專利名稱：通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠通過應(yīng)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(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)。 更具體地講，本發(fā)明涉及采用RD(反向)協(xié)議并且使得專門信道使用周期(TXOP)內(nèi)空間復(fù)用的幀更加有效的通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線通信消除過去有線通信的布線作業(yè)的負(fù)擔(dān)并且還滿足用作實現(xiàn)移動通信的技術(shù)。例如，可以引用IEEE(電工電子工程師協(xié)會)802. 11作為關(guān)于無線LAN(局域網(wǎng))的建立標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802. lla/g已經(jīng)得到普通應(yīng)用?；诶鏘EEE 802. 11的許多無線LAN系統(tǒng)，實現(xiàn)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(xié)議，其中，每個站被構(gòu)造為在隨機信道訪問期間避免載波沖突。換言之，已經(jīng)生成發(fā)送請求的站首先在給定幀間隔DIFS(分布幀間空間)內(nèi)監(jiān)視介質(zhì)狀態(tài)，并且如果在這個空間內(nèi)沒有發(fā)送的信號存在，則該站執(zhí)行隨機退避(backoff)。另外，在這個空間內(nèi)存在發(fā)送信號的情況下，該站獲得專門信道使用發(fā)送機會(TXOP)并且能夠發(fā)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(fā)送給(addressed to)接收站的接收幀內(nèi)陳述用于保留介質(zhì)的持續(xù)時間信息的情況下，該站預(yù)測介質(zhì)將用于與持續(xù)時間對應(yīng)的周期或者換言之，虛擬檢測載波，并且設(shè)置發(fā)送暫停周期(NAV 網(wǎng)絡(luò)分配矢量)。這樣做，保證了 TXOP內(nèi)的信道專用性。其間，基于IEEE 802. lla/g標(biāo)準(zhǔn)，正交頻分復(fù)用(OFDM)用于2. 4GHz頻帶或5GHz 頻帶內(nèi)以支持實現(xiàn)54Mbps的最大通信率(物理層數(shù)據(jù)率)的調(diào)制方法。另外，基于標(biāo)準(zhǔn)的修訂IEEE 802. lln，采用ΜΙΜ0(多輸入多輸出)通信方法以實現(xiàn)更高比特率。這里，MIMO 是通過在發(fā)送器端和接收器端二者提供多個天線部件實現(xiàn)空間復(fù)用流的通信方法(這是公知的)。盡管基于IEEE 802. Iln能夠?qū)崿F(xiàn)超過IOOMbps的高吞吐量(HT)，但是隨著發(fā)送的內(nèi)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(shù)目以增加空間復(fù)用流的數(shù)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. Ilac工作組嘗試通過使用低于6GHz的頻帶闡明數(shù)據(jù)傳輸率超過Kibps 的無線LAN標(biāo)準(zhǔn)。為了實現(xiàn)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(yīng)陣列天線使用保持與繼承(legaCy)802. 11標(biāo)準(zhǔn)向下兼容的幀格式的RTS、CTS和ACK幀組合繼承IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)中的載波檢測與空間分割多路訪問的兩種技術(shù)的通信系統(tǒng)(例如，見PTL 1)。另外，基于IEEE 802. lln，采用RD(反向)協(xié)議從而使得專用信道使用周期(TXOP)內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送更加有效?；谄胀é肠?Ρ，僅僅執(zhí)行單向數(shù)據(jù)傳輸，其中，獲得專門信道使用權(quán)的站發(fā)送數(shù)據(jù)幀。相比較，基于RD協(xié)議，定義了稱作RD發(fā)起者和RD回應(yīng)者的兩種角色。作為在由RD發(fā)起者發(fā)送(下行)的MAC(介質(zhì)訪問控制)幀中的特定字段內(nèi)指示 RDG(RD授權(quán))或者換言之許可或授權(quán)反向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)果，RD回應(yīng)者接下來能夠在同樣的 TXOP內(nèi)在反向(上行)發(fā)送發(fā)送給RD發(fā)起者的數(shù)據(jù)幀(例如，見PTL 2)。此刻，執(zhí)行空間分割多路訪問的通信系統(tǒng)能夠提高多用戶整體的吞吐量(上述)， 而認(rèn)為通過應(yīng)用在IEEE 802. Iln中定義的RD協(xié)議在TXOP內(nèi)的空間復(fù)用幀能夠是更加有效的。然而，考慮一種實際結(jié)構(gòu)，其中，例如，接入點發(fā)揮RD發(fā)起者的角色，多個終端發(fā)揮RD回應(yīng)者的角色。在這種情況下，當(dāng)通過上行從多個終端發(fā)送數(shù)據(jù)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(fù)用它們的幀。另外，在對無線LAN應(yīng)用空間分割多路訪問的情況下，可以構(gòu)思到在相同時間軸上復(fù)用可變長度幀的情況。然而，如果從各個站發(fā)送的幀的長度不同，則隨著幀復(fù)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(guān)于自動增益控制(AGC)導(dǎo)致了不穩(wěn)定操作，并且從各種觀點還可能出現(xiàn)例如關(guān)于在IEEE 802. 11中標(biāo)準(zhǔn)化的RCPI (接收信道功率指示器)幀內(nèi)的功率分布變得不再恒定的問題。簡而言之，多個RD回應(yīng)者要求幀同時發(fā)送到接入點，并且還要求被構(gòu)造為即使從上層發(fā)送具有不同長度的多個幀，仍能夠使得最終從PHY層發(fā)送的幀的長度均勻。引用列表專利文獻(xiàn)PTL 1 日本未審專利申請公布No. 2004-328570PTL 2 日本未審專利申請公布No. 2006-352711，第0006段到第0007段

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一個目的在于提供能夠通過應(yīng)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優(yōu)化通信的高級通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的在于提供能夠通過采取RD協(xié)議使得TXOP內(nèi)的空間復(fù)用幀更加有效的高級通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)。本發(fā)明的另一個目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)空間分割多路訪問的高級通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)，其中，多個RD回應(yīng)者使得它們的幀長度彼此相等并且同時將它們發(fā)送給RD發(fā)起者。問題的解決方案鑒于上述問題進(jìn)行修訂，這個申請的權(quán)利要求1中描述的本發(fā)明是一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，數(shù)據(jù)處理器將指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息附加到要同時進(jìn)行發(fā)送的多個幀中的各個幀，以及通信單元同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀。根據(jù)這個申請的權(quán)利要求2中描述的本發(fā)明，被構(gòu)造為根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備的通信單元設(shè)置有能夠通過應(yīng)用權(quán)重發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用的多個天線部件，其中，通信單元同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從其它通信設(shè)備接收同時發(fā)送的多個幀。