用于次千兆赫频带中的无线通信的系统和方法

用于次千兆赫频带中的无线通信的系统和方法
【专利摘要】用于无线通信的系统、方法和设备。在一个方面，提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括配置成接收包括分组的无线信号的接收机。该无线信号的至少一部分被配置成是在小于或等于1.25MHz的带宽上接收的。该分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用（OFDM）码元形成的。该32个频调对应于该带宽内的频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为：24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、以及1个直流（DC）频调。该装置包括配置成评估该无线信号的处理器。该处理器包括配置成通过使用32点模式来将该至少一个OFDM码元转换成频域信号的变换模块。
【专利说明】用于次千兆赫频带中的无线通信的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请依据35U.S.C.§ 119(e)要求于2011年3月4日提交的题为“SYSTEMS ANDMETHODS FOR WIRELESS COMMUNICATION IN SUB-GIGAHERTZ BANDS (用于次千兆赫频带中的无线通信的系统和方法)”的美国临时专利申请N0.61/449，582的权益，其公开内容通过援引全部纳入于此。本申请还依据35U.S.C.§ 119(e)要求于2011年4月3日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR SIGNALING IN A WIRELESS NETWORK (用于无线网络中的信令的系统和方法)”的美国临时专利申请N0.61/471，173的权益，其公开内容通过援引全部纳入于此。
[0003]背景
[0004]领域
[0005]本申请一般涉及无线通信，尤其涉及启用次千兆赫频带中的无线通信的系统、方法和设备。本文中的某些方面涉及通过在小于或等于1.25MHz的带宽上使用32个频调来发送的正交频分复用(OFDM)通信。
[0006]背景
[0007]在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以例如是城域、局域、或者个域。此类网络可分别被命名为广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、或个域网(PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术(例如，电路交换相对于分组交换)、用于传输的物理介质的类型(例如，有线相对于无线)、和所使用的通信协议集(例如，网际协议套集、SONET (同步光学联网)、以太网等)而有所不同。
[0008]当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或如果网络架构是以自组织拓扑而不是固定拓扑形成的情况下，无线网络经常是优选的。无线网络使用射频、微波、红外、光频等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。在与固定的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0009]无线网络中的设备可在彼此之间传送/接收信息。该信息可包括在一些方面可被称为数据单元的分组。分组可包括帮助通过网络路由分组、标识分组中的数据、处理分组等的开销信息(例如，报头信息、分组性质等)，以及可在分组的有效载荷中携带的数据(例如，用户数据、多媒体内容等)。
[0010]概述
[0011]本发明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来得到其合意属性。在不限定如所附权利要求所表述的本发明的范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑该讨论之后、特别是在阅读题为“具体描述”的章节之后，技术人员将理解本发明的特征如何提供各优点，其中包括在次千兆赫频带中提供用于进行低功率和长距离无线通信的无线通信。
[0012]本公开的一个方面提供了一种无线通信装置。该装置包括接收机，该接收机被配置成接收包括分组的无线信号。无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHZ的带宽上接收的。分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的。该32个频调对应于该带宽内的频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该装置包括处理器，该处理器被配置成评估该无线信号。该处理器包括变换模块，该变换模块被配置成通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成频域信号。
[0013]本公开的另一方面提供了用于无线通信的方法的实现。该方法包括接收包括分组的无线信号，该无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHZ的带宽上接收的。分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，该32个频调对应于带宽内的频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该方法进一步包括评估该无线信号，该评估包括通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成频域信号。
[0014]本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于接收包括分组的无线信号的装置，该无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHZ的带宽上接收的。分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，该32个频调对应于带宽内的频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该设备进一步包括用于评估该无线信号的装置，该用于评估的装置进一步包括用于通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成频域信号的装置。
[0015]本公开的另一方面提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可读介质。该计算机可读介质包括用于接收包括分组的无线信号的代码，该无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHZ的带宽上接收的。分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，该32个频调对应于带宽内的频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该计算机可读介质进一步包括用于评估该无线信号的代码，该用于评估的代码包括用于通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成频域信号的代码。
[0016]本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括处理器，该处理器被配置成生成分组以供经由无线信号来传送。该分组是使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元所生成以供传输的，该32个频调对应于频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该装置进一步包括变换模块，该变换模块被配置成使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成时域信号。该装置进一步包括发射机，该发射机被配置成在小于或等于1.25MHz的带宽上经由无线信号来传送该分组。
[0017]本公开的另一方面提供了用于无线通信的方法的实现。该方法包括生成分组以供经由无线信号来传送。该分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，该32个频调对应于频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该方法进一步包括通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成时域信号。该方法进一步包括在小于或等于1.25MHz的带宽上经由无线信号来传送该分组。
