RU2705225C2 - Устройство передачи, способ передачи, устройство приема и способ приема - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах радиосвязи. Технический результат состоит в увеличении пропускной способности передачи. Для этого в устройстве связи модулятор выполняет ортогональную модуляцию на сигнале преамбулы и сигнале заголовка для каждого канала из двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя два сигнала одной несущей, сдвинутые в частотных диапазонах соответственных двух каналов. Генератор сигнала OFDM выполняет процесс IFFT коллективно на сигналах полезной нагрузки для двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя сигналы OFDM двух каналов. Антенна передает сигналы OFDM двух каналов. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 29 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001]

Настоящее раскрытие относится к устройству передачи, способу передачи, устройству приема и способу приема, использующим связь в диапазоне миллиметровых волн.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002]

Стандарт IEEE 802.11 является одним из связанных с беспроводной локальной сетью (LAN) стандартов и включает в себя стандарт IEEE802.11n (ниже именуемый "стандарт 11n"), стандарт IEEE802.11ad (ниже именуемый "стандарт 11ad") и подобное (см., например, непатентную литературу NPL 1 и NPL 2).

[0003]

Стандарт 11n поддерживает совместимость между диапазонами 2,4 ГГц и 5 ГГц, и обеспечивает пропускную способность более высокую, чем 100 Мбит/с на уровнях MAC (управления доступом к среде передачи). В стандарте 11n использование передачи типа OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) оговорено в качестве схемы вторичной модуляции.

[0004]

Кроме того, для расширения пиковой пропускной способности, стандарт 11n поддерживает связывание (bonding) каналов, в котором при передаче данных поле данных распределяется по двум смежным каналам, каждый из которых имеет полосу пропускания в 20 МГц, т.е. поле данных (полезная нагрузка) распределяется в полосе пропускания в 40 МГц. В стандарте 11n преамбула (включая L-STF, L-LTF, L-SIG, HT-SIG) распределяется в каждом канале, так что прием является возможным даже для терминала, который не поддерживает связывание каналов.

[0005]

Согласно стандарту 11ad высокоскоростная связь как максимум в 7 Гбит/с достигается использованием совокупности каналов миллиметровых волн в полосе 60 ГГц. В стандарте 11ad в качестве схемы вторичной модуляции оговорены передача с одной несущей и OFDM передача. В качестве средства дополнительного расширения пиковой пропускной способности по сравнению с достигаемой по стандарту 11ad в дополнение к связыванию каналов был предложен стандарт связи, использующий агрегирование несущих.

Список ссылок

Непатентная литература

[0006]

NPL 1: IEEE Std 802.11 TM-2012

NPL 2: IEEE Std 802.11ad TM-2012

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

[0007]

Для выполнения агрегирования несущих необходимо использовать высокочастотную (RF: радиочастотного диапазона) схему с широкой полосой частот, соответствующей числу каналов, используемых одновременно, и аналоговую схему входного каскада (например, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, D/A), аналого-цифровой преобразователь (АЦП, A/D). Кроме того, в агрегировании несущих с использованием OFDM передачи по стандарту 11ad, в отличие от связывания каналов, необходимо выполнять процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации для каждого канала, и таким образом трудно добиться снижения размера устройства, снижения потребляемой мощности и снижения стоимости (путем использования универсальной технологии полупроводников).

[0008]

Кроме того, при OFDM передаче согласно стандарту 11ad, если процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации выполняются для каждого канала, как в случае передачи с одной несущей, трудно добиться снижения размера устройства, снижения потребляемой мощности и снижения стоимости.

[0009]

В одном аспекте настоящее раскрытие обеспечивает устройство связи и способ связи согласно стандарту 11ad.

Решение технической проблемы

[0010]

В аспекте настоящего раскрытия устройство передачи включает в себя генератор сигналов несущей сигнала, который генерирует два сигнала одной несущей, включающих в себя сигнал действующей преамбулы, сигнал действующего заголовка и сигнал заголовка расширения соответственно, генератор сигнала OFDM, который генерирует один сигнал OFDM путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки, и схему передачи, которая передает два сигнала одной несущей путем распределения на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием, и один сигнал OFDM путем распределения на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

[0011]

В аспекте способ передачи включает в себя генерирование двух сигналов одной несущей, включающих в себя сигнал действующей преамбулы и сигнал действующего заголовка, и сигнал заголовка расширения соответственно, генерируя один сигнал OFDM путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки, и передачи двух сигналов одной несущей путем распределения на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием, и одного сигнала OFDM путем распределения на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

[0012]

Общие или конкретные варианты осуществления могут быть реализованы в виде системы, устройства, способа, интегральной схемы, компьютерной программы или носителя данных, или любой комбинации системы, устройства, способа, интегральной схемы, компьютерной программы и носителя.

Полезные эффекты изобретения

[0013]

Согласно аспекту настоящего раскрытия при передаче с агрегированием, использующей устройство связи, или согласно способу связи, использующему связь в диапазоне миллиметровых волн, становится ненужным выполнять процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации, и, таким образом, становится возможно добиться снижения размера устройства, снижения потребляемой мощности и снижения стоимости.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014]

Фиг.1 - схема, иллюстрирующая пример спектра частот при передаче с агрегированием для связи в миллиметровом диапазоне.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи, сконфигурированного для выполнения OFDM передачи.

Фиг.3 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи, сконфигурированного для выполнения OFDM передачи.

Фиг.4 - схема, иллюстрирующая пример процесса обработки на сигнале S1 полезной нагрузки.

Фиг.5 - схема, иллюстрирующая пример процесса на сигнале S2 полезной нагрузки.

Фиг.6 - схема, иллюстрирующая пример процесса сложения сигналов соответственных каналов.

Фиг.7 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи согласно первому варианту осуществления.

Фиг.8 - схема, иллюстрирующая пример формата кадра согласно первому варианту осуществления.

Фиг.9 - схема, иллюстрирующая пример формата кадра согласно первому варианту осуществления.

Фиг.10 - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM согласно первому варианту осуществления.

Фиг.11 - схема, иллюстрирующая пример способа отображения в поднесущие сигнала полезной нагрузки согласно первому варианту осуществления.

Фиг.12 - схема, иллюстрирующая пример спектра сигнала, сгенерированного устройством связи согласно первому варианту осуществления.

Фиг.13 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи согласно второму варианту осуществления.

Фиг.14 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи согласно второму варианту осуществления.

Фиг.15 - схема, иллюстрирующая пример формата кадра согласно второму варианту осуществления.

Фиг.16 - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM согласно второму варианту осуществления.

Фиг.17 - схема, иллюстрирующая пример способа отображения сигнала полезной нагрузки согласно второму варианту осуществления.

Фиг.18 - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM согласно второму варианту осуществления.

Фиг.19 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи, включающего в себя две RF схемы.

Фиг.20A - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM в канале 1, выполняемого в устройстве связи, включающем в себя две RF схемы.

Фиг.20B - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM в канале 2, выполняемого в устройстве связи, включающем в себя две RF схемы.

Фиг.21 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.22A - схема, иллюстрирующая пример способа применения фазовых сдвигов к сигналу S1 полезной нагрузки согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.22B - схема, иллюстрирующая пример способа применения фазовых сдвигов к сигналу S2 полезной нагрузки согласно третьему варианту осуществления.

Фиг.23 - схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства связи согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.24A - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM сигнала S1 полезной нагрузки согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.24B - схема, иллюстрирующая пример процесса генерирования сигнала OFDM для сигнала S2 полезной нагрузки согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.25 - схема, иллюстрирующая пример спектра сигнала, сгенерированного устройством связи согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.26 - схема, иллюстрирующая другой пример конфигурации устройства связи согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.27 - схема, иллюстрирующая другой пример конфигурации устройства связи согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.28 - схема, иллюстрирующая другой пример конфигурации устройства связи согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг.29 - схема, иллюстрирующая другой пример конфигурации устройства связи согласно четвертому варианту осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0015]

Настоящее раскрытие описывается с дополнительными подробностями ниже со ссылкой на вариант осуществления в сочетании с чертежами.

[0016]

(Базовые сведения, образующие основу настоящего раскрытия)

Способом повышения пиковой пропускной способности, отличным от связывания каналов, является передача с агрегированием, в которой два смежных канала, имеющих каждый полосу пропускания в 20 МГц, объединяются вместе, и преамбула и поле данных (полезная нагрузка) распределяются в результирующей полосе пропускания в 40 МГц, посредством этого передавая сигнал.

