用于通信的前同步碼擴展的制作方法
【專利摘要】本申請涉及用于通信的前同步碼擴展。公開了生成多個空間流的用于通信的系統(tǒng)和/或方法。這些空間流中的每一個包括多個碼元?？缈臻g流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分。
【專利說明】用于通信的前同步碼擴展
[0001]本申請是國際申請日為2009年8月13日、國際申請?zhí)枮镻CT/US2009/053680、中國國家申請日為2011年2月10日、申請?zhí)枮?00980131702.0、發(fā)明名稱為“前同步碼擴展”的專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]根據(jù)35U.S.C.§ 119的優(yōu)先權(quán)要求
[0004]本專利申請要求2008年8月20日提交的題為“PREAMBLE EXTENSIONS (前同步碼擴展)”的臨時申請N0.61/090，434的優(yōu)先權(quán)，該臨時申請被轉(zhuǎn)讓給本受讓人并由此通過援引明確納入于此。
[0005]背景
[0006]1.領(lǐng)域
[0007]以下描述一般涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及前同步碼擴展。
[0008]I1.背景
[0009]為了解決無線通信系統(tǒng)所需的增大帶寬要求的問題，正在開發(fā)不同的方案以允許多個用戶終端通過共享信道資源的方式與單個接入點通信，同時達成高數(shù)據(jù)吞吐量。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)代表一種此類方法，其是最近出現(xiàn)的用于下一代通信系統(tǒng)的流行技術(shù)。MMO技術(shù)已被采用在諸如電氣電子工程師學會(IEEE)802.11標準的若干新興無線通信標準中。IEEE802.11表示由IEEE802.11委員會為短距離通信(例如，幾十米到幾百米)所開發(fā)的無線局域網(wǎng)(WLAN)空中接口標準的集合。
[0010]新802.1lVHT (極高吞吐量)是新標準，其是在MMO模式下操作的。MMO技術(shù)可被發(fā)射機用來使用空分多址(SDMA)與若干接收機進行通信。SDMA是使得同時向不同接收機傳送的多個流能夠共享相同的頻譜的多址方案。在任何給定流內(nèi)，有包含數(shù)據(jù)和前同步碼兩者的數(shù)據(jù)分組。設(shè)計高效的前同步碼是處理新技術(shù)所必不可少的。
[0011]概述
[0012]在本公開的一個方面，一種用于通信的裝置包括配置成生成多個空間流的處理系統(tǒng)。這些空間流中的每一個包括多個碼元。該處理系統(tǒng)還被配置成跨空間流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分。
[0013]在本公開的另一方面，一種用于通信的方法包括生成多個空間流，其中這些空間流中的每一個包括多個碼元。該方法還包括跨空間流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分。
[0014]在本公開的又一方面，一種用于通信的設(shè)備包括用于生成多個空間流的裝置，其中這些空間流中的每一個包括多個碼元。該設(shè)備還包括用于跨空間流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分的裝置。
[0015]在本公開的另一方面，一種用于無線通信的計算機程序產(chǎn)品包括機器可讀介質(zhì)，其編碼有可執(zhí)行用于生成多個空間流的指令，其中這些空間流中的每一個包括多個碼元。該機器可讀介質(zhì)還編碼有可執(zhí)行用于跨空間流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分的指令。[0016]在本公開的又一方面中，一種接入點包括處理系統(tǒng)，配置成生成多個空間流，其中這些空間流中的每一個包括多個碼元。該處理系統(tǒng)還被配置成跨空間流的第一個中的第一碼元和空間流的第二個中的第二碼元分布訓練序列的至少一部分。
[0017]附圖簡述
[0018]本發(fā)明的這些和其他范例方面將在以下詳細描述及附圖中予以描述，附圖中:
[0019]圖1是無線通信網(wǎng)絡的示圖；
[0020]圖2是圖解了無線節(jié)點的示例的框圖；
[0021]圖3是描繪具有第三HT-SIG碼元的示例性混合模式前同步碼的示圖；
[0022]圖4是描繪具有第三HT-SIG碼元的示例性綠地(Greenfield)前同步碼的示圖；
[0023]圖5是描繪具有額外HT-LTF的示例性前同步碼的示圖；
[0024]圖6是描繪示例性唯VHT綠地前同步碼的示圖；
[0025]圖7是描繪具有額外HT-STF的示例性替換性混合模式前同步碼的示圖；
[0026]圖8是描繪用于四個空間流的示例性經(jīng)縮短的信道訓練的示圖；
[0027]圖9是描繪用于八個空間流的示例性信道訓練的示圖；
[0028]圖10是描繪用于八個空間流的示例性替換性信道訓練的示圖；
[0029]圖11是描繪具有擴展HT-LTF的示例性唯VHT綠地前同步碼的示圖；
[0030]圖12是描繪用于十六個空間流的示例性信道訓練的示圖；
[0031]圖13是描繪具有不同的STF和LTF的示例性VHT綠地前同步碼的示圖；
[0032]圖14是描繪示例性VHT綠地幀格式的示圖；
[0033]圖15是描繪用于開環(huán)MMO的示例性VHT綠地幀格式的示圖；
[0034]圖16是描繪示例性VHT混合模式幀格式的示圖；
[0035]圖17是描繪用于開環(huán)MMO的示例性VHT混合模式幀格式的示圖；
[0036]圖18是描繪示例性上行鏈路幀格式的示圖；
[0037]圖19是描繪示例性替換性VHT綠地幀格式的示圖；
[0038]圖20是描繪用于開環(huán)MMO的示例性替換性VHT綠地幀格式的示圖；
[0039]圖21是描繪示例性替換性VHT混合模式幀格式的示圖；
[0040]圖22是描繪用于開環(huán)MMO的示例性替換性VHT混合模式幀格式的示圖；以及
[0041]圖23是描繪示例性替換性上行鏈路幀格式的示圖。
