专利名称：Wlan帧报头中的信号字段的调制的制作方法
技术领域：
本公开一般地涉及通信网络，并且更具体地，涉及在无线网络中的设备之间传送设备能力。
背景技术：
出于一般性地提供本公开的背景的目的，在这里提供了对背景技术的描述。在背 景技术部分中所描述的程度上，当前所谓的发明人的工作以及在提交时不以其他方式作为现有技术的说明书的各方面既不明示也不暗示地被承认作为抵触本公开的现有技术。诸如电气和电子工程师协会(I EEE)802. Ila,802. Ilb,802. Ilg和802. Iln标准的无线局域网(WLAN)标准的发展已经改善了单用户峰值数据吞吐量。例如，IEEE 802. Ilb标准指定了每秒11兆比特(Mbps)的单用户峰值吞吐量，IEEE 802. Ila和802. Ilg标准指定了 54Mbps的单用户峰值吞吐量，并且IEEE 802. Iln标准指定了 600Mbps的单用户峰值吞吐量。已经开始了对于新标准的工作，IEEE 802. llac，该标准承诺了提供甚至更大的吞吐量。
发明内容
根据一个实施例，一种方法包括生成物理层数据单元的前导的多个训练字段；以及使用映射矩阵将多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流。该方法还包括生成数据单元的前导的信号字段以及使用映射矩阵的列将信号字段映射成多个信号流。该方法进一步包括将多个信号流映射成多个空间流；以及经由多个空间流至少传送i)多个训练字段以及ii)信号字段。根据另一实施例，一种装置包括网络接口，其包括物理层处理单元，该物理层处理单元被配置成生成物理层数据单元的前导的多个训练字段，以及使用映射矩阵将多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流。物理层处理单元还被配置成生成数据单元的前导的信号字段，以及使用映射矩阵的列将信号字段映射成多个信号流。物理层处理单元进一步被配置成将多个信号流映射成多个空间流，以及使得至少i)多个训练字段以及ii)信号字段经由多个空间流被传送。根据另一实施例，一种方法包括生成多用户物理层数据单元的前导的多个训练字段；以及使用映射矩阵将多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流，其中，映射矩阵的每个列的不同部分与不同客户端设备相对应，不同客户端设备包括第一客户端设备和第二客户端设备。该方法还包括生成与第一客户端设备相对应的数据单元的前导的第一信号字段；以及使用与第一客户端设备相对应的映射矩阵的列的一部分来将第一信号字段映射成与第一客户端设备相对应的多个信号流。该方法进一步包括生成与第二客户端设备相对应的数据单元的前导的第二信号字段；以及使用与第二客户端设备相对应的映射矩阵的列的另一部分来将第二信号字段映射成与第二客户端设备相对应的多个信号流。该方法还进一步包括将多个信号流映射成多个空间流，以及经由多个空间流至少传送i)多个训练字段、ii)第一信号字段以及iii)第二信号字段。根据另一实施例，一种装置包括网络接口，该网络接口包括物理层处理单元，该网络层处理单元被配置成生成多用户物理层数据单元的前导的多个训练字段，以及使用映射矩阵将多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流，其中，映射矩阵的每个列的不同部分与不同客户端设备相对应，不同客户端设备包括第一客户端设备和第二客户端设备。物理层处理单元还被配置成生成数据单元的前导的第一信号字段，以及使用与第一客户端设备相对应的映射矩阵的列的一部分来将第一信号字段映射成多个信号流。物理层处理单元进一步被配置成生成与第二客户端设备相对应的数据单元的前导的第二信 号字段，以及使用与第二客户端设备相对应的映射矩阵的列的另一部分来将第二信号字段映射成与第二客户端设备相对应的多个信号流。物理层处理单元还进一步被配置成将多个信号流映射成多个空间流，以及使得至少i)多个训练字段、 )第一信号字段以及iii)第二信号字段经由多个空间流被传送。根据另一实施例，一种方法包括生成物理层数据单元的前导的信号字段；以及将信号字段映射成与正交频分复用(OFDM)符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波。该方法还包括将第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值。该方法进一步包括将信号字段映射成与OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个子载波；以及将第二多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值。该方法还进一步包括在第一频率部分和第二频率部分中设置保护音调、直流(DC)音调、以及导频音调；以及传送物理层数据单元，该物理层数据单元在该物理层数据单元的前导中包括CFDM符号。根据另一实施例，一种装置包括网络接口，该网络接口包括物理层处理单元，该物理层处理单元被配置成生成物理层数据单元的前导的信号字段，以及将信号字段映射成与正交频分复用(OFDM)符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波。该物理层处理单元还被配置成将第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值。该物理层处理单元进一步被配置成将信号字段映射成与OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个子载波，以及将第二多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值。该物理层处理单元还进一步被配置成在第一频率部分和第二频率部分中设置保护音调、直流(DC)音调、以及导频音调；以及使得物理层数据单元被传送，该物理层数据单元在该物理层数据单元的前导中包括OFDM符号。
图I是利用这里描述的各种信号字段调制和映射技术的无线局域网(WLAN)的示例性实施例的框图。图2是根据实施例的示例性数据单元格式的示图。图3是根据实施例的示例性PHY处理单元的框图。
