802.11n/ac使能設(shè)備中的802.11p信號(hào)的檢測(cè)的制作方法
【專利說(shuō)明】802.11 n/ac使能設(shè)備中的802.11 p信號(hào)的檢測(cè)
[0001]優(yōu)先權(quán)聲明
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年5月9日提交的序列號(hào)為N0.61/821，409的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益，它的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]實(shí)施例涉及無(wú)線通信。更具體地，一些實(shí)施例涉及由能夠用于檢測(cè)具有更寬的帶寬的信號(hào)的接收器對(duì)具有更窄帶寬的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著無(wú)線頻譜變得越來(lái)越擁擠，(只要遵循某些原理)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)有時(shí)對(duì)管理某些無(wú)線帶寬的現(xiàn)有規(guī)則提出修改以允許多個(gè)用途之間的共存。例如，F(xiàn)FC已經(jīng)對(duì)管理未許可的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(U-NII)使用5GHz頻帶中被分配用于U-NII共享的訪問(wèn)的附加頻譜的195MHz的現(xiàn)有規(guī)則提出修改。目前存在若干個(gè)擴(kuò)展頻帶的用途，包括由智能交通系統(tǒng)使用(其遵循IEEE 802.1lp標(biāo)準(zhǔn))。如果現(xiàn)有802.lln/ac設(shè)備(意味著能夠用于802.1ln和/或802.1lac的設(shè)備)希望利用擴(kuò)展頻譜，則它們應(yīng)當(dāng)能夠與802.1lp使能設(shè)備共存。
【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1示出了示例物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元。
[0006]圖2示出了示例接收器。
[0007]圖3示出了用于檢測(cè)802.1lp類型信號(hào)和802.lln/ac信號(hào)兩者的示例接收器。
[0008]圖4示出了漏檢的概率與誤報(bào)的概率之間的示例折中。
[0009]圖5示出了用于檢測(cè)802.1lp信號(hào)和802.lln/ac信號(hào)兩者的部分系統(tǒng)的示例。
[0010]圖6示出了用于檢測(cè)802.1lp信號(hào)和802.lln/ac信號(hào)兩者的系統(tǒng)的示例流程圖。
[0011]圖7示出了根據(jù)一些實(shí)施例的無(wú)線設(shè)備的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面的描述和附圖充分地示出了具體實(shí)施例以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┻@些實(shí)施例。其他實(shí)施例可以并入結(jié)構(gòu)、邏輯、電氣、過(guò)程和其他改變。一些實(shí)施例的部分和特征可以被包括在其他實(shí)施例中(或由這些實(shí)施例取代)。在權(quán)利要求中闡述的實(shí)施例包含這些權(quán)利要求的所有的可用的實(shí)施例。
[0013]對(duì)實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且本文所定義的一般原理在不偏離本公開(kāi)的范圍的情況下可以被應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。此外，在下面的描述中，為了解釋的目的詳細(xì)闡述了許多細(xì)節(jié)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本公開(kāi)的實(shí)施例可在不使用這些特定細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。在其他實(shí)例中，為了不用不必要的細(xì)節(jié)模糊實(shí)施例的描述，公知結(jié)構(gòu)和過(guò)程沒(méi)有在框圖形式中示出。因此，本公開(kāi)不旨在被限制于所示出的實(shí)施例，而是將要符合與本文所公開(kāi)的原理和特征一致的最廣范圍。
[0014]IEEE 802.1lp 標(biāo)準(zhǔn)允許 5MHz、10MHz、和 20MHz 信道帶寬。20MHz 信道帶寬與 IEEE802.1la相同，并且假定對(duì)準(zhǔn)信道中心頻率，物理信號(hào)共存已經(jīng)在IEEE 802.1ln標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了處理。然而，在5MHz和1MHz帶寬的情況下，信號(hào)具有類似的正交頻分復(fù)用(OFDM)結(jié)構(gòu)，但具有更小的子載波間隔。因此，需要新的共存規(guī)則。假定已經(jīng)在最近發(fā)布的頻譜(例如，被分配用于U-NII共享的訪問(wèn)的附加頻譜的195MHz)上操作的設(shè)備將不改變它們的操作。因此，作為共存的第一步，未來(lái)的802.lln/ac設(shè)備將需要檢測(cè)802.1lp信號(hào)。一旦檢測(cè)到802.1lp信號(hào)，802.lln/ac設(shè)備可以采取措施以避免與任何802.1lp設(shè)備的沖突，或可以使用其他共存的機(jī)制。
