用于低功率無線網(wǎng)絡(luò)中通信的方法和布置的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?01210142400. 7、申請(qǐng)日為2012年4月28日、發(fā)明名稱為"用 于低功率無線網(wǎng)絡(luò)中通信的方法和布置"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 實(shí)施例是在無線通信領(lǐng)域。更具體地說，實(shí)施例是在無線傳送器與接收器之間的 通信協(xié)議領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本公開的第一方面在于一種方法，包括：由物理層邏輯生成用于正交頻分復(fù)用通 信的前導(dǎo)碼，所述前導(dǎo)碼具有短訓(xùn)練字段、長訓(xùn)練字段和信號(hào)字段的重復(fù)；接收由媒體訪問 控制子層邏輯生成的幀；以及由所述物理層邏輯用所述前導(dǎo)碼封裝所述幀以生成物理層協(xié) 議數(shù)據(jù)單元。
[0004] 本公開的第二方面在于一種裝置，包括：存儲(chǔ)器；與所述存儲(chǔ)器耦合的數(shù)據(jù)單元 構(gòu)建器，所述數(shù)據(jù)單元構(gòu)建器用于生成包括具有短訓(xùn)練字段、長訓(xùn)練字段和信號(hào)字段的重 復(fù)的前導(dǎo)碼的前導(dǎo)碼；接收由媒體訪問控制子層邏輯生成的幀；以及用所述前導(dǎo)碼封裝所 述幀以生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
[0005] 本公開的第三方面在于一種系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)單元構(gòu)建器，用于生成包括具有短訓(xùn) 練字段、長訓(xùn)練字段和信號(hào)字段的重復(fù)的前導(dǎo)碼的前導(dǎo)碼；接收由媒體訪問控制子層邏輯 生成的幀；以及用所述前導(dǎo)碼封裝所述幀以生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元；與所述數(shù)據(jù)單元構(gòu) 建器耦合的傳送器；以及天線陣列，所述天線陣列用于傳送來自所述數(shù)據(jù)單元構(gòu)建器的所 述幀。
[0006] 本公開的第四方面在于一種機(jī)器可訪問產(chǎn)品，包括：媒體，包含用于正交頻分復(fù)用 通信的指令以使傳送器響應(yīng)于運(yùn)行所述指令來執(zhí)行操作，其中所述操作包括：通過重復(fù)數(shù) 據(jù)流中有效載荷的數(shù)據(jù)來生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的有效載荷的重復(fù)。
[0007] 本公開的第五方面在于一種方法，包括：由相關(guān)邏輯接收包括具有短訓(xùn)練字段、長 訓(xùn)練字段和信號(hào)字段的重復(fù)的前導(dǎo)碼的通信信號(hào)；以及由所述相關(guān)邏輯比較所述前導(dǎo)碼的 所述短訓(xùn)練字段的重復(fù)與已知短訓(xùn)練字段序列以檢測(cè)所述通信信號(hào)。
[0008] 本公開的第六方面在于一種裝置，包括：天線；與所述天線耦合的接收器，所述接 收器用于接收包括具有短訓(xùn)練字段、長訓(xùn)練字段和信號(hào)字段的重復(fù)的前導(dǎo)碼的通信信號(hào)； 以及比較所述前導(dǎo)碼的所述短訓(xùn)練字段的重復(fù)與已知短訓(xùn)練字段序列以檢測(cè)所述通信信 號(hào)。
【附圖說明】
[0009] 圖1描繪了包括多個(gè)通信裝置（其中包含多個(gè)固定或移動(dòng)通信裝置）的示例無線 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例， 圖IA描繪了由圖1的短訓(xùn)練字段重復(fù)器邏輯生成的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的實(shí)施例； 圖2描繪了在無線網(wǎng)絡(luò)中生成和傳送基于正交頻分復(fù)用（OFDM)的通信的設(shè)備的實(shí)施 例； 圖3描繪了用圖2中所示出的傳送器傳送通信的流程圖的實(shí)施例；以及 圖4描繪了用圖2中所示出的接收器接收通信的流程圖的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面是附圖中描繪的新穎實(shí)施例的詳細(xì)描述。然而，提供的細(xì)節(jié)量不打算限制所 描述實(shí)施例的預(yù)期變型；相反，權(quán)利要求書和詳細(xì)描述要涵蓋落入由所附權(quán)利要求書所定 義的本示教的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等效方案和備選。以下詳細(xì)描述設(shè)計(jì)成使這種實(shí) 施例對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是可理解的。
[0011] 提到"一個(gè)實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"示例實(shí)施例"、"各種實(shí)施例"等指示如此描述的本 發(fā)明實(shí)施例可包含具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，但不是每個(gè)實(shí)施例都必定包含所述具體特征、結(jié) 構(gòu)或特性。另外，重復(fù)使用短語"在一個(gè)實(shí)施例中"不一定是指同一實(shí)施例，不過它可以是 同一實(shí)施例。
[0012] 在本文中使用時(shí)，除非另外規(guī)定，否則使用序數(shù)形容詞"第一"、"第二"、"第三"等 來描述共同對(duì)象只指示參考相似對(duì)象的不同實(shí)例，并且不是要暗示如此描述的對(duì)象必須在 時(shí)間上、空間上，在分級(jí)上，或者以任何其它方式按給定順序。