[0018]本公开的另一方面提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于生成分组以供经由无线信号来传送的装置。该分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，该32个频调对应于频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该设备进一步包括用于通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成时域信号的装置。该设备进一步包括用于在小于或等于1.25MHz的带宽上经由无线信号来传送该分组的装置。
[0019]本公开的另一方面提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括计算机可读介质。该计算机可读介质包括用于生成分组以供经由无线信号来传送的代码。该分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，该32个频调对应于频率副载波。该至少一个OFDM码元的32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调。该计算机可读介质进一步包括用于通过使用32点模式将该至少一个OFDM码元转换成时域信号的代码。该计算机可读介质进一步包括用于在小于或等于1.25MHz的带宽上经由无线信号来传送该分组的代码。
[0020]附图简述
[0021]图1解说了可以在其中采用本公开的各方面的无线通信系统的示例。
[0022]图2示出了可在图1的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0023]图3示出了可在图2的无线设备中用于传送无线通信的示例性组件的功能框图。
[0024]图4示出了可在图2的无线设备中用于接收无线通信的示例性组件的功能框图。
[0025]图5是可在诸如图2的无线设备之类的无线设备中实现以传送无线通信的示例性MIMO系统的功能框图。
[0026]图6是可在诸如图2的无线设备之类的无线设备中实现以接收无线通信的示例性MIMO系统的功能框图。
[0027]图7是示出物理层分组的前置码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0028]图8A是示出用于在大致IMHz的带宽上传送的物理层分组的前置码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0029]图SB是示出用于根据单用户模式在大致2MHz的带宽上传送的物理层分组的前置码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0030]图SC是示出用于根据多用户模式在大致2MHz的带宽上传送的物理层分组的前置码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0031]图9是示出用于经由无线信号来传送的物理层分组的前置码和有效载荷的另一示例性结构的框图。
[0032]图10是示出用于经由无线信号来传送的物理层分组的前置码和有效载荷的另一示例性结构的框图。
[0033]图11是示出用于经由无线信号来传送的物理层分组的前置码和有效载荷的另一示例性结构的框图。
[0034]图12是示出用于经由无线信号来传送的物理层分组的前置码和有效载荷的另一示例性结构的框图。
[0035]图13是用于接收和确定经由无线信号发送的分组的历时的示例性方法的流程图。[0036]图14是用于生成分组并经由无线信号来传送该分组的示例性方法的流程图。
[0037]图15是用于接收和评估经由无线信号发送的分组的另一示例性方法的流程图。
[0038]图16是用于生成分组并经由无线信号来传送该分组的另一示例性方法的流程图。
[0039]图17是可在图1的无线通信系统内采用的另一示例性无线设备的功能框图。
[0040]图18是可在图1的无线通信系统内采用的又一示例性无线设备的功能框图。
[0041]详细描述
[0042]以下参照附图更全面地描述了本新颖系统、装置和方法的各种方面。然而，本教义公开可用许多不同的形式实施并且不应解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定结构或功能。确切而言，提供这些方面使得本公开将是透彻和完整的，并使得本公开将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域的技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所公开的本新颖系统、装置和方法的任何方面，不论其是独立于本发明的任何其他方面实现的还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖此类使用作为本文中所阐述的本发明各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的装置或方法。应当理解，本文中所披露的任何方面可以由权利要求的一个或更多个要素来实施。
[0043]尽管本文中描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定义。
[0044]无线网络技术可包括各种类型的无线局域网(WLAN)。WLAN可被用于采用广泛使用的联网协议将附近的设备互连在一起。本文中所描述的各个方面可应用于诸如WiFi，或者更一般化而言IEEE802.11无线协议族中的任何成员之类的任何通信标准。例如，本文中所描述的各个方面可被用作使用次IGHz频带的IEEE802.1lah协议的一部分。
[0045]在一些方面，次千兆赫频带中的无线信号可根据802.1lah协议使用正交频分复用(0FDM)、直接序列扩频(DSSS)通信、OFDM和DSSS通信的组合、或其他方案来传送。802.1lah协议的实现可被用于传感器、计量、和智能电网。有利地，实现802.1lah协议的某些设备的诸方面可以比实现其他无线协议的设备消耗更少的功率，和/或可被用于跨相对较长的射程(例如，约I公里或更长)传送无线信号。
[0046]在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各个设备。例如，可以有两种类型的设备:接入点(“AP”)和客户端(亦称为站，或“STA”)。一般而言，AP作为WLAN的中枢或基站且STA作为WLAN的用户。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等。在一示例中，STA经由遵循WiFi (例如，诸如802.1lah之类的IEEE802.11协议)的无线链路连接到AP以获得到因特网或到其他广域网的一般连通性。在一些实现中，STA也可被用作AP。
[0047]接入点(“AP”)还可包括、被实现为、或被称为B节点、无线电网络控制器(“RNC”)、增强型B节点、基站控制器(“BSC”)、基收发机站(“BTS”)、基站(“BS”)、收发机功能(“TF”)、无线电路由器、无线电收发机、或其他某个术语。
[0048]站(“SAT”)还可包括、被实现为、或被称为接入终端(“AT”)、订户站、订户单元、移动站、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备、或其他某个术语。在一些实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(“SIP”)话机、无线本地环路(“WLL”)站、个人数字助理(“PDA”)、具有无线连接能力的手持式设备、或连接到无线调制解调器的其他某种合适的处理设备。相应地，本文中所教导的一个或多个方面可被纳入到电话(例如，蜂窝电话或智能电话)、计算机(例如，膝上型设备)、便携式通信设备、手持机、便携式计算设备(例如，个人数据助理)、娱乐设备(例如，音乐或视频设备、或卫星无线电)、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置为经由无线介质通信的任何其他合适的设备中。
[0049]如以上所讨论的，本文中所描述的某些设备可实现例如802.1lah标准。此类设备(无论是用作STA或AP还是其他设备)可被用于智能计量或者在智能电网中使用。此类设备可提供传感器应用或者在家庭自动化中使用。这些设备可取而代之或者附加地在健康护理情境中使用，例如用于个人健康护理。这些设备也可被用于监督以实现范围经扩展的因特网连通性(例如，供与热点联用)或者实现机器对机器通信。
[0050]本文中所描述的某些设备可进一步实现多输入多输出(MMO)技术并且可被实现为802.1lah标准的一部分。MMO系统采用多个(Nt个)发射天线和多个(Nk个)接收天线进行数据传输。由这Nt个发射及Nk个接收天线形成的MIMO信道可被分解为Ns个也被称为空间信道或流的独立信道，其中Ns ( min {NT, Nj。这Ns个独立信道中的每一个对应于一维。如果由这多个发射和接收天线创生的附加维度得到利用，则MIMO系统就能提供改善的性能(例如，更高的吞吐量和/或更大的可靠性)。
[0051]图1解说了可以在其中采用本公开的诸方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统100可按照例如802.1lah标准之类的无线标准来操作。无线通信系统100可包括与STA106通信的AP104。
