专利名称：用于高吞吐量宽带无线局域网的分组,包括标识首部中的子字段以及宽带数据字段的存 ...的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及电子系统，尤其涉及无线通信，且在一些实施例中，涉及与无线局域网(WLAN)的高吞吐量(HT)宽带(WB)通信。
背景正交频分复用(OFDM)是多载波传输技术的示例，它使用码元调制的正交子载波在可用频谱内传送信息。许多现代的数字通信系统(包括无线局域网(WLAN))正使用码元调制的正交子载波作为调制方案，以帮助在具有多路径反射和/或强干扰的环境中的信号幸存。使用码元调制子载波的许多常规系统的一个问题在于信道带宽由所采用的帧结构限制。
所附权利要求书针对本发明的各种实施例中的一些。但是，当联系附图考虑时，详细描述提供了本发明实施例的更完整理解，其中相同的标号贯穿附图表示相似的元件，且图1示出了可采用本发明的一些实施例的操作环境。
图2是根据本发明的一些实施例的通信单元的框图。
图3示出了根据本发明一些实施例的频谱分配。
图4示出了根据本发明一些实施例的长兼容性帧的结构。
图5示出了根据本发明一些实施例的短兼容性帧的结构。
图6示出了根据本发明一些实施例的多信道帧的结构。
图7是根据本发明一些实施例的参数化掩码表。
具体实施例方式
以下描述和
了使本领域的熟练技术人员能进行实施的本发明的特定实施例。其它实施例可结合结构、逻辑、电气、过程和其它变化。示例仅代表可能的变化。除非明确需要，个别组件和功能是任选的，且可以改变操作顺序。一些实施例的一些部分和特点可包含在或替换其它的一些。本发明实施例的范围包含了权利要求书的完整范围和这些权利要求的所有可用的等效物。
图1示出了其中可以实施本发明一些实施例的操作环境。通信环境100可以包括一个或多个通信单元(CU)102，它们可以在无线通信链路106上与一个或多个存取点(AP)104通信。CU102例如可以包括移动单元，诸如个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上和便携式计算机、WEB平板计算机、无线电话、无线手持设备、寻呼机、即时消息装置、MP3播放器、数码照相机和能无线接收和/或发送信息的其它装置。在一些实施例中，CU102还可包括存取点(AP)，尽管本发明的范围在这方面不受限制。
在一些实施例中，CU102和AP104可根据一种或多种通信标准进行通信，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准之一，尽管本发明的范围在这方面不受限制。在这些实施例中，CU102可以利用多载波传输技术相互间通信和/或与一个或多个AP104通信，这些技术诸如使用正交子载波在指定频谱内传送信息的正交频分复用(OFDM)技术。其它无线局域网(WLAN)和无线广域网(WAN)通信技术也可适合于CU102和AP104之间的通信。
除了有助于CU102之间的通信，在一些实施例中，AP104能与一个或多个网络耦合，诸如内联网或因特网，以允许CU102访问这些网络。虽然图1说明了点对点通信(例如，其中AP与网络同步)，但本发明的实施例也可适合于点对多点通信，包括其中CU可共享与网络同步的责任的对等通信。
本发明的一些实施例可应用于根据基础结构基本服务组(IBSS)模式的链路106上CU102和AP104之间的通信。但是，本发明的一些实施例可同样应用于按特别模式的链路106上CU102之间的直接通信。按特别模式，CU102可使用IBSS的信道。IBSS信道可以是对特殊地理区域有效的信道的子集，尽管本发明的范围在这方面不受限制。
为了通过AP104与网络相关联，CU可扫描信道以确定哪些信道是活动的并确定与这些活动信道相关联的网络标识符(例如，SSID)。该扫描通常在每次通信单元希望与无线网络相关联(例如，变成其一部分或加入其中)时以及每次通信单元希望与网络重新相关联时执行。
CU102和AP104这里可称作发送单元、接收单元或两者。术语“发送”和“接收”应用于通信单元102和AP104以便于理解本发明的实施例。应理解，CU和AP可同时包括发送和接收能力以在它们之间建立双工通信。
根据实施例，链路106可以是包含一个或多个信道的双向通信链路。每个信道都可分配频谱的预定部分，且在一些实施例中，每个信道都可包括频谱的接近20MHz的部分。可以对在其它AP附近工作的AP104分配频谱的非干扰部分。AP104和CU102可使用用于在它们之间进行通信的帧结构，它可以被时分复用以允许通信信道中的一个或多个以上诸多AP104和CU102之间的通信。根据一些实施例，一个信道可包括用数据流调制的多个基本正交的子载波，诸如用OFDM信道。
根据一些实施例，AP104和CU102可使用一观察到或测量出的频率选择和/或信道干扰以选择用于每个子载波或子载波组的子载波调制分配。这可以称作自适应比特加载(ABL)。根据所选择的调制次序，子载波调制分配的判决会影响总体达到的数据率。根据一些实施例，AP104和CU102还可以选择用于信道的个别子载波、用于子载波组或所有子载波的发送功率电平。当与ABL组合时，这可以称作自适应比特和功率加载(ABPL)。
