CN107359915A - 用于在多输入多输出***中传送数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于收发数据的方法和设备。根据本发明实施例的其中在MIMO***中传送终端向接收终端传送数据的方法包括以下步骤：生成包含该数据的数据字段；生成包含关于该数据字段的信息的信号字段；生成包含该数据字段和该信号字段的数据帧；以及向该接收终端传送该数据帧。根据本发明，在其中使用MIMO来传送帧的通信***中向接收终端准确地告知正在传送的帧的结束，由此在接收终端处按照更加有效的方式来对该帧进行解码。

Description

用于在多输入多输出***中传送数据的方法
本专利申请是下列发明专利申请的分案申请：
申请号：201180023530.2
申请日：2011年3月11日
发明名称：用于在多输入多输出***中收发数据的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于传送和接收数据的方法和设备，且更具体地，涉及一种用于在多输入多输出(MIMO)***中传送和接收数据的方法和设备。
背景技术
无线局域网(WLAN)基本上支持基本服务集(BSS)模式或独立BSS(IBSS)模式，该基本服务集(BSS)模式包括：用作分布***(DS)的连接点的接入点(AP)和多个不是AP的台站(STA)，该独立BS(IBSS)模式仅仅包括台站(STA)(在下文中，将把AP和STA称作“终端”)。
在诸如WLAN等的通信***中，在媒体接入控制(MAC)层与物理(PHY)层之间交换帧(或数据帧)和与该帧的长度有关的长度信息。为了向接收机(或接收端)通知该帧的结束，发射机(或发送端)的PHY层在该帧中包括具有与该帧长度有关的信息的报头并传送它，或者在该帧的结束处添加包括指示该帧结束的信息的分界符(delimiter)。相应地，在接收机的PHY层中，通过使用在所接收到的帧中包括的具有特定格式的长度信息或分界符信息来识别所接收到的帧的结束。
IEEE 802.11的WLAN的国际标准将在MAC层中处理的数据单元定义为MAC协议数据单元(MPDU)。当从MAC层向PHY层传输MPDU时，将它叫做PHY服务数据单元(PSDU)。连同PSDU一起，从MAC层向PHY层传输与用于识别帧结束的帧长度有关的信息。发射机的PHY层向接收机传送与帧长度有关的信息、连同数据。接收机的PHY层的解码器使用在所接收到的帧的物理层汇聚协议(PLCP)前导码的信号码元中包括的长度信息，通过在该长度信息中指示的长度，来恢复在PSDU中包括的MPDU，并且向MAC层传输所恢复的数据和长度信息。
对于基于标准IEEE 802.11的通信，使用各种方法，以用于由发射机向接收机传输长度信息。例如，在802.11b中，PLCP报头包括具有16比特尺寸的时间信息，而在802.11a/g中，PLCP前导码的L-SIG字段包括通过字节来表现帧长度的具有12比特尺寸的长度信息。同样，在802.11n中，PLCP前导码的HT-SIG字段包括通过字节来表现MAC层的MPDU或A-MPDU(聚合MPDU)长度的具有16比特尺寸的长度信息。
发明内容
【技术问题】
本发明提供了一种方法和设备，用于在其中通过使用多输入多输出(MIMO)来传送帧的通信***中准确地向接收机通知所传送的帧的结束，以因而允许该接收机有效地恢复该帧。
根据本发明的以下详细描述，本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点将被理解，并变得更加明显。同样，可以容易地理解，可以通过在权利要求中陈述的单元及其组合来实现本发明的目的和优点。
【技术方案】
在一方面中，一种用于在多输入多输出(MIMO)***中由传送终端向接收终端传送数据的方法包括：生成包括该数据的数据字段；生成包括与该数据字段有关的信息的信号字段；生成包括该数据字段和该信号字段的数据帧；以及向该接收终端传送该数据帧。
在另一方面中，一种用于在多输入多输出(MIMO)***中由接收终端接收从传送终端传送的数据的方法包括：接收包括数据字段和信号字段的数据帧，该数据字段包括该数据，而该信号字段包括与该数据字段有关的信息；对该数据帧进行解码，并且输出该信号字段和该数据字段；以及通过使用该信号字段来从该数据字段中获得该数据。
在另一方面中，一种用于在多输入多输出(MIMO)***中向接收终端传送数据的传送终端包括：数据字段生成单元，用于生成包括该数据的数据字段；信号字段生成单元，用于生成包括与该数据字段有关的信息的信号字段；数据帧生成单元，用于生成包括该数据字段和该信号字段的数据帧；以及传送单元，用于向该接收终端传送该数据帧。