[0017]

Фиг.1 иллюстрирует пример спектра в передаче с агрегированием для связи в миллиметровом диапазоне.

[0018]

На Фиг.1 канальный интервал между двумя смежными каналами определен являющимся 2,16 ГГц, и полоса пропускания каждого канала определена являющейся 1,76 ГГц. В качестве примера, ниже дается описание для случая, где выполняется агрегированная передача с использованием двух смежных каналов, то есть, канала 1 и канала 2.

[0019]

(OFDM передача)

Со ссылкой на фигуры Фиг.2 - Фиг.6 приводится пример конфигурации и пример работы устройства 1 связи, которое выполняет агрегирование в OFDM передаче.

[0020]

Фиг.2 является блок-схемой, иллюстрирующей блоки, которые являются частью устройства 1 связи и которые участвуют в обработке каждых данных, пока не будут получены модулированные данные. Устройство 1 связи, иллюстрируемое на Фиг.2, включает в себя генератор 11 преамбулы, скремблеры 12 и 15, кодеры 13 и 16 с прямым исправлением ошибок (FEC), модуляторы 14, 18-1 и 18-2 данных, и делитель 17 данных.

[0021]

Фиг.3 является блок-схемой, иллюстрирующей блоки, которые являются частью устройства 1 связи и которые участвуют в обработке сигнала, сгенерированного частью, показанной на Фиг.2, и передаче результирующих сигналов. Устройство 1 связи, иллюстрируемое на Фиг.3, включает в себя повышающие дискретизаторы 21, 23, 26-1 и 26-2, фильтры (фильтры с характеристикой вида корень квадратный из приподнятого косинуса, RRC) 22 и 24, генераторы 25-1 и 25-2 сигнала OFDM, фильтры 27-1 и 27-2 нижних частот, генераторы 28-1 и 28-2 кадров, модуляторы 29-1 и 29-2, сумматор 30, широкополосный цифро-аналоговый преобразователь 31 и широкополосный радио(частотный) (RF) процессор 32, и антенну.

[0022]

Фиг.4 иллюстрирует пример работы части, иллюстрируемой на Фиг.3 (генератор 25-1 сигнала OFDM, повышающий дискретизатор 26-1, фильтр 27-1 нижних частот и модулятор 29-1), которая выполняет процесс на сигнале S1 полезной нагрузки, и Фиг.5 иллюстрирует пример работы части, иллюстрируемой на Фиг.3 (генератор сигнала OFDM 25-2, повышающий дискретизатор 26-2, фильтр 27-2 нижних частот и модулятор 29-2), которая выполняет процесс на сигнале S2 полезной нагрузки. Фиг.6 иллюстрирует пример работы сумматора 30, иллюстрируемого на Фиг.3. Фигуры Фиг.4 - Фиг.6 иллюстрируют сигнал S1 полезной нагрузки и сигнал S2 полезной нагрузки.

[0023]

В устройстве 1 связи, иллюстрируемом на Фиг.2, генератор 11 преамбулы генерирует сигнал преамбулы (символьная скорость: например, 1,76 гига-выборок/с (GSps)).

[0024]

Скремблер 12 выполняет процесс скремблирования на входных данных заголовка, кодер 13 FEC (прямое исправление ошибок) выполняет кодирование с исправлением ошибок на данных заголовка, и модулятор 14 данных выполняет модуляцию данных на кодированных данных заголовка (символьная скорость: например, 1,76 гига-выборок/с, π/2-BPSK (двоичная фазовая манипуляция)), посредством этого генерируя сигнал заголовка.

[0025]

Скремблер 15 выполняет процесс скремблирования на входных данных полезной нагрузки, кодер 16 FEC выполняет кодирование с исправлением ошибок на данных полезной нагрузки, и делитель 17 данных делит данные полезной нагрузки на данные 1 и 2 полезной нагрузки, соответственно соответствующие двум каналам 1 и 2. Модулятор 18-1 данных модулирует данные полезной нагрузки канала 1 (символьная скорость: например, 2,64 гига-выборок/с), посредством этого генерируя сигнал S1 полезной нагрузки, и модулятор 18-2 данных модулирует данные полезной нагрузки канала 2 (символьная скорость: например, 2,64 гига-выборок/с), посредством этого генерируя сигнал S2 полезной нагрузки.

[0026]

На Фиг.3 повышающий дискретизатор 21 дискретизирует с повышением частоты сигнал преамбулы, вводимый от генератора 11 преамбулы, иллюстрируемого на Фиг.2, к частоте дискретизации в три раза выше, чем таковая вводимого сигнала преамбулы. Фильтр 22 выполняет фильтрацию на дискретизированном с повышением частоты сигнале преамбулы.

[0027]

Повышающий дискретизатор 23 дискретизирует с повышением частоты сигнал заголовка, вводимый от модулятора 14 данных, к частоте дискретизации в три раза выше, чем таковая вводимого сигнала заголовка. Фильтр 24 выполняет фильтрацию на дискретизированном с повышением частоты сигнале заголовка.

[0028]

Фильтром 22 и фильтром 24 являются, например, фильтры RRC (с характеристикой вида корень квадратный из приподнятого косинуса).

[0029]

Генератор 25-1 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT на сигнале S1 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-1 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, посредством этого генерируя сигнал OFDM. Например, в примере, иллюстрируемом на Фиг.4(a), генератор 25-1 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT с частотой дискретизации=2,64 ГГц и размерностью FFT=512. Повышающий дискретизатор 26-1 дискретизирует с повышением частоты сигнал OFDM для сигнала S1 полезной нагрузки к частоте дискретизации в два раза выше, чем таковая вводимого сигнала OFDM (см., например, Фиг.4(b)). Фильтр 27-1 нижних частот пропускает конкретную полосу сигнала OFDM из дискретизированного с повышением частоты сигнала S1 полезной нагрузки (см., например, Фиг.4(c)).

[0030]

Генератор 25-2 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT на сигнале S2 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-2 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, посредством этого генерируя сигнал OFDM. Например, в примере, иллюстрируемом на Фиг.5(a), генератор 25-2 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT с частотой дискретизации=2,64 ГГц и размерностью FFT=512. Повышающий дискретизатор 26-2 дискретизирует с повышением частоты сигнал OFDM для сигнала S2 полезной нагрузки к частоте дискретизации, в два раза больше, чем таковая вводимого сигнал OFDM (см., например, Фиг.5(b)). Фильтр 27-2 нижних частот пропускает конкретную полосу сигнала OFDM из дискретизированного с повышением частоты сигнала S2 полезной нагрузки (см., например, Фиг.5(c)).

[0031]

Генератор 28-1 кадра генерирует кадр, включающий в себя сигнал преамбулы, вводимый от фильтра 22, сигнал заголовка, вводимый от фильтра 24, и сигнал OFDM сигнала S1 полезной нагрузки, вводимый от фильтра нижних частот 27-1. Модулятор 29-1 выполняет модуляцию на кадре канала 1 так, что центральная частота кадра канала 1 сдвигается на -1,08 ГГц (см., например, Фиг.4(d)).

[0032]

Генератор кадра 28-2 генерирует кадр, включающий в себя сигнал преамбулы, вводимый от фильтра 22, сигнал заголовка, вводимый от фильтра 24, и сигнал OFDM для сигнала S2 полезной нагрузки, вводимый от фильтра нижних частот 27-2. Модулятор 29-2 выполняет модуляцию на кадре канала 2 так, что центральная частота кадра канала 2 сдвигается на +1,08 ГГц (см., например, Фиг.5(d)).

[0033]

Сумматор 30 суммирует (см., например, Фиг.6(c)), сигнал канала 1, вводимый от модулятора 29-1 (см., например, Фиг.6(a)), и сигнал канала 2, вводимый от модулятора 29-2 (см., например, Фиг.6(b)). Широкополосный цифро-аналоговый (D/A) преобразователь 31 выполняет D/A преобразование на сигнале, принятом в качестве результата суммирования (символьная скорость: например, 5,28 гига-выборок/с), широкополосный радио процессор (RF схема) 32 выполняет процесс радиопередачи на сигнале, принятом в результате D/A преобразования, посредством этого генерируя радиосигнал с центральной частотой (например, 59,40 ГГц в случае по Фиг.1), которая является центральной для канала 1 и канала 2. Сгенерированный радиосигнал передается через антенну.

[0034]

Пример конфигурации устройства 1 связи, сконфигурированного для выполнения передачи с агрегированием в OFDM передаче, был описан выше.

