專利名稱：無(wú)線裝置和基于發(fā)送功率控制的干擾避免方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無(wú)線裝置，特別涉及通過(guò)系統(tǒng) 內(nèi)的各無(wú)線裝置自主地(開(kāi)放循環(huán)型)進(jìn)行功率控制來(lái)避免電波干擾 的無(wú)線裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，作為構(gòu)筑面向家庭/辦公室的高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)備，
市場(chǎng)上正在銷售以用美國(guó)的無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格IEEE802.il進(jìn)行了 標(biāo)準(zhǔn)化的IEEE802.11b、 IEEE802.11a、 IEEE802.11g規(guī)格等為基準(zhǔn)的 商品。在這些無(wú)線LAN規(guī)格中，其前提是在沒(méi)有干擾的理想的電波環(huán) 境下進(jìn)行通信，并沒(méi)有充分考慮到現(xiàn)在這樣高密度地設(shè)置接入泉(AP) 的狀況。在IEEE802.11h中，明確記載了以請(qǐng)求(Request)和響應(yīng) (Response)形式取得發(fā)送功率(EIRP )和接收功率的閉合循環(huán)型的 方法，但是進(jìn)行了關(guān)聯(lián)的控制，并不是積極地避免干擾的方法。
作為與避免無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的電波干擾有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，有專利 文獻(xiàn)1~3。在專利文獻(xiàn)l中，揭示了無(wú)線通信裝置根據(jù)包含在來(lái)自無(wú) 線控制裝置的信號(hào)中的信息和接收電場(chǎng)強(qiáng)度，決定發(fā)送輸出和通信速 度，并根據(jù)該無(wú)線通信裝置的狀態(tài)決定可能的發(fā)送功率和通信速度， 根據(jù)所指示的發(fā)送輸出和通信速度、以及可能的發(fā)送輸出和通信速度 進(jìn)行通信。即，在該專利文獻(xiàn)1的無(wú)線通信系統(tǒng)中，揭示了利用通 信運(yùn)營(yíng)者的設(shè)備內(nèi)的無(wú)線控制裝置，向發(fā)送幀內(nèi)附加發(fā)送功率/干擾信 息，對(duì)無(wú)線通信裝置進(jìn)行干擾控制的發(fā)送功率控制方法；根據(jù)無(wú)線通 信裝置自身的電池余量，規(guī)定發(fā)送功率范圍，為了在該范圍內(nèi)進(jìn)行通 信，變更通信速度的閉合循環(huán)型的方法。
在專利文獻(xiàn)2中，揭示了以下這樣的開(kāi)放循環(huán)方法具有以下的
功能，即在對(duì)來(lái)自對(duì)方站的希望波信號(hào)的接收功率的測(cè)量有很大錯(cuò)誤 的情況下，或者在接收信號(hào)的電平急劇變小的情況下，為了防止使發(fā) 送功率急劇增加，防止對(duì)其他用戶產(chǎn)生很大干擾，而對(duì)來(lái)自對(duì)方站的 希望波信號(hào)的接收功率的測(cè)量有很大錯(cuò)誤的情況下，或者在接收信號(hào) 的電平急劇變小的情況下，為了抑制使發(fā)送功率急劇增加，防止對(duì)其 他用戶產(chǎn)生很大干擾，而根據(jù)由基站基于來(lái)自移動(dòng)站的接收電波而得
到的希望波信號(hào)對(duì)干擾功率比(SIR)，推測(cè)與其他用戶的干擾量， 決定在發(fā)送功率控制的控制周期中被變更的發(fā)送功率的最大變化量的 功能，并且由基站向移動(dòng)站指示發(fā)送功率的最大變化量，從而控制干 擾。
在專利文獻(xiàn)3中，揭示了以下的發(fā)明根據(jù)接收CNR ( Carrier to Noise Ratio)、包含在來(lái)自對(duì)方的發(fā)送接收裝置的發(fā)送信號(hào)中的發(fā)送 功率信息而計(jì)算傳送路徑衰減量，其中接收CNR是根據(jù)基于從對(duì)方 的發(fā)送接收裝置發(fā)送來(lái)的信號(hào)得到的均衡誤差功率而推測(cè)出來(lái)的，另 外根據(jù)計(jì)算出的傳送路徑衰減量和發(fā)送調(diào)制方式，決定具有本站使用 的調(diào)制方式的使得滿足對(duì)方側(cè)的接收需要CNR的最低功率值的發(fā)送 電平，并將所決定的發(fā)送電平插入到發(fā)送信號(hào)的無(wú)線幀的控制信息符 號(hào)中而生成發(fā)送信號(hào)，將所生成的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送電平調(diào)整為預(yù)先決 定了的發(fā)送電平而進(jìn)行發(fā)送。
專利文獻(xiàn)l:特開(kāi)2000 - 217144號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)平11 - 145899號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2004 - 72666號(hào)公報(bào)
上述專利文獻(xiàn)1~3所記載的現(xiàn)有技術(shù)的方法在訪問(wèn)控制中考慮 了使用TDD ( Time Division Duplex:分時(shí)多路復(fù)用)等的加入者系統(tǒng) 無(wú)線通信，謀求由基站對(duì)幀同步、基站容納終端、加入者站進(jìn)行管理 而進(jìn)行多路復(fù)用。
但是，在使用基于無(wú)線LAN (Local Area Network)系統(tǒng)等的 CSMA (Carrier Sense Multiple Access)方式的訪問(wèn)控制的無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)中，各無(wú)線終端獨(dú)立地進(jìn)行載波檢測(cè)(carrier sense )，避免分組
的沖突。因此，有以下的問(wèn)題在無(wú)線LAN系統(tǒng)的AP和終端中使用 了現(xiàn)有技術(shù)的干擾避免方法的情況下，通過(guò)由AP和通信中的終端適 應(yīng)性地變更發(fā)送功率，而到發(fā)送功率的變更前為止通過(guò)能夠進(jìn)行載波 檢測(cè)的RSSI ( Received Signal Strength Indicator )進(jìn)行了接收的正在 待機(jī)的終端在AP和通信中的終端的發(fā)送功率變更后，有可能無(wú)法進(jìn) 行載波檢測(cè)而成為偽隱藏終端，無(wú)法由AP對(duì)該偽隱藏終端進(jìn)行管理。
另外，在上述各現(xiàn)有技術(shù)中，在基站中測(cè)量干擾量，對(duì)終端進(jìn)行 發(fā)送功率的控制。但是，在無(wú)線LAN系統(tǒng)等使用的CSMA方式的訪 問(wèn)控制中，如果各終端進(jìn)行發(fā)送功率限制，則到發(fā)送功率的變更前為 止通過(guò)能夠進(jìn)行載波檢測(cè)的RSSI進(jìn)行了接收的終端在發(fā)送功率的變 更后，變得無(wú)法進(jìn)行載波檢測(cè)而成為偽隱藏終端。這時(shí)，有以下的問(wèn) 題無(wú)法由AP推測(cè)由于各終端的發(fā)送功率限制而產(chǎn)生的偽隱藏終端， 而無(wú)法進(jìn)行考慮了干擾量的控制。
進(jìn)而，在上述各現(xiàn)有技術(shù)中，使用以下這樣的適應(yīng)調(diào)制控制，即 向TDD幀和報(bào)告信息中插入發(fā)送功率，根據(jù)發(fā)送功率與接收功率的差 來(lái)計(jì)算傳輸衰減，根據(jù)該計(jì)算結(jié)果，控制發(fā)送功率。但是，在CNR 低的環(huán)境條件下，如果適應(yīng)調(diào)制控制必須直到變?yōu)槟軌蜻M(jìn)行接收的調(diào) 制方式為止進(jìn)行等待，則無(wú)法取得發(fā)送功率的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種在使 用了基于CSMA方式的訪問(wèn)控制的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，自主地計(jì)算出傳 輸衰減量，根據(jù)計(jì)算出的傳輸衰減量控制發(fā)送功率，避免干擾的無(wú)線 裝置和基于發(fā)送功率控制的干擾避免方法。
為了解決上述問(wèn)題而達(dá)到目的，本發(fā)明的特征在于是一種適用 于進(jìn)行基于CSMA方式的訪問(wèn)控制的無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線裝置，具 備根據(jù)接收功率和包含在接收幀中的發(fā)送發(fā)射功率信息，計(jì)算出從 上述接收幀的發(fā)送方無(wú)線裝置到本裝置的傳輸衰減量的傳輸衰減計(jì)算 部件；根據(jù)由上述傳輸衰減計(jì)算部件計(jì)算出的傳輸表減量和對(duì)每個(gè)傳
