通信裝置、通信方法以及通信系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】通信裝置、通信方法從及通信系統(tǒng)
[0001] 本發(fā)明申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年3月17日、申請(qǐng)?zhí)枮?01080019408. 3 (國(guó)際申請(qǐng) 號(hào)為PCT/JP2010/054579)W及發(fā)明名稱為"通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通信系 統(tǒng)"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及被應(yīng)用空分多址（SDMA)的通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通 信系統(tǒng)，在SDMA中多個(gè)用戶共享空間軸上的無(wú)線資源。具體地，本發(fā)明設(shè)及用于復(fù)用具有 可變長(zhǎng)度帖格式的帖并且將其傳送到多個(gè)用戶的通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通 信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 無(wú)線通信已提高了舊有的有線通信中的配線的負(fù)擔(dān)，此外，對(duì)其用作用于實(shí)現(xiàn)移 動(dòng)物體中的通信的技術(shù)有貢獻(xiàn)。作為與無(wú)線LAN(局域網(wǎng)）相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，可W例示例如 I邸E(電氣電子工程師協(xié)會(huì)）802. 11。I邸E802.lla/g已廣泛分布。
[0004] 根據(jù)IE邸802.lla/g的標(biāo)準(zhǔn)，使用正交頻分復(fù)用（(FDM)，在2. 4GHz或5GHz頻帶 中支持其中應(yīng)用最大54Mbps的通信速率（物理層數(shù)據(jù)速率）的調(diào)制方案。此外，在作為前 述標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)的IE邸802.Iln中，通過(guò)采用MIMO(多輸入多輸出）通信方案實(shí)現(xiàn)了更 高的位速率。運(yùn)里，MIMO是其中在傳送器側(cè)和接收器側(cè)均設(shè)置多個(gè)天線元件W實(shí)現(xiàn)空間復(fù) 用流的通信方案（如公知的那樣）。盡管通過(guò)IE邸802.Iln已實(shí)現(xiàn)了超過(guò)IOOMbps的高吞 吐量（HT)，但是隨著傳送內(nèi)容信息量的增加，要求更高的速度增加。
[0005] 例如，在MIMO通信裝置中的天線數(shù)目增加的情況下，通過(guò)增加空間復(fù)用的流的數(shù) 目，可W在一對(duì)一通信中提高吞吐量，保持低水平的兼容性。然而，在將來(lái)，除了每個(gè)用戶的 吞吐量之外，在通信中將要求作為整體的多個(gè)用戶的吞吐量的提高。
[0006] 在IE邸802.Ilac的工作組會(huì)議中，計(jì)劃使用等于或低于6GHz的頻帶，并且設(shè)定 數(shù)據(jù)傳送速率超過(guò)1抓PS的無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于實(shí)現(xiàn)而言，如多用戶MIMO(MU-MIMO)或 SDMA的其中多個(gè)用戶共享空間軸上的無(wú)線資源的空分多址（SDMA)方案是有效的。
[0007] 當(dāng)前，空分多址作為基于諸如P服（個(gè)人手持電話系統(tǒng)）和LTE(長(zhǎng)期演進(jìn)）的時(shí)分 多址（TDMA)的下一代移動(dòng)電話系統(tǒng)的底層技術(shù)之一而接受檢驗(yàn)。此外，已關(guān)注于無(wú)線LAN 領(lǐng)域中的如上文所述的一對(duì)多通信，但是幾乎沒(méi)有其可應(yīng)用的示例。所考慮的原因還在于， 在分組通信中W令人滿意的效率復(fù)用多個(gè)用戶是困難的。
[0008] 作為對(duì)照，已提出了如下通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)使用具有分組格式并且保持與舊 有的802. 11標(biāo)準(zhǔn)的低水平兼容性的RTS、CTS、ACK分組，在舊有的IE邸802. 11標(biāo)準(zhǔn)中利用 自適應(yīng)陣列天線來(lái)組合載波偵聽(tīng)和SDMA運(yùn)兩種技術(shù)而實(shí)現(xiàn)（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。
