本申请还与名为“Training Sequence Indication for WLAN”,申请日为2010年10月22日的美国临时专利申请NO.12/910,628相关,其通过参考而整体引入于此。
具体实施方式
图1是根据一实施方式的示例无线局域网(WLAN)10的框图。WLAN 10支持在接入点(AP)和多个客户端站点之间的下行(DL)多用户(MU)多输入多输出(MIMO)通信。另外,WLAN 10支持在接入点(AP)和多个客户端站点中的每一个站点之间的下行(DL)单用户(SU)通信。AP 14包括耦合到网络接口16的主机处理器15。网络接口16包括媒介接入控制(MAC)单元18和物理层(PHY)单元20。物理层(PHY)单元20包括多个收发器21,并且收发器21耦合到多根天线24。尽管在图1中图示了三个收发器21以及三根天线24,但AP 14在其它实施方式中可以包括不同数目(例如,1,2,4,5等)的收发器21和天线24。在一实施方式中,MAC单元18和PHY单元20被配置为根据第一通信协议(例如,IEEE 802.11ac标准,现在正处于被标准化的过程中)来操作。在另一实施方式中,MAC单元18和PHY单元20还被配置为根据第二通信协议(例如,IEEE802.11n标准,IEEE 802.11a标准,IEEE 802.11g标准等)来操作。该第一通信协议在此被称为甚高吞吐量(VHT)协议,该第二通信协议在此被称为传统协议。
WLAN 10包括多个客户端站点25。尽管在图1中图示了四个客户端站点25,但WLAN 10在不同的场景和实施方式中包括不同数目(例如,1,2,3,5,6等)的客户端站点25。客户端站点25中的至少一个(例如,客户端站点25-1)被配置为至少根据该VHT协议操作。在一些实施方式中,WLAN 10也包括客户端站点40,其不被配置为根据VHT协议操作,而是被配置为根据传统协议操作。这样的客户端站点40在此被称为“传统客户端站点”。在一些实施方式中,WLAN 10包括不止一个传统客户端站点。在其它实施方式中,WLAN 10不包括传统客户端站点。
客户端站点25-1包括耦合到网络接口27的主机处理器26。网络接口27包括MAC单元28和PHY单元29。PHY单元29包括多个收发器30,并且收发器30耦合到多根天线34。尽管在图1中图示了三个收发器30以及三根天线34,但客户端站点25-1在其它实施方式中可以包括不同数目(例如,1,2,4,5等)的收发器30和天线34。
在一实施方式中,客户端站点25-2,25-3以及25-4中的一个或多个具有与客户端站点25-1相同或相似的结构。在这些实施方式中,结构与客户端站点25-1相同或相似的客户端站点25具有相同或不同数目的收发器和天线。例如,根据一实施方式,客户端站点25-2只有两个收发器和两根天线。
在不同的实施方式中,AP 14的PHY单元20被配置为产生符合VHT协议并且具有此后描述的格式的数据单元。收发器21被配置为通过天线24传输已经产生的数据单元。类似地,收发器21被配置为通过天线24接收符合VHT协议的数据单元。AP 14的PHY单元20被配置为处理接收到的符合VHT协议并且具有此后描述的格式的数据单元。
在不同的实施方式中,客户端站点25-1的PHY单元29被配置为产生符合VHT协议并且具有此后描述的格式的数据单元。收发器30被配置为通过天线34传输已经产生的数据单元。类似地,收发器30被配置为通过天线34接收符合VHT协议的数据单元。根据不同的实施方式,客户端站点25-1的PHY单元29被配置为处理接收到的符合VHT协议并且具有此后描述的格式的数据单元。
图2是根据一个实施方式的、AP 14配置为使用正交频分复用(OFDM)调制将数据单元传送到客户端站点25-1的数据单元100的示意图。该数据单元100符合VHT协议并占用80MHz带宽。在其它实施方式中,类似于数据单元100的数据单元占用不同带宽,例如20MHz,40MHz,120MHz,160MHz,或者任意合适的带宽。数据单元100是适合“混合模式”场合的,例如当WLAN 10包括一客户端站点(例如,传统客户端站点40),其符合传统协议而不符合VHT协议。数据单元100也可以被用在其它场合。
数据单元100包括一前导,其具有四个传统短训练字段(L-STF)105;四个传统长训练字段(L-LTF)110;四个传统信号字段(L-SIG)115;四个第一甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG1)120;一甚高吞吐量短训练字段(VHT-STF)125;N个甚高长训练字段(VHT-LTF)130,其中N是一整数;以及一第二甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG2)135。数据单元100也包括甚高吞吐量数据部分(VHT-DATA)140。所述L-STF 105、L-LTF 110以及L-SIG 115形成传统部分。VHT-STF125、VHT-LTF 130、VHT-SIG2 135以及VHT-DATA 140形成甚高吞吐量(VHT)部分。
在一实施方式中,L-STF 105中的每个、L-LTF 110中的每个以及L-SIG 115中的每个占用20MHz带宽。在本公开中,出于解释帧格式的实施方式的目的,描述了具有80MHz连续带宽的若干示例数据单元,包括数据单元100,但是这些帧格式实施方式以及其它实施方式可适用于适合于其它合适的带宽(包括不连续带宽)。例如,尽管数据单元100的前导包括L-STF 105、L-LTF 110、L-SIG 115以及VHT-SIG1 120的每一个的四个,但在OFDM数据单元占用80MHz之外的其他累积带宽(例如20MHz,40MHz,120MHz,160MHz等)的其它实施方式中,不同的合适的数目的L-STF 105、L-LTF 110、L-SIG 115以及VHT-SIG1 120被相应地采用。根据一些实施方式,例如,对于占用20MHz累积带宽的OFDM数据单元,该数据单元包括每个L-STF 105、L-LTF 110、L-SIG 115以及VHT-SIG1 120的一个;40MHz带宽OFDM数据单元包括字段105、110、115以及120的每一个的两个;120MHz带宽OFDM数据单元包括字段105、110、115以及120的每一个的六个;160MHz带宽OFDM数据单元包括字段105、110、115以及120的每一个的八个,等等。
在示例数据单元100中,VHT-STF 125、VHT-LTF 130、VHT-SIG2135以及VHT-DATA 140的每个占用数据单元的整个80MHz累积带宽。类似地,在一些实施方式中,在OFDM数据单元符合第一VHT协议并占用累积带宽例如20MHz,40MHz,120MHz,160MHz时,VHT-STF 125、VHT-LTF 130、VHT-SIG2 135以及VHT-DATA 140的每个占用该数据单元的相应的整个累积带宽。
在一些实施方式中,数据单元100的80MHz频带不是连续的,而是包括两个或多个更小的频带,例如两个在频率上分离的40MHz的频带。类似地,对于具有不同累积带宽的其它OFDM数据单元,例如160MHz累积带宽,在一些实施方式中,该频带在频率上并不连续。从而,例如,L-STF 105、L-LTF 110、L-SIG 115以及VHT-SIG1120占用两个或更多在频率上彼此分离的带宽,例如,在一些实施方式中,相邻频带在频率上分离至少一MHz,至少五MHz,至少10MHz,至少20MHz。
根据一实施方式,L-STF 105中的每一个以及L-LTF 110的每一个具有一种传统协议例如IEEE 802.11a标准和/或IEEE 802.11n标准所规定的格式。在一实施方式中,L-SIG 115中的每一个具有至少基本上如传统协议所规定的一种格式(例如IEEE 802.11a标准和/或IEEE 802.11n标准)。L-SIG 115中的长度和速率子字段被设置为指示对应于数据单元100中在传统部分之后的剩余部分的持续时间T。这允许未根据VHT协议配置的客户端站点确定数据单元100的尾部,例如以达到载波侦听多址/冲突避免(CSMA/CA)的目的。举例来说,根据IEEE 802.11a标准配置的传统客户端站点根据IEEE 802.11a标准所规定的接收器状态机从VHT-SIG1s120检测数据错误。在这种情况下,传统客户端站点在执行空闲信道评估(CCA)前一直等待直到持续时间T的结束。在另一例子中,根据IEEE802.11n标准配置的传统客户端站点将响应于接收到VHT-SIG1 120和/或VHT-SIG2 135检测错误,例如循环冗余检测(CRC)错误。在这种情况下,传统客户端站点在切换到CCA空闲模式前等待直到数据单元100的能量耗尽。
在数据单元100中,传统部分的频域符号在80MHz频带的四个20MHz子带上重复。根据IEEE 802.11a标准和/或IEEE 802.11n标准配置的、具有20MHz带宽的传统客户端站点将在所述20MHz子带信号中的任一个上识别传统IEEE 802.11a标准前导。在一些实施方式中,不同20MHz子带信号的调制被旋转不同的角度。在一示例中,在某一实施方式中,第一子带被旋转0度,第二子带被旋转90度,第三子带被旋转180度,且第四子带被旋转270度。在其它例子中,在某一实施方式中,采用了不同的合适的旋转。如一示例,第一子带被旋转45度,第二子带被旋转90度,第三子带被旋转-45度,且第四子带被旋转-90度。
