Многополосная диспетчеризация для активируемого радио
Изобретение относится к технике связи и может использоваться для активации беспроводных приемных станций, имеющих активируемые радио-(WUR-)схемы. Технический результат состоит в повышении качества связи. Для этого способ предоставления сигнала активации в канале связи для множества приемных станций содержит формирование множества последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов, причем каждая последовательность включается в соответствующий кадр активируемого радио (WUR), который предназначен для соответствующей приемной станции и имеет соответствующую предварительно заданную полосу пропускания; комбинирование соответствующих WUR-кадров в многополосную единицу данных WUR, имеющую полосу пропускания, которая превышает сумму предварительно заданных полос пропускания кадров активируемого радио; передачу сигнала активации, включающего в себя многополосную единицу данных WUR, в канале связи. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.
Перекрестные ссылки на родственные заявки
[0001] Настоящая заявка притязает на приоритет заявки на патент (США) № 62/486607, поданной 18 апреля 2017 года, озаглавленной "MULTIBAND SCHEDULING FOR WAKE UP RADIO", и заявки на патент (США) № 15/928953, поданной 22 марта 2018 года, озаглавленной "MULTIBAND SCHEDULING FOR WAKE UP RADIO", содержимое которых полностью содержится в данном документе по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Настоящая заявка относится к способам и системам для обмена данными с несколькими активируемыми радиоустройствами.
Уровень техники
[0003] В беспроводной связи, эффективное использование доступной мощности представляет собой одну из основных целей проектирования системы. Зачастую, устройство беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN), к примеру, в вариантах применения на основе Интернета вещей (IoT), основывается на ограниченной подаче мощности (например, в качестве осуществляемой посредством перезаряжаемых или неперезаряжаемых аккумуляторов). Примеры такого устройства могут включать в себя сенсорные устройства, расположенные в удаленных точках, измеряющие некоторое физическое явление, например, уровень воды либо температуру или местоположение; и носимые устройства, измеряющие некоторую функцию организма, например, частоту повторения пульса.
[0004] Такое устройство может быть спроектировано с возможностью управлять низким рабочим циклом (например, обмениваться данными с точкой доступа (AP) только один раз в день), и в силу этого может не быть уместным для его схемы приемного устройства WLAN быть всегда включенной. Ограниченный источник мощности (например, аккумулятор) устройства может быстро истощаться, если он не содержит соответствующий спящий режим для схемы приемного устройства WLAN и соответствующий механизм активации. Механизм активации может требовать обмена сигналами активации (wake up signal) между AP и устройством. В некоторых вариантах применения, может быть желательным обеспечивать возможность AP обмениваться сигналами активации с несколькими устройствами одновременно спектрально эффективным способом.
Сущность изобретения
[0005] Согласно первому аспекту, предусмотрен способ предоставления сигнала активации в канале связи для множества приемных станций. Способ включает в себя формирование множества последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов, причем каждая последовательность включается в соответствующий кадр активируемого радио (wake-up-radio - WUR), который предназначен для соответствующей приемной станции и имеет соответствующую предварительно заданную полосу пропускания. Соответствующие WUR-кадры затем комбинируются в многополосную единицу данных WUR, имеющую полосу пропускания, которая превышает сумму предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров. Сигнал активации, включающий в себя многополосную единицу данных WUR, передается в канале связи.
[0006] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, полоса пропускания многополосной единицы данных WUR составляет 20 МГц, каждый WUR-кадр имеет полосу пропускания в 5 МГц или меньше, и защитная полоса частот включена между смежными WUR-кадрами.
[0007] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, множество последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов включают в себя первую последовательность, включенную в первый WUR-кадр, который имеет первую предварительно заданную полосу пропускания, вторую последовательность, включенную во второй WUR-кадр, который имеет вторую предварительно заданную полосу пропускания, и третью последовательность, включенную в третий WUR-кадр, который имеет третью предварительно заданную полосу пропускания. Каждый кодированный на основе формы сигналов символ в первой последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к первой форме OFDM-сигнала, для которой все поднесущие за пределами первой предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю; каждый кодированный на основе формы сигналов символ во второй последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области ко второй форме OFDM-сигнала, для которой все поднесущие за пределами второй предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю; и каждый кодированный на основе формы сигналов символ в третьей последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к третьей форме OFDM-сигнала, для которой все поднесущие за пределами третьей предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю. В некоторых примерах, комбинирование соответствующих WUR-кадров в многополосную единицу данных WUR содержит добавление первого, второго и третьего WUR-кадров. Способ включает в себя преобразование с повышением частоты многополосной единицы данных WUR, чтобы предоставлять сигнал активации.
[0008] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, первая, вторая и третья формы OFDM-сигнала формируются из 64-точечного IFFT и имеют разнесение поднесущих в 312,5 кГц, и: первая форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих в первой предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение; вторая форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих во второй предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение; и третья форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих в третьей предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение.
[0009] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, из тринадцати ненулевых поднесущих каждой из первой, второй и третьей форм OFDM-сигнала, восемь поднесущих задаются равными положительной 1, и пять поднесущих задаются равными отрицательной 1.
[0010] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, первая предварительно заданная полоса пропускания первой формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S14 - S27, в которых центральная поднесущая S21 задается равной нулю, поднесущие S15, S16, S19, S22, S24, S25, S26 и S27 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S14, S17, S18, S20 и S22 задаются равными отрицательной единице (-1); вторая предварительно заданная полоса пропускания второй формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S-7 - S6, в которых центральная поднесущая S0 задается равной нулю, поднесущие S-6, S-4, S-3, S-2, S-1, S1, S4 и S5 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-7, S-5, S2, S3 и S6 задаются равными отрицательной единице (-1); и третья предварительно заданная полоса пропускания третьей формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S-28 - S-15, в которых центральная поднесущая S-21 задается равной нулю, поднесущие S-28, S-26, S-25, S-22, S-20, S-18, S-16 и S-15 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-27, S-24, S-23, S-19 и S-17 задаются равными отрицательной единице (-1).
[0011] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, первая предварительно заданная полоса пропускания, вторая предварительно заданная полоса пропускания и третья предварительно заданная полоса пропускания составляют меньше 4,1 МГц, защитная полоса частот в 2,5 МГц включена между первым WUR-кадром и вторым WUR-кадром, и защитная полоса частот в 2,5 МГц включена между вторым WUR-кадром и третьим WUR-кадром.
[0012] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, каждый из кодированных на основе формы сигналов символов представляет соответствующий бит данных и содержит защитный интервал, после которого идут первый и второй субсимволы равной длительности, причем соответствующий бит данных представляется посредством различного относительного распределения энергии между первым и вторым субсимволами.
[0013] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, биты данных могут кодироваться с использованием модуляции включением/выключением (on-off keying - OOK), чтобы представлять биты данных "1" и данных "0". Бит данных "1" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более высокую энергию, чем второй субсимвол, и бит данных "0" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более низкую энергию, чем второй субсимвол.
[0014] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, биты данных кодируются с использованием модуляции включением/выключением, чтобы представлять биты данных "1" и данных "0". Бит данных "0" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более высокую энергию, чем второй субсимвол, и бит данных "1" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более низкую энергию, чем второй субсимвол.
[0015] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, защитный интервал каждого кодированного на основе формы сигналов символа имеет практически нулевую энергию.
[0016] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, каждый кодированный на основе формы сигналов символ имеет длительность в 4 мкс, каждый защитный интервал имеет длительность в 0,8 мкс, и каждый субсимвол имеет длительность в 1,6 мкс.
[0017] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, многополосная единица данных WUR добавляется в конец символа унаследованной преамбулы.
[0018] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, способ включает в себя передачу уведомления в каждую из приемных станций, указывающего предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра, предназначенного для приемной станции.