送速率決定的最小必需功率，計(jì)算出各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率， 將計(jì)算出的最優(yōu)發(fā)送功率與用于識(shí)別上述發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置 標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)起來(lái)登記到最優(yōu)發(fā)送功率表中，在發(fā)送時(shí)， 根據(jù)上述最優(yōu)發(fā)送功率表和發(fā)送目的地?zé)o線裝置的無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送 速率，選擇向發(fā)送目的地?zé)o線裝置進(jìn)行發(fā)送的最優(yōu)發(fā)送功率，以上述 選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率，對(duì)作為發(fā)送發(fā)射功率信息而包含選擇出的最 優(yōu)發(fā)送功率的發(fā)送幀進(jìn)行發(fā)送，即進(jìn)行發(fā)送功率控制，同時(shí)在登記在 上述最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速 率的最優(yōu)發(fā)送功率中，檢測(cè)是否有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的 值的發(fā)送功率控制部件，其中在由上述發(fā)送功率控制部件檢測(cè)出登記 在上述最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低發(fā)送 速率的最優(yōu)發(fā)送功率中有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的情況 下，執(zhí)行規(guī)定的隱藏終端避免控制處理。
本發(fā)明的無(wú)線裝置根據(jù)接收功率和包含在接收幀中的發(fā)送發(fā)射功 率信息，計(jì)算出從發(fā)送方無(wú)線裝置到本裝置的傳輸衰減量，根據(jù)計(jì)算 出的傳輸衰減量和對(duì)每個(gè)傳送速率確定的最小必需功率，計(jì)算出各傳 送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率，將用于識(shí)別發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置標(biāo) 識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)起來(lái)。在發(fā)送時(shí)，根據(jù)發(fā)送目的地?zé)o線 裝置的無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送速率，選擇最優(yōu)發(fā)送功率，以選擇出的最優(yōu) 發(fā)送功率，對(duì)作為發(fā)送發(fā)射功率信息而包含選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率的 發(fā)送幀進(jìn)行發(fā)送，并且在與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速 率的最優(yōu)發(fā)送功率中是比選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的情況下，執(zhí)
行規(guī)定的隱藏終端避免控制處理。由此，得到以下的效果不在系統(tǒng) 內(nèi)配置統(tǒng)一地進(jìn)行功率控制的裝置，就能夠由各無(wú)線裝置自主地選擇 最優(yōu)發(fā)送功率，同時(shí)能夠根據(jù)選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率，自主地進(jìn)行對(duì) 偽隱藏終端的避免控制。


圖l是表示本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示包含由圖1所示的幀合成部件作成的發(fā)送發(fā)射功率值 的PLCP幀的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
圖3是表示包含由圖1所示的幀合成部件作成的發(fā)送發(fā)射功率值 的PLCP幀的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
圖4是表示使用了本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例1的無(wú)線LAN系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例1的功率控制步驟的 時(shí)序圖。
圖6是表示使用了本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例2的無(wú)線LAN系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的圖。
圖7是用于說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例2的干擾避免步驟的 時(shí)序圖。
圖8是表示使用了本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例3的無(wú)線LAN系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)的圖。
圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例3的干擾控制以后的 通信步驟的時(shí)序圖。
圖IO是表示TRQ幀的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
圖ll是表示TRQ幀的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
圖12是表示本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例4的無(wú)線LAN系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)的圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)線裝置的實(shí)施例4的干擾控制步驟以 后的通信步驟的時(shí)序圖。
1:天線；2: RF部件；3:解調(diào)部件；4:幀分離部件；5:傳輸 衰減計(jì)算部件；6:發(fā)送功率控制部件；7:調(diào)制部件；8:幀合成部件；
10、 20、 22、 30、 33: AP; 24、 35: BBS (1) ; 25、 36: BBS (2);
11、 12、 13、 21、 23、 31、 32、 34: STA; 50、 60: PLCP前置碼(preamble ) 字段；51、 61: PLCP頭(head)字段；52、 62:發(fā)送功率信息字段； 53、 63:數(shù)據(jù)字段；511:速率部分512:預(yù)約部分；513:長(zhǎng)度部分； 514、 523:校驗(yàn)部分；515、 524:尾部分；521: TX功率(TXPower)
部分；522:持續(xù)時(shí)間(duration)部分；611:幀控制部分。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的無(wú)線裝置和基于發(fā)送功率控 制的干擾避免方法的實(shí)施例。另外，并不通過(guò)該實(shí)施例限定本發(fā)明。 實(shí)施例1
使用圖1~圖5說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。圖l是表示本發(fā)明的無(wú)線 裝置的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的圖。本無(wú)線裝置具備天線l、 RF部件2、 解調(diào)部件3、幀分離部件4、傳輸衰減計(jì)算部件5、發(fā)送功率控制部件 6、調(diào)制部件7、幀合成部件8。
天線l將電磁波信號(hào)變換為電信號(hào)并輸出到RF部件2，并且將電 信號(hào)變換為電磁波信號(hào)。RF部件2對(duì)從天線1輸入的電信號(hào)進(jìn)行放大， 將對(duì)放大了的電信號(hào)進(jìn)行了頻率變換后的基帶信號(hào)輸出到解調(diào)部件3， 并且將計(jì)算接收功率值所需要的信息作為第一接收功率信息輸出到傳 輸衰減計(jì)算部件5。另外，RF部件2根據(jù)功率控制信息對(duì)從調(diào)制部件 7輸入的電信號(hào)進(jìn)行頻率變換，并輸出到天線l。
