RU2574335C2 - Methods and arrangements for communications in low-power wireless communication networks - Google Patents
Methods and arrangements for communications in low-power wireless communication networks Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574335C2 RU2574335C2 RU2014117526/07A RU2014117526A RU2574335C2 RU 2574335 C2 RU2574335 C2 RU 2574335C2 RU 2014117526/07 A RU2014117526/07 A RU 2014117526/07A RU 2014117526 A RU2014117526 A RU 2014117526A RU 2574335 C2 RU2574335 C2 RU 2574335C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- subcarriers
- ofdm
- data
- coding rate
- mhz
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000000051 modifying Effects 0.000 claims description 48
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 27
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 19
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001413 cellular Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 1
- 101700024587 PSK Proteins 0.000 description 1
- 229940023488 Pill Drugs 0.000 description 1
- 208000000927 Sleep Apnea Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010040979 Sleep apnoea syndrome Diseases 0.000 description 1
- 101700017779 TAOK2 Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 101700020279 psk1 Proteins 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 201000002859 sleep apnea Diseases 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Уровень техникиState of the art
Варианты осуществления изобретения относятся к области беспроводной связи. Более конкретно, варианты осуществления изобретения относятся к области коммуникационных протоколов между беспроводными передатчиками и приемниками.Embodiments of the invention relate to the field of wireless communications. More specifically, embodiments of the invention relate to the field of communication protocols between wireless transmitters and receivers.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 изображает вариант осуществления примерной беспроводной сети, содержащей множество коммуникационных устройств, в том числе множество коммуникационных устройств фиксированной или мобильной связи;FIG. 1 shows an embodiment of an exemplary wireless network comprising a plurality of communication devices, including a plurality of fixed or mobile communication devices;
фиг. 1A-D изображают альтернативные варианты осуществления символа OFDM для работы 1 МГц трансиверов, как показано на фиг. 1;FIG. 1A-D depict alternative embodiments of an OFDM symbol for operating 1 MHz transceivers, as shown in FIG. one;
фиг. 2 изображает вариант осуществления устройства для генерирования и передачи коммуникаций на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) в беспроводной сети;FIG. 2 shows an embodiment of an apparatus for generating and transmitting communications based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in a wireless network;
фиг. 2A-D изображают альтернативные варианты осуществления в виде таблицы с параметрами, расположенными построчно, и в столбцах указано чередование данных для работы 1 МГц трансиверов на фиг. 2;FIG. 2A-D depict alternative embodiments in the form of a table with parameters arranged line by line, and the columns indicate data rotation for the operation of 1 MHz transceivers in FIG. 2;
фиг. 3 показывает вариант осуществления блок-схемы алгоритма для передачи коммуникаций передатчиком, как показано на фиг. 2; иFIG. 3 shows an embodiment of a flowchart of an algorithm for transmitting communications by a transmitter, as shown in FIG. 2; and
фиг. 4 показывает вариант осуществления блок-схемы алгоритма для приема коммуникаций приемником, как показано на фиг. 2.FIG. 4 shows an embodiment of a flowchart of an algorithm for receiving communications by a receiver, as shown in FIG. 2.
Подробное описание вариантов осуществленияDetailed Description of Embodiments
Ниже приводится подробное описание новых вариантов осуществления, изображенных на прилагаемых чертежах. Тем не менее, количество предложенных деталей не предназначено для ограничения ожидаемых вариаций описанных вариантов осуществления; наоборот, формула изобретения и подробное описание охватывают все модификации, эквиваленты и альтернативы, не выходящие за рамки сущности и объема настоящих идей, как определено в прилагаемой формуле изобретения. Приведенные ниже подробные описания разработаны с целью разъяснения таких вариантов осуществления специалистам в данной области техники. Варианты осуществления могут включать в себя системы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM), работающие на 1 ГГц и более низких диапазонах частот. В частотных диапазонах 1 ГГц и ниже ширина полосы пропускная ограничена, таким образом, система типа IEEE 802.11n/ac, которая использует ширину полосы пропускания 20, 40, 80 и 160 МГц, не может быть применена в некоторых географических регионах. Во многих вариантах осуществления системы имеют ширину полосы пропускания примерно приблизительно от 1 до 10 МГц. В нескольких вариантах осуществления в системе типа 802.11n/ас может быть снижена частота тактовых сигналов для согласования с уменьшенной шириной полосы пропускания. Например, многие варианты осуществления снижают частоту тактовых сигналов на N, так 20, 40, 80 и 160 МГц делятся на N, где N может принимать значение, например, 10, обеспечивая работоспособность со значениями ширины полосы пропускания 2, 4, 8 и 16 МГц. Варианты осуществления также могут обеспечивать полосу пропускания 1 МГц другим способом. В некоторых вариантах осуществления вычисление значения ширины полосы пропускания 2, 4, 8 и 16 МГц может быть основано на системе IEEE 802.11ac. В других вариантах осуществления вычисление сигнала может отличаться от систем IEEE 802.11ac, удаляя, например, вычисления сигнала, которые не нужны при более низких значениях ширины полосах частот.The following is a detailed description of the new embodiments depicted in the accompanying drawings. However, the number of proposed parts is not intended to limit the expected variations of the described embodiments; on the contrary, the claims and detailed description cover all modifications, equivalents and alternatives that do not go beyond the essence and scope of the present ideas, as defined in the attached claims. The following detailed descriptions are designed to explain such embodiments to those skilled in the art. Embodiments may include orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems operating at 1 GHz and lower frequency ranges. In the frequency ranges of 1 GHz and lower, the bandwidth is limited, therefore, an IEEE 802.11n / ac system that uses a bandwidth of 20, 40, 80 and 160 MHz cannot be applied in some geographical regions. In many embodiments, systems have a bandwidth of about 1 to 10 MHz. In several embodiments, in a system such as 802.11n / ac, the clock frequency may be reduced to accommodate reduced bandwidth. For example, many embodiments reduce the clock frequency by N, so 20, 40, 80, and 160 MHz are divided by N, where N can take a value of, for example, 10, ensuring operability with bandwidths of 2, 4, 8, and 16 MHz . Embodiments may also provide a 1 MHz bandwidth in another manner. In some embodiments, the calculation of the 2, 4, 8, and 16 MHz bandwidths may be based on the IEEE 802.11ac system. In other embodiments, the signal calculation may be different from IEEE 802.11ac systems, removing, for example, signal calculations that are not needed at lower bandwidths.
Во многих вариантах осуществления логическая схема физического уровня может реализовать конкретные вычисления сигнала для функционирования на 1 МГц. Например, в работе на 1 МГц символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением могут содержать двадцать поднесущих информации (тональных сигналов), четыре поднесущих пилот-сигнала, семь защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC). В других вариантах осуществления символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением могут содержать двадцать четыре поднесущих информации (тональных сигналов), две поднесущих пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC). В других вариантах осуществления символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением могут содержать двадцать две поднесущие информации (тональных сигналов), четыре поднесущие пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC). В других вариантах осуществления, символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением могут содержать двадцать две поднесущие информации (тональных сигналов), две поднесущие пилот-сигналов, семь защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC).In many embodiments, the physical layer logic may implement specific signal calculations for operating at 1 MHz. For example, in a 1 MHz operation, orthogonal frequency division multiplexing symbols may comprise twenty information subcarriers (tones), four pilot subcarriers, seven guard subcarriers, and one DC subcarrier. In other embodiments, orthogonal frequency division multiplexing symbols may comprise twenty-four information subcarriers (tones), two pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier. In other embodiments, orthogonal frequency division multiplexing symbols may comprise twenty-two information subcarriers (tones), four pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier. In other embodiments, orthogonal frequency division multiplexing symbols may comprise twenty-two information subcarriers (tones), two pilot subcarriers, seven guard subcarriers, and one DC subcarrier.
Такие варианты осуществления могут преобразовывать символы мультиплексирования с ортогональным частотным разделением между частотной и временной областями быстрым преобразованием Фурье 32 точек или обратным быстрым преобразованием Фурье. Некоторые варианты осуществления могут преобразовать с повышением частоты и передать коммуникационный сигнал с символами мультиплексирования с ортогональным частотным разделением на частоте один мегагерц. Дополнительные варианты осуществления могут принимать и детектировать коммуникационный сигнал с символами мультиплексирования с ортогональным частотным разделением на частоте один мегагерц.Such embodiments may transform orthogonal frequency division multiplexing symbols between the frequency and time domains by a 32-point fast Fourier transform or an inverse fast Fourier transform. Some embodiments may upconvert and transmit a communication signal with orthogonal frequency division multiplexing symbols at a frequency of one megahertz. Additional embodiments may receive and detect a communication signal with orthogonal frequency division multiplexing symbols at a frequency of one megahertz.
Некоторые варианты осуществления могут обеспечить, например, внутреннюю и/или внешнюю "интеллектуальную" энергосистему и услуги по контролю над параметрами. Например, некоторые варианты осуществления могут обеспечивать использование датчиков для измерения потребления электроэнергии, воды, газа и/или других коммунальных услуг, предоставляемых для дома или домов в пределах конкретного района, и передавать данные о величине потребления этих услуг по беспроводной связи в измерительную подстанцию. Дополнительные варианты осуществления могут использовать датчики для обеспечения оказания услуг по уходу за больными на дому, в клинике или больнице для мониторинга параметров состояния больного, относящихся к основным показателям жизнедеятельности пациентов, такие как обнаружение падения, мониторинга таблеток, мониторинг веса, апноэ во время сна, уровень сахара в крови, сердечные ритмы и тому подобное. Варианты осуществления, предназначенные для таких услуг, как правило, требуют гораздо более низкие скорости передачи данных и значительно низкое (сверхнизкое) энергопотребление по сравнению с устройствами, предусмотренными в системах IEEE 802.11n/ac.Some embodiments may provide, for example, an internal and / or external “smart” power system and parameter control services. For example, some embodiments may allow the use of sensors to measure the consumption of electricity, water, gas and / or other utilities provided for a home or homes within a specific area, and transmit data on the amount of consumption of these services wirelessly to a measurement substation. Additional embodiments may use sensors to provide patient care services at home, in a clinic or hospital to monitor patient status parameters related to the main patient vital signs, such as drop detection, pill monitoring, weight monitoring, sleep apnea, blood sugar, heart rhythms and the like. Embodiments intended for such services typically require much lower data rates and significantly lower (ultra-low) power consumption compared to devices provided in IEEE 802.11n / ac systems.
