ES2344420T3 - Sistema y metodo para la medicion del indicador de potencia de canal recibido (rcpi). - Google Patents
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Abstract
Un método para determinar un indicador de potencia recibida de canal (en adelante RCPI) en un receptor, cuyo método comprende: medir la radiofrecuencia (en adelante RF), la potencia de una señal, del ruido y de interferencias recibidos en la antena; convertir la medida a un parámetro dado; y escalar el parámetro en decibelios, (en adelante dB) para obtener el valor de RCPI; caracterizado porque el valor de RCPI es una medida de la potencia de RF recibida en un canal, medida sobre un tramo recibido que incluye un protocolo de convergencia de capa física (en adelante PLCP), un preámbulo, generándose el RCPI por una subcapa de medio física (en adelante PMD), del receptor.
Description
Sistema y método para la medición del indicador
de potencia de canal recibido (RCPI).
El presente invento se refiere a sistemas de
comunicaciones inalámbricas, y más particularmente a un sistema y un
método para medir un indicador de potencia recibida de canal (en
adelante RCPI).
Un indicador de intensidad de señal recibida (en
adelante RSSI) se define se define en el conector de entrada de
antena, pero no está completamente especificado, porque no existen
definiciones de unidad y no hay requisitos de prestaciones, tales
como precisión o capacidad de pruebas. No es posible deducir un
significado a partir de una comparación de RSSI de diferentes
estaciones y de diferentes canales/capas físicas (en adelante PHY)
dentro de la misma estación. Un RSSI podría tener un uso limitado
para evaluar opciones de punto de acceso (en adelante AP) dentro de
una estación, tales como una estación de red de área local
inalámbrica (en adelante WLAN), y dentro de una PHY dada, pero no
es útil para evaluaciones entre PHY. Un RSSI se
re-escala entre capas físicas de espectro
ensanchado por secuencia directa (en adelante DSSS) y capas físicas
de multiplexación por división de frecuencias ortogonales (en
adelante OFDM). Un RSSI es claramente no utilizable por
administración de red para transición de transmisión o equilibrado
de cargas. Un RSSI de una estación no se relaciona con un RSSI de
cualquier otra estación. En entornos de elevadas interferencias, un
RSSI no es un indicador adecuado de calidad de señal prevista,
puesto que indica la suma de:
Potencia de
señal prevista + potencia de ruido + potencia de
interferencias.
El documento US 6 266 528 B1 describe un
calculador de intensidad de señal recibida (RSSI), que toma medidas
de muestras de RSSI, y la conversión de las medidas de muestras de
RSSI en una escala logarítmica.
El documento WO 01/93437 describe un parámetro
de RSSI que comprende una función logarítmica, una función de
adición y una función de selección.
Un receptor analiza una señal con el fin de
obtener un valor de indicador de potencia recibida de canal (en
adelante RCPI). El valor de RCPI es una medida de la potencia de
frecuencia de radiofrecuencia (en adelante RF) recibida en el canal
seleccionado, medida en el conector de antena. Este parámetro es una
medida mediante la sub-capa de la PHY de la
potencia de RF recibida en el canal, medida sobre el preámbulo del
protocolo de convergencia de capa física (en adelante PLCP) y sobre
la totalidad del tramo de datos recibido. El RCPI es una función
logarítmica que crece monotónicamente del nivel de potencia recibida
en dBm.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema que emplea un RCPI y un Indicador de relación de señal/ruido
percibida (en adelante PSNI) de acuerdo con el presente
invento.
Las Figuras 2A y 2B son diagramas que muestran
ejemplos de medidas de RCPI e PSNI.
La Figura 3 muestra RCPI e PSNI en relación con
la relación señal/ruido (en adelante SNR) en el desmodulador.
La Figura 4 es un gráfico que muestra los
valores de PSNI en parámetro de la tasa de bits erróneos (en
adelante BER).
La Figura 5 es un diagrama de un primer
PLCP.
La Figura 6 es un diagrama de un segundo
PLCP.
La Figura 7 es un diagrama de un tercer
PLCP.
