可根據IEEE 802.11a無線通訊協定標準來配置前序信號202的傳統部分。前序信號202亦可包括非傳統部分,非傳統部分包括例如符合IEEE無線通訊協定(諸如IEEE 802.11ac、802.11ax、802.11be或後來的一或多個無線通訊協定)的一或多個非傳統欄位212。
L-STF 206通常使得接收設備能夠執行自動增益控制(AGC)及粗略定時和頻率估計。L-LTF 208通常使接收設備能夠執行精細定時和頻率估計,且亦能夠執行無線通道的初始估計。L-SIG 210通常使接收設備能夠決定PDU的歷時,且使用所決定的歷時來避免在PDU之上進行發送。例如,可根據二進位移相鍵控(BPSK)調變方案來調變L-STF 206、L-LTF 208和L-SIG 210。可根據BPSK調變方案、正交BPSK(Q-BPSK)調變方案、正交幅度調變(QAM)調變方案或另一適當的調變方案來調變有效載荷204。有效載荷204可包括PSDU,PSDU包括資料欄位(DATA)214,該資料欄位214繼而可例如以媒體存取控制(MAC)協定資料單元(MPDU)或聚合MPDU(A-MPDU)的形式攜帶較高層資料。
圖2B圖示圖2A的PDU 200中的示例L-SIG 210。L-SIG 210包括資料速率欄位222、預留位元224、長度欄位226、同位位元228和尾部欄位230。資料速率欄位222指示資料速率(注意,在資料速率欄位212中指示的資料速率可能不是有效載荷204中攜帶的資料的實際資料速率)。長度欄位226以例如符號或位元組為單位指示封包的長度。同位位元228可用於偵測位元錯誤。尾部欄位230包括可由接收設備用於終止解碼器(例如,Viterbi解碼器)的操作的尾部位元。接收設備可利用在資料速率欄位222和長度欄位226中指示的資料速率和長度來決定以例如微秒(µs)或其他時間單位為單位的封包的歷時。
圖3圖示可用於AP 102與一或多個STA 104之間的通訊的示例PPDU 300。如前述,每個PPDU 300包括PHY前序信號302和PSDU 304。每個PSDU 304可表示(或「攜帶」)一或多個MAC協定資料單元(MPDU)316。例如,每個PSDU 304可攜帶聚合MPDU(A-MPDU)306,其包括多個A-MPDU子訊框308的聚合。每個A-MPDU子訊框306可包括MPDU訊框310,該MPDU訊框310在伴隨的MPDU 316之前包括MAC定界符312和MAC標頭314,MPDU 316包括MPDU訊框310的資料部分(「有效載荷」或「訊框主體」)。每個MPDU訊框310亦可包括用於錯誤偵測的訊框校驗序列(FCS)欄位318(例如,FCS欄位可包括循環冗餘檢查(CRC))和填充位元320。MPDU 316可攜帶一或多個MAC服務資料單元(MSDU)326。例如,MPDU 316可攜帶包括多個A-MSDU子訊框324的聚合MSDU(A-MSDU)322。每個A-MSDU子訊框324包含對應的MSDU 330,此前是子訊框標頭328,且在一些情況下跟隨有填充位元332。
返回參照MPDU訊框310,MAC定界符312可充當相關聯的MPDU 316的開始的標記,且指示相關聯的MPDU 316的長度。MAC標頭314可包括多個欄位,其包含定義或指示封裝在訊框主體316內的資料的特性或屬性的資訊。MAC標頭314包括歷時欄位,該歷時欄位指示從PPDU的結束延伸至少直到將由接收無線通訊設備發送的PPDU的確認(ACK)或塊ACK(BA)的結束為止的歷時。歷時欄位的使用用於在所指示的歷時內預留無線媒體,且使得接收設備能夠建立其網路分配向量(NAV)。MAC標頭314亦包括指示用於封裝在訊框主體316內的資料的位址的一或多個欄位。例如,MAC標頭314可包括源位址、發射器位址、接收器位址或目的地位址的組合。MAC標頭314亦可包括包含控制資訊的訊框控制欄位。訊框控制欄位可指定框架類型,例如,資料訊框、控制訊框或管理訊框。
圖4圖示示例無線通訊設備400的方塊圖。在一些實施方式中,無線通訊設備400可是用於在STA(諸如參照圖1描述的STA 104中的一者)中使用的設備的實例。在一些實施方式中,無線通訊設備400可是用於在AP(諸如參照圖1描述的AP 102中的一者)中使用的設備的實例。無線通訊設備400能夠發送(或輸出以用於傳輸)和接收無線通訊(例如,具有無線封包的形式)。例如,無線通訊設備可被配置為發送和接收具有符合IEEE 802.11無線通訊協定標準(諸如由IEEE 802.11-2016規範或其修訂定義的標準,包括但不限於802.11ah、802.11ad、802.11ay、802.11ax、802.11az、802.11ba和802.11be)的實體層彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)和媒體存取控制(MAC)協定資料單元(MPDU)形式的封包。
無線通訊設備400可是或可包括以下各項:包括一或多個數據機402(例如,Wi-Fi(符合IEEE 802.11)數據機)的晶片、片上系統(SoC)、晶片組、封裝或設備。在一些實施方式中,一或多個數據機402(統稱為「數據機402」)另外包括WWAN數據機(例如,符合3GPP 4G LTE或5G的數據機)。在一些實施方式中,無線通訊設備400亦包括一或多個無線電單元404(統稱為「無線電單元404」)。在一些實施方式中,無線通訊設備406亦包括一或多個處理器、處理塊或處理元件406(統稱為「處理器406」)及一或多個記憶體塊或元件408(統稱為「記憶體408」)。
數據機402可包括智慧硬體塊或設備,諸如特殊應用積體電路(ASIC)及其他可能性。數據機402通常被配置為實現PHY層。例如,數據機402被配置為調變封包且將經調變的封包輸出到無線電單元404以在無線媒體上傳輸。數據機402類似地被配置為獲得由無線電單元404接收的經調變的封包,且對封包進行解調以提供經解調的封包。除了調變器和解調器之外,數據機402亦可包括數位信號處理(DSP)電路、自動增益控制(AGC)、編碼器、解碼器、多工器和解多工器。例如,當處於傳輸模式時,將從處理器406獲得的資料提供給編碼器,編碼器對資料進行編碼以提供經編碼的位元。隨後,將經編碼的位元映射到調變群集中的點(使用選擇的MCS)以提供經調變的符號。隨後,可將經調變的符號映射到一數量(N
SS)的空間串流或一數量(N
STS)的空時串流。隨後,可對相應的空間串流或空時串流中的經調變的符號進行多工處理,經由快速傅立葉逆變換(IFFT)塊進行變換,且隨後將其提供給DSP電路系統進行Tx加窗和濾波。隨後,可將數位信號提供給數位類比轉換器(DAC)。隨後,可將所得到的類比信號提供給頻率升頻轉換器,且最終提供給無線電單元404。在涉及波束成形的實施方式中,在將相應的空間串流中的經調變的符號提供給IFFT塊之前,經由方向矩陣對其進行預編碼。
當處於接收模式時,將從無線電單元404接收的數位信號提供給DSP電路系統,DSP電路系統被配置為例如經由偵測信號的存在性及估計初始定時和頻率偏移來獲取接收到的信號。DSP電路系統亦被配置為例如使用通道(窄頻)濾波、模擬減損調節(諸如校正I/Q失衡)及應用數位增益來對數位信號進行數位調節,以最終獲得窄頻信號。隨後,可將DSP電路系統的輸出饋送到AGC,AGC被配置為使用從數位信號中提取的資訊(例如,在一或多個接收的訓練欄位中)來決定適當的增益。DSP電路系統的輸出亦與解調器耦合,解調器被配置為從信號中提取經調變的符號,且例如針對每個空間串流之每一者次載波的每個位元位置計算對數概度比(LLR)。解調器與解碼器耦合,解碼器可被配置為處理LLR以提供經解碼的位元。隨後,將來自所有空間串流的經解碼的位元饋送到解多工器以進行解多工處理。隨後,可對經解多工的位元進行解擾且將其提供給MAC層(處理器406)以進行處理、評估或解釋。
無線電單元404通常包括至少一個射頻(RF)發射器(或「發射器鏈」)和至少一個RF接收器(或「接收器鏈」),其可組合成一或多個收發機。例如,RF發射器和接收器可包括分別包括至少一個功率放大器(PA)和至少一個低雜訊放大器(LNA)的各種DSP電路系統。RF發射器和接收器可繼而耦合到一或多個天線。例如,在一些實施方式中,無線通訊設備400可包括多個發射天線(每個發射天線具有相應的發射鏈)和多個接收天線(每個接收天線具有相應的接收鏈)或與其耦合。從數據機402輸出的符號被提供給無線電單元404,無線電單元404隨後經由耦合的天線發送符號。類似地,經由天線接收到的符號被無線電單元404獲得,無線電單元404隨後將符號提供給數據機402。
處理器406可包括被設計為執行本文描述的功能的智慧硬體塊或設備,諸如處理核、處理塊、中央處理單元(CPU)、微處理器、微控制器、數位訊號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、可程式設計邏輯裝置(PLD)(諸如現場可程式設計閘陣列(FPGA))、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體部件或其任何組合。處理器406處理經由無線電單元404和數據機402接收的資訊,且處理要經由數據機402和無線電單元404輸出的資訊,以經由無線媒體進行傳輸。例如,處理器406可實現控制平面和MAC層,其被配置為執行與MPDU、訊框或封包的產生和傳輸有關的各種操作。MAC層被配置為執行或促進對訊框的編碼和解碼、空間多工、空時塊編碼(STBC)、波束成形和OFDMA資源配置、及其他操作或技術。在一些實施方式中,處理器406通常可控制數據機402以使得數據機執行上述各種操作。
記憶體408可包括有形儲存媒體,諸如隨機存取記憶體(RAM)或唯讀記憶體(ROM),或其組合。記憶體408亦可儲存包含指令的非暫時性處理器或電腦可執行軟體(SW)代碼,該等指令在由處理器406執行時使得處理器執行本文描述的用於無線通訊的各種操作,包括MPDU、訊框或封包的產生、發送、接收和解釋。例如,本文揭示的部件的各種功能或本文揭示的方法、操作、程序或演算法的各種塊或步驟可被實現為一或多個電腦程式的一或多個模組。
圖5A圖示示例AP 502的方塊圖。例如,AP 502可是參照圖1描述的AP 102的示例實現。AP 502包括無線通訊設備(WCD)510(儘管AP 502本身亦可被通常稱為如本文所使用的無線通訊設備)。例如,無線通訊設備510可是參照圖4描述的無線通訊設備400的示例實現。AP 502亦包括與無線通訊設備510耦合的多個天線520,以發送和接收無線通訊。在一些實施方式中,AP 502另外包括與無線通訊設備510耦合的應用處理器530及與應用處理器530耦合的記憶體540。AP 502亦包括至少一個外部網路介面550,其使得AP 502能夠與核心網或回載網路進行通訊,以獲得對包括網際網路的外部網路的存取。例如,外部網路介面550可包括有線(例如,乙太網路)網路介面和無線網路介面(諸如WWAN介面)中的一者或兩者。前述部件中的部件可在至少一個匯流排上直接或間接地與該等部件中的其他部件進行通訊。AP 502亦包括外殼,該外殼包圍:無線通訊設備510;應用處理器530;記憶體540;及天線520和外部網路介面550的至少部分。
