專利名稱：無線通信方法、無線通信裝置及接入點裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)及無線通信裝置，特別涉及使用SDMA(空分多址接入)的無線通信方法及無線通信裝置。
背景技術(shù)：
在無線通信中，已知有用來實現(xiàn)多用戶接入的各種多址接入方式。SDMA(Space Division Multiple Access空分多址接入)通過以提高頻率利用效率為目的的多址接入方式，使用多個天線形成空間上分離的傳輸路徑，由此同時利用相同的頻率進行多址接入。近年來，通過MIMO(Multiple-Input Multiple-Output多輸入多輸出)無線通信技術(shù)的發(fā)展，還公開了將基于MIMO的空間復(fù)用無線通信技術(shù)擴展到包括多個用戶接入的形式的技術(shù)。圖1表示使用SDMA的無線通信系統(tǒng)的概況圖。圖1表示接入點(AP)101與u個用戶終端(UT)102-1～102-u使用SDMA進行通信的系統(tǒng)。作為將這樣的SDMA實用化的例子，有美國專利公開公報No.2004/0252632A1。
作為無線通信方式之一，有通過包模式進行數(shù)據(jù)通信、利用時分方式共用信道的方式。例如使用CSMA/CA(帶沖突避免功能的載波偵聽多址接入)作為接入控制方式的無線LAN標(biāo)準規(guī)格即IEEE802.11對應(yīng)于上述方式。在該無線通信方式中，進行以一塊數(shù)據(jù)即包(或者幀、數(shù)據(jù)單元)為單位的收發(fā)。包具有可變長的數(shù)據(jù)尺寸，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送的終端占用信道直到一個包的發(fā)送結(jié)束，在發(fā)送結(jié)束后將信道向其他終端開放。
如果將SDMA應(yīng)用到上述的以時分方式共用無線資源的包通信系統(tǒng)中，則通過使用多個空間路徑，可在1個頻率信道占有時間上由多個終端共用信道，能夠提高系統(tǒng)整體的通信容量。
但是，如果將SDMA應(yīng)用到單純以上述時分方式進行包通信的系統(tǒng)中，則產(chǎn)生不能得到足夠的通信容量的提高的情況。如前面所述，包具有可變長的數(shù)據(jù)尺寸，一般在不同的包中數(shù)據(jù)尺寸不同。此外，即使是具有相同尺寸的包，在具有可變傳送速率功能的通信方式中，包發(fā)送所需的時間長度也會因傳送速率而較大地變化。在將上述發(fā)送所需的時間不同的多個包通過SDMA發(fā)送時，在對發(fā)送時間較短的包分配的空間路徑上，在包發(fā)送結(jié)束后信道(頻率、時間軸方向的資源)也被占用，僅空間路徑的一部分成為空白無線資源。由于空間上分離的路徑因天線的每個組合而不同，所以能夠使用該空白無線資源的只是結(jié)束了上述包發(fā)送的終端間的通信。此外，在進行使用時分雙工(TDD)的系統(tǒng)中的收發(fā)的切換、或使用時分多址接入(TDMA)進行與多個終端的連接切換時，在使用相同的信道進行通信的數(shù)據(jù)流中發(fā)送時間最長的通信結(jié)束之前，在利用其他SDMA同時進行通信的數(shù)據(jù)流上產(chǎn)生等待時間。在利用具有該空白時間的空間路徑進行通信的數(shù)據(jù)流上，通信容量相對于本來能夠達到的通信容量降低，因空白時間而會增加延遲。進而，在利用TDD每當(dāng)發(fā)送1個包時請求接收確認響應(yīng)(ACK)的系統(tǒng)中，上述空白資源會成為較大的通信容量的降低的主要原因。
以時分方式進行上行與下行的包通信的通信系統(tǒng)中的SDMA傳送時的例子在圖2中表示。在圖2中，使用SDMA，從AP向兩個UT發(fā)送Data1、Data2。此時，SDMA傳送所需要的時間由Data1的發(fā)送時間長度t1決定，在向UT2的數(shù)據(jù)流上，產(chǎn)生空白時間t3＝t1-t2。即，在向UT2的數(shù)據(jù)流上，本來能夠在t2時間內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)量要使用t1時間發(fā)送，不能達到本來的通信容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述以往的技術(shù)問題的無線通信方法、無線通信系統(tǒng)及接入點裝置。
本發(fā)明的另一目的是提出一種能夠抑制這樣的空間路徑的損失的發(fā)生、改善通信質(zhì)量(通信容量)的方法。
本發(fā)明是鑒于上述課題而做出的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，通過在AP與多個UT之間使用SDMA發(fā)送多個不同的包時，根據(jù)同時使用SDMA傳送的多個包的發(fā)送所需的時間長度，調(diào)節(jié)在各包的發(fā)送中使用的發(fā)送參數(shù)，由此使上述多個不同的包的發(fā)送時間長度接近，提供適合的通信特性。
