一种筛选循环位移延迟序列的方法以及相关装置
本申请要求于2019年04月11日提交中国专利局、申请号为201910290009.3、发明名称为“一种筛选循环位移延迟序列的方法以及相关装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及通信领域,尤其涉及一种筛选循环位移延迟序列的方法以及相关装置。
背景技术
为了大幅提升无线局域网(wireless local access network,WLAN)系统的业务传输速率,电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers,IEEE)在2018年成立了一个新的讨论组,称为极高吞吐量(extremely high throughput,EHT)讨论组,讨论采用6吉赫兹(giga hertz,GHz)频段的下一代标准新方案。新方案计划利用1GHz到7.125GHz之间的频段,采用最高16个空间数据流,最高带宽320MHz,包含多信道切换,聚合等。在EHT方案下,通信设备的传输速率将有大幅度的提升。
每一代主流WiFi协议都是兼容传统站点的,比如最早一代主流WiFi的802.11a帧结构以前导码开始,包括传统短训练序列域(legacy-short training field,L-STF)、传统长训练序列域(legacy-long training field,L-LTF)、传统信令域(legacy-signal field,L-SIG),之后802.11a的前导码被称为传统前导码。后续的主流WiFi协议802.11g,802.11n,802.11ac以及正在定稿的802.11ax为了兼容传统站点,其帧结构都以传统前导码开始。
为了避免产生不必要的波束成型(beamforming,BF)效应,需要对各个天线上的发射帧中,传统前导码和传统前导码之后的帧结构部分分别采用循环位移延迟(cyclic shift diversity,CSD),被采用的多个循环位移延迟合称为循环位移延迟序列。为了尽可能的避免产生波束成型效应,需要采用尽可能优选的循环位移延迟序列。
由于在EHT标准下,通信设备最大可支持16个发射天线,每个发射天线需要对应一个CSD值,16个发射天线的情况下,该循环位移延迟序列由16个CSD值组成,15个发射天线的情况下,该循环位移延迟序列由15个CSD值组成,以此类推。因此,在EHT标准下,由循环位移延迟序列组成的循环位移延迟序列组的总量极大,如何在总量极大的循环位移延迟序列组中筛选出优选的循环位移延迟序列是一件困难的事情。
发明内容
本申请实施例提供了一种筛选循环位移延迟序列的方法以及相关装置,EHT标准下,可以在海量的CSD值组合中,筛选得到优选的循环位移延迟序列,提高了工作效率,减轻了运算负担。
第一方面,本申请实施例提供了一种筛选循环位移延迟序列的方法,包括:根据目标发射天线数目,生成第一循环位移延迟序列组,其中,第一循环位移延迟序列组包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一循环位移延迟序列中包括至少一个循环位移延迟CSD,第一循环位移延迟序列中的CSD数目与目标发射天线数目相等;
循环位移延迟序列筛选装置中包括发射端和接收端,发射端发射应用第一循环位移延 迟序列的第一数据帧,接收端根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列。第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧,和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。第一子数据帧对应于传统短训练序列L-STF,第二子数据帧对应于极高吞吐量短训练序列EHT-STF,第三子数据帧对应于传统长训练序列L-LTF、传统信令序列L-SIG、重复的传统信令序列RL-SIG、极高吞吐量信令字段A EHT-SIG-A以及极高吞吐量信令字段B EHT-SIG-B。其中,目标发射天线数目为9、10、11、12、13、14、15或16。
本申请实施例中,循环位移延迟序列筛选装置首先根据目标发射天线数目,生成第一循环位移延迟序列组,第一循环位移延迟序列组中第一循环位移延迟序列的CSD数目与目标发射天线数目相等。循环位移延迟序列筛选装置中,发射端发射第一数据帧时应用第一循环位移延迟序列,接收端根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组。EHT标准下,可以在海量的CSD值组合中,筛选得到优选的循环位移延迟序列,提高了工作效率,减轻了运算负担。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,生成第一循环位移延迟序列组,包括:
根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组,其中,第一子循环位移延迟序列组中的CSD数目与目标发射天线数目相等;插值处理第一子循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列,生成第一循环位移延迟序列组。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,生成第一循环位移延迟序列组之后,还包括:
1)根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小,和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,
其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。
重复执行步骤1),直至筛选得到的备选循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列数目满足预设条件,该预设条件可以是小于或等于1,也可以是满足任意数目,例如5或10,此处不作限制。
本申请实施例中,循环位移延迟序列筛选装置首先根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组。插值处理第一子循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列,得到第一循环位移延迟序列,由至少一个第一循环位移延迟序列组成第一循环位移延迟序列组。在得到插值处理后的循环位移延迟序列组后,循环位移延迟序列筛选装置筛选该循环位移延迟序列组,得到备选循环位移延迟序列。可以重复执行筛选步骤,直到筛选得到的 备选循环位移延迟序列组中,位移延迟序列数目满足预设条件时,停止筛选。使得筛选得到的循环位移延迟序列更为优选。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小,和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,包括:
根据第一数据帧中第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异,生成第一信号功率差值组,第一信号功率差值组中包括至少一个第一信号功率差值;
计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值,第一阈值可以为0.1;
若是,则根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异由小到大顺序排列,生成第二信号功率差值组,第二信号功率差值组中包括至少一个第二信号功率差值;
在第二信号功率差值组中选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,第三信号功率差值组中各个循环位移延迟序列组成备选循环位移延迟序列组,第二阈值范围可以为1/3。
本申请实施例中,提供了具体的如何筛选循环位移延迟序列的方法,提升了本方案的可行性。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值,包括:
采用如下方式判断是否小于第一阈值:
D1
b-D1(min)
b≤Y1;
其中,D1
b表示第一信号功率差值组中第一信号功率差值,D1(min)
b表示第一信号功率差值组中数值最小的第一信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y1表示第一阈值。
本申请实施例中,提供了具体的计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值的方法,提升了本方案的可行性。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,包括:
