專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線(xiàn)發(fā)送和接收設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分別用于使用包含前同步碼和數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)分組，在類(lèi) 似無(wú)線(xiàn)LAN的移動(dòng)通信系統(tǒng)中發(fā)送和接收無(wú)線(xiàn)信號(hào)的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備 和無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備，以及用于該設(shè)備的無(wú)線(xiàn)發(fā)送方法和無(wú)線(xiàn)接收方法。
背景技術(shù)：
電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)現(xiàn)在正定義稱(chēng)作IEEE 802.11n的無(wú) 線(xiàn)LAN標(biāo)準(zhǔn)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)IOO Mbps或以上的高吞吐量。很有可能 IEEE 802.11n將使用在發(fā)送器和接收器中使用多個(gè)天線(xiàn)，稱(chēng)作多輸入 多輸出(MIMO)的技術(shù)。需要IEEE 802.11n與使用OFDM (正交頻分 多路復(fù)用)的標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11a共存。因此，需要IEEE 802.11n無(wú)線(xiàn) 發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備具有所謂向后兼容性。
在"Backwards Compatibility，，IEEE802.11-03/714rO中Jan Boer 等人提出的建議介紹了用于MIMO的無(wú)線(xiàn)前同步碼。在這個(gè)建議中， 短前同步碼序列用于時(shí)間同步，頻率同步和自動(dòng)增益控制(AGC)，長(zhǎng) 前同步碼序列用于估測(cè)信道脈沖響應(yīng)，信號(hào)字段指示無(wú)線(xiàn)分組中所使 用的調(diào)制模式，并且針對(duì)IEEE 802,11n的另一個(gè)信號(hào)字段被首先從單 個(gè)特定發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送。接著，長(zhǎng)前同步碼序列被從其它三個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送。在前同步碼的發(fā)送完成之后，發(fā)送數(shù)據(jù)被從所有天線(xiàn)發(fā)送。
從短前同步碼到第一信號(hào)字段，所提出的前同步碼相同于IEEE 802.11a(其中假設(shè)單個(gè)發(fā)送天線(xiàn))中規(guī)定的前同步碼。因此，當(dāng)符合 IEEE 802.11a的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收包含Boer所提出的前同步碼的無(wú)線(xiàn) 分組時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)分組基于IEEE 802.11a。因而，符合IEEE 802.11a 和IEEE 802.11n的所提出的前同步碼使IEEE 802.11a和IEEE 802.11n 能夠共存。
通常，在無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備中，所接收信號(hào)的解調(diào)由數(shù)字信號(hào)處理執(zhí) 行。因此，在用于數(shù)字化所接收的模擬信號(hào)的設(shè)備中提供模數(shù)(A/D) 轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器具有輸入動(dòng)態(tài)范圍(要轉(zhuǎn)換的模擬信號(hào)的允許電 平范圍)。因此，有必要執(zhí)行自動(dòng)增益控制(AGC)，以在A/D轉(zhuǎn)換器 的輸入動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所接收信號(hào)的電平。
由于使用上述長(zhǎng)前同步碼序列對(duì)信道脈沖響應(yīng)的估測(cè)由數(shù)字信 號(hào)處理執(zhí)行，所以必須使用在長(zhǎng)前同步碼序列之前發(fā)送的信號(hào)執(zhí)行 AGC。在Boer的前同步碼中，使用來(lái)自特定發(fā)送天線(xiàn)、在長(zhǎng)前同步碼 序列之前發(fā)送的短前同步碼序列執(zhí)行AGC。即，短前同步碼序列的接 收電平被測(cè)量，并且AGC被執(zhí)行，使得接收電平在A/D轉(zhuǎn)換器的輸入 動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)。通過(guò)使用短前同步碼序列的AGC，從特定發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送 的長(zhǎng)前同步碼序列和數(shù)據(jù)可以被正確接收。如果所有天線(xiàn)被分開(kāi)排列， 則從天線(xiàn)發(fā)送的信號(hào)的接收電平不可避免地互不相同。因此，當(dāng)無(wú)線(xiàn) 接收設(shè)備接收從其它三個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送的長(zhǎng)前同步碼序列，或從所有 天線(xiàn)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，其接收電平可以比使用從特定發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送的短 前同步碼序列的AGC所獲得的電平高或低得多。當(dāng)接收電平超出A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入動(dòng)態(tài)范圍的上限時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出飽和。另一方面， 當(dāng)接收電平低于A/D轉(zhuǎn)換器的輸入動(dòng)態(tài)范圍的下限時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器的輸 出出現(xiàn)嚴(yán)重量化錯(cuò)誤。在兩種情況下，A/D轉(zhuǎn)換器不能執(zhí)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換， 這消極影響了 A/D轉(zhuǎn)換之后的處理。
此外，從所有天線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，在數(shù)據(jù)傳輸期間，接收電平 的變化范圍進(jìn)一步增大，其惡化了 A/D轉(zhuǎn)換器輸出的上述飽和和/或其中的量化錯(cuò)誤，從而顯著降低接收性能。
如上所迷，在Boer提出的前同步碼中，僅使用從單個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā) 送的短前同步碼序列在接收端執(zhí)行AGC ，這使得難以處理當(dāng)接收以 MIMO模式從其它天線(xiàn)發(fā)送的信號(hào)時(shí)可能出現(xiàn)的接收電平的變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，用于與無(wú)線(xiàn)接 收設(shè)備通過(guò)無(wú)線(xiàn)分組通信，包括多個(gè)天線(xiàn)；和產(chǎn)生被發(fā)送的無(wú)線(xiàn)分 組的信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，無(wú)線(xiàn)分組包括短前同步碼序列，用于第一 自動(dòng)增益控制(AGC);第一長(zhǎng)前同步碼序列；用于傳送涉及無(wú)線(xiàn)分組 長(zhǎng)度的信息的信號(hào)字段；AGC前同步碼序列，用于在第一AGC之后執(zhí) 行的第二AGC;第二長(zhǎng)前同步碼序列；以及傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段，其 中所述AGC前同步碼序列由多個(gè)天線(xiàn)并行發(fā)送。
