本發(fā)明涉及生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位(ppdu:physicallayerprotocoldataunit)并發(fā)送的無線通信裝置和無線通信方法。
背景技術(shù):
使用了60ghz毫米波段的無線通信(以下稱為“毫米波段通信”)不需要許可證等,所以受到人們的關(guān)注。wigig(wirelessgigabit;無線千兆)是那樣的毫米波段通信的標(biāo)準(zhǔn)之一,是由ieee(美國電氣電子學(xué)會)作為ieee802.11ad標(biāo)準(zhǔn)而標(biāo)準(zhǔn)化的無線通信標(biāo)準(zhǔn)(參照非專利文獻1)。
以wigig規(guī)定的技術(shù)(以下稱為“wigig技術(shù)”)可進行多吉比特的高速數(shù)字傳輸。此外,wigig技術(shù)補充和擴展ieee802.11的mac(媒體訪問控制)層,具有與ieee802.11wlan標(biāo)準(zhǔn)的下位兼容性(backwardcompatibility:也稱為向后兼容性)。
而且,wigig技術(shù)支持mac層中、基礎(chǔ)設(shè)施bss(基本服務(wù)集)以及pbss(個人bss)等的集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。這里,集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是,稱為訪問點(ap)或個人bss控制點(pcp)的中央?yún)f(xié)調(diào)器(coordinator)發(fā)送信標(biāo),使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有的站(sta)同步的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。此外,與在2.4ghz或5ghz頻段中工作的其他的ieee802.11wlan技術(shù)相比,wigig技術(shù)更廣泛地利用bf(波束成形)而實現(xiàn)指向性發(fā)送。
這樣,wigig具有在高速性和向后兼容性上優(yōu)良、具備集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和波束成形的支持性等許多優(yōu)點,所以備受矚目。
wigig技術(shù)的一般性用途是將有線數(shù)字接口中的基于電纜的有線通信置換為無線通信。例如,通過采用wigig技術(shù),可以在智能手機及平板電腦等的終端間實施用于實時同步的無線usb(universalserialbus;通用串行總線)鏈接以及用于視頻流的無線hdmi(注冊商標(biāo))(high-definitionmultimediainterface;高清多媒體接口)鏈接。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
非專利文獻
非專利文獻1:ieee802.11ad-2012
技術(shù)實現(xiàn)要素:
然而,在usb3.5及hdmi(注冊商標(biāo))1.3等的最新的有線數(shù)字接口中,可進行最大為數(shù)十gbps的數(shù)據(jù)傳輸。因此,尋求wigig技術(shù)的進一步演進,使得在無線通信中也實現(xiàn)配得上這樣的最新的有線數(shù)字接口的數(shù)據(jù)傳輸速度。
因此,本發(fā)明的一方式,提供可以維持與ieee802.11wlan標(biāo)準(zhǔn)之間的向后兼容性,并且使wigig技術(shù)中數(shù)據(jù)傳輸速度進一步提高的無線通信裝置和無線通信方法。
本發(fā)明的一方式的無線通信裝置具有:ppdu生成單元,生成包含識別信息的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位,該物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位包含傳統(tǒng)前綴、傳統(tǒng)信頭、非傳統(tǒng)信頭、數(shù)據(jù)字段、以及表示包含非傳統(tǒng)信頭的識別信息;以及發(fā)送單元,將生成的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位通過無線進行發(fā)送。
再者,這些概括性的或者具體的方式,可以通過系統(tǒng)、方法、集成電路、計算機程序或記錄介質(zhì)方式實現(xiàn),也可以通過系統(tǒng)、裝置、方法、集成電路、計算機程序和記錄介質(zhì)的任意的組合來實現(xiàn)。
本發(fā)明的無線通信裝置能夠維持與ieee802.11wlan標(biāo)準(zhǔn)之間的向后兼容性,并且提高數(shù)據(jù)傳輸速度。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明作為前提的lf控制phyppdu的格式的一例的圖。
圖2是表示本發(fā)明作為前提的傳統(tǒng)信頭的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖3是表示本發(fā)明作為前提的傳統(tǒng)wigig設(shè)備的發(fā)送基帶處理器的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖4是表示本發(fā)明作為前提的信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖5是表示本實施方式1的無線通信裝置(ng60wigig設(shè)備)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖6是表示本實施方式1中的mf控制phyppdu的格式的一例的圖。
圖7是表示本實施方式1中的ng60信頭的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖8是表示本實施方式1中的發(fā)送基帶處理器的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖9是表示本實施方式1中的傳統(tǒng)信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖10是表示本實施方式1中的ng60信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖11是表示本實施方式1中的接收基帶處理器的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖12是表示本實施方式1中的mf控制phyppdu的發(fā)送方法的其他例子的圖。
圖13是表示本實施方式2的ng60wigig設(shè)備(ng60wigig設(shè)備)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
圖14是表示本實施方式2中的mf控制phyppdu的格式的一例的圖。
圖15是表示本實施方式2中的ng60信頭的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖16是表示本實施方式2中的ng60信頭的結(jié)構(gòu)的其他例子的圖。
圖17是表示本實施方式2中的信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖18是表示本實施方式2中的mf控制phyppdu的發(fā)送方法的其他例子的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的各實施方式。
首先,說明本發(fā)明的各實施方式作為前提的、非專利文獻1中描述的現(xiàn)有的wigig技術(shù)的概要。再者,為了使現(xiàn)有的wigig技術(shù)和本發(fā)明的wigig技術(shù)的區(qū)別清楚,在有關(guān)現(xiàn)有的wigig技術(shù)的短語中,適當(dāng)附加“傳統(tǒng)”的文字。
(傳統(tǒng)wigig的概要)
傳統(tǒng)wigig技術(shù),通過使用所謂的2.16ghz的標(biāo)準(zhǔn)帶寬,可以提供最大為6.7gbps的phy(物理層)數(shù)據(jù)速度。在傳統(tǒng)wigig中,物理層支持所謂控制調(diào)制、單載波(sc)調(diào)制、以及ofdm(正交頻分復(fù)用:orthogonalfrequencydivisionmultiplexing)調(diào)制的3個調(diào)制方式。通過這些調(diào)制方式調(diào)制的物理層分別稱為控制phy、scphy、ofdmphy。
控制phy主要用于發(fā)送與波束成形(bf)訓(xùn)練關(guān)聯(lián)的控制和擴展幀。這樣的幀是扇形掃描(ssw:sectorsweep)幀、ssw反饋幀、波束微調(diào)整協(xié)議(brp)幀、以及指向性多吉比特(dmg:directionalmulti-gigabit)信標(biāo)幀等。
而且,控制phy用于發(fā)送與避免沖突關(guān)聯(lián)的控制幀。這樣的幀是rts(request-to-send:發(fā)送請求)幀、dmgcts(clear-to-send:可發(fā)送)幀、以及dmgdts(denial-to-send:不可發(fā)送)幀等。
控制phy與scphy和ofdmphy不同,使用所謂約27.5mbps極低的phy數(shù)據(jù)速度中的、單一的調(diào)制和編碼方式(mcs:modulationandcodingscheme)。其結(jié)果,傳統(tǒng)wigig技術(shù)中的控制phy可以支持相比scphy和ofdmphy極其穩(wěn)健的無線發(fā)送。
