GB 15629.1104-2006 信息技术.系统间远程通信和信息交换局域网和城域网.特定要求.第11部分 无线局域网媒体访问控制和物理层规范 2.4GHz频段更高数据速率扩展规范.pdf

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1、ICS 35.110 L 78 每B中华人民共和国国家标准GB 15629.1104-. 2006 信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范:2.4 GHz频段更高数据速率扩展规范Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements-Part 11: Wireless LAN Medium Access Co

2、ntrol(MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Further Higher Data Rate Extension in the 2. 4 GHz Band crSO/IEC 8802-11: 2005/ Amd 4: 2005 , MOD) 2006-01-27发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局也士中国国家标准化管理委员会锐W060907000142 GB 15629.1104-2006 目次前言.v 1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义4 缩略语-5 概述.2 6 扩展速率PHY规范6.1 概述.2 6. 1. 1

3、引言.2 6. 1. 2 工作模式.2 6. 1. 3 范围6. 1. 4 扩展速率PHY层功能.4 6.2 专门针对PHY的服务参数列表.4 6.3 扩展速率PLCP子层56. 3. 1 引言.6.3.2 PPDU格式6.3.3 PLCP数据调制和速率变化.9 6.3.4 PLCP发送规程126.3.5 CCA 12 6.3.6 PLCP接收规程.6.4 ERP PMD操作规范(通用)136.4.1 规章要求.6.4.2 信道工作频率.13 6.4.3 发射和接收带内与带外的杂散发射6.4.4 时隙6.4.5 SIFS值.6.4.6 CCA性能136.4.7 PMD发射规范.14 6.5 E

4、RP工作规范.14 6.5.1 接收器最小输入电平灵敏度.14 6.5.2 相邻信道抑制. 14 6.5.3 接收器最大输入电平能力.6. 5. 4 发射频谱掩模.，6.6 ERP-PBCC工作规范6.6.1 接收器最小输入电平灵敏度.，6.6.2 接收器相邻信道抑制. . . . . 15 6. 7 DSSS-OFDM工作规范.15 6.7. 1 综述GB 15629.1104-2006 6.7.2 单载波到多载波转移要求.15 6.8 ERP PLME 23 6. 8. 1 PLME SAP 23 6.8.2 MIB 23 6.8.3 TXTIME(发送时间)6. 8. 4 ERP-OFD

5、M PLCP PSDU定义276. 9 扩展速率PMD子层286.9.1 应用的范围和字段286.9.2 服务综述.286.9.3 交互作用综述6.9.4 基本服务和选项296. 9. 5 PMD_SAP详细服务规范31附录A(规范性附录)协议实现一致性声明CPICS)形式表uA.1 IUT配置uA.2 MAC协议能力A.3 ERP物理层功能m附录肌规范性附录)对GB15629.11-2003和GB15629.11022003的修改39旦1帧格式 m B. 1. 1 控制帧 m 且1.2管理帧B. 1. 3 管理帧体组成部分. 41 B.1.4 信息元素 U B.2 MAC子层功能. . .

6、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 B. 2. 1 分布式协调功能(DCF). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 B. 2. 2 NAV分配. . . . . . . . . . . . . . . . . 46 B. 2. 3 PLME aCWmin特性的确定uB. 2. 4 多速率支持 u B. 2. 5 帧交换序列 U B. 2. 6 保护机制. 48 B.3 层管理49B. 3. 1 PL如1E_DSSSTEST岛10DE49B.4 高速率直接序列扩频(HR/DSSS)PHY规

7、范mB. 4. 1 高速率PLCP子层 50 附录以规范性附录)MAC操作的形式描述51附录D(规范性附录)MAC和PHY管理信息库的ASN.1编码57附录NA(资料性附录)本部分、ISO/IEC8802-11 : 2005/ Amd 4: 20町、GB15629.11-2003的章条号对应表61图1用于DSSS-OFDM的长前导码PPDU格式 8 图2用于DSSS-OFDM的短前导码PPDU格式 9 图322 Mbit旭、33Mbit/s ERP-PBCC卷积编码器10图4ERP-PBCC-22和ERP-PBC巳33掩码映射10图533 Mbit/s时钟转换. . 11 H GB 15629

