CN103931131B - 用于长范围wlan的探测分组格式 - Google Patents

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Abstract

在一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组(NDP)探测分组的方法中，生成信号字段和一个或者多个长训练字段。使用多个正交频分复用(OFDM)符号来调制该信号字段和该长训练字段。多个OFDM符号中的每个OFDM符号的符号持续时间为至少8μs。生成NDP探测分组以包括多个OFDM符号。该NDP探测分组省略数据有效负荷部分。

Description

用于长范围WLAN的探测分组格式
有关申请的交叉引用
本公开内容要求于2011年5月26日提交的、标题为“Sounding Packet Format for11ah and 11af”的第61/490,465号美国临时专利申请以及于2011年6月7日提交的、标题为“Sounding Packet Format for 11ah and 11af”的第61/494,349号美国临时专利申请的权益，在此通过整体引用而将二者的公开内容结合于本文中。
技术领域
本公开内容一般涉及通信网络，并且更具体地涉及长范围低功率无线局域网。
背景技术
本文所提供的背景技术描述是出于一般地呈现公开内容的背景的目的。在这一背景技术章节中所描述的程度上的当前名义的发明人的工作、以及该描述的可以在提交时未另外认定为现有技术的方面既未明确地、也未暗示地被承认为相对于本公开内容的现有技术。
无线局域网(WLAN)标准、诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a、802.11b、802.11g和802.11n标准的发展已经提高了单用户峰值数据吞吐量。例如，IEEE802.11b标准指定11兆比特每秒(Mbps)的单用户峰值吞吐量，IEEE802.11a和802.11g标准指定54Mbps的单用户峰值吞吐量，IEEE802.11n标准指定600Mbps的单用户峰值吞吐量，并且(现在正在定案的)标准IEEE802.11ac标准指定在吉比特每秒(Gbps)范围中的单用户峰值吞吐量。
已经在两个新标准IEEE802.11ah和IEEE802.11af上开始工作，每个新标准将指定在1GHz以下频率的无线网络操作。相比于以更高频率的传输，更低频率的通信信道一般以更佳的传播质量和扩展的传播范围为特征。在过去，尚未将1GHz以下范围利用于无线通信网络，因为这样的频率被保留用于其它应用(例如，许可TV频率频带、射频频带等)。在1-GHz范围以下中存在保持未许可的少数频率频带，在不同地理地区中有不同的具体未许可频率。IEEE802.11ah标准将指定在可用的未许可1GHz以下频率频带中的无线操作。IEEE802.11af标准将指定在TV空白空间(TVWS)、即在1GHz以下频率频带中的未使用的TV频道中的无线操作。
发明内容
在以下描述的各种实施例中，根据本文所描述的物理层(PHY)探测分组格式，生成用于探测通信信道的探测分组。在一些实施例中，根据取决于在其中发送探测分组的模式的若干PHY探测分组格式之一来生成探测分组。
在一个实施例中，一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组(NDP)探测分组的方法，包括生成信号字段以及生成一个或者多个长训练字段。该方法还包括使用多个正交频分复用(OFDM)符号来调制该信号字段和该长训练字段，其中多个OFDM符号中的每个OFDM符号的符号持续时间为至少8μs。该方法进一步包括生成NDP探测分组以包括多个OFDM符号，其中该NDP探测分组省略数据有效负荷部分。
在其它实施例中，该方法包括以下要素中的一个或者多个要素的任何组合。
生成一个或者多个长训练字段包括生成一个或者多个训练字段中的至少一个训练字段以包括导频音(pilot tone)和非导频音(non-pilot tone)。
该方法进一步包括使用映射矩阵将非导频音映射到多个多空间或者空间-时间流，以及使用映射矩阵的列将导频音映射到多个多空间或者空间-时间流。
用于将导频音映射到多空间或者空间-时间流的映射矩阵的列是映射矩阵的第一列。
该方法进一步包括使用映射矩阵将非导频音映射到多个多空间或者空间-时间流，以及使用映射矩阵的行将导频音映射到多个多空间或者空间-时间流。
用于将导频音映射到多空间或者空间-时间流的映射矩阵的行是映射矩阵的第一行。
该NDP探测分组是根据普通分组的PHY前导格式而被格式化的。该方法进一步包括将信号字段中的一个或者多个子字段中的每个子字段设置为相应的第一值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组而不是普通数据单元。
一个或者多个子字段包括以下子字段中的至少一个子字段：i)长度子字段和ii)调制和编码方案(MCS)子字段。
该方法进一步包括将长度子字段设置为零值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组。
该方法进一步包括将MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组，其中该有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的MCS的值。
在另一实施例中，一种装置包括网络接口，被配置用于生成信号字段并且生成一个或者多个长训练字段。该网络接口还被配置用于使用多个正交频分复用(OFDM)符号来调制前导部分，其中多个OFDM符号中的每个OFDM符号的符号持续时间为至少8μs。该网络接口进一步被配置用于生成NDP探测分组以包括多个OFDM符号。该NDP探测分组省略数据有效负荷部分。
在其它实施例中，该装置包括以下特征中的一个或者多个特征的任何组合。
该网络接口被配置用于生成一个或者多个训练字段中的至少一个训练字段以包括导频音和非导频音。
该网络接口进一步被配置用于使用映射矩阵将非导频音映射到多空间或者空间-时间流，以及使用映射矩阵的列将导频音映射到多空间或者空间-时间流。
该网络接口被配置用于使用映射矩阵的第一列将导频音映射到多空间或者空间-时间流。
该网络接口进一步被配置用于使用映射矩阵将非导频音映射到多个多空间或者空间-时间流，以及使用映射矩阵的行将导频音映射到多空间或者空间-时间流。
该网络接口被配置用于使用映射矩阵的第一行将导频音映射到多空间或者空间-时间流。
NDP探测分组是根据普通分组的PHY前导格式而被格式化的。
该网络接口进一步被配置用于将信号字段中的一个或者多个子字段中的每个子字段设置为相应的第一值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组而不是普通数据单元。
被用来向接收设备通知NDP探测分组是探测分组的一个或者多个子字段包括以下子字段中的至少一个子字段：i)长度子字段和ii)调制和编码方案(MCS)子字段。
该网络接口被配置用于将长度子字段设置为零值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组。
该网络接口被配置用于将MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值，以向接收设备通知NDP探测分组是探测分组，其中有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的MCS的值。
在又一实施例中，一种方法包括：在空数据分组(NDP)探测分组将在正常PHY模式中被传输时，根据由通信协议指定的第一PHY探测分组格式生成NDP探测分组。该方法还包括在NDP探测分组将在扩展范围PHY模式中被传输时，根据由通信协议定义的第二PHY探测分组格式生成NDP探测分组。
在其它实施例中，该方法包括以下特征中的一个或者多个特征的任何组合。
第一PHY探测分组格式基于由通信协议指定的第一PHY前导格式，该第一PHY前导格式将被包括于在正常PHY模式中被传输的数据单元中，并且第二PHY探测分组格式基于由通信协议指定的第二PHY前导格式，该第二PHY前导格式将被包括于在扩展范围PHY模式中被传输的数据单元中。
第二PHY前导格式被指定用于单流数据单元，并且其中第二PHY探测分组格式被指定用于多流探测分组。