[0035]

В конфигурации, иллюстрируемой на Фиг.3, в случае, где передача с агрегированием применяется поверх совокупности каналов, является необходимым выполнять столько процессов повышающей дискретизации и столько процессов фильтрации нижних частот (выполняемых частью, обведенной прерывистой линией на Фиг.3), сколько имеется каналов, каковое приводит к повышению сложности, потребляемой мощности и стоимости устройства.

[0036]

С другой стороны, в конфигурации, иллюстрируемой на Фиг.3, в случае, где размерности FFT генератора 25-1 сигнала OFDM и генератора 25-2 сигнала OFDM повышены с коэффициентом два, до 1024, становится возможным добиться формы волны, иллюстрируемой на Фиг.5(c), и таким образом становится ненужным выполнять процесс фильтрации нижних частот. Однако является неэффективным выполнение процесса с размерностью FFT=1024 для каждого канала.

[0037]

Ввиду вышеизложенного, в аспекте настоящего раскрытия, процесс передачи в OFDM передаче согласно стандарту 11ad выполняется эффективным образом, и достигаются снижение размера устройства, снижение потребляемой мощности и снижение стоимости.

[0038]

(Первый вариант осуществления)

(Конфигурация устройства связи)

Со ссылкой на Фиг.7, ниже описывается пример конфигурации устройства 100 связи согласно настоящему варианту осуществления. Нужно отметить, что в устройстве 100 связи часть, которая выполняет процесс, выполняемый пока не будут получены все модулированные данные, подобна по конфигурации и работе части устройства 1 связи, иллюстрируемого на Фиг.2, и таким образом ее описание опускается. Кроме того, в устройстве 100 связи, иллюстрируемом на Фиг.7, элементы, подобные таковым в устройстве 1 связи, иллюстрируемом на Фиг.3, обозначены теми же символами, и их описание опускается.

[0039]

На Фиг.7 модулятор 101-1 выполняет модуляцию на сигнале преамбулы так, что центральная частота сигнала преамбулы сдвигается на -1,08 ГГц. В результате генерируется сигнал преамбулы канала 1. Модулятор 101-2 выполняет модуляцию на сигнале преамбулы так, что центральная частота сигнала преамбулы сдвигается на +1,08 ГГц. В результате генерируется сигнал преамбулы канала 2. Сумматор 102 суммирует сигнал преамбулы канала 1 и сигнал преамбулы канала 2 и выводит результат на генератор 106 кадров.

[0040]

Модулятор 103-1 выполняет модуляцию на сигнале заголовка так, что центральная частота сигнала заголовка сдвигается на -1,08 ГГц. В результате генерируется сигнал заголовка для канала 1. Модулятор 103-2 выполняет модуляцию на сигнале заголовка так, что центральная частота сигнала заголовка сдвигается на +1,08 ГГц. В результате генерируется сигнал заголовка для канала 2. Сумматор 104 суммирует сигнал заголовка канала 1 и сигнал заголовка канала 2 и выводит результат на генератор 106 кадров.

[0041]

Таким образом, генерируются сигналы одной несущей (сигналы преамбулы и сигналы заголовка) для двух каналов. То есть, модуляторы 101-1 и 101-2, и модуляторы 103-1 и 103-2 соответствуют генераторам сигналов несущей сигнала, которые выполняют ортогональную модуляцию на соответствующем сигнале преамбулы и сигнале заголовка в двух смежных каналах, используемых в передаче с агрегированием, с тем, чтобы получить два сигнала одной несущей, соответственно сдвинутые в частотных диапазонах двух каналов.

[0042]

Генератор 105 сигнала OFDM выполняет IFFT коллективно и на сигнале S1 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-1 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, и на сигнале S2 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-2 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, посредством этого генерируя сигналы OFDM канала 1 и канала 2. В этом процессе генератор 105 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT с размерностью FFT=1024 и частотой дискретизации=5,28 ГГц.

[0043]

То есть, генератор 105 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT на сигналах S1 и S2 полезной нагрузки, используя размерность FFT и частоту дискретизации, более значительную и высокую (с коэффициентом 2), чем размерность FFT и частота дискретизации, используемые генераторами 25-1 и 25-2 сигнала OFDM, иллюстрируемыми на Фиг.3, соответственно сконфигурированных для выполнения процесса IFFT индивидуально на сигналах полезной нагрузки каналов.

[0044]

Другими словами, генератор 105 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT коллективно на обоих сигналах S1 и S2 полезной нагрузки, отображаемых в широком частотном диапазоне.

[0045]

(Формат кадра)

Затем, описывается формат кадра, используемый устройством 100 связи, имеющим конфигурацию, иллюстрируемую на Фиг.7.

[0046]

Фигуры Фиг.8, Фиг.9 и Фиг.10 иллюстрируют пример формата кадра согласно настоящему варианту осуществления. Фиг.8 иллюстрирует структуру в заголовке, Фиг.9 иллюстрирует структуру в полезной нагрузке для случая, если используется OFDM передача, Фиг.10 иллюстрирует пример процесса генерирования сигнала OFDM, и Фиг.11 иллюстрирует пример отображения сигнала полезной нагрузки.

[0047]

Как проиллюстрировано на Фиг.8 и Фиг.9, кадр каждого канала включает в себя STF (короткое поле обучения, Short Training Field), CEF (поле оценки канала, Channel Estimation Field), заголовок (Header), заголовок расширения (E-Header) и полезные нагрузки (Payload 1 или Payload 2).

[0048]

Как проиллюстрировано на Фиг.8, полагается, что заголовок каждого канала подобен по формату таковому по стандарту 11ad. То есть, заголовок формируется сцеплением множества блоков символов, включающих каждый 512 символов, и подвергается модуляции с одной несущей с 1,76 гига-выборок/с. Как проиллюстрировано на Фиг.8, каждый блок символов заголовка включает в себя 64-символьный защитный интервал (GI) и поле данных из 448 символов. Как описано выше, в сигналах одной несущей, каждый блок символов включает в себя GI, поскольку полагается, что приемник выполняет процесс выравнивания амплитудно-частотной характеристики частотной области, используя схему FFT с 512 точками.

[0049]

Кроме того, как проиллюстрировано на Фиг.8, заголовок расширения каждого канала имеет такую же структуру кадра, как структура заголовка.

[0050]

Затем, описывается формат полезной нагрузки каждого канала. Как проиллюстрировано на Фиг.9, полезная нагрузка включает в себя CP (циклический префикс) и поле данных.

[0051]

В стандарте 11ad длина символа OFDM определена являющейся 512 выборками. Одна из причин этого состоит в том, что использование размера такого же, как размер блока символов (512 символов) сигнала одной несущей, позволяет совместно использовать схему FFT с 512 точками в приемнике.

[0052]

Нужно отметить, что в настоящем варианте осуществления, хотя формат кадра для полезной нагрузки является таким же, как определен в 11ad, способ распределения поднесущих и способ генерирования сигнала OFDM отличаются. Способ распределения поднесущих и способ генерирования сигнала OFDM описываются ниже.

[0053]

В устройстве 100 связи, иллюстрируемом на Фиг.7, пример способа генерирования формата кадра в OFDM передаче, иллюстрируемого на Фиг.9, описывается ниже.

[0054]

Фиг.10 является схемой, иллюстрирующей пример способа генерирования формата кадра.

[0055]

Сначала, генератор 105 сигнала OFDM делит сигнал S1 полезной нагрузки и сигнал S2 полезной нагрузки, которые подверглись модуляции данных, на части с предопределенными длинами. На Фиг.10 каждый сигнал полезной нагрузки разделен на части, включающие каждая 336 символов.

[0056]

Затем, генератор 105 сигнала OFDM выделяет 336 символов из каждого сигнала S1 полезной нагрузки (сигнал канала 1) и сигнала S2 полезной нагрузки (сигнал канала 2), и генератор 105 сигнала OFDM вставляет нулевые сигналы или пилот-сигналы (имеющие известную конфигурацию, установленную заранее) и отображает соответственные сигналы в поднесущие, имеющие общую длину 1024 поднесущих. В результате получают сигнал блока ввода в IFFT, который подлежит вводу в схему IFFT.

[0057]

В описанном выше процессе, сигнал S1 полезной нагрузки отображают в области, расположенной слева от центра 1024 поднесущих, иллюстрируемых на Фиг.10, то есть, сигнал S1 полезной нагрузки отображают в частотном диапазоне ниже, чем центральная частота. С другой стороны, сигнал S2 полезной нагрузки отображают справа от центра 1024 поднесущих, иллюстрируемых на Фиг.10, то есть, сигнал S2 полезной нагрузки отображают в частотном диапазоне выше, чем центральная частота.

