CN105246085A - 无线通信***、无线通信装置、无线通信方法 - Google Patents

无线通信***、无线通信装置、无线通信方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105246085A
CN105246085A CN201510373820.XA CN201510373820A CN105246085A CN 105246085 A CN105246085 A CN 105246085A CN 201510373820 A CN201510373820 A CN 201510373820A CN 105246085 A CN105246085 A CN 105246085A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radio communication
wireless communication
information
communication specification
central control
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.)
Granted
Application number
CN201510373820.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105246085B (zh
Inventor
盐谷吉满
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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 Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of CN105246085A publication Critical patent/CN105246085A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105246085B publication Critical patent/CN105246085B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18Network planning tools
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B15/00Suppression or limitation of noise or interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00Connection management
    • H04W76/10Connection setup
    • H04W76/14Direct-mode setup
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/18Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/20Master-slave selection or change arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/04Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02Terminal devices
    • H04W88/06Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及无线通信***、无线通信装置及方法,其目的在于在提供包含多台对应多频带无线通信规格的无线通信装置的无线通信***。无线通信***(100)包含多台对应包含第一无线通信规格和第二无线通信规格在内的多种规格的无线通信装置(110),第二无线通信规格有一个以上规格,使用低于第一无线通信规格的频带,中央控制站(210)具备:利用至少一种规格来接受其他无线通信装置的装置固有信息的收信模块(216)、根据装置固有信息来决定通信路径的决定模块(220)、利用至少一种规格将路径信息送往其他无线通信装置的送信模块(218),无线通信装置根据自己取得的路径信息,建立基于第一无线通信规格的无线通信。

Description

无线通信***、无线通信装置、无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术。具体涉及在对应多频带无线通信规格的无线通信装置之间进行无线通信的无线通信***、无线通信装置、以及无线通信方法。
背景技术
近年来出现了无线网络替代有线网络的趋势。尤其是随着目前以无线通信为前提的平板终端和智能手机终端等通信设备的普及,可以预测今后的无线网络的普及将会进一步发展。无线通信的适用范围已经从个人计算机、平板计算机以及智能手机等扩大到保健、智能电网、车内通信、车间通信、机器间通信(MachinetoMachine,略写为M2M)等无线通信。针对无线通信的这些用途,陆续出现了各种无线通信规格。
其中如专利文献1(JP特许第5410611号公报)公开了一种用于60GHz频带的毫米波无线通信技术。近年,WGA(WirelessGigabitAlliance)和WifiAlliance(注册商标)活动统一,增加了对毫米波无线通信的期待或者说对毫米波无线通信的现实意义。利用60GHz频带的毫米波无线通信能够提供高速大容量的通信,但同时依然存在如指向性大且通信距离短等本质性问题。
关于网络拓扑,专利文献2至5(JP特开2004-364287、特许第4642080、特开2010-213279、特开2012-65116)公开了网形网络。这类自律分散型网形网络的构建方法可以用来解决上述毫米波无线通信的通信距离问题,但是,毫米波无线通信因采用时分多址(TimeDivisionMultiple-Access,略写为TDMA)方式,用于路径控制的时间分配等值表格的计算比较复杂,天线的指向性使得通信对象受到限制,因而存在无法找到合适的设备作为跳转对象的可能。
也就是说,在基于现有毫米波通信的自律分散型网形网络中,网络内各无线通信装置的路径控制计算以及其处理内容复杂,而且存在天线指向性问题,从而最佳路径控制比较困难。此外,还存在不能充分灵活改变网络构成以及通信经路的问题。
发明内容
本发明鉴于上述现有技术中的不足之处,目的在于提供一种无线通信***,其中包含应对多频带无新通信规格的多个无线通信装置的无线通信***,多个无线通信装置中的中央控制站收集其他无线通信装置的信息,能够动态构成基于第一无线通信规格的无线通信网络。本发明的目的还在于提供无线通信装置和无线通信方法。
