TWI487312B - 用於操作無線通信設備的方法和裝置 - Google Patents

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TWI487312B TW100120160A TW100120160A TWI487312B TW I487312 B TWI487312 B TW I487312B TW 100120160 A TW100120160 A TW 100120160A TW 100120160 A TW100120160 A TW 100120160A TW I487312 B TWI487312 B TW I487312B
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Description

用於操作無線通信設備的方法和裝置
本發明總地涉及通信系統;並且更具體地,本發明涉及多用戶、多址接入和/或MIMO無線通信系統內的多天線迴圈位移延遲(cyclic shift delay,CSD)。
眾所周知,通信系統的作用是支援無線和/或有線通信設備之間的無線和有線通信。此類通信系統的範圍涵蓋從國內和/或國際蜂窩電話系統,到互聯網,再到點對點室內無線網路的多種通信系統。每種通信系統都依照一種或多種通信標準來建造和工作。例如,無線通信系統可依照包括但不限於IEEE802.11x、藍牙、高級移動電話系統(AMPS)、數位AMPS、全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、本地多點分佈系統(LMDS)、多道多點分佈系統(MMDS)和/或其各種版本在內的一種或多種標準來工作。
根據無線通信系統的類型,無線通信設備如蜂窩電話、對講機、個人數位助理(PDA)、個人電腦(PC)、筆記本電腦、家庭娛樂設備等,直接或間接的與其他無線通信設備進行通信。在直接通信(也稱為點對點通信)過程中,參與其中的無線通信設備將其接收器和發射器調諧到相同的一條或多條通道(例如無線通信系統多個射頻(RF)載波中的一個,或某些系統的一特定頻率),然後通過 該通道進行通信。在間接無線通信過程中,每個無線通信設備通過分配的通道直接的與相關聯的基站(例如提供蜂窩服務的基站)和/或接入點(例如,室內或建築物內的無線網路)通信。為完成無線通信設備之間的通信連接,相關聯的基站和/或接入點彼此之間再通過系統控制器、公共交換電話網、互聯網和/或其他一些廣域網直接進行通信。
參與到無線通信中的每個無線通信設備都包括內置的無線收發器(也就是接收器和發射器),或者連接到相關聯的無線收發器(例如室內和/或建築物內無線通信網路的機站、RF數據機等)上。眾所周知,接收器與天線相連,並包括低噪音放大器、一個或多個中頻級、濾波級和資料恢復級。低噪音放大器通過天線和放大器接收輸入的RF信號。一個或多個中頻級將放大的RF信號與一個或多個本地振盪混頻,從而將放大的RF信號轉換成基帶信號或中頻(IF)信號。濾波級將無用信號從基帶信號中濾除,生成濾波信號。資料恢復級依照特定的無線通信標準,從濾波信號中恢復出原始資料。
眾所周知,發射器包括資料調製級、一個或多個中頻級和功率放大器。該資料調製級依照特定的無線通信標準將原始資料轉換為基帶信號。一個或多個中頻級將該基帶信號與一個或多個本機振盪混頻以產生射頻信號。在通過天線發射之前,由功率放大器將該射頻信號放大。
一般來說,發射器包括一個天線用於發射RF信號,該RF信號由接收器的一個單天線或多天線(可選擇地是多個天線)來接收。當接收器包括有兩個或多個天線時,接收器將選擇其中之一接收輸入的射頻RF信號。在此情況下,發射器和接收器之間的無線通信是單輸出單輸入(SISO)通信,即使接收器具有多個天線用作分集天線(即,選擇其中之一來接收輸入的RF信號)。對於SISO無線通信,收發器具有一個發射器和一個接收器。當前,遵循IEEE 802.11、802.11a、802.11b或802.11g的大部分無線區域網路(WLAN)採用SISO無線通信。
其他類型的無線通信有單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)和多輸入多輸出(MIMO)。在SIMO無線通信中,單個發射器將資料處理成射頻信號發送給接收器。接收器具有兩個或多個天線以及兩條或多條接收路徑。每個天線接收RF信號並將其提供給相應的接收路徑(例如,LNA、下變頻轉換模組、濾波器、和ADC)。每條接收路徑將接收的RF信號處理成數位信號,該數位信號被合併並然後被處理以恢復得到發射的資料。
對於MISO無線通信,發射器具有兩條或多條發射路徑(例如,DAC、濾波器、上變頻轉換模組、和功率放大器),每條路徑將基帶信號的相應部分轉換成RF信號,通過天線發射給接收器。接收器具有單個接收器路徑,從發射器接收多個RF信號。此種情況下,接收器使用波束賦形來將多個RF信號合併成一個信號進行處理。
對於MIMO無線通信,發射器和接收器均具有多個路徑。這種通信中,發射器使用空時編碼函數來並行處理資料以產生一個或多個資料流程。發射器具有多個發射路徑,將每個資料流程轉換成多個RF信號。接收器通過多個接收路徑接收多個RF信號,利用空是解碼函數重新獲得資料流程。重獲的資料流程被合併並且隨後被處理以恢復出原始資料。
通過各種類型的無線通信(例如,SISO、MISO、SIMO、MIMO),可以期望使用一個或多種類型的無線通信來增強WLAN內的資料吞吐量。例如,在MIMO通信內可以相比於SISO通信實現高資料率。然而,大部分的WLAN中具有老式無線通信設備(即遵循較舊版本的無線通信標準的設備)。這樣的話,支持MIMO無線通信的發射器還必須向後相容老式設備以便在大部分的現有WLAN中工作。
因此,需要一種WLAN設備能夠實現高資料吞吐量而又能向後相容老式設備。
本發明所涉及的裝置和操作方法將在以下部分進行進一步的描述。
根據本發明的一方面,本發明提供一種操作無線通信設備的方法,所述方法包括:生成資料包,所述資料包包括迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)和依據多個CSD的淨荷載,所述多個CSD中的每個分別是一時間週期的整數倍,用於最小化與所述CSD STF相關聯的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及經由多個天線,發射包括所述資料包的信號到多個無線通信設備,使得所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個CSD中相應的一個進行發射。
優選地:所述資料包是多用戶資料包;並且所述方法還包括:在發射包括管理幀的至少一個額外信號到所述多個無線通信設備之後,經由所述多個天線,發射包括所述多用戶資料包的所述信號到所述多個無線通信設備;以及生成所述管理幀,所述管理幀指出所述多用戶資料包欲達的是所述多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程。
優選地:所述多個CSD相容第一通信協議;以及所述多個CSD向後相容第二通信協議,所述第二通信協議是相對於所述第一通信協定的老式通信協定。
優選地:所述多個CSD全部對應於所述第一通信協議;並且所述多個CSD的子集對應於所述第二通信協議。
優選地,所述方法還包括:當使用全部所述多個天線發射所述信號時,採用全部所述多個CSD;以及當使用少於全部所述多個天線的天線發射所述信號時,採用所述多個CSD的子集。
優選地:所述無線通信設備是接入點(AP);並且所述多個無線通信設備是多個無線站(STA)。
根據一方面,本發明提供一種裝置,包括:基帶處理模組,用於生成資料包,所述資料包包括迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)和依據多個CSD的淨荷載,所述多個CSD用於最小化與所述CSD STF相關聯的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及多個天線,用於發射包括所述資料包的信號到多個無線通信設備;並且其中:所述多個CSD中的每個分別是一時間週期的整數倍;並且所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個CSD中相應的一個進行發射。
優選地:所述資料包是多用戶資料包;所述多用戶資料包的第一部分欲達所述多個無線通信設備中的第一無線通信設備;並且所述多用戶資料包的第二部分欲達所述多個無線通信設備中的第二無線通信設備。
優選地:所述資料包是多用戶資料包;所述多個天線在發射包括管理幀的至少一個額外信號到所述多個無線通信設備之後,發射包括所述多用戶資料包的所述信號 到所述多個無線通信設備;並且所述基帶處理模組生成所述管理幀,所述管理幀指出所述多用戶資料包欲達的是所述多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程。
優選地:所述多個CSD相容第一通信協議;以及所述多個CSD向後相容第二通信協議,所述第二通信協議是相對於所述第一通信協定的老式通信協定。
優選地:所述多個CSD全部對應於所述第一通信協議;並且所述多個CSD的子集對應於所述第二通信協議。
優選地所述時間週期是50納秒、25納秒或12.5納秒;並且多個CSD中的每個位於0納秒到800納秒的範圍內。
優選地:所述時間週期是50納秒、25納秒或12.5納秒;並且多個CSD中的每個位於0納秒到200納秒的範圍內。
優選地:在使用全部所述多個天線發射所述信號時,採用全部所述多個CSD;並且在使用小於全部所述多個天線的天線發射所述信號時,採用所述多個CSD的子集。
根據一方面,本發明提供一種裝置,包括:基帶處理模組,用於生成管理幀,所述管理幀指出多用戶資料包欲達的是多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程;所述多用戶資料包,包括迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF) 和依據多個CSD的淨荷載,其中所述多個CSD用於最小化與所述CSD STF相關聯的的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及多個天線,用於發射包括所述管理幀的第一信號到所述多個無線通信設備;以及包括所述多用戶資料包的第二信號到所述多個無線通信設備;並且其中:所述多個CSD中的每個分別是一時間週期的整數倍;並且所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個CSD中相應的一個進行發射;所述多用戶資料包的第一部分欲達所述多個無線通信設備中的第一無線通信設備;並且所述多用戶資料包的第二部分欲達所述多個無線通信設備中的第二無線通信設備。
優選地:所述多個CSD相容第一通信協議;以及所述多個CSD向後相容第二通信協議,所述第二通信協議是相對於所述第一通信協定的老式通信協定。
優選地:所述多個CSD全部對應於所述第一通信協議;並且所述多個CSD的子集對應於所述第二通信協議。
優選地:在使用全部所述多個天線發射所述信號時,採用全部所述多個CSD;並且在使用小於全部所述多個天線的天線發射所述信號時,採用所述多個CSD的子集。
優選地:所述裝置是接入點(AP);並且所述多個無線通信設備是多個無線站(STA)。
本發明的其他特徵和優點將從以下參考附圖的本發明的詳細描述變得明顯。
圖1是無線通信系統10的一個實施例的框圖,該無線通信系統包括多個基站和/或接入點12-16、多個無線通信設備18-32和網路硬體34。無線通信設備18-32可以為筆記本電腦主機18和26、個人數位助理主機20和30、個人電腦主機24和32和/或移動電話主機22和28。將會結合圖2更詳細地說明這個無線通信設備的實施例。
基站(BS)或接入點(AP)通過局域網連接36、38和40可操作地連接到網路硬體34,網路硬體34可以是路由器、開關、網橋、數據機、系統控制器及其它為通信系統提供廣域網連接42。每個基站或接入點12-16都有相關的天線或天線陣列,以在這個區域內與無線通信設備進行通信。通常,無線通信設備向特定的基站或接入點12-14註冊以從通信系統10接收服務。對於直接的連接(例如,點到點的通信),無線通信設備直接通過分配的通道通信。
