專利名稱：用于增加的mac報(bào)頭保護(hù)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開主要涉及無線通信的領(lǐng)域，并且更具體地說，涉及提供無線環(huán)境中的健壯 通信協(xié)議的系統(tǒng)和有關(guān)方法。
背景技術(shù)：
無線接入網(wǎng)絡(luò)能用于傳送內(nèi)容，如通過電視廣播和因特網(wǎng)提供的一樣。在無線接 入網(wǎng)絡(luò)中的裝置之間傳輸多媒體或高吞吐量數(shù)據(jù)流的需要要求以高數(shù)據(jù)速率接收健壯的 數(shù)據(jù)流。波束形成和波束跟蹤方法和系統(tǒng)可用于取得無線環(huán)境中對(duì)于視頻流傳送和其它應(yīng) 用所需的高傳送速率。當(dāng)無線環(huán)境改變時(shí)，在接收器測(cè)量的信噪比能惡化，從而導(dǎo)致地址信 息和/或相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的丟失或損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種傳送分組的方法，包括在媒體接入控制器(MAC)接收數(shù)據(jù)以生 成MAC報(bào)頭；由所述MAC生成所述MAC報(bào)頭；在物理層(PHY)接收所述MAC報(bào)頭；由所述 PHY生成前同步碼和PHY報(bào)頭；根據(jù)第一調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼所述PHY報(bào)頭，根據(jù) 中間MCS來編碼所述MAC報(bào)頭，以及在第二 MCS將所述數(shù)據(jù)編碼為有效負(fù)載；以及傳送所述 前同步碼、在所述第一 MCS的所述PHY報(bào)頭、在所述中間MCS的所述MAC報(bào)頭以及在所述第 二 MCS的所述有效負(fù)載。本發(fā)明還提供一種在分組中提供報(bào)頭保護(hù)的方法，包括在媒體接入控制器 (MAC)接收數(shù)據(jù)；由所述MAC生成MAC報(bào)頭；在物理層(PHY)接收所述MAC報(bào)頭；生成前同 步碼和PHY報(bào)頭；根據(jù)第一調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼所述PHY報(bào)頭，并且在第二 MCS 將所述MAC報(bào)頭與前向糾錯(cuò)奇偶比特以及所述數(shù)據(jù)編碼為有效負(fù)載；以及傳送所述前同步 碼、在所述第一 MCS的所述PHY報(bào)頭和在所述第二 MCS的所述有效負(fù)載。本發(fā)明還提供一種設(shè)備，包括媒體接入控制器(MAC)，接收數(shù)據(jù)和生成MAC報(bào)頭； 物理層(PHY)，接收所述MAC報(bào)頭并生成前同步碼和PHY報(bào)頭，其中所述PHY報(bào)頭根據(jù)第一 調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼，所述MAC報(bào)頭根據(jù)中間MCS來編碼，以及所述數(shù)據(jù)在第二 MCS編碼為有效負(fù)載；收發(fā)器陣列，傳送所述前同步碼、在所述第一 MCS的所述PHY報(bào)頭、在 所述中間MCS的所述MAC報(bào)頭以及在所述第二 MCS的所述有效負(fù)載。


在說明書的結(jié)論部分中特別指出視為本發(fā)明的主題并明確要求其權(quán)利。然而，就 操作的方法和組織而言，本發(fā)明及其目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過與附圖一起閱讀時(shí)參照下面的 詳細(xì)描述可最好地來理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的框圖，示出在無線網(wǎng)絡(luò)中使用信號(hào)來通信的裝 置；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的組件的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的分組的框圖，其具有在中間調(diào)制和編碼方案編 碼的媒體接入控制(MAC)報(bào)頭；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的分組的框圖，其在分組的有效負(fù)載中具有與奇 偶比特組合的MAC報(bào)頭；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、增加無線通信的健壯性的方法的流程圖；以 及圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、增加無線通信的健壯性的方法的備選流程 圖。將認(rèn)識(shí)到，為了圖示的簡(jiǎn)單和清晰，圖中示出的要素不一定按比例繪制。例如，為 了清晰，一些要素的尺寸可能相對(duì)其它要素被夸大。此外，在認(rèn)為恰當(dāng)之處，引用數(shù)字已在 圖之間重復(fù)以指示對(duì)應(yīng)或類似的要素。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，陳述了用于提供增加媒體接入控制(MAC)報(bào)頭保護(hù)的方法 的許多具體細(xì)節(jié)以提供本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可在沒 有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)行。在其它情況下，公知的方法、過程、組件和電路未詳細(xì)描述 以免混淆本發(fā)明。