Некоторые варианты осуществления повторно используют системы IEEE 802.11n/ac с новыми признаками, которые удовлетворяют требованиям снижению скорости передачи данных и сверхнизкому энергопотреблению, повторно используют аппаратные средства и снижают затраты на внедрение. Дополнительные варианты осуществления применяют совмещение нескольких потоков. Несколько вариантов осуществления не используют устаревшие способы подстройки и устаревшие сигнатуры и не реализуют многопользовательской режим, многоканальный вход - многоканальный выход (MIMO). И некоторые варианты осуществления используют технологию формирования луча.Some embodiments reuse IEEE 802.11n / ac systems with new features that satisfy the requirements of lower data rates and ultra-low power consumption, reuse hardware and reduce implementation costs. Additional embodiments employ multi-stream combining. Several embodiments do not use outdated tuning methods and outdated signatures and do not implement multi-user mode, multi-channel input - multi-channel output (MIMO). And some embodiments utilize beamforming technology.
Логические схемы, модули, устройства и интерфейсы, описанные здесь, могут выполнять функции, которые могут быть реализованы в аппаратных средствах и/или кодом. Оборудование и/или код может содержать программное обеспечение, программно-аппаратное средство, микрокод, процессоры, конечные машины, наборы микросхем или их комбинации, предназначенные для выполнения функций.The logic circuits, modules, devices, and interfaces described herein may perform functions that may be implemented in hardware and / or code. Equipment and / or code may contain software, firmware, microcode, processors, end machines, chipsets, or combinations thereof, designed to perform functions.
Варианты осуществления могут способствовать установлению беспроводной связи. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя маломощные беспроводные коммуникации, как Bluetooth ®, беспроводные локальные сети (WLANs), беспроводные городские сети (WMANs), беспроводные персональные сети (WPAN), сотовые сети, стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) IEEE 802.11-2007, стандарт IEEE по информационным технологиям - связи и обмена информацией между системами - локальные и городские сети - Особые требования - Часть 11: Беспроводная локальная сеть управления доступом к среде (MAC) и Технические характеристики физического уровня (PHY) (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2007.pdf), коммуникации в сетях, системы обмена сообщениями и смарт-устройства для облегчения взаимодействия между такими устройствами. Кроме того, некоторые варианты осуществления беспроводной связи могут включать в себя одну антенну, в то время как другие варианты осуществления могут использовать множество антенн.Embodiments may facilitate the establishment of wireless communications. Some embodiments may include low-power wireless communications such as Bluetooth ®, wireless local area networks (WLANs), wireless metropolitan area networks (WMANs), wireless personal area networks (WPAN), cellular networks, the IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standard 802.11-2007, the IEEE Standard for Information Technology - Communications and Information Exchange between Systems - Local and Urban Networks - Specific Requirements - Part 11: Wireless Local Area Network Media Access Control (MAC) and Physical Specifications level (PHY) (http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-2007.pdf), network communications, messaging systems and smart devices to facilitate the interaction between such devices. In addition, some embodiments of wireless communications may include one antenna, while other embodiments may use multiple antennas.
Обратимся теперь к фиг. 1, на которой показан вариант осуществления системы 1000 беспроводной связи. Система 1000 беспроводной связи содержит коммуникационное устройство 1010, которое подключено к сети 1005 посредством провода или по беспроводной связи. Коммуникационное устройство 1010 может устанавливать беспроводную связь с множеством коммуникационных устройств 1030, 1050 и 1055 через сеть 1005. Эти коммуникационные устройства 1010, 1030, 1050 и 1055 могут содержать датчики, станции, точки доступа, хабы, коммутаторы, маршрутизаторы, компьютеры, портативные компьютеры, ноутбуки, сотовые телефоны, PDAs (персональные цифровые помощники) или другие беспроводные устройства. Таким образом, коммуникационные устройства могут быть мобильными или фиксированными. Например, коммуникационное устройство 1010 может содержать измерительные подстанции для контроля над потреблением воды в пределах микрорайона. Каждый из домов в пределах микрорайона может содержать коммуникационное устройство, такое как коммуникационное устройство 1030 и коммуникационное устройство 1030 может быть интегрировано с или подключено к измерительному устройству потребления воды. Периодически коммуникационное устройство 1030 может инициировать установление связи с измерительной подстанцией для передачи данных, относящихся к данным потребления воды, по одномегагерцовому каналу. Коммуникационное устройство 1030 может кодировать символы на двадцати поднесущих информации, четырех поднесущих пилот-сигнала, семи защитных поднесущих и одной поднесущей постоянного тока и преобразовывать символы с частотной области во временную область для создания коммуникационного сигнала. Более того, измерительная станция или другое коммуникационное устройство может периодически инициировать обмен данными с коммуникационным устройством 1030 по одномегагерцовому каналу, осуществляя перемежение символов с пятью столбцами, умноженное на 4 Nbpscs (N бит на один кодированный символ), чтобы, например, обновить программно-техническое обеспечение коммуникационного устройства 1030. В других вариантах осуществления коммуникационное устройство 1030 может только направлять ответный сигнал на запрос и не может содержать логическую схему, которая инициирует коммуникации.Turning now to FIG. 1, an embodiment of a wireless communication system 1000 is shown. The wireless communication system 1000 includes a communication device 1010 that is connected to a network 1005 by wire or wirelessly. A communication device 1010 can establish wireless communication with a plurality of communication devices 1030, 1050 and 1055 through a network 1005. These communication devices 1010, 1030, 1050 and 1055 can include sensors, stations, access points, hubs, switches, routers, computers, laptop computers, laptops, cell phones, PDAs (personal digital assistants) or other wireless devices. Thus, communication devices can be mobile or fixed. For example, communication device 1010 may include measuring substations for monitoring water consumption within a community. Each of the houses within the community may contain a communication device, such as a communication device 1030 and a communication device 1030, that can be integrated with or connected to a water consumption meter. Periodically, the communication device 1030 may initiate communication with the measuring substation for transmitting data related to the water consumption data over a one-MHz channel. The communication device 1030 can encode symbols on twenty information subcarriers, four pilot subcarriers, seven guard subcarriers and one DC subcarrier and convert the symbols from the frequency domain to the time domain to create a communication signal. Moreover, the measuring station or other communication device can periodically initiate data exchange with the communication device 1030 via the one-MHz channel, interleaving the symbols with five columns multiplied by 4 Nbpscs (N bits per encoded symbol), for example, to update the software and hardware providing a communication device 1030. In other embodiments, the communication device 1030 can only send a response signal to the request and cannot contain a logic circuit, Otori initiates communication.
В других вариантах осуществления коммуникационное устройство 1030 может кодировать символы двадцатью четырьмя поднесущими информации (тональные сигналы), двумя поднесущими пилот-сигнала, пятью защитными поднесущими и одной поднесущей постоянного тока (DC) и преобразовывать символы из частотной области во временную область для создания коммуникационного сигнала. В других вариантах осуществления коммуникационное устройство 1030 может кодировать символы двадцатью двумя поднесущими информации (тональные сигналы), четырьмя поднесущими пилот-сигнала, пятью защитными поднесущими и одной поднесущей постоянного тока (DC) и преобразовывать символы из частотной области во временную область для создания коммуникационного сигнала. В других вариантах осуществления коммуникационное устройство 1030 может кодировать символы двадцатью двумя поднесущими информации (тональными сигналами), двумя поднесущими пилот-сигнала, семью защитными поднесущими и одной поднесущей постоянного тока и преобразовывать символы из частотной области во временную область для создания коммуникационного сигнала.In other embodiments, communications device 1030 can encode characters with twenty-four information subcarriers (tones), two pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier and convert characters from the frequency domain to the time domain to create the communication signal. In other embodiments, communications device 1030 can encode characters with twenty-two information subcarriers (tones), four pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier and convert characters from the frequency domain to the time domain to create the communication signal. In other embodiments, communications device 1030 can encode characters with twenty two information subcarriers (tones), two pilot subcarriers, seven guard subcarriers, and one DC subcarrier, and convert characters from the frequency domain to the time domain to create the communication signal.
В других вариантах осуществления коммуникационное устройство 1010 может обеспечить разгрузку данных. Например, коммуникационное устройства, которые представляют собой маломощные датчики, могут включать в себя цепь разгрузки данных, например, устанавливать связь с помощью Wi-Fi, с другим коммуникационным устройством, посредством сотовой сети и т.п. в целях снижения энергопотребления в период ожидании доступа, например, к измерительной станции и/или увеличения ширины полосы пропускания. Коммуникационные устройства, которые принимают данные из датчиков, таких как измерительные станции, могут включать в себя схему разгрузки данных, например, устанавливать связь через Wi-Fi, другое устройство связи, сотовую сеть и т.п. в целях уменьшения нагрузки на сеть 1005.In other embodiments, communication device 1010 may provide for offloading data. For example, communication devices, which are low-power sensors, may include a data offload circuit, for example, establish communication using Wi-Fi, with another communication device, via a cellular network, and the like. in order to reduce power consumption while waiting for access, for example, to a measuring station and / or increasing the bandwidth. Communication devices that receive data from sensors, such as measuring stations, may include a data offload circuit, for example, establish a connection via Wi-Fi, another communication device, a cellular network, and the like. in order to reduce the load on the network 1005.
