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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung befasst sich mit drahtloser Kommunikation und insbesondere mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Übertragung von Steuerinformation in einem drahtlosen lokalen Netzwerk unter Mehrkanal-Nutzung.
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Hintergrundtechnik
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Mit der jüngeren Entwicklung der Informationskommunikationstechnologie entsteht eine Vielfalt an drahtlosen Kommunikationstechniken. Unter diesen Techniken ist WLAN eine Technik, die zu Hause oder in Firmen oder in bestimmten Dienstbereitstellungsgebieten einen Zugang zum Internet unter Verwendung von mobilen Endgeräten, wie etwa einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einem Laptop-Computer und einem tragbaren Multimediaspieler (PMP), auf der Grundlage von Hochfrequenztechnologie ermöglicht.
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Zahlreiche Standardisierungsaufgaben werden abgearbeitet, seitdem das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802 (also die Standardorganisation für die WLAN-Technik) im Februar 1980 eingerichtet wurde.
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Die anfängliche WLAN-Technik war in der Lage, die Bitrate von 1 bis 2 Mbps durch Frequenzhüpfen, Bandspreizung und Infrarot-Kommunikation unter Verwendung eines 2,4 GHz Frequenzbands nach Maßgabe des IEEE 802.11-Standards zu unterstützen, die aktuelle WLAN-Technik kann aber eine maximale Bitrate von 54 Mbps unter Verwendung der Methode des orthogonalen Frequenzvielfachzugriffs (OFDM) unterstützen. Zudem werden beim IEEE 802.11-Standard die Standards verschiedener Techniken genutzt oder entwickelt, wie etwa die Verbesserungen der Dienstgüte (QoS), die Kompatibilität von Zugriffspunkt- bzw. Access Point(AP)-Protokollen, Sicherheitsverbesserungen, Funkressourcenmessungen, drahtloser Zugriff für Fahrzeugumgebungen, schnelles Roaming, ein Maschennetzwerk, Interworking mit einem externen Netzwerk sowie drahtloses Netzwerkmanagement.
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Mit sich ausbreitender WLAN-Aktivierung und einer Diversifizierung der Anwendungen, die WLAN nutzen, besteht Bedarf nach einem neuen WLAN-System, um den höheren Durchsatz als die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit zu unterstützen, die vom IEEE 802.11n-Standard unterstützt wird. Ein WLAN-System sehr hohen Durchsatzes (Very High Throughput bzw. VHT) ist ein kürzlich vorgeschlagenes IEEE 802.11 WLAN-System zur Unterstützung von Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten von 1 Gpbs oder mehr. Der Ausdruck ”VHT WLAN-System” ist willkürlich; ein Machbarkeitstest für 8 × 8 MIMO und ein System, das eine Kanalbandbreite von 80 MHz oder mehr verwendet, ist am Laufen, um den Durchsatz von 1 Gpbs oder mehr bereitzustellen.
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Es kann in der Praxis schwierig sein, in dem vom WLAN-System genutzten Frequenzband einen Kanal mit großer Frequenzbandbreite zu gewährleisten. Beispielsweise koexistieren in einem vom WLAN-System genutzten ISM-Band (ISM: Industrial Scientific and Medical) verschiedene Geräte, heterogene Kommunikationssysteme und Altsysteme, wie etwa IEEE 802.11 a/b/g/n, die das ISM-Band nutzen (ISM: Industrial Scientific and Medical). Um in dieser Umgebung einen Kanal mit großer Frequenzbandbreite zu erhalten, ist ein Schema zur Aggregierung und Nutzung einer Mehrzahl nichtdurchgängiger Kanäle Gegenstand der Forschung.
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Wenn von dem WLAN-System ein durch Aggregieren einer Mehrzahl nichtdurchgängiger Kanäle erhaltener Vielfachkanal verwendet wird, müssen ein Verfahren zur Link-Adaptation für jeden der den Vielfachkanal bildenden Unterkanäle, ein Problem, wie die Verringerung der Übertragungseffizienz, das auftreten kann, wenn Daten auf einer Mehrzahl räumlicher Ströme über den Vielfachkanal übertragen werden, sowie ein Protokoll zum Lösen des Übertragungssynchronisationsproblems bei Datenpaketen in Betracht gezogen werden.
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Abriss der Erfindung
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Technisches Problem
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Übertragen von Steuerinformation, das die Funkressourcen-Nutzeffizienz in einem einen Vielfachkanal verwendenden WLAN-System verbessern kann, sowie eine Vorrichtung zur Unterstützung dieses Verfahrens bereit.