本發(fā)明的第1特征是，在從具有多個天線的AP向至少具有一個天線的多個UT使用SDMA發(fā)送分別不同的包的無線通信系統(tǒng)中，具有推算在SDMA傳送中使用的傳送路徑質(zhì)量的單元、和根據(jù)所推算的傳送路徑質(zhì)量決定傳送速率的單元，具有根據(jù)決定的傳送速率推算SDMA傳送的多個不同的包的發(fā)送所需的發(fā)送時間的機構(gòu)，具有根據(jù)上述推算的發(fā)送時間決定在各包的發(fā)送中使用的發(fā)送參數(shù)的單元。
本發(fā)明的第2特征是，在具備第1特征的無線通信系統(tǒng)中，在進行包的發(fā)送的幀化時，將幀的數(shù)據(jù)尺寸設(shè)定為與原來的包的數(shù)據(jù)尺寸不同的值，將包分割為多個幀來進行發(fā)送。
本發(fā)明的第3特征是，在具備第1特征的無線通信系統(tǒng)中，根據(jù)事前決定的值、基于各包的發(fā)送所需的時間長度的差，變更幀生成時的傳送速率。
本發(fā)明的第4特征是，在幀生成時變更數(shù)據(jù)尺寸與傳送速率兩者。
本發(fā)明的第5特征是，在具備第3特征的無線通信系統(tǒng)中，傳送速率的變更是通過發(fā)送權(quán)重的變更或接收權(quán)重的變更中的至少任一種來進行的。
根據(jù)本發(fā)明，在采用時分方式的包通信系統(tǒng)中，能夠提高發(fā)送時間不同的多個包的SDMA傳送時的通信質(zhì)量。


圖1是表示使用SDMA的無線通信系統(tǒng)的圖。
圖2是以往的使用SDMA傳送系統(tǒng)的幀收發(fā)流程圖。
圖3是表示本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的圖。
圖4是表示本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的收發(fā)信號處理部的圖。
圖5是表示在本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)中使用的幀結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是使用本發(fā)明的第1實施例的SDMA傳送的幀收發(fā)時序圖。
圖7是使用本發(fā)明的第1實施例的SDMA傳送的流程圖。
圖8A是表示使用本發(fā)明的第2實施例的SDMA傳送中的幀化的圖，圖8B是SDMA傳送中的幀收發(fā)時序圖。
圖9是使用本發(fā)明的第2實施例的SDMA傳送的流程圖。
圖10A是表示使用本發(fā)明的第3實施例的SDMA傳送中的幀化的圖，圖10B是SDMA傳送中的幀收發(fā)時序圖。
圖11是使用本發(fā)明的第3實施例的SDMA傳送的流程圖。
圖12是表示在本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)中使用的幀結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式
以下說明本發(fā)明的實施例。
(實施例1)以下對本發(fā)明的第1實施例進行說明。圖3表示作為本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)。在圖3中，表示利用SDMA傳送將u個發(fā)送數(shù)據(jù)201-1～201-u從接入點(AP)101朝向用戶終端(UT)102-1～102-u發(fā)送的情況。在圖3中，為了進行本發(fā)明的說明，將實際的AP、UT簡化表示。以下，為了便于說明，在無線終端內(nèi)，將基于已決定的發(fā)送參數(shù)按照規(guī)定的格式再打包的包202-1～202-u稱作幀。
圖3的AP具備發(fā)送幀控制部105和發(fā)送信號生成部106。發(fā)送幀控制部從發(fā)送Tx緩沖器204中讀出多個以終端為目的地的包，對發(fā)送信號生成部指示用于指示幀生成方法的發(fā)送參數(shù)，在構(gòu)成發(fā)送的包的數(shù)據(jù)位串中加入控制信息位，供給發(fā)送信號生成部。發(fā)送信號生成部基于獲取的發(fā)送參數(shù)和發(fā)送數(shù)據(jù)位串，加入通信方式上需要的附加位及在接收信號的復(fù)原時需要的頭信息，生成發(fā)送幀。在發(fā)送信號生成部中，還在將構(gòu)成幀的位串向發(fā)送信號映射后，進行發(fā)送信號處理，變換為無線信號，從發(fā)送天線103-1～103-m傳送。