Сеть 1005 может представлять собой взаимозависимость ряда сетей. Например, сеть 1005 может соединяться с глобальной сетью, такой как Интернет или интранет, и может взаимодействовать с проводными или мобильными локальными устройствами через один или несколько хабов, маршрутизаторов или коммутаторов. В настоящем варианте осуществления сеть 1005 коммуникативно соединяет коммуникационные устройства 1010, 1030, 1050 и 1055.Network 1005 may be the interdependence of a number of networks. For example, the network 1005 can connect to a global network, such as the Internet or an intranet, and can communicate with wired or mobile local devices through one or more hubs, routers, or switches. In the present embodiment, the network 1005 communicatively connects communication devices 1010, 1030, 1050, and 1055.
Коммуникационные устройства 1010 и 1030 содержать память 1011 и 1031, логический уровень 1081 и подуровень 1038 управления доступом к среде (MAC), соответственно. Память 1011, 1031, такая как динамическая память с произвольной выборкой (DRAM), может хранить фреймы, преамбулы и структуры преамбулы или их части. Фреймы, также называемые как блоки данных протокола обмена сообщениями MAC уровня (MPDUs), и структуры преамбулы могут устанавливать и поддерживать синхронизированную коммуникацию между передающим устройством и приемным устройством.Communication devices 1010 and 1030 comprise a memory 1011 and 1031, a logic level 1081, and a medium access control (MAC) sublayer 1038, respectively. A memory 1011, 1031, such as random access memory (DRAM), may store frames, preambles, and preamble structures or parts thereof. Frames, also referred to as MAC layer messaging protocol data units (MPDUs), and preamble structures can establish and maintain synchronized communication between the transmitting device and the receiving device.
Логический и MAC подуровень 1018, 1038 могут генерировать фреймы и физический уровень логического канала 1019, 1039 может генерировать блоки данных физического уровня (PPDUs). Более конкретно, средство 1012 и 1032 формирования фрейма могут генерировать фреймы и средство 1013 и 1033 формирования блока данных могут генерировать PPDUs. Средство 1013 и 1033 формирования блока данных могут генерировать PPDUs путем инкапсуляции полезной нагрузки, содержащей фреймы, генерируемые средством 1012 и 1032 формирования фрейма, для префикса полезной нагрузки, подлежащей передаче по одному или нескольким радиочастотным каналам через антенные устройства 1024 и 1044, соответственно.The logical and MAC sublayer 1018, 1038 can generate frames and the physical layer of the logical channel 1019, 1039 can generate physical layer data units (PPDUs). More specifically, frame forming means 1012 and 1032 can generate frames and data block generating means 1013 and 1033 can generate PPDUs. The data block generating means 1013 and 1033 can generate PPDUs by encapsulating a payload containing frames generated by the frame forming means 1012 and 1032 to prefix the payload to be transmitted on one or more radio frequency channels through the antenna devices 1024 and 1044, respectively.
Коммуникационные устройства 1010, 1030, 1050 и 1055 могут каждое содержать трансивер (RX/ТХ), такие как трансиверы (RX/ТХ) 1020 и 1040. Во многих вариантах осуществления трансиверы 1020 и 1040 осуществляют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). OFDM является способом кодирования цифровых данных на нескольких несущих частотах. OFDM является схемой мультиплексирования с частотным разделением каналов, которая используется в качестве способа цифровой модуляции с несколькими несущими. Большое количество близко расположенных ортогональных поднесущих используются для передачи данных в виде символов OFDM. Символы OFDM разделены на несколько параллельных потоков или каналов, по одному для каждой поднесущей и закодированы поднесущими, на которой символы OFDM будут переданы принимающему устройству, такими как двадцатью поднесущими информации, семью защитными поднесущими, четырьмя поднесущими пилот-сигнала и одной DC поднесущей. Каждая поднесущая модулируется по схеме модуляции при низкой скорости передачи символов, поддерживая общую скорость передачи данных, аналогично обычным схемам модуляции с одной несущей в той же полосе частот.Communication devices 1010, 1030, 1050, and 1055 may each contain a transceiver (RX / TX), such as transceivers (RX / TX) 1020 and 1040. In many embodiments, transceivers 1020 and 1040 perform orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). OFDM is a method of encoding digital data at several carrier frequencies. OFDM is a frequency division multiplexing scheme that is used as a multi-carrier digital modulation method. A large number of closely spaced orthogonal subcarriers are used to transmit data in the form of OFDM symbols. OFDM symbols are divided into several parallel streams or channels, one for each subcarrier and encoded by subcarriers on which OFDM symbols will be transmitted to the receiver, such as twenty information subcarriers, seven guard subcarriers, four pilot subcarriers and one DC subcarrier. Each subcarrier is modulated at a low symbol rate modulation scheme, maintaining a common data rate, similar to conventional single carrier modulation schemes in the same frequency band.
Система OFDM использует несколько несущих, или "тональные сигналы", для передачи данных, пилот-сигнала, защиты и нуллификации. Данные тонального сигнала используются для передачи информации между передатчиком и приемником через один из каналов. Пилот-сигналы используются для поддержания каналов и могут предоставить информацию о времени/частоте и отслеживания канала. Защитные тональные сигналы могут быть вставлены между символами, такими как символы короткого подготовительного поля (STF) и длинного подготовительного поля (LTF), в процессе передачи для недопущения межсимвольной интерференции (ISI), которая может возникнуть в результате эффекта многолучевого распространения. Эти защитные тональные сигналы также обеспечивают соответствие спектральной маски сигналу. Нуллификация постоянной составляющей (DC) может быть использована для упрощения схем прямого преобразования в приемнике.An OFDM system uses multiple carriers, or “tones,” for data transmission, pilot, protection, and nullification. Tone data is used to transmit information between the transmitter and receiver through one of the channels. Pilot signals are used to maintain channels and can provide time / frequency and channel tracking information. Protective tones can be inserted between characters, such as short preparatory field (STF) and long preparatory field (LTF), during transmission to prevent intersymbol interference (ISI), which may result from the multipath effect. These protective tones also match the spectral mask to the signal. DC nullification can be used to simplify direct conversion schemes at the receiver.
Каждый трансивер 1020, 1040 содержит RF передатчик и RF приемник. RF передатчик содержит OFDM модуль 1022, который накладывает цифровые данные, символы OFDM, закодированные с тональными сигналами, на RF частоты, также называемые как поднесущие, для передачи данных посредством электромагнитного излучения. В настоящем варианте осуществления OFDM модуль 1022 может наложить цифровые данные в виде символов OFDM, закодированные тональными сигналами, на поднесущие для передачи. Для 1 МГц полосы частот, в некоторых вариантах осуществления, OFDM символы могут содержать 20 тональных сигналов информации, семь защитных тональных сигналов, четыре тональных пилот-сигнала и один тональный сигнала DC. В других вариантах осуществления OFDM символы могут содержать 24 тональных сигнала информации, два тональных пилот-сигнала, пять защитных тональных сигнала и один тональный сигнал постоянного тока; 22 тональных сигнала информации, четыре тональных пилот-сигнала, пять защитных тональных сигналов и один тональный сигнал DC; или 22 тональных сигнала информации, два тональных пилот-сигнала, семь защитных тональных сигналов и один тональный сигнал DC.Each transceiver 1020, 1040 contains an RF transmitter and an RF receiver. The RF transmitter comprises an OFDM module 1022 that superimposes digital data, OFDM symbols encoded with tones, on the RF frequencies, also referred to as subcarriers, for transmitting data by electromagnetic radiation. In the present embodiment, the OFDM module 1022 may superimpose digital data in the form of OFDM symbols encoded with tones on the subcarriers for transmission. For the 1 MHz frequency band, in some embodiments, OFDM symbols may comprise 20 information tones, seven guard tones, four pilot tones, and one DC tone. In other embodiments, OFDM symbols may comprise 24 information tones, two pilot tones, five guard tones, and one DC tone; 22 information tones, four pilot tones, five guard tones and one DC tone; or 22 information tones, two pilot tones, seven guard tones, and one DC tone.
Фиг. 1А иллюстрирует вариант осуществления OFDM символа 1060. OFDM модуль 1022 может генерировать различные OFDM символы для различных полос пропускания, такие как 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц и 16 МГц, и может генерировать OFDM символ 1060 для канала с шириной полосы пропускания в 1 МГц, для трансиверов, таких как трансиверы на фиг. 1, что соответствует обратному быстрому преобразованию Фурье 32 точек. OFDM символ 1060 содержит 32 тональных сигнала, также называемые поднесущими, индексированные от -16 до 15. Эти 32 тональные сигналы включают в себя 20 тональных сигналов информации, семь защитных тональных сигналов, четыре тональных пилот-сигнала и один тональный сигнал постоянного тока (DC). Четыре низкочастотных тональных сигнала являются защитными тональными сигналами, предусмотренными для фильтрации с понижением частоты и с повышением частоты. Частота тонального сигнала с нулевым индексом представляет собой тональный сигнал постоянного тока и предназначен для подавления радиочастотных помех. DC тональный сигнал может содержать тональный сигнал на несущей частоте, например, 1 МГц. И частоты тональных сигналов информации и пилот-сигнала предусмотрены между индексами -12 до -1 и индексами от 1 до 12.FIG. 1A illustrates an embodiment of an
RF приемник содержит OFDM модуль 1042, который принимает электромагнитную энергию на RF частоте, выделяет цифровые данные из нее. Для работы на 1 МГц OFDM 1042 может извлекать OFDM символы, содержащие 20 тональных сигналов информации, семь защитных тональных сигналов и один тональный сигнал постоянного тока, такие как OFDM символ 1060, показанный на фиг. 1А. В других вариантах осуществления OFDM символы могут быть закодированы как OFDM символ 1062, 1064 или 1066, как показано на фиг. 1B-D, соответственно, с конфигурациями перемежителя, описанными в таблицах 252, 254 или 256, соответственно.The RF receiver contains an OFDM module 1042, which receives electromagnetic energy at the RF frequency, extracts digital data from it. For 1 MHz operation, OFDM 1042 can extract OFDM symbols containing 20 information tones, seven guard tones and one DC tone, such as the
Фиг. 1 может изображать несколько различных вариантов осуществления, включающих в себя систему многоканальный вход - многоканальный выход (MIMO), например, с четырьмя пространственными потоками, и может изображать генерирующие системы, в которых одно или более из коммуникационных устройств 1010, 1030, 1050 и 1055 содержит приемник и/или передатчик с одной антенной, включающие в себя систему с одним входом и одним выходом (SISO), систему с одним входом и многими выводами (SIMO) и систему со многими входами и одним выходом (MISO). Система 1000 беспроводной связи, показанная на фиг. 1, предназначена для представления системы стандарта Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.11ah. Аналогичным образом, устройства 1010, 1030, 1050 и 1055 предназначены для представления устройств стандарта IEEE 802.11ah.FIG. 1 may depict several different embodiments including a multi-channel input-multi-channel output (MIMO) system, for example, with four spatial streams, and may depict generating systems in which one or more of communication devices 1010, 1030, 1050 and 1055 comprises a receiver and / or transmitter with a single antenna, including a system with one input and one output (SISO), a system with one input and many outputs (SIMO) and a system with many inputs and one output (MISO). The wireless communication system 1000 shown in FIG. 1, is intended to represent the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11ah standard system. Similarly, devices 1010, 1030, 1050, and 1055 are intended to represent IEEE 802.11ah devices.
