JP2016106464A - Ｍｉｍｏシステムにおけるデータを送受信する方法及び装置 - Google Patents

Ｍｉｍｏシステムにおけるデータを送受信する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ＭＵ−ＭＩＭＯ（マルチユーザＭＩＭＯ）においてフレームの終端を各ユーザに知らせるための方法及び装置を提供する。【解決手段】送信端ではＶＨＴ−ＳＩＧフィールドに送信持続期間情報及びフレームの長さ情報を含める。受信端では送信持続期間情報により送信終了時間を把握し、ＭＡＣ階層に伝送する。また、受信端のＰＨＹ階層ではフレームの長さ情報を復元し、デコーダは復元された長さ情報を使用してデータを復元する。これにより、受信端でより効率的にフレームを復元することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、データを送受信する方法及び装置に関し、より詳しくは、ＭＩＭＯシステムにおけるデータを送受信する方法及び装置に関する。
無線ＬＡＮは、基本的に分散システム(Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ；ＤＳ)の接続点役割をするアクセスポイント(Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ)及びＡＰでない複数の無線端末(ＳＴＡｔｉｏｎ；ＳＴＡ)で構成された基本サービスセット(Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ；ＢＳＳ)モードや、ＳＴＡのみで構成される独立基本サービスセット(Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ；ＩＢＳＳ)モードをサポートする(以下、ＡＰとＳＴＡを通称して“端末”と呼ぶ)。
無線ＬＡＮのような通信システムにおいて、ＭＡＣ(Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)階層とＰＨＹ(ＰＨＹｓｉｃａｌ)階層との間では、フレーム(又はデータフレーム)と共にこのフレームの長さ(ｌｅｎｇｔｈ)に対する長さ情報が交換される。フレームの終端を受信端に知らせるために、送信端のＰＨＹ階層ではフレームの長さ情報を有するヘッダ(ｈｅａｄｅｒ)をフレームに含ませて送信したり、或いはフレームの終端を示す情報を含むデリミタ(ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)をフレームの終端に追加する。これによって、受信端のＰＨＹ階層では、受信されたフレームに含まれている長さ情報又は特定のフォーマットを有するデリミタ情報を用いて受信されたフレームの終端を把握する。
無線ＬＡＮの国際標準であるＩＥＥＥ８０２.１１では、ＭＡＣ階層で処理するデータ単位をＭＰＤＵ(ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)と定義する。ＭＰＤＵは、ＭＡＣ階層からＰＨＹ階層に伝達され、ＰＳＤＵ(ＰＨＹ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)と呼ばれる。ＰＳＤＵと共に、フレームの終端を把握するためのフレームの長さ情報がＭＡＣ階層からＰＨＹ階層に伝達される。送信端のＰＨＹ階層では、フレームの長さ情報をデータと共に受信端に送信する。受信端のＰＨＹ階層のデコーダ(ｄｅｃｏｄｅｒ)は、受信されたフレームのＰＬＣＰプリアンブル(Ｐｒｅａｍｂｌｅ)のシグナルシンボル(ＳＩＧ ｓｙｍｂｏｌ)に含まれている長さ情報を用い、ＰＳＤＵに含まれているＭＰＤＵを長さ情報に示されている長さほど復元し、復元されたデータ及び長さ情報をＭＡＣ階層に伝達する。
ＩＥＥＥ８０２.１１のような標準による通信では、送信端から受信端に長さ情報を伝達するために多様な方法を使用する。例えば、８０２.１１ｂでは、ＰＬＣＰヘッダが１６ビット(ｂｉｔ)大きさの時間情報を含み、８０２.１１ａ/ｇでは、ＰＬＣＰプリアンブルのＬ−ＳＩＧフィールドが、フレームの長さをバイト(ｂｙｔｅ)単位で示す１２ビット大きさの長さ情報を含む。また、８０２.１１ｎでは、ＰＬＣＰプリアンブルのＨＴ−ＳＩＧフィールドが、ＭＡＣ階層のＭＰＤＵ又はＡ−ＭＰＤＵ(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ−ＭＰＤＵ)の長さをバイト単位で示す１６ビット大きさの長さ情報を含む。
本発明の目的は、ＭＩＭＯを用いてフレームを送信する通信システムで、送信されるフレームの終端を受信端に正確に知らせることによって、受信端でより効率的にフレームを復元することができる方法及び装置を提供することである。
本発明の目的は、以上から言及した目的に制限されるものではなく、言及されない本発明の他の目的及び長所は、以下の説明により理解されることができ、本発明の実施例により明らかに理解されることができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に開示されている手段及びその組合せにより実現可能であることを容易に知ることができる。
このような目的を達成するための本発明は、ＭＩＭＯシステムにおける送信端末が受信端末にデータを送信する方法において、前記データを含むデータフィールドを生成するステップ；前記データフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドを生成するステップ；前記データフィールド及び前記シグナルフィールドを含むデータフレームを生成するステップ；及び、前記データフレームを前記受信端末に送信するステップ；を含むことを特徴とする。
また、本発明は、ＭＩＭＯシステムにおける送信端末から送信されたデータを受信端末が受信する方法において、前記データを含むデータフィールド及び前記データフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドが含まれているデータフレームを受信するステップ；前記データフレームをデコーディングし、前記シグナルフィールド及び前記データフィールドを出力するステップ；及び、前記シグナルフィールドを用い、前記データフィールドから前記データを獲得するステップ；を含むことを特徴とする。
また、本発明は、ＭＩＭＯシステムにおける受信端末にデータを送信する送信端末において、前記データを含むデータフィールドを生成するデータフィールド生成部；前記データフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドを生成するシグナルフィールド生成部；前記データフィールド及び前記シグナルフィールドを含むデータフレームを生成するデータフレーム生成部；及び、前記データフレームを前記受信端末に送信する送信部；を含むことを特徴とする。
また、本発明は、ＭＩＭＯシステムにおける送信端末から送信されたデータを受信する受信端末において、前記データを含むデータフィールド及び前記データフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドが含まれているデータフレームを受信する受信部；前記データフレームをデコーディングし、前記シグナルフィールド及び前記データフィールドを出力するデコーディング部；及び、前記シグナルフィールドを用い、前記データフィールドから前記データを獲得するデータ獲得部；を含むことを特徴とする。
前述したような本発明によると、本発明は、ＭＩＭＯを用いてフレームを送信する通信システムにおいて、送信されるフレームの終端を受信端に正確に知らせることによって、受信端でより効率的にフレームを復元することができるという長所がある。