CU102可包括较宽频带CU108和较窄频带CU110。较窄频带CU110可在单个信道上通信，而较宽频带CU108可在信道中的一个或多个上通信以提供较宽带宽的通信。较宽频带CU108可以称作高吞吐量(HT)CU，且在一些实施例中，较宽频带CU108可根据用于HT WLAN通信的IEEE 802.11标准进行通信。较窄频带CU110可根据用于WLAN通信的IEEE 802.11(a/g)标准进行通信，虽然本发明的范围在这方面不受限制。术语较窄频带和较宽频带表示通信单元可使用的相对的通信带宽。例如，在一些实施例中，较窄频带CU110可在较窄频带信道上通信(例如，20MHz信道)，而较宽频带CU108可在较宽频带信道上通信(例如，达80MHz或以上的信道)。在这些实施例中，较宽频带信道可包括一个或多个较窄频带信道。AP104可包括用于与较宽频带CU108和较窄频带CU110两者进行通信的能力。
为有助于在较窄频带CU110和较宽频带CU108之间共享信道，通信分组可具有预定的帧结构以提供灵活的信道宽度能力。以下更详细地描述合适的帧结构示例。
图2是根据本发明一些实施例的通信单元的框图。通信单元200可适合于用作一个或多个CU108(图1)和/或诸如AP104(图1)的HT AP，尽管其它装置也可以是合适的。尤其是，CU200可包括一个或多个层的协议堆栈202，诸如应用层204，网络层206，媒介访问控制(MAC)层208，和物理层(PHY)210。物理层210可与天线212耦合。CU200还可包括控制器214，以协调CU200和协议堆栈202的各元件的活动。天线212可包括定向或全方向天线，例如包括双极天线、单极天线、环形天线、微带天线或适于可由CU200通信的RF信号的接收和/或发送的其它类型的天线。
尽管CU200示为具有几个分开的功能元件，也可以组合一个或多个功能元件并且可以通过诸如包括数字信号处理器(DSP)的处理元件的软件配置的元件和/或其它硬件元件的组合来实现。例如，处理元件可包括一个或多个微处理器、DSP、应用专用集成电路(ASIC)以及用于执行至少这里所述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。
在MAC层208的控制下，物理层210可生成用于将所发送的物理层服务数据单元(SDU)传输到对等装置的物理层分组格式。MAC层208可控制对媒介的访问，并可选择物理层210的操作模式。MAC层208可负责确定要选择的操作信道，并确定可在无线网络内使用的操作模式。MAC层208还可以缓冲要传送的网络数据，且在一些实施例中可以基于特定网络数据流的服务质量(QoS)要求来选择物理层210的操作模式。MAC层208还可扫描或具有其它手段来确定较窄频带CU110(图1)的存在，它可用于选择操作信道以及要使用的物理层分组格式的类型。
图3示出了根据本发明一些实施例的频谱分配。频谱300可用于CU102(图1)之间的通信，并用于CU102(图1)和AP104(图1)之间的通信。频谱300可包括多个信道302。根据一些实施例，诸如CU110(图1)的较窄频带CU可利用诸如信道302之一的单个信道进行通信，而较宽频带CU108可同时使用信道302中的一个或多个。虽然频谱300被示作具有四个信道302(标记为信道1到4)，但本发明的范围在这方面不受限制。本发明的实施例同样适合于频谱300的分配部分内四个以上信道的使用。在一些实施例中，信道可以是20MHz信道且频谱300可至少包括频谱的不间断80MHz部分，尽管频谱的间断部分也是合适的。在一些实施例中，频谱300可由AP用于与包含较窄频带CU和较宽频带CU两者的CU进行通信。
在一些实施例中，诸如信道304的一个信道可被指定为兼容性信道，且诸如信道306的另一信道可用于HT通信。在一些实施例中，兼容性信道304可用于较窄频带CU的通信并可用于与一个AP相关联。在一些实施例中，每个AP都可分配特殊的兼容性信道304，从而不与邻近的AP干扰。兼容性信道304也可用于带有冲突避免的载波侦听多路存取(CSMA/CA)。
根据个别信道的忙/闲状态或信道质量，信道306可适用于HT通信。关于当前信道状态的判断可由较宽频带CU基于当前测量、从接收分组获得的信息和统计信息作出。
能与较宽频带CU通信的AP可称作HT AP并可分配与其近邻不同的兼容性信道。在一些实施例中，频谱可包括未许可的国家信息基础架构(U-NII)频带中的至少一部分，尽管本发明的范围在这方面不受限制。在一些实施例中，最近邻AP可由不同的U-NII80MHz频带中的兼容性信道或者更详细的频谱划分来去耦。例如，频谱可分成为6个40MHz信道的一些组。
在其它实施例中，HT AP可选择信道302，以使兼容性信道304和其它信道306匹配周围HT AP的那些。在兼容性信道302上进行信道访问被HT CU用于同时“保留”这些信道作为兼容性信道。具有两个不同的兼容性信道可为同一资源提供两个独立的保留机制。为帮助防止其它信道上的冲突，兼容性信道提供用于对其它信道的保留。因此，重叠的HT AP可使用匹配的兼容性信道。
