[發明專利]通信設備和方法、計算機程序和通信系統

有效

• 申請號: 201080019207.3
• 申請日: 2010-03-17
• 公開（公告）號: CN102415184A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 森岡裕一;木村亮太
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04;H04B7/10;H04J99/00;H04W16/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王莉莉

技術領域

本發明涉及能夠通過應用在多個用戶之中共享空間軸上的無線資源的空間分割多路訪問(SDMA)為全部多個用戶提高吞吐量的通信設備和方法、計算機程序和通信系統。更具體地講，本發明涉及采用RD(反向)協議并且使得專門信道使用周期(TXOP)內空間復用的幀更加有效的通信設備和方法、計算機程序和通信系統。

背景技術

無線通信消除過去有線通信的布線作業的負擔并且還滿足用作實現移動通信的技術。例如，可以引用IEEE(電工電子工程師協會)802.11作為關于無線LAN(局域網)的建立標準。IEEE?802.11a/g已經得到普通應用。

基于例如IEEE?802.11的許多無線LAN系統，實現基于例如CSMA/CA(帶有沖突避免的載波檢測多路訪問)的載波檢測的訪問控制協議，其中，每個站被構造為在隨機信道訪問期間避免載波沖突。換言之，已經生成發送請求的站首先在給定幀間隔DIFS(分布幀間空間)內監視介質狀態，并且如果在這個空間內沒有發送的信號存在，則該站執行隨機退避(backoff)。另外，在這個空間內存在發送信號的情況下，該站獲得專門信道使用發送機會(TXOP)并且能夠發送幀。另外，可以引用“虛擬載波檢測”作為用于解決無線通信中的隱藏終端問題的方法。更具體地講，在沒有發送給(addressed?to)接收站的接收幀內陳述用于保留介質的持續時間信息的情況下，該站預測介質將用于與持續時間對應的周期或者換言之，虛擬檢測載波，并且設置發送暫停周期(NAV：網絡分配矢量)。這樣做，保證了TXOP內的信道專用性。

其間，基于IEEE?802.11a/g標準，正交頻分復用(OFDM)用于2.4GHz頻帶或5GHz頻帶內以支持實現54Mbps的最大通信率(物理層數據率)的調制方法。另外，基于標準的修訂IEEE?802.11n，采用MIMO(多輸入多輸出)通信方法以實現更高比特率。這里，MIMO是通過在發送器端和接收器端二者提供多個天線部件實現空間復用流的通信方法(這是公知的)。盡管基于IEEE?802.11n能夠實現超過100Mbps的高吞吐量(HT)，但是隨著發送的內容的信息大小增加需要更高速度。

例如，通過增加MIMO通信裝置上的天線的數目以增加空間復用流的數目，能夠在保持向下兼容的同時提高1對1通信的吞吐量。然而，未來需要提高單用戶通信吞吐量和多用戶整體的吞吐量。

IEEE?802.11ac工作組嘗試通過使用低于6GHz的頻帶闡明數據傳輸率超過1Gbps的無線LAN標準。為了實現它，由多個用戶共享空間軸上的無線資源的空間分割多路訪問方法(例如，多用戶MIMO(MU-MIMO)或者SDMA(空間分割多路訪問))是有效的。

例如，提出了通過自適應陣列天線使用保持與繼承(legacy)802.11標準向下兼容的幀格式的RTS、CTS和ACK幀組合繼承IEEE802.11標準中的載波檢測與空間分割多路訪問的兩種技術的通信系統(例如，見PTL?1)。

另外，基于IEEE?802.11n，采用RD(反向)協議從而使得專用信道使用周期(TXOP)內的數據發送更加有效。基于普通TXOP，僅僅執行單向數據傳輸，其中，獲得專門信道使用權的站發送數據幀。相比較，基于RD協議，定義了稱作RD發起者和RD回應者的兩種角色。作為在由RD發起者發送(下行)的MAC(介質訪問控制)幀中的特定字段內指示RDG(RD授權)或者換言之許可或授權反向數據傳輸的結果，RD回應者接下來能夠在同樣的TXOP內在反向(上行)發送發送給RD發起者的數據幀(例如，見PTL?2)。

此刻，執行空間分割多路訪問的通信系統能夠提高多用戶整體的吞吐量(上述)，而認為通過應用在IEEE?802.11n中定義的RD協議在TXOP內的空間復用幀能夠是更加有效的。

然而，考慮一種實際結構，其中，例如，接入點發揮RD發起者的角色，多個終端發揮RD回應者的角色。在這種情況下，當通過上行從多個終端發送數據幀至接入點時，接入點將不能夠分離用戶除非各個站同時復用它們的幀。

另外，在對無線LAN應用空間分割多路訪問的情況下，可以構思到在相同時間軸上復用可變長度幀的情況。然而，如果從各個站發送的幀的長度不同，則隨著幀復用的量增加或減小在接入點處接收的信號功率將顯著變化。這關于自動增益控制(AGC)導致了不穩定操作，并且從各種觀點還可能出現例如關于在IEEE?802.11中標準化的RCPI(接收信道功率指示器)幀內的功率分布變得不再恒定的問題。