通常,基站被用於手機系統(例如,高級移動電話系統(AMPS)、數位AMPS、全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、區域多點傳輸服務(LMDS)、多頻道多點傳輸系統(MMDS)、增強型資料速率GSM演進(EDGE)、通用分組無線服務技術(GPRS)、高速下行分組接入(HSDPA)、高速上行分組接入(HSUPA)和/或其他的變化)和類似的系統,然而,接入點被用於家庭或樓宇無線網路(如,IEEE802.11、藍牙、ZigBee、任何其他類型的基於網路協定的無線射頻和/或其變化)。不考慮典型類型的通信系統,每個無線通信設備都包括內置無線設備和/或連接於無線設備,這種無線通信設備可操作地根據在此提供的本發明的多個方面以提高性能、節省成本、減小體積和/或提高寬頻應用。
圖2是無線通信設備一個實施例的圖,該無線通信設備包括 主機設備18-32和相關的無線設備60。對於個人數位助理主機、筆記本主機和/或個人電腦主機,無線設備60可內置或外接於元件。對於接入點或基站,元件通常被置入單一結構中。
如圖所示,主機設備18-32包括處理模組50、記憶體52、射頻介面54、輸入介面58和輸出介面56。處理模組50和記憶體52運行主機設備所下達的相關指令,例如,對於移動電話主機設備,處理模組50根據特定的移動電話標準執行相關的通信功能。
射頻介面54允許從無線設備60接收資料或向無線設備發送資料,對於從無線設備60接收的資料(入站資料),射頻介面54向處理模組50提供資料以進一步處理和/或路由到輸出介面56。輸出介面56向顯示輸出設備(如顯示器、監視器、揚聲器等這種可顯示接收資料的設備)提供連接。射頻介面54也可將資料從處理模組50提供到無線設備60。處理模組50可從輸入設備(如鍵盤、小鍵盤、麥克風及其它能通過輸入介面58的設備或自己能產生資料的設備)接收出站資料,對於從輸入介面58接收的資料,處理模組50可對資料執行相關的主機功能和/或通過射頻介面54將資料路由到無線設備60。
無線設備60包括主機介面62、基帶處理模組64、記憶體66、多個無線射頻(RF)發射器68-72、發射/接收(T/R)模組74、多個天線82-86、多個RF接收器76-80和本地振盪模組100。基帶處理模組64與存儲在記憶體66中的運行指令分別執行數位接收器的功能和數位發射器的功能。數位接收器的功能將會結合圖11B進一步詳細描述,數位接收器的功能,包括但不限於,數位中頻到基帶轉換、解調制、星座去映射、解碼、解交錯、快速傅裏葉變換、去迴圈首碼、空間和時間解碼和/或解擾。數位發射器功能將會結合後面的附圖進一步詳細描述,數位發射器功能,包括但不限於,加擾、編碼、交錯、星座映射、調製、反快速傅裏葉變換、加迴圈首碼、時間和空間編碼和/或數位基帶到中頻轉換。基帶處 理模組64可由一個或多個處理設備來實現,這種處理設備可為微處理器、微控制器、數位信號處理器、微電腦、中央處理單元、現場可編程閘陣列、可編程邏輯器件、狀態機(State Machine)和/或其他能根據運行指令處理(類比和/或數位)信號的設備。記憶體66可為一個記憶體設備或多個記憶體設備,這種記憶體設備可為唯讀記憶體、隨機存取記憶體、易失性記憶體、非易失性記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體和/或其他能存儲數位資訊的設備。應當注意的是,處理模組64通過狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路實現一個或多個功能。存儲有相關運行指令的記憶體內置在包含有狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路的電路中。
在運行時,無線設備60通過主機介面62從主機設備接收出站資料88,基站處理模組64接收出站資料88,並且根據模式選擇信號102處理一個或多個出站符號流90。模式選擇信號102標示模式選擇表中的一個特定模式,該模式選擇表將會在實施例的後面描述。例如,結合表1,模式選擇信號102標示2.4GHz或5GHz的頻帶、20或22MHz(如20或22MHz帶寬)的通道帶寬和54兆每秒的最大比特率。在其他實施例中,通道帶寬可延至1.28GHz或更寬,且支持最大比特率為1吉比特(gigabit)每秒或更大。在一般類別中,模式選擇信號將會進一步標示範圍從1兆每秒到54兆每秒的特定速率。另外,模式選擇信號能標示特定的調製類型,調製類型包括但不限於,巴克碼調製(Barker Code Modulation)、BPSK、QPSK、CCK、16QAM和/或64QAM。如表1所示,不但提供了編碼速率,還提供了每個副載波的編碼位元(NBPSC)、每個OFDM符號的編碼位元(NCBPS)、每個OFDM符號的資料位元(NDBPS)的數量。
表2所示的模式選擇信號也可標示表1中的相關模式的特定通道化,表2包括通道號和相關的中心頻率。表3所示的模式選 擇可進一步為表1標示功率譜密度遮罩值。表4中的模式選擇信號可選擇性地標示速率,該速率有5GHz頻帶、20MHz通道帶寬和54兆每秒的最大比特率。如果選擇了特定模式,通道化如表5所示。作為另一個選擇,模式選擇信號102可標示如表6所示的2.4GHz頻帶、20MHz通道和192兆每秒的最大比特率,在表6中,可使用多個天線來得到更高的比特率,例如,模式選擇可進一步標示被使用的天線數量。表7為所建立的表6示出了通道化,表8還示出了另一個頻帶為2.4GHz、通道帶寬為20MHz和最大比特率為192兆每秒的選擇模式,所示的相關的表8包括範圍從12兆每秒到216兆每秒且使用2-4天線的多個比特率和空時編碼率。表9為表8示出了通道化。表10所示的模式選擇信號102可進一步標示特定的操作模式,表10與5GHz頻帶相關,有40MHz頻帶、40MHz通道和486兆每秒的最大比特率,如表10所示,使用1-4天線和相關的時間空間編碼率,比特率的範圍可從13.5兆每秒到486兆每秒。表10進一步示出了特定的調製方案和NBPSC值。表11為表10提供了功率譜密度遮罩值,表12為表10提供了通道化。
當然應注意的是,其他實施例可採用其他通道類型、不同的頻帶,這也不脫離本發明的範圍和精神,例如,根據IEEE工作組ac(TGac VHTL6),可選擇地採用多個其他如有80MHz、120MHz和/或160MHz的頻帶的通道。
基帶處理模組64,根據模式選擇信號102從出站資料88產生一個或多個出站符號流90,出站符號流將會結合圖5-9進一步詳細描述。例如,如果模式選擇信號102為被選擇的特定模式標示被使用的一個傳輸天線,基帶處理模組64將產生一個出站符號流90,可選擇地,如果模式選擇信號標示2、3或4個天線,基帶處理模組64將會從出站資料88產生與天線數量相關的2、3或4個出站符號流90。
根據基帶模組64所產生的出站符號流90的數量,相關數量 的RF發射器68-72就能將出站符號流90轉換成出站RF信號92。RF發射器68-72的實現將會結合圖3進一步說明。發射/接收模組74接收出站RF信號92,並向相關的天線82-86提供每一個出站RF信號。
當無線設備60在接收模式時,發射/接收(T/R)模組74通過天線82-86接收一個或多個入站RF信號,T/R模組74向一個或多個RF接收器76-80提供入站RF信號94。RF接收器76-80將結合圖4詳細說明。RF接收器76-80將入站RF信號94轉換成相關數量的入站符號流96,入站符號流96的數量與接收資料的特定模式相關(回見表1-2所示的任何一種模式)。基帶處理模組60接收入站符號流90並將其轉換成入站資料98,然後通過主機介面62將入站資料提供給主機設備18-32。
在無線設備的一個實施例中,它包括發射器和接收器。發射器可包括MAC模組、PLCP模組和PMD模組,可由處理模組64來實現的介質訪問控制(MAC)模組可操作地根據無線局域網協定將MAC業務資料單元(MSDU)轉變成MAC協定資料單元(MPDU)。可由處理模組64來實現的物理層會聚協定(PLCP)模組可操作地根據無線局域網協定將MPDU轉變成PLCP協定資料單元(PPDU)。物理介質關聯(PMD)模組可操作地根據無線局域網協定的多個運行模式的中的一個將PPDU轉變成多個無線射頻(RF)信號,在此多個運行模式包括多個輸入和多個輸出的組合。
將結合圖10A和圖10B進一步詳細說明物理介質關聯(PMD)模組的一個實施例,物理介質關聯(PMD)模組包括防差錯模組、解複用模組和多個方向轉換模組。可由處理模組64來實現的防差錯模組可操作地重組PPDU(PLCP(物理層會聚協定)協定資料單元)以產生差錯防護資料來減少傳輸差錯。解複用模組可操作地將差錯防護資料分成多個差錯保護資料流程。多個方向轉換模組可操作地將多個差錯防護資料流程轉換成多個射頻RF信號。
本領域的普通技術應能理解,圖2中的無線通信設備可使用一個或多個積體電路來實現,例如,主機設備可在一個積體電路上實現,基帶處理模組64和記憶體66可在第二積體電路上實現,無線設備60剩下的器件、較少的天線82-86可在第三積體電路上實現。在一個可選擇的例子中,無線設備60可在一個積體電路上實現。在另一個例子中,主機設備的處理模組50和基帶處理模組64可為同一個處理設備,該處理設備在一個積體電路上實現。進一步地,記憶體52和記憶體66可在單一積體電路上實現或像處理模組50和基帶處理模組64的同一個處理模組一樣,在同一個積體電路上實現。
圖3是無線射頻(RF)發射器68-72或WLAN發射器的射頻前端一個實施例的框圖。射頻發射器68-72包括數位濾波器和上採樣模組75、數模轉換模組77、類比濾波器79和上變頻轉換模組81、功率放大器83和RF濾波器85。數位濾波器和上採樣模組75接收出站符號流90中的一個並對其進行數字濾波,然後上採樣符號流的速率到期望速率,以產生濾波後的符號流87。模數轉換模組77將濾波後的符號87轉換成類比信號89,類比信號可包括同相分量和正交分量。
類比濾波器79對類比信號89進行濾波以產生濾波後的類比信號91。包含一組混合器和濾波器的上變頻轉換模組81將濾波後的類比信號與由本地振盪模組100產生的本地振盪93混合,以產生高頻信號95.高頻信號95的頻率與RF信號92的頻率相關。
功率放大器83放大高頻信號95,以產生放大後的高頻信號97。RF濾波器85,例如為高頻帶通濾波器,對放大後的高頻信號進行濾波以產生期望的輸出RF信號92。
本領域的普通技術應能理解,每個無線射頻發射器68-72都包括圖3所示的的相似架構,還包括關閉機構,如當特定的無線射頻發射器不需要時,該關閉機構能關閉,在這種方式下就不會 產生干擾信號和/或雜訊。
圖4示出了RF接收器一個實施例的框圖,可描述RF接收器76-80中的任一個。在這個實施例中,每個RF接收器76-80包括RF濾波器101、低噪放大器(LNA)103、可編程增益放大器(PGA)105、下變頻轉換模組107、類比濾波109、模數轉換模組111和數位濾波器和下採樣模組113。RF濾波器101,例如為高頻帶通濾波器,接收入站RF信號94並對其進行濾波,以產生過濾後的入站RF信號。低噪放大器103根據設定的增益對濾波後的入站RF信號進行放大,並將放大後的信號提供給可編程增益放大器105,可編程增益放大器進一步放大入站RF信號94並將其提供給下變頻轉換模組107。
下變頻轉換模組107包括一組混合字、求和模組和濾波器,並將入站RF信號與由本地振盪模組提供的本地振盪(LO)混合,以產生類比基帶信號。類比濾波器109對類比基帶信號進行濾波並將其提供給模數轉換模組111,模數轉換模組111將濾波後的基帶信號轉換成數位信號。數位濾波器和下變頻轉換模組113對數位信號進行濾波,然後調整採樣率以產生數位採樣(與入站符號流96相關)。
圖5是資料的基帶處理方法實施例一的框圖,該框圖示出了基帶處理模組將出站資料88轉換成一個或多個出站符號流90的方法,流程開始於步驟110,基帶處理模組接收出站資料88和模式選擇信號102,模式選擇信號可標示表1-12所示的多個運行模式中的任何一個。然後進入步驟112,基帶處理模組根據偽隨機序列加擾資料以產生加擾資料,應注意的是,偽隨機序列可從帶有生成函數S(x)=x7 +x4 +1的回饋移位寄存器產生。
