专利名称：在wlan系统中发射控制信息的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，更具体地说，涉及在支持多个天线的无线局域网(WLAN)系统中发射控制信息的方法和设备。
背景技术：
随着信息通信技术的最近发展，正在开发多种无线通信技术。其中，WLAN是基于无线电频率技术支持在家庭或者公司中或者在特定服务提供区域中用诸如个人数字助理 (PDA)、膝上型计算机和便携式多媒体播放器(PMP)这样的移动终端无线地接入因特网的技术。自从1980年2月建立电气与电子工程师学会(IEEE)802(即，WLAN技术的标准组织)，进行了很多标准化任务。初始的WLAN技术能够通过频率跳转、频带扩展以及使用根据IEEE 802. 11的 2. 4GHz频带的红外通信支持1到2Mbps的速率，但是最近通过使用正交频分复用(OFDM)可支持54Mbps的最大速率。另外，在IEEE 802. 11中，各种技术(诸如服务质量(QoQ的提高、接入点(AP)协议兼容性、安全增强、无线电资源测量、针对车载环境的无线接入车载环境、快速漫游、网状网络、与外部网络的相互作用以及无线网络管理)的标准化正在投入实际开发应用。来自IEEE 802. 11的IEEE 802. Ilb使用2. 4GHz频带时支持IlMbps的最大传输速度。与非常复杂的2. 4GHz频带相比，通过使用5GHz频带而不是2. 4GHz频带，从IEEE 802. Ilb商业化的IEEE 802. Ila减小了干扰的影响，并且还使用OFDM技术将传输速度提高到最大54Mbps。然而，IEEE 802. Ila的缺点在于其传输距离比IEEE802. Ilb短。此外， IEEE 802. Ilg类似于IEEE 802. Ilb使用2. 4GHz频带实现54Mbps的最大传输速度，并且因为满足后向兼容而受到关注。甚至在传输距离上IEEE802. Ilg也优于IEEE 802.11a。此外，作为克服作为WLAN的缺点指出的传输速度的限制的技术，最近标准化了 IEEE 802. Iln0 IEEE 802. Iln旨在增加网络的速度和可靠性并且扩大无线网络的操作距离。更具体地，IEEE 802. Iln被配置为支持具有最大MOMbps或者更大的数据处理速度并且基于在发射机和接收机的两侧使用多个天线的多输入多输出(MIMO)技术的高吞吐量 (HT)，以最小化传输错误和优化数据率。此外，IEEE 802. Iln可以为了增加数据的可靠性使用发射多个冗余副本的编码方法，并且为了增加速度使用0FDM(正交频分复用)。随着WLAN和使用WLAN的各种应用的广泛扩展，对支持比IEEE 802. 1 In支持的数据处理速度更高的吞吐量的新型WLAN系统的需要正在不断增强。特高吞吐量(VHT)WLAN 系统是IEEE 802.11 WLAN系统中的一种，新提出的为了满足Kibps或者更大的数据处理速度。VHT WLAN系统的名称是任意的，并且为了提供mbps或者更大的吞吐量，正在进行使用 4x4 MIMO和80MHz或者更大的信道宽度的系统的可行性测试。现在讨论的VHT WLAN系统包括使用6GHz或者更小以及60GHz的频带的两种方法。 如果使用6GHz或者更小的频带，则与现有的使用6GHz的频带的WLAN系统共存的可能性可能变得成问题。另外，IEEE 802. 11的物理(PHY)层架构由PHY层管理实体(PLME)、物理层会聚过程(PLCP)子层和物理介质依赖(PMD)子层构成。PLME用于与MAC层管理实体协作(MLME) 来管理物理层。PLCP子层用于将从MAC层接收的MAC协议数据单元(MPDU)传递到PMD子层，或者根据MAC层的指令，在MAC层和PMD层之间将从PMD子层接收的帧传递到MAC层。 PMD子层是PLCP的更低层，并且支持在两个站点之间通过无线电介质发射和接收物理层实体。在从MAC层接收MPDU和向PMD子层发送MPDU的处理中，PLCP子层将附加字段 (包括物理层收发机所需的信息)附接到MPDU。在此情况下附接的字段可包括用于MPDU 的PLCP前导码、PLCP报头、数据字段上方的尾比特等。PLCP前导码用于在发射PSDU(PLCP 服务数据单元=MPDU)之前使接收机准备同步功能和天线分集。PLCP报头包括关于帧的信息(例如，PSDU长度字段(PLW))、关于PSDU部分的数据率的信息、以及关于报头错误校验的信息。 