设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf

上传人:Y948****062 文档编号:1325352 上传时间:2018-04-15 格式:PDF 页数:32 大小:1.34MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200510002696.2

申请日:

2005.01.26

公开号:

CN1649318A

公开日:

2005.08.03

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04L12/413; H04L27/26; H04L29/06

主分类号:

H04L12/413; H04L27/26; H04L29/06

申请人:

三星电子株式会社;

发明人:

梁七烈; 权昶烈; 金兑坤

地址:

韩国京畿道

优先权:

2004.01.26 KR 4697/2004; 2004.10.21 KR 84405/2004

专利代理机构:

北京铭硕知识产权代理有限公司

代理人:

郭鸿禧;金纪民

PDF下载: PDF下载
内容摘要

提供了用于在无线网络通信中设置、发送、和接收虚拟载波侦听信息的方法和设备。无线虚拟通信网络中的接收站接收根据不同调制方案传输的帧并且从使用基本调制方案调制的帧的一部分抽取关于虚拟载波侦听的信息,从而通过使用抽取的虚拟载波侦听信息来实现虚拟载波侦听。

权利要求书

1: 一种在无线网络通信中设置虚拟载波侦听数据的方法,该方法包括: 接收使用多种调制方案传输的帧,并且从基于基本调制方案的帧的调制 片段抽取用于虚拟载波侦听的数据;和 使用抽取的数据设置虚拟载波侦听。
2: 如权利要求1所述的方法,其中,上述的调制方案之一是正交频分复 用。
3: 如权利要求1所述的方法,其中,同步数据先于上述的用于虚拟载波 侦听的数据。
4: 如权利要求1所述的方法,其中,基本调制方案具有被任何站支持 的数据速率。
5: 如权利要求1所述的方法,其中,数据的抽取在检测在基于基本调制 方案的帧的调制片段中是否存在错误之后执行。
6: 如权利要求1所述的方法,其中,虚拟载波侦听的设置还包括将抽取 的数据发送到介质访问控制(MAC)层。
7: 如权利要求6所述的方法,还包括将上述抽取的数据设置为物理层虚 拟载波侦听指示(PHY-RXSTART.indicate)向量的参数,并且将上述的向量发 送到MAC层。
8: 如权利要求1所述的方法,其中,用于虚拟载波侦听的数据具有和在 基于基本调制方案的帧的调制片段之后的下一阶段中接收的虚拟载波侦听数 据相同的位大小和相同的值。
9: 如权利要求1所述的方法,还包括在相应于设置的虚拟载波侦听的持 续时间期满之后传输该帧。
10: 如权利要求1所述的方法,其中,用于虚拟载波侦听的信息包括通 过将用于虚拟载波侦听的段转换为字节而获得的值。
11: 一种用于将在用于多个调制帧的无线网络通信中传输用于虚拟载波 侦听的数据的方法,该方法包括: 将虚拟载波侦听数据添加到基于基本调制方案的帧的调制的片段中;和 传输上述调制的片段。
12: 如权利要求11所述的方法,其中,基本调制方案是正交频分复用。
13: 如权利要求11所述的方法,其中,同步信号先于用于虚拟载波侦听 的数据。
14: 如权利要求11所述的方法,其中,基本调制方案具有被任何站支持 的数据速率。
15: 如权利要求11所述的方法,其中,在为在基于基本调制方案的帧的 调制片段的错误检查设置奇偶校验位之后执行数据的添加。
16: 如权利要求11所述的方法,其中,数据的添加还包括将虚拟载波侦 听数据从介质访问控制(MAC)层传输到物理层。
17: 如权利要求16所述的方法,还包括将虚拟载波侦听数据存储为物理 层虚拟载波侦听指示(PHY-RXSTART.indicate)的向量的参数并且将上述的向 量发送到物理层。
18: 如权利要求11所述的方法,其中,用于虚拟载波侦听的数据具有与 包括在作为基于基本调制方案的帧的调制片段的下一传输的片段中的虚拟载 波侦听数据相同的位大小和相同的值。
19: 如权利要求11所述的方法,其中,用于虚拟载波侦听的信息包括通 过将用于虚拟载波侦听的段转换为字节而获得的值。
20: 一种用于无线网络通信的设备,包括: 帧接收单元,用于接收使用多种调制方案传输的帧,并且从通过基本调 制方案调制的帧的调制片段抽取虚拟载波侦听数据; 帧产生单元,用于将虚拟载波侦听数据添加到该帧;和 发送单元,用于发送具有虚拟载波侦听数据添加到其的帧。
21: 如权利要求20所述的设备,其中,以抽取的用于避免碰撞的虚拟载 波侦听数据为基础发送该帧。
22: 如权利要求21所述的设备,其中,帧接收单元将由物理层解释的用 于虚拟载波侦听的数据发送到介质访问控制(MAC)层。
23: 如权利要求21所述的设备,其中,帧接收单元将由介质访问控制 (MAC)层产生的用于虚拟载波侦听的数据发送到物理层。
24: 如权利要求23所述的方法,其中,用于虚拟载波侦听的信息包括通 过将用于虚拟载波侦听的段转换为字节而获得的值。
25: 一种记录介质,在其上记录用于执行如权利要求1所述的方法的程 序。
26: 一种记录介质,在其上记录用于执行如权利要求11所述的方法的程 序。

