通信设备和通信系统的制作方法

文档序号:21281213发布日期:2020-06-26 23:39
通信设备和通信系统的制作方法

本公开涉及通信设备和通信系统。

背景

在无线通信系统中,当多个通信终端存在于它们不能检测到彼此的位置时,会出现隐藏节点问题,其中由通信终端发送的帧发生冲突。用于半双工通信的ieee.802.11标准解决隐藏节点问题,使得通信终端交换请求发送(rts)/清除发送(cts)帧。遗憾的是,在rts/cts帧交换中,通信终端交换帧所花费的时间是开销。而且,rts/cts帧交换不能减少来自无法知道cts帧的内容的其它通信系统中的隐藏终端的影响。与允许同时发送和接收的全双工通信相关的技术已经被开发,作为用于更高效的无线通信的技术。

例如,专利文献1公开了一种减少来自隐藏终端的影响的方法,使得适应全双工通信的终端发送忙信号。忙信号具有根据接收到的数据信号中描述的信息计算出的持续时间信息。接收到忙信号的隐藏终端基于持续时间信息来设置发送禁止时段。

引文列表

专利文献

专利文献1:美国专利no.9560674



技术实现要素:

技术问题

遗憾的是,专利文献1中的方法仅对能够解码持续时间信息的终端有效,并且不能充分避免来自无法解码持续时间信息的其它通信系统中的隐藏终端的影响。而且,全双工终端在检测到数据信号后发送忙信号,这会显著减少隐藏终端的发送机会。

鉴于以上情况做出本公开,并且本公开提供了新的和改进的通信设备和通信系统,其可以更高效地避免隐藏节点问题。

问题的解决办法

根据本公开,提供了一种通信设备,包括:通信单元,其被配置为从其它通信设备接收数据信号;判定单元,其被配置为判定由通信单元接收的数据信号是否包括对于忙信号的发送请求,该忙信号指示信道正在使用中;以及控制单元,其被配置为根据判定单元的判定结果来控制由通信单元发送忙信号的处理。

而且,根据本公开,提供了一种通信系统,包括:数据接收设备,其被配置为判定从其它通信设备接收的数据信号是否包括对于忙信号的发送请求,该忙信号指示信道正在使用中;以及数据发送设备,其被配置为根据接收到被发送到其它通信设备的数据信号的其它终端是否正在发送忙信号而向该其它终端发送数据信号。

发明的有益效果

如上面所解释的,本公开可以更高效地避免隐藏节点问题。

以上效果不旨在是限制性的,除上述效果之外或代替上述效果,还可以实现本说明书中示出的任何效果或可以从本说明书中解释的其它效果。

附图说明

图1是图示根据本公开实施例的通信系统的配置的图。

图2是图示比较例中的通信系统的配置的图。

图3是图示比较例中的通信系统的操作示例的序列图。

图4是图示根据实施例的通信设备的功能配置示例的框图。

图5是图示根据实施例的控制单元的功能配置示例的框图。

图6是图示根据实施例的数据帧的格式的示例的图。

图7是图示根据实施例的通信系统的操作示例的序列图。

图8是图示根据实施例的在接收方侧的通信设备的操作示例的流程图。

图9是图示根据实施例的在发送方侧的通信设备的操作示例的流程图。

图10是图示智能电话的整体配置的示例的框图。

图11是图示汽车导航设备的整体配置的示例的框图。

图12是图示无线接入点的整体配置的示例的框图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的优选实施例。在本说明书和附图中,具有基本上相同的功能配置的部件由相同的附图标记表示,并且省略重复的描述。

将按以下次序给出描述。

1.通信系统的概述

2.本公开的实施例

2-1.功能概述

2-2.功能配置示例

2-3.传送的信息

2-4.操作示例

3.应用示例

4.结论

<1.通信系统的概述>

[1-1.通信系统的配置]

首先参考图1,将描述根据本公开实施例的通信系统的配置。如图1中所示,根据本公开的通信系统是无线lan系统(例如,符合ieee802.11的无线lan系统)。例如,无线lan系统被配置为具有作为通信设备的基站的接入点(ap)100和作为从单元的站(sta)200。在通信系统附近,还存在其它系统,该其它系统被配置为具有作为通信设备的基站的演进节点b(enb)300和作为从单元的用户装备(ue)400。在图1中,sta200a和sta200b作为ap100的从单元存在。

ap100是在无线lan系统中用作基站的通信设备。例如,ap100连接到外部网络,以向sta200提供与外部网络的通信。例如,ap100连接到互联网,以在sta200和互联网上的设备或通过互联网连接的设备之间提供通信。ap100的通信方案、种类、形状等不受限制。ap100可以检测到其它通信设备的范围是检测区域102。

sta200是充当无线lan系统中的从单元并且与ap100通信的通信设备。例如,sta200可以是任何设备,诸如具有显示功能的显示器、具有存储功能的存储器、具有输入功能的键盘和鼠标、具有声音输出功能的扬声器以及具有执行高级计算处理的功能的智能电话。sta200的通信方案、种类、形状等不受限制。

enb300是在其它系统中用作基站的通信设备,并且ue400是在其它系统中用作从单元的通信设备。enb300和ue400的通信方案、种类、形状等不受限制。例如,其它系统是许可辅助访问(laa),其是使用由第三代合作伙伴计划(3gpp)规划的非授权频带的无线通信系统,并且enb300和ue400可以使用符合laa的通信方案通信。enb300可以检测到其它通信设备的范围是302。

每个通信设备基本上可以仅通过电力来检测在其它系统中执行的通信。更具体而言,无线lan系统中包括的ap100和sta200可以仅通过电力来检测由其它系统中包括的enb300和ue400执行的通信。这适用于其它系统中包括的enb300和ue400。

[1-2.隐藏节点问题]

如图2中所示,假设存在被配置为具有ap100、带有检测区域22a的sta20a和带有检测区域22b的sta20b的通信系统。在图2中,由于sta20a和sta20b不能彼此检测,因此发生隐藏节点问题,其中由sta20a和sta20b向ap10发送的帧发生冲突。

