Устройство связи, способ связи, компьютерная программа и система связи

Устройство связи, способ связи, компьютерная программа и система связи

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству связи и способу связи, к компьютерной программе и системе связи, с применением множественного доступа с пространственным разделением каналов (МДПРК) (SDMA), в которых беспроводные ресурсы на пространственных осях делятся между множеством пользователей, а в частности относится к устройству связи и способу связи, к компьютерной программе и системе связи для передачи кадров в формате кадра переменной длины, адресованные множеству пользователей, путем одновременного мультиплексирования кадров.

Уровень техники

В настоящее время беспроводная локальная сеть (WLAN) стремительно входит в широкое обращение, обеспечивая беспроводную сетевую среду в офисах и домах. Например, IEEE802.11a/g, являющийся стандартом Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), достигает максимальной скорости данных на физическом уровне в 54 Мб/с с помощью мультиплексирования с ортогональным разделением частот (OFDM) на частотах в диапазоне 2,4 ГГц или в диапазоне 5 ГГц. В стандарте IEEE802.11n, находящемся в данный момент в разработке, высокая пропускная способность (НТ), превышающая 100 Мб/с, будет достигнута путем дальнейшего использования мультиплексирования с пространственным разделением (SDM) посредством канала множественного ввода - множественного вывода (MIMO).

MIMO является способом связи, позволяющим получить пространственно мультиплексированный поток за счет обеспечения множества антенн на стороне передатчика и стороне приемника (известно). На передающей стороне множество фрагментов пересылаемых данных подвергается пространственно-временному кодированию и мультиплексируется, а затем перед передачей в канал распределяется по множеству передающих антенн. На принимающей стороне, напротив, сигналы приема, принимаемые множеством принимающих антенн по каналу, подвергаются пространственно-временному декодированию и демультиплексируются до множества фрагментов пересылаемых данных, так что могут быть получены исходные данные без перекрестных помех между каналами. Согласно технологии MIMO, например, увеличив количество потоков, подлежащих пространственному мультиплексированию, путем увеличения числа антенн аппаратуры связи, можно улучшить пропускную способность в расчете на пользователя, сохраняя нисходящую совместимость. Однако в будущем будет востребовано дальнейшее улучшение пропускной способности для всего множества пользователей.

Рабочая группа IEEE802.11ас стремится разработать стандарт беспроводной LAN со скоростью передачи данных, превышающей 1 Гб/с, с помощью частотного диапазона в 6 ГГц или ниже, и перспективным для достижения этой цели считается способ связи, подобный многопользовательскому MIMO (MU-MIMO) и SDMA, который разделяет беспроводные ресурсы на пространственных осях на множество пользователей, то есть мультиплексирует кадры, адресованные множеству пользователей одновременно в направлениях пространственных осей.

В текущий момент SDMA изучается в качестве основной технологии системы мобильного телефона нового поколения на основе множественного доступа с временным разделением каналов (МДВРК) (TDMA), такой как PHS (система персональных мобильных телефонов) и LTE (стандарт долгосрочное развитие:). Хотя в области беспроводных LAN внимание уделяется, как описано выше, связи типа «один ко многим», почти не существует примеров ее применения. Можно считать, что этот факт объясняется, в частности, тем, что трудно эффективно мультиплексировать множество пользователей при связи с коммутацией пакетов.

При применении SDMA к беспроводной LAN можно рассмотреть случай, когда кадры различной длины мультиплексируются на одной и той же временной оси. Когда длина пересылаемых данных каждого из множества пользователей одинакова для всех, проблем не возникает, но если длина кадра, подлежащая мультиплексированию, меняется благодаря различной длине пересылаемых данных, внезапно меняется общая мощность передачи, к тому же возрастает-убывает мультиплексирование числа кадров в периоде передачи. Если кадры разной длины мультиплексируются и пересылаются в неизмененном виде, могут возникнуть проблемы в различных аспектах, например, на принимающей стороне внезапно меняется мощность приема, к тому же возрастает-убывает мультиплексирование числа кадров, что приводит к нестабильной работе автоматической регулировки усиления (AGC), и распределение мощности внутри кадра в отношении RCPI (индикатора мощности входного канала) (RCPI), стандартизованного в IEEE802.11, становится нефиксированным. Таким образом, даже если длина исходных пересылаемых данных различна для каждого пользователя, кадры, мультиплексированные одновременно, должны в конечном счете быть переданы с одинаковой длиной кадра.

