无线通信装置的制作方法

本发明涉及无线通信装置。

背景技术：

在IEEE 802.11ad中，使用毫米波频段进行无线通信的无线通信装置在基于DMG(directional multi-gigabit；定向多吉比特)信标的设备发现过程中，如下那样使用信标发送间隔(Beacon Transmission Interval：BTI)。

(1)与DMG对应的STA(station)(以后，称为DMG-STA、或STA)在与DMG对应的AP(访问点)/PCP(Personal basic service set Central Point；个人基础服务集中心点)(以后，称为DMG-AP/PCP、或AP/PCP)、的BTI中接收DMG信标。

(2)DMG-STA在DMG-STA的BTI中发送将发现模式字段设定为1的DMG信标(在以下称为“发现DMG信标”)。

(3)考虑到DMG中的指向性，BTI由作为发送扇区扫描发送的1个以上的(最大128)DMG信标构成。

(4)为了减少开销，在DMG信标中，省略了包含发现所需的字段(例：SSID(Service Set Identifier；服务集标示符)、DMG能力)几个字段。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：IEEE 802.11adTM-2012329～341页10.1Synchronization

技术实现要素：

然而，在以往的使用了毫米波频段的通信中，在基于DMG信标的发现中，在发现对象即STA增加的情况下，并未充分考虑快速的发现(低于200msec)。

本发明的非限定性的实施例，有助于提供在基于DMG信标的发现中，即使发现对象即STA增加的情况下，也可以实现快速的发现(低于200msec)的无线通信装置。

本发明的一方式的无线通信装置包括：帧结构单元，生成包含多个DMG信标的发送帧；以及无线发送单元，在BTI中，对于所述多个DMG信标之中、1个以上的第1DMG信标，通过进行第1相位调整而使用1个以上的发送扇区进行指向性发送，对于所述多个DMG信标之中、1个以上的第2DMG信标，通过进行第2相位调整而进行准全向发送。

再者，这些概括性的或具体的方式，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。

根据本发明的一方式，在基于DMG信标的发现中，即使在发现对象即STA增加的情况下，也可以实现快速的发现(低于200msec)。

从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。

附图说明

图1表示使用了基于本发明的指向性发送的DMG信标的设备发现过程的一例子的图。

图2表示使用了基于本发明的指向性发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

图3表示使用了基于本发明的指向性发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

图4表示本发明的实施方式1的AP/PCP或STA的结构的图。

图5表示使用了基于本发明的实施方式1的准全向发送的DMG信标的设备发现过程的一例子的图。

图6表示本发明的实施方式1的SSW字段(DMG信标：DBcn)的格式的一例子的图。

图7表示使用了基于本发明的实施方式2的准全向发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

图8表示使用了基于发明的实施方式3的准全向发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

图9表示本发明的实施方式3的SSW字段(DMG信标：DBcn)的格式的一例子的图。

具体实施方式

在很多的应用中希望快速的发现(低于200ms)。为此，为了快速的发现而被动(静态)扫描并不理想。

再者，AP/PCP因增加了包含发现信息的发送扇区扫描的频度而开销增大。

因此，在主动(动态)扫描中，在获取探测响应之前实施波束成形，所以发现时间增大。

图1是表示使用了基于指向性发送的DMG信标的设备发现过程的一例子的图。

在图1中，STA执行波束成形(A-BFT：Association Beam Forming Training；关联波束成形训练)。因为在BTI中不包含发现信息。再者，也可以省略A-BFT。

因为在频繁地执行A-BFT的情况下，开销增加(至少99.1μs/BI)。因此，在几个设备(STA，AP/PCP)使用A-BFT的情况下，冲突率上升，结果产生进一步的延迟。

图3是表示DTI中的SLS(Sector Level Sweep；扇区级扫描)的图。这里，在图3中，DTI中，执行SLS(Sector Level Sweep)。通过图3的SLS，STA可以得到发现信息，但至少需要几毫秒。

图2是表示使用了基于指向性发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

在图2中，STA在BTI中，将发现模式设定为1，所以STA在A-BFT中，从对等STA预测响应，但例如在被分配中，有发生与其他的STA的冲突，对等STA(AP/PCP)难以使用A-BFT的情况。

此外，AP/PCP有时使作为基地局装置的动作优先的可能性高，使基于STA的波束成形延迟。因此，在多个设备(STA)尝试使用A-BFT的情况下，冲突率上升，结果产生进一步的延迟。

再者，STA在AP/PCP开始波束成形之前不识别AP/PCP。

这里，难以在DMG中达到完全的全向(全方位)发送，准全向发送也难以覆盖指向性发送的足够的范围。再者，准全向发送是对于全向发送的一部分区域发送的波束，相比发送到1个发送扇区的指向性发送，发送到较宽的区域，即，意味着发送到多个发送扇区。

