TWI531198B - 通信裝置及用於操作通信裝置的方法 - Google Patents

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Description

通信裝置及用於操作通信裝置的方法
本發明通常涉及通信系統，更具體地，本發明涉及在上述通信系統內完成遠端和低速率無線通信。
眾所周知，通信系統支援無線和/或有線鏈路通信設備間的無線和有線鏈路通信。這樣的通信系統在接入到網際網路的國內和/或國際蜂窩電話系統到點對點家用無線網路的範圍內變動。每個類型的通信系統遵循一個或多個通信標準進行構造和操作。例如，無線通信系統可遵循一個或多個標準進行操作，所述標準包括但不限於，IEEE802.11x、藍牙、高級移動電話服務(AMPS)、數位AMPS、全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、區域多點分配系統(LMDS)、多路多點分配系統(MMDS)、和/或其變形。
根據無線通信系統的類型，無線通信設備，例如，蜂窩電話、兩用無線電、個人數位助理(PDA)、個人電腦(PC)、筆記本電腦、家庭娛樂設備等以直接的或間接的方式與其他無線通信設備進行通信。對於直接通信(也被稱為點對點通信)而言，參與通信的無線通信設備調整它們的接收器和發射器到相同的一個或多個通道(例如，無線通信系統的多個射頻(RF)載波中的一個)，並在這些通道上進行通信。對於間接的無線通信，每個無線通信設備通過指定的通道與相關的基站(例如，蜂窩服務)和或相關接入點(例如，家用或建築物內的無線網路)進行直接通信。為了實現無線通信設 備間的通信連接，所述相關基站和/或相關接入點可通過系統控制器、公共交換電話網絡、網際網路、和/或其他廣域網進行相互間的直接通信。
參與無線通信的每個無線通信設備包括內置無線電收發器(即，接收器和發射器)，或與相關聯的無線電收發器耦合(即，家用和/或建築物內的無線通信網路的站點、RF數據機等)。眾所周知，接收器連接到天線，且包括低雜訊放大器、一個或多個中頻級、過濾級、和資料恢復級。低雜訊放大器通過天線接收入站RF信號，並將其放大。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合，以轉換放大的信號為基帶信號或中頻(IF)信號。過濾級對基帶信號或IF信號進行濾波以使不需要的出帶信號衰減，從而產生濾波的信號。資料恢復級根據特定的無線通信標準從濾波的信號中恢復原始資料。
還眾所周知的是，發射器包括資料調製級、一個或多個中頻級、和功率放大器。資料調製級根據特定的無線通信標準轉換原始資料為基帶信號。一個或多個中頻級將基帶信號與一個或多個本地振盪混合以產生RF信號。在通過天線傳輸之前，功率放大器放大RF信號。
通常，發射器包括一個用於發射RF信號的天線，發射的RF信號由接收器的單個或多個天線接收。當接收器包括兩個或兩個以上的天線時，接收器選擇這些天線中的一個來接收傳入的RF信號。以這種方式，即使接收器包括被用作分集天線的多個天線，發射器和接收器間的無線通信也是單輸出單輸入(SISO)通信(即，選擇多個天線中的一個來接收傳入的RF信號)。對於SISO無線通信，收發器包括一個發射器和一個接收器。目前，大多數遵循IEEE802.11、802.11a、802.11b或802.11g的無線區域網路(WLAN)採用SISO無線通信。
其他類型的無線通信包括單輸入多輸出(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發射到接收器的射頻信號。接收器包括兩個或兩個以上的天線以及兩個或兩個以上的接收器路徑。每個天線接收RF信號，並將它們提供到對應的接收器路徑(例如，LNA、向下轉換模組、篩檢程式和ADCs)。每個接收器路徑處理接收的RF信號以產生數位信號，將這些數位信號結合並處理，可重新獲得發射的資料。
對於多輸入單輸出(MISO)無線通信，發射器包括兩個或多個發射路徑(例如，數模轉換器、濾波器、向上變換模組和功率放大器)，每個路徑將基帶信號的對應部分轉換成RF信號，RF信號通過對應的天線發射到接收器。接收器包括從發射器接收多個RF信號的單個接收路徑。在這種情況下，接收器利用波束形成技術將多個RF信號合併成一個信號以進行處理。
對於多輸入多輸出(MIMO)無線通信，發射器和接收器都包括多個路徑。在這樣的通信中，發射器利用空間時間編碼功能並行處理資料以產生兩個或多個資料流程。發射器包括多個用於轉換每個資料流程為多個RF信號的多個發射路徑。接收器通過多個接收器路徑接收多個RF信號，所述多個接收器路徑利用空間時間編碼功能重新獲取資料流程。重新獲取的資料流程被合併，且隨後處理成恢復的原始資料。
對於各種類型的無線通信(例如，SISO、MISO、SIMO和MIMO)，利用一個或多個類型的無線通信來增加WLAN中的資料吞吐量是可期望的。例如，與SISO通信相比，利用MIMO通信可達到高資料速率。但是，大多數WLAN包括傳統的無線通信設備(即，遵循較老版本的無線通信標準的設備)。照這樣，能夠進行MIMO無線通信的發射器還應與傳統設備反向相容，以在大多數現有的WLAN中實現其功能。
因此，需要提供一種支援高資料吞吐量且與傳統設備反向相 容的WLAN設備。
根據本發明的一個方面，提供一種通信裝置，其包括：降頻模組，用於使用大小為10的單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；物理層(PHY)，用於使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的正交頻分複用(OFDM)通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應；以及至少一個天線，用於無線發射或接收所述OFDM通信；以及其中，依據無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個通道在至少一個1GHz以下的頻帶中。
在本發明所述的通信裝置中，所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
在本發明所述的通信裝置中，依據至少一個額外無線通信標準、協議或推薦做法，所述PHY使用至少一個額外通道來支援通信，所述至少一個額外通道具有至少一個額外通道帶寬，所述至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應；以及依據所述至少一個額外無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個額外通道在至少一個6GHz以下的頻帶中。
在本發明所述的通信裝置中，所述PHY用於使用第一通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第一通道在第一時間中具有所述通道帶寬；以及 所述PHY用於使用第二通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第二通道在第二時間中具有至少一個額外通道帶寬。
在本發明所述的通信裝置中，所述通信裝置為接入點(AP)；以及所述至少一個額外裝置為無線基站(STA)。
根據本發明的另一個方面，提供一種通信裝置，其包括：降頻模組，用於使用單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；物理層(PHY)，用於使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應；以及至少一個天線，用於無線發射或接收所述通信。
在本發明所述的通信裝置中，所述單個降頻比率為10；所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
在本發明所述的通信裝置中，依據第一無線通信標準、協議或推薦做法，所述PHY使用所述至少一個通道來支援通信，所述至少一個通道具有所述通道帶寬，所述通道帶寬與所述多個時鐘信號中的至少一個對應；以及依據第一無線通信標準、協定或推薦做法，所述PHY使用至少一個額外通道來支援通信，所述至少一個額外通道具有至少一個額外通道帶寬，所述至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應。
在本發明所述的通信裝置中，依據第一無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個通 道在至少一個1GHz以下的頻帶中；以及依據第二無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個額外通道在至少一個6GHz以下的頻帶中。
在本發明所述的通信裝置中，所述通信為正交頻分複用(OFDM)通信。
在本發明所述的通信裝置中，所述PHY使用第一通道和第二通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，所述第二通道與所述第一通道不連續。
在本發明所述的通信裝置中，所述PHY用於使用第一通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第一通道在第一時間中具有所述通道帶寬；以及所述PHY用於使用第二通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第二通道在第二時間中具有至少一個額外通道帶寬。
在本發明所述的通信裝置中，所述裝置為接入點(AP)；以及所述至少一個額外裝置為無線基站(STA)。
根據本發明的又一個方面，提供一種用於操作通信裝置的方法，所述方法包括：使用單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；對所述通信設備的物理層(PHY)進行操作，以使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應；通過所述通信設備的至少一個天線，無線地發射或接收所述通信。
在本發明所述的方法中， 所述單個降頻比率為10；所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
在本發明所述的方法中，所述方法進一步包括：依據第一無線通信標準、協議或推薦做法對PHY進行操作，用於使用所述至少一個通道來支援通信，其中所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號中的至少一個對應；以及依據第二無線通信標準、協議或推薦做法對PHY進行操作，用於使用至少一個額外通道來支援通信，其中所述至少一個額外通道具有的至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應。
