專(zhuān)利名稱(chēng)：載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法、無(wú)線基站裝置以及無(wú)線終端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無(wú)線LAN(Local Area Network，區(qū)域網(wǎng))等的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA)方法、無(wú)線基站裝置以及無(wú)線終端裝置。
背景技術(shù)：
IEEE802.11是將比如計(jì)算機(jī)等的終端裝置用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線連接的具有高成本效益的解決方案。另外，隨著信號(hào)處理技術(shù)或調(diào)制技術(shù)的發(fā)展，將物理層用更加快速的數(shù)據(jù)速率來(lái)支持的規(guī)格也擴(kuò)充起來(lái)。另一方面，如研究結(jié)果所示(比如，可以參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)，MAC(媒體存取控制)層隨著數(shù)據(jù)速率的增加會(huì)發(fā)生吞吐量的飽和，可以說(shuō)現(xiàn)有的IEEE802.11系統(tǒng)里的主要制約就在于MAC(媒體存取控制)層。IEEE802.11的工作組基于對(duì)現(xiàn)有的無(wú)線LAN的MAC層以及物理層雙方的變更，認(rèn)為高吞吐量的無(wú)線LAN是有必要的。
利用現(xiàn)有的無(wú)線LAN來(lái)支持的數(shù)據(jù)速率對(duì)現(xiàn)在以及將來(lái)設(shè)想的應(yīng)用是充分的。無(wú)線LAN與以前相比，因?yàn)椴捎昧藭r(shí)分多路訪問(wèn)方法，問(wèn)題是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)支持的高速數(shù)據(jù)速率應(yīng)用的用戶數(shù)。該問(wèn)題可以概括成需要更高吞吐量的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量，有必要提高在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的開(kāi)放系統(tǒng)互連(OSI)參照模型里的利用第2層以上的層或者M(jìn)AC層測(cè)定的數(shù)據(jù)速率。為了滿足增加在包含單一無(wú)線基站裝置(比如，接入點(diǎn)(AP)以及多個(gè)無(wú)線終端裝置(STA))的基本無(wú)線LAN系統(tǒng)里所有的無(wú)線裝置的總吞吐量的要求，吞吐量在AP測(cè)定。
在現(xiàn)有的無(wú)線LAN系統(tǒng)里的通信基于CSMA方式，換句話說(shuō)STA是否可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的發(fā)送由檢測(cè)訪問(wèn)的媒體是被占用(正在使用)還是空閑(未使用)來(lái)判斷。在這樣的無(wú)線LAN系統(tǒng)里，作為一個(gè)增加吞吐量的嘗試，比如可以利用空分多址(SDMA)方式的優(yōu)點(diǎn)。利用該方式，需要對(duì)AP不同的天線配備不同的STA而進(jìn)行發(fā)送和接收等，進(jìn)行最佳的調(diào)度。
”Throughput Analysis for IEEE802.11a HigherData Rates(提高IEEE802.11數(shù)據(jù)速率的吞吐量分析)”，IEEE802.11/02-138r0，2002年3月發(fā)明內(nèi)容但是，在現(xiàn)有的無(wú)線LAN系統(tǒng)里，基于像CSMA方式這樣基于競(jìng)爭(zhēng)的(換句話說(shuō)，由多個(gè)的STA向媒體爭(zhēng)奪訪問(wèn)的權(quán)利)訪問(wèn)方式來(lái)進(jìn)行媒體訪問(wèn)的STA，當(dāng)檢測(cè)出媒體被占用時(shí)待機(jī)而不發(fā)送數(shù)據(jù)分組。所以，在各個(gè)訪問(wèn)定時(shí)，包含在無(wú)線LAN系統(tǒng)里的多個(gè)STA只有一個(gè)能進(jìn)行數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。因此，提高無(wú)線LAN系統(tǒng)的吞吐量并不容易。
本發(fā)明旨在提供一種能提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法、無(wú)線基站裝置以及無(wú)線終端裝置。
本發(fā)明的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法是通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)執(zhí)行的，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括具備形成指向性波束的天線單元和與所述天線單元相連接并可以進(jìn)行并列工作的多個(gè)發(fā)送接收單元且對(duì)應(yīng)空分多址的無(wú)線基站裝置，以及與所述無(wú)線基站裝置通信的無(wú)線終端裝置。所述載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法具有以下步驟對(duì)應(yīng)所述無(wú)線終端裝置的位置，將所述無(wú)線終端裝置配屬給由所述指向性波束的到達(dá)范圍所決定的群集的配屬步驟；將所述每個(gè)群集所特有的特征標(biāo)信號(hào)分配給在所述配屬步驟所配屬好了的所述無(wú)線終端裝置的分配步驟；檢測(cè)在訪問(wèn)的媒體里是否存在由所述分配步驟所分配的所述特征標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)步驟；當(dāng)所述檢測(cè)步驟里的檢測(cè)結(jié)果為在所述媒體里不存在所述特征標(biāo)信號(hào)時(shí)，將所述特征標(biāo)信號(hào)和發(fā)送到所述無(wú)線基站裝置的數(shù)據(jù)分組同時(shí)發(fā)送的發(fā)送步驟。
本發(fā)明的無(wú)線基站裝置是具備形成指向性波束的天線單元和與所述天線單元相連接并可以進(jìn)行并列工作的多個(gè)發(fā)送接收單元且對(duì)應(yīng)空分多址的無(wú)線基站裝置。采用以下的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)通信對(duì)方的無(wú)線終端裝置的位置，將所述無(wú)線終端裝置配屬給由所述指向性波束的到達(dá)范圍所決定的群集的配屬單元；給被配屬的所述無(wú)線終端裝置，按所述每個(gè)群集來(lái)分配特有的特征標(biāo)信號(hào)的分配單元；將分配的特征標(biāo)信號(hào)通知給所述無(wú)線終端裝置的通知單元。
本發(fā)明的無(wú)線終端裝置采用以下的結(jié)構(gòu)接收由所述無(wú)線基站裝置通知的特征標(biāo)信號(hào)的接收單元，該特征標(biāo)信號(hào)為每個(gè)群集特有，該群集是由通信對(duì)方的無(wú)線基站裝置的天線單元所形成的指向性波束的到達(dá)范圍而決定的；檢測(cè)在訪問(wèn)的媒體里是否存在所述特征標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)單元；當(dāng)所述檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果為在所述媒體里不存在所述特征標(biāo)信號(hào)時(shí)，將補(bǔ)償值遞減的遞減單元；當(dāng)所述補(bǔ)償值通過(guò)所述遞減單元遞減為零時(shí)，將所述特征標(biāo)信號(hào)和發(fā)送到所述無(wú)線基站裝置的數(shù)據(jù)分組同時(shí)發(fā)送的發(fā)送單元。
