Системы и способы для обратно совместимых форматов преамбулы для беспроводной связи с множественным доступом

Системы и способы для обратно совместимых форматов преамбулы для беспроводной связи с множественным доступом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящая заявка относится, в общем, к беспроводной связи, а более конкретно, к системам, способам и устройствам для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом. Конкретные аспекты в данном документе относятся к связи с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), в частности, в IEEE 802.11-cемействе стандартов беспроводной связи.

Уровень техники

[0002] Во многих системах связи сети связи используются для того, чтобы обмениваться сообщениями между несколькими взаимодействующими пространственно разделенными устройствами. Сети могут быть классифицированы согласно географическому охвату, который может представлять собой, например, городскую область, локальную область или персональную область. Эти сети могут быть обозначены, соответственно, в качестве глобальной вычислительной сети (WAN), общегородской вычислительной сети (MAN), локальной вычислительной сети (LAN) или персональной вычислительной сети (PAN). Сети также отличаются согласно технологии коммутации/маршрутизации, используемой для того, чтобы соединять различные сетевые узлы и устройства (например, коммутация каналов в сравнении с коммутацией пакетов), типу физических сред, используемых для передачи (например, проводная в сравнении с беспроводной), и набору используемых протоколов связи (например, набор Интернет-протоколов, SONET (синхронные оптические сети), Ethernet и т.д.).

[0003] Беспроводные сети зачастую являются предпочтительными, когда сетевые элементы являются мобильными, и в силу этого имеют потребности в динамическом подключении, либо если сетевая архитектура формируется с произвольно организующейся, а не стационарной, топологией. Беспроводные сети используют нематериальные физические среды в режиме ненаправленного распространения с использованием электромагнитных волн в полосах радиочастот, микроволновых полосах частот, инфракрасных полосах частот, оптических полосах частот т.д. Беспроводные сети преимущественно упрощают пользовательскую мобильность и ускоряют полевое развертывание по сравнению со стационарными проводными сетями.

Сущность изобретения

[0004] Системы, способы и устройства изобретения имеют некоторые аспекты, ни один из которых не отвечает исключительно за его требуемые атрибуты. Без ограничения объема этого изобретения, выражаемого посредством нижеприведенной формулы изобретения, далее коротко поясняются некоторые признаки. После изучения этого пояснения и, в частности, после прочтения раздела, озаглавленного "Подробное описание", следует понимать то, как признаки этого изобретения предоставляют преимущества, которые включают в себя эффективное использование беспроводной среды.

[0005] Один аспект раскрытия сущности предоставляет способ приема передачи из двух или более устройств беспроводной связи. Способ включает в себя прием первой преамбулы, передаваемой посредством первого беспроводного устройства; одновременный прием второй преамбулы, передаваемой посредством второго беспроводного устройства; прием первой части передачи в первой секции полосы пропускания, причем первая часть, передаваемая посредством первого беспроводного устройства, включает в себя первую секцию данных; и одновременный прием второй части передачи во второй секции полосы пропускания, причем вторая секция полосы пропускания не перекрывается с первой секцией полосы пропускания, при этом вторая часть передается посредством второго беспроводного устройства, причем вторая часть включает в себя вторую секцию данных.

