用于对无线lan传输中的复制帧进行相位旋转的系统和方法

用于对无线lan传输中的复制帧进行相位旋转的系统和方法
【专利说明】用于对无线LAN传输中的复制帧进行相位旋转的系统和方 法
[0001] 背景 [0002] 领域
[0003] 本申请一般涉及无线通信，尤其涉及用于对无线局域网（WLAN)传输中的复制帧 进行最优相位旋转的系统、方法和设备。本文的某些方面涉及确定用于包含数个相同频段 的帧的相位旋转，以使得相位旋转将降低该帧的峰均功率比（PAPR)。
【背景技术】
[0004]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市区域、局部区域、或者个人区 域。此类网络会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-分组交 换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线-无线）、和所使用的通信协议集（例如，网 际协议集、SONET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0005] 当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (adhoc)拓扑结构而非固定拓扑结构来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络 使用无线电、微波、红外、光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。
[0006] 无线网络中的设备可在彼此之间传送/接收信息。该信息可包括分组，其在一些 方面可被称为数据单元。在一些类型的无线网络中，传送包含数个相同频段的复制（DUP) 帧可以是有用的。例如，DUP帧可包含多个相同频段，诸如包含通过复制1MHz频段2、4或8 次以填充该带宽来在2、4或8MHz上传送的1MHz频段。
[0007] 概述
[0008] 本文所讨论的系统、方法、设备和计算机程序产品各自具有若干方面，其中并非仅 靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限定如所附权利要求所表达的本发明的范围的情 况下，以下简要地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读了题为"详细描述"的 章节之后，将理解本发明的有利特征如何包括当在介质上引入设备时降低的功耗。
[0009] 本公开的一方面提供了一种包括处理器的无线通信装置，该处理器被配置成选择 2MHz、4MHz和8MHz之一的帧带宽；根据以下规则至少部分地基于帧带宽来选择相位旋转序 列：如果帧带宽是2MHz，则选择相位旋转序列[1 -1]或[1 -1]的经缩放版本，如果帧带宽 是4MHz，则选择相位旋转序列[1j-j-1]或[1j-j-1]的经缩放版本，其中j是-1的 平方根，如果帧带宽是8MHz，则选择相位旋转序列[1 -1 1 1 1 1 -1 -1]或[1 -1 1 1 1 1 -1 -1]的经缩放版本；生成具有所选带宽的帧，该帧具有多个相同的1MHz频段，其中这 些相同频段中的至少一个基于所选相位旋转序列来相对于至少一个其他相同频段旋转。该 装置还包括被配置成传送具有多个相同频段的帧的发射机。
[0010] 在一方面，公开了一种在无线通信网络上传送复制帧的方法，该方法包括：选择 2MHz、4MHz和8MHz之一的帧带宽；至少部分地基于帧带宽来选择相位旋转序列，其中选择 相位旋转序列包括：如果帧带宽是2MHz，则选择相位旋转序列[1 -1]或[1 -1]的经缩放版 本，如果帧带宽是4MHz，则选择相位旋转序列[1 j -j -1]或[1 j -j -1]的经缩放版本， 其中j是-1的平方根，如果帧带宽是8MHz，则选择相位旋转序列[1 -1 1 1 1 1 -1 -1]或 [1 -1 1 1 1 1 -1 -1]的经缩放版本；生成具有所选带宽的帧，该帧具有多个相同的1MHz 频段，其中这些相同频段中的至少一个基于所选相位旋转序列来相对于至少一个其他相同 频段旋转；以及传送具有多个相同频段的帧。
[0011] 在一方面，公开了一种包括指令的非瞬态计算机可读介质，这些指令在被执行 时使设备中的处理器执行一种在无线通信网络上传送复制帧的方法，该方法包括：选择 2MHz、4MHz和8MHz之一的帧带宽；至少部分地基于帧带宽来选择相位旋转序列，其中选择 相位旋转序列包括：如果帧带宽是2MHz，则选择相位旋转序列[1 -1]或[1 -1]的经缩放版 本，如果帧带宽是4MHz，则选择相位旋转序列[1 j -j -1]或[1 j -j -1]的经缩放版本， 其中j是-1的平方根，如果帧带宽是8MHz，则选择相位旋转序列[1 -1 1 1 1 1 -1 -1]或 [1 -1 1 1 1 1 -1 -1]的经缩放版本；生成具有所选带宽的帧，该帧具有多个相同的1MHz 频段，其中这些相同频段中的至少一个基于所选相位旋转序列来相对于至少一个其他相同 频段旋转；以及传送具有多个相同频段的帧。
[0012] 附图简述
[0013]图1解说了其中可采用本公开的各方面的无线通信系统的示例。
[0014] 图2解说了可在图1的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0015] 图3解说了可用在图2的无线设备中以传送无线通信的示例性组件的功能框图。
