用于使用具有頻調分配的最小帶寬單元傳送較長持續時間的ofdm符號的hew通信臺站和方法
【專利摘要】用于在無線網絡中通信的通信臺站和方法的實施例在本文中被一般地描述，通信臺站可以根據正交頻分多址(OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用(OFDM)符號。信道資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定數目的數據子載波。臺站還可以根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置最小帶寬單元以用于較長持續時間的OFDM符號的傳送。較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM符號持續時間的兩倍或四倍的符號持續時間。
【專利說明】用于使用具有頻調分配的最小帶寬單元傳送較長持續時間的 OFDM符號的HEW通信臺站和方法
[00011 優先權請求
[0002] 本申請請求以下美國臨時專利申請的優先權的利益：
[0003] 于2013年11月19日提交，序列號為61/906，059的美國臨時專利申請，
[0004] 于2014年4月1日提交，序列號為61/973，376的美國臨時專利申請，
[0005] 于2014年4月8日提交，序列號為61/976,951的美國臨時專利申請，
[0006] 于2014年4月30日提交，序列號為61/986，256的美國臨時專利申請，
[0007] 于2014年4月30日提交，序列號為61/986，250的美國臨時專利申請，
[0008] 于2014年5月12日提交，序列號為61 /991，7 30的美國臨時專利申請，
[0009] 于2014年6月18日提交，序列號為62/013,869的美國臨時專利申請，和
[0010] 于2014年7月15日提交，序列號為62/024,801的美國臨時專利申請，
[0011] 這些申請的全部內容通過引用均結合于此。
技術領域
[0012] 實施例屬于無線網絡。一些實施例涉及無線局域網（WLAN)和包括根據IEEE 802.11標準族運行的網絡的Wi-Fi網絡。一些實施例涉及高效WLAN研究組(HEW SG)(被稱為 DensiFi)并且被稱為IEEE 802. Ilax SG。一些實施例涉及高效無線或高效WLAN(HEW)通信。
【背景技術】
[0013] 無線通信正向不停增長的數據速率發展（例如，從IEEE 802. lla/g至IEEE 802. Iln至IEEE 802. Ilac)。在高稠密度布置的情形下，整體的系統效率可以變得比更高的 數據速率更為重要。例如，在高稠密度熱點和蜂窩負載分擔的情境下，競爭無線介質的許多 設備可以具有低的調整數據速率的需求(關于IEEE 802. Ilac的非常高的數據速率）。用于 常規和傳統的包括非常高吞吐量(VHT)通信的IEEE 802.11通信的幀結構可能更不適宜于 這種高稠密度布置的情形。針對Wi-Fi演進的最近形成的研究組(被稱為IEEE 802. IlHEW SG(SMEEE 802. Ilax))正解決這些高稠密度布置的情形。
[0014] 關于HEW的一個問題是定義能夠復用至少一些802. Ilac硬件（比如塊交織器)的高 效通信結構。關于HEW的另一個問題是定義適于使用具有較長OFDM符號持續時間的高效通 信結構。
[0015] 因此，存在用于提高無線網絡中的總體系統效率(尤其針對高稠密度布置的情形） 的設備和方法的一般需求。還存在適于HEW通信的設備和方法的一般需求。還存在適于能夠 根據高效通信結構通信的HEW通信的設備和方法的一般需求，并且該通信結構能夠至少復 用一些傳統的硬件。還存在適于HEW通信的設備和方法的一般需求，該HEW通信能夠根據用 于使用較長持續時間的OFDM符號的高效通信結構通信。
[0016] 附圖簡要描述
[0017] 圖1示出了根據一些實施例的HEW網絡；
[0018] 圖2為根據一些實施例的HEW通信臺站的物理層框圖；
[0019] 圖3示出了根據一些實施例的HEW設備；以及
[0020] 圖4為根據一些實施例的用于使用最小帶寬單元通信的過程。
[0021] 詳細描述
[0022] 下面的描述和附圖充分地示出了具體的實施例，以使得本領域的技術人員能夠實 施這些實施例。其它實施例可以結合結構、邏輯、電、過程以及其它改變。一些實施例的部分 和特征可以被包括于、或者被替代為其它實施例的這些部分和特征。權利要求中提出的實 施例覆蓋了這些實施例的所有可用的等價。
[0023] 本文所公開的一些實施例提供了用于HEW網絡中的頻調（tone)分配的系統和方 法。在一些實施例中，主站可以針對HEW分配頻調以提供最小的正交頻分多址(OFDMA)帶寬 單元（即，最小的帶寬單元）。在一些實施例中，HEW通信臺站可以被配置為在信道資源上傳 送更長持續時間的正交頻分復用(CFDM)符號，該信道資源包括一個或多個最小帶寬單元。 每一個最小帶寬單元可以具有預定帶寬，并且最小帶寬單元可以根據針對多個交織器配置 之一的多個子載波（即，頻調)分配之一被配置。在一些實施例中，最優子載波分配和交織器 大小組合被提供用于涉及針對使用較長持續時間的OFDM符號的OFDMA最小帶寬單元的使 用。這些實施例在以下被更詳細地討論。本文所公開的一些實施例適于使用較長持續時間 的OFDM符號的通信(例如，更大的FFT規模）。
[0024] 圖1示出了根據一些實施例的HEW網絡。HEW網絡100可以包括主站（STA) 102、多個 HEW臺站104(HEW設備）、以及多個傳統臺站106(傳統設備）。主站102可以被布置為根據IEEE 802.11標準的一個或多個，與HEW臺站104和傳統臺站106通信。根據一些HEW實施例，主站 102可以被布置為競爭無線介質（例如，在競爭時段內），以接收針對HEW控制時段(例如，傳 輸機會(TXOP))的介質的專用控制。主站10 2可以例如在HEW控制時段的起始處發送主同步 傳輸或控制傳輸以（除其他事物之外)指示哪些HEW臺站104被調度用于在HEW控制時段期間 進行通信。在HEW控制時段內，被調度的HEW臺站104可以根據基于非競爭的多址技術與主站 102通信。這不同于競爭性的Wi-Fi通信，在競爭性的Wi-Fi通信中，設備根據基于競爭的通 信技術通信，而非基于非競爭的多址技術。在HEW控制時段內，主站102可以與HEW臺站104通 信(例如，使用一個或多個HEW幀）。在HEW控制時段內，傳統的臺站106可以抑制通信。在一些 實施例中，主同步傳輸可以被稱為控制和調度傳輸。