该方法进一步包括：生成包括数据有效负荷部分的普通数据单元，其中该数据单元将在扩展范围模式中被传输；以及生成信号字段，包括生成第一子字段和第二子字段，其中该信号字段将被包括在以下各项之一中：i)普通数据单元的前导或者ii)将在扩展范围模式中被传输的NDP探测分组。
第一子字段是如下的长度子字段：i)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时被设置为第一值；并且第二子字段在将该信号字段被包括在NDP探测分组中时包括流数目指示符。
第一子字段是如下的长度子字段：i)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时被设置为第一值；并且第二子字段i)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时包括流数目指示符并且ii)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时包括扰频器种子值。
第一子字段被用来指示分组是普通数据单元还是NDP探测分组，并且第二子字段i)在第一子字段指示该分组是普通数据单元时包括用于指示普通数据单元的长度的长度值并且ii)在第一子字段指示该分组是NDP探测分组时包括流数目指示符。
第一子字段是调制和编码(MCS)子字段。MCS子字段的除了有效MCS值之外的值被用来指示该分组是探测分组，其中该有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的有效MCS的值。
在再又一实施例中，一种装置包括网络接口，被配置用于在空数据分组(NDP)探测分组将在正常PHY模式中被传输时根据由通信协议指定的第一PHY探测分组格式生成NDP探测分组。该网络接口还被配置用于在该NDP探测分组将在扩展范围PHY模中式被传输时根据由通信协议定义的第二PHY探测分组格式生成NDP探测分组。
在其它实施例中，该装置包括以下特征中的一个或者多个特征：
第二PHY前导格式被指定用于单流数据单元，并且其中第二PHY探测分组格式被指定用于多流探测分组。
该网络接口进一步被配置用于生成包括数据有效负荷部分的普通数据单元，其中该数据单元将在扩展范围模式中被传输；以及生成信号字段，包括生成第一子字段和第二子字段，其中该信号字段将被包括在以下各项之一中：i)普通数据单元的前导或者ii)将在扩展范围模式中被传输的NDP探测分组。
第一子字段是如下的长度子字段：i)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时被设置为第一值；并且第二子字段在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时包括流数目指示符。
第一子字段是如下的长度子字段：i)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时被设置为第一值；并且第二子字段i)在该信号字段将被包括在NDP探测分组中时包括流数目指示符并且ii)在该信号字段将被包括在普通数据单元中时包括扰频器种子值。
第一子字段被设置为指示分组是普通数据单元还是NDP探测分组，并且第二子字段i)在第一子字段指示该分组是普通数据单元时包括用于指示普通数据单元的长度的长度值并且ii)在第一子字段指示该分组是NDP探测分组时包括流数目指示符。
第一子字段是调制和编码(MCS)子字段，并且该网络接口被配置用于通过将MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值来指示该分组是探测分组，其中该有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的有效MCS的值。
附图说明
图1是根据一个实施例的示例无线局域网(WLAN)10的框图；
图2A和2B是根据一个实施例的短范围正交频分复用(OFDM)数据单元的图；
图3是根据另一实施例的短范围OFDM数据单元的图；
图4是根据另一实施例的短范围OFDM数据单元的图；
图5是根据另一实施例的短范围OFDM数据单元的图；
图6是图示由IEEE802.11n标准定义的各种前导字段的调制的一组图；
图7是图示由IEEE802.11ac标准定义的各种前导字段的调制的一组图；
图8A是根据一个实施例的示例空数据分组(NDP)探测分组的图；
图8B是根据一个实施例的对于四个天线的情况的根据图8A的示例探测分组格式生成的示例NDP探测分组；
图9是根据另一实施例的示例NDP探测分组的图；
图10是根据另一实施例的示例NDP探测分组的图；
图11是根据一个实施例的将在扩展范围模式中被传输的示例NDP探测分组的图；
图12A是根据一个实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段的图；
图12B是根据另一实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段的图；
图12C是根据另一实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段的图；
图13是根据一个实施例的用于生成NDP探测分组的示例方法的流程图；
图14是根据一个实施例的示例方法的流程图。
具体实施方式
在以下描述的实施例中，无线网络设备、诸如无线局域网(WLAN)的接入点(AP)向一个或者多个客户端站发送数据流。AP被配置用于根据至少第一通信协议来与客户端站操作。第一通信协议定义在1GHz以下频率范围中的操作，并且通常被用于如下应用，这些应用需要具有相对低数据速率的长范围无线通信(与以下讨论的“短范围”通信协议比较)。第一通信协议(例如，IEEE802.11af或者IEEE802.11ah)在本文被称为“长范围”通信协议。在一些实施例中，AP还被配置用于根据一个或者多个其它通信协议来与客户端站操作，该一个或者多个其它通信协议定义在一般更高频率范围中的操作并且与第一通信协议比较通常用于在更近范围中的并且具有一般更高数据速率的通信。更近范围的通信协议在本文中被统称为“短范围”通信协议。
在至少一些实施例中，AP和客户端站中的至少一些客户端站各自包括多个天线并且被配置用于利用传输和/或接收波束成形以增强吞吐量、范围等中的一项或者多项。附加地或者备选地，在一些实施例中，在被称为多用户通信的技术中，AP被配置用于通过向多个客户端站同时传输数据流来利用由多个天线提供的空间分集。在这样的实施例中，AP利用在AP与多个客户端站之间的通信信道的知识来引导向既定用户同时传输的多个数据流而又最小化来自其他用户的干扰。为了这些目的，在各种实施例和/或场景中，AP和/或客户端站利用信道的知识来确定被应用到经由多个天线发送或者接收的信号的波束成形或者波束引导矩阵。在一些***中，获得信道的明确知识涉及波束成形器(beamformer)向波束成形接收器(beamformee)传输已知的训练信号，该波束成形接收器然后基于所接收的训练信号生成信道的测量(有时被称为信道状态信息或者CSI)。传输这样的训练信号有时被称为探测通信信道或者传输探测分组。
在一些实施例中，长范围通信协议定义一个或者多个物理层数据单元格式，该一个或者多个物理层数据单元格式与短范围通信协议中的一个或者多个短范围通信协议所定义的物理层数据单元格式相同或者相似。在一个实施例中，为了支持在更长范围内的通信并且也为了容纳在更低(1-GHz以下)频率处可用的通常更小带宽的信道，该长范围通信协议定义具有如下格式的数据单元，该格式与由长范围通信协议定义的物理层数据单元格式基本上相同、但是使用更低的时钟速率来生成。相似地，在一个实施例中，长范围通信协议指定空数据分组(NDP)探测分组格式，该NDP探测分组格式基于由短范围通信协议指定的PHY前导格式、但是使用更低的时钟速率来生成。在一个实施例中，AP以适合于短范围(和高吞吐量)操作的时钟速率进行操作，并且时钟下调(down clocking)被用来生成将用于1GHz以下操作的新时钟信号。作为结果，在这个实施例中，符合长范围通信协议的NDP探测分组维持一般符合短范围通信协议的数据单元(“短范围数据单元”)的物理层前导格式、但是在更长时间段内和/或以更低速率进行发送。NDP分组包括前导部分并且省略数据有效负荷部分。