通過增加接收器將捕獲打算送給接收器的波束形成信息的概率，提供用于分組的 無線傳送的健壯方法，這將是技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)進(jìn)步。一些無線通信鏈路受益于波束形成 技術(shù)的使用以取得支持視頻流傳送和其它高吞吐量應(yīng)用所需的高數(shù)據(jù)速率。無線網(wǎng)絡(luò)中的 環(huán)境改變，例如傳送器和/或接收器的運(yùn)動(dòng)或其附近反射體中的改變，可造成無線信道中 的改變，并導(dǎo)致信噪比(SNR)中的增加。打算送給接收裝置的包括接收器地址信息的分組信息可在無線交換期間丟失。如 果接收裝置不知道分組被引導(dǎo)于該接收裝置，則它不知道為分組的接收而啟動(dòng)波束跟蹤序 列。為了提供更健壯的無線通信鏈路，可使用與用于數(shù)據(jù)傳送的調(diào)制和編碼方案(MCS)不 同的MCS來傳送MAC報(bào)頭的形式中的尋址信息。備選地或在組合中，如果使用用于數(shù)據(jù)傳 送的MCS來傳送MAC報(bào)頭，則可通過前向糾錯(cuò)(FEC)方案來傳遞MAC報(bào)頭。此外，可在PHY 報(bào)頭中插入完整或截短形式中的目的地標(biāo)識(shí)(ID)信息。結(jié)果是可更快或更有效地傳輸無 線通信中的一個(gè)或多個(gè)分組，同時(shí)在交換期間保留MAC報(bào)頭信息?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖，圖1示出傳送和接收信號(hào)以在例如60GHz頻帶((57_66GHz)毫米波 (mm-波(mmiave)))通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中通信的裝置的框圖。本發(fā)明的一些實(shí)施例可結(jié)合各 種裝置和系統(tǒng)來使用，例如，無線通信站、站、客戶端、無線通信裝置、無線接入點(diǎn)(AP)、調(diào)制 解調(diào)器、無線調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記 本計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、手持式計(jì)算機(jī)、手持式裝置、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)裝置、手持式PDA裝置、站、移動(dòng)臺(tái)(MS)、圖形顯示器及通信站。備選地或在組合中，裝置也能使用信號(hào)在例如局域網(wǎng)(LAN)、無線LAN(WLAN)、城 域網(wǎng)(MAN)、無線MAN (WMAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線WAN(WffAN)的無線網(wǎng)絡(luò)中通信，裝置和/或 網(wǎng)絡(luò)根據(jù)現(xiàn)有下一代mmWave(NGmS-D02/r0，2008年11月28日)、無線千兆比特聯(lián)盟(WGA)、 IEEE 802. 11,802. Ila,802. lib,802. lie,802. llg,802. llh、802. lli,802. lln、802. 16、802. 16d、802. 16e標(biāo)準(zhǔn)和/或上述標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)和/或派生和/或?qū)戆姹緛聿?作，例如，個(gè)域網(wǎng)(PAN)、無線PAN (WPAN)、作為上述WLAN和/或PAN和/或WPAN網(wǎng)絡(luò)的部分 的單元和/或裝置、單向和/或雙向無線電通信系統(tǒng)、蜂窩無線電電話通信系統(tǒng)、蜂窩電話、 無線電話、個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)裝置、結(jié)合無線通信裝置的PDA裝置、多輸入多輸出(MIMO) 收發(fā)器或裝置、單輸入多輸出(SIMO)收發(fā)器或裝置、多輸入單輸出(MISO)收發(fā)器或裝置、 最大比率組合(MRC)收發(fā)器或裝置、具有“智能天線”技術(shù)或多天線技術(shù)的收發(fā)器或裝置或 諸如此類。本發(fā)明的一些實(shí)施例可結(jié)合一種或多種類型的無線通信信號(hào)和/或系統(tǒng)來使用， 例如，射頻(RF)、紅外線(IR)、頻分復(fù)用(FDM)、正交FDM(OFDM)、時(shí)分復(fù)用(TDM)、時(shí)分多址 (TDMA)、擴(kuò)展TDMA(E-TDMA)、通用分組無線電服務(wù)(GPRS)、擴(kuò)展GPRS、碼分多址(CDMA)、寬 帶 CDMA(WCDMA)、CDMA 2000、多載波調(diào)制(MDM)、離散多音(DMT)、藍(lán)牙(RTM)、ZigBee(TM) 或諸如此類。本發(fā)明的實(shí)施例可在各種其它設(shè)備、裝置、系統(tǒng)和/或網(wǎng)絡(luò)中使用。網(wǎng)絡(luò)140可包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)或裝置，例如接入點(diǎn)(100a和100b)、站110a、移動(dòng)臺(tái) 110b、圖形顯示器(120)和通信站(130a和130b)。接入點(diǎn)IOOa可與另一接入點(diǎn)IOOb和例 如通信站(CS) 130a和130b的通信站來通信。CS 130a和130b可以是固定的或大致固定的 裝置。在一些實(shí)施例中，裝置可使用毫米波信號(hào)在PAN中通信，但本發(fā)明的范圍在此方面中 不受限制。