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Lösung des Problems
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Bei einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Übertragen von Steuerinformation in einem WLAN-System, das einen Vielfachkanal verwendet, der durch Aggregieren eines ersten Unterkanals und eines zweiten Unterkanals erhalten wird, das Übertragen einer ersten physikalischen (PHY) Präambel über den ersten Unterkanal von einer übertragenden Station, das Übertragen einer zweiten PHY-Präambel über den zweiten Unterkanal von der übertragenden Station sowie das Übertragen von Datensymbolen von der übertragenden Station unter Verwendung von N räumlichen Strömen, die über den ersten Unterkanal übertragen werden, und von M räumlichen Strömen, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden, wobei die erste PHY-Präambel Steuerinformation enthält, die erforderlich ist, um die über die N räumlichen Ströme übertragenen Datensymbole zu demodulieren und zu decodieren, und wobei die zweite PHY-Präambel Steuerinformation enthält, die erforderlich ist, um die über die M räumlichen Ströme übertragenen Datensymbole zu demodulieren und zu decodieren, und wobei die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel gleichzeitig übertragen werden und N und M verschiedene natürliche Zahlen sind.
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Der erste Unterkanal und der zweite Unterkanal können nichtdurchgängige (engl.: non-contiguous) Frequenzbänder sein.
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Der erste Unterkanal und der zweite Unterkanal können identische Bandbreite aufweisen.
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Die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel können eine identische Anzahl von Trainingssequenzen aufweisen.
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Die erste PHY-Präambel kann Information über die Anzahl von Trainingssequenzen, die über den ersten Unterkanal übertragen werden, und die Anzahl räumlicher Ströme, die über den ersten Unterkanal übertragen werden, enthalten, und die zweite PHY-Präambel kann Information über die Anzahl von Trainingssequenzen, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden, und die Anzahl räumlicher Ströme, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden, enthalten.
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Die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel können jeweils vier Trainingssequenzen enthalten. Die erste PHY-Präambel kann Information über die Anzahl räumlicher Ströme enthalten, die über den ersten Unterkanal übertragen werden, und die zweite PHY-Präambel kann Information über die Anzahl räumlicher Ströme enthalten, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden.
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Ein erster MCS-(Modulations- und Codierschema bzw. Modulation and Coding Scheme)Wert, der auf ein OFDM-(Orthogonaler Frequenzvielfachzugriff bzw. Orthogonal Frequency Division Multiplexing)Symbol von Daten, die über den ersten Unterkanal übertragen werden, angewendet wird, und ein zweiter MCS, der auf ein OFDM-Symbol von Daten, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden, angewendet wird, können unterschiedlich festgelegt werden.
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Die erste PHY-Präambel kann einen den ersten MCS angebenden Index enthalten und die zweite PHY-Präambel kann einen den zweiten MCS angebenden Index enthalten.
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Die erste PHY-Präambel kann eine MCS-Rückmeldungsanforderungsnachricht enthalten, die von einer Empfangs-STA, welche mindestens einen über den ersten Unterkanal übertragenen räumlichen Strom empfängt, verlangt, einen geeigneten MCS-Indexkandidat zu senden, um den ersten MCS zu aktualisieren, und die zweite PHY-Präambel kann eine MCS-Rückmeldungsanforderungsnachricht enthalten, die von einer Empfangs-STA, welche mindestens einen über den zweiten Unterkanal übertragenen räumlichen Strom empfängt, verlangt, einen geeigneten MCS-Kandidat zu senden, um den zweiten MCS zu aktualisieren.
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Bei einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Drahtlos-Vorrichtung, die in einem WLAN-System operiert, welches einen durch Aggregieren eines ersten Unterkanals und eines zweiten Unterkanals erhaltenen Vielfachkanal verwendet, einen Prozessor, wobei der Prozessor dazu eingerichtet ist, eine erste PHY-Präambel über den ersten Unterkanal zu senden, eine zweite PHY-Präambel über den zweiten Unterkanal zu senden und Datenpakete unter Verwendung von N räumlichen Strömen, die über den ersten Unterkanal übertragen werden und von M räumlichen Strömen, die über den zweiten Unterkanal übertragen werden, zu senden, wobei die erste PHY-Präambel Steuerinformation enthält, die erforderlich ist, um die über die N räumlichen Ströme übertragenen Datensymbole zu demodulieren und zu decodieren, und wobei die zweite PHY-Präambel Steuerinformation enthält, die erforderlich ist, um die über die M räumlichen Ströme übertragenen Datensymbole zu demodulieren und zu decodieren, wobei die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel gleichzeitig übertragen werden und N und M verschiedene natürliche Zahlen sind.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Bei einem WLAN-System, das einen Vielfachkanal verwendet, kann die Übertragungseffizienz verbessert werden, indem pro Unterkanal ein unterschiedlicher MCS-(Modulations- und Codierschema)Wert eingestellt wird. Ferner kann die Anzahl der räumlichen Ströme für jeden Unterkanal nach Maßgabe einer Kanalbedingung für jeden Unterkanal gesteuert werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Darstellung, welche die physikalische Schichtenarchitektur für IEEE 802.11 zeigt;
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2 zeigt ein Beispiel einer Prozedur zur Übertragung eines PLCP-Rahmens;
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3 ist eine vereinfachte Darstellung, die ein Verfahren zum Übertragen eines Datensymbols nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 zeigt ein Beispiel eines Blockdiagramms für eine Vielfachkanalübertragung; und
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5 ist ein Blockdiagramm, das eine Drahtlos-Vorrichtung zeigt, bei der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist.