解調(diào)部件3對(duì)從RF部件2輸入的基帶信號(hào)實(shí)施預(yù)定的解調(diào)處理， 生成接收幀，并將生成的接收幀輸出到幀分離部件4。另外，解調(diào)部 件3將通過(guò)解調(diào)處理得到的計(jì)算接收功率值所需要的信息作為第二接 收功率信息，輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。
幀分離部件4對(duì)包含在由解調(diào)部件3解調(diào)了的接收數(shù)據(jù)幀中的控 制信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，將分離出的數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)輸出到未圖示 的上位裝置。另外，幀分離部件4將包含在控制信息內(nèi)的發(fā)送發(fā)射功 率信息(將發(fā)送功率、天線特性、系統(tǒng)損耗等相加了的值)輸出到傳 輸衰減計(jì)算部件5。
傳輸衰減計(jì)算部件5使用從RF部件2輸入的第一接收功率信息、 從解調(diào)部件3輸入的第二接收功率信息、從幀分離部件4輸入的發(fā)送 發(fā)射功率信息，計(jì)算出從多個(gè)發(fā)送無(wú)線站到本站的傳輸衰減量。傳輸 衰減計(jì)算部件5將計(jì)算出的傳輸衰減量作為傳輸衰減信息輸出到發(fā)送
功率控制部件6。
發(fā)送功率控制部件6使用從傳輸衰減計(jì)算部件5輸入的各無(wú)線裝 置的傳輸衰減量、對(duì)各傳送速率預(yù)定的最小必需接收功率，計(jì)算出各 傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率，將計(jì)算出的各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功 率與用于識(shí)別各無(wú)線裝置的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)地登記 在最優(yōu)發(fā)送功率表中。發(fā)送功率控制部件6在本裝置向發(fā)送目的地?zé)o 線裝置發(fā)送數(shù)據(jù)幀時(shí)，根據(jù)最優(yōu)發(fā)送功率表選擇最優(yōu)發(fā)送功率，將選 擇出的最優(yōu)發(fā)送功率作為功率控制信息輸出到RF部件2 ，并且計(jì)算出 發(fā)送發(fā)射功率信息輸出到幀合成部件8。
幀合成部件8根據(jù)從上位裝置輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)、從發(fā)送功率控制 部件6輸入的發(fā)送發(fā)射功率信息，作成發(fā)送數(shù)據(jù)幀，輸出到調(diào)制部件 7。調(diào)制部件7對(duì)從幀合成部件8輸入的發(fā)送PLCP幀實(shí)施預(yù)定的調(diào)制 處理而調(diào)制為基帶的電信號(hào)，并輸出到RF部件2。
圖2表示包含由幀合成部件8作成的發(fā)送發(fā)射功率信息的作為發(fā) 送數(shù)據(jù)幀的PLCP幀。PLCP ( Physical Layer Convergence Protocol) 幀具有PLCP前置碼字段50、 PLCP頭字段51、發(fā)送功率信息字段 52、數(shù)據(jù)字段53。
在PLCP前置碼字段50中，設(shè)置有用于接收同步處理的信息。 PLCP頭字段51由4比特的速率部分511、 1比特的預(yù)約部分512、 12 比特的長(zhǎng)度部分513、 l比特的校驗(yàn)部分514、 6比特的尾部分S15構(gòu) 成。
在速率部分511中，設(shè)置有PLCP幀的傳送速率。在預(yù)約部分512 中，設(shè)置有表示在PLCP幀中是否包含有發(fā)送功率信息字段52的值， 在此通過(guò)在預(yù)約部分512中設(shè)置"1"，來(lái)表示是包含發(fā)送功率信息字段 52的PLCP幀。在長(zhǎng)度部分513中，設(shè)置有數(shù)據(jù)字段53的長(zhǎng)度。在 校驗(yàn)部分514中，設(shè)置有解調(diào)處理時(shí)的錯(cuò)誤檢測(cè)所使用的符號(hào)。在尾 部分515中，設(shè)置有表示PLCP頭字段51的最后的值。
發(fā)送功率信息字段52由6比特的TX功率部分521、 11比特的持 續(xù)時(shí)間部分522、 l比特的校驗(yàn)部分523、 6比特的尾部分524構(gòu)成。
在TX功率部分521中，設(shè)置有發(fā)送發(fā)射功率信息。在持續(xù)時(shí)間 部分522中，設(shè)置有發(fā)送期間信息。在校驗(yàn)部分523中，設(shè)置有解調(diào) 處理時(shí)的錯(cuò)誤檢測(cè)所使用的符號(hào)。在尾部分524中，設(shè)置有表示發(fā)送 功率信息字段52的最后的值。在數(shù)據(jù)字段53中，設(shè)置有從上位裝置 輸入的應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)。
另外，在圖2中，PLCP頭字段51和發(fā)送功率信息字段52具有 作為在OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing )方式中 使用的調(diào)制的單位的l個(gè)符號(hào)的長(zhǎng)度，與PLCP幀的傳送幀無(wú)關(guān)地， 以最低傳送速率(在此是6Mbps )進(jìn)行發(fā)送。即，以最低的傳送速率 發(fā)送PLCP頭字段51和包含發(fā)送發(fā)射功率信息和發(fā)送期間信息的發(fā)送 功率信息字段52，因此在CNR ( Carrie to Noise Ratio )低的環(huán)境條 件下，與以任意的傳送速率進(jìn)行發(fā)送的數(shù)據(jù)字段53的接收成功與否無(wú) 關(guān)地，能夠接收在發(fā)送功率信息字段52中設(shè)置的發(fā)送發(fā)射功率信息和 發(fā)送期間信息。
另夕卜，在圖2所示的PLCP幀中，構(gòu)成為在PLCP頭字段51和數(shù) 據(jù)字段53之間具備發(fā)送功率信息字段52，但如圖3所示那樣，也可 以在數(shù)據(jù)字段53后具備發(fā)送功率信息字段52。
另外，作為調(diào)制方式列舉了 OFDM方式，但調(diào)制方式并不只限于 此，如果是以能夠用比數(shù)據(jù)字段53的傳送速率的CNR低的CNR進(jìn) 行接收的傳送速率來(lái)發(fā)送發(fā)送功率信息字段52的方式，則也可以使用 單栽波等的調(diào)制方式。
接著，說(shuō)明接收時(shí)的無(wú)線裝置的動(dòng)作。天線1將包含PLCP幀的 電磁波信號(hào)變換為電信號(hào)，輸出到RF部件2。 RF部件2對(duì)輸入的電 信號(hào)進(jìn)行放大，將對(duì)放大了的電信號(hào)進(jìn)行了頻率變換后的基帶信號(hào)輸 出到解調(diào)部件3。另外，RF部件2將計(jì)算接收功率值所需要的信息作 為第一接收功率信息，輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。
解調(diào)部件3對(duì)由RF部件2進(jìn)行了變換后的基帶信號(hào)實(shí)施解調(diào)處 理，生成接收幀，將生成的接收幀(在此為圖2所示的PLCP幀)輸 出到幀分離部件4。另外，解調(diào)部件3將通過(guò)解調(diào)處理得到的計(jì)算接收功率值所需要的第二接收功率信息輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。
幀分離部件4對(duì)從解調(diào)部件3輸入的PLCP幀的PLCP頭字段51 、 發(fā)送功率信息字段52、數(shù)據(jù)字段53進(jìn)行分離。這時(shí)，幀分離部件4 根據(jù)PLCP頭字段51的預(yù)約部分512的值，判斷是否包含有發(fā)送功率 信息字段52。幀分離部件4將在發(fā)送功率信息字段52的TX功率部分 52中設(shè)置的發(fā)送發(fā)射功率信息輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5，將在數(shù)據(jù) 字段53中設(shè)置的數(shù)據(jù)作為接收數(shù)據(jù)輸出到上位裝置。
傳輸衰減計(jì)算部件5使用從RF部件2輸入的第 一接收功率信息、 從解調(diào)部件3輸入的第二接收功率信息，計(jì)算接收功率值。傳輸衰減 計(jì)算部件5使用計(jì)算出的接收功率值、從幀分離部件4輸入的發(fā)送發(fā) 射功率信息，依照下式(1)計(jì)算出發(fā)送站和本站之間的傳輸衰減量 TrATT ( dB )。
<formula>formula see original document page 13</formula>...... ( 1 )