在一个实施例中，在多用户***中，通常向每个用户单独发送探测分组，并且因而为了减少NDP探测分组的长度，NDP探测分组格式是基于由短范围通信协议指定的单用户(SU)前导格式(而不是多用户(MU)前导格式)。另外，在一些实施例中，长范围通信协议指定一个或者多个扩展范围模式以进一步扩展在设备之间(例如，在AP与客户端站之间、或者在两个客户端站之间)的通信范围。在一些这样的实施例中，长范围通信协议指定与用于正常模式数据单元的PHY前导格式不同的用于扩展范围模式的适当PHY前导格式。在这样的实施例中，用于在扩展范围模式中传输的探测分组的NDP探测分组格式是基于为扩展范围数据单元所指定的PHY前导格式。作为结果，在这一实施例中，根据被利用的特定模式(例如，正常PHY模式或者扩展范围模式)。不同地格式化由AP或者由客户端站传输的NDP探测分组。
图1是根据一个实施例的示例无线局域网(WLAN)10的框图。AP14包括耦合到网络接口16的主机处理器15。网络接口16包括介质访问控制(MAC)处理单元18和物理层(PHY)处理单元20。PHY处理单元20包括多个收发器21，并且收发器21耦合到多个天线24。虽然在图1中图示了三个收发器21和三个天线24，但是在其它实施例中AP14可以包括不同数目(例如1、2、4、5等)的收发器21和天线24。
WLAN10包括多个客户端站25。虽然在图1中图示了四个客户端站25，但是在各种场景和实施例中WLAN10可以包括不同数目(例如1、2、3、5、6等)的客户端站25。客户端站25中的至少一个客户端站(例如客户端站25-1)被配置用于至少根据长范围通信协议操作。在一些实施例中，客户端站25中的至少一个客户端站(例如客户端站25-4)是短范围客户端站，其被配置用于根据短范围通信协议中的一个或者多个短范围通信协议进行操作。
客户端站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处理单元28和PHY处理单元29。PHY处理单元29包括多个收发器30，并且收发器30耦合到多个天线34。虽然在图1中示出三个收发器30和三个天线34，但是在其它实施例中客户端站25-1可以包括不同数目(例如1、2、4、5等)的收发器30和天线34。
在一个实施例中，客户端站25-2和25-3中的一个或者两个客户端站具有与客户端站25-1相同或者相似的结构。在一个实施例中，客户端站25-4具有与客户端站25-1相似的结构。在这些实施例中，与客户端站25-1构造相同或者相似的客户端站25具有相同或者不同数目的收发器和天线。例如，根据一个实施例，客户端站25-2仅具有两个收发器和两个天线。
在各种实施例中，AP14的网络接口16被配置用于生成符合长范围通信协议并且具有下文所描述的格式的数据单元。(多个)收发器21被配置用于经由(多个)天线24传输所生成的数据单元。相似地，(多个)收发器24被配置用于经由(多个)天线24接收数据单元。AP14的网络接口16被配置用于根据各种实施例处理所接收的符合长范围通信协议并且具有下文所描述的格式的数据单元。
在各种实施例中，客户端设备25-1的网络接口27被配置用于生成符合长范围通信协议并且具有下文所描述的格式的数据单元。(多个)收发器30被配置用于经由(多个)天线34发送所生成的数据单元。相似地，(多个)收发器30被配置用于经由(多个)天线34接收数据单元。客户端设备25-1的网络接口27被配置用于根据各种实施例处理所接收的符合长范围通信协议并且具有下文描述的格式的数据单元。
图2A是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在根据短范围通信协议进行操作时经由正交频分复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-4传输的短范围OFDM数据单元200的图。在一个实施例中，客户端站25-4的网络接口还被配置用于生成并且向AP14传输短范围数据单元200。数据单元200符合IEEE802.11a标准(和/或IEEE802.11b标准)并且占用20兆赫兹(MHz)频带。数据单元200包括前导，该前导具有一般用于分组检测、初始同步以及自动增益控制等的旧有的短训练字段(L-STF)202并且具有一般用于信道估计和精细同步的旧有的长训练字段(L-LTF)204。数据单元200例如还包括旧有的信号字段(L-SIG)206，该L-SIG用来携带数据单元200的某些物理层(PHY)参数、诸如用来发送数据单元的调制类型和编码速率。数据单元200还包括数据有效负荷部分208。图2B是(未被低密度奇偶校验编码的)示例数据有效负荷部分208的图，该数据有效负荷部分包括服务字段、扰频物理层服务数据单元(PSDU)、尾部位和如果需要的填充位。数据单元200被设计用于在单输入单输出(SISO)信道配置中通过一个空间或者空间-时间流的传输。
图3是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在根据短范围通信协议进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-4传输的短范围OFDM数据单元300的图。在一个实施例中，客户端25-4的网络接口还被配置用于生成并且向AP14传输短范围数据单元300。数据单元300符合IEEE802.11n标准、占用20MHz或者40MHz频带并且被设计用于混合模式的情形，即在WLAN包括符合IEEE802.11a标准(和/或IEEE802.11g标准)、但是未符合IEEE802.11n标准的一个或者多个客户端站时。数据单元300包括前导，该前导具有L-STF302、L-LTF304、L-SIG306、高吞吐量信号字段(HT-SIG)308、高吞吐量短训练字段(HT-STF)310和M个数据高吞吐量长训练字段(HT-LTF)312，其中M是一般与被用来在多输入多输出(MIMO)信道配置中传输数据单元300的空间或者空间-时间流数目对应的整数。具体而言，根据IEEE802.11n标准，如果使用两个空间或者空间-时间流来传输数据单元300，则数据单元300包括两个HT-LTF312，并且如果使用三个或者四个空间或者空间-时间流来传输数据单元300，则数据单元300包括四个HT-LTF312。被利用的空间或者空间-时间流的特定数目的指示被包括在HT-SIG字段308中。数据单元300还包括数据有效负荷部分314。
图4是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在根据短范围通信协议进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-4传输的短范围OFDM数据单元400的图。在一个实施例中，客户端站25-4的网络接口还被配置用于生成并且向AP14传输短范围数据单元400。数据单元400符合IEEE802.11n标准、占用20MHz或者40MHz频带并且被设计用于“绿地(Greenfield)”情形、即在WLAN未包括符合IEEE802.11a标准(和/或IEEE802.11g标准)、但是未符合IEEE802.11n标准的任何客户端站时。数据单元400包括前导，该前导具有高吞吐量绿地短训练字段(HT-GF-STF)402、第一高吞吐量长训练字段(HT-LTF1)404、HT-SIG406和M个数据HT-LTF408，其中M是一般与被用来在多输入多输出(MIMO)信道配置中传输数据单元400的空间或者空间-时间流数目对应的整数。数据单元400还包括数据有效负荷部分410。
图5是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在根据短范围通信协议进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-4传输的短范围OFDM数据单元500。在一个实施例中，客户端站25-4的网络接口还被配置用于生成并且向AP14传输数据单元500。数据单元500符合IEEE802.11ac标准并且被设计用于“混合场(Mixedfield)”情形。数据单元500占用200MHz带宽。在其它实施例或者场景中，与数据单元500相似的数据单元占用不同的带宽、诸如40MHz、80MHz或者160MHz带宽。数据单元500包括前导，该前导具有L-STF502、L-LTF504、L-SIG506、第一甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG-A)508、甚高吞吐量短训练字段(VHT-STF)510、M个甚高吞吐长训练字段(VHT-LTF)512(其中M是整数)、第二甚高吞吐量信号字段(VHT-SIG-B)514。数据单元500还包括数据有效负荷部分516。在一些实施例中，数据单元500是同时向客户端站25中多于一个的客户端站输送信息的多用户数据单元。在这样的实施例或者场景中，VHT-SIG-A字段508包括所有既定客户端站公有的信息，并且VHT-SIG-B字段514包括用于既定客户端站中的每个客户端站的用户专有信息。
