802.11n/ac使能设备中的802.11p信号的检测的制作方法
【专利说明】802.11 n/ac使能设备中的802.11 p信号的检测
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求于2013年5月9日提交的序列号为N0.61/821，409的美国临时专利申请的权益，它的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]实施例涉及无线通信。更具体地，一些实施例涉及由能够用于检测具有更宽的带宽的信号的接收器对具有更窄带宽的信号进行检测。
【背景技术】
[0004]随着无线频谱变得越来越拥挤，(只要遵循某些原理)联邦通信委员会(FCC)有时对管理某些无线带宽的现有规则提出修改以允许多个用途之间的共存。例如，FFC已经对管理未许可的国家信息基础设施(U-NII)使用5GHz频带中被分配用于U-NII共享的访问的附加频谱的195MHz的现有规则提出修改。目前存在若干个扩展频带的用途，包括由智能交通系统使用(其遵循IEEE 802.1lp标准)。如果现有802.lln/ac设备(意味着能够用于802.1ln和/或802.1lac的设备)希望利用扩展频谱，则它们应当能够与802.1lp使能设备共存。
【附图说明】
[0005]图1示出了示例物理层协议数据单元。
[0006]图2示出了示例接收器。
[0007]图3示出了用于检测802.1lp类型信号和802.lln/ac信号两者的示例接收器。
[0008]图4示出了漏检的概率与误报的概率之间的示例折中。
[0009]图5示出了用于检测802.1lp信号和802.lln/ac信号两者的部分系统的示例。
[0010]图6示出了用于检测802.1lp信号和802.lln/ac信号两者的系统的示例流程图。
[0011]图7示出了根据一些实施例的无线设备的系统框图。
【具体实施方式】
[0012]下面的描述和附图充分地示出了具体实施例以使得本领域的技术人员能够实施这些实施例。其他实施例可以并入结构、逻辑、电气、过程和其他改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其他实施例中(或由这些实施例取代)。在权利要求中阐述的实施例包含这些权利要求的所有的可用的实施例。
[0013]对实施例的各种修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，并且本文所定义的一般原理在不偏离本公开的范围的情况下可以被应用于其他实施例和应用。此外，在下面的描述中，为了解释的目的详细阐述了许多细节。然而，本领域的普通技术人员将认识到，本公开的实施例可在不使用这些特定细节的情况下被实施。在其他实例中，为了不用不必要的细节模糊实施例的描述，公知结构和过程没有在框图形式中示出。因此，本公开不旨在被限制于所示出的实施例，而是将要符合与本文所公开的原理和特征一致的最广范围。
[0014]IEEE 802.1lp 标准允许 5MHz、10MHz、和 20MHz 信道带宽。20MHz 信道带宽与 IEEE802.1la相同，并且假定对准信道中心频率，物理信号共存已经在IEEE 802.1ln标准中进行了处理。然而，在5MHz和1MHz带宽的情况下，信号具有类似的正交频分复用(OFDM)结构，但具有更小的子载波间隔。因此，需要新的共存规则。假定已经在最近发布的频谱(例如，被分配用于U-NII共享的访问的附加频谱的195MHz)上操作的设备将不改变它们的操作。因此，作为共存的第一步，未来的802.lln/ac设备将需要检测802.1lp信号。一旦检测到802.1lp信号，802.lln/ac设备可以采取措施以避免与任何802.1lp设备的冲突，或可以使用其他共存的机制。
[0015]802.lln/ac设备使用20MHz、40MHz、80MHz、和160MHz信道带宽。下面描述的实施例使得802.lln/ac设备能够在它的操作信道上处理5MHz和/或1MHz 802.1lp信号(下面称作5/lOMHz信号或5/10MHz802.1lp信号)，就好像接收到20MHz —样。实施例可以使用20MHz的更大的带宽的RF前端来接收802.1lp 5/lOMHz信号，并且可以用通常与更宽的前端相关联的更高的采样率来处理它。然而，RF滤波在其更宽的前端处相对于信号扩展了噪声，并且因此针对1MHz信号降低了 3dB的信噪比(SNR)表现，针对5MHz信号降低了 6dB的SNR表现。