CN1984012A - 通信区保留方法 - Google Patents

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Abstract

一种通信区保留方法，能够操作使用依照IEEE802.11的通信区保留信号(NAV)的多个无线电系统。依照此方法，通信终端调节装置通过天线101、无线电部件102、控制部件106、逻辑链路控制部件104和媒体访问控制部件103a，与通信终端装置进行无线电通信。另外，当必要时(如通信开始时)，通信区保留部件107生成通信区保留信号，并通过无线电部件102和天线101向通信终端装置发送该通信区保留信号。

Description

通信区保留方法
本专利申请是申请日为2003年04月08日、申请号为03801319.3、题为“通信区保留方法及其使用的无线电通信装置”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于无线LAN(局域网)的通信区保留方法及其使用的无线电通信装置。
背景技术
最近几年，在如公共、办公和家庭的不同用户环境中期望高速、大容量的数据传输，以及无线LAN(局域网)技术正在成为这种数据传输技术的焦点。对于这种无线LAN，存在一种宽带无线LAN(如：HiperLAN2或HisWANa等)和一种使用IEEE 802.11a或相似标准的系统。
宽带无线LAN是一种由一个通信终端调节装置集中控制的主从型网络，该通信终端调节装置与多个通信终端进行通信。更具体地，接入点(AP，accesspoint)，即通信终端调节装置，以集中模式对于移动终端(MT，mobileterminal)进行与通信相关的控制。因此，当MT进行通信时，MT被构造成必须经由AP来进行通信。
另外，HiperLAN2特别规定了一种终端间通信模式。在该终端间通信模式中，在AP的授权下，给定一个周期，在该周期内，终端相互之间可以进行直接收发。在这种情况下，需要通过AP来控制通信，但数据本身的发送接收并不需要AP的中介。
另一方面，为直连型网络的集中控制型(点协调功能：PointCoordination Function，PCF)和分布控制型(分布协调功能：DCF，Distributed Coordination Function)被指定为IEEE 802.11a系统。
在集中控制型的情况下，具有控制功能的点协调器(PC：pointcoordinator)以集中模式对于站点(STA)执行与通信相关的控制。因此，当STA执行通信时，STA被构造成必须在PC的控制下执行通信。
另一方面，分布控制型被构造成在各个STA发送数据前，执行一定时间的载波检测，并在确认传输媒体空闲后进行通信。
这样，宽带无线LAN和IEEE802.11a被标准化为独立的无线LAN系统，以及目前正在试图合并那些系统。
IEEE 802.11a规定了一种通信区保留信号(如NAV：网络分配矢量，Network Allocation Vector)，以及已经收到该通信区保留信号的通信终端被确定执行与在指定时间周期的载波检测过程中传输媒体中没有空闲的情况下等效的操作。
综上所述，当考虑合并宽带无线LAN和IEEE 802.11a系统时，期望根据IEEE 802.11a的通信区保留信号也被用于宽带无线LAN，以便抑制与IEEE802.11a通信终端的冲突。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种通信区保留方法及其使用的无线电通信装置，能够使用根据IEEE802.11的通信区保留信号(NAV)，停止宽带无线LAN通信终端的发送。
本发明的一个实施例是一种通信区保留方法，包括下列步骤：当通信开始时，在主从型网络中进行分组通信的接入点发送一个通信区保留信号；以及已收到所述通信区保留信号的不同系统的通信终端装置抑制通信。
本发明的另一个实施例是一种通信区保留方法，包括步骤：当通信开始时，在主从型网络中执行分组通信的通信终端装置发送一个通信区保留信号；以及已收到该通信区保留信号的不同系统的通信终端装置抑制通信。