接入點(diǎn)IOOa也可與例如站IlOa和圖形顯示器120的其它裝置通信。在一些實(shí)施 例中，接入點(diǎn)IOOa和站IlOa作為對(duì)等(P2P)網(wǎng)絡(luò)的部分來操作。在其它實(shí)施例中，接入點(diǎn) IOOa和站IlOa作為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的部分來操作，其中，通信可包括代表例如移動(dòng)臺(tái)IlOb的網(wǎng)狀 網(wǎng)絡(luò)的其它無線裝置來路由的分組。固定無線接入、無線局域網(wǎng)、無線個(gè)域網(wǎng)、便攜式多媒 體流傳送和例如車載網(wǎng)絡(luò)的局部化網(wǎng)絡(luò)是可應(yīng)用的P2P和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一些示例。相應(yīng)地，在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)140可在例如100a、110a、110b、120和130b的一個(gè) 或多個(gè)裝置中包括如圖2中示出的組件200，以實(shí)現(xiàn)提供通信裝置的支持一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 的技術(shù)，從而改進(jìn)例如100a、110a、110b、120和130b的裝置中的整體性能和增加整體網(wǎng)絡(luò) 140性能。根據(jù)其特定實(shí)施例，組件200可包括模塊206。在一個(gè)實(shí)施例中，模塊206可包 括低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)編碼器/解碼器以在單個(gè)收發(fā)器(例如，或傳送器和接收器)中 編碼/解碼多種碼。電信系統(tǒng)應(yīng)用LDPC碼以提供糾錯(cuò)能力。在許多電信糾錯(cuò)應(yīng)用中，LDPC 解碼器可用于在單個(gè)接收器中解碼多種碼。LDPC碼是一種類型的FEC塊碼，其使用碼字中的比特之間共享的多個(gè)簡(jiǎn)單奇偶校 驗(yàn)關(guān)系來構(gòu)成。LDPC碼(n，k)通常通過具有維度η* (n-k)的稀疏奇偶校驗(yàn)矩陣H來表示， 其中，η是碼字長(zhǎng)度，并且k是信息長(zhǎng)度。奇偶校驗(yàn)矩陣用作對(duì)于編碼和解碼LDPC碼字的 基礎(chǔ)。LDPC編碼器/解碼器可實(shí)現(xiàn)為數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)。包 括實(shí)現(xiàn)為DSP的LDPC編碼器/解碼器的模塊206的實(shí)施例可提供靈活的解決方案，但它能 以其操作的速度可能受例如功率約束的限制。包括實(shí)現(xiàn)為ASIC的編碼器/解碼器的模塊 206的實(shí)施例可以更高速度來操作，但它不可提供與DSP實(shí)現(xiàn)相同的靈活性，因?yàn)樗恰坝?連線”的，因此，一旦它已構(gòu)造，便可能難以重新配置。通過將新程序設(shè)計(jì)下載到解碼器的 地址生成器模塊中，包括LDPC編碼器/解碼器的模塊206的實(shí)施例可被編程用于解碼例如 LDPC或其它FEC碼的多個(gè)碼。此外，LDPC編碼器/解碼器可被編程用于新協(xié)議，由此使得它能夠以更少的上市時(shí)間更廣泛地跨電信產(chǎn)品來使用。而且，LDPC編碼器/解碼器的實(shí)施 例降低校驗(yàn)與符號(hào)節(jié)點(diǎn)之間復(fù)雜的路由選擇，由此簡(jiǎn)化其實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如100a、110a、110b、120和130b的無線裝置通過無線鏈路來 通信。這些無線裝置之間的無線鏈路可體驗(yàn)?zāi)軗p害通信質(zhì)量的噪聲和/或各種干擾影響。 要克服這些限制，可使用FEC碼。也就是說，F(xiàn)EC編碼器可在傳送裝置內(nèi)(例如，組件200的 模塊206)提供，以在無線傳送數(shù)據(jù)前編碼數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到信號(hào)時(shí)，接收裝置內(nèi)(例如，組件 200的模塊206)的FEC解碼器可用于解碼信號(hào)。FEC解碼器能夠檢測(cè)和糾正接收數(shù)據(jù)中的 一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤。以此方式，可克服信道262中由噪聲和/或干擾影響所造成的錯(cuò)誤。在 一個(gè)實(shí)施例中，LDPC碼可用作例如裝置100a、110a、110b、120和130b的無線裝置內(nèi)的FEC 碼。圖2示出組件200的一個(gè)實(shí)施例。圖2可示出例如用于網(wǎng)絡(luò)140的組件200的框 圖。組件200可實(shí)現(xiàn)為如參照?qǐng)D1描述的無線裝置的部分。如圖2中所示，組件200可包 括處理部分202和收發(fā)器陣列230部分。處理部分202可包括PHY層的多個(gè)元件，例如包 括LDPC編碼器/解碼器206的基帶處理器204、媒體接入控制器(MAC) 210、開關(guān)(SW) 220 和存儲(chǔ)器290。一些元件可使用例如一個(gè)或多個(gè)電路、組件、寄存器、處理器、軟件例程或它 們的任何組合來實(shí)現(xiàn)。雖然圖2示出有限數(shù)量的元件，但能認(rèn)識(shí)到，如對(duì)于給定實(shí)現(xiàn)所期望 的，附加或更少的元件可在組件200中使用。實(shí)施例在此上下文中不受限制。在一個(gè)實(shí)施例中，組件200可包括收發(fā)器陣列230。收發(fā)器陣列230可包括多個(gè)傳 送器240a、b和接收器250a、b對(duì)。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)傳送器240a、b和接收器250a、b 對(duì)可包括基于其具體實(shí)施例的模塊280。