<控制phyppdu格式>
這里,說明傳統(tǒng)wigig中的物理層幀的格式。再者,以下的說明中,傳統(tǒng)wigig中的物理層幀表示為“l(fā)f控制phyppdu”。這里,lf是指傳統(tǒng)格式,ppdu是指物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位(physicallayerprotocoldataunit)。
圖1是表示lf控制phyppdu的格式的一例的圖。
如圖1所示,lf控制phyppdu10以該順序具有傳統(tǒng)前綴11、傳統(tǒng)信頭12、以及數(shù)據(jù)字段13。再者,在用于波束微調(diào)整的目的的情況下,在數(shù)據(jù)字段13之后,作為選項,lf控制phyppdu10還具有agc(自動增益控制)子字段14和trn-r/t子字段15。
傳統(tǒng)前綴11描述用于識別lf控制phyppdu10的信息。傳統(tǒng)前綴11具有stf(短訓(xùn)練字段)16和cef(信道估計字段)17。
stf16是用于分組檢測、自動增益控制(agc)、頻率偏移估計、同步、以及幀類型的指示的字段。stf16使用50個事前定義的golay序列g(shù)o128和gb128來構(gòu)筑。各golay序列g(shù)a和gb的長度是128。
stf16的波形,例如,按以下的式(1)給出。
其中,tc是sc碼片時間,為0.57納秒。mod表示模運算(modulusoperation)。再者,golay序列g(shù)o128(n)和gb128(n)在0≤n≤127中被定義。對于該范圍外的n,golay序列g(shù)o128(n)和gb128(n)被設(shè)定為0。
cef17是用于信道估計的字段。cef17使用長度為128的9個golay序列構(gòu)建。
例如,cef17的波形按以下的式(2)給出。
其中,例如,gu512、gv512按以下的式(3)定義。
gus12=[-gb128-ga128gb128-ga128]
gv512=[-gb128ga128-gb128-ga128]
···(3)
傳統(tǒng)信頭12有多個字段,描述與lf控制phyppdu10的細(xì)節(jié)有關(guān)的各種信息。有關(guān)傳統(tǒng)信頭12的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),將后述。
數(shù)據(jù)字段13由phy服務(wù)數(shù)據(jù)單位(以下表示為“psdu”)的有效載荷數(shù)據(jù)構(gòu)成。
agc子字段14和trn-r/t子字段15描述與波束微調(diào)整有關(guān)的信息。
圖2是表示傳統(tǒng)信頭12的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
如圖2所示,傳統(tǒng)信頭12有預(yù)約字段、加擾器初始化字段、長度字段、分組類型字段、訓(xùn)練長度字段、回轉(zhuǎn)字段、預(yù)約比特字段、以及信頭校驗序列(hcs:headchecksequence)字段。這些字段分別有圖2所示的比特寬度和描述內(nèi)容。
例如,傳統(tǒng)信頭12的長度字段指定psdu中的數(shù)據(jù)八位字節(jié)的數(shù)。傳統(tǒng)信頭12的訓(xùn)練長度字段指定agc子字段14和trn-r/t子字段15的長度。傳統(tǒng)信頭12的分組類型字段指定在trn-r/t子字段15中存在trn-r字段或trn-t字段的哪一個。
對應(yīng)于傳統(tǒng)wigig的無線通信裝置(以下稱為“傳統(tǒng)wigig設(shè)備”),在作為發(fā)送的對象的psdu的有效載荷數(shù)據(jù)之前附加傳統(tǒng)前綴11和傳統(tǒng)信頭12,生成圖1所示的格式的lf控制phyppdu10。然后,傳統(tǒng)wigig設(shè)備對于在發(fā)送基帶處理器中生成的lf控制phyppdu10,進行加擾、編碼、調(diào)制、和擴頻等的發(fā)送基帶處理,從無線天線輸出。
<傳統(tǒng)wigig設(shè)備的結(jié)構(gòu)>
圖3是表示傳統(tǒng)wigig設(shè)備的發(fā)送基帶處理器(發(fā)送器)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
在圖3中、傳統(tǒng)wigig設(shè)備的發(fā)送基帶處理器20有加擾器21、ldpc(低密度奇偶校驗)編碼器22、調(diào)制器23和擴頻器24。
加擾器21將lf控制phyppdu10(參照圖1)之中的、傳統(tǒng)信頭12和數(shù)據(jù)字段13的比特,根據(jù)事前定義的加擾規(guī)則進行加擾。
加擾器21的移位寄存器根據(jù)傳統(tǒng)信頭12的加擾器初始化字段(參照圖2)被初始化。其結(jié)果,加擾器21從傳統(tǒng)信頭12的長度字段(緊接加擾器初始化字段之后)的比特至數(shù)據(jù)字段13的最后為止不復(fù)位移位寄存器地連續(xù)進行加擾。
然后,加擾器(scrambler)21向lcpc編碼器22輸出被加擾了傳統(tǒng)信頭12的長度字段以后的部分和數(shù)據(jù)字段13的部分的lf控制phyppdu10。
ldpc編碼器(ldpcencoder)22對從加擾器21輸出的lf控制phyppdu10之中傳統(tǒng)信頭12的比特和數(shù)據(jù)字段13的比特,以近似1/2的編碼率進行l(wèi)dpc編碼(糾錯編碼)。該ldpc編碼根據(jù)事前定義的編碼規(guī)則進行。其結(jié)果,ldpc編碼器22生成多個ldpc碼字(codewords)。然后,ldpc編碼器22向調(diào)制器23輸出將傳統(tǒng)信頭12和數(shù)據(jù)字段13的部分進行了ldpc編碼的lf控制phyppdu10。
再者,在以下的說明中,最初的ldpc碼字,即,包含傳統(tǒng)信頭12的比特的ldpc碼字稱為“信頭ldpc碼字”。此外,第2ldpc碼字,即,包含數(shù)據(jù)字段13的部分的比特的ldpc碼字稱為“數(shù)據(jù)ldpc碼字”。
圖4是表示信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
如圖4所示,以信頭比特31、數(shù)據(jù)比特32、以及奇偶校驗比特33這種順序配置而構(gòu)成信頭ldpc碼字30。
信頭比特31有5八位字節(jié)的長度,是傳統(tǒng)信頭12的ldpc碼字。數(shù)據(jù)比特32有6八位字節(jié)的長度,是數(shù)據(jù)字段13的最初一部分的ldpc碼字。奇偶校驗比特33有21八位字節(jié)的長度,是為了信頭比特31和數(shù)據(jù)比特32的糾錯編碼而附加的奇偶校驗比特。
調(diào)制器(modulator)23將從ldpc編碼器22輸出的lf控制phyppdu10中包含的上述多個ldpc碼字(信頭ldpc碼字和數(shù)據(jù)ldpc碼字),使用dbpsk(差動二相相位偏移調(diào)制:differentialbinaryphaseshiftkeying)進行調(diào)制。其結(jié)果,調(diào)制器23將多個ldpc碼字的各個碼字轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)星座點(complexconstellationpoints)的流。然后,調(diào)制器23向擴頻器24輸出被調(diào)制了傳統(tǒng)信頭12和數(shù)據(jù)字段13的部分的lf控制phyppdu10。
擴頻器(spreader)24將從調(diào)制器23輸出的lf控制phyppdu10中包含的上述流中包含的各星座點使用長度為32的事前定義的golay序列g(shù)a32進行擴頻。然后,擴頻器24向傳統(tǒng)wigig設(shè)備中包括的無線天線(未圖示)輸出被擴頻了傳統(tǒng)信頭12和數(shù)據(jù)字段13的部分的lf控制phyppdu10。
擴頻的星座點的波形,例如,按以下的式(4)表示。
其中,d(k)、s(k)按以下的式(5)定義。
d(k)=s(k)×d(k-1)
s(k)=2ck-1
···(5)
再者,s(0)是傳統(tǒng)信頭12的最初的比特。在以差分編碼為目的的情況下,d(-1)被設(shè)定為1。{ck,k=0,1,2,...}是多個ldpc碼字中的編碼比特。
傳統(tǒng)wigig設(shè)備的無線天線(圖3中未示出)將從擴頻器24輸出的lf控制phyppdu10通過無線來發(fā)送。
這樣,發(fā)送側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備對lf控制phyppdu10之中、從傳統(tǒng)信頭12至數(shù)據(jù)字段13為止的部分,進行包含加擾、ldpc編碼、調(diào)制、和擴頻的發(fā)送基帶處理并發(fā)送。
另一方面,在接收信號中包含lf控制phyppdu10的情況下,接收側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備從接收信號檢測傳統(tǒng)前綴11,提取lf控制phyppdu10。