图6是图示由IEEE802.11n标准定义的L-SIG、HT-SIG1和HT-SIG2字段的调制的一组图。根据二进制相移键控(BPSK)调制L-SIG字段，而根据BPSK、但是在正交轴(Q-BPSK)上调制HT-SIG1和HT-SIG2字段。换而言之，HT-SIG1和HT-SIG2字段的调制与L-SIG字段的调制相比被旋转90度。如图6中所示，这样的调制允许在未解码整个前导的情况下，接收设备确定或者自动检测数据单元符合IEEE802.11n标准而不是IEEE802.11a标准。
图7是图示由IEEE802.11ac标准定义的L-SIG字段、VHT-SIG-A字段的第一个符号、VHT-SIG-A字段的第二个符号以及VHT-SIG-B的调制的一组图。根据二进制相移键控(BPSK)调制L-SIG字段。相似地，根据BPSK调制VHT-SIG-A字段的第一个符号。在另一方面，根据BPSK、但是在正交轴(Q-BPSK)上调制VHT-SIG-A字段的第二个符号。与L-SIG字段和VHT-SIG-A字段的第一个符号相似，根据BPSK调制VHT-SIG-B字段。这样的调制允许接收设备在未解码整个前导的情况下，确定或者自动检测数据单元符合IEEES02.11ac标准而不是IEEE802.11a标准或者IEEES02.11n标准中的任一标准。
在各种实施例和/或场景中，长范围数据单元具有与由短范围通信协议定义的物理层数据单元格式(例如，以上关于图2-5所描述的物理数据单元格式)相同或者相似、但是使用更慢时钟速率来传输的物理层数据格式。在这样的实施例中，AP14的网络接口16按照因数N将用于生成短范围数据单元的时钟速率降采样或者“降钟控”为用于发送长范围数据单元的更低时钟速率。时钟下调因数N在不同实施例和/或场景中是不同的。例如，在一个实施例和/或场景中，时钟下调因数N等于10。在这一实施例中，在如下的时间内传输使用经时钟下调的时钟速率来生成的长范围数据单元，该时间是采用传输对应短范围数据单元所需要的时间的十倍长。在频域中，根据这一实施例，使用经时钟下调的时钟速率来生成的长范围数据单元占用这样的带宽，该带宽是对应的短范围数据单元占用的带宽的十分之一。在其它实施例和/或场景中，利用其它适当的时钟下调因数(N)，并且相应地缩放长范围数据单元的传输时间和带宽。在一些实施例和/或场景中，时钟下调因数N是二的幂(例如N＝8、16、32等)。在一些实施例中，长范围通信协议例如指定多于一个的时钟下调因数N，不同时钟下调因数N被用在不同地理地区中(例如，在美国为N＝16，在欧洲为N＝64)，以适应不同地区的不同带宽要求。在通过整体引用而结合于本文中的、于2012年1月26日提交的第13/359,336号美国专利申请中描述了根据一些实施例的由长范围通信协议定义的数据单元格式的一些示例。
根据一个实施例，为了执行波束成形，波束成形器(例如AP14的网络接口16)生成并且向波束成形接收器(例如客户端站25-1)传输包括一个或者多个已知训练信号的探测分组(例如NDP探测分组)，并且波束成形接收器基于所接收的训练信号确定(例如客户端站25-1的网络接口27确定)在波束成形接收器器与波束成形器之间的通信信道的CSI。在一个实现方式中，波束成形接收器然后往回向波束成形器传输(例如客户端站25-1的网络接口27传输)CSI，该波束成形器然后使用该CSI来生成(例如AP14的网络接口16生成)波束成形矩阵。在另一实现方式中，波束成形接收器使用CIS以生成波束成形矩阵、并且然后往回向波束成形器传输波束成形矩阵的系数。在各种实施例中，由长范围通信协议指定的NDP探测分组格式基于由短范围通信协议指定的单用户(SU)PHY前导格式(例如，图2的数据单元200的前导、图3的数据单元300的前导、图4的数据单元400的前导、图5的数据单元500的前导、或者由短范围通信协议指定的另一前导、或者另一适当短范围前导)，该单用户PHY前导格式使用比被用来生成符合短范围通信协议的PHY数据单元的时钟速率更低的时钟速率来生成。
图8A是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在长范围模式中进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-1传输的NDP探测分组800的图。在一个实施例中，NDP探测分组800包括与数据单元400(图4)的绿地前导401相同格式化的PHY前导，除了使用按照时钟下调因数N从短范围时钟速率开始时钟下调的时钟速率来传输NDP探测分组800之外。作为结果，NDP分组800的每个OFDM符号与在数据单元400的前导401中包括的OFDM符号比较在持续时间上为N倍长。在图8A的实施例中，N等于10。因而，被包括在NDP探测分组800中的每个OFDM符号与被包括在数据单元400的前导部分401中的OFDM符号相比为10倍长。因而，在NDP探测分组800中，NDP探测的每个OFDM符号持续时间为40μs。如图8A中所示，NDP探测分组800包括两个OFDM符号(80μs)的GF-STF字段802、两个OFDM符号(80μs)的LTF1字段804、两个OFDM符号(80μs)的SIG字段806和M个一个OFDM符号的LTF字段808。在其它实施例中，利用其它适当的时钟下调因数，从而造成OFDM符号持续时间不同于NDP探测分组800的OFDM符号持续时间。NDP探测分组800省略了数据有效负荷部分。
为了允许客户端站25-1获得通信信道的全信道估计，在各种实施例和/或场景中，被包括在NDP探测分组800中的长训练字段数目等于AP14的传输天线24数目。作为示例，图8B是在AP14包括四个天线24的情况下由AP14的网络接口16生成并且传输的示例NDP探测分组850。因而，如图8B中所示，NDP探测分组850包括四个LTF字段858。
图9是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在长范围模式中进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-1传输的NDP探测分组900的图。NDP探测分组900仅包括与图5的数据单元500的混合前导部分501相似格式化的前导，除了使用按照时钟下调因数N从短范围时钟速率时钟下调的时钟速率来传输NDP探测分组900之外。作为结果，NDP分组900的每个OFDM符号的符号持续时间与被包括在数据单元500的前导部分501中的OFDM符号的符号持续时间比较为N倍长。在图8的实施例中，N等于10。因而，被包括在NDP探测分组900中的每个OFDM符号与被包括在前导部分401中的OFDM符号比较为10倍长。具体而言，在图9的实施例中，NDP探测的每个OFDM符号持续时间为40μs。如图中所示，在这一实施例中，NDP探测分组900包括两个OFDM符号(80μs)的L-STF字段902、两个OFDM符号(80μs)的L-LTF字段904、一个OFDM符号(40μs)的L-SIG字段906、两个OFDM符号(80μs)的HT-SIG字段、两个OFDM符号(80μs)的HT-SIG字段906、一个OFDM符号(40μs)的HT-STF字段910和M个一个OFDM符号的LTF字段912。为了允许客户端站25-1获得通信信道的全信道估计，在各种实施例和/或场景中，被包括在探测分组中的长训练字段数目等于在发射器(AP14)处的发射天线数目。因此，在一个实施例中，LTF字段912的数目M等于AP14的发射(或者发射/接收)天线24的数目。NDP探测分组900省略了数据有效负荷部分。
图10是根据一个实施例的、AP14的网络接口16被配置用于在长范围模式中进行操作时经由正交频域复用(OFDM)调制来生成并且向客户端站25-1传输的NDP探测分组1000的图。NDP探测分组1000与图9的NDP探测分组900相似，除了从数据单元1000省略前导的旧有的部分(即L-STF902、L-LTF904、L-SIG906)之外。另外，在NDP探测分组1000中，STF字段1002和第一LTF字段(VHT-LTF1字段1004-1)在VHT-SIG-A字段1006之前，并且剩余的VHT-LTF字段1004在VHT-SIG-A字段1006之后。此外，VHT-STF字段1002比HT-STF字段910更长。在一个实施例中，为了缩短NDP探测分组1000，从NDP探测分组1000中省略VHT-SIG-B字段(一般用于为了解码多用户数据单元而需要的信息)1010。NDP探测分组1000省略了数据有效负荷部分。
