本申請總的來說涉及無線通信系統(tǒng)中的物理層設(shè)計方面，且更具體地，涉及大帶寬無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)中的同步。

背景技術(shù)：

無線LAN系統(tǒng)，比如基于電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)802.11的無線LAN系統(tǒng)例如是基于分組的通信系統(tǒng)，其中以分組編碼要從發(fā)射器傳送到接收器的整個信息。分組包括用于同步的前同步碼，提供關(guān)于數(shù)據(jù)內(nèi)容的信息的報頭和包括要發(fā)送的信息的有效載荷。在當(dāng)前無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)中，前同步碼、報頭和有效載荷在分組中時間復(fù)用并占據(jù)用于發(fā)送和接收的整個信道帶寬。

在使用具有沖突避免的載波感測多路訪問(CSMA/CA)的操作的未調(diào)度模式中，無線LAN裝置，即站(STA)，在接收模式中連續(xù)地尋找不可預(yù)見地到達的分組或者連續(xù)地估計空閑信道(clear channel)以確定如果信道暢通裝置何時可以發(fā)送。該操作的無調(diào)度模式被稱為“空閑監(jiān)聽(idle listening)”，由于網(wǎng)絡(luò)中接入點(AP)或者其他裝置的用于傳輸?shù)倪B續(xù)掃描而影響功耗。對于大帶寬系統(tǒng)(例如，千兆赫(GHz)帶寬)，操作需要高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，且高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器可能耗費空閑監(jiān)聽模式功耗的大部分。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)方案

在第一實施例中，提供了用于在基于分組的通信系統(tǒng)中實現(xiàn)低功率同步的方法。該方法包括發(fā)送兩部分前同步碼。兩部分前同步碼的第一部分以包括傳輸帶寬的一個或多個子帶的減小帶寬發(fā)送。該減小帶寬小于用于發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個的第二傳輸帶寬。

在第二實施例中，提供了配置為在基于分組的通信系統(tǒng)中通信的發(fā)射器。該發(fā)射器包括配置為發(fā)送分組的天線。該分組包括兩部分前同步碼、報頭和有效載荷。該發(fā)射器包括耦合到天線的處理電路。該處理電路配置為通過以包括傳輸帶寬的一個或多個子帶的第一減小帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第一部分，并以信道的第二帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個，來改變分組的傳輸帶寬，其中，該減小帶寬小于信道的第二帶寬。

在第三實施例中，接收器配置為在基于分組的通信系統(tǒng)中通信。該接收器包括配置為接收分組的天線。該分組包括兩部分前同步碼、報頭和有效載荷。該接收器包括包括多個子模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的交織ADC。交織ADC內(nèi)的多個子ADC是以下之一：時間交織的子ADC和頻率交織的子ADC。接收器還包括耦合到天線和交織ADC的處理電路。該處理電路配置為在空閑監(jiān)聽時段期間開啟多個子ADC的第一子集，和在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集，其中，所述多個子ADC的第一子集小于多個子ADC的第二子集。

在第三實施例中，接收器配置為在基于分組的通信系統(tǒng)中通信。該接收器包括配置為接收分組的天線。該分組包括以完全傳輸帶寬的前同步碼、報頭和有效載荷。該接收器還包括包含多個子模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的交織ADC。交織ADC內(nèi)的多個子ADC是以下之一：時間交織的子ADC和頻率交織的子ADC。該接收器進一步包括耦合到天線的處理電路。處理電路配置為在空閑監(jiān)聽模式中，在同步期間打開多個子ADC的第一子集和一個或多個相關(guān)器以僅捕獲完全傳輸帶寬的一小部分以節(jié)省電能。

其他技術(shù)特征從以下附圖、描述和權(quán)利要求對本領(lǐng)域技術(shù)人員是容易清楚的。

在進行以下詳細(xì)說明之前，提出遍及該專利文件使用的某些詞和短語的定義可能是有益的。術(shù)語“耦合”及其衍生物指的是兩個或更多元件之間的任何直接或者間接通信，無論那些元件是否彼此物理接觸。術(shù)語“發(fā)送”、“接收”和“通信”以及其衍生物包含直接和間接通信兩者。術(shù)語“包括”和“包含”以及其衍生物意味著無限制地包括。術(shù)語“或”是包含的，意味著和/或。短語“與...相關(guān)聯(lián)”以及其衍生物意味著包括、被包括在內(nèi)、與...互連、包含、被包含在內(nèi)、連接到或者與...連接、耦合到或者與...耦合、可與...通信、可與...合作、交織、并列、接近于、接合到或者與...接合、具有、具有...的特性、具有...的關(guān)系或者具有與...的關(guān)系，等等。術(shù)語“控制器”指的是控制至少一個操作的任何裝置、系統(tǒng)或者其部分。這種控制器可以以硬件或者硬件和軟件和/或固件的組合實現(xiàn)。與任何特定的控制器相關(guān)聯(lián)的功能可以集中或者分布，無論本地地或者遠(yuǎn)程地。短語“...的至少一個”當(dāng)與項的列表一起使用時，指的是可以使用一個或多個列出的項的不同組合，和可以僅需要列表中的一個項。例如，“A、B和C的至少一個”包括任何以下組合：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。

此外，如下所述的各種功能可以由一個或多個計算機程序?qū)崿F(xiàn)或者支持，每個計算機程序由計算機可讀程序代碼形成且具體表現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)中。術(shù)語“應(yīng)用”和“程序”指的是適于以適當(dāng)?shù)挠嬎銠C可讀程序代碼的實現(xiàn)的一個或多個計算機程序、軟件組件、指令集、過程、函數(shù)、對象、類別、實例、相關(guān)數(shù)據(jù)或者其部分。短語“計算機可讀程序代碼”包括任何類型的計算機代碼，包括源代碼、對象代碼和可執(zhí)行代碼。短語“計算機可讀介質(zhì)”包括能夠由計算機訪問的任何類型的介質(zhì)，比如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字視頻盤(DVD)或者任何其他類型的存儲器。“非易失性”計算機可讀介質(zhì)排除傳送瞬時電信號或者其他信號的有線、無線、光或者其它通信鏈路。非瞬時計算機可讀介質(zhì)包括其中可以永久地存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)和其中可以存儲且之后重寫數(shù)據(jù)的介質(zhì)，比如可重寫光盤或者可擦存儲器器件。

遍及該專利文件提供其他某些詞和短語的定義。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在很多實例中，如果不是大部分實例，這種定義應(yīng)用于這樣定義的詞和短語的先前以及將來的使用。

附圖說明

為了本公開的更全面理解，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進行的以下描述，在附圖中：

圖1圖示根據(jù)本公開的示例無線網(wǎng)絡(luò)；

圖2和圖3圖示根據(jù)本公開的計算系統(tǒng)中的示例裝置；

圖4圖示根據(jù)本公開的用于分組的每個部分的具有全帶寬的無線LAN系統(tǒng)的分組；

圖5圖示在從1997年到2014年的ISSCC和VLSI會議發(fā)表的所有ADC的作為奈奎斯特采樣頻率(f_snyq)的函數(shù)的沃爾登(Walden)品質(zhì)因數(shù)(FOM)；

圖6圖示根據(jù)本公開的使用子ADC的大帶寬系統(tǒng)的ADC架構(gòu)；

圖7圖示根據(jù)本公開的減小帶寬模式中的ADC操作的示例圖；

圖8圖示根據(jù)本公開的在接收模式期間用于減小帶寬操作的拆分的前同步碼的時序圖；

圖9A和圖9B圖示根據(jù)本公開的作為由發(fā)送無線通信裝置輸出的帶寬的函數(shù)的功率譜密度的示例圖；

圖10A和圖10B圖示根據(jù)本公開的在客戶端裝置內(nèi)作為使用單個帶和子帶可變增益放大器(VGA)的頻率響應(yīng)的函數(shù)的信道增益的示例圖；

圖11A和圖11B圖示根據(jù)本公開的在各種采樣頻率的相關(guān)器輸出的時間線；

圖12圖示根據(jù)本公開的用于多個帶寬前同步碼的傳輸?shù)臅r間線的序列；

圖13圖示根據(jù)本公開的在信道捆綁(bonding)模式中的同步操作；

圖14圖示根據(jù)本公開的具有用于分組的每個部分的多個帶寬的無線LAN系統(tǒng)的分組；

圖15圖示根據(jù)本公開的用于實現(xiàn)多個帶寬前同步碼以使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步的通信處理；

圖16圖示根據(jù)本公開的用于實現(xiàn)綠地(Greenfield)模式的處理；和

圖17圖示根據(jù)本公開的用于實現(xiàn)兼容模式的處理。

具體實施方式

以下討論的圖1到圖17以及用于描述本專利文檔中本發(fā)明的原理的各種實施例是僅通過說明的方式，且不應(yīng)該以任何方式解釋為限制本公開的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解本公開的原理可以以任何適當(dāng)?shù)夭贾玫南到y(tǒng)或裝置實現(xiàn)。

下列文檔和標(biāo)準(zhǔn)說明在此并入本公開中，就好像在這里完全闡述的那樣：(i)S.Jin，K.Han，S.Cho，“Idle mode for deep power save in IEEE 802.11WLANs”，IEEE Journal of Communications and Networks，vol.12，no.5，480-491頁，2010年10月(以下稱為“REF1”)；(ii)X.Zhang，K.G.Shin，“E-MiLi:Energy-Minimizing Idle Listening in Wireless Networks”，IEEE Transactions on Mobile Computing，vol.11，no.9，1441-1454頁，2012年9月(以下稱為“REF2”)；(iii)X.Li，P.Baltus，D.Milosevic，P.Zeijl，A.Roermund，“A 60 GHz ultra low-power wake-up radio”，IEEE Radio and Wireless Symposium(RWS)，343-346頁，2011年1月(以下稱為“REF3”)；(iv)C.Ma，H.Cao，P.Lin，“A Low-Power Low-Cost Design of Primary Synchronization Signal Detection”，IEEE Transactions on Very Large Scale Integration(VLSI)Systems，vol.20，no.7，1161-1166頁，2012年7月(以下稱為“REF4”)；(v)Broadcom，專利US 20130329576 A1：Novel methods for efficient power management in 60 Ghz devices(以下稱為“REF5”)；和(vi)美國專利申請公開No.2012/0257558 A1，標(biāo)題為“Reducing Energy Consumption in Wireless Devices”(以下稱為“REF6”)。