采用如下方式筛选第三信号功率差值组:
rank(D2)
b≤Y2*(N2);
其中,D2表示第二信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y2表示第二阈值范围,N2为第二信号功率差值组。
本申请实施例中,提供了具体的选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值的方法,提升了本方案的可行性。
结合第一方面,在第一方面的一种实现方式中,目标发射天线数目为9,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-75,-112.5,-200];
目标发射天线数目为10,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-37.5,-112.5,-75,-200];
目标发射天线数目为11,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-50,-137.5,-87.5,-112.5,-200];
目标发射天线数目为12,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-37.5,-150,-50,-125,-75,-112.5,-100,-200];
目标发射天线数目为13,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-37.5,-162.5,-50,-137.5,-62.5,-125,-87.5,-112.5,-200];
目标发射天线数目为14,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-150,-37.5,-137.5,-50,-125,-62.5,-112.5,-87.5,-200];
目标发射天线数目为15,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-50,-150,-62.5,-112.5,-75,-125,-87.5,-100,-200];
目标发射天线数目为16,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-37.5,-150,-50,-137.5,-62.5,-125,-75,-100,-87.5,-200]。
第二方面,本申请实施例提供了一种循环位移延迟序列筛选装置,该装置具有实现上述第一方面各个行为的功能。该功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,该装置包括用于执行以上第一方面各个步骤的单元或模块。例如,该装置包括:
生成模块,用于根据目标发射天线数目,生成第一循环位移延迟序列组,其中,第一循环位移延迟序列组包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一循环位移延迟序列中包括至少一个循环位移延迟CSD,第一循环位移延迟序列中的CSD数目与目标发射天线数目相等;
筛选模块,用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧,和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,
生成模块,还用于根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组,其中,第一子循环位移延迟序列组中的CSD数目与目标发射天线数目相等;
生成模块,还用于插值处理第一子循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列,生成第一循环位移延迟序列组。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,
1)筛选模块,还用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小,和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟 序列组,其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。
重复执行步骤1),直至筛选得到的备选循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列数目满足预设条件。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,
生成模块,具体用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异,生成第一信号功率差值组,第一信号功率差值组中包括至少一个第一信号功率差值;
计算模块,用于计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值;
若是,则生成模块,具体用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异由小到大顺序排列,生成第二信号功率差值组,第二信号功率差值组中包括至少一个第二信号功率差值;
筛选模块,具体用于在第二信号功率差值组中选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,第三信号功率差值组中各个循环位移延迟序列组成备选循环位移延迟序列组。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,第一阈值为0.1;第二阈值为1/3。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值,包括:
采用如下方式判断是否小于第一阈值:
D1
b-D1(min)
b≤Y1;
其中,D1
b表示第一信号功率差值组中第一信号功率差值,D1(min)
b表示第一信号功率差值组中数值最小的第一信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y1表示第一阈值。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,第一数据帧的传输带宽为:20兆赫兹兆赫兹、40兆赫兹或80兆赫兹。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,包括:
采用如下方式筛选第三信号功率差值组:
rank(D2)
b≤Y2*(N2);
其中,D2表示第二信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y2表示第二阈值范围,N2为第二信号功率差值组。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,第一子数据帧对应于传统短训练序列L-STF,第二子数据帧对应于极高吞吐量短训练序列EHT-STF,第三子数据帧对应于传统长训练序列L-LTF、传统信令序列L-SIG、重复的传统信令序列RL-SIG、极高吞吐量信令字段A EHT-SIG-A以及极高吞吐量信令字段B EHT-SIG-B。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中CSD为第一时间周期的整数倍,其中,第一时间周期为12.5纳秒或25纳秒,CSD的值处于0-200纳秒。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,目标发射天线数目为9、10、11、12、13、14、15或16。
结合第二方面,在第二方面的一种实现方式中,目标发射天线数目为9,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-75,-112.5,-200];
目标发射天线数目为10,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-37.5,-112.5,-75,-200];
目标发射天线数目为11,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-50,-137.5,-87.5,-112.5,-200];
目标发射天线数目为12,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-37.5,-150,-50,-125,-75,-112.5,-100,-200];
