CN111034141B - 发送装置、发送方法、接收装置、以及接收方法 - Google Patents

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Abstract

发送装置(500)具备：生成电路(501、202、203a、203b、204a、204b、205a、205b)，生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号；插入电路(506a、506b)，对第一协议数据单元和第二协议数据单元插入被用于发送信道的同步以及发送信道的估计的至少一个的前导码；以及发送电路(507、208a、208b、209a、209b)，对被插入了前导码的发送信号进行空间处理而发送。

Description

发送装置、发送方法、接收装置、以及接收方法
技术领域
本公开涉及发送装置、发送方法、接收装置、以及接收方法。
背景技术
IEEE802.11是无线LAN关联标准的一个，在其中，例如有IEEE802.11ad标准、IEEE802.11ay标准(例如，参照非专利文献1)。在毫米通信中应用Aggregate-PLCP(物理层汇聚协议(Physical Layer Convergence Protocol))Protocol Data Unit(汇聚物理层收敛协议数据单元，以下记载为“A-PPDU”)方式，作为实现高质量数据传输的方式，进行了IEEE802.11ay标准的标准化(参照非专利文献2、3、4)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IEEE802.11-2016(2016年12月14日)
非专利文献2：IEEE802.11-16-1623r0(2016年12月21日)
非专利文献3：IEEE802.11-17-0051r3(2017年1月16日)
非专利文献4：IEEE802.11-17-0761r4(2017年12月21日)
发明内容
发明要解决的课题
本公开的非限定性的实施例有益于提供使传输效率提高的、被改善的非传统A-PPDU的发送装置、发送方法、接收装置、以及接收方法。
用于解决课题的手段
本公开的一方式所涉及的发送装置采用以下结构，其具备：生成电路，生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号；插入电路，对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元，插入被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个的前导码；以及发送电路，对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送。
本公开的一方式所涉及的发送方法采用以下结构，其生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号，对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元插入被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个的前导码，对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送。
本公开的一方式所涉及的接收装置采用以下结构，其包含：接收电路，对信号进行接收并进行空间分离；解调电路，对空间分离后的所述信号进行解调；以及解码电路，对解调后的所述信号进行解码，空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个。
本公开的一方式所涉及的接收方法采用以下结构，其对信号进行接收并进行空间分离，对空间分离后的所述信号进行解调，对解调后的所述信号进行解码，空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个。
另外，这些包含性的或者具体的方式也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序、或者记录介质来实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合来实现。
发明效果
根据本公开的一方式，能够提供使传输效率提高的、被改善的非传统A-PPDU的发送装置、发送方法、接收装置、以及接收方法。
本公开的一方式中的进一步的优点以及效果根据说明书以及附图而变得明显。该优点以及/或者效果通过几个实施方式以及说明书及附图中记载的特征而分别被提供，但不需要为了得到一个或者其以上的相同特征而必须全部被提供。
附图说明
图1是表示非传统A-PPDU格式的一例的图。
图2是表示发送装置的结构的一例的图。
图3是表示前导码插入过程的流程图。
图4A是表示本公开的非传统A-PPDU格式的一例的图。
图4B是表示本公开的非传统A-PPDU格式的一例的图。
图4C是表示本公开的非传统A-PPDU格式的一例的图。
图5是表示本公开的发送装置的结构的一例的图。
图6是表示本公开的前导码插入过程的流程图。
图7是表示本公开的接收装置的结构的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本公开的各种实施方式。在以下的说明中，为了清楚性和简洁性，被编入至本说明书的公知的功能以及结构的详细说明被省略。
就遵照IEEE802.11ay标准的非传统设备而言，为了确保与遵照IEEE802.11ad标准的传统设备的向下兼容性，寻求支持被IEEE802.11ad定义的SISO(单输入单输出(Single-Input and Single-Output))方式、和在IEEE802.11ay中追加的MIMO(多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output))方式这双方。因此，针对NG60WiGig(非传统WiGig)设备，也寻求定义与MIMO方式对应的A-PPDU(非传统A-PPDU)的格式以及发送方式。首先，参照图1至图3，说明非传统A-PPDU1000。
图1是表示非传统A-PPDU1000的格式的一例。
