專利名稱：無線通信設備的hd物理層的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信領域；更特別地，本發(fā)明涉及一種使用自適應波束成形的無線通信設備。

背景技術：
為了創(chuàng)建計算機與顯示器之間的通用接口標準，并且以此來取代模擬VGA連接標準，在1998年成立了數(shù)字顯示工作組(DDWG)。由此得到的標準是在1999年4月發(fā)布的數(shù)字可視接口(DVI)規(guī)范。
可以使用的內(nèi)容保護方案有很多種。例如，HDCP和DTCP都是眾所周知的內(nèi)容保護方案。HDCP是作為用于DVI的安全性組件提出的，并且是為數(shù)字視頻監(jiān)視器接口而設計的。
HDMI是為滿足高清音頻和視頻的爆發(fā)性需求而被開發(fā)的連接接口標準。HDMI能夠傳送視頻和音頻，并且反向兼容DVI(它僅傳送視頻信號)。對于DVI和HDMI來說，其關鍵的優(yōu)點是二者都能經(jīng)由單條電纜來傳送未經(jīng)壓縮的高清數(shù)字流。
HDCP是一個通過對在DVI和HDMI上傳送的內(nèi)容進行保護來使其免于被拷貝的系統(tǒng)。關于HDCP的細節(jié)可以參見HSCP 1.0。HDCP提供了認證、加密和撤銷功能。在播送視頻數(shù)據(jù)之前，回放設備和顯示器監(jiān)視器中的專用電路會對其進行加密。借助于HDCP，內(nèi)容在DVI或HDMI發(fā)射機芯片之前(或內(nèi)部)立即被加密，并且在DVI或HDMI接收機芯片之后(或內(nèi)部)立即被解密。
除了加密和解密功能之外，HDCP還能實施驗證處理，以核實接收設備(例如顯示器、電視等等)被準許接收加密的內(nèi)容。為了不斷確認DVI或HDMI接口的安全性，大約每隔兩秒就會執(zhí)行一次重認證處理。在任何時間，舉例來說，如果由于斷開設備連接和/或連接了非法錄制設備，而沒有執(zhí)行重認證處理，那么信源設備(例如DVD播放器、機頂盒等等)將會終止加密內(nèi)容的傳輸。
盡管關于HDMI和DVI的論述主要集中在有線通信方面，但是將無線通信用于傳送內(nèi)容的處理也在日益普及。雖然當前的大部分焦點都放在蜂窩技術和無線網(wǎng)絡上，但對用于無線視頻傳輸或甚高速聯(lián)網(wǎng)的60GHz周圍的未經(jīng)許可的頻譜來說，針對該頻譜的關注也在不斷增長。更特別地，在美國和日本，在60GHz附近的毫米波頻率上已經(jīng)為未經(jīng)許可的應用開放了7GHz的連續(xù)帶寬。


發(fā)明內(nèi)容
射頻(RF)發(fā)射機被耦合到處理器并受其控制以傳送數(shù)據(jù)。物理層電路被耦合到所述RF發(fā)射機以在數(shù)字信號與已調(diào)制模擬信號之間執(zhí)行編碼和解碼。所述物理層電路包括高速率物理層電路(HRP)和低速率物理層電路(LRP)。由所述低速率物理層電路(LRP)生成的低速率信道與所述高速率物理層電路(HRP)生成的相應的高速率信道共享相同頻段。



從下文給出的詳細描述和本發(fā)明不同實施方式的附圖中可以更充分地理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不限于這些特定的實施方式，而這些詳細描述和附圖僅僅用于說明和理解。
圖1是通信系統(tǒng)的一個實施方式的框圖。
圖2是通信系統(tǒng)的一個實施方式的更詳細的框圖。
圖3是外圍設備的一個實施方式的框圖。
圖4是共享頻率的不同信道的一個實施方式的框圖。
圖5A是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的物理層的一個實施方式的框圖。
圖5B是描述塊交織碼的一個實例的表格。
圖6是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的高速率分組(HRP)參數(shù)的一個實施方式的框圖。
圖7是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的內(nèi)碼電路的一個實施方式的框圖。
圖8是圖7中的內(nèi)碼電路的內(nèi)碼速率表。
圖9是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的比特交織器的一個實施方式的框圖。
圖10是關于圖9中的比特交織器的規(guī)范的表格。
圖11是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的音調(diào)交織器的一個實施方式的圖表。
圖12是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的高速率分組(HRP)報頭外部FEC的一個實施方式的框圖。
圖13是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的高速率分組(HRP)數(shù)據(jù)擾頻器的一個實施方式的框圖。
圖14是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的低速率分組(LRP)傳輸物理層的一個實施方式的框圖。
圖15是圖1中的無線HD通信系統(tǒng)的低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)速率的表格。
圖16是全向低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組格式的一個實施方式的框圖。
圖17是用于全向低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的長前同步碼格式的一個實施方式的表格。
圖18是用于全向低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的短前同步碼格式的一個實施方式的表格。
圖19是波束成形低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的格式的一個實施方式的表格。
圖20是用于波束成形低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的前同步碼格式的一個實施方式的表格。
圖21A是用于沒有有效載荷的定向低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的格式的一個實施方式的框圖。
圖21B是用于具有有效載荷的定向低速率分組(LRP)數(shù)據(jù)分組的格式的一個實施方式的框圖。
圖22是用于定向低速率分組(LRP)前同步碼的格式的一個實施方式的表格。
圖23是用于天線方向跟蹤的定向低速率分組(LRP)格式的一個實施方式的表格。
圖24是用于發(fā)射天線方向跟蹤的定向低速率分組(LRP)的后同步碼格式的一個實施方式的框圖。
圖25是用于接收天線方向跟蹤的定向低速率分組(LRP)的前同步碼格式的一個實施方式的框圖。