[0009] 運(yùn)里，當(dāng)SDMA被應(yīng)用于無(wú)線LAN時(shí)，可W考慮其中可變長(zhǎng)度帖在同一時(shí)間軸上復(fù) 用的情況。如果多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度總體上相同，則沒(méi)有問(wèn)題，但是如 果根據(jù)傳送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度差異而復(fù)用的帖長(zhǎng)度不同，則總傳送功率隨著傳送時(shí)段期間復(fù)用的 帖的數(shù)目增加而劇烈改變。如果具有不同長(zhǎng)度的帖在不變的情況下復(fù)用并且被傳送，則有 可能帶來(lái)各方面的問(wèn)題，即IEEE802. 11中標(biāo)準(zhǔn)化的RCPI(接收信道功率指示符）的帖中 的功率分布是不規(guī)則的，運(yùn)觸發(fā)了接收側(cè)的自動(dòng)增益控制（AGC)中的不穩(wěn)定的操作。出于 該原因，有必要在最終級(jí)處W相同的帖長(zhǎng)度傳送在同一時(shí)間軸上復(fù)用的帖，即使每個(gè)用戶 的傳送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不同。
[0010]例如，在諸如舊有的蜂窩系統(tǒng)的具有固定帖格式的系統(tǒng)中，可W通過(guò)插入關(guān)于分 集的數(shù)據(jù)（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)、調(diào)度分配時(shí)間（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)3)、可變數(shù)據(jù)速率 (例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)4和5)W及可變信道配置（例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)6)來(lái)執(zhí)行帖補(bǔ)償?shù)取?對(duì)此，由于諸如無(wú)線LAN的使用可變長(zhǎng)度格式的系統(tǒng)具有根本不同的配置，因此難于應(yīng)用 運(yùn)些相關(guān)技術(shù)。 W11]弓I用列表 陽(yáng)〇1引專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本未審專利申請(qǐng)公布第2004-328570號(hào)
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本未審專利申請(qǐng)公布第2001-148646號(hào)
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :PCT日文公開(kāi)專利第2009-506679號(hào)
[0016] 專利文獻(xiàn)4 :日本未審專利申請(qǐng)公布第2008-236065號(hào)
[0017] 專利文獻(xiàn)5 :日本專利第2855172號(hào)
[0018] 專利文獻(xiàn)6 :日本未審專利申請(qǐng)公布第2007-89113號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 技術(shù)問(wèn)題
[0020] 本發(fā)明的目的在于提供可W通過(guò)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用其中多個(gè)用戶共享空間軸上的無(wú)線 資源的SDM來(lái)執(zhí)行通信操作的優(yōu)良的通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通信系統(tǒng)。
[0021] 本發(fā)明的另一目的在于提供可W復(fù)用具有可變長(zhǎng)度帖格式的帖并且將其傳送到 多個(gè)用戶的優(yōu)良的通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通信系統(tǒng)。
[0022] 本發(fā)明的又一目的在于提供可W復(fù)用具有可變長(zhǎng)度帖格式的帖并且將其傳送到 多個(gè)用戶的優(yōu)良的通信裝置和通信方法、計(jì)算機(jī)程序W及通信系統(tǒng)，即使當(dāng)傳送到多個(gè)用 戶中的每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不均勻時(shí)仍避免針對(duì)接收側(cè)的總傳送功率的劇烈改變。
[0023] 對(duì)問(wèn)題的解決方案
