Способ передачи блока данных в системе беспроводной локальной сети и устройство для его поддержки

Способ передачи блока данных в системе беспроводной локальной сети и устройство для его поддержки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[1] Настоящее изобретение относится к беспроводной связи и, в частности, к способу передачи блоков данных в системе беспроводной локальной сети (LAN) и устройству для поддержки способа.

Уровень техники

[2] С развитием технологии передачи информации, в последнее время получили развитие различные технологии беспроводной связи. В частности, в беспроводной локальной сети (WLAN) применяется технология, которая позволяет обеспечивать беспроводной доступ к интернету дома или на работе или в конкретной зоне обслуживания с использованием карманного терминала, например карманного персонального компьютера (КПК), портативного компьютера, портативного мультимедийного проигрывателя (PMP) и т.д.

[3] В отличие от существующей системы беспроводной LAN с использованием ширины полосы 20/40/80160/80+80 МГц на частоте 2 ГГц и/или 5 ГГц, которая поддерживает HT (высокую пропускную способность) и VHT (очень высокую пропускную способность), предложены системы беспроводной LAN, способные работать на частоте ниже 1 ГГц. Если система беспроводной LAN работает на частоте ниже 1 ГГц, соответствующая зона покрытия обслуживания может расширяться по сравнению с существующей системой беспроводной LAN, что позволяет одной AP управлять гораздо большим количеством станций (STA).

[4] При этом изменение диапазона частот и ширины полосы в применяемом радиоканале и резкое увеличение соответствующей зоны покрытия обслуживания вследствие изменения неизбежно приводит к необходимости в формате нового блока данных и способе передачи блока данных, который можно использовать для системы беспроводной LAN нового поколения.

Сущность изобретения

[5] Настоящее изобретение предусматривает способ передачи блоков данных в системе беспроводной LAN и устройство, поддерживающее способ.

[6] Согласно аспекту предусмотрен способ передачи блоков данных в системе беспроводной локальной сети. Способ включает в себя этапы, на которых передают поле сигнала, передают первый символ данных для первого поля данных и передают второй символ данных для второго поля данных. Поле сигнала, первый символ данных и второй символ данных передаются по каналу с шириной полосы 1 МГц, имеющему диапазон 1 ГГц или менее. Два пилот-сигнала внедряются в каждый из первого символа данных и второго символа данных. Внедренный пилот-сигнал P_n ^k задается следующим образом:

[7] P n { − 7,7 } = { Ψ n mod 2 , Ψ ( n + 1 ) mod 2 }

[8] P n k = 0 , для k≠-7 и k≠7

[9] где P_n ^k обозначает пилот-сигнал на k-ой поднесущей n-го символа, и ψ₀=1, ψ₁=-1.

[10] Способ может дополнительно включать в себя этапы, на которых передают первый символ данных повторения для первого поля данных, сформированного при повторении первого поля данных, и передают второй символ данных повторения для второго поля данных, сформированного при повторении второго поля данных. Первый символ данных повторения и второй символ данных повторения могут передаваться по каналу с шириной полосы 1 МГц, имеющему диапазон 1 ГГц или менее. Символы данных могут передаваться в порядке первого символа данных, первого символа данных повторения, второго символа данных и второго символа данных.

[11] Два пилот-сигнала можно внедрять в первый символ данных повторения и второй символ данных повторения.

[12] Поле сигнала может включать в себя информацию, указывающую использование короткого защитного интервала (SGI).

[13] Длинный защитный интервал (LGI) может применяться к первому символу данных и первому символу данных повторения.

[14] SGI может применяться ко второму символу данных и второму символу данных повторения.

[15] LGI может применяться к первому символу данных, и GI не применяется к первому символу данных повторения.

[16] SGI может применяться ко второму символу данных.

[17] SGI может применяться ко второму символу данных повторения.

[18] Поле сигнала, первый символ данных, первый символ данных повторения, второй символ данных и второй символ данных повторения могут передаваться через единичный пространственный поток.

[19] В другом аспекте предусмотрено беспроводное устройство для работы в системе беспроводной локальной сети. Беспроводное устройство включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью передачи и приема радиосигнала, и процессор, функционально соединенный с приемопередатчиком и выполненный с возможностью передачи поля сигнала, передачи первого символа данных для первого поля данных и передачи второго символа данных для второго поля данных. Поле сигнала, первый символ данных и второй символ данных передаются по каналу с шириной полосы 1 МГц, имеющему диапазон 1 ГГц или менее. Два пилот-сигнала внедряются в каждый из первого символа данных и второго символа данных. Внедренный пилот-сигнал P_n ^k задается следующим образом:

[20] P n { − 7,7 } = { Ψ n mod 2 , Ψ ( n + 1 ) mod 2 }

[21] P n k = 0 , для k≠-7 и k≠7

[22] где P_n ^k обозначает пилот-сигнал на k-ой поднесущей n-го символа, и ψ₀=1, ψ₁=-1.