图4是根据实施例的图3的PHY处理单元被配置生成的用于40MHz通信信道的示例性OFDM符号的示图。图5是根据另一实施例的图3的PHY处理单元被配置生成的用于40MHz通信信道的另一不例性OFDM符号的不图。图6是根据实施例的图3的PHY处理单元被配置生成的用于80MHz通信信道的示例性OFDM符号的示图。图7是根据另一实施例的图3的PHY处理单元被配置生成的用于80MHz通信信道的另一不例性OFDM符号的不图。图8是根据实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号 字段的PHY数据单元的示例性方法的流程图。图9是根据另一实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号字段的PHY数据单元的另一示例性方法的流程图。图10是根据实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号字段的多用户PHY数据单元的示例性方法的流程图。
具体实施例方式在以下描述的实施例中，诸如无线局域网(WLAN)的接入点(AP)这样的无线网络设备向一个或多个客户端站传送数据流。AP被配置成根据至少第一通信协议(例如，现在正在标准化过程中的IEEE 802. Ilac标准)来与客户端站一起进行操作。此外，AP附近的不同客户端站可以被配置成根据第二通信协议(例如，IEEE 802. Iln标准、IEEE 802. Ila标准、IEEE 802. Ilg标准)来进行操作。第一通信协议这里被称为超高吞吐量(VHT)协议，并且第二通信协议这里被称为遗留协议。在实施例中，通信协议中的每一个(即，遗留协议和VHT协议)定义一个或多个可能的传输信道带宽。因此，根据实施例，由AP发送或接收的数据单元包括前导，该前导包括与在遗留协议中定义的带宽(例如，在802. 11协议中定义的20MHz带宽)相对应的遗留部分以及与在VHT协议中定义的相同或不同的信道带宽(例如，在VHT协议中定义的80MHz带宽)相对应的VHT部分。在实施例中，数据单元的VHT部分还包括向AP附近的一个或多个用户传递信息的VHT数据部分。根据实施例，数据单元的前导包括承载在接收机处适当地识别和解码数据单元所需要的信息的多个信号字段。在一些实施例中，例如，两个信号字段被包括在前导中包括在前导的遗留部分中并且以与数据单元的遗留部分类似的方式调制的第一信号字段、以及包括在前导的VHT部分中并且以与数据单元的VHT数据部分类似的方式调制的第二信号字段。在一个这样的实施例中，第二信号字段被调制成类似于数据单元的VHT数据部分、但是使用比VHT数据部分更低的编码速率以及更小的星座(constellation)大小。此外,在一些实施例中，不论数据单元占用的特定信道带宽如何，对于第二信号字段的比特分配都是相同的。例如，在实施例中，对于由VHT协议定义的最小可能带宽(例如，20MHz带宽)指定了比特分配，并且比特插入和/或复制用于在更高的VHT带宽中传送第二信号字段。此夕卜，在实施例中，虽然第二信号字段限于单个数据流，但是数据单元的VHT数据部分包括指向单个用户(SU)或多个用户(MU)的多个空间数据流。在这些实施例中，以某种方式将第二信号字段的单个流映射到与数据单元的数据部分相对应的多个空间流和/或多个用户。
图I是利用这里描述的各种信号字段调制和映射技术的无线局域网(WLAN) 10的示例性实施例的框图。AP 14包括耦合到网络接口 16的主机处理器15。网络接口 16包括媒体接入控制(MAC)处理单元18和物理层(PHY)处理单元20。PHY处理单元20包括多个收发器21，并且收发器耦合到多个天线24。虽然在图I中图示了三个收发器21和三个天线24，但是在其他实施例中，AP 14可以包括不同数目(例如，1、2、4、5等)的收发器21和天线24。在一个实施例中，MAC处理单元18和PHY处理单元20被配置成根据第一通信协议(例如，现在正在标准化过程中的IEEE 802. Ilac标准)进行操作。第一通信协议这里还被称为超高吞吐量(VHT)协议。在另一实施例中，MAC处理单元18和PHY处理单元20还被配置成根据至少第二通信协议(例如，IEEE802. Iln标准、IEEE 802. Ila标准等)进行操作。
WLAN 10包括多个客户端站25。虽然在图I中图示了 4个客户端站25，但是在各种情况和实施例中，WLAN 10可以包括不同数目(例如，1、2、3、5、6等)的客户端站25。客户端站25中的至少一个(例如，客户端站25-1)被配置成至少根据第一通信协议进行操作。客户端站25-1包括耦合到网络接口 27的主机处理器26。网络接口 27包括MAC处理单元28和PHY处理单元29。PHY处理单元29包括多个收发器30，并且收发器30耦合到多个天线34。虽然在图I中图示了 3个收发器30和3个天线34，但是在其他实施例中，客户端站25-1可以包括不同数目(例如，1、2、4、5等)的收发器30和天线34。在实施例中，客户端站25-2、25-3和25_4中的一个或全部具有与客户端站25_1相同或类似的结构。在这些实施例中，与客户端站25-1结构相同或类似的客户端站25具有相同或不同数目的收发器和天线。例如，根据实施例，客户端站25-2仅具有两个收发器和两个天线。在各种实施例中，AP14的PHY处理单元20被配置成生成遵循第一通信协议的数据单元。收发器(多个)21被配置成经由天线(多个)24传送生成的数据单元。类似地，收发器(多个)24被配置成经由天线(多个)24接收数据单元。根据实施例，AP 14的PHY处理单元20被配置成处理接收到的遵循第一通信协议的数据单元。在各种实施例中，客户端设备25-1的PHY处理单元29被配置成生成遵循第一通信协议的数据单元。收发器(多个)30被配置成经由天线(多个)34传送生成的数据单元。类似地，收发器(多个)30被配置成经由天线(多个)34接收数据单元。根据实施例，客户端设备25-1的PHY处理单元29被配置成处理接收到的遵循第一通信协议的数据单元。图2是根据实施例的、AP 14被配置向客户端站25-1传送的数据单元250的示图。在实施例中，客户端站25-1还被配置成向AP 14传送数据单元250。数据单元250遵循VHT协议并且占用80MHz频带。在其他实施例中，类似于数据单元250的数据单元占用不同的带宽，诸如20MHz、40MHz、120MHz、160MHz或任何适当的带宽。此外，频带在频率上不需要是连续的，而是可以包括在频率上分离的两个或更多更小的频带。例如，根据实施例，在诸如条件和设备支持160MHz信道的一些情况下，数据单元250占用160MHz频带，该160MHz频带由在频率上分开某个适当最小带宽的两个非连续的80MHz频带组成。