隨著IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)提供11Mb/s的數(shù)據(jù)速率，無線LAN系統(tǒng)在1999年開始流行。在過去的十年中，無線LAN系統(tǒng)在2012年發(fā)展到提供接近6-7Gb/s的數(shù)據(jù)速率的IEEE 802.11ac/ad標(biāo)準(zhǔn)，這是在最后13年中數(shù)據(jù)速率有大約500倍的改進且在每5年數(shù)據(jù)速率具有大約10倍的增加的因數(shù)。比如OFDM(802.11a)、MIMO(802.11n)、MU-MIMO(802.11ac)和具有大帶寬的毫米波(mmWave)頻譜(802.11ad)之類的技術(shù)使能該數(shù)據(jù)速率的增加?；谥悄茈娫挼囊苿右曨l業(yè)務(wù)的增加和比如HD視頻之類的新應(yīng)用的發(fā)展，期望增加的數(shù)據(jù)速率要求的趨勢在將來繼續(xù)。為了提供數(shù)據(jù)速率的下一飛躍，越來越聚焦于開發(fā)更大帶寬和更高頻率而代替聚焦于用于實現(xiàn)給定帶寬的鏈路容量的物理層設(shè)計。但是，相比數(shù)據(jù)速率的增加速率，移動裝置的電池容量每年僅上升5-10％，這是15年中大約4倍的因數(shù)。因此，在更大帶寬和毫米波頻率的功耗是這些高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)的成功商業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)之一。

對于大帶寬無線LAN系統(tǒng)，比如在60GHz的毫米波系統(tǒng)，例如，具有定向傳輸?shù)牟ㄊ尚斡糜谕ㄐ?。AP和裝置，即發(fā)射站(STA)，之間的鏈路可能由于這種系統(tǒng)的移動性和堵塞是脆弱的。因此，執(zhí)行頻繁的波束成形訓(xùn)練以用于維持AP和STA之間的鏈路。波束成形訓(xùn)練涉及多個方向的重復(fù)掃描，進一步增加了空閑監(jiān)聽的需要和增加接收器功耗。

無線LAN是基于具有沖突避免的載波感測多路訪問(CSMA/CA)的系統(tǒng)，其中無線LAN客戶端裝置持續(xù)地掃描，或者注意接收不可預(yù)見地發(fā)送的分組，以使得客戶端不能預(yù)測何時開始接收分組。而且，在無線LAN系統(tǒng)中，客戶端裝置當(dāng)在空閑監(jiān)聽模式中操作時持續(xù)恒定地估計空閑信道。在空閑監(jiān)聽模式中，包括射頻(RF)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的客戶端裝置接收器同步電路保持活動。用于大帶寬系統(tǒng)的高速ADC的功耗是空閑模式功耗的重要部分。作為解決方案，本公開的實施例減小空閑監(jiān)聽期間的功耗。

雖然無線LAN系統(tǒng)具有節(jié)能模式，在該節(jié)能模式中，客戶端裝置可以在數(shù)據(jù)傳輸未分配給客戶端裝置期間休眠(參見REF1)，節(jié)能模式的使用在忙碌網(wǎng)絡(luò)中受限。節(jié)能模式的使用特別在毫米波(mmW)60GHz系統(tǒng)中受限，在該系統(tǒng)中，通信鏈路可能是脆弱的，且客戶端裝置操作需要用于到AP的新路徑的頻繁的波束成形訓(xùn)練和掃描。

某些客戶端裝置可以使用低功率喚醒無線電以檢測前同步碼，但是因為射頻(RF)架構(gòu)中的波束成形電路需要檢測前同步碼，所以低功率喚醒無線電是不可靠的(參見REF3)。某些具有減小位精度，比如1位精度的ADC可用于支持低功率同步和節(jié)省能量(參見REF4)。但是，這種具有節(jié)省功率的減小位精度的ADC可能負(fù)面地影響性能和增加假警報。

某些降頻時鐘(down-clocking)無線LAN無線電在空閑監(jiān)聽模式中操作，比如E-MiLi(參見REF2)。特定前同步碼是對現(xiàn)有的無線LAN分組預(yù)未決的(即，添加到前同步碼的開始)，且即使系統(tǒng)降頻時鐘，客戶端裝置也可以檢測特定前同步碼。降頻時鐘無線LAN無線電，即，切換時鐘速率需要切換延遲以對于ADC穩(wěn)定鎖相環(huán)(PLL)。因此，需要虛位(dummy bit)來容納該切換時間和相應(yīng)的切換延遲。

本公開的實施例通過在同步期間在可變帶寬模式中操作多個子ADC而使用由多個子ADC構(gòu)成的高速ADC的架構(gòu)，而沒有任何切換延遲、附加的前同步碼或者擴展的前同步碼。根據(jù)本公開，操作的可變帶寬模式可以通過發(fā)送無線網(wǎng)絡(luò)裝置發(fā)送多個帶寬分組(比如兩部分前同步碼或者減小帶寬有效載荷)，通過接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置接收多個帶寬分組，或者通過兩者來實現(xiàn)。更具體地，當(dāng)發(fā)送無線網(wǎng)絡(luò)裝置，或者接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置關(guān)閉至少一個子ADC時，無論對于空閑監(jiān)聽模式或者對于發(fā)送/接收多個帶寬分組，發(fā)送/接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置在“減小帶寬模式”中操作。例如，比如處理裝置210或者主處理器340之類的處理電路在空閑監(jiān)聽時段期間時開啟多個子ADC的第一子集，和在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集，其中，多個子ADC的第一子集小于該多個子ADC的第二子集。多個子ADC例如可以在不同時間采樣間隔操作(稱為時間交織ADC)或者跨多個頻率子帶操作(稱為頻率交織ADC)。注意，如上所述，無線網(wǎng)絡(luò)裝置，即，AP或者STA可以交替地當(dāng)在AP模式下操作時是AP且然后當(dāng)在STA模式下操作時是客戶端裝置。因此，為了方便起見，術(shù)語“AP”另外指發(fā)送無線網(wǎng)絡(luò)裝置(AP或者STA)，且術(shù)語“STA”或者“客戶端裝置”另外指接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置(AP或者STA)。

為了實現(xiàn)可變帶寬模式，AP或者發(fā)送無線網(wǎng)絡(luò)裝置生成并發(fā)送具有可變帶寬的兩部分前同步碼，其中前同步碼的第一部分(稱為子帶前同步碼)經(jīng)減小帶寬發(fā)送，且其中前同步碼的后續(xù)部分(稱為，全帶前同步碼)經(jīng)整個帶寬，即全帶寬發(fā)送。為了在客戶端裝置或者接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置中實現(xiàn)可變帶寬模式，在同步期間，高速時間交織或者頻率交織ADC內(nèi)的所有子ADC除了一個之外全部關(guān)閉直到子帶前同步碼的結(jié)束為止。也就是，在同步期間，僅客戶端裝置的高速ADC內(nèi)的單個子ADC操作以接收前同步碼的第一部分，然后在接收前同步碼的第一部分的結(jié)尾時，客戶端裝置內(nèi)的全部子ADC開啟以接收前同步碼的全帶第二部分。注意到在前同步碼第一部分傳輸期間僅一個子ADC保持開啟對本公開不是必要的。在一般情況下，客戶端裝置(比如接收無線網(wǎng)絡(luò)裝置)的至少一個子ADC在減小帶寬模式中關(guān)閉。還注意到，關(guān)閉不意味著子沒有電力ADC完全關(guān)閉。代替地，在關(guān)閉模式下，子ADC也可以保持在待機模式中，在待機模式中，電源仍然開啟但是時鐘關(guān)閉，由此使子ADC能夠快速開啟以從減小帶寬模式改變到全帶寬模式。本公開的實施例可以與減小位寬度和節(jié)能模式方案結(jié)合地使用。作為技術(shù)優(yōu)勢，本公開提供了用于同步的低功率、可變帶寬模式，其中在空閑監(jiān)聽期間減小帶寬并在同步處理期間適配帶寬而沒有任何切換延遲。作為另一技術(shù)優(yōu)勢，本公開提供了可應(yīng)用于未來的高帶寬系統(tǒng)和可與當(dāng)前IEEE 802.11ad系統(tǒng)兼容的帶寬可縮放同步設(shè)計。作為示例，本公開的實施例提供了使用與發(fā)送的全帶Golay序列的子帶接收匹配的濾波Golay相關(guān)器的向后兼容操作模式。

圖1圖示根據(jù)本公開的示例網(wǎng)絡(luò)100無線網(wǎng)絡(luò)100。圖1示出的網(wǎng)絡(luò)100無線網(wǎng)絡(luò)100的實施例僅用于說明?？梢允褂镁W(wǎng)絡(luò)100無線網(wǎng)絡(luò)100的其他實施例而不脫離本公開的范圍。

如圖1所示，無線網(wǎng)絡(luò)100包括接入點(AP)101、AP 102和AP 103。AP 101與AP 102和AP 103通信。AP 101還與至少一個因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)130，比如因特網(wǎng)、專有IP網(wǎng)絡(luò)或者其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信。無線網(wǎng)絡(luò)100包括促進無線網(wǎng)絡(luò)100中的各種組件之間的通信的IP網(wǎng)絡(luò)130。例如，IP網(wǎng)絡(luò)130可以在網(wǎng)絡(luò)地址之間傳遞因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組、幀中繼幀、異步傳輸模式(ATM)信元或者其他信息。IP網(wǎng)絡(luò)130包括一個或多個局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、比如因特網(wǎng)的全球網(wǎng)的全部或者一部分、或者在一個或多個位置的任何其他一個或多個通信系統(tǒng)。

取決于網(wǎng)絡(luò)類型，可以使用其他公知的術(shù)語代替“接入點”或者“AP”，比如“基站”或者“eNodeB”或者“eNB”。為了便利，術(shù)語“接入點”和“AP”在該專利文件中用于指向遠(yuǎn)程終端提供無線接入的網(wǎng)絡(luò)基本設(shè)施組件。此外，取決于網(wǎng)絡(luò)類型，可以使用其他公知的術(shù)語代替“用戶設(shè)備”或者“UE”，比如“移動站”、“STA”、“用戶站”、“遠(yuǎn)程終端”、“無線終端”、“用戶裝置”、“客戶端裝置”或者“客戶端”。為了便利，術(shù)語“客戶端裝置”和“STA”在本專利文件中用于指無線地接入AP的遠(yuǎn)程無線設(shè)備，無論STA是移動裝置(比如移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機或者平板計算機)或者通常考慮的靜止裝置(比如臺式計算機或者自動售貨機)。