[0052]可以将各种处理和方法用于无线通信系统100中在AP104与STA106之间的传输。例如，可以根据0FDM/0FDMA技术在AP104与STA106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可以被称为0FDM/0FDMA系统。替换地，可以根据CDMA技术在AP104与STA106之间发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可被称为CDMA系统。
[0053]促成从AP104至一个或多个STA106的传输的通信链路可以被称为下行链路(DL)108，而促成从一个或多个STA106至AP104的传输的通信链路可以被称为上行链路(UL)110。替换地，下行链路108可以被称为前向链路或前向信道，而上行链路110可以被称为反向链路或反向信道。
[0054]AP104可充当基站并且提供基本服务区域(BSA)102中的无线通信覆盖。AP104连同与AP104相关联的、使用AP104来通信的STA106 —起可被称为基本服务集(BSS)。应当注意，无线通信系统100可以不具有中央AP104，而是可以作为STA106之间的对等网络起作用。相应地，本文中所描述的AP104的功能可替换地由一个或多个STA106来执行。
[0055]图2解说了可在无线通信系统100内采用的无线设备202中使用的各种组件。无线设备202是可被配置成实现本文中所描述的各种方法的设备的示例。例如，无线设备202可包括AP104或者STA106中的一个STA。
[0056]无线设备202可包括控制无线设备202的操作的处理器204。处理器204也可被称为中央处理单元(CPU)。可包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两者的存储器206向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可包括非易失性随机存取存储器(NVRAM)。处理器204通常基于存储在存储器206内的程序指令来执行逻辑和算术运算。存储器206中的指令可以是可执行的以实现本文所描述的方法。
[0057]处理器204可以包括或者可以是用一个或多个处理器实现的处理系统的组件。这一个或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、状态机、选通逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状态机、或能够对信息执行演算或其他操纵的任何其他合适实体的任何组合来实现。
[0058]处理系统还可包括用于存储软件的机器可读介质。软件应当被宽泛地解释成意谓表示任何类型的指令，无论其被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他。指令可包括代码(例如，呈源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式、或任何其他合适的代码格式)。这些指令在由该一个或多个处理器执行时使处理系统执行本文中所描述的各种功能。
[0059]无线设备202还可包括外壳208，该外壳208可包括发射机210和接收机212以允许在无线设备202与远程位置之间进行数据的传输和接收。发射机210和接收机212可被组合成收发机214。天线216可被附连至外壳208且电耦合至收发机214。无线设备202还可包括(未示出)多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
[0060]无线设备202还可包括可用于力图检测和量化收发机214所接收的信号的电平的信号检测器218。信号检测器218可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密度之类的信号以及其它信号。无线设备202还可包括供处理信号使用的数字信号处理器(DSP)220。DSP220可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面，数据单元可包括物理层数据单元(prou)。在一些方面，PPDU被称为分组。
[0061]在一些方面，无线设备202可以进一步包括用户接口 222。用户接口 222可以包括按键板、话筒、扬声器、和/或显示器。用户接口 222可以包括向无线设备202的用户传达信息和/或从该用户接收输入的任何元件或组件。
[0062]无线设备202的各种组件可由总线系统226耦合在一起。总线系统226可包括例如数据总线，以及除了数据总线之外的电源总线、控制信号总线、和状态信号总线。本领域技术人员将领会，无线设备202的组件可耦合在一起或者使用某种其他机制来从/向彼此接受或提供输入。
[0063]尽管图2中解说了数个分开的组件，但是本领域技术人员将认识到，这些组件中的一个或多个组件可组合或者共同地实现。例如，处理器204可被用于不仅实现以上关于处理器204所描述的功能性，而且还实现以上关于信号检测器218和/或DSP220所描述的功能性。另外，图2中所解说的每个组件可使用多个分开的元件来实现。另外，处理器204可被用于实现以下描述的组件、模块、电路、或类似物中的任一者，或者每一者可使用多个分开的元件来实现。
[0064]如以上所讨论的，无线设备202可包括AP104或STA106，并且可被用于传送和/或接收通信。图3解说了可在无线设备202中用于传送无线通信的各种组件。图3中所解说的组件可以例如被用于传送OFDM通信。在一些方面，图3中所解说的组件被用于生成和传送要在小于或等于1.25MHz的带宽上发送的分组，如以下将更详细地讨论的。为了便于引用，配置有图3中所解说的组件的无线设备202在下文中被称为无线设备302a。
[0065]无线设备302a可包括调制器302，该调制器302被配置成调制诸比特以供传输。例如，调制器302可例如通过根据星座将诸比特映射至多个码元来从接收自处理器204(图2)或用户接口 222 (图2)的比特确定多个码元。这些比特可对应于用户数据或者控制信息。在一些方面，这些比特是在码字中接收的。在一个方面，调制器302包括QAM (正交振幅调制)调制器，例如，16-QAM调制器或者64-QAM调制器。在其他方面，调制器302包括二进制相移键控(BPSK)调制器或者正交相移键控(QPSK)调制器。
[0066]无线设备302a可进一步包括变换模块304，该变换模块304配置成将来自调制器302的码元或以其他方式调制的比特转换到时域。在图3中，变换模块304被解说为是通过快速傅里叶逆变换(IFFT)模块来实现的。在一些实现中，可以有变换不同大小的数据单元的多个变换模块(未示出)。在一些实现中，变换模块34自身可被配置成变换不同大小的数据单元。例如，变换模块304可配置有多种模式，并且可在每种模式中使用不同的点数来转换码元。例如，IFFT可具有在其中32个点被用于将正在32个频调(B卩，副载波)上传送的码元转换到时域中的模式，以及在其中64个点被用于将正在64个频调上传送的码元转换到时域中的模式。由变换模块304使用的点数可被称为变换模块304的大小。
[0067]在图3中，调制器302和变换模块304被解说为在DSP320中实现。然而，在一些方面，调制器302和变换模块304中的一者或两者是在处理器204中或者是在无线设备302a的另一元件中实现的(例如，参见以上参照图2的描述)。
[0068]如以上所讨论的，DSP320可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面，调制器302和变换模块304可被配置成生成包括多个字段的数据单元，该多个字段包括控制信息和多个数据码元。包括控制信息的字段可包括例如一个或多个训练字段和一个或多个信号(SIG)字段。这些训练字段中的每一个训练字段可包括已知的值序列或码元序列。这些SIG字段中的每一个SIG字段可包括关于数据单元的信息，例如对数据单元的长度或数据率的描述。
[0069]返回至图3的描述，无线设备302a可进一步包括数模转换器306，该数模转换器306被配置成将变换模块的输出转换成模拟信号。例如,变换模块306的时域输出可由数模转换器306转换成基带OFDM信号。数模转换器306可在处理器204中或者在无线设备202的另一元件中实现。在一些方面，数模转换器306是在收发机214 (图2)中或者在数据发射处理器中实现的。
[0070]模拟信号可由发射机310无线地传送。模拟信号可在由发射机310传送之前被处理，例如被滤波或者被上变频至中频或载波频率。在图3中所解说的方面，发射机310包括发射放大器308。在被传送之前,模拟信号可由发射放大器308放大。在一些方面,放大器308包括低噪声放大器(LNA)。
[0071]发射机310被配置成基于模拟信号在无线信号中传送一个或多个分组或数据单元。这些数据单元可使用处理器204 (图2)和/或DSP320来生成，例如使用以上所讨论的调制器302和变换模块304来生成。参照图5-18来更详细地描述如以上所讨论的可被生成和传送的数据单元。
[0072]图4解说了可在无线设备202中用于接收无线通信的各种组件。图4中所解说的组件可以例如被用于接收OFDM通信。在一些方面，图4中所解说的组件被用于在小于或等于1.25MHz的带宽上接收数据单元。例如，图4中所解说的组件可被用于接收由以上参照图3所讨论的组件传送的数据单元。为了便于引用，配置有图4中所解说的组件的无线设备202在下文中被称为无线设备402b。
[0073]接收机412被配置成接收无线信号中的一个或多个分组或数据单元。参照图5-18来更详细地描述以下讨论的可被接收和解码或以其他方式处理的数据单元。
