MXPA06014377A - Metodo para configurar senales correspondientes a formato de paquete adaptable de sistema mimo-wlan. - Google Patents

Abstract

Se revela un metodo de construccion de senales de acuerdo con un formato de paquete adaptable en un sistema de MIMO-WLAN (LAN inalambrico de multiple entrada multiple salida) . Se usa un metodo para construir una pluralidad de senales en una MIMO-LAN, con transmision de un paquete de datos como una pluralidad de senales via una pluralidad de antenas. El metodo incluye las etapas de: construir un paquete de datos para incluir un preambulo para la transmision del paquete, una region de informacion adicional para la transmision de paquete de datos en el sistema de MIMO-WLAN y una unidad de datos de servicio; distribuir datos del preambulo a por lo menos una de la pluralidad de senales; distribuir datos de la region de informacion adicional a por lo menos una de la pluralidad de senales y distribuir datos de la unidad de datos de servicio a por lo menos una de la pluralidad de senales. El metodo es compatible con el modo estandar de tecnologia de LAN inalambrica existente y tambien proporciona velocidad de transmision de datos de alta velocidad.

Description

MÉTODO PARA CONFIGURAR SE ALES CORRESPONDIENTES A FORMATO DE PAQUETE ADAPTABLE DE SISTEMA MIMO-WLAN CAMPO TÉCNICO La presente invención es concerniente con un método para construir señales en un sistema de red de área local inalámbrica al cual se aplica Entrada Múltiple Salida Múltiple (MIMO) (de aquí en adelante en la presente, denominada como MIMO-WLAN) y más específicamente con un método para configurar señales de acuerdo con un formato de paquete adaptable para ser compatible con el sistema de WLAN existente e incrementar la velocidad de transmisión de datos utilizando múltiples antenas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La WLAN IEEE 802.11 existente soporta una velocidad de transmisión de 2 Mbps en la banda industrial, científica y medición (ISM) de 2.4 GHz utilizando métodos de espectro esparcido de secuencia directa (DSSS), espectro esparcido de esperanza de frecuencia (FHSS) y métodos infrarrojos (IR). Sin embargo, estos estándares no pueden satisfacer la necesidad de una velocidad de transmisión de alta velocidad incrementada, de tal manera que los nuevos estándares de capa física de IEEE 802.11a y IEEE 802.11b fueron establecidos en 1999. IEEE 802.11a adoptó el sistema de modulación de multiplexión por división de frecuencia ortogonal (OFDM) para superar el límite de espectro esparcido de secuencia directa (DSSS) en la banda de infraestructura de información nacional sin licencia (U-NII) de 5 GHz y obtiene una velocidad de transmisión de velocidad más alta. Codificadores de convolución de velocidad de codificación de 1/2, 2/3 y 3/4 son usados para corrección de error y desplazamiento de fase binaria (BPSK) , desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK) , modulación de amplitud de cuadratura 16 (16-QAM) y modulación de amplitud de cuadratura 64 (64-QAM) son usados para la modulación de subportador. Así, una velocidad de transmisión variable de alta velocidad de 6 Mbps a 54 Mbps es soportada al combinar el codificador y modulador dependiendo de la condición del canal. Además, IEEE 802.11a tiene una estructura simple de 52 portadoras para servicio a base de ethernet en ambientes internos, toma corto tiempo de entrenamiento y permite ecualización simple utilizando el sistema OFDM y es fuerte contra la interferencia de multitrayectoria. La figura 1 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos para transmisión de datos WLAN de IEEE 802.11a que adoptó el sistema OFDM. El cuadro de unidades de datos de protocolo PHY (PPDU) de WLAN de IEEE 802.11a incluye una sección de preámbulo de protocolo de convergencia de capa física (OFDM) (PLCP) (de aquí en adelante en la presente, denominada como preámbulo) para sincronización, un encabezado de OFDM PLCP, la unidad de datos de servicio de subcapa PHY (PSDU), bits de cola y bits de almohadilla . La sección de preámbulo para sincronización consiste de un preámbulo corto de 10 símbolos de entrenamiento cortos y preámbulo largo de 2 símbolos de entrenamiento largos. El encabezado de PLCP consiste del campo de señal y campo de servicio. Además. El campo de servicio, PSDU, bits de cola y bits de almohadilla son definidos como sección de datos. El preámbulo corto que incluye 10 símbolos de tratamiento corto es usado para convergencia de control de autoganancia (AGC) , adquisición de sincronización y adquisición de frecuencia burda. El preámbulo largo que incluye dos símbolos de entrenamiento largo es usado para la estimación de canal y adquisición de frecuencia fina y tiene sección de protección para evitar inferencia de símbolos adyacentes. La PSDU que incluye datos para transmisión, el campo de servicio de 16 bits para la inicialización de codificador, cola de 6 bits para la elaboración de un estado cero de codificador convolucional y almohadilla tienen varios símbolos . La figura 2 muestra la asignación de bits del campo de señal de la figura 1. La señal indica una velocidad de transmisión y longitud de sección de datos es un símbolo de OFDM de 24 bits que es 1/2 codificado de manera convolucional y BPSK-modulado. Como se muestra en la figura 2, la señal incluye velocidad de 4 bits, 1 bit reservado de quinto bit, longitud de 12 bits, paridad para corrección de error y cola de 6 bits. Un paquete de datos que tiene un formato de cuadro tal como la figura 1 en un sistema de WLAN general de acuerdo con estándares de IEEE 802.11a es transmitido a una velocidad máxima de 54 Mbps a través de una antena. Actualmente, la tecnología MIMO que utiliza múltiples antenas de transmisión y recepción con estándares IEEE 802.11a ha sido discutida con el fin de elevar una velocidad de transmisión de velocidad más. La eficiencia de frecuencia y capacidad de enlace de red se espera que mejore espectacularmente utilizando múltiples antenas en un transmisor y receptor por medio de tecnología de antena de transmisión y recepción múltiple de MIMO y MIMO está recibiendo muchas atenciones como la tecnología principal para ambientes de sistema que requieren transmisión de datos de alta velocidad. Como se describe anteriormente, la velocidad de transmisión máxima por los estándares WLAN existentes es 54 Mbps. Sin embargo, a medida que la necesidad de implementación de velocidad de transmisión de datos de alta velocidad tal como transmisión en tiempo real de video de alta calidad está creciendo, la tecnología de MIMO que incrementa la capacidad de transmisión de datos de un sistema utilizando antenas de televisión/recepción múltiples se considera como tecnología promisoria para incrementar la velocidad de transmisión de WLA .

