CN102342172A - 通信装置和通信方法、计算机程序和通信*** - Google Patents

通信装置和通信方法、计算机程序和通信*** Download PDF

Info

Publication number
CN102342172A
CN102342172A CN2010800098974A CN201080009897A CN102342172A CN 102342172 A CN102342172 A CN 102342172A CN 2010800098974 A CN2010800098974 A CN 2010800098974A CN 201080009897 A CN201080009897 A CN 201080009897A CN 102342172 A CN102342172 A CN 102342172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
communication
communicator
transmission
beam pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010800098974A
Other languages
English (en)
Inventor
森冈裕一
国弘卓志
迫田和之
泽井亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN102342172A publication Critical patent/CN102342172A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

通过有效地使用先前通信中使用的波束型式，可以高效地确立指向性链路并且减小开销。在链路确立中，通信装置(100)利用上次使用的发送波束型式来发送准备帧，从而高效地确立指向性链路并且减小开销。另外，在链路确立中，通信装置(100)利用上次使用的接收波束型式来接收发送定时已知的准备帧，从而高效地确立指向性链路并减小开销。

Description

通信装置和通信方法、计算机程序和通信***
技术领域
本发明例如涉及利用毫米波执行无线通信的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信***，具体而言涉及通过使指向性天线(directionalantenna)的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的信号到达距离的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信***。
背景技术
被称为“毫米波”的无线通信可利用高频电磁波来实现更高的通信速度。毫米波通信的主要用途包括短距离无线接入通信、图像传送***、简易无线电以及汽车防冲撞雷达。另外，目前，正在进行以促进毫米波通信的使用为目的的关于毫米波通信的技术开发，例如大容量/长距离传送的实现、无线装置的小型化和成本的降低。这里，毫米波的波长是10mm到1mm，这相当于频率上的30GHz到300GHz。例如，在使用60GHz频带的无线通信的情况下，由于可以以GHz为单位分配信道，所以可以执行极高速的数据通信。
与在无线LAN(局域网)技术等等中广泛使用的微波相比，毫米波波长较短并且表现出较高的直进性，并且可以传送极大量的信息。另一方面，由于毫米波容易由于反射而发生强烈衰减，所以用于执行通信的无线路径主要是直接波或反射最多一次的反射波。另外，毫米波具有由于传播损耗较大而导致无线信号到达不了太远的属性。
为了补偿毫米波的这种飞行距离问题，可以设想的一种方法是使发送器和接收器的天线具有指向性(directivity)，并且使其发送波束和接收波束指向通信对方所位于的方向，从而延伸信号到达距离。波束指向性例如可以通过向发送器和接收器的每一个提供多个天线并且改变每个天线的发送权重或接收权重来控制。由于对于毫米波不怎么使用反射波而直接波变得重要，所以波束形状的指向性是适当的，并且可以设想使用尖锐的波束作为指向性。更优选地，在使发送波束和接收波束的每一个指向通信对方的同时发送和接收无线信号。
例如，已提出了一种无线传送***，其中，在通过使用基于电力线通信、光通信和声通信之一的通信的第二通信手段发送用于确定发送天线的指向性的方向的信号来确定发送天线的方向之后，通过使用10GHz以上的无线电波的第一通信手段执行发送器与接收器之间的无线通信(例如参见PTL 1)。
另外，通过利用天线的指向性来延伸信号到达距离的方法被应用到作为使用毫米波频带的无线PAN(mmWPAN：毫米波无线个人区域网络)的标准规范的IEEE 802.15.3c。
作为用于天线的最优指向性的训练的技术，常见的方法是从发送端发送训练信号，并且在接收端根据其接收的结果确定最优指向性。例如，可以在每次发送/接收一个帧时在发送端改变天线的指向性，并且在接收端根据帧接收的结果来确定最优指向性。
在具有许多移动物体的移动环境中使用的情况下，即使一度确立了通信台站之间的指向性链路，也有可能该指向性链路由于随后通信台站的移动或障碍物的存在而变得无效。即，在移动环境中，难以使用指向性毫米波通信。因此，可以设想的一种操作模式是在重确立链路时不使用指向性帧，并且在通过使用全向帧进行指向性训练处理之后开始指向性帧的发送。例如，在毫米波通信中采用利用RTS/CTS握手的冲突避免过程的情况下，在不使用指向性的情况下全向地发送和接收诸如RTS帧和CTS帧之类的准备帧，并且在基于其接收的状况确定指向性的方向之后，然后才利用指向性来发送和接收数据帧。
然而，如果每次重确立链路时都重新执行最优指向性的训练处理，则这将会引入开销，直到数据帧的发送开始为止。另外，如果在毫米波通信中不使用指向性，则这可能导致这样一种情形：即，由于由其导致的短信号到达距离，诸如RTS帧和CTS帧之类准备帧没有到达通信对方(或者无法被通信对方接收)，结果数据帧的发送永不开始(或者指向性通信无法开始)。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本专利No.3544891
发明内容
技术问题
本发明的一个目的在于提供一种能够通过使指向性天线的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的信号到达距离的优良的通信装置和通信方法、计算机程序和通信***。
本发明的另一个目的在于提供一种能够通过高效地确立指向性链路来减小开销的优良的通信装置和通信方法、计算机程序和通信***。
解决问题的手段
本申请是考虑到上述问题而作出的，并且权利要求1中限定的发明是一种通信装置，包括：
无线通信部，该无线通信部能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信；
其中，当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通信装置通过控制无线通信部的指向性来执行准备帧的指向性通信。
另外，根据本申请的权利要求2中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置为通过使用在上次与通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式来执行准备帧的指向性通信。
另外，根据本申请的权利要求3中限定的发明，根据权利要求2的通信装置被配置为根据从上次与通信对方执行帧交换起经过的时间来调整通信波束型式。
另外，根据本申请的权利要求4中限定的发明，根据权利要求2的通信装置被配置成：当上次与通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式未被保存时，通信装置通过使用全向通信波束型式来执行准备帧的通信，或者通过使用通过与通信对方执行训练操作而获得的通信波束型式来执行准备帧的通信。
另外，根据本申请的权利要求5中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置成：应用一过程，在该过程中，数据发送端在发送发送开始请求帧并接收到从数据接收端答复的确认帧之后开始数据帧的发送处理；并且当作为数据发送端工作时，通信装置通过使用指向数据接收端的位置的方向的发送波束型式来发送该发送开始请求帧。
另外，根据本申请的权利要求6中限定的发明，根据权利要求5的通信装置被配置成：当通信装置不能响应于利用指向数据接收端的位置的方向的发送波束型式发送该发送开始请求帧而接收到来自数据接收端的确认帧时，通信装置通过使用全向发送波束型式来重发发送开始请求帧。
另外，根据本申请的权利要求7中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置为通过使用指向通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收从通信对方发送的定时已知的帧。