在圖3的接收端的UT中，將由信號復(fù)原部接收到的無線信號作為位串復(fù)原，傳遞給接收幀控制部。在接收幀控制部中，基于頭信息或附加位解析接收數(shù)據(jù)位串，復(fù)原包而取出接收數(shù)據(jù)203-1～203-u，傳遞給接收Rx緩沖器205。在AP的發(fā)送信號處理中，實施SDMA處理，以使并行發(fā)送的向多個UT的發(fā)送信號，在作為接收端的各UT中成為能夠與以其他UT為目的地的信號分離的狀態(tài)。對于具有一個天線、或者雖然具有多個天線但不具有利用由多個天線接收到的信號進行接收信號處理的功能的UT，進行發(fā)送側(cè)的SDMA處理，以使發(fā)送信號在天線端104中成為可分離的狀態(tài)。對于具有多個天線、具有利用由多個天線接收到的信號進行接收信號處理的功能的UT，并行發(fā)送的發(fā)送信號即使在天線端不處于可分離的狀態(tài)，只要處于能夠通過接收信號處理分離的狀態(tài)就可以。AP中的SDMA處理是基于AP與UT間的傳送路徑信息進行的。傳送路徑信息通過根據(jù)在AP與UT之間通信的已知信號推算、或者通過將在UT側(cè)推算的傳送路徑信息通知AP側(cè)來進行。
圖4表示作為本發(fā)明的實施例的無線通信系統(tǒng)的發(fā)送信號生成部106與信號復(fù)原部107的框圖。在發(fā)送信號生成部中，進行向發(fā)送位串的發(fā)送信號的映射和SDMA發(fā)送信號處理。在發(fā)送信號生成部中，首先將從發(fā)送幀控制部傳遞來的位串向發(fā)送信號映射116。SDMA發(fā)送信號處理將映射后的發(fā)送信號與由控制部指示的發(fā)送權(quán)重矢量V1～Vu的相乘109，在使復(fù)數(shù)振幅變化而向發(fā)送天線103-1～103-m分配后，由合成器110進行合成。在通信方式支持可變傳送速率的情況下，在116中的位串的映射時，也可以根據(jù)從發(fā)送幀控制部指示的傳送速率進行1次調(diào)制。在合成后，通過調(diào)制器111調(diào)制，在上變頻后，通過放大器提高信號強度，從天線發(fā)射。信號復(fù)原部至少具備一個天線，具有多根天線104-1～104-k的信號復(fù)原部在通過解調(diào)器將接收信號解調(diào)后，通過對由多個天線接收到的信號進行分離/合成的接收信號處理部113進行處理，提取接收信號。具有一個天線、或者雖然具有多個天線但不具有利用由多個天線接收到的信號進行接收信號處理的功能的UT，將由天線接收到的接收信號通過解調(diào)器進行解調(diào)，并提取接收數(shù)據(jù)。在支持可變傳送速率的情況下，也可以基于解調(diào)后的頭信息來決定解調(diào)方式。
從發(fā)送幀控制部向發(fā)送信號生成部傳遞的發(fā)送參數(shù)例如是收發(fā)的時刻或幀的數(shù)據(jù)尺寸、傳送速率等有關(guān)決定發(fā)送幀的時間長度的主要原因的參數(shù)。此外，優(yōu)選的是，發(fā)送幀控制部也具有在發(fā)送信號生成部中的發(fā)送信號的調(diào)制所需的、傳送速率及SDMA處理所需的發(fā)送權(quán)重矢量的值。在發(fā)送幀控制部具有傳送速率、發(fā)送權(quán)重矢量的值的情況下，將這些參數(shù)與構(gòu)成發(fā)送幀的位串一起傳遞給發(fā)送信號生成部。在發(fā)送幀控制部中，獲取以各UT為目的地的包，能夠任意地決定對應(yīng)于這些包的發(fā)送幀的發(fā)送速率以及數(shù)據(jù)尺寸。在通常的情況下，幀的數(shù)據(jù)尺寸選擇與發(fā)送包的數(shù)據(jù)尺寸相同的值，但在包具有一定以上的數(shù)據(jù)尺寸的情況下，可以將一個包分割為多個幀進行發(fā)送。此外，在由SDMA并行發(fā)送以多個UT為目的地的幀時，通過根據(jù)由各UT與AP之間的傳送路徑矩陣求出的傳送路徑質(zhì)量決定各幀的傳送速率，能夠進行效率最好的傳送。但是，如前面所述，一般在包通信方式中，由于同時傳送的多個幀的發(fā)送時間長度不同，所以即使是根據(jù)傳送路徑質(zhì)量決定的最佳發(fā)送方法，也不一定能夠進行效率較好的傳送。
所以，在本發(fā)明的發(fā)送幀控制部中，具備根據(jù)包的數(shù)據(jù)尺寸和傳送速率推算利用SDMA同時傳送的各幀的發(fā)送時間長度，在發(fā)送時間長度不同的情況下，根據(jù)與最短的發(fā)送時間長度的發(fā)送時間長度的差，將上述多個包分割為多個幀來發(fā)送的功能。數(shù)據(jù)尺寸只要利用記載在包的頭中的數(shù)據(jù)尺寸就可以。傳送速率可以在AP發(fā)送幀時根據(jù)傳送路徑信息決定、或者利用來自應(yīng)用的指示或在以前的發(fā)送中使用的傳送速率等事前決定的條件來求出。包的分割可以通過由發(fā)送幀控制部變更向發(fā)送信號生成部供給的發(fā)送數(shù)據(jù)長度的參數(shù)、將表示包被分割的信息記載在頭中來實現(xiàn)。此外，在包的發(fā)送數(shù)據(jù)尺寸變大時，也可以通過根據(jù)最小的發(fā)送時間長度而動態(tài)地改變用于進行包的分割(分段)的分段數(shù)據(jù)尺寸，來將其他同時發(fā)送的所有包分割為多個幀進行發(fā)送。
