接入点装置、移动终端、无线通信系统及其控制方法

专利名称：接入点装置、移动终端、无线通信系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及采用MIM0 (Multiple-I叩ut Multiple-Output,多输入多 输出)的无线通信系统及其上行方向的数据传输的控制方法，以及该无线 通信系统中的接入点装置和移动终端。
背景技术：
在无线局域网IEEE 1002. lln标准中，物理层解决方案采用了 MIM0-0FDMA (多输入多输出正交频分复用)这样的多天线技术。另外，尽 管采用了多天线技术，但无线局域网IEEE 1002. lln标准没有对MAC层进 行优化来支持SDMA技术。
在专利文献l (WO 2005/022833 A2)中公开了一种MAC层协议，用于 在无线通信系统中支持下行方向的SDMA技术。接入点装置根据移动终端发 送来的信息，对移动终端进行分组，将每个组的移动终端所对应的下行方 向的数据传输进行空间复用，同时解决接收多个应答帧的问题，但是信道 估计需要在RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send,请求发送/应答发 送)交互之前完成。其解决的问题和本发明需要解决的问题完全不同，且 专利文献1的技术主要通过扩展物理层适应空间复用。
在专利文献2 (JP2007-208522A)中，公开了在MIM0+SDMA方式下，提 高数据吞吐的解决方案。其主要思想是修改物理层的帧结构，提高自动增 益控制和信道估计的性能。但对比文件2没有考虑到竞争的问题，当移动 终端的数目超过接入点装置上的天线数目时，不同移动终端之间不可避免 地会产生竞争，这样一来，专利文献2所公开的技术方案也无法避免竞争。 此外，专利文献也没有上行汇报机制，因此其灵活性比较差。
也就是说，在最新的1002. lln标准中还是针对原来的单天线系统设计， 而使用目前使用最多的基于RTS/CTS的DCF MAC层协议，只能支持在同一时间同一终端用户进行上行数据传输。这样无法在上行链路上充分使用多 天线的灵活性和有效性。尤其是对于那种对延迟要求比较高的业务来说，
这种MAC机制会使一部分的业务质量无法得到保证。

发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种，接入点装 置、移动终端、无线通信系统及其控制方法，可以在多输入多输出的无线 通信系统中，灵活有效率地进行上行方向的数据传输。
本发明的第一方案的一种多输入多输出的无线通信系统中的接入点装
置，该无线通信系统还包括移动终端，该接入点装置包括物理层模块， 与所述移动终端进行通信；天线部，具有多个天线；请求发送控制帧接收 模块，经由所述物理层模块，接收来自所述移动终端的请求发送控制帧， 该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述接入点装置的方向即上 行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧发送模块，经由所述物理层模 块，将应答发送控制帧发送到所述移动终端，所述应答发送控制帧包括对 所述请求发送控制帧接收模块接收到的所述请求发送控制帧进行应答且表 示暂时不开始进行所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表 示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧；应答数据控 制帧发送模块，当所述上行方向的传输数据结束时，将表示所述上行方向 的传输数据结束的应答数据控制帧，发送到所述移动终端；及调度模块， 对所述上行方向的数据传输进行调度。