然后,接收側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備對于提取的lf控制phyppdu10之中、從傳統(tǒng)信頭12的中途至數(shù)據(jù)字段13為止的部分,進行與發(fā)送側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備相反的運算處理。即,接收側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備對于該部分,進行包含解擴、解調(diào)、ldpc解碼、以及解擾的接收基帶處理,將原來的lf控制phyppdu10復(fù)原。
然后,接收側(cè)的傳統(tǒng)wigig設(shè)備從復(fù)原的lf控制phyppdu10中,提取數(shù)據(jù)字段13的比特。
這樣,傳統(tǒng)wigig技術(shù)中、以物理層發(fā)送接收的控制phyppdu,從傳統(tǒng)信頭12至數(shù)據(jù)字段13為止的部分在編碼的狀態(tài)下傳輸。然后,通過傳統(tǒng)前綴11的檢測和傳統(tǒng)信頭12的解碼,可進行數(shù)據(jù)字段13的解碼和提取。
<本發(fā)明的概要>
以下,說明本發(fā)明的下一代的wigig。本發(fā)明的下一代的wigig是,維持與ieee802.11wlan標(biāo)準(zhǔn)之間的向后兼容性,并且相比傳統(tǒng)wigig使數(shù)據(jù)傳輸速度提高的技術(shù)。為了使與現(xiàn)有的wigig技術(shù)的區(qū)別清楚,在有關(guān)本發(fā)明的wigig技術(shù)的短語中,適當(dāng)附加“ng60”(下一代60ghz)的文字。
本發(fā)明的ng60wigig技術(shù),通過支持使用可變帶寬的發(fā)送,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速度的提高。
在另一方面,與傳統(tǒng)wigig之間的向后兼容性(包含與ieee802.11wlan標(biāo)準(zhǔn)之間的向后兼容性),通過使用包括了傳統(tǒng)前綴11和傳統(tǒng)信頭12的格式來實現(xiàn)。
因此,ng60wigig定義在包含上述的lf控制phyppdu10的傳統(tǒng)格式ppdu中,組合了與使用可變帶寬的發(fā)送對應(yīng)的格式的混合格式(mf:mixedformat)ppdu。再者,lf控制phyppdu以標(biāo)準(zhǔn)帶寬發(fā)送。
與傳統(tǒng)格式ppdu同樣,混合格式ppdu可以支持所謂控制調(diào)制、單載波調(diào)制、和ofdm調(diào)制的3個調(diào)制方式。即,混合格式ppdu可以有所謂mf控制phyppdu、mfscphyppdu、以及mfofdmphyppdu的3個類型。
本發(fā)明中,說明這些ng60wigig的混合格式ppdu之中、mf控制phyppdu的格式和其送接收處理。ng60wigig中的mf控制phyppdu對應(yīng)于傳統(tǒng)wigig中的lf控制phyppdu10(參照圖1)。
在mf控制phyppdu中,在圖1中說明的傳統(tǒng)前綴11和傳統(tǒng)信頭12之后,以這樣的順序配置描述了與使用可變帶寬的發(fā)送有關(guān)的信息的ng60信頭(非傳統(tǒng)信頭)和數(shù)據(jù)字段(參照圖6、圖14)。即,在相當(dāng)于lf控制phyppdu10的數(shù)據(jù)字段13的部分,配置ng60信頭和數(shù)據(jù)字段。即,mf控制phyppdu仍然維持將傳統(tǒng)前綴11和傳統(tǒng)信頭12配置在開頭這樣的傳統(tǒng)wigig中的lf控制phyppdu10的結(jié)構(gòu),包含ng60信頭。
由此,ng60wigig可以維持與傳統(tǒng)wigig之間的向后兼容性。即,即使接收到mf控制phyppdu時,傳統(tǒng)wigig設(shè)備也可以將傳統(tǒng)部分(即傳統(tǒng)前綴11和傳統(tǒng)信頭12)解碼。
在另一方面,在接收到的控制phyppdu中包含ng60信頭時,ng60wigig設(shè)備需要檢測并提取該ng60信頭。即,ng60wigig設(shè)備需要將mf控制phyppdu與lf控制phyppdu10區(qū)別。
因此,在ng60wigig中,mf控制phyppdu包含表示物理層中包含ng60信頭的識別信息。
例如,通過ng60信頭的開始位置中的dbpsk調(diào)制的相位的旋轉(zhuǎn),或通過對ppdu的規(guī)定的位置的規(guī)定的格式識別信息的描述,可以實現(xiàn)這樣的識別信息的賦予。
以下,分為使用dbpsk調(diào)制的相位的旋轉(zhuǎn)對ng60信頭賦予識別信息的情況、和通過對控制phyppdu的格式識別信息的描述而對ng60信頭賦予識別信息的情況,說明有關(guān)ng60wigig設(shè)備的細(xì)節(jié)。
(實施方式1)
首先,作為本發(fā)明的實施方式1,說明使用dbpsk調(diào)制的相位的旋轉(zhuǎn)對ng60信頭賦予識別信息的情況下的ng60wigig設(shè)備。
<裝置的結(jié)構(gòu)>
圖5是表示本實施方式的無線通信裝置(ng60wigig設(shè)備)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
再者,雖未圖示,但本實施方式的無線通信裝置例如具有cpu(centralprocessingunit;中央處理器)、存儲了控制程序的rom(readonlymemory;只讀存儲器)等的存儲介質(zhì)、ram(randomaccessmemory;隨機存取存儲器)等的工作存儲器、以及通信電路。這種情況下,無線通信裝置的各部分的功能,例如,通過cpu執(zhí)行控制程序來實現(xiàn)。
在圖5中、本實施方式的ng60wigig設(shè)備即無線通信裝置100具有控制器200、發(fā)送處理器300、包括了多個無線天線的天線單元400、以及接收處理器500。
控制器200進行上層(upperlayer)的各種數(shù)據(jù)處理,同時在物理層(physicallayer)和上層之間進行數(shù)據(jù)的交換,使用發(fā)送處理器300、天線單元400、以及接收處理器500,進行基于無線的數(shù)據(jù)的發(fā)送接收??刂破?00具有ppdu生成器(ppdugenerator)210。
ppdu生成器210從psdu的有效載荷數(shù)據(jù)生成mf控制phyppdu,將生成的mf控制phyppdu使用發(fā)送處理器300和天線單元400發(fā)送。
<ppdu格式>
這里,說明ng60wigig中的控制phyppdu,即,ppdu生成器210生成的mf控制phyppdu的格式。
圖6是表示mf控制phyppdu的格式的一例的圖,是對應(yīng)于圖1的圖。
如圖6所示,mf控制phyppdu600按這樣的順序具有傳統(tǒng)前綴601、傳統(tǒng)信頭602、第1填充字段603、ng60信頭604、和第2填充字段605。而且,在第2填充字段605之后,mf控制phyppdu600按這樣的順序具有ng60stf606、多個ng60cef607、和數(shù)據(jù)字段608。
再者,在被用于波束微調(diào)整的目的的情況下,在數(shù)據(jù)字段608之后,mf60控制phyppdu600還可以具有agc子字段609和trn-r/t子字段610。即,agc子字段609和trn-r/t子字段610是選項。
傳統(tǒng)前綴601與lf控制phyppdu10中的傳統(tǒng)前綴11具有相同的波形。
傳統(tǒng)信頭602與lf控制phyppdu10的傳統(tǒng)信頭12具有相同的結(jié)構(gòu)(參照圖2)。
第1填充字段603和第2填充字段605是以數(shù)據(jù)長度的調(diào)整等目的而被插入的區(qū)域。
ng60信頭604通過以單體、或者與傳統(tǒng)信頭602的組合,描述mf控制phyppdu600的細(xì)節(jié)。有關(guān)ng60信頭604的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),將后述。
ng60stf606是用于自動增益控制(agc)的再訓(xùn)練的區(qū)域。
再者,ng60stf606被用于這樣的再訓(xùn)練,功能更簡單,所以可以比lf控制phyppdu10的stf16(參照圖1)更短。
例如,ng60stf606可以使用長度為128的25個golay序列g(shù)b128來構(gòu)筑,例如,具有以下的式(6)所示的波形。
多個ng60cef607是對數(shù)據(jù)字段608由后級的發(fā)送處理器300生成的多個時空流的、用于信道估計的區(qū)域。多個ng60cef607可以各自構(gòu)筑,使得與lf控制phyppdu10中的傳統(tǒng)cef17(參照圖1)相同。即,ng60cef607可以設(shè)為以上述的式(2)、式(3)表示的波形。
再者,1個mf控制phyppdu600中的ng60cef607的個數(shù),根據(jù)由數(shù)據(jù)字段608生成的時空流的數(shù)確定。
ng60cef607(參照圖6)的個數(shù)(n),例如為由數(shù)據(jù)字段608生成的時空流的數(shù)以上。例如,在時空流的數(shù)為2的情況下,ng60cef607(參照圖6)的個數(shù)可以設(shè)定為2。此外,時空流的個數(shù)為3的情況下,ng60cef607(參照圖6)的個數(shù)可以設(shè)定為4。
數(shù)據(jù)字段608存儲psdu的有效載荷數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字段608是作為基于多個時空流的發(fā)送對象的數(shù)據(jù)部分。