[23] Процессор может быть выполнен с возможностью передачи первого символа данных повторения для первого поля данных, сформированного при повторении первого поля данных, и передачи второго символа данных повторения для второго поля данных, сформированного при повторении второго поля данных. Первый символ данных повторения и второй символ данных повторения могут передаваться по поло каналу с шириной полосы 1 МГц, имеющему диапазон 1 ГГц или менее. Символы данных могут передаваться в порядке первого символа данных, первого символа данных повторения, второго символа данных и второго символа данных.

[24] Два пилот-сигнала можно внедрять в первый символ данных повторения и второй символ данных повторения.

[25] Настоящее изобретение предусматривает формат PPDU (блока протокольных данных PLCP (процедуры конвергенции физического уровня)), поддерживающий передачу данных на частоте ниже 1 ГГц. STA и AP, работающие в системе беспроводной LAN, способны передавать PPDU, согласующиеся с предложенным форматом с использованием полосы канала шириной 1/2/4/8/16/8+8 МГц, имеющей диапазон 1 ГГц или менее. Таким образом, в системе беспроводной LAN возможны эффективные передача и прием данных, обеспечивающие широкую зону покрытия обслуживания за счет применения частотного диапазона ниже 1 ГГц.

Краткое описание чертежей

[26] Фиг. 1 - схема, демонстрирующая конфигурацию системы WLAN, к которой могут применяться варианты осуществления настоящего изобретения.

[27] Фиг. 2 - архитектура физического уровня системы WLAN, поддерживаемой IEEE 802.11.

[28] Фиг. 3 иллюстрирует различные форматы PPDU, используемые традиционной системой LAN.

[29] Фиг. 4 демонстрирует пример формата PPDU, используемого в системе WLAN, поддерживающей очень высокую пропускную способность (VHT).

[30] Фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая один пример формата PPDU, предназначенного для передачи в диапазоне частот ниже 1 ГГц согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[31] Фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая один пример формата PPDU, предназначенного для передачи 1 МГц в диапазоне частот ниже 1 ГГц согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[32] Фиг. 7 - блок-схема, иллюстрирующая другой пример формата PPDU согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[33] Фиг. 8 - блок-схема, иллюстрирующая еще один пример формата PPDU согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[34] Фиг. 9 иллюстрирует пилот-последовательность согласно символам OFDM согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

[35] Фиг. 10 - блок-схема, иллюстрирующая один пример формата PPDU, предназначенного для передачи 1 МГц в диапазоне частот ниже 1 ГГц согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

[36] Фиг. 11 - блок-схема, иллюстрирующая другой пример формата PPDU для передачи в диапазоне частот ниже 1 ГГц согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

[37] Фиг. 12 - блок-схема, иллюстрирующая беспроводное устройство, в котором можно реализовать вариант осуществления настоящего изобретения.

Описание примерных вариантов осуществления

[38] На фиг. 1 показана схема, демонстрирующая конфигурацию системы WLAN, к которой могут применяться варианты осуществления настоящего изобретения.

[39] Согласно фиг. 1, система WLAN включает в себя один или более базовых наборов служб (BSS). BSS это набор станций (STA), которые могут осуществлять связь друг с другом посредством успешной синхронизации. BSS не является понятием, указывающим конкретную область.

[40] Инфраструктурный BSS включает в себя одну или более STA, не являющихся AP, а именно STA1 21, STA2 22, STA3 23, STA4 24 и STAa 30, и AP (точку доступа) 10, обеспечивающую услугу распределения, и систему распределения (DS), соединяющую множеств AP. В инфраструктурном BSS, AP управляет STA, не являющимися AP, в BSS.

[41] С другой стороны, независимый BSS (IBSS) действует в самоорганизующемся (Ad-hoc) режиме. IBSS не имеет централизованного узла управления для осуществления функции управления, поскольку он не включает в себя AP. Таким образом, в IBSS, STA, не являющиеся AP, управляются распределенным образом. В IBSS, все STA могут состоять из мобильных STA. Все STA образуют автономную сеть, поскольку им не разрешено получать доступ к DS.