在一些实施方式中,在不同20MHz子带中的VHT-SIG1 120的调制被不旋转同角度。在一示例中,在某一实施方式中,第一子带被旋转0度,第二子带被旋转90度,第三子带被旋转180度,且第四子带被旋转270度。在其它示例中,采用了不同的合适的旋转。如一示例,在某一实施方式中,第一子带被旋转45度,第二子带被旋转90度,第三子带被旋转-45度,且第四子带被旋转-90度。在一实施方式中,在传统部分(如果存在)采用的相同旋转被用于VHT-SIG1120。在至少一些示例中,VHT-SIG1 120共同地指代单个第一甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG1)120。
如图2所示,VHT-SIG2 135被包括在一个或多个VHT-LTF 130之后,并且与该一个或多个VHT-LTF 130中的一个在空间上以相同方式映射。例如,VHT-SIG2 135通过向量QP1在空间上映射到传输天线,其中Q是映射空间流的天线映射或空间映射矩阵,或者如果采用了空时编码则是空时流,且P1是空间流映射矩阵P的第一列,在一实施方式中,P为哈德玛矩阵,其中P的每个元素为+1或-1。在另一实施方式中,P的每个元素为复数(例如,离散傅里叶变换矩阵被用作P)。在另一实施方式中,P的每个元素为+1或-1之外的整数。在另一实施方式中,P1对应于第一空间流。
更一般地,随着每个VHT-LTF被产生,该矩阵P的单独列被用来将所述值映射到空间流。例如,在一实施方式中,该矩阵P的第一列,也即,P1,被应用到信号VHT-LTF1 130-1,该矩阵P的第二列,也即P2,被应用到VHT-LTF2等等。从而,在一实施方式中,客户端站点25可以使用来自VHT-LTF1的信道估计来解码VHT-SIG2 135。根据另一实施方式,通过向量QPN空间地映射VHT-SIG2,使得在另一实施方式中客户端站点25可以使用来自VHT-LTFN 130-N的信道估计来解码VHT-SIG2 135。在2010年4月12日申请、名为“PhysicalLayer Frame Format for WLAN”的美国专利申请No.12/758,603中,描述了数据单元100的多种不同的其它合适的实施方式,其包括VHT-SIG2 135的不同合适位置,其在此整体被合并参考。
通过在一个或多个VHT-LTF 130后面放置VHT-SIG2 135并在空间上将VHT-SIG2 135以前述方式空间映射,PHY单元20,收发器21,以及天线24可以执行空分多址(SDMA)下行传输,其通过波束导向为不同的用户区分VHT-SIG2 135,同时L-STF 105,L-LTF110,L-SIG 115以及VHT-SIG1 120保持未导向(或者“全向”,或者“伪-全向”;此处使用的术语“未导向”以及“全向”也意图包括术语“伪-全向”),并且包含对于每个客户端站点25公共的PHY信息。在另一方面,VHT-SIG2 135包括不同客户端站点25的不同数据,其通过天线24在不同的空间信道上同时被传输,来承载不同(或者“用户-特定的”)内容到客户端站点25中的每个。从而,在一些实施方式中,图2中所示的VHT-SIG2 135表示通过不同空间流被传输到不同客户端的不同信息。为了解释方便,VHT-SIG2 135,以及在此披露的各种数据单元的其它被导向部分,在此时常采用这种方式被图示或描述。然而,将被理解的是,在上面讨论的一些实施方式中,示例地,VHT-SIG2 135以及其它所述被导向的信号可以包括通过不同空间流被传输到不同客户端的不同信息。
根据一实施方式,VHT-SIG1 120包括两个OFDM符号。根据一实施方式,VHT-SIG2 135包括一个OFDM符号。
数据单元100的前导允许每个客户端站点25来估计从AP 14到客户端站点25的信号信道的至少一部分,并且基于所述估计,均衡该信号来解码从AP 14传输到客户端站点25(例如,客户端站点25-1)的数据(例如,在VHT-DATA 140内)。在一实施方式中,例如,客户端站点25-1确定从AP 14到客户端站点25的多个信道维度,并采用一个或多个的VHT-LTF 130来估计信道维度中的每一个。数据单元100指示从AP 14传输到每个客户端站点25的多个空间流,或者如果采用空时编码时则是空时流的数目,以及客户端站点25-1可进一步确定从AP 14传输的特定空间流或者空时流中哪些包括用于客户端站点25-1的信息。在一实施方式中,为了使得客户端站点25-1估计其相应数量的信道维度,AP 14传输相应数量的VHT-LTF 130到客户端站点25-1。
在一实施方式中,一个或多个的被分配给特定客户端站点25来进行估计信道的VHT-LTF 130不被分配给一个或多个的其它客户端站点25来进行估计信道。根据一实施方式,PHY单元20产生至少足够的VHT-LTF 130来关联地训练所有客户端站点25以估计与其对应的信号信道。在一实施方式中,数据单元20指示从AP 14传输到每个客户端站点25的空间流的数目,或者如果采用空时编码时则是空时流的数目。在一实施方式中,当VHT-LTF 130可分解的时候,每个客户端站点25接收所有的VHT-LTF 130,并且在接收VHT-LTF 130之前使用空间或者空时流的数目的指示来确定VHT-LTF 130中的哪些用于它自身的信道估计。例如,在一些实施方式中,在VHT-SIG2135中包括对应于特定客户端站点25的空间/空时流的数目的一个或多个指示。在一个实施方式中,数据单元100在VHT-SIG1 120中也或者可选地包括相应数目的空间/空时流的适当指示。所述指示的若干例子下面将详细描述。
在一实施方式中,通过预先确定VHT-LTF 130中的哪些需要被用于信道估计,每个客户端站点25避免将不需要用于信道估计的其它那些VHT-LTF 130缓冲在存储器内。在一实施方式中,所述预先确定允许客户端站点25基本上与接收到VHT-LTF 130同时地开始信道估计。例如,如果信道估计的开始被延迟到晚于对应于客户端站点25的空间/空时流的VHT-LTF 130的接收,那么客户端站点25可能需要能够快速地执行信道估计并且及时地确定用于信道的均衡器以准确地解码在VHT-DATA 140中的数据。在一实施方式中,所述快速的信道估计可以在PHY单元29中产生不希望的处理负荷。
在一些实施方式中,当VHT-LTF 130可分解时,每个客户端站点25也尝试减少,或者“白化”发送给其他的客户端站点25的空间/空时流导致的干扰。因此,在一实施方式中,数据单元100使得每个客户端站点25不仅能够确定从AP 14传输到客户端站点25的空间/空时流的数目,而且还能够确定从AP 14传输到每个其他客户端站点25的空间/空时流的数目。数据单元100还使得每个客户端站点25能够确定每个其他客户端站点25需要使用VHT-LTF 130中的哪些来进行信道估计。然后每个客户端站点25使用其它客户端站点25的信道训练信息来减少所接收到的来自发送到每个其它客户端站点25的空间/空时流的干扰。也在这些实施方式中,数据单元100有利地允许每个客户端站点25来预先确定VHT-LTF 130中的哪些用于信道估计,即使VHT-LTF 130的其它用于干扰消除或者白化。
图3A和图3B为依据一种实施方式的、分别用于VHT-SIG1 120和VHT-SIG2 135示例比特分配的示意图。在一实施方式中,当AP 14支持下行多用户MIMO(DL-MUMIMO)通信时,使用图3A和图3B的示例比特分配。如图3A所示,VHT-SIG1 120包括多个子字段142。所述的多个子字段142包括持续时间子字段142-1,带宽子字段142-2,短保护间隔(SGI)子字段142-3,平滑子字段142-4,空时分组码(STBC)子字段142-4,多用户(MU)/单用户(SU)子字段142-6,组ID子字段142-7,可解的LTF子字段142-8,多个空间流(Nss)子字段142-9,以及MU预留子字段142-10等等,该MU预留子字段142-10可以用于实施未来所开发的MU特征。VHT-SIG1 120也包括一个或多个附加的子字段,这些子字段共同地称为附加子字段142-11。在各种实施方式中,附加子字段142-11包括,例如一个或多个循环冗余校验码(CRC)子字段,包括尾比特的子字段,用于执行未来开发的功能的预留子字段,等等。
根据一实施方式,MU/DU子字段142-6包括单个比特,其被设为逻辑“1”以指示AP 14工作在MU模式。依据另一实施方式,MU/SU子字段142-6的单个比特设为逻辑“0”以指示AP 14工作在MU模式。在另一实时方式中,进一步描述如下,组ID子字段142-7指示数据单元100指向的MU组。在一些其他的实施方式中,MU/SU子字段142-6被移除,同时组ID子字段142-7的可能的比特序列中的一个被预留用作指示数据单元100是SU数据单元的目的。如一个例子,在一实施方式中,组ID子字段142-7的每个比特都设为逻辑“1”以指示SU模式。如另一个例子,在一实施方式中,组ID子字段142-7的每个比特都设为逻辑“0”以指示SU模式。在又一实施方式中,使用组ID子字段142-7的一个可能比特序列指示数据单元100是广播帧,以附加于或替代于使用组ID子字段142-7的一个可能比特序列来指示数据单元100是SU数据单元。在更进一步的实施方式中,组ID子字段142-7中用于指示数据单元100为广播帧的比特序列是当数据单元为SI数据单元时所使用的相同比特序列。依据一实施方式,当数据单元100是SU数据单元时使用的组ID子字段142-7的比特序列也被用来用作如下情况,即数据单元100是MU数据单元但是一个或多个客户端站点25还没有被分派给MU组。
在MU模式下,STBC子字段142-5和Nss子字段142-9提供用于每一个客户端站点25的空时流的数量的指示。
据此教导和披露,本领域技术人员将会认识到,对应客户端站点25的空时数据流的数目是当没有使用STBC时,通过天线24发送到客户端站点25的空间流的数目。相应地,为了当前的披露的目的,此处没有使用STBC编码的空间流,有时可能被作为空时流以方便解释。当发送到客户端站点25的空间流使用STBC编码时,对应客户端站点25的空时流的数目由对应客户端站点25的空间流的数目以及正在被使用的特定的空时块码,比如Alamouti码确定。例如,对单个空间流做Alamouti编码会生成两个空时流。