圖5B圖示示例STA 504的方塊圖。例如,STA 504可是參照圖1描述的STA 104的示例實現。STA 504包括無線通訊設備515(儘管STA 504本身亦可被通常稱為如本文所使用的無線通訊設備)。例如,無線通訊設備515可是參照圖4描述的無線通訊設備400的示例實現。STA 504亦包括與無線通訊設備515耦合的一或多個天線525,以發送和接收無線通訊。STA 504另外包括與無線通訊設備515耦合的應用處理器535和與應用處理器535耦合的記憶體545。在一些實施方式中,STA 504亦包括使用者介面(UI)555(諸如觸控式螢幕或鍵盤)和顯示器565,顯示器565可與UI 555整合在一起以形成觸控式螢幕顯示器。在一些實施方式中,STA 504亦可包括一或多個感測器575,諸如一或多個慣性感測器、加速計、溫度感測器、壓力感測器或高度感測器。前述部件中的部件可在至少一個匯流排上直接或間接地與該等部件中的其他部件進行通訊。STA 504亦包括外殼,該外殼包圍:無線通訊設備515;應用處理器535;記憶體545;及天線525、UI 555和顯示器565的至少部分。
如前述,許多現有的WLAN通訊協定利用OFDM技術,OFDM技術往往產生具有相對高的PAPR的信號。具有高PAPR的無線信號需要大功率回退以進行傳輸。因此,高PAPR可能影響OFDM傳輸的有效範圍或效率。相比之下,單載波傳輸技術往往產生具有顯著更低的PAPR的無線信號(與OFDM相比)。本揭示案的各態樣認識到,可使用單載波傳輸技術來提升無線信號的功率,而不會顯著增加功耗或降低功率放大器的效率(與OFDM傳輸相比)。
概括而言,各個態樣涉及降低無線通訊中的PAPR,且更具體地,各個態樣涉及可用於WLAN中的無線通訊的SC-FDM技術。在一些態樣中,無線通訊設備可將PPDU調變為時域中的一系列符號,且可基於Q點DFT來將時域符號子集變換為一數量(Q)的頻域樣品。在一些實施方式中,Q可是僅可被2、3或5整除的整數值。在一些實施方式中,無線通訊設備可將一或多個引導頻符號添加到時域符號子集,時域符號子集是作為Q點DFT的輸入而提供的。無線通訊設備將Q個頻域樣品映射到一數量(N)的正交次載波(表示OFDM符號),其中N>Q,且基於IFFT來將N個次載波變換為N個時域樣品,以用於在無線通道上傳輸。在一些態樣中,無線通訊設備亦可將一或多個空值分別映射到N個次載波中的一或多個次載波,其中一或多個空次載波之每一者空次載波表示與無線通道的頻寬相關聯的DC次載波。在一些態樣中,無線通訊設備可將PPDU的PHY前序信號(包括LTF)的至少一部分直接映射到N個次載波。
可實現在本揭示案中描述的標的的特定實現以實現以下潛在優點中的一或多個潛在優點。經由將PPDU調變為時域中的一系列符號,本揭示案的各態樣可利用單載波波形的低PAPR特性來克服路徑損耗或擴展WLAN中的無線通訊的範圍。因為時域符號被轉換到頻域且被進一步映射到OFDM符號,所以可使用現有的WLAN(或OFDM)硬體來實現此類SC-FDM技術。本揭示案的各態樣認識到,許多具有WLAN能力的設備亦包括支援各種3GPP標準(諸如LTE、3G、4G或5G NR)的硬體。此類硬體包括一或多個Q點DFT,其中Q僅可被2、3或5整除。因此,經由將每個OFDM符號的頻域樣品的數量(Q)限制為僅可被2、3或5整除的數量,可進一步使用現有3GPP硬體來實現本揭示案的SC-FDM技術。與OFDM處理相關聯的音調計畫包括可用於頻域中的相位追蹤的引導頻次載波。然而,將引導頻值映射到特定次載波可能增加所得到的信號的PAPR。相比之下,在時域中插入引導頻符號允許在不犧牲與單載波傳輸相關聯的PAPR的增益的情況下對所接收的信號執行相位追蹤。另一態樣,將空值直接映射到DC次載波允許用於相位和DC偏移校正的頻域處理(例如,根據現有的WLAN協定)。
如參照圖2A、2B和3所描述的,許多現有的PPDU格式包括具有傳統欄位(諸如L-STF 206、L-LTF 208和L-SIG 210)和非傳統欄位212的PHY前序信號202。傳統欄位對於不同的PPDU格式是公共的,且為在低於7 GHz的載波頻率(亦被稱為「低於7 GHz」頻帶)上操作的傳統WLAN設備提供向後相容性。然而,正在開發新的WLAN通訊協定,以實現需要甚至更高的載波頻率(諸如在45 GHz或60 GHz頻帶中)的增強的WLAN通訊特徵(諸如更高的輸送量和更寬的頻寬)。本揭示案的各態樣認識到,當前不存在以高於7 GHz的載波頻率操作的傳統WLAN設備。因此,在一些態樣中,可為在高於7 GHz的載波頻率上的無線通訊設計新的「綠地(green field)」PPDU格式。更具體地,可最佳化綠地PPDU格式以用於在高於7 GHz的載波頻率上的通訊,例如,經由減少或消除原本將被包括以用於與傳統WLAN設備的向後相容性的冗餘欄位或訊號傳遞。
圖6圖示根據一些實現的可用於AP與一或多個STA之間的通訊的示例PPDU 600。PPDU 600包括PHY前序信號601,其之後跟隨有資料部分602和封包擴展(PE)或一或多個訓練欄位(TRN)603。PHY前序信號601包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和信號(SIG)欄位。STF可用於封包偵測、AGC及定時或頻率偏移估計,而LTF可用於通道估計(或精細定時和頻率偏移估計)。在一些實施方式中,當在多個空間串流(N
SS>1)上發送PPDU 600時,PHY前序信號601可包括一或多個額外的LTF(跟隨在SIG欄位之後)。
SIG欄位可攜帶對於解釋或解調PPDU 600所需的任何資訊。示例解調資訊可包括對頻寬、長度、調變和編碼方案(MCS)、空間串流數量(N
SS)、BSS顏色、填充、PE模糊性或低密度同位元(LDPC)額外符號及其他實例的指示。在一些實施方式中,SIG欄位亦可攜帶波束管理資訊,該波束管理資訊指示PPDU 600是否與波束成形訓練操作相關聯或者與波束成形訓練操作相關聯的各種參數。示例波束管理資訊可包括PPDU類型、訓練方向、波束追蹤請求、訓練長度、倒計數、扇區ID、天線ID、最佳天線ID、最佳扇區ID、發送設備的RX扇區或RX天線的數量,或訊雜比(SNR)報告及其他實例。
圖7圖示根據一些實現的用於無線通訊設備的示例TX處理鏈700的方塊圖。在一些態樣中,無線通訊設備可是圖4的無線通訊設備400的一個實例。TX處理鏈700被配置為處理PPDU 701以作為RF信號705進行傳輸。在一些實施方式中,PPDU 701可符合用於低於7 GHz頻帶中的無線通訊的現有PPDU格式(諸如參照圖2A、2B和3所描述的)。在一些其他實施方式中,PPDU 701可符合為高於7 GHz的載波頻率設計的綠地PPDU格式(諸如圖6的PPDU 600)。為了簡單起見,在圖7中僅圖示了TX處理鏈700的單個空間串流。在實際實施方式中,TX處理鏈700可包括任何數量的空間串流。
TX處理鏈700包括群集映射器710、SC-FDM調變器720、RF混頻器730和功率放大器(PA)740。群集映射器710將PPDU 701映射到與調變方案相關聯的一或多個時域(TD)符號702。示例性的合適調變方案包括二進位移相鍵控(BPSK)、正交移相鍵控制(QPSK)和正交幅度調變(QAM)及其他實例。SC-FDM調變器720將TD符號702調變到正交次載波集合上,且將經調變的次載波轉換為時變TX信號703。RF混頻器730將TX信號703升頻轉換到載波頻率,且功率放大器740對所得到的RF信號705進行放大以經由一或多個天線750進行傳輸。例如,RF混頻器730可將TX信號703調變到以載波頻率進行振盪的本端振盪器(LO)信號704上。
在一些態樣中,現有的WLAN硬體可被改變用途以支援PPDU的單載波傳輸。例如,SC-FDM調變器720可將TD符號702變換為可映射到正交次載波集合的頻域(FD)取樣。在一些實施方式中,SC-FDM調變器720可重用現有的OFDM硬體來將FD取樣映射到正交次載波上,且將正交次載波轉換為TX信號703。因此,SC-FDM調變器720可保留與TD符號702相關聯的單載波特性(諸如低PAPR),同時利用OFDM技術在無線通道上發送TD符號702。更具體地,SC-FDM調變器720降低了RF信號705的PAPR(與一般OFDM傳輸相比),由此降低了功率放大器740所要求的功率回退。因此,功率放大器740可更高效地操作,例如,以提升RF信號705的功率。RF信號705的此種提升可用於擴展無線通訊的範圍或克服在較高載波頻率處的路徑損耗。
圖8圖示根據一些實現的示例SC-FDM調變系統800的方塊圖。在一些態樣中,SC-FDM調變系統800可被配置為將PPDU 801調變到TX信號807上。更具體地,SC-FDM調變系統800可將PPDU 801從時域轉換到頻域,使得可使用OFDM技術來發送所得到的TX信號807,同時保留PPDU 801在時域中的單載波特性。在一些實施方式中,SC-FDM調變系統800可是圖7的SC-FDM調變器720的一個實例。參照圖7,PPDU 801可是TD符號702的一個實例,且TX信號807可是TX信號703的一個實例。
SC-FDM調變系統800包括Q點DFT 810、音調映射器820、N點IFFT 830、CP添加器840和DAC 850。Q點DFT 810將PPDU 801從時域轉換到頻域。在一些態樣中,Q點DFT 810可將與PPDU 801相關聯的一數量(M)的資料符號(諸如圖7的TD符號702)變換為一數量(Q)的頻域(FD)樣品803。例如,Q可表示FD樣品803被映射到的資源元素(RU)或多RU(M-RU)的大小。在一些實施方式中,亦可提供一數量(K)的引導頻符號作為Q點DFT 810的輸入(其中M+K=Q)。引導頻符號可與可由接收設備在時域中執行的相位追蹤操作相關聯。本揭示案的各態樣認識到,與IEEE 802.11標準的現有版本相關聯的OFDM音調計畫指定用於給定RU大小的引導頻次載波的數量。在一些實施方式中,K可等於現有OFDM音調計畫針對FD樣品803被映射到的RU或M-RU的大小所指定的引導頻次載波的數量。
在一些實施方式中,Q可是等於IEEE 802.11標準的現有版本所定義的任何RU或M-RU的大小的整數值(諸如26、52、52+26、106、106+26、242、484、484+242、996、996+484、996x2、996x2+484、99x3、996x3+484或996x4)。在一些其他實施方式中,Q可是僅可被2、3或5整除的整數值。在此種實施方式中,現有RU或M-RU的大小可被減小或增加到2、3或5的最接近倍數。例如,26-次載波RU可被減少到25個次載波,52-次載波RU可被減少到50個次載波,106-次載波RU可被減少到100個次載波,132-次載波RU可被減少到128個次載波,242-次載波RU可被減少到240個次載波,484-次載波RU可被減少到480個次載波,726-次載波RU可被減少到720個次載波,且996-次載波RU可被減少到972個次載波。在一些實施方式中,減小的RU大小可導致較少的引導頻符號被提供為Q點DFT 810的輸入。例如,480-次載波RU可與12個引導頻符號相關聯(相比於與484-次載波RU相關聯的16個引導頻次載波)。在一些其他實施方式中,可經由添加一或多個「未被使用」的次載波(諸如根據現有OFDM音調計畫未被指派給RU或M-RU的跨越給定頻寬的任何次載波)來增加RU大小。例如,經由添加與20 MHz音調計畫相關聯的一或多個未被使用的次載波,可將26-次載波RU擴展到27個次載波。