Mientras tanto, un nuevo formato de cuadro de paquete de datos tiene que ser diseñado para acomodar todas las antenas de transmisión incrementadas con el fin de implementar el sistema MIMO-WLAN y en este punto la compatibilidad con sistemas que siguen los estándares de WLAN existentes tiene que ser considerada esencialmente. Esto es, con el fin de aplicar la tecnología MIMO a WLAN de IEEE 802.11a, las señales para transmisión y recepción por medio de múltiples antenas tiene que ser construida de acuerdo con un nuevo formato de cuadro para transmisión del paquete de datos utilizando múltiples antenas. Además, el paquete de datos del sistema MIMO-WLAN de acuerdo con el nuevo formato de cuadro y un método para construir señales para transmisión/recepción del paquete tiene que ser diseñado para ser compatible con el sistema IEEE 802.11a existente y el método para transmisión-recepción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema Técnico Un aspecto de la presente invención es proporcionar un método para construir señales en el sistema MIMO-WLAN para corregir un formato de cuadro para transmisión de paquete de datos en el sistema MIMO-WLAN para ser compatible con el sistema WLAN existente y construir señales de transmisión/recepción por medio de múltiples antenas de acuerdo con el formato de cuadro adaptable corregido para implementar una velocidad de transmisión rápida.

Solución Técnica Para obtener el aspecto anterior, un método para construir varias señales en el sistema MIMO-WLAN que transmite un paquete de datos como las varias señales a través de múltiples antenas de acuerdo con la presente invención comprende construir un paquete de datos para incluir un preámbulo para transmisión del paquete de datos, una señal, una sección de información adicional para transmisión del paquete de datos del sistema MIMO-WLAN y una unidad de datos de servicio, insertar datos del preámbulo y la señal en por lo menos una de las varias señales, distribuir datos de la sección de información adicional en por lo menos una de las varias señales y distribuir datos de la unidad de datos de servicio en por lo menos una de las varias señales. Preferiblemente, los datos de la sección de información adicional incluye información en cuanto al número de las varias señales del sistema MIMO-WLAN. Además, los datos de la sección de información adicional incluyen un método de transmisión del sistema MIMO-WLAN. Además, los datos de la sección de información adicional incluyen una velocidad de transmisión de datos del sistema MIMO-WLAN. Preferiblemente, los datos de la sección de información adicional incluyen una señal de entrenamiento para la estimación de canal del sistema MIMO-WLAN. Mientras tanto, la etapa de construir el paquete de datos incluye la sección de formación adicional antes de la unidad de datos de servicio. Además, los datos de la señal incluyen datos de longitud_N para calcular información de tiempo para la transmisión del paquete de datos de acuerdo con la velocidad de transmisión del sistema MIMO-WLAN.