说明书


设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备

                              技术领域

    本发明涉及一种无线网络通信方法,更具体地讲,涉及一种在使用不同数据传输率的通信网络中的虚拟载波侦听,和使用其的无线通信方法。

                              背景技术

    近来,由于广泛公用互联网和多媒体数据的快速增加存在对超高速通信网络的增长的需求。因为在80年代后期出现的局域网(LAN),现今通过互联网的数据传输率已经从大约1Mbps急剧增加到大约100Mbps。因此,当今,高速以太网传输已经获得了普及和广泛使用。到目前为止,已经正在进行对千兆位速以太网领域的集中研究。对无线网络连接和通信的兴趣的增加已经引发无线局域网(WLAN)的研究和实现。现在,对于消费者存在WLAN的实用性地增加。尽管就与有线LAN相比的低传输率和低稳定性而言的性能下降引起WLAN的使用可被阻碍,但是WLAN具有包括无线组网能力、较高的移动性等的多种优点。因此,WLAN的市场已经在增长。

    由于对较高传输速率的需求和无线传输技术的发展,规定1-2Mbps传输速率的最初IEEE 802.11标准,已经发展为包括802.11b、802.11g、和802.11a的更加先进的标准。近来,建立新的IEEE标准的会议支持802.11g。规定在5GHz国家信息基础结构(National Information Infrastructure,NII)频带中6-54Mbps传输速率的IEEE 802.11a标准使用正交频分复用技术(orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)作为传输技术。随着对OFDM传输以及5GHz频带的使用的公众兴趣的增加,比其他无线LAN标准,IEEE 802.1la更加受到重视。

    近来,使用WLAN的无线互联网服务,所谓的“Nespot”,已经由韩国的韩国电信(KT)公司发起并提议。Nespot服务使用根据通常称为代表无线相融性认证(wireless fidelity)的Wi-Fi的IEEE 802.11b的WLAN提供对互联网的访问。已经完成并且公布或者已经在研究和讨论下的用于无线数据通信系统的通信标准包括被称为3G(第三代)通信标准的WCDMA(宽带码分多址)、IEEE 802.11x、蓝牙、IEEE 802.15.3等。为大家最广泛所知、最廉价的无线数据通信标准是IEEE 802.11b、IEEE 802.11x系列。IEEE 802.11b WLAN标准在11Mbps的最大速率提供数据传输,并且利用可被在预定电子领域不经许可的2.4GHz工业、科学、和医学(ISM)频带。随着近来作为WLAN的通过使用OFDM提供在5GHz中54Mbps的最大数据速率的IEEE 802.11a的广泛使用,作为对用于MIMO(多输入多输出)的IEEE 802.11n的扩展而开发的IEEE802.11g正被集中地研究。