由于本發(fā)明使用的信號(hào)格式包含用于精細(xì)調(diào)諧針對(duì)從多個(gè)天線(xiàn) 發(fā)送的MIMO接收的AGC的前同步碼，A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電平可以在 短時(shí)間內(nèi)被適當(dāng)調(diào)整，從而增強(qiáng)無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的接收性能，并且減少 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨比特(resolution bits)的數(shù)量。


被并入及構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分的附圖，圖解了本發(fā)明的實(shí)施例，并 且與上面給出的一般描述及下面給出的實(shí)施例的具體實(shí)施方式
一起說(shuō)
明本發(fā)明的原理。
圖l的視解了無(wú)線(xiàn)分組的格式，包含在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例
中使用的用于無(wú)線(xiàn)通信的AGC前同步碼；
圖2的模塊圖根據(jù)實(shí)施例圖解了無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備的結(jié)構(gòu)； 圖3的模塊圖根據(jù)實(shí)施例圖解了無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的結(jié)構(gòu)； 圖4的模塊解了并入圖3的設(shè)備的接收單元的結(jié)構(gòu)例子； 圖5的曲線(xiàn)解了現(xiàn)有技術(shù)中短前同步碼和數(shù)據(jù)的接收功率的
分布；
圖6的曲線(xiàn)解了實(shí)施例中短前同步碼和數(shù)據(jù)的接收功率的分
布；圖7的模塊解了接收單元的另一個(gè)結(jié)構(gòu)例子；
圖8A是說(shuō)明增益控制器的操作的流程圖8B的流程圖示出了第一AGC操作和第二AGC操作；
圖9的模塊圖根據(jù)實(shí)施例的修改圖解了無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備；
圖10的模塊解了并入圖9的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的接收單元的結(jié)構(gòu)
例子；
圖11的才莫塊解了出現(xiàn)在圖3中的傳播路徑估測(cè)單元的結(jié)構(gòu)例
子；
圖12的視解了圖1中出現(xiàn)的AGC前同步碼的結(jié)構(gòu)例子； 圖13的視解了圖1中出現(xiàn)的AGC前同步碼的其它結(jié)構(gòu)例子；
以及
圖14的視圖根據(jù)本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例圖解了無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖詳細(xì)描述。
圖l說(shuō)明了本發(fā)明的第 一實(shí)施例中使用的無(wú)線(xiàn)分組的格式。這個(gè) 格式是MIMO模式的物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式，并且提供與 IEEE802.11a無(wú)線(xiàn)站的互操作性以及共存性。
正如從圖l所看到的，前同步碼包含從天線(xiàn)Txl發(fā)送的物理層會(huì)聚 協(xié)議(physical layer convergence protocoI)(PLCP)信號(hào)。PLCP信號(hào)包 含短前同步碼序列101，第一長(zhǎng)前同步碼序列102，第一信號(hào)字段(信 號(hào))103和第二信號(hào)字段(信號(hào)2)104。短前同步碼序列101包含若干單元 前同步碼SP。長(zhǎng)前同步碼序列102包含具有相應(yīng)預(yù)定長(zhǎng)度的單元前同 步碼LP。前同步碼LP長(zhǎng)于前同步碼SP。
短前同步碼序列101 ，第 一長(zhǎng)前同步碼序列102和第 一信號(hào)字段 103符合IEEE 802.11a，同時(shí)第二信號(hào)字段104是新無(wú)線(xiàn)LAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n所需的。符合IEEE 802.11a的第一信號(hào)字段103可以-陂稱(chēng)作"傳 統(tǒng)信號(hào)字段"。由于第二信號(hào)字段104是為新的高吞吐量無(wú)線(xiàn)LAN標(biāo)準(zhǔn) 提供的，所以可以稱(chēng)作"高吞吐量信號(hào)字段"。保護(hù)間隔GI被插入到短 前同步碼序列IOI和長(zhǎng)前同步碼序列102之間。在PLCP信號(hào)之后，從多個(gè)天線(xiàn)Txl到Tx4并行發(fā)送的AGC前同步 碼105A到105D被定位。從多個(gè)天線(xiàn)Txl到Tx4同時(shí)發(fā)送AGC前同步碼 105A到105D。 AGC前同步碼105A到105D用于使接收設(shè)備能夠在進(jìn)行 MIMO通信時(shí)執(zhí)行精細(xì)AGC。這些前同步碼對(duì)精細(xì)調(diào)諧用于根據(jù) IEEE802.11n的MIMO模式接收的AGC是唯一的。因此，AGC前同步 碼105A到105D可以被稱(chēng)作"高吞吐量短序列字段"。另一方面，由于被 用于粗AGC操作的短前同步碼序列101符合IEEE 802.11a，所以可以 被稱(chēng)作"傳統(tǒng)短序列字段"。
在AGC前同步碼105A到105D之后，第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到 109A， 106B到109B, 106C到109C和106D到109D被定位。在實(shí)施例中， 相同信號(hào)序列被用作AGC前同步碼105A到105D。然而，不同信號(hào)序 列可以被用作AGC前同步碼105A到105D。保護(hù)間隔GI被插入到構(gòu)成 第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D 到109D的每對(duì)相鄰單元前同步碼LP之間。如下所述，第二長(zhǎng)前同步碼 序列106A到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D到109D是正交關(guān) 系。每個(gè)發(fā)送天線(xiàn)的單元前同步碼LP 106-109的數(shù)量等于MIMO模式 中發(fā)送天線(xiàn)的數(shù)量。為了區(qū)別兩種長(zhǎng)前同步碼序列，符合IEEE 802.11a 的第一長(zhǎng)前同步碼序列可以被稱(chēng)作"傳統(tǒng)長(zhǎng)序列字段"。由于第二長(zhǎng)前 同步碼序列106-109是為新的高吞吐量無(wú)線(xiàn)LAN標(biāo)準(zhǔn)提供的，所以可以 被稱(chēng)作"高吞吐量長(zhǎng)序列字段"。