具體實施例方式 本發(fā)明公開了一種用于無線通信的設備和方法。在一個實施方式中，無線通信使用具有自適應波束成形天線的無線收發(fā)信機來進行。正如對于本領域技術人員來說顯而易見的，該無線通信可以使用無線接收機或發(fā)射機來進行。
在一個實施方式中，無線通信包括用于在發(fā)射機與接收機之間傳送信息的附加鏈路或信道。該鏈路可以是單向或雙向的。在一個實施方式中，信道被用于發(fā)送從接收機返回到發(fā)射機的天線信息，以使發(fā)射機能夠通過控制天線元件發(fā)現(xiàn)通往另一個方向的路徑來適應其天線陣列。該處理可以避免故障。
在一個實施方式中，鏈路還被用于傳送與那些與無線傳送的內(nèi)容(例如無線視頻)相對應的信息。該信息可以是內(nèi)容保護信息。例如，在一個實施方式中，當收發(fā)信機傳送HDMI數(shù)據(jù)時，將會使用該鏈路來傳送加密密鑰和加密密鑰應答。由此，在一個實施方式中，鏈路將會傳送控制信息和內(nèi)容保護信息。
這個附加鏈路可以是在60GHz波段中的獨立信道。在一個可替換實施方式中，該鏈路可以是在2.4或5GHz波段中的無線信道。
在后續(xù)描述中闡述了許多細節(jié)來提供關于本發(fā)明的更全面的說明。但是，本領域技術人員可以清楚理解，本發(fā)明是可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實現(xiàn)的。在其他實例中，為了避免本發(fā)明不清楚，眾所周知的結(jié)構(gòu)和設備是用框圖形式而不是詳細示出的。
后續(xù)詳細描述的某些部分依照算法以及計算機存儲器內(nèi)部的數(shù)據(jù)比特操作的符號表示而被給出。這些算法描述和表示是可供數(shù)據(jù)處理領域的技術人員最有效地向本領域其他技術人員表述其工作實質(zhì)的手段。一般來說，在這里算法被認為是一種產(chǎn)生預期結(jié)果的步驟的自相容的序列。這些步驟需要對物理量執(zhí)行物理操作。盡管并非必要，但是這些量值通常采用能夠被存儲、傳送、組合、比較以及以其他方式操作的電信號或磁信號的形式。已被證實的是，在某些時候，主要由于通用的原因，將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、項、數(shù)字等等更為方便。
然而，應該牢記的是，所有這些以及類似條款都與恰當?shù)奈锢砹肯嚓P聯(lián)，并且僅僅是適用于這些參量的便利標記。可以預見的是，除非特別說明，否則如從下文論述中所顯而易見的，應理解在整個描述中，使用例如“處理”或“計算”或“運算”或“確定”或“顯示”等等術語的論述都指代計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備的操作和處理，其中所述計算機系統(tǒng)或類似電子計算設備操作并轉(zhuǎn)換那些在計算機系統(tǒng)寄存器和存儲器內(nèi)部代表物理(電子)量的數(shù)據(jù)，使之成為在計算機系統(tǒng)存儲器或寄存器或其他信息存儲、傳輸或顯示設備內(nèi)部代表物理量的其他數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行這里的操作的設備。該設備可以是為必要用途而被特別構(gòu)建的，或者其可以包括通用計算機，其中該通用計算機由存儲在該計算機中的計算機程序有選擇地激活或重新配置。所述計算機程序可以被保存在計算機可讀存儲介質(zhì)中，其中該計算機可讀存儲介質(zhì)的實例可以是但并不局限于包括軟盤、光盤、CD-ROM和磁光盤在內(nèi)的任意類型的磁盤、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或是適合存儲電子指令的任意類型的介質(zhì)，并且其中每一種介質(zhì)都被耦合到計算機系統(tǒng)總線。
這里給出的算法和顯示本身并不涉及任意的特定計算機或其他設備。多種通用系統(tǒng)可以與依照這里的教導的程序結(jié)合使用，此外還證實，如果通過構(gòu)造更為專用的設備來執(zhí)行所需要的方法步驟，那么將會是非常方便的。從以下描述中將能得出這其中的各種系統(tǒng)所需要的結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明并未參考任何特定的編程語言來進行描述?？梢灶A見的是，各種編程語言都可以用于實施這里描述的本發(fā)明的教導。
機器可讀介質(zhì)包括用于以機器(例如計算機)可讀的形式來存儲和傳送信息的任意機械裝置。例如，機器可讀介質(zhì)包括只讀存儲器(“ROM”)；隨機存取存儲器(“RAM”)；磁盤存儲介質(zhì)；光存儲介質(zhì)；閃存存儲器設備；傳播信號的(例如載波、紅外信號、數(shù)字信號等等)電、光、聲或其他形式；等等。
通信系統(tǒng)的一個實例 圖1是通信系統(tǒng)一個實施方式的框圖。參見圖1，該系統(tǒng)包括媒體接收機110、媒體接收機接口102、發(fā)射設備140、接收設備141、媒體播放器接口113、媒體播放器114以及顯示器115。
媒體接收機100接收來自某個信源(未示出)的內(nèi)容。在一個實施方式中，媒體接收機100包括機頂盒。該內(nèi)容可以包括基帶數(shù)字視頻，例如，舉例來說，依照HDMI或DVI標準的內(nèi)容，但是該內(nèi)容并不局限于此。在這種情況下，媒體接收機100可以包括用于轉(zhuǎn)發(fā)所接收的內(nèi)容的發(fā)射機(例如HDMI發(fā)射機)。
媒體接收機101經(jīng)由媒體接收機接口102而將內(nèi)容101發(fā)送到發(fā)射機設備140。在一個實施方式中，媒體接收機接口102包括用于將內(nèi)容101轉(zhuǎn)換成HDMI內(nèi)容的邏輯。在這種情況下，媒體接收機接口102可以包括HDMI插頭，并且內(nèi)容101是經(jīng)由有線連接發(fā)送的；但是，該傳送也可以通過無線連接來進行。在另一個實施方式中，內(nèi)容101包括DVI內(nèi)容。
在一個實施方式中，在接收機接口102與發(fā)射機設備140之間是通過有線連接來傳送內(nèi)容101；但是，該傳送也可以通過無線連接來進行。
發(fā)射機設備140通過使用兩個無線連接而將信息無線傳送到接收機設備141。其中一個無線連接通過具有自適應波束成形的相控陣列天線來進行。另一個無線連接則經(jīng)由無線通信信道107來進行，這里將該信道稱為反饋信道。在一個實施方式中，無線通信信道107是單向的。在可替換實施方式中，該無線通信信道107是雙向的。
接收機設備141經(jīng)由媒體播放器接口113而將從發(fā)射機設備140接收的內(nèi)容傳送到媒體播放器114。在一個實施方式中，在接收機設備141與媒體播放器接口113之間通過有線連接來傳送內(nèi)容；但是，該傳送也可以通過無線連接來進行。在一個實施方式中，媒體播放器接口113包括HDMI插頭。類似地，在媒體播放器接口113與媒體播放器114之間通過有線連接來傳送內(nèi)容；但是，該傳送也可以通過無線連接來進行。
媒體播放器114使得可以在顯示器115上播放內(nèi)容。在一個實施方式中，該內(nèi)容是HDMI內(nèi)容，并且媒體播放器114通過有線連接來將內(nèi)容被傳送到顯示器；但是，該傳送也可以通過無線連接來進行。顯示器115可以包括等離子顯示器、LCD、CRT等等。
應該指出的是，圖1中的系統(tǒng)可以改為包含DVD播放器/記錄器，以此來取代DCD播放器/記錄器，以便接收、播放和/或記錄內(nèi)容。
在一個實施方式中，發(fā)射機140和媒體接收機接口102是媒體接收機100的一部分。類似地，在一個實施方式中，接收機140、媒體播放器接口113和媒體播放器114都是同一個設備的一部分。在可替換實施方式中，接收機140、媒體播放器接口113、媒體播放器114以及顯示器115都是顯示器的一部分。在圖3中示出了這種設備的一個實例。
在一個實施方式中，發(fā)射機設備140包括處理器103、可選的基帶處理組件104、相控陣列天線105以及無線通信信道接口106。相控陣列天線105包括射頻(RF)發(fā)射機，其中該射頻發(fā)射機具有被耦合到處理器103并受其控制的數(shù)控相控陣列天線，以使用自適應波束成形來將內(nèi)容傳送到接收機設備141。
在一個實施方式中，接收機設備141包括處理器112、可選的基帶處理組件111、相控陣列天線110以及無線通信信道接口109。相控陣列天線110包括射頻(RF)發(fā)射機，其中該射頻發(fā)射機具有被耦合到處理器112并受其控制的數(shù)控相控陣列天線，以使用自適應波束成形來接收源自發(fā)射機設備140的內(nèi)容。
在一個實施方式中，處理器103產(chǎn)生基帶信號，在相控陣列天線105傳送基帶信號信號之前，該信號將由基帶信號處理104來進行處理。在這種情況下，接收機設備141包括基帶信號處理，以便將相控陣列天線110接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成供處理器112進行處理的基帶信號。在一個實施方式中，基帶信號是正交頻率復用(OFDM)信號。在一個實施方式中，基帶信號是單載波相位、幅度或相位和幅度二者的調(diào)制信號。