Efectos Ventajosos De acuerdo con la presente invención, ya que un formato de cuadro de un paquete de datos de MIMO-WLAN que tiene compatibilidad con estándares de WLAN a base de OFDM carga información MIMO a un bit reservado del campo de señal, el modo estándar de WLAN y modo MIMO se pueden hacer fácilmente compatibles entre sí. Adicionalmente, ya que la información de MIMO es transmitida a través del campo de señal, un receptor puede darse cuenta rápidamente de un modo de señal de transmisión. Además, información adicional MIMO es insertada después del campo de señal de un paquete de datos, de tal manera que la información necesaria para la implementación del sistema MIMO-WLAN puede ser transmitida y la longitud incluida en el campo de señal puede ser alterada apropiadamente de acuerdo con la velocidad de transmisión y la cantidad de información adicional, de tal manera que se puede garantizar la compatibilidad con el sistema WLAN existente. Mientras tanto, cada antena de transmisión transmite el preámbulo largo, que es usado en el sistema de WLAN existente, en el método de división de tiempo, de tal manera que un receptor del sistema MIMO aplica igualmente el método de estimación de canal usado en el sistema de WLAN existente y puede estimar secuencialmente canales de cada antena de transmisión . Por consiguiente, el método de acuerdo con la presente invención es compatible con el modo estándar de WLAN existente e implementa una velocidad de transmisión de datos a alta velocidad, de tal manera que el método puede ser aplicado a servicios tales como transmisión en tiempo real de video de alta calidad.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista para formar un formato de cuadro de un paquete de datos de un sistema de WLAN general, La figura 2 es una vista para describir la asignación de bits del campo de señal de la figura, La figura 3 es una vista para mostrar un formato de cuadro de un paquete de datos para construir una señal de transmisión en un sistema MIMO-WLAN de acuerdo con una modalidad de la presente invención, La figura 4 es una vista para mostrar un formato de cuadro de un paquete de datos para configurar una señal de transmisión en un sistema MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención, y La figura 6 es una vista para mostrar un formato de cuadro de un paquete de datos para configurar una señal de transmisión en un sistema MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención.

MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN De aquí en adelante en la presente, un método para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con la presente invención es descrito con referencia a las figuras adjuntas . La figura 3 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con una modalidad de la presente invención y la figura 4 es una vista para describir la asignación de bits del campo de señal de la figura 3. La figura 3 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos del sistema MIMO que es transmitido es recibido a través de múltiples antenas. El cuadro de paquete de datos en el sistema MIMO es distribuido en varias señales a través de múltiples antenas y transmitido y las señales a ser transmitidas a través de cada antena son denominadas como la primera señal de transmisión a la N-ésima señal de transmisión (TX1 a TXN) . TX1 tiene una estructura similar a un formato de cuadro usado en el sistema de WLAN existente, consiste de preámbulo corto, preámbulo largo 1, campo de señal y carga 1 que incluye datos a ser transmitidos e incluye además campo de información adicional de MIMO que incluye información en cuanto al sistema de MIMO entre el campo de señal y la carga a diferencia del sistema existente. El campo de información adicional será descrito a continuación en detalle. Además, TX2, TX3.. y TXN a diferencia de TX1 consiste de campo de información adicional de MIMO y carga 2... y carga N y no tiene preámbulo corto, preámbulo largo y campo de señal. TX2, TX2.. y TXN tiene valores de 0 (cero) durante el preámbulo corto, preámbulo largo y sección de señal de TX1.

Esto es en tanto que una antena está transmitiendo el preámbulo y señal, el resto de las antenas transmiten "0" (cero) señales no para transmitir señales de tal manera que el sistema WLAN que sigue los estándares existentes puede interpretar señales también . Mientras tanto, un método para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con una modalidad de la presente invención instruye la extensión MIMO usando un bit reservado del campo de señal de TX1. La modalidad de la presente invención carga información de MIMO en el bit reservado y sugiere una estructura de un formato de cuadro de MIMO-WLAN para ser compatible con 802.11a. Refiriéndose a la figura 4, el quinto bit reservado del campo de señal de TX1 de acuerdo con la modalidad de la presente invención es asignado como un bit para determinar un modo MIMO y por ejemplo, si "0" es instruido que una señal con un formato de cuadro de estándares WLAN es transmitido y si se instruye "1" que una señal con un formato de cuadro de un nuevo sistema MIMO-WLAN es transmitida. La estructura sugerida para construir información MIMO en la modalidad es solo un ejemplo y varias otras estructuras pueden ser consideradas. Si se establece un bit para instruir la extensión de MIMO, una sección para transmitir información adicional para el sistema MIMO-WLAN extendido es colocada entre señal y datos. La sección de información adicional puede incluir el número de antenas de transmisión, un método de modulación, un método de transmisión tal como una velocidad de codificación en la codificación de canal, información del sistema MIMO-WLAN tal como una velocidad de transmisión de datos y una señal de entrenamiento para la estimación de canal de MIMO. Por consiguiente, un receptor del sistema MIMO-WLAN puede obtener información necesaria.