Например, в системе с фиксированным форматом кадра, такой как общепринятая система сотовой связи, можно уравнять кадры по длине, заполняя пустые места путем включения данных для разнообразия (см., например, №1 в списке патентной литературы), планирования выделенного времени (см., например, №2 в списке патентной литературы), с помощью переменной скорости передачи данных, (см., например, №№3 и 4 в списке патентной литературы) или переменной конфигурации каналов (см, например, №5 в списке патентной литературы). Напротив, поскольку система с переменным форматом кадра, такая как беспроводная LAN, имеет принципиально иную структуру, трудно применить эти общепринятые технологии к такой системе с переменным форматом кадра.

В системе WLAN с целью увеличения эффективности кадра внедрена технология пакетной передачи, при которой множество кадров непрерывно пересылается во временном направлении. Для выполнения пакетной передачи между последовательными кадрами обеспечивается интервал (межкадровый интервал: IFS). Между последовательными кадрами, использующими одинаковую мощность передачи для непосредственной передачи, используется нулевой IFS (ZIFS), а когда мощность передачи меняется от кадра к кадру, используется сокращенный IFS (RTFS). RIFS мал в сравнении с другими межкадровыми интервалами, такими как короткий IFS (SIFS), и, таким образом, станция связи может продолжать управлять каналами. В стандарте IEEE802.11n, например, в качестве IFS определен межкадровый интервал, равный 2 мкс. С учетом эффективности кадра предпочтительно, чтобы межкадровый интервал был короче.

Список ссылок

Патентная литература

PTL 1: выложенная заявка на патент Японии №2001-148646

PTL 2: опубликованная заявка на патент Японии №2009-506679

PTL 3: выложенная заявка на патент Японии №2008-236065

PTL 4: патент Японии №2855172

PTL 5: выложенная заявка на патент Японии №2007-89113

Раскрытие изобретения

Согласно некоторым вариантам осуществления, устройство связи для передачи множества кадров в сети, где каждый кадр включает в себя один или более символов, имеющих длину символа, содержит блок обработки данных и передатчик. Блок обработки данных получает межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами из множества кадров. Блок обработки данных регулирует межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами при определении того, что межкадровый интервал не является целочисленным кратным длины символа. Передающий блок пересылает отрегулированные последовательные кадры.

Согласно некоторым вариантам осуществления, система связи включает в себя передатчик и приемник. Передатчик получает межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами из множества кадров, где каждый кадр включает в себя один или более символов, имеющих длину символа. Передатчик далее регулирует межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами при определении того, что межкадровый интервал не является целочисленно кратным длине символа. Передатчик также пересылает отрегулированные последовательные кадры. Приемник принимает отрегулированные последовательные кадры.

Согласно некоторым вариантам осуществления, способ передачи множества кадров, где каждый кадр включает в себя один или более символов, имеющих длину символа, включает в себя этап, на котором получают межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами из множества кадров. Способ дополнительно включает в себя этап, на котором регулируют межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами при определении того, что межкадровый интервал не является целочисленно кратным длине символа. Способ также включает в себя этап, на котором передают отрегулированные последовательные кадры.

Согласно некоторым вариантам осуществления, энергонезависимый машиночитаемый носитель хранит команды, которые, при выполнении их процессором в устройстве связи вызывают получение процессором межкадрового интервала между двумя последовательными кадрами, где каждый кадр включает в себя один или более символов, имеющих длину символа. Команды дополнительно вызывают регулирование процессором межкадрового интервала между двумя последовательными кадрами при определении того, что межкадровый интервал не является целочисленно кратным длине символа. Команды также вызывают передачу процессором отрегулированных последовательных кадров.