在本發明所述的方法中，依據第一無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個通道在至少一個1GHz以下的頻帶中；依據第二無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個額外通道在至少一個6GHz以下的頻帶中。
在本發明所述的方法中，所述通信為正交頻分複用(OFDM)通信。
在本發明所述的方法中，對所述PHY進行操作，用於使用第一通道來支援與所述至少一個額外通信設備的通信，其中所述第一通道在第一時間中具有所述通道帶寬；以及對所述PHY進行操作，用於使用第二通道來支援與所述至少一個額外通信設備的通信，其中所述第二通道在第二時間中具有至少一個額外通道帶寬。
在本發明所述的方法中，所述裝置為接入點(AP)；以及所述至少一個額外裝置為無線基站(STA)。
本發明提供一種支援高資料吞吐量且與傳統設備反向相容的WLAN設備。
10‧‧‧無線通信系統
12-16‧‧‧基站(BS)和/或接入點
18、26‧‧‧筆記本主機
20、30‧‧‧個人數字助理主機
22、28‧‧‧蜂窩電話主機
24、32‧‧‧個人計算機主機
34‧‧‧網絡硬件組件
36、38、40‧‧‧局域網連接
42‧‧‧廣域網連接
50‧‧‧處理模塊
52‧‧‧存儲器
54‧‧‧無線電接口
56‧‧‧輸出接口
58‧‧‧輸入接口
60‧‧‧無線電
62‧‧‧主機接口
64‧‧‧基帶處理模塊
66‧‧‧存儲器
68-72‧‧‧多個射頻(RF)發射器
74‧‧‧發射/接收(T/R)模塊
75‧‧‧數字濾波器和向上採樣模塊
77‧‧‧數模轉換模塊
79‧‧‧模擬濾波器
76-80‧‧‧RF接收器
81‧‧‧向上轉換模塊
83‧‧‧功率放大器
85‧‧‧RF濾波器
82-86‧‧‧天線
87‧‧‧濾波的符號
88‧‧‧出站數據
89‧‧‧模擬信號
90‧‧‧出站符號流
91‧‧‧模擬信號
92‧‧‧出站RF信號
93‧‧‧本地振盪
94‧‧‧入站RF信號
95‧‧‧高頻信號
96‧‧‧入站符號流
97‧‧‧高頻信號
98‧‧‧入站數據
100‧‧‧本地振盪模塊
102‧‧‧模式選擇信號
101‧‧‧RF濾波器
103‧‧‧低噪聲放大器(LNA)
105‧‧‧可編程增益放大器(PGA)
107‧‧‧向下轉換模塊
109‧‧‧模擬濾波器
111‧‧‧模數轉換模塊
113‧‧‧數字濾波器及向下採樣模塊
170‧‧‧解多路複用器
171‧‧‧速率選擇
172‧‧‧擾頻器
173‧‧‧接收模式選擇信號
174‧‧‧信道編碼器
175‧‧‧模式管理器模塊
176‧‧‧交錯器
179‧‧‧速率設置
180-184‧‧‧符號映射器
186-190‧‧‧反向快速傅裏葉變換(IFFT)/循環前綴增加模塊
192‧‧‧時/分編碼器
194-198‧‧‧數字濾波器/向上採樣模塊
200-204‧‧‧數模轉換模塊
206-216‧‧‧模擬濾波器
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‧‧‧低噪聲放大器
264-268‧‧‧I/Q調制解調器
270-280‧‧‧模擬濾波器
282-286‧‧‧模數轉換器
288-292‧‧‧數字濾波器及向下採樣模塊
294‧‧‧時/分解碼器
296-300‧‧‧快速傅裏葉變換(FFT)/循環前綴去除模塊
302-306‧‧‧符號解映射模塊
308‧‧‧多工器
310‧‧‧解交錯器
312‧‧‧信道解碼器
314‧‧‧解擾模塊
1200‧‧‧接入點(AP)
1202、1204、1206‧‧‧無線局域網絡(WLAN)設備
圖1是無線通信系統的實施例的示意圖；圖2是無線通信設備的實施例的示意圖；圖3是射頻(RF)發射器的實施例的示意圖；圖4是RF接收器的實施例的示意圖；圖5是資料的基帶處理方法的實施例的示意圖；圖6是進一步定義圖5的步驟120的方法的實施例的示意圖；圖7-9是對加擾資料(scrambled data)進行編碼的各個實施例的示意圖；圖10A和10B是無線電發射機的各實施例的示意圖；圖11A和11B是無線電接收器的各實施例的示意圖；圖12是根據本發明的一個或多個各方面和/或各實施例運行的接入點(AP)和多無線局域網(WLAN)設備的實施例的示意圖；圖13是無線通信設備和集群器(cluster)的實施例的示意圖，所述集群器可用於支持與至少一個額外無線通信設備進行通信；圖14是OFDM(正交頻分複用)的實施例的示意圖；圖15是在通信設備內通過各個不同的收發器部分的降頻的實施例的示意圖；圖16是將帶寬分區為不同寬度的各個通道和將通道分區為子通道的實施例的示意圖；圖17是將帶寬分區為共同/均勻寬度的各個通道和將通道分區為子通道的實施例的示意圖；圖18是將帶寬分區為各個通道的替代性實施例的示意圖； 圖19是在各個無線通信設備的發射和/或接收中使用的各個通道間帶寬分配的實施例的示意圖；圖20是通信設備的實施例的示意圖，在所述通信設備中與不同通道分別對應的比特經歷使用共用編碼器的編碼；圖21是通信設備的實施例的示意圖，在所述通信設備中使用各自不同的編碼器對分別與不同的通道相對應的位元進行編碼；圖22是通信設備的實施例的示意圖，在所述通信設備中與不同通道分別對應的比特經歷使用各自不同的編碼器的編碼；圖23是在時域內重複編碼的實施例的示意圖；圖24是在頻域內重複編碼的實施例的示意圖；圖25是通信設備的各個實施例的示意圖；圖26A、圖26B、圖27A和圖27B是操作一個或多個無線通信設備的方法的實施例的示意圖。
圖1是無線通信系統10的實施例的示意圖，該系統包含多個基站和/或接入點12-16、多個無線通信設備18-32和網路硬體元件34。無線通信設備18-32可能是筆記本主機18和26、個人數位助理主機20和30、個人電腦主機24和32和/或蜂窩電話主機22和28。結合圖2對這種無線通信設備的實施例的各細節的進行較詳細的描述。
基站(BS)或接入點(AP)12-16通過局域網連接36、38和40與網路硬體34可操作耦合。網路硬體34可能是路由器、交換機、橋接器、數據機、系統控制器等，其為通信系統10提供廣域網連接42。基站或接入點12-16的每個具有相關聯的天線或天線陣列，以與在其區域內的無線通信設備通信。通常地，無線通信設備在特定基站或接入點12-14登記、以從通信系統10接收服務。對於 直接連接(即點對點通信)，無線通信設備通過分配通道直接通信。
通常地，基站用於蜂窩電話系統(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)、本地多點分配系統(LMDS)、多路多點分配系統(MMDS)、增強型資料速率GSM演進技術(EDGE)、通用分組無線業務(GPRS)、高速下行分組進入(HSDPA)、高速上行分組接入(HSUPA和/或其變形)和類似類型的系統)，而接入點用於家用無線網路或建築物內的無線網路(例如，IEEE 802.11、藍牙、紫峰、其他類型的以射頻為基礎的網路協定和/或其變形)。不管通信系統為特定類型，每個無線通信設備包含內置無線電，並與無線電耦合。這種無線通信設備可依照本文所呈現的本發明的各個方面操作，從而增強性能、降低成本、縮小尺寸和/或增強寬頻應用。
圖2是無線通信設備的實施例的示意圖，該設備包含主設備18-32和相關聯的無線電60。對蜂窩電話主機而言，無線電60為內置組件。對個人數位助理主機、筆記本主機和/或個人電腦主機而言，無線電60可能為內置元件或外部耦合元件。對接入點或基站而言，各元件通常設置在單個結構內。
如所闡述的，主設備18-32包含處理模組50、記憶體52、無線電介面54、輸入介面58和輸出介面56。處理模組50和記憶體52執行通常由主設備完成的相應指令。例如，對蜂窩電話主設備而言，處理模組50依照特定的蜂窩電話標準執行相應的通信功能。
無線電介面54允許從無線電60和向無線電60發送資料。就從無線電60接收的資料而言(例如，入站資料)，無線電介面50將資料提供給處理模組50，以進行進一步處理和/或路由轉發至輸出介面56。輸出介面56提供至輸出顯示設備(例如顯示器、監控器、揚聲器等)的連接性，以便顯示接收到的資料。處理模組50可通過輸入介面58從輸入設備(例如鍵盤、按鍵、麥克風等)接收出站資料，或由其自身生成資料。對於通過輸入介面58接收的資料， 處理模組50可對資料執行相應的主機功能、和/或通過無線電介面54將資料路由轉發至無線電60。
無線電60包含主機介面62、基帶處理模組64、記憶體66、多個射頻(RF)發射器68-72、發射/接收(T/R)模組74、多根天線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結合存儲在記憶體66中的操作指令分別執行數位接收器功能和數位發射器功能。如將結合圖11B更詳細描述的，數位接收器功能包含但不限於：到基帶轉換的數位中頻、解調制、集群解映射(constellation demapping)、解碼、解交錯、快速傅裏葉變換、去除迴圈首碼(cyclic prefix removal)、時分解碼和/或解擾。如將結合後圖更詳細描述的，數位發射器功能包含但不限於：加擾、編碼、交錯、集群映射、調製、反相快速傅裏葉變換、增加迴圈首碼、時分編碼和/或數位基帶至IF轉換。可使用一個或多個處理設備實現基帶處理模組64。這種處理設備可能是微處理器、微控制器、數位信號處理器、微電腦、中央處理單元、場可編程閘陣列、可編程邏輯器件、狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路和/或基於操作指令操控信號(類比和/或數位)的任何設備。記憶體66可能是單個記憶體件或多個記憶體件。這種記憶體件可能為唯讀記憶體、隨機存取記憶體、易失記憶體、非易失記憶體、靜態記憶體、動態記憶體、快閃記憶體和/或存儲數位資訊的任何器件。應該注意的是，當處理模組64通過狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路執行其功能的一個或多個時，存儲有對應的操作指令的記憶體嵌入在包括狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路的電路中。
在運行中，無線電60通過主機介面62從主設備接收出站資料88。基帶處理模組64接收出站資料88，並基於模式選擇信號102產生一個或多個出站符號流90。模式選擇信號102將指示如模式選擇表中所示的特定模式，所述模式選擇表在詳細討論結尾 處呈現。例如參考表1，模式選擇信號102可能指示2.4GHz或5GHz的頻帶、20或22MHz的通道帶寬(例如，20或22MHz寬度的通道)和54百萬位元/秒的最大比特率。在其他實施例中，通道帶寬可擴展為1.28GHz或更寬，伴隨著所支持的最大比特率擴展為1十億位元/秒或更大。在這一通用分類中，模式選擇信號將進一步指示從1百萬位元/秒-54百萬位元/秒排列的特定速率。另外，模式選擇信號將指示特定的調製類型，其包含但不限於：巴克碼調製、BPSK、QPSK、CCK、16 QAM和/或64 QAM。如表1中進一步所示，提供碼率，以及提供每子載波的編碼比特量(NBPSC)、每OFDM符號的編碼比特量(NCBPS)、每OFDM符號的資料位元元量(NDBPS)。