根據(jù)在這個申請的權(quán)利要求3中描述的本發(fā)明，被構(gòu)造為根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備的數(shù)據(jù)處理器通過反向許可信息指定在反向上發(fā)送的幀的幀長度。根據(jù)在這個申請的權(quán)利要求4中描述的本發(fā)明，被構(gòu)造為根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備的數(shù)據(jù)處理器通過反向許可信息指定在反向上發(fā)送的幀的發(fā)送開始時間。在這個申請的權(quán)利要求5中描述的發(fā)明是一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，響應(yīng)于接收到附加了反向附加信息的幀，數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生具有由反向附加信息指定的幀長度的反向幀，并且通信單元以給定定時發(fā)送反向幀。另外，在這個申請的權(quán)利要求6中描述的發(fā)明是一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送并接收幀；其中，響應(yīng)于接收到附加了反向附加信息的幀，數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生反向幀，并且通信單元在由反向附加信息指定的發(fā)送開始時間發(fā)送反向幀。另外，在這個申請的權(quán)利要求7中描述的發(fā)明是一種通信方法，包括產(chǎn)生附加了指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息的多個幀的步驟；同時發(fā)送多個幀的步驟；以及從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀的步驟。另外，在這個申請的權(quán)利要求8中描述的發(fā)明是一種計算機上以計算機可讀格式進(jìn)行陳述從而使得通信設(shè)備執(zhí)行發(fā)送幀的處理的計算機程序，所述程序使得計算機發(fā)揮如下部件的作用數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，數(shù)據(jù)處理器將指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息附加到要同時進(jìn)行發(fā)送的多個幀中的各個幀，以及通信單元同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀。根據(jù)這個申請的權(quán)利要求8的計算機程序被定義成以計算機可讀格式進(jìn)行陳述從而在計算機上執(zhí)行給定處理的計算機程序。換言之，通過將根據(jù)這個申請的權(quán)利要求8 的計算機程序安裝在計算機上，在計算機上展示合作動作，并且能夠獲得與根據(jù)這個申請的權(quán)利要求1的通信設(shè)備的操作優(yōu)點類似的操作優(yōu)點。另外，在這個申請的權(quán)利要求9中描述的本發(fā)明是一種通信系統(tǒng)，包括第一通信設(shè)備，同時發(fā)送多個幀，所述多個幀附加有指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息；以及多個第二通信設(shè)備，每個第二通信設(shè)備從多個幀之中接收發(fā)送給自身的幀，并且發(fā)送服從反向許可信息的指定的反向幀，所述反向幀被發(fā)送給第一通信站。然而，這里討論的“系統(tǒng)”是指多個設(shè)備的邏輯組件(或者實現(xiàn)特定功能的功能模塊)，并且沒有特別指定各個設(shè)備或功能模塊是否存在于單個殼體內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠通過應(yīng)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優(yōu)化通信的高級通信設(shè)備和方法、計算機程序和通信系統(tǒng)。根據(jù)在這個申請的權(quán)利要求1、2以及7到9中描述的發(fā)明，在IEEE 802. Iln中定義的RD協(xié)議應(yīng)用到執(zhí)行空間分割多路訪問的通信系統(tǒng)。這樣做，在接入點已經(jīng)在獲取的 TXOP內(nèi)發(fā)送發(fā)送給多個終端的空間復(fù)用幀以后，接下來能夠從各個終端在反向上執(zhí)行幀發(fā)送，并且由此能夠使得TXOP內(nèi)的空間復(fù)用幀更加有效。在要進(jìn)行發(fā)送的服從反向許可信息的反向幀不是相同長度的情況下，存在如下問題隨著接收的幀內(nèi)的復(fù)用量增加或減少，在接收多個反向幀的一端會發(fā)生關(guān)于AGC的不穩(wěn)定操作。相比較，根據(jù)在這個申請的權(quán)利要求3和5中描述的發(fā)明，由于通過反向許可信息指定在反向上發(fā)送的幀的幀長度，所以在尊重指定的同時反向幀的各個發(fā)送器使得它們的幀長度均勻。這樣做，能夠避免AGC操作的不穩(wěn)定。另外，在對于附加了反向許可信息的多個幀來說幀長度不同的情況下，在各個幀接收站完成接收幀以后開始反向幀的發(fā)送的定時變得不同，并且多個反向幀停止同時進(jìn)行復(fù)用。相比較，根據(jù)在這個申請的權(quán)利要求4和6中描述的發(fā)明，由于通過反向許可信息為反向幀指定發(fā)送開始時間，所以反向幀的各個發(fā)送器在尊重指定的同時同時發(fā)送幀。這樣做，能夠優(yōu)化地復(fù)用多個反向幀。通過在下文中基于本發(fā)明的實施例和附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得清楚。


圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2示出了能夠應(yīng)用空間分割多路訪問以為多個用戶執(zhí)行復(fù)用的通信設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。圖3示出了遵照例如IEEE 802. Ila的繼承標(biāo)準(zhǔn)而沒有應(yīng)用空間分割多路訪問的通信設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。圖4示出了在給定圖1所示的通信系統(tǒng)的作為接入點進(jìn)行操作的站STAO是數(shù)據(jù)源并且作為終端進(jìn)行操作的各個站STAl到STA3是數(shù)據(jù)接受者的情況下的示例性通信序列，其中，STAO同時發(fā)送發(fā)送幀，所述發(fā)送幀被發(fā)送給在空間軸上復(fù)用的各個站STAl到 STA3。圖5示出了將RD協(xié)議應(yīng)用到圖4所示的示例性通信序列的變型。圖6示出了作為接入點進(jìn)行操作的站STAO是數(shù)據(jù)源并且作為終端進(jìn)行操作的各個站STAl到STA3是數(shù)據(jù)接受者的情況的示例性通信序列，其中，應(yīng)用RD協(xié)議并且使得在反向上由各個站STAl到STA3進(jìn)行發(fā)送的幀的幀長度相同。圖7示出了作為接入點進(jìn)行操作的站STAO是數(shù)據(jù)源并且作為終端進(jìn)行操作的各個站STAl到STA3是數(shù)據(jù)接受者的情況的示例性通信序列，其中，應(yīng)用RD協(xié)議并且各個站 STAl到STA3同時發(fā)送反向數(shù)據(jù)幀。圖8是示出處理序列的流程圖，其中，給定圖5到圖7所示的通信序列，圖2所示的通信設(shè)備作為接入點(STAO)進(jìn)行操作并且同時發(fā)送復(fù)用幀，所述復(fù)用幀被發(fā)送給多個站。圖9是示出處理序列的流程圖，其中，給定圖5到圖7所示的通信序列，圖2所示的通信設(shè)備作為終端(STA1到STA!3)之一進(jìn)行操作并且同時發(fā)送復(fù)用幀，所述復(fù)用幀被發(fā)送給多個站。
