TWI335150B - Wireless communication network with extended coverage range - Google Patents

Description

1335150 戶終端機可與存取點通信，於此情形下即確立了存取點 及用戶終端機之角色用声終端機亦可與另一用戶終端 機同級間通信。對於一集中化網路架構而言，一系統控制 器130耦接至該等存取點並為該等存取點提供協調及控 制。

一存取點可配備有用於資料傳輸及接收之一單個天線或 多個天線。一用戶終端機亦可配備有用於資料傳輸及接收 之一單個天線或多個天線。於圖1中，存取點丨丨〇配備有多 個（例如’兩個或四個）天線’用戶終端機12〇&及12〇d各自 配備有一單個天線，且用戶終端機12〇1?及12〇c各自配備有 多個天線。 圖2顯示無線網路1〇〇中一發射台21〇及一接收台25〇之方 塊圖。發射台210配備有一單個天線且可係一存取點或一 用戶終端機》接收台250配備有多個（例如，R=2)天線且 亦可係一存取點或一用戶終端機。

於發射台210處，一源編碼器220基於一源編碼方案編碼 原始資料（例如，語音或視訊資料）且產生訊務資料。該源 編碼方案相依於最終應用且可係（例如）一用於語音之增強 型可變速率編解碼（EVRC)解碼器、一用於視訊之H 324編 專 發射處理器230自源編媽器220接收訊務資料， 根據一針對傳輸所選擇之資料傳輸速率來處理該訊務資 料且提供輸出碼片。下文闡述發射處理器230所執行之 處理。—發射機單元（TMTR)232處理（例如，轉變成類比、

Hfc/r JL 、占 八、處波及升頻轉換）該等輸出碼片並產生一經由一天 112036 •9- Γ335150 線234發射之已調變信號。

在接收台250處，R個，天線252a至252r接收該等傳輸信 號，且每一天線252將一接收信號提供至一對應接收單元 (RCVR)254。每一接收機單元254處理其所接收的信號， 且將一輸入樣本流提供至一接收處理器260。接收處理器 260以一與發射處理器230所實施處理互補之方式處理來自 所有R個接收單元254a至254ι•之輸入樣本並提供輸出資 料，該輸出資料係發射台2 1 0所發送訊務資料之估計值。 一源解碼器270以一與源解碼器220所實施處理互補之方式 處理輸出資料並提供已解碼資料。 控制器240及280分別指揮發射台210及接收台250處處理 單元之作業。記憶體單元242及282分別儲存控制器240及 280所使用之資料及/或程式碼。

台 210 及 250 可支援 802.11b 或 802.1 lg。802.1 lg 向後與 802.1 1b相容且支援802.lib所界定之所有運作模式。表1列 舉802. lib及802· 11 g所支援之兩個最低資料傳輸速率及針 對每一資料傳輸速率之處理。差分二進制相移鍵控 (DBPSK)係用於1 Mbps，而差分四進制相移鍵控（DQPSK) 係用於2 Mbps。

表格1

資料傳輸速率 FEC編碼 頻譜擴展 調變 1 Mbps 無 DSSS DBPSK 2 Mbps 無 DSSS DQPSK 為清楚起見，在下文說明中，術語「位元」係指該發射 112036 -10- 1335150 台處調變（或符號映射）前之數量，術語「符號」係指符號 映射後之數量’且術語「.碼片」係指頻譜擴展後之數量。 圖3顯示-用於802.llb/g中兩個最低資料傳輸速率之 DSSS發射處理器310。DSSS發射處理器31〇可用於^中發 射台210處之發射處理器23〇。DSSS發射處理器31〇包括一 將資料位元映射成調變符號之差分調變器32〇及一對調變 符號實施頻譜擴展並提供輸出碼片之擴展器33〇。 在差分調變器320中’ -差分編瑪器322接收訊務資料之 資料位元’對用於DBPSK或DQPSU資料&元實施差分編 碼，且提供差分編碼位元。對於DBpSK，一，〇,資料位元導 致一〇。之相位變化，而一，丨，資料位元導致一 18〇。或7^之相 位變化。對於DQPSK，一資料位元對，〇〇，導致一〇。之相位 變化，一’01'資料位元對導致一+9〇。或π/2之相位變化，一 11'資料位元對導致一+Ι8〇〇4π之相位變化，且一，1〇，資料 位兀對導致一+270。或3π/2之相位變化。一符號映射器324 基於用於1 Mbps資料傳輸速率2BPSK及用於2 Mbps資料 傳輸速率之QPSK將差分編碼位元映射至調變符號。可藉 由如下步驟達成符號映射：（1)對若干組3位元進行分組以 形成B-位元二進制值，其中對於BpsK而言B = 1且對於 QPSK而言B=2，及（2)將每一 B-位元二進制值映射至所選 調變方案之一仏號星象圖中的一點。每一所映射之信號點 係一複值並對應於一調變符號。映射器324以用於i Mbps 資料傳輸速率符號之1兆符號/秒（Msps)之速率提供31>81^調 變符號且以用於2 Mbps資料傳輸速率之丨Msps之速率提供 112036 • 11 - 1335150 QPSK調變符號。