AP 102為AP 102的覆蓋區(qū)域120內(nèi)的第一組多個客戶端裝置(STA)提供到網(wǎng)絡(luò)130的無線寬帶接入。第一多個STA包括可以位于小型企業(yè)(SB)中的STA 111；可以位于企業(yè)(E)中的STA 112；可以位于WiFi熱點(HS)中的STA 113；可以位于第一住所(R)中的STA 114；可以位于第二住所(R)中的STA 115；和可以是比如蜂窩電話、無線膝上型電腦、無線PDA等的移動裝置(M)的STA 116。AP 103為AP 103的覆蓋區(qū)域125內(nèi)的第二組多個STA提供到網(wǎng)絡(luò)130的無線寬帶接入。第二多個STA包括STA 115和STA116。在一些實施例中，AP 101-103中的一個或多個可以使用WiFi、WiGig或者其他先進的無線通信技術(shù)彼此通信和與STA 111-116通信。在一些實施例中，AP 101-103中的一個或多個可以在智能電話(或者通俗地考慮為“移動裝置”的其他傳輸裝置)內(nèi)實現(xiàn)，以使得智能電話當(dāng)在AP模式(例如，束縛模式)中操作時實現(xiàn)IEEE 802.11接入點的功能并當(dāng)在移動站(STA)模式中操作時實現(xiàn)客戶端裝置(STA)的功能。

每個客戶端裝置111-116表示與至少一個AP 101-103，比如IEEE 802.11無線接入點互動或者通信，以接入IP網(wǎng)絡(luò)130的任何適當(dāng)?shù)挠嬎慊蛘咛幚硌b置?？蛻舳搜b置111-116中的一個或多個包括可以包括能夠執(zhí)行算法、指令或者計算機代碼以執(zhí)行在這里描述的功能的一個或多個處理器、一個或多個控制器、處理器陣列或者任何適當(dāng)?shù)奶幚黼娐返挠嬎慊蛘咛幚硌b置。在某些實施例中，客戶端裝置111-116中的一個或多個可以作為接入點，比如IEEE802.11接入點，如上參考接入點103所述的。

如以下更詳細(xì)地描述的，本公開的實施例提供多帶寬前同步碼以使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步。例如，客戶端裝置111-116、接入點101-103和IP網(wǎng)絡(luò)130中的一個或多個包括一個或多個處理器、一個或多個控制器、處理器陣列或者任何適當(dāng)?shù)奶幚黼娐罚淠軌驁?zhí)行提供或者支持多帶寬前同步碼的算法、指令或者計算機代碼以使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步。

雖然圖1圖示無線網(wǎng)絡(luò)100的一個示例，可以對圖1做出各種改變。例如，網(wǎng)絡(luò)100可以包括任何適當(dāng)?shù)牟贾玫娜魏螖?shù)目的每個組件?？偟膩碚f，計算和通信系統(tǒng)具有多種配置，且圖1不將本公開的范圍限于任何特定的配置。雖然圖1圖示本專利文件中公開的各種特征可以使用的一個操作環(huán)境，這些特征可以用于任何其他適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。

圖2和圖3圖示根據(jù)本公開的計算系統(tǒng)中的示例裝置。具體來說，圖2圖示示例接入點200，且圖3圖示示例客戶端裝置300。接入點200可以表示圖1中的接入點101-103的一個或多個，且客戶端裝置300可以表示圖1中的客戶端裝置111-116之一。雖然描述為表示客戶端裝置111-116之一，剩余裝置111-116可以包括與客戶端裝置300相同或者類似的元件和處理電路。

如圖2所示，服務(wù)器200包括總線系統(tǒng)205、至少一個處理裝置210、至少一個存儲裝置215、至少一個通信單元220和至少一個輸入/輸出(I/O)單元225。總線系統(tǒng)205支持處理裝置210、存儲裝置215、通信單元220和輸入/輸出(I/O)單元225之間的通信。

處理裝置210執(zhí)行存儲到存儲器230中或者可以載入到存儲器230中的指令。處理裝置210包括任何適當(dāng)?shù)牟贾玫娜魏芜m當(dāng)?shù)臄?shù)目和類型的處理器或者其他裝置。處理裝置210的示例類型包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列、專用集成電路和分立電路。

存儲器230和永久存儲設(shè)備235是存儲裝置215的示例。存儲裝置215表示能夠存儲和促進信息(比如臨時或者永久的數(shù)據(jù)、程序代碼和/或其他適當(dāng)?shù)男畔?的檢索的任何結(jié)構(gòu)。存儲器230表示隨機存取存儲器或者任何其他適當(dāng)?shù)囊资曰蛘叻且资源鎯ρb置。永久存儲設(shè)備235可以包括支持?jǐn)?shù)據(jù)的長期存儲的一個或多個組件或裝置，比如只讀存儲器、硬盤驅(qū)動器、閃存存儲器或者光盤。

通信單元220支持與其他系統(tǒng)或裝置的通信。例如，通信單元220可以包括促進經(jīng)網(wǎng)絡(luò)100的通信的網(wǎng)絡(luò)接口卡或者無線收發(fā)器。通信單元220可以支持通過任何適當(dāng)?shù)奈锢砘蛘邿o線通信鏈路的通信。

I/O單元225允許數(shù)據(jù)的輸入和輸出。例如，I/O單元225可以為通過鍵盤、鼠標(biāo)、小鍵盤、觸摸屏或者其他適當(dāng)?shù)妮斎胙b置的用戶輸入提供連接。I/O單元225也可以發(fā)送輸出到顯示器、打印機或者其他適當(dāng)?shù)妮敵鲅b置。

雖然圖2被描述為表示圖1的AP 101-103，但是相同或者類似的結(jié)構(gòu)可以用于客戶端裝置111-116中的一個或多個。例如，膝上型或者臺式計算機可以具有與圖2的AP 200中示出的相同或者類似的結(jié)構(gòu)。

在圖3中示出的示例中，客戶端裝置300包括天線305、射頻(RF)收發(fā)器310、發(fā)射(TX)處理電路315、麥克風(fēng)320和接收(RX)處理電路325?？蛻舳搜b置300還包括揚聲器330、主處理器340、輸入/輸出(I/O)接口(IF)345、小鍵盤350、顯示器355和存儲器360。存儲器360包括基本操作系統(tǒng)(OS)程序361和一個或多個應(yīng)用362。

RF收發(fā)器310從天線305接收由系統(tǒng)中的另一組件發(fā)送的進入RF信號。RF收發(fā)器310下轉(zhuǎn)換進入RF信號以生成中間頻率(IF)或者基帶信號。該IF或者基帶信號被發(fā)送到RX處理電路325，該RX處理電路325通過濾波、解碼和/或數(shù)字化該基帶或者IF信號來生成已處理的基帶信號。RX處理電路325將已處理的基帶信號發(fā)送到揚聲器330(比如對于語音數(shù)據(jù))或者發(fā)送到主處理器340以用于進一步處理(比如對于網(wǎng)絡(luò)瀏覽數(shù)據(jù))。

TX處理電路315從麥克風(fēng)320接收模擬或者數(shù)字語音數(shù)據(jù)或者從主處理器340接收其他發(fā)出基帶數(shù)據(jù)(比如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、電子郵件或者交互視頻游戲數(shù)據(jù))。TX處理電路315編碼、多路復(fù)用和/或數(shù)字化該發(fā)出基帶數(shù)據(jù)以生成已處理的基帶或者IF信號。RF收發(fā)器310從TX處理電路315接收發(fā)出的已處理基帶或者IF信號，并將基帶或者IF信號上轉(zhuǎn)換為經(jīng)由天線305發(fā)送的RF信號。

主處理器340可以包括一個或多個處理器或者其他處理裝置，且執(zhí)行存儲器360中存儲的基本OS程序361以控制客戶端裝置300的總體操作。例如，主處理器340可以根據(jù)公知的原理，通過RF收發(fā)器310、RX處理電路325和TX處理電路315來控制前向信道信號的接收和反向信道信號的發(fā)送。在一些實施例中，主處理器340包括至少一個微處理器或者微控制器。

主處理器340還能夠執(zhí)行駐留在存儲器360中的其他處理和程序，比如實現(xiàn)多帶寬前同步碼以使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步的操作。主處理器340可以通過執(zhí)行的處理根據(jù)需要將數(shù)據(jù)移動到存儲器360中或者存儲器360之外。在一些實施例中，主處理器340配置為基于OS程序361或者響應(yīng)于從外部裝置或者操作者接收到的信號執(zhí)行應(yīng)用362。主處理器340還耦合到I/O接口345，該I/O接口345向客戶端裝置300提供連接到比如膝上型計算機和手持式計算機之類的其他裝置的能力。I/O接口345是在這些配件和主控制器340之間的通信路徑。

主處理器340還耦合到小鍵盤350和顯示單元355。客戶端裝置300的操作者可以使用小鍵盤350來將數(shù)據(jù)鍵入到客戶端裝置300中。顯示器355可以是能夠呈現(xiàn)比如來自網(wǎng)站的文字和/或至少有限圖形的液晶顯示器或者其他顯示器。

存儲器360耦合到主處理器340。存儲器360的部分可以包括隨機存取存儲器(RAM)，且存儲器360的另一部分可以包括閃存存儲器或者其他只讀存儲器(ROM)。

雖然圖2和圖3圖示計算系統(tǒng)中的裝置的示例，但是可以對圖2和圖3做出各種改變。例如，圖2和圖3中的各種組件可以被組合，進一步細(xì)分或者省略，且可以根據(jù)特定的需要添加附加的組件。作為特定的示例，主處理器340可以被劃分為多個處理器，比如一個或多個中央處理單元(CPU)和一個或多個圖形處理單元(GPU)。此外，雖然圖3圖示配置為移動電話或者智能電話的客戶端裝置300，客戶端裝置可以配置為操作為其他類型的移動或者靜止裝置。另外，與計算和通信網(wǎng)絡(luò)一樣，客戶端裝置和服務(wù)器可以處于多種配置，且圖2和圖3不將本公開限于任何特定的客戶端裝置或者服務(wù)器。

通過信道捆綁的增加帶寬的使用已經(jīng)是對無線LAN系統(tǒng)中數(shù)據(jù)速率增加的重要貢獻。越來越聚焦于研究甚至更大的帶寬和毫米波頻率，比如60GHz，以提供數(shù)據(jù)速率的下一飛躍。例如，60GHz IEEE 802.11ad演進(稱為下一代60(NG60))中的討論考慮信道捆綁來將帶寬從2千兆赫(GHz)增加到6GHz的帶寬。即使在低頻，在5GHz頻帶中，IEEE 802.11ac也包括從20MHz到160MHz的信道捆綁。隨著帶寬持續(xù)增加，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)功耗在某個帶寬(當(dāng)前，在大約500MHz)以上隨著帶寬從線性增加改變?yōu)榉蔷€性增加(例如，取決于硬件體系結(jié)構(gòu)選擇，平方到更大的指數(shù)增加)。也就是，在大帶寬，比如2-6GHz操作的ADC的功耗是接收器功耗的重要部分。結(jié)果，如果ADC在整個帶寬上操作，將存在空閑監(jiān)聽模式中存在功耗的顯著增加。此外，裝置耗費大量的功率來處理由大帶寬操作使能的高數(shù)據(jù)速率。