PLCP子层通过将上述字段添加到MPDU来产生PLCP协议数据单元(PPDU)，并且经过PMD子层向接收站点发送PPDU。接收站点通过获取所接收的PPDU的PLCP前导码和关于从PLCP报头的数据恢复的信息来恢复数据。在多个遗留站点和VHT站点诸如IEEE 802. 11 a/b/g/n共存的情况下，遗留站点不能识别或者错误识别PLCP格式因而可能故障。为了防止上述问题，在将遗留站点可识别的PLCP格式和针对VHT站点的格式附接到全部发射数据从而可被全部站点识别的情况下， 增加了开销，因而妨碍有效使用无线电资源。此外，在支持多用户(MU)-MIMO的WLAN系统中，在针对多个用户空间复用了无线电帧并且发射该无线帧的情况下，存在站点(即，不是发射目标)不能够识别该无线电帧的问题。还期待根据MU-MIMO支持，用于发送、接收和解码数据所需的控制信息的量将增加。要求针对在支持MU-MIMO的WLAN系统中发射控制信息的方法和针对可容纳增加的控制信息、支持后向兼容并且确保与遗留系统共存的VHTWLAN系统考虑新的帧格式。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种在支持MU-MIMO的WLAN系统中发射控制信息的方法。本发明的另一个目的是提供一种容纳控制信息以及在支持MU-MIMO的WLAN系统中发射帧的方法。技术方案在一个方面中，一种在无线局域网(WLAN)系统中发射控制信息的方法，所述方法包括通过循环移位延迟分集波束成形发射第一控制信息，以及发射第二控制信息，其中第一控制信息包括使第二控制信息的多个目标站点的每个接收第二控制信息而必要的信息， 以及第二控制信息被波束成形并且发射到多个目标站点。所述第一控制信息可以还包括关于向多个目标站点发射空间复用的空分多址 (SDMA)数据而花费的发射时间的信息。第二控制信息可以包括关于多个目标站点的每个的控制信息。
所述关于多个目标站点的每个的控制信息可以包括调制和编码方案(MCS)信息、 信道带宽信息、关于空间流的数量的信息和发射功率信息中的至少一个。可以通过第一帧发射第一控制信息和第二控制信息，并且第二控制信息可以包括关于在第一帧之后发射一个或者更多个第二帧而花费的发射时间的信息。被分配以发射第一控制信息的每个正交频分复用(OFDM)符号的子载波的数量可以小于被分配以发射第二控制信息的每个OFDM符号的子载波的数量。被分配以发射公共控制信息的OFDM符号的数量可以大于被分配以发射针对STA 的控制信息的OFDM符号的数量。第一控制信息和第二控制信息应用于不同的循环移位。本发明的有益效果提供一种可应用于支持MU-MIMO的WLAN系统的控制信息发射方法和PLCP帧格式。此外，因为支持后向兼容，所以VHT站点和遗留站点的共存。
图1是示出可应用本发明的一种实施方式的WLAN系统的一个示例的图；图2示出已有的PLCP帧格式的示例；图3是示出根据本发明的一种实施方式的PLCP帧格式的一个示例的框图；图4示出应用于根据本发明的VHT系统的PLCP帧的一个示例；图5示出对用于发射VHTSIG-A和VHTSIG-B的资源的分配；图6示出用于VHTSIG-A的BPSK星座图的一个示例；图7是例示了根据本发明的一种实施方式的发射控制信息的方法的流程图；图8到图37是示出根据本发明的一些实施方式的PLP帧结构的示例和发射方法的框图；以及图38是示出实现本发明的实施方式的无线电设备的一种实施方式的框图。
具体实施例方式下面将参照附图来详细地描述本发明的一些实施方式。图1是示出可应用本发明的实施方式的WLAN系统的示例的图。参照图1，WLAN系统包括一个或者更多个基本服务集合(BSS)。BSS是彼此成功同步并且可相互地进行发射的站点(STA)的集合。BSS不是指示特定区域的概念。此外，支持 MAC SAP中的IGHz或者更高的超高数据处理的BSS(诸如可应用本发明的实施方式的WLAN 系统)称为特高吞吐量(VHT) BSS。VHT BSS可分类为设施BSS和独立BSS(IBSS)。设施BSS如图1所示。设施BSS BSSl 和 BSS2 包括一个或者更多个非 AP STA STA USTA 3 禾口 STA 4 ；AP AP 1 (STA 2)和 AP 2 (STA 5) (S卩，提供分布服务的站点)，和将多个AP APl和AP2相互连接的分布系统(DS)。 在设施BSS中，AP STA管理BSS的非AP STA。在另一方面，独立BSS (IBSS)以ad-hoc模式操作。IBSS不包括集中管理实体，因为不包括AP VHT STA。也就是说，在IBSS中，以分布式方式管理非AP STA。在IBSS中，全部STA可由移动STA构成，并且STA形成自含式网络，因为它们不被允许接入DS。
