专利名称：发射机、接收机以及无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用多条通道或者多个载波来传送数据的发射机、接收机以及无线通信装置，具体地说涉及为了使用多条通道或者多个载波来传送数据而通知所使用的通道的发射机、接收机以及无线通信装置。
背景技术：
一般来说，通信系统中的数据的发送接收的控制用在以下层中进行，即，数据链路层或者作为媒体接入控制(MACMedia AccessControl)和传送路的接口的物理层(PHYPhysical Layer)，以及，控制在开始通信前进行通信的终端间的链路确立等的数据链路层或者对无线接入进行接入控制的MAC的下位层。
例如，在无线通信系统中使用的无线通信装置中，设置PHY单元、MAC单元、发送缓冲器、接收缓冲器，在PHY单元上把上位层的控制信息和用户信息变换为被称为脉冲串(burst)的格式，在基站台和无线终端之间进行变换后的格式的数据的发送接收。
在使用正交频分复用(OFDMOrthogonal Frequency DivisionMultiplexing)调制方式的无线通信系统中，PHY单元根据OFDM的规定选择与基站台和无线终端之间的距离和干涉条件等的传播环境相应的传送模式，以保持适宜的通信品质。
MAC单元通过根据基站以及无线终端的发送缓冲器以及接收缓冲器的状态确定进行通信的无线终端和传送量等来控制物理层。在使用了存取点进行集中控制的分时复用方式的无线通信系统的情况下，存取点的MAC单元通过根据规定的分配请求量确定载波的时间轴方向的使用方法来管理存取点和无线终端的数据的发送接收，无线终端的MAC单元按照存取点的确定，使用在存取点中允许的时隙进行数据的发送接收。作为规定的分配请求量，例如有预先设定的分配请求量和根据给各终端的发送缓冲器的数据量计算除的分配请求量。
另外，当使用了CSMA(Carrier Sense Multiple Access载波侦听多路存取)的无线通信系统的情况下，存取点的MAC单元使用定期发送的通知信号以及控制信号和各无线终端之间确立同步，无线终端的MAC单元遵照来自存取点的通知信号以及控制信号，进行一定时间的载波侦听)，在确认不与其他的无线终端竞争时，和存取点进行数据的发送接收。
发送缓冲器以及接收缓冲器直至发送接收结束前存储发送数据以及接收数据。当以用户连接单位进行这些数据的管理的情况下，发送缓冲器为每个用户连接进行数据存储，并对MAC单元报告其存储着的数据量。然后，按照发送的控制进行数据的发送。另外，接收缓冲器确认接收到的数据，确认的结果，当在接收到的数据中有传送错误的情况下，对存取点发出数据的再发送的请求。
这样在无线通信系统中在基站台或者存取点和无线终端中进行通信，而随着近年来因特网的普及，在基站台或者存取点和无线终端之间发送接收的数据不仅是电子邮件和文本数据等的不需要实时性的数据，而且因为发展到处理运动图形数据等数据量多，要求实时性的数据，所以要求通信速度的高速化。因此，在无线通信系统中，通过使用多个通道增加传送容量来实现通信速度的高速化。
使用多个通道的第1现有技术是使用了TDMA-TDD(TimeDivision Multiple Access-Time Division Duplex时分多址-时分双工)的PHS(personal Handy phone System)系统。在PHS系统中，把在时间轴上分割了1个频率得到的时隙分配给从基站到移动台的下行线路4个时隙，分配给从移动台到基站的上行线路4个时隙，把上行线路以及下行线路的时隙的1个作为控制用时隙使用，把3个时隙作为通话通道使用。在移动台开始通信时，使用上行线路的控制通道，向基站发送链路通道确立请求，基站使用下行线路的控制通道通知在移动台中使用的通道的信息，对3个通话通道中的1个确立链路。当使用多个时隙的情况下，移动台使用已确立链路的通话通道进行通话通道的追加请求，基站台分配在通话通道追加请求中要求的时隙，进行分配的时隙的呼叫连接。然后，在对已分配的时隙进行连接后，基站台和移动台使用多个时隙进行通信(例如，参照非专利无线1)。
在使用了多个通道的第2现有技术中，通过预先分配确保多个通道，使得在宽频带的传送频带所需要的特定的通信单元系统和特定的终端单元系统之间的路径上进行多通道的通信(例如，参照专利文献1)。
在使用多通道的第3现有技术中，如可以在多个通道中通信那样，在本台和对方台双方的装置中预先相互决定所使用的2个通道，如可以在其各通道中通信那样在装置中进行设定，在设定后固定使用该2个通道(例如，参照非专利文献2)。
非专利文献1-ARIB RCR STD-28非专利文献2-IEEE802.11a专利文献1-特开2002-135304号公报专利文献2-特表2002-517132号公报但是，在第1现有技术中，因为在基站台和移动台确定了在1个通道中进行通信所使用的多个通道后，进行所使用的多个通道的确定，所以存在直至在多个通道中传送数据前的处理变得复杂的问题。
另外，在第1现有技术中，因为是使用控制信息进行所使用的多个通道的确定，所以存在无法在开始通信时立即转送数据，在至决定所使用的通道前的通信初始时期容许能力降低这样的问题。尤其是在想要使用多个通道执行高速通信时，并不希望在直至决定多个通道前采用控制信息进行通信。
而且，在第1现有技术中，在使用多个通道进行通信时，由于通信终端因高速移动等情况发生在传送路中的状况的变化或者干涉等随时间而变的通信环境的变化，例如，在必须改变在每个脉冲串(burst)中使用的通道时，必须从发射机一侧对接收机一侧通知使用通道的变更，从而存在着使控制进一步变得复杂，从而导致容许能力(through-put)下降的问题。
另外，在第2以及第3现有技术中，因为所使用的多条通道被固定，所以当因来自另一系统的干涉波等蔓延，致使使用通道的有用波波与故障波之比降低的情况下，存在再发送次数增加，容许能力降低的问题。
发明内容
鉴于上述问题的存在，本发明的目的在于获取一种事前不通知在接收方使用的通道，同时能够使用多个通道进行通信的发射机、接收机以及无线通信装置。
