用于具有额外子载波的高效（HE）通信的无线装置的制作方法

本申请是申请日为2014年11月6日、名称为“用于增加HEW通信的信息位的高效WLAN(HEW)主站和方法”的中国发明专利申请No. 201480057311.X的分案申请。

优先权声明

本申请要求于2014年7月22日提交的美国专利申请序列号14/ 338,137的优先权权益，该美国专利申请要求下面的美国临时专利申请的优先权权益：

2013年11月19日提交的、序列号61/906,059，

2014年4月1日提交的、序列号61/973,376，

2014年4月8日提交的、序列号61/976,951，

2014年4月30日提交的、序列号61/986,256，

2014年4月30日提交的、序列号61/986,250，

2014年5月12日提交的、序列号61/991,730，

2014年6月18日提交的、序列号62/013,869，以及

2014年7月15日提交的、序列号62/024,801，

这些申请中的每个申请通过引用以其整体结合于此。

技术领域

实施例涉及无线网络。一些实施例涉及根据IEEE 802.11标准之一 (例如，IEEE 802.11ac标准或IEEE 802.11ax SIG(称为DensiFi))进行操作的无线局域网(WLAN)网络和Wi-Fi网络。一些实施例涉及高效 WLAN(HEW)通信。

背景技术：

Wi-Fi通信已朝着数据速率不断增长的方向演进(例如，从IEEE 802.11a/g到IEEE 802.11n，再到IEEE 802.11ac)。即将到来的针对高效 WLAN(HEW)的IEEE 802.11ax标准是这些标准的下一演进。因此，在 HEW中存在对于在无额外开销的情况下实现数据容量增加而同时维持与传统系统的兼容的一般需求。在HEW中存在对于实现数据容量增加而同时最小化开销的一般需求。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的HEW网络。

图2示出了传统帧；

图3是示出了传统帧的各个字段的子载波的数量的表；

图4示出了根据一些实施例的HEW帧；

图5是示出了根据一些实施例的HEW帧的各个字段的子载波的数量的表；

图6A示出了传统系统的子载波分配；

图6B示出了根据一些实施例的HEW的子载波分配；

图7示出了根据一些实施例的HEW通信设备；以及

图8示出了根据一些实施例的具有增加的信息位的HEW通信的过程。

具体实施方式

下面的描述和附图充分地说明了使得本领域技术人员能够实施的具体的实施例。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、过程和其它方面的改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它实施例的部分和特征中或可以被其它实施例的部分和特征替代。权利要求中提出的实施例应当涵盖那些权利要求的所有可用的等同形式。

图1示出了根据一些实施例的HEW网络。HEW网络100可以包括主站(STA)102、多个HEW站104(即HEW设备)以及多个传统站106 (传统设备)。主站102可以被布置为根据IEEE 802.11标准中的一个或多个与HEW站104和传统站106进行通信。在一些实施例中，主站102 可以被布置为根据针对HEW的IEEE 802.11ax标准与HEW站104进行通信。在一些实施例中，主站102可以是接入点(AP)，但实施例的范围不限于该方面。尽管HEW指高效WLAN，但它还可以指高效W-Fi。

根据实施例，主站102可以包括物理层(PHY)和介质访问控制层 (MAC)电路，其可被配置为(例如，在竞争(contention)时段期间) 针对无线介质而竞争以在HEW控制时段(即，传输机会(TXOP))接收对介质的排他控制。主站102可以在HEW控制时段的开始传送HEW主同步传输。在HEW控制时段期间，HEW站104可以根据基于非竞争的调度多址技术来与主站102通信。这不同于传统的Wi-Fi通信，在传统的 Wi-Fi通信中，设备根据基于竞争的通信技术而不是非竞争多址技术来通信。在HEW控制时段期间，传统站106抑制(refrain)通信。在一些实施例中，主同步传输可被称为HEW控制和调度传输。

根据实施例，主同步传输可包括多设备HEW前导码，多设备HEW 前导码被布置为传送和标识多个调度的HEW站104的数据字段。主站102还可被布置为在HEW控制时段期间将一个或多个数据字段发送(在下行链路方向)到调度的HEW站104和/或从调度的HEW站104接收 (在上行链路方向)一个或多个数据字段。在这些实施例中，主站102可在多设备HEW前导码中包括训练字段以允许每个调度的HEW站104执行同步和初始信道估计。

根据一些实施例，HEW站104可以是Wi-Fi或IEEE 802.11配置的站 (STA)，其还被配置用于HEW操作(例如，根据IEEE 802.11ax)。 HEW站104可被配置为在HEW控制时段期间根据基于非竞争的多址技术 (例如，调度的正交频分多址(OFDMA)技术)与主站102进行通信，并且可以被配置为接收和解码HEW帧的多设备HEW前导码。HEW站 104还可被配置为解码主站102在HEW控制时段期间接收到的所指示的数据字段。

根据实施例，主站102可以将HEW帧配置为包括传统信号字段(L- SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW信号字段(HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段。L-SIG可被配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输。跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号可被配置用于使用额外的数据子载波进行传输。额外的数据子载波可以与L-SIG的额外的参考子载波相对应。在这些实施例中，通过增加信令位的数量实现了增加的数据容量，而不增加分组开销。下面更详细地讨论这些实施例。