OFDM модуль 1022, 1032 преобразовывает информационные сигналы в сигналы, которые подаются на элементы антенной решетки 1024. Антенная решетка 1024 представляет собой массив отдельных, отдельно возбудимых антенных элементов. Сигналы, поданные на элементы антенной решетки 1024, вызывают излучение антенной решеткой 1024 по одному до четырех пространственных каналов. Таким образом, образованный каждый пространственный канал может нести информацию для одного или более коммуникационных устройств 1030, 1050 и 1055. Аналогичным образом, коммуникационное устройство 1030 содержит трансивер 1040 для приема и передачи сигналов от и к коммуникационному устройству 1010. Трансивер 1040 может содержать антенную решетку 1044, способную осуществлять связь с устройствами стандарта IEEE 802.11ah.The OFDM module 1022, 1032 converts the information signals into signals that are supplied to the elements of the antenna array 1024. The antenna array 1024 is an array of separate, separately excitable antenna elements. The signals applied to the elements of the antenna array 1024 cause radiation from the antenna array 1024 in one to four spatial channels. Thus, each spatial channel formed can carry information for one or more communication devices 1030, 1050, and 1055. Similarly, communication device 1030 includes a transceiver 1040 for receiving and transmitting signals from and to communication device 1010. Transceiver 1040 may include an antenna array 1044 capable of communicating with IEEE 802.11ah devices.
Фиг. 2 иллюстрирует вариант осуществления устройства мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) для осуществления коммуникации в беспроводной сети. Устройство содержит трансивер 200, соединенный с логической схемой 201 подуровня управления доступом к среде (MAC) и логической схемой 202 физического уровня. Логическая схема 201 подуровня MAC может генерировать фрейм и логическая схема 202 физического уровня может инкапсулировать фрейм (MPDU) с преамбулой для генерирования блока данных протокола физического уровня (PPDU) для передачи через трансивер 200. Например, средство формирования фрейма может генерировать фрейм, включающий в себя тип поля, который определяет факт того, является ли фрейм фреймом управления, контроля или информационным фреймом, и подтип поля для указания функции фрейма. Фрейм контроля может включать в себя фрейм, готовый к отправке, или фрейм, свободный для передачи. Фрейм управления может содержать навигационный фрейм, фрейм ответа проверки, фрейм в ассоциации ответа или фрейм в реассоциации ответа. И тип фрейма данных предназначен для передачи данных.FIG. 2 illustrates an embodiment of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) device for communicating in a wireless network. The apparatus comprises a transceiver 200 connected to a medium access control (MAC)
Трансивер 200 содержит приемник 204 и передатчик 206. Передатчик 206 может содержать один или более кодеров 208, перемежитель 209, модулятор 210 и OFDM модуль 212. Кодер 208 передатчика 206 принимает данные, предназначенные для передачи, из логической схемы 202 физического уровня. Логическая схема 202 физического уровня может направлять данные в трансивер 200 в блоках или символах, таких как байты данных. Кодер 208 может кодировать данные, используя любой из ряда алгоритмов, известных сейчас или которые будут разработаны. Кодировка может быть осуществлена для достижения одной или более из множества различных целей. Например, кодирование может быть выполнено для уменьшения среднего числа битов, которые должны быть отправлены для передачи каждого символа информации, подлежащей передаче. Кодирование может быть выполнено с целью уменьшения вероятности появления ошибки при детектировании символа в приемнике. Таким образом, кодер может ввести избыточность в поток данных. Добавление избыточности увеличивает ширину полосы пропускания, необходимую для передачи информации, но приводит к уменьшению ошибок и обеспечивает передачу сигнала на более низкой мощности. Кодирование может также содержать шифрование для обеспечения безопасности.The transceiver 200 includes a receiver 204 and a
В настоящем варианте осуществления кодер 208 может осуществлять бинарное сверточное кодирование (ВСС) или кодирование с низкой плотностью проверок на четность (LDPC), а также другие кодировки. Сигнал с выход кодера 208 подается в перемежитель 209 в качестве потока данных. В некоторых вариантах осуществления анализатор потока может находиться между кодером 208 и перемежителем 209 для разборки данных на несколько потоков данных.In the present embodiment,
Перемежитель 209 может уплотнить биты потока данных, часто называемые на этой стадии, как пространственные потоки, чтобы не допустить поступления длинных последовательностей соседних битов с шумами на вход декодера в приемнике. Перемежитель 209 может перемежевать биты данных в потоке данных, сохраняя данные в строках памяти, такой как буфер, кэш или другой памяти, перемежитель 209 затем выводит столбцы данных. Столбцы могут включать в себя бит данных из каждой из строк данных, хранящихся в памяти. В число строк и столбцов зависит от количества поднесущих, а также от количества кодированных битов на одной несущей (Nbpscs) для каждого пространственного потока.An
Фиг. 2А иллюстрирует таблицу 250 перемежения для полосы пропускания 1 МГц. В таблице 250 описывает число строк и столбцов, которые могут быть реализованы для перемежения с помощью, например, перемежителя 209 для канала с 1 МГц полосой пропускания при использовании 32 поднесущих, включающие в себя 20 поднесущих информации, семь защитных поднесущих, четыре поднесущие пилот-сигнала и одну поднесущую DC. Например, первая строка таблицы 250 показывает 1*Nbpscs строк по 2 колонки. Nbpscs может равняться числу кодированных битов на символ (Ncbps), умноженному на число поднесущих (Nsd) информации или (Nbpscs=Ncbps*Nsd). Ncbps может равняться Nsd, умноженному на порядок модуляции (М), т.е. (Ncbps=Nsd*М), в котором М равно 1 для BPSK, 2 для QPSK, 4 для 16-QAM, 6 для 64-QAM, 8 для 256 QAM и 10 для 1024 QAM. Таким образом, количество строк (N ROWS) для 1 МГц полосы пропускания и BPSK модуляции и 20 поднесущих информации в первой строке таблицы 250 является Nrows=1*(20*1)*20, где Npscs=400, Ncbps=20 и М=1.FIG. 2A illustrates an interleaving table 250 for a 1 MHz bandwidth. Table 250 describes the number of rows and columns that can be implemented for interleaving using, for example, an
Дополнительные записи в таблице 250 также включают в себя 5 * Nbpscs строк по 4 колонки и 4*Nbpscs строк по 5 столбцов, которые являются квадратными, чем другие записи в таблице 250. Фактическое количество строк может быть определено, как показано в расчетах выше для первой строки таблицы 250. Фиг. 2B-D описывают альтернативные варианты осуществления таблиц 252, 254 и 256 перемежения на основе соответствующих OFDM символов 1062, 1064 и 1066, соответственно.Additional entries in table 250 also include 5 * Nbpscs rows of 4 columns and 4 * Nbpscs rows of 5 columns that are square than other entries in table 250. The actual number of rows can be determined as shown in the calculations above for the first rows of table 250. FIG. 2B-D describe alternative embodiments of interleaving tables 252, 254, and 256 based on
Модулятор 210 передатчика 206 принимает данные из перемежителя 209. Модулятор 210 предназначен для преобразования каждого блока двоичных данных, принятых из кодера 208, в уникальный непрерывный сигнал, который может быть передан с помощью антенны после преобразования с повышением частоты и усиления. Модулятор 210 накладывает принятые блоки данных на синусоиды выбранной частоты. Более конкретно, модулятор 210 распределяет блоки данных на соответствующий набор дискретных амплитуд синусоиды, или набор дискретных фаз синусоиды, или набор дискретных частотных сдвигов по отношению к частоте синусоиды. Выходной сигнал модулятора 210 может быть полосовым сигналом.Modulator 210 of
В одном варианте осуществления модулятор 210 может осуществлять квадратурно-амплитудную модуляцию (QAM), накладывая два отдельных k-битовых символа из информационной последовательности на две квадратурные несущие, cos(2πft) и sin(2πft). Посредством QAM осуществляется передача двух цифровых битовых потоков за счет изменения (модуляции) амплитуд двух несущих волн, используя амплитудную манипуляцию (ASK) схемы цифровой модуляции. Две несущие волны не совпадают по фазе друг с другом на 90° и, таким образом, называются квадратурными несущими или квадратурными компонентами. Модулированные волны суммируются, и полученный в результате сигнал может быть комбинацией фазовой манипуляции (PSK) и амплитудной манипуляции (ASK). Может быть использовано целое число, по меньшей мере, две фазы и, по меньшей мере, две амплитуды.In one embodiment, modulator 210 may perform quadrature amplitude modulation (QAM) by superimposing two separate k-bit symbols from the information sequence onto two quadrature carriers, cos (2πft) and sin (2πft). By means of QAM, two digital bitstreams are transmitted by changing (modulating) the amplitudes of two carrier waves using the amplitude shift keying (ASK) of the digital modulation scheme. Two carrier waves do not coincide in phase with each other by 90 ° and, thus, are called quadrature carriers or quadrature components. The modulated waves are summed, and the resulting signal can be a combination of phase shift keying (PSK) and amplitude shift keying (ASK). An integer of at least two phases and at least two amplitudes can be used.