具體實施例方式將在下文中參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。所示的通信系統(tǒng)由站STAO和多個站STA1、STA2和STA3組成，其中，站STAO作為接入點(AP)進(jìn)行操作，站 STA1、STA2和STA3用作終端(MT)進(jìn)行操作。站STAl、STA2和STA3中的每個在它們各自通信范圍內(nèi)包含站STAO，并且每個能夠直接與STAO進(jìn)行通信(換言之，各個站STA1、STA2和STA3定位為從屬于用作接入點的 STAO以建立BSS(基本服務(wù)集))。然而，不要求用作終端的各個站STA1、STA2和STA3彼此位于彼此的通信范圍內(nèi)，并且在下文中將不討論終端之間的直接通信。這里，用作接入點的STAO由設(shè)置多個天線并且通過自適應(yīng)陣列天線執(zhí)行空間分割多路訪問的通信設(shè)備組成。STAO在空間軸上向多個用戶分配無線資源，并且復(fù)用幀通信。 換言之，STAO是遵照例如IEEE 802. Ilac的新標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備，通過在相同時間軸上對發(fā)送給不同接收站的兩個或更多幀進(jìn)行復(fù)用，并且通過源對發(fā)送給STAO自身的、兩個或更多站在相同時間軸上復(fù)用并且進(jìn)行發(fā)送的幀進(jìn)行分離，來執(zhí)行一對多幀通信。通過對STAO裝備更多天線，可以增加能夠在空間上進(jìn)行復(fù)用的終端的數(shù)目。顯而易見，STAO還可以與各個站STA1、STA2和STA3獨立地執(zhí)行一對一幀通信，而非僅僅應(yīng)用空間分割多路訪問與各個站STA1、STA2和STA3執(zhí)行一對多幀通信。其間，用作終端的站STA1、STA2和STA3由設(shè)置了多個天線并且通過自適應(yīng)陣列天線執(zhí)行空間分割多路訪問的通信設(shè)備組成。然而，由于STA1、STA2和STA3僅僅當(dāng)接收時執(zhí)行用戶分離并且當(dāng)發(fā)送時不執(zhí)行用戶分離，或者換言之發(fā)送幀復(fù)用，它們不需要裝備與接入點一樣多的天線。另外，至少一些終端可以是遵照例如IEEE 802. Ila的繼承標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備。換言之，圖1所示的通信系統(tǒng)是混合了新標(biāo)準(zhǔn)的通信裝置與繼承標(biāo)準(zhǔn)的通信裝置的通信設(shè)備。圖2示出了能夠應(yīng)用空間分割多路訪問以為多個用戶執(zhí)行復(fù)用的通信設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。在圖1所示的通信系統(tǒng)中，采用作為接入點進(jìn)行操作的站STAO或者用作終端的站STA1、STA2和STA3中的與空間分割多路訪問兼容的站的子集設(shè)置圖2所示的結(jié)構(gòu)并且根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信。所示的通信設(shè)備由設(shè)置了天線部件21-1、21_2.....21-N的N個發(fā)送/接收信號
分支20-1、20-2.....20-N以及數(shù)據(jù)處理器25組成，數(shù)據(jù)處理器25連接到發(fā)送/接收信號
分支20-1、20-2.....20-N的每一個并且處理發(fā)送/接收數(shù)據(jù)(其中，N是等于或大于2的
整數(shù))。該多個天線部件21-1、21-2、. . . 21-N通過對每個天線部件應(yīng)用合適的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重能夠發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用。用作接入點的站STAO通過自適應(yīng)陣列天線執(zhí)行空間分割多路訪問，并且通過具有許多天線部件，可以增加能夠由多路訪問適應(yīng)的終端的數(shù)目。在各個發(fā)送/接收信號分支20-1、20_2.....20-N中，各個天線部件21-1、
21-2、·· ·、21-N經(jīng)由雙工器22-1、22-2、. . ·、22_N連接到發(fā)送信號處理器23_1、23_2、. . ·、
23-N和接收信號處理器24-1,24-2,· · · ,24-N0當(dāng)響應(yīng)于來自上層應(yīng)用的發(fā)送請求產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)處理器25將發(fā)送數(shù)據(jù)
在各個發(fā)送/接收信號分支20-1、20-2.....20-N之中進(jìn)行分割。另外，在通信設(shè)備是作為
接入點進(jìn)行操作的STAO的情況下，當(dāng)響應(yīng)于來自上層應(yīng)用的發(fā)送請求產(chǎn)生發(fā)送給多個用戶(或者，換言之，各個站STA1、STA2和STA!3)的發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)處理器25通過將該數(shù)據(jù)乘以每個發(fā)送/接收信號分支的發(fā)送自適應(yīng)陣列天線權(quán)重在空間上對數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，然后
在各個發(fā)送/接收信號分支20-1、20-2.....20-N之中對該數(shù)據(jù)進(jìn)行分割。然而，這里所涉
及的發(fā)送的“空間分離”僅僅是指在空間上分離同時發(fā)送幀的每個用戶的用戶分離。發(fā)送信號處理器23-1、23_2.....23_N中的每一個對從數(shù)據(jù)處理器25提供的發(fā)送
數(shù)字基帶信號執(zhí)行給定的信號處理(例如，編碼和調(diào)制)。然后，執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且結(jié)果還上變換成RF(射頻)信號并且進(jìn)行功率放大。然后，這些發(fā)送RF信號經(jīng)由雙工器22-1、
22-2.....22-N提供給天線部件21-1、21-2.....21-N，并且進(jìn)行空中廣播。其間，在各個接收信號處理器M-l、24-2.....24-N中，當(dāng)經(jīng)由雙工器22_1、
22-2.....22-N從天線部件21-1、21-2.....21-N提供接收的RF信號時，這些信號進(jìn)行低
噪放大并且下變換成模擬基帶信號。然后，執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且還執(zhí)行給定的信號處理(例如，解碼和解調(diào))。數(shù)據(jù)處理器25通過將每個信號乘以接收自適應(yīng)陣列天線權(quán)重將從各個接收信號
處理器M-l、24-2.....M-N輸入的接收的數(shù)字信號進(jìn)行空間分離。一旦來自每個用戶(或
者，換言之，各個站STA1、STA2和STA!3)的發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)以后，數(shù)據(jù)處理器25將該數(shù)據(jù)傳送給上層應(yīng)用。然而，使這里所涉及的接收“空間分離”包括在空間上對同時發(fā)送幀的每個用戶進(jìn)行分離的用戶分離和將空間復(fù)用的MIMO信道分離成原始多個流的信道分離的意義。這里，為了多個天線部件21-1、21_2.....21_N發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，數(shù)據(jù)
處理器25控制各個發(fā)送信號處理器23-1、23-2.....23-N和各個接收信號處理器對_1、
24-2.....M-N，從而使得發(fā)送自適應(yīng)陣列天線權(quán)重應(yīng)用到已經(jīng)在各個發(fā)送/接收信號分
支20-1、20-2.....20-N之中進(jìn)行分割的發(fā)送數(shù)據(jù)，以及還使得接收自適應(yīng)陣列天線權(quán)重
應(yīng)用到來自各個發(fā)送/接收信號分支20-1、20-2.....20-N的接收數(shù)據(jù)。另外，在與各個站
STAUSTA2和STA3進(jìn)行空間分割多路訪問之前，數(shù)據(jù)處理器25學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。 例如，通過對由從各個對等STAl到STA3接收的建立序列組成的訓(xùn)練信號(以后討論)使用給定的自適應(yīng)算法(例如，RLS(遞歸最小平方))能夠?qū)W習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。例如，數(shù)據(jù)處理器25執(zhí)行由圖1所示的通信系統(tǒng)實現(xiàn)的介質(zhì)訪問控制(MAC) (media access control)方法的通信協(xié)議的各層中的過程。另外，例如，各個發(fā)送/接收信
號分支20-1、20-2.....20-N執(zhí)行與PHY層對應(yīng)的處理。如后所述，當(dāng)最終從PHY層進(jìn)行發(fā)
