專利名稱：無線通信方法以及無線通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無線通信網(wǎng)絡中進行AdHoc通信時的無線通信方法以及無線通信裝置。
背景技術(shù)：
目前，作為進行AdHoc通信時的無線通信方法以及無線通信裝置，例如存在特開2003-229869號公報中記載的方法以及裝置。圖22表示特開2003-229869號公報中記載的無線通信方法。
在圖22中，無線通信裝置以規(guī)定的時間間隔設定管理信息的通知周期，來發(fā)送記載了表示自己的信息接收開始位置的接收時刻信息、接收窗口信息和接收周期信息的管理信息。接收完管理信息的其他無線通信裝置，與相應的無線通信裝置的通信裝置號碼相關(guān)聯(lián)地存儲接收時刻和接收窗口、接收周期。在傳送信息時，根據(jù)通信對象的接收時刻和接收窗口、接收周期求出相應的通信裝置的接收開始位置，在該時刻發(fā)送信息。
此外，作為其他的現(xiàn)有例子，具有特開2004-128616號公報中記載的無線通信裝置。圖21是表示特開2004-128616號公報中記載的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖21中，現(xiàn)有的無線通信裝置除了用于脈沖通信的脈沖無線機2004以及天線2003，還設置有使用AdHoc網(wǎng)絡系統(tǒng)的窄帶無線機2002以及天線2001，使用該窄帶無線機2002在無線通信終端之間進行請求等的控制數(shù)據(jù)的收發(fā)。由此，現(xiàn)有的無線通信裝置更新用于數(shù)據(jù)通信的調(diào)度信息，按照該調(diào)度信息進行使用脈沖通信方式的數(shù)據(jù)通信。
但是，在特開2003-229869號公報中記載的現(xiàn)有方法中，無線通信裝置雖然可以只在接收窗口的時間等待接收數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)了低消耗功率，但存在以下的問題由于指定接收發(fā)送請求的接收窗口，所以來自多個無線通信裝置的發(fā)送請求在該接收窗口集中，無法正確接收發(fā)送請求的可能性提高。
此外，還具有以下的問題因為發(fā)送給自己以外裝置的通信請求或通信應答偏離了自己的接收窗口，所以無法接收到它們。因此，無法得知其他的無線通信裝置接收數(shù)據(jù)的擴張了的接收窗口的時間段，所以在該時間段發(fā)送數(shù)據(jù)的可能性提高。
此外，在特開2004-128616號公報中記載的現(xiàn)有的無線通信裝置中，窄帶無線機根據(jù)周圍是否存在無線通信裝置而成為待機狀態(tài)，但脈沖無線機卻常時工作。因此，現(xiàn)有的無線通信裝置難以降低消耗功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供在進一步降低無線通信裝置接收等待狀態(tài)下的消耗功率的同時，可以避免與其他無線通信裝置的通信沖突的無線通信方法、發(fā)送裝置、接收裝置以及無線通信裝置。
本發(fā)明的無線通信方法，作為第一無線通信裝置和第二無線通信裝置進行數(shù)據(jù)通信的信道，除了初期是休止狀態(tài)的第一信道之外，具有可以以低于第一信道的消耗功率進行常時通信的第二信道，所述無線通信方法具有以下步驟第一無線通信裝置通過第二信道向第二無線通信裝置發(fā)送控制信息；第二無線通信裝置通過第二信道接收該控制信息，使通過第一信道的數(shù)據(jù)接收處于工作狀態(tài)；在第一無線通信裝置和第二無線通信裝置通過第一信道收發(fā)數(shù)據(jù)之后，使通過第一信道的接收返回到休止狀態(tài)。
由此，第二無線通信裝置在數(shù)據(jù)的等待時間中，通過使用消耗功率較低的第二信道可以實現(xiàn)低消耗功率。
此外，本發(fā)明的無線通信方法的第一無線通信裝置和第二通信裝置是UWB無線通信裝置，第一信道是寬帶傳送路徑，第二信道是調(diào)制解調(diào)速度小于等于預先規(guī)定值的窄帶傳送路徑。
由此，由于第二信道的調(diào)制速度比第一信道慢，所以第一無線通信裝置至第三無線通信裝置可以使通過第二信道進行通信時的消耗功率低于通過第一信道進行通信時的消耗功率。
此外，在本發(fā)明的無線通信方法的控制信息中還包含記載了進行數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段的通信時間預約請求信息，所述無線通信方法還具有以下的步驟在第二無線通信裝置接收到的控制信息中包含的通信時間預約請求信息是發(fā)送給自己時，通過第二信道發(fā)送通信時間預約應答信息，該通信時間預約應答信息是在該通信時間預約請求信息中附加了通知已接收到發(fā)送給自己的通信預約的信息；位于第一無線通信裝置和第二無線通信裝置中至少任意一個裝置的可通信范圍內(nèi)的第三無線通信裝置，通過第二信道接收來自第一無線通信裝置的通信時間預約請求信息和來自第二無線通信裝置的通信時間預約應答信息中的至少任意一個，并將通信時間預約請求信息或通信時間預約應答信息中記載的時間段作為禁止發(fā)送的時間段進行存儲；第三無線通信裝置根據(jù)所存儲的禁止發(fā)送的時間段決定自己的可收發(fā)時間段，第一無線通信裝置在通信時間預約請求信息中所指定的時間段使用第二信道發(fā)送數(shù)據(jù)。
由此，接收到通信時間預約信息的無線通信裝置向周圍發(fā)送包含預約的通信時間信息的應答，所以被請求通信的無線通信裝置的可通信區(qū)域內(nèi)的無線通信裝置可以得知該被通信預約的時間段。
此外，本發(fā)明的無線通信方法還具有第二無線通信裝置向第一無線通信裝置請求使用第二信道發(fā)送通信時間預約請求信息的步驟，第一無線通信裝置根據(jù)來自第二無線通信裝置的請求，通過第一信道和第二信道中的任意一個發(fā)送控制信息。
由此，第二無線通信裝置可以向其他的無線通信裝置預先通知可以使用第二信道這一情況，所以可以低消耗功率地通過可以進行接收的第二信道來接收。
此外，本發(fā)明的通信方法還是第一無線通信裝置通過第二信道進行向第二無線通信裝置的多播的通信方法。
由此，第一無線通信裝置可以向全部的無線通信裝置低消耗功率地通知通信時間預約信息。
本發(fā)明的接收裝置具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收前同步碼(preamble)的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；在接收到由第一接收部接收到的前同步碼時，控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到前同步碼時，解除第二接收部的節(jié)能，由UWB的信道進行數(shù)據(jù)接收。
由此，本發(fā)明的接收裝置在進行數(shù)據(jù)通信以外的時間使使用UWB信道的第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，在該以外的時間以低于UWB信道的消耗功率通過可通信的窄帶信道持續(xù)等待前同步碼的接收。由此，可以減少進行UWB通信的接收裝置的總共的消耗功率。此外，本發(fā)明的接收裝置與通信方式無關(guān)，可以適用于任何協(xié)議。
本發(fā)明的接收裝置具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收控制信息的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；根據(jù)由第一接收部接收到的控制信息判別是否發(fā)送給自己并控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到發(fā)送給自己的控制信息時，解除第二接收部的節(jié)能，由UWB信道進行數(shù)據(jù)接收。
由此，接收裝置在進行數(shù)據(jù)通信以外的時間使使用UWB信道的第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，以低于UWB信道的消耗功率通過可通信的窄帶信道持續(xù)等待控制信息的接收。由此，可以減少進行UWB通信的接收裝置的總共的消耗功率。
本發(fā)明的發(fā)送裝置具有將控制信息作為脈沖寬度較寬的脈沖來輸出的控制信息脈沖生成部；將發(fā)送數(shù)據(jù)作為比控制信息脈沖生成部輸出的脈沖寬度窄的脈沖來輸出的數(shù)據(jù)脈沖生成部；輸出與由所述控制信息脈沖生成部和數(shù)據(jù)脈沖生成部所輸入的脈沖的脈沖寬度相對應的振蕩信號的振蕩部；對從所述振蕩部輸出的信號進行發(fā)送的發(fā)送部，所述振蕩部根據(jù)來自所述控制信息脈沖生成部的脈沖輸入來輸出窄帶信道的信號或根據(jù)來自所述數(shù)據(jù)脈沖生成部的脈沖輸入來輸出UWB信道的信號，由此來切換輸出帶寬。
由此，本發(fā)明的發(fā)送裝置可以通過簡單的結(jié)構(gòu)切換輸出帶寬。