在一些实施例中，除了以上所讨论的经时钟下调模式的操作(“正常PHY模式”)之外，长范围通信协议也指定一个或者多个“扩展范围模式”，该一个或者多个扩展范围模式具有与正常模式的最低数据速率比较的减少的数据速率和/或占用与为正常模式PHY模式指定的最低带宽比较的更小带宽(例如，使用更小大小的快速傅里叶变换(FFT)来生成)。由于更低的数据速率，扩展范围模式进一步扩展通信范围并且一般提高接收器灵敏度。在一些这样的实施例中，长范围通信协议为扩展范围模式所指定的PHY前导格式(“扩展范围模式前导”)与为正常模式所指定的PHY前导格式(“正常模式前导”)不同。因而，在至少一些这样的实施例中，与在正常模式中使用的NDP探测分组(“正常模式NDP探测分组”)比较，不同地格式化在扩展范围模式中使用的NDP探测分组(“扩展范围模式NDP探测分组”)。例如，扩展范围模式NDP探测分组在一些实施例中包括用于在接收设备处更佳信道估计的更长的长训练序列和/或用于更佳分组检测和同步的更长的短训练序列。在一些实施例中，长范围协议为扩展范围模式所指定的PHY前导格式除了为正常模式指定的前导之外还包括额外的前导部分。在通过整体引用而结合于本文中的、于2012年1月26日提交的第13/359,336号美国专利申请中描述了根据一些实施例的与NDP探测分组格式对应的、由长范围通信协议为扩展范围模式所定义的前导格式的一些示例。
图11是根据一个实施例的在扩展范围模式中使用的示例NDP探测分组1100的图。NDP探测分组1100与图8A的正常模式NDP探测分组800相似，除了NDP探测分组1100包括与NDP探测分组800的STF字段802比较更长的STF字段1102之外。与被包括在正常PHY模式NDP探测分组800的STF字段802中的重复数目比较，更长的STF字段1102包括训练序列的更多重复。作为示例，更长的STF字段1102包括四个OFDM符号，并且因而与STF字段802的80μs持续时间比较，更长的STF字段1102是160μs长。在另一实施例中，STF字段1102具有比STF字段802的80μs持续时间更大的不同持续时间。与探测分组800的信号字段806比较，探测分组1100还包括更长的信号字段1106。进一步地，在一些实施例中，被包括在探测分组1100中的每个长训练字段1104与探测分组800的每个对应的长训练字段804的持续时间相同。在另一实施例中，与探测分组800的对应长训练字段804比较，探测分组1100的长训练字段1104中的一个或者多个长训练字段更长。NDP探测分组1100省略了数据有效负荷部分。
在一些实施例中，长范围通信协议指定了用于扩展范围模式普通数据单元的单流格式。也就是说，在这样的实施例中，一般使用仅一个空间流来传输处于扩展范围模式的数据单元。因而，在这样的实施例中，由长范围通信协议定义的扩展范围前导格式仅包括一个长训练字段，以允许接收设备生成单维度通信信道的测量。在这样的实施例中，如果AP14和/或被探测的客户端站包括多于一个天线，则探测分组需要包括多个长训练字段以允许客户端站获得通信信道的全维度测量。为此，根据一个实施例，长范围通信协议指定将在扩展范围模式中使用的多流NDP探测分组格式，即使使用仅一个空间流在单流格式中传输扩展范围模式数据分组。在这样的实施例中，扩展范围NDP探测分组除了为用于在扩展范围模式中传输的普通数据单元的扩展范围前导格式所指定的单个长训练字段之外还包括额外的长训练字段。
根据一个实施例，通过映射矩阵P在多个空间或者空间-时间流之上展开被包括在NDP探测分组中的(用于正常和/或扩展模式的)多个长训练字段。在一个实施例中，被包括在NDP探测分组中的LTF数目依赖于被包括在AP中的天线数目。例如，根据一个实施例，如果AP14包括两个天线，则被包括在AP14传输的每个探测分组中的LTF字段的数目为两个。在同一实施例中，如果AP14包括三个或者四个天线，则被包括在AP传输的每个探测分组中的LTF字段的数目为四个。一般而言，在各种实施例中，被包括在AP14传输的探测分组中的LTF的数目为大于或者等于在AP14处的天线数目的任何适当数目。在一个实施例中，在任何情况下，根据下式将被包括在探测中(例如，在图8A的探测分组800中、在图11的探测分组1100中)的LTF映射到多个空间或者空间-时间流：
式1
其中下标k表示音(tone)的索引，Q是空间映射矩阵，DCSD是具有代表在时域中的循环偏移的对角元素的对角矩阵，AHTLTF是用于长训练字段的映射矩阵，并且LTFk是用于第k个音的长训练字段值。
作为示例，下式给出被用来在一个实施例中将在NDP探测分组中的LTF音映射到多个空间或者空间-时间流的映射矩阵P：
式2
在一个实施例中，如果将使用少于四个空间或者空间-时间流(例如，用于具有两个LTF的两个空间或者空间-时间流的2x2子矩阵、用于具有四个LTF的三个空间或者空间-时间流的3x4子矩阵等)来发送探测分组，则式2中的映射矩阵的子矩阵用于映射LTF音。
在一些实施例中，被包括在NDP探测分组中的长训练字段中的一个或者多个长训练字段包括导频音，以允许接收设备准确地跟踪在AP与客户端站之间的由通信信道引起的频率和/或相位偏移。在至少一些情形中，与相似的短范围NDP分组所经历的频率和/或相位偏移比较，更长的传输信道(长范围NDP探测分组通常通过这些更长的传输信道来行进)造成发射器与接收器之间的更大频率和相位偏移。因而，在一个实施例中，为了应对更大频率偏移，NDP探测分组在长训练字段中的一些或者所有长训练字段中包括单流导频音。为了清楚，以下参照图8B的NDP探测分组850对单流导频音***技术进行说明。然而，根据其它实施例，这些或者相似导频***技术被应用于其它NDP探测分组格式(例如，图8、图9、图10、图11的探测分组等)或者其它适当的NDP探测分组格式。
参照图4，短范围数据单元400在HT-LTF字段408中的任何HT-LTF字段中不包括导频音。参照图8A，NDP探测分组800是为长范围传输而生成的并且因而包括更长持续时间的OFDM符号，并且，所以与数据单元400的LTF字段相比，探测分组800的LTF字段更长。作为结果，长训练字段通常在长范围模式中比在短范围模式中在发送期间受到更大相位偏移。为了减轻相位偏移问题，在一些实施例中，导频音被***到长范围NDP探测分组800的训练字段中的至少一些训练字段中并且被用于发射器与接收器之间的相位跟踪。根据一个实施例，NDP探测分组800在至少一些情形中是通过多个空间流传输的多流探测分组。在这一实施例中，如果被***的导频音也是多流(例如，使用与用于映射数据音的映射矩阵相同的映射矩阵来映射到多个空间或者空间-时间流)，则至少需要在可以执行相位跟踪之前接收对应数目的长训练字段。为了使得接收设备能够在已经接收所有长训练字段之前执行相位跟踪，在一些实施例中，被包括在数据单元800的长训练字段804中的一个或者多个长训练字段中的导频音是单流导频音。
继续参照图8A，在一个实施例中，根据下式将HT-LTF字段804的OFDM数据和导频音映射到多个空间或者空间-时间流：
其中下标k表示音的索引，Q是空间映射矩阵，DCSD是具有代表在时域中的循环偏移的对角元素的对角矩阵，AHTLTF是用于长训练字段的映射矩阵，并且LTFk是用于第k个音的长训练字段值。继续参照式3，Kpilot代表与导频音对应的一组音索引，并且PHTLTF是用于将长训练字段数据音映射到多个空间流的映射矩阵。作为示例，根据一个实施例，(以上)式2给出了用于将LTF非导频音映射到空间或者空间-时间流的PHTLTF。进一步地，RHTLTF矩阵是用于LTF导频音的映射矩阵，其在不同实施例中被不同地定义。在一个实施例中，下式给出RHTLTF矩阵：
[RHTLTF]m，n＝[PHTLTF]m，1，1≤m，n≤NHTLTF 式3
因而，在这一实施例中，使用空间流映射矩阵P的第一列将在HT-LTF字段804中的所有导频音映射到多个空间或者空间-时间流。
在另一实施例中，RHTLTF矩阵如在IEEE802.11ac标准中定义的那样由下式给出：
[RHTLTF]m，n＝[PHTLTF]1，m，1≤m，n≤NHTLTF 式4