如图3中所示,通信终端在通信终端之间执行rts/cts帧交换以应对隐藏节点问题。具体而言,sta20a在将数据发送到ap10之前向ap10发送rts帧24(时间t1)。接收到rts帧24的ap10作为响应将cts帧26发送到其它通信终端(时间t2)。接收到cst帧的sta20a将数据作为tx28发送到ap10(时间t3-t4)。在时间t2,sta20b还接收cts帧26,并且sta20b从在cts帧26中描述的信息中发现其它通信设备占用信道并且设置网络分配向量(nav)。nav是发送禁止时段,并且其中设置了nav的通信设备使通信延迟nav的持续时间。

隐藏节点问题不仅可以发生在同一系统中的通信终端之间,而且可以发生在不同系统中的通信终端之间。具体而言,将描述在本公开实施例中发生隐藏节点问题的情况。例如,在图1中,假设无线lan系统中的sta200a和其它系统中的enb300具有隐藏终端关系。即,sta200a不能检测从enb300发送的信号,并且enb300不能检测从sta200发送的信号。将讨论在这种情况下sta200a向ap100发送信号的情况。

假定enb300可以识别cts帧,那么当sta200a在sta200a进行信号传送之前向ap100发送rts帧并且接收到该rts帧的ap100发送cts帧时,enb300接收cts帧并且因此可以在sta200a发送信号期间适当地等待发送信号。

但是,enb300不能识别cts(和rts)帧,并且只能检测用于无线lan系统的通信的电力。相应地,有可能enb300在sta200a进行信号发送期间发送信号以造成信号干扰,从而ap100无法从sta200a接收信号。

<2.本公开的实施例>

[2-1.功能概述]

在本公开的实施例中,当通信设备从其它通信设备接收数据时,该通信设备判定数据信号是否寻址到该通信设备本身并且该信号是否包括对于忙信号的发送请求,并且基于判定结果来控制发送忙信号的处理。在此,忙信号指的是向其它通信设备通知该信道正在使用中的信号。具体而言,当ap100发送寻址到sta200a的数据时,sta200a和sta200b检测到数据信号。此时,其它系统中的enb300无法检测到数据信号。

当开始通信的连接时,ap100、sta200a和sta200b可以在能力字段中描述可以执行与忙信号的发送相关的操作并且向彼此发送能力字段。接收到能力字段的每个通信设备可以知道能力字段的发送方可以执行与忙信号相关的操作。

sta200a和sta200b判定接收到的数据信号是否寻址到其自身。当数据信号寻址其自身时,sta200a和sta200b确认在数据信号中是否包括对于忙信号的发送请求。当数据信号中包括对于忙信号的发送请求时,sta200a和sta200b发送忙信号并开始接收数据信号。此时,其它系统中的enb300可以检测到由sta200a和sta200b之一发送的忙信号的功率。

上面已经描述了根据本公开实施例的通信设备的功能概述。现在将描述根据本公开实施例的通信设备的功能配置示例。

[2-2.功能配置示例]

参考图4,下面将描述根据本实施例的通信设备的功能配置示例。图4是图示通信设备的功能配置示例的框图。适用于全双工通信的通信设备被用作根据本公开实施例的通信设备。全双工通信是可以从两侧同时执行数据发送和接收的通信方案。例如,适用于全双工通信的通信设备可以在将忙信号发送到其它通信设备的同时从其它通信设备接收数据。

在下文中,通信设备指ap100和sta200两者或之一。由于ap100和sta200可以具有相似的功能配置,因此下面将描述ap100的功能配置,并且省略对sta200的功能配置的描述。但是,这仅仅通过示例的方式,并且ap100和sta200可以具有不同的功能配置。例如,ap100可以单独地具有控制多个sta200的功能。

如图4中所示,ap100包括通信单元110、数据处理单元130、控制单元140和电源单元150。

(1)通信单元110

通信单元110用作发送单元和接收单元,并且具有向其它通信设备发送/从其它通信设备接收rts帧、cts帧和数据帧的功能。根据本公开实施例的通信单元110包括天线111、放大器112、无线接口114、信号处理器116、信道估计器118和调制解调器120。当放大器112和无线接口114组成一组时,可以提供两个或更多个组(附图图示了其中提供两个或更多个组的示例)。放大器112的功能可以被结合到无线接口114中。

(天线111)

天线111具有单个或多个天线元件,并且具有将来自其它通信设备的接收信号输出到放大器112的功能,以及将从放大器112输入的发送信号发送到其它通信设备的功能。

(放大器112)

放大器112执行信号的放大。更具体而言,在接收时,放大器112将从天线111输入的接收信号放大到预定功率并且将放大的信号输出到稍后描述的无线接口114。在发送时,放大器112将从无线接口114输入的发送信号放大到预定功率并且将放大的信号输出到天线111。这些功能可以由无线接口114实现。

(无线接口114)

在接收时,无线接口114对从放大器112提供的作为模拟信号的接收信号进行下变频以获取基带信号并且执行针对基带信号的各种处理(诸如滤波和转换成数字信号),以生成接收符号流并将其输出到稍后描述的信号处理器116。在发送时,无线接口114将来自信号处理器116的输入转换成模拟信号并且执行滤波和上变频到载波频带,以将该信号发送到放大器112。

(信号处理器116)

在接收时,信号处理器116对从无线接口114提供的接收符号流执行空间处理以获取独立于每个接收符号流的数据符号流,并将该数据符号流提供给稍后描述的调制解调器120。在发送时,信号处理器116对从调制解调器120输入的数据符号流执行空间处理,并将一个或多个获取的发送符号流提供给每个无线接口114。

(信道估计器118)

信道估计器118根据从每个无线接口114提供的接收信号的前导码部分和训练信号部分来计算传播路径的复数信道增益信息。计算出的复数信道增益信息被用于调制解调器120中的解调和信号处理器116中的空间处理。

(调制解调器120)

在接收时,调制解调器120对从信号处理器116提供的数据符号流进行解调、解交织和解码以获取接收数据,并将接收数据提供给数据处理单元130。在发送时,调制解调器120基于由稍后描述的控制单元140设置的编码和调制方案对从数据处理单元130提供的帧执行编码、交织和调制,以生成数据符号流和将该流提供给信号处理器116。

