CN108141272B - 基站装置、无线终端装置和无线通信方法 - Google Patents

基站装置、无线终端装置和无线通信方法 Download PDF

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Abstract

基站装置包括：帧生成单元，在用于波束成形训练的帧之中，生成用于接收波束训练的第1训练帧；波束控制单元，将用于第1训练帧的发送的波束设定为无指向性；发送单元，将第1训练帧以IEEE802.11中规定的最低速率的MCS发送；接收单元，在从发送了第1训练帧起经过一定时间后，接收来自接收到第1训练帧的无线终端装置的第1响应帧及第2响应帧；以及帧判断单元，判断接收到的第1响应帧是否为对接收波束训练的响应，在接收到的第1响应帧是对接收波束训练的响应的情况下，波束控制单元将接收单元中接收的波束设定为指向性波束，接收单元使用指向性波束接收第2响应帧。

Description

基站装置、无线终端装置和无线通信方法
技术领域
本发明涉及进行依照IEEE802.11的无线通信的基站装置、无线终端装置和无线通信方法。
背景技术
作为实现高速的无线数据通信的***，广泛使用依照IEEE(The InstituteofElectrical and Electronics Engineers，Inc.；电气和电子工程师学会)802.11的无线LAN(Local Area Network；局域网)***。IEEE802.11的无线LAN***，根据无线频率而可以大致分类为两种。
一种是IEEE802.11a、b、g、n、ac等、假定在6GHz以下的微波频段中使用的***，被称为non-DMG。另一种是IEEE802.11ad等、假定在毫米波频段中使用的***，被称为DMG。再者，DMG是Directional Multi Gigabit(定向多千兆比特)的简称。
毫米波频段中所使用的DMG设备，从使用的电波的直线传播性的高度来看，期待通过波束成形技术和空间复用等的技术，抑制干扰造成的有效频带的压迫，提供以有效吞吐量超过1Gbpsd高速的无线网络。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IEEE802.11-2012
非专利文献2：IEEE802.11ad-2012
发明内容
如上述DMG，在使用了毫米波频段的无线通信中，为了建立良好的通信，在连接前进行被称为波束成形训练的、选择对通信最佳的波束(指向性高的电波)的一系列的动作。
可是，波束成形训练由于不是用于实质的数据传送的通信和影响到从连接开始至开始数据传送为止的时间，所以有要缩短波束成形训练上需要的时间的期望。
对IEEE802.11ad的波束成形训练，定义有扇区级扫描(SLS：Sector Level Sweep)协议和波束微细化协议(BRP.Beam Refinement Protocol)。BRP比SLS在1次波束成形训练上需要的时间较短，所以为了缩短波束成形训练上需要的时间，优选使用BRP而不使用SLS。
此外，通过不是从发送波束的训练开始波束成形训练，而是从接收波束的训练开始波束成形训练，可以缩短波束成形训练所需的时间。这是因为，在接收波束训练中，可以省略从一方的无线终端装置对另一方的无线终端装置返回反馈的步骤，此外，在响应器侧的无线终端装置内的波束中有收发间对称性(reciprocity)的情况下，在1往复之间完成收发两者的波束训练。
可是，在IEEE802.11中，基站装置为了能与低速率通信用无线终端装置连接，所以从BRP开始波束成形训练以及从接收波束的训练开始波束成形训练被设为标准对象之外。然而，在连接后进行高速率通信的情况下，基站装置只要可以与可进行高速率通信的无线终端装置连接即可，所以波束成形训练不必受上述规定的约束。
因此，在进行高速率通信的情况下，期望预先排除与低速率通信用无线终端装置连接。鉴于上述方面，本发明提供可以在依照IEEE802.11的无线通信***中，在连接后进行高速率通信的情况下，预先排除与低速率通信用无线终端装置的连接，并且可以缩短波束成形训练所需要的时间的基站装置、无线终端装置和无线通信方法。