Si no se establece un bit para instruir la extensión de MIMO, esto es, el quinto bit reservado de señal de TX1 es "0", TXl que tiene la misma clase de preámbulo y señal como aquellos del sistema WLAN existente es transmitida vía una antena de transmisión y otras antenas transmiten "0" (cero) señal no para transmitir ninguna señal. Por consiguiente, el sistema WLAN existente entiende los datos transmitidos del sistema MIMO-WLAN en el mismo método como datos de transmisión del sistema WLAN existente, de tal manera que el sistema MIMO-WLAN utilizando múltiples antenas de transmisión/recepción son compatibles con el sistema WLAN existente . Además, de acuerdo con una velocidad de transmisión de datos incrementada mediante inserción de una sección de información adicional y extensión de MIMO, la longitud incluida en señal es alterada a longitud_N y el sistema WLAN existente puede estimar una sección de duración de cuadros MIMO-WLAN de tal manera que se puede mantener la compatibilidad del sistema MIMO-WLAN . Mientras tanto, el sistema WLAN que utiliza acceso múltiple de sentido de portador con evasión de colisión (CSMA/CA) , que es un método de acceso múltiple, necesita estimar una sección en donde el sistema WLAN circundante transmite datos. Por consiguiente, la sección de duración de señal del sistema WLAN existente necesita ser estimado por medio de la señal de transmisión con el fin de que el sistema de MIMO-WLAN de acuerdo con la presente invención sea compatible con el sistema de WLAN existente. Por consiguiente, la información de longitud incluida en señal de un formato de cuadro del sistema de MIMO-WLAN tiene que ser alterado apropiadamente de acuerdo con una velocidad de transmisión actual y ser transmitido. Por ejemplo, si una velocidad de transmisión de datos del sistema MIMO-WLAN es "T" veces tan alto como aquel del sistema de WLAN existente que es indicado en velocidad, el tiempo de transmisión de datos real se convierte en "1/T" veces. Adicionalmente, ya que información adicional utilizada en el sistema MIMO-WLAN es insertada adicionalmente, la información de tiempo para la sección de información adicional tiene que ser incluida. Así, la longitud_N alterada puede ser expresada como en la ecuación 1. Ecuación 1 LONGITUD . N - (LONGITUD/T) + (M*NDBPS/8) en donde "M" indica una sección de información adicional como el número de OFDM símbolos y NDBps indica el número de bits por símbolo OFDM correspondiente a velocidad, que es prescrita en los estándares de WLAN existentes. La figura 5 muestra un formato de cuadro del paquete de datos de MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. En la modalidad, cada antena en la sección de información adicional transmite el preámbulo largo en método de división de tiempo para la estimación de canal de una señal transmitida en el sistema MIMO-WLAN. Esto es, cuando una antena transmite el preámbulo largo en la sección de información adicional, el resto de las antenas no transmiten señales. Refiriéndose a la figura 5, TXl consiste de preámbulo corto, preámbulo largo 1, campo de señal, campo de servicio, PSDU1, cola y almohadilla. Como se menciona anteriormente refiriéndose a la figura 4, en otra modalidad, el quinto bit reservado de campo de señal de TXl es asignado a un bit para la estimación de modo MIMO. Cuando el bit reservado es "0", el modo IEEE 802.11a se pone en operación y cuando es "1" se pone en operación del modo MIMO. Además, TX2-TXN en la figura 5 consisten de preámbulo largo (preámbulo largo 2 - preámbulo largo N) , campo de servicio, PSDU2, cola y almohadilla, y no incluyen preámbulo corto y campo de señal a diferencia de TXl. En lugar de esto, TX2 - TXN tiene valor de "0" durante secciones de preámbulo corto, preámbulo largo y señal de TXl. Es decir, en tanto que una antena trasmite preámbulo y señal, el resto de las antenas son construidas para no transmitir señales, en otras palabras, para transmitir "0 (ceros" señales de tal manera que el sistema de WLAN existente puede interpretar las señales. Mientras tanto, TXl transmite una señal "0" durante secciones de preámbulo largo de TX2 - TXN. El campo de preámbulo largo informa la información de canal de cada señal transmitida vía múltiples antenas y TX2 - TXN también como "0" durante la sección de preámbulo largo de otros TX para impedir que cada señal de preámbulo largo sea mezclada. Así, TXl respectivamente tiene "0" durante la sección de preámbulo largo de otros TX . Como se describe anteriormente refiriéndose a la figura 4, preámbulos largos son insertados en TX2 - TXN, de tal manera que la longitud de datos de todos las señales de transmisión es alargada. Como resultado, la longitud de campo de señal es convertida a longitud_N que es agregada con la longitud del preámbulo largo de TX2 - TXN a longitud de datos de una señal de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a. Mientras tanto, de acuerdo con IEEE 802.11a, hay 32 secciones de protección antes de 2 símbolos hasta preámbulo largo, pero hay 16 secciones de protección por símbolo de señal, de tal manera que preferiblemente, pueden haber 16 secciones de protección por símbolo de entrenamiento en el preámbulo largo de TX2 - TXN transmitido después del campo de señal para ser fácilmente compatible con IEEE 802.11a. Para poner en operación el sistema MIMO-WLAN, la estimación de canal de MIMO es esencial. El sistema WLAN existente puede estimar canales utilizando el preámbulo largo pero el sistema MIMO-LAN necesita estimar canales de cada antena de transmisión debido a un incremento de las antenas de transmisión. Por consiguiente, cada antena de transmisión transmite el preámbulo largo usado en el sistema de WLAN existente a la sección de información adicional en método de división de tiempo en otra modalidad de acuerdo con la presente invención. Esto es, cuando una antena transmite el preámbulo largo, el resto de las antenas transmiten "0 (ceros)", de tal manera que un transmisor puede estimar secuencialmente canales de cada antena de transmisión en el mismo método como el método de estimación de canal en el sistema de WLAN existente. La figura 6 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos del sistema MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. Para AGC, cada antena de transmisión transmite el preámbulo corto para estimar efectivamente el tamaño de una señal recibida a un receptor bajo ambientes de extensión de MIMO del sistema MIMO-WLAN. En este caso, cada preámbulo corto utiliza la misma señal como preámbulo corto prescrita en los estándares de WLAN existentes o una señal de desplazamiento cíclico, de tal manera que el sistema de WLAN existente puede reconocer el preámbulo corto del sistema de MIMO-WLAN. En general, un receptor en el sistema de WLAN existente efectúa AGC utilizando el preámbulo corto. Un receptor en el sistema MIMO-WLAN tiene que efectuar AGC de la suma de señales transmitidas de todas las antenas de transmisión. Si se efectúa AGC utilizando el preámbulo corto transmitido de una antena de transmisión, el tamaño de las señales generadas de la sección de datos en donde todas las antenas de transmisión transmiten señales no puede ser reflejada apropiadamente. Así, todas las señales transmitidas a través de cada antena de transmisión son construidas para incluir preámbulo corto en otra modalidad de acuerdo con la presente invención, de tal manera que un receptor efectúa AGC de la suma de señales recibidas en todas las antenas de recepción. Los preámbulos cortos transmitidos de cada antena de transmisión pueden usar la misma señal como sea necesario o de otra manera, pueden usar una señal de desplazamiento cíclico diferentemente. En este caso, una repetibilidad de una señal es mantenida, el sistema de WLAN existente puede todavía reconocer el preámbulo corto. Mientras tanto, el preámbulo corto en TXl - TXN puede preferiblemente ser transmitido en energía eléctrica más baja que aquella de la señal de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a por conveniencia de AGC. Por ejemplo, si TXl y TX2 son transmitidos por medio de dos antenas, el preámbulo corto respectivamente es transmitido a la mitad de energía eléctrica de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a utilizando las dos antenas . Por consiguiente, ya que una señal en el ejemplo anterior es dividida en dos partes y transmitida por medio de dos antenas, el máximo de una velocidad de transmisión puede ser 108 Mbps, que es dos veces tanto como 54 Mbps del máximo de una velocidad de transmisión de IEEE 802.11a. Además, el modo MIMO o modo IEEE 802.11a puede ser convertido fácilmente de acuerdo con un método para asignar información de MIMO al campo de señal. Esto es, en el método anterior, cuando el bit de MIMO es "0", el modo IEEE 802.11a se pone en operación y cuando el bit MIMO es "1" se pone en operación el modo MIMO. Ya que la energía eléctrica de TXl y TX2 respectivamente de preámbulo corto que es transmitido en primer lugar en el modo MIMO es la mitad en el ejemplo anterior la energía eléctrica adicional de las dos señales en un receptor tiene el mismo valor como aquella de IEEE 802.11a. Además, en el caso del modo MIMO, ya que las señales transmitidas a través de las antenas pasan a través de diferentes trayectorias, TXl y TX2 en el ejemplo anterior transmiten preámbulo largo en un punto de tiempo diferente respectivamente y un receptor estima canales de cada trayectoria utilizando el preámbulo largo recibido respectivamente . En este ejemplo, preámbulo largo 2 de TX2 transmitido después del campo de señal es insertado con 16 secciones de protección por símbolo, a diferencia del preámbulo largo de TXl insertado con 32 secciones de protección antes de dos símbolos, de tal manera que el método de recepción de IEEE 802.11a puede igualmente ser usado. De acuerdo con la presente invención, información MIMO es cargada en el bit reservado de señal del formato de cuadro de la WLAN de MIMO-OFDM para ser compatible con el sistema WLAN a base de OFDM, de tal manera que el modo estándar de WLAN y modo MIMO se pueden hacer fácilmente compatibles entre sí. Adicionalmente, ya que la información MIMO es transmitida por medio del campo de señal, el receptor se puede dar cuenta del modo de señal de transmisión rápido y fácilmente. Además, información adicional de MIMO es insertada después de señal, de tal manera que la información necesaria para la implementación del sistema MIMO-WLAN puede ser transmitida y la longitud incluida en señal es alterada apropiadamente de acuerdo con una velocidad de transmisión y la cantidad de información adicional, de tal manera que se puede garantizar compatibilidad con el sistema de WLAN existente. Mientras tanto, cada antena de transmisión transmite el preámbulo largo utilizado en el sistema de WLAN existente en el método de división de tiempo y el receptor del sistema MIMO-WLAN aplica el método de estimación de canal usado en el sistema de WLAN existente de tal manera que los canales de cada antena de transmisión pueden ser estimados secuencialmente. Además, cada antena de transmisión transmite el preámbulo corto en la misma forma o forma de desplazamiento cíclico, de tal manera que el receptor estima el tamaño de señales transmitidas de todas las antenas y efectúa AGC. Como resultado, se puede efectuar AGC efectivo en la sección de datos en donde múltiples antenas transmiten señales simultáneamente .