在非传统A-PPDU1000中，NPPDU个PPDU被汇聚。在此，NPPDU是被汇聚于非传统A-PPDU1000的PPDU数目(以下，记载为“汇聚PPDU数目”)，NPPDU是2以上的整数。以下，为了清楚性和简洁性，取NPPDU等于3的情况为一例，参照图1说明非传统A-PPDU1000的格式。但是，NPPDU也可以为2，也可以为4以上的整数。
非传统A-PPDU1000包含第一PPDU1010、第二PPDU1020、第三PPDU1030。
第一PPDU1010包含传统STF(Short Training Field：短训练字段)1011、传统CEF(Channel Estimation Field：信道估计字段)1012、传统报头字段1013、非传统报头字段1014、非传统STF1015、非传统CEF1016、数据字段1017。
第二PPDU1020包含非传统报头字段1021、数据字段1022。
第三PPDU1030包含非传统报头字段1031、数据字段1032、TRN(Training：训练)字段1033。
传统STF1011是包含被用于分组检测、AGC(Automatic Gain Control：自动增益控制)、频率偏移估计以及同步的信息的字段。
传统CEF1012是包含被用于信道估计的信息的字段。
传统报头字段1013例如是包含非传统A-PPDU1000的发送期间、和表示非传统报头字段1014、1021、1031的有无的信息的字段。
非传统报头字段1014、1021、1031分别是包含与数据字段1017、1022、1032相关的信息的字段。例如，非传统报头1014、1021、1031分别包含空间流数字段以及非传统MCS(Modulation and Coding Scheme：调制以及编码方案)字段。
在此，空间流数字段是指定由数据字段1017、1022、1032使用的MIMO流数NSS的字段。此外，非传统MCS字段是指定各流所使用的编码率以及数据调制方式的字段。
在非传统A-PPDU1000中，通过参照非传统报头字段1014、1021、1031的值，能够变更各PPDU的各流的MCS。通过MCS的变更，实现高质量数据传输。
非传统STF1015是包含被用于AGC的再调整或再同步的信息的字段。在非传统A-PPDU1000以信道绑定(channel bonding)方式以及MIMO方式被发送的情况下，非传统STF1015被插入至第一PPDU1010。
非传统CEF1016是包含被用于重新信道估计的信息的字段。在非传统A-PPDU1000以信道绑定方式以及MIMO方式被发送的情况下，非传统CEF1016被插入至第一PPDU1010。
数据字段1017、1022、1032分别是包含第一PPDU1010、第二PPDU1020、第三PPDU1030的有效载荷数据的字段。
TRN字段1033是包含被用于波束的微调整或者追踪控制的信息的字段。TRN字段1033的有无通过非传统报头字段1031来表示。TRN字段1033被插入至被汇聚于非传统A-PPDU1000的最后的PPDU(在图1中，第三PPDU1030)。
图2是表示与非传统A-PPDU方式对应的发送装置200的结构的一例的图。
发送装置200具备MAC(Medium Access Control(媒体访问控制))单元(MAC电路)201、流生成单元(流生成电路)202、编码单元(编码电路)203a、203b、数据调制单元(数据调制电路)204a、204b、报头插入单元(报头插入电路)205a、205b、前导码插入单元(前导码插入电路)206a、206b、空间处理单元(空间处理电路)207、发送F/E(前端(front end))电路208a、208b、发送天线209a、209b。另外，以下的说明中，用于发送装置200的结构元素的“…单元”这样的记载也可以被置换为“…电路(circuitry)”、“…设备”、“…组件”、或者“…模块”这样的其他记载。
MAC单元201生成发送数据，输出至流生成单元202。此外，MAC单元201对被汇聚于非传统A-PPDU的各PPDU，决定发送数据大小、MIMO流数、各流的编码率、各流的码字大小、各流的调制方式，并通知至流生成单元202、编码单元203a、203b、数据调制单元204a、204b、报头插入单元205a、205b、前导码插入单元206a、206b、空间处理单元207。
流生成单元202对从MAC单元201输入的发送数据实施比特加扰(bit scramble)。接下来，流生成单元202将被实施比特加扰的发送数据分割为第一发送流数据以及第二发送流数据，分别输出至编码单元203a、203b。此外，流生成单元202生成填充比特，实施比特加扰。
在此，填充比特是数据填充比特以及块填充比特。接下来，流生成单元202将被实施了比特加扰的填充比特分割为第一发送流以及第二发送流。
接下来，流生成单元202将被实施比特加扰且分割为第一发送流的填充比特附加至第一发送流数据，输出至编码单元203a。同样，流生成单元202将被实施比特加扰且分割为第二发送流的填充比特附加至第二发送流数据，输出至编码单元203b。
编码单元203a对从流生成单元202输入的第一发送流数据、和被附加至第一发送流数据的数据填充比特进行编码，生成第一编码比特数据。在编码中，例如使用LDPC(LowDensity Parity Check：低密度奇偶校验)码这样的纠错码。接下来，编码单元203a将第一编码比特数据输出至数据调制单元204a。
同样，编码单元203b对从流生成单元202输入的第二发送流数据、和被附加至第二发送流数据的数据填充比特进行编码，生成第二编码比特数据。接下来，编码单元203b将第二编码比特数据输出至数据调制单元204b。
在一例中，编码单元203a、203b不对被实施了比特加扰的块填充比特进行编码，就分别输出至数据调制单元204a、204b。在其他一例中，编码单元203a、203b对被实施了比特加扰的块填充比特进行编码，分别输出至数据调制单元204a、204b。
数据调制单元204a对从编码单元203a输入的第一编码比特数据以及被实施了比特加扰的块填充比特进行数据调制，生成发送数据码元。在数据调制中，例如，使用π/2移位BPSK(二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying))、π/2移位QPSK(正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying))、π/2移位16QAM(16点正交振幅调制(QuadratureAmplitude Modulation))、π/2移位64QAM(64点正交振幅调制)、π/2移位64NUC(64点非均匀星座(Non-Uniform Constellation))调制等的调制方式。接下来，数据调制单元204a将所生成的发送数据码元输出至报头插入单元205a。