在擴展器330中’一虛擬亂·數（pN)碼產生器334產生_pN 碼序列，亦稱之為一 Barker序列。該Barker序列長11個碼 片，具有一 11兆碼片/秒（Mcps)之速率，且由以下1卜妈片 序列{+1、-1、+1、+1、-1 ' +1、+1、+1、_ 1、_ ij)構 成。一乘法器332以1 Msps之速率自符號映射器324接收調 變符號且自PN碼產生器334接收該Barker序列，使每一調 變符號乘以Barker序列之所有1丨個碼片以產生調變符號之 11個輸出碼片，且提供一輸出碼片序列。該輸出碼片速率 係11倍於該調變符號速率或n Mcps。每一輸出碼片皆係 一擬在一碼片週期中發送之複值，該碼片週期大約為90.9 奈秒（ns)。 如圖3中所示，該等資料位元非經FEC編碼而係以Barker 序列進行頻譜擴展。該頻譜擴展提供一約1〇4分貝（dB)之 處理增益》 無線網路10 〇可經設計以支援一具有延伸範圍之運作模 式。該範圍延伸模式提供額外之鏈路邊際（例如，比8〇2 llWg 中之1 Mbps資料傳輸速率多10 dB之鏈路邊際）且可用於各 種應用。舉例而t，該範圍延伸模式可允許一用戶終端機 在一較長範圍上與另—用戶終端機進行同級間通信且可經 設計以與當前之45〇 MHz對講機（WT)技術不相上下。該範 圍k伸;^式可經設計以盡可能多地利用現有之術」㈣硬 =。勒體、及軟體以使支援該^圍延伸模式所增加之成本 -了此地小1外’該範圍延伸模式可利用其他無線網路 112036 12 1335150 中通常使用之功能性例如，一用來編碼及解碼語音信號之 EVRC語音編碼器/解碼器‘(編鴿解碼器）。 圖4顯示一圖2中發射台210處之發射處理器230之實施 例。發射處理器230支援用於肋^“化之丨及]Mbps資料傳 輸速率以及用於該範圍延伸模式之新資料傳輸速率。發射 處理器230包括（l)DSSS發射處理器310，其對8〇2111)/§實 施差分調變及頻譜擴展；（2) — DSSS發射處理器41〇，其對 該範圍延伸模式實施FEC編碼、符號映射及頻譜擴展；及 (3)—多工器（Mux)430。DSSS發射處理器310係如圖3中所 示構建。 在DSSS發射處理器410中，一FEC編碼器412自源編碼器 220接收訊務資料之資料位元，根據一FEC編碼方案來編 碼該等資料位元，且提供碼位元。FEC編碼器412可實施 一迴旋碼、一 Turbo碼、一低密度奇偶校驗、一 塊碼、某種其它碼、或其一組合。作為一實例，FEc編碼 益412可係-速率為1/2、約束長度κ = 7之：進制迴旋編碼 器，其為每一資料位元產生兩個碼位元❶該FEC編碼可增 加傳輸之可靠性且亦稱作通道編碼。一重複/穿孔單元 4 14可重複或穿孔（亦即，刪除）某些或所有碼位元以獲得合 意之碼速率。舉例而言，若FEC編碼器412係一速率ι/2之 迴旋編碼器，則可藉由重複每一碼位元一次來獲得一 ι/4 鬲速率且可藉由刪除某些碼位元來獲得一大於1/2之 碼速率。一交錯器416基於一交錯方案交錯或重整理來自 重複/穿孔單兀414之碼位元。該交錯可提供碼位元之時 112036 -13· 1335150 間、頻率及/或.空間分集。可對某些傳輸（例如，對某些資 料傳輸速率及/或某些PPDU大小）有選擇性地實施該交^。 亦可省卻該交錯》

於一實施例中，差分調變係用於該範圍延伸模式。對於 該實施例，一差分編碼器418對已交錯位元（例如，用於 DBPSK或DQPSK)實施差分編碼，且提供已差分編碼位 元。一符號映射器420基於一調變方案（例如，BpsK* QPSK)將該等差分編碼位元映射至調變符號。差分編碼器 418及符號映射器420可實施在8〇2 Ub/g中使用的上述相同 DBPSK或DQPSK方案。一擴展器422對來自符號映射器42〇 之調變符號進行頻譜擴展。擴展器422可以與圖3中之擴展 器330相同之方式來構建且可藉助該u_碼片以吐打序列來 擴展每一調變符號以產生用於該調變符號之丨丨個輸出碼 片。於另一未顯示於圖4中之實施例中，正常調變係用於 該範圍延伸模式。對於該實施例，省卻了差分編碼器 418，且符號映射器420將該等已交錯位元映射至調變符 號。用於差分調變之差分編碼可改善一接收台之效能，此 乃因一相位恢復電路中之滑移可能會導致少許位元損失但 不會損失整個封包。 多工器430自DSSS發射處理器31〇及4 10接收該等輸出碼 片及一指示是否選擇了用於8〇2 ub/g或範圍延伸模式之資 料傳輸速率之控制。若選擇了用於8〇2Ub/g之資料傳輸速 率’則多工器430會提供來自DSSS發射處理器310之輸出 碼片，且右選擇了用於範圍延伸模式之資料傳輸速率，則 112036 •14· 1335150 會提供來自DSSS發射處理器410之輸出碼片。

該範圍延伸模式可支援各種資料傳輸速率。表2列舉了 二種該範圍延伸模式所支援之例示性資料傳輪速率及用於 每一資料傳輸速率之編碼及調變。每一資料傳輸速率之效 率係以資料位元/調變符號（bit/sym)給出。

