专利名称：通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通信系统，该通信系统可以在设置有基站的地点有效地利用WiMAX模式(802.16.2004，802.16e)的格式。
背景技术：
在WiMAX(全球微波接入互操作性)模式中，蜂窝系统形成有小区半径超过数千米的通信区域。在IEEE 802.16-2004标准的调制模式中，使用了按照正交频分复用(OFDM)模式在数据通信中临时划分可用频率的方法。
IEEE 802.16-2004标准涉及移动宽带系统，并且不仅能按照OFDM模式临时划分数据，而且能按照正交频分多址(OFDMA)模式通过子载波来划分数据。基站和终端设备为主/从结构，并且基站进行线路分配等。
例如，已出版的PCT申请的日文翻译No.2006-507753公开了一种应用OFDM的系统，即一种移动通信系统，其在下行链路子帧中设置同步前导信号(preamble)和小区搜索前导信号，以使时间和频率同步，从而更有效地进行小区搜索。
另一方面，以无线LAN和WAVE为代表的IEEE 802.11系列标准形成小区半径为几百米的通信区域。其调制模式为OFDM模式。各个终端设备按照CSMA(载波监听多路访问)模式来监测频率的使用状态，等等，以在避免冲突的同时进行发送。在不进行发送时，终端设备始终处于接收状态并搜索其它终端设备发送的信息的起始处的开始(前导)信号，并且这些终端设备异步。
在WiMAX模式的情况下，由于初始设置、诸如呼叫请求的线路链接过程以及认证，所以要多用几秒钟来建立链接。在小区半径为几百米的情况下，移动终端设备可能会在建立链接时离开通信区域。当相邻终端设备试图相互通信时，由于基站接收数据以通过该基站进行通讯，所以线路的使用很浪费。
另一方面，在诸如IEEE 802.11系列标准的异步系统中，在期望进行通信时可能不能可靠地进行通信。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种新颖的通信系统，该通信系统结合了WiMAX模式和IEEE 802.11系列标准的优点，并进行以简化方式进行WiMAX链接建立序列以减少建立时间并使得能够在小区域内进行通信。
本发明的另一目的在于提供一种新颖的通信系统，其中基站仅进行线路分配，以使得相邻终端设备能够直接通信，并且所述终端设备能够在没有基站的区域内相互通信。
为解决以上问题，本发明的第一方面提供了一种通信系统，该通信系统按照正交频分复用模式在多个基站和多个终端设备之间进行通信；该系统形成帧格式，以使得所述多个基站中的每一个均分配有进行了正交频分的多个频带中的一个；所述多个基站按照所述帧格式，在下行链路帧周期中周期性地发送包括前导信号、广播信号以及设置在所分配的频带内的传输数据的帧信号，所述广播信号使得所述多个终端设备能够共同识别用于表示设置在所分配的频带内的传输数据的存在区域；并且所述多个终端设备中的每一个从所接收到的帧信号中的所述前导信号检测具有最高电平的路径，以根据所检测到的路径建立与所述基站的同步，从而获取频带中的根据所述广播信号识别的传输数据。
由于这种特征，可以通过根据WiMAX模式重新调整MAC过程而高速发送和接收广播通信。
在第一方面中，如果接收到多个前导信号，则所述多个终端设备中的每一个都获取各个频带的传输数据，所述传输数据是基于来自多个基站的与所述多个接收到的前导信号相对应的广播信号来识别的。
在第一方面中，所述多个终端设备中的每一个都分配有上行链路请求信号和突发(burst)数据的发送区域；如果接收到多个前导信号，则所述多个终端设备中的每一个都与具有高相关值的前导信号的基站的定时同步地发送所述上行链路请求信号；接收所述上行链路请求信号的基站在预定数量的帧之后发送广播信号，该广播信号指示个体连接标识符以及与该个体连接标识符相对应的上行链路区域；发送所述上行链路请求信号的终端设备利用与所述个体连接标识符相对应的上行链路区域，向对应的基站发送待发送的信息。