在本发明中，是被适用于无线通信系统的，用可以使用的1个或多个通道对接收机发送无线帧的发射机，其特征在于，配置在使用2个以上通道进行数据发送的情况下，按所使用的通道数分割数据，使用分割后的数据生成每个通道的发送数据的发送用MAC单元；生成包含上述各发送数据的无线帧的无线帧生成单元；在上述各无线帧内插入用于识别通道的通道信息的发送用使用通道通知单元，该发射机发送包含有上述通道信息的各无线帧。
如果采用本发明，则当使用2个以上通道进行数据的发送时，把用于识别在数据发送中使用的多个通道的通道信息插入到发送的无线帧内。
图1是表示本发明中的实施方式1的无线通信系统的结构的概略图。
图2是表示图1所示的无线通信装置的结构的方框图。
图3是用于说明本发明中的实施方式1的无线通信装置使用的通道的图。
图4是表示图2所示的无线帧生成单元生成的无线帧的格式的图。
图5是表示图2所示的无线帧生成单元的扰频器的图。
图6是表示图2所示的数据处理单元的去扰频器的图。
图7是用于说明本发明中的实施方式1的无线通信装置的发送动作的流程图。
图8是用于说明本发明中的实施方式1的无线通信装置的接收动作的流程图。
图9是表示本发明中的实施方式2的无线通信装置的结构的方框图。
图10是用于说明本发明中的实施方式2的无线通信装置的发送动作的流程图。
图11是用于说明本发明中的实施方式2的无线通信装置的接收动作的流程图。
图12是表示无线LAN帧的前同步信号的结构的图。
图13是表示本发明中的实施方式3的特殊前同步信号模式一例的图。图14是表示本发明中的实施方式3的无线LAN帧的结构的图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的发射机、接收机以及无线通信装置的实施方式。而且，并没有用本实施方式限定本发明的意思。
实施方式1用图1～图8说明本发明的实施方式1。图1是表示本发明的实施方式1的无线通信装置所适用的无线通信系统的结构的方框图。本发明中的实施方式1的无线通信系统用使用多条(这种情况下是4条)通道经由无线区域5进行相互通信的多个(这种情况下是4台，通道数和无线通信装置的台数没有关系)无线通信装置1～4构成。无线区域5是全部的无线通信终端1～4不会成为隐终端而能够通信的区域，4台无线通信终端1～4位于无线区域5内。无线通信系统如图2所示，把可以使用的频带分成4个频带，具有通道A、通道B、通道C、通道D，能够使用这些通道以最大4通道通信。另外，无线通信装置1～4是使用4个通道，可以以1对1，1对3，4对4等进行通信的无线通信装置。
图1所示的无线通信装置1～4全部设置有相同的功能。参照图3所示的表示无线通信装置1的结构的方框图说明无线通信装置的功能。无线通信装置1具备有MAC单元10；设置与本装置可以使用的通道数对应的多个(这种情况下是4个)发送处理单元20a～20d的发送单元；设置接收处理单元50a～50d以及天线40a～40d的接收单元；共用器30。天线40a、发送处理单元20a以及接收处理单元50a与通道A对应，天线40b、发送处理单元20b以及接收处理单元50b与通道B对应，天线40c、发送处理单元20c以及接收处理单元50c与通道C对应，天线40d、发送处理单元20d以及接收处理单元50d与通道D对应。
而且，MAC单元10具有权利要求范围所述的发送用MAC单元以及接收用MAC单元的功能，使用通道通知单元11具有权利要求范围所述的发送用使用通道通知单元以及接收用使用通道通知单元的功能。
另外，用发送处理单元20a～20d和共用器30实现权利要求范围所述的发送单元，用接收处理单元50a～50d和共用器30实现权利要求范围所述的接收单元，用无线帧生成单元24和调制单元22实现权利要求范围所述的无线帧生成单元。
MAC单元10具有使用通道通知单元11。MAC单元10如果从外部输入应该发送的数据，则确定可以使用的通道，并分割应该发送大的数据分配给已确定的通道。然后，对已确定的每个通道生成发送数据。另外，进行在从接收处理单元50a～50d输入的各个接收数据内是否包含着通道信息的判断，根据包含用使用通道通知单元11挑选出的给本装置的通道信息的各通道的接收数据，再构筑帧并输出给控制单元。
使用通道通知单元11在MAC单元10生成的每个通道的发送数据的未使用区域中插入通道信息。所谓通道信息是用于识别所使用的通道的信息，使用同一帧标识或者使用通道号码信息。
同一帧标识是规定位数的特定模式，对无线通信系统内的各无线通信装置1～4各自确定。使用通道号码信息例如是表示使用通道数，和该通道是第几号通道的信息。具体地说，如把图2所示的通道A设定为通道号1，把通道B设定为通道号2，把通道C设定为通道号3，把通道D设定为通道4那样，在无线通信系统中预先设定通道号。当使用通道A以及通道B这2个通道的情况下，通道A的通道信息是使用通道数为“2”，通道号码为“1”，通道B的通道信息是使用通道数为“2”，通道号码为“2”。另外，也可以把全部的通道与位对应，例如用“1”表示插入了发送数据的通道，用“0”表示未插入发送数据的通道，如“1100”那样，表示在哪个通道中插入发送数据，即，正在使用哪个通道。另外，当把使用通道号码信息插入到未使用区域的情况下，还把用于识别是给无线通信系统内的无线通信装置1～4的哪个无线通信装置的数据的通信装置识别信息也插入到未使用区域。通信装置识别信息可以使用同一帧标识，也可以使用和同一帧标识标题的识别信息。
另外，当在接收处理时MAC单元10判断为在接收数据内包含通道信息的情况下，使用通道通知单元11进行接收数据内的通道信息是给本装置的同一帧标识，或者是通信装置识别信息的识别，挑选给本装置的接收数据。然后，把给本装置的接收数据输出到MAC单元10。
共用器30在把从发送处理单元20a～20d输出的各通道的发送RF(Radio Frequency)信号经由天线40a～40d发送的同时，把经由天线40a～40d接收到的接收RF信号输出到各通道的接收处理单元50a～50d。而且，共用器30例如也可以用开关等构成。