模式選擇信號還可為對應的模式指示特定通道化(channelization)，就所述特定通道化而言，其在表1內的資訊在表2中闡述。如所示出的，表2包含通道數量和相應的中心頻率。模式選擇信號還可指示功率譜密度遮罩值，表1的所述功率譜密度遮罩值在表3中闡述。替代性地，模式選擇信號可指示表4內的比特率，該表4具有5GHz頻帶、20MHz通道帶寬和54百萬位元/秒的最大比特率。如果這是特定的模式選擇，那麼在表5中對通道化進行闡述。如表6中所示，作為另一替代，模式選擇信號102可指示2.4GHz頻帶、20MHz通道和192百萬位元/秒的最大比特率。在表6中，許多天線可用於實現較高比特率。這種情況下，模式選擇將進一步指示使用的天線的數量。表7對表6的通道化設置進行闡述。表8闡述了其他模式選項，其中頻帶為2.4GHz、通道寬度為20MHz且最大比特率為192百萬位元/秒。若所示出的，相應的表8使用2-4根天線和空間時間編碼率(spatial time encoding rate)、包含從12百萬位元/秒-216百萬位元/秒排列的各個比特率。表9對表8的通道化進行闡述。模式選擇信號102還可指示如表10所示的特定操作模式，該特定操作模式對應於5GHz 的頻帶，其具有40MHz的頻帶、具有40MHz通道和486百萬位元/秒的最大比特率。如表10中所示，比特率可使用1-4根天線和相應的空間時間碼率、在13.5百萬位元/秒-486百萬位元/秒的範圍內變化。表10進一步闡述了特定的調製方案碼率和NBPSC值。表11提供表10的功率譜密度遮罩，而表12提供表10的通道化。
當然注意到的是，在不背離本發明的範圍和精神的情況下，在其他實施例中可採用其他類型的具有不同帶寬的通道。例如，依照IEEE工作組ac(TGac VHTL6)可替代性地採用各種其他通道，例如，具有80MHz、120MHz和/或160MHz帶寬的那些通道。
如結合5-9所進一步描述的，基帶處理模組64基於模式選擇信號102由輸出資料88產生一個或多個出站符號流90。例如，如果模式選擇信號102指示單個發射天線用於已選定的特定模式，基帶處理模組64將產生單個出站符號流90。替代性地，如果模式選擇信號指示2根、3根或4根天線，基帶處理模組64將由輸出資料88產生與天線數量相對應的2、3或4個出站符號流90。
根據基帶模組64產生的出站流90的數量，將使能相應數量的RF發射器68-72，以將出站符號流90轉換為出站RF信號92。將結合圖3進一步描述RF發射器68-72的實施方式。發射/接收模組74接收出站RF信號92，並向相應天線82-86提供各個出站RF信號。
當無線電60為接收模式時，發射/接收模組74通過天線82-86接收一個或多個入站RF信號。T/R模組74為一個或多個RF接收器76-80提供入站RF信號94。將結合圖4更詳細描述的RF接收器76-80將入站RF信號94轉換為相應數量的入站符號流96。入站符號流96的數量對應於接收資料的特定模式(再次呼叫該模式為表1-12中所述的各模式的任何一個)。基帶處理模組64接收入站符號流90並將其轉換為入站資料98，通過主機介面62將所述入站資料提供給主設備18-32。
在無線電60的一個實施例中，無線電包含發射器和接收器。發射器可包含MAC模組、PLCP模組和PMD模組。可結合處理模組64實現的媒介存取控制(MAC)模組可操作性耦合，從而依照WLAN協定將MAC服務資料單元(MSDU)轉換為MAC協定資料單元(MPDU)。可在處理模組64中實現的物理層會聚協定(PLCP)模組可操作性耦合，從而依照WLAN協議將MPDU轉換為PLCP協定資料單元(PPDU)。物理媒介相關(PMD)模組可操作性耦合，從而依照WLAN協定的多個操作模式的其中一個將PPDU轉換為多個射頻(RF)信號；其中多個操作模式包含多輸入和多輸出組合。
將結合圖10A和10B更詳細描述的物理媒介相關(PMD)模組的實施例包含防錯模組(error protection module)、解多工模組和多個直接轉換模組。可在處理模組64中實現的防錯模組可操作性耦合，從而重組PPDU(PLCP(物理層會聚協定)協定資料單元)以減少產生防錯資料的傳輸錯誤。解多工模組可操作性耦合，從而將防錯資料分成多個防錯資料流程。多個直接轉換模組可操作性連接，從而將多個防錯資料流程轉換為多個射頻(RF)信號。
本領域的其中一個普通技術人員將理解的是，可使用一個或多個積體電路實現圖2的無線通信設備。例如，可在一個積體電路上實現主設備，在第二積體電路上實現基帶處理模組64和記憶體66，在第三積體電路上實現無線電60除去天線82-86的剩餘組件。作為一天線示例，可在單個積體電路上實現無線電60。作為另一示例，主設備的處理模組50和基帶處理模組64可能是在單個積體電路上實現的共用處理設備。進一步地，記憶體52和記憶體66可在單個積體電路上實現，和/或記憶體52和記憶體66可在與處理模組50和基帶處理模組64的共用處理模組相同的積體電路上實現。
圖3是WLAN發射器的射頻(RF)發射器68-72或RF前端的實施例的示意圖。RF發射器68-72包含數位濾波器和向上採樣 (up-samping)模組75、數模轉換模組77、類比濾波器79和向上轉換模組81、功率放大器83和RF濾波器85。數位濾波器和向上採樣模組75接收其中一個出站符號流90、使其數字濾波，然後向上採樣符號流的速率至一所需速率，以產生濾波的符號流87。數模轉換模組77將濾波的符號87轉換為類比信號89。類比信號可包含同相分量和正交分量。
類比濾波器79濾波類比信號89以產生濾波的類比信號91。向上轉換模組81可包含一對混頻器和濾波器，該模組將濾波的類比信號91與本地振盪模組100產生的本地振盪93混頻，以產生高頻信號95。高頻信號95的頻率與出站RF信號92的頻率對應。
功率放大器83放大高頻信號95以產生放大的高頻信號97。RF濾波器85可能為高頻帶通濾波器，其對放大的高頻信號97進行濾波以產生所需的輸出RF信號92。
本領域的其中一個普通技術人員將理解的是，每個射頻發射器68-72將包含如圖3所示的相似體系結構，並進一步包含截止機構(shut-down mechanism)，以便當不需要特定的射頻發射器時，以截止結構的這種方式禁用該射頻發射器，以便其不會產生干擾信號和/或雜訊。
圖4是RF接收器的實施例的示意圖。其可描述RF接收器76-80的任何一個。在這一實施例中，RF接收器76-80的每個包含RF濾波器101、低雜訊放大器(LNA)103、可編程增益放大器(PGA)105、向下轉換模組107、類比濾波器109、模數轉換模組111和數位濾波器及向下採樣模組113。RF濾波器101可能為高頻帶通濾波器，其接受入站RF信號94、對其濾波以產生濾波的入站RF信號。低雜訊放大器103基於增益設置放大濾波的入站RF信號94，且將放大的信號提供給可編程增益放大器105。在向向下轉換模組107提供入站RF信號94前，可編程增益放大器進一步對其進行放大處理。
向下轉換模組107包含一對混頻器、求和模組和濾波器，從而使入站RF信號與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；所述模數轉換模組將類比基帶信號轉換為數位信號。數位濾波器及向下採樣模組113對數位信號進行濾波，然後調節採樣速率以產生數位樣本(與入站符號流96對應)。
圖5是資料的基帶處理方法的實施例的示意圖。這一示意圖顯示了通過基帶處理模組64將出站資料88轉換為一個或多個出站符號流90的方法。該處理開始於步驟110，其中基帶處理模組接收出站資料88和模式選擇信號102。模式選擇信號可指示如表1-12中所示的各個操作模式的任何一個。該處理隨後進行至步驟112，其中基帶處理模組依照偽隨機序列使資料加擾，以產生加擾資料。應該注意的是，偽隨機序列可由回饋移位寄存器採用生成多項式S(x)=x7+x4+1生成。
該處理然後進行至步驟114，其中基帶處理模組基於模式選擇信號選擇多個編碼模式的其中一個。該處理接著進行至步驟116，其中基帶處理模組依照選定的編碼模式對加擾資料進行編碼，以產生編碼資料。可使用各個編碼方案的任何一個或多個完成編碼，所述編碼方案例如：卷積編碼、裏德-所羅門(RS)加速編碼(turbo coding)、加速網格編碼調製(TTCM)編碼、LDPC(低密度奇偶校驗)編碼等。
該處理然後進行至步驟118，其中基帶處理模組基於模式選擇信號確定發射流的數量。例如，模式選擇信號將選擇這樣的特定模式，該模式指示1、2、3、4或更多根天線可用於傳輸。相應地，發射流的數量將與模式選擇信號指示的天線數量對應。該處理接著進行至步驟120，其中基帶處理模組依照模式選擇信號中發射流的數量將編碼資料轉換為符號流。將結合圖6更詳細地描述這一 步驟。
圖6是進一步限定圖5的步驟120的方法的實施例的示意圖。這一示意圖顯示了基帶處理模組執行的、依照發射流的數量和模式選擇信號將編碼資料轉換為符號流的方法。這一處理開始於步驟122，其中基帶處理模組通過通道的多符號和多子載波使編碼資料交錯、以產生交錯資料。一般而言，交錯過程設計為使編碼資料在多符號和多發射流上傳播。這允許在接收器處具有改進的檢測功能和糾錯功能。在一個實施例中，交錯過程將為反向相容模式(backward compatible mode)遵循IEEE 802.11(a)或(g)標準。對較高的性能模式(例如，IEEE 802.11(n))而言，也可通過多發射路徑或多發射流完成交錯。
該處理然後進行至步驟124，其中基帶處理模組使交錯資料解多工為許多交錯資料的平行流。平行流的數量與發射流的數量對應，所述發射流的數量轉而與所使用的特定模式所標明的天線數量相對應。該處理接著進行至步驟126和128，其中對交錯資料的每個平行流而言，基帶處理模組使交錯資料映射為正交幅度調製(QAM)符號，以在步驟126產生頻率符號。在步驟128，基帶處理模組將頻域符號轉換為時域符號，這可使用反向快速傅裏葉變換完成。頻率符號轉換為時域符號還可包含增加一迴圈首碼，以允許在接收器處去除符號間干擾。應該注意的是，反向快速傅裏葉變換和迴圈首碼的長度在表1-12的模式表中進行限定。一般而言，64-點反向快速傅裏葉變換用於20MHz通道，而128-點反向快速傅裏葉變換用於40MHz通道。