另外，根据本申请的权利要求8中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置为通知与分配给通信对方的发送区间有关的信息，并且在发送区间内，通过使用指向通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收。
另外，根据本申请的权利要求9中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置成：应用一过程，在该过程中，数据发送端发送发送开始请求帧，数据接收端在从接收到发送开始请求帧起经过了第一预定时段后答复确认帧，数据发送端在从接收到确认帧起经过了第二预定时段后开始数据帧的发送，并且数据接收端在从接收到数据帧起经过了第三预定时段后答复确认帧；并且当作为数据发送端工作时，通信装置在从发送该发送开始请求帧起经过了第一预定时段后，通过使用指向数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收确认帧，或者通信装置在从发送数据帧起经过了第三预定时段后，通过使用指向数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收确认帧。
另外，根据本申请的权利要求10中限定的发明，根据权利要求1的通信装置被配置成：应用一过程，在该过程中，数据发送端发送发送开始请求帧，数据接收端在从接收到发送开始请求帧起经过了第一预定时段后答复确认帧，数据发送端在从接收到确认帧起经过了第二预定时段后开始数据帧的发送，并且数据接收端在从接收到数据帧起经过了第三预定时段后答复确认帧；并且当作为数据接收端工作时，通信装置在从发送确认帧起经过了第二预定时段后，通过使用指向接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收数据帧。
另外，本申请的权利要求11中限定的发明是一种用于通信装置的通信方法，该通信装置包括能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信的无线通信部，该通信方法包括以下步骤：
当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通过控制无线通信部的指向性来执行准备帧的指向性通信。
另外，本申请的权利要求12中限定的发明是一种以计算机可读格式记载以便在计算机上执行用于通信装置的通信处理的计算机程序，该通信装置包括能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信的无线通信部，该计算机程序使得该计算机充当：
用于当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通过控制无线通信部的指向性来执行准备帧的指向性通信的装置。
根据本申请的权利要求12的计算机程序限定了以计算机可读格式记载以便在计算机上实现预定处理的计算机程序。换言之，通过将根据本申请的权利要求12的计算机程序安装到计算机中，在计算机上实行协同操作，从而可以获得与根据本申请的权利要求1的通信装置相同的操作效果。
另外，本申请的权利要求13中限定的发明是一种通信***，该通信***应用了在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送的过程，该通信***包括通过执行指向性控制来发送准备帧的第一通信装置，以及接收所发送的准备帧的第二通信装置。
另外，本申请的权利要求14中限定的发明是一种通信***，该通信***应用了在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送的过程，该通信***包括在预定的发送定时发送准备帧的第一通信装置，以及在发送定时通过使用指向第一通信装置的位置的方向的接收波束型式接收准备帧的第二通信装置。
然而，应当注意，权利要求13和14中使用的术语“***”指的是多个设备(或实现特定功能的功能模块)的逻辑聚集，而各个设备或功能模块是否存在于同一壳体内并不特别重要。
本发明的有利效果
根据本发明，可以提供一种能够通过使指向性天线的波束指向通信对方的位置的方向来延伸毫米波的信号到达距离的优良的通信装置和通信方法、计算机程序和通信***。
另外，根据本发明，可以提供一种能够通过高效地确立指向性链路来减小开销的优良的通信装置和通信方法、计算机程序和通信***。
根据本申请的权利要求1和11至14中限定的发明，当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通过使用具有指向性的波束型式来发送/接收准备帧。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求2中限定的发明，通信装置通过使用在上次与通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式来执行准备帧的指向性通信。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求3中限定的发明，通信装置在使用通信波束型式之前根据经过的时间来调整上次与通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式。从而，即使通信对方已经随着时间的经过而移动，也可以执行准备帧的通信。
另外，根据本申请的权利要求4中限定的发明，即使在上次与通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式未被保存时，通信装置也能够通过使用全向通信波束型式或者通过使用通过与通信对方的训练操作而获得的通信波束型式来执行准备帧的通信。
另外，根据本申请的权利要求5中限定的发明，在使用RTS/CTS握手的情况下，通信装置通过使用指向通信对方的位置的方向的发送波束型式来发送RTS帧。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求6中限定的发明，当通信装置在利用指向通信对方的位置的方向的发送波束型式发送RTS帧之后也未能接收到CTS帧时，通信装置通过使用全向发送波束型式来重发RTS帧。从而，即使通信对方已经随着时间的经过而移动了，RTS帧到达通信对方的概率也可变得更高。
另外，根据本申请的权利要求7中限定的发明，通信装置通过使用指向通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收发送定时已知的帧。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求8中限定的发明，在通信装置分配给通信对方的发送区间内，通信装置通过使用指向通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求9中限定的发明，在使用RTS/CTS握手的情况下，在从发送RTS帧起经过了预定时段后，通信装置通过使用指向数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收CTS帧，并且还在从发送数据帧起经过了预定时段后，通过使用指向数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收ACK帧。从而，可以减小确立链路时的开销。
另外，根据本申请的权利要求10中限定的发明，在使用RTS/CTS握手的情况下，在从发送CTS帧起经过了预定时段后，通信装置通过使用指向数据发送端的位置的方向的接收波束型式来等待接收数据帧。从而，可以减小确立链路时的开销。
从以下对本发明实施例的详细描述和附图将清楚本发明的其他目的、特征和优点。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明实施例的毫米波无线通信***的配置示例的示图。
图2是示出通信装置100的配置示例的示图。
图3是示出数字部180的内部配置的示例的示图。
图4是示出通信装置100通过发送波束处理部187对发送波束的指向性控制可以形成的10个发送波束型式(beam pattern)元素Bt0至Bt9的示图。
图5是示出用于最优波束方向的训练的波束训练信号的信号格式的示例的示图。
图6是示出根据本发明第一实施例在重确立链路时通过使用与上次使用的相同的发送波束型式来执行发送操作的信号发送/接收序列的示例的示图。
图7是示出通过使用与上次向同一通信对方发送帧时使用的相同的发送波束型式来发送准备帧的信号发送/接收序列的示例的示图。
图8A是用于说明指向性链路的状态的变化的示图。
图8B是用于说明指向性链路的状态的变化的示图。
图8C是用于说明指向性链路的状态的变化的示图。
图8D是用于说明指向性链路的状态的变化的示图。
图9是示出帧的一部分或全部如何被发送多次的示图。