圖5中表示在本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)中使用的幀結(jié)構(gòu)。在圖5中，為了說明而將實際使用的幀結(jié)構(gòu)簡化表示。在利用本發(fā)明的收發(fā)機的通信中，需要用于決定收發(fā)的時刻的對應(yīng)于包的發(fā)送時間長度的參數(shù)，如果是包含導(dǎo)出發(fā)送時間長度所需的信息的幀結(jié)構(gòu)，則也可以采用沒有記載在圖5中的幀結(jié)構(gòu)。此外，在使用將幀分割的方法的情況下，還需要表示包被分割的參數(shù)。在圖5的幀結(jié)構(gòu)中，在頭信息中記載有傳送速率和幀數(shù)據(jù)長度，能夠根據(jù)這些參數(shù)求出幀的發(fā)送所需的時間。此外，圖中的所謂的分割的部分是表示包被分割的信息。作為該分割信息，既可以只是單純地表示被分割的信息，也可以是表示接著該幀的幀被分割的信息。此外，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，由于同時傳送多個發(fā)送時間長度不同的數(shù)據(jù)，所以在不能任意地變更接收確認響應(yīng)(ACK)等的控制幀的發(fā)送時刻的無線通信系統(tǒng)中，優(yōu)選在頭部中記載能夠使這些控制幀的發(fā)送時刻延遲的偏移信息。但是，根據(jù)本發(fā)明的方法，通過嚴密地控制包發(fā)送時間長度、由AP分離接收從UT發(fā)送來的多個信號，即使在沒有偏移信息的情況下也能夠進行通信。
圖6表示在與圖2相同的多個包的發(fā)送中使用本發(fā)明的第1實施例時的幀收發(fā)時序圖。這里表示了UT為兩個的情況，但在UT為3個以上的情況下也能夠使用本發(fā)明。圖6的Data1-1與Data1-2是分割圖2中的1個包Data1而生成的幀，是根據(jù)與同時發(fā)送的發(fā)送時間長度最短的幀Data2的發(fā)送時間長度之差而分割的。如圖6所示，通過將Data1分割、使兩者的每1個幀的傳送時間接近，能夠?qū)⑿诺兰霸玳_放，通過將分割后的剩余的數(shù)據(jù)與下個以UT1為目的地的包同時進行SDMA傳送，提高了每單位時間的空間路徑利用效率。在圖6中，將Data1-2與新的以UT2為目的地的幀Data3一起進行SDMA傳送，但也可以不使用SDMA而以單體發(fā)送。此外，在Data1-2的發(fā)送時，可以使用新取得的傳輸矩陣或傳輸矩陣的推算值，使用與以前的發(fā)送時不同的發(fā)送權(quán)重來進行傳送。此外，也可以在將分割后的最初的幀SDMA傳送之前與信道信息請求幀一起發(fā)送，然后使用所取得的傳輸矩陣，將剩余的分割后的幀與其他目的地的幀一起進行SDMA傳送。
在以時分進行通信的無線通信系統(tǒng)中，將在一次的發(fā)送中占用頻率帶的時間設(shè)為1個時隙(圖6的TxSDMA1、TxSDMA2)。通常，在包模式通信中，上述1個時隙與發(fā)送包的發(fā)送時間長度相等。在本發(fā)明的方法中，由于一個AP并行發(fā)送多個幀，所以上述1個時隙等于上述并行發(fā)送的多個發(fā)送幀的發(fā)送時間長度中的最長的發(fā)送時間長度，或者配合最長的發(fā)送時間長度來決定。
作為本發(fā)明的第一實施例的動態(tài)分割包的方法，通過抑制不使用的空間路徑所產(chǎn)生的時間來使傳送效率上升。但是，在該方法中，通過將1個包分割為2，必須對1個包的數(shù)據(jù)有效載荷傳送兩個頭信息。此外，如圖6所示，在每1次發(fā)送時返回ACK的系統(tǒng)中，由于在分割后的幀發(fā)送之間插入了ACK，所以發(fā)送時間增加了1次ACK和幀間隔的最小值的兩倍。這是1臺AP與兩臺UT進行通信、AP一個個地獲取ACK、保障幀間隔的最小值的情況，但在其他情況下也同樣能夠估計到發(fā)送時間的增加。此外，在包的分割數(shù)為兩個以上的情況下也同樣能夠估計到發(fā)送時間的增加。因而，從總吞吐量的方面來看，僅在與分割帶來的發(fā)送時間的增加相比分割帶來的空間路徑的利用效率的提高的效果更大的狀況下進行分割。即，從總吞吐量的方面來看，優(yōu)選的是，作為分割的基準的最小發(fā)送時間長度Tmin與通過分割而被抑制的空間路徑的空白時間ΔT，比上述分割帶來的發(fā)送時間的增加量dT大。