[42] STA является определенной функциональной средой, включающей в себя управление доступом к среде (MAC) и интерфейс беспроводной среды физического уровня, отвечающий стандарту 802.11 Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE). В дальнейшем, под STA будем понимать как STA, являющиеся AP, так и STA, не являющиеся AP.

[43] STA, не являющаяся AP, это STA, которая не является AP. STA, не являющаяся AP, также может именоваться мобильным терминалом, беспроводным устройством, беспроводным приемопередающим блоком (WTRU), пользовательским оборудованием (UE), мобильной станцией (MS), мобильным абонентским блоком или просто пользователем. Для удобства объяснения, STA, не являющуюся AP, в дальнейшем будем именовать STA.

[44] AP представляет собой функциональный узел для обеспечения соединения с DS через беспроводную среду для STA, связанной с AP. Хотя связь между множеством STA в инфраструктурном BSS, включающем в себя AP, в принципе, осуществляется через AP, STA могут осуществлять прямую связь, когда установлена прямая линия связи. AP также могут именоваться центральным контроллером, базовой станцией (BS), узлом-B, базовой приемопередающей системой (BTS), местным контроллером и т.д.

[45] Множество инфраструктурных BSS, включающих в себя BSS, показанный на фиг. 1, могут соединяться между собой с использованием DS. Расширенный набор служб (ESS) представляет собой множество BSS, соединенных с использованием DS. AP и/или STA, включенные в ESS, могут осуществлять связь друг с другом. В одном и том же ESS, STA может переходить из одного BSS в другой BSS, осуществляя безразрывную связь.

[46] В системе WLAN на основе IEEE 802.11, основным механизмом доступа управления доступом к среде (MAC) является механизм множественного доступа с опросом несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA). Механизм CSMA/CA также именуется распределенной координационной функцией (DCF) для IEEE 802.11 MAC и, в основном, применяет механизм доступа “слушай, прежде чем говорить”. В механизме доступа этого типа, AP и/или STA опрашивает беспроводной канал или среду, прежде чем начать передачу. Если в результате опроса определено, что среда находится в незанятом состоянии, начинается передача кадра с использованием среды. В противном случае, если определено, что среда находится в занятом состоянии, AP и/или STA не начинает свою передачу, но устанавливает длительность задержки и ожидает доступа к среде в течение длительности задержки.

[47] Механизм CSMA/CA также включает в себя опрос виртуальной несущей помимо опроса физической несущей, в котором AP и/или STA непосредственно опрашивает среду. Опрос виртуальной несущей призван компенсировать проблему, которая может возникать в связи с доступом к среде, например проблему скрытого узла. Для передачи виртуальной несущей, MAC системы WLAN использует вектор сетевого выделения (NAV). NAV это значение, передаваемое AP и/или STA, в данный момент использующей среду или имеющей право использовать среду, другой AP или другой STA для указания оставшегося времени до того, как среда вернется в доступное состояние. Таким образом, значение, установленное на NAV, соответствует периоду, зарезервированному для использования среды посредством AP и/или STA, передающей соответствующий кадр.

[48] Протокол MAC IEEE 802.11, совместно с распределенной координационной функцией (DCF), предусматривает гибридную координационную функцию (HCF) на основе точечной координационной функции (PCF) для осуществления периодического опроса с использованием DCF и способа синхронного доступа на основе опроса, что позволяет всем приемным AP или STA или обеим принимать пакеты данных. HCF включает в себя расширенный распределенный доступ к каналу на конфликтной основе (EDCA) и доступ к каналу под управлением HCF (HCCA) с использованием схемы доступа к каналу на бесконфликтной основе, применяющей механизм опроса в качестве схем доступа, используемых поставщиком для обеспечения пакетов данных множеству пользователей. HCF включает в себя механизм доступа к среде для повышения качества обслуживания (QoS) WLAN, и данные QoS могут передаваться как в конфликтный период (CP), так и в бесконфликтный период (CFP).

[49] В системе беспроводной связи, STA не может непосредственно знать о существовании сети, при включении STA, и STA начинает работать с точки зрения беспроводной среды. Соответственно, STA любого типа должна осуществлять процесс обнаружения сети для доступа к сети. STA, обнаружившая сети в процессе обнаружения сети, выбирает сеть, к которой надлежит подключиться, посредством процесса выбора сети. Затем STA подключается к выбранной сети и осуществляет операцию обмена данными, осуществляемую на передающем терминале/приемном терминале.