[0058]

Нужно отметить, что каждый сигнал полезной нагрузки отображают на поднесущие, например, так, что удовлетворяются ограничения, описанные ниже. Фиг.11 является схемой, иллюстрирующей пример ограничения в отображении сигнала S1 полезной нагрузки. Более конкретно, как проиллюстрировано на Фиг.11, когда сигнал S1 полезной нагрузки, разделенный на блоки символов (каждый включающий в себя, например, 336 символов), отображают на 1024 поднесущие, каждый блок символов отображается внутри диапазона, который имеет длину меньше, чем 360 поднесущих, включая нулевой сигнал или пилот-сигнал, и с центром в позиции 209 поднесущих, отстоящей от центра.

[0059]

Нужно отметить, что "209 поднесущих" соответствуют 1,07765625 МГц (в дальнейшем обозначаемой как 1,077 ГГц), определенной, чтобы быть ближайшей к 1080 МГц, и "360 поднесущих" соответствуют значению (1,8 ГГц в этом случае) определенному, чтобы удовлетворять ограничению в терминах предварительно установленного спектра на один канал. Таким образом, сигнал S1 полезной нагрузки отображают вблизи центральной частоты канала 1 (ch1).

[0060]

Сигнал S2 полезной нагрузки также отображают в условиях ограничения, как проиллюстрировано на Фиг.11.

[0061]

Генератор 105 сигнала OFDM вводит сигнал блока ввода в IFFT, иллюстрируемый на Фиг.10, на схему IFFT, и суммирует CP с выходным сигналом. Выходной сигнал с прибавленным CP дополнительно суммируется с сигналом преамбулы и сигналом заголовка. В результате получают цифровой немодулированный сигнал передачи (см. Фиг.9).

[0062]

Этот цифровой немодулированный сигнал передачи затем подвергается преобразованию D/A с 5,28 гига-выборок/с и дополнительно подвергается радио обработке с центральной частотой, установленной в 59,40 ГГц. В результате передается сигнал со спектром, иллюстрируемым на описываемой далее Фиг.12.

[0063]

Фиг.12 иллюстрирует пример сигнала OFDM, сгенерированного генератором 105 сигнала OFDM.

[0064]

На Фиг.12, частота дискретизации=5,28 ГГц. Кроме того, на Фиг.12, генератор 105 сигнала OFDM настраивает распределение вводов сигналов S1 и S2 полезной нагрузки в процессе IFFT так, что в диапазоне 5,28 ГГц центральная частота сигнала OFDM сигнала S1 полезной нагрузки находится приблизительно в -1,08 ГГц (-1,077 ГГц) от центральной частоты (0 ГГц) и центральная частота сигнала OFDM для сигнала S2 полезной нагрузки находится приблизительно в +1,08 ГГц (+1,077 ГГц) от центральной частоты (0 ГГц).

[0065]

Генератор 106 кадров генерирует кадры для канала 1 и канала 2, используя сигнал преамбулы, вводимый от сумматора 102, сигнал заголовка, вводимый от сумматора 104, и сигнал OFDM, вводимый от генератора 105 сигнала OFDM.

[0066]

Как описано выше, устройство 100 связи генерирует сигналы OFDM коллективно для обоих сигналов из сигнала S1 полезной нагрузки и сигнала S2 полезной нагрузки, используя более большую размерность FFT (1024), чем таковая, показанная на Фиг.3 (размерность FFT: 512).

[0067]

В устройстве 1 связи, показанном на Фиг.3, является необходимым выполнять процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации нижних частот (выполняемых частью, обведенной прерывистой линией на Фиг.3) для каждого канала, но в устройстве 100 связи согласно настоящему варианту осуществления, показанному на Фиг.7, является ненужным выполнять процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации нижних частот для каждого канала. То есть, в устройстве 100 связи, иллюстрируемом на Фиг.7, повышающие дискретизаторы 26-1 и 26-2 и фильтры 27-1 и 27-2 нижних частот, показанные на Фиг.3, являются ненужными.

[0068]

Согласно настоящему варианту осуществления, как описано выше, в OFDM передаче согласно стандарту 11ad, когда применяется передача с агрегированием, позволяется генерировать сигналы OFDM коллективно для совокупности каналов, посредством этого является возможным генерировать сигнал OFDM эффективным образом. Кроме того, становится ненужным выполнять процесс дискретизации с повышением частоты и процесс фильтрации, каковое позволяет снижение размера устройства, снижение потребляемой мощности и снижение стоимости.

[0069]

(Второй вариант осуществления)

В первом варианте осуществления, в качестве примера, было дано пояснение для случая, где в генераторе 105 сигнала OFDM (Фиг.7) частота дискретизации=5,28 ГГц и размерность FFT=1024.

[0070]

В этом случае, в процессе IFFT, интервал частотного подканала (frequency bin) для ввода в процесс IFFT составляет 5,15625 МГц (=5280 МГц/1024). Каждая из требуемых центральных частот (на ±1080 МГц от центра между каналами 1 и 2) сигналов OFDM соответственных каналов не является целым кратным интервалу частотного подканала (интервалу поднесущей)=5,15625 МГц. То есть, не имеется частотного подканала, центр которого находится в 1080 МГц. Следовательно, в генераторе 105 сигнала OFDM центральная частота (например, ±1077.65625 МГц, в случае, показанном на Фиг.12) сигнала OFDM каждого канала имеет отклонение от требуемой частоты (на Фиг.1, ±1080 МГц).

[0071]

Это может вызвать ухудшение качества сигнала передачи (может стать невозможным удовлетворять технической характеристике в терминах смещения частоты несущей). Кроме того, становится необходимым обеспечивать схему коррекции в передатчике или приемнике, чтобы корректировать девиацию частоты, описанную выше, каковое приводит к повышению масштаба схемы и повышению потребляемой мощности.

[0072]

Ввиду вышеизложенного, настоящий вариант осуществления обеспечивает способ генерирования сигналов OFDM для сигналов S1 и S2 полезной нагрузки без генерации девиации центральной частоты каждого канала.

[0073]

(Конфигурация устройства связи)

Со ссылкой на Фиг.13, ниже описывается пример конфигурации устройства 200 связи согласно настоящему варианту осуществления. Нужно отметить, что в устройстве 200 связи, часть, которая выполняет процесс, выполняемый пока не будут получены все модулированные данные, является подобной конфигурации и работе части устройства 1 связи, иллюстрируемой на Фиг.2, и таким образом описание этого опускается. Кроме того, в устройстве 200 связи, иллюстрируемом на Фиг.13, элементы, подобные таковым согласно первому варианту осуществления (Фиг.7), обозначены такими же символами, и их описание опускается.

[0074]

Более конкретно, в устройстве 200 связи, генератор 201 сигнала OFDM выполняет, как в первом варианте осуществления, процесс IFFT на сигнале S1 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-1 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, и сигнале S2 полезной нагрузки, вводимом от модулятора 18-2 данных, иллюстрируемого на Фиг.2, посредством этого генерируя сигналы OFDM канала 1 и канала 2. В этом процессе генератор 201 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT с размерностью FFT=1056 и частотой дискретизации=5,28 ГГц, таким образом, генерируя сигналы OFDM. То есть, генератор 201 сигнала OFDM выполняет процесс IFFT, используя размерность FFT и частоту дискретизации больше и выше, чем размерность FFT и частота дискретизации, используемые генераторами 25-1 и 25-2 сигнала OFDM, иллюстрируемыми на Фиг.3, соответственно сконфигурированными для выполнения процесса IFFT индивидуально на сигналах полезной нагрузки каналов.

[0075]

Однако, размерность FFT, используемая генератором 201 сигнала OFDM, отличается от используемой в первом варианте осуществления (размерность FFT составляет 1024 в случае, иллюстрируемом на Фиг.7).

[0076]

В этом случае, частотный подканал для ввода в процесс IFFT в генераторе 201 сигнала OFDM составляет 5 МГц (= 5280 МГц/1056). То есть, требуемая центральная частота (±1080 МГц от центра каждого из каналов 1 и 2) сигнала OFDM каждого канала является целым кратным для интервала=5 МГц частотного подканала. Следовательно, имеется частотный подканал, центр которого расположен в 1080 МГц, и таким образом генератор 201 сигнала OFDM способен установить центральную частоту сигнала OFDM каждого канала в требуемую частоту.

[0077]

Фиг.14 иллюстрирует пример сигнала OFDM, сгенерированного генератором 201 сигнала OFDM.