本发明的基站装置包括：帧生成单元，在用于波束成形训练的帧之中，生成用于接收波束训练的第1训练帧；波束控制单元，将用于所述第1训练帧的发送的波束设定为无指向性；发送单元，按IEEE802.11中规定的最低速率的MCS发送所述第1训练帧；接收单元，在从发送了所述第1训练帧起经过一定时间后，接收来自接收到所述第1训练帧的无线终端装置的第1响应帧及第2响应帧；以及帧判断单元，判断接收到的所述第1响应帧是否为对接收波束训练的响应，在接收到的所述第1响应帧是对所述接收波束训练的响应的情况下，所述波束控制单元将所述接收单元中接收的波束设定为指向性波束，所述接收单元使用指向性波束接收所述第2响应帧。
本发明的无线终端装置包括：接收单元，在使用无指向性波束接收到来自基站装置的用于波束成形训练的第1训练帧后，接收用于波束成形训练的1个以上的第2训练帧；帧判断单元，判断所述第1训练帧是否指定了接收波束训练；波束控制单元，在所述第1训练帧指定了所述接收波束训练的情况下，将所述接收单元的波束特性变更为指向性波束；判定单元，判定基于所述接收单元使用指向性波束接收到的所述1个以上的第2训练帧的接收波束特性；帧生成单元，生成包含所述判定单元的判定结果的第1响应帧；以及发送单元，以IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送所述第1响应帧。
本发明的无线通信方法，是无线终端装置和基站装置进行依照IEEE802.11的无线通信的无线通信方法，包括以下步骤：所述基站装置对于所述无线终端装置，在用于波束成形训练的帧之中，生成用于接收波束训练的第1训练帧及1个以上的第2训练帧，将用于所述第1训练帧及所述1个以上的第2训练帧的发送的波束设定为无指向性，以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS发送所述第1训练帧及所述1个以上的第2训练帧，所述无线终端装置使用无指向性波束接收用于所述波束成形训练的第1训练帧，判断所述第1训练帧是否指定了接收波束训练，在所述第1训练帧指定了所述接收波束训练的情况下，将接收波束特性变更为指向性波束，使用指向性波束接收所述1个以上的第2训练帧，判定基于接收到的所述1个以上的第2训练帧的所述无线终端装置的接收波束特性，生成包含所述所述无线终端装置的接收波束特性的第1响应帧，以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送所述第1响应帧，所述基站装置在从发送了所述第1训练帧起经过一定时间后，接收来自所述无线终端装置的所述第1响应帧及所述1个以上的第2响应帧，判断接收到的所述第1响应帧是否为对接收波束训练的响应，在接收到的所述第1响应帧是对所述接收波束训练的响应的情况下，将所述基站装置的接收波束设定为指向性波束，使用指向性波束接收所述1个以上的第2响应帧。
发明的效果
根据本发明，可以在依照IEEE802.11的无线通信***中预先排除与低速率通信用无线终端装置的连接，并且可以缩短波束成形训练所需的时间。
附图说明
图1是表示基于SLS的波束成形时序的一例子的图。
图2是表示基于BRP的波束成形时序的一例子的图。
图3A是用于说明使用了SLS的发送波束训练上需要的时间的时序图。
图3B是用于说明使用了SLS的接收波束训练上需要的时间的时序图。
图4A是用于说明使用了BRP的发送波束训练上需要的时间的时序图。
图4B是用于说明使用了BRP的接收波束训练上需要的时间的时序图。
图5是表示MCS和接收灵敏度的对应的图。
图6是表示访问点AP的结构的一例子的框图。
图7是表示STA的结构的一例子的图。
图8是用于说明本实施方式的无线通信***中的处理的流程的时序图。
图9是表示进行与AP的初始连接(链路建立)时的STA侧的动作的一例子的流程图。
图10是表示进行与AP的初始连接(链路建立)时的STA侧的动作的一例子的流程图。
图11是表示与AP的初始链路建立完成后的STA侧的动作的一例子的流程图。
图12是表示与AP的初始链路建立完成后的STA侧的动作的一例子的流程图。
图13是表示与STA进行初始链路建立时的AP侧的动作的一例子的流程图。
图14是表示与STA进行初始链路建立时的AP侧的动作的一例子的流程图。
具体实施方式
<完成发明原委>
在IEEE802.11ad-2012中，作为波束成形训练过程，如上述，规定了SLS(SectorLevel Sweep；扇区级扫描)和BRP(Beam Refinement Protocol；波束微细化协议)。以下，简单地说明它们。