为了解决上述问题,本发明提供一种无线通信***,其中包含多台无线通信装置,该多台无线通信装置各自对应包含第一无线通信规格和第二无线通信规格在内的多种无线通信规格,该第二无线通信规格为一个以上无线通信规格,其使用的频带低于所述第一无线通信规格使用的频带,所述多台无线通信装置置之中一台无线通信装置成为中央控制站,该中央控制站具备以下模块:收信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,接受未成为所述中央控制站的其他无线通信装置的装置固有信息;决定模块,用于根据所述收信模块收到的所述其他无线通信装置的装置固有信息,决定用来构成基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径;以及,送信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,将所述决定模块决定了的路径信息送往与该路径信息表示的通信路径有关的所述其他无线通信装置,所述多个无线通信装置分别根据自己取得的路径信息,在与其他无线通信装置之间,建立基于所述第一无线通信规定的的无线通信。
本发明的效果在于,在包含多台对应多频带无线通信规格的无线通信装置的无线通信***中,多台无线通信装置中的中央控制站能够收集其他无线通信装置的信息,动态构成基于第一无线通信规格的无线通信网络。
附图说明
图1是本实施方式涉及的无线通信***中构建的一例网形网络的示意图。
图2是一例构成本实施方式的无线通信***的无线通信终端的硬件结构图。
图3是本实施方式的无线通信***的功能模块图。
图4是本实施方式的无线通信***实行的网络构建处理流程图。
图5中的(A)是用来说明在以WiGig决定的PBSS内的信标时槽中毫米波无线通信时间分配的示意图,(B)是用来描述本实施方式的网形网络中PCP通信时间计划的示意图。
图6是本实施方式涉及的无线通信***中表示路径决定模块决定的通信路径出路径信息的数据结构示意图。
图7是在同一个BSS内无线通信终端位置发生变化时如何重新构建网形网络的示意图。
具体实施方式
以下描述本发明的实施方式。需要说明的是,本发明并不受下述实施方式的限制。下述实施方式作为一例无线通信***,其中包含多个无线通信终端110的无线通信***100。
图1是本实施方式涉及的无线通信***100中构建的一例网形网络的示意图。图1所示的无线通信***100包含以网形无线连接的多个无线通信终端110。
本实施方式涉及的无线通信终端110均具备对应毫米波无线通信规格的无线通信功能。各个无线通信终端110之间以基于毫米波无线通信规格的通信路径连接,构成无线通信网络。无线通信终端110之间基于毫米波无线通信规格的通信路径为以点线表示的个人基本能服务集(PersonalBasicServiceSet,略写为PBSS)。
在此,毫米波无线通信是指使用毫米波频带(频率为30至300GHz)的电磁波的无线通信,例如使用60GHz频带、参考WiGig(WirelessGigabit)的无线通信规格。该使用60GHz频带的毫米波无线通信中,理论上能够实现最大7Gps的高速通信,传送非压缩且高精细(HighDefinition,略写为HD)录像以及大容量文件,以几乎没有通信滞后的状态实况无线通信。但是,基于毫米波性质,其通信距离被限制在10m左右,而且天线指向性强,因而不适于全方位无线传送。另外,直线性高,其间若***遮挡物,则通信有可能被切断。
为了解决上述毫米波无线通信中至少一部分缺陷,可以考虑利用构成自律分散型网形网络技术。但是,上述WiGig等毫米波无线通信规格由于采用TDMA协议,用来进行最佳路径控制的时间分配等值表格计算比较复杂。在携带信息终端等的情况下,从耗电量和电路规模的观点出发,这种复杂的各无线通信终端的控制逻辑是不利的。而且,天线的指向性造成通信对象受到限定,有可能无法选择到合适的跳转对象。进而,有可能不能灵活改变网络构成或通信径路。
对此,本实施方式涉及的无线通信***100构成如下,让构成网形网络的多个无线通信终端110中的一个终端作为中央控制站动作,该作为中央控制站动作的无线通信终端收集其他无线通信终端发送的信息,动态控制包括自己在内的多个无线通信终端之间的毫米波无线通信的通信路径。
中央控制站为了决定网络构成或路径控制,收集各无线通信终端的固有的装置信息(装置固有信息),根据收集的装置固有信息,决定网络拓扑以及终端之间的最佳通信路径。中央控制站分别向其他各无线通信终端发送表示通信路径的路径信息,从而使得获得路径信息的各无线通信终端分别根据路径信息决定与某个无线通信终端进行毫米波无线通信。这样,在解消毫米波无线通信的通信距离限制问题的同时,中央控制站能够用中央控制动态改变网络构成,保持最佳通信路径和高质量通信。
本实施方式的各个无线通信终端110为对应双频带或三重频带的无线通信终端,无线通信终端110用其具备的多频带功能无线通信来收集上述装置固有信息并发送路径信息。
例如,无线通信终端110具备基于60GHz频带的毫米波无线通信规格的无线通信和2.4GHz频带以及5GHz频带、或者基于60GHz频带的毫米波无线通信规格的无线通信和2.4GHz频带及5GHz频带的其中一个频带的无线通信规格的无线通信。相对于目前普及的2.4GHz以及5GHz频带的无线LAN,可以预测这类对应双频带(60GHz和2.4GHz或5GHz)或者三重频带(60GHz和2.4GHz以及5GHz)的终端将随着毫米波无线通信的普及,今后会不断增加。另外,无线通信终端110各自具备测位功能,取得自己的位置信息作为装置固有信息。用目前普及的各种装置中搭载的GPS功能可以取得该测位信息。
图1所示的无线通信终端110a至110f之中以黑色四角形表示的无线通信终端110a作为中央控制站动作。本实施方式中,作为中央控制站的无线通信终端110a和作为其他站(STA)的无线通信终端110b至110f构成毫米波无线通信规格的网形网络。
在最佳实施方式中,选择处理能力高且资源丰富的无线通信终端110a作为中央控制站,但是本发明对此并没有特殊的限定。在已下降要描述的实施方式中,用事先选定的无线通信终端作为中央控制站。携带信息终端等资源较少的无线通信终端110b至110f可以作为中央控制站以外的无线通信终端,对此,本发明同样没有特殊限定。无线通信终端110可以是个人计算机、工作站、刀锋伺服器等通用计算机,或是智能手机、平板计算机等携带信息终端、进而还可以是接入点等专用设备等等任意装置。
在以下的说明中,用美国电气电子学会(TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers,Inc.简称IEEE)802.11ad(WiGig)作为60GHz的无线通信规格,用IEEE802.11a(5GHz)/b(2.4GHz)/g(2.4GHz)/n(2.4GHz,5GHz)/ac(5GHz)作为2.4GHz频带以及5GHz频带的无线通信规格。
本实施方式的网络构建功能能够良好地适用于毫米波无线通信之类传送损失大、指向性和直线性高、且基于以高频电磁波为载体的无线通信规格构建网络。但是无线通信规格并不局限于上述组合。无线通信规格可以是至今设定的或未来将要设定的所有无线通信规格的组合,本实施方式涉及的网络构建功能不会妨碍将多频带电磁波作为载体使用的多个无线通信规格的任意组合的适用。
图1显示以虚线表示的基本服务集(BasicServiceSet,略写为BSS),其表示使用低于毫米波无线通信规格的频带的无线通信规格的通信范围。图1所示的中央控制站110a以及其他无线通信终端110b至110f位于使用低于毫米波无线通信规格的频带的无线通信规格(11a/b/g/n/ac)的BSS以内,互相能够通信。优选将无线通信规格(11a/b/g/n/ac)的接入点作为中央控制站。另外,本实施方式中所有无线通信终端110a至110f被设于1个BSS以内,但是本发明并不受该构成的限制。也可以在跨越多个无线LAN接入点构成的扩展服务集合(ExtendedServiceSet,略写为ESS)内部设置无线通信终端110。