另外，TXPowdB]是發(fā)送發(fā)射功率信息，RXPow[dBml是接收功 率值。傳輸衰減計(jì)算部件5將通過(guò)式(1)計(jì)算出的傳輸衰減量 TrATT[dB作為傳輸衰減信息，輸出到發(fā)送功率控制部件6。
在發(fā)送功率控制部件6中，使、用從傳輸衰減計(jì)算部件5輸入的傳 輸衰減量TrATT[dBI、對(duì)每個(gè)傳送速率預(yù)先決定的最小必需接收功率 RXPow—min,利用下式(2)計(jì)算出各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率 TXPow—min[dBm。這時(shí)的最小必需接收功率RXPow—min[dBm根據(jù) 解調(diào)器3的特性被唯一地確定，對(duì)于其值，已知，或者是根據(jù)信標(biāo)等 廣播(broadcast)數(shù)據(jù)等事前取得的值。
<formula>formula see original document page 13</formula>[i](i-l， 2， 3，......無(wú)
線站編號(hào)) (2)
發(fā)送功率控制部件6將計(jì)算出的每個(gè)傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率與 無(wú)線裝置對(duì)應(yīng)起來(lái)存儲(chǔ)在最優(yōu)發(fā)送功率表中。具體地說(shuō)，發(fā)送功率控 制部件6與接收到的PLCP幀的用于識(shí)別發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置 標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)地，對(duì)每個(gè)傳送速率存儲(chǔ)與該無(wú)線裝置的最優(yōu)發(fā)送功率。 設(shè)置在PLCP幀的數(shù)據(jù)字段中的數(shù)據(jù)一般是IP分組或MAC幀。在IP
分組或MAC幀中，包含有發(fā)送方無(wú)線裝置的MAC地址。幀分離部 件4預(yù)先抽出設(shè)置在數(shù)據(jù)字段53內(nèi)的MAC地址并通知發(fā)送功率控制 部件6，發(fā)送功率控制部件6將從幀分離部件4通知的MAC地址用作 無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符。另外，無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符并不只限于MAC地址，只 要是能夠識(shí)別無(wú)線裝置，則也可以是唯一的ID等。
接著，說(shuō)明發(fā)送時(shí)的無(wú)線裝置的動(dòng)作。如果產(chǎn)生發(fā)送事件，則向 幀合成部件8輸入發(fā)送數(shù)據(jù)。另外，發(fā)送功率控制部件6選擇向發(fā)送 目的地?zé)o線裝置的發(fā)送速率，將選擇出的傳送速率通知幀合成部件8。 發(fā)送功率控制部件6將用于識(shí)別發(fā)送目的地?zé)o線裝置的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí) 符和選擇出的傳送速率作為檢索關(guān)鍵字，檢索最優(yōu)發(fā)送功率表，選擇 發(fā)送PLCP幀時(shí)的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow—min。發(fā)送功率控制部件6 將選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow—min作為功率控制信息輸出到RF 部件2，同時(shí)生成將天線特性和系統(tǒng)損耗等與最優(yōu)發(fā)送功率 TXPow—min相加了的發(fā)送發(fā)射功率信息，輸出到幀合成部件8。
幀合成部件8使用從發(fā)送功率控制部件6輸入的發(fā)送發(fā)射功率信 息和傳送速率、從上位裝置輸入的發(fā)送數(shù)據(jù)，作成PLCP幀。具體地 說(shuō)，幀合成部件8向PLCP前置碼字段50設(shè)置接收同步處理所使用的 信息，向速率部分511設(shè)置從發(fā)送功率控制部件6通知的傳送速率， 向預(yù)約部分512設(shè)置表示包含發(fā)送功率信息字段的"l"，向長(zhǎng)度部分 513設(shè)置發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，向校驗(yàn)部分514設(shè)置根據(jù)在速率部分511、
預(yù)約部分512、長(zhǎng)度部分513中設(shè)置的信息作成的錯(cuò)誤檢測(cè)用的符號(hào)， 向尾部分515設(shè)置表示PLCP頭字段51的最后的值，向TX功率部分 521設(shè)置從發(fā)送功率控制部件6通知的發(fā)送發(fā)射功率信息，向持續(xù)時(shí) 間部分522設(shè)置發(fā)送期間信息，設(shè)置根據(jù)在TX功率部分521和持續(xù) 時(shí)間部分512中設(shè)置的信息生成的錯(cuò)誤檢測(cè)用的符號(hào)，向尾部分524 設(shè)置表示發(fā)送功率信息字段52的最后的值，向數(shù)據(jù)字段53設(shè)置接收 數(shù)據(jù)。幀合成部件8將作成的PLCP幀輸出到調(diào)制部件7。
調(diào)制部件7將從幀合成部件8輸入的PLCP幀調(diào)制為基帶的電信 號(hào)，輸出到RF部件2。 RF部件2對(duì)從調(diào)制部件7輸入的基帶的電信
號(hào)進(jìn)行頻率變換而變換為具有從發(fā)送功率控制部件6指示的最優(yōu)發(fā)送 功率TXPow_min的信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)天線1變換為電磁波信號(hào)，進(jìn)行 發(fā)送。
接著，使用圖5，說(shuō)明將圖l所示的無(wú)線裝置適用于圖4所示的 AP (Access Point) 10和STA (Station) 11~13， AP10和STA11進(jìn) 行相對(duì)通信的情況下的功率控制。
首先，產(chǎn)生從AP10向STA11的發(fā)送事件(步驟Sl) 。 AP10的 發(fā)送功率控制部件6具有初始值的發(fā)送功率，而向RF部件2通知功 率控制信息，同時(shí)根據(jù)初始值的發(fā)送功率生成發(fā)送發(fā)射功率信息，通 知幀合成部件8 (步驟S2 ) 。 AP10的幀合成部件8將通知的發(fā)送發(fā)射 功率信息(該情況下為初始值)設(shè)置到TX功率521中，作成PLCP 幀，經(jīng)由調(diào)制部件7將作成的PLCP幀輸出到RF部件2。 AP10的 RF部件2以與從發(fā)送功率控制部件6指示的功率控制信息(在該情況 下為初始值)對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率，向STA11發(fā)送PLCP幀(無(wú)線傳送)。
STA11的RF部件2將經(jīng)由天線1接收到的包含PLCP幀的電信 號(hào)變換為基帶信號(hào)，輸出到解調(diào)部件3，同時(shí)將計(jì)算接收功率值RXPow 所需要的第一接收功率信息輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。 STA11的解 調(diào)部件3對(duì)基帶信號(hào)實(shí)施解調(diào)處理，生成接收PLCP幀，并輸出到幀 分離部件4。 STA11的解調(diào)部件3將通過(guò)解調(diào)處理得到的計(jì)算接收功 率值所需要的第二接收功率信息輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。
STA11的幀分離部件4將設(shè)置在接收PLCP幀內(nèi)的TX功率部分 521中的發(fā)送發(fā)射功率信息TXPow輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。另外， 在PLCP頭的預(yù)約部分中沒(méi)有設(shè)置"l"的情況下，即，在PLCP幀中 不包含發(fā)送功率信息字段52而沒(méi)有從AP10通知發(fā)送發(fā)射功率信息的 情況下，幀分離部件4向傳輸衰減計(jì)算部件5報(bào)告該信息。
STA11的傳輸衰減計(jì)算部件5使用從RF部件2輸入的第一接收 功率信息、從解調(diào)部件3輸入的第二接收功率信息，計(jì)算接收功率值 RXPow。 STA11的傳輸衰減計(jì)算部件5依照上述式(1)求出計(jì)算出 的接收功率值RXPow與從幀分離部件4輸入的發(fā)送發(fā)射功率信息
TXPow的差，計(jì)算出AP10與該STA11之間的傳輸衰減量TrATT。 傳輸衰減計(jì)算部件5向發(fā)送功率控制部件6通知計(jì)算出的傳輸衰減量 TrATT (步驟S3 )。傳輸衰減計(jì)算部件5在接收到?jīng)]有從AP10通知 發(fā)送發(fā)射功率信息的報(bào)告的情況下，不進(jìn)行上述計(jì)算，向發(fā)送功率控 制部件6報(bào)告該情況。