因而，在这一实施例中，使用空间流映射矩阵P的第一行将在HT-LTF字段804中的所有导频音映射到多个空间或者空间-时间流。
根据一个实施例，AP14使用被包括在NDP探测分组的信号字段中的指示或者被包括在普通数据单元的前导中的信号字段来向客户端站通知分组是NDP探测分组而不是普通数据单元。例如，在一个实施例中，被包括在信号字段中的长度或者持续时间子字段被设置为零值以指示该分组是探测分组，并且在普通数据单元的情况下被用来指示分组的长度。在另一实施例中，长范围通信协议指定信号字段位分配，该信号字段位分配包括用于具体指示该分组是NDP探测分组还是普通数据单元的位。在又一实施例中，长范围通信协议指定了用于信号字段的子字段的值，该信号字段的子字段的值通常未被用于普通数据单元(即在长范围通信协议为普通数据单元指定的可能值之外的值)，以用来探测分组。作为示例，在一些实施例中，长范围通信协议为信号字段子字段指定了在0与10之间的值的有效范围，以用来指定用于传输数据单元的调制和编码方案(MCS)。在一个这样的实施例中，长范围通信协议指定了MCS子字段中的除了在为普通数据单元指定的有效MCS值范围中的值之外的值(例如值11、12、13等)指示了数据单元是探测分组。在一些这样的实施例中，信号字段的长度子字段可以被用来传达除了分组的长度之外的信息(例如，被用来传达为其生成NDP探测分组的空间或者空间时间流的数目)。在一些实施例中，探测分组由信号字段的多于一个的子字段来标识。例如，在一个实施例中，NDP探测分组的信号字段包括具有MCS值的MCS子字段，该MCS值是除了为普通数据单元指定的有效值之外的适当值，并且在长度或者持续时间子字段中还包括零值。
在其中仅为单个空间流指定扩展范围模式PHY前导格式的一些实施例中，前导格式无需包括与普通扩展范围数据单元对应的空间流数目的指示。另一方面，如以上讨论的那样，NDP探测分组是多流分组，这些多流分组即使在其中普通数据单元总是单流分组的扩展范围模式中仍然允许接收器估计通信信道的全维度响应。因而，在各种实施例中，在扩展范围NDP探测分组的信号字段中通知该NDP探测分组的空间或者空间-时间流数目的指示。
图12A是根据一个实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段1200的图。在一个实施例中，在正常和/或扩展范围模式中传输的普通数据单元的前导部分中也包括信号字段1200。信号字段1200包括长度子字段1202、空间或者空间-时间流数目(Nsts)子字段1204、保留子字段1206、循环冗余校验(CRC)/奇偶校验子字段1208和尾部子字段1210。在一个实施例中，长度子字段1202中的第一值(例如零)向接收器指示该分组是NDP探测分组而不是普通数据单元。在这一情况下，在一个实施例中，Nsts子字段1204被用来指示与NDP探测分组800对应的空间或者空间-时间流数目。在另一方面。长度子字段1202不被设置为第一值(例如，长度子字段1202为非零)(即信号子字段1200属于数据单元而不是NDP探测分组)，然后Nsts子字段1204被解释为保留子字段。
图12B是根据一个实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段1230的图。在一个实施例中，在正常和/或扩展范围模式中传输的普通数据单元的前导部分中也包括信号字段1230。信号字段1230包括NDP子字段1232、长度/Nsts子字段1234、保留子字段1236、循环冗余校验(CRC)/奇偶校验子字段1238和尾部子字段1240。在一个实施例中，将NDP子字段1232设置为第一值(例如，逻辑一(1))以指示该分组是NDP探测分组并且将NDP子字段1232设置为第二值(例如逻辑零(0))以指示该分组是普通数据单元。在一个实施例中，NDP子字段1232被为普通数据单元指定的普通子字段所替换。在这一情况下，为了指示分组是探测分组，根据一个实施例，将普通子字段设置为与用于普通数据单元的有效值不同的值。例如，在一个实施例中，NDP子字段1232被MCS子字段替换，该MCS子字段一般用来通知用于传输普通数据单元的调制和编码方案。在这一实施例中，将为普通数据单元指定的子字段设置为除了被指定为用于普通数据单元的适当MCS值的有效MSC值之外的值。例如，在其中为普通数据单元指定的有效MCS值是在范围0至10中的值的一个实施例中，将MCS子字段设置为除了在范围0至10中的值之外的值(例如11、12、13等)以指示分组是探测分组而不是普通数据单元。如果NDP子字段(或者另一子字段、诸如MCS子字段)指示该分组是探测分组，则长度子字段1234的适当数目的比特被用来指示NDP探测分组的空间或者空间-时间流数目。例如，在一个实施例中，长度子字段1234的前两个比特被用来指示最多四个空间或者空间-时间流。根据一个实施例，将长度子字段1234的未使用的比特设置为例如零值。另一方面，如果该分组如NDP子字段1232所指示的那样是普通数据单元而不是NDP探测分组，则长度/Nsts子字段1234被用来向接收设备通知数据单元的长度。
图12C是根据一个实施例的被包括在NDP探测分组中和/或在普通数据单元的前导中的示例信号字段1250的图。在一个实施例中，在扩展范围模式中发送的普通单流数据单元的前导部分中也包括信号字段1250。信号字段1250包括长度子字段1262、扰频器种子/Nsts子字段1264、保留子字段1266、循环冗余校验(CRC)/奇偶校验子字段1268和尾部子字段1270。在一个实施例中，使用四比特来实施扰频器种子/Nsts子字段1264。在一个实施例中，在长度子字段1202中的第一值(例如零)向接收器指示该分组是NDP探测分组而不是普通数据单元。在这一情况下，扰频种子/Nsts子字段1264的适当数目的比特被用来指示被包括在NDP探测分组中的空间或者空间-时间流数目。例如，在一个实施例中，扰频器种子/Nsts子字段1264的两比特(例如两个最低有效位(LSB))被用来指示空间或者空间-时间流数目。在这一情况下，根据一个实施例，扰频器种子/Nsts子字段1264的未用来指示空间或者空间-时间流数目的比特被保留。例如，在一个实施例中，扰频器种子/Nsts子字段1264的两个最高有效位(MSB)被保留。
在一个实施例中，在长度字段1262中的不等于第一值的值(例如大于零的值)指示该分组是普通数据单元。在这一情况下，扰频器种子/Nsts子字段1264被用来指示扰频器种子的值，该扰频器种子的值被需要用于恰当处理数据单元的数据有效负荷部分(或者如果与为扰频器种子/Nsts子字段1264分配的比特数比较，扰频器种子值包括更多比特，则为扰频器种子的一部分)。例如，在一个实施例中，如果为扰频器种子/Nsts子字段1264分配四比特，则扰频器种子/Nsts子字段1264代表扰频器种子的四个LSB。在一个实施例中，扰频器种子是七比特长。在这一实施例中，将扰频器种子的剩余三个比特(3个MSB)中的每个MSB被固定为逻辑一(1)。在这一实施例中，由于信号字段1260包括指示用于处理数据单元的扰频器种子的字段，所以从对应的数据单元中省略服务字段(其通常被用来通知扰频器种子的值)。
在各种实施例中，AP14的网络接口16被配置用于根据图12A、12B、12C中的格式中的一个或者多个格式生成包括信号字段的NDP分组和普通分组。在各种实施例中，客户端设备25-1的网络接口27被配置用于根据图12A、12B、12C中的格式中的一个或者多个格式生成包括信号字段的NDP分组和普通分组。
在各种实施例中，在接收包括信号字段1200、1230或者1260的分组时，AP14的网络接口16被配置用于如以上讨论的那样分别不同地根据子字段1202、1232和1262的值分别解释子字段1204、1234、1264中的一个或者多个子字段。在各种实施例中，在接收包括信号字段1200、1230或者1260的分组时，客户端站25-1的网络接口27被配置用于如以上讨论的那样分别不同地根据子字段1202、1232和1262的值分别解释子字段1204、1234、1264中的一个或者多个子字段。