在一個實施方式中，發(fā)射機設備140和/或接收機設備141是獨立收發(fā)信機的一部分。
發(fā)射機設備140和接收機設備141使用具有自適應波束成形的相控陣列天線來執(zhí)行無線通信，其中所述自適應波束成形允許波束導引(steer)。在本領域，波束成形是公知的。在一個實施方式中，處理器103向相控陣列天線105發(fā)送數(shù)字控制信息，以指示相控陣列天線105中的一個或多個移相器的移動量，以便導引由此以本領域中公知的方式形成的波束。處理器112同樣使用數(shù)字控制信息來控制相控陣列天線110。該數(shù)字控制信息被使用發(fā)射機設備140中的控制信道121以及接收機設備141中的控制信道122發(fā)送。在一個實施方式中，數(shù)字控制信號包括一組系數(shù)。在一個實施方式中，處理器103和112中的每個都包括數(shù)字信號處理器。
無線通信鏈路接口106被耦合到處理器103，并且在無線通信鏈路107與處理器103之間提供了一個接口，以傳送與相控陣列天線的使用相關的天線信息，以及傳送促進在另一位置播放內(nèi)容的信息。在一個實施方式中，在發(fā)射機設備140與接收機設備141之間傳遞以促進播放內(nèi)容的信息包括被從處理器103發(fā)送到接收機設備141的處理器112的加密密鑰，以及從接收機設備141的處理器112到發(fā)射機設備140的處理器103的一個或多個應答。
無線通信鏈路107也在發(fā)射機設備140與接收機設備141之間傳送天線信息。在相控陣列天線105和110的初始化過程中，無線通信鏈路107傳送能使處理器103為相控陣列天線105選擇方向的信息。在一個實施方式中，該信息包括但不限于天線位置信息以及與天線位置相應的性能信息，例如包括相控陣列天線110的位置以及該天線位置的信道的信號強度的一個或多個數(shù)據(jù)對。在另一個實施方式中，該信息包括但不限于由處理器112發(fā)送給處理器103、以使處理器103能夠確定使用相控陣列天線105的哪些部分來傳送內(nèi)容。
當相控陣列天線105和110在可供其傳送內(nèi)容(例如HDMI內(nèi)容)的模式中工作時，無線通信鏈路107將傳送一個來自接收機設備141的處理器112的關于通信路徑狀態(tài)的指示。該通信路徑狀態(tài)的指示包括一個來自處理器112并且提示處理器103以在另一個方向中導引波束(例如導引到另一個信道)的指示。該提示可以在部分內(nèi)容的傳輸出現(xiàn)干擾時作為響應而產(chǎn)生。該信息可以指定可供處理器103使用的一個或多個備選信道。
在一個實施方式中，該天線信息包括由處理器112發(fā)送以指定接收機設備141將其相控陣列天線110指引的位置的信息。在初始化過程中，當發(fā)射機設備140向接收機設備141告知將其天線定位在哪里、以便通過執(zhí)行信號質(zhì)量測量來識別最佳信道時，可以使用該信息。所指定的位置既可以是確切位置，或者也可以是相對位置，例如，舉例來說，發(fā)射機設備140和接收機設備141接著的預定位置順序中的下一個位置。
在一個實施方式中，無線通信鏈路107指定了相控陣列天線110的天線特征的信息從接收機設備141傳送到發(fā)射機設備140，反之亦然。
收發(fā)信機結(jié)構(gòu)的實例 圖2是自適應波束成形多天線無線電系統(tǒng)的一個實施方式的框圖，其中該系統(tǒng)包括圖1的發(fā)射機設備140和接收機設備141。收發(fā)信機200包括多個獨立的發(fā)射和接收鏈路。該收發(fā)信機200使用相控陣列來執(zhí)行相控陣列波束成形，其中該相控陣列采用一個恒等的RF信號，并且移動該陣列中的一個或多個天線組件的相位，以實現(xiàn)波束導引。
參考圖2，數(shù)字信號處理器(DSP)201格式化內(nèi)容并產(chǎn)生實時基帶信號。DSP 201可以提供調(diào)制、FEC編碼、分組裝配、交織以及自動增益控制。
然后，DSP 201轉(zhuǎn)發(fā)將被調(diào)制并發(fā)送到發(fā)射機的RF部分的基帶信號。在一個實施方式中，該內(nèi)容被以本領域公知的方式調(diào)制成OFDM信號。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)202接收DSP 201輸出的數(shù)字信號，并且將其轉(zhuǎn)換成模擬信號。在一個實施方式中，DAC 202輸出的信號是介于0～256MHz之間的信號。在一個可替換實施方式中，DAC 202輸出的信號是介于0～750MHz之間的信號。
混頻器203接收DAC 202輸出的信號，并且將其與來自本地振蕩器(LO)204的信號組合到一起。從該混頻器203輸出的信號處于一個中間頻率。在一個實施方式中，該中間頻率介于2～15GHz之間。
多個移相器2050～N接收混頻器203的輸出。在這里包括了一個倍減器，以便對接收信號的移相器進行控制。在一個實施方式中，這些移相器是量化相位的移相器。在一個可替換實施方式中，移相器可以由復數(shù)乘法器取代。在一個實施方式中，DSP 201還可以經(jīng)由控制信道208來控制相控陣列天線220中的每一個天線組件的電流相位和幅度，以便以本領域公知的方式來產(chǎn)生期望的波束方向圖(pattern)。換句話說，DSP 201對相控陣列天線220的移相器2050～N進行控制，以便產(chǎn)生期望的方向圖。
移相器2050～N中的每個都產(chǎn)生輸出，該輸出將被發(fā)送到用于放大信號的放大器2060～N之一。經(jīng)過放大的信號將被發(fā)送到具有多個天線部件2070～N的天線陣列207。在一個實施方式中，從天線2070～N發(fā)射的信號是介于56～64GHz之間的射頻信號。由此，相控陣列天線220輸出多個波束。
對接收機來說，天線2100～N接收來自天線2070～N的無線傳輸，并且將其提供給移相器2110～N。如上所述，在一個實施方式中，移相器2110～N包括量化的移相器?？商鎿Q地，移相器2110～N可以由復數(shù)乘法器所取代。該移相器2110～N接收來自天線2100～N的信號，該信號將會被組合到一起，以形成單線路饋送輸出。在一個實施方式中，復用器被用于組合源自不同組件的信號以及輸出單饋送線路。移相器2110～N的輸出被輸入到中頻(IF)放大器212，并且該放大器會將信號頻率降至中頻。在一個實施方式中，該中頻介于2～9GHz之間。
混頻器213接收IF放大器212的輸出，并且采用一種本領域公知的方式將其與來自LO 214的信號組合到一起。在一個實施方式中，混頻器213的輸出是一個范圍在0到大約250MHz之間的信號。并且在一個實施方式中，每一個信道都具有I和Q信號。在一個可替換實施方式中，混頻器213的輸出是一個范圍在0到大約750MHz之間的信號。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)215接收混頻器213的輸出，并且將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。來自ADC 215的數(shù)字輸出由DSP 216接收。該DSP 216將會恢復信號的幅度和相位。DSP 211可以提供解調(diào)、分組拆卸、解交織、FEC解碼以及自動增益控制。
在一個實施方式中，每一個收發(fā)信機都包括用于為DSP設置控制信息的控制微處理器。所述控制微處理器可以與DSP處于相同的芯片上。
受DSP控制的自適應波束成形 在一個實施方式中，DSP使用在硬件中實施的波束成形加權(quán)來實施自適應算法。換言之，發(fā)射機和接收機通過合作而在RF頻率中使用數(shù)控模擬移相器來執(zhí)行波束成形；但在可替換實施方式中，波束成形在IF中被執(zhí)行。移相器2050～N和2110～N分別經(jīng)由控制信道208和控制信道217，以及經(jīng)由各自的DSP并以本領域中公知的方式而被控制。例如，DSP 201控制移相器1050～N來使發(fā)射機執(zhí)行自適應波束成形，以導引波束，而DSP 211則通過控制移相器2110～N來指引天線組件，以接收來自天線組件的無線傳輸并將來自不同部件的傳輸組合，從而形成一個單線路饋送輸出。在一個實施方式中，復用器被用于組合源自不同組件的信號，并且輸出單饋送線路。
DSP 201通過脈沖化、激勵連接到每個天線組件的恰當?shù)囊葡嗥鱽韴?zhí)行波束導引。這種受DSP 201控制的脈沖算法控制每個組件的相位和增益。在本領域中，執(zhí)行受DSP控制的相控陣列波束成形是公知的。
自適應波束成形天線被用于避免干擾障礙物的影響。通過適配波束成形和導引波束，發(fā)射機與接收機之間的通信可以在避免可能阻止或干擾無線通信的障礙物的情況下進行。
在一個實施方式中，對于自適應波束成形天線來說，其具有三個工作階段。這三個工作階段是訓練階段、搜索階段和跟蹤階段。訓練階段和搜索階段是在初始化過程中進行的。訓練階段確定具有預定空間方向圖的序列