图2示出了传统帧。传统帧200可包括传统短训练字段(L-STF) 202、传统长训练字段(L-LTF)204、传统信号字段(L-SIG)206、VHT 信号字段(VHT-SIG-A)208、VHT-STF 209、VHT-LTF 210、VHT-SIG-B 212和数据216。针对20MHz信道，L-SIG 206以及跟随在L-SIG 206之后的一些字段(例如，VHT-SIG-A 208)可使用传统数量的数据子载波 (即，48个)和传统数量的导频子载波(即，4个)。

图3是示出了传统帧的各个字段的子载波的数量的表。如图3中所示，针对20MHz信道，L-SIG 206以及跟随在L-SIG 206之后的一些字段 (例如，VHT-SIG-A 208)可使用传统数量的数据子载波(即，48个)和传统数量的导频子载波(即，4个)共52个子载波。针对40MHz信道， L-SIG 206和VHT-SIG-A 208可利用共计104个子载波，针对80MHz信道，L-SIG 206和VHT-SIG-A 208可利用共计208个子载波，并且针对 160MHz信道，L-SIG 206和VHT-SIG-A 208可利用共计416个子载波。

图4示出了根据一些实施例的HEW帧。HEW帧400可包括传统短训练字段(L-STF)202、传统长训练字段(L-LTF)204、传统信号字段(L- SIG)406、HEW信号字段(HEW SIG-A)408、HEW-STF 409、HEW- LTF 210、HEW-SIG-B 212、HEW调度字段(HEW-SCH)414和数据 216。根据实施例，当接入点被配置为作为主站102操作用于HEW通信时，接入点可以将HEW帧400配置为包括L-SIG 406、跟随在L-SIG 406 之后的HEW SIG-A 408、以及跟随在HEW SIG-A 408之后的一个或多个 HEW字段。L-SIG 406可被配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输。跟随在HEW帧400的HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A 408的至少一个符号可被配置用于使用额外的数据子载波进行传输。额外的数据子载波可以与L-SIG 406的额外的参考子载波相对应。通过增加HEW SIG-A 408中的信令位的数量实现了增加的数据容量，而不增加分组开销。

图5是示出了根据一些实施例的HEW帧的各个字段的子载波的数量的表。如图5中所示，针对20MHz信道，L-SIG 406可使用传统数量的数据子载波(即，48个)、用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波 (例如，四个)、以及传统数量的导频子载波(即，4个)共56个子载波。针对20MHz信道，HEW SIG-A 408可使用传统数量的数据子载波 (即，48个)、用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波(例如，四个)、以及传统数量的导频子载波(即，4个)共56个子载波。例如，针对40MHz信道，L-SIG 406和HEW SIG-A 408可利用共计114个子载波，针对80MHz信道，L-SIG 406和HEW SIG-A 408可利用共计242个子载波，并且针对160MHz信道，L-SIG 406和HEW SIG-A 408可利用共计484个子载波。

图6A示出了传统系统的子载波分配。图6A中所示的子载波分配可用于L-SIG 206(图2)和VHT-SIG-A 208(图2)，并且示出共计52个子载波(位于位置-26和+26之间)。

图6B示出了根据一些实施例的HEW的子载波分配。图6B中所示的子载波分配可用于L-SIG 406(图4)和跟随在L-SIG 406之后的一个或多个字段(包括HEW SIG-A 408(图4))，并且示出共计56个子载波(例如，位于位置-28和+28之间)。图6B中所示的子载波分配可包括传统数量的数据子载波602、传统数量的导频子载波604、以及若干额外的参考子载波606。

根据一些实施例，L-SIG 406可被配置用于使用传统数量的数据子载波602、传统数量的导频子载波604、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波606进行传输。跟随在HEW帧400的HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A 408的至少一个符号还可被配置用于使用额外的数据子载波606进行传输。额外的数据子载波与L-SIG 406的额外的参考子载波606相对应。

根据一些实施例，针对20MHz信道，数据子载波602的传统数量可以是四十八，导频子载波604的传统数量可以是四，并且用已知参考序列调制的额外子载波606的数量可以是四，再加上额外的空子载波(例如， DC子载波601和防护频带子载波)共计为六十四个子载波。跟随在HEW SIG-A 408之后的HEW数据字段416的数据子载波的数量可以是五十二。在这些实施例中，针对20MHz信道，包括L-SIG 408和跟随在L-SIG 408 之后的信号在L-SIG 408的共计五十六个子载波上传送。HEW数据字段 416的数据子载波的数量可以是五十二(例如，四十八个传统数据子载波和四个额外的数据子载波)。如图6中所示，L-SIG 406还可以包括DC子载波601和防护音调(guard tone)605。在这些实施例中，L-SIG 406可以包括OFDM符号，OFDM符号可使用64点FFT生成。在一些实施例中， HEW帧400可以在较宽的带宽上传送，该带宽可包括多个20MHz信道。在一些实施例中，带宽可以是以下各项中的一项：20MHz、40MHz、80 MHz或160MHz。在一些实施例中，可以使用320MHz带宽。

根据一些实施例，当HEW帧400在L-SIG 406之前包括传统长训练字段(L-LTF)404时，接入点可被配置为将L-SIG 406的“每子载波 (per-subcarrier)功率分配”缩放(例如，增大)到56/52倍。在一些替代实施例中，硬件处理电路可被配置为将L-LTF 404的每子载波功率分配缩放(例如，减小)到52/56倍。在这些实施例中，对L-LTF 204或L-SIG 406的每子载波功率分配进行缩放可以帮助维持这些字段的总体功率水平相同，以减少对传统设备的解码性能的任意影响。