在一些实施例中，AP14和/或客户端站25-1能够在双频带配置中进行操作。在这样的实施例中，AP14能够在短范围与长范围操作模式之间切换。因而，在一个实施例中，在短范围模式中操作时，AP14传输和接收符合短范围通信协议中的一个或者多个短范围通信协议的数据单元，并且在长范围模式中操作时，AP14传输和接收符合长范围通信协议的数据单元。在一个实施例中，双频带设备利用适合于短范围操作的第一时钟并且利用适合于长范围操作的第二时钟，其中第二时钟的频率低于第一时钟的频率因数N倍。在一个实施例中，双频带设备通过按照因数N来时钟下调第一时钟信号而生成用于长范围操作的第二时钟信号。因而，在这样的实施例中，在长范围模式中使用的时钟速率是在短范围模式中使用的时钟速率的一小部分。在这样的实施例中，如以上讨论的那样，根据短范围通信协议指定的短范围前导格式、但是使用更低时钟速率来生成用于长范围的NDP探测分组。进一步地，在一些实施例中，AP14和/或客户端站25-1是能够在由长范围通信协议为长范围操作定义的不同低频频带(例如，由长范围通信协议为不同地理区域定义的不同的1GHz以下频率频带)之间切换的双频带设备。在又一实施例中，AP14和/或客户端站25-1是被配置用于在仅一个长范围频率频带中操作并且基于由长范围通信协议指定的一个前导格式(或者多个前导格式)生成NDP探测分组的单频带设备。
图13是根据一个实施例的用于生成NDP探测分组的示例方法1300的流程图。参照图1，方法1300在一个实施例中由AP14的网络接口16来实施。例如，在一个这样的实施例中，PHY处理单元20被配置用于实施方法1300。根据另一实施例，MAC处理18也被配置用于实施方法1300的至少一部分。继续参照图1，在又一实施例中，方法1300由客户端站25-1的网络接口27(例如，PHY处理单元29和/或MAC处理单元28)来实施。在其它实施例中，方法1300由其它适当的网络接口来实施。
在框1302，生成将被包括在NDP探测分组中的信号字段。例如，在一个实施例中，生成图8A的信号字段806。在另一实施例中，生成图12A的信号字段1200、图12B的信号字段1230或者图12C的信号字段1260中的一个信号字段。在另一实施例中，生成另一适当的信号字段。
在框1304，生成一个或者多个长训练字段。在一个实施例中，在框1304生成的训练字段的数目大于或者等于被包括在发送设备中的天线数目。在框1306，使用OFDM调制来调制在框1302生成的信号字段和在框1304生成的一个或者多个长训练字段。在框1306处生成的每个OFDM符号的符号持续时间在一个实施例中为至少8μs。在一个实施例中，OFDM符号持续时间为40μs。在另一实施例中，OFDM符号持续时间为至少8μs的另一适当值。在框1308，生成NDP探测分组以包括在框1306生成的OFDM符号。
图14是根据一个实施例的示例方法1400的流程图。参照图1，方法1400在一个实施例中由AP14的网络接口16来实施。例如，在一个这样的实施例中，PHY处理单元20被配置用于实施方法1400。根据另一实施例，MAC处理18也被配置用于实施方法1400的至少一部分。继续参照图1，在又一实施例中，方法1400由客户端站25-1的网络接口27(例如，PHY处理单元29和/或MAC处理单元28)来实施。在其它实施例中，方法1400由其它适当的网络接口来实施。
在框1402，确定将在哪个模式中传输NDP探测分组。如果在框1402确定将在正常PHY模式中传输NDP探测分组，则在框1404根据第一NDP探测分组格式生成NDP探测分组。在一个实施例中，根据图8A中所图示的格式来生成NDP探测分组。在另一实施例中，在框1404根据另一适当NDP探测分组格式来生成NDP探测分组。另一方面，如果在框1402确定不会在正常PHY模式中传输NDP探测分组(即，将在扩展范围模式中传输DNP探测分组)，则在框1406根据第二PHY探测分组生成NDP探测分组。在一个实施例中，根据图11的PHY探测分组格式生成在框1406的NDP探测分组。在另一实施例中，根据与在框1404使用的第一探测数据分组格式不同的另一适当PHY探测分组格式来生成在框1406的DNP探测分组。
可以利用硬件、执行固件指令的处理器、执行软件指令的处理器或者其任何组合来实施以上描述的各种框、操作和技术中的至少一些框、操作和技术。各种框、操作和技术中的一些框、操作和技术也可以按照不同顺序(和/或并行)执行并且仍然实现所期望的结果。在利用执行软件或者固件指令的处理器来实施时，可以在任何计算机可读存储器中、诸如在磁盘、光盘或者其它存储介质上、在RAM或者ROM或者闪存、处理器、硬盘驱动、光盘驱动、带驱动等中存储软件或者固件指令。类似地，可以经由任何已知或者所期望的递送方法向用户或者***递送软件或者固件指令，该递送方法例如包括在计算机可读盘或者其它可运送计算机存储机制上或者经由通信介质。通信介质通常在调制的数据信号、诸如载波或者其它运送机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者其它数据。术语“经调制的数据信号”意味着如下信号，该信号让它的以对信号中的信息进行编码这样的方式被设置或者被改变的特性中的一个或者多个特性。举例而言，但非限制性的，通信介质包括有线媒介如有线网络或者直接有线连接和无线媒介如声学、射频、红外线和其它无线媒介。因此，可以经由通信信道、诸如电话线、DSL线、有线电视线、光纤线、无线通信信道、因特网等向用户或者***递送软件或者固件指令(视为与经由可运送存储介质提供这样的软件相同或者可互换)。软件或者固件指令可以包括在由处理器执行时使得处理器执行各种动作的机器可读指令。
在硬件中实施时，硬件可以包括离散的部件、集成电路、专用集成电路(ASIC)等中的一项或者多项。
尽管已经参照旨在于仅举例说明而未限制本发明的具体示例对本发明进行描述，但是可以对所公开的实施例进行改变、添加和/或删除而未脱离本发明的范围。

Claims (26)

1.一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组NDP探测分组的方法，所述方法包括：
生成信号字段；
生成包括导频音和非导频音的一个或者多个长训练字段；
使用映射矩阵将所述非导频音映射到多个多空间或者空间-时间流；
使用所述映射矩阵的第一列将所述导频音映射到所述多个多空间或者空间-时间流；
使用多个正交频分复用OFDM符号来调制所述信号字段和所述长训练字段，其中所述多个OFDM符号中的每个OFDM符号的符号持续时间为至少8μs；以及
生成所述NDP探测分组以包括所述多个OFDM符号，
其中所述NDP探测分组省略数据有效负荷部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述NDP探测分组是根据普通分组的PHY前导格式而被格式化的；其中所述方法进一步包括将所述信号字段中的一个或者多个子字段中的每个子字段设置为相应的第一值，以向接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组而不是普通数据单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述一个或者多个子字段包括以下子字段中的至少一个子字段：i)长度子字段和ii)调制和编码方案MCS子字段。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述长度子字段设置为零值，以向所述接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组。
5.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值，以向所述接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组，其中所述有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的MCS的值。
6.一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组NDP探测分组的装置，包括：
网络接口，被配置用于：
生成信号字段；
生成包括导频音和非导频音的一个或者多个长训练字段；
使用映射矩阵将所述非导频音映射到多空间或者空间-时间流；
使用所述映射矩阵的第一列将所述导频音映射到多空间或者空间-时间流；
使用多个正交频分复用OFDM符号来调制前导部分，其中所述多个OFDM符号中的每个OFDM符号的符号持续时间为至少8μs；以及
生成所述NDP探测分组以包括所述多个OFDM符号，