[0025] 在一些實施例中，在HEW控制時段內使用的多址技術可以為經調度的OFDMA技術， 盡管這非必要。在一些實施例中，多址技術可以為可以與OFDMA組合的頻分多址(FDMA)技術 或時分多址(TDMA)技術。在一些實施例中，多址技術可以為包括多用戶(MU)多輸入多輸出 (MMO) (MU-MMO)技術的空分多址（SDMA)技術，多用戶多輸入多輸出技術可以與(M)MA組 合。在HEW控制時段內使用的這些多址技術可以被配置用于上行鏈路或下行鏈路數據通信。 [0026] 主站102還可以根據傳統的IEEE 802.11通信技術與傳統臺站106通信(在控制時 段外）。在一些實施例中，主站102還可配置為在HEW控制時段外根據傳統的IEEE 802.11通 信技術與HEW臺站104通信，盡管這并非必要。
[0027] 在一些實施例中，控制時段期間的HEW通信可配置為具有20MHz、40MHz或80MHz之 一的連續帶寬，或者80+80MHz(160MHz)的不連續帶寬。在一些實施例中，可以使用320MHz的 信道寬度。在一些實施例中，小于20MHz的子信道帶寬也可以被使用。在這些實施例中，HEW 通信的每一個信道或子信道可以被配置為傳輸若干空間流。在控制時段內的HEW通信可以 為上行鏈路或下行鏈路通信。
[0028] 根據實施例，HEW臺站(例如，主站102或HEW臺站104)可以被配置為根據OFDMA技術 在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用(OFDM)符號。信道資源可以包括一個或多 個最小帶寬單元并且每一個最小帶寬單元可以具有預定數目的數據子載波。較長持續時間 的OFDM符號可以具有2倍或4倍標準OFDM符號持續時間（即，符號時間（例如，T symbciI))的符號 持續時間。最小帶寬單元可以根據針對多個交織器配置之一的多個子載波分配之一被配 置。這些實施例在以下被更詳細地討論。本文所討論的一些實施例可以適用于IEEE 802.1 Iax和利用較長的OFDM符號持續時間（例如，兩倍（2x)和4倍(4x)符號的標準持續時 間）運行的HEW網絡。
[0029] 如以下所更詳細討論的，HEW臺站可以包括物理層(PHY)和介質訪問控制(MAC)層 電路。在一些實施例中，PHY電路可以包括具有一個OFDM符號的深度的塊交織器。塊交織器 可配置為根據多個交織器配置的任意一個對經編碼的數據塊進行交織。交織器配置可以包 括列的數目和行的數目。
[0030] 圖2為根據一些實施例的HEW通信臺站的物理層框圖。PHY層電路200可以適用于作 為HEW通信臺站（比如主站102 (圖1)和/或HEW通信臺站104 (圖1))的物理層的一部分使用。 如圖2所示出的，除了其他事物之外，PHY層電路200可以包括一個或多個編碼器208、一個或 多個塊交織器214和一個或多個星座映射器216。編碼器208的每一個可以被配置為在通過 交織器214交織之前編碼輸入數據。星座映射器216的每一個可以被配置為在交織后，將經 交織的數據映射至星座(例如，QAM星座）。每一個交織器214可以被配置為根據多個交織器 配置的任意一個交織經編碼的數據塊。在一些實施例中，編碼器208可以為二進制卷積碼 (BCC)編碼器。可以對由星座映射器提供的經星座映射的符號執行FFT以生成用于傳輸的時 域信號。
[0031] 根據實施例，編碼器208和映射器216根據針對特定的子載波分配（即，頻調分配） 的多個預定的調制和編碼方案(MCS)組合之一運行。針對子載波分配的多個預定的MCS組合 可以被限制為每個OFDM符號的整數數目的經編碼比特(Ncbps)和每個OFDM符號的整數數目 的數據比特(Ndbps)。在這些實施例中，每個OFDM符號的經編碼比特(Ncbps)的數量為整數， 且每個OFDM符號的數據比特(Mbps)的數量為整數。預定的MCS組合和可以被使用的子載波 分配可以包括8?51(、0?51(、16-041、64-041和256-041的調制階數和1/2、3/4、2/3和5/6的碼 率(在Ncbps和Ndbps均為整數的情況下）。非整數的Ndbps可能導致非整數數量的填充比特 或經編碼比特的數量超過了 OFDM符號的數量，這可能導致僅包括一個填充比特的最少一個 額外的OFDM符號。利用11n "(FDM符號的數量"、802.11 2012規范中的等式(20-32 )，整數的 Ndbps可以確保所有的數據長度符合要求，不需另外的填充。本文所公開的實施例可以被限 定為某些MCS組合和子載波分配。在這些實施例中，交織器的硬件結構配置在允許針對HEW 復用的傳統802.11硬件塊的ΙΕΕΕ802.11交織器的界限之內。
[0032] 在這些實施例中，在交織之前，通信臺站被配置為基于碼率來編碼輸入數據，在交 織之后，通信臺站可以被配置為基于調制水平，將經交織的比特星座映射至QAM星座點。碼 率和調制水平可以根據針對特定的子載波分配的預定MCS組合之一。這些實施例在以下被 更詳細討論。
[0033]在一些實施例中，每一個最小帶寬單元可配置用于一到四之間的空間流的通信。 在這些實施例中，SDM或MMO技術可以在控制時段內被使用以傳送該空間流。
[0034]本文所公開的實施例提供了若干數據子載波、若干導頻子載波，以及針對二進制 卷積碼(B B C)編碼的情況的塊交織器的大小。在一些實施例中，在美國臨時專利申請序號 61/976，951中描述的802.1Iax的OFDMA波形的結構可以適合于使用，盡管這并非必要。本文 所公開的一些實施例描述了針對OFDMA波形的最小帶寬單元且描述了子載波分配的架構。 在一些實施例中，子載波分配可以被配置為復用IEEE 802. Ilac硬件以創建新的OFDMA結 構。
