用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置及方法，所述装置包括：帧生成器，其配置为生成帧，包括：包括用于同步的码元的短前同步码；位于所述短前同步码之后的第一和第二长前同步码，其中，使用预定序列来生成所述第一和第二长前同步码；位于所述第一和第二长前同步码之后的数据字段，其中所述第二长前同步码包括接收器解调所述数据字段所需的信道估计信息；以及位于所述第一长前同步码和所述第二长前同步码之间的信号码元，其中，所述信号码元包括关于编码速率、调制和空时块编码的信息；以及发送器，其配置为将所述帧发送到接收器。

【技术实现步骤摘要】
用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置及方法本申请是以下专利申请的分案申请：申请号：200580047927.X申请日：2005年2月11日专利技术名称：用于发送和接收数据以提供高速数据通信的设备及方法
本专利技术涉及用于在无线电数据通信中发送和接收数据的设备。更具体地，本专利技术涉及与传统无线局域网通信系统兼容的、用于高速发送和接收数据的设备及其方法。此外，本专利技术涉及用于将数据速率从传统无线局域网通信系统中的最大数据速率54Mbps增加到数百Mbps的无线通信系统。
技术介绍
在使用正交频分多路复用方法的传统IEEE802.11a无线局域网(LAN)系统中，将20MHz带宽划分为64个子载波，并且64个子载波中的52个子载波被用来发送数据和导频码元。即，通过使用单个天线和20MHz带宽，以54Mbps的最大速度来发送数据。本专利技术提供了用于发送和接收数据、同时兼容传统的IEEE802.11a正交频分多路复用(OFDM)方法的设备。该设备使用多个天线和多个20MHz带宽来实现高数据速率。响应于对高速多媒体数据发送的需求，已开发出请求多于100Mbps吞吐量的各种实践应用。然而，当前无线通信系统中即使具有最大吞吐量的无线LAN系统也不提供25Mbps以上的吞吐量。因而，本专利技术提出了一种提供四倍于传统IEEE802.11a系统或更多的数据速率的系统。具体地，本专利技术提供了一种配置，其中系统性地控制多个天线和带宽，并根据系统的特性来控制最大数据速率。本专利技术还提出了用于提供与传统系统的兼容性的方法。图1示出了表示在传统无线LAN中发送和接收数据的系统的框图。在图1所示的传统IEEE802.11a系统中，将20MHz带宽划分为64个子载波。在64个子载波中，48个子载波用于数据发送，4个子载波用于导频码元发送，并且DC子载波和其他11个子载波未被使用。使用具有1/2、2/3和3/4码率(coderate)的卷积码、二进制相移键控(BPSK)调制、四元(quaternary)相移键控(QPSK)调制、16正交(quadrature)幅度调制(QAM)调制、以及64正交幅度调制(QAM)来发送数据。在图1所示的系统中，当源单元101生成二进制数据时，将二进制数据提供给用于使得二进制数据的排列随机化的扰码器102。卷积编码器103根据由期望数据速率确定的码率和调制来执行信道编码，并且映射器105执行调制，以将先前的数据排列映射到复(complex)码元排列上。在卷积编码器103和映射器105之间配备的交织器104根据预定规则来交织数据排列。映射器105将复数(complexnumber)排列建立为48的组，并且子载波分配器107形成48个数据分量和4个导频分量。64逆快速傅立叶变换(64-IFFT)单元108对48个数据和4个导频分量执行逆快速傅立叶变换，以形成OFDM码元。循环前缀添加器109将作为保护间隔的循环前缀添加到OFDM码元。射频(RF)发送单元110发送由上述配置在载波频率上形成的传输帧。RF接收单元112通过无线电信道111接收传输信号(在载波频率上发送的传输帧)。无线电信道111包括多经衰减信道和从接收端添加的高斯噪声。接收端的RF接收单元112接收经过无线电信道111的失真信号，并且以与发送端的RF发送单元110执行的相反方式，将在载波频率上发送的信号下转换为基带信号。循环前缀去除器113去除在发送器中添加的循环前缀。64快速傅立叶变换(64-FFT)单元114通过执行FFT操作，将所接收的OFDM码元转换为频域信号。子载波提取器115将64个输出中对应于数据子载波的48个复码元发送到均衡和跟踪单元117，并且将对应于导频信号(pilot)的4个子载波发送到均衡和跟踪参数评估器116。均衡和跟踪参数评估器116通过使用已知码元来评估由于频率和时间误差引起的相位改变，并将评估结果发送到均衡和跟踪单元117。均衡和跟踪单元117使用上述评估结果来执行跟踪操作。除了根据处理之外，均衡和跟踪单元117还执行频域信道均衡操作，以均衡频域中的信道失真。去映射器118执行用于将信道均衡和跟踪操作后的输出复数转换为二进制数据的硬判定操作，或者执行用于将输出复数转换为实数的软判定。解交织器119按照交织器104的逆过程来解交织数据，并且，维特比(Viterbi)解码器120执行卷积码的解码，以纠错并恢复所发送的数据。解扰器121以类似于扰码器102的方式来使得从源单元发送的数据随机化，并且将所接收的数据发送到汇点(sink)单元122。图1所示的传统无线LAN系统具有数据速率和吞吐量的限制，因而该系统难以应用于要求高数据速率的服务，如高质量移动画面服务。使用多带宽和天线来提供高速数据速率的系统先前还未兼容传统的发送和接收系统。因此，本专利技术提供了用于发送和接收的系统，以提供与传统无线通信系统的兼容性和高速数据速率，并提供其方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种数据发送和接收装置，以提供高数据速率和与传统无线通信系统的兼容性，并提供其方法。本专利技术提供一种数据发送和接收装置，以提供高数据速率和与传统无线通信系统的兼容性，并提供其方法。