通过如上所述添加上行链路，可以高速发送和接收广播通信及个体通信。
在以上方面中，还在连续的下行链路帧周期之间设置用于所述多个终端设备的异步通信周期，并且在所述异步通信周期中，所述多个终端设备中的每一个都可以检测到其他终端设备没有进行发送，并随后对其他终端设备进行数据传输。
由所述基站指示的用于所述上行链路请求信号的所述上行链路周期以及所述异步通信周期可以在与GPS同步的定时进行切换。
在所述异步通信周期期间，所述基站终止用于所述上行链路的处理。
与上述第二实施例相比，通过改变使用所述上行链路区域的方法，可以实现终端设备之间的通信。
在以上方面中，由所述基站指示的用于所述上行链路请求信号的所述上行链路周期以及所述异步通信周期可以设置在相同的下行链路帧周期内。
结果，通过划分所述上行链路区域以及所述终端设备之间的通信的区域，可容易地结合WiMAX基本原理和802.11基本原理。
在以上方面中，对多个频带中的每一个分配多个子信道；将所述多个子信道中的预定子信道分配成用于向所述多个终端设备传输所述上行链路信号以及所述突发数据的区域；如果接收到多个前导信号，则所述多个终端设备中的每一个都与具有高相关值的前导信号的基站的定时同步地发送所述上行链路请求信号；接收所述上行链路请求信号的基站在预定数量的帧之后发送广播信号，该广播信号指示个体连接标识符以及与该个体连接标识符相对应的上行链路区域；发送所述上行链路请求信号的终端设备利用与所述个体连接标识符相对应的上行链路区域，向对应的基站发送待发送信息；还在连续的下行链路帧周期之间设置用于所述多个终端设备的异步通信周期；在所述异步通信周期期间，所述多个终端设备中的每一个都检测到其他终端设备没有进行传输，并且随后对其他终端设备进行数据传输。
通过如以上所述在子信道中划分所述上行链路区域以及所述终端设备之间的通信区域，可以在所述基站的监督下实现所述终端设备之间的通信。
图1表示可应用本发明的通信系统的结构示例。
图2表示根据本发明的通信系统的另一应用结构示例。
图3表示基站#0、#1、……#n和终端设备#10、#11、……#1n的公共结构概念图。
图4表示根据第一实施例的信号帧格式的示例。
图5表示应用于使用图4所示的帧格式的第一实施例的基站结构示例。
图6表示应用于使用图4所示的帧格式的第一实施例的终端设备结构示例。
图7表示第一实施例的操作流程。
图8是根据本发明的与第二实施例相对应的信号帧格式的示例。
图9表示应用于使用图8所示的帧格式的第二实施例的基站结构示例。
图10表示应用于使用图8所示的帧格式的第二实施例的终端设备结构示例。
图11表示第二实施例的操作流程(第一部分)。
图12表示第二实施例的操作流程(第二部分)。
图13表示根据本发明的与第三实施例相对应的信号帧的示例。
图14是应用于使用图13所示的帧格式的第三实施例的基站结构示例的方框图。
图15是应用于使用图13所示的帧格式的第三实施例的终端设备结构示例的方框图。
图16表示第三实施例的操作流程。
图17是根据本发明的与第四实施例相对应的信号帧格式的示例。
图18表示第四实施例的操作流程。
图19是根据本发明的与第五实施例相对应的信号帧格式的示例。
图20是根据本发明的第五实施例的终端设备的结构示例。
图21表示第五实施例的操作流程。
具体实施例方式
现在将参照附图描述本发明的实施例。这些实施例用于理解本发明，而不限制本发明的技术领域。
图1是可应用本发明的通信系统的结构示例。以几百米的通信范围的间隔设置多个基站#0、#1、…#n。在图1所示的系统中，多个终端设备#10、#11、…#1n是针对该多个基站#0、#1、…#n的移动终端设备，并与基站平行地移动。
图2是根据本发明的通信系统的另一应用结构示例。例如，三个基站#0、#1、#2设置有重叠的小区区域。多个终端设备#10、#11、……#1n在通信区域内自由地改变方向并移动。在这种情况下，对于移动终端设备，认为当这些设备的运动切换了这些设备所属的小区，则认为这些设备离开该小区。