在每個(gè)第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B, 106C到 109C和106D到109D之后，分別用于從天線(xiàn)Txl到Tx4發(fā)送的發(fā)送數(shù)據(jù) 1 IOA到1 IOC的字段(數(shù)據(jù))被定位。第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D到109D被同時(shí)從多個(gè)天線(xiàn)Txl到Tx4 分別發(fā)送。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2描述基于實(shí)施例的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備。首先，數(shù)字調(diào)制 器203通過(guò)混合發(fā)送數(shù)據(jù)201和上述從存儲(chǔ)器202輸出的前同步碼形成 無(wú)線(xiàn)分組的信號(hào)。由此獲得的無(wú)線(xiàn)分組的信號(hào)被發(fā)送到發(fā)送單元204A 到204D，其中他們經(jīng)過(guò)發(fā)送所需的處理，例如，數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換，頻率轉(zhuǎn)換到射頻(RF)頻帶(上變轉(zhuǎn)換)和功率放大。其后，向?qū)?yīng)于參照 圖l所描述的天線(xiàn)Txl到Tx4的多個(gè)天線(xiàn)205A到205D發(fā)送結(jié)果信號(hào)，其 中從每個(gè)發(fā)送天線(xiàn)205A到205D把RF信號(hào)發(fā)送到圖3示出的無(wú)線(xiàn)接收 設(shè)備。在下面的描述中，圖l中示出的天線(xiàn)Txl到Tx4被分別稱(chēng)為天線(xiàn) 205A到205D。
在實(shí)施例中，圖1中示出的包含短前同步碼序列101，第一長(zhǎng)前同 步碼序列102，第一信號(hào)字段103和第二信號(hào)字段104的PLCP信號(hào)被從 圖2示出的發(fā)送單元204A的發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送。AGC前同步碼105A到 105D,笫二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B， 106C到109C 和106D到109D(如圖1所示被定位在PLCP信號(hào)之后)，以及數(shù)據(jù)110A到 110D通過(guò)所有發(fā)送天線(xiàn)205A到205D發(fā)送。
在圖3示出的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備中，多個(gè)接收天線(xiàn)301A到301D接收從 圖2示出的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備發(fā)送的RF信號(hào)。無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備可以具有一個(gè) 接收天線(xiàn)或多個(gè)接收天線(xiàn)。通過(guò)接收天線(xiàn)301A到301D接收的RF信號(hào) 被分別發(fā)送到接收單元302A到302D。接收單元302A到302D均執(zhí)行各 種接收處理，諸如從RF頻帶頻率轉(zhuǎn)換(下變轉(zhuǎn)換)到BB (基帶)， 自動(dòng)增益控制(AGC)，模數(shù)轉(zhuǎn)換等等，從而產(chǎn)生基帶信號(hào)。
來(lái)自接收單元302A到302D的基帶信號(hào)被發(fā)送到信道脈沖響應(yīng)估 測(cè)單元303A到303D和數(shù)字解調(diào)器304。這些單元303A到303D估測(cè)圖2 的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備和圖3的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備之間相應(yīng)的傳播路徑的脈沖響 應(yīng)。后面會(huì)詳細(xì)描述信道脈沖響應(yīng)估測(cè)單元303A到303D。根據(jù)由單元 303A到303D提供的所估測(cè)信道脈沖響應(yīng)，數(shù)字解調(diào)器304解調(diào)基帶信 號(hào)，從而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于圖2示出的發(fā)送數(shù)據(jù)201的所接收數(shù)據(jù)305。
更具體地，數(shù)字解調(diào)器304在其輸入部分具有信道脈沖響應(yīng)的均 衡器。根據(jù)所估測(cè)信道脈沖響應(yīng)，均衡器進(jìn)行均衡以校正傳播路徑中 畸變的接收信號(hào)。數(shù)字解調(diào)器304也以時(shí)間同步所確定的適當(dāng)定時(shí)解調(diào) 均衡信號(hào)，從而還原數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在將描述圖3示出的接收單元302A到302D。圖4詳細(xì)示出了接 收單元302A的結(jié)構(gòu)。由于其它接收單元302B到302D具有與單元302A相同的結(jié)構(gòu)，所以?xún)H描述接收單元302A。由接收天線(xiàn)301A接收的RF 接收信號(hào)被下變轉(zhuǎn)換器401下變轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。此時(shí)，RF信號(hào)可以 直接轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，或可以先轉(zhuǎn)換為中頻(IF)信號(hào)并且接著轉(zhuǎn)換為 基帶信號(hào)。
由下變轉(zhuǎn)換器401產(chǎn)生的基帶信號(hào)被發(fā)送到可變?cè)鲆娣糯笃?02， 在此它被執(zhí)行AGC，即信號(hào)電平調(diào)整。來(lái)自可變?cè)鲆娣糯笃?02的信 號(hào)輸出被A/D轉(zhuǎn)換器403采樣并且量化。來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器403的數(shù)字信號(hào) 輸出被發(fā)送到接收單元302外并且4皮發(fā)送到增益控制器404。增益控制 器404根據(jù)來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器403的數(shù)字信號(hào)輸出執(zhí)行增益計(jì)算，并且控 制可變?cè)鲆娣糯笃?02的增益。增益控制的具體過(guò)程后面會(huì)描述。
為接收包含圖1所示格式的前同步碼的無(wú)線(xiàn)分組而執(zhí)行的圖3和4 所示的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的操作如下所述。首先，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收從圖2 的發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的短前同步碼序列101，并且接著4吏用對(duì)應(yīng)于短 前同步碼序列101的基帶信號(hào)執(zhí)行分組邊緣檢測(cè)，時(shí)間同步，自動(dòng)頻率 控制(AFC)和AGC。 AFC也被稱(chēng)作頻率同步。可以4吏用已知技術(shù)執(zhí)行 分組邊緣檢測(cè)，時(shí)間同步和AFC，因此沒(méi)有給出相關(guān)描述。下面只說(shuō) 明AGC。
可變?cè)鲆娣糯笃?02基于預(yù)定初始增益值放大對(duì)應(yīng)于短前同步碼 序列101的基帶信號(hào)。來(lái)自可變?cè)鲆娣糯笃?02的信號(hào)輸出通過(guò)A/D轉(zhuǎn) 換器403被輸入到增益控制器404。增益控制器404根據(jù)對(duì)應(yīng)于短前同步 碼序列IOI、在A/D轉(zhuǎn)換之后獲得的接收信號(hào)的電平計(jì)算增益，并且基 于所計(jì)算的增益控制可變?cè)鲆娣糯笃?02的增益。
在這里假設(shè)對(duì)應(yīng)于短前同步碼序列101、在A/D轉(zhuǎn)換之前獲得的基 帶信號(hào)的電平為X。 如果電平X為高，則輸入到A/D轉(zhuǎn)換器403的基帶 信號(hào)超出A/D轉(zhuǎn)換器403輸入動(dòng)態(tài)范圍的上限。結(jié)果，來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器 403的信號(hào)(數(shù)字信號(hào))輸出被飽和并且降低了信號(hào)接收的質(zhì)量。另一 方面，如果電平X非常低，來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器402的信號(hào)輸出(即，通過(guò) A/D轉(zhuǎn)換獲得的數(shù)字信號(hào))出現(xiàn)嚴(yán)重的量化錯(cuò)誤。因而，當(dāng)電平XL非 常高或低時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器403不能執(zhí)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換，從而顯著降低了信號(hào)接收的質(zhì)量。