图4示出了根据本发明一些实施例的长兼容性帧的结构。长兼容性帧格式400是HT OFDM帧的示例并可用于较宽频带CU108(图1)和AP104(图1)之间的通信，尽管其它帧格式也可以是合适的。帧格式400可包括短兼容性字段402、长兼容性字段404、信道化字段408、多信道训练字段410和宽带首部字段412。在一些实施例中，短兼容性字段402、长兼容性字段404、信道化字段408可在兼容性信道上发送，诸如兼容性信道304(图3)，它可再定位于任何较窄频带信道。多信道训练字段410和宽带首部字段412可在一个或多个信道上发送，诸如包含兼容性信道304(图3)的信道306(图3)。
短兼容性字段402可包括前同步码和信号字段。前同步码可以是物理层收敛协议(PLCP)前同步码，且在一些实施例中，短兼容性字段402可包括标准802.11(a/g)前同步码，继之以标准802.11(a/g)信号字段，尽管本发明的范围在这方面不受限制。短兼容性字段402可存在于宽带(WB)OFDM帧内，而不管它们的MAC类型。通过在PHY层处保留信道(即信道302之一(图3))，短兼容性字段402可向发送的WB OFDM提供物理层保护，免受来自较窄频带CU的不需要的干扰。例如，信号字段的长度和速率信息被用于确定WB OFDM数据交换的时间。
根据帧类型和干扰环境，短兼容性字段402可在兼容性信道304(图3)上发送，或者短兼容性字段402可在频域中倍增并在几个或所有信道302(图3)上发送。信号字段的长度和速率参数可取决于帧格式400中长兼容性字段404的存在。当帧中有长兼容性字段404时，短兼容性字段402的长度和速率参数可描述长兼容性字段404的八位字节长度以及比特率。当帧中没有长兼容性字段404时，可选择这些参数来描述持续时间与整个HT数据交换的持续时间相对应的虚拟帧，诸如一系列控制信号和/或数据，例如包括请求发送(RTS)、清除发送(CTS)、数据和确认(ACK)信号。
长兼容性字段404可包括服务子字段和物理服务数据单元(PSDU)子字段，并可在兼容性信道上发送。在一些实施例中，长兼容性字段404可以是标准802.11(a/g)数据字段。可将尾比特和垫(pad)比特添加到长兼容性字段404。长兼容性帧格式400可用于MAC类型‘控制’的帧。长兼容性字段404可携带有合适的管理协议数据单元(MPDU)。长兼容性字段404也可用于MAC类型‘数据’的帧或者用于MAC管理帧。
根据本发明的一些实施例，通过利用MAC协议保留媒介(例如，一个或多个信道上的保留时间)，长兼容性字段404提供发送的WB OFDM的MAC层保护，以免受来自较窄频带CU的不需要的干扰，诸如设定较窄频带CU网络分配矢量(NAV)以覆盖较宽频带数据交换的持续时间。当长兼容性字段404存在于分组中时，可以设定短兼容性字段402的信号字段中的长度和速率值以描述在发送长兼容性字段404时实际使用的调制类型和数据长度。
在一些实施例中，为了减少MAC变化，可在单个帧内使用长兼容性字段404或宽带数据字段两者。当使用长兼容性字段404时，MPDU可驻留其中。当使用宽带数据字段时，MPDU可驻留于宽带数据字段中，这将在以下更详细地描述。
信道化字段408可包括关于物理协议数据单元(PPDU) (例如分组400)的后续发送的宽带部分的频率信道化结构的信息。当初始在一个以上信道上发送短兼容性字段402以指示忙(例如，被使用)信道时，可省去信道化字段408，因为信道化隐含通过哪个信道接收短兼容性字段402。
通过确定是否将信道化字段408、宽带训练字段410和宽带首部字段412结合入一分组，较宽频带CU可尝试接收信道化字段408，并随后可尝试用合适的信道化检测宽带训练字段410。如果宽带训练字段410的检测是成功的，则较宽频带CU随后可以接收宽带首部字段412。否则，CU可终止该接收。
宽带训练字段410可包括多信道训练字段，并可用于计时和精细频率偏移估计，以及信道估计。这些多信道训练字段也可用于动态均衡和信道转移函数变化率测量用途。在一些实施例中，宽带训练字段410可包括频域中倍增并在一个或多个信道上传送的标准802.11(a/g)长训练序列。
在一些实施例中，长训练序列的相位可在信道间旋转以减少峰值对平均值功率之比。在一些实施例中，可以将中间固定训练前同步码结合入宽带分组并并将其设置于分组内，且可以将后固定训练前同步码结合入分组并将其设置于分组末端。
宽带首部字段412可以是PLCP首部字段并可包含参数，这些参数用于解调和解码包含用于自适应调制和编码技术的参数的分组。宽带首部字段412可以跟在宽带训练字段410之后。宽带首部字段412可以用信道化字段408中所指示的信道化进行传送。当在一个以上信道上发送短兼容性字段402时，宽带首部字段412的信道化可以通过短兼容性字段402的频率配置来指示。可以用均匀的稳健调制和编码方案(诸如速率1/2的BPSK或QPSK调制和卷积码)来编码并调制宽带首部字段412。宽带首部字段412的大小是可变的。以下更详细地描述宽带首部字段412中包含的特殊参数的示例。在一些实施例中，宽带首部字段412可包括参数掩码来指示宽带首部字段412中特殊字段的存在。
在一些实施例中，帧格式400可视作长兼容性格式的PLCP帧，它可用于诸如RTS、CTS、ACK和其它控制信号的MAC类型控制信号的帧的传送。对于格式400的帧，MPDU可驻留于长兼容性字段404中，它可以是标准802.11(a/g)数据字段。