图3是基站#0、#1、…#n和终端设备#10、#11、…#1n的公共结构概念图。
在图3的基站的结构中，网络接口单元1包括将网络侧数据输入到基站以将该数据传输给媒体访问控制(MAC)处理单元2的接口功能。MAC处理单元2包括诸如对传输数据进行编码以及校正错误的MAC层功能。
物理层(PHY物理)处理单元3包括传输功能和接收功能，并且传输功能包括产生信号帧前导信号、产生广播/突发信号、以及对所产生的这些信号的调制和多路复用处理。
射频发送/接收(RF)单元4包括对PHY处理单元3的基带信号输出进行RF(射频)调制以及从RF解调成基带的发送/接收功能。GPS(全球定位系统)接收器单元5包括产生用于使基站和终端设备同步的基准时钟时间和内部定时信号的功能。
将根据具有这种结构的基站和终端设备对根据本发明的第一实施例进行描述。在第一实施例中，基站包括发送功能，并且不需要接收功能。
图4是与第一实施例相对应的信号帧格式的示例并符合WiMAX标准。与WiMAX相关的IEEE 802.16-2004标准使用正交频分多路复用(OFDM)模式的调制模式，从而使用临时划分用于各条信息的频带的方法。
另一方面，与移动宽带系统相关的IEEE 802.16e标准使用正交频分多址(OFDMA)模式，从而不仅能按照OFDM模式临时划分用于各条数据的频带，而且能通过子载波进行划分。
如图4所示，在OFDMS物理层的帧格式中，将子信道的逻辑编号分配给垂直轴的频率轴方向，将OFDM码元的编号分配给水平轴的时间轴方向。
一个帧包括前导信号I、广播消息II以及加载有传输数据的多个下行链路数据突发III，所述广播信息II包括帧控制头(FCH)、下行链路分配信息(DL_MAP)、以及上行链路分配信息(UL_MAP)。
前导信号I包括用于使频率和时间与正在进行接收的终端设备中的下行链路子帧同步的同步(sync)数据，并通过所有信道并行地发送。准备多个前导信号模式，并且该多个前导信号模式具有恒定长度。
广播消息II中的帧控制头(FCH)规定第一后继突发的规范(编码方法、长度等)。广播消息II中的下行链路分配信息(DL_MAP)包括下行链路子帧中的数据突发的映射信息。广播消息II中的上行链路分配信息(UL_MAP)包括上行链路子帧中的数据突发的映射信息。
各个数据突发包括整数数量的OFDM码元，并根据由下行链路分配信息(DL_MAP)规定的突发规范指定有调制模式(QPSK、16QAM、64QAM等)、编码模式以及编码率。
通过BPSK(二进制相移键控)模式对前导信号I进行调制，BPSK模式向载波的相位赋予“0”，向载波的反相位(即，相移180度)赋予“1”。
通过QPSK(正交相移键控)模式对广播消息II进行调制，QPSK模式总共使用四个波，即，基准正弦波以及相移90度、180度、270度的波，以向这些波赋予不同的值。
图5和图6是表示应用于使用图4所示的帧格式的第一实施例的基站结构示例和终端设备结构示例的方框图。图7是第一实施例的操作流程。
图5中所示的基站结构与图3中所示的结构相同，并且仅包括发送功能。图5示出了PHY处理单元3的详细结构。图6中所示的终端设备结构是与基站的发送功能结构相对应的仅包括接收功能的结构，并且主要执行基站结构的相反信号处理。
在图5中，物理层(PHY)处理单元3包括下行链路前导信号(DL-preamble)产生单元30、下行链路广播(DL-broadcast)产生单元31、下行链路突发(DL-burst)产生单元32、调制处理单元33、多路处理单元34、以及快速傅立叶逆变换(IFFT)单元35。
下行链路前导信号产生单元30根据媒体访问控制(MAC)处理单元2的指示产生前导码元。下行链路广播产生单元31和下行链路突发产生单元32根据来自MAC处理单元2的指令对来自MAC处理单元2的传输数据进行PHY层处理。即，以图4所示的格式分配传输数据。