[0042]根據(jù)常見的實踐，為了清楚起見，附圖中的某些可被簡化。因此，附圖可不繪制給定裝置(例如，設(shè)備)或方法的所有組成部分。最后，類似附圖標記可用于通篇標示說明書和附圖中的類似特征。
[0043]詳細描述
[0044]以下參照附圖更全面地描述本發(fā)明的各個方面。然而，本發(fā)明可體現(xiàn)在許多不同的形式中并且不應將其解釋為限于本公開通篇所呈現(xiàn)的任何具體的結(jié)構(gòu)或功能。相反，提供這些方面以使本公開將透徹和完整并向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面通達本發(fā)明的范圍?；诒疚牡慕淌?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應認識到本發(fā)明的范圍旨在涵蓋本文所公開的本發(fā)明的任何方面，而不論其是獨立于還是組合于本發(fā)明的任何其他方面而實現(xiàn)的。例如，可用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來實現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在涵蓋使用除了本文所闡述的各個方面之外或者不同于本文所闡述的各個方面的其他結(jié)構(gòu)、功能或者結(jié)構(gòu)加功能來實踐的此類裝置或方法。應當理解，本文所公開的本發(fā)明的任何方面可以由權(quán)利要求中的一個或多個要素來體現(xiàn)。
[0045]現(xiàn)在將參照圖1來呈現(xiàn)無線網(wǎng)絡的各個方面。用一般指定為節(jié)點110和120的若干無線節(jié)點示出無線網(wǎng)絡100。每一無線節(jié)點能夠接收和/或發(fā)射。在以下詳細的描述中，對于下行鏈路通信而言，術(shù)語“接入點”用于指定發(fā)射節(jié)點并且術(shù)語“接入終端”用于指定接收節(jié)點，而對于上行鏈路通信而言，術(shù)語“接入點”用于指定接收節(jié)點并且術(shù)語“接入終端”用于指定發(fā)射節(jié)點。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解，其他術(shù)語或命名也可用于接入點和/或接入終端。作為示例，接入點可被稱為基站、基收發(fā)機站、站、終端、節(jié)點、充當接入點的接入終端或者其他某種合適的術(shù)語。接入終端可被稱為用戶終端、移動站、訂戶站、站、無線設(shè)備、終端、節(jié)點或者其他某種合適的術(shù)語。本公開通篇所描述的各個概念旨在應用于所有合適的無線節(jié)點，而不論其特定的命名。
[0046]無線網(wǎng)絡100可以支持分布遍及地理區(qū)域中的任何數(shù)目的接入點以提供對接入終端120的覆蓋。系統(tǒng)控制器130可用于提供對接入點的協(xié)調(diào)和控制以及為接入終端120提供到其他網(wǎng)絡(例如，互聯(lián)網(wǎng))的接入。為簡單化，示出一個接入點110。接入點一般是向地理覆蓋區(qū)域中的接入終端提供回程服務的固定終端，然而，在一些應用中，接入點可以是移動的?？梢允枪潭ǖ幕蛘咭苿拥慕尤虢K端利用接入點的回程服務或者參與與其他接入終端的對等通信。接入終端的示例包括電話(例如，蜂窩電話)、膝上型計算機、臺式計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、數(shù)字音頻播放器(例如，MP3播放器)、相機、游戲控制臺或者其他任何合適的無線節(jié)點。
[0047]無線網(wǎng)絡100可以支持MMO技術(shù)。使用MMO技術(shù)，接入點110可以使用SDMA同時與多個接入終端120通信。如本公開的背景部分中所解釋的，SDMA是多址方案，其使同時傳輸?shù)讲煌邮諜C的多個流能夠共享相同的頻率信道并且因此提供更高的用戶容量。這是通過如下方式達成的:對每一數(shù)據(jù)流進行空間預編碼，然后通過下行鏈路上的不同發(fā)射天線發(fā)射每一經(jīng)空間預編碼的流。經(jīng)空間預編碼的數(shù)據(jù)流以不同的空間簽名到達接入終端，這使得每一接入終端120能夠恢復以該接入終端120為目的地的數(shù)據(jù)流。在上行鏈路上，每一接入終端120發(fā)射經(jīng)空間預編碼的數(shù)據(jù)流，這使得接入點110能夠識別每一經(jīng)空間預編碼的數(shù)據(jù)流的來源。
[0048]一個或更多個接入終端120可配備有多個天線以啟用某種功能。通過此配置，接入點110處的多個天線可用于與多天線接入點通信以改善數(shù)據(jù)吞吐量而無需附加的帶寬或者發(fā)射功率。這可以通過如下方式達成:將發(fā)射機處的高數(shù)據(jù)率信號拆分成具有不同空間簽名的多個較低速率的數(shù)據(jù)流，因此使得接收機能夠?qū)⑦@些流分到多個信道中并且適當?shù)亟M合這些流以恢復高速率數(shù)據(jù)信號。
[0049]雖然以下公開中的各部分將描述同樣支持MIMO技術(shù)的接入終端，但是接入點110也可以配置成支持并不支持MIMO技術(shù)的接入終端。此方法可以允許較老版本的接入終端(即，“傳統(tǒng)”終端)仍能被部署在無線網(wǎng)絡中，從而延長其有用壽命，同時允許適當?shù)匾敫碌腗MO接入終端。
[0050]在以下詳細的描述中，將參照支持諸如正交頻分復用(OFDM)的任何合適的無線技術(shù)的MIMO系統(tǒng)來描述本發(fā)明的各個方面。OFDM是將數(shù)據(jù)分布在以精確頻率間隔開的多個副載波上的擴頻技術(shù)。該間隔提供使接收機能夠從副載波中恢復數(shù)據(jù)的“正交性”。OFDM系統(tǒng)可以實現(xiàn)IEEE802.11或者其他某種空中接口標準。