另外，本发明的第二方案的一种多输入多输出的无线通信系统中的移 动终端，该无线通信系统还包括接入点装置，该移动终端包括物理层模 块，与所述接入点装置进行通信；天线部，具有天线；请求发送控制帧发 送模块，经由所述物理层模块，向所述接入点装置发送请求发送控制帧， 该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述接入点装置的方向即上 行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧接收模块，经由所述物理层模 块，接收来自所述接入点装置的应答发送控制帧，所述应答发送控制帧包 括所述接入点装置对所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行 所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧；及应答数据控制帧接收模块，
接收来自所述接入点装置的表示所述上行方向的传输数据结束的应答数据
控制帧。
另外，本发明的第三方案的多输入多输出无线通信系统，包括第一方案的接入点装置和第二方案的移动终端。
另外，本发明的第四方案的一种多输入多输出无线通信系统中的上行方向的数据传输的控制方法，该多输入多输出无线通信系统包括接入点装置和移动终端，所述上行方向是从所述移动终端到所述接入点装置的方向，该上行方向的数据传输的控制方法包括以下步骤步骤A，所述移动终端将请求发送控制帧发送到所述接入点装置，该请求发送控制帧用于请求所述上行方向的数据传输的时隙；步骤B，所述接入点装置接收所述请求发送控制帧，并向移动终端发送对所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧；步骤C，所述接入点装置从所述请求发送控制帧中获得所述移动终端的信道状态信息；步骤D，在接收到所有移动终端的所述请求发送控制帧后，或在随机接入期间结束后，所述接入点装置进行调度，以便从发送了所述请求发送控制帧的所有移动终端中，选择出在下一个数据传输期间内进行所述上行方向的数据传输的移动终端，并分别对所选择出的移动终端分配天线和传输速率；步骤E，所述接入点装置将所述调度的结果保存在表示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧中，并将所述最终应答发送控制帧发给所述移动终端；步骤F，在所述移动终端接收到所述最终应答发送控制帧后，所选泽出中的移动终端根据所述最终应答发送控制帧进行上行方向的数据传输。
本发明的主要贡献是设计了一个基于竞争的协议来提高信道估计和同步性能。目前，绝大多数无线局域网产品都是基于竞争的解决方案(DCF模式分布式控制功能模式)。中心控制模式，比如说超级帧(super-frame),在实现上不切合实际。另外，由于在DCF模式下的分布式处理特点，为了实现对SDMA的支持，信道的估计和同步不能带来信令的额外开销和中心控制消息。
本发明中提出了一种新的纯基于竞争的上行MAC层协议，从而在单向多天线无线局域网系统中支持SDMA技术。本发明基于1002. 11 MAC协议中的DCF模式。为了支持SDMA传输，扩展了信道竞争机制。本发明具有以下效果
(1) 不仅仅大大提高了移动通信网络的上行数据吞吐，同时只对现有的无线局域网标准1002.11 MAC层协议进行了非常小的修改，从而非常容易实现。
(2) 由于在无线局域网标准1002.11 MAC层协议中支持了可变的随机接入时隙用于实现信道估计和同步，本发明提出的MAC层协议可以非常地灵活且高效，在同时考虑物理层和MAC层状态的同时，自适应地针对信道状况和网络符合进行调整和调度。
(3) 根据本发明，可以支持多用户的上行方向的调度机制，从而提供进行中心控制的MAC层协议。


图l是示出了本发明的无线通信系统中的多天线AP装置同时对多个终
端进行服务的实例的图。
图2是示意性地示出了本发明的无线通信系统中的AP装置的框图。图3是示意性地示出了本发明的无线通信系统中的内置有无线网模块
的终端的框图。
图4是示出了本发明的无线通信系统中的外设有无线网模块的终端的框图。
图5是示出了本发明的PCTS的消息格式的图。
图6是示出了本发明的FCTS的消息格式的图。
图7是示出了本发明的MAC层协议流程的一个例子的图。
图8是示出了本发明的MAC层协议流程的另一个例子的图。
图9是示出了本发明的无线通信系统中的终端侧的工作流程图。
图10是示出了本发明的无线通信系统中AP装置侧的工作流程图。
具体实施例方式
以下，参照

本发明的具体实施方式
。
10图1是示出了本发明的多输入多输出的无线通信系统中的多天线接入
点装置(以下简称为AP) 100同时对多个终端进行服务的实例的图。