目标发射天线数目为13,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-37.5,-162.5,-50,-137.5,-62.5,-125,-87.5,-112.5,-200];
目标发射天线数目为14,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-150,-37.5,-137.5,-50,-125,-62.5,-112.5,-87.5,-200];
目标发射天线数目为15,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-50,-150,-62.5,-112.5,-75,-125,-87.5,-100,-200];
目标发射天线数目为16,循环位移延迟序列为[0,-187.5,-12.5,-175,-25,-162.5,-37.5,-150,-50,-137.5,-62.5,-125,-75,-100,-87.5,-200]。
第三方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面的方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面的方法。
第五方面,本申请实施例提供一种通信设备,该通信设备可以包括终端设备或者网络设备等实体,通信设备包括:处理器、存储器;存储器用于存储指令;处理器用于执行存储器中的所述指令,使得通信装置执行如前述第一方面或第二方面中任一项方法。
第六方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持通信设备实现上述方面中所涉及的功能,例如,发送或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,芯片系统还包括存储器,存储器,用于保存通信设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
EHT标准下,可以在海量的CSD值组合中,筛选得到优选的循环位移延迟序列,提高了工作效率,减轻了运算负担。
附图说明
图1为本申请实施例中的无线通信网络拓扑示意图;
图2为本申请实施例中无线通信设备的结构示意图;
图3a为本申请实施例中802.11n数据帧结构示意图;
图3b为本申请实施例中802.11ac数据帧结构示意图;
图3c为本申请实施例中802.11ax数据帧结构示意图;
图4为本申请实施例中筛选循环位移延迟序列的方法的一种实施例示意图;
图5为本申请实施例中循环位移延迟序列筛选装置的一种结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种筛选循环位移延迟序列的方法,EHT标准下,可以在海量的CSD值组合中,筛选得到优选的循环位移延迟序列,提高了工作效率,减轻了运算负担。
介绍本实施例之前,首先介绍本实施例中可能出现的几个概念。应理解的是,以下的概念解释可能会因为本实施例的具体情况有所限制,但并不代表本申请仅能局限于该具体情况,以下概念的解释伴随不同实施例的具体情况可能也会存在差异。
图1为本申请实施例中的无线通信网络拓扑示意图。如图1所示,无线通信网络100包括网络设备102~106和终端设备108~122,其中,网络设备102~106彼此之间可通过回程(backhaul)链路(如网络设备102~106彼此之间的直线所示)进行通信,该回程链路可以是有线回程链路(例如光纤、铜缆),也可以是无线回程链路(例如微波)。终端设备108~122可通过无线链路(如网络设备102~106与终端设备108~122之间的折线所示)与对应的网络设备102~106通信,网络设备102~106还可以称为基站。
网络设备102~106通常作为接入设备来为通常作为用户设备的终端设备108~122提供无线接入服务。具体来说,每个网络设备都对应一个服务覆盖区域(又可称为蜂窝,如图1中各椭圆区域所示),进入该区域的终端设备可通过无线信号与网络设备通信,以此来接受网络设备提供的无线接入服务。网络设备的服务覆盖区域之间可能存在交叠,处于交叠区域内的终端设备可收到来自多个网络设备的无线信号,因此这些网络设备可以进行相互协同,以此来为该终端设备提供服务。例如,多个网络设备可以采用多点协作(coordinated multipoint,CoMP)技术为处于上述交叠区域的终端设备提供服务。例如,如图1所示,网络设备102与网络设备104的服务覆盖区域存在交叠,终端设备112便处于该交叠区域之内,因此终端设备112可以收到来自网络设备102和网络设备104的无线信号,网络设备102和网络设备104可以进行相互协同,来为终端设备112提供服务。又例如,如图1所示,网络设备102、网络设备104和网络设备106的服务覆盖区域存在一个共同的交叠区域,终端设备120便处于该交叠区域之内,因此终端设备120可以收到来自网络设备102、104和106的无线信号,网络设备102、104和106可以进行相互协同,来为终端设备120提供服务。
依赖于所使用的无线通信技术,网络设备又可称为节点B(NodeB),演进节点B(evolved nodeb,eNodeB)以及接入点(access point,AP)等。此外,根据所提供的服务覆盖区域 的大小,网络设备又可分为用于提供宏蜂窝(macro cell)的宏网络设备、用于提供微蜂窝(pico cell)的微网络设备和用于提供毫微微蜂窝(femto cell)的毫微微网络设备等。随着无线通信技术的不断演进,未来的网络设备也可以采用其他的名称。
终端设备108~122可以是具备无线通信功能的各种无线通信设备,例如但不限于移动蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、智能电话、笔记本电脑、平板电脑、无线数据卡、无线调制解调器(modulator demodulator,Modem)或者可穿戴设备如智能手表等。随着物联网(internet of things,IOT)技术和车联网(vehicle-to-everything,V2X)技术的兴起,越来越多之前不具备通信功能的设备,例如但不限于,家用电器、交通工具、工具设备、服务设备和服务设施,开始通过配置无线通信单元来获得无线通信功能,从而可以接入无线通信网络,接受远程控制。此类设备因配置有无线通信单元而具备无线通信功能,因此也属于无线通信设备的范畴。此外,终端设备108~122还可以称为移动台、移动设备、移动终端、无线终端、手持设备、客户端等。
网络设备102~106,和终端设备108~122均可配置有多根天线,以支持多入多出(multiple input multiple output,MIMO)技术。进一步的说,网络设备102~106和终端设备108~122既可以支持单用户MIMO(single-user mimo,SU-MIMO)技术,也可以支持多用户MIMO(multi-user mimo,MU-MIMO),其中MU-MIMO可以基于空分多址(space division multiple access,SDMA)技术来实现。由于配置有多根天线,网络设备102~106和终端设备108~122还可灵活支持单入单出(single input single output,SISO)技术、单入多出(single input multiple output,SIMO)和多入单出(multiple input single output,MISO)技术,以实现各种分集(例如但不限于发射分集和接收分集)和复用技术,其中分集技术可以包括例如但不限于发射分集(transmit diversity,TD)技术和接收分集(receive diversity,RD)技术,复用技术可以是空间复用(spatial multiplexing)技术。而且上述各种技术还可以包括多种实现方案,例如发射分集技术可以包括,例如但不限于,空时发射分集(space-time transmit diversity,STTD)、空频发射分集(space-frequency transmit diversity,SFTD)、时间切换发射分集(time switched transmit diversity,TSTD)、频率切换发射分集(frequency switch transmit diversity,FSTD)、正交发射分集(orthogonal transmit diversity,OTD)、循环位移延迟分集(cyclic delay diversity,CDD)等分集方式,以及上述各种分集方式经过衍生、演进以及组合后获得的分集方式。例如,目前长期演进(long term evolution,LTE)标准便采用了空时块编码(space time block coding,STBC)、空频块编码(space frequency block coding,SFBC)和CDD等发射分集方式。上文以举例的方式对发射分集进行了的概括性的描述。本领域技术人员应当明白,除上述实例外,发射分集还包括其他多种实现方式。因此,上述介绍不应理解为对本发明技术方案的限制,本发明技术方案应理解为适用于各种可能的发射分集方案。