表2顯示一用於範圍延伸模式之例示性設計。範圍延伸 模式亦可支援其他資料傳輸速率、編碼速率及調變方案， 此屬於本發明之範圍。 圖5顯示一迴旋編碼器412a，該迴旋編碼器係圖4中 DSSS發射處理器41〇rFEC編碼器412之一實施例。對於該 實施例，編碼器412a係一為每一資料位元x提供兩個碼位 元少〇及少1之速率1/2二進制迴旋編碼器。迴旋編碼器412&構 建以下發生器矩陣： 其中办(β) = £)6 + Ζ^+β3 + Ζ)2+1 且备(Ζ)) = Ζ)6 +乃3+£)2+乃 + 1。亦可使用 其它發生器矩陣。 迴旋編碼器412a包括六個串行耦接之延遲元件5丨以至 512f、四個用於發生器多項式办(仍之模數_2加法器5ι^至 5l4d、及四個用於發生器多項式幻⑺）之模數_2加法器51以 112036 •15· 133515〇 至5l6d。最初延遲元件512&至51万係設置為零。該等資 料位元被提供至第一延遲元件512a。對於每一資料=元，、 加法器514a對輸入資料位元與來自延遲單元51孔之位元實 施求和，加法器5!4b對來自加法器514a之位元與來自延遲 單το 512c的位元實施求和，且加法器5Mc對來自加法器 514b之位元與來自延遲單元512e之位元實施求和，且加^ 器514d對來自加法器514c之位元與來自延遲單元”灯之位 元實施求和並提供該第一碼位元力。對於每一資料位元， 加法器516a對輸入資料位元與來自延遲單元512&之位元實 施求和，加法器516b對來自加法器516a之位元與來自延遲 單元512b之位元實施求和，加法器516c對來自加法器 之位元與來自延遲單元516c之位元實施求和’且加法器 516d對來自加法器516c之位元與來自延遲單元512f之位元 實施求和並提供第二碼位元力。加法器51牦至514d及加法 器516a至516d實施模數-2之求和運算。 對於IEEE 802.11，資料係由一媒體存取控制層（MAC)處 理為MAC協疋資料早元（MPDU)。每一 MPDU係由一實體 層收敛協疋（PLCP)處理並囊封於一 PLCP協定資料單元 (PPDU)内。每一 PPDU由一實體層處理並經由一無線通道 發射。 圖6顯示一由802.1 1 b/g所界定之ppdu結構600。對於 PPDU 結構 600’ 一 PPDU 610 包括· — PLCP 前序 620、一 PLCP標題 640及一 MPDU 660。MPDU 660攜載 ppDU 610之 資料且在長度上可變。PLCP前序620包括一 PLCP同步 112036 •16· 1335150 (SYNC)襴位622及一開始訊框分界符（SFD)欄位624。 SYNC欄位622攜載一可供一接收台用於信號偏測及同步之 固定128-位元序列。SFD欄位624攜載指示PLCP標題開始 之固定16 -位元序列。

PLCP標題 640 包括一 SIGNAL攔位 642、一 SERVICE欄位 644、一 LENGTH欄位646、及一循環冗餘校驗（CRC)欄位 648。SIGNAL欄位642指示MPDU之資料傳輸速率且以單 位100 Kbps給出。舉例而言，SIGNAL攔位值10及20(十進 制）分別表示1及2 Mbps之資料傳輸速率。SERVICE欄位 644保留供將來使用，但一 SERVICE欄位值〇表示與IEEE 802.1 1相符》LENGTH欄位646指示發送MPDU 660所需之 時間量（以微秒為單位）。CRC欄位648攜載一基於 SIGNAL、SERVICE 及 LENGTH攔位產生之CRC值》該 CRC 值可由一接收台用來決定PLCP標題640是被正確接收還是 被錯誤地接收。

如圖6中所示，PLCP前序620及PLCP標題640係使用 DBPSK以1 Mbps發送。PLCP前序620之附加項係144個位 元，PLCP 640之附加項係48個位元，且PPDU610之總附加 項係192個位元。該192個位元經處理以產生在192個符號 週期内發射之192個BPSK調變符號。每一符號週期具有1 微秒（ps)之持續時間。MPDU 660係以SIGNAL攔位642所 指示之資料傳輸速率來發送。 圖7顯示一可用於範圍延伸模式之例示性PPDU結構。對 於 PPDU 結構 700，一 PPDU 710包括一 PLCP 前序 720、一通 112036 -17- 1335150 道估計（CHANEST)欄位730、一 PLCP標題740及一 MPDU 760。MPDU 760攜載PPDU 710之資料且在長度上 可變。PLCP前序720包括一攜載固定128-位元序列之SYNC 欄位722。CHANEST攔位730攜載一可供一接收台用於通 道估計之固定位元序列》CHANEST欄位730之固定位元序 列可係一以與PLCP前序之固定128-位元序列類似之方式產 生之PN序列。CHANEST欄位730可具有一固定長度（例 如，用於圖7中所示實施例之32個位元）或可具有一可組態 長度（例如，自0至64個位元）。CHANEST欄位730之長度可 經選擇以在接收該MPDU之前給一接收台提供足夠之時間 以實施頻率獲取、通道估計等。 於一實施例中，PLCP標題740包括一 Rate (速率）攔位 742、一 Rate Feedback (速率回饋）棚位 744、一 Duration (持續時間）欄位746、一 Reserved (保留）欄位748、一 CRC 欄位750及一 Tail (尾）攔位752。Rate櫊位742指示用於沿前 向方向傳輸資料之資料傳輸速率。Rate Feedback欄位744 指示用於沿相反方向發送回饋之資料傳輸速率。Duration 欄位746指示MPDU 760之持續時間。Reserved攔位748保 留供將來使用。CRC欄位750攜載一基於Rate、Rate