调制处理单元33根据QPSK、BPSK、多值调制等对来自各个产生单元30、31、32的信号进行调制。多路处理单元34根据来自MAC处理单元2的使用区域指令对来自各个产生单元30、31、32的信号进行多路复用。IFFT单元35使用通过MAC处理单元2指示的参数进行快速傅立叶逆变换。
射频发送/接收(RF)单元4对PHY处理单元3的基带信号进行射频调制，以向天线ANT输出信号。GPS接收器单元5包括基于从GPS系统(未示出)接收到的时钟信号使基站同步的功能以及产生用于内部定时的时钟信号的功能。
具有这种结构的基站以图4中所示的帧形式广播帧信号(图7中的步骤S1)。
下行链路帧信号包括在前导信号之后的下行链路分配信息(DL_MAP)中的终端设备的公共连接ID(CID)，并且该信息后面是下行链路突发信号。
以一帧的间隔间歇地发送下行链路帧信号(步骤S1、1n)。
另一方面，图6示出了终端设备结构的接收功能的结构示例(作为另一种选择，在稍后描述的实施例中，如果基站包括接收功能，则使用相同的接收功能结构)。
图6的RF单元4将通过天线ANT接收到的射频信号解调成基带信号。FFT(快速傅立叶变换)单元36进行快速傅立叶变换，等等。
下行链路前导信号接收处理单元37包括检测由基站发送的前导信号以建立同步(图7的步骤S2)的功能。向区域识别处理单元38发送定时以使得下行链路帧信号中的存储区域能够被识别(步骤S3)。
对突发接收处理单元39进行控制，从而在由区域识别处理单元38识别出的区域中接收下行链路突发(步骤S4)。
所接收的突发信号经过MAC单元2，并且该信号通过网络接口单元1输出到外部。
在第一实施例中，终端设备可以按照一个帧的间隔接收从基站广播的各个信号(S1、S1n)，而不用校验基站和终端设备之间的链接格式。因此，可基于WiMAX高速进行广播通信。
图8是根据本发明的与第二实施例相对应的信号帧格式的示例。图9和图10是表示应用于使用图8所示的帧格式的第二实施例的基站结构示例和终端设备结构示例的方框图。图11和图12是第二实施例的操作流程。
在第二实施例中，将上行链路添加到第一实施例。即，在图8中，帧A是从基站发送到终端设备的下行链路帧格式。下行链路帧A与图4中所示的相同。另一方面，作为特征，在下行链路帧A之后插入上行链路帧B。
上行链路帧B的格式符合WiMAX标准。由于存在上行链路帧B，所以与图5相对应的图9示出的基站中包括接收功能单元，而与图6相对应的图10示出的终端设备中包括发送功能单元。
参照图11和图12对处理操作进行描述。
多个基站#0、#1、#2中的每一个均发送前导信号(步骤S20a、20b、20c)。与在第一实施例中的情况相同，各个终端设备均建立同步并基于由下行链路分配信息(DL_MAP)(步骤S22#0至S22#n)表示的区域信息从下行链路突发信号(DL_Burst)接收传输数据。
如果可以从多个基站#0、#1、#2检测到多个前导信号，则以具有最高相关值的前导信号的基站的定时(步骤S25)发送上行链路请求信号，即测距信号(步骤S26)。在图11的示例中，基站#0的相关值最高。
测距信号包括测距码和测距区域，并且是根据终端设备的序列号等固定地确定的。当接收到测距信号(步骤S27)时，基站#0分配上行链路(步骤S28)，并在两个帧之后使用广播信号发送个体连接标识符(CID)通知以及与该个体CID相对应的区域指令，以指示该上行链路。
终端设备如上所述执行接收处理，并根据所指示的个体CID在上行链路突发信号中发送待发送的信息(步骤S30)。终端设备根据个体CID对单独发送的下行链路突发信号进行接收处理(步骤S31)。
在第二实施例中，通过添加上行链路，可高速地发送和接收广播通信及个体通信。
图13所示的格式是根据本发明的与第三实施例相对应的信号帧格式的示例。图14和图15是表示应用于使用图13所示的帧格式的第三实施例的基站构造示例和终端设备构造示例的方框图。图16是第三实施例的操作流程。