如图1所示，本发明的无线通信系统包括AP 100和作为移动终端的终端l、终端2、终端3和终端4。其中，AP 100具有包括3根天线101的天线部，该天线部同时支持终端1-4。终端1和终端4是便携式电话机，终端2是便携式个人计算机，终端3是便携式数字电视机。通过虚线所示的空中接口 10，在AP 100和终端l-4之间进行数据、信令帧等的传输。
图2是示意性地示出了本发明的无线通信系统中的AP IOO的框图。在此省略与现有技术基本相同的模块的说明。
如图2所示，本发明的AP IOO包括作为物理层模块的上行接口和缓冲模块204和下行接口和缓冲模块205，与作为用户的终端进行通信；天线部206，具有多个天线；控制器203;以及其他根据需要设置的模块。
其中，控制器203包括以下模块配置参数模块214;调度模块215;Send—CTS (应答发送控制帧发送)模块216; Send—ACK (应答数据控制帧发送)模块217;及Recv—RTS (请求发送控制帧接收)模块218。
其中，Recv—RTS模块218，经由作为物理层模块的上行接口和缓冲模块204和下行接口和缓冲模块2G5，接收来自终端的请求发送控制帧(Request To Send frame,以下简称为RTS)，该RTS用于请求从终端到AP IOO的方向即上行方向的数据传输的时隙。
Send—CTS模块216经由上行接口和缓冲模块204和下行接口和缓冲模块205，将包括暂时应答发送控制帧(Pending CTS frame,以下简称为PCTS)和最终应答发送控制帧(Final CTS frame,以下简称为FCTS)等的应答发送控制帧Clear To Send frame,以下简称为CTS)发送到终端，其中，PCTS是对Recv_RTS模块218接收到的来自终端的RTS进行应答、且表示暂时不开始进行上行方向的传输数据的控制帧，FCTS是表示开始进行上行方向的传输数据的控制帧。
Send—ACK模块217用于向终端广播应答数据控制帧，具体而言，当上行方向的传输数据结束时，将表示上行方向的传输数据结束的ACK即应答数据控制帧发送到终端。
调度模块215，对上行方向的数据传输进行调度。配置参数模块214，用于配置并存储各种参数，例如如后所述的Tw
及M
random 等。
图2示出了本发明的接入点装置的一个例子，但本发明不限于此，可以根据需要进行改变。例如，虽然在图2中将Send—CTS模块216、 Send—ACK模块217、 Recv—RTS模块218、调度模块215和配置参数模块214集中设置在控制器203中，但也可以不集中设置在控制器203中，而是单独设置这些模块。另外，还可以根据需要不设置配置参数模块214等模块。
另外，本发明还可以通过Recv—RTS模块218从接收到的RST中获取终端的信道状态信息(CSI)，发送给调度模块215，从而调度模块215可以根据CSI，决定向终端发送的CTS是PCTS还是FCTS。
另外，本发明还可以通过Send—CTS模块216，将调度模块215进行调度的结果，保存在FCTS中，并发给终端。
另外，本发明的调度模块215还可以进行调度，以便从所有发送了RTS的终端中，选择出即将进行上行方向的数据传输的终端，并分别对所选择出的终端分配天线和传输速率。
另外，本发明的调度模块215还可以包括图未示出的控制策略模块，该控制策略模块用于在多输入多输出的情况下确定控制上行方向的数据传输的策略。这些策略可以与现有技术的策略完全相同。
图3是示意性地示出了本发明的无线通信系统中的内置有无线网模块即内置网卡的终端300的框图，在此省略与现有技术基本相同的模块的说明。
如图3所示，终端300包括内置无线网模块301以及其他根据需要设置的模块。
内置无线网模块301包括作为物理层模块的上行接口和缓冲模块303和下行接口和缓冲模块304，与接入点装置进行通信；天线部303，具有天线；MAC固件302。
其中，MAC固件302包括控制器310。控制器310包括Recv—CTS (应答发送控制帧接收)模块311、配置参数模块312、 Send—RTS (请求发送控制帧发送)模块313、 Recv_ACK (应答数据控制帧接收)模块314及其他模块315。