[0006] Первая преамбула может включать в себя первую секцию, передаваемую с использованием первого формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих первый набор характеристик, и дополнительно может включать в себя вторую секцию, передаваемую с использованием второго формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих второй набор характеристик, и вторая преамбула может включать в себя третью секцию, передаваемую с использованием первого формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих первый набор характеристик, и дополнительно может включать в себя четвертую секцию, передаваемую с использованием второго формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих второй набор характеристик. Первая секция первой преамбулы и третья секция второй преамбулы могут включать в себя обучающее поле первого типа, используемое для автоматической регулировки усиления, обучающее поле второго типа, используемое для точной оценки сдвига частоты, временной синхронизации и оценки канала, и поле сигналов. Вторая секция первой преамбулы и четвертая секция второй преамбулы могут включать в себя одно или более обучающих полей второго типа. Количество одного или более обучающих полей второго типа из конкретного устройства может быть основано на количестве пространственных потоков, назначаемых этому конкретному беспроводному устройству. Количество одного или более обучающих полей второго типа может быть основано на количестве пространственных потоков, назначаемых беспроводному устройству, которому назначено больше всего пространственных потоков. Первая секция первой преамбулы может включать в себя первое обучающее поле первого типа, и вторая секция первой преамбулы может включать в себя второе обучающее поле первого типа, которое содержит большие циклические сдвиги, чем первое обучающее поле первого типа. Первая преамбула может включать в себя обучающее поле первого типа, после которого следуют одно или более обучающих полей второго типа, после которых следует поле сигналов, и вторая преамбула может включать в себя обучающее поле первого типа, после которого следуют одно или более обучающих полей второго типа, после которых следует поле сигналов, сразу после которого следуют данные, и число обучающих полей второго типа во второй преамбуле может быть идентичным числу обучающих полей второго типа в первой преамбуле. Первая преамбула может включать в себя обучающее поле первого типа, после которого следуют одно или более обучающих полей второго типа, после которых следует поле сигналов, сразу после которого следуют данные. Первая преамбула может включать в себя одно или более обучающих полей второго типа, и вторая преамбула может включать в себя одно или более обучающих полей второго типа, и одно или более обучающих полей второго типа в первой преамбуле могут быть ортогональными во времени, по частоте или через код с одним или более обучающих полей второго типа во второй преамбуле. Первая преамбула может включать в себя одно или более обучающих полей второго типа, и передача может включать в себя секцию данных, отправленную по определенному числу пространственных потоков и числу тонов, и одно или более обучающих полей второго типа отправляется таким образом, что каждый из пространственных потоков передает известный символ по частотным тонам, охватывающим как первую секцию, так и вторую секцию полосы пропускания. Первая преамбула и вторая преамбула могут содержать поле сигналов, после которого следует обучающее поле первого типа, после которого следуют одно или более обучающих полей второго типа, после которых следует второе поле сигналов. Первая преамбула и вторая преамбула могут включать в себя обучающее поле первого типа, после которого следуют одно или более обучающих полей второго типа, после которых следует поле сигналов, сразу после которого следуют первая часть и вторая часть передачи. Первая преамбула может включать в себя символы, которые отправляются только в первой секции полосы пропускания, и вторая преамбула может включать в себя символы, которые отправляются только во второй секции полосы пропускания. Первая секция полосы пропускания и вторая секция полосы пропускания могут содержать неперекрывающийся набор тонов.

[0007] Один аспекты настоящего раскрытия сущности предоставляет устройство для беспроводной связи. Устройство включает в себя приемное устройство, выполненное с возможностью принимать передачу по полосе пропускания. Прием передачи включает в себя прием первой преамбулы, передаваемой посредством первого беспроводного устройства; одновременный прием второй преамбулы, передаваемой посредством второго беспроводного устройства; прием первой части передачи в первой секции полосы пропускания, причем первая часть передается посредством первого беспроводного устройства и включает в себя первую секцию данных; и одновременный прием второй части передачи во второй секции полосы пропускания, причем вторая секция полосы пропускания не перекрывается с первой секцией, при этом вторая часть передается посредством второго беспроводного устройства, причем вторая часть включает в себя вторую секцию данных.

[0008] Первая преамбула может включать в себя первую секцию, передаваемую с использованием первого формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих первый набор характеристик, и дополнительно может включать в себя вторую секцию, передаваемую с использованием второго формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих второй набор характеристик, и вторая преамбула может включать в себя третью секцию, передаваемую с использованием первого формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих первый набор характеристик, и дополнительно может включать в себя четвертую секцию, передаваемую с использованием второго формата, который является интерпретируемым посредством беспроводных устройств, имеющих второй набор характеристик.

[0009] Первая секция первой преамбулы и третья секция второй преамбулы могут включать в себя обучающее поле первого типа, используемое для автоматической регулировки усиления, обучающее поле второго типа, используемое для точной оценки сдвига частоты, временной синхронизации и оценки канала, и поле сигналов. Вторая секция первой преамбулы и четвертая секция второй преамбулы могут включать в себя одно или более обучающих полей второго типа. Количество одного или более обучающих полей второго типа из конкретного устройства может быть основано на количестве пространственных потоков, назначаемых этому конкретному беспроводному устройству. Количество одного или более обучающих полей второго типа может быть основано на количестве пространственных потоков, назначаемых беспроводному устройству, которому назначено больше всего пространственных потоков.