為克服這個(gè)問(wèn)題，增益控制器404控制可變?cè)鲆娣糯笃?02的增 益，使得對(duì)應(yīng)于短前同步碼序列101的基帶信號(hào)的電平X被調(diào)整為目標(biāo) 值Z。如果輸入基帶信號(hào)具有非常高的電平，以至使得A/D轉(zhuǎn)換器403 的輸出被限制在其上限電平，或如果它具有極低電平，可變?cè)鲆娣糯?器402的增益可能被一個(gè)控制處理不恰當(dāng)?shù)乜刂?。在這種情況下，重復(fù) 執(zhí)行增益控制。作為結(jié)果，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器403的基帶信號(hào)的電平可 以被調(diào)整為屬于A/D轉(zhuǎn)換器403輸入動(dòng)態(tài)范圍的值。因而，使用對(duì)應(yīng)于 短前同步碼序列101的基帶信號(hào)適當(dāng)?shù)乜刂瓶勺冊(cè)鲆娣糯笃?02的增 益，從而執(zhí)行適當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換以避免降低信號(hào)接收的質(zhì)量。
在上面描述的實(shí)施例中，使用來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器403的數(shù)字信號(hào)輸出 測(cè)量用于計(jì)算可變?cè)鲆娣糯笃?02的增益所需要的接收電平。然而，這 種電平測(cè)量可以使用在A/D轉(zhuǎn)換之前獲得的模擬信號(hào)執(zhí)行。此外，在 IF頻帶或RF頻帶而不是BB中測(cè)量接收電平。
無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收從發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的第 一長(zhǎng)前同步碼序列 102,并且執(zhí)行信道脈沖響應(yīng)估測(cè)，即，^使用對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)前同步碼序列102 的基帶信號(hào)估測(cè)無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備到無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備之間的傳播路徑的響應(yīng) (頻率傳遞函數(shù))。由于從發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的信號(hào)已經(jīng)進(jìn)行如上所 述的AGC ，所以當(dāng)執(zhí)行信道脈沖響應(yīng)的估測(cè)時(shí)適當(dāng)調(diào)整輸入到A/D轉(zhuǎn) 換器403的電平。因此，對(duì)于從發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的信號(hào)，非常精確 的數(shù)字信號(hào)從A/D轉(zhuǎn)換器403獲得。使用所獲得數(shù)字信號(hào)，信道脈沖的 估測(cè)可以精確執(zhí)行。
無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收從發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的第一信號(hào)字段103，并 且使用數(shù)字解調(diào)器304和上述傳播路徑估測(cè)結(jié)果，解調(diào)對(duì)應(yīng)于第 一信號(hào) 字段103的基帶信號(hào)。第一信號(hào)字段103包含指示調(diào)制模式和在前同步 碼之后發(fā)送的數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)分組長(zhǎng)度的信息。第一信號(hào)字段103是傳送涉 及無(wú)線(xiàn)分組的一種屬性信息的字段。在根據(jù)包含在第一信號(hào)字段103 中的無(wú)線(xiàn)分組長(zhǎng)度信息識(shí)別的無(wú)線(xiàn)分組持續(xù)時(shí)間期間，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備 繼續(xù)使用數(shù)字解調(diào)器304解調(diào)。由于從短前同步碼序列101到第一信號(hào)字段103的分組格式提供 與IEEE 802.11a站的互操作性，所以IEEE 802.11a站能夠執(zhí)行正常接 收操作，而不破壞無(wú)線(xiàn)分組。換句話(huà)說(shuō)，符合IEEE 802.11a標(biāo)準(zhǔn)的另 一個(gè)IEEE 802.11a無(wú)線(xiàn)發(fā)送和接收設(shè)備(傳統(tǒng)站)當(dāng)接收到第一信號(hào) 字段103時(shí)，被禁止發(fā)送信號(hào)，直到無(wú)線(xiàn)分組結(jié)束，以便不破壞無(wú)線(xiàn)分 組。
接著，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收從發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的第二信號(hào)字段 104。第二信號(hào)字段104包含標(biāo)識(shí)信息，其指示對(duì)應(yīng)于除IEEE 802.11a 之外的標(biāo)準(zhǔn)，例如IEEE 802.11n的無(wú)線(xiàn)分組。換句話(huà)說(shuō)，第二信號(hào)字 段104指示后續(xù)AGC前同步碼105A到105D，第二長(zhǎng)前同步碼序列106A 到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D到109D是對(duì)應(yīng)于例如IEEE 802.11n的信號(hào)。
無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備并行接收從發(fā)送天線(xiàn)205A到205D發(fā)送的AGC前同 步碼105A到105D。 AGC前同步碼105A到105D被從已經(jīng)發(fā)送短前同步 碼序列IOI，第一長(zhǎng)前同步碼序列102，第一信號(hào)字段103和第二信號(hào)字 段104的發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送，并且從到目前為止沒(méi)有發(fā)送信號(hào)的發(fā)送 天線(xiàn)205B到205D發(fā)送。因此，雖然使用某個(gè)接收電平接收從發(fā)送天線(xiàn) 205A發(fā)送的信號(hào)(即，短前同步碼序列IOI，第一長(zhǎng)前同步碼序列102， 第一信號(hào)字段103和第二信號(hào)字段104)，然而使用不同于來(lái)自發(fā)送天 線(xiàn)205A的接收信號(hào)的電平的接收電平接收AGC前同步碼105A到 105D。換句話(huà)說(shuō)，在使用多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)的MIMO發(fā)送之后改變接收電 平。
如上所述，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收第二信號(hào)字段104并且使用數(shù)字解 調(diào)器304解調(diào)第二信號(hào)字段104，從而識(shí)別對(duì)應(yīng)于IEEE 802.11n的當(dāng)前 無(wú)線(xiàn)分組。此后，數(shù)字解調(diào)器304發(fā)出指令以重新啟動(dòng)AGC，以精細(xì) 調(diào)整接收單元302A到302D，從而對(duì)AGC前同步碼105A到105D重新執(zhí) 行AGC。作為結(jié)果，通過(guò)MIMO信道從發(fā)送天線(xiàn)205A到205D發(fā)送并 且在接收單元302A到302D接收的信號(hào)，以適當(dāng)調(diào)整的接收電平被輸入 到A/D轉(zhuǎn)換器403。即，通過(guò)使用在如圖4所示的A/D轉(zhuǎn)換之后獲得的對(duì)應(yīng)于AGC前 同步碼105A到105D的基帶信號(hào)的電平，在可變?cè)鲆娣糯笃?02上執(zhí)行 增益控制。數(shù)字解調(diào)器304發(fā)出指令以開(kāi)始使用AGC前同步碼105A到 105D的AGC的時(shí)間不限于獲得第二信號(hào)字段104的解碼結(jié)果的時(shí)間。 例如，數(shù)字解調(diào)器304可以使用例如匹配濾波器確i人AGC前同步碼 105A到105D接收，并且接著提供指令給接收單元302A到302D以開(kāi)始 AGC。