[50] В системе WLAN процесс обнаружения сети реализуется процедурой сканирования. Процедура сканирования делится на пассивное сканирование и активное сканирование. Пассивное сканирование осуществляется на основе кадра маяка, который периодически рассылает AP. В общем случае, в WLAN, AP рассылает кадр маяка с определенным интервалом (например, 100 мс). Кадр маяка включает в себя информацию о BSS, управляемую кадром маяка. STA пассивно ожидает приема кадра маяка на конкретном канале. STA получает информацию о сети из принятого кадра маяка и затем заканчивает процедуру сканирования на конкретном канале. Пассивное сканирование имеет преимущество в том, что общая служебная нагрузка мала, поскольку пассивное сканирование осуществляется, если STA должна только принимать кадр маяка без необходимости передавать дополнительный кадр, но имеет недостаток в том, что время, необходимое для осуществления сканирования, увеличивается пропорционально периоду передачи кадра маяка.

[51] Напротив, при активном сканировании, STA активно рассылает кадр запроса зонда на конкретном канале и запрашивает информацию о сети у всех AP, принявших кадр запроса зонда. AP, принявшая кадр запроса зонда, ожидает произвольное время для предотвращения конфликта между кадрами и передает кадр ответа зонда, включающий в себя информацию о сети, на STA. STA принимает кадр ответа зонда, получает информацию о сети из кадра ответа зонда и затем заканчивает процедуру сканирования. Активное сканирование имеет преимущество в том, что сканирование может заканчиваться в относительно короткое время, но имеет недостаток в том, что общая служебная нагрузка сети увеличивается, поскольку необходима последовательность кадров согласно запросу и ответу.

[52] STA, закончившая процедуру сканирования, выбирает сеть согласно ее конкретному критерию и затем, совместно с AP, осуществляет процедуру аутентификации. Процедура аутентификации осуществляется согласно 2-стороннему квитированию установления связи. STA, закончившая процедуру аутентификации, совместно с AP, осуществляет процедуру связывания.

[53] Процедура связывания осуществляется согласно 2-стороннему квитированию установления связи. Сначала STA передает кадр запроса связывания на AP. Кадр запроса связывания включает в себя информацию о возможностях STA. AP определяет, разрешить ли связывание с STA, на основании информации о возможностях. AP, определившая, разрешить ли связывание с STA, передает кадр ответа связывания на STA. Кадр ответа связывания включает в себя информацию, указывающую, разрешено ли связывание, и информацию, указывающую причину, по которой связывание выполнено или завершилось неудачей. Кадр ответа связывания дополнительно включает в себя информацию о возможностях, поддерживаемых AP. Если связывание успешно завершено, между AP и STA обычно осуществляется обмен кадрами. Если связывание завершилось неудачей, совершается новая попытка осуществить процедуру связывания на основании информации о причине неудачи, включенной в кадр ответа связывания, или STA может запрашивать связывание от другой AP.

[54] Чтобы преодолеть ограничение на скорость связи, которое рассматривалось как недостаток WLAN, в качестве технического стандарта недавно был установлен IEEE 802.11n. Задачей IEEE 802.11n является увеличение скорости и надежности сети и расширение зоны покрытия беспроводной сети. В частности, для поддержки высокой пропускной способности (HT), имеющей максиальную скорость обработки данных 540 Мбит/с или выше, минимизации ошибки в передаче и оптимизации скорости передачи данных IEEE 802.11n базируется на технологии многих входов и многих выходов (MIMO) с использованием множественных антенн на обеих сторонах передатчика и приемника.

[55] Поскольку WLAN активно распространяется, и сфера применения WLAN расширяется, существует потребность в новой системе WLAN, которая поддерживает пропускную способность, превышающую скорость обработки данных, поддерживаемую IEEE 802.11n. Система WLAN нового поколения, которая поддерживает очень высокую пропускную способность (VHT), является следующей версией системы WLAN IEEE 802.11n и является одной из систем WLAN IEEE 802.11, которые недавно были вновь предложены для поддержки скорости обработки данных 1 Гбит/с или выше на служебной точке доступа (SAP) MAC.

[56] В отличие от традиционной системы WLAN, которая поддерживает 20 МГц и 40 МГц, в системе WLAN VHT должны поддерживаться ширины полосы передачи 80 МГц, смежные 160 МГц и несмежные 160 МГц и/или ширины полосы передачи не менее 160 МГц. В отличие от традиционной системы беспроводной LAN, которая поддерживает до 64-ной квадратурной амплитудной модуляции (QAM), система беспроводной LAN VHT поддерживает 256QAM.

[57] Поскольку способ многопользовательской передачи со многими входами и многими выходами (MU-MIMO) поддерживается в системе беспроводной LAN VHT для более высокой пропускной способности, AP может одновременно передавать кадр данных на, по меньшей мере, одну MIMO-сопряженную STA. Максимальное количество сопряженных STA может быть равно 4. Когда максимальное количество пространственных потоков равно 8, STA может выделяться до 4 пространственных потоков.