[0019] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, способ включает в себя прием сигнала активации в одной из приемных станций, причем приемная станция фильтрует сигнал активации, чтобы избирательно принимать предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра, предназначенного для приемной станции.
[0020] Согласно второму аспекту, предусмотрено передающее устройство для передачи сигнала активации в канале связи, содержащее: модуль кодирования на основе формы сигналов, выполненный с возможностью формировать многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), включающую в себя множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR, причем полоса пропускания единицы данных WUR превышает сумму предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и модулятор для преобразования с повышением частоты многополосной единицы данных WUR в несущую частоту и передачи сигнала активации, включающего в себя многополосную единицу данных WUR, в канале связи.
[0021] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, полоса пропускания многополосной единицы данных WUR составляет 20 МГц, предварительно заданная полоса пропускания каждого WUR-кадра составляет 5 МГц или меньше, и модуль кодирования на основе формы сигналов выполнен с возможностью включать защитную полосу частот между смежными WUR-кадрами и краевыми полосами частот на краевых частотах полосы пропускания многополосной единицы данных WUR.
[0022] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, множество последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов включают в себя первую последовательность, включенную в первый WUR-кадр, который имеет первую предварительно заданную полосу пропускания, вторую последовательность, включенную во второй WUR-кадр, который имеет вторую предварительно заданную полосу пропускания, и третью последовательность, включенную в третий WUR-кадр, который имеет третью предварительно заданную полосу пропускания. Каждый кодированный на основе формы сигналов символ в первой последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим в первой предварительно заданной полосе пропускания. Каждый кодированный на основе формы сигналов символ во второй последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим во второй предварительно заданной полосе пропускания. Каждый кодированный на основе формы сигналов символ в третьей последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим в третьей предварительно заданной полосе пропускания. Модуль кодирования на основе формы сигналов формирует многополосную единицу данных WUR посредством добавления первого, второго и третьего WUR-кадров.
[0023] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, OFDM-поднесущие имеют разнесение поднесущих в 312,5 кГц, и при этом OFDM-поднесущие в каждой из первой, второй и третьей предварительно заданных полос пропускания включают в себя 14 поднесущих, из которых одна поднесущая задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение.
[0024] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, из тринадцати ненулевых поднесущих каждой из первой, второй и третьей форм OFDM-сигнала, восемь поднесущих задаются равными положительной 1, и пять поднесущих задаются равными отрицательной 1.
[0025] Согласно третьему аспекту, предусмотрен способ приема сигнала активации, который включает в себя многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), имеющую множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR. Способ содержит: преобразование с понижением частоты и фильтрацию принимаемого сигнала активации, чтобы выбирать одну из предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и декодирование кодированных на основе формы сигналов символов, включенных в WUR-кадр, который занимает выбранную предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра.
[0026] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, декодирование кодированных на основе формы сигналов символов содержит определение битового значения для каждого кодированного на основе формы сигналов символа на основе относительного распределения энергии между субсимволами кодированного на основе формы сигналов символа.
[0027] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, фильтрация выполняется в фильтре, имеющем коэффициент фильтрации, по меньшей мере, в 4 и меньший или равный 8.
[0028] Согласно четвертому аспекту, предусмотрена схема приемного устройства активируемого радио, содержащая: модулятор, выполненный с возможностью преобразовывать с понижением частоты принимаемый сигнал активации в сигнал в полосе модулирующих частот, который включает в себя многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), имеющую множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR; фильтр, выполненный с возможностью фильтровать сигнал в полосе модулирующих частот, чтобы выбирать одну из предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и операции обнаружения энергии и принятия решения, выполненные с возможностью определять, на основе относительного распределения энергии между субсимволами каждого кодированного на основе формы сигналов символа, битовые значения для кодированных на основе формы сигналов символов, включенных в WUR-кадр, который занимает выбранную предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра.
[0029] Необязательно, в любом из предыдущих аспектов, фильтр имеет коэффициент фильтрации, по меньшей мере, в 4 и меньший или равный 8. […]
[0030] Согласно другому аспекту, предусмотрен способ приема сигнала активации, предоставленного согласно способу первого аспекта, содержащий фильтрацию сигнала активации, чтобы избирательно принимать одну из предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров.
[0031] Согласно дополнительному аспекту, предусмотрено передающее устройство для предоставления сигнала активации в канале связи, содержащее модуль кодирования на основе формы сигналов, выполненный с возможностью предоставлять сигнал активации согласно вышеописанному способу.
[0032] Согласно дополнительному аспекту, предусмотрена станция для приема сигнала активации, предоставленного согласно способу первого аспекта, причем станция включает в себя фильтр для фильтрации сигнала активации, чтобы избирательно принимать предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра, предназначенного для приемной станции.
[0033] Согласно другому аспекту, предусмотрены способ и приемное устройство для приема сигнала активации, передаваемого согласно аспектам и вариантам осуществления, обобщенно представленным выше.
Краткое описание чертежей
[0034] Теперь следует обратиться, в качестве примера, к прилагаемым чертежам, которые показывают примерные варианты осуществления настоящей заявки, и на которых:
[0035] Фиг. 1 является блок-схемой, иллюстрирующей связь между AP и примерной станцией, имеющей активируемую радиосхему;
[0036] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей связь между AP и несколькими станциями, имеющими соответствующие активируемые радиосхемы;
[0037] Фиг. 3 иллюстрирует формат многополосного кадра для примерной единицы данных активируемого радио;
[0038] Фиг. 4 является блок-схемой, иллюстрирующей систему многополосного активируемого кадрового кодирования согласно примерному варианту осуществления;
[0039] Фиг. 5A показывает представления в частотной области и во временной области примерной первой подполосной формы сигнала, используемой в системе по фиг. 4;
[0040] Фиг. 5B показывает представления в частотной области и во временной области примерной второй подполосной формы сигнала, используемой в системе по фиг. 4;
[0041] Фиг. 5C показывает представления в частотной области и во временной области примерной третьей подполосной формы сигнала, используемой в системе по фиг. 4; и
[0042] Фиг. 6 является блок-схемой, иллюстрирующей активируемые схемы приемного устройства для многополосного активируемого кадрового декодирования.
[0043] Аналогичные ссылки с номерами могут использоваться на различных чертежах для того, чтобы обозначать аналогичные компоненты.
Подробное описание изобретения
[0044] Пользовательское устройство или станция, такое как устройство машинной связи или сенсорное устройство, которое предназначено для работы в беспроводной сети, такой как беспроводная локальная вычислительная сеть (WLAN), может иметь отдельную активируемую радиосхему (WUR) с низким уровнем мощности в дополнение к схеме приемо-передающего устройства WLAN с более высоким уровнем мощности. WUR-схема, в общем, представляет собой схему приемного устройства с низким уровнем мощности, спроектированную с возможностью приема и обнаружения сигнала активации, и в некоторых примерах может представлять собой упрощенную версию основной схемы приемо-передающего устройства WLAN и может реализовываться на интегральной схеме (IC) или микросхеме. WUR-схема обменивается данными со схемой приемо-передающего устройства WLAN или другой эквивалентной схемой устройства, так что схема приемо-передающего устройства WLAN может находиться в спящем режиме и экономить мощность до тех пор, пока WUR-схема не активирует схему приемо-передающего устройства WLAN. WUR-схема активирует схему приемо-передающего устройства WLAN или другую эквивалентную схему, когда WUR-схема обнаруживает сигнал активации из точки AP доступа (типично, AP, ассоциированной с устройством WLAN).
[0045] В этом отношении, фиг. 1 является принципиальной схемой, иллюстрирующей примерную AP 102 и примерную станцию 104, ассоциированную с AP 102. В примерных вариантах осуществления, станция 104 представляет собой устройство WLAN с низким рабочим циклом или другое беспроводное устройство. Примерная станция 104 включает в себя схему 106 приемо-передающего устройства WLAN (например, приемо-передающее устройство Wi-Fi) и WUR-схему 108. AP 102 включает в себя схему 110 приемо-передающего устройства WLAN. В примерных вариантах осуществления, WUR-схема 108 представляет собой простое приемное устройство с низким уровнем мощности, которое не имеет передающего устройства и функционирует с возможностью активировать схему 106 приемо-передающего устройства WLAN при необходимости.
