专利名称：无线通信内选择响应帧调制编码组mcs的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及通信系统；更具体地说，涉及选择调制编码组(MCS)以及在这种通信系统内操作的各种通信装置所使用的相关的通信参数。
背景技术：
已知通信系统用于支持无线和/或有线通信装置之间的无线和有线通信。这种通信系统的范围从全国和/或国际蜂窝电话系统到因特网，再到点对点家用无线网络。构成各种通信系统，因此，这些通信系统根据一个或多个通信标准进行操作。例如，无线通信系统可根据一个或多个标准进行操作，包括但不限于，IEEE802. llx、蓝牙、高级移动电话业务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、本地多点分布式系统(LMDS)、多信道多点分布式业务(MMDS)和/或其变体。根据无线通信系统的类型，无线通信装置，例如蜂窝电话、双向无线电、个人数字助理(PDA)、个人电脑(PC)、手提电脑、家庭娱乐设备等等与其他无线通信装置直接或间接通信。对于直接通信(也称为点对点通信)而言，参与的无线通信装置将其接收器和发送器调整到同一个或多个信道(例如，无线通信系统的多个射频(RF)载波中的一个)中，并且通过这个或这些信道进行通信。对于间接无线通信而言，每个无线通信装置通过分配的信道直接与相关的基站(例如用于蜂窝服务)和/或相关的接入点(例如，用于家用或室内无线网络)通信。为了在无线通信装置之间完成通信连接，相关的基站和/或相关的接入点通过系统控制器、通过公用电话交换网络、通过因特网和/或通过某个其他的广域网，彼此直接通 目。对于参与无线通信的每个无线通信装置而言，包括嵌入式无线收发器(即，接收器和发送器)或耦合到相关的无线收发器(例如，用于家用和/或室内无线通信网络、射频调制调解器)。众所周知，接收器耦合到天线并且包括低噪声放大器、一个或多个中频级、滤波级以及数据恢复级。低噪声放大器通过天线接收入站射频信号。一个或多个中频级将放大的射频信号和一个或多个本地振荡相混合，从而将放大的射频信号转换成基带信号或中频(IF)信号。滤波级过滤基带信号或中频信号，以便从频带信号中衰减不需要的信号，从而产生过滤的信号。数据恢复级根据特定的无线通信标准从过滤的信号中恢复原始数据。
同样众所周知，发射器包括数据调制级，一个或多个中频级和功率放大器。数据调制级根据特定的无线通信标准将原始数据转换成基带信号。一个或多个中频级混合基带信号和一个或多个本地振荡，从而产生射频信号。功率放大器在传输之前通过天线放大射频信号。通常，发射器包括一个天线，用于发送射频信号，接收器的单根天线或多根天线(或者多根天线)接收射频信号。接收器包括两个或多个天线时，接收器选择一个天线，从而接收输入的射频信号。在这种情况下，即使接收器包括用作不同天线的多根天线(即，选择一个天线，以便接收输入的射频信号)，发送器和接收器之间的无线通信为单输出单输入(SISO)通信。对于单输出单输入无线通信而言，大部分无线局域网(WLAN)使用单输出单输入无线通信，无线局域网为IEEE 802. 11,802. Ila,802. lib、或802. llg。其他类型的无线通信包括单输入多输出(SIM0)、多输入单输出(MISO)以及多输入多输出(ΜΜ0)。在SMO无线通信中，单个发送器将数据处理为发射到接收器的射频信号。接收器包括两个或多个天线和两个或多个接收器路径。每个天线接收射频信号，并且将这些信号提供给相应的接收器路径(例如，LNA，下转换模块、滤波器和ADC)。每个接收器路径处理所接收的射频信号，从而产生数字信号，组合并处理这些信号，从而重新获取所发射的数据。对于多输入单输出(MISO)无线通信而言，发送器包括两个或多个传输路径(例如，数模转换器、滤波器、上转换模块以及功率放大器)，传输路径均将基带信号相应的部分转换成射频信号，通过相应的天线将这些信号发送给接收器。接收器包括单个接收器路径，该路径从发送器中接收多个射频信号。在这种情况下，接收器使用波束形成，从而将多个射频信号组合成一个信号进行处理。对于多输入多输出(MMO)无线通信而言，发送器和接收器均包括多个路径。在这种通信中，发送器使用空间和时间编码功能平行处理数据，以便产生两个或多个数据流。发送器包括多个传输路径，从而将每个数据流转换成多个射频信号。接收器通过多个接收器路径接收多个射频信号，接收器路径使用空间和时间解码功能重新获取数据流。组合并且随后处理重新获取的数据流，从而恢复原始数据。
通过各种无线通信(例如SISO、MISO、SIMO以及ΜΜ0)，最好使用一种或多种无线通信增强WLAN内的数据吞吐量。例如，与SISO通信相比，MMO通信可实现高数据率。然而，大部分WLAN包括传统的无线通信装置(即，与旧版无线通信标准一致的装置)。这样，能够进行MIMO无线通信的发送器也应与传统装置向后兼容，从而在大部分现有WLAN内运行。因此，需要能够具有高数据吞吐量并且与传统装置向后兼容的WLAN装置。
发明内容