根據(jù)本發(fā)明可以提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。


圖1是表示實(shí)行根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的CSMA方法的無(wú)線LAN的圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的無(wú)線LAN結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是表示為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的訪問(wèn)定時(shí)結(jié)構(gòu)的圖；圖4是詳細(xì)表示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的上行鏈路訪問(wèn)期間的發(fā)送模式的圖；圖5是表示為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的擴(kuò)展CSMA算法的流程圖；圖6是用來(lái)說(shuō)明在本發(fā)明的一種實(shí)施方式里的特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第1個(gè)例子的圖；圖7是用來(lái)說(shuō)明在本發(fā)明的一種實(shí)施方式里的特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第2個(gè)例子的圖；圖8是用來(lái)說(shuō)明在本發(fā)明的一種實(shí)施方式里的特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第3個(gè)例子的圖；圖9是為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的擴(kuò)展CSMA算法的工作模式的圖；以及圖10是為了說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的擴(kuò)展CSMA算法的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
以下關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施方式，對(duì)以下進(jìn)行說(shuō)明對(duì)應(yīng)無(wú)線終端裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“STA”)的位置，將STA配屬給由無(wú)線基站裝置(在本實(shí)施方式為AP)的天線單元形成的指向性波束的到達(dá)范圍所決定的群集，并通過(guò)分配給每個(gè)群集特有的特征標(biāo)信號(hào)使各個(gè)STA擁有特征標(biāo)信號(hào)。
在此，多個(gè)STA在無(wú)線LAN可以同時(shí)進(jìn)行媒體競(jìng)爭(zhēng)以及發(fā)送數(shù)據(jù)分組，因此無(wú)線LAN的總吞吐量會(huì)有效地提高，所以以下說(shuō)明關(guān)于實(shí)行根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的CSMA算法(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“擴(kuò)展CSMA算法”)的AP以及STA。為了理解本發(fā)明，使用以下的定義。
“無(wú)線LAN”是指，基于在特定的區(qū)域里實(shí)行的無(wú)線訪問(wèn)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)無(wú)線訪問(wèn)技術(shù)提供LAN服務(wù)給STA。包括任意數(shù)目的設(shè)備或節(jié)點(diǎn)。
“無(wú)線終端裝置(STA)”是指，可以訪問(wèn)通過(guò)無(wú)線LAN所提供的服務(wù)的設(shè)備。
“接入點(diǎn)(AP)”是指在無(wú)線LAN中用來(lái)控制對(duì)無(wú)線LAN的訪問(wèn)，并負(fù)責(zé)維持訪問(wèn)定時(shí)的無(wú)線基站裝置。AP的其它的主要作用還有，比如在無(wú)線LAN里的STA在為了訪問(wèn)其它網(wǎng)絡(luò)里的設(shè)備時(shí)作為橋接起作用。
“空分多址(SDMA)”是指，通過(guò)發(fā)送接收單元的功能使多個(gè)STA同時(shí)利用相同頻域通信的訪問(wèn)機(jī)制。該發(fā)送接收單元利用STA的空間上的物理性分離以及指向性波束來(lái)發(fā)送接收信號(hào)(數(shù)據(jù)分組)。
“媒體”是指，無(wú)線LAN工作的無(wú)線信道。
“多波束天線”是指，在多個(gè)不同方向形成指向性波束使交叉以及電波間的干擾變得最小，從而實(shí)現(xiàn)SDMA的天線系統(tǒng)。
“媒體訪問(wèn)控制(MAC)層”是泛指為了使訪問(wèn)媒體成為可能的用于各個(gè)STA的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
“物理(PHY)層”是指在無(wú)線LAN發(fā)送接收信號(hào)(數(shù)據(jù)分組)的實(shí)際的發(fā)送接收單元。可以概括為比如由從MAC起的收斂層以及控制層等的若干個(gè)子層組成。
“上行鏈路”是指，從STA到AP的發(fā)送方向。
“下行鏈路”是指，從AP到STA的發(fā)送(比如單播、組播、廣播)方向。
“同時(shí)通信群集”是指，具備多波束天線且對(duì)應(yīng)SDMA的AP通過(guò)同時(shí)形成1個(gè)以上(含1個(gè))的指向性波束來(lái)覆蓋1個(gè)以上的STA的集合。
“波束區(qū)”是指，AP在同時(shí)形成的1個(gè)以上(含1個(gè))的指向性波束之中的1個(gè)指向性波束所到達(dá)(覆蓋)的區(qū)域。
“波束群集”是指，AP在同時(shí)形成的1個(gè)以上(含1個(gè))的指向性波束之中的1個(gè)指向性波束所覆蓋的1個(gè)以上的STA的集合。
“波束開(kāi)始信標(biāo)幀”是指，為了將分配的訪問(wèn)期間的開(kāi)始通知給同時(shí)通信群集，在同時(shí)通信群集的所有的波束區(qū)里通過(guò)AP來(lái)廣播的幀。或者，作為選項(xiàng)，也可以是包含關(guān)于下行鏈路期間以及波束群集/同時(shí)通信群集用的調(diào)度的信息的幀。
“波束結(jié)束信標(biāo)幀”是指，為了將分配的訪問(wèn)期間的結(jié)束通知給同時(shí)通信群集，對(duì)波束群集/同時(shí)通信群集里的STA，通過(guò)AP來(lái)廣播的幀。
“探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀”是指，為了通知上行鏈路的訪問(wèn)期間的開(kāi)始、各個(gè)STA進(jìn)行上行鏈路訪問(wèn)用的調(diào)度以及允許基于競(jìng)爭(zhēng)的訪問(wèn)期間，通過(guò)AP廣播給所屬于各個(gè)波束群集的STA的幀。
