802.11ad 物理层帧结构

2025/07/03 802.11ad 通信 共 1069 字,约 4 分钟

帧结构

802.11ad 物理层帧结构物理层帧结构(包结构)如下所示:

帧结构

总体由两部分组成:

1. 前导序列:

用于同步与信道估计,包括:

  • STF(Short Training Field):用于信号检测、AGC、频偏估计和符号定时同步。

  • CEF(Channel Estimation Field):用于精确的信道估计。

2. 数据域:

携带控制信息和用户数据,包括:

  • HEADER:包含调制编码方式、长度等信息,供接收端解析后续数据。

  • DATA:实际承载用户数据内容。

前导序列

前导码部分用来进行帧检测,同步,自动功率控制(Automatic Gain Control,AGC),频偏估计和信道估计。

前导码中包括两种序列,即用来进行同步的短训练序列 (Short Train Field,STF) 和用来进行信道估计的信道估计序列 (Channel Estimation Field,CEF)。

前导码部分结构如下图:

前导序列

前导序列总长度为 3328 复数符号

STF

短训练序列STF由16个重复的长度为 128 的 Ga128序列和一个-Ga128序列构成

CEF

信道估计序列CEF由 Gu512、Gv512 和一个 Gv128 序列构成。

Gu512 和 Gv512 序列结构如下:

\[G_{u_{512}} = \left[ -G b_{128} \quad -G a_{128} \quad G b_{128} \quad -G a_{128} \right] \\ G_{v_{512}} = \left[ -G b_{128} \quad G a_{128} \quad -G b_{128} \quad -G a_{128} \right]\]

序列 Gv128 即为序列-Gb128。

数据域

此处将HEADER和其后面的data block统称为数据域。

HEADER作用类似DCI(Downlink Control Information),用于指导接收端如何解析后续的数据字段。

其最主要的指示如下:

  • 指定扰码种子

  • 指定MCS

  • 指定数据部分的字节数

  • 等等

下图给出802.11ad SC模式下支持的MCS方案:

MCS

HEADER的传输过程经过加扰编码调制添加保护间隔后,组成两个长度为 512 的符号块。

HEADER 域的总长度为 1024 复数符号。

DATA

数据字段由 PSDU 的有效载荷数据组成,其同样经历加扰编码调制,经过调制后的符号经过添加保护间隔以构成数据符号块

数据部分符号块结构如下:

符号块结构

每个数据块长度为 512 个符号,包含:

  • 长度为 64 个符号的保护间隔序列(Ga64)

  • 长度为 448 个符号的数据符号

假设 DATA 域能够构成 m 个符号块,那么 DATA 域的总长度为 (512*m+64) 个复数符号。

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