发送处理单元20a～20d设置同一功能，在各自中具有无线帧生成单元21、调制单元22以及发送RF单元23。无线帧生成单元21生成除了用于图4所示的无线帧内的同步确立的前同步信号(preamble)的发送帧。即，生成在调制单元22中使用的调制方式；穿孔环(puncture ring)的速率；用作为帧长度等的信息帧信息、用于编码单元的初始化的编码单元初始化区间、未使用区域、发送数据、编码初始化区间以及作为伪数据的PAD构成的发送帧。然后，对已生成的发送帧使用预先规定的编码方式、纠错用穿孔环(puncture ring)规则以及交织长度，对从MAC单元10输入的发送数据进行编码、穿孔环(puncture ring)以及交织。无线帧生成单元21配置图5所示的扰频器211，把发送帧的规定的部分输入扰频器211进行扰频处理，把进行了扰频处理的发送帧输出到调制单元22。
调制单元22根据预先确规定的调制方式调制发送帧而生成调制数据，如图4所示在调制数据的帧信息前生成附加了前同步信号(preamble)的无线帧，把生成的无线帧输出到发送RF单元23。发送RF单元23把无线帧的基带频率变换为无线频率而生成发送RF信号，放大已生成的发送RF信号并输出到共用器30。
接收处理单元50a～50d配置同一功能，在各自中具有接收RF单元51、解调单元52以及数据处理单元53。接收RF单元51把从共用器30输入的接收RF信号变换为基带信号，把变换后的基带信号输出给解调单元52。
解调单元52根据预先规定的解调方式解调基带信号，把解调数据输出到数据处理单元53。数据处理单元53配置图6所示的去扰频器532，把解调数据的规定的部分输入到去扰频器532对其进行去扰频处理，根据进行了去扰频处理后的解调数据的帧信息，对图4所示的无线帧的编码单元初始化区间之间未使用区域以及发送数据实施去交织、译码并进行FEC(Forward Error Correction前向纠错)处理。然后，把进行了FEC处理的接收数据输出到MAC单元10。
以下，参照图7以及图8的流程图，以从无线通信装置1到无线通信装置2的通信为例子，说明本发明中的实施方式1的无线通信系统的动作。
首先，参照图7的流程图说明无线通信装置1向无线通信装置2发送数据的动作。当输入要发送的数据，并使用多个通道发送该数据的情况下，MAC单元10通过调查能够使用的通道来确定使用通道(步骤S100)。具体地说，MAC单元10使用接收处理单元50a～50d进行图2所示的通道A～D的接收处理，对每个通道测定载波侦听、接收电平等。然后，在无法检测到载波的情况下或者接收电平在规定的值或者以下的情况下，判断为该通道无法使用并确定在可以使用的通道。
如果使用通道确定，则MAC单元10把应该发送的数据分割为使用通道的数，生成对使用通道的发送数据(步骤S110)。例如，如果假设可以使用通道是通道A以及通道C，则MAC单元10把应该发送的数据分割为2个，生成通道A的发送数据以及通道C的发送数据。
使用通道通知单元11在MAC单元10生成的各发送数据的未使用区域中插入通道信息(步骤S120)。当作为通道信息使用同一帧标志的情况下，使用通道通知单元11把无线通信装置2的特定模式插入在通道A以及通道C的未使用区域。当作为通道信息用使用通道号码信息的情况下，把与无线通信装置2对应的通信装置识别信息，和使用通道号码信息插入到通道A以及通道C的未使用区域。这种情况下，插入在通道A上的使用通道号码信息把使用通道数“2”以及通道号码“1”，或者各通道与位对应起来成为“1010”，插入到C上的使用通道号码信息把使用通道数“2”以及通道号码“3”，或者各通道与位对应起来成为“1010”。
如果使用通道通知单元11在未使用区域中插入通道信息，则MAC单元10把包含通道信息的各通道的发送数据输出到无线帧生成单元21。这种情况下MAC单元10把通道A的发送数据输出到发送处理单元20a的无线帧生成单元21，把通道C的发送数据输出到发送处理单元20c的无线帧生成单元21。
发送处理单元20a的无线帧生成单元21使用从MAC单元10输入的发送数据以及在调制单元22中使用的调制方式，穿孔环(puncture ring)的速率、帧长度等的信息进行发送帧(参照图4)的生成，使用对生成的发送帧来说预先规定的编码方式、纠错用穿孔环(puncture ring)规则以及交织长度，对从MAC单元10输入的发送数据进行编码、穿孔环(puncture ring)以及交织(步骤S130)。然后，把实施了这些处理的发送帧的规定的部分输入到扰频器211，在实施了扰频处理后把发送帧输出到发送处理单元20a的调制单元22。
发送处理单元20a的调制单元22根据预先确定的调制方式调制发送帧而生成调制数据，在已生成的调制数据的帧信息前附加前同步信号(preamble)，生成图4所示那样的无线帧。然后，把生成的无线帧输出到发送RF单元23(步骤S140)。
发送RF单元23把无线帧的基带频率变换为无线频率而生成发送RF信号，放大已生成的发送RF信号输出到共用器30(步骤S150)。
发送处理单元20c的无线帧生成单元21、调制单元22以及发送RF单元23对通道C的发送数据进行和上述的发送处理单元20a的无线帧生成单元21、调制单元22以及发送RF单元23同样的动作(步骤S130～S150)。
共用器30把从发送处理单元20a的发送RF单元23输入的发送RF信号经由天线40a输出到无线区域5，把从发送处理单元20c的发送RF单元23输入的发送RF信号经由天线40c输出到无线区域5。
以下，参照图8的流程图说明无线通信装置2接收从无线通信装置1发送的数据的动作。共用器30使用天线40a～40d从无线区域5接收各通道的RF信号，把各个接收RF信号输出到接收处理单元50a～50d。
接收处理单元50a的接收RF单元51把从共用器30输入的用天线40a接收到的接收RF变换为基带信号，将变换后的基带信号输出到解调单元52(步骤S200)。