圖7表示考慮到分割時的發(fā)送時間的增加的、本發(fā)明的第1實施例的流程圖。圖7的各處理是對利用SDMA并行發(fā)送的預(yù)定的全部包進行的。這些處理也可以對預(yù)定之后發(fā)送的緩沖器中的包進行。如圖7所示，首先，在處理301中確認發(fā)送包的尺寸，接著在處理302中確認各發(fā)送包的傳送速率，并求出此時的發(fā)送時間長度?；旧先绻麤Q定傳送速率與尺寸則能夠推算發(fā)送時間長度，但由于嚴密的發(fā)送時間不僅取決于包的數(shù)據(jù)尺寸而且取決于在發(fā)送時追加的頭及通信方式，根據(jù)需要的附加位而變化，所以在發(fā)送幀控制部不具有這些信息的情況下，也可以從發(fā)送信號生成部通過接口114直接獲取發(fā)送時間長度。在處理303中決定作為分割的基準的最小發(fā)送時間長度Tmin。最小發(fā)送時間長度是從為了采用作分割基準而需要的值Ta以上的時間長度中選擇最小的時間長度。假設(shè)所有包的時間長度不符合條件的情況下，不進行分割。在決定了最小發(fā)送時間后，根據(jù)該時間和各包的發(fā)送時間求出由分割抑制的空白時間ΔT，在其為一定的值以上的Tb時將該包分割。在除此以外的情況下不進行分割而發(fā)送。在圖7中的各處理、判斷中也可以進行通過SDMA發(fā)送還是以時分發(fā)送的判斷。實際的Tmin、在ΔT的決定中使用的Ta及Tb，也可以例如以通過上述的分割產(chǎn)生的發(fā)送時間的增加dT為基準，決定為Ta＝Tb＞1.5×dT。
如果僅從分割帶來的發(fā)送時間的增加的方面來看，則Tmin與ΔT的最小值都為以dT為基準的相同的值，但兩者也可以是不同的值。實際上，Tmin也可以考慮為包括通過進行SDMA而產(chǎn)生的開銷的值。但是，這是只考慮時間資源的情況，也可以考慮傳送速率的變化及QOS、處理的容易程度的其他側(cè)面，進行使用比分割帶來的發(fā)送時間的增加ΔT小的最小發(fā)送時間長度的分割、用于比ΔT小的被抑制的空間路徑的空白時間的分割。例如，在并行地發(fā)送幀的UT之中有對延遲時間的要求較嚴格的實時應(yīng)用的情況下，可以考慮如下的使用QOS的控制，即，與Tmin、ΔT或總吞吐量的增加量無關(guān)地分割以其他終端為目的地的發(fā)送幀，以使以該UT為目的地的幀發(fā)送的間隔不會變大。此外，包的數(shù)據(jù)尺寸的最小值由通信方式?jīng)Q定，由于向一定尺寸以下的分割沒有效果，所以也可以加上單純地對數(shù)據(jù)尺寸為一定以上的包進行上述處理的限制。
在發(fā)送幀控制部中進行圖7的處理301-304。在將包分割為多個幀并發(fā)送的情況306下，在發(fā)送幀控制部中，對頭附加表示進行了分割的位，在UT的接收信號幀控制部中，根據(jù)被解調(diào)的頭信息判斷包是被分割的情況，在接收了被分割為多個的所有的包后將包合為一個，再構(gòu)建原來的包。
(實施例2)以下對本發(fā)明的第2實施例進行說明。在第1實施例中，配合使用SDMA同時發(fā)送的包中的發(fā)送時間長度最短的幀Data，進行用于縮短其他幀Data的發(fā)送時間長度的發(fā)送幀控制，但在第2實施例中，配合發(fā)送時間長度較長的幀Data，進行使其他幀Data的發(fā)送時間長度變長的發(fā)送幀控制。在調(diào)節(jié)進行聚合而并列發(fā)送的幀的發(fā)送時間長度的情況下，由1個幀發(fā)送的數(shù)據(jù)量增加，有關(guān)發(fā)送的開銷相對于數(shù)據(jù)量相對減少。由此，在通信容量方面，與分割包的方法相比效果會增大。但是，在本方法中，需要注意將聚合的包儲存在發(fā)送Tx緩沖器中為前提、以及發(fā)送包尺寸的規(guī)格上限、包丟失時的通信容量的劣化的程度。
圖8B表示在與圖2相同的多個包的發(fā)送中使用本發(fā)明的第2實施例時的幀收發(fā)時序圖。圖8B中的幀Data4是將幀Data2的數(shù)據(jù)包和以相同的終端UT2為目的地的幀Data3的數(shù)據(jù)包聚合為一個包而幀化的數(shù)據(jù)(圖8A)。幀Data4是將本來的兩個包合為一個幀，但通過在頭中附加包聚合信息并通知作為兩個包的邊界的地方、或者通過在邊界處添加規(guī)定的附加位串而能夠分離。圖12中表示在本實施例中使用的幀結(jié)構(gòu)的一例。用于進行該接收后的包再構(gòu)建的附加信息也可以通過在AP與UT間進行的手續(xù)而簡化。例如可以從處于圖3的AP內(nèi)的Tx緩沖器204內(nèi)的包之中，選擇如圖8A中的幀Data3那樣的以UT2為目的地的聚合用包。此外，也可以從將以其他的UT2為目的地的包分割為任意大小的包中，選擇用于聚合的包。