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Ausführung der Erfindung
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Ein WLAN-System, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert sein kann, umfasst mindestens eine Basisdienstgruppe (Basic Service Set bzw. BSS). Die BSS ist eine Gruppe von Stationen (STA), die erfolgreich zueinander zu Kommunikationszwecken synchronisiert sind. Die BSS kann in eine unabhängige BSS (IBSS) und eine Infrastruktur-BSS unterteilt werden.
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Die Infrastruktur-BSS umfasst mindestens eine Nicht-AP STA sowie einen Zugriffspunkt (Access Point bzw. AP). Der AP ist eine Funktionseinheit, um damit gekoppelte STAs mit einem Zugang zu einem Verteildienst über ein drahtloses Medium zu versorgen. Der AP kann nach anderer Terminologie auch als zentralisierter Controller, Basisstation (BS) und Scheduler bezeichnet werden.
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Eine STA ist eine spezielle Funktionseinheit, die eine dem IEEE 802.11-Standard genügende MAC- und PHY-Schnittstelle aufweist (MAC: Medienzugriffssteuerung; PHY: physikalische Drahtlosmedium-Schicht). Die STA kann eine AP STA oder eine Nicht-AP STA sein, bezieht sich aber auf eine von einem AP verschiedene Nicht-AP STA, soweit nachstehend nichts anderes beschrieben ist. Die STA kann nach anderer Terminologie auch als Nutzerausrüstung (UE bzw. User Equipment), Mobilstation (MS), mobiles Endgerät (MT bzw. Mobile Terminal), tragbares Gerät oder Schnittstellenkarte bezeichnet werden.
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Bei der nachfolgenden Erläuterung der vorliegenden Erfindung sind ein AP und eine STA Entitäten zur Übertragung und zum Empfang von Funkrahmen, und sie können als Sender oder Empfänger bezeichnet werden. In einer Prozedur zur Initiierung eines bestimmten Dienstes zwischen einem AP und einer STA oder zwischen STAB kann der AP oder die STA Initiator genannt werden, der die Prozedur initiiert oder anfordert, oder Antwortender, der auf eine Anforderung antwortet. Wenn ein Funkrahmen durch Strahllenkung übertragen wird, kann ein AP oder eine STA als Strahllenker, der eine Strahllenkungs-Übertragung durchführt, oder als Strahlgelenkter bezeichnet werden, der den Funkrahmen empfängt.
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Zum Zwecke der nachfolgenden Erläuterung wird im Gegensatz zu einem WLAN-System, das ein Verfahren zum Übertragen von Steuerinformation nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterstützt, ein herkömmliches WLAN-System als HT-System und als Altsystem bezeichnet. Ein HT-System bezieht sich auf ein WLAN-System, das den IEEE 802.11n-Standard unterstützt, und eine HT-STA bezieht sich auf eine STA, die den IEEE 802.11n-Standard unterstützt. Ein Altsystem bezieht sich auf eine niedrigere Version des IEEE 802.11n-Standards (beispielsweise ein WLAN-System, das die IEEE 802.11a/b/g-Standards unterstützt, und eine Alt-STA bezieht auf eine STA, die eine niedrigere Version des IEEE 802.11n-Standards unterstützt (beispielsweise die IEEE 802.11a/b/g-Standards).
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1 ist eine Darstellung, welche die Architektur der physikalischen Schicht (PHY) des IEEE 802.11-Standards zeigt.
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Die PHY-Schicht-Architektur des IEEE 802.11-Standards umfasst eine PHY-Schicht-Management-Entität (PLME), eine Unterschicht 110 für eine Konvergenzprozedur für die physikalische Schicht (PLCP) sowie eine vom physikalischen Medium abhängige (PMD) Unterschicht 100. Die PLME stellt eine Funktion zur Verwaltung der PHY-Schicht bereit, wobei sie in Verbindung mit einer MAC-Schicht-Management-Entität (MIME) arbeitet. Die PLCP-Unterschicht 110 überträgt eine MAC-Protokolldateneinheit (MPDU), die sie von einer MAC-Unterschicht 120 empfängt, an die PMD-Unterschicht 100 oder transferiert einen von der PMD-Unterschicht 100 empfangenen Rahmen an die MAC-Unterschicht 120 nach Maßgabe der Anweisung von einer MAC-Unterschicht zwischen der MAC-Unterschicht 120 und der PMD-Unterschicht 100. Die PMD-Unterschicht 100 ist eine niedrigere Schicht der PLCP, und sie ermöglicht die Übertragung und den Empfang von PHY-Schicht-Entitäten zwischen zwei STAs über ein drahtloses Medium.