和

的信道簡檔。搜索階段計算關于候選空間方向圖

的列表，并且選擇一個主候選方向圖

以將其用于一個收發(fā)信機的發(fā)射機與另一個收發(fā)信機的接收機之間的數(shù)據(jù)傳輸。而跟蹤階段則記錄候選列表的強度。當主候選方向圖受到阻礙時，將選擇使用下一對空間方向圖。
在一個實施方式中，在訓練階段，發(fā)射機發(fā)出空間方向圖序列

對每個空間方向圖

來說，接收機將接收信號投影到另一個方向圖序列

上。作為投影的結(jié)果，信道簡檔是在配對

和

上獲取的。
在一個實施方式中，在發(fā)射機與接收機之間執(zhí)行一個窮舉性訓練，其中接收機的天線被定位于所有位置，并且發(fā)射機發(fā)送多個空間方向圖。在本領域中，這種窮舉性訓練是公知的。在這種情況下，發(fā)射機發(fā)送M個發(fā)送的空間方向圖，并且接收機接收N個接收的空間方向圖，從而形成N乘M的信道矩陣。由此，發(fā)射機將經(jīng)歷一系列發(fā)射扇區(qū)，并且接收機將通過搜索來找到最強的傳輸信號。然后，發(fā)射機將移動到下一個扇區(qū)。在該窮舉性搜索處理的結(jié)尾可以獲得關于發(fā)射機和接收機的所有位置以及在這些位置的信道信號強度的等級的排列。該信息將會作為信道指向位置與信道信號強度的配對而被保持。如果存在干擾，那么可以使用該列表來導引天線波束。
在可替換實施方式中，所使用的是對分(bi-section)訓練，在該訓練中，空間被分成了連續(xù)的窄區(qū)域，通過發(fā)送正交天線方向圖來獲取信道簡檔。
假設DSP 101處于穩(wěn)定狀態(tài)，并且天線應該指向的方向已經(jīng)被確定。在標稱狀態(tài)中，DSP具有一組系數(shù)，它將這組系數(shù)發(fā)送給移相器。這些系數(shù)指示的是移相器將移動用于其相應天線的信號的相位量。例如，DSP 101向移相器發(fā)送一個設置數(shù)字控制信息，該信息表明不同移相器將會移動不同數(shù)量，例如移動30度、移動45度、移動90度、移動180度等等。由此，去往該天線元件的信號將會被移動一定相位度數(shù)。舉個例子，如果將陣列中的16、34、32、64個原件移動不同的數(shù)量，那么其最終結(jié)果將會使天線能在為接收天線提供最敏感接收位置的方向上被導引。換言之，整個天線陣列上的復合移位集合將會提供移動(stir)能力，其中天線的大多數(shù)敏感點都指在該半球之上。
應該指出的是，在一個實施方式中，發(fā)射機與接收機之間的恰當連接未必是從發(fā)射機到接收機的直達路徑。例如，最恰當?shù)穆窂接锌梢允菑奶旎ò宸瓷洹?br> 反向信道 在一個實施方式中，無線通信系統(tǒng)包括用于在無線通信設備(例如發(fā)射機與接收機，一對收發(fā)信機等等)之間傳送信息的反向信道或鏈路。該信息與波束成形天線相關聯(lián)，并且使這兩個無線通信設備或是其中一個無線通信設備能夠適配天線元件陣列，以更好地將發(fā)射機的天線元件與接收設備的天線元件指引到一起。此外，該信息還包括促進在發(fā)射機與接收機的天線元件之間無線傳送的內(nèi)容的使用。
在圖2中，反向信道220被耦合在DSP 216與DSP 201之間，以使DSP216能向DSP 201發(fā)送跟蹤和控制信息。在一個實施方式中，反向信道220作為高速下行鏈路和應答信道而運行。
在一個實施方式中，反向信道還被用于傳送與進行無線通信(例如無線視頻)的應用相對應的信息。該信息包括內(nèi)容保護信息。例如，在一個實施方式中，當收發(fā)信機傳送HDMI數(shù)據(jù)時，這時將會使用反向信道來傳送加密信息(例如加密密鑰和加密密鑰的應答)。在這種情況下，反向信道將被用于內(nèi)容保護通信。
更特別地，在HDMI中使用加密處理來驗證數(shù)據(jù)接收裝置是得到許可的設備(例如得到許可的顯示器)。為了驗證這個得到許可的設備沒有改變，在傳送HDMI數(shù)據(jù)流的同時還會傳送一個連續(xù)的新加密密鑰流。用于HDTV數(shù)據(jù)的幀的組塊被用不同的密鑰進行加密，然后，這些密鑰必須在反向信道220上得到反向應答，以對播放器進行驗證。該反向信道220會在前向方向上將加密密鑰傳送到接收機，并且在返回方向上接收來自接收機的密鑰應答。由此，加密的信息在兩個方向上都會被發(fā)送。
在將內(nèi)容保護通信連同內(nèi)容一起發(fā)送時，通過將反向信道用于內(nèi)容保護通信，可以不必完成冗長的再訓練處理，因此這種應用是有益的。例如，如果來自發(fā)射機的密鑰與流過主鏈路的內(nèi)容被并排發(fā)送，并且所述主鏈路中斷，那么對于典型的HDMI/HDCP系統(tǒng)來說，將會強制執(zhí)行一個2～3秒的重新訓練。在一個實施方式中，這樣處理會分離具有的可靠性高于給定全向方向的主定向鏈路的雙向鏈路。通過使用這個反向信道來傳送從接收設備返回的HDCP密鑰以及恰當?shù)膽穑词钩霈F(xiàn)影響最大的障礙，也可以避免耗時的再訓練處理。
在波束成形天線傳送內(nèi)容的有效周期中，使用反向信道來允許接收機向發(fā)射機告知信道狀態(tài)。例如，當波束成形天線之間的信道質(zhì)量充分好時，接收機會在反向信道上發(fā)送用于表明信道可接受的信息。該反向信道還可以供接收機用來向發(fā)射機發(fā)送用于指示所使用的信道質(zhì)量的可計量信息。如果出現(xiàn)某種形式的干擾(例如障礙物)，并且該干擾將信道質(zhì)量降至可接受等級以下或者完全阻止了波束成形天線之間的傳輸，那么接收機可以指示該信道不再是可以接受的、和/或可以在反向信道上請求信道變更。該接收機既可以請求變更到預定信道集合中的下一個信道，也可以指定供發(fā)射機使用的特定信道。
在一個實施方式中，反向信道是雙向的。在這種情況下，在一個實施方式中，發(fā)射機將會使用反向信道來向接收機發(fā)送信息。該信息可以包括用于指示接收機將其天線元件定位在可供發(fā)射機將在初始化過程中掃描的不同固定位置的信息。發(fā)射機可以通過特別指派所述位置，或者通過指示接收機應該進行到在發(fā)射機和接收機二者都進行的預定順序或列表中指定的下一個位置，從而指定所述信息。
在一個實施方式中，反向信道由發(fā)射機和接收機二者或是其中一者使用，以向另一方通告特定的天線特征信息。例如，該天線特征信息可以規(guī)定天線能夠?qū)⒎直媛式抵练秶鸀?度，并且天線具有一定數(shù)量的組件(例如32個組件、64個組件等等)。
在一個實施方式中，反向信道上的通信通過使用接口單元以無線方式被執(zhí)行。任何形式的無線通信都可以被使用。在一個實施方式中，在反向信道上使用OFDM來傳送信息。在另一個實施方式中，在反向信道上使用具有低峰均功率比的連續(xù)相位調(diào)制(CPM)來傳送信息。
物理層(PHY)概述 無線HD規(guī)范支持兩種基本類型的PHY高速率PHY(HRP)和低速率PHY(LRP)。
根據(jù)一個實施方式，HRP支持多Gbps數(shù)據(jù)速率。HRP可以工作在定向模式中(通常是波束成形模式)。該HRP可以被用于傳送音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制消息。LRP則只能從HTx/HTR設備被發(fā)送到TRx/HTR設備。在一個實施方式中，HROP大約占用1.7GHz帶寬。
根據(jù)一個實施方式，LRP支持多個Mbps數(shù)據(jù)速率。LRP可以工作在定向、全向或波束成形模式中。在一個實施方式中，LRP可以被用于傳送控制消息、信標和應答。在一個可替換實施方式中，LRP還可以被用于傳送音頻或壓縮視頻。此外，在另一個實施方式中，LRP還可以被用于傳送低速數(shù)據(jù)。該LRP可以在任何設備之間被發(fā)送。如下所述，LRP占用的是HRP信道內(nèi)部的三個91MHz子信道之一。
頻率規(guī)劃 HRP和LRP可以共享相同的頻段。圖4描述了一個用于HRP和LRP的頻率規(guī)劃的實施方式。低速率信道404與相對應的高速率信道402共享了相同的頻段。在每一個高速率信道帶寬(信道1)內(nèi)部可以分配三個低速率信道1A、1B、1C，以免發(fā)生干擾。根據(jù)另一個實施方式，低速率和高速率信道可以工作在時分雙工模式中。圖4描述了介于57GHz到66GHz之間的四個信道的實例信道1在57.2GHz與59.2GHz之間工作，信道2在59.4GHz與61.4GHz之間工作，信道3在61.6GHz與63.6GHz之間工作，信道4則在63.8GHz與65.8GHz之間工作。