Feedback、Duration 及 Reserved襴位產生之CRC 值。Tail攔 位752攜載Κ-l個尾位元（具有數值，〇，），該κ-l個尾位元係 用來在PLCP標題740結尾處將約束長度Κ之迴旋編碼器設 置至已知狀態。 表格3顯示PLCP標題740中攔位之一例示性實施例。對 112036 -18- 1335150 於該實施例，該Rate及Rate Feedback欄位之界定如表格3 所示。該Duration欄位係.以單‘位250微秒（ps)給出，例如， '0000'表示250 ps而1111Γ表示4 ms。其他單位（時間或位元 數量）亦可用於該Duration欄位。 表格1 欄位 位元 數量 說明 Rate 2 Ό0'=250 Kbps; '01'=500 Kbps; '10'= 1 Mbps; '11'=保留 Rate Feedback 2 Ό0'=250 Kbps; Ό1'=500 Kbps; Ί0'=1 Mbps; 4 Γ=6 Mbps 之802.1 In Duration 4 16個以250微秒為單位之固定持續時間 Reserved 2 保留供將來使用 CRC 8 基於Rate、Rate Feedback、Duration、及Reserved欄位 產生之CRC值 Tail 6 零個位元 IEEE 802.1 1η係對802.11之補充，其支援較高之資料傳 輸速率且即將被提出。 對於圖7中所示之實施例，PLCP前序720係使用DBPSK 以1 Mbps發送，CHANEST欄位730係使用BPSK以1 Mbps 發送，且PLCP標題係使用BPSK以250 Kbps發送。PLCP標 題740之24個位元係以速率1/4來編碼以產生96個碼位元。 該96個碼位元被映射至在96個週期内發射之96個BPSK調 變符號。MPDU 760係以Rate欄位742所指示之資料速率來 發送。 圖7及表格3顯示用於範圍延伸模式之PLCP之一具體實 施例。一般而言，PPDU 710可包括用於任何類型之傳訊 112036 -19- 1335150 及資料之任何數量之欄位，每一攔位可包括任何數量之位 元，且每一欄位之值可.以各種方式界定。舉例而言， PLCP前序720亦可包括一 16-位元SFD欄位且因此可與圖6 中之PLCP前序620相同。作為另一實例，可將CRC欄位750 減少至4個位元，且可將Reserved攔位748增加至6個位元 以維持PLCP標題740之相等位元總數量。 在以下說明中，圖6中之卩？〇1；610被稱作遺留？？〇11，且 PLCP標題640被稱作遺留PLCP標題。圖7中之PPDU 710被 稱作一新PPDU，且PLCP標題740被稱作一新PLCP標題。 一新台係一既支援802.1 lb/g又支援範圍延伸模式之台。一 遺留台係一支援802· llb/g但不支援範圍延伸模式之台。一 台可係一存取點或一用戶終端機。 該新PPDU支援新台之範圍延伸模式而不會不利地影響 遺留台之作業。該新PPDU使用可由新及遺留台兩者偵測 之相同SYNC欄位。一遺留台會偵測新PPDU内之SYNC欄 位但不會偵測該SFD欄位且亦無法進行CRC校驗。由於無 法進行SFD及CRC，故該遺留台將恢復至感測該無線通 道。因而，不需要為遺留台設定一網路分配向量（NAV)以 指示該台不應在無線通道上發射。 一新台會偵測該新PPDU内之SYNC欄位而不會偵測該 SFD攔位。該SFD欄位之不存在可被用來將802. llb/g之遺 留PPDU與用於該範圍延伸模式之新PPDU區分開。在偵測 新PPDU後，該新台將根據圖7中之PPDU結構700來處理新 PPDU之剩餘部分。下文闡述新台對新PPDU之處理。 112036 •20· 1335150 該範圍延伸模式可用於各種應用，例如，語音、視訊、 資料等等。對於語音，可將一 EVRC編碼器用作圖2中之源 編碼器220以編碼語音資料並以週期性間隔產生EVRC封 包，例如，每20毫秒（ms)—個EVRC封包。該EVRC編碼器 可以數個所支援的編碼解碼傳輸速率其中之一來提供 EVRC封包。 表4顯示四個不同編碼解碼傳輸速率1、2、4及8 Kbps下 用於EVRC封包之新PPDU大小，其中省卻了 CHANEST欄 位。於此情形下，用於該新PPDU之附加項包括總共224個 符號，或128個用於SYNC攔位之符號加上96個用於新 PLCP標題之符號。該等EVRC封包分別包括用於1、2、4 及8 Kbps之24、48、96及192個資料位元。該等24、48、 96及192個資料位元經FEC編碼並被映射至圖4中所示之符 號數量。該PPDU持續時間等於該用於該附加項之符號數 量加上用於該有效負載之符號數量。由於每一符號係以1 來發送，故表格4係以時間（μδ)及總符號數量兩者為單位 來顯示四個編碼解碼速率之PPDU持續時間。 表格4-PPDU大小（CHANEST=0個位元） 符號數量/封包 PPDU持續時間( με) 編喝解 碼速率 附加 項 封包有 效負載 250 Kbps 500 Kbps 1 Mbps 250 Kbps 500 Kbps 1 Mbps 1 Kbps 224 24 96 48 24 320 272 248 2 Kbps 224 48 192 96 48 416 320 272 4 Kbps 224 96 384 192 96 608 416 320 8 Kbps 224 192 768 384 192 992 608 416 表格5顯示四個不同編碼解碼速率1、2、4及8 Kbps下用 112036 •21 - 1335150