格式400的帧可至少通过较窄频带CU提供检测属性(例如，最大检测和PSDU解码范围)。格式400的帧也可支持对较窄频带CU和较宽频带CU的NAV操作(例如对于给定BSS中的所有单元)。格式400的帧还可允许使用宽带训练字段的宽带信道转移函数的测量。格式400的帧还可允许短兼容性字段402和/或长兼容性字段404的传送期间接收器侧宽带信道中噪声环境的并行测量。通过测量信道状态并提供关于信道状态的反馈，格式400的帧也可由CU的MAC层用于动态地适于信道条件。例如，可通过具有信道化信息的宽带信道中的控制帧使用RTS/CTS交换。除了兼容性信道304(图3)之外，这可对几乎任何数量的信道302(图3)进行。
诸如CU110(图1)的较窄频带CU也可使用常规帧格式，诸如标准802.11(a/g)PLCP帧格式，用于MAC类型管理信息的帧的传输(例如，信标帧及其它)。该常规帧格式可包括PLCP前同步码字段和信号字段，并可以继之以数据字段。在标准802.11(a/g)PLCP帧的情况下，前同步码字段可包括十二个OFDM码元，信号字段可包括一个OFDM码元，且数据字段可包括可变数量个OFDM码元。根据本发明的实施例，常规帧格式中诸如PPDU的数据单元可在兼容性信道304(图3)上传送。
图5示出了根据本发明一些实施例的短兼容性帧的结构。短兼容性帧格式500是HT OFDM帧的示例并可用于较宽频带CU108(图1)和AP104(图1)之间的通信，尽管其它帧格式也可以是合适的。帧格式500可包括短兼容性字段502、信道化字段508、多信道训练字段510、宽带首部字段512和宽带数据字段514。在一些实施例中，短兼容性字段502和信道化字段508可以在诸如兼容性信道304(图3)的兼容性信道上发送，它可再定位于任何较窄频带信道。多信道训练字段510、宽带首部字段512和宽带数据字段514可以在包括兼容性信道的诸如信道306(图3)的一个或多个信道上发送。
在一些实施例中，短兼容性字段502可对应于短兼容性字段402(图4)，信道化字段508可对应于信道化字段408(图4)，多信道训练字段510可对应于多信道训练字段410(图4)，且宽带首部字段512可对应于宽带首部字段412(图4)。
宽带数据字段514可用于携带有意义的数据，诸如一个或多个物理服务数据单元(PSDU)。格式500可视作其中MPDU可驻留于宽带数据字段514中的短兼容性格式的PPDU。格式500的帧可用于在一环境中发送带有数据的MPDU，它包括较窄频带CU和较宽频带CU。格式500的帧可允许用于动态变化的信道化的高速数据传输，这可从诸如RTS/CTS信号交换的先前的训练阶段为给定时刻确定，它可以包含于长兼容性格式400(图4)的帧中。格式500的帧也可提供用于检测和标准信号字段，用于由较窄频带CU和较宽频带CU解码帧的范围属性。格式500的帧也允许ABPL功能。兼容性信道304(图3)中传送的短兼容性字段502的使用可帮助保护该帧免受来自与特殊AP相关联的较窄频带CU的干扰。
在一些实施例中，HT接收器可以通过利用短兼容性字段502内的信令来确定帧格式包括短兼容性格式500。例如，可以在短兼容性字段502中使用对于较窄频带CU无意义的子字段。或者，可以使用较短频带CU所使用的子频带的保留值来指示帧格式500。
图6示出了根据本发明一些实施例的多信道帧的结构。多信道帧格式600是HT OFDM帧的示例并可用于较宽频带CU108(图1)和诸如AP104(图1)的HTAP之间的通信，虽然其它帧格式也可以是合适的。多信道帧格式600可包括短兼容性字段602、多信道训练字段610、宽带首部字段612和宽带数据字段614。在一些实施例中，短兼容性字段602可频率倍增并在一个或多个信道上传送，诸如信道616、618、620和622。多信道训练字段610、宽带首部字段612和宽带数据字段614对于与不同较宽频带CU通信的不同信道可以是不同的，诸如信道616、618、620和622。换句话说，诸如宽带首部字段612和宽带数据字段614的宽带字段在所使用的信道上扩展，其中在每个信道上的内容是不同的。在一些实施例中，传送较宽频带CU可使用不同的信道，这取决于接收的较宽频带CU或信道条件的动态。
格式600的帧可以在包含较宽频带CU和较窄频带CU的组合的环境中使用。当HT AP同仅与较窄频带CU通信的AP重叠(例如，与其共享信道)时，也可使用格式600的帧。格式600的帧允许在窄带信道中使用的较窄频带CU通过短兼容性字段602的信号字段在物理层处被提供帧持续时间信息。格式600的帧也可以减少由于缺乏长兼容性字段和信道化字段引起的开销，诸如在格式400和500的情况下。格式600的帧也可在能量检测阶段期间在帧的每个开始处向CU提供区分格式600的帧和常规帧(例如，标准802.11(a/g)帧)的能力。实施例中，较宽频带CU或HT AP的接收器可利用多个窄带信道(例如，各信道616、618、620、622)中的能量检测和短兼容性字段602内的信号表示的组合来确定帧格式包括多信道帧格式600。例如，可以使用短兼容性字段602内的子字段，它对于较窄频带CU来说是无意义的。或者，用于较窄频带CU所使用的子字段的保留值可用于指示帧格式600。
图7是根据本发明一些实施例的参数化掩码表。参数化掩码表700示出了包含比特以及列704中的相应参数的参数掩码702。参数掩码702是可以在宽带首部字段412(图4)和/或宽带首部字段512(图5)中使用的参数掩码的示例。参数掩码702的比特可指示宽带首部字段中特殊字段的存在以及诸如宽带数据字段514(图5)的宽带数据字段的存在。指示宽带首部字段中特殊信息的存在和宽带数据字段的存在的其它方法也在本发明的范围之内。