STA是特定功能介质，包括根据IEEE 802. 11标准的介质接入控制(MAC)和用于无线电介质的物理层接口。广泛地说，STA包括AP和非AP STA两者。此外，在以下描述的多信道环境中，支持IGHz或者更大的超高数据处理的STA也称为VHTSTA。在可应用本发明的实施方式的VHT WLAN系统中，上述BSS中包括的全部STA可以是VHT SAT、或者VHT STA 和遗留STA (例如，根据IEEE 802. 11 a/b/g/n的HT STA)可在上述BSS中共存。用于无线通信的STA包括处理器和收发机，并且可还包括用户接口、显示装置等。 处理器是设计为用于产生要通过无线网络发射的帧或者处理通过无线网络接收的帧的功能单元。处理器进行用于控制STA的多种功能。此外，收发机功能耦合到处理器，并且是设计为通过针对STA的无线网络用于发射和接收帧的单元。在STA中，被用户操纵的便携式终端是非AP STA (STA1、STA3、STA4和STA5)。假定移动终端仅仅是STA，也称为非AP STA。非AP STA还可以称为其它术语，诸如终端、无线发射/接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、移动台(MQ、移动终端或者移动用户单元等。此夕卜，基于以下描述的MU-MIMO技术支持超高数据处理的非AP STA称为非AP VHT STA(或者简称为VHT STA)。此外，AP(AP1和AP2)是经过针对与其相关联的STA的无线电介质提供对DS接入的功能实体。在包括AP的设施BSS中，原则上是经过AP进行非AP STA之间的通信。然而，在建立了直接链路的情况下，可在非AP STA之间直接进行这种通信。AP除了接入点以外可称为其它术语，诸如集中控制器、基站(BS)、节点B、基础收发机系统(BTQ或者侧控制器。此外，基于以下描述的MU-MIMO技术支持超高数据处理的AP称为VHT AP。多个设施BSS可通过分布系统(此)相互连接。通过DS相互连接的多个BSS称为扩展服务集合(ESS)。包括在ESS中的STA可彼此通信。同一 ESS内的非AP STA可在彼此无缝通信的同时从一个BSS向另一个BSS移动。DS是用于允许一个AP与另一个AP通信的机构。在AP发送针对与被该AP管理的 BSS相关联的STA的帧或者任一个STA移动到另一个BSS的情况下，DS可经过诸如有线网络的外部网络传递该帧或者传递多个帧。DS不需要必须是网络，而可包括包括任意类型，只要提供IEEE 802. 11中定义的特定分布服务即可。例如，DS可以是诸如网状网络的无线网络或者将AP相互连接的物理结构。同时，VHT WLAN系统使用MU-MIM0，从而多个STA可有效地同时使用无线信道。换句话说，VHT WLAN系统允许多个STA同时向AP进行发射和从AP进行接收。AP可同时向多个STA发送空间复用的无线电帧。为此，AP可以通过测量信道情况进行波束成形，并且可以使用多个空间流来发射和接收数据。在下文，向多个STA发射复用数据称为MU-MIMO发射或者SDMA发射。在MU-MIM0 发射中，至少一个空间流分配到每个STA (即，发射目标)，并且可使用所分配的空间流来发射数据。在下文，现有的STA( S卩，非VHT STA)称为遗留STA。遗留STA包括支持 IEEE802. lla/b/g标准的非HT STA和支持IEEE 802. Iln标准的HT STA0在本发明提出并且以后描述的各种PLCP帧格式中，除非特别提到，用相同名称标记的字段在整个说明书中具有相同功能。根据本发明提出的PLCP帧格式的PLCP帧在STA的PLCP子层中产生并且经过PMD子层通过多个天线，使用本发明提出的PLCP帧发射方法发送到发射目标STA。在下文中，参照附图描述的PLCP帧格式和发射构造该帧格式的字段方法是本发明的各个实施方式的示例，并且字段的发射顺序不限于附图所示的。在以下描述中，除非特别指出，可改变发射顺序，并且可按照需要省略或者添加一些字段。可根据构成BSS的STA的类型和数量、要发射的数据的量、优先级等适应性地选择并且使用以后描述的PLCP帧格式及其发射方法。图2示出已有的PLCP帧格式的示例。对于PLCP帧格式，可参考2009年6月公开的“第二部分Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications ；Amendment 5 !Enhancements for Higher Throughput"of IEEE802. lln/ Dl 1.0的副条款20. 3。IEEE 802. Iln标准提供了三种类型的物理层会汇聚过程(PLCP)帧，包括非HT格式、HT混合格式和HT绿字段(HT-greenfield)格式。PLCP帧用于发射PLCP协议数据单元 (PPDU)。以下的表中列出了 PLCP帧中包括的要素。[表 1]