В некоторых вариантах осуществления модулятор 210 распределяет блоки данных, принятые из кодера 208, используя четырехточечную раскладку, эквидистантно расположенные по кругу, которая упоминается как квадратурная фазовая манипуляция (QPSK). С четырьмя фазами QPSK могут кодировать два бита на символ.In some embodiments, the modulator 210 distributes data blocks received from the
В другом варианте осуществления модулятор 210 распределяет блоки данных, принятые из кодера 208, на набор дискретных фаз несущей для получения фазоманипулированного (PSK) сигнала. N-фаза PSK сигнала генерируется путем распределения блоков k=log2N двоичных цифр входной последовательности в одну из N соответствующих фаз θ=2π(n-1)/n, где n является положительным целым числом, и которое меньше или равно N. Полученный эквивалентный сигнал нижних частот может быть представлен в видеIn another embodiment, the modulator 210 distributes the blocks of data received from the
где g(t-nT) является опорным импульсом, чья форма может быть оптимизирована для увеличения вероятности точного обнаружения в приемнике, например, уменьшением межсимвольной интерференции. Такие варианты осуществления могут использовать двоичную фазовую манипуляцию (BPSK), простейшую форму фазовой манипуляции (PSK). BPSK использует две фазы, которые разделены на 180°, что является самым надежным из всех PSKs, поскольку принимается самый высокий уровень шумов и искажений для демодулятора. В BPSK существует два состояния фазы сигнала: 0 и 180 градусов. Данные часто дифференциально кодируются до модуляции.where g (t-nT) is a reference pulse whose shape can be optimized to increase the likelihood of accurate detection at the receiver, for example, by reducing intersymbol interference. Such embodiments may use binary phase shift keying (BPSK), the simplest form of phase shift keying (PSK). The BPSK uses two phases, which are separated by 180 °, which is the most reliable of all PSKs, because it accepts the highest level of noise and distortion for the demodulator. There are two signal phase states in BPSK: 0 and 180 degrees. Data is often differentially encoded before modulation.
В еще одном варианте осуществления модулятор 210 распределяет блоки данных, принятые из кодера 208, поочередно на двух каналах или потоках, называемые I канал («сфазированный») и Q канал ("фазовая квадратура"), который называют квадратурной фазовой манипуляцией со сдвигом (SQPSK). SQPSK представляет собой способ фазового манипуляции, в котором фазовый переход сигнала несущей волны равен 90 градусам или 1/4 цикла за один раз. Фазовый сдвиг в 90 градусов известен как фазовая квадратура. Однофазный переход не превышает 90 градусов. В SQPSK есть четыре состояния: 0, +90, -90 и 180 градусов.In yet another embodiment, the modulator 210 distributes the blocks of data received from the
Выходной сигнал модулятора 209 подается в модуль 212 мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM). OFDM модуль 212 может содержать модуль 211 пространственно-временного блочного кодирования (STBC), модуль 214 цифрового формирования диаграммы направленности (DBF) и модуль 215 обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT). STBC модуль 211 может принимать данные точечной раскладки данных из модулятора 209, соответствующие одному или более пространственному потоку, и могут распространять пространственные потоки на большее количество пространственно-временных потоков (также обычно называемые потоками данных). В некоторых вариантах осуществления STBC 211 может управляться для пропускания пространственных потоков для ситуаций, в которых, например, количество пространственных потоков является максимальным количеством пространственно-временных потоков. Дополнительные варианты осуществления могут не использовать STBC.The output of
OFDM модуль 212 налагает или распределяет модулированные данные, сформированные в виде OFDM символов, на множество ортогональных поднесущих, так что OFDM символы закодированы поднесущими или тональными сигналами. В некоторых вариантах осуществления OFDM символы поступают в модуль 214 цифрового формирования диаграммы направленности (DBF). Могут быть использованы технологии цифрового формирования диаграммы направленности для повышения эффективности и пропускной способности беспроводной системы. Как правило, способ цифрового формирования диаграммы направленности использует алгоритмы цифровой обработки сигналов, которая осуществляется на принятых сигналах, которые передаются множеством антенных элементов. Например, множество пространственных каналов может быть сформировано и каждый пространственный канал может управляться независимо для максимизации мощности сигнала, переданного и принятого от каждого из множества пользовательских оконечных устройств. Дополнительно, способ цифрового формирования диаграммы направленности может быть применен для минимизации многолучевого замирания и ухода от внутриканальных помех.
Модуль OFDM 212 может также содержать модуль обратного преобразования Фурье, который выполняет обратное дискретное преобразования Фурье (IDFT) символов OFDM. В настоящем варианте осуществления IDFT может содержать IDFT модуль 215 для выполнения IDFT данных. При использовании 1 МГц полосы пропускания IDFT модуль 215 выполняет обратное DFT 32 точек потоков данных.
Выходной сигнал IDFT модуля 215 может быть преобразован с повышением частоты до наиболее высокой несущей частоты или может быть выполнено интегральное преобразование с повышением частоты. Сдвиг сигнала на значительно более высокую частоту до передачи позволяет использовать антенную решетку практичных размеров. То есть, чем выше частота передачи, тем меньше антенна может быть. Таким образом, повышающий преобразователь умножает модулированный сигнал по синусоиде для получения сигнала с несущей частотой, которая является суммой центральной частоты сигнала и частотой синусоиды. Действие основано на тригонометрической идентичности:The output signal of the
Сигнал на суммарной частоте (А+В) передается и сигнал на разностной частоте (А-В) отфильтровывают. Таким образом, полосовой фильтр предоставляется для идеального процесса фильтрации всего, кроме передаваемой информации на центральной (сумма) несущей частоте.The signal at the total frequency (A + B) is transmitted and the signal at the difference frequency (A-B) is filtered out. Thus, a band-pass filter is provided for an ideal filtering process of everything except the transmitted information at the central (sum) carrier frequency.
Трансивер 200 может также содержать антенный разделитель 216, подключенный к антенной решетке 218. Таким образом, в этом варианте осуществления одна антенная решетка используется для передачи и приема. При передаче сигнал проходит через антенный разделитель 216, который подает преобразованный сигнал, несущий информацию, на повышенной частоте в антенну. Во время передачи антенный разделитель 216 предотвращает поступление сигналов, подлежащих передаче, на вход приемника 204. При приеме информационные сигналы, принимаемые антенной решеткой, проходят через антенный разделитель 216, чтобы подать сигнал от антенной решетки к приемнику 204. Антенный разделитель 216 затем предотвратит поступление полученных сигналов на вход передатчика 206. Таким образом, антенный разделитель 216 работает как переключатель для поочередного подключения к элементам антенны приемника 204 и передатчика 206.The transceiver 200 may also include an
Антенная решетка 218 излучает информационные сигналы в изменяющемся во времени пространственном распределении электромагнитной энергии, которые могут быть приняты с помощью антенны приемника. Приемник может затем извлечь информацию из принимаемого сигнала. Элементы антенной решетки могут формировать многочисленные пространственные каналы, которые могут управляться для оптимизации производительности системы. Взаимно, несколько пространственных каналов в диаграмме направленности приемной антенны могут быть разделены на различные пространственные каналы. Таким образом, диаграмма направленности антенной решетки 218 может быть высокоселективной. Антенная решетка 218 может быть реализована с использованием платы печатного монтажа с применением технологии металлизации. Например, при изготовлении антенной решетки 218 могут использоваться несимметричная полосковая линия, симметричная полосковая линия, щелевая линия и излучатели.
Трансивер 200 может содержать приемник 204 для приема, демодуляции и декодирования передаваемой коммуникационными сигналами информации. Коммуникационные сигналы могут содержать, например, 32 тональных сигнала на 1 МГц несущей частоте. 32 тональных сигнала могут содержать 20 тональных сигналов информации, 7 защитных тональных сигналов, 4 тональных пилот-сигнала и один тональный сигнал DC, такой как OFDM пакет 1060, показанный на фиг. 1А. Например, станция сбора данных, совместимая с IEEE 802.11ah, может периодически принимать данные от маломощных датчиков, которые интегрированы в беспроводные коммуникационные устройства, совместимые с IEEE 802.11ah. Датчики могут работать в режиме пониженного энергопотребления в течение периода времени, затем активироваться периодически для сбора данных и периодически устанавливать связь со станцией сбора данных для передачи данных, собранных с помощью датчика. В некоторых вариантах осуществления датчик может активно инициировать связь со станцией сбора данных, передавать данные, указывающие на возможности связи, и начать передачу данных на станцию сбора данных в ответ на CTS или тому подобное. В других вариантах осуществления датчик может передавать данные на станцию сбора данных в ответ на инициирование связи станцией сбора данных. Приемник 204 может содержать один или более OFDM модуль 222, демодулятор 224, обращенный перемежитель 225 и декодер 226. OFDM модуль 222 извлекает сигнальную информацию как OFDM символы из множества поднесущих, на которых сигнальная информация модулируется. Например, OFDM символы могут содержать данные, ассоциированные с 20 поднесущими информации, четырьмя поднесущими пилот-сигнала, семью защитными поднесущими и одной поднесущей DC.Transceiver 200 may include a receiver 204 for receiving, demodulating, and decoding information transmitted by communication signals. Communication signals may contain, for example, 32 tones at 1 MHz carrier frequency. 32 tones may contain 20 tones of information, 7 guard tones, 4 pilot tones, and one DC tone, such as the
OFDM модуль 222 может содержать модуль 219 быстрого преобразования Фурье (FFT), DBF модуль 220 и STBC модуль 221. Принятые сигналы подаются из антенных элементов 218, преобразуются с понижением частоты до более низкой частоты и подаются в FFT модуль 219 для преобразования коммуникационных сигналов из временной области в частотную область. DBF модуль 220 преобразует N антенные сигналы в L информационные сигналы. И STBC модуль 221 может преобразовывать потоки данных из пространственно-временных потоков в пространственные потоки. В одном варианте осуществления демодуляция выполняется параллельно на выходных данных FFT. В другом варианте осуществления отдельный демодулятор 224 выполняет демодуляцию отдельно.