音調映射器820將FD樣品803映射到一數量(N)的次載波,以產生經調變的次載波804。N個次載波可表示頻域中的OFDM符號。換言之,N個次載波可跨越與在其上發送TX信號807的無線通道相關聯的頻寬。在一些態樣中,N可大於Q。因此,音調映射器820可將FD樣品803映射到N個次載波的表示跨越通道頻寬的一部分的Q-次載波RU或M-RU的子集。在一些實施方式中,剩餘的N-Q個次載波可留下未被使用。在一些其他實施方式中,剩餘的N-Q個次載波中的至少一些次載波可利用與另一RU或M-RU相關聯的資料進行調變(諸如根據OFDMA)。N點IFFT 830將經調變的次載波804從頻域變換到時域,作為N個時域(TD)樣品805。CP添加器840將循環字首添加到N個時域樣品805以產生多個首碼樣品806。DAC 850將首碼樣品806轉換為TX信號807。
現有的PPDU格式包括被設計為在頻域中進行處理的PHY前序信號。例如,IEEE 802.11標準的現有版本定義了被映射到與現有OFDM音調計畫相關聯的特定次載波索引的STF和LTF序列。在一些態樣中,PPDU 801的PHY前序信號的至少一部分可直接映射到頻域中的N個次載波。例如,PHY前序信號可被直接輸入到音調映射器820(繞過Q點DFT 810),音調映射器820將PHY前序信號映射到與PPDU 801的資料部分相同的RU或M-RU。因此,本揭示案的各態樣可將現有PHY前序信號設計重用於使用SC-FDM發送的PPDU。然而,如前述,將頻域符號映射到特定次載波可能增加PPDU 801的PAPR。具體地,本揭示案的各態樣認識到,與大的M-RU(諸如484+252-次載波M-RU)相關聯的現有LTF序列可能產生PAPR瓶頸。例如,與此種LTF序列相關聯的高PAPR可能導致功率放大器(諸如圖7的PA 740)在飽和區域中操作,從而使TX信號807失真。
在一些態樣中,現有的LTF序列可被映射到PPDU 801的PHY前序信號中的一或多個LTF。在一些實施方式中,LTF可被重複(在時域中)以補償由於TX信號807的失真而導致的通道估計中的損失。在此種實施方式中,PHY前序信號中的LTF的數量可大於在其上發送PPDU 801的空間串流的數量。在一些其他實施方式中,LTF符號可被修改(以對於接收器而言不可知的方式)以降低與PPDU 801相關聯的PAPR。示例修改可包括將不同的相位旋轉應用於每個分量RU(在M-RU中)或將非零值(具有特殊縮放)映射到一或多個DC次載波,及其他實例。
在一些其他態樣中,可為使用SC-FDM發送的PPDU設計新的LTF序列。此種LTF序列在本文中可被稱為「SC-LTF」序列。在一些實施方式中,可根據較高階調變方案(高於BPSK)來調變SC-LTF序列,以降低PPDU 801在時域中的PAPR。在一些其他實施方式中,可基於Zadoff-Chu序列來構造SC-LTF序列。例如,Zadoff-Chu序列的每個值(x)可表達為其序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的函數,如等式1所示:
(1)
本揭示案的各態樣認識到,等式1中的Zadoff-Chu序列對於序列長度N的素數值表現出時間-頻率對偶性。換言之,Zadoff-Chu序列的時域值(DFT的輸入)遵循與Zadoff-Chu序列的頻域值(由DFT輸出的)相同的(圓形)圖案或分佈。因此,經由將具有素數長度N的Zadoff-Chu序列映射到PPDU 801的LTF,本揭示案的各態樣可降低PPDU 801在時域和頻域兩者中的PAPR。
在一些實施方式中,Zadoff-Chu序列的長度N可與PPDU 801被映射到的RU或M-RU的大小相關聯。在此種實施方式中,N可被設置為不超過相關聯的RU或M-RU中的次載波數量的最大素數,且Zadoff-Chu序列可經由經循環移位的副本而被擴展為等於RU或M-RU中的次載波數量。因此,不同大小的RU和M-RU可與N的不同值相關聯。表1總結了可與各種RU大小相關聯的示例序列長度N。
表1
RU大小 | Zadoff-Chu序列長度(N) |
26 | 23 |
52 | 47 |
52+26 | 73 |
106 | 103 |
106+26 | 131 |
242 | 241 |
484 | 479 |
484+242 | 719 |
996 | 991 |
996+484 | 1471 |
996x2 | 1987 |
996x2+484 | 2473 |
996x3 | 2971 |
996x3+484 | 3469 |
996x4 | 3967 |
在一些其他實施方式中,Zadoff-Chu序列的長度N可與在其上發送PPDU 801(或TX信號807)的無線通道的頻寬相關聯。在此種實施方式中,N可被設置為不超過跨越無線通道的頻寬的次載波總數的最大素數,且Zadoff-Chu序列可經由經循環移位的副本而被擴展為等於跨越通道頻寬的次載波數量。因此,被映射到每個RU或M-RU的Zadoff-Chu序列的值可取決於RU或M-RU所跨越的次載波索引。表2總結了可與各種頻寬相關聯的示例序列長度N。
表2
跨越頻寬的次載波數量 | Zadoff-Chu序列長度(N) |
242 | 241 |
484 | 479 |
996 | 991 |
996x2 | 1987 |
996x4 | 3967 |
圖9A圖示根據一些實現的用於將單載波資料調變到正交次載波上的示例介面900的方塊圖。在一些實施方式中,介面900可是圖8的音調映射器820的一個實例。介面900包括音調映射部件902和相位旋轉部件904。音調映射部件902將一數量(Q)的樣品901映射到頻域中的一數量(N)的次載波903(其中N>Q)。參照圖8,Q個樣品901可是FD樣品803的一個實例。因此,Q個樣品901可表示在時域中與PPDU相關聯的一系列資料符號和一數量的引導頻符號。在圖9A的實例中,音調映射部件902被配置為將Q個樣品901調變到與N個次載波相關聯的Q個連續次載波索引上。例如,Q個連續次載波索引可表示RU或M-RU。剩餘的N-Q個次載波可留下未被使用或者利用與其他RU或M-RU(為了簡單起見未圖示)相關聯的取樣進行調變。
在一些態樣中,音調映射部件902亦可將一或多個空值分別映射到與DC次載波相關聯的一或多個次載波索引。例如,此種次載波索引可表示與無線通道的頻寬相關聯的DC次載波,且可由接收設備用於DC偏移校正。在一些實施方式中,由音調映射部件902插入的DC次載波數量可等於由現有OFDM音調計畫針對給定通道頻寬所指定的DC次載波數量。本揭示案的各態樣認識到,在頻域中直接插入DC次載波可能增加所得到的信號的PAPR。在一些實施方式中,相位旋轉部件904可將一系列相位旋轉應用於N個次載波903,此減輕了與DC次載波相關聯的PAPR。換言之,相位旋轉部件904可產生與較低PAPR相關聯的N個經相位旋轉的次載波905(與N個次載波903相比)。參照圖8,經相位旋轉的次載波905可是經調變的次載波804的一個實例。
圖9B圖示根據一些實現的用於將單載波資料調變到正交次載波上的示例介面910的另一方塊圖。在一些實施方式中,介面910可是圖8的音調映射器820的一個實例。介面910包括音調映射部件912和相位旋轉部件914。音調映射部件912將一數量(Q)的樣品911映射到頻域中的一數量(N)的次載波913(其中N>Q)。參照圖8,Q個樣品911可是FD樣品803的一個實例。因此,Q個樣品911可表示在時域中與PPDU相關聯的一系列資料符號和一數量的引導頻符號。在圖9B的實例中,音調映射部件902被配置為將Q個樣品901調變到與N個次載波相關聯的Q個非連續次載波索引上。例如,Q個非連續次載波索引可表示RU或M-RU(或分散式RU)。剩餘的N-Q個次載波可留下未被使用或者利用與其他RU或M-RU(為了簡單起見未圖示)相關聯的取樣進行調變。
在一些態樣中,音調映射部件912亦可將一或多個空值分別映射到與DC次載波相關聯的一或多個次載波索引。例如,此種次載波索引可表示與無線通道的頻寬相關聯的DC次載波,且可由接收設備用於DC偏移校正。在一些實施方式中,由音調映射部件912插入的DC次載波數量可等於由現有OFDM音調計畫針對給定通道頻寬所指定的DC次載波數量。本揭示案的各態樣認識到,在頻域中直接插入DC次載波可能增加所得到的信號的PAPR。在一些實施方式中,相位旋轉部件914可將一系列相位旋轉應用於N個次載波913,此減輕了與DC次載波相關聯的PAPR。換言之,相位旋轉部件914可產生與較低PAPR相關聯的N個經相位旋轉的次載波915(與N個次載波913相比)。參照圖8,經相位旋轉的次載波915可是經調變的次載波804的一個實例。
圖10圖示根據一些實現的示例次載波相位調整系統1000的方塊圖。更具體地,相位調整系統1000可支援π/2-BPSK調變。在一些實施方式中,相位調整系統1000可是圖9的相位旋轉部件914的一個實例。因此,相位調整系統1000可將一系列相位旋轉應用於一數量(N)的次載波1002,以產生N個經相位旋轉的次載波1004。參照圖9,N個次載波1002可是N個次載波913的一個實例,且經相位旋轉的次載波1004可是經相位旋轉的次載波915的一個實例。
相位調整系統1000包括一數量(M)的相位旋轉器1010(1)–1010(M)。相位旋轉器1010(1)–1010(M)中的每一者將相位旋轉集合應用於N個次載波1002的相應子集(或「區段」)。更具體地,N個次載波1002可按照遞增次載波索引的順序在M個區段之間相對均勻地分佈,使得每個區段包括基本上相同數量的次載波1002。如圖10所示,次載波區段被編號(或被索引)為從1到M。第1區段中的次載波1002與連續的次載波索引1至i相關聯;第2區段中的次載波1002與連續的次載波索引i+1至j相關聯;第3區段中的次載波1002與連續的次載波索引j+1至k相關聯;第4區段中的次載波1002與連續的次載波索引k+1至l相關聯;且第M區段中的次載波1002與連續的次載波索引m至N相關聯。
在一些態樣中,相位調整系統1000可將與偶數編號的區段(諸如第2和第4區段)中的次載波1002不同的相位旋轉模式應用於奇數編號的區段(諸如第1和第3區段)中的次載波1002。例如,相位旋轉器1010(1)和1010(3)中的每一者可分別將一系列的第一相位旋轉應用於第1和第3區段中的次載波1002,且相位旋轉器1010(2)和1010(4)中的每一者可分別將一系列的第二相位旋轉應用於第2和第4區段中的次載波1002,其中一系列的第一相位旋轉不同於一系列的第二相位旋轉。
