[发明专利]一种支持MIMO通信系统单载波两种带宽的数据通信方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种支持多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)通信系统单载波两种带宽的数据发送帧格式及通信方法。

背景技术

目前，3GPP无线通信标准、无线局域网通信系统标准(IEEE802.11n和IEEE802.11ac)已采用MIMO技术作为一种提升通信系统容量的流行技术方法。MIMO通信系统是指发射端和接收端均配置多根天线的通信系统，其主要优势在于不增加发射功率及发射带宽的前提下，可以明显改善通信系统的信号强度，即分集增益，同时又可以明显提升通信系统的系统容量，即复用增益，而且实现多天线系统的阵列增益。

现有MIMO技术主要应用于正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)调制通信系统及3GPP通信系统上行链路系统，而且在后者的通信机制中，发射端通常在频域空间对发射信号做相应的信号处理，如比如预编码、空时编码等。针对单载波通信系统而言，现有通信系统主要集中研究单天线通信系统，而且很少文献研究单载波MIMO通信技术研究，特别是时域信号处理系统中加入循环移位及空时编码处理的研究更加少。由于结合这些技术之后导致单载波MIMO通信系统的接收机设计变得相当复杂，需要相当大的计算量。

基于上述发现，本发明公开了一种无线MIMO通信系统支持单载波两种带宽发送方式的物理层协议数据单元(PHY Protocol Data Unit,PPDU)格式：主要包括同时支持两种带宽的前导码字段、解释数据发送方式所需基本信息的信令字段、支持两种数据带宽的信道估计字段及Data字段。同时，本发明公开了一种支持无线MIMO通信系统单载波两种带宽数据通信方法。

发明内容

发明目的：针对单载波MIMO通信技术，本发明提供一种无线MIMO通信系统支持单载波两种带宽发送方式的物理层协议数据单元(PPDU)格式及通信方法。

技术方案：为了更清楚理解本发明的一种兼容单载波两种带宽MIMO通信系统的数据通信方法的技术方案，首先介绍一下本发明通信方法所基于的物理层协议数据单元(PPDU)的格式。本发明采用的单载波MIMO系统下支持两种带宽下的PPDU格式，主要包括：动态支持两种数据带宽的帧检测、自动增益控制、时频同步和信道估计的前导码字段(Q-band Training Field,QTF)、解释数据发送方式所需基本信息的信令字段(SIG-A)、支持两种数据带宽的信道估计和时频同步补偿的字段(Single Carrier Training Field,SCTF)及Data字段。本发明所提供的PPDU格式的主要目的是在同一基本服务集(Basic Service Set,BSS)内，实现不同带宽能力的站点间的共存，从而更好地利用频谱资源，提升通信系统容量。

本发明提供一种兼容基本服务集(Basic Service Set,BSS)内两种不同带宽站点(Station,STA)的单载波MIMO通信系统的数据通信方法，所述两种带宽分别指带宽为BHz的小带宽及带宽为2BHz的大带宽。小带宽的物理层协议数据单元(PPDU)依次包括前导码字段、信令字段和Data字段；大带宽的PPDU有两种格式BPPDUA和BPPDUB。本发明所提的PPDU格式可以分为三种主要的格式：SPPDU是指整个PPDU均由一个BHz带宽组成的小带宽发送的PPDU，BPPDUA是指前导码、信令字段及Data字段均由两个相邻BHz带宽组成的2BHz大带宽发送的PPDU，BPPDUB是指前导码、信令字段由两个相邻BHz带宽组成的2BHz大带宽发送，而Data字段由2BHz带宽发送的PPDU。