Un indicador de potencia recibida de canal (en
adelante RCPI) descrito en la presente memoria provee una medida
objetivo cuantificada de la potencia de entrada (S + N + I) donde S
es la potencia de señal, N es la potencia de ruido, e I es la
potencia de interferencias. Un indicador de relación percibida de
señal/ruido (PSNI) provee un valor que es una medida de la
relación percibida de señal
post-procesamiento/ruido más -interferencia (Sl/N
l) en el desmodulador. El PSNI proporciona una medida cuantificada
comparativa de la calidad de señal recibida [señal observada/(N +
I)] para todos los canales/frecuencias y entre todas las PHY y entre
todas las estaciones.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema 11 que emplea RCPI e PSNI de acuerdo con el presente
invento. El sistema 11 incluye un extremo frontal 12, un
convertidor analógico-digital 13, y un módulo 14 de
desmodulador específico de PHY y de bucles de seguimiento. El
extremo frontal 12, un convertidor analógico-digital
13, y un módulo 14 de desmodulador específico de PHY y de bucles de
seguimiento forman una sección 15 de control automático de ganancia
(en adelante AGC). Se muestra también un descodificador opcional 17
de corrección de errores hacia delante (en adelante FEC) y un
módulo 18 de comprobación de tramo. El sistema 11 descompone una
señal entrante en una pluralidad de etapas, mostradas como A hasta
E. El RCPI de acuerdo con el presente invento mide la potencia
total A de radiofrecuencia (RF) en una entrada 21 de antena. Es ésta
la potencia total, medida como RF S/(N + I) para cada punto de
acceso (en adelante AP). La salida del extremo frontal 12,
representada en B, es BB S/(N + 1) para cada AP, donde BB es una
constante de potencia usada por el AGC 15. La salida de los bucles
de seguimiento y desmodulador 14, que corresponde también a la
salida del descodificador 17 de FEC, es la tasa de bits erróneos
(BER) para cada tasa de datos de cada AP. La salida del módulo 18 de
comprobación de tramo es la tasa de tramos erróneos (en adelante
FER) para cada tasa de datos de cada AP. El PSNI mide relaciones
S/(N+ I) observadas dentro de un desmodulador, pero normaliza la
medida para la FER en la salida E:
Las Figuras 2A y 2B son diagramas que muestran
ejemplos de medidas de RCPI e PSNI en diferentes estaciones 31 a
33. Las medidas de la Figura 2A corresponden a potencia medida de
RCPI en A (Figura 1). La señal se mide en la misma SNR objetivo
para las diferentes estaciones 31 a 33. Las medidas de la Figura 2B
corresponden a una cantidad medida de PSNI, usada para determinar
la FER en E (Figura 1). La señal se mide en la misma SNR subjetiva
para las diferentes estaciones 31 a 33. Aunque una medida precisa de
S/(N + 1) en A es algo útil, las implementaciones de desmodulación
de RF varían ampliamente de una a otra estación, y no se puede usar
la medida de S/(N +1) a título comparativo entre las estaciones 31 a
33 para evaluar la calidad de señal entregada. La medida precisa de
la FER en la salida E es una medida de calidad ideal, pero no se
puede medir tramo por tramo. La FER solamente se puede medir con
precisión sobre un gran número de tramos, típicamente varios
centenares a varios miles de tramos. Asimismo, las FER son
comparables solamente en el mismo tamaño de tramo y en la misma tasa
de datos.
La Figura 3 muestra RCPI e PSNI en relación con
SNR en el desmodulador. Comenzando con la constante de Boltzman, en
la entrada del conector de antena (21, Figura 1) aparece una
potencia de interferencia y de nivel de ruido de entrada térmica en
la entrada. El nivel de potencia recibida de canal es la señal,
menos los deterioros de canal, ruido de amplificador de recepción,
pérdida en desmodulador, pérdida en descodificador de FEC, y una
combinación de una SNR teórica para la recepción y margen de
operación requeridos. El nivel en la entrada de conector de antena
es, o bien la relación SNR de entrada o bien la relación señal
analógica de entrada/ruido más interferencia (en adelante SNIR)
dependiendo de si se incluye la potencia de interferencias en la
entrada. La señal después de los deterioros por canal, ruido de
amplificador de recepción, pérdida en desmodulador y pérdida en
descodificador de FEC es la SNIR de señal digital observada, que es
el PSNI en el desmodulador. El PSNI en el desmodulador, cuando se
combina con la SNR teórica para la recepción requerida, o la SNR
para la recepción requerida más el margen de operación, es el nivel
previsto de potencia recibida de canal.
La Figura 4 es un gráfico que muestra valores de
PSNI en parámetro de la BER.
El presente invento mide el RCPI de potencia de
entrada, que preferiblemente se especifica de una manera similar al
RSSI, por ejemplo un valor de ocho (8) bits sin signo, que aumenta
de forma monótona con una intensidad de señal creciente. En una
realización preferida, el RCPI se escala logarítmicamente en dB para
medir la potencia recibida total dentro del ancho de banda de canal
definido en el conector de antena A (véase Figura 1), e incluye la
potencia de la señal, ruido e interferencias previstos. Los valores
de RCPI se cuantifican en decibelios referidos a un milivatio (en
adelante dBm) y la precisión se especifica a través de todo el
intervalo de RCPI. Los niveles de RCPI 221 abarcan desde -110 dBm
hasta 0 dBm con 2 unidades por dB. La precisión de RCPI es de \pm
5 dB a través del intervalo definido, equivalente a la precisión
especificada por TGH para el histograma de RPI. El RCPI se podría
usar dondequiera que se especifique el RSSI. Lo anteriormente
expuesto hace que el valor de RCPI sea muy conveniente y
ampliamente aplicable como una medida de calidad de tramo útil para
todas las capas físicas y estaciones. Nótese que el uso del RCPI
proporciona facilidad de implementación con los fabricantes de
módems y prepara el camino para diseños avanzados de antenas.