在另一方面中，一种用于在多输入多输出(MIMO)***中接收从传送终端传送的数据的接收终端包括：接收单元，用于接收包括数据字段和信号字段的数据帧，该数据字段包括该数据，而该信号字段包括与该数据字段有关的信息；解码单元，用于对该数据帧进行解码，并且输出该信号字段和该数据字段；以及数据获得单元，用于通过使用该信号字段来从该数据字段中获得该数据。
【有益效果】
根据本发明的实施例，在其中通过使用MIMO来传送帧的通信***中，向接收机准确地通知所传送的帧的结束，所以该接收机可以有效地恢复该帧。
附图说明
图1示出了用于通过使用传送持续时间和帧填充(padding)来通知帧的结束的方法。
图2示出了根据本发明实施例的其中通过使用传送持续时间信息和帧长度信息来向接收机提供与帧结束有关的信息的实施例。
图3示出了根据本发明实施例的其中通过使用传送持续时间信息和帧长度信息来向接收机提供与帧结束有关的信息的另一实施例。
图4示出了根据本发明实施例的数据传送和接收方法所应用到的MU-MIMO的PPDU格式。
图5示出了根据本发明实施例的VHT-数据(VHT-DATA)字段的配置。
图6示出了在图5中的VHT-数据字段中包括的PHY服务数据单元(PSDU)的格式。
图7示出了根据本发明的其中在VHT SIG-B中指定PSDU的长度信息的实施例。
图8示出了根据本发明的其中通过使用服务字段来指定长度信息的实施例。
图9示出了根据本发明的其中通过使用VHT-SIG B字段和服务字段两者来指定长度信息的实施例。
图10示出了根据本发明的其中通过使用奇偶校验比特来保护PSDU的长度字段的实施例。
图11示出了根据本发明的其中向接收机传输每个用户的码元长度的实施例。
图12示出了用于在图11的实施例中保护VHT-SIG B字段的方法。
图13示出了根据本发明的其中以Qword(4字节)为单位来传送PSDU的长度信息的实施例。
图14示出了根据本发明的其中在VHT-SIG B字段中仅仅包括PSDU的长度信息的实施例。
图15示出了根据本发明的其中通过组合MAC填充方案和长度指示方案来表现长度信息的实施例。
图16示出了根据本发明的其中替换了图15的附加报尾填料(pad)的实施例。
图17是用于解释在PHY层中执行的PHY填料的***的框图。
图18示出了根据带宽的VHT-SIG B的调制方案和数据表现方案。
图19图示了根据本发明实施例的PPDU格式。
图20图示了根据本发明另一实施例的PPDU格式。
图21示出了根据本发明实施例的传送终端的配置。
图22示出了根据本发明实施例的接收终端的配置。
图23是图示了根据本发明实施例的数据传送方法的处理的流程图。
图24是图示了根据本发明实施例的数据接收方法的处理的流程图。
具体实施方式
将结合附图来详细描述本发明的前述和其他目的、特征、方面和优点，并相应地，本发明所属技术领域的技术人员将容易地实现本发明的技术构思。在描述本发明时，如果认为用于相关已知功能或构造的详细解释会不必要地使得本发明的要旨偏离，则将省略这种解释，但是本领域技术人员将理解这种解释。现在，将参考附图来描述本发明的实施例，在所述附图中，同样的附图标记表示同样的元素。
对于基于标准IEEE 802.11的通信，使用各种方法来使得发射机(或发送端)向接收机(或接收端)传输长度信息。例如，在802.11b中，PLCP报头包括具有16比特尺寸的时间信息，而在802.11a/g中，PLCP前导码的L-SIG字段包括通过字节来表现帧长度的具有12比特尺寸的长度信息。同样，在802.11n中，PLCP前导码的HT-SIG字段包括通过字节来表现MAC层的MPDU或A-MPDU(聚合MPDU)的长度的具有16比特尺寸的长度信息。
同时，在802.11ac中，使用了采用多个天线的多输入多输出(MIMO)无线传送。在802.11ac中，将MIMO划分为单用户MIMO(SU-MIMO)、1:1传送、和多用户MIMO(MU-MIMO)，在该多用户MIMO中，通过使用空分多址(SDMA)向几个用户同时传送多个帧。在802.11ac中，当使用SU-MIMO时，可以将长度信息包括在用于802.11ac的SIG字段中，以向接收机通知帧的长度。然而，当使用MU-MIMO时，由于向几个用户传输的每个帧的长度可能是不同的，所以需要用于向每个用户通知相关帧的结束的不同方法。