根据一实施方式,STBC设置对于每个客户端站点25是相同的,由此,在STBC子字段142-5中仅需要单个比特来指示STBC是否正在被使用。如图3A所示,STBC子字段142-5包括一个比特,如果STBC正在被使用,则该比特例如被设置为“1”,而如果STBC没有在被使用,则该比特例如被设置为“0”,或者反之亦然。依据一实施方式,对应每个客户端站点25的空间流的数目是不同的。每个客户端站点25使用分配给该客户端站点25的唯一索引值来确定其相应的空间流的数量,其中使用管理帧或控制帧,例如探测帧,来向该客户端站点25分配该唯一索引值。
例如,AP 14在数据单元100的传输之前,通过首先发送探测帧给每个客户端站点25来给每个客户端站点25分配一个唯一的索引值。探测帧包括一个或多个组定义字段。图4是组定义字段160的图示。组定义字段160包括组标识符(组ID)子字段162和一个或多个关联标识符(AID)子字段164。AID子字段164包括的子字段与到通过组ID子字段162(即“MU组”)标识的组分配的MU0MIMO用户的数量一样多。例如,如图4所示,AID子字段164包括第一AID(AID1)子字段164-1,第二AID(AID2)子字段164-2,第三AID(AID3)子字段164-3,以及第四AID(AID4)子字段164-4。在一实施方式中,组定义字段160由PHY单元20生成。在另一实施方式中,AID子字段164中的至少一个,和/或包括于其中的信息至少部分地由MAC单元18生成。
AID子字段164中的每个子字段包括已经由AP 14分配给由组ID子字段162标识的MU组的一个客户端站点25的AID。每个客户端站点25均配置为接收整个组定义域160,并且,在一个AID子字段164中检测到其自身的AID之后,确定这个特定的客户端站点25是由组ID子字段162标识的MU组的成员。每个客户端站点25基于自身AID相对于AID子字段164中其他客户端站点25的AID的布置,进一步确定Nss子字段142-9中其发送的空间流的数目的指示相对于用于其他客户端站点25的指示的顺序。在一实施方式中,如果组定义字段160不包括特定客户端站点25的AID,则该客户端站点25确定其不是由组ID子字段162标识的MU组的成员,并且,例如,该客户端站点25监测相同的或者不同的探测帧内的后续组定义字段,直到客户端站点25确定其属于的MU组为止。
例如,客户端站点25-2检测第一AID子字段164-1并确定在第一AID子字段164-1中的AID与客户端站点25-2的AID并不匹配。然后客户端站点25-2检测第二AID子字段164-2并且确定在第二AID子字段164-2中的AID与客户端站点25-2的AID匹配。从而客户端站点25-2确定其为组ID子字段162标识的MU组的成员,并进一步确定其唯一的索引值为2,也即,其空间流的自身数目的指示按照接收顺序将是Nss子字段中的第二指示。基于对其他AID子字段164-1、164-3以及164-4中的AID的检测,第二客户端站点25-2也确定分到其它客户端站点25-1、25-3以及25-4的唯一索引值。当然,在一些实施方式中,在示例的组定义字段160中,特定客户端站点(例如客户端站点25-2)的AID被包括在AID子字段164(例如子字段164-1,子字段164-3等等)中任意其他合适的一个子字段中。
AP 14被配置为传输包括组定义字段160的探测帧到每个客户端站点25。在一实施方式中,探测帧也被用来从与其相关联的用户索引值的每个客户端站点25请求确认,以及请求信道测量反馈。AP 14通过处理响应反馈帧来确定用于客户端站点25的空间映射Q矩阵。PHY单元20被配置为使用Q矩阵来产生VHT-SIG2 135,其被收发器21以及天线24同时在多个不同空间信道上传输到不同客户端站点25。信号字段例如VHT-SIG2 135的波束导向的不同的示例性实施,在2010年3月30日申请的、名为“Sounding an Steering Protocols forWireless Communications”的美国专利申请中描述,其通过参考整体引入于此。信号字段例如VHT-SIG2 135的波束导向的不同的示例性实施(包括通过探测帧的使用)在2008年7月18日申请的、名为“Access Point with Simultaneous Downlink Transmission ofIndependent Data for Multiple Client Stations”的美国专利申请中也有描述,其通过参考整体引入于此。
图5是根据一实施方式的示例性的时序图示,其表示探测帧170从AP 14被传输到客户端站点25的每个。例如,AP 14广播探测帧170到客户端站点25。可选地,AP 14传输多个探测帧到客户端站点25,其中探测帧中不同的一个被传输给客户端站点25中的每个。然而,为了解释方便,此处的披露将指代正被传输给每个客户端站点25(例如,客户端站点25-1以及25-2)的探测帧170。
根据一实施方式,探测帧170包括有效载荷部分,其包括组定义字段160。在另一实施方式中,探测帧170省略有效载荷部分,组定义字段160被包括在PHY前导部分中。根据一实施方式,响应于客户端站点25-1接收探测帧170,以及接收并在其中记录其相关联的用户索引值,客户端站点25-1的PHY单元29在第一时隙期间产生用于传输到AP 14的反馈帧172。类似地,响应于客户端站点25-2接收探测帧170,以及接收并在其中记录其相关联的用户索引值,客户端站点25-2的PHY单元29在第二时隙期间产生用于传输到AP 14的反馈帧174,并且对于任何其他的客户端站点25也是如此。反馈帧172和174中的每一个包括客户端站点25中的相应一个客户端站点已经接收到和记录了其相关联用户索引值的适当确认。从而,当接收到反馈帧172和174时,AP 14验证客户端站点25-1以及客户端站点25-2中的每个正确地记录了其分配的用户索引值。如上所述,AP 14也使用反馈帧172和174来确定空间映射Q矩阵。
在其它的实施方式中,探测帧、非-探测管理帧等的其它合适的实施也被用来分配组识别符以及相关联的唯一索引值到客户端站点25的每一个。根据一实施方式,例如,组定义字段160在非-探测管理帧中被传输。作为一个附加的例子,在一个实施方式中,AP 14使用非-探测管理帧来执行“分立式”MAC以及AID交换,例如客户端站点25的MAC地址或ADI与组ID以及用户索引值的关联,而无需请求信道测量。在一实施方式中,MAC单元18产生非-探测管理帧和/或其中的信息中的至少一部分。在另一实施方式中,PHY单元20产生非-探测管理帧。例如,根据一实施方式,管理帧的有效载荷部分将客户端站点25-1的MAC地址或者AID与组ID及第一索引值相关联,例如数字1。根据一实施方式,数据部分进一步将客户端站点25-2的MAC地址或者AID与相同组ID及第二索引值相关联,将客户端站点25-3的MAC地址或者AID与相同组ID及第三索引值相关联,将客户端站点25-4的MAC地址或者AID与相同组ID及第四索引值相关联。
在使用非-探测管理帧的另一实施方式中,该非-探测管理帧是单播帧,其向单个客户端站点25分配多个组ID以及针对每个组ID的关联的唯一索引值。根据另一实施方式,非-探测管理帧是被传输到整个MU组的多播帧。多播帧向多播帧被传送到的MU群组中的一个或多个客户端站点25分配多个组ID以及针对每个组ID的关联的唯一索引值。
根据一个实施方式,每次在AP 14传输探测帧或其它管理帧时,刷新被分配给客户端站点25的唯一索引值。根据另一实施方式,分配给客户端站点25的唯一索引值的刷新不太频繁。根据另一实施方式,例如,每当AP 14传输探测帧或其它管理帧两次时该唯一索引值被刷新,每三次等等。根据一实施方式,唯一索引值被刷新的频率取决于AP 14与客户端站点25之间的信号信道特征改变的程度和/或速率。
一旦客户端站点25确定其为特定MU组的成员并且其唯一索引值在特定MU组之内,客户端站点25基于组ID子字段142-7的接收来确定组ID子字段142-7是否与组ID子字段162或者该客户端站点25所属的任意其它MU组的组ID匹配。在一些实施方式中,例如,采用多个组定义字段160、或者其它合适的管理帧或者控制帧将客户端站点25分配给多个MU组。如果客户端站点25确定组ID子字段142-7与组ID子字段162或者该客户端站点25所属的任意其它MU组的组ID匹配,客户端站点25处理整个VHT-SIG1 120。客户端站点25由此确定其空时流的相应数目。根据一实施方式,如果组ID子字段142-7与组ID子字段162或者该客户端站点25所属的任意其它MU组的组ID不匹配,客户端站点25确定其不是数据单元100所指向的MU组的成员,并且忽视数据单元100的剩余部分。通过忽视数据单元100的剩余部分,客户端站点25例如通过并不尝试接收和/或解码数据单元100的剩余部分而节省了能量。
根据一实施方式,出于指示数据单元100是SU数据单元的目的,组ID子字段142-7的一个可能比特序列被预留。因此,在一些实施方式中,如果组ID子字段142-7与涉及先前MU传输的组ID子字段162不匹配,但是组ID子字段142-7确实与预留的比特序列匹配,则用户站点25确定数据单元100是SU数据单元。