[0074]在图4中所解说的方面，接收机412包括接收放大器401。接收放大器401可被配置成放大由接收机412接收的无线信号。在一些方面，接收机412被配置成通过使用自动增益控制(AGC)规程来调整接收放大器401的增益。在一些方面，自动增益控制使用一个或多个接收到的训练字段(诸如举例而言接收到的短训练字段(STF))中的信息来调整增益。本领域普通技术人员将理解用于执行AGC的方法。在一些方面，放大器401包括LNA。
[0075]无线设备402b可包括模数转换器410，该模数转换器410被配置成将来自接收机412的经放大的无线信号转换成其数字表示。在被放大之后，无线信号可在由数模转换器410转换之前被处理，例如被滤波或者被下变频至中频或基带频率。模数转换器410可在处理器204 (图2)中或者在无线设备402b的另一元件中实现。在一些方面，模数转换器410是在收发机214 (图2)中或者在数据接收处理器中实现的。
[0076]无线设备402b可进一步包括变换模块404，该变换模块404被配置成将无线信号的表示转换到频谱中。在图4中，变换模块404被解说为是通过快速傅里叶变换(FFT)模块来实现的。如以上参照图3所描述的，变换模块404可配置有多种模式，并且可在每种模式中使用不同点数来转换信号。例如，变换模块404可具有在其中32个点被用于将在32个频调上接收到的信号转换到频谱中的模式，以及在其中64个点被用于将在64个频调上接收到的信号转换到频谱中的模式。由变换模块404使用的点数可被称为变换模块404的大小。在一些方面，变换模块404可标识其使用的每个点的码元。
[0077]无线设备402b可进一步包括信道估计器与均衡器405，该信道估计器与均衡器405被配置成形成对在其上接收到数据单元的信道的估计，并且基于该信道估计来移除该信道的某些效应。例如，信道估计器405可被配置成逼近信道函数，并且信道均衡器可被配置成在频谱中对数据应用该函数的逆函数。
[0078]在一些方面，信道估计器与均衡器405使用一个或多个接收到的训练字段(诸如举例而言长训练字段(LTF))中的信息来估计信道。信道估计可基于在数据单元开始处接收到的一个或多个LTF来形成。此信道估计可随后被用于均衡跟随于该一个或多个LTF后面的数据码元。在某个时间段之后或者在某个数目的数据码元之后，可在数据单元中接收一个或多个附加LTF。信道估计可被更新，或者使用这些附加的LTF来形成新的估计。该新的或更新的信道估计可被用于均衡跟随于这些附加的LTF后面的数据码元。在一些方面，该新的或经更新的信道估计被用于重新均衡居于这些附加的LTF前面的数据码元。本领域普通技术人员将理解用于形成信道估计的方法。
[0079]无线设备402b可进一步包括解调器406，该解调器406被配置成解调经均衡的数据。例如，解调器406可以例如通过在星座中倒转比特至码元的映射来从变换模块404和信道估计器与均衡器405输出的码元确定多个比特。这些比特可被处理器204 (图2)处理或评估，或者被用于向用户接口 222 (图2)显示或以其他方式向其输出信息。以此方式，数据和/或信息可被解码。在一些方面，这些比特对应于码字。在一个方面，解调器406包括QAM (正交振幅调制)解调器，例如，16-QAM解调器或者64-QAM解调器。在其他方面，解调器406包括二进制相移键控(BPSK)解调器或者正交相移键控(QPSK)解调器。
[0080]在图4中，变换模块404和信道估计器与均衡器405以及解调器406被解说为是在DSP420中实现的。然而，在一些方面，变换模块404、信道估计器与均衡器405、和解调器406中的一者或多者是在处理器204 (图2)中或者在无线设备202 (图2)的另一元件中实现的。
[0081]如以上所讨论的，在接收机212处接收的无线信号包括一个或多个数据单元。通过使用以上所描述的功能或组件，数据单元或其中的数据码元可被解码、评估、或以其他方式评估或处理。例如，处理器204 (图2)和/或DSP420可被用于通过使用变换模块404、信道估计器与均衡器405和解调器406来解码数据单元中的数据码元。
[0082]由AP104和STA106交换的数据单元可包括控制信息或数据，如以上所讨论的。在物理(PHY)层处，这些数据单元可被称为物理层协议数据单元(prou)。在一些方面，PPDU可被称为分组或物理层分组。每个PPDU可包括前置码和有效载荷。前置码可包括训练字段和SIG字段。有效载荷可包括例如媒体接入控制(MAC)报头或其他层的数据、和/或用户数据。有效载荷可使用一个或多个数据码元来传送。本文中的系统、方法和设备可利用带有峰值功率比已被最小化的训练字段的数据单元。
[0083]图3中示出的无线设备302a示出了要在天线上发射的单条发射链的示例。在一些实现中，无线设备302a可实现使用多个天线来同时发射数据的MMO系统的一部分。
[0084]图5是可在诸如图2的无线设备202之类的无线设备中实现以传送和接收无线通信的MMO系统的功能框图。该MMO系统可使用参照图3所描述的组件中的一些或全部。要在接收机的输出端处接收的供传输的比特被提供给编码器504。编码器504对比特流应用前向纠错(FEC)码。FEC码可包括分块码、卷积码、或类似码等。经编码比特被提供给交织系统505，该交织系统505将经编码比特分布到N个传输流中。
[0085]交织系统505包括流解析器506，该流解析器506将来自编码器504的输入比特流解析至N个空间流交织器508a、508b和508η。流解析器506可被提供这数个空间流并且在循环法基础上解析诸比特。也可以使用其他解析函数。可被使用的一个解析函数是kn=NTX*k+n (即，具有每空间流一个比特随后进到下一空间流的形式的循环，其中kn是输入比特索引并且Ntx是发射机/空间流的数目)。也可以使用另一更一般化的函数f(k，η)，例如，向空间流发送两个比特，随后移至下一空间流。每个交织器508a、508b和508η可随后各自分布诸比特，以使得因衰落或其他信道状况导致的差错可得以恢复。下文中可将交织器508a、508b和508η称为交织器508。
[0086]每个传输流可随后被调制器502a、502b或502η调制。如以上参照图3所描述的，可通过使用诸如QPSK (正交相移键控)调制、BPSK (—次映射一个比特)、16-QAM (映射六个比特构成的组)、64-QAM及类似调制等的调制技术来调制这些比特。每个流的已调制比特可被提供给变换模块510a、5IOb和510η。在一些实现中，变换模块510a、5IOb和510η可执行离散时间傅里叶逆变换(IDFT)以将已调制比特从频域转换到时域中。变换模块510a、5IOb和510η可根据如以上参照图3所描述的不同模式来操作。例如，变换模块510a、510b和510η可被配置成根据32点模式或64点模式来操作。在一些实现中，可以使用空时块编码(STBC)来编码已调制比特，并且可以在其被提供给变换模块510a、5IOb和510η之前执行空间映射。在已为每个空间流将已调制比特转换成时域信号之后，该时域信号可经由如以上参照图3所描述的转换器512a、512b和512η转换成模拟信号。这些信号可随后使用发射机514a、514b和514c并且使用天线516、516b或516η在期望频率带宽(例如，1ΜΗζ、2ΜΗζ、4MHz、8MHz、和16MHz、或更高)上发射到无线的无线电空间中。
[0087]在一些实施例中，天线516a、516b和516η是相异的且空间上分开的天线。在其他实施例中，相异的信号可被组合到少于N个天线的不同极化中。其示例为在多个空间流被映射在单个天线上的情况下进行空间旋转或空间扩展。在任何情形中，应当理解，相异的空间流可按不同的方式来组织。例如，发射天线可承载来自一个以上空间流的数据，或者若干个发射天线可承载来自一空间流的数据。例如，考虑具有4个发射天线和2个空间流的发射机的情形。在该情形中，每个空间流可被映射到两个发射天线上，所以两个天线携带来自仅一个空间流的数据。
[0088]图6是可在诸如图2的无线设备202之类的无线设备中实现以接收无线通信的示例性MMO系统的功能框图。无线设备202b可被配置成同时接收来自图5的天线516a、516b和516η的传输。无线设备202b在耦合至N个接收电路的N个天线518a、518b和518η (在恰适的情况下将分开的极化算在内)处接收来自信道的信号。这些信号随后被提供给各自可包括配置成放大收到信号的放大器的接收机620a、620b和620η。这些信号可随后经由转换器622a、622b和622η转换成数字形式。
[0089]经转换信号可随后经由变换模块624a、624b和624η转换到频谱中。如以上所描述的，变换模块624a、624b和624η可根据与所使用的大小和带宽(例如，32点、64点等)相应的各种模式来操作。经变换信号可被提供给相应的可各自类似于以上参照图4所描述地起作用的信道估计器与均衡器块626a、626b和626η。在信道估计之后，输出可被提供给MMO检测器628，该MMO检测器628可随后将其输出提供给根据以上所描述的调制技术之一来解调诸比特的解调器630a、630b和630η。已解调比特可随后被提供给解交织器632a、632b和632η，这些解交织器632a、632b和632η可将诸比特传递到流反解析器(de-parser) 634中，该流反解析器634可将这些比特以单个比特流的形式提供给解码器636，该解码器636可将这些比特解码成恰适的数据流。
[0090]如以上所描述的，由AP104和STA106交换的数据单元可包括如以上所讨论的物理(PHY)层分组或物理层协议数据单元(prou)形式的控制信息或数据。