[0046] Фиг. 1 иллюстрирует набор примерных сигналов, которые могут передаваться для активации находящейся в спящем режиме схемы 106 приемо-передающего устройства WLAN. AP 102 может отправлять сигнал 152 активации, переносящий единицу 200 данных активируемого радио (WUR) (подробнее описывается ниже), в станцию 104. Единица 200 данных WUR обнаруживается посредством WUR-схемы 108, и WUR-схема 108 отправляет внутренний сигнал 154 активации в схему 106 приемного устройства WLAN, который активирует схему 106 приемо-передающего устройства WLAN, если схема 106 приемного устройства WLAN находится в спящем режиме. Схема 106 приемо-передающего устройства WLAN затем отправляет ACK-сигнал 156 обратно в AP 102. После этого может осуществляться соответствующий обмен 158 информацией между AP 102 и станцией 104 (через схему 106 приемо-передающего устройства WLAN). После того, как обмен 158 информацией закончен, схема 106 приемо-передающего устройства WLAN может возвращаться в спящее состояние.
[0047] Хотя фиг. 1 показывает сигнал 152 активации, передаваемый в WUR-схему 108, которая ассоциирован с схемой 106 приемо-передающего устройства WLAN, процессы и системы, описанные в настоящем раскрытии сущности, могут быть применимыми к другим схемам, включающим в себя другие схемы беспроводного приемного устройства, которые могут извлекать выгоду из механизма активации.
[0048] В некоторых вариантах применения, включающих в себя, например, IoT-варианты применения, плотные совокупности станций 104 могут обслуживаться посредством небольших чисел AP 102, и в силу этого в данном документе описываются примерные варианты осуществления, которые упрощают многополосную связь для сигналов WUR, которые обеспечивают возможность одной AP 102 отправлять уникальные WUR-кадры с использованием идентичной единицы 200 данных в несколько станций 104. В этом отношении, фиг. 2 показывает сигнал 152 активации, который включает в себя многополосную единицу 200 данных WUR, передаваемую одновременно в три станции 104-1, 104-2, 104-3, которые включают в себя соответствующую WUR-схему 108.
[0049] Примерный формат кадра для многополосной единицы 200 данных WUR показан на фиг. 3. Высоты различных блоков, показанных на фиг. 3, иллюстрируют относительные полосы пропускания (bandwidth - BW) каждой части. В примере по фиг. 3, единица 200 данных WUR включает в себя унаследованную преамбулу 210, добавленную в начало многополосной единицы 201 WUR. Унаследованная преамбула 210 включена для того, чтобы заглушать унаследованные устройства в сети, и может опускаться в некоторых примерах, в которых не предполагается работа унаследованного оборудования. В вариантах применения, в которых унаследованная преамбула 210 опускается, единица 200 данных WUR должна быть идентичной многополосной единице 201 WUR. Многополосная единица 201 WUR включает в себя три параллельных WUR-кадра 250-1, 250-2 и 250-3 (также обобщенно называются "WUR-кадром 250), каждый из которых может включать в себя уникальную информацию для соответствующей одной из станций 104-1, 104-2 и 104-3. В примерных вариантах осуществления, унаследованная преамбула 210 занимает полосу пропускания канала (channel bandwidth - CH BW) в 20 МГц, и каждый из WUR-кадров 250-1, 250-2 и 250-3 занимает соответствующую уникальную подполосу BW-1, BW-2 и BW-3 частот в 4,1 МГц из полосы CH BW пропускания канала. В проиллюстрированном варианте осуществления, смежные WUR-кадры 250-1 и 250-2 разделяются по частоте посредством защитной полосы GB частот, и смежные WUR-кадры 250-2 и 250-3 также разделяются по частоте посредством дополнительной защитной полосы GB частот. Кроме того, в проиллюстрированном варианте осуществления, краевая полоса EB частот предоставляется на внешней частотной границе WUR-кадра 250-1, и аналогичная краевая полоса EB частот предоставляется на внешней частотной границе WUR-кадра 250-3.
[0050] Как подробнее пояснено ниже, в примерных вариантах осуществления, многополосная единица 201 WUR извлекается из традиционного 802.11-символа с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (orthogonal frequency division multiplexing - OFDM), имеющего параметры нумерологии: число поднесущих (тонов)=64; длительность полезного символа Tu=3,2 мкс; разнесение поднесущих SS=312,5 кГц; и полоса пропускания=20 МГц. В примерных вариантах осуществления, четырнадцать (14) поднесущих выделяются для каждого из WUR-кадров 250-1, 250-2, 250-3, семь (7) поднесущих выделяются для каждой защитной полосы GB частот, и четыре (4) поднесущие выделяются для каждой краевой полосы EB частот таким образом, что выделение 64 поднесущих может представляться, как в следующей таблице:
Таблица 1. Выделение 64 поднесущих в многополосной единице 201 WUR
| Номера поднесущих | Выделено для | Полоса пропускания |
| S28 - S31 (4 тона) | EB | 1406,25 КГц |
| S14 - S27 (14 тонов) | WUR-кадр 250-1 (BW-1) | 4062,5 КГц |
| S7 - S13 (7 тонов) | GB | 2500 КГц |
| S-7 - S6 (14 тонов) | WUR-кадр 250-2 (BW-2) | 4062,5 КГц |
| S-14 - S-8 (7 тонов) | GB | 2500 КГц |
| S-15 - S-28 (14 тонов) | WUR-кадр 250-3 (BW-3) | 4062,5 КГц |
| S-32 - S-29 (4 тона) | EB | 1406,26 КГц |
[0051] Каждый WUR-кадр 250-1, 205-2, 250-3 включает в себя информацию, которая может быть конкретной для соответствующих станций 104-1, 104-2 и 104-3, и каждый WUR-кадр 250-1, 250-2 и 250-3 может включать в себя следующие поля: поле 252 опорного сигнала WUR; поле 254 сигнала (SIG) WUR; MAC-заголовок 262; тело 264 кадра; и контрольная последовательность 266 кадра (frame check sequence - FCS). В примерном варианте осуществления, поле 252 опорного сигнала WUR может включать в себя преамбулу сигнала активации, например, псевдошумовую (pseudo noise - PN) последовательность. Поле 254 сигнала (SIG) WUR может включать в себя управляющий сигнал. MAC-заголовок 262 может включать в себя адрес приемного устройства. MAC-заголовок 262, тело 264 кадра и FCS 266 могут вместе упоминаться как рабочие данные WUR-кадра 250. В некоторых примерах, WUR-кадры 250-1, 250-2 и 250-3 могут опускать одно или более полей кадра, идентифицированных на фиг. 3, и/или могут включать в себя дополнительные поля.
[0052] Опорный сигнал 252 WUR предоставляется для обнаружения и синхронизации пакетов. В некоторых примерах, опорный сигнал 252 WUR может включать в себя короткое обучающее поле (short training field - STF), которое может использоваться посредством WUR-схемы 108 в соответствующей станции 104-1, 104-2, 104-3, чтобы обнаруживать WUR-кадр 250 как отличающийся от других кадров и обеспечивать возможность WUR-схеме 108 синхронизироваться с WUR-кадром 250. В некоторых примерах, опорный сигнал 252 WUR может включать в себя последовательность, которая может коррелироваться в WUR-схеме 108, чтобы упрощать кадровую синхронизацию.