在Jan Boer提出的以前描述的前同步碼中，只使用從單個(gè)發(fā)送天 線(xiàn)發(fā)送的短前同步碼序列(傳統(tǒng)短前同步碼)執(zhí)行AGC。使用用于從 發(fā)送短前同步碼序列的天線(xiàn)處發(fā)送的信號(hào)的接收電平執(zhí)行AGC。當(dāng)無(wú) 線(xiàn)接收設(shè)備接收從其它三個(gè)天線(xiàn)發(fā)送的信號(hào)時(shí)，該設(shè)備通過(guò)使用所獲 得的增益執(zhí)行增益控制。
圖5的曲線(xiàn)解了在使用Jan Boer提出的前同步碼時(shí)獲得的短 前同步碼和數(shù)據(jù)的接收功率的分布。信道處于多徑環(huán)境，具有50納秒 的延遲擴(kuò)展(一個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)的持續(xù)時(shí)間是4微秒)。從這個(gè)附圖可以看 出，短前同步碼(傳統(tǒng)短前同步碼)的接收電平與數(shù)據(jù)接收電平的比 率改變顯著。
例如，在圖5的區(qū)域A，盡管數(shù)據(jù)接收電平較低，但以高接收電平 接收短前同步碼。因此，如果根據(jù)短前同步碼的接收功率調(diào)整AGC， 則數(shù)據(jù)的接收功率比短前同步碼的接收功率低，從而在A/D轉(zhuǎn)換器403 產(chǎn)生量化錯(cuò)誤。在圖5的區(qū)域B中，盡管數(shù)據(jù)接收電平為高，但以低接 收電平接收短前同步碼。因此，如果根據(jù)短前同步碼的接收功率調(diào)整 AGC，則當(dāng)數(shù)據(jù)輸入時(shí)A/D轉(zhuǎn)換器的輸出飽和。因而，應(yīng)當(dāng)理解，由 于在傳統(tǒng)模式中數(shù)據(jù)與短前同步碼的接收功率比不是常數(shù)，因量化錯(cuò) 誤或A/D轉(zhuǎn)換器輸出飽和而使接收特性退化。另一方面，在實(shí)施例中， 所有發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的天線(xiàn)205A到205D分別發(fā)送AGC前同步碼105A到 105D。圖6基于實(shí)施例示出了短前同步碼和數(shù)據(jù)的接收功率的分布。 信道環(huán)境與圖5的情況相同。
如圖6所示，AGC前同步碼的接收功率與數(shù)據(jù)110A到110D的接收功率基本上成比例。這表明A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電平被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，使 得對(duì)比圖5接收準(zhǔn)確性被顯著增強(qiáng)。
圖7示出了接收單元302A的修改。通常，為檢測(cè)未知信號(hào)，可變 增益放大器402使用相對(duì)較大的增益作為初值。因此，如果當(dāng)AGC前 同步碼105A到105D被接收時(shí)初始化可變放大器402的增益，則必須重 復(fù)增益控制直到增益被穩(wěn)定。圖7示出的修改提供了存儲(chǔ)器405。這個(gè) 存儲(chǔ)器405存儲(chǔ)在使用短前同步碼序列101執(zhí)行AGC之后獲得的增益 值。當(dāng)接收AGC前同步碼105A到105D時(shí)，如果放大器402的增益沒(méi)有 返回在后備狀態(tài)設(shè)定的初值，而是從存儲(chǔ)器405讀取的增益被用作其初 值，那么對(duì)比沒(méi)有使用這種存儲(chǔ)數(shù)值的情況，AGC可以不但被精確執(zhí) 行，而且在短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。
接著參照?qǐng)D8A的流程圖，詳細(xì)描述增益控制器404的操作。
當(dāng)接收短前同步碼序列IOI的頭時(shí)，接收設(shè)備開(kāi)始AGC(步驟S1 )。
接著，把O設(shè)定為計(jì)數(shù)器數(shù)值(i)(步驟S2)。
接著，參照計(jì)數(shù)器數(shù)值，確定AGC是否在初級(jí)或中間級(jí)段(步驟 S3)。此時(shí)，由于計(jì)數(shù)器數(shù)值是O，步驟S3提問(wèn)的答案是"是"，從而 執(zhí)行到步驟S4。
此后，確定前同步碼105現(xiàn)在是否正被接收(步驟S4)。在這種 情況下，由于短前同步碼序列101作為無(wú)線(xiàn)分組的頭被接收，步驟S4 提問(wèn)的答案是"否"，從而執(zhí)行到步驟S5。在步驟S5，設(shè)定預(yù)定初值。
在下一個(gè)步驟S6，可變?cè)鲆娣糯笃鞯姆糯笙禂?shù)根據(jù)設(shè)定的初值改 變。在下一個(gè)步驟S7，測(cè)量當(dāng)前短前同步碼序列的接收電平。在步驟 S8確定測(cè)量的電平是否是A/D轉(zhuǎn)換器的適當(dāng)電平(目標(biāo)電平)。如果 步驟S8提問(wèn)的答案是"否"，則過(guò)程執(zhí)行到步驟S9。
在步驟S9，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器數(shù)值，并且接著程序返回到步驟S3。在步 驟S3，確定i不是O，程序執(zhí)行到步驟SIO。在步驟SIO，使用在步驟S7 測(cè)量的電平執(zhí)行增益計(jì)算。
因而，重復(fù)S10—S6—S7—S8—S9的循環(huán)，直到接收電平到達(dá)目 標(biāo)電平。當(dāng)接收電平已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)電平時(shí)，在步驟S11設(shè)定增益被寫(xiě)入到存儲(chǔ)器405,從而結(jié)束對(duì)從天線(xiàn)Txl發(fā)送的信號(hào)執(zhí)行的AGC。對(duì)比后 面會(huì)描述的使用AGC前同步碼105的下一個(gè)MIMO接收的精細(xì)AGC操 作(第二AGC )，這個(gè)AGC操作(第一AGC )對(duì)接收設(shè)備起到"粗AGC，， 的作用。
然后接收單元302A接收長(zhǎng)前同步碼序列102，第一信號(hào)字段103 和第二信號(hào)字段104。接收單元302A用AGC前同步碼105啟動(dòng)MIMO接 收的AGC。 AGC從步驟S1開(kāi)始，并且轉(zhuǎn)移到S2， S3和S4。在步驟S4， 由于接收單元302A正在接收AGC前同步碼105，程序執(zhí)行到步驟S12， 從而讀取預(yù)先寫(xiě)入到存儲(chǔ)器405的增益數(shù)值，并且后跟步驟S6。在步驟 S6之后，執(zhí)4亍上述相同處理。
上述流程被概括如下。在圖8B示出概括流程圖。首先，在無(wú)線(xiàn)接 收設(shè)備接收短前同步碼序列IOI (步驟S21)。接著，開(kāi)始第一AGC操 作(步驟S22 )并且為可變?cè)鲆娣糯笃?02A到402D設(shè)定增益(步驟S23 )。 接著，把設(shè)定的增益寫(xiě)入到存儲(chǔ)器405 (步驟S24)。在第一AGC操作 之后，接著使用通過(guò)利用MIMO技術(shù)從多個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送的AGC前同 步碼105A到105D的接收結(jié)果開(kāi)始第二AGC操作(步驟S25 )。接著， 參考寫(xiě)入存儲(chǔ)器405的增益(步驟S26)并且為各個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?402A到402Di殳定新增益(步驟27 )。