於EVRC封包之新PPDU大小’其中CHANEST襴位包括64 個位元。於此情形下’用於該新PPDU之附加項包括總共 288個符號’或用於SYNC攔位之128個符號加上用於 CHANEST棚位之64個符號加上用於新PLiCP標題之96個符 號》每一 EVRC封包之符號數量與表格4中相同。由於該 CHANEST棚位之原故，用於該四個編碼解碼速率之PPDU 持續時間增加了 64 ps。 表格5-PPDU大小（CHANEST=64個位元） 符號數量/封包 PPDU 拍 :續時間(ps) 編碼解 碼速率 附加 項 有效 負載 250 Kbps 500 Kbps 1 Mbps 250 Kbps 500 Kbps 1 Mbps 1 Kbps 288 24 96 48 24 384 336 312 2 Kbps 288 48 192 96 48 480 384 336 4 Kbps 288 96 384 192 96 672 480 384 8 Kbps 288 192 768 384 192 1056 672 480 圖8顯示一位於圖2中接收台250處之接收處理器260之實 施例。接收處理器260包括（1)一 DSSS接收處理器820，其 對802.11b/g實施頻譜解擴展及差分解調變；（2) — DSSS接 收處理器830，其對該範圍延伸模式實施頻譜解擴展、相 干解調變及FEC解碼；及（3)其他處理單元。接收處理器 260自每一接收器單元254接收一輸入樣本流（例如，以u Mcps之碼片速率）。 一信號偵測（det)及定時獲取單元810偵測PPDU前序之 SYNC攔位内之128-位元序列且進一步決定所偵測128-位 元序列之定時。單元810可在每一碼片週期内藉助Barker 序列來解擴展輸入樣本且以該碼片速率產生解擴展符號。 112036 -22- 1335150 然後，單元81.0可使該等解擴展符號與 μ J碼片週期之 128-位元序列相關聯，計算每—碼片週期之信號能量， 若該信號能量超過-預定臨限值，則聲明信號該= 號峰值之定時可用作所接收信號之定時。 -頻率獲取單元812估計該等輸入樣本中之頻率錯誤。 皁70812可使該等解擴展信號乘以用kSYNc攔位之固定 128-位元序列内之位元，對所產生符號 疋 變換一於來自FFT之輸出計算每一次頻 且估計具有最大能量之次頻帶之頻率錯誤。 一通道估計單元814基於SYNC攔位及CHANEST欄位之 輸入樣本（若發送）來估計該無線通道之響應。單元814可針 對每一Barker序列碼片指數產生一通道增益估計並獲得該 無線通道之11-分接頭通道脈衝響應估計。單元814可使每 一符號週期之每一碼片週期之輸入樣本乘以彼碼片週期之 PN碼值及彼符號週期之SYNC位元值。然後，單元814可 累加Barker序列之11個碼片指數中每一個之所獲得樣本以 獲得彼碼片指數之通道增益估計。可計算所有11個碼片指 數之通道增益估計之能量並將其用於最終信號偵測。 若單元810指示一所接收ppdu係一遺留ppdu，則DSSS 接收處理器820會處理該所接收之PPDU。在DSSS接收處 理器820内，一解擴展器/組合器822藉助Barker序列實施輸 入樣本之解擴展，組合不同接收天線之解擴展符號，且提 供偵測符號。一符號解映射器824基於用於傳輸之調變方 案（例如，BPSK或QPSK)解擴展該等偵測符號。一差分解 112036 1335150 碼器826對來自.符號解映射器824之輸出實施差分解碼且提 供輸出位元，該等輸出位元係發射台210所發送資料位元 之估計。一般而言，DSSS接收處理820所進行之處理係互 補於發射台210處DSSS發射處理器310所進行之處理。出 於簡明之目的，圖8僅顯示一 DSSS接收處理器820之例示 性設計，其還可包括其他圖8中未顯示之處理單元。 若單元810指示一所接收PPDU係新PPDU，則DSSS接收 處理器830處理該接收之PPDU。在DSSS接收處理器830 内，一過濾器832過濾該等輸入樣本以移除頻帶外雜訊及 干擾。過濾器832亦可對該等輸入樣本重新取樣以補償所 接收PPDU上之時序漂移且/或補償自取樣速率至碼片速率 之樣本速率變換。一頻率修正單元834藉由使該等樣本乘 以一在偏移頻率下旋轉之相子以自過濾器832移除樣本内 之頻率偏移。一耙式接收器/解擴展器836使來自單元834 之樣本乘以該等通道增益估計，藉助該Barder序列實施解 擴展，累加所有R天線之解擴展結果，且提供所偵測之符 號。可基於所接收PPDU之SYNC欄位及可能地該 CHANEST攔位一次性產生該等通道增益估計且可將其用 於整個所接收之PPDU。在此情形下，耙式接收器838可能 不會跨越所接收PPDU追蹤該無線通道。一相干解調變器 (Demod) 838移除該等所偵測信號中由於殘留頻率錯誤所 引起之相位錯誤且提供經解調變之符號，該等解調變符號 係發射台210所發送調變符號之估計。相干解調器838可為 每一所偵測符號決定一相位參考，將該所偵測符號之相位 112036 •24- 1335150 與該相位參考相比較，且基於該相位比較產生所彳貞測符號 之解調變符號。一差分解碼器840對來自相干解調變器83 8 之解調變符號實施差分解碼且提供輸出符號。一解交錯器 840以一與圖4中交錯器416所實施解交錯互補之方式來解 父錯該等輸出信號。一 FEC解碼器842以一與圖4中FEC編 碼器412所實施編碼互補之方式來解碼該等解交錯符號並 提出輸出資料。 一多工器850自DSSS接收處理器82〇及830接收該輸出資 料，若該所接收PPDU係一遺留PPDU，則提供來自DSSS接 收處理器820之輸出資料，且若該所接收PPdu係一新 PPDU，則提供來自DSSS接收處理器830之輸出資料。 圖8顯示一用於802.1 lb/g及範圍延伸模式之接收處理器 260之具體實施例。接收處理器260亦可藉助其他設計來構 建，且此並不違背本發明範疇。 本文所述資料傳輸及接收技術可藉由各種構件來構建。 舉例而s ’該專技術可構建於硬體、軟體、或其一組合 中。對於一硬體構建方案而言，該等用於處理在發射台處 發射的資料之處理單元（例如，圖4中之DSSS發射處理器 3 10及410)可構建於以下裝置中：一個或多個專用積體電 路（ASIC)、數位信號處理器（DSP)、數位信號處理裝置 (DSPD)、可程式化邏輯裝置（PLD)、現場可程式化閘陣列 (FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子裝 置、其他經設計以執行本文所述功能之電子單元、或其一 組合。該等用於在一接收台處接收資料之處理單元（例 i12036 •25- 1335150 如，圖8中之DSSS接收處理器82〇及83〇)亦可構建於一個或 多個ASIC、DSP、處理器‘、電子裝置等中。每一台處之處 理器皆可共享硬體單元。 對於一軟體構建方案而言，可藉由執行本文所述功能之 模組（例如，程序、功能等等）來構建該#資料傳輸及接收 技術。該等軟體碼可儲存於一記憶體單元（例如，圖2中之 記憶體單元242或282)中並由-處理器（例如，控制器24〇或 28〇)來執行。該記憶體單元可構建於該處理器内部或可構 建於該處理器外部。 上文對所揭示實施例之說明旨在使熟習此項技術者皆能 夠製作或使用本發明《熟習此項技術者將易知該等實施例 之各種修改，且本文所界定的一般原理可運用於其它實施 例，此並不背離本發明之精神或範疇。因此，本文並非意 欲將本發明限疋於本文所示實施例，而欲賦予其與本文所 揭示原理及新穎特徵相一致的最寬廣範鳴。 【圖式簡單說明】 結合該等圖式參照下文所述之詳細說明，將更易明瞭本 發明之特徵及性質，該等圖式中相同之參考字符表示相應 之元件。 圖1顯示一具有一存取點及若干用戶終端機之無線網 路0 圖2顯示一發射台及一接收台之方塊圖； 圖3顯示一用於802.llb/g之DSSS發射處理器。 圖4顯示一於該傳輸台處之發射處理器。 112036 •26· 1335150 圖5顯示一習.用編碼器。 圖6顯示一用於802.1 11?/§之1^〇11結構。 圖7顯示一用於範圍延伸模式之PPDU結構。 圖8顯示一於該接收台處之接收處理器。 【主要元件符號說明】