8、.1104一2006图6DSSS-OFDM PSDU 图7单载波到多载波转移定义.16 图8单载波和多载波信号段共同的线性失真. 17 图9通过OFDM符号起始和终止的整形取得的频谱整形.17 图10用于矩形成窗和GB15629. 1101-2006建议的成窗的子载波频谱.18 图11基本的砖墙滤波器.19 图12连续时间汉宁窗四图13规定的脉冲.20 图14单载波频率响应.20 图15比较信号功率.20 图1611 MHz和20MHz时钟校准.21 图17单载波到OFDM时间校准.21 图18单载波终止要求.22 图19应维持的载波频率一致性.22 图20I/Q信道最大激发时的BPSK和QP

9、SK信号22图21通过最后巴克符号建立的首个OFDM段符号的相位23图且1能力信息固定宇段.42 图B.2ERP信息元素.46图B.3扩展支持速率元素格式.46 表1TXVECTOR参数4表2RXVECTOR参数.表3SERVICE字段比特定义.表4ERP-PBCC-22的长度计算示例. . 7 表5CCA参数u表6MIB属性默认值/范围.24表7扩展速率PHY特性.27 表8PMD_SAP对等对对等服务. 29 表9PMD_SAP子层对子层服务 29 表10PMD原语的参数列表.29 表B.1信标帧体.39 表B.2关联请求帧体.40 表B.3关联响应帧体.40 表B.4重新关联请求帧体.4

10、0 表B.5重新关联响应帧体.41 表B.6探询请求帧体.41 表B.7探询响应帧体.41 表B.8状态码.43 表B.9元素ID.44 表B.10帧序列.48 表NA.1本部分、ISO/IEC8802-11: 2005/ Amd 4: 2005、GB15629. 11-2003的章条号对应表61皿GB 15629.1104-2006 前本部分的6.4.1、6.4.2，6.4.3和6.4.7为强制性的，其余为推荐性的。本部分修改采用国际标准ISO/IEC8802-11 : 2005/ Amd 4: 2005(信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控

11、制(MAC)和物理(PHY)层规范:2.4GHz频段更高数据速率扩展规范)(2005年英文版)。本部分是GB15629. 11-2003(信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分z无线局域网媒体访问和物理层规范的子项、，除2.4GHz频段的更高数据速率扩展必须符合本部分外，无线局域网的其他特征必须符合GB15629. 11-2003(信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:元钱局域网媒体访问和物理层规范、GB15629. 1102一2003(信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范:2

12、.4GHz频段较高速物理层扩展规范第6章及其他扩展子项国家标准的规定。本部分与ISO/IEC8802-11 : 2005/ Amd 4: 2005相比，主要技术性差异为:在与无线电发射规范有关的章节和附录中，增加了中国的内容。为便于使用，本部分的结构与ISO/IEC8802-11 : 2005/ Amd 4: 2005相比，做了编辑性调整，详见附录NA。附录NA还列出了本部分与GB15629. 11-2003章条的对应关系。本部分的附录A、附录B、附录C和附录D都为规范性附录，附录NA为资料性附录。本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分由中国电子技术标准化研究所归口。本部分由西安西电捷通

13、无线网络通信有限公司负责起草，参加单位有国家无线电监测中心、国家密码管理局商用密码研究中心、中国电子技术标准化研究所、西安电子科技大学、西安邮电学院、北京长信嘉信息技术有限公司、北京邮电大学、西安交通大学、福建星网锐捷通讯有限公司、联想(北京)有限公司、中兴通讯股份有限公司、广州杰赛科技股份有限公司、北京六合万通微电子技术有限公司、TCL通讯设备(惠州)有限公司、北京中电华大电子设计有限公司、北京方正连宇通信技术有限公司、北京芯光天地集成电路设计有限公司、深圳市熙和科技有限公司、北京邮电电话设备厂。本部分主要起草人t郭宏、曹军、黄振海、铁满霞、庞辽军、张变玲、宋起柱、刘伟、李大为、叶续茂、涂学