agc子字段609和trn-r/t子字段610描述有關(guān)波束微調(diào)整的信息。
即,ppdu生成器210獲取作為發(fā)送的對象的psdu的有效載荷數(shù)據(jù),設(shè)為數(shù)據(jù)字段608。然后,ppdu生成器210在數(shù)據(jù)字段608之前,附加從傳統(tǒng)前綴601至多個ng60cef607為止的部分,生成mf控制phyppdu600。
圖7是表示ng60信頭604的結(jié)構(gòu)的一例的圖,是對應(yīng)于圖2的圖。
如圖7所示,ng60信頭604具有cbw(信道帶寬信息)字段、長度字段、nsts字段、預(yù)約比特字段、以及hcs字段。這些字段分別具有圖7所示的比特寬度和描述內(nèi)容。
例如,ng60信頭604的cbw字段指定信道帶寬。ng60信頭604的長度字段指定psdu中的數(shù)據(jù)八位字節(jié)的數(shù)。ng60信頭604的nsts指定由數(shù)據(jù)字段608生成的時空流的數(shù)。
再者,ppdu生成器210將從第1填充字段603至數(shù)據(jù)字段608為止所有部分納入考慮,設(shè)定傳統(tǒng)信頭602的長度字段的值。由此,接收到mf控制phyppdu600的傳統(tǒng)wigig設(shè)備可以正確地求psdu中的數(shù)據(jù)八位字節(jié)的數(shù)。
這里,將傳統(tǒng)信頭602的長度字段的值設(shè)置為傳統(tǒng)長度字段值llh,將ng60信頭604的長度字段的值設(shè)置為ng60長度字段值lnh。
ppdu生成器210計算ng60長度字段值lnh、第1填充字段603、ng60信頭604、以及第2填充字段605的長度(即17八位字節(jié))、ng60stf606和ng60cef607的等效長度的合計值。然后,ppdu生成器210將算出的合計值設(shè)為傳統(tǒng)長度字段值llh。
在發(fā)送基帶處理器310中,如后述那樣,進行dbpsk調(diào)制和近似1/2的編碼率下的ldpc編碼。因此,ng60stf606和ng60cef607的等效長度與將ng60stf606和ng60cef607中的實際的長度除以64所得的值相等,即,與6.25+nsts×2.25八位字節(jié)相等。再者,這里,如上述,nsts是由數(shù)據(jù)字段608生成的時空流的數(shù)。
因此,例如,傳統(tǒng)長度字段值llh用以下的式(7)表示。
llh=lnh+23.25+nsts×2.25…(7)
傳統(tǒng)長度字段值llh始終為比ng60長度字段值lnh的大的值是明顯的。然后,如圖2所示,傳統(tǒng)長度字段值llh是1023八位字節(jié)以下。因此,從式(7),導(dǎo)出以下的式(8)。
nsts×2.25≤999.75-lnh…(8)
即,由數(shù)據(jù)字段608生成的時空流的數(shù)nsts依賴于ng60長度字段值lnh。換句話說,用于數(shù)據(jù)字段608的發(fā)送的時空編碼(stc)方式依賴于數(shù)據(jù)字段608的長度。
因此,ppdu生成器210設(shè)定ng60長度字段值lnh和傳統(tǒng)長度字段值llh,以適合用于數(shù)據(jù)字段608的發(fā)送的時空編碼(stc)方式(時空流的數(shù)nsts)。即,ppdu生成器210生成使得傳統(tǒng)長度字段值llh和ng60長度字段值lnh滿足式(7)、(8)的mf控制phyppdu600。
再者,在mf控制phyppdu600的情況下,在接收側(cè),如果沒有將ng60信頭604正常地解碼,則不能識別信道帶寬信息(cbw),難以進行時空流的解碼。因此,ng60stf606~trn-r/t子字段610可以用可變帶寬發(fā)送,但傳統(tǒng)前綴601~第2填充字段605需要用標(biāo)準(zhǔn)帶寬發(fā)送。
<發(fā)送處理器的結(jié)構(gòu)>
圖5的發(fā)送處理器300對于從控制器200輸出的mf控制phyppdu600(參照圖6)進行規(guī)定的發(fā)送基帶處理,向天線單元400輸出。發(fā)送處理器300具有發(fā)送基帶處理器310和rf發(fā)送前端320。
發(fā)送基帶處理器310對于mf控制phyppdu600,進行加擾、ldpc編碼、dbpsk調(diào)制、擴頻、以及時空編碼等的發(fā)送基帶處理。然后,發(fā)送基帶處理器310向rf發(fā)送前端320輸出進行了該發(fā)送基帶處理的mf控制phyppdu600。
但是,發(fā)送基帶處理器310將ng60信頭604的ldpc碼字伴隨例如90度的相位旋轉(zhuǎn)進行dbpsk調(diào)制。即,發(fā)送基帶處理器310使ng60信頭604的部分的調(diào)制信號的相位相對其他部分的調(diào)制信號的相位旋轉(zhuǎn)90度。相位的旋轉(zhuǎn)量不限于90度,也可以是-90度等。如果接收裝置能夠?qū)g60信頭604的部分的調(diào)制信號的星座點與其他部分的調(diào)制信號的星座點區(qū)別,則也可以是其他的相位旋轉(zhuǎn)量。
<發(fā)送基帶處理器的結(jié)構(gòu)>
圖8是表示發(fā)送基帶處理器310的結(jié)構(gòu)的一例的框圖,是對應(yīng)于圖3的圖。
在圖8中,發(fā)送基帶處理器310具有加擾器311、ldpc編碼器312、調(diào)制器313、擴頻器314、以及stc編碼器315。
加擾器311將從控制器200輸出的mf控制phyppdu600(參照圖6)之中、傳統(tǒng)信頭602、第1填充字段603、ng60信頭604、第2填充字段605、和數(shù)據(jù)字段608的比特,根據(jù)與傳統(tǒng)wigig相同的加擾規(guī)則進行加擾。
加擾器311的移位寄存器根據(jù)傳統(tǒng)信頭602的加擾器初始化字段(參照圖2)被初始化。其結(jié)果,加擾器311將傳統(tǒng)信頭602的長度字段(緊接加擾器初始化字段之后)以后的部分、第1填充字段603、ng60信頭604、第2填充字段605、和數(shù)據(jù)字段608,不復(fù)位移位寄存器而繼續(xù)進行加擾。
然后,加擾器311向lcpc編碼器312輸出從傳統(tǒng)信頭602的長度字段至第2填充字段605為止的部分、以及數(shù)據(jù)字段608的部分被加擾后的mf控制phyppdu600。
ldpc編碼器312對從加擾器311輸出的mf控制phyppdu600,以根據(jù)與傳統(tǒng)wigig相同的編碼規(guī)則的近似1/2的編碼率進行l(wèi)dpc編碼,生成多個ldpc碼字(codewords)。然后,ldpc編碼器312向調(diào)制器313輸出從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605為止的部分、以及數(shù)據(jù)字段608的部分被ldpc編碼后的mf控制phyppdu600。
再者,在以下的說明中,最初的ldpc碼字,即,包含傳統(tǒng)信頭602的比特的ldpc碼字稱為“傳統(tǒng)信頭ldpc碼字”。第2ldpc碼字,即,包含ng60信頭604的比特的ldpc碼字稱為“ng60信頭ldpc碼字”。第3以后的ldpc碼字,即,不包含傳統(tǒng)信頭602的比特和ng60信頭604的比特的ldpc碼字稱為“數(shù)據(jù)ldpc碼字”。
即,傳統(tǒng)信頭ldpc碼字和ng60信頭ldpc碼字被生成得與傳統(tǒng)wigig技術(shù)中的信頭ldpc碼字相同。此外,數(shù)據(jù)ldpc碼字被生成得與傳統(tǒng)wigig技術(shù)中的數(shù)據(jù)ldpc碼字相同。
圖9是表示傳統(tǒng)信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。此外,圖10是表示ng60信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖9和圖10對應(yīng)于圖4。
如圖9所示,傳統(tǒng)信頭ldpc碼字620以這樣的順序配置傳統(tǒng)信頭比特621、第1填充比特622、以及奇偶校驗比特623而構(gòu)成。
傳統(tǒng)信頭比特621有5八位字節(jié)的長度,是圖6的傳統(tǒng)信頭602的ldpc碼字。第1填充比特622有6八位字節(jié)的長度,是圖6的第1填充字段603的ldpc碼字。奇偶校驗比特623有21八位字節(jié)的長度,是用于傳統(tǒng)信頭比特621和第1填充比特622的糾錯編碼的奇偶校驗比特。
此外,如圖10所示,ng60信頭ldpc碼字630以這樣的順序配置ng60信頭比特631、第2填充比特632、以及奇偶校驗比特633而構(gòu)成。
ng60信頭比特631有5八位字節(jié)的長度,是圖6的ng60信頭604的ldpc碼字。第2填充比特632有6八位字節(jié)的長度,是圖6的第2填充字段605的ldpc碼字。奇偶校驗比特633有21八位字節(jié)的長度,是用于ng60信頭比特631和第2填充比特632的糾錯編碼的奇偶校驗比特。
圖8的調(diào)制器313使用dbpsk調(diào)制從ldpc編碼器312輸出的mf控制phyppdu600中包含的上述多個ldpc碼字(傳統(tǒng)信頭ldpc碼字、ng60信頭ldpc碼字、數(shù)據(jù)ldpc碼字),轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)星座點的流。