根據(jù)本公開的實施例，不是數(shù)據(jù)通信期間的所有通信模式都需要全帶寬操作。例如，關(guān)于支持?jǐn)?shù)據(jù)通信的通信模式，比如控制信道、確認(rèn)、波束成形、反饋、同步等不需要全帶寬操作。特別地，同步模式不需要全帶寬操作。因此，使用全帶寬掃描分組的空閑監(jiān)聽模式中的客戶端裝置或者AP浪費大量的功率。在同步模式期間，客戶端裝置或者AP掃描以接收前同步碼并使用前同步碼信息來同步，且然后接收發(fā)送的報頭和有效載荷數(shù)據(jù)信息。

本公開的實施例減小大帶寬無線LAN系統(tǒng)的空閑監(jiān)聽模式功耗，其中，客戶端裝置或者AP功耗由用于主動地掃描分組的高速ADC支配。根據(jù)本公開的實施例，前同步碼被拆分或者以其他方式劃分為多個部分，包括AP在可變帶寬模式中發(fā)送的第一部分和AP在全信道帶寬模式中發(fā)送的后續(xù)部分。此外，客戶端裝置接收器在減小帶寬模式中操作以接收拆分前同步碼的第一部分，其向客戶端裝置通知分組是否是有效傳輸。也就是，AP和客戶端裝置在操作數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生的減小帶寬模式中，這使能大帶寬系統(tǒng)中的低功率操作。本公開的實施例可以用于IEE802.11ad演進(稱為NG60)或者將來的大帶寬無線標(biāo)準(zhǔn)且向后兼容IEEE 802.11ad標(biāo)準(zhǔn)和支持硬件重新使用。

圖4圖示根據(jù)本公開的用于分組的每個部分的具有全帶寬的無線LAN系統(tǒng)的分組。圖4示出的分組400的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。

無線LAN系統(tǒng)是基于分組的，其中每個分組是包括前同步碼、報頭和有效載荷的自包含單元。分組400(也稱為物理(PHY)協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU))包括前同步碼410、報頭440和有效載荷450。在圖4中，塊的垂直尺寸或者高度表示在其上發(fā)送塊內(nèi)的信息的帶寬。在相同帶寬上發(fā)送分組的所有部分。也就是，表示報頭440和有效載荷450的塊具有與表示前同步碼410的塊相同的高度。

前同步碼410以圖案的形式向AP或者客戶端裝置提供同步信息。同步信息的圖案用于調(diào)整信號的增益和執(zhí)行接收器定時和與報頭和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始的頻率偏移對準(zhǔn)，使得接收器能夠正確地解碼報頭和有效載荷。前同步碼410由兩個部分構(gòu)成，用于檢測信號的第一序列和用于估計信道的第二序列。也就是，分組前同步碼410包括用于同步的短訓(xùn)練字段(STF)和用于估計和補償信道特性的信道估計字段422(CEF)。

STF 420包括前同步碼序列430(PS)的多個重復(fù)。也就是，AP在STF420的開始發(fā)送第一PS 430a，并在STF 420的結(jié)尾發(fā)送最后PS 430b?？蛻舳搜b置使用多個重復(fù)以用于檢測分組，設(shè)置低噪聲放大器(LNA)和可變增益放大器(VGA)的自動增益控制器(AGC)增益、粗載頻偏移(CFO)估計和用于碼元定時。在通信標(biāo)準(zhǔn)中指定PS 430重復(fù)的數(shù)目。對于IEEE802.11ad，取決于操作模式存在PS 430的兩個重復(fù)長度?？刂菩畔⑹褂肞S 430的四十個重復(fù)且用于波束訓(xùn)練和波束寬度適配期間的低SNR操作。在波束成形之后數(shù)據(jù)傳輸使用PS 430的15個重復(fù)。在IEEE 802.11ad中，128長度的Golay序列由于其好的自動相關(guān)特性和簡單的相關(guān)器結(jié)構(gòu)而用于PS 430。相關(guān)器由加法器和移位器構(gòu)成，且不需要復(fù)數(shù)乘法器。PS 430重復(fù)由“前同步碼的結(jié)束”標(biāo)記432終止，因為接收器可能由于不足的平均和非理想的增益設(shè)置而錯過或者未能接收前幾個PS 430傳輸。前同步碼的結(jié)束標(biāo)記432例如可以如430b所示通過簡單地反轉(zhuǎn)前同步碼PS 430重復(fù)來設(shè)計，且前同步碼的結(jié)束標(biāo)記432也可以如430c所示地重復(fù)。因此，最后PS 430b包括前同步碼的結(jié)束標(biāo)識符432以指示STF 420中使用的多個序列的結(jié)束，和指示下一信息是作為用于估計信道的前同步碼410的第二序列的CEF 422。

接收器使用AGC電路來調(diào)整從發(fā)送無線裝置接收到的信號的功率，以確定由接收器處理的信號在用于操作ADC的正確的操作范圍中。

作為PS 430的示例，Golay序列可以用于前同步碼重復(fù)。使用以下遞歸處理在時域中生成Golay序列：

A₀(n)＝δ(n)···········(1)

B₀(n)＝δ(n)···········(2)

A_k(n)＝W_k(n)A_k-1(n)+B_k-1(n-D_k)····(3)

B_k(n)＝W_k(n)A_k-1(n)-B_k-1(n-D_k)····(4)

使用以下生成用于PS 430的128長度的Golay序列Ga₁₂₈和Gb₁₂₈：Ga₁₂₈(n)＝A₇(128-n),Gb₁₂₈(n)＝B₇(128-n)，D_k＝[1 8 2 4 16 32 64](k＝1,2,…,7)，和W_k＝[-1 -1 -1 -1 +1 -1 -1 ]。

圖5圖示在從1997年到2014年的ISSCC和VLSI會議發(fā)表的所有ADC的作為奈奎斯特采樣頻率(f_snyq)的函數(shù)的沃爾登品質(zhì)因數(shù)(FOM_W)。沃爾登品質(zhì)因數(shù)(FOM_W)典型地用于評估ADC功率效率和通過采樣頻率f_s和有效位數(shù)(ENOB)來歸一化功耗P，由FOM_W＝P/f_s2^ENOB給出。圖5示出的曲線圖500僅用于說明。

在大帶寬系統(tǒng)中，時間或者頻率上的典型交織技術(shù)采用多個低功率子ADC以調(diào)整低功率方式下ADC的操作帶寬。即使使用交織技術(shù)，圖5也示出了當(dāng)前ADC的功率效率在幾百MHz的奈奎斯特采樣頻率(f_snyq)以上開始惡化。包絡(luò)線510示出了FOM隨著采樣頻率增加是恒定的直到大約500MHz為止，超出500MHz FOM開始增加。曲線圖500示出了在客戶端裝置的接收器中以每秒多個千兆采樣(Gs/s)操作的高速ADC能夠消耗大量的功率。因此，減小ADC操作帶寬的技術(shù)將幫助減小功耗。

圖6圖示根據(jù)本公開的實施例的使用子ADC以減小ADC操作帶寬的大帶寬系統(tǒng)的ADC架構(gòu)。圖6示出的高速ADC 600的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。ADC可以在接入點102或者在客戶端裝置111-116中實現(xiàn)。

高速ADC 600的功耗取決于位精度、采樣頻率及比如無寄生動態(tài)范圍之類的其他因素。ADC 600包括信號分解模塊610、量化模塊620和信號重構(gòu)模塊630。ADC 600在輸入接收模擬信號640。在某些實施例中，ADC 600是時間交織ADC，該時間交織ADC在全采樣頻率時鐘的不同相位采樣和保持輸入信號640，在減小帶寬量化每個信號且然后使用快速多路復(fù)用開關(guān)來重構(gòu)全帶寬信號。在其他實施例中，ADC 600是頻率交織ADC，該頻率交織ADC通過使用混合器和低通濾波器或者使用帶通濾波器和下采樣來將輸入信號640拆分為較窄子帶而操作。也就是，全傳輸帶寬可以包括多個子帶，或者被劃分為多個子帶。在表1中概括時間和頻率交織ADC的折衷。

表1：不同高速ADC架構(gòu)之間的折衷

ADC 600在信號分解模塊610接收模擬輸入信號640。信號分解模塊610在時域或者在頻域中子采樣該模擬輸入信號640。也就是，信號分解模塊610將全帶寬模擬輸入信號640分解為減小帶寬模擬信號650。

量化模塊620接收模擬采樣650并將子采樣的模擬信號量化為數(shù)字信號。也就是，量化模塊620包括每個輸出數(shù)字信號的多個子ADC 622。例如，當(dāng)ADC 600是頻率交織實施例時，模擬采樣650包括用于量化模塊620內(nèi)的每個子ADC 622的模擬輸入信號640的子帶(也就是，部分)，且每個子ADC 622將模擬采樣650的各個部分從模擬格式轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。量化模塊620輸出包括來自子ADC的輸出的數(shù)字信號660。例如，當(dāng)量化模塊620包括四個子ADC 622時，數(shù)字信號660包括從每一個子ADC 622輸出的四個數(shù)字子信號662。

重構(gòu)模塊630接收數(shù)字信號660并從子采樣信號重構(gòu)全帶寬數(shù)字信號670。也就是，重構(gòu)模塊630使用從每一個子ADC 622輸出的單獨的數(shù)字子信號662以構(gòu)建全帶寬數(shù)字信號670。數(shù)字信號670是模擬輸入信號640的數(shù)字表示。

圖7圖示根據(jù)本公開的實施例的可變帶寬模式中的ADC操作的示例曲線圖。圖7示出的曲線圖700-701的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。在圖7示出的示例中，高速ADC包括n個子ADC，且可變帶寬模式使用F_s/n個帶寬，其中F_s是高速ADC的初始奈奎斯特采樣頻率。曲線圖700-701圖示客戶端裝置接收器結(jié)構(gòu)內(nèi)，比如客戶端裝置112內(nèi)的各種操作。

曲線圖700示出了ADC以輸入時鐘F_s在全帶寬模式中操作。橫軸表示時間，且縱軸表示頻率(操作帶寬)。塊710的高度指示ADC的全帶寬。例如，ADC內(nèi)的所有子ADC在塊710期間開啟。ADC當(dāng)在以輸入時鐘F_s在全帶寬模式中操作時不節(jié)省功率。