14、峰、雷绪恳、孙波、郭大伟、邓开勇、王瑕、徐冬梅、姚忠邦、黄一平、窦向阳、许福英、张阳、林善和、任品毅、张平、曹庆荣、毛周明、霍健、刘明宇、黄垦、林国强、刘培。V 1 范围3.2 GB 15629.1104-2006 信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范:2.4 GHz频段更高数据速率扩展规范特定要求特定要求站(STA)的网络分配向量作为保护机制过程的一部分发送的任何帧。4 缩略语除以下缩略语外，GB15629.11-2003第4章和GB15629. 1102-2003第4章的缩略语适用于本部分。DSSS-OFDM ERP ERP-

15、PBCC ERP-CCK 在6.7规则下采用DSSS-OFDM调制的PHY符合第6章的扩展速率PHY在6.6规则下采用扩展速率PBCC调制的PHY在第6章规则下采用CCK调制的PHYGB 15629.1104-2006 ERP-DSSS ERP-DSSS/CCK ERP-OFDM EVM NonERP 5概述在第6章规则下采用DSSS调制的PHY在第6章规则下采用DSSS或CCK调制的PHY在6.5规则下采用OFDM调制的PHY错误向量级符合GB15629. 11-2003的第15章或GB15629. 1102一2003的第6章，但不符合本部分第6章的非扩展速率PHY本部分作为GB15629.

16、 11一2003和GB15629. 1102-2003的修改，定义了2.4GHz频段无线局域网的更高数据速率扩展物理层规范，其中物理层采用直接序列扩频(DSSS)。本部分主要包括HR/DSSS PHY的具体服务参数列表、高速PLCP子层、高速PLME和高速PMD子层等内容。本部分根据具体情况，对GB15629. 11-2003的MAC层等内容进行了一些修改(详见附录B)。除非有特殊声明，GB15629. 11-2003和GB15629. 1102-2003的内容均适用于本部分。6 扩展速率PHY规范6. 1 概述本章规定了直接序列扩频系统无线局域网的物理层高性能扩展规范，是对GB15629.1

17、12003第15章、GB15629. 1102-2003第6章规定的无线局域网物理层的扩展规范。在本部分中物理层被称为扩展速率PHY99% 90% 6.4.7 PMD发射规范PMD发射规范应遵循GB15629. 1101-2006的6.3.9，除了发射功率电平(GB15629. 1101一2006的6.3.9. 1)、发射中心频率容限(GB15629. 1101-2006的6.3. 9. 4)和符号时钟频率容限(GB 15629.1101-2006的6.3.9.5)。如果产生的信号违反频带发射限制，管理要求可能会在最大发射功率和频谱掩码的组合上有影响。6.4.7.1 发射功率电平最大发射功率电

18、平应满足本地管理机构的要求。参见GB15629. 1102-2003的6.4.7.1中的表19。6.4.7.2 发射中心频率窑限发射中心频率最大容限应为士25X 10一60发射中心频率和符号时钟频率应来自于同一个参考振荡器(巳锁定)。6.4.7.3 符号时钟频率容限符号时钟频率容限最大应为:l:25X10-6。发射中心频率和符号时钟频率应来自于同一个参考振荡器(已锁定的振荡器)。这意味着载波和符号定时的误差(以10-6计)应是相同的。6.5 ERP工作规范本条描述PMD子层的接收规范。ERP-OFDM模式的接收规范应遵循GB15629. 1101-2006的6.3.10，除了接收器最大输入电平