在一個(gè)實(shí)施例中，模塊280可以是放大器。收發(fā)器 陣列230可實(shí)現(xiàn)為例如MIMO系統(tǒng)。MIMO系統(tǒng)230可包括兩個(gè)傳送器240a和240b及兩個(gè) 接收器250a和250b。雖然MIMO系統(tǒng)230示為具有有限數(shù)量的傳送器和接收器，但可認(rèn)識(shí) 到，收發(fā)器陣列230可包括任何期望數(shù)量的傳送器和接收器。實(shí)施例在此上下文中不受限 制。在一個(gè)實(shí)施例中，收發(fā)器陣列230的傳送器240a、b和接收器250a、b可實(shí)現(xiàn)為 OFDM傳送器和接收器。傳送器240a、b和接收器250a、b可分別通過信道262、272分別與其 它無線裝置傳達(dá)分組264、274。例如，在實(shí)現(xiàn)為接入點(diǎn)IlOa或接入點(diǎn)IlOb的部分時(shí)，傳送 器240a、b和接收器250a、b可與站IlOa傳達(dá)分組264、274。在實(shí)現(xiàn)為站IlOa的部分時(shí)， 傳送器240a、b和接收器250a、b可與接入點(diǎn)IlOa或接入點(diǎn)IlOb傳達(dá)分組264、274。分組 可根據(jù)一個(gè)或多個(gè)調(diào)制方案來調(diào)制，包括二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、 正交幅度調(diào)制(QAM)、16-QAM、64-QAM等等。實(shí)施例在此上下文中不受限制。在一個(gè)實(shí)施例中，傳送器240a和接收器250a可以可操作地耦合到天線260，并且 傳送器240b和接收器250b可以可操作地耦合到天線270。用于天線260和/或天線270 的示例可包括內(nèi)部天線、全向天線、單極天線、偶極天線、底端饋電天線、圓極化天線、微帶 天線、分集天線、雙天線、天線陣列、螺旋天線等等。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)140可以實(shí)現(xiàn)為 基于MIMO的WLAN，其包括多個(gè)天線以增加吞吐量，并且可為增加的吞吐量權(quán)衡增加的范 圍?；贛IMO的技術(shù)也可應(yīng)用到其它無線技術(shù)。雖然網(wǎng)絡(luò)140可實(shí)現(xiàn)為例如60GHz頻帶 ((57-66GHZ)毫米波(mm-波)的WPAN或根據(jù)802. lla/b/g/n協(xié)議的WLAN以用于企業(yè)中的 無線接入，但企業(yè)中的使用中的其它實(shí)施例可包括例如可重新配置的無線電技術(shù)和/或多個(gè)無線電(例如，多個(gè)收發(fā)器、傳送器和/或接收器)。實(shí)施例在此上下文中不受限制。處理部分202可配置成執(zhí)行例如媒體接入控制(MAC) 210的數(shù)字通信功能和/或 使用基帶處理器204的基帶處理。在一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)中，配置成執(zhí)行編碼方法的LDPC編碼器 /解碼器206與可選的數(shù)字解調(diào)器(未單獨(dú)示出)一起集成為數(shù)字基帶處理器204的部分。 然而，實(shí)施例在此方面中不受限制。例如一個(gè)或多個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、 存儲(chǔ)器控制器、數(shù)字調(diào)制器和/或其它相關(guān)聯(lián)元件的附加元件也可作為組件200的部分被 包括。基帶處理器204和MAC 210可以在硬件中實(shí)現(xiàn)為通用處理器。例如，基帶處理器 204和MAC 210可包括由加利福尼亞州的圣克拉拉的Intel 公司制造的通用處理器?；鶐?處理器204和MAC 210還可包括專用處理器，例如控制器、微控制器、嵌入式處理器、數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)、網(wǎng)絡(luò)處理器、輸入/輸出(I/O)處理器、媒體處理器等等。基帶處理器204 和MAC 210可包括基帶和應(yīng)用處理功能，并且利用專用集成電路(ASIC)裝置中的硬件和固 件和/或一個(gè)或多個(gè)處理器核。例如，基帶處理器204和MAC 210可提供取指令、生成解碼、 查找操作數(shù)、以及執(zhí)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)作、隨后存儲(chǔ)結(jié)果的功能?；鶐幚砥?04和MAC 210可組合成具有多個(gè)核的單個(gè)裝置。多個(gè)核的使用可允 許一個(gè)核專用于MAC層功能，而另一個(gè)核專用于基帶功能。備選的是，多個(gè)核可允許跨核來 分擔(dān)處理工作負(fù)荷。對(duì)于MAC 210和基帶處理器204處理器在硬件中實(shí)施可能是合乎需要 的，因?yàn)樵跀?shù)據(jù)速率增加時(shí)，例如MAC 210和基帶處理器204的軟件實(shí)施的處理器可能沒有 快到足以在高吞吐量應(yīng)用中處理數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，組件200可包括存儲(chǔ)器290。存儲(chǔ)器290可包括能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 的任何機(jī)器可讀或計(jì)算機(jī)可讀媒體，包括易失性和非易失性存儲(chǔ)器。