同样，数据调制单元204b对从编码单元203b输入的第二编码比特数据以及被进行比特加扰的块填充比特进行数据调制，生成发送数据码元。接下来，数据调制单元204b将所生成的发送数据码元输出至报头插入单元205b。
报头插入单元205a、205b基于从MAC单元201通知的信息而生成报头。在此，报头为传统报头以及非传统报头。
接下来，报头插入单元205a对报头进行数据调制，生成报头码元(headersymbol)。在此，报头码元为传统报头码元以及非传统报头码元，分别被储存至例如图1所示的传统报头字段1013以及非传统报头字段1014、1021、1031。作为数据调制方式，例如使用π/2移位BPSK或者QPSK。同样，接下来，报头插入单元205b对报头进行数据调制，生成报头码元。
进而，报头插入单元205a对从数据调制单元204a输入的发送数据码元，附加所生成的报头码元。例如，如图1所示，传统报头码元以及非传统报头码元分别以图1所示的顺序被附加至传统报头字段1013以及非传统报头字段1014、1021、1031。同样，报头插入单元205b对从数据调制单元204b输入的发送数据码元附加所生成的报头码元。
在一例中，如图1所示，报头插入单元205a、205b对被储存于处于开头的第一PPDU1010的发送数据字段1017的发送数据码元，附加被储存于传统报头字段1013的传统报头码元。另一方面，对被储存于处于第2个以后的第二PPDU1020以及第三PPDU1030的发送数据字段1022、1032的发送数据码元省略传统报头码元的附加。
此外，报头插入单元205a、205b对全部PPDU、例如图1所示的第一PPDU1010、第二PPDU1020、以及第三PPDU1030分别附加被储存于非传统报头字段1014、1021、1031的非传统报头码元。
接下来，报头插入单元205a将被附加了报头码元的或者省略了附加的发送数据码元输出至前导码插入单元206a。同样，报头插入单元205b将被附加了报头码元的或者省略了附加的发送数据码元输出至前导码插入单元206b。
前导码插入单元206a对从报头插入单元205a输入的被附加或者省略了报头码元的发送数据码元附加前导码。在此，前导码是被储存于传统STF1011、传统CEF1012、非传统STF1015、以及非传统CEF1016的值。例如，对图1所示的传统STF1011、传统CEF1012、非传统STF1015、以及非传统CEF1016以该顺序附加前导码。同样，前导码插入单元206b对报头插入单元205b所输出的被附加了或者省略了报头码元的发送数据码元附加前导码。
在一例中，如图1所示，前导码插入单元206a、206b对处于开头的第一PPDU1010的发送数据字段1017，附加传统STF1011、传统CEF1012、非传统STF1015、以及非传统CEF1016，储存前导码。另一方面，对处于第2个以后的第二PPDU1020以及第三PPDU1030的发送数据字段1022、1032，省略传统STF、传统CEF、非传统STF、以及非传统CEF的附加。
接下来，前导码插入单元206a、206b将被附加了前导码或者省略了附加的发送数据码元输出至空间处理单元207。
空间处理单元207对从前导码插入单元206a、206b输入的被附加了前导码或者省略了附加的发送数据码元实施空间处理，生成空间处理完毕信号。在此，空间处理是CSD(循环移位分集(Cyclic Shift Diversity)：循环移位延迟)处理以及基于使用了预编码矩阵的矩阵运算的空间复用处理的至少一个，对前导码、报头、以及发送数据的各字段，分别实施CSD处理以及空间复用处理的其中一方。
例如，空间处理单元207作为空间处理而对第一PPDU1010的传统STF1011、传统CEF1012、传统报头字段1013、非传统报头字段1014、第三PPDU1030的TRN字段1033进行CSD处理。
此外，例如，空间处理单元207作为空间处理而对第一PPDU1010的非传统STF1015、非传统CEF1016、发送数据字段1017、第二PPDU1020的非传统报头字段1021、发送数据字段1022、第三PPDU1030的非传统报头字段1031、发送数据字段1032，实施基于使用了预编码矩阵的矩阵运算的空间复用处理。另外，接收装置(未图示)也可以通过使用了非传统CEF1016的信道估计，对在发送装置200中使用的预编码矩阵进行估计。
在一例中，空间处理单元207也可以作为空间复用处理(空间复用方式)而使用固有模式传输。进而，在一例中，空间处理单元207也可以为了信道容量的最大化，进行基于注水定理的最佳功率分配。
接下来，空间处理单元207将空间处理完毕信号输出至发送F/E电路208a、208b。
发送F/E电路208a、208b对从空间处理单元207输入的空间处理完毕信号，实施滤波器处理、D/A变换处理、频率变换处理、功率放大处理，生成RF信号。发送F/E电路208a、208b例如包含数字及模拟滤波器、D/A(数字/模拟)变换电路、RF(射频(Radio Frequency)：高频或者无线频率)电路。在数字滤波器中，例如使用RRC(根升余弦(Root RaisedCosine))滤波器。接下来，发送F/E电路208a、208b将所生成的RF信号分别输出至发送天线209a、209b。
发送天线209a、209b分别将从发送F/E电路208a、208b输入的RF信号作为无线信号而发送至接收装置(未图示)。
图3是表示前导码插入单元206a、206b将传统STF、传统CEF、非传统STF、非传统CEF附加至发送数据码元的过程的一例的流程图。
在步骤S301中，前导码插入单元206a、206b对被汇聚于非传统A-PPDU1000的PPDU的序号iPPDU进行计数。例如，在开头的PPDU(在图1中，第一PPDU1010)的情况下，iPPDU＝1，在第2个PPDU(在图1中，第二PPDU1020)的情况下，iPPDU＝2。即，将N设为1以上的整数，在第N个PPDU的情况下，iPPDU＝N。
在步骤S302中，前导码插入单元206a、206b基于iPPDU的值来判断从报头插入单元205a、205b输入的被附加了报头的发送数据码元是否是被包含于开头的PPDU的发送数据码元。前导码插入单元206a、206b在iPPDU＝1的情况下(步骤S302：是(Yes))，判断为是被包含于开头的PPDU的发送数据码元，转移至步骤S303。另一方面，前导码插入单元206a、206b在iPPDU≠1的情况下(步骤S302：否(No))，判断为不是被包含于开头的PPDU的发送数据码元，省略步骤S303、步骤S304、步骤S305而转移至步骤S306。