附图说明
图1是根据本发明实施例1，为无线电通信装置的通信终端调节装置的配置框图；
图2是根据本发明实施例1，为无线电通信装置的通信终端装置的配置框图；
图3举例说明了根据本发明实施例1的通信区保留方法；
图4示出为本发明实施例1的无线电通信装置的通信终端调节装置和通信终端装置的主要部件的配置框图；
图5示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的通信终端调节装置的主要部件的配置框图；
图6示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的通信终端调节装置的主要部件的配置框图；
图7示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的通信终端调节装置的主要部件的配置框图；
图8举例说明根据本发明实施例3的通信区保留方法；
图9举例说明根据本发明实施例3的通信区保留方法；
图10举例说明根据本发明实施例3的通信区保留方法；以及
图11示出为根据本发明实施例3的无线电通信装置的通信终端装置的主要部件的配置框图。
具体实施方式
本发明的实施例将结合附图在下面加以详细解释。
(实施例1)
图1示出为本发明实施例1的无线电通信装置的通信终端调节装置的配置框图。
该通信终端调节装置主要包括：天线101，用于接收上行链路信号和发送下行链路信号；无线电部件102，用于对上行链路信号执行无线电接收处理(下变频和A/D转换等)和对下行链路信号进行无线电发送处理(D/A转换和上变频等)；控制部件106，用于控制整个装置；逻辑链路控制部件104，用于处理与通过通信媒体直接连接的通信终端装置的通信的协议；媒体访问控制部件103a，用于执行与通信终端装置共享的通信媒体的访问控制；调度器103b，用于调度访问控制；通信区保留部件107，用于生成通信区保留信号；网络接口105，是与网络108的接口；以及总线109，用于连接各个处理部件。
如此配置的通信终端调节装置通过天线101、无线电部件102、控制部件106、逻辑链路控制部件104和媒体访问控制部件103a执行与通信终端装置的无线电通信，以及必要时(如通信开始时)，通信区保留部件107生成通信区保留信号，并通过无线电部件102和天线101向周围的IEEE802.11a通信终端装置(STA)发送该通信区保留信号。
这样，在主从型网络中进行分组通信的通信终端调节装置(AP)发送在IEEE802.11系统中使用的通信区保留信号(如：NAV，网络分配矢量)，从而能够抑制可能干扰在如HiperLAN2或HISWANa的宽带无线LAN系统的操作区域内的通信终端调节装置的IEEE802.11a系统的通信终端装置的发送。
图2示出为根据本发明实施例1的无线电通信装置的通信终端装置的配置框图。
该通信终端装置的主要包括：天线201，用于接收下行链路信号和发送上行链路信号；无线电部件202，用于对下行链路信号进行无线电接收处理(下变频和A/D转换等)和对上行链路信号进行无线电发送处理(D/A转换和上变频等)；控制部件206，用于控制整个装置；逻辑链路控制部件204，用于处理与通过通信媒体直接连接的通信终端协调装置的通信的协议；媒体访问控制部件203，用于执行对于与通信终端协调装置共享的通信媒体的访问控制；通信区保留部件207，用于生成通信区保留信号；网络接口205，是与上层208的接口；以及总线209，用于连接各个处理部件。
如此配置的通信终端装置通过天线201、无线电部件202、控制部件206、逻辑链路控制部件204和媒体访问控制部件203进行与通信终端协调装置的无线电通信，以及必要时(如通信开始时)，通信区保留部件207生成一个通信区保留信号，并通过无线电部件202和天线201向周围的IEEE 802.11a通信终端装置(STA)发送该通信区保留信号。
这样，在主从型网络中进行分组通信的通信终端装置(MT)发送在IEEE802.11系统中使用的通信区保留信号(NAV)，从而能够抑制可能干扰在如HiperLAN2或HISWANa的宽带无线LAN系统的操作区域中的通信终端装置的IEEE802.11a系统的通信终端装置(STA)的发送。