12其中，Send—RTS模块313经由作为物理层模块的上行接口和缓冲模块303和下行接口和缓冲模块304，向接入点装置发送RTS，该RTS用于请求从终端到接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙。
Recv—CTS模块311，经由物理层模块，接收来自接入点装置的CTS，该CTS包括接入点装置对RTS进行应答且表示暂时不开始进行上行方向的传输数据的PCTS、及表示开始进行上行方向的传输数据的FCTS。
Recv—ACK模块314接收来自接入点装置的表示上行方向的传输数据结束的意思(ACK)的应答数据控制帧。
控制器310例如根据基于PCTS/FCTS中的调度信息，对上行方向的数据传输进行调度。
图3示出了本发明的移动终端的一个例子，但本发明不限于此，可以根据需要进行改变。例如，虽然在图2中将Recv_CTS模块311、配置参数模块312、 Send—RTS模块313、 Recv—ACK模块314及其他模块315集中设置在控制器310，且控制器310兼用作调度模块，但也可以不集中设置在控制器310中，而是单独设置这些模块。另外，还可以根据需要不设置配置参数模块312等模块。
图4是示出了本发明的无线通信系统中的外设在移动终端上的无线网模块，即网卡的框图。如图4所示，无线局域网模块是作为终端的一个外部模块，通过USB、 PCMCIA等外部接口 601与笔记本或PDA等移动终端相连。因为图4的无线网模块与图3中所示的内置无线网模块301大致相同，所以省略其详细说明。
图5是示出了本发明的PCTS的消息格式的一个例子的图；图6是示出了本发明的FCTS的消息格式的一个例子的图。
如图5所示，在PCTS中，包括2个字节的帧控制(Frame Control)域501、 1个字节的SDMA控制(SDMA control)域502、 2个字节的超时(Timeout)域503、 6个字节的接收方地址(Receiver Address)域504和4个字节的FCS域505，其中，除SDMA控制域502之外都可以是标准的1002. 11CTS域。
如图6所示，在FCTS中，包括2个字节的帧控制(Frame Control)域601、 l个字节的SDMA控制(SDMA control)域602、 2个字节的持续时间(duration)域603、 6个字节的接收方地址(Receiver Address)域
604和4个字节的FCS域605，其中，除SDMA控制域602之外都可以是标
准的1002. 11 CTS域。
帧控制域501、 601用于指明帧的类型和相关的控制标志位。
SDMA控制域502、 602包括1个字节，其中，高4位(类型506、 606)
用于指明该控制帧是PCTS还是FCTS，低4位(507、 607)用于指名移动终
4山顿。
超时域503与对应RTS中的持续时间(duration)域，即如后所述的 参数"Tu一"相同。
接收方地址域504、 604为发送对应RTS的移动终端的MAC层地址。 FCS域505、 605用于进行校验。
如图5和图6所示，可以通过SDMA控制域502、 602的类型(即高4 位)域来区分FCTS和PCTS。
图7示出了 Mrand。B为4且Tti,t较长时本发明的MAC层协议流程的一个 例子的图；图8是示出了 Mrand。 为4且Tw较短时本发明的MAC层协议 流程的另一个例子的图。其中，所谓。/'是指在随机接入期间允许的 最多的随机接入请求的数目。若所有随机接入请求都被接受，则M皿^等于 数据传输期间的同时上行传输(即沿着从移动终端到接入点装置的方向传 输)的用户数目。所谓"Tt—ut"是指随机接入期间的最长可能时间。
如图7所示，首先，终端l向AP IOO发送RTS 21， AP 100接收到RTS 21时，向各终端广播发送(或者向终端1点对点发送)PCTS 31作为应答， 将已经收到RTS帧的情况通知给终端。接着，终端2向AP 100发送RTS 22， AP 100接收到RTS 22时，向终端发送PCTS 32。然时，终端3向AP 100 发送RTS 23， AP IOO接收到RTS 23时，向终端发送PCTS 33。最后，终端 4向AP IOO发送RTS 24， AP 100接收到RTS 24时，向终端发送FCTS 34， 通知终端己经收到最后一个RTS。此后，根据PCTS和FCTS，终端1、 2、 4 分别进行上行方向的数据传输25、 26、 27。当数据传输25、 26、 27结束时， 接入点装置100向各终端广播发送表示数据传输结束的应答数据控制帧 (ACK)。