首先，说明SLS。图1是表示基于SLS的波束成形时序的一例子的图。在图1中，启动器(Initiator)是开始训练的无线通信装置，响应器(Responder)是回应开始，实施训练的无线通信装置。在启动器或响应器中，也可以是基站装置和无线终端装置的其中之一。
首先，说明启动器的发送波束训练和响应器的发送波束训练。最初在启动器的扫描期间即ISS(Initiator Sector Sweep；启动器扇区扫描)期间中，启动器对多个SSW(Sector Sweep；扇区扫描)帧扫描波束并发送。在各SSW帧中，包含与通过在发送的无线通信装置扫描的波束有关的信息，即波束的ID。如图1所示，启动器发送的SSW帧的波束ID，准备从#0至#n，从启动器发送全部n+1个SSW帧。
响应器接收从启动器发送的多个SSW帧之中的几个帧。响应器存储在接收到的SSW帧之中、进行了最佳的接收的SSW帧的波束ID(例如，假设为#k)。至此为止是ISS期间。
接着，在响应器的扫描期间即RSS(Responder Sector Sweep；响应器扇区扫描)期间中，响应器对包含了在ISS期间存储的波束ID(例如，#k)的多个SSW帧扫描波束并发送。在各SSW帧中，包含与通过启动器发送的SSW帧不同的波束ID。如图1所示，响应器发送的SSW帧的波束ID，准备从#0至#m，从响应器发送全部m+1个SSW帧。
启动器接收由响应器发送的多个SSW帧之中的几个帧。启动器参照接收到的SSW帧，掌握在启动器发送的SSW帧之中、#k为最好的帧的情况。然后，启动器存储在从响应器接收到的SSW帧之中、进行了最佳的接收的SSW帧的波束ID(例如，#1)。至此为止是RSS期间。
接着，成为从启动器对响应器反馈响应器发送的SSW帧之中的哪一个是最好的帧的FB(FeedBack；反馈)期间。在FB期间中，启动器将表示从响应器接收到的SSW帧之中、#1是最好的帧的SSW-FB帧发送。响应器接收SSW-FB帧，掌握#1是最好的帧的情况。
在FB期间之后，也可以有对启动器发送用于通知响应器掌握了最好的SSW帧的情况的SSW-ACK帧的ACK期间。
接着，说明启动器的接收波束训练和响应器的发送波束训练的情况。在ISS期间，启动器使波束固定来发送多个SSW帧。响应器顺序扫描接收波束并接收。然后，响应器存储进行了最佳接收的接收波束的ID。
接着在RSS期间，响应器使波束固定来发送多个SSW帧。启动器将接收波束顺序扫描并接收。启动器存储进行了最佳接收的接收波束的ID。
而且，在FB期间，启动器发送SSW-FB帧，响应器接收SSW-FB帧。由此，响应器掌握启动器在哪个SSW帧为最好。然后，在FB期间之后，也可以有对启动器发送使其知道响应器掌握了最好的SSW帧的SSW-ACK帧的ACK期间。
以上，说明了SLS的过程。接着，还简单地说明BRP(Beam Refinement Protocol；波束细化协议)。图2是表示基于BRP的波束成形时序的一例子的图。BRP的手续与SLS的手续大致是同样的，但不同点是，不是对每帧切换波束，而是在帧后端附加的尾部(Trailer)中，进行切换波束的切换(扫描)。再者，在尾部中，包含PHY层中的AGC字段和TRN-R/T字段。AGC(Automatic Gain Control；自动增益控制)字段是与自动增益控制有关的字段，TRN-R/T字段是与训练有关的字段。再者，-R/T是-R或-T的含义，R是接收(RX)，T是发送(TX)。
BRP在IEEE802.11ad-2012中，用作对SLS追加进行的精调整用的训练。因为在建立了SLS程度无线通信装置间的连接(链路)后，实施BRP的训练。
接着，比较波束成形训练上需要的时间、即比较从开始波束成形训练至完成为止的时间。图3A是用于说明使用了SLS的发送波束训练上需要的时间的时序图。此外，图3B是用于说明使用了SLS的接收波束训练上需要的时间的时序图。而且，图4A是用于说明使用了BRP的发送波束训练上需要的时间的时序图。图4B是用于说明使用了BRP的接收波束训练上需要的时间的时序图。
在图3A中，将帧扫描为4个并发送。在图3B中，将帧扫描为4个并接收。1个帧的发送或接收上需要的时间，例如是20微秒，帧间例如是1微秒。在将1个帧扫描为4个并发送的情况下，1次发送或接收需要至少83微秒。