以下参考图2描述构成本实施方式涉及的无线通信***100的无线通信终端110的硬件结构。图2是一例构成本实施方式的无线通信***100的无线通信终端的硬件结构图。
图2所示的无线通信终端110包含处理器112、ROM(ReadOnlyMemory)114、RAM(RandomAccessyMemory)116、闪存118、USB接口(I/F)120、显示卡122、显示器124、触摸面板传感器126、GPS组件128、以及无线通信组件130。
处理器112用来运算无线通信终端110实行的处理,可以使用PENTIUM(注册商标)等的CPU(CentralProcessingUnit)或MPU(MicroProcessingUnit)等各种处理器。ROM114为非易失性存储器,用来保存BIOS(BasicInput/OutputSystem)等基本程序。
RAM116为易失性或非易失性存储器,用来提供处理器112执行程序的执行空间。处理器112在OS的管理下,展开并执行用汇编程序、C、C++、Java(注册商标)、Java(注册商标)Script、PERL、RUBY、PYTHON等编程语言描述的程序。
闪存118是大容量非易失性存储器,其中保存控制无线通信终端110的整体***的WINDOWS(注册商标)系列、UNIX(注册商标)、LlNUX(注册商标)、Android(注册商标)、iOS(注册商标)等操作***(OperationSystem,OS)。闪存118用来保存显示卡122、显示器124、触摸面板传感器126的设备驱动器、重要处理的程序等各种数据。
USB接口120用于将外部装置,经由设于无线通信终端110的框体外表面上的USB连接器,连接到无线通信终端110上。显示卡122用来处理显示器124上描绘的绘画数据,其中包含保持图像的VRAM(VideoROM)和显示器124的视频连接端子。显示器124是用来描绘显示卡122生成的绘画数据的显示装置。触摸面板126是用来检测触笔或手指等物体接触或接近画面屏幕的监测装置。
GPS组件128对应IMES(IndoorMessagingSystem)等利用室内GPS、脉冲方式UWB(UltraWideBand)的室内测位***等。在构建利用毫米波无线通信的网形网络时,预设无线通信终端高密度集合,因而优选使用位置测定精度高的技术。但是,GPS组件128并不受上述限制,也可以采用基于利用室外GPS、光通信、红外线的测位,或者使用基于无线LAN的接入点的测位等技术。
无线通信组件130是让无线通信终端110与外部无线通信终端进行无线通信的接口。本实施方式的无线通信组件130包含对应双频带和三重频带的芯片以及天线的组件。毫米波无线通信用的天线组件以相位阵列天线之类的有源天线构成,从无指向性乃至准指向性到狭窄指向性为止,能够控制构成。
以下参考图3描述本实施方式的无线通信***100的功能结构。图3是本实施方式的无线通信***100的功能模块图。图3所示的无线通信***100的功能模块200包含作为中央控制站的无线通信终端上实行的功能模块210以及在中央控制站以外的无线通信终端上实行的功能模块250A和250B。以下用中央控制站210表示作为中央控制站的无线通信终端,用其他的无线通信终端250表示除中央控制站以外的其它无线通信终端。
以下参考图3描述中央控制站210的功能结构。图3所示的中央控制站的功能模块210包含毫米波无线通信模块212、2.4GHz/5GHz无线通信模块214、装置固有信息收信模块216、路径信息送信模块218、以及路径决定模块220。
毫米波无线通信模块212是基于上述毫米波无线通信规格的IEEE802.11ad(WiGig)的无线通信功能的抽象化功能。2.4GHz/5GHz无线通信模块214是使用上述2.4GHz和5GHz的无线频带并基于IEEE802.11a(5GHz)/b(2.4GHz)/g(2.4GHz)/n(2.4GHz,5GHz)/ac(5GHz)无线通信规格的无线通信功能的抽象化功能。本实施方式中设定中央控制站210对应2.4GHz和5GHz双频带的无线通信规格。
装置固有信息收信模块216用上述多个无线通信规格的其中之一接收其他无线通信终端250各自发送的自己的装置固有信息。在尚未构建毫米波无线通信网络的状态下,装置固有信息收信模块216用覆盖大范围的2.4GHz和5GHz或者这些无线频带的其中一方的无线通信来收集装置固有信息。但是,在毫米波无线通信网络构建之后的动态再构建中,也可以只用毫米波通信来收集一部分或全部信息。
固有装置信息包含用GPS功能测位得到的位置信息,进而包含基于毫米波无线通信规格的无线通信中使用的天线特性信息和指向性信息等天线信息。关于天线信息,例如有关于天线指向性的信息或允许通信角度等信息,没有特殊限定。
路径决定模块220根据中央控制站210自己的装置固有信息和收到的其它无线通信终端250个字的装置固有信息,决定构成基于毫米波无线通信规格的网形网络的通信路径。装置固有信息包含位置信息,路径决定模块220优选从收到的装置固有信息中包含的位置信息,决定能够使得通信路径之间干涉减小的各终端之间的通信路径。
路径信息送信模块218用上述多个无线通信规格的其中之一,分别向其它无线通信终端250发送路径信息,该路径信息表示选定的各无线通信终端250的通信路径。路径信息中可以包含识别信息和预约时间信息,识别信息用来识别收到路径信息的无线通信终端将要基于毫米波无线通信规格进行无线通信的对方无线通信终端,预约时间信息是用于收到路径信息的无线通信终端与对方无线通信终端按照毫米波无线通信规格进行数据传送的信息。优选路径信息送信模块218用比毫米波频率更低的2.4GHz或5GHz无线通信来发送路径通信。但是,在构建了毫米波无线通信网络之后的动态在构建中,也可以用毫米波通信来收发一部分或全部路径信息。
以下参考图3描述中央控制站以外的其它无线通信终端250的功能结构。图3所示的功能模块250包含毫米波无线通信模块252、无线通信模块254、装置固有信息送信模块256、以及路径信息收信模块258。
毫米波无线通信模块252基于上述毫米波无线通信规格的IEEE802.11ad(WiGig)的无线通信功能的抽象化功能。无线通信模块254是使用上述2.4GHz和5GHz的无线频带并基于IEEE802.11a(5GHz)/b(2.4GHz)/g(2.4GHz)/n(2.4GHz,5GHz)/ac(5GHz)无线通信规格的无线通信功能的抽象化功能。在图3所示的例子中,一个无线通信终端250A包含2.4GHz无线通信模块254A,另一个无线通信终端250B包含5GHz无线通信模块254B。换言之,本实施方式中无线通信终端250A和250B均只能够对应2.4GHz频带或5GHz频带的无线通信规格。因而本实施方式的网络构建功能也能够适用于不同无线通信规格同时存在的环境。
装置固有信息送信模块256通过无线通信模块254,应答中央控制站210的要求,或者无论有无要求,定期或不定期地向中央控制站210发送并报告自己的装置固有信息。路径信息收信模块258通过无线通信装置254接收中央控制站210发送的路线信息。
