專利名稱：生成幀的發(fā)射器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，具體的，本發(fā)明涉及這種無線通信系統(tǒng)中以高數(shù)據(jù)率工作的發(fā)射器。
背景技術(shù)：
眾所周知，通信系統(tǒng)是用來支持無線和/或有線通信設(shè)備之間的無線和有線通信的。這樣的通信系統(tǒng)涵蓋范圍從國內(nèi)和/或國際蜂窩電話系統(tǒng)到互聯(lián)網(wǎng)至點(diǎn)對點(diǎn)室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。每種通信系統(tǒng)依照一種或多種通信標(biāo)準(zhǔn)建造并工作。例如，無線通信系統(tǒng)可根據(jù)一種或多種標(biāo)準(zhǔn)工作，這些標(biāo)準(zhǔn)包括但不限于IEEE802.11、藍(lán)牙、高級移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)、數(shù)字AMPS、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、本地多點(diǎn)分配系統(tǒng)(LMDS)、多信道多點(diǎn)分配系統(tǒng)(MMDS)和/或上述標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)。
根據(jù)無線通信系統(tǒng)的類型，無線通信設(shè)備如蜂窩電話、收發(fā)報(bào)機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、筆記本電腦、家庭娛樂設(shè)備等等彼此之間進(jìn)行直接或間接的通信。就直接通信而言(也稱為點(diǎn)對點(diǎn)通信)，參與的無線通信設(shè)備將其發(fā)射器和接收器調(diào)至相同的信道(例如，無線通信系統(tǒng)多個(gè)射頻(RF)載波中的一個(gè))，然后在該信道上進(jìn)行通信。對間接無線通信而言，每個(gè)無線通信設(shè)備通過分配的信道直接與相關(guān)的基站(例如，用于蜂窩服務(wù)的)和/或相關(guān)接入點(diǎn)(例如，用于室內(nèi)或建筑物內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行通信的。為完成無線通信設(shè)備間的通信，相關(guān)的基站和/或相關(guān)的接入點(diǎn)通過系統(tǒng)控制器、通過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)、通過互聯(lián)網(wǎng)、和/或通過一些其他廣域網(wǎng)彼此進(jìn)行直接通信。
對參與到無線通信中的每種無線通信設(shè)備來說，其組成包括內(nèi)置無線收發(fā)器(也就是發(fā)射器和接收器)，或連接到相關(guān)的無線收發(fā)器(例如，用于室內(nèi)和/或建筑物內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)的基站、RF調(diào)制解調(diào)器等)。眾所周知，接收器連接到天線上，并包括低噪音放大器、一個(gè)或多個(gè)中頻級、濾波級和數(shù)據(jù)恢復(fù)級。低噪音放大器通過天線接收發(fā)來的RF信號，然后將其進(jìn)行放大。一個(gè)或多個(gè)中頻級將放大后的RF信號混入一個(gè)或多個(gè)本地振蕩器中，將放大后的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶信號或中頻(IF)信號。濾波級對基帶信號或中頻信號進(jìn)行濾波，將不需要的信號從基帶信號中削弱，生成濾波后信號。數(shù)據(jù)恢復(fù)級根據(jù)特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)從濾波后信號中恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。
眾所周知，發(fā)射器包括數(shù)據(jù)調(diào)制級、一個(gè)或多個(gè)中頻級和功率放大器。數(shù)據(jù)調(diào)制級根據(jù)特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基帶信號。一個(gè)或多個(gè)中頻級將基帶信號混入一個(gè)或多個(gè)本地振蕩器中生成RF信號。功率放大器在將RF信號通過天線發(fā)射之前對其進(jìn)行放大。
通常，發(fā)射器包括用于發(fā)射RF信號的一個(gè)天線、發(fā)射后的RF信號由接收器的一個(gè)或多個(gè)天線所接收。當(dāng)接收器包含兩個(gè)或多個(gè)天線時(shí)，接收器會(huì)選擇其中的一個(gè)來接收進(jìn)入的RF信號。在這種情況下，發(fā)射器和接收器之間的無線通信本質(zhì)上是單出單入(SISO)通信，即使接收器包含用作分集天線(也就是從中選擇一個(gè)來接收進(jìn)入的RF信號)的多個(gè)天線。對于SISO無線通信而言，收發(fā)器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器。當(dāng)前，使用IEEE802.11、802.11a、802.11b或802.11g的多數(shù)無線局域網(wǎng)(WLAN)使用SISO無線通信。
無線通信的其他類型還包括單入多出(SIMO)、多入單出(MISO)和多入多出(MIMO)。在SIMO無線通信中，單個(gè)發(fā)射器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為發(fā)往接收器的射頻信號。接收器包括兩個(gè)或多個(gè)天線和兩個(gè)或多個(gè)路徑。每個(gè)天線接收RF信號并將其發(fā)往相應(yīng)的接收器路徑(例如，LNA、下變頻轉(zhuǎn)換模塊、濾波器和ADC)。每個(gè)接收器路徑對收到的RF信號進(jìn)行處理來生成數(shù)字信號，后經(jīng)合并處理，重新獲取所發(fā)射的數(shù)據(jù)。
對于多入單出(MISO)無線通信而言，發(fā)射器包括兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射路徑(也就是數(shù)模轉(zhuǎn)換器、濾波器、上變頻轉(zhuǎn)換模塊和功率放大器)，每個(gè)發(fā)射路徑將基帶信號部分轉(zhuǎn)換為RF信號，然后通過相應(yīng)的天線發(fā)往接收器。接收器包括單個(gè)接收器路徑，用于從發(fā)射器接收多個(gè)RF信號。
對于多入多出(MIMO)無線通信而言，發(fā)射器和接收器分別包含多個(gè)路徑。在這樣的通信中，發(fā)射器使用空時(shí)編碼功能并行的處理數(shù)據(jù)，來生成兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流。發(fā)射器包含多個(gè)發(fā)射路徑，將每個(gè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為多個(gè)RF信號。接收器通過多個(gè)接收器路徑來接收多個(gè)RF信號，所述接收器路徑使用空時(shí)編解碼功能重新獲取數(shù)據(jù)流。重新獲取的數(shù)據(jù)流隨后進(jìn)行合并、處理來恢復(fù)原始的數(shù)據(jù)。
在各種類型的無線通信中(例如，SISO、MISO、SIMO和MIMO)，需要使用一種或多種無線通信來增強(qiáng)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)吞吐量。例如，與SISO通信比較，用MIMO通信可實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率。但是大多數(shù)的通信系統(tǒng)包括老式無線通信設(shè)備(也就是，遵從老版本的無線通信標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備)。因此，能夠進(jìn)行MIMO無線通信的發(fā)射器也應(yīng)該向后與老式設(shè)備兼容，在多數(shù)現(xiàn)有通信系統(tǒng)中工作。
除了不同類型的無線通信(例如，SISO、SIMO、MISO、以及MIMO)外，信道帶寬也從一種標(biāo)準(zhǔn)變化到另一種標(biāo)準(zhǔn)。例如，IEEE 802.11(j)規(guī)定了10MHz的信道帶寬，IEEE 802.11(a)規(guī)定了20MHz的信道帶寬，IEEE 802.11(g)正在構(gòu)思40MHz的信道帶寬。因此，對于遵從這些標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)的無線電而言，無線發(fā)射器必須可調(diào)整，以適應(yīng)不同的信道帶寬和發(fā)送模式。
因此，需要一種高吞吐量、向后與老式設(shè)備兼容并且可調(diào)整以適應(yīng)不同信道帶寬的可編程發(fā)射器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及的設(shè)備和操作方法在下面的


具體實(shí)施方式
和權(quán)利要求中進(jìn)行了詳細(xì)描述。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種在無線收發(fā)器內(nèi)依照多種操作模式中的其中一種的幀格式來生成幀的發(fā)射器，包括幀結(jié)構(gòu)表，用于存儲(chǔ)多種操作模式中每一種的幀格式；幀結(jié)構(gòu)引擎，可操作地連接，用于接收用來指示選中的操作模式的模式選擇信號，其中，所述幀結(jié)構(gòu)引擎通過訪問所述幀結(jié)構(gòu)表，來確定所選中的操作模式的幀格式，生成控制信號依照選中的操作模式的幀格式控制幀的生成；幀生成器，可操作地連接，用于接收所述控制信號，并響應(yīng)所述控制信號，依照選中的操作模式的幀格式來生成幀。
優(yōu)選的，所述幀生成器還包括音調(diào)映射器，可操作地連接，用于響應(yīng)所述控制信號，將數(shù)據(jù)序列映射到包含在幀中的符號上；快速傅立葉逆變換(IFFT)模塊，可操作地連接，用于將所述符號從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，以此生成多個(gè)音調(diào)來發(fā)射所述幀。
優(yōu)選的，所述發(fā)射器還包括加擾器，可操作地連接，用于接收包含數(shù)據(jù)的輸出數(shù)字信號并對其進(jìn)行加擾，來生成加擾數(shù)據(jù)。
信道編碼器，可操作地連接，用于對所述加擾數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，來生成編碼數(shù)據(jù)；交錯(cuò)器，可操作地連接，用于對所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)，來生成交錯(cuò)數(shù)據(jù)；解復(fù)用器，可操作地連接，用于將所述交錯(cuò)數(shù)據(jù)分成2個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流，輸入到所述音調(diào)映射器中的數(shù)據(jù)序列包括所述2個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)。