然後進入步驟114,基帶處理模組114根據模式選擇信號從多個編碼模式中選擇其中的一個。然後進入步驟116,基帶處理模組根據所選擇的編碼模式對加擾信號進行編碼,以產生編碼信號, 編碼可採用一個或多個編碼方案(如,卷積編碼、裏德索羅門(Reed-Solomon,RS)編碼、增強(Turbo)編碼、增強網格編碼調製(turbo trellis coded modulation,TTCM)編碼、低密度奇偶校驗碼(LDPC)等)可完成。
然後進入步驟118,基帶處理模組根據模式選擇信號確定多個發射流,例如,模式選擇信號會為傳輸選擇特定模式,該特定模式標示使用1、2、3、4或更多天線,因此,發射流的數量與被模式選擇信號標示的天線數量相關。然後進入步驟120,基帶處理模組根據模式選擇信號中的發射流的數量將編碼資料轉換成符號流,這個步驟將結合圖6詳細說明。
圖6是圖5所示的方法實施例中步驟120的進一步限定的框圖,這個框圖示出了基帶處理器根據發射流的數量和模式選擇信號將編碼信號轉換成符號流的方法。流程開始於步驟122,基帶處理模組將編碼資料交錯在通道的多個符號和副載波上,以產生交錯資料,一般地,交錯處理被設計成將編碼資料覆蓋到多個符號和發射流上,可提高接收器端的檢錯和糾錯能力。在一個實施例中,對於向後相容模式,交錯處理按照IEEE802.11(a)或(g)標準,對於更高新能模式(如,IEEE802.11(n)),交錯處理也可在多個發射路徑或流上來完成。
然後進入步驟124,基帶處理模組將交錯資料解複用成多個交錯資料的並行流,並行流的數量與發射流的數量相關,發射流交替地與特定模式標示的使用天線的數量相關。然後繼續到步驟126和128,對於每個交錯資料的並行流,基帶處理模組在步驟126將交錯資料映射成正交幅度調製(QAM)符號,以產生頻域符號,在步驟128,基帶處理模組採用反快速傅裏葉變換將頻域符號轉換成時域符號,頻域符號到時域符號的轉換可進一步包括添加迴圈首碼,可在接收器端去除碼間干擾。應注意的是,快速傅裏葉轉換和迴圈首碼的長度可在表1-12中的模式表中定義。一般地, 20MHz的通道可採用64位元快速傅裏葉變換,40MHz的通道可採用128位元快速傅裏葉變換。
然後進入步驟130,基帶處理模組為每個交錯資料的並行流進行空間和時間編碼,以產生符號流。在一個實施例中,空間和時間編碼可通過採用編碼矩陣對交錯資料的並行流的時域符號進行空間和時間編碼以生成相關數量的符號流來實現。可選擇地,空間和時間編碼可通過採用編碼矩陣對交錯資料的M並行流的時域符號進行空間和時間編碼以生成P個符號流,且P=2M,在一個例子中,編碼矩陣可包括以下形式:
編碼矩陣的行的數量與M相關,且編碼矩陣的列的數量與P相關,編碼矩陣中的特定符號的常數值可為實數或虛數。
圖7-9是編碼加擾資料多個實施例的框圖。
圖7是圖5中步驟116基帶處理模組可採用的一種編碼加擾資料方法的框圖,在這個方法中,圖7中的編碼可選擇地包括步驟144,基帶處理模組可選擇地用外部裏德索羅門(RS)編碼執行編碼以產生RS編碼資料,應注意的是,步驟144可與下面所述的步驟140平行執行。
繼續執行步驟140,基帶處理模組用一個64狀態碼和生成函數G0 =1338 和G1 =1718 在加擾資料上執行卷積編碼(可經過或不經過RS編碼),以產生卷積編碼資料。然後執行步驟142,基帶處理模組根據模式選擇信號以多個速率中的一個對卷積編碼資料進行穿刺(puncture),以產生編碼資料,應注意的是,穿刺率可包括1/2、2/3和/或3/4,或表1-12所指定的任一速率。還應注意的是,對一個特定模式,為向後相容IEEE802.11(a)、IEEE802.11(g)或IEEE802.11(n),速率可選擇需求速率。
圖8是圖5中步驟116基帶處理模組可採用的另一種編碼加擾資料方法的框圖,在這個實施例中,圖8中編碼可選擇地包括步驟148,基帶處理模組可選擇地使用外部RS編碼執行編碼產生RS編碼資料,應注意的是,步驟148可與下面所述的步驟146平行執行。
然後繼續執行步驟146,基帶處理模組根據補數鍵控(CCK)編碼對加擾資料進行編碼(可經過或不經過RS編碼),以產生編碼資料,這可根據EEE802.11(b)規範、IEEE802.11(g)和/或IEEE802.11(n)規範來完成。
圖9也是基帶處理模組可採用的另一種編碼加擾資料方法的框圖,在這個實施例中,圖9中的編碼可選擇地包括步驟154,基帶處理模組可選擇地採用外部RS編碼來執行編碼以產生編碼資料。
然後,在一些例子中,繼續執行步驟150,基帶處理模組在加擾資料上執行LDPC編碼(可經過或不經過RS編碼),以產生LDPC編碼位元。可選擇地,步驟150可用一個256狀態碼和生成函數G0 =5618 和G1 =7538 在加擾資料上執行卷積編碼(可經過或不經過RS編碼)。然後執行步驟152,基帶處理模組根據模式選擇信號以多個速率中的一個對卷積編碼資料進行穿刺(puncture),以產生編碼資料,應注意的是,穿刺率可為表1-12中為特定模式所指定。
圖9中的編碼可選擇地進一步包括步驟154,基帶處理模組結合卷積編碼與外部裏德索羅門編碼,以生成卷積編碼資料。
圖10A和10B是無線發射器實施例的框圖,可包括WLAN發射器的PMD模組。在圖10A中,所示的基帶處理包括加擾器172、通道編碼器174、交錯器176、解複用器178、多個符號映射器180-184、多個快速傅裏葉變換(IFFT)/迴圈首碼添加模組186-190和空/時編碼器192。發射器的基帶部分可進一步包括模式管理模組175,該模式管理模組175接收模式選擇信號173,為無線發射 部分產生設定值179,及為基帶部分產生選擇速率。在這個實施例中,加擾器172、通道編碼器174和交錯器176都包括防差錯模組,符號映射器180-184、多個IFFT/迴圈首碼添加模組186-190、空/時編碼器192包括數位基帶處理模組的一部分。
在運行時,加擾器172(如,在伽羅華有限域(Galois Finite Field中)將偽隨機系列添加到出站資料位元88,以使資料出現隨機。偽隨機序列可從帶有生成函數S(x)=x7 +x4 +1的回饋移位寄存器產生加擾資料。通道編碼器174接收加擾資料並產生一個新的冗餘位序列,這可提高接收器端的檢測能力。通道編碼器174可運行多個模式中的一個,例如,為向後相容IEEE802.11(a)和IEEE802.11(g),通道編碼器為用64狀態和生成函數G0 =1338 和G1 =1718 的卷積編碼器的1/2速率的形式,可根據指定的速率表(如表1-12),將卷積編碼器的輸出穿刺到1/2、2/3和/或3/4速率。為向後相容IEEE802.11(b)和IEEE802.11(g)的CCK模式,通道編碼器有如IEEE802.11(b)中的限定的CCK碼的形式。對於更高資料率(如表6、8和10所示的),通道編碼器可使用上述相同的卷積碼或使用更強大的碼,更強大的碼包括帶有更多狀態的卷積碼、任一個或多個前述的多種類的改錯碼(ECC)(如,RS、LDPC、增強、TTCM等)、鏈結(增強)碼和/或低密度奇偶校驗(LDPC)組碼。進一步地,這些碼中的任一個可與外部裏德索羅門碼組合。根據平衡性能,向後相容和低延時,可選擇這些碼中的一個或多個。應注意的是,裏德索羅門碼和低密度奇偶校驗碼碼將會結合下面的附圖詳細說明。
交錯器176接收編碼資料並將其覆蓋到多個符號和發射流,這可提高接收器的檢錯和糾錯能力。在一個例子中,交錯器176可在向後相容模式中執行EEE802.11(a)和(g)標準,對於更高性能的模式(如表6、8和10所示),交錯器將資料交錯到多個發射流上。解複用器178為傳輸將來自交錯器176的連續的交錯流轉變成M 並行流。
每個符號映射器180-184從複用器接收相關的M平行路徑,每個符號映射器180-182根據速率表(如表1-12)鎖定映射位流,以正交幅度調製(QAM)符號(如,BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等等)。為IEEE802.11(a)向後相容,可使用雙格雷(Gray)碼。
將每個符號映射器180-184所產生的映射符號提供給IFFT/迴圈首碼添加模組186-190,IFFT/迴圈首碼添加模組186-190執行頻域到時域的轉換並添加首碼,該首碼可去除接收器端的符號間干擾。應注意的是,IFFT和迴圈首碼的長度可在表1-12中的模式表中限定,一般地,20MHz的通道可採用64位元快速傅裏葉變換,40MHz的通道可採用128位元快速傅裏葉變換。
空/時編碼器192接收時域符號的M平行路徑並將其轉換成P輸出符號。在一個例子中,路徑P的輸出等於2M路徑,對於每個路徑,空/時編碼器用下面形式的編碼矩陣複合輸入符號:
編碼矩陣的行的數量與輸入路徑相關,且編碼矩陣的列的數量與輸出矩陣相關。
圖10B示出了發射器的無線電部分,該發射器包括多個數位濾波/上採樣模組194-198、數模轉換模組200-204、類比濾波器206-216、I/Q調製器218-222、RF放大器224-228、RF濾波器230-234和天線236-240。空時編碼器192的P輸出由各自的數位濾波/上採樣模組194-198所接收。在一個實施例中,數位濾波/上採樣模組194-198為數位基帶處理模組的部分,且其所保留的部件包括多個RF前端。在該實施例中,數位基帶處理模組和RF前端包括直接轉換模組。
在運行中,活躍的無線電路徑的數量與P-輸出(P-output)的數量對應。例如,如果僅產生一個P-輸出路徑,那麼僅有一個無線電路徑是活躍的。一個本領域基本技術人員將理解,輸出路徑的數量的範圍可以從1至任意所需的數量。
該數位濾波/上採樣模組194-198對對應的符號進行濾波,並調節其採樣速率與數模轉換模組200-204所需採用速率對應。該數模轉換模組200-204將該數位濾波和上採樣信號轉換為對應的同步和正交類比信號。類比濾波器208-214對該對應的類比信號的同步和正交成分進行濾波,並將該濾波後信號提供給對應的I/Q調製器218-222。該基於本地振盪技術的I/Q調製器218-222,是由本地振盪器100製成,將I/Q信號升頻轉換為射頻信號。
RF放大器224-228將RF信號放大,該RF信號隨後在通過天線236-240進行傳輸之前採用RF濾波器230-234進行濾波。
圖11A和11B為無線電接收器的實施例的示意圖。這些圖為接收器另一實施例的模組示意圖。圖11A示出了包括多個接收器路徑的接收器的類比部分。每個接收器路徑包括天線、RF濾波器252-256、低噪音放大器258-262、I/Q解調器264-268、類比濾波器270-280、模數轉換器282-286和數位濾波和下採樣模組288-290。
在運行中,天線接收入站RF信號,該入站RF信號通過RF濾波器252-256進行帶通濾波。對應的低噪音放大器258-262將經過濾波的信號進行放大,並將其提供給對應的I/Q解調器264-268。該基於本地振盪技術的I/Q解調器264-268,是由本地振盪器100製成,將RF信號降頻轉換為基頻同步和正交類比信號。
對應的模擬濾波器270-280分別對該同步和正交類比部分進行濾波。模數轉換器282-286將該同步和正交類比信號轉換為數位信號。數位濾波和下採樣模組288-290對該數位信號進行濾波,並調節採樣的速率與基帶處理的速率對應,將在圖11B中進行描 述。
圖11B示出了接收器的基帶處理過程。該基帶處理包括空時解碼器294、多個快速傅裏葉編號(fast Fourier transform,FFT)/迴圈首碼移除模組296-300、多個符號去映射模組302-306、多工器308、解交錯器310、通道解碼器312和解擾模組314。該基帶處理模組可以進一步包括模式管理模組175,該模式管理模組175基於模式選擇173來產生速率選擇171和設置179。具有與空時編碼器192相反功能的空時解碼器294,從接收路徑接收P-輸入並產生M-輸出路徑。該M-輸出路徑通過FFT/迴圈首碼移除模組296-300進行處理以產生頻域符號,該FFT/迴圈首碼移除模組296-300具有與IFFT/迴圈首碼添加模組186-190相反的功能。
符號去映射模組302-306利用與符號映射器180-184相反的處理,將該頻域符號轉換為資料。多工器308將經過映射後的符號流結合到單路徑中。
解交錯器310利用與交錯器176相反的功能對該單路徑解交錯。解交錯的資料隨後被提供給通道解碼器312,該通道解碼器312具有與通道編碼器174相反的功能。解擾模組314接收解碼後的資料,並執行與加擾器172相反的功能以產生入站資料98.