例如，存儲(chǔ)器可包括只 讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、動(dòng)態(tài)RAM (DRAM)、雙倍數(shù)據(jù)速率DRAM (DDRAM)、同步 DRAM (SDRAM)、靜態(tài)RAM(SRAM)、可編程ROM(PROM)、可擦除可編程ROM(EPROM)、電可擦除可 編程ROM(EEPROM)、閃速存儲(chǔ)器、例如鐵電聚合物存儲(chǔ)器的聚合物存儲(chǔ)器、雙向存儲(chǔ)器、相變 或鐵電存儲(chǔ)器、硅氧化氮氧化硅(SONOS)存儲(chǔ)器、磁卡或光卡或適合存儲(chǔ)信息的任何其它 類型的媒體。實(shí)施例在此上下文中不受限制。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)140的無線裝置100a、110a、110b、120和130a可根據(jù)IEEE 802. 11和/或無線千兆比特聯(lián)盟(WGA)系列規(guī)范中的一個(gè)或多個(gè)規(guī)范來操作。根據(jù)IEEE 802. 11規(guī)范來操作的無線裝置可要求實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)層。一個(gè)層是802. IlMAC層(即，OSI 數(shù)據(jù)/鏈路層2)。通常，MAC層通過協(xié)調(diào)對(duì)共享無線電信道的接入來管理和維護(hù)802. 11 和/或mmWave裝置之間的通信。例如，MAC層可執(zhí)行如掃描802. 11裝置，認(rèn)證802. 11裝 置、將AP與STA關(guān)聯(lián)、執(zhí)行例如無線加密協(xié)議(WEP)的安全技術(shù)、請(qǐng)求發(fā)送(RTS)和清除 發(fā)送(CTS)操作、功率節(jié)省操作、分片(fragmentation)操作等等的此類操作。另一個(gè)層是 802. IlPHY層(即，OSI物理層1)。在一個(gè)實(shí)施例中，PHY層可執(zhí)行載波檢測(cè)、傳送和接收 802. 11幀的操作。例如，PHY層可集成例如調(diào)制、解調(diào)、編碼、解碼、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾 波等等的操作。PHY層可使用專用硬件或通過軟件模仿來實(shí)現(xiàn)。MAC層可使用專用硬件和 專用軟件的任一項(xiàng)或其組合來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，MAC 210可布置成執(zhí)行MAC層操作。例如，MAC 210可實(shí)現(xiàn)為硬 件或軟件形式中的媒體接入控制器以執(zhí)行MAC層處理操作。另外，MAC 210例如可布置成根據(jù)例如IEEE 802. Iln提議標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)或多個(gè)WLAN協(xié)議，選擇通過無線共享媒體160在 無線裝置之間傳達(dá)媒體和控制信息的數(shù)據(jù)速率。然而，實(shí)施例在此上下文中不受限制。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)140的裝置中實(shí)現(xiàn)時(shí)，組件200可布置成在例如接入點(diǎn)110a、接入點(diǎn) IlOb和站IlOa的各種節(jié)點(diǎn)之間傳達(dá)信息。信息可通過建立的信道262、272在分組264、 274的形式中傳達(dá)，其中每個(gè)分組264、274包括媒體信息和/或控制信息。媒體和/或控制 信息可使用例如多個(gè)OFDM符號(hào)來表示。分組264、274可以是幀的部分，這在此上下文中可 指任何離散的信息集合，包括單元、分組、信元、段、片等等。幀可具有適合于給定實(shí)現(xiàn)的任 何大小。典型的WLAN協(xié)議使用幾百個(gè)字節(jié)的幀，并且例如802. 11幀可具有高達(dá)1518個(gè)字 節(jié)或更多字節(jié)的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)140的裝置和組件200可布置成在例如接入 點(diǎn)110a、接入點(diǎn)IlOb和站IlOa的各種節(jié)點(diǎn)之間傳達(dá)信息。雖然實(shí)施例描述通過無線信道 262,272的分組264、274的形式中的信息傳達(dá)，但實(shí)施例在此上下文中不受限制。當(dāng)實(shí)現(xiàn)為站IlOa的部分時(shí)，MAC 210可布置成與接入點(diǎn)100a和/或IOOb相關(guān)聯(lián)。 例如，MAC 210可被動(dòng)掃描接入點(diǎn)，例如接入點(diǎn)IOOa和/或100b。接入點(diǎn)IOOa和/或IOOb 可定期廣播信標(biāo)。信標(biāo)可包含有關(guān)接入點(diǎn)的信息，包括服務(wù)集合標(biāo)識(shí)符(SSID)、支持的數(shù)據(jù) 速率等等。MAC 210可使用此信息和對(duì)于每個(gè)信標(biāo)的接收的信號(hào)強(qiáng)度以比較AP并決定使用 哪一個(gè)AP。備選的是，MAC 210可通過廣播探測(cè)幀并從接入點(diǎn)IOOa和/或IOOb接收探測(cè) 響應(yīng)來執(zhí)行主動(dòng)掃描。一旦AP已選擇，MAC 210便可執(zhí)行認(rèn)證操作以證實(shí)所選擇的AP的 身份。認(rèn)證操作可使用認(rèn)證請(qǐng)求幀和認(rèn)證響應(yīng)幀來完成。一旦被認(rèn)證，站IlOa便在發(fā)送分 組前與所選擇的接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)可有助于通過例如支持的數(shù)據(jù)速率的某些信息來同步 站IlOa和接入點(diǎn)100a。