本實施例中的作為聚合的基準的發(fā)送時間長度，在使用SDMA傳送同時傳送的幀之中使用最長的時間長度。但是，最長信道占用時間由于有產(chǎn)生通信系統(tǒng)的質(zhì)量降低的可能性，所以優(yōu)選設(shè)定發(fā)送時間長度的最大值并使用在該值以下且發(fā)送時間長度較長者。例如，可以考慮將在SDMA中使用的可確保信道信息的可靠性的時間長度作為發(fā)送時間長度的最大值。本發(fā)明中的在聚合中使用的包的尺寸的判斷，從總吞吐量的方面來看，只要使由聚合產(chǎn)生的SDMA傳送時的空間路徑的空白時間比通過聚合抑制的空間路徑的空白時間小就可以。此外，也可以單純地以圖8的情況為例，將聚合的包選擇為使得聚合后的幀發(fā)送時間t4為不超過作為基準的發(fā)送時間長度t1。但是，這是只考慮了時間資源的情況，考慮到傳送速率的變化及QOS、處理的容易程度的其他方面，也可以進行將特定的包從聚合的對象拆離的處理、或使由聚合產(chǎn)生的SDMA傳送時的空白時間比通過聚合抑制的空間路徑的空白時間大的聚合。此外，也可以將在聚合中使用的包選擇為，使得不是發(fā)送時間長度而是合計的包的數(shù)據(jù)尺寸成為一定值以下。
圖8中的1個時隙是在以任一個UT為目的地的包的聚合處理后配合發(fā)送時間長度最長的幀而決定的。
圖9中表示本發(fā)明的第2實施例的流程圖。圖9的處理33 1的緩沖器的檢索也可以不檢索所有緩沖器中的包，而是在檢索了一定數(shù)量的包后停止。此外，也可以參照流程圖的個處理及判斷，決定是通過SDMA傳送進行、還是通過時分進行向多個UT的包傳送。在發(fā)送幀控制部中，進行圖9的308-312的處理。
在處理314中將多個包聚合而進行幀發(fā)送的情況下，在發(fā)送幀控制部中，對于頭附加表示進行了聚合的位來通知作為兩個包的邊界的地方、或者在邊界處添加規(guī)定的附加位串(圖12)。在UT的接收信號幀控制部中，根據(jù)解調(diào)后的頭信息判斷包是被聚合的包的情況，將包分割為多個包而再構(gòu)建原來的包。假設(shè)被聚合的數(shù)據(jù)是以其他終端為目的地的包的情況下，僅取得以本終端為目的地的包，將剩余的包丟棄。
(實施例3)以下對本發(fā)明的第3實施例進行說明。在第1、第2實施例中，通過包的分割或聚合而改變用1個幀發(fā)送的數(shù)據(jù)量來使發(fā)送幀長度統(tǒng)一，但在第3實施例中，通過改變數(shù)據(jù)的傳送速率來調(diào)節(jié)發(fā)送所需的時間長度，使發(fā)送幀長度統(tǒng)一。在通過傳送速率的變更而調(diào)節(jié)并列發(fā)送的幀的發(fā)送時間長度的情況下，幀長度調(diào)節(jié)的分辨率取決于通信方式的可變傳送速率的調(diào)節(jié)量，此外，考慮到由于由傳送路徑質(zhì)量決定合適的傳送速率，所以發(fā)送時間長度調(diào)節(jié)的自由度與實施例1、實施例2的方法相比較低，但由于不需要如包的分離、合成這樣的數(shù)據(jù)通信以外需要的手續(xù)，所以可以成為有效的手段。
圖10表示在與圖2相同的多個包的發(fā)送中使用本發(fā)明的第3實施例時的幀收發(fā)時序圖。在圖10中為了說明而表示了UT為兩個的情況的例子，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用在UT為3個以上的情況中。在圖10中，確認利用事前決定的傳送速率發(fā)送以UT1為目的地的幀Data1和以UT2為目的地的幀時的發(fā)送時間長度的差，通過變更各個幀的傳送速率，抑制在SDMA傳送中產(chǎn)生的空間路徑的空白時間。這里的事前決定的傳送速率，是例如從應(yīng)用指示的傳送速率或根據(jù)以前的發(fā)送履歷繼續(xù)使用的傳送速率、或者以根據(jù)推算的傳送路徑信息最優(yōu)化總吞吐量的形式求出的傳送速率。圖10中的R1表示以UT1為目的地的傳送速率，R2表示以UT2為目的地的傳送速率。圖10中的上述事前決定的傳送速率中，R2為R1的3倍的值。在圖10中，利用本方法變更傳送速率后的結(jié)果是，R2與R1的傳送速率變得相等，在以UT2為目的地的幀Data2中由于傳送速率降低，所以向UT2的數(shù)據(jù)流上的通信容量降低，但由于抑制了空間路徑的空白發(fā)送時間，所以能夠改善以UT1、UT2整體考慮時的總吞吐量。
在圖10的例子中，1個時隙是在發(fā)送速率的變更后配合發(fā)送時間長度乘為最長的幀來決定的。
可以通過變更用于進行錯誤修正的編碼率而變更原數(shù)據(jù)的冗長度，或者變更分配電力而變更調(diào)制多值數(shù)，來進行傳送速率的變更。此外，由于由傳送路徑質(zhì)量決定在通信中使用的傳送速率的適當(dāng)值，所以通過變更進行AP中的發(fā)送信號處理時的發(fā)送權(quán)重而變更所使用的空間路徑，能夠選擇更適當(dāng)?shù)膫魉退俾省?br> 此外，在具有利用由多個天線接收到的信號進行接收信號處理的功能的終端(UTa)包含在并行發(fā)送幀的目的地終端中的情況下，通過變更分配給UTa的流數(shù)，能夠變更傳送速率。例如，如果為了簡單而使每1個流的傳送速率為一定，則在使向UTa的分配流數(shù)為2的情況和向UTa的分配流數(shù)為1的情況下，能夠使傳送速率變化2倍。此時，在用于與UTa進行通信的傳送路徑質(zhì)量的容許范圍變大的情況下，通過變更為改善其他終端的傳送路徑質(zhì)量那樣的發(fā)送權(quán)重，能夠改善系統(tǒng)整體的總吞吐量。在變更了傳送速率的情況下，只要改寫頭中的傳送速率信息以使頭的傳送速率信息與變更后的傳送速率一致，或者將在制作頭時使用的參數(shù)設(shè)定為與變更后的速率一致就可以。
