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CN108352911A - 终端装置以及通信方法 - Google Patents

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CN108352911A
CN108352911A CN201680064461.2A CN201680064461A CN108352911A CN 108352911 A CN108352911 A CN 108352911A CN 201680064461 A CN201680064461 A CN 201680064461A CN 108352911 A CN108352911 A CN 108352911A
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CN
China
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signal
terminal device
frame
base station
wireless lan
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Application number
CN201680064461.2A
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English (en)
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吉村友树
留场宏道
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

由于无线LAN信号的冲突或其他理由,尽管发送的信号是无线LAN信号,还是会频繁发生无线LAN设备不能将接收信号判断为无线LAN信号的情况。就是说,无线LAN设备有时还会在接收信号是无线LAN信号的情况下进行用能量检测用阈值来保护的动作,不能构成适当的保护。由于频繁发生用能量检测用阈值来保护无线LAN信号的情况,因此为了适当地保护无线LAN信号而调整能量检测用阈值。

Description

终端装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及一种终端装置以及通信方法。
背景技术
由IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.:电气和电子工程师协会)制定了实现作为无线LAN(Local Area Network:无线局域网)标准的IEEE802.11的进一步高速化的IEEE802.11ac。现在,作为IEEE802.11ac的后续标准,开始了IEEE802.11ax的标准化活动。随着无线LAN设备的快速普及,在IEEE802.11ax标准化中也进行了在无线LAN设备的拥挤配置环境下提高每个用户的吞吐量的研究。作为其中一项研究,进行了关于能否发送判断基准的变更的讨论。
无线LAN系统是基于空闲信道评估(CCA:Clear Channel Assessment)来进行能否发送判断的系统。在空闲信道评估方法中,公知被称为载波侦听(CS:Carrier Sense)的方法和被称为能量检测(Energy Detection)的方法。载波侦听是指基于前同步码、控制信息等来检测无线LAN信号,在检测无线LAN信号的情况下,基于载波侦听用阈值(载波侦听等级等)来进行能否发送判断。
此外,在不能判断接收到的信号是否是无线LAN信号的情况下,基于能量检测结果以及能量检测用阈值来进行能否发送判断。通常,公知能量检测用阈值设定得比载波侦听用阈值高。无线LAN系统中,除了气象雷达等一部分系统,可以说在相对于无线LAN以外的信号接收无线LAN信号的情况下的发送判断基准是严格的。在非专利文献1中记载有载波侦听的方法以及阈值、能量检测的方法以及阈值。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:IEEE Std 802.11ac-2013,amendment to IEEE Std 802.11TM-2012
发明内容
发明要解决的问题
另一方面,在无线LAN设备的拥挤配置环境下,由于无线LAN信号的冲突或其他理由,尽管发送的信号是无线LAN信号,还是会频繁发生无线LAN设备不能将接收信号判断为无线LAN信号的情况。就是说,无线LAN设备有时还会在接收信号是无线LAN信号的情况下进行用能量检测用阈值来保护的动作,不能构成适当的保护。
技术方案
在无线LAN设备的拥挤配置环境下,频繁发生用能量检测用阈值来保护无线LAN信号的情况,因此为了适当地保护无线LAN信号而调整能量检测用阈值。
为了解决上述问题的本发明的一个方案的终端装置以及通信方法如下。
(1)即,本发明的一个方案的终端装置具备空闲信道评估功能,其特征在于,具备:接收部,接收无线信号并取得与所述无线信号的构成相关的信息;以及空闲信道评估部,基于在所述无线信号是第一无线信号的情况下取得的与所述第一无线信号的构成相关的信息来设定用于所述空闲信道评估的第一空闲信道评估阈值,基于在所述无线信号是第二无线信号的情况下取得的与所述第二无线信号的构成相关的信息来设定用于所述空闲信道评估的第二空闲信道评估阈值。