送時，從上層發(fā)送的幀被調(diào)整為具有給定長度。然而，這種幀長度控制并不特別限制為由數(shù)據(jù)處理器25或者各個發(fā)送/接收信號分支20-1、20-2.....20-N之一執(zhí)行。這里，用作終端的站STA1、STA2和STA3設(shè)置有多個天線并且通過自適應(yīng)陣列天線執(zhí)行空間分割多路訪問。然而，由于僅僅當(dāng)接收時STA1、STA2和STA3執(zhí)行用戶分離而當(dāng)發(fā)送時(或者，換言之，發(fā)送幀復(fù)用)不執(zhí)行用戶分離，所以它們不需要裝備與接入點一樣多的天線。另外，圖3示出了遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)(例如，IEEE 802. Ila)而沒有應(yīng)用空間分割多路訪問的通信設(shè)備的示例性結(jié)構(gòu)。在圖1中的通信系統(tǒng)中，在作為終端進(jìn)行操作的站STAl到 STA3之中存在設(shè)置有圖3所示的結(jié)構(gòu)并且根據(jù)繼承標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信的站。所示的通信設(shè)備由發(fā)送/接收信號分支30和數(shù)據(jù)處理器35組成，其中，發(fā)送/接收信號分支30設(shè)置有天線部件31，數(shù)據(jù)處理器35連接到這個發(fā)送/接收信號分支30，用于處理發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。另外，在發(fā)送/接收信號分支30中，天線部件31經(jīng)由雙工器32 連接到發(fā)送信號處理器33和接收信號處理器34。數(shù)據(jù)處理器35響應(yīng)于來自上層應(yīng)用的發(fā)送請求產(chǎn)生發(fā)送數(shù)據(jù)，并且將它輸出到發(fā)送/接收信號分支30。發(fā)送信號處理器33對發(fā)送數(shù)字基帶信號執(zhí)行給定的信號處理(例如編碼)。然后，執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且結(jié)果還被上變換成RF信號并且進(jìn)行功率放大。然后， 這個發(fā)送RF信號經(jīng)由雙工器32提供給天線部件31并且進(jìn)行空中廣播。其間，在接收信號處理器34中，當(dāng)經(jīng)由雙工器32從天線部件31提供接收的RF信號時，該信號進(jìn)行低噪放大然后下變換成模擬基帶信號。然后，執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換，并且還執(zhí)行給定的信號處理(例如，解碼和解調(diào))。一旦由從接收信號處理器34輸入的接收的數(shù)字信號重構(gòu)原始發(fā)送的數(shù)據(jù)以后，數(shù)據(jù)處理器35將該數(shù)據(jù)傳送至上層應(yīng)用。在圖1所示的通信系統(tǒng)中，用作接入點的STAO能夠通過向多個天線部件21-1、
21-2.....21-N應(yīng)用自適應(yīng)陣列天線權(quán)重發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，并且由此能夠相對
于各個站STAl到STA3建立方向性。結(jié)果，可以為每個用戶在空間軸上分離無線資源并且同時發(fā)送多個復(fù)用幀，多個復(fù)用幀被發(fā)送給各個站STAl到STA3。另外，通過發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，STAO能夠在空間上對同時從各個站STAl到STA3發(fā)送的各個幀進(jìn)行分離和接收。這里，為了多個天線部件21-1、21_2.....21_N發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，必須
預(yù)先學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。例如，STAO可以通過從由分別從站STAl到STA3接收的建立的序列組成的訓(xùn)練信號獲取轉(zhuǎn)移功能來學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重?；蛘撸琒TAO可以通過對分別從多個對等方接收的訓(xùn)練信號使用給定的自適應(yīng)算法(例如，RLQ直接學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。不管學(xué)習(xí)方法如何，STAO需要各個站STAl到STA3發(fā)送訓(xùn)練信號以學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。另外，在還存在僅僅遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備的通信環(huán)境中，與如何在避免載波沖突的同時必須執(zhí)行普通幀交換序列類似，必須在避免由于僅僅遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備導(dǎo)致的干擾的同時發(fā)送訓(xùn)練信號。換言之，STAO需要在保持向下與繼承標(biāo)準(zhǔn)兼容的同時學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。圖4示出了基于訓(xùn)練信號學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重的示例性通信序列。在所示的例子中，被構(gòu)造為執(zhí)行學(xué)習(xí)的站發(fā)送請求發(fā)送訓(xùn)練信號的訓(xùn)練請求(TRQ)幀，并且接收TRQ 幀的各個附近站分別利用包含用于學(xué)習(xí)的建立序列的訓(xùn)練幀進(jìn)行回應(yīng)。這里，盡管圖4中
10的站STA4沒有包括在圖1中，但是它是遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)并且用作位于站STAO到STA3的至少一個的通信范圍內(nèi)的隱藏終端的站。用作接入點的STAO預(yù)先執(zhí)行物理載波檢測以確定介質(zhì)空閑，并且在附加執(zhí)行退避以后，能夠獲取STAO能夠?qū)Ｓ械厥褂眯诺赖闹芷讦肠?Ρ。接入點使用這個TXOP發(fā)送TRQ
幀。由于此刻還沒有學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重(換言之，多個天線部件21-1、21-2.....
21-N沒有用作自適應(yīng)陣列天線)，所以TRQ幀無方向性進(jìn)行發(fā)送。TRQ幀包括根據(jù)繼承標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11的字段，并且用于表述持續(xù)時間信息，該持續(xù)時間信息請求沒有被發(fā)送TRQ的站(隱藏終端)設(shè)置與直到信號發(fā)送序列結(jié)束(在所示的例子中，直到ACK發(fā)送完成)的周期對應(yīng)的NAV計數(shù)器值。在遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)的STA4接收沒有包括STA4自身作為接受者的以上TRQ幀的情況下，STA4基于在該幀中陳述的持續(xù)時間信息設(shè)置NAV計數(shù)器值，并且禁止發(fā)送操作。在圖1所示的站布置中，從STAO發(fā)送的TRQ幀將到達(dá)各個站STAl到STA3。在響應(yīng)過程中，在自從接收到表述STAl到STA3它們自身的地址作為接受者地址的TRQ幀開始已經(jīng)過去給定幀間隔SIFS(短幀間空間)以后，各個站STAl到STA3分別利用包含能夠用于自適應(yīng)陣列天線學(xué)習(xí)的建立序列的訓(xùn)練幀(訓(xùn)練1、訓(xùn)練2、訓(xùn)練3)進(jìn)行回應(yīng)。在本實施例中，為了學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重并且同時保留與繼承標(biāo)準(zhǔn)向下兼容，訓(xùn)練幀包括服從繼承標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11的前字段(leading field)和不向下與繼承標(biāo)準(zhǔn)兼容而包括用于訓(xùn)練的建立序列的后字段(trailing field)。在服從繼承標(biāo)準(zhǔn)的前字段中，執(zhí)行欺騙以使得遵照繼承標(biāo)準(zhǔn)的附近站錯誤地認(rèn)為訓(xùn)練幀將一直持續(xù)到接下來ACK發(fā)送完成的時間。執(zhí)行這個欺騙以使得這些附近站在持續(xù)到信號發(fā)送序列結(jié)束的整個周期內(nèi)禁止發(fā)送操作。其間，對于關(guān)于欺騙技術(shù)的細(xì)節(jié)，例如參考先前授予申請人的日本未審專利申請公布 No. 2008-252867。另外，在圖4所示的例子中，各個站STAl到STA3被構(gòu)造為同時發(fā)送訓(xùn)練幀。