[0053] В примерных вариантах осуществления, WUR-схема 108 каждой из станций 104-1, 104-2 и 104-3 реализуется как простая схема приемного устройства с низким потреблением мощности, и, соответственно, WUR-кадр 250 спроектирован с возможностью обеспечивать эффективное и точное декодирование с низким уровнем мощности в WUR-схеме 108. В этом отношении, кодирование на основе формы сигналов (waveform coding - WFC) во временной области используется для частей WUR-кадра 250, которые дут после опорного сигнала 252 WUR , показанных на фиг. 3 в качестве WFC-кодированной части 268. В примерных вариантах осуществления, фильтрация применяется в WUR-схемах 108 соответствующих станций 104-1, 104-2 и 104-3, чтобы отделять соответствующие WUR-кадры 205-1, 250-2 и 205-3 от многополосной единицы 201 WUR. Типично, увеличение коэффициента фильтрации (например, числа отводов) в фильтре увеличивает точность фильтрации, что является полезным в многополосном окружении; тем не менее, оно также увеличивает затраты и сложность фильтра. Кроме того, моделирования показали, что в некоторых примерах WFC-сигнала, чем больше число отводов, используемых в фильтре в WUR-схеме 108, тем больше вероятность появления межсимвольных помех. Соответственно, в данном документе описываются примерные варианты осуществления, которые могут в некоторых вариантах применения предоставлять формат многополосного кодированного на основе формы сигналов WUR-кадра, который может декодироваться в приемных устройствах WUR с использованием фильтров с коэффициентом фильтрации, который оптимизирует компромиссы между межсимвольными помехами (inter-symbol interference - ISI), потреблением мощности и помехами от смежных полос частот.
[0054] Фиг. 4 является принципиальной блок-схемой системы, иллюстрирующей WUR-систему, которая использует кодирование на основе формы сигналов. Фиг. 4 показывает последовательность операций обработки, применяемую в приемо-передающем устройстве 110 AP для того, чтобы формировать многополосную единицу 201 WUR с форматом, показанным в вышеприведенной таблице 1. Каждый из блоков 300, 304-1, 304-2, 304-3, 306, 307 и 308 обработки, показанных как выполняемые в приемо-передающем устройстве 110 AP, представляет операцию, которая, например, может реализовываться как модуль или элемент в качестве части одной или более интегральных схем.
[0055] В примере по фиг. 4, уникальные исходные данные предоставляются для каждой из станций 104-1, 104-2 и 104-3 в форме двоичных преобразованных на основе модуляции включением/выключением (on-off keying - OOK) исходных данных 280-1, 280-2 и 280-3, соответственно. В примерных вариантах осуществления, исходные данные 280-1, 280-2 и 280-3 включают в себя биты для кодирования и включения в WFC-кодированные части 268 WUR-кадров 250-1, 250-2 и 250-3, соответственно. Приемо-передающее устройство 110 AP реализует параллельные тракты 285-1, 285-2 и 285-3 обработки для соответствующих исходных данных 280-1, 280-2 и 280-3.
[0056] Ниже подробнее описывается операция первого тракта 285-1 обработки по мере того, как он обрабатывает и кодирует OOK-преобразованные исходные данные 280-1 и выводит соответствующий WUR-кадр 250-1. В некоторых примерах, исходные данные 280-1 сегментируются на группы по K битов для обработки. Кодирование с прямой коррекцией ошибок (forward error correction- FEC) для того, чтобы применять коррекцию ошибок и/или сжимать данные (например, кодирование K битов в J битовых кодовых слов), может применяться к двоичным данным посредством операции 300 FEC-кодирования; тем не менее, такое кодирование может опускаться в некоторых вариантах осуществления.
[0057] Тракт 285-1 обработки включает в себя источник 304-1 форм сигналов, который предоставляет символьные формы 410-1 сигнала в операцию 306 кодирования на основе формы сигналов. Символьная форма 410-1 сигнала имеет предварительно заданную энергетическую конфигурацию в предварительно заданной полосе пропускания (BW) и предварительно заданную длительность символа (Tu), который включает в себя предварительно заданное число выборок (N). Как описано далее, в примерных вариантах осуществления, символьная форма 410-1 сигнала представляет собой форму сигнала с несколькими несущими, извлекаемую из поднесущих S14 - S27, сформированных из 64-точечного IFFT. В текущем описанном примере, источник 304-1 форм сигналов включает в себя запоминающее устройство 305, которое сохраняет ранее сформированную версию во временной области формы сигнала с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), такую как примерная символьная форма 410-1 сигнала временной области, которая показана на фиг. 5A. В частности, в примерном варианте осуществления, формирователь 301-1 форм OFDM-сигналов, который включает в себя операцию 64-точечного обратного быстрого преобразования Фурье (inverse fast Fourier transform - IFFT), используется для того, чтобы формировать OFDM-символ 402-1 частотной области, в котором поднабор выделенных поднесущих S14 - S27, которые занимают полосу BW-1 пропускания, используется для того, чтобы предоставлять символьную форму 410-1 сигнала.
[0058] В проиллюстрированном примерном символе 402-1 по фиг. 5A, центральная поднесущая S21 в группе из 14 поднесущих S14 - S27 является нулем, и оставшимся 13 поднесущим в группе назначаются значения следующим образом: Поднесущие S15, S16, S19, S22, S24, S25, S26 и S27 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S14, S17, S18, S20 и S22 задаются равными отрицательной единице (-1). Оставшиеся поднесущие S-32 - S-13 и S28 - S31 задаются равными 0. В проиллюстрированном примере, символ 402-1 извлекается из традиционного 802.11 OFDM-символа, имеющего параметры нумерологии, отмеченные выше в отношении таблицы 1: Число поднесущих=64, с числом используемых поднесущих SCU=14 (включающих в себя поднесущие S14 - S27, с S21, используемые для нуля); длительность полезного символа Tu=3,2 мкс; и разнесение поднесущих SS=312,5 кГц. Полоса BW-1 пропускания символа 402-1 составляет 13*312,5 кГц ≈ 4,1 МГц. Форма 410-1 сигнала на фиг. 5A представляет версию во временной области OFDM-символа 402-1. В примерных вариантах осуществления, форма 410-1 OFDM-сигнала временной области формируется с использованием стандартной 802.11-частоты дискретизации в 20 МГц таким образом, что форма 410-1 OFDM-сигнала включает в себя N=64 выборки.
[0059] Как отмечено выше, в примерных вариантах осуществления, операции, выполняемые посредством формирователя 301-1 OFDM-символов, чтобы предоставлять символьную форму 410-1 сигнала, осуществляются во время конфигурирования до обработки и передачи WUR-кадров 250-1, причем источник 304-1 форм сигналов после этого предоставляет последовательные копии предварительно сохраненной символьной формы 410-1 сигнала во время формирования WUR-кадров 250-1 посредством AP Tx/Rx 110, за счет этого исключая требование для IFFT-операции для каждой символьной формы сигнала, используемой для WUR-кадра 250-1. По меньшей мере, в некоторых примерных вариантах осуществления, формирователь 301-1 форм OFDM-сигналов является конфигурируемым и может использоваться для того, чтобы формировать символьные формы сигнала, которые имеют параметры нумерологии, отличные от вышеизложенных параметров нумерологии, так что сохраненная форма сигнала может изменяться при необходимости.
[0060] В примере по фиг. 4, операция 306 кодирования на основе формы сигналов используется для того, чтобы кодировать J битов данных, кодированных из исходных OOK-данных 280-1, в J последовательных символьных форм 410-1 сигнала временной области. В примерном варианте осуществления, кодирование на основе формы сигналов, которое применяется на этапе 306, представляет собой манчестерское кодирование, которое также известно как фазовое кодирование (phase encoding - PE). В частности, манчестерское кодирование представляет собой линейный код, в котором кодирование каждого бита данных имеет низкий, затем высокий уровень либо высокий, затем низкий уровень, для равного времени. Соответственно, в операции 306 кодирования на основе формы сигналов, форма 410-1 сигнала эффективно разделена на два субсимвола равной длительности (Tu/2), при этом каждый "0" бит кодируется как набор из двух субсимволов, и каждый "1" бит кодируется как набор из двух субсимволов. В примерном варианте осуществления, кодирование является таким, как показано в таблице 2 ниже:
Таблица 2. Манчестерское кодирование битов OOK-данных
| Бит OOK-данных | Первый субсимвол SUB1 | Второй субсимвол SUB2 |
| "1" | 1 (включен) | 0 (выключен) |
| "0" | 0 (выключен) | 1 (включен) |
[0061] Следует принимать во внимание, что порядок субсимволов, описанный в данном документе, может быть изменен на противоположное для битов 0 и 1 данных в альтернативных конфигурациях.