STA11的發(fā)送功率控制部件6使用由傳輸衰減計(jì)算部件5取得的 AP10與該STA11之間的傳輸衰減量TrATT、對(duì)每個(gè)傳送速率預(yù)先決 定的最小必需接收功率RXPow—min，依照上述式(2)計(jì)算出各傳送 速率下的最優(yōu)化了的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow一min，將計(jì)算出的最優(yōu)發(fā)送 功率TXPow一min與AP10的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)地登 記在最優(yōu)發(fā)送功率表中(步驟S4)。另外，在發(fā)送功率控制部件6中， 在從傳輸衰減計(jì)算部件5接收到?jīng)]有從AP10通知發(fā)送發(fā)射功率信息 的報(bào)告的情況下，對(duì)發(fā)送方無(wú)線裝置是不進(jìn)行本實(shí)施例1的發(fā)送功率 控制的無(wú)線裝置的情況進(jìn)行登記，進(jìn)行使用了通常幀的現(xiàn)有的通信。
接著，假設(shè)產(chǎn)生了從STAll到AP10的發(fā)送事件(步驟S5 )。STA11 的發(fā)送功率控制部件6選擇向AP10的傳送速率，并通知幀合成部件8。 發(fā)送功率控制部件6將AP10的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符、選擇出的傳送速率 作為檢索關(guān)鍵字，檢索最優(yōu)發(fā)送功率表，選擇發(fā)送PLCP幀時(shí)的最優(yōu) 發(fā)送功率TXPow—min。發(fā)送功率控制部件6將選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率 TXPow_min作為功率控制信息通知RF部件2，同時(shí)才艮據(jù)上述選擇出 的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow—min生成發(fā)送發(fā)射功率信息，并通知幀合成 部件8 (步驟S6)。
STA11的幀合成部件8將所通知的發(fā)送發(fā)射功率信息設(shè)置到發(fā)送 功率信息字段52的TX功率部分521中，作成發(fā)送PLCP幀，經(jīng)由調(diào) 制部件7將作成的PLCP幀輸出到STA11的RF部件2。 STA11的 RF部件2以與從發(fā)送功率控制部件6通知的功率控制信息對(duì)應(yīng)的發(fā)送 功率，向AP10發(fā)送(無(wú)線傳送)PLCP幀。
AP10的RF部件2將經(jīng)由天線1接收到的包含PLCP幀的電信號(hào) 變換為基帶信號(hào)并輸出到解調(diào)部件3，同時(shí)將計(jì)算接收功率值RXPow
所需要的第一接收功率信息輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。 AP10的解調(diào) 部件3對(duì)基帶信號(hào)實(shí)施解調(diào)處理，生成接收PLCP幀并輸出到幀分離 部件4。
AP10的幀分離部件4將設(shè)置在接收PLCP幀內(nèi)的TX功率部分 521中的發(fā)送發(fā)射功率信息TXPow輸出到傳輸衰減計(jì)算部件5。另外， 在PLCP頭的預(yù)約部分中沒(méi)有設(shè)置"l"的情況下，即，在PLCP幀中 不包含發(fā)送功率信息字段52而沒(méi)有從STAll通知發(fā)送發(fā)射功率信息 的情況下，幀分離部件4向傳輸衰減計(jì)算部件5報(bào)告該情況。
在AP10的傳輸衰減計(jì)算部件5中，使用從RF部件2輸入的第一 接收功率信息、從解調(diào)部件3輸入的笫二接收功率信息，計(jì)算出接收 功率值RXPow。 AP10的傳輸衰減計(jì)算部件5依照上述式(1)求出所 計(jì)算出的接收功率值RXPow與從幀分離部件4輸入的發(fā)送發(fā)射功率 信息TXPow的差，計(jì)算出AP10與該STA11之間的傳輸衰減量 TrATT。傳輸衰減計(jì)算部件5將計(jì)算出的傳輸衰減量TrATT通知發(fā) 送功率控制部件6(步驟S7)。另外，傳輸衰減計(jì)算部件5在從STA11 接收到?jīng)]有通知發(fā)送發(fā)射功率信息的報(bào)告的情況下，不進(jìn)行上述計(jì)算， 而向發(fā)送功率控制部件6通知該情況。
AP10的發(fā)送功率控制部件6使用由傳輸衰減計(jì)算部件5取得的 AP10與該STA11之間的傳輸衰減量TrATT、對(duì)每個(gè)傳送速率預(yù)定的 最小必需接收功率RXPow—min，依照上述式(2)計(jì)算出各傳送速率 下的最優(yōu)化了的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow_min ，將計(jì)算出的最優(yōu)發(fā)送功率 TXPow_min與STAll的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)地登記在 最優(yōu)發(fā)送功率表中(步驟S8)。
AP10的發(fā)送功率控制部件6在與STAll進(jìn)行相對(duì)通信以前從 STA12、 13接收到包含發(fā)送功率信息字段的PLCP幀的情況下，將與 STA12、 13對(duì)應(yīng)的每個(gè)傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow一min登記到 最優(yōu)發(fā)送功率表中。發(fā)送功率控制部件6對(duì)依照上述式(2)計(jì)算出的 與STA11對(duì)應(yīng)的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow_min、與STA12、 13對(duì)應(yīng)的最 低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率進(jìn)行比較，通過(guò)變更與STA11對(duì)應(yīng)的最優(yōu)
發(fā)送功率TXPow_min，來(lái)判斷是否有偽產(chǎn)生的隱藏終端。在判斷出有 偽隱藏終端(STA12和/或STA13的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率 TXPow_min比與STAll對(duì)應(yīng)的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow_min小)的情 況下，發(fā)送功率控制部件6使用一般的發(fā)送請(qǐng)求/接收準(zhǔn)備完成 (RTS/CTS: Request To Send/Clear To Send ),執(zhí)行隱藏終端避免 控制處理(步驟S9)。另外，這時(shí)的RTS的使用并不由現(xiàn)有的RTS 閾值決定。另外，對(duì)于RTS/CTS等的控制幀，需要盡可能在全部的 無(wú)線裝置中進(jìn)行傳送，因此不受最優(yōu)發(fā)送功率值的限制地進(jìn)行發(fā)送。 另外，在發(fā)送功率控制部件6中，在從傳輸衰減計(jì)算部件5接收到在 PLCP幀中不包含發(fā)送發(fā)射功率信息部分的報(bào)告的情況下，對(duì)方裝置 作為不進(jìn)行實(shí)施例1的發(fā)送功率控制的無(wú)線裝置進(jìn)行登記，而進(jìn)行使 用了通常幀的現(xiàn)有的通信。在AP10和STAll之間執(zhí)行這樣的通信。
這樣，在實(shí)施例1中，通過(guò)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的各無(wú)線裝置獨(dú)立 地接收包含發(fā)送功率信息字段的PLCP幀，來(lái)計(jì)算出發(fā)送接收裝置間 的傳輸衰減量，對(duì)每個(gè)傳送速率計(jì)算出最優(yōu)發(fā)送功率，在發(fā)送時(shí)，使 用最優(yōu)發(fā)送功率發(fā)送PLCP幀，因此能夠抑制無(wú)線裝置的消耗功率， 防止干擾。
另外，在實(shí)施例1中，對(duì)于接收到不包含發(fā)送功率信息字段的 PLCP幀的無(wú)線裝置，作為不進(jìn)行發(fā)送功率控制的無(wú)線裝置進(jìn)行登記， 因此在系統(tǒng)內(nèi)包含現(xiàn)有的無(wú)線裝置的情況下，也能夠進(jìn)行通信。
另外，在實(shí)施例1中，對(duì)發(fā)送時(shí)選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率和與發(fā)送 目的地?zé)o線裝置不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率進(jìn)行 比較，在是比從與發(fā)送目的地?zé)o線裝置不同的無(wú)線裝置的最低傳送速 率的最優(yōu)發(fā)送功率中選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率還小的值的情況下，適用 RTS/CTS，因此能夠避免因發(fā)送功率控制造成的偽隱藏終端。