關(guān)聯(lián)操作可使用包含例如SSID和支持的數(shù)據(jù)速率的元素的關(guān)聯(lián)響 應(yīng)幀和關(guān)聯(lián)請(qǐng)求幀來完成。一旦關(guān)聯(lián)操作完成，站IlOa和接入點(diǎn)IOOa便能相互發(fā)送分組， 但實(shí)施例在此方面中不受限制。在一些實(shí)施例中，MAC 210也可布置成基于當(dāng)前信道262、272狀況來選擇傳達(dá)分 組的數(shù)據(jù)速率。例如，假設(shè)站IlOa與某個(gè)對(duì)等體關(guān)聯(lián)，例如接入點(diǎn)IOOa或其它無線裝置 (例如，移動(dòng)臺(tái)110b)。站IlOa可布置成執(zhí)行接收器引導(dǎo)的速率選擇。因此，站IlOa可能 需要在傳達(dá)分組264、274之前選擇在站IlOa與接入點(diǎn)IOOb之間傳達(dá)分組264、274的一個(gè) 或多個(gè)數(shù)據(jù)速率。雖然下面的詳細(xì)描述參考與LDPC碼有關(guān)的示例實(shí)現(xiàn)，但實(shí)施例不一定受限于此， 并且可在適宜地恰當(dāng)之處應(yīng)用到其它編碼/解碼方案。LDPC碼是類似于渦輪碼(Turbo code)的一種形式的糾錯(cuò)碼，但計(jì)算強(qiáng)度大得多，具有的優(yōu)點(diǎn)是它們能取得接近香農(nóng)極限的 通信信道容量。LDPC碼是由稀疏奇偶校驗(yàn)矩陣來定義的線性消息編碼技術(shù)。要發(fā)送的消息 使用生成器矩陣或稀疏奇偶校驗(yàn)矩陣來編碼，并且在它到達(dá)其目的地時(shí)，它使用稀疏奇偶 校驗(yàn)矩陣來解碼。圖3是圖2的分組264和/或274的框圖，其具有前同步碼(preamble) 305、PHY 報(bào)頭310、MAC報(bào)頭320及有效負(fù)載330。在一個(gè)實(shí)施例中，提供前同步碼305用于分組檢 測(cè)和/或PHY同步，而PHY報(bào)頭310可指示用于有效負(fù)載的MCS以及其它PHY參數(shù)。MAC報(bào) 頭320可提供信息，包括分組的源和目的地地址、分組類型、幀控制、持續(xù)期、序列控制及服 務(wù)質(zhì)量(QoS)控制信息。MAC報(bào)頭320還可包括如由MAC 210生成的錯(cuò)誤校驗(yàn)比特。在一個(gè)實(shí)施例中，MAC報(bào)頭320比PHY報(bào)頭310長(zhǎng)得多。圖2的傳送器TX 240a可在物理(PHY)層(例如，也可示為控制PHY)中傳送PHY報(bào)頭310，該報(bào)頭可在比第二 MCS 335更低調(diào)制速率中的第一 MCS 315用于波束形成和內(nèi)部連接，第二 MCS 335處于用于有 效負(fù)載330中的數(shù)據(jù)傳送的第二調(diào)制速率中。在另一個(gè)實(shí)施例中，如果MAC報(bào)頭320在與 PHY報(bào)頭310的調(diào)制速率相同的調(diào)制速率來傳送，則分組264的傳送可導(dǎo)致長(zhǎng)的時(shí)間持續(xù) 期。另一個(gè)選項(xiàng)是在有效負(fù)載330中傳送MAC報(bào)頭320。然而，由于MAC報(bào)頭320可包括分 組264的源和目的地址，因此，例如站IlOa或接入點(diǎn)IOOa的接收器裝置不可識(shí)別分組264 打算送給該接收器裝置。為了克服這些可能問題，MAC報(bào)頭320以在第一 MCS 315的較低調(diào)制速率和第二 MCS 335的較高調(diào)制速率之間的中間MCS 325來編碼。例如，如果以BPSK調(diào)制和1/2的編 碼速率在第一 MCS 315傳送PHY報(bào)頭310而在3/4的編碼速率在64QAM的第二 MCS 335傳 送有效負(fù)載330，則可能優(yōu)選的是以在1/2的編碼速率的QPSK調(diào)制，在中間MCS 325傳送 MAC報(bào)頭320，但實(shí)施例不受限于此。MAC報(bào)頭320中間MCS 325的選取能夠是PHY報(bào)頭310 第一 MCS 315和有效負(fù)載330第二 MCS 335的預(yù)定函數(shù)，或者在MAC報(bào)頭320中定義。本 領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，TX 240a和/或TX240b配置成如所述地根據(jù)單載波(SC)調(diào)制方 案和/或根據(jù)多載波調(diào)制方案來傳送分組(例如，分組264和/或分組274)。此外，目的地 標(biāo)識(shí)(ID)信息可在PHY報(bào)頭310中插入以增加分組264和274的無線傳送的健壯性。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的圖2的分組264和/或274的框圖，其具有前 同步碼405、PHY報(bào)頭410和在有效負(fù)載430中與奇偶比特425組合的MAC報(bào)頭420。像圖 3的分組264和274 —樣，MAC報(bào)頭420比PHY報(bào)頭410長(zhǎng)得多，但實(shí)施例不限于此。傳送 器TX 240a可在比第二 MCS 435更低調(diào)制速率中的第一 MCS 415來傳送PHY報(bào)頭410，第二 MCS 435處于用于有效負(fù)載430中的數(shù)據(jù)傳送的第二調(diào)制速率中。在此實(shí)施例中，MAC報(bào)頭420是有效負(fù)載430的部分，但提供根據(jù)FEC碼的奇偶比 特425以增加將接收MAC報(bào)頭420的概率。奇偶比特425可使用的里德-所羅門和/或博 斯-喬赫里-霍克文黑姆(BCH)碼來形成以用于MAC報(bào)頭420。