[0062] В примерных вариантах осуществления, субсимвол "выключено" включает в себя практически пустую или нулевую энергию, и субсимвол "включено" включает в себя более высокий энергетический уровень, чем субсимвол "выключено". В примерных вариантах осуществления, энергия субсимвола "включено" совпадает с энергией соответствующей длительности символьной формы 410-1 сигнала, имеющей длительность, идентичную длительности субсимвола "включено". Операция 306 кодирования на основе формы сигналов применяет PE-кодирование к символьной форме 410-1 сигнала во временной области, и в этом отношении, фиг. 5A графически иллюстрирует, во временной области, кодирование, которое применяется к форме 410-1 сигнала OFDM-символа, чтобы формировать WFC-символ 520-1 данных "1" и WFC-символ 520-0 данных "0" (обобщенно называются "WFC-символом 520").
[0063] В примерном варианте осуществления, защитный интервал (guard interval - GI) добавляется в начало каждого WFC-символа 510 в качестве части операции 306 кодирования на основе формы сигналов. В одном примере, GI имеет длительность Tgi=0,8 мкс (например, 1/4 длительности Tu полезного символа) таким образом, что каждый WFC-символ 520 имеет длительность Ttot=Tu+TGI=4 мкс. В примерных вариантах осуществления, защитный интервал GI создается посредством добавления в начало нулевых энергетических выборок таким образом, что WFC-символы 520 имеют нулевую или пренебрежимо малую амплитуду в течение определенной длительности Tgi, что позволяет повышать энергию передающего устройства для частей символа, которые включены в длительность Tu полезного символа. В частности, энергия передающего устройства в расчете на символ является фиксированно равной заданной величине, которая определяется посредством либо регулирования спектральной плотности мощности, либо усилителя мощности передающего устройства, и, соответственно, чем меньше энергии используется для GI, тем больше энергии может использоваться для ненулевой части субсимвола "включено".
[0064] В некоторых примерных вариантах осуществления, стандартная 802.11-частота дискретизации в 20 МГц применяется посредством операции 306 кодирования на основе формы сигналов при формировании символов 520 данных. Соответственно, в случае данных "1", кодированный на основе формы сигналов выходной символ 520-1 имеет длительность Ttot=4 мкс и L=80 выборок и включает в себя, в следующем порядке: защитный интервал длительности Tgi=0,8 мкс, который включает в себя M=16 выборок, которые соответствуют GI-выборкам формы 350 сигнала; первый субсимвол SUB1 длительности Tu/2=1,6 мкс, который включает в себя N/2=32 выборки, скопированные из части символьной формы 350 сигнала, которая идет после GI-части; и второй субсимвол SUB2 длительности Tu/2=1,6 мкс, который включает в себя N/2=32 выборки, в которых энергия поднесущей принудительно задана равной "0". В примере, показанном на фиг. 5A, символ 520-1 имеет пренебрежимо малую или нулевую энергию, за исключением длительности между Tgi и Tu/2+Tgi (а именно, 0,8-2,4 мкс).
[0065] В случае выходного символа 520-0 данных "0", GI-часть остается идентичной, и порядок субсимволов SUB1 и SUB2 изменен на противоположное таким образом, что в случае данных "0", кодированный на основе формы сигналов выходной символ 520-0 имеет длительность Ttot=4 мкс и L=80 выборок и включает в себя, в следующем порядке: защитный интервал длительности Tgi=0,8 мкс, который включает в себя M=16 выборок, которые соответствуют GI-выборкам формы 350 сигнала; первый субсимвол SUB1 длительности Tu/2=1,6 мкс, который включает в себя N/2=32 выборки, в которых энергия поднесущей принудительно задана равной "0"; и второй субсимвол SUB2 длительности Tu/2=1,6 мкс, который включает в себя N/2=32 выборки, скопированные из конечных 32 выборок символьной формы 350 сигнала. В примере, показанном на фиг. 5A, символ 520-1 имеет пренебрежимо малую или нулевую энергию, за исключением длительности между Tu/2+Tgi в Ttot (а именно, 2,4-4 мкс).
[0066] Соответственно, в примерных вариантах осуществления, каждый из J битов данных из исходных OOK-данных 280-1 представляется в выводе операции 306 кодирования на основе формы сигналов в качестве соответствующего WFC-символа 520. Каждый WFC-символ 520 имеет заданную полную длительность Ttot символа, которая соответствует L выборок. Каждый WFC-символ 520 включает в себя два компонента, а именно: начальный GI, который имеет длительность Tgi начального защитного интервала, которая соответствует M выборок; и компонент полезного символа, идущий сразу после GI и имеющий длительность Tu полезного символа, которая соответствует N выборок. Полезный символ длительности Tu разделяется на два субсимвола SUB1 и SUB2, которые имеют длительности Tu/2 равной длины, соответствующие N/2 выборок. Двоичная битовая информация представляется посредством двух субсимволов SUB1 и SUB2, имеющих либо низкий, затем высокий уровень, либо высокий, затем низкий уровень. Фактическое значение сигнала, содержащееся в GI, является несущественным; тем не менее, как отмечено выше, использование сигнала с низкой или нулевой энергией позволяет повышать энергию передающего устройства в ненулевых областях символа. В примерных вариантах осуществления, WFC-символ 520 выполнен с возможностью попадать в заданную BW с минимальной утечкой, упрощая использование малоотводного фильтра в WUR-схеме 108 станции 104-1.
[0067] Следует принимать во внимание, что WFC-символы 520, имеющие характеристики, заявленные в предыдущем параграфе, могут формироваться с использованием способов, компонентов и нумерологии символов, отличных от способов, компонентов и нумерологии символов, описанных в отношении системы, показанной на фиг. 4. Кроме того, в некоторых примерных вариантах осуществления, копии WFC-символов 520-0 и 520-1 могут предварительно формироваться и сохраняться в запоминающем устройстве 305 в источнике 304 форм сигналов, при этом операция кодирования формы сигнала 306 выбирает соответствующий WFC-символ, который следует выводить, на основе OOK-значения исходных OOK-данных 280-1.
[0068] Соответственно, в примерных вариантах осуществления, каждый набор из K битов исходных OOK-данных 280-1 представляется в выводе операции 306 кодирования на основе формы сигналов в качестве последовательности из J WFC-символов 520, которые формируют WFC-часть 268-1. Опорный сигнал 252-1 WUR затем добавляется в начало WFC-части 268-1, чтобы завершать WUR-кадр 250-1.
[0069] Тракт 285-2 обработки обрабатывает и кодирует OOK-преобразованные исходные данные 280-2, чтобы выводить соответствующий WUR-кадр 250-2 способом, идентичным способу, описанному выше в отношении тракта 285-1 обработки, за исключением того, что источник 304-2 форм сигналов использует другой набор OFDM-поднесущих для формы 402-2 сигналов частотной области и формы 410-2 сигналов временной области, как проиллюстрировано на фиг. 5B. В частности, формирователь 301-2 форм OFDM-сигналов применяет операцию 64-точечного обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), чтобы формировать OFDM-символ 402-2 частотной области, в котором поднабор выделенных поднесущих S-7 - S6, которые занимают полосу BW-2 пропускания, используется для того, чтобы предоставлять символьную форму 410-2 сигнала. В проиллюстрированном примерном символе 402-2 по фиг. 5B, центральная поднесущая S0 в группе из 14 поднесущих S-7 - S6 является DC-нулем, и оставшимся 13 поднесущим в группе назначаются значения следующим образом: Поднесущие S-6, S-4, S-3, S-2, S-1, S1, S4 и S5 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-7, S-5, S2, S3 и S6 задаются равными отрицательной единице (-1). Оставшиеся поднесущие S-32 - S-8 и S7 - S31 задаются равными 0. Полоса BW-2 пропускания символа 402-2 составляет 13*312,5 кГц ≈ 4,1 МГц. Форма 410-2 сигнала на фиг. 5B представляет версию во временной области OFDM-символа 402-2.
