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CN105917611A - 用于使用具有频调分配的最小带宽单元传送较长持续时间的ofdm符号的hew通信台站和方法 - Google Patents

用于使用具有频调分配的最小带宽单元传送较长持续时间的ofdm符号的hew通信台站和方法 Download PDF

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CN105917611A
CN105917611A CN201480056258.1A CN201480056258A CN105917611A CN 105917611 A CN105917611 A CN 105917611A CN 201480056258 A CN201480056258 A CN 201480056258A CN 105917611 A CN105917611 A CN 105917611A
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沙纳兹·艾兹兹
托马斯·J·肯尼
埃尔达德·佩拉亚
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Abstract

用于在无线网络中通信的通信台站和方法的实施例在本文中被一般地描述，通信台站可以根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号。信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波。台站还可以根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置最小带宽单元以用于较长持续时间的OFDM符号的传送。较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。

Description

用于使用具有频调分配的最小带宽单元传送较长持续时间的 OFDM符号的HEW通信台站和方法
优先权请求
本申请请求以下美国临时专利申请的优先权的利益：
于2013年11月19日提交，序列号为61/906,059的美国临时专利申请，
于2014年4月1日提交，序列号为61/973,376的美国临时专利申请，
于2014年4月8日提交，序列号为61/976,951的美国临时专利申请，
于2014年4月30日提交，序列号为61/986,256的美国临时专利申请，
于2014年4月30日提交，序列号为61/986,250的美国临时专利申请，
于2014年5月12日提交，序列号为61/991,730的美国临时专利申请，
于2014年6月18日提交，序列号为62/013,869的美国临时专利申请，和
于2014年7月15日提交，序列号为62/024,801的美国临时专利申请，
这些申请的全部内容通过引用均结合于此。
技术领域
实施例属于无线网络。一些实施例涉及无线局域网(WLAN)和包括根据IEEE 802.11标准族运行的网络的Wi-Fi网络。一些实施例涉及高效WLAN研究组(HEW SG)(被称为DensiFi)并且被称为IEEE 802.11axSG。一些实施例涉及高效无线或高效WLAN(HEW)通信。
背景技术
无线通信正向不停增长的数据速率发展(例如，从IEEE 802.11a/g至IEEE 802.11n至IEEE 802.11ac)。在高稠密度布置的情形下，整体的系统效率可以变得比更高的数据速率更为重要。例如，在高稠密度热点和蜂窝负载分担的情境下，竞争无线介质的许多设备可以具有低的调整数据速率的需求(关于IEEE 802.11ac的非常高的数据速率)。用于常规和传统的包括非常高吞吐量(VHT)通信的IEEE 802.11通信的帧结构可能更不适宜于这种高稠密度布置的情形。针对Wi-Fi演进的最近形成的研究组(被称为IEEE 802.11HEW SG(即，IEEE 802.11ax))正解决这些高稠密度布置的情形。
关于HEW的一个问题是定义能够复用至少一些802.11ac硬件(比如块交织器)的高效通信结构。关于HEW的另一个问题是定义适于使用具有较长OFDM符号持续时间的高效通信结构。
因此，存在用于提高无线网络中的总体系统效率(尤其针对高稠密度布置的情形)的设备和方法的一般需求。还存在适于HEW通信的设备和方法的一般需求。还存在适于能够根据高效通信结构通信的HEW通信的设备和方法的一般需求，并且该通信结构能够至少复用一些传统的硬件。还存在适于HEW通信的设备和方法的一般需求，该HEW通信能够根据用于使用较长持续时间的OFDM符号的高效通信结构通信。
附图简要描述
图1示出了根据一些实施例的HEW网络；
图2为根据一些实施例的HEW通信台站的物理层框图；
图3示出了根据一些实施例的HEW设备；以及
图4为根据一些实施例的用于使用最小带宽单元通信的过程。
详细描述
下面的描述和附图充分地示出了具体的实施例，以使得本领域的技术人员能够实施这些实施例。其它实施例可以结合结构、逻辑、电、过程以及其它改变。一些实施例的部分和特征可以被包括于、或者被替代为其它实施例的这些部分和特征。权利要求中提出的实施例覆盖了这些实施例的所有可用的等价。