毫米波无线通信模块252根据自己取得的路径信息,与其它无线通信终端建立基于毫米波无线通信规格的无线通信。毫米波无线通信模块252可以先准非指向性乃至非指向性地构成天线,寻找路径信息中被表示为对方的对方无线通信终端,而后与找到的对方终端一起用波束赋形功能,将天线转换为指向性构成。或者在干涉较少的情况下,毫米波无线通信模块252也可以不用波束赋形功能,而是与对方的无线通信终端进行基于毫米波无线通信规格的无线通信。
以下参考图4详述本实施方式的无线通信***100实行的网络构建处理。图4是本实施方式的无线通信***100实行的网络构建处理流程图。图4左侧的流程(S100至S104)是中央控制站实行的处理,右侧所示的流程(S200至S209)是中央控制站以外的其他无线通信终端250实行的处理。
在图4所示的处理中,中央控制站210和其他无线通信终端250分别从步骤S100和S200开始。在步骤S201,无线通信终端250将包含位置信息和天线信息在内的装置固有信息送往中央控制站210。而后在步骤S202,无线通信终端250等带中央控制站210发送路径信息,在等待接收路径信息的期间(即“否”的期间),反复步骤S202。在本实施方式中无线通信终端250自发性地发送装置固有信息,对此,也可以是响应中央控制站210的要求来发送装置固有信息。
另一方面在步骤S101,中央控制站210针对其它无线通信终端250中的步骤S201处理,接收加入网络的其他无线通信终端250发送的包含位置信息和天线信息在内的装置固有信息。例如,中央控制站210轮询其它无线通信终端250收集信息,或者事先向各无线通信终端250预约通信时间,在预约时间从无线通信终端250收集信息。具体如何收集信息没有特别限制。
在步骤S102,中央控制站210通过路径决定模块220,根据中央控制站210自己以及其他无线通信装置250发送的位置信息和天线信息,决定网络构成、通信路径以及服务期间(ServicePeriod,略写为SP)的分配。决定通信路径时,需要防止各无线通信终端110之间的通信路径重复,另外,还要决定各PBSS内成为PBSS中心节点(PBSSCentralPoint,略写为PCP)的无线通信终端。
图5的(A)是用来说明在以WiGig决定的PBSS内信标时槽(BeaconInterval,略为BI)中毫米波无线通信时间分配的示意图。信标时槽(BI)包含信标时间(BeaconTime,略为BT)、关联波束赋形定位时期(AssociationBeam-formingTraining,略为A-BFT)期间、宣告时间(AnnouncementTime,略为AT)、以及数据传输时间(DataTransferTime,略DTT)。在数据传输时间DTT内预订服务期间和竞争基本期间。
作为PCP的无线通信终端在信标时间BT内向PBSS成员的无线通信终端发送信标帧(BeaconFrame)。PBSS是针对一般BSS(InfrastructureBasicServiceSet)和IBSS(IndependentBasicServiceSet)在60GHz毫米波无线通信中无法良好动作而提供的基本服务项目。PBSS与IBSS类似,是无需依赖接入点等专用设备,站与站之间便能够直接地互相通信的自组织网络。另一方面PBSS与IBSS不同,需要PBSS内的一个站起PBSS中心点(PCP)的作用。PCP不仅提供PBSS的基准时刻,而且还进行服务期间(SP)和竞争基本期间(ContentionBasedPeriod)的分配。
周期性举行信标帧送信,该周期为信标刻槽(BI),信息周期BI内的A-BFT期间中实施作为PCP的无线通信终端和PBSS内非PCP无线通信终端之间波束赋形的定位时期时序。该期间主要用于存在新加入PBSS的无线通信终端,或者被移动体的无线通信终端使用。通知期间AT是用来让成为PCP的终端向PBSS内各非PCP终端发送后续数据传输时间DTT内服务期间SP和竟争基本期间CBP的计划信息的期间。用信标时间BT发送的信标帧来表示信标周期BI内是否包含A-BFT期间和宣告时间AT。数据传输时间DTT内的服务期间SP和竞争基本期间CBP由PCP终端计划。服务期间SP是受到带域保证的通信时间。对此,竞争基本期间CBP成为遵守CSMA/CA(carrierSenseMultipleAccess/CollisionAvoidance)协议的信道访问竞争期间。各PBSS内的PCP动态改变每个信标周期(BI)的信道预约信息,通过信标帧或AT帧通知各个终端。
图5的(B)是用来描述本实施方式的网形网络中PCP通信时间计划的示意图。网形网络内的各无线通信终端110只要不是送信终端或最终收信终端,便作为中继器转送收到的数据。在作为最终收信终端或中继器进行数据收信时的无线通信终端110成为非PCP的站,遵循PBSS内的PCP的计划。相反,在作为送信终端或中继器传送数据时的各无线通信终端110,其自己是PCP,规划数据送信时间。
在一个PBSS内,包含PCP和隶属于该PCP的仅有的两台非PCP的站,通过各PCP的调整,各PBSS内预约的服务期间SP不发生重叠,并且,按照跳转顺序预约SP期间。
图6是本实施方式涉及的无线通信***100中路径信息的数据结构示意图,路径信息表示路径决定模块220决定的通信路径。如图6所示,路径决定模块220对网形网络中各通信路径(PBSS),构成成为PCP的终端和服务期间的计划信息。
返回图4。在步骤S103,中央控制站210分别向加入无线通信***100的其他无线通信终端250发送决定了的路径信息(对方设备地址、PCP信息以及SP期间信息,PCP信息是指在与某个无线通信终端通信时是否担任PCP的信息,SP期间信息是指在担任PCP的情况下控制各PBSS中规划服务期间SP的时间的信息)。可以用2.4GHz或5GHz带的无线通信来发送该信息。在发送信息时,既可以将上述路径信息纳入信标帧内,也可以用单播通信来依次通知无线通信终端250。再将路径信息送往各无线通信终端250后,中央控制站210的处理结束。
而在其他无线通信终端一方,当步骤S103发送的路径信息到达无线通信终端250后,判断是否收到路径信息。在步骤S202,如果判断收到路径信息(S202的是),则进入下一步骤的处理。在下一步骤S203,其他无线通信终端250实行收信处理,接受中央控制站210发送的路径信息(对方设备地址、PCP信息以及SP期间信息)。在步骤S204,无线通信终端250判断是否需要构建网形网络。例如在第一次流程中,判断需要构建。如果在步骤S204判断需要构建(S204的是),则进入步骤S205的处理。
在步骤S205,其他无线通信终端250判断是否需要波束赋形。成为通信对象的设备自己如果没有登录,则判断需要。如果在步聚S205中判断需要波束赋形(S205的是)则进入步骤S206的处理。
在步骤S206,无线通信终端250寻找成为通信对象的终端,与该无线通信终端一起实施毫米波无线通信的波束赋形的定位时期时序。该定位时期既可以在在PCP安排的A-BFT期间实施,也可以在其他时间实施。在寻找通信对象时,成为PCP的终端发送信标帧,未成为PCP的终端扫描波束赋形。用毫米波无线通信用的天线扫描波束赋形时,可将天线构成为准指向性乃至非指向性,用以检索对方的无线通信终端,而后利用波束赋形功能与找到的对方无线通信终端一起将天线改为最佳指向性构成。以上描述了用波束赋形功能进行毫米波无线通信,除此之外,在干涉影响较小时,也可以不用波束赋形功能来通信。