圖12示出了根據本發明一個或更多方面和/或實施例運行的接入點(access point,AP)和多個無線局域網(wireless local area network,WLAN)設備。根據本發明的不同方面,該接入點1200可以與任意數量的通信協定和/或標準相容,例如IEEE 802.11(a),IEEE 908.11(b),IEEE 802.11(g),IEEE 802.11(n)。根據本發明的特定方面,該AP也支持先前版本的IEEE 802.11x標準的向後相容性。根據本發明的其他方面,AP1200可以支持採用不被先前版本的IEEE 802.11x運行標準支援的帶寬通道、MIMO尺寸和資料吞吐率,來與WLAN設備1202、1204和1206進行通信。例如,接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206可以支援 先前版本的設備的帶寬通道,和從40MHz至1.28GHz及以上。接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206可以支援的MIMO大小為4*4及更佳。通過這些特性,接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206可以支援的資料吞吐率至1GHz及以上。
接入點1200支援與多於一個的WLAN設備1202、1204和1206的同步通信。可以通過OFDM子通道分配(例如,在給定群集中的特定數量的OFDM子通道)、MIMO尺寸複用或通過其他技術來進行同步通信。通過一些同步通信,接入點1200可以將其一個或更多多重天線分別分配,以支援例如與每個WLAN設備1202、1204和1206的通信。
此外,接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206與IEEE 802.11(a),(b),(g)和(n)運行標準向後相容。在支援該向後相容中,這些設備支援與這些先前運行標準一致的信號格式和結構。
圖13示出了無線通信設備和群集的實施例,該群集可以被用來支援與至少一個額外的無線通信設備通信。一般來說,群集可以看做子通道的映射,例如OFDM符號,在位於一個或更多頻帶(例如分割為相當大數量的頻譜的部分)的一個或更多通道內部或之間(例如,頻譜的分節部分)。例如,多個20MHz的通道可以位於5GHz頻帶的內部或中間附近。位於任意這些頻帶的通道可以連續(例如與另一相鄰)或不連續(例如,被一些保護間隔或帶寬間隙隔開)。通常,一個或更多通道可以位於給定帶寬的內部,其中不同帶寬不需要具有同樣數量的通道。再者,群集可以通常被理解為在一個或更多頻帶之間的一個或更多通道的任意組合。如可以從圖中示出,任意獨立的群集可以與無線通信設備的任意一根或多根天線(包括少至一根天線,以及多至所有的天線)關聯。
該圖中的無線通信設備可以為這裏描述的各種類型和/或設備(例如,AP、WLAN設備或其他無線通信設備,包括但不限於圖1中示出,等等)中的任意類型和/或設備。無線通信設備包括多個天 線,通過該多個天線可以將一個或更多信號傳送給一個或更多接收無線通信設備,和/或從一個或更多無線通信設備接收一個或更多信號。
這種群集可用於通過一個或更多選定的天線傳輸信號。例如,不同的群集用來分別利用不同的一個或更多天線來傳輸信號圖14是具有依照迴圈位移延遲(CSD)操作的多個天線的無線通信設備(例如,AP、WLAN設備或其他無線通信設備)的另一實施例的示意圖。再一次,該圖所示的無線通信設備可以是各種類型的無線通信設備(例如,AP、WLAN設備和/或任一圖中描述的無線通信設備等)中的任意無線通信設備。
該無線通信設備包括一定數量的天線(一般示為包括高達n個天線,其中n是整數)。依照經由各個天線發射的信號間的CSD,信號的各部分(以及對應於其的其他信號)在不同時間被發射。例如,信號可以被視為由多個信號部分x1、x2、x4等等構成(例如,每個信號部分具有為共同長度或持續時間,例如,在一個實施例中,每個信號部分為4微秒)。第一時間期間(示為Δt1),第一信號部分x1從天線1以第一CSD(例如示為x1(CSD1)被發射。優選實施例中,CSD1值實際上是零值CSD(即,沒有CSD被應用到從天線1發射的信號部分x1)。第一信號部分x1的一變體在第一時間期間(示為Δt1)被從天線2以第二CSD(例如,示為x1(CSD2))發射;也就是說,第一信號部分x1經歷相應的迴圈位移[使用值CSD2],並然後在第一時間期間(示為Δt1)從天線2被發射。
類似地,第一信號部分x1的一變體在第一時間期間(示為Δt1)被從天線3以第三CSD(例如,示為x1(CSD3))發射;也就是說,第一信號部分x1經歷相應的迴圈位移[使用值CSD3],並然後在第一時間期間(示為Δt1)從天線3被發射。
類似地,第一信號部分x1的一變體在第一時間期限(示為Δt1)被從天線4以第四CSD(例如,示為x1(CSD4))發射;也就是說, 第一信號部分x1經歷相應的迴圈位移[使用值CSD4],並然後在第一時間期間(示為Δt1)從天線4被發射。
該過程在無線通信設備的所有天線上被執行。例如,第一信號部分x1的一變體在第一時間期間(示為Δt1)被從天線n以第nCSD(例如,示為x1(CSDn))發射;也就是說,第一信號部分x1經歷相應的迴圈位移[使用值CSDn],並然後在第一時間期間(示為Δt1)從天線n被發射。
原始信號的其他信號部分(例如,x2、x3等)也在隨後持續時間期間經歷類似的CSD處理,用於從如圖中所示的無線通信設備的各個天線發射。
換言之,天線1正在發射某個信號,例如,表示為原始信號x(t)(例如,由相應的信號部分x1、x2、x3等等構成)。該原始信號x(t)可以被視為由多個信號片段構成,每個信號片段持續一共同長度或方向(例如,T微秒,其中T在一個實施例中是4)。
原始信號x(t)可以示為或寫為如下:x(t)=x,0(t)+x,1(t-T)+x,2(t-2T)+...如此繼續,其中每個信號片段x,m(t-mT)僅跨度[mT,(m+1)T]。
從天線2發射到達天線n的各信號均構建自天線1。也就是說,從天線2發射到達天線n的信號分別通過在從天線1發射的信號上執行相應的迴圈位移而生成。所有天線在相同的時間發射信號(例如,同時地和/或彼此平行地)。
然而,來自天線n的信號的第m片段是來自天線1的信號的第m片段的迴圈延遲版本。迴圈延遲值被表示為Delta_t[n-1]。以數學方式,其可以被表示為xn,m(t-mT)=x,m((t-mT-Delta_t[n-1])modT)。
針對每個相應天線的延遲的選擇可以顯著地影響從無線通信設備發送的通信的性能。例如,在各個天線間沒有採用任何CSD,可能存在這樣的情況,其中來自某個天線的信號會彼此相互干 擾。一些例子中,該干擾是建設性的(例如,信號彼此加強),但在其他例子中,其可能是破環性的(例如,信號可能彼此抵消)。當來自各個天線的信號被同時以彼此同相(例如,相對齊)發射時,可能由於各種效應,例如反射、多路徑等,而在其中導致非故意的波束成形,某些信號可能彼此干擾,甚至彼此抵消。
被採用的CSD作為時間的函數相對於彼此具有相應的時移,其中信號在各自不同的時間被發射,並且相對彼此不是同時地或並行地。由CSD帶來的延遲確保頻率的可變性,由此限制(理想地,確保)這種非故意的波束成形和抵消不發生在各個信號間。本文中提供了確定與天線的依照CSD的各延遲相關聯的值的手段,以及用於確定哪種(如果有的話)可能的方案適於使用所採用的標準。例如,經驗模型和眾多可能的方案間的檢索可以被執行來提供各個發射信號間的最佳性能。
例如,該圖所示的無線通信設備包括各種天線,用於支援與至少一個額外的無線通信設備的通信。這些天線通過採用適當選擇的用於發射信號的迴圈位移延遲(CSD)來操作,所述信號至少由前同步碼和淨荷載構成。換句話說,依照本文的至少一些原理和方面構建的、這樣的適當設計的CSD,可以被應用於信號,以確保在經歷無線通信設備內的後自動增益控制(AGC)處理後得到的信號,在與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率之間不具有大的差異的功率波動。構成大的功率波動的容差可以針對不同應用而變化,或者基於某些設計者或設計所定義的約束(例如,0.1%、0.2%、0.5%、1%、2%、5%等)。用於限定前同步碼的各個部分間可接受的小差異功率波動的任何這種約束可以被採用,而不偏離本發明的範圍和精神。
某些實施例中,這樣的信號的前同步碼至少由老式部分(例如與IEEE 802.11a、802.11g,802.11n等相容的部分)和非常高通量(VHT)部分(例如與IEEE 802.11ac、多用戶多輸入多輸出 (MU-MIMO)、正交頻分多接入(OFDMA)、MU-MIMO/OFDMA等相容的部分)構成。換言之,信號的前同步碼可以至少由對應於第一通信協議的第一部分以及對應於第二通信協定的第二部分構成。CSD應用於信號以確保在經歷無線通信設備內的後自動增益控制(AGC)處理後得到的信號,在與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率之間不具有大的差異的功率波動(對應於具體的應用)。
某些實施例中,應用於信號的期望部分(例如,於VHT-STF、一個或多個VHT-STF、VHT-SIGB、以及DATA[淨荷載部分])的適當設計的CSD被優化,用於確保用於最小化與STF(VHT-STF)相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率之間的誤差的自動增益控制(AGC)功率設定。換句話說,信號的各個部分當信號被發射時,具有與其相關聯的各自的功率。例如,與信號的第一部分相關聯的信號的部分被發射時,存在與其相關聯的第一功率。當信號的第二部分(包括其淨荷載部分)被發射時,存在與其相關聯的第二功率。
適當選擇的CSD,在應用於信號的期望部分(例如,於VHT-STF、一個或多個VHT-STF、VHT-SIGB、以及DATA[淨荷載部分])時,確保與信號的各個部分相關聯的功率基本上相似,由此確保它們之間最小的AGC功率誤差。換句話說,理想的AGC將確保信號的各個部分的零AGC功率誤差。
這樣的CSD優化方法一般可以被應用於任何數目的天線(例如,n個天線,其中n是任意期望的整數),並且在一個示例中,尤其適合於包括4、5、6、7或8個天線的無線通信設備。當然,這可以適用於包括任意數目天線(例如,n個天線,其中n是任意期望的整數)的無線通信設備。這可以被優化,用於確保用於最小化與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率之間的誤差的自動增益控制(AGC)功率設定。
例如,該圖所示的無線通信設備包括用於支援與至少一個額外的無線通信設備的通信的各個天線。這些天線通過採用用於發射信號的迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)來操作,所述信號至少由STF和淨荷載構成。CSDSTF被優化用於確保用於最小化與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率間的誤差的自動增益控制(AGC)功率設定。話句話說,信號的各個部分在信號被發射時具有與其相關聯的各自的功率。例如,與STF相關聯的信號的部分被發射時,存在與其相關聯的第一功率。當與淨荷載相關聯的信號的部分被發射時,存在與其相關聯的第二功率適當選擇的CSD STF確保與STF相關聯的功率以及與淨荷載相關聯的功率基本上相似,由此確保它們之間最小的AGC功率誤差。話句話說,理想的AGC將確保信號的各個部分的零AGC功率誤差。
這種CSD STF的優化方法一般可以被應用於任何數目的天線(例如,n個天線,其中n是任意期望的整數),並且一個示例中,尤其適合於包括8個天線的無線通信設備。
STF以及其相關聯的用於操作天線的CSD手段的設計,可以被定制用於依照各種標準和/或IEEE 802.11x(其中x=a、b、g、n等)推薦的非常高通量(VHT)操作。例如,IEEE 802.11n定義迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)針對無線通信設備的使用,所述無線通信設備使用多達4個發射(TX)天線來操作針對IEEE-VHT,STF欄位可以擴展直到8TX天線。
良好設計的CSD STF應提供眾多參數,包括使能精確AGC功率設定(例如,用於最小化STF功率和淨荷載功率之間的誤差,以使額外接收器功率回退(back off)或有效ADC比特可以被減小)。例如,Qualcomm(高通)推薦了沃爾什VHT-STF(Walsh VHT-STF),如以下參考[1]中所描述的:[1]Contribution:20100413rl.