(实施方式1)

图4是表示AP/PCP或STA(无线通信装置)的结构的图。

AP/PCP或STA包括：控制单元101、帧信号生成单元102、帧结构单元103、调制单元104、无线发送单元105、发送天线单元106、接收天线单元107、无线接收单元108、解调单元109、帧分析单元110。

控制单元101对帧信号生成单元102指示发送的帧结构，与发送帧匹配来控制无线发送单元105，使发送天线单元106及接收天线单元107执行指向性发送、准全向发送。此外，控制单元101控制无线接收单元108及解调单元109，使它们执行接收处理。再者，控制单元101将发现信息报告给未图示的高层，输入基于报告的连接命令。再者，连接命令可以是高层中的判断，也可以是用户的决定。从未图示的外部输入单元输入用户的决定。

帧信号生成单元102根据控制单元101的指示，生成用于发送帧的帧结构信号。

帧结构单元103使用帧结构信号及数据，生成发送帧。

调制单元104根据控制单元101的指示，将发送帧例如使用QPSK等调制方式进行调制，生成调制信号。

为了从发送天线单元106对任意的发送扇区进行指向性发送或准全向发送，无线发送单元105进行调制信号的相位调整，进行相位调整后的调制信号的变频，转换为无线信号。

发送天线单元106通过指向性发送或准全向发送而将无线信号发送。

接收天线单元107通过在任意的接收扇区中指向性接收或准全向接收，接收通过指向性发送或准全向发送所发送的无线信号。无线接收单元108根据控制单元101的指示，将接收到的无线信号进行变频，转换为基带信号。

解调单元109根据控制单元101的指示，将基带信号解调，并将发送帧输出。

帧分析单元110分析在发送帧中包含的帧结构信号，将发现信息(探测请求、探测响应、发现DMG信标(DBcn))输出到控制单元101。

图5是表示使用了基于准全向发送的DMG信标的设备发现过程的一例子的图。

执行设备发现的STA在BTI中包含DMG信标的准全向发送。例如，通过将发现模式字段设定为1，DMG信标(DBcn)表示STA在用于发现中被使用。使用各DMG信标的1比特，表示在BTI中是否包含1个以上的准全向发送。

再者，由控制MCS发送STA的准全向发送的DMG信标。例如，控制MCS也可以是在11ad中规定的MCS0。通过使用MCS0，准全向发送可以最大限度扩大发送区域。

图6是表示SSW字段的格式的一例子的图。例如，使用在BTI中预约的RXSS长度字段的2比特，表示在BTI中是否包含1个以上的准全向发送。再者，SSW字段可以作为BTI中的DMG信标(DMG信标)的一构成元素使用，也可以作为A-BFT中的SSW帧的一构成元素使用。

在图5中，STA至少在BTI的最后发送准全向发送DMG信标，请求(隐式或显式地)来自AP的探测响应。

这里，在接收多个指向性发送和基于1个以上的准全向发送的DMG信标的情况下，例如，因与另一设备的冲突、或与AP的时间表的矛盾，AP未完成基于STA的A-BFT波束成形。

再者，冲突是指在有限的时间内因多个STA同时对AP进行访问而发生的状态。而矛盾是指尽管有AP指定的时间表(发送SLS的STA的序号)，但因不知道时间表的STA在任意的时刻进行波束成形训练而发生的状态。

接着，在DTI中，AP通过附加了用于执行相互天线训练的TRN-R序列(例如1个)的准全向发送，发送探测响应。再者，在准全向发送的范围中，TRN-R序列也可以作为指向性发送进行扫描。

STA接收探测响应，再者，也可以在指向性发送中响应附加了TRN-R序列的ACK。STA从TRN-R序列的接收中识别并存储最好的接收扇区，基于天线的相互关系，从最好的接收扇区中识别并存储最好的发送扇区。

再者，在时间内可以寻求的情况下，STA通过最好的发送扇区发送ACK，否则作为准全向发送来传送。

AP接收ACK，从TRN-R序列的接收中识别并存储最好的接收扇区。再者，AP基于天线的相互关系，从最好的接收扇区中识别并存储最好的发送扇区。

由以上，STA可以将BTI中的(DMG信标的)发送扇区扫描(TXSS)中包含的准全向发送设为DMG信标帧。

再者，在DTI中，也可以为了相互天线训练而将指向性发送的TRN序列附加在DMG信标的准全向发送中。

此外，可以通过DMG信标的准全向发送，请求来自对等设备(对等STA)的探测响应。

此外，DMG信标的准全向发送可以表示STA为准全向发送。

此外，在准全向发送的位置被固定的情况下(例：BTI的最后)，也可以不包含显式的指示信息(例如，对发现模式设定1)。

DMG信标的准全向发送可以表示准全向发送的数，或可以表示多个准全向发送包含在1个BTI中。

DMG信标的指向性发送可以表示在BTI/TXSS中包含准全向发送。

DMG信标的指向性发送可以在1个以上的整个BTI中片断化(碎片)，也可以在1个以上的BTI中包含DMG信标的准全向发送。

执行设备发现的STA可以在BTI中发送DMG信标(参照图5)。

在对1个以上的DMG信标使用了准全向发送的情况下(参照图5)，设备(STA、AP/PCP)可以对A-BFT表示与对全部的DMG信标使用了指向性发送的情况(参照图1、图2)不同的设定(长度/频度/有无存在/其他)。