而如果判断不需要波束赋形(S205的否),则直接进入步骤S207的处理。在步骤S207,判断自己是否是PCP。如果自己是PCP(S207的是),则进入步骤S208的处理。在步骤S208,无线通信终端250针对与对方设备地址所表示的对方无线通信终端的通信,根据SP期间信息来实施服务期间的计划。未被当作服务期间SP计划的DTT期间被作为竞争基本期间来规划。另外,还规划A-BFT期间和实行宣告时间AT的分配。而如果自己不是PCP(S207的否),则其他无线通信终端结束处理。此时,对方无线通信终端为PCP,该PCP安排通信路径中的服务期间SP和竞争基础期间CBP。
也就是说,各其他无线通信终端250在与路径信息中被作为收信终端表示的对方无线通信终端之间基于毫米波无线通信规格的无线通信中,自己成为PCP,进行规划安排。对此,在与路径信息中被作为送信终端表示的对方无线通信终端之间的无线通信中,对方成为PCP。PCP根据路径信息所表示的SP期间信息(预约时间信息)来调整无线通信的服务期间SP。
而如果判断不需要构成时(S204的否),则不是中央控制站210的无线通信终端250结束处理。例如,第二次以后的流程中,通信路径与上一次决定的通信路径没有太大变化,则直接结束处理,等待下一个机会。图4所示的处理流程可以定期或不定期实行,根据无线通信终端各自的装置固有信息,检测到变化后,实行网形网络的重新构建。
以上描述中将中央控制站210和中央控制站以外的无线通信终端250分开,然而,中央控制站本身与其他无线通信终端相同,也是加入毫米波无线通信规格的无线通信网络的终端。为此,中央控制站210在通信路径决定之后,基于决定了的通信路径建立起自己的通信路径。
在所有其他无线通信终端250上实施了上述处理后,中央控制站210能够在网形网络中开始数据通信。此时,各无线通信终端250还可以通知中央控制站210数据通信准备完毕。最佳实施方式未,基于毫米波无线通信的网形网络一旦建立,中央控制站210便可以提出取得当前能够基于毫米波无线通信规格进行通信的一览表,还可以从各无线通信终端250收集能够通信的对方设备地址的名单。而后,中央控制站210还可以用路径决定模块220根据毫米波无线通信规格的网络内的无线通信终端250各自发送的当前能够通信的对方终端的一览表,来决定网形网络内的路径控制以及网络拓扑。
上述实施方式的网络构建功能适用于无线通信终端110达到一定密集程度的空间中用毫米波无线通信构建网形网络的情况。例如,目前在学校或课外补***板终端上课的不断增多。在这种使用状态中,例如可将学生的平板终端上显示的画面显示到电子黑板上,或者将教师的平板终端或电子黑板上显示的画面信息显示到学生的终端上。
上述使用状态下,各无线通信终端110有可能频繁改变位置。对此,本实施方式的中央控制站210能够以一定时间间隔取得无线通信终端250的位置信息,并根据收集的信息,动态改变网形网络的通信路径和网络构成。
图7是针对同一个BSS内无线通信终端110的位置发生变化时如何重新构建网形网络的示意图。如图7的(A)模式所示,无线通信终端110D位置发生移动,此时,如果各无线通信终端所隶属的PBSS、即对方设备没有移动,则会发生PBSS通信路路径重叠,各PCP安排的计划之间数据通信有可能发生干涉。对此,本实施方式的中央控制站210检测到无线通信终端250位置信息发生变化造成通信路径重叠发生的情况下,修改通信路径和网络构成,用以解消干涉,而后向各无线通信设备发送该路径信息。这样便可将网形网络重新构成为如图7的(B)模式所示的最佳状态。据此,本实施方式能够保持最佳通信路径和高质量通信。
如上所述,本实施方式的无线通信***、无线通信***、无线通信装置、以及无线通信方法,对应多频带无线通信规格、包含多台无线通信装置,多台无线通信装置中担任中央控制站的装置收集其他无线通信装置的信息,动态构建基于第一无线通信规格的无线通信网络。
上述各项功能模块通过执行用汇编语言、C、C++、C#、Java(注册商标)等传统编程语言或面向对象编程语言等叙述的计算机可执行程序来实现。该程序可以保存在ROM、EEPROM、EPROM、闪存、软磁盘、CD-ROM、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、蓝光盘、SD卡、MO等装置可读取的存储媒体中,还可以通过电子通信线颁发。上述功能中的一部分或全部可安装在例如现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,略写为FPGA)等可编程设备(ProgrammableDevice,略写为PD)中,还可以作为专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)安装,进而,可以用记录媒体颁发用于下载到PD上的比特流数据(BitstreamData)、生成电路构成数据的HDL(HardwareDescriptionLanguage)、VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitsHardwareDescriptionLanguage)、Verilog-HDL等描述的数据,用来在PD实现上述功能。

Claims (15)

1.一种无线通信***,其中包含多台无线通信装置,该多台无线通信装置各自对应包含第一无线通信规格和第二无线通信规格在内的多种无线通信规格,该第二无线通信规格为一个以上无线通信规格,其使用的频带低于所述第一无线通信规格使用的频带,所述多台无线通信装置之中一台无线通信装置成为中央控制站,该中央控制站具备以下模块:
收信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,接受未成为所述中央控制站的其他无线通信装置的装置固有信息;
决定模块,用于根据所述收信模块收到的所述其他无线通信装置的装置固有信息,决定用来构成基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径;以及,
送信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,将所述决定模块决定了的路径信息送往与该路径信息表示的通信路径有关的所述其他无线通信装置,所述多个无线通信装置分别根据自己取得的路径信息,在与其他无线通信装置之间,建立基于所述第一无线通信规定的的无线通信。
2.根据权利要求1所述的无线通信***,其中,所述装置固有信息包含测位得到的位置信息、以及在基于所述第一无线通信规格的无线通信中使用的天线信息。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信***,其特征在于,所述决定模块根据所述装置固有信息,决定用于构建基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径,用以减少所述通信路径之间的干涉。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的无线通信***,其中,所述路径信息包含识别信息,该识别信息为用来识别接受该路径信息的无线通信装置将要基于所述第一无线通信规格进行无线通信的对方无线通信装置。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的无线通信***,其中,所述路径信息包含预约时间信息,该预约时间信息用于接受该路径信息的无线通信装置与所述对方无线通信装置之间基于所述第一无线通信规格进行的数据传输中。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的无线通信***,其特征在于,所述送信模块用所述第二无线通信规格中任意一种通信规格,来发送所述路径信息。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的无线通信***,其中,所述多个无线通信装置各自用波束赋形功能,与所述路径信息表示的对方无线通信装置进行基于所述第一无线通信规格的无线通信。