19、(GB15629.1101一2006的6.3.10.4)和抗邻道干扰能力(GB15629.1101-2006的6.3.10. 2) 0 ERP-DSSS模式的接收规范应遵循GB15629. 1102-2003的6.4.8，除了接收器的最大输入电平(GB15629. 1102-2003的6.4.8.2)。6.5. 1 接收器最小输入电平灵敏度E肥OFDM模式的分组差错率(PER)在PSDU长度为1000个八位位组、输入电平为GB15629.1101-2006的6.3.10中表16所示时，应低于10%。输入电平对每种数据速率是特定的，并在天线连接器出测得。假定噪声系数的F)为10拙，实现的损耗为5

20、dBo ERP-D岱S模式的PER应如GB15629. 1102-2003的6.4.8.1中的规定。6.5.2 相邻信道抑制在2.4GHz频段，相邻信道间隔为士25MHz。通过将期望信号的强度设定为超出与速率相关的灵敏度(在GB15629.1101一2006的6.3.10的表16中规定)3dB，并且将干扰信号的功率提高，直至对1 000八位位组长的PSDU产生10%的分组差错率，即可测得相邻信道抑制。干扰信道和期望信道间的功率差别就是相应的相邻信道抑制。相邻信道的干扰信号应与OFDM信号一致，并在测试时与信道中的信号不同步。对于OFDMPHY，其相应的抑制应不低于GB15629. 1101-2

21、006的6.3. 10中表16的规定值。GB 15629. 1101-2006的表16中的交替相邻信道抑制，对ERP将不作要求。ERP-DSSS模式的相邻信道抑制应遵循GB15629. 1102-2003的6.4.8.3。6.5.3 接收器最大输入电平能力对于支持的任意调制信号和数据速率(如1Mbit/s, 2 Mbit/s、5.5Mbit/s、6Mbit/s、9Mbit/s、11 Mbit/s、12Mbit/s、18Mbit/s、22Mbit/s、24Mbit/s、33Mbit/s、36Mbit/s、48Mbit/s和54Mbit/s)，在GB 15629.1104-2006 天线连接器处测

22、得的输入电平为一20dBm时，长度为1000八位位组的分组的PER值应小于10%。6.5.4 发射频谱掩模ERP-OFDM模式的发射频谱掩模应遵循GB15629. 1101-2006的6.3. 9. 2，其图示见图140ERP-DSSS模式的发射频谱掩模应遵循GB15629. 11022003的6.4.7.3.其图示见图1906. 6 ERP-PBCC工作规范除特别注明外，ERP-PBCC的接收器规范应遵循GB15629.1102-2003的6.4.80这些可选模式为系统提供了取得22Mbit/ s和33Mbit/s数据速率的能力，这些数据速率的模式与GB 15629. 11-2003第15章

23、和GB15629. 1102一2003的第6章中规定的BSS完全后向兼容，且不要求附加的协调或保护机制。对ERP规定了四种可选的ERP-PBCC调制格式和数据速率。这些调制格式和数据速率应基于分组二进制卷积编码CPBCC)的5.5Mbit/s、11Mbit/s、22Mbit/s和33Mbit/s 调制。速率为5.5Mbt/s和11Mbt/s的情况在GB15629. 1102-2003的6.4.6.6描述。6.6.1 接收器最小输入电平灵敏度对于22Mbit/ s ERP-PBCC模式，在天线连接器处测得的输入电平为一76dBm时，长度为1024八位位组的PSDU的分组差错率应低于8X 10-2

24、。对于33Mbit/s ERP-PBCC模式，相应输入电平应为一74dBm。6.6.2 接收器相邻信道抑制在使用ERP-PBCC调制、长度为1024个八位位组的PSDU的FER为8X10-2时，相邻信道抑制应等于或优于35dB。相邻信道抑制应采用以下方法测量。输入速率相同的、电平超出6.6.1规定的值6 dB的ERP-PBCC调制信号。在相邻信道(间隔为25MHz，由信道编号规定)中，输入-个以类似方式(符合GB15629. 1102-2003的6.4.7.3中规定的发送掩模)调制的信号，电平超出6.6.1规定的电平41 dB。该相邻信道信号应来自于一个不同的信号源，该信号源不应是参考信道进行