根据本发明的一方面提供了一种设备，包括至少一个天线，从通信装置中接收引发帧；处理器，用于确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS);以及基于至少所述第一 MCS以及基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数，选择第二 MCS并产生具有所述第二 MCS的响应帧，其中，所述第二 MCS为与所述设备和所述通信装置相关联的基本MCS组内的最高MCS ;以及，其中所述至少一个天线将所述响应帧发送给所述通信装置。 其中，在所述引发帧内明确表示用于所述响应帧内的第三MCS;以及所述处理器处理所述引发帧，以便从其中获取所述第三MCS，并且基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。其中，所述第二 MCS具有相对于所述第一 MCS较低的阶。其中，所述处理器基于由所述通信装置提供的减小参数和限制参数中的至少一个选择所述第二 MCS;以及当所述第一 MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数，所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。其中，所述设备为无线站(STA);以及所述通信装置为接入点(AP)或至少一个其他STA。根据本发明的另一方面提供了一种设备，包括至少一个天线，从通信装置中接收引发帧；处理器，用于确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS);以及基于至少所述第一 MCS选择第二 MCS并产生具有所述第二 MCS的响应帧；以及，其中所述至少一个天线将所述响应帧发送给所述通信装置。其中在所述引发帧内明确表示用于所述响应帧内的第三MCS;以及所述处理器处理所述引发帧，以便从其中获取所述第三MCS，并基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。其中，所述处理器基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数选择所述第二 MCS。其中，所述第二 MCS为所述第一 MCS。其中，所述第二 MCS具有相对于所述第一 MCS较低的阶。其中，所述第二 MCS为与所述设备和所述通信装置相关联的基本MCS组内的最高MCS。其中，所述处理器基于由所述通信装置提供的减小参数和限制参数中的至少一个选择所述第二 MCS;以及当所述第一 MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数，所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。其中，所述设备为无线站(STA);以及所述通信装置为接入点(AP)或至少一个其他STA。根据本发明的另一方面提供了一种通信装置的操作方法，所述方法包括经由所述通信装置的至少一个天线，从至少一个其他通信装置接收引发帧；确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS);基于至少所述第一 MCS选择第二 MCS并产生具有所述第二MCS的响应帧；以及经由所述通信装置的所述至少一个天线，将所述响应帧发送给所述至少一个其他通信装置。其中，在所述引发帧内明确表示用于所述响应帧中的第三MCS ;以及进一步包括处理所述引发帧，以从其中获取所述第三MCS，并基于与所述通信装置和所述至 少一个其他通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。该方法进一步包括基于与所述通信装置和所述至少一个其他通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数选择所述第二 MCS。其中，所述第二 MCS具有相对于所述第一 MCS较低的阶。其中，所述第二 MCS为与设备和所述通信装置相关联的基本MCS组内的最高MCS。其中，所述第二 MCS为与所述通信装置和所述至少一个其他通信装置相关联的基本MCS组内的最高MCS。其中，基于由所述至少一个其他通信装置提供的减小参数和的限制参数中的至少一个选择所述第二MCS ;以及，其中当所述第一MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数，所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。其中，所述通信装置为无线站(STA);以及所述至少一个其他通信装置为接入点(AP)或至少一个其他STA。
图I为示出无线通信系统的实施方式的示图；图2为示出无线通信装置的实施方式的示图；图3为示出射频(RF)发送器的实施方式的示图；图4为示出射频接收器的实施方式的示图；图5为示出用于基带处理数据的方法的实施方式的示图；图6为示出进一步限定图5的步骤120的方法的实施方式的示图；图7至图9为示出编码保密数据的各种实施方式的示图；图IOA和图IOB为示出无线发送器的实施方式的示图；图IlA和图IlB为示出无线接收器的实施方式的示图；图12为示出根据本发明的一个或多个不同方面和/或实施方式进行操作的多个无线局域网(WLAN)装置和接入点(AP)的实施方式的示图；图13为示出无线通信装置以及群集的实施方式的示图，群集可用于支持与至少一个其他无线通信装置进行通信，其中，不同的带可具有不同的CHs# ;0FDM音调可在1+集群间分布；集群=fnc(l+CHs，1+带，或其任意组合)[例如，集群I (CH11，CH12，CH1X)，集群