因此，可能存在这样的情况，在802.1lp 5/lOMHz信号的频带中操作的802.1ln/ac设备针对相比于20MHz 802.lln/ac信号的5/10MHz 802.1lp信号将具有3_6dB更高的空闲信道评估(CCA)水平。这可能使得802.lln/ac设备漏掉802.1lp信号的存在，并且开始传输，从而导致冲突。如下面所解释的，为了尽可能地检测到802.1lp 5/lOMHz信号，一些实施例可以允许增大的误报率。更高的误报率的影响可以通过进一步处理接收到的信号来减轻。许多实施例可以在对当前802.lln/ac设备没有显著硬件改变的情况下被实现，从而允许它们在802.1 Ip频带之内进行操作。在一定程度上，这些改变可以通过固件和/或处理的改变来实现，现有设备可以通过更新设备内的软件和/或固件来利用更新的频带。这不仅扩展了现有设备的能力和使用寿命，而且允许增加的功能和效用。
[0016]图1示出了示例物理层协议数据单元(Prou) 100 PPDU 100不特定于任何具体的IEEE 802.11标准，而是足以用于本公开的目的的一般表示。PTOU 100包括前导序列102、其他信息104、和物理层服务数据单元(PSDU) 106。前导序列102被用来帮助检测输入信号(除其他事项外)。其他信息104可以包括不同的东西，这取决于PPDU和标准的确切类型。在一个实施例中，其他信息104可以包括被设计用于帮助接收器解码PSDU 106的SIGNAL字段。PSDU 106包括被发送的帧(例如，有效载荷)。
[0017]前导序列102在如图1所示的扩展的形式中被示出。前导序列102具有多个训练序列，有时被称为短训练序列(STS)。图1的STS被示出为STS 112，具有被示出为110的最后的STS(Tn)。前导序列102还可以包括由其他信息114表示的其他信息。每一 STS 112的长度取决于被考虑的802.11变体。在802.lln/ac的情况下，每一 STS的长度是0.8 μ S。在802.1lp的情况下，STS 112的长度针对不同的带宽信号可能是不同的。在1MHz带宽信号的情况下，STS 112的长度将是1.6 μ S，并且对于5MHz带宽信号，STS 112的长度将是3.2 μ S0
[0018]图2示出了示例接收器200，该示例接收器200可以接收例如802.lln/ac信号。信号的检测通过利用PPDU 100中的STS 112的周期性来完成。图2的示例接收器200使用延迟和关联机制来检测PPDU 100中的重复STS 112的存在。为了讨论，接收器200可以被分成两个部分234和222。
[0019]在接收器的第一部分234中，接收到的信号在操作202中被延迟STS长度(0.8 μ S)。该信号随后在操作204中被共轭，并且通过混合操作206与它自身相关联。可以在混合操作208中应用缩放因素，并且在操作210中被采用STS长度(0.8 μ s)上的移动平均。
[0020]在接收器的第一部分234的其他分支中，在操作212中采用延迟的和共轭的信号(操作204的输出)的平方大小。在操作214中采用接收到的信号的平方大小。这些因素被加在一起(操作216)，并且在操作220中采用STS长度(0.8 μ s)上的移动平均。
[0021]在接收器的第二部分222中，两个信号(操作210和220的输出)分别在操作224和228中在N个序列上被平均。对于典型的201取802.1111/^(3信号小等于4(0.8 4 8)。平均操作224的输出的大小由平均操作228的输出划分，如操作226和230所示出的，从而产生输出信号232。输出信号232随后可以被输入至检测器以检测输入信号的存在。在许多实施例中，阈值检测器可以被使用，使得如果输出信号232超出给定的阈值，则检测被声明，并且设备执行与输入信号相关联的附加操作。
[0022]接收器200中示出的操作可以在具有由固件/软件、或它们的一些组合编程的处理器的硬件中被执行。典型的接收器将具有RF前端，其中的处理由硬件执行。某种情况下，输入信号通常被采样，并且处理从该点以数字的方式进行。
[0023]对于诸如图2中的接收器之类的接收器，一般地有若干参数可以被调整以折中漏检的概率(和检测的概率)和误报的概率。通常，当参数被调整以降低误报的概率(对于给定SNR)时，漏检的概率增大。然而，取决于具体接收器设计、使用的具体硬件、调整的具体参数、和具体目标，可能希望允许误报率上升以得到具体检测特性，或降低误报率并且允许漏检概率有所上升。
[0024]图3示出了用于检测802.1lp