專利名稱：多入多出無線通信系統(tǒng)的前導(dǎo)信息格式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地涉及支持無線局域網(wǎng)內(nèi)多入多出的無線通信協(xié)議。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的通信系統(tǒng)支持無線通信設(shè)備及有線通信設(shè)備之間的無線及有線通信，這樣的通信系統(tǒng)應(yīng)用于國內(nèi)及國際上的蜂窩電話通信系統(tǒng)與因特網(wǎng)之間的通信，也應(yīng)用于室內(nèi)“點(diǎn)到點(diǎn)”的無線網(wǎng)絡(luò)。任何一種通信系統(tǒng)都要按照一種或多種通信標(biāo)準(zhǔn)建立，并藉此運(yùn)行。比如，無線通信系統(tǒng)可以按照后面所列舉的一種或多種標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行(包括但不僅限于)IEEE802.11、藍(lán)牙、先進(jìn)移動電話服務(wù)(AMPS)、數(shù)字先進(jìn)移動電話服務(wù)(DAMPS)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、碼分多址(CDMA)、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)、多路多點(diǎn)分配技術(shù)(MMDS)及由以上幾種技術(shù)衍生的技術(shù)。
由于無線通信系統(tǒng)的不同，一個無線通信設(shè)備可以直接或間接地與另外一個無線通信設(shè)備建立通信。無線通信設(shè)備有蜂窩電話、無線對講機(jī)、個人數(shù)字助手(PDA)、個人電腦(PC)、筆記本電腦及家庭娛樂設(shè)備等等。對于直接通信(也叫“點(diǎn)到點(diǎn)”通信)，把參與通信的無線通信設(shè)備的接收機(jī)和發(fā)射機(jī)調(diào)節(jié)到相同的信道或信道組，即可通過這些信道或信道組(比如，無線通信系統(tǒng)中多個射頻承載波中的一個)進(jìn)行通信。對于間接無線通信，任何一個無線通信設(shè)備通過指定的信道，要幺直接與互連的多個基站中的一個基站(例如蜂窩基站)聯(lián)系，要幺直接與互連的多個接入點(diǎn)中的一個接入點(diǎn)(例如在室內(nèi)或者在建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò))聯(lián)系，而互連的基站及互連的接入點(diǎn)之間再進(jìn)行直接通信，以完成無線設(shè)備之間通信連接?；ミB基站及互連接入點(diǎn)之間的通信則通過系統(tǒng)控制器、公用電話網(wǎng)、因特網(wǎng)以及其它一些廣域網(wǎng)完成。
每一個參與無線通信的無線通信設(shè)備，要幺具有一個合成無線收發(fā)器(也就是有接收機(jī)和發(fā)射機(jī))，要么被連接到一個相關(guān)的無線收發(fā)器上(例如，一個室內(nèi)或建筑物內(nèi)無線通信網(wǎng)絡(luò)的基站，射頻調(diào)制解調(diào)器等)。發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)調(diào)制部分、一個或多個中頻部分以及一個功率放大器。數(shù)據(jù)調(diào)制部分按照特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基帶信號，一個或多個中頻部分把基帶信號與一個或多個本地振蕩混合后合成射頻信號，功率放大器把射頻信號放大后從天線發(fā)射出去。
眾所周知，接收機(jī)需要連接到發(fā)射天線。接收機(jī)包括一個低噪音放大器、一個或多個中頻部分、一個過濾部分和一個數(shù)據(jù)恢復(fù)部分。低噪音放大器接收經(jīng)天線傳來的輸入射頻信號并把信號放大。一個或多個中頻部分把放大的射頻信號與一個或多個本地振蕩混合，放大的射頻信號就轉(zhuǎn)換成基帶信號或中頻信號。過濾部分把基帶信號或中頻信號進(jìn)行過濾，以削弱不需要的波段外的信號，這樣便得到過濾后的信號。數(shù)據(jù)恢復(fù)部分按照特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)把過濾后的信號恢復(fù)成原始數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步地，即使在同一個無線通信系統(tǒng)內(nèi)，無線設(shè)備所采用的標(biāo)準(zhǔn)也可以不同。例如，802.11標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)從IEEE 802.11演變到IEEE 802.11b，然后演變到IEEE 802.11a，再之后演變到IEEE 802.11g。同一無線局域網(wǎng)內(nèi)，采用IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的無線通信設(shè)備可以和采用IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)的無線通信設(shè)備同時存在。另一個例子是在同一無線局域網(wǎng)內(nèi)，采用IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)的無線通信設(shè)備可以和采用IEEE 802.11g標(biāo)準(zhǔn)的無線通信設(shè)備同時存在。當(dāng)原有設(shè)備(就是采用同一標(biāo)準(zhǔn)較早版本的設(shè)備)與采用較晚版本標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備共存于同一個無線局域網(wǎng)中的時候，為避免沖突，人們采用了一種可以使原有設(shè)備識別新版本設(shè)備是否在用無線信道的機(jī)制。
例如，與原有設(shè)備的向后兼容不管是在物理(PHY)層(在IEEE 802.11b的情況中)還是在介質(zhì)存儲控制(MAC)層(在IEEE 802.11g的情況中)都已經(jīng)被專門地激活。物理層的向后兼容通過重復(fù)使用較早標(biāo)準(zhǔn)的物理層的前導(dǎo)信息即可實(shí)現(xiàn)。這樣的話，即使原有設(shè)備不能對所傳送的幀進(jìn)行完全的解調(diào)和解碼，仍需對所有前導(dǎo)信息部分進(jìn)行解碼，這樣的解碼可以提供充分的信息以判斷在具體時段無線信道是否在使用。
在介質(zhì)存儲控制層，通過采用新標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備傳送一種特殊幀的方法得以實(shí)現(xiàn)與原有設(shè)備的兼容，這種特殊幀使用原有設(shè)備所使用的模式和數(shù)據(jù)率。比如，新設(shè)備會傳送清除發(fā)送/準(zhǔn)備發(fā)送(CTS/RTS)交換幀以及清除發(fā)送給自身的幀，這種方式在IEEE 802.11g中已經(jīng)被采納。這些特殊的幀包含著設(shè)置原有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)分配矢量(NAV)的信息，這樣的話，這些設(shè)備就能識別無線信道是否被更新的基站所占用。
而現(xiàn)存的兩種機(jī)制由于不具有向后兼容性，且是彼此獨(dú)立的，所以表現(xiàn)不盡如人意。
因而，就需要一種在無線通信系統(tǒng)中，包括無線局域網(wǎng)中支持多用戶協(xié)議的方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明多入多出無線通信系統(tǒng)的前導(dǎo)信息格式充分地滿足了這種需求和其它一些需求。在一個實(shí)例中，多入多出無線通信系統(tǒng)幀的前導(dǎo)信息的產(chǎn)生方法以如下方式進(jìn)行首先，多入多出無線通信的每一個天線產(chǎn)生一個載波檢測字段，然后載波檢測字段被從一個傳送天線循環(huán)移位到另一個傳送天線；然后，多入多出無線通信系統(tǒng)中的第一組發(fā)射天線在載波檢測字段之后產(chǎn)生一個保護(hù)間隔，緊接著產(chǎn)生至少一個信道探測字段，其中，所產(chǎn)生的至少一個信道探測字段緊接著第一個保換間隔被從第一組天線中的一個天線循環(huán)移位到另一個天線。其次，如果多入多出無線通信系統(tǒng)包含有比第一組天線多的發(fā)射天線，另一組天線完成以下工作產(chǎn)生另一個至少一個信道探測字段，其中，所產(chǎn)生的另一個至少一個信道探測字段跟在第一個至少一個信道探測字段之后被從另一組天線中的一個天線循環(huán)移位到另一個天線；在另一個至少一個信道探測字段之前，產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔。
在另一個實(shí)例中，多入多出無線通信系統(tǒng)幀的與原有版本兼容的前導(dǎo)信息的產(chǎn)生方法以如下方式進(jìn)行首先，多入多出無線通信系統(tǒng)中的多個發(fā)射天線中的每一個天線產(chǎn)生一個載波檢測字段，其中，載波檢測字段被從一個發(fā)射天線循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；其次，多個天線中的第一個天線完成以下工作在載波檢測字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；在第一保護(hù)間隔后產(chǎn)生第一個信道探測字段；在第一個信道探測字段后產(chǎn)生第二個信道探測字段；再次，多個發(fā)射天線的第一組中，剩余的每一個天線完成以下工作產(chǎn)生第三個信道探測字段；在第三個信道探測字段之后產(chǎn)生第四個信道探測字段；并在第三個信道探測字段之前產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了為多入多出無線通信系統(tǒng)產(chǎn)生一個幀的前導(dǎo)信息的方法，這種方法包括以下幾部分多入多出無線通信系統(tǒng)中的每個發(fā)射天線產(chǎn)生一個載波檢測字段，其中，載波檢測字段被從一個天線循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；
多入多出無線通信系統(tǒng)中的第一組發(fā)射天線在載波檢測字段之后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；產(chǎn)生至少一個信道探測字段，其中，這至少一個信道探測字段緊接著第一個保護(hù)間隔被從第一組天線中的一個循環(huán)移位到另一個；當(dāng)多入多出無線通信系統(tǒng)有不多于一組發(fā)射天線時，另一組發(fā)射天線產(chǎn)生另一個至少一個信道探測字段，其中，這另一個至少一個信道探測字段緊接著另一個至少一個信道探測字段，被從另一組天線中的一個循環(huán)移位到另一個；及在另一個至少一個信道探測字段之前，產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，對多入多出無線通信系統(tǒng)中第一組發(fā)射天線中的每一個發(fā)射天線，該方法還包括在另一個至少一個信道探測字段之后產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；及在第二個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生一個信道探測字段；優(yōu)選地，對多入多出無線通信系統(tǒng)的另一組天線中的每一個發(fā)射天線，該方法還包括在另一個至少一個的信道探測字段之前產(chǎn)生第三個保護(hù)間隔，其中，第一個和第三個保護(hù)間隔比第二個保護(hù)間隔的持續(xù)時間長。
優(yōu)選地，所產(chǎn)生的載波檢測字段由以下幾部分組成按照原有協(xié)議產(chǎn)生一個短訓(xùn)練序列，其中，該循環(huán)移位是基于多個發(fā)射天線和短訓(xùn)練序列的持續(xù)的。
優(yōu)選地，如果發(fā)射天線的數(shù)量為3，該方法還包括對于多入多出無線通信系統(tǒng)的第一組發(fā)射天線，其在至少一個信道探測字段中按照原有協(xié)議產(chǎn)生第一個和第二個長訓(xùn)練序列，其中，該第一組發(fā)射天線包括三個傳輸天線中的兩個，其中，第一個和第二個長訓(xùn)練序列被分別地循環(huán)移位；及按照原有協(xié)議產(chǎn)生第三個長訓(xùn)練序列，其被看作另一組發(fā)射天線的另一個至少一個信道探測字段；其中，該另一組天線包含三個發(fā)射天線中的第三個；優(yōu)選地，如果發(fā)射天線的數(shù)量為4，該方法還包括對于多入多出無線通信系統(tǒng)的第一組發(fā)射天線，根據(jù)原有協(xié)議產(chǎn)生第一個和第二個長訓(xùn)練序列，其被看作至少一個信道探測字段；其中，第一組天線包含四個發(fā)射天線中的兩個，并且第一個和第二個長訓(xùn)練序列被分別循環(huán)移位；及另一組天線按照原有協(xié)議產(chǎn)生第三個和第四個長訓(xùn)練序列，其被看作另一組發(fā)射天線的另一個至少一個信道探測字段；其中，另一組天線包括四個發(fā)射天線中的另兩個，并且第三個和第四個長訓(xùn)練序列被分別循環(huán)移位；優(yōu)選地，對多入多出無線通信系統(tǒng)中每一個發(fā)射天線，該方法包括緊接著在另一個至少一個信道探測字段之后產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；緊接著該另一個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生第二個信道探測字段；根據(jù)本發(fā)明的一個方面，其提供了為多入多出無線通信系統(tǒng)幀產(chǎn)生一個與原有版本兼容的幀的前導(dǎo)信息的方法，該方法包括以下幾部分多入多出無線通信系統(tǒng)的多個天線中的每個發(fā)射天線產(chǎn)生一個載波檢測字段，其中，載波檢測字段被從一個天線循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；對于多個發(fā)射天線中的第一個天線緊接著載波檢測字段產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；緊接著第一個保護(hù)間隔產(chǎn)生第一個信道探測字段；緊接著第一個信道探測字段產(chǎn)生第二個信道探測字段；對于多個天線的其余的傳輸天線中的第一組中的每一個傳輸天線產(chǎn)生第三個信道探測字段；緊接著第三個信道探測字段產(chǎn)生第四個信道探測字段；
并在產(chǎn)生第三個信道探測字段之前就產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，該多個傳輸天線包括三個發(fā)射天線把在第一組發(fā)射天線里的第三個和第四個信道探測字段，從一個發(fā)射天線分別循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；優(yōu)選地，該多個傳輸天線包括四個發(fā)射天線對多個天線中的第四個天線產(chǎn)生第五個信道探測字段；緊接著第五個信道探測字段產(chǎn)生第六個信道探測字段；在產(chǎn)生第五個信道探測字段之前產(chǎn)生第三個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，對于多個發(fā)射天線中的每一個發(fā)射天線，該方法還包括緊接著第六個信道探測字段之后產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；緊接著第二個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生一個信道探測字段；優(yōu)選地，對第一個發(fā)射天線，該方法還包括緊接著第二個信道探測字段產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；緊接著第二個保護(hù)間隔產(chǎn)生一個信道探測字段；優(yōu)選地，所產(chǎn)生的載波檢測字段由以下幾部分組成按照原有協(xié)議產(chǎn)生一個短訓(xùn)練序列，其中，該循環(huán)移位是基于多個發(fā)射天線和短訓(xùn)練序列的持續(xù)的。