    当前正在广泛使用的以太网和WLAN都利用载波侦听多路访问(CSMA)方法。CSMA方法被用于确定信道是否正在使用。当确定信道未被使用时,即,当信道空闲时,随后发送数据。如果信道忙,那么在预定时间周期后尝试重传数据。用于有线LAN的带碰撞检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法是CSMA方法的改进,然而,带碰撞避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)方法被用于基于包的无线数据通信中。在CSMA/CD方法中,当在传输期间检测到碰撞时,站挂起发送的信号。不象在传输数据之前提前检查信道是否被占用的CSMA方法,在CSMA/CD方法中,当在信号的传输期间检测到碰撞时站挂起信号的传输,并且将阻塞信号发送到另一站以通知碰撞的发生。在发送阻塞信号之后,站必须等待随机退避周期,随后重新开始发送信号。在CSMA/CA方法中,在信道变为空闲之后站不立即发送数据而是必须在发送之前预定时间之后等待随机退避周期以避免信号的碰撞。如果在传输期间信号的碰撞发生,那么随机退避周期的时间增加两倍用于降低碰撞(冲突)的概率。

    图1A和1B示出在竞争周期发送和接收帧的传统处理。在被接收的帧已经发送到作为接收站的另一站的假设下,该帧在站被接收。

    首先,参照图1A,经由信道发送的帧由站无错误地接收。当帧正在另一站被接收时,站不能经由信道传输帧:此方法被称为物理载波侦听。被接收的帧的介质访问控制(MAC)头包含持续时间(duration)信息。该持续时间信息包含从由发送站的帧的发送到从接收站的确认(ACK)帧的接收所花费的持续时间。接收站接收从发送站发送的帧,并且在被称为短帧间隙(short inter-framespace,SIFS)的短期间之后将ACK帧发送到发送站。站通过使用持续时间信息来设置网络分配向量(network allocation vector,NAV),此方法被称为虚拟载波侦听。为了使站能够将帧发送到另一站,该站在NAV周期的时间过去之后等待分布式帧间隙(distributed inter-frame space,DIFS),随后执行随机退避,并且最终发送该帧。然而,当执行随机退避时载波在介质中被侦听到时,站挂起随机退避,并且等待直到信道空闲。然后,站等待DIFS,并且执行随机退避。

    参照图1B,站不能接收经由信道传输的帧。当帧正在经由信道传输时,站不能利用该信道,其被称为物理载波侦听。当由于错误的发生引起经由信道传输的帧不能被接收时,由于NAV值被提供作为加载在该帧中的信息,所以该站不能设置NAV值。因此,在发送帧之前,不能设置NAV值的站必须等待比DIFS长的扩展帧间隙(extended inter-frame space,EIFS)的持续时间,随后执行随机退避。在图1B中,当由于接收帧失败导致信道变为空闲时,该站等待EIFS。相应于该帧的ACK帧在EIFS之前,即紧随SIFS之后经由信道传输。如果该站甚至不能接收ACK帧,该站必须等待在ACK帧的持续时间之后开始的另一EIFS并且最后当信道空闲时执行随机退避,以便发送帧。换句话说,当由于获得NAV值失败该站不能执行虚拟载波侦听时,该站必须等待比该帧被无错误接收时更长的时间。因此,在帧传输的竞争中站失败的概率将增加,从而不利地影响了数据传输效率。这种错误的发生可在象IEEE802.11a通信中那样的不同调制方案和编码率被使用的通信环境中更易察觉。换句话说,当帧在站不支持的速率被发送到该站时,该站不能解释该发送的帧,所以持续时间信息不能从该帧的MAC头中获得。因此,从在由站用于接收不能获得的速率发送的帧的虚拟载波侦听不能实现,引起了站性能的下降。

    更详细地讲,将参照图1A和1B来对与传统虚拟载波侦听关联的问题进行描述。

    不象物理载波侦听,虚拟载波侦听(VCS)假设介质被占用预定持续时间。尽管物理侦听基于实际无线介质的测量来实现,执行虚拟载波侦听从而接收/发送的数据中选择的预定值被设置,介质占用的持续时间通过使用选择的预定值来估计,随后数据的发送在估计的持续时间过去之后开始。即,不象物理载波侦听,当数据没有被成功接收时虚拟载波侦听不能正确地执行。在普通虚拟载波侦听操作中,如图1A所示,当作为虚拟载波侦听所需的信息的网络分配向量(NAV)被正常地接收时,可通过读取NAV值来识别该介质将被占用(忙)多长时间。另一方面,当错误发生时,即,当在读取接收的帧中存在错误时,如图1B所示,NAV值不能从该帧中读取。因此,该站必须等待比NAV周期更长的时间,例如根据IEEE 802.11a的EIFS(扩展帧间隙)。