[0035] 如以上所概述的，本文所公開的各個實施例提供了適合于被配置為IEEE 802. Ilax的網絡(運行于較長的符號持續時間（例如，lln/ac OFDM符號持續時間的2倍或4 倍））的最小OFDMA帶寬單元的設計（例如，較大的FFT規模）。這些實施例提供了若干數據子 載波、若干導頻子載波，以及針對BBC編碼的情況的塊交織器的大小。本文公開了與 IEEE802. Ilac交織配置一致的可能分配。一些更為優選的分配可以提供降低的開銷且易于 實現，尤其當考慮復用IEEE 802. Ilac架構時。
[0036] 較長的符號持續時間可特別有益于在室外環境中使用，其中更高效的循環前綴 (CP)可以被使用以克服較長的延遲擴展。其它的益處可以包括比室內環境降低的CP開銷和 更為寬松的時鐘時序準確率。
[0037] 針對時鐘交織器的更優配置可以基于信道模型、MCS和其它參數，并可以通過系統 仿真確定。由于本文所公開的實施例的目的在于定義子載波分配，在界限內的窮盡搜索被 執行以達到合理的子載波分配。
[0038] 這里所公開的實施例提供用于在很大程度上復用現有系統參數和系統塊。這通過 現有系統塊(和因此硬件）的復用，使得演進較為簡單和規模較小，因此耗費較少。因此，本 文所公開的實施例提供了當前被定義的交織器結構(針對較窄的帶寬擴展）、當前碼率(具 有修改速率的能力）、和調制類型(具有修改調制尺寸的能力）的復用。
[0039] 在OFDMA系統中，在最小帶寬單元中使用的子載波的總數可以為系統設計參數。從 這一子載波的總數中，OFDMA系統具有被分配給數據(用于數據）、導頻(通常用于時間/頻率 和信道追蹤）、保護（用于符合頻譜屏蔽）的子載波以及在DC和DC周圍的子載波（以簡化直流 變換(DC)接收器設計）。例如，在20MHz 802. llac，固定的子載波間隔為312.5KHz，因此子載 波的總數為64。這64個子載波中的52個用于數據，1個用于DC(即，空），4個用于導頻且余下 的7個用于保護（即，空）。
[0040] 本文所公開的實施例提供了基于在之前系統中使用的調制類型集合（即，BPSK、 QPSK、16-QAM、64-QAM和256-QAM)的子載波分配。在之前系統中利用的碼率(r)包括下列集 合:r=l/2、3/4、2/3和5/6。該集合不用于之前系統中的所有調制類型，但是這確實包括在 整個調制集合上使用的所有當前速率。為了確定有效的子載波分配，可如在之前系統（例 如，IEEE 802.1 la/. I In/. I Iac)中處理的那樣使用相同的調制和編碼分配。如以上所概述 的，本文所公開的實施例可以利用在之前的802.11系統中使用的現有信道交織器。信道交 織器在IEEE標準802.11ac-2013 ( "針對信息技術的IEEE標準--電信和系統之間的信息交 換--本地和城域網--11章:無線LAN介質訪問控制(MAC)和物理層(PHY)規范，修改4:針 對6G Hz以下頻帶中操作的非常高吞吐量的改進"）的22.3.10.8節中被定義。在該文中，交 織器參數在表22-17"交織器中的行和列的數量"中概述。該表在此被提供用于針對1至4個 空間流的情形的完整性。
[0043]在802. Iln中，40MHz帶寬信道的引入復用了現有交織器算法，且對矩陣尺寸的修 改被定義以讀取和寫入數據。在IEEE 802. Ilac中，通過引入80MHz帶寬信道，相同的交織器 算法被使用。這些參數定義了存儲于交織器中的經編碼符號的數目。本文所公開的一些實 施例還可以利用定義了針對最小帶寬單元的N cql和Nrqw的新值來復用現有的交織器算法。當 存在超過一個空間流時，Nrqt操作定義了值的旋轉，但未定義交織器的尺寸，因此將不會影 響子載波分配。
[0044] 如上面的表中所見，Nrqw為常數乘以每個子載波每個流經編碼比特的數量。因此， 交織器的物理尺寸為MCS的函數。本文所公開的實施例可以定義在計算N rqw中使用的常量 (y)〇
[0045] 使用上述限制，可以達到一組子載波分配。如以上提到的，這些實施例中的一些適 用于針對最小帶寬單元的較長的符號持續時間，該最小帶寬單元允許20MHz信道帶寬內多 達4個用戶。通過將分配平均地分割為更小的分配，這些實施例可以可擴展為超過4個用戶 的復用。例如，如果需要8個用戶的復用，那么針對四個用戶的情形的所找到的頻調數可以 在每一個分配中在兩個用戶之間均勻地分割(假定頻調數可被2整除）以提供兩倍4個用戶 的頻調數。然而，如果頻調數不能被2整除但是可被3整除，那么可能得到3倍4個用戶的復 用。
[0046] 如以上在20MHz 802.11ac中提到的，固定的（即，標準)*子載波間隔為312.5KHz， 因此子載波的總數為64。在這64個子載波中，52個用于數據，1個用于DC(假定為空），4個用 于導頻且余下的7個用于保護(假定為空）。根據實施例，對于2倍和4倍的符號持續時間，FFT 規模可以分別為128和256。本文所公開的實施例可以對于該數據子載波的四個用戶的每一 個，提供從24至32個子載波，那么對于128點FFT，這將允許分別對于4個用戶4至0個空子載 波，并且對于該數據子載波的四個用戶的每一個，可以提供從48至64個子載波，那么對于 256點FFT，這將允許分別對于4個用戶16至0個空子載波。為了確定配置是否適合使用，基于 以下所定義的一組變量，可以使用一組等式：
[0051 ] 假定對于包括具有3/4和5/6的碼率的64QAM和256-QAM(在802.11&(3中引入）的 40MHz，如在IEEE802.1 Iac中，可以支持所有的調制，對于256點FFT允許的適合分配在以下 的表1中示出，可以包括：
[0052]表1