再有,良好設計的CSD STF應提供小的時域峰均功率比 (PAPR),並且其應具有與老式設備的向後相容性。依照該向後相容性,依照IEEE 802.11n操作的無線通信設備應也能“理解”新的STF。
本文提供一種新穎途徑,藉此,CSD STF針對有關最差情形(即,純視線(LOS)通道)被優化。對此採用簡單且有效的設計標準,即STF交叉相關的最小化。可以找到一組具有最小交叉相關的迴圈延遲,並且其可以導致較小的AGC功率誤差。
依照本發明的各個方面推薦的迴圈位移延遲確實向後相容於IEEE 802.11n的定義。再有,對於具有小於或等於4 TX天線的系統,VHT-STF根本不需要被改變(與IEEE 802.11n相比較)。
STF欄位的結構可以針對不同的操作模式(例如20MHz、40MHz、80MHz)來如下描述:
20 MHz模式
其中,k 是調索引並且n 是TX天線索引(nNTX )x n,k 是頻域STF表示。
如果我們將s n,k 堆積進簡潔格式中,則STF可以以大小為N TX ×12的S20M 為特徵:
40MHz和80MHz模式
STF結構可以是每20MHz子頻帶內的20MHz STF的複製,具有適當的相位旋轉。以通式表示,STF可以類似地定義為:大小為N TX ×24的S40M 大小為NTX×48 的S80M
如其他地方提到的,理想方案確保與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率基本上類似,由此確保它們之間的最小AGC功率誤差。在達到精確AGC設定中可能會遭遇一些設計問題。例如,如果STF的接收功率顯著不同於淨荷載功率,則需要有額外的接收功率回退和/或較高數目的有效ADC比特。在頻率選擇衰落通道中,多個(非高度相關的)頻域樣本導致較好的平均接收STF功率。STF和淨荷載之間的AGC功率誤差小於較少頻率選擇性或平衰落通道。如以上提到的,最差情形發生在純視線(LOS)平衰落通道(即,根本不具有頻率選擇性)中。
良好STF的設計標準如以下描述,包括問題運算式本身。再有,不失一般性,本文描述的圖示實施例考慮了具有多個發射天線(例如,N TX )的發射無線通信設備以及接收無線通信設備中單一天線(例如,N RX =1)操作的情況:r=[r -24 r -20 ...r 24 ]=hS 20M
其中,h是大小為1×N TX 的平衰落通道回應,r k 是在第k 調接收的STF。
目標:
查找S20M ,使得,假設E|s n,k |2 =1
Walsh VHT-STF:
這樣的構建是由Qualcomm在以上引用的參考[1]中推薦的。由於固有Hadamard矩陣結構,其最小化最差情況AGC誤差,即:
對於針對N TX 4的IEEE 802.11n STF,迴圈位移延遲(CSD) 的使用如下: s n ,k =s 1,k exp(-j2 πk ΔfT CSD [N TX ,n ])
其中,Δf:載波間距,即312.5KHz。
N TX 4的IEEE 802.11n STF的最差情況性能如下:
針對在STF(即,VHT-STF)中使用的CSD的優化可以以眾多方式執行。一種方式是做潛在CSD的枚舉檢索,使得(S20M S20M H )
的非對角元素的最大絕對值被最小化。
額外地或可替換地,(S20M S20M H )
的條件數被最小化。
一些其他潛在設計參數如下:CSD應在[0ns,800ns]的範圍內,因為STF具有800ns的週期性。
CSD應是50ns的倍數,出於便於硬體實施(時域迴圈位移)。
如果40MHz變成強制的,CSD可以是25ns的倍數。
如果80MHz變成強制的,CSD可以是12.5ns的倍數。
可以採用各種採用這種優化的CSD的實施例和通信系統應用。例如,一些實施例可以要求發射天線中的四個必須依照IEEE802.11n來操作(例如,在N TX 4的CDS需要與IEEE 802.11n相同的情形中。其他實施例中,可以不做該限制,並且天線可以無需被要求來遵循IEEE 802.11n而操作。
例如,當遵照IEEE 802.11n時,最小化(S20M S20M H )
的非對角元素的最優一組CSD如以下給出:csd =[0-400-200-600-50-450-250-650]ns csd =[0-400-200-600-150-550-350-750]ns
如以上可見,這些選項的左手邊4個條目(例如,0-400-200-600)對應於IEEE 802.11n CSD表(例如,這些方案被限制於向後相容於先前IEEE 802.11標準、協定和推薦實踐)。這可以被視作是操作的受限模式,其中天線必須遵照IEEE 802.11n。以上示出的CSD的這兩種方案在AGC功率誤差方面具有非常相似的性能。這兩者是使用本文提供的設計標準找到的僅有的兩個最佳方案,即使是在CSD是12.5ns的倍數的假設下。
如以上提及的,一些實施例可以通過不相容於IEEE 802.11n來操作。這可以被視為操作的非受限模式,其中天線不需要遵照 IEEE 802.11n。例如,如果設計自由地選擇任何N TX 4的CSD,則可能存在多組的CSD方案。
第一組CSD方案確保CSD應是50ns的倍數:csd =[0-400-200-600-50-450-250-650]ns csd =[0 -400 -200 -600 -150 -550 -350 -750]ns
如以上可見,這些選項的左手邊4個條目(例如,例如,0 -400 -200 -600)對應於IEEE 802.11n CSD表(例如,這些方案被限制於向後相容於先前IEEE 802.11標準、協定和推薦實踐)。
第二組CSD方案確保CSD應是25ns的倍數:csd =[0 -50 -175 -300 -350 -475 -600 -650]ns csd =[0 -50 -175 -300 -350 -500 -550 -675]ns csd =[0 -50 -200 -250 -375 -500 -550 -675]ns csd =[0 -125 -175 -300 -425 -475 -625 -675]ns csd =[0 -125 -175 -325 -375 -500 -625 -675]ns csd =[0 -125 -250 -300 -425 -550 -600 -750]ns csd =[0 -125 -250 -300 -450 -500 -625 -750]ns csd =[0 -150 -200 -325 -450 -500 -625 -750]ns
如以上可見,這些選項的左手邊4個條目不需要對應於IEEE 802.11n CSD表(例如,這些方案不被限制於向後相容於先前IEEE 802.11標準、協定和推薦實踐)。如可見,更多可能的選項可用於在通信系統中的使用。通信系統內的操作可以是可選擇的(例如,分叉的),當期望依照IEEE 802.11n可相容時,可以採用第一組CSD,而另一組CSD可以在不需要或期望依照IEEE 802.11n可相容時採用。
這兩種類別的每種中,注意到這些優化的CSD提供非常接近的性能。它們具有在AGC功率誤差方面非常相似的性能(它們之間小於0.5dB差異)。
在選擇CSD向量時,它們可以被選擇為具有盡可能小的最大CSD。理想情況下,基於自動相關的接收(RX)符號定時演算法不需要關於最大CSD受限制(不應關注)。然而,由於各種原因,可能需要在最大CSD上強加硬限制。
VHT-STFCSD建議A
建議的CSD(50ns的倍數)
如以上可見,上部左手邊子矩陣(例如,包括16元素,並且是4 x 4大小)對應於IEEE 802.11n CSD表。如此,針對多於4個天線的適當設計的CSD表包括有IEEE 802.11n CSD表作為其子集。這樣的實施可以提供向後相容(例如,相容於在先的IEEE 802.11標準、協議和推薦實踐)以及提供與較新和較近版本的IEEE 802.11如IEEE 802.11ac的相容性。
最差情形AGC性能:
理想地,以上矩陣將盡可能地接近於單位矩陣(例如,所有非對角元素將是零[0],僅在沿對角有為一的值[1])。
建議的CSD(25ns的倍數):
最差情形AGC性能:
再一次,以上該矩陣將盡可能地接近於單位矩陣,如針對以 上描繪的兩個實施例可見[建議的CSD(50ns的倍數)和建議的CSD(25ns的倍數)]。
圖15A是可以結合諸如WLAN設備的無線通信設備使用的幀格式的一個實施例的示意圖。依照本文提供的各種原理的資料包構建,一般地說,可以包括前同步碼、信號欄位和淨荷載。再一次,一般地,前同步碼被用於載波採集、同步、通道估計等。信號欄位被用於傳送幀特有參數(例如,編碼率、幀長等)到接收設備。淨荷載是資料包的資料部分。
幀格式可以基於眾多參數來修改,包括對通信系統中其他無線通信設備存在的依賴性。一些情形中,通信可以包括具有不同的相應性能集的各種類型的無線通信設備(例如,老式設備、較新設備、混合模式設備等)。
例如,一些實施例中,在5GHz頻譜中,老式設備可以包括依照IEEE 802.11(a)和IEEE 802.11(n)相容的那些。老式設備必須能夠識別到資料包已被發射並且在資料包的持續時間內尚未傳送到空中(即,未發射能量到通信通道或通信介質,以提供到其他通信設備的接入)。由此,依照本文提供的各個方面形成的資料包可以在其中包括與老式或在先標準、推薦實踐等相容的某些部分。作為一個例子,新的資料包可以包括老式前同步碼和信號欄位,以及新的、改進版本的淨荷載。以這樣的新穎資料包結構,老式設備將仍能夠識別出老式前同步碼並解碼老式信號欄位。老式信號欄位包含的資訊告知老式設備資料包將處於傳送中(即,佔據或使用通信通道或通信介質)多久。老式信號欄位不包含IEEE 802.11ac特有參數(這些包含在IEEE 802.11ac信號欄位中)。
具有特定類型的幀格式的資料包,例如在其中不包括相容於老式或在先標準、推薦實踐等(即,非老式支援的)的某些部分的新建(Greenfield)資料包,可以僅在存在新版本設備時(例如,不存在與在前標準和/或推薦實踐相相容的老式或在先設備)使用。這樣的 資料包結構(Greenfield)不需要包括老式相容性前同步碼或老式相容性信號欄位,因為沒有這樣的設備存在。
Greenfield資料包可以具有較短的前同步碼和信號欄位以獲得較高通量。
本文舉例說明了與各種IEEE 802.11x標準(例如,其中x分別是a、n、ac)相容的各種資料包結構。IEEE 802.11a資料包顯示為包括老式短訓練欄位(L-STF)、老式長訓練欄位(LLTF)、老式信號欄位(L-SIG),接著是資料欄位。
IEEE 802.11n混合模式資料包示為包括老式短訓練欄位(L-STF)、老式長訓練欄位(L-LTF)、老式信號欄位(L-SIG)、高通量信號欄位(HT-SIC)、高通量短訓練欄位(HT-STF)、多個高通量長訓練欄位(HT-LTF),接著是一個或多個資料欄位。IEEE 802.11ac混合模式資料包示為包括老式短訓練欄位(L-STF)、老式長訓練欄位(L-LTF)、老式信號欄位(L-SIG)、第一非常高通量信號欄位(VHT-SIC)、非常高通量短訓練欄位(VHT-STF)、多個非常高通量長訓練欄位(VHT-LTF)、第二非常高通量信號欄位(VHT-SIGB),接著是一個或多個資料欄位。
IEEE 802.11ac資料包包括IEEE 802.11a前同步碼和信號欄位,用於由遵循且可操作於IEEE 802.11a的設備檢測。這樣的資料包可以基於其在傳送中的相應時間(即,經由通信通道或通信介質傳送的時間),設定了6Mbps的固定資訊率以及對應的長度。IEEE 802.11ac混合模式資料包被限制為在傳送中(通道/介質)的時間對應於IEEE 802.11a資料包的最大大小。
IEEE 802.11ac混合模式資料包包括IEEE 802.11n前同步碼和信號欄位的部分,用於由遵循且可操作於IEEE 802.11n的設備檢測。當使用相容於遵循且可操作於IEEE 802.11n的設備的結構時,速率基於傳送中(通道/介質)時間而被設定到調製碼集(MCS)0、正常保護間隔(GI)、無空時分組編碼(STBC)以及對應的 長度。
針對IEEE 802.11n混合模式資料包的前同步碼的老式部分開始自L-STF到HT-SIG。針對IEEE 802.11ac混合模式資料包的的前同步碼的老式部分開始自L-STF到VHT-SIGA。
如可以參照各個實施例理解的,HT-SIG欄位(例如關於IEEE 802.11n混合模式資料包)不需要在所有實施例中採用(例如有一些實施例不使用這種HT-SIG欄位)。當在特定實施例中採用HT-SIG欄位時,可能需要HT-SIG迴圈冗餘校驗(CRC)為有效,以使HT設備接受信號欄位並且推遲介質(即,不佔據通道/傳送)。
關於如本文描述的多用戶資料包中所採用的信號欄位(SIG)或其變體,SIG欄位可以被分配或劃分到位於多用戶資料包的不同部分中的至少兩個分開的信號欄位內(例如,對於IEEE 802.11ac混合模式資料包來說,SIG A和SIG B)。某些實施例中,第一SIG欄位(例如SIG A)可以在多用戶資料包的對應於第一操作模式(例如,老式操作模式)的部分內實施,並且第二SIG欄位(例如,SIG B)可以在多用戶資料包的對應於第二操作模式(例如IEEE 802.11ac(VHT)操作模式)的部分內實施。
注意到,儘快術語“多用戶資料包”被用於本文的各個實施例中,且依照本發明的各個方面,這樣的資料包在某些實施例中還可以支援單用戶(SU)操作(例如,依照單用戶多輸入多輸出(SU-MIMO))。儘管如此,術語“多用戶資料包”在本文採用,因為這樣的資料包格式可以同時遵循且適應於單用戶(SU)和多用戶(MU)操作兩者(例如,多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)、正交頻分多接入(OFDMA)或OFDMA/MU-MIMO的組合)。
SIG欄位中的第一個SIG欄位包括可以由通信系統內的所有無線通信設備處理和解碼的資訊,並且SIG欄位中的第二個SIG欄位包括對於通信系統內的一個或多個特定無線通信設備特有的資訊(例如,與特定的一個或多個無線通信設備相關的,例如通信 系統內的特定的個體無線通信設備或特定的無線通信設備子集或組)。
關於給定資料包,某些無線通信設備可以接收、處理以及解碼分配的SIG欄位內的第一SIG欄位(例如,SIG A)以及第二SIG欄位(例如,SIG B),而其他無線通信設備可以僅接收第一SIG欄位(例如,SIG A)(例如,如果任何預編碼(操縱)多用戶(MU)權重不對應於那些相應的無線通信設備)。例如,具有這樣的性能的老式無線通信設備(即,相容於較老版本的無線通信標準的設備)則將不處理並解碼分配的SIG欄位內的第一SIG欄位(例如,SIG A)和第二SIG欄位(例如SIG B)兩者。總地來說,多個或全部的無線通信設備一般操作來處理並且解碼分配的SIG欄位的第一分量(例如SIGA),而第二部分意圖針對的那些無線通信設備(例如預解碼(操縱)多用戶(MU)權重對應於的那些),則將操作來接收、處理並解碼分配的SIG欄位內的第一SIG欄位(例如SIGA)和第二SIG欄位(例如SIGB)兩者。
再一次注意到,當分配的SIG欄位的第一分量(例如,SIGA)可以能夠被接收無線通信設備中的大多數或全部處理並解碼,那些接收無線通信設備全部可以不必使用其中的任何或所有資訊(例如,這樣的接收無線通信設備可以通過丟棄多用戶資料包的所有部分來操作)。