    现在,将参照图2对产生以上陈述的问题的原因进行描述。

    图2示出了支持两类载波侦听结构的传统载波侦听:物理载波侦听和虚拟载波侦听。关于物理载波侦听结构,存储在物理层210中的信息具有结构212。物理层会聚过程(physical layer convergence procedure,PLCP)前导码(preamble)214是为提前通知物理层210中的数据将被发送的PLCP同步信号。PLCP前导码214先于由SIGNAL表示的信号216,并且SIGNAL按照基本调制方案来调制并且传送对于接收由DATA表示的下一数据字段218所必需的信息。以后将参照图5A-C对SIGNAL 216进行详细描述。包含在SIGNAL216中的信息具有相应于在DATA 218的传输中使用的调制方案的由RATE表示的片段。此信息通过使用不同调制方案使数据发送/接收能够实现。如图2所示,物理载波侦听基于介质是否接收某个信号来执行。当接收PLCP前导码214时,物理层210通过忙信号222通知介质访问控制(MAC)层220物理层210忙。另外,在当数据的接收结束时,即当信道变为由参考号228表示的空闲时,物理层210立刻通知MAC层220物理层210的使用结束。然而,在物理载波侦听中,发送到特定站的数据可不被另一站接收。在这种情况下,必须执行虚拟载波侦听。在虚拟载波侦听中,DATA 218的MPDU中的持续时间(NAV)值由MAC层220读取以识别该介质在相应持续时间是否忙。这里,作为MAC协议数据单元缩写的MPDU指的是由MAC采用以将其发送到与网络连接的另一MAC的数据。然而,仅当数据字段被正常接收时NAV值才可被读取。因此,如果接收站仅能够接收信号字段而不能读取使用不同方案调制的数据字段,那么设置在数据字段中的NAV值不能被读取。

    需要的是通过使用在不同速率传输的帧确保虚拟信道侦听能够提高站的性能的通信方法。

                              发明内容

    根据上述需要提出本发明。本发明的一方面提供一种在支持多种速率的无线网络通信中的虚拟载波侦听方法和使用其的无线通信方法。

    本发明的另一方面提供一种在MIMO通信中的虚拟载波侦听方法和无线通信方法和使用其的设备。

    根据本发明的示例性实施例,提供一种用于在无线网络通信中设置虚拟载波侦听数据的方法,该方法包括:接收使用多种调制方案传输的帧,并且从基于基本调制方案的帧的调制片段抽取用于虚拟载波侦听的数据;和使用抽取的数据设置虚拟载波侦听。

    最好,在帧的接收中,使用的调制方案包括正交频分复用。

    在帧的接收中,最好在基于具有被任何站支持的数据速率的基本调制方案的帧的调制片段中添加用于虚拟载波侦听的数据,同步信号先于该用于虚拟载波侦听的数据。

    数据的抽取最好在检查在基于基本调制方案的帧的调制片段中是否存在错误之后执行。

    虚拟载波侦听数据的设置可包括将抽取的数据发送到MAC。

    在无线网络通信中设置虚拟载波侦听数据的方法还可包括:将该数据设置为物理层虚拟载波侦听指示(PHY-RXSTART.indicate)的向量的参数并且将其发送到MAC。存储在信号片段中的NAV值也被存储在在下一阶段中将被接收的数据片段中。换句话说,数据片段中的相同的NAV值被存储在信号片段中。

                              附图说明

    通过下面结合附图对其示例性实施例进行的详细描述,本发明的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚,其中:

    图1A和1B示出了在竞争周期发送和接收帧的传统处理;

    图2示出了示例性的传统物理载波侦听和虚拟载波侦听的结构以及相应的帧格式;

    图3示出了根据本发明示例性实施例的用于虚拟载波侦听的传输数据的方法;

    图4A至4C示出了传统虚拟载波侦听和根据本发明示例性实施例的虚拟载波侦听。

    图5A至5C示出了由IEEE 802.11a定义的传统PPDU(PLCP协议数据单元)帧结构和根据本发明的示例性而修改的PPDU帧格式;