這些頻率可以由一個單獨的低成本晶振(crystal)振蕩器來產(chǎn)生。基帶時鐘頻率可以接近于2.5GHz(例如2.508GHz)。根據(jù)一個實施方式，該頻率規(guī)劃可以支持易于實施的RF同步器設計。合成的中心頻率可以是58.608GHz，60.720GHz、62.832GHz以及64.944GHz?？赡艿木д耦l率可以包括44MHz、66MHz以及132MHz。
高速率PHY(HRP) HRP可以支持大小為3.76Gbps、1.88Gbps、0.94Gbps的數(shù)據(jù)速率。這些數(shù)據(jù)速率可以各自根據(jù)需要響應于用于不同采樣率的視頻分辨率標準1080p、1080i、480p。由此，處于較低數(shù)據(jù)速率的范圍可以增大。較高的PHY速率仍舊可以通過MAC而供多個較低速率的流使用。
HRP可以使用若干種類型的編碼和調(diào)制OFDM、16QAM和QPSK調(diào)制、內(nèi)部卷積碼(速率為1/3、2/3、4/7、4/5)以及速率為0.96的外部里德-所羅門碼。除了內(nèi)部卷積碼之外，通過附加使用里德-所羅門碼，可以將SNR需求減小大約2dB。此外，在這里還可以使用外部交織器來實現(xiàn)外碼全增益。
HRP可以將整個60GHz波段上的四個信道用于1.7GHz的有效信道帶寬。根據(jù)一個實施方式，每一個區(qū)域可以有三個信道。
HRP可以被擴展以包括用于成本效益合算的實施方式的FEC流的并行化處理，并為UEP概念提供支持。
圖5A描述了Tx PHY框圖的一個實施方式。擾頻器502接收LMAC數(shù)據(jù)，并且將其饋送到MSB/LSB分離塊504中。對于MSB來說，在這里可以為其使用RS編碼器506和外部交織器510。對于LSB來說，在這里可以為其使用RS編碼器508和外部交織器512。刪余電路514可以與外部交織器510和512相耦合。后續(xù)電路則會形成刪余電路514之后的序列數(shù)據(jù)復用器516、比特交織器518、QAM映射器520、音調(diào)交織器522、導頻/DC/空值插入(null insert)524以及IFFT 526。
HRP外部交織器510、512可以包括塊交織器和卷積交織器。外部交織器的功能是確保外碼的每一個字節(jié)都被映射到用于內(nèi)碼碼字的連續(xù)比特，以及確保將外碼的連續(xù)字節(jié)映射到不同的內(nèi)碼碼字。在發(fā)射機中，塊交織器幾乎不需要存儲器，并且它會因為沒有零值插入而提高了效率。尾部比特很容易由外部交織器添加。在發(fā)射機中，卷積交織器需要若干個移位寄存器，并且有可能會由于零值插入而降低效率。當使用卷積交織器時，可能需要四個OFDM符號來傳送移位寄存器中的初始/最終的零值。而效率則有可能會降低從大約0,5％到大約2％的范圍。塊外部交織器510、512可以將外部里德-所羅門碼與內(nèi)部卷積碼之間的存儲器需求減至最小。在一個實施方式中，塊交織器具有大小為4的深度，并且每個外部交織器都具有M＝4個內(nèi)部卷積編碼器。該外部塊交織器將結(jié)合用于HRP數(shù)據(jù)且大小為4的深度來操作。在一個實施方式中，塊交織器可以由一個八位字節(jié)表格來實現(xiàn)，在該表格中，列的數(shù)量與深度相同，行的數(shù)量則與里德-所羅門碼的長度相同，如下所示 b(i，k)，i＝0，1，...，depth-1；k＝0，1，...，N-1 b(i，k)，b(i，K+1)，...，b(i，N-1)的八位字節(jié)是b(i，0)，b(i，1)，...，b(i，K-1)的八位字節(jié)的里德-所羅門碼的奇偶性，其中RS(N，K)是里德-所羅門碼。在一個實施方式中，用于外部交織器的參數(shù)為depth＝4、K＝216以及N＝224。在另一個實施方式中，塊交織器在被稱為字節(jié)的比特組上工作。在另一個實施方式中，每個字節(jié)具有8個比特或一個八位字節(jié)。在另一個實施方式中，每個字節(jié)都具有一個以上的比特。
圖5B描述的是塊交織器碼的一個實例。為降低存儲器需求，針對圖5B中的列和行的映射使用如下的公式 i＝floor{[lmod(depth*M)]/M} k＝Mfloor[l/(depth*M)]+lmod M l＝0，1，...，depth*K-1 其中l(wèi)是到外部交織器的輸入端的八位字節(jié)數(shù)字。
外部交織器可以輸出從起始為i＝0，k＝0到最后為i＝depth-1，k＝N-1的八位字節(jié)。如果每一個RS碼字具有M個并行的卷積內(nèi)部編碼器，那么外部交織器應該將八位字節(jié)b(0，0)，...，b(depth-1，0)供給第一個卷積編碼器，其中首先供給LSB。b(i，k*M+m)，i＝0，...depth-1，k＝0，...，N/M-1的所有八位字節(jié)都將被輸出到第m個卷積編碼器。用于卷積編碼器的尾部比特是由外部交織器插入的。圖5B的第i＝depth-1列是縮短的RS(N-M，K-M，t＝4)，并且其位于b(depth-1，K-M-9)，b(depth-1，K-M-8)，...，b(depth-1，K-M-1)。b(depth-1，N-M)，...，b(depth-1，N-1)的奇偶性比特是被用零填充的。
圖6描述的是處于三個不同表格(602，604，606)中的HRP的不同參數(shù)。表格602和604描述了根據(jù)一個實施方式的HRP的不同參數(shù)。表格606描述了在HRP的不同模式中所支持的速率。
在圖7和圖8中描述了HRP內(nèi)碼電路的一個實施方式。圖7描述了HRP內(nèi)碼的電路圖700。該內(nèi)碼電路可以使用(133，171，165)的多項式來描述。圖8描述了HRP內(nèi)碼電路的碼率、刪余方向圖以及發(fā)射序列的表格。刪余方向圖中的“0”指的是鑿孔或刪除，而刪余方向圖中的“1”指的則是非刪余或不刪除。
為了支持3.9Gbps的數(shù)據(jù)速率，有可能需要將卷積編碼器并行化。在一個實施方式中，在接收機上可以使用基數(shù)為4的累積-比較-選擇(ACS)技術。基數(shù)為4的ACS在每個循環(huán)中處理2個比特。所需要的時鐘頻率等于3.9Gbps除以解碼器數(shù)量再除以2。例如，對于8個解碼器，將需要244MHz時鐘。
HRP數(shù)據(jù)復用器516可以組合來自8個卷積編碼器的數(shù)據(jù)。其模式可以取決于EEP或UEP。在EEP模式中，通過實施循環(huán)方案來均勻分布比特。在UEP調(diào)制模式中，MSV對應于QAM映射器的I分支，而LSB對應于QAM映射器的Q分支。在UEP編碼模式中，在數(shù)據(jù)復用器516的輸入端，健壯的MSB卷積碼將會產(chǎn)生多于LSB比特的MSB比特。在8個卷積編碼器中，每個卷積編碼器都具有4個輸入比特的組塊(一共32個比特)，該組塊可以表示一個完整的刪余方向圖周期。在卷積編碼器的輸出端，UEP編碼模式可以產(chǎn)生28個MSB比特以及20個LSB比特，并且這些比特將被映射到分布在I和Q上的48個傳輸比特。
HRP比特交織器518可以將來自HRP數(shù)據(jù)復用器516的比特擴展到QAM或QPSK星座的I/Q分支。QAM星座的MSB和LSB并不提供相同的已編碼的BER。比特交織器可以確保來自同一內(nèi)碼編碼器的每個比特流都具有相同的BER。每個比特流都被映射到QAM星座中的數(shù)量相等的MSB和LSB。以下給出的是目前提出的一種方案 對于P160，1，2，3，4，5，6，7，9，8，11，10，13，12，15，14具有 i＝M*floor(k/M)+mod(2*floor(k/2)+mod(k+floor(k/M)，2)，M)，k＝0，1，...，2M-1 其中i是輸出比特的索引，而k是2M＝16的組塊中的輸入比特的索引。
對于P320，1，2，3，4，5，6，7，11，8，9，10，15，12，13，14，18，19，16，17，22，23，20，21，25，26，27，24，29，30，31，28具有 i＝M*floor(k/M)+mod(4*floor(k/4)+mod(k+floor(k/M)，4)，M)，k＝0，1，...4M-1， 其中i是輸入比特的索引，而k是4M＝32的組塊中的輸入比特的索引。
在圖9和10中以圖形方式描述了上述解決方案。
在具有頻率選擇性衰落的HRP信道中，OFDM符號的不同子信道可以具有不同的信道響應，并且鄰近的OFDM子信道通常會經(jīng)歷相同的衰落效應。為提高性能，音調(diào)交織器將鄰近數(shù)據(jù)映射到遠離OFDM子信道的信道上。在一個實施方式中，HRP螺旋掃描音調(diào)交織器可以包括如下解決方案 i＝mod(floor(k/24)+3*mod(k，24)，14)*24+mod(k，24) 其中i是輸出音調(diào)的索引，而k是輸入音調(diào)的索引。