在此實(shí)施例的一個(gè)應(yīng)用中， 即使有效負(fù)載430丟失，MAC報(bào)頭420也可由例如接入點(diǎn)IOOa或站IlOa的裝置來接收。在 另一個(gè)實(shí)施例中，縮短的目的地標(biāo)識(shí)或地址也可在PHY報(bào)頭410中提供以在MAC報(bào)頭420 丟失的情況下標(biāo)識(shí)目的地地址。參照?qǐng)D3，用于有效負(fù)載330中的數(shù)據(jù)傳送的MCS 335的第二調(diào)制速率的選擇將高 于用于PHY報(bào)頭310的傳送的MCS 315的第一調(diào)制速率，而在MAC報(bào)頭320的MCS 325的 中間調(diào)制速率將在MCS 315與MCS 335的調(diào)制速率之間的某處。類似地，參考圖4，用于有 效負(fù)載430中的數(shù)據(jù)傳送的MCS 435的第二調(diào)制速率的選擇將高于用于PHY報(bào)頭410的傳 送的MCS 415的第一調(diào)制速率。將使用例如里德-所羅門和/或博斯-喬赫里-霍克文黑 姆(BCH)碼的碼所形成的FEC奇偶比特425添加到MAC報(bào)頭420，這在有效負(fù)載430中插入 MAC報(bào)頭420時(shí)提供了分組274和有效負(fù)載430的更健壯的傳輸?？蛇x的是，提供用于MAC 報(bào)頭420的錯(cuò)誤校驗(yàn)比特以增加無線通信的健壯性。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的增加無線通信的健壯性的方法的流程圖。在要 素500中，在MAC 210接收數(shù)據(jù)，并且在要素510中生成MAC報(bào)頭320。MAC 210可以在硬 件、軟件或其某個(gè)組合中實(shí)施。MAC報(bào)頭320可提供信息，包括分組的源和目的地地址、分組 類型、幀控制、持續(xù)期、序列控制及服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制信息。在要素520中，在物理層(PHY)接收MAC報(bào)頭320，并且在要素530中生成前同步碼305和PHY報(bào)頭310。PHY可以在硬件、 軟件或其某個(gè)組合中實(shí)施。在要素540中，PHY報(bào)頭320根據(jù)第一 MCS 315來編碼，MAC報(bào) 頭320根據(jù)中間MCS 325來編碼，并且有效負(fù)載330根據(jù)第二 MCS 335來編碼。在要素550 中，前同步碼305、PHY報(bào)頭310、MAC報(bào)頭320及有效負(fù)載330由收發(fā)器陣列230來傳送。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的增加無線通信的健壯性的方法的備選流程圖。 在要素600中，在MAC 210接收數(shù)據(jù)，并且在要素610中生成MAC報(bào)頭420。MAC 210可以 在硬件、軟件或其某個(gè)組合中實(shí)施。在要素620中，在物理層(PHY)接收MAC報(bào)頭420，并且 在要素630中生成前同步碼405和PHY報(bào)頭410。像MAC 210 一樣，PHY也可以在硬件、軟 件或其某個(gè)組合中實(shí)施。在要素640中，PHY報(bào)頭410根據(jù)第一 MCS 415來編碼，而MAC報(bào) 頭420與前向糾錯(cuò)(FEC)奇偶比特425以及數(shù)據(jù)在第二 MCS 435編碼為有效負(fù)載430。在 要素650中，前同步碼405連同在第一 MCS 415的PHY報(bào)頭410和在第二 MCS 435的有效 負(fù)載一起由收發(fā)器陣列230來傳送。實(shí)施例在本文中可參考例如指令、函數(shù)、過程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序、配置設(shè)置等數(shù) 據(jù)來描述。為了本公開的目的，術(shù)語“程序”涵蓋廣范圍的軟件組件和構(gòu)造，包括應(yīng)用、驅(qū)動(dòng) 程序、進(jìn)程、例程、方法、模塊及子程序。術(shù)語“程序”能用于指完整的編譯單元(即，能獨(dú)立 編譯的指令的集合)、編譯單元的匯集或編譯單元的部分。因此，術(shù)語“程序”可用于指指令 的任何匯集，其在由網(wǎng)絡(luò)140執(zhí)行時(shí)，提供增加的MAC報(bào)頭320、420保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)140中的程 序可視為軟件環(huán)境的組件。雖然本文中已示出和描述本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在將想到許 多修改、替代、改變和等效物。因此，要理解，隨附權(quán)利要求旨在涵蓋落在本發(fā)明真正精神內(nèi) 的所有此類修改和改變。
權(quán)利要求
一種傳送分組的方法，包括在媒體接入控制器(MAC)接收數(shù)據(jù)以生成MAC報(bào)頭；由所述MAC生成所述MAC報(bào)頭；在物理層(PHY)接收所述MAC報(bào)頭；由所述PHY生成前同步碼和PHY報(bào)頭；根據(jù)第一調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼所述PHY報(bào)頭，根據(jù)中間MCS來編碼所述MAC報(bào)頭，以及在第二MCS將所述數(shù)據(jù)編碼為有效負(fù)載；以及傳送所述前同步碼、在所述第一MCS的所述PHY報(bào)頭、在所述中間MCS的所述MAC報(bào)頭以及在所述第二MCS的所述有效負(fù)載。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括生成用于所述MAC報(bào)頭的錯(cuò)誤校驗(yàn)比特。