接收处理单元50a的解调单元52根据预先规定的解调方式对基带信号进行解调，将解调数据输出到数据处理单元53(步骤S210)。
接收处理单元50a的数据处理单元53把解调数据的规定的部分输入到去扰频器532以实施去扰频处理。然后，对图4所示的无线帧的帧信息实施去交织以及译码，从而取出调制方式、穿孔环(puncturering)的速率、帧长度等的信息，根据取出的这些信息对无线帧内的编码单元初始化区间、未使用区域、发送数据(有效载荷)、编码单元初始化区间以及PAD实施去交织、译码处理并进行FEC(ForwardError Correction前向纠错)处理(步骤S220)。然后，把进行了FEC处理的接收数据输出到MAC单元10。
接收处理单元50b～50d的接收RF单元51、解调单元52以及数据处理单元53对从共用器30输入的用天线40b～40d接收到的各个接收RF信号，进行和在上述的接收处理单元50a的接收RF单元51、解调单元52以及数据处理单元53同样的动作(步骤S200～S220)。
MAC单元10进行在从接收处理单元50a～50d输入的各个接收数据内是否包含通道信息的判断，把包含有通道信息的接收数据输出到使用通道通知单元11。
使用通道通知单元11识别从MAC单元10输入的接收数据的通道信息，挑选给本装置的接收数据(步骤S230)。无线通信装置1如上所述，因为使用通道A以及通道C向无线通信装置2发送数据，所以在接收处理单元50a以及接收处理单元50c的接收数据中包含通道信息。在此，如果假设无线通信装置3使用通道B以及通道D向无线通信装置4发送了数据，则在通道B以及通道D的接收数据中还包含通道信息。因而，向使用通道通知单元11输入在接收处理单元50a～50d中进行了接收处理的4个接收数据。使用通道通知单元11对这4个接收数据的通道信息是否是表示本装置的信息进行识别，挑选给本装置的接收数据。具体地说，当通道信息是同一帧标志的情况下，进行各接收数据的同一帧标志是否是本装置的特定模式的判定。另外，当通道信息包含通知装置识别信息的情况下，对各接收数据的通信装置识别信息是否是本装置的识别信息进行判定。无线通信装置1因为使用通道A以及通道C向无线通信装置2发送数据，所以使用通道通知单元11对来自接收处理单元50a以及接收处理单元50c的接收数据内的通道信息是给本装置的数据这一点进行识别。然后，把接收处理单元50a以及接收处理单元50c的接收数据是给本装置的数据的信息通知给MAC单元10。
MAC单元10再构筑从使用通道通知单元11通知的各接收数据的帧(步骤S240)。具体地说，因为图4所示的无线帧是接收数据，所以把各通道的接收数据内的发送数据设置为1个而再构筑帧。即，对发送方的无线通信装置1的MAC单元10要发送的数据进行分割，生成耦合了分给各通道的数据的帧。在通道信息是同一帧标识的情况下，或者在使用通道号信息是位对应的情况下，只要以先从使用通道的通道号的某一号开始顺序耦合的方式确定即可，当在使用通道号码信息中采用了使用通道数以及通道号码的情况下，如果按照通道号码顺序耦合，则能够再现在发送方分割之前的数据。MAC单元10把这样再构筑帧成的接收数据输出到外部。
这样在该实施方式1中，因为，发送方无线通信装置的使用通道通知单元11把用于识别在发送中使用的多个通道的通道信息插入在MAC单元10生成的发送数据的未使用区域，并发送包含插入有该通道信息的发送数据的无线帧，而接收方无线通信装置的使用通道通知单元11根据接收到的包含在无线帧内的发送数据中的通道信息，抽出给本装置的发送帧，所以，在不经过通知在发送中使用的通道的步骤，接收方无线通信装置就可以抽出给本装置的发送帧而再构筑发送帧的同时，即使在发送方无线通信装置在每次无线帧的发送时变更了所使用的通道的情况下，接收方无线通信装置也能够再构筑已发送的帧。
另外，发送方无线通信装置的MAC单元10因为通过调查无线通信系统的各通道来决定所使用的通道，所以能够使用传送路的状态好的通道进行通信，能够通过控制再发送次数来提高容许能力。
另外，因为把通道信息插入到发送帧的未使用区域，所以能够只用MAC层进行处理。
而且，在本实施方式1中，虽然在未使用区域中插入了通道信息，但也可以在图4所示的无线帧的编码单元初始化区间上插入通道信息。这种情况下，无线帧生成单元21从输入到对已生成的发送帧进行编码的无线帧生成单元21内的编码单元的发送帧的帧信息的开头开始计数位数，以检测编码单元初始化区间的数据。当检测出的数据是初始化模式的情况下，无线帧生成单元21使用编码单元初始化区间的初始化模式对编码单元进行初始化。当检测出的数据不是初始化模式的情况下，即，当在编码初始化区间插入通道信息的情况下，无线帧生成单元21通过计数编码单元初始化区间的位数来检测编码单元初始化区间结束。然后，在编码初始化区间结束时复位编码单元，对发送帧(参照图4)的未使用区域以及发送数据进行编码。
在帧信息中，包含在调制单元22中使用的调制方式、穿孔环(puncture ring)的速率、帧长度等的信息。无线帧生成单元21根据帧信息内的帧长度来计算未使用区域以及发送数据的长度，通过计数从未使用区域开始计算出的位数，进行发送数据之后的编码单元初始化区间的结束位的检测。然后，在编码单元初始化区间的结束时复位编码单元。
这样通过无线帧生成单元21检测编码初始化区间并复位编码单元，可以在编码单元初始化区间上插入通道信息，能够在发送数据中只插入要发送的数据，从而能够不降低传送容量并且不扩展无线帧地进行通道信息的通知。
实施方式2用图9～图11说明本发明的实施方式2。本发明的实施方式2的无线通信系统因为和图1所示的实施方式1的无线通信系统一样，所以在此省略其说明。
图9是表示本发明中的实施方式2的无线天线装置1的结构的方框图。图3所示的无线通信装置1是图2所示的实施方式1的无线通信装置1，代替其中的发送处理单元20a～20d内的无线帧生成单元21使用无线帧生成单元24，代替其中的接收处理单元50a～50d内的数据处理单元53使用数据处理单元54，MAC单元10内的使用通道通知单元11为使用通道通知单元60。在具有和实施方式1同样功能的构成部分上标注同一符号，并省略重复的说明。