2(CH11, Chal),集群 3 (CH11, CH12, CH2X, CHaX)]；图14示出了响应调制编码组(MCS)选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，其中，装置间的任意交换包括响应(例如，RTS/CTS ；DATA, MPDU, A-MPDU,或B-ACK请求/B-ACK;MGMT/ACK ；DATA/ACK;等);P1、P2可完全不同；在基本MCS组中的最高MCS处的响应帧TX (例如，基于响应帧，最高MCS彡引发帧MCS)；图15示出了响应MCS选择的替代实施方式，用于在通信装置之间进行通信，其中，用于BSS内所有WDEV的基本MCS组；图16示出了明确的建议/指令响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信；图17示出了响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，尤其使用其内的某些操作参数(例如，R，L)；图18示出了响应MCS选择的替代的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，尤其使用其内的某些操作参数，其中，基本MCS组0···Ν (例如，MCS组的子组，参数0···Μ)，不同的参数可具有不同的dmin (例如，参数I为，参数2为d2，min等等)； 图19示出了通信的实施方式，在该通信内包括响应减小字段，用于在通信装置之间进行通信；图20示出了通信的另一个实施方式，在该通信内包括响应减小字段，用于在通信装置之间进行通信；图21示出了响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，基于引发节点的确定，其中，不同的基本的MCS组用于不同的节点(基本的MCS组可包括多于一个的节点)；图22示出了响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，基于响应节点的确定并且进行至少一次重试；图23示出了响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，基于响应节点的确定并且使用基本MCS组内最低MCS，其中，基本MCS组可被修改为包括最低MCS ；图24示出了通信装置之间表示功率差的一个实施方式；图25示出了响应MCS选择的实施方式，用于在通信装置之间进行通信，根据使用信道/MCS反馈的MCS选择，其中，上半部分示出A和B进行数据传输、链路自适应反馈，下半部分示出只有A和B进行数据传输(单向)，其他节点进行确认、响应等；图26、图27A、图27B、图28、图29A和图29B示出了一个或多个通信装置执行的方法的各种实施方式。
具体实施例方式图I为无线通信系统10的一个实施方式的示图，该系统包括多个基站和/或接入点12-16、多个无线通信装置18-32以及一个网络硬件元件34。无线通信装置18-32可为笔记本主机电脑18和26、个人数字助理主机20和30、个人计算机主机24和32和/或蜂窝电话主机22和28。参看图2，更具体地描述了这种无线通信装置的一个实施方式的细节。基站(BS)或接入点(AP) 12-16通过局域网连接36、38和40可操作地耦合到网络硬件34。网络硬件34可为路由器、交换机、网桥、调制解调器、系统控制器等等，为通信系统10提供广域网连接42。每个基站或接入点12-16具有相关的天线或天线阵列，以便与其区域内的无线通信装置连通。通常，无线通信装置与特定的基站或接入点12-14对准，以便从通信系统10中接收服务。对于直接连接(即，点对点通信)而言，无线通信装置通过分配的信道直接进行通信。通常，基站用于蜂窝电话系统(例如，高级移动电话业务(AMPS)、数字AMPS、全球移动通信系统(GSM )、码分多址(CDMA )、本地多点分布式系统(LMDS )、多信道多点分布式业务(MMDS )、增强型数据速率GSM演进(EDGE )、通用分组无线业务(GPRS )、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)和/或其变体)以及相似的系统，而接入点用于家用或室内无线网络(例如，IEEE802. 11、蓝牙、ZigBee、任何其他类型的基于射频的网络协议和/或其变体)。与特定类型的通信系统无关，每个无线通信装置包括嵌入式无线电和/或耦合到无线电。如此处所述，这种无线通信装置可根据本发明的各个方面进行操作，从而增强性能、降低成本、减小尺寸和/或增强宽带应用。图2为示出无线通信装置的一个实施方式的示图，该装置包括主机装置18-32和相关的无线电60。