優(yōu)選的，所述發(fā)射器還包括空時(shí)編碼模塊，可操作地連接，用于對所述多個(gè)音調(diào)進(jìn)行空時(shí)編碼，來生成多個(gè)空時(shí)編碼副載波；數(shù)字模塊，可操作地連接，用于對所述多個(gè)空時(shí)編碼副載波進(jìn)行濾波，來生成數(shù)字基帶信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，可操作地連接，用于將所述數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號；同相/積分調(diào)制器，可操作地連接，用于在所述模擬基帶信號中混入本地振蕩信號，來生成上變頻轉(zhuǎn)換RF信號；以及功率放大器，可操作地連接，用于放大所述上變頻轉(zhuǎn)換RF信號，來生成放大上變頻轉(zhuǎn)換RF信號。
優(yōu)選的，通過使用帶有64或128點(diǎn)IFFT的編碼正交頻分復(fù)用(OFDM)，所述IFFT模塊用于將所述符號從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，來生成所述多個(gè)音調(diào)。
優(yōu)選的，所述幀包括幀段，其中所述幀結(jié)構(gòu)表包括選中的操作模式的幀的幀段的各自條目。
優(yōu)選的，所述每個(gè)條目包括段類型和指向每個(gè)發(fā)射天線段類型的指針。
優(yōu)選的，所述段類型包括對應(yīng)所述幀中數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)類型，其中通過信道上的多個(gè)音調(diào)發(fā)送所述幀，并進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)音調(diào)映射表，用于存儲(chǔ)每個(gè)操作模式的數(shù)據(jù)段中各自的操作模式數(shù)據(jù)段格式，所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中數(shù)據(jù)類型的指針指向選中的操作模式的一種操作模式數(shù)據(jù)段格式；其中每種操作模式數(shù)據(jù)段格式包括每個(gè)音調(diào)的各自音調(diào)數(shù)據(jù)段格式，多種音調(diào)中的每一個(gè)為數(shù)據(jù)音調(diào)、導(dǎo)頻音調(diào)或空音調(diào)其中的一種，每個(gè)音調(diào)數(shù)據(jù)段格式為每種數(shù)據(jù)音調(diào)的數(shù)據(jù)格式、每種導(dǎo)頻音調(diào)的導(dǎo)頻格式或每種空音調(diào)的空格式其中的一種。
優(yōu)選的，所述段類型還包括與幀中的信號字段段相對應(yīng)的信號字段類型，并進(jìn)一步包括信號音調(diào)映射表，用于存儲(chǔ)每個(gè)操作模式的信號字段段的操作模式信號字段段格式，所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中信號字段段類型的指針指向選中的操作模式的一種音調(diào)字段段格式；其中每個(gè)所述操作模式信號字段段格式包括每個(gè)音調(diào)各自的音調(diào)信號字段段格式，并且每個(gè)音調(diào)字段段格式是每個(gè)數(shù)據(jù)音調(diào)的信號數(shù)據(jù)格式、或者每個(gè)導(dǎo)頻音調(diào)的導(dǎo)頻格式、或者每個(gè)空音調(diào)的空格式。
優(yōu)選的，輸入到所述音調(diào)映射器的所述數(shù)據(jù)序列為公知數(shù)據(jù)流，所述信號數(shù)據(jù)格式表示所述公知數(shù)據(jù)流的輪轉(zhuǎn)。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)頻格式包括輸入到所述音調(diào)映射器的靜態(tài)導(dǎo)頻序列的一種、或生成動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻許率的導(dǎo)頻格式信號，并進(jìn)一步包括導(dǎo)頻表，用于存儲(chǔ)導(dǎo)頻序列；偽噪音生成器，用于生成偽隨機(jī)序列；以及導(dǎo)頻加擾引擎，可操作地連接，用于從所述數(shù)據(jù)音調(diào)映射表和信號音調(diào)映射表二者之一接收導(dǎo)頻格式信號，訪問所述導(dǎo)頻表讀取一種導(dǎo)頻序列，基于所述導(dǎo)頻格式信號從偽噪音生成器接收所述偽隨機(jī)序列，所述導(dǎo)頻加擾引擎還可操作地連接、用于將所述偽隨機(jī)序列和一種導(dǎo)頻序列相乘，來生成動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)頻加擾引擎包括導(dǎo)頻序列引擎，可操作地連接、用于接收導(dǎo)頻格式信號并從所述導(dǎo)頻表中讀取一種導(dǎo)頻序列，其中所述導(dǎo)頻格式信號的第一值使所述導(dǎo)頻序列引擎從所述導(dǎo)頻表讀取當(dāng)前導(dǎo)頻序列，來生成動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列，所述導(dǎo)頻格式信號的第二值觸發(fā)所述導(dǎo)頻序列引擎從所述導(dǎo)頻表中讀取所述第一導(dǎo)頻序列的下一導(dǎo)頻序列，來生成所述動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)頻表包含發(fā)射器的每根天線的各自的導(dǎo)頻表，所述導(dǎo)頻加擾引擎包括發(fā)射器的每根天線的各自的導(dǎo)頻序列引擎，所述導(dǎo)頻加擾引擎將從每個(gè)導(dǎo)頻表讀取的各導(dǎo)頻序列與偽隨機(jī)序列相乘，來生成每根天線各自的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)頻加擾引擎還用于，基于所述導(dǎo)頻格式信號的第一值從所述偽噪音生成器接收第一偽隨機(jī)序列，來生成所述動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列，并觸發(fā)所述偽噪音生成器，基于所述導(dǎo)頻格式信號的第二值、從偽噪音生成器接收第二偽噪音序列來生成所述動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻序列。
優(yōu)選的，所述段類型包括對應(yīng)于所述幀的訓(xùn)練段的頻率域訓(xùn)練類型，并進(jìn)一步包括訓(xùn)練表，用于為每種操作模式存儲(chǔ)所述幀訓(xùn)練段的訓(xùn)練序列，所述訓(xùn)練序列包括各音調(diào)各自的音調(diào)符號；其中所述頻率域訓(xùn)練類型點(diǎn)的所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中的指針指向每根天線的所述訓(xùn)練表的一個(gè)所述訓(xùn)練序列。
優(yōu)選的，所述幀機(jī)構(gòu)表中的每個(gè)條目還包括開始字段，用于表示開始采樣；長度字段，用于表示每個(gè)條目的所述幀訓(xùn)練段的長度；縮放字段，用于表示所述幀所述訓(xùn)練段字段的縮放因子。
優(yōu)選的，所述訓(xùn)練表是頻率域上的訓(xùn)練音調(diào)映射表，輸入到所述音調(diào)映射表的所述數(shù)據(jù)序列包括所述指針指向的所述訓(xùn)練序列中的一個(gè)，其中所述幀生成器進(jìn)一步包括讀取模塊，可操作地連接，用于從所述幀結(jié)構(gòu)引擎接收控制信號，從所述IFFT接收所述多個(gè)音調(diào)，每個(gè)所述讀取模塊包括各自的時(shí)間域音調(diào)符號，所述時(shí)間域音調(diào)符號共同組成了包含采樣的正交頻分復(fù)用(OFDM)符號，還包括所述控制信號，用于表示所述OFDM符號中的起始采樣位置，還包括所述幀所述訓(xùn)練段的長度和縮放因子，其中所述符號讀取模塊使用所述起始采樣位置和所述長度為所述幀的所述訓(xùn)練段生成完整的OFDM符號訓(xùn)練序列，并通過所述縮放因子對OFDM符號的整個(gè)訓(xùn)練序列進(jìn)行縮放，來生成所述幀所述訓(xùn)練段。
優(yōu)選的，所述段類型包括對應(yīng)于所述幀訓(xùn)練段的時(shí)間域訓(xùn)練類型，并進(jìn)一步包括序列表，用于為所述時(shí)間域訓(xùn)練類型存儲(chǔ)時(shí)間域訓(xùn)練序列，每個(gè)時(shí)間域訓(xùn)練序列包括所述音調(diào)的時(shí)間域音調(diào)符號，共同組成了包含采樣的正交頻分復(fù)用(OFDM)符號，所述時(shí)間域訓(xùn)練類型的所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中的指針指向所述序列表中的一個(gè)訓(xùn)練序列；以及序列引擎，可操作地連接，用于從所述幀結(jié)構(gòu)引擎接收所述控制信號，所述控制信號包括所述起始采樣位置、所述幀的所述訓(xùn)練序列段的長度和縮放因子，其中所述序列引擎使用所述起始采樣位置和所述長度為所述幀的所述訓(xùn)練段生成完整的OFDM符號訓(xùn)練序列，并通過所述縮放因子對OFDM符號的整個(gè)訓(xùn)練序列進(jìn)行縮放，來生成所述幀的所述訓(xùn)練段。
優(yōu)選的，所述幀結(jié)構(gòu)表中的每個(gè)條目還包括所述發(fā)射器的每根天線的指針；起始字段，用于表示所述發(fā)射器的每根天線的所述幀段的采樣起始位置；長度字段，用于表示每個(gè)條目中所述幀的所述幀段的長度；縮放字段，用于表示所述發(fā)射器每根天線的所述幀的所述幀段的縮放因子；活躍字段，用于表示所述幀字段是否包含在通過所述發(fā)射器每根天線發(fā)送的所述幀中。
優(yōu)選的，所述幀結(jié)構(gòu)表中的條目還包括n跳字段，其中包含一個(gè)n跳指數(shù)，該指數(shù)用于標(biāo)識對應(yīng)于下一幀段的下一個(gè)條目，來生成一個(gè)n突發(fā)量的幀。
優(yōu)選的，所述多種操作模式包括以下至少之一2.4-2.5GHz頻帶上的20MHz信道；4.9-5.850GHz頻帶上的20和40MHz信道；
使用2、3或4條發(fā)射路徑的多種MIMO發(fā)射模式；高達(dá)至少480Mb/s的數(shù)據(jù)率；以及包含4096字節(jié)的幀。
優(yōu)選的，所述發(fā)射器還包括存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所述幀結(jié)構(gòu)表。
優(yōu)選的，所述發(fā)射器還包括處理器，用于在所述發(fā)射器的配置階段生成所述幀結(jié)構(gòu)表，并將所述幀結(jié)構(gòu)表存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種依照多種操作模式中其中一種的幀格式來生成通過空中接口發(fā)射的幀的方法，包括如下步驟提供幀結(jié)構(gòu)表，其中包含每種操作模式各自的幀結(jié)構(gòu)；接收指示選中的操作模式的模式選擇信號；從所述幀結(jié)構(gòu)表中確定選中的操作模式的幀格式；以及生成采用所述選中的操作模式的幀格式的幀。
通過下面的具體實(shí)施方式