为了指示对应于每个唯一索引值的空间流的数目,并从而指示(与STBC子字段142-5相结合)空时流的相应数目,Nss子字段142-9本身包括了多个子字段。多个Nss子字段的每个包括用于客户端站点25中的每一个的信息。根据一实施方式,图6是Nss子字段142-9的图示,其表明Nss子字段142-9由四个Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d组成。根据一个实施方式,该Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d分别被标注为Nss1,Nss2,Nss3以及Nss4,并且每个包括分配到相应客户端的空间流的数目的指示。在图3A的示例中,Nss子字段总共包括8比特,从而两个比特被分别分配给Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d中的每一个,如图6所示。每个客户端站点25接收整个Nss子字段142-9,但是通过使用分配给客户端站点25的唯一索引值(在组定义过程中或者在分配组ID以及唯一索引值的其它过程中,如上所述)并结合每个Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d中的比特数目的先验知识,来确定Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d中的哪个对应于客户端站点25。在客户端站点25执行干扰减少的实施方式中,客户端站点25还使用STBC子字段142-5并结合分配给其它客户端站点25的唯一索引值的先验知识,来确定用于其他客户端站点25的空时流的数目。
根据一实施方式,当两个比特被分配给Nss子字段142-9-a,142-9-b,142-9-c以及142-9-d的每个时,Nss子字段142-9指示0,1,2或3个空间流是否被分配给WLAN 10的客户端站点25-1,25-2,25-3以及25-4的每个。可选地,在其它的实施方式中,Nss子字段142-9指示空间流的另一适合范围的数目。在一实施方式中,例如,VHT-SIG2 135通过使用用于每个客户端站点25的比特序列为每个客户端站点25指示调制和编码方案(MCS),其中一个这样的序列指示没有数据被传输到客户端站点25。这种情况下,根据一实施方式,每个Nss子字段中的两个比特被用来指示是否1,2,3或者4个空间流被分配给客户端站点25-1,25-2,25-3以及25-4的每个。在VHT-SIG1 120的某些其它可能实现方式中,不同数目的比特被分配给Nss子字段142-9。此外,根据某些实施方式,Nss子字段142-9为四个以上或以下的客户端站点25指示空间流的数目。当Nss子字段142-9指示零个空间流被分配给客户端站点25的任意一个时,相应的一个或多个客户端站点25忽视数据单元100的剩余部分,从而节省了功率,如上所述。
图3B中用于VHT-SIG2 135的示例性比特分配结合图3A中示出的示例性比特分配和/或结合用于VHT-SIG1 120的任何其他适当比特分配来实施。VHT-SIG2 135包括多个子字段152。根据一个实施方式,多个子字段152包括MCS子字段152-1,编码类型子字段152-2,预留子字段152-3(例如,为了执行未来开发的特征),CRC子字段152-4,以及包括尾比特的子字段152-5。MCS子字段152-1规定了调制编码方案(MCS),其被AP 14用于产生和传输对应于每个客户端站点25的空时流。通过在不同的空间信道上传输VHT-SIG2 135,可选地,通过波束导向,AP 14使用MCS子字段152-1和子字段152中的其它部分来传输用于每个客户端端25的用户特定信息。
从而,数据单元100允许用于每个客户端站点25的MCS的指示被包含在VHT-SIG2 135中,同时有利地使用STBC子字段142-5以及Nss子字段142-9在VHT-SIG1 120中提供用于每个客户端站点25的空时流的数目的完整指示。每个客户端站点25在接收到VHT-LTF130之前处理STBC子字段142-5以及Nss子字段142-9。因此,根据一个实施方式,每个客户端站点25能够在无缓冲的情况下仅处理接收到的VHT-LTF 130中客户端站点25确定用于其自身空时流的均衡器所需的那些。在其他实施方式中,例如,客户端站点25处理对应于其他站点的VHT-LTF 130以例如达到干扰消除的目的。
每个客户端站点25基于AP 14分配的唯一索引值来确定处理空时流中的哪些以及VHT-LTF 130中的哪些。根据一实施方式,客户端站点25使用唯一索引值并结合空间映射Q矩阵的知识来确定要处理空时流中的哪些以及VHT-LTF 130中的哪些。
根据另一实施方式,Nss子字段142-9规定了索引值,索引值进而规定了在查找表(LUT)中的一个条目。LUT具有多个条目,每个条目指示用于一个或多个客户端站点25的空间流的数目。LUT从而规定了被分配给各种客户端站点25的空间流的数目的合适的组合。根据一实施方式,在图3A的例子中,Nss子字段142-9包括了8个比特,并且从而规定了对应于LUT中的256个条目的256个不同索引值中的任意一个。当然,其它合适的空时流的数目的指示在其他实施方式中被采用。
图7A和图7B图示了根据一实施方式的VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135的示例比特分配。图7A和图7B的比特分配类似于图3A和3B中的分配,除了STBC子字段142-5从VHT-SIG1 120被移除以及在VHT-SIG2 135中包括了STBC子字段152-6。另外,Nss子字段142-9被Nsts子字段142-12替代,其指示了用于每个客户端站点25的空时流的数目。在另一实施方式中,Nsts子字段142-12指示针对具有空时流的不同组合的LUT的索引。根据图7A所示的实施方式,Nsts子字段142-12包括9个比特。
通过使用Nsts子字段142-12指示空时流的数目,无需STBC子字段142-5来确定用于特定客户端站点25的空时流的数目。因为PHY单元20被配置为生成不同的VHT-SIG2 135数据以同时地传送到不同的客户端站点25,包括STBC子字段152-6,所以VHT-SIG2 135允许STBC设置的用户特定控制。因此,在一实施方式中,STBC可以被用于对应于客户端站点25的一些的空间流,而不用于对应于客户端站点中另一些的空间流。
在一实施方式中,每个客户端站点25基于其空时流的数目而不基于对应于客户端站点25的空间流的数目来确定用于其空时流的均衡器。根据一个实施方式,如果Nsts子字段142-12指示例如两个空时流对应于该客户端站点25,则相同的均衡器被确定,而不考虑STBC是否不被使用且空时流的数目是2,或者STBC被使用并且空间流的数目是1。根据一个实施方式,如果STBC子字段152-6顺次地指示STBC被使用,则客户端站点25例如将OFDM符号成对地归组在一起(例如,来自每个空时流的一个OFDM符号),并且在均衡的至少一部分已经被执行之后执行STBC解码。
在某些实施方式中,Nsts子字段142-12的使用允许VHT-SIG1 120中的更多比特被用作指示空时流的数目之外的目的。例如,根据一实施方式,Nsts子字段142-12利用8个或更少的比特来实施。在所述实施方式中,例如与图3A的比特分配相比,将STBC子字段142-5从VHT-SIG1 120移除导致VHT-SIG1 120中更少的总比特被用来指示用于客户端站点25的空时流的数目。在其它的实施方式中,Nsts子字段142-12或者类似的子字段随同STBC子字段142-5或者类似子字段被包括在VHT-SIG1 120中。数据单元100以及其它数据单元的其它实施方式的合适替换,例如下述描述的实施方式,也包括Nsts子字段142-12。
图8是另一实施方式中用于VHT-SIG1 120的又一示例比特分配的图示,其例如在L-SIG 115指示传统部分之后的数据单元100的持续时间T时使用。根据一实施方式,L-SIG 115的速率子字段被设置为6Mbps,长度子字段被如此设置以使得速率和长度子字段一起指示持续时间。因此,根据一个实施方式,VHT-SIG1 120被实现为没有持续时间子字段142-1,从而释放了VHT-SIG1 120的十二比特用于其他用途。例如,如图8所示,STBC子字段142-5被实现为多个STBC子字段142-5-a,142-5-b,142-5-c以及142-5-d,其分别被表示为STBC1,STBC2,STBC3以及STBC4。根据一实施方式,该STBC子字段142-5-a,142-5-b,142-5-c以及142-5-d中每个对应于客户端站点25-1,25-2,25-3以及25-4中的一个。根据一实施方式,每个STBC子字段142-5-a,142-5-b,142-5-c以及142-5-d包括单个比特,其指示用于相应客户端站点25的空时流例如使用Alamouti码来进行编码,或者STBC是否没有随用于相应客户端站点25的空间流来使用。因此图8示例的比特分配被用来指示在VHT-SIG1 120中的用户特定STBC设置,从而不需要对于所有的客户端站点25都设置一样的STBC。根据一实施方式,相比于VHT-SIG1 120的之前讨论的实施方式,在图8的示例中的其它额外比特被包括在MU预留子字段142-10中。在此教导和披露下,本领域的技术人员将会认识到对于剩余的比特的额外和/或可选的合适的使用。
根据不同的其它实施方式,AP 14也以单用户(SU)模式操作,其中AP 14支持下行链路单用户无线通信。数据单元100也被用来以SU模式传输信息到客户端站点25。在SU模式中,VHT-SIG1 120以没有所述关于在MU模式下的不同实施方式中描述的子字段142中的一些的方式来实现。根据一些实施方式,VHT-SIG2 135在SU模式中实现为没有一些子字段152,或者完全地被移除。