在一些实施例中，针对20MHz信道，导频子载波604相对DC子载波601位于位置-21、-7、7、21处，并且额外的参考子载波606相对DC 子载波601位于位置-28、-27、27、28处。在这些实施例中，HEW SIG-A 408和跟随在HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段所使用的额外的数据子载波606还可以相对DC子载波601位于位置-28、-27、27、28 处。

在一些实施例中，在L-SIG 406的额外参考子载波606上所调制的已知参考序列可用于由接收HEW站104(图1)进行信道估计，以允许接收 HEW站104解调制和解码HEW SIG-A 408的额外数据子载波和跟随在 HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段的额外数据子载波。在这些实施例中，HEW帧400还可被配置为在L-SIG 406之前包括传统短训练字段(L-STF)202和传统长训练字段(L-LTF)204。L-STF 202和L-LTF 204可以是常规的传统训练字段。根据实施例，针对图6A中的子载波的信道估计可以从L-LTF 204(即，图6B中除额外参考子载波606之外的所有子载波)确定，而针对额外子载波606的信道估计可以从L-SIG 406的额外参考子载波606确定。

在一些实施例中，接入点可被配置为将L-SIG 406的每子载波功率分配缩放(即，增大)到B/A倍，其中A是数据子载波602的传统数量加导频子载波604的传统数量，并且B是数据子载波602的传统数量加导频子载波604的传统数量加额外子载波606的数量。

在一些实施例中，L-SIG 408的导频子载波604和额外参考子载波606 运载接收器已知的先验信息(例如，已知参考序列)。在一些实施例中， L-SIG 408的导频子载波604和额外参考子载波606可以具有相同的调制 (例如，BPSK+1或BPSK-1)，而在其它实施例中，L-SIG 408的导频子载波604和额外参考子载波606可以具有不同的调制(例如，导频子载波 604可以具有BPSK+1而额外的参考子载波606可以具有BPSK-1)。

在一些实施例中，跟随在HEW帧400的HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段可以包括HEW数据字段416和在数据字段416之前的 HEW调度字段(HEW-SCH)414。HEW-SCH 414可包括针对一个或多个 HEW站104的调度信息，该一个或多个HEW站104被调度为在数据字段 416期间根据所调度的正交频分多址(OFDMA)技术与接入点102进行通信。在这些实施例中，HEW-SCH 414和数据字段416可利用为增加数据容量而提供的额外的数据子载波606。例如，数据子载波可从48增加到 52。在一些实施例中，调度OFDMA技术可以包括上行链路或下行链路通信，并且还可以包括上行链路或下行链路空分多址(SDMA)的使用，但实施例的范围不限于该方面。

在一些实施例中，HEW SIG-A 408至少包括第一符号(HEW SIG- A1)408A和第二符号(HEW SIG-A2)408B。在这些实施例中，由HEW SIG-A1 408A运载的信息位可以被映射在传统数据子载波602上，HEW SIG-A1 408A的导频子载波可以被映射在传统导频子载波604上。HEW SIG-A1 408A的额外参考子载波606可以用已知参考序列调制。由HEW SIG-A2 408B运载的信息位可以被映射在数据子载波602和额外的参考子载波606上。HEW SIG-A2 408B的导频子载波可以被映射在传统导频子载波604上。在这些实施例中，HEW SIG-A2 408B可以具有附加的四个子载波用于数据分配(例如，针对20MHz信道多达52个数据子载波)。在这些实施例中，可以将单独的编码器/解码器(而不是传统的联合编码器/解码器)用于HEW SIG-A1 408A和HEW SIG-A2 408B。在这些实施例中，可以按与在L-SIG 406中利用附加的四个参考子载波606的方式相同的方式(例如，用于信道估计)来利用HEW SIG-A1 408A的附加参考子载波，以在低SNR情况下提供更加鲁棒的信道估计，因为接收器可以被配置为在L-SIG 406和HEW SIG-A1 408的参考子载波上执行平均。

在一些实施例中，HEW SIG-A 408可包括额外的符号，例如HEW SIG-A3和HEW SIG-A4等。在这些实施例中，HEW SIG-A 408的额外的符号可以类似于HEW SIG-A2 408B利用附加子载波用于数据分配来被配置。在这些实施例中，HEW SIG-A 408的额外符号以及可使用的额外符号的数量可以取决于要运载的信息的数目。

在一些实施例中，当接入点102正作为主站进行操作时，接入点可被配置为在竞争时段期间竞争无线介质以针对HEW控制时段接收对介质的控制，并且在HEW控制时段期间传送HEW帧，其中在HEW控制时段期间，主站具有对无线介质的排他使用，用于根据基于非竞争的多址技术与调度的HEW站104进行通信。在一些实施例中，基于非竞争的多址技术可以是调度OFDMA技术并且可包括上行链路或下行链路通信，并且还包括上行链路或下行链路SDMA的使用，但实施例的范围不限于该方面。在这些实施例中，接入点102可以在HEW控制时段内传送被多路复用到多个调度HEW站中的每个调度HEW站的下行链路数据、或可以在HEW控制时段内接收从多个调度HEW站多路复用的上行链路数据。来自每个调度站104的下行链路数据可以与一个链路相对应并且包括一个或多个流。来自每个调度站的上行链路数据可以与一个链路相对应并且包括一个或多个流。下行链路数据和上行链路数据可以是时间多路复用的、频率多路复用的和/或空间多路复用的。在这些实施例中，接入点102可在HEW前导码的LTF部分410中包括LTF的数量，并且可包括跟随在LTF部分之后的HEW调度字段(HEW-SCH)414。在这些实施例中，接入点102可以将HEW帧配置为在HEW前导码之前包括传统前导码。在这些实施例中，HEW-SCH 414可以被配置为标识每个链路的一个或多个调制参数、每个链路的编码类型、每个链路是单用户(SU)链路还是多用户(MU) 链路、以及每个链路的流的数量。每个数据字段416可以与单用户(SU) 链路或多用户(MU)链路相关联，每个链路可配置为提供多个数据流。在一些实施例中，主站可以提供关于被包括在HEW前导码的LTF部分中的LTF数量的指示。在一些实施例中，对要被包括在HEW前导码中的 LTF的数量的选择可以基于在单个链路上被传送的流的最大数量，但实施例的范围不限于该方面。