其中所述NDP探测分组省略数据有效负荷部分。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述NDP探测分组是根据普通分组的PHY前导格式而被格式化的；其中所述网络接口进一步被配置用于将所述信号字段中的一个或者多个子字段中的每个子字段设置为相应的第一值，以向接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组而不是普通数据单元。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述一个或者多个子字段包括以下子字段中的至少一个子字段：i)长度子字段和ii)调制和编码方案MCS子字段。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述网络接口被配置用于将所述长度子字段设置为零值，以向所述接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述网络接口被配置用于将所述MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值，以向所述接收设备通知所述NDP探测分组是探测分组，其中所述有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的MCS的值。
11.一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组NDP探测分组的方法，包括：
在所述NDP探测分组将在正常PHY模式中被传输时，根据由通信协议指定的第一PHY探测分组格式生成所述NDP探测分组；以及
在所述NDP探测分组将在扩展范围PHY模式中被传输时，根据由所述通信协议定义的第二PHY探测分组格式生成所述NDP探测分组，包括：
生成包括导频音和非导频音的一个或者多个长训练字段；
使用映射矩阵将所述非导频音映射到多个多空间或者空间-时间流；
使用所述映射矩阵的第一列将所述导频音映射到所述多个多空间或者空间-时间流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一PHY探测分组格式基于由所述通信协议指定的第一PHY前导格式，所述第一PHY前导格式将被包括于在所述正常PHY模式中被传输的数据单元中，并且其中所述第二PHY探测分组格式基于由所述通信协议指定的第二PHY前导格式，所述第二PHY前导格式将被包括于在所述扩展范围PHY模式中被传输的数据单元中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二PHY前导格式被指定用于单流数据单元，并且其中所述第二PHY探测分组格式被指定用于多流探测分组。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
生成包括数据有效负荷部分的普通数据单元，其中所述数据单元将在所述扩展范围PHY模式中被传输；以及
生成信号字段，包括生成第一子字段和第二子字段，其中所述信号字段将被包括在以下各项之一中：i)所述普通数据单元的前导或者ii)将在所述扩展范围PHY模式中被传输的所述NDP探测分组。
15.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述第一子字段是如下的长度子字段：i)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时被设置为所述第一值；并且
所述第二子字段在信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时包括流数目指示符。
16.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述第一子字段是如下的长度子字段：i)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时被设置为所述第一值；并且
所述第二子字段i)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时包括流数目指示符并且ii)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时包括扰频器种子值。
17.根据权利要求14所述的方法，其中：
所述第一子字段被用来指示分组是所述普通数据单元还是所述NDP探测分组；并且
所述第二子字段i)在所述第一子字段指示所述分组是所述普通数据单元时包括用于指示所述普通数据单元的长度的长度值并且ii)在所述第一子字段指示所述分组是所述NDP探测分组时包括流数目指示符。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
所述第一子字段是调制和编码MCS子字段，并且
所述MCS子字段的除了有效MCS值之外的值被用来指示所述分组是探测分组，其中所述有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的有效MCS的值。
19.一种用于生成用于经由通信信道传输的空数据分组NDP探测分组的装置，包括：
网络接口，被配置用于：
在所述NDP探测分组将在正常PHY模式中被传输时，根据由通信协议指定的第一PHY探测分组格式生成所述NDP探测分组，并且
在所述NDP探测分组将在扩展范围PHY模式中被传输时，根据由所述通信协议定义的第二PHY探测分组格式生成所述NDP探测分组，包括：
生成包括导频音和非导频音的一个或者多个长训练字段；
使用映射矩阵将所述非导频音映射到多空间或者空间-时间流；
使用所述映射矩阵的第一列将所述导频音映射到多空间或者空间-时间流。
20.根据权利要求19所述的装置，其中：
所述第一PHY探测分组格式基于由所述通信协议指定的第一PHY前导格式，所述第一PHY前导格式将被包括于在所述正常PHY模式中被传输的数据单元中；并且
所述第二PHY探测分组格式基于由所述通信协议指定的第二PHY前导格式，所述第二PHY前导格式将被包括于在所述扩展范围PHY模式中被传输的数据单元中。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述第二PHY前导格式被指定用于单流数据单元，并且其中所述第二PHY探测分组格式被指定用于多流探测分组。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述网络接口进一步被配置用于：
生成包括数据有效负荷部分的普通数据单元，其中所述数据单元将在所述扩展范围PHY模式中被传输；以及
生成信号字段，包括生成第一子字段和第二子字段，其中所述信号字段将被包括在以下各项之一中：i)所述普通数据单元的前导或者ii)将在所述扩展范围PHY模式中被传输的所述NDP探测分组。
23.根据权利要求22所述的装置，其中：
所述第一子字段是如下的长度子字段：i)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时被设置为所述第一值；并且
所述第二子字段在信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时包括流数目指示符。
24.根据权利要求22所述的装置，其中：
所述第一子字段是如下的长度子字段：i)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时被设置为除了第一值之外的值，并且ii)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时被设置为所述第一值；并且
所述第二子字段i)在所述信号字段将被包括在所述NDP探测分组中时包括流数目指示符并且ii)在所述信号字段将被包括在所述普通数据单元中时包括扰频器种子值。
25.根据权利要求22所述的装置，其中：
所述第一子字段被设置为指示分组是所述普通数据单元还是所述NDP探测分组；并且
所述第二子字段i)在所述第一子字段指示所述分组是所述普通数据单元时包括用于指示所述普通数据单元的长度的长度值并且ii)在所述第一子字段指示所述分组是所述NDP探测分组时包括流数目指示符。
26.根据权利要求25所述的装置，其中：
所述第一子字段是调制和编码MCS子字段，并且
所述网络接口被配置用于通过将所述MCS子字段设置为除了有效MCS值之外的值来指示所述分组是探测分组，其中所述有效MCS值是被用来指示用于普通数据单元的有效MCS的值。
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