CN107251469B - 无线通信系统中的数据发送方法和设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种通过无线LAN系统中的站(STA)设备的数据发送方法。根据本发明的通过STA)的数据发送方法包括以下步骤：生成包括物理前导码和数据字段的物理协议数据单元(PPDU)；确定是否将填充符号添加到PPDU；如果确定添加所述填充符号，则生成所述填充符号并且将所述填充符号添加到所述PPDU；以及发送所述PPDU。

Description

无线通信系统中的数据发送方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及将填充符号添加到信号中并且发送该信号以使得接收器能够根据无线局域网(WLAN)通信系统中传输的数据的FFT大小的增加来确保信号处理时间的站(STA)装置以及由STA发送数据的方法。

背景技术

Wi-Fi是使得装置能够在2.4GHz、5GHz或者6GHz的频带下接入因特网的无线局域网(WLAN)技术。

WLAN是基于电气与电子工程师协会(IEEE)802.11标准的。IEEE 802.11的无线下一代常务委员会(WNG SC)是在中长期负责下一代无线局域网(WLAN)的特别委员会。

IEEE 802.11n具有增加网络的速度和可靠性并且扩展无线网络的覆盖范围的目的。更具体地，IEEE 802.11n支持提供600Mbps的最大数据率的高吞吐量(HT)。此外，为了使传输错误最小化并且使数据率最佳化，IEEE 802.11n是基于在发送单元和接收单元的两端处使用多个天线的多输入多输出(MIMO)技术的。

由于激活了WLAN的传播并且使用WLAN的应用多样化，因此在支持极高吞吐量(VTH)的下一代WLAN系统中，IEEE 802.11ac已经被重新用作IEEE 802.11nWLAN系统的下一版本。IEEE 802.11ac支持通过80MHz带宽传输和/或更高带宽传输(例如，200MHz)的1Gbps或以上的数据率，并且主要在5GHz频带下操作。

近来，出现了对用于支持比由IEEE 802.11ac支持的数据率高的吞吐量的新WLAN系统的需求。

在被称作所谓的IEEE 802.11ax或者更高效率(HEW)WLAN的下一代WLAN研究组中主要讨论的IEEE 802.11ax的范围包括：1)在2.4GHz、5GHz等的频带下802.11物理(PHY)层和介质访问控制(MAC)层的改进，2)频谱效率和区域吞吐量的改进，3)实际室内和室外环境(诸如存在干扰源的环境、密集异构网络环境、以及存在高用户负载的环境等)的性能的改进。

在IEEE 802.11ax中主要考虑的场景是存在很多接入点(AP)和很多站STA的密集环境。在IEEE 802.11ax中，在这种情况下讨论频谱效率和区域吞吐量的改进。更具体地，对在现有WLAN中除了室内环境以外没有极力考虑的室外环境中的实质性能的改进存在兴趣。

在IEEE 802.11ax中，对诸如无线办公、智能家居、体育场馆、热点以及建筑物/公寓这样的场景存在极大兴趣。基于对应的场景讨论了存在很多AP和很多STA的密集环境中的系统性能的改进。

未来，在IEEE 802.11ax中期望将积极地讨论交叠基本服务集(OBSS)环境中的系统性能的改进、室外环境、蜂窝卸载等的改进，而不是在单个基本服务集(BSS)中的单个链路性能改进。这种IEEE 802.11ax的方向性意味着下一代WLAN将具有与移动通信的技术范围逐渐相似的技术范围。近来，当考虑移动通信与WLAN技术在小小区和直接对直接(D2D)通信范围中被一起讨论的情况时，期望将进一步激活基于IEEE 802.11ax的下一代WLAN和移动通信的技术和业务融合。

发明内容

技术问题

如上所述，正在积极讨论用于改进802.11ax系统(即，下一代无线LAN系统)中的性能的方法。特别地，用于提高有限带宽中的资源利用效率的方法是802.11ax系统中的重要问题。

在802.11ax系统中，出于平均吞吐量增加和鲁棒发送室外的目的，将使用比传统802.11系统(例如，802.11a、802.11n和802.11ac)中的符号长度长四倍的符号长度。STA可采用是执行OFDM调制时的四倍大的FFT大小。

随着FFT大小增加，吞吐量可提高，因为传输信号的子载波的数目相比于802.11传统系统信号增加，但是处理数据所花费的时间可能因为接收器中的符号持续时间增加而增加。因此，如果在没有改变的情况下使用预定SIFS时间，则接收STA可以不在确定的SIFS时间之后发送ACK帧。

技术方案

本发明的实施方式提出了WLAN系统中的STA装置和用于由站(STA)发送数据的方法。

根据本发明的实施方式的一种在无线LAN(WLAN)系统中由站(STA)发送数据的方法包括以下步骤：生成物理协议数据单元(PPDU)，所述PPDU包括物理前导码和数据字段，所述物理前导码包括传统前导码部分和所述数据字段的离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换(DFT/IDFT)时间段是所述传统前导码部分的DFT/IDFT时间段的四倍；确定是否将填充符号添加到所述PPDU；如果确定生成所述填充符号时，则生成所述填充符号，并且将所生成的填充符号添加到所述PPDU；以及发送所述PPDU。

在根据本发明的实施方式的由STA发送数据的方法中，确定是否将所述填充符号添加到所述PPDU可以包括基于与接收STA的种类有关的信息、在所述PPDU中发送的数据的MCS级别、在所述PPDU中发送的数据的星座级别和数据速率中的至少一个来确定是否添加所述填充符号。

在根据本发明的实施方式的由STA发送数据的方法中，所述填充符号在所述接收STA中不被解码并且可以与包括所发送的PPDU的发送信号的信号扩展对应。

根据本发明的实施方式的由STA发送数据的方法还可以包括从所述接收STA接收种类信息。

在根据本发明的实施方式的由STA发送数据的方法中，可以基于所述接收STA的种类来确定所添加的填充符号的数目。

在根据本发明的实施方式的由STA发送数据的方法中，可以在针对在所述PPDU中发送的数据的前向纠错(FEC)编码之后添加所添加的填充符号。

此外，根据本发明的实施方式的一种无线LAN(WLAN)系统中的站(STA)装置包括：射频(RF)单元，该RF单元被配置为发送和接收无线电信号；以及处理器，该处理器被配置为控制所述RF单元，其中，所述处理器执行以下操作：生成物理协议数据单元(PPDU)，所述PPDU包括物理前导码和数据字段，所述物理前导码包括传统前导码部分并且所述数据字段的离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换(DFT/IDFT)时间段是所述传统前导码部分的DFT/IDFT时间段的四倍；确定是否将填充符号添加到所述PPDU；如果确定生成所述填充符号时，则生成所述填充符号，并且将所生成的填充符号添加到所述PPDU；以及发送所述PPDU。

在根据本发明的实施方式的STA中，可以基于与接收STA的种类有关的信息、在所述PPDU中发送的数据的MCS级别、在所述PPDU中发送的数据的星座级别和数据速率中的至少一个来执行确定是否将所述填充符号添加到所述PPDU。

在根据本发明的实施方式的STA中，所述填充符号在所述接收STA中不被解码，并且可以与包括所发送的PPDU的发送信号的信号扩展对应。

在根据本发明的实施方式的STA中，所述STA装置可以从所述接收STA接收种类信息。

在根据本发明的实施方式的STA中，可以基于所述接收STA的种类来确定所添加的填充符号的数目。

在根据本发明的实施方式的STA中，可以在针对在所述PPDU中发送的数据的前向纠错(FEC)编码之后添加所添加的填充符号。

有益效果

按照本发明的实施方式，能够解决因为接收器由于添加了虚拟符号而确保了数据解码时间所以归因于FFT大小增加的SIFS时间的缺少问题。此外，因为取决于SIFS的传统发送/接收过程也能够被应用于11ac系统，所以还能够提高与现有系统的兼容性。

在本发明的实施方式中，通过考虑发送数据的MCS级别或数据速率和接收器的性能来添加填充符号。此外，在本发明的实施方式中，能够基于接收器的性能来确定所添加的填充符号的数目。因此，能够使归因于添加所添加的填充符号的冗余的超载最小化。

按照本发明的实施方式，可以减少根据802.11ax系统中的4×FFT大小的使用的接收器的实现负担。

附图说明

图1是示出了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的示例的图。

图2是例示了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统中的层架构的结构的图。

图3例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的非HT格式PPDU和HT格式PPDU。

图4例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的VHT格式PPDU格式。

图5是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的将PPDU的格式分类的星座的图。

图6例示了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的MAC帧的格式。

图7是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的MAC帧内的帧控制域的图。

图8例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的HT控制字段的VHT格式。

图9是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的随机退避周期和帧发送过程的图。

图10是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的IFS关系的图。

图11是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的DL MU-MIMO发送处理的图。

图12是例示了根据本发明的实施方式的高效(HE)格式PPDU的图。

图13是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

图14是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

图15是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

图16是例示了根据本发明的实施方式的HE格式结构的图。

图17示出了根据本发明的实施方式的VHT能力元素。

图18示出了根据本发明的实施方式的STA装置。

图19示出了根据本发明的实施方式的由站(STA)发送数据的方法。

具体实施方式

在下文中，参照附图来详细地描述本发明的一些实施方式。本文中要公开的详细描述连同附图一起被提供以描述本发明的示例性实施方式，并且不旨在描述可实现本发明的唯一实施方式。以下详细描述包括详细内容以提供对本发明的完整理解。然而，本领域技术人员将领会到的是，即使没有这样的详细内容，也可以实现本发明。

在一些情况下，为了避免使本发明的概念模糊，已知的结构和/或设备可以被省略，或者可以按照基于每个结构和/或设备的核心功能的框图的形式来例示。

此外，提供在以下描述中使用的特定术语以帮助理解本发明，并且在不脱离本发明的技术精神的情况下，这些特定术语可以被改变为其它形式。

以下技术可以用于诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)以及非正交多址(NOMA)这样的各种无线通信系统。CDMA可以使用诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或者CDMA2000这样的无线电技术来实现。TDMA可以使用诸如全球移动通信(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/用于GSM演进的增强数据率(EDGE)这样的无线电技术来实现。OFDMA可以使用诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.20(WiMAX)、IEEE 802.20或者演进型UTRA(E-UTRA)这样的无线电技术来实现。UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)的演进型UMTS(E-UMTS)的一部分，并且3GPP LTE在下行链路中采用OFDMA而在上行链路中采用SC-FMDA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进。

本发明的实施方式可以由IEEE 802、3GPP和3GPP2(即，无线电接入系统)中的至少一个中公开的标准文献支持。也就是说，属于本发明的实施方式并且为了清楚地揭露本发明的技术精神而未描述的步骤或者部分可以由这些文献支持。此外，该文献中所公开的所有术语都可以通过标准文献来描述。

为了使说明书更清楚，主要描述了3GPP LTE/LTE-A，但是本发明的技术特性不限于此。

一般系统

图1是示出了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的示例的图。

IEEE 802.11配置可以包括多个元件。可以通过元件之间的相互作用来提供支持用于更高层的透明站(STA)移动性的无线通信系统。基本服务集(BSS)可以与IEEE 802.11系统中的基本配置块对应。

图1例示了存在三个BSS(BSS 1至BSS 3)，并且两个STA(例如，在BSS 1中包括STA1和STA 2，在BSS 2中包括STA 3和STA 4，并且在BSS 3中包括STA 5和STA 6)被包括作为每个BSS的构件。

在图1中，指示BSS的椭圆可以被理解为指示对应BSS中包括的STA保持通信的覆盖区域。这样的区域可以被称作基本服务区域(BSA)。当STA移动到BSA之外时，STA不能在对应BSA内与其它STA直接通信。