曲線圖701示出了ADC以減小到F_s/n的減小輸入時鐘在減小帶寬模式中操作。數(shù)字n表示ADC內(nèi)子ADC的總數(shù)。橫軸表示時間，且縱軸表示頻率。塊711的高度比塊710的高度短。塊711的減小的高度指示ADC的減小帶寬。塊711仍然使用單個ADC但是通過對ADC將采樣時鐘減小(稱為降頻時鐘)來在減小帶寬模式中操作該單個ADC。降頻時鐘提供隨著頻率減小的功耗的線性減小。但是，為了改變帶寬或者改變輸入時鐘的速度，實現(xiàn)降頻時鐘的ADC需要用于PLL和合成器的附加的建立時間。

曲線圖702示出了時間交織高速ADC在僅使用1個子ADC，保持剩余子ADC關(guān)閉的可變帶寬模式中操作。也就是，交織高速ADC通過關(guān)閉時間交織高速ADC內(nèi)總數(shù)(n)個子ADC中的除了一個之外的全部而在可變帶寬模式中操作。例如，當(dāng)時間交織高速ADC包括四個子ADC(即，n＝4)時，陰影的塊712示出了第一子ADC(ADC1)在第一時段期間開啟并在接下來的三個時段期間關(guān)閉。無陰影的塊722、732、742示出了各個第二子ADC(ADC2)、第三子ADC和第四子ADC(ADCn)在各個第二、第三和第四時段期間關(guān)閉。塊732表示第二子ADC(ADC2)后續(xù)的子ADC到倒數(shù)第二個子ADC。橫軸表示時間，且縱軸表示頻率。塊712的高度與塊710的高度相同，這指示子ADC的全帶寬。高速ADC通過同時在每n個時段中的1個僅開啟一個子ADC并且同時在高速ADC的n個時段期間保持剩余(n-1)個子ADC關(guān)閉來時間交織，而減小其功耗。在時間交織高速ADC的該實施例中，不需要采用用于子ADC的PLL/時鐘。此外，“關(guān)閉”不意味著“無電壓”而是其中子ADC可以快速“開啟”而沒有重新校準(zhǔn)的“待機或者睡眠”模式。子ADC的“待機或者睡眠”模式例如可以通過時鐘選通子ADC來實現(xiàn)。在某些實施例中，子ADC的“關(guān)閉”模式中的功耗是交織總開銷所占的有效功率的10％。

曲線圖703示出了頻率交織高速ADC在僅使用1個子ADC而保持剩余子ADC關(guān)閉的減小帶寬模式中操作。橫軸表示時間，且縱軸表示頻率。高速ADC通過同時在空閑監(jiān)聽模式期間僅開啟一個子ADC并且同時在高速ADC的空閑監(jiān)聽模式期間保持剩余(n-1)個子ADC關(guān)閉來頻率交織，而減小其功耗。例如，塊713、723、733、743的組合高度與塊710的高度相同，這指示每個子ADC轉(zhuǎn)換頻率交織高速ADC的全帶寬的子帶。更具體地，塊713、723、733、743的單獨的高度表示每個子ADC在其全帶寬操作，其中，子ADC的全帶寬是包括子ADC(ADC1、ADC2、…、ADCn)的頻率交織高速ADC的全帶寬的部分(或者子帶)。

圖8圖示根據(jù)本公開的實施例在空閑監(jiān)聽模式期間用于減小帶寬操作的拆分前同步碼的拆分STF部分的時序圖。圖8示出的拆分STF 800的時序圖的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。拆分STF 800示出了比如在接入點118內(nèi)的接入點發(fā)射器結(jié)構(gòu)的各種操作。

橫軸表示時間，且縱軸表示頻率。每個時間線表示由高速交織ADC內(nèi)的不同子ADC接收的信號。例如，當(dāng)高速交織ADC包括四個子ADC(n＝4)時，頂部時間線表示由高速交織ADC內(nèi)的第一子ADC(ADC1)接收的信號。第二、第三和底部時間線表示由高速交織ADC內(nèi)的各個第二(ADC2)、第三(ADC3...)和最后子ADC(ADCn)接收的信號。

STF 800由兩個部分構(gòu)成，用于檢測低帶寬信號的第一前同步碼序列820和用于檢測到低帶寬信號之后使能全帶寬適配的第二前同步碼序列821。第二序列822后面是用于估計和補償信道特性的全帶寬CEF(圖中未示出)。也就是，在第二前同步碼序列821的接收期間，客戶端裝置從減小帶寬模式轉(zhuǎn)換到全帶寬模式，以使得在第二前同步碼序列821的結(jié)尾，客戶端裝置在全帶寬模式中操作以開始接收CEF。

STF第一前同步碼序列820是用于支持空閑模式監(jiān)聽的子帶前同步碼。當(dāng)客戶端裝置在與STF第一前同步碼序列820對應(yīng)的子帶中檢測到能量時，首先采用LNA。接入點在比第二前同步碼序列821的發(fā)送功率高10*log10(n)分貝(dB)的功率發(fā)送STF第一前同步碼序列820，以當(dāng)在第二前同步碼序列821期間全部子ADC“開啟”時保持總帶功率相同(即，相同通信范圍)。STF第一前同步碼序列820包括前同步碼序列830(PS-A)的第一組多個重復(fù)。前同步碼序列830(PS-A)與前同步碼序列430(PS)相同或者類似。也就是，AP在STF 420的開始發(fā)送第一PS-A 830a，并在STF 420的結(jié)尾發(fā)送最后PS-B 835b。PS 830重復(fù)由“前同步碼序列的結(jié)束”標(biāo)記432終止，該“前同步碼序列的結(jié)束”標(biāo)記432可以指示到全帶寬模式的轉(zhuǎn)換的開始。STF第一前同步碼序列820對應(yīng)于粗略AGC或者粗略LNA，和粗略分組檢測。

STF第二前同步碼序列821是用于對于全帶的精細(xì)VGA適配、粗略CFO和碼元定時估計的全帶前同步碼的一部分。也就是，第二前同步碼序列821對應(yīng)于粗略CFO估計，每個子帶適配的精細(xì)AGC或者VGA和碼元定時。在全帶前同步碼中同步地發(fā)送所有子帶前同步碼。也就是，接入點開啟全部n個子ADC以在全帶寬發(fā)送第二前同步碼序列821。STF 800包括前同步碼序列835(PS-B)的第二組多個重復(fù)。前同步碼序列835(PS-B)與前同步碼序列PS 430相同或者類似。也就是，AP在STF第二前同步碼序列821的開始發(fā)送第一PS-B 835a并在第二前同步碼序列821的結(jié)尾發(fā)送最后PS835b。PS 835重復(fù)由“前同步碼序列的結(jié)束”標(biāo)記432終止。

為了節(jié)省功率，根據(jù)本公開的實施例的無線LAN系統(tǒng)在空閑監(jiān)聽期間在減小帶寬模式中操作直到接收器在該減小帶寬中檢測到前同步碼序列830a的能量為止。無論何時無線通信裝置當(dāng)前既不接收當(dāng)前也不發(fā)送分組的一部分，都發(fā)生空閑監(jiān)聽模式。也就是，在時段T_STF1之前的時段T_IDLE期間，網(wǎng)絡(luò)100操作在空閑監(jiān)聽模式中，比如減小帶寬空閑監(jiān)聽模式?？臻e監(jiān)聽模式的時段T_IDLE終止且時段T_STF1在STF 800的第一前同步碼序列820的開始處開始。在時段T_STF1期間，響應(yīng)于檢測到前同步碼序列830a的能量，客戶端裝置在接收STF第一前同步碼序列820的同時繼續(xù)在減小帶寬模式中操作。減小帶寬模式接收時段T_STF1在包括前同步碼序列的結(jié)束標(biāo)識符432的最后前同步碼序列830b的結(jié)尾終止。此外，從減小帶寬到全帶寬的轉(zhuǎn)換的時段860(T_STF2)在最后前同步碼序列830b的結(jié)尾開始，其是STF 800的第二前同步碼序列821的開始。

當(dāng)在減小帶寬模式中時，客戶端裝置僅開啟高速交織ADC內(nèi)的單個子ADC且保持剩余(n-1)個子ADC處于關(guān)閉狀態(tài)。響應(yīng)于接收最后PS 830b，客戶端裝置開啟高速交織ADC內(nèi)的所有子ADC。也就是，客戶端裝置在一個子帶上接收初始獲取，然后開啟所有子ADC以用于全帶寬操作。雖然為了便于說明圖示了一個子帶上的初始獲取，在多于一個子帶上接收初始獲取的某些實施例中客戶端裝置也在本公開的范圍內(nèi)。例如，客戶端裝置可以使用一個或多個子ADC在一個或多個子帶上接收初始獲取，然后開啟所有子ADC以用于全帶寬操作。

圖9A和圖9B圖示根據(jù)本公開的各種實施例的作為由發(fā)送無線通信裝置輸出的帶寬的函數(shù)的功率譜密度的示例曲線圖。圖9A-9B示出的曲線圖的實施例僅用于說明。可以使用其他實施例而不脫離本公開的范圍。

圖9A圖示作為用于全帶寬前同步碼傳輸?shù)膸挼暮瘮?shù)的功率譜密度。橫軸表示帶寬，且縱軸表示功率譜密度。在前同步碼序列期間，比如在接收前同步碼410的STF 420和CEF 422時，客戶端裝置使用所有子ADC用于全帶寬接收。因為全帶寬實質(zhì)上是恒定的，所以AP保持用于發(fā)送整個前同步碼410的實質(zhì)上恒定的譜密度。塊905示出了在發(fā)送全帶前同步碼，比如STF第二前同步碼序列821和CEF 422時，AP在全帶寬上輸出某個功率譜密度。

圖9B圖示根據(jù)本公開的實施例的作為來自AP或者客戶端裝置的拆分前同步碼傳輸?shù)膸挼暮瘮?shù)的功率譜密度。更具體地，塊910和塊915之間的差異示出了用于在可變帶寬模式中操作系統(tǒng)的功率譜密度(dBm/MHz)的改變。用于減小前同步碼帶寬的功率譜密度增加10*log10(n)以保持發(fā)射器中的總功率恒定。也就是，為了保持塊910的面積等于塊915的面積。發(fā)射器通過在比由塊915表示的前同步碼序列的全帶寬第二部分的功率輸出水平高10*log10(n)dB的功率(即，在塊915的譜密度之上的增加的譜密度)發(fā)送前同步碼序列的子帶第一部分，來保持恒定功率水平輸出。

在該情況下，接入點102實現(xiàn)可變帶寬模式并調(diào)整發(fā)送信號的功率水平，以使得即使拆分前同步碼的每個部分的帶寬彼此不同，拆分前同步碼的每個部分的功率也相等。AP 102控制輸出功率水平從第一子帶前同步碼到第二全帶前同步碼一致。