[0010] Один аспект настоящего раскрытия сущности предоставляет устройство для беспроводной связи. Устройство включает в себя средство для приема первой преамбулы, передаваемой посредством первого беспроводного устройства; средство для одновременного приема второй преамбулы, передаваемой посредством второго беспроводного устройства; средство для приема первой части передачи в первой секции полосы пропускания, причем первая часть, передаваемая посредством первого беспроводного устройства, включает в себя первую секцию данных; и средство для одновременного приема второй части передачи во второй секции полосы пропускания, причем вторая секция полосы пропускания не перекрывается с первой секцией полосы пропускания, при этом вторая часть передается посредством второго беспроводного устройства, причем вторая часть включает в себя вторую секцию данных.

Краткое описание чертежей

[0011] Фиг. 1 иллюстрирует выделение каналов для каналов, доступных для IEEE 802.11-систем.

[0012] Фиг. 2 иллюстрирует структуру пакета физического уровня (PPDU-кадра), который может использоваться в IEEE 802.11a/b/g/j/p-связи.

[0013] Фиг. 3 иллюстрирует структуру пакета физического уровня (PPDU-кадра), который может использоваться в IEEE 802.11n-связи.

[0014] Фиг. 4 иллюстрирует структуру пакета физического уровня (PPDU-кадра), который может использоваться в IEEE 802.11ac-связи.

[0015] Фиг. 5 иллюстрирует примерную структуру пакета физического уровня нисходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0016] Фиг. 6 иллюстрирует примерную иллюстрацию сигнала, который может использоваться для того, чтобы идентифицировать STA и выделять подполосы частот для этих STA.

[0017] Фиг. 7 иллюстрирует вторую примерную структуру пакета физического уровня нисходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0018] Фиг. 8 иллюстрирует третью примерную структуру пакета физического уровня нисходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0019] Фиг. 9 иллюстрирует четвертую примерную структуру пакета физического уровня нисходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0020] Фиг. 10 иллюстрирует пример системы беспроводной связи, в которой могут использоваться аспекты настоящего раскрытия сущности.

[0021] Фиг. 11 показывает функциональную блок-схему примерного беспроводного устройства, которое может использоваться в системе беспроводной связи по фиг. 1.

[0022] Фиг. 12 иллюстрирует примерную структуру пакета физического уровня восходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0023] Фиг. 13 иллюстрирует схему последовательности операций обработки для примерного способа передачи высокоэффективного пакета в два или более устройств беспроводной связи.

[0024] Фиг. 14 иллюстрирует примерную структуру гибридного пакета физического уровня нисходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0025] Фиг. 15 иллюстрирует примерный способ передачи гибридного пакета.

[0026] Фиг. 16 иллюстрирует примерный способ приема гибридного пакета.

[0027] Фиг. 17 иллюстрирует пакет с одним примерным форматом HE-преамбулы.

[0028] Фиг. 18 иллюстрирует пакет с другим примерным форматом HE-преамбулы.

[0029] Фиг. 19 иллюстрирует пакет с другим примерным форматом HE-преамбулы.

[0030] Фиг. 20 иллюстрирует примерное выделение битов для поля HE-SIG1.

[0031] Фиг. 21 иллюстрирует примерную структуру пакета физического уровня восходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0032] Фиг. 22 иллюстрирует другую примерную структуру пакета физического уровня восходящей линии связи, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом.

[0033] Фиг. 23 иллюстрирует примерный способ приема пакета.

[0034] Фиг. 24 является примерной структурой пакетов восходящей линии связи для HE-пакета восходящей линии связи.

[0035] Фиг. 25 является примерной структурой пакетов восходящей линии связи для HE-пакета восходящей линии связи.

[0036] Фиг. 26 является примерным сообщением нисходящей линии связи из AP, которое включает в себя информацию относительно того, сколько пространственных потоков может использовать каждое передающее устройство.