(2)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(1)所述的终端装置,其特征在于,与所述第一无线信号的构成相关的信息包含与能否取得所述第一信号的构成有关的信息相关的信息。
(3)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(2)所述的终端装置,其特征在于,与所述第一无线信号的构成相关的信息包含与能否取得所述第一信号的构成有关的信息相关的信息。
(4)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(1)所述的终端装置,其特征在于,与所述第一无线信号的构成相关的信息包含与所述第一无线信号对应的方式相关的信息。
(5)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(4)所述的终端装置,其特征在于,与所述第二无线信号的构成相关的信息包含与所述第二无线信号对应的方式相关的信息。
(6)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(1)所述的终端装置,其特征在于,所述第一无线信号和所述第二无线信号包含在同一帧中。
(7)此外,本发明的一个方案的终端装置根据上述(1)至(6)中任一项所述的终端装置,其特征在于,所述第一空闲信道评估阈值以及所述第二空闲信道评估阈值是用于能量评估的阈值。
(8)此外,本发明的一个方案的通信方法是终端装置的通信方法,其特征在于,具备:接收无线信号并取得与所述无线信号的构成相关的信息的步骤;以及基于在所述无线信号是第一无线信号的情况下取得的与所述第一无线信号的构成相关的信息来设定用于所述空闲信道评估的第一空闲信道评估阈值,基于在所述无线信号是第二无线信号的情况下取得的与所述第二无线信号的构成相关的信息来设定用于所述空闲信道评估的第二空闲信道评估阈值的步骤。
发明效果
根据本发明的一个方案,能适当地保护无线LAN信号,因此能实现频率利用效率的改善。
附图说明
图1是表示本发明的一个方案的无线通信系统的管理范围的一个示例的图。
图2是表示本发明的一个方案的无线LAN系统中的空闲信道评估方法的一个示例的图。
图3是表示本发明的一个方案的终端装置所发送的帧结构的一个示例的图。
图4是表示本发明的一个方案的终端装置的空闲信道评估动作的一个示例的图。
图5是表示本发明的一个方案的基站装置的装置构成的一个示例的图。
图6是表示本发明的一个方案的终端装置所具备的接收部的构成的一个示例的图。
图7是表示本发明的一个方案的在不能进行同步用前同步码检测的情况下的一个示例的图。
图8是表示本发明的一个方案的CCA时段的一部分的一个示例的图。
具体实施方式
本实施方式中的通信系统具备无线发送装置(接入点、基站装置:Access point、基站装置)、以及多个无线接收装置(站、终端装置:station、终端装置)。此外,将由基站装置和终端装置构成的网络称为基本服务集(BSS:Basic service set、管理范围)。此外,将基站装置和终端装置统称为无线通信装置。
BSS内的基站装置以及终端装置分别基于CSMA/CA(Carrier sense multipleaccess with collision avoidance:载波侦听多路访问及冲突避免协议)来进行通信。在本实施方式中,虽然以基站装置与多个终端装置进行通信的基础模式(infrastructuremode)为对象,但本实施方式的方法也能以终端装置之间直接进行通信的特别模式(adhocmode)来执行。在特别模式中,终端装置代替基站装置形成BSS。也将特别模式中的BSS称为IBSS(Independent Basic Service Set:独立基本服务集)。以下,将在特别模式中形成IBSS的终端装置视为基站装置。
在IEEE802.11系统中,各装置能够发送具有共同的帧格式的多个帧类型的发送帧。发送帧分别由物理(Physical:PHY)层、媒体访问控制(Medium access control:MAC)层、逻辑链路控制(LLC:Logical Link Control)层来定义。
PHY层的发送帧被称为物理协议数据单元(PPDU:PHY protocol data unit、物理层帧)。PPDU由包含用于进行在物理层的信号处理的报头信息等的物理层报头(PHY报头)和作为在物理层进行处理的数据单元的物理服务数据单元(PSDU:PHY service data unit,MAC层帧)等构成。PSDU可以由聚合了多个作为无线区间的重传单位的MAC协议数据单元(MPDU:MAC protocol data unit)的聚合MPDU(A-MPDU:Aggregated MPDU)构成。
在PHY报头中包含:参考信号,用于信号的检测/同步等的短训练字段(STF:Shorttraining field)、用于取得用于数据解调的信道信息的长训练字段(LTF:Long trainingfield);以及控制信号,例如包含用于数据解调的控制信息的信号(Signal:SIG)等。此外,STF按照对应的标准分类成传统STF(L-STF:Legacy-STF)、高吞吐量STF(HT-STF:Highthroughput-STF)、超高吞吐量STF(VHT-STF:Very high throughput-STF)等,LTF和SIG也同样分类成L-LTF、HT-LTF、VHT-LTF、L-SIG、HT-SIG、VHT-SIG。VHT-SIG还分类成VHT-SIG-A和VHT-SIG-B。