送信持続期間とフレームパディングを用いてフレームの終端を知らせる方法を示す。 本発明による送信持続期間情報及びフレーム長さ情報を用いてフレームの終端を受信端に知らせる実施例を示す。 本発明による送信持続期間情報及びフレーム長さ情報を用いてフレームの終端を受信端に知らせる他の実施例を示す。 本発明によるデータ送受信方法が適用されるＭＵ−ＭＩＭＯのＰＰＤＵフォーマットを示す。 本発明の一実施例に係るＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールドの構成を示す。 図５のＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールドに含まれているＰＳＤＵのフォーマットを示す。 ＶＨＴ ＳＩＧ−ＢにＰＳＤＵの長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。 サービスフィールドを用いて長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。 ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドとサービスフィールドを共に使用して長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。 パリティビット(Ｐａｒｉｔｙ ｂｉｔ)を用いてＰＳＤＵ長さフィールドを保護する本発明の実施例を示す。 ユーザ別シンボル長さを受信端に伝達する本発明の実施例を示す。 図１１の実施例でＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを保護するための方法を示す。 ＰＳＤＵの長さ情報をＱｗｏｒｄ(４バイト)単位に送信する本発明の実施例を示す。 ＶＨＴ−ＳＩＧ ＢフィールドにＰＳＤＵ長さ情報のみを含ませる本発明の実施例を示す。 ＭＡＣパディング方式と長さ指示(ｌｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)方式を結合して長さ情報を示す本発明の実施例を示す。 図１５の追加的なテールパッドが置換される本発明の実施例を示す。 ＰＨＹ階層で実行されるＰＨＹパッドの挿入を説明するためのブロック図を示す。 ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂの変調方式及び帯域幅によるデータ表現方式を示す。 本発明の実施例に係るＰＰＤＵフォーマットの例示を示す。 本発明の他の実施例に係るＰＰＤＵフォーマットの例示を示す。 本発明の一実施例に係る送信端末の構成を示す。 本発明の一実施例に係る受信端末の構成を示す。 本発明の一実施例に係るデータ送信方法のフローチャートである。 本発明の一実施例に係るデータ受信方法のフローチャートである。
前述した目的、特徴及び長所は、添付図面を参照して詳細に後述され、これによって、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができる。本発明を説明するにあたって、本発明と関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下、添付図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明する。図面における同一参照符号は、同一又は類似の構成要素を示す。
ＩＥＥＥ８０２.１１のような標準による通信では、送信端から受信端に長さ情報を伝達するために多様な方法を使用する。例えば、８０２.１１ｂでは、ＰＬＣＰヘッダが１６ビット(ｂｉｔ)大きさの時間情報を含み、８０２.１１ａ/ｇでは、ＰＬＣＰプリアンブルのＬ−ＳＩＧフィールドが、フレームの長さをバイト(ｂｙｔｅ)単位で示す１２ビット大きさの長さ情報を含む。また、８０２.１１ｎでは、ＰＬＣＰプリアンブルのＨＴ−ＳＩＧフィールドが、ＭＡＣ階層のＭＰＤＵ又はＡ−ＭＰＤＵ(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ−ＭＰＤＵ)の長さをバイト単位で示す１６ビット大きさの長さ情報を含む。
一方、８０２.１１ａｃでは、複数のアンテナを用いたＭＩＭＯ(Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ)無線送信が使われる。８０２.１１ａｃで、ＭＩＭＯは、１：１送信であるＳＵ−ＭＩＭＯ(Ｓｉｎｇｌｅ Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ)と、空間分割多重接続(Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ；ＳＤＭＡ)を用いて同時に多数のユーザに多重フレームを送信するＭＵ−ＭＩＭＯ(Ｍｕｌｔｉ Ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ)と、に区分される。８０２.１１ａｃで、ＳＵ−ＭＩＭＯを用いる時は、８０２.１１ａｃ用ＳＩＧフィールドに長さ情報を含ませることによって受信端にフレームの長さを知らせることができる。然しながら、ＭＵ−ＭＩＭＯを用いる時は、多数のユーザに伝達されるフレームの長さが各々異なるため、フレームの終端を各ユーザに知らせるための他の方法が必要である。
ＭＵ−ＭＩＭＯダウンリンク送信区間が終わると、受信端末(例えば、ＳＴＡｓ)のうち応答が必要な端末は、ＡＣＫプロトコルを送信端末(例えば、ＡＰ)に順次送信することができる。この時、ＡＣＫプロトコルを送信する順序と送信基準時間を各受信端末に知らせるために多様な方法が使われることができる。例えば、以前に送信されたフレームを用いてＡＣＫプロトコル送信順序を各受信端末に知らせることができる。また、送信基準時間を知らせるために、ＭＵ−ＭＩＭＯダウンリンク送信区間が終わる時点を示す送信持続期間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)情報を８０２.１１ａｃ用ＳＩＧフィールドに含ませることによって、最も長い時間中送信されるＰＰＤＵの長さを各受信端末に知らせることができる。このようなＳＩＧフィールドを用いる場合、ある受信端末が短い長さの空間ストリーム(Ｓｐａｔｉａｌ Ｓｔｒｅａｍ)の割当を受けた場合にも、実際チャネルは最も長い空間ストリーム中送信を実行するようになってチャネルはビジー(Ｂｕｓｙ)状態となる。最も長いＰＰＤＵを受信する受信端末のフレーム受信が終了されると、チャネルはアイドル(ｉｄｌｅ)状態となり、その後、各受信端末は決まった手順によってＡＣＫプロトコルを送信端末に送信する。
デリミタを用いてフレームの終端を知らせる方法のうち一つは、送信持続期間情報を介してＭＵ−ＭＩＭＯ送信の最大シンボル個数を把握し、フレームの最後のシンボルまでデリミタパディング(ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ ｐａｄｄｉｎｇ)、ＭＡＣパディング(ＭＡＣ ｐａｄｄｉｎｇ)、ＰＨＹパディング(ＰＨＹ ｐａｄｄｉｎｇ)を満たすことである。ＭＡＣ階層からＰＨＹ階層に伝達されるＰＳＤＵは、有用データ(ｕｓｅｆｕｌ ｄａｔａ)及びパディング(ｐａｄｄｉｎｇ)情報で構成され、デリミタパディング、ＭＡＣパディングは非有用データ(ｎｏｎ−ｕｓｅｆｕｌ ｄａｔａ)として分類される。
図１は、送信持続期間とフレームパディングを用いてフレームの終端を知らせる方法を示す。図１のように送信端でフレームパディングを用いてフレームを送信する場合、受信端のＰＨＹ階層では有用データの長さを知ることができない。従って、受信端のＰＨＹ階層のデコーダは、受信されたフレームの有用データだけでなく、デリミタパディング、ＭＡＣパディング、及び最後のシンボルのテール(ｔａｉｌ)を除いた最後のＰＨＹパッドビット(ｐａｄ ｂｉｔ)まで復元する。ここで、ＰＨＹパッドビットは、７ビット以下の大きさを有するため、１オクテット(ｏｃｔｅｔ)を構成することができなくて捨てられ、復元された他のデータは、ＭＡＣ階層に伝達される。然しながら、受信端のＰＨＹ階層は、ＲＸ ＶＥＣＴＯＲを介して有用データの長さをＭＡＣ階層に伝達することができない。
この時、ＭＡＣ階層は、パディングされたＭＡＣフレームの伝達を受けるようになる。
従って、ＭＡＣ階層では、伝達を受けたフレームの最後のデリミタまでパーシング(ｐａｒｓｉｎｇ)することによってフレームの終端を把握することができ、それによって、ＭＡＣフレームを正確に復元することができる。このような方法では、８０２.１１ｎのＡ−ＭＰＤＵに適用されたナルデリミタ(ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)を用いてフレームの長さを拡張するようになるため、ＭＡＣフレームではＭＰＤＵでないＡ−ＭＰＤＵのみが必ず使われなければならない。