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括將所述錯(cuò)誤校驗(yàn)比特和在所述中間MCS的所述 MAC報(bào)頭一起傳送。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還在所述PHY報(bào)頭中包括目的地標(biāo)識(shí)(ID)信息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二MCS包括比所述中間MCS的調(diào)制速率和所 述第一 MCS的調(diào)制速率更高的調(diào)制速率。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述中間MCS包括比所述第一MCS的調(diào)制速率更高 的調(diào)制速率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第一MCS是在1/2的編碼速率的二進(jìn)制相移鍵 控(BPSK)調(diào)制，所述第二 MCS是在3/4的編碼速率的64正交幅度調(diào)制(QAM)，以及所述中 間MCS是在1/2的編碼速率的正交相移鍵控(QPSK)調(diào)制。
8.—種在分組中提供報(bào)頭保護(hù)的方法，包括 在媒體接入控制器(MAC)接收數(shù)據(jù)； 由所述MAC生成MAC報(bào)頭；在物理層(PHY)接收所述MAC報(bào)頭； 生成前同步碼和PHY報(bào)頭；根據(jù)第一調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼所述PHY報(bào)頭，并且在第二 MCS將所述MAC報(bào) 頭與前向糾錯(cuò)奇偶比特以及所述數(shù)據(jù)編碼為有效負(fù)載；以及傳送所述前同步碼、在所述第一 MCS的所述PHY報(bào)頭和在所述第二 MCS的所述有效負(fù)載。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括生成用于所述MAC報(bào)頭的錯(cuò)誤校驗(yàn)比特。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括傳送在所述第二MCS的所述有效負(fù)載中的所述錯(cuò) 誤校驗(yàn)比特、所述MAC報(bào)頭和所述奇偶比特。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括在所述PHY報(bào)頭中插入目的地標(biāo)識(shí)(ID)信息。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一MCS和所述第二 MCS調(diào)制是從由二進(jìn)制相 移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、正交幅度調(diào)制(QAM)、16-QAM及64-QAM組成的組選 擇的。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中前向糾錯(cuò)使用低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC)來編碼。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述奇偶比特使用里德_所羅門和/或博斯_喬赫 里-霍克文黑姆(BCH)來形成。
15.一種設(shè)備，包括媒體接入控制器(MAC)，接收數(shù)據(jù)和生成MAC報(bào)頭；物理層(PHY)，接收所述MAC報(bào)頭并生成前同步碼和PHY報(bào)頭，其中所述PHY報(bào)頭根據(jù) 第一調(diào)制和編碼方案(MCS)來編碼，所述MAC報(bào)頭根據(jù)中間MCS來編碼，以及所述數(shù)據(jù)在第 二 MCS編碼為有效負(fù)載；收發(fā)器陣列，傳送所述前同步碼、在所述第一 MCS的所述PHY報(bào)頭、在所述中間MCS的 所述MAC報(bào)頭以及在所述第二 MCS的所述有效負(fù)載。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述MAC通過軟件例程來實(shí)施。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述PHY通過軟件例程來實(shí)施。
18.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述MAC配置成生成用于所述MAC報(bào)頭的錯(cuò)誤校 驗(yàn)比特。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述錯(cuò)誤校驗(yàn)比特和在所述中間MCS的所述MAC 報(bào)頭一起由所述收發(fā)器陣列來傳送。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述PHY配置成在所述PHY報(bào)頭中插入目的地標(biāo) 識(shí)(ID)信息。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于增加的MAC報(bào)頭保護(hù)的設(shè)備和方法”。本文主要描述了用于增加的媒體接入控制(MAC)報(bào)頭保護(hù)的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例。其他實(shí)施例也可描述并要求權(quán)利。
文檔編號(hào)H04W80/02GK101909363SQ201010201019
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者A·卡謝爾, I·蘇茨科弗, S·特雷寧 申請(qǐng)人:英特爾公司