[发明专利]用于无线局域网的射程扩大技术

说明书

在35 U.S.C.§119下的优先权要求 

本申请要求2005年12月13日提交的已转让给本申请受让人且通过引用纳入于此的题为“″RANGE EXTENSION TECHNIQUES FOR A WIRELESSLOCAL AREA NETWORK(用于无线局域网的射程扩大技术)”的临时美国申请S/N.60/750,183的优先权。 

背景 

I.领域 

本公开一般涉及通信，尤其涉及用于扩大无线局域网(WLAN)的传输射程的技术。 

II.背景 

无线通信网络被广泛地部署以提供诸如数据、语音、视频等各种通信服务。这些无线网络包括为大地理区域(例如，城市)提供通信覆盖的无线广域网(WWAN)、为中等大小的地理区域(例如，大楼)提供通信覆盖的无线局域网(WLAN)、以及为小地理区域(例如，家庭)提供通信覆盖的无线个域网(WPAN)。 

IEEE 802.11是由电气和电子工程师协会(IEEE)为WLAN开发的标准族。这些标准涵盖中程无线电技术。IEEE标准802.11，1999版(或简称为“802.11”)使用跳频扩谱(FHSS)或直接序列扩谱(DSSS)来支持2.4吉赫兹(GHz)频带中1兆和2兆比特/秒(Mbps)的数据率。IEEE标准802.11a-1999(或简称为“802.11a”)使用正交频分复用(OFDM)来支持5GHz频带中6到54Mbps的数据率。IEEE标准802.11b-1999(或简称为“802.11b”)使用DSSS来支持2.4GHz频带中1到11Mbps的数据率。IEEE标准802.11g-2003(或简称为“802.11g”)使用DSSS和OFDM来支持2.4GHz频带中1到54Mbps的数 据率。这些不同的IEEE 802.11标准是本领域内公知的且可为公众得到的。 

IEEE 802.11标准所支持的最低数据率是1Mbps。可靠地接收在1Mbps的最低数据率下发送的传输要求某一最小信噪干扰比(SNR)。由此传输的射程由落在其内的接收站能达到所要求的或更好的SNR的地理区域来决定。在某些情形中，希望能以比对应于802.11标准所支持的最低数据率的射程大的射程来发送传输。此外，希望能以发射和接收站两者处硬件复杂度最小的增加来达成更大的传输射程。 

因此，需要能为WLAN扩大传输射程的高成本效能的技术。 

概述 

本文中描述了用于在WLAN中扩大传输射程的技术。在一方面，接收站基于一个或多个初始分组传输确定发射站与该接收站之间的频率误差，并为接收自该发射站的后继分组传输校正此频率误差。分组传输是在某个量的时间内某个量的数据的传输。在针对频率误差作校正之后残余的频率误差很小，并且允许接收站执行较长时间区间上的相干累加/积分以作针对分组传输的检测。这种较长的相干累加区间提升了检测性能，尤其提升了对于扩大的传输射程会遭遇到的低SNR情况下的检测性能。每当接收站知道了发射站的身份——例如如果后继分组传输是经调度的就可能会是这种情形——就可随时使用这些频率校正技术。 

在另一方面，用较长的扩展序列来生成前同步码并将其随每一分组传输发送。接收站可执行该较长扩展序列的长度上的相干累加以在低SNR情况下达成更可靠的检测。 

在以下更详细地描述本发明的各个方面和实施例。 

附图简述 

图1示出了具有接入点和多个用户终端的WLAN。 

图2示出了WLAN的传输时间线。 

图3示出了802.11b的分组和前同步码。 

图4示出了用于带频率校正地来接收数据的过程。 

图5示出了用于带频率校正地来接收数据的装置。 

图6示出了用于射程扩大模式的前同步码。 

图7示出了发射站和接收站的框图。 

图8示出了捕获处理器的实施例。 

图9A到9C示出了捕获处理器的另一实施例。 

图10示出了频率误差估计器的框图。 

图11示出用于在WLAN中接收数据的过程。 

图12示出了用于在WLAN中接收数据的装置。 

详细描述 

本文中描述的射程扩大技术可用于各种无线电技术和标准，诸如IEEE802.11。为明晰起见，以下描述的很大部分是关于统称为802.11b/g的802.11b和802.11g。