[0091]图7是示出物理层分组700的前置码702和有效载荷710的示例性结构的框图。前置码702可包括短训练字段(STF)704，该STF704包括已知值的STF序列。在一些方面，STF可被用于分组检测(例如，以检测分组的开始)和粗略时间/频率估计。STF序列可被优化成具有低PAPR并且包括具有特定周期性的非零频调子集。STF704可跨越一个或多个OFDM码元。前置码702还可包括长训练字段(LTF)706，该LTF706可跨越一个或多个OFDM码元并且可包括一个或多个具有已知非零值的LTF序列。LTF可被用于信道估计、精细时间/频率估计、和模式检测。前置码702还可如以上所描述的那样包括信号字段(SIG)708并且可包括在一个方面用于模式检测目的以及传输参数确定的数个比特或值。[0092]如以上所描述的，本文中所描述的某些实现可针对可用于智能计量或者在智能电网中使用的无线通信系统。这些无线通信系统可被用于提供传感器应用或者在家庭自动化中使用。在此类系统中使用的无线设备可取而代之或者附加地在健康护理情境中使用，例如用于个人健康护理。这些无线设备也可被用于监督以实现经范围扩展的因特网连通性(例如，供与热点联用)或者实现机器对机器通信。相应地，一些实现可使用低数据率，诸如约150Kpbs。诸实现还可具有比诸如802.1lb之类的其他无线通信增加了的链路预算增益(例如，约20dB)。根据低数据率，如果无线节点被配置成在家庭环境中使用，则某些方面可针对具有良好的家中覆盖而没有功率放大的实现。另外，某些方面可针对不使用MESH协议的单跳联网。另外，某些实现可用功率放大来得到超越其他无线协议的显著的室外覆盖改善。另外，某些方面可针对可适应较大的室外延迟张开和减小的多普勒灵敏度的实现。某些实现可达成与传统WiFi相似的LO准确性。
[0093]相应地，某些实现针对在次千兆赫频带中传送和接收无线信号。在一个方面，这可导致例如(例如，因900MHz相对于2.4GHz而可用的)8.5dB的传播增益。在另一方面，可通过使用次千兆赫信号来减少阻挡损耗，这可导致例如3dB增益。
[0094]某些实现还针对在次千兆赫频带中发送具有低带宽的无线信号。这可进一步允许达成比其他无线通信系统更大的链路预算增益。例如，在一个示例性实现中，码元可被配置成使用IMHz的带宽来传送或接收。无线设备202可被配置成在数种模式之一中操作。在一种模式中，诸如OFDM码元之类的码元可使用IMHz的带宽来传送或接收。在另一种模式中，码元可使用2MHz的带宽来传送或接收。附加模式也可被提供以使用4MHz、8MHz、16MHz等的带宽来传送或接收码元。带宽也可被称为信道宽度。
[0095]每种模式可使用不同数目的频调/副载波来传送信息。例如，在一个实现中，(与使用IMHz的带宽来传送或接收码元相对应的)IMHz模式可使用32个频调。在一个方面，与诸如20MHz的带宽相比，使用IMHz模式可提供13dB噪声减少。另外，低速率技术可被用于克服因较低带宽所导致的诸如频率分集损耗之类的效应，其中该频率分集损耗取决于信道状态可能导致4-5dB损耗。为了生成/评估使用32个频调发送或接收的码元，如以上所描述的变换模块304或404可被配置成使用32点模式(例如，32点IFFT或FFT)。这32个频调可被分配为数据频调、导频频调、保护频调和DC频调。在一个实现中，24个频调可被分配为数据频调、2个频调可被分配为导频频调、5个频调可被分配为保护频调、并且I个频调可保留用于DC频调。在此实现中，码元历时可被配置为40 μ s (含循环前缀)。
[0096]例如，无线设备302a (图3)可被配置成生成分组以经由使用IMHz的带宽的无线信号来传送。在一个方面，带宽可以为约1MHz，其中约IMHz可以在0.8MHz至1.2MHz的范围内。分组可以由具有使用处理器320如刚才所描述地那样分配的32个频调的一个或多个OFDM码元形成。发射链中的变换模块304可被配置为根据32点模式操作以将分组转换成时域信号的IFFT模块。发射机310可随后被配置成传送该分组。
[0097]类似地，无线设备402b (图4)可被配置成在IMHz的带宽上接收分组。在一个方面，带宽可以为约1MHz，其中约IMHz可以在0.8MHz至1.2MHz的范围内。无线设备402b可包括处理器420，该处理器420包括接收链中的变换模块404，该变换模块404可被配置为根据32点模式操作以将时域信号变换到频谱中的FFT模块。处理器420可被配置成评估该分组。IMHz模式可支持用于低数据率和“正常”速率两者的调制和编码方案(MCS)。根据一些实现，前置码702可被设计成用于提供可靠的检测和改进的信道估计的低速率模式，如以下将进一步描述的。每种模式可被配置成使用配置成优化该模式的传输以及期望特性的相应前置码，如以下将进一步描述的。
[0098]除了 IMHz模式以外，还可以有2MHz模式可用，其可被用于使用64个频调来传送和接收码元。在一个实现中，这64个频调可被分配为52个数据频调、4个导频频调、I个DC频调、和7个保护频调。由此，变换模块304或404可被配置成在传送或接收2MHz码元时根据64点模式来操作。码元历时也可以是40 μ s (含循环前缀)。具有不同带宽(例如，4MHz、8MHz和16MHz)的附加模式也可被提供，其可使用在相应不同大小的模式(例如，128点FFT、256点FFT、512点FFT等)中操作的变换模块304或404。另外，以上所描述的每一种模式可附加地根据单用户模式和多用户模式两者来配置。使用小于或等于2MHz的带宽的无线信号可为提供配置成满足宽带宽范围、功率和信道限制上的全局调控约束的无线节点提供各种优点。
[0099]在不同信号带宽上进行传送的附加模式也是可能的。例如，根据一些实现，可在625KHz、l.25MHz或5MHz的带宽上传送码元。例如，无线设备302a可被配置成生成分组以经由使用小于或等于1.25MHz的带宽的无线信号来传送。在一个方面，带宽可以小于或等于约1.25MHz，其中约1.25MHz可以在1.1MHz至1.4MHz的范围内。在另一方面，带宽可以在625KHz与1.25MHz之间。分组可以通过使用处理器320由一个或多个具有32个频调的OFDM码元来形成，该32个频调被分配为24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调和I个DC频调。发射链中的变换模块304可被配置为根据32点模式操作以将分组转换成时域信号的IFFT模块。发射机310可随后被配置成传送该分组。
[0100]类似地，无线设备402b可被配置成在小于或等于1.25MHz的带宽上接收分组。在一个方面，带宽可以小于或等于约1.25MHz，其中约1.25MHz可以在1.1MHz至1.4MHz的范围内。在另一方面，带宽可以在625KHz与1.25MHz之间。无线设备402b可包括处理器420，该处理器420包括接收链中的变换模块404，该变换模块404可被配置为根据32点模式操作以将时域信号转换到频谱中的FFT模块。处理器420可被配置成使用以上参照图2、图4和图6所描述的组件中的一个或多个组件来评估该分组。
[0101]在一些方面，无线设备202被配置成根据数个无线标准(例如根据802.11标准之一)来操作。在此配置中，无线设备202可具有用于在2.4GHz或5GHz频带中的20MHz信道宽度中操作的模式，以及用于在2.4GHz频带中的40MHz信道宽度中操作的模式。在另一方面，无线设备202被配置成按照802.1 Iac标准来操作。在此配置中，无线设备202具有用于在20MHz、40MHz和80MHz信道宽度中的每一种信道宽度中操作的模式。一般而言，变换模块304或404可在无线设备202在20MHz频带中操作时使用64个频调，可在无线设备202在40MHz频带中操作时使用128个频调，并且可在无线设备202在80MHz频带中操作时使用256个频调。
[0102]在一些方面，控制器224被配置成调整无线设备202的操作以如以上所描述的那样在次千兆赫频带中操作。在一个实现中，为了如以上所描述的那样根据诸如1ΜΗζ、2ΜΗζ、4MHz等的模式来操作，控制器224可被配置成使无线设备202中的一个或多个组件降频，以使得无线设备202将在IMHz、2MHz、4MHz、8MHz或16MHz中操作。另外，控制器224可被配置成使无线设备202中的一个或多个组件的操作降频，以使得无线设备202将在与使用5MHz、2.5MHz、l.25MHz和/或0.625MHz信道宽度的带宽相对应的模式中操作。在此类经降频操作期间，在一些方面，由变换模块304或404使用的频调的数目可保持不变。
[0103]使无线设备202的操作降频可包括以降低的时钟速率来操作图2中所解说的组件中的一个或多个组件。例如，降频可包括例如通过调整、修改或指派处理器204、信号检测器218、DSP220、和/或任何其他数字信号电路系统中的一者或多者的定时设置来以较低的速率操作这些组件。在一些方面，响应于来自控制器224的命令来执行经降频操作。在一些方面，控制器224提供与在20MHz、40MHz或80MHz信道宽度中操作时所使用的时钟信号相比降低了的时钟信号。
[0104]在一些方面，控制器224被配置成使无线设备202的操作降频至原来的1/10 (例如，10倍降频)。在此类配置中，20MHz信道宽度中的操作将被降频至2MHz信道宽度中的操作，并且40MHz信道宽度中的操作将被降频至4MHz信道宽度中的操作。此外，80MHz信道宽度中的操作将被降频至8MHz信道宽度中的操作，并且160MHz信道宽度中的操作将被降频至16MHz信道宽度中的操作。