而且，使用通道通知单元60具有在权利要求范围中所述的发送用使用通道通知单元以及接收用使用通道通知单元的功能。
使用通道通知单元60对于MAC单元10已确定的使用通道的发送数据确定是否执行特殊前同步信号(preamble)处理以及/或者特殊扰频处理。当执行特殊扰频处理的情况下，使用通道通知单元60把对进行数据发送的无线通信装置已预先规定的特殊前同步信号(preamble)模式输出到所使用的通道的调制单元22。当执行特殊扰频处理的情况下，使用通道通知单元60作为扰频的初始值把通道信息输出到所使用的通道的无线帧生成单元24。
另外，使用通道通知单元60把从接收处理单元50a～50d的解调单元52输入的是特殊前同步信号(preamble)模式的通知，或者从数据处理单元54输入的经过去扰频处理取得的初始值相等的通道信息输出到MAC单元10。
无线帧生成单元24除了实施方式1的无线帧生成单元21的功能外，当作为扰频的初始值输入了通道信息的情况下，把该通道信息作为初始值使用，把无线帧的规定的部分作为输入数据进行扰频处理。
调制单元22当输入了特殊的前同步信号(preamble)模式的情况下，在图4所示的前同步信号(preamble)中插入已输入的特殊前同步信号(preamble)模式。
解调单元52对无线帧内的前同步信号(preamble)是否是特殊前同步信号(preamble)模式进行判断，当是特殊前同步信号(preamble)模式的情况下，把其主旨输出到使用通道通知单元60。
数据处理单元54除了实施方式1的数据处理单元53的功能外，在对解调数据把规定的部分作为输入数据进行去扰频处理时，把通过去扰频处理输出的初始值输出到使用通道通知单元60。
以下，参照图10以及图11的流程图，以从无线通信装置1向无线通信装置2通信为例子，说明本发明中的实施方式2的无线通信系统的动作。而且，因为对于MAC单元10通过调查可以使用的通道来确定使用通道，生成与已确定的使用通道对应的发送帧的步骤S300、S310来说，和实施方式1进行同样的动作，所以省略详细的说明。
首先，参照图10的流程图，说明无线通信装置1向无线通信装置2发送数据的动作。当输入要发送的数据，并使用多个通道发送该数据的情况下，MAC单元10通过调查可以使用的通道来确定使用通道，生成与已确定的使用通道对应的发送数据(步骤S300，S310)。MAC单元10把使用通道通知给使用通道通知单元60。在此，假设把通道A以及通道C确定为使用通道，把这2个通道通知给使用通道通知单元60。
使用通道通知单元60对于从MAC单元10接收到通知的通道的发送帧确定是否执行特殊前同步信号(preamble)处理(步骤S320)。当执行特殊前同步信号处理的情况下，把与进行数据发送的无线通信装置对应的特殊前同步信号(preamble)模式发送到所使用的通道的调制单元22(步骤S330)。在此，因为使用通道A以及通道C，所以把与无线通信装置2对应的特殊前同步信号(preamble)输出给发送处理单元20a以及发送处理单元20c的调制单元22。
使用通道通知单元60对从MAC单元10接收通知的通道的发送帧确定是否执行特殊扰频处理(步骤S340)。当执行特殊扰频处理的情况下，作为扰频的初始值把通道信息输出到所使用的通道的无线帧生成单元24(步骤S350)。在此，因为使用通道A以及通道C，所以在发送处理单元20a以及发送处理单元20c的无线帧生成单元24中把通道信息输出给无线通信装置2。
发送处理单元20a的无线帧生成单元24使用从MAC单元10输入的发送数据来输出发送帧(参照图4)，使用对已生成的发送帧预先规定的编码方式、纠错用穿孔环(puncture ring)规则以及交织长度，对从MCA单元10输入的发送数据进行编码、穿孔环(puncturering)以及交织。当作为扰频的初始值输入了通道信息的情况下，无线帧生成单元24把已输入的通道信息用作初始值使用，把发送帧的规定的部分输入扰频器211进行扰频处理(步骤S360)。然后，把进行了扰频处理后的发送帧输出打破发送处理单元20a的调制单元22。
发送处理单元20a的调制单元22根据预先规定的调制方式调制发送帧从而生成图4所示的无线帧，把生成的无线帧输出给发送RF单元23(步骤S370)。此时，当输入了特殊前同步信号(preamble)模式的情况下，调制单元22把特殊前同步信号(preamble)模式插入到图4所示的无线帧的前同步信号(preamble)中。
发送RF单元23把无线帧的基带频率变换为无线频率而生成发送RF信号，发大生成的发送RF信号输出到共用器30(步骤S380)。
发送处理单元20c的无线帧生成单元24、调制单元22以及发送RF单元23对通道C的发送帧进行和在上述的发送处理单元20a的无线帧生成单元24、调制单元22以及发送RF单元23中同样的动作(步骤S360～S380)。
共用器30经由天线40a向无线区域5输出从发送处理单元20a的发送RF单元23输入的发送RF信号，经由天线40c向无线区域5输出从发送处理单元20c的发送RF单元23输入的发送RF信号。
以下，参照图11的流程图说明无线通信装置2接收从无线通信装置l发送的数据的动作。共用器30使用天线40a～40d从无线区域5接收各通道的RF信号，把各个接收RF信号输出到接收处理单元50a～50d。
接收处理单元50a的接收RF单元51把从共用器30输入的用天线40a接收到的接收RF信号变换为基带信号，把变换后的基带信号输出到解调单元52(步骤S400)。
接收处理单元50a的解调单元52根据预先规定的解调方式对基带信号进行解调，把解调数据输出到数据处理单元53(步骤S410)。此时，进行无线帧内的前同步信号(preamble)是否是特殊前同步信号(preamble)模式的判定(步骤S420)。然后，当前同步信号(preamble)是特殊前同步信号(preamble)模式的情况下，解调单元52把是特殊前同步信号(preamble)模式的信息通知给使用通道通知单元60。