[0054] 表1示出了數據頻調的數目的三種可能性:48、54和60，可存在20MHz內總數為64、 40和16個額外的子載波。這些額外的子載波可用于每一個子信道的導頻頻調、DC處的空、以 及作為保護頻帶的空子載波，例如在20MHz信道中，54個數據子載波、3個導頻頻調可以被分 配給四個用戶的每一個，加上在DC處的三個空和在左保護頻帶的13個空和在右保護頻帶的 12個空，得到總數為4x(54+3)+3+13+12 = 256個子載波。這一示例分配在當前的交織器內， 并支持從中選擇的若干交織器維度而造成的所有MCS。在針對交織器維度的選擇中，更接近 方形的選擇可以是優選的（例如，N RQL = 6，NRQW=9)，盡管其它的交織器維度也適合。
[0055]在這些實施例中，主站102可以被配置為利用快速傅里葉變換(FFT)處理較長持續 時間的OFDM符號。在沒有碼率排除的情況下，對于利用256點FFT處理較長持續時間OFDM符 號，針對最小帶寬單元的預定數目的數據子載波可以被限定為48、54和60個數據子載波。針 對這些實施例的交織器配置在表1中被示出。
[0056] 針對128點FFT，所允許的適合分配在以下的表1I中示出為：
[0057]表 Π
LUUbVj 在這些買施例中，在役w媽卒排除的情況卜，對t利用128 ^FFT的較長符續時間 OFDM符號的處理，針對最小帶寬單元的數據子載波的數目可以被限定為28和30個子載波之 一。針對這些實施例的交織器配置在表1I中被示出。
[0060] 對于不支持碼率5/6、利用256-QAM的256點FFT，適合的分配在以下的表1II中示出 (例如，排除用于802 · 11ac中的20MHz):
[0061] 表ΠI
[0064] 在這些實施例中，對于利用256-QAM的排除5/6碼率的256點FFT的較長持續時間的 (FDM符號的處理，針對最小帶寬單元的數據子載波的數目可以被限定為48、50、54、52、54、 56、60和62個數據子載波之一。對于這些實施例的交織器配置在表1II中示出。
[0065] 針對利用256-QAM的、不支持碼率5/6的128點FFT的適合分配在以下表1V中示出 (例如，排除用于在802 · 11ac中的20MHz):
[0066]表1V
Luuw」 仕達竺頭施例屮，對t不I」用共仴2：bb-yAMtfJ、仲際竿的1218 〇忡1的牧長苻續 時間的OFDM符號的處理，針對最小帶寬單元的數據子載波的數目可以被限定為24、26、28和 30個數據子載波之一。對于這些實施例的交織器配置在表1V中示出。
[0070] 在一些實施例中，根據OFDMA技術，在控制時段內主站102可以被配置為在20MHz或 40MHz的信道上，同時使用多達四個最小帶寬單元通信。在這些實施例中，根據OFDMA技術， 當使用信道帶寬上的四個最小帶寬單元通信時，在控制時段內主站102可以同時與多達四 個HEW臺站104通信。在這些實施例中，當兩倍較長符號持續時間在20MHz信道帶寬內使用 時，例如，子載波間隔可以被除以為2的因數(例如，312.5KHz的一半），當4倍較長符號持續 時間在20MHz信道帶寬內使用時，例如，子載波間隔可以被除以為4的因數。在這些實施例 中，利用更多保護子載波的子載波分配可以用于更低的子載波間隔。在一些實施例中，臺站 102可以被配置為同時使用40MHz信道、80MHz信道和160MHz信道的每個20MHz部分的多達四 個最小帶寬單元通信。
[0071]在一些實施例中，對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的最小帶寬單元， 子載波分配的一個示例包括256個總共的子載波，包括:針對用于在20MHz或40MHz之一信道 內通信的四個最小帶寬單元的每一個的54個數據子載波和3個導頻子載波、在DC處的2-4個 空子載波、以及在每一個信道邊界處的12-13個保護子載波。對于這一示例子載波分配，在 表1中示出的交織器配置可以是適合的且支持所有當前的MCS配置（即，沒有任何碼率限 制)。
[0072]在一些實施例中，對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的最小帶寬單元， 包括256個總共子載波的子載波分配的一個示例可以包括:針對用于在20MHz或40MHz之一 信道內通信的四個最小帶寬單元的每一個的54個數據子載波和3個導頻子載波、在DC處的3 個空子載波、在一個信道邊界處的12個保護子載波、以及在另一個信道邊界處的13個保護 子載波，得到總數256個子載波（即，4x(54+3)+3+12+13 = 256)。對于這一示例子載波分配， 在表1中示出的交織器配置可以是適合的并支持所有當前的MCS配置（即，沒有任何碼率限 制）。其它的子載波分配也可以適合于使用。
[0073] 在一些實施例中，塊交織器214可以具有一個OFDM符號的深度，并可配置為交織經 編碼的數據塊。交織器配置可以包括若干列(NCol)和若干行(Nrciw)，且行的數目可以基于每 一個子載波每個流的若干經編碼比特(Nbpscs )。
[0074]在一些實施例中，對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的最小帶寬單元， 示例交織器配置具有9列和等于每單個子載波的經編碼比特數量（Nbpscs)的3倍的行數 (Nrow)(即，9x3交織器配置）。在這些實施例中，子載波的數量(Nsd)乘以調制階數（1-BPSK、 2-BPSK等）為每個符號經編碼比特的數量。每單個載波的經編碼比特的數量可以通過乘以 流的數量而被計算，這然后將設置交織器尺寸(Nrqw*N(X)L)，這里Nrqw為y*NBPSCS。