[0070] Тракт 285-3 обработки обрабатывает и кодирует OOK-преобразованные исходные данные 280-3, чтобы выводить соответствующий WUR-кадр 250-3 способом, идентичным способу, описанному выше в отношении трактов 285-1 и 285-2 обработки, за исключением того, что источник 304-3 форм сигналов использует другой набор OFDM-поднесущих для формы 402-3 сигналов частотной области и формы 410-3 сигналов временной области, как проиллюстрировано на фиг. 5C. В частности, формирователь 301-3 форм OFDM-сигналов применяет операцию 64-точечного обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), чтобы формировать OFDM-символ 402-3 частотной области, в котором поднабор выделенных поднесущих S-28 - S-15, которые занимают полосу BW-3 пропускания, используется для того, чтобы предоставлять символьную форму 410-3 сигнала. В проиллюстрированном примерном символе 402-3 по фиг. 5C, центральная поднесущая S-21 в группе из 14 поднесущих S-28 - S-15 является нулем, и оставшимся 13 поднесущим в группе назначаются значения следующим образом: Поднесущие S-28, S-26, S-25, S-22, S-20, S-18, S-16 и S-15 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-27, S-24, S-23, S-19 и S-17 задаются равными отрицательной единице (-1). Оставшиеся поднесущие S-32 - S-29 и S-14 - S31 задаются равными 0. Полоса BW-3 пропускания символа 402-3 составляет 13*312,5 кГц ≈ 4,1 МГц. Форма 410-3 сигнала на фиг. 5C представляет версию во временной области OFDM-символа 402-3.
[0071] Как отмечено выше, WFC-символы, включенные в WUR-кадры 250-1, 250-2 и 250-3, извлекаются из соответствующей группы поднесущих из OFDM-символа с 64 несущими. В некоторых примерах, формирователи 301-1, 301-2, 301-3 форм OFDM-сигналов реализуются с использованием различных групп поднесущих идентичного формирователя форм OFDM-сигналов с 64 поднесущими. В примерных вариантах осуществления, шаблоны тонов, используемые в каждом из OFDM-символов 402-1, 402-2 и 402-3, основаны на соответствующих тонах, которые занимаются в традиционном OFDM 802.11-символе длинной обучающей последовательности (long training sequence - LTS) (за исключением OFDM-символа 402-3, в котором значения +1 поднесущей S-28 и -1 поднесущей S-27 добавлены, поскольку соответствующие поднесущие S-28 и S-27 являются нулем в традиционном LTS-символе). В проиллюстрированном варианте осуществления, каждый из OFDM-символов 402-1, 402-2 и 402-3 включает в себя восемь (8) поднесущих, заданных равными положительной единице (+1), и пять (5) поднесущих, заданных равными отрицательной единице (-1). Тем не менее в альтернативных вариантах осуществления, могут использоваться другие шаблоны тонов.
[0072] Соответственно, тракты 285-1, 285-2 и 285-3 обработки, соответственно, выводят сигналы параллельно в трех различных полосах частот следующим образом: тракт 285-1 обработки выводит WUR-кадр 250-1 в полосе BW-1 частот; тракт 285-2 обработки выводит WUR-кадр 250-2 в полосе BW-2 частот; и тракт 285-3 обработки выводит WUR-кадр 250-3 в полосе BW-3 частот. Три WUR-кадра 250-1, 250-2 и 250-3 комбинируются в схеме 307 сложения синхронизированным последовательным выборочным способом с использованием идентичной частоты дискретизации, которая использована при формировании WFC-символов 520, чтобы формировать многополосную единицу 201 WUR. Многополосная единица 201 WUR имеет характеристики, описанные выше в отношении фиг. 3 и таблицы 1. В примерах, в которых включена унаследованная преамбула 210, унаследованная преамбула 210 добавляется в начало многополосной единицы 201 WUR, чтобы формировать единицу 200 данных WUR, которая затем преобразуется с повышением частоты в модуляторе 308 в несущую частоту канала и передается через беспроводной сетевой канал 410 в качестве части сигнала 152 активации. В примерных вариантах осуществления, идентичный фильтр передачи, используемый для 802.11, используется для того, чтобы предоставлять спектральную фильтрацию, чтобы обеспечивать то, что передаваемые символы, включающие в себя любые краевые тона, попадают в спектральную маску в 20 МГц.
[0073] Фиг. 6 показывает три целевых станции 104-1, 104-2 и 104-3 и операции декодирования, выполняемые в трех соответствующих WUR-схемах 108 в отношении единицы 200 данных WUR, включенной в сигнал 152 активации, принимаемый через беспроводной канал 410. В некоторых примерах, каждый блок 310, 312, 314, 316, 318 и 320 обработки, показанный как выполняемый в WUR-схеме 108, представляет операцию, которая может реализовываться как модуль или элемент, который составляет часть одной или более интегральных схем. Как показано на фиг. 6, каждая из станций 104-1, 104-2 и 104-3 включает в себя соответствующий фильтр 312-1, 312-2 и 312-3 (обобщенно называются "фильтром 312"). По меньшей мере, в некоторых примерах, приемные станции 104-1, 104-2 и 104-3 предварительно сконфигурированы или предварительно информированы в ходе предшествующей связи WUR-кадра 250-1, 250-2 или 250-3, который выделен им, что обеспечивает возможность каждой станции 104-1, 104-2, 104-3 настраивать свой соответствующий фильтр 312-1, 312-2, 312-3 своей соответствующей WUR-схемы 108 на полосу пропускания своего выделенного WUR-кадра 250-1, 250-2 или 205-3. Соответственно, в примерном варианте осуществления: станция 104-1 конфигурирует свой фильтр 312-1 в качестве полосового фильтра для BW-1, который соответствует центральной частоте в 6,56 МГц с полосой пропускания в 4 МГц; станция 104-2 конфигурирует свой фильтр 312-2 в качестве фильтра нижних частот для BW-2, который соответствует центральной частоте в 0 МГц с полосой пропускания в 4 МГц; и станция 104-3 конфигурирует свой фильтр 312-3 в качестве полосового фильтра для BW-3, который соответствует центральной частоте в -6,56 МГц с полосой пропускания в 4 МГц. В некоторых примерах фильтры 312 представляют собой 8-отводные фильтры (коэффициент фильтрации = 8), чтобы оптимизировать между межполосным подавлением помех и ISI. В некоторых примерах, фильтры представляют собой 4-отводные фильтры (коэффициент фильтрации=4), чтобы оптимизировать между межполосным подавлением помех и ISI, но с большим взвешиванием для пониженного потребления мощности.