このように、ＭＩＭＯ、特にＭＵ−ＭＩＭＯを使用する通信方法では、受信端でフレームをより効率的に復元するために、送信されるフレームの終端を受信端に正確に知らせる必要がある。本発明は、ＭＩＭＯを使用する通信システムで、送信されるフレームの終端を受信端に正確に知らせることによって、受信端でより効率的にフレームを復元することができる方法及び装置に関する。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
ＭＵ−ＭＩＭＯでは、多数のユーザに互いに異なる長さのフレームが同時に送信され、各フレームは、ビーム形成(ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)を介して各ユーザの受信端末に送信される。この時、各受信端末にフレームの終端を知らせるために、次の２つの方法が使われることができる。
第１の方法は、送信端のＰＨＹ階層で、ユーザ別ＳＩＧフィールド又はサービスフィールドに長さフィールドを含ませることである。第２の方法は、送信されるフレームのうち最も長いフレームと同じ個数のＯＦＤＭシンボルを有するように、ＭＡＣ階層で残りのフレームにパディング情報を満たしてＰＨＹ階層に伝達することである。この時、ＰＨＹ階層では、各フレームのＯＦＤＭシンボルの個数に対する情報をＳＩＧフィールドに含ませ、受信端のＭＡＣ階層では、フレームパーシング(ｆｒａｍｅ ｐａｒｓｉｎｇ)を介して受信されたフレームの終端を把握することができる。
ＭＵ−ＭＩＭＯ送信区間で、送信(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ)の終端とＭＵ−ＭＩＭＯ空間ストリーム(Ｓｐａｔｉａｌ Ｓｔｒｅａｍ)の終端を受信端に知らせるために、送信持続期間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)とフレーム長さ情報を用いる。マルチユーザにシグナルフィールドを送信する時、ユーザに共通的に必要な情報は、共通シグナルフィールド(ｃｏｍｍｏｎ ｓｉｇｎａｌ ｆｉｅｌｄ)に含まれ、各ユーザ別情報は専用シグナルフィールド(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｆｉｅｌｄ)に含まれて送信される。送信持続期間情報は、ＣＣＡ遅延(Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｄｅｆｅｒｒａｌ)のために、ＭＵ−ＭＩＭＯ送信に参加する全ての端末が知っていなければならない共通された情報であるため、共通シグナルフィールドに含まれる。一方、各フレームの長さが互いに異なるため、フレーム長さ情報は、専用シグナルフィールド、例えば、ＶＨＴ−ＳＩＧフィールドのユーザ別情報(Ｐｅｒ−ｕｓｅｒ Ｉｎｆｏ)に含まれることができる。
ここで、長さ情報は、１)ＰＳＤＵの長さ情報、２)ＰＳＤＵを構成する要素のうちＡ−ＭＰＤＵ或いはＭＰＤＵの長さ情報、３)ＭＡＣパディング(Ｐａｄｄｉｎｇ)情報のうち実際データ情報であるＡ−ＭＰＤＵ或いはＭＰＤＵの長さ情報になることができる。このような長さ情報のタイプは、本発明の実施例であり、長さの表現方法によって多様な情報が表現されることができる。
図２は、本発明による送信持続期間情報及びフレーム長さ情報を用いてフレームの終端を受信端に知らせる実施例を示す。本実施例では送信端がフレームを送信する時、ＶＨＴ−ＳＩＧフィールドに送信持続期間情報とフレーム長さ情報を含ませて送信する。受信端のＰＨＹ階層では、送信持続期間情報を介して送信終了時間(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｎｄ ｔｉｍｅ)を把握し、これをＭＡＣ階層に伝達する。この時、ＰＨＹ階層では、ＲＸ−ＶＥＣＴＯＲ又はＣＣＡアイドルイベント(ＣＣＡ ｉｄｌｅ ｅｖｅｎｔ)を介してＭＡＣ階層に基準時間(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｉｍｅ)を知らせ、ＭＡＣ階層では基準時間情報を用いてＡＣＫプロトコルを送信端末に送信する時間を計算する。
また、受信端のＰＨＹ階層では長さ情報を復元し、デコーダは復元された長さ情報を使用してデータを復元する。この時、ＭＡＣ階層は、ＲＸ−ＶＥＣＴＯＲを介してフレームの正確な長さを知るようになるため、ＭＡＣプロトコルで追加的なデリミタマッチング(ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ)が実行される必要がない。
図２による実施例によると、受信端では長さ情報を用いてフレームの実際長さ情報を知ることができるため、ＰＨＹ階層で指定された長さほどデコーディングをして終了することができる。これによって、デコーディングに所要される電力及び時間を減らすことができる。また、ＭＡＣ階層でもデリミタパーシング(ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ ｐａｒｓｉｎｇ)を実行しないため同じ効果を得ることができる。
図３は、本発明による送信持続期間情報及びフレーム長さ情報を用いてフレームの終端を受信端に知らせる他の実施例を示す。ＭＵ−ＭＩＭＯ送信区間で短いストリーム(Ｓｈｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ)の送信が終わると、送信端の送信パワーが減少する。これによって、受信端で信号復元時受信パワーも減少し、この場合、受信端ではまだ受信が終わらない(即ち、より長い)信号の検出(ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)に問題が発生することができる。
このような問題を解決するために、送信端では最も長い送信持続期間を有するフレームを基準に、残りのフレームの空間ストリームをＰＨＹパッド(ＰＨＹ Ｐａｄ)で満たす。
その結果、図３のように同じ送信持続期間を有するフレームが生成されるため、送信端では、均一した電力を用いて送信持続期間中フレームを送信することができる。受信端では、フレーム長さが最も長い空間ストリームから安全にデータを検出することができ、長さが短い空間ストリームを受信する受信端末は、長さ情報を介して不要なデコーディングを実行しないようになる。この時、送信端で挿入されたＰＨＹパッドは、受信端でのフレーム終端検出に影響を及ぼさない。
図４は、本発明によるデータ送受信方法が適用されるＭＵ−ＭＩＭＯのＰＰＤＵフォーマットを示す。図４で、Ｌ−ＳＴＦフィールド、Ｌ−ＬＴＦフィールド、Ｌ−ＳＩＧフィールドは、各々、８０２.１１ａ/ｇのそれと同じである。一方、ＶＨＴ−ＳＩＡ Ａフィールドは、全てのユーザフレームに共通的に適用される情報を含み、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、各ユーザ別に必要な情報を提供する。
図４のＶＨＴ−ＳＩＧフィールドは、ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯシステムの両方ともでＶＨＴ−ＳＩＧ ＡフィールドとＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを含む。ＶＨＴ−ＳＩＧ ＡとＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、ＢＰＳＫに変調(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)されて長いガードインターバル(Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ)を有する。
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ａフィールドは、ＰＰＤＵを受信する全ての端末に適用される共通情報を有する。一方、ＭＵ−ＭＩＭＯシステムで、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、個別ユーザに各々適用される情報を含み、空間多重化(Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)方式を介して各ユーザに伝達される。同時に送信されるマルチユーザは４名に制限されることができる。
