11b-PPDU

直接序列扩频(DSSS)系统的物理层(PHY),2.4GHz 频段,调制&速率如下:

  • 1 Mbps:使用DBPSK调制。

  • 2 Mbps:使用DQPSK调制。

  • 5.5 Mbps:使用CCK调制。

  • 11 Mbps:使用CCK调制。

11b一共定义了两种PPDU格式: Long PPDU格式和short PPDU格式。

Long PPDU格式

  • SYNC 字段由加扰后的 "1" 组成,作用是让接收端执行同步所需的操作。

  • SFD 用于指示 PHY 前导码中与 PHY 相关参数的起始位置,其值为X'F3A0'(从最高有效位 MSB 到最低有效位 LSB),且传输时先发送 LSB。

  • SIGNAL(信令) field:

    • 功能:指示 PHY 传输(和接收)MPDU 所用调制方式,数据速率 = 字段值 ×100 kb/s。

    • 取值:支持两种强制调制服务,1 Mb/s DBPSK 对应X'0A',2 Mb/s DQPSK 对应X'14',5.5 Mb/s DQPSK 对应X'37',11 Mb/s DQPSK 对应X'64'(均按 MSB 到 LSB 排列,传输时先传 LSB)。

    • 保护:通过 15.3.3.7 节描述的 CRC-16 FCS 校验保护。

  • SERVICE(服务) field:

    • 功能:保留给未来使用,发送时设为 0,接收时忽略。

      • bit 3 :指示调制方式(0为 CCK,1为 PBCC,详见表 97)。

      • bit 2 :表示发射频率和符号时钟是否来自同一振荡器(0为否,1为是,由 PHY 层根据实现配置设置)。

      • bit 7:补充 18.2.3.5 节中描述的 LENGTH 字段。

    • 传输:LSB 先传。

    • 保护:由 CRC-16 FCS 校验保护。

  • LENGTH field:

    • 功能:PLCP length field 是无符号 16 位整数,用于指示传输 PSDU(物理层服务数据单元)所需的微秒数,值由 8.3.5.5 节 PHY-TXSTART.request 原语关联的 TXVECTOR 中 LENGTH 参数确定(TXVECTOR 中 LENGTH 以字节为单位,转换为微秒后填入 PHY LENGTH 字段)。

    • 传输:LSB 先传。

    • 保护:通过 CRC-16 FCS 校验保护。

    • 计算规则:

      • 因数据速率超过 8 Mbit/s 时,整数微秒对应的字节数存在歧义,故通过 SERVICE 字段的b7 位作为长度扩展位,指示正确的字节数。具体计算分以下 4 种调制场景:

        • 5.5 Mbit/s CCK :Length = 字节数 × 8/5.5,结果向上取整。

        • 11 Mbit/s CCK :Length = 字节数 × 8/11,向上取整;若取整值与理论值差值小于8/11,SERVICE 字段 b7 位 置0,否则置1。

        • 5.5 Mbit/s PBCC :Length = (字节数 + 1) × 8/5.5,向上取整。

        • 11 Mbit/s PBCC :Length = (字节数 + 1) × 8/11,向上取整;取整规则同 11 Mbit/s CCK 场景,依结果设置 b7 位 为0或1。

  • CRC field:

    • 功能:SIGNAL、SERVICE、LENGTH 字段通过 CRC-16 FCS(帧校验序列)进行保护。

    • 计算规则:

      • CRC-16 FCS 采用多项式 x¹⁶ + x¹² + x⁵ + 1,对受保护的 PHY 字段进行模 2 除法,取余数的补码作为校验结果。

      • 受保护比特按传输顺序处理,所有 FCS 计算在数据加扰前完成。

short PPDU格式

  • Short PLCP synchronization (shortSYNC):

    • shortSYNC 字段由 56 位加扰 "0" 比特组成,用于接收端执行同步操作。

    • 扰码器初始状态(种子)为[001 1011],左端比特对应图 131 中第一个延迟单元(Z⁻¹)的值,右端比特对应最后一个延迟单元(Z⁻⁷)的值。

  • Short PLCP SFD field (shortSFD):

    • shortSFD 是 16 位字段,为长 PLCP 前导中 SFD 字段的时间反转,比特模式为0000 0101 1100 1111,传输时右末端比特优先发送。

    • 不支持短报头的接收器无法检测此 SFD。

  • Short PLCP SIGNAL field (shortSIGNAL):

    • 8 位 SIGNAL 字段用于指示 PHY 传输(和接收)PSDU 的数据速率,最低有效位(lsb)优先传输,数值单位为 100 kBit/s。

    • 具体映射:X'14'(MSB 到 LSB)对应 2 Mbits/s;X'37'对应 5.5 Mbits/s;X'6E'对应 11 Mbits/s。

  • SERVICE(服务) field:和Long PLCP PPDU格式一样的含义。

    • 功能:保留给未来使用,发送时设为 0,接收时忽略。

      • bit 3 :指示调制方式(0为 CCK,1为 PBCC,详见表 97)。

      • bit 2 :表示发射频率和符号时钟是否来自同一振荡器(0为否,1为是,由 PHY 层根据实现配置设置)。

      • bit 7:补充 18.2.3.5 节中描述的 LENGTH 字段。

    • 传输:LSB 先传。

    • 保护:由 CRC-16 FCS 校验保护。

  • LENGTH field:和Long PLCP PPDU格式一样的含义。

    • 功能:PLCP length field 是无符号 16 位整数,用于指示传输 PSDU(物理层服务数据单元)所需的微秒数,值由 8.3.5.5 节 PHY-TXSTART.request 原语关联的 TXVECTOR 中 LENGTH 参数确定(TXVECTOR 中 LENGTH 以字节为单位,转换为微秒后填入 PHY LENGTH 字段)。

    • 传输:LSB 先传。

    • 保护:通过 CRC-16 FCS 校验保护。

    • 计算规则:

      • 因数据速率超过 8 Mbit/s 时,整数微秒对应的字节数存在歧义,故通过 SERVICE 字段的b7 位作为长度扩展位,指示正确的字节数。具体计算分以下 4 种调制场景:

        • 5.5 Mbit/s CCK :Length = 字节数 × 8/5.5,结果向上取整。

        • 11 Mbit/s CCK :Length = 字节数 × 8/11,向上取整;若取整值与理论值差值小于8/11,SERVICE 字段 b7 位 置0,否则置1。

        • 5.5 Mbit/s PBCC :Length = (字节数 + 1) × 8/5.5,向上取整。

        • 11 Mbit/s PBCC :Length = (字节数 + 1) × 8/11,向上取整;取整规则同 11 Mbit/s CCK 场景,依结果设置 b7 位 为0或1。

  • CRC field:和Long PLCP PPDU格式一样的含义。

    • 功能:SIGNAL、SERVICE、LENGTH 字段通过 CRC-16 FCS(帧校验序列)进行保护。

    • 计算规则:

      • CRC-16 FCS 采用多项式 x¹⁶ + x¹² + x⁵ + 1,对受保护的 PHY 字段进行模 2 除法,取余数的补码作为校验结果。

      • 受保护比特按传输顺序处理,所有 FCS 计算在数据加扰前完成。

TX/RX相关参数

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