[0013] 實(shí)施例可包括在IGHz和更低頻帶操作的正交頻分復(fù)用（OFDM)系統(tǒng)。在許多實(shí)施 例中，物理層邏輯可實(shí)現(xiàn)用于重復(fù)部分?jǐn)?shù)據(jù)流的重復(fù)邏輯以增大接收裝置檢測(cè)和解碼數(shù)據(jù) 流的能力。在若干實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可以增大用于建立和保持傳送裝置與接收裝置之間 的通信信道的范圍。在許多實(shí)施例中，范圍擴(kuò)展可大約1千米。
[0014] 在一些實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括前導(dǎo)碼重復(fù)器以通過接收裝置的相關(guān)器增大短 訓(xùn)練字段的積分時(shí)間（integrationtime)，從而增大接收裝置檢測(cè)來自傳送裝置的通信信 號(hào)的能力。在另外的實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括用于重復(fù)短訓(xùn)練字段數(shù)次（諸如2到5次） 的前導(dǎo)碼重復(fù)器。在另外的實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括用于重復(fù)長訓(xùn)練字段數(shù)次（諸如2 到5次）的前導(dǎo)碼重復(fù)器。在若干實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括用于重復(fù)簽名字段數(shù)次（諸 如2到5次）的前導(dǎo)碼重復(fù)器。并且，在另外的實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括用于重復(fù)前導(dǎo)碼 中附加長訓(xùn)練字段數(shù)次（諸如2到5次）的前導(dǎo)碼重復(fù)器，附加長訓(xùn)練字段位于信號(hào)字段 與有效載荷之間用于多流天線訓(xùn)練。
[0015] 在一些實(shí)施例中，重復(fù)邏輯可包括有效載荷重復(fù)器。有效載荷重復(fù)器可重復(fù)有效 載荷一次或多次，諸如2到5次。在許多實(shí)施例中，有效載荷重復(fù)器可在交織之前，并且在 多流實(shí)施例中，在對(duì)傳送器中的數(shù)據(jù)流進(jìn)行流解析之前，重復(fù)物理層裝置的位流中的數(shù)據(jù)。 在另外的實(shí)施例中，有效載荷重復(fù)器可在將OFDM符號(hào)變換到時(shí)域之前或之后重復(fù)傳送鏈 中的OFDM符號(hào)。在其它實(shí)施例中，有效載荷重復(fù)器除了IEEE802. 11n/ac系統(tǒng)中的現(xiàn)有 編碼方案外還可實(shí)現(xiàn)新的調(diào)制和編碼方案，諸如編碼率為1/4的二進(jìn)制相移鍵控，以有效 地重復(fù)通信信號(hào)的傳輸中的有效載荷。
[0016] 其它實(shí)施例包括接收裝置，其中所述接收裝置包含將多個(gè)STF、LTF和/或SIG符 號(hào)相關(guān)的相關(guān)器，以檢測(cè)來自傳送裝置的通信。接收裝置還可包括用于基于數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù) 的多次重復(fù)校正來自通信信號(hào)的數(shù)據(jù)流的校正邏輯。在一些實(shí)施例中，接收裝置可用短訓(xùn) 練字段的重復(fù)執(zhí)行初始參數(shù)估計(jì)。在另外的實(shí)施例中，接收裝置可用長訓(xùn)練字段的重復(fù)執(zhí) 行精確參數(shù)估計(jì)。
[0017] 在IGHz和更低的頻帶中，可用帶寬受限制，由此使用20MHz、40MHz、80MHz和 160MHz的帶寬的IEEE802.lln/ac類型系統(tǒng)在一些地理區(qū)域可能是不切實(shí)際的。在許多 實(shí)施例中，系統(tǒng)具有近似IMHz到10MHz的數(shù)量級(jí)的帶寬。在若干實(shí)施例中，802.lln/ac 類型系統(tǒng)可下調(diào)時(shí)鐘（down-clocked)以實(shí)現(xiàn)更低帶寬。例如，許多實(shí)施例按N下調(diào)時(shí)鐘， 諸如20MHz、40MHz、80MHz和160MHz除以N，其中N例如可取值10,從而提供2MHz、4 MHz、8MHz和16MHz帶寬操作。實(shí)施例還可通過其它方法實(shí)現(xiàn)IMHz的帶寬。在一些實(shí)施 例中，2MHz、4MHz、8MHz和16MHz的帶寬的頻音計(jì)數(shù)可基于IEEE802.Ilac系統(tǒng)的頻音 計(jì)數(shù)。在其它實(shí)施例中，頻音計(jì)數(shù)可不同于那些IEEE802.Ilac系統(tǒng)，例如移除了在較低帶 寬不是不必要的頻音計(jì)數(shù)。
[0018] 一些實(shí)施例例如可提供室內(nèi)和/或室外"智能"電網(wǎng)和傳感器服務(wù)。例如，一些實(shí) 施例可提供傳感器以計(jì)量具體區(qū)域內(nèi)一個(gè)或多個(gè)家庭的電、水、燃?xì)夂?或其它公用事業(yè) 的使用情況，并以無線方式向儀表子站傳送這些服務(wù)的使用情況。另外的實(shí)施例可將傳感 器用于家庭保健、診所或醫(yī)院監(jiān)視保健相關(guān)事件和患者的生命指征，諸如跌倒檢測(cè)、藥瓶監(jiān) 視、重量監(jiān)視、睡眠窒息、血糖水平、心率等。相比在IEEE802.lln/ac系統(tǒng)中提供的裝置， 設(shè)計(jì)用于這種服務(wù)的實(shí)施例一般而言需要低得多的數(shù)據(jù)速率和低得多（超低）的功耗。
[0019] -些實(shí)施例再用具有滿