根据本专利技术的一个实施例，提供了一种用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置，所述装置包括：帧生成器，其配置为生成帧，包括：包括用于同步的码元的短前同步码；位于所述短前同步码之后的第一和第二长前同步码，其中，使用预定长前同步码来生成所述第一和第二长前同步码；位于所述第一和第二长前同步码之后的数据字段，其中所述第二长前同步码包括接收器解调所述数据字段所需的信道估计信息；以及位于所述第一长前同步码和所述第二长前同步码之间的信号码元，其中，所述信号码元包括有关数据速率、映射方法和码率的信息；以及发送器，其配置为将所述帧发送到接收器，其中所述预定长前同步码包括{1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，0，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1}作为其元素。根据本专利技术的另一实施例，提供了一种用于在无线通信系统中生成和发送帧的方法，所述方法包括：生成帧，包括：包括用于同步的码元的短前同步码；位于所述短前同步码之后的第一和第二长前同步码，其中，使用预定长前同步码来生成所述第一和第二长前同步码；位于所述第一和第二长前同步码之后的数据字段，其中所述第二长前同步码包括接收器解调所述数据字段所需的信道估计信息；以及位于所述第一长前同步码和所述第二长前同步码之间的信号码元，其中，所述信号码元包括有关数据速率、映射方法和码率的信息；以及将所述帧发送到接收器，其中所述预定长前同步码包括{1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，0，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1}作为其元素。本专利技术公开了一种数据发送装置，包括：带宽分发器、编码器、映射器、天线分发器、子载波分配器、逆傅立叶变换单元、前同步码生本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置，所述装置包括：帧生成器，其配置为生成帧，包括：包括用于同步的码元的短前同步码；位于所述短前同步码之后的第一和第二长前同步码，其中，使用预定序列来生成所述第一和第二长前同步码；位于所述第一和第二长前同步码之后的数据字段，其中所述第二长前同步码包括接收器解调所述数据字段所需的信道估计信息；以及位于所述第一长前同步码和所述第二长前同步码之间的信号码元，其中，所述信号码元包括关于编码速率、调制和空时块编码的信息；以及发送器，其配置为将所述帧发送到接收器，其中所述预定序列包括｛１，１，－１，－１，１，１，－１，１，－１，１，１，１，１，１，１，－１，－１，１，１，－１，１，－１，１，１，１，１，０，１，－１，－１，１，１，－１，１，－１，１，－１，－１，－１，－１，－１，１，１，－１，－１，１，－１，１，－１，１，１，１，１｝作为其元素。

【技术特征摘要】
2004.12.23 KR 10-2004-01110651.一种用于在无线通信系统中生成和发送帧的装置，所述装置包括：帧生成器，其配置为生成帧，包括：包括用于同步的码元的短前同步码；位于所述短前同步码之后的第一和第二长前同步码，其中，使用预定长前同步码来生成所述第一和第二长前同步码；位于所述第一和第二长前同步码之后的数据字段，其中所述第二长前同步码包括接收器解调所述数据字段所需的信道估计信息；以及位于所述第一长前同步码和所述第二长前同步码之间的信号码元，其中，所述信号码元包括有关数据速率、映射方法和码率的信息；以及发送器，其配置为将所述帧发送到接收器，其中所述预定长前同步码包括{1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，1，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，1，1，1，0，1，-1，-1，1，1，-1，1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，1，1，-1，-1，1，-1，1，-1，1，1，1，1}作为其元素，并且其中，第一长前同步码以具有1.6微秒的长度的保护间隔为前缀并且包括两个长前同步码；信号码元以具有0.8微秒的长度的保护间隔为前缀；第二长前同步码包括两个长前同步码，每个分别以具有0.8微秒的长度的保护间隔为前缀；在第二长前同步码中，包括保护间隔的每个长前同步码的长度为4.0微秒；数据字段的码元以具有0.8微秒的长度的保护间隔为前缀。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一和第二长前同步码的频率域信号分别是从所述预定长前同步码得到的第一和第二频域信号。3.如权利要求2所述的装置，其中，所述第一和第二长前同步码分别等于所述第一和第二频域信号的逆傅立叶变换。4.如权利要求2或3所述的装置，其中，所述第一频域信号等于所述预定长前同步码的傅立叶变换。5.如权利要求4所述的装置，其中，通过改变所述预定长前同步码的傅立叶变换而生成所述第二频域信号。6.如权利要求2或3所述的装置，其中，通过改变所述预定长前同步码的傅立叶变换而生成所述第一和第二频域信号。7.如权利要求1所述的装置，其中，所述用于同步的码元和所述信号码元是OFDM码元。8.如权利要求1所述的装置，其中，所述发送器还包括多个天线，用于将所述帧发送到所述接收器。9.如权利要求1所述的装置，其中，将用于所述数据字段...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳希政，田太贤，金明顺，崔银英，李奭圭，柳得洙，
申请(专利权)人：韩国电子通信研究院，
类型：发明
国别省市：KR