因而，當(dāng)接收AGC前同步碼105A到105D時(shí)，增益沒(méi)有返回到在 后備狀態(tài)設(shè)定的初值，而是由第一AGC獲得的存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器405中的 增益^皮用作初值。因?yàn)榇瞬僮鳎珹GC前同步碼105A到105D使無(wú)線(xiàn)接 收設(shè)備能夠使用短時(shí)長(zhǎng)執(zhí)行MIMO接收中的精細(xì)AGC。這個(gè)精細(xì)AGC 為MIMO接收提供足夠精度。
圖9是圖解圖3的公共執(zhí)行AGC的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的修改的視圖。圖 9不同于圖3，其中在圖9中，公共接收單元302被提供給天線(xiàn)301A到 301D。
圖10詳細(xì)示出圖9的接收單元302。圖10的結(jié)構(gòu)不同于圖7的結(jié)構(gòu)， 其中在圖10中，單個(gè)增益控制器404和存儲(chǔ)使用短前同步碼序列101獲 得的增益數(shù)值的存儲(chǔ)器405共同被提供給天線(xiàn)301A到301D。具體地，天線(xiàn)301A到301D的輸出信號(hào)通過(guò)下變轉(zhuǎn)換器401A到 401D和可變?cè)鲆娣糯笃?02A到402D被分別輸入到A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn) 換器403A到403D的輸出信號(hào)被輸入到公共增益控制器404。由增益控 制器404確定的增益被共同輸入到可變?cè)鲆娣糯笃?02A到402D。例如， 允許把在A/D轉(zhuǎn)換之后由A/D轉(zhuǎn)換器403A到403D獲得的最高 一 個(gè)電平 設(shè)定為目標(biāo)Z的增益可以被共同輸入到可變?cè)鲆娣糯笃?02A到402D。
同樣在圖9和10中示出的接收設(shè)備中，數(shù)字解調(diào)器304確認(rèn)短前同 步碼序列101的接收并且提供指令給接收單元302以開(kāi)始第一AGC。之 后，數(shù)字解調(diào)器304確認(rèn)第二信號(hào)字段104或AGC前同步碼105的接收， 并且提供指令給接收單元302以開(kāi)始MIMO接收模式的第二AGC。
其后，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收在來(lái)自發(fā)送天線(xiàn)205A到205D的AGC前 同步碼105A到105D之后發(fā)送的第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D到109D。形成第二長(zhǎng)前同步碼序列 106A到109A， 106B到109B， 106C到109C和106D到109D的單元前同步 碼LP基本上與形成第 一長(zhǎng)前同步碼序列102的單元前同步碼LP是相同 信號(hào)。
此外，第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B, 106C到 109C和106D到109D是使用Walsh序列進(jìn)行了正交化的信號(hào)。換句話(huà) 說(shuō)，在圖1中，具有符號(hào)"-LP"的每個(gè)單元前同步碼的極性與具有符號(hào) "LP，，的每個(gè)單元前同步碼的極性相反。無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備接收相互合成的 第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A, 106B到109B， 106C到109C和106D 到109D。如后面所描述的，通過(guò)把第二長(zhǎng)前同步碼序列與Walsh序列 相乘，還原從發(fā)送天線(xiàn)205A到205D發(fā)送的信號(hào)。
將給出信道脈沖響應(yīng)估測(cè)單元303A到303D的具體描述。圖ll詳 細(xì)圖解了信道脈沖響應(yīng)估測(cè)單元303A。由于其它估測(cè)單元類(lèi)似于估測(cè) 單元303A，只描述估測(cè)單元303A。信道脈沖響應(yīng)估測(cè)單元303A包括 估測(cè)單元501A到501D，用于分別估測(cè)接收天線(xiàn)301A和無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備 的天線(xiàn)Txl到Tx4 (對(duì)應(yīng)發(fā)送天線(xiàn)205A到205D)之間的傳播路徑的響 應(yīng)。估測(cè)單元501A包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器502A到502D，用于存儲(chǔ)所接收的 第二長(zhǎng)前同步碼序列的相應(yīng)符號(hào)，系數(shù)存儲(chǔ)器503A到503D，用于存儲(chǔ) 與所接收的第二長(zhǎng)前同步碼序列的相應(yīng)符號(hào)相乘的相應(yīng)系數(shù)，乘法器 504A到504D和加法器505。除了與所接收第二長(zhǎng)前同步碼序列的相應(yīng) 符號(hào)相乘的系數(shù)數(shù)值之外，其它估測(cè)單元501B到501D具有與估測(cè)單元 501A相同的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器502A到502D被串聯(lián)連接，從而形成移 位寄存器。
在估測(cè)單元501A中，所接收的第二長(zhǎng)前同步碼序列106A到109A， 106B到109B, 106C到109C和106D到109D被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器502A到 502D中。具體地，存儲(chǔ)器502A存儲(chǔ)通過(guò)混合包含在第二長(zhǎng)前同步碼序 列內(nèi)的長(zhǎng)前同步碼序列106A到106D而獲得的信號(hào)的值。類(lèi)似地，存儲(chǔ) 器502B存儲(chǔ)通過(guò)混合長(zhǎng)前同步碼序列107A到107D而獲得的信號(hào)的 值，存儲(chǔ)器502C存儲(chǔ)通過(guò)混合長(zhǎng)前同步碼序列108A到108D而獲得的 信號(hào)的值，并且存儲(chǔ)器502D存儲(chǔ)通過(guò)混合長(zhǎng)前同步碼序列109A到 109D而獲得的信號(hào)的值。
假定發(fā)送天線(xiàn)205A到205D和接收天線(xiàn)301A之間傳播路徑的響應(yīng) 是hl， h2， h3和h4,分別存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器502A， 502B， 502C和502D
中的信號(hào)數(shù)值Ss。2A, S5。2B， S5。2C和S5Q2D被給定為
S502A= LP * hl+ LP * h2 + LP * h3 + LP * h4 (1) S502B= LP * hl+ LP * h2 - LP * h3 - LP * h4 (2) S502C= LP * hi - LP * h2 - LP * h3 + LP * h4 (3) S502D= LP * hi畫(huà)LP * h2 + LP * h3 - LP * h4 (4) 乘法器504A， 504B, 504C和504D把存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器502A， 502B， 502C和502D中的信號(hào)值與存儲(chǔ)在系數(shù)存儲(chǔ)器503A， 503B， 503C 和503D中的系數(shù)分別相乘。在估測(cè)單元501A中，系數(shù)l被存儲(chǔ)在所有 系數(shù)存儲(chǔ)器503A， 503B， 503C和503D中，用于估測(cè)發(fā)送天線(xiàn)205A和 接收天線(xiàn)301A之間的信道脈沖響應(yīng)。即，存儲(chǔ)在系數(shù)存儲(chǔ)器503A, 503B， 503C和503D中的系數(shù)被表示為序列(1， 1， 1， 1)。
其后，加法器505相加乘法器504A到504D的相乘結(jié)果。在這種情況下，由等式(l)到(4)給定的信號(hào)值Ss。2A， S5。2B， Ss。2C和S5。2D被相加。
從等式(1)到(4)可看出，只有長(zhǎng)前同步碼PL和指示天線(xiàn)Txl (發(fā)送天線(xiàn) 205A)和接收天線(xiàn)之間信道脈沖響應(yīng)的值hl仍然作為加法結(jié)果。如果