(2)数据处理单元130

数据处理单元130具有如下功能:在接收时,针对从调制解调器120提供的接收数据,执行诸如针对媒体访问控制(mac)的mac报头的分析以及帧中的错误检测之类的处理。在发送时,数据处理单元130生成用于发送的分组(数据)并对该分组执行处理(诸如附加mac报头并附加错误检测码)以生成用于发送的帧,并向调制解调器120提供该帧。数据处理单元130向控制单元140提供接收数据中对于控制单元140中的判定处理和发送控制处理所必需的信息。

(3)控制单元140

控制单元140具有执行上述配置的控制的功能,并且执行诸如上述部件之间的信息交换、参数的设置以及处理的调度之类的处理。例如,控制单元140执行调制解调器120和信号处理器116中的参数设置,并且执行数据处理单元130中的分组的调度。例如,控制单元140执行无线接口114和放大器112中的参数设置和发送功率控制。

在本公开的实施例中,控制单元140具有控制例如用于执行对数据信号和忙信号的发送/接收的控制的判定处理以及基于判定处理的判定结果的信号发送/接收处理的功能。

为了实现上述功能,根据本公开实施例的控制单元140包括判定单元142和信号发送控制器144,如图5中所示。

(判定单元142)

判定单元142具有执行用于对例如数据信号和忙信号的发送和接收执行控制的判定处理的功能。判定单元142中的处理取决于通信设备是接收数据信号的接收方侧还是发送方侧而不同。下面将描述接收方侧和发送方侧的每一个中的处理。在下面的描述中,接收方侧接收数据信号的通信设备是sta200a,并且发送方侧发送数据信号的通信设备是ap100。

-在通信设备是接收数据信号的接收方侧的情况下

当检测到数据信号时,sta200a的判定单元242判定sta200a是否要接收数据信号。例如,判定单元242基于包括在数据信号中的信息来确认数据信号是否寻址到sta200a本身。当数据信号寻址到sta200a本身时,判定单元242判定sta200a要接收数据信号,并将判定结果提供给信号发送控制器244。当数据信号不寻址到sta200a本身时,判定单元242判定sta200a不要接收数据信号,并将判定结果提供给信号发送控制器244。判定单元242可以通过在检测到数据信号之前执行rts/cts帧交换来执行地址判定。

判定单元242执行关于sta200是否位于由sta200a进行的信号发送可能影响由ap100进行的信号发送的位置处的判定处理。例如,判定单元242确认自从sta200a检测到数据信号起直到经过预定时间段(第一时间段)为止是否检测到忙信号。

在此,预定时间段(第一时间段)例如是短帧间间隔(sifs)时间。该(sifs)时间是指帧发送间隔中最短的等待时间。预定时间段(第一时间段)不限于sifs时间,并且可以设置任何给定时间。

当未检测到忙信号时,判定单元242判定sta200a位于由sta200a进行的信号发送不太可能影响由ap100进行的信号发送的位置处,并将判定结果提供给信号发送控制器244。当检测到忙信号时,判定单元242进一步判定忙信号的接收功率是否等于或小于预定阈值。在此,预定阈值例如是由ieee802.11ax定义的obss_pd。当接收功率等于或小于obss_pd时,判定单元242判定sta200a位于由sta200a进行的信号发送不太可能影响由ap100进行的信号发送的位置处,并将判定结果提供给信号发送控制器244。当接收功率不等于或小于obss_pd时,判定单元242判定sta200a位于由sta200a进行的信号发送更可能影响由ap100进行的信号发送的位置处,并将判定结果提供给信号发送控制器244。

当sta200a接收到数据信号时,判定单元242执行关于sta200a是否要发送忙信号的判定处理。例如,当sta200a检测到数据信号时,判定单元242确认数据信号是否包括对于忙信号的发送请求。当数据信号包括对于忙信号的发送请求时,判定单元242判定sta200a要发送忙信号,并将判定结果提供给信号发送控制器244。当数据信号不包括对于忙信号的发送请求时,判定单元242判定sta200a不要发送忙信号,并将判定结果提供给信号发送控制器244。

判定单元242还对sta200a开始接收数据信号之后的操作执行判定处理。例如,判定单元242确认sta200a是否已经正常完成数据信号的接收。当sta200a正常完成数据信号的接收时,判定单元242判定sta200a将向ap100发送ack,并将判定结果提供给信号发送控制器244接收方。在此,ack(确认)是用于向发送方侧通知数据接收已正常完成的响应。当sta200a无法正常地完成数据信号的接收时,判定单元242判定sta200a要停止发送忙信号,并将判定结果提供给信号发送控制器244。

-在通信设备是发送数据信号的发送方侧的情况下

ap100的判定单元142执行关于要发送的数据信号是否需要忙信号的保护的判定处理。例如,当数据信号满足多个预定条件中的至少一个时,判定单元142判定数据信号不需要忙信号的保护,并将判定结果提供给信号发送控制器144。当数据信号不满足全部多个预定条件时,判定单元142判定数据信号需要忙信号的保护,并将判定结果提供给信号发送控制器144。

现在将描述用于判定数据信号是否需要忙信号的保护的多个预定条件。多个预定条件包括条件1至8。

条件1是数据信号的位速率等于或小于第一阈值。例如,在调制编码方案(mcs)中,第一阈值是当调制方法是16qam并且编码率是3/4时的位速率。条件2是数据信号的帧长度等于或小于第二阈值。第二阈值例如是1ms。条件3是数据信号的访问类别的优先级等于或小于第三阈值。第三阈值例如是访问类别为ac_be时的优先级。

条件4是数据信号不是精细时间测量(ftm)帧。条件5是数据信号不是空数据分组(ndp)。条件6是数据信号不是管理帧。条件7是数据信号不是rts/cts帧。条件8是数据信号不是空间重用ppdu(srppdu)。

例如,当sta200a不太可能无法接收数据信号时,判定单元142可以判定数据信号不需要忙信号的保护,并且可以将判定结果提供给信号发送控制器144。例如,当ap100发送具有低优先级的数据信号时,判定单元142可以判定数据信号不需要忙信号的保护,并且可以将判定结果提供给信号发送控制器144。

