用于对亚千兆赫频带传输应用特殊频谱遮罩的装置和方法

用于对亚千兆赫频带传输应用特殊频谱遮罩的装置和方法
【专利摘要】提供了用于无线通信的系统、方法和设备。在一个方面，提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括处理器，该处理器被配置成生成分组以供经由无线信号来传送。该分组是为供使用至少一个正交频分复用(OFDM)码元在1MHz的带宽上传送而生成的。该装置进一步包括发射机，该发射机被配置成经由具有功率谱密度的无线信号来传送该分组。在该无线信号的中心频率的±0.45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率0.45MHz与0.6MHz之间以及离该无线信号的中心频率-0.45MHz与-0.6MHz之间的功率谱密度小于第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率0.6MHz与1MHz之间以及离该无线信号的中心频率-0.6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于第一功率谱密度水平而言的-20dBr。在离该无线信号的中心频率1MHz与1.5MHz之间以及离该无线信号的中心频率-1MHz与-1.5MHz之间的功率谱密度小于相对于第一功率谱密度水平而言的-28dBr。离该无线信号的中心频率大于±1.5MHz的功率谱密度小于相对于第一功率谱密度水平而言的-40dBr。
【专利说明】用于对亚千兆赫频带传输应用特殊频谱遮罩的装置和方法
[0001] 根据35U. S. C. § 119的优先权要求
[0002] 本专利申请要求于2012年5月7日提交的题为" SYSTEMS AND METHODS FOR WIRELESS COMMUNICATION IN SUB GIGAHERTZ BANDS(用于亚千兆赫频带中的无线通信的 系统和方法）"的临时申请No. 61/643, 512的优先权，该临时申请已转让给本申请受让人并 因此通过引用明确纳入于此。本专利申请还要求于2013年1月29日提交的题为"SYSTEMS AND METHODS FOR WIRELESS COMMUNICATION IN SUB GIGAHERTZ BANDS (用于亚千兆赫频带 中的无线通信的系统和方法）"的临时申请No. 61/757, 883的优先权，该临时申请已转让给 本申请受让人并因此通过引用明确纳入于此。 【背景技术】 【技术领域】
[0003] 本申请一般涉及无线通信，尤其涉及能实现亚千兆赫频带中的无线通信的系统、 方法和设备。本文的特定方面涉及对带外放射的衰减要求。
[0004] 背景
[0005] 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。此类网络可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，电路交换相对于分组 交换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线相对于无线）、和所使用的通信协议集（例 如，网际协议套集、S0NET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0006] 当网络元素是移动的并因此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (ad hoc)拓扑而非固定拓扑形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络采用使用无 线电、微波、红外、光等频带中的电磁波的处于非制导传播模式的无形物理介质。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。
[0007] 无线网络中的设备可在彼此之间经由无线信号传送/接收信息。设备可能有要防 止以不同频率传送的无线信号之间的干扰，以便减少系统内的干扰并增加可在其上传送信 号的带宽的需求。
[0008] 概述
[0009] 本发明的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负 责其期望属性。在不限制如所附权利要求所表述的本发明的范围的情况下，现在将简要地 讨论一些特征。在考虑该讨论之后、特别是在阅读题为详细描述摂的章节之后，技术人员将 理解本发明的特征如何提供各优点，其中包括在次千兆赫频带中提供用于进行低功率和长 距离无线通信的无线通信。
[0010] 在一个方面，提供了一种用于无线通信的装置。该装置包括处理器，该处理器被配 置成生成分组以供经由无线信号来传送。该分组是为供使用至少一个正交频分复用（0FDM) 码元在1MHz的带宽上传送而生成的。该装置进一步包括发射机，该发射机被配置成经由具 有功率谱密度的无线信号来传送该分组。在该无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功 率谱密度处在第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间 以及离该无线信号的中心频率-〇. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱密度小于该第一功率谱 密度水平。在离该无线信号的中心频率〇. 6MHz与1MHz之间以及离该无线信号的中心频 率-0. 6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言的-20dBr。 在离该无线信号的中心频率1MHz与1. 5MHz之间以及离该无线信号的中心频率-1MHz 与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言的-28dBr。离该无 线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言 的-40dBr。 toon] 在另一方面，提供了一种用于无线通信的方法的实现。该方法包括生成分组以 便使用至少一个正交频分复用（0FDM)码元来在1MHz的带宽上经由无线信号传送。该方 法进一步包括经由具有功率谱密度的无线信号传送该分组。在该无线信号的中心频率 的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率 0. 45MHz与0. 6MHz之间以及离该无线信号的中心频率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱 密度小于第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率〇. 6MHz与1MHz之间以及离该 无线信号的中心频率-〇. 6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度 水平而言的_2〇dBr。在离该无线信号的中心频率1MHz与1. 5MHz之间以及离该无线信号 的中心频率-1MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言 的-28dBr。离该无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于该第一功率 谱密度水平而言的_40dBr。
[0012] 在另一方面，提供了一种用于无线通信的设备。该设备包括用于生成分组以便使 用至少一个正交频分复用（0FDM)码元来在1MHz的带宽上经由无线信号传送的装置。该设 备进一步包括用于经由具有功率谱密度的无线信号传送该分组的装置。在该无线信号的中 心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频 率0. 45MHz与0. 6MHz之间以及离该无线信号的中心频率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率 谱密度小于第一功率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率〇. 6MHz与1MHz之间以及离 该无线信号的中心频率-〇. 6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度 水平而言的-2〇dBr。在离该无线信号的中心频率1MHz与1. 5MHz之间以及离该无线信号 的中心频率-1MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言 的-28dBr。离该无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于该第一功率 谱密度水平而言的_40dBr。