在图4A中，在帧的发送之后，扫描4个尾部并发送。在图4B中，在帧的接收之后，扫描4个尾部并接收。1个尾部的发送需要的时间例如是2微秒。这种情况下，1次发送或接收需要28微秒。
这里，在将使用了图3A所示的SLS的发送波束训练上需要的时间和使用了图4A所示的BRP的发送波束训练上需要的时间进行比较的情况下，1次发送接收所需的时间只要BRP短即可。因此，为了使波束成形训练上需要的时间短，期望进行使用了BRP的波束成形训练。
此外，在将使用了图4A所示的BRP的发送波束训练上需要的时间和使用了图4B所示的BRP的接收波束训练上需要的时间进行比较的情况下，相当于没有从一方终端对另一方终端返回反馈的步骤，图4B中的基于接收波束的波束训练一方的时间缩短即可。此外，在响应器即无线终端装置(图4所示的终端B)的波束中有收发间对称性的情况下，在从启动器向响应器的发送完毕的时刻双方的波束成形训练完成，所以接收波束训练上需要的时间为发送波束训练上需要的时间的一半以下即可。
收发间对称性(reciprocity)是，在发送波束图案(pattern)和接收波束图案之间因安装产生的对称性。在产生收发间对称性的情况下，若发送或接收其中一方的最佳波束被确定，则将该结果反映到另一方(发送的话到接收、接收的话到发送)的波束中，可以在之后的通信中使用。
从以上来看，为了在较短的时间内完成波束成形训练，进行使用了BRP的波束成形训练较好，而相比发送，接收波束训练较好。可是，在IEEE802.11中，基站装置可能与低速率通信用无线终端装置连接，所以从BRP开始波束成形训练的情况和从接收波束的训练开始的情况，在通信标准之外。但是，在连接后要进行高速率通信的情况下，期望不连接低速率通信用无线终端装置。从这样的原委来看，本发明的无线通信装置，在连接后进行高速率通信的情况下，可以预先排除与低速率通信用无线终端装置的连接，并且可以缩短波束成形训练上需要的时间。
<本发明的前提事项的说明>
[关于无线调制方式]
作为调制方式，IEEE802.11支持多个MCS(Modulation andCodingScheme；调制和编码方案)。MCS是对多个数据速率的调制方式分配的索引。
图5是表示MCS和接收灵敏度的对应的图。索引的数字越小，越为低速率，索引的数字越大越为高速率。如图5所示，MCS的索引被设定为从0至31，但使用频度高的MCS，例如是从MCS0至MCS9。
如图5所示，设定MCS0和MCS1的接收灵敏度之差(10dBm)，使得与其他邻接的2个索引间的接收灵敏度(从MCS1至MCS9中为1或2dBm左右)比较，该接收灵敏度之差变大。即，MCS0与其他MCS比较为低速率。在IEEE802.11中，MCS0被用于控制用途，即，例如被用于信标(为了与其他无线通信装置通信而输出的本无线通信装置的信息)要素和波束成形训练。在本实施方式中，上述“低速率”是指例如MCS0，“高速率”是指例如MCS9。
[关于网络的结构]
在IEEE802.11中，作为网络的结构，主要有IBSS(Independent Basic ServiceSet；独立基本服务集)、BSS(Basic Service Set；基本服务集)、PBSS(Personal BasicService Set；个人基本服务集)等的通信模式。IBSS称为点对点模式，BSS称为基础设施模式等。其中，在BSS或PBSS中，作为与管理连接的基站装置相当的无线通信装置，分别定义了AP(Access Point；访问点)和PCP(PBSS Control Point；PBSS控制点)。将它们集中，以下记载为PCP/AP。此外，作为与基站装置上连接的无线终端装置相当的无线通信装置，定义了non-AP STA(STAtion)和non-PCP STA。将与这些无线终端装置相当的无线通信装置集中，以下记载为non-PCP/AP STA。
<本发明的实施方式>
根据以上说明的原委，在以下，说明本发明的实施方式。首先，说明作为基站装置(PCP/AP)的一例子的访问点AP的结构。图6是表示访问点AP的结构的一例子的框图。
图6是表示访问点AP的结构的一例子的框图。如图6所示，AP具有：无线发送器101、无线接收器102、BFT(Beam Forming Training；波束成形训练)结果判定器103、帧判定器104、波束控制块105、帧生成器106、TXOP计时器107、TXOP主判定器108、补偿(CSMA/CA)计时器109、TBTT计时器110、实时响应发送计时器111。再者，在作为AP的结构的说明的这些结构之中，除了无线发送器101和无线接收器102之外的结构，都是MAC(MediaAccess Control)层中的结构。