[0024] 本申請(qǐng)考慮W上問(wèn)題，并且權(quán)利要求1中描述的本發(fā)明是一種通信裝置，其包括： 通信單元，與空分多址對(duì)應(yīng)，在空分多址中將空間軸上的無(wú)線資源分配給多個(gè)用戶并且復(fù) 用帖；調(diào)制和解調(diào)單元，在通信單元中對(duì)多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)；頻 率帶寬設(shè)定單元，在通信裝置中設(shè)定多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖中使用的頻率帶寬；W及 數(shù)據(jù)處理單元，處理多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖并且確定在調(diào)制和解調(diào)單元中應(yīng)用的調(diào)制 方案和在頻率帶寬設(shè)定單元中設(shè)定的頻率帶寬中的每個(gè)，并且數(shù)據(jù)處理單元針對(duì)多個(gè)用戶 確定不同的頻率帶寬，并且通信單元復(fù)用并同時(shí)傳送具有不同頻率帶寬的帖。
[0025] 根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求2中描述的本發(fā)明，權(quán)利要求1中描述的通信裝置的數(shù)據(jù) 處理單元被配置為確定每個(gè)用戶的頻率帶寬，從而同時(shí)傳送到多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖 的長(zhǎng)度彼此相等。
[0026] 根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求3中描述的本發(fā)明，權(quán)利要求I中描述的通信裝置的數(shù)據(jù) 處理單元被配置為確定每個(gè)用戶的頻率帶寬和調(diào)制方案，從而同時(shí)傳送到多個(gè)用戶中的每 個(gè)用戶的帖的長(zhǎng)度彼此相等。
[0027] 根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求4中描述的本發(fā)明，權(quán)利要求3中描述的通信裝置的數(shù)據(jù) 處理單元被配置為：當(dāng)確定不能僅通過(guò)確定每個(gè)用戶的頻率帶寬來(lái)調(diào)整帖長(zhǎng)度時(shí)，數(shù)據(jù)處 理單元進(jìn)一步確定每個(gè)用戶的調(diào)制方案。
[0028] 本申請(qǐng)的權(quán)利要求5中描述的本發(fā)明是一種通信裝置，包括：空分多址單元，將 空間軸上的無(wú)線資源分配給多個(gè)用戶W便復(fù)用帖；頻率帶寬設(shè)定單元，設(shè)定多個(gè)用戶中的 每個(gè)用戶的帖中使用的頻率帶寬；W及數(shù)據(jù)處理單元，處理多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖并 且確定在頻率帶寬設(shè)定單元中設(shè)定的頻率帶寬，頻率帶寬設(shè)定單元可W在全體可用頻帶上 的多個(gè)位置處設(shè)定最小頻率帶寬并且可W在兩個(gè)或更多個(gè)位置處設(shè)定通過(guò)復(fù)制最小頻帶 而獲得的頻帶，并且當(dāng)針對(duì)多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶傳送傳送請(qǐng)求（RT巧帖，隨后從多個(gè)用 戶中的每個(gè)用戶接收校驗(yàn)通知（CT巧帖，并且隨后執(zhí)行用于開(kāi)始數(shù)據(jù)帖的傳送的通信序列 時(shí)，數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)在多個(gè)位置中的所有位置處復(fù)制最小頻率帶寬來(lái)傳送傳送請(qǐng)求帖。
[0029] 根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求6中描述的本發(fā)明，權(quán)利要求5中描述的通信裝置的通信 單元被配置為在向多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶傳送數(shù)據(jù)帖的頻率帶寬中接收來(lái)自多個(gè)用戶中 的每個(gè)用戶的校驗(yàn)通知帖。。
[0030] 根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求7中描述的本發(fā)明，權(quán)利要求5中描述的通信裝置的數(shù)據(jù) 處理單元被配置為生成包括遵循舊有標(biāo)準(zhǔn)的RTS802. 11字段W及不需要遵循舊有標(biāo)準(zhǔn)的 RTSadd字段的RTS帖，并且在RTSadd字段中描述多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的傳送帖中使用 的頻率帶寬和頻率位置。
[0031] 此外，本申請(qǐng)的權(quán)利要求8中描述的本發(fā)明是一種通信方法，其中空間軸上的無(wú) 線資源被分配給多個(gè)用戶并且帖被復(fù)用，包括確定多個(gè)用戶的不同的頻率帶寬，W及復(fù)用 并同時(shí)傳送具有不同頻率帶寬的帖。