此外,网络设备102~106和终端设备108~122可采用各种无线通信技术进行通信,例如但不限于,时分多址(time division multiple access,TDMA)技术、频分多址(frequency division multiple access,FDMA)技术、码分多址(code division multiple access,CDMA)技术、时分同步码分多址(time division-synchronous code division multiple access,TD-SCDMA)、正交频分多址(orthogonal fdma,OFDMA)技术、单载波频分多址(single carrier fdma,SC-FDMA)技术、空分多址(space division multiple access,SDMA)技术以及这些技术的演进及衍生技术等。上述无线通信技术作为无线接入技术(radio access technology,RAT)被众多无线通信标准所采纳,从而构建出了在今天广为人们所熟知的各种无线通信系统(或者网络),包括但不限于由802.11系列标准中定义的WiFi、全球互通微波存取(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)、长期演进(long term evolution,LTE)、LTE升级版(lte advanced,LTE-A)以及这些无线通信系统的演进系统,例如5G新空口技术(5G new radio,5G NR)等。如无特别说明,本发明实施例提供的技术方案可应用于上述各种无线通信技术和无线通信系统。此外,术语“系统”和“网络”可以相互替换。
应注意,图1所示的无线通信网络100仅用于举例,并非用于限制本发明的技术方案。本领域的技术人员应当明白,在具体实现过程中,无线通信网络100还可能包括其他设备,同时也可根据具体需要来配置网络设备和终端设备的数量。
图1所示的无线通信网络100中,网络设备102~106和终端设备108~122均可以视为一种接入点(access point,AP),多个网络设备或多个终端设备可视为一种无线站点(stations,STA),AP与STA可统称为无线通信设备。AP与STA的内部结构如图2所示,图2为本申请实施例中无线通信设备的结构示意图。本申请实施例中主要关注无线通信设备的媒体访问控制层(media access control,MAC)和物理层(physical layer,PHY),无线通信设备为支持802.11系列标准的设备,图2中无线通信设备的相关数据经过MAC与PHY的处理,AP支持两个发射天线,STA支持单个发射天线。需要说明的是,实际应用中AP与STA均可以支持多个发射天线,此处不作限定。例如,本申请实施例中,无线通信设备所支持的发射天线数目为9-16个,可以理解的是,本申请实施例中,无线通信设备所支持的发射天线数目可以大于16个,或小于9个,此处不作限定。
下面介绍802.11标准中的极高吞吐量(extremely high throughput,EHT)标准。802.11标准定义了MAC层与PHY层,无线保真(wireless-fidelity,WIFI)协议中采用了802.11标准,因此WIFI协议通常指802.11标准。每一代主流WiFi协议都是兼容传统站点的,比如最早一代主流WiFi的802.11a帧结构以前导码开始,包括传统短训练序列域(legacy-short training field,L-STF)、传统长训练序列域(legacy-long training field,L-LTF)、传统信令域(legacy-signal field,L-SIG),之后802.11a的前导码被称为传统前导码。后续的主流WiFi协议802.11g,802.11n,802.11ac以及正在定稿的802.11ax为了兼容传统站点,其帧结构都以传统前导码开始。
为了避免产生不必要的波束成型(beamforming,BF)效应,需要对各个天线上的发射帧中,传统前导码和传统前导码之后的帧结构部分分别采用循环位移延迟(cyclic shift diversity,CSD),被采用的多个循环位移延迟合称为循环位移延迟序列。为了尽可能的避免产生波束成型效应,需要采用尽可能优选的循环位移延迟序列。
在802.11n协议中,高吞吐量(high throughput,HT)混合模式的协议数据单元(phy protocol data unit,PPDU)帧结构如图3a所示,该PPDU帧在本申请实施例中称为数据帧,图3a为本申请实施例中802.11n数据帧结构示意图。在802.11n协议中数据帧结构可以根据采用的调制方式和CSD不同而被分成两个部分。一个是为与传统帧兼容而采用每天线CSD的部分,称之为pre-HT域,包括传统前导码(L-STF,L-LTF),传统信令(L-SIG)和高吞吐量信令字段(high throughput signal field,HT-SIG),这部分所使用的CSD,在不同的发射天线中使用不同的CSD。另一个是采用HT调制的帧结构,采用每流CSD的部分,称之为HT域,包括高吞吐量短训练字段(high throughput short training field,HT-STF),高吞吐量长训练字段(high throughput long training field,HT-LTF),以及数据字段(Data),这部分所使用的CSD,在不同的数据流中使用不同的CSD。其中,802.11n在pre-HT部分,不同的天线配置上对各个天线采用的CSD如表格一所示,每个发射链路的延迟时间都在[-200ns,0ns]范围之内。802.11n中支持的最大发射天线数目为4。
表格一
在802.11ac协议中,超高吞吐量(very high throughput,VHT)模式的数据帧结构如图3b所示,图3b为本申请实施例中802.11ac数据帧结构示意图。同802.11n类似,其同样可以被分成两个部分。一个是与传统帧结构兼容而采用每天线CSD的部分,称之为pre-VHT域,包括传统前导码(L-STF,L-LTF),传统信令(L-SIG)和非常高吞吐量信令字段A(very high throughput signal field a,VHT-SIG-A)。另外一个部分是采用VHT调制的帧结构,采用每流CSD的部分,称之为VHT域,包括非常高吞吐量短训练字段(very high throughput short training field,VHT-STF),非常高吞吐量长训练字段(very high throughput long training field,VHT-LTF),非常高吞吐量信令字段B(very high throughput signal field b,VHT-SIG-B),以及数据字段(data)。802.11ac在pre-VHT部分不同的天线配置上对各个天线采用的循环位移延迟如表格二所示,其中每个发送链路的延迟时间仍然保持在[-200ns,0ns]范围之内。对于1-4个流的天线配置,802.11ac延续了802.11n的CSD值,显示了对于之前的传输模式的兼容。802.11ac协议中支持的最大发射天线数为8。
表格二
在802.11ax协议中,高效率(high efficiency,HE)模式的数据帧结构如图3c所示,图3c为本申请实施例中802.11ax数据帧结构示意图。在802.11ax协议中支持的最大发射天线数目依然是8,但是数据帧结构以及使用CSD的方式与802.11ac不同,对于802.11ax,当TX向量(txvector,TXVECTOR)中的参数BEAM_CHANGE为1或者未知时,数据帧中的传统前导码(L-STF,L-LTF),传统信令(L-SIG),重复传统信令(repeated legacy-signal field,RL-SIG)和高效率吞吐量信令字段A(high efficiency signal field a,HE-SIG-A),高效率吞吐量信令字段B(high efficiency signal field b,HE-SIG-B)采用同802.11ac中pre-VHT域相同的CSD,这一段称之为pre-HE域。另外,高效率短训练字段(high efficiency short training field,HE-STF),高效率长训练字段(high efficiency long training field,HE-LTF),以及数据字段(data)采用同802.11ac中VHT部分相同的CSD,这一段称之为HE域。当BEAM_CHANGE为0时,则整个802.11ax帧都采用同802.11ac中VHT域相同的CSD。