[0105]在一些方面，控制器224被配置成使无线设备202的操作降频至原来的1/4 (例如，4倍降频)。在此类配置中，20MHz信道宽度中的操作将被降频至5MHz信道宽度中的操作，并且40MHz信道宽度中的操作将被降频至IOMHz信道宽度中的操作。
[0106]在一些方面，控制器224被配置成使无线设备202的操作降频至原来的1/8 (例如，8倍降频)。在此类配置中，20MHz信道宽度中的操作将被降频至2.5MHz信道宽度中的操作，并且40MHz信道宽度中的操作将被降频至5MHz信道宽度中的操作。类似地，80MHz信道宽度中的操作将被降频至IOMHz信道宽度中的操作。
[0107]在一些方面，控制器224被配置成使无线设备202的操作降频至原来的1/16 (例如，16倍降频)。在此类配置中，20MHz信道宽度中的操作将被降频至1.25MHz信道宽度中的操作，并且40MHz信道宽度中的操作将被降频至2.5MHz频带中的操作。类似地，80MHz信道宽度中的操作将被降频至2.5MHz信道宽度中的操作。
[0108]为了实现0.625MHz信道宽度中的操作,20MHz信道宽度中的操作可被降频至原来的1/32 (例如，32倍降频)。如以上所讨论的，在此类操作期间，变换模块304或404可继续使用64个频调来操作。当无线设备202在0.625MHz信道宽度中操作时，载波频率将被降低，这可减少相位噪声。当无线设备202在IMHz模式中操作时，为诸如提供码元历时(例如，40 μ s)之类的目的，可使用降频(例如，降频至原来的1/10)。
[0109]在根据0.625MHz信道宽度来操作的情况下，当变换模块304和/或变换模块404使用32点而不是64点时，20MHz信道宽度中的操作可被降频至原来的1/16。降频至原来的1/16而不是1/32会减少码元历时上的增加，这会减少所传送码元内的相位漂移。在此类方面，由于降频至原来的1/16而不是1/32所导致的相位噪声上的任何增加可被相位漂移上的减少所抵消，这可降低硬件要求。另外，由于16倍降频时的频率偏移，可放宽对脉冲位置调制(PPM)的要求。类似的益处也可适用于使用IMHz带宽。
[0110]与以上所描述的类似地，在一个方面，当使用IMHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用32点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调和I个DC频调。在另一方面，当使用2MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用64点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为52个数据频调、4个导频频调、7个保护频调和I个DC频调。在又一方面，当使用4MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用64点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为108个数据频调、6个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。在又一方面，当使用8MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用256点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为234个数据频调、8个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。相应地，这些带宽的频调之间的间隔可以为31.25KHZ。另外，码元历时可以是40 μ S，含4μ s (针对短循环前缀)或8 μ s (针对长循环前缀)的循环前缀。较长的循环前缀可被用于适应室外延迟张开。另外，可能需要较大的码元历时以保持循环前缀开销的可管理性。
[0111]类似的频调分配可被用于其他带宽。例如，在另一方面，当使用625KHZ带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用32点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调和I个DC频调。在另一方面，当使用1.25MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用64点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为52个数据频调、4个导频频调、7个保护频调和I个DC频调。在又一方面，当使用2.5MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用64点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为108个数据频调、6个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。在又一方面，当使用5MHz带宽来传送或接收OFDM码元时，可使用256点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为234个数据频调、8个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。相应地，对于这些带宽，在频调之间的间隔可以为19.5KHz。另外，码元历时可以为51.2 μ S，含6.4μ s(短)或12.8 μ s (长)的循环前缀。
[0112]在一些方面，无线设备202的操作的降频量是预定的。例如，降频因子可存储在存储器206或控制器224中，并且在无线设备202启动时加载。在此类配置中，控制器224可使无线设备202根据预定的或加载的降频因子在经降频模式中操作。
[0113]在一些方面，可就地确定无线设备202的操作在任何给定时间的降频量。例如，信号检测器218可从由接收机212接收的信标或导频确定降频因子。在一些方面，该因子是在设备启动时或者在首次连接至网络时确定的。在一些方面，在无线设备202的切换期间或者每当无线设备202连接至新网络时确定新的因子。在一些方面，可基于收到信号(诸如基于收到信标或导频)来修改或更新预定因子。以此方式，无线设备202可例如按照设备的位置或者该设备正连接至的网络而在不同的带宽中操作。控制器224可使无线设备202根据所确定的降频因子在经降频模式中操作。
[0114]在一些方面，无线设备202被持久地配置成在经降频模式中操作。例如，无线设备202的组件可被硬连线或者具有安装在其中的使该设备始终执行经降频操作的固件。在此类方面，无线设备202可能无法在20ΜΗζ、40ΜΗζ和80MHz信道宽度中通信。另外，在此类方面，降频因子可以是固定的。例如，这些组件可被制造和/或安装成仅实现固定的降频因子。在其他方面，无线设备可在20MHz、40MHz和80MHz信道宽度之中的任何信道宽度中操作，或者可由控制器224选择性地降频以在IMHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz信道宽度中操作。
[0115]在一些实现中，当在次千兆赫范围(例如，900MHz)中进行传送时，可使用在其中实现重复编码的重复模式。重复模式可允许在长距离上的准确传输，而不会牺牲过多的前置码开销。在一些实现中，可使用2x重复编码。例如，重复编码可允许小至105dB的路径损耗以提供良好的家中覆盖。当使用无线传感器网络时，在没有重复编码的情况下，消费者可能不得不在难以到达的地点中安装更高功率的传感器。出售两种类型的传感器(针对“易于到达的地点”的传感器相对于针对“难以到达的地点”的传感器)可能是不实际的。另外，高功率传感器可能由于峰值耗用电流而不能够与低功率电池(例如，纽扣电池)一起工作。替换地，在没有重复的情况下，可以安装多个AP。然而，选择AP的位置和配置对于普通消费者而言可能并非易事。由此，重复编码可为用于低数据率应用(诸如传感器网络)的某些实现提供各种优点。
[0116]作为一示例，在一个方面，BPSK1/2编码率可与4x重复联用，从而产生94Kbps。在另一方面，BPSK1/2编码率可与2x重复联用，从而产生188Kbps。在又一方面，可以使用BPSK1/2编码率，从而产生375Kbps。在又一方面，可以使用64QAM3/4编码率，从而导致
3.75Mbps。
[0117]在一些实现中，IMHz模式和2MHz模式可能被需要并且被配置成是可互操作的。使用两种所需要的模式可避免在设备可能被配置成用于一些调控区域但是不可在其他调控区域工作的情况下出现的问题，并且可以在调控约束改变的情况下允许设备具有更多选项，从而允许较少限制的通信。较高带宽(例如，8MHz)可被用于蜂窝卸载。
[0118]参照图7，当在次千兆赫频带中用以上所描述的带宽传送分组时，前置码702可被设计成在该前置码的前期状态中具有稳健的模式检测以在不同的模式之间进行检测。前置码702可被进一步优化以使开销最小化并且提供使用IMHz模式进行传送的设备与使用大于或等于2MHz模式进行传送的设备的适当共存。前置码702可被设计成在该前置码的前期状态中具有稳健的模式检测以在IMHz传输(32点FFT)和2MHz传输(64点FFT)之间进行检测。可以为不同数据率生成物理层分组700以供传输，以便在一个方面允许较大距离上的数据传输。例如，可为低数据率连同另一“正常”数据率生成物理层分组700，如以上所描述的。