“基于競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)”是指，為了實(shí)現(xiàn)媒體訪問(wèn)的公平性，基于通過(guò)各個(gè)STA所實(shí)行的不具調(diào)度的分散型的競(jìng)爭(zhēng)算法，訪問(wèn)各個(gè)STA所共有的媒體的MAC機(jī)制。
“基于探詢的信道訪問(wèn)”是指，通過(guò)對(duì)各個(gè)STA進(jìn)行探詢來(lái)分配對(duì)媒體的訪問(wèn)的集中控制，統(tǒng)一管理訪問(wèn)共有的媒體的MAC機(jī)制。
“隱蔽終端”是指，雖然在AP所發(fā)射的電波可以覆蓋的區(qū)域之中，但在其它STA所發(fā)射的電波可以覆蓋的區(qū)域之外的STA。這樣的情況，比如多個(gè)STA恰好位于無(wú)線LAN完全相反的端頭時(shí)有可能發(fā)生。
“載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)(CSMA)”是指一種基于競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)技術(shù)，具有在一定期間之內(nèi)，從檢測(cè)出媒體空閑起只待機(jī)隨機(jī)補(bǔ)償值后就實(shí)行發(fā)送數(shù)據(jù)分組的程序。
“信道空閑估計(jì)(CCA)”是指，用于CSMA方式的STA判斷媒體的狀態(tài)(被占用或空閑)的算法。
“特征標(biāo)信號(hào)”是指，分配給各個(gè)波束群集的成員STA的信號(hào)，STA可以通過(guò)該信號(hào)判斷相同波束群集之中的其它的STA的行動(dòng)/是否進(jìn)行發(fā)送。
“時(shí)隙時(shí)間” 定義為包含CCA所需要的時(shí)間、往復(fù)傳播遲延時(shí)間以及MAC處理時(shí)間的一定的單位時(shí)間。
“檢測(cè)時(shí)間”定義為檢測(cè)出在媒體里是否存在特征標(biāo)信號(hào)所需要的一定的單位時(shí)間。
以下的敘述中，在說(shuō)明上為了使能夠完全理解本發(fā)明，將舉出特定的數(shù)目、時(shí)間、結(jié)構(gòu)、協(xié)議名稱(chēng)以及其它的參數(shù)。但是，本發(fā)明沒(méi)有這些特定的詳細(xì)內(nèi)容也照樣可以實(shí)施，這一點(diǎn)對(duì)所屬該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是不言而喻的。為了使本發(fā)明不成為無(wú)用的不明確的東西，在下述的實(shí)施方式的方框圖里表示眾所周知的結(jié)構(gòu)要素或模塊。
為了使能夠完全理解本發(fā)明，在以下的敘述中，表示若干個(gè)操作順序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)算技術(shù)。若干個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是只用于本發(fā)明的實(shí)施方式而起作用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。由于適用本發(fā)明的實(shí)際狀況不同，新的信息有可能被附加，某一結(jié)構(gòu)也有可能被省略，這一點(diǎn)對(duì)所屬該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)也是不言而喻的。
圖1是表示實(shí)行根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的CSMA方法的無(wú)線LAN的圖。
圖1所示的無(wú)線LAN100是由AP110以及多個(gè)STA120、130、140構(gòu)成的典型的無(wú)線LAN。圖2是表示無(wú)線LAN100的結(jié)構(gòu)的方框圖。
另外，因?yàn)镾TA120～140基本上具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在圖2只表示STA120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，STA130、140的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在此省略不予記載。另外，包含在無(wú)線LAN100里的STA并不限定于3個(gè)STA120～140，這是不言而喻的。另外，在以下的敘述里，有將包含在無(wú)線LAN100里的1個(gè)以上的任意的STA稱(chēng)為“用戶”的情況。
固定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備的AP110具有使電波之間的交叉/干擾變得最小并可以形成在空間上被分離的多個(gè)不同指向性波束145a、145b、145c的多波束天線111。而且，AP110還具有對(duì)應(yīng)無(wú)線LAN100里的STA120～140的位置，分別將STA120～140配屬給波束群集的群集配屬單元112；給配屬好的STA120～140分配每個(gè)波束群集所特有的特征標(biāo)信號(hào)的特征標(biāo)信號(hào)分配單元113；與多重電波天線111相連接并可以進(jìn)行并列工作的多個(gè)(比如，N個(gè))發(fā)送接收單元114-1、114-2～114-N，該發(fā)送接收單元管理包括發(fā)向STA120～140的特征標(biāo)信號(hào)的信令或與STA120～140之間進(jìn)行的數(shù)據(jù)分組的發(fā)送接收等與STA120～140之間進(jìn)行的無(wú)線通信。以下，稱(chēng)發(fā)送接收單元114-1、114-2～114-N之中任意的一個(gè)為“發(fā)送接收單元114”。而且，AP110具有和在各個(gè)STA120～140的擴(kuò)展CSMA算法實(shí)行單元123一樣的實(shí)行擴(kuò)展CSMA算法的擴(kuò)展CSMA算法實(shí)行單元115。
STA120根據(jù)便攜性和機(jī)動(dòng)性的要求，一般具有小型且可形成全指向性或準(zhǔn)指向性波束發(fā)射模式的簡(jiǎn)易天線(一般來(lái)說(shuō)，由單一的構(gòu)成要素組成)121。另外，STA120還具備控制與AP110的無(wú)線通信的發(fā)送接收單元122，控制包括發(fā)自AP110的特征標(biāo)信號(hào)的接收，或與AP110之間的數(shù)據(jù)分組的發(fā)送接收等；擴(kuò)展CSMA算法實(shí)行單元123，在進(jìn)行向AP110發(fā)送時(shí)實(shí)行擴(kuò)展CSMA算法。關(guān)于擴(kuò)展CSMA算法后述。STA130、STA140和STA120具有相同的結(jié)構(gòu)，并實(shí)行相同的操作。
具備多波束天線111的AP110，可以形成包括全指向性波束發(fā)射模式的多個(gè)指向不同方向的電的集合。
群集配屬單元112在用戶(比如STA120～140)的空間/角度的分離，通信量模式以及可形成的指向性波束的數(shù)量或該分辨度等方面上，取決于AP110的功能，同時(shí)應(yīng)該考慮媒體150的最優(yōu)利用，將用戶配屬給波束群集。另外，特征標(biāo)信號(hào)信號(hào)分配單元113將與每個(gè)波束群集有特有關(guān)系的特征標(biāo)信號(hào)分配給配屬好的用戶。