[58] Возвращаясь к фиг. 1, в системе WLAN, например, показанной на фиг. 1, AP 10 может одновременно передавать данные на группу STA, включающую в себя, по меньшей мере, одну из множества STA 21, 22, 23, 24 и 30 связанных с ней. Пример, где AP осуществляет передачу MU-MIMO на STA, показан на фиг. 1. Однако в системе WLAN, поддерживающей конфигурацию туннельной прямой линии связи (TDLS), конфигурацию прямой линии связи (DLS) или ячеистую сеть, STA, пытающаяся отправить данные, может отправлять PPDU на множество STA с использованием схемы передачи MU-MIMO. Ниже описан пример, где AP отправляет PPDU на множество STA согласно схеме передачи MU-MIMO.

[59] Данные, передаваемые на STA, могут передаваться в разных пространственных потоках. Пакет данных, передаваемых AP 10 в качестве блока протокольных данных (PPDU) процедуры конвергенции физического уровня (PLCP), генерируемого на физическом уровне системы беспроводной LAN, подлежащего передаче, или поле данных, включенное в PPDU, может именоваться кадром. Таким образом, PPDU для однопользовательского (SU)-MIMO и/или MU-MIMO или поле данных, включенное в PPDU, может именоваться пакетом MIMO. PPDU для MU может именоваться MU-пакетом. В примере настоящего изобретения предполагается, что группа STA, MU-MIMO-сопряженных с AP 10, подлежащих передаче, включает в себя STA1 21, STA2 22, STA3 23 и STA4 24. При этом пространственные потоки не выделяются конкретной STA группы STA, подлежащих передаче, из-за чего данные могут не передаваться. С другой стороны, предполагается, что STAa 30 объединена с AP, однако не включена в группу STA, подлежащих передаче.

[60] Для поддержки передачи MU-MIMO в системе WLAN, идентификатор может выделяться группе STA целевой передачи, и идентификатор может именоваться ID группы. AP передает кадр управления ID группы, включающий в себя информацию определения группы, на STA, поддерживающие передачу MU-MIMO, для выделения ID группы для STA. ID группы выделяется для STA на основании кадра управления ID группы до передачи PPDU. Одной STA может выделяться множество ID групп.

[61] В нижеприведенной таблице 1 указаны информационные элементы, включенные в кадр управления ID группы.

[62]

[Таблица 1]
порядок	информация
1	категория
2	действие VHT
3	состояние принадлежности
4	позиция пространственного потока

[63]

[64] Поле "категория" и поле "действие VHT" задаются для указания, что кадр соответствует кадру управления и кадру управления ID группы, используемым в системе WLAN нового поколения, поддерживающей MU-MIMO.

[65] Согласно таблице 1, информация определения группы включает в себя информацию состояния принадлежности, указывающую, принадлежит ли STA конкретному ID группы, и информацию позиции пространственного потока, указывающую, в каком месте находится набор пространственных потоков релевантной STA, из всех пространственных потоков согласно передаче MU-MIMO, если STA принадлежит релевантному ID группы.

[66] Поскольку множество ID групп управляется одной AP, информация состояния принадлежности, предоставляемая одной STA, должна указывать принадлежит ли STA каждому из ID групп, управляемых AP. Соответственно, информация состояния принадлежности может существовать в форме массива подполей, указывающих, принадлежит ли STA каждому ID группы. Информация позиции пространственного потока может существовать в форме массива подполей, указывающих позицию занятого STA набора пространственных потоков, в отношении каждого ID группы, поскольку информация позиции пространственного потока указывает позицию для каждого ID группы. Кроме того, информацию состояния принадлежности и информацию позиции пространственного потока для одного ID группы можно реализовать в одном подполе.

[67] Если AP передает PPDU на множество STA согласно схеме передачи MU-MIMO, AP включает в себя информацию, указывающую ID группы, в PPDU, и передает информацию как информацию управления. Когда STA принимает PPDU, STA проверяет, является ли она членской STA группы STA целевой передачи, путем проверки поля ID группы. Если проверка показывает, что STA является членом группы STA целевой передачи, STA может проверить, в каком месте находится набор передаваемых ей пространственных потоков, из всех пространственных потоков. Поскольку PPDU включает в себя информацию о количестве пространственных потоков, выделенных принимающей STA, STA может принимать данные путем поиска выделенных ей пространственных потоков.