和相關(guān)附圖，可對本發(fā)明的特征和優(yōu)勢有清晰的了解。

圖1是依據(jù)本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示意性框圖；圖2是依據(jù)本發(fā)明的無線通信設(shè)備的示意性框圖；圖3A和圖3B是依據(jù)本發(fā)明的無線發(fā)射器的示意性框圖；圖4A和圖4B是可使用本發(fā)明生成的的不同操作模式的幀格式的示意圖；圖5是依據(jù)本發(fā)明的可依照不同操作模式生成不同格式的幀的可編程發(fā)射器的示意性框圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖4的可編程發(fā)射器中的幀結(jié)構(gòu)表的示意圖。
圖7A、7B和7C是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖4中的可編程發(fā)射器的頻率域音調(diào)映射表的示范性條目的示意圖。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的示范性頻率域音調(diào)映射條目的示意圖。
圖9是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用圖4中的可編程發(fā)射器從頻率域訓(xùn)練符號生成時(shí)間域訓(xùn)練符號的過程的示意圖。
圖10是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用圖5中的可編程發(fā)射器生成時(shí)間域訓(xùn)練符號的過程的示意圖。
圖11是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖4中的可編程發(fā)射器的導(dǎo)頻加擾引擎的示意性框圖。
圖12是依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖11中的導(dǎo)頻加擾引擎的基于表格的導(dǎo)頻序列引擎的示范性操作的示意圖。
圖13是依據(jù)本發(fā)明的使用圖5中的可編程發(fā)射器來生成n突發(fā)量段的幀結(jié)構(gòu)表的示范性條目的示意圖。
圖14是依據(jù)本發(fā)明的使用可編程發(fā)射器來生成其格式對應(yīng)于多種操作模式其中一種的幀的方法的邏輯圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是通信系統(tǒng)10的示意性框圖，該系統(tǒng)包括多個(gè)基站和/或接入點(diǎn)12-16，多個(gè)無線通信設(shè)備18-32和網(wǎng)絡(luò)硬件組件34。無線通信設(shè)備18-32可以是筆記本主機(jī)18和26、個(gè)人數(shù)字助理主機(jī)20和30、個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)24和32和/或蜂窩電話主機(jī)22和28。無線通信設(shè)備的細(xì)節(jié)部分參照圖2進(jìn)行了詳細(xì)的描述。
基站或接入點(diǎn)12-16通過局域網(wǎng)連接36、38和40連接到網(wǎng)絡(luò)硬件34。網(wǎng)絡(luò)硬件34可以是路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)控制器等，為通信系統(tǒng)10提供廣域網(wǎng)連接42。基站或接入點(diǎn)12-16中的每一個(gè)都包含相關(guān)的天線或天線陣列，來與區(qū)域內(nèi)的無線通信設(shè)備通信。典型的，無線通信設(shè)備注冊到特定的基站或接入點(diǎn)12-14上，從通信系統(tǒng)10接收服務(wù)。對于直接連接(也就是點(diǎn)到點(diǎn)通信)，無線通信設(shè)備通過分配的信道直接通信。
典型的，基站應(yīng)用于蜂窩電話系統(tǒng)和類似的系統(tǒng)，接入點(diǎn)應(yīng)用于室內(nèi)或建筑物內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。無論通信系統(tǒng)的類型是什么，每個(gè)無線通信設(shè)備都包含內(nèi)置的無線電裝置和/或連接到無線電裝置上。
圖2是無線通信設(shè)備的示意性框圖，該設(shè)備包括主機(jī)設(shè)備18-32和相關(guān)的無線電裝置60。對于蜂窩電話主機(jī)而言，無線電裝置60是內(nèi)置的部件。對于個(gè)人數(shù)字助理主機(jī)、筆記本主機(jī)和/或個(gè)人計(jì)算機(jī)主機(jī)而言，無線電裝置60可以是內(nèi)置的也可以是外置的部件。
如圖所示，主機(jī)設(shè)備18-32包含處理模塊50、存儲(chǔ)器52、無線接口54、輸入接口58和輸出接口56。處理模塊50和存儲(chǔ)器52執(zhí)行通常由主機(jī)設(shè)備所完成的指令。例如，對于蜂窩電話主機(jī)而言，處理模塊50依照特定的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)完成相應(yīng)的通信功能。
無線接口54可與無線電裝置60交換數(shù)據(jù)。對于從無線電裝置60收到的數(shù)據(jù)(例如輸入數(shù)據(jù))，無線接口54將數(shù)據(jù)發(fā)往處理模塊50做進(jìn)一步處理，和/或?qū)⑵渎酚傻捷敵鼋涌?6。輸出接口56提供到輸出顯示設(shè)備的連接，如到顯示器、監(jiān)視器、話筒等的連接，使收到的數(shù)據(jù)能夠顯示出來。無線接口54還將數(shù)據(jù)從處理模塊50發(fā)往無線電裝置60。處理模塊50可通過輸入接口58從輸入設(shè)備如鍵盤、鍵區(qū)、麥克風(fēng)等接收輸出數(shù)據(jù)，或自己生成這些數(shù)據(jù)。對于通過輸入接口58收到的數(shù)據(jù)，處理模塊50可對數(shù)據(jù)完成相應(yīng)的主機(jī)功能，和/或通過無線接口54將數(shù)據(jù)路由至無線電裝置60。
無線電裝置60包括主機(jī)接口62、基帶處理模塊64、存儲(chǔ)器66、多個(gè)射頻(RF)發(fā)射器68-72、發(fā)射/接收(T/R)模塊74、多個(gè)天線82-86、多個(gè)RF接收器76-80和本地振蕩模塊100?；鶐幚砟K64與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器66中的操作指令一同來分別完成數(shù)字接收器功能和數(shù)字發(fā)射器功能。數(shù)字接收器功能包括但不限于數(shù)字中頻到基帶轉(zhuǎn)換、解調(diào)制、星座圖解映射、解碼、解交錯(cuò)、快速傅立葉變換、循環(huán)前綴移除、空時(shí)解碼和/或解擾。數(shù)字發(fā)射器功能包括但不限于，加擾、編碼、交錯(cuò)、星座圖映射、調(diào)制，快速傅立葉逆變換、循環(huán)前綴添加、空時(shí)編碼和數(shù)字基帶到IF轉(zhuǎn)換?；鶐幚砟K64可使用一個(gè)或多個(gè)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。這樣的處理設(shè)備可以是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微機(jī)、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設(shè)備、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路和/或基于操作指令對信號(模擬和/或數(shù)字)進(jìn)行處理的任何設(shè)備。存儲(chǔ)器66可以是單個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備或多個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備。這樣的存儲(chǔ)設(shè)備可以是只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、靜態(tài)存儲(chǔ)器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、閃存和/或任何存儲(chǔ)數(shù)字信息的設(shè)備。需要注意的是，當(dāng)處理模塊64通過狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路來實(shí)現(xiàn)它的一個(gè)或多個(gè)功能時(shí)，存儲(chǔ)相應(yīng)操作指令的存儲(chǔ)器內(nèi)嵌到包含所述狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路的電路中。
在操作中，無線電裝置60通過主機(jī)接口62從主機(jī)設(shè)備接收輸出數(shù)據(jù)88?；鶐幚砟K64接收輸出數(shù)據(jù)88，并基于模式選擇信號102來生成一個(gè)或多個(gè)輸出符號流90。模式選擇信號102顯示了特定的操作模式，該操作模式是多種IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)中的一種或幾種。例如，模式選擇信號102可顯示頻帶為2.4GHz，信道帶寬為20或22MHz，最大比特率為54Mb/s。在通常類別中，模式選擇信號還可顯示1Mb/s到54Mb/s之間的特定速率。此外，模式選擇信號102還可顯示特定的調(diào)制類型，包括但不限于Barker Code調(diào)制、BPSK、QPSK、CCK、16QAM和/或64QAM。模式選擇信號102還可包含編碼率、每個(gè)副載波中多個(gè)編碼位(NBPSC)、每個(gè)正交頻分復(fù)用(OFDM)符號中的編碼位(NCBPS)和/或每個(gè)OFDM符號中的數(shù)據(jù)比特(NDBPS)。模式選擇信號102還可為相應(yīng)的模式進(jìn)行特定的信道化，該相應(yīng)的模式提供信道數(shù)量和相應(yīng)的中心頻率。模式選擇信號102還可指示功率頻譜密度掩碼值和為SISO、SIMO、MISO或MIMO通信而最初使用的多個(gè)天線、以及相應(yīng)的空時(shí)和/或空頻編碼模式。
基帶處理模塊64，基于模式選擇信號102從輸出數(shù)據(jù)88生成一個(gè)或多個(gè)輸出符號流90。例如，如果模式選擇信號102顯示為選中的特定模式使用了單個(gè)發(fā)射天線，則基帶處理模塊64將生成單個(gè)輸出符號流90。作為選擇，如果模式選擇信號102顯示2、3或4根天線，則基帶處理模塊64將從輸出數(shù)據(jù)88生成2、3或4個(gè)輸出符號流90。
根據(jù)基帶模塊64生成的輸出流90的數(shù)量，可激活相應(yīng)數(shù)量的RF發(fā)射器68-72來將輸出符號流90轉(zhuǎn)換為輸出RF信號92。通常，每個(gè)RF發(fā)射器68--72都包含數(shù)字濾波器和上采樣模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、模擬濾波模塊、上變頻轉(zhuǎn)換模塊、功率放大器和射頻帶通濾波器。RF發(fā)射器68-72將輸出RF信號92發(fā)往發(fā)射/接收模塊74，后者將每個(gè)輸出RF信號發(fā)往相應(yīng)的天線82-86。