特征標(biāo)信號(hào)的分配在群集配屬階段(換句話說(shuō)，用戶被配屬給同時(shí)通信群集以及波束群集時(shí))進(jìn)行。另外，隨著用戶的移動(dòng)或在用戶被重新配屬給新的同時(shí)通信群集以及波束群集時(shí)，隨時(shí)進(jìn)行特征標(biāo)信號(hào)的重新分配。
綜上所述，各個(gè)用戶在發(fā)送數(shù)據(jù)分群集時(shí)，通過(guò)在分群集數(shù)據(jù)上附加特征標(biāo)信號(hào)，可以判斷競(jìng)爭(zhēng)共用媒體150的其它用戶是否為同一波束群集里的用戶。在同一波束群集里的用戶發(fā)送時(shí)自己也發(fā)送的話，會(huì)發(fā)生沖突，由此可以待機(jī)而不發(fā)送。而且，還可以判斷其它波束群集的用戶是否進(jìn)行發(fā)送。此時(shí)，因?yàn)锳P110可以基于多個(gè)用戶的角度分離而將2個(gè)發(fā)送分開(kāi)接收，所以使競(jìng)爭(zhēng)共用媒體150的多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行發(fā)送。
另外，發(fā)送接收單元114通過(guò)1對(duì)1的幀交換或通過(guò)信息要素信令的交換，將特征標(biāo)信號(hào)通知給用戶。AP110將各個(gè)波束群集里的用戶被允許訪問(wèn)媒體150的期間的開(kāi)始以及結(jié)束，分別發(fā)送給給各個(gè)用戶，以此通過(guò)時(shí)間分割提供服務(wù)給這些波束群集里的用戶。
無(wú)線LAN100的通信量特征是根據(jù)上行鏈路或下行鏈路來(lái)決定的。(基于STA使用全指向性天線的假定)為了避免與其它電波發(fā)生沖突以及(實(shí)際的RF結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能完全隔離時(shí))由AP110自己產(chǎn)生的沖突，AP110必須隨時(shí)對(duì)所有的電波確保發(fā)送接收操作的同步。具體地說(shuō)，對(duì)分配給各個(gè)同時(shí)通信群集的用戶并分割成上行鏈路用以及下行鏈路用的期間分別確保同步。另外，這些期間的發(fā)生，在同時(shí)通信群集里的不同的波束群集之間也同步。關(guān)于這樣的定時(shí)結(jié)構(gòu)，使用圖3說(shuō)明。
圖3是表示為了說(shuō)明AP110將無(wú)線LAN100里的用戶分成2個(gè)同時(shí)通信波束群集X、Y時(shí)的訪問(wèn)定時(shí)結(jié)構(gòu)的例子的圖。另外，在此主要說(shuō)明同時(shí)通信波束群集X用的訪問(wèn)期間。
所屬同時(shí)通信波束群集X的用戶，在訪問(wèn)期間151被允許訪問(wèn)。所屬同時(shí)通信波束群集Y的用戶，在訪問(wèn)期間152被允許訪問(wèn)。同時(shí)通信波束群集X、Y分別由3個(gè)同時(shí)形成的波束群集A、B、C群集成。發(fā)送模式153是為屬于波束群集A的用戶而準(zhǔn)備的，發(fā)送模式154是為屬于波束群集B的用戶而準(zhǔn)備的，發(fā)送模式155是為屬于波束群集C的用戶而準(zhǔn)備的，另外，同時(shí)通信波束群集X用的訪問(wèn)期間151分為下行鏈路訪問(wèn)期間156和上行鏈路訪問(wèn)期間157。參照號(hào)碼158表示同時(shí)通信波束群集里的下行鏈路訪問(wèn)期間156以及上行鏈路訪問(wèn)期間157的時(shí)間位置校準(zhǔn)/同步。
波束開(kāi)始信標(biāo)幀159通過(guò)AP110廣播。波束開(kāi)始信標(biāo)幀159表示分配給同時(shí)通信群集X的訪問(wèn)期間151的開(kāi)始、下行鏈路訪問(wèn)期間156的長(zhǎng)度以及作為選項(xiàng)的各個(gè)波束群集A、B、C內(nèi)的下行鏈路發(fā)送調(diào)度。
在下行鏈路訪問(wèn)期間156發(fā)送的最后幀，也就是探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀160，通知同時(shí)通信波束群集X的不同波束群集A、B、C下面的多個(gè)用戶用的調(diào)度。探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀160還可以通知剩余時(shí)間，在該剩余時(shí)間里，波束群集A、B、C下面的多個(gè)用戶在被調(diào)度的發(fā)送結(jié)束后可以基于競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行訪問(wèn)。參照號(hào)碼161是用來(lái)表示所屬同時(shí)通信波束群集X的多個(gè)用戶的訪問(wèn)期間151結(jié)束的波束結(jié)束信標(biāo)幀。波束結(jié)束信標(biāo)幀161通過(guò)AP110廣播。同時(shí)通信波束群集Y等，其他的所有同時(shí)通信波束群集也利用相同的發(fā)送模式。
網(wǎng)絡(luò)通信量根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸率、分群集到達(dá)間隔率、分群集允許延遲時(shí)間等的統(tǒng)計(jì)值被分類(lèi)。作為普遍的MAC機(jī)制，可以舉出基于競(jìng)爭(zhēng)和基于探詢。基于探詢的信道訪問(wèn)具有給定的頻域和允許延遲時(shí)間的特點(diǎn)，是用于需要給定的QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)的通信量的有效的機(jī)制。作為這樣的通信量的例子，包括音頻/視頻、語(yǔ)音以及其他的多媒體內(nèi)容。另一方面，基于競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)是用來(lái)對(duì)超文本傳輸協(xié)議等的隨機(jī)/非定期的通信量提供服務(wù)的機(jī)制。
綜上所述，SDMA需要嚴(yán)格的同步。所以，通過(guò)將不同的波束群集的上行鏈路以及下行鏈路的通信量進(jìn)行最優(yōu)調(diào)度，可以使AP110將信道頻域有效地再利用，以此產(chǎn)生更高的總吞吐量，在這一點(diǎn)基于探詢的信道訪問(wèn)較有優(yōu)勢(shì)。關(guān)于來(lái)自AP110的通信量，也就是下行鏈路的通信量，因?yàn)橥ㄐ帕刻匦詾锳P110已知，所以可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行調(diào)度，這一點(diǎn)不言而喻。但是，關(guān)于定期重復(fù)的上行鏈路的通信量，一般需要用戶(發(fā)送源)進(jìn)行資源的預(yù)約，使AP110可以在探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀160附加頻域。
圖4是詳細(xì)描述已在圖3里說(shuō)明的上行鏈路訪問(wèn)期間157的發(fā)送模式。
在此，以有關(guān)同時(shí)通信波束群集X的波束群集A的發(fā)送模式為例。通過(guò)發(fā)送表示下行鏈路訪問(wèn)期間156結(jié)束的探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀160，來(lái)通知在上行鏈路訪問(wèn)期間157的、為各個(gè)波束群集A、B準(zhǔn)備的調(diào)度。