权利要求
1.一种在无线局域网(WLAN)系统中发射控制信息的方法，所述方法包括以下步骤通过循环移位延迟分集波束成形发射第一控制信息，以及发射第二控制信息，其中所述第一控制信息包括使所述第二控制信息的多个目标站点的每个接收所述第二控制信息而必要的信息，以及所述第二控制信息被波束成形并且发射到所述多个目标站点。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制信息还包括关于向所述多个目标站点发射空间复用的空分多址(SDMA)数据而花费的发射时间的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二控制信息包括关于所述多个目标站点的每个的控制信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述关于所述多个目标站点的每个的控制信息包括调制和编码方案(MCS)信息、信道带宽信息、关于空间流的数量的信息和发射功率信息中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过第一帧发射所述第一控制信息和所述第二控制信息，并且所述第二控制信息包括关于在所述第一帧之后发射一个或者更多个第二帧而花费的发射时间的信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，被分配以发射所述第一控制信息的每个正交频分复用OFDM符号的子载波的数量小于被分配以发射所述第二控制信息的每个OFDM符号的子载波的数量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，被分配以发射公共控制信息的OFDM符号的数量大于被分配以发射针对STA的控制信息的OFDM符号的数量。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括通过所述公共控制信息之前的OFDM 符号发射用于信道估计的第一长训练字段LTF，所述信道估计用于接收公共控制信息。
9.根据权利要求7所述的方法，所述方法还包括通过所述公共控制信息和所述针对 STA的控制信息之间的OFDM符号发射用于信道估计的第二长训练字段，所述信道估计用于接收所述针对STA的控制信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第二长训练字段和针对STA的控制信息使用相同的预编码矩阵经历波束成形。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制信息和所述第二控制信息应用于不同的循环移位。
12.一种无线电设备，所述无线电设备包括处理器；以及收发机，所述收发机在功能上耦合到所述处理器并且被配置为发射和接收帧，其中所述处理器通过循环移位延迟分集波束成形来发射第一控制信息，并且被配置为发射第二控制信息，所述第一控制信息包括使所述第二控制信息的多个目标站点的每个接收所述第二控制信息而必要的信息，以及所述第二控制信息被波束成形并且发射到所述多个目标站点。
全文摘要
提供一种在无线局域网(WLAN)系统中发射控制信息的方法，所述方法包括通过循环移位延迟分集波束成形发射第一控制信息，以及发射第二控制信息。第一控制信息包括使第二控制信息的多个目标站点的每个接收第二控制信息而必要的信息。第二控制信息被波束成形并且发射到多个目标站点。
文档编号H04B7/06GK102484522SQ201080040050
公开日2012年5月30日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年9月9日
发明者卢东昱, 卢柳珍, 姜秉祐, 李大远, 石镛豪, 金奉会 申请人:Lg电子株式会社