图10A是用于说明通过选择性地使用图4中所示的10个发送波束型式元素Bt0至Bt9来调整信号到达范围的方法的示图。
图10B是用于说明通过选择性地使用图4中所示的10个发送波束型式元素Bt0至Bt9来调整信号到达范围的方法的示图。
图10C是用于说明通过选择性地使用图4中所示的10个发送波束型式元素Bt0至Bt9来调整信号到达范围的方法的示图。
图10D是用于说明通过选择性地使用图4中所示的10个发送波束型式元素Bt0至Bt9来调整信号到达范围的方法的示图。
图11是示出根据本发明第一实施例通信装置100作为数据发送端(STA_A)执行通信操作的过程的流程图。
图12是示出根据本发明第二实施例在重确立链路时通过使用与上次使用的相同的接收波束型式来执行接收操作的信号发送/接收序列的示例的示图。
图13是示出通信装置作为接入点(AP)或作为每个终端台站(STA1和STA2)来执行帧接收操作的过程的流程图。
图14是示出包含有模块化的通信装置100的信息设备的配置示例的示图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的实施例。应当注意，虽然可以给出VHT(Very High Throughput，超高吞吐量)标准中使用的60GHz频带作为毫米波通信模式的示例，但本发明的范围并不限于特定的频率带。
图1示意性地示出了根据本发明实施例的毫米波无线通信***的配置示例。该图中所示的无线通信***包括通信装置100和通信装置200。
通信装置100和200可根据毫米波通信模式相互执行无线通信。由于毫米波通信模式具有较强的直进性并且在反射时遭到严重的衰减，所以更适宜在使发送波束和接收波束的每一个指向通信对方的同时发送和接收无线信号。
在图1所示的示例中，通信装置100包括用于根据毫米波通信模式发送和接收无线信号的多个天线160a至160n。另外，通过调整经由天线160a至160n发送的各个信号的权重，来控制发送波束的指向性Bt。在图中所示的示例中，发送波束Bt指向作为通信对方的通信装置200的位置的方向。
另外，通信装置200包括用于根据毫米波通信模式发送和接收无线信号的多个天线260a至260n。另外，通过调整经由天线260a至260n接收的各个信号的权重，来控制接收波束的指向性Br。在图中所示的示例中，接收波束Br指向作为通信对方的通信装置100的位置的方向。
图2示出了通信装置100的配置示例。图中所示的通信装置100可以充当宽带路由器或无线接入点。虽然没有示出，但可以按相同方式来配置通信装置200。
通信装置100包括存储部150、多个天线160a至160n以及无线通信部170。无线通信部170包括模拟部172、AD转换部174、DA转换部176、数字部180以及控制部190。
多个天线160a至160n用于根据毫米波通信模式的无线通信。具体而言，天线160a至160n的每一个利用毫米波发送利用预定的加权系数加权的无线信号。另外，天线160a至160n接收毫米波无线信号，并将无线信号输出到模拟部172。
模拟部172通常相当于用于根据毫米波通信模式发送和接收无线信号的RF电路。即，模拟部172对由各个天线160a至160n接收的多个接收信号进行低噪声放大和降频转换，并将所得到的信号输出到后级中的AD转换部174。另外，模拟部172对分别被DA转换部176转换成模拟信号的多个发送信号进行升频转换以转换到RF频带，对所得到的信号进行功率放大，并将信号输出到各个天线160a至160n。
AD转换部174把从模拟部172输入的多个模拟接收信号中的每一个转换成数字信号，并将数字信号输出到后级中的数字部180。另外，DA转换部176把从数字部180输入的多个数字发送信号中的每一个转换成模拟信号，并将模拟信号输出到模拟部172。
数字部180通常由用于根据毫米波通信模式对接收信号进行解调和解码的电路和用于根据毫米波通信模式对发送信号进行编码和调制的电路构成。
图3示出了数字部180的内部配置的示例。如图中所示，数字部180包括同步部181、接收波束处理部182、功率计算部183、确定部184、解调/解码部185、编码/调制部186以及发送波束处理部187。
同步部181例如对于由多个天线160a至160n接收的多个接收信号根据帧的开头处的前导来同步接收处理的开始定时，并将所得到的信号输出到接收波束处理部182。
接收波束处理部182对于从同步部181输入的多个接收信号，例如根据均匀分布或泰勒(Taylor)分布执行加权处理，从而控制接收波束的指向性。然后，接收波束处理部182把经加权的接收信号输出到功率计算部183和解调/解码部185。
当执行最优发送和接收波束方向的训练时，功率计算部183计算在每个发送和接收波束方向上发送和接收的接收信号的接收功率，并把这些接收功率顺序输出到确定部184。然后，确定部184基于从功率计算部183输入的接收功率值来确定最优发送波束方向和最优接收波束方向。然后，用于识别所确定的波束方向的参数值经由控制部190被存储到存储部150中。这里，最优波束方向通常对应于使针对单个波束训练信号从功率计算部183输入的一系列接收功率值最大的波束方向。
解调/解码部185根据用于毫米波通信模式的任意调制模式和编码模式对经接收波束处理部182加权的每个接收信号进行解调和解码，从而获取数据信号。然后，解调/解码部185把所获取的数据信号输出到控制部190。
编码/调制部186根据用于毫米波通信模式的任意编码模式和调制模式对从控制部190输入的数据信号进行编码和调制，从而生成发送信号。然后，编码/调制部186把所生成的发送信号输出到发送波束处理部187。
发送波束处理部187根据从编码/调制部186输入的发送信号生成例如根据均匀分布或泰勒分布加权的多个发送信号，并且控制发送波束的指向性。例如，发送波束处理部187要使用的权重值是由从控制部190输入的指向性控制信号指定的。经发送波束处理部187加权的多个发送信号的每一个被输出到DA转换部176。
返回图2，将继续描述无线通信装置100的配置。控制部190例如是利用诸如微处理器之类的运算单元形成的，并且控制无线通信部170的整体操作。另外，控制部190从存储部150获取用于识别最优发送波束方向或接收波束方向的参数值，并且向数字部180内的发送波束处理部187输出指向性控制信号，用于指示向天线160a至160n中的每一个分配加权系数以便形成基于该参数值识别的波束方向。这样，形成了最优波束型式，使得无线通信装置100根据毫米波通信模式进行无线通信时发送波束或接收波束指向通信对方所位于的方向。
虽然在图2中没有示出，但通信装置100可包括位置检测功能，用于检测其相对于通信对方的相对位置。这种位置检测功能例如是通过通信装置100本身设有诸如GPS(全球定位***)之类的绝对位置测量手段并与通信对方交换相互位置信息或者设置用于捕捉通信对方的位置信息的雷达或其他手段来实现的。
图4示出了通信装置100通过发送波束处理部187对发送波束的指向性控制可形成的发送波束型式的示例。在图中所示的示例中，通信装置100可形成10个发送波束型式元素Bt0至Bt9。发送波束型式元素Bt0至Bt9具有在通信装置100所位于的平面中相差36度的方向上的指向性。
通过根据来自控制部190的指向性控制信号向天线160a至160n中的每一个指派加权系数，发送波束处理部187可以形成这10个发送波束型式元素Bt0至Bt9中的一个发送波束型式，从而使得可以发送指向性无线信号。另外，通信装置100可形成的接收波束型式可以是与图4中所示的发送波束Bt0至Bt9类似的波束型式。即，通过根据来自控制部190的指向性控制信号向天线160a至160n中的每一个指派加权系数，接收波束处理部182可以形成与这样的10个接收波束型式元素Br0至Br9中的一个(或者两个或更多个的组合)匹配的接收波束型式，从而使得根据毫米波通信模式的无线信号可以被天线160a至160n中的每一个接收。用于识别用于各个天线160a至160n以便分别形成这些发送和接收波束型式元素Bt0至Bt9和Br0至Br9的加权系数的参数值被预先存储在通信装置100的存储部150中。
应当注意，通信装置100可形成的发送波束型式和接收波束型式不限于图4所示的示例。例如，多个天线160a至160n可被配置成能够形成具有在三维空间中的各种方向上的指向性的发送波束型式或接收波束型式。
图5示出了用于执行最优波束方向的训练的波束训练信号的信号格式的示例。然而，应当注意，在该图中省略了对头部部分的描述。图中所示的波束训练信号BTF(Beam Training Field，波束训练字段)是根据毫米波通信模式从通信对方具有的多个天线160a至160n中的每一个发送的。要放在波束训练信号BTF上的训练信号序列例如可以是根据BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)的随机型式等等。
