无线通信设备和无线通信方法_4

文档序号:9932978阅读:来源:国知局
着发送功率的改变一起对路径度量执行重新计算将是任意的。
[0138] 注意的是,在步骤S1105中,可基于除了组的所属状况外的信息,决定是否与终端 站执行通信。例如,在还可以执行直接通信时,可决定根据通信历史没有过多通信的终端站 不执行通信。另外,如果网络是IEEE 802.11s,则可确定下一跳中没有指定的终端不执行通 {目。
[0139] 根据第二实施例,通过致使自身的发送功率降低,终端站可抑制对远距离分开的、 不执行直接通信的终端站的干扰,并且可防止其它终端站的发送机会减少。
[0140] [实施例3]
[0141] 这里,将描述以下实施例:在基于CSMA的无线接入系统的网络中作为终端站操作 的无线通信设备100抑制对隐藏终端的干扰。如下文中将描述的,终端站通过按照自身检测 到的终端站的数量和其它相邻终端站检测到的终端站的数量控制自身的发送功率,来抑制 与隐藏终端的干扰,并且抑制发送机会减少。
[0142] 例如,在诸如图6中示出的存在隐藏终端的网络的构造中,将考虑终端站之间的相 互干扰。在同一幅图中,在六个终端站STA 0至STA 5正在操作时,并且在其中,STA 0待发送 的分组的到达范围被参考标号601示出的椭圆形包围。示出了以下状态:STA 1、STA 2和STA 3可接收STA 0发送的分组,而STA 4和STA 5不能够接收STA 0发送的分组。
[0143] 在这种情况下,由于STA 4不知道STA 0的状态,因此在STA0向STA 1发送数据(诸 如用参考标号602示出的)时,在与STA 0的发送定时相同的时间段期间,存在向STA 3发送 数据的可能性(诸如用参考标号603示出的)。在这种情况下,STA 0的分组和STA 4的分组将 发生冲突,STA 3将不能够接收STA 4的数据。
[0144] 为了解决这种隐藏终端问题,在基于CSMA执行接入控制的网络中,联合使用RTS/ CTS系统(上述的)。然而,当使用RTS/CTS时,虽然可抑制分组的冲突,但发送定时被延迟。当 存在许多周围的终端站或隐藏终端时,由于发送定时被延迟,导致吞吐量没有升高。
[0145] 因此,在本实施例中,在无线通信设备100作为STA 0操作时,例如,估计隐藏终端 的存在,并且按照对自身的分组发送和接收有实质影响的终端站(包括隐藏终端)的数量来 控制发送功率。
[0146] 本公开中公开的技术的实质不特别限于估计隐藏终端的数量的方法。例如,如果 网络是IEEE 802.11s,则可考虑使用信标间隔定时元素,信标间隔定时元素用于防止终端 站中的每个通知的信标的冲突。
[0147] 图7示出信标间隔定时元素的数据格式。通常,信标间隔定时元素被插入信标或动 作帧中进行发送。各个终端站接收到的其它终端站的信标的发送定时信息被存储在信标间 隔定时元素中。图7中示出的信标间隔定时元素700已经存储了N个接收部分的信标定时信 息701-1、…、701-N。通常,接收信标间隔定时元素的终端站基于被报告信标的发送定时确 定自身的信标发送定时,使得没有出现碰撞。通过使用信标间隔定时元素,变得即使在例如 不能够接收直接信标的终端站(隐藏终端)之间,也变得有可能不发生信标的冲突。在本实 施例中,通过使用这种机制,估计隐藏终端的数量。
[0148] 将参照图8描述使用信标间隔定时元素估计隐藏终端的数量的方法。在同一幅图 中,七个终端站STA 0至STA 6正在操作。另外,STA 0待发送的分组的接收范围被参考标号 801示出的椭圆形包围。在图示的网络构造中,在下面的表1中示出终端站(发送侧)中的每 个的分组的接收范围内的终端站(接收侧)的列表。
[0149] [表 1]

[0151] STA 0只能够从自身的接收范围内的STA1、STA2和STA3接收信标(参照参考标号 802至804),并且不能够直接从STA 4、STA 5和STA 6接收信标。另一方面,由于STA3可从STA 1、 STA4和STA 5接收信标,因此通过将STA 1、STA 4和STA 5的信标发送定时(TBTT)存储在 信标间隔定时元素中(诸如参考标号801示出的)来发送信标。