由于在EHT标准下,通信设备最大可支持16个发射天线,每个发射天线需要对应一个CSD值,16个发射天线的情况下,该循环位移延迟序列由16个CSD值组成,15个发射天线的情况下,该循环位移延迟序列由15个CSD值组成,以此类推。因此,在EHT标准下,由循环位移延迟序列组成的循环位移延迟序列组的总量极大,如何在总量极大的循环位移延迟序列组中筛选出优选的循环位移延迟序列是一件困难的事情。
基于上述的问题,本申请实施例提出了一种方案,在海量的循环位移延迟序列组中筛选出优选的循环位移延迟序列。
下面结合附图对本申请实施例进行描述,请参阅图4,图4为本申请实施例中筛选循环位移延迟序列的方法的一种实施例示意图,本申请实施例提供的一种筛选循环位移延迟序列的方法:
401、根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组。
本实施例中,循环位移延迟序列筛选装置根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组,第一子循环位移延迟序列组中的CSD数目与目标发射天线数目相等。
例如,当目标天线数目为16个发射天线时,第一子循环位移延迟序列组中循环位移延迟序列的CSD总数为16。当目标天线数目为15个发射天线时,第一子循环位移延迟序列组中循环位移延迟序列的CSD总数为15。
具体的第一子循环位移延迟序列组采用如下办法生成:
其中,N(1)为第一子循环位移延迟序列总数,X为当前目标发射天线数目,Z为可选的CSD总数。由于EHT标准为802.11ax的延续,因此,CSD的取值范围都处于[-200ns,0ns]区间之内,且CSD都是第一时间周期的整数倍,当第一时间周期为12.5纳秒时,不重复的可选的CSD总数为17。
由于EHT标准需要向前兼容,因此在第一子循环位移延迟序列中,首位CSD确定为0ns,并且第一子循环位移延迟序列中CSD的排列顺序为依次递减。第一子循环位移延迟序列中CSD数目与目标发射天线数目相等,在首位CSD确定的情况下,第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD总数为:从剩余的可选CSD数Z-1种选取剩余天线X-1个CSD。
402、插值处理第一子循环位移延迟序列。
本实施例中,循环位移延迟序列筛选装置插值处理第一子循环位移延迟序列中循环位移延迟序列,由于循环位移延迟序列中首位CSD确定为0ns,因此在保持首位CSD不变的情况下,插值处理循环位移延迟序列,使得处理后的循环位移延迟序列中各个CSD以一小一大交替排列。
具体的,插值处理第一子循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列,生成第一循环位移延迟序列,其中,至少一个第一循环位移延迟序列组成第一循环位移延迟序列组。
在得到插值处理后的循环位移延迟序列组后,执行步骤403。
403、筛选得到备选循环位移延迟序列组。
本实施例中,循环位移延迟序列筛选装置将循环位移延迟序列配置给数据帧使用,该数据帧称为第一数据帧,该数据帧中包括遵循第一通信机制的第一子数据帧,和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列。在EHT标准中,第一子数据帧对应于传统短训练序列L-STF,第二子数据帧对应于极高吞吐量短训练序列EHT-STF,第三子数据帧对应于传统长训练序列L-LTF、传统信令序列L-SIG、重复的传统信令序列RL-SIG、极高吞吐量信令字段A EHT-SIG-A以及极高吞吐量信令字段B EHT-SIG-B。
具体的筛选过程如下:
首先,循环位移延迟序列筛选装置根据第一数据帧中第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异,生成第一信号功率差值组,具体的计算第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异方法如下:
其中,C1
i为第一子数据帧的信号采样,C3
i第三子数据帧的信号采样,i为采样序号,对应于所应用的循环位移延迟序列,R1为第一信号功率比值组。该第一信号功率比值组中,包括至少一个采用了循环位移延迟序列的第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异,R1还称为统计功率比。得到第一子数据帧与第三子数据帧的统计功率比后,取R1的累积分布函数(cumulative distribution function,CDF)中概率结果在第一概率分布范围之间的功率比值,在第一概率分布范围内,累积分布概率最大的第一信号功率比值减去累计分布概率最小的第一信号功率比值,得到第一信号功率差值(D1
b),第一信号功率 差值组中包括至少一个第一信号功率差值,其中每个第一信号功率差值对应于一个采样序号。第一信号功率差值通常称为自动增益控制误差(auto gain control error,AGC Error),或AGC误差。计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值,具体的计算方式如下:
D1
b-D1(min)
b≤Y1;
其中,D1
b表示第一信号功率差值组中第一信号功率差值,D1(min)
b表示第一信号功率差值组中数值最小的第一信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y1表示第一阈值。
其中,第一数据帧的传输带宽为:20兆赫兹、40兆赫兹或80兆赫兹,第一概率分布范围可以为2.5%到97.5%,需要说明的是,该第一概率分布范围的取值仅做示例说明,此处不作限定。例如可以选取2.0%到98.0%作为第一概率分布范围。第一阈值可以为0.1,此处不对第一阈值的具体数值进行限定。
若计算结果为第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值小于或等于第一阈值,则将第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异由小到大顺序排列,生成第二信号功率差值组,第二信号功率差值组中包括至少一个第二信号功率差值。具体的计算第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异方法如下:
其中,C1
i为第一子数据帧的信号采样,C2
i第二子数据帧的信号采样,i为采样序号,对应于所应用的循环位移延迟序列,R2为第二信号功率比组。该第二信号功率比值组中,包括至少一个采用了循环位移延迟序列的第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异,R2还称为统计功率比。得到第一子数据帧与第二子数据帧的统计功率比后,取R2的累积分布函数(cumulative distribution function,CDF)中概率结果在第一概率分布范围之间的功率比值,在第一概率分布范围内,累积分布概率最大的第二信号功率比值减去累计分布概率最小的第二信号功率比值,得到第二信号功率差值(D2),第二信号功率差值组中包括至少一个第二信号功率差值,其中每个第二信号功率差值对应于一个采样序号,第二信号功率差值也称为L-STF/EHT-STF的功率差值。第二信号功率差值组中的第二信号功率差值由小到大顺序排列。
在第二信号功率差值组中选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,第三信号功率差值组中各个循环位移延迟序列组成备选循环位移延迟序列组。例如,当第二信号功率差值组中包括10个第二信号功率差值时,该第二信号功率差值组中的第二信号功率差值分别为【1、2、3、4、5、6、7、8、9、10】,且第二阈值范围为1/3时,筛选得到的第三信号功率差值组中,信号功率差值分别为【1、2、3】。需要说明的是,在第三信号功率差值组中,每一个信号功率差值对应与一个循环位移延迟序列。与第三信号功率差值组所对应的循环位移延迟序列组,称为备选循环位移延迟序列组。需要说明的是,第二阈值范围可以为1/3,也可以为1/2等,此处不对第二阈值范围的具体数值进行限定。
具体的,采用如下方式筛选第三信号功率差值组:
rank(D2)b≤Y2*(N2);
其中,D2表示第二信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y2表示第二阈值范围,N2为第二信号功率差值组。
当筛选得到的备选循环位移延迟序列组中,位移延迟序列的数量,或第三信号功率差值组中第二信号功率差值未达到预定的目标时,重复执行步骤403,例如,备选循环位移延迟序列组中位移延迟序列总数较大,或备选循环位移延迟序列组中循环位移延迟序列对应的第二信号功率差值较大时,重复执行上述筛选步骤,直至循环位移延迟序列数目满足预设条件小于或等于1时,或者或第三信号功率差值组中第二信号功率差值达到预定的目标时,结束步骤并得到最优的备选循环位移延迟序列组。