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA De aquí en adelante en la presente, un método para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con la presente invención es descrito con referencia a las figuras adjuntas. La figura 3 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con una modalidad de la presente invención y la figura 4 es una vista para describir la asignación de bits del campo de señal de la figura 3. La figura 3 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos del sistema MIMO que es transmitido y recibido por medio de múltiples antenas. El cuadro de paquete de datos en el sistema MIMO es distribuido en varias señales por medio de múltiples antenas y transmitida y las señales a ser transmitidas a través de cada antena son denominadas como la primera señal de transmisión a la N-ésima señal de transmisión (TXl a TXN) . TXl tiene una estructura similar a un formato de cuadro usado en el sistema de WLAN existente, consiste de preámbulo corto, preámbulo largo 1, campo de señal 1 y carga 1 que incluye datos a ser transmitidos e incluye además campo de información adicional de MIMO que incluye información en cuanto al sistema MIMO entre el campo de señal y carga a diferencia del sistema existente. El campo de información adicional será descrito a continuación en detalle. Además, TX2, TX3.. Y TXN a diferencia de TXl consiste de campo de información adicional de MIMO y carga 2... y carga N, y no tiene preámbulo corto, preámbulo largo y campo de señal. TX2, TX3.. y TXN tienen valores de 0 (cero) durante el preámbulo corto, preámbulo largo y sección de señal de TXl. Esto es, en tanto que una antena está transmitiendo el preámbulo y señal, el resto de las antenas transmiten "0" (cero) señales no transmiten señales de tal manera que el sistema WLAN que sigue los estándares existentes puede interpretar señales también. Mientras tanto, un método para construir señales en el sistema MIMO-WLAN de acuerdo con una modalidad de la presente invención instruye la extensión MIMO utilizando un bit reservado del campo de señal de TXl. La modalidad de la presente invención carga información MIMO en el bit reservado y sugiere una estructura de un formato de cuadro de MIMO-WLAN para ser compatible con 802.11a. Refiriéndose a la figura 4, el quinto bit reservado del campo de señal de TXl de acuerdo con la modalidad de la presente invención es asignado como un bit para determinar un modo MIMO y por ejemplo, si es "0", se instruye que una señal con un formato de estándares WLAN sea transmitida y si es "1" se instruye que una señal con un formato de cuadro de un nuevo sistema MIMO-WLAN sea transmitida. La estructura sugerida para construir información de MIMO en la modalidad es solo un ejemplo y varias otras estructuras pueden ser consideradas. Si un bit para instruir extensión MIMO es ajustado, una sección para transmitir información adicional para el sistema MIMO-WLAN extendido es colocada entre señal y datos. La sección de información adicional puede incluir el número de antenas de transmisión, un método de modulación, un método de transmisión tal como una velocidad de codificación en la codificación de canal, información de sistema de MIMO-WLAN tal como una velocidad de transmisión de datos y una señal de entrenamiento para la estimación de canal de MIMO. Por consiguiente, un receptor de sistema MIMO-WLAN puede obtener información necesaria. Si un bit para instruir la extensión MIMO no es ajustado, esto es, el quinto bit reservado de señal de TXl es "0", TXl que tiene la misma clase de preámbulo y señal como aquel del sistema WLAN existente es transmitida vía una antena de transmisión y otras antenas transmiten "0" (cero) señales para transmitir ninguna señal. Por consiguiente, el sistema de WLAN existente entiende los datos transmitidos del sistema MIMO-WLAN en el mismo método como datos de transmisión del sistema WLAN existente de tal manera que el sistema MIMO-WLAN utilizando múltiples antenas de transmisión/recepción son compatibles con el sistema WLAN existente. Además, de acuerdo con una velocidad de transmisión de datos incrementada mediante inserción de una sección de información adicional y extensión de MIMO, longitud incluida en señal es alterada a longitud_N y el sistema WLAN existente puede estimar una sección de duración de cuadros de MIMO-WLAN de tal manera que se puede mantener la compatibilidad del sistema MIMO-WLAN. Mientras tanto, el sistema WLAN utilizando acceso múltiple de detección de portador con evasión de colisión (CSMA/CA) , que es un método de acceso múltiple, necesita estimar una sección en donde el sistema WLAN circundante transmite datos. Por consiguiente, la sección de duración de señal del sistema WLAN existente necesita ser estimado por medio de la señal de transmisión con el fin de que el sistema de MIMO-WLAN de acuerdo con la presente invención sea compatible con el sistema WLAN existente. Por consiguiente, la información de longitud incluida en señal de un formato de cuadro del sistema MIMO-WLAN tiene que ser alterada apropiadamente de acuerdo con una velocidad de transmisión real y ser transmitida. Por ejemplo, si una velocidad de transmisión de datos del sistema MIMO-WLAN es "T" veces tan alta como aquella del sistema WLAN existente que es indicado en velocidad, el tiempo de transmisión de datos real se convierte en "1/T" veces. Adicionalmente, ya que información adicional utilizada en el sistema MIMO-WLAN es insertada adicionalmente, la información de tiempo para la sección de información adicional tiene que ser incluida. Así, la longitud_N alterada puede ser expresada como la ecuación 1. Ecuación 1 LONGITUD . N- (LONGITUD /T) + (M*NDBPS/8) en donde "M" indica una sección de información adicional como el número de símbolos OFDM y NDBPS indica el número de bits por símbolo de OFDM correspondiente a velocidad, que es prescrita en los estándares WLAN existentes. La figura 5 muestra un formato de cuadro del paquete de datos de MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. En la modalidad, cada antena en la sección de información adicional transmite el preámbulo largo en el método de división de tiempo para la estimación de canal de una señal transmitida en el sistema MIMO-WLAN. Esto es, cuando una antena transmite el preámbulo largo en la sección de información adicional, el resto de las antenas no transmiten señales . Refiriéndose a la figura 5, TXl consiste de preámbulo corto, preámbulo largo 1, campo de señal, campo de servicio, PSDU1, cola y almohadilla. Como se menciona anteriormente refiriéndose a la figura 4, en otro método, el quinto bit reservado del campo de señal de TXl es asignado a un bit para la estimación de modo MIMO. Cuando el bit reservado es "0", se pone en operación el modo IEEE 802.11a y cuando es "1" se pone en operación el modo MIMO. Además, TX2 ~ TXN en la figura 5 consiste de preámbulo largo (preámbulo largo 2 - preámbulo largo N) , campo de servicio, PSDU2, cola y almohadilla y no incluye preámbulo corto y campo de señal a diferencia de TXl. En lugar de esto, TX2 - TXN tienen valor de "0" durante secciones de preámbulo corto, preámbulo largo y señal de TXl. Es decir, en tanto que una antena transmite preámbulo y señal, el resto de las antenas son construidas para no transmitir señales, en otras palabras, para transmitir "0 (cero)" señales, de tal manera que el sistema WLAN existente puede interpretar las señales. Mientras tanto, TXl transmite una señal "0" durante secciones de preámbulo largo de TX2 - TXN, el campo de preámbulo largo informa información de canal de cada señal trasmitida via múltiples antenas y TX2 - TXN también tiene "0" durante la sección de preámbulo largo de otros TX para impedir que cada señal de preámbulo largo sea mezclada. Así, TXl - TXN respectivamente tiene "0" durante la sección de preámbulo largo de otros TX. Como se describe anteriormente refiriéndose a la figura 4, preámbulos largos son insertados en TX2 - TXN, de tal manera que longitud de datos de todas las señales de transmisión es alargada. Como resultado, la longitud del campo de señal es convertida a longitud_N que es agregada con longitud de preámbulo largo de TX2 - TXN a longitud de datos de una señal de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a. Mientras tanto, de acuerdo con IEEE 802.11a, hay 32 secciones de protección antes de 2 símbolos hasta el preámbulo largo, pero hay 16 secciones de protección por símbolo de señal, de tal manera que preferiblemente, pueden haber 16 secciones de protección por símbolo de entrenamiento en preámbulo largo de TX2 - TXN transmitidos después de campo de señal para ser fácilmente compatible con IEEE 802.11a. Para poner en operación el sistema MIMO-WLAN, la estimación de canal de MIMO es esencial. El sistema WLAN existente puede estimar canales utilizando preámbulo largo pero el sistema MIMO-WLAN necesita estimar canales de cada antena de transmisión debido a un incremento de antenas de transmisión.