[0037] Фиг. 27 является иллюстрацией LTF с перемежением тонов, которое может использоваться в UL OFDMA-пакете.

[0038] Фиг. 28 является иллюстрацией LTF с перемежением подполос частот, которое может использоваться в UL OFDMA-пакете.

[0039] Фиг. 29 является примерной LTF-частью пакета, который может передаваться в UL OFDMA-пакете.

[0040] Фиг. 30 является иллюстрацией пакета с общим полем SIG до HE-STF и полем SIG для каждого пользователя после всех HE-LTF.

[0041] Фиг. 31 иллюстрирует примерный способ передачи в одно или более устройств в одной передаче.

[0042] Фиг. 32 иллюстрирует примерный способ передачи в одно или более первых устройств с первым набором характеристик и одновременной передачи в одно или более вторых устройств со вторым набором характеристик.

[0043] Фиг. 33 иллюстрирует примерный способ приема передачи, совместимый как с устройствами с первым набором характеристик, так и с устройствами со вторым набором характеристик.

[0044] Фиг. 34 иллюстрирует примерный способ приема передачи, в котором части передачи передаются посредством различных беспроводных устройств.

[0045] Фиг. 35 иллюстрирует различные компоненты, которые могут быть использованы в беспроводном устройстве, которое может использоваться в системе беспроводной связи.

Подробное описание изобретения

[0046] Далее подробно описываются различные аспекты новых систем, устройств и способов со ссылкой на прилагаемые чертежи. Тем не менее, раскрытые идеи могут осуществляться во множестве различных форм и не должны рассматриваться как ограниченные какой-либо конкретной структурой или функцией, представленной в этом раскрытии сущности. Наоборот, эти аспекты предоставляются таким образом, что это раскрытие сущности является всеобъемлющим и завершенным и полностью передает объем раскрытия сущности для специалистов в данной области техники. На основе идей в данном документе специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что объем раскрытия сущности имеет намерение охватывать любой аспект новых систем, устройств и способов, раскрытых в данном документе, реализованный независимо или комбинированный с любым другим аспектом изобретения. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть осуществлен на практике с помощью любого числа аспектов, изложенных в данном документе. Помимо этого, объем изобретения имеет намерение охватывать такое устройство или способ, которое осуществляется на практике с использованием другой структуры, функциональности либо структуры и функциональности в дополнение или помимо различных аспектов изобретения, изложенных в данном документе. Следует понимать, что любой аспект, раскрытый в данном документе, может быть осуществлен посредством одного или более элементов формулы изобретения.

[0047] Хотя в данном документе описаны конкретные аспекты, множество изменений и перестановок этих аспектов попадают в пределы объема раскрытия сущности. Хотя упоминаются некоторые выгоды и преимущества предпочтительных аспектов, объем раскрытия сущности не имеет намерение быть ограниченным конкретными выгодами, вариантами использования или целями. Наоборот, аспекты раскрытия сущности имеют намерение широкого применения к различным беспроводным технологиям, конфигурациям систем, сетям и протоколам передачи, некоторые из которых проиллюстрированы в качестве примера на чертежах и в последующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание и чертежи являются просто иллюстративными, а не ограничивающими раскрытие сущности, при этом объем раскрытия сущности задается посредством прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

[0048] Беспроводные сетевые технологии могут включать в себя различные типы беспроводных локальных вычислительных сетей (WLAN). WLAN может быть использована для того, чтобы соединять между собой близлежащие устройства между собой с использованием общераспространенных сетевых протоколов. Различные аспекты, описанные в данном документе, могут применяться к любому стандарту связи, такому как WiFi или, если обобщать, к любому элементу семейства беспроводных протоколов IEEE 802.11. Например, различные аспекты, описанные в данном документе, могут использоваться в качестве части IEEE 802.11-протокола, к примеру, 802.11-протокола, который поддерживает связь с множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).