第三实施例的特征在于，将第二实施例中的上行链路部分切换成WiMAX上行链路和基于IEEE 802.11的线路。WiMAX上行链路与第二实施例中所述的相同。基于IEEE 802.11的线路用于终端设备之间的无线LAN连接。
在图13中，以分时的方式示出了WiMAX标准格式周期I以及IEEE802.11标准格式周期II。WiMAX标准格式周期I包括用于基站和终端设备的下行链路格式A及上行链路格式B，并与第二实施例的图8所示的格式相同。IEEE 802.11标准格式周期II是异步的，并用于利用包括前导信号P和突发信号的格式在终端设备之间进行信号传输。
图14是应用于第三实施例的基站结构示例，并且由于WiMAX标准格式A用于下行链路而基本上与图9所示的第二实施例的基站结构相同。
为了支持WiMAX标准格式A和IEEE 802.11标准格式B，图15所示的终端设备结构包括下行链路前导信号接收处理单元，即，与WiMAX基本原理相对应的前导信号接收处理单元37a以及与802.11基本原理相对应的前导信号接收处理单元37b。类似地，该结构包括下行突发接收处理单元，即，与WiMAX基本原理相对应的突发接收处理单元39a以及与802.11基本原理相对应的突发接收处理单元39b。
另一方面，终端设备的发送功能单元包括与WiMAX基本原理相对应的测距产生单元40以及突发产生单元41a。该发送功能单元还包括与802.11基本原理相对应的前导信号产生单元42以及突发产生单元41b。
由终端设备的发送功能单元的信号产生单元产生的信号被输入到调制处理单元33中，以进行调制，例如QPSK、BPSK和多值调制。多路处理单元34对输入到选择处理单元43中的基于WiMAX的测距信号和突发信号进行多路复用。
与802.11基本原理相对应的前导信号产生单元42和突发产生单元41b的输出在不经过多路处理单元34的情况下被输入到选择处理单元43中。
选择处理单元43根据是对基站还是对终端设备进行发送而切换并选择性地输出基于WiMAX格式的信号或者基于802.11格式的信号。选择处理单元43的输出经过IFFT单元35，并通过RF单元转换成从天线ANT发送的射频。
将参照图16的处理流程来描述第三实施例的设备结构的操作。
在基站和终端设备二者中，GPS接收器单元5获取GPS同步时间信息(步骤S40a至S40c)，该GPS同步时间信息用作基于WiMAX的基准时间(步骤S41a至S41c)。因此，可以在与GPS系统同步的定时对基于WiMAX的通信区域和基于802.11的通信区域进行切换。
在图16中，如果对上行链路和下行链路两者应用WiMAX基本原理(图16的周期I和III)，则该操作与第二实施例的相同。
另一方面，如果在下行链路方向上使用基于WiMAX的通信区域，而在上行链路方向上使用基于802.11的通信区域(图16的周期II)，则基于GPS同步时间信息S40a使用基于802.11的基准时间(步骤S42a至S42c)。
从基站到终端设备的下行链路信号与对上行链路和下行链路两者应用WiMAX基本原理的情况(图16的周期I和III)相同，并且使用基于WiMAX的格式向终端设备发送前导信号、伴随DL_MAP的公共及个体CID、以及伴随下行链路(DL)突发的公共及个体信息(步骤S43)。然而，在基于802.11的通信中，基站终止上行链路处理并终止上行链路请求(测距)信号的接收以及上行链路突发信号的接收处理(步骤S43a)。
各个终端设备均建立同步以从基站接收公共及个体信息(步骤S44a、S44b)。
终端设备转换到基于802.11的周期，持续进行接收处理并检测前导信号(步骤S45a、S45b)。如果存在传输数据(步骤S46a、S48a)，则执行CSMA(载波监听多路访问)处理以确认其他终端设备没有进行终端设备之间的发送(步骤S46b、48b)，并且如果其他终端设备没有进行发送，则该终端设备进行发送(步骤S46c、S48c)。