[0075]在一些實施例中，較長持續時間的OFDM符號可以被選定用于較大的延遲擴展環境 (例如戶外），并且標準持續時間的OFDM符號可以被選定用于較小的延遲擴展環境(例如室 內）。在這些實施例中，更高效的循環前綴(CP)可以被使用以克服較大的延遲擴展且可以提 供其它優勢，比如除此之外，降低的CP開銷和寬松的時鐘時序準確率。標準持續時間的OFDM 符號可以具有范圍從3.6微秒（us)(包括400納秒(ns)的短保護間隔（例如，用于40MHz信 道））至4us的符號持續時間（包括800ns保護間隔（例如，用于20MHz信道））。較長持續時間的 OFDM符號可以具有標準持續時間OFDM符號的持續時間的兩倍或四倍之一的符號持續時間。 [0076]圖3示出了根據一些實施例的HEW設備。HEW設備300可以為可以被布置為與一個或 多個其它的HEW設備通信的HEW兼容設備，比如HEW臺站和/或主站，以及與傳統設備通信。 HEW設備300可以適合于作為主站或HEW臺站運行。根據實施例，除了其他以外，HEW設備300 可以包括物理層(PHY)電路302和媒介訪問控制層電路(MAC)304 JHY 302和MAC 304可以為 HEW兼容層，且還可以與一個或多個傳統的IEEE 802.11標準兼容。PHY 302可以被布置為傳 輸HEW幀。HEW設備300還可以包括被配置為執行本文所描述的各種操作的其它處理電路306 和存儲器308。
[0077]根據一些實施例，MAC 304可以被布置為在競爭期內競爭無線介質，以接收針對 HEW控制時段的介質的控制并配置HEW幀。PHY 302可以如以上所討論的被布置為傳輸HEW 幀。PHY 302還可以被布置為從HEW臺站接收HEW幀。MAC 304還可以被布置為通過PHY 302執 行傳輸和接收操作。PHY 302可以包括用于調制/解調、上轉換和/或下轉換、過濾、放大等的 電路。在一些實施例中，處理電路306可以包括一個或多個處理器。在一些實施例中，兩個或 更多天線可以耦接至被配置用于發送和接收信號（包括傳輸HEW幀）的物理層電路。存儲器 308可以存儲用于配置處理電路306的信息，以執行用于配置和傳輸HEW幀的操作和執行本 文所描述的各種操作。
[0078] 在一些實施例中，HEW設備300可以被配置為在多載波通信信道上使用OFDM通信信 號通信。在一些實施例中，HEW設備300可以被配置為根據具體的通信標準（比如包括IEEE 802.11-2012、802.11n-2009和/或802.11ac-2013標準的電氣和電子工程師協會（IEEE)標 準和/或包括被建議的HEW標準的針對WLAN的被建議規范)接收信號，但是由于它們還可以 適合于根據其它技術和標準來發送和/或接收通信，本發明的范圍不限于這一方面。在一些 其它的實施例中，HEW設備300可以被配置為接收使用一個或多個其它調制技術（比如擴展 頻譜調制(例如，直接序列碼分多址(DS-CDMA)和/或跳頻式碼分多址(FH-CDM))、時分復用 (TDM)調制、和/或頻分復用(FDM)調制）而被傳輸的信號，但是本發明的范圍不限于這一方 面。
[0079]在一些實施例中，HEW設備300可以為可攜帶無線通信設備的一部分，比如個人數 字助理(PDA)、具有無線通信能力的筆記本電腦或便攜式電腦、上網本、無線電話或智能手 機、無線耳機、尋呼機、即時通信設備、數字照相機、接入點、電視機、醫療設備(例如，心率監 控儀、血壓監控儀等）、或可以無線地接收和/或發送信息的其它設備。在一些實施例中，HEW 設備300可以包括一個或多個鍵盤、顯示器、非易失性存儲器端口、多個天線、圖形處理器、 應用處理器、揚聲器和其它移動設備元件。顯示器可以為包括觸摸屏的IXD屏幕。
[0080] HEW設備300的天線301可以包括一個或多個定向天線或全向天線，例如包括偶極 天線、單極天線、貼片天線(patch antennas)、環形天線（loop antennas)、微帶天線或適用 于傳輸RF信號的其它類型的天線。在一些多輸入多輸出(MHTO)實施例中，天線301可以被有 效地分離，以利用可在每個天線與發送站的天線之間產生的空間多樣性和不同的信道特 征。
[0081] 雖然HEW設備300被示出為具有若干分離的功能元件，但是功能元件的一個或多個 可以被組合且可以被由軟件配置的元件的組合實施，比如包括數字信號處理器(DSP)的處 理元件、和/或其它硬件組件。例如，一些元件可以包括一個或多個微處理器、DSP、現場可編 程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)、射頻集成電路(RFIC)和用于執行至少本文所描述 的功能的各種硬件與邏輯電路的組合。在一些實施例中，HEW設備300可以指在一個或多個 處理元件上的一個或多個處理操作。
[0082] 實施例可以在硬件、固件和軟件中的一個或其組合中被實現。實施例還可以被實 現為存儲于計算機可讀存儲介質上的指令，該指令可以由至少一個處理器讀取和執行從而 執行本文所描述的操作。計算機可讀存儲介質可以包括用于將信息存儲為機器(例如，計算 機)可讀的形式的任何非暫態機制。例如，計算機可讀存儲介質可以包括只讀存儲器(ROM)、 隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質、光存儲介質、閃速存儲器設備、以及其它存儲設備和 介質。一些實施例可以包括一個或多個處理器并且可以被配置有存儲于計算機可讀存儲設 備上的指令。
[0083]圖4為根據一些實施例的用于使用最小帶寬單元傳送較長持續時間OFDM符號的過 程。過程400可以被HEW設備(比如HEW臺站104或HEW主設備或主站102)執行。
[0084]操作402包括配置塊交織器以根據針對較長持續時間的OFDM符號的最小帶寬單元 的子載波分配確定的多個交織器配置中的一種配置來交織經編碼的輸入數據。
[0085] 操作404包括利用128點FFT或256點FFT處理符號以生成時域的OFDMA波形。對于在 沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，針對最小帶寬單元的 預定數量的數據子載波可以被限定為48、54和60個數據子載波。對于在沒有碼率排除的情 況下利用128點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，針對最小帶寬單元的預定數量的數據子 載波可以被限定為28和30個數據子載波。對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用 256點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，針對最小帶寬單元的預定數量的數據子載波可以 被限定為48、50、54、52、54、56、60和62個數據子載波之一。對于在排除碼率5/6的情況下針 對256-QAM利用128點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，針對最小帶寬單元的數據子載波 的數量可以被限定為24、26、28和30個數據子載波之一。