圖11中表示本發(fā)明的第3實施例的流程圖。通過圖11的處理315與處理316，推算并行進行發(fā)送的發(fā)送幀的發(fā)送時間長度，估計考慮到發(fā)送時間長度的差帶來的空間路徑的空白時間的通信容量。在處理317中，推算使傳送速率向抑制空間路徑的空白時間的形式變化時的通信容量，如果通信容量的增加為一定以上，則變更傳送速率而發(fā)送幀。在傳送速率的變化后，被改善的通信質(zhì)量除了通信容量以外，例如在延遲時間或基于QOS的特定的終端的通信容量等方面也較好。此外，也可以將流程圖的各處理及判斷作為參考，來決定是通過SDMA傳送進行、還是通過時分進行向多個UT的包傳送。在發(fā)送幀控制部中進行圖11的315-318的處理。
權(quán)利要求
1.一種無線通信方法，是接入點通過SDMA與多個用戶終端進行包通信的系統(tǒng)中的無線通信方法，其特征在于，具有第1步驟，在上述接入點中，推算通過SDMA在1個時隙中并行進行數(shù)據(jù)傳送的、以多個用戶終端為目的地的多個發(fā)送包的發(fā)送所需要的發(fā)送時間長度；第2步驟，根據(jù)上述推算的多個發(fā)送包的發(fā)送時間長度，決定在上述1個時隙中發(fā)送的上述發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)；第3步驟，根據(jù)上述決定的發(fā)送參數(shù)，生成在上述1個時隙中對上述多個目的地的用戶終端發(fā)送的發(fā)送幀并發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第2步驟中決定的發(fā)送參數(shù)是每1個發(fā)送幀的包的數(shù)據(jù)尺寸；在上述第3步驟中，將上述多個發(fā)送包中的至少一個包分割為多個數(shù)據(jù)尺寸而生成上述發(fā)送幀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線通信方法，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)是以在上述1個時隙中傳送的發(fā)送包中的上述發(fā)送時間長度最短的發(fā)送包為基準決定的。
4.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)是根據(jù)在上述1個時隙中傳送的發(fā)送包的QOS數(shù)據(jù)決定的。
5.如權(quán)利要求2所述的無線通信方法，其特征在于，在將包括上述被分割的發(fā)送包的最初的發(fā)送幀與包括多個其他包的發(fā)送幀并行地SDMA傳送后，改變發(fā)送權(quán)重，傳送包括上述分割的包的剩余部分的發(fā)送幀。
6.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第1步驟中，上述發(fā)送包的發(fā)送時間長度是根據(jù)該發(fā)送包的數(shù)據(jù)尺寸推算的。
7.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第2步驟中決定的發(fā)送參數(shù)是每1個發(fā)送幀的數(shù)據(jù)尺寸；在上述第3步驟中，在上述多個發(fā)送包中，至少一個包與以相同的終端為目的地的其他發(fā)送包進行聚合而發(fā)送。
8.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第2步驟中決定的發(fā)送參數(shù)是在各發(fā)送包的發(fā)送中使用的傳送速率；在上述第3步驟中，在上述多個發(fā)送包中，至少一個發(fā)送包使用與事前決定的傳送速率不同的傳送速率發(fā)送。
9.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第2步驟中，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)的決定是通過上述接入點的發(fā)送信號處理中的發(fā)送權(quán)重矢量的變更、UT的接收信號處理中的接收權(quán)重矢量的變更、發(fā)送數(shù)據(jù)的錯誤修正編碼的編碼率的變更、調(diào)制多值數(shù)的變更、調(diào)制方式的變更中的任一種來進行的。
10.如權(quán)利要求1所述的無線通信方法，其特征在于，在上述第2步驟中，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)的決定是通過對在SDMA傳送中產(chǎn)生的空間路徑的空白時間的抑制度、通信系統(tǒng)的總吞吐量、通信系統(tǒng)的最大延遲時間的抑制度的任一種進行最優(yōu)化的形式進行的。