根据一些实施例，参数掩码702中的“1”可表示相应字段存在于宽带首部字段中。但是，字段706中的一个比特(例如，比特#0)可表示分组或PPDU中诸如宽带数据字段514(图5)的宽带数据字段的存在。在可选实施例中，如果CU知道，则“0”s可代替“1s”使用。此外，参数掩码702中字段的精确值、顺序或大小是不关键的。
在没有参数包含在宽带首部字段中的情况下，宽带首部字段可包括全零比特的参数掩码字段，后面是CRC字段、尾比特和垫比特，以占据一个宽带OFDM码元。参数掩码不必需要描述CRC字段、尾比特和垫比特的存在。
根据一些实施例，参数掩码702的比特(例如，比特#1)可指示描述每个子载波的比特负荷的字段708的存在。该参数可描述用于传送分组的每个子载波的调制类型。可以描述用于窄带信道和用于宽带信道的每个子载波的调制。
根据一些实施例，比特(例如，比特#2)可指示描述每个子载波的功率负荷的字段710的存在。该参数可以描述在通过所有使用的信道的分组传送期间施加的每个子载波的功率电平。
根据一些实施例，比特(例如，比特#3)可指示描述编码率的字段712的存在。该参数可指示分组中使用的编码率。
根据一些实施例，比特(例如，比特#4)可指示描述长度字段的字段714的存在，该字段可指示MAC当前请求物理层发送的PSDU中八位字节的数量。
根据一些实施例，比特(例如，比特#5)可指示描述传送功率电平的字段716的存在。该传送功率电平参数可指示发送分组的功率电平。
根据一些实施例，比特(例如，比特#6)可指示描述可用的传送功率电平的字段718的存在。该参数可指示传送分组的最大功率电平。
根据一些实施例，比特(例如，比特#7)可指示表示信道化请求的字段720的存在。该参数可包含请求窄带信道用于响应分组的传送的比特掩码。例如，该掩码中的每个“1”可允许相应的信道用于响应传输。
根据一些实施例，比特(例如，比特#8)可指示描述每子载波比特负荷请求的字段722的存在。该参数可请求经过请求由信道化请求参数使用的信道的响应分组传输期间要施加的每子载波调制类型。
根据一些实施例，比特(例如，比特#9)可指示描述编码率请求的字段724的存在。该参数可请求响应分组中使用的编码率。
根据一些实施例，比特(例如，比特#10)可指示描述每子载波功率负荷请求的字段726的存在。该参数可请求经过请求由信道化请求参数使用的信道的响应分组传输期间要施加的每子载波调制类型。
根据一些实施例，比特(例如，比特#11)可指示描述功率请求的字段728的存在。该参数可请求响应传输期间要施加的总功率电平。
根据一些实施例，比特(例如，比特#12)可指示请求持续时间建议的字段730的存在。该参数可请求响应分组的持续时间。当准许时，响应分组的碎片应不超过该参数所规定的值。
根据一些实施例，比特(例如，比特#13)可指示描述紧邻于PSDU有效负荷之前的服务字段的存在的字段732的存在。例如，该字段可用于提供扰码器初始化。该字段可用在将自同步扰码器用于减少PSDU数据中基本非白(即许多零或一)模式的影响时存在。
根据一些实施例，比特(例如，比特#14)可指示描述信道保留持续时间的字段734的存在。通过指示保留信道的时间，信道保留持续时间参数可具有MAC层NAV功能。该字段的值可以由MAC层基于帧类型、信道质量和/或传送的信息量来确定。
根据一些实施例，可保留参数掩码702的字段738的一些比特(例如，比特15到17)。在一些实施例中，宽带首部字段412(图4)和/或宽带首部字段512(图5)还可包括循环冗余码校验(CRC)，它可遍及参数掩码处开始处的前面字段上进行计算。宽带首部字段412(图4)和512(图5)也可具有PLCP首部尾，它可能被需要用于将编码器驱动入用于适当解码的零状态。宽带首部字段412(图4)和512(图5)也可具有垫比特，它可能被需要用于填充宽带首部字段的最后的OFDM码元。
本发明实施例的帧格式可适合于WB OFDM数据通信系统并可在用于HT通信单元的IEEE 802.11标准中实现。例如，当在非平稳频率选择信道上作用并使用ABPL技术时，帧格式可适合于两个通信单元之间的双工时分多路复用(TDM)通信。在一些实施例中，帧格式允许从接收器侧到发送器侧的信道状态信息(CSI)反馈，以允许先前讨论的更佳比特和功率负荷技术。
本发明一些实施例的帧格式也可允许WB OFDM系统与现有系统(诸如具有窄带CU的802.11(a/g)系统)共享地理区域和频带。本发明的一些实施例的帧格式可允许用于相同频带中工作的常规802.11(a/g)系统的灵活的物理层载波感测信息。本发明一些实施例的帧格式也可允许用于这些常规系统的灵活的MAC层载波感测信息。本发明一些实施例的帧格式也可提供用于HT系统的多信道宽度支持，同时通过应用自适应调制和编码技术来增加可靠性。本发明一些实施例的帧格式还可允许估计信道变化并向WB OFDM系统应用信道预测技术和自适应碎片能力。本发明一些所述的帧格式还可允许用于ABPL算法的更有效执行和可用信道能力的更佳使用的精确信道估计。本发明一些实施例的帧格式也可允许运行中的进入分组的频率配置的检测。一些实施例的帧格式也可提供用于点对点数据传输的附加保密性。