另外，在實(shí)施例l中，以最低傳送速率發(fā)送PLCP頭字段51和發(fā) 送功率信息字段52，因此從不能保證通信質(zhì)量的被干擾無(wú)線裝置也能 夠確實(shí)地接收發(fā)送發(fā)射功率信息，計(jì)算出最優(yōu)發(fā)送功率。
另外，在實(shí)施例1中，說(shuō)明了 AP與STA的相對(duì)通信，但本發(fā)明
并不特別限定無(wú)線裝置的種類，也可以是AP與AP、 STA與STA之 間的通信。
另夕卜，在實(shí)施例1中，以無(wú)線LAN系統(tǒng)為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并 不特別限定于無(wú)線LAN系統(tǒng)，訪問(wèn)方式可以是TDMA，也可以是輪 詢(polling)控制。
進(jìn)而，對(duì)于最優(yōu)發(fā)送功率，可以進(jìn)行循環(huán)通信而通過(guò)平均值等的 統(tǒng)計(jì)處理來(lái)決定，也可以通過(guò)向其他無(wú)線裝置傳送來(lái)實(shí)施最優(yōu)發(fā)送功 率值的共享。
另外，在與同一無(wú)線裝置進(jìn)行通信的情況下，也可以只在通信開(kāi) 始時(shí)一次性計(jì)算傳輸衰減量，而省略其后的傳輸衰減量的計(jì)算。 實(shí)施例2
接著，使用圖6和圖7，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2。圖6表示實(shí)施例 2的無(wú)線LAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在圖6中，無(wú)線裝置20~23具有圖1所 示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。無(wú)線裝置20~23中的無(wú)線裝置20、 22是AP，無(wú)線裝 置21、 23是STA。第一基本服務(wù)組(以下稱為BSS (1) )24包含 AP20和STA21而構(gòu)成。第二基本服務(wù)組(以下稱為BSS (2) ) 25 包含AP22和STA23而構(gòu)成。在同一 BSS之間(AP20與STA21、AP22 與STA23)的通信中，依照與實(shí)施例1 一樣的步驟，進(jìn)行發(fā)送功率的 最優(yōu)化，因此省略該部分的說(shuō)明。
在不同的BSS之間，即STA21與AP22之間，由于相互的距離處 于電磁波能夠到達(dá)的范圍內(nèi)，所以產(chǎn)生無(wú)意義的電波千擾。依照?qǐng)D7， 說(shuō)明用于避免這樣的在不同的BSS之間產(chǎn)生的干擾的步驟。
圖7表示屬于BSS (1) 24的STA21與屬于BSS ( 2 ) 25的AP22 的干擾避免步驟。首先，假設(shè)在BSS (2)的AP22中，針對(duì)BSS(2) 的STA23產(chǎn)生通信事件(步驟Sll)。接收該通信事件，AP22的發(fā) 送功率控制部件6與實(shí)施例1 一樣，以初始值的發(fā)送功率或?qū)TA23 最優(yōu)化了的發(fā)送功率，將作為發(fā)送發(fā)射功率信息內(nèi)置了初始值(或針 對(duì)STA23最優(yōu)化了 )的發(fā)送功率值的PLCP幀發(fā)送到STA23 (步驟 S12)。在接收到不同的BSS的PLCP幀或只能對(duì)PLCP頭字段51以及 發(fā)送功率信息字段52進(jìn)行解調(diào)的PLCP幀的BSS (1) 24的STA21 中，在傳輸衰減計(jì)算部件5中，依照上述式(1)計(jì)算出發(fā)送來(lái)該P(yáng)LCP 幀的AP (在該情況下為AP22)與STA21的傳輸衰減量TrATT (步 驟S13)。在STA21的傳輸衰減計(jì)算部件5中，將計(jì)算出的傳輸衰減 量TrATT通知STA21的發(fā)送功率控制部件6。
BSS (1) 24的STA21的發(fā)送功率控制部件6使用所通知的傳輸 衰減量TrATT，計(jì)算出不對(duì)AP22產(chǎn)生干擾(不超過(guò)CSMA方式的栽 波檢測(cè)閾值)的最大發(fā)送功率值(步驟S14)。
接著，假設(shè)產(chǎn)生了從同一BSS的STA21向AP20的通信事件(步 驟S15)。在STA21的發(fā)送功率控制部件6中，在步驟S14中計(jì)算出 的最大發(fā)送功率值，即不對(duì)屬于不同的BSS的AP22產(chǎn)生干擾的最大 發(fā)送功率值的范圍內(nèi)，選擇最優(yōu)發(fā)送功率，并通知RF部件2 (步驟 S16)。這時(shí)，在現(xiàn)在的傳送速率下超過(guò)了最大發(fā)送功率值的情況下， 進(jìn)行控制而降低發(fā)送速率，使得滿足最大發(fā)送功率值。即，對(duì)最大發(fā) 送功率值、登記在最優(yōu)發(fā)送功率表中的與AP20對(duì)應(yīng)的每個(gè)傳送速率 的最優(yōu)發(fā)送功率TXPow_min進(jìn)行比較，選擇最大發(fā)送功率值以下的 最優(yōu)發(fā)送功率TXPow_min的傳送速率。另外，在通過(guò)使該傳送速率 降低的控制無(wú)法滿足最大發(fā)送功率值的情況下，實(shí)施減少STA21的通 信機(jī)會(huì)的控制(具體地說(shuō)，增加CW ( Contention Window:發(fā)送待機(jī) 時(shí)間)數(shù))。另外，在基于RTS/CTS發(fā)送控制幀時(shí)，根據(jù)其重要性， 不進(jìn)行最大發(fā)送功率值的限制。
STA11的發(fā)送功率控制部件6與實(shí)施例1 一樣，使用選擇出的最 優(yōu)發(fā)送功率計(jì)算出發(fā)送發(fā)射功率信息，以上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率， 將包含計(jì)算出的發(fā)送發(fā)射功率信息的PLCP幀發(fā)送(無(wú)線傳送)到 AP20。
這樣，在實(shí)施例2中，在接收等待中接收到本裝置不是對(duì)象的作 為干擾幀的PLCP幀的情況下，使用包含在接收到的PLCP幀中的發(fā) 送發(fā)射功率信息，計(jì)算出傳輸衰減量，各無(wú)線裝置自主地計(jì)算出用于
避免本裝置對(duì)干擾幀的發(fā)送方無(wú)線裝置的干擾的最大發(fā)送功率值，在 發(fā)送時(shí)選擇計(jì)算出的最大發(fā)送功率值以下的最優(yōu)發(fā)送功率，因此能夠 抑制對(duì)干擾幀發(fā)送方的千擾。由此，在設(shè)置在家庭或辦公室中而由用
戶隨意設(shè)置了 AP和STA的情況下，也能夠避免因通信量的提高和來(lái) 自其他BSS的干擾造成的無(wú)法連接狀態(tài)，在不需要準(zhǔn)入的無(wú)線裝置密 集的情況下，也能夠確保通信路徑，其結(jié)果是不設(shè)置控制無(wú)線裝置也 能夠提高頻率利用效率。
另外，在接收到不以本裝置為對(duì)象的干擾幀時(shí)，在其干擾頻度(干 擾次數(shù))低的情況下，也可以看作是通信量小的無(wú)線裝置，而從進(jìn)行 干擾避免的無(wú)線裝置的對(duì)象(規(guī)定本裝置的最大發(fā)送功率值的對(duì)象) 中除外。
另外，在一定期間中沒(méi)有接收到不以本裝置為對(duì)象的干擾幀的情 況下，也可以看作是通信量小的通信站，而從進(jìn)行干擾避免的無(wú)線裝 置的對(duì)象中除外。
另外，在實(shí)施例2中，以無(wú)線LAN系統(tǒng)為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并 不只限于無(wú)線LAN系統(tǒng)，訪問(wèn)方式可以是TDMA也可以是輪詢控制。
另外，例如也可以通過(guò)在發(fā)送幀中設(shè)置表示無(wú)線裝置自身的優(yōu)先 度的字段，來(lái)在無(wú)線裝置之間設(shè)置優(yōu)先順序，設(shè)置優(yōu)先避免干擾的無(wú) 線裝置。
另外，適用實(shí)施例2的方法的無(wú)線裝置并不只限于AP和STA， 也可以適用于其他任意的無(wú)線裝置。另外，如果由于對(duì)每個(gè)隊(duì)列 (Queue)設(shè)置優(yōu)先度來(lái)滿足QoS控制，而幀的到達(dá)性變得重要，則 也可以允許暫時(shí)超過(guò)最大發(fā)送功率值。
實(shí)施例3
接著，使用圖8~圖10，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3。圖8表示實(shí)施 例3的無(wú)線LAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在圖8中，無(wú)線裝置30~34具有圖1 所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。無(wú)線裝置30~34中的無(wú)線裝置30、 33是AP，無(wú)線 裝置31、 32、 34是STA. BSS (1) 35包含AP30和STA31和STA32 而構(gòu)成。BSS (2) 36包含AP33和STA34而構(gòu)成。與實(shí)施例2—樣， 在STA31與AP33之間、在不同的BSS之間產(chǎn)生干擾。在實(shí)施例3中， 避免STA31對(duì)AP33產(chǎn)生干擾的步驟與實(shí)施例2—樣，因此省略其說(shuō) 明。