優(yōu)選地，對多入多出無線通信系統(tǒng)中的每一個發(fā)射天線，該方法還包括緊接著第四個信道探測字段之后產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；在該另一個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生第二個信號探測字段；根據(jù)本發(fā)明的一個方面，射頻發(fā)射機(jī)由以下幾部分組成一個將輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出碼元流的操作地連接的基帶處理模塊；一個將輸出碼元流轉(zhuǎn)換成輸出射頻信號的操作地連接的發(fā)射機(jī)部分，其中，基處理模塊可以操作地連接到對于發(fā)射機(jī)部分的每一個發(fā)射天線，產(chǎn)生一個載波檢測字段，其中，載波檢測字段被從一個發(fā)射天線循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；對發(fā)射機(jī)部分的第一組發(fā)射天線緊接著該載波檢測字段產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；緊接第一個保護(hù)間隔產(chǎn)生至少一個信道探測字段，其中，該至少一個信道探測字段接著該第一個保護(hù)間隔被從第一組發(fā)射天線中一個循環(huán)移位到另一個發(fā)射機(jī)部分若包含了除第一組發(fā)射天線外別的天線，對另一組發(fā)射天線產(chǎn)生另一個至少一個信道探測字段，其中，該另一個至少一個信道探測字段緊接著至少一個信道探測字段被從另一組發(fā)射天線中的一個循環(huán)移位到另一個；在產(chǎn)生另一個至少一個的信道探測字段之前，產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，對于發(fā)射機(jī)部分中多個發(fā)射天線里的第一組發(fā)射天線的每一個天線來說，基帶處理模塊依然可用于在至少一個信道探測字段之后，產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；在第二個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生一個信道探測字段。
優(yōu)選地，對于多個發(fā)射天線中的另一組發(fā)射天線中的每一個天線來說，基帶處理模塊還可用于在另一個至少一個信道探測字段之前，產(chǎn)生第三個保護(hù)間隔，其中，第一個和第三個保護(hù)間隔比第二個持續(xù)的時間長。
優(yōu)選地，基帶處理模塊還可用于產(chǎn)生載波檢測字段按照原有協(xié)議產(chǎn)生一個短訓(xùn)練序列，其中，該循環(huán)移位是基于多個發(fā)射天線和短訓(xùn)練序列的持續(xù)的。
優(yōu)選地，當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)量為3，基帶處理模塊還可以應(yīng)用于對發(fā)射機(jī)部分的天線中的第一組按照原有協(xié)議產(chǎn)生第一個和第二個長訓(xùn)練序列，其被看作至少一個信道探測字段；其中，第一組天線包括三個天線中的兩個，并且，第一個和第二個長訓(xùn)練序列被各自循環(huán)移位；然后，按照原有協(xié)議產(chǎn)生第三個長訓(xùn)練序列，這個長訓(xùn)練序列被另一組發(fā)射天線看作另一個至少一個信道探測字段；這里所說的“另一組發(fā)射天線”包括開始所說的三個發(fā)射天線中的第三個。
優(yōu)選地，當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)量為4，基帶處理模塊還可以應(yīng)用于對發(fā)射機(jī)部分中發(fā)射天線中的第一組，按照原有協(xié)議產(chǎn)生第一個和第二個長訓(xùn)練序列，這兩個長訓(xùn)練序列被看作至少一個信道探測字段；其中，第一組包括四個發(fā)射天線中的兩個，并且第一個和第二個長訓(xùn)練序列被分別循環(huán)移位；然后，按照原有協(xié)議產(chǎn)生第三個和第四個長訓(xùn)練序列，這兩個長訓(xùn)練序列被另一組發(fā)射天線看作另外一個至少一個信道探測字段；其中，另一組發(fā)射天線包括四個天線中的另兩個，并且第三個和第四個長訓(xùn)練序列被各自循環(huán)移位。
優(yōu)選地，對于發(fā)射機(jī)部分中多個發(fā)射天線中的每一個天線來說，基帶處理模塊依然可用于緊接著另一個至少一個信道探測字段之后產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；并在這另一個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生第二個信道探測字段。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，射頻發(fā)射機(jī)由以下幾部分組成一個將輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出碼元流的操作地連接的基帶處理模塊；及一個將輸出碼元流轉(zhuǎn)換成輸出射頻信號的操作地連接的發(fā)射機(jī)部分，其中，基帶處理模塊被操作地連接至
對于發(fā)射機(jī)部分中多個天線中的每一個發(fā)射天線，產(chǎn)生一個載波檢測字段，其中，載波檢測字段被從一個發(fā)射天線循環(huán)移位到另一個發(fā)射天線；對于發(fā)射機(jī)部分的第一個發(fā)射天線緊接著該載波檢測字段產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；緊接著第一個保護(hù)間隔產(chǎn)生第一個信道探測字段；緊接第一個信道探測字段產(chǎn)生第二個信道探測字段；對于多組天線的其余的傳輸天線的第一組中的每個傳輸天線產(chǎn)生第三個信道探測字段；緊接著第三個信道探測字段產(chǎn)生第四個信道探測字段；并在產(chǎn)生第三個信道探測字段之前就產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)量為3，基帶處理模塊還可以應(yīng)用于第三個和第四個信道探測字段被分別從第一組發(fā)射天線的一個移轉(zhuǎn)到另一個。
優(yōu)選地，當(dāng)發(fā)射天線的數(shù)量為4，基帶處理模塊還可以應(yīng)用于多個發(fā)射天線中的第四個天線產(chǎn)生第五個信道探測字段；在第五個信道探測字段之后產(chǎn)生第六個信道探測字段；并且，在產(chǎn)生第五個信道探測字段之前產(chǎn)生第三個保護(hù)間隔；優(yōu)選地，對于多個發(fā)射天線中的每一個天線來說，基帶處理模塊還可以應(yīng)用于在第六個信道探測字段之后產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；在第二個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生一個信道探測字段；優(yōu)選地，對于多個發(fā)射天線中的第一個天線來說，基帶處理模塊還應(yīng)用于
緊接著第二個信道探測字段產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；緊接著第二個保護(hù)間隔后產(chǎn)生一個信道探測字段；優(yōu)選地，基帶處理模塊還可用于產(chǎn)生載波檢測字段，方式如下按照原有協(xié)議產(chǎn)生一個短訓(xùn)練序列，其中，該循環(huán)移位是基于多個發(fā)射天線和短訓(xùn)練序列的持續(xù)的。
對于多入多出無線通信系統(tǒng)中的每一個發(fā)射天線來說，基帶處理模塊依然可用于緊接著第四個信道探測字段產(chǎn)生另一個保護(hù)間隔；在這另一個保護(hù)間隔之后產(chǎn)生第二個信道探測字段。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個無線通信系統(tǒng)的原理框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個無線通信設(shè)備的原理框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個無線通信設(shè)備的原理框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個射頻發(fā)射機(jī)的原理框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個射頻接收機(jī)的原理框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個與無線通信設(shè)備通信的接入點(diǎn)的原理框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一種無線通信的描述圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一種多入多出無線通信的描述圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的用于在兩個發(fā)射天線間循環(huán)移位的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的用于在兩個發(fā)射天線間循環(huán)移位的適用于稀疏碼元及雙音頻的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的用于在三個發(fā)射天線間循環(huán)移位的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一個用于在三個發(fā)射天線間循環(huán)移位的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的用于在三個發(fā)射天線間循環(huán)移位的適用于稀疏碼元及雙音頻的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的用于在四個發(fā)射天線間循環(huán)移位的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的另一個用于在四個發(fā)射天線間循環(huán)移位的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的用于在四個發(fā)射天線間循環(huán)移位的適用于稀疏碼元及雙音頻的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一種無線通信的描述圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的另一種多入多出無線通信的描述圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的用于在兩個發(fā)射天線間循環(huán)移位的部分使用了原有協(xié)議的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明的用于在三個發(fā)射天線間循環(huán)移位的部分使用了原有協(xié)議的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的用于在四個發(fā)射天線間循環(huán)移位的部分使用了原有協(xié)議的幀的前導(dǎo)信息的描述圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明的又一種無線通信的描述圖；圖23是根據(jù)本發(fā)明的又一種多入多出無線通信的描述圖；圖24是根據(jù)本發(fā)明的一種多用戶協(xié)議通信方法的邏輯圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明的一種監(jiān)控?zé)o線多用戶協(xié)議通信是否成功的方法的邏輯圖；
圖26是根據(jù)本發(fā)明的一種為無線通信設(shè)備參與多協(xié)議通信的方法的邏輯圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明的另一種為無線通信設(shè)備參與多協(xié)議通信的方法的邏輯圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明的又一種為無線通信設(shè)備參與多協(xié)議無線通信的方法的邏輯圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明的同發(fā)二信道探測字段描述圖；圖30是根據(jù)本發(fā)明的另一個同發(fā)二信道探測字段描述圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明的又一個同發(fā)二信道探測字段描述圖；圖32是根據(jù)本發(fā)明的再一個同發(fā)二信道探測字段描述圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一通信系統(tǒng)10的示意圖，其包括多個基站和/或接入點(diǎn)12-16、多個無線通信設(shè)備18-32以及網(wǎng)絡(luò)硬件34。無線通信設(shè)備18-32可以是便攜式電腦18和26、個人數(shù)字助理20和30、個人電腦24和32以及蜂窩電話22和28。有關(guān)這些無線通信設(shè)備的細(xì)節(jié)將在圖2及圖3中有更詳盡的描述。
基站或接入點(diǎn)12-16經(jīng)局域網(wǎng)連接36，38及40被連接到網(wǎng)絡(luò)硬件34。網(wǎng)絡(luò)硬件34可以是一個路由器、交換機(jī)、電橋、調(diào)制解調(diào)器及系統(tǒng)控制器等硬件，其為通信系統(tǒng)10提供了廣域網(wǎng)連接42。每一個基站或接入點(diǎn)12-16都有一個互連的天線或天線組以便和其所處區(qū)域內(nèi)的無線通信設(shè)備進(jìn)行通信，這樣的裝置總稱為基本服務(wù)裝置9，11，13。典型地，無線通信設(shè)備在12-14中某個特定的基站或接入點(diǎn)注冊后，即可接受從通信系統(tǒng)10提供的服務(wù)。如果是點(diǎn)到點(diǎn)通信的直接連接，無線通信設(shè)備可經(jīng)由一個專用信道進(jìn)行通信，這樣便產(chǎn)生了一個專用的網(wǎng)絡(luò)。
典型地，基站適用于蜂窩電話系統(tǒng)及類似系統(tǒng)的通信，接入點(diǎn)適用于室內(nèi)或建筑物內(nèi)的無線網(wǎng)絡(luò)。不考慮具體的通信系統(tǒng)種類，每一個無線通信設(shè)備都要有一個合成的無線裝置或/和被連接到一個無線裝置上。這個無線裝置包括一個高線性放大器或/和可編程多階放大器，這個放大器的作用在于提高性能、降低成本、減小體積和/或增強(qiáng)寬帶應(yīng)用。
圖2是一個無線通信設(shè)備示意圖，其包括主設(shè)備18-32及一互連的無線裝置60。對于蜂窩電話，無線裝置60為一內(nèi)置的組件。而對于個人數(shù)字助理、便攜電腦以或/和個人電腦，無線裝置60可以是內(nèi)置的或外部連接的組件。