对于蜂窝电话主机而言，无线电60为嵌入式元件。对于个人数字助理主机、笔记本电脑主机和/或个人计算机主机而言，无线电60可为嵌入式或外部耦合的元件。 对于接入点或基站而言，元件通常容纳在单个结构内。如图所示，主机装置18-32包括处理模块50、存储器52、无线接口 54、输入接口 58和输出接口 56。处理模块50和存储器52执行相应的指令，这些指令通常由主机装置执行。例如，对于蜂窝电话主机装置而言，处理模块50根据特定的蜂窝电话标准执行相应的通信功能。无线接口 54允许从无线电60中接收数据并且将该数据发送给无线电。对于从无线电60中接收的数据(例如，入站数据)而言，无线接口 54为处理模块50提供数据，用于进一步处理和/或发送到输出接口 56。输出接口 56为输出显示装置提供连接，例如显示器、监控器、扬声器等等，所以可显示所接收的数据。无线接口 54也将处理模块50的数据提供给无线电60。处理模块50可通过输入接口 58从输入装置(例如键盘、按键、麦克风等等)中接收出站数据，以及生成数据本身。对于通过输入接口 58接收的数据而言，处理模块50可在数据上执行相应的主机功能和/或通过无线接口 54将该功能发送给无线电60。无线电60包括主机接口 62、基带处理模块64、存储器66、多个射频(RF)发送器68-72、发送/接收(T/R)模块74、多个天线82-86、多个射频接收器76-80以及本地振荡模块100。基带处理模块64结合存储器66内储存的操作指令分别执行数字接收器功能以及数字发送器功能。图IlB中会更具体地描述数字接收器功能，这些功能包括但不限于进行基带转换的数字中频、解调、群集(consteIIation)去映射、解码、解交错、快速傅立叶变换、循环前缀去除、空间和时间解码和/或解扰。后面的图中会更具体地描述数字发送器功能，这些功能包括但不限于加扰、编码、交错、群集映射、调制、快速傅立叶逆变换、循环前缀添加、空间和时间编码和/或进行中频转换的数字基带。使用一个或多个处理装置可执行基带处理模块64。这种处理装置可为微型处理器、微型控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现字段可编程门阵列、可编程逻辑装置、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或根据操作指令操纵(模拟和/或数字)信号的任何装置。存储器66可为单个存储器装置或多个存储器装置。这种存储器装置可为只读存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存和/或储存数字信息的任何装置。要注意的是，处理模块64通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行一个或多个功能时，储存相应的操作指令的存储器嵌有包括状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路。在操作的过程中，无线电60通过主机接口 62从主机装置中接收出站数据88。基带处理模块64接收出站数据88并基于模式选择信号102产生一个或多个出站符号流90。模式选择信号102表示特定的模式,如具体讨论结束时出现的模式选择表中所示。例如,参看表1，模式选择信号102可表示2. 4GHz或5GHz的频带、20或22MHz的信道带宽(例如，宽度为20或22MHz的信道)和每秒54兆位的最大比特率。在其他实施方式中，信道带宽可扩展到I. 28GHz或更宽，所支持的最大比特率扩展到每秒I吉比特或更大。在这个普通类目中，模数选择信号进一步表示特定的速率范围在每秒I兆位到每秒54兆位。此外，模式选择信号表示特定类型的调制，包括但不限于Barker编码调制、BPSK、QPSK, CCKU6QAM和/或64QAM。表I中进一步所示，提供编码率以及每个子载波的上的编码比特数(NBPSC)、每个OFDM符号的编码比特数(NCBPS)以及每个OFDM符号的数据比特数(NDBPS)。模式选择符号也表示相应模式的特定信道化，表2中示出了表I中有关相应模式的信息。如表所示，表2包括信道号和相应的中心频率。模式选择信号可进一步表示功率频 谱密度掩码值，表3中示出了用于表I的掩码值。模式选择信号可替换地表示表4内的比率，具有5GHz的频带、20MHz的信道带宽以及每秒54兆位的最大比特率。如果此为特定的模式选择，那么在表5中不出信道化。作为又一个替换物，模式选择信号102可表不2. 4GHz的频带，20MHz的信道以及每秒192兆位的最大比特率，如表6中所示。在表6中，使用多根天线实现更好的比特率。在这种情况下，模式选择进一步表示要使用的天线的数量。表7示出了设置表6的信道化。表8示出了又一个模式，其中频带为2. 4GHz，信道带宽为20MHz，最大比特率为每秒192兆位。如图所示，相应的表格8包括多个比特率和空间编码率，比特率的范围从每秒12兆位到每秒216兆位，使用2-4根天线。表9示出了用于表8的信道化。模式选择信号102可进一步表示特定的操作模式，如表10中所示，对应于5GHz的频带以及每秒486兆位的最大比特率，频带具有带40MHz信道的40MHz频带。