图9A和图9B分别图示了针对SU模式的、用于VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135的示例比特分配。图9A所示,在一实施方式中,VHT-SIG1 120包括持续时间子字段142-1,带宽子字段142-2,SGI子字段142-3,平滑子字段142-4,MU/SU子字段142-6,MCS子字段152-1,STBC子字段142-13,编码类型子字段152-2,非探测子字段142-14,AID子字段142-15以及额外的子字段142-11(例如CRC子字段和包括尾比特的子字段)。根据一实施方式,通过设置MU/SU子字段142-6的比特位逻辑“0”,AP 14指示数据单元100以SU模式被传输。
根据另一实施方式,MU/SU子字段142-6被移除,VHT-SIG1 120在MU模式以及SU模式中均包括组ID子字段142-7。因此,在一实施方式中,组ID子字段142-7被设置为预留比特序列来指示数据单元100是SU数据单元。
根据一实施方式,在SU模式中,VHT-SIG1 120被实现为没有组ID子字段142-7,可分解LTF子字段142-8以及Nss子字段142-9。也即,当支持SU通信时,数据单元100并不规定MU组,并且在VHT-SIG1 120中足够的比特随之被释放,以通过使用MCS子字段152-1指示用于单个客户端站点25的空时流的数目,从而呈递不必要的Nss子字段142-9。
根据一实施方式,具体而言,MCS子字段152-1被如此执行从而其指示用于参与SU通信的客户端站点25的空间流的数目。这个指示被用于与由STBC子字段142-13指示的STBC设置一起,来提供从AP 14传输到客户端25的空时流的数目的完整的指示。通过在VHT-SIG1 120中为SU模式也提供该指示,一个或多个实施方式使得客户端站点25能够基本上在接收VHT-LTF 130的同时开始估计在AP 14和客户端站点25之间的信号信道。在一些实施方式中,客户端站点25基于组ID子字段142-7或数据单元100的结构的任何其他适当方面(例如MU/SU子字段142-6)来确定AP 14正在SU模式中通信。客户端站点25然后使用VHT-LTF 130的所有或者部分执行信号信道估计。根据一实施方式,例如,VHT-LTF 130的部分可被重复,且从而客户端站点25可使用少于VHT-LTF 130的所有来执行信号信道估计。
在另一实施方式中,Nss子字段142-9不被移除,从而VHT-SIG1120包括设置在不同子字段中的空间流的数目,MCS以及STBC中每个的指示。例如,AID子字段142-15,或者来自任意其他合适的子字段或者多个子字段的一个或多个比特,从图9A的比特示例分配中被移除,以便允许充分的比特数来用于Nss子字段142-9。在另一实施方式中,正如在此描述的不同的其它示例比特分配,Nss子字段142-9被替换成Nsts子字段142-12。
使用STBC子字段142-13,AP 14可以具有用于在SU模式中实施STBC的更多选项。例如,在图9A中,VHT-SIG1 120具有足够的另外未用比特,使得STBC子字段142-13在STBC子字段142-5中包括两个比特而不是单个比特。根据一个实施方式,通过标识共计四种可能STBC设置的两个比特,AP 14能够在根本没有STBC、Alamouti码、以及两种更高阶码之间进行选择。
在一个实施方式中,VHT-SIG1 120还有足够的另外未用比特来包括PHY信息,该信息在MU模式中不被包含在VHT-SIG1 120或者VHT-SIG2 135之中。例如,图9A所示的比特分配包括一个比特用于非探测子字段142-14以及三个比特用于AID子字段142-15。例如,该非探测子字段142-14指示数据单元是否是探测包。在一些实施方式中,AID子字段142-15包括数据单元100被传输至的客户端站点的MAC ID或者AID的最后三个比特。从而,如果PHY单元29确定AID子字段142-15与客户端站点25的AID的最后三个比特不匹配,那么客户端站点25的PHY单元29在数据单元100的持续时间内停止尝试接收和解码。在这种方式下,客户端站点25的PHY单元29在接收数据单元的早期确定SU传输并非针对该客户端站点25,并节约了功率,例如,通过不尝试接收和解码。
VHT-SIG2 135包括预留子字段152-3,CRC子字段152-4,以及包括尾比特的子字段152-5。根据一实施方式,可选地,如果预留子字段152-3不需要执行任何额外的特征,则VHT-SIG2 135从数据单元100简单地被消除。
图10A-图10C图示了根据另一实施方式的、在MU模式中使用的、用于VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135的示例比特分配。在图10A中所示,VHT-SIG1 120包括带宽子字段142-2,预留子字段142-16,STBC子字段142-5,组ID子字段142-7,Nsts子字段142-12,另一预留子字段142-17,SGI子字段142-3,编码子字段152-2,再一预留子字段142-18以及额外的子字段142-11。VHT-SIG1 120不包括例如持续时间142-1。在一实施方式中,在传统部分之后的数据单元100的持续时间T由L-SIG 115中的长度子字段以及速率来指示,例如参考图8所描述的那种方式。
带宽子字段142-2包括两个比特以指示数据单元100的带宽的四种可能中的一种。例如,在一实施方式中,带宽子字段142-2指示数据单元100的带宽为20MHz,40MHz,80MHz,或者160MHz(或者连续或者两个80MHz)。根据一个实施方式,预留子字段142-16包括被设置为逻辑“1”的单个比特。预留子字段142-16例如被预留用于带宽子字段142-2的可能扩展。在一个实施方式中,STBC子字段142-5包括单个比特,指示数据单元100是否使用STBC进行编码,如上所述。根据一实施方式,组ID子字段142-7使用6个比特来实现,并被用来指示数据单元100例如是SU数据单元,如以下的进一步描述。
根据一实施方式,预留子字段142-17以及142-18分别包括两个比特和四个比特,所有的比特都被设置为逻辑“1”。根据一实施方式,SGI子字段142-3包括两个比特,其中一个被用来指示数据单元100的保护间隔是长或者是短,并且其中一个被用于短GI包长度模糊消除。在一实施方式中,编码子字段152-2包括两个比特,至少其中一个被用来指示用于数据单元100的编码类型,例如二进制卷积码(BCC)或者低密度奇偶校验(LDPC)码。
根据一实施方式,Nsts子字段142-12使用十二比特来实施,并包括Nsts子字段142-12-a,142-12-b,142-12-c以及142-12-d,以提供用于共计四个相应客户端站点25的共计四个空时流,如图10C所示。每个Nsts子字段142-12-a,142-12-b,142-12-c以及142-12-d包括,例如,三个比特。根据一实施方式,在每个Nsts子字段142-12-a,142-12-b,142-12-c以及142-12-d中的三个比特的五种可能组合被用来指示0个,1个,2个,3个或4个空时流对应于相应的客户端站点。当然,在其它实施方式中,在Nsts子字段142-12-a,142-12-b,142-12-c以及142-12-d中使用其它数目的可能组合,例如六个可能组合,七个可能组合,八个可能组合,四个可能组合等等。
如图10B所示,VHT-SIG2 135包括一长度子字段152-7,MCS子字段152-1,以及包括尾比特的子字段152-5。在一实施方式中,长度子字段152-7规定了以四个8位字节为单元的在物理层服务数据单元(PSDU)中可用数据的长度。
图11A和图11B图示了根据另一实施方式的、在SU模式中使用的用于VHT-SIG1 120和VHT-SIG2 135的示例比特分配。如图11A所示,VHT-SIG1 120包括带宽子字段142-2,预留子字段142-16,STBC子字段142-5,组ID子字段142-7,Nsts子字段142-12,AID子字段142-15,预留子字段142-17,SGI子字段142-3,编码子字段152-2,MCS子字段152-1,波束成形子字段142-19,预留子字段142-18,以及额外的子字段142-11。如图11B所示,VHT-SIG2 135包括长度子字段152-7,预留子字段152-3,以及包括尾比特的子字段152-5。
从而,VHT-SIG1 120和VHT-SIG2 135具有与图10A和图10B所示的MU模式比特分配类似的比特分配,具有若干区别,其除了其他益处之外还具有这样的益处,即开发增加数目的可用比特,特别是在VHT-SIG1 120中。
例如,在一实施方式中,相比于图10A的示例中分配的十二个比特,在VHT-SIG1 120中的Nsts子字段142-12只包括3个比特。图11A中Nsts子字段142-12的更小尺寸所释放的9个比特被分配给AID子字段142-15。根据一些实施方式,如针对图9A所描述的那样,AID子字段142-15包括来自数据单元100以SU模式所传输至的客户端站点25的MAC ID以及AID的比特。例如,在图11A的比特分配中,AID子字段142-15包括数据单元100所传输至的客户端站点25的AID的最后9位比特。在一实施方式中,如果PHY单元29确定AID子字段142-15与客户端站点25的AID的最后9位比特不匹配(也即,如果PHY单元29确定数据单元100不是针对该客户端站点25的),则客户端站点25的PHY单元29从而在数据单元100的持续时间中停止尝试接收以及解码,并从而节约了功率。
根据一实施方式,Nsts子字段142-12的三比特被用来指示用于接收数据单元100的客户端站点的空时流的8种可能数目,该客户端站点例如是客户端站点25。例如,Nsts子字段142-12的三比特指示数据是否是通过使用1,2,3,4,5,6,7或8个空时流传输到客户端站点25的。
正如上面指出的,在图11A的示例中VHT-SIG1 120也包括MCS子字段152-1,这与图10A-图10C所描述的MU模式的传输不同。此外,在一实施方式中,在SU模式中,波束成形子字段142-19包括单个比特,用于指示波束成形导向矩阵是否应用于数据单元100。