在步骤S303中，前导码插入单元206a、206b对从报头插入单元205a、205b输入的被附加了报头的发送数据码元，附加传统STF以及传统CEF。
在步骤S304中，前导码插入单元206a、206b基于从MAC单元201通知的MIMO流数NSS来判断非传统A-PPDU1000是否通过MIMO方式而被发送。前导码插入单元206a、206b在NSS＞1的情况下(步骤S304：是(Yes))，判断为非传统A-PPDU1000以MIMO方式被发送，转移至步骤S305。另一方面，前导码插入单元206a、206b在NSS＝1的情况下(步骤S304：否(No))，判断为非传统A-PPDU1000以SISO方式被发送，省略步骤S305而转移至步骤S306。
在步骤S305中，前导码插入单元206a、206b对从报头插入单元205a、205b输入的被附加了报头的发送数据码元，附加非传统STF以及非传统CEF。
在步骤S306中，前导码插入单元206a、206b判断是否iPPDU＝NPPDU。在图1所示的一例中，NPPDU＝3。前导码插入单元206a、206b在iPPDU＝NPPDU的情况下(步骤S306：是(Yes))，判断为是最后的PPDU，结束前导码插入处理。另一方面，前导码插入单元206a、206b在是iPPDU≠NPPDU的情况下(步骤S306：否(No))，返回至步骤S301，反复进行前导码插入处理。
以上，如说明的那样，在基于现有技术的非传统A-PPDU方式中，非传统STF、非传统CEF通过开头的PPDU被发送。接着，针对发送装置200通过MIMO方式来发送非传统A-PPDU的情况，并且是与开头的PPDU的MCS不同的MCS被使用于第2个以后的PPDU之中至少一个的情况，研究以下的项目1以及项目2。
项目1.为了信道容量的最大化，设想发送装置200按每PPDU根据MCS而变更预编码矩阵的情况。在该情况下，产生以下情况，即：接收装置通过使用了开头的PPDU的传统CEF的信道估计而估计的预编码矩阵、和发送装置200对各PPDU使用的预编码矩阵不同。由于预编码矩阵的不同，空间分离变得不充分而接收特性会劣化。
项目2.为了抑制接收特性的劣化，设想使用在非传统A-PPDU内被固定的预编码矩阵的情况。在该情况下，发送装置200难以将各PPDU的信道容量最大化，传输效率降低。
为了应对上述项目，达成了本公开。
(实施方式一)
本公开的实施方式一所涉及的与非传统A-PPDU方式对应的发送装置500对开头以外的PPDU插入非传统STF以及非传统CEF。
图4A是表示实施方式一的非传统A-PPDU4000a的格式的一例的图。
图4B是表示实施方式一的非传统A-PPDU4000b的格式的一例的图。
图4C是表示实施方式一的非传统A-PPDU4000c的格式的一例的图。
非传统A-PPDU4000包含第一PPDU4010、第二PPDU4020、第三PPDU4030。另外，在实施方式一中，针对汇聚PPDU数目(NPPDU)为3的情况进行图示说明，但汇聚PPDU数目也可以为2以上的整数。
第一PPDU4010包含传统STF4011、传统CEF4012、传统报头字段4013、非传统报头字段4014、非传统STF4015、非传统CEF4016、数据字段4017。
第二PPDU4020包含非传统报头字段4021、非传统CEF4023、数据字段4024。在一例中，第二PPDU4020还包含非传统STF4022、非传统CEF4023。在其他一例中，在第二PPDU4020中，非传统STF4022和非传统CEF4023被省略。
第三PPDU4030包含非传统报头字段4031、数据字段4034、TRN字段4035。在一例中，第三PPDU4030还包含非传统STF4032、非传统CEF4033(第三PPDU4030a)。在其他一例中，在第三PPDU4030中，非传统STF4032和非传统CEF4033被省略(第三PPDU4030b、4030c)。
图5是表示实施方式一所涉及的发送装置500的结构的一例的图。
发送装置500具备MAC单元501、流生成单元202、编码单元203a、203b、数据调制单元204a、204b、报头插入单元205a、205b、前导码插入单元506a、506b、空间处理单元507、发送F/E电路208a、208b、发送天线209a、209b、MCS变化检测单元510。它们之中，流生成单元202、编码单元203a、203b、数据调制单元204a、205b、报头插入单元205a、205b、发送F/E电路208a、208b、以及发送天线209a、209b与参照图2在上面已说明的部件是同样的，省略说明。另外，在以下的说明中，用于发送装置500的结构元素的“…单元”这样的记载也可以置换为“…电路(circuitry)”、“…设备”、“…组件”、或者“…模块”这样的其他记载。
MAC单元501、流生成单元202、编码单元203a、203b、数据调制单元204a、204b、报头插入单元205a、205b作为生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号的生成电路来发挥作用。此外，前导码插入单元506a、506b作为对多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元插入被用于发送信道的同步以及发送信道的估计的至少一个的前导码的插入电路来发挥作用。进而，空间处理单元507、发送F/E电路208a、208b、发送天线209a、209b作为对被插入了前导码的发送信号进行空间处理而发送的发送电路来发挥作用。针对实现这些功能的各结构元素，以下进行说明。
MAC单元501实现与参照图2在上面已说明的MAC单元201同样的功能。MAC单元501进而将所决定的各流的编码率以及各流的调制方式输出至MCS变化检测单元510。
MCS变化检测单元510基于各流的编码率以及各流的调制方式，对连续的两个PPDU间的MCS的变化进行检测。