[0049] Может быть преимущественным позволять нескольким устройствам, к примеру, STA, обмениваться данными с AP одновременно. Например, это может позволять нескольким STA принимать ответ из AP в течение меньшего времени и иметь возможность передавать и принимать данные из AP с меньшей задержкой. Это также может позволять AP обмениваться данными с большим числом устройств в целом и также может обеспечивать большую эффективность использования полосы пропускания. Посредством использования связи с множественным доступом AP может иметь возможность мультиплексировать OFDM-символы, например, в четыре устройства сразу по полосе пропускания в 80 МГц, при этом каждое устройство использует полосу пропускания в 20 МГц. Таким образом, множественный доступ может быть полезным в некоторых аспектах, поскольку он может позволять AP осуществлять эффективное использование спектра, доступного для него.

[0050] Предложено реализовывать такие протоколы множественного доступа в OFDM-системе, к примеру, в 802.11-cемействе посредством назначения различных поднесущих (или тонов) символов, передаваемых между AP и STA, различным STA. Таким образом, AP может обмениваться данными с несколькими STA, с помощью одного передаваемого OFDM-символа, при этом различные тона символа декодированы и обработаны посредством различных STA, за счет этого обеспечивая возможность одновременной передачи данных в несколько STA. Эти системы иногда упоминаются в качестве OFDMA-систем.

[0051] Такая схема выделения тонов упоминается в данном документе как "высокоэффективная" (HE) система, и пакеты данных, передаваемые в такой системе многотонального выделения, могут называться высокоэффективными (HE) пакетами. Ниже подробно описываются различные структуры таких пакетов, включающие в себя обратно совместимые поля преамбулы.

[0052] Далее подробно описываются различные аспекты новых систем, устройств и способов со ссылкой на прилагаемые чертежи. Тем не менее, это раскрытие сущности может осуществляться во множестве различных форм и не должно рассматриваться как ограниченное какой-либо конкретной структурой или функцией, представленной в этом раскрытии сущности. Наоборот, эти аспекты предоставляются таким образом, что данное раскрытие сущности является всеобъемлющим и завершенным и полностью передает объем раскрытия сущности для специалистов в данной области техники. На основе идей в данном документе специалисты в данной области техники должны принимать во внимание, что объем раскрытия сущности имеет намерение охватывать любой аспект новых систем, устройств и способов, раскрытых в данном документе, реализованный независимо или комбинированный с любым другим аспектом изобретения. Например, устройство может быть реализовано или способ может быть осуществлен на практике с помощью любого числа аспектов, изложенных в данном документе. Помимо этого, объем изобретения имеет намерение охватывать такое устройство или способ, которое осуществляется на практике с использованием другой структуры, функциональности либо структуры и функциональности в дополнение или помимо различных аспектов изобретения, изложенных в данном документе. Следует понимать, что любой аспект, раскрытый в данном документе, может быть осуществлен посредством одного или более элементов формулы изобретения.

[0053] Хотя в данном документе описаны конкретные аспекты, множество изменений и перестановок этих аспектов попадают в пределы объема раскрытия сущности. Хотя упоминаются некоторые выгоды и преимущества предпочтительных аспектов, объем раскрытия сущности не имеет намерение быть ограниченным конкретными выгодами, вариантами использования или целями. Наоборот, аспекты раскрытия сущности имеют намерение широкого применения к различным беспроводным технологиям, конфигурациям систем, сетям и протоколам передачи, некоторые из которых проиллюстрированы в качестве примера на чертежах и в последующем описании предпочтительных аспектов. Подробное описание и чертежи являются просто иллюстративными, а не ограничивающими раскрытие сущности, при этом объем раскрытия сущности задается посредством прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

[0054] Популярные беспроводные сетевые технологии могут включать в себя различные типы беспроводных локальных вычислительных сетей (WLAN). WLAN может быть использована для того, чтобы соединять между собой близлежащие устройства между собой с использованием общераспространенных сетевых протоколов. Различные аспекты, описанные в данном документе, могут применяться к любому стандарту связи, к примеру, к беспроводному протоколу.