当MU-MIMO下行链路传送部分结束时，在接收终端(STA)之中，需要响应的那些接收可以向传送终端(例如，AP)依次地传送ACK协议。这里，可以使用各种方法来向每个接收终端通知用于传送ACK协议的该顺序和传送参考时间。例如，可以通过使用先前传送的帧，来向每个接收终端提供与ACK协议传送顺序有关的信息。同样，为了向每个接收终端通知传送参考时间，可以在用于802.11ac的SIG字段中包括用于指示其中MU-MIMO下行链路传送部分结束的时间点的传送持续时间信息，由此，可以向每个接收终端提供与在最长时间段期间传送的PPDU的长度有关的信息。在使用这种SIG字段的情况下，即使当向某个接收终端分配了具有短长度的空间流时，实际信道也在最长空间流期间执行传送，所以该信道处于忙碌状态中。当终止接收最长PPDU的接收终端的帧接收时，该信道变为空闲，并其后，每个接收终端根据所确定的过程向传送终端传送ACK协议。
用于通过使用分界符来指示帧结束的方法之一是通过传送持续时间信息来识别MU-MIMO传送的码元的最大数目，并且利用分界符填充、MAC填充、和PHY填充，来进行填补直到帧的最后码元。从MAC层向PHY层传输的PHY服务数据单元(PSDU)包括有用数据和填充信息，并且将分界符填充和MAC填充分类为无用数据。
图1示出了用于通过使用传送持续时间和帧填充来指示帧的结束的方法。当发射机通过使用如图1所示的帧填充来传送帧时，接收机的PHY层无法得知有用数据的长度。因而，接收机的PHY层的解码器恢复排除了最后码元的报尾的分界符填充、MAC填充和最后PHY填料比特、以及所接收的帧的有用数据。这里，当PHY填料比特具有7比特或更小的尺寸(其未能构成1个八位位组(octet))时，将它丢弃，并然后将其他所恢复的数据传输到MAC层。作为结果，接收机的PHY层无法通过RX向量(RX VECTOR)向MAC层传输有用数据的长度。
这里，MAC层接收所填充的MAC帧。因而，MAC层无法识别出所接收的帧的结束，直到它解析出该帧的最后分界符为止，所以它可以在识别出MAC帧的结束之后准确地恢复该帧。在此方法中，帧的长度通过使用向802.11n的A-MPDU应用的空白分界符而延伸，所以在MAC帧中，仅仅必须使用A-MPDU，而非MPDU。
按照这种方式，在使用MIMO(具体地，MU-MIMO)的通信方法中，为了允许接收机有效地恢复帧，需要向接收机准确地提供与所传送的帧的结束有关的信息。本发明涉及一种用于向接收机准确地通知所传送的帧的结束的方法和设备，以因而允许接收机有效地恢复该帧。
现在，将通过实施例来详细地描述本发明。
在MU-MIMO中，向几个用户同时传送其每一个具有不同长度的帧，并且通过波束形成来向每个用户的接收终端传送每个帧。这里，为了向每个接收终端通知帧的结束，可以使用以下两种方法。
第一种方法是通过发射机的PHY层在每个用户的SIG字段或服务字段中包括长度字段。第二种方法是通过MAC层利用填充信息来填补剩余帧，使得它具有与所传送的帧之中的最长帧的OFDM码元数目相同的OFDM码元数目，并且向PHY层传输它。然后，PHY层在SIG字段中包括与每个帧的OFDM码元数目有关的信息，并且接收机的MAC层可以通过帧解析来识别所接收的帧的结束。
在MU-MIMO传送部分中，为了向接收机通知传送的结束和MU-MIMO空间流的结束，使用了传送持续时间和帧长度信息。当向多个用户传送信号字段时，在公共信号字段中包括用户共同需要的信息，并且将与每个用户有关的信息包括在专用的信号字段中并进行传送。传送持续时间信息是参与MU-MIMO传送的所有终端必须知道的用于空信道评估(CCA)延迟的公共信息，所以将它包括在公共信号字段中。同时，由于相应帧的长度是不同的，所以可以将帧长度信息包括在专用信号字段(例如，VHT-SIG字段)的每用户(per-user)信息(或per-user info)中。
这里，该长度信息可以是1)PSDU的长度信息；2)构成PSDU的元素之中的A-MPDU或MPDU的长度信息；或3)MAC填充信息之中的A-MPDU或MPDU的长度信息、实际数据信息。这种长度信息的类型表现了本发明的实施例，并且可以根据长度表达方法来表达各种类型的信息。
图2示出了根据本发明实施例的其中通过使用传送持续时间信息和帧长度信息来向接收机提供与帧的结束有关的信息的实施例。在本实施例中，当发射机传送帧时，它将传送持续时间信息和帧长度信息包括在VHT-SIG字段中，并传送它。接收机的PHY层通过传送持续时间信息来识别传送终止时间(或发射机时间)，并且将它传输到MAC层。这里，PHY层通过RX-向量或CCA空闲事件向MAC层通知参考时间，并且MAC层通过使用参考时间信息来计算要向传送终端传送ACK协议的时间。
同样，接收机的PHY层恢复该长度信息，并且解码器通过使用所恢复的长度信息来恢复数据。这里，MAC层通过RX-向量而得知帧的准确长度，所以无需执行MAC协议中的附加分界符匹配。
在图2的实施例中，接收机可以通过使用长度信息来得知帧的实际长度信息，PHY层可以仅仅通过所指定的长度来执行解码，并且终止它。因而，可以减少解码所需的功率和时间。同样，MAC层没有执行分界符解析，可以获得相同的效果。