在圖11中以圖形方式描述了上述解決方案。
在可替換實施方式中，音調(diào)交織器可以根據(jù)比特反轉(zhuǎn)原理來設計。在IFFT的實際實現(xiàn)中，在IFFT計算之前或是之后存在一個比特反轉(zhuǎn)電路。在這個比特反轉(zhuǎn)電路中，輸入數(shù)據(jù)的索引最先被表示為二進制數(shù)字，由此得到的二進制表示是經(jīng)過比特反轉(zhuǎn)的，并且經(jīng)過比特反轉(zhuǎn)的二進制數(shù)字將成為輸出數(shù)據(jù)的索引。在使用比特反轉(zhuǎn)音調(diào)交織器時，音調(diào)交織器和IFFT計算可以被組合到一起。IFFT計算電路嵌入在比特反轉(zhuǎn)音調(diào)交織器中。在音調(diào)交織器之前將DC、空值和導頻音調(diào)插入到比特反轉(zhuǎn)位置。這將確保DC、空值和導頻音調(diào)在置換之后出現(xiàn)在預先指定的位置中。對于稍后描述的移動導頻(travel pilot)來說，用于該導頻的比特反轉(zhuǎn)位置將會隨OFDM符號而改變。在基數(shù)為2的IFFT實現(xiàn)中，比特反轉(zhuǎn)音調(diào)交織器可以在最佳狀態(tài)下工作，其中該實現(xiàn)使用很多2乘2的基本構(gòu)建組塊。例如，對使用很多8乘8構(gòu)建組塊且基數(shù)為8的IFFT實現(xiàn)來說，輸入數(shù)據(jù)的索引應該首先被表示成一個八位字節(jié)數(shù)字，而八位字節(jié)反轉(zhuǎn)數(shù)字則是輸出數(shù)據(jù)。在這個特定實例中，八位字節(jié)反轉(zhuǎn)音調(diào)交織器提供關于組合的音調(diào)交織器和IFFT的最簡單的實現(xiàn)。
HRP導頻524可以包括旋轉(zhuǎn)導頻方案，以在需要時改變每個符號的導頻載體，從而允許對分組執(zhí)行更好的信道跟蹤。依照覆蓋序列，通過這種處理，可以避免必須改變從一個OFDM符號到下一個OFDM符號的所有導頻的奇偶性。這些導頻值可以與稍后描述的HRP前同步碼#5的相應音調(diào)中的導頻值相同。導頻音調(diào)的位置可以用一個始于前同步碼#5的符號索引來定義。對于符號＝0Nsysmbol-1，k＝(-177+模(3*符號，22)22177)，其中k?。絳-1，0，1}。根據(jù)一個實施方式，導頻旋轉(zhuǎn)速度可以是固定的，使得每個字符旋轉(zhuǎn)3位二進制數(shù)。相反，如果導頻位置是固定的，那么它們的值需要隨時間而被改變，以免發(fā)生頻譜波紋效應。
HRP前同步碼可以包括8個符號。符號#1～#4以PN序列為基礎。在四個符號中可以使用6個連續(xù)的m-序列。符號#1～#4可以用于分組檢測、幀同步以及AGC訓練。符號#5～#8則可以基于OFDM符號，并且可以被用于頻率偏移估計以及信道估計。根據(jù)一個實施方式，可以通過使用比例因子校正來保持用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌藗€前同步碼符號與剩余OFDM符號的功率相同。在一個實施方式中，符號#1～#4的功率可以比符號#5～#8的功率大3dB。
圖12描述了用于HRP報頭的外部FEC的一個實施方式。HRP報頭的外部FEC與用于HRP數(shù)據(jù)的外部FEC有些相似，其相同之處在于它提供了與數(shù)據(jù)相同的或是更好的差錯保護。它使用相同的里德-所羅門生成器。它使用相同的方法來提供尾部比特，以終止卷積碼字。它在接收機中使用相同的里德-所羅門解碼器。可以為具有112個編碼字節(jié)以及四分之一速率的HRP報頭使用四個OFDM符號。HRP報頭的FEC可以使用與數(shù)據(jù)相同的RS碼生成器多項式。該HRP報頭FEC可以包括92個或者更多的未編碼的字節(jié)。一個編碼分支可以包括具有4個尾部字節(jié)1202的4個卷積編碼器。HRP報頭FEC的深度可以是2字節(jié)的1204和1206。字節(jié)1204可以包括44個數(shù)據(jù)字節(jié)、8個奇偶性字節(jié)以及尾部字節(jié)1202。字節(jié)1206可以則包括48個數(shù)據(jù)字節(jié)、8個奇偶性字節(jié)。而深度為2的塊交織器可以提供足夠的性能。
圖13描述了HRP數(shù)據(jù)擾頻器的一個實施方式。在這里可以使用一個15次多項式(x15+x14+1)來提高用于HRP的傳輸數(shù)據(jù)的隨機性。圖13描述了一個初始化序列，其中該序列具有處于位置D12～D15的四個比特(首先是D15)。
低速率PHY(LRP) LRP既可以被用于MAC幀傳輸(例如ACK、信標、發(fā)現(xiàn)等等)，也可以用于來自A/V源的低速率(小于40Mbps)流傳輸，還可以用于傳輸用于天線導引和跟蹤的數(shù)據(jù)。LRP可以使用基于128點FFT的OFDM以及結(jié)合BPSK調(diào)制和1/3、1/2以及2/3速率的卷積編碼來設計。由于消息更短并且BER容限很高，因此在這里不需要里德-所羅門碼。LRP可以工作在三種模式中LRP全向(長)模式，LRP波束成形模式，以及LRP定向(短)模式。在下文中將會進一步論述這些不同模式。
圖14描述了LRP Tx處理的一個實施方式。LRP電路可以包括擾頻器1402、FEC 1404、映射1408、IFFT 1416、循環(huán)前綴1414、符號整形1412以及上變換1410。
圖15描述了一個關于LRP數(shù)據(jù)速率的表格。如表格所示，不同的LRP模式產(chǎn)生不同的LRP數(shù)據(jù)速率。
LRP導頻和數(shù)據(jù)音調(diào)可以被定義如下128點FFT、30個數(shù)據(jù)音調(diào)和4個導頻音調(diào)、處于DC的三個未使用的音調(diào)(音調(diào)編號為-1，0，1)、可以修改的導頻音調(diào)位置、處于音調(diào)編號為-14、-6、6和-14的固定導引音調(diào)位置、以及處于從-18到+18的所有其他位置的數(shù)據(jù)音調(diào)。
LRP擾頻器1402可以使用6次多項式。該擾頻器的初始化字段可以是4比特。為了初始化這個多項式，這個4比特初始化字段可以與01比特連接。
在LRP全向模式中，所產(chǎn)生的信號是全向的，該信號具有至少與任何前向信道模式一樣大的范圍，與前向信道相比，它能忍受更強的多徑干擾。在LRP全向模式中，線路速率可以為從大約5Mbps到大約10Mbps，其中目標BER小于10-6。在LRP全向模式中，每個信號都被使用不同天線方向圖而傳送多次。在一個實施方式中，每個信號都被使用8個不同的天線方向圖而重復八次。在一個實施方式中，不同的天線方向圖是相互正交的。由此，每一次重復都會使用不同的TX相控陣列設置(在循環(huán)前綴中切換)。接收機可以使用MRC或類似技術來組合這些重復?？臻g分集也有助于保持全向覆蓋。
圖16描述了LRP全向數(shù)據(jù)格式，其中該格式包括前同步碼1602、報頭1604、有效載荷1606。報頭1604可以包括模式1608、保留1610、長度1612、擾頻器初始化1614以及CRC-8。報頭1604是將30比特編碼到2個OFDM符號中并具有1/2速率的咬尾卷積碼的長格式。在使用咬尾處理時，卷積碼的初始和最終狀態(tài)是相同的。在一個實施方式中，使用報頭的最后六個信息比特來初始化卷積編碼器的狀態(tài)。LRP全向前同步碼1602可以包括兩種類型長全向前同步碼和短全向前同步碼。
長全向前同步碼的長度可以為大約56.67μs。這種前同步碼可以用于信標以及其他需要盲定時同步的LRP數(shù)據(jù)分組。
圖17描述了長全向前同步碼1700的一個實施方式，該前同步碼具有6個分段(具有17766個采樣)自動增益控制(AGC)和信號檢測分段1702、粗略頻率偏移估計(FOE)和定時恢復分段1704、精確FOE和定時恢復分段1706、RX波束成形分段1708、AGC分段1710、以及信道估計片段1712。前三個前同步碼分段1702、1704、1706包括碼片速率為156.75 MHz(采樣率的一半)的偏移QPSK調(diào)制碼片序列，其中該序列將被過濾，以符合91MHz的LRP傳輸掩模。
AGC和信號檢測分段1702字段包括78個符號，其中每個符號都被定義為由巴克-13(([-1-1-1-1-111-1-11-11-1])碼片序列為I和Q分量擴展的1或-1。符號序列{Sk}，