如表10中所示，比特率的范围在每秒13. 5兆位到每秒486兆位，使用1-4根天线以及一个相应的空间时间编码率。表10进一步示出了特定的调制方案编码率以及NBPSC值。表11为表10提供了功率频谱密度掩码值，表12为表10提供了信道化。当然，要注意的是，其他类型的信道具有不同的带宽，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可用于其他实施方式中。例如，可交替地使用各种其他信道，例如那些具有80MHz、120MHz 和 / 或 160MHz 带宽的信道，例如根据 IEEE Task Group ac (TGac VHTL6)。基带处理模块64根据模块选择信号102从出站数据88中产生一个或多个出站符号流90，图5-9中进一步进行描述。例如，如果模块选择信号102表示单个传输天线用于已经选择的特定模式，那么基带处理模块64会产生单个出站符号流90。或者，如果模式选择信号表示2、3或4个天线，那么基带处理模块64会产生2、3或4个出站符号流90，出站符号流对应于出站数据88中天线的数量。根据基带模块64所产生的出站符号流90的数量，相应数量的射频发送器68-72能够将出站符号流90转换成出站射频信号92。图3中会进一步描述射频发送器68-72的实施。发送/接收模块74接收出站RF信号92，并且将每个出站射频信号提供给相应的天线 82-86。
无线电60为接收模式时，发送/接收模块74通过天线82-86接收一个或多个出站RF信号。发送/接收模块74为一个或多个射频接收器76-80提供入站RF信号94。图4中会更详细地描述射频接收器76-80，该接收器将入站射频信号94转换成相应数量的入站符号流96。入站符号流96的数量对应于特定的模式，以这种模式接收数据(该模式可为表1-12中所述的任何一种模式)。基带处理模块60接收入站符号流90，并且将其转换成入站数据98，通过主机接口 62将该数据提供给主机装置18-32。在无线电60的一个实施方式中，包括发送器和接收器。发送器可包括MAC模块、PLCP模块和PMD模块。媒体访问控制(MAC)模块可通过处理模块64执行，可操作地耦合，以便根据WLAN协议将MAC服务数据单元(MSDU)转换成MAC协议数据单元(MPDU)。可在处理模块64内执行物理层会聚程序(PLCP)模块，该物理层会聚程序可操作地耦合，以便根据WLAN协议将MPDU转换成PLCP协议数据单元(PTOU)。物理媒质相关(PMD)模块可操作地耦合，以便根据WLAN协议的多个操作模式中的一个模式将PPDU转换成多个射频(RF)信号，其中，多个操作模式包括多输入和多输出组合。图IOA和IOB更详细地描述物理媒质相关(PMD)模块的实施方式，包括误差保护 模块、多路分用模块以及多个方向转换模块。可在处理模块64内执行误差保护模块，该误差保护模块可操作地耦合，以便调整PPDU (PLCP (物理层会聚程序)物理数据单元)，从而减少产生误差保护数据的传输误差。多路分用模块可操作地耦合，以便将误差保护数据分成多个误差保护数据流。多个直接转换模块可操作地耦合，以便将多个误差保护数据流转换成多个射频(RF)信号。本领域的技术人员要理解的是，使用一个或多个集成电路可执行图2的无线通信装置。例如，在一个集成电路上可执行主机装置，在第二集成电路上可执行基带处理模块64和存储器66，以及在第三集成电路上可执行无线电60的剩余元件(少于天线82-86)。作为替换的实例，在单个集成电路上可执行无线电60。作为又一个实例，主机装置的处理模块50和基带处理模块64为在单个集成电路上可执行的同一个处理装置。而且，在单个集成电路和/或相同的集成电路上可执行存储器52和存储器66，作为处理模块50和基带处理模块64的同一个处理模块。图3为示出WLAN发送器的射频(RF)发送器68_72或射频前端的一个实施方式的示图。射频发送器68-72包括数字滤波器和上采样模块75、数模转换模块77、模拟滤波器79和上转换模块81、功率放大器83以及RF滤波器85。数字滤波器和上采样模块75接收一个出站符号流90，并且数字过滤该符号流，然后将符号流的速率向上采样到所需要的速率，以便产生过滤的符号流87。数模转换模块77将过滤的符号87转换成模拟信号89。模拟符号可包括同相元件和正交元件。模拟滤波器79过滤模拟信号89,以便产生过滤的模拟信号91。上转换模块81可包括一对混合器和一个过滤器，该模块混合过滤的模拟信号91和由本地振荡模块100所产生的本地振荡93，以便产生高频信号95。高频信号95的频率对应于RF信号92的频率。功率放大器83放大高频信号95，以产生放大的高频信号97。射频滤波器85可为高频带通滤波器，过滤放大的高频信号97，以便产生所需要的出站RF信号92。本领域的技术人员要理解的是，每个射频发送器68-72包括相似的结构，如图3中所示，并且进一步包括停机机构，所以不需要特定的射频发送器时，这样禁用停机机构，以便不产生干扰信号和/或噪声。图4为示出RF接收器的实施方式的示图。这描述了任何一个RF接收器76-80。