    图6示出了在IEEE 802.11a无线网络通信中的关于调制方案的信息的表;

    图7是示出了根据本发明示例性实施例的虚拟载波侦听过程的流程图;

    图8示出了传统信号接收过程和根据本发明的PLCP接收过程之间的差别;

    图9是示出了根据本发明示例性实施例的数据传输过程的流程图;

    图10示出了传统信号传输过程和根据本发明的传输过程之间的差别;

    图11示出了根据本发明另一示例性实施例的虚拟载波侦听过程;和

    图12示出了根据本发明一个示例性实施例的MIMO PPDU的结构。

                            具体实施方式

    以下,在经IEEE802.11a WLAN通信的正交频分复用(OFDM)调制的情况下对本发明进行描述。然而,应该理解其中讨论的本发明的内容不是限制性的。即,本发明能够应用于使用不同调制方案的任何无线通信系统中。

    为了提出用于由传统虚拟载波侦听技术引起的延迟问题的解决方法,本发明提出新的虚拟载波侦听方法,现在将参照图3对其进行描述。如上所述,为了所有站建立它们各自的NAV,持续时间信息324被包括在按基本调制方案传输的信号中。然而,物理层310能够将NAV(持续时间)值324发送到MAC层320。提供关于由MAC层320从物理层310接收的NAV值的接收信息的“PHY-RXSTART.indicate”可具有向量值。为此,先前向量值必须被改变,以后将参照图8和10对其进行描述。

    如在传统方法中,NAV值也可被存储在数据字段中。根据本发明,即使在使用不同调制方案的无线网络通信环境中,NAV值也可不管站的接收速率而传输。

    图4A至4C示出了根据本发明示例性实施例的虚拟载波侦听方法,其中甚至当连续的帧未被接收时NAV值也可被读取。

    详细地,图4A示出了由接收站正常地接收帧。当该帧的接收结束时,站能够从接收的帧中读取NAV值,并且该站随后等待NAV持续时间450用于虚拟载波侦听。分布式帧间隙(DIFS)周期420和随机退避周期440过去之后,可传输下一帧。如图4B所示,在一些情况下,接收站不支持固有的数据接收速率,帧不能由接收站接收并且NAV值不能从该帧中读取。在这种情况下,接收站必须等待比相应于NAV值的持续时间长的扩展帧间隙(EIFS)周期430。然后,在随机退避周期过去之后,可传输数据,其已经参照图1进行了描述。

    在本发明中,参照图4C来描述不由站接收的数据。如图4C所示,尽管数据不能由接收站来接收,数据传输也可在NAV周期和DIFS周期460过去之后执行。NAV周期从存储在信号片段中的已知的NAV值获得。结果,由于接收错误导致的等待周期时间可被缩短。

    图5A至5C示出了IEEE 802.11a定义的传统PPDU(PLCP协议数据单元)帧格式和用于体现本发明的示例性的修改的PPDU格式。PPDU是包括PLCP头、PSDU、尾位(tail bit)和填充位(pad bit)的完整的PLCP(物理层会聚过程)帧。首先将对PLCP进行简要地描述。当在其中使用无线电波时需要相对复杂的物理(PHY)层。根据IEEE 802.11a的物理层包括PLCP和PMD(物理介质相关)系统。作为IEEE 802.11网络中的物理层的上层部分的PLCP使MAC层的帧与介质匹配。每一物理层具有其自己的对MAC层提供辅助帧的PLCP。PMD系统负责将射频(RF)信号发送到另一站以发送MAC层的帧。根据本发明示例性实施例的PLCP头存储PHY层和MAC层之间相互作用所需的基本信息。