在一些實施方式中,與奇數編號的區段相關聯的相位旋轉器可從其相應區段中的第二次載波索引開始將90º相移應用於每隔一個次載波1002(此導致在跨越每個奇數編號的區段的次載波索引範圍上應用相位旋轉模式[1 i 1 i…])。例如,相位旋轉器1010(1)可將90º相移應用於與次載波索引2相關聯的次載波1002及此後跨越第1區段的每隔一個次載波索引。類似地,相位旋轉器1010(3)可將90º相移應用於與次載波索引j+2相關聯的次載波1002及此後跨越第3區段的每隔一個次載波索引。
在一些實施方式中,與偶數編號的區段相關聯的相位旋轉器可從其相應區段中的第一次載波索引開始將90º相移應用於每隔一個次載波1002(此導致在跨越每個偶數編號的區段的次載波索引範圍上應用相移模式[i 1 i 1 …]。例如,相位旋轉器1010(2)可將90º相移應用於與次載波索引i+1相關聯的次載波1002及此後跨越第2區段的每隔一個次載波索引。類似地,相位旋轉器1010(4)可將90º相移應用於與次載波索引k+1相關聯的次載波1002及此後跨越第4區段的每隔一個次載波索引。
作為一個實例,相位調整系統1000可將242-次載波OFDM符號(N=242)細分為60個基本相等的區段(M=60)。例如,在60個次載波區段當中,58個區段可各自被指派4個次載波,而剩餘的2個區段可各自被指派5個次載波。與奇數編號的區段相關聯的每個相位旋轉器可將相位旋轉模式[1 i 1 i]或[1 i 1 i 1]分別應用於其區段中的4或5個次載波,而與偶數編號的區段相關聯的每個相位旋轉器可將相位旋轉模式[i 1 i 1]或[i 1 i 1 i]分別應用於其區段中的4或5個次載波。
因此,給定被細分為60個區段的242個次載波,相位調整系統1000可將90º相移應用於與以下次載波索引相關聯的次載波:2、4、5、7、10、12、13、15、18、20、21、23、26、28、29、31、34、36、37、39、42、44、45、47、50、52、53、55、58、60、61、63、66、68、69、71、74、76、77、79、82、84、85、87、90、92、93、95、98、100、101、103、106、108、109、111、114、116、117、119、121、122、124、126、127、129、132、134、135、137、140、142、143、145、148、150、151、153、156、158、159、161、164、166、167、169、172、174、175、177、180、182、183、185、188、190、191、193、196、198、199、201、204、206、207、209、212、214、215、217、220、222、223、225、228、230、231、233、236、238、239和241。
圖11圖示根據一些實現的用於無線通訊設備的示例RX處理鏈1100的方塊圖。在一些態樣中,無線通訊設備可是圖4的無線通訊設備400的一個實例。RX處理鏈1100被配置為從接收的RF信號1101中恢復PPDU 1105。在一些實施方式中,PPDU 1105可符合用於低於7 GHz頻帶中的無線通訊的現有PPDU格式(諸如參照圖2A、2B和3所描述的)。在一些其他實施方式中,PPDU 1105可符合為高於7 GHz的載波頻率設計的綠地PPDU格式(諸如圖6的PPDU 600)。為了簡單起見,在圖11中僅圖示了RX處理鏈1100的單個空間串流。在實際實施方式中,RX處理鏈1100可包括任何數量的空間串流。
RX處理鏈1100包括低雜訊放大器(LNA)1120、RF混頻器1130、SC-FDM解調器1140和群集解映射器1150。LNA 1120對經由一或多個天線1110接收的RF信號1101進行放大,且RF混頻器1130將RF信號1101降頻轉換為基頻RX信號1103。例如,RF混頻器1130可基於以載波頻率進行振盪的LO信號1102來解調RF信號1101。SC-FDM解調器1140將RX信號1103解調為與調變方案相關聯的一或多個時域(TD)符號1104。在一些實施方式中,SC-FDM解調器1140可反轉由圖7的SC-FDM調變器720執行的調變。群集解映射器1150解映射TD符號1104以恢復PPDU 1105。在一些實施方式中,群集解映射器1150可反轉由圖7的群集映射器710執行的映射。
圖12圖示根據一些實現的示例SC-FDM解調系統1200的方塊圖。在一些態樣中,SC-FDM解調系統1200可被配置為從RX信號1201中恢復PPDU 1206。更具體地,SC-FDM解調系統1200可反轉由圖8的SC-FDM解調系統800執行的調變。在一些實施方式中,SC-FDM解調系統1200可是圖11的SC-FDM解調器1140的一個實例。參照圖11,RX信號1201可是RX信號1103的一個實例,且PPDU 1206可是TD符號1104的一個實例。
SC-FDM解調系統1200包括ADC 1210、CP移除器1220、N點快速傅立葉轉換(FFT)1230、音調解映射器1240和Q點離散傅立葉逆變換(IDFT)1250。ADC 1210將RX信號1201轉換為時域(TD)樣品1202集合。在一些態樣中,ADC 1210可以與圖8的DAC 850相同的取樣速率進行操作。CP移除器1220從TD樣品1202移除循環字首以產生一數量(N)的無首碼樣品1203。N點FFT 1230將N個無首碼樣品1203從時域變換到頻域,作為N個經調變的次載波1204。
音調解映射器1240被配置為執行均衡且將經調變的次載波1204解映射為一數量(Q)的頻域(FD)樣品1205。在一些態樣中,音調解映射器1240可反轉分別由圖8的音調映射器820或圖9A和9B的介面900或910中的任何介面執行的映射。例如,音調解映射器1240可從表示Q-次載波RU或M-RU的N個經調變的次載波1204的子集獲取FD樣品1205(其中N>Q)。在一些實施方式中,音調解映射器1240可從FD樣品1205中恢復PPDU 1206的PHY前序信號的一部分(諸如SIG欄位)。
Q點IDFT 1250將FD樣品1205從頻域變換到時域,以恢復PPDU 1206。在一些態樣中,Q點IDFT 1250可反轉由圖8的Q點DFT 810執行的時域到頻域轉換。因此,FD樣品1205可被變換為在時域中與PPDU 1206相關聯的一數量(M)的資料符號和一數量(K)的引導頻符號1207(其中M+K=Q)。在一些實施方式中,無線通訊設備亦可基於所恢復的引導頻符號1207來在時域中執行相位追蹤操作。更具體地,無線通訊設備可經由將引導頻符號1207的值與其理想(或已知)值進行比較來估計(且校正)所接收的PPDU 1206中的相位誤差。
例如,所接收的在第n OFDM符號的第m次載波索引上(諸如在N點FFT 1230的輸出處)調變的信號(
)的值可表達為所發送的信號(
)、每次載波通道(
)、相位雜訊(
)和雜訊(
)的函數:
在均衡和轉換到時域之後(諸如在Q點IDFT 1250的輸出處)的每個取樣(
)的值可表達為:
更具體地,與引導頻符號的定時(
)重合的取樣值可表達為在此種時間處發送的理想引導頻符號值(p)和時域雜訊(v)的函數:
因此,第m引導頻符號與第k引導頻符號之間的相位斜率或偏移(
)可表達為:
在一些實施方式中,無線通訊設備可使用一或多個資料符號(與PPDU 1206相關聯)來進一步增強或改進相位偏移估計的準確性(例如,經由將所接收的資料符號的值與用於參考的資料符號的硬判決值進行比較)。在一些實施方式中,無線通訊設備可使用相位估計
來校正當前OFDM符號之每一者資料符號的相位。在一些其他實施方式中,無線通訊設備可使用相位估計
來校正後續OFDM符號之每一者資料符號的相位。
圖13A圖示圖示跨越Q點DFT訊窗的示例時域符號序列的時序圖1300。如圖13A所示,Q點DFT窗口跨越從時間t
0到t
3的歷時。時域符號序列包括穿插在一數量(M)的資料符號之間的一數量(K)的引導頻符號(其中M+K=Q)。在一些實施方式中,M個資料符號和K個引導頻符號可分別是圖8的PPDU 801和引導頻符號802(或者分別是圖12的PPDU 1206和引導頻符號1207)的實例。在圖13A的實例中,引導頻符號集中在時域序列的中間(諸如在時間t
1和t
2之間),且資料符號分佈在時間t
0到t
1之間及時間t
2到t
3之間。
在一些實施方式中,接收設備可基於在時間t
1和t
2之間接收的引導頻符號來估計與所接收的時域符號序列相關聯的相位斜升的斜率
(諸如參照圖12所描述的)。接收設備亦可使用相位估計
來校正在時間t
0和t
1之間及在時間t
2和t
3之間接收的資料符號的相位。
圖13B圖示圖示跨越Q點DFT訊窗的示例時域符號序列的另一時序圖1310。如圖13B所示,Q點DFT窗口跨越從時間t
0到t
5的歷時。時域符號序列包括穿插在一數量(M)的資料符號之間的一數量(K)的引導頻符號(其中M+K=Q)。在一些實施方式中,M個資料符號和K個引導頻符號可分別是圖8的PPDU 801和引導頻符號802(或者分別是圖12的PPDU 1206和引導頻符號1207)的實例。與圖13A的引導頻符號相比,圖13B中的引導頻符號在時域序列內更均勻地分佈,諸如在時間t
1和t
2之間及在時間t
3和t
4之間。資料符號分佈在時間t
0和t
1之間、時間t
2和t
3之間及時間t
4和t
5之間。
在一些實施方式中,接收設備可基於在時間t
1和t
2之間接收的引導頻符號、在時間t
3和t
4之間接收的引導頻符號或其任何組合來估計與所接收的時域符號序列相關聯的相位斜升的斜率
(諸如參照圖12所描述的)。接收設備亦可使用相位估計
來校正在時間t
0和t
1之間、時間t
2和t
3之間及時間t
4和t
5之間接收的資料符號的相位。
圖13C圖示圖示跨越Q點DFT訊窗的示例時域符號序列的另一時序圖1320。如圖13C所示,Q點DFT窗口跨越從時間t
0到t
9的歷時。時域符號序列包括穿插在一數量(M)的資料符號之間的一數量(K)的引導頻符號(其中M+K=Q)。在一些實施方式中,M個資料符號和K個引導頻符號可分別是圖8的PPDU 801和引導頻符號802(或者分別是圖12的PPDU 1206和引導頻符號1207)的實例。與圖13B的引導頻符號相比,圖13C中的引導頻符號在時域序列內更均勻地分佈,諸如在時間t
1和t
2之間、時間t
3和t
4之間、時間t
5和t
6之間及時間t
7和t
8之間。資料符號分佈在時間t
0和t
1之間、時間t
2和t
3之間、時間t
4和t
5之間、時間t
6和t
7之間及時間t
8和t
9之間。
在一些實施方式中,接收設備可基於在時間t
1和t
2之間接收的引導頻符號、在時間t
3和t
4之間接收的引導頻符號、在時間t
5和t
6之間接收的引導頻符號、在時間t
7和t
8之間接收的引導頻符號或其任何組合來估計與所接收的時域符號序列相關聯的相位斜升的斜率
(諸如參照圖12所描述的)。接收設備亦可使用相位估計
來校正在時間t
0和t
1之間、時間t
2和t
3之間、時間t
4和t
5之間、時間t
6和t
7之間及時間t
8和t
9之間接收的資料符號的相位。
圖14圖示圖示跨越N點IFFT訊窗的示例時域樣品序列的時序圖1400。如圖14所示,N點IFFT窗口跨越從時間t
1到t