图中所示的波束训练信号是通过以时分方式针对各个发送波束型式元素Bt0至Bt9复用训练信号序列来获得的。波束训练信号BTF由分别与图5中所示的发送波束型式元素Bt0至Bt9相对应的10个时隙T0至T9构成。另外，在时隙T0至T9中，对于预定的已知信号序列，顺序发送分别按照用于形成发送波束型式元素Bt0至Bt9的加权系数对天线160a至160n加权而获得的10个训练信号序列。因此，对于各个时隙T0至T9，波束训练信号的发送波束的指向性以图5中所示的发送波束型式元素Bt0至Bt9的方式顺序地变化。
在接收此波束训练信号BTF的接收端，对于波束训练信号BTF的时隙T0至T9中的每一个(即，对于每个训练信号序列)，顺序地观察接收信号的功率水平。结果，接收信号的功率水平在波束训练信号BTF的时隙之一中变成突出值。接收信号的功率水平达到峰值的时隙根据相对于发送波束训练信号BTF的发送端的相对位置而变化。然后，与接收功率水平达到峰值的时隙相对应的发送波束型式也可被确定为发送端的最优发送波束型式。
另外，假定波束训练信号BTF的接收端也可形成与图4所示的发送波束型式元素Bt0至Bt9类似的10个接收波束型式元素Br0至Br9。另外，将波束训练信号BTF的时隙T0至T9中的每一个进一步划分成10个小区间ST0至ST9，并且在小区间ST0至ST9的每一个中，用10个不同的接收波束型式元素Br0至Br9对接收信号加权。在图5所示的示例中，时隙T0的第一小区间ST0与接收波束型式元素Br0相关联，时隙T0的第二小区间ST1与接收波束型式元素Br1相关联，……，时隙T9的第一小区间ST0与接收波束型式元素Br0相关联，等等。通过对接收波束的这种指向性控制处理，利用单个波束训练信号BTF，可以获得用10个发送波束型式×10个接收波束型式＝总共100个发送和接收波束型式发送和接收的接收信号。
图3中所示的功率计算部183计算通过上述的总共100个发送和接收波束型式发送和接收的各个接收信号的接收功率，并且将结果顺序地输出到确定部184。然后，基于输入的接收功率值，确定部184确定用于识别最优发送波束型式和接收波束型式的参数值。最优波束型式通常是这样的波束型式：利用该波束型式，针对单个波束训练信号从功率计算部183输入的一系列接收功率值变成最大。用于识别最优发送波束型式的参数值例如可以是波束训练信号BTF的时隙号码(T0至T9)之一。另外，用于识别最优发送波束型式的参数值例如可以是图5所示小区间号码(ST0至ST9)。确定部184把以这种方式确定的参数值输出到控制部190。另外，用于识别最优发送波束型式的参数值(T0至T9)可被反馈回波束训练信号BTF的发送端。然而，应当注意，由于此反馈过程不与本发明的范围直接相关，所以本说明书中省略对其的描述。
利用毫米波的无线通信***可通过使用多个发送和接收天线形成尖锐的天线指向性(即波束形状的天线指向性)来延伸其信号到达距离。然而，如背景技术部分中已经描述的，存在这样的问题，即在具有许多移动物体的移动环境中，难以利用指向性毫米波通信。另外，即使在与先前确立过链路的通信对方重确立链路的情况下，也首先在不使用指向性的情况下交换帧(例如准备帧)，并且在基于其接收的状况确定指向性的方向之后，执行使用指向性的数据发送/接收。从而，存在引入了开销的问题。
因此，在本发明的第一实施例中，通信装置100被配置为在确立链路时通过使用具有指向性的波束型式来发送准备帧，从而高效地确立指向性链路，以减小开销。
另外，在本发明的第二实施例中，通信装置100被配置为在确立链路时通过使用具有指向性的波束型式来接收准备帧，从而高效地确立指向性链路，以减小开销。
图6示出了在确立链路时通过使用具有指向性的波束型式来发送准备帧的信号发送/接收序列的示例。在图中所示的信号发送/接收序列中，利用了RTS/CTS握手，其是解决终端问题的常见方法。然而，应当注意，通信台站STA_A和STA_B中的每一个是由图2和3中所示的通信装置100形成的。
数据发送端(STA_A)首先通过CSMA/CA(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance，带冲突避免的载波侦听多路接入)过程确认介质在预定时段中畅通，然后通过使用具有指向性的波束型式向数据接收端(STA_B)发送作为请求开始数据发送的准备帧的RTS帧(经波束形成的RTS)。
在接收到来自数据发送端(STA_A)的针对数据接收端(STA_B)的RTS帧时，在经过预定的帧间间隔SIFS之后，数据接收端(STA_B)发送CTS帧，该CTS帧是通知对上述数据发送开始请求的确认的准备帧。
在发送RTS帧之后，数据发送端(STA_A)等待接收从数据接收端(STA_B)答复的CTS帧。然后，在通过接收到CTS帧而确认介质畅通时，在从CTS帧的接收起经过SIFS之后，数据发送端(STA_A)通过使用具有指向性的波束型式来发送数据帧DATA(经波束形成的数据)，其中对于该数据帧DATA，发送波束针对数据接收端(STA_B)。应当注意，当接收到CTS帧时，数据发送端(STA_A)可更新指向性通信链路的状态，例如通过利用此接收帧中的字段的一部分来优化所保存的发送波束型式。
在发送CTS帧之后，数据接收端(STA_B)等待接收来自数据发送端(STA_A)的数据帧。此时，数据接收端(STA_B)可以使用具有其接收波束指向数据发送端(STA_A)的位置的方向的指向性的波束型式。然后，数据接收端(STA_B)在成功完成对数据帧的接收时回复ACK。通过接收ACK，数据发送端(STA_A)认识到该一系列RTS/CTS握手过程的成功完成。
这里，作为在确立链路时发送准备帧时确定指向性的方法的示例，可以举出这样一种方法，其中，当通过与先前确立过指向性链路的通信对方重确立链路来发送帧时，使用与在上次向同一通信对方发送帧时使用的相同的发送波束型式。
图7示出了通过使用与上次向同一通信对方发送帧时使用的相同的发送波束型式来发送准备帧的信号发送/接收序列的示例。与图6中一样，此图也示出了用于要发送的信号的发送/接收序列的示例。另外，假定通信台站STA_A和STA_B中的每一个由图2和3中所示的通信装置100形成。
数据发送端(STA_A)通过使用具有已经训练出的指向性的波束型式来发送针对数据接收端(STA_B)的数据帧DATA1(经波束形成的数据1)。
与之相对，数据接收端(STA_B)在成功完成对数据帧DATA1的接收时答复ACK。通过接收ACK，数据发送端(STA_A)认识到该一系列RTS/CTS握手过程的成功完成。
然后，当再次发生数据发送请求时，数据发送端(STA_A)通过CSMA/CA过程确认介质畅通，然后通过使用具有先前在发送数据帧DATA1时使用的指向性的波束型式来发送准备帧RTS(经波束形成的RTS)。
在接收到来自数据发送端(STA_A)的针对数据接收端(STA_B)的RTS帧时，在经过预定的帧间间隔SIFS之后，数据接收端(STA_B)发送作为通知对上述数据发送开始请求的确认的准备帧的CTS帧。
在发送RTS帧之后，数据发送端(STA_A)等待接收从数据接收端(STA_B)答复的CTS帧。然后，在通过接收到CTS帧而确认介质畅通时，在从CTS帧的接收起经过SIFS之后，数据发送端(STA_A)通过使用具有指向性的波束型式来发送数据帧DATA(经波束形成的数据)，其中对于该数据帧DATA，发送波束针对数据接收端(STA_B)。应当注意，当接收到CTS帧时，数据发送端(STA_A)可更新指向性通信链路的状态，例如通过利用此接收帧中的字段的一部分来优化所保存的发送波束型式。
在发送CTS帧之后，数据接收端(STA_B)等待接收来自数据发送端(STA_A)的数据帧。此时，数据接收端(STA_B)可以使用具有其接收波束指向数据发送端(STA_A)的位置的方向的指向性的波束型式。然后，数据接收端(STA_B)在成功完成对数据帧的接收时回复ACK。通过接收ACK，数据发送端(STA_A)认识到该一系列RTS/CTS握手过程的成功完成。
图7中所示的信号发送/接收序列基于如下假设：各个通信台站之间的指向性链路的状态在从上次帧发送到下次帧发送的时间期间保持不变且有效。然而，在具有许多移动物体的移动环境中，指向性链路的状态有可能由于随后通信台站的移动或障碍物的存在而变化。
在上次帧发送时已经优化了通信波束的情况下，波束型式是尖锐的，这使得发送端(STA_A)可以延伸信号到达距离(参见图8A)。然而，指向性链路仅在接收端(STA_B)略微移动时(或者仅在通信台站之间的相对位置略微偏移时)才是有效的(参见图8B)。作为针对这种问题的措施，可以设想的一种方法是在使用上次帧发送时使用的发送波束型式时使发送波束型式较宽(参见图8C)。使发送波束型式较宽缩短了信号到达距离，但扩大了信号到达范围的面积，预期这将使得能够将相对位置变化了的通信对方包含在信号到达范围内的概率增大。
另外，预测随着从上次帧发送后时间的经过，通信台站之间的相对位置将会有较大变化。因此，可以设想的另一种方法是调整使波束型式更宽的程度，以随着从上次帧发送后时间的经过而变得更大(参见图8D)。
另外，即使采用如上所述的波束型式调整方法，如果通信对方不能被包含在信号到达范围内，那么也无法使指向性链路有效，从而导致无法接收响应帧。在这种情况下，执行指向性通信完全没有意义，因此应当切换到全向通信。