如圖所示，主設(shè)備18-32包括了一個處理模塊50、存儲器52、無線接口54、輸入接口58以及輸出接口56。處理模塊50和存儲器52執(zhí)行由主設(shè)備所輸入的相關(guān)指令。例如，對于蜂窩電話的主設(shè)備，處理模塊50按照特定的蜂窩電話標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行相關(guān)的通信功能。
無線接口54可以接收從無線裝置60傳來的數(shù)據(jù)，也可以把數(shù)據(jù)傳送給無線裝置60。從無線裝置60接收到數(shù)據(jù)(如輸入數(shù)據(jù))后，無線接口54把數(shù)據(jù)提供給處理模塊50以進(jìn)行進(jìn)一步處理，和/或路由至輸出接口56。該輸出接口56可以連接到輸出顯示設(shè)備以便收到的數(shù)據(jù)可以顯示出來，顯示設(shè)備包括顯示器、監(jiān)視器、揚(yáng)聲器等等。無線接口54也可以把處理模塊50的數(shù)據(jù)提供給無線裝置60。處理模塊50可以接收源于輸入設(shè)備經(jīng)輸入接口58輸入的數(shù)據(jù)，也可以自己產(chǎn)生數(shù)據(jù)，輸入設(shè)備則包含鍵盤、袖珍鍵盤、麥克風(fēng)等等。對經(jīng)輸入接口58接收到的數(shù)據(jù)而言，處理模塊50具有相應(yīng)的主機(jī)功能，并在處理之后經(jīng)無線接口54把數(shù)據(jù)傳送給無線裝置60。
無線裝置60包括主接口62、數(shù)字接收處理模塊64、存儲器75、數(shù)字傳輸處理模塊76和一個無線收發(fā)器。無線收發(fā)器包括一個模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器66、一個濾波/增益模塊68、一個降頻轉(zhuǎn)換模塊70、一個接收過濾器71、一個低噪音放大器72、一個傳送/接收轉(zhuǎn)換開關(guān)73、一個本地振蕩模塊74、一個數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器78、一個濾波/增益模塊80、一個升頻轉(zhuǎn)換模塊82、一個功率放大器84、一個傳送過濾器85及一個天線86。天線86可以是被傳送/接收開關(guān)73控制的傳送路徑和接收路徑共享的單個天線，也可以是傳送路徑和接收路徑獨(dú)立使用的天線組。具體采用哪種天線取決于無線通信設(shè)備所采用的特定標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)字接收處理模塊64和數(shù)字傳輸處理模塊76把存儲在存儲器75里的操作指令合成處理以后，按照一個或多個無線通信標(biāo)準(zhǔn)分別完成數(shù)字接收模塊功能和數(shù)字傳輸模塊功能，并進(jìn)一步完成圖3-11中所描述功能的一個或多個方面。數(shù)字接收功能包括但不僅限于把數(shù)字中頻轉(zhuǎn)到基帶、解調(diào)、星座解映像、解碼或/和解擾。數(shù)字傳送功能包括但不僅限于釋放干擾頻、編碼、星座映像、調(diào)制、以及把數(shù)字基帶轉(zhuǎn)換到中頻。數(shù)字接收處理模塊64和數(shù)字傳輸處理模塊76可以采用三種方式建成使用一個共享的處理設(shè)備、各用一個處理設(shè)備以及使用多個處理設(shè)備。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、微型計算機(jī)、中央處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯器、狀態(tài)機(jī)器、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路及其它任何可按操作指令控制信號(模擬信號及數(shù)字信號)的設(shè)備。存儲器75可以是單一的存儲器，也可以是存儲器組。這些存儲器可以是只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、快閃式存儲器、或/和其它任何可以儲存數(shù)字信息的設(shè)備。注意到當(dāng)64或76處理模塊經(jīng)一個狀態(tài)機(jī)器、模擬電路、數(shù)字電路或邏輯電路發(fā)揮其一個或多個功能的時候，儲存著相關(guān)操作指令的存儲器就會嵌入由狀態(tài)機(jī)器、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路產(chǎn)生的電路中去。
實(shí)際操作中，無線裝置60接收從主設(shè)備發(fā)出經(jīng)主接口62輸入的外部數(shù)據(jù)94。主接口62把外部數(shù)據(jù)94傳送給數(shù)字傳輸處理模塊76，然后數(shù)字傳輸處理模塊76按照特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)(比如IEEE802.11及相關(guān)版本、藍(lán)牙及相關(guān)版本)處理外部數(shù)據(jù)94后得到數(shù)字傳輸格式數(shù)據(jù)96。數(shù)字傳輸格式數(shù)據(jù)96是數(shù)字基帶信號或較低的數(shù)字中頻信號。這里所說的較低中頻特指頻率在100千赫到幾兆赫。
數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器78把數(shù)字傳輸格式數(shù)據(jù)96從數(shù)字域轉(zhuǎn)換到模擬域，濾波/增益模塊80過濾并調(diào)節(jié)獲取的模擬信號，然后再把信號傳送給中頻合成部分82。中頻合成部分82基于本地振蕩模塊74所提供的傳輸本地振蕩83上，把模擬基帶或較低的中頻信號轉(zhuǎn)換成射頻信號。功率放大器84把射頻信號放大后得到輸出射頻信號98，然后傳送過濾器85再把它過濾。過濾后的射頻信號98被天線86傳送給一個基站、接入點(diǎn)以及別的無線通信設(shè)備之類的目標(biāo)設(shè)備。
無線裝置60也可以接收由基站、接入點(diǎn)、以及別的無線通信設(shè)備所傳送的經(jīng)天線86傳入的輸入射頻信號88。天線86經(jīng)傳送/接收轉(zhuǎn)換開關(guān)73把輸入射頻信號88提供給接收過濾器71，接收過濾器71把輸入射頻信號88進(jìn)行帶通過濾。接收過濾器71把過濾后的射頻信號88提供給低噪音放大器72，放大后便得到一個放大的輸入射頻信號。低噪音放大器72把放大的輸入射頻信號提供給中頻混合模塊70，中頻混合模塊70基于本地振蕩模塊74所提供的接收本地振蕩81上直接把放大的輸入射頻信號轉(zhuǎn)換成輸入的較低中頻信號或基帶信號。中頻混合模塊70把輸入的較低中頻信號或基帶信號提供給濾波/增益模塊68，濾波/增益模塊68把輸入的較低中頻信號或基帶信號過濾并獲取后得到一個過濾后的輸入信號。
模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換器66把過濾后的輸入信號由模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域便得到數(shù)字接收格式數(shù)據(jù)90。數(shù)字接收處理模塊64按照無線裝置60所采用的特定的無線通信標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)字接收格式數(shù)據(jù)90進(jìn)行解碼、解擾、解映像及解調(diào)后，便恢復(fù)了輸入數(shù)據(jù)92。主接口62把恢復(fù)后的輸入數(shù)據(jù)92經(jīng)無線接口54提供給設(shè)備18-32。
作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，圖2所示的無線通信設(shè)備用一個或多個集成電路即可實(shí)施。舉例來說，主設(shè)備可以用一個集成電路完成，數(shù)字接收處理模塊64、數(shù)字傳輸處理模塊76和存儲器75可以用第二個集成電路完成，無線裝置60中除天線86別的組件可以用第三個集成電路完成；另一個方式是無線裝置60只用一個集成電路就完成；還有一種方式是主設(shè)備中的處理模塊50、數(shù)字接收處理模塊64和數(shù)字傳送處理模塊76可以是一個集成電路上的普通處理設(shè)備，存儲器52和存儲器75可以是單獨(dú)的一個集成電路，和/或可以是和處理模塊50、數(shù)字接收處理模塊64、數(shù)字傳送處理模塊76這三個器件組成的普通處理模塊整合于同一個集成電路中。
圖3是一個無線通信設(shè)備示意圖，所示的無線通信設(shè)備包括了18-32設(shè)備的主設(shè)備和一個相連的無線裝置60。對于蜂窩電話，無線裝置60是一個內(nèi)置的組件。而對于個人數(shù)字助理、便攜電腦以及個人電腦的主機(jī)，無線裝置60可以是內(nèi)置的組件，也可以是一個外部連接的組件。
無線裝置60包括一個主接口62、一個基帶處理模塊63、存儲器65、多個射頻發(fā)射機(jī)67，69，71、一個傳送/接收模塊73、多個天線81，83，85、多個射頻接收機(jī)75，77，79及一個本地振蕩模塊99?；鶐幚砟K63與存儲在存儲器65內(nèi)的操作指令結(jié)合后可分開完成數(shù)字接收功能和數(shù)字傳送功能。數(shù)字接收功能包括但不僅限于把數(shù)字中頻轉(zhuǎn)換到基帶、解調(diào)、星座解映像、解碼、解交叉、快速傅立葉變換、循環(huán)前置移動、時空解碼及解擾。數(shù)字傳送功能包括但不僅限于釋放干擾頻、編碼、交叉、星座映像、調(diào)制、反快速傅立葉變換、循環(huán)前置追加、時空編碼、以及把數(shù)字基帶轉(zhuǎn)換到中頻?；鶐幚砟K63可以用一個或多個處理設(shè)備實(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、微型計算機(jī)、中央處理器、可現(xiàn)場編程門陣列、可編程邏輯器、狀態(tài)機(jī)器、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路及其它任何可按操作指令控制信號(模擬信號及數(shù)字信號)的設(shè)備。存儲器66可以是單一的存儲器，也可以是存儲器組。這些存儲器可以是只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、快閃式存儲器及其它任何可以儲存數(shù)字信息的設(shè)備。注意到當(dāng)63處理模塊經(jīng)由一個狀態(tài)機(jī)器、模擬電路、數(shù)字電路或邏輯電路發(fā)揮它的一個或多個功能的時候，儲存著相關(guān)操作指令的存儲器就會嵌入由狀態(tài)機(jī)器、模擬電路、數(shù)字電路或邏輯電路產(chǎn)生的電路中去。
操作中，無線裝置60接收從主設(shè)備發(fā)出經(jīng)主接口62輸入的輸出數(shù)據(jù)87?；鶐幚砟K63收到輸出數(shù)據(jù)87后，基于模式選擇信號101，會產(chǎn)生一個或多個輸出碼元流89。模式選擇信號101代表模式選擇表上某種特定的模式。比如，表1中，模式選擇信號101代表一個頻率波段為2.4G赫茲、信道帶寬為20或22M赫茲、最大比特率為每秒54M比特?？偙碇?，模式選擇信號可以代表范圍在每秒1M比特到每秒54M比特之間的某個特定的比特率。此外，模式選擇信號還代表著某種特定類型的調(diào)制，這些調(diào)制的類型包括但不僅限于巴克碼調(diào)制、二進(jìn)制相移鍵控、正交相移鍵控、補(bǔ)碼鍵控、16進(jìn)制正交相移鍵控以及64進(jìn)制正交相移鍵控。表1還闡明了在提供編碼率的同時，也同時提供了以下指標(biāo)的數(shù)量每個副承載波的編碼比特位數(shù)量(NBPSC)、每個正交頻分復(fù)用信號的編碼比特位數(shù)量(NCBPS)、每個正交頻分復(fù)用信號的數(shù)據(jù)比特位數(shù)量(NDBPS)、分貝錯誤矢量數(shù)、表示最大接收能力的敏感度(需要達(dá)到一個目標(biāo)丟包率，比如IEEE802.11a的是10％)、相鄰信道抑制(ACR)數(shù)量及交替的相鄰信道抑制(AACR)數(shù)量。
該模式選擇信號也可以代表相關(guān)模式的特定信道化，表2闡釋了表1中相關(guān)模式信息。表2中包含了信道數(shù)量和相關(guān)的中頻。模式選擇信號還可以代表概率密度掩碼值，表3闡釋了表1中的概率密度掩碼值。表4中的模式選擇信號還可以代表一個頻率波段為5G赫茲、信道帶寬為20M赫茲、最大比特率為每秒54M比特。如果這是一個特定的模式選擇，信道化在表5中得以闡釋。此外，模式選擇信號102還可以代表一個頻率波段為2.4G赫茲、信道帶寬為20M赫茲、最大比特率為每秒192M比特，這在表6中得以闡釋。表6中用了多個天線以獲得更高的帶寬，在這種情況下，模式選擇還代表著所使用天線的數(shù)量。表7闡述了表6中配置的多路化。表8闡述了又一種模式選擇，這種模式選擇里頻率波段為2.4G赫茲、信道帶寬為20M赫茲、最大比特率為每秒192M比特。相應(yīng)地，表8中包括了采用2-4個天線和指定的空時編碼率后范圍在每秒12M比特至每秒216M比特的各種比特率。表9為表8闡述了多路化。模式選擇信號102還可以表示表10中闡述的特定操作模式，這個特定的操作模式的頻率波段為5G赫茲、信道帶寬為40M赫茲、最大比特率為每秒486M比特。表10中，采用1-4個天線和相應(yīng)的空時編碼率后比特率的范圍可以在每秒13.5M比特到每秒486比特之間。表10還闡述了特定調(diào)制方案編碼率和每個副載波的編碼比特數(shù)量(NBPSC)值。表11為表10提供了概率密度掩碼，表12為表10提供了多路化。
基帶處理模塊63基于模式選擇信號101從輸出數(shù)據(jù)88產(chǎn)生一個或多個輸出碼元流89。例如，如果模式選擇信號101代表著單個發(fā)射天線正用于已選定的特定模式，基帶處理模塊63將產(chǎn)生單個輸出碼元流89?；蛘?，如果模式選擇信號代表著2個，3個或4個天線，基帶處理模塊63將從輸出數(shù)據(jù)88中產(chǎn)生與天線數(shù)相關(guān)的2個，3個或4個輸出符號流89。
依靠由基帶模塊63產(chǎn)生的輸出碼元流的數(shù)量，相應(yīng)數(shù)量的射頻發(fā)射機(jī)67，69，71就可以把輸出碼元流89轉(zhuǎn)換成輸出射頻信號91。射頻發(fā)射機(jī)67，69，71轉(zhuǎn)換的過程將在圖4中有進(jìn)一步的描述。傳送/接收模塊73收到輸出射頻信號91后，把每一個射頻信號提供給相應(yīng)的天線81，83，85。
當(dāng)無線裝置60處于接收模式時，傳送/接收模塊73接收經(jīng)天線81，83，85傳送的一個或多個輸入射頻信號。傳送/接收模塊73把輸入射頻信號93提供給一個或多個射頻接收機(jī)75，77，79。關(guān)于射頻接收機(jī)75，77，79將在圖4中有更為詳盡的描述，其將輸入射頻信號93轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)量的輸入碼元流95。輸入符號流95的數(shù)量與所接收數(shù)據(jù)的特定模式有關(guān)(回想采用的模式可以是表1-12中所顯示的模式中的任何一種)?；鶐幚砟K63收到輸入碼元流89并把他們轉(zhuǎn)換成輸入數(shù)據(jù)97，輸入數(shù)據(jù)97經(jīng)主接口62傳送給主設(shè)備18-32。
作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，圖3所示的無線通信設(shè)備用一個或多個集成電路即可完成。舉例來說，主設(shè)備可以用一個集成電路完成，基帶處理模塊63和存儲器65可以用第二個集成電路完成，無線裝置60中除天線81、83、85外別的組件可以用第三個集成電路完成；另一個方式是整個無線裝置60只用一個集成電路就完成；還有一種方式是主設(shè)備中的處理模塊50和基帶處理模塊63可以是一個采用集成電路即可完成的普通處理設(shè)備，然后存儲器52和存儲器75可以是單獨(dú)的集成電路，也可以是和處理模塊50和基帶處理模塊63這兩個器件組成的普通處理模塊整合于同一個集成電路中。