数据单元250包括前导，该前导具有4个遗留短训练字段(L-STF) 252,4个遗留长训练字段(L-LTF) 254,4个遗留信号字段(L-SIG) 256、4个第一超高吞吐量信号字段(VHT-SIGA) 258、超高吞吐量短训练字段(VHT-STF) 262、N个超高吞吐量长训练字段(VHT-LTF) 264 (其中N是整数)、以及第二超高吞吐量信号字段(VHT-SIGB) 268。数据单元250还包括数据部分272。L-STF 252、L-LTF254 以及 L-SIG 256 形成遗留部分。VHT-STF 262, VHT-SIGA 258, VHT-LTF 264, VHT-SIGB268以及数据部分266形成超高吞吐量(VHT)部分。在图 2的实施例中，L-STF 252中的每一个、L-LTF 254中的每一个、L-SIG 256中的每一个以及VHT-SIGA 258中的每一个占用20MHz频带。在本公开中，出于说明帧格式的实施例的目的，描述具有80MHz连续带宽的若干示例性数据单元，包括数据单元250，但是这些帧格式实施例和其他实施例适用于其他适当的带宽(包括非连续带宽)。例如，虽然图2的前导包括L-STF 252、L-LTF 254、L-SIG 256以及VHT-SIGA258中的每一种中的4个，但是在其中正交频分复用(OFDM)数据单元占用诸如20MHz、40MHz、120MHz、160MHz等的除了 80MHz以外的累积带宽的其他实施例中，对应地利用不同适当数目的L-STF 252、L-LTF254、L-SIG 256 以及 VHT-SIGA 258 (例如，对于占用 20MHz 的 OFDM 数据单元，L-STF252、L-LTF 254、L-SIG 256以及VHT-SIGA 258中的每一种中的一个；对于40MHz带宽的OFDM数据单元，各字段中的每一种中的两个；对于120MHz带宽的OFDM数据单元，各字段中的每一种中的6个；对于160MHz带宽的OFDM数据单元，各字段中的每一种中的8个)。而且，在160MHz带宽的OFDM数据单元中，例如，在一些实施例和一些情况中，频带在频率中不是连续的。因此，例如，在一些实施例中，L-STF 252,L-LTF 254、L_SIG 256以及VHT-SIGA258占用在频率上彼此分离的两个或更多个频带，并且相邻频带在频率上分离例如至少1MHz、至少 5MHz、至少 10MHz、至少 20MHz。在图 2 的实施例中，VHT-STF 262,VHT-LTF 264、VHT-SIGB 268以及数据部分266中的每一个占用80MHz的频带。根据实施例，如果遵循第一通信协议的数据单元是占用诸如20MHz、40MHz、120MHz或160MHz OFDM的累积带宽的OFDM数据单元，则VHT-STF、VHT-LTF, VHT-SIGB和VHT数据部分占用数据单元的对应总带宽。此外，根据图2的实施例，其中生成数据单元250的设备包括多个天线并且能够传送波束成形或波束定向(beamsteering), VHT-SIGA258被包括在数据单元250的非定向(unsteered)(或“全向”或“伪全向”;这里使用的术语“非定向”和“全向”意在还包括术语“伪全向”)的部分内，并且包含对于图I中的客户端站25中的每一个来说公共的PHY信息。另一方面，VHT-SIGB 268被包含在“定向”部分中。在其中数据单元250是多用户传输(例如，数据单元250包括用于对应的不同接收设备的独立数据流)的实施例中，定向部分包括在不同的空间信道上经由图I中的天线24同时传送的用于不同客户端25的不同数据，以向客户端站25中的每一个传递不同(用户特定)内容。因此，在这些实施例中，VHT-SIGA258承载对所有用户公共的信息，而VHT-SIGB 268包括用户特定信息。另一方面，在其中数据单元250是单用户传输的实施例中，定向部分包括经由天线24针对客户端站25传送和波束控制的用于特定客户端25的数据。根据实施例，每个VHT-SIGA 258包括以与遗留L-SIG字段256类似的方式调制的两个OFDM符号。另一方面，根据以下描述的一些实施例和/或情况，VHT-SIGB 268包括以与VHT数据部分272类似的方式调制的单个OFDM符号。图3是根据实施例的、配置成生成与数据单元250的VHT-SIGB 268 (图2)相对应的OFDM符号的示例性PHY处理单元300的框图。参考图I，在一个实施例中，AP 14和客户端站25-1中的每一个都包括PHY处理单元，诸如PHY处理单元300。
根据实施例，PHY单元300包括前向纠错(FEC)编码器302，该前向纠错(FEC)编码器302通常对输入数据流进行编码以生成对应的编码流。在一个实施例中，FEC编码器利用具有1/2编码速率的二进制卷积编码(BCC)。在其他实施例中，FEC编码器利用其他适当编码类型和/或其他适当的编码速率。FEC编码器302耦合到频率交织器304，该频率交织器304对编码流的比特进行交织(即，改变比特的顺序)，以防止长序列的相邻噪声比特在接收机处进入解码器。星座映射器306将交织的比特序列映射成与OFDM符号的不同子载波相对应的星座点。更具体地，星座映射器306将每个Iog2 (M)转换成M个星座点中的一个。在一个实施例中，星座映射器306根据二相相移键控(BPSK)调制方案来进行操作。在其他实施例中，利用其他适当的调制方案。在各种实施例和/或情况中，星座映射器306耦合到实现下述各种复制和插入技术的音调复制和插入单元308。根据实施例，对流映射器单元312提供音调复制和插入单元308的输出。在实施例中，流映射器312将星座点扩展成更大数目的空间时间流。导频生成器单元310生成要·在接收器处用于例如频率偏移估计的导频音调，并且在流映射器312的空间时间输出处将导频音调插入到符号OFDM音调中。多个循环移位分集(CSD)单元314将循环移位插入到除了一个以外的所有空间时间流，以防止不期望的波束成形。空间映射单元316将空间时间流映射成与一个或多个可用发射天线相对应的发射链。在各种实施例中，空间映射包括下述中的一个或多个1)直接映射，其中来自每个空间时间流的星座点被直接映射到发射链上(即，一对一映射)；2)空间扩展，其中经由矩阵乘法来扩展来自所有空间时间流的星座点的矢量，以产生对发射链的输入；以及3)波束成形，其中使来自所有空间时间流的星座点的每个矢量乘以定向(steering)矢量的矩阵，以产生对发射链的输入。在一个实施例中，空间映射单元316应用定向矩阵Q(例如，使Nsts x I的信号矢量s乘以Q，即，Qs)，其中Q具有(NTX X Nsts)的大小，其中Ntx是发射链的数目，并且Nsts是空间时间流的数目。当利用波束成形时，基于在发射机和接收机之间的多输入多输出(MIMO)信道来生成矩阵Q。在一个实施例中，Ntx具有最大值8。在另一实施例中，Ntx具有最大值16。在其他实施例中，Ntx具有诸如4、32、64等的不同最大值。空间映射单元316的每个输出与发射链相对应，并且由离散傅里叶逆变换(IDFT)单元318来操作空间映射单元316的每个输出，该离散傅里叶逆变换(IDFT)单元318将星座点的块转换成时域信号。在实施例中，IDFT单元318被配置成实现快速傅里叶逆变换(IFFT)算法。每个时域信号都被提供到发射天线以进行传输。根据实施例，OFDM符号中的子载波(或音调)的数目通常取决于所利用的信道的带宽(BW)。例如，根据实施例，用于20MHz信道的OFDM符号与64大小的IDFT相对应并且包括64个音调，而用于40MHz信道的OFDM符号与128大小的IDFT相对应并且包括128个音调。在实施例中，OFDM符号中的音调包括用于滤波器缓升和缓降的保护音调、用于减轻射频干扰的DC音调以及用于频率偏移估计的导频音调。根据实施例，其余的音调可以用于传送数据或信息比特(“数据音调”)。在2010年7月29日提交的标题为“Methods andApparatus for WLAN Transmission”的美国专利申请No. 12/846，681中描述了与本公开的一些实施例相对应的示例性PHY处理单元的一般发射器流，该示例性PHY处理单元被配置成生成符合第一通信协议的数据单元以及在数据单元中利用的各种示例性传输信道和音调映射，这里通过引用将该专利申请的内容整体并入。现在参考图2，根据实施例，不论生成的特定数据单元所占用的信道带宽如何，对于数据单元250的VHT-SIGB字段268的比特分配都是相同的。而且，在一些实施例中，在对于VHT-SIGB 268生成的OFDM符号中使用与对于数据单元250的数据部分生成的符号相同数目的保护音调、DC音调以及导频音调。在一个这样的实施例中，如在对于数据部分272生成的OFDM符号中，保护音调、DC音调和导频音调在对于VHT-SIGB字段268生成的OFDM符号内是相同频率的音调。在实施例中，VHT-SIGB字段268比特分配与具有对应数目的数据音调的20MHz的 OFDM符号相对应，并且相同的比特分配用于与更大带宽(例如，40MHz、80MHz等)相对应的数据单元。在一个这样的实施例中，对于VHT-SIGB字段分配26个比特，其中例如对于信息比特分配20个比特并且对于尾比特分配6个比特。在其中以1/2编码速率利用BCC编码器来编码VHT-SIGB字段268的实施例中，26个比特被编码成与可用于20MHz信道的52个 数据音调相对应的52个数据比特。在其他实施例中，其他适当的比特分配和其他适当的编码和调制方案用于VHT-SIGB字段268。在其中对于具有对应较大数目的数据音调的较大带宽信道分配相同数目的比特的各种实施例和/或情况中，这里描述的音调复制和插入技术用于填充其余的可用数据音调。图4是根据实施例的对于用于40MHz信道的数据单元的VHT-SIGB字段(诸如图2的VHT-SIGB字段268)生成的OFDM符号400的示图。OFDM符号400与128大小的IDFT相对应，并且包括128个音调。在实施例中，从-64到+63来对128个音调时隙编索引。128个音调包括保护音调、直流(DC)音调、数据音调以及导频音调。最低的6个频率音调和最高的5个频率音调是保护音调。从-I到+1索引的三个音调是DC音调。根据实施例，OFDM符号400还包括6个导频音调以及108个数据音调。如在图4中所示，108个数据音调包括与VHT-SIGB比特相对应的52个音调以及2个插入音调，并且得到的54个音调被复制一次，以便于填充OFDM符号的其余音调。在OFDM符号400中，两个插入的音调占用信道下边带中最低的数据/导频频率音调时隙以及信道上边带中的两个最低的数据/导频频率音调时隙。图5是根据另一实施例的对于用于40MHz信道的数据单元的VHT-SIGB字段(诸如图2的VHT-SIGB字段268)生成的另一示例性OFDM符号500的示图。OFDM符号500类似于OFDM符号400，除了 OFDM符号500中的插入音调占用信道下边带中两个最低数据/导频频率音调时隙以及信道上边带中的两个最高数据/导频频率音调时隙。在其他实施例中，两个插入音调占用OFDM符号400或OFDM符号500中的任何其他适当的数据/导频频率音调时隙。图6是根据实施例的对于用于80MHz信道的数据单元的VHT-SIGB字段(诸如图2的VHT-SIGB字段268)生成的OFDM符号600的示图。OFDM符号600与256大小的IDFT相对应并且包括256个音调。从-128到+127来对256个音调时隙编索引。256个音调包括保护音调、DC音调、数据音调以及导频音调。六个最低频率音调和五个最高频率音调是保护音调。从-I到+1索引的三个音调是DC音调。OFDM符号350还包括8个导频音调以及234个数据音调。234个数据音调包括与VHT-SIGB比特相对应的52个音调、作为VHT-SIGB信息比特的复制的52个音调以及13个插入音调，并且得到的117个音调被复制一次。在OFDM符号600中，13个插入的音调占用信道下边带中最低频率导频/数据音调时隙以及信道上边带中的最低频率导频/数据音调时隙。图7是根据另一实施例的对于用于80MHz信道的数据单元的VHT-SIGB字段(诸如图2的VHT-SIGB字段268)生成的另一 OFDM符号700的示图。OFDM符号700类似于OFDM符号600，除了 OFDM符号700中的插入音调占用信道下边带中13个最低频率数据/导频音调时隙以及信道上边带中的最高频率数据/导频音调时隙。在其他实施例中，13个插入音调占用OFDM符号600或OFDM符号700中的其他适
当的数据/导频音调时隙。
根据实施例或情况，符号400中的插入音调、符号500中的插入音调、符号600中的插入音调和/或符号700中的插入音调承载VHT-SIGB信息比特和/或VHT-SIGA信息比特中的一些的值。类似地，在一些其他实施例和/或情况中，符号400中的插入音调、符号500中的插入音调、符号600中的插入音调和/或符号700中的插入音调承载LSIG信息比特中的一些的值。替代地，在其他实施例和/或情况中，符号400中的插入音调、符号500中的插入音调、符号600中的插入音调和/或符号700中的插入音调是空(O)音调。这些实施例具有不使用额外发射功率来传送插入音调(即，所有的发射功率用于VHT-SIGB信息和尾比特)的优点。在其他实施例和/或情况中，利用任何其他适当的值来调制符号400中的插入音调、符号500中的插入音调、符号600中的插入音调、符号700中的插入音调。在其他实施例和/或情况中，利用任何其他适当的值来调制符号400中的插入音调、符号500中的插入音调、符号600中的插入音调和/或符号700中的插入音调。在实施例中，图I中的客户端站25-1在解码和解调过程期间丢弃在接收到的数据单元的VHT-SIGB字段中的插入音调。替代地，根据实施例，如果插入音调具有与信号字段(例如，VHT-SIGA、VHT-SIGB、L-SIG)的一些信息比特相对应的值，则接收机在解码和解调过程期间利用由此提供的额外分集，而不是简单地丢弃插入音调。参考图2，在其中数据部分272包括多个空间流的实施例中，VHT-SIGB字段268被相应地映射到多个流。在一些这样的实施例中，包含与多个空间流相对应的训练序列的VHT-STF字段264经由矩阵P被映射成多个空间流。在一些实施例和/或情况中，相同的矩阵P用于将在VHT-SIGB字段268中的单个数据流映射成与在VHT-数据部分272中的多个空间流相对应的多个数据流。更具体地，在实施例中，根据下述等式将VHT-LTF训练字段264映射成对应的空间流等式I「肌7^(4)=其中，Q(k)与VHT-LTF训练字段的第k个音调的空间映射相对应，D(k)与用于第k个音调的CSD相移相对应，P*1；…，Pwuf是映射矩阵P的列，并且S(k)是VHT-LTF训练符号的第k个音调。再次参考图2，根据实施例，使用等式I的列P ，…，Pwuf中的一个来将VHT-SIGB字段268映射成数据单元250的多个空间流。例如，在实施例中，P矩阵的第一列用于映射VHT-SIGB 字段 268 等式2 VHTSIGBw = Q(k)Dik%sVHTSlGB(k)其中，Svhtsigb ui(k)是VHT-SIGB符号的第k个音调。在其他实施例和/或情况中，P矩阵的不同列用于映射VHT-SIGB字段268。在一些实施例中，数据单元250是多用户(MU)数据单元，即，数据单元250包括用于多于一个用户(例如，多于一个的图I中的客户端站25)的用户特定信息。根据实施例，例如，数据单元250包括用于两个用户(即，数据单元250是“两个用户”数据单元)的用户特定信息。在其他实施例和/或情况中，数据单元250包括用于不同数目的用户(例如，3个用户、4个用户、5个用户等)的数据。在一些这样的实施例中，VHT-LTF字段264的数目与用于数据单元的所有期望接收方(用户)的空间流的总和直接相关，并且单个“大”映射矩阵P用于联合映射用于所有用户和所有空间流的训练信息音调。在实施例中，例如，如果数据单元250是两个用户数据单元，则根据下述等式来映射VHT-LTF字段268 等式3:K腿#)=[从，人]>·2 …y叫
L U OU2]\_r{U2)J\ r(U2)J2 …r{U2)_*NLTF _ 其中，Qui(k)与用于用户I的VHT-LTF训练字段的第k个音调的空间映射相对应，Qu2(k)与用于用户2的VHT-LTF训练字段的第k个音调的空间映射相对应，Dui(k)与用于用户I的第k个音调的循环移位分集(CSD)相移相对应，Du2(k)与用于用户2的第k个音调的循环移位分集(CSD)相移相对应，P( )_*!,…，P(U1) mTF是用于用户I的映射矩阵P的列，P(U2)^1,…，p_— LTF是用于用户2的映射矩阵P的列，并且S(k)是VHT-LTF训练符号的第k个音调。参考图2，根据其中数据单元250是两个用户数据单元的实施例，VHT-SIGB字段268因此指向两个用户(假定每个用户看不到来自另一用户的干扰)。在该情况下，使用等式 3 的任何列 P(U1)— ，…，P(U1)_*NLTF 或 P_— ，…，P(U2)_*NLTF 来将 VHT-SIGB 字段 268 的单个流映射到多个空间流或多个用户。例如，在实施例中，联合P矩阵的第一列用于根据下述等式来映射用于用户I的VHT-SIGB字段268 等式4 -.VHTSIGBu^ ) —其中Svhtskb m(k)是用于用户I的VHT-SIGB符号的第k个音调。在其他实施例中，联合P矩阵的其他列用于经由多个数据流使VHT-SIGB字段268指向期望用户。图8是根据实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号字段的PHY数据单元的示例性方法800的流程图。至少部分地由诸如PHY处理单元20 (图I)、PHY处理单元29 (图I)和/或PHY处理单元300 (图3)这样的PHY处理单元实现方法800，并且为了便于解释，参考图3来描述图8。然而，在其他实施例中，另一适当的PHY处理单元和/或网络接口实现方法800。在框804，生成PHY数据单元的前导的信号字段。在实施例中，生成VHT-SIGB字段。在另一实施例中，生成另一适当的信号字段。在框808，在框804处生成的信号字段被映射成与OFDM符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波。例如，BPSK星座映射块306将信号字段映射成与OFDM符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波。在另一实施例中，网络接口的另一适当的处理块实现框808。在框812，将第一多个数据子载波中的数据子载波集合设置成预定值。例如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成“+I”值或某个其他适当的值。又如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成“-I”值或某个其他适当的值。又如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成空值。在实施例中，通过图3中的音调复制和插入块308来实现框812。在另一实施例中，网络接口的另一适当的处理块实现框812。在框816，在框804处生成的信号字段被映射成与OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个数据子载波。例如，图3中的音调复制和插入块308将信号字段映射成与OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个数据子载波。在另一实施例中，网络接口的另一适当的处理块实现框816。在框820，将第二多个数据子载波中的数据子载波集合设置成预定值。例如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成“ +I”值或某个其他适当的值。又如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成“-I”值或某个其他适当的值。又如，在实施例中，在子载波集合中的子载波中的至少一些被设置成空值。在实施例中，通过图3中的音调复制和插入块308来实现框820。在另一实施例中，网络接口的另一适当处理块实现框820。在框824，在第一频率部分和第二频率部分中设置保护音调、DC音调和/或导频音调。在实施例中，至少部分地由VHT导频生成块310来实现框824。在另一实施例中，网络接口的另一适当处理块实现框824。在框828，传送PHY数据单元。例如,在实施例中，实现方法800的PHY处理单元至少部分地使得PHY数据单元被传送。图9是根据实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号字段的PHY数据单元的另一示例性方法900的流程图。至少部分地由诸如PHY处理单元20 (图I)、PHY处理单元29 (图I)和/或PHY处理单元300 (图3)这样的PHY处理单元实现方法900，并且为了便于解释，参考图3来描述图9。然而，在其他实施例中，另一适当的PHY处理单元和/或网络接口实现方法900。在框904，生成多个训练字段。例如，在实施例中，生成多个VHT-LTF字段。在框908，使用映射矩阵将训练字段映射成信号流。在实施例中，映射矩阵包括上述矩阵P。在其他实施例中，利用其他适当的映射矩阵。在实施例中，由映射块312实现框908。然而，在其他实施例中，PHY处理单元和/或网络接口的另一适当块实现框908。在框912，生成PHY数据单元的前导的信号字段。在实施例中，生成VHT-SIGB字段。在另一实施例中，生成另一适当的信号字段。在框916，使用在框908处利用的映射矩阵的列来将信号字段映射成多个信号流。在实施例中，利用上述矩阵P的列。在其他实施例中，利用另一适当映射矩阵的列。在实施例中，利用矩阵P的第一列。在其他实施例中，利用除了矩阵P的第一列之外的列。在框920，信号流被映射成空间流。在实施例中，使用上述矩阵Q来将信号流映射成空间流。在其他实施例中，利用其他适当的矩阵。在实施例中，空间映射块316实现框920。然而，在其他实施例中，PHY处理单元和/或网络接口的另一适当的块实现框920。在框924，传送PHY数据单元。例如，在实施例中，实现方法900的PHY处理单元至少部分地使得PHY数据单元被传送。框924包括经由多个空间流传送(或使得传送)至少i)多个训练字段、以及ii)信号字段。图10是根据实施例的用于生成和传送具有诸如VHT-SIGB或另一适当字段的信号字段的多用户PHY数据单元的另一示例性方法950的流程图。至少部分地由诸如PHY处理单元20 (图I)、PHY处理单元29 (图I)和/或PHY处理单元300 (图3)这样的PHY处理单元实现方法950，并且为了便于解释，参考图3来描述图10。然而，在其他实施例中，另一适当的PHY处理单元和/或网络接口实现方法950。在框954，针对多用户PHY数据单元生成多个训练字段。例如，在实施例中，生成多个VHT-LTF字段。在框958，使用映射矩阵来将训练字段映射成信号流。在实施例中，映射矩阵包括上述大矩阵P。在其他实施例中，利用其他适当的映射矩阵。在实施例中，由映射块312实现框958。然而，在其他实施例中，PHY处理单元和/或网络接口的另一适当的块实现框958。在框962，生成多用户PHY数据单元的前导的第一信号字段，其中第一信号字段与第一客户端设备相对应。在实施例中，生成VHT-SIGB字段。在另一实施例中，生成另一适当的信号字段。在框966，使用在框958利用的映射矩阵的列的一部分来将第一信号字段映射成多个信号流，其中该部分与第一客户端设备相对应。在实施例中，利用上述大矩阵P的·列的一部分，其中该部分与第一客户端设备相对应。在其他实施例中，利用另一适当映射矩阵的列的一部分。在实施例中，利用大矩阵P的第一列的一部分。在其他实施例中，利用大矩阵P的除了第一列以外的列的一部分。在框970，生成多用户PHY数据单元的前导的第二信号字段，其中，第二信号字段与第二客户端设备相对应。在实施例中，生成VHT-SIGB字段。在另一实施例中，生成另一适当信号字段。在框974，使用在框958处利用的映射矩阵的列的一部分来将第二信号字段映射成多个信号流，其中，该部分与第二客户端设备相对应。在实施例中，利用上述大矩阵P的列的一部分，其中，该部分与第二客户端设备相对应。在其他实施例中，利用另一适当映射矩阵的列的一部分。在实施例中，利用大矩阵P的第一列的一部分。在其他实施例中，利用大矩阵P的除了第一列以外的列的一部分。在实施例中，在框966和974中利用相同的列。在框978，信号流被映射成空间流。在实施例中，使用如上所述的矩阵Q来将信号流映射成空间流。在其他实施例中，利用其他适当的矩阵。在实施例中，通过空间映射块316来实现框978。然而，在其他实施例中，PHY处理单元和/或网络接口的另一适当块实现框978。在框982，传送多用户PHY数据单元。例如，在实施例中，实现方法950的PHY处理单元至少部分地使得PHY数据单元被传送。框982包括经由多个空间流传送(或使得传送)至少i)多个训练字段、 )第一信号字段、以及iii)第二信号字段。可以利用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或其任何组合来实现上述各种框、操作和技术中的至少一些。当利用执行软件或固件指令来实现时，软件或固件指令可以被存储在任何计算机可读存储器中，诸如磁盘、光盘或其他存储介质中、RAM或ROM或闪速存储器、处理器、硬盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器等中。类似地，可以经由任何公知或期望的传递方法将软件或固件指令传递到用户或系统，包括例如在计算机可读盘或其他可传输计算机存储机制上或者经由通信介质。通信介质通常实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或诸如载波或其他传输机制这样的调制数据信号中的其他数据。术语“调制数据信号”指这样的信号该信号特性中的一个或多个被以诸如对信号中的信息编码的方式设置或改变。例如而并非限制，通信介质包括有线介质，诸如有线网络或直接有线连接，以及无线介质，诸如声学、射频、红外线和其他无线介质。因此，可以经由诸如电话线路、DSL线路、有线电视线路、光纤线路、无线通信信道、因特网等(其被视作与经由可传输存储介质提供这样的软件相同或可交换)的通信信道来向用户或系统传递软件或固件指令。软件或固件指令可以包括机器可读指令，当由处理器执行时，使得处理器执行各种动作。当以硬件实现时，硬件可以包括离散组件、集成电路、专用集成电路(ASIC)等中的一个或多个。当参考特定示例描述本发明时，该特定示例意在仅是说明性的而不限制本发明，在不背离本发明的范围的情况下，可以对所公开的实施例做出改变、添加和/ 或删除。
权利要求
1.一种方法，包括 生成物理层数据单元的前导的多个训练字段； 使用映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流； 生成所述数据单元的所述前导的信号字段； 使用所述映射矩阵的列将所述信号字段映射成多个信号流； 将所述多个信号流映射成多个空间流；以及 经由所述多个空间流至少传送i)所述多个训练字段以及ii)所述信号字段。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，使用所述映射矩阵的列将所述信号字段映射成多个信号流包括使用所述映射矩阵的最左列。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述信号字段与单个正交频分复用(OFDM)符号相对应，并且其中，所述方法进一步包括 根据1/2速率的二进制卷积码来对所述信号字段进行编码；以及 使用二进制相移键控来调制所述信号字段。
4.一种装置，包括 网络接口，所述网络接口包括物理层处理单元，所述物理层处理单元被配置成 生成物理层数据单元的前导的多个训练字段； 使用映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流； 生成所述数据单元的所述前导的信号字段； 使用所述映射矩阵的列将所述信号字段映射成多个信号流； 将所述多个信号流映射成多个空间流；以及 使得至少i)所述多个训练字段以及ii)所述信号字段经由所述多个空间流被传送。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，使用所述映射矩阵的列将所述信号字段映射成多个信号流包括使用所述映射矩阵的最左列。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述物理层处理单元包括 编码器，所述编码器被配置成使用二进制卷积码来对所述信号字段进行编码； 星座映射单元，所述星座映射单元被配置成将所述信号字段映射成正交频分复用(OFDM)符号的子载波； 信号流映射器，所述信号流映射器被配置成 i)使用所述映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成所述多个流中的相应信号流，以及 ii)使用所述映射矩阵的所述列将所述信号字段映射成所述多个信号流；以及 空间流映射器，所述空间流映射器被配置成将所述多个信号流映射成所述多个空间流。
7.一种方法，包括 生成多用户物理层数据单元的前导的多个训练字段； 使用映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流，其中，所述映射矩阵的每个列的不同部分与不同客户端设备相对应，所述不同客户端设备包括第一客户端设备和第二客户端设备； 生成与所述第一客户端设备相对应的、所述数据单元的所述前导的第一信号字段；使用与所述第一客户端设备相对应的、所述映射矩阵的列的一部分来将所述第一信号字段映射成与所述第一客户端设备相对应的多个信号流； 生成与所述第二客户端设备相对应的、所述数据单元的所述前导的第二信号字段； 使用与所述第二客户端设备相对应的、所述映射矩阵的所述列的另一部分来将所述第二信号字段映射成与所述第二客户端设备相对应的多个信号流； 将所述多个信号流映射成多个空间流；以及 经由所述多个空间流至少传送i)所述多个训练字段、ii)所述第一信号字段以及iii)所述第二信号字段。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，与所述第一客户端设备相对应并且用于将所述第一信号字段映射成所述多个信号流的所述映射矩阵的所述列的所述部分与所述映射矩阵的最左列的一部分相对应，并且 其中，与所述第二客户端设备相对应并且用于将所述第二信号字段映射成所述多个信号流的所述映射矩阵的所述列的所述部分与所述映射矩阵的所述最左列的另一部分相对应。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一信号字段和所述第二信号字段中的每一个与单个正交频分复用(OFDM)符号相对应，并且其中，所述方法进一步包括 根据1/2速率的二进制卷积码来对所述第一信号字段和所述第二信号字段中的每一个进行编码；以及 使用二进制相移键控来对所述第一信号字段和所述第二信号字段中的每一个进行调制。
10.一种装置，包括 网络接口，所述网络接口包括物理层处理单元，所述物理层处理单元被配置成 生成多用户物理层数据单元的前导的多个训练字段； 使用映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流，其中，所述映射矩阵的每个列的不同部分与不同客户端设备相对应，所述不同客户端设备包括第一客户端设备和第二客户端设备； 生成所述数据单元的所述前导的第一信号字段； 使用与所述第一客户端设备相对应的、所述映射矩阵的列的一部分来将所述第一信号字段映射成多个信号流； 生成与所述第二客户端设备相对应的、所述数据单元的所述前导的第二信号字段； 使用与所述第二客户端设备相对应的、所述映射矩阵的所述列的另一部分来将所述第二信号字段映射成与所述第二客户端设备相对应的多个信号流； 将所述多个信号流映射成多个空间流；以及 使得至少i)所述多个训练字段、 )所述第一信号字段以及iii)所述第二信号字段经由所述多个空间流被传送。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，与所述第一客户端设备相对应并且用于将所述第一信号字段映射成所述多个信号流的所述映射矩阵的所述列的所述部分与所述映射矩阵的最左列的一部分相对应，并且 其中，与所述第二客户端设备相对应并且用于将所述第二信号字段映射成所述多个信号流的所述映射矩阵的所述列的所述部分与所述映射矩阵的所述最左列的另一部分相对应。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述物理层处理单元包括 编码器，所述编码器被配置成使用二进制卷积码来对所述第一信号字段和所述第二信号字段中的每一个进行编码； 星座映射单元，所述星座映射单元被配置成将所述第一信号字段和所述第二信号字段中的每一个映射成相应的正交频分复用(OFDM)符号的子载波； 信号流映射器，所述信号流映射器被配置成 i)使用所述映射矩阵将所述多个训练字段中的训练字段映射成所述多个流中的相应信号流，以及 )使用所述映射矩阵的所述列将所述第一信号字段和所述第二信号字段映射成所述多个信号流；以及空间流映射器，所述空间流映射器被配置成将所述多个信号流映射成所述多个空间流。
13.—种方法,包括 生成物理层数据单元的前导的信号字段； 将所述信号字段映射成与正交频分复用(OFDM)符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波； 将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值； 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个子载波； 将所述第二多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值； 在所述第一频率部分和第二频率部分中设置保护音调、直流(DC)音调、以及导频音调；以及 传送所述物理层数据单元，所述物理层数据单元在所述物理层数据单元的所述前导中包括所述OFDM符号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值包括将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集中的至少一个数据子载波设置成空值；并且 其中，将所述第二多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值包括将所述第二多个数据子载波中的数据子载波的子集中的至少一个数据子载波设置成空值。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值包括将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集中的至少一个数据子载波设置成非零值；并且 其中，将所述第二多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值包括将所述第二多个数据子载波中的数据子载波的子集中的至少一个数据子载波设置成非零值。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第三频率部分相对应的第三多个数据子载波； 将所述第三多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值； 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第四频率部分相对应的第四多个子载波； 将所述第四多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值；以及 在所述第三频率部分和所述第四频率部分中设置保护音调和导频音调。
17.一种装置，包括 网络接口，所述网络接口包括物理层处理单元，所述物理层处理单元被配置成 生成物理层数据单元的前导的信号字段； 将所述信号字段映射成与正交频分复用(OFDM)符号的第一频率部分相对应的第一多个数据子载波； 将所述第一多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值； 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第二频率部分相对应的第二多个子载波； 将所述第二多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值； 在所述第一频率部分和第二频率部分中设置保护音调、直流(DC)音调、以及导频音调；以及 使得所述物理层数据单元被传送，所述物理层数据单元在所述物理层数据单元的所述前导中包括所述OFDM符号。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述物理层处理单元被配置成 将在所述第一多个数据子载波中的数据子载波的所述子集中的至少一个数据子载波设置成空值，以及 将在所述第二多个数据子载波中的数据子载波的所述子集中的至少一个数据子载波设置成空值。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述物理层处理单元被配置成 将在所述第一多个数据子载波中的数据子载波的所述子集中的至少一个数据子载波设置成非零值，以及 将在所述第二多个数据子载波中的数据子载波的所述子集中的至少一个数据子载波设置成非零值。
20.根据权利要求17所述的装置，其中，所述物理层处理单元被配置成 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第三频率部分相对应的第三多个数据子载波； 将所述第三多个数据子载波中的数据子载波的子集设置成一个或多个预定值； 将所述信号字段映射成与所述OFDM符号的第四频率部分相对应的第四多个子载波； 将所述第四多个子载波中的子载波的子集设置成一个或多个预定值；以及 在所述第三频率部分和所述第四频率部分中设置保护音调和导频音调。
全文摘要
生成物理层数据单元的前导的多个训练字段，以及使用映射矩阵将多个训练字段中的训练字段映射成多个流中的相应信号流。生成数据单元的前导的信号字段，以及使用映射矩阵的列将信号字段映射成多个信号流。多个信号流被映射成多个空间流，并且至少i)多个训练字段、以及ii)信号字段经由多个空间流被传送。
文档编号H04L5/00GK102959893SQ201180030232
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年7月1日
发明者张鸿远, S·斯里尼瓦萨 申请人:马维尔国际贸易有限公司