在该实施方式中，每个射频接收器76-80包括RF滤波器101、低噪声放大器(LNA)103、可编程增益放大器(PGA) 105、下转换模块107、模拟滤波器109、模数转换模块111和数字滤波器和下采样模块113。RF滤波器101可为高频带通滤波器，接收入站RF信号94，并且过滤这些信号，从而产生过滤的入站RF信号。低噪声放大器103根据增益设置放大过滤的入站RF信号94，并且将放大的信号提供给可编程的增益放大器105。将入站RF信号提供给下转换模块107之前，可编程的增益放大器进一步放大入站RF信号94。下转换模块107包括一对混合器、求和模块以及滤波器，以混合入站RF信号和本地振荡模块所提供的本地振荡(L0)，以便产生模拟基带信号。模拟滤波器109过滤模拟基带信号，并且将经过滤的信号提供给模数转换模块111，该模块将这些信号转换成数字信 号。数字过滤器和下采样模块113过滤数字信号，然后调整采样率，以便产生数字样本(对应于入站符号流96)。图5为示出用于基带处理数据的方法的实施方式的示图。该示图显示示出了基带处理模块64将出站数据88转换成一个或多个出站符号流90的方法。在步骤110处开始该处理，在该步骤中，基带处理模块接收出站数据88以及模式选择信号102。模式选择信号可表示多个操作模块中的任何一个，如表1-12中所示。然后，该处理继续进入步骤112，在该步骤中，基带处理模块根据伪随机序列加扰数据，从而产生加扰的数据。要注意的是，可通过生成多项式S(x)=x7+x4+l，由反馈移位寄存器产生伪随机序列。然后，该处理继续进入步骤114，在该步骤中，基带处理模块根据模式选择信号选择多个编码模式中的一个模式。然后，该处理继续进入步骤116，在该步骤中，基带处理模块根据所选择的编码模式为加扰的数据编码，从而产生编码的数据。使用任何多个编码方案(例如，卷积编码、里德索罗门(RS)编码、turbo编码、turbo网格编码调制(TTCM)编码、LDPC (低密度奇偶校验检查)编码等等)中的一个或多个编码方案，可进行编码。然后，该处理继续进入步骤118，在该步骤中，基带处理模块根据模式选择信号确定输送流的数量。例如，模式选择信号选择特定的模式，表示1、2、3、4或更多的天线可用于进行传输。因此，输送流的数量对应于模式选择信号所表示的天线的数量。然后，该处理继续进入步骤120，在该步骤中，基带处理模块根据模式选择信号内输送流的数量将编码的数据转换成符号流。图6中更详细地描述该步骤。图6为进一步限定图5的步骤120的方法的实施方式的示图。该示图示出了基带处理模块执行的方法，从而根据输送流的数量和模式选择信号将编码的数据转换成符号流。该处理在步骤122处开始，在该步骤中，基带处理模块在信道的多个符号和子载波上交错编码的数据，从而产生交错的数据。通常，交错处理被设计成在多个符号和输送流上传播编码的数据。这就允许提高接收器的检测和纠错能力。在一个实施方式中，交错处理遵循用于向后兼容模式的IEEE 802.11 (a)或(g)标准。为了具有更高的性能模式(例如IEEE802. 11 (n))，也在多个输送路径或流上进行交错。然后，该处理继续进入步骤124，在该步骤中，基带处理模块将交错的数据多路分用成交错数据的多个平行流。平行流的数量对应于输送流的数量，输送流的数量反过来对应于所使用的特定模式所表示的天线数量。然后，该处理继续进入步骤126和128，在该步骤中，对于交错数据的每个平行流而言，基带处理模块将交错的数据映射为正交调幅(QAM)符号，从而在步骤126处产生频域符号。在步骤128处，使用快速傅立叶逆变换，基带处理模块可将频域符号转换成时域符号。频域符号转换成时域符号，可进一步包括添加循环前缀，从而允许在接收器处消除码间干扰。要注意的是，在表1-12的模式表中限定快速傅立叶逆变换和循环前缀的长度。通常，64点快速傅立叶逆变换用于20MHz信道，128点快速傅立叶逆变换用于40MHz信道。然后，该处理在步骤130处继续进行，在该步骤中，基带处理模块空间和时间为交错数据的每个平行流编码时域符号，从而产生符号流。在一个实施方式中，空间和时间使用编码矩阵将交错数据的每个平行流的时域符号编码为相应数量的符号流，从而进行空间和时间编码。或者，空间和时间使用编码矩阵将交错数据的M平行流的时域符号编码为P符号流，从而进行空间和时间编码，其中P=2M。在一个实施方式中，编码矩阵可包括以下形式
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一一L-, I1 —C4 L-% …-Ln1, L编码矩阵的行数对应于M，编码矩阵的列数对应于P。编码矩阵内常数的特定符号值可为真实的或虚构的数。图7至9为用于编码加扰数据的各种实施方式的示图。图7为在图5的步骤116中基带处理模块可用于编码加扰数据的一种方法的示图。在该方法中，图7的编码可包括可选的步骤144，在该步骤中，基带处理模块通过外里德索罗门(RS)码可选地进行编码，从而产生RS编码数据。要注意的是，步骤144可与下面所述的步骤140同时进行。而且，该处理继续进入步骤S140，在该步骤中，基带处理模块对加扰数据(可或不可进行RS编码)以64状态码以及&=1338和G1=Ul8生成多项式进行卷积编码，从而产生卷积编码数据。