圖4是一個射頻發(fā)射機(jī)67，69，71的原理框圖。射頻發(fā)射機(jī)包括一個數(shù)字過濾和上行采樣模塊475、一個數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換模塊477、一個模擬過濾器479、一個升頻轉(zhuǎn)換模塊481、一個功率放大器483及一個射頻過濾器485。數(shù)字過濾和上行采樣模塊475收到一個輸出碼元流89后，把將數(shù)字化過濾，然后把碼元流的比率上行采樣到一個期望的比率后便得到過濾碼元流487。數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換模塊477把過濾碼元流487轉(zhuǎn)換成模擬信號489。模擬信號包括一個同步成分和一個正交成分。
模擬過濾器479把模擬信號489過濾后得到過濾后的模擬信號491。升頻轉(zhuǎn)換模塊481包括一對混合器和一個過濾器，其將過濾后的模擬信號491與由本地振蕩模塊99產(chǎn)生的本地振蕩493混合后，得到高頻信號495。高頻信號495的頻率與射頻信號492的頻率相關(guān)。
功率放大器483將高頻信號495放大后得到放大的高頻信號497。作為高頻帶通過濾器的射頻過濾器485，將放大的高頻信號497過濾后便得到期望的輸出射頻信號91。
作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，射頻發(fā)射機(jī)67，69，71中的每一個都包含了一個與圖4所述相似的幀，并且還包含了一個關(guān)閉機(jī)制。該機(jī)制使得當(dāng)不需要特定的射頻傳送時，便可停止傳送，這樣的話，就不會產(chǎn)生干擾信號和噪音。
圖5是射頻接收機(jī)75，77，79中之一的原理框圖。在這個實(shí)施例中，每一個射頻接收機(jī)包括一個射頻過濾器501、一個低噪音放大器(LNA)503、一個可編程獲取放大器(PGA)505、一個降頻轉(zhuǎn)換模塊507、一個模擬過濾器509、一個模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊511及一個數(shù)字過濾及下行采樣模塊513。作為高頻帶通過濾器的射頻過濾器501，接收并過濾輸入射頻信號93后，便得到過濾后的輸入射頻信號。低噪音放大器503在一個獲取裝置上把過濾后的輸入射頻信號93放大，并把放大的信號提供給可編程獲取放大器505。可編程獲取放大器505進(jìn)一步把輸入射頻信號93放大并把它提供給降頻轉(zhuǎn)換模塊507。
降頻轉(zhuǎn)換模塊507由一對混合器、一個合成模塊以及一個過濾器組成，其將輸入射頻信號與由本地振蕩模塊所產(chǎn)生的本地振蕩(LO)混合后，便得到模擬基帶信號。模擬過濾器509把模擬基帶信號過濾后再把他們提供給模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊511，模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊511再把它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字過濾和下行采樣模塊513把數(shù)字信號過濾后，調(diào)節(jié)其采樣率便得到輸入碼元流95。
圖6是一個正在與無線通信設(shè)備25，27，29通信的一個接入點(diǎn)12-16的原理框圖。無線通信設(shè)備25，27，29可以是圖一至圖三中所述的設(shè)備18-32中的任何一種。圖中，接入點(diǎn)12-16包括一個處理模塊15、存儲器17以及一個無線收發(fā)器19。無線收發(fā)器19具有以下特征幀上每一個無線通信設(shè)備的無線收發(fā)器可以相似；在最大范圍內(nèi)或基本服務(wù)裝置內(nèi)，包括多用戶無線通信系統(tǒng)所需的多個天線、多個傳送路徑和多個接收路徑。處理模塊15可以是單一的處理設(shè)備，也可以是多個處理設(shè)備。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、微型計算機(jī)、中央處理器、可現(xiàn)場編程門陣列、可編程邏輯器、狀態(tài)機(jī)、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路、以及其它任何可按操作指令控制信號(模擬信號及數(shù)字信號)的設(shè)備。存儲器17可以是單個的存儲設(shè)備，也可以是多個存儲設(shè)備。這樣的存儲設(shè)備可以是只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、快閃式存儲器、高速緩沖存儲器和/或其它任何可以保存數(shù)字信息的設(shè)備。注意到當(dāng)處理模塊15通過一個狀態(tài)機(jī)器、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路發(fā)揮其一個或多個功能的時候，儲存著相關(guān)操作指令的存儲器就會嵌入其中，或外接至由狀態(tài)機(jī)、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路產(chǎn)生的電路。存儲器17和處理模塊15分別保存和執(zhí)行圖7-32中所述的部分相關(guān)步驟及相關(guān)功能的操作指令。
圖中，每一個無線通信設(shè)備25，27，29都使用一種不同的無線通信協(xié)議。無線通信設(shè)備25采用A35通信協(xié)議，無線通信設(shè)備27采用B37通信協(xié)議，無線通信設(shè)備29采用C39通信協(xié)議。例如，A，B，C可以是與IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的不同版本相關(guān)的三個協(xié)議。例如，協(xié)議A與IEEE 802.11b相關(guān)，協(xié)議B與IEEE 802.11g相關(guān)，協(xié)議C與IEEE 802.11n相關(guān)。
這些協(xié)議需要按照一個協(xié)議排序表進(jìn)行排序，該協(xié)議排序表已經(jīng)把協(xié)議A、協(xié)議B、協(xié)議C按序排列。這樣的排序可以依據(jù)相關(guān)每一個協(xié)議的歷史順序，這樣的話，排序表中的第一個協(xié)議就是最老的標(biāo)準(zhǔn)，而協(xié)議排序表中的最后一個是最新的標(biāo)準(zhǔn)。例如，圖中，協(xié)議A與IEEE 802.11b相關(guān)，協(xié)議B與IEEE 802.11g相關(guān)，協(xié)議C與IEEE 802.11n相關(guān)?；蛘撸瑓f(xié)議排序表可以基于一個用戶及系統(tǒng)管理員定義的程序進(jìn)行排序。比如，在協(xié)議A用于已建成的無線通信系統(tǒng)的時候，如果由于無法識別信息幀而導(dǎo)致傳輸誤碼的數(shù)量大到無法容忍的程度，用戶可以選擇采用協(xié)議B格式來組建無線通信系統(tǒng)。這種概念將在其余的附圖中有更為詳盡的描述。
運(yùn)行中，在中心區(qū)域，接入點(diǎn)12-16和/或各個無線通信設(shè)備25，27，29確定無線通信設(shè)備使用的協(xié)議。檢索可能包含基本服務(wù)設(shè)置和/或相鄰基本服務(wù)設(shè)置和/或一個直接或臨時的這些無線通信設(shè)備直接通信網(wǎng)絡(luò)的中心區(qū)域。一旦每個無線通信設(shè)備都確定了通信協(xié)議，接入點(diǎn)12-16和/或無線通信設(shè)備25-29就在協(xié)議指令基礎(chǔ)上去確定使用何種協(xié)議來設(shè)置無線通信。比如，如果協(xié)議A是IEEE 802.11b，通信設(shè)備會使用MAC級保護(hù)機(jī)制來建立無線通信，這會在圖22中進(jìn)一步詳述。這樣，每個無線通信設(shè)備會使用協(xié)議A來設(shè)置或建立無線通信，在這個無線通信中，原有設(shè)備能識別出正在建立的無線通信并能識別出無線通信的持續(xù)期間，為了避免沖突，在此期間不會發(fā)送。
一旦設(shè)置或建立了無線通信，在其后的通信中，通信設(shè)備就使用從協(xié)議指令中選定的協(xié)議(比如協(xié)議A)傳送數(shù)據(jù)。無線通信設(shè)備27使用協(xié)議A設(shè)置一個無線通信然后使用協(xié)議B在無線通信中傳送相應(yīng)的數(shù)據(jù)。類似地，無線通信設(shè)備29使用協(xié)議A建立或設(shè)置無線通信然后在無線通信中使用協(xié)議C來傳送數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，如果中心區(qū)域只包括使用相同協(xié)議的無線通信設(shè)備，那么設(shè)置和數(shù)據(jù)傳輸也使用相同的協(xié)議。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，如果中心區(qū)域只有兩個不同的協(xié)議，會選擇老的協(xié)議作為設(shè)置的協(xié)議。
圖7是一個只使用IEEE 802.11n協(xié)議的中心區(qū)域中的兩個無線通信設(shè)備100和102之間無線通信的描述圖。無線通信可以直接(從無線通信設(shè)備到另一個無線通信設(shè)備)或間接(叢一個無線通信設(shè)備到一個接入點(diǎn)再到另一個無線通信設(shè)備)進(jìn)行。在這個例子中，無線通信設(shè)備100提供幀104給無線通信設(shè)備102。幀104包括一個無線通信設(shè)置信息字段106和數(shù)據(jù)部分108。無線通信設(shè)置信息部分106包括一個8微秒長的短訓(xùn)練序列157，一個4微秒長的第一補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，其為多個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列161的其中之一，及信號字段163為4微秒長。注意到補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161的數(shù)目與在多入多出無線通信中使用的天線數(shù)目是一致的。
幀104的數(shù)據(jù)部分包括多個持續(xù)4位微秒的數(shù)據(jù)碼元165，167，169。最后一個數(shù)據(jù)碼元169還包含一個必要的末位及填充位。
圖8是一個只使用IEEE 802.11n協(xié)議的中心區(qū)域中的兩個無線通信設(shè)備100和102之間無線通信的描述圖。無線通信可以直接(從無線通信設(shè)備到另一個無線通信設(shè)備)或間接(叢一個無線通信設(shè)備到一個接入點(diǎn)再到另一個無線通信設(shè)備)進(jìn)行。在這個例子中，無線通信設(shè)備100使用多重天線#1-#N提供給無線通信設(shè)備102多個幀104-1，104-2，104-N。幀104-1，104-2，104-N中的每一個都包含一個無線通信設(shè)置信息字段106和一個數(shù)據(jù)部分108。無線通信設(shè)置信息部分包括一個8微秒的短訓(xùn)練序列157，一個4微秒長的第一補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，其為多個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列161的其中之一，及信號字段163為4微秒長。注意到補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161的數(shù)目和在多入多出無線電通信中使用的天線數(shù)目是一致的。
幀104的數(shù)據(jù)部分包括多個持續(xù)4位微秒的數(shù)據(jù)碼元165，167，169。最后一個數(shù)據(jù)碼元169還包含一個必要的末位和填充位。
在本例中，只有當(dāng).11n設(shè)備存在時，才有前導(dǎo)信號(有時指“未開發(fā)的地方”)?；蛘撸?dāng)采用MAC級(RTS/CTS或單獨(dú)CTS)保護(hù)時，原有設(shè)備(.11，.11a，.11b，和.11g)會使用前導(dǎo)信號。(當(dāng)原有基站不能保護(hù)非常長的字符組時，也可使用MAC級保護(hù))。
短訓(xùn)練序列157可以和802.11a中的TX天線相同。對天線2到N而言是同一序列的循環(huán)移位的版本。在優(yōu)選的模式下，每個天線的循環(huán)移位的數(shù)量是通過(天線數(shù)目-1)*800/N以納秒來計算的。對于1天線，移位為零。對2天線，天線1移位為0ns和400ns。對3天線，移位為0，250，和500ns。對4天線，移位為0，200，400，和600ns。當(dāng)移位大約50ns(碼元時鐘頻率的翻轉(zhuǎn))時，執(zhí)行起來非常簡單。移位或向前或向后。
補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161(m＝1)有幾種執(zhí)行的可能。在這種情況下，只有一個長訓(xùn)練序列159。對天線1，802.11a長訓(xùn)練序列159是相同的但只有4微秒長，包括0.8微秒的保護(hù)間隔。對天線2到N而言是同一序列的循環(huán)移位方案。在優(yōu)選的模式下，每個天線循環(huán)移位的次數(shù)是以微秒通過(天線數(shù)-1)*4/N計算得到的。對1天線，移位是0。對2天線，天線1的移位是0和4us。對3天線，移位是0，2.65us，5.35us。對4天線，移位是0，2，4，和6微秒。再一次，當(dāng)移位大約50ns(碼元時鐘頻率的翻轉(zhuǎn))時，執(zhí)行起來非常簡單?；蛳蚯盎蛳蚝笠莆弧?br> 對于(m＝N)，訓(xùn)練序列數(shù)和發(fā)射天線數(shù)相等。這最好是(m＝1)情況下，因?yàn)檫@將會在接收時減少信道估計錯誤，特別是對非常多的天線。因此是可伸縮的。訓(xùn)練序列有兩個可能的選擇零空間——在這種情況下，序列(1，1)，(2，2)，(3，3)，…到(N，N)都是和802.11a長訓(xùn)練序列相同。所有其它的((1，2)，(2，1)等)序列都是空—在那些時隙中，沒有傳送任何數(shù)據(jù)。
子信道空——在這種情況下，在訓(xùn)練序列中的子信道的集合被發(fā)射天線數(shù)再細(xì)分。單個子集在每個子訓(xùn)練間隔中被激活。
通過802.11a長序列的副載波乘以一個m*m的正交矩陣(比如產(chǎn)生離散傅立葉變換的矩陣)得到一個正交序列。
圖9是一個利用兩個天線的循環(huán)移位的幀104-1，104-2的前導(dǎo)信息的描述圖。中心區(qū)域的通信設(shè)備只包括符合802.11a的設(shè)備。前導(dǎo)信息是無線通信設(shè)置信息的一部分，它包括一個短訓(xùn)練序列(STS)157，一個長訓(xùn)練序列(LTS)159&161，一個信號字段(SIG1)224和一個數(shù)據(jù)字段或另一個信號字段228。對第一個天線幀104-1，STS 157分成了兩部分碼元232，234。在實(shí)例中，STS157包括每以前802.11x一個指令10個的800ns的碼元。第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個持續(xù)1600ns的雙保護(hù)間隔(GI2)236，相當(dāng)于預(yù)先考慮到LTS 159&161時，LTS 159&161持續(xù)1600ns.