Por consiguiente, cada antena de transmisión transmite el preámbulo largo usado en el sistema de WLAN existente a la sección de información adicional en método de división de tiempo en otra modalidad de acuerdo con la presente invención. Esto es, cuando una antena transmite preámbulo largo, el resto de las antenas transmiten "0 (ceros)", de tal manera que un transmisor puede estimar secuencialmente canales de cada antena de transmisión en el mismo método como el método de estimación de canal en el sistema de WLAN existente. La figura 6 muestra un formato de cuadro de un paquete de datos del sistema MIMO-WLAN de acuerdo con otra modalidad de la presente invención. Para la AGC, cada antena de transmisión transmite preámbulo corto para estimar efectivamente el tamaño de una señal recibida a un receptor bajo ambientes de extensión MIMO del sistema MIMO-WLAN. En este caso, cada preámbulo corto utiliza la misma señal como preámbulo corto prescrito en los estándares WLAN existentes o una señal de desplazamiento ciclico, de tal manera que el sistema de WLAN existente puede reconocer el símbolo corto del sistema de MIMO-WLAN. En general, un receptor en el sistema de WLAN existente efectúa AGC utilizando el preámbulo corto. Un receptor en el sistema MIMO-WLAN tiene que efectuar AGC de la suma de señales transmitidas de todas las antenas de transmisión. Si se efectúa AGC utilizando el preámbulo corto transmitido de una antena de transmisión, el tamaño de las señales generadas de la sección de datos en donde todas las antenas de transmisión transmiten señales puede no ser reflejado apropiadamente. Asi, todas las señales transmitidas a través de cada antena de transmisión son construidas para incluir preámbulo corto en otra modalidad de acuerdo con la presente invención, de tal manera que un receptor efectúa AGC de la suma de señales recibidas en todas las antenas de recepción . Preámbulos cortos trasmitidos de cada antena de transmisión pueden usar la misma señal como sea necesario o de otra manera, pueden usar una señal ciclica-desplazada diferentemente. En este caso, ya que la repetibilidad de una señal es mantenida, el sistema de WLAN existente puede todavía reconocer el preámbulo corto. Mientras tanto, el preámbulo corto en TXl - TXN puede preferiblemente ser transmitido con energía eléctrica más baja que aquella de la señal de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a por conveniencia de AGC. Por ejemplo, si TXl y TX" son transmitidos por medio de dos antenas, el preámbulo corto respectivamente es transmitido a la mitad de la energía eléctrica de transmisión de acuerdo con IEEE 802.11a utilizando las dos antenas.