當(dāng)無線電裝置60處于接收模式時(shí)，發(fā)射/接收模塊74通過天線82-86接收一個(gè)或多個(gè)輸入RF信號94然后將他們發(fā)往一個(gè)或多個(gè)RF接收器76-80。RF接收器76-80將輸入RF信號94轉(zhuǎn)換為相應(yīng)數(shù)量的輸入符號流96。輸入符號流96的數(shù)量對應(yīng)于數(shù)據(jù)接收時(shí)的模式。基帶處理模塊64將輸入符號流96轉(zhuǎn)換為輸入數(shù)據(jù)98，然后通過主機(jī)接口62發(fā)往主機(jī)設(shè)備18-32。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，圖2中的無線通信設(shè)備可使用一塊或多塊集成電路來實(shí)現(xiàn)。例如，主機(jī)設(shè)備可在一塊集成電路上實(shí)現(xiàn)，基帶處理模塊64和存儲(chǔ)器66可在第二塊集成電路上實(shí)現(xiàn)，無線電裝置60的其余組件除天線82-86以外可在第三塊集成電路上實(shí)現(xiàn)。作為選擇性的例子，無線電裝置60可在單獨(dú)的集成電路上實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)例子中，主機(jī)設(shè)備的處理模塊50和基帶處理模塊64可以是在單塊集成電路上實(shí)現(xiàn)的共同處理設(shè)備。此外，存儲(chǔ)器52和存儲(chǔ)器66可在單塊集成電路上實(shí)現(xiàn)，和/或作為處理模塊50和基帶處理模塊64的共同處理模塊在同一塊集成電路上實(shí)現(xiàn)。
圖3A和圖3B示出了依據(jù)本發(fā)明的使用正交頻分復(fù)用(OFDM)的示范性發(fā)多射路徑發(fā)射器160(例如，包括圖2中的無線電發(fā)射器60的基帶處理模塊64和RF發(fā)射器68-72)。圖3A描述了發(fā)射器160的示范性基帶處理部分，圖3B描述了發(fā)射器160的示范性無線電部分。在圖3A中，基帶處理部分表現(xiàn)為包含加擾器172、信道編碼器174、多個(gè)交錯(cuò)器176-178、多個(gè)符號映射器180-182、多個(gè)音調(diào)映射器183-185、多個(gè)快速傅立葉逆變換(IFFT)/循環(huán)前綴添加模塊186-190和多個(gè)數(shù)字濾波器/上采樣模塊194-198。發(fā)射器160的基帶部分還可包括模式管理器模塊175，模式管理器模塊175接收模式選擇信號102，生成數(shù)據(jù)率，并為發(fā)射器的基帶部分發(fā)送模式選擇信號171。
在工作過程中，加擾器172在輸出數(shù)據(jù)比特88上添加偽隨機(jī)序列，使數(shù)據(jù)成為隨機(jī)的。偽隨機(jī)序列可從反饋移位寄存器中使用生成器多項(xiàng)式S(x)＝x7+x4+1生成，來生成加擾數(shù)據(jù)。信道編碼器174接收加擾數(shù)據(jù)，生成帶有冗余的新比特序列。這可以提高接收器的探測能力。信道編碼器174可在多種模式中的一種下工作。例如，在IEEE802.11(a)和IEEE802.11(g)中，信道編碼器的形式是具有64種狀態(tài)的1/2編碼率卷積編碼器和多項(xiàng)式為G0＝1338和G1＝1718的生成器。根據(jù)指定的速率表，卷積編碼器的輸出可收縮到1/2、2/3和3/4。為與IEEE802.11(b)和IEEE802.11(g)CCK模式進(jìn)行后向兼容，信道編碼器是如IEEE802.11(b)中定義的CCK代碼形式。對于更高的數(shù)據(jù)率，信道編碼器也可使用上述相同的卷積編碼，或使用更為強(qiáng)大的代碼，包括帶有多個(gè)狀態(tài)的卷積編碼、并行鏈接碼(turbo)和/或低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)模塊代碼。此外，這些代碼的任何一種都可結(jié)合外部里德所羅門代碼一起使用。根據(jù)對性能的均衡、后向兼容性和低延遲的要求，可以使用這些代碼中的一種或幾種。在其他實(shí)施例中，可存在多個(gè)信道編碼器，來替代圖3A中所示的單個(gè)信道編碼器174。
信道編碼器174還可將串行的編碼數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為M個(gè)并行流供傳輸，然后將這M個(gè)并行流發(fā)往交錯(cuò)器176-178。交錯(cuò)器176-178接收編碼數(shù)據(jù)流，然后將其分配到多個(gè)符號和多個(gè)發(fā)射路徑上。這可提高接收器的探測能力和糾錯(cuò)能力。在一個(gè)實(shí)施例中，在后向兼容模式下，交錯(cuò)器176-178遵循IEEE802.11(a)或(g)標(biāo)準(zhǔn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，交錯(cuò)器176-178遵循IEEE802.11(n)標(biāo)準(zhǔn)。在其他實(shí)施例中，可存在編碼器/加擾器/交錯(cuò)器的不同配置，如單個(gè)或多個(gè)交錯(cuò)器、單個(gè)或多個(gè)編碼器、單個(gè)或多個(gè)加擾器和單個(gè)或多個(gè)用于將串行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為M個(gè)并行流的多個(gè)空間解復(fù)用器。
每個(gè)符號映射器180-182從交錯(cuò)器176-178接收M個(gè)并行路徑數(shù)據(jù)中相應(yīng)的一個(gè)。每個(gè)音調(diào)映射器183-185依據(jù)特定速率表為OFDM信道的每個(gè)音調(diào)，將比特流映射到正交調(diào)幅QAM符號(例如，BPSK、QPSK、16QAM、64QAM和256QAM等)。為實(shí)現(xiàn)IEEE802.11(a)后向兼容，可使用雙灰度編碼。每個(gè)音調(diào)的QAM符號共同構(gòu)成了頻率域OFDM符號。每個(gè)音調(diào)映射器183-185為特定的發(fā)射天線生成音調(diào)(例如OFDM信道的副載波)，每個(gè)音調(diào)包含QAM頻率域符號序列。這其中還可包含空保護(hù)音調(diào)或?qū)ьl音調(diào)，也就是接收器已知的音調(diào)。
每個(gè)音調(diào)映射器183-185生成的復(fù)雜QAM音調(diào)振幅發(fā)往IFFT/循環(huán)前綴添加模塊186-190，后者進(jìn)行頻率域到時(shí)間域轉(zhuǎn)換，并且作為可選的，還可添加前綴，這可消除接收器中的符號間干擾。例如，20MHz信道可使用64點(diǎn)IFFT，40MHz信道可使用128點(diǎn)IFFT。IFFT186-190的輸出為將通過各自信道發(fā)射的時(shí)間域OFDM符號。每個(gè)時(shí)間域OFDM符號由每個(gè)音調(diào)上的時(shí)間域QAM符號相互疊加構(gòu)成。數(shù)字濾波/上采樣模塊194-198對相應(yīng)的符號進(jìn)行濾波，并對采樣率進(jìn)行調(diào)整，使其與發(fā)射器160中無線部分所期望的采樣率相對應(yīng)。
圖3B是發(fā)射器160無線部分的示意性框圖，包括多個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊200-204、模擬濾波器206-216、I/Q調(diào)制器218-222、RF放大器224-228、RF濾波器230-234和天線236-240。數(shù)字濾波/上采樣模塊194-198的M個(gè)輸出由各自的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊200-204接收。在操作過程中，活躍的無線路徑的數(shù)量對應(yīng)于M個(gè)輸出的數(shù)量。例如，如果只生成了一個(gè)M輸出路徑，則只將激活一條無線發(fā)射器路徑。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，輸出路徑的數(shù)量可從一個(gè)變化至任何想要的數(shù)量。
數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊200-204將數(shù)字濾波和上采樣后的信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的同相積分模擬信號。模擬濾波器206-216對相應(yīng)的模擬信號的同相和/或積分部分進(jìn)行濾波，然后將濾波后的信號發(fā)往相應(yīng)的I/Q調(diào)制器218-222。I/Q調(diào)制器218-222基于由本地振蕩器100生成的本地振蕩，將I/Q信號轉(zhuǎn)換為射頻信號。RF放大器224-228對RF信號進(jìn)行放大，最后在通過天線236-240發(fā)送之前，通過RF濾波器230-234進(jìn)行濾波。
圖4A和圖4B是根據(jù)不同操作模式的幀140的多種格式或它的一部分。圖4A描述了MIMO混合模式下的40MHz幀140的幀格式400a，該模式可提供與老式設(shè)備的后向兼容。圖4B描述了MIMO僅高數(shù)據(jù)率(HDR)模式下40MHz幀140的幀格式400b，該模式不能提供與老式設(shè)備的后向兼容。在MIMO系統(tǒng)中，如圖4A和4B所示，數(shù)據(jù)在兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射器(例如，天線236和238)之間被分離。因此，幀140同樣被分割為幀部分140a和140b，每個(gè)通過天線236和238中的一個(gè)發(fā)送。例如，幀部分140a通過天線236發(fā)送，幀部分140b通過天線238發(fā)送。
正如這里所使用的那樣，術(shù)語“幀”既包括單個(gè)流幀，也包括多個(gè)流幀的幀部分。每個(gè)幀140包括前導(dǎo)碼和數(shù)據(jù)載荷。前導(dǎo)碼通過IEEE802.11來實(shí)現(xiàn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4A和4B所示，前導(dǎo)碼包括高吞吐量(HT)短訓(xùn)練序列短430，它包括公知的短OFDM符號序列；前導(dǎo)碼還包括HT長訓(xùn)練序列段440，它包括公知的較長OFDM符號序列；前導(dǎo)碼還包括HT信號字段段450，用于指示調(diào)制、編碼和幀140的數(shù)據(jù)段460的長度。接收器使用HT短序列和HT長序列與接收器同步，并依照信道特征對接收器配置進(jìn)行調(diào)整。然而，在圖4A中，為了與老式設(shè)備進(jìn)行后向兼容，前導(dǎo)碼還包括遺留的短訓(xùn)練段405、遺留的長訓(xùn)練段410和遺留的信號字段420。因此，圖4A中的幀格式400a包括3個(gè)額外的幀段，它們沒有包括在圖4B中的幀格式400b中。還可使用許多不同的傳輸格式，它們之間的區(qū)別在于總體帶寬、出于保護(hù)目的、導(dǎo)頻目的或數(shù)據(jù)目的的音調(diào)使用、流的數(shù)量、幀段的數(shù)量等。