[68] С другой стороны, TV пробел (WS) высвечивается как диапазон частот, который может вновь использоваться в системе беспроводной LAN. TV WS означает диапазон частот в незанятом состоянии, который остается вследствие оцифровки аналоговых TV Соединенных Штатов, например диапазон 54-698 МГц. Однако вышеприведенный вариант является лишь примером. TV WS может именоваться лицензированным диапазоном, который мог ранее использоваться лицензированным пользователем. Лицензированный пользователь означает пользователя, лицензированного для использования лицензированного диапазона, и может именоваться лицензированным устройством, основным пользователем и действительным пользователем.

[69] AP и/или STA, которая работает в TV WS, должна обеспечивать функцию защиты лицензированного пользователя, что объясняется тем, что лицензированный пользователь ранее использовал диапазон TV WS. Например, когда конкретный канал WS, который является диапазоном частот, разделенным, чтобы иметь конкретную ширину полосы в TV WS посредством регулировки, ранее использовался лицензированным пользователем, например микрофоном, для защиты лицензированного пользователя, AP и/или STA может не использовать диапазон частот, соответствующий соответствующему каналу WS. Кроме того, когда диапазон частот, который в данный момент используется для передачи и/или приема кадра, используется лицензированным пользователем, AP и/или STA должна прекратить использовать соответствующий диапазон частот.

[70] Таким образом, процедура AP и/или STA, определяющая, можно ли использовать конкретный диапазон частот в диапазоне TV WS, то есть существует ли лицензированный пользователь в диапазоне частот, должна предшествовать. Определение, существует ли лицензированный пользователь в конкретном диапазоне частот, именуется опросом спектра. Способ детектирования энергии и способ детектирования характерных признаков используются как механизм опроса спектра. Можно определить, что лицензированный пользователь использует диапазон частот, когда интенсивность принятого сигнала не менее заранее определенного значения или когда обнаружена преамбула цифрового TV (DTV).

[71] На фиг. 2 показана архитектура физического уровня системы WLAN, поддерживаемой IEEE 802.11.

[72] Архитектура IEEE 802.11 PHY включает в себя узел управления уровня PHY (PLME), подуровень 210 процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) и подуровень 200, зависящий от физической среды (PMD). PLME предусматривает функцию управления PHY совместно с узлом управления уровня MAC (MLME). Подуровень 210 PLCP, расположенный между подуровнем 220 MAC и подуровнем 200 PMD, доставляет на подуровень 200 PMD блок протокольных данных MAC (MPDU), принятый с подуровня 220 MAC по команде уровня MAC, или доставляет на подуровень 220 MAC кадр, принятый с подуровня 200 PMD. Подуровень 200 PMD является нижним уровнем подуровня PDCP и служит для обеспечения передачи и приема объекта PHY между двумя STA по среде радиосвязи. MPDU, доставляемый подуровнем 220 MAC, именуется физическим блоком служебных данных (PSDU) на подуровне 210 PLCP. Хотя MPDU аналогичен PSDU, когда доставляется агрегированный MPDU (A-MPDU), в котором агрегировано множество MPDU, отдельные MPDU и PSDU могут отличаться друг от друга.

[73] Подуровень 210 PLCP присоединяет дополнительное поле, включающее в себя информацию, требуемую приемопередатчиком PHY в процессе приема PSDU с подуровня 220 MAC и доставки PSDU на подуровень 200 PMD. Дополнительным полем, присоединенным к PSDU, в этом случае может быть преамбула PLCP, заголовок PLCP, концевые биты, необходимые для сброса сверточного кодера в нулевое состояние, и т.д. Подуровень PLCP 210 принимает параметр TXVECTOR, включающий в себя информацию управления, необходимую для генерации и передачи блока протокольных данных (PPDU) процедуры конвергенции физического уровня (PLCP) и информации управления, необходимой принимающей STA для приема и интерпретации PPDU, с подуровня 220 MAC. Подуровень PLCP 210 использует информацию, включенную в параметр TXVECTOR, для генерации PPDU, включающего в себя PSDU.

[74] Преамбула PLCP служит для того, чтобы приемник мог подготовить функцию синхронизации и разнесение между антеннами до передачи PSDU. В PSDU, поле данных может включать в себя биты заполнения, служебное поле, включающее в себя битовую последовательность для инициализации скремблера, и кодированную последовательность, полученную кодированием битовой последовательности, к которой присоединены концевые биты. В этом случае либо двоичное сверточное кодирование (BCC), либо кодирование с контролем четности низкой плотности (LDPC) можно выбирать в качестве схемы кодирования согласно схеме кодирования, поддерживаемой в STA, которая принимает блок протокольных данных PLCP (PPDU). Заголовок PLCP включает в себя поле, которое содержит информацию о PPDU, подлежащем передаче, которая будет более подробно описана ниже со ссылкой на фиг. 3 и 5.