在一实施方式中,VHT-SIG1 120在MU模式以及SU模式中都包括组ID子字段142-7,组ID子字段142-7被设置为一个预留比特序列(例如组ID子字段142-7中的每个比特都被设置为逻辑“1”的序列),以指示数据单元100是SU数据单元。在一实施方式中,当数据单元100是广播帧并且当数据单元100是MU数据单元但是客户端站点25的一个或多个还没有被分配给MU组时,组ID子字段142-7也被设置为预留比特序列。
如上进一步指出,VHT-SIG2 135包括如图11B的示例的预留子字段152-3。特别地,在至少一些SU模式实施方式中,比特被分配给预留子字段152-3,因为MCS子字段152-1被包括在VHT-SIG1120而不是VHT-SIG2 135中。
图12是根据另一实施方式的、AP 14配置用于使用正交频分复用(OFDM)调制来向客户端站点25传送的数据单元200的图示。在一实施方式中,一个或多个客户端站点25也被配置为将根据数据单元200的格式被格式化的数据单元传输到AP14。在一实施方式中,数据单元200符合VHT协议并且占用80MHz带宽。在其他的实施方式中,数据单元200占用与所讨论的数据单元100不同的带宽。数据单元200类似于数据单元100,但是数据单元200的前导包括四个甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG)202,以替代VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135二者。
在数据单元200中,来自所述讨论的VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135的内容被包括在VHT-SIG 202中,以下将进一步描述。在至少一些示例中,VHT-SIG 202统一被称为单个甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG)202。根据一实施方式,VHT-SIG 202包括3个OFDM符号。在一实施方式中,通过提供VHT-SIG 202作为统一的甚高吞吐量信号字段,相比于所述讨论的分离的VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2135,更少的比特被使用,从而更多的比特可用于其它PHY信息的信号传输。特别地,VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135两者在其最后都需要一组保护比特,例如在VHT-SIG1 120中的一个或多个额外的子字段142-11,以及在VHT-SIG2 135中的CRC子字段152-4以及包括尾比特的子字段152-5中的一个或两个。由于单个VHT-SIG 202,(像VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135中的每个)具有一组保护比特,所以其他比特则成为可用的,其可以另行被用作VHT-SIG2 135中的保护比特。
图13A以及图13B是根据一个实施方式的、VHT-SIG 202的示例性比特分配。如图13A所示,MU模式中,VHT-SIG 202包括持续时间子字段142-1,带宽子字段142-2,SGI子字段142-3,平滑子字段142-4,MU/SU子字段142-6,多个MU子字段204,以及额外的子字段142-11,例如CRC子字段以及包括尾比特的子字段。如图13B所示,多个MU子字段204包括组ID子字段142-7,可分解LTF子字段142-8,多个MU-MCS子字段204-1,STBC子字段204-2,编码类型子字段204-3,以及MU预留子字段142-10。
多个MU-MCS子字段204-1包括MU-MCS子字段204-1-a,204-1-b,204-1-c以及204-1-d,其分别被标记为MU-MCS1,MU-MCS2,MU-MCS3以及MU-MCS4。根据一实施方式,MU-MCS子字段204-1-a,204-1-b,204-1-c以及204-1-d的每个都对应于客户端站点25-1、25-2、25-3以及25-4中的一个。根据一实施方式,每个MU-MCS子字段204-1-a,204-1-b,204-1-c以及204-1-d包括五个比特,并且指示被用作相应客户端站点的调制编码方案。在五个比特的32种可能的不同序列中,在一实施方式中,一个序列被用作指示没有数据被传输到相应的客户端站点25。从而,根据一实施方式,任意31种不同的MCS被用于每个客户端站点25。根据另一实施方式,少于31种不同MCS可使用,并且分配给每个MU-MCS子字段204-1的比特的数目被相应地减少。
根据一实施方式,MU-MCS子字段204-1被实施,使得它们中的每一个指示用于相应客户端站点25的空间流的数目,连同用于相应客户端站点25的调制和编码方案的指示。STBC子字段204-2也提供了在VHT-SIG 202中用户特定STBC设置的指示。例如,STBC子字段204-2包括四个比特,其中每个比特被用来指示STBC是否被用于对应于相应一个客户端站点25的空时流。从而,在一实施方式中,在VHT-SIG 202中额外可用的比特允许MCS以及STBC的用户特定控制。根据一实施方式中,编码类型子字段204-3以类似于STBC子字段204-2的方式执行,其允许对编码类型的用户特定控制。
以与所述实施方式类似的方式,MU-MCS子字段204-1,以及STBC子字段204-2中的比特,根据AP 14分配给客户端站点25的唯一索引值来排序。从而,MU-MCS子字段204-1被用作与STBC子字段204-2一起来提供从AP 14传输到每个客户端站点25的空时流的数目的完整指示。
图14A和图14B是根据一个实施方式的、SU模式中VHT-SIG的示例性比特分配的视图。在一实施方式中,如图14A所示,VHT-SIG202包括持续时间子字段142-1,带宽子字段142-2,SGI子字段142-3,平滑子字段142-4,MU/SU子字段142-6,多个SU子字段206,以及额外的子字段142-11,例如CRC子字段以及包括尾比特的子字段。如图14B所示,多个SU子字段206包括MCS子字段152-1,STBC子字段142-13,编码类型子字段152-2,非探测子字段142-14,AID子字段142-15,以及SU预留子字段206-1。
在一实施方式中,在MU以及SU模式下MU/SU子字段142-6均被移除,并且在MU以及SU模式下VHT-SIG 202均包括组ID子字段142-7。从而,在一实施方式中,组ID子字段142-7被设置为预留比特序列来指示数据单元200是SU数据单元。
例如,MCS子字段152-1,STBC子字段142-13,编码类型子字段152-2,非探测子字段142-14,AID子字段142-15采用与所述图9A相关的类似的方式实施。SU预留子字段206-1包括被分配用于实现未来SU特征的比特。根据一实施方式,AID子字段142-15包括多于三个比特,以便于改进客户端站点之间的区分,从而允许客户端站点25的PHY单元29更可靠地确定AID子字段142-15与客户端站点25(例如客户端站点25的AID)不对应,响应于此,在数据单元200的持续期间内关闭。当AID子字段142-15包括多于三个比特时,SU预留子字段206-1可以包括少于24比特。
在至少一些实施方式和/或情况中,通过使用数据单元200,特别是其中的统一VHT-SIG 202,实现了一个或多个有益效果。如上所述,在至少一些实施方式中,实现了比特节约,从而允许其他信息,例如在MU场景下的更多用户特定信息,在VHT-SIG 202中信令传输。在一些情况下,比特节约消除了结合例如Nss子字段142-9或Nsts子字段142-12来实施LUT的需要。从而,在一些实施方式中,由搜索例如LUT导致的处理时延和复杂度被减少。在一些实施方式中,由于相比于多个信号字段(例如VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2135),服务于具有单个信号字段的数据单元具有更简单的解调和解码,所以每个客户端站点25的PHY单元29的实施被简化。此外,在一些实施方式中,VHT-SIG 202允许单个前导符号结构被使用于SU和MU情况,而在所述的一些实施方式中,VHT-SIG2 135在MU模式中被使用但在SU情形中被消除。在一实施方式中,在MU情形中,VHT-SIG 202使得每个客户端站点25能够执行更先进的干扰消除(或者“白化”),因为借助于客户端站点25通过全向VHT-SIG 202接收所有甚高吞吐量信号字段信息,用于客户端站点25的干扰的星座图被更好地知道。在另一方面,在一些实施方式中,VHT-SIG2 135,被波束导向到不同的客户端站点25,如上所述。由此,在一些实施方式中,相比于VHT-SIG1 120以及VHT-SIG2 135的组合,VHT-SIG 202被更可靠地解码。在一些实施方式中,VHT-SIG 202还允许更多的预留比特用于MU和SU情形,从而更好地容纳可预见的但尚未开发的先进特征。
图15是根据另一实施方式的、AP 14被配置用于使用正交频分复用(OFDM)调制传送到客户端站点25的另一数据单元300的图示。一个或多个客户端站点25也被配置为将根据数据单元300的格式被格式化的数据单元传输到AP 14。在一实施方式中,数据单元300符合VHT协议并且占用80MHz带宽。在其他的实施方式中,数据单元300占用不同的带宽,例如参考数据单元100所讨论的那样。数据单元300类似于数据单元200,但是数据单元300的前导包括四个甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG)302,替代VHT-SIG 202。在至少一些示例中,VHT-SIG 302被统一地称为单个甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG)302。VHT-SIG 302与VHT-SIG 202具有不同的数据格式,下面将进行讨论。