在前同步碼序列期間，比如在發(fā)送前同步碼410的STF第一前同步碼序列820和第二前同步碼序列821(或者前同步碼410的STF 420和CEF 422)時，AP使用不同數(shù)目的子ADC用于多帶寬傳輸。更具體地，塊910示出了在發(fā)送子帶前同步碼，即，STF第一前同步碼序列820(或者STF 420)時，AP，比如AP 101-103，具有較小帶寬上的較高功率譜密度。塊915示出了在發(fā)送全帶前同步碼，即第二前同步碼序列821和后續(xù)CEF時，AP具有在全帶寬上的較低功率譜密度。也就是，塊915具有與圖9A中的塊905相同的尺寸。

在前同步碼序列期間，比如在發(fā)送前同步碼410的STF 420和CEF 422時，AP使用所有子ADC用于全帶寬傳輸。因為全帶寬實質(zhì)上是恒定的，所以AP保持用于接收整個前同步碼410的實質(zhì)上恒定的譜密度。在本公開的實施例中通過調(diào)整用于STF1 820和STF2 821的拆分前同步碼功率，接收器在拆分前同步碼接收期間也檢測到相同功率。

如果管理要求防止系統(tǒng)滿足該STF 820和STF 821之間的10*log10(n)功率傳輸變化的要求，則一個解決方案是需要接入點發(fā)送PS-A 830的更多重復(fù)以利用SNR平均幫助客戶端裝置，且替代解決方案是在可變帶寬模式中以較高SNR(或者減小操作距離)來操作系統(tǒng)。

圖10A和圖10B圖示根據(jù)本公開的各種實施例的作為客戶端裝置或者AP內(nèi)頻率響應(yīng)的函數(shù)的信道增益的示例曲線圖。圖10A-圖10B示出的曲線圖的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。圖10A示出了子帶操作對在整個帶寬上操作的具有單個VGA設(shè)計的客戶端裝置的影響。圖10B示出了子帶操作對具有多子帶VGA設(shè)計的客戶端裝置的影響。

客戶端裝置使用AGC以在ADC的輸入將信號設(shè)置為適當(dāng)?shù)碾娖?，以控制LNA(粗增益適配)和執(zhí)行精細(xì)增益適配(VGA)。在時間交織ADC的情況下，客戶端裝置包括用于整個頻帶的單個VGA。在頻率交織ADC的情況下，客戶端裝置可以包括用于每一個子帶的VGA或者具有用于整個帶的一個VGA。如圖10B所示，具有多個VGA的客戶端裝置或者AP具有某些技術(shù)優(yōu)勢，比如通過取決于信道的相干性帶寬獨立地適配每個子帶上的增益而提供性能益處的能力。如果信道的相干性帶寬小于減小帶寬模式中的子帶，則單個子帶VGA設(shè)置可以用于整個帶。

圖11A和圖11B圖示根據(jù)本公開的各種實施例的在各種輸入采樣頻率的相關(guān)器輸出的時間線。圖11A-圖11B中示出的示例時間線1100-1101僅用于說明。可以使用其他實施例而不脫離本公開的范圍。圖11A示出的示例圖示根據(jù)采樣頻率輸入速度F_s的隨時間的全帶寬相關(guān)器輸出。全帶寬相關(guān)器輸出對應(yīng)于全帶前同步碼中的采樣數(shù)量，其具有比子帶相關(guān)器更大的時間分辨率。

圖11B示出了根據(jù)等效減小采樣頻率F_s/n的隨時間的子帶帶寬相關(guān)器輸出。例如，當(dāng)子ADC的數(shù)目是四個(n＝4)時，子帶相關(guān)器同時輸出用于傳輸?shù)乃膫€減小分辨率圖案。

時間線1101示出了子帶相關(guān)器輸出具體表現(xiàn)在可變帶寬模式中的減小復(fù)雜度的相關(guān)器。可以僅實現(xiàn)四個子帶相關(guān)器中的一個。也就是，實現(xiàn)減小帶寬空閑監(jiān)聽模式的客戶端裝置提供這樣的技術(shù)優(yōu)勢：使能運行在代替F_s的減小采樣頻率F_s/n的較低復(fù)雜度相關(guān)器的實現(xiàn)。因為發(fā)射器同步所有子帶的傳輸，所以單個子帶相關(guān)器估計碼元定時，且其他子帶可以使用同一碼元定時?？梢酝ㄟ^用于減輕信道延遲擴展變化的循環(huán)前綴來除去與全帶寬模式相比的子帶之間的任何小的采樣變化。全帶寬相關(guān)器輸出對應(yīng)于與子帶相關(guān)器相比更大數(shù)目的采樣，子帶相關(guān)器由于頻率減小是低分辨率圖案。

圖12圖示根據(jù)本公開的實施例的用于多帶寬前同步碼的傳輸?shù)母鞣N時間線。圖12示出的傳輸?shù)男蛄?201-1204僅用于說明。可以使用其他實施例而不脫離本公開的范圍。

比如IEEE 802.11類型標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)指定用于減小帶寬前同步碼的固定開始帶。在其他實施例中，如時間線所示。時間線1201-1204，開始帶是靈活或者可調(diào)節(jié)的，比如在高密度網(wǎng)絡(luò)中，其中，開始帶寬擁擠且遭受干擾。開始帶不固定，而是代替地實際上是在多個子帶當(dāng)中跳躍或者改變的。也就是，代替停留在固定子帶，前同步碼的第一部分在多個子帶當(dāng)中跳躍，以減小信號傳輸?shù)母蓴_和利用子帶當(dāng)中的分集。跳躍開始頻帶，即，基于干擾電平調(diào)整的開始頻帶提供更多魯棒性以避免開始頻帶中的干擾。在客戶端裝置或者接收器操作中，接收器等待(例如，駐扎)在子帶上直到客戶端裝置檢測到減小帶寬前同步碼為止。然后客戶端裝置加入跳躍序列以用于更好的獲取。跳躍的數(shù)目與子帶的數(shù)目有關(guān)。例如，在時間線1202中，y GHz的帶寬可以具有4跳，但是在時間線1203中，y/2 GHz的帶寬可以具有一半多的跳，即，2跳。時間線1204示出了來自ADC的輸出將示出跨這些多個跳躍圖案捕獲的恒定序列。在某些實施例中，跳躍圖案被隨機化以允許多個跳躍圖案共同存在。

作為特定示例，客戶端裝置或者接收器包括四個子ADC(n＝4)，其包括ADC1、ADC2、ADC3和ADC4。在時段T_STF1期間，客戶端裝置或者AP在減小帶寬模式中操作以執(zhí)行各個接收或者傳輸功能。為簡單起見，就接收拆分前同步碼的子帶部分的客戶端裝置而言描述圖12。在時間線1201中，開啟第一子ADC(ADC1)以搜索或者掃描第一子帶上的前同步碼，但是子ADC2-4關(guān)閉。在可以與T_STF相同的時間T_STF1期間，ADC1使用第一子帶操作?？蛻舳搜b置使用ADC1以駐扎一個第一子帶，以在減小帶寬空閑監(jiān)聽模式中掃描第一子帶，且然后響應(yīng)于檢測到子帶前同步碼1205信號的能量，客戶端裝置使用ADC1以接收整個子帶前同步碼1205(例如，拆分STF 810的第一前同步碼序列820(STF1)，或者STF 420)。在T_STF1期間，客戶端裝置開始和完成同步。塊1205的高度表示第一子帶的寬度。類似地，塊1205a、1210、1215、1220的高度表示在y GHz采樣的情況下第一、第二、第三和第四子帶各自的寬度。類似地，塊1205a-b和1210a-b的高度表示在y/2 GHz采樣的情況下第一和第二子帶各自的寬度。如以下更具體地描述的，在時段T₁-T₄期間，客戶端裝置執(zhí)行同步功能。

在時間線1202中，在y GHz采樣的情況下，在時段T₁期間，跨整個帶寬使用跳躍圖案以改進對干擾的魯棒性?？蛻舳搜b置在時段T₁期間保持ADC1開啟并保持剩余子ADC關(guān)閉。在時段T₁期間，ADC1經(jīng)由y GHz(例如，具有y/4的子帶寬)的第一子帶接收STF1的第一部分1205a，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830a、830。在時段T₂期間，客戶端裝置關(guān)閉ADC1并開啟ADC2并保持剩余子ADC關(guān)閉。在時段T₂期間，ADC2經(jīng)由第二子帶接收STF1的第二部分1210，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830?？蛻舳搜b置在時段T₃期間關(guān)閉ADC2并開啟ADC3并保持剩余子ADC關(guān)閉。在時段T₃期間，ADC3經(jīng)由第三子帶接收STF1的第三部分1215，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830?？蛻舳搜b置在時段T₄期間關(guān)閉ADC3并開啟ADC4并保持剩余子ADC關(guān)閉。在時段T₄期間，ADC4經(jīng)由第四子帶接收STF1的第四部分1220，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830、830b。同步時段T_STF1實質(zhì)上等于T₁、T₂、T₃和T₄的和。

替代地，如時間線1203所示，在y/2 GHz采樣的情況下，當(dāng)其他子帶受干擾時可以由發(fā)射器使用全帶寬的子集。因此，客戶端裝置在時段T₁期間保持ADC1開啟并保持其他子ADC(ADC2)關(guān)閉。在時段T₁和T₃期間，ADC1接收STF1的第一和第三部分1205a-b，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830a、830。在時段T₂和T₄期間，ADC2接收STF1的第二和第四部分1210、1210b，比如一個或多個前同步碼序列(PS-A)830、830b。

時間線1204示出了在時段T₁-T₄期間，交織ADC輸出包括前同步碼的各部分，其中，每個部分在與相鄰或者鄰近部分不同的子帶上發(fā)送。也就是，AP在時段T₁-T₄時段分別經(jīng)由第一到第四子帶發(fā)送STF1的第一到第四部分到ADC1-4。也就是，AP利用減小帶寬同步期間的頻率分集以用于干擾減輕。

在某些實施例中，代替在同步期間切換多個子ADC開啟和關(guān)閉以利用頻率分集，客戶端裝置或者AP通過使用復(fù)用器控制多個子ADC的子集來利用減小帶寬同步期間的頻率分集。例如，如果ADC1是ADC的子集，則客戶端裝置可以在整個T_STF1期間關(guān)閉ADC2-ADC4，同時控制ADC1：(1)在T₁期間經(jīng)由第一子帶經(jīng)由接收STF1的部分1205a；(2)在T₂期間經(jīng)由第二子帶接收STF1的部分1210；(3)在T₃期間經(jīng)由第三子帶接收STF1的部分1215；和(4)在T₄期間經(jīng)由第四子帶接收STF1的部分1220。以類似的方式，AP可以以多路復(fù)用方式使用其多個子ADC的子集發(fā)送前同步碼序列的各種部分。