25、频率移位后的版本。在这些条件下，其FER值应不差于8X10-2。6.7 DSSS-OFDM工作规范这个可选模式为系统提供了使用OFDM的能力，使用OFDM的模式与GB15629. 11一2003的第15章和GB15629. 1102-2003的第6章规定的BSS完全兼容，且不要求附加的协调机制，也即不需要保护机制。该兼容性要求使用GB15629. 1102-2003的第6章规定的长和短前导码，并包含信号扩展宇段以匹配GB15629. 1102-2003的第6章规定的SIFS间隔。通过重新使用GB15629.1102一2003的第6章规定的前导码，这种可选模式确保当ERP站和NonERP站交互工

26、作时，GB15629.1102一2003的第6章规定的CCA和短帧间间隔(SIFS)正常工作。当该选项被激活时，ERP-OFDM和DSSS-OFDM应支持相同速率。DSSS-OFDMPMD发送和接收规范应遵循6.5中的相关的ERP-OFDM规范。6.7. 1 综述DSSS系统的可选扩展建立在值为1Mbit/s、2Mbit/s、5.5Mbit/s和11Mbit凡的净荷数据速率(具体描述见GB15629.1102-2003的第6章)的基础上，以在重用GB15629.1102一2003的第6章规定的(短、长)前导码时，提供值为6Mbit/ s , 9 Mbit/ s、12Mbit/s、18Mbit/

27、s、24Mbit/s、36Mbit/s、48 Mbit/s和54Mbit/ s的净荷数据速率。在本条中描述的这种能力称之为DSSS-OFDM。这种可选的能力通过将OFDM调制与DSSS前导码相结合，补充了第6章中描述的扩展速率OFDM模式。作为结果，对于DSSS-OFDM而言，GB15629.1102-2003的6.2.2描述的PPDU的格式相对没有发生变化。主要的变化在于PSDU的格式。GB15629. 1102-2003的第6章规定的单载披PSDU被替换为非常类似于GB15629. 110卜2006的第6章所描述的PSDU。本条突出说明其差别。此外，6.7.2规定了从由巴克符号调制的前导码

28、到自OFDM调制的PSDU的转移的无线电和物理层行为。6.7.2 单载波到多载波转移要求DSSS-OFDM波形的频谱掩模应满足GB15629. 1101一2006的6.3.9.6.2的图14中示出的要求。分组的单载波信号段应与分组的多载波(OFDM)段有一致的关系。信号的全部特性应可从一个符GB 15629.1104-2006 号传送至下一个，即使转移到OFDM段。这使得整个分组期间的高性能、一致的接收器工作。这种要求本质上与GB15629 . 11-2003的第15章、GB15629.1101-2006的第6章、GB15629. 1102-2003 的第6章中规定的没有差别。区别在于那些章使

29、用只用单载波或只用多载披的信令方案。与此相反，对于这种模式，在单个分组中既使用了单载波，又使用了多载波。本条规定单载波段与OFDM段之间的连贯关系，以便接收器不需要任何必备的重新获得参数过程便可有机会跟踪转移过程。单载肢前导码和头提供了在常规的噪声估计精确度条件下用于解调OFDM段所需的全部参数信息。尽管为了方便，在OFDM段的开始提供了多载波同步特征，但是是否和如何使用多载波同步以重新获取必备参数由实施者决定。多载波同步不是必须的。分组始终是一致的。如图7所示，理想的转移将提姐定的载波频率和相位、恒定情峰、恒定的频谱和恒定的时序关系。文中恒定意味着在整个辐拂过程中嗣吃苍部分频罩剧正序的时部酝