然后，该处理继续进入步骤142，在该步骤中，基带处理模块根据模式选择信号以多个速率中的一个速率收缩(puncture)卷积编码数据，从而产生编码数据。要注意的是，收缩率可包括1/2、2/3和3/4，或者表1-12中所规定的任何速率。要注意的是，对于特定的模式而言，可选择该速率，以便与IEEE 802. 11(a)、IEEE 802. 11 (g)或IEEE 802. 11 (n)速率要求向后兼容。图8为在图5的步骤116处基带处理模块可用于编码加扰数据的另一种编码方法的示图。在该实施方式中，图8的编码可包括可选的步骤148，在该步骤中，基带处理模块使用外RS码可选地进行编码，从而产生RS编码数据。要注意的是，步骤148可与下面所述的步骤146同时进行。然后，该方法在步骤146处继续进行，在该步骤中，基带处理模块根据互补码键控(CCK)码编码加扰数据(可或不可进行RS编码)，从而产生编码数据。根据IEEE 802.11(b)规格、IEEE 802. 11 (g)和 / 或 IEEE 802. 11 (n)规格可进行。图9为在步骤116处编码加扰数据的又一方法的示图，基带处理模块可执行该步骤。在该实施方式中，图9的编码可包括可选的步骤154，在该步骤中，基带处理模块使用外RS码可选地进行编码，从而产生RS编码数据。然后，在某些实施方式中，该处理在步骤150处继续进行，在该步骤中，基带处理模块在加扰数据(可或不可进行RS编码)上执行LDPC (低密度奇偶校验)编码，从而产生LDPC编码比特。或者，对加扰数据(可或不可进行RS编码)以256状态码以及6。=5618和G1=7538生成多项式进行卷积编码，从而可执行步骤150。然后，该处理继续进入步骤152，在该步骤中，基带处理模块根据模式选择信号以多个速率中的一个速率收缩卷积编码数据，从而产生编码数据。要注意的是，在表1-12中表示收缩率，用于相应的模式。图9的编码可进一步包括可选的步骤154，在该步骤中，基带处理模块结合卷积编码和外里德索罗门码，从而产生卷积编码数据。图IOA和IOB为无线发送器的实施方式的示图。这可包括WLAN发送器的PMD模块。在IOA中，基带处理模块包括扰码器172、信道编码器174、交错器176、多路分用器178、多个符号映射器180-184、多个快速傅立叶逆变换(IFFT) /循环前缀添加模块186-190和空间/时间编码器192。发送器的基带部分可进一步包括模式管理器模块175，该模块接收模式选择信号173并产生无线发送器部分的设置179，以及产生基带部分的速率选择171。在该实施方式中，扰码器172、信道编码器174以及交错器176包括误差保护模块。符号映 射器180-184、多个IFFT/循环前缀添加模块186-190和空间/时间编码器192包括数字基带处理模块部分。在操作的过程中，扰码器172将伪随机序列添加到(例如，在Galois有限字段(GF2)内)出站数据比特88，从而使数据随机出现。通过生成多项式S(x)=x7+x4+l，从反馈移位寄存器中可生成伪随机序列，从而产生加扰数据。信道编码器174接收加扰数据并且产生一系列新的冗余比特。这就能够提高接收器的检测。信道编码器174可用多个模式中的一个模式进行操作。例如，为了与IEEE802. 11(a)和IEEE802. 11(g)向后兼容，信道编码器的形式如下，速率1/2卷积编码器具有64个状态并且生成多项式为&=1338和匕=1718。根据规定的速率表(例如，表1-12)，可将卷积编码器的输出收缩到1/2、2/3和3/4的速率。为了与IEEE802. 11 (b)和IEEE802. 11(g)的CCK模式向后兼容，信道编码器的形式为CCK码，如IEEE802. 11(b)中所示。为了具有更高的数据速率(例如表6、8和10中所述的那些速率)，信道编码器可使用上述相同的卷积编码或者可使用更有力的码，包括具有更多状态的卷积码、任何一个或多个上述不同类型的纠错码(ECC)(例如，RS、LDPC, turbo、TTCM等等)、并行级联(turbo)码和/或低密度奇偶校验检查(LDPC)分组码。而且，这些码中的任何一个可与外里德索罗门码结合。根据性能平衡、向后的兼容性和低延迟，最好具有一个或多个这种码。要注意的是，后面的图中更详细地描述级联turbo编码和低密度奇偶校验检查。交错器176接收经编码的数据并且在多个符号和输送流上传播该数据。这就允许提闻接收器的检测和纠错能力。在Iv实施方式中，交错器176在向后兼各的|旲式中遵循IEEE802. 11(a)或(g)标准。为了具有性能更高的模式(例如，表6、8和10中所描述的那些模式)，交错器通过多个输送流交错数据。多路分用器178将交错器176的串行交错流转换成M平行流，用于进行传输。每个符号映射器180-184从多路分用器中接收相应的一个M平行数据路径。每个符号映射器180-182锁根据速率表(例如表1-12)将比特流映射到正交调幅QAM符号(例如BPSK、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM等等)。对于IEEE802. 11(a)向后的兼容性，可使用双格雷码。将每个符号映射器180-184产生的映射符号提供给IFFT/循环前缀添加模块186-190，进行频域到时域的转换并且添加前缀，允许接收器去除符号间干扰。要注意的是，在表1-12的模式表格中限定IFFT的长度和循环前缀。通常，64点IFFT用于20MHz信道，128点IFFT用于40MHz信道。空间/时间编码器192接收时域符号的M并行路径，并且将其转换成P输出符号。在一个实施方式中，M输入路径的数量等于P输出路径的数量。在另一个实施方式中，输出路径P的数量等于2M路径。对于每个路径而言，空间/时间编码器将输入符号乘以编码矩阵，编码矩阵的形式如下