使用圖9說(shuō)明STA31中的干擾控制以后的通信步驟。首先，在 STA31中，為了與AP30進(jìn)行通信，以最大發(fā)送功率值或控制幀發(fā)送 功率的設(shè)置值，不限制發(fā)送功率地，廣播(broadcast)發(fā)送進(jìn)行發(fā)送 請(qǐng)求的TRQ ( Transmission r叫uest)這樣的控制幀(參考圖10 )(步 驟S21)。另外，TRQ幀并不是如RTS閾值那樣根據(jù)幀長(zhǎng)度來(lái)決定其 適用，而是在參考傳輸衰減量，能夠通過(guò)自己的發(fā)送功率控制來(lái)判斷 產(chǎn)生了暫時(shí)的隱藏終端的情況下使用。
TRQ幀如圖10所示那樣，具有PLCP前置碼字段60、 PLCP頭 字段61、發(fā)送功率信息字段62、數(shù)據(jù)字段63。前置碼字段60、 PLCP 頭字段61、發(fā)送功率信息字段62與前面的圖2所示的PLCP幀的 PLCP前置碼字段50、 PLCP頭字段51、發(fā)送功率信息字段52—樣， 因此在此省略其說(shuō)明。
數(shù)據(jù)字段63具有16比特的幀控制(TRQ)部分631、 16比特的 持續(xù)時(shí)間部分632、 48比特的接收機(jī)地址部分633、 48比特的發(fā)送機(jī) 地址部分634、 32比特的FCS部分635、 6比特的尾部分636、混碼 (padding)比特部分637，在幀控制部分631中設(shè)置有表示是TRQ 幀的信息，在持續(xù)時(shí)間部分632中設(shè)置有發(fā)送期間信息，在接收機(jī)地 址部分633中設(shè)置有附加在接收機(jī)中的MAC地址，在發(fā)送機(jī)地址部 分634中設(shè)置有附加在發(fā)送機(jī)中的MAC地址，在FCS部分635中設(shè) 置有糾錯(cuò)用的符號(hào)，在尾部分636中設(shè)置有表示數(shù)據(jù)字段63內(nèi)的有效 信息的最后的值，在混碼比特部分637中設(shè)置有用于調(diào)整數(shù)據(jù)字段63 的長(zhǎng)度的值。
接收到TRQ幀的STA32在從接收到TRQ后經(jīng)過(guò)了規(guī)定的SIFS (Short InterFrame Space)后，使用設(shè)置在從STA31接收到的TRQ 幀的持續(xù)時(shí)間部分632中的發(fā)送期間信息，只在到STA31接收完成為 止的期間中，設(shè)置NAV (發(fā)送停止期間Network Allocation Vector )
(步驟S22)。另一方面，STA31在TRQ幀發(fā)送后，在經(jīng)過(guò)了 SIFS 期間后，以由STA31的發(fā)送功率控制部件6指示的被限制了的發(fā)送功 率，即以通過(guò)實(shí)施例2的方法求出的被限制了的發(fā)送功率，向AP30 發(fā)送數(shù)據(jù)幀(步驟S23)。在AP30中，在接收完該數(shù)據(jù)幀后經(jīng)過(guò)了 SIFS期間后，向STA31回信ACK (步驟S24)。
這樣，在本實(shí)施例3中，通過(guò)干擾避免控制而被限制了發(fā)送功率 的STA31與是否能夠取得STA32的通信狀態(tài)無(wú)關(guān)地，在從STA32向 STA31新產(chǎn)生了隱藏終端，而無(wú)法從STA32對(duì)STA31進(jìn)行載波檢測(cè) 的狀況下，通過(guò)以最大功率或控制幀發(fā)送功率的設(shè)置值來(lái)發(fā)送TRQ幀 這樣的控制幀，從而能夠以少的負(fù)荷而部分地避免成為隱藏終端的問(wèn) 題。即，與發(fā)送RTS的情況相比，能夠抑制負(fù)荷而提高通信量。
另外，在實(shí)施例3中，以無(wú)線LAN系統(tǒng)為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并 不限定于無(wú)線LAN系統(tǒng)，本發(fā)明的無(wú)線裝置的種類也可以不是AP和 STA，而是其他的任意的無(wú)線裝置。
另外，在實(shí)施例3中，在TRQ幀與數(shù)據(jù)幀之間夾著SIFS而進(jìn)行 通信，但也可以在TRQ幀與數(shù)據(jù)幀之間不夾著SIFS，而發(fā)送圖11所 示那樣的TRQ部分與數(shù)據(jù)部分連續(xù)的幀。
實(shí)施例4
接著，使用圖12和圖13說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例4。圖10表示實(shí)施 例4的無(wú)線LAN系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。作為無(wú)線裝置的AP40~43具有圖1所 示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，各AP40 43分別包含在不同的BSS中。其中，假設(shè) AP40是新設(shè)置的無(wú)線裝置。在實(shí)施例4中，避免AP40對(duì)AP41 ~ 43 產(chǎn)生干擾的步驟與實(shí)施例2—樣，因此省略其說(shuō)明。
使用圖13說(shuō)明AP40中的干擾控制步驟以后的通信步驟。在步驟 S31中，AP40用信道CH1接收來(lái)自AP41的PLCP幀，在AP40中產(chǎn) 生干擾。
AP40的傳輸衰減計(jì)算部件5依照上述式(1 )，計(jì)算發(fā)送來(lái)該P(yáng)LCP 幀的AP (在該情況下為AP41)與AP40的傳輸衰減量TrATT。在 AP40的傳輸衰減計(jì)算部件5中，將計(jì)算出的傳輸衰減量TrATT輸出
到AP40的發(fā)送功率控制部件6 (步驟S32 )。
AP40的發(fā)送功率控制部件6計(jì)算出不對(duì)AP41產(chǎn)生干擾的最大發(fā) 送功率值(步驟S33)。
同樣，在步驟S34 S36中，以AP42為對(duì)象，用信道CH2接收 來(lái)自AP42的PLCP幀，與上述一樣，計(jì)算出不對(duì)AP42產(chǎn)生干擾的 最大發(fā)送功率值。同樣，在步驟S37 步驟S39中，以AP43為對(duì)象， 將信道替換為CH3，計(jì)算出不對(duì)AP43產(chǎn)生干擾的最大發(fā)送功率值。
在經(jīng)過(guò)了一定時(shí)間后，在步驟S40中，發(fā)送功率控制部件6進(jìn)行 各信道CH1 CH3的最大發(fā)送功率值的比較，選擇最大發(fā)送功率值最 大的信道。然后，AP40的發(fā)送功率控制部件6使用控制信道通知AP40 的調(diào)制部件7。
這樣，在實(shí)施例4中，以最大發(fā)送功率值為評(píng)價(jià)值，新設(shè)置的無(wú) 線裝置自主地選擇所使用的信道，因此能夠高效地靈活利用頻率資源。
另外，在實(shí)施例4中，以無(wú)線LAN系統(tǒng)為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并 不限定于無(wú)線LAN系統(tǒng)，訪問(wèn)方式可以是TDMA，也可以是輪詢控 制。
另外，在實(shí)施例4中，以AP為例子進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限定通 信裝置的種類。
如上所述，本發(fā)明的無(wú)線裝置和基于發(fā)送功率控制的干擾避免方 法對(duì)數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)有用，特別適合于作為IP分組無(wú)線通信的無(wú)線 