本發(fā)明的無線通信裝置具有接收裝置，其具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收控制信息的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；根據(jù)由第一接收部接收到的控制信息判別是否發(fā)送給自己并控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到發(fā)送給自己的控制信息時，解除第二接收部的節(jié)能，由UWB信道進行數(shù)據(jù)接收；發(fā)送裝置，其具有將控制信息作為脈沖寬度較寬的脈沖來輸出的控制信息脈沖生成部；將發(fā)送數(shù)據(jù)作為比控制信息脈沖生成部輸出的脈沖寬度窄的脈沖來輸出的數(shù)據(jù)脈沖生成部；輸出與由控制信息脈沖生成部和數(shù)據(jù)脈沖生成部所輸入的脈沖的脈沖寬度相對應的振蕩信號的振蕩部；對從振蕩部輸出的信號進行發(fā)送的發(fā)送部，振蕩部根據(jù)來自控制信息脈沖生成部的脈沖輸入來輸出窄帶信道的信號或根據(jù)來自數(shù)據(jù)脈沖生成部的脈沖輸入來輸出UWB信道的信號，由此來切換輸出帶寬此外，本發(fā)明的無線通信裝置所生成的控制信息包含通信時間預約請求信息，該通信時間預約請求信息記載了進行發(fā)送源無線通信裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段，接收裝置還具有從通信時間預約請求信息中提取發(fā)送源無線通信裝置的識別符和數(shù)據(jù)發(fā)送的預約時間段的通信信息分析部；在控制數(shù)據(jù)的發(fā)送目的地是通信信息分析部自己時，將識別符和預約時間段對應地進行記錄的通信預約表；生成通信時間預約應答信息的應答信息生成部，該通信時間預約應答信息是在通信時間預約請求信息中附加了通知正常接收的信息的應答信息，發(fā)送裝置的控制信息脈沖生成部根據(jù)應答信息生成部生成的通信時間預約應答信息來生成脈沖，振蕩部對應該脈沖生成窄帶信道的信號。
由此，接收到通信時間預約信息的無線通信裝置向周圍發(fā)送包含預約的通信時間信息的應答，所以被請求通信的無線通信裝置的可通信區(qū)域內(nèi)的無線通信裝置可以得知該被通信預約的時間段。
此外，在本發(fā)明的無線通信裝置中，通信數(shù)據(jù)選別部僅在發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)發(fā)送的預約時間段使UWB信道可以進行接收。因此，可以將使用UWB信道的時間段限定為最小限，所以可以進一步降低消耗功率。
此外，在本發(fā)明的無線通信裝置中，窄帶信道是調(diào)制解調(diào)速度小于等于預先規(guī)定值的信道。
由此，可以將通過窄帶信道的消耗功率抑制成小于等于規(guī)定值。
如上所述根據(jù)本發(fā)明，發(fā)送裝置可以通過簡單的結(jié)構(gòu)切換輸出信號的帶寬，接收裝置可以在低消耗功率的狀態(tài)下接收載波監(jiān)聽(carrier sense)信號。而且，多個無線通信裝置可以互不干擾地進行無線通信。


圖1表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)。
圖2表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)。
圖3表示本發(fā)明第一實施方式的RTS幀格式。
圖4表示本發(fā)明第一實施方式的CTS幀格式。
圖5表示本發(fā)明第一實施方式的持續(xù)幀(keep alive frame)格式。
圖6表示本發(fā)明第一實施方式的數(shù)據(jù)幀格式。
圖7表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置之間的通信順序。
圖8表示本發(fā)明第一實施方式的通信禁止表。
圖9表示本發(fā)明第一實施方式的通信預約表。
圖10是表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置發(fā)送RTS幀的動作的流程圖。
圖11是表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置進行的接收動作的流程圖。
圖12是表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置進行的CTS幀處理的流程圖。
圖13是表示本發(fā)明第一實施方式的無線通信裝置進行的RTS幀處理的流程圖。
圖14表示本發(fā)明第二實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)。
圖15表示本發(fā)明第四實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)。
圖16表示本發(fā)明第四實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)。
圖17是表示本發(fā)明第三實施方式的發(fā)送側(cè)的無線通信裝置進行的發(fā)送處理的流程圖。
圖18是表示本發(fā)明第三實施方式的接收側(cè)的無線通信裝置進行的接收處理的流程圖。
圖19表示本發(fā)明第二實施方式的持續(xù)幀格式。
圖20A表示本發(fā)明第三實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。
圖20B表示本發(fā)明第三實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。
圖21是表示現(xiàn)有例中的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖22表示現(xiàn)有例的無線通信方法。
具體實施例方式
以下，使用附圖對本發(fā)明實施方式進行說明。
(第一實施方式)圖1表示本發(fā)明實施方式的無線通信網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)。
在圖1中，無線通信裝置101至104分別與可通信區(qū)域111至114內(nèi)的其他無線通信裝置進行多路訪問方式的超寬帶(UWB)無線通信，通過無指向性天線向整個可通信區(qū)域通過UWB信道傳送數(shù)據(jù)。此外，無線通信裝置101至104可以自由地進行空間移動。
圖2是表示無線通信裝置101至104的結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖2中，接收部201將由天線200接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并生成幀，處于常時可接收狀態(tài)。此外，發(fā)送部211將數(shù)字信號幀轉(zhuǎn)換為模擬信號，從天線200發(fā)送。天線200是無指向性天線，向可通信區(qū)域發(fā)射電波。
通信數(shù)據(jù)選別部202判別接收部201從天線200接收到的幀的種類。作為接收的幀的種類，存在通信請求RTS幀(以下稱為“RTS幀”)、通信確認信號CTS(以下稱為“CTS幀”)、通信非確認信號nCTS(以下稱為“nCTS幀”)、數(shù)據(jù)幀、以及持續(xù)(Keep Alive)幀等。
這里，對各幀進行說明。
圖3表示RTS幀格式。
在圖3中，幀控(frame control)301是幀的識別信息，設定RTS幀的固有編碼。占有時間302表示受理接收作為RTS幀的應答信號的CTS幀的允許時間。發(fā)送站ID303確定發(fā)送源的無線通信裝置，并設定MAC地址。接收站ID304確定發(fā)送目的地，并設定發(fā)送目的地的無線通信裝置的MAC地址。輸入數(shù)305表示預約的數(shù)據(jù)發(fā)送時間段的個數(shù)，幀ID306確定RTS幀。
發(fā)送開始時間307和發(fā)送占有時間308表示了從CTS接收時刻到開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時間，和由通信占有的時間。沖突位(CO)309表示沖突，但不由RTS幀使用。信道號碼(CH)301指定數(shù)據(jù)幀的通信使用的信道。
圖4表示CTS幀以及nCTS幀的幀格式。
圖4的CTS幀的接收開始時間401和接收占有時間402表示RTS幀通知的直到開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀的時間和由該通信占有的時間。另一方面，在nCTS幀的情況下，表示從允許接收側(cè)的無線通信裝置所指定的接收的CTS發(fā)送時刻直到開始接收數(shù)據(jù)幀的時間和該接收可占有的時間。
此外，CTS幀的沖突位(CO)309表示在從其他的無線通信裝置取得的禁止通信的時間段和RTS幀指定的通信預約的時間段中存在重復的時間段，但在nCTS幀的情況下不使用沖突位。