在IEEE 802.11系统中，最基本类型的BSS是独立BSS(IBSS)。例如，IBSS可以具有仅包括两个STA的最小形式。此外，图1中的作为最简单形式并且省去了其它元件的BSS 3可以对应于IBSS的代表示例。如果STA能够彼此直接通信，则这种配置是可能的。此外，这种形式的LAN没有被预先设计和配置，但是可以在需要LAN时被配置。这可以被称作自组织网络(ad-hoc network)。

当STA被断电或接通或者STA进入或离开BSS区域时，BSS中的STA的成员资格可以动态地改变。为了成为BSS的成员，STA可以使用同步处理来加入BSS。为了接入基于BSS的配置的所有服务，STA需要与BSS相关联。这样的关联可以被动态地配置，并且可以包括分发系统服务(DSS)的使用。

在802.11系统中，直接STA至STA的距离会受到物理层(PHY)性能的限制。在任何情况下，这种距离的限制可以是充分的，但是可以根据需要要求相距更长的距离的STA之间的通信。为了支持扩展的覆盖范围，可以配置分发系统(DS)。

DS是指BSS互连的配置。更具体地，BSS可以作为包括替换图1中的独立BSS的多个BSS在内的扩展形式的网络的元件而存在。

DS是逻辑概念，并且可以由分发系统介质(DSM)的特性来指定。在IEEE 802.11标准中，逻辑上划分了无线介质(WM)和分发系统介质(DSM)。每种逻辑介质被用于不同的目的，并且由不同的元件使用。在IEEE 802.11标准的定义中，这些介质不限于相同的介质，并且也可以不限于不同的介质。IEEE 802.11系统的配置(即，DS配置或者另一网络配置)的灵活性可以被描述，因为如上所述多个介质在逻辑上不同。也就是说，IEEE 802.11系统配置可以按照各种方式来实现，并且对应的系统配置可以由每种实现示例的物理特性独立地指定。

DS能够通过提供多个BSS的无缝融合并且提供对于处理到目的地的地址所需要的逻辑服务来支持移动装置。

AP是指使得关联的STA能够通过WM接入DS并且具有STA功能的实体。BSS与DS之间的数据的移动能够通过AP来执行。例如，图1的STA 2和STA 3中的每一个都具有STA的功能，并且提供使得关联的STA(例如，STA 1和STA 4)能够接入DS的功能。此外，所有的AP基本上与STA对应，并因此所有的AP都是能够被寻址的实体。由AP针对在WM上的通信而使用的地址与由AP针对在DSM上的通信而使用的地址可以不需要一定相同。

从与AP关联的STA中的一个发送到该AP的STA地址的数据可以一直由非受控端口接收，并且由IEEE 802.1X端口接入实体处理。此外，当受控端口经过认证时，可以将发送数据(或者帧)递送到DS。

具有任意大小和复杂性的无线网络可以包括DS和BSS。在IEEE 802.11系统中，这种方法的网络被称作扩展服务集(ESS)网络。ESS可以与连接到单个DS的BSS的集合对应。然而，ESS不包括DS。ESS网络的特点在于ESS网络看起来像逻辑链路控制(LLC)层中的IBSS网络。ESS中包括的STA可以彼此通信。移动STA可以按照对LLC层透明的方式从一个BSS移动到另一BBS(在同一ESS内)。

在IEEE 802.11系统中，不假定图1中的BSS的相对物理位置，并且下面的形式全部都是可能的。

更具体地，BSS可以部分地交叠，这具有通常用于提供连续的覆盖范围的形式。此外，BBS可以不被物理地连接，并且逻辑上不限制BSS之间的距离。此外，BSS可以位于相同的物理位置，并且可以用于提供冗余。此外，一个(或者一个或更多个)IBSS或ESS网络可以作为一个或更多个ESS网络物理地存在于相同的空间中。这可以与以下情况下的ESS网络形式对应：自组织网络在存在ESS网络的位置处操作的情况、由不同的组织配置物理地交叠的IEEE 802.11网络的情况、或者在同一位置处需要两种或更多种不同的接入和安全策略的情况。

在WLAN系统中，STA是根据IEEE 802.11的介质访问控制(MAC)/PHY规则操作的设备。除非STA的功能不是个别地与AP的功能不同，否则STA可以包括AP STA和非AP STA。在这种情况下，假定在STA与AP之间执行通信，那么STA可以被解释为是非AP STA。在图1的示例中，STA 1、STA 4、STA 5和STA 6对应于非AP STA，并且STA 2和STA 3对应于AP STA。

非AP STA与由用户直接操纵的诸如笔记本计算机或者移动电话这样的设备对应。在下面的描述中，可以将非AP STA称作无线装置、终端、用户设备(UE)、移动站(MS)、移动终端、无线终端、无线发送/接收单元(WTRU)、网络接口装置、机器类型通信(MTC)装置、机器对机器(M2M)装置等。

此外，AP在其它无线通信领域中是与基站(BS)、node-B、演进型Node-B(e-NB)、基站收发系统(BTS)、毫微微BS等对应的概念。

在下文中，在该说明书中，下行链路(DL)意指从AP到非AP STA的通信。上行链路(UL)意指从非AP STA到AP的通信。在DL中，发送器可以是AP的部件，而接收器可以是非APSTA的部件。在UL中，发送器可以是非AP STA的部件，而接收器可以是AP的部件。

图2是例示了可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的层架构的配置的图。

参照图2，IEEE 802.11系统的层架构可以包括MAC子层和PHY子层。

PHY子层可以被划分为物理层汇聚过程(PLCP)实体和物理介质相关(PMD)实体。在这种情况下，PLCP实体用于将MAC子层与数据帧连接，并且PMD实体用于向两个或更多个STA以无线方式发送数据以及从两个或更多STA以无线方式接收数据。

MAC子层和PHY子层可以包括相应的管理实体，所述管理实体可以分别被称作MAC子层管理实体(MLME)和PHY子层管理实体(PLME)。这些管理实体通过操作层管理功能来提供层管理服务接口。MLME连接到PLME，并且可以执行MAC子层的管理操作。同样地，PLME也连接到MLME，并且可以执行PHY子层的管理操作。

为了提供精确的MAC操作，可以在每个STA中存在站管理实体(SME)。SME是独立于每个层的管理实体，并且从MLME和PLME收集基于层的状态信息或者设置层特定参数的值。SME可以代替公共系统管理实体来执行这种功能，并且可以实现标准管理协议。

MLME、PLME和SME可以使用基于原语的各种方法来彼此相互作用。更具体地，XX-GET.request原语被用于请求管理信息库(MIB)属性的值。如果状态是“成功”，则XX-GET.confirm原语返回对应的MIB属性的值，并且指示状态字段中的错误并返回其它情况的值。XX-SET.request原语被用于做出请求，使得指定的MIB属性被设置为给定值。如果MIB属性是指特定操作，则这种请求要求执行所述特定操作。此外，XX-SET.confirm原语意指如果状态是“成功”，则指定的MIB属性已经被设置为请求的值。在其它情况下，XX-SET.confirm原语指示状态字段是错误情况。如果MIB属性是指特定操作，则该原语可以确认对应的操作已经被执行。

每个子层中的操作被简单描述如下。

MAC子层通过将MAC报头和帧校验序列(FCS)附接到从更高层(例如，LLC层)接收的MAC服务数据单元(MSDU)或者MSDU的片段来生成一个或更多个MAC协议数据单元(MPDU)。所生成的MPDU被递送到PHY子层。

如果使用聚合MSDU(A-MSDU)方案，则多个MSDU可以被聚合到单个聚合MSDU(A-MSDU)中。可以在MAC更高层中执行MSDU聚合操作。A-MSDU作为单个MPDU(如果没有被分割)被递送到PHY子层。

PHY子层通过将包括用于PHY收发器的信息在内的附加字段附接到从MAC子层接收的物理服务数据单元(PSDU)来生成物理协议数据单元(PPDU)。PPDU通过无线介质来发送。

PSDU已经由PHY子层从MAC子层接收，并且MPDU已经从MAC子层发送到PHY子层。因此，PSDU基本上与MPDU相同。

如果使用聚合MPDU(A-MPDU)方案，则多个MPDU(在这种情况下，每个MPDU可以承载A-MSDU)可以被聚合在单个A-MPDU中。MPDU聚合操作可以在MAC更低层中执行。A-MPDU可以包括各种类型MPDU(例如，QoS数据、确认(ACK)以及块ACK(BlockAck))的聚合。PHY子层从MAC子层接收A-MPDU，即，单个PSDU。也就是说，PSDU包括多个MPDU。因此，A-MPDU在单个PPDU内通过无线介质来发送。

物理协议数据单元(PPDU)格式

PPDU意指在物理层中生成的数据块。下面基于可应用本发明的实施方式的IEEE802.11a WLAN系统来描述PPDU格式。

图3例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的非HT格式PPDU和HT格式PPDU。

图3的(a)例示了用于支持IEEE 802.11a/g系统的非HT格式PPDU。非HT PPDU也可以被称作传统PPDU。

参照图3的(a)，非HT格式PPDU包括传统格式前导码和数据字段，该传统格式前导码包括传统(或者非HT)短训练字段(L-STF)、传统(或者非HT)长训练字段(L-LTF)和传统(或者非HT)信号(L-SIG)字段。

L-STF可以包括短训练正交频分复用符号(OFDM)。L-STF可以被用于帧定时捕获、自动增益控制(AGC)、分集检测、以及粗调频率/时间同步。

L-LTF可以包括长训练OFDM符号。L-LTF可以被用于精细频率/时间同步和信道估计。

L-SIG字段可以被用于发送用于对数据字段进行解调和解码的控制信息。

L-SIG字段可以包括4比特的速率字段、1比特的预留字段、12比特的长度字段、1比特的奇偶校验位以及6比特的信号尾部字段。

速率字段包括传送速率信息，并且长度字段指示PSDU的八位位组的数目。

图3的(b)例示了用于支持IEEE 802.11n系统和IEEE 802.11a/g系统二者的HT混合格式PPDU。

参照图3的(b)，HT混合格式PPDU包括：传统格式前导码，其包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段；HT格式前导码，其包括HT信号(HT-SIG)字段、HT短训练字段(HT-STF)和HT长训练字段(HT-LTF)；以及数据字段。

L-STF、L-LTF和L-SIG字段是指用于向后兼容的传统字段，并且与从L-STF到L-SIG字段的非HT格式相同的格式。虽然L-STA接收了HT混合PPDU，但是L-STA可以通过L-STF、L-LTF和L-SIG来解释数据字段。在这种情况下，L-LTF还可以包括用于将由HT-STA执行的信道估计的信息，以接收HT混合PPDU并且对L-SIG字段和HT-SIG字段进行解调。

HT-STA可以使用在传统字段之后的HT-SIG字段来知晓HT混合格式PPDU，并且可以基于HT混合格式PPDU对数据字段进行解码。

HT-LTF可以被用于信道估计以对数据字段进行解调。IEEE 802.11n支持单个用户多输入多输出(SU-MIMO)，并且因此可以包括用于针对在多个空间流中发送的每个数据字段的信道估计的多个HT-LTF。

HT-LTF可以包括用于针对空间流的信道估计的数据HT-LTF以及附加地用于全信道探测的扩展HT-LTF。因此，多个HT-LTF可以等于或者大于发送的空间流的数目。

在HT混合格式PPDU中，L-STF、L-LTF和L-SIG字段被首先发送，使得L-STA能够接收L-STF、L-LTF和L-SIG字段并且获得数据。此后，HT-SIG字段被发送用于对针对HT-STA发送的数据进行解调和解码。

在直到HT-SIG字段时没有执行波束成形的情况下发送L-STF、L-LTF、L-SIG和HT-SIG字段，使得L-STA和HT-STA能够接收对应的PPDU并且获得数据。在随后发送的HT-STF、HT-LTF和数据字段中，通过预编码发送无线电信号。在这种情况下，发送HT-STF，使得通过执行预编码来接收对应PPDU的STA可以考虑其功率随着预编码而改变的部分，并且多个HT-LTF和数据字段被随后发送。