8.根据权利要求7所述的无线通信***,其特征在于,所述多台无线通信装置分别将天线构成为准指向性乃至非指向性,搜索所述对方无线通信装置,而后,用波束赋形功能将天线改为指向性构成。
9.根据权利要求5所述的无线通信***,其特征在于,所述多台无线通信装置各自在与所述路径信息中被表示为收信装置的对方无线通信装置之间的基于所述第一无线通信规格的无线通信中,自己成为个人基本服务集的中心节点,而在与所述路径信息中被表示为送信装置的对方无线通信装置之间的基于所述第一无线通信规格的无线通信中,所述对方无线通信装置成为个人基本服务集的中心节点,所述个人基本服务集的中心节点根据所述路金信息表示的预约时间信息,调整无线通信的服务期间。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的无线通信***,其特征在于,所述多台无线通信装置各自能够在不使用波束赋形功能的情况下,与所述对方无线通信装置进行基于所述第一无线通信规格的无线通信。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的无线通信***,其特征在于,所述多台无线通信装置中未成为所述中央控制站的其他无线通信装置各自响应所述中央控制站的要求,报告所述装置固有信息,或者无论所述中央控制站是否要求,定期或不定期地报告所述装置固有信息。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的无线通信***,其特征在于,所述中央控制站要求基于所述第一无线通信规格的网络内的各台无线通信装置提供当前能够用所述第一无线通信规格通信的对方无线通信装置的一览表,所述决定模块根据该一览表,决定构成基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径。
13.根据权利要求1至11中任意一项所述的无线通信***,其中,所述第一无线通信规格为毫米波带的无线通信规格,所述第二无线通信规格分别为使用2.4GHz频带和5GHz频带的其中之一或双方的无线通信规格。
14.一种无线通信装置,对应包含第一无线通信规格和第二无线通信规格在内的多种无线通信规格,该第二无线通信规格为一个以上无线通信规格,其使用的频带低于所述第一无线通信规格使用的频带,该无线通信装置作为中央控制站动作,其中具备以下模块:
收信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,接受未成为所述中央控制站的其他无线通信装置的装置固有信息;
决定模块,用于根据所述收信模块收到的所述其他无线通信装置的装置固有信息,决定用来构成基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径;以及,
送信模块,用于利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,将所述决定模块决定了的路径信息送往与该路径信息表示的通信路径有关的所述其他无线通信装置。
15.一种用于无线通信装置的无线通信方法,该无线通信装置对应包含第一无线通信规格和第二无线通信规格在内的多种无线通信规格,该第二无线通信规格为一个以上无线通信规格,其使用的频带低于所述第一无线通信规格使用的频带,该无线通信装置作为中央控制站动作,所述无线通信方法包含以下步骤:
收信步骤,利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,接受未成为所述中央控制站的其他无线通信装置的装置固有信息;
决定步骤,根据在所述收信步骤中收到的所述其他无线通信装置的装置固有信息,决定用来构成基于所述第一无线通信规格的网络的通信路径;以及,
送信步骤,利用所述多种无线通信规格中至少一种通信规格,将在所述决定步骤中决定了的路径信息送往与该路径信息表示的通信路径有关的所述其他无线通信装置。
CN201510373820.XA 2014-07-01 2015-06-30 无线通信***、无线通信装置、无线通信方法 Expired - Fee Related CN105246085B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-135900 2014-07-01
JP2014135900A JP2016015572A (ja) 2014-07-01 2014-07-01 無線通信システム、無線通信装置、プログラムおよび記録媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105246085A true CN105246085A (zh) 2016-01-13
CN105246085B CN105246085B (zh) 2019-05-28

Family

ID=55018027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510373820.XA Expired - Fee Related CN105246085B (zh) 2014-07-01 2015-06-30 无线通信***、无线通信装置、无线通信方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9699591B2 (zh)
JP (1) JP2016015572A (zh)
CN (1) CN105246085B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109792670A (zh) * 2016-09-27 2019-05-21 株式会社理光 多跳通信

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10541744B2 (en) * 2014-11-14 2020-01-21 Comcast Cable Communications, Llc Multi-spectrum access node
JP2017103586A (ja) 2015-12-01 2017-06-08 株式会社リコー 無線通信システム、無線通信装置、及びプログラム
US10334728B2 (en) * 2016-02-09 2019-06-25 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Reduced-dimension via-land structure and method of making the same
GB2548797B (en) * 2016-03-17 2020-02-26 Bluwireless Tech Ltd Wireless communications networks