这里，当全向地发送帧时，通过多次发送帧的一部分或全部(参见图9)，虽然开销增大了，但可以扩大信号到达范围。
在诸如无论使发送波束型式变得多宽都无法获得对RTS帧的CTS帧的响应的情况下，通信装置100应当采取诸如以下措施：全向地发送RTS帧，以较大的开销执行反复发送，或者在最优发送波束型式时执行训练。
通信装置100通过发送波束处理部187对发送波束的指向性控制可以形成的发送波束型式例如如图4中所示。
图4中示出通过对发送波束的指向性控制而形成多个发送波束型式元素Bt0至Bt9。例如，如图10A中的左侧所示，当只有一个发送波束型式元素Bt2被选择并在被加权的同时被使用时，如图10A中的右侧所示，可以获得尖锐的且给出长信号到达距离的发送波束。
与之相对，通过对多个发送波束型式元素加权和求和，可以获得给出较宽的信号到达范围的发送波束，虽然信号到达距离变得较短。例如，如图10B中的左侧所示，当包括发送波束型式元素Bt2和与此发送波束型式元素相邻的发送波束型式Bt1和Bt3在内的三个发送波束型式元素被选择，并且这些发送波束型式元素被加权并求和时，如图10B中的右侧所示，虽然信号到达距离变得较短，但信号到达范围变得较宽了。另外，如图10C中的左侧所示，当包括发送波束型式元素Bt2和与此发送波束型式元素相邻的发送波束型式Bt0、Bt1、Bt3和Bt4在内的五个发送波束型式元素被选择，并且这些发送波束型式元素被加权并求和时，如图10C中的右侧所示，虽然信号到达距离变得更加短，但信号到达范围变得更加宽了。从这些图中，可以明白，信号到达范围随着被加权并求和的发送波束型式用的元素数的增大而变宽。另外，如图10D中的左侧所示，当所有发送波束型式元素Bt0至Bt9都被选择并均等加权时，如图10D中的右侧所示，产生了具有短信号到达距离的全向发送波束型式。
图11以流程图的形式示出了在上述第一实施例中通信装置100作为图7中的数据发送端(STA_A)执行帧发送操作的过程。此过程例如是通过控制部190执行预定的控制程序来实现的。
当从通信协议的上层等等发生数据发送请求时(步骤S1中的“是”)，通信装置100首先检查是否保存了在上次向数据接收端(STA_B)发送数据帧(或指向性帧)时使用的发送波束型式(步骤S2)。具体而言，控制部190检查在存储部150中是否保存了用于识别上次使用的发送波束型式的参数值。
如果保存了上次使用的发送波束型式(步骤S2中的“是”)，则通信装置100根据从上次向数据接收端(STA_B)发送数据帧起经过的时间来调整发送波束型式(步骤S3)。即，在通过从存储部150提取参数值来识别出上次使用的发送波束型式后，控制部190根据经过的时间调整该发送波束型式以使之变宽。应当注意，在判断步骤S2时，可以为经过时间设定阈值，使得如果经过了预定时间以上，则不再使用上次使用的发送波束型式。
另一方面，如果未保存上次向数据接收端(STA_B)发送帧时使用的发送波束型式(步骤S2中的“否”)，则通信装置100通过与数据接收端(STA_B)进行用于执行最优发送波束指向性的训练的训练操作来确定发送波束型式(步骤S7)。由于本发明的范围不限于特定的训练操作，所以这里省略对训练操作的详细描述。
接下来，通过使用由步骤S3或步骤S7确定发送波束型式，通信装置100向数据接收端(STA_B)发送RTS帧(经波束形成的RTS)(步骤S4)。控制部190控制发送波束处理部187以形成这个所确定的发送波束型式。
然后，当在预定时段内接收到来自数据接收端(STA_B)的CTS帧时(步骤S5中的“是”)，通信装置100开始对数据接收端(STA_B)的数据帧的发送处理(步骤S6)。
另外，当通信装置100未能在预定时段内成功接收到来自数据接收端(STA_B)的CTS帧时(步骤S5中的“否”)，有可能RTS帧没有到达，因为数据接收端(STA_B)已经移动了比根据经过时间预测的量更大的量。在这种情况下，也可以设想加宽指向性以使得RTS帧到达数据接收端(STA_B)。因此，控制部190控制发送波束处理部187以使得发送波束型式变成全向的，从而发送全向的RTS帧(步骤S8)。
然后，当在发送全向RTS帧之后在预定时间内成功接收到来自数据接收端(STA_B)的CTS帧时(步骤S9中的“是”)，通信装置100开始对数据接收端(STA_B)的数据帧的发送处理(步骤S6)。
应当注意，如果在步骤S2中未保存用于识别上次使用的发送波束型式的参数值，则处理可以不是前进到步骤S7以执行训练操作，而是前进到步骤S8以发送全向RTS帧。
另外，在通信装置包括用于检测其相对于通信对方的相对位置的位置检测功能的情况下，在步骤S3中，当使用上次发送数据帧(或指向性帧)时使用的发送波束型式时，除了从上次帧发送起经过的时间以外，在调整发送波束型式时还可以考虑相对于数据接收端(STA_B)的相对位置信息。
然后，将描述本发明的第二实施例。在第二实施例中，当确立链路时，通信装置100通过使用具有指向性的波束型式来接收准备帧。在此情况下，通信装置100必须掌握来自通信对方的准备帧的发送定时。
用于掌握来自通信对方的准备帧的发送定时的方法包括向通信对方分配发送定时的方法，以及使用诸如RTS/CTS握手之类的规定帧间间隔(IFS：帧间间隔)的过程的方法。
例如，考虑这样的情况，即在基础设施网络中，接入点(AP)为其下属的终端台站(STA1和STA2)执行发送区间的调度，并且终端台站(STA1和STA2)中的每一个在其自己被分配的发送区间内通过使用RTS/CTS握手过程来向接入点(AP)发送数据。对于接入点(AP)，终端台站(STA1和STA2)中的每一个在其发送区间内发送准备帧的定时是已知的。另外，对于终端台站(STA1和STA2)中的每一个，接入点(AP)在该终端台站发送准备帧RTS之后发送准备帧的定时是已知的。
图12示出了接入点(AP)与终端台站(STA)之间的信号发送/接收序列的示例。以下，参考图中所示的信号发送/接收序列示例，将描述当确立链路时，通信装置100通过使用具有指向性的波束型式来接收准备帧的操作。
接入点(AP)每预定的帧周期广播信标。通过接收该信标，终端台站(STA1和STA2)中的每一个成为接入点(AP)的下属，从而确保了BSS中的协调。在信标中，记载了BSS的运用信息，诸如分配给终端台站(STA1和STA2)中的每一个的发送定时之类的调度信息。在图12中所示的示例中，根据信标中记载的调度信息，在帧周期内，左斜线指示的区间被分配为终端台站之一(STA1)的根据第二通信模式的发送区间，并且右斜线指示的区间被分配为另一终端台站(STA2)的根据第二通信模式的发送区间。终端台站(STA1和STA2)可以在其各自的发送区间中以无争用的方式执行无线通信。
在进入分配给终端台站(STA1)的发送区间(图12中的标号A指示的区域)后经过预定的时段之后，终端台站(STA1)向接入点(AP)发送RTS帧。
另一方面，在分配给终端台站(STA1)的发送区间的开始时刻到来时，接入点(AP)通过控制接收波束处理部182的指向性以针对终端台站(STA1)优化接收波束型式来开始对RTS帧的接收操作。或者，接入点(AP)通过使用在上次接收来自终端台站(STA1)的数据帧时使用的波束型式来等待RTS帧。然后，响应于接收到来自终端台站(STA1)的RTS帧，在经过预定的帧间间隔SIFS(短帧间间隔)之后，接入点(AP)答复CTS帧，该CTS帧反馈了表明已成功接收到RTS帧的指示。
当在完成RTS帧的发送后经过了预定的帧间间隔SIFS时，终端台站(STA1)通过使用在上次接收到来自接入点(AP)的帧时使用的波束型式来等待CTS帧。然后，在通过对CTS帧的成功接收而确认介质畅通时，在经过SIFS之后，终端台站(STA1)在使发送波束指向接入点(AP)的位置的方向的同时发送数据帧。
在发送CTS帧之后，接入点(AP)通过使用在上次接收数据帧时使用的波束型式来等待数据帧。此时，当接收到来自终端台站(STA1)的RTS帧时，接入点(AP)可例如通过利用此接收帧中的字段的一部分优化所保存的接收波束型式来更新指向性通信链路的状态。然后，在成功完成对来自终端台站(STA1)的数据帧的接收后，接入点(AP)在经过SIFS之后答复ACK帧。
终端台站(STA1)通过使用在上次接收CTS帧时使用的波束型式来等待ACK帧。此时，当接收到来自接入点(AP)的CTS帧时，终端台站(STA1)可例如通过利用此接收帧中的字段的一部分优化所保存的接收波束型式来更新指向性通信链路的状态。然后，通过接收到ACK帧，终端台站(STA1)认识到该一系列RTS/CTS握手过程的成功完成。
类似地，在进入分配给终端台站(STA2)的发送区间(图12中的标号B指示的区域)后经过预定的时段之后，终端台站(STA2)向接入点(AP)发送RTS帧。
另一方面，在分配给终端台站(STA2)的发送区间的开始时刻到来时，接入点(AP)通过控制接收波束处理部182的指向性以针对终端台站(STA2)优化接收波束型式来开始对RTS帧的接收操作。或者，接入点(AP)通过使用在上次接收来自终端台站(STA2)的数据帧时使用的波束型式来等待RTS帧。然后，响应于接收到来自终端台站(STA2)的RTS帧，在经过预定的帧间间隔SIFS之后，接入点(AP)答复CTS帧，该CTS帧反馈了表明已成功接收到RTS帧的指示。