El valor de RCPI es una medida de la potencia de
RF recibida en el canal seleccionado, medido en el conector de
antena A. Este parámetro es una medida por la subcapa de PHY de la
potencia de RF recibida en el canal medida sobre el preámbulo de
PLCP y sobre todo el tramo recibido. El RCPI es una parámetro
logarítmica que aumenta de forma monótona, del nivel de potencia
recibida definido en dBm. Los valores admitidos para el parámetro
de RCPI son un valor de ocho (8) bits en el intervalo desde 0 hasta
220 (decimal), con los valores indicados redondeados a los 0,5 dB
más próximos de la forma siguiente:
La precisión para cada medida es de \pm5 dB.
La medida asume un ancho de banda equivalente de ruido de receptor
de 22 MHz.
El indicador de relación percibida de
señal/ruido más interferencia (en adelante PSNI) es una estimación
de post-procesamiento, específica de desmodulador,
de S(N + I) y BER/FER observada. Todos los desmoduladores
digitales usan bucles de seguimiento y
post-procesamiento complejo para desmodular símbolos
recibidos. Muchos valores métricos internos de desmodulador son
proporcionales a la S/(N+ I) percibida. Algunos ejemplos
incluyen:
- modulación por desplazamiento de fase (en adelante PSK): fluctuación de fase de banda base y magnitud de vector de error (en adelante EVM)
- DSSS: calidad de la correlación de código ensanchado
- OFDM: estabilidad del seguimiento de frecuencia y del seguimiento de canal.
\vskip1.000000\baselineskip
Los valores métricos internos de desmodulador
están disponibles sobre una base de tramo por tramo. Los valores
métricos de desmodulador proporcionales a S/(N + I) están
disponibles en todas las tasas de datos. Los valores métricos
internos de desmodulador se podrían calibrar con respecto a
prestaciones actuales de FER para indicar con precisión relaciones
S(N + I) percibidas u observadas en un entorno controlado con
un ruido blanco gausiano aditivo (en adelante AWGN). Dichos
valores métricos internos de desmodulador proveen estimaciones
rápidas de S/(N+I) tanto en ambientes de interferencias como en
ambientes sin interferencias (solamente ruido). En una
implementación potencial de la norma IEE 802.11, denominada Grupo de
Trabajo K de 802.11 (en adelante TGK), no es necesario especificar
qué valores métricos hay que usar, sino que sólo es necesario
especificar cómo el indicador cuantificado de PSNI está relacionado
con S/(N+ I) y FER. Por ejemplo, el TGK podría especificar que para
las estaciones que cumplan con la norma 802.11, las estaciones
podrían informar de RCPI (o de PSNI) en cualquier campo de datos
que pida RSSI. Una nueva variable de control de entidad de gestión
de estación (en adelante SME) podría especificar el uso del campo
de RSSI: a) para RCPI, b) para PSNI (indicación de señal/ruido
percibida) o c), para RSSI.
Una realización preferida del presente invento
mide la calidad de la señal de salida para obtener PSNI. PSNI se
especifica como RSSI: un valor de 8 bits sin signo, que aumenta de
forma monótona al aumentar S/(N+ I). PSNI se escala de forma
logarítmica con respecto a la S/(N + I) percibida, que se relaciona
directamente con las prestaciones de la FER. Para cada frecuencia
de datos se especifica un valor de salida de PSNI usando puntos de
la FER: un primer punto para un indicador de "anclaje", y
puntos adicionales para cuantificar y escalar la pendiente del
indicador y el intervalo de valores. La precisión del la PSNI en el
AWGN se especifica que sea \pm 1 dB para todos los puntos de la
FER. El intervalo de PSNI abarca la parte inferior de 32 dB del
intervalo operativo de S/(N + I) para cubrir elevadas FER en
frecuencias de datos desde 1 a 54 Mbps.
El indicador de PSNI es una medida de la
relación percibida post-procesamiento, de
señal/ruido más interferencia (S/(N + I) en el desmodulador. Los
valores admitidos para el parámetro de PSNI son un valor de ocho (8)
bits en el intervalo desde 0 hasta 255 (decimal). Este parámetro es
una medida mediante la sub-capa de PHY de la
calidad de señal percibida observada después de la conversión
descendente de RF a la banda base, y se obtiene a partir de los
valores métricos de procesamiento de señal digital interna del
desmodulador utilizados para recibir el tramo actual. PSNI se mide
sobre el preámbulo del PLCP y sobre la totalidad del tramo recibido.
PSNI está destinada a usarse de una manera relativa, y es una
parámetro logarítmica creciente de forma monótona, de la relación
observada
S/(N + I). La precisión de PSNI se especifica en ruido blanco gausiano aditivo en FER dados para cada frecuencia de datos según se ha representado en la Tabla 1.