[0086]操作406包括在包括一個或多個最小帶寬單元的信道資源上，根據基于非競爭的 通信技術傳送較長持續時間的OFDM符號（以時域的OFDMA波形的形式）。在一些實施例中，較 長持續時間的OFDM符號可以根據MU-M頂0技術，在控制時段內（例如TXOP)被傳送。
[0087]在示例中，包括物理層和介質訪問控制層電路的高效WLAN(HEW)通信臺站(STA)被 配置為根據正交頻分多址（OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用 (OFDM)符號，信道資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定數目 的數據子載波；以及根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分 配來配置最小帶寬單元以用于較長持續時間的OFDM符號的傳送。該較長持續時間的OFDM符 號具有標準OFDM符號持續時間的兩倍或四倍的符號持續時間。
[0088]在另一示例中，臺站被配置為利用快速傅里葉變換（FFT)處理較長持續時間的 OFDM符號。對于在沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，最 小帶寬單元的預定數目的數據子載波為48、54或60個數據子載波。對于在沒有碼率排除的 情況下利用128點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為 28或30個數據子載波。對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用256點FFT處理較長持 續時間的OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為48、50、54、52、54、56、60或6 2個數 據子載波。對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用128點FFT處理較長持續時間的 OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為24、26、28或30個數據子載波。
[0089] 在另一示例中，臺站還在控制時段期間根據OFDMA技術在20MHz或40MHz的信道上 使用多達四個最小帶寬單元同時進行通信。
[0090]在另一示例中，對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的最小帶寬單元，子 載波分配包括256個總共的子載波，這些子載波包括:針對用于在20MHz或40MHz之一信道內 通信的四個最小帶寬單元的每一個的54個數據子載波和3個導頻子載波、在DC處的2-4個空 子載波、以及在每一個信道邊界處的12-13個保護子載波。
[0091] 在另一示例中，PHY電路包括具有一個OFDM符號的深度的塊交織器。塊交織器可配 置為交織經編碼的數據塊，并且交織器配置可以包括列的數目和行的數目，行的數目基于 每個子載波每個流的經編碼比特數。
[0092]在另一示例中，對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的最小帶寬單元，交 織器配置具有9列以及等于每單個子載波的經編碼比特數目的3倍的行數。
[0093]在另一示例中，通信臺站還包括:編碼器，用于在交織之前根據多個碼率中的一個 碼率對輸入數據進行編碼；以及星座映射器，用于將交織之后將經編碼的數據映射至QAM星 座。編碼器和映射器根據用于子載波分配的多個預定調制和編碼方案(MCS)組合中的一種 進行操作。用于子載波分配的多個預定MCS組合被限制為整數數目的每個OFDM符號的經編 碼比特(Ncbps)以及整數數目的每個OFDM符號的數據比特(Mbps)。
[0094]在另一示例中，較長持續時間的OFDM符號將被選定用于較大的延遲擴展環境，以 及標準持續時間的OFDM符號將被選定用于較小的延遲擴展環境。
[0095]在另一示例中，標準持續時間的OFDM符號具有范圍從3.6微秒(us)到4us的符號持 續時間，該3.6us包括400納秒(ns)的短保護間隔，該4us包括800ns的保護間隔，并且其中較 長持續時間的OFDM符號具有標準持續時間OFDM符號的持續時間的兩倍或四倍中的一者的 符號持續時間。
[0096] 在另一示例中，通信臺站還包括一個或多個處理器和存儲器，并且物理層電路包 括收發器。
[0097]在另一示例中，通信臺站還包括耦接至收發器的兩個天線。
[0098] 在另一示例中，一種由高效WLAN(HEW)通信臺站(STA)執行的方法，包括:根據正交 頻分多址(OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用((FDM)符號，信道 資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定數目的數據子載波；以 及根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置最小帶 寬單元以用于較長持續時間的OFDM符號的傳送。較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM 符號持續時間的兩倍或四倍的符號持續時間。