当在完成RTS帧的发送后经过了预定的帧间间隔SIFS时，终端台站(STA2)通过使用在上次接收来自接入点(AP)的帧时使用的波束型式来等待CTS帧。然后，在通过对CTS帧的成功接收而确认介质畅通时，在经过SIFS之后，终端台站(STA2)在使发送波束指向接入点(AP)的位置的方向的同时发送数据帧。
在发送CTS帧之后，接入点(AP)通过使用在上次接收数据帧时使用的波束型式来等待数据帧。此时，当接收到来自终端台站(STA2)的RTS帧时，接入点(AP)可例如通过利用此接收帧中的字段的一部分优化所保存的接收波束型式来更新指向性通信链路的状态。然后，在成功完成对来自终端台站(STA2)的数据帧的接收后，接入点(AP)在经过SIFS之后答复ACK帧。
终端台站(STA2)通过使用在上次接收CTS帧时使用的波束型式来等待ACK帧。此时，当接收到来自接入点(AP)的CTS帧时，终端台站(STA2)可例如通过利用此接收帧中的字段的一部分优化所保存的接收波束型式来更新指向性通信链路的状态。然后，通过接收到ACK帧，终端台站(STA2)认识到该一系列RTS/CTS握手过程的成功完成。
图12中所示的信号发送/接收序列基于如下假设：各个通信台站之间的指向性链路的状态在从上次帧接收到下次帧接收的时间期间保持不变且有效。然而，在具有许多移动物体的移动环境中，指向性链路的状态有可能由于随后通信台站的移动或障碍物的存在而变化。因此，如图8A至8D所示的根据从上次帧发送起经过的时间而使发送波束型式更宽的调整方法在接收帧时也适用。即，在上次接收帧时刚刚优化通信波束之后，通过使接收波束型式尖锐而延伸了可接收距离。之后，通过考虑到通信对方随着时间的经过而移动的事实，调整接收波束型式以使之逐渐变宽。使接收波束型式变宽缩短了可接收距离，但扩大了可接收范围的面积，预期这将使得能够将相对位置变化了的通信对方包含在可接收范围内的概率增大。
通信装置100通过接收波束处理部182对发送波束的指向性控制可以形成的接收波束型式例如如图4中所示。另外，如图10A至10D中所示，可根据选择接收波束型式元素Br0至Br9的方法来设定期望的可接收距离和可接收范围。
图13以流程图的形式示出了通信装置作为接入点(AP)或作为终端台站(STA1和STA2)中的每一个执行帧接收操作的过程。此过程例如是通过控制部190执行预定的控制程序来实现的。
当帧接收定时到来时(步骤S11中的“是”)，通信装置100首先检查是否保存了在上次接收来自同一帧来源的帧时使用的接收波束型式(步骤S12)。
帧接收定时的示例在作为接入点(AP)时例如包括：分配给帧的源的发送区间，在完成诸如RTS或CTS之类的准备帧的发送后经过了预定的帧间间隔SIFS时来自通信对方的CTS帧或数据帧的发送定时，以及在完成数据帧的发送后经过了预定的帧间间隔SIFS时来自通信对方的ACK帧的发送定时。
如果保存了上次用于同一通信对方的接收波束型式(步骤S12中的“是”)，则通信装置100根据从上次从同一通信对方接收帧起经过的时间来调整接收波束型式(步骤S13)。即，在通过从存储部150提取参数值来识别出上次使用的接收波束型式后，控制部190根据经过的时间调整该接收波束型式以使之变宽。然后，通信装置100通过使用在步骤S13中确定的接收波束型式来等待来自通信对方的帧(步骤S14)。应当注意，在判断步骤S12时，可以为经过时间设定阈值，使得如果经过了预定时间以上，则不再使用上次使用的接收波束型式。
另一方面，如果未保存上次从同一通信对方接收帧使用的接收波束型式，则在通信装置100中，控制部190控制接收波束处理部187以使得接收波束型式变成全向的，从而全向地等待接收帧(步骤S16)。
这里，如果帧接收失败(步骤S15中的“否”)，则通信装置100通过与通信对方进行用于执行最优接收波束指向性的训练的训练操作来确定接收波束型式(步骤S17)。由于本发明的范围不限于特定的训练操作，所以这里省略对训练操作的详细描述。
应当注意，如果在步骤S12中未保存用于识别上次使用的接收波束型式的参数值，则处理可以前进到步骤S7，并且可以执行训练操作，而不是前进到步骤S16以发送全向帧。
另外，在通信装置包括用于检测其相对于通信对方的相对位置的位置检测功能的情况下，在步骤S13中，当使用上次针对同一通信对方接收帧时使用的接收波束型式时，除了从上次帧接收起经过的时间以外，在调整接收波束型式时还可以考虑相对于数据发送端(STA_A)的相对位置信息。
根据图6、7和12中所示的信号发送/接收序列，可以明白，在利用指向性控制来解决飞行距离问题的毫米波通信中，通过有效地利用在上次通信时使用的波束型式，可以有效地确立指向性链路，并且可以减小开销。
应当注意，作为接入点(AP)或终端台站(STA)工作的通信装置100例如可以是个人计算机(PC)、便携式电话、PDA(个人数字助理)之类的便携式信息终端、便携式音乐播放器、或者游戏机之类的信息设备、或者包含在电视接收机或其他家用信息设备中的无线通信模块。
图14示出了包含有模块化的通信装置100的信息设备的配置示例。
CPU(中央处理部)1在由操作***(OS)提供的程序执行环境下执行存储在ROM(只读存储器)2或硬盘驱动器(HDD)11中的程序。例如，下文中将描述的接收帧同步处理或者处理的一部分也可以以CPU 1执行预定程序的形式实现。
ROM 2永久地存储诸如POST(加电自测试)和BIOS(基本输入输出***)之类的程序代码。RAM(随机访问存储器)3用于在CPU 1执行程序时加载ROM 2或HDD(硬盘驱动器)11中存储的程序或者临时保存正在执行的程序的工作数据。它们经由直接耦合到CPU 1的本地引脚的本地总线4相互连接。
本地总线4经由桥接器5连接到诸如PCI(***组件互连)之类的输入/输出总线6。
键盘8和诸如鼠标之类的指点设备9是被用户操作的输入设备。显示器10由LCD(液晶显示器)或CRT(阴极射线管)形成并且以文本或图像的形式显示各种信息。
HDD 11是具有作为记录介质的内置硬盘的驱动单元并且驱动硬盘。硬盘用于安装诸如操作***和各种应用之类的由CPU 1执行的程序或者保存各种数据文件等等。
通信部12是通过使无线通信装置100模块化而形成的无线通信接口。通信部12在基础设施模式下作为接入点或终端台站工作或者在自组织模式下工作，并且与存在于信号到达范围内的其他通信终端执行通信。无线通信装置100的操作如上所述。
工业应用性
以上，已经参考特定实施例详细描述了本发明。然而，很明显，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下对实施例做出各种修改和替换。
在本说明书中，描述主要集中于使用在IEEE 802.15.3c中使用的60GHz频带作为毫米波通信模式的实施例。然而，本发明的范围并不一定限于特定的频率带。另外，不仅毫米波通信，而且其他种类的指向性通信也是适用的。
简言之，已经以示例方式公开了本发明，而不应限制性地解释本说明书的描述。应当参考权利要求来确定本发明的范围。
标号列表
1    CPU
2    ROM
3    RAM
4    本地总线
5    桥接器
6    输入/输出总线
7    输入/输出接口
8    键盘
9    指点设备(鼠标)
10   显示器
11   HDD
12     通信部
100    通信装置
150    存储部
160a至160n    多个天线
170    无线通信部
172    模拟部
174    AD转换部
176    DA转换部
180    数字部
181    同步部
182    接收波束处理部
183    功率计算部
184    确定部
185    解调/解码部
186    编码/调制部
187    发送波束处理部
190    控制部

Claims (14)

1.一种通信装置，包括：
无线通信部，该无线通信部能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信；
其中，当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，所述通信装置通过控制所述无线通信部的指向性来执行所述准备帧的指向性通信。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置通过使用在上次与所述通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式来执行所述准备帧的指向性通信。
3.根据权利要求2所述的通信装置，其中，所述通信装置根据从上次与所述通信对方执行帧交换起经过的时间来调整所述通信波束型式。
4.根据权利要求2所述的通信装置，其中，当上次与所述通信对方执行帧交换时使用的通信波束型式未被保存时，所述通信装置通过使用全向通信波束型式来执行所述准备帧的通信，或者通过使用通过与所述通信对方执行训练操作而获得的通信波束型式来执行所述准备帧的通信。