如图7、图8所示，在整个过程，随机接入期间41和数据传输期间42
14这两个期间交替进行。在随机接入期间41，允许在终端1-4和AP 100之间 进行多个RTS和CTS的交互，从而允许多个用户终端进行信道竞争。在数 据传输期间42，还可以分为上行方向的数据的并行传输和广播应答数据控 制帧(ACK)两个部分，通过在终端1-4和AP 100之间进行RTS和CTS的 交互，可以实现信道的估计和频率同步。
AP 100向终端发送PCTS和FCTS这两种CTS。在AP 100发送PCTS帧 之后，终端l-4暂时不能开始上行方向的数据传输。此时，将PCTS的网络 分配向量(network allocation vector-NAV)设为0，也需要考虑剩余的 TliB。。ut 。在AP 100发送PCTS帧之后，数据传输期间42即将开始。
对于终端1-4来说，如果想发送上行数据，则需要按照无线局域网标 准的1002. 11 DCF流程的规定，向AP 100发送RTS帧。在这个过程中，包 括图7、图8所示的SIFS (Short Interframe Space,短帧间间隔)时间、 DIFS (Distributed Interframe Space,分布式帧间间隔)休眠时间及选 择随机的back-off (后退)时间，用于保护RTS/CTS交互，否则其他终端 即使想竞争信道，也会在这段RTS/CTS交互之后保持沉默。另外，需要传 输的数据量信息被放在RTS中。由于数据传输期间是有确定时长的，所以 需要终端自身根据传输时长和传输速率调度上层数据包的分帧。
在AP IOO接收到来自终端I-4的RTS 21-24时，AP100从所接收到的 RTS21-24中获取相应的终端的信道状态信息(CSI)。此时，AP 100根据信 道状态信息按照预定规则来判断应该回复的CTS是PCTS还是FCTS。
上述预定规则可以根据需要设定，以下举例说明该预定规则。
例如，若AP 100接收到RTS帧的数目不大于Mrand。B且Tti 6。ut没有过期， 则AP 100向终端回复PTCS。当终端1-4接收到来自AP 100的PCTS帧时， 可以从PCTS中获取训练序列作为数据传输的考虑因素之一，同时进行与AP 100的频率同步，之后终端需要等待。
若AP 100已经收到的RTS的数量大于M，d。,所规定的RTS数目、或从 AP 100发送出第一个PCTS开始起TtiBe。ut已经到期，则AP 100将发送FCTS。 在发送FCTS之前，AP 100可以根据信道状态信息(CSI)，按照预定算法， 确定哪些终端可以在接下来的数据传输期间发送上行数据、以及该终端传 输上行数据的传输速率。在AP100发送给所有终端的FCTS中，保存有表示哪些终端可以进行上行传输以及各终端的传输速率的信息。
上述预定算法可以根据需要设定，以下举例说明该预定算法。
例如，可以考虑传输速率最大化和终端间的公平化来设计该预定算法。
例如，也可以在随机接入期间有四个终端需要进行上行竞争，在各终
端所发送的RTS中包含表示该终端需要在接下来的数据传输期间发送的数 据量。例如，终端1和终端2的数据速率比较低，终端3和终端4的数据 速率比较高，在这个时候，假设下个数据传输期间的上行容量无法支持终 端3和终端数据4的数据传输，也无法支持终端1、终端2和一个数据速率 高的终端同时进行上行传输，但同时传输终端1和终端2的数据又无法充 分利用信道容量，则AP IOO在进行调度的时候，考虑公平性和信道最优的 原则，可以选择终端2和终端3进行上行方向的数据传输，作为数据传输 的策略。
当然，其他因素也可以考虑在内。比如说，如果AP IOO判断终端I和 终端2的位置和信道都相隔比较近，很有可能在进行上行传输的时候互相 产生干扰，这个时候可以通过调度避免终端1和终端2进行传输。此外， 这里可以考虑更加复杂的调度。例如，通过跨层的反馈，我们可以知道终 端1需要传输的数据是对延迟比较敏感的语音数据。而终端2的数据对延 迟不敏感，这时AP考虑服务统计最优的话可以安排终端2在下一个数据传 输期间进行上行方向的数据传输，作为数据传输的策略。
图9是示出了本发明的无线通信系统中的终端侧的工作流程图。