和無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的預(yù)定位模式，則可以根據(jù)通過(guò)混合從所有發(fā)送天線(xiàn) 205A到205D發(fā)送的信號(hào)而獲得的接收信號(hào)來(lái)估測(cè)發(fā)送天線(xiàn)205A和接 收天線(xiàn)301A之間的信道脈沖響應(yīng)。
另一方面，在估測(cè)單元501B， 501C和501D中，系數(shù)存儲(chǔ)器503B， 503C和503D分別存儲(chǔ)Walsh序列(1， 1， -1， -1)， (1， -1, -1， l)和(l， -1， 1， -1)。作為結(jié)果，估測(cè)單元501B， 501C和501D可以分別估測(cè)天 線(xiàn)Tx2， Tx3和Tx4 (發(fā)送天線(xiàn)205B， 205C和205D)和接收天線(xiàn)301A 之間的信道脈沖響應(yīng)。
如上所述，信道脈沖響應(yīng)估測(cè)單元303A估測(cè)每個(gè)發(fā)送天線(xiàn)205A 到205D和接收天線(xiàn)301A之間傳播路徑的響應(yīng)。類(lèi)似地，信道脈沖響應(yīng) 估測(cè)單元303B到303C估測(cè)發(fā)送天線(xiàn)205A到205D和接收天線(xiàn)301B到 301C之間信道脈沖響應(yīng)。
在使用AGC前同步碼105A到105D的AGC中，使用通過(guò)利用從單 個(gè)發(fā)送天線(xiàn)205A發(fā)送的信號(hào)來(lái)調(diào)整的可變?cè)鲆娣糯笃?02的增益值作 為初值，執(zhí)行增益控制，結(jié)果實(shí)現(xiàn)了精細(xì)和快速的增益控制。現(xiàn)在描 述AGC前同步碼105A到105D的例子。由包含多個(gè)時(shí)域采樣(在圖12 情況下的10個(gè)采樣)的信號(hào)序列形成每個(gè)在圖12(3)， (b)， (c)和(d) 中示出的AGC前同步碼105A到105D。例如，從天線(xiàn)Txl發(fā)送的AGC 前同步碼105A包括序列(aO，al，a2，…，a8，a9)。
此外，通過(guò)在單個(gè)信號(hào)序列的時(shí)域中循環(huán)移動(dòng)樣本，形成在圖 12(a)， (b)， (c)和(d)中示出的AGC前同步碼105A到105D。具體地， 通過(guò)在從某個(gè)參考天線(xiàn)發(fā)送的AGC前同步碼序列的時(shí)域中循環(huán)移動(dòng) 樣本而獲得的信號(hào)序列是從另 一個(gè)天線(xiàn)發(fā)送的AGC前同步碼序列。例 如，從天線(xiàn)Tx2發(fā)送的AGC前同步碼序列105B是(al，a2，…，a9，aO),它是 通過(guò)循環(huán)移動(dòng)一個(gè)樣本而獲得的，即從參考天線(xiàn)Txl發(fā)送的AGC前同步碼105A的樣本的時(shí)間位置。
類(lèi)似地，從天線(xiàn)Tx3發(fā)送的AGC前同步碼105C是通過(guò)循環(huán)移動(dòng)兩 個(gè)樣本而獲得的，即從參考天線(xiàn)Txl發(fā)送的AGC前同步碼105A的樣本 的時(shí)間位置。從天線(xiàn)Tx4發(fā)送的AGC前同步碼105D是通過(guò)循環(huán)移動(dòng)三 個(gè)樣本而獲得的，即從作為參考的天線(xiàn)Txl發(fā)送的AGC前同步碼105A 的樣本的時(shí)間位置。
如果AGC前同步碼105A到105D由互相相同的信號(hào)序列形成，那 么在發(fā)送期間他們會(huì)相互干擾。根據(jù)多徑狀態(tài)或接收點(diǎn)，這種干擾可 以導(dǎo)致類(lèi)似于當(dāng)執(zhí)行定向天線(xiàn)發(fā)送時(shí)出現(xiàn)的電場(chǎng)。作為結(jié)果，可出現(xiàn) 零點(diǎn)。換句話(huà)說(shuō)，可能出現(xiàn)一個(gè)接收點(diǎn)，在這個(gè)接收點(diǎn)處沒(méi)有AGC前 同步碼能被接收，并且接收電平可能未被精確測(cè)量。
在實(shí)施例中，由通過(guò)循環(huán)移動(dòng)其樣本的時(shí)間位置而獲得的信號(hào)序 列(即，AGC前同步碼105A到105D)形成的多徑-故有意產(chǎn)生。在這 種情況下，即使信號(hào)序列中某個(gè)樣本的接收電平由于信號(hào)干擾而被降 低，其它樣本的接收電平出現(xiàn)降低的概率也較低。因此，實(shí)現(xiàn)精確接 收電平測(cè)量，這增強(qiáng)了無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備的接收性能。例如，可以實(shí)現(xiàn)不 違背在IEEE 802.11中規(guī)定的CSMA/CA (具有沖突避免的載波探測(cè)多 路訪(fǎng)問(wèn))協(xié)議的通信系統(tǒng)。
圖13(a)到(d)示出AGC前同步碼105A到105D的其它例子。圖12(a) 到(d)中示出的AGC前同步碼105A到105D是通過(guò)彼此循環(huán)移動(dòng)其樣本 的時(shí)間位置而獲得的時(shí)域信號(hào)序列。另一方面，圖13(a)到(d)中示出的 AGC前同步碼105A到105D是頻域信號(hào)序列，并且具有不同頻率分量。 在圖13中，f0到fl5指示副載波頻率，并且?guī)ш幱熬€(xiàn)的副載波傳送信號(hào)， 同時(shí)無(wú)陰影線(xiàn)的副載波不傳送信號(hào)。
例如，從天線(xiàn)Txl發(fā)送的AGC前同步碼105A由副載波fO， f4，仿 和fl2形成。類(lèi)似地，從天線(xiàn)Tx2發(fā)送的AGC前同步碼105B由副載波fl， f5， f9和fl3形成。從天線(xiàn)Tx3發(fā)送的AGC前同步碼105C是由副載波f2， f6， fl0和fl4形成。此外，從天線(xiàn)Tx4發(fā)送的AGC前同步碼105D由副 載波f3， f7， m和f!5形成。從天線(xiàn)Txl發(fā)送的副載波不被任何其他天線(xiàn)發(fā)送。類(lèi)似地，從天線(xiàn)Tx2發(fā)送的副栽波不被任何其他天線(xiàn)發(fā)送。
實(shí)際上，AGC前同步碼105A到105D在其通過(guò)快速富立葉逆變換 (IFFT)或離散富立葉變換(DFT)轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)序列之后被發(fā)送。在 無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備中，如圖14所示，存儲(chǔ)器202存儲(chǔ)作為AGC前同步碼、 涉及如圖13(a)到(d)所示頻域信號(hào)序列的數(shù)據(jù)。從存儲(chǔ)器202讀取的頻 域信號(hào)序列數(shù)據(jù)被IFFT電路206轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)序列，并且輸入到數(shù) 字調(diào)制器203。數(shù)字調(diào)制器203可以引入IFFT電路206的功能。此外， 存儲(chǔ)器202可以預(yù)先存儲(chǔ)時(shí)域信號(hào)序列數(shù)據(jù)(由圖13(a)到(d)中示出的 頻域信號(hào)序列數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來(lái))。在這種情況下，不需要IFFT電路206。
如圖13(a)到(d)所示，由于AGC前同步碼105A到105D在4個(gè)天線(xiàn) 上頻率交織，來(lái)自天線(xiàn)Txl到Tx4的信號(hào)不包含相同頻率分量，因此可 以無(wú)相互干擾地到達(dá)無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備。作為結(jié)果，無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備可以執(zhí) 行精確接收電平測(cè)量，并且因此表現(xiàn)高接收性能。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而是可以通過(guò)不偏離范圍的各種方式 修改。例如，在圖2示出的實(shí)施例中，數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換在發(fā)送單元204A 到204D被分別執(zhí)行。然而，可修改成由數(shù)字調(diào)制器203而不是發(fā)送單 元204A到204D執(zhí)行這種D/A轉(zhuǎn)換。類(lèi)似地，在圖3示出的實(shí)施例中， 模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換在接收單元302A到302D分別執(zhí)行。然而，可以修改成 由數(shù)字解調(diào)器304而不是單元302A到302D執(zhí)行這種A/D轉(zhuǎn)換。