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Die PLCP-Unterschicht 110 fügt ergänzende Felder hinzu, einschließlich Information, die für einen PHY-Schicht-Transceiver erforderlich ist, bei einem Prozess des Empfangens einer MPDU von der MAC-Unterschicht 120 und des Übertragens der MPDU an die PMD-Unterschicht 100. Die hinzugefügten Felder können eine PLCP-Präambel, einen PLCP-Kopf sowie Tail-Bits über einem Datenfeld in der MPDU umfassen. Die PLCP-Präambel dient dazu, einen Empfänger zur Synchronisation und Antennendiversität vorzubereiten, bevor eine PLCP-Dienstdateneinheit (PSDU) (= MPDU) übertragen wird. Der PLCP-Kopf enthält ein Feld, das Information über einen Rahmen enthält. Der PLCP-Kopf wird später mit Bezug auf 2 in näherer Einzelheit erläutert.
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In der PLCP-Unterschicht 110 wird eine PLCP-Protokolldateneinheit (PPDU) durch Anhängen der oben erläuterten Felder an die MPDU erschaffen und sodann über die PMD-Unterschicht 100 an eine Empfangs-STA übertragen. Die Empfangs-STA empfängt die PPDU, erhält Information, die notwendig ist, um Daten aus der PLCP-Präambel und dem PLCP-Kopf wiederzugewinnen, und gewinnt Daten auf Grundlage der Information wieder.
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2 zeigt ein Beispiel einer Prozedur zur Übertragung des PLCP-Rahmens.
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Die MPDU der MAC-Unterschicht wird an die PLCP-Unterschicht der PHY-Schicht zur Übertragung über ein drahtloses Medium transferiert. In der PLCP-Unterschicht werden ein L-SIG-Feld, das Steuerinformation über eine Alt-STA enthält, sowie ein VHT-SIG A-Feld und ein VHT-SIG B-Feld angefügt, die Steuerinformation über eine VHT-STA enthalten, und es können nach Bedarf Füll-Bits angefügt werden. Ferner können Tail-Bits nach Maßgabe eines Codierschemas angefügt werden. Dabei werden Nicht-VHT-Trainingssymbole und VHT-Trainingssymbole angefügt. Die Nicht-VHT-Trainingssymbole werden seitens einer Empfangs-STA benutzt, um eine Erfassung des Rahmen-Timings, eine automatische Verstärkungssteuerung (AGC) sowie eine grobe Frequenzerfassung zu erhalten, und können zur Kanalschätzung verwendet werden, um das L-SIG-Feld und das VHT-SIG B-Feld zu demodulieren. Die VHT-Trainingssymbole können zur Kanalschätzung verwendet werden, um das VHT-SIG B-Feld und das Datenfeld zu demodulieren. Die Nicht-VHT-Trainingssymbole können in einem L-STF (kurzes Trainingsfeld) und einem L-LTF (langes Trainingsfeld) enthalten sein und übertragen werden. Die VHT-Trainingssymbole können in dem VHT-STF und dem VHT-LTF enthalten sein und übertragen werden. Die Anzahl von VHT-LTFs kann dabei nach Maßgabe der Anzahl der räumlichen Ströme festgelegt werden, wenn das Datenfeld einer räumlichen Multiplexierung (SM bzw. Spatial Multiplexing) unterworfen und übertragen wird (mit anderen Worten, wenn das Datenfeld über mehrere räumliche Ströme übertragen wird).
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Tabelle 1 zeigt ein Beispiel der Anzahl von VHT-LTFs, die nach Maßgabe der Anzahl räumlicher Ströme übertragen werden. [Tabelle 1]
| Anzahl der räumlichen Ströme | Anzahl der VHT-LTFS |
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 3 | 4 |
| 4 | 4 |
| 5 | 6 |
| 6 | 6 |
| 7 | 8 |
| 8 | 8 |
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Die MPDU der MAC-Unterschicht wird von der PMD-Unterschicht an eine Gegenstellen-STA über ein drahtloses Medium über die PLCP-Unterschicht übertragen. Die von der PMD-Schicht über das drahtlose Medium übertragene PPDU enthält eine Nicht-VHT-Präambel, ein L-SIG-Feld, ein VHT-SIG A-Feld, ein VHT-Trainingsfeld, ein VHT-SIG B-Feld sowie ein Datenfeld. Hinzugefügte Felder zu der PSDU, die von der PLCP-Schicht einer Sende-STA (einschließlich eines AP) an die MAC-Schicht übertragen wird, werden nachfolgend allgemein PHY-Präambel genannt.