現(xiàn)在來看圖5，為了與不同操作模式下可能出現(xiàn)的多種幀格式相適應(yīng)，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可對發(fā)射器160進(jìn)行編程，使其可以生成任何幀格式的幀。可編程發(fā)射器160包括幀生成器500，用于生成其格式與發(fā)射器160潛在操作模式下的當(dāng)前一種相對應(yīng)的幀；還包括幀結(jié)構(gòu)引擎510，用于對當(dāng)前操作模式下幀格式的幀的生成進(jìn)行控制；還包括幀結(jié)構(gòu)表520，用于為發(fā)射器160的每種潛在的操作模式存儲(chǔ)幀格式。圖中的幀生成器500包括音調(diào)映射器180和182、IFFT186和188、讀取模塊570和580、復(fù)用器580和582、音調(diào)映射表540、時(shí)間域序列表550、時(shí)間域序列引擎560、導(dǎo)頻表590、導(dǎo)頻加擾引擎595和偽噪音(PN)生成器598。音調(diào)映射表540維護(hù)頻率域幀段格式，時(shí)間域序列表550維護(hù)時(shí)間域采樣。導(dǎo)頻表590包含導(dǎo)頻加擾序列，導(dǎo)頻加擾引擎595使用該導(dǎo)頻加擾序列來生成頻率域?qū)ьl序列。
在操作過程中，幀結(jié)構(gòu)引擎510接收模式選擇信號102，后者指示發(fā)射器160當(dāng)前的操作模式，隨后幀結(jié)構(gòu)引擎510訪問幀結(jié)構(gòu)表520來獲取用于當(dāng)前操作模式的幀格式。基于獲取的幀格式，幀結(jié)構(gòu)引擎510生成一個(gè)或多個(gè)控制信號(統(tǒng)稱為控制信號530)，然后將它們輸入到幀生成器500的多個(gè)部分中，以控制獲得的幀格式中幀的生成。
對于每種操作模式而言，幀結(jié)構(gòu)表520為幀的每個(gè)段維護(hù)幀格式，其中，段可包括一個(gè)或多個(gè)OFDM符號。例如，幀段可包括遺留的短訓(xùn)練段、遺留的長訓(xùn)練段、遺留的信號字段段、高數(shù)據(jù)率或高吞吐量(HT)短訓(xùn)練段、HT長訓(xùn)練段、HT信號字段段和數(shù)據(jù)段。因此，對于特定操作模式下的特定幀，幀結(jié)構(gòu)表520可包括幀的每個(gè)幀段的不同子條目，用于標(biāo)識該幀段的格式。幀結(jié)構(gòu)引擎510可為幀結(jié)構(gòu)表520中的每個(gè)子條目(幀的幀段)生成不同的控制信號530，來正確的生成每個(gè)幀。
例如，幀結(jié)構(gòu)引擎510可為當(dāng)前操作模式下幀的每個(gè)幀段生成一個(gè)或多個(gè)控制信號530，來分別控制每個(gè)幀段的生成。因此，幀結(jié)構(gòu)引擎510可生成一個(gè)或多個(gè)控制信號530來控制短訓(xùn)練序列段的生成，生成一個(gè)或多個(gè)控制信號530來控制長訓(xùn)練序列段的生成，生成一個(gè)或多個(gè)控制信號530來控制信號字段段的生成，以及生成一個(gè)或多個(gè)控制信號530來控制特定幀的數(shù)據(jù)段的生成。
幀生成器500的多個(gè)部分接收控制信號530。例如，控制信號530可被音調(diào)映射表540所接收，來標(biāo)識幀音調(diào)上的短訓(xùn)練序列段、長訓(xùn)練序列段、信號字段段或數(shù)據(jù)段的頻率域格式。如上所述，在OFDM發(fā)射器中，信道被分為多個(gè)副載波(音調(diào))，每個(gè)音調(diào)都是數(shù)據(jù)音調(diào)、導(dǎo)頻音調(diào)或空音調(diào)(例如帶邊保護(hù)音調(diào)或空中心頻率音調(diào))中的一種。數(shù)據(jù)音調(diào)承載將要在接收器中進(jìn)行解調(diào)制的數(shù)據(jù)，導(dǎo)頻音調(diào)承載支持接收器對通過數(shù)據(jù)音調(diào)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)制時(shí)用到的已知信息。通過信道(多個(gè)音調(diào))來發(fā)送幀，因此，音調(diào)映射表540為幀段中的每個(gè)數(shù)據(jù)音調(diào)、導(dǎo)頻音調(diào)和空音調(diào)存儲(chǔ)音調(diào)格式。因此，例如，在IEEE802.11(a)操作模式下，20MHz信道被分為64個(gè)音調(diào)，其中的52個(gè)用于導(dǎo)頻音調(diào)和數(shù)據(jù)音調(diào)，音調(diào)映射表540包括使用64點(diǎn)IFFT的、802.11(a)操作模式的每個(gè)幀段64個(gè)條目，這與特定幀段中用到的音調(diào)數(shù)量有關(guān)。表540中的每個(gè)條目表示幀的64個(gè)音調(diào)中的一種音調(diào)格式。
對于短訓(xùn)練序列段和長訓(xùn)練序列段來說，音調(diào)映射表540中每個(gè)操作模式下的每個(gè)已用音調(diào)的音調(diào)格式代表頻率域中的已知數(shù)據(jù)值(QAM星座圖點(diǎn))?？刂菩盘?30為幀的特定短訓(xùn)練或長訓(xùn)練序列段的音調(diào)映射表540中的每個(gè)已用音調(diào)指示其各自的已知數(shù)據(jù)值，選中的已知數(shù)據(jù)序列輸入到音調(diào)映射器180或182中，將已知數(shù)據(jù)序列映射到各自的音調(diào)上，將其包含在幀的短訓(xùn)練或長訓(xùn)練段中。
對于信號域段和數(shù)據(jù)段，音調(diào)映射表540中每個(gè)操作模式下的每個(gè)已用音調(diào)的音調(diào)格式表示該特定音調(diào)是保護(hù)音調(diào)、導(dǎo)頻音調(diào)、還是數(shù)據(jù)音調(diào)。對于信號和數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)音調(diào)，控制信號530為音調(diào)映射表540中的每個(gè)已用音調(diào)指出其各自的數(shù)據(jù)格式，選中的數(shù)據(jù)格式輸入到音調(diào)映射器180或182之一，以此將來自解復(fù)用器170的輸入數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為正確的數(shù)據(jù)格式。對于信號和數(shù)據(jù)段中的導(dǎo)頻音調(diào)，控制信號530為音調(diào)映射表540中的每個(gè)已用音調(diào)指出其各自的導(dǎo)頻格式。每個(gè)導(dǎo)頻格式可以是包含存儲(chǔ)于表格中的導(dǎo)頻QAM符號的靜態(tài)導(dǎo)頻格式，或動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式，用于表示請求在外部生成導(dǎo)頻QAM符號然后將這些符號反饋給符號映射器的特定請求。
每個(gè)動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式包括導(dǎo)頻格式信號，用于標(biāo)識將由導(dǎo)頻加擾引擎595在外部生成的特定導(dǎo)頻符號序列。因此，為特定音調(diào)選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式由音調(diào)映射表540作為導(dǎo)頻格式信號535進(jìn)行輸出，并由導(dǎo)頻引擎530接收，為幀的信號域段或數(shù)據(jù)段標(biāo)識導(dǎo)頻符號序列。導(dǎo)頻加擾引擎595通過訪問導(dǎo)頻表590來獲取一種導(dǎo)頻加擾序列，然后將導(dǎo)頻加擾序列與偽噪音生成器598生成的偽隨機(jī)序列相乘，來生成頻率域的導(dǎo)頻符號序列。在其他實(shí)施例中，每個(gè)發(fā)射模式可能存在單獨(dú)的導(dǎo)頻表590，幀結(jié)構(gòu)引擎510可通過控制信號535來確保根據(jù)模式符號102選擇正確的導(dǎo)頻表。
此外，控制信號530可從時(shí)間域序列引擎560中獲取，來為幀音調(diào)上的短訓(xùn)練序列段或長訓(xùn)練序列段在時(shí)間域序列表550中標(biāo)識時(shí)間域OFDM采樣序列。時(shí)間域序列引擎560訪問時(shí)間域序列表550來獲取由控制信號530標(biāo)識的時(shí)間域OFDM采樣序列，然后將時(shí)間域OFDM采樣序列輸入到復(fù)用器580或582中作為幀的短或長訓(xùn)練序列段的時(shí)間域OFDM采樣序列輸出。由于訓(xùn)練序列為已知的，IFFT186或188可離線生成時(shí)間域OFDM采樣序列，并將時(shí)間域OFDM采樣序列存儲(chǔ)到時(shí)間域序列表550中，來降低幀生成過程中的處理時(shí)間。盡管時(shí)間域序列表550可同時(shí)為短訓(xùn)練和長訓(xùn)練存儲(chǔ)時(shí)間域OFDM采樣序列，在其他實(shí)施例中，長訓(xùn)練序列還可僅存儲(chǔ)在頻率域的音調(diào)映射表540中，來降低將長序列存儲(chǔ)在時(shí)間域中對存儲(chǔ)器的要求。
時(shí)間域序列引擎560收到的控制信號530還可指示選中的時(shí)間域OFDM采樣序列中的起始采樣位置，來實(shí)現(xiàn)保護(hù)間隔(也就是循環(huán)前綴)或操作模式的循環(huán)延遲要求。同樣的，還可顯示許多采樣中段的總長度。特定幀段的時(shí)間域OFDM采樣序列可以是重復(fù)的，這樣，只需要將一部分時(shí)間域OFDM采樣序列存儲(chǔ)到時(shí)間域序列表550中。因此，時(shí)間域序列引擎560能使用該長度來生成開始于所顯示的起始采樣位置的完整時(shí)間域OFDM采樣序列，然后輸出到復(fù)用器580或582，以及輸入到上采樣器194或196中。
類似的，音調(diào)映射表540可以僅為指定的幀段如基于間隔的一個(gè)IFFT的子段指定頻率域格式。幀結(jié)構(gòu)引擎510隨后能生成控制信號，然后發(fā)往讀取模塊570或572，通過起始采樣位置和/或長度，來生成比基礎(chǔ)間隔更長或更短的幀段。當(dāng)IFFT將OFDM符號序列從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域時(shí)，讀取模塊570或572可生成開始于所顯示的起始采樣位置的完整的時(shí)間域OFDM采樣序列，然后輸出到復(fù)用器580或582，輸入到上采樣器194或196中。
在一個(gè)實(shí)施例中，幀結(jié)構(gòu)表520、音調(diào)映射表540、時(shí)間域序列表550和導(dǎo)頻表590連接(存儲(chǔ))在發(fā)射器160的只讀存儲(chǔ)器(ROM)(例如圖2中的存儲(chǔ)器66)中。在另一個(gè)實(shí)施例中，表520、540、550和/或590是通過軟件配置的。例如，發(fā)射器160可包括隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)(例如，存儲(chǔ)器66)來實(shí)現(xiàn)表520、540、550和/或590中的一部分或全部，并且在配置期間(例如在系統(tǒng)上電時(shí))，發(fā)射器160的主機(jī)處理器(例如圖2中的基帶處理模塊64)為表520、540、550和/或590配置并加載想要的值。