本文所公开的一些实施例提供了用于HEW网络中的频调(tone)分配的系统和方法。在一些实施例中，主站可以针对HEW分配频调以提供最小的正交频分多址(OFDMA)带宽单元(即，最小的带宽单元)。在一些实施例中，HEW通信台站可以被配置为在信道资源上传送更长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，该信道资源包括一个或多个最小带宽单元。每一个最小带宽单元可以具有预定带宽，并且最小带宽单元可以根据针对多个交织器配置之一的多个子载波(即，频调)分配之一被配置。在一些实施例中，最优子载波分配和交织器大小组合被提供用于涉及针对使用较长持续时间的OFDM符号的OFDMA最小带宽单元的使用。这些实施例在以下被更详细地讨论。本文所公开的一些实施例适于使用较长持续时间的OFDM符号的通信(例如，更大的FFT规模)。
图1示出了根据一些实施例的HEW网络。HEW网络100可以包括主站(STA)102、多个HEW台站104(HEW设备)、以及多个传统台站106(传统设备)。主站102可以被布置为根据IEEE 802.11标准的一个或多个，与HEW台站104和传统台站106通信。根据一些HEW实施例，主站102可以被布置为竞争无线介质(例如，在竞争时段内)，以接收针对HEW控制时段(例如，传输机会(TXOP))的介质的专用控制。主站102可以例如在HEW控制时段的起始处发送主同步传输或控制传输以(除其他事物之外)指示哪些HEW台站104被调度用于在HEW控制时段期间进行通信。在HEW控制时段内，被调度的HEW台站104可以根据基于非竞争的多址技术与主站102通信。这不同于竞争性的Wi-Fi通信，在竞争性的Wi-Fi通信中，设备根据基于竞争的通信技术通信，而非基于非竞争的多址技术。在HEW控制时段内，主站102可以与HEW台站104通信(例如，使用一个或多个HEW帧)。在HEW控制时段内，传统的台站106可以抑制通信。在一些实施例中，主同步传输可以被称为控制和调度传输。
在一些实施例中，在HEW控制时段内使用的多址技术可以为经调度的OFDMA技术，尽管这非必要。在一些实施例中，多址技术可以为可以与OFDMA组合的频分多址(FDMA)技术或时分多址(TDMA)技术。在一些实施例中，多址技术可以为包括多用户(MU)多输入多输出(MIMO)(MU-MIMO)技术的空分多址(SDMA)技术，多用户多输入多输出技术可以与OFDMA组合。在HEW控制时段内使用的这些多址技术可以被配置用于上行链路或下行链路数据通信。
主站102还可以根据传统的IEEE 802.11通信技术与传统台站106通信(在控制时段外)。在一些实施例中，主站102还可配置为在HEW控制时段外根据传统的IEEE 802.11通信技术与HEW台站104通信，尽管这并非必要。
在一些实施例中，控制时段期间的HEW通信可配置为具有20MHz、40MHz或80MHz之一的连续带宽，或者80+80MHz(160MHz)的不连续带宽。在一些实施例中，可以使用320MHz的信道宽度。在一些实施例中，小于20MHz的子信道带宽也可以被使用。在这些实施例中，HEW通信的每一个信道或子信道可以被配置为传输若干空间流。在控制时段内的HEW通信可以为上行链路或下行链路通信。
根据实施例，HEW台站(例如，主站102或HEW台站104)可以被配置为根据OFDMA技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号。信道资源可以包括一个或多个最小带宽单元并且每一个最小带宽单元可以具有预定数目的数据子载波。较长持续时间的OFDM符号可以具有2倍或4倍标准OFDM符号持续时间(即，符号时间(例如，Tsymbol))的符号持续时间。最小带宽单元可以根据针对多个交织器配置之一的多个子载波分配之一被配置。这些实施例在以下被更详细地讨论。本文所讨论的一些实施例可以适用于IEEE 802.11ax和利用较长的OFDM符号持续时间(例如，两倍(2x)和4倍(4x)符号的标准持续时间)运行的HEW网络。
如以下所更详细讨论的，HEW台站可以包括物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)层电路。在一些实施例中，PHY电路可以包括具有一个OFDM符号的深度的块交织器。块交织器可配置为根据多个交织器配置的任意一个对经编码的数据块进行交织。交织器配置可以包括列的数目和行的数目。
图2为根据一些实施例的HEW通信台站的物理层框图。PHY层电路200可以适用于作为HEW通信台站(比如主站102(图1)和/或HEW通信台站104(图1))的物理层的一部分使用。如图2所示出的，除了其他事物之外，PHY层电路200可以包括一个或多个编码器208、一个或多个块交织器214和一个或多个星座映射器216。编码器208的每一个可以被配置为在通过交织器214交织之前编码输入数据。星座映射器216的每一个可以被配置为在交织后，将经交织的数据映射至星座(例如，QAM星座)。每一个交织器214可以被配置为根据多个交织器配置的任意一个交织经编码的数据块。在一些实施例中，编码器208可以为二进制卷积码(BCC)编码器。可以对由星座映射器提供的经星座映射的符号执行FFT以生成用于传输的时域信号。