图3示出了根据本发明实施例的其中通过使用传送持续时间信息和帧长度信息来向接收机提供与帧的结束有关的信息的另一实施例。当在MU-MIMO传送部分中首先完成短流的传送时，减少了发射机的传送功率。相应地，当在接收机中恢复对应的信号时，也减少了接收功率，并且在此情况下，对于以下信号的检测可以出现问题，该信号在接收机中尚未被完全地接收到(即，该信号比其他信号更长)。
因而，为了解决该问题，发射机基于具有最长传送持续时间的帧，利用PHY填料来填补每个其他剩余帧的空间流。作为结果，如图3所示生成具有相同传送持续时间的帧，所以发射机可以通过使用统一的功率来在传送持续时间时段中传送帧。接收机可以从具有最长帧的空间流中稳定地检测数据，并且接收到短空间流的接收终端没有通过长度信息来执行不必要的解码。这里，在传送的帧中***的PHY填料没有影响接收机中帧的结束的检测。
图4示出了应用了根据本发明实施例的数据传送和接收方法的MU-MIMO的PPDU格式。在图4中，L-STF字段、L-LTF字段、和L-SIG字段与802.11a/g的那些字段相同。其间，VHT-SIG A字段包括共同地应用于每个用户帧的信息，并且VHT-SIG B字段提供每个用户所需的信息。
在图4中，在SU-MIMO和MU-MIMO***两者中，VHT-SIG字段都包括VHT-SIG A字段和VHT-SIG B字段。VHT-SIG A字段和VHT-SIG B字段根据BPSK进行调制，并且具有长保护间隔。
VHT-SIG A字段具有向接收PPDU的每个终端应用的公共信息。其间，在MU-MIMO***中，VHT-SIG B字段包括分别向各个用户应用的信息，并且通过空间多路复用而被传送到每个用户。可以将用于同时传送的多个用户限于四个用户。
下面，表1示出了在SU-MIMO和MU-MIMO***中使用的VHT-SIG B字段的配置。
【表2】
根据BPSK来调制VHT-SIG B。在本发明的实施例中，传送终端可以在数据传送中可变地使用频带。向VHT-SIG B分配的比特的数目根据应用于数据传送的频带而变化。例如，在20MHz模式中，向VHT-SIG B分配26个比特，并且在高于20MHz的模式中，根据信道绑定而添加频率音调(frequency tone)，所以分配了除了26比特之外的附加比特。例如，在40MHz模式中，可以使用与802.11n中相同的54个比特，并且当将它转换为20MHz时，可以使用27个比特。在80MHz模式中，可以使用117个比特，并且当将它转换为20MHz时，可以使用29个比特。
按照该方式，当用于数据传送所使用的频率的带宽增加时，所传送的数据的数量也增加，并相应地，用于表现帧长度的字段的长度要增加。为了通过频带来支持可以在L-SIG字段中定义的最大分组持续时间(5.46ms)，根据频带尺寸上的增加而附加地需要用于定义DWORD的比特。表1示出了反映根据每个带宽通过信道绑定而附加分配的比特的、VHT-SIG B字段的配置。
在图4的PPDU格式中，VHT-数据是根据每个用户的调制和编码方案(MCS)而处理的数据，其包括服务字段、PSDU字段、报尾字段、和PHY填料字段。
图5示出了根据本发明实施例的VHT-数据字段的配置。根据用于指定长度的方法，可以将报尾字段紧邻地定位在PSDU字段的后面，或者可以将它定位在整个VHT-数据字段的末尾。在后者情况下，可以通过使用码元的数目和Ndbps值来准确地识别出报尾字段的位置。
图6示出了在图5中的VHT-数据字段中包括的PSDU的格式。在图6中，可以在A-MPDU之后选择性地添加Qword填料字段、A-MPDU空白分界符、最终MAC填料字段。Qword填料字段具有4字节的倍数的尺寸。通过在4字节边界中以4个字节为单位所指定的尺寸来添加A-MPDU空白分界符。最终MAC填料通过所指定的尺寸，利用字节来填补未能达到4个字节的剩余区域。
其后，将描述用于指定在PSDU中包括的帧的长度的长度信息的相异表现方法。
图7示出了根据本发明的其中在VHT SIG-B中指定PSDU的长度信息的实施例。在图7中，可以通过VHT-SIG B字段来指示每个用户的帧的长度，报尾字段可以紧邻地存在于PSDU之后。通过具有高可靠性的BPSK 1/2来调制VHT-SIG B字段，并相应地，减少了长度信息的误差概率。
图8示出了根据本发明的其中通过使用服务字段来指定长度信息的实施例。在图8中，将长度信息(PSDU长度)包括在VHT-数据字段的服务字段中。这里，服务字段从16个比特延伸到32个比特。
如图8所示，可以根据以下两种方法来配置服务字段。
1)服务字段＝加扰器种子(Scrambler Seed)(7个比特)+保留(9个比特)+用户长度(16个比特)