[0051]作為示例，其他合適的無線技術(shù)包括碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、或者其他任何合適的無線技術(shù)或者合適的無線技術(shù)的任何組合。CDMA系統(tǒng)可以用IS-2000、IS-95、IS-856、寬帶CDMA (WCDMA)或者其他某種合適的空中接口標準來實現(xiàn)。TDMA系統(tǒng)可以實現(xiàn)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)或者其他某種合適的空中接口標準。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易領(lǐng)會的那樣，本發(fā)明的各個方面不限于任何具體的無線技術(shù)和/或空中接口標準。
[0052]圖2是圖解了無線節(jié)點的示例的概念框圖。在發(fā)射模式中，TX數(shù)據(jù)處理器202可用于接收來自數(shù)據(jù)源201的數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)編碼(例如，Turbo碼)以便于接收節(jié)點處進行前向糾錯(FEC)。編碼過程導致代碼符號序列，其可由TX數(shù)據(jù)處理器202成組在一起并且映射成信號星座圖以產(chǎn)生調(diào)制碼元序列。
[0053]在實現(xiàn)OFDM的無線節(jié)點中，來自TX數(shù)據(jù)處理器202的調(diào)制碼元可被提供給OFDM調(diào)制器204。OFDM調(diào)制器204將調(diào)制碼元拆分成數(shù)個并行流并在隨后使用某一調(diào)制星座將每個流映射至一副載波。隨后對每個副載波集合執(zhí)行快速傅里葉逆變換(IFFT)以產(chǎn)生時域OFDM碼元，其中每個OFDM碼元具有一副載波集合。OFDM碼元被分布在多個數(shù)據(jù)分組的有效載荷中。
[0054]在無線節(jié)點200的至少一種配置中，在每個數(shù)據(jù)分組中攜帶前同步碼連同有效載荷。前同步碼可包括由前同步碼單元203提供給OFDM調(diào)制器204的若干碼元。OFDM調(diào)制器204將前同步碼碼元拆分成數(shù)個并行流并在隨后使用某一調(diào)制星座將每個流映射至一副載波。隨后對每個副載波集合執(zhí)行(IFFT)以產(chǎn)生構(gòu)成前同步碼的一個或多個時域OFDM碼元。隨后在將數(shù)據(jù)分組提供給TX空間處理器205之前，將前同步碼添加到每個數(shù)據(jù)分組所攜帶的有效載荷。
[0055]TX空間處理器205對數(shù)據(jù)分組執(zhí)行空間處理。這可以通過將數(shù)據(jù)分組空間預編碼成數(shù)個經(jīng)空間預編碼的流并在隨后經(jīng)由收發(fā)機206將每一經(jīng)空間預編碼的流提供給不同的天線208的方式實現(xiàn)。每一收發(fā)機206用相應的經(jīng)預編碼的流來調(diào)制RF載波以供在無線信道上傳輸。
[0056]在接收模式中，每一收發(fā)機206通過其相應的天線208來接收信號。每一收發(fā)機206可用于恢復調(diào)制在RF載波上的信息并且將該信息提供給RX空間處理器210。
[0057]RX空間處理器210對信息執(zhí)行空間處理以恢復以無線節(jié)點200為目的地的任何空間流攜帶的數(shù)據(jù)分組?？梢愿鶕?jù)信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)、最小均方誤差(麗SE)、軟干擾消去(SIC)或者其他某種合適的技術(shù)來執(zhí)行該空間處理。
[0058]前同步碼單元203將使用每個數(shù)據(jù)分組中的前同步碼來向OFDM解調(diào)器212提供同步信息。OFDM解調(diào)器212恢復數(shù)據(jù)分組的有效載荷中OFDM碼元的每個副載波上攜帶的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)多路復用成調(diào)制碼元流。OFDM解調(diào)器212使用快速傅里葉變換(FFT)將流從時域變換至頻域。頻域信號包括對應每個副載波的單獨的流。
[0059]信道估計器215接收來自O(shè)FDM解調(diào)器的流并估計信道響應。作為前同步碼的部分，可存在導頻信號集合。每個導頻信號通常因通過無線信道的傳輸而移相。計算經(jīng)相移的導頻信號的MMSE估計，并且這些MMSE估計被用于估計相位誤差以及因此估計信道響應。信道響應被提供給RX數(shù)據(jù)處理器214。
[0060]RX數(shù)據(jù)處理器214被用于將調(diào)制碼元翻譯回信號星座圖中的正確點。由于無線信道中的噪聲和其他干擾，調(diào)制碼元可能不對應于原始信號星座圖中的點的確切位置。通過使用信道響應，RX數(shù)據(jù)處理器214通過尋找收到的點與信號星座圖中有效碼元的位置之間的最小距離來檢測最可能被發(fā)射的是哪個調(diào)制碼元。例如在Turbo碼的情形下，這些軟判決可用于計算與給定的調(diào)制碼元相關(guān)聯(lián)的代碼符號的對數(shù)似然比(LLR)。RX數(shù)據(jù)處理器214隨后使用代碼符號LLR序列和相位誤差估計以在將數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)阱218之前將原始發(fā)射的數(shù)據(jù)解碼。
[0061]每個數(shù)據(jù)分組內(nèi)的前同步碼包括訓練序列。訓練序列包含數(shù)個經(jīng)調(diào)制碼元。訓練序列可包括短訓練字段(STF)和/或長訓練字段(LTF)。前同步碼單元203連同OFDM調(diào)制器204 —起根據(jù)以下機制形成前同步碼。通過分布包含指示數(shù)據(jù)的長度和調(diào)制方案的信息的至少一個碼元來生成前同步碼。此類信息對于諸數(shù)據(jù)分組中的至少兩個而言可以是不同的。前同步碼單元203還被配置成跨數(shù)據(jù)分組的第一個中的第一碼元以及跨數(shù)據(jù)分組的第二個中的第二碼元分布訓練序列或者STF或LTF的至少一部分。在接收側(cè)，前同步碼單元203被用于幫助OFDM解調(diào)器212解碼數(shù)據(jù)分組。以下是關(guān)于在發(fā)射側(cè)由前同步碼單元203進行的操作步驟的其他細節(jié)的描述。