    现在,将对传统帧格式进行简要地描述。如图5A所示的SIGNAL按照基本调制方案,即具有r=1/2的二进制移相键控(BPSK)调制,并且作为由520表示的一个OFDM符号传输。使用基本调制方案的原因是为了允许任何站读取SIGNAL,因为SIGNAL提供对于接下来将接收的帧相当重要的信息。存储在SIGNAL(一个OFDM符号)520中的信息包括4位的RATE,即用于读取应用到下一阶段中的数据的调制速率、1位的保留、12位的LENGTH 510、1位的奇偶校验、和6位的尾。由SERVICE表示的服务位字段包括在PLCP头中,但是由于基于BPSK的OFDM符号的特性,即仅24位按照OFDM符号传输,与DATA组合被传送。分别由参考号610、630、和660表示的包括基本调制方案,具有R=1/2的BPSK的数据速率、编码率、和每OFDM符号的数据位在图6中示出。SIGNAL在6Mbit/s的最低的数据速率(如图6的610所示)传输,并且共计每符号24数据位可在允许所有站读取SIGNAL的最低编码率,即R=1/2传输。编码率(R)630指的是传送用于错误检查的信息的位与传送将实际传输的信息的位之间的比率。由参考号660表示的共计每OFDM符号48编码位的一半,即24位作为实际数据被传输。

    如图5B和5C所示的根据本发明的示例性帧格式,由SIGNAL表示的每一信号字段包括用于在其中存储上述的NAV值的两个OFDM符号。另外,为了与传统协议的兼容性,保留字段被设置为一位用于传输。持续时间位(持续时间信息)530、550的位数被设置为等于存储在DATA中的NAV值。另外,SIGNAL作为由参考号540和560表示的两个符号来传输,在其上两个符号之一用于存储持续时间信息。从而,当使用具有通过其共计每符号24数据位能够传输的r=1/2的BPSK时,使用如图5B和5C所示的具有添加8个填充位的帧格式可传输共计48个数据位。当使用其他无线通信协议时,可添加NAV值。根据不同的本发明的实施例的条件,NAV值可被存储在通过使用基本调制方案调制的DATA中或者存储在DATA和SIGNAL两者中。

    如上所述,NAV值可通过修改传统PPDU帧的结构来建立。也可用传统IEEE 802.11a标准PPDU帧格式(图5A)来建立NAV。将参照图11对此进行描述。

    现在,将对在发送和接收站中通过使用基本调制方案在信号中设置NAV值,即持续时间信息进行描述。

    图7是示出了在接收站中的虚拟载波侦听过程的流程图。参照图7,在步骤S110中,特定信号,即表示由接收站通过无线介质的信息的接收的如图5A-5C所示的PLCP前导码被检测,并且在步骤S120中,在接收方,即接收站下一基本信息,即第一信号符号被接收。在这种情况下,基本信息的保留位的特定字段被分别提供,从而符号的保留位的数被设置为一(1),通过其指示新的数据的传输,并且NAV值信息从通过使用基本调制方案传输的信息中抽取。在步骤S130中,确定是否存在新的PPDU。检查奇偶校验位以确定接收的数据是否正确。确定经过以上处理接收的帧是否基于新的调制方案。如果确定该帧没有基于新的调制方案,那么该帧被确定为基于传统方案,随后按传统方案处理。在这种情况下,在步骤S160中,确定数据速率是否被接收站支持。如果数据速率被接收站支持,那么在步骤S170中,接下来的符号在该数据速率被接收并且NAV值从该符号中读取。然而,如果数据速率不被接收站支持,那么NAV值不能被读取,以致在步骤S180中,估计EIFS的持续时间而不是NAV值。在步骤S130中,如果确定存在新的PPDU,那么在步骤S140中,接收第二信号符号。然后,在步骤S150中,从信号符号读取的NAV值被设置为信号字段的持续时间值。即,不管接收站的接收能力,NAV值都可从SIGNAL中获得。因此,图7中不管接收站支持的数据速率范围,接收站都能够在NAV持续时间之后立即传输数据。

    图7中所示的步骤S130、S140和S150代表如IEEE 802.11a定义的本发明的示例性实施例。在这种情况下,不管帧的正常接收,NAV值都能够被无错误地正确读取。

    当实现根据本发明的虚拟载波侦听时,每一站等待传输数据直到NAV周期和DIFS周期过去,并且该站能够在象竞争窗口的信道竞争之后传输数据,其被表示在图8中。图8示出了通过举例的方式由IEEE 802.11a定义的传统信号接收过程与根据本发明的PLCP接收过程之间的差别。详细地,不象在其中一(1)OFDM符号的信号被接收的传统过程中,在本发明中,由参考号820表示的2OFDM符号的信号被接收。如图5C所示的SIGNAL 560,即2OFDM符号的相同的格式也被应用到本发明的情况中,由图8中的参考号830表示。为了将从SIGNAL获得的NAV值从PHY层发送到MAC层,向量值被修正,由参考号810表示如下:

    PHY-RXSTART.ind(RXVECTOR)

    其中,RXVECTOR={LENGTH,RSSI,DATARATE,SERVICE,DURATION}

    换句话说,为了将从PHY层的符号获得的NAV(DURATON)值发送到MAC层,传统RXVECTOR值被修正。

    图9示出了对于其中NAV值存储在相应于传统传输方法中的PLCP头的字段中的用于新的虚拟载波侦听特性的帧的传输的例子。在步骤S210中,产生PLCP前导码,并且在步骤S220中,产生包括PLCP前导码的PPDU帧。为了在步骤S220中产生PPDU帧,必须将保留位的数设置为1,并且设置在将传输的数据中用于错误检查的奇偶校验位。在步骤S230中,站检查信道是否可用。如果确定信道可用,那么在步骤S240中发送PPDU帧,并且在步骤S290中,将模式转换为接收模式。然而,如果在步骤S230中确定信道忙,那么在步骤S250中,确定先前接收的PPDU帧是否包括持续时间信息,即NAV值。如果先前接收的PPDU帧包括NAV值,那么在步骤S260中,该帧在相应于NAV值的持续时间过去之后通过竞争信道被传输。否则,在步骤S270中,该帧在估计的EIFS过去之后通过信道竞争被传输。

    用于帧传输的MAC层和PHY层之间的信息交换显示在图10中。为了将在MAC层中产生的NAV(DURATION)值传输到物理层,由参考号1010指示的下面的修正被执行:

    PHY-TXSTART.request(TXVECTOR)

    其中,TXVECTOR={LENGTH,DATARATE,SERVICE,TXPWR-LEVEL,DURATION}

    传输的DURATION值由如上所述的2OFDM符号1020的信号来传送,并且由参考号1030表示。与如图5C所示的SIGNAL 560相同的帧格式也被应用到示例性实施例中。

    图11示出了根据本发明另一示例性实施例的虚拟载波侦听过程。在此示例性实施例中,帧的结构具有与先前帧相同的结构,但是前者能够使接收站采用包括在数据长度中的信息来执行虚拟载波侦听。对于由接收站的虚拟载波侦听,发送站记录通过添加帧中的数据部分的长度和帧之间的间隔(SIFS、DIFS等)以及另一帧中的前导码的长度和信号获得的值和数据的长度。

    在步骤S310中,接收站检测通过无线介质传输的帧的PLCP前导码。已经检测PLCP前导码的站处于能够接收OFDM符号的状态。在步骤S320中,已经检测PLCP前导码的站从该帧中接收信号符号。该信号符号在其中包括关于速率和长度的信息。

    在接收信号符号之后,在步骤S330中,接收站确定虚拟NAV值是否在帧中被设置。在本发明示例性实施例中,基于保留位的值来确定虚拟NAV值是否在帧中被设置。例如,当保留位被设置为“0”时,接收的帧指的是虚拟NAV值未向其设置的先前帧。当保留位被设置为“1”时,接收的帧指的是虚拟NAV值向其设置的帧。在另一示例性实施例中,按照速率来确定虚拟NAV值是否在帧中被设置。速率指的是共计4位,并且在如6中所示的IEEE802.11a下被定义为具有共计8位。发送站通过使用保留的八速率来通知接收站虚拟NAV值在帧中是否被建立。

    当接收的帧指的是虚拟NAV值向其设置的帧时,在步骤S340中,接收站计算NAV值。NAV值可按照速率和数据长度来计算。即,接收站按照速率来分数据长度以计算NAV值。在步骤S350中,已经计算NAV值的接收站将NAV值设置为通过计算而获得的值。