在图5的BTI中，设备(AP)接收通过准全向发送而发送的1个以上的DMG信标，作为发送扇区扫描(TXSS)的一部分。

在图5中，在接收到准全向发送的情况下，设备(AP)可以在正常的波束成形交换之前(A-BFT中的SLS不发生冲突、矛盾地完成的情况)，发送帧(例如，探测响应、ACK回复)。再者，发送的帧(对AP的探测响应)可以设为控制MCS中的准全向发送。

在接收到的准全向发送的探测响应中包含指向性TRN序列的情况下，STA可以将发送的帧(图5中为DTI中的ACK)设为指向性发送。

发送的帧是请求发现信息的帧、或包含发现信息的帧，例如，是探测请求、探测响应、发现DMG信标(DBcn)。

在图5的DTI中，AP也可以在发送的帧(探测响应)中，附加请求/开始波束微调整的BRP(beam refinement protocol；波束细化协议)帧，取代TRN-R序列。

发送的帧可以包含向对等设备的波束成形反馈，例如，包含最好的发送扇区。

发送的帧可以为了相互天线训练而附加指向性发送的TRN序列。

在未接收准全向DMG信标的情况下，设备(STA)也可以避免向对等设备(AP)的准全向发送，也可以避免对等设备的发现及向对等设备的连接。

由以上，AP可以快速地发现在控制MCS的准全向发送的范围内的设备(STA)。

此外，通过在BTI中包含准全向发送，对等设备(AP)可以识别是否执行设备(STA)的发现及与设备(STA)的连接。

此外，通过设备(STA)在BTI中将发现信息包含在准全向发送中，对等设备(AP)能够以最小限度的开销发现设备(STA)。

(实施方式2)

在实施方式1中，说明了在BTI中，在基于指向性发送的DMG信标的发送之后，STA的基于准全向发送的DMG信标的发送，而在实施方式2中，说明由STA在基于指向性发送的DMG信标的发送的各个发送中附加1个以上的TRN序列。

图7是表示使用了准全向发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

在图7的BTI中，首先，执行设备发现的STA在BTI中各个指向性发送DMG信标中附加1个以上的TRN序列，通过控制MCS而准全向发送。

例如，通过将发现模式字段设定为1，表示DMG信标在STA的发现中被使用，此外，包含附加在PHY信头内的1×TRN(例：TRN-T)序列。再者，TRN-T也可以是多个序列。

再者，DMG信标隐式或显式地请求来自AP的探测响应。

接着，AP接收1个以上的指向性发送DMG信标和在各自中附加的1个以上的TRN-T序列，识别在准全向发送中使用1个以上的TRN-T序列。

接着，AP在DTI中通过例如多个准全向发送而发送探测响应。

STA接收探测响应。再者，在STA以ACK响应了的情况下，AP接收ACK。

由此，在A-BFT中，即使在发生了冲突、矛盾的情况下，也可以将波束成形训练(TRN)序列附加在BTI中的指向性发送的多个DMG信标中。

此外，也可以将TRN序列的发送在整个多个BTI内片断化(碎片)，即，在接续DTI的BTI中，发送TRN序列。

再者，附加了TRN序列的准全向发送的指向性发送的DMG信标也可以不显式地表示为了TRN序列而使用准全向发送。

此外，STA可以通过附加了TRN序列的准全向发送的指向性发送的DMG信标，请求来自对等设备的探测响应。

由以上，可以快速或优先地发现在基于控制MCS的准全向发送的范围内的设备。

再者，通过在BTI中包含准全向发送，对等设备可以识别是否执行设备的发现/与设备的连接。

AP通过在BTI中的准全向发送中包含发现信息，能够以最小限度的开销发现设备(STA)。

(实施方式3)

实施方式3中，说明在BTI中AP的基于准全向发送的DMG信标的发送。

图8是表示使用了基于准全向发送的DMG信标的设备发现过程的另一例子的图。

AP在BTI中的DMG信标中包含1个以上的准全向发送。再者，DMG信标使用各DMG信标的1比特，表示在BTI中是否包含准全向发送。再者，DMG信标也可以使用各DMG信标的1比特，表示帧是否为准全向发送。再者，各DMG信标的准全向发送的发送扇区也可以对每个发送不同。