S/(N + I). La precisión de PSNI se especifica en ruido blanco gausiano aditivo en FER dados para cada frecuencia de datos según se ha representado en la Tabla 1.
\newpage
La ganancia de codificación teórica de FEC
supuesta en los cálculos de la FER viene dada por:
R = ½, ganancia 5,4 dB
R = 2/3, ganancia 4,7 dB
R =1/ 4, ganancia 4,4 dB
\vskip1.000000\baselineskip
El valor especial de cero para la PSNI indica
una incapacidad para medir la PSNI. Cuando la PSNI excede el extremo
alto del intervalo medible para una frecuencia de datos dada, se
informa la PSNI máxima para esa frecuencia.
Los ajustes de frecuencia de datos/modulación
(en adelante DRM) utilizados para compensar las curvas de la BER son
los representados en la Tabla 2.
La Tabla 3 muestra los valores obtenidos para la
relación Energía por bit/Densidad espectral de potencia de ruido
(en adelante Eb/No) BER, y FER para una PSNI = 101. Las tasas de
bits erróneos (BER) varían basándose en la codificación de
corrección de errores hacia delante (FEC) utilizada en cada
frecuencia de datos. Las FER varían basándose en la longitud de la
BER y de la unidad de datos de protocolo del PLDP (en adelante
PPDU). Nótese que, para cualquier estación, la PSNI variará
solamente como un resultado de cambiar las condiciones de canal o
de cambiar el nivel recibido de potencia de señal prevista.
Obsérvese que, en aras del rendimiento, todas las estaciones
preferiblemente operan a la frecuencia de datos más alta que sea
posible al mismo tiempo que mantienen una FER aceptable. (calidad de
servicio, en adelante QoS).
Analizando la PSNI en relación con la Eb/No
observada, se selecciona un valor de la PSNI de cero para una Eb/No
observada post-procesamiento (0 Eb/No) igual a 4,4
dB, para una modulación binaria por desplazamiento de fase (en
adelante BPSK) en una velocidad de variación de datos de 1 Mbit/s.
Se seleccionan ocho unidades (etapas) por dB para proveer un
intervalo de 32 dB en un valor de 8 bits de la PSNI. Para la
operación de BPSK de 1 Mbit/s,
PSNI = 8* [0 Eb/No - 4,4 dB]. En general, para todas las otras velocidades de variación de datos o modulaciones:
PSNI = 8* [0 Eb/No - 4,4 dB]. En general, para todas las otras velocidades de variación de datos o modulaciones:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Donde DRMx es ajuste de la relación S/N
exclusivo para cada combinación de velocidad de variación de
datos/modulación. Los valores de DRM se han calculado en la Tabla
1. CFy es un factor específico de hardware utilizado para
contabilizar las variaciones de implementación en cada
descodificador de FEC de la estación. CFy = Categórica - CG real =
pérdida real de descodificador de FEC, para cada descodificador en
cada punto de FER especificado. CG teórica representa la ganancia
teórica de codificación y CG real representa la ganancia de
codificación real. Los valores de CG teórica se han listado en la
Tabla 1. Cuando no se use descodificador de FEC, CFy = 0. La
ecuación 1 es la fundación de la medida de la PSNI.
Analizando la PSNI en relación con la relación
señal de entrada/ruido más interferencia (ISNIR) de la forma
siguiente:
SNR = C/N, donde Eb = C* Tb, N = No ^ (ancho de
banda de ruido, en adelante NBW) y DR = 1/Tb.
Así,
\vskip1.000000\baselineskip
Para DR = 1 Mbit/s y NBW = 22 MHz,
\newpage
En general,
\vskip1.000000\baselineskip
Por tanto,
\vskip1.000000\baselineskip
Empleando la ecuación 1, es decir, PSNI = 8*
[OebNo - 4,4 dB + DRMx - CFy], y sustituyendo para OebNo,
PSNI = 8* [(OSNIR + 13,4 dB - DRNx) -4,4 dB + DRMx -CFy], y PSNI = 8* [OSNIR + 9,0 dB - CFy]. Como
PSNI = 8* [(OSNIR + 13,4 dB - DRNx) -4,4 dB + DRMx -CFy], y PSNI = 8* [OSNIR + 9,0 dB - CFy]. Como
\vskip1.000000\baselineskip
Donde TML es la pérdida por implementación de
módem y CI es la suma de todos los deterioros de canal, se tiene
que
\vskip1.000000\baselineskip
Analizando PSNI con respecto a BER/FER, PSNI es
una medida directa de la SNIR observada considerando todos los
deterioros de canal y pérdidas por implementación medidos en el
desmodulador. PSNI se especifica con respecto a la FER de salida,
que considera todas las pérdidas por implementación incluyendo
cualquier pérdida por implementación de descodificador de FEC. Cada
estación mide la PSNI usando un factor de corrección (en adelante
CF) para tener en cuenta la ganancia de codificación real (CG real)
de cada descodificador de FEC. Cualquier estación que mida PSNI en
un tramo que use FEC usará CFy de tal manera que la PSNI informada
de todas las estaciones se normalice y asuma una ganancia de
codificación teórica.