而且,PHY报头能包含识别该发送帧的发送元的BSS的信息(以下,也称为BSS识别信息)。识别BSS的信息能是例如该BSS的SSID(Service Set Identifier:服务集标识符)、该BSS的基站装置的MAC地址。此外,识别BSS的信息也可以是SSID和MAC地址以外的、BSS中特有的值(例如,BSS Color等)。
PPDU根据对应的标准来调制。例如,若是IEEE802.11n标准,则调制成正交频分复用(OFDM:Orthogonal frequency division multiplexing)信号。
MPDU由包含用于进行在MAC层的信号处理的报头信息等的MAC层报头(MACheader)、作为在MAC层进行处理的数据单元的MAC服务数据单元(MSDU:MAC service dataunit)或者帧体、以及校验帧中是否有错误的帧检查部(Frame check sequence:FCS)构成。此外,多个MSDU也能聚合为聚合MSDU(A-MSDU:Aggregated MSDU)。
MAC层的发送帧的帧类型分为三类:管理帧,管理装置间的连接状态等;控制帧,管理装置间的通信状态;以及数据帧,包含实际的发送数据,分别还能进一步分类成多种子帧类型。在控制帧中包含接收完成通知(Ack:Acknowledge)帧、发送请求(RTS:Request tosend)帧、接收准备完成(CTS:Clear to send)帧等。在管理帧中包含信标(Beacon)帧、探测请求(Probe request)帧、探测响应(Probe response)帧、认证(Authentication)帧、连接请求(Association request)帧、连接响应(Association response)帧等。在数据帧中包含数据(Data)帧、轮询(CF-poll:无竞争轮询)帧等。各装置能够通过读取MAC报头中所包含的帧控制字段的内容来把握接收到的帧的帧类型以及子帧类型。
需要说明的是,在Ack中也可以包含Block Ack。Block Ack能够执行针对多个MPDU的接收完成通知。
在信标帧中包含记载发送信标的周期(Beacon interval)、SSID的字段(Field)。基站装置能够周期性地向BSS内广播信标帧,终端装置能通过接收信标帧来把握终端装置周边的基站装置。将终端装置基于由基站装置广播的信标帧来把握基站装置的情况称为被动扫描(Passive scanning)。另一方面,将终端装置通过向BBS内广播探测请求帧来探测基站装置的情况称为主动扫描(Active scanning)。基站装置能发送探测响应帧来作为对该探测请求帧的响应,该探测响应帧的记载内容与信标帧相同。
终端装置在识别了基站装置之后,对该基站装置进行连接处理。连接处理分类为认证(Authentication)过程和连接(Association)过程。终端装置对希望连接的基站装置发送认证帧(认证请求)。基站装置在接收认证帧时,向该终端装置发送包含表示能否对该终端装置进行认证等的状态码(status code)的认证帧(认证响应)。终端装置能通过读取该认证帧中记载的状态码来判断装置自身是否被该基站装置允许认证。需要说明的是,基站装置和终端装置能多次互换认证帧。
终端装置继认证过程之后,为了对基站装置进行连接过程,发送连接请求帧。基站装置在接收连接请求帧时,判断是否允许该终端装置的连接,并发送连接响应帧以便通知这个消息。在连接响应帧中除了记载有表示能够进行连接处理的状态码,还记载有用于识别终端装置的关联标识符(AID:Association identifier)。基站装置能通过在发出允许连接的终端装置设定分别不同的AID来管理多个终端装置。
基站装置和终端装置进行了连接处理之后,进行实际的数据传输。在IEEE802.11系统中,定义有分散控制机构(DCF:Distributed Coordination Function)、集中控制机构(PCF:Point Coordination Function)、以及这些被扩展的机构(扩展分散信道访问(EDCA:Enhanced distributed channel access)和混合控制机构(HCF:Hybrid coordinationfunction)等)。以下,以将基站装置通过DCF对终端装置发送信号的情况为例进行说明。
在DCF中,基站装置以及终端装置在通信之前,进行确认装置自身周边的无线信道的使用状况的载波侦听(CS:Carrier sense)。例如,作为发射站的基站装置在通过该无线信道接收比预定的空闲信道评估等级(CCA等级:Clear channel assessment level)高的信号的情况下,对在该无线信道的发送帧的发送进行延期。以下,在该无线信道中,将检测CCA等级以上信号的状态称为忙碌(Busy)状态,将不检测CCA等级以上信号的状态称为空闲(Idle)状态。这样一来,将各装置基于实际接收到的信号的功率(接收功率等级)来进行的CS称为物理载波侦听(物理CS)。需要说明的是,也将CCA等级称为载波侦听等级(CS level)或CCA阈值(CCA threshold:CCAT)。需要说明的是,基站装置以及终端装置在检测到CCA等级以上的信号的情况下,至少进入解调PHY层的信号的动作。