根据实施例，被配置用于HEW通信的通信站104可被配置为接收 HEW帧400，HEW帧400至少包括L-SIG 406、跟随在L-SIG 406之后的 HEW SIG-A 408、以及跟随在HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段。在这些实施例中，HEW站104可被配置为解码L-SIG 406的数据子载波602以确定长度和速率信息、根据已知参考序列计算针对L-SIG 406的额外的参考子载波606的信道估计、以及利用信道估计来解码跟随在 HEW SIG-A 408之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A 408的至少一个符号的额外数据子载波。

在一些实施例中，HEW站104还可被配置为抑制对L-SIG 406的额外参考子载波606的解码。L-SIG 406的这些额外参考子载波606用于确定信道估计并且不运载任意数据。

在一些实施例中，HEW站104可被配置为利用从传统训练字段(例如，L-LTF 204)确定的信道估计和L-SIG 406的额外参考子载波来解码 HEW SIG-A 408的数据子载波。HEW SIG-A 408的数据子载波与L-SIG 406的数据子载波相对应，并且额外的数据子载波与L-SIG 406的额外的参考子载波606相对应。在这些实施例中，HEW-SIG A 408的所有(例如，52个)数据子载波(额外的数据子载波(与L-SIG 406的额外参考子载波606相对应)和传统数据子载波(与L-SIG 406的数据子载波602相对应))可以一起被解调制和解码。例如可以使用64点FFT。在以往，传统信号字段不利用额外的参考子载波606。

在一些实施例中，HEW站104还可被配置为基于L-SIG的长度字段中的值是否是可分的三或基于被应用到后续信号字段的第一和第二符号的 BPSK调制的相位旋转，来确定接收到的帧是HEW帧400还是传统帧。

在一些实施例中，HEW站104可以利用HEW SIG-A1 408A的额外参考子载波606和L-SIG 406的额外参考子载波606用于信道估计(例如，使用组合或平均技术)。在这些实施例中，HEW站104可以基于从L- LTF 204、L-SIG 406和HEW SIG-A1 408A获得的信道估计来解码HEW SIG-A2 408B，但实施例的范围不限于该方面。

根据一些实施例，主站102可以被布置为选择要被包括在HEW帧的多设备HEW前导码中的长训练字段(LTF)的数目。HEW帧可以包括多个链路用于多个数据流的传输。主站102还可以将所选择的若干LTF作为多设备HEW前导码的一部分顺序地传送并且将多个数据字段顺序地传送到多个调度HEW站104中的每个调度HEW站104。数据字段可以是 HEW帧的一部分。每个数据字段可以与链路中的一个链路相对应，并且可以包括一个或多个数据流。在一些实施例中，数据字段可被称为分组。主站102还可被布置为在HEW控制时段期间在上行链路方向从HEW站 104接收分组。

在一些实施例中，主站102可被布置为将多设备HEW前导码配置为包括HEW控制信号字段(HEW-SCH)以标识和传送HEW帧的每个数据字段。在这些实施例中，单个HEW前导码被包括在HEW帧中，这不同于针对每个链路包括前导码的传统技术。

在这些实施例中，在HEW控制时段开始时可以传送的HEW主同步传输可以包括多设备HEW前导码。HEW帧的数据字段可以由主站102在多设备HEW前导码之后在HEW控制时段内在下行链路方向发送和/或由主站102在上行链路方向接收。

在一些实施例中，HEW帧的链路(例如，数据字段)可配置为具有相同的带宽，并且带宽可以是以下各项中的一项：20MHz、40MHz或 80MHz连续带宽或80+80MHz(160MHz)非连续带宽。在一些实施例中，可以使用320MHz连续带宽。在一些实施例中，还可以使用1MHz、 1.25MHz、2.5MHz、5MHz和/或10MHz。在这些实施例中，HEW帧的每个链路可被配置用于传送若干空间流。

本文所公开的实施例增加了可在Wi-Fi前导码的传统(IEEE 802.11a/g)部分(L-SIG)之后传送的OFDM符号中运载的信息位的数量。由于HEW是之前标准的演进并且需要与传统系统共存，因此HEW 特定传输可以从传统前导码开始。前导码的传统部分可包括L-STF 202、 L-LFT 204和L-SIG 206(见图2)以允许传统设备检测HEW传输并且适当服从。在解码L-SIG 206之后，如果HEW设备可以将每个传输标识为 HEW分组或传统分组，则剩余的分组可以用HEW特定格式传送。在L- SIG之后的任意信号字段可以用任何方式被限制到从L-LTF获得的信道估计，直到新的HEW-LTF被传送。在标准的之前版本(即IEEE 802.11n/ac)中该限制也是这种情况。如图2中所描绘的，在IEEE 802.11ac中，VHT-SIG-A跟随在L-SIG之后，并且如图3的表中所标识的，子载波的数量与L-SIG匹配。在VHT-LTF之后传送的OFDMA符号具有更大数目的数据子载波，这是因为仅在处理VHT-LTF后，接收器才具有针对若干子载波的信道估计。