例如，在第一PPDU4010中使用第一MCS，在第二PPDU4020中使用与第一MCS不同的第二MCS的情况下，MCS变化检测单元510检测到在第一PPDU4010和第二PPDU4020之间MCS发生了变化的情况。此外，在第二PPDU4020中使用第二MCS，在第三PPDU4030中使用第二MCS的情况下，MCS变化检测单元510没有检测到在第二PPDU4020和第三PPDU4030之间MCS发生了变化的情况。例如，MCS变化检测单元510也可以基于报头插入单元205a、205b所生成的非传统报头的非传统MCS字段的设定值，检测在连续的两个PPDU间MCS是否发生了变化。此外，在一例中，MCS变化检测单元510具备使得存储表示在一个非传统A-PPDU4000中已经使用的MCS的信息的存储单元511。
接下来，MCS变化检测单元510将MCS变化的检测结果输出至前导码插入单元506a、506b。
前导码插入单元506a、506b基于MCS变化检测单元510所输出的MCS变化的检测结果，而对从报头插入单元205a、205b输入的被附加了报头的发送数据码元附加前导码。前导码例如是传统STF、传统CEF、非传统STF、以及非传统CEF，以图4A至图4C所示的顺序被附加。
更详细地说，在图4A所示的一例中，前导码插入单元506a、506b与MCS变化检测单元510所输出的MCS的变化的检测结果无关地，对处于开头的第一PPDU4010的发送数据字段4017附加传统STF4011、传统CEF4012、非传统STF4015、非传统CEF4016。此外，前导码插入单元506a、506b对处于第2个以后的PPDU的发送数据字段4024、4034，在与前段的PPDU相比MCS发生了变化的情况下，附加非传统STF、非传统CEF。
例如，前导码插入单元506a、506b对处于第2个的第二PPDU4020的发送数据字段4024，在与前段的第一PPDU4010相比MCS发生了变化的情况下、例如从第一MCS变化为第二MCS的情况下，附加非传统STF4022以及非传统CEF4023。此外，例如，前导码插入单元506a、506b对处于第3个的第三PPDU4030的发送数据字段4034，在与前段的第二PPDU4020相比MCS发生了变化的情况下、例如从第二MCS变化为第三MCS的情况下，附加非传统STF4032、非传统CEF4033。
此外，如图4B所示，在第一PPDU4010中使用第一MCS，在第二PPDU4020中使用第二MCS的情况下，前导码插入单元506a、506b对第二PPDU4020附加非传统STF4022以及非传统CEF4023。此外，在第二PPDU4020以及第三PPDU4030中使用相同的第二MCS的情况下，前导码插入单元506a、506b对第三PPDU4030省略非传统STF4032以及非传统CEF4034的附加。
接下来，前导码插入单元506a、506b将被附加了前导码的或者被省略了附加的发送数据码元输出至空间处理单元507。
空间处理单元507对从前导码插入单元506a、506b输入的被附加了前导码的或者被省略了附加的发送数据码元实施空间处理，生成空间处理完毕信号。在此，空间处理是CSD处理以及基于使用了预编码矩阵的矩阵运算的空间复用处理的至少一个，对前导码、报头、以及发送数据的各字段分别实施CSD处理以及空间复用处理的其中一方。
例如，空间处理单元507作为空间处理而对第一PPDU4010的传统STF4011、传统CEF4012、传统报头字段4013、非传统报头字段4014、第三PPDU4030的TRN字段4035进行CSD处理。
此外，例如，空间处理单元507作为空间处理而对第一PPDU4010的非传统STF4015、非传统CEF4016、数据字段4017、第二PPDU4020的非传统报头字段4021、非传统STF4022、非传统CEF4023、数据字段4024、第三PPDU4030的非传统报头字段4031、非传统STF4032、非传统CEF4033、数据字段4034实施基于使用了与各PPDU的MCS相应的预编码矩阵的矩阵运算的空间复用处理。
例如，在图4A所示的一例中，在第一PPDU4010中使用第一MCS，在第二PPDU4020中使用第二MCS，在第三PPDU4030a中使用第三MCS。在此，第一MCS、第二MCS、以及第三MCS相互不同。从而，空间处理单元507对第一PPDU4010和第二PPDU4020的非传统报头4021使用第一预编码矩阵。
此外，空间处理单元507对第二PPDU4020的非传统STF4022、非传统CEF4023、发送数据字段4024、和第三PPDU4030a的非传统报头字段4031，使用与第一预编码矩阵不同的第二预编码矩阵。进而，空间处理单元507对第三PPDU4030a的非传统STF4031、非传统CEF4033、发送数据字段4034，使用与第一预编码矩阵以及第二预编码矩阵的任一个都不同的第三预编码矩阵。
此外，在图4B所示的一例中，在第一PPDU4010中使用第一MCS，在第二PPDU4020以及第三PPDU4030b中使用与第一MCS不同的第二MCS。从而，空间处理单元507对第一PPDU4010和第二PPDU4020的非传统报头4021，使用第一预编码矩阵。此外，空间处理单元507对第二PPDU4020的非传统ST4022、非传统CEF4013、发送数据字段4024、以及第三PPDU4030b，使用与第一预编码矩阵不同的第二预编码矩阵。
接下来，空间处理单元507将空间处理完毕信号输出至发送F/E电路208a、208b。
另外，接收装置使用非传统CEF来估计预编码矩阵。因此，如图4A以及图4B所示，预编码矩阵的切换定时被设定在非传统报头4021、4034之后，而不是数据字段4017、4024之后。通过该设定，对被配置得与非传统CEF相比更前的非传统报头，接收装置使用之前的PPDU的预编码矩阵，因此非传统报头被恰当地空间分离。
图6是表示前导码插入单元506a、506b将传统STF、传统CEF、非传统STF、非传统CEF附加至发送数据码元的过程的一例的流程图。
在步骤S601中，前导码插入单元506a、506b对被汇聚于非传统A-PPDU4000的PPDU的序号iPPDU进行计数。例如，在开头的PPDU(在图4A～图4C中，第一PPDU4010)的情况下，iPPDU＝1。此外，在第2个PPDU(在图4A～图4C中，第二PPDU4020)的情况下，iPPDU＝2。即，将N设为1以上的整数，在第N个PPDU的情况下，iPPDU＝N。
在步骤S602中，前导码插入单元506a、506b基于iPPDU的值来判断从报头插入单元505a、505b输入的被附加了报头的发送数据码元是否是被包含于开头的PPDU的发送数据码元。前导码插入单元506a、506b在iPPDU＝1的情况下(步骤S602：是(Yes))，判断为是被包含于开头的PPDU的发送数据码元，转移至步骤S603。另一方面，前导码插入单元506a、506b在iPPDU≠1的情况下(步骤S602：否(No))，判断为不是被包含于开头的PPDU的发送数据码元，转移至步骤S606。