幀ID306確定接收到的應答對象的RTS幀。此外，在幀控301中，CTS幀和nCTS幀分別使用不同的識別碼。
圖5表示持續(xù)幀的格式。
在圖5中，在幀控301中設定用于識別持續(xù)幀的編碼。發(fā)送站ID501是確定發(fā)送源的無線通信裝置的識別符，設定MAC地址。發(fā)送時刻502表示持續(xù)幀的發(fā)送時刻，發(fā)送間隔時刻503表示進行發(fā)送的周期。而且，PS504表示無線通信裝置處于節(jié)能狀態(tài)。
圖6表示數(shù)據(jù)幀的格式。
在圖6中，發(fā)送站ID303確定數(shù)據(jù)的發(fā)送源的無線通信裝置。發(fā)信站ID601確定對數(shù)據(jù)進行中繼的無線通信裝置。接收站ID304確定數(shù)據(jù)的中繼目的地的無線通信裝置，發(fā)送目的地站ID602確定數(shù)據(jù)的最終發(fā)送目的地的無線通信裝置。這里，在接收站ID304和發(fā)送目的地站ID602中設定無線通信裝置各自的MAC地址。
通信數(shù)據(jù)選別部202根據(jù)幀控301選別上述種類的數(shù)據(jù)幀。
通信信息分析部204在通信數(shù)據(jù)選別部202選別了RTS幀時，從RTS幀中提取發(fā)送站ID303、發(fā)送開始時間307和發(fā)送占有時間308，并登錄在通信禁止表205中。此外，通信信息分析部204在通信數(shù)據(jù)選別部202選別了CTS幀時，在CTS幀的發(fā)送站ID不是自己的MAC地址的情況下，提取發(fā)送站ID303、接收開始時間401和接收占有時間402，并登錄在通信禁止表205中。圖8表示通信禁止表205的格式。
在圖8中，在發(fā)送源ID801記錄發(fā)送站ID303，在使用開始時刻803記錄接收到RTS幀的時刻加上發(fā)送開始時間的時刻，在發(fā)送占有時間804記錄使用開始時刻803加上發(fā)送占有時間308的時刻?；蛘咴谑褂瞄_始時刻803記錄接收到CTS幀的時刻加上接收開始時間的時刻，在發(fā)送占有時間804記錄使用開始時刻803加上接收占有時間的時刻。在幀ID805記錄幀ID306，在接收信道ID806記錄CH310。
此外，通信信息分析部204在CTS幀的發(fā)送站ID是自己的MAC地址的情況下，在通信預約表206中設定在登錄完成的通信預約時間段中可以進行通信的標識。通信預約表206是在自己和其他的無線通信裝置進行發(fā)送時存儲的通信預約信息，圖9表示該通信預約信息的格式。
在圖9中，接收目的地ID902記錄通信對象目的地的MAC地址，使用開始時刻903記錄到預約的通信開始的時間，發(fā)送占有時間904記錄預約的通信的占有時間，在幀ID905中記錄幀ID306，在應答906中記錄表示有無應答的標識。
通信/應答信息生成部207從通信信息分析部204接收表示接收到發(fā)送給自己的RTS幀的通知，并生成對RTS幀進行應答的CTS幀。此時，通信/應答信息生成部207檢查在通信禁止表205中是否存在包含全部或部分已通信預約的時間段的、來自其他無線通信裝置的登錄。此外，通信/應答信息生成部207生成CTS幀的功能與本發(fā)明的應答信息生成部相當。
此外，通信/應答信息生成部207接收來自如下所述的通信數(shù)據(jù)生成部210的通信預約請求，并生成用于向其他的無線通信裝置進行通信預約的RTS幀。此外，通信/應答信息生成部207在事件計時器209中設定直到開始發(fā)送數(shù)據(jù)的時間。
通信數(shù)據(jù)生成部210接收來自應用程序(application)部203的通信請求，根據(jù)從應用程序部203交付的內(nèi)容數(shù)據(jù)等生成發(fā)送數(shù)據(jù)幀。此外，向通信/應答信息生成部207進行對發(fā)送數(shù)據(jù)的時間段進行預約的指示。
對如上構(gòu)成的無線通信裝置101至104進行的通信動作進行說明。
在初期狀態(tài)，通信/應答信息生成部207常時按規(guī)定的周期生成持續(xù)幀，從發(fā)送部211向可通信區(qū)域內(nèi)的其他的無線通信裝置進行發(fā)送。
此外同時，通信數(shù)據(jù)選別部202在通過接收部201從其他的無線通信裝置接收持續(xù)幀時，根據(jù)發(fā)送站ID識別處于可通信區(qū)域內(nèi)的無線通信裝置。
如此，無線通信裝置101至104相互通知自己的存在。即，在圖1的無線通信網(wǎng)絡中的無線通信裝置101至104的位置關(guān)系的情況下，無線通信裝置101檢測無線通信裝置102的存在，無線通信裝置102檢測無線通信裝置101、103、104的存在。此外，無線通信裝置103檢測無線通信裝置102、104，無線通信裝置104檢測無線通信裝置102、103。
然后，對無線通信裝置為了向可通信區(qū)域內(nèi)的發(fā)送目的地的無線通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)而進行的通信預約的動作進行說明。
圖10是表示發(fā)送用于通信預約的RTS幀的動作的流程圖。
首先，通信數(shù)據(jù)生成部210在從應用程序部203接收到向其他無線通信裝置的數(shù)據(jù)內(nèi)容的發(fā)送請求時(步驟S1001)，向通信/應答信息生成部207指示通信預約。
然后，通信/應答信息生成部207參照通信禁止表205求出不禁止通信的時間段。然后，將可通信的時間段登錄在通信預約表中(步驟S1002)。另外，通信禁止表205雖然在初期狀態(tài)下沒有記錄禁止時間段，但在無線通信裝置接收到不是發(fā)送給自己的通信預約時，通信信息分析部204登錄了禁止通信時間段。
然后，通信/應答信息生成部207為了預約可通信的時間段，分別向RTS幀的發(fā)送開始時間307、發(fā)送占有時間308設定發(fā)送開始時間和發(fā)送占有時間。此外，分別向發(fā)送站ID303設定自己的MAC地址，向接收站ID304設定發(fā)送目的地的MAC地址，來生成RTS幀(步驟S1003)。然后，通信/應答信息生成部207向發(fā)送部211送出RTS幀，并通過天線200進行發(fā)送(步驟S1004)。
以上是來自無線通信裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送預約的動作。
然后，使用圖11至圖13對無線通信裝置進行的接收動作和數(shù)據(jù)發(fā)送動作進行說明。
首先，從天線200接收到的信號通過接收部201轉(zhuǎn)換為數(shù)字幀(步驟S1101)。通信數(shù)據(jù)選別部202選別由接收部201轉(zhuǎn)換的數(shù)字幀的類別(步驟S1102)。
然后，根據(jù)幀的類別，進行CTS幀處理(步驟S1103)、RTS幀處理(步驟S1104)、以及其他的處理(接收到持續(xù)幀或數(shù)據(jù)幀等情況的處理步驟S1105)。
以下對各個幀處理進行詳細地說明。
圖12是表示CTS幀處理(步驟S1103)的流程圖。
首先，通信信息分析部204判定接收到的CTS幀的發(fā)送站ID的MAC地址是否與自己的一致(步驟S1201)。在MAC地址不是發(fā)送給自己的情況下，向通信禁止表205對應發(fā)送站ID303(發(fā)送源ID801)地登錄根據(jù)發(fā)送開始時間307和發(fā)送占有時間308求出的使用開始時刻803和發(fā)送占有時間804(步驟S1202)。
另一方面，在MAC地址為發(fā)送給自己的情況下，向通信預約表206設置表示應答906中具有應答的標識(步驟S1203)。
然后，通信/應答信息生成部207根據(jù)通信預約表206，在事件計時器209中設置已對與接收站ID304對應的接收目的地ID902登錄的使用開始時刻903，并進行啟動(步驟S1204)。
然后，事件計時器209在事件計時器時間到時時，向通信數(shù)據(jù)生成部210進行通知(步驟S1205)。接收該通知，通信數(shù)據(jù)生成部210從應用程序部203獲得應該發(fā)送的內(nèi)容數(shù)據(jù)等，并生成數(shù)據(jù)幀(步驟S1206)。然后，通信數(shù)據(jù)生成部210向發(fā)送部211送出已生成的數(shù)據(jù)幀，并通過天線200進行發(fā)送(步驟S1207)。
然后，對于RTS幀處理(步驟S1104)，在圖13中表示其流程，并進行說明。
首先，通信信息分析部204判定RTS幀的發(fā)送站ID303的MAC地址是否與自己的一致(步驟S1301)。在MAC地址不是發(fā)送給自己的情況下，向通信禁止表205對應發(fā)送站ID303(發(fā)送源ID801)地登錄根據(jù)發(fā)送開始時間307和發(fā)送占有時間308求出的使用開始時刻803和發(fā)送占有時間804(步驟S1302)。
另一方面，在MAC地址為發(fā)送給自己的情況下，參照通信禁止表205檢測是否登錄了與接收到的通信預約時間段即使部分重復的時間段(步驟S1303)。