根据一实施方式,相比于图12中用于VHT-SIG 302的3个OFDM符号,VHT-SIG 302只包括2个OFDM符号。通过适当地设置在L-SIG 115中的速率和长度子字段,例如以与图8相关的所述讨论类似的方式,L-SIG 115用于指示数据单元300在传统部分后面的持续时间T。从而,持续时间子字段142-1的十二个比特不被包括在VHT-SIG 302,比特被分配给VHT-SIG 302的剩余子字段,使得只有两个OFDM符号用作VHT-SIG 302的传输。
图16是在MU模式下VHT-SIG 302的示例比特分配的图示。VHT-SIG 302包括带宽子字段142-2,SGI子字段142-3,平滑子字段142-4,STBC子字段142-5,非探测子字段142-14,编码类型子字段152-2,组ID子字段142-7,MU-MCS子字段204-1,MU预留子字段142-10,以及额外的子字段142-11。
根据一实施方式,如图13A和图13B所示的示例比特分配,MU-MCS子字段204-1被实施为它们中的每一个指示用于相应客户端站点25的空间流的数目,连同用于相应客户端站点25的调制和编码方案的指示。根据一实施方式,STBC子字段142-5指示对所有客户端站点25通用的STBC设置。从而,MU-MCS子字段204-1被用作与STBC子字段142-5一起来提供从AP 14传输到每个客户端25站点的空时流的数目的完整指示,同时只使用两个OFDM符号来传输该前导的整个甚高吞吐量信号内容。
图17是VHT-SIG 302在SU模式下的示例比特分配图示。VHT-SIG 302包括带宽子字段142-2,SGI子字段142-3,平滑子字段142-4,STBC子字段142-5,非探测子字段142-14,编码类型子字段152-2,组ID子字段142-7,SU-MCS子字段304-1,AID子字段142-15,SU预留子字段206-1,以及额外的子字段142-11。
从而,数据单元300的前导对于SU模式和MU模式而言以基本上相同的方式被格式化,从而允许在客户端站点25的PHY单元29的设计上更多的简化。例如,组ID子字段142-7在SU模式和MU模式中均包括。根据一实施方式,组ID子字段142-7被设置为特定预留比特序列,例如每个比特均被设置为逻辑“0”的序列,来指示SU模式,以及在组ID子字段142-7与预留序列不同的任意时刻,MU模式被指示,例如当组ID子字段142-7具有一个或多个的设置为逻辑“1”的比特时。在另一实施方式中,MU/SU子字段142-6在SU模式和MU模式中均被包括,并且组ID子字段142-7在SU模式中被移除。
根据一实施方式,SU-MCS子字段304-1被实施,使得指示用于数据单元300在SU模式中被传送到的客户端站点的空间流的数目,连同调制和编码方案的指示。SU-MCS子字段304-1被用作与STBC子字段142-5一起来指示从AP 14传输到目的客户端站点25的空时流的数目。
根据一实施方式,如参考图9A和图9B进行的描述,如果PHY单元29确定该客户端站点25并非SU传输所针对的客户端站点25,则AID子字段142-15允许在早期就关闭客户端站点25的PHY单元29。
与针对数据单元100,200以及300所述描述相同或类似的前导也可被用作上行(UL)MIMO传输。对于使用数据单元100的MU模式操作,AP 14发送上行链路起始指示(USI)帧到客户端站点25。USI帧指示用于每个客户端站点25的所有PHY信息,除了每个客户端站点25包括在波束导向甚高吞吐量信号字段(例如,VHT-SIG2135)的用户特定信息之外,例如MCS,STBC设置,编码类型等等。根据一实施方式,客户端站点25并不控制UL-MIMO传输中并不包括在VHT-SIG2 135中的任何PHY信息或类似的波束导向字段。代替地,在一实施方式中,包括在对所有客户端站点25公共的信号字段中的任意信息(例如VHT-SIG1 120)都需要被AP14控制,因为AP 14更好地适合于确定其它客户端站点25的条件。例如,AP 14可能知道跨越所有客户端站点25的干扰水平,由每个客户端站点25所接收到的用于UL传输的信号强度,每个客户端站点25的传输功率等。从而,在类似于数据单元200以及300的数据单元中(其中所有甚高吞吐量信号字段信息是全向的),AP 14控制信息,例如MCS以及STBC设置等等,其例如被包括在VHT-SIG 202或者VHT-SIG 302中。
图18是根据一个实施方式的、用于生成数据单元的前导以通过通信信道进行传输的示例方法的流程图。为了解释方便,方法400将参考WLAN 10以及数据单元100,200以及300的不同实施方式而被描述。然而,将被理解的是,方法400还用在除了WLAN 10以外的网络中,和/或被用于产生数据单元100,200以及300以外的数据单元的前导。此外,在一实施方式中,PHY单元20被配置为执行方法400。然而,将被理解的是,在其他实施方式中,其它设备被配置为执行方法400。在一实施方式中,作为一个示例,MAC单元18被配置为执行方法400的至少一部分。将被进一步理解的是,在一些实施方式中,PHY单元20被配置为还执行方法400以外的方法。
在块402,空间流或者空时流的第一数目的指示被包括在前导的第一字段中。流的第一数目的指示对应于数据单元到第一接收器(例如,客户端站点25-1)的传输。在一实施方式中,前导的第一字段是VHT-SIG1 120。在另一实施方式中,第一字段是VHT-SIG 202。在又一实施方式中,第一字段是VHT-SIG 302。
在块404,一个或多个训练序列被包括在前导的第二字段中。流的第一数目的指示用于指示第二字段中的一个或多个训练序列的第一集合(例如第一集合VHT-LTF 130)对应于第一接收器。
在块406,前导被格式化以使得前导的第一字段将先于第二字段的传输被传输。因此,根据一实施方式,客户端站点25-1接收空间流或空时流的第一数目的指示,并且因此在接收VHT-LTF 130之前接收VHT-LTF 130的第一集合对应于客户端站点25-1的指示。
本领域的技术人员根据这里的教导和公开将认识到方法400的合适变形。例如,在一些实施方式中,图18所示出的一个或多个特征不被执行,和/或一个或多个额外的不在图18示出的特征被执行。在另一示例中,图18所示的顺序不指示方法400被执行的顺序,和/或不指示每个块在另一个块开始前被完成。
图19是根据一个实施方式的、用于使用第一接收器来通过通信信道来接收数据单元的前导的示例性方法500的流程图。为了解释方便,方法500将参考WLAN 10以及数据单元100,200以及300的不同实施方式来描述。然而,将被理解的是,在一些实施方式中,方法500还用在WLAN 10之外的网络中,和/或被用于接收数据单元100,200以及300以外的数据单元的前导。此外,在一实施方式中,PHY单元29被配置为执行方法500。然而,将被理解的是,在其他实施方式中,其它设备被配置为执行方法500。将被进一步理解的是,在一些实施方式中,PHY单元29还被配置为执行方法500以外的方法。
在块502,前导的第一字段被接收。第一字段包括对应于第一接收器(例如客户端站点25-1)的数据单元的空间流或空时流的第一数目的指示。
在块504,确定前导的第二字段中一个或多个训练序列的第一集合被确定。从而,根据一实施方式,当接收到前导的第二字段时,客户端站点25-1已经知道VHT-LTF 130的哪些对应于客户端站点25-1。根据各种实施方式,以多种适当方式中的任何一种来在块504进行确定,例如以所述示例方式中的一种。
在块506,前导的第二字段的一个或多个训练序列被接收。
在块508,一个或多个训练序列的第一集合被用来生成通信信道的至少一部分的估计。在一个实施方式中,块508的至少一部分在执行块506的同时被执行。对应地,在一个实施方式中,在接收所述的一个或多个训练序列之前,通过提供一种方式来确定一个或多个训练序列中的第一集合对应于第一接收器,方法500允许更早地对通信信道进行估计。
根据这里的教导和公开,本领域技术人员将会认识到方法500的合适变形。例如,在一些实施方式中,图19所示出的一个或多个特征不被执行,和/或一个或多个额外的不在图19示出的特征被执行。在另一示例中,图19所示的顺序不指示方法500被执行的顺序,和/或不指示每个块在另一个块开始前被完成。
图20是根据一个实施方式的、用于生成数据单元的前导以通过多用户MIMO(MU-MIMO)通信信道来传输的示例方法600的流程图。为了解释方便,方法600将参考WLAN 10以及数据单元100,200以及300的不同实施方式来描述。然而,将被理解的是,在一些实施方式中,该方法600在LWAN 10之外的网络中使用,和/或被用于生成数据单元100,200以及300以外的数据单元的前导。此外,在一实施方式中,PHY单元20被配置为执行方法600。然而,将被理解的是,在其他实施方式中,其它设备被配置为执行方法600。仅作为一个示例,在一个实施方式中,MAC单元18将被配置用于执行方法600的至少一部分。进一步理解的是,在一些实施方式中,PHY单元20还被配置为执行方法600以外的方法。
在块602,前导的第一字段被产生。前导的第一字段提供多个指示符给多个接收器。根据一实施方式,每个指示符对应于多个接收器中的一个,并且每个指示符指示对应于到相应接收器的数据单元的传输的一组多个训练序列。例如,在一个实施方式中,前导的第一字段向客户端站点25-1提供与到该客户端站点25-1的数据单元的传输相对应的多个训练序列中第一集合的指示符。在一个实施方式中,前导的第一字段进一步向客户端站点25-2提供与到该客户端站点25-2的数据单元的传输相对应的多个训练序列中第二集合的指示符,和/或在一些实施方式中,向客户端站点25-3,25-4等等提供多个训练序列的集合的相应指示符。