作为该限制的结果，VHT-SIG-A 208中运载的信息位的数量被限制为 L-SIG中运载的信息位的数量，这是因为VHT-SIG-A 208和L-SIG具有相同数量的数据子载波并且使用相同的调制阶数和编码速率。本文所公开的实施例提供了例如HEW SIG-A 408中的子载波数量的增加(例如，针对 20MHz、40MHz、80MHz和160MHz分别增加到56、112、224和448 个子载波)。子载波数量的的这种增加可以直接转化为信息位数量的增加。由于OFDMA是针对HEW的有前途的技术，并且OFDMA可能要求额外的信息被传送，因此将在HEW SIG-A 408中运载更多位，所以这些实施例使得更有效的OFDMA位分配成为可能。应该注意的是，在HEW SIG-A 408中运载更多的信息位是非常有价值的，因为否则前导码中可能要求额外的完整符号，这增加了总体协议开销。由于HEW的焦点是效率，因此具有增加信息位而不添加任何额外开销的机制是成功设计的关键，并且具有这样的机制增加了在标准中直接采用的机会。

根据实施例，额外的参考子载波被引入到L-SIG 406中而不影响传统设备106在检测L-SIG 406中的性能。传统设备106不知道额外参考子载波的存在并且依旧能够解码L-SIG 406。然而，HEW设备104可被配置为知道额外的参考子载波，并且类似于传统设备那样解码L-SIG而使用这些额外的参考子载波用于获得针对其相应子载波的信道估计。这些新获得的信道估计(通过使用参考子载波得到)被用于HEW接收器中用于解码子序列OFDM符号，尤其是用于解码具有增加的数量的子载波的HEW SIG- A 408。

针对HEW的一个目标是采用改善Wi-Fi效率(尤其是密集部署中的效率)的方法。随着对Wi-Fi标准的每个新修改，额外的信令被利用，因此后续经修改的系统可以标识每个传输并且将它分类为传统系统传输中的一个或来自较新的经修改的标准中的一个。在Wi-Fi中，为了维持传统能力，分组的前导码部分已增加并且新的字段被添加了各种调制格式，从而使得新的版本可以被标识。根据实施例，HEW设备104能够从传统分组标识HEW分组。在这些实施例中，HEW帧400可被配置为具有如图4中所示的格式。应该注意的是，字段的精确数量、其顺序和持续时间不改变主要的概念，这些实施例可应用到更通用格式和其它带宽。

根据实施例，L-SIG的OFDM结构利用具有如图6A中所示的子载波分配的64-FFT，在图6A中，导频位于位置(-21，-7，7，21)。导频音在编码器和交织器后分配。一些实施例可以将L-SIG扩展到56个子载波，这类似于图6B中所示的子载波分配。图6B中所示的新分配的参考子载波(-28，-27，27，28)对HEW接收器可以是已知的，并且可用于信道估计，该信道估计将被用于如图4中所描绘的子序列OFDM符号HEW SIG-A。类似于导频音，这些参考子载波不通过编码器和交织器。参考子载波被分配某种极性。本领域技术人员可以运行计算机搜索程序以发现其精确值。通常，这些值被选择来提供最佳峰均功率比(PAPR)以供L-SIG 中信息位的随机和确定性选择的组合。其简单的示例可以使得L-SIG扩展类似于L-LTF到格林菲尔德(Greenfield)11n格式的HT-LTF的扩展。具有额外参考子载波的L-SIG还可以利用64位FFT。

把这些新参考符号添加到L-SIG可能对传统设备106或HEW设备 104对L-SIG的检测无任何负面影响。另外因为它可能仅是分组中很多 OFDM符号中的一个OFDM符号，因此它将不影响相邻信道干扰。然而，应该对每音调的功率缩放给予关注。利用该扩展，L-LTF上的每音调功率缩放可以不同于L-SIG上的每音调功率缩放，这可能影响传统设备的解码性能。为了使得每音调功率等级相同，在一些实施例中，L-LTF符号功率可以取决于子载波的数量来降低(例如，降低到52/56倍)。

根据实施例，HEW接收器继续通过解交织和解码52个传统子载波如传统操作一样解码L-SIG 406。此外，HEW站104然后可以使用新的参考子载波计算子载波的信道估计(例如，位置-28、-27、27、28处的子载波)。如果接收到的分组被标识为HEW帧，则除在解码后续OFDM符号中从L-LTF获得的那些信道估计之外，HEW接收器还将利用位置-28、- 27、27、28处的子载波的信道估计。使得这些扩展的信道估计可用允许 HEW SIG-A现在运载如图6B中所示的56个数据子载波分配。假设HEW SIG-A 408的BPSK调制和速率1/2编码(或QBPSK)，这转化为额外的两个信息位。位置-28、-27、27和28处的子载波仅被用作示例，这是因为实施例的范围不限于该方面。