[0055] В некоторых аспектах, беспроводные сигналы могут передаваться согласно 802.11-протоколу. В некоторых реализациях, WLAN включает в себя различные устройства, которые представляют собой компоненты, которые осуществляют доступ к беспроводной сети. Например, может быть предусмотрено два типа устройств: точки доступа (AP) и клиенты (также называемые станциями, или "STA"). В общем, AP может служить в качестве концентратора или базовой станции для WLAN, а STA служит в качестве пользователя WLAN. Например, STA может представлять собой переносной компьютер, персональное цифровое устройство (PDA), мобильный телефон и т.д. В примере, STA подключается к AP через WiFi-совместимую линию беспроводной связи для того, чтобы получать общие возможности подключения к Интернету или к другим глобальным вычислительным сетям. В некоторых реализациях, STA также может быть использована в качестве AP.

[0056] Точка доступа (AP) также может содержать, быть реализована, известна как базовая станция, точка беспроводного доступа, узел доступа или аналогичный термин.

[0057] Станция STA также может содержать, быть реализована или известна как терминал доступа (AT), абонентская станция, абонентский модуль, мобильная станция, удаленная станция, удаленный терминал, пользовательский терминал, пользовательский агент, пользовательское устройство, пользовательское оборудование или некоторый другой термин. Соответственно, один или более рассматриваемых в данном документе аспектов могут быть включены в телефон (к примеру, сотовый телефон или смартфон), компьютер (к примеру, переносной компьютер), портативное устройство связи, портативное вычислительное устройство (к примеру, персональное цифровое устройство), бытовое устройство (к примеру, музыкальное или видеоустройство либо спутниковое радиоустройство), игровое устройство или систему, устройство на основе системы глобального позиционирования или любое другое надлежащее устройство, которое выполнено с возможностью сетевой связи через беспроводную среду.

[0058] Как пояснено выше, некоторые из устройств, описанных в данном документе, могут реализовывать, например, 802.11-стандарт. Такие устройства, независимо от того, используются они в качестве STA или AP или другого устройства, могут использоваться для интеллектуальных измерений или в интеллектуальной ячеистой сети. Такие устройства могут предоставлять приложения для датчиков или использоваться в бытовой автоматизации. Вместо этого или помимо этого устройства могут быть использованы в контексте здравоохранения, например, для оказания персональных медицинских услуг. Они также могут использоваться для наблюдения, чтобы предоставлять Интернет-подключение с расширенным диапазоном (например, для использования в публичных точках доступа) или реализовывать межмашинную связь.

[0059] Фиг. 1 иллюстрирует выделение каналов для каналов, доступных для 802.11-систем. Различные IEEE 802.11-системы поддерживают ряд различных размеров каналов, к примеру, каналы в 5, 10, 20, 40, 80 и 160 МГц. Например, 802.11ac-устройство может поддерживать прием и передачу в полосе пропускания канала в 20, 40 и 80 МГц. Больший канал может содержать два смежных меньших канала. Например, канал в 80 МГц может содержать два смежных канала на 40 МГц. В текущих реализованных IEEE 802.11-системах, канал в 20 МГц содержит 64 поднесущих, отделенных друг от друга на 312,5 кГц. Из этих поднесущих меньшее число может использоваться для переноса данных. Например, канал в 20 МГц может содержать поднесущие передачи, пронумерованные от -1 до -28 и от 1 до 28, или 56 поднесущих. Некоторые из этих несущих также могут использоваться для того, чтобы передавать пилотные сигналы. За эти годы IEEE 802.11-стандарт усовершенствован через несколько версий. Устаревшие версии включают в себя 11a/g- и 11n-версии. Последней выпущенной является 802.11ac-версия.

[0060] Фиг. 2, 3 и 4 иллюстрируют форматы пакетов данных для нескольких текущих существующих IEEE 802.11-стандартов. Обращаясь сначала к фиг. 2, проиллюстрирован формат пакетов для IEEE 802.11a, 11b и 11g. Этот кадр включает в себя короткое обучающее поле 22, длинное обучающее поле 24 и поле 26 сигналов. Обучающие поля не передают данные, но они обеспечивают возможность синхронизации между AP и приемными STA для декодирования данных в поле 28 данных.