在上行鏈路訪問(wèn)期間157，首先各個(gè)用戶根據(jù)由探詢/監(jiān)視競(jìng)爭(zhēng)通報(bào)幀160通知的調(diào)度表，在基于探詢的訪問(wèn)期間171、172、173進(jìn)行發(fā)送。經(jīng)調(diào)度的基于探詢的訪問(wèn)期間171～173結(jié)束后，剩余的期間用于基于競(jìng)爭(zhēng)的訪問(wèn)期間174、175、176?；谔皆兊男诺涝L問(wèn)期間內(nèi)，各個(gè)用戶依據(jù)被通知的調(diào)度表以及各自的局部時(shí)鐘來(lái)決定在哪個(gè)定時(shí)進(jìn)行發(fā)送。
基于競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)機(jī)制是一種包括在嘗試發(fā)送前的規(guī)定時(shí)間里確認(rèn)媒體空閑的過(guò)程的載波偵聽(tīng)技術(shù)。AP110利用多波束天線111，而在用戶利用簡(jiǎn)易的全指向性天線121的SDMA方式的無(wú)線LAN100里，所屬波束群集A的用戶也就是在波束群集A的波束區(qū)里的用戶，在所屬波束群集B或波束群集C的用戶發(fā)送時(shí)，待機(jī)或遲延發(fā)送，這一點(diǎn)在現(xiàn)有技術(shù)里也是普遍的(對(duì)于波束群集B、C也是一樣)。因?yàn)槎嗖ㄊ炀€111具有指向性，所以AP110可以分離由不同波束區(qū)發(fā)出的多個(gè)發(fā)送。由于只通過(guò)利用多個(gè)用戶的物理上的分離以及功率控制，處在不同波束區(qū)的多個(gè)用戶互相成為“隱蔽終端”，結(jié)果有可能造成同時(shí)進(jìn)行上行鏈路訪問(wèn)的狀況。但是，實(shí)際上多個(gè)用戶在那樣狀態(tài)分散的情況極少發(fā)生。
在圖4的例中，波束群集C的基于探詢的訪問(wèn)期間173比波束群集A、B的基于探詢的訪問(wèn)期間171、172更早結(jié)束。結(jié)果，波束群集C的基于競(jìng)爭(zhēng)的訪問(wèn)期間176比波束群集A、B的基于競(jìng)爭(zhēng)的訪問(wèn)期間174、175更早開(kāi)始。
AP110可以分開(kāi)接收由彼此分離的范圍發(fā)出的多個(gè)發(fā)送。所屬波束群集C的用戶，利用根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展CSMA算法，可以開(kāi)始基于競(jìng)爭(zhēng)的信道訪問(wèn)而無(wú)需等待基于探詢的訪問(wèn)期間171、172的發(fā)送結(jié)束。對(duì)于波束群集A、B也完全相同，本波束群集的基于探詢的訪問(wèn)期間171、172結(jié)束后，可以立即開(kāi)始基于競(jìng)爭(zhēng)的訪問(wèn)期間174、175。由此，可以大幅度地消減信道頻域的浪費(fèi)。而且，所屬波束群集A、B、C的用戶可以同時(shí)訪問(wèn)媒體，以此在各個(gè)定時(shí)可訪問(wèn)的用戶數(shù)比起接下來(lái)，說(shuō)明有關(guān)在STA120(STA130、140也相同)執(zhí)行的擴(kuò)展CSMA算法。圖5是用來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的擴(kuò)展CSMA算法的流程圖。
首先，在步驟S701補(bǔ)償值(Backoff Counter)的數(shù)值被初始化為“0”。然后在步驟S702，為了確認(rèn)媒體150處于被占用還是空閑，CCA算法被執(zhí)行。CCA算法基于信道的接收功率電平檢測(cè)。基于IEEE802.11a的規(guī)格，根據(jù)信號(hào)的前同步碼是否被檢測(cè)出來(lái)，有關(guān)檢測(cè)精確度有2個(gè)必要條件。因?yàn)镾TA120普遍使用全指向性天線121，所以如果在某個(gè)波束區(qū)存在正在進(jìn)行發(fā)送的STA，則處于其它波束區(qū)的STA可以判斷媒體150被占用。
CCA算法的結(jié)果，媒體150被判定為空閑時(shí)(S702YES)，開(kāi)始第一階段S703端的流程，首先進(jìn)入步驟S704。在步驟S704判定要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組是否新，也就是判定是否為第一次嘗試發(fā)送。數(shù)據(jù)分組新時(shí)(S704YES)，進(jìn)入步驟S705；數(shù)據(jù)分組不新時(shí)，也就是第二次或第二次以上嘗試發(fā)送(S704NO)時(shí)，進(jìn)入步驟S751。另外，第一階段S703表示現(xiàn)有的CSMA算法。
在步驟S705，判定媒體150的空閑持續(xù)時(shí)間是否已經(jīng)達(dá)到了(也就是相同或超出)DIFS(Distributed Inter Frame Space，分散幀間空間)?？臻e持續(xù)時(shí)間與DIFS相同或超出時(shí)(S705YES)，進(jìn)入步驟S715并立即發(fā)送數(shù)據(jù)分組。另一方面，空閑持續(xù)時(shí)間比DIFS小時(shí)(S705NO)，進(jìn)入步驟S751。
在步驟S751，判定媒體的空閑持續(xù)時(shí)間是否達(dá)到了DIFS。當(dāng)空閑持續(xù)時(shí)間在到達(dá)DIFS前媒體150改變?yōu)楸徽加脿顟B(tài)時(shí)(S751NO)，立即返回步驟S702；在到達(dá)DIFS為止，空閑狀態(tài)持續(xù)(S751YES)時(shí)，進(jìn)入步驟S752。
在步驟S752，與步驟S704相同，判定要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組是否新，也就是判定是否為第一次嘗試發(fā)送。第一次嘗試發(fā)送時(shí)(S752YES)，選擇隨機(jī)補(bǔ)償值并設(shè)定給補(bǔ)償值(S706)后進(jìn)入步驟S753。第二次以上的發(fā)送(S752NO)時(shí)，不執(zhí)行任何操作而進(jìn)入步驟S753。隨機(jī)補(bǔ)償值是被設(shè)定為時(shí)隙時(shí)間的整數(shù)倍的值。
在步驟S753，判定補(bǔ)償值是否為“0”。
補(bǔ)償值為“0”時(shí)(S753YES)，進(jìn)入步驟715并立即發(fā)送數(shù)據(jù)分群集。補(bǔ)償值不為“0”時(shí)(S753NO)，進(jìn)入步驟S714。
在步驟S714，判定媒體150的空閑狀態(tài)是否還繼續(xù)時(shí)隙時(shí)間(SlotTime)。該判定結(jié)果，到達(dá)時(shí)隙時(shí)間前變?yōu)楸徽加脿顟B(tài)時(shí)(S714NO)，返回步驟S702。時(shí)隙時(shí)間空閑狀態(tài)繼續(xù)時(shí)(S714YES)，在步驟S754，將補(bǔ)償值遞減“1”。遞減后重新回到步驟S753，直到補(bǔ)償計(jì)數(shù)為“0”后發(fā)送或中途媒體150變?yōu)楸徽加脿顟B(tài)，反復(fù)執(zhí)行步驟S753、S714、S754。
但是，在步驟S702，判定媒體150處于被占用狀態(tài)時(shí)(S702NO)，進(jìn)入第二階段S708。第二階段S708表示擴(kuò)展CSMA算法的部分。在第二階段S708的最初步驟的步驟S709，與步驟S751相同，判定要發(fā)送的數(shù)據(jù)分組是否新，也就是判定是否為第一次嘗試發(fā)送。為第一次嘗試發(fā)送時(shí)(S709YES)，選擇隨機(jī)補(bǔ)償值并設(shè)定給補(bǔ)償值(S710)后進(jìn)入步驟S711。第二次以上(含第二次)的嘗試發(fā)送(S709NO)時(shí)，不執(zhí)行任何操作而進(jìn)入步驟S711。