判定单元142执行关于sta200a是否正在正常接收数据信号的判定处理。例如,当数据信号是需要忙信号的保护的数据时,判定单元142确认sta200a是否正在发送忙信号。例如,如果ap100在自从ap100发送数据信号起直到经过预定时间段(第二时间段)为止并且甚至在经过预定时间段(第三时间段)之后检测到忙信号,那么判定单元142判定sta200a正在正常接收数据信号,并且将判定结果提供给信号发送控制器144。在此,预定时间段(第二时间段和第三时间段)例如是sifs时间。预定时间段(第二时间段和第三时间段)不限于sifs时间,并且可以设置任何给定时间。如果ap100直到经过sifs时间为止并且甚至在经过sifs时间之后都没有检测到忙信号,那么判定单元142判定sta200a未正常接收数据信号,并且将判定结果提供给信号发送控制器144。

判定单元142执行关于sta200a是否已经正常完成数据信号的接收的判定处理。例如,判定单元142确认在ap100a完成数据信号的发送并开始发送忙信号之后是否从sta200a接收到ack。如果ap100截至经过sifs时间为止接收到ack,那么判定单元142判定sta200a已正常完成数据信号的接收,并且将判定结果提供给信号发送控制器144。如果ap100直到经过sifs时间为止都没有接收到ack,那么判定单元142判定sta200a未能正常完成数据信号的接收,并且将判定结果提供给信号发送控制器144。

(信号发送控制器144)

信号发送控制器144具有控制数据通信的功能。具体而言,信号发送控制器144基于从判定单元142获取的判定结果来控制例如与数据信号和忙信号的发送/接收相关的处理。信号发送控制器144中的处理取决于通信设备是接收数据信号的接收方侧还是发送方侧而不同。下面将描述接收方侧和发送方侧的每一个中的处理。在下面的描述中,接收方侧的接收数据信号的通信设备是sta200a,而发送方侧的发送数据信号的通信设备是ap100。

-在通信设备是接收数据信号的接收方侧的情况下

当从判定单元242获取sta200a要接收数据信号的判定结果时,sta200a的信号发送控制器244将sta200a设为能够接收数据信号。当从判定单元242获取sta200a不接收数据信号的判定结果时,信号发送控制器244不允许sta200a接收数据信号并设置忙状态。

信号发送控制器244已经获取了sta200a位于由sta200a进行的信号发送不太可能影响由ap100进行的信号发送的位置处的判定结果。在这种情况下,信号发送控制器244将sta200a设为能够发送信号(下文中称为空闲状态)。信号发送控制器244已经获取了sta200a位于由sta200a进行的信号发送更可能影响由ap100进行的信号发送的位置处的判定结果。在这种情况下,信号发送控制器244将sta200a保持在忙状态。

当从判定单元242获取sta200a要发送忙信号的判定结果时,信号发送控制器244使得sta200a发送忙信号并且还接收数据信号。当从判定单元242获取sta200a不发送忙信号的判定结果时,信号发送控制器244使得sta200在不发送忙信号的情况下不接收数据信号。

当从判定单元242获取sta200a要向ap100发送ack的判定结果时,信号发送控制器244使得sta200a发送ack。当从判定单元242获取sta200a要停止发送忙信号的判定结果时,信号发送控制器244使得sta200a停止发送忙信号。

例如,当sta200a进入上述空闲状态时,sta200a变为能够发送数据。但是,期望避免当sta200a实际发送信号时影响由ap100进行的信号发送。例如,期望避免影响由ap100接收ack的处理。这样可以在通信设备处于空闲状态时执行的处理中设置限制。例如,可以基于在从ap100接收的数据信号中描述的数据信号的发送持续时间、忙信号的发送功率信息以及忙信号的发送持续时间信息来设置对空闲状态的限制。

具体而言,可以基于上述信息来计算假设ap100接收到ack的时间,并且可以根据计算出的时间来限制sta200a可以保持空闲状态的时间,并且例如可以设置可以在空闲状态下发送的信号的长度。可以进行针对空闲状态的设置,使得例如在接收到ack的定时处不执行数据发送。可以基于忙信号的发送功率信息和忙信号的接收功率来设置在空闲状态下发送的信号的发送功率。

-在通信设备是发送数据信号的发送方侧的情况下

当从判定单元142获取数据信号不需要忙信号的保护的判定结果时,ap100的信号发送控制器144使得ap100发送数据信号而无需描述忙信号的发送请求。当从判定单元142获取数据信号需要忙信号的保护的判定结果时,信号发送控制器144使得ap100发送其中描述对于忙信号的发送请求的数据信号。

当从判定单元142获取sta200a正在正常接收数据信号的判定结果时,信号发送控制器144使得ap100继续发送数据信号。当从判定单元142获取sta200a不在正常接收数据信号的判定结果时,信号发送控制器144使得ap100停止发送数据信号。

当从判定单元142获取sta200a已正常完成数据信号的接收的判定结果时,信号发送控制器144使得ap100停止发送忙信号。当从判定单元142获取sta200a未能正常完成数据信号的接收的判定结果时,信号发送控制器144使得ap100停止发送忙信号。

(5)电源单元150

电源单元150被配置为具有电池电源或固定电源,并且具有向通信设备供电的功能。

[2-3.传送的信息]

现在将描述由ap100和sta200传送的信息的示例。

在本公开的实施例中,通信设备之间传送的信息包括数据帧、忙信号和ack。该信息将在下面具体描述。

[2-3-1.数据帧]

参考图6,描述数据帧的格式的示例。在本公开的实施例中,例如,数据帧包括“phy报头”和“数据(mac)”。帧的格式仅作为示例示出。在下文中,将描述数据帧的格式。

(1)phy报头

phy报头具有根据无线lan标准定义的信息。在本公开的实施例中,例如,phy报头具有诸如“l-stf”、“l-ltf”、“l-sig”、“rl-sig”、“he-sig-a”、“he-stf”和“he-ltf”之类的字段。phy报头的这种格式仅通过示例的方式进行说明。下面将描述构成phy报头的字段。

传统短训练字段(l-stf)是用于执行针对信号接收的同步处理的字段,并且主要用于检测无线分组信号和检测定时。传统长训练字段(l-ltf)是用于执行信号接收的同步处理的字段,并且主要用于例如校正载波频率的误差和检测参考振幅。传统信号字段(l-sig)是其中记录诸如帧的数据部分中包括的数据的长度、数据部分的发送速率和调制方案之类的信息的字段。重复传统信号字段(rl-sig)重复地检查l-sig中记录的信息。

he信号a字段(he-sig-a)具有关于忙信号的发送的信息。例如,he-sig-a还包括诸如“忙信号请求”、“忙信号发射功率”和“忙信号持续时间”之类的字段。字段的格式仅通过示例的方式来说明。下面将描述构成he-sig-a的字段。