[0062]也可通過將訓練序列的其他部分分布到數(shù)據(jù)分組的第三個中的第三碼元中、或數(shù)據(jù)分組的第一個中在時間上跟隨在第一碼元之后的另一碼元中、或數(shù)據(jù)分組的第三個中在時間上跟隨在第一碼元之后的另一碼元中來生成前同步碼。而且，訓練序列在第一碼元中的部分可被分布到空間流的第一個中在時間上跟隨在第三碼元之后的第四碼元中。
[0063]此外，當?shù)谝缓偷诙a元中的每一個都具有多個副載波時，訓練序列可跨第一和第二碼元中的不同副載波分布。可對訓練序列在第一碼元中的部分進行循環(huán)延遲。
[0064]當碼元中的第一個包括數(shù)個攜帶信號的副載波時，可將由這些副載波攜帶的信號與訓練序列在第一碼元中的部分相乘?；蛘弋?shù)谝淮a元包括多個帶內(nèi)和帶外副載波時，則訓練序列在第一碼元中的部分跨帶內(nèi)副載波分布，并且?guī)飧陛d波被衰減。
[0065]在生成前同步碼時，可用哄騙調(diào)制方案調(diào)制諸碼元中的至少一個。此外，空間流的第一個中諸碼元中的一個可用第一調(diào)制方案來調(diào)制，而空間流的第一個中諸碼元中的另一個可用與第一調(diào)制方案不同的第二調(diào)制方案來調(diào)制。
[0066]以下附圖圖解了可被構(gòu)造的數(shù)個示例性前同步碼。新示例性前同步碼從現(xiàn)有Iln (802.11版本η)前同步碼著手并且包括使用哄騙速率和長度字段的高吞吐量信號(HT-SIG)0額外HT-SIG字段被用于發(fā)信號通知新模式，而經(jīng)修改的高吞吐量長訓練字段(HT-LTF)被用于多個頻調(diào)和/或多個空間流的信道估計。
[0067]在具有針對綠地(GF)的額外HT-SIG的上下文中，第三HT-SIG碼元被插入到現(xiàn)有HT-SIG碼元之后。二進制相移鍵控(BPSK)哄騙速率被用于Iln HT-SIG中的一個空間流。現(xiàn)有經(jīng)旋轉(zhuǎn)BPSK機制被用于檢測第三HT-SIG的存在性。HT-LTF可在40MHz I In子信道中使用比Iln更多的副載波。為了避免傳承問題，第一 HT-LTF使用Iln副載波。這將導致每個40MHz子信道中有114個副載波。
[0068]在針對混合模式(麗)的額外HT-SIG的上下文中，第三HT-SIG被插入到第一HT-LTF之后。第三HT-SIG可以不插入到現(xiàn)有HT-SIG之后，因為在此時刻執(zhí)行增益步驟。此外，BPSK哄騙速率被用于Iln HT-SIG中的I個空間流，并且現(xiàn)有經(jīng)旋轉(zhuǎn)BPSK機制被用于檢測第三HT-SIG的存在性。[0069]在具有額外HT-SIG選項的上下文中，如果24個額外信令比特足夠，則可采用一個使用經(jīng)旋轉(zhuǎn)BPSK的額外碼元。兩個使用經(jīng)旋轉(zhuǎn)BPSK的額外碼元會導致更多開銷。一個使用正交相移鍵控(QPSK)的額外碼元會在檢測QPSK相對經(jīng)旋轉(zhuǎn)BPSK時導致信噪比(SNR)懲罰。額外HT-SIG3的導頻可被逆轉(zhuǎn)。
[0070]圖3是描繪具有第三HT-SIG碼元的示例混合模式前同步碼集合300的示圖，該集合包括混合模式前同步碼302-308。第三HT-SIG具有與HT-SIGl和HT-SIG2不同的符號和循環(huán)延遲，以匹配HT-LTF的符號和循環(huán)延遲。直到高吞吐量短訓練字段(HT-STF)的所有碼元是兩個40MHz信道中的11η40ΜΗζ副本，并且可能具有90°的相位旋轉(zhuǎn)。在HT-STF之后的碼元可使用頻調(diào)填充以便具有比兩個11η40ΜΗζ信道更多的副載波。圖3中所示的示例混合模式前同步碼集合300被用于四個天線，這可通過在其他四個天線上使用不同的循環(huán)延遲來擴展至8個。
[0071]圖4是描繪具有第三HT-SIG碼元的示例綠地前同步碼集合400的示圖，該集合包括綠地前同步碼402-408。傳承Iln設(shè)備基于包含哄騙長度和哄騙BPSK速率的HT-SIG1&2不得不延期。在HT-SIG3上循環(huán)BPSK檢查以檢測新模式。
[0072]圖5是描繪具有額外HT-LTF的示例前同步碼集合500的示圖，該集合包括前同步碼502-508。圖5的前同步碼集合500中包含的前同步碼與示例綠地前同步碼集合400相類似，但是具有額外HT-LTF。因而，無需在第一 HT-LTF中進行頻調(diào)填充。
[0073]圖6是描繪示例唯VHT綠地前同步碼集合600的示圖，該集合包括唯VHT綠地前同步碼602-608。圖6中所示的示例唯VHT綠地前同步碼集合600被用于VHT網(wǎng)絡或者在介質(zhì)被預留某一時間之時被用在傳送操作中。對此前同步碼的檢測是通過HT-SIG3上的QPSK檢測或通過在HT-SIG3中使用逆轉(zhuǎn)導頻來進行的。此前同步碼被用于4個空間流，可通過使用不同循環(huán)延遲以及通過使用不同的HT-LTF來將其擴展成8或更大。
[0074]圖7是描繪具有額外HT-STF的示例替換性混合模式前同步碼集合700的示圖，該集合包括替換性混合模式前同步碼702-708。圖7中所示的示例替換性混合模式前同步碼集合700可結(jié)合波束成形來使用，其中波束成形可在HT-SIG3之后開始，以使得在直到HT-SIG3之前沒有隱藏節(jié)點問題。在前同步碼中可以有附加的8微秒——一個額外HT-STF和一個額外HT-LTF。如果所有設(shè)備需要延期達HT-SIG1&2所指示的長度，則此替換性前同步碼可能并非必需的。
[0075]對于4個以上空間流，在Iln擴展中，可使用更多的HT-LTF碼元(例如，具有8個Walsh碼的8個碼元對應8個空間流)。對于前同步碼的HT-LTF部分，存在若干較短的替換方案。例如，一種可使用頻調(diào)內(nèi)插以在空間流之間作區(qū)分，而另一種可使用大循環(huán)延遲(OTD)或循環(huán)延遲分集(⑶D)值以在空間流之間作區(qū)分。兩種方法可能要求在接收機處進行信道內(nèi)插。