＜开头的PPDU(iPPDU＝1)的情况＞
在步骤S603中，前导码插入单元506a、506b对从报头插入单元205a、205b输入的被附加了报头的发送数据码元，附加传统STF以及传统CEF。
在步骤S604中，前导码插入单元506a、506b判断非传统A-PPDU4000是否通过MIMO方式而被发送。例如，前导码插入单元506a、506b在MIMO流数NSS大于1的情况下，判断为以MIMO方式被发送(步骤S604：是(Yes))，转移至步骤S605。另一方面，前导码插入单元506a、506b在MIMO流数NSS等于1的情况下，判断为以SISO方式被发送(步骤S604：否(No))，转移至步骤S608。
在一例中，前导码插入单元506a、506b将从MAC单元501通知的MIMO流数NSS用于判断。在其他一例中，前导码插入单元506a、506b将从非传统报头的MIMO流数字段读取到的MIMO流数NSS用于判断。
在步骤S605中，前导码插入单元506a、506b对发送数据码元附加非传统STF以及非传统CEF。
＜第2个以后的PPDU(iPPDU≠1)的情况＞
在步骤S606中，前导码插入单元506a、506b判断非传统A-PPDU4000是否通过MIMO方式而被发送。步骤S606中的处理内容与上述的步骤S604中的处理内容是同样的。
在步骤S607中，前导码插入单元506a、506b对连续的两个PPDU间的MCS的变化进行检测。前导码插入单元506a、506b在MCSiPPDU＝MCSiPPDU-1的情况下(步骤S607：是(Yes))，判断为MCS没有发生变化，转移至步骤S608。在此，对2以上的整数N，MCSN表示第N个PPDU的MCS。另一方面，前导码插入单元506a、506b在MCSiPPDU≠MCSiPPDU-1的情况下(步骤S607：否(No))，判断为MCS发生了变化，转移至步骤S605。
在连续的两个PPDU间MCS发生了变化的情况下，在步骤S605中，前导码插入单元506a、506b对发送数据码元附加非传统STF以及非传统CEF。即，在第N-1个PPDU和第N个PPDU间MCS发生了变化的情况下，前导码插入单元506a、506b对第N个PPDU的发送数据码元附加非传统STF以及非传统CEF。
前导码插入单元506a、506b直至最后的PPDU为止反复进行步骤S601至步骤S607。即，在步骤S608中，前导码插入单元506a、506b在满足了iPPDU＝NPPDU(在图4A中，NPPDU＝3)的情况下(步骤S608：是(Yes))，判断为是最后的PPDU，结束流程。另一方面，前导码插入单元506a、506b在iPPDU＜NPPDU的情况下(步骤S608：否(No))，返回至步骤S601。
另外，在一例中，MCS变化检测单元510也可以检测所使用的MCS是否是在一个非传统A-PPDU内初次使用的MCS。例如，MCS变化检测单元510在表示所使用的MCS的信息没有被存储于存储单元511的情况下，检测到所使用的MCS是在一个非传统A-PPDU内初次使用的MCS。
在该情况下，前导码插入单元506a、506b对使用在一个非传统A-PPDU内初次使用的MCS的PPDU，附加非传统STF以及非传统CEF。另一方面，对使用与在前段的PPDU中使用的MCS相同的MCS的PPDU，省略非传统STF以及非传统CEF的附加。
例如，在图4A中，在第一PPDU中使用第一MCS，在第二PPDU中使用与第一MCS不同的第二MCS，在第三PPDU中使用与第一以及第二MCS不同的第三MCS。从而，前导码插入单元506a、506b对第一PPDU、第二PPDU、第三PPDU附加非传统STF以及非传统CEF。
此外，在图4C中，在第一PPDU以及第三PPDU中使用第一MCS，在第二PPDU中使用第二MCS。从而，前导码插入单元506a、506b对第一PPDU、第二PPDU附加非传统STF以及非传统CEF。另一方面，对第三PPDU省略非传统STF以及非传统CEF的附加。
另外，在用于接收图4C的接收装置(未图示的)中，对使用在一个非传统A-PPDU内初次使用的MCS的PPDU，使用非传统CEF来进行信道估计。另一方面，接收装置对使用与在一个非传统A-PPDU内已经使用的MCS相同的MCS的PPDU，使用已经估计出的信道估计结果。通过这样，从而能够最小限度地抑制非传统STF以及非传统CEF导致的回退(back off)。
另外，前导码插入单元506a、506b也可以与MCS变化检测单元510所输出的MCS的变化的检测结果无关地对全部PPDU插入非传统STF以及非传统CEF。通过这样，从而省略构成发送装置500的电路之中用于判断空间处理的切换的MCS变化检测单元510，能够简化基于其输出结果而进行动作的前导码插入单元506a、506b，因此能够削减发送装置500的电路规模。
图7是表示实施方式一的与非传统A-PPDU方式对应的接收装置700的结构的一例的图。
接收装置700具备接收天线701a、701b、接收F/E电路702a、702b、信道估计单元703、空间分离单元704、数据解调单元705a、705b、解码单元706a、706b、报头分析单元707a、707b、流整合单元708、MAC单元709。
接收天线701a、701b、接收F/E电路702a、702b、信道估计单元703、空间分离单元704作为对信号进行接收并进行空间分离的接收电路来发挥作用。此外，数据解调单元705a、705b作为对空间分离后的信号进行解调的解调电路来发挥作用。另外，在以下的说明中，用于接收装置700的结构元素的“…单元”这样的记载也可以被置换为“…电路(circuitry)”、“…设备”、“…组件”、或者“…模块”这样的其他记载。
接收装置700经由接收天线701a、701b接收从发送装置500发送的发送信号，在接收F/E电路702a、702b中对接收信号实施放大处理、频率变换处理、抗混叠滤波处理、A/D(模拟/数字)变换处理。
信道估计单元703使用接收信号的非传统CEF，来估计传输路径的频率特性和发送装置500所使用的预编码矩阵。
空间分离单元704基于信道估计结果对被实施了CSD处理以及空间复用处理的其中一方的接收信号进行分离(空间分离)，从而生成第一接收流数据以及第二接收流数据，分别输出至数据解调单元705a、705b。