接收处理单元50a的数据处理单元54根据解调数据的帧信息，对图4所示的无线帧的编码单元初始化区间之间的未使用区域以及发送数据实施去交织、译码处理，并进行FEC(Forward ErrorCorrection前向纠错)处理从而生成接收数据。另外，接收处理单元50a的数据处理单元54把解调数据的规定的部分输入到去扰频器532进行去扰频处理，从而取得初始值(步骤S430)，并判定在已取得的初始值中是否包含通道信息(步骤S440)。然后。当在已取得的初始值中包含通道信息的情况下，数据处理单元54把取得的初始值输出给使用通道通知单元60。
接收处理单元50b～50d的接收RF单元51、解调单元52以及数据处理单元54对从共用器30输入的用天线40b～40d接收到的各个接收RF信号进行和上述的接收处理单元50a的接收RF单元51、解调单元52以及数据处理单元54一样的动作(步骤S400～S440)。
使用通道通知单元60抽出从接收处理单元50a～50d的解调单元52输入的是特殊前同步信号(preamble)模式的通知，或者从数据处理单元54输入的通过去扰频处理取得的初始值相等的通道的接收数据(步骤S450)。无线通信装置1如上所述，使用通道A以及通道C把数据发送到无线通信装置2。因而，使用通道通知单元60从接收处理单元50a以及接收处理单元50c的解调单元52中分别发出各个无线帧的前同步信号(preamble)是特殊前同步信号(preamble)模式这一信息的通知，或者还从数据处理单元54通知扰频的初始值。在此，如果假设无线通信装置3和无线通信装置4使用通道B以及通道D进行了通信，则还从接收处理单元50b以及接收处理单元50d的解调单元52发出无线帧的前同步信号(preamble)是特殊前同步信号(preamble)模式这一信息的通知，或者还从数据处理单元54发出扰频的初始值的通知。使用通道通知单元60对接收到的特殊前同步信号(preamble)模式或者已作为初始值通知的通道信息是否是给本装置的进行判断，把给本装置的特殊前同步信号(preamble)模式或者通道信息通知给MAC单元10。
MAC单元10用从使用通道通知单元60输入的通道信息，再构筑各接收数据的帧(步骤S460)。这种情况下，再构筑通道A以及通道C的接收数据的帧。具体地说，因为图4所示的无线帧是接收数据，所以把各通道的接收数据内的发送数据设置为1个并再构筑帧。即，进行发送方的无线通信装置1的MAC单元10要发送的数据的分割，生成耦合了分给各通道的数据的帧。MAC单元10把再构筑了帧的接收数据输出给控制单元。
这样在该实施方式2中，因为，发送方无线通信装置的使用通道通知单元60把用于识别在发送中使用的多个通道的通道信息作为无线帧的前同步信号(preamble)或者扰频处理的初始值插入，发送包含该通道信息的无线帧，而接收方无线通信装置的使用通道通知单元60根据包含在通过各通道的前同步信号(preamble)或者译码数据的去扰频处理抽出的初始值中的通道信息，抽出包含给本装置的发送帧的通道的接收数据，所以，在不经过通知在发送中使用的通道的步骤，接收方无线通信装置就能够抽出给本装置的发送帧而再构筑发送帧的同时，即使发送方无线通信装置在每次无线帧的发送时改变所使用的通道的情况下，接收方无线通信装置也能够再构筑已发送的帧。
另外，因为把通道信息作为无线帧的前同步信号(preamble)或者扰频处理的初始值插入，所以在能够只在物理层进行处理的同时，能够不扩展无线帧地进行通道信息的通知。
而且，在本实施方式2中，是在进行译码单元52是否是特殊前同步信号(preamble)模式的判定的同时，数据处理单元54具有去扰频器532对解调数据进行去扰频处理，但也可以是解调单元52具有去扰频器532，在把进行了去扰频处理的数据输出给数据处理单元54的同时，数据处理单元54进行前同步信号(preamble)模式是否是特殊前同步信号(preamble)模式的判定。
另外，在本实施方式2中，是在解调单元52中进行是否是特殊前同步信号(preamble)模式的判定，和在数据处理单元54的去扰频器532中对解调数据进行去扰频处理，抽出包含在初始值中的通道信息，但特殊前同步信号(preamble)模式和去扰频处理可以是对某一方实施，也可以对双方实施。
实施方式3用图12～图14说明本实施方式3。在实施方式2中，是通过在无线帧的前同步信号(preamble)中使用特殊前同步信号(preamble)模式来进行使用通道的识别。在本实施方式3中，作为无线通信系统说明使用了无线LAN(Local Area Network局域网)时的特殊前同步信号(preamble)模式。
图12是表示用IEEE802.1la规定的无线LAN帧的前同步信号(preamble)的结构的图。无线LAN帧的前同步信号(preamble)用由10个短准备符号S组成的短前同步信号(preamble)，以及，由长前同步信号(preamble)GI和2个长准备符号L组成的长前同步信号(preamble)构成。短准备符号S是由16个采样区间组成的信号，长准备符号L是由64个采样区间组成的信号。
在无线LAN中，因为预先知道前同步信号(preamble)是以10个短准备符号S、长前同步信号(preamble)G1、2个长准备符号L的顺序构成，所以接收方通过进行位于接收到的信号开头的前同步信号(preamble)的相关处理，实施在接收处理中需要的同步处理和频率偏差除去处理。
在把实施方式2的无线通信装置1用在无线LAN中的情况下，把使图12所示的前同步信号(preamble)的短准备符号S和长准备符号L的极性反转的模式设置为特殊前同步信号(preamble)模式。例如，如图13所示，把用2个短准备符号S、2个使极性反转的短准备符号RS、2个短准备符号S、2个使极性反转的短准备符号RS、2个断准备符号L、长前同步信号(preamble)GI、长准备符号L、使极性反转的长准备符号RL构成的模式作为特殊前同步信号(preamble)模式。