圖6是依據(jù)本發(fā)明的示范性幀結(jié)構(gòu)表520的示意圖。幀結(jié)構(gòu)表520包括條目610，為每種操作模式標(biāo)識幀格式。在圖6中，同時(shí)描述了為每個(gè)單輸入(也就是單天線)操作模式標(biāo)識幀格式的單流條目610a和為每個(gè)雙輸入(也就是雙天線)操作模式標(biāo)識幀格式的雙流條目。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，基于天線的數(shù)量和每種天線組合的操作模式，幀結(jié)構(gòu)表520可以包括任意數(shù)量的條目610。每個(gè)條目610標(biāo)識特定操作模式的幀格式。在每個(gè)條目610中，存在多個(gè)子條目(或行)615，每個(gè)子條目都對應(yīng)于幀的幀段。子條目615排列成行，然后被訪問來構(gòu)建幀。在圖6中，在單個(gè)條目610中展示了多達(dá)8個(gè)子條目615。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，每個(gè)條目610中的子條目615的數(shù)量可隨指定幀格式或傳輸模式中潛在幀段的最大數(shù)量而變化。
每個(gè)子條目615包括段類型字段620、活躍字段622、長度字段624、第一指針字段626、第一起始符號字段628、第二指針字段630、第二起始符號字段632、縮放字段634和n跳字段636。段類型字段620指示子條目615的幀段類型。例如，段類型字段620可設(shè)置為(i)信號字段類型，表示子條目615為信號字段段；(ii)數(shù)據(jù)類型，表示子條目615為數(shù)據(jù)字段；(iii)頻率域類型，表示子條目615為頻率域的訓(xùn)練段(短或長)；或者(iv)時(shí)間域類型，表示子條目615為時(shí)間域的訓(xùn)練段。當(dāng)段類型字段620被設(shè)置為頻率域時(shí)，使用540a從頻率域的音調(diào)映射表430(如圖5所示)中獲取訓(xùn)練(短或長)幀段的每個(gè)音調(diào)的訓(xùn)練QAM符號，然后使用IFFT模塊將其轉(zhuǎn)換為時(shí)間域，并使用讀取模塊使用特定的開始采樣位置和總體長度來讀取。同樣的，當(dāng)段類型字段620設(shè)定為時(shí)間域時(shí)，從時(shí)間域序列表550(如圖5所示)獲取訓(xùn)練(短或長)幀段的OFDM訓(xùn)練符號序列。當(dāng)段類型字段620被設(shè)定為信號字段類型或數(shù)據(jù)類型時(shí)，從音調(diào)映射表中的信號或數(shù)據(jù)表中獲取幀段中每個(gè)音調(diào)的音調(diào)格式，音調(diào)映射表中的條目按照值表540進(jìn)行譯碼。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，為區(qū)分彼此的段類型，可使用值0、1、2和3來分別指定時(shí)間域中的訓(xùn)練類型段、頻率域中的訓(xùn)練類型段、信號字段類型段和數(shù)據(jù)類型段。
活躍字段622表示與子條目相關(guān)的幀段是否將在通過發(fā)射器的每個(gè)天線發(fā)送的幀中被傳輸。例如，活躍字段可包括每個(gè)天線一個(gè)比特，其中“0”表示幀段沒有通過與該比特相關(guān)的天線進(jìn)行發(fā)射；“1”表示幀段包含在通過與該比特相關(guān)的天線發(fā)送的幀中。在建議的可與老式設(shè)備后向兼容的40MHzMIMO混合模式中，通過其中的一個(gè)天線發(fā)送的幀同時(shí)包括遺留的訓(xùn)練序列和HDR訓(xùn)練序列，通過另一天線發(fā)送的幀只包括HDR訓(xùn)練序列。因此，幀格式可包括遺留的訓(xùn)練段的格式。但是，對于其中的一根天線來說，用于遺留的訓(xùn)練段的格式可能被關(guān)閉，這表明遺留的訓(xùn)練段不能包含在通過該天線發(fā)送的幀中。作為替代，該天線在給定幀段的時(shí)間處于靜默狀態(tài)，由其他天線來發(fā)送想要的幀段，使用615中的其他字段來指定傳輸細(xì)節(jié)。
每個(gè)指針字段626和630包括指向頻率域音調(diào)映射表或時(shí)間域序列表中條目的指針。第一指針字段626包括指向第一天線的指針，第二指針字段630包括指向第二天線的指針。但是，應(yīng)當(dāng)明白，指針字段的數(shù)量與發(fā)射器使用的天線的數(shù)量有關(guān)。每個(gè)起始字段628和632都包括各自的起始采樣，該起始采樣或者輸入到時(shí)間域段類型的時(shí)間域序列引擎560(如圖5所示)，或者構(gòu)建在輸入到頻率域(也就是頻率域段類型、信號段類型和數(shù)據(jù)段類型)的段類型的讀取模塊570或572(如圖5所示)。此外，長度字段624表示序列的長度，或者輸入到序列引擎，或者輸入到讀取模塊。
縮放字段634包括幀段的時(shí)間域OFDM采樣序列的縮放因子或規(guī)范化因子。該采樣序列或者是由時(shí)間域序列引擎560生成的序列，或者是由IFFT讀取模塊570、572生成的序列。該縮放因子還將輸入到序列引擎或讀取模塊中，來對幀段中的時(shí)間域OFDM采樣序列的數(shù)量級進(jìn)行縮放。在另一個(gè)實(shí)施例中，無論是由時(shí)間域序列引擎生成采樣序列，還是在頻率域?qū)Σ蓸有蛄羞M(jìn)行編譯隨后再通過IFFT進(jìn)行頻率時(shí)間轉(zhuǎn)換，都在復(fù)用器580、582后為每個(gè)發(fā)射路徑使用了單獨(dú)的縮放模塊。每個(gè)音調(diào)的頻率域QAM符號和/或每個(gè)幀的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練采樣存儲(chǔ)在音調(diào)映射表或序列表中，其數(shù)量級不會(huì)總生成想要的天線輸出功率。因此，根據(jù)所使用的頻率域或時(shí)間域各自的特定應(yīng)用，該縮放操作可通過適當(dāng)?shù)目s放來保證每根天線的輸出功率為想要的功率。例如，基于使用的天線數(shù)量或使用的音調(diào)數(shù)量，在不同的情況下可將縮放因子用于調(diào)整符號數(shù)量級。
例如，所存儲(chǔ)的訓(xùn)練符號的數(shù)量級可設(shè)定為兩根天線同時(shí)發(fā)射相同的信號。如果操作模式只為幀段使用一根天線，可對縮放字段634進(jìn)行設(shè)定，來增加幀段中采樣的數(shù)量級，來達(dá)到與兩根天線所使用的能量一樣多的發(fā)射能量。類似的，如果操作模式為幀段使用多于兩根天線，可對縮放字段634進(jìn)行設(shè)定，來降低幀段中符號的數(shù)量級，將能量分配到兩個(gè)以上的天線上。另一個(gè)例子中，在特定訓(xùn)練段中，僅每4個(gè)音調(diào)才包含一個(gè)由音調(diào)映射表?xiàng)l目值540a指定的非零條目。因此，在不進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放的情況下，發(fā)射能量是其中使用所有音調(diào)的幀段的發(fā)射能量的1/4?，F(xiàn)在可對縮放字段634進(jìn)行設(shè)定，增大幀段中的采樣的數(shù)量級，來達(dá)到想要的總輸出能量。在另一個(gè)實(shí)施例中，可對每根天線的縮放字段634進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定，來實(shí)現(xiàn)更大的靈活度。在多個(gè)縮放字段的情況下，僅通過將縮放字段設(shè)定為0，可以在當(dāng)為指定幀段將指定天線設(shè)定為靜默時(shí)，讓活躍字段622不起作用。
n跳字段636包括n跳指數(shù)，用于標(biāo)識將要跳向的下一子條目615，來實(shí)現(xiàn)n突發(fā)量多幀處理。在操作模式幀格式中，n突發(fā)量幀可以也可不使用操作模式幀格式中的所有訓(xùn)練段。此外，訓(xùn)練段的順序可以也可不為n突發(fā)量幀而改變。因此，可使用n跳指數(shù)來跳過任意順序的子條目行615。
圖7A、7B和7C是依據(jù)本發(fā)明的頻率域音調(diào)映射表540所使用的示范值。圖7A描述了示范的4比特訓(xùn)練序列段格式值和相應(yīng)的譯碼，可以給訓(xùn)練序列段音調(diào)映射表中的每個(gè)音調(diào)規(guī)定所述譯碼。圖7B描述了信號字段段音調(diào)映射表中的示范性信號段格式值。圖7C描述了數(shù)據(jù)段音調(diào)映射表的示范性數(shù)據(jù)段格式值。圖7A中訓(xùn)練序列段音調(diào)映射表的值可用于幀的短訓(xùn)練序列段或長訓(xùn)練序列段。訓(xùn)練序列是確定的序列，對于發(fā)射器和接收器來說是已知的，并通常使用數(shù)量很少的QAM星座圖點(diǎn)。因此，可使用簡單的星座圖來存儲(chǔ)訓(xùn)練序列的頻率域表示。在圖7A中，示出了9個(gè)星座圖點(diǎn)值(也就是條目“8”-“15”)和對應(yīng)于空音調(diào)(也就是音調(diào)“0”)的一個(gè)“off”值。圖8中示出了星座圖點(diǎn)映射和訓(xùn)練序列段音調(diào)映射表中的相應(yīng)的頻率域條目編碼。對于操作模式的每個(gè)訓(xùn)練段，幀結(jié)構(gòu)引擎中的指針指向其中一個(gè)訓(xùn)練音調(diào)映射表，該訓(xùn)練音調(diào)映射表中包含對應(yīng)于訓(xùn)練段中使用的每個(gè)音調(diào)的星座圖點(diǎn)的序列值。
與信號字段中的各自音調(diào)是傳輸數(shù)據(jù)還是導(dǎo)頻信號有關(guān)，圖7B中展示的信號字段段音調(diào)映射表中可能的信號段格式值包括空值(也就是條目“0”)、數(shù)據(jù)格式值(也就是條目“1”-“4”)和導(dǎo)頻格式值(也就是條目“8”-“15”)。數(shù)據(jù)格式值提供不同的數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)，這與特定的操作模式有關(guān)。例如，在建議的40MHz MIMO操作模式中，信道的上層子信道(上面的20MHz)高數(shù)據(jù)率(HDR)信號字段段中的數(shù)據(jù)與下層自信道(下面的20MHz)HDR信號字段段中的數(shù)據(jù)相比，旋轉(zhuǎn)了90°。
每個(gè)導(dǎo)頻格式值或者為靜態(tài)導(dǎo)頻格式或者為動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式。靜態(tài)導(dǎo)頻格式包括每個(gè)音調(diào)的頻率域中的導(dǎo)頻符號序列。示范性潛在導(dǎo)頻符號由表中的條目“8”-“11”表示。每個(gè)音調(diào)的靜態(tài)導(dǎo)頻符號序列存儲(chǔ)在信號字段段音調(diào)映射表中，對應(yīng)于特定的星座圖點(diǎn)，如圖8所示。動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式包括每個(gè)音調(diào)的導(dǎo)頻格式信號，用于命令加擾引擎如何為每個(gè)音調(diào)生成頻率域的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻符號序列。示范性潛在導(dǎo)頻格式信號由條目“12”-“15”表示。特定音調(diào)的導(dǎo)頻格式信號規(guī)定導(dǎo)頻加擾引擎是否應(yīng)為特定音調(diào)生成動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻符號序列，而不觸發(fā)導(dǎo)頻表或偽隨機(jī)生成器，或者導(dǎo)頻加擾引擎是否應(yīng)該通過觸發(fā)導(dǎo)頻表和偽隨機(jī)生成器二者之一或全部，來為特定的音調(diào)生成動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻符號序列。在下面的圖11和12中，將更為詳細(xì)的介紹觸發(fā)器。