数据解调单元705a对第一接收流数据实施解调处理、LLR(Log-LikelihoodRatio：对数似然比)计算处理。同样，数据解调单元705b对第二接收流数据实施解调处理、LLR计算处理。
解码单元706a对解调后的第一接收流数据实施纠错处理，将纠错后的接收流数据输出至报头分析单元707a。同样，解码单元706b对解调后的第二接收流数据实施纠错处理，将纠错后的接收流数据输出至报头分析单元707b。
报头分析单元707a、707b分别对纠错后的第一接收流数据以及第二接收流数据的非传统报头进行分析，取得MCS、MIMO流数NSS等信息。接收装置700判断NSS是否大于1、或者MCS是否与前一个的PPDU相比发生了变化，从而能够按每个PPDU知晓非传统STF以及非传统CEF的有无。
流整合单元708将第一接收流数据以及第二接收流数据整合为一个流数据，输出至MAC单元709。
MAC单元709从整合后的流数据提取由发送装置200生成的发送数据。
这样，根据实施方式一，在构成并发送汇聚PPDU(物理层收敛协议数据单元)的用途中，通过按每个PPDU根据MCS而变更预编码矩阵，能够将信道容量最大化，能够防止传输效率的降低。此外，接收装置能够按每个PPDU来估计发送装置200所使用的预编码矩阵，因此能够确保充分的空间分离以及接收特性。
实施方式一能够应用于构成并发送汇聚PPDU(物理层收敛协议数据单元)的无线通信系统。无线通信系统例如包含对运动图像(视频)、静止图像(图片)、文本数据、声音数据、控制数据进行发送接收的蜂窝、智能手机、平板终端、电视终端。
以上，参照附图说明了各种实施方式，显然本公开不限定于该例。只要是本领域技术人员，显然能够在权利要求书中记载的范畴内想到各种变更例或者修正例，能够理解它们也当然属于本公开的技术范围。此外，也可以在不脱离公开的宗旨的范围中，任意组合上述实施方式中的各结构元素。
在上述各实施方式中，作为使用硬件来构成本公开的例进行了说明，但本公开还能够在与硬件的协作中由软件实现。
此外，用于上述各实施方式的说明的各功能块典型地作为具有输入端子以及输出端子的集成电路即LSI来实现。它们也可以各别地被1个芯片化，也可以以包含一部分或者全部的方式被1个芯片化。在此，设为LSI，但有时根据集成度的差异而被称呼为IC、系统LSI、超级LSI(super LSI)、超大规模LSI(ultra LSI)。
此外，集成电路化的方法并非限于LSI，也可以使用专用电路或者通用处理器来实现。也可以利用在LSI制造后能够进行编程的FPGA(现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array))、能够重构LSI内部的电路小区的连接或者设定的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。
进而，若通过半导体技术的进步或者派生的其它技术，对LSI进行置换的集成电路化的技术出场，当然也可以使用该技术来将功能块集成化。生物技术的应用等也存在可能性。
本公开所涉及的发送装置具备：生成电路，生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号；插入电路，对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元，插入被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个的前导码；以及发送电路，对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送。
在本公开所涉及的发送装置中，所述空间处理是循环移位延迟处理以及使用了预编码矩阵的空间复用处理的至少一个。
在本公开所涉及的发送装置中，所述前导码包含非传统CEF(信道估计字段(Channel Estimation Field))以及非传统STF(短训练字段(Short Training Field))的至少一个。
在本公开所涉及的发送装置中，所述插入电路对所述多个协议数据单元的全部协议数据单元插入所述前导码。
在本公开所涉及的发送装置中，还具备MCS变化检测电路，所述MCS变化检测电路基于所述多个协议数据单元的编码率以及数据调制方式，对连续的两个协议数据单元间的调制以及编码方案(MCS)的变化进行检测，所述插入电路基于所检测到的所述变化，决定对所述连续的两个协议数据单元的后者是插入所述前导码还是省略所述插入。
在本公开所涉及的发送装置中，在所使用的MIMO(多输入多输出(Multiple-Inputand Multiple-Output))流数大于1的情况下，响应于所述变化被检测到的情况，所述插入电路对所述后者插入所述前导码。
在本公开所涉及的发送装置中，在所使用的MIMO流数大于1的情况下，响应于所述变化没有被检测到的情况，所述插入电路省略对所述后者的所述前导码的所述插入。
在本公开所涉及的发送装置中，在所使用的MIMO流数等于1的情况下，所述插入电路省略对所述后者的所述前导码的所述插入。
本公开所涉及的发送方法中，生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号，对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元插入被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个的前导码，对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送。
本公开所涉及的接收装置包含：接收电路，对信号进行接收并进行空间分离；解调电路，对空间分离后的所述信号进行解调；以及解码电路，对解调后的所述信号进行解码，空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个。
在本公开所涉及的接收装置中，所述空间分离包含：基于被插入至所述第一协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的一部分的空间分离；和基于被插入至所述第二协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的其他部分的空间分离。
本公开所涉及的接收方法中，对信号进行接收并进行空间分离，对空间分离后的所述信号进行解调，对解调后的所述信号进行解码，空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个。