Демодулятор 224 демодулирует пространственные потоки. Демодуляция представляет собой процесс извлечения данных из пространственных потоков для получения демодулированных пространственных потоков. Способ демодуляции зависит от способа, которым эта информация модулируется на несущей принимаемого сигнала, и такая информация включена в состав вектора передачи (TXVECTOR), находящийся в коммуникационном сигнале. Так, например, если модуляции является BPSK, то демодуляции включает в себя обнаружение фазы для преобразования фазовой информации в двоичную последовательность. Демодуляция обеспечивает последовательность битов информации для обращенного перемежителя 225.Demodulator 224 demodulates spatial streams. Demodulation is the process of extracting data from spatial streams to obtain demodulated spatial streams. The method of demodulation depends on the way in which this information is modulated on the carrier of the received signal, and such information is included in the transmission vector (TXVECTOR) located in the communication signal. So, for example, if the modulation is BPSK, then demodulation includes phase detection for converting the phase information into a binary sequence. Demodulation provides a sequence of information bits for deinterleaver 225.
Обращенный перемежитель 225 может выполнять обратное перемежение последовательности битов информации. Например, перемежитель 225 может хранить последовательность битов в столбцах в памяти и удалить или выводить биты из памяти по строкам для перемежения битов информации. Декодер 226 декодирует перемеженные данные из демодулятора 224 и передает декодированную информацию, MPDU, в логическую схему 202 подуровня MAC.Reversed interleaver 225 may deinterleave the sequence of information bits. For example, interleaver 225 may store a sequence of bits in columns in memory and remove or remove bits from memory in rows to interleave bits of information. Decoder 226 decodes the interleaved data from demodulator 224 and transmits the decoded information, MPDU, to the
Специалистам в данной области техники будет понятно, что трансивер может содержать многочисленные дополнительные функциональные блоки, не показанные на фиг. 2, и что приемник 204 и передатчик 206 могут быть различными устройствами, а не находится в одном трансивере. Например, варианты осуществления трансивера могут содержать динамическое запоминающее устройство с произвольным доступом (DRAM), опорный генератор, схему фильтрации, пространственные сопоставители, модули вставки циклического сдвига, модули вставки охранного интервала, схему синхронизации, возможно, несколько этапов преобразования частоты и несколько этапов усиления и т.д. Кроме того, некоторые из функциональных модулей, показанных на фиг. 2, могут быть интегрированы. Например, модуль цифрового формирования диаграммы направленности может быть объединен с модулем мультиплексирования с ортогональным частотным разделением.Those skilled in the art will understand that a transceiver may contain numerous additional function blocks not shown in FIG. 2, and that receiver 204 and
На фиг. 3 показан вариант блок-схемы алгоритма для передачи коммуникаций с помощью передатчика, как показано на фиг. 2. Блок-схема алгоритма 300 начинается с приема фрейма из средства формирования фрейма (элемент 305). Логическая схема подуровня MAC может генерировать фрейм для передачи на другое коммуникационное устройство и может передать фрейм как MPDU в блок формирования данных на физическом уровне, который преобразует данные в пакет, который может быть передан на другое коммуникационное устройство. Блок формирования данных может генерировать преамбулу для инкапсулирования PSDU (MPDU из средства формирования фрейма) в форму PPDU для передачи (элемент 310). В некоторых вариантах осуществления более чем один MPDU может быть инкапсулирован в PPDU.In FIG. 3 shows an embodiment of a flowchart for transmitting communications using a transmitter, as shown in FIG. 2. The block diagram of the
Процесс, показанный на блок-схеме алгоритма 300, продолжается тем, что передатчик, такой как передатчик 206, получает PPDU из логической схемы физического уровня. Передатчик может кодировать PPDU двоичным сверточным кодированием (ВСС) или кодом малой плотности с контролем по четности (элемент 315) для управления ошибками в передаче данных. Более конкретно, передатчик может кодировать PPDU через одну или более схем кодирования, описанных в преамбуле PPDU, такой как ВСС или LDPC.The process shown in the flowchart of
Передатчик может уплотнять фрейм в одном или нескольких потоках данных (элемент 320). Например, уплотнитель передатчика может принимать фрейм с данными в нескольких потоках данных, например, из анализатора потока. Уплотнитель может затем сохранять данные из потоков данных в строках памяти и выводить данные как потоки данных из столбцов памяти, уплотняя биты данных для передачи.The transmitter may compress the frame in one or more data streams (element 320). For example, a transmitter seal may receive a data frame in several data streams, for example, from a stream analyzer. The sealant can then store data from data streams in memory rows and output the data as data streams from memory columns, compressing the data bits for transmission.
Передатчик может модулировать потоки данных посредством схемы модуляции и кодирования, указанной преамбулой, таких как BPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, QPSK или SQPSK (элемент 325). Например, сопоставитель раскладки данных может распределить последовательности битов в потоке данных по точкам раскладки (комплексные числа).The transmitter may modulate the data streams through a modulation and coding scheme indicated by the preamble, such as BPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, QPSK or SQPSK (element 325). For example, a data layout mapper can distribute sequences of bits in a data stream over layout points (complex numbers).
OFDM модуль передатчика может распределить потоки данных точек раскладки данных как OFDM символы, закодированные, например, 32 тональными сигналами в 1 МГц полосе пропускания каналов передачи (элемент 330). Например, OFDM модуль может содержать STBC кодер для распределения пространственных потоков точек раскладки данных в пространственно-временные потоки и пространственный сопоставитель распределяет пространственно-временные потоки для каналов передачи в виде OFDM символов, закодированные с помощью 32 тональных сигналов, таких как 20 тональных сигналов информации, семь защитных тональных сигналов, четыре тональные пилот-сигналы и один тональный сигнал постоянного тока. Пространственный сопоставитель может обеспечить прямое распределение, в котором точки раскладки данных из каждого пространственно-временного потока распределяются непосредственно по каналам передачи (взаимно однозначное соответствие). Пространственное распределение может обеспечить пространственное расширение, в котором векторы точек раскладки данных из всех пространственно-временных потоков расширены с помощью умножения матриц для формирования ввода OFDM символов, закодированных 32 тональными сигналами, для всех каналов передачи. Или пространственный сопоставитель может обеспечить DBF, в котором каждый вектор точек раскладки данных из всех пространственно-временных потоков умножается на матрицу векторов управления для получения OFDM символов, закодированных 32 тональными сигналами, как вход в каналы передачи.The OFDM transmitter module can distribute data stream streams of data points as OFDM symbols encoded, for example, with 32 tones in the 1 MHz bandwidth of the transmission channels (element 330). For example, the OFDM module may include an STBC encoder for distributing spatial streams of data layout points into space-time streams and a spatial resolver distributes space-time streams for transmission channels in the form of OFDM symbols encoded with 32 tones, such as 20 tones of information, seven guard tones, four pilot tones, and one DC tone. The spatial mapper can provide a direct distribution in which the data layout points from each space-time stream are distributed directly over the transmission channels (one-to-one correspondence). Spatial distribution can provide spatial expansion, in which the vectors of the data pickup points from all space-time streams are expanded by matrix multiplication to form an OFDM input encoded with 32 tones for all transmission channels. Or, a spatial mapper can provide a DBF in which each vector of data pickup points from all space-time streams is multiplied by a matrix of control vectors to obtain OFDM symbols encoded by 32 tones as input to the transmission channels.
Передатчик может преобразовывать OFDM символы, закодированные, например, 32 тональными сигналами для работы в полосе пропускания 1 МГц, во временную область с помощью обратного преобразования Фурье, такого как 32-точечное обратное преобразование Фурье (элемент 335). После этого, передатчик может преобразовать OFDM символы с повышением частоты для передачи (элемент 340) и передавать OFDM символы как коммуникационный сигнал посредством антенны (н) для передачи сигнала на другое коммуникационное устройство (элемент 345). Если необходимо передать большее количество фреймов (элемент 360), то процесс может снова начаться на элементе 305.The transmitter can convert OFDM symbols encoded, for example, with 32 tones for operating in the 1 MHz bandwidth, to the time domain using an inverse Fourier transform, such as a 32-point inverse Fourier transform (element 335). After that, the transmitter can convert the OFDM symbols with increasing frequency for transmission (element 340) and transmit the OFDM symbols as a communication signal via an antenna (n) to transmit the signal to another communication device (element 345). If it is necessary to transfer a larger number of frames (element 360), then the process can start again on
На фиг. 4 показан вариант блок-схемы алгоритма 400 детектирования и приема коммуникаций приемником, как показано на фиг. 2. Процесс, как показано на блок-схеме алгоритма 400, начинается с приемника, такого как приемник 204, который детектирует и принимает коммуникационный сигнал из передатчика через одну или более антенн, такой как антенный элемент антенной решетки 218 (элемент 405). Приемник может преобразовать коммуникационный сигнал (элемент 410) с понижением частоты и преобразовать коммуникационный сигнал в частотную область с помощью, например, 32-точечного FFT для 1 МГц полосы пропускания коммуникационного сигнала (элемент 415).In FIG. 4 shows an embodiment of a flowchart for a
Передатчик может извлечь OFDM символы, закодированные 32 тональными сигналами для канала с пропускной способностью 1 МГц, из коммуникационного сигнала (элемент 420) и демодулировать OFDM символы для получения потоков данных демодулированных символов (элемент 425). Например, демодулятор, такой как демодулятор 224, демодулирует сигнал информации через, например, BPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, QSPK или SQPSK и выводит сигнал в виде потока битов в обращенный перемежитель, такой как обращенный перемежитель 225 на фиг. 2.The transmitter can extract OFDM symbols encoded with 32 tones for the 1 MHz channel from the communication signal (element 420) and demodulate OFDM symbols to obtain demodulated symbol data streams (element 425). For example, a demodulator, such as demodulator 224, demodulates the information signal through, for example, BPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM, QSPK or SQPSK and outputs the signal as a bit stream to a deinterleaver, such as deinterleaver 225 to FIG. 2.