關於分配的SIG欄位的這樣的第一分量(例如,SIGA)以及分配的SIG欄位的第二分量(例如SIGB)的位置,設計者被賦予關於它們在這樣的多用戶資料包的各自位置的寬範圍。至少第一和第二SIG欄位在多用戶資料包內的精確位置可以變換。例如,第一SIG欄位(例如SIGA)和第二SIG欄位(例如,SIGB)的特定位置可以隨著每個應用通過設計或實現選擇等而改變。例如,一些實施例中,分配的SIG欄位的第二分量(例如,SIGB,包括用戶特定資訊)位於多用戶資料包中資料欄位之前,並且至少一個額外欄位位 於分配的SIG欄位的第二分量(例如,SIGB)和資料欄位之間(例如,其中一個或多個VHTLTF位於分配的SIG欄位的第二分量(例如,SIGB)和資料欄位之間)。另一實施例中,分配的SIG欄位的第二分量(例如,SIGB,包括用戶特定資訊)與多用戶資料包中的數位欄位相鄰且位於該資料欄位之前。
再有,在某些實施例中,分配的SIG欄位的各個分量從無線通信設備發射的方式是不同的。例如,分配的SIG欄位的第一分量(例如,SIGA)可以從發射無線通信設備以全方位方式發射,而分配的SIG欄位的第二分量(例如,SIGB)可以依照預編碼或波束成形從發射無線通信設備發射。換句話說,發射的方式可以作為多用戶資料包內各個分量的函數來改變(例如,第一部分依照第一方式發射,而第二部分依照第二方式發射)。這樣的可變的發射功能性(例如,SIGA全方位地發射而SIGB依照預編碼或波束成形)可以被操作來確保所有接收的無線通信設備能夠接收並處理分配的SIG欄位的第一部分,所述第一部分包括可以被多個無線通信設備使用的資訊(例如,SIGA),而分配的SIG欄位的第二部分(例如,SIGB)僅靶向於且僅由分配的SIG欄位的第二部分(例如,SIGB)意圖針對的那些無線通信設備處理。一個實施例中,如可以針對分配的SIG欄位的第二部分(例如,SIGB)執行的這樣的預編碼或波束成形,可以依照空分多址(SDMA)信令:這樣的SDMA可以靶向於一個或多個接收無線通信設備。
不同格式的這種多用戶資料包可以被採用來實現單用戶(SU)、多用戶(MU)可解析LTF、以及MU不可解析LTF操作模式的各不同操作模式。例如,前同步碼結構可以針對這些各種操作模式(SU、MU可解析LTF,以及MU不可解析LTF操作模式)的每個而變化。一些情形中,針對每個相應操作模式具有不同的幀格式可以獲得針對某些所述情形的更有效(例如,更短)的前同步碼結構。然而,對於其他情形,這些可能增加複雜性(例如,VHT設 備常常需要處理多個幀格式,並且將然後需要適應被採用的多個幀格式)。為了確保更簡單且較不複雜的方法,可能在一些實施例中採用共用或相同的幀格式。
當採用不同類型的幀格式時,指示具體情形中哪種前同步碼正被使用,可以以多用戶資料包的欄位之一(例如,以分配的SIG欄位的第一分量、使用以下(或等效)位的一個或多個的VHT-SIG-A欄位:MU-MIMO位元和VHT-LTF模式位元)發信號。
一些實施例中,HT-SIG欄位可以被插入在L-SIG欄位之後,用於HT設備(例如,IEEE 802.11n設備)的恰當延遲。替換的實施例中,分配的SIG欄位的第一分量(例如,VHT-SIC-A)可以被HT-SIG替換以用於HT設備(例如,IEEE 802.11n設備)的恰當延遲。
當依照SU-MIMO操作時,波束成形預解碼(操縱)也可以在發射這樣的多用戶資料包時採用(例如,依照IEEE 802.11n規範的某些部分)。注意到,當依照SU-MIMO操作時,第一個SIG欄位(例如,SIGA)可以包括用於處理和解碼多用戶資料包內至少一個欄位的所有需要的資訊(例如第二個SIG欄位(例如SIGB)可以在其中不包括用於處理和解碼多用戶資料包內至少一個欄位的這樣的相關和有用資訊)。
圖15B是可以結合諸如WLAN設備的無線通信設備使用的幀的至少兩個相應的信號部分的實施例的示意圖。如可以理解的,適當設計的CSD可以被應用於信號的第一部分,以確保該部分與至少一個額外部分之間的後AGC功率波動是可接受的(例如,可接收地小或在某種期望容差內可容忍)。依照一個實施例,第一部分是VHT STF,第二部分是信號的資料部分(或淨荷載)。
圖16、圖17、圖18、圖19、圖20、圖21、圖22和圖23分別是作為各種CSD的自動增益控制(AGC)功率的函數的累積密度函數(CDF)曲線的各個實施例的示意圖。
如在這些圖中可見的,依照根據本文提供的原理構建的迴圈 位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)操作,AGC功率誤差僅有小的變化。換句話說,CSD STF被優化,用於確保用於最小化與STF相關聯的功率和與淨荷載相關聯的功率之間的誤差的自動增益控制(AGC)功率設定。
各種CSD可以被設計用於依照本文以上通過引用併入的一個或多個專利申請中描述的組ID來使用。例如,包括在前同步碼中的組ID用來識別MU-MIMO資料包內每個用戶的流的位置。
再有,依照本文提供的各個原理構建的這樣的CSD可以尤其適用於下行鏈路(DL)MU-MIMO。下行鏈路MU-MIMO中,將存在先行管理幀交換,以識別和排序用戶和流。組ID與STA編號一起,可以被用於確定針對每個下行鏈路流的索引(index)。CSD可以根據流索引被應用於每個流。
關於接收無線通信設備,CSD的使用可以具有不同的作用。例如,大多數時間,不需要接收無線通信設備(RX)瞭解在發射無線通信設備(TX)處應用的CSD 。CSD是等效通道回應的一部分,並且被一致地應用到整個幀上。接收無線通信設備(RX)執行每個幀的通道估計,並因此對CSD是完全透明的。
一些情形中,接收無線通信設備(RX)可被要求知道CSD的形式和使用。針對一個這樣的情形,當依照發射無線通信設備(TX)波束成形模式操作時,接收無線通信設備(RX)必須在量化/回饋通道到符號干擾(CSI)之前取消CSD。接收無線通信設備(RX)可以被要求知道CSD的另一個這樣的情形是在做通道平滑時,其中,CSD必須被移除以恢復頻域相關性(例如,以確保連續性)。
當需要時,接收無線通信設備(RX)可以被實施來根據組ID和STA編號算出針對其相應流的CSD。
圖24和圖25分別是作為各種CSD的自動增益控制(AGC)功率的函數的累積密度函數(CDF)曲線的各個實施例的示意圖。
可以採用其他選項和類型的CSD。此外,除了或替代本文其 他地方描述的其他優化標準,可以採用可替換的優化標準用於STF(即,VHT-STF)中使用的CSD的設計優化。這樣的可替換的優化標準可涉及最小化AGC功率誤差的範圍。例如,這可以涉及最小化95%的衰落通道的功率誤差範圍(即,依據IEEE 802.11nB/C/D/E)。
關於這樣優化的CSD,如依據該新優化標準選擇的,不同的CSD選擇在AGC誤差範圍方面的比較(從2.5%到97.5%的CDF曲線)參考圖24和圖25給出。注意,BRCM建議I和H向後相容於IEEE 802.11n HT-STF(即,頭四個流是相同的)。
有關依據老式STF使用的CSD的選擇可能存在一些設計問題考慮。例如,一些應用可能期望具有或要求具有最大CSD,其持續時間小於或等於預定的時間週期(例如,CSD200ns,如考慮老式設備定時要求時)。這樣的約束可能大大限制針對採用相對大數目的發射天線(例如,NTX>4)的應用的良好CSD的搜索範圍。
依照這樣的CSD的這樣的優化,可能還存在著在探尋達到(理想地)最大CSD與還維持高度的AGC準確度之間的某些設計權衡和/或考慮。
關於圖24,AGC功率誤差用不同的MAX CSD(是25ns的倍數)來計算。
關於圖25,AGC功率誤差用不同的MAX CSD(是12.5ns的倍數)來計算。
如以上所描述,針對CSD短訓練欄位STF的一個可能的選項如下:csd =[0 -400 -200 -600 -50 -450 -250 -650]ns (選項1)
這樣的新設計的CSD事實上向後相容於依照IEEE 802.11n HT-STF CSD所採用的。
針對CSD短訓練欄位STF的一個可替換的選項如下:csd =[0 -400 -250 -650 -100 -500 -150-750]ns (選項2)
選項2的該CSD可以提供較之選項1的CSD更好1dB的增益設定準確度,然而,其實際上未提供選項1對IEEE 802.11n HT-STF的向後相容性(即,頭四個流是相同的)。
兩個額外的CSD表可以提供如下:csd =[0 -400 -200 -600 -350 -650 -100-750]ns (選項3)csd =[0 -400 -50 -100 -250 -600 -550 -300]ns (選項4)
選項3的該新的CSD提供對IEEE 802.11n HT-STF的向後相容性(即,頭四個流是相同的),然而,選項4的新CSD不提供這樣的向後相容性。
選項3和4的這些新CSD的每個提供較之選項2的CSD大致上0.6dB更好的增益設定。
圖26、圖27、圖28和圖29分別是在AGC誤差範圍方面比較不同的CSD選擇的各個實施例的示意圖。圖中給出了針對不同的CSD選擇在AGC誤差範圍方面的比較(即,從2.5%到97.5%的AGC誤差CDF曲線,參考IEEE 802.11 nB/C/D/E)。
圖26採用以上描述的CSD選項1,並示出了針對採用8個天線且為20MHz和40MHz應用中每一者依照IEEE 802.1 1n操作的應用(即,8TX,11 nB/C/D/E,20/40MHz)的AGC功率誤差。出於讀者的方便,在以下提供選項1。
csd =[0 -400 -200 -600 -50 -450 -250 -650]ns (選項1)
圖27採用以上描述的CSD選項3,並示出了針對採用8個天線且為20MHz和40MHz應用每一者依照IEEE 802.11n操作的應用(即,8TX,11 nB/C/D/E,20/40MHz)的AGC功率誤差。出於 讀者的方便,在以下提供選項3。
csd =[0 -400 -200 -600 -350 -650 -100-750]ns (選項3)
圖28採用以上描述的CSD選項4,並示出了針對採用8個天線且為20MHz和40MHz應用每一者依照IEEE 802.11n操作的應用(即,8TX,11 nB/C/D/E,20/40MHz)的AGC功率誤差。出於讀者的方便,在以下提供選項4。
csd =[0 -400 -50 -100 -250 -600 -550 -300]n (選項4)
圖29採用以上描述的CSD選項2,並示出了針對採用8個天線且為20MHz和40MHz應用每一者依照IEEE 802.11n操作的應用(即,8TX,11 nB/C/D/E,20/40MHz)的AGC功率誤差。出於讀者的方便,在以下提供選項2。
csd =[0 -400 -250 -650 -100 -500 -150-750]ns (選項2)
依據以上針對不同CSD選擇在AGC誤差範圍方面的比較的分析,在依照IEEE 802.11n HT-STF維持並確保向後相容性時(即,頭四個流是相同的),則在優選實施例中可以選擇選項3。
csd =[0 -400 -200 -600 -350 -650 -100 -750]ns (選項3)
從另一視角,依據針對不同CSD選擇在AGC誤差範圍方面的比較的分析,在維持並確保向後相容性不是首要的設計考慮時,另一優選實施例中可以選擇選項4。
csd =[0 -400 -50 -100 -250 -600 -550 -300]ns (選項4)
圖30A、圖30B和圖30C分別是應用CSD到資料包的相應部分從而最小化其各個部分之間的功率誤差的各個實施例的示意圖。
參考圖30A,如圖中可見,一個資料包可以被視為被分成各個部分。適當選擇的CSD可以被應用於資料包(或者選擇性地對其一個或更多個具體部分),以確保各個部分之間的功率差異被最小化。一個實施例中,為了允許精確自動增益控制(AGC)設定(例如,在接收依照這樣的CSD生成的信號的接收無線通信設備內),這樣 的CSD是依照如本文提供的本發明的原理和方面設計的,功率差異在資料包的各個部分之間被有效最小化。換句話說,當比較資料包的兩個或更多個部分時,不存在功率的顯著差異。關於圖30A,CSD被應用於資料包的各個部分(或一致地應用於整個資料包或幀),以確保其相應部分間功率差異的最小化。
參考圖30B,資料包可以被視為由前同步碼和淨荷載(例如,資料部分)組成。前同步碼可以包括老式部分(例如,依照IEEE 802.11x的各種標準和/或推薦(其中x=a、b、g、n等)),以及還有VHT部分(例如,依照IEEE 802.11ac和非常高通量(VHT))。如關於其他實施例一樣,適當選擇的CSD可以被應用於資料包的各部分(或選擇性地於其一個或更多個具體部分),以確保各個部分之間的功率差異被最小化。該實施例中,為了允許精確自動增益控制(AGC)設定(例如,依照接收這樣的CSD生成的信號的接收無線通信設備),這樣的CSD被應用於前同步碼的VHT部分,以使功率差異在資料包的各個部分之間(VHT前同步碼部分功率和淨荷載功率之間)被有效地最小化。換句話說,當比較資料包的這樣的部分(例如VHT部分和淨荷載)時,不存在功率的顯著差異。關於圖30B,CSD被應用於資料包的各個部分(或一致地應用於整個資料包或幀),以確保其相應各部分之間功率差異的最小化。
參考圖30C,資料包可以被視為由前同步碼和淨荷載(例如,資料部分)構成。前同步碼包括老式短訓練欄位(L-STF)、老式長訓練欄位(L-LTF)、老式信號欄位(L-SIG)、至少一個(例如,第一)非常高通量信號欄位(VHT-SIGA)、非常高通量短訓練欄位(VHT-STF)、至少一個非常高通量長訓練欄位(VHT-LTF)、第二非常高通量信號欄位(VHT-SIGB),接著是資料欄位(VHT DATA)。
該實施例中,為了允許精確自動增益控制(AGC)設定(例如在接收依照這種CSD生成的信號的接收無線通信設備內),這種CSD被應用於信號的至少一個期望部分(VHT-STF欄位、一個或更多個 VHT-LTF、VHT-SIGB欄位以及VHT DATA欄位[淨荷載]),以使功率差異在VHT0STF欄位和VHT DATA欄位之間被有效地最小化。換句話說,當比較資料包的這樣的部分(例如,VHT-STF欄位和VHT DATA欄位)時,不存在功率的顯著差異。參考圖30C,CSD被應用於資料包的各個期望部分(或者一致地應用於整個資料包或幀)以確保其相應各部分之間功率差異的最小化。
圖31A、圖31B、圖32A、圖32B、圖33A和圖33B分別是操作無線通信設備的方法的各個實施例的示意圖。
參考圖31A的方法3100,方法3100開始於依照多個CSD生成資料包,使得該多個CSD的每個分別是一時間週期的整數倍,用於最小化與資料包的第一部分相關聯的第一功率和與資料包的第二部分相關聯的第二功率之間的差異,如步驟3110所示。某些實施例中,該步驟中的操作可以被視為是在基帶處理模組內執行的(例如,依照參考圖2所描述的基帶處理模組)。該實施例中,如本文其他部分所述應注意,可以執行資料包的各種操作來生成相容於從一無線通信設備發射的信號(例如,以生成信號,例如連續時間信號,適合從一個無線通信設備通過空氣發射到至少一個其他無線通信設備)。
經由多個天線,方法3100繼續,發射包括資料包的信號到多個無線通信設備,使得多個天線的每個在各自的時間依照多個CSD中的相應一個進行發射,如步驟3120所示。
總地來說,依照方法3100的這種操作可以被視為在發射無線通信設備內執行(例如,在無線通信系統內發射信號的接入點(AP)或無線站(STA))。