第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個符合以前802.11x版本指令的兩次重復(fù)長訓(xùn)練序列，并且其中LTS的雙音頻分成238和240。信號字段224和可選的第二個字段228包含以前討論的信息，它被保護(hù)間隔(GI)220和226分開。
第二個天線幀104-2的前導(dǎo)信息包括和第一個天線的前導(dǎo)信息類似的部分，但是STS 157和LTS 159&161是循環(huán)移位的。如圖示，在STS 157中，碼元234的第二個部分先于碼元234的第一個部分，這個時序和第一個天線的前導(dǎo)信息是相反的。進(jìn)一步顯示，STS 157包括分成兩部分的10個碼元，第一部分包括碼元0-5，第二個部分包括碼元6-9。對第一個天線，碼元232的第一部分剛好先于第二部分234，而對第二個天線，第二部分234剛好先于第一部分232。在實(shí)例中，循環(huán)移位可能是400-1600ns.
每個LTS字段159&161的LTS模式可分成如圖示的兩部分238，240。對第一個天線幀104-1，雙音頻238的第一部分剛好先于雙音頻240的第二部分。對第二個天線幀104-2，第二部分240剛好先于第一部分238。這樣，第二個天線幀104-2的LTS 159&161表示第一個天線幀104-1的LTS159&161的循環(huán)移位。
圖10是一個幀104-1，104-2采用使用相位碼元和/或雙音頻的發(fā)射天線的不同形式循環(huán)移位的前導(dǎo)信息的描述圖。這里的通信設(shè)備是在只包括符合802.11n的設(shè)備的中心區(qū)域。前導(dǎo)信息是無線通信設(shè)置信息106的一部分，并包括一個短訓(xùn)練序列(STS)157，一個長訓(xùn)練序列(LTS)159&161，一個信號字段(SIG1)224，一個數(shù)據(jù)字段或另一個信號字段228和兩個保護(hù)間隔220，226。在這個實(shí)例中，STS 157的碼元分成兩部分232，234。第一部分232包含在第一個天線幀104-1中，碼元的第二部分234包含在第二個天線幀104-2中。插圖包括一個把碼元分成232，234的例子，在這個實(shí)例中，STS157包括按照每一個以前版本802.11x指令的10個碼元。第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個持續(xù)1600ns的雙保護(hù)間隔(GI2)236，相當(dāng)于預(yù)先考慮到LTS時，LTS持續(xù)1600ns。
LTS 159&161包括一個相當(dāng)于以前802.11x指令的兩次重復(fù)長訓(xùn)練序列，LTS的雙音頻分成兩部分238，240。雙音頻的第一部分238包含在第一個天線幀104-1中，雙音頻的第二部分240包含在第二個天線幀104-2中。
圖11是一個使用循環(huán)移位的三天線的幀104-1，-2，-3的前導(dǎo)信息的描述圖。這里的通信設(shè)備是在只包括符合802.11n設(shè)備的中心區(qū)域。前導(dǎo)信息是無線通信設(shè)置信息的一部分，它包括一個短訓(xùn)練序列(STS)157，一個長訓(xùn)練序列(LTS)159&161，一個信號字段(SIG1)224和一個數(shù)據(jù)字段或另一個信號字段228和兩個保護(hù)間隔220，226。對第一個天線幀104-1，STS 157分成了三部分250，252，254。在實(shí)例中，STS 157包括按照每一個以前版本802.11x指令的800ns的10個碼元，比如，第一部分包括碼元0-2，第二部分252包括碼元3-5，第三部分254包括碼元6-9。作為本技術(shù)的一般技巧之一，應(yīng)該意識到，可使用其它的碼元組。
第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個持續(xù)1600ns的雙保護(hù)間隔(GI2)236，相當(dāng)于預(yù)先考慮到LTS159&161時，LTS持續(xù)1600ns。LTS159&161包括一個符合以前802.11x版本指令的兩次重復(fù)長訓(xùn)練序列，并且此處LTS的雙音頻分成三部分256，258，260。信號字段224和可選的第二個字段228包含以前討論的信息。
第二個天線和第三個天線的前導(dǎo)信息104-2，-3包括和第一個天線104-1的前導(dǎo)信息類似的部分，但是STS 157和/或LTS 159&161是循環(huán)移位的。如圖示，對于每個天線幀104-1，-2，-3，三個碼元部分250，252，254是依次被循環(huán)移位的。在實(shí)例中，循環(huán)移位可能是400-1600ns.
每個LTS字段159&161的LTS模式可分成如圖示的兩部分256，258，260，對第一個天線幀104-1，雙音頻256的第一部分剛好先于雙音頻的第二部分258和第三部分260。對第二個天線幀104-2，第二部分258剛好先于第一部分256和第三部分260。對第三個天線幀104-3，第三部分260剛好先于第一部分258和第二部分258。這樣，第二和第三個天線幀104-2，-3的LTS159&161是關(guān)于第一個天線幀104-1的LTS 159&161循環(huán)移位的。
圖12是使用循環(huán)移位的三發(fā)射天線的幀104-1，-2，-3的前導(dǎo)信息的另一個描述圖，包括一個原有的部分和一個補(bǔ)充部分。原有部分包括分成三個部分碼元250，252，254，的STS 157和分成兩組音頻部分238，240的LTS159&161。補(bǔ)充部分包括一個保護(hù)間隔274和包括第一及第二組音頻部分276，278的唯一LTS模式。
在本實(shí)例中，s1..s2是k*200ns循環(huán)移位s0。這里的k＝1..2并且s1..S2符合于各自天線幀104-1，-2，-3的STS字段157的碼元。LTS 159&161的雙音頻的兩個部分238，240符合于原有802.11a標(biāo)準(zhǔn)的長時訓(xùn)練碼元(3.2微秒，加上先于GI2236的1.6微秒)，每一對的238和240都是相等的。第二個天線幀104-2LTS 159&161的雙音頻部分238，240的兩個部分都是持續(xù)1.6微秒循環(huán)移位的第一個天線幀的雙音頻238，240的兩個部分。第三個天線幀104-3的補(bǔ)充LTS和第一個天線幀104-1的LTS模式的238，240的第一、第二部分一樣，并且預(yù)先考慮GI2274(持續(xù)1.6微秒)。只有第一個數(shù)據(jù)碼元(DATA0)272有預(yù)先考慮的GI2270(持續(xù)1.6微秒)。所有的后繼數(shù)據(jù)碼元都有預(yù)先考慮的GI(持續(xù)800ns)。GI2字段274先于補(bǔ)充LTS和GI2字段270先于第一個數(shù)據(jù)碼元(DATA0)用來允許設(shè)置功率放大器。
圖13是一個使用循環(huán)移位形式幀的前導(dǎo)信息的描述圖，包括給三發(fā)射天線幀104-1，-2，-3的稀疏碼元和/或雙音頻，此處的通信設(shè)備在只包括符合802.11n設(shè)備的中心區(qū)域。前導(dǎo)信息是無線通信設(shè)置信息的一部分，它包括一個短訓(xùn)練序列(STS)157，一個長訓(xùn)練序列(LTS)159&161，一個信號字段(SIG1)224和一個數(shù)據(jù)字段或另一個信號字段228和兩個保護(hù)間隔220，226。在本實(shí)例中，碼元STS 157分成三部分280，282，284。第一部分包含在第一個天線幀104-1中，第二個部分282包含在第二個天線幀104-2中，第三個部分284包含在第三個天線幀104-3中。圖包括了把碼元分成部分的例子。實(shí)例中，STS 157包括每以前802.11x一個指令的10個碼元。在這個例子中，第一個部分280可包括碼元0，3，6，第二部分可包括碼元1，4，7，第三部分284可包括碼元2，5，8。
第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個持續(xù)1600ns的雙保護(hù)間隔(GI2)236，相當(dāng)于預(yù)先考慮LTS159&161時，LTS持續(xù)1600ns。LTS 159&161包括一個符合以前802.11x版本指令的兩次重復(fù)長訓(xùn)練序列159&161，并且此處LTS的雙音頻分成三部分286，288，290。雙音頻的第一部分286包含在第一個天線幀104-1中，雙音頻的第二個部分288包含在第二個天線幀104-2中，雙音頻的第三個部分290包含在第三個天線幀104-3中。例如，如果一個長訓(xùn)練序列包括15個雙音頻，第一部分286可包括0，3，6，9，12，第二部分288可包括1，4，7，10，13，第三部分290可包括2，5，8，11，14。
圖14是一個四發(fā)射天線循環(huán)移位的幀104-1，-2，-3，-4的前導(dǎo)信息的描述圖。如圖示，STS 157分成四個碼元部分300，302，304，306和/或LTS159&161分成四部分雙音頻308，310，312，314。對于每一個天線幀104-1，-2，-3，-4，碼元部分300，302，304，306都是循環(huán)地移位和/或雙音頻部分308，310，312，314都是循環(huán)地移位。
圖15是四發(fā)射天線循環(huán)移位的幀104-1，-2，-3，-4的前導(dǎo)信息的另一個描述圖。在本實(shí)例中，s1..s3是k*200ns循環(huán)移位s0，這里的k＝1..3并且s1..s3符合于STS字段157的碼元部分300，302，304，306。第一個和第二個天線幀104-1，-2的LTS 159&161和信號字段224參考圖12中的論述。第三個天線的幀104-3的補(bǔ)充LTS包括第一和第二個部分238，240，它們是和第一個天線的幀104-1的LTS 159&161的兩部分238，240一樣，并且預(yù)先考慮到GI 236(持續(xù)1.6微秒)。第四個天線的幀104-4的補(bǔ)充LTS包括第二個天線的幀104-2的第一和第二個部分238，240，并且預(yù)先考慮到GI 236(持續(xù)1.6微秒)。換句話說，第四個天線的幀104-4的LTS是第三個天線的補(bǔ)充LTS的1.6微秒的循環(huán)移位。第一個數(shù)據(jù)碼元(DATA0)272預(yù)先考慮了GI2 270(持續(xù)1.6微秒)。所有的數(shù)據(jù)碼元都預(yù)先考慮了GI(持續(xù)800納秒)。
圖16是使用循環(huán)移位的稀疏碼元和/或雙音頻的四發(fā)射天線的幀前導(dǎo)信息的描述圖，此處的通信設(shè)備在只包括符合802.11n設(shè)備的中心區(qū)域。前導(dǎo)信息是無線通信設(shè)置信息的一部分，它包括一個短訓(xùn)練序列(STS)157，一個長訓(xùn)練序列(LTS)159&161，一個信號字段(SIG1)224和一個數(shù)據(jù)字段或另一個信號字段228和兩個保護(hù)間隔220，226。在本實(shí)例中，碼元STS 157分成四部分320，322，324，326。第一部分320包含在第一個天線幀104-1中，第二個部分322包含在第二個天線幀104-2中，第三個部分324包含在第三個天線幀104-3中，第三部分326包含在第四個天線幀104-4中。圖包括了把碼元分成部分的例子。實(shí)例中，STS 157包括每以前802.11x一個指令的10個碼元。例如，第一個部分320可包括碼元0，4，第二部分322可包括碼元1，3，第三部分324可包括碼元2，6，第四部分326可包括碼元3，7。
第一個天線幀104-1的LTS 159&161包括一個持續(xù)1600ns的雙保護(hù)間隔(GI2)236，相當(dāng)于預(yù)先考慮LTS159&161時，LTS持續(xù)1600ns。LTS 159&161包括一個符合以前802.11x版本指令的兩次重復(fù)長訓(xùn)練序列159&161，并且此處LTS的雙音頻分成四部分328，330，332,334。雙音頻的第一部分328包含在第一個天線幀104-1中，雙音頻的第二個部分330包含在第二個天線幀104-2中，雙音頻的第三個部分332包含在第三個天線幀104-3中，雙音頻的第四個部分334包含在第四個天線幀104-4中。例如，如果一個長訓(xùn)練序列包括20個雙音頻，第一部分328可包括0，4，8，12，16，第二部分330可包括1，5，9，13，17，第三部分332可包括2，6，10，14，18，第四部分334可包括3，7，11，15，19。注意到使用補(bǔ)充LTS字段時，一個LTS模式下的雙音頻只能分成兩部分。
圖17是一個介于兩個無線通信設(shè)備100和102的無線通信的描述圖。這兩個設(shè)備符合IEEE 802.11n。通信發(fā)生在包括符合802.11n，802.11a和/或802.11g的設(shè)備的中心區(qū)域里.在這個例中，這里的幀110包括一個原有設(shè)置信息112部分，剩余設(shè)置信息部分114和數(shù)據(jù)部分108，無線通信可以是直接或間接的。
設(shè)置信息112舊的部分包括一個持續(xù)8微秒的短訓(xùn)練序列157，一個持續(xù)8微秒的長訓(xùn)練序列171，和一個持續(xù)4微秒的信號字段173。正如所知，信號字段173包括幾個表示幀110持續(xù)時間的位。這樣，在中心區(qū)域中符合IEEE 802.11a的設(shè)備和符合IEEE 802.11g的設(shè)備就可以識別出正被傳送的幀而不必譯碼幀的剩余部分。在本例中，舊的設(shè)備(符合IEEE 802.11a和IEEE802.11g的設(shè)備)經(jīng)過對設(shè)置信息112的原有部分正確的譯碼可以避免和符合IEEE 802.11n設(shè)備的通信發(fā)生沖突。
其余設(shè)置信息114包括附加持續(xù)4微秒的補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161。剩余設(shè)置信息還包括一個4微秒的提供關(guān)于幀附加信息的高數(shù)據(jù)字段163。數(shù)據(jù)部分108包括數(shù)據(jù)碼元165，167，169，和圖7中的一樣都持續(xù)4微秒。在本例中，物理層提供了原有的保護(hù)。