[0078]

На Фиг.14, частота дискретизации=5,28 ГГц. Кроме того, на Фиг.14, генератор 201 сигнала OFDM настраивает распределение вводов сигналов S1 и S2 полезной нагрузки в процессе IFFT так, что в диапазоне 5,28 ГГц центральная частота сигнала OFDM сигнала S1 полезной нагрузки находится в -1,08 ГГц от центральной частоты (0 ГГц) и центральная частота сигнала OFDM сигнала S2 полезной нагрузки находится в +1,08 ГГц от центральной частоты (0 ГГц).

[0079]

Таким образом, согласно настоящему варианту осуществления, является возможным генерировать сигналы OFDM коллективно для совокупности каналов без генерации девиации центральной частоты сигнала OFDM каждого канала. Это позволяет препятствовать ухудшению качества сигнала передачи, повышению масштаба схемы и повышению потребляемой мощности.

[0080]

В настоящем варианте осуществления размерность FFT генератора 201 сигнала OFDM может быть установлена так, что интервал частотного подканала в процессе IFFT равен кратному делителю центральной частоты (1,08 ГГц) сигналов OFDM, отображаемых в двух каналах. Другими словами, размерность FFT генератора 201 сигнала OFDM может быть установлена так, что интервал частотного подканала в процессе IFFT равен кратному делителю половины интервала между двумя каналами (2,16 ГГц на Фиг.1).

[0081]

(Формат кадра)

Затем описывается формат кадра, используемый устройством 200 связи, имеющим конфигурацию, иллюстрируемую на Фиг.13.

[0082]

Фиг.15 иллюстрирует пример формата кадра согласно настоящему варианту осуществления. На Фиг.15 иллюстрируется формат в полезной нагрузке для случая, что используется в OFDM передаче.

[0083]

Как проиллюстрировано на Фиг.15, кадр каждого канала включает в себя STF (Short Training Field), CEF (Channel Estimation Field), заголовок (Header), заголовок расширения (E-Header) и полезные нагрузки (Payload 1 или Payload 2). Нужно отметить, что STF, CEF, заголовок и заголовок расширения являются подобными иллюстрируемым в конфигурации на Фиг.8, и таким образом их описание опускается.

[0084]

Формат полезной нагрузки каждого канала описывается ниже.

[0085]

В стандарте 11ad длина символа OFDM определена являющейся 512 выборками. Одна из причин этого состоит в том, что путем установки длины символа OFDM являющейся равной размеру блока символов (512 символов) сигнала одной несущей, приемнику позволяется совместно использовать схему FFT с 512 точками.

[0086]

Однако, в настоящем варианте осуществления, длина символа OFDM задается являющейся 528 выборками, как показано на Фиг.15. Это позволяет задавать интервал частотного подканала (интервал поднесущей) в процессе IFFT в 5 МГц, когда сигналы OFDM каналов 1 и 2 генерируются коллективно, как описано выше. То есть, длина символа OFDM определяется так, что длина символа OFDM равна значению, получаемому как результат деления на целое число половины (1,08 ГГц) канального интервала (2,16 ГГц) между каналом 1 и каналом 2 (то есть, кратный делитель половины канального интервала). Отношение, описанное выше, может быть выражено следующей формулой.

[0087]

интервал поднесущей=частота дискретизации/длина символа OFDM

(пример вычисления) 5 МГц=2640 выборок мега-выборок /528 выборок

половина канального интервала /216 (надлежащее целое)=интервал поднесущей

(пример вычисления) 1080 МГц/216=5 МГц

Затем, описывается пример способа генерирования формата кадра в OFDM передаче, показанной на Фиг.15, в устройстве 200 связи, показанном на Фиг.13.

[0088]

Фиг.16 является схемой, иллюстрирующей пример способа генерирования формата кадра. Формат кадра, показанный на Фиг.16, подобен формату кадра, показанному на Фиг.10, и таким образом ниже описывается только отличающийся элемент, то есть, поле данных (Data).

[0089]

Генератор 201 сигнала OFDM выделяет 336 символов из каждого сигнала S1 полезной нагрузки (сигнал канала 1) и сигнала S2 полезной нагрузки (сигнал канала 2), и генератор 201 сигнала OFDM вставляет нулевые сигналы или пилот-сигналы (имеющие известную конфигурацию, установленную заранее) и отображает соответственные сигналы в поднесущие, имеющие общую длину в 1056 поднесущих. В результате получают сигнал блока ввода в IFFT, который подлежит вводу в схему IFFT.

[0090]

В процессе, описанном выше, сигнал S1 полезной нагрузки отображают в области, расположенной слева от центра 1056 поднесущих, иллюстрируемых на Фиг.16, то есть, сигнал S1 полезной нагрузки отображают в частотном диапазоне ниже, чем центральная частота. С другой стороны, сигнал S2 полезной нагрузки отображают справа от центра 1056 поднесущих, иллюстрируемых на Фиг.16, то есть, сигнал S2 полезной нагрузки отображают в частотном диапазоне выше, чем центральная частота.

[0091]

Нужно отметить, что каждый сигнал полезной нагрузки отображают в поднесущие, например, так, что удовлетворяются ограничения, описанные ниже. Фиг.17 является схемой, иллюстрирующей пример ограничения в отображении сигнала S1 полезной нагрузки. Более конкретно, как показано на Фиг.17, когда сигнал S1 полезной нагрузки, разделенный на блоки символов (каждый включает, например, 336 символов), отображают в 1056 поднесущих, каждый блок символов отображают внутри диапазона, который имеет длину меньше, чем 360 поднесущих, включая нулевой сигнал или пилот-сигнал, и центр которого находится в позиции 216 поднесущих от центра.

[0092]

Нужно отметить, что "216 поднесущих" соответствуют 1,08 ГГц, то есть, половине канального интервала (2,16 ГГц) и "360 поднесущих" соответствуют значению (1,8 ГГц в этом случае), определенному с тем, чтобы удовлетворять ограничению в терминах предварительно установленного спектра на один канал.

[0093]

Сигнал S2 полезной нагрузки также отображают в условиях ограничения, как проиллюстрировано на Фиг.17.

[0094]

Этот сигнал цифровой немодулированный передачи затем подвергается преобразованию D/A с 5,28 гига-выборок/с и дополнительно подвергается процессу радиосвязи с центральной частотой, установленной в 59,40 ГГц. В результате передается сигнал со спектром, иллюстрируемым на Фиг.1.

[0095]

Нужно отметить, что сигнал в формате кадра, показанном на Фиг.15, сгенерированный в устройстве 200 связи, является подобным сигналу, передаваемому от устройства связи с конфигурацией, иллюстрируемой на Фиг.19, описанной далее. Здесь "подобный" означает, что передача цифровых немодулированных сигналов является сходной.

[0096]

Хотя в вариантах осуществления, описанных выше, устройство связи приспособлено для передачи с агрегированием, устройство связи может быть приспособлено для связывания каналов. Например, флаг, указывающий, предписана ли передача с агрегированием или связыванием каналов, может быть добавлен к заголовку. В случае, где предписана передача с агрегированием, генератор 105 сигнала OFDM распределяет символы блока в поднесущие согласно Фиг.16. В случае, где предписано связывание каналов, генератор 105 сигнала OFDM распределяет символы блока в поднесущие согласно Фиг.18.

[0097]

В связывании каналов допускается использовать, в передаче сигнала, частотный диапазон между каналами ch1 и ch2, и частотные диапазоны вблизи центральных частот соответственных каналов, и таким образом, является возможным добиться лучшей пропускной способности, чем добиваются передачей с агрегированием. Однако сигналы связывания каналов могут приниматься посредством ограниченных приемников. Передатчик согласно настоящему варианту осуществления имеет функциональную возможность выбора связывания каналов или передачи с агрегированием в зависимости от функциональной возможности, имеющейся в приемнике, и таким образом является возможным выбирать оптимальный режим передачи, каковое позволяет повышение пропускной способности.

[0098]

Что касается функциональной возможности приемника, путем уведомления передатчика заранее, что конкретный бит указывает, имеет ли приемник поддержку связывания каналов или нет, для передатчика становится возможным определить функциональную возможность приемника.

[0099]

Затем, ниже описывается конфигурация устройства 2 связи, иллюстрируемого на Фиг.19. На Фиг.19 элементы, подобные таковым в конфигурации, иллюстрируемой на Фиг.3 или Фиг.7, обозначены аналогичными символами, и их описание опускается.