ＳＵ−ＭＩＭＯとＭＵ−ＭＩＭＯシステムで使われるＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの構成は、表１の通りである。
Figure 2016106464
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂは、ＢＰＳＫ変調により変調される。本発明の実施例における送信端末は、データ送信時、周波数帯域を可変的に使用することができる。また、データ送信に適用される周波数帯域に応じてＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂに割り当てられるビット数も変わる。例えば、２０ＭＨｚモードではＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂに２６ビットが割り当てられ、２０ＭＨｚ以上のモードではチャネルボンディング(ｃｈａｎｎｅｌ ｂｏｎｄｉｎｇ)により周波数トーンが追加されるため、２６ビット外に追加的なビットが割り当てられる。例えば、４０ＭＨｚモードでは８０２.１１ｎと同様に５４ｂｉｔが使用可能であり、２０ＭＨｚに換算すると、２７ビットが使用可能である。８０ＭＨｚモードでは１１７ｂｉｔが使用可能であり、２０ＭＨｚに換算すると、２９ビットが使用可能である。
このようにデータ送信に使われる周波数帯域幅の増加によって送信されるデータの両も増加し、従って、フレームの長さを表現するフィールドの長さも増加されなければならない。Ｌ−ＳＩＧフィールドで定義することができる最大パケット送信持続期間(ｍａｘ ｐａｃｋｅｔ ｄｕｒａｔｉｏｎ)(５.４６ｍｓ)を各周波数バンド別にサポートするために、バンド大きさの増加によってＤＷＯＲＤを定義するビットが追加的に要求される。表１は、各帯域幅によってチャネルボンディングにより追加的に割り当てられるビットが反映されたＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの構成を示す。
図４のＰＰＤＵフォーマットで、ＶＨＴ−ＤＡＴＡは、ユーザ別変調及びコーディング方法(Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ；ＭＣＳ)により処理されたデータであり、サービスフィールド、ＰＳＤＵフィールド、テール(ｔａｉｌ)フィールド、及びＰＨＹパッドフィールドで構成される。
図５は、本発明の一実施例に係るＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールドの構成を示す。テールフィールドは、長さを指定する方法によって、ＰＳＤＵフィールドの直後に位置したり、或いはＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールド全体の終端に位置することができる。後者の場合、テールパッドの位置は、シンボルの個数とＮｄｂｐｓ値を用いて正確に把握されることができる。
図６は、図５のＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールドに含まれているＰＳＤＵのフォーマットを示す。図６で、Ａ−ＭＰＤＵ以後にはＱｗｏｒｄ Ｐａｄフィールド、Ａ−ＭＰＤＵナルデリミタ(Ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)、ファイナルＭＡＣパッド(Ｆｉｎａｌ ＭＡＣ ｐａｄ)フィールドが選択的に追加されることができる。Ｑｗｏｒｄ Ｐａｄフィールドは、４バイトの倍数ほどの大きさを有する。Ａ−ＭＰＤＵナルデリミタは、４バイトバウンダリ(ｂｏｕｎｄａｒｙ)で、４バイト単位に指定された大きさほど追加される。ファイナルＭＡＣパッドは、４バイトになっていないまま残っている領域を指定された大きさほどバイト単位に満たす。
以下、ＰＳＤＵに含まれているフレームの長さを指定する長さ情報の多様な表現方法に対して説明する。
図７は、ＶＨＴ ＳＩＧ−ＢにＰＳＤＵの長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。
図７で、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを介してユーザ別フレームの長さを示すことができるため、テールフィールドは、ＰＳＤＵの直後に存在することができる。ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、ＢＰＳＫ１/２に変調されるため信頼度が高く、これによって、長さ情報のエラー確率は低くなる。
図８は、サービスフィールドを用いて長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。図８で、長さ情報(ＰＳＤＵ ｌｅｎｇｔｈ)は、ＶＨＴ−ＤＡＴＡフィールドのサービスフィールドに含まれる。この時、サービスフィールドは、１６ビットから３２ビットに拡張される。
図８に示されているように、サービスフィールドは、２つの方法で構成されることができる。
１)Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｉｅｌｄ＝Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ Ｓｅｅｄ(７ｂｉｔ)＋Ｒｅｓｅｒｖｅｄ(９ｂｉｔ)＋Ｕｓｅｒ Ｌｅｎｇｔｈ(１６ｂｉｔ)
２)Ｓｅｒｖｉｃｅ ｆｉｅｌｄ＝Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ Ｓｅｅｄ(７ｂｉｔ)＋Ｕｓｅｒ Ｌｅｎｇｔｈ(１６ｂｉｔ)＋ＣＲＣ(８ｂｉｔ)
長さ情報は、サービスフィールドで復号後に示される情報であるため、ＤＡＴＡフィールドの最後に位置する。サービスフィールドがＣＲＣを含むと、ＣＲＣエラーが発生する時、ＰＨＹ階層でデータ処理が中断されるため、ＰＨＹ、ＭＡＣ階層で電力節減(ｐｏｗｅｒ ｓａｖｉｎｇ)効果を得ることができる。
図９は、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドとサービスフィールドを共に使用して長さ情報を指定する本発明の実施例を示す。ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、大きさが限定されているため、エラー検出のためのＣＲＣフィールドを含むことができない。ＢＰＳＫ１/２変調が適用される場合、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、２４ビット又は２６ビットの大きさを有する。図９のようにＰＳＤＵ長さ情報がＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂに含まれる場合にはＣＲＣフィールドをサービスフィールドに含ませることによってＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂのオーバーヘッド(ｏｖｅｒｈｅａｄ)を減らすことができる。８ビット大きさのＣＲＣフィールドは、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの全てのフィールドとサービスフィールドのスクランブラシード(Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ Ｓｅｅｄ)フィールド、予備(Ｒｅｓｅｒｖｅｄ)ビットに対して適用される。ＣＲＣフィールドを用いて各フィールドを保護することによってエラー検出確率を高め、ＰＨＹ階層から不要なデータ処理を防止することができる。
前述した実施例でサービスフィールドに含まれるＣＲＣフィールドは、次の２つの実施例のように適用されることができる。
１)ＭＣＳ、ＦＥＣ、ＰＳＤＵ長さ、スクランブラシードフィールドにＣＲＣを適用
２)サービスフィールドを除いたＭＣＳ、ＦＥＣ、ＰＳＤＵ長さフィールドにＣＲＣを適用