3的歷時。在一些實施方式中,跨越N點IFFT訊窗(諸如在時間t
1和t
3之間)的時域樣品序列可是圖8的TD樣品805(或圖12的無首碼樣品1203)的實例。更具體地,時域樣品序列包括與資料符號相關聯的多個取樣(亦被稱為「資料取樣」)和與引導頻符號相關聯的多個取樣(亦被稱為「引導頻取樣」)。在圖14的實例中,引導頻取樣集中在時域序列的結束處(諸如在時間t
2和t
3之間),且資料符號分佈在時間t
1和t
2之間。作為循環加首碼的結果,引導頻取樣(和資料取樣的一部分)被複製到時域序列的開始(諸如在時間t
0和t
1之間)。
在一些實施方式中,接收設備可基於在時間t
0和t
1之間接收的引導頻符號及在時間t
2和t
3之間接收的引導頻符號來估計與所接收的時域符號序列相關聯的相位斜升的斜率
。換言之,接收設備可對循環字首中的引導頻取樣與IFFT訊窗的結束處的引導頻取樣之間的相位偏移進行比較,而不是丟棄循環字首。因為循環字首中的引導頻取樣具有與IFFT訊窗的結束處的引導頻取樣相同的值,所以接收設備可使用任一引導頻取樣集合作為參考。在一些實施方式中,接收設備亦可基於從在時間t
2和t
3之間接收的引導頻取樣中解調的引導頻符號來細化相位估計
估計(例如參照圖12-13C所描述的)。接收設備亦可使用相位估計
來校正在時間t
1和t
2之間接收的資料符號的相位。
圖15圖示圖示各自跨越相應的N點IFFT訊窗的示例時域樣品序列的時序圖1500。如圖15所示,第一N點IFFT訊窗跨越從時間t
1到t
3的歷時,且第二N點IFFT訊窗跨越從時間t
3到t
5的歷時。在一些實施方式中,跨越相應的N點IFFT訊窗的每個時域樣品序列可是圖8的TD樣品805(或圖12的無首碼樣品1203)的實例。更具體地,每個時域樣品序列包括多個資料取樣和與保護間隔相關聯的多個取樣(亦被稱為「GI取樣」)。如圖15所示,GI取樣集中在每個時域序列的結束處(諸如在時間t
2和t
3之間及時間t
4和t
5之間),且資料符號分佈在時間t
1和t
2之間及時間t
3和t
4之間。在一些態樣中,GI取樣可提供緩衝器以減輕連續資料取樣序列之間的符號間干擾(代替循環字首)。
在一些實施方式中,GI取樣可攜帶已知的值模式(諸如引導頻值)。更具體地,可在每個保護間隔中重複相同的GI值模式,以維持類似於循環字首的循環結構。在此種實施方式中,可在任何資料取樣之前(諸如在時間t
0和t
1之間)發送GI值的副本,使得初步保護間隔在與PPDU相關聯的第一OFDM符號之前。因此,GI值可由接收設備用於通道估計、載波頻率偏移(CFO)校正、相位雜訊減輕和相位追蹤。例如,與第k時域樣品序列相關聯的相位偏移(
)可表達為第k時域序列中的GI值(
)、初步保護間隔(例如,在時間t
0和t
1之間)中的GI值(
)、每個保護間隔中的GI取樣數量(
)和通道衝激回應的長度(
)的函數:
本揭示案的各態樣進一步認識到,可用相關訊窗的長度(
)指示可用雜訊抑制的程度。例如,長度
表示不受來自先前時域樣品序列的符號間干擾(ISI)影響的GI取樣數量:
圖16圖示根據一些實現的示例SC-FDM調變系統1600的另一方塊圖。在一些態樣中,SC-FDM調變系統1600可被配置為將PPDU 1601調變到TX信號1608上。更具體地,SC-FDM調變系統1600可被配置為產生之後跟隨有保護間隔的資料取樣序列(諸如圖15的時域樣品序列)。在一些實施方式中,SC-FDM調變系統1600可是圖7的SC-FDM調變器720的一個實例。參照圖7,PPDU 1601可是TD符號702的一個實例,且TX信號1608可是TX信號703的一個實例。
SC-FDM調變系統1600包括Q點DFT 1610、音調映射器1620、N點IFFT 1630、GI添加器1640和DAC 1650。Q點DFT 1610將PPDU 1601從時域轉換到頻域。在一些態樣中,Q點DFT 1610可將與PPDU 1601相關聯的一數量(M)的資料符號(諸如圖7的TD符號702)轉換為一數量(Q)的頻域(FD)樣品1603。例如,Q可表示FD樣品1603被映射到的RU或M-RU的大小。在一些實施方式中,Q可是等於由IEEE 802.11標準的現有版本定義的任何RU或M-RU的大小的整數值。在一些其他實施方式中,Q可是僅可被2、3或5整除的整數值(諸如參照圖8所描述的)。在一些實施方式中,亦可提供多個空符號1602(具有等於零的值)作為Q點DFT 1610的輸入(其中M+K=Q)。例如,參照圖15,空符號1602可用作針對IFFT訊窗的結束處的一或多個GI取樣的預留位置。
音調映射器1620將FD樣品1603映射到一數量(N)的次載波,以產生經調變的次載波1604。N個次載波可表示頻域中的OFDM符號。換言之,N個次載波可跨越與在其上發送TX信號1608的無線通道相關聯的頻寬。在一些態樣中,N可大於Q。因此,音調映射器1620可將FD樣品1603映射到N個次載波的跨越通道頻寬的一部分的表示Q-次載波RU或M-RU的子集。在一些態樣中,音調映射器1620可將空值映射到與通道頻寬相關聯的(N個次載波中的)一或多個DC次載波上(諸如參照圖9B所描述的)。在一些實施方式中,音調映射器1620可將空值映射到N個次載波中的一或多個次載波上,使得N點IFFT 1630的輸出包括一系列空樣品1606。參照例如圖15,空樣品1606可用作針對IFFT訊窗的結束處的一或多個GI取樣的預留位置。例如,空樣品1606中的至少一些空樣品可與空符號1602重合。
N點IFFT 1630將經調變的次載波1604從頻域變換到時域,作為一系列時域(TD)樣品1605,其之後跟隨有一系列空樣品1606。參照例如圖15,一系列TD樣品1605可是給定IFFT訊窗內的任何資料取樣序列的一個實例(諸如分佈在時間t
1和t
2之間的資料取樣或分佈在時間t
3和t
4之間的資料取樣)。GI添加器1640將GI值(或引導頻值)調變到空樣品1606上以產生一系列GI樣品1607。參照例如圖15,一系列GI樣品1607可是給定IFFT訊窗內的任何GI取樣序列的一個實例(諸如分佈在時間t
2和t
3之間的GI取樣或分佈在時間t
4和t
5之間的GI取樣)。DAC 1650將一系列TD樣品1605和一系列GI樣品1607轉換為TX信號1608。
在一些態樣中,PPDU 1601的PHY前序信號的至少一部分可被直接映射到頻域中的N個次載波。例如,PHY前序信號可直接輸入到音調映射器1620(繞過Q點DFT 1610),音調映射器1620將PHY前序信號映射到與PPDU 1601的資料部分相同的RU或M-RU。在一些態樣中,現有的LTF序列可被映射到PPDU 1601的PHY前序信號中的一或多個LTF。在一些實施方式中,LTF可被重複以補償由於TX信號1608的失真而導致的通道估計中的損失(諸如參照圖8所描述的)。在一些其他實施方式中,LTF符號可被修改以降低與PPDU 1601相關聯的PAPR(諸如參照圖8所描述的)。在一些其他態樣中,新SC-LTF序列可被映射到PPDU 1601的PHY前序信號中的一或多個LFT。在一些實施方式中,可根據較高階調變方案(高於BPSK)來調變SC-LTF序列,以降低PPDU 801在時域中的PAPR。在一些其他實施方式中,可基於Zadoff-Chu序列來構造SC-LTF序列(諸如參照圖8所描述的)。
圖17圖示說明用於支援用於WLAN的SC-FDM的無線通訊的示例程序1700的流程圖。在一些實施方式中,程序1700可由作為AP(諸如上文分別參照圖1和5A描述的AP 102或502中的任何一者)操作或者在AP內操作的無線通訊設備來執行。在一些其他實施方式中,程序1700可由作為STA(諸如上文分別參照圖1和5B描述的STA 104或504中的任何一者)操作或者在STA內操作的無線通訊設備來執行。
在一些實施方式中,程序1700在方塊1702中以如下操作開始:將PPDU調變為多個符號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位。在方塊1704中,程序1700繼續進行以下操作:基於DFT來將包括表示PPDU的多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品。在方塊1706中,程序1700繼續進行以下操作:將Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q。在方塊1708中,程序1700繼續進行以下操作:基於IFFT來將N個次載波變換為N個時域樣品。在方塊1710中,程序1700繼續進行以下操作:在無線通道上發送N個時域樣品。
在一些態樣中,程序1700亦可包括:將一或多個空值分別映射到N個次載波中的一或多個次載波,其中一或多個次載波之每一者次載波表示與無線通道的頻寬相關聯的DC次載波。在一些態樣中,N個次載波可被細分為一數量(n)的區段,每個區段與相應的索引(i)相關聯,其中1 ≦ i ≦ n。在此種態樣中,程序1700亦可包括:將一系列第一相位旋轉應用於n個區段中的與偶數索引i相關聯的每個區段中的次載波;及將一系列第二相位旋轉應用於n個區段中的與奇數索引i相關聯的每個區段中的次載波,其中一系列第二相位旋轉不同於一系列第一相位旋轉。
在一些態樣中,Q可僅可被2、3或5整除。在一些態樣中,Q個符號亦可包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。在一些實施方式中,一或多個引導頻符號可穿插在一或多個第一符號之間。在一些其他實施方式中,一或多個引導頻符號可在時域中跟隨在一或多個第一符號之後連續地放置。在一些實施方式中,程序1700亦可包括:將包括一或多個引導頻符號的循環字首附加到N個時域樣品之前。
在一些其他態樣中,Q個符號亦可包括在時域中跟隨在一或多個第一符號之後連續地放置的一或多個空符號,其中一或多個空符號之每一者空符號具有等於零的值,該值映射到N個時域樣品中的相應的空樣品。在此種態樣中,程序1700亦可包括:發送緊接在N個時域樣品之前的GI值序列;及將GI值序列調變在N個時域樣品中的一或多個空樣品上。
在一些態樣中,程序1700亦可包括:將多個符號中的一或多個第二符號直接映射到N個次載波,其中一或多個第二符號表示PHY前序信號的至少一部分。在一些實施方式中,PHY前序信號的一部分可包括LTF。在一些實施方式中,LTF可是根據具有與BPSK相比更高的調變階數的調變方案來調變的。在一些其他實施方式中,LTF可包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
在一些實施方式中,N可是與Q個頻域樣品被映射到的資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的素數。在一些其他實施方式中,N可是與無線通道的頻寬相關聯的素數。
圖18圖示說明用於支援用於WLAN的SC-FDM的無線通訊的示例程序1800的流程圖。在一些實施方式中,程序1800可由作為AP(諸如上文分別參照圖1和5A描述的AP 102或502中的任何一者)操作或者在AP內操作的無線通訊設備來執行。在一些其他實施方式中,程序1800可由作為STA(諸如上文分別參照圖1和5B描述的STA 104或504中的任何一者)操作或者在STA內操作的無線通訊設備來執行。