忙信号请求字段具有关于对于忙信号的发送请求的信息。忙信号发送功率字段具有关于忙信号的发送功率的信息。忙信号持续时间字段具有关于忙信号的发送持续时间的信息。

he短训练字段(he-stf)是可以由802.11ax设备解码的stf。he长训练字段(he-ltf)是可以由802.11ax设备解码的ltf。

(2)数据(mac)

数据(mac)是存储数据的字段。

在本公开的实施例中,关于忙信号的发送的信息被存储在he-sig-a字段中。但是,存储位置不受限制,并且信息可以存储在任何给定位置。例如,关于忙信号的发送的信息可以被存储于在phy报头之后且在数据之前扩展的新报头区域中,或者可以被存储在用于存储其它信息的现有字段中。例如,关于忙信号的发送的信息可以存储在he-sig-a字段的头部或末端,而不是存储在he-sig-a字段的中间。例如,用于存储关于忙信号的发送的信息的字段可以以任何次序布置,或者不必顺序地布置。

当不发送忙信号时,数据帧不需要提供用于存储关于忙信号的发送的信息的字段。例如,数据帧可以将用于存储忙信号的所有字段的位设置为零,以指示因为不发送忙信号而不需要任何字段。当发送忙信号时,数据帧可以将用于存储忙信号的字段中的至少一个的位设置为1。

[2-3-2.忙信号]

忙信号旨在保护通信设备中接收数据信号的处理。当接收数据信号等时,通信设备将忙信号发送到其它通信设备以向其它通信设备通知该信道正在使用中。接收到忙信号的其它通信设备可以在检测到忙信号的同时知道该信道正在使用中并且不发送数据等。例如,当从ap100接收数据信号时,sta200a可以与接收处理同时发送忙信号,以保护数据信号的接收处理。例如,ap100可以在完成向sta200a的数据信号的发送之后发送忙信号,以保护从sta200a发送的ack的接收处理。

当向其它通信设备发送忙信号时,通信设备可以发送具有发送禁止时段(网络分配向量(nav))的帧作为忙信号。同一系统中的其它通信设备可以读取帧中描述的信息,并且可以设置nav。但是,其它通信系统中的通信设备无法读取该帧中描述的信息,因此无法设置nav。其它通信系统中的通信设备只能一时检测到作为帧发送的忙信号,因此不能通过检测忙信号的接收功率来设置nav。

然后,当其它通信系统中的通信设备也要检测到忙信号时,该通信设备在帧中不描述任何信息并且在其打算禁止其它通信系统中的通信设备进行发送的时间段内保持发送忙信号。其它通信系统中的通信设备可以保持检测忙信号的接收功率,并且可以将正在检测到接收功率的时间段设置为nav。

用于当ap100接收ack时发送忙信号的定时不限于紧接在发送数据信号之后,并且可以在任何给定的定时发送忙信号。例如,当可以判定从sta200a发送ack的时间在ap100发送忙信号之后的预定时间段(例如,sifs时间)内时,ap100可以在数据发送完成之后发送忙信号。

ap100可以在从sta200a接收到ack的定时处开始发送忙信号。在这样做时,ap100可以基于ack中描述的信息来执行地址判定。但是,如果在预期发送ack的时间段内接收到ack,那么可以假设ack已经发送到ap100。因此,ap100不必基于ack中描述的信息来执行地址判定。在这种情况下,ap100可以基于在接收ack时检测到的接收功率来执行地址判定。例如,如果ack的接收功率大于预定阈值,那么ap100可以判定ack被寻址到ap100本身。在此,预定阈值例如是当ap100根据ieee802.11标准检测到前导码部分时的接收功率。

当ap100在不基于ack中描述的信息执行地址判定的情况下开始发送忙信号而并且在发送期间发现ack未寻址到ap100本身时,ap100停止发送忙信号。当发现ack未能被正常接收时,ap100也停止发送忙信号。

忙信号可以具有根据ieee802.11标准的通信系统的前导部分。为了使根据ieee802.11标准的通信设备设置nav(发送禁止时段),忙信号可以具有关于ap100发送数据信号的持续时间的信息。为了使根据ieee802.11标准的通信设备判定中止数据信号的接收,忙信号可以具有bss标识信息。

sta200a基于在由ap100发送的数据信号中描述的关于忙信号的发送的信息来设置忙信号的发送持续时间。sta200a可以在设定的发送持续时间内持续地发送忙信号,或者可以根据数据信号的接收状况间歇地发送忙信号。

[2-3-3.ack]

在正常完成从ap100的数据信号的接收后,sta200a将ack发送到ap100。sta200a发送ack的定时不受限制,并且可以在任何给定定时发送ack。例如,sta200a可以在每次正在进行来自ap100的数据信号的接收的同时以子帧为单位完成数据的接收时发送ack。

当发送ack时,sta200a可以发送指示数据信号的接收状况的信息,诸如信号对干扰加噪声功率之比(sinr)。

上面已经参考图6描述了根据本公开实施例的由ap100和sta200传送的信息的示例。现在将描述根据本公开实施例的通信系统的操作示例。

[2-4.操作示例]

描述根据本公开实施例的通信系统的操作示例。参考图7至图9,下面描述通信系统的操作示例。

(1)通信系统的操作示例

参考图7,描述根据本公开实施例的整个通信系统的操作示例。图7是图示通信系统的操作示例的序列图。

图7中的序列图图示了在ap100向sta200a发送数据的情况下ap100、sta200a、sta200b和enb300的操作示例。图7中的水平轴指示时间,并且通信设备之间的垂直箭头指示在箭头方向上向通信设备发送信号。

首先,ap100将数据信号作为tx30发送到sta200a(时间t11)。从ap100接收数据信号的sta200a确认该数据信号被寻址到sta200a本身并且包括对于忙信号的发送请求,并且发送忙信号32并开始接收数据信号(时间t12)。虽然从ap100接收到数据信号,但是sta200b确认该数据信号未寻址到sta200b本身,然后改变为忙状态(时间t11)。