[0100]

Устройство 2 связи, иллюстрируемое на Фиг.19, выполняет передачу с агрегированием, используя два радио процессора (RF схемы) 53-1 и 53-2. В генераторах 51-1 и 51-2 сигнала OFDM, размерность FFT установлена в 528, так что канальный интервал равен целому кратному интервала частотного подканала (интервала поднесущей).

[0101]

Фиг.20A и Фиг.20B являются схемами, иллюстрирующими пример способа генерирования формата кадра в устройстве 2 связи, иллюстрируемом на Фиг.19. Фиг.20A иллюстрирует пример процесса на сигнале S1 полезной нагрузки в генераторе 51-1 сигнала OFDM, и Фиг.20B иллюстрирует пример процесса на сигнале S2 полезной нагрузки в генераторе 51-2 сигнала OFDM.

[0102]

Генераторы 51-1 и 51-2 сигнала OFDM делят сигнал S1 полезной нагрузки и сигнал S2 полезной нагрузки, которые подверглись модуляции данных, на части с предопределенными длинами. На Фиг.20A и Фиг.20B, каждый сигнал полезной нагрузки разделен на части, каждая включает в себя 336 символов.

[0103]

Затем, генераторы 51-1 и 51-2 сигнала OFDM соответственно выделяют 336 символов из сигнала S1 полезной нагрузки (сигнал канала 1) и сигнала S2 полезной нагрузки (сигнал канала 2) и вставляют нулевые сигналы или пилот-сигналы (имеющие заранее установленные конфигурации), и отображают соответственные сигналы в поднесущие, имеющие общую длину 528 поднесущих. В результате получают сигнал блока ввода в IFFT, который подлежит вводу в схему IFFT.

[0104]

В описанном выше процессе каждый из сигналов S1 и S2 полезной нагрузки отображается в диапазоне, простирающемся на 180 поднесущих от центра 528 поднесущих в обе стороны, то есть, в диапазоне шириной в 360 поднесущих вблизи центра этих 528 поднесущих (то есть, число поднесущих определяется согласно спектральным ограничением каждого канала), как проиллюстрировано на Фиг.20A или Фиг.20B.

[0105]

В генераторах 51-1 и 51-2 сигнала OFDM, сигналы вводимого блока IFFT, иллюстрируемые на Фиг.20A и Фиг.20B, вводятся в схемы IFFT, и CP добавляются к каждому выходному сигналу. В результате генерируются два сигнала OFDM с 2,64 гига-выборок/с. В генераторах 28-1 и 28-2 кадра, иллюстрируемых на Фиг.19, каждый выходной сигнал с прибавленным CP дополнительно суммируется с сигналом преамбулы и сигналом заголовка. В результате получают цифровые немодулированные сигналы передачи.

[0106]

Эти цифровые немодулированные сигналы передачи затем подвергаются преобразованию D/A с 2,64 гига-выборок/с в соответствующих цифро-аналоговых преобразователях 52-1 и 52-2, и далее подвергаются радио обработке с центральными частотами, установленными в 58,32 ГГц и 60,48 ГГц в радио процессорах 53-1 и 53-2. В результате передается сигнал со спектром, иллюстрируемым на Фиг.1. В конфигурации, иллюстрируемой на Фиг.19, полосы пропускания, установленные для цифро-аналоговых преобразователей 52-1 и 52-2 и радио процессоров 53-1 и 53-2, являются узкими по сравнению с полосами пропускания, установленными в конфигурации, иллюстрируемой на Фиг.13, и таким образом является возможным генерировать сигнал передачи с высоким качеством (малым искажением).

[0107]

Была описана конфигурация устройства 2 связи, которое выполняет передачу с агрегированием, используя две RF схемы.

[0108]

То есть, является возможным, используя такой же один приемник, принимать и сигнал, передаваемый от устройства 200 связи, показанного на Фиг.13, и сигнал, передаваемый от устройства 2 связи, показанного на Фиг.19.

[0109]

Затем, делается сравнение между устройством 200 связи, показанным на Фиг.13, и устройством 2 связи, показанным на Фиг.19.

[0110]

Передача, использующая подобный формат кадра (например, см. Фиг.15), может быть реализована с использованием одной схемы IFFT, одной схемы D/A и RF схемы в случае устройства 200 связи, и может быть реализована с использованием двух схем IFFT, двух схем D/A и двух RF схем в случае устройства 2 связи.

[0111]

Таким образом, устройство 200 связи может быть реализовано с помощью малого масштаба схем и им можно оперировать с малой потребляемой мощностью по сравнению с конфигурацией устройства 2 связи.

[0112]

(Третий вариант осуществления)

В первом варианте осуществления, в генераторе 105 сигнала OFDM в устройстве 100 связи (см. Фиг.7), поскольку размерностью FFT (в единицах точек FFT) является 1024, центральная частота задается не в 1,080 ГГц, а в 1,077 ГГц. Вместо этого в третьем варианте осуществления девиацию центральной частоты корректируют, используя фазовый сдвиг, как описано ниже.

[0113]

Фиг.21 является блок-схемой, иллюстрирующей конфигурацию устройства 300 связи согласно настоящему варианту осуществления. На Фиг.12 элементы, подобные таковым по первому варианту осуществления (Фиг.7), обозначены такими же символами, и их описание опускается. Более конкретно, конфигурация на Фиг.21 дополнительно включает в себя блок 301 установки фазового сдвига, знакоинвертор 302, фазовращатели 303-1 и 303-2.

[0114]

Хотя способы сдвига частоты (способы сдвига фаз сигналов во временной области) являются известными, трудно осуществлять сдвиг частоты независимо для двух каналов 1 и 2 (ch1 и ch2).

[0115]

Ввиду вышеизложенного, в устройстве 300 связи, фазовращатели 303-1 и 303-2 перед генератором 105 сигнала OFDM сдвигают фазы на предопределенные величины для каждого из блоков символа, полученных в результате деления сигналов полезной нагрузки соответственных каналов. Величины фазовых сдвигов задаются заранее в блоке 301 установки фазового сдвига.

[0116]

Например, как проиллюстрировано на Фиг.22A, для сигнала S1 полезной нагрузки, первый блок символов (блок с 336 символами) сдвинут по фазе на ϕ радиан, второй блок символов сдвинут по фазе на 2ϕ радиан, и n-ый блок символов сдвинут по фазе на nϕ радиан. То есть, величина фазовых сдвигов повышается с повышением номера блока символа (n - целое число, равное или большее, чем 1).

[0117]

С другой стороны, в сигнале S2 полезной нагрузки, как проиллюстрировано на Фиг.22B, фазовый сдвиг применяется согласно знаку, противоположному таковому сигнала S1 полезной нагрузки. Процесс инвертирования знака величины фазового сдвига выполняется посредством знакоинвертора 302.

[0118]

Здесь, ϕ определяют согласно отклонению Δ (ГГц) центральной частоты, несущей частоты f, и L (длина символа OFDM+длина CP) согласно формуле, описанной ниже.

[0119]

ϕ=(Δ/f) × L × 2π [радиан]

Пример вычисления

Δ=1080 МГц - (5280 MHz/1024×209)=2,34375 МГц

f=60 ГГц

L=512+128=640

ϕ=0,05π

В результате фазовый сдвиг, подлежащий применению к выборке (например, 320-ой выборке), расположенной в центре сигнала временной области общим числом в 640 выборок, включая символы OFDM и CP, в равной степени применяется ко всем 640 выборкам. Таким образом, хотя спектр, идентичный таковому, показанному на Фиг.14, не получен, достигаются снижение ошибки сигнала приема в приемнике OFDM и повышение качества сигнала. В отличие от традиционного способа, в котором фазовый сдвиг применяется к сигналу временной области, является возможным достижение приближенного сдвига частоты независимо для каналов ch1 и ch2.

[0120]

Что касается частоты f несущей, использование центральной частоты канала 1 (ch1) позволяет наиболее точно вычислять девиацию для сигнала S1 полезной нагрузки, и использование центральной частоты канала 2 (ch2) позволяет наиболее точно вычислять девиацию для сигнала S2 полезной нагрузки. Однако, в упрощенной версии, центральная частота между каналами 1 и 2 (ch1 и ch2) может использоваться в качестве частоты f несущей. В дополнительной упрощенной версии может использоваться 60 ГГц в качестве приближенного значения частоты f несущей.

[0121]

Таким образом, описанный выше способ позволяет настраивать центральную частоту каждого сигнала полезной нагрузки в 1,08 ГГц также в случае, где выполняется передача с агрегированием с использованием генератора 105 сигнала OFDM с размерностью FFT в 1024 точек.