[0013] 在另一方面，提供了一种包括计算机可读介质的计算机程序产品。该计算机可读 介质包括用于生成分组以供使用至少一个正交频分复用（0FDM)码元来在1MHz的带宽上经 由无线信号传送的代码。该计算机可读介质进一步包括用于经由具有功率谱密度的无线信 号传送该分组的代码。在该无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功 率谱密度水平。在离该无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间以及离该无线信号的中 心频率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱密度小于第一功率谱密度水平。在离该无线信 号的中心频率0. 6MHz与1MHz之间以及离该无线信号的中心频率-0. 6MHz与-1MHz之间的 功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言的_20dBr。在离该无线信号的中心频率 1MHz与1. 5MHz之间以及离该无线信号的中心频率-1MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小 于相对于该第一功率谱密度水平而言的-28dBr。离该无线信号的中心频率大于±1. 5MHz 的功率谱密度小于相对于该第一功率谱密度水平而言的-40dBr。
[0014] 附图简述
[0015] 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。
[0016] 图2示出了可在图1的无线通信系统内采用的示例性无线设备的功能框图。
[0017] 图3示出了可以用在图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。
[0018] 图4示出了可以用在图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。
[0019] 图5是可在无线设备（诸如图2的无线设备）中实现以传送无线通信的示例性 ΜΙΜΟ系统的功能框图。
[0020] 图6是可在无线设备（诸如图2的无线设备）中实现以接收无线通信的示例性 ΜΙΜΟ系统的功能框图。
[0021] 图7是示出物理层分组的前置码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0022] 图8Α是示出用于在大致1MHz的带宽上传送的物理层分组的前置码和有效载荷的 示例性结构的框图。
[0023] 图8B是示出用于根据单用户模式在大致2MHz的带宽上传送的物理层分组的前置 码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0024] 图8C是示出用于根据多用户模式在大致2MHz的带宽上传送的物理层分组的前置 码和有效载荷的示例性结构的框图。
[0025] 图9是针对1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz 0FDM传输的作为频率的函数的功率 谱密度的示例性传输限制的标绘。
[0026] 图 10A、10B、10C、10D 和 10E 是根据一个实施例的针对 1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ 和 16MHz 0FDM传输的示例性频谱遮罩的示图。
[0027] 图11是针对1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz 0FDM传输的作为频率的函数的功率 谱密度的示例性传输限制的另一标绘。
[0028] 图12A、12B、12C和12D是根据另一实施例的针对1和2MHz、4MHz、8MHz和16MHz OFDM传输的示例性频谱遮罩的示图。
[0029] 图13是针对1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz 0FDM传输的作为频率的函数的功率 谱密度的示例性传输限制的另一标绘。
[0030] 图 14A、14B、14C、14D 和 14E 是根据另一实施例的针对 1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ 和 16MHz 0FDM传输的示例性频谱遮罩的示图。
[0031] 图15是针对1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz 0FDM传输的作为频率的函数的功率 谱密度的示例性传输限制的另一标绘。
[0032] 图 16A、16B、16C、16D 和 16E 是根据另一实施例的针对 1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ 和 16MHz 0FDM传输的示例性频谱遮罩的示图。
[0033] 图17是针对1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz 0FDM传输的作为频率的函数的功率 谱密度的示例性传输限制的另一标绘。
[0034] 图 18A、18B、18C、18D 和 18E 是根据另一实施例的针对 1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ 和 16MHz 0FDM传输的示例性频谱遮罩的示图。
[0035] 图19是用于生成分组并经由无线信号来传送该分组的示例性方法的流程图。
[0036] 图20是可在图1的无线通信系统内采用的另一示例性无线设备的功能框图。
[0037] 图21是可在图1的无线通信系统内采用的又一示例性无线设备的功能框图。
[0038] 详细描述
[0039] 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，本教义公 开可用许多不同的形式实施并且不应解释为被限定于本公开通篇所给出的任何特定结构 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、设备和方法的任何方面，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。
[0040] 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。该详细描述和 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。
[0041] 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IEEE 802. 11无线协议族中的任何成员。例如，本文描述的各个方面 可被用作使用亚1GHz频带的IEEE802. llah协议的一部分。
[0042] 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 些设备的诸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 较长的射程（例如，约1公里或更长）来传送无线信号。
[0043] 本文中所描述的某些设备可进一步实现多输入多输出（ΜΜ0)技术并且可被实现 为802. llah标准的一部分。ΜΜ0系统采用多个（Ντ个）发射天线和多个（Νκ个）接收天 线进行数据传输。由这Ν τ个发射天线及Νκ个接收天线形成的ΜΙΜΟ信道可被分解为Ns个 也被称为空间信道或流的独立信道，其中N s < min {NT, NJ。这Ns个独立信道中的每一个对 应于一维。如果由这多个发射和接收天线创生的附加维度得以利用，则ΜΙΜΟ系统就能提供 改善的性能（例如，更高的吞吐量和/或更大的可靠性）。