JP6926737B2 (ja) * 2017-07-03 2021-08-25 株式会社リコー 通信システム、ホッピングノード、通信制御方法、及びプログラム
JP7130993B2 (ja) * 2018-03-09 2022-09-06 株式会社リコー 通信システム、ホッピングノード、通信制御方法、及びプログラム
GB2575306B (en) * 2018-07-05 2020-12-23 Canon Kk A method for reconfiguring a wireless communication system upon failure of a link
JP7336732B2 (ja) 2019-03-27 2023-09-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 無線通信装置、路側機および無線通信方法
JP7515892B2 (ja) 2019-03-28 2024-07-16 株式会社ティアンドデイ センサーネットワークを構築することを含む方法およびシステム

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048119A (ja) * 2006-08-15 2008-02-28 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 無線端末装置
WO2009114621A3 (en) * 2008-03-11 2009-12-17 Intel Corporation Arrangements for association and re-association in a wireless network
CN101640891A (zh) * 2008-07-22 2010-02-03 联发科技股份有限公司 共享通信通道的方法及无线通信***
CN103379035A (zh) * 2012-04-17 2013-10-30 株式会社日立制作所 传送***、集中控制计算机、及传送方法
CN103415054A (zh) * 2013-09-03 2013-11-27 中南大学 基于分布式无线汇聚网络的分级路由算法
US20140071850A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Qualcomm Incorporated Systems, apparatus, and methods for association in multi-hop networks

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7089298B2 (en) * 2001-08-20 2006-08-08 Nokia Corporation Naming distribution method for ad hoc networks
US7295806B2 (en) 2003-05-30 2007-11-13 Microsoft Corporation Using directional antennas to enhance wireless mesh networks
US20060068822A1 (en) 2004-09-29 2006-03-30 Amit Kalhan Method and apparatus for implementation of ad hoc mesh network
US9220047B2 (en) * 2008-03-31 2015-12-22 Kyushu University, National University Corporation Network system, node, packet forwarding method, program, and recording medium
JP2010130046A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Toshiba Corp 無線通信システム、無線通信システムに用いられるネットワークトポロジの可視化方法及び無線通信システムにおける無線端末装置
JP5434137B2 (ja) * 2009-02-26 2014-03-05 ソニー株式会社 通信装置及び通信方法、コンピューター・プログラム、通信システム、並びに情報処理装置
US8792387B2 (en) 2009-03-09 2014-07-29 Sony Corporation System and method for effectively populating a mesh network model
US9107221B2 (en) 2009-09-25 2015-08-11 Intel Corporation Configurable contention-based period in mmWave wireless systems
JP2012065116A (ja) 2010-09-15 2012-03-29 Ricoh Co Ltd 中継機、mpp、データ通信ネットワーク、ネットワーク間通信方法、プログラム及び記録媒体
JP5748981B2 (ja) 2010-10-18 2015-07-15 三菱電機株式会社 無線通信システム及び無線通信端末局
US8619650B2 (en) * 2011-01-11 2013-12-31 Intel Corporation Method, apparatus and system for scheduling in a wireless communication network
US9420490B2 (en) * 2013-03-08 2016-08-16 Qualcomm Incorporated Systems and methods for seamless data stream transfer during band switch between wireless stations
WO2014163561A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods, radio network node and mobile station, for supporting inter-rat handover
WO2015003057A2 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 Interdigital Patent Holdings, Inc. Multi-band methods for interference limited wireless local area network systems
US10142444B2 (en) * 2014-07-01 2018-11-27 Trinity Mobile Networks, Inc. Methods, devices, and systems for implementing centralized hybrid wireless self-organizing networks