[0061] Поле 26 сигналов доставляет информацию из AP в STA в отношении характера доставляемого пакета. В IEEE 802.11a/b/g-устройствах это поле сигналов имеет длину в 24 бита и передается в качестве одного OFDM-символа на скорости в 6 Мбит/с с использованием BPSK-модуляции и кодовой скорости 1/2. Информация в поле 26 SIG включает в себя 4 бита, описывающие схему модуляции данных в пакете (например, BPSK, 16QAM, 64QAM и т.д.), и 12 битов для длины пакета. Эта информация используется посредством STA для того, чтобы декодировать данные в пакете, когда пакет предназначен для STA. Когда пакет предназначен для конкретной STA, STA отсрочивает все попытки связи в течение периода времени, заданного в поле длины SIG-символа 26, и для того чтобы экономить электроэнергию, может переходить в режим ожидания в течение периода пакета приблизительно до 5,5 мс.

[0062] Поскольку признаки добавлены в IEEE 802.11, разработаны изменения формата полей SIG в пакетах данных, чтобы предоставлять дополнительную информацию в STA. Фиг. 3 показывает структуру пакетов для IEEE 802.11n-пакета. Дополнение 11n в IEEE 802.11-стандарт добавляет MIMO-функциональность в IEEE 802.11-совместимые устройства. Чтобы предоставлять обратную совместимость для систем, содержащих как IEEE 802.11a/b/g-устройства, так и IEEE 802.11n-устройства, пакет данных для IEEE 802.11n-систем также включает в себя поля STF, LTF и SIG этих более ранних систем, помеченные как L-STF 22, L-LTF 24 и L-SIG 26 с префиксом L, чтобы обозначать то, что они представляют собой "унаследованные" поля. Чтобы предоставлять необходимую информацию в STA в IEEE 802.11n-окружении, два дополнительных сигнальных символа 140 и 142 добавлены в IEEE 802.11n-пакет данных. Тем не менее, в отличие от поля SIG и поля 26 L-SIG, эти поля сигналов используют BPSK-модуляцию с циклическим сдвигом (также называемую QBPSK-модуляцией). Когда унаследованное устройство, выполненное с возможностью работать с IEEE 802.11a/b/g, принимает такой пакет, оно принимает и декодирует поле 26 L-SIG в качестве нормального 11a/b/g-пакета. Тем не менее, по мере того, как устройство продолжает декодирование дополнительных битов декодирования устройства, они не декодируются успешно, поскольку формат пакета данных после поля 26 L-SIG отличается от формата 11a/b/g-пакета, и CRC-контроль, выполняемый посредством устройства в ходе этого процесса, завершается неудачно. Это инструктирует таким унаследованным устройствам прекращать обработку пакета, но при этом отсрочивать дальнейшие операции до тех пор, пока не истечет период времени, заданный посредством поля длины в первоначально декодированном L-SIG. Напротив, новые устройства, совместимые с IEEE 802.11n, должны считывать модуляцию с циклическим сдвигом в полях HT-SIG и обрабатывать пакет в качестве 802.11n-пакета. Кроме того, 11n-устройство может сообщать, что пакет предназначен для 11a/b/g-устройства, поскольку если оно считывает какую-либо модуляцию, отличную от QBPSK, в символе после L-SIG 26, оно игнорирует ее в качестве 11a/b/g-пакета. После символов HT-SIG1 и SIG2 предоставляются дополнительные обучающие поля, подходящие для MIMO-связи, после которых следуют данные 28.

[0063] Фиг. 4 иллюстрирует формат кадра для текущего существующего IEEE 802.11ac-стандарта, который добавляет многопользовательскую MIMO-функциональность в IEEE 802.11-cемейство. Аналогично IEEE 802.11n, 802.11ac-кадр содержит идентичное унаследованное короткое обучающее поле 22 (L-STF) и длинное обучающее поле 24 (L-LTF). 802.11ac-кадр также содержит унаследованное поле 26 сигналов (L-SIG), как описано выше.