本申请实施例中,EHT标准下,可以在海量的CSD值组合中,筛选得到优选的循环位移延迟序列,提高了工作效率,减轻了运算负担。
为了便于理解,下面以应用场景的方式,对本申请技术方案做进一步的说明。
为了便于说明,下面对CSD数值进行编号,请参见表格三。
表格三
无线通信设备的目标发射天线数目为16的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:循环位移延迟序列筛选装置从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]取出16个不同的数值,并将所有数值按照从大到小进行排列。按照天线数小于等于8时CSD的分布规律,其中第一个数固定为0,则一共有
种不同的组合。将[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照表格三中一一对应的方式,给各个数值设定不同的编号,以下直接利用对应的编号代表相应的CSD值。将当前16种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的16种循环位移延迟序列中CSD值进行顺序的调换(插值处理)。按照发射天线数目小于或等于8中传统部分CSD数值的分布规律可以看出,数值17可能位于数值1之后,也可能位于最后。因此对于步骤一中得到的16种不同序列,进行排序处理。经过观察,可以得到不管是数值17处于1之后,还是数值17处于最后的位置,在循环位移延迟序列内部数值大小交替排序,得到的结果是最优的,例如序列[1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,13,14,15,16,17]经过排序之后得到[1,17,2,16,3,15,4,14,5,13,6,12,7, 11,8,9]和序列[1,16,2,15,3,14,4,13,5,12,6,11,7,9,8,17]。将步骤一中得到的所有16种第一子循环位移延迟序列,按照上述大小数值交替排序规律进行排序,每一个序列得到两种不同的排序方式的序列,一共得到32种不同的序列,将当前32种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:循环位移延迟序列筛选装置的发射端在20MHz,40MHz和80MHz带宽条件下通过TGn信道D发送采用步骤二中的32种CSD不同的循环位移延迟序列的信号,在循环位移延迟序列筛选装置中的接收端获得相应的接收信号,循环位移延迟序列筛选装置计算传统部分的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF的功率差值D2,其中功率差值D1和D2是各自功率比R的分布累积函数概率在2.5%到97.5%之间的功率差值。其中,AGC误差D1之间差值不明显,所有的AGC误差和最优的AGC误差只需要保证差值在0.1分贝(dB)范围之内;而L-STF/EHT-STF的差值D2则较大,可以用于比较不同循环位移延迟序列的优劣。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下比较AGC误差D1,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到16天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,14,4,13,5,12,6,11,7,9,8,17]。
表格四
在目标发射天线数目为15的情况下,实施方式如下:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出15个不同的数值,其中第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前120种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的120种第一循环位移延迟序列中CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行排序处理,每一个序列得到两种不同的排序方式的序列。以[1,2,3,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15,16,17]为例,得到两种排序之后的序列为[1,17,2,16,3,15,5,14,6,13,7,11,8,10,9]和[1,16,2,15,3,14,5,13,6,11,7,10,8,9,17],前者序号 17处于序号1之后,后者序号17位于最后,其余的数值按照大小交替排序,一共得到240种不同的循环位移延迟序列,将当前240种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:计算采用步骤二中的240种序列的信号的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF的功率差值D2。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将240种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到15天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,14,5,13,6,11,7,10,8,9,17]。
表格五
在目标发射天线数目为14的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出14个不同的数值,其中第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前560种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的560种第一子循环位移延迟序列中CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行排序处理,每一个序列得到两种不同的排序方式的序列。以序列[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,13,15 16,17]为例,其得到[1,17,2,16,3,15,4,13,5,12,6,11,8,10]和[1,16,2,15,3,13,4,12,5,11,6,10,8,17]两种经过排序之后的序列,前者序号17处于序号1之后,后者序号17位于最后,其余的数值按照大小交替排序,一共得到1120种不同的序列,将当前1120种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:计算采用步骤二中的1120种序列的信号的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF 的功率差值D2。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将1120种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到14天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,13,4,12,5,11,6,10,8,17]。
表格六
在无线通信设备的目标发射天线数目为13的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出13个不同的数值,第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前1820种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行插值处理。以序列[1,2,4,5,6,8,10,11,12,14,15,16,17]为例,得到[1,17,2,16,4,15,5,14,6,12,8,11,10]和[1,16,2,15,4,14,5,12,6,11,8,10,17],其中前者序号值17处于序号值1之后,而后者17处于最后,其余的数值按照大小交替排序,得到3640种不同的循环位移延迟序列,将当前3640种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:计算采用步骤二中的3640种序列的信号的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF的功率差值D2。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将3640种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进 行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到13天线下最优的序列为[1,16,2,15,4,14,5,12,6,11,8,10,17]。