是通過對3符號序列{bk}＝[-1，1，-1]重復執(zhí)行26次差分編碼來構(gòu)造的，特別地，Sk＝Sk-1 xbk，其中S0＝1。
粗略FOE(頻率偏移估計)分段1704字段包括81個符號，其中每個符號都被定義為由巴克-13碼片序列為I和Q分量擴展的1或-1。符號序列{Sk}，

是通過對9符號序列{bk}＝[-1-1-1-111-11-1]重復執(zhí)行9次差分編碼來構(gòu)造的，特別地，S9i+k＝S9i+k-1xbk，其中S0是前一個字段的最后一個符號。
精確GOE和定時恢復分段1706字段包括用于I和Q分量的1440 PN碼片序列，其中該序列是通過使用初始條件為0xB95的多項式x12+x11+x8+x6+1而產(chǎn)生的。
RX波束成形分段1708字段包括用于I和Q分量兩者的2560個PN碼片序列，其中該序列是通過重復初始條件為101001的多項式x6+x5+1所產(chǎn)生的63分接頭M序列而產(chǎn)生的。
AGC分段1710是長度為32個采樣的OFDM訓練符號的20次重復，該序列符號與后續(xù)的BPSK 32點序列的IFFT相等副載波-4到4等于{111-10-1-11-1}，并且所有其他的副載波都等于0。
信道估計分段1712包括32個具有128個采樣的OFDM訓練符號，其中每個符號都等于具有28個采樣的循環(huán)前綴之后的后續(xù)128點BPSK序列的IFFT副載波2～18等于{1-11-1-11-1111111-1-111}，副載波-18到-2等于{-111111-1-11-11-1-1-11-11}，并且所有其他副載波都等于零。TX天線相控陣列方向圖可以在用于LRP全向前同步碼1602的五個字段中的每個字段的規(guī)則間隔上改變。因此對于8個TX天線，TX相控陣列分別改變用于上述五個字段中的每個字段的每78、234、640、64和156個采樣。
短全向前同步碼的長度可以為大約42.72μs。這種前同步碼可以被用于爭用周期(用于時隙化的CSMA)，以及只需要有限(+/-135ns)定時同步的其他LRP數(shù)據(jù)分組。
圖18描述了短全向前同步碼1800的一個實施方式，其中該短全向前同步碼1800具有6個分段(13392個采樣)AGC分段1802、AGC分段1804、信號檢測和時間同步分段1806、RX波束成形分段1808、AGC分段1810以及信道估計分段1812。前四個前同步碼字段1802、1804、1806、1808包括碼片速率為156.75MHz的BPSK碼片序列(每個碼片都等于2個采樣)，其中所述BPSK碼片將被過濾，以符合符號91MHz的LRP傳輸掩模。該碼片序列是通過重復所要指定的63分接頭M序列來產(chǎn)生的。前兩個字段1802、1804是AGC字段，這些字段的長度分別是336和264個碼片。第三個字段1806的長度是720個碼片，并且該字段被用于檢測LRP分組以及在-/+135ns的窗口中同步其定時。第四個字段1808的長度是2560碼片，該字段被用于RX波束成形。第二個AGC字段1804是長為32采樣的OFDM訓練序列的20次重復，該序列與后續(xù)的BPSK 32點序列的IFFT相等副載波-4到4等于{111-10-1-11-1}，并且所有其他副載波等于零。信道估計字段1812包括32個128采樣的OFDM訓練符號，其中每個符號都與處于28采樣的循環(huán)前綴之后的后續(xù)128點BPSK序列的IFFT相等副載波2～18等于{1-11-1-11-1111111-1-111}，副載波-18到-2等于{-111111-1-11-11-1-1-11-11}，并且所有其他副載波等于零。TX天線相控陣列方向圖是在用于短全向前同步碼的6個字段中的每個字段的規(guī)則間隔改變的。因此對于8個TX天線，TX相控陣列分別改變用于上述六個字段中的每個字段的每32、487、160、640、64和156個采樣。
在LRP波束成形模式中，可以使用與HRP波束成形中相同的技術。這種模式是最高數(shù)據(jù)速率，但是它是定向的，并且需要波束更新。圖19描述了LRP波束成形數(shù)據(jù)分組格式1900的一個實例，其中該格式包括短前同步碼1902、報頭1904以及有效載荷1906。報頭1904可以是被編碼到3個符號中的30個比特，并且具有速率為1/3的咬尾卷積碼。
LRP波束成形前同步碼1902可以供盲定時同步使用，并且與HRPPDU前同步碼具有相似的結(jié)構(gòu)。圖20描述了LRP波束成形前同步碼2000的一個實施方式。LRP波束成形前同步碼2000分組的長度是7.96ms(2496個采樣)，并且包括兩個字段幀同步和AGC字段2004、以及信道估計字段2006。
幀同步和AGC字段2004包括碼片速率為156.75MHz的BPSK碼片序列(每個碼片等于2個采樣)，其中這些碼片將被過濾，以符合91MHz的LRP傳輸掩模。碼片序列等于要為936個碼片指定的63分接頭M序列的14次重復，其中該序列分別由[11-1-1111111-1-1111]而被調(diào)制/與其相乘。
信道估計字段2006是通過重讀128音調(diào)的OFDM訓練符號的時域采樣而被構(gòu)造的，如圖20的序列2002所示，該符號由頻域中的表格35描述，其中加法和減法符號指的是相應采樣分別與1和-1相乘。
在LRP定向模式中，所產(chǎn)生的信號具有與前向信道中相似的范圍，其只需要“反向”硬件(即較少的Rx/Tx)。在LRP定向模式中，每個信號被使用最佳天線方向圖而重復多次。在一個實施方式中，最佳天線方向圖是在全向模式中可能使用的八個天線方向圖中被選擇的。在一個實施方式中，每個信號都被重復5(＝4+1)或9(＝8+1)次。例如可以每隔10個分組跟蹤最優(yōu)的TX相控陣列方向圖。最佳的TX分集方向圖將從反向信道接收機被反饋到反向信道發(fā)射機。
在LRP定向模式中，線路速率可以是從大約5Mbps到大約10Mbps。定向LRP分組可以作為應答HRP或波束成形LRP的ACK而被使用，以及用作具有或不具有附加有效載荷的數(shù)據(jù)分組。圖21A描述了一個沒有有效載荷的15比特的短ACK報頭。圖21B描述了一個具有有效載荷的16比特短ACK報頭。定向LRP的短ACK報頭被用1/2速率的咬尾卷積碼編碼，并且被用1個OFDM符號傳送。對于具有有效載荷的定向LRP分組(第二種格式)，模式比特選擇下列非波束成形的PHY數(shù)據(jù)速率之一 5Mbps模式比特＝0 10Mbps模式比特＝1 在LRP定向模式中，信息被用2/3速率的卷積碼編碼。如果能夠使用咬尾處理來減少OFDM符號的數(shù)量，則使用咬尾處理。否則，至少要使用六個連續(xù)的零值來終止卷積碼的格式結(jié)構(gòu)(trellis)。
對這些分組來說，前同步碼標記指定是(標記＝1)否(標記＝0)為該分組附加后同步碼。
圖22描述了定向LRP分組前同步碼2200。用于定向分組的LRPPDU前同步碼的長度是2.04ms(640個采樣)，并且如這里所示出的，所述前同步碼包括5個128采樣OFDM訓練符號。第一個符號2202被用于AGC，接下來的四個符號被用于信道估計和頻率偏移估計2204。這個前同步碼顧及了有限的(-/+150ns)定時不確定性。
圖23描述了用于定向LRP分組的天線定向跟蹤。如所記載的，定向LRP被用于應答HRP或波束成形(BF)的LRP分組。這些分組使用了來自多達八個天線方向中的最佳TX天線方向，其中最優(yōu)TX天線方向需要通過使用如圖23所示的特殊幀結(jié)構(gòu)隨著時間來進行跟蹤。對于每M個規(guī)則HRP/短ACK或波束成形LRP/短ACK來說，所述幀可以如圖23的2300中所示而被形成。在這里存在一對HRP/短ACK、或波束成形LRP/短ACK、具有后續(xù)特殊結(jié)構(gòu)的幀，其中HR/LR波束跟蹤以及LR天線方向跟蹤(ADT)是如圖23的2302中所描述的而進行的。
如所示出的，天線方向跟蹤分為兩個階段來進行(1)通過使用專用的后同步碼來選擇最優(yōu)TX天線方向，以及(2)通過使用專用后同步碼來為選定的TX天線方向進行波束成形/調(diào)諧。在以上這兩個階段之間，選定的天線方向的索引將會從短ACK RX經(jīng)由HRP、或波束成形LRP、分組而被反饋到短ACK TX。
圖24描述了Tx天線方向跟蹤后同步碼2400。用于定向LRPPDU的TX天線方向跟蹤后同步碼被附加到具有有效載荷的定向LRP分組。TXADT后同步碼的長度是9.24μs(2896個采樣)，并且包括三個分段2402、2404、2406。兩個后同步碼字段2404、2406跟隨的是2.04ms的保護間隔2402，并且包括碼片速率為156.75MHz的BPSK碼片序列(每個碼片等于2個采樣)，其中這些碼片將被過濾，以符合91MHz的LRP傳輸掩模。碼片序列通過重復要指定的63分接頭M序列而產(chǎn)生。第二個字段2404用于AGC，其長度是264個碼片。第三個字段2406的長度是864個碼片，并且被用于在8個天線中選擇最佳的TX分集組合。TX天線相控陣列方向圖在后同步碼的規(guī)則間隔上改變。對于8個TX天線，TX相控陣列分別會在用于上述兩個字段中的每個字段的每48和192個采樣上改變。
圖25描述了一個Tx天線方向跟蹤前同步碼2500。RXADT前同步碼被附加到?jīng)]有有效載荷的定向LRP分組，并且被用于所選擇的TX天線方向的RX波束成形。這個附加前同步碼包括兩個分段2502、2504(1152個采樣)。這兩個字段包括碼片速率為156.75MHz的BPSK碼片序列(每個碼片等于2個采樣)，其中所述碼片將被過濾，以符合91MHz的LRP傳輸掩模。該碼片序列通過重復要指定的63分接頭M序列而產(chǎn)生。第一個字段2502用于AGC，其長度是128個碼片。第二個字段2504的長度是448個碼片，并且被用于執(zhí)行RX波束成形。
毫無疑問，對于本領域普通技術人員來說，在閱讀了以上描述之后，針對本發(fā)明的很多變更和修改都是顯而易見的，應該理解的是，所示出和描述的特定實施方式并不是限制性的。因此，針對不同實施方式細節(jié)的參考并不是要限制權(quán)利要求的范圍，權(quán)利要求本身敘述的僅僅是那些被認為是對本發(fā)明而言至關重要的特征。
權(quán)利要求
1.一種設備，該設備包括
處理器；
射頻(RF)發(fā)射機，該RF發(fā)射機被耦合到所述處理器并由該處理器控制以發(fā)射數(shù)據(jù)；以及
物理層電路，該物理層電路被耦合到所述RF發(fā)射機并且該物理層電路用于在數(shù)字信號與已調(diào)制模擬信號之間進行編碼和解碼，其中所述物理層電路包括高速率物理層電路(HRP)和低速率物理層電路(LRP)，
其中由所述低速率物理層電路(LRP)生成的低速率信道與由所述高速率物理層電路(HRP)生成的相應高速率信道共享相同頻段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生吉比特每秒的級別的數(shù)據(jù)速率，而所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生兆比特每秒的級別的數(shù)據(jù)速率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中由所述低速率物理層電路(LRP)生成的三個低速率信道在由所述高速率物理層電路(HRP)產(chǎn)生的一個高速率信道內(nèi)部被分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述低速率信道和所述高速率信道以時分雙工(TDD)方式工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述射頻(RF)發(fā)射機包括一個用于產(chǎn)生中頻(IF)和RF的晶振。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設備，其中所述晶振產(chǎn)生在大約57GHz與大約66GHz之間的四個信道中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設備，其中所述四個信道包括58.608GHz、60.720GHz、62.832GHz以及64.944GHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生占用大約1.7GHz帶寬的一個或多個無線信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生用于所述RF發(fā)射機的定向波束成形信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)與音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制消息的傳輸相關聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生占用大約91MHz帶寬的子信道的一個或多個無線信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生用于所述RF發(fā)射機的定向信號、全向信號或波束成形信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)與控制消息、信標、應答以及低速數(shù)據(jù)相關聯(lián)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述HRP包括外碼電路、外部交織器電路、內(nèi)碼電路、比特交織器電路、音調(diào)交織器電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述HRP包括外碼電路、外部交織器電路、M個內(nèi)碼電路，
其中M大于1，并且所述外部交織器包括塊交織器，所述塊交織器將所述外碼碼字的連續(xù)字節(jié)映射到不同的內(nèi)碼，且將所述外碼碼字中的相同字節(jié)映射到所述內(nèi)碼的連續(xù)比特。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設備，其中所述外部交織器電路還用于將所述輸入字節(jié)分成一組連續(xù)的M個字節(jié)，將所述M個字節(jié)輸入到所述外碼的連續(xù)字節(jié)中，并將所述M個字節(jié)映射到M個不同的內(nèi)碼。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設備，該設備還包括
比特交織器電路，該比特交織器電路將來自同一內(nèi)碼的比特映射到所述信號星座中的相等數(shù)量的MSB和LSB。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述LRP包括導頻音調(diào)電路、音調(diào)交織器電路、FEC電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述LRP被配置成生成LRP長全向數(shù)據(jù)分組、LRP波束成形數(shù)據(jù)分組以及LRP短定向數(shù)據(jù)分組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述LRP長全向數(shù)據(jù)分組包括LRP前同步碼、LRP報頭、LRP有效載荷。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設備，其中所述LRP報頭由咬尾卷積碼來編碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設備，其中所述LRP前同步碼包括長全向LRP前同步碼或短全向LRP前同步碼
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼的長度約為57μs。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼被配置是用于信標和用于具有盲定時同步的LRP數(shù)據(jù)分組。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼包括第一AGC和信號檢測分段、粗略FOE和定時恢復分段、精確FOE和定時恢復分段以及接收機波束成形分段、第二AGC分段和信道估計分段。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼的長度約為43μs。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼被配置為用于爭用周期和用于具有定時同步的LRP數(shù)據(jù)分組。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼包括第一AGC分段、第二AGC分段、信號檢測和定時同步分段、接收機波束成形分段、第三AGC分段以及信道估計分段。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述LRP波束成形數(shù)據(jù)分組包括LRP波束成形前同步碼、LRP波束成形報頭、以及LRP波束成形有效載荷。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設備，其中所述LRP波束成形前同步碼包括幀同步和AGC分段以及信道估計分段。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組包括LRP短定向前同步碼以及LRP短定向報頭。