图3的(c)例示了用于仅支持IEEE 802.11n系统的HT绿色字段格式PPDU(HT-GF格式PPDU)。

参照图3的(c)，HT-GF格式PPDU包括HT-GF-STF、HT-LTF1、HT-SIG字段、多个HT-LTF2以及数据字段。

HT-GF-STF被用于帧定时捕获和AGC。

HT-LTF1被用于信道估计。

HT-SIG字段被用于对数据字段进行解调和解码。

HT-LTF2被用于信道估计对数据字段进行解调。同样地，HT-STA使用SU-MIMO。因此，可以配置多个HT-LTF2，这是因为信道估计对在多个空间流中发送的每个数据字段来说是必需的。

像HT混合PPDU的HT-LTF一样，多个HT-LTF2可以包括多个数据HT-LTF和多个扩展HT-LTF。

在图3的(a)至图3的(c)中，数据字段是有效载荷，并且可以包括服务字段、加扰的PSDU(PSDU)字段、尾部比特以及填充比特。数据字段的所有比特被加扰。

图3的(d)例示了数据字段中包括的服务字段。服务字段具有20比特。这20比特被指派No.0至No.15，并且从No.0比特开始被顺序地发送。No.0比特至No.6比特被设置为0，并且被用于使接收级内的解扰器同步。

IEEE 802.11ac WLAN系统支持多个STA同时接入信道以高效地使用无线电信道的DL多用户多输入多输出(MU-MIMO)方法的发送。根据MU-MIMO发送方法，AP可以向已经经历了MIMO配对的一个或更多个STA同时发送分组。

下行链路多用户发送(DL MU发送)意指AP使用一个或更多个天线来通过相同的时间资源向多个非AP STA发送PPDU的技术。

在下文中，MU PPDU意指针对一个或更多个STA使用MU-MIMO技术或者OFDMA技术来递送一个或更多个PSDU的PPDU。此外，SU PPDU意指具有仅能够递送一个PSDU或者不具有PSDU的格式的PPDU。

对于MU-MIMO发送，发送到STA的控制信息的大小可以相对地大于802.11n控制信息的大小。为支持MU-MIMO而附加地需要的控制信息可以包括指示由每个STA接收的空间流的数目的信息，并且与发送到每个STA的数据的调制和编码有关的信息可以与例如控制信息对应。

因此，当执行MU-MIMO发送以同时向多个STA提供数据服务时，所发送的控制信息的大小可以根据接收控制信息的STA的数目而增加。

为了高效地发送大小如上所述地增加的控制信息，对于MU-MIMO发送所需要的多条控制信息可以被划分成两种类型的控制信息：对于所有STA共同需要的一般控制信息以及对于特定STA单独需要的专用控制信息，并且可以被发送。

图4例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的VHT格式PPDU。

图4的(a)例示了用于支持IEEE 802.11ac系统的VHT格式PPDU。

参照图4的(a)，VHT格式PPDU包括：传统格式前导码，其包括L-STF、L-LTF和L-SIG字段；VHT格式前导码，其包括VHT信号A(VHT-SIG-A)字段、VHT短训练字段(VHT-STF)、VHT长训练字段(VHT-LTF)、以及VHT信号B(VHT-SIG-B)字段；以及数据字段。

L-STF、L-LTF和L-SIG字段是指用于向后兼容的传统字段，并且与非HT格式相同的格式。在这种情况下，L-LTF还可以包括用于将被执行以对L-SIG字段和VHT-SIG-A字段进行解调的信道估计的信息。

L-STF、L-LTF、L-SIG字段和VHT-SIG-A字段可以在20MHz信道单元中被重复并且发送。例如，当通过4个20MHz信道(即，80MHz带宽)发送PPDU时，L-STF、L-LTF、L-SIG字段和VHT-SIG-A字段可以在每个20MHz信道中被重复并且发送。

VHT-STA可以使用在传统字段之后的VHT-SIG-A字段来知晓VHT格式PPDU，并且可以基于VHT-SIG-A字段对数据字段进行解码。

在VHT格式PPDU中，L-STF、L-LTF和L-SIG字段被首先发送，使得甚至L-STA能够接收VHT格式PPDU并且获得数据。此后，VHT-SIG-A字段被发送用于对针对VHT-STA发送的数据进行解调和解码。

VHT-SIG-A字段是用于发送为与AP进行MIMO配对的VHT STA所共用的控制信息的字段，并且包括用于解释所接收的VHT格式PPDU的控制信息。

VHT-SIG-A字段可以包括VHT-SIG-A1字段和VHT-SIG-A2字段。

VHT-SIG-A1字段可以包括与使用的信道带宽(BW)有关的信息、与是否应用空时块编码(STBC)有关的信息、用于指示MU-MIMO中的一组分组的STA的组标识符(ID)、与使用的流的数目(空时流(NSTS)/部分关联标识符(AID)的数目)有关的信息、以及发送省电禁止信息。在这种情况下，组ID意指被指派给目标发送STA组以支持MU-MIMO发送的标识符，并且可以指示本MIMO发送方法是MU-MIMO还是SU-MIMO。

VHT-SIG-A2字段可以包括与是否使用短保护间隔(GI)有关的信息、前向纠错(FEC)信息、与用于单个用户的调制和编码方案(MCS)有关的信息、与用于多个用户的信道解码的类型有关的信息、波束成形相关信息、用于循环冗余校验(CRC)的冗余比特、以及卷积解码器的尾部比特等。

VHT-STF被用于提高MIMO发送中的AGC估计性能。

VHT-LTF被用于VHT-STA估计MIMO信道。由于VHT WLAN系统支持MU-MIMO，因此VHT-LTF可以依据用来发送PDU的空间流的数目来配置。此外，如果支持全部信道探测，则VHT-LTF的数目可以增加。

VHT-SIG-B字段包括专用控制信息，该专用控制信息对多个MU-MIMO配对的VHT-STA来说是必需的，以接收PPDU并且获得数据。因此，仅当VHT-SIG-A字段中包括的公共控制信息指示接收的PPDU用于MU-MIMO发送时，VHT-STA可以被设计为对VHT-SIG-B字段进行解码。相比之下，如果公共控制信息指示接收的PPDU用于单个VHT-STA(包括SU-MIMO)，则STA可以被设计为不对VHT-SIG-B字段进行解码。

VHT-SIG-B字段包括VHT-SIG-B长度字段、VHT-MCS字段、预留字段和尾部字段。

VHT-SIG-B长度字段指示A-MPDU的长度(在帧结束(EOF)填充之前)。VHT-MCS字段包括与每个VHT-STA的调制、解码和速率匹配有关的信息。

VHT-SIG-B字段的大小可以根据MIMO发送的类型(MU-MIMO或者SU-MIMO)和用于PPDU发送的信道带宽而不同。

图4的(b)例示了根据PPDU发送带宽的VHT-SIG-B字段。

参照图4的(b)，在40MHz发送中，VHT-SIG-B比特重复两次。在80MHz发送中，VHT-SIG-B比特重复四次，并且附加有被设置为0的填充比特。

在200MHz发送和80+80MHz发送中，首先，VHT-SIG-B比特如在80MHz发送中一样重复四次，并且附加有被设置为0的填充比特。此外，再次重复总共117比特。

在支持MU-MIMO的系统中，为了向与AP配对的STA发送具有相同大小的PPDU，可以在VHT-SIG-A字段中包括指示形成PPDU的数据字段的比特的大小的信息和/或形成特定字段的比特流的大小的信息。

在这种情况下，L-SIG字段可以被用于有效地使用PPDU格式。包括在L-SIG字段中并且被发送以使得具有相同尺寸的PPDU被发送给所有的STA的长度字段和速率字段可以被用于提供需要的信息。在这种情况下，因为MAC协议数据单元(MPDU)和/或聚合MAC PDU(A-MPDU)是基于MAC层的字节(或者八位位组)被设置的，所以在物理层中可能需要附加的填充。

在图4中，数据字段是有效载荷，并且可以包括服务字段、加扰的PSDU、尾部比特和填充比特。

因为PPDU的多种格式被混合并且如上所述地使用，所以STA需要确定所接收的PPDU的格式。

在这种情况下，确定PPDU(或者PPDU格式)的含义可以是不同的。例如，确定PPDU的含义可以包括确定所接收的PPDU是否是能够由STA解码(或者解释)的PPDU。此外，确定PPDU的含义可以包括确定所接收的PPDU是否是能够由STA支持的PPDU。此外，确定PPDU的含义可以包括确定经由所接收的PPDU发送的信息是哪一种信息。

以下，参照附图对此进行更详细的描述。

图5是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的将PPDU的格式分类的星座的图。

图5的(a)例示了包括在非HT格式PPDU中的L-SIG字段的星座，图5的(b)例示了用于HT混合格式PPDU检测的相位旋转，并且图5的(c)例示了用于VHT格式PPDU检测的相位旋转。

为了将非HT格式PPDU、HT-GF格式PPDU、HT混合格式PPDU和VHT格式PPDU分类，STA使用L-SIG字段以及在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相位。也就是说，STA可以基于所接收的PPDU的L-SIG字段和/或在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相位来确定PPDU格式。

参照图5的(a)，二进制相移键控(BPSK)被用作形成L-SIG字段的OFDM符号。

首先，为了确定HT-GF格式PPDU，当在所接收的PPDU中检测到第一SIG字段时，STA确定检测到的SIG字段是否是L-SIG字段。也就是说，STA尝试基于诸如图5的(a)的示例这样的星座来进行解码。当解码失败时，STA可以确定对应PPDU不是HT-GF格式PPDU。

接下来，为了确定非HT格式PPDU、HT混合格式PPDU和VHT格式PPDU，可以使用在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相位。也就是说，用于对在L-SIG字段之后发送的OFDM符号进行调制的方法可以不同。STA可以基于用于所接收的PPDU的L-SIG字段之后的字段的调制方法来确定PPDU格式。

参照图5的(b)，为了确定HT混合格式PPDU，可以使用HT混合格式PPDU中的在L-SIG字段之后发送的两个OFDM符号的相位。

更具体地，与HT混合格式PPDU中的在L-SIG字段之后发送的HT-SIG字段对应的OFDM符号#1和OFDM符号#2的相位被逆时针旋转90度。也就是说，正交二进制相移键控(QBPSK)被用作用于对OFDM符号#1和OFDM符号#2进行调制的方法。QBPSK星座可以是其相位已经基于BPSK星座逆时针旋转90度的星座。

STA尝试基于诸如图5的(b)的示例这样的星座对与所接收的PPDU的在L-SIG字段之后发送的HT-SIG字段对应的第一OFDM符号和第二OFDM符号进行解码。如果解码成功，则STA确定对应的PPDU是HT格式PPDU。

接下来，为了确定非HT格式PPDU和VHT格式PPDU，可以使用在L-SIG字段之后发送的OFDM符号的星座的相位。

参照图5的(c)，为了确定VHT格式PPDU，可以使用VHT格式PPDU中的在L-SIG字段之后发送的两个OFDM符号的相位。

更具体地，在VHT格式PPDU中的与L-SIG字段之后的VHT-SIG-A字段对应的OFDM符号#1的相位不旋转，但是OFDM符号#2的相位被逆时针旋转90度。也就是说，BPSK用作用于OFDM符号#1的调制方法，而QBPSK用作用于OFDM符号#2的调制方法。

STA尝试基于诸如图5的(c)的示例这样的星座对与所接收的PPDU的在L-SIG字段之后发送的VHT-SIG字段对应的第一OFDM符号和第二OFDM符号进行解码。如果解码成功，则STA可以确定对应的PPDU是VHT格式PPDU。