Обращенный перемежитель может выполнять обратное перемежение битов в потоке битов, сохраняя биты, например, в 5 колонках и удаляя биты в 4 * Nbpscs строках. И декодер, такой как декодер 226, декодирует сигнальную информацию от обращенного перемежителя, чтобы определить PPDUs (элемент 435) через, например, ВСС или LDPC. Передатчик может затем извлечь MPDUs из PPDUs (элемент 440) и передать MPDU в логическую схему подуровня MAC, такое как логическая схема 202 подуровня MAC (элемент 445).Reverse interleaver can reverse the interleave bits in the bit stream, storing bits, for example, in 5 columns and deleting bits in 4 * Nbpscs lines. And a decoder, such as decoder 226, decodes the signaling information from the deinterleaver to determine PPDUs (element 435) through, for example, BCC or LDPC. The transmitter may then extract the MPDUs from the PPDUs (element 440) and transmit the MPDUs to the MAC sublayer logic, such as the MAC sublayer logic 202 (element 445).
Другой вариант осуществления реализован в виде программного продукта для реализации систем и способов, описанных со ссылкой на фиг. 1-4. Некоторые варианты осуществления могут принимать форму полностью аппаратной реализации, полностью программного обеспечения или варианта осуществления, содержащего как элементы аппаратной реализации, так и элементы программного обеспечения. Один вариант осуществления реализован как программное обеспечение, которое включает в себя, но не ограничивается, программно-аппаратное обеспечение, резидентное программное обеспечение, микрокод и т.д.Another embodiment is implemented as a software product for implementing the systems and methods described with reference to FIG. 1-4. Some embodiments may take the form of a fully hardware implementation, all software, or an embodiment comprising both hardware implementation elements and software elements. One embodiment is implemented as software that includes, but is not limited to, firmware, resident software, microcode, etc.
Более того, варианты осуществления могут принимать форму компьютерного программного продукта (или машинно-доступного изделия), доступного для использования компьютером или машиночитаемым носителем, обеспечивая программный код для использования посредством или в соединении с компьютером или любой системой. Для целей этого описания доступный для использования компьютер или машиночитаемый носитель может быть любым устройством, которое может содержать, хранить, устанавливать связь, распространять или доставлять программу для использования, посредством или в соединении с системой выполнения команд, приспособлением или устройством.Moreover, embodiments may take the form of a computer program product (or machine-accessible product) available for use by a computer or computer-readable medium, providing program code for use by or in connection with a computer or any system. For the purposes of this description, a computer or machine-readable medium available for use may be any device that may contain, store, communicate, distribute, or deliver a program for use, by or in connection with an instruction execution system, device, or device.
Носитель может представлять собой электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему (или приспособление или устройство). Примеры машиночитаемого носителя включают в себя полупроводниковую или твердотельную память, магнитную ленту, съемную компьютерную дискету, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), жесткий магнитный диск и оптический диск. Текущие примеры оптических дисков включают в себя компакт-диск постоянной памяти (CD-ROM), компакт-диск с возможностью перезаписи (CD -R/W) и DVD.The carrier may be an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared or semiconductor system (or device or device). Examples of computer-readable media include a semiconductor or solid state memory, magnetic tape, a removable computer diskette, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), a hard disk and an optical disk. Current examples of optical discs include a read-only compact disc (CD-ROM), a rewritable compact disc (CD-R / W), and a DVD.
Система обработки данных предназначена для хранения и/или выполнения программного кода и будет включать в себя, по меньшей мере, один процессор, соединенный непосредственно или косвенно с элементами памяти через системную шину. Элементы памяти могут включать в себя локальную память, применяемую при фактическом исполнении программного кода, запоминающее устройство массивов данных и кэш-памяти, которые обеспечивают временное хранение, по меньшей мере, некоторого программного кода, чтобы уменьшить количество раз извлечения из запоминающего устройства массивов данных кода во время выполнения.The data processing system is designed to store and / or execute program code and will include at least one processor connected directly or indirectly to memory elements via the system bus. The memory elements may include local memory used in the actual execution of the program code, a storage device of data arrays and cache memory, which provide temporary storage of at least some program code in order to reduce the number of times the code data arrays are retrieved from the storage device lead time.
Логическая схема, как описано выше, может быть частью кристалла интегральной схемы. Проектирование кристалла осуществляется на графическом языке программирования компьютера и хранится на носителе памяти компьютера (например, на диске, ленте, физическом жестком диске или виртуальном жестком диске, например, при обращении к запоминающему устройству сети).The logic circuit, as described above, may be part of an integrated circuit chip. The design of the chip is carried out in the graphic computer programming language and is stored on the computer’s storage medium (for example, on a disk, tape, physical hard disk or virtual hard disk, for example, when accessing a network storage device).
Если производитель не выпускает интегральные микросхемы или фотолитографические маски, используемые для изготовления микросхем, производитель передает полученную в результате конструкцию с помощью физических средств (например, путем предоставления копии носителя информации, на котором хранится дизайн) или в электронном виде (например, через Интернет) напрямую или косвенно таким производителям. Хранящийся дизайн затем преобразуется в соответствующий формат (например, GDSII) для изготовления.If the manufacturer does not produce integrated circuits or photolithographic masks used for the manufacture of microcircuits, the manufacturer transfers the resulting design using physical means (for example, by providing a copy of the information carrier on which the design is stored) or electronically (for example, via the Internet) directly or indirectly to such manufacturers. The stored design is then converted to the appropriate format (e.g. GDSII) for production.
Полученные интегральные микросхемы могут быть поставлены производителем в форме необработанной пластины (то есть, в виде одной пластины, имеющей несколько бескорпусных микросхем), как бескорпусной кристалл или в корпусе. В последнем случае, кристалл установлен в одном корпусе кристалла (например, пластиковый корпус кристаллодержателя с выводами типа J для поверхностного монтажа на всех четырех сторонах, которые прикреплены к материнской плате или другому корпусу более высокого уровня) или в многокристальном интегральном модуле (например, керамический корпус, который имеет одну или обе поверхностную или внутреннюю разводку). В любом случае, кристалл затем интегрируется с другими кристаллами, дискретными элементами схемы и/или другими устройствами обработки сигналов, как часть либо (а) промежуточного продукта, например, материнской платы, либо (б) конечного изделия.The resulting integrated circuits can be supplied by the manufacturer in the form of a raw plate (that is, in the form of a single plate having several open-circuit microcircuits), as a open-chip or in a housing. In the latter case, the crystal is installed in one crystal case (for example, a plastic crystal holder case with type J terminals for surface mounting on all four sides that are attached to the motherboard or another higher-level case) or in a multi-chip integrated module (for example, a ceramic case which has one or both surface or internal wiring). In any case, the crystal is then integrated with other crystals, discrete circuit elements and / or other signal processing devices, as part of either (a) an intermediate product, for example, a motherboard, or (b) the final product.
Claims (21)
компоновщик блока данных, выполненный с возможностью генерировать блок (PPDU) данных протокола физического уровня;
логическую схему перемежителя, выполненную с возможностью перемежать биты потока данных, сформированного для одномегагерцовой (1 MHz) ширины полосы, в котором биты расположены в таблице, имеющей восемь колонок и 3*NBPSCS строк, где NBPSCS обозначает количество кодированных битов на поднесущую; и
OFDM модуль, выполненный с возможностью преобразовывать PPDU во множество OFDM символов, OFDM символ кодируется множеством поднесущих, множество поднесущих включает в себя двадцать четыре поднесущих данных, две поднесущих пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC).1. A communication device configured to establish wireless communication through multiplexing (OFDM) with orthogonal frequency division, the communication device comprising:
a data unit linker configured to generate a physical layer protocol data unit (PPDU);
an interleaver logic configured to interleave the bits of a data stream generated for a 1 MHz (1 MHz) bandwidth, in which the bits are arranged in a table having eight columns and 3 * N BPSCS rows, where N BPSCS indicates the number of encoded bits per subcarrier; and
An OFDM module configured to convert PPDUs to a plurality of OFDM symbols, an OFDM symbol is encoded by a plurality of subcarriers, a plurality of subcarriers includes twenty-four data subcarriers, two pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier.
логическую схему модулятора, выполненную с возможностью модулировать упомянутое множество поднесущих посредством формата модуляции, выбранного из группы, содержащей бинарную фазовую манипуляцию (BPSK), 64-точечную раскладку данных квадратурной амплитудной модуляции (QAM), 256-точечную раскладку данных QAM, квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK).2. A communication device according to claim 1, comprising:
modulator logic configured to modulate the plurality of subcarriers by a modulation format selected from a group containing binary phase shift keying (BPSK), 64-point quadrature amplitude modulation (QAM) data mapping, 256-point QAM data mapping, quadrature phase shift keying ( QPSK).
логическую схему обратного дискретного преобразования Фурье, выполненную с возможностью осуществлять обратное дискретное преобразование Фурье (IDFT) на множестве поднесущих.4. The communication device according to claim 1, wherein the OFDM module comprises:
logic of the inverse discrete Fourier transform, configured to perform the inverse discrete Fourier transform (IDFT) on a variety of subcarriers.
модуль цифрового формирования диаграммы направленности, выполненный с возможностью преобразовывать множество информационных сигналов во множество сигналов антенны.5. The communication device according to claim 1, wherein the OFDM module comprises:
a digital beamforming module, configured to convert a plurality of information signals into a plurality of antenna signals.