但是,調(diào)制器313對于ng60信頭ldpc碼字,伴隨例如90度的相位旋轉(zhuǎn)進行dbpsk調(diào)制。即,調(diào)制器313使ng60信頭ldpc碼字的調(diào)制信號的相位成為相對其他部分的調(diào)制信號的相位旋轉(zhuǎn)了90度的狀態(tài)。相位的旋轉(zhuǎn)量不限于90度,也可以是-90度等。如果接收裝置能夠?qū)g60信頭604的部分的調(diào)制信號的星座點與其他部分的調(diào)制信號的星座點區(qū)別,則也可以是其他的相位旋轉(zhuǎn)量。
調(diào)制器313具有第1調(diào)制單元316和第2調(diào)制單元317。
第1調(diào)制單元316對ng60信頭ldpc碼字以外的多個ldpc碼字,即,對傳統(tǒng)信頭ldpc碼字和數(shù)據(jù)ldpc碼字,進行與傳統(tǒng)wigig同樣的dbpsk調(diào)制。
第2調(diào)制單元317對ng60信頭ldpc碼字,使用使第1調(diào)制單元316的dbpsk調(diào)制使用的相位例如旋轉(zhuǎn)90度后的相位,進行dbpsk調(diào)制。相位的旋轉(zhuǎn)量不限于90度,也可以是-90度等。如果接收裝置能夠?qū)g60信頭604的部分調(diào)制信號的星座點與其他部分的調(diào)制信號的星座點區(qū)別,則也可以是其他的相位旋轉(zhuǎn)量。
再者,例如,調(diào)制器313基于由控制器200生成的控制信號進行第1調(diào)制單元316和第2調(diào)制單元317對多個ldpc碼字的分別使用。
這樣,在旋轉(zhuǎn)了ng60信頭604的部分相位的狀態(tài)下,調(diào)制器313向擴頻器314輸出被調(diào)制了從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605、以及數(shù)據(jù)字段608的部分的mf控制phyppdu600。再者,這樣的mf控制phyppdu600為旋轉(zhuǎn)了ng60信頭604的部分相位的狀態(tài)。
擴頻器314將從調(diào)制器313輸出的mf控制phyppdu600中包含的上述流的星座點使用golay序列g(shù)a32進行擴頻。然后,擴頻器314向stc編碼器315輸出被擴頻了從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605、以及數(shù)據(jù)字段608的部分的mf控制phyppdu600。
stc編碼器315對于與數(shù)據(jù)ldpc碼字對應(yīng)擴頻的星座點,進行使用了alamouti碼等的公知的時空編碼處理,由數(shù)據(jù)字段608生成多個時空流。然后,stc編碼器315向rf發(fā)送前端320輸出從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605、以及數(shù)據(jù)字段608的部分被擴頻、而且數(shù)據(jù)字段608的部分被時空流化的mf控制phyppdu600。
rf發(fā)送前端320將從圖5的發(fā)送基帶處理器310輸出的mf控制phyppdu600,使用在天線單元400中設(shè)置的多個無線天線,轉(zhuǎn)換為60ghz頻段的無線信號并輸出。這時,rf發(fā)送前端320將由數(shù)據(jù)字段608生成的多個時空流并行并且分離地發(fā)送。此外,如上述,mf控制phyppdu600為旋轉(zhuǎn)了ng60信頭604的部分相位的狀態(tài)。
再者,在傳統(tǒng)wigig設(shè)備接收到這樣的mf控制phyppdu600的情況下,第1填充字段603~數(shù)據(jù)字段608的部分(參照圖6)被作為lf控制phyppdu10的數(shù)據(jù)字段13的部分(參照圖1)來處理。
<接收處理器的結(jié)構(gòu)>
接收處理器500對于天線單元400輸出的接收信號,進行規(guī)定的接收基帶處理,向控制器200輸出。接收處理器500具有rf接收前端510和接收基帶處理器520。
rf接收前端510將從其他的無線通信裝置發(fā)送的無線信號使用在天線單元400中設(shè)置的多個無線天線來接收,向接收基帶處理器520輸出接收信號。
再者,在這樣的接收信號中,可包含從ng60wigig設(shè)備(具有與無線通信裝置100同樣的結(jié)構(gòu)的裝置)發(fā)送的mf控制phyppdu600。如上述,這樣的mf控制phyppdu600是,在旋轉(zhuǎn)了ng60信頭604的部分相位的狀態(tài)下,被調(diào)制了從圖6的傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605為止的部分、以及數(shù)據(jù)字段608的部分的mf控制phyppdu600。
在接收信號是mf控制phyppdu600的情況下,接收基帶處理器520對于該接收信號,進行時空解碼、解擴、dbpsk解調(diào)、ldpc解碼、以及解擾等的接收基帶處理。然后,接收基帶處理器520向控制器200輸出進行了該接收基帶處理的mf控制phyppdu600。
<接收基帶處理器的結(jié)構(gòu)>
圖11是表示接收基帶處理器520的結(jié)構(gòu)的一例的框圖。
在圖11中、接收基帶處理器520具有信道估計器521、stc解碼器522、解擴器523、解調(diào)器524、ldpc解碼器525、以及解擾器526。
再者,接收基帶處理器520首先將對應(yīng)于接收信號的ng60信頭604和傳統(tǒng)信頭602的部分進行解碼,獲取原來的ng60信頭604和傳統(tǒng)信頭602。然后,接收基帶處理器520基于獲取的ng60信頭604和傳統(tǒng)信頭602的信息,將對應(yīng)于接收信號的數(shù)據(jù)字段608的部分進行解碼。
以下,將對應(yīng)于ng60信頭604和傳統(tǒng)信頭602的部分進行解碼的階段稱為“信頭解碼階段”。此外,將信頭解碼階段之后的、對應(yīng)于數(shù)據(jù)字段608的部分進行解碼的階段稱為“數(shù)據(jù)解碼階段”。
首先,說明信頭解碼階段中的接收基帶處理器520的各部分的功能。
在從rf接收前端510輸出的接收信號包含mf控制phyppdu600的情況下,信道估計器521基于該接收信號的ng60cef607(參照圖6)的信息,進行信道估計。然后,信道估計器521向stc解碼器522和解調(diào)器524輸出信道估計結(jié)果。
stc解碼器522向解擴器523輸出從rf接收前端510輸出的接收信號,同時保持同一信號以便用于數(shù)據(jù)解碼階段的處理。
解擴器523對從stc解碼器522輸出的接收信號之中的、對應(yīng)于從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605的部分,進行解擴。再者,這樣的解擴是與發(fā)送基帶處理器310的擴頻器314進行的擴頻相反的運算處理。然后,解擴器523向解調(diào)器524輸出將對應(yīng)于從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605的部分進行了解擴的接收信號。
解調(diào)器524對從解擴器523輸出的接收信號之中、進行了上述解擴的部分,基于信道估計器521的信道估計結(jié)果(基于cef17(參照圖1)的估計結(jié)果),進行解調(diào)。再者,這樣的解調(diào)是與發(fā)送基帶處理器310的調(diào)制器313進行的調(diào)制相反的運算處理。即,解調(diào)器524對于與ng60信頭ldpc碼字對應(yīng)的部分,使用使在對其他部分的dbpsk解調(diào)中所用的相位旋轉(zhuǎn)了例如90度的相位,進行dbpsk解調(diào)。
解調(diào)器524具有第1解調(diào)單元527和第2解調(diào)單元528。
第1解調(diào)單元527對于從解擴器523輸出的接收信號之中的、對應(yīng)于傳統(tǒng)信頭602和第1填充字段603的部分,進行與第1調(diào)制單元316進行的dbpsk調(diào)制相反的運算處理,將該部分進行解調(diào)。
第2解調(diào)單元528對于從解擴器523輸出的接收信號之中、對應(yīng)于ng60信頭604和第2填充字段605的部分,進行與第2調(diào)制單元317進行的dbpsk調(diào)制相反的運算處理,將該部分進行解調(diào)。
再者,例如,解調(diào)器524基于由控制器200生成的控制信號進行第1解調(diào)單元527和第2解調(diào)單元528對從解擴器523輸出的接收信號的分別使用。
從第1解調(diào)單元527輸出的信號對應(yīng)于傳統(tǒng)信頭602、第1填充字段603、以及第2填充字段605。此外,從第2解調(diào)單元528輸出的信號對應(yīng)于ng60信頭604。因此,解調(diào)器524可以從接收信號中將對應(yīng)于ng60信頭604的部分與其他部分區(qū)別地提取。解調(diào)器524向ldpc解碼器525輸出在表示了對應(yīng)于ng60信頭604的部分的狀態(tài)下、從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605的部分被解調(diào)后的接收信號。
ldpc解碼器525對于從解調(diào)器524輸出的接收信號之中的、進行了上述解調(diào)的部分進行l(wèi)dpc解碼。再者,這樣的解碼是與圖8的發(fā)送基帶處理器310的ldpc編碼器312進行的ldpc編碼相反的運算處理。然后,ldpc解碼器525向解擾器526輸出對應(yīng)于從傳統(tǒng)信頭602至第2填充字段605的部分被ldpc解碼后的接收信號。