5.根据权利要求1所述的通信装置，其中：
应用一过程，在该过程中，数据发送端在发送发送开始请求帧(RTS：请求发送)并接收到从数据接收端答复的确认帧(CTS：可以发送)之后开始数据帧的发送处理；并且
当作为所述数据发送端工作时，所述通信装置通过使用指向所述数据接收端的位置的方向的发送波束型式来发送所述发送开始请求帧。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其中，当所述通信装置不能响应于利用指向所述数据接收端的位置的方向的发送波束型式发送所述发送开始请求帧而接收到来自所述数据接收端的确认帧时，所述通信装置通过使用全向发送波束型式来重发所述发送开始请求帧。
7.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置通过使用指向所述通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收从所述通信对方发送的定时已知的帧。
8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述通信装置通知与分配给所述通信对方的发送区间有关的信息，并且在所述发送区间内，通过使用指向所述通信对方的位置的方向的接收波束型式来等待接收。
9.根据权利要求1所述的通信装置，其中：
应用一过程，在该过程中，数据发送端发送发送开始请求帧，数据接收端在从接收到所述发送开始请求帧起经过了第一预定时段后答复确认帧，所述数据发送端在从接收到所述确认帧起经过了第二预定时段后开始数据帧的发送，并且所述数据接收端在从接收到所述数据帧起经过了第三预定时段后答复确认帧(ACK)；并且
当作为所述数据发送端工作时，所述通信装置在从发送所述发送开始请求帧起经过了所述第一预定时段后，通过使用指向所述数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收所述确认帧，或者所述通信装置在从发送所述数据帧起经过了所述第三预定时段后，通过使用指向所述数据接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收所述确认帧。
10.根据权利要求1所述的通信装置，其中：
应用一过程，在该过程中，数据发送端发送发送开始请求帧，数据接收端在从接收到所述发送开始请求帧起经过了第一预定时段后答复确认帧，所述数据发送端在从接收到所述确认帧起经过了第二预定时段后开始数据帧的发送，并且所述数据接收端在从接收到所述数据帧起经过了第三预定时段后答复确认帧(ACK)；并且
当作为所述数据接收端工作时，所述通信装置在从发送所述确认帧起经过了所述第二预定时段后，通过使用指向所述接收端的位置的方向的接收波束型式来等待接收所述数据帧。
11.一种用于通信装置的通信方法，该通信装置包括能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信的无线通信部，该通信方法包括以下步骤：
当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通过控制所述无线通信部的指向性来执行所述准备帧的指向性通信。
12.一种以计算机可读格式记载以便在计算机上执行用于通信装置的通信处理的计算机程序，该通信装置包括能够根据使用预定的高频频带的通信模式执行指向性无线通信的无线通信部，该计算机程序使得该计算机充当：
用于当在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送时，通过控制所述无线通信部的指向性来执行所述准备帧的指向性通信的装置。
13.一种通信***，在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送的过程被应用到该通信***，该通信***包括通过执行指向性控制来发送所述准备帧的第一通信装置，以及接收所发送的准备帧的第二通信装置。
14.一种通信***，在与通信对方交换预定的准备帧之后开始数据传送的过程被应用到该通信***，该通信***包括在预定的发送定时发送所述准备帧的第一通信装置，以及在所述发送定时通过使用指向所述第一通信装置的位置的方向的接收波束型式接收所述准备帧的第二通信装置。
CN2010800098974A 2009-03-06 2010-02-09 通信装置和通信方法、计算机程序和通信*** Pending CN102342172A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-054135 2009-03-06
JP2009054135A JP2010212804A (ja) 2009-03-06 2009-03-06 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム
PCT/JP2010/051897 WO2010101003A1 (ja) 2009-03-06 2010-02-09 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、並びに通信システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102342172A true CN102342172A (zh) 2012-02-01

Family

ID=42709565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800098974A Pending CN102342172A (zh) 2009-03-06 2010-02-09 通信装置和通信方法、计算机程序和通信***

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8736491B2 (zh)
EP (1) EP2405707A1 (zh)
JP (1) JP2010212804A (zh)
CN (1) CN102342172A (zh)
WO (1) WO2010101003A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107196683A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 松下电器产业株式会社 通信***、通信方法、基站装置和终端装置
CN108141272A (zh) * 2015-11-05 2018-06-08 松下知识产权经营株式会社 基站装置、无线终端装置和无线通信方法
CN108702232A (zh) * 2016-06-10 2018-10-23 Sk电信有限公司 用于发送同步信号的设备和用于发送同步信号的方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012085067A (ja) * 2010-10-08 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の遠隔制御装置
US8483291B2 (en) * 2011-06-30 2013-07-09 Broadcom Corporation Analog to digital converter with increased sub-range resolution
KR101800221B1 (ko) 2011-08-11 2017-11-22 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 빔 추적 방법 및 장치
US20130089000A1 (en) 2011-10-11 2013-04-11 Broadcom Corporation Beamforming training within a wireless communication system utilizing a directional antenna
JP5959316B2 (ja) * 2012-05-29 2016-08-02 京セラ株式会社 通信装置および通信制御方法
EP2882110B1 (en) * 2012-07-31 2020-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication method and device using beamforming in wireless communication system
WO2014030081A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 Siklu Communication ltd. Systems and methods for optimizing communication performance
