IEEE802.11a 簡介
高永安老師
報告人:吳林達、蔡育修報告日期: 2005/9/9
Outline
頻帶規劃 載波 Code rate & Data rate 名詞解釋 PHY functional entity 802.11a frame 相關 PLCP preamble Signal field
頻帶規劃( 1 )
每個 channel 20MHz Lower U-NII band : 5.15-5.25GHz Middle U-NII band : 5.25-5.35GHz 上兩個 band 距左右邊緣各 30MHz 不用, 8channel Upper U-NII band : 5.725-5.825GHz 距左右邊緣各 20MHz 不用, 4channel 每個 channel 可有 64 個 sub-carrier
每個 sub-carrier 寬度20
0.312564
MHzMHz
頻帶規劃( 2 )
載波( 1 )
每 channel64 個子載波 左 5 右 6 個虛載波( virtual carrier ) 當作 guard band DC 此載波亦不傳送資料To avoid difficulties in D/A&A/D converter off
sets and carrier feed through in the RF system
64-5-6-1=52 個載波傳送資料
載波( 2 )
傳送資料的載波中, 4 個傳送 pilot for channel estimation &synchronization
真正傳送資料 sub-carrier=52-4=48 個 調變方式: BPSK 、 QPSK 、 16QAM 、 64
QAM 配合不同 code rate 可有 6-54Mbit/s 的 data r
ate 6 、 12 、 24Mbit/s 一定要有
載波示意圖
Code rate& Data rate
名詞解釋
U-NII : Unlicensed-National Information Infrastructure PHY : physical layer MAC : medium access control PMD : physical medium dependent PLCP : physical layer convergence procedure PSDU : PHY sub-layer service data units PLME : PHY management entity MLME : MAC sub-layer management entity
PHY functional entity
PMD function :定義在多個使用 OFDM system 接收站中使用無線傳送和接收資料的方法
PHY convergence function (PLCP) :允許 IEEE802.11MAC operate with min dependence on PMD sub-layer
PHY management entity (PLME) :管理 local PHY function 和 MAC management 的連結( conjunction )
802.11a frame format
分三部份: PLCP preamble 、 signal 、 data
參數
802.11a frame 數學式( 1 )
PACKET PREAMBLE SIGNAL SIGNAL DATA DATAr t r t r t t r t t
16 20SIGNAL DATAt s t s
802.11a frame 數學式( 2 )
/ 2
2
/ 2
ST
GUARD
ST
Nj k f t T
SUBFRAME TSUBFRAME kk N
r t w t C e
GI2
GI
0 ( ) =T =T
GUARD s short training sequencelong training sequencedata OFDM symbol
T
PLCP preamble 功能:可以幫助整個系統同步的資料,增加系統的穩定可靠度。 Preamble : 10 short training symbols
2 long training symbols
Short sequence :可以對系統作 frame 同步及頻率粗調。
是為了正規化 OFDM symbol 的平均能量。
4 個相同的 symbol ,每個 symbol 有 16 個值。經過 IFFT 後,會加上一個 CP ,所以一次 IFFT 產生 5 個 short sequence 的小 symbol 。一個完整 short sequence 需要 2 次 IFFT 才能 10 個小的 symbol 完成。
IFFT
13 6
2
2
2
ST
F
ST
N
j k tshort Tshort k
Nk
r t w t S e
Long sequence :可作通道估測及頻率微調。
其做法跟 short sequence 相似, long sequence 是要產生 2個相同的
symbol ,再加上一個時間長度 1.6μs 的 TGI2。
同樣產生一個 long sequence 也是需要 2個 IFFT 週期,但特別注意的是
它是先產生一個 1.6μs 的 CP 之後才產生 2個相同的 long symbol 。
IFFT
IFFT
802.11a 中規定, SIGNAL field 一定要用 BPSK 調變方式且 coding rate=1/2 。
Signal field (SIGNAL)
DATA rate(RATE)
LENGTH
用了 12個 bit 來定義 PSDU 的傳送數目。當傳送或接收資料時,在 PHY 和 MAC 間就是以 LENGTH 所指示的數目,來得知所要傳 PSDU 的大小長度。
Reserved bit
事先預留下來以供未來所需時使用,預設值為〝 0〞。 Parity
作用是用來檢查前面 16個 bit 有無錯誤。 SIGNAL Tail
此 6個 bit 被規定必須要設為〝 0〞,作用是把 convolutional encoder 的狀態 (states) 設為〝 0〞。