該處理然後進行至步驟130，其中基帶處理模組對交錯資料的每個平行流的時域符號進行時分編碼，以產生符號流。在一個實施例中，可通過使用編碼矩陣、將交錯資料的平行流的時域符號時分編碼為相應數量的符號流來完成時分編碼。替代性地，可通過使用編碼矩陣、將交錯資料的M-平行流的時域符號時分編碼為 P-符號流來完成時分編碼，其中P=2M。在一個實施例中，編碼矩陣可包括以下格式：
編碼矩陣的行數對應於M，編碼矩陣的列數對應於P。編碼矩陣內常數的特定符號值可能為實數或虛數。
圖7-9是編碼加擾資料的各個實施例的示意圖。
圖7是可由基帶處理模組在圖5的步驟116用來編碼加擾資料的一種方法的示意圖。在這一方法中，圖7的編碼可包含可選步驟144，其中基帶處理模組可選擇性地採用外部裏德-所羅門(RS)碼執行編碼，以產生RS編碼資料。應該注意的是，步驟144可能與以下描述的步驟140平行進行。
同樣地，該處理在步驟140繼續，其中基帶處理模組採用64狀態碼和G0=1338且G1=1718的生成多項式對加擾資料(其可經歷或未經歷RS編碼)進行卷積編碼、以產生卷積編碼資料。該處理然後進行至步驟142，其中基帶處理模組依照模式選擇信號以多個速率的其中一個削弱(puncture)卷積編碼資料，以產生編碼資料。應該注意的是，削弱速率(puncture rate)可包含1/2、2/3和/或3/4、或表1-12中規定的任何速率。應該注意的是，對特定模式而言，可採用IEEE 802.11(a)、IEEE 802.11(g)或IEEE 802.11(n)的速率需求選擇反向相容的速率。
圖8是可由基帶處理模組在圖5的步驟116用來編碼加擾資料的一種方法的示意圖。在這一實施例中，圖8的編碼包含可選步驟148，其中基帶處理模組可選擇性地採用外部RS碼執行編碼，以產生RS編碼資料。應該注意的是，步驟148可能與以下描述的步驟146平行進行。
該方法接著進行至步驟146，其中基帶處理模組依照補數鍵控(CCK)碼編碼加擾資料(其可經歷或未經歷RS編碼)，以產生編碼資料。這可依照IEEE 802.11(b)規範、IEEE 802.11(g)和/或IEEE 802.11(n)規範來完成。
圖9是可由基帶處理模組在步驟116執行的、用於編碼加擾資料的了另一方法的示意圖。在這一實施例中，圖9的編碼包含可選步驟154，其中基帶處理模組可選擇性地採用外部RS碼執行編碼，以產生RS編碼資料。
然後，在一些實施例中，該處理在步驟150繼續，其中基帶處理模組對加擾資料(其可經歷或未經歷RS編碼)執行LDPC(低密度奇偶校驗)編碼、以產生LDPC碼位。替代性地，步驟150通過以下方式運行：採用256狀態碼和G0=5618且G1=7538的生成多項式對加擾資料(其可經歷或未經歷RS編碼)執行卷積編碼、以產生卷積編碼資料。該處理然後進行至步驟152，其中基帶處理模組依照模式選擇信號以多個速率的其中一個削弱(puncture)卷積編碼資料，以產生編碼資料。應該注意的是，相應模式的削弱速率在表1-12中指示。
圖9的編碼還可包含可選步驟154，其中基帶處理模組組合卷積編碼與外部裏德所羅門碼、以產生卷積編碼資料。
圖10A和10B是射頻發射器的實施例的示意圖。其可能涉及WLAN發射器的PMD模組。在圖10A中，基帶處理顯示為包含擾頻器172、通道編碼器174、交錯器176、解多工器170、多個符號映射器180-184、多個反向快速傅裏葉變換(IFFT)/迴圈首碼增加模組186-190和時/分編碼器192。發射器的基帶部分還可包含模式管理器模組175，其接收模式選擇信號173。產生射頻發射器部分的設置179、並產生基帶部分的速率選擇171。在這一實施例中，擾頻器172、通道編碼器174和交錯器176包括防錯模組。符號映射器180-184、多個IFFT/迴圈首碼模組186-190、時分編碼 器192包括數位基帶處理模組的一部分。
在運行中，擾頻器172(例如，在伽羅瓦有限域(GF2))向出站資料位元88增加偽隨機序列、從而使資料顯得隨機。偽隨機序列可由回饋移位寄存器採用生成多項式S(x)=x7+x4+1生成、以產生加擾資料。通道編碼器174接收加擾資料並生成具有冗餘度的新的位序列。這將使能接收器處具有改進檢測。通道編碼器174可能以多種模式的其中一種模式運行。例如，對具有IEEE 802.11(a)和IEEE 802.11(g)的反向相容而言，通道編碼器具有1/2速率卷積編碼器的形式，該編碼器具有64狀態碼和G0=1338且G1=1718的生成多項式。根據特定速率表(例如，表1-12)，卷積編碼器的輸出可削弱為1/2、2/3和3/4的速率。對具有IEEE 802.11(b)和IEEE 802.11(g)的反向相容而言，通道編碼器具有如IEEE 802.11(b)中限定的CCK碼的形式。對較高資料速率(例如表6、8和10中闡述的那些)而言，通道編碼器可使用如上所述的相同卷積編碼，其可使用更強力的代碼，其包含具有更多狀態位元、上述各種類型的改錯碼(ECC)的任何一個或多個(例如，RS、LDPC、加速、TTCM等)、平行級聯(加速)碼和/或低密度奇偶校驗(LDPC)分組碼。進一步地，這些代碼的任何一個可與外部裏德所羅門碼組合。基於性能平衡、反向相容和低延遲，這些代碼的一個或多個為最優的。應該注意的是，將結合後續的示意圖對級聯加速編碼和低密度奇偶校驗進行更詳細的描述。
交錯器176接收編碼資料並通過多符號和多發射流傳播編碼資料。這允許在接收器處具有改進的檢測功能和糾錯功能。在一個實施例中，交錯器176將遵循反向相容模式中的IEEE 802.11(a)或(g)。對較高性能模式而言(例如，在表6、8和10中闡述的那些模式)，交錯器將通過多發射流使資料交錯。解多工器170將來自交錯器176的串列交錯流轉換為用於傳輸的M-平行流。
每個符號映射器180-184從解多工器接收資料的M-平行路徑 的一個對應路徑。每個符號映射器180-182根據速率表(例如，表1-12)將位元流鎖定映射(lock map)為正交幅度調製QAM符號(例如，BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等)。對IEEE 802.11(a)反向相容而言，可使用雙格雷碼。
將每個符號映射器180-184產生的映射符號提供給IFFT/迴圈首碼增加模組186-190，所述IFFT/迴圈首碼增加模組執行頻率至時域轉換，並增加一首碼，該首碼允許在接收器處去除符號間干擾。應該注意的是，IFFT和迴圈首碼的長度在表1-12的模式表中進行限定。一般而言，64-點IFFT用於20MHz通道，而128-點IFFT用於40MHz通道。
時/分編碼器192接收時域符號的M-平行路徑並將其轉換為P-輸出符號。在一個實施例中，M-輸入路徑的數量與P-輸出路徑的數量相等。對每個路徑而言，時/分編碼器採用具有以下形式的編碼矩陣使輸入符號加倍(multiple)：
編碼矩陣的行對應於輸入路徑的數量，列對應於輸出路徑的數量。
圖10B是發射器的射頻部分的示意圖，該射頻部分包含多個數位濾波器/向上採樣模組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。來自時/分編碼器192的P-輸出由各個數位濾波/向上採樣模組194-198接收。在一個實施例中，數位濾波器/向上採樣模組194-198是數位基帶處理模組的一部分，而剩餘組件包括多個RF前端。在這種實施例中，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-輸出的數量對應。例如，如果僅生成一個P-輸出路徑，那麼只有其中一個無線電發射器路徑將是活躍的。本領域的其中一名普通技術人員將理解的是，輸出路徑的數量可在一個至所需數量的範圍內變化。
數位濾波/向上採樣模組194-198使相應符號濾波，並調節採樣速率以與數模轉換模組200-204的所需採樣速率對應。數模轉換模組200-204將數位濾波和向上採樣的信號轉換為相應的同相類比信號和正交類比信號。類比濾波器206-214使類比信號相應的同相和/或正交分量濾波，並將濾波的信號提供給相應的I/Q調製器218-222。基於本地振盪的I/Q調製器218-222將I/Q信號轉換為射頻信號；所述本地振盪由本地振盪器100產生。
RF放大器224-228使RF信號放大，在通過天線236-240發射RF信號前通過RF濾波器230-234在放大後對其進行濾波處理。
圖11A和11B是射頻接收器(如標號250所示)的各實施例的示意圖。這些示意圖對接收器的另一實施例的示例性框圖進行闡述。圖11A是接收器的類比部分的示意圖，該類比部分包含多個接收器路徑。每個接收器路徑包含天線、RF濾波器252-256、低雜訊放大器258-262、I/Q數據機264-268、類比濾波器270-280、模數轉換器282-286和數位濾波器及向下採樣模組288-290。
在運行中，天線接收入站RF信號，所述入站RF信號是通過RF濾波器252-256的帶通濾波的信號。相應的低雜訊放大器258-262放大濾波的信號並將其提供給相應的I/Q數據機264-268。基於本地振盪的I/Q數據機264-268將RF信號向下轉換為基帶同相類比信號和正交類比信號；所述本地振盪由本地振盪器100產生。
相應的模擬濾波器270-280分別時同相模擬分量和正交模擬分量濾波。模數轉換器282-286將同相類比信號和正交類比信號轉換為數位信號。數位濾波及向下採樣模組288-290對數位信號 濾波，並調節採樣速率以與圖11B中描述的基帶處理的速率對應。
圖11B是接收器的基帶處理的示意圖。基帶處理包含時/分解碼器294、多個快速傅裏葉變換(FFT)/迴圈首碼去除模組296-300、多個符號解映射模組302-306、多工器308、解交錯器310、通道解碼器312和解擾模組314。基帶處理模組還可包含模式管理模組175，該模組基於模式選擇173產生速率選擇171和速率設置179。執行時/分編碼器192的反向功能的時/分解碼模組294從接收器路徑接收P-輸入且產生M-輸出路徑。通過FFT/迴圈首碼去除模組296-300處理M-輸出路徑，所述FFT/迴圈首碼去除模組執行IFFT/迴圈首碼增加模組186-190的反向功能、以產生頻率符號。
符號解映射模組302-306利用符號映射器180-184的反向過程將頻率符號轉換為資料。多工器308將解映射的符號流組合為單一路徑。
解交錯器310利用交錯器176執行的功能的反向功能使單一路徑解交錯。然後向通道解碼器321提供解交錯資料；所述通道解碼器312執行通道編碼器174的反向功能。解擾器314接收解碼資料，並執行擾頻器172的反向功能以產生入站資料98。