[0044] 在一些实现中，WLAN包括作为接入该无线网络的组件的各种设备。例如，可以有 两种类型的设备：接入点（"AP"）和客户端（也称为站，或"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，IEEE 802. 11协议，诸如 802. llah)的无线链路连接至AP以获得到因特网或到其它广域网的一般连通性。在一些实 现中，STA也可被用作AP。
[0045] 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。
[0046] 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。相应地，本文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、或被配置为经由无线介质通信的任何其他合适的设备 中。
[0047] 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还是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。这些设备可取代或者附加地用在健康护理环境 中，例如用于个人健康护理。这些无线设备也可被用于监督以实现范围扩展的因特网连通 性（例如，供与热点联用）或者实现机器对机器通信。
[0048] 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AP 104， 其与 STA 106a、106b、106c 和 106d(合称为 STA 106)通信。
[0049] 可以将各种过程和方法用于无线通信系统100中在AP 104与STA 106之间的传 输。例如，可以根据0FDM/0FDMA技术在AP 104与STA 106之间发送和接收信号。如果是 这种情形，则无线通信系统1〇〇可以被称为0FDM/0FDMA系统。替换地，可以根据CDMA技术 在AP 104与STA 106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。
[0050] 促成从AP 104至一个或多个STA 106的传输的通信链路可以被称为下行链路 (DL) 108,而促成从一个或多个STA 106至AP 104的传输的通信链路可以被称为上行链路 (UL) 110。替换地，下行链路108可以被称为前向链路或前向信道，而上行链路110可以被 称为反向链路或反向信道。
[0051] AP 104可充当基站并提供基本服务区域（BSA) 102中的无线通信覆盖。AP 104 连同与该AP 104相关联并使用该AP 104来通信的诸STA 106-起可被称为基本服务集 (BSS)。应注意，无线通信系统100可以不具有中央AP 104,而是可用作各STA 106之间的 对等网络。相应地，本文描述的AP 104的功能可替换地由一个或多个STA 106来执行。
[0052] 图2解说了可在无线通信系统100内可采用的无线设备202中使用的各种组件。 无线设备202是可被配置成实现本文描述的各种方法的设备的示例。例如，无线设备202 可包括图1的AP 104或者诸STA 106之一。
[0053] 无线设备202可包括控制无线设备202的操作的处理器204。处理器204也可被 称为中央处理单元（CPU)。可包括只读存储器（ROM)和随机存取存储器（RAM)两者的存储 器206向处理器204提供指令和数据。存储器206的一部分还可包括非易失性随机存取存 储器（NVRAM)。处理器204通常基于存储器206内存储的程序指令来执行逻辑和算术运算。 存储器206中的指令可以是可执行的以实现本文描述的方法。
[0054] 处理器204可包括或者是用一个或多个处理器实现的处理系统的组件。这一个 或多个处理器可以用通用微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP)、现场可编程门阵列 (FPGA)、可编程逻辑器件（PLD)、控制器、状态机、选通逻辑、分立硬件组件、专用硬件有限状 态机、或能够对信息执行演算或其他操纵的任何其他合适实体的任何组合来实现。
[0055] 处理系统还可包括用于存储软件的机器可读介质。软件应当被宽泛地解释成意指 任何类型的指令，无论其被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或是其他。指令 可包括代码（例如，呈源代码格式、二进制代码格式、可执行代码格式、或任何其他合适的 代码格式）。这些指令在由该一个或多个处理器执行时使处理系统执行本文描述的各种功 能。
[0056] 无线设备202还可包括外壳208,该外壳208可容纳发射机210和接收机212以允 许在无线设备202和远程位置之间进行数据的传送和接收。发射机210和接收机212可被 组合成收发机214。天线216可被附连至外壳208且电耦合至收发机214。无线设备202 还可包括（未示出）多个发射机、多个接收机、多个收发机、和/或多个天线。
[0057] 无线设备202还可包括可用于力图检测和量化由收发机214收到的信号的电平 的信号检测器218。信号检测器218可检测诸如总能量、每副载波每码元能量、功率谱密 度之类的信号以及其它信号。无线设备202还可包括供处理信号使用的数字信号处理器 (DSP) 220。DSP 220可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面，数据单元可包括物理 层数据单元（prou)。在一些方面，PPDU被称为分组。
[0058] 在一些方面，无线设备202可进一步包括用户接口 222。用户接口 222可包括按键 板、话筒、扬声器、和/或显示器。用户接口 222可包括向无线设备202的用户传达信息和 /或从该用户接收输入的任何元件或组件。
[0059] 无线设备202的各种组件可由总线系统226耦合在一起。总线系统226可包括例 如数据总线，以及除了数据总线之外还有电源总线、控制信号总线和状态信号总线。本领域 技术人员将领会，无线设备202的各组件可使用某种其他机制耦合在一起或者彼此接受或 提供输入。
[0060] 尽管图2中解说了数个分开的组件，但这些组件中的一个或多个组件可被组合或 者共同地实现。例如，处理器204可被用于不仅实现以上关于处理器204描述的功能性，而 且还实现以上关于信号检测器218和/或DSP 220描述的功能性。另外，图2中解说的每 个组件可使用多个分开的元件来实现。另外，处理器204可被用于实现以下描述的组件、模 块、电路、或类似物中的任一者，或者每一者可使用多个分开的元件来实现。
[0061] 如以上所讨论的，无线设备202可包括AP 104或STA 106,并且可被用于传送和/ 或接收通信。图3解说了可在无线设备202中用于传送无线通信的各种组件。图3中所解 说的组件可以例如被用于传送0FDM通信。在一些方面，图3中所解说的组件被用于生成和 传送要在小于或等于1. 25MHz的带宽上发送的分组，如以下将更详细地讨论的。
[0062] 图3的无线设备202a可包括调制器302,该调制器302被配置成调制诸比特以供 传输。例如，调制器302可例如通过根据星座将诸比特映射至多个码元来从接收自处理器 204(图2)或用户接口 222(图2)的比特确定多个码元。这些比特可对应于用户数据或者 控制信息。在一些方面，这些比特是在码字中接收的。在一个方面，调制器302包括QAM(正 交振幅调制）调制器，例如16-QAM调制器或者64-QAM调制器。在其他方面，调制器302包 括二进制相移键控（BPSK)调制器或者正交相移键控（QPSK)调制器。
[0063] 无线设备202a可进一步包括变换模块304,该变换模块304被配置成将来自调制 器302的码元或以其他方式调制的比特转换到时域。在图3中，变换模块304被解说为是 通过快速傅里叶逆变换（IFFT)模块来实现的。在一些实现中，可以有变换不同大小的数据 单元的多个变换模块（未示出）。在一些实现中，变换模块304自身可被配置成变换不同 大小的数据单元。例如，变换模块304可配置有多种模式，并且可在每种模式中使用不同的 点数来转换码元。例如，IFFT可具有在其中32个点被用于将正在32个频调（S卩，副载波） 上传送的码元转换到时域中的模式，以及在其中64个点被用于将正在64个频调上传送的 码元转换到时域中的模式。由变换模块304使用的点数可被称为变换模块304的大小。