    当接收的帧指的是先前帧时,在步骤S360中,接收站确定从信号符号获得的速率是否能由其本身支持。在该速率能可被接收站支持的情况下,在步骤S370中,接收站可获得MPDU并且用MPDU的持续时间来设置NAV值。在该速率不能被接收站支持的情况下,在步骤S380中,接收站估计持续时间以将NAV值设置为EIFS。EIFS覆盖从不具有物理载波侦听的状态到SIFS和最小速率的ACK帧,以及DIFS和随机退避。

    下面,将参照图5对在长度和速率中包括NAV值信息的发送站进行描述。参照此附图,IEEE 802.11a标准的PPDU帧的速率包括4位,从而制定共计15种速率。长度包括12位,从而最大指示共计4,096种字节。在此示例性实施例中,用于虚拟载波侦听的NAV值被设置在长度中。然而,具有一字节或多字节长度的单位的表示仅为例子,所以,长度的单位可用OFDM符号的个数或时间,如微秒来表示。

    例如,如果速率是54Mbps并且数据为1500字节,那么长度将被如下计算。OFDM符号传输4微秒时间,并且当速率为54Mbps时,一OFDM符号能够传输216字节的信息。另一方面,SIFS是16微秒并且数据的ACK帧包括16微秒的前导码、4微秒的信号、和216字节(1OFDM符号)的数据(MPDU)。SIFS相应于4OFDM符号,即864字节(216×4)。因此,发送站将3,660字节(1,500+864+1,296)记录在该帧的长度字段中。

    如果速率是6Mbps并且数据是1500字节,那么长度可被如下计算。OFDM符号相应于24字节。因此,1,740字节(1,500+24×4+24×6)被记录在长度字段中。

    此物理层的虚拟载波侦听也可被应用到采用MIMO的无线LAN通信中。将参照图12对采用MIMO的WLAN中物理层虚拟载波侦听进行描述。

    图12示出了根据本发明的一个示例性实施例的MIMO PPDU的结构。

    MIMO PPDU应包括多个前导码。图12的示例性实施例示出了使用两个天线的MIMO PPDU的结构。在此实施例的MIMO帧中,用于第二天线的前导码位于信号后面以允许存在的SISO站接收该信号。

    数据帧包括第一PLCP前导码1210、信号1220、第二PLCP前导码1230和数据1240。

    发送站记录通过将第二PLCP前导码1230转换为信号1220的长度中的字节而获得的值、通过将数据1240的字节数和SIFS转换为字节而获得的值、和通过将ACK帧转换为字节而获得的值。

    如上所述,根据本发明的用于发送和接收信息的方法和设备,和用于在在无线网络通信中设置信息的方法和设备提供以下效果。

    首先,即使当在根据不同调制方案发送的帧的接收中存在错误时,也可获得虚拟载波侦听数据并且减小延迟时间。

    第二,即使在这种无虚拟载波侦听数据的无线网络通信中,NAV值也可被正确地转换并且被发送以避免碰撞并且减小延迟。

    第三,通过使用保留位数据,可使得根据本发明的方法和设备能与使用NAV值的传统技术兼容。第四,用于在物理层中的虚拟载波侦听的信息可无需改变传统帧的结构而被提供。

    本领域的技术人员可以对其中公开的本发明进行大量改变和修改本身。应该明白上述的实施例仅为了示例性并不解释为限制。所以所附权利要求,而不是本发明的详细描述包含任何的这种修改或体现。

    所有这种不脱离本发明的精神的修改都包括在所附权利要求的范围内。具体地讲,参照根据IEEE802.11a的OFDM调制的上述的本发明的实施例仅为示例性而提供并且不限制本发明的范围。本发明可被应用到使用不同调制方案的任何无线网络通信中。

设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf_第1页
第1页 / 共32页
设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf_第2页
第2页 / 共32页
设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf_第3页
第3页 / 共32页
点击查看更多>>
资源描述

《设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《设置、发送和接收用于虚拟载波侦听的数据的方法和设备.pdf(32页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

提供了用于在无线网络通信中设置、发送、和接收虚拟载波侦听信息的方法和设备。无线虚拟通信网络中的接收站接收根据不同调制方案传输的帧并且从使用基本调制方案调制的帧的一部分抽取关于虚拟载波侦听的信息,从而通过使用抽取的虚拟载波侦听信息来实现虚拟载波侦听。 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 电通信技术


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1