通信/應答信息生成部207在不重復的情況下，判斷為可以不受其他無線通信裝置干擾地進行接收，生成CTS幀(步驟S1304)。然后，通信/應答信息生成部207向發(fā)送部211送出已生成的CTS幀，并通過天線200進行發(fā)送(步驟S1305)。
另一方面，在步驟S1303中，在存在重復的時間段的情況下，參照通信禁止表205計算包含了已登錄的禁止通信的時間段的禁止時間段(步驟S1306)。
然后，通信/應答信息生成部207在nCTS幀的接收開始時間401和接收占有時間402設定計算出的禁止通信的時間段。此外，在幀ID306設置與RTS幀相同的幀ID(步驟S1307)。此外，在具有多個計算出的時間段的情況下，設置他們的接收開始時間401和接收占有時間402，并對輸入數(shù)設定其組數(shù)。然后，通信/應答信息生成部207向發(fā)送部211送出已生成的nCTS幀，并通過天線200進行發(fā)送(步驟S1308)。
此外，對于其他的接收處理(步驟S1105)，是通常的接收處理，從通信數(shù)據(jù)選別部202向應用程序部203交付數(shù)據(jù)等。
然后，以下使用圖7對在圖1所示的無線通信網(wǎng)路中，無線通信裝置相互進行通信的動作進行說明。這里以無線通信裝置101向無線通信裝置102發(fā)送數(shù)據(jù)的情況為例來進行說明。
首先，無線通信裝置103為了對可通信區(qū)域113內(nèi)的無線通信裝置104進行通信，從無指向性天線向區(qū)域113內(nèi)發(fā)送RTS信號701。無線通信裝置102由于存在于區(qū)域113內(nèi)，所以接收來自無線通信裝置103的RTS信號701。此時，無線通信裝置102將RTS信號中所記載的信息作為禁止通信的時間段登錄在通信禁止表中。圖8表示此時的登錄數(shù)據(jù)，分別在發(fā)送源ID801中記錄接收到的RTS信號701的發(fā)送站ID的MAC地址；在接收目的地ID802中記錄接收到的RTS信號701的接收目的地站ID304；在使用開始時刻803中記錄接收到的RTS信號701的發(fā)送開始時間307；在發(fā)送占有時間804中記錄RTS信號701的發(fā)送占有時間308；在幀ID中記錄接收到的RTS信號701的幀ID306；以及在接收信道ID中記錄接收到的RTS信號701的信道號碼(CH)310。
然后，從無線通信裝置104將CTS信號702向無線通信裝置103發(fā)送到區(qū)域114。無線通信裝置102因為也位于區(qū)域114內(nèi)，所以接收CTS信號702。此時，無線通信裝置102雖然將要作為禁止通信的時間段在通信禁止表205中進行登錄，但由于在接收到RTS信號701時已經(jīng)完成登錄，所以不進行再登錄。
然后，無線通信裝置101為了與可通信區(qū)域111內(nèi)的無線通信裝置102開始進行通信發(fā)送RTS信號703。
然后，無線通信裝置102在從無線通信裝置101接收到RTS信號703時，根據(jù)RTS幀的發(fā)送站ID303以及接收站ID304識別無線通信裝置101正在向自己請求通信。此外，無線通信裝置102根據(jù)發(fā)送開始時間307和發(fā)送占有時間308檢測數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段。無線通信裝置102參照通信禁止表205，對檢測到的時間段與之前所記錄的無線通信裝置103和無線通信裝置104之間的通信時間段在相同的信道中存在重復的部分的情況進行檢測。無線通信裝置102檢測具有重復的通信時間段的情況，由此通過nCTS信號704對無線通信裝置101通知無法在指定的時間段內(nèi)進行通信的情況和禁止通信的時間段。但是，在通信禁止表205的信道為不同的信道的情況下，如通常所進行的那樣，對應RTS信號返回CTS信號。
然后，無線通信裝置101在接收到nCTS信號時，在除去了由無線通信裝置102通知的禁止通信的時間段的時間段中，求出符合發(fā)送條件的時間段，重新指定RTS信號705要求的時間段進行通信預約。
然后，無線通信裝置102在接收到RTS信號時，確認在通信禁止表205中登錄的禁止通信的時間段和通信預約的時間段不重復，并向無線通信裝置101發(fā)送CTS信號706。此外，在通信預約表206中進行登錄，并拒絕來自其他無線通信裝置的向自己的發(fā)送。圖9表示此時的登錄數(shù)據(jù)，分別在發(fā)送源ID901中記錄RTS信號705的發(fā)送站ID303；在接收目的地ID902中記錄RTS信號705的接收站ID304；在使用開始時刻903中記錄RTS信號705的發(fā)送開始時間307；在發(fā)送占有時間904中記錄RTS信號705的發(fā)送占有時間308；在幀ID905中記錄RTS信號705的幀ID306；以及在應答906中記錄“0”。
然后，無線通信裝置101接收CTS信號706，在判斷可以進行通信時，在事件計時器209設定發(fā)送開始時間t1，并進行啟動。此時，還對位于無線通信裝置102的可通信區(qū)域的112的無線通信裝置103和無線通信裝置104傳送CTS信號706。在無線通信裝置103和無線通信裝置104中也和無線通信裝置102相同，分別登錄作為禁止通信的時間段所通知的時間段。
然后，從無線通信裝置103向無線通信裝置104進行數(shù)據(jù)發(fā)送707～708。此時，無線通信裝置102雖然接收這些數(shù)據(jù)發(fā)送，但由于不是發(fā)送給自己的所以忽略。
然后，無線通信裝置101在經(jīng)過了所設定的發(fā)送開始時間t1之后，進行數(shù)據(jù)發(fā)送709～710，無線通信裝置102接收它們。此外，無線通信裝置101在還留有應該發(fā)送的數(shù)據(jù)時，或者在要同步地向無線通信裝置102發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過信號711通知數(shù)據(jù)的繼續(xù)和下次發(fā)送RTS信號的時間t2。此外，此時使用的幀和RTS幀相同。
然后，無線通信裝置102在取得發(fā)送來RTS信號712的時間t2時，將其登錄在通信預約表中，并拒絕從其他無線通信裝置向自己進行的發(fā)送。
然后，無線通信裝置101在指定的時間t2向無線通信裝置102發(fā)送RTS信號712，進行通信預約。此時重新通知通信開始時間t3。
以后的動作和接收到RTS信號705之后的動作相同，無線通信裝置102在接收到RTS信號712時，確認不與通信禁止表205中登錄的禁止通信的時間段重復，向無線通信裝置101發(fā)送CTS信號713。之后，在經(jīng)過時間t3之后，無線通信裝置101進行數(shù)據(jù)發(fā)送714～715，無線通信裝置102接收它們。
此外，在本實施方式中，雖然從發(fā)送目的地的無線通信裝置向發(fā)送源的無線通信裝置通知禁止通信的時間段，但并不限于此，也可以通知可允許通信的時間段。由此，可以僅通知對于接收側(cè)的無線通信裝置來說適合的時間段，與通知多個禁止通信的時間段相比還可以縮短CTS幀的長度。
此外，在本實施方式中，無線通信裝置102在存在來自無線通信裝置101的通信預約時與禁止通信的時間段重復的情況下，通過nCTS幀704通知了不允許接收和禁止通信的時間段，但并不限于此，可以設置CTS幀的沖突位(CO)309來僅通知不允許接收。此時，發(fā)送源的無線通信裝置接收不允許接收的通知，如果有必要，則向發(fā)送目的地的無線通信裝置詢問禁止通信的時間段。而且，還可以使發(fā)送目的地的無線通信裝置對該詢問進行應答來通知禁止通信的時間段。由此，發(fā)送源的無線通信裝置如果沒有必要則不詢問禁止通信的時間段，所以發(fā)送源和發(fā)送目的地的無線通信裝置可以不發(fā)送多余的信息。
如上所述，本發(fā)明的無線通信裝置因為可以接收從可通信區(qū)域內(nèi)的其他的無線通信裝置發(fā)送的RTS信號，所以可以得知不與自己進行通信的其他無線通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)所使用的時間段。因此，發(fā)送給自己的通信可以避開其他無線通信裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的時間段地進行，所以無線通信裝置可以不受干擾地接收發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)。
此外，本發(fā)明的無線通信裝置可以常時發(fā)送或接收此時的RTS信號，所以RTS信號相互沖突無法接收的可能性低。因此，容易實現(xiàn)上述的動作。
而且，本發(fā)明的無線通信裝置在發(fā)送數(shù)據(jù)的最后通知下次發(fā)送的RTS信號的通信時間，所以可以更加正確地接收RTS信號。通過使來自RTS信號的發(fā)送開始時間恒定，對于發(fā)送目的地還可以對數(shù)據(jù)進行同步通信。