无线发送器101和无线接收器102与其他无线通信装置、例如STA进行帧的发送接收。无线发送器101和无线接收器102具有至少1个天线和波束偏向功能，可以使波束的方向变化。无线发送器101和无线接收器102根据后述的波束控制块105的控制，进行波束的扫描，实现波束成形训练。
BFT结果判定器103判定与其他基站装置的波束成形训练的结果。具体而言，BFT结果判定器103判定接收波束训练的结果，例如判定哪个波束是最佳波束，将判定结果输出到波束控制块105。
从无线接收器102接收到的、来自其他无线通信装置的帧，由帧判定器104判别帧的内容。在从其他无线通信装置接收到的帧的内容是来自其他无线通信装置的接收波束训练请求的情况下，帧判定器104将该意旨输出到后述的波束控制块105。
波束控制块105进行无线发送器101和无线接收器102的波束控制。波束控制块105基于从BFT结果判定器103输出的波束成形训练的结果、有无从帧判定器104输出的波束成形训练请求、以及来自高层(网络层以上)的设定信息，进行无线发送器101和无线接收器102的波束控制。再者，波束控制意味着将无线发送器101和无线接收器102的波束控制为指向性或无指向性(omni)和准无指向性(准全向(quasi-omni))。
此外，波束控制块105对于帧生成器106输出生成包含了指定接收波束训练的内容的帧的指示，输出对于从帧生成器106输出的MAC帧附加PHY(物理)信头和/或PHY尾部的指示。
帧生成器106生成对其他无线通信装置发送的帧。发送的帧的种类在本实施方式中没有特别限定。在从波束控制块105获取了生成包含了指定接收波束训练的内容的帧的指示的情况下，帧生成器106在生成的MAC帧中包含指定接收波束训练的内容进行生成。
TXOP计时器107是进行TXOP的期间测量以及进行开始和结束通知的计时器。TXOP(Transmission OPportunity)是无线通信装置占有通信信道的期间。对于TXOP计时器107的TXOP的开始判定的方法，在本发明中没有特别限定。
在判定为TXOP计时器107开始了TXOP期间或发送禁止期间的情况下，TXOP主判定器108判定获得TXOP的无线通信装置(主)。即，判定本无线通信装置获得TXOP、还是其他无线通信装置获得TXOP。对于TXOP主判定器108的获得TXOP的无线通信装置的特定方法，在本发明中没有特别限定。
此外，在开始了本无线通信装置或其他无线通信装置的TXOP期间后，TXOP计时器107和TXOP主判定器108进行该期间是否结束的结束判定。在判定为TXOP结束的情况下，开关SW1被连接，将由帧生成器106生成的MAC帧输出到无线发送器101，发送到周围。再者，帧生成器106对于MAC帧附加PHY(物理)信头和/或PHY尾部。PHY尾部是用于波束成形训练的尾部。此外，在判定为在TXOP期间中的情况下，开关SW3被连接。
补偿(CSMA/CA)计时器109是用于测量补偿(用于避免帧的冲突的时间)的计时器。再者，CSMA/CA是Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance的缩写，作为IEEE802.11的通信过程而被采用。在判定为补偿计时器109结束了补偿时间的情况下，在开关SW2被连接后，从无线发送器101对周围的无线通信装置发送帧生成器106生成的MAC帧。
TBTT计时器110进行信标帧的发送周期是否到来的判定。信标帧是包含了有关其他无线通信装置为了开始与本无线通信装置(AP)的连接而使用的AP的信息的帧。在判定为信标帧的发送周期到来的情况下，开关SW4被连接，信标帧从无线发送器101被发送到周围的无线通信装置。
在进行接收到数据帧后的ACK帧的发送、或进行接收到RTS帧后的CTS帧的发送的情况下，实时响应发送计时器111在数据帧或RTS帧的接收后起动，在判定为规定时间结束后，连接开关SW5，从无线发送机101对周围的无线通信装置发送帧生成器104生成的ACK帧或CTS帧等的实时响应帧等。
[non-PCP/AP STA]