антенную решетку; и
приемник, содержащий:
схему, выполненную с возможностью подключаться к антенной решетке, и выполненную с возможностью принимать множество OFDM символов, OFDM символ закодирован посредством множества поднесущих, множество поднесущих включает в себя двадцать четыре поднесущих данных, две поднесущие пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую прямого тока (DC); и
логическую схему обращенного перемежителя, выполненную с возможностью восстанавливать первоначальную последовательность бит для одномегагерцовой (1 MHz) полосы частот и располагать последовательность бит в таблице, имеющей восемь колонок и 3*NBPSCS строк, где NBPSCS обозначает количество кодированных битов на поднесущую.8. A communication device configured to establish wireless communication by means of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the communication device comprising:
antenna array; and
a receiver comprising:
a circuit configured to couple to an antenna array and configured to receive a plurality of OFDM symbols, an OFDM symbol encoded by a plurality of subcarriers, a plurality of subcarriers includes twenty-four data subcarriers, two pilot subcarriers, five guard subcarriers and one forward current subcarrier (DC); and
deinterleaver logic, configured to recover the original bit sequence for the 1 MHz (1 MHz) frequency band and arrange the bit sequence in a table having eight columns and 3 * N BPSCS rows, where N BPSCS indicates the number of encoded bits per subcarrier.
логическую схему демодулятора, выполненную с возможностью демодулировать упомянутое множество поднесущих посредством формата модуляции, выбранного из группы, содержащей бинарную фазовую манипуляцию (BPSK), 64-точечную раскладку данных квадратурной амплитудной модуляции (QAM), 256-точечную раскладку данных QAM, квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK).9. The communication device according to claim 8, in which the receiver contains:
demodulator logic configured to demodulate the plurality of subcarriers by a modulation format selected from a group containing binary phase shift keying (BPSK), 64-point quadrature amplitude modulation (QAM) data mapping, 256-point QAM data mapping, quadrature phase shift keying ( QPSK).
логическая схема демодулятора выполнена с возможностью демодулировать упомянутое множество поднесущих на основании скорости кодирования, выбранной из группы, состоящей из скорости кодирования 1/2, скорости кодирования 3/4, скорости кодирования 2/3 и скорости кодирования 5/6.10. The communication device according to claim 9, in which
the demodulator logic is configured to demodulate the plurality of subcarriers based on a coding rate selected from the group consisting of coding rate 1/2, coding rate 3/4, coding rate 2/3, and coding rate 5/6.
приемник содержит логическую схему обратного дискретного преобразования Фурье, выполненную с возможностью преобразовывать коммуникационный сигнал из временной области в частотную область.11. The communication device according to claim 8, in which
the receiver contains a logic circuit of the inverse discrete Fourier transform, configured to convert the communication signal from the time domain to the frequency domain.
приемник выполнен с возможностью принимать OFDM сигнал по беспроводной связи по 1 MHz каналу.12. The communication device according to claim 8, in which
the receiver is configured to receive an OFDM signal wirelessly over a 1 MHz channel.
коммуникационное устройство, содержащее:
компоновщик блока данных, выполненный с возможностью генерировать блок (PPDU) данных протокола физического уровня;
трансивер, выполненный с возможностью подключаться к компоновщику блока данных и выполненный с возможностью преобразования PPDU в OFDM символы, OFDM символ кодируется множеством поднесущих, множество поднесущих включают в себя двадцать четыре поднесущих данных, две поднесущие пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC), при этом трансивер содержит перемежитель, выполненный с возможностью перемежать биты данных потока данных, сформированного для одномегагерцовой (1 MHz) ширины полосы, в котором биты расположены в таблице, имеющей восемь колонок и 3*NBPSCS строк, где NBPSCS обозначает количество кодированных битов на поднесущую; и
антенную решетку с возможностью подключаться к трансиверу.13. The wireless communication system is configured to establish wireless communication by means of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the wireless communication system comprising:
a communication device comprising:
a data unit linker configured to generate a physical layer protocol data unit (PPDU);
a transceiver configured to connect to a data unit composer and configured to convert PPDU to OFDM symbols, an OFDM symbol encoded by a plurality of subcarriers, a plurality of subcarriers include twenty-four data subcarriers, two pilot subcarriers, five guard subcarriers and one DC subcarrier (DC), while the transceiver contains an interleaver, configured to interleave the data bits of the data stream generated for the one MHz (1 MHz) bandwidth in which the bits are located s table having eight columns and 3 rows * N BPSCS where N BPSCS denotes the number of coded bits per subcarrier; and
antenna array with the ability to connect to a transceiver.
логическую схему модулятора, выполненную с возможностью модулировать упомянутое множество поднесущих посредством формата модуляции, выбранного из группы, содержащей бинарную фазовую манипуляцию (BPSK), 64-точечную раскладку данных квадратурной амплитудной модуляции (QAM), 256-точечную раскладку данных QAM, квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK).14. The wireless communications system of claim 13, wherein the transceiver comprises:
modulator logic configured to modulate the plurality of subcarriers by a modulation format selected from a group containing binary phase shift keying (BPSK), 64-point quadrature amplitude modulation (QAM) data mapping, 256-point QAM data mapping, quadrature phase shift keying ( QPSK).
трансивер выполнен с возможностью передавать и принимать OFDM сигнал по беспроводной связи по 1 MHz каналу.17. The wireless communication system of claim 13, wherein
the transceiver is configured to transmit and receive an OFDM signal wirelessly over a 1 MHz channel.
перемежение бит потока данных, сформированного для одномегагерцовой ширины полосы, в котором биты расположены в таблице, имеющей восемь колонок и 3*NBPSCS строк, где NBPSCS обозначает количество кодированных битов на поднесущую;
генерирование коммуникационного сигнала посредством мультиплексирования (OFDM) с ортогональным частотным разделением, включающего в себя множество поднесущих, в котором множество поднесущих включает в себя двадцать четыре поднесущих данных, две поднесущие пилот-сигнала, пять защитных поднесущих и одну поднесущую постоянного тока (DC); и
передачу OFDM коммуникационного сигнала по одномегагерцовому (1 MHz) каналу.18. The method of transmitting a communication signal provides communication over a wireless local area network (WLAN), the method comprising:
interleaving bits of a data stream generated for a one-MHz bandwidth in which the bits are arranged in a table having eight columns and 3 * N BPSCS rows, where N BPSCS indicates the number of encoded bits per subcarrier;
generating a communication signal by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) including a plurality of subcarriers, wherein the plurality of subcarriers includes twenty-four data subcarriers, two pilot subcarriers, five guard subcarriers, and one DC subcarrier; and
OFDM transmission of a communication signal over a single MHz (1 MHz) channel.
модуляцию упомянутого множества поднесущих посредством формата модуляции, выбранного из группы, содержащей бинарную фазовую манипуляцию (BPSK), 64-точечную раскладку данных квадратурной амплитудной модуляции (QAM), 256-точечную раскладку данных QAM, квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK).19. The method according to p. 18, containing:
modulating said plurality of subcarriers by a modulation format selected from a group comprising binary phase shift keying (BPSK), 64-point quadrature amplitude modulation (QAM) data mapping, 256-point QAM data mapping, quadrature phase shift keying (QPSK).
модуляцию упомянутого множества поднесущих на основании скорости кодирования, выбранной из группы, состоящей из скорости кодирования 1/2, скорости кодирования 3/4, скорости кодирования 2/3 и скорости кодирования 5/6.20. The method according to p. 18, containing:
modulating said plurality of subcarriers based on a coding rate selected from the group consisting of coding rate 1/2, coding rate 3/4, coding rate 2/3, and coding rate 5/6.
выполнение обратного дискретного преобразования Фурье на множестве поднесущих для генерирования OFDM коммуникационного сигнала. 21. The method according to p. 18, containing:
performing an inverse discrete Fourier transform on a plurality of subcarriers to generate an OFDM communication signal.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161544775P | 2011-10-07 | 2011-10-07 | |
US61/544,775 | 2011-10-07 | ||
PCT/US2011/068262 WO2013052079A1 (en) | 2011-10-07 | 2011-12-31 | Methods and arrangements for communications in low power wireless networks |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154402A Division RU2638777C2 (en) | 2011-10-07 | 2015-12-17 | Methods and order of implementation of communication in low-powered wireless networks |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014117526A RU2014117526A (en) | 2015-11-10 |
RU2574335C2 true RU2574335C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761350C2 (en) * | 2017-07-06 | 2021-12-07 | Сони Корпорейшн | Communication device and communication method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2340104C2 (en) * | 2003-08-20 | 2008-11-27 | Мацусита Электрик Индастриал Ко., Лтд. | Wireless communication device and method of selecting sub-carriers |
RU2377727C2 (en) * | 2004-03-11 | 2009-12-27 | Панасоник Корпорэйшн Jp | Terminal communication device and relay method |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2340104C2 (en) * | 2003-08-20 | 2008-11-27 | Мацусита Электрик Индастриал Ко., Лтд. | Wireless communication device and method of selecting sub-carriers |
RU2377727C2 (en) * | 2004-03-11 | 2009-12-27 | Панасоник Корпорэйшн Jp | Terminal communication device and relay method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2761350C2 (en) * | 2017-07-06 | 2021-12-07 | Сони Корпорейшн | Communication device and communication method |
US11296914B2 (en) | 2017-07-06 | 2022-04-05 | Sony Corporation | Communication device and communication method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2638777C2 (en) | Methods and order of implementation of communication in low-powered wireless networks | |
US20230319704A1 (en) | Methods and arrangements for low power wireless networks | |
US9867082B2 (en) | Methods and arrangements for communications in low power wireless networks | |
US9559810B2 (en) | Methods and arrangements for a check sequence | |
WO2014039145A1 (en) | Methods and arrangements to signal short interframe spaces | |
RU2574335C2 (en) | Methods and arrangements for communications in low-power wireless communication networks |