[0119]图8A是示出根据某些实现的供在大致IMHz的带宽上传送的物理层分组800a的前置码802a和有效载荷810a的示例性结构的框图。物理层分组800a可以使用变换模块304 (图3)来生成，该变换模块304是根据32点FFT模式来配置的以供传送具有32个频调的OFDM码元，如以上所描述的。
[0120]前置码802a可包括短训练字段(STF) 804a。STF804a可包括具有非零值子集的已知值序列，该非零值子集与具有特定选择的周期性的非零频调子集相对应。这些非零频调的周期性可以与用于在诸如2MHz之类的较高带宽中使用的STF序列的周期性相同。在一些实现中，STF字段804a可被推升，诸如针对重复编码被推升3dB。STF804a可以在四个OFDM码元上发送，其中每个码元重复已知的STF序列。
[0121]前置码802a还可包括长训练字段(LTF) 806a。LTF806a可以由四个OFDM码元形成并且可包括在每个码元中传送的LTF序列。LTF序列可由与所有导频和数据频调的非零频调相对应的已知非零值来形成。在一些实现中，LTF序列可以因此包括26个非零值。
[0122]前置码802a还可包括信令字段(SIG) 808a。在一些示例性实现中，SIG字段808a可以被重复编码。在一些实现中，SIG字段808a可以被2x重复编码。物理层分组800a还可包括有效载荷810a，该有效载荷810a可以使用每个OFDM码元中为数据分配的24个频调来生成。前置码802a可以用于生成低速率或正常速率IMHz传输。前置码802a可以根据单用户模式来使用。
[0123]如以上所描述的，IMHz模式的SIG字段808a可以是两个码元。在一个实现中，进入SIG字段808a的条目可以对应于下表1中所示的条目。由此，SIG字段808a可包括36位。SIG字段808a可以按BPSKV2码率重复2x来编码。
[0124]
【权利要求】
1.一种用于无线通信的装置，包括: 接收机，所述接收机被配置成接收包括分组的无线信号，所述无线信号的至少一部分被配置成是在小于或等于1.25MHZ的带宽上接收的，其中所述分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，所述32个频调对应于所述带宽内的频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调；以及 处理器，所述处理器被配置成评估所述无线信号，所述处理器包括变换模块，所述变换模块被配置成通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成频域信号。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述短训练字段(STF)包括4个OFDM码元，并且其中所述长训练字段(LTF)包括4个OFDM码元。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上接收的。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述MCS子字段具有4位的长度，并且其中所述CRC子字段具有4位的 长度。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述SIG字段被重复编码。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述SIG字段被两次重复编码。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线信号的所述至少一部分被配置成是在等于IMHz的带宽上接收的。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括控制器，所述控制器被配置成使所述处理器评估所述无线信号的操作降频。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置成使所述处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置成使所述处理器的操作降频至原来的1/10。
13.一种用于无线通信的方法，包括: 接收包括分组的无线信号，所述无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHz的带宽上接收的，其中所述分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，所述32个频调对应于所述带宽内的频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调；以及 评估所述无线信号，所述评估包括通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成频域信号。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上接收的。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，进一步包括对所述SIG字段进行重复编码。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述无线信号的所述至少一部分是在等于IMHz的带宽上接收的。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，转换所述至少一个OFDM码元进一步包括使处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，使所述处理器的操作降频包括使所述处理器的操作降频至原来的1/10。
21.一种用于无线通信的设备，包括: 用于接收包括分组的无线信号`的装置，所述无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHz的带宽上接收的，其中所述分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，所述32个频调对应于所述带宽内的频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调；以及 用于评估所述无线信号的装置，所述用于评估的装置进一步包括用于通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成频域信号的装置。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
23.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上接收的。
24.如权利要求22所述的设备，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
25.如权利要求22所述的设备，其特征在于，进一步包括用于对所述SIG字段进行重复编码的装置。
26.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述无线信号的所述至少一部分是在等于IMHz的带宽上接收的。
27.如权利要求21所述的设备，其特征在于，进一步包括用于使所述用于评估所述无线信号的装置的操作降频至小于或等于原来的1/8的装置。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述用于降频的装置包括用于使所述用于评估所述无线信号的装置降频至原来的1/10的装置。
29.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述用于接收的装置包括接收机，其中所述用于评估的装置包括处理器，并且其中所述用于转换的装置包括变换模块。
30.一种计算机程序产品，包括: 计算机可读介质，包括: 用于接收包括分组的无线信号的代码，所述无线信号的至少一部分是在小于或等于1.25MHz的带宽上接收的，其中所述分组是从至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元形成的，所述32个频调对应于所述带宽内的频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调；以及 用于评估所述无线信号的代码，所述用于评估的代码包括用于通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成频域信号的代码。
31.如权利要求30所述的计算机程序产品，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
32.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上接收的。
33.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环 冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
34.如权利要求31所述的计算机程序产品，其特征在于，进一步包括用于对所述SIG字段进行重复编码的代码。
