更新無線通信信道估計的技術(shù)的制作方法
【專利說明】更新無線通信信道估計的技術(shù)
[000。相關(guān)申請
[0002] 本申請設及于2012年9月27日提交的名稱為"信道估計和跟蹤"的共同擁有的 美國專利申請?zhí)?3/628, 613,其全部內(nèi)容W引用方式合并于此。
【背景技術(shù)】
[0003] 無線裝置可W具有使用各種無線訪問技術(shù)訪問網(wǎng)絡的能力。例如，該些無線裝置 可W使用諸如Wi-Fi?的無線技術(shù)通過無線局域網(wǎng)（WLAN)相互通信地禪合。經(jīng)過過去幾年 的趨勢已經(jīng)逐漸地增加了基于Wi-Fi的WLAN的數(shù)據(jù)速率和帶寬。該些增加是在建筑物或家 庭內(nèi)的某種程度上受控的內(nèi)部環(huán)境中進行的。然而，近期正在努力通過基于Wi-Fi的WLAN 互聯(lián)大型網(wǎng)絡中的無線裝置。該些大型網(wǎng)絡可W被部署成與傳統(tǒng)WLAN相比覆蓋相對更大 的區(qū)域（如社區(qū)或幾個街區(qū)）。
[0004] 大型網(wǎng)絡中的無線裝置可W經(jīng)由除了通過傳統(tǒng)上與Wi-Fi部署相關(guān)的內(nèi)部環(huán)境 還通過外部環(huán)境的無線通信信道通信。該些外部環(huán)境可W是不斷變化的和獨一無二的。因 此，在外部環(huán)境中通信的無線裝置提出了使用主要為受控內(nèi)部環(huán)境建立的現(xiàn)有Wi-FiWLAN 標準的挑戰(zhàn)。
【附圖說明】
[0005] 圖1圖示說明系統(tǒng)的示例。
[0006] 圖2圖示說明示例的第一數(shù)據(jù)分組。
[0007] 圖3圖示說明示例的第二數(shù)據(jù)分組。
[000引圖4圖示說明示例的第S數(shù)據(jù)分組。
[0009] 圖5圖示說明示例的設備框圖。
[0010] 圖6圖示說明示例的邏輯流程。
[0011] 圖7圖示說明存儲介質(zhì)的示例。
[0012] 圖8圖示說明裝置的示例。
【具體實施方式】
[0013] 示例一般針對改進在使用與Wi-Fi相關(guān)聯(lián)的無線技術(shù)的外部或內(nèi)部環(huán)境中建立 的WLAN。該些無線技術(shù)可W包括適于在傳感器網(wǎng)絡中部署的無線裝置或用戶設備扣巧使 用的無線技術(shù)。例如，操作或禪合到WLAN的無線裝置可W被配置為按照電氣和電子工程師 協(xié)會（I邸巧發(fā)布的各種WLAN標準操作。該些WLAN標準可W包括與2012年3月出版的 《信息技術(shù)-系統(tǒng)間遠程通信和信息交換-局域網(wǎng)和城域網(wǎng)-特定要求第11部分;WLAN媒 體訪問控制器（MAC)和物理層（PHY)規(guī)范》的IE邸標準和/或該標準（"IE邸802. 11") 的W后版本相關(guān)聯(lián)的W太網(wǎng)無線標準（包括后代和變體）。
[0014] 本公開不限于WLAN相關(guān)標準，也可W應用到無線廣域網(wǎng)絡（WWAN)和與WWAN中包 括的無線裝置、用戶設備或網(wǎng)絡設備相關(guān)的3G或4G無線標準（包括后代和變體）。3G或 4G無線標準的示例可W包括但不限于IE邸802. 16m和802. 1化標準、第S代合作伙伴計劃 (3GP巧長期演進（LTC)和高級LTE(LTE-A)標準W及高級國際移動遠程通信（IMT-ADV)標 準（包括它們的修正、后代和變體）中的任何一種。其它適當示例可W包括但不限于全球移 動通信系統(tǒng)（GSM)/增強型數(shù)據(jù)速率GSM演進巧DG巧技術(shù)、通用移動遠程通信系統(tǒng)扣MT巧/ 高速分組接入化SPA)技術(shù)、全球微波接入互操作性（WiMA幻或WiMAXII技術(shù)、碼分多址 (CDMA) 2000 系統(tǒng)技術(shù)（如CDMA20001XRTT、CDMA2000EV-D0、CDMAEV-DV等）、歐洲電信標 準協(xié)會巧TSI)寬帶無線接入網(wǎng)絡炬RAN)定義的高性能無線城域網(wǎng)化IPERMAN)技術(shù)、無線 帶寬（WiBro)技術(shù)、GSM與通用分組無線業(yè)務佑巧系統(tǒng)佑SM/GH?巧技術(shù)、高速下行分組 接入化SDPA)技術(shù)、高速正交頻分復用（OFDM)分組接入化S0PA)技術(shù)、高速上行分組接入 (服UPA)系統(tǒng)技術(shù)、LTE/系統(tǒng)架構(gòu)演進（SAE)的3GPPRel. 8,9或10等。所述示例不限于 此上下文。