\vskip1.000000\baselineskip
El valor informado de la PSNI se podría usar
para estimar la EbNo de salida (en adelante OebNo) y la BER/FER
(QOS) para la estación que informa para cada velocidad de variación
de datos.
Para velocidades de transferencia de datos sin
un descodificador de FEC, se usa la OEbNo con la curva teórica de
PSK EbNo para estimar la BER. Para velocidades de transferencia de
datos con un descodificador de FEC, se usa la OEbNo con la curva
teórica de la FEC E\cdotbNo para la PSK para estimar la BER.
Nótese que la relación entre PSNI y BER se especifica solamente para
AWGN. Como el efecto neto de los deterioros de canal es degradar la
OEbNo de la misma forma que el AWGN, el PSNI debería ser un
estimador adecuado de la BER en todas las condiciones de canal.
\vskip1.000000\baselineskip
Es ésta una indicación por la PHY a la entidad
de control de acceso de medio (en adelante CAM) local de que el
PCLP ha recibido un delimitador de tramo de comienzo (en adelante
SFD) válido y una cabecera de PCLP. El parámetro primitivo
proporciona el parámetro siguiente: indicación de
PHY-RXSTART (Vector de recepción, en adelante
RXVECTOR).
El RXVECTOR representa una lista de parámetros
que la PHY provee a la entidad de MAC local tras la recepción de una
cabecera válida de PCLP o tras la recepción del último bit de datos
de unidad de datos de servicio de capa física (en adelante PSDU) en
el tramo recibido. Este vector contiene parámetros de MAC y
parámetros de gestión de MAC. Este parámetro primitivo es generado
por la entidad de PHY local a la subcapa de MAC cuando la PHY ha
validado de forma satisfactoria el código de redundancia cíclica (en
adelante CRC) de la comprobación de error de cabecera (en
adelante HEC) del PCLP al principio de una nueva PPDU. El efecto de
la recepción de este parámetro primitivo por el MAC no se ha
especificado.
\vskip1.000000\baselineskip
Este parámetro primitivo es una indicación por
la PHY a la entidad de MAC local de que la MPDU que se está
recibiendo actualmente se ha completado. El parámetro primitivo
provee los siguientes parámetros: indicación de
PHY-RXEND [(Error de recepción (en adelante
RXERROR), RXVECTOR)]. El parámetro de RXERROR puede transportar uno
o más de los valores siguientes: No hay error, violación de formato,
portadora perdida, o velocidad de transferencia no soportada.
Podrían producirse una serie de condiciones de error una vez que la
máquina de estado de recepción del PLCP ha detectado lo que parece
ser un preámbulo válido y un SFD. A continuación se describe el
parámetro retornado para cada una de estas condiciones de error.
No hay error. Este valor se usa para
indicar que no se ha producido un error durante el proceso de
recepción en el PLCP.
Violación de formato. Este valor se usa
para indicar que el formato de la PPDU recibida tenía un error.
Portadora perdida. Este valor se usa para
indicar que, durante la recepción de la MPDU entrante, se perdió la
portadora y no se puede llevar a cabo un tratamiento posterior de la
unidad de datos de protocolo del MAC (en adelante MPDU).
Velocidad de transferencia de datos no
soportada. Este valor se usa para indicar que, durante la
recepción de la PPDU entrante, se detectó una velocidad de
transferencia de datos no soportada.
El RXVECTOR representa una lista de parámetros
que la PHY provee a la entidad de MAC local tras la recepción de
una cabecera válida de PLCP o tras la recepción del último bit de
datos de la PSDU . en el tramo recibido. Este vector contiene los
parámetros del MAC y los parámetros de gestión del MAC. Este
parámetro primitivo es generado por la PHY para la entidad del MAC
local con el fin de indicar que la máquina de estado de recepción
ha completado una recepción con o sin errores. No se especifica el
efecto de la recepción de este parámetro primitivo
por el MAC.
por el MAC.
\vskip1.000000\baselineskip
En la Figura 5 se muestra una primera
realización del PLCP de recepción. Para recibir datos, se inhabilita
la solicitud de comienzo de transmisión de capa física (en adelante
solicitud de PHY-TXSTART) para que la entidad de
PHY esté en el estado de recepción. Adicionalmente, a través de la
gestión de estación por medio de la entidad de gestión de capa
física (en adelante PLME), se configura la PHY al canal apropiado y
se elige el método de evaluación de canal despejado (en adelante
CCA). A los otros parámetros de recepción tales como RSSI, RCPI,
calidad de señal (SQ), y velocidad indicada de transferencia de
datos se accede por medio del punto de acceso de servicio de la PHY
(en adelante PHY-SAP), mostrado en la Tabla 4.