雖然參考拆分前同步碼描述了減小帶寬模式頻率跳躍，客戶端裝置或者AP也可以實現(xiàn)減小帶寬模式頻率跳躍以分別接收或者發(fā)送有效載荷。也就是，AP可以使用第一子帶來發(fā)送有效載荷的一個碼元并能夠使用不同子帶來發(fā)送同一有效載荷的另一碼元。如上所述，AP可以每個子ADC分配一個子帶并在不同時間切換子ADC子ADC開啟和關(guān)閉，或者替代的，AP可以將多個子帶多路復(fù)用到一個子ADC(即，多個ADC的子集)并在不同時間將不同子帶的分配切換到一個子ADC。根據(jù)本公開的實施例，有效載荷可以以全帶寬，比如2GHz采樣或者以減小帶寬，比如1GHz采樣發(fā)送。

圖13圖示根據(jù)本公開的信道捆綁模式中的同步操作。圖13示出的同步操作1300的實施例僅用于說明。可以使用其他實施例而不脫離本公開的范圍。

本公開的可變帶寬模式實現(xiàn)可以用于具有更大帶寬的IEEE 802.11ad的將來擴展的信道捆綁(bonding)模式中的同步。時段(T_STF1)示出在該示例中，IEEE 802.11ad 2.16GHz帶可以被認(rèn)為是子帶，PS-A 1330a、1330、1330b可以是802.11ad前同步碼序列(128長度的Golay序列)。也就是，時段(T_STF1)是IEEE 802.11ad前同步碼。在STF第二前同步碼序列期間的時段T_STF2示出，在擴展帶寬模式中，接入點通過將作為新序列的PS-B 1335a、1335b，優(yōu)選地具有低互相關(guān)的另一128長度的Golay序列，添加到PS-A而擴展PS-A。也就是，時段T_STF2對應(yīng)于用于信道捆綁的擴展前同步碼。AP取決于要捆綁的信道的數(shù)目改變PS-B 1335。如以上關(guān)于圖9B更具體地描述的，總功率需要保持恒定以容納帶寬改變。

圖14圖示根據(jù)本公開的用于分組的每個部分的具有多個帶寬的無線LAN系統(tǒng)的分組。圖14示出的分組1400的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。

分組1400是包括前同步碼、報頭和有效載荷的自包含單元。分組1400包括前同步碼1410、報頭1440和有效載荷1450。如圖14所示，經(jīng)比數(shù)據(jù)有效載荷更小的帶寬發(fā)送前同步碼410。在圖14中，塊的垂直尺寸或者高度表示在其上發(fā)送塊內(nèi)的信息的帶寬，且表示報頭1440和有效載荷1450的塊具有與表示前同步碼1410的塊1420-1422不同和更大的高度。特別地，如本公開中定義的，第一前同步碼序列1420具有比作為全信道帶寬(FCB)的第二前同步碼序列1421更小的帶寬RBA(示為減小帶寬A)，以通過關(guān)閉子ADC使能空閑監(jiān)聽期間的功率節(jié)省。

前同步碼1410的CEF 1422和報頭1440與圖4的CEF 422和報頭440相同或者類似。也就是，第二前同步碼序列1421、CEF 1422和報頭1440以全信道帶寬發(fā)送。

表示層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PPDU)傳輸?shù)膸捠窃诘谝磺巴酱a序列1420的減小帶寬和報頭1440的全信道帶寬之間可調(diào)整的。減小前同步碼1420可用于在空閑監(jiān)聽模式期間節(jié)省ADC的功率。AP或者STA以全帶寬發(fā)送信道估計字段1422和報頭1440以用于現(xiàn)有的系統(tǒng)的向后兼容。也就是，通過以全帶寬發(fā)送報頭1440，AP或者STA實現(xiàn)向后兼容的分組傳輸。AP或者STA以減小帶寬發(fā)送有效載荷以用于低數(shù)據(jù)速率或者控制信息(比如確認(rèn))。當(dāng)AP實現(xiàn)操作的可變帶寬模式時，可以關(guān)閉在客戶端裝置接收器的除了一個以外(或者例如，至少一個)的所有子ADC和相關(guān)聯(lián)的電路以節(jié)省功率。AP可以在報頭1440中指示有效載荷1450的開始位置和用于有效載荷1450的帶寬RBB(示為減小帶寬B)。作為靈活性的技術(shù)優(yōu)勢，通過改變開啟或者關(guān)閉的子ADC的數(shù)目，第一前同步碼序列1420的減小帶寬可以與有效載荷1450的帶寬不同或者相同。

圖15圖示根據(jù)本公開的實施例的用于實現(xiàn)使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步的多個帶寬前同步碼的通信處理。圖15中示出的處理1500的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。

圖15中圖示的示例示出了AP 102和STA 112或者客戶端裝置之間的通信交換以在向后兼容模式中建立減小帶寬操作，比如具有配置用于IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)操作的硬件的實現(xiàn)。換句話說，AP 102和STA 112實現(xiàn)具有大帶寬的基于分組的通信系統(tǒng)中的低功率同步的方法。在處理1500中，前同步碼或者同步序列的帶寬在同步期間改變，其中，AP 102用改變的帶寬發(fā)送和/或STA 112用改變的帶寬接收。在操作1505中，AP 102在整個全信道帶寬上發(fā)送信標(biāo)，且STA 112接收器接收信標(biāo)。在操作1510中，STA 112使用信標(biāo)來估計信道。在操作1515中，STA 112發(fā)送上行鏈路通知到AP 102。上行鏈路通知向AP指示STA的某些能力，比如使用子ADC的減小帶寬支持，子ADC帶寬、基于接收信道估計用于空閑監(jiān)聽的優(yōu)選子帶和應(yīng)用數(shù)據(jù)速率要求。在操作1520中，AP 102決定使用減小帶寬操作以減小接收器功耗。在某些情況下，AP 102可以決定不使用可變帶寬模式。在操作1525中，AP 102發(fā)送通知，該通知向STA 112指示或者以其他方式通知將來的傳輸將使用這種操作的可變帶寬模式。在操作1530中，AP 118在可變帶寬模式中發(fā)送前同步碼和數(shù)據(jù)有效載荷傳輸。

圖16和圖17圖示無線通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)基于各種AP硬件實現(xiàn)的可變帶寬模式的處理。圖16-圖17示出的處理1600和1700的實施例僅用于說明?？梢允褂闷渌麑嵤├幻撾x本公開的范圍。如上所述，配置用于IEEE802.11ad標(biāo)準(zhǔn)的硬件與根據(jù)本公開的實施例的使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步的多個帶寬前同步碼兼容，且可用于實現(xiàn)根據(jù)本公開的實施例的使能大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步的多個帶寬前同步碼。例如，以多個子ADC建立的IEEE 802.11ad兼容的ADC可以實現(xiàn)IEEE 802.11ad以及根據(jù)本公開的實施例的可變帶寬模式兩者。例如，四個440MHz子ADC可用于建立1.76GHz ADC。32長度的Golay相關(guān)器與128長度的Golay實現(xiàn)相比可以僅以可忽略的總開銷實現(xiàn)。

圖16圖示用于無線通信網(wǎng)絡(luò)100實現(xiàn)基于“綠地(Greenfield)模式”AP硬件實現(xiàn)的可變帶寬模式的處理1600。作為特定硬件實現(xiàn)示例，“綠地模式”是其中所有客戶端裝置116和AP 102支持可變帶寬模式的情況。在裝置發(fā)現(xiàn)/關(guān)聯(lián)期間，AP 102檢查或者以其他方式接收所有關(guān)聯(lián)的客戶端裝置支持可變帶寬模式的通知。也就是，在發(fā)現(xiàn)期間，因為IEEE 802.11ad是具有減小操作范圍的波束成形系統(tǒng)，存在綠地模式發(fā)生的高概率。AP發(fā)送AP將在可變帶寬模式中發(fā)送前同步碼的消息。響應(yīng)于此，客戶端裝置關(guān)閉子ADC的子集(例如，除了一個之外的所有)直到由在減小帶寬空閑監(jiān)聽模式期間允許保持開啟的子ADC檢測到減小帶寬32長度的前同步碼為止。在用于AWGN的綠地模式中沒有性能損失。

在裝置發(fā)現(xiàn)/關(guān)聯(lián)期間，AP 102發(fā)送能力通知1605到STA 116，指示AP102實現(xiàn)可變帶寬模式傳輸，即，綠地模式。綠地模式AP配置為使用減小帶寬發(fā)送拆分前同步碼，以發(fā)送第一前同步碼序列(STF或者STF1)，由此幫助覆蓋區(qū)域120中的STA在空閑監(jiān)聽、同步和有效載荷期間減小功耗。STA 116使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1610以接收該能力通知1605。

AP 102在發(fā)送該能力通知1605之后發(fā)送綠地模式通知1615。綠地模式通知1610指示AP將在作為可變帶寬模式的一部分的減小帶寬模式中發(fā)送前同步碼。STA 116使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1620來接收綠地模式通知1615。

AP 102在發(fā)送綠地模式通知1615之后發(fā)送一個或多個可變帶寬分組1625。STA 116使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1630來接收第一可變帶寬分組1625。STA 116使用減小帶寬空閑監(jiān)聽模式1640來接收后續(xù)的可變帶寬分組。作為示例，AP 102使用第一子帶發(fā)送拆分前同步碼的子帶部分，且響應(yīng)于此，STA 116使用第一子帶接收拆分前同步碼的子帶部分。AP 102能夠向STA 116提供定義子帶的參數(shù)的提前通知，將通過該子帶將發(fā)送拆分前同步碼的子帶部分。

STA 116使用具有跟隨有全帶寬部分的子帶部分的拆分前同步碼來發(fā)送可變帶寬分組1645到AP。AP使用減小帶寬空閑監(jiān)聽模式1650來從STA 116接收可變帶寬分組1645。