2)服务字段＝加扰器种子(7个比特)+用户长度(16个比特)+CRC(8个比特)
长度信息出现在服务字段中的解码操作之后，所以将它定位在数据(DATA)字段的结束处。当服务字段包括循环冗余校验(CRC)时，如果出现CRC误差，则停止PHY层中的数据处理，这获得了PHY和MAC层中的功率节约效果。
图9示出了根据本发明的其中通过使用VHT-SIG B字段和服务字段两者来指定长度信息的实施例。VHT-SIG B字段具有有限尺寸，所以它无法包括用于误差检测的CRC字段。当采用BPSK 1/2调制时，VHT-SIG B字段具有24比特或26比特的尺寸。当如图9所示在VHT-SIG B中包括PSDU长度信息时，可以在服务字段中包括CRC字段，以减少VHT-SIG B的开销。将具有8比特尺寸的CRC字段应用于VHT-SIG B字段的每个字段、服务字段的加扰器种子字段、和保留比特。通过使用CRC字段来保护相应字段，可以增强误差检测概率，并且可以防止来自PHY层的不必要数据处理。
在前述实施例中，可以如在以下两个实施例中一样地应用在服务字段中包括的CRC字段。
1)将CRC应用于MCS、FEC、PSDU长度和加扰器种子字段
2)将CRC应用于排除了服务字段的MCS、FEC、PSDU长度字段
图10示出了根据本发明的其中通过使用奇偶校验比特来保护PSDU的长度字段的实施例。如图10所示，可以在PSDU长度字段的后面添加奇偶校验比特(1比特)，以减少在恢复和检测PSDU长度字段时的误差。
图11示出了根据本发明的其中向接收机传输每个用户的码元长度的实施例。与前述实施例不同，在图11的实施例中，传输与一直到包括PSDU的一部分的最后码元的长度有关的信息，而非与PSDU的长度有关的信息。在此实施例中，报尾字段的位置可以根据用户帧所占用的码元的数目而变化。为了使得属于PSDU所占用的最后码元的PHY填料字段具有0到7比特的尺寸，以字节为单位来填充MAC填料字段(参见图6)。当如在本实施例中一样地以码元为单位来传送长度信息时，可以将存在于VHT-SIG B字段中的保留比特用于不同的目的。其间，当如图11所示地包括MAC填料字段时，必须在向接收机的MAC层传输PSDU之后，解析在MAC填料字段中包括的信息，这潜在地生成了开销。
图12示出了用于在图11的实施例中保护VHT-SIG B字段的方法。如图12所示，发射机在服务字段中包括CRC字段。这里，基于(排除了报尾字段的)VHT-SIG B来计算CRC字段，并且将该CRC字段***到服务字段的MSB 8比特中。即，在计算该CRC字段时，不考虑加扰器种子字段。可以按照与802.11n中相同的方式，来对服务字段和PSDU进行加扰。
如此计算的CRC字段具有保护加扰器的初始状态、以及保护VHT-SIG B字段的效果。如果在甚至考虑到加扰器种子字段的情况下计算CRC字段，如果在加扰器的初始状态中存在误差，则该CRC字段在解扰之后具有误差。于是，对于VHT-SIG B字段的CRC同样失败。因而，如上所述地计算的CRC字段具有检测甚至加扰器的误差的效果。
作为参考，根据VHT-SIG B字段的长度字段所计算的八位位组的数目无法比通过VHT-SIG B字段的L-SIG长度和MCS字段所计算的八位位组的数目大出3个八位位组或更多。
图13示出了根据本发明的其中以Qword(4字节)为单位来传送PSDU的长度信息的实施例。在图12的实施例中，通过Qword(4字节)、而非通过字节或码元来传送PSDU的长度信息。与其中通过字节来传送长度字段的尺寸的情况相比，当通过Qword来传送长度信息时，长度字段的尺寸减少了2比特。这里，与图6的实施例类似地，PSDU具有其中仅仅向A-MPDU添加Qword填料字段的形式。在本实施例中，最后的Qword具有3个字节或更小的值。因而，接收机的MAC层在解析A-MPDU时无需解析最后的Qword，这与图11的实施例相比减少了开销。
图14示出了根据本发明的其中在VHT-SIG B字段中仅仅包括PSDU的长度信息的实施例。在图14的实施例中，在具有26比特尺寸的VHT-SIG B字段中仅仅包括PSDU长度字段、CRC字段、和报尾字段。在本实施例中，PSDU可以是具有依照字节的长度的A-MPDU，或者可以是以具有依照Qword的长度的(A-MPDU+Qword填料)。同样，在本实施例中，可以通过CRC字段来保护PSDU长度字段。
其后，将参考图15来描述用于通过使用图4的L-SIG传送持续时间字段和图6的MAC填充方案来指示帧的结束的方法。同样，还将参考图15来描述用于通过使用具有上面在图11的实施例中描述的Qword边界的长度信息、来组合每个用户的长度指示的方法。