这样，多个通信终端装置(MT)和一个通信终端调节装置(AP)向通信终端装置(STA)发送通信区保留信号，以及从而使通信区保留在如图3实线所示的区域中，以及当收到该通信区保留信号时，在实线所示的区域内的多个通信终端装置(STA)的通信被抑制保留的周期。
这里将解释多个通信终端装置同时发送通信区保留信号的情况。当多个通信终端装置发送通信区保留信号时，与通信终端装置一个接一个设置它们各自的通信区保留的情况相比，可以彻底抑制资源消耗。
在这种情况下，即当多个通信终端装置同时发送通信区保留信号时，最好发送预先确定的通信区保留信号。更具体地，如图4所示，当图1中的通信终端调节装置的通信区保留部件107(在图2中的通信终端装置的情况下为通信区保留部件207)由指定保留信号存储部件401和保留信号输出部件402构成以生成通信区保留信号时，存储在指定保留信号存储部件401中的预定数据被提取并输出，作为来自保留信号输出部件402的通信区保留信号。然后，向周围的通信终端装置(STA)发送该预定数据的通信区保留信号，以进行通信区保留。
这使得可以只发送用于设置通信区保留的通信区保留信号(数据)，消除了将设备转换为满足IEEE802.11a的全部规范的要求，而只设置通信区保留，并从而防止电路规模的增加。
预定数据的通信区保留信号的内容可以在由通信终端调节装置生成信号的情况和由通信终端装置生成信号的情况之间相同或不同。然而，当通信终端装置同时执行发送时，发送完全相同数据的通信区保留信号。
(实施例2)
本实施例将描述当通信终端装置根据通信终端调节装置的指令同时发送通信区保留信号时的定时控制。
图5示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的通信终端调节装置的部分配置的方框图。在图5中，与图1相同的部分使用与图1相同的标号，关于它们的细节描述将被省略。
图5所示的通信终端调节装置的通信区保留部件107主要包括：时间校准参考部件501、时间校准值计算部件502、校正值求反部件503、时间校准值重置部件504和MT通信区保留指令部件505。
当通信终端装置同时发送通信区保留信号时，首先从通信终端调节装置通知各个通信终端装置指示将要发送通信区保留信号的控制信息。由MT通信区保留指令部件505识别该控制信号，以及指示已经识别出控制信号的控制信号被输出到时间校准参考部件501。
时间校准参考部件501获取用于每一通信终端装置的正常数据通信的时间校准值。时间校准的描述见无线电工业和企业协会(ARIB)的标准规范“ARIBSTD-T70”的5.3.5节。
获取的每一通信终端装置的时间校准值被输出到时间校准值计算部件502。时间校准值计算部件502以这样一种方式调节用于每一通信终端装置的时间校准值，使在每一通信终端装置的接收定时(通信区保留信号的发送定时)相对于周围的通信终端的偏差变得最小。更具体地，通过计算确定半时间校准值。然后，时间校准值计算部件502向校正值求反部件503输出计算的用于每一个通信终端装置的值。
校正值求反部件503对计算值的符号进行求反。也就是说，校正值求反部件503设置计算的值为负值。然后，校正值求反部件503向时间校准值重置部件504输出各个通信终端装置的计算值的负值。时间校准值重置部件504是通过用计算值的负值盖写由媒体访问控制部件设置的校准值来重置时间校准值。重置的用于各个通信终端装置的时间校准值被输出到MT通信区保留指令部件505。
MT通信区保留指令部件505生成一个控制信号，指示利用相应于每一个通信终端装置的时间校准值，向每一个通信终端装置发送通信区保留信号。也就是说，使用负时间方向的半时间校准值控制发送定时。然后，利用对于每一个通信终端装置控制的定时发送该控制信号。结果，各个通信终端装置同时向周围的通信终端装置(STA)发送通信区保留信号。
当多个通信终端装置以此种方式同时发送通信区保留信号时，多个通信终端装置在受控的发送定时发送通信区保留信号，从而可以降低接收通信区保留信号的通信终端间的时间差。