除非另外专门陈述，诸如处理、计算、推算、确定、显示等的术语表示一个或多个处理或计算系统或类似装置的动作和/或过程，这些装置可将由处理系统的寄存器和存储器内的物理(例如电子)量所表示的数据处理和变换为类似地由处理系统的寄存器或存储器或者其它这种信息存储装置、传输或显示装置内的物理量所表示的其它数据。
本发明的实施例可用按硬件、固件和软件中的一种或其组合实现。本发明的实施例也可作为机器可读媒介上存储的指令实现，这些指令可以由至少一个处理器读取和执行以执行其中描述的操作。机器可读媒介可包括用于以机器(例如计算机)可读形式存储或发送信息的任何机制。例如，机器可读媒介可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光存储媒体、闪存装置、电、光、声或其它形式的传播信号(例如，载波、红外线信号、数字信号等)及其它。
应强调，摘要被提供用于符合37 C.F.R.Section 1.72(b)，它要求一份摘要以允许读者确认技术内容的性质和要点。应理解，它不用于限制或说明权利要求书的范围或意思。
在以上详细描述中，为了使揭示内容流线化在单个实施例中将各种特点临时组合在一起。这种揭示方法不被解释为表示所声明的主题的实施例需要每项权利要求中明确叙述的更多特点。相反，如以下权利要求书中所反映的，发明主题在于单个揭示的实施例的少于全部的特点。因此，将以下权利要求书结合入详细描述，其中每个权利要求书自身作为分开的优选实施例。
权利要求
1.一种通信分组的方法，包括通信信道化字段，它标识被用于通信所述分组的后续宽带字段的信道；以及所标识信道的宽带首部字段，用以标识所述宽带首部字段中存在的子字段以及所述宽带首部字段后宽带数据字段的存在。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信包括在包括多个信道的频谱的分配部分的单个兼容性信道上通信信道化字段；以及在包括所述兼容性信道的所标识的信道上通信宽带首部字段。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信包括通信一宽带训练字段作为所述信道化字段后分组的一部分，所述宽带训练字段包括由所述信道化字段标识的信道上的训练序列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示，且所述通信进一步包括在由所述信道化字段标识的信道上通信所述宽带数据字段作为所述分组的一部分。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括至少利用训练序列估计计时偏移、精细频率偏移和信道响应中的至少一个，以便在包括宽带首部字段和宽带数据字段的后续分组宽带字段包含于所述分组中时对它们进行处理。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通信包括通过发送通信单元发送所述分组或通过接收通信单元接收所述分组之一，且其中包括兼容性信道的所述标识的信道包括码元调制子载波。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段用预定的编码方案进行编码并用预定的调制方案进行调制，其中所述预定的调制方案包括BPSK或QPSK调制之一，且其中所述预定的编码方案包括1/2速率卷积码。
8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通信进一步包括在兼容性信道上通信短兼容性字段作为所述分组的一部分，其中所述短兼容性字段包括定义分组长度的长度信息，其中在分组传送期间通信单元制止在所标识的信道上进行传送。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通信进一步包括在兼容性信道上通信长兼容性字段，所述长兼容性字段包括包含信道中的至少一个的多个码元调制子载波上的一可变数量的码元，其中所述长兼容性字段包括用于将所述信道中的至少一个保留一时间周期的信息，其中在所述时间周期内响应于长兼容性字段的接收，较窄频带通信单元制止通信。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述兼容性信道上发送所述分组的所述长兼容性字段和信道化字段，且其中，在包括兼容性信道的所标识的信道上发送宽带训练字段、宽带首部字段和，在包含时，宽带数据字段。