在本公开所涉及的接收方法中，所述空间分离包含：基于被插入至所述第一协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的一部分的空间分离；和基于被插入至所述第二协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的其他部分的空间分离。
产业可利用性
本公开能够应用于构成并发送A-PPDU(汇聚物理层收敛协议数据单元)的无线通信系统。
标号说明
200 发送装置
201 MAC单元
202 流生成单元
203a、203b 编码单元
204a、204b 数据调制单元
205a、205b 报头插入单元
206a、206b 前导码插入单元
207 空间处理单元
208a、208b 发送F/E电路
209a、209b 发送天线
500 发送装置
506a、506b 前导码插入单元
507 空间处理单元
510 MCS变化检测单元
501 MAC单元
511 存储单元

Claims (12)

1.一种发送装置，其中，具备：
生成电路，生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号；
插入电路，对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个；以及
发送电路，对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送，
所述发送装置还具备MCS变化检测电路，所述MCS变化检测电路基于所述多个协议数据单元的编码率以及数据调制方式，对连续的两个协议数据单元间的调制以及编码方案即MCS的变化进行检测，
所述插入电路基于所检测到的所述变化，决定是对所述连续的两个协议数据单元的后者插入所述前导码还是省略所述插入，
所述发送电路所进行的被插入了所述前导码的所述发送信号的所述空间处理使用预编码矩阵，所述预编码矩阵根据MCS的变化而变化。
2.如权利要求1所述的发送装置，其中，
所述空间处理是循环移位延迟处理以及使用了预编码矩阵的空间复用处理的至少一个。
3.如权利要求1或者2所述的发送装置，其中，
所述前导码包含非传统CEF(信道估计字段(Channel Estimation Field))以及非传统STF(短训练字段(Short Training Field))的至少一个。
4.如权利要求1或2所述的发送装置，其中，
所述插入电路对所述多个协议数据单元的全部协议数据单元插入所述前导码。
5.如权利要求1所述的发送装置，其中，
在所使用的MIMO(多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output))流数大于1的情况下，响应于所述变化被检测到的情况，所述插入电路对所述后者插入所述前导码。
6.如权利要求1或者5所述的发送装置，其中，
在所使用的MIMO流数大于1的情况下，响应于所述变化没有被检测到的情况，所述插入电路省略对所述后者的所述前导码的所述插入。
7.如权利要求1或5所述的发送装置，其中，
在所使用的MIMO流数等于1的情况下，所述插入电路省略对所述后者的所述前导码的所述插入。
8.一种发送方法，其中，
生成汇聚了物理层中的多个协议数据单元的发送信号，
对所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个，
对被插入了所述前导码的所述发送信号进行空间处理而发送，
基于所述多个协议数据单元的编码率以及数据调制方式，对连续的两个协议数据单元间的调制以及编码方案即MCS的变化进行检测，
其中，在进行所述插入的步骤中，基于所检测到的所述变化，决定是对所述连续的两个协议数据单元的后者插入所述前导码还是省略所述插入，
其中，在被插入了所述前导码的所述发送信号的所述空间处理中，使用预编码矩阵，所述预编码矩阵根据MCS的变化而变化。
9.一种接收装置，其中，包含：
接收电路，对信号进行接收并进行空间分离；
解调电路，对空间分离后的所述信号进行解调；以及
解码电路，对解调后的所述信号进行解码，
空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，
所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个，
连续的两个协议数据单元间的调制以及编码方案即MCS的变化，基于所述多个协议数据单元的编码率以及数据调制方式，而被检测，
其中，在所述前导码的插入中，基于所检测到的所述MCS的变化，决定是对所述连续的两个协议数据单元的后者插入所述前导码还是省略所述插入，
其中，被插入了所述前导码的所述多个协议数据单元被进行空间处理，所述空间处理使用预编码矩阵，所述预编码矩阵根据MCS的变化而变化。
10.如权利要求9所述的接收装置，其中，
所述空间分离包含：
基于被插入至所述第一协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的一部分的空间分离；和
基于被插入至所述第二协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的其他部分的空间分离。
11.一种接收方法，其中，
对信号进行接收并进行空间分离，
对空间分离后的所述信号进行解调，
对解调后的所述信号进行解码，
空间分离后的所述信号包含物理层中的被汇聚的多个协议数据单元，
所述多个协议数据单元之中的第一协议数据单元和第二协议数据单元中被插入前导码，所述前导码被用于发送信道的同步以及所述发送信道的估计的至少一个，
连续的两个协议数据单元间的调制以及编码方案即MCS的变化，基于所述多个协议数据单元的编码率以及数据调制方式，而被检测，
其中，在所述前导码的插入中，基于所检测到的所述MCS的变化，决定是对所述连续的两个协议数据单元的后者插入所述前导码还是省略所述插入，
其中，被插入了所述前导码的所述多个协议数据单元被进行空间处理，所述空间处理使用预编码矩阵，所述预编码矩阵根据MCS的变化而变化。
12.如权利要求11所述的接收方法，其中，
所述空间分离包含：
基于被插入至所述第一协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的一部分的空间分离；和
基于被插入至所述第二协议数据单元的所述前导码的、被接收到的所述信号的其他部分的空间分离。
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