基站装置以根据种类的帧间隔(IFS:Inter frame space)来对要发送的发送帧进行载波侦听,并判断无线信道是忙碌状态还是空闲状态。基站装置进行载波侦听的时段根据基站装置即将发送的发送帧的帧类型以及子帧类型而不同。在IEEE802.11系统中,定义有时段不同的多个IFS,具有:用于提供最高优先级的发送帧的短帧间隔(SIFS:ShortIFS)、用于优先级比较高的发送帧的轮询用帧间隔(PCF IFS:PIFS)、用于优先级最低的发送帧的分布协调用帧间间隔(DCF IFS:DIFS)等。在基站装置通过DCF发送数据帧的情况下,基站装置使用DIFS。
基站装置待机DIFS后,进一步待机用于防止帧冲突的随机退避(random backoff)时间。在IEEE802.11系统中,使用被称为竞争窗口(CW:Contention window)的随机退避时间。在CSMA/CA中,以某个发射站发送的发送帧在没有来自其他发射站的干扰的状态下被接收站接收为前提。因此,当发射站之间以相同定时发送了发送帧时,帧之间发生冲突,接收站不能准确地进行接收。因此,各发射站在发送开始前,通过待机随机设定的时间来避免帧的冲突。当通过载波侦听判断为无线信道是空闲状态时,基站装置能开始CW的倒计时,CW变为0并初次获得发送权,对终端装置发送发送帧。需要说明的是,在CW的倒计时中基站装置通过载波侦听将无线信道判断为忙碌状态的情况下,停止CW的倒计时。然后,在无线信道变为空闲状态的情况下,接着前一IFS,基站装置重新开始剩余CW的倒计时。
作为接收站的终端装置接收发送帧,读取该发送帧的PHY报头,解调接收到的发送帧。然后,终端装置能够通过读取解调了的信号的MAC报头,识别该发送帧是否以装置自身为目的地。需要说明的是,终端装置也能基于PHY报头中所记载的信息(例如,VHT-SIG-A中所记载的组标识符(GID:Group identifier))来判断该发送帧的目的地。
终端装置在判断为接收到的发送帧以装置自身为目的地,然后能无误地解调发送帧的情况下,必须将表示准确地接收了帧的ACK帧发送到作为发射站的基站装置。ACK帧是以SIFS时段的待机(不取随机退避时间)来发送的优先级最高的发送帧之一。基站装置随着接收由终端装置发送的ACK帧而结束一系列的通信。需要说明的是,在终端装置不能准确地接收帧的情况下,终端装置不发送ACK。因此基站装置在帧发送后的一定时段(SIFS+ACK帧长)间不接收来自接收站的ACK帧的情况下,认为通信失败而结束通信。IEEE802.11系统的一次通信(也称为突发)的结束除了发送信标帧等广播信号的情况、使用分割发送数据的分片(fragmentation)的情况等特殊情况之外,必须要通过有无接收ACK帧来判断。
终端装置在判断为接收到的发送帧不以装置自身为目的地的情况下,基于PHY报头等中所记载的该发送帧的长度(Length)来设定网络分配向量(NAV:Network allocationvector)。终端装置在被设定成NAV的时段不试行通信。就是说,终端装置在被设定成NAV的时段进行与通过物理CS判断为无线信道是忙碌状态的情况相同的动作,因此基于NAV的通信控制也被称为虚拟载波侦听(虚拟CS)。NAV除了基于PHY报头中所记载的信息来设定之外,还通过为了消除隐藏终端问题而导入的发送请求(RTS:Request to send)帧、接收准备完成(CTS:Clear to send)帧来设定。
各装置进行载波侦听,相对于自主地获得发送权的DCF,PCF中被称为点协调器(PC:Point coordinator)的控制站控制BSS内各装置的发送权。通常,基站装置为PC,获得BSS内终端装置的发送权。
在基于PCF的通信时段中包含非竞争时段(CFP:Contention free period)和竞争时段(CP:Contention period)。在CP期间基于前述的DCF来进行通信,在CFP期间PC控制发送权。作为PC的基站装置在PCF的通信之前将记载有CFP的时段(CFP Max duration)等的信标帧向BSS内广播。需要说明的是,在PCF的发送开始时广播的信标帧的发送中使用PIFS,并在不等待CW的情况下发送。接收到该信标帧的终端装置将该信标帧中所记载的CFP时段设定成NAV。之后,直至经过NAV或将CFP的结束向BSS内广播的信号(例如,包含CF-end的数据帧)被接收时,只有在接收到由PC发送的通知获得发送权的信号(例如,包含CF-poll的数据帧)的情况下,终端装置才能获得发送权。需要说明的是,在CFP时段内,在同一BSS内的数据包不发生冲突,因此各终端装置不取DCF中使用的随机退避时间。
需要说明的是,以下,终端装置能具备与基站装置相同的功能。此外,基站装置能具备与终端装置相同的功能。就是说,只要没有特别指示,基站装置和终端装置就能具备相同的功能。
需要说明的是,以下,也将帧称呼为无线信号、接收信号、突发、接收突发。
<第一实施方式>
图1是表示本实施方式的无线通信系统的管理范围3的一个示例的图。管理范围3构成为包含基站装置1、终端装置21、终端装置22以及终端装置23。以下,将终端装置21至终端装置23统称为终端装置20。在图1所示的一个示例中,管理范围3包含3个终端装置20,但是本实施方式的方法中,只要管理范围3包含一个以上终端装置20便能执行。此外,以下,将基站装置1以及终端装置20统称为终端装置20。有时,在采用终端装置20的情况下,只要没有特别指示,就是基站装置1和终端装置20中共同动作的说明,在采用基站装置1的情况下,是基站装置1中特有动作的说明。
基站装置1以及终端装置20在对无线空间发送发送帧之前,执行基于空闲信道评估(CCA:Clear Channel Assessment)的能否发送判断。