在一些實施方式中,程序1800在方塊1802中以如下操作開始:在無線通道上接收攜帶PPDU的時變信號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位。在方塊1804中,程序1800繼續進行以下操作:基於FFT來將時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波。在方塊1806中,程序1800繼續進行以下操作:將N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q。在方塊1808中,程序1800繼續進行以下操作:基於IDFT來將Q個頻域樣品變換為Q個符號。在方塊1810中,程序1800繼續進行以下操作:對Q個符號進行解調。在方塊1812中,程序1800繼續進行以下操作:從Q個經解調的符號中恢復PPDU的至少一部分。
在一些態樣中,Q可僅可被2、3或5整除。在一些態樣中,Q個符號可包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。在一些實施方式中,一或多個引導頻符號可穿插在表示PPDU的一部分的Q個符號中的一或多個資料符號之間。在一些其他實施方式中,一或多個引導頻符號可在時域中跟隨在表示PPDU的一部分的Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。在一些實施方式中,所接收的時變信號可包括在N個時域樣品之前的循環字首,其中循環字首包括一或多個引導頻符號。
在一些其他態樣中,所接收的時變信號包括緊接在N個時域樣品之前的GI值序列。在此種態樣中,程序1800亦可包括:從Q個符號中的一或多個第一符號中恢復GI值序列,一或多個第一符號在時域中跟隨在表示PPDU的一部分的Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
在一些態樣中,程序1800亦可包括:基於FFT來將所接收的時變信號的N個第二時域樣品變換為N個第二經調變的次載波;對N個第二經調變的次載波進行解調;及從N個經解調的次載波中恢復PHY前序信號的至少一部分。在一些態樣中,從N個經解調的次載波中恢復的PHY前序信號的一部分可包括LTF。在一些實施方式中,N個第二經調變的次載波可是根據具有與BPSK相比更高的調變階數的調變方案來解調的。在一些其他實施方式中,LTF可包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
在一些實施方式中,N可是與Q個頻域樣品被映射到的RU或M-RU相關聯的素數。在一些其他實施方式中,N可是與無線通道的頻寬相關聯的素數。
圖19圖示根據一些實現的示例無線通訊設備1900的方塊圖。在一些實施方式中,無線通訊設備1900被配置為執行參照圖17描述的程序1700。無線通訊設備1900可是上文參照圖4描述的無線通訊設備400的示例實現。例如,無線通訊設備1900可是包括至少一個處理器和至少一個數據機(例如,Wi-Fi(IEEE 802.11)數據機或蜂巢數據機)的晶片、SoC、晶片組、封裝或設備。
無線通訊設備1900包括接收部件1910、通訊管理器1920和發送部件1930。通訊管理器1920亦包括群集映射部件1922和頻域轉換部件1924、次載波映射部件1926和時域轉換部件1928。部件1922、1924、1926和1928中的一或多個部件的部分可至少部分地在硬體或韌體中實現。在一些實施方式中,部件1922、1924、1926和1928中的至少一些部件被至少部分地實現為儲存在記憶體(諸如記憶體408)中的軟體。例如,部件1922、1924、1926和1928中的一或多個部件的部分可被實現為可由處理器(諸如處理器406)執行以執行相應部件的功能或操作的非暫時性指令(或「代碼」)。
接收部件1910被配置為在無線通道上從一或多個其他無線通訊設備接收RX信號。通訊管理器1920被配置為控制或管理與一或多個其他無線通訊設備的通訊。在一些實施方式中,群集映射部件1922可將PPDU調變為多個符號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位;頻域轉換部件1924可基於DFT來將包括表示PPDU的多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品;次載波映射部件1926可將Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q;且時域轉換部件1928可基於IFFT來將N個次載波變換為N個時域樣品。發送部件1930被配置為在無線通道上向一或多個其他無線通訊設備發送TX信號。在一些實施方式中,發送部件1930可在無線通道上發送N個時域樣品。
圖20圖示根據一些實現的示例無線通訊設備2000的方塊圖。在一些實施方式中,無線通訊設備2000被配置為執行參照圖18描述的程序1800。無線通訊設備2000可是上文參照圖4描述的無線通訊設備400的示例實現。例如,無線通訊設備2000可是包括至少一個處理器和至少一個數據機(例如,Wi-Fi(IEEE 802.11)數據機或蜂巢數據機)的晶片、SoC、晶片組、封裝或設備。
無線通訊設備2000包括接收部件2010、通訊管理器2020和發送部件2030。通訊管理器2020亦包括頻域轉換部件2022、次載波解映射部件2024、時域轉換部件2026和群集解映射部件2028。部件2022、2024、2026和2028中的一或多個部件的部分可至少部分地在硬體或韌體中實現。在一些實施方式中,部件2022、2024、2026和2028中的至少一些部件被至少部分地實現為儲存在記憶體(諸如記憶體408)中的軟體。例如,部件2022、2024、2026和2028中的一或多個部件的部分可被實現為可由處理器(諸如處理器406)執行以執行相應部件的功能或操作的非暫時性指令(或「代碼」)。
接收部件2010被配置為在無線通道上從一或多個其他無線通訊設備接收RX信號。在一些實施方式中,接收部件2010可在無線通道上接收攜帶PPDU的時變信號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,其中PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位。通訊管理器2020被配置為控制或管理與一或多個其他無線通訊設備的通訊。在一些實施方式中,頻域轉換部件2022可基於FFT來將時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波;次載波解映射部件2024可將N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q;時域轉換部件2026可基於IDFT來將Q個頻域樣品變換為Q個符號;且群集解映射部件2028可對Q個符號進行解調且從Q個經解調的符號中恢復PPDU的至少一部分。發送部件2030被配置為在無線通道上向一或多個其他無線通訊設備發送TX信號。
在以下編號的條款中描述了實施方式實例:
1、一種用於由無線通訊設備進行無線通訊的方法,包括:
將實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為多個符號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,該PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位;
基於離散傅立葉轉換(DFT)來將包括表示該PPDU的該多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品;
將該Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q;
基於快速傅立葉逆變換(IFFT)來將該N個次載波變換為N個時域樣品;及
在無線通道上發送該N個時域樣品。
2、根據條款1之方法,亦包括:
將一或多個空值分別映射到該N個次載波中的一或多個次載波,該一或多個次載波之每一者次載波表示與該無線通道的頻寬相關聯的直流(DC)次載波。
3、根據條款1或2中任一項所述的方法,其中該N個次載波被細分為一數量(n)的區段,每個區段與相應的索引(i)相關聯,其中1≦ i≦ n,該方法亦包括:
將一系列第一相位旋轉應用於該n個區段中的與偶數索引i相關聯的每個區段中的次載波;及
將一系列第二相位旋轉應用於該n個區段中的與奇數索引i相關聯的每個區段中的次載波,該一系列第二相位旋轉不同於該一系列第一相位旋轉。
4、根據條款1-3中任一項所述的方法,其中該Q個符號亦包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。
5、根據條款1-4中任一項所述的方法,其中該一或多個引導頻符號穿插在該一或多個第一符號之間。
6、根據條款1-4中任一項所述的方法,其中該一或多個引導頻符號在時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置。
7、根據條款1-4或6中任一項所述的方法,亦包括:
將包括該一或多個引導頻符號的循環字首附加到該N個時域樣品之前。
8、根據條款1-3中任一項所述的方法,其中該Q個符號亦包括在時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置的一或多個空符號,該一或多個空符號之每一者空符號具有等於零的值,該值映射到該N個時域樣品中的相應的空樣品,該方法亦包括:
發送緊接在該N個時域樣品之前的保護間隔(GI)值序列;及
將該GI值序列調變到該N個時域樣品中的一或多個空樣品上。
9、根據條款1-8中任一項所述的方法,亦包括:
將該多個符號中的一或多個第二符號直接映射到該N個次載波,該一或多個第二符號表示該PHY前序信號的至少一部分。
10、根據條款1-9中任一項所述的方法,其中該PHY前序信號的該一部分包括該LTF。
11、根據條款1-10中任一項所述的方法,其中該LTF是根據具有與二進位移相鍵控(BPSK)相比更高的調變階數的調變方案來調變的。
12、根據條款1-10中任一項所述的方法,其中該LTF包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
13、根據條款1-10或12中任一項所述的方法,其中N是與該Q個頻域樣品被映射到的資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的素數。
14、根據條款1-10或12中任一項所述的方法,其中N是與該無線通道的頻寬相關聯的素數。
15、根據條款1-14中任一項所述的方法,其中Q僅可被2、3或5整除。
16、一種無線通訊設備,包括:
至少一個記憶體;及