LAN系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線裝置，適用于進(jìn)行基于CSMA方式的訪問(wèn)控制的無(wú)線通信系統(tǒng)中，該無(wú)線裝置的特征在于包括根據(jù)接收功率和包含在接收幀中的發(fā)送發(fā)射功率信息，計(jì)算出從上述接收幀的發(fā)送方無(wú)線裝置到本裝置的傳輸衰減量的傳輸衰減計(jì)算部件；根據(jù)由上述傳輸衰減計(jì)算部件計(jì)算出的傳輸衰減量和對(duì)每個(gè)傳送速率決定的最小必需接收功率，計(jì)算出各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率，將計(jì)算出的最優(yōu)發(fā)送功率與用于識(shí)別上述發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)起來(lái)登記到最優(yōu)發(fā)送功率表中，在發(fā)送時(shí)，根據(jù)上述最優(yōu)發(fā)送功率表和發(fā)送目的地?zé)o線裝置的無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送速率，選擇向發(fā)送目的地?zé)o線裝置進(jìn)行發(fā)送的最優(yōu)發(fā)送功率，以上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率，對(duì)作為發(fā)送發(fā)射功率信息而包含選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率的發(fā)送幀進(jìn)行發(fā)送，即進(jìn)行發(fā)送功率控制，同時(shí)在登記在上述最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率中，檢測(cè)是否有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的發(fā)送功率控制部件，其中在由上述發(fā)送功率控制部件檢測(cè)出登記在上述最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率中有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的情況下，執(zhí)行規(guī)定的隱藏終端避免控制處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線裝置，其特征在于 上述規(guī)定的隱藏終端避免控制處理是基于發(fā)送請(qǐng)求幀和接收準(zhǔn)備完成幀的處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線裝置，其特征在于 上述規(guī)定的隱藏終端避免控制處理是通過(guò)廣播來(lái)發(fā)送TRQ幀的處理，或在接收到TRQ幀后經(jīng)過(guò)了規(guī)定的期間后，使用設(shè)置在上述 TRQ幀中的發(fā)送期間信息，設(shè)置發(fā)送停止期間的處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線裝置，其特征在于 上迷發(fā)送功率控制部件只在發(fā)送包含用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)幀的情況下，進(jìn)行上述發(fā)送功率控制，在發(fā)送上述規(guī)定的隱藏終端避免控制處 理的控制幀的情況下，選擇比上述數(shù)據(jù)幀的發(fā)送功率大的發(fā)送功率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線裝置，其特征在于 上述發(fā)送功率控制部件在從屬于不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無(wú)線裝置接收到PLCP幀的情況下，計(jì)算出不對(duì)接收到的PLCP幀的發(fā)送方無(wú) 線裝置產(chǎn)生干擾的最大發(fā)送功率值，在發(fā)送時(shí)，在根據(jù)上述最優(yōu)發(fā)送 功率表和針對(duì)發(fā)送目的地?zé)o線裝置根據(jù)無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送速率選擇出 的向發(fā)送目的地?zé)o線裝置進(jìn)行發(fā)送的最優(yōu)發(fā)送功率超過(guò)了上述最大發(fā) 送功率值的情況下，選擇最優(yōu)發(fā)送功率小于等于上述最大發(fā)送功率值 的傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線裝置，其特征在于在來(lái)自上述發(fā)送方無(wú)線裝置的接收幀是包含上述發(fā)送發(fā)射功率信 息的幀的情況下，使用上述發(fā)送發(fā)射功率信息進(jìn)行發(fā)送功率控制，同 時(shí)發(fā)送包含上述發(fā)送發(fā)射功率信息的幀，在來(lái)自上述發(fā)送方無(wú)線裝置 的接收幀中不包含上述發(fā)送發(fā)射功率信息的情況下，基于通常的幀進(jìn) 行通信。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)線裝置，其特征在于 上迷發(fā)送功率控制部件預(yù)先將從上述發(fā)送方無(wú)線裝置接收到接收幀的信道登記在上述最優(yōu)發(fā)送功率表中，在發(fā)送時(shí)，選擇最優(yōu)發(fā)送功 率最大的信道。
8. —種基于發(fā)送功率控制的干擾避免方法，適用于基于CSMA 方式進(jìn)行訪問(wèn)控制的無(wú)線通信系統(tǒng)中，該方法的特征在于包括根據(jù)接收功率和包含在接收幀中的發(fā)送發(fā)射功率信息，計(jì)算出從 上述接收幀的發(fā)送方無(wú)線裝置到本裝置的傳輸衰減量的傳輸衰減計(jì)算 步驟；根據(jù)由上述傳輸衰減計(jì)算部件計(jì)算出的傳輸衰減量和對(duì)每個(gè)傳送 速率決定的最小必需功率，計(jì)算出各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率，將 計(jì)算出的最優(yōu)發(fā)送功率與用于識(shí)別上述發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置標(biāo) 識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)起來(lái)登記到最優(yōu)發(fā)送功率表中，在發(fā)送時(shí)，根據(jù)上述最優(yōu)發(fā)送功率表和發(fā)送目的地?zé)o線裝置的無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送速 率，選擇向發(fā)送目的地?zé)o線裝置進(jìn)行發(fā)送的最優(yōu)發(fā)送功率，以上述選 擇出的最優(yōu)發(fā)送功率，對(duì)作為發(fā)送發(fā)射功率信息而包含選擇出的最優(yōu) 發(fā)送功率的發(fā)送幀進(jìn)行發(fā)送，即進(jìn)行發(fā)送功率控制，同時(shí)在登記在上 述最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率 的最優(yōu)發(fā)送功率中，檢測(cè)是否有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的發(fā)送功率控制步驟；在通過(guò)上述發(fā)送功率控制部件檢測(cè)出登記在上述最優(yōu)發(fā)送功率表 中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率中 有比上述選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值的情況下，執(zhí)行規(guī)定的隱藏終 端避免控制的隱藏終端避免控制步驟。
全文摘要
本發(fā)明的無(wú)線裝置在接收時(shí)，由傳輸衰減計(jì)算部件(5)根據(jù)接收功率和包含在接收PLCP幀中的發(fā)送發(fā)射功率信息，計(jì)算出從發(fā)送方無(wú)線裝置到本裝置的傳輸衰減量，發(fā)送功率控制部件(6)根據(jù)傳輸衰減量和最小必需接收功率，計(jì)算出各傳送速率下的最優(yōu)發(fā)送功率，將最優(yōu)發(fā)送功率與用于識(shí)別上述發(fā)送方無(wú)線裝置的無(wú)線裝置標(biāo)識(shí)符和各傳送速率對(duì)應(yīng)起來(lái)登記到最優(yōu)發(fā)送功率表中。在發(fā)送時(shí)，發(fā)送功率控制部件(6)根據(jù)最優(yōu)發(fā)送功率表和發(fā)送目的地?zé)o線裝置的無(wú)線標(biāo)識(shí)符和傳送速率，選擇向發(fā)送目的地?zé)o線裝置進(jìn)行發(fā)送的最優(yōu)發(fā)送功率，以選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率，對(duì)作為發(fā)送發(fā)射功率信息而包含選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率的發(fā)送PLCP幀進(jìn)行發(fā)送，即進(jìn)行發(fā)送功率控制，同時(shí)在登記在最優(yōu)發(fā)送功率表中的與發(fā)送目的地不同的無(wú)線裝置的最低傳送速率的最優(yōu)發(fā)送功率中，檢測(cè)是否有比選擇出的最優(yōu)發(fā)送功率小的值。
文檔編號(hào)H04B7/26GK101116265SQ20058004790
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2005年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者永井幸政, 須賀寬祥 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社