此刻，還可以構(gòu)思出通過時間分割發(fā)送各個訓(xùn)練幀的方法。然而，如果通過時間分割發(fā)送訓(xùn)練幀，則隨著用訓(xùn)練幀進(jìn)行回應(yīng)的站的數(shù)目(換言之，必須學(xué)習(xí)的站的數(shù)目)增加，一直持續(xù)到發(fā)送了所有訓(xùn)練幀的周期(換言之，附近站的發(fā)送待機周期)將變得更長， 由此導(dǎo)致整個系統(tǒng)吞吐量下降并且費用增加。另外，僅僅能夠接收在時間軸的后端上發(fā)送的訓(xùn)練幀的附近站(隱藏終端)可以在訓(xùn)練幀到達(dá)之前使它的NAV計數(shù)器值屆滿。因此， 可能的是，附近站可以啟動發(fā)送操作并且載波沖突會變得不可避免。基于這些原因，在本實施例中，各個站STAl到STA3同時發(fā)送訓(xùn)練幀。其間，在完成TRQ幀的發(fā)送以后，STAO等待接收分別從接受者STAl到STA3發(fā)送的訓(xùn)練幀，TRQ分別發(fā)送給接受者STAl到STA3。當(dāng)接收訓(xùn)練幀時，STAO還沒有執(zhí)行自適應(yīng)陣列天線學(xué)習(xí)，由此需要STAO使用天線部件之一同時接收多個訓(xùn)練幀。此刻，在下面三個條件得到滿足的情況下，對于STAO變得可以避免沖突并且接收同時發(fā)送的訓(xùn)練幀的前字段、 向下兼容字段部分。(1)使用OFDM調(diào)制方案。(2)各個站STA1、STA2和STA3的振蕩器進(jìn)行操作以通過STAO使用的振蕩器校正
頻率誤差。(3)由各個站STA1、STA2和STA3發(fā)送的訓(xùn)練幀中的有關(guān)字段的陳述內(nèi)容全部相同。已知條件(1)中的OFDM調(diào)制方案對于多徑衰減是有彈性的。另外，通過當(dāng)從STAO 接收到TRQ幀時使得各個站STAl、STA2和STA3執(zhí)行頻率校正能夠滿足條件( 。通過執(zhí)行頻率校正，保證從各個站STA1、STA2和STA3同時發(fā)送的訓(xùn)練幀到達(dá)STAO的延遲時間落入保護(hù)間隔內(nèi)。此外，如條件⑶所述，如果各個站STA1、STA2和STA3中的相關(guān)字段陳述相同內(nèi)容，則它們能夠與普通多徑類似進(jìn)行處理，并且變得可以使用一個天線部件同時接收一個或多個訓(xùn)練幀。其間，STAO使用多個天線部件21-1、21-2.....21_N接收沒有向下與繼承標(biāo)準(zhǔn)兼
容并且包含用于訓(xùn)練的建立序列的訓(xùn)練幀的后字段。通過預(yù)先向各個站STA1、STA2和STA3 分別分配唯一代碼序列作為用于訓(xùn)練的建立序列，STAO能夠在空間上對各個序列進(jìn)行分離。然而，隨著通過空間分割執(zhí)行多路訪問的站的數(shù)目增加，由于需要獨立對建立序列進(jìn)行區(qū)分，建立序列自然變得更長。然后，STAO使用給定的自適應(yīng)算法(例如，RLS算法)基于各個建立序列學(xué)習(xí)自適
應(yīng)陣列天線權(quán)重。然后，在STAO內(nèi)提供的多個天線部件21-1、21-2.....21-N用作自適應(yīng)
陣列天線，并且STAO變得可以執(zhí)行空間分割多路訪問。其間，在僅僅服從繼承標(biāo)準(zhǔn)的STA4接收沒有包括STA4自身作為接受者的以上訓(xùn)練幀之一的情況下，由于欺騙(先前討論)STA4錯誤地認(rèn)為訓(xùn)練幀將一直持續(xù)到隨后的ACK 幀的發(fā)送結(jié)束的時間，并且禁止發(fā)送操作。在自從從各個站STA1、STA2和STA3分別完成接收訓(xùn)練幀過去給定幀間隔SIFS以后，STAO分別發(fā)送獨立地發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)0_1、數(shù)據(jù)0_2、 數(shù)據(jù)0-3)。通過使用以上學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，STAO能夠?qū)Χ鄠€數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。在響應(yīng)過程中，在自從完成接收分別發(fā)送給STAl到STA3自身的數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù) 0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)過去給定幀間隔SIFS以后，各個站STAl、STA2和STA3同時利用 ACK 幀(ACK 1-0、ACK 2-0, ACK 3-0)進(jìn)行回應(yīng)。STAO處的多個天線部件21-1、21_2.....21-N已經(jīng)發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，
并且能夠為每個用戶在空間上對多個同時接收的ACK幀(ACK 1-0,ACK 2-0,ACK 3-0)進(jìn)行分離。例如，通過分別陳述站STA1、STA2和STA3的地址作為各個ACK幀中的各個發(fā)送器地址，STAO能夠識別每個接收的ACK幀的來源。另外，如果用于訓(xùn)練的建立序列也包括在ACK 幀中，則STAO能夠基于包括在接收的ACK幀中的建立序列使得學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重適應(yīng)性遵從環(huán)境變化。在服從繼承標(biāo)準(zhǔn)的STA4接收沒有發(fā)送給STA4自身的以上數(shù)據(jù)幀之一的情況下， STA4基于在幀的持續(xù)時間中陳述的信息設(shè)置NAV計數(shù)器值并且禁止發(fā)送操作。另外，在服從繼承標(biāo)準(zhǔn)的STA4接收沒有發(fā)送給STA4自身的以上ACK幀之一的情況下，STA4基于在幀的持續(xù)時間內(nèi)陳述的信息設(shè)置NAV計數(shù)器值并且禁止發(fā)送操作。如圖4中舉例所示的通信序列所展示，執(zhí)行空間分割多路訪問的STAO能夠最優(yōu)學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，并且進(jìn)一步講，在學(xué)習(xí)權(quán)重以后，通過在多個用戶之中在空間軸上共享無線資源以及復(fù)用并發(fā)送多個數(shù)據(jù)幀，該多個數(shù)據(jù)幀發(fā)送給多個用戶，STAO能夠提高一對多吞吐量(或者，換言之，多個用戶的整體吞吐量)。
如上所述，基于IEEE 802. lln，采用RD協(xié)議以使得TXOP內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送更加有效。 圖5示出了向圖4所示的示例性通信序列應(yīng)用RD協(xié)議的變型。在這種情況下，由于數(shù)據(jù)幀從各個站STAl到STA3同時發(fā)送到接入點，所以在一個TXOP內(nèi)執(zhí)行上行和下行數(shù)據(jù)傳送。 然而，在圖5中，用作接入點的STAO是RD發(fā)起者，而各個終端STAl到STA3是RD回應(yīng)者。當(dāng)執(zhí)行預(yù)先載波檢測和退避以獲取TXOP時，用作接入點的STAO首先發(fā)送TRQ幀。在響應(yīng)過程中，在自從接收到表述STAl到STA3它們自身的地址作為接受者地址的TRQ幀過去給定幀間隔SIFS以后，各個站STAl到STA3分別同時利用包含能夠用于自適應(yīng)陣列天線學(xué)習(xí)的建立序列的訓(xùn)練幀(訓(xùn)練1、訓(xùn)練2、訓(xùn)練3)進(jìn)行回應(yīng)。STAO基于包括在各個訓(xùn)練幀內(nèi)的建立序列使用例如RLS算法的給定自適應(yīng)算法
學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。然后，在STAO中設(shè)置的多個天線部件21-1、21-2.....21-N發(fā)
揮自適應(yīng)陣列天線的作用，并且STAO變得可以執(zhí)行空間分割多路訪問。此外，在自從完成從各個站STAl、STA2和STA3接收訓(xùn)練幀過去給定幀間隔SIFS 以后，STAO分別發(fā)送獨立發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的下行幀，或者換言之，數(shù)據(jù)幀 (數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)。通過使用以上學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，STAO能夠?qū)@多個數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。另外，STAO在每個數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)的MAC幀內(nèi)指示各個站 STAl、STA2 和 STA3 的 RDG (RD 授權(quán))。當(dāng)識別使用RD協(xié)議的反向(或者，換言之，上行)數(shù)據(jù)傳送已經(jīng)被許可或授權(quán)以后，在自從完成接收數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后各個站STAl、STA2和STA3同時利用 ACK幀(ACK 1-0、ACK2-0、ACK 3-0)進(jìn)行回應(yīng)。另外，各個站STA1、STA2和STA3隨后分別發(fā)送反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)，該反向數(shù)據(jù)幀被發(fā)送給STA0。多個天線部件21-1、21_2.....21-N已經(jīng)發(fā)揮自適應(yīng)天線的作用，并且由此STAO