11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述兼容性信道可再定位于频谱的分配部分内多个较窄频带信道中的任一个，且其中所述方法还包括扫描信道用于较窄频带通信单元的操作；以及基于较窄频带通信单元中的至少一些的重叠使用来选择信道之一作为兼容性信道。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段包括用于请求每子载波比特负荷用以由发送通信单元后续地传送分组的宽带数据字段的字段，所述每子载波比特负荷指示用于所标识信道的个别码元调制子载波的传送的调制方案；用于请求用于宽带数据字段的后续传送的编码率的字段；以及用于请求用于宽带数据字段的后续传送的每子载波功率负荷的字段。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段包括以下至少一个用于指示宽带数据字段的存在的字段；用于指示用于宽带数据字段的每子载波比特负荷的字段，所述每子载波比特负荷指示用于所标识信道的个别码元调制子载波的传送的调制方案；用于指示用于宽带数据字段的每子载波功率负荷的字段，所述每子载波功率负荷指示用于所标识信道的个别码元调制子载波的传送的传送功率电平；以及用于指示用于解码宽带数据字段的编码率的字段。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段包括参数掩码，用于标识宽带首部字段中存在的字段以及宽带数据字段的存在。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括接收宽带首部字段中选定的个别子载波调制分配，所述子载波调制分配是基于接收通信单元处所标识信道上宽带信道训练字段的接收期间测量的信道特征来选择的；以及基于宽带首部字段中接收的选定的个别子载波调制分配个别地调制所标识信道的子载波用于传送。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信包括在包括多个信道的频谱的分配部分的单个兼容性信道上通信信道化字段；在包括所述兼容性信道的所标识信道上通信宽带首部字段；通信宽带训练字段作为信道化字段后的分组的一部分，所述宽带训练字段包括所述信道化字段所标识的信道上的训练序列；以及在所述兼容性信道上通信长兼容性字段，所述长兼容性字段包括包含所述信道中的至少一个的多个码元调制子载波上的一可变数量的码元，其中所述长兼容性字段包括用于将所述信道中的至少一个保留一时间周期的信息，其中在所述时间周期内响应于长兼容性字段的接收，较窄频带通信单元制止通信，其中所述宽带首部字段包括用于请求每子载波比特负荷用以由发送通信单元后续地传送分组的宽带数据字段的字段，所述每子载波比特负荷指示用于所标识信道的个别码元调制子载波的传送的调制方案；用于请求用于宽带数据字段的后续传送的编码率的字段；以及用于请求用于宽带数据字段的后续传送的每子载波功率负荷的字段。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示时，所述通信进一步包括在所述信道化字段标识的信道上通信所述宽带数据字段作为所述分组的一部分，其中所述方法还包括至少利用训练序列估计计时偏移、精细频率偏移和信道响应中的至少一个，以便在包括宽带首部字段和宽带数据字段的后续分组宽带字段包含于所述分组中时对它们进行处理，其中所述兼容性信道可再定位于频谱的分配部分内多个较窄频带信道的任一个，以及其中所述方法还包括扫描信道用于较窄频带通信单元的操作；基于所述较窄频带通信单元的至少一些的重叠使用来选择所述信道之一作为所述兼容性信道；接收宽带首部字段中选定的个别子载波调制分配，所述子载波调制分配是基于接收通信单元处所标识信道上宽带信道训练字段的接收期间测量的信道特征选择的；以及基于宽带首部字段中接收的选定的个别子载波调制分配来个别地调制所标识信道的子载波用于传送。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述通信包括由发送通信单元发送所述分组或由接收通信单元接收所述分组之一，其中包括兼容性信道的所标识的信道包含码元调制的子载波，以及其中所述宽带首部字段用预定的编码方案进行编码并用预定的调制方案进行调制，其中所述预定的调制方案包括BPSK或QPSK调制之一，且其中所述预定的编码方案包括1/2速率卷积码。
19.一种通信单元，包括物理层，用于通信至少包括信道化字段以标识用于通信分组的后续宽带字段的信道的分组，并用于在所标识的信道上通信宽带首部字段，所述宽带首部字段用于标识宽带首部字段中子字段的存在以及所述宽带首部字段后宽带数据字段的存在；以及媒介访问控制层，用于选择用于由所述物理层通信的信道并获得对所选信道的访问。
20.如权利要求19所述的通信单元，其特征在于，所述物理层用于在包括多个信道的的频谱的分配部分的兼容性信道上通信信道化字段，并用于在包括所述兼容性信道的所标识信道上通信宽带首部字段。
21.如权利要求19所述的通信单元，其特征在于，所述物理层还用于通信宽带训练字段作为信道化字段后分组的一部分，所述宽带训练字段包括信道化字段所标识的信道上的训练序列。
22.如权利要求21所述的通信单元，其特征在于，当宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示时，物理层还用于在由信道化字段所标识的信道上通信宽带数据字段作为所述分组的一部分。
23.一种系统，包括全方向天线；物理层，用于用所述全方向天线通信分组，所述分组至少包括信道化字段，用以标识用于通信分组的后续宽带字段的信道，并用于在所标识的信道上通信宽带首部字段，所述宽带首部字段用于标识宽带首部字段中存在的子字段以及宽带首部字段后宽带数据字段的存在；以及媒介访问控制层，用于选择用于由物理层通信的信道并获得对所选信道的访问。