相反，如果解码失败，则STA可以确定对应的PPDU是非HT格式PPDU。

MAC帧格式

图6例示了用于可以应用本发明的实施方式的IEEE 802.11系统的MAC帧的格式。

参照图6，MAC帧(即，MPDU)包括MAC报头、帧主体和帧校验序列(FCS)。

MAC报头被限定为包括帧控制字段、持续时间/ID字段、地址1字段、地址2字段、地址3字段、序列控制字段、地址4字段、QoS控制字段和HT控制字段在内的区域。

帧控制字段包括与对应MAC帧的特性有关的信息。随后详细地描述帧控制字段。

持续时间/ID字段可以被实现为具有根据对应MAC帧的类型和子类型而不同的值。

如果对应MAC帧的类型和子类型是用于省电(PS)操作的PS轮询帧，则持续时间/ID字段可以被配置为包括已经发送该帧的STA的关联标识符(AID)。在其它情况下，持续时间/ID字段可以被配置为具有根据对应MAC帧的类型和子类型的特定持续时间值。此外，如果帧是聚合MPDU(A-MPDU)格式中包括的MPDU，则MAC报头中包括的持续时间/ID字段可以被配置为具有相同的值。

地址1字段至地址4字段被用于指示BSSID、源地址(SA)、目的地地址(DA)、指示发送STA的地址的发送地址(TA)、以及指示接收STA的地址的接收地址(RA)。

被实现为TA字段的地址字段可以被设置为带宽信令TA值。在这种情况下，TA字段可以指示对应MAC帧包括加扰序列中的附加信息。虽然带宽信令TA可以被表示为发送对应MAC帧的STA的MAC地址，但是该MAC地址中包括的单个/组比特可以被设置为特定值(例如，“1”)。

序列控制字段包括序列号和片段号。序列号可以指示被指派到对应MAC帧的序列号。片段号可以指示对应MAC帧的每个片段的数目。

QoS控制字段包括与QoS有关的信息。如果QoS控制字段指示子类型子字段中的QoS数据帧，则可以包括QoS控制字段。

HT控制字段包括与HT和/或VHT发送/接收方案有关的控制信息。HT控制字段被包括在控制包装(wrapper)帧中。此外，HT控制字段存在于管理帧和具有1的顺序子字段值的QoS数据帧中。

帧主体被限定为MAC有效载荷。将要在更高层中发送的数据被放置在帧主体中。帧主体具有变化的尺寸。例如，MPDU的最大尺寸可以是11454个八位位组，并且PPDU的最大尺寸可以是5.484ms。

FCS被限定为MAC页脚，并且用于MAC帧的错误搜索。

前三个字段(即，帧控制字段、持续时间/ID字段和地址1字段)和最后一个字段(即，FCS字段)形成最小帧格式，并且存在于所有的帧中。剩余的字段可以仅以特定帧类型存在。

图7是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的MAC帧内的帧控制域的图。

参照图7，帧控制字段包括协议版本子字段、类型子字段、子类型子字段、至DS子字段、来自DS子字段、更多片段子字段、重试子字段、电力管理子字段、更多数据子字段、受保护帧子字段和顺序子字段。

协议版本子字段可以指示应用于对应MAC帧的WLAN协议的版本。

类型子字段和子类型子字段可以被设置为指示标识对应MAC帧的功能的信息。

MAC帧的类型可以包括三种类型：管理帧、控制帧和数据帧。

此外，每种帧类型可以被划分为子类型。

例如，控制帧可以包括请求发送(RTS)帧、清除发送(CTS)帧、确认(ACK)帧、PS轮询帧、无争用(CF)结束帧、CF-结束+CF-ACK帧、块ACK请求(BAR)帧、块ACK(BA)帧、控制包装(控制+HT控制)帧、VHT空数据分组通告(NDPA)帧和波束成形报告轮询帧。

管理帧可以包括信标帧、通告业务指示消息(ATIM)帧、解除关联帧、关联请求/响应帧、重新关联请求/响应帧、探测请求/响应帧、认证帧、解除认证帧、动作帧、动作无ACK帧和定时广告帧。

至DS子字段和来自DS子字段可以包括对包括在对应MAC帧报头中的地址1字段至地址4字段进行分析所必需的信息。在控制帧的情况下，至DS子字段和来自DS子字段都被设置为“0”。在管理帧的情况下，至DS子字段和来自DS子字段可以在对应帧是QoS管理帧(QMF)的情况下被依次设置为“1”和“0”，并且可以在对应帧不是QMF的情况下被依次设置为“0”和“0”。

更多片段子字段可以指示是否存在要在对应的MAC帧之后发送的片段。更多片段子字段可以在存在当前MSDU或MMPDU的另一个片段的情况下被设置为“1”，并且可以在不存在当前MSDU或MMPDU的另一个片段的情况下被设置为“0”。

重试子字段可以指示对应MAC帧的发送是否是基于前一MAC帧的重传的。重试子字段可以在对应的MAC帧的发送是基于前一MAC帧的重传的情况下被设置为“1”，并且可以在对应的MAC帧的发送不是基于前一MAC帧的重传的情况下被设置为“0”。

电力管理子字段可以指示STA的电力管理模式。电力管理子字段可以指示在电力管理子字段值是“1”的情况下STA切换省电模式。

更多数据子字段可以指示是否存在要附加发送的MAC帧。更多数据子字段在存在要附加发送的MAC帧的情况下可以被设置为“1”，并且可以在不存在要附加发送的MAC帧的情况下被设置为“0”。

受保护帧子字段可以指示帧主体字段是否已经被加密。受保护帧子字段可以在帧主体字段包括由密码封装算法处理的信息的情况下被设置为“1”，并且可以在帧主体字段不包括由密码封装算法处理的信息的情况下被设置为“0”。

包括在前述字段中的每一个中的多条信息可以符合IEEE 802.11系统的定义。此外，前述字段中的每一个与可以被包括在MAC帧中的字段的示例对应，但是本发明不限于此。也就是说，前述字段中的每一个可以用另一字段替换，或者还可以包括附加字段，并且可以实际上不包括所有字段。

图8例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的HT控制字段的VHT格式。

参照图8，HT控制字段可以包括VHT子字段、HT控制中间子字段、AC约束子字段、以及反方向授权(RDG)/更多PPDU子字段。

VHT子字段指示HT控制字段是具有用于VHT(VHT＝1)的HT控制字段的格式还是具有用于HT(VHT＝0)的HT控制字段的格式。在图8中，假定HT控制字段是用于VHT(即，VHT＝1)的HT控制字段。用于VHT的HT控制字段可以被称作VHT控制字段。

HT控制中间子字段可以被实现为根据VHT子字段的指示而不同的格式。随后将详细地描述HT控制中间子字段。

AC约束子字段指示反方向(RD)数据帧的映射的接入类别(AC)是否被限制于单个AC。

RDG/更多PPDU子字段可以根据对应的字段是由RD发起方还是RD响应方发送来不同地解释。

假定对应字段由RD发起方发送，那么如果存在RDG，则RDG/更多PPDU子字段被设置为“1”，并且如果不存在RDG，则RDG/更多PPDU子字段被设置为“0”。假定对应字段由RD响应方发送，那么如果包括对应子字段的PPDU是由RD响应方发送的最后一个子帧，则RDG/更多PPDU子字段被设置为“1”，并且如果另一PPDU被发送，则RDG/更多PPDU子字段被设置为“0”。

如上所述，HT控制中间子字段可以被实现为根据VHT子字段的指示而不同的格式。

用于VHT的HT控制字段的HT控制中间子字段可以包括预留比特子字段、调制和编码方案(MCS)反馈请求(MRQ)子字段、MRQ序列标识符(MSI)/空时块编码(STBC)子字段、MCS反馈序列标识符(MFSI)/组ID的最低有效位(LSB)(GID-L)子字段、MCS反馈(MFB)子字段、组ID的最高有限位(MSB)(GID-H)子字段、编码类型子字段、反馈发送类型(FB Tx类型)子字段、以及未经请求的MFB子字段。

此外，MFB子字段可以包括VHT-MCS子字段、带宽(BW)子字段、信噪比(SNR)子字段和VHT空时流(NUM_STS)子字段的数目。

NUM_STS子字段指示推荐的空间流的数目。VHT-MCS子字段指示推荐的MCS。BW子字段指示与推荐的WCS有关的带宽信息。SNR子字段指示数据子载波和空间流的平均SNR值。

前述字段中的每一个中包含的信息可以符合IEEE 802.11系统的定义。此外，前述字段中的每一个与可以被包括在MAC帧中的字段的示例对应，并且不限于此。也就是说，前述字段中的每一个可以用另一字段替换，还可以包括附加字段，并且可以实质上不包括所有字段。

介质访问机制

在IEEE 802.11中，因为通信在共享无线介质中被执行，所以通信与有线信道环境的通信基本上不同。

在有线信道环境中，通信基于载波侦听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)是可能的。例如，当信号由发送级一次发送时，因为在信道环境中不存在大的改变，所以信号在没有经历大的信号衰减的情况下被发送直到接收级。在这种情况下，当检测到两个或更多个信号之间的冲突时，检测是可能的。原因在于由接收级检测的电力立即变得比由发送级发送的电力高。然而，在无线电信道环境中，由于各种因素(例如，信号衰减根据距离是极大的或者可能产生即时深衰落)影响信道，因此发送级不能精确地执行关于信号是已经被接收级正确地发送还是已经产生冲突的载波侦听。

因此，在根据IEEE 802.11的WLAN系统中，具有冲突避免的载波侦听多路访问(CSMA/CA)机制已经作为MAC的基本访问机制被引入。CAMA/CA机制也被称作IEEE 802.11MAC的分布式协调功能(DCF)，并且基本上采用“先听后讲”访问机制。根据这种类型的访问机制，AP和/或STA在发送之前执行用于在特定时间间隔(例如，DCF帧间空间(DIFS))内感测无线电信道或者介质的空闲信道评估(CCA)。如果作为感测的结果，介质被确定为空闲状态，则AP和/或STA开始通过对应的介质发送帧。相反，如果作为感测的结果，介质被确定为繁忙状态(或者已占用状态)，则AP和/或STA不开始它们的发送，除了假定多个STA已经等待以使用对应介质的DIFS之外，可以等待用于介质访问的延迟时间(例如，随机退避周期)，然后可以尝试帧发送。

假定存在尝试发送帧的多个STA，则它们将等待不同的时间，这是因为STA随机地具有不同的退避周期值并且将尝试帧发送。在这种情况下，能够通过应用随机退避周期使冲突最小化。

此外，IEEE 802.11 MAC协议提供了混合协调功能(HCF)。HCF是基于DCF和点协调功能(PCF)的。PCF是基于轮询的同步访问方法，并且是指用于定期执行轮询以使得所有接收AP和/或STA能够接收数据帧的方法。此外，HCF包括增强型分布式信道接入(EDCA)和HCF控制的信道接入(HCCA)。在EDCA中，供应商执行用于在竞争的基础上向多个用户提供数据帧的接入方法。在HCCA中，使用了利用轮询机制的基于非竞争的信道接入方法。此外，HCF包括用于改进WLAN的服务质量(QoS)的介质访问机制，并且可以在竞争周期(CP)和无竞争周期(CFP)二者中发送QoS数据。

图9是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的随机退避周期和帧发送过程的图。

当特定介质从已占用(或者繁忙)状态切换到空闲状态时，多个STA可以尝试发送数据(或者帧)。在这种情况下，作为用于使冲突最小化的方案，每个STA可以选择随机退避计数，可以等待与所选择的退避计数对应的时隙时间，并且可以尝试发送。随机退避计数具有伪随机整数值，并且可以被确定为0至竞争窗口(CW)范围中的均匀分布的值中的一个。在这种情况下，CW是CW参数值。在CW参数中，假定CW_min为初始值。如果发送失败(例如，如果没有接收到用于发送的帧的ACK)，则CW_min可以具有两倍值。如果CW参数变为CW_max，则它可以保持CW_max值，直到数据发送成功为止，并且可以尝试数据发送。如果数据发送成功，则CW参数被重置为CW_min值。CW、CW_min和CW_max值可以被设置为2^n-1(其中，n＝0,1,2,...)。