[75] Подуровень 210 PLCP генерирует PPDU присоединением вышеупомянутого поля к PSDU и передает генерируемый PPDU на принимающую STA через подуровень PMD. Принимающая STA принимает PPDU, получает информацию, необходимую для восстановления данных из преамбулы PLCP и заголовка PLCP, и восстанавливает данные. Подуровень PLCP принимающей STA переносит параметр RXVECTOR, включающий в себя информацию управления, включенную в преамбулу PLCP и заголовок PLCP, на подуровень MAC, благодаря чему подуровень MAC может интерпретировать PPDU и получать данные в состоянии приема.

[76] На фиг. 3 и 4 показаны блок-схемы, иллюстрирующие формат PPDU, используемый в системе беспроводной LAN согласно варианту осуществления настоящего изобретения. В дальнейшем, STA, которая работает в традиционной системе беспроводной LAN на основе IEEE 802.11a/b/g, который является существующим стандартом беспроводной LAN до IEEE 802.11n, именуется традиционной STA (L-STA). Кроме того, STA, которая может поддерживать высокую пропускную способность (HT) в системе беспроводной LAN HT на основе IEEE 802.11n, именуется HT-STA.

[77] Подфигура (a) фиг. 3 иллюстрирует формат традиционного PPDU (L-PPDU), который используется в IEEE 802.11a/b/g, который является стандартом существующей системы беспроводной LAN, предшествующим IEEE 802.11n. Таким образом, в системе беспроводной LAN HT, к которой применяется стандарт IEEE 802.11n, L-STA может передавать и принимать L-PPDU, имеющий вышеозначенный формат.

[78] Согласно подфигуре (a) фиг. 3, L-PPDU 310 включает в себя L-STF 311, L-LTF 312, поле 313 L-SIG и поле 314 данных.

[79] L-STF 311 используется для получения временного распределения кадров, конвергенции автоматической регулировки усиления (АРУ), получения грубой частоты и т.д.

[80] L-LTF 312 используется для сдвига частоты и оценки канала.

[81] Поле 313 L-SIG включает в себя информацию управления для демодуляции и декодирования поля 314 данных.

[82] L-PPDU может передаваться в порядке L-STF 311, L-LTF 312, поле 313 L-SIG и поле 314 данных.

[83] На подфигуре (b) фиг. 3 приведена схема, демонстрирующая HT-смешанный формат PPDU, в котором могут сосуществовать L-STA и HT-STA. HT-смешанный PPDU 320 включает в себя L-STF 321, L-LTF 322, поле 323 L-SIG, поле 324 HT-SIG, HT-STF 325, множество HT-LTF 326 и поле 327 данных.

[84] L-STF 321, L-LTF 322 и поле 323 L-SIG идентичны показанным на подфигуре (a) фиг. 3. Таким образом, L-STA может интерпретировать поле данных с использованием L-STF 321, L-LTF 322 и поля 323 L-SIG даже в случае приема HT-смешанного PPDU 320. L-LTF 322 может дополнительно включать в себя информацию для оценки канала, выполняемой HT-STA для приема HT-смешанного PPDU 320 и для интерпретации поля 323 L-SIG, поля 324 HT-SIG и HT-STF 325.

[85] HT-STA может знать, что HT-смешанный PPDU 320 является PPDU, выделенным для HT-STA с использованием поля 324 HT-SIG, расположенного после поля 323 L-SIG, и, таким образом, может демодулировать и декодировать поле 327 данных.

[86] HT-STF 325 можно использовать для синхронизации временного распределения кадров, конвергенции АРУ и т.д. для HT-STA.

[87] HT-LTF 326 можно использовать для оценки канала для демодуляции поля 327 данных. Поскольку IEEE 802.11n поддерживает однопользовательский MIMO (SU-MIMO), множество HT-LTF 326 можно конфигурировать для оценки канала для каждого из полей данных, передаваемых через множество пространственных потоков.

[88] HT-LTF 326 может состоять из HT-LTF данных, используемой для оценки канала по пространственному потоку, и HT-LTF расширения, дополнительно используемой для полного зондирования канала. Таким образом, размер множества HT-LTF 326 может быть больше или равен количеству пространственных потоков, подлежащих передаче.