在步驟S711，判定與嘗試發(fā)送該分組數(shù)據(jù)的STA相同的波束群集的特征標(biāo)信號(hào)是否被檢測(cè)出來(lái)。相同的波束群集的特征標(biāo)信號(hào)被檢測(cè)出來(lái)時(shí)，換句話說(shuō)，同一波束群集的其他的STA正在發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)(S711YES)，返回步驟S702；特征標(biāo)信號(hào)未被檢測(cè)出來(lái)時(shí)(S711NO)，進(jìn)入步驟S755。
在步驟S755，進(jìn)行補(bǔ)償值是否為“0”的判定。補(bǔ)償值為“0”時(shí)(S755YES)，立即發(fā)送分組數(shù)據(jù)。補(bǔ)償計(jì)數(shù)不為“0”時(shí)(S755NO)，進(jìn)入下一個(gè)步驟S756。
在步驟S756，根據(jù)CCA判定媒體150處于空閑狀態(tài)還是被占用狀態(tài)。媒體150被判定為空閑時(shí)(S756YES)，立即進(jìn)入第一階段S703的步驟S714。媒體150仍處于被占用狀態(tài)時(shí)(S756NO)，進(jìn)入步驟S757。
在步驟S757，再次判定相同的波束群集的特征標(biāo)信號(hào)是否被檢測(cè)出來(lái)。在該步驟使用的判定期間為檢測(cè)時(shí)間(Detection Time)。在該步驟，相同的波束群集的特征標(biāo)信號(hào)被檢測(cè)出來(lái)時(shí)(S757YES)立即返回步驟S702。另一方面，相同的波束群集的特征標(biāo)信號(hào)未被檢測(cè)出來(lái)時(shí)(S757NO)進(jìn)入步驟S758，將補(bǔ)償值遞減“1”。遞減后重新回到步驟S755。
第一階段S703的過(guò)程中的遞減(S754)是按照時(shí)隙時(shí)間單位進(jìn)行，而第二階段S708過(guò)程中的遞減(S758)則按照檢測(cè)時(shí)間(DetectionTime)單位進(jìn)行。這是因?yàn)榛谑褂玫奶卣鳂?biāo)信號(hào)的性質(zhì)，檢測(cè)時(shí)間有可能比時(shí)隙時(shí)間長(zhǎng)。此時(shí)，如果將補(bǔ)償值以每時(shí)隙時(shí)間單位遞減的話，有可能在經(jīng)過(guò)1次的特征標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)時(shí)間之前，補(bǔ)償計(jì)數(shù)變?yōu)椤?”的情況出現(xiàn)。這意味著，結(jié)果可能產(chǎn)生進(jìn)行發(fā)送而引起沖突。通過(guò)以每檢測(cè)時(shí)間單位進(jìn)行遞減，可以避免這樣的狀況發(fā)生。
所述擴(kuò)張CSMA算法的主要的必要條件為在可能進(jìn)行多個(gè)同時(shí)發(fā)送的媒體150，STA120可以檢測(cè)出來(lái)其他的STA130、140的特征標(biāo)信號(hào)的存在。
以下有關(guān)特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法，舉3個(gè)例子來(lái)說(shuō)明。圖6是用來(lái)說(shuō)明特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第1個(gè)例子的圖，圖7是用來(lái)說(shuō)明特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第2個(gè)例子的圖，圖8是用來(lái)說(shuō)明特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送方法的第3個(gè)例子的圖。
在5GHz的UNII(Unlicensed National Information Infrastructure，非許可國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施)頻域操作的無(wú)線LAN100，利用20MHz的信道化來(lái)操作。圖6所示的例子里，既符合OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)發(fā)送的20MHz頻譜屏蔽181，又使用第0個(gè)(也就是所使用頻譜的中央部分)副載波182的頻率，該副載波在僅發(fā)送普通的數(shù)據(jù)分群集的OFDM發(fā)送183里不使用。
換句話說(shuō)，在發(fā)送數(shù)據(jù)分群集以及特征標(biāo)信號(hào)的OFDM發(fā)送184里，特征標(biāo)信號(hào)利用第0個(gè)副載波185以低功率發(fā)送。
5GHz的UNII頻域里的信道化為20MHz，但基頻的頻譜占有為參照號(hào)碼186所示為16.667MHz。換句話說(shuō)，將從20MHz頻譜屏蔽里除去16.667MHz頻譜占有186的剩余頻域作為保護(hù)頻域來(lái)利用，以便對(duì)應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)時(shí)的滾降。
在圖7所示的例子里，使用在僅發(fā)送普通的數(shù)據(jù)分組的OFDM183里不使用的第±27個(gè)，也就是使用頻譜的兩個(gè)邊界部分的副載波191的頻率。
換句話說(shuō)，在發(fā)送數(shù)據(jù)分組以及特征標(biāo)信號(hào)的OFDM發(fā)送192里，特征標(biāo)信號(hào)使用第±27個(gè)的副載波193發(fā)送。通過(guò)降低追加副載波的功率以便緩和施加給接收端濾波器的必要條件，第±27個(gè)的副載波193的發(fā)送利用比其他的副載波的發(fā)送低的功率進(jìn)行。
在圖7所示的例子里，因?yàn)榭梢缘玫綀D6的例子的2倍的頻譜來(lái)發(fā)送特征標(biāo)信號(hào)，所以可以發(fā)送2倍的發(fā)送特征標(biāo)信號(hào)。由此，可以使編碼空間或由所給長(zhǎng)度的編碼可以編址的波束區(qū)的數(shù)目加倍，或使檢測(cè)時(shí)間減半。另外在接收端的相關(guān)器以及碼元的同步也可以變得簡(jiǎn)單。
而且，還可以同時(shí)使用第0個(gè)的副載波185以及第±27個(gè)的副載波193兩者。
在所述的每個(gè)例子里，都可以將未使用于數(shù)據(jù)分組發(fā)送的頻域有效地用于特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送。
因?yàn)樗鶎俨煌ㄊ杭亩鄠€(gè)用戶可以同時(shí)發(fā)送特征標(biāo)信號(hào)，所以需要判斷每個(gè)用戶所發(fā)送的特征標(biāo)信號(hào)與由AP110分配的特征標(biāo)信號(hào)是否相同。由此作為特征標(biāo)信號(hào)，優(yōu)選的是比如使用擴(kuò)頻碼。通過(guò)使用具有較高的自相關(guān)特性的擴(kuò)頻碼，可以以較高的成功確率檢測(cè)特征標(biāo)信號(hào)。而且通過(guò)使用具有較低的互相關(guān)特性的擴(kuò)頻碼，可以降低檢測(cè)特征標(biāo)信號(hào)時(shí)出錯(cuò)的可能性。像這樣將擴(kuò)頻碼作為特征標(biāo)信號(hào)來(lái)使用的話，可以利用相關(guān)器(匹配濾波器)高精度地判斷出是否存在特征標(biāo)信號(hào)，而該特征標(biāo)信號(hào)意味著在同一波束群集里其他的用戶是否已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行發(fā)送。