圖12是根據本發明的一個或多個各方面和/或各實施例運行的接入點(AP)和多無線局域網(WLAN)設備的實施例的示意圖。AP點1200可與任何數量的通信協議和/或標準相容；所述通信協定和/或標準例如：IEEE 802.11(a)、IEEE 802.11(b)、IEEE 802.11(g)以及依照本發明各個方面的協議和/或標準。根據本發明的某些方面，AP也採用IEEE 802.11x標準的較早版本支援反向相容。根據本發明的其他方面，AP1200支援與WLAN設備1202、1204和1206的通信，所述WLAN設備具有較早的IEEE 802.11x操作標準所不支援的通道帶寬、MIMO尺寸及處於不支援的資料吞吐率。例如，接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206可支援來自那些較早版本設備的通道帶寬和來自40MHz-1.28GHz及以上的 通道帶寬。接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206支援為4×4或更大的MIMO尺寸。具有這些特徵，接入點1200和WLAN設備1202、1204和1206可支援為1GHz及以上的資料吞吐率。
AP 1200支援與多於一個的WLAN設備1202、1204和1206同時通信。可通過OFDM音調分配(tone allocation)(例如，給定集群器中特定數量的OFDM音調)、MIMO尺寸多工(dimension multiplexing)或通過其他技術服務於同時通信。採用一些同時通信，AP 1200可分別分配其多天線的一個或多個，以支援與每個WLAN設備1202、1204和1206通信。
進一步地，AP 1200和WLAN設備1202、1204和1206與IEEE 802.11(a)、(b)、(g)和(n)操作標準反向相容。在支援這種反向相容時，這些設備支援與這些較早操作標準一致的信號格式和信號結構。
通常地，本文所描述的通信以由單個接收器或多個單獨的接收器(例如，通過多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO)和/或OFDMA傳輸，所述OFDMA傳輸與具有多接收器位址的單一傳輸不同)接收為目標。例如，單一的OFDMA傳輸使用不同音調或不同音調集(例如，集群器或通道)以發送有區別的資訊集，其中資訊集的每一集同時發射到時域內的一個或多個接收器。再次地，發送到一個用戶的OFDMA傳輸與OFDM傳輸等效(例如，OFDM可視為OFDMA的子集)。單一MU-MIMO傳輸可包含共用音調集的空分信號(spatially-diverse signal)，其每個包含相區別的資訊，且每個發射到一個或多個有區別的接收器。一些單一傳輸可能是OFDMA和MU-MIMO的組合。本文所描述的多用戶(MU)可視為多用戶同時共用至少一個集群器(例如，至少一個頻帶內的至少一個通道)。
所示的MIMO收發器可包含SISO、SIMO和MISO收發器。上述通信(例如，OFDMA通信)採用的集群器可為連續的(例如，彼此臨近)或間斷的(例如，由帶隙的保護間隔分隔)。不同OFDMA 集群器上的傳輸可能同時發生或可能非同時發生。本文所描述的這種無線通信設備能夠通過單個集群器或其任意組合支援通信。傳統用戶(legacy user)和新版本用戶(例如TGac MU-MIMO、OFDMA、MU-MIMO/OFDMA等)可在給定時間共用帶寬，或者在特定實施例中將它們安排在不同時間。這種MU-MIMO/OFDMA發射器(例如，AP或STA)可向同一集群器(例如，至少一個頻帶內的至少一個通道)上的多於一個的接收無線通信設備(例如STA)以聚合資料包的方式(例如時分多路傳輸)發射資料包。在這種情況下，至各個接收無線通信設備(例如STA)的所有通信鏈路需要通道訓練(channel training)。
圖13是無線通信設備和集群器的實施例的示意圖，所述集群器可用於支持與至少一個額外無線通信設備進行通信。一般而言，可將集群器視為對一個或多個通道內或一個或多個通道間(例如，頻譜的細分部分(sub-divided portion))的音調映射(例如OFDM符號)的描述，例如一個或多個通道可位於一個或多個頻帶內(例如，由較大量分開的頻譜部分)。作為一示例，20MHz的各個通道可位於5GHz頻帶內或以5GHz頻帶為中心。任何上述頻帶內的通道可為連續的(例如，彼此臨近)或間斷的(例如，由帶隙的保護間隔分隔)。通常地，一個或多個通道可位於給定頻帶內，不同頻帶其內沒有必要需要具有相同數量的通道。再次地，集群器通常可理解為一個或多個頻帶間一個或多個通道的任何組合。
這一示意圖的無線通信設備可能為本文描述的任一的各種類型和/或等效物(例如，AP、WLAN設備或其他包含但不限於圖1描述的那些設備的任一設備的通信設備)。無線通信設備包含多天線，一個或多個信號可從所述多天線向一個或多個接收無線通信設備傳輸，和/或從所述多天線從一個或多個其他無線通信設備接收一個或多個信號。
這種集群器可用於通過各種的一個或多個選定天線傳輸信 號。例如，不同集群器顯示為用於使用不同的一個或多個天線分別發射信號。
同樣應該注意的是，相對於某些實施例可採用一般命名；其中相對於許多其他的接收無線通信設備(例如STA)，發射無線通信設備(例如接入點(AP)、用作相對於其他STA的‘AP’的無線站(STA))啟動通信、和/或用作網路控制器類型的無線通信設備，所述接收無線通信設備(例如STA)在支援上述通信時回應於並與發射無線通信設備合作。當然，雖然這種發射無線通信設備和接收無線通信設備的一般命名可用於區分通信系統內上述不同無線通信設備執行的各操作，但是這種通信系統內所有這種無線通信設備當然可支援至和自通信系統內其他無線通信設備的雙向通信。換言之，各種類型的發射無線通信設備和接收無線通信設備均可支援至和自通信系統內其他無線通信設備的雙向通信。一般而言，本文所描述的上述性能、功能、操作可應用於任何無線通信設備。
本文所描述的本發明的各方面、各原理及其等效物可適用於在各種標準、協議和/或推薦作法(包括目前還在開發中的那些)中使用，例如依照IEEE 802.11x(例如，其中X為a、b、g、n、ac、ad、ae、af、ah等)的那些標準、協定和/或推薦作法。
例如，IEEE 802.11ah是目前正在開發中的新協議/標準，且其應用於在低於1GHz的全球頻譜內運行的遠端和低速應用程式。每個國家的可用頻譜不同，且需要靈活設計以適應於不同選擇。這樣的話，對IEEE 802.11標準、協議和/或推薦做法的修改可能用於實現遵循IEEE 802.11ah的開發中標準而採用的較長延時擴展和較低資料速率的應用程式。
在本文中，特定的自適應和/或修改可能相對於IEEE 802.11ac標準、協議和/或推薦做法來實現，從而為較長延遲擴展和較低資料速率應用程式提供高效支援。
圖14是OFDM(正交頻分複用)的實施例1400的示意圖。OFDM調製可視為將可用頻譜分割成多個窄帶子載波(例如，較低資料速率載波)。通常地，這些子載波的頻率回應是重疊的和正交的。可使用任何的各個調製編碼技術調製每個子載波。
通過執行大量窄帶載波的同時傳輸(或多音調)運行OFDM調製。通常地，在各個OFDM符號間還採用保護間隔(GI)或保護區間，以努力使可由通信系統內的多路徑效應引起的ISI(符號間干擾)效應最小化(該效應可能是無線通信系統內特別令人關注的問題)。另外，在保護間隔內也可採用CP(迴圈首碼)，以允許OFDM符號的交換時間(當跳至新頻帶時)及允許維持OFDM符號的正交性。
一般而言，OFDM系統設計是基於通信系統內期望的延遲擴展(例如，通信通道的期望延遲擴展)。參考文獻[1]、[2]和[3]表明延遲擴展大約為同微秒(例如，特別地，ITU Ped B最大延遲擴展到3.7微秒)。因此，考慮到有效支援使用1/8 CP的大部分通道和支援使用1/4 CP的大部分通道，使用IEEE 802.11ac物理層(PHY)的降頻以至少8倍用於生成CP，在1/8選項下，CP=3.2微秒，而在在1/4選項下，CP=6.4微秒。至於相對較短的室內通道，支援1/32 CP相對於1/8 CP，被建議提高9%的效率。
然而，可用的頻譜，在美國(USA)(26MHz)、日本(8MHz)、韓國(6.5MHz)，以及中國(2/4/8/40MHz)，其中，可更好地利用2MHz通道。在本發明某些實施例中，使用帶寬為2MHz的通道，如本文其他地方所描述的。
圖15示出了通過通信設備中各個不同的收發器部分的降頻的實施例1500。該實施例中，大小為10的單個降頻比率用於通過指定IEEE 802.11ac(64/128/256/512大小的快速傅裏葉變換(FFT))的PHY定義，針對提出的IEEE 802.11ah在全區域生成2/4/8/16MHz的通道。
這使得在取1/8時，足夠的CP大小為4μ secs，從而載波頻率偏移估計可達62.5kHz，恰好高於S1G頻率的百萬分之(part per million)40。
關於通道化，其用於分別支持美國的十三個、六個、和三個2/4/8MHz不重疊通道。可在韓國採用三個2MHz通道。
這用於實現歐洲的863-868.6MHz頻帶中的兩個通道。更優選的，採用係數11的降頻可將三個通道落到頻帶中。現在，日本調整的規定允許採用高達1MHz的通道，通過定義具有32位(size)FFT的新的PHY來實現。
從附圖中可以看出，可以係數10對具有第一頻率的第一時鐘(如CLK1)進行分割，以生成具有第二頻率的第二時鐘(如CLK1/10)。一般來說，以係數10向下分割第一組時鐘信號以生產第二組時鐘信號，其中第一組時鐘信號的每個具有各個不同的第一頻率，第二組時鐘信號的每個具有各個不同的第二頻率。例如，在一個特定實施例中，以係數10向下分割第一組時鐘信號，該第一組時鐘分別具有頻率20MHz、40MHz、80MHz、和/或160MHz，生產的第二組時鐘信號分別具有頻率2MHz、4MHz、8MHz和/或16MHz。第一組時鐘(如頻率為20MHz、40MHz、80MHz、和/或160MHz)可用來運行第一的一個或多個收發器模組/電路的PHY。第二組時鐘(如頻率為2MHz、4MHz、8MHz和/或16MHz)可用來運行第二的一個或多個收發器模組/電路的PHY。
可實施各個不同的第一和第二時鐘，以用於無線通信設備中第一和第二的一個或多個收發器模組/電路的使用。
各個組中的每個時鐘可選擇地提供至第一/第二的一個或多個收發器模組/電路的不同部分。即是說，在第一/第二組時鐘中，其中的不同時鐘可提供至第一/第二的一個或多個收發器模組/電路的各個不同的部分(例如，20MHz提供至第一部分，40MHz提供至第二部分等)。例如，可由無線通信設備中的第一的一個或多個收 發器模組/電路採用第一時鐘，以及可由無線通信設備中的第二的一個或多個收發器模組/電路採用第二時鐘。
應注意的是，該各個收發器模組/電路可分別作為具有各個不同的發射器和接收器元件進行實施。在一些實施例中，給定通信設備可包括單數組收發器模組/電路，並根據提供給它的時鐘信號的頻率，依據任意數量的各個通信協議、標準和/或推薦做法中的一個生產信令。換句話說，當採用第一時鐘頻率時，依據第一通信協議、標準和/或推薦做法生成信令。如果採用第二時鐘頻率(例如，第一時鐘頻率的降頻結果)，則依據第二通信協議、標準和/或推薦做法生成信令。