[0076]圖8是描繪用于四個空間流的示例經(jīng)縮短的信道訓練序列集合800的示圖，該集合包括經(jīng)縮短的信道訓練序列802-808?？墒褂媒Y(jié)合用于分開2對空間流的Walsh碼的1600ns⑶D。在接收機中可能需要進行信道截取和內(nèi)插以進行信道訓練。
[0077]圖9是描繪用于八個空間流的示例信道訓練序列集合900的示圖，該集合包括經(jīng)縮短的信道訓練序列902-916。類似于圖8所示的示例，在此情形中也可使用結(jié)合用于分開2對空間流的Walsh碼的1600ns⑶D。在接收機中也可能需要進行信道截取和內(nèi)插以執(zhí)行信道訓練。
[0078]圖10是描繪用于八個空間流的示例替換性信道訓練序列集合1000的示圖，該集合包括經(jīng)縮短的信道訓練序列1002-1016。參看圖10，每個空間流的沖激響應可能必須被限于800ns，以便在對兩列進行相加和相減之后分開4個空間流。
[0079]可能期望將某一恒定⑶D (例如，200ns)加到圖9和10中所示的前同步碼的底部四行中，以便避免任何不合意的波束成形。具有帶HT-SIG3的8空間流綠地前同步碼將是36微秒，這具有與當前4空間流802.1ln綠地前同步碼相同的長度。
[0080]當前Iln HT-LTF可能對相位噪聲和頻率誤差敏感。一種用于在信道訓練區(qū)間期間估計公共相位誤差的方法可以是使用在整個信道訓練區(qū)間內(nèi)不改變每空間流的相對相位的導頻頻調(diào)子集。
[0081]替換地，可增加信道訓練碼元的保護時間。Iln系統(tǒng)使用800ns的保護時間，這是處理延遲擴展所必需的。通過將此保護時間增至1600ns或更大，每個HT-LTF中相當量的樣本可被用于估計每碼元頻率誤差。2800ns保護區(qū)間將允許6微秒的HT-LTF碼元持續(xù)時間，其中2微秒可供頻率估計用?？赏ㄟ^將區(qū)間800ns到2800ns中的樣本的相位與區(qū)間4000ns到6000ns中的樣本的相位進行對比來進行頻率估計。
[0082]圖11是描繪具有擴展HT-LTF的示例唯VHT綠地前同步碼集合1100的示圖，該集合包括唯VHT綠地前同步碼1102-1116。更具體地，圖11示出了用于80MHz信道中的8個空間流的38微秒前同步碼(對于4個空間流，Iln綠地前同步碼為36微秒)。可將HT-LTF擴展至8微秒，使得前同步碼為44微秒。
[0083]現(xiàn)有Nss-空間`流信道訓練HN——諸如所描述的8空間流訓練——可被用于根據(jù)下式作出新訓練圖案以使空間流的數(shù)目翻倍。
[0084]H =\Hn Hn
…-hn_
[0085]通過這種擴展，可獲得與8空間流前同步碼一樣長但使HT-LTF碼元的數(shù)目翻倍的16空間流前同步碼。
[0086]圖12是描繪用于十六個空間流的示例信道訓練序列集合1200的示圖，該集合包括信道訓練序列1202-1232。
[0087]關(guān)于SDMA下行鏈路的VHT信號字段，可使用其后跟隨著SDMA下行鏈路波束成形矩陣的單空間流。例如，對于2空時流客戶端，可首先生成兩個具有-400ns⑶D的VHT-SIG副本。隨后可應用波束成形矩陣以獲得例如8個TX (發(fā)射)信號(在AP具有8個天線的情形中)。
[0088]關(guān)于上行鏈路的VHT-SIG，客戶端可傳送具有與AP能處理的最大空間流數(shù)目相等的數(shù)目個空間流的前同步碼。替換地，空間流的數(shù)目可以大于所有上行鏈路流的總數(shù)。AP可在HT-LTF信道估計之后對不同的VHT-SIG作MMO檢測。
[0089]對于SDMA上行鏈路，可使用以上所描述的前同步碼，然而，每個用戶可能需要在可用空間流的不同部分上傳送。例如，如果有3個用戶和16個空間流，則用戶I使用空間流1-8傳送,用戶2使用流9-14傳送,而用戶3使用流15-16傳送。
[0090]可能存在VHT-SIG可能必須因每個用戶而異的問題，除非AP已提前知曉每個用戶具有什么樣的調(diào)制和分組長度。一種可能性是在最后的VHT-LTF之后具有VHT-SIG。關(guān)于SDMA上行鏈路中的VHT-SIG，假定AP提前知曉每個客戶端傳送了多少流。這例如可由某一調(diào)度機制來完成。在最后的VHT-LTF之后，每個用戶端可在每個空間流上傳送具有不同CDD的VHT-SIG副本。
[0091]之前的附圖示出了由具有因發(fā)射機而異的⑶D值的802.1ln STF構(gòu)成的短訓練字段(STF)。然而，替換性STF信號可能具有更好的自動化增益控制(AGC)增益設(shè)置。而且存在替換性LTF碼元。
[0092]圖13是描繪具有不同的STF和LTF的示例VHT綠地前同步碼集合1300的示圖，該集合包括VHT綠地前同步碼1302-1316。參看圖13，可通過添加8個不同的STF&LTF以及通過對諸個各含兩個LTE碼元的組使用8x8Walsh_Hadamard編碼來將VHT綠地前同步碼集合1300中的每個前同步碼擴展至16個空間流。圖13中所示的方案對諸個各含兩個LTF碼元的組使用4x4Walsh_Hadamard編碼。
[0093]以下是經(jīng)1600ns 循環(huán)延遲對:{LTF1, LTF2}、{LTF3, LTF4}、{LTF5, LTF6}、{LTF7, LTF8}，以使得在頻域中LTF1=LTF2乘以{1，-1，1，-1，...}圖案。將發(fā)射機的VHT-SIG副載波m乘以其相應的LTF m副載波值。這使得在接收所有LTF碼元之前就能解碼VHT-SIG，類似于解碼Iln分組中的HT-SIG。數(shù)據(jù)碼元可使用例如m*200ns的循環(huán)延遲值CDm來防止任何不合意波束成形結(jié)果。
[0094]圖14是描繪示例VHT綠地幀格式集合1400的示圖，該集合包括VHT綠地幀格式1402-1416。參看圖14，每個用戶可具有I到8個空間流，從而導致每用戶有不同的前同步碼長度。