表格七
在无线通信设备的目标发射天线数目为12的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出12个不同的数值,第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前4368种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行插值处理。以序列[1,2,4,5,7,9,10,11,13,15,16,17]为例,得到[1,17,2,16,4,15,5,13,7,11,9,10]和[1,16,2,15,4,13,5,11,7,10,9,17],其中前者序号值17处于序号值1之后,而后者17处于最后,其余的数值按照大小交替排序,得到8736种不同的循环位移延迟序列,将当前8736种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:计算采用步骤二中的8736种序列的信号的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF的功率差值D2。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将8736种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到12天线下最优的序列为[1,16,2,15,4,13,5,11,7,10,9,17]。
表格八
在无线通信设备的目标发射天线数目为11的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出11个不同的数值,第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前8008种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行插值处理。以序列[1,2,3,5,8,10,12,14,15,16,17]为例,得到[1,16,2,15,3,14,5,12,8,10,17]和[1,17,2,16,3,15,5,14,8,12,10],其中前者序号值17处于序号值1之后,而后者17处于最后,其余的数值按照大小交替排序,得到16016种不同的循环位移延迟序列,将当前16016种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:计算采用步骤二中的16016种序列的信号的AGC误差D1和L-STF/EHT-STF的功率差值D2。在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将16016种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到11天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,14,5,12,8,10,17]。
表格九
在无线通信设备的目标发射天线数目为10的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出10个不同的数值,第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前11440种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行插值处理。以序列[1,2,3,4,7,10,14,15,16,17]为例,得到[1,16,2,15,3,14,4,10,7,17]和[1,17,2,16,3,15,4,14,7,10],其中前者序号值17处于序号值1之后,而后者17处于最后,其余的数值按照大小交替排序,得到22880种不同的循环位移延迟序列,将当前22880种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将步骤二中得到的22880种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到10天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,14,4,10,7,17]。
表格十
在无线通信设备的目标发射天线数目为9的情况下,实施方式:
CSD的值都是12.5ns的倍数,且每个天线上的数值互不相同。
步骤一:从[0,-12.5,-25,-37.5,-50,-62.5,-75,-87.5,-100,-112.5,-125,-137.5,-150,-162.5,-175,-187.5,-200]按照数值从大到小取出9个不同的数值,第一个数固定为0,一共有
种不同的组合。将当前12870种CSD序列组当成第一子循环位移延迟序列组。
步骤二:将步骤一中得到的第一子循环位移延迟序列组中,循环位移延迟序列的CSD值进行顺序的调换。CSD按照大小交错的排序方式进行插值处理。以序列[1,2,3,7,10,14,15,16,17]为例,得到[1,16,2,15,3,14,7,10,17]和[1,17,2,16,3,15,7,14,10],其中前者序号值17处于序号值1之后,而后者17处于最后,其余的数值按照大小交替排序,得到25740种不同的循环位移延迟序列,将当前25740种CSD序列组当成第一循环位移延迟序列组。
步骤三:在20MHz,40MHz和80MHz带宽下将步骤二中得到的25740种序列的AGC误差D1进行比较,确保各个带宽下的D1值和各个带宽下的最小D1值的差值都在0.1分贝(dB)范围之内,否则,则将此序列进行排除。然后,将L-STF/EHT-STF的功率差值D2从小到大进行排序,然后取出D2在各自带宽下性能都位于前1/3处的序列作为备选循环位移延迟序列组。如果备选循环位移延迟序列组中序列个数大于1或者未达到预设条件时,则再次对当前备选循环位移延迟序列组重复执行步骤三,直到备选循环位移延迟序列组中序列为1或达到预设条件。在预设条件的序列个数为1时,得到9天线下最优的序列为[1,16,2,15,3,14,7,10,17]。
表格十一
本申请实施例中,通过循环位移延迟序列筛选装置,在海量的循环位移延迟序列中,筛选出适用于多种发射天线数目情况下最优的循环位移延迟序列,无线通信设备应用该最优的循环位移延迟序列可以用于避免信号传统部分的波束成型效应,最小化传统短训练序列L-STF与极高吞吐量短训练序列EHT-STF,L-STF与传统长训练序列L-LTF、传统信令序列L-SIG、重复的传统信令序列RL-SIG、极高吞吐量信令字段A EHT-SIG-A以及极高吞吐 量信令字段B EHT-SIG-B之间的功率差异性。
接下来,请参阅图5所示,本申请实施例还提供一种循环位移延迟序列筛选装置500,包括:
生成模块501,用于根据目标发射天线数目,生成第一循环位移延迟序列组,其中,第一循环位移延迟序列组包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一循环位移延迟序列中包括至少一个循环位移延迟CSD,第一循环位移延迟序列中的CSD数目与目标发射天线数目相等;
筛选模块502,用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧,和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。
在本申请的一些实施例中,
生成模块501,还用于根据目标发射天线数目,生成第一子循环位移延迟序列组,其中,第一子循环位移延迟序列组中的CSD数目与目标发射天线数目相等;
生成模块501,还用于插值处理第一子循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列,生成第一循环位移延迟序列组。
在本申请的一些实施例中,
1)筛选模块502,还用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异大小,和第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异大小,筛选得到备选循环位移延迟序列组,其中,备选循环位移延迟序列组中包括至少一个第一循环位移延迟序列,第一数据帧包括遵循第一通信机制的第一子数据帧和遵循第二通信机制的第二子数据帧和遵循第一通信机制的第三子数据帧,第一通信机制采用第一循环位移延迟序列组中的第一循环位移延迟序列。