US9204395B2 (en) * 2013-01-15 2015-12-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for discontinuous receive in communication systems with large number of antennas
EP3130189A1 (en) 2014-04-09 2017-02-15 IDAC Holdings, Inc. Mmw physical layer downlink channel scheduling and control signaling
US9686694B2 (en) * 2014-06-02 2017-06-20 Intel IP Corporation Techniques to support directional transmission and reception by wireless network boosters
EP3192187B1 (en) 2014-09-08 2020-12-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Scheduled transmission in cellular communications networks
EP3316493A4 (en) * 2015-07-31 2018-07-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Training beam transmission method, apparatus and system
KR101791351B1 (ko) 2016-08-29 2017-10-30 인하대학교 산학협력단 무인 자율비행체간 에드혹 네트워크에서 동적 위치정보 갱신을 통한 데이터 전달 절차 및 방법
US10405348B2 (en) 2016-10-25 2019-09-03 Qualcomm Incorporated Slotted transmission and directional reception of RTS
US10736166B2 (en) * 2017-08-04 2020-08-04 Qualcomm Incorporated Assisted node-to-node communication link operations in a wireless network
BR112023000419A2 (pt) 2020-07-10 2023-01-31 Ericsson Telefon Ab L M Operações de coexistência envolvendo um equipamento de usuário habilitado por radar e nós de rede de rádio
US11764856B2 (en) * 2020-12-09 2023-09-19 Qualcomm Incorporated Enhanced frequency range 2 (FR2) sidelink re-discovery
CN113835335B (zh) * 2021-09-28 2023-04-21 中孚安全技术有限公司 一种基于光单向传输的时钟同步方法及***

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7224685B2 (en) * 2001-09-13 2007-05-29 Ipr Licensing, Inc. Method of detection of signals using an adaptive antenna in a peer-to-peer network
JP2003158759A (ja) * 2001-11-22 2003-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 移動通信基地局システム
JP3914194B2 (ja) * 2003-09-09 2007-05-16 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 アドホックネットワークにおける通信方法
JP2007028499A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 通信システム、メッセージ送信装置、および応答調整装置
US8175532B2 (en) * 2006-06-06 2012-05-08 Qualcomm Incorporated Apparatus and method for wireless communication via at least one of directional and omni-direction antennas
JP5258307B2 (ja) * 2007-01-19 2013-08-07 パナソニック株式会社 無線通信方法および無線通信装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108141272A (zh) * 2015-11-05 2018-06-08 松下知识产权经营株式会社 基站装置、无线终端装置和无线通信方法
CN108141272B (zh) * 2015-11-05 2021-06-15 苹果公司 基站装置、无线终端装置和无线通信方法
CN107196683A (zh) * 2016-03-14 2017-09-22 松下电器产业株式会社 通信***、通信方法、基站装置和终端装置
CN107196683B (zh) * 2016-03-14 2021-07-06 松下电器产业株式会社 通信***、通信方法、基站装置和终端装置
CN108702232A (zh) * 2016-06-10 2018-10-23 Sk电信有限公司 用于发送同步信号的设备和用于发送同步信号的方法
CN108702232B (zh) * 2016-06-10 2020-11-27 Sk电信有限公司 用于发送同步信号的设备和用于发送同步信号的方法
US11071075B2 (en) 2016-06-10 2021-07-20 Sk Telecom Co., Ltd. Apparatus for transmitting synchronous signal, terminal for receiving synchronous signal and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
EP2405707A1 (en) 2012-01-11
WO2010101003A1 (ja) 2010-09-10
US20110316744A1 (en) 2011-12-29
JP2010212804A (ja) 2010-09-24
US8736491B2 (en) 2014-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102342172A (zh) 通信装置和通信方法、计算机程序和通信***
CN102326339B (zh) 通信装置和通信方法和通信***
CN102318392B (zh) 通信装置和通信方法、计算机程序和通信***
CN101807949B (zh) 通信设备、通信控制方法和通信***
US8824320B2 (en) Communication apparatus, communication method, computer program, and communication system
CN102132504B (zh) 通过扇区扫描进行波束成形的方法及站点
CN102334356A (zh) 通信装置、通信方法、计算机程序和通信***
CN102308612B (zh) 通信装置、通信控制方法和通信***
CN102938893A (zh) 用于多链路恢复的时间缩减
WO2018063549A1 (en) Beamforming training using echoes of an omnidirectional pulse
WO2021252858A1 (en) Relay-aided intelligent reconfigurable surfaces
JP5261772B2 (ja) 無線通信システム、無線装置、および、無線通信方法
CN102026288B (zh) 毫米波无线网络中的流量限制
CN102783051B (zh) 通信设备、通信控制方法和通信***

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120201