由于接收侧的终端设备处于持续检测前导信号的状态(步骤S45a、S45b)，所以可以检测到前导信号，并根据802.11进行接收处理(步骤S47、S49)。
如上所述，在基于802.11的部分(II)中，不需要基站的中介作用而在终端设备之间进行通信。
如果由于异步通信而不能在802.11部分内终止传输，则强制终止该传输并将其改变到基于WiMAX的处理(周期III)。
如上所述，在第三实施例中，与第二实施例相比，可以通过改变使用上行链路区域的方法来实现终端设备之间的通信。
图17是根据本发明的与第四实施例相对应的信号帧格式的示例。图18是第四实施例的操作流程。
与第三实施例相比，第四实施例的特征在于以下方面在WiMAX上行链路部分中周期性地重复基于802.11的线路。因此，如图17中所示，在应用于第四实施例的格式中，临时划分WiMAX标准格式和802.11标准格式。
基站和终端设备的结构示例与图14和图15所示的第三实施例的结构相同。
与图16所示的第三实施例的操作流程相比，在图18所示的操作流程中省略了从基站沿下行链路方向发送基于WiMAX的信号(步骤S43)，因此也省略了终端设备中的接收处理(步骤S44a、S44b)。
参照基于GPS同步时间信息(步骤S40a)的基于802.1 1的时间(步骤S42a、S42b、S42c)，终端设备开始进行802.11前导信号搜索(步骤S45a、S45b)。
如果存在传输数据(步骤S46a、S48a)，则执行CSMA(载波监听多路访问)处理以确认其他终端设备没有进行终端设备之间的发送(步骤S46b、S48b)，并且如果其他终端设备没有进行发送，则该终端设备进行发送(步骤S46c、S48c)。
由于接收侧的终端设备处于持续检测前导信号的状态(步骤S45a、S45b)，所以可以检测到前导信号，并根据802.11进行接收处理(步骤S47、S49)。
另一方面，如果在终端设备之间进行基于802.11的通信，则基站终止基站处理(步骤S50)。
在第四实施例中，通过划分上行链路区域以及终端设备之间的通信区域，可容易地结合WiMAX基本原理和802.11基本原理。
图19是根据本发明的与第五实施例相对应的信号帧格式的示例。基站结构示例与作为第二实施例的基站结构示出的图9的结构相同。另一方面，必须按照第五实施例的特征构造终端设备结构，在图20中示出了该结构的示例。
图21是第五实施例的操作流程。与第二实施例相比，第五实施例的特征在于，利用WiMAX上行链路进行终端设备之间的通信。因此，在图19所示的格式中，下行链路与图8所示的第二实施例的下行链路相同。上行链路被分成各个子信道。在20 MHz频带的情况下，可以实现多达60个子信道。如果对基站等分，则一个基站可获得20个子信道。
在第五实施例中，例如在20个子信道当中，将1个子信道分配用于测距(线路请求)；将9个子信道分配用于上行链路；将10个信道分配用于终端设备之间的通信。当使用10个子信道时，首先发送测距信号以在基站中进行线路分配，使用上行链路也是如此。将符合802.16.2004的上行链路前导信号(P)和突发信号发送到基站认可的线路区域。
另一终端设备确认发送广播信号和区域信息的终端设备的存在，并检测对应区域的前导信号以加载数据。
为了执行上述功能，如图20所示，与图10所示的结构相比，终端设备包括上行链路前导信号产生单元44。
在图21所示的操作流程中，终端设备包括对利用上行链路作为传输数据发送到基站的数据的产生进行检测的功能(步骤S51)，以及对用于终端设备之间的通信的数据的产生进行检测的功能(步骤S52)。
因此，终端设备将上行链路请求(测距)发送到基站(步骤S51a、S52a)。基站识别该上行链路请求(步骤S53)并进行线路分配(步骤S54)。
与线路分配相对应，包括下行链路区域信息(DL MAP)的数据基于WiMAX通过下行链路发送至对应的终端设备(步骤S55)。