圖17圖示用于無線通信網(wǎng)絡(luò)100實現(xiàn)基于傳統(tǒng)AP硬件實現(xiàn)的可變帶寬模式的“兼容模式”處理1700。作為另一特定硬件實現(xiàn)示例，“兼容模式”是其中至少一些客戶端裝置116支持可變帶寬模式，但是關(guān)聯(lián)的AP 1702不支持可變帶寬模式，且AP 1702可以與不支持可變帶寬模式的傳統(tǒng)客戶端裝置1711相關(guān)聯(lián)的情況。AP 1702在IEEE 802.11ad模式中發(fā)送。也就是，AP1702使用全帶寬發(fā)送前同步碼1705，比如發(fā)送前同步碼410。傳統(tǒng)客戶端裝置1711使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1710接收全帶寬前同步碼1705，并使用全帶寬前同步碼1725發(fā)送分組到AP 1702。AP 1702使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1730從傳統(tǒng)STA 1711接收分組。但是，支持低帶寬模式的客戶端裝置116可能不能檢測到全帶寬前同步碼1705。AP 1702發(fā)送后續(xù)的全帶寬前同步碼1715。支持低帶寬模式的客戶端裝置116能夠在具有性能下降的可變帶寬模式中檢測到全帶寬前同步碼1715。性能下降是由于在客戶端裝置116中開啟的子ADC僅在子帶中接收信號且因此將僅捕獲全帶上的總功率的一小部分的事實。全帶Golay相關(guān)器對于在接收器接收子帶濾波的序列不是最優(yōu)的?？蛻舳搜b置116可以包括新相關(guān)器1720以匹配子帶濾波的128長度的Golay序列。該新相關(guān)器也是真實的，但是該新相關(guān)器不再是二進制序列且需要比包括用于實現(xiàn)的加法器的128長度的Golay相關(guān)器更高的復(fù)雜度，指示用于實現(xiàn)的乘法器的需要。另外，對于兼容模式，時間交織ADC將需要進一步濾波以保證在子帶中沒有混疊。頻率交織ADC不需要進一步濾波。具有高SNR的客戶端裝置可以利用該兼容模式。

在處理全帶寬前同步碼1715之后，STA 116可以使用全帶寬前同步碼1735發(fā)送分組到AP 1702。AP 1702使用全帶寬空閑監(jiān)聽模式1740從STA 116接收分組。

作為特定的硬件實現(xiàn)示例，使用可變帶寬模式實現(xiàn)大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步方案的某些實施例已經(jīng)證明假定由于ADC導(dǎo)致50％的功耗，該方案可以在空閑監(jiān)聽中提供33％的功率節(jié)省，同時沒有AWGN的退化和在衰減NLOS會議室場景中0.8dB的損失。已經(jīng)證明單個子帶AGC足以提供整個頻帶的估計，因為在該方案中相干性帶寬小于子帶。在減小帶寬上操作的單個相關(guān)器足以用于定時估計，進一步降低了復(fù)雜度。在該方案中的低PAPR提供數(shù)據(jù)的額外益處，比如在接收器的減小ADC精度和發(fā)射器PA回退。本公開的實施例已經(jīng)證明與適于高SNR裝置的與IEEE 802.11ad的向后兼容性。本公開的實施例可擴展用于將來的大帶寬無線LAN系統(tǒng)的低功率同步。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線通信系統(tǒng)中發(fā)射器的方法，該方法包括：發(fā)送兩部分前同步碼，其中，兩部分前同步碼的第一部分以包括傳輸帶寬的一個或多個子帶的減小帶寬發(fā)送，其中，該減小帶寬小于用于發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個的第二傳輸帶寬。

在本公開的實施例中，兩部分前同步碼的第一部分包括配置為使能兩部分前同步碼的第一部分的獨立檢測的前同步碼的結(jié)束標(biāo)記。

在本公開的實施例中，該方法進一步包括：調(diào)整用于發(fā)送兩部分前同步碼的第一部分的功率水平以等于用于以第二傳輸帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的其他部分中的至少一個的功率水平。

在本公開的實施例中，以第二傳輸帶寬發(fā)送的兩部分前同步碼的第二部分包括相對于彼此同步并與兩部分前同步碼的第一部分同步的多個子帶前同步碼。

在本公開的實施例中，其中，發(fā)送兩部分前同步碼包括在傳輸帶寬的多個子帶當(dāng)中跳躍兩部分前同步碼的第一部分。

在本公開的實施例中，該方法進一步包括：以小于傳輸帶寬的第二減小帶寬發(fā)送分組的報頭和有效載荷中的至少一個。

在本公開的實施例中，該方法進一步包括：發(fā)送配置為指示以下的一個或多個的信標(biāo)：減小帶寬；兩部分前同步碼的第一部分的位置；和兩部分前同步碼的第一部分的跳躍圖案。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射器，該發(fā)射器包括：天線，配置為發(fā)送分組，該分組包括兩部分前同步碼、報頭和有效載荷；處理電路，耦合到天線并配置為：通過以下改變分組的傳輸帶寬：以包括傳輸帶寬的一個或多個子帶的第一減小帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第一部分，其中，該減小帶寬小于信道的第二帶寬，和以信道的第二帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個。

在本公開的實施例中，兩部分前同步碼的第一部分包括配置為使能兩部分前同步碼的第一部分的獨立檢測的前同步碼的結(jié)束標(biāo)記。

在本公開的實施例中，該處理電路進一步配置為：調(diào)整用于發(fā)送兩部分前同步碼的第一部分的功率水平以等于用于以第二帶寬發(fā)送兩部分前同步碼的第二部分和分組的其他部分中的至少一個的功率水平。

在本公開的實施例中，以第二傳輸帶寬發(fā)送的兩部分前同步碼的第二部分包括相對于彼此同步并與兩部分前同步碼的第一部分同步的多子帶前同步碼。

在本公開的實施例中，處理電路配置為使得天線在傳輸帶寬的多個子帶當(dāng)中跳躍兩部分前同步碼的第一部分。

在本公開的實施例中，處理電路配置為經(jīng)由天線以小于第二帶寬的第三帶寬發(fā)送分組的報頭和有效載荷中的至少一個。

在本公開的實施例中，處理電路配置為經(jīng)由天線發(fā)送配置為指示以下的一個或多個的信標(biāo)：減小帶寬；兩部分前同步碼的第一部分的位置；和兩部分前同步碼的第一部分的跳躍圖案。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線通信系統(tǒng)中的接收器，該接收器包括：天線，配置為接收分組，該分組包括兩部分前同步碼、報頭和有效載荷；交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，包括多個子ADC，其中，該交織ADC內(nèi)的多個子ADC是以下之一：時間交織子ADC和頻率交織子ADC；和處理電路，耦合到天線和交織ADC，該處理電路配置為在空閑監(jiān)聽時段期間開啟多個子ADC的第一子集，和在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集，其中，多個子ADC的第一子集小于多個子ADC的第二子集。

在本公開的實施例中，處理電路配置為將多個子ADC的一個或多個從空閑、待機或者關(guān)閉狀態(tài)快速地切換到開啟狀態(tài)，其中，快速包括在以下的至少一個內(nèi)：采樣的持續(xù)時間或者碼元的持續(xù)時間。

在本公開的實施例中，處理電路配置為在檢測到兩部分前同步碼的第一部分中包括的前同步碼的結(jié)束標(biāo)記時開啟ADC的第二子集。

在本公開的實施例中，該處理電路配置為使得天線使用跳躍圖案以在多個子帶當(dāng)中監(jiān)聽兩部分前同步碼的第一部分。

在本公開的實施例中，在檢測到分組的報頭的開始和有效載荷的開始中的至少一個的開始時開啟多個子ADC的第三子集，其中，多個子ADC的第三子集小于多個子ADC的第二子集。

在本公開的實施例中，處理電路配置為經(jīng)由天線接收配置為指示以下的一個或多個的信標(biāo)：減小帶寬；兩部分前同步碼的第一部分的位置；和兩部分前同步碼的第一部分的跳躍圖案。

在本公開的實施例中，接收器進一步包括自動增益控制(AGC)電路，其調(diào)整從發(fā)送無線裝置接收到的信號的功率，以保證由處理電路處理的信號在正確的操作范圍中，以用于在分組傳輸期間改變帶寬的同時操作交織ADC。

在本公開的實施例中，該接收器進一步包括配置為確定初始同步的相關(guān)器和子帶AGC。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線通信系統(tǒng)中的接收器，該接收器包括：天線，配置為接收分組，該分組包括在全傳輸帶寬的前同步碼、報頭和有效載荷；和交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其包括多個子ADC，其中，該交織ADC內(nèi)的多個子ADC是以下之一：時間交織子ADC和頻率交織子ADC；和處理電路，耦合到天線，該處理電路配置為在同步期間開啟多個子ADC的第一子集和一個或多個相關(guān)器以僅捕獲全傳輸帶寬的一小部分以在空閑監(jiān)聽模式中節(jié)省功率。

在本公開的實施例中，相關(guān)器的結(jié)構(gòu)與減小帶寬采樣匹配。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線接收系統(tǒng)中接收器的方法，該方法包括：接收兩部分前同步碼，其中，兩部分前同步碼的第一部分以包括接收帶寬的一個或多個子帶的減小帶寬接收，其中，該減小帶寬小于用于接收兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個的第二接收帶寬。

在本公開的實施例中，接收兩部分前同步碼包括：在空閑監(jiān)聽時段期間開啟多個子模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的第一子集；基于該第一子集接收第一部分；和在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集，其中，多個子ADC的第一子集小于多個子ADC的第二子集。

在本公開的實施例中，在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集包括：在檢測到兩部分前同步碼的第一部分中包括的前同步碼的結(jié)束標(biāo)記時開啟ADC的第二子集，其中，基于第一子集接收第一部分包括使用跳躍圖案在多個子帶當(dāng)中監(jiān)聽兩部分前同步碼的第一部分。

在本公開的實施例中，該方法進一步包括：在檢測到分組的報頭的開始和有效載荷的開始中的至少一個的開始時開啟多個子ADC的第三子集，其中，多個子ADC的第三子集小于多個子ADC的第二子集。

根據(jù)本公開的實施例，一種無線通信系統(tǒng)中的接收器，該接收器包括：天線，配置為接收分組，該分組包括兩部分前同步碼、報頭和有效載荷；處理電路，耦合到天線并配置為接收兩部分前同步碼，其中，以包括接收帶寬的一個或多個子帶的減小帶寬接收兩部分前同步碼的第一部分，其中，減小帶寬小于用于接收兩部分前同步碼的第二部分和分組的另一部分中的至少一個的第二接收帶寬。

在本公開的實施例中，接收器進一步包括：交織模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其包括多個子ADC，其中，交織ADC內(nèi)的多個子ADC是以下之一：時間交織子ADC和頻率交織子ADC；和處理電路，耦合到天線和交織ADC，該處理電路配置為在空閑監(jiān)聽時段期間開啟多個子ADC的第一子集，和在檢測到兩部分前同步碼的第一部分的完成時開啟多個子ADC的第二子集，其中，多個子ADC的第一子集小于多個子ADC的第二子集。

雖然已經(jīng)以示例性實施例描述了本公開，但可以向本領(lǐng)域技術(shù)人員暗示各種改變和修改。本公開意在包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的這種改變和修改。