11.一種接入點裝置，是接入點裝置通過SDMA與多個用戶終端進行包通信的系統(tǒng)中的接入點裝置，其特征在于，具有發(fā)送幀控制部，推算通過SDMA在1個時隙中并行進行數(shù)據(jù)傳送的、以多個用戶終端為目的地的多個發(fā)送包的發(fā)送所需要的發(fā)送時間長度，根據(jù)上述推算的多個發(fā)送包的發(fā)送時間長度，決定在上述1個時隙中發(fā)送的上述發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)；發(fā)送信號生成部，根據(jù)上述決定的發(fā)送參數(shù)，生成在上述1個時隙中對上述多個目的地的用戶終端發(fā)送的發(fā)送幀并輸出；天線部，將從發(fā)送信號生成部輸出的發(fā)送幀通過SDMA向上述多個用戶終端發(fā)送。
12.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述決定的發(fā)送參數(shù)是每1個發(fā)送幀的包的數(shù)據(jù)尺寸；在上述發(fā)送信號生成部中，將上述多個發(fā)送包中的至少一個包分割為多個數(shù)據(jù)尺寸而生成上述發(fā)送幀。
13.如權(quán)利要求11或12所述的接入點裝置，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)是以在上述1個時隙中傳送的發(fā)送包中的上述發(fā)送時間長度最短的發(fā)送包為基準決定的。
14.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)是根據(jù)在上述1個時隙中傳送的發(fā)送包的QOS數(shù)據(jù)決定的。
15.如權(quán)利要求12所述的接入點裝置，其特征在于，在將包括上述被分割的發(fā)送包的最初的發(fā)送幀與包括多個其他包的發(fā)送幀并行地SDMA傳送后，上述發(fā)送信息生成部改變發(fā)送權(quán)重，傳送包括上述分割的包的剩余部分的發(fā)送幀。
16.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述發(fā)送幀控制部根據(jù)該發(fā)送包的數(shù)據(jù)尺寸推算上述發(fā)送包的發(fā)送時間長度。
17.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述決定的發(fā)送參數(shù)是每1個發(fā)送幀的數(shù)據(jù)尺寸；上述發(fā)送信號生成部將上述多個發(fā)送包中的至少一個包與以相同的終端為目的地的其他發(fā)送包進行聚合生成上述發(fā)送幀。
18.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述決定的發(fā)送參數(shù)是在各發(fā)送包的發(fā)送中使用的傳送速率；對于上述多個發(fā)送包中的至少一個發(fā)送包，上述發(fā)送信號生成部使用與事前決定的傳送速率不同的傳送速率生成上述發(fā)送幀。
19.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)的決定是通過該接入點裝置的發(fā)送信號處理中的發(fā)送權(quán)重矢量的變更、UT的接收信號處理中的接收權(quán)重矢量的變更、發(fā)送數(shù)據(jù)的錯誤修正編碼的編碼率的變更、調(diào)制多值數(shù)的變更、調(diào)制方式的變更中的任一種來進行的。
20.如權(quán)利要求11所述的接入點裝置，其特征在于，上述多個發(fā)送包的發(fā)送參數(shù)的決定是通過對在SDMA傳送中產(chǎn)生的空間路徑的空白時間的抑制度、通信系統(tǒng)的總吞吐量、通信系統(tǒng)的最大延遲時間的抑制度中的任一種進行最優(yōu)化的形式進行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)及無線通信裝置。在使用SDMA、主機與多個終端同時進行通信的系統(tǒng)中，將SDMA傳送時的以各終端為目的地的幀生成中使用的發(fā)送參數(shù)，參照同時發(fā)送的其他幀的發(fā)送所需要的時間進行調(diào)節(jié)，減小幀發(fā)送時間差。
文檔編號H04W72/08GK101087182SQ200710084378
公開日2007年12月12日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月8日
發(fā)明者山本敬亮, 早瀬茂規(guī), 志田雅昭 申請人:株式會社日立制作所