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Unterdessen sei angenommen, dass die vorliegende Erfindung auf einer WLAN-Netzwerkumgebung beruht, die einen Vielfachkanal verwendet, welcher durch Aggregierung nichtdurchgängiger Kanalgruppen erhalten wird. Es ist bevorzugt, eine größere Kanalbandbreite zu gewährleisten, um einen größeren Durchsatz zu erhalten. Allerdings ist es schwierig, in dem von einem WLAN-System verwendeten Frequenzband ein durchgängiges und breites Frequenzband zu erhalten. Um dieses Problem zu lösen, kann ein Vielfachkanal verwendet werden, der durch Aggregierung einer Mehrzahl nichtdurchgängiger Kanäle erhalten wird. Jeder der den Vielfachkanal bildenden nichtdurchgängigen Kanäle wird nachstehend als Unterkanal bezeichnet, wobei beispielhaft ein durch Aggregierung eines ersten Unterkanals und eines zweiten Unterkanals erhaltener Vielfachkanal erläutert wird. Der erste Unterkanal und der zweite Unterkanal sind dabei Kanäle, die nicht zueinander durchgängig sind. Der erste Unterkanal und der zweite Unterkanal können auch als erstes bzw. zweites Frequenzsegment bezeichnet werden.
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In den folgenden Beispielen wird für die Zwecke der Erläuterung die Anzahl der Unterkanäle mit zwei angenommen. Der Vielfachkanal kann durch Aggregierung von drei oder mehr nichtdurchgängigen Frequenzbändern erhalten werden. Darüber hinaus kann die Bandbreite jedes Unterkanals verschieden festgelegt werden, beispielsweise 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz, 40 MHz oder 80 MHz.
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Wenn beispielsweise zwei Unterkanäle mit einer Bandbreite von jeweils 80 MHz aggregiert und benutzt werden, kann ein WLAN-System eine Kanalbandbreite von 160 MHz verwenden. Wenn allerdings die spektrale Effizienz nicht groß ist, kann die Verstärkung im Vergleich zu dem Fall, wo lediglich ein durchgängiger Kanal verwendet wird, nicht hoch sein.
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Um die spektrale Effizienz zu verbessern, kann Link-Adaptation in Betracht gezogen werden, was einer von verschiedenen Faktoren ist, die die spektrale Effizienz betreffen. In einem WLAN-System trägt eine Link-Adaptations-Prozedur zur Verbesserung der spektralen Effizienz bei, indem ein zur Versendung von Daten verwendeter MCS-Wert (MCS: Modulations- und Codierschema) nach Maßgabe von Änderungen einer Kanalbedingung adaptiv festgelegt wird.
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Als Verfahren zur Festlegung von MCS-Werten für Unterkanäle in einer Mehrkanalumgebung kann der gleiche MCS-Wert für alle Unterkanäle festgelegt werden. Als ein anderes Verfahren können unterschiedliche MCS-Werte für die Unterkanäle festgelegt werden.
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Es kann die Komplexität bei der Implementierung verringern, wenn der gleiche MCS-Wert für alle Unterkanäle festgelegt wird. Bei einem Vielfachkanal, der durch Aggregieren eines ersten Unterkanals und eines zweiten Unterkanals erhalten wird, die nicht zueinander durchgängig sind, kann es allerdings die spektrale Effizienz herabsetzen, wenn der gleiche MCS-Wert für den ersten Unterkanal und den zweiten Unterkanal festgelegt wird. Es kann die größere Möglichkeit bestehen, dass sich die Kanalumgebungen des ersten und des zweiten Unterkanals, die nicht zueinander durchgängig sind, voneinander unterscheiden, als die Möglichkeit, dass sich die Kanalumgebungen von Unterkanälen, die zueinander durchgängig sind, voneinander unterscheiden. Dementsprechend kann es effizienter sein, einen MCS-Wert festzulegen, der für eine Kanalumgebung jedes Unterkanals geeignet ist. Die Anzahl der über jeden Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme kann bei der Festlegung des MCS-Werts ebenfalls in Betracht gezogen werden.
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Die vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zur Übertragung von Daten durch Festlegen eines MCS-Werts oder der Anzahl räumlicher Ströme oder von beidem für jeden Unterkanal, sowie ein Verfahren zur Übertragung von Steuerinformation für das Verfahren.