図１０は、パリティビット(Ｐａｒｉｔｙ ｂｉｔ)を用いてＰＳＤＵ長さフィールドを保護する本発明の実施例を示す。図１０に示されているように、ＰＳＤＵ長さフィールドの後にパリティビット(１ビット)を追加することによって、ＰＳＤＵ長さフィールドの復元及び検出時、エラーを減らすことができる。
図１１は、ユーザ別シンボル長さを受信端に伝達する本発明の実施例を示す。前述した実施例とは違って、図１１の実施例ではＰＳＤＵの長さではなく、ＰＳＤＵの一部を含んでいる最後のシンボルまでの長さに対する情報が伝達される。この実施例でテールフィールドの位置は、ユーザフレームが占有したシンボルの個数によって変わる。ＰＳＤＵが占有した最後のシンボルに属するＰＨＹパッドフィールドが０〜７ビットの大きさを有するようにするために、ＭＡＣパッドフィールドがバイト単位にパディングされる(図６参照)。本実施例のように、長さ情報をシンボル単位に送信する場合、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドに存在する予備ビット(ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ)は、他の用途として用いられることができる。一方、図１１のようにＭＡＣパッドフィールドが含まれる場合、ＰＳＤＵが受信端のＭＡＣ階層に伝達された後、ＭＡＣパッドフィールドに含まれている情報がパーシングされなければならないため、オーバーヘッド(ｏｖｅｒｈｅａｄ)が発生することができる。
図１２は、図１１の実施例でＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを保護するための方法を示す。図１２のように、送信端ではサービスフィールドにＣＲＣフィールドを含ませる。この時、ＣＲＣフィールドは、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ(ただ、テールフィールド除外)に基づいて計算され、サービスフィールドのＭＳＢ８ビットに挿入される。即ち、ＣＲＣフィールド計算時にスクランブラシードフィールドは考慮されない。サービスフィールドとＰＳＤＵは、８０２.１１ｎと同様の方式にスクランブルされることができる。
このように計算されたＣＲＣフィールドは、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを保護する効果だけでなく、スクランブラの初期状態を保護する効果も有する。もし、スクランブラシードフィールドまで考慮してＣＲＣフィールドを計算すると、スクランブラの初期状態にエラーが存在する場合、デスクランブル(ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅ)以後ＣＲＣフィールドにエラーが生じるようになる。これによって、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドに対するＣＲＣチェックも失敗するようになる。従って、前述したように計算されたＣＲＣフィールドは、スクランブラのエラーも検出する効果を有する。
参考までに、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの長さフィールドにより計算されるオクテット(ｏｃｔｅｔｓ)の数は、Ｌ−ＳＩＧ長さとＶＨＴ−ＳＩＧ ＢフィールドのＭＣＳフィールドにより計算されるオクテットの数より３オクテット以上大きくなるのは不可である。
図１３は、ＰＳＤＵの長さ情報をＱｗｏｒｄ(４バイト)単位に送信する本発明の実施例を示す。図１２の実施例ではＰＳＤＵの長さ情報をバイトやシンボル単位でないＱｗｏｒｄ(４バイト)単位に送信する。このように長さ情報をＱｗｏｒｄ単位に送信すると、長さフィールドの大きさがバイト単位に送信する時より２ビット小さくなる。ここで、ＰＳＤＵは、図６の実施例と同様に、Ａ−ＭＰＤＵにＱｗｏｒｄパッドフィールドのみ追加される形態を有する。本実施例によると、最後のＱｗｏｒｄは、３バイト以下の値を有するようになる。従って、受信端のＭＡＣ階層では、Ａ−ＭＰＤＵをパーシングする時、最後のＱｗｏｒｄをパーシングしなくてもよいため、図１１の実施例に比べてオーバーヘッドが減少する。
図１４は、ＶＨＴ−ＳＩＧ ＢフィールドにＰＳＤＵ長さ情報のみ含ませる本発明の実施例を示す。図１４の実施例では、２６ビット大きさのＶＨＴ−ＳＩＧ ＢフィールドにＰＳＤＵ長さフィールド、ＣＲＣフィールド、及びテールフィールドのみ含まれる。本実施例で、ＰＳＤＵは、バイト単位の長さを有するＡ−ＭＰＤＵであり、或いはＱｗｏｒｄ単位の長さを有する(Ａ−ＭＰＤＵ＋Ｑｗｏｒｄパッド)である。本実施例でもＣＲＣフィールドによりＰＳＤＵ長さフィールドが保護されることができる。
以下、図１５を参考して、図４のＬ−ＳＩＧ送信持続期間フィールドと図６のＭＡＣパディング方式を用いてフレームの終端を示す方法を説明する。また、図１１の実施例により説明されたＱｗｏｒｄバウンダリを有する長さ情報を用いて各ユーザ別長さ指示(ｌｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)を結合する方法も図１５を参考して共に説明する。
図１５は、ＭＡＣパディング方式と長さ指示(ｌｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)方式を結合して長さ情報を示す本発明の実施例を示す。図１５のように２つの方法を結合する場合、１個テールフィールドを用いる方法と２個テールフィールドを用いる方法が適用されることができる。
図１５の下段部に示されているフレームのようにテールフィールドの個数が一つである場合、ＶＨＴ ＤＡＴＡフィールドは、サービス、ＰＳＤＵ、ＰＨＹパッド、テールパッドを順に含む。この場合、ＰＨＹ階層では最後のテール情報を用いて逆追跡(ｔｒａｃｅ ｂａｃｋ)を実行するため、ビタビデコーダ(Ｖｉｔｅｒｂｉ ｄｅｃｏｄｅｒ)は最後まで処理遅延を有するようになる。また、デコーダは、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ長さフィールドに指定された長さほどのデータを復元した後にのみデコーディングを終了することができる。ＰＨＹ階層でＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ長さフィールドに指定された長さほどデコーディングされたデータは、ＭＡＣ階層に伝達され、受信されたフレームの長さは、Ｃｅｉｌｉｎｇ(Ａ−ＭＰＤＵ_Ｌｅｎｇｔｈ/４)＊４の大きさを有する(ここで、Ｃｅｉｌｉｎｇ( )は、Ｃｅｉｌｉｎｇ関数を意味する)。この時、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ長さは、図６のＰＳＤＵフォーマットに含まれているＡ−ＭＰＤＵとＱｗｏｒｄパッドの長さを示す。
図１５の上段部に示されているフレームのように追加的なテールフィールドが存在する場合、受信端で長さフィールドを用いてフレームをデコーディングする時、Ｑｗｏｒｄバウンダリにテールフィールドを追加することによって、ＢＣＣデコーダで逆追跡長さ(ｔｒａｃｅ ｂａｃｋ ｌｅｎｇｔｈ)ほどの遅延(ｄｅｌａｙ)が除去される。従って、デコーダのデコーディングがより速く終了されるという長所がある。ＰＨＹ階層からＭＡＣ階層にデータが伝達される時、逆追跡長さほど速くＭＡＣ階層にデータが伝達されることができ、それによって、ＭＡＣ階層ではフレーム処理時間面で利得を有するようになる。
一方、ユーザ別長さ情報を用いずにＬ−ＳＩＧ送信持続期間とＭＡＣパディング情報のみを用いてフレームを伝達する場合には、ＭＡＣパディングを含んでいるＰＳＤＵが全ての受信端のＭＡＣ階層に伝達される。従って、ＭＡＣ階層ではＭＡＣパディングに対してもパーシングを実行するようになってオーバーヘッドが発生する。
図１５の実施例で、送信端は、次のようにＰＳＤＵを構成する。
１)Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ：ｕｓｅｒ ｘのＡ−ＭＰＤＵ長さ(バイト単位)
２)Ｌ_ｐｓｄｕ_ｘ：ｕｓｅｒ ｘのＡ−ＭＰＤＵ＋図６によるＭＡＣパディングが含まれているＰＳＤＵの長さ(バイト単位)
３)Ｎｄｐｂｓ_ｘ：シンボル当たりデータビットの数、ｕｓｅｒ ｘのＭＣＳによる値(ビット単位)