100 無線網路 110 存取點 120a 用戶终端機 120b 用戶終端機 120c 用戶終端機 120d 用戶終端機 130 系統控制器 210 發射台 220 源編碼 230 發射處理器 232 發射機單元 234 天線 240 控制器 242 記憶體單元 250 台 252a 天線 252r 天線 254a 接收單元 254r 接收單元 112036 •27- 1335150

260 .接收台 270 源解碼器， 280 控制器 282 記憶體單元 310 DSSS發射處理器 320 差分調變器 322 差分編碼器 324 符號映射器 330 擴展器 332 乘法器 334 虛擬亂數（PN)碼產生器 410 DSSS傳輸處理器 412 FEC編碼器 412a 編碼器 414 重複/穿孔單元 416 交錯器 418 差分編碼器 420 符號映射器 422 擴展器 430 多工器 512a 延遲元件 512b 延遲元件 512c 延遲元件 512d 延遲元件 112036 • 28- 1335150 512e .延遲元件 512f 延遲元件 514a 加法器 514b 加法器 514c 加法器 514d 加法器 516a 加法器 516b 加法器 516c 加法器 516d 加法器 600 PPDU結構 610 PPDU 620 PLCP前序 622 PLCP同步（SYNC)攔位 624 起始訊框分界符（SFD)欄位 640 PLCP標題 642 SIGNAL攔位 644 SERVICE 攔位 646 LENGTH欄位 648 循環冗餘校驗（CRC)欄位 660 MPDU 700 PPDU結構 710 PPDU 720 PLCP前序 112036 -29- Γ335150 # 722 .SYNC欄位 730 CHANEST 襴位 740 PLCP標題 742 Rate欄位 744 Rate Feedback 欄位 746 Duration 攔位 748 Reserved 欄位 750 CRC欄位 752 Tail欄位 760 MPDU 810 信號偵測（det)及定時獲取單元 812 頻率獲取單元 814 通道估計單元 820 DSSS接收處理器 822 解擴展器/組合器 824 符號解映射器 826 差分解碼器 830 DSSS接收處理器 832 過遽器 834 頻率修正單元 836 耙式接收器/解擴展器 838 把式接收器 840 差分解碼器 842 FEC解碼器 850 多工器 -30- 112036

Claims (1)