而且此外，本發(fā)明的無線通信裝置因為可以常時接收RTS信號，所以可通信區(qū)域內(nèi)的無線通信裝置可以接收從其他的無線通信裝置發(fā)送的廣播。
此外，本發(fā)明的無線通信裝置因為可以同時使用多個信道通信，所以可以進行更大容量的通信。
(第二實施方式)圖14表示本實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)。與實施方式1中記載的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)相比不同點在于除了接收部201、發(fā)送部211之外具有可以僅通過窄帶的信道進行收發(fā)的窄帶接收部1402和窄帶發(fā)送部1401。
此外，在本實施方式中，對向節(jié)能節(jié)點的單播發(fā)送使用RTS/CTS。
在圖14中，窄帶發(fā)送部1401通過發(fā)送信道被限定為小于等于預先規(guī)定值的窄帶信道發(fā)送RTS信號或多播信號。此外，發(fā)送部211用于數(shù)據(jù)發(fā)送等，通信/應答信息生成部207向窄帶發(fā)送部1401發(fā)送RTS信號或多播信號。
此外，窄帶接收部1402，接收信道是被限定為小于等于預先規(guī)定的帶寬的信道，接收RTS信號和多播信號。因此，窄帶接收部1402通過以低于接收部201的速度進行動作的電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，消耗功率比接收部201低。通信數(shù)據(jù)選別部202在選別來自接收部201以及窄帶接收部1402的幀的同時，在數(shù)據(jù)接收完成，并已移至RTS信號的接收模式時，向接收部201進行節(jié)能的指示。此外，通信數(shù)據(jù)選別部202在從窄帶接收部1402接收到RTS信號時，向接收部201指示從節(jié)能的恢復。
通信信息分析部204在從通信數(shù)據(jù)選別部202接收到節(jié)能的通知時，將其傳送給通信應答信息生成部207。通信應答信息生成部207在持續(xù)幀的PS標識504設置表示節(jié)能狀態(tài)的信息，來從窄帶發(fā)送部1401發(fā)送持續(xù)幀。由此，無線通信裝置向周圍的無線通信裝置通知為節(jié)能模式的情況。此外，接收部201停止接收功能，在從通信數(shù)據(jù)選別部202接收到恢復指示之前接收部201處于節(jié)能狀態(tài)。
關(guān)于這些以外的構(gòu)成要素與第一實施方式相同。
此外，關(guān)于通信動作，除了從窄帶發(fā)送部1401發(fā)送RTS信號這點和通過窄帶接收部1402接收RTS信號這點之外與第一實施方式相同。
如此，RTS信號和多播信號進行窄帶無線通信，所以UWB無線通信裝置在完成數(shù)據(jù)收發(fā)時，直到接收到RTS信號之前可以使接收部201處于節(jié)能狀態(tài)。由此，即使UWB的載波監(jiān)聽需要較多電功率的UWB無線通信裝置常時處于可接收RTS信號的狀態(tài)，也可以將消耗功率抑制得較低。
此外，在本實施方式中，通信數(shù)據(jù)選別部202在從窄帶接收部1402接收到RTS信號時，向接收部201指示從節(jié)能的恢復，但并不限于此，通信數(shù)據(jù)選別部202還可以由通信信息分析部204通知發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)的被預約發(fā)送時間段，僅在該被預約發(fā)送的時間段對接收部201指示從節(jié)能的恢復。由此，實現(xiàn)進一步削減消耗功率。此外，無線通信裝置可以根據(jù)來自應用程序部203的指示自發(fā)地將接收部201移至節(jié)能狀態(tài)，或者用戶可以有意識地使接收部201為節(jié)能狀態(tài)。
此外，無線通信裝置還可以預先對位于周圍可通信區(qū)域的其他的無線通信裝置請求通過窄帶信道發(fā)送RTS信號或多播信號。對該發(fā)送請求使用圖19所示的持續(xù)幀。
在圖19中，在具有信道指定域1901這一點上與圖5所示的持續(xù)幀的結(jié)構(gòu)不同。根據(jù)信道指定域1901請求用于RTS信號或多播信號發(fā)送的信道。
由此，其他的無線通信裝置根據(jù)請求，可以通過窄帶信道發(fā)送RTS信號或多播信號。
此外，在本實施方式中，雖然使用載波信號進行了說明，但并不限于此，還可以使通知載波的信號為幀的前同步碼(preamble)。
由此，與通信方式無關(guān)，對于所涉及的協(xié)議也可以應用本發(fā)明的無線通信方法。
(第三實施方式)圖20A、B是本發(fā)明第三實施方式的發(fā)送裝置和接收裝置。
首先對本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。
在圖20A中，通信數(shù)據(jù)生成部1520接收來自應用程序部203的指示，生成內(nèi)容等通信數(shù)據(jù)。
CS信號生成部1502生成載波監(jiān)聽信號(CS信號)，其包含對用于發(fā)送數(shù)據(jù)的順序和通信信道切換進行控制的控制信息，數(shù)據(jù)生成部1503生成數(shù)據(jù)幀。
第一脈沖波形生成部1604將通過脈沖寬度τ1的CS信號調(diào)制后的脈沖波形提供給振蕩部1607。此外，CS信號生成部1502與第一脈沖波形生成部1604相當于控制信息脈沖生成部。
第二脈沖波形生成部1605將通過脈沖寬度τ2的數(shù)據(jù)信號調(diào)制后的脈沖波形提供給振蕩部1607。此外，數(shù)據(jù)生成部1503與第二脈沖波形生成部1605相當于本發(fā)明的數(shù)據(jù)脈沖生成部。
這里，τ1比τ2將脈沖寬度設定得更寬。
振蕩部1607輸出與輸入的脈沖波形對應的振蕩信號。這里，振蕩信號是根據(jù)輸入的脈沖信號的脈沖寬度規(guī)定的UWB信號。
放大部1506將放大到發(fā)送所需要的振幅的無線信號提供給天線221，并對空間進行發(fā)射。放大部1506和天線221相當于本發(fā)明的發(fā)送部。
然后，對本實施方式的接收裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。
在圖20B中，放大部1516將由天線222提供的信號放大為接收處理所需要的振幅。
窄帶解調(diào)部1515在接收信號是窄帶調(diào)制的信號的情況下，對接收信號進行解調(diào)。此時，通過將調(diào)制速度設定為小于等于預先規(guī)定值，可以將對調(diào)制后的信號進行解調(diào)的窄帶解調(diào)部1515的解調(diào)速度設定為小于等于已規(guī)定的值。即，可以將構(gòu)成窄帶解調(diào)部1515的元件的動作速度設定得較低。由此，可以使窄帶解調(diào)部1515的消耗功率小于等于預先規(guī)定值。此外，窄帶解調(diào)部1515和載波檢測部1513相當于本發(fā)明的第一接收部。
寬帶解調(diào)部1514在接收信號為寬帶調(diào)制的信號的情況下，對接收信號進行解調(diào)。此外，寬帶解調(diào)部1514和數(shù)據(jù)解碼部1512相當于本發(fā)明的第二接收部。
供電開關(guān)1517是控制向數(shù)據(jù)解碼部1512和寬帶解調(diào)部1514的電力供給的開關(guān)，通過停止供電，數(shù)據(jù)解碼部1512和寬帶解調(diào)部1514成為節(jié)能狀態(tài)。此外，在初期狀態(tài)下，處于節(jié)能狀態(tài)。
下面，對于如上構(gòu)成的發(fā)送裝置以及接收裝置相互進行通信時的動作進行說明。
首先，發(fā)送裝置的通信數(shù)據(jù)生成部1520根據(jù)來自應用程序部的指示生成通信數(shù)據(jù)，并向CS信號生成部1502指示CS信號的發(fā)送。
CS信號生成部1502在生成了包含對發(fā)送目的地接收裝置進行確定的ID的CS信號之后，向第一脈沖波形生成部1604輸出。
第一脈沖波形生成部1604接收CS信號(23)，以脈沖寬度τ1劃分振蕩部1607的脈沖寬度。由此，生成窄帶信號。
之后，在窄帶信號通過放大部1506放大之后，從天線221進行發(fā)射。
然后，在通過放大部1516對由接收裝置的天線222接收到的信號進行放大之后，在窄帶解調(diào)部1515進行解調(diào)處理。然后，在載波檢測部1513判別是否為CS信號，在為CS信號的情況下，向通信數(shù)據(jù)選別部202進行通知。
通信數(shù)據(jù)選別部202在判斷為發(fā)送給自己的控制信息的情況下，控制供電開關(guān)1517來對寬帶解調(diào)部1514以及數(shù)據(jù)解碼部1512供電，成為工作狀態(tài)。
然后，發(fā)送裝置的通信數(shù)據(jù)生成部1520向數(shù)據(jù)生成部1503指示數(shù)據(jù)的發(fā)送。