圖7C中數(shù)據(jù)段音調(diào)映射表中可能的數(shù)據(jù)段格式值包括空值(也就是條目“0”)、數(shù)據(jù)格式值(也就是條目“1”)和導(dǎo)頻格式值(也就是條目“8”-“15”)，這與數(shù)據(jù)段中的特定音調(diào)分別是保護(hù)音調(diào)，數(shù)據(jù)音調(diào)還是導(dǎo)頻音調(diào)有關(guān)。數(shù)據(jù)格式值應(yīng)用于數(shù)據(jù)段中，將輸入到音調(diào)映射器中的輸入數(shù)據(jù)流放置于幀的音調(diào)上。圖7C中的導(dǎo)頻格式值等效于圖7B中的信號字段段音調(diào)映射表中的導(dǎo)頻格式值。
圖9示出了依據(jù)本發(fā)明的從音調(diào)映射表540中每個(gè)指定音調(diào)的頻率域QAM訓(xùn)練符號生成時(shí)間域OFDM訓(xùn)練采樣的過程。在圖9中，從訓(xùn)練序列段音調(diào)映射表(如圖7A所示)中獲得的每個(gè)音調(diào)的頻率域QAM訓(xùn)練符號900輸入到IFFT186中，將所有頻率域QAM訓(xùn)練符號900轉(zhuǎn)換為包含一定數(shù)量采樣的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號910。使用幀結(jié)構(gòu)表中的起始采樣628和長度624，讀取模塊570生成長度為指示的長度624并起始于指示的起始采樣628的完整的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號。例如，如圖9所示，每個(gè)頻率域訓(xùn)練段900包含長度為128的采樣，時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號910(由每個(gè)音調(diào)的時(shí)間域QAM符號相互重疊構(gòu)成的)包含初始長度為128的采樣。讀取模塊570起始于采樣96，并從第一個(gè)采樣按順序讀取直到時(shí)間域符號序列的長度達(dá)到指定的長度624為止。讀取模塊570還通過幀結(jié)構(gòu)表中的縮放因子634對時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號910做進(jìn)一步縮放?？s放因子應(yīng)用于完整的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號910中，對符號的數(shù)量級進(jìn)行縮放，然后由讀取模塊570輸出縮放的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號920。需要注意的是，在圖9所示的實(shí)施例中，將要生成的采樣的數(shù)量被指定為存儲(chǔ)在LenX2字段624中的數(shù)量的2倍，來保存幀結(jié)構(gòu)表中每個(gè)子條目615中的比特帶寬中的一個(gè)比特。但是，在其他實(shí)施例中，長度(指定幀段所請求的總采樣數(shù)量)可在長度字段624中直接指定，也就是不需要乘以倍數(shù)2。
圖10示出了依據(jù)本發(fā)明時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號序列的生成過程。在圖10中，時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號1000從時(shí)間域—時(shí)間域序列表550(如圖5所示)中獲取，然后輸入到時(shí)間域序列引擎560中。使用幀結(jié)構(gòu)表中的起始采樣628和長度624，時(shí)間域序列引擎560生成長度為指示長度624、起始于指示的起始采樣位置628的完整的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號序列。例如，如圖10所示，時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號序列1000初始長度為16個(gè)采樣。時(shí)間域序列引擎560開始于采樣8，并從第一個(gè)采樣按順序讀取直到時(shí)間域OFDM符號序列的長度達(dá)到指定的長度624為止。再一次的，在該例子和相應(yīng)的實(shí)施例中，由時(shí)間域序列引擎生成的采樣的數(shù)量的真實(shí)長度為LenX2的2倍，也就是總共2*80＝160個(gè)采樣。時(shí)間域序列引擎560還通過幀結(jié)構(gòu)表中的縮放因子634對時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號進(jìn)行縮放。該縮放因子應(yīng)用于完整的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號序列，對符號的數(shù)量級進(jìn)行縮放，縮放后的時(shí)間域OFDM訓(xùn)練符號1010由時(shí)間域序列引擎560輸出。
圖11描述了依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于圖4中可編程發(fā)射器中的導(dǎo)頻加擾引擎595。導(dǎo)頻加擾引擎595包括每個(gè)發(fā)射天線的基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120和1122、復(fù)用器1128和1130、以及乘法器1132和1134。
在操作過程中，基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120和1122響應(yīng)導(dǎo)頻加擾引擎595的觸發(fā)1100，從各自的導(dǎo)頻表590a和590b中讀取導(dǎo)頻序列1124和1126，然后將導(dǎo)頻序列1124和1126提供給復(fù)用器1128和1130。復(fù)用器1128和1130選擇和/或?qū)ο嚓P(guān)的導(dǎo)頻序列1124和1126進(jìn)行復(fù)用，來生成各自的導(dǎo)頻序列1140和1142。導(dǎo)頻序列1140和1142分別輸入到乘法器1132和1134中，響應(yīng)導(dǎo)頻加擾引擎595的觸發(fā)1100，將導(dǎo)頻序列1140和1142乘以偽噪音生成器598生成的偽隨機(jī)序列1112。
觸發(fā)器由導(dǎo)頻加擾引擎595生成，響應(yīng)信號字段或數(shù)據(jù)段音調(diào)映射表中每個(gè)音調(diào)指定的選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式(導(dǎo)頻格式信號)。例如，當(dāng)選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式為對應(yīng)于表540b或540c中條目“12”的格式時(shí)，導(dǎo)頻加擾引擎不觸發(fā)基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120和1122或偽噪音生成器598。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式對應(yīng)于表540b或540c中的條目“13”時(shí)，導(dǎo)頻加擾引擎595只觸發(fā)基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120和1122。在另一個(gè)例子中，當(dāng)選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式是對應(yīng)于表540b或540c中的條目“14”的格式時(shí)，導(dǎo)頻加擾引擎595只觸發(fā)偽噪音生成器598。最終，當(dāng)選中的動(dòng)態(tài)導(dǎo)頻格式是對應(yīng)于表540b或540c中的條目“15”的格式時(shí)，導(dǎo)頻加擾引擎595同時(shí)觸發(fā)基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120和1122、以及偽噪音生成器598。
圖12示出了依據(jù)本發(fā)明用于從導(dǎo)頻表590中讀取導(dǎo)頻序列的基于表的導(dǎo)頻序列引擎的示范性操作。圖12還描述了存儲(chǔ)在導(dǎo)頻表590中的示范性導(dǎo)頻符號的二進(jìn)制形式。觸發(fā)信號的狀態(tài)，基于表的導(dǎo)頻序列引擎1120從導(dǎo)頻序列引擎接收觸發(fā)信號，并從導(dǎo)頻表590中讀取導(dǎo)頻符號行。例如，當(dāng)觸發(fā)信號處于第一狀態(tài)時(shí)(也就是，不觸發(fā))，導(dǎo)頻序列引擎1120從導(dǎo)頻表590(也就是導(dǎo)頻序列引擎1120當(dāng)前指向的行)中讀取當(dāng)前導(dǎo)頻序列，當(dāng)觸發(fā)信號處于第二狀態(tài)(也就是，觸發(fā))，導(dǎo)頻序列引擎1120從導(dǎo)頻表590中讀取當(dāng)前行的下一行。每個(gè)觸發(fā)器促使導(dǎo)頻序列引擎1120在導(dǎo)頻表590中下移一行，來從導(dǎo)頻表590中讀取下一行。當(dāng)從導(dǎo)頻表590中讀完最后一行后，將收到另一觸發(fā)器，該觸發(fā)器促使導(dǎo)頻序列引擎1120回到導(dǎo)頻表590的第一行，然后讀取該第一行。在另一個(gè)實(shí)施例中，可在每種操作模式(傳輸模式)中使用長度指定器，控制導(dǎo)頻表的讀取，當(dāng)從表中讀取完一定數(shù)量的導(dǎo)頻極性后便回到表頭。通過這種方式，對比與總體表大小相匹配的周期，可實(shí)現(xiàn)來自導(dǎo)頻表的導(dǎo)頻極性的不同周期。需要注意的是，通常會(huì)有很多導(dǎo)頻序列表，其中之一會(huì)被控制信號530和535中的當(dāng)前操作模式所訪問。
圖13示出了依據(jù)本發(fā)明可使用圖5中的可編程發(fā)射器生成n突發(fā)量段的幀結(jié)構(gòu)表中條目610中的示范性子條目615。n突發(fā)量指的是幀的快速串連，在快速串連中，除了第一幀以外，所有幀中的一些訓(xùn)練段都將被跳過。圖13描述了示范性子條目615，其中包括依照特定操作模式發(fā)送的幀的多種幀段的格式。在段類型字段620中，第一子條目(編號為“0”)將生成遺留短訓(xùn)練序列段，第二子條目(編號為“1”)將生成遺留長訓(xùn)練序列段，第三子條目(編號為“2”)將生成遺留信號字段段，第四子條目(編號為“3”)將生成高數(shù)據(jù)率或高吞吐量(HT)信號字段段，第五子條目(編號為“4”)將生成HT長訓(xùn)練序列段，第六子條目(編號為“5”)將生成另一HT長訓(xùn)練序列段，第七和隨后的子條目(編號為“6”)將生成幀的所有數(shù)據(jù)段。當(dāng)數(shù)據(jù)段類型(類型＝3)被找到后，相應(yīng)的子條目將反復(fù)使用直到幀中的所有數(shù)據(jù)段內(nèi)容都生成完畢。如上述結(jié)合圖6進(jìn)行的描述，每個(gè)子條目615還包括一個(gè)活躍字段622、長度字段625、指針字段626和630、起始字段628和632以及縮放字段634。