Техническая задача

Если, подобно SDMA, множество кадров мультиплексируется одновременно, с учетом демодуляции множества принимаемых сигналов на принимающей стороне, предпочтительно взаимно выровнять символьную синхронизацию в пространственно мультиплексированных кадрах. В описанном выше стандарте IEEE802.11n, однако, RIFS равен 2 мкс, тогда как длина символа равна 4 мкс. То есть, если в случае, когда межкадровый интервал и длина символа отличаются друг от друга, пакетная передача просто выполняется с помощью RIFS, символьная синхронизация не выравнивается в мультиплексированных кадрах, что вызывает неудобство для принимающей стороны.

Возьмем в качестве примера способ модуляции OFDM. Принимаемый сигнал каждой антенны прерывается окном быстрого преобразования Фурье (FFT), открывающимся в той же символьной синхронизации, и демодулируется способом OFDM, а затем подвергается пространственно-временному декодированию и демультиплексируется во множество фрагментов пересылаемых данных. Поскольку между символами в принимаемых кадрах, символьная синхронизация которых не совпадает, происходит интерференция, трудно правильно демультиплексировать принимаемые сигналы, даже несмотря на то, что принимаемые сигналы подверглись пространственно-временному декодированию.

Подводя итог, скажем, что, когда при связи с множественным доступом любой кадр, подлежащий одновременному мультиплексированию, непрерывно пересылается во временном направлении, для обеспечения выполнения декодирования на принимающей стороне необходимо уделить достаточно внимания взаимной символьной синхронизации множества кадров, подлежащих мультиплексированию.

Целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенных устройства связи и способа связи, а также компьютерной программы и системы связи, способных обеспечивать соответствующую требованиям связи путем применения мультиплексирования с пространственным разделением каналов, в котором беспроводные ресурсы на пространственных осях разделяются между многими пользователями.

Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного устройства связи и способа связи, а также компьютерной программы и системы связи, способных мультиплексировать множество кадров переменной длины одновременно и подходящим образом пересылать кадры, при этом применяется «пакетная передача», которая непрерывно пересылает множество кадров во временном направлении.

Дальнейшей целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного устройства связи и способа связи, а также компьютерной программы и системы связи, способных повысить эффективность кадра применяемого в пакетной передаче, с учетом символьной синхронизации кадров, подлежащих одновременному мультиплексированию.

Полезные эффекты изобретения

Как описано выше, могут быть обеспечены улучшенные устройство связи и способ связи, а также компьютерная программа и система связи, способные мультиплексировать множество кадров переменной длины одновременно и подходящим образом пересылать кадры, применяя при этом «пакетную передачу», которая непрерывно пересылает множество кадров во временном направлении.

Кроме того, согласно настоящему изобретению могут быть обеспечены улучшенные устройство связи и способ связи, а также компьютерная программа и система связи, способные повысить эффективность кадра применяемого при пакетной передаче, учитывая при этом сопоставление символьной синхронизации кадров, подлежащих одновременному мультиплексированию.

Согласно другому объекту настоящего изобретения на передающей стороне символьная синхронизация кадров, подлежащих непрерывной передаче во временном направлении путем применения пакетной передачи, может быть выровнена с символьной синхронизацией других кадров, подлежащих одновременному мультиплексированию. Соответственно, на принимающей стороне мультиплексированные кадры могут быть подходящим образом демультиплексированы без интерференции между символами так, что обработка декодирования сигнала может быть упрощена.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения длина кадров, подлежащих одновременному мультиплексированию, делается одинаковой на этапе конечного вывода на передающей стороне и, таким образом, может быть устранена нестабильность в работе AGC на принимающей стороне. Кроме того, символьная синхронизация кадров, подлежащих непрерывной передаче во временном направлении посредством применения пакетной передачи, может быть выровнена с символьной синхронизацией других кадров, подлежащих одновременному мультиплексированию. Соответственно, на принимающей стороне мультиплексированные кадры могут быть подходящим образом демультиплексированы без интерференции между символами так, что обработка декодирования сигнала может быть упрощена.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, нестабильность работы AGC на стороне приемника может быть уменьшена посредством использования одинаковой средней мощности при заполнении интервала и заполнении всего кадра. Кроме того, распределение мощности внутри кадра можно сделать постоянным для повышения точности измерений при измерении мощности приема сигнала во всем кадре, принимающей стороной.