图15示出了根据本发明的其中通过组合MAC填充方案和长度指示方案来表现长度信息的实施例。如图15所示，当组合两种方法时，可以应用使用一个报尾字段的方法和使用两个报尾字段的方法。
在其中如在图15的下部所图示的帧中所示地、报尾字段的数目是一的情况下，VHT数据字段按照顺序而包括服务、PSDU、PHY填料和报尾填料。在此情况下，PHY层通过使用最后位置处的报尾信息来执行回溯，维特比(Viterbi)解码器具有到最后的处理延迟。同样，解码器无法终止解码，直到它通过在VHT-SIG B长度字段中指定的长度而恢复数据为止。向MAC层传输通过在PHY层中的VHT-SIG B长度字段中指定的长度所解码的数据，并且所接收的帧的长度具有Ceiling(A-MPDU_Length/4)*4的尺寸(这里，Ceiling()指代上取整函数)。在此情况下，VHT-SIG B长度指示在图6的PSDU格式中包括的A-MPDU和Qword填料的长度。
当如在图15中的上部处所图示的帧所示地、存在附加报尾字段时，当在接收机中通过使用长度字段来解码帧时，可以将报尾字段添加到Qword边界，由此通过BCC解码器中回溯的长度来去除延迟。因而，可以更快地终止解码器的解码。当从PHY层向MAC层传输数据时，可以与该长度或回溯一样快地将数据传输到MAC层，并相应地，MAC层可以具有帧处理时间方面的增益。
其间，当通过仅仅使用L-SIG传送持续时间和MAC填充信息、而不使用每个用户的长度信息来传输帧时，将包括MAC填充的PSDU完整地传输到接收机的MAC层。因而，MAC层甚至对MAC填充执行解析，这生成了开销。
在图15的实施例中，发射机如下地配置PSDU。
1)L_ampdu_x：用户x的A-MPDU的长度(字节单位)
2)L_psdu_x：用户x的A-MPDU+根据图6的包括MAC填充的PSDU的长度(字节单位)
3)Ndpbs_x：每个码元的数据比特的数目，即根据MCS的用户x的值(比特单位)
4)Nsym：码元的数目
5)L_padding_x：根据图6的MAC填充方案的MAC填料(即，最终MAC填料)的长度(字节单位)(Qword填料、空白分界符)
6)Nes：BCC编码器的数目
7)n：用户帧的数目
其间，MAC层如下地执行图6的MAC填充。
1)Nsym_x＝Ceiling((16+8×L_ampdu_x+6*Nes)/Ndpbs_x)
2)Nsym＝max(Nsym_1,...,Nsym_n)
3)L_padding_x＝round((Nsym×Ndpbs_x-16-6*Nes)/8)-L_ampdu_x
这里，L_padding_x指定对于用户x所要包括的MAC填充的尺寸。在上面处理中，通过根据L_padding_x的尺寸和L_ampdu_x的边界***恰当的填充，而生成用于用户x的PSDU。
其间，MAC层的填充***算法如下。
如果(Ceiling(L_ampdu_x/4)*4<＝(L_ampdu_x+L_padding_x)
***Qword填料
否则
***L_padding_x字节的最终MAC填料并且完成PSDU的生成
当剩余填充空间大于或等于4个字节时，***以4个字节为单位的空白分界符。同样，当剩余3个字节或更小的空间时，***字节最终MAC填料，以完成PSDU的生成。
发射机的MAC层通过TX向量(TXVECTOR)向PHY层传送Nsym、L_ampdu_x、每用户的MCS、和每用户的PSDU。发射机的PHY层通过Npad_x而***PHY填料，并且根据以下公式的结果而***具有6*Nes尺寸的报尾填料。
L_qwordinB：它是在Qword边界中通过Qword而指示A-MPDU长度的值，并且通过VHT-SIG B来进行传送。
Npad_x：用户x的PHY填料的长度(比特单位)
Nsym＝通过L-SIG传送持续时间信息而向接收机传输的信息
Ndata_x＝Nsym×Ndbps_x
Npad_x＝(Ndata_x-(16+6*Nes))％8；PHY填料(0～7)
L_qwordinB＝Ceiling(L_ampdu_x/4)
当需要附加报尾填料时，根据以下条件来确定报尾填料要替换的位置。
如果(L_psdu_x>＝L_qwordinB*4)
第一报尾位置＝N_pos_first_tail＝16+32×L_qwordinB
否则
不干任何事
附加报尾填料替换MAC填充，所以照原样传输A-MPDU(实际用户帧)。MAC填充仅仅是填充信息，而非有意义的数据，所以它不影响用户数据传送。在其中替换MAC填充的第一空白分界符的前面部分的情况下，当仅仅使用L-SIG传送持续时间和MAC填充时，将空白分界符识别为误差，并且连续地执行该过程，直到下一个空白分界符为止。
通过以下公式来确定最后报尾填料要替换的位置。
第二报尾位置＝N_pos_second_tail＝Ndata_x-6*Nes