当开始随机退避处理时，STA基于确定的退避计数值对退避时隙进行倒计时，并且在倒计时期间继续监测介质。当介质被监测为繁忙状态时，STA停止倒计时并且等待。当介质变为空闲状态时，STA重新开始倒计时。

在图9的示例中，当要在STA 3的MAC中发送的分组到达时，STA 3可以通过DIFS来检查介质处于空闲状态，并且可以直接发送帧。

剩余的STA监测介质处于繁忙状态并且等待。与此同时，可以产生将由STA 1、STA2和STA 5中的每一个发送的数据。当介质被监测为空闲状态时，每个STA等待DIFS，并且基于每个选择的随机退避计数值来对退避时隙进行倒计时。

图9的示例示出了STA 2选择了最小退避计数值并且STA 1选择了最大退避计数值。也就是说，图7例示了在STA 2结束退避计数并且开始帧发送的时间点处，STA 5的剩余退避时间比STA 1的剩余退避时间短。

在STA 2占用了介质的同时，STA 1和STA 5停止倒计时并且等待。当由STA的介质占用结束并且介质再次变为空闲状态时，STA 1和STA 5中的每个等待DIFS并且重新开始退避计时。也就是说，STA 1和STA 5中的每一个可以在对与剩余的退避时间对应的剩余的退避时隙进行倒计时之后开始帧发送。因为STA 5具有比STA 1短的剩余的退避时间，所以STA5开始帧发送。

在STA 2占用了介质的同时，可以产生要由STA 4发送的数据。在这种情况下，从STA 4的角度来看，当介质变为空闲状态时，STA 4等待DIFS，并且对与其选择的随机退避计数值对应的退避时隙进行倒计时。

图9示出了STA 5的剩余的退避时间与STA 4的随机退避计数值一致的示例。在这种情况下，可能在STA 4与STA 5之间发生冲突。当产生冲突时，STA 4和STA 5二者都不接收ACK，因此数据发送失败。在这种情况下，STA 4和STA 5中的每一个将其CW值翻倍，选择随机退避计数值，并且对退避时隙进行倒计时。

在介质由于STA 4和STA 5的发送而处于繁忙状态的同时，STA 1等待。当介质变为空闲状态时，STA 1可以等待DIFS，并且在经过剩余退避时间之后开始帧发送。

除了AP和/或STA直接侦听介质的物理载波侦听以外，CSMA/CA机制还包括虚拟载波侦听。

虚拟载波侦听是用于补充可能在介质访问方面产生的问题(诸如隐藏节点问题)。对于虚拟载波侦听，WLAN系统的MAC层使用网络分配向量(NAV)。NAV是由现在使用介质或者具有使用介质的权限的AP和/或STA指示的值，以向另一AP和/或STA通知在介质变为可用状态之前的剩余时间。因此，设置为NAV的值与介质被预留为由发送对应帧的AP和/或STA使用的周期对应。接收NAV值的STA在对应的周期期间被禁止访问介质。NAV可以例如基于帧的MAC报头的持续时间字段的值来设置。

AP和/或STA可以执行用于交换请求发送(RTS)帧和清除发送(CTS)帧的过程，以提供它们将访问介质的通知。RTS帧和CTS帧包含这样的信息：该信息指示如果支持大量数据帧发送和肯定应答(ACK)，则要求发送/接收ACK帧的无线介质已经被预留以被访问的时间区段(temporal section)。从尝试发送帧的AP和/或STA接收到RTS帧或者接收到由将被发送帧的STA发送的CTS帧的另一STA可以被配置为在由RTS/CTS帧中包含的信息指示的时间区段期间不访问介质。这可以通过在时间间隔期间设置NAV来实现。

帧间空间(IFS)

帧之间的时间间隔被定义为帧间空间(IFS)。STA可以确定在贯穿载波侦听的IFS时间间隔期间是否使用信道。在802.11 WLAN系统中，限定了多个IFS以提供占用无线介质的优先级级别。

图10是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的IFS关系的图。

可以参照物理层接口原语(即，PHY-TXEND.confirm原语、PHYTXSTART.confirm原语、PHY-RXSTART.indication原语和PHY-RXEND.indication原语)来确定所有的定时块。

取决于帧间空间(IFS)类型的IFS如下。

a)减小的帧间空间(IFS)(RIFS)

b)短帧间空间(IFS)(SIFS)

c)PCF帧间空间(IFS)(PIFS)

d)DCF帧间空间(IFS)(DIFS)

e)仲裁帧间空间(IFS)(AIFS)

f)扩展的帧间空间(IFS)(EIFS)

不同的IFS是独立于STA的比特率而基于由PHY层指定的属性来确定的。IFS定时被限定为关于介质的时间间隙。除了AIFS以外的IFS定时对于每个物理层来说是固定的。

SIFS被用于发送包括ACK帧、CTS帧、块ACK请求(BlockAckReq)帧或者块ACK(BlockAck)帧的PPDU，即，对A-MPDU、片段突发的第二或者连续MPDU的即时响应以及来自STA的针对根据PCF的轮询的响应。SIFS具有最高的优先级。此外，SIFS可以独立于非竞争周期(CFP)时间期间的帧的类型而被用于帧的点协调。SIFS指示在前一帧的最后符号的结束之后或者从信号扩展(如果存在)开始的下一帧的前导码的第一符号的起始之前的时间。

当在Tx SIFS时隙边界中开始连续帧的发送时，实现SIFS定时。

SIFS是在来自不同的STA的发送之间的IFS中最短的。如果占用介质的STA需要在帧交换序列被执行的周期期间保持介质的占用，则可以使用SIFS。

因为使用了在帧交换序列内的发送之间的最小间隙，所以需要等待以使得介质变成闲置状态达更长间隙的其它STA能够被防止尝试使用该介质。因此，可以在完成正在进行中的帧交换序列时指派优先级。

PIFS被用于获得访问介质的优先级。

PIFS可以被用在以下情况中。

-STA在PCF下操作

-STA发送信道切换通告帧

-STA发送业务指示图(TIM)帧

-混合协调器(HC)开始CFP或者发送机会(TXOP)

-HC或者非AP QoS STA，即，TXOP持有者为了在受控访问阶段(CAP)内从缺乏期望的接收恢复而轮询

-HT STA在发送CTS2之前使用双CTS保护

-TXOP持有者用于在发送失败之后连续发送

-反方向(RD)发起方用于利用错误恢复连续发送

-在省电多轮询(PSMP)恢复帧被发送的PSMP序列期间的HT AP

-HT AT在使用EDCA信道接入发送40MHz掩码PPDU之前在辅助信道内执行CCA

在例示的示例中，除了CCA在辅助信道中被执行的情况以外，使用PIFS的STA在用于确定介质处于空闲状态的载波侦听(CS)机制之后在Tx PIFS时隙边界中开始进行发送。

DIFS可以由在DCF下操作以发送数据帧(MPDU)和MAC管理协议数据单元管理(MMPDU)帧的STA使用。如果介质在精确接收的帧和退避时间期满之后通过载波侦听(CS)机制被确定为空闲状态，则使用DCF的STA可以在TxDIFS时隙边界中发送数据。在该情况下，精确接收的帧意指指示PHY-RXEND.indication原语没有指示错误的帧，并且FCS指示该帧不是错误(即，没有错误)。

可以针对每个物理层来确定SIFS时间(“aSIFSTime”)和时隙时间(“aSlotTime”)。SIFS时间具有固定值，而时隙时间可以根据无线延迟时间“aAirPropagationTime”的改变而动态地改变。

块ACK过程

图11是例示了可以应用本发明的实施方式的无线通信系统中的DL MU-MIMO发送处理的图。

在802.11ac中，在从AP到客户端(即，非AP STA)的下行链路中定义MU-MIMO。在这种情况下，多用户(MU)帧被同时发送到多个接收方，但是需要在上行链路中独立地发送确认(ACK)。

在基于802.11ac的VHT MU PPDU内发送的所有MPDU被包括在A-MPDU中。因此，除了对VHT MU PPDU的立即响应之外的对VHT MU PPDU内的A-MPDU的响应被AP响应于块ACK请求(BAR)帧进行发送。

首先，AP将VHT MU PPDU(即，前导码和数据)发送到所有接收方(即，STA1、STA2和STA3)。VHT MU PPDU包括发送到STA中的每一个的VHT A-MPDU。

已经从AP接收到VHT MU PPDU的STA 1在SIFS之后将块确认(BA)帧发送到AP。随后详细地描述BA帧。

已经从STA 1接收到BA的AP在SIFS之后将块确认请求(BAR)帧发送到STA 2。STA 2在SIFS之后将BA帧发送到AP。已经从STA 2接收到BA帧的AP在SIFS之后将BAR帧发送到STA3。STA 3在SIFS之后将BA帧发送到AP。

当所有STA执行此处理时，AP将下一MU PPDU发送到所有STA。

高效(HE，802.11ax)系统

下文中，描述下一代WLAN系统。下一代WLAN系统是下一代WI-FI系统，并且例如，IEEE 802.11ax可以被描述为此下一代WI-FI系统的实施方式。在本说明书中，以下的下一代WLAN系统被称为高效(HE)系统，并且系统的帧、PPDU等可以被称为HE帧、HE PPDU、HE前导码、HE-SIG字段、HE-STF、HE-LTF等。

对于诸如上述VHT系统这样的现有WLAN系统的描述能够被应用于下面关于HE系统没有进一步描述的内容。例如，对于VHT-SIG A字段、VHT-STF、VHT-LTF和VHT-SIG-B的说明能够被应用于HE-SIG A字段、HE-STF、HE-LTF和HE-SIG-B。所提出的HE系统的HE帧和前导码同样能够被用于其它无线通信或蜂窝系统。HE STA可以是如上所述的非AP STA或AP STA。STA装置也可以是指HE STA装置，虽然在下面的说明中将它被称为STA。

图12是例示了根据本发明的实施方式的高效(HE)格式PPDU的图。

图12的(a)例示了HE格式PPDU的示意性配置，并且图12的(b)至图12的(d)例示了HE格式PPDU的更详细配置。

参照图12的(a)，用于HEW的HE格式PPDU可以基本上包括传统部分(L部分)、HE部分和HE数据字段。

L部分包括如按照在现有WLAN系统中保持的形式的L-STF、L-LTF和L-SIG字段。L-STF、L-LTF和L-SIG字段可以被称作传统前导码。

HE部分是针对802.11ax标准新限定的部分，并且可以包括HE-STF、HE-SIG字段和HE-LTF。在图12的(a)中，例示了HE-STF、HE-SIG字段和HE-LTF的序列，但是HE-STF、HE-SIG字段和HE-LTF可以按照不同的序列来配置。此外，HE-LTF可以被省略。不仅HE-STF和HE-LTF，而且HE-SIG字段通常可以被称为HE前导码。

此外，L部分、HE-SIG字段和HE前导码可以被统称为物理(PHY)前导码/物理前导码。

HE-SIG字段可以包含用于对HE数据字段进行解码的信息(例如，OFDMA、UL MUMIMO和/或改进的MCS)。

L部分和HE部分可以具有不同的快速傅里叶变换(FFT)大小(即，不同的子载波间隔)，并且使用不同的循环前缀(CP)。

在802.11ax系统中，可以使用比传统WLAN系统的FFT大小大4倍的FFT大小。也就是说，L部分可以具有1×符号结构，并且HE部分(更具体地，HE前导码和HE数据)可以具有4×符号结构。在这种情况下，1×、2×或者4×大小的FFT指示对于传统WLAN系统(例如，IEEE802.11a、802.11n和802.11ac)的相对大小。

例如，如果L部分中所使用的FFT的大小在20MHz、40MHz、80MHz和200MHz下分别是64、128、256和512，则HE部分中所使用的FFT的大小在20MHz、40MHz、80MHz和200MHz下分别是256、512、1024和2048。