Согласно еще одному объекту настоящего изобретения в соответствии с пп.12 и 32 формулы настоящего изобретения можно уменьшить нестабильность работы АРУ на принимающей стороне путем использования одинаковой средней мощности для межкадрового интервала, состоящего в целом из комбинации, отличной от нулевой, и по меньшей мере одного кадра из предшествующего и следующего за межкадровым интервалом кадров. Кроме того, распределение мощности внутри кадра можно сделать постоянным, чтобы повышалась точность измерения, когда принимающая сторона измеряет мощность приема сигнала во всем кадре.

Другие цели, характеристики и преимущества настоящего изобретения будут ясны в вариантах осуществления настоящего изобретения, описанных ниже, и в более подробном описании на основе приложенных чертежей.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 является схемой, показывающей, конфигурацию системы связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является схемой, показывающей пример конфигурации устройства связи, к которому применено мультиплексирование с пространственным разделением каналов.

Фиг.3 является схемой, показывающей другой пример конфигурации устройства связи, к которому применено мультиплексирование с пространственным разделением каналов.

Фиг.4 является схемой примера последовательности кадров, когда кадры данных пересылаются с помощью пакетной передачи.

Фиг.5А является схемой, иллюстрирующей случай, когда только межкадровый интервал просто вводится между двумя последовательными кадрами во временном направлении.

Фиг.5В является схемой, показывающей, как заполнение добавляется к задней части предшествующего кадра из непрерывно пересылаемых кадров.

Фиг.5С является схемой, показывающей, как заполнение добавляется к передней части последующего кадра из непрерывно пересылаемых кадров.

Фиг.6А является схемой, показывающей, как один символ OFDM используется в качестве альтернативы «межкадровому интервалу + заполнению» при использовании пакетной передачи.

Фиг.6В является схемой, иллюстрирующей способ регулировки самой длины межкадрового интервала, вводимого между последовательными кадрами, при использовании пакетной передачи.

Фиг.6С является схемой, иллюстрирующей способ регулировки самой длины межкадрового интервала, вводимого между последовательными кадрами, при использовании пакетной передачи.

Фиг.7А является схемой, иллюстрирующей случай, когда только межкадровый интервал просто вводится между двумя последовательными кадрами во временном направлении, когда множество кадров для другого пользователя подвергаются пакетной передаче.

Фиг.7В является схемой, показывающей, как заполнение добавляется к задней части предшествующего кадра из непрерывно пересылаемых кадров, когда множество кадров для другого пользователя подвергаются пакетной передаче.

Фиг.7С является схемой, показывающей, как заполнение добавляется к передней части последующего кадра из непрерывно пересылаемых кадров, когда множество кадров для другого пользователя подвергаются пакетной передаче.

Фиг.8 является схемой, иллюстрирующей соотношение между кадрами и мощностью заполнения, когда заполнение вводится между кадрами, непрерывно пересылаемыми путем пакетной передачи.

Фиг.9А является схемой, иллюстрирующей способ уравнять длину кадра каждого мультиплексируемого одновременно кадра и выровнять длины последовательных кадров во временном направлении по длине символа.

Фиг.9В является схемой, иллюстрирующей способ уравнять длину кадра каждого мультиплексируемого одновременно кадра и выровнять длины последовательных кадров во временном направлении по длине символа.

Фиг.10 является схемой, показывающей пример последовательности кадров, в котором кадры данных нисходящей линии связи от точки доступа до множества оконечных станций мультиплексируются одновременно.

Фиг.11 является схемой, показывающей пример последовательности кадров, в котором кадры данных восходящей линии связи от множества оконечных станций до точки доступа мультиплексируются одновременно.

Фиг.12 является блок-схемой, показывающей операцию обработки, в которой устройство связи одновременно мультиплексирует кадры, адресованные множеству пользователей.

Фиг.13 является блок-схемой, показывающей другую операцию обработки, в которой устройство связи одновременно мультиплексирует кадры, адресованные множеству пользователей.