[0015]802.lln/ac設(shè)備使用20MHz、40MHz、80MHz、和160MHz信道帶寬。下面描述的實(shí)施例使得802.lln/ac設(shè)備能夠在它的操作信道上處理5MHz和/或1MHz 802.1lp信號(hào)(下面稱作5/lOMHz信號(hào)或5/10MHz802.1lp信號(hào))，就好像接收到20MHz —樣。實(shí)施例可以使用20MHz的更大的帶寬的RF前端來(lái)接收802.1lp 5/lOMHz信號(hào)，并且可以用通常與更寬的前端相關(guān)聯(lián)的更高的采樣率來(lái)處理它。然而，RF濾波在其更寬的前端處相對(duì)于信號(hào)擴(kuò)展了噪聲，并且因此針對(duì)1MHz信號(hào)降低了 3dB的信噪比(SNR)表現(xiàn)，針對(duì)5MHz信號(hào)降低了 6dB的SNR表現(xiàn)。因此，可能存在這樣的情況，在802.1lp 5/lOMHz信號(hào)的頻帶中操作的802.1ln/ac設(shè)備針對(duì)相比于20MHz 802.lln/ac信號(hào)的5/10MHz 802.1lp信號(hào)將具有3_6dB更高的空閑信道評(píng)估(CCA)水平。這可能使得802.lln/ac設(shè)備漏掉802.1lp信號(hào)的存在，并且開(kāi)始傳輸，從而導(dǎo)致沖突。如下面所解釋的，為了盡可能地檢測(cè)到802.1lp 5/lOMHz信號(hào)，一些實(shí)施例可以允許增大的誤報(bào)率。更高的誤報(bào)率的影響可以通過(guò)進(jìn)一步處理接收到的信號(hào)來(lái)減輕。許多實(shí)施例可以在對(duì)當(dāng)前802.lln/ac設(shè)備沒(méi)有顯著硬件改變的情況下被實(shí)現(xiàn)，從而允許它們?cè)?02.1 Ip頻帶之內(nèi)進(jìn)行操作。在一定程度上，這些改變可以通過(guò)固件和/或處理的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有設(shè)備可以通過(guò)更新設(shè)備內(nèi)的軟件和/或固件來(lái)利用更新的頻帶。這不僅擴(kuò)展了現(xiàn)有設(shè)備的能力和使用壽命，而且允許增加的功能和效用。
[0016]圖1示出了示例物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Prou) 100 PPDU 100不特定于任何具體的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，而是足以用于本公開(kāi)的目的的一般表示。PTOU 100包括前導(dǎo)序列102、其他信息104、和物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU) 106。前導(dǎo)序列102被用來(lái)幫助檢測(cè)輸入信號(hào)(除其他事項(xiàng)外)。其他信息104可以包括不同的東西，這取決于PPDU和標(biāo)準(zhǔn)的確切類型。在一個(gè)實(shí)施例中，其他信息104可以包括被設(shè)計(jì)用于幫助接收器解碼PSDU 106的SIGNAL字段。PSDU 106包括被發(fā)送的幀(例如，有效載荷)。
[0017]前導(dǎo)序列102在如圖1所示的擴(kuò)展的形式中被示出。前導(dǎo)序列102具有多個(gè)訓(xùn)練序列，有時(shí)被稱為短訓(xùn)練序列(STS)。圖1的STS被示出為STS 112，具有被示出為110的最后的STS(Tn)。前導(dǎo)序列102還可以包括由其他信息114表示的其他信息。每一 STS 112的長(zhǎng)度取決于被考慮的802.11變體。在802.lln/ac的情況下，每一 STS的長(zhǎng)度是0.8 μ S。在802.1lp的情況下，STS 112的長(zhǎng)度針對(duì)不同的帶寬信號(hào)可能是不同的。在1MHz帶寬信號(hào)的情況下，STS 112的長(zhǎng)度將是1.6 μ S，并且對(duì)于5MHz帶寬信號(hào)，STS 112的長(zhǎng)度將是3.2 μ S0
[0018]圖2示出了示例接收器200，該示例接收器200可以接收例如802.lln/ac信號(hào)。信號(hào)的檢測(cè)通過(guò)利用PPDU 100中的STS 112的周期性來(lái)完成。圖2的示例接收器200使用延遲和關(guān)聯(lián)機(jī)制來(lái)檢測(cè)PPDU 100中的重復(fù)STS 112的存在。為了討論，接收器200可以被分成兩個(gè)部分234和222。
[0019]在接收器的第一部分234中，接收到的信號(hào)在操作202中被延遲STS長(zhǎng)度(0.8 μ S)。該信號(hào)隨后在操作204中被共軛，并且通過(guò)混合操作206與它自身相關(guān)聯(lián)?？梢栽诨旌喜僮?08中應(yīng)用縮放因素，并且在操作210中被采用STS長(zhǎng)度(0.8 μ s)上的移動(dòng)平均。
[0020]在接收器的第一部分234的其他分支中，在操作212中采用延遲的和共軛的信號(hào)(操作204的輸出)的平方大小。在操作214中采用接收到的信號(hào)的平方大小。這些因素被加在一起(操作216)，并且在操作220中采用STS長(zhǎng)度(0.8 μ s)上的移動(dòng)平均。
[0021]在接收器的第二部分222中，兩個(gè)信號(hào)(操作210和220的輸出)分別在操作224和228中在N個(gè)序列上被平均。對(duì)于典型的201取802.1111/^(3信號(hào)小等于4(0.8 4 8)。平均操作224的輸出的大小由平均操作228的輸出劃分，如操作226和230所示出的，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)232。輸出信號(hào)232隨后可以被輸入至檢測(cè)器以檢測(cè)輸入信號(hào)的存在。在許多實(shí)施例中，閾值檢測(cè)器可以被使用，使得如果輸出信號(hào)232超出給定的閾值，則檢測(cè)被聲明，并且設(shè)備執(zhí)行與輸入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的附加操作。
[0022]接收器200中示出的操作可以在具有由固件/軟件、或它們的一些組合編程的處理器的硬件中被執(zhí)行。典型的接收器將具有RF前端，其中的處理由硬件執(zhí)行。某種情況下，輸入信號(hào)通常被采樣，并且處理從該點(diǎn)以數(shù)字的方式進(jìn)行。
[0023]對(duì)于諸如圖2中的接收器之類的接收器，一般地有若干參數(shù)可以被調(diào)整以折中漏檢的概率(和檢測(cè)的概率)和誤報(bào)的概率。通常，當(dāng)參數(shù)被調(diào)整以降低誤報(bào)的概率(對(duì)于給定SNR)時(shí)，漏檢的概率增大。然而，取決于具體接收器設(shè)計(jì)、使用的具體硬件、調(diào)整的具體參數(shù)、和具體目標(biāo)，可能希望允許誤報(bào)率上升以得到具體檢測(cè)特性，或降低誤報(bào)率并且允許漏檢概率有所上升。
[0024]圖3示出了用于檢測(cè)802.1lp