參考圖31B的方法3101,方法3101開始於依照多個CSD生成包括CSD STF和淨荷載的資料包,所述多個CSD的每個分別是一時間週期的整數倍,用於最小化與CSD STF相關聯的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異,如步驟3111所 示。某些實施例中,該步驟的這種操作可以被視為是在基帶處理模組內執行的(例如,依照參考圖2所描述的基帶處理模組)。
經由多個天線,方法3101然後繼續,發射包括該資料包的信號到多個無線通信設備,使得多個天線的每個在各自的時間依據多個CSD中的相應一個來進行發射,如步驟3121所示。
總地來說,依照方法3101的這種操作可以被視為是在發射無線通信設備中執行的(例如,在無線通信系統內發射信號的接入點(AP)或無線站(STA))。
參考圖32A的方法3200,方法3200開始於生成管理幀(例如,控制幀),指示隨後的一個或更多個資料包的用戶、流等,如步驟3210所示。經由多個天線,方法3200繼續,發射包括管理幀的信號到接收無線通信設備,如步驟3220所示。
然後方法3200依照多個CSD生成資料包,如步驟3230所示。經由多個天線,方法3200繼續,發射包括該資料包的信號到接收無線通信設備,使得多個天線的每個在各自的時間依據多個CSD中的相應一個進行發射,如步驟3240所示。
總地來說,依照方法3200的這種操作可以被視為是在發射無線通信設備中執行的(例如,在無線通信系統內發射信號的接入點(AP)或無線站(STA))。
參考圖32B的方法3201,方法3201開始於選擇天線的子集用於發射信號,如步驟3211中所示。然後,方法3201選擇對應於用於發射信號的天線子集中天線數目的CSD子集(例如,從CSD表中),如步驟3221所示。
經由該天線子集,方法3201繼續,發射所述信號到接收無線通信設備,使得天線子集中的每個天線在各自的時間依照CSD子集中的相應一個進行發射,如步驟3231所示。
總地來說,依照方法3201的這種操作可以被視為在發射無線通信設備內執行(例如,在無線通信系統內發射信號的接入點(AP) 或無線站(STA))。
參考圖33A的方法3300,方法3300開始於依照多個CSD生成資料包,使得資料包包括有指示所述資料包的用戶、流等的組ID(例如,基於在先組定義欄位的組ID),如步驟3310所示。一些實施例中,在執行步驟3310的操作之前,方法3300可以發射組定義欄位給接收無線通信設備,如步驟3305所示。
經由多個天線,方法3300繼續,依照多個CSD,發射包括該資料包的信號到接收無線通信設備,如步驟3320所示。
總地來說,依照方法3300的這樣的操作可以被視為在發射無線通信設備內執行(例如,在無線通信系統內發射信號的接入點(AP)或無線站(STA))。
參考圖33B的方法3301,方法3301始於從通信通道(信號依照多個CSD被發射到此)接收信號,如步驟3311中所示。然後方法3301從信號中取消CSD,由此生成已修改的信號,如步驟3321所示。
方法3301繼續,處理已修改的信號(例如,依照量化/回饋信號狀態信號(CSI),恢復頻域相關性(連續性)等),如步驟3331中所示。
總地來說,這種依照方法3301的操作可以被視為在接收無線通信設備內執行(例如,在無線通信系統內接收信號的接入點(AP)或無線站(STA))。
還注意到,本文中關於各個方法所描述的各種操作和功能可以在無線通信設備內執行,例如使用其中的基帶處理模組(例如,依照如參考圖2所描述的基帶處理模組)和或其中的其他部件來執行。例如,這樣的基帶處理模組可以依照適當選擇的CSD執行資料包或幀的生成,以及包括該資料包的信號的生成,以及使用依照本發明的各個方面的無線通信設備的任意數目的天線中至少一個天線發射所述信號,和/或本文描述的其他操作和功能等,或他 們各自的等同替換。
需要注意,本申請中描述的各種模組和/或電路(例如基帶處理模組、編碼模組和/或電路、解碼模組和/或電路等)可以使單個處理設備或多個處理設備。這樣的處理設備可以是微處理器、微控制器、數位信號處理器、微電腦、中央處理單元、現場可編程閘陣列、可編程邏輯設備、狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路和/或任何基於操作指令處理信號的設備。操作指令可存儲在記憶體中。該記憶體可以是單個存儲設備或多個存儲設備。這樣的存儲設備可以是ROM、RAM、易失性記憶體、非易失性記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體、和/或任何其他可存儲數位資訊的設備。需要注意的是,當處理模組通過狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路執行一項或多項其功能時,存儲對應操作指令的記憶體嵌入在包含該狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路的電路內。這樣的實施例中,記憶體存儲且與其連接的處理模組執行操作指令,對應於本申請所圖示和/或描述的至少一些步驟和/或功能。
還需注意,本申請中描述或圖示的各模組、電路、功能塊、部件、設備等之間的連接或耦合,在不同實施例中可有不同的實現。例如一個實施例中,某些連接或耦合可以是彼此之間的直接連接或直接耦合。另一實施例中,這樣的連接或耦合可以是彼此之間的間接連接或間接耦合(通過一個或多個中間部件)。當然,其他實施例可具有這樣的連接或耦合方式的各種結合,使得某些是直接的,而其他是間接的。不同的實現方式可用於執行各模組、電路、功能塊、部件、設備等之間的連接或耦合而不脫離本發明的範圍和精神實質。
本領域普通技術人員可以理解,術語“基本上”或“大約”,正如這裏可能用到的,對相應的術語提供一種業內可接受的公差。這種業內可接受的公差從小於1%到20%,並對應於,但 不限於,元件值、積體電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱雜訊。本領域普通技術人員還可以理解,術語“可操作地連接”,正如這裏可能用到的,包括通過另一個元件、元件、電路或模組直接連接和間接連接,其中對於間接連接,中間插入元件、元件、電路或模組並不改變信號的資訊,但可以調整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。本領域普通技術人員可知,推斷連接(亦即,一個元件根據推論連接到另一個元件)包括兩個元件之間用相同於“可操作地連接”的方法直接和間接連接。本領域普通技術人員還可知,術語“比較結果有利”,正如這裏可能用的,指兩個或多個元件、專案、信號等之間的比較提供一個想要的關係。例如,當想要的關係是信號1具有大於信號2的振幅時,當信號1的振幅大於信號2的振幅或信號2的振幅小於信號1振幅時,可以得到有利的比較結果。
本發明通過借助方法步驟展示了本發明的特定功能及其關係。所述方法步驟的範圍和順序是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能和順序,也可應用其他界限和順序。任何所述或選的界限或順序因此落入本發明的範圍和精神實質。
本發明還借助功能模組對某些重要的功能進行了描述。所述功能模組的界限和各種功能模組的關係是為了便於描述任意定義的。只要能夠執行特定的功能,也可應用其他的界限或關係。所述其他的界限或關係也因此落入本發明的範圍和精神實質。
本領域普通技術人員還可知,本申請中的功能模組和其他展示性模組和元件可實現為離散元件、專用積體電路、執行恰當軟體的處理器和前述的任意組合。
此外,儘管以上是通過一些實施例對本發明進行的描述,本領域技術人員知悉,本發明不局限於這些實施例,在不脫離本發明的精神和範圍的情況下,可以對這些特徵和實施例進行各種改變或等效替換。本發明的保護範圍僅由本申請的權利要求書來限 定。
本申請要求以下美國臨時專利申請的優先權並將其全文結合引用於此,作為本申請的一部分:
1、美國臨時申請序列號61/353,184、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)”、(代理案號BP221)、遞交日06-09-2010、待決。
2、美國臨時申請序列號61/357,936、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的迴圈位移延遲(CSD)短訓練欄位(STF)”、(代理案號BP221.1)、遞交日06-23-2010、待決。
3、美國臨時申請序列號61/387,930、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的老式迴圈位栘延遲(CSD)”、(代理案號BP22335)、遞交日09-29-2010、待決。
4、美國臨時申請序列號61/390,295、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的老式迴圈位栘延遲(CSD)”、(代理案號BP22335.1)、遞交日10-06-2010、待決。
本申請還引用以下美國專利申請,並將其全文結合引用於此作為本申請的一部分:
1、美國專利申請序列號___、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的老式迴圈位移延遲(CSD)”、(代理案號BP22335)、同時遞交日03-_-2011、待決。
本申請還引用以下美國專利申請,並將其全文結合引用於此作為本申請的一部分:
1、美國專利申請序列號12/796,655、題為“多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的組識別和定義”、(代理案號BP20717.111)、遞交日06-08-2010、待決,其根據35 U.S.C.§ 119(e)要求以下美國臨時專利申請的優先權,這些美國臨時專利申請由此結合引用於此作為本申請 的一部分:
1.1、美國臨時申請序列號61/185,153、題為“對WLAN設備中OFDMAIMU-MIMO傳輸的OFDMA群集解析與確認”(代理案號BP20710.1)、遞交日06-08-2009、現已過期。
1.2、美國臨時申請序列號61/185,161、題為“WLAN多用戶/OFDM多接入訓練”、(代理案號BP20717)、遞交日06-08-2009、現已過期。
1.3、美國臨時申請序列號61/186,119、題為“WLAN多用戶/OFDM多接入訓練”、(代理案號BP20717.1)、遞交日06-11-2009、現已過期。
1.4、美國臨時申請序列號61/311,480、題為“下一代WLAN向後可相容探測幀”、(代理案號BP20717.2)、遞交日03-08-2010、現已過期。
1.5、美國臨時申請序列號61/250,491、題為“多用戶多輸入多輸出前同步碼”、(代理案號BP21367)、遞交日10-09-2009、現已過期。
1.6、美國臨時申請序列號61/255,690、題為“多用戶多輸入多輸出前同步碼”、(代理案號BP21367.1)、遞交日10-28-2009、現已過期。
1.7.美國臨時申請序列號61/257,323、題為“多用戶多輸入多輸出前同步碼”、(代理案號BP21367.2)、遞交日11-02-2009、現已過期。
1.8.美國臨時申請序列號611321,430、題為、題為“多用戶多輸入多輸出前同步碼”、(代理案號BP21367.3)、遞交日04-06-2010、待決。
1.9.美國臨時申請序列號61/232,316、題為“WLAN下一代PHY報頭選項”、(代理案號BP2 1047)、遞交日08-07-2009、現已 過期。
1.10.美國臨時申請序列號61/1240,285、題為“WLAN下一代PHY報頭選項”、(代理案號BP21047.1)、遞交日09-07-2009、現已過期。
1.11.美國臨時申請序列號61/250,531、題為“WLAN下一代PHY頭選項”、(代理案號BP21047.2)、遞交日10-11-2009、現已過期。
1.12.美國臨時申請序列號61/255,232、題為“WLAN下一代PHY報頭選項”、(代理案號BP21047.3)、遞交日10-27-2009、現已過期。
1.13.美國臨時申請序列號61/319,366、題為“用於在下一代WLAN中的MU-MIMO傳輸的有效組ID“、(代理案號BP21803)、遞交日03-31-2010、待決。
美國專利申請序列號12/796,655根據35 U.S.C.§ 119(e),作為部分繼續申請(CIP),要求以下美國專利申請的優先權,這些美國專利申請由此結合引用於此作為本申請的一部分:
1.美國專利申請序列號12/794,707、題為“用於多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內信令的群集解析”、(代理案號BP20710)、遞交日06-04-2010、待決,其根據35 U.S.C.§ 119(e),要求以下美國臨時專利申請的優先權,這些美國臨時專利申請由此結合引用於此作為本申請的一部分:
a.美國臨時申請序列號61/184,420、題為“對WLAN設備內OFDMAIMU-MIMO傳輸的OFDMA群集解析和確認”、(代理案號BP20710)、遞交日06-05-2009、現已過期
b.美國臨時申請序列號61/185,153、題為“對WLAN設備內OFDMAIMU-MIMO傳輸的OFDMA群集解析和確認”、(代理案號BP20710.1)、遞交日06-08-2009、現已過期。
美國專利申請序列號12/796,655還根據35 U.S.C.§ 119(e), 作為部分繼續申請(CIP),要求以下美國專利申請的優先權,這些美國專利申請由此結合引用於此作為本申請的一部分:
2.美國專利申請序列號12/794,711、題為“多用戶、多接入和/或MIMO無線通信內的發射確認”、(代理案號BP20710.1)、遞交日06-04-2010、待決,其根據35 U.S.C.§ 119(e),要求以下美國臨時專利申請的優先權,這些美國臨時專利申請由此結合引用於此作為本申請的一部分:
a.美國臨時申請序列號61/184,420、題為“對WLAN設備內OFDMAIMU-MIMO傳輸的OFDMA群集解析和確認”、(代理案號BP20710)、遞交日06-05-2009、現已過期
b.美國臨時申請序列號61/185,153、題為“對WLAN設備內OFDMAIMU-MIMO傳輸的OFDMA群集解析和確認”、(代理案號BP20710.1)、遞交日06-08-2009、現已過期。
本申請還引用以下IEEE標準,並將其全文結合引用於此作為本申請的一部分:
1. IEEE Std 802.11TM -2007,"IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements;Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications," IEEE Computer Society,IEEE Std 802.11TM -2007,(Revision of IEEE Std 802.1 1-1 999),1233 pages.