[0015] 在關(guān)于WLAN的一些示例中，一種與IE邸802. 11相關(guān)聯(lián)的IE邸標準目前正在被 IE邸任務組開發(fā)并且被稱為IE邸802. 11址。和其它與IE邸802. 11相關(guān)聯(lián)的IE邸標準 (諸如IE邸802.lla/g或IE邸802.llac)相比，I邸E802. 11址的目標是較低的數(shù)據(jù)速率 和中屯、頻率小于1千兆赫茲佑hz)的較窄帶寬。擬題為"1化ZW下免許可操作"(SubIGHz license-exemptoperation)的IE邸802. 11址的初始標準草案被期望在2013年的某個時 間發(fā)布。I邸E802. 11址的主要目標是較低的數(shù)據(jù)速率和較窄的帶寬，主要是允許擴大被基 于Wi-Fi的WLAN所覆蓋的區(qū)域。W1化ZW下操作可W提供更長距離通信。
[0016] 與IEEE802. 11址相關(guān)聯(lián)的較低數(shù)據(jù)速率和窄帶寬可能導致10毫秒長的數(shù)據(jù)分 組。長數(shù)據(jù)分組W及外部環(huán)境的動態(tài)/不可預測性可能導致不可接受的誤碼率。特別地， 在接收數(shù)據(jù)分組期間，即使些許的多普勒效應已經(jīng)被示出在沒有附加訓練序列的情況下嚴 重降級該些長數(shù)據(jù)分組的接收。
[0017]多普勒效應的一種解決方案是在接收數(shù)據(jù)分組期間使用導頻信號或符號追蹤無 線通信信道的狀態(tài)。在一些示例中，發(fā)射數(shù)據(jù)分組的無線裝置可W插入導頻信號，然后導頻 信號可W被偏移一個子載波頻帶。對于該些示例，從偏移導頻信號獲得的信息可W被無線 裝置的邏輯和/或特征使用W計算或更新無線通信信道估計。因此，無線通信信道的狀態(tài) 可W被動態(tài)地追蹤。
[0018] 使用偏移導頻信號可W有效地解決多普勒效應。然而，多普勒效應在某些情況下 或在一天24小時的某些時間段期間可能不存在。例如，無線裝置可能被設置在不存在快速 移動的物體（諸如汽車）或不足夠接近快速移動的物體（諸如汽車）而導致多普勒效應的 區(qū)域。由于無線裝置被遠離道路或高速公路部署，可能不存在汽車，或無線裝置在幾乎沒有 車輛交通的時間段期間通信。另外，在內(nèi)部部署環(huán)境中，由于可能沒有快速移動的物體（諸 如汽車），在一天24小時的任何時間幾乎不會發(fā)生多普勒效應。因為多普勒效應不總是存 在，所W接收無線裝置可能將有限的處理能力浪費在接收和分析全部或一些偏移導頻信號 上。
[0019] 在一些示例中，發(fā)射無線裝置發(fā)送的指示偏移導頻信號是否正被使用的某種類型 的信令可能被需要W允許接收無線裝置節(jié)省計算資源。然而，IEEE802. 11址目前沒有有 效的方法使得發(fā)射無線裝置能夠指示導頻信號的選擇性使用W便接收無線裝置的物理層 (PH巧能夠打開、關(guān)閉或調(diào)整對接收的導頻信號進行的分析。關(guān)于該些和其它挑戰(zhàn)，需要此 處描述的示例。
[0020] 在一些示例中，技術(shù)被實施W更新無線通信信道估計。該些技術(shù)可W包括在無線 裝置處通過通信信道接收分組（如數(shù)據(jù)分組），該分組具有分配給多個子載波頻率中的一 個或多個的一個或多個導頻信號。該一個或多個導頻信號可W在接收分組期間W持續(xù)時間 N掃過多個子載波頻率的至少一部分。對于該些示例，持續(xù)時間N可W等于給定子載波頻率 的給定導頻信號偏移到另一個給定子載波頻率之前的第一持續(xù)時間。該技術(shù)還可W包括基 于包括在分組前同步信號（preamble)中的信息（如長訓練序列）為通信信道確定初始信 道估計。然后可W確定持續(xù)時間M。持續(xù)時間M可W等于第二持續(xù)時間，經(jīng)過該第二持續(xù)時 間，該一個或多個導頻信號在通過通信信道接收該分組的至少一部分期間被接收。然后初 始信道估計可W基于經(jīng)過持續(xù)時間M所接收的該一個或多個導頻信號的至少一部分被更 新W便無線裝置可W適應性地分析該一個或多個接收的導頻信號。
[0021] 圖1示出示例系統(tǒng)100。在一些示例中，如圖1所示，系統(tǒng)100包括發(fā)射（Tx)無線 裝置110和接收（Rx)無線裝置120-1到120-3。而且，如圖1所示，Tx無線裝置110可W 分別通過通信信道130-1、130-2和130-3通信禪合到Rx無線裝置120-1、120-2和120-3。 在一些示例中，此處使用的術(shù)語"無線裝置"包括能夠無線通信的裝置、能夠無線通信的通 信裝置、移動終端、能夠無線通信的通信站、能夠無線通信的便攜或非便攜裝置和移動終端 等。