在一些其它实施例中，当前L-LTF是两个长训练序列(LTS)的重复，因此在非常低SNR的情境中，接收器可以在两个LTS上执行平均以获得更可靠的信道估计。为了在针对HEW的该提议中允许该相同的平均，所解释的子载波扩展还可以被应用到紧随在L-SIG之后的OFDM符号。在诸如图4中所示的格式之类的格式中，这将是HEW SIG-A1 408A 的第一OFDM符号。因此，在该示例中，HEW SIG-A1 408A可以具有类似于VHT-SIG-A1的52个子载波。L-SIG和SIG-A1二者都可用于使用新的参考子载波(-28、-27、27、28)计算信道估计。则HEW SIG-A2 408B 可以具有附加的四个子载波用于数据分配。在这种情况中，HEW SIG-A1 和HEW SIG-A2可以具有独立的编码器/解码器，这不同于VHT-SIG-A1 和VHT-SIG-A2具有联合编码器/解码器。

本文所公开的实施例提供了增加20MHz L-SIG中子载波数量(例如，增加到56)的方法。因为L-SIG被重复以在802.11n中支持40MHz的带宽，并且类似的重复被完成以在IEEE 802.11ac中支持80MHz和160 MHz，针对40、80和160MHz分别扩展L-SIG到112、224和448可以很容易地被应用。扩展的参考子载波可以在HEW接收器处被利用以获得除从L-LTF获得的那些信道估计之外的信道估计。与IEEE 802.11n/11ac中的52个相比，具有针对56个子载波的信道估计允许利用后续OFDM符号中的56个子载波。因此四个数据子载波被添加到HEW SIG-A而无额外开销。由于HEW的焦点是效率，因此具有增加信令位的数量而不添加任何额外开销的机制是成功设计的关键，并且具有这样的机制增加了在标准中直接采用的机会。

图7示出了根据一些实施例的HEW设备。HEW设备700可以是 HEW兼容设备，其可被布置为与一个或多个其他HEW设备(例如， HEW站104(图1)或主站102(图1))进行通信以及与传统设备进行通信。HEW设备700可适用于作为主站102(图1)或HEW站104(图 1)进行操作。根据实施例，HEW设备700可以包括硬件处理电路等，该硬件处理电路可包括物理层(PHY)电路702和介质访问控制层电路 (MAC)704。PHY 702和MAC 704可以是HEW兼容层，并且还可以与一个或多个传统IEEE 802.11标准兼容。PHY 702可以被布置为传送HEW 帧，例如HEW帧(图4)。HEW设备700还可以包括被配置为执行本文所描述的各种操作的其他处理电路706和存储器708。

根据一些实施例，MAC 704可以被布置为在竞争时段期间竞争无线介质，以在HEW控制时段接收对介质的控制并且配置HEW帧。PHY 702 可以被布置为如上所讨论的传送HEW帧。PHY 702还可以被布置为从 HEW站接收HEW帧。MAC 704还可以被布置为通过PHY 702来执行发送和接收操作。PHY 702可以包括用于调制/解调制、上变频/下变频、滤波、放大等的电路。在一些实施例中，处理电路706可以包括一个或多个处理器。在一些实施例中，两个或更多个天线可以被耦合至物理层电路，并且可以被布置为发送和接收信号，包括HEW帧的传输。存储器708可以存储信息，该信息用于配置处理电路706来执行用于配置和传送HEW 帧的操作和执行本文所描述的各种操作。

在一些实施例中，HEW设备700可被配置为使用OFDM通信信号通过多载波通信信道进行通信。在一些实施例中，HEW设备700可被配置为根据特定通信标准(例如，电气和电子工程师协会(IEEE)标准，包括 IEEE 802.11-2012、802.11n-2009和/或802.11ac-2013标准和/或包括提议的 HEW标准在内针对WLAN的提议规范)来接收信号，但本发明的范围不限于该方面，因为它们还可以适用于根据其他技术和标准来发送和/或接收通信。在一些其他实施例中，HEW设备700可以被配置为接收使用一个或多个其他调制技术发送的信号，其中上述一个或多个其他调制技术例如可以是扩频调制(例如，直接序列码分多址(DS-CDMA)和/或跳频码分多址(FH-CDMA))、时分多路复用(TDM)调制和/或频分多路复用 (FDM)调制，但实施例的范围不限于该方面。

在一些实施例中，HEW设备700可以是便携式无线通信设备的一部分，例如，个人数字助理(PDA)、具有无线通信功能的膝上型计算机或便携式计算机、网络平板、无线电话或智能电话、无线耳机、寻呼机、即时通信设备、数字相机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监测器、血压监测器等)或可以无线地接收和/或发送信息的其他设备。在一些实施例中，HEW设备700可以包括以下项中的一项或多项：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器以及其他移动设备元件。显示器可以是包括触摸屏的LCD屏幕。

HEW设备700的天线可以包括一个或多个定向或全向天线，例如包括偶极天线、单极天线、贴片天线、环形天线、微带天线或适用于传输 RF信号的其他类型的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线可以被有效分离，以利用可以在每个天线和发送站的天线之间产生的空间分集和不同信道特性。