能夠針對每個用戶在空間上對多個同時接收的反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0) 進(jìn)行分離。然后，在自從完成接收各個數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后，STAO同時利用發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的ACK幀進(jìn)行回應(yīng)。在圖5中所示的示例性通信序列中，總結(jié)為根據(jù)RD協(xié)議從各個站STA1、STA2和 STA3同時發(fā)送的反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)具有相同幀長度。然而，在許多無線LAN系統(tǒng)中，實現(xiàn)可變長度幀格式，并且當(dāng)從上層進(jìn)行傳送時期待每個用戶的幀長度不同。另外，如果最終從各個站STA1、STA2和STA3的PHY層輸出的各個數(shù)據(jù)幀的幀長度仍然不同，則隨著在接收數(shù)據(jù)幀時幀復(fù)用的量的增加或減少在接收各個數(shù)據(jù)幀的STAO處出現(xiàn)關(guān)于AGC的不穩(wěn)定操作。因此，在本實施例中，根據(jù)RD協(xié)議通過上行同時向STAO發(fā)送數(shù)據(jù)幀的各個站 STAU STA2和STA3被構(gòu)造為當(dāng)最終從PHY層輸出幀時輸出具有均勻幀長度的各個反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)。例如，通過用短幀長度適宜性填充幀能夠在PHY層輸出級調(diào)整幀長度。然而，這里涉及的幀“長度”包括為時間長度、符號數(shù)目、比特數(shù)目和數(shù)據(jù)大小的意義。另外，可以通過采用比特或符號作為最小單位執(zhí)行幀填充。圖6示出了作為接入點進(jìn)行操作的站STAO是數(shù)據(jù)源并且作為終端進(jìn)行操作的各個站STAl到STA3是數(shù)據(jù)接受者的情況的示例性通信序列，其中，應(yīng)用了 RD協(xié)議并且對于
13在反向上由各個站STAl到STA3發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的幀長度相同。當(dāng)執(zhí)行預(yù)先載波檢測和退避以獲取TXOP時，用作接入點的STAO首先發(fā)送TRQ幀。在響應(yīng)過程中，在自從接收到表述STAl到STA3它們自身的地址作為接受者地址的TRQ幀過去給定幀間隔SIFS以后，各個站STAl到STA3分別同時利用包含能夠用于自適應(yīng)陣列天線學(xué)習(xí)的建立序列的訓(xùn)練幀(訓(xùn)練1、訓(xùn)練2、訓(xùn)練3)進(jìn)行回應(yīng)。STAO使用給定自適應(yīng)算法(例如，RLS算法)基于包括在各個訓(xùn)練幀(訓(xùn)練1、訓(xùn)練2、訓(xùn)練3)內(nèi)的建立序列學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。然后，在STAO內(nèi)設(shè)置的多個天線部
件21-1、21-2.....21-N發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用，并且STAO變得可以執(zhí)行空間分割多
路訪問。此外，在自從完成從各個站STAl、STA2和STA3接收訓(xùn)練幀過去給定幀間隔SIFS 以后，STAO分別發(fā)送下行幀，或者，換言之，分別發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的數(shù)據(jù)幀 (數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)。通過使用以上學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，STAO能夠向多個數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。另外，STAO在每個數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)的MAC幀內(nèi)針對各個站 STAl、STA2 和 STA3 指示 RDG (RD 授權(quán))。當(dāng)識別已經(jīng)許可和授權(quán)使用RD協(xié)議的反向(或者，換言之，上行)數(shù)據(jù)傳送時，在自從完成接收數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后，各個站STAl、STA2和STA3同時利用ACK 幀(ACK 1-0、ACK 2-0、ACK 3-0)進(jìn)行回應(yīng)。另外，各個站STA1、STA2和STA3接下來分別發(fā)送反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)，該反向數(shù)據(jù)幀被發(fā)送給STA0。此刻，各個站STA1、STA2和STA3執(zhí)行幀長度調(diào)整過程從而使得最終從每個站的自身PHY層輸出的數(shù)據(jù)幀的幀長度是固定長度。這里，使得各個幀長度相同的處理方法的一個例子是對不滿足給定長度的幀的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行填充。在所示的例子中，分別填充數(shù)據(jù)2-0和數(shù)據(jù)3-0，這二者短于數(shù)據(jù)1-0。在交換填充幀的通信設(shè)備之中優(yōu)選建立用于填充的比特或符號。另外，對于各個站STAl、STA2和STA3針對通過上行發(fā)送的數(shù)據(jù)幀為了使得最終幀長度相同，需要使得各個站STA1、STA2和STA3預(yù)先識別目標(biāo)幀長度。接入點STAO與指示 RDG結(jié)合報告公共幀長度的方法和通過通信協(xié)議定義上行幀長度的方法被引用作為例子。其間，在圖6所示的例子中，填充區(qū)域位于數(shù)據(jù)部分之后的框內(nèi)，但是本發(fā)明的要旨不限于特定填充方法。盡管沒有示出，但是可以引用將填充區(qū)域設(shè)置在數(shù)據(jù)部分之前的框內(nèi)的方法、精確分割填充區(qū)域并且將填充部分分布到該數(shù)據(jù)部分中的方法、以及將填充位置均勻分布在數(shù)據(jù)部分內(nèi)部的方法或者將填充位置不均勻地分布在數(shù)據(jù)部分內(nèi)的方法。多個天線部件21-1、21_2.....21-N已經(jīng)發(fā)揮自適應(yīng)天線的作用，并且由此STAO