图6示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的部分通信终端调节装置的配置框图。在图6中，与图5相同的部分使用与图5相同的标号，关于它们的细节描述将被省略。
图6所示通信终端调节装置的通信区保留部件107主要包括：MT通信区保留指令部件505和时间校准值初始化指令部件601。
在这种情况下，当通信终端装置同时发送通信区保留信号时，通信终端调节装置通知各个通信终端装置指示将发送通信区保留信号的控制信息。由MT通信区保留指令部件505识别该控制信号，并向时间校准值初始化指令部件601发送。
时间校准值初始化指令部件601指示MT通信区保留指令部件505初始化一个定时(时间校准值)，在该定时通信终端装置被通知通信区保留信号的发送。MT通信区保留指令部件505初始化用于指示通信区保留信号的发送的定时，并生成用于指示将向各个通信终端装置发送通信区保留信号的控制信号。然后，利用对于各个通信终端装置控制的定时，将该控制信号发送到各个通信终端装置。结果，各个通信终端装置同时向周围的通信终端装置(STA)发送通信区保留信号。
在这种配置中，正常数据部分是时间校准的，但仅通信区保留信号的发送定时不受时间校准的影响，以及向各个通信终端装置发送控制信号。这使得可能旁路用于校正由通信终端调节装置规定的时间差的量的电路，并防止电路规模的增加。
图7示出为根据本发明实施例2的无线电通信装置的通信终端调节装置的部分的配置框图。在图7中，与图5相同的部分使用与图5相同的标号，关于它们的细节描述将被省略。
图7所示通信终端调节装置的通信区保留部件107主要包括：时间校准参考部件501、时间校准值计算部件502、时间校准值重置部件504和MT通信区保留指令部件505。
在这种情况下，当通信终端装置同时发送通信区保留信号时，从通信终端调节装置向各个通信终端装置通知指示将发送通信区保留信号的控制信息。由MT通信区保留指令部件505识别该控制信号，指示已经识别出该控制信号的控制信号被输出给时间校准参考部件501。
MT通信区保留指令部件505生成一个控制信号，将利用用于各个通信终端装置的时间校准值向各个通信终端装置发送通信区保留信号。也就是说，使用半时间校准值控制发送定时。然后，利用对每一个通信终端装置控制的定时，将该控制信号发送到每一个通信终端装置。结果，各个通信终端装置同时向周围的通信终端装置(STA)发送通信区保留信号。
这样，当多个通信终端装置同时发送通信区保留信号时，多个通信终端装置同时在受控的发送定时发送通信区保留信号，因此，可以减小接收通信区保留信号时的时间差。由于信号未经过校正值求反部件，可以比图5的配置更迅速地反映在发送定时控制中计算的时间校准值。
(实施例3)
当通信终端装置同时发送通信区保留信号时，例如当另一个通信终端装置在附近并且一个通信区保留信号的发送将足够，或当发送功率过高时，必须抑制通信区保留信号的发送。本实施例将解释抑制通信区保留信号的发送的情况。
如图8所示，实线802上面的区域内只有少数MT，需要可靠发送通信区保留信号，而在虚线801的区域内有许多MT，因此发送功率可能过高，除非MT根据概率发送通信区保留信号。
因此，在这样的情况下，最好确定是否利用一定的概率实际发送通信区保留信号。以此方式，当另一个通信终端装置在附近并且一个通信区保留信号的发送将足够或发送功率过高时，可以抑制通信区保留信号的发送。
根据来自一些数据的通信差错率来确定一定的概率。最好基于分组碰撞的频率来计算一定的概率。更具体地，如图9所示，当碰撞频率高时，假定更可能中断通信，因此，增加发送通信区保留信号的概率。另一方面，当碰撞频率低时，假定通信不大会中断，因此，减小发送通信区保留信号的概率。
这样，使用碰撞频率作为参数，当本站周围只有少数通信终端装置干扰通信时，可以减小本站发送通信区保留信号的概率，或当附近有很多通信终端装置干扰通信时，增加通信区保留。
另一方面，在另一个通信终端装置在附近并且由于一个通信区保留信号足够或由于发送功率过高而抑制通信区保留信号的发送的情况下，最好基于过去的通信结果，确定是否发送通信区保留信号。更具体地，如图10所示，当通信结果持续为NG预定的次数时，确定存在大量差错，以及必须发送通信区保留信号并发送通信区保留信号。