无线LAN的前同步信号(preamble)因为用10个短准备符号S、2个长准备符号L构成，所以使极性反转的模式多种多样，可以充分做到给无线LAN内的多个无线通信装置1各自分配独立的特殊前同步信号(preamble)模式。
在解调单元52中，预先进行前同步信号(preamble)的一部分极性反转这一信息的设定。在图12所示的前同步信号(preamble)、采用图13所示的特殊前同步信号(preamble)模式的前同步信号(preamble)中，同步处理时的前同步信号(preamble)的相关不同。由于其相关的不同，解调单元52对前同步信号(preamble)是否是特殊前同步信号(preamble)模式进行判定，当前同步信号(preamble)是特殊模式的情况下，向使用通道通知单元60通知是特殊前同步信号(preamble)模式。
使用通知单元60根据从接收处理单元50a～50d的解调单元52发出的前同步信号(preamble)是特殊前同步信号(preamble)模式这一通知，对特殊前同步信号(preamble)模式是否是表示本装置的模式进行判定，并通知MAC单元10。
MAC单元10在从使用通道通知单元60输入的特殊前同步信号(preamble)模式是表示本装置的模式时，再构筑被通知的通道的接收数据的帧，将经再构筑的帧的接收数据输出给控制单元。
这样在本实施方式3中，当使用多个通道发送数据的情况下，因为把使无线LAN的前同步信号(preamble)的一部分的极性反转的特殊前同步信号(preamble)模式作为无线LAN帧的前同步信号(preamble)使用，所以即使在无线LAN系统中，也可以通过判定前同步信号(preamble)进行是使用通常的通道还是使用多个通道的判断，不经过通知在发送中使用的通道的通知的步骤，接收方无线通信装置就能够通过抽出给本装置的发送帧而再构筑发送帧，与此同时，即使在发送方无线通信装置每次进行无线帧的发送时变更了所使用的通道的情况下，接收方无线通信装置也能够再构筑被发送的帧。
而且，在进行特殊前同步信号(preamble)模式是否是表示本装置的模式的判定时，使用通道通知单元60在无线LAN帧的前同步信号(preamble)是不是本装置的特殊前同步信号(preamble)模式的情况下，也可以停止前同步信号(preamble)以后的无线LAN帧的接收处理。由此，能够抑止无线通信装置在接收处理时的消耗电能，能够抑止电池的消耗。
另外，在本实施方式3中，是通过在无线LAN帧的前同步信号(preamble)中设定特殊前同步信号(preamble)模式来通知使用通道，但如图14所示，也可以在无线LAN帧的前同步信号(preamble)和标题信息之间插入用于设定通道信息的多个通道使用通知区间。在多个通道使用通知区间中可以插入特殊前同步信号(preamble)模式，也可以插入和特殊前同步信号(preamble)模式标题的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing正交频分复用)的1数据时间量的多通道使用通知数据。
另外，在实施方式1以及实施方式2中，以采用频率的通道为例子说明，但通道并不限于采用频率，例如也可以是时间、符号、空间(MIMO(Multi Input Multi Output多输入多输出))的通道。
而且，在实施方式1以及实施方式2中，说明了天线40a～40d与发送处理单元20a～20d以及接收处理单元50a～50d一一对应的情况，但并不限于此，例如，天线可以是1条也可以是多条。即，1条天线与多个天线对应也可以。
而且，在实施方式1以及实施方式2中，对每个通道准备了发送RF单元23以及接收RF单元51，但并不限于此，例如，发送RF单元23是1个，同时处理4个通道也可以。另外接收RF单元51是1个，同时处理4个通道也可以。
综上所述，本发明的无线通信装置在使用多个通道或者多个载波传送数据的无线通信系统中应用，特别适用于需要通知对接收方使用的多个通道或者多个载波的无线通信系统。
权利要求
1.一种发射机，适用于无线通信系统，用可以使用的1个或多个通道对接收机发送无线帧，其特征在于，包括在使用2个以上通道发送数据时，按使用的通道数来分割数据，并使用分割后的数据来生成每个通道的发送数据的发送用MAC单元；生成包含上述各发送数据的无线帧的无线帧生成单元；和在上述各无线帧内插入用于识别通道的通道信息的发送用使用通道通知单元，该发射机发送包含有上述通道信息的各无线帧。
2.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元在上述发送用MAC单元生成的发送数据的未使用区域中插入上述通道信息。
3.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元在上述无线帧的前同步信号中插入上述通道信息。
4.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元，在当生成上述无线帧时使用上述通道信息的情况下，把上述通道信息通知无线帧生成单元；上述无线帧生成单元在生成上述各无线帧时，对上述各发送数据实施规定的发送处理，在作为该发送处理之一的扰频处理的初始值中使用上述通道信息。
5.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，上述无线帧生成单元包括对上述无线帧内的发送数据进行编码的编码单元，上述发送用使用通道通知单元在用于对上述编码单元进行初始化的上述各无线帧内的编码单元初始化区间插入上述通道信息，上述无线帧生成单元，在上述编码单元中完成了上述编码单元初始化区间的模式输入的时刻，对上述编码单元进行初始化。
6.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，上述发送用MAC单元调查上述无线通信系统具有的多个通道的接收状态，根据该调查结果来确定上述使用的通道。