[0095]圖15是描繪用于開環(huán)MMO的示例VHT綠地幀格式集合1500的示圖。示例VHT綠地幀格式集合1500可被用在唯VHT網(wǎng)絡中或用在之前有802.1lnNAV (凈分配向量)設(shè)置的傳送操作中。對于8個空間流，包括VHT-SIG的前同步碼長度為32微秒?？赏ㄟ^再添加4個LTE來將該格式擴展至16個空間流。在SDMA的情形中，幀的所有部分被等同地預編碼。VHT-SIG的內(nèi)容在旨在給同一用戶的空間流上是相同的。將VHT-SIG副載波乘以LTF頻域值，這使得每個用戶能夠使用首先接收到的用于信道估計的LTE來對VHT-SIG執(zhí)行單輸入或多輸出(SMO)解碼。相同的幀格式可被用于開環(huán)ΜΜ0。在此情形中，所有VHT-SIG內(nèi)容是相同的，就如同僅有一個接收用戶?？赏ㄟ^對VHT-SIG進行QPSK檢測或通過檢測VHT-SIG中的逆轉(zhuǎn)導頻來檢測VHT-GF。
[0096]圖16是描繪示例極高吞吐量混合模式(VHT-MM)幀格式集合1600的示圖，該集合包括 VHT-MM 幀格式 1602-1616。
[0097]圖17是描繪用于開環(huán)MMO的示例VHT-MM幀格式集合1700的示圖，該集合包括VHT-MM 幀格式 1702-1716。
[0098]對于8個空間流，包括VHT-SIG的前同步碼長度為52微秒。可通過再添加4個LTE來將該格式擴展至16個空間流。在HT-SIG2之后開始SDMA波束成形。VHT-SIG的內(nèi)容在旨在給同一用戶的空間流上是相同的。將VHT-SIG副載波乘以LTF頻域值，這使得每個用戶能夠使用首先接收到的用于信道估計的LTE來對VHT-SIG執(zhí)行SMO解碼。相同的幀格式被用于開環(huán)ΜΙΜ0。在此情形中，所有VHT-SIG內(nèi)容是相同的，就如同僅有一個接收用戶。
[0099]可通過對VHT-SIG進行經(jīng)循環(huán)BPSK檢查、或通過對VHT-SIG進行QPSK檢測(若VHT-SIG QPSK被用于在一個碼元中獲得更多比特)、或通過檢測VHT-SIG中的逆轉(zhuǎn)導頻來檢測VHT-MM?？墒褂肂PSKlln哄騙速率，以使得接收機在檢測到VHT-MM時將在BPSK數(shù)據(jù)碼元與VHT-SIG之間作區(qū)分。HT-SIG內(nèi)容完全遵循lln，并且無需使用所預留位。VHT-SIG不能直接跟在HT-SIG之后，因為在HT-SIG之后立即對(V)HT-STF進行AGC增益設(shè)置。循環(huán)延遲值是-200ns的倍數(shù)(當使用經(jīng)循環(huán)延遲的LTF碼元時，與用在LTF中的值相同)。
[0100]圖18是描繪示例上行鏈路幀格式集合1800的示圖，該集合包括上行鏈路幀格式1802-1816。每個上行鏈路用戶使用范圍從I到8或從I到16的可用空間流的不同子集。沒有混合模式前同步碼，因為假定將總是有一個指示上行鏈路SDMA傳送操作(TXOP)——其可包括lln NAV設(shè)置——的開始的AP分組。VHT-SIG在所有LTF碼元之后才到來，因為AP需要對每用戶不同的VHT-SIG執(zhí)行MMO檢測。如果用戶傳送一個以上的空間流，則其VHT-SIG內(nèi)容在其所傳送的所有流上將是相同的。
[0101]AP必須提前知曉每個用戶具有多少空間流。因此，此信息無需存在于VHT-SIG中。上行鏈路幀格式可能不被用于開環(huán)ΜΙΜ0，因為可能無法提前知曉有多少空間流。因此，在所有信道訓練之前具有VHT SIG會是合需的。
[0102]圖19是描繪示例替換性VHT綠地幀格式集合1900的示圖，該集合包括替換性VHT綠地幀格式1902-1916。每個用戶可具有I到8個空間流，從而導致每用戶有不同的前同步碼長度。
[0103]圖20是描繪用于開環(huán)MMO的示例替換性VHT綠地幀格式集合2000的示圖，該集合包括替換性VHT綠地幀格式2002-2016。標注“LTF1*VHT_SIG”表示每副載波逐元素乘法。將每個VHT-SIG副載波乘以相應的LTF副載波值。LTF副載波值可包括由循環(huán)延遲導致的相位旋轉(zhuǎn)。LTF碼元是經(jīng)頻調(diào)交織的。LTF僅在副載波上具有非零元素。LTE碼元可使用一個或多個帶外頻調(diào)來助益更簡單且更準確的頻調(diào)內(nèi)插。帶外頻調(diào)是沒有被用于數(shù)據(jù)碼元的頻調(diào)?？蓪TF帶外頻調(diào)衰減規(guī)定量，以使得它們對所傳送的頻譜掩碼具有較小的影響。
[0104]VHT-LTF副載波值被定義為:
[0105]VHT-LTFi (i+kNss) =Nss172L (i+kNss), k=0, I,..., floor (Nsc/Nss), i+kNss〈NscVHT-LTFi (j)=0, j 幸 i+kNss
[0106]其中Nsc為副載波的總數(shù)，Nss為上行鏈路中空間流的最大數(shù)目(4或2)，而L(k)為二進制長訓練碼元圖案的第k個副載波值，對于使用與802.1ln相同的副載波數(shù)目的情形，該二進制長訓練碼元圖案可以是802.1ln長訓練碼元。作為示例，對于20MHz信道中的8空間流前同步碼，VHT-LTFO僅在頻調(diào){O, 8，16，...，52}上具有非零值，而VHT-LTFl僅在頻調(diào){1，9, 17,..., 53}上具有非零值。
[0107]圖21是描繪示例替換性VHT-MM幀格式集合2100的示圖，該集合包括替換性VHT-MM 幀格式 2102-2118。
[0108]圖22是描繪用于開環(huán)MMO的示例替換性VHT-MM幀格式集合2200的示圖，該集合包括替換性VHT-MM幀格式2202-2218。
[0109]圖23是描繪示例替換性上行鏈路幀格式集合2300的示圖，該集合包括替換性上行鏈路幀格式2302-2316。每個上行鏈路用戶使用范圍從I到8或從I到16的可用空間流的不同子集。沒有混合模式前同步碼，因為假定將總是有一個指示上行鏈路SDMA傳送操作的開始的AP分組。[0110]VHT-SIG在所有LTF碼元之后才到來，因為AP需要對每用戶不同的VHT-SIG執(zhí)行MIMO檢測。如果用戶傳送一個以上的空間流，則其VHT-SIG內(nèi)容在其所傳送的所有流上是相同的。AP必須提前知曉每個用戶具有多少空間流。上行鏈路幀格式可能沒有被用于開環(huán)ΜΙΜ0,因為提前不知曉有多少空間流，因此，在所有信道訓練之前需要有VHT SIG0