Tras la recepción de la energía transmitida, de
acuerdo con el modo de CCA seleccionado, se habilita la detección
de energía de medio de capa física (en adelante PMD_ED) cuando el
nivel del RSSI . cruza el umbral de detección de energía (en
adelante ED_THRESHOLD) y/o se habilita la detección de portadora de
medio de capa física (en adelante PMD_CS) después que se ha
establecido el enclavamiento de código. Estas condiciones se usan
para indicar actividad al MAC por medio de la indicación de
PHY-CCA de MAC. La indicación de
PHY-CCA (OCUPADO) se emite para detección de
energía (en adelante ED) y/o enclavamiento de código antes de la
recepción correcta del tramo del PLCP. Los parámetros primitivos
de PMD calidad de señal de PMD (en adelante (PMD_SQ) y PMD_RSSI se
emiten para actualizar los parámetros de RSSI y QS informados al
MAC.
Después que se ha emitido la indicación de
PHY-CCA, la entidad de PHY comienza a buscar el
campo de comienzo de delimitador de tramo de comienzo (en adelante
SFD). Una vez que se ha detectado el campo del SFD, se inicia el
procesamiento del CRC-16 y s reciben los campos de
SEÑAL DE IEEE 802.11 DE PLCP (en adelante PCLP IEEE 802.11 SIGNAL)
SERVICIO DE IEEE 802.11 (en adelante IEEE 802.11 SERVICE) y
LONGITUD. Se procesa la secuencia de comprobación de tramo (en
adelante FCS) del CRC-16, y si falla la comprobación
de FCS del CRC-16, el receptor de PHY retorna al
estado de recepción en vacío (en adelante RSX IDLE). Si el estado
de CCA retorna al estado VACÍO durante la recepción, antes de la
transmisión del procesamiento completo del PLCP, el receptor de PHY
retorna al estado de RECEPCIÓN VACÍA.
Si la recepción de cabecera del PLCP es
satisfactoria (y el campo de SEÑAL es completamente reconocible y
está soportado), se emite una indicación de
PHY-RXSTART (RXVECTOR). El RXVECTOR en relación de
asociación con este parámetro primitivo incluye el campo de SEÑAL,
el campo de SERVICIO, la longitud en bytes de la MPDU (calculada a
partir del campo de LONGITUD en microsegundos), la antena utilizada
para recibir (ANTENA DE RECEPCIÓN en adelanta RX_ANTENNA), RSSI,
PSNI, Y SQ.
\vskip1.000000\baselineskip
Este parámetro primitivo es la medida de la
potencia de canal recibida por la PHY del DSSS en el conector de
antena, y se genera por la subcapa de PMD, y provee el indicador de
potencia recibida de canal al PLCP y al MAC. El parámetro primitivo
incluye el parámetro siguiente: indicación de PMD_RCPI (en adelante
RCPI). El RCPI es una medida de la potencia de canal recibida por
la capa física del espectro ensanchado por secuencia directa (en
adelante DSSS PHY) tal como se mide en el conector de antena. Las
indicaciones de valor de RCPI de ocho bits (niveles 221) son
soportadas. Este parámetro primitivo se genera por la PMD cuando la
DSSS-PHY está en el estado de recepción. Está
continuamente disponible para el PLCP, el cual, a su vez, provee el
parámetro a la entidad del MAC. Este parámetro se suministra a la
capa del PLCP solamente a título informativo. El RCPY se podría
usar conjuntamente con el PSNI para medir la calidad de la señal de
entrada.
\vskip1.000000\baselineskip
Los valores admitidos para el parámetro del RCPI
están en el intervalo comprendido desde 0 hasta 220 y son una
medida por parte de la PHY de la potencia recibida de canal en el
conector de antena. Las indicaciones del valor de RCPI de ocho bits
221 niveles) están soportadas. La PSNI se mide durante la recepción
del preámbulo del PLCP y sobre la totalidad del tramo recibido. El
RCPI se mide de la misma manera que la anteriormente
descrita.
descrita.
En la Figura 6 se muestra una segunda
realización de un PLCP de recepción. Para recibir datos, se
inhabilita la solicitud de comienzo de transmisión de capa física
(PHY_TXSTART) para que la entidad de PHY esté en el estado de
recepción. Adicionalmente, a través de la gestión de estación (por
medio de la PLME) se configura la PHY a la frecuencia apropiada. A
los otros parámetros de recepción, tales como RSSI, RCPI, y
velocidad indicada de transferencia de datos, se accede por medio
del PHY-SAP según se ha indicado anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
Este parámetro primitivo, generado por la
subcapa de PMD, provee el indicador de potencia recibida de canal a
la entidad del PLCP y del MAC y suministra el parámetro siguiente:
indicación de PMD_RCPI (RCPI).
La RCPÎ es una medida de la potencia de canal
recibida por la DSSS PHY tal como se mide en el conector de antena.