权利要求
1.一种设备，包括 至少一个天线，从通信装置接收引发帧； 处理器，用于 确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS);以及 基于至少所述第一 MCS以及基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数，选择第二 MCS并产生具有所述第二 MCS的响应帧，其中，所述第二 MCS为与所述设备和所述通信装置相关联的基本MCS组内的最高MCS ；以及， 其中 所述至少一个天线将所述响应帧发送给所述通信装置。
2.根据权利要求I所述的设备，其中 在所述弓I发帧内明确表示用于所述响应帧内的第三MCS ;以及所述处理器处理所述引发帧，以便从其中获取所述第三MCS，并且基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。
3.根据权利要求I所述的设备，其中 所述处理器基于由所述通信装置提供的减小参数和限制参数中的至少一个选择所述第二 MCS ;以及 当所述第一 MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数， 所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。
4.一种设备，包括 至少一个天线，从通信装置接收引发帧； 处理器，用于 确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS);以及 基于至少所述第一 MCS选择第二 MCS并产生具有所述第二 MCS的响应帧；以及，其中 所述至少一个天线将所述响应帧发送给所述通信装置。
5.根据权利要求4所述的设备，其中 在所述弓I发帧内明确表示用于所述响应帧内的第三MCS ;以及所述处理器处理所述引发帧，以便从其中获取所述第三MCS，并基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。
6.根据权利要求4所述的设备，其中 所述处理器基于与所述设备和所述通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数选择所述第二 MCS。
7.根据权利要求4所述的设备，其中 所述处理器基于由所述通信装置提供的减小参数和限制参数中的至少一个选择所述第二 MCS ;以及 当所述第一 MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数，所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。
8.一种通信装置的操作方法，所述方法包括经由所述通信装置的至少一个天线，从至少一个其他通信装置接收引发帧； 确定与所述引发帧相关联的第一调制编码组(MCS); 基于至少所述第一 MCS选择第二 MCS并产生具有所述第二 MCS的响应帧；以及 经由所述通信装置的所述至少一个天线，将所述响应帧发送给所述至少一个其他通信 装直。
9.根据权利要求8所述的方法，其中 在所述引发帧内明确表示用于所述响应帧中的第三MCS ;以及进一步包括 处理所述引发帧，以从其中获取所述第三MCS，并基于与所述通信装置和所述至少一个其他通信装置之间的通信链路相关联的至少一个所测量的参数通过所述第三MCS选择所述第二 MCS。
10.根据权利要求8所述的方法，其中 基于由所述至少一个其他通信装置提供的减小参数和的限制参数中的至少一个选择所述第二 MCS;以及，其中 当所述第一 MCS低于所述限制参数时，基于所述减小参数，所述第二 MCS具有低于所述第一 MCS的相对较低的阶。
全文摘要
本发明涉及在单个用户、多用户、多接入和/或MIMO无线通信内进行选择响应帧调制编码组(MCS)。与具有响应帧的通信装置之间进行的任何交换相比，第一帧(例如，引发帧)首先从引发通信装置发送到响应通信装置，第二帧(例如，响应帧)从响应通信装置发送到引发通信装置。可明确地或隐含地确定适当选择在响应帧内要使用的MCS。一个或多个参数(例如，限制参数、减小参数等等)可用于确定响应帧的MCS。可从基本MCS组中选择用于响应帧的MCS，基本MCS组确保引发通信装置可适当地接收任何响应通信装置的所有响应帧。
文档编号H04W28/18GK102868485SQ201210236308
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者佩曼·阿米尼, 马修·詹姆斯·菲舍尔 申请人:美国博通公司