[0074] Ниже подробнее описывается обработка принимаемой единицы 200 данных WUR в WUR-схеме 108 станции 104-1 согласно примерному варианту осуществления. Принимаемая единица 200 данных WUR принимается как часть сигнала 152 активации в WUR-схеме 108 и преобразуется с понижением частоты в модуляторе 310 в полосу модулирующих частот. Основополосная единица 200 данных WUR затем фильтруется в фильтре 312-1, чтобы ограничивать сигнал полосой BW-1 пропускания, которая соответствует WUR-кадру 250-1. Операция 314 синхронизации после этого обрабатывает принимаемый WUR-кадр 250-1, чтобы синхронизировать с границами символов для WFC-символов 520, которые включены в восстановленную WFC-часть 268-1R WUR-кадра 250-1. В этом отношении, в некоторых примерных вариантах осуществления, операция 314 синхронизации основывается на опорном сигнале 252 WUR в принимаемом WUR-кадре 250-1, чтобы обеспечивать возможность WUR-схеме 108 обеспечивать синхронизацию по выборкам с входящими границами символов для отдельных восстановленных WFC-символов 520, которые включены в восстановленную WFC-кодированную часть 268-1, что обеспечивает возможность последовательной обработки каждого из восстановленных WFC-символов 520 посредством операции 316 обнаружения энергии и операции 318 принятия жесткого решения. В примерных вариантах осуществления, до или в качестве начального этапа в операции 316 обнаружения мощности, добавленный в начало GI удаляется из обрабатываемого WFC-символа 520. Операция 316 обнаружения мощности затем измеряет распределение мощности в каждом из первого и второго субсимволов SUB1 и SUB2. В качестве примера, в одном варианте осуществления, операция 316 обнаружения мощности выполнена с возможностью дискретизировать WFC-символ 520 на идентичной частоте, используемой в операции 306 кодирования на основе формы сигналов (например, традиционной 20 МГц в 802.11), и обрабатывать WFC-символ 520R следующим образом: первые M выборок (соответствующих длительности Tgi) отбрасываются; среднее значение распределения мощности определяется для следующих N/2 выборок (соответствующих длительности Tu/2), которые представляют субсимвол SUB1; и дополнительное среднее значение распределения мощности определяется для следующих N/2 выборок (соответствующих длительности Tu/2), которые представляют субсимвол SUB2. В примере с частотой дискретизации в 20 МГц и полной длительностью символа в Ttot=4 мкс, отброшенный GI включает в себя M=16 выборок, и первый субсимвол SUB1 и второй субсимвол SUB2 включают в себя N/2=32 выборки.
[0075] Этап 318 принятия решения выполнен с возможностью сравнивать средние значения распределения мощности между первым и вторым субсимволами SUB1 и SUB2 и принимать соответствующее решение по данным "0" или "1". В проиллюстрированном примере, если абсолютная величина среднего значения распределения мощности больше в первом субсимволе SUB1, чем во втором субсимволе SUB2, то принимаемый WFC-символ 520 декодируется в качестве данных "1"; и если среднее значение абсолютной величины мощности больше во втором субсимволе SUB2, чем в первом субсимволе SUB1, то принимаемый WFC-символ 520 декодируется в качестве данных "0". Последовательные биты данных из операции 318 принятия решения ассемблируются, чтобы предоставлять восстановленные FEC OOK-данные, при этом операция 320 FEC-декодирования применяется для того, чтобы формировать восстановленные исходные OOK-данные 280-1R, которые соответствуют исходным OOK-данным 280-1. Восстановленные исходные OOK-данные 280-1R, например, могут содержать информацию и инструкции для внутреннего сигнала 154 активации для основной схемы 106 приемо-передающего устройства WLAN станции 104-1.
[0076] Станции 104-2 и 104-3 аналогично выполнены с возможностью восстанавливать свои соответствующие исходные OOK-данные 280-2R и 280-3R из единицы 200 данных WUR.
[0077] Хотя единица 200 данных WUR показана как имеющая три параллельных WUR-кадра 250-1, 250-2, 250-3, добавленных в конец унаследованной преамбулы 210, единица 200 данных может включать в себя больше или меньше трех WUR-кадров. В некоторых вариантах осуществления, число WUR-кадров, добавленных в конец унаследованной преамбулы 210, может быть конфигурируемым. В некоторых вариантах осуществления, полоса пропускания WUR-кадров и защитные полосы частот между ними и их назначения частот в полосе пропускания унаследованной преамбулы 210, могут быть конфигурируемыми. В некоторых примерных вариантах осуществления, каждый WUR-кадр может иметь полосу пропускания в 5 МГц или меньше.
[0078] Настоящее раскрытие сущности может предоставлять определенные примерные алгоритмы и вычисления для реализации примеров раскрытых способов и систем. Тем не менее, настоящее раскрытие сущности не ограничено посредством конкретных алгоритмов или вычислений.
[0079] Хотя настоящее раскрытие сущности может описывать способы и процессы с этапами в определенном порядке, один или более этапов способов и процессов могут опускаться или изменяться надлежащим образом. Один или более этапов могут осуществляться в порядке, отличном от порядка, в котором они описываются, надлежащим образом.
[0080] Хотя настоящее раскрытие сущности может описываться, по меньшей мере, частично, с точки зрения способов, специалисты в данной области техники должны понимать, что настоящее раскрытие сущности также направлено на различные компоненты для выполнения, по меньшей мере, некоторых аспектов и признаков описанных способов, будь то посредством аппаратных компонентов, программного обеспечения или любой комбинации означенного.
[0081] Настоящее раскрытие сущности может быть осуществлено в других конкретных формах без отступления от предмета формулы изобретения. Описанные примерные варианты осуществления должны считаться во всех отношениях только иллюстративными, а не ограничивающими. Выбранные признаки из одного или более вышеописанных вариантов осуществления могут комбинироваться, чтобы создавать альтернативные варианты осуществления, не описанные явно, причем признаки, подходящие для таких комбинаций, понимаются как находящиеся в пределах объема этого раскрытия сущности.
[0082] Также раскрыты все значения и поддиапазоны в раскрытых диапазонах. Кроме того, хотя системы, устройства и процессы, раскрытые и показанные в данном документе, могут содержать конкретное число элементов/компонентов, системы, устройства и узлы могут модифицироваться таким образом, что они включают в себя большее или меньшее число таких элементов/компонентов. Например, хотя любой из раскрытых элементов/компонентов может упоминаться в единственном числе, варианты осуществления, раскрытые в данном документе, могут модифицироваться таким образом, что они включают в себя множество таких элементов/компонентов. Предмет изобретения, описанный в данном документе, имеет намерение покрывать и охватывать все подходящие изменения технологии.
1. Способ предоставления сигнала активации в канале связи для множества приемных станций, содержащий этапы, на которых:
формируют множество последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов, причем каждая последовательность включается в соответствующий кадр активируемого радио (WUR), который предназначен для соответствующей приемной станции и имеет соответствующую предварительно заданную полосу пропускания;
комбинируют соответствующие WUR-кадры в многополосную единицу данных WUR, имеющую полосу пропускания, которая превышает сумму предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров;
передают сигнал активации, включающий в себя многополосную единицу данных WUR, в канале связи.
2. Способ по п. 1, в котором полоса пропускания многополосной единицы данных WUR составляет 20 МГц, причем каждый WUR-кадр имеет полосу пропускания в 5 МГц или меньше, при этом защитная полоса частот включена между смежными WUR-кадрами.
3. Способ по п. 2, в котором множество последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов включают в себя первую последовательность, включенную в первый WUR-кадр, который имеет первую предварительно заданную полосу пропускания, вторую последовательность, включенную во второй WUR-кадр, который имеет вторую предварительно заданную полосу пропускания, и третью последовательность, включенную в третий WUR-кадр, который имеет третью предварительно заданную полосу пропускания,
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ в первой последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к первой форме сигнала с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), для которой все поднесущие за пределами первой предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю;
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ во второй последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области ко второй форме OFDM-сигнала, для которой все поднесущие за пределами второй предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю;
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ в третьей последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к третьей форме OFDM-сигнала, для которой все поднесущие за пределами третьей предварительно заданной полосы пропускания заданы равными нулю; и
при этом комбинирование соответствующих WUR-кадров в многополосную единицу данных WUR содержит этап, на котором добавляют первый, второй и третий WUR-кадры, и способ содержит этап, на котором преобразуют с повышением частоты многополосную единицу данных WUR, чтобы предоставлять сигнал активации.