圖16示出了將帶寬劃分成各種通道的實施例，這些通道可能具有不同的寬度，並且還可將通道劃分成子通道。這用於實現非連續的操作，即所使用的頻譜部分的通道的各個帶寬在頻譜寬度上是非均勻的。例如，依據IEEE802.11ac，這可以用於實現非連續的8MHz通道(例如，通過使用兩個獨立的8MHz通道獲得16MHz的總帶寬，諸如8+8)。
然而，由於IEEE802.11ah提出的窄帶寬操作，此處提出的其他組合能夠提高針對窄帶通道的多樣性，還能通過利用頻譜上的空窄帶通道來提高帶寬的利用率，其中該其他組合諸如8+2(例如，8MHz通道與2MHz通道的組合)、4+4(例如，兩個4MHz通道的組合)、2+2(例如，兩個2MHz通道的組合)、2+4(例如，4MHz通道與2MHz通道的組合)等。
依據這個，可使用以下兩個選項中的任意一個來完成編碼處理：(1)一個編碼器跨越兩個非連續的通道/頻帶(例如，可參照圖19實現)，或者(2)對每個子通道/頻帶採用獨立的編碼器(例如，可參照圖20和21實現)。
射頻(RF)前端(例如模擬前端(AFE))能夠使用以下兩個選項中的任意一個：(1)一個寬頻前端覆蓋兩個非連續的頻帶，以及頻譜 位於兩者之間。在數位域中濾波去除非期望的頻帶。或者(2)兩個獨立的RF載波，每個RF載波各自具有與每個子帶或子通道匹配的濾波器。
當擴展到3個或更多個非連續的通道(以及它們的任意組合)時，也能夠採用相同的方法。
圖17示出了將帶寬劃分成各種通道的實施例1700，該通道可以具有共同(common)/統一(uniform)寬度，並可以將通道劃分成子通道。這用於支援非連續的操作，即所使用的頻譜部分的通道的各個帶寬在頻譜寬度上是均勻的。例如，這個用於支持具有共同寬度的非連續通道(例如，每個分別為2MHz、4MHz、8MHz或其他的共同/統一寬度)
在其他實施例中，還可實現各種帶寬通道的組合(2個、3個或更多通道的組合)以提高針對窄帶通道的多樣性，還能通過利用頻譜上的空窄帶通道來提高帶寬的利用率。
依據這個，可使用以下兩個選項中的任意一個來完成編碼處理：(1)一個編碼器跨越兩個非連續的通道/頻帶(例如，可參照圖20實現)，或者(2)對每個子通道/頻帶採用獨立的編碼器(例如，可參照圖22和22實現)。
射頻(RF)前端(例如模擬前端(AFE))能夠使用以下兩個選項中的任意一個：(1)一個寬頻前端覆蓋兩個非連續的頻帶，以及頻譜位於兩者之間。在數位域中濾波去除非期望的頻帶。或者(2)兩個獨立的RF載波，每個RF載波各自具有與每個子帶或子通道匹配的濾波器。
當然，以類似的方式完成到任意數量的非連續通道(它們的任意組合)的擴展。
圖18示出了將帶寬劃分成各種通道的另一個實施例1800。圖中上半部分示出的實施例中，使用的頻譜部分(例如，△BW在902到928MHz的範圍內)的各個通道的帶寬在頻譜寬度(在上半部分 的實施例中為2/4/8MHz)上是非均勻的。
圖中下半部分示出的實施例中，使用的頻譜部分(例如，△BW在902到928MHz的範圍內)的各個通道的帶寬在頻譜寬度(在上半部分的實施例中為2/4/8/16MHz)上是非均勻的。
圖19示出了各種無線通信設備的發射和/或接收中使用的各種通道的分配的實施例1900。作為時間的函數，用於發射和/或接收的通道的組合可以不同，以及具體通信的各個持續時長是不同的。在一些實施例中，可通過發射無線通信設備(例如，AP)實施該通道分配。操作中該發射無線通信設(例如，AP)可發射一些形式的控制、管理和/或其他類型的幀，該幀從發射無線通信設備(例如，AP)發射至一組接收無線通信設備(例如，STA)，使得通信系統中的所有無線通信設備知曉該通道分配。
如圖所示，沿時間軸從左指向右的方法，首先採用兩個連續通道的組合(例如，CH1和CH2)來進行通信；這兩個連續通道的持續時長是△t1。隨後，採用三個非連續通道的組合(例如，CH3、CH5和CHn)來進行通信；這三個非連續通道的持續時長是△t2，△t2與△t1不同。
隨後，使用CH1執行初始通信，隨後增加CH4來發展(grow)通道分配(例如，採用兩個連續通道的組合，CH1和CH4)，隨後增加CH6來進一步發展通道分配(例如，採用三個連續通道的組合，CH1、CH4和CH6)。
關於該圖可以理解的是，可採用通道的任意組合，以用於各個不同的時間間隙(具有不同的持續時長)中的各種無線通信設備的發射和/或接收。
圖20是在通信裝置中使用共同的編碼器對分別與不同的通道相對應的位元進行編碼的實施例2000的示意圖。圖中示出了如何使用共同的編碼器不同地選擇與不同的通道組合(例如任何一個或多個通道的任何組合)相對應的位元(例如，未編碼的位元)。然 而，可以在不同的時間對不同的選擇的位元(例如，未編碼的位元)進行編碼而生成不同的代碼位群(coded bit groups)，分別在不同的時間發送該代碼位群。
圖21是在通信裝置中使用各自不同的編碼器對分別與不同的通道相對應的位元進行編碼的實施例2100的示意圖。在這個實施例中，分別對與不同的通道組合相對應的不同地選擇的位元(未編碼的位元)提供各自不同的編碼器(例如，編碼器1、編碼器2，如此類推到編碼器n)，進而生成不同的代碼位群(例如，已編碼的位元1、已編碼的位元2，如此類推到已編碼的位元n)。不同的編碼器(例如，編碼器1、編碼器2，如此類推到編碼器n)每個可用於採用各自不同的代碼(例如，選自以下編碼中的一種或幾種：turbo，turbo格碼調製(TTCM)，低密度奇偶校驗檢查(LDPC)，羅門碼(RS)，Bose和Ray-Chaudhuri碼(BCH)，迴旋碼)。
此後，位元組合模組用於處理不同的代碼位群(例如，已編碼的位元1、已編碼的位元2，如此類推到已編碼的位元n)，進而生成組合的位元流。
圖22是在通信裝置中使用各自不同的編碼器對分別與不同的通道相對應的位元的任何組合進行編碼的實施例2200的示意圖。在這個實施例中，分別將與不同的通道組合相對應的不同地選擇的位元(未編碼的位元)提供給通道選擇模組，該通道選擇模組用於選擇與一個或多個通道的任何組合相對應的位元的任何組合，進而生成各個位元群。
然後在各自不同編碼器(例如，編碼器1、編碼器2，如此類推到編碼器n)內對各個位元群進行編碼，進而生成不同的代碼位群(例如，已編碼的位元1、已編碼的位元2，如此類推到已編碼的位元n)。然後，位元組合模組用於處理不同的代碼位群(例如，已編碼的位元1、已編碼的位元2，如此類推到已編碼的位元m)，進而生成組合的位元流。
圖23示出了時閾中的重複編碼的實施例2300。重複編碼的使用可用於擴展OFDM速率的範圍。當將IEEE802.11ac與IEEE802.11x的先前版本進行比較時，與256QAM調製有關的速率已被添加到增加的吞吐量。
為了利用OFDM(例如，根據IEEE802.11ah而被採用)對範圍進行改進，兩種速率，即具有重複2和重複4的MCS0可被添加到其中。再者，具有重複2的MCS1可替代MCS0而被的採用，因為這對於改進在受到有害的瑞利衰落影響的通信通道中改良性能是有效的。
通過將每個符號映射到由可用帶寬的一般或四分之一分離的兩聲或四聲，該MCS定義(MCS definition)使用整個頻率的重複以提供改進的頻率分集。為了降低蜂值平均功率比(PAPR)，已知相位偏移還可被添加到重複符號之間的我們建議增加的地方。因此，具有1/8CP和利用2MHz帶寬的系統的最低速率是7.2Mbps/10/4=180kbps。
為了允許更低的比特率(例如，90kbps)，而不定義新的窄通道(1MHz)，我們建議下面模型中的一個：
(1)具有重複8的MCS0提供更多的頻率分集。目前的IEEE802.11ac設計使用52個資料子載波，這52個資料子載波沒有被8劃分，但是，802.11a設計使用48個資料子載波，該設計仍然使用在為傳統信號和LTF領域而定義的802.11ac中。
(2)時間上符號重複。接收器合併兩個符號的輸出，從而以解碼中的一個信號延遲的代價，獲得3db。
(3)頻率上的頻率重複。
圖24是頻域內重複編碼的實施例2400的示意圖。各個資料子載波(音調)可分為許多在映射的各個OFDM符號中使用的各個組(例如2個組、3個組、4個組等)。例如，精確映射可使用任意組合。例如，在2個組的情況下為偶數子載波和奇數子載波、下 半部子載波和上半部子載波等。例如，在3個組的情況下為下部、中部和上部三組子載波，每隔三個子載波歸入3個各自的組的其中一個中(例如，第一組內為音調1、4、7等，第二組內為音調2、5、8等，第三組內為音調3、6、9等)。例如，在4個組的情況下：底部第四子載波、鄰近第四子載波、鄰近第四子載波和最高第四子載波可能分別構成四個組的子載波，每隔四個子載波歸入4個各自的組的其中一個中(例如，第一組內為音調1、5、8等，第二組內為音調2、6、9等，第三組內為音調3、7、10等，第四組內為音調4、8、11等)。
例如，考慮到2個組的情況下的實施例，64 FFT 52個資料子載波可能劃分為兩個相等的組，這兩個組的每個均映射為兩個連續的OFDM符號的其中一個並增強了3dB。再次地，精確映射可使用任意組合，例如偶數子載波和奇數子載波，或者一半精確映射到一個OFDM符號上、而第二半映射到第二OFDM符號上。在一個實施例中可選的是，兩個組最優地使用不同子載波，從而在每個子載波內維持相同的總功率頻譜密度。引導子載波(pilot sub-carrier)還可在兩個OFDM符號間均勻分裂或在每個OFDM符號中傳輸，以使變化最小化。在這一方法中，當接收器為解碼器符號(decoder symbol)供應符號時不存在延遲。
圖25是通信設備的各個實施例2500的示意圖。結合這一示意圖可看出的是，如該示意圖頂部所示，降頻模組(down clock module)可在無線通信設備內實現，從而對第一時鐘信號進行處理以生成第二時鐘信號。可基於第二時鐘信號操作無線通信設備內的物理層(PHY)。某些情況下，可依照至少一個通信標準、協議和/或推薦做法有效設計(designed in operative)給定的無線通信設備的PHY。根據提供給PHY的特定時鐘，PHY依照那些通信標準、協議和/或推薦做法的特定一個是有效的。結合這一變形可理解的是，設計和實現為在第一通信標準、協議和/或推薦做法中運行的 PHY可完成在第二通信標準、協議和/或推薦做法內運行的PHY的操作。
應該注意的是，某些實施例可實現為包含這樣的PHY：其基於兩個或多個各自不同的時鐘為選擇性可操作。例如，考慮到這一示意圖的底部部分，降頻模組可用於處理第一時鐘信號以生成第二時鐘信號。PHY依照兩者中的任一時鐘選擇性可操作。換言之，當PHY依照第一時鐘信號運行時，PHY依照第一通信標準、協議和/或推薦做法有效。替代性地，當相同的PHY依照第二時鐘信號運行時(例如，第一時鐘信號的降頻版本)，PHY可依照第二通信標準、協議和/或推薦做法有效。當然應注意到的是，根據提供給PHY的特定時鐘可在替代性實施例內採用兩個分別的時鐘信號；其中所述PHY將依照各自不同的通信標準、協定和/或推薦做法運行。