解擾器526將從ldpc解碼器525輸出的接收信號之中的、進行了上述ldpc解碼的部分進行解擾。再者,這樣的解擾是與圖8的發(fā)送基帶處理器310的加擾器311進行的加擾相反的運算處理。然后,解擾器526向stc解碼器522輸出通過這樣的解擾得到的原來的ng60信頭604的比特。由此,信頭解碼階段結(jié)束。
再者,如上述,從傳統(tǒng)信頭602和ng60信頭604,可以獲取mf控制phyppdu600的細(xì)節(jié)。
接著,說明數(shù)據(jù)解碼階段中的接收基帶處理器520的各部分的功能。
stc解碼器522基于從解擾器526輸出的ng60信頭604的比特和信道估計器521的信道估計結(jié)果(ng60cef607(參照圖6)的估計結(jié)果),對于與接收信號的數(shù)據(jù)字段608對應(yīng)的部分進行時空解碼。再者,這樣的時空解碼是與圖8的發(fā)送基帶處理器310的stc編碼器315進行的時空編碼相反的運算處理。然后,stc解碼器522向解擴器523輸出時空解碼的結(jié)果。
解擴器523、解調(diào)器524的第1解調(diào)單元527、ldpc解碼器525、以及解擾器526分別進行與對信頭解碼階段中的傳統(tǒng)信頭602等的處理同樣的處理。
由此,解擾器526獲取原來的數(shù)據(jù)字段608的比特,向控制器200輸出獲取的數(shù)據(jù)字段608的比特及傳統(tǒng)信頭602和ng60信頭604的信息。這樣的數(shù)據(jù)字段608的比特通過圖5的控制器200,被分析和處理。
<本實施方式的效果>
如以上,本實施方式的無線通信裝置100可以生成并發(fā)送mf控制phyppdu600。這樣的mf控制phyppdu600是,描述了在相當(dāng)于傳統(tǒng)wigig的控制phyppdu的數(shù)據(jù)字段的部分中,作為使用了可變帶寬的發(fā)送的對象的數(shù)據(jù)、以及描述了與使用了該可變帶寬的發(fā)送有關(guān)的信息的ng60信頭604的控制phyppdu。此外,mf控制phyppdu600是,使對應(yīng)于ng60信頭604的部分的相位相對其他部分的調(diào)制信號的相位旋轉(zhuǎn)了例如90度進行了調(diào)制的控制phyppdu。
此外,本實施方式的無線通信裝置100在接收到mf控制phyppdu600時,可以基于上述相位的旋轉(zhuǎn),識別ng60信頭604,將作為使用了可變帶寬的發(fā)送對象的數(shù)據(jù)進行解碼。即,無線通信裝置100可以基于對ng60信頭604賦予的識別信息,判定接收信號是lf控制phyppdu10還是mf控制phyppdu600。
因此,本實施方式的無線通信裝置100可維持與傳統(tǒng)wigig之間的向后兼容性,并且支持使用可變帶寬的發(fā)送。即,ng60wigig技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)發(fā)送的穩(wěn)健性,并且提高數(shù)據(jù)傳輸速度。此外,本實施方式的無線通信裝置100可以將mf控制phyppdu700與lf控制phyppdu10區(qū)別地發(fā)送接收。
再者,在接收到lf控制phyppdu10的情況下,無線通信裝置100將lf控制phyppdu10的數(shù)據(jù)字段13的部分(圖1)直接向控制器200輸出。即,無線通信裝置100在信頭解碼階段中,將傳統(tǒng)信頭602解調(diào),在數(shù)據(jù)解碼階段中,不進行時空解碼,而對于對應(yīng)于數(shù)據(jù)字段13的部分進行解擴、dbpsk解調(diào)、ldpc解碼、以及解擾。
或者,無線通信裝置100也可以包括將lf控制phyppdu作為前提來處理的接收處理器、以及將mf控制phyppdu作為前提來處理的接收處理器兩方。然后,在接收信號中包含控制phyppdu時,直至其格式被識別為止,無線通信裝置100也可以用這兩方的接收處理器并行地處理接收信號。
<發(fā)送方法的其他例子>
再者,在可使用具有比標(biāo)準(zhǔn)帶寬大的信道帶寬的信道的情況下,無線通信裝置100也可以有效利用這樣的信道進行mf控制phyppdu600的發(fā)送。
例如,在有標(biāo)準(zhǔn)帶寬的m倍(m為大于1的自然數(shù))的信道帶寬的信道中,發(fā)送基帶處理器310將從傳統(tǒng)前綴601至第2填充字段605為止的部分復(fù)制m-1個。然后,發(fā)送基帶處理器310在將原來的數(shù)據(jù)和m-1個副本適用了對于各副本合適的頻率偏移后,在上述信道中頻率方向上進行復(fù)用,并同時發(fā)送。
圖12是表示在信道帶寬為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的2倍的信道中將mf控制phyppdu600(參照圖6)發(fā)送的情況的一例的圖,是對應(yīng)于圖6的圖。
如圖12所示,假設(shè)信道帶寬641為標(biāo)準(zhǔn)帶寬642的2倍。這種情況下,例如,發(fā)送基帶處理器310將原來的數(shù)據(jù)即從傳統(tǒng)前綴6011至第2填充字段6051為止的部分的頻率偏移設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的50%。然后,發(fā)送基帶處理器310將復(fù)制的數(shù)據(jù)即從傳統(tǒng)前綴6012至第2填充字段6052為止的部分的頻率偏移設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的-50%。
這樣,通過高效率有效利用信道帶寬,ng60wigig技術(shù)可以進一步提高數(shù)據(jù)發(fā)送的穩(wěn)健性。再者,在接收到多組(set)從傳統(tǒng)前綴601至第2填充字段605的部分的情況下,接收側(cè)的無線通信裝置100的接收基帶處理器520也可以將這些多組數(shù)據(jù)統(tǒng)一。
(實施方式2)
作為本發(fā)明的實施方式2,說明通過對控制phyppdu的格式識別信息的描述而對ng60信頭賦予識別信息的情況下的ng60wigig設(shè)備。
<裝置的結(jié)構(gòu)>
圖13是表示本實施方式的無線通信裝置(ng60wigig設(shè)備)的結(jié)構(gòu)的一例的框圖,是對應(yīng)于實施方式1的圖5的圖。對與圖5相同的部分附加相同的標(biāo)號,省略有關(guān)它們的說明。
再者,雖未圖示,但本實施方式的無線通信裝置例如具有cpu、存儲了控制程序的rom等的存儲介質(zhì)、ram等的工作存儲器、以及通信電路。這種情況下,無線通信裝置的各部分的功能,例如,通過cpu執(zhí)行控制程序來實現(xiàn)。
在圖13中、無線通信裝置100a具有控制器200a、發(fā)送處理器300a、天線單元400、以及接收處理器500a。
控制器200a具有ppdu生成器210a,取代實施方式1的ppdu生成器210。發(fā)送處理器300a具有發(fā)送基帶處理器310a,取代實施方式1的發(fā)送基帶處理器310。接收處理器500a具有接收基帶處理器520a,取代實施方式1的接收基帶處理器520。
ppdu生成器210a從psdu的有效載荷數(shù)據(jù)生成mf控制phyppdu,用發(fā)送處理器300和天線單元400發(fā)送生成的mf控制phyppdu。但是,ppdu生成器210a生成與實施方式1不同格式的mf控制phyppdu。
<控制phyppdu格式>
圖14是表示本實施方式中的mf控制phyppdu的格式的一例的圖,是對應(yīng)于圖1和實施方式1的圖6的圖。
如圖14所示,本實施方式中的mf控制phyppdu700以該順序具有傳統(tǒng)前綴701、傳統(tǒng)信頭702、ng60信頭703、ng60stf704、多個ng60cef705和數(shù)據(jù)字段706。
再者,在用于波束微調(diào)整的目的的情況下,mf60控制phyppdu10在數(shù)據(jù)字段706之后,還可以具有agc子字段707和trn-r/t子字段708。即,agc子字段707和trn-r/t子字段708是選項。
本實施方式中的mf控制phyppdu700沒有在實施方式1的mf控制phyppdu600中存在的、第1填充字段603和第2填充字段605(參照圖6)。
傳統(tǒng)前綴701與lf控制phyppdu10中的傳統(tǒng)前綴11具有相同的波形。
傳統(tǒng)信頭702與lf控制phyppdu10的傳統(tǒng)信頭12具有相同的結(jié)構(gòu)(參照圖2)。
ng60信頭703通過單體或者與傳統(tǒng)信頭702的組合,描述mf控制phyppdu700的細(xì)節(jié)。有關(guān)ng60信頭703的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),將后述。
ng60stf704是用于自動增益控制(agc)的再訓(xùn)練的區(qū)域。即,ng60stf704與實施方式1的mf控制phyppdu600中的ng60stf606(參照圖6)具有同樣的波形。
多個ng60cef705是用于由數(shù)據(jù)字段706生成的多個時空流的信道估計的區(qū)域。即,多個ng60cef705與實施方式1的mf控制phyppdu600中的多個ng60cef607(參照圖6)具有同樣的波形。
數(shù)據(jù)字段706存儲psdu的有效載荷數(shù)據(jù)。即,數(shù)據(jù)字段706對應(yīng)于數(shù)據(jù)字段608、實施方式1的mf控制phyppdu600中的數(shù)據(jù)字段608(參照圖6)。