[0122]

(Четвертый вариант осуществления)

В первом варианте осуществления, в генераторе 105 сигнала OFDM в устройстве 100 связи (см. Фиг.7) поскольку размерностью FFT (в единицах точек FFT) является 1024, центральная частота устанавливается не в 1,080 ГГц, а в 1,077 ГГц. Вместо этого в четвертом варианте осуществления частота несущей широкополосного RF настраивается, как описано ниже.

[0123]

Фиг.23 является блок-схемой, иллюстрирующей пример конфигурации устройства 400 связи согласно настоящему варианту осуществления. На Фиг.23 элементы, подобные таковым по первому варианту осуществления (Фиг.7), обозначены такими же символами, и их описание опускается. Более конкретно, в конфигурации на Фиг.23, модуляторы 101-1a и 101-2a, модуляторы 103-1a и 103-2a и процессор 401 широкополосной радиосвязи (RF схема), работают отлично от способа по первому варианту осуществления.

[0124]

На Фиг.23, для двух каналов, канал 1 (ch1) определен как первичный канал. Чтобы точно установить центральную частоту первичного канала, процессор 401 широкополосной радиосвязи настраивает несущую частоту, чтобы была ниже приблизительно на 2,3 МГц (в 59,398 ГГц в случае Фиг.23). Нужно отметить, что приблизительно 2,3 МГц соответствуют сдвигу центральной частоты первичного канала.

[0125]

Нужно отметить, что в результате настройки частоты несущей посредством процессора 401 широкополосной радиосвязи, два канала настраиваются в значения, сниженные на 2,3 МГц.

[0126]

Следовательно, как проиллюстрировано на Фиг.24A и Фиг.24B, чтобы привести центры каналов 1 и 2 (ch1 и ch2) насколько возможно близко друг к другу, центральная поднесущая устанавливается, для сигнала S1 полезной нагрузки, в позиции 209 поднесущих от центра этих 1024 поднесущих, тогда как для сигнала S2 полезной нагрузки, центральная поднесущая устанавливается в позиции 210 поднесущих от центра этих 1024 поднесущих.

[0127]

Кроме того, чтобы передавать сигнал преамбулы и сигнал заголовка на той же частоте, что и частота полезной нагрузки, сигналы S1 и S2 подвергаются настройке, модуляторы 101-1a, 101-2a, 103-1a и 103-2a, показанные на Фиг.23, устанавливаются так, что частоты сдвигаются в значения на 2,3 МГц ниже, чем значения, к которым сдвигаются частоты посредством модуляторов 101-1, 101-2, 103-1 и 103-2, показанным на Фиг.7.

[0128]

В результате настройки, показанной на Фиг.23, Фиг.24A, и Фиг.24B, сигнал S1 полезной нагрузки, который является первичным каналом, преамбула канала 1 и сигнал заголовка канала 1 настраиваются так, что центральная частота составляет 1,080 ГГц, тогда как сигнал S2 полезной нагрузки, преамбула канала 2 и сигнал заголовка канала 2 настраиваются так, что центральная частота составляет 1,08047 ГГц.

[0129]

Что касается другого способа, устройство 500 связи, показанное на Фиг.26, способно генерировать сигнал, подобный генерируемому устройством связи, показанным на Фиг.23. Конфигурация, показанная на Фиг.26, дополнительно включает в себя преобразователь 501 частоты, посредством которого, после того, как поднесущие распределяются генератором 105 сигнала OFDM, как показано на Фиг.24A и Фиг.24B, таким же образом, как при конфигурации, показанной на Фиг.23, частота выходного сигнала OFDM сдвигается к значению, сниженному на 2,3 МГц. Следовательно, в конфигурации, показанной на Фиг.26, в отличие от конфигурации, показанной на Фиг.23, частота широкополосной RF схемы (процессора 32 широкополосной радиосвязи) не изменяется.

[0130]

Таким образом, описанный выше способ позволяет настраивать центральную частоту сигнала полезной нагрузки первичного канала в 1,08 ГГц также в случае, где выполняется передача с агрегированием с использованием генератора 105 сигнала OFDM с размерностью FFT в 1024 точек, и центральная частота сигнала полезной нагрузки канала, отличного от первичного канала, может быть приведена близкой к 1,08 ГГц.

[0131]

Что касается другого способа, устройство 600 связи, показанное на Фиг.27, способно генерировать сигнал, подобный генерируемому устройством связи, показанным на Фиг.23. Конфигурация, показанная на Фиг.27, дополнительно включает в себя преобразователь 601 частоты, посредством которого, после того, как поднесущие распределены генераторами 51-1 и 51-2 сигнала OFDM, как показано на Фиг.20A и Фиг.20B, образом, подобным случаю конфигурации, показанной на Фиг.19, сигнал OFDM, сгенерированный из сигнала S2 полезной нагрузки, который является одним из выходных сигналов OFDM, подвергается сдвигу частоты, каковое приводит к повышению частоты на 0,47 МГц. Таким образом, на Фиг.27, частоты RF схем являются равными центральным частотам соответственных каналов, и таким образом, является возможным передавать, используя один передатчик, и сигнал OFDM, и сигнал одной несущей.

[0132]

Как описано выше, сигнал, передаваемый от устройства 600 связи, показанного на Фиг.27, является подобным передаваемому от устройства 400 связи, показанного на Фиг.23, и таким образом, является возможным принимать, используя один и тот же приемник, и сигнал, передаваемый от устройства 400 связи, показанного на Фиг.23, и сигнал, передаваемый от устройства 600 связи, показанного на Фиг.27.

[0133]

Нужно отметить, что в четвертом варианте осуществления, первичный канал может быть первичным каналом, определенным на уровне MAC. Например, уведомление о том, какой канал является первичным каналом, может даваться посредством кадра-маяка, передаваемого от точки доступа, и других управляющих кадров.

[0134]

В четвертом варианте осуществления первичный канал может быть фиксированным по отношению к каналу. Например, ch1 может быть определен как первичный канал.

[0135]

Кроме того, в устройстве 1500 связи, показанном на Фиг.28, преобразователь 501 частоты обеспечивается для обработки сигнала OFDM как в случае конфигурации, показанной на Фиг.26, и кроме того модуляторы 101-1 и 103-2, которые являются частью модуляторов 101 и 103, которые модулируют сигнал преамбулы и сигнал заголовка, но которые не связаны с первичным каналом, настраиваются так, что его частота модуляции сдвигается на 0,47 МГц, то есть, частота модуляции устанавливается в 1,0847 ГГц.

[0136]

То есть, в отличие от конфигурации, показанной на Фиг.26, в которой центральная частота сигнала OFDM полезной нагрузки 2 сдвигается, как показано на Фиг.25, в конфигурации, показанной на Фиг.28, центральная частота также сдвигается для преамбулы и заголовка таким же образом, как на Фиг.25. Таким образом, в конфигурации, показанной на Фиг.28, центральная частота является равной для преамбулы, заголовка и немодулированного сигнала для сигнала S2 полезной нагрузки, передаваемого в ch2, и таким образом нет разрывности из-за девиации частоты, и таким образом является возможным упростить конфигурацию приемника.

[0137]

В устройстве 1600 связи, иллюстрируемом на Фиг.29, в отличие от конфигурации, показанной на Фиг.27, преобразователь частоты 602 размещен в каскаде после генератора 28 кадров. То есть, в конфигурации, показанной на Фиг.29, центральная частота сигнала OFDM полезной нагрузки 2 является такой же, как в конфигурации, показанной на Фиг.27, но в конфигурации, показанной на Фиг.29, центральная частота сдвигается также для преамбулы и заголовка образом, подобным проиллюстрированному на Фиг.25. В результате центральная частота является равной для преамбулы, заголовка и немодулированного сигнала для сигнала S2 полезной нагрузки, передаваемого в ch2, и таким образом не имеется разрывности из-за девиации частоты, и таким образом является возможным упростить конфигурацию приемника.

[0138]

Кроме того, как описано выше, устройство 1600 связи, показанное на Фиг.29, является подобным, в терминах выходного сигнала, устройству 1500 связи, показанному на Фиг.28, является возможным, используя такой же один приемник, принимать и сигнал, передаваемый от устройства 1500 связи, показанного на Фиг.28, и сигнал, передаваемый от устройства 1600 связи, показанного на Фиг.29.

[0139]

Варианты осуществления настоящего раскрытия были описаны выше.