35.如权利要求30所述的计算机程序产品，其特征在于，所述无线信号的所述至少一部分是在等于IMHz的带宽上接收的。
36.如权利要求30所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于转换所述至少一个OFDM码元的代码进一步包括用于使处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8的代码。
37.如权利要求36所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于降频的代码包括用于使所述处理器的操作降频至原来的1/10的代码。
38.一种用于无线通信的装置，包括: 处理器，所述处理器被配置成生成分组以经由无线信号来传送，其中所述分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，所述32个频调对应于频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调； 变换模块，所述变换模块被配置成通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成时域信号；以及 发射机，所述发射机被配置成在小于或等于1.25MHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括短训练字段(STF)、长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述短训练字段(STF)包括4个OFDM码元，并且其中所述长训练字段(LTF)包括4个OFDM码元。
41.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上生成以供传输的。
42.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述MCS子字段具有4位的长度，并且其中所述CRC子字段具有4位的长度。
44.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述SIG字段被重复编码。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于，所述SIG字段被两次重复编码。
46.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述发射机被配置成在等于IMHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组。
47.如权利要求38所述的装置，其特征在于，进一步包括控制器，所述控制器被配置成使所述处理器生成所述分组的操作降频。
48.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置成使所述处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8。
49.如权利要求47所述的装置，其特征在于，所述控制器被配置成使所述处理器的操作降频至原来的1/10。
50.一种用于无线通信的方法，包括: 生成分组以经由无线信号来传送，其中所述分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，所述32个频调对应于频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调； 通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成时域信号；以及 在小于或等于1.25MHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，生成所述分组包括在32个频调上生成所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)以供传输。
53.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
54.如权利要求51所述的方法，其特征在于，进一步包括对所述SIG字段进行重复编码。
55.如权利要求50所述的方法，其特征在于，传送所述分组包括在等于IMHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组。
56.如权利要求50所述的方法，其特征在于，生成所述分组进一步包括使处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8。
57.如权利要求56所述的方法，其特征在于，降频包括使所述处理器的操作降频至原来的1/10。
58.一种用于无线通信的设备，包括: 用于生成分组以经由无线信号来传送的装置，其中所述分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成的以供传输，所述32个频调对应于频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调； 用于通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成时域信号的装置；以及 用于在小于或等于1.25MHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组的装置。
59.如权利要求58所述的设备，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
60.如权利要求59所述的设备，其特征在于，所述用于生成的装置包括用于在32个频调上生成所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)的装置。
61.如权利要求59所述的设备，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
62.如权利要求59所述的设备，其特征在于，进一步包括用于对所述SIG字段进行重复编码的装置。
63.如权利要求58所述的设备，其特征在于，所述用于传送的装置包括用于在等于IMHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组的装置。
64.如权利要求58所述的设备，其特征在于，进一步包括用于使所述用于生成的装置的操作降频至小于或等于原来的1/8的装置。
65.如权利要求64所述的设备，其特征在于，所述用于降频的装置包括用于使所述用于生成的装置的操作降频至原来的1/10的装置。
66.如权利要求58所述的设备，其特征在于，所述用于生成的装置包括处理器，其中所述用于转换的装置包括变换模块，并且其中所述用于传送的装置包括发射机。
67.一种计算机程序产品，包括: 计算机可读介质，包括: 用于生成分组以经由无线信号来传送的代码，其中所述分组是通过使用至少一个包括32个频调的正交频分复用(OFDM)码元生成以供传输的，所述32个频调对应于频率副载波，并且其中所述至少一个OFDM码元的所述32个频调被分配为:24个数据频调、2个导频频调、5个保护频调、和I个直流(DC)频调； 用于通过使用32点模式将所述至少一个OFDM码元转换成时域信号的代码；以及 用于在小于或等于1.25MHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组的代码。
68.如权利要求67所述的计算机程序产品，其特征在于，所述分组包括前置码部分和有效载荷部分，并且其中所述分组的所述前置码部分包括包含4个OFDM码元的短训练字段(STF)、包含4个OFDM码元的长训练字段(LTF)、和信号(SIG)字段中的至少一者。
69.如权利要求68所述的计算机程序产品，其特征在于，所述短训练字段(STF)和所述长训练字段(LTF)是在32个频调上接收的。
70.如权利要求68所述的计算机程序产品，其特征在于，所述SIG字段包括具有I位的长度的空时块编码(STBC)子字段、具有小于7位的长度的调制和编码方案(MCS)子字段、以及具有小于8位的长度的循环冗余校验(CRC)子字段中的至少一者。
71.如权利要求68所述的计算机程序产品，其特征在于，进一步包括用于对所述SIG字段进行重复编码的代码。
72.如权利要求67所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于传送所述分组的代码包括用于在等于IMHz的带宽上经由所述无线信号来传送所述分组的代码。
73.如权利要求67所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于生成所述分组的代码进一步包括用于使处理器的操作降频至小于或等于原来的1/8的装置。
74.如权利要求73所述的计算机程序产品，其特征在于，所述用于降频的代码包括用于使所述处理器的操作降频至小于或`等于原来的1/10的代码。
【文档编号】H04L27/26GK103503395SQ201280021674
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年3月5日 优先权日:2011年3月4日
【发明者】M·H·塔格哈弗纳斯拉巴蒂, S·韦玛尼, L·杨, H·萨姆帕斯 申请人:高通股份有限公司