接收机可以根据用于检测帧的结束的方法来如下地区分用户帧的长度。这里，根据用户帧的长度来确定向MAC层传输的数据的尺寸。
在使用每个用户的VHT-SIG B长度信息的接收终端中，通过以下公式来确定向MAC层传输的Rx向量长度(Rx Vector Length)，即用户帧的长度。
如果(L_psdu_x>＝L_qwordinB*4)
Rx向量长度＝L_qwordinB*4(字节单位)
报尾位置＝16+32x L_qwordinB(比特单位)
否则
Rx向量长度＝round((Nsym x Ndpbs_x-16-6*Nes)/8)(字节单位)
报尾位置＝Ndata_x–6
当向L-SIG传送持续时间应用MAC填充时，通过以下公式来确定向接收机中的MAC层传输的Rx向量长度、用户帧的长度。
Rx向量长度＝round((Nsym×Ndpbs_x-16-6*Nes)/8)(字节单位)
报尾位置＝Ndata_x–6
图16示出了根据本发明的其中替换了图15的附加报尾填料的实施例。
图17是用于解释在PHY层中执行的PHY填料的***的框图。当包括MAC填料和PHY填料比特时，需要对BCC和LDPC代码全部进行编码。因而，在加扰器之前***PHY填料。在接收到如此生成的帧时，接收机的解码器通过使用VHT-SIG B字段的长度信息来执行解码，所以PHY层可以获得功率节约效果。
在使用BCC进行编码的情况下，如图17所示，将PHY填料(0～7比特)定位在PSDU的后面，并其后，添加报尾比特(6NES比特)。在加扰器的前面添加填充比特，并且在每个编码器之前添加六个报尾比特。LDPC代码不具有像802.11n中的报尾比特。
图18示出了根据带宽的VHT-SIG B的调制方案和数据表现方案。如上所述，在本发明的实施例中，传送终端可以在传送数据时可变地使用频带。图18示出了当应用于传送的频带分别是20MHz、40MHz、和80MHz时的VHT-SIG B字段配置。在图18中，每个VHT-SIG B包括被转换为20MHz的SIG20字段和具有6比特尺寸的报尾字段。
如图18所示，在40MHz和80MHz模式中，对包括报尾字段的VHT-SIG B字段的信息进行迭代。尽管在图18中未示出，但是当频率是160MHz时，将80MHz的VHT-SIG B迭代两次。
当在40MHz和80MHz模式中迭代VHT-SIG B字段时，可以在接收机中通过重复代码来增强误差恢复概率。即，接收终端的解码器可以迭代地使用通过解码所获得的值，由此有效地增强在解码器输入中使用的误差判决值。
图19图示了根据本发明实施例的PPDU格式。如图19所示，接收终端通过使用LSIG-长度(LSIG-LENGTH)传送持续时间信息来设置CCA延迟，并且执行L-SIG保护。在图19的L-SIG字段中包括的长度和速率信息指定了PPDU的传送持续时间，并且在OFDM码元具有长保护间隔的情况下，在图19的L-SIG字段中包括的长度和速率信息指定码元的数目。
MAC层提供在每个用户流的最后字节中包括的VHT A-MPDU。在单用户(SU)和多用户(MU)的VHT-帧(VHT-frame)中使用相同的前导码结构和相同的VHT A-MPDU格式。这里，由于始终使用A-MPDU，所以在VHT-SIG字段中不包括用于指示是否使用A-MPDU的聚合比特。PHY层提供0到7比特的PHY填料。将PHY填料定位在报尾字段的前面。
接收终端的PHY层通过使用在VHT-SIG B中包括的DWORD长度来仅仅解码有用数据部分，并且将它传输到MAC层。这里，没有解码有用数据后面的分界符和填充部分，并且停止PHY处理，这获得了功率节约效果。
图20图示了根据本发明另一实施例的PPDU格式。
使用如图19所示的VHT-SIG B的长度字段可以在PHY层中获得功率节约效果。其间，使用如图20所示的PPDU格式甚至可以在MAC层中获得功率节约效果。
在图20中，将定位在A-MPDU结束处的空白子帧用作具有EOF标记信息的特殊填充分界符。当接收机的MAC层检测到包括EOF标记的填充空白分界符时，MAC层向PHY层传送操作停止信号，这获得了功率节约效果。
图21示出了根据本发明实施例的传送终端的配置。
传送终端2102包括数据字段生成单元2104、信号字段生成单元2106、数据帧生成单元2108、和传送单元2110。数据字段生成单元2104生成包括期望被传送到接收终端的数据(例如，A-MPDU)的数据字段。这里，该数据字段可以包括服务字段和PHY服务数据单元(PSDU)字段，并且该PSDU字段可以包括期望被传送到接收终端的数据。
数据字段生成单元2104可以生成如上面在图15的实施例中描述的PSDU字段。数据字段生成单元2104首先如下地计算要添加在包括于PSDU中的数据后面的MAC填充的尺寸。