如图9所示，当终端检测到当前信道处于空闲状态时(步骤901)，判 断该信道是否可以申请(步骤902)。
若判断结果为不能申请(在步骤902中为"否")，则终端继续监听信 道，并设置NAV的值。如果判断结果为可以申请(在步骤902中为"是")， 则终端向AP发送RTS (步骤903)。之后，进入信道监听状态等待FCTS和 PCTS (步骤905)。
若终端没有收到任何CTS (在步骤905中为"否")，则根据信道状态继 续发送RTS (返回步骤903)。若终端接收到CTS (在步骤905中为"是")， 则根据PCTS进行配置(步骤906)。接着，判断接收到的CTS是PCTS还是 FCTS (步骤907)。若在步骤S907中判断是PCTS帧，则返回步骤905，终端继续等待CTS 帧。若在步骤S907中判断是FCTS帧，则终端取出FCTS帧中的内容，根据 FCTS帧中保存的有关AP调度的结果判断是否允许发送数据包进行数据传输 (步骤908)。当步骤908为"是"，即发送数据包(步骤909)。当步骤908 为"否"，继续等待(步骤904)。
在进入数据传输期间之后，AP发送广播应答数据控制帧(ACK)(步骤 910)，返回步骤901，终端可以继续进入初始的信道检测状态。
图10是示出了本发明的无线通信系统中AP装置侧的工作流程图。
如图10所示，首先，AP设定两个关键参数，g卩，M nd。jn Ttire。u (步骤 1001)。当AP接收到来自终端的RTS帧(在步骤1002中为"接收到RTS")， AP从接收到的RTS中获取对应的终端(即发送来RTS的终端)的CSI等参 数(步骤1005)。
然后，AP按照预定规则确定应该回复PCTS还是FCTS。例如，若AP接 收到RTS帧的数目不大于Mrand。
(步骤1006中为"是")且Tti_ut没有过期， 则回复PTCS (步骤1003)。
当终端接收到PCTS帧时，终端从接收到的PCTS中获取训练序列作为 数据传输的考虑因素之一，同时进行与AP的频率同步，之后终端继续等待。
若AP已经收到M— 所规定的RTS数目(步骤1006中为"否")或从发 出第一个PCTS开始Tt"ut已经到期，则可以根据CSI的情况进行调度决定 传输终端和速率(步骤S1007)，发送FCTS (步骤1008)。在接收全部来自 终端的数据(步骤1009)之后，向终端发送表示数据传输结束的应答数据 控制帧(步骤1010)。
若Tti 过期时，AP还没有收到任何RTS (步骤1004为"否")，则AP 会回到初始状态不发FCTS。
以上，说明了本发明的具体实施方式
，但本发明不限于此。例如，本 发明还可以采用正交频分复用(OFDMA)及/或空分多址(SDMA)与移动终 端进行通信。
在该MIMO-OFDMA技术中，若使用SDMA (Space Division Multiple Access,空分多址接入)，则可以极大地提高传输速率。
此外，在包括接入点装置(Access Point, AP)和移动终端的无线通
17信系统中采用该SDMA技术，还具有以下优点(1)可以允许多个移动终端 同时传输数据；(2)可以避免竞争和减少帧间冗余的数量，减少MAC (Medium access control,媒体接入控制)层和物理层协议等协议的负担，从而达 到仅简单地提高传输速率不能达到的效果；(3)因受移动终端的能力和空 间的限制，移动终端的天线数目一般小于接入点装置的天线数目，若采用 该SDMA技术，则可以很好地提高信道的数据调度的自由度。
18
权利要求
1.一种多输入多输出的无线通信系统中的接入点装置，该无线通信系统还包括移动终端，该接入点装置包括物理层模块，与所述移动终端进行通信；天线部，具有多个天线；请求发送控制帧接收模块，经由所述物理层模块，接收来自所述移动终端的请求发送控制帧，该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧发送模块，经由所述物理层模块，将应答发送控制帧发送到所述移动终端，所述应答发送控制帧包括对所述请求发送控制帧接收模块接收到的所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧；应答数据控制帧发送模块，当所述上行方向的传输数据结束时，将表示所述上行方向的传输数据结束的应答数据控制帧，经由所述物理层模块发送到所述移动终端；及调度模块，对所述上行方向的数据传输进行调度。