[0064] 在图3中，调制器302和变换模块304被解说为在DSP 320中实现。然而，在一 些方面，调制器302和变换模块304中的一者或两者是在处理器204中或者是在无线设备 202a的另一元件中实现的（例如，参见以上参照图2的描述）。
[0065] 如以上所讨论的，DSP 320可被配置成生成数据单元以供传输。在一些方面，调制 器302和变换模块304可被配置成生成包括多个字段的数据单元，该多个字段包括控制信 息和多个数据码元。包括控制信息的字段可包括例如一个或多个训练字段和一个或多个信 号（SIG)字段。这些训练字段中的每一个训练字段可包括已知的值序列或码元序列。这些 SIG字段中的每一个SIG字段可包括关于数据单元的信息，例如对数据单元的长度或数据 率的描述。
[0066] 返回至图3的描述，无线设备202a可进一步包括数模转换器（D/A) 306,该数模转 换器306被配置成将变换模块的输出转换成模拟信号。例如，变换模块306的时域输出可 由数模转换器306转换成基带0FDM信号。数模转换器306可实现在图2的处理器204或 无线设备202的另一元件中。在一些方面，数模转换器306实现在收发机214(图2)中或 者在数据发射处理器中。
[0067] 模拟信号可由发射机310来无线地传送。模拟信号可在由发射机310传送之前被 进一步处理，例如被滤波或者被上变频至中频或载波频率。在图3中所解说的方面，发射机 310包括发射放大器308。在被传送之前，模拟信号可由发射放大器308放大。在一些方面， 放大器308包括低噪声放大器（LNA)。
[0068] 发射机310被配置成基于模拟信号在无线信号中传送一个或多个分组或数据单 元。这些数据单元可使用处理器204 (图2)和/或DSP 320来生成，例如使用以上所讨论 的调制器302和变换模块304来生成。如以上所讨论的可被生成和传送的数据单元以下关 于图5-18来更详细地描述。
[0069] 图4解说了可在图2的无线设备202中用于接收无线通信的各种组件。图4中所 解说的组件可以例如被用于接收0FDM通信。在一些方面，图4中所解说的组件被用于在小 于或等于1. 25MHz的带宽上接收数据单元。例如，图4中所解说的组件可被用于接收由以 上关于图3所讨论的组件传送的数据单元。
[0070] 无线设备202b的接收机412被配置成接收无线信号中的一个或多个分组或数据 单元。如以下所讨论的可被接收和解码或以其他方式处理的数据单元关于图5-21来更详 细地描述。
[0071] 在图4中所解说的方面，接收机412包括接收放大器401。接收放大器401可被 配置成放大由接收机412接收的无线信号。在一些方面，接收机412被配置成使用自动增 益控制（AGC)规程来调整接收放大器401的增益。在一些方面，自动增益控制使用一个或 多个接收到的训练字段（诸如举例而言接收到的短训练字段（STF))中的信息来调整增益。 本领域普通技术人员将理解用于执行AGC的方法。在一些方面，放大器401包括LNA。
[0072] 无线设备202b可包括模数转换器410,该模数转换器（A/D) 410被配置成将来自接 收机412的经放大的无线信号转换成其数字表示。在被放大之后，无线信号可在由数模转 换器410转换之前被处理，例如被滤波或者被下变频至中频或基带频率。模数转换器410 可在处理器204 (图2)中或者在无线设备202b的另一元件中实现。在一些方面，模数转换 器410是在收发机214(图2)中或者在数据接收处理器中实现的。
[0073] 无线设备202b可进一步包括变换模块404,该变换模块404被配置成将无线信号 的表示转换成频谱。在图4中，变换模块404被解说为是通过快速傅里叶变换（FFT)模块 来实现的。在一些方面，变换模块可标识其使用的每个点的码元。如以上参照图3所描述 的，变换模块404可配置有多种模式，并且可在每种模式中使用不同点数来转换信号。例 如，变换模块404可具有在其中32个点被用于将在32个频调上接收到的信号转换成频谱 的模式、以及在其中64个点被用于将在64个频调上接收到的信号转换成频谱的模式。由 变换模块404使用的点数可被称为变换模块404的大小。在一些方面，变换模块404可标 识其使用的每个点的码元。
[0074] 无线设备202b可进一步包括信道估计器与均衡器405,该信道估计器与均衡器 405被配置成形成对在其上接收到数据单元的信道的估计，并且基于该信道估计来移除该 信道的某些效应。例如，信道估计器405可被配置成逼近信道的函数，并且信道均衡器可被 配置成在频谱中对数据应用该函数的逆函数。
[0075] 在一些方面，信道估计器与均衡器405使用一个或多个接收到的训练字段（诸如 举例而言长训练字段（LTF))中的信息来估计信道。信道估计可基于在数据单元开始处接 收到的一个或多个LTF来形成。此信道估计可随后被用于均衡跟随于该一个或多个LTF后 面的数据码元。在某个时间段之后或者在某个数目的数据码元之后，可在数据单元中接收 一个或多个附加 LTF。信道估计可被更新，或者使用这些附加的LTF来形成新的估计。该 新的或经更新的信道估计可被用于均衡跟随于这些附加的LTF后面的数据码元。在一些方 面，该新的或经更新的信道估计被用于重新均衡居于这些附加的LTF前面的数据码元。本 领域普通技术人员将理解用于形成信道估计的方法。
[0076] 无线设备202b可进一步包括解调器406,该解调器406被配置成解调经均衡的数 据。例如，解调器406可以例如通过在星座中倒转比特至码元的映射来从变换模块404和 信道估计器与均衡器405输出的码元确定多个比特。这些比特可被处理器204 (图2)处理 或评估，或者被用于向用户接口 222(图2)显示或以其他方式向其输出信息。以此方式，数 据和/或信息可被解码。在一些方面，这些比特对应于码字。在一个方面，解调器406包括 QAM(正交振幅调制）解调器，例如，16-QAM解调器或者64-QAM解调器。在其他方面，解调 器406包括二进制相移键控（BPSK)解调器或者正交相移键控（QPSK)解调器。
[0077] 在图4中，变换模块404、信道估计器与均衡器405以及解调器406被解说为是在 DSP 420中实现的。然而，在一些方面，变换模块404、信道估计器与均衡器405、和解调器 406中的一者或多者是在处理器204 (图2)中或者在无线设备202 (图2)的另一元件中实 现的。
[0078] 如以上所讨论的，在接收机212处接收的无线信号包括一个或多个数据单元。通 过使用以上所描述的功能或组件，数据单元或其中的数据码元可被解码、评估、或以其他方 式评估或处理。例如，处理器204 (图2)和/或DSP 420可被用于使用变换模块404、信道 估计器与均衡器405和解调器406来解码数据单元中的数据码元。
[0079] 由AP 104和STA 106交换的数据单元可包括控制信息或数据，如以上所讨论的。 在物理（PHY)层，这些数据单元可被称为物理层协议数据单元（prou)。在一些方面，prou 可被称为分组或物理层分组。每个PPDU可包括前置码和有效载荷。前置码可包括训练字 段和SIG字段。有效载荷可包括例如媒体接入控制（MAC)报头或其他层的数据、和/或用 户数据。有效载荷可使用一个或多个数据码元来传送。本文中的系统、方法和设备可利用 带有峰值功率比已被最小化的训练字段的数据单元。
[0080] 图3中示出的无线设备202a示出了要在天线上发射的单条发射链的示例。图4 中示出的无线设备202b示出了要通过天线接收的单条接收链的示例。在一些实现中，无线 设备202a或202b可实现使用多个天线来同时发射数据的ΜΙΜΟ系统的一部分。
[0081] 图5是可在无线设备（诸如图2的无线设备202)中实现以传送和接收无线通信 的ΜΜ0系统的功能框图。该ΜΜ0系统可使用参照图3所描述的组件中的一些或全部。要 在接收机的输出端接收的供传输的比特被提供给编码器504。编码器504可对比特流应用 前向纠错（FEC)码。FEC码可包括分块码、卷积码、或类似码等。经编码比特被提供给交织 系统505,该交织系统505将经编码比特分布到Ν个传输流中。
[0082] 交织系统505包括流解析器506，该流解析器506将来自编码器504的输入比特流 解析至Ν个空间流交织器508a、508b和508η。流解析器506可被提供这数个空间流并且在 循环法基础上解析诸比特。也可以使用其他解析函数。可被使用的一个解析函数是、= NTX*k+n( S卩，每空间流一个比特随后进到下一空间流的形式的循环法，其中kn是输入比特 索引并且Ντχ是发射机/空间流的数目）。也可以使用另一更一般化的函数f(k，η)，例如， 向一空间流发送两个比特，随后移至下一空间流。每个交织器508a、508b和508η可随后各 自分布诸比特，以使得因衰落或其他信道状况导致的差错可得以恢复。下文中可将交织器 508a、508b和508η称为交织器508。