Las indicaciones de valores de RCPI de ocho bits (221 niveles) están
soportadas. Este parámetro primitivo se genera por el PMD cuando la
DSSS PHY está en el estado de recepción. Está disponible
continuamente para el PLCP, el cual, a su vez, provee el parámetro
a la entidad del MAC. Este parámetro se suministra a la capa del
PLCP solamente a título informativo. El RCPI se podría usar
conjuntamente con la PSNI para medir la calidad de la señal de
entrada.
\vskip1.000000\baselineskip
En la presente memoria se describen los
procedimientos de recepción para receptores configurados para
recibir los PLCP preceptivos y opcionales, las velocidades de
transferencia, y las modulaciones. Un receptor que soporte esta
extensión de elevada velocidad de transferencia de la norma es capaz
de recibir 5,5 Mbit/s y 11 Mbit/s, adicionalmente a 1 Mbit/s y 2
Mbit/s. Si la PHY implementa la opción de corto preámbulo, detecta
ambos formatos de preámbulos corto y largo e indica qué tipo de
preámbulo fue recibido en el RXVECTOR. Si la PHY implementa la
opción de modulación del código binario de convolución de paquete
(en adelante PBCC), detecta o bien la modulación por código
complementario (en adelante CCK) o bien las modulaciones de PBCC,
según indique el campo de SEÑAL, e informa del tipo de modulación
usada en el RXVECTOR.
El receptor implementa el procedimiento de CCA,
en el cual, tras recibir una PPDU, el receptor distingue entre un
formato de cabecera larga y corta por el valor SFD. El receptor
desmodula una cabecera larga de PLCP usando la modulación por
desplazamiento de fase binaria (en adelante BPSK) a 1 Mbit/s: El
receptor desmodula una cabecera corta de PLCP usando modulación por
desplazamiento de fase en cuadratura (en adelante QSFK) a 2 Mbit/s.
El receptor usa los campos de SEÑAL y SERVICIO de la cabecera del
PLCP para determinar la velocidad de transferencia de datos y la
modulación de la PSDU.
En la Figura 7 se muestra una tercera
realización de un PLCP de recepción Para recibir datos, se
inhabilita la solicitud de comienzo de transmisión de capa física
(PHY_TXSTART) para que la entidad de PHY esté en el estado de
recepción. Adicionalmente, a través de la gestión de estación por
medio de la PLME, se configura la PHY al canal apropiado y se
elige el método de CCA. . A los otros parámetros de recepción, tales
como RSSI, RCPI, SQ, y velocidad indicada de transferencia de
datos, se accede por medio del PHY-SAP según se ha
indicado anteriormente.
Tras la recepción de la energía transmitida, de
acuerdo con el modo de CCA seleccionado, se habilita la PMD_ED
cuando el RSSI alcanza el ED_THRESHOLD, y/o se habilita el PMD_CS
después que se ha establecido el enclavamiento de código. Estas
condiciones se usan para indicar actividad al MAC por medio de la
indicación PHY-CCA. La indicación
PHY-CCA (OCUPADO) se emite para detección de
energía y/o enclavamiento de código antes de la recepción correcta
de la cabecera del PLCP. Los valores primitivos de PMD, PMD_SQ,
PMD_RSSI, PMD_RCPI, se emiten para actualizar los parámetros de
RSSI, RCPI, y SQ informados al MAC.
Después que se ha emitido la indicación de
PHY-CCA, la entidad de PHY comienza a buscar el
campo de SFD. Una vez que se ha detectado el campo de SFD, se
inicia el procesamiento de CRC-16 y se reciben los
campos de SEÑAL de PLCP, SERVICIO, y LONGITUD. Se procesa la FCS de
CRC-16.Si falla la comprobación de FCS de
CRC-16, el receptor de PHY retorna al estado de
RECEPCIÓN EN VACÍO (en adelante RX IDLE). Si el estado de la CCA
retorna al estado EN VACÍO durante la recepción antes de la
terminación del procesamiento completo del PLCP, el receptor de PHY
retorna al estado RX IDLE.