7.如权利要求1所述的发射机，其特征在于，把上述通道信息作为用于识别上述接收机接收到的各无线帧是否发给本装置的同一帧标识以及/或者表示上述使用的通道的通道号码的使用通道号码信息。
8.如权利要求7所述的发射机，其特征在于，上述使用通道号码信息包含表示上述发送用MAC单元分割发送数据而生成的各发送帧的序号的信息。
9.如权利要求3所述的接收机，其特征在于，在使用无线LAN作为上述无线通信系统的情况下，把插入上述前同步信号中的通道信息作为构筑无线LAN帧的前同步信号的短准备符号，或者使长准备符号的一部分的极性反转的特殊前同步信号模式。
10.一种接收机，适用于无线通信系统，用可以使用的1个或多个通道来接收来自上述无线通信系统内的发射机的无线帧，其特征在于，包括对从上述多个通道接收到的无线帧实施规定的接收处理，来生成接收数据的接收单元；根据在上述接收处理中抽出的信息或者包含在接收数据中的通道信息，来抽出发给本装置的接收数据的接收用使用通道通知单元；和根据上述接收用使用通道通知单元抽出的接收数据来再构筑原来的发送帧，从而生成接收帧的接收用MAC单元。
11.如权利要求10所述的接收机，其特征在于，作为上述规定的接收处理而执行去扰频处理，上述接收单元把通过该去扰频处理而抽出的初始值输出给上述发送用使用通道通知单元。
12.如权利要求10所述的接收机，其特征在于，作为上述规定的接收处理而执行解调处理，上述接收单元把通过该解调处理而生成的前同步信号以及/或者解调数据内的编码单元初始化区间的数据输出给上述发送用使用通道通知单元。
13.一种无线通信装置，适用于无线通信系统，用可以使用的1个或多个通道与上述无线通信系统内的对方侧无线通信装置进行通信，其特征在于，该无线通信装置具有发送包含有通道信息的各无线帧的发射机，该发射机包括在用2个以上通道来发送数据的情况下，按使用的通道数来分割数据，并用分割后的数据来生成每个通道的发送数据的发送用MAC单元；生成包含上述各发送数据的无线帧的无线帧生成单元；和在上述各无线帧内插入用于识别通道的通道信息的发送用使用通道通知单元，该无线通信装置还具有包括以下各单元的发射机，这些单元是对从上述多个通道接收到的无线帧实施规定的接收处理来生成接收数据的接收单元；根据在上述接收处理中抽出的信息或者包含在接收数据中的通道信息，来抽出发给本装置的接收数据的接收用使用通道通知单元；和根据上述接收用使用通道通知单元抽出的接收数据来再构筑原来的发送帧，从而生成接收帧的接收用MAC单元。
14.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元在上述发送用MAC单元生成的发送数据的未使用区域中插入上述通道信息，上述接收用使用通道通知单元从上述接收数据内抽出上述通道信息。
15.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元，在当生成上述无线帧时使用上述通道信息的情况下，把上述通道信息通知无线帧生成单元；上述无线帧生成单元在生成上述各无线帧时，对上述各发送帧实施规定的发送处理，并在作为该发送处理之一的扰频处理的初始值中使用上述通道信息；上述接收单元，作为上述规定的接收处理而执行去扰频处理，并把通过该去扰频处理抽出的初始值输出到上述发送用使用通道通知单元。
16.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，上述发送用使用通道通知单元在上述无线帧的前同步信号中插入上述通道信息；上述接收单元，作为上述规定的接收处理而执行解调处理，上述接收单元把通过该解调处理而生成的上述无线帧的前同步信号输出到上述发送用使用通道通知单元。
17.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，上述无线帧生成单元包括对上述无线帧内的发送数据进行编码的编码单元；上述发送用使用通道通知单元，在用于对上述编码单元进行初始化的上述各无线帧内的编码单元初始化区间插入上述通道信息；上述无线帧生成单元，当在上述编码单元中结束了上述编码单元初始化区间的模式输入的时刻，对上述编码单元进行初始化；上述接收单元，作为上述规定的接收处理而执行解调处理，并把通过该解调处理而生成的解调数据内的编码单元初始化区间的数据输出到上述发送用使用通道通知单元。
18.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，上述发送用MAC单元，调查上述无线通信系统具有的多个通道的接收状态，并根据该调查结果来确定上述使用的通道。
19.如权利要求13所述的无线通信装置，其特征在于，把上述通道信息作为表示用于识别上述接收机接收到的各无线帧是否发给本装置的同一帧标识以及/或者上述使用的通道的通道号码的使用通道号码信息。
20.如权利要求19所述的无线通信装置，其特征在于，上述使用通道号码信息包含表示上述发送用MAC单元分割发送数据而生成的各发送帧的序号的信息。
21.如权利要求16所述的无线通信装置，其特征在于，当使用无线LAN作为上述无线通信系统时，把插入上述前同步信号中的通道信息作为构成无线LAN帧的前同步信号的短准备符号，或者使长准备符号的一部分的极性反转的特殊前同步信号模式。
全文摘要
MAC单元(10)把要发送的数据按使用的通道数进行分割来生成发送数据，使用通道通知单元(11)只在发送数据使用区域中插入用于识别所使用的通道的通道信息，与所使用的通道对应的发送处理单元(20a)～(20d)根据插入有通道信息的发送数据来生成无线帧，并把生成的无线帧发送给对方侧的无线通信装置。
文档编号H04L5/02GK1813446SQ20048001816
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月25日 优先权日2003年6月27日
发明者田岛祯胜, 藤村明宪, 永井幸政, 平井博昭, 落合麻里 申请人:三菱电机株式会社