从sta200a接收到忙信号32的ap100判定sta200a正在正常接收数据信号,并且继续发送数据信号(时间t12)。enb300检测由sta200a发送的忙信号32的功率,然后改变为忙状态(时间t12)。由于即使经过sifs时间也没有检测到忙信号32,因此sta200b从忙状态改变为空闲状态(时间t13)。

在完成数据信号的发送后,ap100发送用于从sta200a接收ack34的忙信号36,并且等待(时间t14)。sta200b检测来自ap100的忙信号36,然后从空闲状态改变为忙状态(时间t14)。

sta200a已经正常完成了从ap100的数据信号的接收,然后将ack34发送到ap100(时间t15)。此时,enb300检测到由sta200a发送的ack34的功率,然后继续忙状态(时间t15)。在完成从sta200a的ack34的接收之后,ap100停止发送忙信号36(时间t16)。

(2)数据接收方侧的通信设备的操作示例

现在参考图8,将描述数据接收方侧的通信设备中的具体判定处理和操作。在下面,例如,假设接收方侧的通信设备是sat200a,而发送方侧的通信设备是ap100。

首先,在检测到来自ap100的数据信号后(步骤s1000),sta200a确认数据信号是否寻址到sta200a本身(步骤s1002)。如果数据信号寻址到sta200a本身(步骤s1002为“是”),那么sta200a确认数据信号是否包括对于忙信号的发送请求(步骤s1004)。如果数据信号包括对于忙信号的发送请求(步骤s1004为“是”),那么sta200a发送忙信号(步骤s1008)并开始接收数据信号(步骤s1010)。如果数据信号不包括对于忙信号的发送请求(步骤s1004为“否”),那么sta200a开始接收数据信号而不发送忙信号(步骤s1010)。

如果数据信号的接收正常完成(步骤s1012为“是”),那么sta200a将ack发送到ap100(步骤s1016),并且处理结束。如果数据信号的接收未正常完成(步骤s1012为“否”),那么sta200a停止发送忙信号(步骤s1020),并且处理结束。

如果数据信号未寻址到sta200a本身(步骤s1002中为“否”),那么sta200a改变为忙状态而不接收数据信号(步骤s1022)。随后,如果自检测到数据信号起直到经过第一时间段为止检测到来自其它通信设备的忙信号(步骤s1024为“是”)并且如果忙信号的接收功率不等于或小于预定阈值(步骤s1028为“否”),那么sta200a继续忙状态。如果自检测到数据信号起直到经过第一时间段为止都没有检测到来自其它通信设备的忙信号(步骤s1024为“否”),那么sta200a从忙状态改变为空闲状态(步骤s1032)。如果检测到的忙信号的接收功率等于或小于预定阈值(步骤s1028为“是”),那么sta200a从忙状态改变为空闲状态(步骤s1032)。

(3)数据发送方侧的通信设备的操作示例

现在参考图9,将描述数据发送方侧的通信设备中的具体判定处理和操作。在下文中,例如,与图8的描述一样,假设发送方侧的通信设备是ap100,并且接收方侧的通信设备是sta200a。首先,ap100将数据信号发送到sta200a(步骤s1100)。如果数据信号不需要忙信号的保护(步骤s1104为“否”),那么ap100完成数据信号的发送(步骤s1116)。

如果数据信号需要忙信号的保护(步骤s1104中为“是”),那么ap100确认直到经过第二时间段为止是否检测到忙信号(步骤s1108)。如果检测到忙信号(步骤s1108为“是”),那么确认在经过第三时间段之后是否检测到忙信号(步骤s1112)。如果检测到忙信号(步骤s1112为“是”),那么ap100完成数据信号的发送(步骤s1116)。

如果自发送数据信号起直到经过第二时间段为止都没有检测到忙信号(步骤s1108为“否”),那么ap100判定sta200a没有正常接收到数据信号并且停止发送数据信号(步骤s1124)。如果在经过第二时间段之前检测到忙信号,但是在经过第三时间段之后没有检测到忙信号(步骤s1112为“否”),那么ap100类似地停止发送数据信号(步骤s1124)。

在完成数据信号的发送之后,ap100发送忙信号以便接收ack(步骤s1128)。如果接收到ack(步骤s1132为“是”),那么ap100判定sta200a已正常完成数据信号的接收,并且处理结束。如果未接收到ack(步骤s1132为“否”),但是如果未经过预定时间段(在步骤s1140为“否”),那么ap100确认直到经过预定时间段为止的ack的接收。如果经过了预定时间段(步骤s1140为“是”),那么ap100判定sta200a没有正常接收数据信号并且停止发送忙信号(步骤s1144)。

上面已经参考图1至9描述了本公开的实施例。现在将描述根据本公开实施例的技术的应用示例。

<3.应用实例>

根据本公开的技术可应用于多种产品。例如,sta200可以被实现为诸如智能电话、平板个人计算机(pc)、笔记本pc、便携式游戏终端或数码相机之类的移动终端,诸如电视接收机、打印机、数字扫描仪或网络存储装置之类的固定终端,或者诸如汽车导航设备之类的车载终端。sta200可以被实现为执行机器对机器(m2m)通信的终端(可以被称为机器类型通信(mtc)终端),诸如智能仪表、自动售货机、远程监视设备或销售点(pos)终端。sta200可以是安装在这些终端上的无线通信模块(例如,单个管芯上的集成电路模块)。

另一方面,例如,ap100可以被实现为具有路由器功能或不具有路由器功能的无线lan接入点(可以被称为无线基站)。ap100可以被实现为移动无线lan路由器。ap100可以是安装在这些设备上的无线通信模块(例如,单个管芯上的集成电路模块)。

[3-1.第一个应用]

图10是图示可对其应用根据本公开的技术的智能电话900的整体配置的示例的框图。智能电话900包括处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、相机906、传感器907、麦克风908、输入设备909、显示设备910、扬声器911、无线通信接口913、天线开关914、天线915、总线917、电池918和辅助控制器919。

处理器901可以是例如中央处理单元(cpu)或片上系统(soc),并且控制智能电话900的应用层和其它层的功能。存储器902包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom),并且存储由处理器901执行的计算机程序以及数据。存储装置903可以包括诸如半导体存储器或硬盘之类的存储介质。外部连接接口904是用于将诸如存储卡或通用串行总线(usb)设备之类的外部设备连接到智能电话900的接口。