４)Ｎｓｙｍ：シンボル個数
５)Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘ：図６のＭＡＣパディング方式によるＭＡＣパッドの長さ(バイト単位)(Ｑｗｏｒｄパッド、ナルデリミタ(Ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)、ファイナルＭＡＣパッド(Ｆｉｎａｌ ＭＡＣ ｐａｄ))
６)Ｎｅｓ：ＢＣＣエンコーダの個数
７)ｎ個のユーザフレーム
一方、ＭＡＣ階層で図６のＭＡＣパディングを実行する過程は、次の通りである。
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
ここで、Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘは、ユーザｘのために含ませなければならないＭＡＣパディングの大きさを指定する。前記過程では、Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘの大きさ及びＬ_ａｍｐｄｕ_ｘのバウンダリによって、適切なパディングを挿入してユーザｘのためのＰＳＤＵを生成する。
一方、ＭＡＣ階層のパディング挿入アルゴリズムは、次の通りである。
Ｉｆ(Ｃｅｉｌｉｎｇ(Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ/４)＊４<＝(Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ＋Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘ)
Ｑｗｏｒｄパッドを挿入する
Ｅｌｓｅ
Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘバイトのファイナルＭＡＣパッドを挿入してＰＳＤＵ生成完了
残っているパディング空間が４バイトより大きい場合、或いは同じ場合には４バイト単位のナルデリミタを挿入する。また、３バイト以下の空間が残っている場合にはバイトファイナルＭＡＣパッドを挿入してＰＳＤＵの生成を完了する。
送信端のＭＡＣ階層では、ＰＨＹ階層にＮｓｙｍ、Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ、ＭＣＳ ｐｅｒ ｕｓｅｒ、ＰＳＤＵ ｐｅｒ ｕｓｅｒをＴＸＶＥＣＴＯＲを介して送信する。また、送信端のＰＨＹ階層では、次の式の結果によって、Ｎｐａｄ_ｘほどのＰＨＹパッドを挿入し、６＊Ｎｅｓ大きさのテールパッドを挿入する。
Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ：ＱｗｏｒｄバウンダリでＡ−ＭＰＤＵ長さをＱｗｏｒｄ単位で示す値であり、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂを介して伝達される。
Ｎｐａｄ_ｘ；ｕｓｅｒ ｘのＰＨＹパッド長さ(ビット単位)
Ｎｓｙｍ＝Ｌ−ＳＩＧ送信持続期間情報を介して受信端に伝達される情報
Ｎｄａｔａ_ｘ＝Ｎｓｙｍ×Ｎｄｂｐｓ_ｘ
Ｎｐａｄ_ｘ＝(Ｎｄａｔａ_ｘ−(１６＋６＊Ｎｅｓ))％８；ＰＨＹ Ｐａｄ(０〜７)
Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ＝Ｃｅｉｌｉｎｇ(Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ/４)
追加的なテールパッドが必要な場合には、次の条件によって、テールパッドを置換する位置が決定される。
Ｉｆ(Ｌ_ｐｓｄｕ_ｘ>＝Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ＊４)
Ｆｉｒｓｔ ｔａｉｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝Ｎ_ｐｏｓ_ｆｉｒｓｔ_ｔａｉｌ＝１６＋３２×Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ
Ｅｌｓｅ
Ｄｏ ｎｏｔｈｉｎｇ
追加的なテールパッドは、ＭＡＣパディングを置換するため、実際ユーザフレームであるＡ−ＭＰＤＵは、そのまま伝達される。ＭＡＣパディングは、意味のあるデータではなく、単にパディング情報であるため、ユーザのデータ送信には影響を及ぼさない。ＭＡＣパディングの最初のナルデリミタの前部分が置換される場合、Ｌ−ＳＩＧ送信持続期間とＭＡＣパディングのみを用いる時、ナルデリミタはエラーと認識され、次のナルデリミタまで引き続いて手順が進行される。
最後のテールパッドを置換する位置は、次の式により決定される。
Ｓｅｃｏｎｄ ｔａｉｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝Ｎ_ｐｏｓ_ｓｅｃｏｎｄ_ｔａｉｌ＝Ｎｄａｔａ_ｘ−６＊Ｎｅｓ
受信端ではフレームの終端を検出する方式によって、次のようにユーザフレームの長さを区分することができる。ここで、ユーザフレームの長さによって、ＭＡＣ階層に伝達されるデータの大きさが決定される。
ユーザ別ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂ長さ情報を用いる受信端末では、次のような式によりＭＡＣ階層に伝達されるユーザフレームの長さであるＲｘ Ｖｅｃｔｏｒ Ｌｅｎｇｔｈが決定される。
Ｉｆ(Ｌ_ｐｓｄｕ_ｘ>＝Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ＊４)
Ｒｘ ｖｅｃｔｏｒ ｌｅｎｇｔｈ＝Ｌ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ＊４(バイト単位)
Ｔａｉｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝１６＋３２ｘＬ_ｑｗｏｒｄｉｎＢ(ビット単位)
Ｅｌｓｅ
Ｒｘ ｖｅｃｔｏｒ ｌｅｎｇｔｈ＝ｒｏｕｎｄ((ＮｓｙｍｘＮｄｐｂｓ_ｘ−１６−６＊Ｎｅｓ)/８)(バイト単位)
Ｔａｉｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝Ｎｄａｔａ_ｘ−６
Ｌ−ＳＩＧ送信持続期間にＭＡＣパディングが適用される時、受信端では次のような式によりＭＡＣ階層に伝達されるユーザフレームの長さであるＲｘ Ｖｅｃｔｏｒ Ｌｅｎｇｔｈが決定される。
Ｒｘ ｖｅｃｔｏｒ ｌｅｎｇｔｈ＝ｒｏｕｎｄ((Ｎｓｙｍ×Ｎｄｐｂｓ_ｘ−１６−６＊Ｎｅｓ)/８)(バイト単位)
Ｔａｉｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ＝Ｎｄａｔａ_ｘ−６
図１６は、図１５の追加的なテールパッドが置換される本発明の実施例を示す。
図１７は、ＰＨＹ階層で実行されるＰＨＹパッドの挿入を説明するためのブロック図である。ＭＡＣパッドとＰＨＹパッドビットを含む場合、ＢＣＣとＬＤＰＣ符号の両方ともエンコーディングされなければならない。従って、ＰＨＹパッドは、スクランブラ以前に挿入される。このように生成されたフレームを受信した受信端の復号器は、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの長さ情報を用いてデコーディングを実行するため、ＰＨＹ階層では電力節減効果を得ることができる。
ＢＣＣを用いたエンコーディング時には、図１７のようにＰＳＤＵの後にＰＨＹパッド(０−７ビット)が位置し、その後、テールビット(６ＮＥＳビット)が追加される。パディングビットは、スクランブラの前に追加され、各エンコーダの前でテール６ビットが追加される。ＬＤＰＣ符号は、８０２.１１ｎと同様にテールビットを有しない。
図１８は、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂの変調方式及び帯域幅によるデータ表現方式を示す。前述したように、本発明の実施例で送信端末は、データ送信時、周波数帯域を可変的に使用することができる。図１８には送信時適用される周波数帯域が２０Ｍｈｚ、４０Ｍｈｚ、８０Ｍｈｚである時のＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールド構成が各々示されている。図１８で各々のＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂは２０Ｍｈｚに換算されたＳＩＧ２０フィールドと６ビット大きさのテールビットで構成される。