[0152] 因此,STA 0可通过观察从STA 3接收的信标中包括的信标间隔定时元素和由自身 管理的STA 1、STA 2和STA 3的信标发送定时之间的差异来估计作为隐藏终端的STA 4和 STA 5的存在。
[0153] 另外,由于STA 1还可接收作为STA 0的隐藏终端的STA 6的信标,因此通过将STA 2、 STA 3和STA 6的信标发送定时存储在信标间隔定时元素中(诸如参考标号803示出的)来 发送信标。另外,STA 0可基于从STA 1接收的信标间隔定时元素来估计STA 6存在。
[0154] 以这种方式,STA 0可理解存在三个可接收直接信标的终端站STA 1、STA 2和STA 3和三个作为隐藏终端的STA 4、STA 5和STA 6,这些终端是作为对自身的分组发送和接收 有影响的终端站存在的。另外,在包括隐藏终端的有实质影响的终端站的数量超过规定阈 值的情况下,STA 0控制发送功率。以这种方式,STA 0变得可以按照不仅直接电波到达的终 端站STA 1、STA 2和STA 3的存在,而且按照直接电波没有到达但有实质影响的终端站(隐 藏终端)STA4、STA 5和STA 6的存在来控制发送功率和信号检测能力。
[0155] 图12用流程图的形式示出在基于CSMA的无线接入系统的网络上作为终端站操作 的无线通信设备100按照有实质影响的终端站的存在控制自身的发送功率的处理过程。 [0156]当从周围的终端站接收到信标时(步骤S1201),接收单元120执行解调处理和解码 处理。然后,通过上层处理单元130分析信标所描述的内容。
[0157] 干扰抑制单元140用接收到的各信标中存储的信标间隔定时元素,估计对自身的 分组发送和接收有实质影响的终端站(包括隐藏终端)的总数(步骤S1202)。然后,将对自身 的分组发送和接收有实质影响的终端站的总数与规定阈值进行比较(步骤S1203)。
[0158] 如果对自身的分组发送和接收有实质影响的终端站的总数等于或低于阈值(步骤 S1203中的"否"),则后续不执行对发送功率的控制。这是因为,当在这种状况下降低发送功 率时,对于不执行直接通信的终端站而言的发送功率余量变小,通信变得不稳定。
[0159] 另一方面,在对自身的分组发送和接收有实质影响的终端站的总数超过阈值的情 况下(步骤S1203中的"是"),干扰抑制单元140向发送功率控制单元114输出指令,以降低发 送功率(步骤S1204)。发送功率控制单元114通过回复这个指令来控制RF发送单元113中的 功率放大。通过降低自身的发送功率,可抑制与有实质影响的终端(诸如,隐藏终端)的干 扰。注意的是,计算出的发送功率用于包括信标的所有发送分组。
[0160] 另外,在步骤S1204中改变发送功率时,与此结合,干扰抑制单元140对信号检测能 力控制单元125进行指示,以改变接收单元120内的解调单元122中的信号检测能力(步骤 S1205)。例如,在致使发送功率降低时,可发送范围减小,所以据此执行调节,从而不检测以 小功率接收的分组。然而,是否还随着发送功率改变一起而对信号检测能力执行调节将是 任意的。
[0161] 另外,由于因计算出的路径度量产生实际值的差异并且因改变之后的发送功率而 出现诸如发送数据分组损耗的缺陷,因此执行对路径度量的重新计算(步骤S1206)。然而, 是否还随着发送功率改变一起而对路径度量执行重新计算将是任意的。
[0162] 注意的是,虽然以上详细描述了使用诸如信标或包括信标间隔定时元素的动作帧 的现有帧格式(IEEE 802.11所规定的)来估计隐藏终端的方法,但可通过除此之外的方法 来估计隐藏终端。
[0163] 各种信息元素(信息元素:IE)可被存储在信标帧的帧主体中。厂商指定IE被定义 为其中之一。厂商指定IE是能够被厂商自由添加并且使用的信息元素。在本实施例中,通过 存储和交互式使用自身在厂商指定IE中检测到的终端站(可接收信标)的信息,可获取隐藏 终端的信息。另外,隐藏终端的信息可作为IP层的数据分组被广播、多播或单播。