图2是表示无线LAN系统的空闲信道评估方法的一个示例的图。首先,终端装置20为了帧发送的待机而在IFS时段中或退避时段进行发送待机。在终端装置20执行发送待机时接收到信号的情况下,终端装置20执行解调信号的动作。信号解调的具体动作将在后文加以记述。终端装置20在信号解调成功的情况下,进入载波侦听(CS/CCA、Carrier Sense/Clear Channel Assessment、CS、Carrier Sense)的动作,在信号解调失败的情况下,进入能量检测(能量评估,Energy Detection)的动作。
终端装置20在信号解调成功的情况下,基于载波侦听的阈值(以下也称呼为CS等级)进行能否发送判断。终端装置20对解调的信号的接收功率(接收强度、电场密度、电场强度、功率等级)与CS等级进行比较,在接收功率超过CS等级的值的情况下,判断为能发送。需要说明的是,以下,能否发送判断意味着判断能否在想要使用的信道(Channel、传播路径,Carrier、载波)中进行发送。进行能否发送判断之后,不一定要进行帧的发送,还能进行减少IFS或退避的计数的动作。
终端装置20在信号解调失败的情况下,基于能量评估的阈值(以下也称为ED等级)进行能否发送判断。终端装置20对检测到的信号的接收功率(接收强度、电场密度、电场强度、功率等级)与ED等级进行比较,在接收功率超过CS等级的值的情况下,判断为能发送。
接着,对信号的解调方法进行说明。图3是表示终端装置20发送的帧结构的一个示例的图。上个示例是与IEEE 802.11a或g标准对应的帧结构的一个示例,STF是能用于同步(或初期同步等)的前同步码,LTF是能用于传播路径估计的前同步码。此外,SIG包含能用于对后续的MAC Frame进行解码的控制信息。
接着,中间所示的一个示例是与IEEE 802.11n标准对应的帧结构的一个示例,下方所示的一个示例是与IEEE 802.11ac标准对应的帧结构的一个示例。
如图3所示,构成与IEEE 802.11的各标准对应的帧的要素能分类成同步用前同步码、传播路径估计用前同步码、控制信息1、控制信息2以及数据。需要说明的是,构成帧的要素的分类方法不限于上述一个示例。
同步用前同步码包含STF和L-STF。传播路径估计用前同步码包含LTF和L-LTF。需要说明的是,传播路径估计用前同步码除了可以用于传播路径估计之外,还可以用于同步、频率偏移估计等。控制信息1包含SIG和L-SIG。控制信息1能包含与该帧的长度相关的信息等。控制信息2包含HT-SIG、HT-STF、HT-LTF、VHT-SIG-A、VHT-STF、VHT-LTF、VHT-SIG-B。控制信息2的功能具备涉及帧结构的估计、传播路径估计、控制信息的取得等多个方面的功能。数据包含MAC Frame。
需要说明的是,在IEEE 802.11ax中,对新的帧结构进行了研究。与IEEE802.11ax对应的帧能在控制信息2中包含HE-SIG-A(High Efficiency-SIG-A)、HE-STF(HighEfficiency-STF)、HE-LTF(High Efficiency-LTF)、HE-SIG-B(High Efficiency-SIG-B)等。
图4是表示终端装置20的空闲信道评估动作的一个示例的图。首先,发送待机中的终端装置20执行同步用前同步码的检测动作。同步用前同步码能预先在终端装置20中成为已知的构成,并通过对接收信号计算时间上的关联性来检测。
终端装置20能在没有同步用前同步码的检测的情况下,通过能量评估1来进行能否发送判断。另一方面,终端装置20在检测同步用前同步码的情况下,执行传播路径估计用前同步码检测。
终端装置20能在传播路径估计用前同步码的检测失败的情况下,通过能量评估2来进行能否发送判断。另一方面,终端装置20在传播路径估计用前同步码的检测成功的情况下,执行控制信息1检测。
终端装置20能在控制信息1检测失败的情况下,通过能量评估3来进行能否发送判断。另一方面,终端装置20在控制信息1检测成功的情况下,执行控制信息2检测。
终端装置20能在控制信息2检测失败的情况下,通过能量评估4来进行能否发送判断。此外,终端装置20能在控制信息2检测失败的情况下,基于已经取得完成的控制信息1中所包含的信息(例如,L-SIG Duration等)来进行发送待机。另一方面,终端装置20在控制信息2检测成功的情况下,执行数据解码。
需要说明的是,如图4所示,能在载波侦听中包含同步用前同步码检测以及传播路径估计用前同步码检测的动作。例如,终端装置20能在传播路径估计用前同步码检测成功时,在该传播路径估计用前同步码的接收强度比CS等级低的情况下,返回至发送待机动作,或者能通过能量评估1来进行能否发送判断,能在该传播路径估计用前同步码的接收强度比CS等级高的情况下,执行控制信息1检测。
终端装置20具备变更CCA等级的功能。需要说明的是,CCA等级是包含了CS等级和ED等级的称呼。以下,只要没有特别记载,CCA等级就可以是CS等级,也可以是ED等级。
终端装置20具备在信号接收时通过是否解调了该信号来变更CCA等级的功能。例如,终端装置20具备在解调了的情况下将预先设定的CCA等级C变更成C1,而在不能解调的情况下变更成C2的功能。
终端装置20能基于向能量评估转移前的动作来变更CCA等级。例如,终端装置20能通过能量评估1、能量评估2、能量评估3以及能量评估4来设定不同的CCA等级。此外,例如终端装置20能通过能量评估1、能量评估2、能量评估3以及能量评估4来设定不同的CCA等级的变更值。就是说,作为能量评估转移前的CCA等级C11与能量评估转移时的CCA等级C12的差分(偏移)的Co=C12-C11能采用根据能量评估转移前的动作而不同的设定。