另外，如圖6所示，將第0個(gè)的副載波185用于特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送時(shí)，使特征標(biāo)信號(hào)具有使其平均值為零的特征。這樣處理的話，可以將受到的DC偏移量的影響抑制到最小，該DC偏移量是由進(jìn)行發(fā)送的用戶的D/A轉(zhuǎn)換器以及進(jìn)行接收的用戶的A/D轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的。
另外，將擴(kuò)頻碼作為特征標(biāo)信號(hào)使用，即使利用比數(shù)據(jù)分組的發(fā)送還低的發(fā)送功率來(lái)進(jìn)行特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送，也可以利用接收端的處理增益而補(bǔ)償其低功率。
將擴(kuò)頻碼作為特征標(biāo)信號(hào)使用以外，還可以利用在頻域里的各個(gè)副載波的正交性。如圖8所示，可以得到3個(gè)正交的副載波194，也就是第±27個(gè)和第0個(gè)的副載波?？梢詫⑦@些副載波194分別作為被辨別的特征標(biāo)信號(hào)使用。在該例中，使3個(gè)特征標(biāo)信號(hào)分別與第±27個(gè)和第0個(gè)的副載波相關(guān)聯(lián)。在該機(jī)制里，各個(gè)特征標(biāo)信號(hào)的數(shù)量雖然有可能被副載波的數(shù)量限定，但是接收端的裝置可以通過(guò)測(cè)定各個(gè)頻率的功率而快速地進(jìn)行特征標(biāo)信號(hào)的檢測(cè)。
為了支持特征標(biāo)信號(hào)的概念，擴(kuò)展CSMA算法有必要像圖9所示那樣修正用來(lái)決定狀態(tài)的2個(gè)值用來(lái)支持CCA值(Clear ChannelAssessment，信道空閑估計(jì))以及特征標(biāo)信號(hào)檢測(cè)值(Signature SignalDetection)。這些值，在圖9里作為遞減時(shí)間單位(Decrement Time Unit)有3個(gè)操作模式被表示出來(lái)，換句話說(shuō)，決定由時(shí)隙時(shí)間(Slot Time)、檢測(cè)時(shí)間(Detection Time)以及N/A(No Transmission Time，不傳輸時(shí)間)來(lái)表示的操作模式604、605、606。
基于圖9所示的操作模式或圖5的擴(kuò)展CSMA算法的流程圖，說(shuō)明3個(gè)STA(在該例中，稱(chēng)為“STA1”“STA2”“STA3”)存在時(shí)的操作例。STA1以及STA2所屬于同一波束群集而且共有相同的特征標(biāo)信號(hào)，但是第3個(gè)STA3所屬于不同的波束群集而且具有不同的特征標(biāo)信號(hào)。假定最開(kāi)始媒體150被占用，STA1將“6”選為隨機(jī)補(bǔ)償值，STA2將“4”選為隨機(jī)補(bǔ)償值。如圖10所示，STA3在時(shí)刻801的瞬間開(kāi)始發(fā)送。在到達(dá)該瞬間之前，STA1以及STA2在各個(gè)時(shí)隙時(shí)間期間(也就是期間802、803)分別所表示的那樣，分別遞減各自的補(bǔ)償值。當(dāng)STA3開(kāi)始發(fā)送后，CCA算法檢測(cè)出媒體150被占用，結(jié)果補(bǔ)償值只是遞減“1”。期間804和805表示在各自的檢測(cè)時(shí)間單位減去STA1和STA2的補(bǔ)償值。
在時(shí)刻806，表示著STA2的隨機(jī)補(bǔ)償(被選擇為“4”)已經(jīng)完畢，STA2開(kāi)始發(fā)送。由此可知，STA1在STA2發(fā)送期間807內(nèi)，有必要將操作模式切換為圖9的參照號(hào)碼606所示的操作模式以便待機(jī)而不發(fā)送。STA2的發(fā)送完畢以后，STA1利用CCA算法無(wú)法檢測(cè)出媒體150被占用，所以切換為圖9的參照號(hào)碼604所示的操作模式。等到補(bǔ)償值遞減為“0”以后(以時(shí)隙時(shí)間單位)，STA1獲得媒體150的訪問(wèn)權(quán)，在參照號(hào)碼808所示的瞬間開(kāi)始發(fā)送。
綜上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，根據(jù)以下的理由，可以提高無(wú)線LAN100的吞吐量對(duì)應(yīng)于STA120～140的位置將STA120～140分別配屬給波束群集，而該波束群集是由AP110的多波束天線111形成的指向性波束的到達(dá)范圍所決定的。并且將每個(gè)波束群集所特有的特征標(biāo)信號(hào)分別分配給已被配屬好了的STA120～140，在同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)媒體150的多個(gè)STA分別所屬于不同的波束群集時(shí)，AP110對(duì)每個(gè)電波都分別具有發(fā)送接收器，所以每個(gè)STA可以同時(shí)與SDMA對(duì)應(yīng)的AP110通信。
另外，在本實(shí)施方式說(shuō)明了的無(wú)線LAN100有不少應(yīng)用領(lǐng)域。具體地說(shuō)，諸如在企業(yè)，可以將無(wú)線訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的筆記本式電腦，不僅在辦公桌上使用，還拿到會(huì)議室等處使用；在家庭，將AP與頂置盒產(chǎn)品、媒體播放機(jī)以及互聯(lián)網(wǎng)的入口網(wǎng)站等組成的家庭AV伺服器相連接，可以用于訪問(wèn)存儲(chǔ)在比如顯示板、照相機(jī)、筆記本式電腦等配備無(wú)線訪問(wèn)功能的各種設(shè)備里的信息。
另外，本實(shí)施方式的無(wú)線LAN100，也可以應(yīng)用于利用數(shù)據(jù)服務(wù)的STA訪問(wèn)的寫(xiě)字樓的前廳或咖啡店等網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)。
本申請(qǐng)書(shū)基于2003年9月17日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)2003-324793號(hào)，其內(nèi)容全部包含于此以備參考。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，無(wú)線基站裝置以及無(wú)線終端裝置具有提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量的效果，在無(wú)線LAN等的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括對(duì)應(yīng)空分多址訪問(wèn)的無(wú)線基站裝置，具備形成指向性波束的天線單元，和與所述天線單元相連接并可以進(jìn)行并列工作的多個(gè)發(fā)送接收單元；以及無(wú)線終端裝置，與所述無(wú)線基站裝置通信；其中，所述方法包括配屬步驟，對(duì)應(yīng)所述無(wú)線終端裝置的位置，將所述無(wú)線終端裝置配屬給由所述指向性波束的到達(dá)范圍而決定的群集；分配步驟，將所述每個(gè)群集特有的特征標(biāo)信號(hào)分配給在所述配屬步驟配屬好了的所述無(wú)線終端裝置；檢測(cè)步驟，檢測(cè)在訪問(wèn)的媒體里是否存在由所述分配步驟所分配的所述特征標(biāo)信號(hào)；以及發(fā)送步驟，當(dāng)所述檢測(cè)步驟里的檢測(cè)結(jié)果為在所述媒體里不存在所述特征標(biāo)信號(hào)時(shí)，將所述特征標(biāo)信號(hào)和發(fā)往所述無(wú)線基站裝置的數(shù)據(jù)分組同時(shí)發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中所述發(fā)送步驟還具有遞減步驟，當(dāng)所述檢測(cè)步驟里的檢測(cè)結(jié)果為在所述媒體里不存在所述特征標(biāo)信號(hào)時(shí)，將補(bǔ)償值遞減；在所述遞減步驟里，當(dāng)所述補(bǔ)償值遞減為零時(shí)，將所述特征標(biāo)信號(hào)和所述數(shù)據(jù)分組同時(shí)發(fā)送。