当FFT大小如上所述地变成大于传统WLAN系统的FFT大小时，子载波频率间隔减小。因此，每单位频率的子载波的数目增加，但是OFDM符号的长度增加。

也就是说，如果使用更大的FFT大小，则这意味着载波间隔变窄。同样地，这意味着离散傅里叶逆变换(IDFT)/离散傅里叶变换(DFT)周期增加。在这种情况下，IDFT/DFT周期可以意指OFDM符号中的除了保护间隔(GI)以外的符号长度。

因此，如果在HE部分(更具体地，HE前导码和HE数据字段)中使用比L部分的FFT大小大4倍的FFT大小，则HE部分的子载波间隔变为L部分的子载波间隔的1/4，并且HE部分的IDFT/DFT周期是L部分的IDFT/DFT周期的4倍。例如，如果L部分的子载波间隔是312.5kHz(＝20MHz/64、40MHz/128、80MHz/256和/或200MHz/512)，则HE部分的子载波间隔可以是78.125kHz(＝20MHz/256、40MHz/512、80MHz/1024和/或200MHz/2048)。此外，如果L部分的IDFT/DFT周期是3.2μs(＝1/312.5kHz)，则HE部分的IDFT/DFT周期可以是12.8μs(＝1/78.125kHz)。

在这种情况下，由于0.8μs、1.6μs和3.2μs中的一个可以被用作GI，则HE部分的包括GI在内的OFDM符号长度(或者符号间隔)根据GI可以是13.6μs、14.4μs或者20μs。

参照图12的(b)，HE-SIG字段可以被划分为HE-SIG-A字段和HE-SIG-B字段。

例如，HE格式PPDU的HE部分可以包括具有长度为12.8μs的HE-SIG-A字段、1个OFDM符号的HE-STF、一个或更多个HE-LTF和1个OFDM符号的HE-SIG-B字段。

此外，在HE部分中，可以根据除了HE-SIG-A字段以外的HE-STF来应用比现有PPDU的FFT大小大4倍的FFT大小。也就是说，可以分别根据20MHz、40MHz、80MHz和200MHz的HE格式PPDU的HE-STF来应用具有256、512、1024和2048大小的FFT。

在这种情况下，如果HE-SIG字段如在图12的(b)中一样被划分为HE-SIG-A字段和HE-SIG-B字段，则HE-SIG-A字段和HE-SIG-B字段的位置可以与图12的(b)中的位置不同。例如，可以在HE-SIG-A字段之后发送HE-SIG-B字段，并且可以在HE-SIG-B字段之后发送HE-STF和HE-LTF。在这种情况下，可以根据HE-STF来应用比现有PPDU的FFT大小大4倍的FFT大小。

参照图12的(c)，HE-SIG字段可以不被划分为HE-SIG-A字段和HE-SIG-B字段。

例如，HE格式PPDU的HE部分可以包括1个OFDM符号的HE-STF、1个OFDM符号的HE-SIG字段和一个或更多个HE-LTF。

按照与上述方式相似的方式，可以将比现有PPDU的FFT大小大4倍的FFT大小应用到HE部分。也就是说，可以分别根据20MHz、40MHz、80MHz和200MHz的HE格式PPDU的HE-STF来应用256、512、1024和2048的FFT大小。

参照图12的(d)，HE-SIG字段不被划分为HE-SIG-A字段和HE-SIG-B字段，并且可以省略HE-LTF。

例如，HE格式PPDU的HE部分可以包括1个OFDM符号的HE-STF和1个OFDM符号的HE-SIG字段。

按照与上述方式相似的方式，可以将比现有PPDU的FFT大小大4倍的FFT大小应用到HE部分。也就是说，可以分别根据20MHz、40MHz、80MHz和200MHz的HE格式PPDU的HE-STF来应用256、512、1024和2048的FFT大小。

根据本发明的实施方式的用于WLAN系统的HE格式PPDU可以通过至少一个20MHz信道来发送。例如，HE格式PPDU可以在40MHz、80MHz或200MHz的频带中通过总共4个20MHz信道来发送。这将被更详细地进行描述。

图13是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

图13例示了在80MHz频带已经被分配给一个STA的情况下(或者在OFDMA资源单元已经被分配给80MHz频带内的多个STA的情况下)或者在各自具有80MHz频带的不同流已经被分配给多个STA的情况下的PPDU格式。

参照图13，可以在基于每个20MHz信道中的64个FFT点(或64个子载波)产生的OFDM符号中发送L-STF、L-LTF和L-SIG字段。

HE-SIG A字段可以包括共同发送到接收PPDU的STA的公共控制信息。HE-SIGA字段可以在一个至三个OFDM符号中进行发送。HE-SIG A字段可以在20MHz单元中进行复制，并且包含相同的信息。此外，HE-SIG A字段提供与系统的整个带宽有关的信息的通知。

诸如以下表1这样的信息可以被包括在HE-SIG A字段中。

[表1]

包括在表1中例示的每个字段中的多条信息可以符合IEEE 802.11系统的定义。此外，前述字段中的每一个与可以被包括在PPDU中的字段的示例对应，并且不限于此。也就是说，前述字段中的每一个可以用另一字段替换，或者还可以包括附加字段，并且可以实际上不包括所有字段。

HE-STF被用于提高MIMO发送中的自动增益控制(AGC)估计的性能。可以使用针对特定频带的频率域的序列来生成HE-STF。HE长训练字段(HE-STF)是用于估计接收器中的接收链和星座映射器输出集合之间的MIMO信道的字段。

HE-SIG B字段可以包含每个STA接收其数据(例如，PSDU)所需的用户特定信息。HE-SIG-B字段可以在1个或2个OFDM符号中发送。例如，HE-SIG B字段可以包含与PSDU的调制和编码方案(MCS)以及PSDU的长度有关的信息。

L-STF、L-LTF、L-SIG字段和HE-SIG A字段可以在20MHz信道单元中被重复并且发送。例如，当通过4个20MHz信道(即，80MHz频带)发送PPDU时，L-STF、L-LTF、L-SIG字段和HE-SIG A字段可以在每个20MHz信道中被重复并且发送。

如果FFT的大小增加，则支持现有IEEE 802.11a/g/n/ac的传统STA可以不对对应的HE PPDU进行解码。为了使传统STA和HE STA共存，L-STF、L-LTF和L-SIG字段在20MHz信道中通过64FFT发送，使得传统STA能够接收它们。例如，L-SIG字段可以占据一个OFDM符号，一个OFDM符号时间可以是4μs，并且GI可以是0.8μs。

每个单元频率的FFT大小可以进一步从HE-STF(或HE-SIG A字段)增大。例如，256FFT可以被用于20MHz信道中，512FFT可以被用于40MHz信道中，并且1024FFT可以被用于80MHz信道中。如果FFT大小增加，则因为OFDM子载波之间的间隔减小，所以每个单元频率的OFDM子载波的数目增大，但是OFDM符号时间/持续时间增加。为了提高系统的效率，HE-STF之后的GI的长度可以被设置成等于HE-SIG A的长度。

HE-SIG A字段可以包括HE STA对HE PPDU进行解码所需的信息。然而，HE-SIG A字段可以在20MHz中通过64FFT进行发送，使得传统STA和HE STA二者能够接收HE-SIG A字段。这样的原因是，除了HE格式PPDU之外，HE STA还必须接收现有HT/VHT格式PPDU，并且传统STA和HE STA必须将HT/VHT格式PPDU与HE格式PPDU区分开。

图14是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

在图14中，假定20MHz信道被分配给不同的STA(例如，STA1、STA2、STA3和STA4)。

参照图14，在这种情况下，每个单位频率的FFT的大小可在HE-STF(或HE-SIG B字段)之后进一步增大。例如，从HE-STF(或HE-SIG B字段)开始，256FFT可以被用于20MHz信道中，512FFT可以被用于40MHz信道中，并且1024FFT可以被用于80MHz信道中。

HE格式PPDU中包括的每个字段中发送的信息与图13的信息相同，并且省略对其的描述。

HE-SIG B字段可以包括被指定用于每个STA的信息，但是可以在整个频带中被编码(即，在HE-SIG-A字段中被指示)。也就是说，HE-SIG B字段包括关于所有STA的信息并且可以被发送，使得它被所有STA接收。

HE-SIG B字段可以提供被分配给与每个STA的频率带宽有关的信息和/或对应频带中的流信息的通知。例如，在图14的HE-SIG-B字段中，20MHz频带可以被分配给STA1，下一个20MHz频带可以被分配给STA2，下一个20MHz频带可以被分配给STA3，并且下一个20MHz频带可以被分配给STA4。此外，40MHz频带可以被分配给STA1和STA2，并且下一个40MHz频带可以被分配给STA3和STA4。在这种情况下，不同的流可以被分配给STA1和STA2，并且不同的流可以被分配给STA3和STA4。

此外，可以定义HE-SIG-C字段并且将它添加于图14的示例。在这种情况下，在HE-SIG-B字段中，关于所有STA的信息可以在整个频带中被发送，并且特定于每个STA的控制信息可以通过HE-SIG-C字段按20MHz单元发送。在这种情况下，HE-SIG-C字段可以在HE-LTF字段之后发送。

此外，在图13和图14的示例中，HE-SIG-B字段不在整个频带中发送，而是可以如同HE-SIG-A字段一样在20MHz单元中发送。下面将参照相关附图对此进行描述。

图15是例示了根据本发明的实施方式的HE格式PPDU的图。

在图15中，假定20MHz信道被分配给不同的STA(例如，STA1、STA2、STA3和STA4)。

参照图15，HE-SIG-B字段不在整个频带中被发送，而是像HE-SIG-A字段一样在20MHz的单元中被发送。然而，在这种情况下，与HE-SIG-A字段不同，HE-SIG-B被在20MHz的单元中被编码并且发送，但是HE-SIG-B可以不在20MHz的单元中被复制并且发送。

在这种情况下，每个单元频率的FFT大小可以进一步从HE-STF(或HE-SIG B)增大。例如，从HE-STF(或HE-SIG B)，256FFT可以被用于20MHz信道中，512FFT可以被用于40MHz信道中，并且1024FFT可以被用于80MHz信道中。

从PPDU中包括的每个字段发送的信息与图13的例示的信息相同，因此省略了对其的描述。

HE-SIG-A字段在20MHz的单元中被复制并发送。

HE-SIG B字段可以提供与被分配的频率带宽有关的信息和/或基于STA的对应频带中的流信息。HE-SIG-B字段包括关于每个STA的信息，并且关于每个STA的信息可以被包括在20MHz单元的每个HE-SIG-B字段中。在这种情况下，图15例示了以下情况：基于每个STA来指派20MHz，但是例如，当40MHz被指派给STA时，HE-SIG-B字段可以在20MHz的单元中被复制并发送。

在基于每个BSS支持不同带宽的情形下，当将具有小干扰级别的一些带宽从相邻BSS分配给STA时，如上所述，可能优选的是不在整个频带内发送HE-SIG-B字段。

在图13至图15中，数据字段是有效载荷，并且可以包括服务字段、加扰的PSDU、尾部比特和填充比特。

图13至图15的HE格式PPDU可以通过作为L-SIG字段的重复符号的重复的L-SIG(RL-SIG)字段进行分类。RL-SIG字段被插入在HE SIG-A字段的前面，并且每个STA可以将使用RL-SIG字段接收到的PPDU的格式归类为HE格式PPDU。

图16是例示了根据本发明的实施方式的HE格式结构的图。

如上所述，在802.11ax系统中，出于平均吞吐量增加和鲁棒发送室外的目的，将使用比传统802.11系统(例如，802.11a、802.11n和802.11ac)中的符号长度长四倍的符号长度。STA可以采用是执行OFDM调制时的四倍大的FFT大小。