數(shù)據(jù)生成部1503生成數(shù)據(jù)幀，并輸出給第二脈沖波形生成部1605。
第二脈沖波形生成部1605以脈沖寬度τ2劃分振蕩部1607的脈沖寬度。由此，生成UWB信號。
之后，UWB信號在通過放大部1506被放大之后，從天線221發(fā)射。
然后，在通過放大部1516對由接收裝置的天線222接收到的信號進行放大之后，在寬帶解調(diào)部1514進行解調(diào)處理。在通過數(shù)據(jù)解碼部1512解碼之后，將被解碼的信號向通信數(shù)據(jù)選別部202進行發(fā)送。在將通信數(shù)據(jù)選別部202接收到的數(shù)據(jù)識別為內(nèi)容時，向應用程序部203進行發(fā)送并結(jié)束接收處理。
如上所述，根據(jù)本實施方式，發(fā)送裝置可以容易地將控制信息和數(shù)據(jù)調(diào)制為具有與脈沖寬度τ1、τ2對應的帶寬的UWB信號。即，本實施方式中的、將調(diào)制方法設為基于脈沖無線電的UWB的無線通信裝置通過寬帶調(diào)制信號作為脈沖寬度窄的脈沖信號控制振蕩部，窄帶調(diào)制信號作為脈沖寬度寬的脈沖信號進行控制，由此可以生成具有寬帶和窄帶帶寬的UWB信號。
此外，本實施方式的接收裝置在占據(jù)通信時間大半的CS信號的等待時間中，使寬帶解調(diào)部為休止狀態(tài)，使比寬帶解調(diào)部消耗功率低的窄帶解調(diào)部動作，由此可以實現(xiàn)總共的消耗功率低的接收裝置。
此外，在本實施方式中，雖然記述了載波監(jiān)聽信號中包含控制信息的情況，但并不限于此，也可以是不包含控制信息的載波監(jiān)聽信號。此時，與是否為發(fā)送給自己的載波監(jiān)聽信號無關(guān)，只要通過窄帶信道接收載波監(jiān)聽信號就將寬帶解調(diào)部和數(shù)據(jù)解碼部解除節(jié)能狀態(tài)，成為可以通過寬帶信道進行接收。
此外，在本實施方式中，雖然使用載波監(jiān)聽信號進行了說明，但也可以設為前同步碼。由此，根據(jù)各種各樣的協(xié)議可以實現(xiàn)與本實施方式相同的內(nèi)容。
(第四實施方式)使用附圖對本實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖15是詳細地說明本發(fā)明實施方式2的圖14所示的無線通信裝置的發(fā)送部211和窄帶發(fā)送部1401構(gòu)成的發(fā)送功能部以及接收部201和窄帶接收部1402構(gòu)成的接收功能部的方框圖。
在圖15中，發(fā)送功能部1500與發(fā)送無線信號的天線1507相連結(jié)，由CS信號生成部1502和數(shù)據(jù)生成部1503構(gòu)成的發(fā)送信號生成部1501、窄帶調(diào)制部1504、寬帶調(diào)制部1505、放大部1506構(gòu)成。
發(fā)送信號生成部1501的CS信號生成部1502生成載波監(jiān)聽信號(CS信號)，數(shù)據(jù)生成部1503恰當生成數(shù)據(jù)信號。
寬帶調(diào)制部1505將輸入信號調(diào)制為UWB等寬帶信號。此外，寬帶調(diào)制部1505相當于本發(fā)明的第二發(fā)送部。
窄帶調(diào)制部1504將輸入信號調(diào)制為具有比所述寬帶信號窄的帶寬的信號。此時，通過將調(diào)制速度設定為小于等于預先規(guī)定值，構(gòu)成窄帶調(diào)制部1504的元件的動作速度可以設定得較低。由此，可以將窄帶調(diào)制部1504的消耗功率設定為小于等于預先規(guī)定值。此外，窄帶調(diào)制部1504相當于本發(fā)明的第一發(fā)送部。
放大部1506對天線1507提供放大到發(fā)送所需要的振幅的無線信號1009，并對空間進行發(fā)射。
而且，上述CS信號生成部1502和窄帶調(diào)制部1504與第二實施方式的圖14中的窄帶發(fā)送部1401相當，數(shù)據(jù)生成部1503和寬帶調(diào)制部1505與發(fā)送部211相當。
此外，接收功能部1510與接收無線信號1009的天線1507連結(jié)，由放大部1516、窄帶解調(diào)部1515、寬帶解調(diào)部1514、解調(diào)部1511以及供電開關(guān)1517構(gòu)成。此外，解調(diào)部1511還由載波檢測部1513和數(shù)據(jù)解碼部1512構(gòu)成。
放大部1516將由天線1507提供的信號放大到接收處理所需要的振幅。
窄帶解調(diào)部1515在接收信號是窄帶調(diào)制的信號的情況下，對接收信號進行解調(diào)。此時，通過將調(diào)制速度設定為小于等于預先規(guī)定值，可以將對調(diào)制后的信號進行解調(diào)的窄帶解調(diào)部1515的解調(diào)速度也設定為小于等于已規(guī)定的值。即，構(gòu)成窄帶解調(diào)部1515的元件的動作速度可以設定得較低。由此，可以使窄帶解調(diào)部1515的消耗功率小于等于預先規(guī)定值。此外，窄帶解調(diào)部1515和載波檢測部1513相當于本發(fā)明的第一接收部。
寬帶解調(diào)部1514在接收信號為寬帶調(diào)制的信號的情況下，對接收信號進行解調(diào)。此外，寬帶解調(diào)部1514和數(shù)據(jù)解碼部1512相當于本發(fā)明的第二接收部。
供電開關(guān)1517是控制向數(shù)據(jù)解碼部1512和寬帶解調(diào)部1514的電力供給的開關(guān)，通過停止供電，數(shù)據(jù)解碼部1512和寬帶解調(diào)部1514成為節(jié)能狀態(tài)。
而且，上述的數(shù)據(jù)解碼部1512、寬帶解調(diào)部1514以及供電開關(guān)1517相當于第二實施方式的圖14的接收部201，載波檢測部1513和窄帶解調(diào)部1515與窄帶接收部1402相當。
而且，通信數(shù)據(jù)生成部1520與圖14中的通信數(shù)據(jù)生成部210、通信/應答信息生成部207、通信信息分析部204、事件計時器209、通信禁止表205以及通信預約表206相當。
以下使用圖17以及圖18對如此構(gòu)成的本實施方式的無線通信裝置的動作進行說明。
此外，圖17是表示發(fā)送測的無線通信裝置進行的發(fā)送處理的流程圖；圖18是表示接收側(cè)的無線通信裝置進行的接收處理的流程圖。
首先，無線通信裝置的發(fā)送信號生成部1501在CSMA/CA通信中發(fā)送CS信號的情況下，將來自CS信號生成部1502的CS信號提供給窄帶調(diào)制部1504。此時，與第一實施方式相同，在通信數(shù)據(jù)生成部1520從應用程序部203接收到向其他的無線通信裝置的內(nèi)容數(shù)據(jù)的發(fā)送請求時，生成記載了用于通信預約的發(fā)送開始時間和發(fā)送占有時間的RTS幀，并將其發(fā)送給CS信號生成部1502(步驟S1701)。然后，CS信號生成部1502在CS信號中包含所生成的RTS幀來提供給窄帶調(diào)制部1504。窄帶調(diào)制部1504對其進行接收來調(diào)制為窄帶信號，并將該窄帶調(diào)制信號輸出給放大部1506。放大部1506在對該窄帶調(diào)制信號進行放大之后從天線1507作為無線信號1009進行發(fā)送(步驟S1702)。
另一方面，接收功能部1510的窄帶解調(diào)部1515和載波檢測部1513始終處于工作狀態(tài)。但是，寬帶解調(diào)部1514和數(shù)據(jù)解碼部1512通過供電開關(guān)1517停止供電，一般處于稱為休眠狀態(tài)(或者為節(jié)能狀態(tài))的狀態(tài)(步驟S1801)。此時，接收功能部1510在通過放大部1516對由天線1507接收到的信號進行放大之后，在窄帶解調(diào)部1515進行解調(diào)處理。然后，在載波檢測部1513判別是否為CS信號(步驟S1802)。
然后，在為CS信號的情況下，向通信數(shù)據(jù)選別部202進行通知。此外，在載波中包含RTS幀的情況下也向通信數(shù)據(jù)選別部202發(fā)送，與第一實施方式相同，進行圖13所示的RTS幀處理(步驟S1803)。
而且，通信數(shù)據(jù)選別部202在接收到包含發(fā)送給自己的通信時間預約信息的載波情況下(步驟S1804)，通信數(shù)據(jù)選別部202控制供電開關(guān)1517來對寬帶解調(diào)部1514以及數(shù)據(jù)解碼部1512供電，使其處于工作狀態(tài)(步驟S1805)。此外，在RTS幀處理中進行的CTS幀或nCTS幀的發(fā)送與發(fā)送功能部1501進行的RTS幀的發(fā)送相同地進行。即，通信數(shù)據(jù)生成部1520生成CTS幀或nCTS幀(步驟S1806)，根據(jù)來自CS信號生成部1502的載波中包含CTS幀或nCTS幀的窄帶信號進行(步驟S1807)。與此相伴，通過接收功能部1510的載波檢測部1513接收包含CTS幀或nCTS幀的載波(步驟S1703)。然后，載波檢測部1513將CTS幀發(fā)送給通信數(shù)據(jù)選別部202，通信數(shù)據(jù)選別部202進行圖12所示的CTS幀處理(步驟S1704)。