根据各种实施方式,提供给多个接收器的指示符中的至少一个包括与到接收器的数据单元的传输对应的空间流的数目的指示;与到接收器的数据单元的传输对应的空时流的数目的指示;与到接收器的数据单元的传输对应的训练字段的数目的指示;或者训练序列的集合在例如VHT-LTF 130中的位置的任意适合指示。在一实施方式中,提供给多个接收器中的一个的指示符中的至少一个是与到多个接收器中另一个接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的进一步指示符。从而,在一个实施方式中,例如,多个接收器中的第二个使用与到多个接收器中的第一个的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的指示符,作为与到第二接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的进一步指示符(也即,除对应于第二接收器的指示符之外)。更特别地,在一实施方式中,与到第二接收器的数据单元的传输对应的空时流或空间流的数目的指示是与到第二接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的指示符。此外,与到第一接收器的数据单元的传输对应的空时流或空间流的数目的指示是与到第二接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的进一步指示符。
在一些实施方式中,唯一索引值用于指示多个训练序列的集合的多个指示符将被提供给多个接收器的顺序。例如,在一实施方式中,每个唯一索引值对应于多个接收器中的一个。例如,该对应于客户端站点25-1的唯一索引值指示前导的第一字段的子字段相对于前导的第一字段的其它子字段的位置或者顺序,其对应于客户端站点25-1。根据一实施方式,对应于客户端站点25-1的子字段进而包括与到客户端站点25-1的数据单元的传输对应的空时或空间流的数目的指示,或者对应于客户端站点25-1的多个训练序列的集合的其它合适指示。其它唯一索引值可以以类似的方式用于多个接收器中的其它接收器,例如客户端站点25-2,25-3等等。根据一实施方式,唯一索引值从而被用作指示多个训练序列的集合在VHT-LTF 130中的位置。
在块604,多个训练序列被包括在前导的第二字段中。
在块606,前导被格式化以使得前导的第一字段将先于第二字段的传输被传输。因此,根据一个实施方式,多个接收器中的每个在接收到VHT-LTF 130之前接收与到接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的结合的指示。
根据这里的教导和公开,本领域技术人员将会认识到方法600的合适变形。例如,在一些实施方式中,图20所示出的一个或多个特征不被执行,和/或一个或多个额外的不在图20示出的特征被执行。在另一示例中,图20所示的顺序不指示方法600被执行的顺序,和/或不指示每个块在另一个块开始前被完成。
图21是根据一个实施方式的、用于使用第一接收器(例如使用客户端站点25-1的PHY单元29)来经由多用户MIMO(MU-MIMO)通信信道来接收数据单元的前导的示例方法700的流程图。为了解释方便,方法700将参考WLAN 10以及数据单元100,200以及300的不同实施方式来描述。然而,将被理解的是,在一些实施方式中,该方法700在LWAN 10之外的网络中使用,和/或被用于接收数据单元100,200以及300以外的数据单元的前导。此外,在一实施方式中,PHY单元29被配置为执行方法700。然而,将被理解的是,在其他实施方式中,其它设备被配置为执行方法700。进一步理解的是,在一些实施方式中,PHY单元29被配置为执行方法700以外的方法。
在块702,前导的第一字段被接收。第一字段向多个接收器提供多个指示符。在一实施方式中,多个接收器包括第一接收器,例如,客户端站点25-1。根据一实施方式,每个指示符对应于多个接收器中的一个,并且每个指示符指示与到相应接收器的数据单元的传输对应的多个训练序列的集合。例如,在一个实施方式中,前导的第一字段向客户端站点25-1提供与到该客户端站点25-1的数据单元的传输相对应的多个训练序列中第一集合的指示符。在一个实施方式中,前导的第一字段进一步向客户端站点25-2提供与到该客户端站点25-2的数据单元的传输相对应的多个训练序列中第二集合的指示符,和/或在一些实施方式中,向客户端站点25-3,25-4等等提供多个训练序列的集合的相应指示符。
如针对方法600所描述的那样,在各种实施方式中,对应于第一接收器的指示符包括与到第一接收器的数据单元的传输对应的空间流的数目的指示;与到第一接收器的数据单元的传输对应的空时流的数目的指示;与到第一接收器的数据单元的传输对应的训练字段的数目的指示;或者与到第一接收器的数据单元的传输相对应的、训练序列的集合例如在VHT-LTF 130中的位置的任何适当指示。在一实施方式中,除了对应于第一接收器的指示符之外,与多个接收器中的第二个对应的多个指示符中的第二个是与到第一接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的进一步指示符。例如,在一实施方式中,与到第一接收器的数据单元的传输对应的空时流或空间流的数目的指示是与到第一接收器的数据单元的传输对应的多个训练序列的集合的指示符。此外,与到第二接收器的数据单元的传输相对应的空间流或空时流的数目的指示是与到第一接收器的数据单元的传输相对应的多个训练序列的集合的进一步指示符。
此外,唯一索引值用于指示多个训练序列的集合的多个指示符将被提供给多个接收器的顺序。例如,在一实施方式中,每个唯一索引值对应于多个接收器中的一个。例如,该对应于客户端站点25-1的唯一索引值指示前导的第一字段的子字段相对于前导的第一字段的其它子字段的位置或者顺序,其对应于客户端站点25-1。根据一实施方式,对应于客户端站点25-1的子字段进而包括与到客户端站点25-1的数据单元的传输对应的空时或空间流的数目的指示,或者对应于客户端站点25-1的多个训练序列的集合的其它合适指示。其它唯一索引值可以以类似的方式用于多个接收器中的其它接收器,例如客户端站点25-2,25-3等等。根据一个实施方式,如上所述,客户端站点25-1因此接收其唯一索引值并使用其唯一索引值来确定多个训练序列的集合在对应于客户端站点25-1的VHT-LTF 130中的位置。
在块704,基于在块702接收到的对第一接收器的指示符,确定多个训练序列的第一集合对应于第一接收器。根据不同的实施方式,在块704的确定以任何合适的方式被做出,例如在所述的示例方式中的一种。在一些实施方式中,即当对应于多个接收器的第二接收器的多个指示符的第二个是与到第一接收器的数据单元的传输对应的多个训练序列的集合的进一步的指示符时,在704的确定基于多个指示符中的第二个进一步被做出。
在块706,接收前导的第二字段。前导的第二字段包括多个训练序列。因此,根据一实施方式,基于块704的结果,客户端站点25-1在接收至少一些VHT-LTF 130时已经知道VHT-LTF 130的哪些对应于客户端站点25-1。
在块708,训练序列的第一集合被用作产生在发射器(例如AP14)以及第一接收器(例如客户端站点25-1)之间的至少一部分通信信道的估计。在一实施方式中,在执行块706的同时块708的至少一部分被执行。因此,在一个实施方式中,在接收训练序列的至少一些之前,通过提供一种方式来确定训练序列的第一集合对应于第一接收器,方法700允许更早地对通信信道进行估计。
根据这里的教导和公开,本领域技术人员将会认识到方法700的合适变形。例如,在一些实施方式中,图21所示出的一个或多个特征不被执行,和/或一个或多个额外的不在图21示出的特征被执行。在另一示例中,图21所示的顺序不指示方法700被执行的顺序,和/或不指示每个块在另一个块开始前被完成。
所述的各种块、操作以及技术可以通过使用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或者它们的任意组合来实施。当使用执行软件或固件指令的处理器来实现时,软件或固件指令可以存储在任意计算机可读存储器中(例如磁盘,光盘或者其他存储介质)在RAM或者ROM或者flash存储器,处理器,硬盘驱动,光盘驱动,带驱动等等。同样地,软件和固件指令可以通过任意已知的或者期望的传输方式被传递到用户或者***,通过任意已知的或者期望的传输方式例如包括在计算机可读盘或者其他便携式计算机存储机构或者通过通信媒介。通信媒介典型地具体化为计算机可读指令,数据结构,程序模块或者在已调制数据信号中的其它数据,例如载波或者其他传输机制。术语“已调制数据信号”意味着这样的信号,该信号的一个或多个特征被以在该信号中对信息进行编码的方式进行了设置或改变。例如但非限制,通信介质包括有线介质,例如有线网络或者直接有线连接;以及无线媒介,例如声、射频、红外以及其它无线介质。从而,软件和固件指令可以通过通信信道被传输给用户或者***,通信信道例如是电话线,DSL线,有线电视线,光纤线缆,无线通信信道,因特网,等等(其被视为与通过可运输存储介质来提供此软件相同或可交换)。软件或者固件指令可以包括机器可读指令,其当由处理器执行时,导致处理器执行不同动作。
当以硬件实施时,硬件可以包括一个或多个离散组件,集成电路,专用集成电路(ASIC),等等。
虽然参考了目的仅在于示例而非限制本发明的特定示例对本发明进行了描述,但可以对所公开的实施方式进行改变、添加和/或删除,而不脱离本发明的范围。