1. I33515g 〇95121432 號專利申請 案 中文申請專利範圍替換本(99年5月） νμ.,Ύ- 十、申請專利範圍^ …二… 1. 一種用於無線通信之設備，其包括： 第一處理态，其運作以便為一第一組用於IEEE 802.1 1 b之至夕㈤資料傳輸速率實施差分調變及頻譜擴 展；及 第一處理益，其運作以便為一第二組至少一個資料 速率實施刖向錯誤校正(FEC)編碼、符號映射及頻譜擴 展’其中該第二處理器運作以處理一由一前序、一標題 及-資料攔位構成之協定資料單元，且其中該標題包括 一=示一用於該資料攔位之資料傳輸速率之速率欄位及 ♦曰不於回饋之資料傳輸速率之速率回饋搁位。 2.如：求項!之設備’其中該第二組包括一比該第一組中 一最低資料傳輸速率更低之資料傳輪速率。 3 ·如哨求項1之6又備’纟中該第一處理器運作以根據肌e 8〇2.1113為1及2兆位元/秒（_叫之資料傳輸速率實施差 分調變及頻譜擴展。 4·如請求们之設備，其中該第二處理器運作以便為小μ 兆位元/秒（Mbps)之資料傳輸速率實施FEC編碼、符號映 射、及頻譜擴展。 5.如請求項]之設備’其中該第二處理器運作以便為25〇及 5〇〇千位元/秒（Kbps)之資料傳輸㈣實施咖編碼、符號 映射、及頻譜擴展。 6·如請求項1之設備，其中該第處 牙爽理窃運作以根據一迴 旋碼對訊務資料實施FEC編碼，將诚Fpr^6 埘、·工FEC編碼之資料映 112036-990521.doc 1335150 射成調變符號，且頻譜擴展該等調變符號。 7. 如請求項6之設備，其中該第二處理器進一步運作以交 錯該經FEC編碼之資料且將經交錯之資料映射至調變符 號。 8. 如請求項6之設備，其中該第二處理器進—步運作以在 符號映射之前實施差分編碼。 9. 如請求項1之設備，其中該第二處理器運作以根據一速 率1/2迴旋碼對訊務資料實施FEC編碼且以按—低於速率 1/2之碼速率重複fec編碼資料。 10. 如請求項1之設備，其進一步包括： 一控制器，其運作以基於一用於一傳輸之範圍來選擇 該第一或第二處理器。 11 ·如請求項1之設備，其進一步包括： 一編碼器’其運作以對語音資料實施源編碼且為該等 第一及第二處理器提供輸入資料。 12. 如請求項1之設備’其中該前序包括一攜載—固定位元 序列之SYNC欄位。 13. 如請求項1之設備，其中該協定資料單元進一步包括— 攜載—用於通道估計之固定位元序列之通道估計搁位。 1 4.如請求項丨之設備，其中該標題包括一指示該資料欄位 之一持續時間之持續時間欄位。 15. —種在一無線通信系統中傳輸資料之方法，其包括： 選擇一用於一傳輸之資料傳輸速率； 若該資料傳輸速率係在用於IEEE 802. lib之一第一組 112036-99052 Ldoc • 2· !33515〇 至少一個資料傳輸速率内 頻譜擴展；及 則為該傳輸實施差分調變及 該資料傳輸速率係在—第二組至少-個資料傳輸速 ：<貝】為°玄傳輸貫施前向錯誤校正(FEC)編碼、符號 映射、及頻譜擴展。 6’如凊求項15之方法’其中該實施咖編碼、符號映射及 頻譜擴展包括： /貝料傳輸速率小於j兆位元/每秒⑽㈣則為該 傳輸實施FEC編碼、符號映射及頻譜擴展。 17·如請求項15之方法’其中為該傳輸實施fec編碼、符號 映射、及頻譜擴展包括： 根據一迴旋碼來編碼用於該傳輪之資料， 將已編碼資料映射至調變符號，及 頻譜擴展該等調變符號。 18. 如請求項Η之方法，直中樣撰埋 ，、 選擇用於泫傳輸之該資料傳 輸速率包括： 基於用於該傳輸之一範圍自哕M J 摩巳固目D亥第一組或該第二組中選 擇用於該傳輸之該資料傳輸速率。 19. 一種用於無線通信之設備，其包括： 選擇構件，其用於選擇一用於_ 得翰之貧料傳輸速 率； 在用於IEEE ’則為該傳 實施構件，其用於若該資料傳輸速率係 802.1 lb之一第一組至少一個資料傳輪逮率内 輸實施差分調變及頻譜擴展；及 H2036-990521.doc 1335150 \fr · L實施橡件，—其对於若該資料傳輪速率係在—第二4 少一個資料傳輸速率内，則為 —、且至 乂博％ Λ鈿前向錯誤枋 (FEC)編碼、符號映射及頻譜擴展。 誤杈正 20.如請求項19之設備’其中用於 及頻譜擴展之該構件包括： CM、符號映射 —=資料傳輸速率小於U位元/秒⑽㈣則為該傳輪 貫施EC編碼、符號映射及頻譜擴展之構件。 ’ 21_=項19之設備，其中用於為該傳輸實施FEC編碼、 付號映射及頻譜擴展之該構件包括： 編碼構件，其用於根據一迴 資料， 4馬來編碼用於該傳輸之 映射構件，其用於將已編碼資料映射至調變符號，及 頻譜擴展構件，其用於頻譜擴展該等調變符號。 22·如請求項19之設備，其中詩選擇用於該傳輸之該資料 傳輸速率之該構件包括： 選擇構件，其用於基於用於該傳輸之一範圍自該第— 組或4第—組中選擇用於該傳輸之該資料傳輸速率。 23·—種用於無線通信之裝置，其包括： 一第一處理器，其運作以便為用於IEEE 802.1 1之一第 組至少-個資料傳輸速率實施頻譜解擴展及差分 變； 一第二處理器，其運作以便為一第二組至少一個資料 傳輸速率實施頻譜解擴展、解調變及前向錯誤校正 (FEC)解碼；及 112036-990521.doc 1335150 運算邏輯，其運作以接收一用於一傳輸之協定資料單 元、處理該協定資料單元之-標題H用於該協定 資料單元内所發送資料之資料傳輸速率且決定一用以發 送回饋之資料傳輸速率。 24. 如請求項23之裝置，其中該第二組包括一比該第一組中 一最低資料傳輸速率更低之資料傳輸速率。 25. 如請求項23之裝置，其中該第一處理器運作以便為麵