Por consiguiente, ya que una señal en el ejemplo anterior es dividida en dos partes y transmitida por medio de dos antenas, el máximo de una velocidad de transmisión puede ser 108 Mbps, que es dos veces tanto como 54 Mbps del máximo de una velocidad de transmisión de IEEE 802.11a. Además, el modo MIMO o modo IEEE 802.11a pueden ser convertidos fácilmente de acuerdo con un método para asignar información de MIMO al campo de señal . Esto es, en el método anterior, cuando el bit de MIMO es "0", se pone en operación el modo IEEE 802.11a y cuando el bit MIMO es "1" se pone en operación el modo MIMO. Ya que energía eléctrica de TXl y TX2 respectivamente de preámbulo corto que es transmitida primero en el modo MIMO es la mitad en el ejemplo anterior, la energía eléctrica agregada de las dos señales en un receptor tiene el mismo valor como aquel de IEEE 802.11a. Además, en el caso de modo MIMO, ya que las señales transmitidas a través de las antenas pasan a través de diferentes trayectorias, TXl y TX2 en el ejemplo anterior transmiten preámbulo largo en un punto de tiempo diferente respectivamente y un receptor estima canales de cada trayectoria utilizando el preámbulo largo recibido respectivamente . En este caso, el preámbulo largo 2 de TX2 trasmitido después del campo de señal es insertado con 16 secciones de protección por símbolo a diferencia de preámbulo largo de TXl insertado con 32 secciones de protección antes de dos símbolos, de tal manera que el método de recepción de IEEE 802.11a puede ser usado igualmente. De acuerdo con la presente invención, información MIMO es cargada en el bit reservado de señal del formato de cuadro de la WLAN MIMO-OFDM para ser compatible con el sistema WLAN a base de OFDM, de tal manera que el modo estándar de WLAN y modo MIMO pueden ser fácilmente compatibles entre si. Adicionalmente, ya que la información MIMO es transmitida por medio del campo de señal, el receptor se puede dar cuenta del modo de señal de transmisión rápido y fácilmente. Además, información adicional MIMO es insertada después de señal, de tal manera que la información necesaria para la implementación del sistema MIMO-WLAN puede ser transmitida y longitud incluida en señal es alterada apropiadamente de acuerdo con la velocidad de transmisión y cantidad de información adicional, de tal manera que se puede garantizar compatibilidad con el sistema de WLAN existente. Mientras tanto, cada antena de transmisión transmite el preámbulo largo utilizado en el sistema de WLAN existente en el método de división de tiempo y el receptor de sistema MIMO-WLAN aplica el método de estimación de canal usado en el sistema de WLAN existente, de tal manera que canales de cada antena de transmisión pueden ser estimados secuencialmente.