根据实施例，编码器208和映射器216根据针对特定的子载波分配(即，频调分配)的多个预定的调制和编码方案(MCS)组合之一运行。针对子载波分配的多个预定的MCS组合可以被限制为每个OFDM符号的整数数目的经编码比特(Ncbps)和每个OFDM符号的整数数目的数据比特(Ndbps)。在这些实施例中，每个OFDM符号的经编码比特(Ncbps)的数量为整数，且每个OFDM符号的数据比特(Ndbps)的数量为整数。预定的MCS组合和可以被使用的子载波分配可以包括BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM和256-QAM的调制阶数和1/2、3/4、2/3和5/6的码率(在Ncbps和Ndbps均为整数的情况下)。非整数的Ndbps可能导致非整数数量的填充比特或经编码比特的数量超过了OFDM符号的数量，这可能导致仅包括一个填充比特的最少一个额外的OFDM符号。利用11n“OFDM符号的数量”、802.11 2012规范中的等式(20-32)，整数的Ndbps可以确保所有的数据长度符合要求，不需另外的填充。本文所公开的实施例可以被限定为某些MCS组合和子载波分配。在这些实施例中，交织器的硬件结构配置在允许针对HEW复用的传统802.11硬件块的IEEE802.11交织器的界限之内。
在这些实施例中，在交织之前，通信台站被配置为基于码率来编码输入数据，在交织之后，通信台站可以被配置为基于调制水平，将经交织的比特星座映射至QAM星座点。码率和调制水平可以根据针对特定的子载波分配的预定MCS组合之一。这些实施例在以下被更详细讨论。
在一些实施例中，每一个最小带宽单元可配置用于一到四之间的空间流的通信。在这些实施例中，SDMA或MIMO技术可以在控制时段内被使用以传送该空间流。
本文所公开的实施例提供了若干数据子载波、若干导频子载波，以及针对二进制卷积码(BBC)编码的情况的块交织器的大小。在一些实施例中，在美国临时专利申请序号61/976,951中描述的802.11ax的OFDMA波形的结构可以适合于使用，尽管这并非必要。本文所公开的一些实施例描述了针对OFDMA波形的最小带宽单元且描述了子载波分配的架构。在一些实施例中，子载波分配可以被配置为复用IEEE 802.11ac硬件以创建新的OFDMA结构。
如以上所概述的，本文所公开的各个实施例提供了适合于被配置为IEEE 802.11ax的网络(运行于较长的符号持续时间(例如，11n/ac OFDM符号持续时间的2倍或4倍))的最小OFDMA带宽单元的设计(例如，较大的FFT规模)。这些实施例提供了若干数据子载波、若干导频子载波，以及针对BBC编码的情况的块交织器的大小。本文公开了与IEEE802.11ac交织配置一致的可能分配。一些更为优选的分配可以提供降低的开销且易于实现，尤其当考虑复用IEEE 802.11ac架构时。
较长的符号持续时间可特别有益于在室外环境中使用，其中更高效的循环前缀(CP)可以被使用以克服较长的延迟扩展。其它的益处可以包括比室内环境降低的CP开销和更为宽松的时钟时序准确率。
针对时钟交织器的更优配置可以基于信道模型、MCS和其它参数，并可以通过系统仿真确定。由于本文所公开的实施例的目的在于定义子载波分配，在界限内的穷尽搜索被执行以达到合理的子载波分配。
这里所公开的实施例提供用于在很大程度上复用现有系统参数和系统块。这通过现有系统块(和因此硬件)的复用，使得演进较为简单和规模较小，因此耗费较少。因此，本文所公开的实施例提供了当前被定义的交织器结构(针对较窄的带宽扩展)、当前码率(具有修改速率的能力)、和调制类型(具有修改调制尺寸的能力)的复用。
在OFDMA系统中，在最小带宽单元中使用的子载波的总数可以为系统设计参数。从这一子载波的总数中，OFDMA系统具有被分配给数据(用于数据)、导频(通常用于时间/频率和信道追踪)、保护(用于符合频谱屏蔽)的子载波以及在DC和DC周围的子载波(以简化直流变换(DC)接收器设计)。例如，在20MHz 802.11ac，固定的子载波间隔为312.5KHz，因此子载波的总数为64。这64个子载波中的52个用于数据，1个用于DC(即，空)，4个用于导频且余下的7个用于保护(即，空)。
本文所公开的实施例提供了基于在之前系统中使用的调制类型集合(即，BPSK、QPSK、16-QAM、64-QAM和256-QAM)的子载波分配。在之前系统中利用的码率(r)包括下列集合：r＝1/2、3/4、2/3和5/6。该集合不用于之前系统中的所有调制类型，但是这确实包括在整个调制集合上使用的所有当前速率。为了确定有效的子载波分配，可如在之前系统(例如，IEEE 802.11a/.11n/.11ac)中处理的那样使用相同的调制和编码分配。如以上所概述的，本文所公开的实施例可以利用在之前的802.11系统中使用的现有信道交织器。信道交织器在IEEE标准802.11ac-2013(“针对信息技术的IEEE标准——电信和系统之间的信息交换——本地和城域网——11章：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范，修改4：针对6G Hz以下频带中操作的非常高吞吐量的改进”)的22.3.10.8节中被定义。在该文中，交织器参数在表22-17“交织器中的行和列的数量”中概述。该表在此被提供用于针对1至4个空间流的情形的完整性。
在802.11n中，40MHz带宽信道的引入复用了现有交织器算法，且对矩阵尺寸的修改被定义以读取和写入数据。在IEEE 802.11ac中，通过引入80MHz带宽信道，相同的交织器算法被使用。这些参数定义了存储于交织器中的经编码符号的数目。本文所公开的一些实施例还可以利用定义了针对最小带宽单元的NCOL和NROW的新值来复用现有的交织器算法。当存在超过一个空间流时，NROT操作定义了值的旋转，但未定义交织器的尺寸，因此将不会影响子载波分配。
如上面的表中所见，NROW为常数乘以每个子载波每个流经编码比特的数量。因此，交织器的物理尺寸为MCS的函数。本文所公开的实施例可以定义在计算NROW中使用的常量(y)。