與該至少一個記憶體通訊地耦合的至少一個處理器,該至少一個處理器被配置為使得該無線通訊設備執行根據條款1-15中的任何一或多個條款所述的方法。
17、一種用於由無線通訊設備進行無線通訊的方法,包括:
在無線通道上接收攜帶實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)的時變信號,該PPDU包括PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有資料部分,該PHY前序信號包括短訓練欄位(STF)、長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位;
基於快速傅立葉轉換(FFT)來將該時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波;
將該N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q;
基於離散傅立葉逆變換(IDFT)來將該Q個頻域樣品變換為Q個符號;
對該Q個符號進行解調;及
從Q個經解調的符號中恢復該PPDU的至少一部分。
18、根據條款17之方法,其中該Q個符號包括與相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。
19、根據條款17或18中任一項所述的方法,其中該一或多個引導頻符號穿插在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之間。
20、根據條款17或18中任一項所述的方法,其中該一或多個引導頻符號在時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
21、根據條款17、18或20中任一項所述的方法,其中所接收的時變信號包括在該N個時域樣品之前的循環字首,該循環字首包括該一或多個引導頻符號。
22、根據條款17之方法,其中所接收的時變信號包括緊接在該N個時域樣品之前的保護間隔(GI)值序列,該方法亦包括:
從該Q個符號中的一或多個第一符號中恢復該GI值序列,該一或多個第一符號在時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
23、根據條款17-22中任一項所述的方法,亦包括:
基於該FFT來將所接收的時變信號的N個第二時域樣品變換為N個第二經調變的次載波;
對該N個第二經調變的次載波進行解調;及
從N個經解調的次載波中恢復該PHY前序信號的至少一部分。
24、根據條款17-23中任一項所述的方法,其中從該N個經解調的次載波中恢復的該PHY前序信號的該一部分包括該LTF。
25、根據條款17-24中任一項所述的方法,其中該N個第二經調變的次載波是根據具有與二進位移相鍵控(BPSK)相比更高的調變階數的調變方案來解調的。
26、根據條款17-24中任一項所述的方法,其中該LTF包括與具有序列索引(m)、根索引(u)和序列長度(N)的Zadoff-Chu序列相關聯的值序列(x),其中:
27、根據條款17-24或26中任一項所述的方法,其中N是與該Q個頻域樣品被映射到的資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的素數。
28、根據條款17-24或26中任一項所述的方法,其中N是與該無線通道的頻寬相關聯的素數。
29、根據條款17-28中任一項所述的方法,其中Q僅可被2、3或5整除。
30、一種無線通訊設備,包括:
至少一個記憶體;及
與該至少一個記憶體通訊地耦合的至少一個處理器,該至少一個處理器被配置為使得該無線通訊設備執行根據條款17-29中的任何一或多個條款所述的方法。
如本文所使用的,提及項目列表「中的至少一個」或者「中的一或多個」的短語指示彼等項目的任何組合,包括單一成員。例如,「a、b或c中的至少一個」意欲涵蓋以下各項的可能性:僅a、僅b、僅c、a和b的組合、a和c的組合、b和c的組合、及a和b和c的組合。如本文中使用的,除非另有明確指示,否則「基於」意欲以包含性意義進行解釋。例如,除非另有明確指示,否則「基於」可與「至少部分地基於」互換地使用。具體而言,除非短語在上下文中指示「僅基於「a」」或等效詞,否則無論是「基於「a」」還是「至少部分地基於「a」」皆可僅基於「a」或者基於「a」和一或多個其他因素、條件或資訊的組合。
結合在本文中公開的實現描述的各種說明性的部件、邏輯、邏輯區塊、模組、電路、操作和演算法程序可被實現為電子硬體、韌體、軟體,或者硬體、韌體或軟體的組合,包括在本說明書中揭示的結構和其結構均等物。已經圍繞功能整體上描述了及在上文描述的各種說明性的部件、方塊、模組、電路和程序中圖示硬體、韌體和軟體的可互換性。此種功能是用硬體、韌體、還是軟體來實現,這取決於特定的應用及施加在整個系統上的設計約束。
對在本揭示案中描述的實現的各種修改對於本領域技藝人士而言可是顯而易見的,及在不背離本揭示案的精神或範圍的情況下,在本文中定義的通用原理可應用到其他實現。因此,請求項並不意欲限於本文示出的實現,而是要被賦予與本揭示案、在本文中公開的原理和新穎特徵相一致的最廣範圍。
另外,在本說明書中在分開的實現的背景下描述的各個特徵亦可在單一實現中組合地實現。相反,在單一實現的背景下描述的各個特徵亦可在多種實現中單獨地或者以任何適當的子群組合來實現。此外,儘管上文可能將特徵描述為以特定組合來採取動作,及甚至最初是照此主張的,但是在一些情況下,來自所主張的組合的一或多個特徵可從該組合中去除,及所主張的組合可針對於子群組合或者子群組合的變型。
類似地,儘管在附圖中以特定的次序圖示了操作,但是此不應當理解為要求以示出的特定次序或者以順序的次序來執行,或者要求執行全部示出的操作來實現期望的結果。此外,附圖可以流程圖或流程示意圖的形式示意性地圖示一或多個示例程序。然而,可在示意性地示出的示例程序中併入沒有圖示的其他操作。例如,一或多個額外的操作可在所示出的操作中的任何操作之前、之後、同時或者在其之間執行。在一些情況下,多工和並行處理可能是有優勢的。此外,在上文描述的實現中對各個系統元件的分割不應當被理解為在全部的實現中要求此種分割,及其應當被理解為所描述的程式部件和系統通常能夠一起整合在單個軟體產品中,或者封裝到多個軟體產品中。
100:無線通訊網路
102:AP
104:STA
106:通訊鏈路
108:覆蓋區域
110:直接無線鏈路
200:PDU
202:PHY前序信號
204:PHY有效載荷
206:傳統短訓練欄位
208:傳統長訓練欄位
210:傳統信號欄位
212:非傳統欄位|資料速率欄位
214:資料欄位
222:資料速率欄位
224:預留位元
226:長度欄位
228:同位位元
230:尾部欄位
300:PPDU
302:PHY前序信號
304:PSDU
306:聚合MPDU(A-MPDU)|A-MPDU訊框
308:A-MPDU子訊框
310:MPDU訊框
312:MAC定界符
314:MAC標頭
316:MAC協定資料單元
318:FCS欄位
320:填充位元
322:A-MSDU
324:A-MSDU子訊框
326:MSDU
328:子訊框標頭
330:MSDU
332:填充位元
400:無線通訊設備
402:數據機
404:無線電單元
406:無線通訊設備
408:記憶體
502:AP
504:STA
510:WCD
515:無線通訊設備
520:天線
525:天線
530:應用處理器
535:應用處理器
540:記憶體
545:記憶體
550:外部網路介面
555:UI
565:顯示器
575:感測器
600:PPDU
601:PHY前序信號
602:資料部分
603:TRN
700:TX處理鏈
701:PPDU
702:時域(TD)符號
703:時變TX信號
704:本端振盪器(LO)信號
705:RF信號
710:群集映射器
720:SC-FDM調變器
730:RF混頻器
740:功率放大器
750:天線
800:SC-FDM調變系統
801:PPDU
802:引導頻符號
803:FD樣品
804:次載波
805:時域樣品
806:首碼樣品
807:TX信號
810:Q點DFT
820:音調映射器
830:N點IFFT
840:CP添加器
850:DAC
900:介面
901:Q個取樣
902:音調映射部件
903:次載波
904:相位旋轉部件
905:次載波
910:介面
911:樣品
912:音調映射部件
913:次載波
914:相位旋轉部件
915:次載波
1000:相位調整系統
1002:次載波
1004:次載波
1010(1):相位旋轉器
1010(2):相位旋轉器
1010(3):相位旋轉器
1010(4):相位旋轉器
1010(M):相位旋轉器
1100:RX處理鏈
1101:RF信號
1102:LO信號
1103:RX信號
1104:TD符號
1105:PPDU
1110:天線
1120:低雜訊放大器
1130:RF混頻器
1140:SC-FDM解調器
1150:群集解映射器
1200:SC-FDM解調系統
1201:RX信號
1202:TD樣品
1203:無首碼樣品
1204:次載波
1205:FD樣品
1206:PPDU
1207:引導頻符號
1210:ADC
1220:CP移除器
1230:N點快速傅立葉轉換
1240:音調解映射器
1250:Q點離散傅立葉逆變換
1300:時序圖
1310:時序圖
1320:時序圖
1400:時序圖
1500:時序圖
1600:SC-FDM調變系統
1601:PPDU
1602:空符號
1603:FD取樣
1604:次載波
1605:TD樣品
1606:空樣品
1607:GI樣品
1608:TX信號
1610:Q點DFT
1620:音調映射器
1630:N點IFFT
1640:GI添加器
1650:DAC
1700:程序
1702:方塊
1704:方塊
1706:方塊
1708:方塊
1710:方塊
1800:程序
1802:方塊
1804:方塊
1806:方塊
1808:方塊
1810:方塊
1812:方塊
1900:無線通訊設備
1910:接收部件
1920:通訊管理器
1922:群集映射部件
1924:頻域轉換部件
1926:次載波映射部件
1928:時域轉換部件
1930:發送部件
1930:發送部件
2000:無線通訊設備
2010:接收部件
2020:通訊管理器
2022:頻域轉換部件
2024:次載波解映射部件
2026:時域轉換部件
2028:群集解映射部件
2030:發送部件
K:數量
LTF:
M:數量
P:理想引導頻符號值
SIG:信號
STF:短訓練欄位
t
0:時間
t
1:時間
t
2:時間
t
3:時間
t
4:時間
t
5:時間
t
6:時間
t
7:時間
t
8:時間
t
9:時間
在附圖和下文的描述中闡述了在本揭示案中描述的標的的一或多個實現的細節。根據說明書、附圖和請求項,其他特徵、態樣和優勢將變得顯而易見。要注意,以下附圖的相對尺寸可能不是按比例繪製的。
圖1圖示示例無線通訊網路的示意圖。
圖2A圖示可用於存取點(AP)與一或多個無線站(STA)之間的通訊的示例協定資料單元(PDU)。