圖18是一個介于兩個無線通信設(shè)備100和102(都符合IEEE 802.11n)之間的無線通信的描述圖。通信發(fā)生的中心區(qū)域包括符合IEEE 802.11n的設(shè)備，符合802.11a的設(shè)備和/或符合802.11g的設(shè)備。在本例中，這里的幀110-1，100-2，100-N每個都包括一個原有設(shè)置信息112部分，剩余設(shè)置信息部分114和使用多天線的數(shù)據(jù)部分108，無線通信可以是直接或間接的。
設(shè)置信息112原有部分包括一個持續(xù)8微秒的短訓(xùn)練序列157，一個持續(xù)8微秒的長訓(xùn)練序列171，和一個持續(xù)4微秒的信號字段173。正如所知，信號字段173包括幾個表示幀110持續(xù)時間的位。這樣，在中心區(qū)域中符合IEEE 802.11a的設(shè)備和符合IEEE 802.11g的設(shè)備就可以識別出正被傳送的幀而不必譯碼幀的剩余部分。在本例中，原有設(shè)備(符合IEEE 802.11a和IEEE802.11g的設(shè)備)經(jīng)過對設(shè)置信息112的原有部分正確的譯碼可以避免和符合IEEE 802.11n設(shè)備的通信發(fā)生沖突。
剩余設(shè)置信息114包括附加持續(xù)4微秒的補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161。剩余設(shè)置信息還包括一個4微秒的提供關(guān)于幀附加信息的高數(shù)據(jù)字段163。數(shù)據(jù)部分108包括數(shù)據(jù)碼元165，167，169，和圖7中的一樣都持續(xù)4微秒。在本例中，物理層提供了原有保護(hù)。
在實(shí)例中，m是每幀包括的長訓(xùn)練序列的個數(shù)，N是發(fā)射天線的個數(shù)，前導(dǎo)信息(有時也叫“布朗字段”)是當(dāng)有.11a或.11g設(shè)備存在才用的。TX天線1短訓(xùn)練序列和長訓(xùn)練序列和802.11a是一樣的。對天線2到N有兩種可能性對相同的序列使用同一循環(huán)移位方案。對短訓(xùn)練序列，每個天線的循環(huán)移位的次數(shù)可以通過(天線數(shù)-1)*800/N以納秒來計算和通過(天線數(shù)-1)*4/N以微秒來計算。
第二個模式是讓天線2到N發(fā)送的短訓(xùn)練序列的信號字段為空。(也就是這些天線在這個間隔時不發(fā)送)。此外，不使用天線1的補(bǔ)充長訓(xùn)練序列而且在這段時間里不發(fā)送任何信息。
信號字段173遵從802.11a的格式，除了預(yù)留位(4)置為1表示802.11n的幀和.11n接收隨后的訓(xùn)練。補(bǔ)充訓(xùn)練的長訓(xùn)練序列可以通過以下多種方式定義
當(dāng)(m＝1)，只有一個長補(bǔ)充訓(xùn)練序列159。它和802.11a的長訓(xùn)練序列正交。
當(dāng)(m＝N-1)，訓(xùn)練序列的個數(shù)等于發(fā)射天線的個數(shù)。這種方法好于(m＝1)的情況，因?yàn)樗诮邮諜C(jī)端有較少的信道估計錯誤，特別是天線數(shù)量很多時。因此，其是可以縮放的。
訓(xùn)練序列有三種可能的選擇零空間——在這種情況下，序列(1，1)，(2，2)，(3，3)，…，到(m，m)都和802.11a的長訓(xùn)練序列相同。其它的(比如(1，2)，(2，1)，等)都是空-在這些時隙中不發(fā)送任何信息。
子信道空——在這種情況下，在訓(xùn)練序列中的子信道的集合被發(fā)射天線數(shù)再分。單個子集在每個子訓(xùn)練間隔中被激活。
一種實(shí)施例使用802.11a的長訓(xùn)利序列和m*m維正交矩陣(如產(chǎn)生離散傅立葉變換的矩陣)相乘得到正交序列，圖29-32中有詳細(xì)的參考。如，在4天線的情況下，會采用下面的正交矩陣產(chǎn)生每個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列的副載波。
Sk=s10,ks11,ks12,ks20,ks21,ks22,ks30,ks31,ks32,k42=s00,ks00,k·ei·θks00,k·ei·φks00,ks00,k·ei·(θk-4·π3)s00,k·ei·(φk-2·π3)s00,ks00,k·ei·(θk-2·π3)s00,k·ei·(φk-4·π3)]]>3972Sk=s10,ks11,ks12,ks20,ks21,ks22,ks30,ks31,ks32,k=s00,ks00,k·ei·θks00,k·ei·φks00,ks00,k·ei·(θk-4·π3)s00,k·ei·(φk-2·π3)s00,ks00,k·ei·(θk-2·π3)s00,k·ei·(φk-4·π3)]]>θk＝π·k/(4·Nsubcarrters)φk＝π·(k+4)/(2·Nsubcarrters)
圖19是一個為使用原有部分的二發(fā)射天線循環(huán)移位的幀104-1，-2的前導(dǎo)信息的描述圖。如圖示，STS 157分成兩部分碼元344，346。例如，第一部分344包括碼元0-4，第二部分碼元包括5-9。第一個天線幀104-1前導(dǎo)信息的下一部分包括舊的LTS 340，一個保護(hù)間隔220和一個信號字段224。第二個天線幀104-2的補(bǔ)充LTS 342和第一個天線幀104-1的LTS相同，但是順次移位。
圖20是一個為使用原有部分的三發(fā)射天線循環(huán)移位的幀104-1，-2，-3的前導(dǎo)信息的描述圖。如以前所述，STS 157分成三部分碼元250，252，254。第一個天線幀104-1前導(dǎo)信息的下一部分包括原有LTS 340，一個保護(hù)間隔220和一個信號字段224。第二個天線幀104-2的補(bǔ)充LTS 342和第一個天線幀104-1的LTS相同，但是順次移位。第三個天線幀104-3的補(bǔ)充LTS使用第二個天線的補(bǔ)充LTS循環(huán)移位的方案。所有三個天線幀104-1，-2，-3還包括一個雙保護(hù)間隔336和一個數(shù)據(jù)字段228。
圖21是一個為使用原有部分的四發(fā)射天線循環(huán)移位的幀104-1，-2，-3，-4的前導(dǎo)信息的描述圖。如以前所述，STS 157分成三部分碼元300，302，304，306。第一個天線幀104-1前導(dǎo)信息的下一部分包括原有LTS 340，一個保護(hù)間隔220和一個信號字段224。第二個天線幀104-2的補(bǔ)充LTS 342和第一個天線幀104-1的LTS相同，但是順次移位。第三個天線幀104-3的補(bǔ)充LTS使用第二個天線的補(bǔ)充LTS循環(huán)移位的方案。第四個天線幀104-4的補(bǔ)充LTS包括舊的LTS唯一的LTS模式，如圖示是定時移位的，持續(xù)大約4微秒。
圖22是一個介于兩個無線通信設(shè)備100和102(都符合IEEE 802.11n)之間的無線通信的描述圖。通信發(fā)生的中心區(qū)域包括符合IEEE 802.11n的設(shè)備，符合802.11a的設(shè)備和/或符合802.11g的設(shè)備。在本例中，這里的幀都包括一個原有設(shè)置信息112部分，剩余設(shè)置信息部分114和數(shù)據(jù)部分108。如圖示，設(shè)置信息的112原有部分或原有的幀包括一個IEEE802.11PHY前導(dǎo)信息(STS，LTS和信號字段)和一個MAC分隔幀部分(表示這個特殊的幀可以被原有設(shè)備特殊地譯碼)。本例中，MAC層提供了原有保護(hù)。
剩余設(shè)置信息114包括多個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列和高數(shù)據(jù)字段163。數(shù)據(jù)部分108包括多個以前論述的數(shù)據(jù)碼元。
圖22是一個介于兩個無線通信設(shè)備100和102(都符合IEEE 802.11n)之間的無線通信的描述圖。通信發(fā)生的中心區(qū)域包括符合IEEE 802.11n的設(shè)備，符合802.11a的設(shè)備和/或符合802.11g的設(shè)備。在本例中，幀111包括一個原有設(shè)置信息112部分，剩余設(shè)置信息部分114和數(shù)據(jù)部分108。如圖示，設(shè)置信息的112原有部分或原有的幀包括一個IEEE802.11PHY前導(dǎo)信息(STS 157，LTS 171和信號字段173)和一個MAC分隔幀部分175(表示這個特殊的幀可以被原有設(shè)備特殊的譯碼)。本例中，MAC層提供了原有保護(hù)。
剩余設(shè)置信息114包括多個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161和高數(shù)據(jù)字段163。數(shù)據(jù)部分108包括多個以前論述的數(shù)據(jù)碼元165，167，169。
圖23是一個介于兩個無線通信設(shè)備100和102(都符合IEEE 802.11n)之間的無線通信的描述圖。通信發(fā)生的中心區(qū)域包括符合IEEE 802.11n的設(shè)備，符合802.11a的設(shè)備和/或符合802.11g的設(shè)備。在本例中，幀111-1，111-2，111-3，111-N每一個都包括一個原有設(shè)置信息112部分，剩余設(shè)置信息部分114和數(shù)據(jù)部分108。如圖示，設(shè)置信息的112原有部分或原有的幀包括一個IEEE802.11 PHY前導(dǎo)信息(STS 157，LTS 171和信號字段173)和一個MAC分隔幀部分175(表示這個特殊的幀可以被舊的設(shè)備特殊的譯碼)。本例中，MAC層提供了原有保護(hù)。注意到除了信號字段不同外，其它字段都和圖9和圖10中的結(jié)構(gòu)一樣。這是另外一個使用MAC分隔設(shè)置原有站的NAV方法。MAC分隔段包含以原有速率編碼能被.11a和.11g接收的幀的信息。補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161遵循前面圖9中論述的相同格式。
剩余設(shè)置信息114包括多個補(bǔ)充長訓(xùn)練序列159，161和高數(shù)據(jù)字段163。數(shù)據(jù)部分108包括多個以前論述的數(shù)據(jù)碼元165，167，169。
圖24是一個在WLAN中的多協(xié)議無線通信的方法。方法從步驟120開始，接入點(diǎn)(為了間接的無線通信)或者無線通信設(shè)備(為了直接的無線通信)確定了中心區(qū)域中無線通信設(shè)備的協(xié)議。在實(shí)例中，協(xié)議是由使用的頻帶和每個無線通信設(shè)備的無線局域網(wǎng)通信的格式?jīng)Q定的。例如，如果頻帶是2.4GHz，設(shè)備可以有和IEEE 802.11b，IEEE802.11g和/或IEEE802.11n一致的WLAN通信格式。如果頻帶是4.9-5.85GHz，設(shè)備可以有和IEEE 802.11a或IEEE.802.11n一致的WLAN通信格式。此外，中心區(qū)域包括基本服務(wù)設(shè)置覆蓋區(qū)，專用網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)和/或基本服務(wù)設(shè)置和至少一個相鄰基本服務(wù)設(shè)置的至少一部分覆蓋區(qū)。參照圖1，接入點(diǎn)12相鄰的BBS包括接入點(diǎn)14的BBS和/或接入點(diǎn)16的BBS。
回到圖24的邏輯圖，程序繼續(xù)到步驟122，這時接入點(diǎn)和/或無線通信設(shè)備決定在中心區(qū)域的通信設(shè)備使用哪種協(xié)議。該程序然后進(jìn)行步驟124，這時進(jìn)程的分支由在中心區(qū)域的無線通信設(shè)備使用的協(xié)議是否是同一個來決定。當(dāng)在中心區(qū)域的無線通信設(shè)備使用相同的協(xié)議，進(jìn)程進(jìn)行步驟126，這時，無線通信設(shè)備使用它們的協(xié)議建立一個無線通信并開始進(jìn)行通信。
但是，如果至少有一個無線通信設(shè)備使用了一個不同的協(xié)議，程序就進(jìn)行步驟128，此時接入點(diǎn)或無線通信設(shè)備選擇中心區(qū)域中的無線通信設(shè)備的協(xié)議中一個協(xié)議，無線通信設(shè)備基于協(xié)議的順序選定一個協(xié)議。協(xié)議的順序可以是基于無線通信設(shè)備協(xié)議的原有順序和/或基于協(xié)議的傳送有效順序的協(xié)議順序。例如，符合IEEE 802.11，IEEE 802.11b，IEEE 802.11g和IEEE802.11n的設(shè)備運(yùn)行在2.4GHz頻段和符合IEEE 802.11a和IEEE 802.11n的設(shè)備運(yùn)行在4.9-5.85GHz頻段。因此，在2.4GHz頻段，如果，符合802.11b的站中有符合802.11n的設(shè)備，就會使用比如在802.11g中定義的MAC級保護(hù)機(jī)制，如圖6中所示。但是，如果只有符合802.11n的設(shè)備代表原有的802.11g的設(shè)備，就會使用或者M(jìn)AC級的保護(hù)機(jī)制(圖6中的)或者PHY級的保護(hù)機(jī)制(圖5中的)。在4.9-5.85GHz頻段，如果符合802.11n的設(shè)備代表符合802.11a的設(shè)備，就可以使用MAC級的保護(hù)機(jī)制或PHY級的保護(hù)機(jī)制。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，更需要使用PHY級的保護(hù)機(jī)制而不是MAC級的保護(hù)機(jī)制，原因是由于MAC級的保護(hù)機(jī)制的附加幀不是必需的，吞吐量的沖擊就會減少。如果PHY級的保護(hù)機(jī)制運(yùn)行的不好，如確認(rèn)幀的數(shù)量的測量超過了一定的閾值，就會采用MAC級的保護(hù)機(jī)制。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，用原有狀況和所需保護(hù)機(jī)制的使用可以通過信息幀(和探測響應(yīng)幀)的ERP信元啟動。目前802.11g使用位0表示沒有ERP(如.11b)和位1強(qiáng)迫基站使用保護(hù)(MAC級)。可以擴(kuò)展到使用預(yù)留位(3到7)來表示.11g或.11a基的原有狀態(tài)。在實(shí)例中，位3表示“有原有的OFDM”，位按照下表譯碼