相机906具有例如成像设备(诸如电荷耦合器件(ccd)或互补金属氧化物半导体(cmos)),并生成捕获的图像。传感器907可以包括例如传感器,诸如定位传感器、陀螺仪传感器、地磁传感器和加速度传感器。麦克风908将输入到智能电话900的声音转换成音频信号。输入设备909包括例如用于检测显示设备910的屏幕上的触摸的触摸传感器、小键盘、键盘、按钮或开关,以接收来自用户输入的操作或信息。显示设备910具有诸如液晶显示器(lcd)或有机发光二极管(oled)显示器之类的屏幕,并且显示智能电话900的输出图像。扬声器911将从智能电话900输出的音频信号转换成声音。

无线通信接口913支持诸如ieee802.11a、11b、11g、11n、11ac和11ad之类的无线lan标准中的一个或多个,并且执行无线通信。无线通信接口913可以在基础设施模式下通过无线lan接入点与其它设备通信。无线通信接口913可以以诸如自组织(adhoc)模式或wi-fidirect(wi-fi直连,注册商标)之类的直接通信模式下与其它设备直接通信。在wi-fidirect中,与自组织模式不同,当两个终端之一作为接入点操作时,直接在终端之间执行通信。无线通信接口913通常可以包括基带处理器、射频(rf)电路和功率放大器。无线通信接口913可以是填充有存储通信控制程序的存储器、用于执行程序的处理器以及相关电路的单芯片模块。除了无线lan方案之外,无线通信接口913还可以支持其它无线通信方案,诸如近场无线通信、近距离无线通信或蜂窝通信。天线开关914在无线通信接口913中包括有的多个电路(例如,用于不同无线通信方案的电路)之间切换由天线915连接的电路。天线915具有单个或多个天线元件(例如,构成mimo天线的多个天线元件),并且用于通过无线通信接口913进行无线信号的发送和接收。

智能电话900不限于图10中的示例,并且可以包括多个天线(例如,用于无线lan的天线和用于近距离无线通信的天线)。在这种情况下,可以从智能电话900的配置中去除天线开关914。

总线917将处理器901、存储器902、存储装置903、外部连接接口904、相机906、传感器907、麦克风908、输入设备909、显示设备910、扬声器911、无线通信接口913和辅助控制器919彼此连接。电池918通过由图10中的虚线部分地示出的电源线向图10中示出的智能电话900的每个块供电。辅助控制器919例如在睡眠模式下激活智能电话900的最小所需功能。

当处理器901在应用级别执行接入点功能时,智能电话900可以用作无线接入点(软件ap)。无线通信接口913可以具有无线接入点功能。

[3-2.第二个应用]

图11是图示可对其应用根据本公开的技术的汽车导航设备920的整体配置的示例的框图。汽车导航设备920包括处理器921、存储器922、全球定位系统(gps)模块924、传感器925、数据接口926、内容播放器927、存储介质接口928、输入设备929、显示设备930、扬声器931、无线通信接口933、天线开关934、天线935和电池938。

处理器921可以是例如cpu或soc,并且控制汽车导航设备920的导航功能和其它功能。存储器922包括ram和rom,并且存储由处理器921执行的计算机程序以及数据。

gps模块924使用从gps卫星接收的gps信号来测量汽车导航装置920的位置(例如,纬度、经度和高度)。传感器925可以例如包括诸如陀螺仪传感器、地磁传感器和大气传感器的传感器。数据接口926例如通过未示出的终端连接到车载网络941,并且获取在车辆侧生成的数据(诸如车速数据)。

内容播放器927重放存储在存储介质接口928中插入的存储介质(例如,cd或dvd)中的内容。输入设备929包括例如用于检测显示设备930的屏幕上的触摸的触摸传感器、按钮或开关,并且接收从用户输入的操作或信息。显示设备930具有诸如lcd或oled显示器之类的屏幕,并显示重放的内容或导航功能的图像。扬声器931输出重放的内容或导航功能的声音。

无线通信接口933支持诸如ieee802.11a、11b、11g、11n、11ac和11ad之类的无线lan标准中的一个或多个,并且执行无线通信。无线通信接口933可以在基础设施模式下通过无线lan接入点与其它设备通信。无线通信接口933可以以诸如自组织模式或wi-fidirect之类的直接通信模式与其它设备直接通信。无线通信接口933通常可以包括基带处理器、rf电路和功率放大器。无线通信接口933可以是填充有存储通信控制程序的存储器、用于执行程序的处理器以及相关电路的单芯片模块。除了无线lan方案之外,无线通信接口933还可以支持其它无线通信方案,诸如近场无线通信、近距离无线通信或蜂窝通信。天线开关934在包括在无线通信接口933中的多个电路之间切换由天线935连接的电路。天线935具有单个或多个天线元件,并且用于通过无线通信接口933发送和接收无线信号。

汽车导航设备920不限于图11中的示例,并且可以包括多个天线。在这种情况下,可以从汽车导航设备920的配置中省略天线开关934。

电池938通过图11中的虚线部分地示出的电源线向图11中所示的汽车导航设备920的每个块供电。电池938还存储从车辆侧供应的电力。

无线通信接口933可以作为上述ap100操作,并且可以向车辆上由用户携带的终端提供无线通信。

根据本公开的技术可以被实现为车载系统(或车辆)940,其包括上述汽车导航设备920的一个或多个块、车载网络941和车辆侧模块942。车辆侧模块942生成诸如车速、发动机转速或故障信息之类的车辆侧数据,并将生成的数据输出到车载网络941。

[3-3.第三个应用]

图12是图示可对其应用根据本公开的技术的无线接入点950的整体配置的示例的框图。无线接入点950包括控制器951、存储器952、输入设备954、显示设备955、网络接口957、无线通信接口963、天线开关964和天线965。

控制器951可以是例如cpu或数字信号处理器(dsp),并且可以在无线接入点950的互联网协议(ip)层和更高层上激活各种功能(例如,接入限制、路由、加密、防火墙和日志管理)。存储器952包括ram和rom,并且存储由控制器951执行的计算机程序和各种控制数据(例如,终端列表、路由表、加密密钥、安全设置和日志)。

输入设备954包括例如按钮或开关,并且接收来自用户的操作。显示设备955包括led灯并且显示无线接入点950的操作状态。

网络接口957是用于让无线接入点950连接到有线通信网络958的有线通信接口。网络接口957可以具有多个连接端子。有线通信网络958可以是诸如以太网(注册商标)之类的lan或者广域网(wan)。