Si la recepción de cabecera del PLCP es
satisfactoria (y el campo de señal es completamente reconocible y
está soportado), se emite una indicación de
PHY-RXSTART (RXVECTOR). El RXVECTOR en relación de
asociación con este valor primitivo incluye: el campo de SEÑAL; el
campo de SERVICIO; la longitud de la PSDU en octetos (calculada a
partir del campo de LONGITUD en microsegundos y de la velocidad de
transferencia de datos en Mbit/s); TIPO DE PREÁMBULO DE RECEPCIÓN
(en adelante RXPREAMBLE_TYPE) (que es un tipo enumerado que toma los
valores de PREÁMBULO CORTO (en adelante SHORTPREAMBLE) O PREÁMBULO
LARGO (en adelante LONGPREAMBLE); y la antena utilizada para
recibir (RX_ANTENNA, RSSII, RCPI, y SQ:
\vskip1.000000\baselineskip
Parámetro siguiente:
Este parámetro primitivo es generado por el PMD
cuando la PHY de alta velocidad de transferencia está en el estado
de recepción. Está continuamente disponible para el PLCP, el cual, a
su vez, provee el parámetro a la entidad de MAC. Este parámetro se
provee a la capa de PLCP solamente a título informativo. La RCÎ se
podría usar conjuntamente con la PSNI para medir la calidad de la
señal de entrada La RCPI se mide según se ha indicado
anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
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Claims (15)
1. Un método para determinar un indicador de
potencia recibida de canal (en adelante RCPI) en un receptor, cuyo
método comprende:
- medir la radiofrecuencia (en adelante RF), la potencia de una señal, del ruido y de interferencias recibidos en la antena;
- convertir la medida a un parámetro dado; y
- escalar el parámetro en decibelios, (en adelante dB) para obtener el valor de RCPI;
- caracterizado porque
- el valor de RCPI es una medida de la potencia de RF recibida en un canal, medida sobre un tramo recibido que incluye un protocolo de convergencia de capa física (en adelante PLCP), un preámbulo, generándose el RCPI por una subcapa de medio física (en adelante PMD), del receptor.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, que
comprende además:
- presentar el valor del RCPI en un formato digital de ocho bits.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El método de la reivindicación 2, que
comprende además presentar el valor del RCPI en un intervalo de 0 a
221.
4. El método de la reivindicación 1, que
comprende además medir el RCPI en una capa física (en adelante
PHY).
5. El método de la reivindicación 1, que
comprende además medir el RCIP en un espectro ensanchado por
secuencia directa (en adelante DSSS).
6. El método de la reivindicación 4 que
comprende además proveer el RCPI a una capa de control de acceso de
medio (en adelante MAC).
7. El método de la reivindicación 1, en el que
la etapa de medir la potencia de RF de una señal comprende medir una
señal que incluye señal, ruido e interferencias.
8. Un receptor configurado para determinar un
indicador de potencia recibida de canal, RCPI, cuyo receptor
comprende:
- un extremo frontal (21) de radio, configurado para medir la radiofrecuencia, RF, la potencia de una señal, del ruido y de la interferencia recibidos en la antena;
- un circuito (15) de control automático de ganancia (en adelante AGC) configurado para convertir la medida a un parámetro dado, y
- un circuito configurado para escalar el parámetro dado en decibelios, (dB), para obtener un valor del RCPI;
- caracterizado porque
- el valor del RCPI es una medida de la potencia de RF recibida en un canal medida sobre un tramo recibido que incluye un protocolo de convergencia de capa física (PLCP), un preámbulo, generándose el RCPI por una subcapa de medio física (PMD), del receptor.
\vskip1.000000\baselineskip
9. El receptor de la reivindicación 8, en el
que el circuito configurado para escalar presenta el valor del RCIP
en un formato digital de ocho bits en un intervalo de 1 a 221.
10. El receptor de la reivindicación 8, en el
que el receptor mide el RCPI en una capa física, PHY.
11. El receptor de la reivindicación 8, en el
que el receptor mide el RCPI en un espectro ensanchado por secuencia
directa (DSSS).
12. El receptor de la reivindicación 8, en el
que el receptor provee el RCPI a una capa de control de acceso de
medio,(MAC).
13. El receptor de la reivindicación 8, en el
que el receptor mide una señal que incluye señal, ruido e
interferencia.
14. El receptor de la reivindicación 8, que
comprende además:
- un circuito configurado para determinar una relación percibida entre señal percibida/ruido más interferencia (en adelante PSNI), y una relación señal/ruido, (en adelante Eb/No), mediante la obtención de una Eb/No observada representada por O EbNo, cuando PSNI = 0, empleando modulación por desplazamiento en fase binaria (en adelante BDSK), a una velocidad de transferencia de datos dada, que emplea unas unidades predeterminadas por dB para obtener un intervalo de 32 dB para un valor de PSNI representado por un número correspondiente de bits binarios; y
- un circuito configurado para abarcar el valor de PSNI y modificar la relación de PSNI mediante la adición de un valor de velocidad de transferencia de datos/modulación (en adelante DRMX), para acomodar una velocidad dada de transferencia de datos y una modulación y un factor de hardware dado, (en adelante CFy), para tener en cuenta las variaciones en cada descodificador de corrección de errores hacia delante (en adelante FEC) en la estación.
\vskip1.000000\baselineskip
15. El receptor de la reivindicación 14, que
comprende además:
- el circuito configurado para abarcar el valor de PSNI y modificar la relación de PSNI mediante la sustitución de OSNIR + 13,4 dB -DRMX en vez de OEbNo, donde OSNIR es una relación observada de señal/ruido más interferencias; PSNI se representa por PSNI = 8* [OSNIR + 9,0 dB-CFy], sustituir ISNIR-TML-CI en vez de OSNIR, donde ISNIR es la relación señal de entrada/ruido, TML representa la pérdida por implementación de módem y CI representa una suma de todos los deterioros de canal, dando un PSNI que es una medida directa de la SNIR observada.
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