32.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組包括LRP短定向前同步碼、LRP短定向報頭以及LRP短定向有效載荷。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設備，其中所述LRP短定向前同步碼包括AGC分段以及信道估計分段。
34.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組被配置為用于HRP分組以及波束成形LRP分組的應答。
35.一種設備，該設備包括
處理器；
射頻(RF)發(fā)射機，該RF發(fā)射機具有被耦合到所述處理器并由該處理器控制的數(shù)控相控陣列天線，并且該RF發(fā)射機用于發(fā)射數(shù)據(jù)或內(nèi)容；
到無線通信信道的接口，該接口被耦合到所述處理器并且該接口用于傳送與所述相控陣列天線的使用相關的天線信息，并用于傳送用來便于在另一位置接收所述數(shù)據(jù)或播放所述內(nèi)容的信息；以及
物理層電路，該物理層電路被耦合到所述射頻發(fā)射機和所述接口并且該物理層電路用于在數(shù)字信號與已調(diào)制模擬信號之間進行編碼和解碼，該物理層電路包括高速率物理層電路(HRP)和低速率物理層電路(LRP)，
其中由所述低速率物理層電路(LRP)生成的低速率信道與所述高速率物理層電路(HRP)生成的相應高速率信道共享相同頻段。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生吉比特每秒的級別的數(shù)據(jù)速率，而所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生兆比特每秒的級別的數(shù)據(jù)速率。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)產(chǎn)生的三個低速率信道在由所述高速率物理層電路(HRP)產(chǎn)生的一個高速率信道內(nèi)部被分配。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生占用大約1.7GHz帶寬的一個或多個無線信號。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)用于產(chǎn)生用于所述RF發(fā)射機的定向波束成形信號。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述高速率物理層電路(HRP)與音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制消息的傳輸相關聯(lián)。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生占用大約91MHz帶寬的子信道的一個或多個無線信號。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)用于產(chǎn)生用于所述RF發(fā)射機的定向信號、全向信號或波束成形信號。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述低速率物理層電路(LRP)與控制消息、信標、應答以及低速數(shù)據(jù)相關聯(lián)。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述HRP包括外碼電路、外部交織器電路、內(nèi)碼電路、比特交織器電路、音調(diào)交織器電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
45.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述HRP包括外碼電路、外部交織器電路、M個內(nèi)碼電路，
其中M大于1，并且所述外部交織器包括塊交織器，所述塊交織器將所述外碼碼字的連續(xù)字節(jié)映射到不同的內(nèi)碼，且將所述外碼碼字中的相同字節(jié)映射到所述內(nèi)碼的連續(xù)比特。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的設備，其中所述外部交織器電路還用于將所述輸入字節(jié)分成一組連續(xù)的M個字節(jié)，將所述M個字節(jié)輸入到所述外碼的連續(xù)字節(jié)中，并將所述M個字節(jié)映射到M個不同的內(nèi)碼。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的設備，該設備還包括
比特交織器電路，該比特交織器電路將來自同一內(nèi)碼的比特映射到所述信號星座中的相等數(shù)量的MSB和LSB。
48.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述LRP包括導頻音調(diào)電路、音調(diào)交織器電路、FEC電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
49.根據(jù)權(quán)利要求35所述的設備，其中所述LRP被配置成產(chǎn)生LRP長全向數(shù)據(jù)分組、LRP波束成形數(shù)據(jù)分組以及LRP短定向數(shù)據(jù)分組。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設備，其中所述LRP長全向數(shù)據(jù)分組包括LRP前同步碼、LRP報頭、LRP有效載荷。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的設備，其中所述LRP報頭由咬尾卷積碼來編碼。
52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的設備，其中所述LRP前同步碼包括長全向LRP前同步碼或短全向LRP前同步碼。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼的長度約為57μs。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼被配置為用于信標和用于具有盲定時同步的LRP數(shù)據(jù)分組。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述長全向LRP前同步碼包括第一AGC和信號檢測分段、粗略FOE和定時恢復分段、精確FOE和定時恢復分段以及接收機波束成形分段、第二AGC分段和信道估計分段。
56.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼的長度約為43μs。
57.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼被配置為用于爭用周期和用于具有定時同步的LRP數(shù)據(jù)分組。
58.根據(jù)權(quán)利要求52所述的設備，其中所述短全向LRP前同步碼包括第一AGC分段、第二AGC分段、信號檢測和定時同步分段、接收機波束成形分段、第三AGC分段以及信道估計分段。
59.根據(jù)權(quán)利要求49所述的設備，其中所述LRP波束成形數(shù)據(jù)分組包括LRP波束成形前同步碼、LRP波束成形報頭以及LRP波束成形有效載荷。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設備，其中所述LRP波束成形前同步碼包括幀同步和AGC分段以及信道估計分段。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組包括LRP短定向前同步碼以及LRP短定向報頭。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組包括LRP短定向前同步碼、LRP短定向報頭以及LRP短定向有效載荷。
63.根據(jù)權(quán)利要求61所述的設備，其中所述LRP短定向前同步碼包括AGC分段以及信道估計分段。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設備，其中所述LRP短定向數(shù)據(jù)分組被配置為用于HRP分組以及波束成形LRP分組的應答。
65.一種方法，該方法包括
生成已調(diào)制模擬信號用以經(jīng)由無線通信信道發(fā)送天線信息以及與內(nèi)容相對應的內(nèi)容保護信息，
其中生成所述已調(diào)制模擬信號還包括
使用低速率物理層電路(LRP)來生成低速率信道；
使用高速率物理層電路(HRP)來生成高速率信道，
其中所述低速率信道與相應的高速率信道共享相同頻段。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，該方法還包括
在一個高速率信道內(nèi)部分配三個低速率信道。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其中生成所述已調(diào)制模擬信號還包括
生成在大約57GHz與大約66GHz之間的四個信道中心，其中所述四個信道位于58.608GHz、60.720GHz、62.832GHz以及64.944GHz。
68.一種方法，該方法包括
生成已調(diào)制模擬信號用以經(jīng)由無線通信信道發(fā)送與內(nèi)容相對應的內(nèi)容保護信息，
其中生成所述已調(diào)制模擬信號還包括
用占用大約91MHz帶寬的低速率物理層電路(LRP)來生成低速率信道，
用占用大約1.7GHz帶寬的高速率物理層電路(HRP)來生成高速率信道，
其中所述低速率信道與相應的高速率信道共享相同頻段，并且以時分雙工(TDD)方式操作所述低速率信道和高速率信道。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述已調(diào)制模擬信號可以從在大約57GHz與大約66GHz之間的四個信道中心中傳送。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，其中所述四個信道包括58.608GHz、60.720GHz、62.832GHz以及64.944GHz。
71.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述LRP包括導頻音調(diào)電路、音調(diào)交織器電路、FEC電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
72.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述HRP包括外碼電路、外部交織器電路、內(nèi)碼電路、比特交織器電路、音調(diào)交織器電路以及數(shù)據(jù)擾頻器電路。
73.一種用于提供差錯保護的物理層電路，該物理層電路包括
外碼電路，該外碼電路用于將K個字節(jié)編碼成N個字節(jié)；
外部交織器電路，該外部交織器電路用于形成具有depth列和N行字節(jié)的表格；
作用于比特的M個內(nèi)碼電路，其中M大于1，
其中所述外部交織器電路將來自同一行的字節(jié)依照連續(xù)順序輸出到所述M個內(nèi)碼電路。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的物理層電路，其中所述物理層電路的輸入被用如下公式映射到外部交織器表格
i＝floor{[l mod(depth*M)]/M}
k＝M floor[l/(depth*M)]+l mod M
l＝0，1，...，depth*K-1
其中l(wèi)是所述外部交織器的輸入處的索引，i是列索引，而k是行索引。
75.根據(jù)權(quán)利要求73所述的物理層電路，其中一個或多個尾部比特被插入以通過縮短最后一個外碼來終止所述內(nèi)碼。
76.一種用于提供差錯保護的物理層電路，該物理層電路包括
作用于比特的M個內(nèi)碼電路，其中M大于1；
數(shù)據(jù)復用器，該數(shù)據(jù)復用器串行化所述M個內(nèi)碼電路的輸出；
比特交織器電路；以及
信號映射器，
其中所述比特交織器電路用于將來自同一內(nèi)碼的比特映射成信號星座中的數(shù)量相等的MSB和LSB。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的物理層電路，其中所述比特交織器電路將比特流分成大小為16的組，并且按照如下順序輸出所述比特0，1，2，3，4，5，6，7，9，8，11，10，13，12，15，14。
78.根據(jù)權(quán)利要求76所述的物理層電路，其中所述比特交織器電路將比特流分成大小為32的組，并且按照如下順序輸出所述比特0，1，2，3，4，5，6，7，11，8，9，10，15，12，13，14，18，19，16，17，22，23，20，21，25，26，27，24，29，30，31，28。
79.一種物理層電路，該物理層電路包括
外碼電路，該外碼電路用于將K個字節(jié)編碼成N個字節(jié)；
外部交織器電路，該外部交織器電路用于形成具有depth列和N行字節(jié)的表格；
作用于比特的M個內(nèi)碼電路，其中M大于1，
其中所述外部交織器電路用于將來自同一行的比特依照連續(xù)順序輸出到所述M個內(nèi)碼電路。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的物理層電路，其中設備的輸入用如下公式被映射到外部交織器表格
i＝floor{[l mod(depth*M)]/M}
k＝M floor[l/(depth*M)]+l mod M
l＝0，1，...，depth*K-1
其中l(wèi)是處于所述外部交織器輸入端的索引，i是列索引，并且k是行索引。
81.根據(jù)權(quán)利要求79所述的物理層電路，其中一個或多個尾部比特被插入以通過縮短最后一個外碼來終止所述內(nèi)碼。
82.一種物理層電路，該物理層電路包括
作用于比特的M個內(nèi)碼電路，其中M大于1；
數(shù)據(jù)復用器，該數(shù)據(jù)復用器串行化所述M個內(nèi)碼電路的輸出；
比特交織器電路；以及
信號映射器，
其中所述比特交織器電路用于將來自同一內(nèi)碼的比特映射成信號星座中的數(shù)量相等的MSB和LSB。
83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的物理層電路，其中所述比特交織器電路將比特流分成大小為16的組，并且按照如下順序輸出所述比特0，1，2，3，4，5，6，7，9，8，11，10，13，12，15，14。
84.根據(jù)權(quán)利要求82所述的物理層電路，其中比特交織器電路將比特流分成大小為32的組，并且按照如下順序輸出所述比特0，1，2，3，4，5，6，7，11，8，9，10，15，12，13，14，18，19，16，17，22，23，20，21，25，26，27，24，29，30，31，28。
85.一種設備，該設備包括
處理器；
射頻(RF)發(fā)射機，該RF發(fā)射機被耦合到所述處理器并由該處理器控制，并且該RF發(fā)射機用于傳送內(nèi)容；
物理層電路，該物理層電路被耦合到所述RF發(fā)射機和所述處理器并且該物理層電路用于在數(shù)字信號與已調(diào)制模擬信號之間進行編碼和解碼，
其中所述物理層電路包括能在用于所述RF發(fā)射機的定向模式、全向模式或波束成形模式中工作的低速物理層電路(LRP)，
其中所述物理層電路用于在所述全向模式時，生成重復N次的相同信號，每一次重復都使用不同的TX天線相位方向圖。
86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的設備，其中所述信號包括OFDM符號，并且N＝8。
87.根據(jù)權(quán)利要求85所述的設備，其中所述物理層電路用于在所述定向模式時，生成重復N+1次的相同信號，每一次重復都使用相同的最優(yōu)TX天線相位方向圖，該最優(yōu)TX天線相位方向圖從反向信道接收機反饋到反向信道發(fā)射機。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設備，其中所述信號包括OFDM符號，并且N＝8。
全文摘要
射頻(RF)發(fā)射機被耦合到處理器并由該處理器控制以發(fā)射數(shù)據(jù)。物理層電路被耦合到所述RF發(fā)射機，以在數(shù)字信號與已調(diào)制模擬信號之間進行編碼和解碼。所述物理層電路包括高速率物理層電路(HRP)和低速率物理層電路(LRP)。由所述低速率物理層電路(LRP)生成的低速率信道與由所述高速率物理層電路(HRP)生成的相應高速率信道共享相同頻段。
文檔編號H04L1/00GK101542954SQ200780009052
公開日2009年9月23日 申請日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者K·R·霍, K·納西里-圖希, D·傅, S·P·波普, J·M·吉爾伯特, C·S·順, J·劉 申請人:賽伊公司