图9是表示SSW字段的格式的一例子的图。例如，通过使用(BTI中预约的)RXSS长度字段的3比特，准全向发送DMG信标的1比特表示多个准全向发送。再者，SSW字段可以作为BTI中的DMG信标的一构成元素使用，也可以作为A-BFT中的SSW帧的一构成元素使用。

再者，准全向发送DMG信标在BTI的开头中被发送，为了迅速的发现，包含SSID、DMG能力、以及其他信息，被附加了用于相互天线训练的TRN-R序列。再者，TRN-R序列例如在准全向发送的范围中指向性发送。

再者，为了缩短BTI的时间长度，准全向发送DMG信标的后段中发送的指向性发送DMG信标也可以省略SSID、DMG能力、以及其他信息。

接着，STA接收1个以上的准全向发送和1个以上的指向性发送即DMG信标，从准全向发送的范围中指向性发送的TRN-R序列的接收中识别并存储最好的接收扇区。再者，STA基于天线的相互关系，从最好的接收扇区中识别并存储最好的发送扇区。

STA将发现信息例如报告给高层、或请求者等的连接管理软件，从高层、连接管理软件或用户接收向AP/PCP的连接命令。

接着，在DTI中，STA通过对AP指向性发送而连接附加了TRN-R序列的关联请求。再者，STA准全向发送TRN-R序列。

AP通过准全向接收，接收关联请求，从TRN-R序列的接收中识别并存储最好的接收扇区。再者，AP基于天线的相互关系，从最好的接收扇区中识别并存储最好的发送扇区。

AP对于来自STA的关联请求，将ACK指向性发送，之后，通过发送关联响应，响应STA的请求。

STA接收对关联请求的ACK和关联响应，以ACK响应来自AP的关联响应。

AP通过接收对关联响应的ACK，STA和AP完成连接建立。

由以上，可以将DMG信标帧准全向发送，或将指向性发送的波束成形训练(TRN)序列附加在DMG信标帧中。

在BTI中，也可以为了相互天线训练而将指向性发送的TRN序列附加在DMG信标的准全向发送中。

此外，在准全向发送的位置被固定的情况下(例：BTI的开头)，也可以不包含显式的指示信息。

例如，在省略A-BFT的情况下，在准全向发送中，可以包含用于设备的发现的追加信息。

包含追加信息的DMG信标的准全向发送可以在BTI的开头中发送。由此，例如，传统设备可以分析追加信息。

设备(STA)可以将发送的帧设为链路建立帧(例：关联请求)。

由以上，可以快速或优先地发现在基于控制MCS的准全向发送的范围内的设备。

对等设备(AP)通过在BTI中包含准全向发送，可以识别是否执行设备的发现/与设备的连接。

通过在BTI的准全向发送中包含发现信息，对等设备(AP)能够以最小限度的开销发现设备(STA)。

通过使用准全向发送和指向性TRN序列，由于可以省略A-BFT，所以对等设备可以缩短波束成形时间。

再者，在由对等设备使用多个准全向发送的情况下，设备可以使对等设备的发现/向对等设备的响应优先。

在上述各实施方式中，通过使用硬件构成的例子说明了本发明，但本发明可在与硬件的协同中用软件实现。

此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路即LSI来实现。集成电路控制上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。这些集成电路既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部被集成为单芯片。这里，虽设为了LSI，但根据集成程度的不同，有时也被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、特大LSI(Ultra LSI)。

此外，集成电路的方法不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。

而且，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。

作为本发明的实施方式的各种方式，包含以下方式。

本发明的第1发明的无线通信装置包括：帧结构单元，生成包含多个DMG信标的发送帧；以及无线发送单元，在BTI中，对于所述多个DMG信标之中、1个以上的第1DMG信标，通过进行第1相位调整而使用1个以上的发送扇区进行指向性发送，对于所述多个DMG信标之中、1个以上的第2DMG信标，通过进行第2相位调整而进行准全向发送。

本发明的第2发明的无线通信装置包括：接收单元，在DTI中，由发送了所述多个DMG信标的通信对象接收通过准全向发送所发送的探测响应及用于相互天线训练的序列信号；以及控制单元，从所述1个以上的发送扇区选择与所述序列信号所示的通信对象的接收扇区对应的发送扇区。

本发明的第3发明的无线通信装置，所述帧结构单元生成对所述探测响应的ack信号，所述无线发送单元使用所述选择的发送扇区，将所述ack信号进行指向性发送。

工业实用性

本发明适合用于无线通信装置。

标号说明

101 控制单元

102 帧信号生成单元

103 帧结构单元

104 调制单元

105 无线发送单元

106 发送天线单元

107 接收天线单元

108 无线接收单元

109 解调单元

110 帧分析单元