重复执行步骤1),直至筛选得到的备选循环位移延迟序列组中的循环位移延迟序列数目满足预设条件。
在本申请的一些实施例中,生成模块501,具体用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第三子数据帧的信号功率差异,生成第一信号功率差值组,第一信号功率差值组中包括至少一个第一信号功率差值;
计算模块503,用于计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值;
若是,则生成模块501,具体用于根据第一数据帧中第一子数据帧与第二子数据帧的信号功率差异由小到大顺序排列,生成第二信号功率差值组,第二信号功率差值组中包括至少一个第二信号功率差值;
筛选模块502,具体用于在第二信号功率差值组中选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,第三信号功率差值组中各个循环位移延 迟序列组成备选循环位移延迟序列组。
在本申请的一些实施例中,第一阈值为0.1;第二阈值为1/3。
在本申请的一些实施例中,计算第一信号功率差值组中第一信号功率差值与数值最小的第一信号功率差值之间的差值是否小于或等于第一阈值,包括:
采用如下方式判断是否小于第一阈值:
D1
b-D1(min)
b≤Y1;
其中,D1
b表示第一信号功率差值组中第一信号功率差值,D1(min)
b表示第一信号功率差值组中数值最小的第一信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y1表示第一阈值。
在本申请的一些实施例中,第一数据帧的传输带宽为:20兆赫兹、40兆赫兹或80兆赫兹。
在本申请的一些实施例中,选取排列在前第二阈值范围内的第二信号功率差值,筛选得到第三信号功率差值组,包括:
采用如下方式筛选第三信号功率差值组:
rank(D2)
b≤Y2*(N2);
其中,D2表示第二信号功率差值,b表示第一数据帧的传输带宽,Y2表示第二阈值范围,N2为第二信号功率差值组。
在本申请的一些实施例中,第一子数据帧对应于传统短训练序列L-STF,第二子数据帧对应于极高吞吐量短训练序列EHT-STF,第三子数据帧对应于传统长训练序列L-LTF、传统信令序列L-SIG、重复的传统信令序列RL-SIG、极高吞吐量信令字段A EHT-SIG-A以及极高吞吐量信令字段B EHT-SIG-B。
在本申请的一些实施例中,CSD为第一时间周期的整数倍,其中,第一时间周期为12.5纳秒或25纳秒,CSD的值处于0-200纳秒。
在本申请的一些实施例中,目标发射天线数目为9、10、11、12、13、14、15或16。
以上实施例中,生成模块、计算模块以及筛选模块,可以由处理器实现。
图6给出了一种通信装置600的结构示意图。通信装置600可用于实现上述方法实施例中描述的方法,可以参见上述方法实施例中的说明。通信装置600可以是芯片,网络设备(如基站),终端设备或者核心网设备,或者其他网络设备等。
通信装置600包括一个或多个处理器601。处理器601可以是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是基带处理器、或中央处理器。基带处理器可以用于对通信协议以及通信数据进行处理,中央处理器可以用于对通信装置(如,基站、终端、或芯片等)进行控制,执行软件程序,处理软件程序的数据。通信装置可以包括收发单元,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。例如,通信装置可以为芯片,收发单元可以是芯片的输入和/或输出电路,或者通信接口。芯片可以用于终端或基站或其他网络设备。又如,通信装置可以为终端或基站或其他网络设备,收发单元可以为收发器,射频芯片等。
通信装置600包括一个或多个处理器601,一个或多个处理器601可实现前述实施例中循环位移延迟序列筛选装置的方法。
在一种可能的设计中,通信装置600包括用于生成第一循环位移延迟序列组。可以通过一个或多个处理器来生成第一循环位移延迟序列组。例如可以通过一个或多个处理器生成第一循环位移延迟序列组。第一循环位移延迟序列组可以参见上述方法实施例中的相关描述。
在一种可能的设计中,通信装置600包括用于筛选得到备选循环位移延迟序列组。备选循环位移延迟序列组,可以参见上述方法实施例中的相关描述。例如通过一个或多个处理器确定备选循环位移延迟序列组。
在一种可能的设计中,通信装置600可以用于发送或接收第一数据帧。可以通过收发器、或输入/输出电路、或芯片的接口发送或接收第一数据帧。
处理器601除了实现图2所示的实施例的方法,还可以实现其他功能。
在一种设计中,处理器601可以执行指令,使得通信装置600执行上述方法实施例中描述的方法。指令可以全部或部分存储在处理器内,如指令603,也可以全部或部分存储在与处理器耦合的存储器602中,如指令604,也可以通过指令603和604共同使得通信装置600执行上述方法实施例中描述的方法。
在又一种可能的设计中,通信装置600也可以包括电路,电路可以实现前述方法实施例中循环位移延迟序列筛选装置的功能。
在又一种可能的设计中通信装置600中可以包括一个或多个存储器602,其上存有指令604,指令可在处理器上被运行,使得通信装置600执行上述方法实施例中描述的方法。可选的,存储器中还可以存储有数据。可选的处理器中也可以存储指令和/或数据。例如,一个或多个存储器602可以存储上述实施例中所描述的循环位移延迟序列等。处理器和存储器可以单独设置,也可以集成在一起。
在又一种可能的设计中,通信装置600还可以包括收发单元605以及天线606。处理器601可以称为处理单元,对通信装置(终端或者基站)进行控制。收发单元605可以称为收发机、收发电路、或者收发器等,用于通过天线606实现通信装置的收发功能。
应注意,本申请实施例中的处理器可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包 括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DR RAM)。应注意,本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例中还提供一种包含存储块管理指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如前述图1至图6所示实施例中描述的方法中控制器所执行的步骤。
本申请实施例中还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有存储块处理的指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如前述图1至图6所示实施例中描述的方法中控制器所执行的步骤。
本申请实施例中还提供一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于支持网络设备实现上述方面中所涉及的功能,例如,例如发送或处理上述方法中所涉及的循环位移延迟序列。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存网络设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,高密度数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD))、或者半导体介质(例如,固态硬盘(Solid State Disk,SSD))等。
本申请实施例还提供了一种处理装置,包括处理器和接口;所述处理器,用于执行上述任一方法实施例所述的通信方法。
应理解,上述处理装置可以是一个芯片,所述处理器可以通过硬件来实现也可以通过 软件来实现,当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等;当通过软件来实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现,改存储器可以集成在处理器中,可以位于所述处理器之外,独立存在。
应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
另外,本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解,在本申请实施例中,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存 储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。
总之,以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。