[0016]图4解说了可用在图2的无线设备中以接收无线通信的示例性组件的功能框图。
[0017] 图5解说了物理层数据单元的示例。
[0018] 图5A是两个波的图解，这两个波是相同的，但其中一个波已经被相位旋转了因子 31 /2〇
[0019] 图6A示出了基于两个准则之一来优化的2、4和8MHz带宽中的相位旋转序列以及 所得的峰均功率比（PAPR)值的图表。
[0020] 图6B示出了基于两个准则之一来优化的2、4和8MHz带宽中的相位旋转序列以及 所得的PAPR值的图表。
[0021] 图6C示出了基于两个准则之一来优化的2、4和8MHz带宽中的相位旋转序列以及 所得的PAPR值的图表。
[0022] 图7示出了用于生成并传送复制帧的示例性方法的一方面的流程图。
[0023] 详细描述
[0024] 本文使用词语"示例性"来意指"用作示例、实例或解说"。本文中描述为"示例性" 的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。以下参照附图更全面地描述本新颖系 统、装置和方法的各种方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定 于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是 透彻和完整的，并且其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 领域技术人员应领会到，本公开的范围旨在覆盖本文中公开的这些新颖的系统、装置和方 法的任何方面，不论其是独立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 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，本文披露的任何方面可以由权利要求的一 个或多个要素来实施。
[0025] 尽管本文描述了特定方面，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。
[0026] 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 用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文描述的各个方面可应用于任何通信标准，诸 如WiFi、或者更一般地IEEE802. 11无线协议族中的任何成员。例如，本文描述的各个方面 可被用作包括对亚lGHz( "S1G"）频带的使用的IEEE802.llah协议的一部分。
[0027] 在一些方面，亚千兆赫频带中的无线信号可根据802.llah协议使用正交频分 复用（0FDM)、直接序列扩频（DSSS)通信、0FDM和DSSS通信的组合、或其他方案来传送。 802.llah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.llah协议的某 些设备的各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 较长的距离（例如，约1公里或更长）来传送无线信号。
[0028] 在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，可以存在 两种类型的设备：接入点（"AP"）和客户端（也称为站，通常称为"STA"）。一般而言，AP 用作WLAN的中枢或基站，而STA用作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，IEEE802. 11协议， 诸如802.llah)的无线链路连接到AP以获得至因特网或至其它广域网的一般连通性。在 一些实现中，STA也可被用作AP。
[0029] 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")、 演进型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。
[0030] 站"STA"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、或连接至无线调制 解调器的其他某种合适的处理设备。因此，本文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、或被配置成经由无线介质通信的任何其他合适的设备 中。
[0031] 如以上所讨论的，本文描述的某些设备可实现例如802.llah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用在智能电网中。此类设备可 提供传感器应用或者用在家庭自动化中。这些设备可代替地或者附加地用在医疗保健环境 中，例如用于个人医疗保健。这些设备也可被用于监督以使得能够实现范围扩展的因特网 连通性（例如，以供与热点联用）、或者实现机器对机器通信。
[0032]图1解说了其中可采用本公开的各方面的无线通信系统100的示例。无线通信系 统100可按照无线标准（例如802.llah标准）来操作。无线通信系统100可包括与STA 106通信的AP104。
[0033] 可以将各种过程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。
[0034] 促成从AP104至一个或多个STA106的传输的通信链路可被