24.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述物理层用于在包括多个信道的频谱的分配部分的兼容性信道上通信信道化字段，并用于在包括所述兼容性信道的所标识信道上通信宽带首部字段。
25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述物理层还用于通信宽带训练字段作为信道化字段后分组的一部分，所述宽带训练字段包括信道化字段所标识的信道上的训练序列，其中当宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示时，物理层还用于在由信道化字段所标识的信道上通信宽带数据字段作为所述分组的一部分。
26.一种提供指令的机器可读媒介，所述指令在由一个或多个处理器执行时使得所述处理器执行操作，这些操作包括通信包括标识用于通信分组的后续宽带字段的信道的信道化字段的分组，并进一步包括所标识信道上的宽带首部字段，用以标识宽带首部字段中子字段的存在以及所述宽带首部字段后宽带数据字段的存在。
27.如权利要求26所述的机器可读媒介，其特征在于，所述指令在由一个或多个所述处理器执行时使得所述处理器执行操作，这些操作还包括在包括多个信道的频谱的分配部分的单个兼容性信道上通信信道化字段；以及在包括兼容性信道的所标识的信道上通信宽带首部字段。
28.如权利要求26所述的机器可读媒介，其特征在于，所述指令在由一个或多个所述处理器执行时使得所述处理器执行操作，这些操作还包括通信宽带训练字段作为信道化字段后的分组的一部分，所述宽带训练字段包括由信道化字段所标识的信道上的训练序列。
29.如权利要求28所述的机器可读媒介，其特征在于，所述指令在由一个或多个所述处理器执行时使得所述处理器执行操作，其中当所述宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示时，所述通信进一步包括在由信道化字段所标识的信道上通信宽带数据字段作为所述分组的一部分。
30.一种通信分组，包括信道化字段，它标识用于通信分组的后续宽带字段的信道；以及宽带首部字段，它用于在所标识的信道上通信以标识宽带首部字段中子字段的存在和宽带首部字段后宽带数据字段的存在，其中所述信道包括多个基本正交的码元调制子载波。
31.如权利要求30所述的分组，其特征在于，所述信道化字段用于分配了包括多个信道的频谱的分配部分的单个兼容性信道上的通信，且其中所述宽带首部字段用于包含所述兼容性信道的所标识信道上的通信。
32.如权利要求30所述的分组，其特征在于，还包括所述信道化字段后的宽带训练字段，所述宽带训练字段包括用于在信道化字段所标识的信道上的通信的训练序列，其中当所述宽带首部字段包括宽带数据字段的存在的指示时，所述分组包括用于在由信道化字段所标识的信道上的通信的宽带数据字段。
33.如权利要求30所述的分组，其特征在于，还包括用于在兼容性信道上通信的长兼容性字段，所述长兼容性字段包括在包括所述兼容性信道的多个码元调制子载波上传送的一可变数量的码元，其中所述长兼容性字段包括用于将信道中的至少一个保留一时间周期的信息，其中在所述时间周期内响应于长兼容性字段的接收，较窄频带通信单元制止通信。
34.一种方法，包括通信一宽带训练字段作为分组的一部分，所述宽带训练字段包括在多个信道上的多个码元调制子载波上调制的训练序列；在所述信道上通信宽带首部字段，所述宽带首部字段用于标识宽带首部字段中存在的子字段并用于标识宽带数据字段的存在；以及当在宽带首部字段中指示时在所述信道上通信所述宽带数据字段作为所述分组的一部分。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括通信短兼容性字段作为所述多个信道上的分组的一部分，其中所述短兼容性字段包括定义分组长度的分组长度信息，其中在所述分组传送期间响应于分组长度信息，较窄频带通信单元制止在所述多个信道上的通信。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于，至少利用训练序列估计计时偏移、精细频率偏移和信道响应中的至少一个，以便在包括宽带首部字段和宽带数据字段的后续分组宽带字段包含于所述分组中时对它们进行处理。
37.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述宽带首部字段用预定的编码方案进行编码并用预定的调制方案进行调制，其中所述预定的调制方案包括BPSK或QPSK调制之一，且其中所述预定的编码方案包括1/2速率卷积码。
全文摘要
一种帧格式提供用于宽带无线局域网通信并向较窄频带通信单元通知合适信道何时由较宽频带通信单元所占据。在一些实施例中，帧格式包括标识用于通信分组的后续宽带字段的信道的信道化字段，以及在所标识的信道上通信宽带首部字段。所述宽带首部字段可标识宽带首部字段中可存在的子字段，并可标识宽带数据字段的存在。可存在长兼容性字段，它提供MAC层次的保护。长兼容性字段可传输MAC帧，它可包括与较窄频带通信单元相兼容的媒介保留信息。
文档编号H04L12/28GK1860756SQ200480028036
公开日2006年11月8日 申请日期2004年9月29日 优先权日2003年9月30日
发明者A·A·梅尔特瑟弗, A·S·萨德瑞, V·S·瑟杰弗, A·P·斯蒂芬斯 申请人:英特尔公司