其結(jié)果，在通信數(shù)據(jù)生成部1520由通信數(shù)據(jù)選別部202通知可以接收時，與第一實施方式相同，按照通信預約(步驟S1705)在數(shù)據(jù)生成部1503生成數(shù)據(jù)列。寬帶調(diào)制部1505對該數(shù)據(jù)列進行調(diào)制，在通過放大部1506放大之后作為無線信號1009從天線1507發(fā)送(步驟S1706)。
另一方面，接收功能部1510在數(shù)據(jù)解碼部1512和寬帶解調(diào)部1514處于工作狀態(tài)時，在通過放大部1516對從天線1507接收到的寬帶信號進行放大之后，寬帶解調(diào)部1514進行解調(diào)處理。之后，數(shù)據(jù)解碼部1512對寬帶的解調(diào)信號進行解碼，發(fā)送給通信數(shù)據(jù)選別部202(步驟S1808)。在通信數(shù)據(jù)選別部202將接收到的數(shù)據(jù)識別為內(nèi)容時，發(fā)送給應用程序部203接收處理結(jié)束。
如此動作的無線通信裝置101、102、103、104之間的數(shù)據(jù)收發(fā)動作和圖7所示的第一實施方式的數(shù)據(jù)收發(fā)動作相同，但不同點在于包含RTS幀的載波信號701、703、705和包含CTS幀或者nCTS幀的信號702、704、706是窄帶信號，數(shù)據(jù)信號707至712是寬帶信號。
這里，寬帶調(diào)制部1505通過采用UWB等寬帶調(diào)制方式可以進行高速的通信。另一方面，窄帶調(diào)制部1504通過采用窄帶調(diào)制方式，雖然是低速但可以進行低消耗功率的通信。
一般多數(shù)情況下，在CSMA/CA通信中，接收等待時的載波監(jiān)聽時間占據(jù)全部通信時間的大半，此外在CS信號的收發(fā)中未必需要進行高速的通信。
因此，根據(jù)本實施方式表示的結(jié)構(gòu)，在對占據(jù)通信時間大半的載波信號進行等待時，使寬帶解調(diào)部為休止狀態(tài)，使消耗功率低于寬帶解調(diào)部的窄帶解調(diào)部進行動作，由此可以實現(xiàn)總消耗功率低的無線通信裝置。
此外，在上述的說明中，通信數(shù)據(jù)選別部202在接收到包含發(fā)送給自己的通信時間預約信息的載波的情況下，控制供電開關(guān)1517對寬帶解調(diào)部1514以及數(shù)據(jù)解碼部1512供電，但并不限于此，可以僅在通信預約表206中記錄的通信預約時間段中控制供電開關(guān)1517來對寬帶解調(diào)部1514以及數(shù)據(jù)解碼部1512供電。此時，可以使向?qū)拵Ы庹{(diào)部1514以及數(shù)據(jù)解碼部1512的通電時間最短，可以進一步降低無線通信裝置的消耗功率。
(第五實施方式)使用附圖對本實施方式的無線通信裝置的結(jié)構(gòu)進行說明。
圖16是表示與本發(fā)明第五實施方式的圖15所示的無線通信裝置的窄帶調(diào)制部1504和寬帶調(diào)制部1505相當?shù)钠渌Y(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖16中，與第四實施方式的無線通信裝置的不同點在于取代圖15中的窄帶調(diào)制部1504和寬帶調(diào)制部1505而具備第一脈沖波形生成部1604、第二脈沖波形生成部1605和振蕩部1607。
第一脈沖波形生成部1604對振蕩部1607提供根據(jù)脈沖寬度τ1的CS信號調(diào)制的脈沖波形。
第二脈沖波形生成部1605對振蕩部1607提供根據(jù)脈沖寬度τ2的數(shù)據(jù)信號調(diào)制的脈沖波形。
這里，τ1比τ2將脈沖寬度設定得更寬。
振蕩部1607輸出與輸入的脈沖波形對應的振蕩信號。這里，振蕩信號是根據(jù)輸入的脈沖信號的脈沖寬度規(guī)定的UWB信號。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過以第一脈沖波形生成部1604和第二脈沖波形生成部1605的脈沖寬度τ1、τ2劃分振蕩部1607的脈沖寬度，可以容易地將來自CS信號生成部1502和數(shù)據(jù)生成部1503的信號分別調(diào)制為具有與脈沖寬度τ1、τ2對應的帶寬的UWB信號。即，本實施方式中的、將調(diào)制方法設為基于脈沖無線電的UWB的無線通信裝置通過寬帶調(diào)制信號作為脈沖寬度窄的脈沖信號控制振蕩部，窄帶調(diào)制信號作為脈沖寬度寬的脈沖信號進行控制，由此可以生成具有寬帶和窄帶帶寬的UWB信號。此外，其他的結(jié)構(gòu)以及動作與第四實施方式相同。
如上所述，在本實施方式中，將調(diào)制方法設為基于脈沖無線電的UWB的無線通信裝置通過簡單的結(jié)構(gòu)來切換帶寬，由此可以在等待載波信號時通過窄帶信號進行通信；在數(shù)據(jù)通信時，通過寬帶信號進行通信。由此，本實施方式的無線通信裝置可以構(gòu)成總消耗功率低的無線通信裝置。
產(chǎn)業(yè)上的使用本發(fā)明用于進行AdHoc通信等通信時的無線通信方法以及無線通信裝置，適于在進一步降低接收等待狀態(tài)下的消耗功率的同時，避免與其他無線通信裝置的通信沖突。
符號說明101、102、103、104無線通信裝置111、112、113、114可通信區(qū)域200、221、222天線201接收部202通信數(shù)據(jù)選別部203應用程序部204通信信息分析部205通信禁止表206通信預約表207通信/應答信息生成部209事件計時器210通信數(shù)據(jù)生成部211發(fā)送部1401窄帶發(fā)送部1402窄帶接收部1500發(fā)送功能部1501發(fā)送信號生成部1502CS信號生成部1503數(shù)據(jù)生成部1504窄帶調(diào)制部1505寬帶調(diào)制部1506、1516放大部1507天線1510接收功能部1511解調(diào)部1512數(shù)據(jù)解碼部1513載波檢測部1514寬帶解調(diào)部
1515窄帶解調(diào)部1517供電開關(guān)1520通信數(shù)據(jù)生成部1604第一脈沖波形生成部1605第二脈沖波形生成部1607振蕩部2001、2003天線2002窄帶無線機2004脈沖無線機權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)補正書的請求范圍2005年10月17日(17.10.2005)國際事務局受理對初始申請的權(quán)利要求1進行了修正；其他的權(quán)利要求沒有變更(1頁)。
(修正后)1.一種無線通信方法，其特征在于，作為第一無線通信裝置和第二無線通信裝置進行數(shù)據(jù)通信的信道，除了初期是休止狀態(tài)的第一信道之外，具有可以以低于第一信道的消耗功率進行常時通信的第二信道，所述第一無線通信裝置和所述第二無線通信裝置是UWB無線通信裝置，所述無線通信方法具有如下步驟第一無線通信裝置通過第二信道向第二無線通信裝置發(fā)送控制信息；第二無線通信裝置通過第二信道接收所述控制信息，使通過第一信道的數(shù)據(jù)接收處于工作狀態(tài)；以及在第一無線通信裝置和第二無線通信裝置通過第一信道收發(fā)數(shù)據(jù)之后，使通過第一信道的接收返回到休止狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，第一無線通信裝置和第二無線通信裝置是UWB無線通信裝置，第一信道是寬帶傳送路徑，第二信道是調(diào)制解調(diào)速度小于等于預先規(guī)定值的窄帶傳送路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，所述控制信息中還包含記載了進行數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段的通信時間預約請求信息，所述無線通信方法還具有以下的步驟在第二無線通信裝置接收到的所述控制信息中包含的通信時間預約請求信息是發(fā)送給自己時，通過第二信道發(fā)送通信時間預約應答信息，該通信時間預約應答信息是在該通信時間預約請求信息中附加了通知已接收到發(fā)送給自己的通信預約的信息；位于第一無線通信裝置和第二無線通信裝置中至少任意一個裝置的可通信范圍內(nèi)的第三無線通信裝置，通過第二信道接收來自第一無線通信裝置的所述通信時間預約請求信息和來自第二無線通信裝置的所述通信時間預約應答信息中的至少任意一個，并將所述通信時間預約請求信息或所述通信時間預約應答信息中記載的時間段作為禁止發(fā)送的時間段進行存儲；以及基于條約第19條(1)的說明書為了使與引用文獻1(JP2002-223479A)的差異明確，權(quán)利要求1追加了第一無線通信裝置和第二無線通信裝置是UWB無線通信裝置。