2. IEEE Std 802.11nTM-2009,"IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements;Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications;Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput," IEEE Computer Society,IEEE Std 802.11nTM-2009,(Amendment to IEEE Std 802.11TM-2007 as amended by IEEE Std 802.11kTM-2008,IEEE Std 802.11rTM-2008,IEEE Std 802.11yTM-2008,and IEEE Std 802.11rTM-2009),536 pages.
模式選擇表:
10‧‧‧無線通信系統
12-16‧‧‧基站和/或接入點
18、26‧‧‧筆記本電腦主機
20、30‧‧‧個人數位助理主機
24、32‧‧‧個人電腦主機
22、28‧‧‧移動電話主機
34‧‧‧網路硬體
36、38、40‧‧‧局域網連接
42‧‧‧廣域網連接
50‧‧‧處理模組
52‧‧‧記憶體
54‧‧‧射頻介面
56‧‧‧輸出介面
58‧‧‧輸入介面
60‧‧‧無線設備
62‧‧‧主機介面
64‧‧‧基帶處理模組
66‧‧‧記憶體
68-72‧‧‧無線射頻(RF)發射器
74‧‧‧發射/接收(T/R)模組
76-80‧‧‧RF接收器
82-86‧‧‧天線
88‧‧‧出站資料
90‧‧‧出站符號流
92‧‧‧出站RF信號
94‧‧‧入站RF信號
96‧‧‧入站符號流
98‧‧‧入站資料
100‧‧‧本地振盪模組
102‧‧‧模式選擇信號
75‧‧‧數位濾波器和上採樣模組
77‧‧‧數模轉換模組
79‧‧‧類比濾波器
81‧‧‧上變頻轉換模組
83‧‧‧功率放大器
85‧‧‧RF濾波器
87‧‧‧濾波後的符號流
89‧‧‧類比信號
91‧‧‧濾波後的類比信號
93‧‧‧本地振盪
95‧‧‧高頻信號
97‧‧‧放大後的高頻信號
101‧‧‧RF濾波器
103‧‧‧低噪放大器(LNA)
105‧‧‧可編程增益放大器(PGA)
107‧‧‧下變頻轉換模組
109‧‧‧類比濾波
111‧‧‧模數轉換模組
113‧‧‧數位濾波器和下採樣模組
172‧‧‧加擾器
173‧‧‧模式選擇信號
174‧‧‧通道編碼器
175‧‧‧模式管理模組
176‧‧‧交錯器
178‧‧‧解複用器
179‧‧‧設定值
180-184‧‧‧符號映射器
186-190‧‧‧快速傅裏葉變換(IFFT)/迴圈首碼添加模組
192‧‧‧空/時編碼器
194-198‧‧‧數位濾波/上採樣模組
200-204‧‧‧數模轉換模組
206-216‧‧‧類比濾波器
218-222‧‧‧I/Q調製器
224-228‧‧‧RF放大器
230-234‧‧‧RF濾波器
236-240‧‧‧天線
252-256‧‧‧RF濾波器
258-262‧‧‧低噪音放大器
264-268‧‧‧I/Q解調器
270-280‧‧‧類比濾波器
282-286‧‧‧模數轉換器
288-290‧‧‧數位濾波和下採樣模組
294‧‧‧空時解碼器
296-300‧‧‧快速傅裏葉編號(FFT)/迴圈首碼移除模組
302-306‧‧‧符號去映射模組
308‧‧‧多工器
310‧‧‧解交錯器
312‧‧‧通道解碼器
314‧‧‧解擾模組
1200‧‧‧接入點
1202、1204、1206‧‧‧WLAN設備
圖1是無線通信系統的一個實施例的示意圖;圖2是無線通信設備的一個實施例的示意圖;圖3是射頻(RF)發射器的一個實施例的示意圖;圖4是RF接收器的一個實施例的示例圖;圖5是用於資料基帶處理的方法的一個實施例的流程圖;圖6是進一步定義圖5中的步驟120的方法的一個實施例的流程圖;圖7-9分別是編碼加擾資料的各個實施例的示意圖;圖10A和圖10B分別是無線發射器的實施例的示意圖; 圖11A和圖11B分別是無線接收器的實施例的示意圖;圖12是根據本發明的以個或多個不同方面和/或實施例工作的接入點(AP)和多個WLAN設備的實施例的示意圖;圖13是無線通信設備以及可用於支援與至少一個額外無線通信設備通信的群集的實施例的示意圖;圖14是具有依照迴圈位移延遲(CSD)操作的多個天線的無線通信設備(例如,AP、WLAN設備或其他無線通信設備)的另一實施例的示意圖。
圖15A是可以與諸如WLAN設備的無線通信設備結合使用的幀格式的實施例的示意圖。
圖15B是可以與諸如WLAN設備的無線通信設備結合使用的幀的至少兩個相應信號部分的實施例的示意圖。
圖16、圖17、圖18、圖19、圖20、圖21、圖22和圖23分別是作為各種CSD的自動增益控制(AGC)功率的函數的累積密度函數(CDF)曲線的各個實施例的示意圖。
圖24和圖25分別是作為各種CSD的自動增益控制(AGC)功率的函數的累積密度函數(CDF)曲線的各個實施例的示意圖。
圖26、圖27、圖28和圖29分別是在AGC誤差範圍方面比較不同的CSD選擇的各個實施例的示意圖。
圖30A、圖30B和圖30C分別是應用CSD到資料包的相應部分從而最小化其各個部分之間的功率誤差的各個實施例的示意圖。
圖31A、圖31B、圖32A、圖32B、圖33A和圖33B分別是操作無線通信設備的方法的各個實施例的示意圖。
圖31A為流程圖,無元件符號說明。

Claims (10)

  1. 一種用於操作無線通信設備的方法,其特徵在於,所述方法包括:生成資料包,所述資料包包括迴圈位移延遲短訓練欄位和依據多個迴圈位移延遲的淨荷載,其中所述多個迴圈位移延遲中的每個分別是一時間週期的整數倍,用於最小化與所述迴圈位移延遲短訓練欄位相關聯的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及經由多個天線,發射包括所述資料包的信號到多個無線通信設備,使得所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個迴圈位移延遲中相應的一個進行發射。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中:所述資料包是多用戶資料包;並且所述方法還包括:在發射包括管理幀的至少一個額外信號到所述多個無線通信設備之後,經由所述多個天線,發射包括所述多用戶資料包的所述信號到所述多個無線通信設備;以及生成所述管理幀,所述管理幀指出所述多用戶資料包欲達的是所述多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中:所述多個迴圈位移延遲相容第一通信協議;以及所述多個迴圈位移延遲向後相容第二通信協議,所述第二通信協議是相對於所述第一通信協定的老式通信協定。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中:所述多個迴圈位移延遲全部對應於所述第一通信協議;並且所述多個迴圈位移延遲的子集對應於所述第二通信協議。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中,所述方法還包括:當使用全部所述多個天線發射所述信號時,採用全部所述 多個迴圈位移延遲;以及當使用少於全部所述多個天線的天線發射所述信號時,採用所述多個迴圈位移延遲的子集。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中:所述無線通信設備是接入點;並且所述多個無線通信設備是多個無線站。
  7. 一種用於操作無線通信設備的裝置,其特徵在於,包括:基帶處理模組,用於生成資料包,所述資料包包括迴圈位移延遲短訓練欄位和依據多個迴圈位移延遲的淨荷載,所述多個迴圈位移延遲用於最小化與所述迴圈位移延遲短訓練欄位相關聯的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及多個天線,用於發射包括所述資料包的信號到多個無線通信設備;並且其中:所述多個迴圈位移延遲中的每個分別是一時間週期的整數倍;並且所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個迴圈位移延遲中相應的一個進行發射。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中:所述資料包是多用戶資料包;所述多用戶資料包的第一部分欲達所述多個無線通信設備中的第一無線通信設備;並且所述多用戶資料包的第二部分欲達所述多個無線通信設備中的第二無線通信設備。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的裝置,其中:所述資料包是多用戶資料包;所述多個天線在發射包括管理幀的至少一個額外信號到所述多個無線通信設備之後,發射包括所述多用戶資料包的所述 信號到所述多個無線通信設備;並且所述基帶處理模組生成所述管理幀,所述管理幀指出所述多用戶資料包欲達的是所述多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程。
  10. 一種用於操作無線通信設備的裝置,其特徵在於,包括:基帶處理模組,用於生成管理幀,所述管理幀指出多用戶資料包欲達的是多個無線通信設備中的哪個,並且指出所述多用戶資料包的傳送所用的多個資料流程;所述多用戶資料包,包括迴圈位移延遲短訓練欄位和依據多個迴圈位移延遲的淨荷載,其中所述多個迴圈位移延遲用於最小化與所述迴圈位移延遲短訓練欄位相關聯的的第一功率和與所述淨荷載相關聯的第二功率之間的差異;以及多個天線,用於發射包括所述管理幀的第一信號到所述多個無線通信設備;以及包括所述多用戶資料包的第二信號到所述多個無線通信設備;並且其中:所述多個迴圈位移延遲中的每個分別是一時間週期的整數倍;並且所述多個天線中的每個在各自的時間依據所述多個迴圈位移延遲中相應的一個進行發射;所述多用戶資料包的第一部分欲達所述多個無線通信設備中的第一無線通信設備;並且所述多用戶資料包的第二部分欲達所述多個無線通信設備中的第二無線通信設備。
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