[0140]

Значения параметров, используемые в вариантах осуществления, описанных выше, в терминах полосы пропускания канала, канального интервала, частоты дискретизации, размерности FFT, центральной частоты каждого канала и подобного, являются просто примерами, и значения параметров не ограничиваются этими примерами.

[0141]

В описанных выше вариантах осуществлениях полагают в порядке примера, что настоящее раскрытие реализуется с использованием аппаратных средств. Однако настоящее раскрытие может быть реализовано с использованием программного обеспечения вместе с аппаратными средствами.

[0142]

Каждый функциональный блок согласно вариантам осуществления, описанным выше, обычно может быть реализовано интегральной схемой, такой как LSI. Интегральная схема может управлять каждым функциональным блоком, поясненным в вариантах осуществления, и может включать в себя входной вывод и выходной вывод. Каждый из функциональных блоков может быть сформирован индивидуально на одной микросхеме, или часть или все из функциональных блоков могут быть сформированы на одной микросхеме. Что касается интегральной схемы, используемой как большая интегральная микросхема (БИС, LSI), они могут называться различно в зависимости от степени интеграции, как например, IC, системная LSI, супер-LSI, ультра-LSI и т.п.

[0143]

Кроме того, способ реализации интегральной схемы не ограничивается LSI, но интегральная схема может быть реализована в других формах, таких как специализированная схема или универсальный процессор. Интегральная схема также можно реализовывать, используя FPGA (базовый матричный кристалл), который может быть запрограммирован после изготовления LSI, или реконфигурируемый процессор, которому позволяется повторное конфигурирование в терминах соединения или установки ячеек схемы внутри LSI.

[0144]

Когда в будущем появится новая технология интеграции схем, которая сможет заменить технологию LSI в результате усовершенствования в технологии полупроводников или связанной технологии, функциональные блоки могут быть реализованы с использованием такой новой технологии. Возможным примером новой технологии является биотехнология.

[0145]

Устройство связи согласно настоящему раскрытию включает в себя генератор сигналов несущей сигнала, который выполняет ортогональную модуляцию на сигнале преамбулы и сигнале заголовка для каждого канала из двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя два сигнала одной несущей, сдвинутые в частотных диапазонах соответственных двух каналов, генератор сигнала OFDM, который выполняет процесс IFFT коллективно на сигналах полезной нагрузки двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя сигналы OFDM двух каналов, и антенну, которая передает два сигнала одной несущей и сигналы OFDM двух каналов.

[0146]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию генератор сигнала OFDM выполняет процесс IFFT, используя вторую размерность FFT, более большую, чем первая размерность FFT, используемая в случае, где сигналы полезной нагрузки двух каналов индивидуально подвергаются процессу IFFT.

[0147]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию вторая размерность FFT в два раза больше, чем первая размерность FFT.

[0148]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию интервал частотного подканала в процессе IFFT является кратным делителю половины интервала между двумя каналами.

[0149]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию интервал между двумя каналами составляет 2,16 ГГц, и частота дискретизации в процессе IFFT составляет 5,28 ГГц, и размерностью FFT является 1056.

[0150]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию интервал частотного подканала в процессе IFFT является кратным делителю центральной частоты сигналов OFDM, распределенных в двух каналах.

[0151]

В устройстве связи согласно настоящему раскрытию центральными частотами двух каналов являются соответственно +1,08 ГГц и -1,08 ГГц, и в процессе IFFT частотой дискретизации является 5,28 ГГц, и размерностью FFT является 1056.

[0152]

Способ связи согласно настоящему раскрытию включает в себя выполнение ортогональной модуляции на сигнале преамбулы и сигнале заголовка каждого канала из двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя два сигнала одной несущей, сдвинутые в частотных диапазонах соответственных двух каналов, выполнение процесса IFFT коллективно на сигналах полезной нагрузки двух смежных каналов, используемых в передаче с агрегированием, посредством этого генерируя сигналы OFDM двух каналов, и передачу двух сигналов одной несущей и сигнала OFDM для двух каналов.

Промышленная применимость

[0153]

Аспект настоящего раскрытия предпочтительно предназначен для использования в устройстве связи и способе связи согласно стандарту 11ad.

Список ссылочных позиций

[0154]

2, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 1500, 1600 устройство связи

11 генератор преамбулы

12, 15 скремблер

1, 3, 16 кодер FEC

14, 18-1, 18-2 модулятор данных

17 делитель данных

21, 23 повышающий дискретизатор

22, 24 фильтр RRC

31 широкополосный цифро-аналоговый преобразователь

32, 401 широкополосный радио процессор

101-1, 101-2, 101-1a, 101-2a, 103-1, 103-2, 103-1a, 103-2a модулятор

102, 104 сумматор

51-1, 51-2, 105, 201 генератор сигнала OFDM

28-1, 28-2, 106 генератор кадров

301 блок установки фазового сдвига

302 знакоинвертор

303-1, 303-2 фазовращатель

501, 601, 602 преобразователь частоты

Claims (36)

1. Устройство передачи, содержащее:

схему для сигналов несущей сигнала, которая генерирует два сигнала одной несущей, включающих в себя сигнал действующей преамбулы, сигнал действующего заголовка и сигнал заголовка расширения соответственно;

схему для сигнала OFDM, которая генерирует один сигнал OFDM путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки; и

схему передачи, которая передает два сигнала одной несущей путем распределения на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием, и один сигнал OFDM путем распределения на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

2. Устройство передачи по п.1, в котором

интервал между двумя смежными каналами составляет 2,16 ГГц,

частота дискретизации в обработке IFFT составляет 5,28 ГГц и размерностью FFT является 1024 и

центральная частота канала связывания, который является сдвинутым по частоте, соответствует частоте, отделенной 209 поднесущими от центральной частоты одного канала из двух смежных каналов.

3. Устройство приема, содержащее:

схему приема, которая принимает сигнал, используя схему передачи со связыванием;

схему обработки, которая генерирует один или более сигналов полезной нагрузки путем выполнения обработки FFT на принятом сигнале, причем

принятый сигнал генерируется в устройстве передачи и включает в себя два сигнала одной несущей и один сигнал OFDM,

два сигнала одной несущей включают в себя сигнал действующей преамбулы, сигнал действующего заголовка и сигнал заголовка расширения соответственно и распределяются на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием,

один сигнал OFDM генерируется путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки и распределяется на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

4. Устройство приема по п.3, в котором

интервал между двумя смежными каналами составляет 2,16 ГГц,

частота дискретизации в обработке IFFT составляет 5,28 ГГц и размерностью FFT является 1024, и

центральная частота канала связывания, который является сдвинутым по частоте, соответствует частоте, отделенной 209 поднесущими от центральной частоты одного канала из двух смежных каналов.

5. Способ передачи, содержащий:

генерирование двух сигналов одной несущей, включающих в себя сигнал действующей преамбулы, сигнал действующего заголовка и сигнал заголовка расширения соответственно;

генерирование одного сигнала OFDM путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки; и

передачу двух сигналов одной несущей путем распределения на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием, и одного сигнала OFDM путем распределения на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

6. Способ передачи по п.5, в котором

интервал между двумя смежными каналами составляет 2,16 ГГц,

частота дискретизации в обработке IFFT составляет 5,28 ГГц и размерностью FFT является 1024, и

центральная частота канала связывания, который является сдвинутым по частоте, соответствует частоте, отделенной 209 поднесущими от центральной частоты одного канала из двух смежных каналов.

7. Способ приема, содержащий:

прием сигнала с использованием схемы передачи со связыванием;

генерирование одного или более сигналов полезной нагрузки путем выполнения обработки FFT на принятом сигнале, причем

принятый сигнал генерируется в устройстве передачи и включает в себя два сигнала одной несущей и один сигнал OFDM,

два сигнала одной несущей включают в себя сигнал действующей преамбулы, сигнал действующего заголовка и сигнал заголовка расширения соответственно и распределяются на канал связывания, который формируется путем связывания двух смежных каналов, используемых в схеме передачи со связыванием, и

один сигнал OFDM генерируется путем выполнения обработки IFFT на одном или более сигналах полезной нагрузки и распределяется на канал связывания, который является сдвинутым по частоте.

8. Способ приема по п.7, в котором

интервал между двумя смежными каналами составляет 2,16 ГГц,

частота дискретизации в обработке IFFT составляет 5,28 ГГц и размерностью FFT является 1024, и

центральная частота сдвинутого канала связывания, который является сдвинутым по частоте, соответствует частоте, отделенной 209 поднесущими от центральной частоты одного канала из двух смежных каналов.

Images