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008048119A (ja) * 2006-08-15 2008-02-28 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 無線端末装置
WO2009114621A3 (en) * 2008-03-11 2009-12-17 Intel Corporation Arrangements for association and re-association in a wireless network
CN101640891A (zh) * 2008-07-22 2010-02-03 联发科技股份有限公司 共享通信通道的方法及无线通信***
CN103379035A (zh) * 2012-04-17 2013-10-30 株式会社日立制作所 传送***、集中控制计算机、及传送方法
US20140071850A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 Qualcomm Incorporated Systems, apparatus, and methods for association in multi-hop networks
CN103415054A (zh) * 2013-09-03 2013-11-27 中南大学 基于分布式无线汇聚网络的分级路由算法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109792670A (zh) * 2016-09-27 2019-05-21 株式会社理光 多跳通信
CN109792670B (zh) * 2016-09-27 2022-10-28 株式会社理光 多跳通信

Also Published As

Publication number Publication date
US9699591B2 (en) 2017-07-04
US20160007351A1 (en) 2016-01-07
CN105246085B (zh) 2019-05-28
JP2016015572A (ja) 2016-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105246085A (zh) 无线通信***、无线通信装置、无线通信方法
Rappaport et al. Overview of millimeter wave communications for fifth-generation (5G) wireless networks—With a focus on propagation models
JP6542778B2 (ja) 空対地無線通信ネットワークでの干渉軽減
Amer et al. Caching to the sky: Performance analysis of cache-assisted CoMP for cellular-connected UAVs
KR20160118584A (ko) 무선 통신 시스템에서 링크 설정을 위한 장치 및 방법
US20110077013A1 (en) Method of communicating and establishing relay channel between base station and non-line-of-sight channel terminal in next generation cellular communication system
US20230022225A1 (en) Methods and systems for managing reflecting surface
CN114616854A (zh) 一种配置cli测量的方法及通信装置
US20240205733A1 (en) Quality of service characteristic parameter determining method, data sending method, apparatus, and device
US8774756B2 (en) Devices and methods for signal sharing
Amodu et al. THz-enabled UAV communications: Motivations, results, applications, challenges, and future considerations
Sae et al. Public LTE network measurements with drones in rural environment
Pliatsios et al. 3D placement of drone-mounted remote radio head for minimum transmission power under connectivity constraints
CN113875290A (zh) 虚拟无线网络
Leone et al. Towards reliable mmWave 6G RAN: Reconfigurable surfaces, smart repeaters, or both?
EP3454619B1 (en) Method and system for realizing communication between antenna cloud nodes in indoor high-density network
Tian et al. Delay characteristics for directional and omni-directional channel in indoor open office and shopping mall environments at 28 GHz
Taneja et al. Energy aware solution for IRS-aided UAV communication in 6G wireless networks
Hayat et al. Sector scanning algorithm (SSA) for device discovery in D2D communication
EP4401336A1 (en) Quality-of-service feature parameter determination and data transmission methods and apparatuses, and device
CN107615802A (zh) 宏辅助异构网络中用于测量以及连接控制的方法以及装置
EP3493597B1 (en) Handover between an lte cell and a hyper cell
WO2023041169A1 (en) Device positioning
KR20130129686A (ko) 통신 시스템에서 소형 기지국의 동작을 제어하는 방법 및 그에 따른 소형 기지국
CN102186216B (zh) 在无线网络中提升站点漫游速度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190528

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee