針對無線網(wǎng)絡中的多模操作進行相位跟蹤的方法和設置的制作方法
【專利說明】針對無線網(wǎng)絡中的多模操作進行相位跟蹤的方法和設置
【背景技術】
[0001] 實施例設及無線通信領域。更具體的，本公開設及針對多模操作進行相位跟蹤。
【附圖說明】
[0002] 圖1描述了包括多個通信設備的無線網(wǎng)絡的實施例；
[0003] 圖1A描述了說明導頻音調位置的表格并且處理除鄰近于直流值C)和邊緣音調位 置的導頻音調W外的導頻音調的實施例；
[0004] 圖1B描述了在具有移動的導頻音調的正交頻分復用（OFDM)分組傳輸中的OFDM 符號的實施例；
[000引圖1C-E描述了比較在IMHz(兆赫茲）、2MHz、和4MHz帶寬處具有的不同的積分器 系數(shù)的相位跟蹤的仿真的實施例；
[0006] 圖2描述了具有多模相位跟蹤邏輯W針對IMHz和大于IMHz帶寬調整相位跟蹤的 裝置的實施例；W及
[0007] 圖3A-B描述了用于帶寬檢測和多模相位跟蹤W及生成、發(fā)送、接收、解析、和翻譯 通信的流程圖的實施例。
【具體實施方式】
[000引 W下是針對附圖中描述的新穎實施例的詳細說明。然而，所提供的大量細節(jié)并不 旨在限定描述的實施例的預期變化；相反，權利要求和詳細描述會覆蓋所有落入由附加權 利要求限定的本教導的精神和范圍內的修改、等同物、和替代物。W下的詳細描述的目的是 使該些實施例對于本領域技術人員是可W理解的。
[0009] 電氣與電子工程師協(xié)會（16邸)802. 11址系統(tǒng)具有當前定義是IMHz(兆赫茲）的 帶寬和一組倒計時IE邸802.llac速率（即2、4、8、和16MHz)，其中倒計時是lOx。IMHz系 統(tǒng)可W使用32點的快速傅里葉變換（FFT)。該些32個子載波中的24個用于數(shù)據(jù)，2個用 于導頻。另外，重復模式被包括W擴展范圍。
[0010] IE邸802. 11址無線網(wǎng)絡的一個問題是設備的共存和多模操作。設備能夠檢測到 IMHz的帶寬和操作的其他帶寬，即接收分組的前導（preamble)部分時的2/4/8和16MHz。 一旦前導被接收并且操作的帶寬被確定，接收器被動態(tài)地配置為檢測的帶寬。例如，針對 IMHz帶寬，接收器被配置為具有其新的導頻結構設計（其中僅有2個子載波用于導頻）的 32 點FFT。
[0011] 許多人預期在IMHz帶寬操作過程中的相位跟蹤與更高帶寬不同，因為更少的音 調（tone) (2個音調）被設計成導頻音調。因此，預計多模IE邸802. 11址接收器的相位跟 蹤模塊具有兩個區(qū)段，一個區(qū)段是先前IE邸802.lln/.llacWi-Fi設備的lOx倒計時，第 二個區(qū)段是僅針對IMHz操作的。
[0012] 然而，本文的實施例可W包括用于所有帶寬操作的單相位跟蹤實現(xiàn)，并且僅在進 入的分組包括IMHz帶寬時，接收器適應性地改變其之前定義的并且存儲的跟蹤參數(shù)。很多 實施例包括檢測分組、短和長的訓練字段、W及信號字段的邏輯。若干實施例執(zhí)行IMHz的 分類。一些實施例通過長訓練字段序列的屬性自動檢測IMHz帶寬傳輸。一些實施例是通 過檢測二進制相移鍵控炬PSK)調制的第一信號字段符號來自動檢測IMHz帶寬傳輸?shù)?，?不是通過與2MHz或更高帶寬傳輸相關聯(lián)的正交二進制相移鍵控（地PSK)。若干實施例執(zhí) 行算法W確定給定(FDM符號的估計相位校正值，并且若干實施例將該值與乘數(shù)積分，對于 IMHz傳輸乘數(shù)可W是0. 2,例如對于2MHz或更高帶寬的通信乘數(shù)可W是0. 5。
[0013] 實施例可W在傳輸分組的過程中使用跨正交頻分復用（(FDM)分組的帶寬移動的 已知導頻符號音調，W允許接收器在傳輸分組的過程中跟蹤信道信息。因此，導頻信息可W 用來計算對于那些音調的信道狀態(tài)信息W及相位校正信息（也被稱為相位旋轉或相位校 正估計）的信道更新（也被稱為信道估計），W跟蹤具有不同音調的信道相位。
[0014] 在許多實施例中，發(fā)送器每N個符號就移動一次導頻音調的位置，其中N可W是系 統(tǒng)參數(shù)、設置、或定值。因此，導頻音調的位置在移動到下一個位置之前針對N個符號是保 持不變的。在若干實施例中，接收器可W隨后使用N個導頻符號使用適當算法進行信道估 計。本文描述的一些實施例，N固定到值1，由此實現(xiàn)導頻移動，該表示每個符號導頻都會移 動，并且N是固定值的實現(xiàn)還可W除去在發(fā)送器和接收器之間傳遞信號W更新N的值的需 求，因為在發(fā)送器上使用的單一值可W是預定的。
[0015] 各實施例可W被設計用于解決與運用移動導頻音調進行多模相位跟蹤相關聯(lián)的 不同的技術問題。例如，一些實施例可W被設計用于解決該樣的一個或多個技術問題：比 如，針對IMHz帶寬運用移動導頻音調進行相位跟蹤，其中接收器被配置為具有其新的導頻 結構設計（其中僅有2個子載波用于導頻音調）的32點FFT及針對2MHzW上（plus) 帶寬運用移動導頻音調進行相位跟蹤，其中接收器被配置為具有其導頻結構設計（有4個 W上子載波用于導頻音調）的64點FFT。
[0016] 諸如那些上文所討論的不同的技術問題可W由一個或多個不同的實施例解決。例 如，一些解決運用移動進行多模相位跟蹤的實施例可W由一個或多個不同的技術手段來完 成，比如：確定接收的分組是IMHz帶寬還是更大的帶寬；針對IMHz帶寬的通信定義積分器 系數(shù)或靜態(tài)濾波器系數(shù)；根據(jù)進入的通信是在IMHz帶寬還是更大的帶寬來改變截距參數(shù) 等等。
[0017] 一些實施例實現(xiàn)電氣與電子工程師協(xié)會（I邸巧802. 11系統(tǒng)，例如IE邸802. 11址 系統(tǒng)和其他根據(jù)如下標準操作的系統(tǒng)，比如IE邸802. 11-2012,信息技術的IE邸標準-電 信與系統(tǒng)之間的信息交換-本地和城市區(qū)域網(wǎng)絡-具體要求-第11部分；無線LAN媒 體訪問控制（MAC)和物理層（PHY)規(guī)范化ttp://standards,ieee.org/getieee802/ download/802. 11-2012.p壯）。
[0018] 若干實施例包括接入點（A巧和/或AP的客戶端設備或站（STA)，比如，路由器、交 換機、服務器、工作站、筆記本電腦、移動設備（膝上型電腦、智能電話、平板電腦等），W及 傳感器、儀表、控制器、儀器、監(jiān)示器、家電等。一些實施例可W提供例如室內和/或室外的 "智能"電網(wǎng)和傳感器服務。例如，一些實施例可W提供計量站W(wǎng)從測量電、水、氣、和/或其 他在特定區(qū)域內用于一個或多個家庭的公用設施的使用情況的傳感器收集數(shù)據(jù)，并且將該 些服務的使用情況無線傳輸?shù)接嬃糠终尽＿€有實施例可W從家庭醫(yī)療、診所、或醫(yī)院的傳感 器收集數(shù)據(jù)，用來針對患者監(jiān)測醫(yī)療相關的事件和生命體征，比如，跌倒檢測、藥瓶監(jiān)測、體 重監(jiān)測、睡眠呼吸暫停、血糖水平、屯、臟節(jié)律等等。針對該種服務設計的實施例通常比IE邸 802.lln/ac系統(tǒng)中提供的設備需要更低的數(shù)據(jù)速率和更低（超低）的功率消耗。
[0019] 本文描述的邏輯、模塊、設備、和接口可W執(zhí)行可W在硬件和/或代碼中實現(xiàn)的功 能。硬件和/或代碼可W包括被設計用于完成功能的軟件、固件、微代碼、處理器、狀態(tài)機、 巧片集、或W上的組合。
[0020] 實施例可W促進無線通信。一些實施例可W包括低功率的無線通信（比如，藍牙 (臥uetooth飯）、無線局域網(wǎng)（WLAN)、無線城域網(wǎng)（WMAN)、無線個人區(qū)域網(wǎng)（WPAN)、蜂窩 網(wǎng)絡、網(wǎng)絡中的通信、消息系統(tǒng)、化及智能設備）W促進該些設備之間的相互作用。而且，一 些無線實施例可W包括單天線，而其他實施例可W采用多天線。一個或多個天線可W與處 理器和無線電相禪合，W發(fā)送和/或接收無線電波。例如，多輸入多輸出（MIM0)是無線電 信道經(jīng)由發(fā)送器和接收器處的多個天線運送信號W提高通信性能的應用。
[0021] 雖然下文所描述的一些具體實施例會參考具有具體配置的實施例，但是本領域技 術人員會認識到本公開的實施例可W在遇到類似問題或難點的情況下用其他配置有利地 實現(xiàn)。
[0022] 現(xiàn)在轉向圖1，示出了無線通信系統(tǒng)1000的實施例。無線通信系統(tǒng)1000包括可W 是有線線路的通信設備1010,并且通信設備1010被無線連接到網(wǎng)絡1005。通信設備1010 可W經(jīng)由網(wǎng)絡1005與多個通信設備1030、1050、和1055進行無線通信。通信設備1010可 W包括接入點。通信設備1030可W包括低功率通信設備，比如，傳感器、消費電子設備、個 人移動設備等等。通信設備1050和1055可W包括傳感器、站、接入點、集線器、交換機、路 由器、計算機、膝上型電腦、筆記本電腦、蜂窩電話、智能電話，PDA(個人數(shù)字助理）、或其它 無線功能設備。因此，通信設備可W是移動的或固定的。例如，通信設備1010可W包括用 于家庭街坊的水消耗的計量分站。街坊的每個家庭可W包括諸如通信設備1030之類的傳 感器，并且通信設備1030可W與水表集成或禪合到水表。
[0023] 當通信設備1010向通信設備1030發(fā)送分組通知通信設備1030例如通信設備 1010在為通信設備1030緩沖數(shù)據(jù)時，通信設備1010可W發(fā)送封裝有帖1014的正交頻分復 用（OFDM)分組。收發(fā)器（RX/T幻1020的OFDM1022可W生成該傳輸，其中導頻音調每N個 符號在該傳輸?shù)姆査饕齼纫苿游恢谩Ｔ谝恍嵤├?，通信設備1010可W預先向通信設 備1030發(fā)送N的值的指示。在該樣實施例中，指示可W在帖1〇14(例如，頭部中的字段可 W給出腳內被發(fā)送。在另外的實施例中，N的值可W是固定值。在一些實施例中，N的值可 W被固定為值1。
[0024] 在一些該樣的實施例中，通信設備1030可W通過性能信息字段中的比特向通信 設備1010傳送性能（比如，處理導頻音調而僅跟蹤信道相位的性能）。在若干實施例中， 性能比特指的是指示通信設備的性能的單一比特或作為一對比特中的部分的比特。例如， 比特對可W指示；(a)處理移動的導頻音調的能力（針對信道估計和/或相位旋轉更新）， 化）僅針對相位旋轉處理移動的導頻音調的能力，（C)沒有能力處理移動導頻音調。在其他 實施例中，一個比特可W指示（a)處理移動的導頻音調的能力（針對信道估計和相位旋轉 更新二者）或化）沒有能力處理移動的導頻音調，其中如果將比特設置為1，則（a)得到滿 足，如果設置為0,則化）得到滿足，反之亦然。
[0025] 通信設備1010可W每N個符、一個符號接一個符號地順序發(fā)送OFDM分組，OFDM分 組內的導頻音調的位置可順序地或隨機地改變。在一些實施例中，導頻音調的位置可w移 動一個符號索引，或者換句話說，從一個子載波移動到鄰近的子載波。
[0026] 導頻音調移動是導頻音調按照時間被順序地分配給不同的子載波的過程。在許多 實施例中，僅有子載波的子集可W被用于導頻音調或數(shù)據(jù)目的（可用的子載波）。例如，導 頻音調可W僅被用在數(shù)據(jù)子載波上（例如，在逐個符號的基礎上用導頻音調掃描），可W避 免空值子載波（例如，DC子載波和保護子載波），在一些實施例中，甚至可W避免鄰近保護 子載波或DC子載波的數(shù)據(jù)音調，并且在另一些實施例中可W避免數(shù)據(jù)音調的子集（例如， 所有偶數(shù)音調）。
[0027] 導頻音調和它們的定位可W是基于信道狀況（比如，編碼方案、分組長度等等） 的。圖1A描述了由符號編號區(qū)分的導頻音調的位置的表格1100。下面的討論是針對IMHz 系統(tǒng)的，該討論只是示例。針對2、4、8、和16MHz的帶寬存在其他的分配。
[002引表格1100示出了從通信設備1010發(fā)送到通信設備1030的系列符號，1到13。本 實施例中選取的符號的數(shù)量是基于數(shù)據(jù)和導頻音調的數(shù)量、或可用的子載波的，并且與符 號索引相關的導頻位置的模式在13之后重復。特別的，表格1100針對每個符號編號示出 了兩個導頻音調。一個導頻音調在-13子載波索引和-1子載波索引之間行進，第二個導頻 音調在1子載波索引和13子載波索引之間行進。例如，發(fā)送的第一個符號是符號1，具有兩 個導頻音調，一個導頻音調位于子載波索引-8,另一個導頻音調位于子載波索引6。隨后發(fā) 送的第二個符號可W是符號2,具有位于子載波索引-9和子載