對于.11n而言，MAC級保護(hù)機(jī)制和對。11g是相同的?；净蛘呤褂肅TS本身或者CTS/RTS交換設(shè)置原有基站的NAV(網(wǎng)絡(luò)分配矢量)。
回到圖24的邏輯圖，程序繼續(xù)到步驟130，此處無線通信設(shè)備利用中心區(qū)域選定的協(xié)議在中心區(qū)域建立一個無線通信。這在前面的圖作了描述。程序然后進(jìn)行步驟132，此處無線通信設(shè)備使用它的協(xié)議進(jìn)行無線通信的數(shù)據(jù)傳輸。
圖25是一個判定選定的協(xié)議是否被改變的方法的邏輯圖。程序開始于步驟140，此處接入點(diǎn)和/或無線通信設(shè)備，監(jiān)測中心區(qū)域的數(shù)據(jù)傳輸防止傳輸未知的數(shù)據(jù)。程序進(jìn)行步驟142，此處接入點(diǎn)和/或無線通信設(shè)備比較傳輸?shù)奈粗獢?shù)據(jù)和一個傳輸失敗閾值(大約％5以上)。如果比較結(jié)果是正的，程序進(jìn)行步驟146，此處選定的協(xié)議沒有改變并且程序在步驟140處重復(fù)。
但是如果步驟144的比較結(jié)果是不利的，程序進(jìn)行步驟148，此處接入點(diǎn)和/或無線通信設(shè)備挑選另一個在中心區(qū)域的無線通信設(shè)備的協(xié)議，基于協(xié)議順序產(chǎn)生另一個選定的協(xié)議。例如，當(dāng)發(fā)生太多的傳輸錯誤時，可選MAC層保護(hù)機(jī)制替換PHY層保護(hù)機(jī)制。程序然后進(jìn)行到步驟150，此處的無線通信設(shè)備使用中心區(qū)域選定的另一個協(xié)議來建立無線通信。
圖26是一個無線通信設(shè)備參與到多協(xié)議無線通信中的方法的邏輯圖。程序從步驟160開始，其中，無線通信設(shè)備使用無線通信設(shè)備的一個協(xié)議(比如IEEE 802.11n)交換接入點(diǎn)(AP)。程序然后進(jìn)行到步驟162，此處無線通信設(shè)備從接入點(diǎn)接收到選定的協(xié)議。注意到選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議可以是IEEE 802.11，IEEE 802.11a，IEEE 802.11b，IEEE 802.11g，IEEE802.11n和/或IEEE 802.11的改進(jìn)版本相一致的無線局域網(wǎng)通信格式。還注意到選定的協(xié)議包括第一個幀格式，其包括一個原有的報頭和一個特定介質(zhì)訪問控制層(MAC)分隔字段，還有第二幀格式，它包括一個物理層向后兼容的報頭，和/或第三個幀格式，它包括一個目前版本的報頭和MAC層分隔字段。
程序然后進(jìn)行到步驟164，此處的無線通信設(shè)備判定選定的協(xié)議是否和無線通信設(shè)備的協(xié)議是同一種協(xié)議。當(dāng)協(xié)議是相同的，程序分支從步驟166到步驟168。如果協(xié)議是不同的，程序進(jìn)行到步驟170。在步驟168處，無線通信設(shè)備使用協(xié)議建立一個無線通信并且開始傳輸數(shù)據(jù)。在步驟170處，無線通信設(shè)備使用選定的協(xié)議建立一個無線通信。程序然后進(jìn)行到步驟172，此處的無線通信設(shè)備使用它的協(xié)議進(jìn)行無線通信。
圖27是一個無線通信設(shè)備參與到多協(xié)議無線通信中的方法的邏輯圖。進(jìn)程在步驟180處開始，此處無線通信設(shè)備通過無線信道接收到幀。進(jìn)程然后進(jìn)行到步驟182，此處無線通信設(shè)備判定是否選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議是相同的。如果選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議是相同的，程序進(jìn)行到步驟184，此處無線通信設(shè)備使用它的協(xié)議建立一個無線通信并且開始傳輸數(shù)據(jù)。
但是，如果選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議不一致，程序進(jìn)行到步驟186，此處無線通信設(shè)備利用選定的協(xié)議譯碼無線通信設(shè)置幀的至少一個部分設(shè)置信息。在實(shí)例中，無線通信設(shè)備通過對符合原有物理層格式的幀報頭譯碼得到至少一部分譯碼的無線通信設(shè)置信息，當(dāng)幀的報頭不符合符合原有物理層格式時，判定剩余的幀按照無線通信設(shè)備的協(xié)議格式化，無線通信設(shè)備然后對無線通信設(shè)置信息進(jìn)行譯碼。注意到原有的物理層格式包括IEEE802.11a和IEEE 802.11g中的至少一個，此處的無線通信設(shè)備的協(xié)議包括IEEE802.11n。
在另一個實(shí)例中，無線通信設(shè)備通過對符合原有特定介質(zhì)訪問控制層(MAC)格式的幀報頭譯碼得到至少一部分譯碼的無線通信設(shè)置信息，當(dāng)幀的報頭不符合原有特定介質(zhì)訪問控制層(MAC)格式時，判定剩余的幀按照無線通信設(shè)備的協(xié)議格式化，無線通信設(shè)備然后對無線通信設(shè)置信息進(jìn)行譯碼。注意到原有的物理層格式包括IEEE 802.11a，IEEE 802.11b和IEEE802.11g中的至少一個，此處的無線通信設(shè)備的協(xié)議包括IEEE 802.11n。
程序然后進(jìn)行到步驟188，此處的無線通信設(shè)備基于對至少一部分無線通信設(shè)置信息的譯碼判定剩余的幀是否和無線通信設(shè)備的協(xié)議相同。當(dāng)剩余的幀和無線通信設(shè)備的協(xié)議相同時，程序然后從步驟190分支到194，當(dāng)不相同時，分支到步驟192。在步驟192處無線通信設(shè)備會忽略幀。在步驟194處，無線通信設(shè)備處理和無線通信設(shè)備協(xié)議相同的剩余的幀。
圖28是一個無線通信設(shè)備參與到多協(xié)議無線通信的方法的邏輯圖。方法在步驟200處開始，此處無線通信設(shè)備判定選定的協(xié)議是否和無線通信設(shè)備的協(xié)議相同。當(dāng)選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議相同時，進(jìn)程然后從步驟202分支到204，當(dāng)不相同時，分支到步驟206。在步驟192處無線通信設(shè)備會忽略幀。在步驟204處，無線通信設(shè)備會對與協(xié)議相同的幀的設(shè)置信息部分和數(shù)據(jù)部分進(jìn)行格式化。然后無線通信就開始發(fā)送幀。
但是，如果選定的協(xié)議和無線通信設(shè)備的協(xié)議不一致，程序進(jìn)行到步驟206，此處無線通信設(shè)備把無線通信設(shè)備的至少一部分設(shè)置信息按照選定的協(xié)議格式化，產(chǎn)生原有格式化的設(shè)置信息。程序然后進(jìn)行到步驟208，此處的無線通信設(shè)備按照無線通信設(shè)備的協(xié)議把剩余的無線通信設(shè)備的設(shè)置信息格式化，產(chǎn)生目前格式化的設(shè)置信息。程序然后進(jìn)行到步驟210，此處無線通信設(shè)備按照無線通信設(shè)備的協(xié)議把數(shù)據(jù)格式化，產(chǎn)生目前格式的數(shù)據(jù)。參考前面附圖中格式化的例子。程序然后進(jìn)行到步驟212，此處無線通信設(shè)備傳輸包含原有格式化的設(shè)置信息，目前格式化的設(shè)置信息和目前格式化的數(shù)據(jù)的幀。
本發(fā)明的實(shí)例中，前導(dǎo)信息應(yīng)該向后兼容現(xiàn)在的802.11標(biāo)準(zhǔn)。TGn中的問題是如何在原有的802.11a和802.11b/g設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行，此處的內(nèi)部運(yùn)行包括以下兩種情況——相同的BSS所有的設(shè)備使用相同的應(yīng)用程序進(jìn)行通信。
——信道轉(zhuǎn)移/“重迭”BSS這可以通過或者設(shè)計PLCP報頭來允許一個802.11a/g STA重斷定CCA或者使用一個保護(hù)機(jī)制比如RTS/自身CTS來實(shí)現(xiàn)。
——802.11g在處理802.11b設(shè)備時選擇后者。
——某種程度上，不管怎幺說，可以依靠RTS/CTS來保護(hù)符號組。
對于在原有基站上譯碼的未改變的信號字段而言，非常需要使用在發(fā)射天線輸入的相同線性加權(quán)的現(xiàn)存長訓(xùn)練和信號碼元。在MISO系統(tǒng)中，為了原有基站的譯碼，對頭兩個長訓(xùn)練碼元和原有信號字段應(yīng)用相同的加權(quán)。
在M個發(fā)射天線，N個接收天線和一個L個傳輸碼元的序列的例子中，Xk是子載波k上接收的信號 然后可以計算零強(qiáng)制(ZF)MIMO信道估計H^k=(SkH·Sk)-1·SkH·Xk=1M·SkH·Xk]]>如果長訓(xùn)練碼元序列已經(jīng)定義好(也就是Sk最終是一個實(shí)標(biāo)量乘以一個正交矩陣)。
可以計算信道估計的最小均方誤差
H^k=(SkH·Sk+ση2·I)-1·SkH·Xk=ρ·SkH·Xk]]>ρ=1M+ση2]]>為了簡單起見，hk假定是高斯誤差，并且使用“可靠長訓(xùn)練選擇”。注意到最小均方估計和ZF估計的表達(dá)式忽略了隨后選擇的序列，因?yàn)槿缜八維的選擇是很小心的。
圖29是描述一個圖7中幀格式的傳輸模式的描述圖。對這個傳輸格式，為了滿足向后兼容和滿足下一代信道估計所需的要求，W可簡單的選擇應(yīng)用W和W-1。此外，MIMO發(fā)射機(jī)(下一代設(shè)備)產(chǎn)生的任何定向形式[w11..w1M]都應(yīng)該被原有的802.11a/g設(shè)備很好的接收。
在本例中，信號探測(Sk)253乘以多個加權(quán)因子(Wk.m)301，303，305，此處k等于信道探測個數(shù)，從1到1，m等于發(fā)射天線82-86的個數(shù)。加權(quán)后的信道探測通過發(fā)射機(jī)67，69，71轉(zhuǎn)換成RF信號并通過天線81，83，85不斷發(fā)送。在本實(shí)例中，加權(quán)因子矩陣可以是 隨著所有天線同時發(fā)射，會產(chǎn)生空值?？罩禃ㄟ^選一個加權(quán)序列來補(bǔ)償。這個加權(quán)序列作為定向的形式使空值導(dǎo)引到特定的方向。比如，當(dāng)矢量w1＝[11](2TX情況下以前滑動的W矩陣的一行)，空值會被導(dǎo)引到方向-90°和+90°.因此，在原有WLAN設(shè)備的單輸入接收機(jī)中相對其它方向，某些方向是不利的。
根據(jù)本發(fā)明，對發(fā)射天線M-1的每一個子載波采用了一個不同的復(fù)數(shù)加權(quán)。這樣在每個子載波上形成了一個不同的定向模式并且使得在較壞的方向上有較少的功耗和容量損耗。在圖31和32中作了描述。
圖31是描繪了下一代MIMO發(fā)射機(jī)和特別是兩天線的下一代MIMO發(fā)射機(jī)的如圖7中格式的幀的前導(dǎo)信息形成的方法的描述圖。在圖中，產(chǎn)生兩個前導(dǎo)信息一個給激活的天線。通過第一個天線發(fā)射的第一個前導(dǎo)信息311包括一個雙保護(hù)間隔(GI2)313，第一個信道探測(CS 0，0)315，第二個信道探測(CS 0，1)317另一個保護(hù)間隔(GI)323和第三個信道探測(CS 0，2)321。通過第二個天線發(fā)射的第二個前導(dǎo)信息327包括一個雙保護(hù)間隔(GI2)329，第一個信道探測(CS 1，0)331，第二個信道探測(CS 1，1)333，一個保護(hù)間隔(GI)335，一個信號字段(SIG)337，另一個保護(hù)間隔(GI2)339和第三個信道探測(CS 1，2)341。
在本實(shí)例中，對各種信道探測將用到下列表達(dá)式S01＝S00s10,k=-s00,k·ei·θk]]>S11＝S10S02＝S00s12,k=s00,k·ei·θk]]>從這些信道探測中，將采用下列加權(quán)因子Sk=s10,ks11,ks20,ks21,k=s00,k·1-111·100ei·θk=s00,k-s00,k·ei·θks00,ks00,k·ei·θk]]>信道探測的第一個下標(biāo)數(shù)字等于天線的個數(shù)。第二個下標(biāo)數(shù)字等于碼元的個數(shù)，k等于信道探測的個數(shù)。例如，S10，k等于第k個信道第一個碼元在第一個天線上發(fā)射出去。
為了每一個子載波獲得一個不同的定向模式，應(yīng)用下列各式
θk=π·k/6,k=-Nsubcarrters2··Nsubcarrters2]]>圖32是描繪了三天線的下一代MIMO發(fā)射機(jī)的如圖7中格式的幀的前導(dǎo)信息形成的方法的描述圖。在圖中，產(chǎn)生三個前導(dǎo)信息一個給每個激活的天線。通過第一個天線發(fā)射的第一個前導(dǎo)信息351包括一個雙保護(hù)間隔(GI2)353，第一個信道探測(CS 0，0)355，第二個信道探測(CS 0，1)357，一個保護(hù)間隔(GI)359，一個信號字段(SIG)361，另一個保護(hù)間隔(GI)363，第三個信道探測(CS 0，2)365，第三個保護(hù)間隔(GI)367和第四個信道探測CS 0，3)369。通過第二個天線發(fā)射的第二個前導(dǎo)信息371包括一個雙保護(hù)間隔(GI2)373，第一個信道探測(CS 1，0)375，第二個信道探測(CS 1，1)377，一個保護(hù)間隔(GI)379，一個信號字段(SIG)381，另一個保護(hù)間隔(GI2)383和第三個信道探測(CS 1，2)385，第三個保護(hù)間隔(GI)387和第四個信道探測(CS 1，3)389。通過第三個天線發(fā)射的第三個前導(dǎo)信息391包括一個雙保護(hù)間隔(GI2)393，第一個信道探測(CS2，0)395，第二個信道探測(CS 2，1)397，一個保護(hù)間隔(GI)399，一個信號字段(SIG)401，另一個保護(hù)間隔(GI2)403和第三個信道探測(CS 2，2)405，第三個保護(hù)間隔(GI)407和第四個信道探測(CS 2，3)409。