[0083] 每个传输流可随后被调制器502a、502b或502η调制。如以上参照图3所描述的， 可通过使用诸如QPSK(正交相移键控）调制、BPSK(-次映射一个比特）、16-QAM(映射六 个比特构成的组）、64-QAM及类似调制等的调制技术来调制这些比特。每个流的经调制比 特可被提供给变换模块510a、510b和510η。在一些实现中，变换模块510a、510b和510η可 执行离散时间傅里叶逆变换（IDFT)以将经调制比特从频域转换到时域中。变换模块510a、 510b和510η可根据如以上参照图3所描述的不同模式来操作。例如，变换模块510a、510b 和510η可被配置成根据32点模式或64点模式来操作。在一些实现中，可以使用空时块编 码（STBC)来编码经调制比特，并且可以在其被提供给变换模块510a、510b和510η之前执 行空间映射。在已为每个空间流将经调制比特转换成时域信号之后，该时域信号可经由如 以上参照图3所描述的转换器512a、512b和512η转换成模拟信号。这些信号可随后使用 发射机514a、514b和514c并且使用天线516a、516b或516η在期望频率带宽（例如，1MHz、 2MHz、4MHz、8MHz、和16MHz、或更高）上发射到无线的无线电空间中。
[0084] 在一些实施例中，天线516a、516b和516η是相异的且空间上分开的天线。在其他 实施例中，相异的信号可被组合到少于Ν个天线的不同极化中。其示例为在多个空间流被 映射在单个天线上的情况下进行空间旋转或空间扩展。在任何情形中，应当理解，相异的空 间流可按不同的方式来组织。例如，发射天线可承载来自一个以上空间流的数据，或者若干 个发射天线可承载来自一空间流的数据。例如，考虑具有4个发射天线和2个空间流的发 射机的情形。在该情形中，每个空间流可被映射到两个发射天线上，由此两个天线承载来自 仅一个空间流的数据。
[0085] 图6是可在无线设备（诸如图2的无线设备202)中实现以接收无线通信的示例 性ΜΜ0系统的功能框图。该ΜΜ0系统还可使用参照图4所描述的组件中的一些或全部。 无线设备202b可被配置成同时接收来自图5的天线516a、516b和516η的传输。无线设备 202b在耦合至Ν个接收电路的Ν个天线518a、518b和518η或618a、618b和618η (在恰适 的情况下将分开的极化算在内）处接收来自信道的信号。这些信号随后被提供给各自可包 括被配置成放大收到信号的放大器的接收机620a、620b和620η。这些信号可随后经由转换 器622a、622b和622η转换成数字形式。
[0086] 经转换信号可随后经由变换模块624a、624b和624η转换成频谱。如以上所描述 的，变换模块624a、624b和624η可根据各种模式并且根据所使用的大小和带宽（例如，32 点、64点等）来操作。经变换信号可被提供给相应的可类似于以上参照图4所描述地起作 用的信道估计器与均衡器块626a、626b和626η。在信道估计之后，输出可被提供给ΜΜ0检 测器628 (例如，对应于图5的ΜΜ0检测器528)，该ΜΜ0检测器628可随后将其输出提供 给可根据以上所描述的调制技术之一来解调诸比特的解调器630a、630b和630η。经解调比 特可随后被提供给解交织器632a、632b和632η，这些解交织器632a、632b和632η可将诸比 特传递到流反解析器（de-parser) 634中，该流反解析器634可将这些比特以单个比特流的 形式提供给解码器636 (例如，对应于图5的ΜΜ0检测器528)，该解码器636可将这些比特 解码成恰适的数据流。
[0087] 如以上所描述的，由AP 104和STA 106交换的数据单元可包括如以上所讨论的物 理（phy)层分组或物理层协议数据单元（prou)形式的控制信息或数据。
[0088] 图7是示出物理层分组700的前置码702和有效载荷710的示例性结构的框图。 前置码702可包括短训练字段（STF) 704,该STF 704包括已知值的STF序列。在一些方面， STF可被用于分组检测（例如，以检测分组的开始）和粗略时间/频率估计。STF序列可被 优化成具有低PAPR并且包括具有特定周期性的非零频调子集。STF 704可跨越一个或多个 0FDM码元。在一些方面，前置码702还可包括长训练字段（LTF) 706,该LTF 706可跨越一 个或多个0FDM码元并且可包括一个或多个具有已知非零值的LTF序列。LTF可被用于信道 估计、精细时间/频率估计、和模式检测。此外，在一些方面，前置码702可如上所述地包括 信令字段（SIG)708, SIG 708可包括在一个方面用于模式检测目的以及传输参数确定的数 个比特或值。
[0089] 本文中所描述的某些实现可针对可被用于智能计量或者在智能电网中使用的无 线通信系统。这些无线通信系统可被用于提供传感器应用或者在家庭自动化中使用。在此 类系统中使用的无线设备可取而代之或者附加地在健康护理情境中使用，例如用于个人健 康护理。这些无线设备也可被用于监督以实现范围扩展的因特网连通性（例如，供与热点 联用）或者实现机器对机器通信。相应地，一些实现可使用低数据率，诸如约150Kpbs。诸实 现还可具有比诸如802. lib之类的其他无线通信增加了的链路预算增益（例如，约20dB)。 根据低数据率，如果无线节点被配置成在家庭环境中使用，则某些方面可针对具有良好的 家中覆盖而没有功率放大的实现。另外，某些方面可针对不使用MESH协议的单跳联网。另 夕卜，某些实现可用功率放大来得到超越其他无线协议的显著的室外覆盖改善。另外，某些方 面可针对可适应较大的室外延迟扩展和减小的多普勒灵敏度的实现。某些实现可达成与传 统WiFi相似的L0准确性。
[0090] 相应地，某些实现针对在亚千兆赫频带中传送和接收无线信号。在一个方面，这可 导致例如（例如，因900MHz相对于2. 4GHz而可获得的）8. 5dB的传播增益。在另一方面， 可通过使用亚千兆赫信号来减少阻挡损耗，这可导致例如3dB增益。
[0091] 某些实现还针对使用亚千兆赫频带中的低带宽发送无线信号。这可进一步允许达 成比其他无线通信系统更大的链路预算增益。例如，在一个示例性实现中，码元可被配置成 使用1MHZ的带宽来传送或接收。图2的无线设备202可被配置成在数种模式之一中操作。 在一种模式中，可使用1MHz的带宽来传送或接收码元，诸如0FDM码元。在另一种模式中， 可使用2MHz的带宽来传送或接收码元。也可提供附加模式以使用4ΜΗζ、8ΜΗζ、16ΜΗζ等的 带宽来传送或接收码元。带宽也可被称为信道宽度。
[0092] 每种模式可使用不同数目的频调/副载波来传送信息。例如，在一个实现中，1MHz 模式（对应于使用1MHz的带宽来传送或接收码元）可使用32个频调。在一个方面，与诸如 20MHz的带宽相比，使用1MHz模式可提供13dB噪声减少。另外，低速率技术可被用于克服 因较低带宽所导致的诸如频率分集损耗之类的效应，其中该频率分集损耗取决于信道状况 可能导致4-5dB损耗。为了生成/评估使用32个频调发送或接收的码元，如以上参照图3 和4描述的变换模块304或404可被配置成使用32点模式（例如，32点IFFT或FFT)。这 32个频调可被分配为数据频调、导频频调、保护频调和DC频调。在一个实现中，24个频调 可被分配为数据频调，2个频调可被分配为导频频调，5个频调可被分配为保护频调，并且1 个频调可保留用于DC频调。在此实现中，码元历时可被配置40 μ s，含循环前缀。
[0093] 例如，无线设备202a(图3)可被配置成生成分组以经由使用1MHz的带宽的无线 信号来传送。在一个方面，带宽可以为约1MHz，其中约1MHz可以在0. 8MHz至1. 2MHz的范 围内。分组可以由具有使用DSP 320(图3)或如上所述的其他处理器来如所描述地那样分 配的32个频调的一个或多个0FDM码元形成。发射链中的变换模块304(图3)可被配置为 根据32点模式操作以将分组转换成时域信号的IFFT模块。发射机310 (图3)可随后被配 置成传送该分组。