Фиг.14 является блок-схемой, показывающей операцию обработки, в которой устройство связи одновременно мультиплексирует кадры, адресованные конкретному пользователю другим одним или более устройствами связи.

Фиг.15А является схемой, показывающей пример упорядочивания добавления заполнения в кадр, а конкретнее - схемой, показывающей, как область заполнения упорядочивается в передней части секции данных.

Фиг.15В является схемой, показывающей пример упорядочивания добавления заполнения в кадр, а конкретнее - схемой, показывающей, как область заполнения равномерно распределяется и упорядочивается по секции данных путем разделения области добавления на мелкие фрагменты.

Фиг.15С является схемой, показывающей пример упорядочивания добавления заполнения в кадр, а конкретнее - схемой, показывающей, как область заполнения неравномерно распределяется и упорядочивается по секции данных путем разделения области заполнения на мелкие фрагменты.

Осуществление изобретения

Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на приложенные чертежи. Отметим, что в этом описании и приложенных чертежах структурные элементы, обладающие, по сути, одинаковыми функциями и структурой, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и повторяющееся объяснение этих структурных элементов опущено.

Фиг.1 схематически показывает конфигурацию системы связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Показанная система связи состоит из станции STA0 связи, действующей как точка доступа (АР), и множества станций STA1, STA2 и STA3 связи, действующих как оконечные станции (клиентское устройство).

Каждая из станций STA1, STA2 и STA3 связи настраивает станцию STA0 связи в соответственном диапазоне связи, и каждая станция связи может напрямую связываться с STA0 (другими словами, каждая из станций STA1, STA2 и STA3 связи помещена под контроль STA0 в качестве точки доступа, что составляет BSS (основной набор услуг)). Однако ни одна из станций STA1, STA2 и STA3 связи в качестве оконечной станции не должна обязательно присутствовать в диапазоне связи друг у друга, и ниже не будет упомянута прямая связь между оконечными станциями.

В качестве точки доступа STA0 может выполнять не только связь по кадрам типа «один-к-одному» с каждой из станций STA1, STA2 и STA3 связи индивидуально, но также и связь по кадрам типа «один-ко-многим» с каждой из станций STA1, STA2 и STA3 связи, применяя множественный доступ. В последнем случае беспроводные ресурсы будут разделены между множеством пользователей путем мультиплексирования кадров, адресованных множеству пользователей, в направлении пространственных осей, в направлении временной оси, в направлении частотной оси или в направлении кодовой оси.

STA0 в качестве точки доступа является устройством связи, выполняющим связь по кадрам типа «один-ко-многим», отвечающую такому стандарту связи, как IEEE802.11ас. То есть устройство связи включает в себя множество антенн, применяет мультиплексирование с временным разделением с адаптивной антенной решеткой и выполняет связь по кадрам типа «один-ко-многим» путем одновременного мультиплексирования двух или более кадров, адресованных разным станциям связи, и демультиплексирования кадров, переданных после одновременного мультиплексирования и адресованных локальной станции, до кадров по каждому источнику двумя или более станциями связи. В этом случае STA0 может увеличить число оконечных станций, способных выполнять множественный доступ, увеличивая количество антенн.

С другой стороны, станции STA1, STA2 и STA3 связи в качестве оконечных станций включают в себя множество антенн и состоят из устройств связи, выполняющих мультиплексирование с временным разделением с адаптивной антенной решеткой. Станции STA1, STA2 и STA3 связи выполняют пользовательское демультиплексирование только для приема и не применяют пользовательского демультиплексирования для передачи, то есть, мультиплексирования пересылаемых кадров, и, таким образом, им не нужно включать в себя столько антенн, сколько точке доступа.

Связь от точки STA9 доступа к каждой из станций связи STA1, STA2 и STA3 будет называться «нисходящей линией связи», а связь от каждой из станций связи STA1, STA2 и STA3 к точке STA0 доступа будет называться «восходящей линией связи».