図１８のように、４０Ｍｈｚ、８０Ｍｈｚモードでは、テールフィールドを含んでいるＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドの情報を繰り返す。図１８には示されていないが、周波数が１６０ＭＨｚである場合には８０ＭＨｚのＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂを２回繰り返す。
４０Ｍｈｚ、８０Ｍｈｚモードで、ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドが繰り返されることによって、受信端では繰り返しコード(ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｃｏｄｅ)を介してエラー復元確率を高めることができる。即ち、受信端末のデコーダは、デコーディングを介して得た値を繰り返して使用することによって、デコーダ入力に使われるエラー判定値を効率的に向上させることができる。
図１９は、本発明の実施例に係るＰＰＤＵフォーマットの例示を示す。図１９のように、受信端末は、ＬＳＩＧ−ＬＥＮＧＴＨ送信持続期間情報を用いてＣＣＡ遅延(ＣＣＡ ｄｅｆｅｒｒａｌ)を設定し、Ｌ−ＳＩＧ保護(Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)を実行する。図１９のＬ−ＳＩＧフィールドに含まれている長さ及びレート(ｒａｔｅ)情報は、ＰＰＤＵの送信持続期間を指定し、長いガードインターバル(Ｌｏｎｇ Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ)を有するＯＦＤＭシンボルの場合にはシンボルの個数を指定する。
ＭＡＣ階層では、各々のユーザストリームの最後のバイトまで含まれるＶＨＴ Ａ−ＭＰＤＵを提供する。シングルユーザ(ＳＵ)とマルチユーザ(ＭＵ)ＶＨＴフレームには同じプリアンブル構造及びＶＨＴ Ａ−ＭＰＤＵフォーマットが使われる。この時、常にＡ−ＭＰＤＵが使われるため、Ａ−ＭＰＤＵの使用可否を示すアグリゲイション(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)ビットは、ＶＨＴ−ＳＩＧフィールドに含まれない。ＰＨＹ階層では、０〜７ビットのＰＨＹパッドを提供する。ＰＨＹパッドは、テールフィールドの前に位置する。
ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂに含まれているＤＷＯＲＤ長さを用い、受信端末のＰＨＹ階層では有用データ部分のみデコーディングした後、ＭＡＣ階層に伝達する。また、有用データの後のデリミタ及びパディング部分は、デコーディングされずにＰＨＹプロセシングが中断されるため、電力節減効果を得ることができる。
図２０は、本発明の他の実施例に係るＰＰＤＵフォーマットの例示を示す。
図１９のようなＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂの長さフィールドを用いると、ＰＨＹ階層で電力節減効果を得ることができる。一方、図２０のようなＰＰＤＵフォーマットを用いると、ＭＡＣ階層でも電力節減効果を得ることができる。
図２０で、Ａ−ＭＰＤＵの終端に位置したナルサブフレーム(ＮＵＬＬ ｓｕｂｆｒａｍｅ)は、ＥＯＦフラッグ情報を有する特別なパディング用デリミタとして使われる。受信端のＭＡＣ階層でＥＯＦフラッグが含まれているパディング用ナルデリミタを感知した場合、ＭＡＣ階層からＰＨＹ階層に動作停止信号を送ることによって電力節減効果を得ることができる。
図２１は、本発明の一実施例に係る送信端末の構成を示す。
送信端末２１０２は、データフィールド生成部２１０４、シグナルフィールド生成部２１０６、データフレーム生成部２１０８、送信部２１１０を含む。データフィールド生成部２１０４は、受信端末に送ろうとするデータ(例えば、Ａ−ＭＰＤＵ)を含むデータフィールドを生成する。ここで、データフィールドは、サービスフィールド及びＰＳＤＵ(ＰＨＹ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)フィールドを含み、ＰＳＤＵフィールドは、受信端末に送ろうとするデータを含むことができる。
データフィールド生成部２１０４は、図１５の実施例を参考して説明したように、ＰＳＤＵフィールドを生成することができる。まず、データフィールド生成部２１０４は、ＰＳＤＵに含まれるデータの後に追加されるＭＡＣパディングの大きさを次のように計算する。
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
その後、次のようにＭＡＣパディングの大きさによって、Ｑｗｏｒｄパッド、ナルデリミタ(Ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)及びファイナル(Ｆｉｎａｌ)ＭＡＣパッドをデータの後に追加する。
Ｉｆ(Ｃｅｉｌｉｎｇ(Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ/４)＊４<＝(Ｌ_ａｍｐｄｕ_ｘ＋Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘ)
Ｑｗｏｒｄパッドを挿入する。
Ｅｌｓｅ
Ｌ_ｐａｄｄｉｎｇ_ｘバイトのファイナルＭＡＣパッドを挿入してＰＳＤＵ生成完了
残っているパディング空間が４バイトより大きい場合、或いは同じ場合には４バイト単位のナルデリミタを挿入する。また、３バイト以下の空間が残っている場合にはバイトファイナルＭＡＣパッドを挿入してＰＳＤＵの生成を完了する。
シグナルフィールド生成部２１０６は、データフィールド生成部２１０４により生成されたデータフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドを生成する。ここで、シグナルフィールドは、ＰＳＤＵフィールドに含まれているデータ及びＱｗｏｒｄパッドの大きさを指定する長さフィールドを含むことができる。また、シグナルフィールドは、データフィールドの変調及びコーディング方法に対する情報を含むＭＣＳ(Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ)フィールドをさらに含むことができる。また、サービスフィールドは、シグナルフィールドに含まれている情報に基づいて計算されたＣＲＣビットを含むことができる。
データフレーム生成部２１０８は、生成されたデータフィールド及びシグナルフィールドを含むデータフレームを生成する。送信部２１１０は、データフレーム生成部２１０８により生成されたデータフレームを受信端末に送信する。
図２２は、本発明の一実施例に係る受信端末の構成を示す。
受信端末２２０２は、受信部２２０４、デコーディング部２２０６、及びデータ獲得部２２０８を含む。受信部２２０４は、送信端末で送ろうとするデータ(例えば、Ａ−ＭＰＤＵ)を含むデータフィールド及びデータフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドが含まれているデータフレームを送信端末から受信する。
デコーディング部２２０６は、受信部２２０４により受信されたデータフレームをデコーディングし、シグナルフィールド及びデータフィールドを出力する。シグナルフィールド及びデータフィールドに含まれる各フィールドは、図２１を参考して説明した通りである。
データ獲得部２２０８は、デコーディング部２２０６により出力されたシグナルフィールドを用い、データフィールドからデータを獲得する。
図２３は、本発明の一実施例に係るデータ送信方法のフローチャートである。
まず、受信端末に送るデータ(例えば、Ａ−ＭＰＤＵ)を含むデータフィールドを生成する(２３０２)。また、生成されたデータフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドを生成する(２３０４)。その後、生成されたデータフィールド及びシグナルフィールドを含むデータフレームを生成する(２３０６)。