[0111]應當理解，給出以上所描述的各步驟的任何特定次序或?qū)哟问菫榱颂峁┣巴酱a單元中所涉及的過程的示例。基于設(shè)計偏好，應理解各步驟的具體次序或?qū)哟慰杀恢匦掳才诺月湓诒景l(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0112]前同步碼單元、OFDM調(diào)制器、和OFDM解調(diào)器可使用設(shè)計成執(zhí)行本文中所描述的功能的一個或多個通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、其他可編程邏輯組件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其任何組合來實現(xiàn)。通用處理器可以是微處理器、控制器、微控制器、狀態(tài)機、或能執(zhí)行軟件的任何其他電路。軟件應當被寬泛地解釋成表示指令、數(shù)據(jù)或其任何組合，無論用軟件、硬件、中間件、微代碼、硬件描述語言或其它來述及皆是如此。軟件可被存儲在機器可讀介質(zhì)上或嵌入到諸如DSP或ASIC等一個或更多組件中。機器可讀介質(zhì)可以包括各種存儲器組件，作為示例，這些存儲器組件包括隨機存取存儲器(RAM)、閃存、只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PR0M)、可擦除可編程只讀存儲器(EPR0M)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)、寄存器、磁盤、光盤、硬驅(qū)動、或者其他任何合適的存儲介質(zhì)、或者它們的任何組合。機器可讀介質(zhì)還可包括傳輸線、用數(shù)據(jù)調(diào)制的載波、和/或其他用于向無線節(jié)點提供軟件的手段。機器可讀可以體現(xiàn)在計算機程序產(chǎn)品中。該計算機程序產(chǎn)品可以包括包裝材料。
[0113]以上所提及的單元是實現(xiàn)在硬件、軟件還是其組合中將取決于具體應用和加諸于整體系統(tǒng)上的設(shè)計約束。技術(shù)人員可針對每種特定應用以不同方式來實現(xiàn)所描述的功能集，但此類設(shè)計決策不應被解釋為致使脫離本發(fā)明的范圍。
[0114]提供了以上描述，以使本領(lǐng)域中的任何技術(shù)人員能夠完全理解本發(fā)明的全部范圍。對本文中所公開的各種配置的修改將易于為本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯見。因此，權(quán)利要求書并非旨在限于本文中所描述的本發(fā)明的各方面，而是應被授予與權(quán)利要求的語言相一致的全部范圍，其中對單數(shù)要素的引用并非旨在表示“一個或僅一個”，而是表示“一個或多個”，除非明確如此聲明。除非另外具體指出，術(shù)語“一些”指的是一個或更多個。本公開中通篇描述的各個方面的要素的為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知或?qū)硭乃薪Y(jié)構(gòu)和功能等效方案都通過應用明確納入于此，且意在被權(quán)利要求書所涵蓋。此外，本文所公開的全部都并非旨在貢獻于公眾，無論這些公開是否明確記載在權(quán)利要求書中。權(quán)利要求的要素不應當基于35U.S.C.§ 112第六章的規(guī)定來解釋，除非該要素是使用措辭“用于…的裝置”來明確表述的，或者在方法權(quán)利要求的情形中，要素是使用措辭“用于…的步驟”來表述的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于通信的裝置，包括: 至少一個處理器，其配置成生成包括前同步碼部分的幀，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元；以及 發(fā)射機，其配置成傳送所述幀。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括非高吞吐量(非HT)字段。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第一碼元。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第二SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第二碼元和第三碼元，其中所述第二和第三碼元在所述第一碼元之后。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第二SIG字段包括高吞吐量(HT)SIG字段。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第三SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第四碼元，所述第四碼元在所述第二和第三碼元之后。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第三SIG字段具有與所述第二SIG字段不同的符號或循環(huán)延遲中的至少一者。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第三SIG字段中的導頻信號被逆轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的至少一者包括甚高吞吐量信號(VHT-SIG)字段。`
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述至少一個處理器還被配置成用經(jīng)循環(huán)二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制方案來調(diào)制所述四個或更多個碼元中的至少一個碼元。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述前同步碼部分還包括非高吞吐量(非HT)短訓練字段(STF)或非HT長訓練字段(LTF)中的至少一者。