對各種信道探測，可以采用下列的加權(quán)因子矩陣Sk=s10,ks11,ks12,ks20,ks21,ks22,ks30,ks31,ks32,k=s00,ks00,k·ei·θks00,k·ei·φks00,ks00,k·ei·(θk-4·π3)s00,k·ei·(φk-2·π3)s00,ks00,k·ei·(θk-2·π3)s00,k·ei·(φk-4·π3)]]>為了每一個子載波獲得一個不同的定向模式，應(yīng)用下式θk＝π·k/6φk＝π·(k+4)/6
圖31和32中會發(fā)射更多的信號能量使得接收機(jī)可以得到更好的信道估計。這使得在Rx(多數(shù)相加/移位)得到更簡單的ZF或MMSE信道估計WT=+1-1+1+1⇒WT-1=12+1+1-1+1]]>WT=1111-1-i·32-1+i·321-1+i·32-1-i·32⇒WT-1=13·1111-1+i·32-1-i·321-1-i·32-1+i·32]]>通過以前子載波的定向形成系數(shù)的先驗(yàn)知識可以進(jìn)行信道估計，并且這些系數(shù)不必應(yīng)用在剩余的傳輸碼元上。它的優(yōu)點(diǎn)就是在發(fā)射端不需要額外的乘法運(yùn)算，因?yàn)長TRN序列可以很容易在表中查找。
信道可以被估計而無需以前子載波定向形成系數(shù)的先驗(yàn)知識，并且這些系數(shù)應(yīng)該應(yīng)用在剩余傳輸碼元上。它的優(yōu)點(diǎn)是接收機(jī)的信道估計得以簡化(更少的乘法)，但是發(fā)射機(jī)執(zhí)行額外的乘法。
第一種情況，使用早期的符號并且L＝MH^k=1M·s00,k*·WB,kH·WTH·Xk]]>WB,k=diag(Iei·π·l16···ei·π·lM-16)]]>第二種情況，使用早期的符號并且L＝MH^k=1M·s00,k*·WTH·Xk]]>注意到通過復(fù)制M序列的整個長度p次，可以進(jìn)一步改進(jìn)信道估計。改進(jìn)通過作簡單的平均。開銷和幻燈片10中描述的單一活動發(fā)射機(jī)的辦法相同，但是性能卻比它優(yōu)越。
在前導(dǎo)信息向后兼容的的情況下，長訓(xùn)練序列碼元個數(shù)是M+1，更長的序列會包括p*M+1個長訓(xùn)練碼元。M個碼元有p組是相同的，并且每個天線上的第一和第二個碼元都是相同的。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，此處所說的“充分地”或“大約地”提供了工業(yè)允許的容差。工業(yè)允許的容差范圍從少于1％到20％并且相當(dāng)于，但是不局限于，組件結(jié)果，集成電路處理偏差，溫度偏差，上升和下降時間和/或終端噪聲。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，此處所說的“可行的連接”包括直接連接和通過其它組件，零件，電路或模塊間接連接。間接連接所用的插入零件，組件，電路或模塊并不改變信號的信息但是會調(diào)節(jié)它的電流，電壓和/或電量。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，推斷連接(也就是一個組件通過推斷和另一個組件連接)包括直接連接和與“可行的連接”一樣的方式的兩個組件間的間接連接。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還應(yīng)理解，此處使用的“正的比較”表示在兩個或多個組件，產(chǎn)品，信號等之間所做的比較提供了期望的關(guān)系。例如，當(dāng)期望的關(guān)系是信號1比信號2有更大的幅度時，當(dāng)信號1的幅度大于信號2或信號2的幅度小于信號1時，就會的到一個正的比較。
前面的討論已經(jīng)提出了在一個包括多個不同協(xié)議的無線通信設(shè)備的無線通信系統(tǒng)中的各種無線通信的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，從本發(fā)明的技術(shù)中派生出的其它實(shí)施例并沒有背離權(quán)利要求的范圍。
本專利申請依照35 USC§119，要求以下四項(xiàng)未決專利申請的優(yōu)先權(quán)第一項(xiàng)的名稱為無線局域網(wǎng)中多協(xié)議無線通信系統(tǒng)，臨時申請序列號為60/544,605，申請日為2004年2月13日；第二項(xiàng)的名稱為高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線局域網(wǎng)，臨時申請序列號為60/545,854，申請日為2004年2月19日；第三項(xiàng)的名稱為無線通信系統(tǒng)中的多入多出協(xié)議，臨時申請序列號為60/568,914，申請日為2004年5月7日；第四項(xiàng)的名稱與本專利申請的標(biāo)題相同，臨時申請序列號為60/573,782，臨時申請日期為2004年5月24日。
模式選擇表表12.4GHz，20/22MHz信道BW，54Mbps最大比特率

表2表1的多路化

表3表1的功率頻譜密謀(PSD)掩碼


表45GHz，20MHz信道BW，54Mbps最大比特率

圖5表4的多路化


表62.4GHz，20MHz信道BW，192Mbps最大比特率


圖7表6的多路化

表85GHz，20MHz信道BW，192Mbps最大比特率


圖9表8的多路化


表105GHz，40MHz信道及486Mbps的最大比特率

表11表10的功率頻譜密謀(PSD)掩碼


圖12表10的多路化

權(quán)利要求
1.一種多入多出(multiple input multiple output，MIMO)無線通信系統(tǒng)產(chǎn)生幀的前導(dǎo)信息的方法，其特征在于，該方法包括從發(fā)射天線到發(fā)射天線，每個MIMO無線通信系統(tǒng)的發(fā)射天線都產(chǎn)生一個載波檢測字段，其為循環(huán)移位的；對MIMO無線通信設(shè)備的第一組發(fā)射天線在載波檢測字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；產(chǎn)生至少一個信道探測字段，此時從發(fā)射天線到發(fā)射天線，至少一個信道探測字段是循環(huán)移位的，并且此處的信道探測字段跟隨著第一個保護(hù)間隔；當(dāng)MIMO無線通信設(shè)備包括多于一組發(fā)射天線，對第二組發(fā)射天線產(chǎn)生另外一個信道探測字段，其中另一個組中從發(fā)射天線到發(fā)射天線，有至少一個信道探測字段是循環(huán)移位的，并且其中至少有另一個信道探測字段跟隨著這個信道探測字段；在產(chǎn)生至少另一個信道探測字段前產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔。
2.如權(quán)力要求1所述的方法，其特征在于，其還包括對MIMO無線通信設(shè)備的第一組發(fā)射天線的每一個天線而言，在至少一個信道探測字段后產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；并且在第二個保護(hù)間隔后產(chǎn)生一個信號字段。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其還包括對另一個組發(fā)射天線的每個天線而言，在至少另一個信道探測字段前面產(chǎn)生第三個保護(hù)間隔，此處第一個和第三個保護(hù)間隔持續(xù)的時間比第二個保護(hù)間隔更長。
4.如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)生載波字端的方法，其特征在于，該方法包括產(chǎn)生一個符合原有協(xié)議的短訓(xùn)練序列，此處的循環(huán)移位是基于發(fā)射天線的數(shù)量和短訓(xùn)練序列持續(xù)的時間。
5.一種產(chǎn)生原有兼容的多入多出(MIMO)無線通信系統(tǒng)幀的前導(dǎo)信息的方法，其特征在于，該方法包括對多天線的多入多出(MIMO)無線通信系統(tǒng)的每一個發(fā)射天線，都產(chǎn)生一個載波檢測字段，此處從發(fā)射天線到發(fā)射天線，載波檢測字段是循環(huán)移位的；對多發(fā)射天線的第一個發(fā)射天線在載波字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；在第一個保護(hù)間隔后產(chǎn)生第一個信道探測字段；在第一個信道探測字段后產(chǎn)生第二個信道探測字段；對多天線的每一組天線的每個發(fā)射天線產(chǎn)生第三個信道探測字段；在第三個信道探測字段后產(chǎn)生第四個信道探測字段；并且在產(chǎn)生第三個信道探測字段之前產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)多發(fā)射天線包括三個天線時，在第一組中，從發(fā)射天線到發(fā)射天線第三個和第四個信道探測字段是分別循環(huán)移位的。
7.一種射頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，該射頻發(fā)射機(jī)包括一基帶處理模塊通過可行的連接把輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出的碼元流；一發(fā)射機(jī)部分通過可行的連接把輸出的碼元流轉(zhuǎn)換成輸出的射頻信號，此處的基帶處理模塊是可以連接的；對發(fā)射機(jī)部分的每個發(fā)射天線，均產(chǎn)生一個載波檢測字段，此處從發(fā)射天線到發(fā)射天線載波檢測字段是循環(huán)移位的；對發(fā)射機(jī)部分的第一組發(fā)射天線在載波檢測字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；產(chǎn)生至少一個信道探測字段，此處從發(fā)射天線到發(fā)射天線至少一個信道探測字段是循環(huán)移位的，并且第一個保護(hù)間隔后至少有一個信道探測字段；當(dāng)發(fā)射機(jī)部分包括多于一組的發(fā)射天線時，對另一組發(fā)射天線產(chǎn)生至少一個信道探測字段，此處在另一個組發(fā)射天線中，從發(fā)射天線到發(fā)射天線有至少一個其它的信道探測字段是循環(huán)移位的，并且其中至少一個信道探測字段后有至少另一個信道探測字段；在產(chǎn)生至少一個其它的信道探測字段之前產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔。
8.如權(quán)利要求7所述的射頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，對發(fā)射機(jī)部分的第一組發(fā)射天線的每個天線，基帶處理模塊還應(yīng)用于在至少一個信道探測字段后產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔；在第二個保護(hù)間隔后產(chǎn)生一個信號字段。
9.一種射頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，該射頻發(fā)射機(jī)包括一基帶處理模塊通過可行的連接把輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出的碼元流；一發(fā)射機(jī)部分通過可行的連接把輸出的碼元流轉(zhuǎn)換成輸出的射頻信號，此處的基帶處理模塊是可以連接的；對多天線的發(fā)射機(jī)部分的每個發(fā)射天線，產(chǎn)生一個載波檢測字段，此處從發(fā)射天線到發(fā)射天線載波檢測字段是循環(huán)移位的；對多發(fā)射天線的第一個發(fā)射天線在載波字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；在第一個保護(hù)間隔后產(chǎn)生第一個信道探測字段；在第一個信道探測字段后產(chǎn)生第二個信道探測字段；對多天線的剩余天線的每一組天線的每個發(fā)射天線產(chǎn)生第三個信道探測字段；在第三個信道探測字段后產(chǎn)生第四個信道探測字段；并且在產(chǎn)生第三個信道探測字段之前產(chǎn)生第二個保護(hù)間隔。
10.如權(quán)利要求9所述的射頻發(fā)射機(jī)，其特征在于，基帶處理模塊也是可以連接的，當(dāng)多發(fā)射天線包括三個發(fā)射天線時在第一組中，從發(fā)射天線到發(fā)射天線第三個和第四個信道探測字段是分別循環(huán)移位的。
全文摘要
發(fā)明公開了產(chǎn)生多入多出(MIMO)無線通信系統(tǒng)幀的前導(dǎo)信息的方法。方法開始為MIMO無線通信系統(tǒng)每一發(fā)射天線產(chǎn)生一個載波檢測字段，其為循環(huán)移位。方法繼續(xù)對MIMO無線通信系統(tǒng)發(fā)射第一組天線在載波字段后產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔；產(chǎn)生至少一個信道探測字段，此時從發(fā)射天線到發(fā)射天線至少一個信道探測字段是循環(huán)移位，且第一個保護(hù)間隔后有至少一個信道探測字段。當(dāng)MIMO無線通信系統(tǒng)包括多于一組發(fā)射天線時，對另一組發(fā)射天線產(chǎn)生至少一個其它信道探測字段，在另一組中，從發(fā)射天線到發(fā)射天線至少一個信道探測字段是循環(huán)移位，其中至少一個信道探測字段后有至少另一信道探測字段；在產(chǎn)生另一信道探測字段前產(chǎn)生第一個保護(hù)間隔。
文檔編號H04L1/00GK1697356SQ20051006962
公開日2005年11月16日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月7日
發(fā)明者克里斯多佛·揚(yáng), 克里斯多佛·詹姆士·哈森, 瑞賈得·特伯·慕塔, 賈森·A·切思戈, 馬太·詹姆士·菲斯克 申請人:美國博通公司