[0094] 类似地，无线设备202b (图4)可被配置成在1MHz的带宽上接收分组。在一个方 面，带宽可以为约1MHz，其中约1MHz可以在0. 8MHz至1. 2MHz的范围内。无线设备202b可 包括DSP 420,该DSP 420包括接收链中的变换模块404 (图4)，该变换模块404可被配置 为根据32点模式操作以将时域信号转换到频谱中的FFT模块。DSP 420可被配置成评估该 分组。1MHz模式可支持用于低数据率和"正常"速率两者的调制和编码方案（MCS)。根据 一些实现，前置码702可被设计成用于提供可靠的检测和改进的信道估计的低速率模式， 如以下将进一步描述的。每种模式可被配置成使用配置成优化该模式的传输以及期望特性 的相应前置码。
[0095] 除了 1MHz模式以外，还可以有2MHz模式可用，其可被用于使用64个频调来传送 和接收码元。在一个实现中，这64个频调可被分配为52个数据频调、4个导频频调、1个DC 频调、和7个保护频调。由此，图3和4的变换模块304或404可被配置成在传送或接收 2MHz码元时根据64点模式来操作。码元历时也可以是40ys，含循环前缀。可提供具有不 同带宽（例如，4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz)的附加模式，其可使用在相应不同大小的模式（例如， 128点FFT、256点FFT、512点FFT等）中操作的变换模块304或404。另外，以上所描述的 每一种模式可附加地根据单用户模式和多用户模式两者来配置。使用小于或等于2MHz的 带宽的无线信号可提供各种优点以便提供配置成满足大范围的带宽、功率和信道限制上的 全局调控约束的无线节点。
[0096] 在一些方面，无线设备202(图2)被配置成根据数个无线标准（例如根据802. 11 标准之一）来操作。在这一配置中，无线设备202可具有用于在2. 4GHz或5GHz频带中的 20MHz信道宽度中操作的模式，以及用于在2. 4GHz频带中的40MHz信道宽度中操作的模式。 在另一方面，无线设备202被配置成按照802. llac标准来操作。在这一配置中，无线设备 202具有用于在20MHz、40MHz和80MHz信道宽度中的每一种信道宽度中操作的模式。一般 而言，变换模块304或404可在无线设备202在20MHz频带中操作时使用64个频调，可在 无线设备202在40MHz频带中操作时使用128个频调，并且可在无线设备202在80MHz频 带中操作时使用256个频调。
[0097] 在一些方面，控制器（例如，诸如处理器204或DSP 220)被配置成调整图2的无 线设备202的操作以便如上所述地在亚千兆赫频带中操作。在一个实现中，为了如以上所 描述的那样根据诸如1MHz、2MHz、4MHz等的模式来操作，处理器204可被配置成使无线设备 202中的一个或多个组件降频，以使得无线设备202将在1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ或16MHz模 式中操作。在此类经降频操作期间，在一些方面，由变换模块304或404使用的频调的数目 可保持不变。
[0098] 使无线设备202的操作降频可包括以降低的时钟速率来操作图2中所解说的组件 中的一个或多个组件。例如，降频可包括例如通过调整、修改或指派处理器204、信号检测 器218、DSP 220、和/或任何其他数字信号电路系统中的一者或多者的定时设置来以较低 的速率操作这些组件。在一些方面，响应于来自处理器204的命令来执行经降频操作。在 一些方面，处理器204提供与在20MHz、40MHz或80MHz信道宽度中操作时所使用的时钟信 号相比降低了的时钟信号。
[0099] 在一些方面，处理器204被配置成使图2的无线设备202的操作降频至原来的 1/10(例如，10倍降频）。在此种配置中，20MHz信道宽度中的操作将被降频至2MHz信道 宽度中的操作，并且40MHz信道宽度中的操作将被降频至4MHz信道宽度中的操作。此外， 80MHz信道宽度中的操作将被降频至8MHz信道宽度中的操作，并且160MHz信道宽度中的操 作将被降频至16MHz信道宽度中的操作。
[0100] 与以上所描述的类似地，在一个方面，当使用1MHz带宽来传送或接收0FDM码元 时，可使用32点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为24个数据频调、2个导 频频调、5个保护频调和1个DC频调。在另一方面，当使用2MHz带宽来传送或接收0FDM码 元时，可使用64点变换模块304或404。在此情形中，频调可被分配为52个数据频调、4个 导频频调、7个保护频调和1个DC频调。在又一方面，当使用4MHz带宽来传送或接收0FDM 码元时，可使用图3和4的64点变换模块304或404。在这一情形中，频调可被分配为108 个数据频调、6个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。在又一方面，当使用8MHz带宽 来传送或接收0FDM码元时，可使用256点变换模块304或404。在这一情形中，频调可被 分配为234个数据频调、8个导频频调、11个保护频调和3个DC频调。相应地，对于这些带 宽，频调之间的间隔可以为31. 25KHz。另外，码元历时可以是40 μ s，含4μ s(针对短循环 前缀）或8ys(针对长循环前缀）的循环前缀。较长的循环前缀可被用于适应室外延迟扩 展。另外，可能需要较大的码元历时以保持循环前缀开销的可管理性。
[0101] 在一些方面，无线设备202的操作的降频量是预定的。例如，降频因子可被存储在 存储器206或处理器204中，并且在无线设备202启动时被加载。在此种配置中，处理器 204可使无线设备202在根据预定的或加载的降频因子的经降频模式中操作。
[0102] 在一些方面，可就地确定无线设备202的操作在任何给定时间的降频量。例如， 信号检测器218可从由接收机212接收的信标或导频确定降频因子。在一些方面，这一因 子是在设备启动时或者在首次连接至网络时确定的。在一些方面，在无线设备202的切换 期间或者每当无线设备202连接至新网络时确定新的因子。在一些方面，可基于收到信号 (诸如基于收到信标或导频）来修改或更新预定因子。以此方式，无线设备202可例如按照 设备的位置或者该设备正连接至的网络而在不同的带宽中操作。处理器204可使无线设备 202在根据所确定的降频因子的经降频模式中操作。
[0103] 在一些方面，无线设备202被持久地配置成在经降频模式中操作。例如，无线设备 202的组件可被硬连线或者具有安装在其中的使该设备始终执行经降频操作的固件。在此 类方面，无线设备202可能无法在20ΜΗζ、40ΜΗζ和80MHz信道宽度中通信。另外，在此类方 面，降频因子可以是固定的。例如，这些组件可被制造和/或安装成仅实现固定的降频因 子。在其他方面，无线设备可在20MHz、40MHz和80MHz信道宽度之中的任何信道宽度中操 作，或者可由处理器204选择性地降频以在1ΜΗζ、2ΜΗζ、4ΜΗζ、8ΜΗζ和16MHz信道宽度中操 作。
[0104] 在一些实现中，当在亚千兆赫范围（例如，900MHz)中进行传送时，可使用在其中 实现重复编码的重复模式。重复模式可允许在长距离上的准确传输，而不会牺牲过多的前 置码开销。在一些实现中，可使用2x (2倍）重复编码。例如，重复编码可允许小至105dB的 路径损耗以提供良好的家中覆盖。当使用无线传感器网络时，在没有重复编码的情况下，消 费者可能不得不在难以到达的地点中安装更高功率的传感器。出售两种类型的传感器（针 对"易于到达的地点"的传感器相对于针对"难以到达的地点"的传感器）可能是不切实际 的。另外，高功率传感器可能由于峰值电流消耗而不能够与低功率电池（例如，纽扣电池） 一起工作。替换地，在没有重复的情况下，可以安装多个AP。然而，选择AP的位置和配置对 于普通消费者而言可能并非易事。由此，重复编码可为用于低数据率应用（诸如传感器网 络）的某些实现提供各种优点。
[0105] 作为一示例，在一个方面，BPSK1/2编码率可与4x重复联用，从而产生94Kbps。 在另一方面，BPSK1/2编码率可与2x重复联用，从而产生188Kbps。在又一方面，可以使 用BPSK1/2编码率，从而产生375Kbps。在又一方面，可以使用64QAM3/4编码率，从而导致 3. 75Mbps。
[0106] 在一些实现中，1MHz模式和2MHz模式可能被要求并且被配置成是可互操作的。使 用两种所要求的模式可避免在设备可能被配置成用于一些调控区域但是可以不在其他调 控区域工作的情况下出现的问题，并且可以在调控约束改变的情况下允许设备具有更多选 项，从而允许较少限制的通信。较高带宽（例如，8MHz)可被用于蜂窝卸载。