终端装置20能通过控制信息2的检测成功来进行数据解码。就是说,可以理解成是通过控制信息2的检测初次取得与接收到的帧对应的无线LAN标准相关的信息的装置。在本发明的一个方案中,判断为无线LAN信号例如可以意味着是无线LAN信号或是其他系统的信号,也可以意味着与哪个标准对应。
需要说明的是,与接收到的帧对应的无线LAN标准相关的信息能够通过构成控制信息1的帧和构成控制信息2的帧的功率来取得。需要说明的是,在现行IEEE 802.11n标准中,L-SIG被调制成QBPSK(Quadrature BPSK),HT-SIG被调制成QBPSK,在现行IEEE802.11ac标准中,L-SIG被调制成BPSK,VHT-SIG-A被调制成QBPSK。需要说明的是,QBPSK具有映射至复平面上的复信号的功率位于虚轴上的性质,BPSK具有复信号的功率位于实轴上的性质。因此,终端装置20能在取得控制信息1以及控制信息2中所包含的信息之前,取得与接收到的帧对应的无线LAN标准相关的信息。
此外,关于接收到的帧对应的无线LAN标准的信息还能通过反复(重复)校验来取得。例如,控制信息1或控制信息2多次重复的帧能与任一个无线LAN标准对应。终端装置20能通过进行控制信息1或控制信息2的反复校验来取得与无线LAN标准相关的信息。
终端装置20在不能将接收到的帧判断为无线LAN信号的情况下,转移到能量评估。另一方面,在被终端装置20接收的帧是无线LAN帧的情况下转移到能量评估也可以意味着不能适当地执行载波侦听。就是说,终端装置20转移到能量评估时,变更ED等级的有用性毋庸赘言,而向能量评估的转移本身意味着不能适当地执行载波侦听,因此也存在变更CS等级的有用性。
图5是表示基站装置1的装置构成的一个示例的图。基站装置1是包含上层部11001、CCA部11002、发送部11003、接收部11004、以及天线部11005的构成。
上层部11001与其他网络连接,具备将与发送帧关联的信息通知给CCA部11002的功能。以下,发送帧由MAC层来定义并进行说明,但本实施方式的发送帧也可以由其他层来定义。例如,发送帧也可以由LLC层、物理层来定义。
CCA部11002具有基于CCA来执行能否发送判断的功能。CCA部11002的详细动作将在后文加以记述。
发送部11003包含物理层帧生成部11003a和无线发送部11003b。
物理层帧生成部11003a具有由从CCA部11002通知的发送帧来生成物理层帧的功能。物理层帧生成部11003a对发送帧实施纠错编码、调制、预编码滤波乘法等。物理层帧生成部11003a将生成的物理层帧通知给无线发送部11003b。
无线发送部11003b将物理层帧生成部11003a生成的物理层帧转换成无线频带(RF:Radio Frequency)的信号,并生成无线频率信号(载波信号等)。在无线发送部11003b进行的处理中包含数字/模拟转换、滤波、从基带向RF带的频率转换等。
接收部11004包含无线接收部11004a和信号解调部11004b。
无线接收部11004a具有将天线部11005接收的RF带的信号转换成基带信号,并生成物理层信号(例如,物理层帧)的功能。在无线接收部11004a进行的处理中,包含从RF带向基带的频率转换处理、滤波、模拟/数字转换。无线接收部11004a能对RF带的信号或物理层信号进行同步用前同步码检测、传播路径估计用前同步码检测处理。
信号解调部11004b具有解调无线接收部11004a生成的物理层信号的功能。信号处理部11004b进行的处理中,包含同步用前同步码检测、传播路径估计用前同步码检测、控制信息1以及控制信息2检测、信道均衡、解映射、纠错解码化等。
需要说明的是,接收部11004能取得无线LAN判别信息(与帧的构成相关的信息),并通知给CCA部11002。无线LAN判别信息是指判别从天线部11005通知的RF带的信号是否是无线LAN信号的信息。详细的无线LAN判别信息将在后文加以记述。
天线部11005具有向无线空间发送无线发送部11003b生成的无线频率信号的功能。此外,天线部11005具有接收无线频率信号的功能。此外,天线部11005具有在基站装置1执行CCA的情况下接收无线空间中存在的该信道的信号的功能。
终端装置20的装置构成包含与基站装置1的装置构成相同的构成,因此省略说明。
以下,只要没有特别指示,都将以终端装置20的特征为中心进行说明,但是基站装置1也具备相同的特征。
图6是表示终端装置20具备的接收部11004的构成的一个示例的图。无线接收部11004a具备将从天线部11005通知的RF带的信号转换成基带信号的功能。此外,无线接收部11004a还能具备同步用前同步码检测和传播路径估计用前同步码检测功能。无线接收部11004a在具备同步用前同步码检测功能以及传播路径估计用前同步码检测功能的情况下的动作与在后文加以记述的同步用前同步码检测部11004b-1或传播路径估计用前同步码检测部11004b-2所具备的功能相同。
同步用前同步码检测部11004b-1具备从物理层信号(或RF带的信号)检测同步用前同步码的功能。同步用前同步码的检测方法在本发明的一个方案中没有限定,但例如,公知有通过滑动相关器来检测峰信号的方法。同步用前同步码检测部11004b-1具备例如检测与无线LAN标准对应的同步用前同步码的功能,在检测到同步用前同步码的情况下,具备将该物理层信号或RF带的信号通知给传播路径估计用前同步码检测部11004b-2的功能。另一方面,在不检测同步用前同步码的情况下,生成表示不检测同步用前同步码的无线LAN判别信息。