2. 如权利要求1所述的接入点装置，其中，所述请求发送控制帧接收模块从接收到的所述请求发送控制帧中获取 所述移动终端的信道状态信息，并发送给所述调度模块；所述调度模块根据所述信道状态信息，决定向所述移动终端发送的所 述应答发送控制帧。
3. 如权利要求1或2所述的接入点装置，其中，在接收到所有移动终端的所述请求发送控制帧后，或在随机接入期间 结束后，所述调度模块进行调度，以便从发送了所述请求发送控制帧的所 有移动终端中，选择出在下一个数据传输期间内进行所述上行方向的数据 传输的移动终端，并分别对所选择出的移动终端分配天线和传输速率。
4. 如权利要求3所述的接入点装置，其中，通过所述应答发送控制帧发送模块，将所述调度模块进行所述调度的结果，保存在所述最终发送控制帧中，并发给所述移动终端。
5. 如权利要求1或2所述的接入点装置，其中， 所述调度模块还包括控制策略模块，该控制策略模块用于在多输入多输出的情况下确定控制所述上行方向的数据传输的策略。
6. 如权利要求1或2所述的接入点装置，其中， 采用正交频分复用及/或空分多址与移动终端进行通信。
7. 如权利要求1或2所述的接入点装置，其中， 所述移动终端的数量小于或等于所述天线的数量。
8. —种多输入多输出的无线通信系统中的移动终端，该无线通信系统 还包括接入点装置，该移动终端包括物理层模块，与所述接入点装置进行通信； 天线部，具有天线；请求发送控制帧发送模块，经由所述物理层模块，向所述接入点装置 发送请求发送控制帧，该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述 接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧接收模块，经由所述物理层模块，接收来自所述接入 点装置的应答发送控制帧，所述应答发送控制帧包括所述接入点装置对所 述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数 据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方向的传输数据的最 终应答发送控制帧；及应答数据控制帧接收模块，接收来自所述接入点装置的表示所述上行 方向的传输数据结束的应答数据控制帧。
9. 如权利要求8所述的无线通信系统中的移动终端，其中，所述应答发送控制帧接收模块根据接收到的所述最终发送控制帧，进 行所述上行方向的数据传输或等待下一个随机接入期间。
10. —种多输入多输出的无线通信系统，包括接入点装置和移动终端， 其中，所述接入点装置包括物理层模块，与所述移动终端进行通信；天线部，具有多个天线；请求发送控制帧接收模块，经由所述物理层模块，接收来自所述移动 终端的请求发送控制帧，该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧发送模块，经由所述物理层模块，将应答发送控制帧 发送到所述移动终端，所述应答发送控制帧包括对所述请求发送控制帧接 收模块接收到的所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述 上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方 向的传输数据的最终应答发送控制帧；应答数据控制帧发送模块，当所述上行方向的传输数据结束时，将表 示所述上行方向的传输数据结束的应答数据控制帧，发送到所述移动终端； 及调度模块，对所述上行方向的数据传输进行调度。 所述移动终端包括物理层模块，与所述接入点装置进行通信； 天线部，具有天线；请求发送控制帧发送模块，经由所述物理层模块，向所述接入点装置 发送请求发送控制帧，该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述 接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧接收模块，经由所述物理层模块，接收来自所述接入 点装置的应答发送控制帧，所述应答发送控制帧包括所述接入点装置对所 述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数 据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方向的传输数据的最 终应答发送控制帧；及应答数据控制帧接收模块，接收来自所述接入点装置的表示所述上行 方向的传输数据结束的应答数据控制帧。