[0164] 根据第三实施例,在隐藏终端的数量增加时,终端站可通过降低自身的发送功率 来抑制干扰,并且可防止其它终端站的发送机会减少。
[0165] [实施例4]
[0166] 在第一实施例至第三实施例中,终端站按照与周围终端站的距离来控制自身的发 送功率,以抑制干扰。
[0167] 当针对各终端站控制这种发送功率时,因发送功率不匹配,产生接入控制的不一 致。为了解决这个问题,虽然已经考虑了终端站按照发送功率来控制信号检测能力的方法, 但因其它终端站发送的分组,仍然将出现电波干扰。因此,将存在上述诸如发生数据冲突并 且吞吐量没有升高的问题(3)。
[0168] 例如,将考虑将诸如图9中示出的针对各终端站的发送功率有偏置的网络作为示 例。在同一幅图中,六个终端站STA 0至STA 5正在操作。在这些之中,STA 0待发送的分组的 到达范围被用参考标号901表示的实线椭圆形包围。另外,STA 3待发送的分组的到达范围 被用参考标号902表示的虚线椭圆形包围。
[0169] 这里,通过在控制发送功率的同时控制信号检测能力,STA 3的分组没有到达STA 0。以这种方式,保持STA 0和STA 3之间的数据发送定时是公平的。然而,由于STA 3的分组 以电波方式到达STA 0(诸如,可根据STA 0容纳在图9内的椭圆形902中理解的),因此STA 0 的分组和STA 3的分组将有可能发生冲突。
[0170] 因此,在本实施例中,为了解决终端站之间的发送功率不匹配,引入了以下方法: 终端站将发送功率相关信息通知给周围的终端站,并且电波干扰被抑制。
[0171]例如,发送功率的控制请求作为发送功率相关信息的示例被通知给周围的终端 站。在这个控制请求中描述了待控制的终端站的特有信息(例如,地址等)和诸如指令值的 信息,该指令值指示将要按什么程度控制发送信息。接收到干扰的终端站通过向变成干扰 成因的终端站发送请求降低发送功率的分组来抑制分组的干扰。当通过应用于图9进行描 述时,通过将请求降低发送功率的分组从STA 0发送到STA 3,可以致使STA 3的发送功率降 低,并且抑制分组的干扰。例如,在无线通信设备100作为STA 0操作的情况下,干扰抑制单 元140或上层处理单元130致使按照检测到的分组干扰,发送请求降低发送功率的分组。
[0172]另外,作为发送功率相关信息的另一个示例,自身的发送功率的信息可被通知给 周围的终端站。接收到干扰的终端站将其中描述了自身的发送功率的信息的分组广播给周 围的终端站。可供选择地,它可被发送到已变成干扰成因的终端站地址。在接收这个分组的 周围终端站侧决定是否控制发送功率。例如,可控制自身的发送功率,以匹配伙伴方的发送 功率的信息。或者,可通过将这个分组的发送源能够接收的终端站的RSSI与自身观察到的 这个伙伴方的RSSI进行比较来控制发送功率。无须说,周围的终端站可忽略从伙伴方接收 的发送功率的信息。
[0173] 终端站可使用现有的帧格式来发送与诸如上述的发送功率相关的信息。例如,可 使用被包括在现有帧格式(诸如,信标)中的、被定义为能够被厂商自由添加并且使用的信 息元素的厂商指定IE。另外,终端站通过在不使用现有帧格式的情况下定义独立动作帧(诸 如,IP层的数据分组)来发送与发送功率相关的信息。
[0174] 然而,在图9中示出的示例中,STA 0处于首先致使发送功率降低,并且STA 0待发 送的电波没有到达STA 3的状态。即使其中描述了发送功率相关信息的分组被直接发送到 STA 3,STA 0也不能够执行通知。因此,处于首先致使发送功率降低的状态的STA 0可致使 在执行通知发送功率相关信息的分组的发送时暂时增加发送功率。在作为STA 0操作的无 线通信设备100中,干
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