agc子字段707和trn-r/t子字段708描述有關(guān)波束微調(diào)整的信息。即,agc子字段707和trn-r/t子字段708與實施方式1的mf控制phyppdu600中的agc子字段609和trn-r/t子字段610(參照圖6)具有同樣的波形。
即,ppdu生成器210a從實施方式1的mf控制phyppdu600,生成除去了第1填充字段603和第2填充字段605的結(jié)構(gòu)的mf控制phyppdu700。
但是,與實施方式1的ng60信頭604不同,mf控制phyppdu700的ng60信頭703描述表示是ng60信頭703的部分的格式識別信息。格式識別信息是事前確定的序列。
圖15是表示ng60信頭703的結(jié)構(gòu)的一例的圖,是對應(yīng)于實施方式1的圖7的圖。此外,圖16是表示ng60信頭703的結(jié)構(gòu)的其他例子的圖。再者,作為ng60信頭703,可以采用圖15所示的結(jié)構(gòu)和圖16所示的結(jié)構(gòu)的其中一方。
如圖15所示,ng60信頭703,除了在cbw字段之前插入格式識別字段之外,與實施方式1的ng60信頭604(參照圖7)具有相同的結(jié)構(gòu)。此外,如圖16所示,ng60信頭703除了具有格式識別和cbw字段,取代cbw字段之外,與實施方式1的ng60信頭604具有相同的結(jié)構(gòu)。省略有關(guān)這樣的相同的部分的說明。
圖15所示的格式識別字段,描述作為表示ng60信頭703的開始位置的識別信息而預(yù)先確定的、8比特的信息。即,在圖15所示的結(jié)構(gòu)的情況下,格式識別信息和信道帶寬信息被單獨地發(fā)出信令。
圖16所示的格式識別和cbw字段,描述兼用了表示ng60信頭703的開始位置的識別信息和指定信道帶寬(cbw)的信息的8比特的信息。即,在圖16所示的結(jié)構(gòu)的情況下,格式識別信息和信道帶寬信息被一起信令。
例如,cbw字段或格式識別和cbw字段中描述的信息,可以設(shè)為長度為8的golay序列g(shù)a8等、事前定義的多個序列之中的一個。
通過設(shè)成這樣的結(jié)構(gòu),mf控制phyppdu700的ng60信頭703可通過識別信息的檢測而在接收側(cè)識別,不需要使用實施方式1那樣的調(diào)制時的相位旋轉(zhuǎn)。
再者,ppdu生成器210a將從ng60信頭703至數(shù)據(jù)字段706為止的所有部分納入考慮,設(shè)定傳統(tǒng)信頭602的長度字段的值。由此,接收到mf控制phyppdu700的傳統(tǒng)wigig設(shè)備可以正確地求psdu中的數(shù)據(jù)八位字節(jié)的數(shù)。
這里,與實施方式1中說明的同樣,將傳統(tǒng)信頭702的長度字段的值設(shè)置為傳統(tǒng)長度字段值llh,將ng60信頭703的長度字段的值設(shè)置為ng60長度字段值lnh。
ng60stf704和ng60cef705的等效長度,根據(jù)實施方式1中說明的計算方法,為6.25+nsts×2.25八位字節(jié)。因此,傳統(tǒng)長度字段值llh為ng60長度字段值lnh、ng60信頭703的長度(即6八位字節(jié))、以及ng60stf704和ng60cef705中的等效長度的合計值。即,例如,傳統(tǒng)長度字段值llh用以下的式(9)表示。
llh=lnh+12.25+nsts×2.25…(9)
因此,根據(jù)實施方式1中說明的邏輯,導(dǎo)出以下的式(10)。
nsts×72≤1010.75-lnh…(10)
ppdu生成器210a生成傳統(tǒng)長度字段值llh和ng60長度字段值lnh滿足式(9)、(10)的mf控制phyppdu600。
再者,在mf控制phyppdu700的情況下,也與實施方式1的mf控制phyppdu600同樣,從傳統(tǒng)前綴701至ng60信頭703為止的部分,需要以標(biāo)準(zhǔn)帶寬發(fā)送。
<發(fā)送基帶處理器的結(jié)構(gòu)>
除了調(diào)制器313的部分之外,發(fā)送基帶處理器310a與第1實施方式1的發(fā)送基帶處理器310的結(jié)構(gòu)(圖8參照)具有相同的結(jié)構(gòu)。
但是,由發(fā)送基帶處理器310a進行的、成為上述加擾處理的對象的部分是,mf控制phyppdu700之中、傳統(tǒng)信頭702的長度字段以后的部分、以及從ng60信頭703的長度字段至數(shù)據(jù)字段706為止的部分。而且,由發(fā)送基帶處理器310a進行的、成為上述編碼、調(diào)制、和擴頻等的處理的對象的部分是,mf控制phyppdu700之中、傳統(tǒng)信頭702、ng60信頭703和數(shù)據(jù)字段706的部分。
因此,例如,ldpc編碼器312輸出包含傳統(tǒng)信頭702和ng60信頭604的比特的ldpc碼字(以下稱為“信頭ldpc碼字”)、以及不包含傳統(tǒng)信頭702和ng60信頭703的比特的數(shù)據(jù)ldpc碼字。
再者,如上述,發(fā)送基帶處理器310a,對于ng60信頭703之中、稱為格式識別字段或格式識別和cbw字段的、描述了ng60信頭703的識別信息的區(qū)域(以下稱為“識別信息描述區(qū)域”),不進行加擾處理。例如,發(fā)送基帶處理器310a基于由控制器200a生成的、表示識別信息描述區(qū)域的位置的控制信號進行這樣的處理的排除。
圖17是表示信頭ldpc碼字的結(jié)構(gòu)的一例的圖,是對應(yīng)于圖4和實施方式1的圖9的圖。
如圖17所示,信頭ldpc碼字720以傳統(tǒng)信頭比特721、ng60信頭比特722、以及奇偶校驗比特723這樣的順序配置而構(gòu)成。
傳統(tǒng)信頭比特721具有5八位字節(jié)的長度,是傳統(tǒng)信頭702的ldpc碼字。ng60信頭比特722具有6八位字節(jié)的長度,是ng60信頭703的ldpc碼字。奇偶校驗比特723具有21八位字節(jié)的長度,是用于傳統(tǒng)信頭比特721和ng60信頭比特722的糾錯編碼的奇偶校驗比特。
本實施方式的調(diào)制器(未圖示)除了不包括第2調(diào)制單元317,與實施方式1的調(diào)制器313具有相同的結(jié)構(gòu)。
ng60信頭703因ng60信頭703中的識別信息描述區(qū)域的存在而可識別。因此,本實施方式的調(diào)制器對于ng60信頭703的部分,不進行實施方式1那樣的dbpsk調(diào)制的相位的旋轉(zhuǎn)。
即,本實施方式的調(diào)制器對于從ldpc編碼器312輸出的全部的信頭ldpc碼字720(參照圖17)和數(shù)據(jù)ldpc碼字,使用相同的dbpsk進行調(diào)制,轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)星座點的流。換句話說,本實施方式的調(diào)制器在ng60信頭703的部分和包含傳統(tǒng)信頭702的ng60信頭703以外的部分進行相同的dbpsk調(diào)制。
<接收基帶處理器的結(jié)構(gòu)>
圖13的接收基帶處理器520a,除了解調(diào)器524的部分,與第1實施方式1的接收基帶處理器520的結(jié)構(gòu)(參照圖11)具有相同的結(jié)構(gòu)。
但是,作為接收基帶處理器520a進行的、上述解擾的處理的對象是,mf控制phyppdu700之中的、傳統(tǒng)信頭702的長度字段以后的部分、以及從ng60信頭703的長度字段至數(shù)據(jù)字段706的部分。然后,作為接收基帶處理器520a進行的、上述解碼、解調(diào)、以及解擴等的處理的對象是,mf控制phyppdu700之中的、傳統(tǒng)信頭702、ng60信頭703、以及數(shù)據(jù)字段706的部分。
本實施方式的解調(diào)器(未圖示)除了不包括第2解調(diào)單元528,與實施方式1的解調(diào)器524具有相同的結(jié)構(gòu)。
因不是ng60信頭703的調(diào)制時的相位的旋轉(zhuǎn),而是ng60信頭703的識別信息描述區(qū)域的存在,ng60信頭703在接收側(cè)可識別。因此,本實施方式的解調(diào)器對于在信頭解碼階段中的、ng60信頭703的部分不進行實施方式1那樣的dbpsk解調(diào)的相位的旋轉(zhuǎn)。
然后,解擾器526檢測在信頭解碼階段中的、識別信息描述區(qū)域中描述的識別信息,基于檢測出的識別信息,向stc解碼器522輸出ng60信頭703的比特。例如,解擾器526基于由控制器200a生成的、表示識別信息描述區(qū)域的位置的控制信號進行識別信息描述區(qū)域的檢測?;蛘撸鈹_器526基于stf16(參照圖1)的位置,也可以檢測識別信息描述區(qū)域。
以后,與實施方式1同樣,接收處理器500a進行數(shù)據(jù)解碼階段的處理。
<本實施方式的效果>
如以上,本實施方式的無線通信裝置100a可以生成并發(fā)送將用于識別ng60信頭703的識別信息描述在傳統(tǒng)wigig的控制phyppdu的數(shù)據(jù)字段中的mf控制phyppdu700。
此外,本實施方式的無線通信裝置100a在接收到mf控制phyppdu700時,可以基于上述識別信息的描述來識別ng60信頭703,將作為使用可變帶寬發(fā)送的對象的數(shù)據(jù)進行解碼。
因此,通過采用本實施方式的無線通信裝置100a,不進行調(diào)制和解調(diào)中的相位的旋轉(zhuǎn),就可維持與傳統(tǒng)wigig之間的向后兼容性,并可支持使用可變帶寬的發(fā)送。
此外,由于信頭ldpc碼字720包含傳統(tǒng)信頭702和ng60信頭703的比特,所以本實施方式的無線通信裝置100a在處理最初的ldpc碼字(即,信頭ldpc碼字720)的階段,可以檢測ng60信頭703。相對于此,在實施方式1中,如果不處理第2ldpc碼字(即,ng60信頭ldpc碼字630),則難以檢測ng60信頭604。