11. 一种多输入多输出无线通信系统中的上行方向的数据传输的控制 方法，该多输入多输出无线通信系统包括接入点装置和移动终端，所述上 行方向是从所述移动终端到所述接入点装置的方向，该上行方向的数据传 输的控制方法包括以下步骤-步骤A，所述移动终端将请求发送控制帧发送到所述接入点装置，该请求发送控制帧用于请求所述上行方向的数据传输的时隙；步骤B，所述接入点装置接收所述请求发送控制帧，并向移动终端发送对所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧；步骤C，所述接入点装置从所述请求发送控制帧中获得所述移动终端的信道状态信息；步骤D，在接收到所有移动终端的所述请求发送控制帧后，或在随机接入期间结束后，所述接入点装置进行调度，以便从发送了所述请求发送控制帧的所有移动终端中，选择出在下一个数据传输期间内进行所述上行方向的数据传输的移动终端，并分别对所选择出的移动终端分配天线和传输速率；步骤E，所述接入点装置将所述调度的结果保存在表示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧中，并将所述最终应答发送控制帧发给所述移动终端；步骤F，在所述移动终端接收到所述最终应答发送控制帧后，所选泽出中的移动终端根据所述最终应答发送控制帧进行上行方向的数据传输。
12. 如权利要求11所述的数据传输的控制方法，其中，所述步骤A到步骤E为随机接入期间，仅在该随机接入期间进行所述请求发送控制帧、所述暂时应答控制帧和所述最终应答控制帧的收发。
13. 如权利要求11或12所述的数据传输的控制方法，其中，所述步骤F为数据传输期间，仅在该数据传输期间进行上行方向的数据传输。
14. 如权利要求ll所述的数据传输的控制方法，其中，釆用正交频分复用及/或空分多址进行通信。
15. —种多输入多输出的无线通信系统中的网卡，该无线通信系统还包括接入点装置，该网卡包括物理层模块，与所述接入点装置进行通信；天线部，具有天线；请求发送控制帧发送模块，经由所述物理层模块，向所述接入点装置发送请求发送控制帧，该请求发送控制帧用于请求从所述移动终端到所述接入点装置的方向即上行方向的数据传输的时隙；应答发送控制帧接收模块，经由所述物理层模块，接收来自所述接入点装置的应答发送控制帧，所述应答发送控制帧包括所述接入点装置对所述请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行所述上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行所述上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧；及应答数据控制帧接收模块，接收来自所述接入点装置的表示所述上行方向的传输数据结束的应答数据控制帧。
全文摘要
本发明提供接入点装置、移动终端、无线通信系统及其控制方法。本发明的接入点装置包括物理层模块；天线部，具有多个天线；请求发送控制帧接收模块，接收来自移动终端的请求发送控制帧；应答发送控制帧发送模块，将应答发送控制帧发送到移动终端，应答发送控制帧包括对请求发送控制帧接收模块接收到的请求发送控制帧进行应答且表示暂时不开始进行上行方向的传输数据的暂时应答发送控制帧、及表示开始进行上行方向的传输数据的最终应答发送控制帧；应答数据控制帧发送模块，当上行方向的传输数据结束时，将表示上行方向的传输数据结束的应答数据控制帧，发送到移动终端；及调度模块，对上行方向的数据传输进行调度。
文档编号H04L12/28GK101656644SQ200810144969
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月18日 优先权日2008年8月18日
发明者盛 周, 鹏 杨, 牛志升, 贾云健 申请人:清华大学;株式会社日立制作所