尽管HEW设备700被示出为具有数个分离的功能元件，但是这些功能元件中的一个或多个可以被组合并且可以通过软件配置元件(例如，包括数字信号处理器(DSP)的处理元件)和/或其他硬件元件的组合来实现。例如，一些元件可以包括一个或多个微处理器、DSP、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、射频集成电路(RFIC)以及至少用于执行本文所描述的功能的各种硬件和逻辑电路的组合。在一些实施例中，HEW设备700的功能元件可以指在一个或多个处理元件上操作的一个或多个处理。

实施例可以被实现于硬件、固件和软件中的一者或者其组合中。实施例还可以被实现为存储于计算机可读存储设备上的指令，这些指令可被至少一个处理器读取并运行以执行本文所描述的操作。计算机可读存储设备可以包括用于以机器(例如，计算机)可读形式存储信息的任意非暂态机制。例如，计算机可读存储设备可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及其他存储设备和介质。一些实施例可以包括一个或多个处理器，并且可以被配置有存储在计算机可读存储设备上的指令。

在一些实施例中，当HEW设备700被配置为作为HEW站104(图 1)进行操作时，HEW设备的接收器可以被布置为在HEW控制时段的初始部分期间接收主同步传输，该传输包括单个多设备HEW前导码，单个多设备HEW前导码被布置为传送和标识在HEW控制时段期间被调度的多个HEW站104的多个数据字段。接收器还可被配置为基于多设备HEW 前导码内接收到的一个或多个训练字段(例如，若干LTF)来确定初始信道估计。接收器还可被配置为接收数据字段中在HEW控制时段内被标识的一个数据字段，并且使用更新的信道估计从所标识的数据字段中解调制数据。

在一些实施例中，主站102可以基于准则来将资源分配给调度的 HEW站104以用于在HEW控制时段期间使用，其中准则包括以下项中的一个或多个：信噪比(SNR)、配置、吞吐量、要发送的数据量、公平准则以及服务质量需求。主站102可以在与主站102进行关联时通过功能交换来确定站是HEW站104还是传统站106。在一些实施例中，主站102可以通知HEW站104控制时段将用于根据多址技术的通信。在一些实施例中，主站102可以在存在拥塞时使用控制时段，否则根据常规Wi-Fi技术 (例如，CSMA/CA)进行通信。在一些实施例中，对控制信号的映射可以在传输的开始被执行，以列出要在控制时段期间进行通信的设备，但实施例的范围不限于该方面。

图8示出了根据一些实施例的具有增加的信息位的HEW通信的过程。过程800可以由被配置为作为主站(例如，主站102(图1))进行操作的接入点执行用于HEW通信。在操作802中，该方法可包括将HEW 帧配置为包括传统信号字段(L-SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW信号字段(HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段。在操作804中，方法可包括将L-SIG配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输。在操作806中，方法可包括将跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号配置用于使用额外的数据子载波进行传输。额外的数据子载波可以与L-SIG的额外的参考子载波相对应。在操作808中，方法可包括传送经配置的HEW 帧。该帧可以在HEW控制时段期间被传送，OFDMA通信可在HEW控制时段期间发生。

在一个示例中，接入点被配置为作为主站操作用于高效WLAN (HEW)通信。接入点包括硬件处理电路，该硬件处理电路将HEW帧配置为包括传统信号字段(L-SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW信号字段 (HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段。在该示例中，L-SIG被配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输。在该示例中，跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号被配置用于使用额外的数据子载波进行传输，额外的数据子载波与L-SIG的额外的参考子载波相对应。

在另一示例中，针对20MHz信道，数据子载波的传统数量是四十八，导频子载波的传统数量是四，并且用已知参考序列调制的额外子载波的数量是四，再加上空子载波共计为六十四个子载波。在该示例中，跟随在HEW SIG-A之后的HEW数据字段的数据子载波的数量是五十二。

在另一示例中，HEW帧在L-SIG之前还包括传统长训练字段(L- LTF)。在该示例中，硬件处理电路被配置为将L-SIG的每子载波功率分配缩放到56/52倍。

在另一示例中，针对20MHz信道，导频子载波相对DC子载波位于位置-21、-7、7、21处，并且额外的参考子载波相对DC子载波位于位置- 28、-27、27、28处。

在另一示例中，在L-SIG的额外参考子载波上所调制的已知参考序列将用于由接收HEW站进行信道估计，以允许接收HEW站解调制和解码 HEW SIG-A的额外数据子载波和跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段的额外数据子载波。

在另一示例中，硬件处理电路被配置为将L-SIG的每子载波功率分配缩放到B/A倍，其中A是数据子载波的传统数量加导频子载波的传统数量，并且B是数据子载波的传统数量加导频子载波的传统数量加额外子载波的数量。

在另一示例中，跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段包括：HEW数据字段；以及在数据字段之前的HEW调度字段 (HEW-SCH)，HEW-SCH包括针对一个或多个HEW站的调度信息，该一个或多个HEW站被调度为在数据字段期间根据调度正交频分多址 (OFDMA)技术与接入点进行通信。

在另一示例中，HEW SIG-A至少包括第一符号(HEW SIG-A1)和第二符号(HEW SIG-A2)。在该示例中，由HEW SIG-A1运载的信息位被映射在传统数据子载波上，并且HEW SIG-A1的导频子载波被映射在传统导频子载波上。在该示例中，HEW SIG-A1的额外参考子载波用已知参考序列调制。在该示例中，由HEW SIG-A2运载的信息位被映射在数据子载波和额外的参考子载波上。在该示例中，HEW SIG-A2的导频子载波被映射在传统导频子载波上。