Фиг.2 показывает пример конфигурации устройства связи, к которому применено мультиплексирование с пространственным разделением. Предположим, что станция STA0 связи, действующая как точка доступа в системе связи, показанной на Фиг.1, обладает конфигурацией, показанной на Фиг.2.

Показанное устройство связи включает в себя множество (четыре в показанном примере) антенн 21-1, 21-2, …, модуль 22 обработки RF, модуль обработки приема, состоящий из функциональных блоков 23-28, модуль 29 обработки данных и ветви передачи, состоящие из функциональных блоков 30-35. Станция STA0 связи в качестве точки доступа выполняет мультиплексирование с пространственным разделением с адаптивной антенной решеткой, а число станций связи, обслуживаемых посредством множественного доступа, может быть увеличено путем включения большего числа антенн.

Модуль 29 обработки данных вырабатывает пересылаемые кадры в ответ на запрос передачи из приложения более высокого уровня (не показано). В настоящем варианте осуществления запрос передачи кадров множественного доступа (то есть одновременно мультиплексированных) с пространственным разделением или т.п. либо кадров, подлежащих пакетной передаче (то есть непрерывной передаче во временном направлении) может быть отправлен на модуль 29 обработки данных. Модуль 29 обработки данных выполняет обработку для регулировки длины среди последовательных кадров перед пакетной передачей кадров, ее подробности будут описаны ниже.

Сопоставитель 35 последовательно сопоставляет серию пересылаемых данных с сигнальным пространством, заданным модулем 29 обработки данных. Сопоставление здесь соответствует первичной модуляции, которая сопоставляет 211-битовый символ (n - целое число, равное или большее нуля) с сигнальной точкой в сигнальном пространстве, такой как PSK (фазовая манипуляция) и QAM (квадратурная амплитудная модуляция). Модуль 29 обработки данных определяет способ модуляции, адаптируясь к качеству связи канала для каждого пользователя, и сопоставитель 35 меняет способ модуляции кадров, адресованных каждому пользователю и подлежащих мультиплексированию, в соответствии с командами модуля 29 обработки данных.

Модуль 34 выделения частоты последовательно выделяет серию сопоставленных пересылаемых данных каждой поднесущей на частотной оси в соответствии с командами модуля 29 обработки данных. Затем модуль 33 умножения на вес передачи выполняет пользовательское демультиплексирование, умножая серию пересылаемых данных на вес передачи в соответствии с командами блока 29 обработки данных, чтобы распределить серию пересылаемых данных по ветвям передачи для каждой из антенн 21-1, 21-2, ….

Модуль 32 ОБПФ (обратного быстрого преобразования Фурье) (IFFT) преобразует поднесущую для каждой ветви передачи, расположенную в частотной области, в сигнал временной оси и далее присоединяет к нему защитный интервал посредством блока 31 включения GI (защитного интервала). Затем, после того, как его полоса частот ограничена цифровым передающим фильтром 30, состоящим из фильтра FIR (конечной импульсной характеристики) или т.п., блок 32 ОБПФ преобразует сигнал временной оси в аналоговый сигнал основной полосы частот.

Модуль 22 обработки RF удаляет компоненты сигнала, кроме относящихся к желаемой полосе частот, с помощью аналогового LPF (фильтра низких частот), преобразует с повышением центральную частоту в желаемую полосу Russian Federation (радио частота) и далее усиливает амплитуду сигнала посредством усиления мощности. Затем передаваемый сигнал RF для каждой ветви передачи передается в пространство с каждой из антенн 21-1, 21-2, ….

Модуль 22 обработки RF также преобразует с понижением принимаемый сигнал с каждой из антенн 21-1, 21-2, …, в аналоговый сигнал основной полосы частот после усиления с низким уровнем шума и далее преобразует в цифровой принимаемый сигнал основной полосы частот.

Принимающий цифровой фильтр 23 состоит из фильтра FIR или т.п. и накладывает ограничения по полосе частот на цифровой принимаемый сигнал. Блок 24 синхронизации и удаления GI получает временной режим синхронизации из цифрового принимаемого сигнала, на который наложены ограничения по полосе частот, далее выполняет коррекцию частотного сдвига, оценивает шум, а также удаляет защитный интервал, присоединенный к заголовку интервала передачи данных. Затем каждый блок 25 БПФ (быстрого преобразования Фурье) обрезает сигнал временной оси для каждой ветви приема в окне БПФ, открытом в той же символьной синхронизации, что и полученная блоком 24 синхронизации, и удаления GI, и преобразует сигнал временной оси в сигнал частотной оси путем демодуляции OFDM посредством преобразования Фурье.