这样，当需要时，可以仅当需要时发送通信区保留信号，例如，当通信以某种方式迄今为止被中断时，或者当尽管足够功率来自通信终端调节装置但仍存在大量差错时。结果，可以抑制功耗。
另外，例如在附近有另一个通信终端装置，以及一个通信区保留信号的发送足够，或者发送功率过高时而抑制通信区保留信号的发送时，最好测量来自另一个通信终端装置的功率，并控制本站发送的通信区保留信号的功率，以便该功率和本站发送的通信区保留信号的功率在规定的功率值范围内。
可以由具有图11所示配置的通信终端装置来完成这样的控制。图11示出为依照本发明实施例3的无线电通信装置的部分通信终端装置的配置的方框图。
图11所示的通信终端装置的通信区保留部件207主要包括：保留信号输出功率指令部件1101、输出功率计算部件1102和周围功率参考部件1103。
在这种情况下，周围功率参考部件1103首先参考来自周围通信终端装置的通信区保留信号的功率。然后，周围功率参考部件1103将来自周围通信终端装置的通信区保留信号的功率输出给输出功率计算部件1102。
输出功率计算部件1102将来自周围通信终端装置的通信区保留信号的功率与事先确定的特定功率值进行比较。更具体地，通过从特定功率值中减去测得的功率值来计算功率值。计算出的功率值可被用作发送功率，因此，可以利用该功率值的范围内的功率值发送通信区保留信号。因此，计算出的本站的通信区保留信号的输出功率在该功率值的范围内。该输出功率被输出到保留信号输出功率指令部件1101。保留信号输出功率指令部件1101指令应当利用计算的输出功率发送通信区保留信号。
当一个通信区保留信号的发送足够时，或当因为附近有另一个通信终端而发送功率过高时，考虑通信区保留信号的发送抑制，适当确定该特定功率值。
另外，当本站的发送被停止时，也可以测量由周围通信终端装置发送的通信区保留信号的功率。在这种情况下，对功率测量的次数或频率没有特殊的限制。
这种配置允许高达最佳功率的发送，同时抑制发射功率过份增加，从而允许通信区保留信号到达足够区域。
本发明不限于上述实施例1至3，还可以各种方式修改实施。另外，上述的实施例1至3也可以彼此适当的组合来实现。例如，可以利用前面解释的通信终端装置和通信终端调节装置来构成无线电通信系统。
而且，上述通信区保留方法能够用软件构成。也就是说，该通信区保留方法可以是一种通信区保留程序，该程序允许计算机执行步骤：在主从型网络中进行分组通信的通信终端调节装置生成通信区保留信号，并当通信开始时发送通信区保留信号，或者是一种通信区保留程序，该程序允许计算机执行步骤：在主从型网络中进行分组通信的通信终端装置生成通信区保留信号，并当通信开始时发送通信区保留信号。在这种情况下，也可以实现与通过硬件实现通信区保留方法时相似的效果。
如上所述，通信区保留方法与其使用的无线电通信装置可用于宽带无线LAN中的无线电通信中的通信终端装置和通信终端调节装置。
如上所述，当通信开始时，在主从型网络中执行分组通信的通信终端调节装置或通信终端装置发送通信区保留信号，以及已经收到该通信区保留信号的不同系统的通信终端装置抑制通信，因此，可以抑制根据IEEE802.11a系统的通信终端装置的发送，其中，该IEEE802.11a系统可能干扰在诸如HiperLAN2和HiSWANa的宽带无线LAN系统的操作区域内通信的通信终端调节装置和通信终端装置。
本申请基于2001年10月19日提交的日本专利申请第2001-321629，它的整个内容在这里被引入作为参考。
工业适用性
本发明可以适用于宽带无线LAN中的无线电通信中的通信终端装置和通信终端调节装置。

Claims (1)

1.一种通信区保留方法，包括下列步骤：
当通信开始时，在主从型网络中进行分组通信的接入点发送一个通信区保留信号；以及
已收到所述通信区保留信号的不同系统的通信终端装置抑制通信。
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