[0099]在另一示例中，方法還包括:利用快速傅里葉變換(FFT)處理較長持續時間的OFDM 符號。對于在沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，最小帶 寬單元的預定數目的數據子載波為48、54或60個數據子載波。對于在沒有碼率排除的情況 下利用128點FFT處理較長持續時間的OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為28或 30個數據子載波。
[0100] 在另一示例中，對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用256點FFT處理較長 持續時間的OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為48、50、54、52、54、56、60或62個 數據子載波，并且對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用128點FFT處理較長持續時 間的OFDM符號，最小帶寬單元的數據子載波的數目為24、26、28或30個數據子載波。
[0101]在另一示例中，方法包括選擇較長持續時間的OFDM符號用于較大的延遲擴展環 境，以及選擇標準持續時間的OFDM符號用于較小的延遲擴展環境。
[0102] 在另一示例中，一種存儲指令的非暫態計算機可讀存儲介質，指令用于被一個或 多個處理器運行以執行操作來將高效WLAN(HEW)通信臺站(STA)配置為:根據正交頻分多址 ((FDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用（OFDM)符號，信道資源包括 一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定數目的數據子載波；以及根據針 對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置最小帶寬單元以 用于較長持續時間的OFDM符號的傳送。較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM符號持續 時間的兩倍或四倍的符號持續時間。
[0103] 摘要被提供以符合37C.F.R.第1章第72條第2項需要摘要的規定，該摘要允許讀者 確定技術公開的本質和精神。根據以下理解摘要被提交，它不用于限定或解釋權利要求的 范圍或含義。所附的權利要求在此被合并到詳細描述中，每一個權利要求獨立地作為單獨 的實施例。
【主權項】
1. 一種高效WLAN(HEW)通信臺站(STA)，包括物理層和介質訪問控制層電路以用于： 根據正交頻分多址（OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用 (OFDM)符號，所述信道資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定 數目的數據子載波；以及 根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置所述 最小帶寬單元以用于所述較長持續時間的OFDM符號的傳送， 其中所述較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM符號持續時間的兩倍或四倍的符 號持續時間。2. 如權利要求1所述的通信臺站，其中所述臺站利用快速傅里葉變換(FFT)處理所述較 長持續時間的OFDM符號， 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的預定數目的數據子載波為48、54或60個數據子載波，并且 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用128點FFT處理較長所述持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為28或30個數據子載波。3. 如權利要求2所述的通信臺站，其中對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用 256點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為 48、50、54、52、54、56、60或62個數據子載波，并且 其中對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用128點FFT處理所述較長持續時間 的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為24、26、28或30個數據子載波。4. 如權利要求3所述的通信臺站，其中所述臺站還在控制時段期間根據OFDMA技術在 20MHz或40MHz的信道上使用多達四個所述最小帶寬單元同時進行通信。5. 如權利要求4所述的通信臺站，其中對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的 最小帶寬單元，所述子載波分配包括256個總共的子載波，這些子載波包括： 針對用于在20MHz或40MHz之一信道內通信的四個最小帶寬單元的每一個的54個數據 子載波和3個導頻子載波、 在DC處的2-4個空子載波、以及 在每一個信道邊界處的12-13個保護子載波。6. 如權利要求4所述的通信臺站，其中所述物理層電路包括具有一個OFDM符號的深度 的塊交織器，所述塊交織器能夠配置為交織經編碼的數據塊，并且 所述交織器配置包括列的數目和行的數目，所述行的數目基于每個子載波每個流的經 編碼比特數。7. 如權利要求6所述的通信臺站，其中對于具有54個數據子載波用于256點FFT處理的 最小帶寬單元，所述交織器配置具有9列以及等于每單個子載波的經編碼比特數目的3倍的 行數。8. 