图16示出了根据实施方式的HE信号帧的结构。在图16中，其符号长度是四倍长的持续时间被指示为4倍(4×)FFT大小。如图16中一样，在信号帧中，L部分(即，传统前导码)可以使用与传统系统的FFT大小相同的FFT大小(1×)。在HE部分中，1×FFT大小可以被应用直至HE-SIG字段，并且4×FFT大小可以被应用于HE-STF、HE-LTF和HE数据部分。在这种情况下，图16的实施方式可以与图12至图15的实施方式结合。

当FFT大小增大时，吞吐量能够提高，因为传输信号的子载波的数目相比于802.11传统系统信号而言增加，但是处理数据所花费的时间会因为接收器中的符号持续时间增加而增加。因此，如果在没有改变的情况下使用预定SIFS时间，则接收STA可以不在确定的SIFS时间之后发送ACK帧。

STA需要针对在SIFS时间之后接收到的信号帧发送ACK帧或CTS帧。SIFS时间(SIFSTime)如下。

SIFSTime＝aRxPHYDelay+aMACPRocessingDelay+aTxPHYDelay+aRxTxSwitchTime+aTxRampOnTime

对SIFS时间中包括的时间的简要描述如下。

aRxPHYDelay：PHY层从最后符号的结束开始将接收到的帧的最后位在空中接口处传递到MAC所花费的标称时间(单位：毫秒)。

aMACProcessingDelay：MAC层将发送开始的指示、接收结束的指示和CCA的指示发布给PHY层所花费的最大时间。也就是说，MAC层依据PHY-RXEND.指示原语(对于SIFS之后的响应)或PHY-CCA.指示(IDLE)原语(对于SIFS之后的任何时隙边界处的响应)发布PHY-TXSTART.请求原语可用的最大时间(单位：毫秒)。

aTxPHYDelay：PHY层将符号从MAC接口传递到空中接口所花费的标称时间(单位：毫秒)

aRxTxSwitchTime：PHY层从接收切换成发送所花费的标称时间(单位：毫秒)

aTxRampOnTime：PHY层接通发送器所花费的最大时间(单位：毫秒)

如上所述，当符号持续时间因为使用了4×FFT大小而增大时，aRxPHYDelay时间增加，因此STA可以不在确定的SIFS时间之后发送ACK帧。因此，虽然接收STA已经很好地接收数据，但是发送STA可以不在SIFS时间之后接收ACK帧，因此可以确定接收STA还未接收到数据。因此，以下描述用于将HE-STA的能力进行分类、与MCS级别和数据速率连同分类能力关联地添加填充符号以及指示与用于HE-STA的填充符号有关的信息的方法。

填充符号可以被称为虚拟符号。如果发送STA附加地生成/发送虚拟符号，则接收器可以在将虚拟符号持续时间设置为在不对虚拟符号进行解码的同时进行数据解码额外所需的处理时间。虚拟符号是OFDM符号，并且可以是OBSS STA可以用于通过能量检测来确定信道被占用的特定信号。另选地，STA可以不在信号帧的特定持续时间内发送任何信号，而是发送虚拟符号。在这种情况下，附加的RF或基带链对于生成对应信号而言可能是必要的。此外，由于OBSS STA可以确定对应信道是空闲的，因此以下描述使用虚拟符号(即，能够执行NAV设置直至信号处理时间增加的OFDM符号)的实施方式。虚拟符号也可以被称为填充符号，因为它被插入在最后数据符号之后。此外，虚拟符号也可以被称为信号扩展或扩展信号，因为发送信号是通过添加虚拟符号而扩展的。

在所有发送信号中添加虚拟符号会使系统吞吐量恶化。因此，在本发明的实施方式中，将通过考虑到STA的能力来添加虚拟符号。因此，发送STA需要获悉接收STA的能力。因此，以下描述了将STA能力进行分类并用信号发送STA能力的方法。

在实施方式中，HE STA的能力可以按数字N进行分类。可以根据在制造STA的处理中的解码性能将HE STA的能力直接分类。另选地，可以基于供HE STA用于发送和接收信号的各种参数将HE STA的能力间接分类。可以如下地指示用于将HESTA的能力进行分类的参数，并且可以通过所述参数中的至少一个或者所述参数的组合将能力进行分类。在实施方式中，所有这些参数可以被改变，诸如不包括所包括的参数中的一些或者包括另一参数。

1)STA支持的最高数据速率

2)STA支持的最大有效载荷大小

3)STA支持的最高MCS级别(或星座级别)

4)STA支持的每OFDM符号的最大数目的编码比特

5)STA支持的每OFDM符号的最大数目的数据比特

6)STA支持的最大数目的空间流

7)STA支持的最大数目的空间时间流

8)STA支持的最大数目的BCC或LDPC编码器

9)STA支持的最大数目的BCC或LDPC解码器

10)STA支持的最大带宽大小

在本说明书中，根据实施方式，可以基于STA支持的最大带宽大小参数和最高MCS级别参数将STA的种类分类成4个种类。表2示出了如上所述分类的STA的4个种类。

[表2]

发送STA必须用STA的分类后的种类信息来确定是否添加虚拟符号以及待填充的虚拟符号的数目。因此，发送STA需要获得关于接收STA的STA种类信息。因此，STA种类信息需要被包括在STA之间发送和接收的信号中并且进行交换。在本发明的实施方式中，STA种类信息可以被包括在HE能力元素中并且进行递送。在实施方式中，HE能力元素可以被包括在AP的信标帧或探测响应帧、关联请求帧、关联响应帧、STA的重新关联请求帧或重新关联响应帧中。

图17示出了根据本发明的实施方式的VHT能力元素。

在实施方式中，可以将HE能力元素设计成具有与VHT能力元素相同或相似的结构。HE STA可以通过发送HE能力元素来声明它是HE STA。HE能力元素可以包括诸如图17中示出的HE能力信息字段这样的HE能力信息字段。图17的实施方式已经采用VHT能力信息字段作为示例，并且可以根据实施方式来改变VHT能力信息字段中包括的信息。在图17中，HE能力信息字段中的最后30～31比特是预留比特。在本发明的实施方式中，可以使用预留比特来发送STA种类信息。

对图17的HE能力信息字段中包括的子字段的简要描述如下。

-最大MPDU长度：指示最大MPDU长度字段或最大MPDU长度

-支持信道宽度设置：指示对应STA支持的支持信道宽度设置信息和信道宽度

-Rx LDPC：指示接收到的LDPC信息和对接收到的LDPC编码分组的支持

-用于80MHz的短GI：指示针对80MHz的短GI信息以及是否支持针对接收到的分组的短GI

-用于80+80MHz的短GI：指示针对80+80MHz的短GI信息以及是否支持针对接收到的分组的短GI

-Tx STBC：指示发送STBC信息以及是否支持至少2x1STBC的发送

-Rx STBC：接收到的STBC信息以及是否支持使用STBC来接收PPDU

-SU波束成形发送端(beamformer)能力：指示SU波束成形发送端能力信息以及是否支持诸如SU波束成形器(VTH探测协议)这样的操作

-SU波束成形接收端(beamformee)能力：指示SU波束成形接收端能力信息以及是否支持诸如SU波束成形接收端(VTH探测协议)这样的操作

-波束成形接收端STS能力：指示波束成形接收端STS能力信息和STA可以接收的最大数目的空间-时间流

-探测维度的数目：指示探测维度数目信息和波束成形发送端的能力

-MU波束成形发送端能力：指示MU波束成形发送端能力信息以及是否支持诸如MU波束成形发送端(VTH探测协议)这样的操作

-MU波束成形接收端能力：指示MU波束成形接收端能力信息以及是否支持诸如MU波束成形接收端(VTH探测协议)这样的操作

-VHT(HE)TXOP PS：指示AP是否支持VHT(HE)TXOP省电模式或者是否已经启用了非AP STA的VHT(HE)-TXOP省电模式

-HTC-VHT-能力：指示HTC-VHT(HE)能力信息以及STA是否支持VHT变量HT控制字段的接收

-最大A-MPDU长度指数：指示最大A-MPDU长度指数信息和STA可以接收的A-MPDU的最大长度

-VHT(HE)链路自适应能力：指示VHT(HE)链路自适应能力信息以及STA是否使用VHT变量HT控制字段来支持链路自适应

-Rx天线方向图一致性：指示可以改变接收天线方向图的可能性

-Tx天线方向图一致性：指示可以改变发送天线方向图的可能性

在一个实施方式中，STA可以使用使用以上提到的预留比特来分别指示STA种类信息的方法。在另一个实施方式中，在没有分配附加比特的情况下，STA可以使用以上提到的关于形成HE能力元素或VHT能力元素的子字段的多条信息来计算STA种类。在一个实施方式中，STA可以使用诸如最大MPDU长度、支持信道宽度集合、Rx LDPC、波束成形接收端STS能力、探测维度的数目、最大A-MPDU长度指数、Rx MCS映射、Rx最高支持长GI数据速率、Tx MCS映射和Tx最高支持长GI数据速率这样的多条信息中的至少一条来获得STA分类，所述多条信息是包括在能力元素中的多条信息。也就是说，STA可以通过接收/获得关于接收STA的信令信息来获得STA种类。

当确定STA种类时，发送STA可以基于接收STA的种类和MCS级别、星座级别或现在发送的数据帧的数据速率来填充虚拟符号。MCS级别(或星座级别)指示当发送数据时由STA通过物理前导码的HE-SIG字段用信号发送的MCS级别(星座级别)。以下更详细地描述用于生成并添加填充符号的方法。此外，在实施方式中，MCS级别包括星座级别。在本发明的实施方式中，可以只使用MCS级别中的星座级别来执行操作。

(1)一种配置用于构成填充符号的比特的方法

可以使用在考虑到峰值平均功率比(PAPR)性能的情况下在不重复插入同一值的情况下产生的特定比特值作为填满填充符号的比特。

a.可以使用随机比特值。在实施方式中，可以使用PN序列来生成这些随机比特。可以使用预定值作为种值，或者可以使用AID、部分AID和群ID中的一些或全部作为种值。

b.可以使用预定比特序列。可以使用通过考虑到系统的PAPR性能来生成/应用的序列作为预定比特序列。

c.作为生成比特值的替代，可以直接生成并使用调制符号，以填充填充符号。可以选择此填充符号作为考虑到PAPR性能的结构。在实施方式中，可以使用QPSK作为调制顺序。

(2)一种调制填充符号的方法

在实施方式中，STA可以使用已经在L-SIG或HE-SIG字段中定义的或者用于数据发送的调制顺序来对填充符号进行调制。在另一个实施方式中，STA可以独立于在L-SIG或HE-SIG字段中定义的或者用于数据发送的调制顺序而使用预定的调制顺序。

如果将预定的特定调制顺序和方法(1)-b、(1)-c一起使用，则能够生成能够显著改进PAPR性能的OFDM符号。

(3)FFT大小和CP长度

在实施方式中，STA可以使用已经在L-SIG或HE-SIG字段中定义的或用于数据发送的FFT大小和CP长度来调制填充符号。在另一个实施方式中，STA可以独立于已经在L-SIG或HE-SIG字段中定义的或者用于数据发送的FFT大小和CP长度而使用预定的FFT大小和CP长度。

(4)填充符号的数目

a.STA可以使用其中发送数据的FFT大小是4×的n个填充符号，并且在发送数据的FFT大小是1×或2×的情况下可以不生成填充符号。

在这种情况下，可以通过以上提到的STA种类来确定填充符号的数目n。在实施方式中，STA种类1的填充符号的数目可以被设置成3，STA种类2的填充符号的数目可以被设置成2，STA种类3的填充符号的数目可以被设置成1，并且STA种类4的填充符号的数目可以被设置成0。在另一个实施方式中，可以相对于一些STA种类使用相同数目的填充符号，诸如，STA种类1的填充符号的数目是2，STA种类2的填充符号的数目是2，STA种类3的填充符号的数目是1，并且STA种类4的填充符号的数目被设置成0。另选地，可以独立于STA种类信息而使用诸如n＝1、2这样的预定值。

b.STA使用STBC方法进行数据发送，可以在发送数据的FFT大小是4×的情况下生成2n个填充符号，可以在发送数据的FFT大小是2×的情况下生成n个填充符号，并且可以在发送数据的FFT大小是1×的情况下不生成填充符号。