4. Способ по п. 3, в котором первая, вторая и третья формы OFDM-сигнала формируются из 64-точечного IFFT и имеют разнесение поднесущих в 312,5 кГц,
при этом первая форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих в первой предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение;
при этом вторая форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих во второй предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение; и
при этом третья форма OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих в третьей предварительно заданной полосе пропускания, одна поднесущая которой задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение.
5. Способ по п. 4, в котором из тринадцати ненулевых поднесущих каждой из первой, второй и третьей форм OFDM-сигнала восемь поднесущих задаются равными положительной 1, и пять поднесущих задаются равными отрицательной 1.
6. Способ по п. 5, в котором:
первая предварительно заданная полоса пропускания первой формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S14 - S27, в которых центральная поднесущая S21 задается равной нулю, поднесущие S15, S16, S19, S22, S24, S25, S26 и S27 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S14, S17, S18, S20 и S22 задаются равными отрицательной единице (-1);
вторая предварительно заданная полоса пропускания второй формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S-7 - S6, в которых центральная поднесущая S0 задается равной нулю, поднесущие S-6, S-4, S-3, S-2, S-1, S1, S4 и S5 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-7, S-5, S2, S3 и S6 задаются равными отрицательной единице (-1); и
третья предварительно заданная полоса пропускания третьей формы OFDM-сигнала включает в себя 14 поднесущих S-28 - S-15, в которых центральная поднесущая S-21 задается равной нулю, поднесущие S-28, S-26, S-25, S-22, S-20, S-18, S-16 и S-15 задаются равными плюс единице (+1); и поднесущие S-27, S-24, S-23, S-19 и S-17 задаются равными отрицательной единице (-1).
7. Способ по п. 3, в котором первая предварительно заданная полоса пропускания, вторая предварительно заданная полоса пропускания и третья предварительно заданная полоса пропускания составляют, каждая, меньше 4,1 МГц, защитная полоса частот в 2,5 МГц включена между первым WUR-кадром и вторым WUR-кадром, и защитная полоса частот в 2,5 МГц включена между вторым WUR-кадром и третьим WUR-кадром.
8. Способ по п. 1, в котором каждый из кодированных на основе формы сигналов символов представляет соответствующий бит данных и содержит защитный интервал, после которого идут первый и второй субсимволы равной длительности, причем соответствующий бит данных представляется посредством различного относительного распределения энергии между первым и вторым субсимволами.
9. Способ по п. 8, в котором биты данных кодируются с использованием модуляции включением/выключением, чтобы представлять биты данных "1" и данных "0", при этом бит данных "1" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более высокую энергию, чем второй субсимвол, и бит данных "0" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более низкую энергию, чем второй субсимвол.
10. Способ по п. 8, в котором биты данных кодируются с использованием модуляции включением/выключением, чтобы представлять биты данных "1" и данных "0", при этом бит данных "0" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более высокую энергию, чем второй субсимвол, и бит данных "1" представляется посредством кодированного на основе формы сигналов символа с первым субсимволом, имеющим более низкую энергию, чем второй субсимвол.
11. Способ по п. 8, в котором защитный интервал каждого кодированного на основе формы сигналов символа имеет практически нулевую энергию.
12. Способ по п. 8, в котором каждый кодированный на основе формы сигналов символ имеет длительность в 4 мкс, каждый защитный интервал имеет длительность в 0,8 мкс, и каждый субсимвол имеет длительность в 1,6 мкс.
13. Способ по п. 1, в котором многополосная единица данных WUR добавляется в конец символа унаследованной преамбулы.
14. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором передают уведомление в каждую из приемных станций, указывающее предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра, предназначенного для приемной станции.
15. Передающее устройство для передачи сигнала активации в канале связи, содержащее:
модуль кодирования на основе формы сигналов, выполненный с возможностью формировать многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), включающую в себя множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR, причем полоса пропускания единицы данных WUR превышает сумму предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и
модулятор для преобразования с повышением частоты многополосной единицы данных WUR в несущую частоту и передачи сигнала активации, включающего в себя многополосную единицу данных WUR, в канале связи.
16. Передающее устройство по п. 15, в котором полоса пропускания многополосной единицы данных WUR составляет 20 МГц, предварительно заданная полоса пропускания каждого WUR-кадра составляет 5 МГц или меньше, и модуль кодирования на основе формы сигналов выполнен с возможностью включать защитную полосу частот между смежными WUR-кадрами и краевыми полосами частот на краевых частотах полосы пропускания многополосной единицы данных WUR.
17. Передающее устройство по п. 16, в котором множество последовательностей кодированных на основе формы сигналов символов включают в себя первую последовательность, включенную в первый WUR-кадр, который имеет первую предварительно заданную полосу пропускания, вторую последовательность, включенную во второй WUR-кадр, который имеет вторую предварительно заданную полосу пропускания, и третью последовательность, включенную в третий WUR-кадр, который имеет третью предварительно заданную полосу пропускания,
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ в первой последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим в первой предварительно заданной полосе пропускания;
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ во второй последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим во второй предварительно заданной полосе пропускания;
при этом каждый кодированный на основе формы сигналов символ в третьей последовательности формируется в результате применения кодирования на основе формы сигналов во временной области к OFDM-поднесущим в третьей предварительно заданной полосе пропускания; и
при этом модуль кодирования на основе формы сигналов формирует многополосную единицу данных WUR посредством добавления первого, второго и третьего WUR-кадров.
18. Передающее устройство по п. 17, в котором OFDM-поднесущие имеют разнесение поднесущих в 312,5 кГц, и при этом OFDM-поднесущие в каждой из первой, второй и третьей предварительно заданных полос пропускания включают в себя 14 поднесущих, из которых одна поднесущая задается равной нулю, и тринадцать поднесущих имеют ненулевое значение.
19. Передающее устройство по п. 18, в котором из тринадцати ненулевых поднесущих каждой из первой, второй и третьей форм OFDM-сигнала, восемь поднесущих задаются равными положительной 1, и пять поднесущих задаются равными отрицательной 1.
20. Способ для приема сигнала активации, который включает в себя многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), имеющую множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR, при этом способ содержит этапы, на которых:
преобразуют с понижением частоты и фильтруют принимаемый сигнал активации, чтобы выбирать одну из предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и
декодируют кодированные на основе формы сигналов символы, включенные в WUR-кадр, который занимает выбранную предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра.
21. Способ по п. 20, в котором декодирование кодированных на основе формы сигналов символов содержит этап, на котором определяют битовое значение для каждого кодированного на основе формы сигналов символа на основе относительного распределения энергии между субсимволами кодированного на основе формы сигналов символа.
22. Способ по п. 20, в котором фильтрация выполняется в фильтре, имеющем коэффициент фильтрации, по меньшей мере, в 4 и меньший или равный 8.
23. Схема приемного устройства активируемого радио, содержащая:
модулятор, выполненный с возможностью преобразовывать с понижением частоты принимаемый сигнал активации в сигнал в полосе модулирующих частот, который включает в себя многополосную единицу данных активируемого радио (WUR), имеющую множество WUR-кадров, каждый из которых включает последовательность кодированных на основе формы сигналов символов, предназначенных для соответствующей приемной станции, причем каждый WUR-кадр занимает соответствующую предварительно заданную полосу пропускания в полосе пропускания многополосной единицы данных WUR;
фильтр, выполненный с возможностью фильтровать сигнал в полосе модулирующих частот, чтобы выбирать одну из предварительно заданных полос пропускания WUR-кадров; и
операции обнаружения энергии и принятия решения, выполненные с возможностью определять, на основе относительного распределения энергии между субсимволами каждого кодированного на основе формы сигналов символа, битовые значения для кодированных на основе формы сигналов символов, включенных в WUR-кадр, который занимает выбранную предварительно заданную полосу пропускания WUR-кадра.
24. Схема приемного устройства активируемого радио по п. 23, в которой фильтр имеет коэффициент фильтрации, по меньшей мере, в 4 и меньший или равный 8.