   8〇2.llb中⑴兆位元/秒（Mbps)之資料傳輸速率實施頻 譜解擴展及差分解調變。 26. 如請求項23之裝置，其中該第二處理器運作以便為謂 及500千位元/秒⑽㈣之資料傳輸速率實施頻譜解擴 展、符號解映射及FEC解碼。 27·如請求項23之裝置，其中該第-盘 、丫^弟一處理益運作以解擴展輸 入符號、對解擴展符號實施解調變且根據—迴旋碼對解 調變符號實施FEC解碼。

   28. 如請求項27之裝置，其中該第-卢 丫 X乐—處理益運作以對該等声 擴展符號實施相干解調變。 29. 如請求項27之裝置，其中該第— ▲ X昂—處理态運作以對該等負 調變符號實施差分解碼且對該差分解碣之 FEC解碼。 Λ 30·如請求項23之裝置，其進一步包括： -處理之 其運作以接 -：碼器’纟運作以對一來自該第一或第 輸出實施源解碼且提供已解碼資料。 31.如請求項23之裝置，其中更包括處理邏輯， 112036-990521.doc 1J35150 32. 33. 34. ....... — ... 〜作—^ 、……' . — . _ | _ · 收用於一傳輸之協定資料單元、處理該協定資料單元 之一珂序且基於該前序決定該傳輸是用於該第一組還是 用於該第二組内之一資料傳輸速率。 如哨求項23之裝置’其中更包括處理邏輯，其運作以基 ；心送於所接收協定資料單元之一前序内之固定位 元序列來實施信號偵測。 如。月求項23之裝置，其中更包括處理邏輯，其運作以基 於一所接收協定資料單元内之—前序或—通道估計棚位 或兩者來產生一通道估計。 -種在-無線通信系統中接收資料之方法，其包括： 為一擬接收之傳輸決定一資料傳輸速率； 若該資料傳輸速率係、在用於IEEE 8〇2.爪之-第-組 至乂個貝料傳輸速率β，則4該傳輸實施頻譜解擴展 及差分解調變；及 右亥貝料傳輸速率係在—第二組至少—個資料傳輸速 率内貝4為4傳輪實施頻譜解擴展、解調變及前向錯誤 校正（FEC)解碼。 35. 36. 如叫求項34之方法’其中為該傳輸該實施頻譜解擴展、 相干解調變及FEC解碼包括： :該貝料傳輸速率小於1死位元/秒（Mbps)，貝|]為該傳 輸實施頻譜解擴展、符號解映射及FEC解碼。 如請求項34之方法，其進一步包括： 接收用於忒傳輸之-協定資料單元； 處理該協定資料單元之一前序；及 112036-990521.doc 1335150 基於該前序決定該傳輸是用於該第—組還是該第二电 内之一貢料傳輸速率。 ， 37. —種用於無信通信之設備，其包括： 決定構件，其用於為一擬接 速率； #收之傳輪決定-資料傳輸 實施構件，其用於若該資料傳 吁務1迷率係在用於IEEE λ帛，组至少一個資料傳輸速率内，則為該傳 輸貝施頻譜解擴展及差分解調變；及 實施構件’其用於若該資料傳輪速率係在一第二植至 =資：傳輸速率内’則為該傳輸實施頻譜解擴展、 解調隻及則向錯誤校正（FEC)解碼。 38:請f項37之設備’其中用於為該傳輪實施頻譜解擴 展、相干解調變及FEC解碼之該構件包括： ^施構件，其用於若該資料傳輪速率小於丄此位元/秒 P:’則為該傳輸實施頻譜解擴展、符號 FEC解碼。 39·如請求項37之設備，其進一步包括： 接收構件，其用於接收用於該傳輸之—協定資料 元； 處理構件，其用於處理該協定資料單元之一前序；及 一決定，件，其用於基於該前序決定該傳輸是用於該第 組還是用於該第二組内之一資料傳輸速率。 40· 器可^取媒體，其具有指令用於在-無線通信系 ’·輪資料’該等指令包括用於執行下列動作之程 112036-990521.doc 1335150

   式 選擇用於傳輪之一資料速率； 如果該資料速率是在用於802.11b之至少一資料速率之 一第一組中’即執行用於該傳輸之差分調變與頻譜擴 展；及 曰” 如果°亥資料速率是在至少一資料速率之一第二組中， 即執行用於該傳輪之一協定資料單元之處理、前向錯誤 杈正（FEC)編碼、符號映射及頻譜擴展，其中該協定資 科早：包括一前序、一標題及一資料攔位且其中該標題 包括一指示-用於該資料欄位之資料速率之速率搁位及 一指不-詩回饋之資料速率之速率回饋棚位。 41 可:取媒體’其具有指令用於接收在-無線通 :糸統中之資料，該等指令包括用於執行下列動作二 決定用於接收—傳輸之資料速率； 如果該資料速率是在用請2m之至少 一第一組中，即執行用於兮俏μ 貝枓迷率之 订用於该傳輪之頻譜解擴 調變；及 、饮兴差分解 如果該資料速率是在至少一資 貝枓速率之一第二細占 即執行用於該傳輸之一頻謹解 一，·且中， 校正（FEC)編碼；及 ' j向錯誤 處理該傳輸之一標題以決宁田 鈿鸿以决疋用於該傳輸之資 決定用來傳送回饋之一資料速率。 、速率且 Π 2036-99052 l.doi -8- 1335150 七、指定代表阖：’ (一) 本案指定代表圖為：第（2.)圖。 (二) 本代表圖之元件符號'簡單說明：

   210 發射台 220 源編碼器 230 發射處理器 232 發射機單元 234 天線 240 控制器 242 記憶體單元 250 台 252a 天線 252r 天線 254a 接收單元 254r 接收單元 260 接收台 270 源解碼器 280 控制器 282 記憶體單元 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無） 112036