[89] Сначала передаются L-STF 321, L-LTF 322 и поле 323 L-SIG, поэтому L-STA также может получать данные, принимая HT-смешанный PPDU 320. После этого поле 324 HT-SIG передается для демодуляции и декодирования данных, передаваемых для HT-STA.

[90] Вплоть до полей, расположенных до поля 324 HT-SIG, передача осуществляется без формирования диаграммы направленности, что позволяет L-STA и HT-STA получать данные, принимая соответствующий PPDU. В последующих полях, т.е. HT-STF 325, HT-LTF 326 и поле 327 данных, передача радиосигнала осуществляется с использованием предварительного кодирования. В этом случае HT-STF 325 передается таким образом, что STA, которая принимает предварительно кодированный сигнал, может рассматривать изменяющуюся часть, обусловленную предварительным кодированием, и после этого передается множество HT-LTF 326 и поле 327 данных.

[91] Даже если HT-STA, которая использует 20 МГц в системе WLAN HT, использует 52 поднесущие данных на символ OFDM, L-STA, которая также использует 20 МГц, использует 48 поднесущих данных на символ OFDM. Поскольку поле 324 HT-SIG декодируется с использованием L-LTF 322 в формате HT-смешанный PPDU 320 для поддержки обратной совместимости, поле 324 HT-SIG состоит из 48 × 2 поднесущих данных. HT-STF 325 и HT-LTF 326 состоят из 52 поднесущих данных на символ OFDM. В результате, поле 324 HT-SIG поддерживается с использованием 1/2 двоичной фазовой манипуляции (BPSK), каждое поле HT-SIG 424 состоит из 24 битов, и, таким образом, всего передается 48 битов. Таким образом, оценка канала по полю 323 L-SIG и полю 324 HT-SIG осуществляется с использованием L-LTF 322, и битовую последовательность, образующую L-LTF 322, можно выразить нижеприведенным уравнением 1. L-LTF 322 состоит из 48 поднесущих данных на один символ, за исключением DC поднесущей.

[92] [Уравнение 1]

[93] На подфигуре (c) фиг. 3 приведена схема, демонстрирующая формат HT-Greenfield PPDU 330, который может использовать только HT-STA. HT-GF PPDU 330 включает в себя HT-GF-STF 331, HT-LTF1 332, поле HT-SIG 333, множество HT-LTF2 334 и поле 335 данных.

[94] HT-GF-STF 331 используется для получения временного распределения кадров и АРУ.

[95] HT-LTF1 332 используется для оценки канала.

[96] поле HT-SIG 333 используется для демодуляции и декодирования поля 335 данных.

[97] HT-LTF2 334 используется для оценки канала для демодуляции поля 335 данных. Поскольку HT-STA использует SU-MIMO, оценка канала необходима для каждого из полей данных, передаваемых через множество пространственных потоков, и, таким образом, можно конфигурировать множество HT-LTF2 334.

[98] Множество HT-LTF2 334 может состоять из множества HT-LTF данных и множества HT-LTF расширения, аналогично HT-LTF 326 HT-смешанного PPDU 320.

[99] Поля 314, 327 и 335 данных, представленные на фиг. (a), (b) и (c), могут включать в себя служебное поле, скремблированный блок служебных данных PLCP (PSDU), концевой бит и бит заполнения соответственно. Служебное поле можно использовать для инициализации скремблера. Служебное поле можно конфигурировать 16 битами. В этом случае биты для инициализации скремблера можно реализовать 7 битами. Концевое поле можно конфигурировать битовой последовательностью, необходимой для возврата сверточного кодера в нулевое состояние. Концевому полю может выделяться битовый размер, пропорциональный количеству кодеров двоичного сверточного кода (BCC), используемых для кодирования данных, подлежащих передаче. В частности, концевое поле можно реализовать имеющим 6 битов, по количеству BCC.

[100] Фиг. 4 демонстрирует пример формата PPDU, используемого в системе WLAN, поддерживающей очень высокую пропускную способность (VHT).

[101] Согласно фиг. 4, PPDU 400 включает в себя L-STF 410, L-LTF 420, поле 430 L-SIG, поле 440 VHT-SIGA, VHT-STF 450, VHT-LTF 460, поле 470 VHT-SIGB и поле 480 данных.

[102] Подуровень PLCP, образующий PHY, преобразует PSDU, доставляемый с уровня MAC в поле 480 данных путем присоединения необходимой информации к PSDU, генерирует PPDU 400 путем присоединения нескольких полей, например L-STF 410, L-LTF 420, поля 430 L-SIG, поля 440 VHT-SIGA, VHT-STF 450, VHT-LTF 460, поля 470 VHT-S