30、荡器是同一的。这允许在整个转移过程中频率和时间通哆院牛马干扰去费操哈萨信填建立理想的转移特性。附加的段规定了实施的保真6.7.2.1 频谱绑频谱绑定要求ila坠器对信道画E息的估t画面单载描矗段转移到t载d分组段。这个要求在单载波段和多载在接收单载披前导哩期间，接l估计信道脉冲咀k际上t主可哑通过巴克码的相干性实现。信道脉冲响应通A号因滤，-届凰革孟-有着如端端的频率响应信息。这种失真可通过均衡器或在单载波分组段期间产单载波脉冲整形以及滤波频率频谱绑定要求规定单载波信号规范定义，并且所有符合规范的发射的期间得到的信道信息，并在需要时在多载波段期间重用这些信息。为取得频谱绑定，本规范详细列举了三

31、个要素。所有这三个要素都是必需的，以下三条将进行讨论。第一个要素集中在单载波分组段和多载波分组段共同的失真。第二个要素处理OFDM分组段独有的脉冲整形。第三个要素处理单载波分组段独有的脉冲整形。由于GB15629.1101-2006的第6章已包含了类似的多载波脉冲整形，从渐进角度考虑，这里先讨论多载波脉冲形状再讨论单载波脉冲形状。6. 7. 2. 1. 1 共同的线性失真与单载波和多载波脉冲整形不同，发射信号产生的设计应能为接收器的解调算法提供线性失真的连续性。图8图解了共同的线性失真要求，图中显示出接收器的处理假定在所有波形段均引起了占支GB 15629.1104-2006 配地位的线性失真

32、。接收器观察到的是由于不完美的发射无线电滤波器、多径滤波和不完美的接收无线电滤波器。总之，接收器无法将失真分解为独立的物理组成部分，而只能观察综合影响。本规范仅约束发射无线电的线性失真，因为这是确保互操作的必要条件。图8中描述的软切换是实现转换的棋念上的要素。GB 15629. 1102 前导码/头内核OFDM内核不变和共有。一旦接收共用的。这就使得线6.7.2. 1.2 DSSS-O OFDM频谱整1) 时域卷积2) OFD扎f币卷积。第二种出于前条描、接收器将看不到卷积滤波可言是基于采样速率和的。这种独有的技术在GB15629. 1101 频谱整形方法，这种频谱时间间隔是O.1问。: TG

33、UARD I =TGI : X丁1ITf ( a) X 昏才711 - (CF-End 一=(CF-End 2或更多注1: 内的项在序列中可以注2:( 内的项在序列中可注3:隔离号一代表帧注9:Frag 注10:Las 注11:PS-Pol 注12:DT 中的U D DA M M 或U 用-um-mM -M一旧一向-播-凹-定一组-M一的一或一如一护一播一播一保一广一广一受途定向MSDU或MMPDU缓发的PS-Poll响应立即的PS-Poll响应CFP的开始失ACK或媒体占用边界之后CFP继续AP确认的管理在GB156 B. 2. 6 保护机保护机制的的MMPDU，除非送数据和任何请求GB 1

34、5629. 11-2003 保护机制如RTS/2003的第6章的其中章的其中一种必备波形OFDM的信号，也能知道交注意，当用第6章选项，头开始。在BSS仅由ERPSTAs组成，相邻要调毒草且SS.:品带啊。nERP通信的情况下.AP可以要求保护机制保护BSS业务免受干扰。这将使NAV传播至BSS基本速率集调制信息范围内的所有附属STA和相邻公共信道BSS的所有STA。整个BSS期间传播NAV的帧包含:RTS/ CTS / ACK帧;具有多碎片字段集，设置为1的全部数据帧;被发送来应答以多碎片字段设置为1的数据帧方式进入帧系列PS-Poll的所有数据帧;具有非零CF时间的信标帧和CF-End帧。当RTS/CTS被用作保护机制的时候，存在这样一些情况，例如NAV重新置位(如GB15629. 11-2003的9.2.5.4所指出的)，一个隐藏的站点可以重新置位它的NAV，这可能引起冲突。类似情况发生的可能性很低，因此不必考虑其对整个系统操作的重大损害。着手解决这一可能情况的机制将是使用备用的保护机制，或恢复备用的调制方法。48 前导码和头大于或者等于发宇段设置为1(见或MMPDU应使用者GB15629. 1102 2