无线通信接口963支持诸如ieee802.11a、11b、11g、11n、11ac和11ad之类的无线lan标准中的一个或多个,并且用作用于提供到附近终端的无线连接的接入点。无线通信接口963通常可以包括基带处理器、rf电路和功率放大器。无线通信接口963可以是填充有存储通信控制程序的存储器、用于执行程序的处理器以及相关电路的单芯片模块。天线开关964在无线通信接口963中包括的多个电路之间切换由天线965连接的电路。天线965具有单个或多个天线元件,并且用于通过无线通信接口963发送和接收无线信号。

<4.结论>

根据以上描述,根据本公开的通信设备可以更高效地避免隐藏节点问题。如上所述,可以提供可以更高效地避免隐藏节点问题的新的和改进的通信设备和通信系统。

虽然以上已经参考附图详细描述了本公开的优选实施例,但是本公开的范围不限于此类实施例。显然,在不背离权利要求中描述的技术构思的情况下,本公开的技术领域中的普通技术人员将想到各种改变和修改,并且应当理解的是,这些改变和修改属于本公开的技术范围。

本说明书中描述的每个设备的一系列处理可以由软件、硬件以及软件和硬件的组合中的任何一个来实现。预先将配置软件的计算机程序存储在例如设备内部或外部提供的记录介质(非瞬态介质)中。例如,每个计算机程序在由计算机执行期间由ram读取并由诸如cpu之类的处理器执行。

在本说明书中使用流程图和序列图描述的处理不必以所图示的次序执行。一些处理步骤可以并行执行。可以采用附加的处理步骤,并且可以省略其中一些处理步骤。

在本说明书中描述的效果仅仅是解释性和说明性的,而并非旨在是限制性的。除了上述效果之外或代替上述效果,根据本公开的技术还可以从本说明书中的公开获得对于本领域技术人员显而易见的其它效果。

以下配置可以落入本公开的技术范围内。

(1)一种通信设备,包括:

通信单元,其被配置为从其它通信设备接收数据信号;

判定单元,其被配置为判定由通信单元接收的数据信号是否包括对于忙信号的发送请求,该忙信号指示信道正在使用中;以及

控制单元,其被配置为根据判定单元的判定结果来控制通信单元发送忙信号的处理。

(2)如上述(1)所述的通信设备,其中,当数据信号包括对于忙信号的发送请求时,控制单元使得通信单元发送忙信号。

(3)如上述(2)所述的通信设备,其中,当通信单元已经正常完成了数据信号的一部分的接收时,控制单元使得通信单元发送指示已经正常完成了数据信号的一部分的接收的ack。

(4)如上述(1)至(3)中的任一项所述的通信设备,其中在信道的使用期间持续或间歇地发送忙信号。

(5)如上述(1)至(4)中的任一项所述的通信设备,其中基于在数据信号中记载的信息来判定忙信号的发送持续时间。

(6)如上述(1)或(2)中的一项所述的通信设备,其中,当通信单元检测到数据信号但是没有接收到数据信号时并且当从检测到数据信号起的第一时间段内通信单元没有接收到忙信号时,控制单元将通信设备设为能够从通信单元向其它终端发送信号。

(7)如上述(1)或(2)中的一项所述的通信设备,其中,当通信单元检测到数据信号但是没有接收到数据信号时并且当从检测到数据信号起的第一时间段内通信单元接收到忙信号但是忙信号的接收功率等于或小于预定值时,控制单元将通信设备设为能够从通信单元向其它终端发送信号。

(8)一种通信设备,包括:

通信单元,其被配置为向其它通信设备发送数据信号;

判定单元,其被配置为判定接收由通信单元发送的数据信号的其它终端是否正在发送忙信号,该忙信号指示数据信号正在被接收;以及

控制单元,其被配置为根据判定单元的判定结果来控制向其它终端发送数据信号的处理。

(9)如上述(8)所述的通信设备,其中

当通信单元接收到忙信号时,

判定单元判定其它通信设备正在正常接收数据信号,以及

控制单元允许通信单元继续发送数据信号。

(10)如上述(8)或(9)中的一项所述的通信设备,其中

当从通信单元开始发送数据信号起直到经过第二时间段为止通信单元都没有接收到忙信号时,

判定单元判定其它通信设备不在正常接收数据信号,以及

控制单元允许通信单元停止发送数据信号。

(11)如上述(8)至(10)中的任一项所述的通信设备,其中

当从通信单元开始发送数据信号起经过第三时间段之后通信单元都没有接收到忙信号时,

判定单元判定其它通信设备不在正常接收数据信号,以及

控制单元允许通信单元停止发送数据信号。

(12)如上述(8)至(11)中的任一项所述的通信设备,其中控制单元在数据信号的发送完成之后发送忙信号。

(13)如上述(8)至(12)中的任一项所述的通信设备,其中,当数据信号满足预定条件时,控制单元执行控制,使得通信单元发送不包括对于忙信号的发送请求的数据信号。

(14)如上述(1)至(13)中的任一项所述的通信设备,其中通信设备是适用于全双工通信的终端。

(15)如上述(1)至(7)中的任一项所述的通信设备,其中

判定单元基于由通信单元接收到的数据信号中包括的信息来执行地址判定,以及

控制单元根据地址判定的判定结果来控制通信单元发送忙信号的处理。

(16)如上述(15)所述的通信设备,其中,当获取到指示将数据信号寻址到通信设备的判定结果时并且当数据信号包括对于忙信号的发送请求时,控制单元使得通信单元发送忙信号。

(17)一种通信系统,包括:

数据接收设备,其被配置为判定从其它通信设备接收的数据信号是否包括对于忙信号的发送请求,以及根据判定结果发送忙信号,该忙信号指示信道正在使用中;以及

数据发送设备,其被配置为根据接收到被发送到其它通信设备的数据信号的其它终端是否正在发送忙信号而向该其它终端发送数据信号。

附图标记列表

100ap

110通信单元

111天线

112放大器

114无线接口

116信号处理器

118信道估计器

120调制解调器

130数据处理单元

140控制单元

142判定单元

144信号发送控制器

150电源单元

200sta

再多了解一些
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