此外，每個(gè)子條目615還包括n跳字段636，其中包含n跳指數(shù)，所述指數(shù)用于標(biāo)識跳往的下一子條目615，實(shí)現(xiàn)n突發(fā)量多幀處理。n突發(fā)量幀可以使用也可以不使用操作模式幀格式中的所有訓(xùn)練段。此外，訓(xùn)練段的順序可以隨n突發(fā)幀改變，也可以不隨n突發(fā)幀改變。因此，n跳指數(shù)可用于跳過任意順序的子條目行615。
例如，在開始編譯n跳類型幀時(shí)，幀結(jié)構(gòu)引擎查看最后一行(最后的子條目615)的n跳字段636，使用n跳字段636中的n跳指數(shù)來確定幀的第一行(子條目615)。當(dāng)為第一行生成完幀段之后，幀結(jié)構(gòu)引擎查看n跳字段636來查找完整的幀段，以為幀確定下一行(子條目615)。如圖13所示，最后的子條目615的n跳指數(shù)是指向子條目的615“3”指針。因此，要構(gòu)建n突發(fā)幀，幀結(jié)構(gòu)引擎從對應(yīng)于子條目“3”的幀段開始幀，也就是HT信號字段段。隨后，幀結(jié)構(gòu)引擎查看n跳字段636來查找每條子條目615，以確定將要應(yīng)用于幀的下一子條目615。
圖14是依據(jù)本發(fā)明的、發(fā)射器使用可編程發(fā)射器來生成其格式對應(yīng)于多種操作模式其中一種且通過空中接口傳輸?shù)膸牡湫瓦^程1400的邏輯圖。該處理起始于步驟1410，其中，包含每種操作模式各自的幀格式的幀結(jié)構(gòu)表將發(fā)往發(fā)射器。操作模式的例子可包括2.4-2.5GHz頻帶上的20MHz信道，4.9-5.580GHz頻帶上的20和40MHz信道，使用2、3或4條發(fā)射路徑、數(shù)據(jù)率可達(dá)至少480Mb/s且?guī)ㄖ辽?096個(gè)字節(jié)的多個(gè)MIMO傳輸模式。其中，幀結(jié)構(gòu)表中的操作模式還包括單獨(dú)的主條目，以及依照操作模式生成的幀的每個(gè)幀段的各主條目下的單獨(dú)的子條目。
隨后，該處理繼續(xù)至步驟1420，這時(shí)將收到表明選中的操作模式的模式選擇信號。隨后，在步驟1430，從幀結(jié)構(gòu)表中確定選中的操作模式的幀格式。最后，在步驟1440，將依照選中操作模式的幀格式來生成幀。
本專業(yè)普通技術(shù)人員會(huì)意識到，術(shù)語“基本上”或“大約”，正如這里可能用到的，對相應(yīng)的術(shù)語提供一種業(yè)內(nèi)可接受的公差。這種業(yè)內(nèi)可接受的公差從小于1％到20％，并對應(yīng)于，但不限于，組件值、集成電路處理波動(dòng)、溫度波動(dòng)、上升和下降時(shí)間和/或熱噪聲。項(xiàng)目之間的這種相關(guān)性從百分之幾的差別至較大的差別。本專業(yè)普通技術(shù)人員還會(huì)意識到，術(shù)語“可操作地連接”，正如這里可能用到的，包括通過另一個(gè)組件、元件、電路或模塊直接連接和間接連接，其中對于間接連接，中間插入組件、元件、電路或模塊并不改變信號的信息，但可以調(diào)整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。正如本專業(yè)普通技術(shù)人員會(huì)意識到的，推斷連接(亦即，一個(gè)元件根據(jù)推論連接到另一個(gè)元件)包括兩個(gè)元件之間用相同于“可操作地連接”的方法直接和間接連接。
前面的討論揭示了一種根據(jù)不同操作模式生成不同格式幀的可編程發(fā)射器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離權(quán)利要求范圍的情況下，還可從本發(fā)明中產(chǎn)生許多其他的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種在無線收發(fā)器內(nèi)依照多種操作模式中的其中一種的幀格式來生成幀的發(fā)射器，其特征在于，包括幀結(jié)構(gòu)表，用于存儲(chǔ)多種操作模式中每一種的幀格式；幀結(jié)構(gòu)引擎，可操作地連接，用于接收用來指示選中的操作模式的模式選擇信號，其中，所述幀結(jié)構(gòu)引擎通過訪問所述幀結(jié)構(gòu)表，來確定所選中的操作模式的幀格式，生成控制信號依照選中的操作模式的幀格式控制幀的生成；幀生成器，可操作地連接，用于接收所述控制信號，并響應(yīng)所述控制信號，依照選中的操作模式的幀格式來生成幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射器，其特征在于，所述幀生成器還包括音調(diào)映射器，可操作地連接，用于響應(yīng)所述控制信號，將數(shù)據(jù)序列映射到包含在幀中的符號上；以及快速傅立葉逆變換模塊，可操作地連接，用于將所述符號從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，以此生成多個(gè)音調(diào)來發(fā)射所述幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其特征在于，還包括加擾器，可操作地連接，用于接收包含數(shù)據(jù)的輸出數(shù)字信號并對其進(jìn)行加擾，來生成加擾數(shù)據(jù)；信道編碼器，可操作地連接，用于對所述加擾數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，來生成編碼數(shù)據(jù)；交錯(cuò)器，可操作地連接，用于對所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行交錯(cuò)，來生成交錯(cuò)數(shù)據(jù)；解復(fù)用器，可操作地連接，用于將所述交錯(cuò)數(shù)據(jù)分成2個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流，輸入到所述音調(diào)映射器中的數(shù)據(jù)序列包括所述2個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)流中的一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其特征在于，還包括空時(shí)編碼模塊，可操作地連接，用于對所述多個(gè)音調(diào)進(jìn)行空時(shí)編碼，來生成多個(gè)空時(shí)編碼副載波；數(shù)字模塊，可操作地連接，用于對所述多個(gè)空時(shí)編碼副載波進(jìn)行濾波，來生成數(shù)字基帶信號；數(shù)模轉(zhuǎn)換器，可操作地連接，用于將所述數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬基帶信號；同相/積分調(diào)制器，可操作地連接，用于在所述模擬基帶信號中混入本地振蕩信號，來生成上變頻轉(zhuǎn)換射頻信號；以及功率放大器，可操作地連接，用于放大所述上變頻轉(zhuǎn)換射頻信號，來生成放大上變頻轉(zhuǎn)換射頻信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其特征在于，通過使用帶有64或128點(diǎn)快速傅立葉逆變換的編碼正交頻分復(fù)用，所述快速傅立葉逆變換模塊用于將所述符號從頻率域轉(zhuǎn)換到時(shí)間域，來生成所述多個(gè)音調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其特征在于，所述幀包括幀段，其中所述幀結(jié)構(gòu)表包括選中的操作模式的幀的幀段的各自條目。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射器，其特征在于，所述每個(gè)條目包括段類型和指向每個(gè)發(fā)射天線段類型的指針。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射器，其特征在于，所述段類型包括對應(yīng)所述幀中數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)類型，其中通過信道上的多個(gè)音調(diào)發(fā)送所述幀，并進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)音調(diào)映射表，用于存儲(chǔ)每個(gè)操作模式的數(shù)據(jù)段中各自的操作模式數(shù)據(jù)段格式，所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中數(shù)據(jù)類型的指針指向選中的操作模式的一種操作模式數(shù)據(jù)段格式；其中每種操作模式數(shù)據(jù)段格式包括每個(gè)音調(diào)的各自音調(diào)數(shù)據(jù)段格式，多種音調(diào)中的每一個(gè)為數(shù)據(jù)音調(diào)、導(dǎo)頻音調(diào)或空音調(diào)其中的一種，每個(gè)音調(diào)數(shù)據(jù)段格式為每種數(shù)據(jù)音調(diào)的數(shù)據(jù)格式、每種導(dǎo)頻音調(diào)的導(dǎo)頻格式或每種空音調(diào)的空格式其中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)射器，其特征在于，所述段類型還包括與幀中的信號字段段相對應(yīng)的信號字段類型，并進(jìn)一步包括信號音調(diào)映射表，用于存儲(chǔ)每個(gè)操作模式的信號字段段的操作模式信號字段段格式，所述幀結(jié)構(gòu)表?xiàng)l目中信號字段段類型的指針指向選中的操作模式的一種音調(diào)字段段格式；其中每個(gè)所述操作模式信號字段段格式包括每個(gè)音調(diào)各自的音調(diào)信號字段段格式，并且每個(gè)音調(diào)字段段格式是每個(gè)數(shù)據(jù)音調(diào)的信號數(shù)據(jù)格式、或者每個(gè)導(dǎo)頻音調(diào)的導(dǎo)頻格式、或者每個(gè)空音調(diào)的空格式。
10.一種依照多種操作模式中其中一種的幀格式來生成通過空中接口發(fā)射的幀的方法，其特征在于，包括如下步驟提供幀結(jié)構(gòu)表，其中包含每種操作模式各自的幀結(jié)構(gòu)；接收指示選中的操作模式的模式選擇信號；從所述幀結(jié)構(gòu)表中確定選中的操作模式的幀格式；以及生成采用所述選中的操作模式的幀格式的幀。
全文摘要
一種可編程發(fā)射器，使用存有每種操作模式各自幀格式的幀結(jié)構(gòu)表，生成依照多種操作模式其中一種的幀格式的幀。該發(fā)射器包含幀結(jié)構(gòu)引擎，可接收用于指示選中的操作模式的模式選擇信號，并訪問幀結(jié)構(gòu)表來確定選中的操作模式的幀結(jié)構(gòu)。該幀結(jié)構(gòu)引擎生成控制信號，發(fā)往幀生成器，控制其生成選中的操作模式對應(yīng)的幀格式的幀。
文檔編號H04B3/10GK1893411SQ20061009150
公開日2007年1月10日 申請日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者喬基姆·S·哈默施密特, 布魯斯·E·愛德華茲, 文卡特·柯達(dá)瓦提, 瑞賈得·特伯·慕塔, 林蘇, 賈森·A·切思戈, 安德魯·瓦格納 申請人:美國博通公司