圖2B圖示圖2A的PDU中的示例欄位。
圖3圖示可用於AP與一或多個STA之間的通訊的示例實體層彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)。
圖4圖示示例無線通訊設備的方塊圖。
圖5A圖示示例AP的方塊圖。
圖5B圖示示例STA的方塊圖。
圖6圖示根據一些實現的可用於AP與一或多個STA之間的通訊的示例PPDU。
圖7圖示根據一些實現的用於無線通訊設備的示例發射(TX)處理鏈的方塊圖。
圖8圖示根據一些實現的示例單載波分頻多工(SC-FDM)調變系統的方塊圖。
圖9A圖示根據一些實現的用於將單載波資料調變到正交次載波上的示例介面的方塊圖。
圖9B圖示根據一些實現的用於將單載波資料調變到正交次載波上的示例介面的另一方塊圖。
圖10圖示根據一些實現的示例次載波相位調整系統的方塊圖。
圖11圖示根據一些實現的用於無線通訊設備的示例接收(RX)處理鏈的方塊圖。
圖12圖示根據一些實現的示例SC-FDM解調系統的方塊圖。
圖13A圖示圖示跨越Q點離散傅立葉轉換(DFT)訊窗的示例時域符號序列的時序圖。
圖13B圖示圖示跨越Q點DFT訊窗的示例時域符號序列的另一時序圖。
圖13C圖示圖示跨越Q點DFT訊窗的示例時域符號序列的另一時序圖。
圖14圖示圖示跨越N點快速傅立葉逆變換(IFFT)訊窗的示例時域樣品序列的時序圖。
圖15圖示圖示各自跨越相應的N點IFFT訊窗的示例時域樣品序列的時序圖。
圖16圖示根據一些實現的示例SC-FDM調變系統的另一方塊圖。
圖17圖示說明用於支援用於無線區域網路(WLAN)的SC-FDM的無線通訊的示例程序的流程圖。
圖18圖示說明用於支援用於WLAN的SC-FDM的無線通訊的示例程序的流程圖。
圖19圖示根據一些實現的示例無線通訊設備的方塊圖。
圖20圖示根據一些實現的示例無線通訊設備的方塊圖。
各個附圖中的相似的元件符號和命名指示相似的元素。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
800:SC-FDM調變系統
801:PPDU
802:引導頻符號
803:FD樣品
804:次載波
805:時域樣品
806:首碼樣品
807:TX信號
810:Q點DFT
820:音調映射器
830:N點IFFT
840:CP添加器
850:DAC
Claims (30)
- 一種用於由一無線通訊設備執行無線通訊的方法,包括以下步驟: 將一實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為多個符號,該PPDU包括一PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有一資料部分,該PHY前序信號包括一短訓練欄位(STF)、一長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位; 基於一離散傅立葉轉換(DFT)來將包括表示該PPDU的該多個符號中的一或多個第一符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品; 將該Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q; 基於一快速傅立葉逆變換(IFFT)來將該N個次載波變換為N個時域樣品;及 在一無線通道上發送該N個時域樣品。
- 根據請求項1之方法,亦包括: 將一或多個空值分別映射到該N個次載波中的一或多個次載波,該一或多個次載波之每一者次載波表示與該無線通道的一頻寬相關聯的一直流(DC)次載波。
- 根據請求項1之方法,其中該N個次載波被細分為一數量(n)的區段,每個區段與一相應的索引(i)相關聯,其中1 ≦ i ≦ n,該方法亦包括: 將一系列第一相位旋轉應用於該n個區段中的與一偶數索引i相關聯的每個區段中的該等次載波;及 將一系列第二相位旋轉應用於該n個區段中的與一奇數索引i相關聯的每個區段中的該等次載波,該一系列第二相位旋轉不同於該一系列第一相位旋轉。
- 根據請求項1之方法,其中該Q個符號亦包括與一相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。
- 根據請求項4之方法,其中該一或多個引導頻符號穿插在該一或多個第一符號之間。
- 根據請求項4之方法,其中該一或多個引導頻符號在該時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置。
- 根據請求項6之方法,亦包括: 將包括該一或多個引導頻符號的一循環字首附加到該N個時域樣品之前。
- 根據請求項1之方法,其中該Q個符號亦包括在該時域中跟隨在該一或多個第一符號之後連續地放置的一或多個空符號,該一或多個空符號之每一者空符號具有等於零的一值,該值映射到該N個時域樣品中的一相應的空樣品,該方法亦包括: 發送緊接在該N個時域樣品之前的一保護間隔(GI)值序列;及 將該GI值序列調變到該N個時域樣品中的一或多個空樣品上。
- 根據請求項1之方法,亦包括: 將該多個符號中的一或多個第二符號直接映射到該N個次載波,該一或多個第二符號表示該PHY前序信號的至少一部分。
- 根據請求項9之方法,其中該PHY前序信號的該一部分包括該LTF。
- 根據請求項10之方法,其中該LTF是根據具有與二進位移相鍵控(BPSK)相比更高的一調變階數的一調變方案來調變的。
- 根據請求項10之方法,其中該LTF包括與具有一序列索引(m)、一根索引(u)和一序列長度(N)的一Zadoff-Chu序列相關聯的一值序列(x),其中:
- 根據請求項12之方法,其中N是與該Q個頻域樣品被映射到的一資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的一素數。
- 根據請求項12之方法,其中N是與該無線通道的一頻寬相關聯的一素數。
- 根據請求項1之方法,其中Q僅可被2、3或5整除。
- 一種無線通訊設備,包括: 至少一個記憶體;及 與該至少一個記憶體通訊地耦合的至少一個處理器,該至少一個處理器被配置為使得該無線通訊設備進行以下操作: 將一實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)調變為多個符號,該PPDU包括一PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有一資料部分,該PHY前序信號包括一短訓練欄位(STF)、一長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位; 基於一離散傅立葉轉換(DFT)來將包括表示該PPDU的該多個符號中的一或多個符號的一數量(Q)的符號變換為Q個頻域樣品; 將該Q個頻域樣品映射到一數量(N)的次載波,其中N>Q; 基於一快速傅立葉逆變換(IFFT)來將該N個次載波變換為N個時域樣品;及 在一無線通道上發送該N個時域樣品。
- 一種由一無線通訊設備執行的無線通訊的方法,包括以下步驟: 在一無線通道上接收攜帶一實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)的一時變信號,該PPDU包括一PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有一資料部分,該PHY前序信號包括一短訓練欄位(STF)、一長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位; 基於一快速傅立葉轉換(FFT)來將該時變信號的一數量(N)的一第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波; 將該N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q; 基於一離散傅立葉逆變換(IDFT)來將該Q個頻域樣品變換為Q個符號; 對該Q個符號進行解調;及 從Q個經解調的該等符號中恢復該PPDU的至少一部分。
- 根據請求項17之方法,其中該Q個符號包括與一相位追蹤操作相關聯的一或多個引導頻符號。
- 根據請求項18之方法,其中該一或多個引導頻符號穿插在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之間。
- 根據請求項18之方法,其中該一或多個引導頻符號在一時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
- 根據請求項20之方法,其中所接收的該時變信號包括在該N個時域樣品之前的一循環字首,該循環字首包括該一或多個引導頻符號。
- 根據請求項17之方法,其中所接收的該時變信號包括緊接在該N個時域樣品之前的一保護間隔(GI)值序列,該方法亦包括: 從該Q個符號中的一或多個第一符號中恢復該GI值序列,該一或多個第一符號在該時域中跟隨在表示該PPDU的該一部分的該Q個符號中的一或多個資料符號之後連續地放置。
- 根據請求項17之方法,亦包括: 基於該FFT來將所接收的該時變信號的N個第二時域樣品變換為N個第二經調變的次載波; 對該N個第二經調變的次載波進行解調;及 從N個經解調的次載波中恢復該PHY前序信號的至少一部分。
- 根據請求項23之方法,其中從該N個經解調的次載波中恢復的該PHY前序信號的該一部分包括該LTF。
- 根據請求項24之方法,其中該N個第二經調變的次載波是根據具有與二進位移相鍵控(BPSK)相比更高的一調變階數的一調變方案來解調的。
- 根據請求項24之方法,其中該LTF包括與具有一序列索引(m)、一根索引(u)和一序列長度(N)的一Zadoff-Chu序列相關聯的一值序列(x),其中:
- 根據請求項26之方法,其中N是與該Q個頻域樣品被映射到的一資源元素(RU)或多RU(M-RU)相關聯的一素數。
- 根據請求項26之方法,其中N是與該無線通道的一頻寬相關聯的一素數。
- 根據請求項28之方法,其中Q僅可被2、3或5整除。
- 一種無線通訊設備,包括: 至少一個記憶體;及 與該至少一個記憶體通訊地耦合的至少一個處理器,該至少一個處理器被配置為使得該無線通訊設備進行以下操作: 在一無線通道上接收攜帶一實體層(PHY)彙聚協定(PLCP)協定資料單元(PPDU)的一時變信號,該PPDU包括一PHY前序信號,該PHY前序信號之後跟隨有一資料部分,該PHY前序信號包括一短訓練欄位(STF)、一長訓練欄位(LTF)和攜帶用於解釋該PPDU的資訊的一或多個信號(SIG)欄位; 基於一快速傅立葉轉換(FFT)來將該時變信號的一數量(N)的第一時域樣品變換為N個第一經調變的次載波; 將該N個第一經調變的次載波解映射到一數量(Q)的頻域樣品,其中N>Q; 基於一離散傅立葉逆變換(IDFT)來將該Q個頻域樣品變換為Q個符號; 對該Q個符號進行解調;及 從Q個經解調的該等符號中恢復該PPDU的至少一部分。
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