[0107] 参照图7,当在亚千兆赫频带中用以上所描述的带宽传送分组时，前置码702可被 设计成在该前置码的前期状态中具有稳健的模式检测以在不同的模式之间进行检测。前置 码702可被进一步优化以使开销最小化并且提供使用1MHz模式进行传送的设备与使用大 于或等于2MHz模式进行传送的设备的适当共存。前置码702可被设计成在该前置码的前 期状态中具有稳健的模式检测以在1MHz传输（32点FFT)和2MHz传输（64点FFT)之间进 行检测。可以为不同数据率生成物理层分组700以供传输，以便在一个方面允许较大距离 上的数据传输。例如，可为低数据率连同另一"正常"数据率生成物理层分组700,如以上所 描述的。
[0108] 图8A是示出根据某些实现的供在大致1MHz的带宽上传送的物理层分组800a的 前置码802a和有效载荷810a的示例性结构的框图。物理层分组800a可以使用变换模块 304 (图3)来生成，该变换模块304是根据32点FFT模式来配置的以供传送具有32个频调 的0FDM码元，如以上所描述的。
[0109] 前置码802a可包括短训练字段（STF) 804a。STF 804a可包括具有非零值子集的 已知值序列，该非零值子集与具有特定选择的周期性的非零频调子集相对应。这些非零频 调的周期性可以与用于在诸如2MHz之类的较高带宽中使用的STF序列的周期性相同。在 一些实现中，STF字段804a可被推升，诸如针对重复编码被推升3dB。STF 804a可以在四 个0FDM码元上发送，其中每个码元重复已知的STF序列。
[0110] 前置码802a还可包括长训练字段（LTF) 806a。LTF 806a可以由四个0FDM码元形 成并且可包括在每个码元中传送的LTF序列。LTF序列可由与所有导频和数据频调的非零 频调相对应的已知非零值来形成。在一些实现中，LTF序列可以因此包括26个非零值。
[0111] 前置码802a还可包括信令字段（SIG) 808a。在一些示例性实现中，SIG字段808a 可以被重复编码。在一些实现中，SIG字段808a可以被2x重复编码。物理层分组800a还 可包括有效载荷810a，该有效载荷810a可以使用每个0FDM码元中为数据分配的24个频调 来生成。前置码802a可以用于生成低速率或正常速率1MHz传输。前置码802a可以根据 单用户模式来使用。
[0112] 如以上所描述的，1MHz模式的SIG字段808a可以是两个码元。在一个实现中，进 入SIG字段808a的条目可以对应于下表1中所示的条目。由此，SIG字段808a可包括36 比特。SIG字段808a可以按BPSK1/2码率重复2x来编码。
[0113]
【权利要求】
1. 一种用于无线通信的装置，包括： 处理器，其被配置成生成分组以供经由无线信号传送，其中所述分组是为供使用至少 一个正交频分复用（OFDM)码元在1MHz的带宽上传送而生成的；以及 发射机，其被配置成经由具有功率谱密度的所述无线信号来传送所述分组，其中： 在所述无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间以及离所述无线信号的中心频 率-0. 45MHz在-0. 6MHz之间的功率谱密度小于所述第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率0.6MHz与1MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-0. 6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-20dBr ; 在离所述无线信号的中心频率1MHz与1.5MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-1 MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-28dBr ;并且 离所述无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱 密度水平而言的_40dBr。
2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成生成第二分组 以供经由第二无线信号传送，其中所述第二分组是为供使用至少一个OFDM码元在2MHz的 带宽上传送而生成的，并且其中所述发射机被进一步配置成经由具有第二功率谱密度的所 述第二无线信号传送所述第二分组，其中： 在所述第二无线信号的第二中心频率的±0. 9MHz内的第二功率谱密 度处在第二功率谱密度水平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率〇. 9MHz与1. 1MHz之间以及离所述第二无线信 号的第二中心频率-〇. 9MHz与-1. 1MHz之间的第二功率谱密度小于所述第二功率谱密度水 平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率1. 1MHz与2MHz之间以及离所述第二无线信号 的第二中心频率-1. 1MHz与-2MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度 水平而言的_2〇dBr ; 在离所述第二无线信号的第二中心频率2MHz与3MHz之间以及离所述第二无线信号的 第二中心频率-2MHz与-3MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度水平 而言的-28dBr ;并且 离所述第二无线信号的第二中心频率大于±3MHz的功率谱密度小于相对于所述第二 功率谱密度水平而言的_40dBr。
3. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成生成第二分组 以供经由第二无线信号传送，其中所述第二分组是为供使用至少一个OFDM码元在4MHz的 带宽上传送而生成的，并且其中所述发射机被进一步配置成经由具有第二功率谱密度的所 述第二无线信号传送所述第二分组，其中： 在所述第二无线信号的第二中心频率的±1.9MHz内的第二功率谱密度处在第二功率 谱密度水平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率1. 9MHz与2. 1MHz之间以及离所述第二无线信 号的第二中心频率-1. 9MHz与-2. 1MHz之间的第二功率谱密度小于所述第二功率谱密度水 平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率2. 1MHz与4MHz之间以及离所述第二无线信号 的第二中心频率-2. 1MHz与-4MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度 水平而言的_2〇dBr ; 在离所述第二无线信号的第二中心频率4MHz与6MHz之间以及离所述第二无线信号的 第二中心频率-4MHz与-6MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度水平 而言的-28dBr ;并且 离所述第二无线信号的第二中心频率大于±6MHz的功率谱密度小于相对于所述第二 功率谱密度水平而言的_40dBr。
4. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成生成第二分组 以供经由第二无线信号传送，其中所述第二分组是为供使用至少一个OFDM码元在8MHz的 带宽上传送而生成的，并且其中所述发射机被进一步配置成经由具有第二功率谱密度的所 述第二无线信号传送所述第二分组，其中： 在所述第二无线信号的第二中心频率的±3. 9MHz内的第二功率谱密度处在第二功率 谱密度水平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率3. 9MHz与4. 1MHz之间以及离所述第二无线信 号的第二中心频率-3. 9MHz与-4. 1MHz之间的第二功率谱密度小于所述第二功率谱密度水 平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率4. 1MHz与8MHz之间以及离所述第二无线信号 的第二中心频率-4. 1MHz与-8MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度 水平而言的_2〇dBr ; 在离所述第二无线信号的第二中心频率8MHz与12MHz之间以及离所述第二无线信号 的第二中心频率-8MHz与-12MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度 水平而言的-28dBr ;并且 离所述第二无线信号的第二中心频率大于± 12MHz的功率谱密度小于相对于所述第 二功率谱密度水平而言的-40dBr。
5. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置成生成第二分组 以供经由第二无线信号传送，其中所述第二分组是为供使用至少一个OFDM码元在16MHz的 带宽上传送而生成的，并且其中所述发射机被进一步配置成经由具有第二功率谱密度的所 述第二无线信号传送所述第二分组，其中： 在所述第二无线信号的第二中心频率的±7. 9MHz内的第二功率谱密度处在第二功率 谱密度水平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率7. 9MHz与8. 1MHz之间以及离所述第二无线信 号的第二中心频率-7. 9MHz与-8. 1MHz之间的第二功率谱密度小于所述第二功率谱密度水 平； 在离所述第二无线信号的第二中心频率8. 1MHz与16MHz之间以及离所述第二无线信 号的第二中心频率-8. 1MHz与-16MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱 密度水平而言的_2〇dBr ; 在离所述第二无线信号的第二中心频率16MHz与24MHz之间以及离所述第二无线信号 的第二中心频率-16MHz与-24MHz之间的第二功率谱密度小于相对于所述第二功率谱密度 水平而言的-28dBr ;并且 离所述第二无线信号的第二中心频率大于±24MHz的功率谱密度小于相对于所述第 二功率谱密度水平而言的-40dBr。
6. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述OFDM码元包括32个副载波，其中24个 副载波被用于数据。
7. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发射机被配置成进行测量以使用10kHz 分辨率带宽和3kHz视频带宽来确定所述功率谱密度。
8. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，离所述无线信号的中心频率大于±1. 5MHz 的功率谱密度最大是相对于所述第一功率谱密度水平而言的-40dBr、以及-40dB/MHz。
9. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，离所述第二无线信号的第二中心频率大于 ±3MHz的功率谱密度最大是相对于所述第二功率谱密度水平而言的-40dBr、以及-43dB/ MHz。
10. 如权利要求3所述的装置，其特征在于，离所述第二无线信号的第二中心频率大于 ±6MHz的功率谱密度最大是相对于所述第二功率谱密度水平而言的-40dBr、以及-46dB/ MHz。
11. 如权利要求4所述的装置，其特征在于，离所述第二无线信号的第二中心频率大于 ± 12MHz的功率谱密度最大是相对于所述第二功率谱密度水平而言的-40dBr、以及-49dB/ MHz。
12. 如权利要求5所述的装置，其特征在于，离所述第二无线信号的第二中心频率大于 ±24MHz的功率谱密度最大是相对于所述第二功率谱密度水平而言的-40dBr、以及-49dB/ MHz。
13. -种用于无线通信的方法，所述方法包括： 生成分组以供使用至少一个正交频分复用（OFDM)码元来在1MHz的带宽上经由无线信 号传送；以及 经由具有功率谱密度的所述无线信号来传送所述分组，其中： 在所述无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间以及离所述无线信号的中心频 率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱密度小于所述第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率0.6MHz与1MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-0. 6MHz与-1 MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-20dBr ; 在离所述无线信号的中心频率1MHz与1.5MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-1 MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-28dBr ;并且 离所述无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱 密度水平而言的_40dBr。
14. 一种用于无线通信的设备，包括： 用于生成分组以供使用至少一个正交频分复用（OFDM)码元来在1MHz的带宽上经由无 线信号传送的装置；以及 用于经由具有功率谱密度的所述无线信号来传送所述分组的装置，其中： 在所述无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间以及离所述无线信号的中心频 率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱密度小于所述第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率0.6MHz与1MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-0. 6MHz与-1 MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-20dBr ; 在离所述无线信号的中心频率1MHz与1.5MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-1 MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-28dBr ;并且 离所述无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱 密度水平而言的_40dBr。
15. -种计算机程序产品，包括： 计算机可读介质，包括： 用于生成分组以供使用至少一个正交频分复用（OFDM)码元来在1MHz的带宽上经由无 线信号传送的代码；以及 用于经由具有功率谱密度的所述无线信号来传送所述分组的代码，其中： 在所述无线信号的中心频率的±0. 45MHz内的功率谱密度处在第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率〇. 45MHz与0. 6MHz之间以及离所述无线信号的中心频 率-0. 45MHz与-0. 6MHz之间的功率谱密度小于所述第一功率谱密度水平； 在离所述无线信号的中心频率0.6MHz与1MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-0.6MHz与-1MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-20dBr ; 在离所述无线信号的中心频率1MHz与1.5MHz之间以及离所述无线信号的中心 频率-1 MHz与-1. 5MHz之间的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱密度水平而言 的-28dBr ;并且 离所述无线信号的中心频率大于±1. 5MHz的功率谱密度小于相对于所述第一功率谱 密度水平而言的_40dBr。
【文档编号】H04W52/14GK104272818SQ201380023786
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2012年5月7日
【发明者】L·杨, Y·金, S·韦玛尼, T·尤西克, H·萨姆帕斯 申请人:高通股份有限公司