[0032] 此外，本申請(qǐng)的權(quán)利要求9中描述的本發(fā)明是一種通信方法，其中空間軸上的無(wú) 線資源被分配給多個(gè)用戶并且帖被復(fù)用，可W在全體可用頻帶上的多個(gè)位置處設(shè)定最小頻 率帶寬并且可W在兩個(gè)或更多個(gè)位置處設(shè)定通過(guò)復(fù)制最小頻帶而獲得的頻帶，當(dāng)針對(duì)多個(gè) 用戶中的每個(gè)用戶傳送傳送請(qǐng)求（RT巧帖，隨后從多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶接收校驗(yàn)通知 (CT巧帖，并且隨后執(zhí)行用于開(kāi)始數(shù)據(jù)帖的傳送的通信序列時(shí)，通過(guò)在多個(gè)位置中的所有位 置處復(fù)制最小頻率帶寬來(lái)傳送傳送請(qǐng)求帖。
[0033] 此外，本申請(qǐng)的權(quán)利要求10中描述的本發(fā)明是一種W計(jì)算機(jī)可讀形式描述W便 在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行用于控制通信裝置中的通信操作的處理的計(jì)算機(jī)程序，該通信裝置包括： 通信單元，與空分多址對(duì)應(yīng)，在空分多址中將空間軸上的無(wú)線資源分配給多個(gè)用戶并且復(fù) 用帖；調(diào)制和解調(diào)單元，在通信單元中對(duì)多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)；W 及頻率帶寬設(shè)定單元，在通信單元中設(shè)定多個(gè)用戶的帖中使用的頻率帶寬，該程序使計(jì)算 機(jī)用作數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元處理多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖并且確定在調(diào)制和 解調(diào)單元中應(yīng)用的調(diào)制方案和在頻率帶寬設(shè)定單元中設(shè)定的頻率帶寬中的每個(gè)，并且該數(shù) 據(jù)處理單元針對(duì)多個(gè)用戶確定不同的頻率帶寬并且復(fù)用并同時(shí)傳送具有不同頻率帶寬的 帖。
[0034]此外，本申請(qǐng)的權(quán)利要求11中描述的本發(fā)明是一種W計(jì)算機(jī)可讀形式描述W便 在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行用于控制通信裝置中的通信操作的處理的計(jì)算機(jī)程序，該通信裝置包括： 通信單元，與空分多址對(duì)應(yīng)，在空分多址中將空間軸上的無(wú)線資源分配給多個(gè)用戶并且復(fù) 用帖；W及頻率帶寬設(shè)定單元，在通信單元中設(shè)定多個(gè)用戶的帖中使用的頻率帶寬，該頻率 帶寬設(shè)定單元可W在全體可用頻帶上的多個(gè)位置處設(shè)定最小頻率帶寬并且可W在兩個(gè)或 更多個(gè)位置處設(shè)定通過(guò)復(fù)制最小頻帶而獲得的頻帶，該程序使計(jì)算機(jī)用作數(shù)據(jù)處理單元， 該數(shù)據(jù)處理單元處理多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶的帖并且確定在頻率帶寬設(shè)定單元中設(shè)定的 頻率帶寬，并且當(dāng)針對(duì)多個(gè)用戶中的每個(gè)用戶傳送傳送請(qǐng)求（RT巧帖，隨后從多個(gè)用戶中 的每個(gè)用戶接收校驗(yàn)通知（CT巧帖，并且隨后執(zhí)行用于開(kāi)始數(shù)據(jù)帖的傳送的通信序列時(shí)， 該數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)在多個(gè)位置中的所有位置處復(fù)制最小頻率帶寬來(lái)傳送傳送請(qǐng)求帖。
[0035]與本申請(qǐng)的權(quán)利要求10和11相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序中的每個(gè)限定了W計(jì)算機(jī)可讀形 式描述W便在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)預(yù)定處理的計(jì)算機(jī)程序。換言之，通過(guò)將與本申請(qǐng)的權(quán)利要求 10和11相關(guān)的計(jì)算機(jī)程序中的每個(gè)安裝在計(jì)算機(jī)中，在計(jì)算機(jī)上發(fā)揮協(xié)作作用并且可W 獲得與根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求1和5的通信裝置的效果相同的效果。
[0036]此外，本申請(qǐng)的權(quán)利要求12中描述的本發(fā)明是一種通信系統(tǒng)，包括：第一通信裝 置，其中確定關(guān)于多個(gè)用戶的帖傳送中使用的頻率帶寬，并且將空間軸上的無(wú)線資源分配 給多個(gè)用戶并且復(fù)用并同時(shí)傳送具有不同頻率帶寬的帖；W及多個(gè)第二通信裝置，與多個(gè) 用戶中的每個(gè)用戶