如本文其他地方結合各個實施例和/或示意圖所描述的，依照多於一個的上述通信標準、協議和/或推薦做法，各個不同的通信標準、協議和/或推薦做法間通道化的關係可完成PHY的選擇性操作和自適應操作。
圖26A、26B、27A和圖27B是操作一個或多個無線通信設備的方法的實施例的示意圖。
參考圖26A的方法2600，如方框2610中所示，方法2600開始於使用單個降頻比率使至少一個時鐘信號降頻、以生成多個時鐘信號。在某些替代性實施例中，這種降頻可基於一個或多個各自不同的時鐘，從而生成一個或多個各自不同的降頻時鐘。
如方框2620中所示，方法2600通過運行第一通信設備的物理層(PHY)繼續，從而使用至少一個通道支援與至少一個額外通信設備(例如，2nd、或2nd、3rd等)間的通信，所述至少一個通道具有與多個時鐘信號的至少一個相對應的各個通道帶寬。應該注意的是，可實現自適應，以便分別在第一時間或第一時間內採用第一 通道帶寬、而在第二時間或第二時間內採用第二通道帶寬等。這種自適應可基於任何的一個或多個各自不同的考慮，包含任何的一個或多個本地運行狀態和/或遠端運行狀態(或其任何變化)、從至少一個額外通信設備接收到的資訊等。
如方框2630所示，通過通信設備的至少一根天線，方法2600接著通過無線發射或接收通信來運行。可理解的是，第一通信設備的PHY的上述運行可用於協助適當操作，從而支持來自至少一個額外通信設備的無線通信發射或無線通信接收的一者或兩者。
參考圖26B的方法2601，如方框2611中所示，方法2601開始於：通過使用單個降頻比率使第一至少一個時鐘信號降頻、以生成第二至少一個時鐘信號。
如方框2621中所示，方法2601通過運行第一通信設備的與第一協定、標準和/或推薦做法對應的物理層(PHY)得以繼續，從而使用至少一個通道支援與至少一個額外通信設備(例如，2nd、或2nd、3rd等)間的通信，所述至少一個通道具有與第二至少一個時鐘信號相對應的各個通道帶寬，從而依照第二協議、標準和/或推薦做法運行PHY。
如方框2631所示，通過通信設備的至少一根天線，方法2601接著通過無線發射或接收通信來運行。再次地，結合這一實施例和/或其他實施例可理解的是，第一通信設備的PHY的上述運行可用於協助適當操作，從而支持來自至少一個額外通信設備的無線通信發射或無線通信接收的一者或兩者。
參考圖27A的方法2700，如方框2710中所示，方法2700開始於：運行第一通信設備的PHY，從而使用第一通道支援與至少一個額外通信設備(例如，2nd、或2nd、3rd等)間的通信，所述第一通道在第一時間或第一時間內具有各自的通道帶寬。
如方框2720中所示，方法2700通過以下方式繼續：運行PHY、以使用第二通道支援與至少一個額外通信設備間的通信， 所述第二通道在第二時間或第二時間內具有(例如第一通道的)各自的通道帶寬或具有至少一個額外的各自的通道帶寬。可理解的是，可實現各個不同通道間(和/或各個不同子通道間)的自適應，以便給定的PHY可依照各個不同的子通道、通道、帶寬等在各個不同的時間或各個不同的時間內自適應和選擇性運行。
參考圖27B的方法2701，如方框2711中所示，方法2701開始於：運行第一通信設備的PHY，從而使用第一通道支援與至少一個額外通信設備(例如，2nd、或2nd、3rd等)間的通信，所述第一通道具有各自的通道帶寬。
如判定框2721中所示，方法2701接著通過確定是否滿足一個或多個條件的方式得以運行。在判定框2721內可採用任何所需的一個或多個條件。例如，可基於由一個或多個其他通信設備提供的一個或多個接收到的通信(例如，回饋和確認等)確定上述條件。替代性地，上述條件在任何的一個或多個本地運行狀態和/或遠端運行狀態下可發生變化。一般而言，任何所需的條件和/或其變化可用作在方框2721內完成上述確定的標準或規範。
如方框2731中所示，如果判定框2721內滿足特定條件，那麼方法2701通過以下方式運行：運行PHY、以使用第二通道支援與至少一個額外通信設備間的通信，所述第二通道具有(例如第一通道的)各自的通道帶寬或具有至少一個額外的各自的通道帶寬。
替代性地，如方框2711中所示，如果判定框2721內不滿足特定條件，那麼方法2701通過以下方式運行：繼續使用第一通道運行第一通信設備的PHY，所述第一通道具有各個通道帶寬。可理解的是，可基於一個或多個標準實現各自不同的通道帶寬間的上述自適應和選擇度。如果沒有滿足與一個或多個標準相關的任何的一個或多個上述所需條件，PHY的運行繼續為不改變。但是，基於滿足與一個或多個標準相關的任何的一個或多個上述所需條件的事實，那麼PHY的運行發生改變、適應性調整或變化等。
應當注意的是，可以在無線通信裝置內執行本文中相對於不同的方法進行描述的不同的操作和功能，例如使用在其中實施的基帶處理模組和/或處理模組(例如依照結合圖2進行描述的基帶處理模組64和/或處理模組50)和/或其中實施的其他組件。例如，這樣的基帶處理模組能生成如本文所描述的這樣的信號和幀，也能執行如本文所描述的不同的操作和分析，或任何其他如本文所描述的操作和功能等，或他們各自的等價物。
在本發明的一些實施例中，這樣的基帶處理模組和/或處理模組(其可在相同的裝置中或單獨的裝置中來實現)能使用許多無線電中的至少一個和許多天線中的至少一個，來執行這樣的處理而生成信號，以發送到根據本發明的各個方面的其他無線通信裝置(例如，其也可以包括許多無線電中的至少一個和許多天線中的至少一個)，和/或如本文所描述的任何其他操作和功能等或他們各自的等同。在本發明的一些實施例中，可以通過第一裝置中的處理模組和第二裝置中的基帶處理模組合作執行這樣的處理。在本發明的其他實施例中，可以通過基帶處理模組或處理模組全部地執行這樣的處理。
正如這裏可能用到的，術語“基本上”或“大約”，對相應的術語和各項間的相對性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50%，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。各項間的上述相對性從幾個百分點的差異變化為量級差異。正如這裏可能用到的，術語“可操作耦合”、“耦合”和/或“連接”包括各項間直接連接和/或通過居間項(例如，該項包括但不限於元件、元件、電路和/或模組)間接連接，其中對於間接連接，居間項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。正如這裏可能用到的，推斷連接(亦即，一個元件根據推論連接到另一個元件)包括兩個元件間用相同於“耦合”的方法 直接和間接連接。正如這裏還可能用到的，術語“用於”或“可操作耦合”表明項包含電力連接、輸入、輸出等的一個或多個，從而當啟動時執行一個或多個其相應的功能項還可包含與一個或多個其他項推斷連接。正如這裏還可能用到的，術語“相關聯”包含獨立項和/或嵌入在另一項內的一個項的直接和/或間接連接。正如這裏可能用的，術語“比較結果有利”指兩個或多個專案、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。
正如這裏可能用到的，術語“處理模組”、“模組”、“處理電路”和/或“處理單元”(例如，包含可操作、可實施和/或用於編碼、用於解碼、用於基帶處理等的各個模組和/或電路)可能是單個處理設備或多個處理設備。這種處理設備可能是微處理器、微控制器、數位信號處理器、微電腦、中央處理單元、場可編程閘陣列、可編程邏輯器件、狀態機、邏輯電路、類比電路、數位電路和/或基於電路的硬編碼和/或操作指令操作信號(類比和/或數位)的任何設備。處理模組、模組、處理電路和/或處理單元可能具有相關聯的記憶體和/或集成記憶元件，其可能是單個存儲設備、多個存儲設備和/或處理模組、模組、處理電路和/或處理單元的嵌入電路。這種存儲設備可以是唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(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、高速緩衝記憶體和/或存儲數位資訊的任何設備。應該注意的是，如果處理模組、模組、處理電路和/或處理單元包含多於一個的處理設備，該處理設備可能集中分佈(例如，通過有線和/或無線匯流排結構直接連接)或可能分散分佈(例如，通過局域網和/或廣域網的間接連接的雲計算)。還應注意的是，如果處理模組、模組、處理電路和/或處理單元通過狀態機、類比電 路、數位電路和/或邏輯電路實現其功能的一個或多個，那麼儲存相應操作指令的記憶體和/或記憶元件可能嵌入在或外接於包括狀態機、類比電路、數位電路和/或邏輯電路的電路。仍然應注意的是，記憶元件可儲存處理模組、模組、處理電路和/或處理單元執行的硬編碼和/或操作指令，該硬編碼和/或操作指令對應於在一幅或多幅圖中闡述的步驟和/或功能的至少一些。這種存儲設備或記憶元件可包含在製品中。
本發明的描述過程還借助方法步驟的方式來描述特定功能的執行過程及其相互關係。為便於描述，文中對這些功能性模組和方法步驟的邊界和順序進行了專門的定義。在使這些功能可正常工作的前提下，也可重新定義他們的邊界和順序。但這些對邊界和順序的重新定義都將落入本發明的主旨和所聲明的保護範圍之中。可定義替代性邊界和序列，只要能適當執行特定的功能和關係。因此，任何上述替代性邊界或序列在聲明的本發明的範圍和精神內。此外，為了描述的方便，這些功能組成模組的界限在此處被專門定義。當這些重要的功能被適當地實現時，變化其界限是允許的。類似地，流程圖模組也在此處被專門定義來說明某些重要的功能，為廣泛應用，流程圖模組的界限和順序可以被另外定義，只要仍能實現這些重要功能。上述功能模組、流程圖功能模組的界限及順序的變化仍應被視為在權利要求保護範圍內。本領域技術人員也知悉此處所述的功能模組，和其他的說明性模組、模組和元件，可以如示例或由分立元件、特殊功能的積體電路、帶有適當軟體的處理器及類似的裝置組合而成。
同樣地，至少部分地根據一個或多個實施例對本發明進行描述。本文中，本發明的實施例用於對本發明、其一個方面、其特徵、其概念和/或其示例進行解釋。裝置、製品、機器和/或體現本發明的過程的物理實施例可包含參照本文所描述的一個或多個實施例所描述的各方面、各特徵、各概念、各示例等的一個或多個。 此外，從一幅圖到另一幅圖，各實施例可能合併有相同或相似命名的、使用相同或不同標號的功能、步驟、模組，就這種情況而言，各功能、各步驟、各模組等可能是相同或相似的功能、步驟、模組等或不同的功能、步驟、模組。
除非特定指出，在本文所呈現的各圖的任何圖中，來自、到和/或在各元件間的信號可能是類比的或數位的、連續時間的或離散時間的、以及單端的或差分的。例如，如果信號路徑顯示為單端路徑，它同樣表示差分信號路徑。相似地，如果信號路徑顯示為差分路徑，它同樣表示單端信號路徑。如本領域普通技術人員可理解的是，儘管本文描述了一個或多個特定體系架構，但是也可使用未顯示的一個或多個資料匯流排、各元件間的直接連通性和/或其他元件間的間接連接來實施其他體系架構。