能夠為每個用戶在空間上對多個同時接收的反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)進(jìn)行分離。然后，STAO從分離的數(shù)據(jù)幀去除填充的符號，并且對該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。另外，在自從完成接收各個數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后，STAO同時利用發(fā)送給各個站STA1、STA2 和STA3的ACK幀進(jìn)行回應(yīng)。在圖6中所示的示例性通信序列中，總結(jié)為從接入點STAO分別發(fā)送給各個站 STAUSTA2和STA3的數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)0_1、數(shù)據(jù)0_2、數(shù)據(jù)0_3)具有相同的幀長度。然而，在實現(xiàn)可變長度幀格式的情況下，同時進(jìn)行復(fù)用的這些多個數(shù)據(jù)幀不限于具有相同幀長度。在發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的復(fù)用的數(shù)據(jù)幀不具有相同幀長度的情況下，如果各個站STA1、STA2和STA3嘗試基于它們分別在它們自己站接收數(shù)據(jù)幀的時間啟動上行數(shù)據(jù)幀傳送，則反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)將不會同時被復(fù)用。結(jié)果，接入點STAO 將變得不能夠執(zhí)行用戶分離。因此，在本實施例中，根據(jù)RD協(xié)議通過上行同時向STAO發(fā)送數(shù)據(jù)幀的各個站 STAU STA2和STA3被構(gòu)造為同時發(fā)送它們的各個反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1_0、數(shù)據(jù)2_0、數(shù)據(jù) 3-0)，而不管接收指示各個RDG的幀的時間如何。另外，各個反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù) 2-0、數(shù)據(jù)3-0)具有固定幀長度。這里，各個站STA1、STA2和STA3必須識別通過上行發(fā)送數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1_0、數(shù)據(jù) 2-0、數(shù)據(jù)3-0)的各站彼此的時間。例如，可以引用當(dāng)接入點STAO指示RDG時由各個站 STA1、STA2和STA3另外報告關(guān)于幀發(fā)送時間的信息的方法作為例子。圖7示出了作為接入點進(jìn)行操作的站STAO是數(shù)據(jù)源并且作為終端進(jìn)行操作的各個站STA1、STA2和STA3是數(shù)據(jù)接受者的情況的示例性通信序列，其中，應(yīng)用RD協(xié)議并且各個站STAl到STA3同時發(fā)送反向數(shù)據(jù)幀。當(dāng)執(zhí)行預(yù)先載波檢測和退避以獲取TXOP時，用作接入點的STAO首先發(fā)送TRQ幀。在響應(yīng)過程中，在自從接收到表述STAl到STA3它們自身的地址作為接受者地址的TRQ幀過去給定幀間隔SIFS以后，各個站STAl到STA3分別同時利用包含能夠用于自適應(yīng)陣列天線學(xué)習(xí)的建立序列的訓(xùn)練幀(訓(xùn)練1、訓(xùn)練2、訓(xùn)練3)進(jìn)行回應(yīng)。STAO基于包括在各個訓(xùn)練幀內(nèi)的建立序列使用例如RLS算法的給定自適應(yīng)算法
學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。然后，在STAO內(nèi)設(shè)置的多個天線部件21-1、21-2.....21-N發(fā)
揮自適應(yīng)陣列天線的作用，并且STAO變得可以執(zhí)行空間分割多路訪問。此外，在自從完成從各個站STAl、STA2和STA3接收訓(xùn)練幀過去給定幀間隔SIFS 以后，STAO分別發(fā)送下行幀，或者換言之，分別發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的數(shù)據(jù)幀 (數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)。通過使用以上學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，STAO能夠?qū)@多個數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。另外，STAO在每個數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)0-1、數(shù)據(jù)0-2、數(shù)據(jù)0-3)的MAC幀內(nèi)針對各個站 STAl、STA2和STA3指示RDG (RD授權(quán))。然而，如所示STAO向各個站STAl、STA2、STA3發(fā)送的各個數(shù)據(jù)幀具有不同幀長度，其中，數(shù)據(jù)2-0和數(shù)據(jù)3-0比數(shù)據(jù)1-0短。當(dāng)識別已經(jīng)許可或授權(quán)使用RD協(xié)議的反向(或者，換言之，上行)數(shù)據(jù)傳送時，各個站STA1、STA2和STA3執(zhí)行幀長度調(diào)整過程從而使得最終從各個站的PHY層輸出的數(shù)據(jù)幀具有固定幀長度。如前所述，STAO向各個站STA1、STA2和STA3發(fā)送的各個數(shù)據(jù)幀具有不同的幀長度，并且各個接收結(jié)束時間不匹配。然而，各個站STA1、STA2、STA3被構(gòu)造為與 RDG報告結(jié)合同時利用ACK幀(ACK 1-0,ACK 2-0,ACK 3-0)進(jìn)行回應(yīng)。另外，各個站STA1、 STA2和STA3接下來分別發(fā)送反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2_0、數(shù)據(jù)3_0)，該反向數(shù)據(jù)幀被發(fā)送給STAO。多個天線部件21-1、21_2.....21-N已經(jīng)發(fā)揮自適應(yīng)天線的作用，并且由此STAO
能夠為每個用戶在空間上對多個同時接收的反向數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)1-0、數(shù)據(jù)2-0、數(shù)據(jù)3-0)進(jìn)行分離。然后，STAO從分離的數(shù)據(jù)幀去除填充的符號并且對該數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。另外，在自從完成接收各個數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后，STAO同時利用發(fā)送給各個站STA1、STA2和STA3的ACK幀進(jìn)行回應(yīng)。圖8示出了流程圖形式的處理序列，其中，給定圖5到圖7所示的通信序列，圖2 所示的通信設(shè)備作為接入點(STAO)進(jìn)行操作并且同時發(fā)送發(fā)送給多個站的復(fù)用幀。如上所述，在通信序列中，實現(xiàn)RD發(fā)起者的作用的接入點應(yīng)用RD協(xié)議。響應(yīng)于在上層中生成的數(shù)據(jù)發(fā)送請求或者生成的上行數(shù)據(jù)接收請求，處理例程激活。接入點預(yù)先執(zhí)行物理載波檢測以確定介質(zhì)空閑，并且還執(zhí)行退避等等以獲取ΤΧ0Ρ。然后，接入點向接入點希望向其發(fā)送復(fù)用數(shù)據(jù)(或者，接入點希望通過上行從其接收數(shù)據(jù))的一個或多個終端(STA1到STA3)發(fā)送訓(xùn)練請求(TRQ)幀(步驟Si)。然后，一旦在完成發(fā)送TRQ幀以后過去給定幀間隔SIFS (短幀間空間)以后，接入點等待接收作為回應(yīng)從各個訓(xùn)練請求接受者(STA1到STA3)發(fā)送的訓(xùn)練幀(步驟S2)。此刻，當(dāng)接入點不能夠從訓(xùn)練請求接受者(STA1到STA3)中的任何一個接收訓(xùn)練幀時(步驟S3，否)，處理進(jìn)入TRQ幀重發(fā)過程。然而，省去了幀重發(fā)處理序列的詳細(xì)描述。相比較，當(dāng)接入點能夠從訓(xùn)練請求接受者(STA1到STA3)中的一個或多個接收訓(xùn)練幀時(步驟S3，是)，接入點使用分別包括在接收的訓(xùn)練幀中的用于學(xué)習(xí)的建立序列學(xué)習(xí)自適應(yīng)陣列天線權(quán)重。接下來，接入點檢查關(guān)于能夠從其接收訓(xùn)練幀的終端是否存在上行數(shù)據(jù)接收請求，或者在TXOP內(nèi)存在空間(步驟S4)。此刻，當(dāng)沒有上行數(shù)據(jù)接收請求時或者當(dāng)存在數(shù)據(jù)接收請求但在TXOP中沒有空間時(步驟S4，否)，在自從完成接收訓(xùn)練幀過去給定幀間隔SIFS以后，接入點對幀進(jìn)行復(fù)用和發(fā)送而不指示RDG。整個處理例程結(jié)束。此刻，通過使用學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，接入點能夠?qū)Πl(fā)送給多個終端的數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。然而，由于對于不能夠從其接收訓(xùn)練幀的終端沒有執(zhí)行學(xué)習(xí)，以及由于不清楚這些終端是否位于可通信范圍內(nèi)，所以被構(gòu)造為接入點禁止對其發(fā)送數(shù)據(jù)幀。另外，接入點可以調(diào)整要進(jìn)行復(fù)用和發(fā)送的各個幀從而使得它們的幀長度變得均勻。