12.一種用于通信的方法，包括: 生成包括前同步碼部分的幀，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元；以及 傳送所述中貞。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括非高吞吐量(非HT)字段。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第一碼元。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第二SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第二碼元和第三碼元，所述第二碼元和所述第三碼元在所述第一碼元之后。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二SIG字段包括高吞吐量(HT)SIG字段。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第三SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第四碼元，所述第四碼元在所述第二和第三碼元之后O
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述第三SIG字段具有與所述第二SIG字段不同的符號或循環(huán)延遲中的至少一者。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述第三SIG字段中的導頻信號被逆轉(zhuǎn)。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的至少一者包括甚高吞吐量信號(VHT-SIG)字段。
21.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括用經(jīng)循環(huán)二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制方案來調(diào)制所述四個或更多個碼元中的至少一個碼元。
22.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述前同步碼部分還包括非高吞吐量(非HT)短訓練字段(STF)或非HT長訓練字段(LTF)中的至少一者。
23.一種用于通信的設(shè)備，包括: 用于生成包括前同步碼部分的幀的裝置，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元；以及 用于傳送所述幀的裝置。
24.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括非高吞吐量(非HT)字段。
25.如權(quán)利 要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第一SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第一碼元。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第二SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第二碼元和第三碼元，所述第二碼元和所述第三碼元在所述第一碼元之后。
27.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二SIG字段包括高吞吐量(HT)SIG字段。
28.如權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的第三SIG字段包括所述四個或更多個碼元中的第四碼元，所述第四碼元在所述第二和第三碼元之后。
29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三SIG字段具有與所述第二SIG字段不同的符號或循環(huán)延遲中的至少一者。
30.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于，所述第三SIG字段中的導頻信號被逆轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個或更多個SIG字段中的至少一者包括甚高吞吐量信號(VHT-SIG)字段。
32.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，還包括用于用經(jīng)循環(huán)二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制方案來調(diào)制所述四個或更多個碼元中的至少一個碼元的裝置。
33.如權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其特征在于，所述前同步碼部分還包括非高吞吐量(非HT)短訓練字段(STF)或非HT長訓練字段(LTF)中的至少一者。
34.一種用于無線通信的計算機程序產(chǎn)品，包括: 用指令編碼的非瞬態(tài)機器可讀介質(zhì)，所述指令可執(zhí)行以: 生成包括前同步碼部分的幀，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元；以及傳送所述幀。
35.一種接入點，包括: 至少一個天線； 至少一個處理器，其配置成生成包括前同步碼部分的幀，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元；以及發(fā)射機，其配置成經(jīng)由所述至少一個天線傳送所述幀。
36.一種接入終端，包括: 至少一個處理器，其配置成生成包括前同步碼部分的幀，所述前同步碼部分具有被指定為三個或更多個信號(SIG)字段的四個或更多個碼元； 發(fā)射機，其配置成傳送所述幀；以及 由所述至少一個處理器支持的·用戶接口。
【文檔編號】H04L5/00GK103825692SQ201410056728
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2008年8月20日
【發(fā)明者】D·J·R·范尼, A·萬澤斯特, G·A·阿旺特 申請人:高通股份有限公司