在另一示例中，当接入点作为主站进行操作时，接入点被布置为：在竞争时段期间竞争无线介质以针对HEW控制时段接收对介质的控制；以及在HEW控制时段期间传送HEW帧，其中在HEW控制时段期间，主站具有对无线介质的排他使用，用于根据基于非竞争的多址技术与调度的 HEW站进行通信。

在另一示例中，当接入点作为主站进行操作时，接入点被布置为：在 HEW控制时段内传送被多路复用到多个调度HEW站中的每个调度HEW 站的下行链路数据，来自每个调度站的下行链路数据与一个链路相对应并且包括一个或多个流；或在HEW控制时段内接收从多个调度HEW站多路复用的上行链路数据(来自每个调度站的上行链路数据与一个链路相对应并且包括一个或多个流)，并且布置为：在HEW前导码的LTF部分中包括LTF的数量；包括跟随在LTF部分之后的HEW调度字段(HEW- SCH)；以及将HEW帧配置为在HEW前导码之前包括传统前导码。

在另一示例中，通信站被配置用于高效WLAN(HEW)通信，该站包括被配置为接收HEW帧的硬件处理电路，HEW帧至少包括传统信号字段(L-SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW信号字段(HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段。在该示例中，L-SIG 使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波。在该示例中，跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号被配置用于使用额外的数据子载波进行传输，额外的数据子载波与L-SIG的额外的参考子载波相对应。在该示例中，接入点可以解码L-SIG的数据子载波以确定长度和速率信息、根据已知参考序列计算针对L-SIG的额外参考子载波的信道估计、以及利用信道估计来解码跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号的额外数据子载波。

在另一示例中，通信站还可被配置为抑制解码L-SIG的额外参考子载波。

在另一示例中，通信站被配置为利用从传统训练字段确定的信道估计来解码HEW SIG-A的数据子载波，HEW SIG-A的数据子载波与L-SIG的数据子载波相对应。

在另一示例中，通信站还可被配置为基于L-SIG的长度字段中的值是否是可分的三或基于被应用到后续信号字段的第一和第二符号的BPSK调制的相位旋转，来确定接收到的帧是HEW帧还是传统帧。

在另一示例中，HEW SIG-A至少包括第一符号(HEW SIG-A1)和第二符号(HEW SIG-A2)。在该示例中，由HEW SIG-A1运载的信息位被映射在传统数据子载波上，HEW SIG-A1的导频子载波被映射在传统导频子载波上。在该示例中，HEW SIG-A1的额外参考子载波用已知参考序列调制。在该示例中，由HEW SIG-A2运载的信息位被映射在数据子载波和额外的参考子载波上。在该示例中，HEW SIG-A2的导频子载波被映射在传统导频子载波上。在该示例中，通信站被配置为利用HEW SIG-A1的额外参考子载波和L-SIG的额外参考子载波用于信道估计；以及基于从L- LTF、L-SIG和HEW SIG-A1获得的信道估计来解码HEW SIG-A2。

在另一示例中，一种用于高效WLAN(HEW)通信的方法包括：将 HEW帧配置为包括传统信号字段(L-SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW 信号字段(HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段；以及

其中，L-SIG被配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输，并且

其中，跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段和 HEW SIG-A的至少一个符号被配置用于使用额外的数据子载波进行传输，额外的数据子载波与L-SIG的额外的参考子载波相对应。

在另一示例中，针对20MHz信道，数据子载波的传统数量是四十八，导频子载波的传统数量是四，并且用已知参考序列调制的额外子载波的数量是四，再加上空子载波共计为六十四个子载波。在该示例中，跟随在HEW SIG-A之后的HEW数据字段的数据子载波的数量是五十二。在该示例中，针对20MHz信道，导频子载波相对DC子载波位于位置-21、- 7、7、21处，并且额外的参考子载波相对DC子载波位于位置-28、-27、 27、28处。

在另一示例中，在L-SIG的额外参考子载波上所调制的已知参考序列将用于通过接收HEW站进行信道估计，以允许接收HEW站解调制和解码HEW SIG-A的额外数据子载波和跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段的额外数据子载波。

在另一示例中，提供了一种存储有指令的非暂态计算机可读存储介质，指令用于由接入点的一个或多个处理器执行，以执行针对高效WLAN (HEW)通信的操作。在该示例中，操作将接入点配置为：将HEW帧配置为包括传统信号字段(L-SIG)、跟随在L-SIG之后的HEW信号字段 (HEW SIG-A)、以及跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个HEW字段。在该示例中，L-SIG被配置用于使用传统数量的数据子载波、传统数量的导频子载波、以及用已知参考序列调制的若干额外的参考子载波进行传输。在该示例中，跟随在HEW帧的HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段和HEW SIG-A的至少一个符号被配置用于使用额外的数据子载波进行传输，额外的数据子载波与L-SIG的额外的参考子载波相对应。

在另一示例中，在L-SIG的额外参考子载波上所调制的已知参考序列将用于通过接收HEW站进行信道估计，以允许接收HEW站解调制和解码HEW SIG-A的额外数据子载波和跟随在HEW SIG-A之后的一个或多个 HEW字段的额外数据子载波。

摘要是为了符合要求摘要允许读者确定本技术公开的性质和主旨的37 C.F.R部分1.72(b)而提供的。摘要是按照不被用于限制或解释权利要求的范围或意义的理解而提交的。下面的权利要求因此被合并到详细的描述中，其中每个权利要求自己作为单独的实施例。