在这种情况下，可以通过以上提到的STA种类来确定填充符号的数目n。在一个实施方式中，STA种类1的填充符号的数目可以被设置成3，STA种类2的填充符号的数目可以被设置成2，STA种类3的填充符号的数目可以被设置成1，并且STA种类4的填充符号的数目可以被设置成0。在另一个实施方式中，可以相对于一些STA种类使用相同数目的填充符号，诸如，STA种类1的填充符号的数目是2，STA种类2的填充符号的数目是2，STA种类3的填充符号的数目是1，并且STA种类4的填充符号的数目被设置成0。另选地，可以独立于STA种类信息而使用诸如n＝1、2这样的预定值。

c.STA使用STBC方法进行数据发送，可以在发送数据的FFT大小是4×的情况下生成2n个填充符号，并且可以在发送数据的FFT大小是2×或1×的情况下不生成填充符号。

在这种情况下，可以通过以上提到的STA种类来确定填充符号的数目n。在一个实施方式中，STA种类1的填充符号的数目可以被设置成3，STA种类2的填充符号的数目可以被设置成2，STA种类3的填充符号的数目可以被设置成1，并且STA种类4的填充符号的数目可以被设置成0。在另一个实施方式中，可以相对于一些STA种类使用相同数目的填充符号，诸如，STA种类1的填充符号的数目是2，STA种类2的填充符号的数目是2，STA种类3的填充符号的数目是1，并且STA种类4的填充符号的数目被设置成0。另选地，可以独立于STA种类信息而使用诸如n＝1、2这样的预定值。

如上所述，发送STA可以生成填充符号。在这种情况下，可以基于接收器的STA种类和/或发送数据的MCS级别或数据速率来确定发送STA是否将插入填充符号。换句话讲，发送STA可以基于接收STA的种类、发送数据的MCS级别和发送数据的数据速率中的至少一个来确定是否插入填充符号。在实施方式中，MCS级别可以包括如表3中一样的10个步长，但是802.11ax系统的MCS级别还可以根据实施方式而包括其它级别。

[表3]

MCS索引	调制	编码速率
			0	BPSK	1/2
1	QPSK	1/2
			2	QPSK	3/4
3	16-QAM	1/2
			4	16-QAM	3/4
5	64-QAM	2/3
			6	64-QAM	3/4
7	64-QAM	5/6
			8	256-QAM	3/4
9	256-QAM	5/6

如表4和表5中一样是否添加填充符号的发送STA。

[表4]

[表5]

表4是基于STA种类和MCS级别来确定是否添加填充符号的实施方式。发送STA可以在信号中添加填充符号，并且当在接收STA是STA种类1的情况下MCS级别是3～9时，当在接收STA是STA种类2的情况下MCS级别是5～9时以及当在接收STA是STA种类3的情况下MCS级别是8～9时，发送STA可以发送信号。

表5是使用STA种类和数据速率来确定是否添加填充符号的实施方式。发送STA可以在信号中添加填充符号，并且当在接收STA是STA种类1的情况下数据速率超过1200Mb/s时，当在接收STA是STA种类2的情况下数据速率超过2400Mb/s时以及当在接收STA是STA种类3的情况下数据速率超过3600Mb/s时，发送STA可以发送信号。

图18示出了根据本发明的实施方式的STA装置。

在图18中，STA装置可以包括存储器18010、处理器18020和RF单元18030。此外，如上所述，STA装置是HE STA装置，而AP或非AP STA可以变成STA装置。

RF单元18030连接到处理器18020，并且可以发送/接收无线电信号。RF单元18030可以将从处理器接收的数据上变频到发送/接收频带，并且可以发送对应信号。

处理器18020连接到RF单元18030，并且可以根据IEEE 802.11系统来实现PHY层和/或MAC层。处理器18030可以被配置为根据本发明的按照前述附图和说明的各种实施方式来执行操作。此外，用于实现根据本发明的前述各个实施方式的STA的操作的模块可以被存储在存储器18010中并且由处理器18020执行。

存储器18010连接到处理器18020并且存储用于驱动处理器18020的各条信息。存储器18010可以被包括在处理器18020内或者设置在处理器18020外部，并且可以通过已知的手段连接到处理器18020。

此外，STA装置可以包括单个天线或多个天线。可以实现图18的STA装置的详细配置，使得本发明的前述各个实施方式中描述的内容被独立应用，或者前述各个实施方式中的两个或更多个被同时应用于详细配置。

将由图18的STA装置调节/执行CCA的方法和对应的数据发送连同以下的流程图一起描述。

图19示出了根据本发明的实施方式的由站(STA)发送数据的方法。

图12至图18的所有描述可以被应用于图19。

STA可以生成PPDU(S19010)。所生成的PPDU具有前述信号帧结构并且包括物理前导码和数据字段。物理前导码可以包括传统前导码和HE前导码。在HE PPDU的情况下，可以在数据字段中使用是在传统前导码中使用的FFT大小的四倍的FFT大小。因此，数据字段的离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换(DFT/IDFT)时间段可以是传统前导码部分的DFT/IDFT时间段的四倍。

STA可以确定是否添加填充符号(S19020)。如上所述，STA可以基于与接收STA的种类有关的信息、在PPDU中发送的数据的MCS级别和在PPDU中发送的数据的数据速率中的至少一个来确定是否添加填充符号。STA可以从接收STA接收与接收STA的种类有关的信息，并且可以使用接收到的另一条信息来确定/获得与接收STA的种类有关的信息。此外，如上所述，STA可以基于星座级别连同MCS级别或者替代地基于MCS级别来确定是否添加填充符号。

如果确定添加填充符号，则STA可以添加填充符号(S19030)。以上已经详细地描述了由STA生成并添加填充符号的方法。可以基于接收STA的种类来确定所添加的填充符号的数目。在实施方式中，可以基于发送数据的MCS级别、数据速率和发送带宽以及发送数据的量中的至少一个来确定所添加的填充符号的数目。

可以不由接收STA对所添加的填充符号进行解码。也就是说，填充符号可以与用于包括PPDU的发送信号的信号扩展对应。填充符号可以被添加到MAC层中或者可以被添加到PHY层中。在本说明书中，已经例示了填充符号，但是可以添加填充比特。也就是说，相对于符号的特定持续时间针对每个比特执行填充，并且包括对应填充比特的符号可以被称为填充符号。

此外，可以在PPDU中包括的数据的前向纠错(FEC)编码之后添加所添加的填充符号。当添加后FEC填充符号时，接收器可以不进行FEC解码的情况下丢弃填充符号，因此提高接收器操作效率。此外，STA可以包括关于物理前导码或MAC头部中的填充符号的信令信息，并且可以发送物理前导码或MAC头部。可以发送关于填充符号/比特的位置、数目和持续时间的信息。

STA可以发送已经被添加填充符号的PPDU(S19040)。在图19中，当在步骤S19010中生成PPDU时，PPDU指示添加填充符号之前的PPDU，并且直至添加填充符号的步骤的步骤可以被视为生成PPDU的步骤。在这种情况下，步骤S19010可以被省去或者被生成MPDU的步骤替换。

在图19中，作为生成PPDU的步骤，还没有描述处理PHY层的信号的处理。STA装置包括FEC编码器、交织器、片段解析器、映射器、IDFT单元和模拟/RF单元。FEC编码器、交织器、片段解析器、映射器和IDFT单元可以被包括在图18的处理器中。模拟/RF单元可以与图18的RF单元对应。图18的STA装置可以执行HE STA的前述操作。以下将对此进行详细描述。

STA可以使用FEC编码器对发送数据进行FEC编码。在FEC编码中，STA可以使用交织器对发送数据进行交织。FEC编码器是一种纠错码，并且可以使用卷积编码器、涡轮编码器或低密度奇偶校验(LDPC)编码器来实现。FEC编码器是卷积编码器，并且可以执行二进制卷积码(BCC)编码。此外，STA可以使用映射器对发送数据执行星座映射。映射器中的调制方案不受限制，并且可以使用m相移键控(m-PSK)或m正交幅值调制(m-QAM)作为调制方案。此外，STA可以使用IDFT单元对发送数据执行IDFT或IFFT处理。换句话讲，IDFT单元可以通过对映射器输出的调制符号执行IFFT或IDFT来在时域中输出OFDM符号。此外，STA可以使用模拟/RF单元对发送数据进行上变频，并且将发送信号进行发送。

特别地，在本发明的实施方式中，IDFT单元可以向发送信号的第一部分和第二部分应用不同大小的FFT。特别地，可以向第二部分应用是第一部分的FFT四倍的FFT。在这种情况下，第二部分的符号持续时间可以是第一部分的符号持续时间的四倍。这可以通过4×IDFT/DFT时间段来指示。

模拟/RF单元可以对复合基带波形进行上变频，并且发送RF信号。换句话讲，模拟/RF单元可以对在基带中处理的数据/信号进行上变频并且将发送信号进行发送。

本领域技术人员将理解的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下以各种方式改变或修改本发明。因此，本发明旨在包括涵盖在权利要求及其等同范围内的本发明的改变和修改。

在本说明书中，已经描述了所述设备和方法二者，并且对所述设备和方法二者的描述可以被补充和应用。

用于本发明的模式

已经按照用于实现本发明的最佳模式描述了各个实施方式。

工业实用性

本发明的无线通信系统中发送和接收数据的方法已经被例示为应用于IEEE802.11系统，但是还可以被应用于除了IEEE 802.11系统之外的各种无线通信系统。

Claims (8)

1.一种在无线LAN WLAN系统中发送数据的方法，该方法由第一站STA执行并且包括以下步骤：

接收第二STA的高效HE能力元素，

其中，所述HE能力元素包括所述第二STA的发送星座级别信息；

基于所述发送星座级别信息来确定信号扩展的持续时间，

其中，所述信号扩展提供用于所述第二STA的附加接收处理时间；

生成物理协议数据单元PPDU，所述PPDU包括物理前导码、数据字段和所述信号扩展，

其中，所述信号扩展位于所述数据字段之后，

其中，所述物理前导码包括传统前导码部分并且所述数据字段的离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换DFT/IDFT周期是所述传统前导码部分的DFT/IDFT周期的四倍；

以及

向所述第二STA发送所述PPDU。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号扩展的所述持续时间是基于在所述PPDU中发送的数据的数据速率来确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述信号扩展在所述第二STA中不被解码。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号扩展是在所述PPDU中进行前向纠错FEC编码之后被添加的。

5.一种在无线LAN WLAN系统中发送数据的第一站STA，该第一站STA包括：

射频RF单元，该RF单元被配置为发送和接收无线电信号；以及

处理器，该处理器被配置为控制所述RF单元，

其中，所述处理器执行以下操作：

接收第二STA的高效HE能力元素，

其中，所述HE能力元素包括所述第二STA的发送星座级别信息；

基于所述发送星座级别信息来确定信号扩展的持续时间，

其中，所述信号扩展提供用于所述第二STA的附加接收处理时间；

生成物理协议数据单元PPDU，所述PPDU包括物理前导码、数据字段和所述信号扩展，

其中，所述信号扩展位于所述数据字段之后，

其中，所述物理前导码包括传统前导码部分并且所述数据字段的离散傅里叶变换/离散傅里叶逆变换DFT/IDFT周期是所述传统前导码部分的DFT/IDFT周期的四倍；以及

向所述第二STA发送所述PPDU。

6.根据权利要求5所述的第一站STA，其中，所述信号扩展的所述持续时间是基于在所述PPDU中发送的数据的数据速率来确定的。

7.根据权利要求6所述的第一站STA，其中，所述信号扩展在所述第二STA中不被解码。

8.根据权利要求5所述的第一站STA，其中，所述信号扩展是在所述PPDU中进行前向纠错FEC编码之后被添加的。

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