在终端设备侧，请求用于基于WiMAX进行数据传输的上行链路的终端设备(在图21的示例中为终端设备#0)识别线路区域信息(DL_MAP)的存储区域(步骤S56a)，并向基站发送上行链路突发信号(步骤S56b)。基站识别该上行链路突发信号并进行接收处理(步骤S57)。
另一方面，请求用于通信设备之间的通信的上行链路的终端设备(在图2 1的示例中为终端设备#1)识别线路区域信息(DL MAP)(步骤S58a)并通过对应的子信道发送数据给另一终端设备(步骤S58b)。
结果，另一对应的终端设备可以从基于WiMAX的下行链路子信道接收终端设备之间的数据(步骤S59)。
通过如上所述在子信道中划分上行链路区域和终端设备之间的通信区域，可以在基站的监督下实现通信设备之间的通信。在第五实施例中，由于不临时切换WiMAX模式和802.11模式，所有不需要GPS接收器单元和PHY处理单元的基于802.11的块。
所述实施例的以上描述并不旨在将本发明限制于所示示例的具体细节。可在本发明的范围内进行任何合适的修改和等效替换。所附权利要求涵盖了落入本发明范围内的本发明的所有特征和优点。
本申请基于2006年6月20日提交的在先日本专利申请No.2006-169867并要求其优先权，再次通过引用并入其全部内容。
权利要求
1.一种通信系统，该通信系统按照正交频分复用模式在多个基站和多个终端设备之间进行通信，所述系统形成帧格式，使得所述多个基站中的每一个都分配有被正交频分的多个频带中的一个；所述多个基站按照所述帧格式，在下行链路帧周期中周期性地发送包括前导信号、广播信号以及设置在所分配的频带内的传输数据的帧信号，所述广播信号使得所述多个终端设备能够共同识别用于表示设置在所分配的频带内的传输数据的存在区域的信息；所述多个终端设备中的每一个都从所接收到的帧信号中的所述前导信号检测具有最高电平的路径，以根据所检测到的路径建立与所述基站的同步，从而获取所述频带中的基于所述广播信号识别的传输数据。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其中当接收到多个前导信号时，所述多个终端设备中的每一个都获取各个频带的传输数据，所述传输数据是基于来自多个基站的与所述多个接收到的前导信号相对应的广播信号来识别的。
3.根据权利要求1所述的通信系统，其中所述多个终端设备中的每一个都分配有用于上行链路请求信号和突发数据的传输区域；在接收到多个前导信号时，所述多个终端设备中的每一个都与具有高相关值的前导信号的基站的定时同步地发送所述上行链路请求信号，其中接收所述上行链路请求信号的基站在预定数量的帧之后发送广播信号，该广播信号指示个体连接标识符以及与该个体连接标识符相对应的上行链路区域，并且其中发送所述上行链路请求信号的终端设备利用与所述个体连接标识符相对应的上行链路区域，向对应的基站发送待发送的信息。
4.根据权利要求3所述的通信系统，其中在连续的下行链路帧周期之间还设置有用于所述多个终端设备的异步通信周期，并且其中在所述异步通信周期期间，所述多个终端设备中的每一个都检测到其他终端设备没有进行发送，并随后向其他终端设备进行数据发送。
5.根据权利要求4所述的通信系统，其中由所述基站指示的用于所述上行链路请求信号的所述上行链路周期以及所述异步通信周期可以在与GPS同步的定时进行切换。
6.根据权利要求4所述的通信系统，其中在所述异步通信周期期间，所述基站终止对所述上行链路的处理。
7.根据权利要求4所述的通信系统，其中由所述基站指示的用于所述上行链路请求信号的所述上行链路周期以及所述异步通信周期设置在相同的下行链路帧周期内。