1)Nsym_x＝Ceiling((16+8×L_ampdu_x+6*Nes)/Ndpbs_x)
2)Nsym＝max(Nsym_1,...,Nsym_n)
3)L_padding_x＝round((Nsym×Ndpbs_x-16-6*Nes)/8)-L_ampdu_x
其后，数据字段生成单元2104根据MAC填充的尺寸，来如下地在该数据的后面添加Qword填料、空白分界符、和最终MAC填料。
如果(Ceiling(L_ampdu_x/4))*4<＝(L_ampdu_x+L_padding_x)
***Qword填料
否则
***L_padding_x字节的最终MAC填料并且完成PSDU的生成
当剩余填充空间大于或等于4个字节时，数据字段生成单元2104***以4个字节为单位的空白分界符。同样，当剩余3个字节或更小的空间时，数据字段生成单元2104***字节最终MAC填料，并且完成PSDU的生成。
信号字段生成单元2106生成包括与由数据字段生成单元2104所生成的数据字段有关的信息的信号字段。这里，该信号字段可以包括用于指定在PSDU字段中包括的数据和Qword填料的尺寸的长度字段。同样，该信号字段还可以包括调制和编码方案(MCS)字段，其包括与数据字段的调制和编码方法有关的信息。同样，该服务字段可以包括基于在信号字段中包括的信息所计算的CRC比特。
数据帧生成单元2108生成包括所生成的数据字段和信号字段的数据帧。传送单元2110向接收终端传送由数据帧生成单元2108所生成的数据帧。
图22示出了根据本发明实施例的接收终端的配置。
接收终端2202包括接收单元2204、解码单元2206、和数据获得单元2208。接收单元2204从传送终端接收包括数据字段和信号字段的数据帧，该数据字段包括意欲由传送终端所传送的数据(例如，A-MPDU)，而该信号字段包括与数据字段有关的信息。
解码单元2206对接收单元2204所接收到的数据帧进行解码，并且输出该信号字段和数据字段。上面，已经参考图21描述了在信号字段和数据字段中包括的相应字段。
数据获得单元2208通过使用解码单元2206所输出的信号字段来从数据字段中获得该数据。
图23是图示了根据本发明实施例的数据传送方法的处理的流程图。
首先，生成包括意欲传送到接收终端的数据(例如，A-MPDU)的数据字段(2302)。生成包括与所生成的数据字段有关的信息的信号字段(2304)。其后，生成包括所生成的数据字段和信号字段的数据帧(2306)。
这里，该数据字段包括服务字段和PSDU字段，并且该PSDU字段包括意欲传送到接收终端的数据。同样，该PSDU字段包括意欲传送到接收终端的数据、以及在该数据后面添加的Qword填料、空白分界符、和最终MAC填料。同样，该信号字段可以包括用于指定包括于PSDU字段中的数据和Qword填料的尺寸的长度字段、和包括与该数据字段的调制和编码方法有关的信息的MCS字段。同样，该服务字段可以包括基于在信号字段中包括的信息所计算的CRC比特。
最终，向接收终端传送所生成的数据帧(2308)。
图24是图示了根据本发明实施例的数据接收方法的处理的流程图。
首先，接收包括数据字段和信号字段的数据帧，该数据字段包括意欲由传送终端进行传送的数据(例如，A-MPDU)，而该信号字段包括与该数据字段有关的信息(2402)。对所接收到的数据帧进行解码，以输出在该数据帧中包括的信号字段和数据字段(2404)。
这里，该数据字段包括服务字段和PSDU字段，并且该PSDU字段包括意欲由传送终端进行传送的数据。同样，该PSDU字段包括意欲传送到接收终端的数据、以及在该数据后面添加的Qword填料、空白分界符、和最终MAC填料。同样，该信号字段可以包括用于指定包括于PSDU字段中的数据和Qword填料的尺寸的长度字段、和包括与该数据字段的调制和编码方法有关的信息的MCS字段。同样，该服务字段可以包括基于在信号字段中包括的信息所计算的CRC比特。
最终，通过使用所输出的信号字段来从数据字段中获得该数据(2406)。
尽管已经结合实施例而示出并描述了本发明，但是对本领域技术人员将明显的是，可以做出修改和变化，而不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (1)

1.一种用于在多输入多输出(MIMO)***中由传送终端向接收终端传送数据的方法，该方法包括：
生成包括该数据的数据字段；
生成包括与该数据字段有关的信息的信号字段；
生成包括该数据字段和该信号字段的数据帧；以及
向该接收终端传送该数据帧。
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