因此,相比實施方式1,本實施方式的無線通信裝置100a可以從接收信號更快地識別mf控制phyppdu,可以降低功耗。
此外,本實施方式的無線通信裝置100a中的mf控制phyppdu700沒有實施方式1的mf控制phyppdu600中存在的第1填充字段603和第2填充字段605。因此,相比實施方式1,本實施方式的無線通信裝置100a可以抑制多余的開銷的原因,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。
再者,在接收到lf控制phyppdu10的情況下,無線通信裝置100a將lf控制phyppdu10的數(shù)據(jù)字段13的部分(圖1)直接向控制器200輸出?;蛘?,如在實施方式1中說明的,無線通信裝置100a也可以包括lf控制phyppdu用的接收處理器和mf控制phyppdu用的接收處理器兩方,直至識別完成為止用兩方的接收處理器進行并行處理。
<發(fā)送方法的其他例子>
再者,在本實施方式中,也有效利用具有比標(biāo)準(zhǔn)帶寬大的信道帶寬的信道,也可以進行mf控制phyppdu700的發(fā)送。
圖18是表示在信道帶寬為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的2倍的信道中發(fā)送mf控制phyppdu700(參照圖14)的情況的一例的圖,是對應(yīng)于圖14和實施方式1的圖12的圖。
如圖18所示,假設(shè)信道帶寬741為標(biāo)準(zhǔn)帶寬742的2倍。這種情況下,例如,發(fā)送基帶處理器310a將從原來的數(shù)據(jù)即傳統(tǒng)前綴7011至ng60信頭7031為止的部分的頻率偏移設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的50%。然后,發(fā)送基帶處理器310將從復(fù)制的數(shù)據(jù)即傳統(tǒng)前綴7012至ng60信頭7032為止的部分的頻率偏移設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)帶寬的-50%。
<識別信息的位置的其他例子>
此外,識別信息描述區(qū)域的位置、以及識別信息的描述形式都不限定于上述的例子。例如,發(fā)送側(cè)的無線通信裝置100a也可以將識別信息使用信頭校驗序列(hcs:headerchecksequence;信頭校驗序列)校驗來描述。這種情況下,接收側(cè)的無線通信裝置100a在ng60信頭703的hcs校驗成功時,判定為接收到mf控制phyppdu,在未成功的情況下,判定為接收到lf控制phyppdu。
(各實施方式的變形例)
再者,在以上說明的各實施方式中,說明了對應(yīng)于ng60wigig的發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和對應(yīng)于ng60wigig的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)被配置在1個裝置中的例子,但不限定于此。即,無線通信裝置的對應(yīng)于ng60wigig的發(fā)送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和對應(yīng)于ng60wigig的接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也可以被配置在不同的裝置中。
(本發(fā)明的總結(jié))
本發(fā)明的無線通信裝置包括:ppdu生成單元,生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位,該物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位包含傳統(tǒng)前綴、傳統(tǒng)信頭、非傳統(tǒng)信頭、數(shù)據(jù)字段、以及表示包含非傳統(tǒng)信頭的識別信息;以及發(fā)送單元,發(fā)送生成的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位。
再者,在上述無線通信裝置中,也可以是上述識別信息為非傳統(tǒng)信頭的開頭部分中包含的格式識別信息。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是非傳統(tǒng)信頭在物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位中被配置在緊接傳統(tǒng)信頭之后。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是非傳統(tǒng)信頭還包含有關(guān)信道帶寬的信息,格式識別信息和有關(guān)信道帶寬的信息,在非傳統(tǒng)信頭中被單獨地描述。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是非傳統(tǒng)信頭還包含有關(guān)信道帶寬的信息,格式識別信息和有關(guān)信道帶寬的信息,被組合在非傳統(tǒng)信頭中的單個的字段中來描述。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是在非傳統(tǒng)信頭中,格式識別信息和有關(guān)信道帶寬的信息的各個信息,通過序列來描述,上述序列是從對應(yīng)于多個信道帶寬而從預(yù)先定義的多個序列之中選擇出的序列。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是發(fā)送單元包括對于物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位進行糾錯編碼的編碼單元和對糾錯編碼后的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位進行調(diào)制的調(diào)制單元,編碼單元將傳統(tǒng)信頭和非傳統(tǒng)信頭進行編碼,生成單個的碼字,調(diào)制單元是將編碼后的傳統(tǒng)信頭和編碼后的非傳統(tǒng)信頭映射到相同的星座的結(jié)構(gòu)。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是發(fā)送單元具有:加擾單元,對于由ppdu生成單元生成的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位進行加擾;以及編碼單元,對于加擾后的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位進行糾錯編碼,對于識別信息不進行上述加擾。
此外,在上述無線通信裝置中,也可以是發(fā)送單元具有對于由ppdu生成單元生成的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位進行調(diào)制的調(diào)制單元,調(diào)制單元使用與用于對傳統(tǒng)前綴或?qū)鹘y(tǒng)信頭的調(diào)制的相位不同的相位,進行對非傳統(tǒng)信頭的調(diào)制。
本發(fā)明的無線通信方法具有以下步驟:生成物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位的步驟,該物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位包含傳統(tǒng)前綴、傳統(tǒng)信頭、非傳統(tǒng)信頭、數(shù)據(jù)字段、以及表示包含所述非傳統(tǒng)信頭的識別信息;以及發(fā)送生成的所述物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單位的步驟。
工業(yè)實用性
本發(fā)明作為能夠提高wigig技術(shù)中數(shù)據(jù)傳輸速度的無線通信裝置和無線通信方法是有用的。
標(biāo)號說明
10lf控制phyppdu
11,601,701傳統(tǒng)前綴
12,602,702傳統(tǒng)信頭
13,608,706數(shù)據(jù)字段
14,609,707agc子字段
15,610,708trn-r/t子字段
16stf
17cef
20,310,310a發(fā)送基帶處理器
21,311加擾器
22,312ldpc編碼器
23,313調(diào)制器
24,314擴頻器
30,720信頭ldpc碼字
32數(shù)據(jù)字段的一部分比特
33,623,633,723奇偶校驗比特
100,100a無線通信裝置
200,200a控制器
210,210appdu生成器
300,300a發(fā)送處理器
315stc編碼器
316第1調(diào)制單元
317第2調(diào)制單元
320rf發(fā)送前端
400天線單元
500,500a接收處理器
510rf接收前端
520,520a接收基帶處理器
521信道估計器
522stc解碼器
523解擴器
524解調(diào)器
525ldpc解碼器
526解擾器
527第1解調(diào)單元
528第2解調(diào)單元
600,700mf控制phyppdu
603第1填充字段
604,703ng60信頭
605第2填充字段
606,704ng60stf
607,705ng60cef
620傳統(tǒng)信頭ldpc碼字
621,721傳統(tǒng)信頭的比特
622第1填充比特
630ng60信頭ldpc碼字
631,722ng60信頭比特
632第2填充字段的比特