Además, cada antena de transmisión transmite el preámbulo corto en la misma forma o forma cíclica-desplazada, de tal manera que el receptor estima el tamaño de la suma de señales transmitidas de todas las antenas y efectúa AGC. Como resultado, se puede efectuar AGC efectivo en la sección de datos en donde múltiples antenas transmiten simultáneamente señales .

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para construir varias señales en el sistema MIMO-WLAN que transmite un paquete de datos como las varias señales a través de múltiples antenas, caracterizado porque comprende: construir un paquete de datos para incluir un preámbulo para la transmisión de paquete de datos, una señal, una sección de información adicional para la transmisión del paquete de datos del sistema de MIMO-WLAN y una unidad de datos de servicio; distribuir datos del preámbulo y la señal en por lo menos una de las varias señales; distribuir datos de la sección de información adicional en por lo menos una de las varias señales y distribuir datos de la unidad de datos de servicio en por lo menos una de las varias señales.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los datos de la sección de información adicional incluyen información en cuanto al número de las varias señales del sistema de MIMO-WLAN.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los datos de la sección de información adicional incluyen un método de transmisión del sistema de MIMO-WLAN.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los datos de la sección de información adicional incluyen una velocidad de transmisión de datos del sistema de MIMO-WLAN.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación, caracterizado porque los datos de la sección de información adicional incluyen una señal de entrenamiento para la estimación de canal del sistema de MIMO-WLAN.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de construir el paquete de datos coloca la sección de información adicional antes de la unidad de datos de servicio.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los datos de la señal incluyen datos de longitud_N para calcular información de tiempo para la transmisión del paquete de datos de acuerdo con la velocidad de transmisión del sistema de MIMO-WLAN.