传播路径估计用前同步码检测部11004b-2具备由从同步用前同步码检测部11004b-1通知的物理层信号或RF带的信号来检测传播路径估计用前同步码的功能。传播路径估计用前同步码检测部11004b-2能在无线LAN判别信息中包含与能否检测传播路径估计用前同步码相关的信息,在传播路径估计用前同步码检测成功的情况下,将物理层信号或RF带的信号通知给控制信息1检测部11004b-3。此外,传播路径估计用前同步码检测部11004b-2能进行传播路径的估计,生成传播路径信息,并通知给控制信息1检测部11004b-3。
控制信息1检测部11004b-3具备检测控制信息1的功能。控制信息1检测部11004b-3使用从传播路径估计用前同步码检测部11004b-2通知的物理层信号或RF带的信号和传播路径信息来尝试控制信息1的检测。控制信息1检测部11004b-3基于能否检测控制信息1来生成无线LAN判别信息。就是说,控制信息1检测部11004b-3能在无线LAN判别信息中包含与能否检测控制信息1相关的信息,在控制信息1的检测成功的情况下,基于控制信息1中所包含的控制信息来进行动作的选择。例如,控制信息1的检测的结果是,能在判别为是与IEEE802.11a或b或g标准对应的信号的情况下,将该物理层信号或RF带的信号和根据需要的传播路径估计用信号通知给数据解码部11004b-5。另一方面,控制信息1的检测的结果是,能在该物理层信号或RF带的信号与哪个标准对应不明确的情况下,将该物理层信号或RF带的信号和根据需要的传播路径估计用信号通知给控制信息2检测部11004b-4。需要说明的是,控制信息1检测部11004b-3能在无线LAN判别信息中包含与对应于哪个IEEE 802.11标准相关的信息。
控制信息2检测部11004b-4具备检测控制信息2的功能。控制信息2检测部11004b-4使用从控制信息1检测部11004b-3通知的物理层信号或RF带的信号和传播路径信息来尝试控制信息2的检测。控制信息2检测部11004b-4基于能否检测控制信息2来生成无线LAN判别信息。就是说,控制信息2检测部11004b-4能在无线LAN判别信息中包含与能否检测控制信息2相关的信息,在控制信息2的检测成功的情况下,基于控制信息2中所包含的控制信息来进行数据解码。控制信息2检测部11004b-4能将该物理层信号或RF带的信号和根据需要的传播路径估计用信号通知给数据解码部11004b-5。需要说明的是,控制信息2检测部11004b-4能在无线LAN判别信息中包含与对应于哪个IEEE 802.11标准相关的信息。
图7是表示不能进行同步用前同步码检测的情况下的一个示例的图。在图7所示的一个示例中,终端装置21发送包含同步用前同步码、传播路径估计用前同步码、控制信息1、控制信息2以及数据部的构成的帧,除此之外,终端装置23发送了帧。需要说明的是,在图7所示的一个示例中,终端装置23发送的帧采用至少包含数据部的构成,但是并不意图对本发明的一个方案进行限定。
另一方面,在图7所示的一个示例中,终端装置22检测终端装置23的帧,进行发送待机,在终端装置23的帧发送时段结束后,转移到CCA时段。终端装置22在CCA时段执行CCA,但在CCA时段开始时刻之前,终端装置21开始帧的发送,不能取得同步用前同步码等(以下,将同步用前同步码、传播路径估计用前同步码、控制信息1以及控制信息2统称为同步用前同步码等)。就是说,终端装置22生成包含与不进行同步用前同步码检测相关的信息的无线LAN判别信息。
但是,本发明的一个方案的问题的一部分是避免不必要的向能量评估的转移,上述的一个示例是,由于本来终端装置22接收的帧是与无线LAN标准对应的信号,尽管无需向能量评估转移,但在CCA时段内不包含同步用前同步码等,因此终端装置22执行向能量评估的转移。在这种情况下,优选的是,终端装置22基于终端装置21在CCA时段内发送的帧来生成无线LAN判别信息,避免不必要的向能量评估的转移。
图8表示图7所示的CCA时段的一部分的一个示例。如图7所示,终端装置22不能在CCA时段内检测终端装置21的同步用前同步码等,但基于终端装置21发送的帧的构成能生成无线LAN判别信息。例如,在终端装置22取得与无线LAN帧的构成相关的信息的情况下(例如,构成无线LAN帧的1个符号由X ms构成等,此外,与对构成无线LAN帧的1个符号内插入CP(Cyclic Prefix)有关的信息等),终端装置22能判别该帧是否是无线LAN帧。
需要说明的是,在本发明的一个方案中,终端装置22基于与无线LAN帧的构成相关的信息来判别是否是无线LAN帧的方法不受限定,但例如,终端装置22着眼于CP重新利用Data的一部分来计算出接收到的帧的时间上的关联性。在这种情况下,计算出的关联性在CP与CP的Data重新利用部分重合的地点被假设为生成峰,因此能在产生了如假设那样的峰的情况下,判别为是无线LAN帧。
此外,用于配置无线LAN帧中所包含的导频副载波的频率以及导频副载波的信号序列是已知的,因此终端装置22能通过基于该信息来对接收信号进行相关处理来判别该帧是否是无线LAN帧。
以上,说明的方法是以使用终端装置22变更CS等级以及ED等级的手段的情况为例。本实施方式还能通过使用终端装置22变更最小接收灵敏度的手段来执行。即,在本实施方式的说明中,在进行终端装置22变更ED等级的动作时,能通过变更终端装置22的最小接收灵敏度,而不是通过变更ED等级来执行本实施方式。需要说明的是,关于终端装置22具有该最小接收灵敏度以上的接收功率地接收的信号,最小接收灵敏度是指,表示必须转移到信号检测动作的阈值的值。