Модуль 26 умножения на вес приема для выполнения пространственного демультиплексирования умножает принимаемый сигнал после демодуляции OFDM для каждой ветви приема на вес приема в соответствии с командами блока 29 обработки данных. Предположим, что здесь «пространственное демультиплексирование» для приема употребляется в обоих значениях: пользовательское демультиплексирование, которое демультиплексирует кадры, мультиплексированные одновременно, для каждого пользователя, и канальное демультиплексирование, которое демультиплексирует пространственно мультиплексированный канал MIMO до множества исходных потоков.

Модуль 27 частотного демультиплексирования демультиплексирует серию принимаемых данных от каждой поднесущей на частотной оси в соответствии с командами модуля 29 обработки данных. Восстановитель 28 восстанавливает сигнальные точки в сигнальном пространстве из серии демультиплексированных принимаемых данных в соответствии с командами модуля 29 обработки данных, чтобы воспроизвести исходную серию пересылаемых данных. Модуль 29 обработки данных доставляет воспроизведенные пересылаемые данные приложению более высокого уровня (не показано).

Фиг.3 показывает другой пример конфигурации устройства связи, к которому применено мультиплексирование с пространственным разделением. Предположим, что станции STA1, STA2 и STA3 связи, действующие как оконечные станции в системе связи, показанной на Фиг.1, обладают конфигурацией, показанной на Фиг.3.

Показанное устройство связи включает в себя множество (две в показанном примере) антенн 41-1 и 41-2 для выполнения функции адаптивной антенной решетки, модуль 42 обработки RF, модуль обработки приема, состоящий из функциональных блоков 43-48, модуль 49 обработки данных и ветви передачи, состоящие из функциональных блоков 50-55.

Модуль 49 обработки данных вырабатывает пересылаемые кадры в ответ на запрос передачи от приложения более высокого уровня (не показано). В настоящем варианте осуществления запрос передачи кадров, подлежащих пакетной передаче (то есть непрерывной передаче во временном направлении) может быть отправлен на модуль 49 обработки данных. Модуль 49 обработки данных выполняет обработку для регулировки длины среди последовательных кадров перед пакетной передачей кадров, ее подробности будут описаны ниже.

Сопоставитель 55 выполняет первичную модуляцию серии пересылаемых данных, то есть сопоставляет серию пересылаемых данных с сигнальным пространством в соответствии с командами модуля 49 обработки данных. Модуль 54 выделения частоты последовательно выделяет серию сопоставленных пересылаемых данных каждой поднесущей на частотной оси в соответствии с командами модуля 49 обработки данных. Модуль 53 присоединения тренировочного сигнала не только выделяет серию пересылаемых данных ветви передачи для каждой антенны 41-1 и 41-2, но также присоединяет тренировочный сигнал, используемый для определения веса адаптивной антенной решетки в пункте назначения передачи в соответствии с командами модуля 49 обработки данных. Тренировочный сигнал состоит, например, из известной последовательности, особой для каждой из оконечных станций STA1-STA3.

Модуль 52 ОБПФ преобразует поднесущую для каждой ветви передачи, расположенную в частотной области, в сигнал временной оси и далее присоединяет к нему защитный интервал посредством модуля 51 включения GI. Затем, после того, как его полоса частот ограничена цифровым передающим фильтром 50, модуль 52 ОБПФ преобразует сигнал временной оси в аналоговый сигнал основной полосы частот.

Модуль 42 обработки RF удаляет компоненты сигнала, кроме относящихся к желаемой полосе частот, с помощью аналогового LPF, преобразует с повышением центральную частоту в желаемую полосу RF и далее усиливает амплитуду сигнала посредством усиления мощности. Затем сигнал передачи RF для каждой ветви передачи передается в пространство с каждой из антенн 41-1 и 41-2.