相比較，當(dāng)存在上行數(shù)據(jù)接收請求并且在TXOP內(nèi)還有空間時(步驟S4，是)，接入點包括指定發(fā)送機會授權(quán)開始時間、發(fā)送機會授權(quán)結(jié)束時間和發(fā)送給各個終端的數(shù)據(jù)幀中的幀長度的RDG字段(步驟S5)，并且同時發(fā)送它們(步驟S6)。此刻，通過使用學(xué)習(xí)的自適應(yīng)陣列天線權(quán)重，接入點能夠?qū)Πl(fā)送給多個終端的數(shù)據(jù)幀應(yīng)用空間分割復(fù)用并且同時發(fā)送它們。另外，接入點可以調(diào)整要進(jìn)行復(fù)用和發(fā)送的各個幀從而使得它們的幀長度變得均勻。然后，接入點等待接收同時從各個終端發(fā)送的ACK幀和數(shù)據(jù)幀(步驟S7)。然后， 一旦接收到數(shù)據(jù)幀，則在過去給定幀間隔SIFS以后接入點利用ACK幀進(jìn)行回應(yīng)。整個處理例程結(jié)束。圖9示出了流程圖格式的處理序列，其中，給定圖5到圖7中所示的通信序列，圖 2所示的通信設(shè)備作為終端(STA1到STA!3)之一進(jìn)行操作并且同時發(fā)送發(fā)送給多個站的復(fù)用幀。如先所述，在通信序列中，通過滿足RD回應(yīng)器的角色的終端應(yīng)用RD協(xié)議。在自從完成從接入點接收TRQ幀過去給定幀間隔SIFS以后(步驟S11，是)，終端通過訓(xùn)練幀回應(yīng)接入點(步驟S12)。
然后，一旦在訓(xùn)練幀完成發(fā)送以后過去給定幀間隔SIFS以后(步驟S13，是)，終端等待接收從接入點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀(步驟S14)。當(dāng)從接入點接收到下行數(shù)據(jù)幀時，終端檢查是否已經(jīng)附加了指示發(fā)送機會授權(quán)的 RDG字段(步驟S15)。在RDG字段還沒有加到接收的數(shù)據(jù)幀的情況下(步驟S15，否)，在自從完成接收數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后終端通過ACK幀回應(yīng)接入點。處理例程結(jié)束。在RDG字段已經(jīng)加到接收的數(shù)據(jù)幀的情況下，終端另外檢查是否存在發(fā)送給接入點(即數(shù)據(jù)幀的來源)的發(fā)送上行數(shù)據(jù)(步驟S16)。當(dāng)發(fā)送給接入點的發(fā)送上行數(shù)據(jù)不存在時(步驟S16，否)，在自從完成接收數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后終端通過ACK幀回應(yīng)接入點。處理例程結(jié)束。相比較，在發(fā)送給接入點的發(fā)送上行數(shù)據(jù)存在的情況下(步驟S16，是)，在自從完成接收數(shù)據(jù)幀過去給定幀間隔SIFS以后，終端連續(xù)向接入點發(fā)送ACK幀和上行數(shù)據(jù)幀。此刻，終端在考慮在RDG字段內(nèi)指定的幀長度和發(fā)送開始時間的同時發(fā)送數(shù)據(jù)幀(步驟S17)。 處理例程結(jié)束。工業(yè)應(yīng)用性已經(jīng)在上文中參照特定實施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。然而，顯而易見地，在不脫離本發(fā)明的原理的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)@些實施例進(jìn)行調(diào)整或替換。在這個說明書中，盡管主要描述了應(yīng)用到新無線LAN標(biāo)準(zhǔn)(例如，IEEE 802. Ilac) 以嘗試實現(xiàn)Kibps的非常高吞吐量的實施例，但是本發(fā)明的要旨不限于此。例如，本發(fā)明可以相似地應(yīng)用到其它的無線LAN系統(tǒng)，其中，空間軸上的無線資源在多個用戶之中或者LAN 之外的各個無線系統(tǒng)之中進(jìn)行共享。簡而言之，已經(jīng)以舉例的形式公開了本發(fā)明，并且這個說明書陳述的內(nèi)容不以受限方式進(jìn)行解釋。應(yīng)該結(jié)合權(quán)利要求確定本發(fā)明的要旨。附圖標(biāo)記列表
20--1,20-2,...發(fā)送/接收信號分支
21--1,21-2,...天線部件
22--1,22-2,...雙工器
23--1,23-2,...發(fā)送信號處理器
24--1,24-2,...接收信號處理器
25數(shù)據(jù)處理器
30發(fā)送/接收信號分支
31天線部件
32雙工器
33發(fā)送信號處理器
34接收信號處理器
35數(shù)據(jù)處理器
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，數(shù)據(jù)處理器將指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息附加到要同時進(jìn)行發(fā)送的多個幀中的各個幀，以及通信單元同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備，其中通信單元設(shè)置有能夠通過應(yīng)用權(quán)重發(fā)揮自適應(yīng)陣列天線的作用的多個天線部件，同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從其它通信設(shè)備接收同時發(fā)送的多個幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備，其中數(shù)據(jù)處理器通過反向許可信息指定在反向上發(fā)送的幀的幀長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的通信設(shè)備，其中數(shù)據(jù)處理器通過反向許可信息指定在反向上發(fā)送的幀的發(fā)送開始時間。
5.一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，響應(yīng)于接收到附加了反向附加信息的幀，數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生具有由反向附加信息指定的幀長度的反向幀，并且通信單元以給定定時發(fā)送反向幀。
6.一種通信設(shè)備，包括數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送并接收幀；其中，響應(yīng)于接收到附加了反向附加信息的幀，數(shù)據(jù)處理器產(chǎn)生反向幀，并且通信單元在由反向附加信息指定的發(fā)送開始時間發(fā)送反向幀。
7.一種通信方法，包括產(chǎn)生附加了指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息的多個幀的步驟； 同時發(fā)送多個幀的步驟；以及從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀的步驟。
8.一種計算機上以計算機可讀格式進(jìn)行陳述從而使得通信設(shè)備執(zhí)行發(fā)送幀的處理的計算機程序，所述程序使得計算機發(fā)揮如下部件的作用數(shù)據(jù)處理器，處理發(fā)送/接收幀；以及通信單元，發(fā)送和接收幀；其中，數(shù)據(jù)處理器將指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息附加到要同時進(jìn)行發(fā)送的多個幀中的各個幀，以及通信單元同時復(fù)用并發(fā)送多個幀，并且還從接收多個幀的各個通信設(shè)備接收服從反向許可信息的各個幀。
9.一種通信系統(tǒng)，包括第一通信設(shè)備，同時發(fā)送多個幀，所述多個幀附加有指示許可反向幀發(fā)送的反向許可信息；以及多個第二通信設(shè)備，每個第二通信設(shè)備從多個幀之中接收發(fā)送給自身的幀，并且發(fā)送服從反向許可信息的指定的反向幀，所述反向幀被發(fā)送給第一通信站。
全文摘要
通過應(yīng)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優(yōu)化執(zhí)行通信操作。通過向執(zhí)行空間分割多路訪問的通信系統(tǒng)應(yīng)用RD協(xié)議，使得TXOP內(nèi)的空間復(fù)用幀更加有效。通過采用反向許可信息指定反向幀的幀長度并且在尊重指定的同時使得反向幀的各個發(fā)送器的幀長度相同，AGC操作穩(wěn)定。另外，能夠通過反向許可信息指定反向幀的發(fā)送開始時間，并且反向幀的各個發(fā)送器能夠在尊重指定的同時同時發(fā)送幀。
文檔編號H04B7/10GK102415184SQ20108001920
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月8日
發(fā)明者木村亮太, 森岡裕一 申請人:索尼公司