8.根据权利要求1所述的通信系统，其中对多个频带中的每一个分配多个子信道，其中所述多个子信道中的预定子信道被分配为用于向所述多个终端设备传输所述上行链路请求信号以及所述突发数据的区域，其中在接收到多个所述前导信号的情况下，所述多个终端设备中的每一个都与具有高相关值的前导信号的基站的定时同步地发送所述上行链路请求信号，其中接收所述上行链路请求信号的基站在预定数量的帧之后，发送广播信号，该广播信号指示个体连接标识符以及与该个体连接标识符相对应的上行链路区域，其中发送所述上行链路请求信号的终端设备利用与所述个体连接标识符相对应的上行链路区域，向对应的基站发送待发送的信息，其中在连续的下行链路帧周期之间还设置有用于所述多个终端设备的异步通信周期，并且其中在所述异步通信周期期间，所述多个终端设备中的每一个都检测到其他终端设备没有进行发送，并随后向其他终端设备进行数据发送。
9.一种通信系统中的基站，所述通信系统按照正交频分复用模式在多个基站和多个终端设备之间进行通信，该基站包括接口，该接口将网络侧数据输入到所述基站；编码单元，该编码单元对传输数据进行编码和错误校正处理；第一产生单元，该第一产生单元产生包括帧控制头、下行链路分配信息以及上行链路分配信息的宽带信号；设置单元，该设置单元以与WiMAX标准相对应的格式设置前导信号、所述宽带信号以及所述传输数据；第二产生单元，该第二产生单元根据以与WiMAX标准相对应的格式设置的帧信号产生正交频分多址信号；以及转换单元，该转换单元将所生成的正交频分多址信号转换成射频信号。
10.根据权利要求9所述的基站，该基站还包括使用来自GPS系统的时钟信号产生用于多个组件的操作的基准信号。
11.一种通信系统中的终端设备，所述通信系统按照正交频分复用模式在多个基站和多个终端设备之间进行通信，所述基站包括接口，该接口将网络侧数据输入到所述基站；编码单元，该编码单元对传输数据进行编码和错误校正处理；第一产生单元，该第一产生单元产生包括帧控制头、下行链路分配信息以及上行链路分配信息的宽带信号；设置单元，该设置单元以与WiMAX标准相对应的格式设置前导信号、所述宽带信号以及所述传输数据；第二产生单元，该第二产生单元根据以与WiMAX标准相对应的格式设置的帧信号产生正交频分多址信号；以及转换单元，该转换单元将所生成的正交频分多址信号转换成射频信号，并且所述终端设备接收从所述基站发送的数据，其中所述终端设备包括接收单元，该接收单元用于接收数据并对接收到的数据进行解调；变换单元，该变换单元以WiMAX标准进行快速傅立叶变换处理；第一检测单元，该第一检测单元用于从由进行快速傅立叶变换处理的所述变换单元进行了转换的接收数据中检测前导信号；第二检测单元，该第二检测单元用于在所述第一检测单元中检测超过一阈值的所有前导信号；接收单元，该接收单元用于基于所述前导信号的检测信号接收包括所述帧控制头、所述下行链路分配信息、以及所述上行链路分配信息的宽带信号；识别单元，该识别单元用于从所接收的宽带信号中识别必要的数据区域；通知单元，该通知单元向突发信号处理单元通知所识别到的区域；基于所识别到的区域进行突发信号的接收处理的单元；执行包括对所接收到的突发信号的解码和错误校正的处理的单元；以及输出单元，该输出单元将已进行了错误校正的信号输出到外部设备。
全文摘要
本发明提供了一种通信系统，该通信系统形成帧格式，使得多个基站中的每一个都分配有进行了正交频分的多个频带中的一个；所述多个基站按照所述帧格式，在下行链路帧周期中周期性地发送包括前导信号、广播信号以及设置在所分配的频带内的传输数据的帧信号，所述广播信号使得所述多个终端设备能够共同识别用于表示设置在所分配的频带内的传输数据的存在区域的信息；所述多个终端设备中的每一个都从所接收的帧信号中的前导信号检测具有最高电平的路径，以根据所检测到的路径建立与所述基站的同步，从而获取所述频带中的根据所述广播信号识别的传输数据。
文档编号H04B7/26GK101094515SQ20061016900
公开日2007年12月26日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年6月20日
发明者町田守 申请人:富士通株式会社