如權利要求6所述的通信臺站，其中所述通信臺站還包括： 編碼器，用于在交織之前根據多個碼率中的一個碼率對輸入數據進行編碼；以及 星座映射器，用于將所述交織之后將經編碼的數據映射至QAM星座， 其中所述編碼器和映射器根據用于所述子載波分配的多個預定調制和編碼方案(MCS) 組合中的一種進行操作， 其中用于所述子載波分配的多個預定MCS組合被限制為整數數目的每個OFDM符號的經 編碼比特(Ncbps)以及整數數目的每個OFDM符號的數據比特(Mbps)。9. 如權利要求1所述的通信臺站，其中所述較長持續時間的OFDM符號被選定用于較大 的延遲擴展環境，并且 其中標準持續時間的OFDM符號被選定用于較小的延遲擴展環境。10. 如權利要求9所述的通信臺站，其中所述標準持續時間的OFDM符號具有范圍從3.6 微秒(us)到4us的符號持續時間，該3.6us包括400納秒(ns)的短保護間隔，該4us包括800ns 的保護間隔，并且 其中所述較長持續時間的OFDM符號具有標準持續時間OFDM符號的持續時間的兩倍或 四倍中的一者的符號持續時間。11. 如權利要求1所述的通信臺站，還包括一個或多個處理器和存儲器，以及 其中物理層電路包括收發器。12. 如權利要求11所述的通信臺站，還包括被耦接至所述收發器的兩個天線。13. -種由高效WLAN (HEW)通信臺站(STA)執行的方法，包括： 根據正交頻分多址（OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用 (OFDM)符號，所述信道資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定 數目的數據子載波；以及 根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置所述 最小帶寬單元以用于所述較長持續時間的OFDM符號的傳送， 其中所述較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM符號持續時間的兩倍或四倍的符 號持續時間。14. 如權利要求13所述的方法，還包括利用快速傅里葉變換(FFT)處理所述較長持續時 間的OFDM符號， 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的預定數目的數據子載波為48、54或60個數據子載波，并且 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用128點FFT處理較長所述持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為28或30個數據子載波。15. 如權利要求14所述的方法，其中對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用256 點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為48、 50、54、52、54、56、60或62個數據子載波，并且 其中對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用128點FFT處理所述較長持續時間 的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為24、26、28或30個數據子載波。16. 如權利要求13所述的方法，還包括： 選擇所述較長持續時間的OFDM符號用于較大的延遲擴展環境，以及 選擇所述標準持續時間的OFDM符號用于較小的延遲擴展環境。17. -種存儲指令的非暫態計算機可讀存儲介質，所述指令用于被一個或多個處理器 運行以執行操作來將高效WLAN( HEW)通信臺站(STA)配置為： 根據正交頻分多址（OFDMA)技術在信道資源上傳送較長持續時間的正交頻分復用 (OFDM)符號，所述信道資源包括一個或多個最小帶寬單元，每一個最小帶寬單元具有預定 數目的數據子載波；以及 根據針對多個交織器配置中的一種配置的多個子載波分配中的一種分配來配置所述 最小帶寬單元以用于所述較長持續時間的OFDM符號的傳送， 其中所述較長持續時間的OFDM符號具有為標準OFDM符號持續時間的兩倍或四倍的符 號持續時間。18. 如權利要求17所述的非暫態計算機可讀存儲介質，其中所述較長持續時間的OFDM 符號利用快速傅里葉變換(FFT)被處理， 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用256點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的預定數目的數據子載波為48、54或60個數據子載波，并且 其中對于在沒有碼率排除的情況下利用128點FFT處理較長所述持續時間的OFDM符號， 所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為28或30個數據子載波。19. 如權利要求18所述的非暫態計算機可讀存儲介質，其中對于在排除碼率5/6的情況 下針對256-QAM利用256點FFT處理所述較長持續時間的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數 據子載波的數目為48、50、54、52、54、56、60或62個數據子載波，并且 其中對于在排除碼率5/6的情況下針對256-QAM利用128點FFT處理所述較長持續時間 的OFDM符號，所述最小帶寬單元的數據子載波的數目為24、26、28或30個數據子載波。 2 0.如權利要求17所述的非暫態計算機可讀存儲介質，其中所述較長持續時間的0 F D M 符號被選擇用于較大的延遲擴展環境，以及所述標準持續時間的OFDM符號被選擇用于較小 的延遲擴展環境。
【文檔編號】H04L27/26GK105917611SQ201480056258
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年9月26日
【發明人】沙納茲·艾茲茲, 托馬斯·J·肯尼, 埃爾達德·佩拉亞
【申請人】英特爾Ip公司