[0064] Затем, 802.11ac-кадр включает в себя поле сигналов со сверхвысокой пропускной способностью (VHT-SIG-A1 150 и A2 152) с длиной в два символа. Это поле сигналов предоставляет дополнительную конфигурационную информацию, связанную с 11ac-признаками, которые не присутствуют в 11a/b/g- и 11n-устройствах. Первый OFDM-символ 150 VHT-SIG-A может модулироваться с использованием BPSK, так что любое 802.11n-устройство, прослушивающее пакет, должно полагать, что пакет представляет собой 802.11a-пакет, и отсрочивать пакет на длительность длины пакета, как задано в поле длины L-SIG 126. Устройства, сконфигурированные согласно 11a/g, должны ожидать служебное поле и MAC-заголовок после поля L-SIG 26. Когда они пытаются декодировать его, CRC-сбой возникает способом, аналогичным процедуре, когда 11n-пакет принимается посредством 11a/b/g-устройства, и 11a/b/g-устройства также отсрочивают в течение периода, заданного в поле 26 L-SIG. Второй символ 152 VHT-SIG-A модулируется с помощью BPSK с циклическим сдвигом на 90 градусов. Этот второй символ с циклическим сдвигом позволяет 802.11ac-устройству идентифицировать пакет в качестве 802.11ac-пакета. Поля VHT-SIGA1 150 и A2 152 содержат информацию относительно режима полосы пропускания, схемы модуляции и кодирования (MCS) для однопользовательского случая, числа пространственно-временных потоков (NSTS) и другую информацию. VHT-SIGA1 150 и A2 152 также могут содержать определенное число зарезервированных битов, которые задаются равными 1. Унаследованные поля и поля VHT-SIGA1 и A2 могут быть дублированы каждые 20 МГц доступной полосы пропускания.

[0065] После VHT-SIG-A 802.11ac-пакет может содержать VHT-STF, которое выполнено с возможностью улучшать оценку автоматической регулировки усиления в передаче со многими входами и многими выходами (MIMO). Следующие 1-8 полей 802.11ac-пакета могут представлять собой VHT-LTF. Они могут использоваться для оценки MIMO-канала и затем частотной коррекции принимаемого сигнала. Число отправленных VHT-LTF может превышать или быть равно числу пространственных потоков для каждого пользователя. В завершение, последнее поле в преамбуле перед полем данных представляет собой VHT-SIG-B 154. Это поле BPS-модулируется и предоставляет информацию относительно длины полезных данных в пакете и, в случае многопользовательского (MU) MIMO-пакета, предоставляет MCS. В однопользовательском (SU) случае эта MCS-информация вместо этого содержится в VHT-SIGA2. После VHT-SIG-B передаются символы данных. Хотя 802.11ac вводит множество новых признаков в 802.11-cемейство и включает в себя пакет данных со схемой преамбулы, которая является обратно совместимой с 11a/g/n-устройствами, а также предоставляет информацию, необходимую для того, чтобы реализовывать новые признаки 11ac, конфигурационная информация для выделения OFDMA-тонов для множественного доступа не предоставляется посредством схемы 11ac-пакета данных. Новые конфигурации преамбулы необходимы для того, чтобы реализовывать такие признаки в любой будущей версии IEEE 802.11 или любого другого беспроводного сетевого протокола с использованием OFDM-поднесущих. Преимущественные схемы преамбулы представлены ниже, в частности, со ссылкой на фиг. 3-9.

[0066] Фиг. 5 иллюстрирует примерную структуру пакета физического уровня, который может использоваться для того, чтобы предоставлять обратно совместимую беспроводную связь с множественным доступом в этом окружении.

[0067] В этот примерный пакет физического уровня включена унаследованная преамбула, включающая в себя L-STF 22, L-LTF 26 и L-SIG 26. Каждое из них может передаваться с использованием 20 МГц, и несколько копий могут передаваться для каждых 20 МГц спектра, который использует AP.

[0068] Этот пакет также содержит HE-SIG1-символ 455, HE-SIG2-символ 457 и один или более HE-SIG3-символов 459. Структура этих символов должна быть обратно совместимой с IEEE 802.11a/b/g/n/ac-устройствами и должна также передавать в служебных сигналах в OFDMA HE-устройства то, что пакет представляет собой HE-пакет. Для обеспечения обратной совместимости с IEEE 802.11a/b/g/n/ac-устройствами, надлежащая модуляция может использоваться в каждом из этих символов. В некоторых реализациях, первый символ, HE-SIG1 455, может модулироваться с помощью BPSK-модуляции. Э