Модуль 42 обработки RF также преобразует с понижением принимаемый сигнал с каждой из антенн 41-1 и 41-2 в аналоговый сигнал основной полосы частот после усиления с низким уровнем шума и далее преобразует в цифровой принимаемый сигнал основной полосы частот.

Принимающий цифровой фильтр 43 накладывает ограничения по полосе частот на цифровой принимаемый сигнал. Блок 44 синхронизации и удаления GI получает временной режим синхронизации из цифрового принимаемого сигнала, на который наложены ограничения по полосе частот, далее выполняет коррекцию частотного сдвига, оценивает шум, а также удаляет защитный интервал, присоединенный к заголовку интервала передачи данных. Затем каждый модуль 45 БПФ прерывает сигнал временной оси для каждой ветви приема в окне БПФ, открытом в той же символьной синхронизации, что и полученная модулем 44 синхронизации и удаления GI, и преобразует сигнал временной оси в сигнал частотной оси путем демодуляции OFDM посредством преобразования Фурье.

Модуль 46 умножения на вес приема для выполнения пространственного демультиплексирования умножает принимаемый сигнал после демодуляции OFDM для каждой ветви приема на вес приема в соответствии с командами модуля 49 обработки данных. Предположим, что здесь «пространственное демультиплексирование» для приема употребляется в обоих значениях: пользовательское демультиплексирование, которое демультиплексирует кадры, мультиплексированные одновременно, для каждого пользователя, и канальное демультиплексирование, которое демультиплексирует пространственно мультиплексированный канал MIMO до множества исходных потоков.

Модуль 47 частотного демультиплексирования демультиплексирует серию принимаемых данных от каждой поднесущей на частотной оси в соответствии с командами модуля 49 обработки данных. Восстановитель 48 восстанавливает сигнальные точки в сигнальном пространстве из серии демультиплексированных принимаемых данных в соответствии с командами модуля 49 обработки данных, чтобы воспроизвести исходную серию пересылаемых данных. Модуль 49 обработки данных доставляет воспроизведенные пересылаемые данные приложению более высокого уровня (не показано).

Согласно некоторым вариантам осуществления, модули 29 или 49 обработки данных регулируют межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами, приводя его к целочисленному кратному длины символа. В дальнейших вариантах осуществления модули 29 или 49 обработки данных регулируют межкадровый интервал между двумя последовательными кадрами путем включения заполняющих данных между двумя последовательными кадрами, чтобы образовать сокращенный межкадровый интервал между заполняющими данными, где из двух последовательных кадров кадр, не включающий в себя заполняющие данные, длина заполняющих данных и сокращенный межкадровый интервал равны целочисленно кратному длине символа. Согласно дальнейшим вариантам осуществления, модули 29 или 49 обработки данных регулируют межкадровый интервал путем включения заполняющих данных между двумя последовательными кадрами, причем длина заполняющих данных равна целочисленно кратному длине символа.

Согласно вариантам осуществления, модуль 29 обработки данных действует как передатчик, а модуль 49 обработки данных действует как приемник. В дальнейших вариантах осуществления модуль 29 обработки данных действует как приемник, а модуль 49 обработки данных действует как передатчик.

В системе связи, показанной на Фиг.1, STA0 в качестве точки доступа определяет вес адаптивной антенной решетки, получая функцию переноса между каждой антенной, содержащейся в адаптивной антенной решетке, которой снабжена локальная станция, и антенной, которой снабжены станции STA1, STA2 и STA3 связи. Или же STA0 может определять вес адаптивной антенной решетки, применяя заранее определенный адаптивный алгоритм, такой как RLS (рекурсивный метод наименьших квадратов), к тренировочному сигналу, состоящему из известной последовательности, принятой от каждой из станций STA1, STA2 и STA3 связи. Затем STA0 формирует направленность в отношении каждой из станций STA1, STA2 и STA3 связи на основе веса адаптивной антенной решетки, определенной одним из описанных выше способов. Соответственно, STA0 может пространственно демультиплексировать пересылаемы