使用上述限制，可以达到一组子载波分配。如以上提到的，这些实施例中的一些适用于针对最小带宽单元的较长的符号持续时间，该最小带宽单元允许20MHz信道带宽内多达4个用户。通过将分配平均地分割为更小的分配，这些实施例可以可扩展为超过4个用户的复用。例如，如果需要8个用户的复用，那么针对四个用户的情形的所找到的频调数可以在每一个分配中在两个用户之间均匀地分割(假定频调数可被2整除)以提供两倍4个用户的频调数。然而，如果频调数不能被2整除但是可被3整除，那么可能得到3倍4个用户的复用。
如以上在20MHz 802.11ac中提到的，固定的(即，标准)*子载波间隔为312.5KHz，因此子载波的总数为64。在这64个子载波中，52个用于数据，1个用于DC(假定为空)，4个用于导频且余下的7个用于保护(假定为空)。根据实施例，对于2倍和4倍的符号持续时间，FFT规模可以分别为128和256。本文所公开的实施例可以对于该数据子载波的四个用户的每一个，提供从24至32个子载波，那么对于128点FFT，这将允许分别对于4个用户4至0个空子载波，并且对于该数据子载波的四个用户的每一个，可以提供从48至64个子载波，那么对于256点FFT，这将允许分别对于4个用户16至0个空子载波。为了确定配置是否适合使用，基于以下所定义的一组变量，可以使用一组等式：
假定对于包括具有3/4和5/6的码率的64QAM和256-QAM(在802.11ac中引入)的40MHz，如在IEEE802.11ac中，可以支持所有的调制，对于256点FFT允许的适合分配在以下的表1中示出，可以包括：
表I
表1示出了数据频调的数目的三种可能性：48、54和60，可存在20MHz内总数为64、40和16个额外的子载波。这些额外的子载波可用于每一个子信道的导频频调、DC处的空、以及作为保护频带的空子载波，例如在20MHz信道中，54个数据子载波、3个导频频调可以被分配给四个用户的每一个，加上在DC处的三个空和在左保护频带的13个空和在右保护频带的12个空，得到总数为4x(54+3)+3+13+12＝256个子载波。这一示例分配在当前的交织器内，并支持从中选择的若干交织器维度而造成的所有MCS。在针对交织器维度的选择中，更接近方形的选择可以是优选的(例如，NROL＝6，NROW＝9)，尽管其它的交织器维度也适合。
在这些实施例中，主站102可以被配置为利用快速傅里叶变换(FFT)处理较长持续时间的OFDM符号。在没有码率排除的情况下，对于利用256点FFT处理较长持续时间OFDM符号，针对最小带宽单元的预定数目的数据子载波可以被限定为48、54和60个数据子载波。针对这些实施例的交织器配置在表I中被示出。
针对128点FFT，所允许的适合分配在以下的表II中示出为：
表II
在这些实施例中，在没有码率排除的情况下，对于利用128点FFT的较长持续时间OFDM符号的处理，针对最小带宽单元的数据子载波的数目可以被限定为28和30个子载波之一。针对这些实施例的交织器配置在表II中被示出。
对于不支持码率5/6、利用256-QAM的256点FFT，适合的分配在以下的表III中示出(例如，排除用于802.11ac中的20MHz)：
表III
在这些实施例中，对于利用256-QAM的排除5/6码率的256点FFT的较长持续时间的OFDM符号的处理，针对最小带宽单元的数据子载波的数目可以被限定为48、50、54、52、54、56、60和62个数据子载波之一。对于这些实施例的交织器配置在表III中示出。
针对利用256-QAM的、不支持码率5/6的128点FFT的适合分配在以下表IV中示出(例如，排除用于在802.11ac中的20MHz)：
表IV
在这些实施例中，对于利用具有256-QAM的、排除5/6码率的128点FFT的较长持续时间的OFDM符号的处理，针对最小带宽单元的数据子载波的数目可以被限定为24、26、28和30个数据子载波之一。对于这些实施例的交织器配置在表IV中示出。
在一些实施例中，根据OFDMA技术，在控制时段内主站102可以被配置为在20MHz或40MHz的信道上，同时使用多达四个最小带宽单元通信。在这些实施例中，根据OFDMA技术，当使用信道带宽上的四个最小带宽单元通信时，在控制时段内主站102可以同时与多达四个HEW台站104通信。在这些实施例中，当两倍较长符号持续时间在20MHz信道带宽内使用时，例如，子载波间隔可以被除以为2的因数(例如，312.5KHz的一半)，当4倍较长符号持续时间在20MHz信道带宽内使用时，例如，子载波间隔可以被除以为4的因数。在这些实施例中，利用更多保护子载波的子载波分配可以用于更低的子载波间隔。在一些实施例中，台站102可以被配置为同时使用40MHz信道、80MHz信道和160MHz信道的每个20MHz部分的多达四个最小带宽单元通信。
在一些实施例中，对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，子载波分配的一个示例包括256个总共的子载波，包括：针对用于在20MHz或40MHz之一信道内通信的四个最小带宽单元的每一个的54个数据子载波和3个导频子载波、在DC处的2-4个空子载波、以及在每一个信道边界处的12-13个保护子载波。对于这一示例子载波分配，在表I中示出的交织器配置可以是适合的且支持所有当前的MCS配置(即，没有任何码率限制)。
在一些实施例中，对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，包括256个总共子载波的子载波分配的一个示例可以包括：针对用于在20MHz或40MHz之一信道内通信的四个最小带宽单元的每一个的54个数据子载波和3个导频子载波、在DC处的3个空子载波、在一个信道边界处的12个保护子载波、以及在另一个信道边界处的13个保护子载波，得到总数256个子载波(即，4x(54+3)+3+12+13＝256)。对于这一示例子载波分配，在表I中示出的交织器配置可以是适合的并支持所有当前的MCS配置(即，没有任何码率限制)。其它的子载波分配也可以适合于使用。
在一些实施例中，块交织器214可以具有一个OFDM符号的深度，并可配置为交织经编码的数据块。交织器配置可以包括若干列(NCol)和若干行(Nrow)，且行的数目可以基于每一个子载波每个流的若干经编码比特(NBPSCS)。
在一些实施例中，对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，示例交织器配置具有9列和等于每单个子载波的经编码比特数量(NBPSCS)的3倍的行数(Nrow)(即，9x3交织器配置)。在这些实施例中，子载波的数量(Nsd)乘以调制阶数(1-BPSK、2-BPSK等)为每个符号经编码比特的数量。每单个载波的经编码比特的数量可以通过乘以流的数量而被计算，这然后将设置交织器尺寸(NROW*NCOL)，这里NROW为y*NBPSCS。
在一些实施例中，较长持续时间的OFDM符号可以被选定用于较大的延迟扩展环境(例如户外)，并且标准持续时间的OFDM符号可以被选定用于较小的延迟扩展环境(例如室内)。在这些实施例中，更高效的循环前缀(CP)可以被使用以克服较大的延迟扩展且可以提供其它优势，比如除此之外，降低的CP开销和宽松的时钟时序准确率。标准持续时间的OFDM符号可以具有范围从3.6微秒(us)(包括400纳秒(ns)的短保护间隔(例如，用于40MHz信道))至4us的符号持续时间(包括800ns保护间隔(例如，用于20MHz信道))。较长持续时间的OFDM符号可以具有标准持续时间OFDM符号的持续时间的两倍或四倍之一的符号持续时间。
图3示出了根据一些实施例的HEW设备。HEW设备300可以为可以被布置为与一个或多个其它的HEW设备通信的HEW兼容设备，比如HEW台站和/或主站，以及与传统设备通信。HEW设备300可以适合于作为主站或HEW台站运行。根据实施例，除了其他以外，HEW设备300可以包括物理层(PHY)电路302和媒介访问控制层电路(MAC)304。PHY 302和MAC 304可以为HEW兼容层，且还可以与一个或多个传统的IEEE 802.11标准兼容。PHY 302可以被布置为传输HEW帧。HEW设备300还可以包括被配置为执行本文所描述的各种操作的其它处理电路306和存储器308。
根据一些实施例，MAC 304可以被布置为在竞争期内竞争无线介质，以接收针对HEW控制时段的介质的控制并配置HEW帧。PHY 302可以如以上所讨论的被布置为传输HEW帧。PHY 302还可以被布置为从HEW台站接收HEW帧。MAC 304还可以被布置为通过PHY 302执行传输和接收操作。PHY 302可以包括用于调制/解调、上转换和/或下转换、过滤、放大等的电路。在一些实施例中，处理电路306可以包括一个或多个处理器。在一些实施例中，两个或更多天线可以耦接至被配置用于发送和接收信号(包括传输HEW帧)的物理层电路。存储器308可以存储用于配置处理电路306的信息，以执行用于配置和传输HEW帧的操作和执行本文所描述的各种操作。
在一些实施例中，HEW设备300可以被配置为在多载波通信信道上使用OFDM通信信号通信。在一些实施例中，HEW设备300可以被配置为根据具体的通信标准(比如包括IEEE 802.11-2012、802.11n-2009和/或802.11ac-2013标准的电气和电子工程师协会(IEEE)标准和/或包括被建议的HEW标准的针对WLAN的被建议规范)接收信号，但是由于它们还可以适合于根据其它技术和标准来发送和/或接收通信，本发明的范围不限于这一方面。在一些其它的实施例中，HEW设备300可以被配置为接收使用一个或多个其它调制技术(比如扩展频谱调制(例如，直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频式码分多址(FH-CDMA))、时分复用(TDM)调制、和/或频分复用(FDM)调制)而被传输的信号，但是本发明的范围不限于这一方面。
在一些实施例中，HEW设备300可以为可携带无线通信设备的一部分，比如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的笔记本电脑或便携式电脑、上网本、无线电话或智能手机、无线耳机、寻呼机、即时通信设备、数字照相机、接入点、电视机、医疗设备(例如，心率监控仪、血压监控仪等)、或可以无线地接收和/或发送信息的其它设备。在一些实施例中，HEW设备300可以包括一个或多个键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器和其它移动设备元件。显示器可以为包括触摸屏的LCD屏幕。
HEW设备300的天线301可以包括一个或多个定向天线或全向天线，例如包括偶极天线、单极天线、贴片天线(patch antennas)、环形天线(loop antennas)、微带天线或适用于传输RF信号的其它类型的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线301可以被有效地分离，以利用可在每个天线与发送站的天线之间产生的空间多样性和不同的信道特征。
虽然HEW设备300被示出为具有若干分离的功能元件，但是功能元件的一个或多个可以被组合且可以被由软件配置的元件的组合实施，比如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件、和/或其它硬件组件。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)和用于执行至少本文所描述的功能的各种硬件与逻辑电路的组合。在一些实施例中，HEW设备300可以指在一个或多个处理元件上的一个或多个处理操作。
实施例可以在硬件、固件和软件中的一个或其组合中被实现。实施例还可以被实现为存储于计算机可读存储介质上的指令，该指令可以由至少一个处理器读取和执行从而执行本文所描述的操作。计算机可读存储介质可以包括用于将信息存储为机器(例如，计算机)可读的形式的任何非暂态机制。例如，计算机可读存储介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储器设备、以及其它存储设备和介质。一些实施例可以包括一个或多个处理器并且可以被配置有存储于计算机可读存储设备上的指令。
图4为根据一些实施例的用于使用最小带宽单元传送较长持续时间OFDM符号的过程。过程400可以被HEW设备(比如HEW台站104或HEW主设备或主站102)执行。
操作402包括配置块交织器以根据针对较长持续时间的OFDM符号的最小带宽单元的子载波分配确定的多个交织器配置中的一种配置来交织经编码的输入数据。
操作404包括利用128点FFT或256点FFT处理符号以生成时域的OFDMA波形。对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，针对最小带宽单元的预定数量的数据子载波可以被限定为48、54和60个数据子载波。对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，针对最小带宽单元的预定数量的数据子载波可以被限定为28和30个数据子载波。对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，针对最小带宽单元的预定数量的数据子载波可以被限定为48、50、54、52、54、56、60和62个数据子载波之一。对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，针对最小带宽单元的数据子载波的数量可以被限定为24、26、28和30个数据子载波之一。
操作406包括在包括一个或多个最小带宽单元的信道资源上，根据基于非竞争的通信技术传送较长持续时间的OFDM符号(以时域的OFDMA波形的形式)。在一些实施例中，较长持续时间的OFDM符号可以根据MU-MIMO技术，在控制时段内(例如TXOP)被传送。
在示例中，包括物理层和介质访问控制层电路的高效WLAN(HEW)通信台站(STA)被配置为根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置最小带宽单元以用于较长持续时间的OFDM符号的传送。该较长持续时间的OFDM符号具有标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
在另一示例中，台站被配置为利用快速傅里叶变换(FFT)处理较长持续时间的OFDM符号。对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的预定数目的数据子载波为48、54或60个数据子载波。对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为28或30个数据子载波。对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为48、50、54、52、54、56、60或62个数据子载波。对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为24、26、28或30个数据子载波。
在另一示例中，台站还在控制时段期间根据OFDMA技术在20MHz或40MHz的信道上使用多达四个最小带宽单元同时进行通信。
在另一示例中，对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，子载波分配包括256个总共的子载波，这些子载波包括：针对用于在20MHz或40MHz之一信道内通信的四个最小带宽单元的每一个的54个数据子载波和3个导频子载波、在DC处的2-4个空子载波、以及在每一个信道边界处的12-13个保护子载波。
在另一示例中，PHY电路包括具有一个OFDM符号的深度的块交织器。块交织器可配置为交织经编码的数据块，并且交织器配置可以包括列的数目和行的数目，行的数目基于每个子载波每个流的经编码比特数。
在另一示例中，对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，交织器配置具有9列以及等于每单个子载波的经编码比特数目的3倍的行数。
在另一示例中，通信台站还包括：编码器，用于在交织之前根据多个码率中的一个码率对输入数据进行编码；以及星座映射器，用于将交织之后将经编码的数据映射至QAM星座。编码器和映射器根据用于子载波分配的多个预定调制和编码方案(MCS)组合中的一种进行操作。用于子载波分配的多个预定MCS组合被限制为整数数目的每个OFDM符号的经编码比特(Ncbps)以及整数数目的每个OFDM符号的数据比特(Ndbps)。
在另一示例中，较长持续时间的OFDM符号将被选定用于较大的延迟扩展环境，以及标准持续时间的OFDM符号将被选定用于较小的延迟扩展环境。
在另一示例中，标准持续时间的OFDM符号具有范围从3.6微秒(us)到4us的符号持续时间，该3.6us包括400纳秒(ns)的短保护间隔，该4us包括800ns的保护间隔，并且其中较长持续时间的OFDM符号具有标准持续时间OFDM符号的持续时间的两倍或四倍中的一者的符号持续时间。
在另一示例中，通信台站还包括一个或多个处理器和存储器，并且物理层电路包括收发器。
在另一示例中，通信台站还包括耦接至收发器的两个天线。
在另一示例中，一种由高效WLAN(HEW)通信台站(STA)执行的方法，包括：根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置最小带宽单元以用于较长持续时间的OFDM符号的传送。较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
在另一示例中，方法还包括：利用快速傅里叶变换(FFT)处理较长持续时间的OFDM符号。对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的预定数目的数据子载波为48、54或60个数据子载波。对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为28或30个数据子载波。
在另一示例中，对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为48、50、54、52、54、56、60或62个数据子载波，并且对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理较长持续时间的OFDM符号，最小带宽单元的数据子载波的数目为24、26、28或30个数据子载波。
在另一示例中，方法包括选择较长持续时间的OFDM符号用于较大的延迟扩展环境，以及选择标准持续时间的OFDM符号用于较小的延迟扩展环境。
在另一示例中，一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，指令用于被一个或多个处理器运行以执行操作来将高效WLAN(HEW)通信台站(STA)配置为：根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置最小带宽单元以用于较长持续时间的OFDM符号的传送。较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
摘要被提供以符合37C.F.R.第1章第72条第2项需要摘要的规定，该摘要允许读者确定技术公开的本质和精神。根据以下理解摘要被提交，它不用于限定或解释权利要求的范围或含义。所附的权利要求在此被合并到详细描述中，每一个权利要求独立地作为单独的实施例。

Claims (20)

1.一种高效WLAN(HEW)通信台站(STA)，包括物理层和介质访问控制层电路以用于：
根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，所述信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及
根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置所述最小带宽单元以用于所述较长持续时间的OFDM符号的传送，
其中所述较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
2.如权利要求1所述的通信台站，其中所述台站利用快速傅里叶变换(FFT)处理所述较长持续时间的OFDM符号，
其中对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的预定数目的数据子载波为48、54或60个数据子载波，并且
其中对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长所述持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为28或30个数据子载波。
3.如权利要求2所述的通信台站，其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为48、50、54、52、54、56、60或62个数据子载波，并且
其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为24、26、28或30个数据子载波。
4.如权利要求3所述的通信台站，其中所述台站还在控制时段期间根据OFDMA技术在20MHz或40MHz的信道上使用多达四个所述最小带宽单元同时进行通信。
5.如权利要求4所述的通信台站，其中对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，所述子载波分配包括256个总共的子载波，这些子载波包括：
针对用于在20MHz或40MHz之一信道内通信的四个最小带宽单元的每一个的54个数据子载波和3个导频子载波、
在DC处的2-4个空子载波、以及
在每一个信道边界处的12-13个保护子载波。
6.如权利要求4所述的通信台站，其中所述物理层电路包括具有一个OFDM符号的深度的块交织器，所述块交织器能够配置为交织经编码的数据块，并且
所述交织器配置包括列的数目和行的数目，所述行的数目基于每个子载波每个流的经编码比特数。
7.如权利要求6所述的通信台站，其中对于具有54个数据子载波用于256点FFT处理的最小带宽单元，所述交织器配置具有9列以及等于每单个子载波的经编码比特数目的3倍的行数。
8.如权利要求6所述的通信台站，其中所述通信台站还包括：
编码器，用于在交织之前根据多个码率中的一个码率对输入数据进行编码；以及
星座映射器，用于将所述交织之后将经编码的数据映射至QAM星座，
其中所述编码器和映射器根据用于所述子载波分配的多个预定调制和编码方案(MCS)组合中的一种进行操作，
其中用于所述子载波分配的多个预定MCS组合被限制为整数数目的每个OFDM符号的经编码比特(Ncbps)以及整数数目的每个OFDM符号的数据比特(Ndbps)。
9.如权利要求1所述的通信台站，其中所述较长持续时间的OFDM符号被选定用于较大的延迟扩展环境，并且
其中标准持续时间的OFDM符号被选定用于较小的延迟扩展环境。
10.如权利要求9所述的通信台站，其中所述标准持续时间的OFDM符号具有范围从3.6微秒(us)到4us的符号持续时间，该3.6us包括400纳秒(ns)的短保护间隔，该4us包括800ns的保护间隔，并且
其中所述较长持续时间的OFDM符号具有标准持续时间OFDM符号的持续时间的两倍或四倍中的一者的符号持续时间。
11.如权利要求1所述的通信台站，还包括一个或多个处理器和存储器，以及
其中物理层电路包括收发器。
12.如权利要求11所述的通信台站，还包括被耦接至所述收发器的两个天线。
13.一种由高效WLAN(HEW)通信台站(STA)执行的方法，包括：
根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，所述信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及
根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置所述最小带宽单元以用于所述较长持续时间的OFDM符号的传送，
其中所述较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
14.如权利要求13所述的方法，还包括利用快速傅里叶变换(FFT)处理所述较长持续时间的OFDM符号，
其中对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的预定数目的数据子载波为48、54或60个数据子载波，并且
其中对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长所述持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为28或30个数据子载波。
15.如权利要求14所述的方法，其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为48、50、54、52、54、56、60或62个数据子载波，并且
其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为24、26、28或30个数据子载波。
16.如权利要求13所述的方法，还包括：
选择所述较长持续时间的OFDM符号用于较大的延迟扩展环境，以及
选择所述标准持续时间的OFDM符号用于较小的延迟扩展环境。
17.一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令用于被一个或多个处理器运行以执行操作来将高效WLAN(HEW)通信台站(STA)配置为：
根据正交频分多址(OFDMA)技术在信道资源上传送较长持续时间的正交频分复用(OFDM)符号，所述信道资源包括一个或多个最小带宽单元，每一个最小带宽单元具有预定数目的数据子载波；以及
根据针对多个交织器配置中的一种配置的多个子载波分配中的一种分配来配置所述最小带宽单元以用于所述较长持续时间的OFDM符号的传送，
其中所述较长持续时间的OFDM符号具有为标准OFDM符号持续时间的两倍或四倍的符号持续时间。
18.如权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述较长持续时间的OFDM符号利用快速傅里叶变换(FFT)被处理，
其中对于在没有码率排除的情况下利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的预定数目的数据子载波为48、54或60个数据子载波，并且
其中对于在没有码率排除的情况下利用128点FFT处理较长所述持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为28或30个数据子载波。
19.如权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用256点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为48、50、54、52、54、56、60或62个数据子载波，并且
其中对于在排除码率5/6的情况下针对256-QAM利用128点FFT处理所述较长持续时间的OFDM符号，所述最小带宽单元的数据子载波的数目为24、26、28或30个数据子载波。
20.如权利要求17所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述较长持续时间的OFDM符号被选择用于较大的延迟扩展环境，以及所述标准持续时间的OFDM符号被选择用于较小的延迟扩展环境。
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