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3 ist eine vereinfachte Darstellung, die ein Verfahren zur Übertragung eines Datensymbols nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei der Übertragung von Daten unter Verwendung einer Mehrzahl räumlicher Ströme die Mehrzahl räumlicher Ströme über einen Vielfachkanal übertragen. Die Anzahl der über einen ersten Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme und die Anzahl der über einen zweiten Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme können dabei getrennt festgelegt werden. Ferner können unterschiedliche MCS-Werte für den ersten Unterkanal und den zweiten Unterkanal festgelegt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können bei der Übertragung von Daten PHY-Präambelteile getrennt über einen ersten Unterkanal und einen zweiten Unterkanal übertragen werden. Dabei kann eine erste PHY-Präambel über den ersten Unterkanal übertragen werden, und es kann eine zweite PHY-Präambel über den zweiten Unterkanal übertragen werden. Die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel können jeweils eine MRQ-Nachricht enthalten (MRQ: MCS-Rückmeldungsanforderung bzw. MCS Feedback Request). Eine Empfangs-STA kann die MRS-Nachricht über jeden Unterkanal empfangen und in Antwort darauf eine MFB-Nachricht senden (MFB: MSC-Rückmeldung bzw. MSC Feedback). Eine Link-Adaptations-Prozedur kann dabei von dem Unterkanal durchgeführt werden. Durch die Link-Adaptations-Prozedur kann von dem Unterkanal ein MCS-Wert für jeden Unterkanal bestimmt werden, und der MCS-Wert kann eingefügt werden, wenn anschließend Daten übertragen werden. Der Index des von dem Unterkanal bestimmten MCS-Werts kann in das VHT-SIG A-Feld oder das VHT-SIG B-Feld jeder PHY-Präambel, die über einen jeweiligen Unterkanal übertragen wird, eingefügt werden und dann übertragen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können, wenn die Anzahl der räumlichen Ströme von dem Unterkanal bestimmt wird, verschiedene räumliche Ströme von den Unterkanälen übertragen werden. Beispielsweise können zwei räumliche Ströme über einen ersten Unterkanal übertragen werden, und es können vier räumliche Ströme über einen zweiten Unterkanal übertragen werden. Wenn die Anzahl der über den ersten Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme sich von der Anzahl der über den zweiten Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme unterscheidet, wie zuvor beschrieben, kann ein Problem bei der Strahllenkungs-Übertragung eines Datenteils auftreten. Der Datenteil kann aus einem oder mehreren OFDM-Symbolen bestehen (OFDM: orthogonale Frequenzmultiplexierung).
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Wenn eine unterschiedliche Anzahl räumlicher Ströme von dem Unterkanal übertragen wird, unterscheidet sich die Anzahl der Trainingssequenzen (beispielsweise VHT-LTFs) für die Kanalschätzung. Dementsprechend gibt es ein Problem darin, dass die Länge der PHY-Präambel variiert. Wenn die Länge der PHY-Präambel variiert, gibt es ein Problem darin, dass keine Strahllenkung bei einem Datensymbol angewendet werden kann. Ein VHT LTF wird nachstehend als ein Beispiel einer Trainingssequenz erläutert, die zur Kanalschätzung übertragen wird, wobei aber der Begriff ”VHT-LTF” nur veranschaulichend ist und ihm verschiedene Namen gegeben werden können, wie etwa Trainingssignal oder Referenzsignal.
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Im obigen Beispiel werden zwei räumliche Ströme über den ersten Unterkanal übertragen und vier räumliche Ströme über den zweiten Unterkanal übertragen. In diesem Fall werden allerdings zwei VHT-LTFs über eine erste PHY-Präambel übertragen, die über den ersten Unterkanal übertragen wird, und es werden vier VHT-LTFs über eine zweite PHY-Präambel übertragen, die über den zweiten Unterkanal übertragen wird. Wenn ein Datensymbol nach einer Trainingssequenz übertragen wird, wird das Datensymbol zuerst über den ersten Unterkanal übertragen. Folglich wird das Datensymbol über den ersten Unterkanal übertragen, und die zweite PHY-Präambel wird immer noch über den zweiten Unterkanal übertragen. Wenn die Trainingssequenz, die in der PHY-Präambel enthalten ist, keiner Strahllenkung unterzogen wird, wird auch auf das über den ersten Unterkanal übertragene Datensymbol keine Strahllenkung angewendet.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat dann, wenn eine unterschiedliche Anzahl von Trainingssequenzen über jeden von nichtdurchgängigen Unterkanälen übertragen werden muss, wie zuvor erläutert, die über jeden Unterkanal übertragene PHY-Präambel die gleiche Länge. Hierzu wird die gleiche Anzahl von Trainingssequenzen über jeden der nicht aneinander grenzenden Kanäle übertragen. Das heißt bei dem obigen Beispiel, dass vier Trainingssequenzen (nämlich vier VHT-LTFs) jeweils über die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel übertragen werden, so dass die erste PHY-Präambel und die zweite PHY-Präambel gleiche Länge haben. Zwei der vier über die erste PHY-Präambel übertragenen VHT-LTFs werden in diesem Fall übertragen, um Konformität mit der Länge der zweiten PHY-Präambel herzustellen, und sie müssen unterschieden werden von zwei VHT-LTFs, die zur Kanalschätzung für zwei räumliche Ströme übertragen werden, die über den ersten Unterkanal übertragen werden. Es sei nachfolgend angenommen, dass eine Trainingssequenz, die zur Kanalschätzung eines räumlichen Stroms übertragen wird, der tatsächlich über den Unterkanal übertragen wird, als wirksames LTF bezeichnet wird und eine Trainingssequenz, die übertragen wird, um Übereinstimmung mit der Länge einer PHY-Präambel herzustellen, die über jeden Unterkanal übertragen wird, als unwirksames LTF bezeichnet wird. Im vorstehenden Beispiel kann man sagen, dass zwei der vier VHT-LTFs der ersten PHY-Präambel wirksamen LTFs entsprechen und deren übrige zwei VHT-LTFs unwirksamen LTFs entsprechen. Andererseits kann man sagen, dass die vier VHT-LTFs der zweiten PHY-Präambel wirksamen LTFs entsprechen.