權(quán)利要求
1.一種無線通信方法，其特征在于，作為第一無線通信裝置和第二無線通信裝置進行數(shù)據(jù)通信的信道，除了初期是休止狀態(tài)的第一信道之外，具有可以以低于第一信道的消耗功率進行常時通信的第二信道，所述無線通信方法具有以下步驟第一無線通信裝置通過第二信道向第二無線通信裝置發(fā)送控制信息；第二無線通信裝置通過第二信道接收所述控制信息，使通過第一信道的數(shù)據(jù)接收處于工作狀態(tài)；以及在第一無線通信裝置和第二無線通信裝置通過第一信道收發(fā)數(shù)據(jù)之后，使通過第一信道的接收返回到休止狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，第一無線通信裝置和第二無線通信裝置是UWB無線通信裝置，第一信道是寬帶傳送路徑，第二信道是調(diào)制解調(diào)速度小于等于預先規(guī)定值的窄帶傳送路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，所述控制信息中還包含記載了進行數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段的通信時間預約請求信息，所述無線通信方法還具有以下的步驟在第二無線通信裝置接收到的所述控制信息中包含的通信時間預約請求信息是發(fā)送給自己時，通過第二信道發(fā)送通信時間預約應答信息，該通信時間預約應答信息是在該通信時間預約請求信息中附加了通知已接收到發(fā)送給自己的通信預約的信息；位于第一無線通信裝置和第二無線通信裝置中至少任意一個裝置的可通信范圍內(nèi)的第三無線通信裝置，通過第二信道接收來自第一無線通信裝置的所述通信時間預約請求信息和來自第二無線通信裝置的所述通信時間預約應答信息中的至少任意一個，并將所述通信時間預約請求信息或所述通信時間預約應答信息中記載的時間段作為禁止發(fā)送的時間段進行存儲；以及第三無線通信裝置根據(jù)所存儲的所述禁止發(fā)送的時間段決定自己的可收發(fā)時間段，第一無線通信裝置在所述通信時間預約請求信息中所指定的時間段使用第二信道發(fā)送數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，還具有第二無線通信裝置向第一無線通信裝置請求使用第二信道發(fā)送所述通信時間預約請求信息的步驟，第一無線通信裝置根據(jù)來自第二無線通信裝置的所述請求，通過第一信道和第二信道中的任意一個發(fā)送所述控制信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，第一無線通信裝置通過第二信道還進行向第二無線通信裝置的多播。
6.一種接收裝置，其特征在于，具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收前同步碼的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；以及在接收到由第一接收部接收到的所述前同步碼時，控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，所述通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到前同步碼時，解除第二接收部的節(jié)能，由所述UWB的信道進行數(shù)據(jù)接收。
7.一種接收裝置，其特征在于，具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收控制信息的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；以及根據(jù)由第一接收部接收到的所述控制信息判別是否發(fā)送給自己并控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，所述通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到發(fā)送給自己的控制信息時，解除第二接收部的節(jié)能，由所述UWB信道進行數(shù)據(jù)接收。
8.一種發(fā)送裝置，其特征在于，具有將控制信息作為脈沖寬度較寬的脈沖來輸出的控制信息脈沖生成部；將發(fā)送數(shù)據(jù)作為比控制信息脈沖生成部輸出的脈沖寬度窄的脈沖來輸出的數(shù)據(jù)脈沖生成部；輸出與由所述控制信息脈沖生成部和數(shù)據(jù)脈沖生成部所輸入的脈沖的脈沖寬度相對應的振蕩信號的振蕩部；以及對從所述振蕩部輸出的信號進行發(fā)送的發(fā)送部，所述振蕩部根據(jù)來自所述控制信息脈沖生成部的脈沖輸入來輸出窄帶信道的信號或根據(jù)來自所述數(shù)據(jù)脈沖生成部的脈沖輸入來輸出UWB信道的信號，由此來切換輸出帶寬。
9.一種無線通信裝置，其特征在于，具有接收裝置，其具有通過可常時進行接收的窄帶信道來接收控制信息的第一接收部；通過UWB的信道接收數(shù)據(jù)，并可以節(jié)能的第二接收部；根據(jù)由第一接收部接收到的所述控制信息判別是否發(fā)送給自己并控制第二接收部的節(jié)能的通信數(shù)據(jù)選別部，所述通信數(shù)據(jù)選別部使第二接收部為節(jié)能狀態(tài)，由第一接收部接收到發(fā)送給自己的控制信息時，解除第二接收部的節(jié)能，由所述UWB信道進行數(shù)據(jù)接收；以及發(fā)送裝置，其具有將所述控制信息作為脈沖寬度較寬的脈沖來輸出的控制信息脈沖生成部；將發(fā)送數(shù)據(jù)作為比控制信息脈沖生成部輸出的脈沖寬度窄的脈沖來輸出的數(shù)據(jù)脈沖生成部；輸出與由所述控制信息脈沖生成部和數(shù)據(jù)脈沖生成部所輸入的脈沖的脈沖寬度相對應的振蕩信號的振蕩部；對從所述振蕩部輸出的信號進行發(fā)送的發(fā)送部，所述振蕩部根據(jù)來自所述控制信息脈沖生成部的脈沖輸入來輸出窄帶信道的信號或根據(jù)來自所述數(shù)據(jù)脈沖生成部的脈沖輸入來輸出UWB信道的信號，由此來切換輸出帶寬
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于，所述控制信息包含通信時間預約請求信息，該通信時間預約請求信息記載了進行發(fā)送源無線通信裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送的時間段，所述接收裝置還具有從所述通信時間預約請求信息中提取發(fā)送源無線通信裝置的識別符和數(shù)據(jù)發(fā)送的預約時間段的通信信息分析部；在所述控制數(shù)據(jù)的發(fā)送目的地是所述通信信息分析部自己時，將所述識別符和所述預約時間段對應地進行記錄的通信預約表；生成通信時間預約應答信息的應答信息生成部，該通信時間預約應答信息是在所述通信時間預約請求信息中附加了通知正常接收的信息的應答信息，所述發(fā)送裝置的所述控制信息脈沖生成部根據(jù)所述應答信息生成部生成的通信時間預約應答信息來生成脈沖，所述振蕩部對應該脈沖生成窄帶信道的信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無線通信裝置，其特征在于，所述通信數(shù)據(jù)選別部僅在發(fā)送給自己的數(shù)據(jù)發(fā)送的預約時間段使UWB信道可以進行接收。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于，所述窄帶信道是調(diào)制解調(diào)速度小于等于預先規(guī)定值的信道。
全文摘要
第一接收部(1515)常時通過窄帶信道接收控制幀，通信數(shù)據(jù)選別部(202)根據(jù)控制幀控制通過UWB信道進行接收的第二接收部的節(jié)能，同時通信數(shù)據(jù)生成部(1520)生成通信時間預約應答信息，該通信時間預約應答信息是在接收到的通信時間預約請求中附加了通知正常接收的信息的信息，從發(fā)送部(1501)至(1506)通過窄帶信道進行發(fā)送，由此僅在進行UWB通信的時間段使第二接收部(1514)為工作狀態(tài)，同時向具有通信請求的無線通信裝置或可發(fā)送區(qū)域的無線通信裝置通知進行UWB通信的時間段的使用。由此，可以在進一步降低無線通信裝置的接收等待狀態(tài)下的消耗功率的同時，避免與其他無線通信裝置的通信沖突。
文檔編號H04J13/00GK1898914SQ20058000141
公開日2007年1月17日 申請日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者土居裕, 渡邊善規(guī), 三村正博 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社