ここで、データフィールドは、サービスフィールド及びＰＳＤＵフィールドを含み、ＰＳＤＵフィールドは、受信端末に送るデータを含む。また、ＰＳＤＵフィールドは、受信端末に送るデータ及びこのデータの後に追加されるＱｗｏｒｄパッド、ナルデリミタ(Ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)及びファイナル(Ｆｉｎａｌ)ＭＡＣパッドを含む。また、シグナルフィールドは、ＰＳＤＵフィールドに含まれているデータ及びＱｗｏｒｄパッドの大きさを指定する長さフィールドと、データフィールドの変調及びコーディング方法に対する情報を含むＭＣＳ(Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ)フィールドと、を含むことができる。また、サービスフィールドは、シグナルフィールドに含まれている情報に基づいて計算されたＣＲＣビットを含むことができる。
最後に、生成されたデータフレームを受信端末に送信する(２３０８)。
図２４は、本発明の一実施例に係るデータ受信方法のフローチャートである。
まず、送信端末が送ろうとするデータ(例えば、Ａ−ＭＰＤＵ)を含むデータフィールド及びこのデータフィールドに対する情報を含むシグナルフィールドが含まれているデータフレームを受信する(２４０２)。また、受信されたデータフレームをデコーディングし、データフレームに含まれているシグナルフィールド及びデータフィールドを出力する(２４０４)。
ここで、データフィールドは、サービスフィールド及びＰＳＤＵフィールドを含み、ＰＳＤＵフィールドは、送信端末が送ろうとするデータを含む。また、ＰＳＤＵフィールドは、受信端末に送るデータ及びこのデータの後に追加されるＱｗｏｒｄパッド、ナルデリミタ(Ｎｕｌｌ ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ)及びファイナル(Ｆｉｎａｌ)ＭＡＣパッドを含む。
また、シグナルフィールドは、ＰＳＤＵフィールドに含まれているデータ及びＱｗｏｒｄパッドの大きさを指定する長さフィールドと、データフィールドの変調及びコーディング方法に対する情報を含むＭＣＳ(Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ)フィールドと、を含むことができる。また、サービスフィールドは、シグナルフィールドに含まれている情報に基づいて計算されたＣＲＣビットを含むことができる。
最後に、出力されたシグナルフィールドを用い、データフィールドからデータを獲得する(２４０６)。
前述した本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を外れない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、前述した実施例及び添付図面により限定されるものではない。

Claims (12)

  1. ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を用いた無線ＬＡＮのための方法であって、
    ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信持続期間を示す送信持続期間情報を含む、全ユーザに対する共通シグナルフィールドを生成するステップと、
    ＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の長さを示す長さ情報およびＭＣＳ（変調及びコーディング方法）に関する情報を含む、ユーザ専用のＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを生成するステップと、
    サービスフィールドおよび前記ＰＳＤＵを含むＶＨＴデータを生成するステップと、
    前記共通シグナルフィールド、前記ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドおよび前記ＶＨＴデータを含むＰＰＤＵを、動作チャネルを介して送信するステップと、を備え、
    前記サービスフィールドはスクランブラ情報およびＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を含み、前記ＣＲＣは前記ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドにわたって計算される、方法。
  2. 前記ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドは、複数ビットのブロックを含んでおり、前記ブロックのビット数は、前記動作チャネルのチャネルバンド幅に基づいて決められる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記チャネルバンド幅が２０ＭＨｚの場合には、前記ブロックのビット数は２６ビットであり、前記チャネルバンド幅が４０ＭＨｚの場合には、前記ブロックのビット数は２７ビットであり、前記チャネルバンド幅が４０ＭＨｚより大きい場合には、前記ブロックのビット数は２９ビットである、請求項２に記載の方法。
  4. 前記スクランブラ情報のビット数は７ビットであり、前記ＣＲＣのビット数は８ビットである、請求項１に記載の方法。
  5. 前記複数ビットのブロックは、前記動作チャネルのチャネルバンド幅に応じて所定回数繰り返される、請求項２に記載の方法。
  6. 前記動作チャネルのチャネルバンド幅が４０ＭＨｚの場合には、前記複数ビットのブロックは２回繰り返される、請求項５に記載の方法。
  7. 前記動作チャネルのチャネルバンド幅が８０ＭＨｚの場合には、前記複数ビットのブロックは４回繰り返される、請求項５に記載の方法。
  8. 前記動作チャネルのチャネルバンド幅が１６０ＭＨｚの場合には、前記繰り返されたブロックを２回繰り返す、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ＰＰＤＵは、複数のＰＳＤＵと、前記複数のＰＳＤＵのうち最も長い送信持続期間を有する最も長いＰＳＤＵの送信持続期間を示す送信持続期間情報とを含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記複数のＰＳＤＵの各々について、ＰＳＤＵが前記送信持続期間よりも短い送信持続期間を有する場合には当該ＰＳＤＵにパディングビットが追加される、請求項９に記載の方法。
  11. 前記ＶＨＴ−ＳＩＧ ＢフィールドがＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）で変調される、請求項１に記載の方法。
  12. ＭＵ−ＭＩＭＯ送信を用いた無線ＬＡＮのための装置であって、
    ＰＰＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信持続期間を示す送信持続期間情報を含む、全ユーザに対する共通シグナルフィールドを生成し、ＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の長さを示す長さ情報およびＭＣＳ（変調及びコーディング方法）に関する情報を含む、ユーザ専用のＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドを生成し、サービスフィールドおよび前記ＰＳＤＵを含むＶＨＴデータを生成するように構成されたシグナルフィールド生成器と、
    前記共通シグナルフィールド、前記ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドおよび前記ＶＨＴデータを含むＰＰＤＵを、動作チャネルを介して送信するように構成された送信部と、を備え、
    前記サービスフィールドはスクランブラ情報およびＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を含み、前記ＣＲＣは前記ＶＨＴ−ＳＩＧ Ｂフィールドにわたって計算される、装置。
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