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Ein Verfahren zur Erzeugung der Sequenz eines unwirksamen LTF ist nicht speziell beschränkt. Die Sequenz eines unwirksamen LTF kann unter Verwendung einer Sequenz erzeugt werden, die zur Erzeugung eines wirksamen LTF benutzt wird, oder es kann ein wirksames LTF dupliziert und übertragen werden. Alternativ kann eine spezielle Sequenz, die zur Erzeugung eines unwirksamen LTF verwendet wird, festgelegt und benutzt werden. Wenn über einen bestimmten Unterkanal eine Mehrzahl Trainingssignale übertragen wird, muss eine Empfangs-STA in der Lage sein festzustellen, welches Trainingssignal einem wirksamen LTF entspricht. Wenn im obigen Beispiel die vier VHT-LTFs über den ersten Unterkanal übertragen werden, muss die Empfangs-STA in der Lage sein festzustellen, dass die ersten zwei VHT-LTFs wirksame LTFs sind und die letzten beiden VHT-LTFs unwirksame LTFs sind. Hierzu kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine über jeden Unterkanal übertragene PHY-Präambel Information über die Anzahl der Trainingssequenzen und die Anzahl der räumlichen Ströme enthalten. Die Anzahl der Trainingssequenzen bezieht sich auf die Gesamtzahl der VHT-LTFs, die über einen relevanten Unterkanal übertragen werden, und die Anzahl der räumlichen Ströme bezieht sich auf die Anzahl der über einen relevanten Unterkanal übertragenen räumlichen Ströme. Die Empfangs-STA kann die Anzahl wirksamer LTFs von der Anzahl unwirksamer LTFs auf Grundlage der Anzahl räumlicher Ströme unterscheiden.
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Im obigen Beispiel können die über den ersten Unterkanal übertragene erste PHY-Präambel und die über den zweiten Unterkanal übertragene zweite PHY-Präambel die folgende Feldinformation enthalten.
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Die erste PHY-Präambel für den ersten Unterkanal:
Anzahl von Trainingssequenzen: 4
Anzahl räumlicher Ströme: 2
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Die zweite PHY-Präambel für den zweiten Unterkanal:
Anzahl von Trainingssequenzen: 4
Anzahl räumlicher Ströme: 4
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Die Länge der über jeden Unterkanal übertragenen PHY-Präambel ist über zwei Felder gleich, räumliche Ströme, die über jeden Unterkanal übertragen werden, können aber eine unterschiedliche Anzahl haben.
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Eine Empfangs-STA kann die Gesamtzahl der über die PHY-Präambel übertragenen Trainingssequenzen anhand des Felds ”Anzahl Trainingssequenzen” kennen und auch die Anzahl der räumlichen Ströme, die empfangen werden müssen, anhand des Felds ”Anzahl räumliche Ströme” kennen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der PHY-Präambel lediglich Information enthalten sein und übertragen werden, welche das Feld ”Anzahl räumliche Ströme” angibt. Im obigen Beispiel ist in der PHY-Präambel lediglich die folgende Feldinformation enthalten.
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Die erste PHY-Präambel für den ersten Unterkanal:
Anzahl räumlicher Ströme: 2
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Die zweite PHY-Präambel für den zweiten Unterkanal:
Anzahl räumlicher Ströme: 4
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Da in diesem Fall keine Information über die Gesamtlänge der über einen Unterkanal übertragenen Trainingssequenzen (oder die Gesamtzahl von VHT-LTFs) in das Feld ”Anzahl räumlicher Ströme” eingefügt ist, ist ein empfangendes Endgerät nicht in der Lage, die Gesamtlänge der Trainingssequenzen zu kennen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann stets eine bestimmte Anzahl (K) von VHT-LTFs übertragen werden, ohne die Information über die Gesamtzahl der über jeden Unterkanal übertragenen VHT-LTFs zu übertragen.