在本發明的各個實施例的描述中使用了術語“模組”。模組包含通過硬體實現的、執行一個或多個功能的功能模組，所述一個或多個功能例如對一個或多個輸入信號進行處理以產生一個或多個輸出信號。實現模組的硬體可能自身結合軟體和/或固件來運行。如本文所使用的，模組可包含一個或多個自身是模組的子模組。
儘管本文清楚地描述了本發明的各個功能和特徵的特定組合，但是這些特徵和功能的其他組合也是可能的。本發明並不受限於本文公開的特定示例，並清楚地包含有這些的其他組合。
模式選擇表：
參考
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相關申請的交叉引用
本美國實用專利申請按照美國法典第35篇第119條享有以下美國臨時專利申請的優先權，以下專利申請在此全文引用、以供參考，並為所有目的成為本美國實用專利申請的一部分：
1、申請日為2011年4月18日、申請號為No.61/476,746、題為“多用戶、多接入和/或MIMO無線通信中的範圍擴展”(律師 事務所案卷號為No.BP23053)的未決的美國臨時專利申請。
2、申請日為2011年4月25日、申請號為No.61/478,707、題為“多用戶、多接入和/或MIMO無線通信中的頻率選擇性傳輸”(律師事務所案卷號為No.BP23072)的未決的美國臨時專利申請。
援引併入
以下美國實用專利申請在此全文引用、以供參考，並為所有目的成為本美國實用專利申請的一部分：
1、申請號為No.＿＿＿、題為“多用戶、多接入和/或MIMO無線通信中的頻率選擇性傳輸”(律師事務所案卷號為No.BP23072)、在2012-04-＿同時申請的未決的美國實用專利申請。
援引併入
以下IEEE標準/IEEE標準草案在此全文引用、以供參考，並為所有目的成為本美國實用專利申請的一部分：
1、IEEE Std 802.11TM-2012，“資訊技術的IEEE標準-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範”，IEEE電腦協會，由LAN/MAN標準委員會主辦，IEEE Std 802.11TM-2012(對IEEE Std 802.11-2007的修正)，共2793頁(包括pp.i-xcvi,1-2695)。
2、IEEE Std 802.11nTM-2000，“資訊技術的IEEE標準-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範；修訂本5：對較高吞吐量的增強”，IEEE電腦協會，IEEE Std 802.11nTM-2009(按照IEEE Std 802.11kTM-2008、IEEE Std 802.11rTM-2008、IEEE Std 802.11yTM-2008和IEEE Std 802.11rTM-2009的修訂對IEEE Std 802.11TM-2007進行修訂)，共536頁(包括pp.i-xxxii,1-502)。
3、2011年11月的IEEE草案P802.11-REVmbTM/D12(按照IEEE Std 802.11kTM-2008、IEEE Std 802.11rTM-2008、IEEE Std 802.11yTM-2008、IEEE Std 802.11wTM-2009、IEEE Std 802.11nTM-2009、IEEE Std 802.11pTM-2010、IEEE Std 802.11zTM-2010、IEEE Std 802.11vTM-2011、IEEE Std 802.11uTM-2011和IEEE Std 802.11sTM-2011的修訂對IEEE Std 802.11TM-2007進行修正)，“資訊技術的IEEE標準-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範”，由IEEE電腦協會的LAN/MAN標準委員會的802.11工作組準備，共2910頁(包括pp.i-cxxviii,1-2782)。
4、2012年3月的IEEE P802.11acTM/D2.1，“資訊技術的標準草案-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範，修訂本4：對6GHz以下的頻帶內操作的極高吞吐量的增強”，由802委員會的802.11工作組準備，共363頁(包括pp.i-xxv,1-338)。
5、2012年3月的IEEE P802.11adTM/D6.0(基於IEEE P802.11REVmb D12.0的修訂草案)(按照IEEE 802.11ae D8.0和IEEE 802.11aa D9.0的修訂對IEEE P802.11REVmb D12.0進行修訂)，“IEEE P802.11adTM/D6.0資訊技術的標準操作-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範，修訂本3：對60GHz頻帶內極高吞吐量的增強”，由IEEE-SA標準化委員會、IEEE電腦協會的IEEE 802.11委員會贊助，共664頁。
6、IEEE Std 802.11aeTM-2012，“資訊技術的IEEE標準-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範；修訂本1：管理幀的優先化”，IEEE電腦協會，由LAN/MAN標準委員會主辦， IEEE Std 802.11aeTM-2012(對IEEE Std 802.11TM-2012的修訂)，共52頁(包括pp.i-xii,1-38)。
7、2012年3月的IEEE P802.11afTM/D1.06(按照IEEE Std 802.11aeTM/D8.0、IEEE Std 802.11aaTM/D9.0、IEEE Std 802.11adTM/D5.0和IEEE Std 802.11acTM/D2.0的修訂對IEEE Std 802.11REVmbTM/D12.0進行修訂)，“資訊技術的標準草案-在系統-局域網和城域網間交換無線電通信和資訊的特定要求；篇11：無線LAN媒介存取控制(MAC)和物理層(PHY)規範，修訂本5：TV空格電視信號頻段操作(white spaces operation)”，由IEEE 802委員會的802.11工作組準備，共140頁(包括pp.i-xxii,1-118)。
圖19示出了各種無線通信設備的發射和/或接收中使用的各種信道的分配的實施例，無元件符號說明。

Claims (7)

  1. 一種通信裝置，其特徵在於，包括：降頻模組，用於使用大小為10的單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；物理層，用於使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的正交頻分複用通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應；以及至少一個天線，用於無線發射或接收所述OFDM通信；以及其中，依據無線通信標準、協議或推薦做法，所述至少一個通道在至少一個1GHz以下的頻帶中；所述物理層用於使用第一通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第一通道在第一時間中具有所述通道帶寬；以及所述物理層用於使用第二通道來支援與所述至少一個額外裝置的通信，其中所述第二通道在第二時間中具有至少一個額外通道帶寬。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中，所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中，依據至少一個額外無線通信標準、協議或推薦做法，所述物理層使用至少一個額外通道來支援通信，所述至少一個額外通道具有至少一個額外通道帶寬，所述至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應；以及依據所述至少一個額外無線通信標準、協議或推薦做法， 所述至少一個額外通道在至少一個6GHz以下的頻帶中。
  4. 一種通信裝置，其特徵在於，包括：降頻模組，用於使用單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；物理層，用於使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應；以及至少一個天線，用於無線發射或接收所述通信；以及其中依據第一無線通信標準、協議或推薦做法，所述物理層使用所述至少一個通道來支援通信，所述至少一個通道具有所述通道帶寬，所述通道帶寬與所述多個時鐘信號中的至少一個對應；以及依據第一無線通信標準、協議或推薦做法，所述物理層使用至少一個額外通道來支援通信，所述至少一個額外通道具有至少一個額外通道帶寬，所述至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的通信裝置，其中，所述單個降頻比率為10；所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
  6. 一種用於操作通信裝置的方法，其特徵在於，所述方法包括：使用單個降頻比率對至少一個時鐘信號進行降頻，以生成多個時鐘信號；對所述通信設備的物理層進行操作，以使用至少一個通道來支援與至少一個額外裝置的通信，所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號的至少一個對應； 通過所述通信設備的至少一個天線，無線地發射或接收所述通信；依據第一無線通信標準、協定或推薦做法對物理層進行操作，用於使用所述至少一個通道來支援通信，其中所述至少一個通道具有的各個通道帶寬與所述多個時鐘信號中的至少一個對應；以及依據第二無線通信標準、協定或推薦做法對物理層進行操作，用於使用至少一個額外通道來支援通信，其中所述至少一個額外通道具有的至少一個額外通道帶寬與所述至少一個時鐘信號對應。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中，所述單個降頻比率為10；所述至少一個時鐘信號包括20MHz時鐘信號、40MHz時鐘信號以及80MHz時鐘信號中的至少一個；以及所述多個時鐘信號包括2MHz時鐘信號、4MHz時鐘信號以及8MHz時鐘信號中的至少一個。
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