3.如權(quán)利要求2所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中所述遞減步驟還具有判定步驟，判定所述媒體的狀態(tài)；在每時(shí)間單位，進(jìn)行補(bǔ)償值的遞減，所述時(shí)間單位對(duì)應(yīng)于所述判定步驟里所判定的所述媒體的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中所述特征標(biāo)信號(hào)具有在所述檢測(cè)步驟的檢測(cè)時(shí)間比規(guī)定的時(shí)隙時(shí)間長(zhǎng)的特征；在所述遞減步驟，在每經(jīng)過(guò)所述檢測(cè)時(shí)間就進(jìn)行所述補(bǔ)償值的遞減。
5.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中在所述發(fā)送步驟，使用通信用頻域中不用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組的中央部分的頻率發(fā)送所述特征標(biāo)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中在所述發(fā)送步驟，使用通信用頻域中不用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組的兩個(gè)邊界部分的頻率發(fā)送所述特征標(biāo)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中在所述發(fā)送步驟，使用通信用頻域中不用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組的中央部分以及兩個(gè)邊界部分的頻率發(fā)送所述特征標(biāo)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中所述特征標(biāo)信號(hào)以所述群集為單位，與通信用頻域中的在所述發(fā)送步驟里不用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)分組的頻率相關(guān)聯(lián)；所述發(fā)送步驟，使用與本身的特征標(biāo)信號(hào)相相關(guān)聯(lián)的頻率，進(jìn)行所述特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送。
9.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中，使所述特征標(biāo)信號(hào)具有規(guī)定程度以上的自相關(guān)特性以及規(guī)定程度以下的互相關(guān)特性；所述檢測(cè)步驟，利用所述特征標(biāo)信號(hào)來(lái)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，通過(guò)所述相關(guān)計(jì)算來(lái)檢測(cè)是否存在所述特征標(biāo)信號(hào)。在英文中，沒(méi)有括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容，此外，在權(quán)利要求中，除了附圖標(biāo)記外，不可以有括號(hào)。
10.如權(quán)利要求5所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，其中使用所述中央部分的頻率所發(fā)送的所述特征標(biāo)信號(hào)具有該平均值為零的特性。
11.如權(quán)利要求1所述的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)方法，所述發(fā)送步驟，利用比發(fā)送所述分組數(shù)據(jù)還低的發(fā)送功率進(jìn)行所述特征標(biāo)信號(hào)的發(fā)送。
12.一種無(wú)線基站裝置，對(duì)應(yīng)空分多址訪問(wèn)，具有形成指向性波束的天線單元和與所述天線單元相連接并可以進(jìn)行并列工作的多個(gè)發(fā)送接收單元；還具有配屬單元，對(duì)應(yīng)所述無(wú)線終端裝置的位置，將所述無(wú)線終端裝置配屬給由所述指向性波束的到達(dá)范圍而決定的群集；分配單元，將所述每個(gè)群集所特有的特征標(biāo)信號(hào)分配給配屬好了的所述無(wú)線終端裝置；以及通知單元，將分配的特征標(biāo)信號(hào)通知給所述無(wú)線終端裝置。
13.一種無(wú)線終端裝置，包括接收單元，接收由所述無(wú)線基站裝置通知的特征標(biāo)信號(hào)，該特征標(biāo)信號(hào)為每個(gè)群集特有，該群集是由通信對(duì)方的無(wú)線基站裝置的天線單元所形成的指向性波束的到達(dá)范圍而決定的；檢測(cè)單元，檢測(cè)所訪問(wèn)的媒體里是否存在所述特征標(biāo)信號(hào)；遞減單元，依據(jù)所述檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，當(dāng)所述媒體里不存在所述特征標(biāo)信號(hào)時(shí)，將補(bǔ)償值遞減；以及發(fā)送單元，當(dāng)所述補(bǔ)償值通過(guò)所述遞減單元遞減為零時(shí)，將所述特征標(biāo)信號(hào)和發(fā)往所述無(wú)線基站裝置的數(shù)據(jù)分組同時(shí)發(fā)送。
全文摘要
一種載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)的方法，可以提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。該方法通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，比如無(wú)線LAN(100)來(lái)執(zhí)行，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有AP(110)以及與AP(110)通信的STA(120、130、140)，其中AP(110)裝備形成指向性波束的多波束天線(111)且兼容SDMA。利用該方法，首先AP(110)對(duì)應(yīng)STA(120～140)的位置，將STA(120～140)配屬給由指向性波束的到達(dá)范圍而定的波束群集。然后將每個(gè)波束群集所特有的用來(lái)判斷群集的特征標(biāo)信號(hào)分配給已被配屬好了的STA(120～140)。
文檔編號(hào)H04B7/00GK1846374SQ200480025230
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月17日
發(fā)明者拉胡爾·馬利克, 陳必耀 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社