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Tabelle 2 ist ein Beispiel einer PHY-Präambel, welche die Anzahl von Trainingssequenzen N
LTF und die Anzahl von räumlichen Strömen N
STS enthält, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Speziell sind bei diesem Beispiel die Anzahl von Trainingssequenzen N
LTF und die Anzahl von räumlichen Strömen N im VHT-SIG A-Feld der PHY-Präambel enthalten. [Tabelle 2]
| VHT-SIG-A | MU-Bit-Zuweisung | SU-Bit-Zuweisung | Anmerkung |
| Codierbit | 1–2(TBD) | 1–2(TBD) | 1 Bit, um LDPC vs. BCC anzugeben |
| STBC | 1 | 1 | 1 Bit, um Alamouti anzugeben |
| MCS | 0 | 4 | nur gleiche Modulation MCS für MU in VHT-SIG-B |
| Gruppen-ID | 6 | 6 | Verwendet zur Identifizierung von Nutzern |
| NLTF | 3
(Anzahl von LTFs) | 3
(Anzahl von LTFs) | NLTF Bits verwendet zur Angabe der Anzahl von Trainingssequenzen insgesamt |
| NSTS | 12
(3-Bits/Nutzer bei maximal 4 Nutzern | 12
erste 3 Bits liefern Stromzuweisung;
verbleibende 9 Bits können reserviert bleiben | NSTS Bits verwendet zur Angabe der räumlichen Ströme pro Nutzer |
| Kurz-G1 | 2 | 2 | 1 Bit zur Angabe des L/S-Schutzintervalls (G1)
1 Bit für Kurz-G1 Paketlängen-Uneindeutigkeitsabschwächung |
| BW | 2–3 | 2–3 | erlaubt 20, 40, 80, 80 + 80, 160 MHz Modi. andere Modi TBD |
| CRC | 8 | 8 | |
| Schwanz | 6 | 6 | |
| reservierte Bits | 5–7 | 5–7 | |
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In Tabelle 2 können andere im VHT-SIG A-Feld enthaltene Felder als die Felder NLTF und NSTS gelöscht werden, falls nötig, oder sie können durch Felder ersetzt werden, die andere Informationsteile bezeichnen.
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4 zeigt ein Beispiel eines Blockdiagramms zur Mehrkanalübertragung.
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Eine erste PHY-Präambel und eine zweite PHY-Präambel werden über den ersten Unterkanal und den zweiten Unterkanal nichtdurchgängiger Frequenzbänder übertragen.
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5 ist ein Blockdiagramm, das eine Drahtlos-Vorrichtung zeigt, bei welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist. Die Drahtlos-Vorrichtung 500 kann eine AP STA oder eine Nicht-AP STA sein.
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Die Drahtlos-Vorrichtung 500 umfasst einen Prozessor 510, einen Speicher 520, einen Transceiver bzw. Sender/Empfänger 530 sowie eine Vielfachantenne 550. Der Transceiver 530 ist dazu eingerichtet, Managementrahmen und Datenpakete gemäß der Erfindung zu senden oder zu empfangen. Der Prozessor 510 ist funktional mit dem Transceiver 530 gekoppelt und dazu eingerichtet, Steuerinformation zu erzeugen und die Steuerinformation über die Vielfachantenne 550 zu senden. Die Steuerinformation kann dabei eine PHY-Präambel der obigen Ausführungsformen sein. Ferner kann der Prozessor 510 Datensymbole unter Verwendung eines Vielfachkanals senden, der durch Aggregierung einer Mehrzahl Unterkanäle erhalten wird, und gleichzeitig einen MCS-Wert oder die Anzahl räumlicher Ströme oder beides je Unterkanal unterschiedlich einstellen. Die PHY-Schicht und die MAC-Schicht des IEEE 802.11-Standards können in dem Prozessor 510 und dem Transceiver 530 implementiert sein. Der Prozessor 510 oder der Transceiver 530 oder beide können anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC), andere Chip-Sätze, logische Schaltungen und/oder Datenprozessoren umfassen. Der Speicher 520 kann einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Flash-Speicher, eine Speicherkarte, ein Speichermedium und/oder andere Speichergeräte umfassen. Wenn die Ausführungsformen in Software implementiert werden, können die obigen Schemata unter Verwendung eines Moduls (oder eines Prozesses oder einer Funktion) implementiert werden, welche die vorstehend erläuterten Funktionen ausführt. Das Modul kann in dem Speicher 520 gespeichert sein und von dem Prozessor 510 ausgeführt werden. Der Speicher 520 kann extern oder intern zu dem Prozessor 510 sein und kann unter Verwendung wohlbekannter Mittel mit dem Prozessor 510 verbunden sein.
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Wenngleich die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsbeispielen erläutert wurde, die gegenwärtig als praktikabel angesehen werden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Ausbildungen abdecken soll, die sich innerhalb des Geistes und Umfangs der beigefügten Ansprüche bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- (IEEE) 802 [0003]
- IEEE 802.11-Standards [0004]
- IEEE 802.11n-Standard [0005]
- IEEE 802.11 [0005]
- IEEE 802.11 a/b/g/n [0006]
- IEEE 802.11 [0020]
- IEEE 802.11-Standard [0028]
- IEEE 802.11n-Standard [0030]
- IEEE 802.11a/b/g-Standards [0030]
- IEEE 802.11-Standards [0031]
- IEEE 802.11-Standards [0032]
- IEEE 802.11-Standards [0068]