[0022] 在一些示例中，系統(tǒng)100中包括的無線裝置可W被布置成根據(jù)與IE邸802. 11相關(guān) 聯(lián)的一種或多種無線網(wǎng)絡技術(shù)（諸如IE邸802. 11址）進行操作。系統(tǒng)100中包括的無線 裝置可W是傳感器網(wǎng)絡的部分。傳感器網(wǎng)絡可W是節(jié)點的無線或有線網(wǎng)絡，在其中至少一 些節(jié)點（如無線裝置）收集傳感器數(shù)據(jù)。例如，Tx無線裝置110和Rx無線裝置120-1到 120-3可W被空間分布并且該些無線裝置中的至少一些可W包括傳感器W合作監(jiān)控物理或 環(huán)境條件（如電力使用、天然氣使用、溫度、風、濕度、污染監(jiān)控、地表移動等）。該些無線裝 置的一些或全部可W被部署在建筑物外面，并且因此遭受變化的環(huán)境條件。
[0023] 根據(jù)一些示例，Tx無線裝置110可W與Rx無線裝置120-1建立通信信道130-1W 無線傳輸分組，諸如數(shù)據(jù)分組。對于該些示例，通信信道130-1可W包括使用正交頻分復用 ((FDM)符號集中的32個子載波頻率來傳輸與數(shù)據(jù)分組相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。該公開不限于32個 子載波頻率或OFDM符號集?？蒞考慮允許不止一個用戶訪問無線網(wǎng)絡的其它類型的信令。 該其它類型的信令可W包括但不限于碼分多址（CDMA)、同步碼分多址（S-CDMA)或時分多 址訂DMA)。
[0024] 在一些示例中，通過通信信道130-1接收數(shù)據(jù)分組的Rx無線裝置120-1可W包括 邏輯和/或特征W便為通信信道130-1執(zhí)行信道估計。對于該些示例，信道估計（諸如信 道檢測、信道響應特性、信道頻率響應特性等的變量定義）可W是一種工具，通過該工具， 通信信道130-1的至少一些特性（諸如衰減、過濾性能、噪音注入等）可W由Rx無線裝置 120-1的邏輯和/或特征建模和補償。
[0025] 根據(jù)一些示例，Tx無線裝置110的邏輯和/或特征可W包括數(shù)據(jù)分組前同步信號 (preamble)中的信息W使得Rx無線裝置120-1能夠確定通信信道130-1的初始信道估計。 例如，該前同步信號中包括的信息可W包括一個或多個訓練序列（諸如長訓練序列）W使 得Rx無線裝置120-1能夠建模通信信道130-1的至少一些特性W確定初始信道估計。然 而，如上所述，Tx無線裝置110或Rx無線裝置120-1可W被部署在建筑物外面并且遭受變 化的環(huán)境條件。該些變化的環(huán)境條件（如移動的物體，諸如汽車）可能導致降級通信信道 130-1的多普勒效應和導致初始信道估計迅速地不準確。
[0026] 還如上所述，導頻信號或符號可W被用來在接收數(shù)據(jù)分組期間追蹤無線通信信道 的狀態(tài)W便能夠補償多普勒效應。在一些示例中，Tx無線裝置110可W包括邏輯和/或特 征W將導頻信號插入偏移子載波頻率W允許Rx無線裝置120-1補償通信信道130-1上的 可能的多普勒效應。隨著Rx無線裝置120-1接收數(shù)據(jù)分組，連同數(shù)據(jù)分組一起接收的導頻 信號可W被分析W允許一次或多次更新初始信道估計。
[0027] 在一些示例中，如下面更詳細地描述，Tx無線裝置110可W包括邏輯和/或特征 W向Rx無線裝置120-1指示，當通過通信信道130-1接收數(shù)據(jù)分組時，在偏移到另一個子 載波頻率前，導頻信號可W被停留在給定子載波頻率多久或?qū)Χ嗌賯€OFDM符號計數(shù)導頻 信號被停留在給定子載波頻率。例如，Tx無線裝置110可W指示一個或多個導頻信號在接 收數(shù)據(jù)分組期間W持續(xù)時間N(N等于任何正整數(shù)）掃過多個子載波頻率的至少一部分。持 續(xù)時間N可W等于或表示在給定子載波頻率的給定導頻信號偏移到另一個給定子載波頻 率之前的停留時間。在一些示例中，持續(xù)時間N的每個單位可W基于響應于接收每個OFDM 符號集被遞增的OFDM符號計數(shù)，使得N= 1的值指示一個OFDM符號計數(shù)。
[002引在一些示例中，Rx無線裝置120-1的邏輯和/或特征可W確定持續(xù)時間M(M等于 任何正整數(shù)）。持