對(duì)于分組格式，短前同步碼序列IOI，第一長(zhǎng)前同步碼序列102, 第一信號(hào)字段(信號(hào))103和第二信號(hào)字段(信號(hào)2)104被從如圖1所示天 線(xiàn)Txl發(fā)送。然而，可以從至少一個(gè)發(fā)送天線(xiàn)發(fā)送這種前同步碼信號(hào)。 每個(gè)第二長(zhǎng)前同步碼序列可以象圖13(a)到(d)示出的AGC前同步碼 105A到105D—樣具有不同頻率分量。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到其它優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，本發(fā)明在 其范圍方面不限于特定細(xì)節(jié)和這里說(shuō)明和描述的代表實(shí)施例。相應(yīng)地， 在不偏離根據(jù)所附權(quán)利要求書(shū)及其等同表述所定義的總的發(fā)明構(gòu)思的 實(shí)質(zhì)或范圍的前提下進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，包括發(fā)射器，被配置成經(jīng)由多個(gè)天線(xiàn)發(fā)送無(wú)線(xiàn)分組，該無(wú)線(xiàn)分組包括AGC前同步碼，用于自動(dòng)增益控制(AGC)，長(zhǎng)前同步碼序列，用于估測(cè)信道脈沖響應(yīng)，信號(hào)字段，用于傳送關(guān)于所述無(wú)線(xiàn)分組的長(zhǎng)度的信息，以及傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段，其中通過(guò)循環(huán)移動(dòng)時(shí)間位置來(lái)形成所述AGC前同步碼。
2. —種使用多個(gè)天線(xiàn)的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，包括發(fā)射器，被配置成經(jīng)由多個(gè)天線(xiàn)發(fā)送無(wú)線(xiàn)分組，該無(wú)線(xiàn)分組包括 AGC前同步碼，用于自動(dòng)增益控制(AGC)， 長(zhǎng)前同步碼序列，用于估測(cè)信道脈沖響應(yīng)， 信號(hào)字段，用于傳送關(guān)于所述無(wú)線(xiàn)分組的長(zhǎng)度的信息，以及 傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段，其中所述AGC前同步碼每個(gè)包括具有特定于分量的頻域特 性的分量。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，其中經(jīng)由所述多個(gè)天線(xiàn)并行發(fā)送所述AGC前同步碼。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，其中經(jīng)由所述多個(gè)天線(xiàn)并行發(fā)送所述長(zhǎng)前同步碼序列。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備， 進(jìn)一步包括所述多個(gè)天線(xiàn)。
6. —種無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備，用于使用無(wú)線(xiàn)分組與無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備通信，包括信號(hào)發(fā)生器，被配置成為正在被發(fā)送的所述無(wú)線(xiàn)分組產(chǎn)生信號(hào)， 該無(wú)線(xiàn)分組包括第一前同步碼序列，用于在所述無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備處的第一增益控制，第二前同步碼序列，用于所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備和所述無(wú)線(xiàn)接收 設(shè)備之間的頻率同步化，第三前同步碼序列，用于第二自動(dòng)增益控制，在接收設(shè)備處 的第一自動(dòng)增益控制之后執(zhí)行所述第二自動(dòng)增益控制，以及第四前同步碼序列，用于所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備和所述無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備之間的信道估計(jì)。
7. 如權(quán)利要求6中所述的無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備， 進(jìn)一步包括多個(gè)天線(xiàn)， 其中通過(guò)所述多個(gè)天線(xiàn)發(fā)送所述無(wú)線(xiàn)分組。
8. —種無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備，用于使用無(wú)線(xiàn)分組與無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備通信，包括接收器，被配置成接收所述無(wú)線(xiàn)分組，該無(wú)線(xiàn)分組包括第一前同步碼序列，用于在所述無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備處的第一增益控制，第二前同步碼序列，用于所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備和所述無(wú)線(xiàn)接收 設(shè)備之間的頻率同步化，第三前同步碼序列，用于第二自動(dòng)增益控制，在接收設(shè)備處 的第一自動(dòng)增益控制之后執(zhí)行所述第二自動(dòng)增益控制，以及第四前同步碼序列，用于所述無(wú)線(xiàn)發(fā)送設(shè)備和所述無(wú)線(xiàn)接收 設(shè)備之間的信道估計(jì)； 可變?cè)鲆娣糯笃?，被配置成放大由接收單元接收的信?hào)；以及 增益控制器，被配置成根據(jù)接收的第一前同步碼序列和第三前同步碼序列控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆妗?br> 9.如權(quán)利要求8所述的無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備， 進(jìn)一步包括多個(gè)天線(xiàn)，其中所述接收器通過(guò)所述多個(gè)天線(xiàn)接收所述無(wú)線(xiàn)分組。
全文摘要
通過(guò)多個(gè)天線(xiàn)在發(fā)送設(shè)備和無(wú)線(xiàn)接收設(shè)備之間傳送無(wú)線(xiàn)分組的無(wú)線(xiàn)設(shè)備，方法和信號(hào)，其中信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生無(wú)線(xiàn)分組，該無(wú)線(xiàn)分組包含短前同步碼序列，用于第一自動(dòng)增益控制(AGC)；第一長(zhǎng)前同步碼序列；信號(hào)字段，用于傳送無(wú)線(xiàn)分組的長(zhǎng)度；AGC前同步碼序列，用于在第一AGC之后執(zhí)行的第二AGC；第二長(zhǎng)前同步碼序列；以及傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段。通過(guò)多個(gè)天線(xiàn)并行發(fā)送AGC前同步碼序列。
文檔編號(hào)H04B7/04GK101594671SQ200910150540
公開(kāi)日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者小林崇裕, 田邊康彥, 竹田大輔, 青木亞秀 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