以上,如说明的那样,终端装置20基于无线LAN判别信息来变更CCA等级,由此能适当地保护接收帧,甚至有助于频率利用效率的改善。[2.所有实施方式的共同点]
在本发明的一个方案的基站装置1,在终端装置20动作的程序是以实现本发明的一个方案的上述实施方式的功能的方式,控制CPU等的程序(使计算机发挥功能的程序)。然后,由这些装置进行处理的信息在进行此处理时暂时存储于RAM,之后,存储于各种ROM(Read Only Memory:只读存储器)和HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器),并根据需要通过CPU来读取、修正、写入。作为存储程序的记录介质可以是半导体介质(例如ROM、不易失性存储卡等)、光记录介质(例如DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁记录介质(例如磁带、软盘等)等中的任一种。此外,通过执行加载的程序,不仅会实现上述实施方式的功能,还会基于该程序的指示,通过与操作系统或者其他应用程序等进行共同处理来实现本发明的一个实施方式的功能。
此外,在市场流通的情况下,能够在便携式记录介质中储存程序并使其流通,或传输至经由因特网等网络连接的服务器计算机。在这种情况下,服务器计算机的存储装置也包含在本发明的一个方案中。此外,可以将上述实施方式的基站装置1、终端装置20的一部分或全部作为典型的集成电路即LSI来实现。基站装置1、终端装置20的各功能块可以单独地芯片化,也可以集成一部分或全部来芯片化。在将各功能块集成电路化的情况下,附加有控制这些的集成电路控制部。
此外,集成电路化的方法不限于LSI,也可以通过专用电路或通用处理器来实现。此外,在通过半导体技术的进步而出现了代替LSI的集成电路化的技术的情况下,还可以使用基于该技术的集成电路。
需要说明的是,本申请发明并不限于上述的实施方式。本申请发明的基站装置1、终端装置20并不限于应用于移动站装置,当然也可以应用于设置于室内外的固定式或非可动式电子设备,例如,AV设备、厨房设备、打扫/清洗设备、空调设备、办公设备、自动售卖机以及其他生活设备等。
以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述,但具体的构成并不限于本实施方式,不脱离本发明要旨的范围的设计等也包含在权利要求范围内。
产业上的可利用性
本发明适用于终端装置以及通信方法。
需要说明的是,本国际申请基于2015年11月13日申请的日本专利申请第2015-222858号来主张优先权,并在本国际申请中援引日本专利申请第2015-222858号的全部内容。
符号说明
1 基站装置
20、21、22、23 终端装置
3 管理范围
11001 上层部
11002 CCA部
11003 发送部
11003a 物理层帧生成部
11003b 无线发送部
11004 接收部
11004a 无线接收部
11004b 信号解调部
11004b-1 同步用前同步码检测部
11004b-2 传播路径估计用前同步码检测部
11004b-3 控制信息1检测部
11004b-4 控制信息2检测部
11004b-5 数据解码部
11005 天线部

Claims (10)

1.一种终端装置,与基站装置进行通信,
通过规定阈值进行空闲信道评估,
具备:
接收部,至少接收第一信号和第二信号;以及
发送部,对所述基站装置发送信号,
所述规定阈值包含第一值和第二值,
在通过重复所述第一信号提供所述第二信号的情况下,所述规定阈值是所述第一值,
在不通过重复所述第一信号提供所述第二信号的情况下,所述规定阈值是所述第二值。
2.根据权利请求1所述的终端装置,其中,
所述空闲信道评估是能量评估。
3.一种终端装置,与基站装置进行通信,其中,
所述终端装置具备:
接收部,通过规定阈值进行空闲信道评估;以及
发送部,对所述基站装置发送信号,
所述规定阈值在检测第一信号而不能检测第二信号的情况下是第一值,在不能检测第一信号的情况下是第二值。
4.根据权利请求3所述的终端装置,其中,
所述第一信号是同步用前同步码,
所述第二信号是传播路径估计用前同步码。
5.根据权利请求3所述的终端装置,其中,
所述第一信号是同步用前同步码,
所述第二信号是包含PHY报头的信号。
6.根据权利请求3所述的终端装置,其中,
所述第一信号是传播路径估计用前同步码,
所述第二信号是包含PHY报头的信号。
7.根据权利请求3所述的终端装置,其中,
所述第一信号是第一控制信息,
所述第二信号是第二控制信息。
8.根据权利请求7所述的终端装置,其中,
所述第一控制信息是HE-SIG-A,
所述第二控制信息是HE-SIG-B。
9.一种通信方法,用于终端装置,
通过规定阈值进行空闲信道评估,
具备:至少接收第一信号和第二信号的步骤;以及
对所述基站装置发送信号的步骤,
所述规定阈值包含第一值和第二值,
在通过重复所述第一信号提供所述第二信号的情况下,所述规定阈值是所述第一值,
在不通过重复所述第一信号提供所述第二信号的情况下,所述规定阈值是所述第二值。
10.一种通信方法,用于终端装置,具备:
通过规定阈值进行空闲信道评估的步骤;以及
对所述基站装置发送信号的步骤,
所述规定阈值在检测第一信号而不能检测第二信号的情况下是第一值,
在不能检测第一信号的情况下是第二值。
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