接着，图7是表示作为non-PCP/AP STA的一例子的STA的结构的一例子的图。再者，non-PCP/AP STA对应于本发明的无线终端装置。即，图7所示的STA是本发明的无线终端装置的一例子。如图7所示，STA具有：无线发送器201、无线接收器202、BFT结果判定器203、帧判定器204、波束控制块205、帧生成器206、TXOP计时器207、TXOP主判定器208、补偿(CSMA/CA)计时器209、实时响应发送计时器211。
关于无线发送器201、无线接收器202、TXOP计时器207、补偿计时器209、实时响应发送计时器211，进行与图6关联说明的AP的同名称的结构大致相同的动作，所以这里省略说明。
帧判定器204判定无线接收器202从其他无线通信装置、特别是从作为基站装置的AP接收到的帧的内容。具体而言，帧的内容是来自AP的信标信息、以及来自AP的接收波束训练请求等。再者，在帧中包含了来自AP的信标信息的情况下，从高层获取期望与本STA连接的AP的列表(期望与本STA连接的AP有多个的情况)，将列表中记载的有关各AP的信息和基于信标信息得到的有关AP的信息进行比较，将比较结果和来自AP的接收波束训练请求输出到波束控制块205。
波束控制块205进行无线发送器201和无线接收器202的波束控制。波束控制块205基于从BFT结果判定器203输出的波束成形训练的结果、有无从帧判定器204输出的波束成形训练请求、以及来自高层(网络层以上)的设定信息，进行无线发送器201和无线接收器202的波束控制。再者，波束控制意味着，将无线发送器201和无线接收器202的波束控制为指向性或无指向性(omni)和准无指向性(准全向)。
此外，波束控制块205对于帧生成器206，输出用于生成包含了指定接收波束训练的内容的帧的指示，输出对于从帧生成器206输出的MAC帧附加PHY(物理)信头和/或PHY尾部的指示。PHY尾部是用于波束成形训练的尾部。
帧生成器206生成对其他无线通信装置发送的帧。在发送的帧的种类上没有特别限定。在从波束控制块205获取了生成包含了指定接收波束训练的内容的帧的指示的情况下，帧生成器206在生成的MAC帧中包含指定接收波束训练的内容进行生成。
[处理的流程]
图8是用于说明本实施方式的无线通信***中的处理的流程的时序图。在图8中，作为本实施方式的无线通信***的一例子，具体地说明1个AP和多个STA的通信时序。
在图8所示的通信时序中，在AP和STA1的通信中STA2起动，STA2开始扫描(探寻连接目的地)。在图8所示的通信时序中，AP和STA1间的通信通过AP开始。
AP首先根据CSMA/CA，进行用于防止大致同时地进行多个无线通信装置进行的通信造成的帧的冲突的补偿过程(基于协调功能的仲裁)。若结束补偿过程，则AP为了开始图8所示的通信，将目的地地址设定为STA1的RTS(Request to Send；请求发送)帧向STA1发送。为了提高到达性，例如使用MCS0等、设定为低速率(数据通信速度)的调制方式发送RTS帧。
在接收到发往STA1(本无线通信装置)的RTS帧后，STA1以CTS(Clear to Send；清除发送)帧响应。在从STA1接收到CTS帧后，AP在整个规定的期间，获得发送机会TXOP(Transmission OPportunity)。
AP通过来自STA1的CTS帧接收，从接收时至规定的期间，掌握获得发送机会的情况，为了进行更好的通信(提高通信质量)，将发送和接收的波束朝向STA1。另一方面，在RTS帧的发送后，为了更可靠地接收CTS帧，在CTS接收前，也可以将波束朝向STA1。
在获得的TXOP的期间内，AP继续帧的发送。在AP的获得的TXOP的期间内，STA1通过数据的发送接收、或适当通过ACK(Acknoledge)帧和BA(BlockAck)帧，进行到达确认的响应发送。再者，在通过AP获得的TXOP期间中，使用RD(Reverse Direction；反向)等功能，AP对STA1暂时地让出数据的发送机会，STA1也可以通信。
再者，在AP与STA1进行通信的期间，STA2起动，为了链路建立，将探测请求帧(PrbReq)发送到周围的无线通信装置。可是，接收并响应PrbReq帧的AP发送接收对于STA1的指向性的波束，而难以接收到本STA2的波束。因此，STA2探测连接对象，反复发送PrbReq帧。
在TXOP期间届满的情况下，或在TXOP期间中，没有TXOP的必要的情况下(例如，没有要发送的帧等)，AP通过CF-END帧的发送，对于在周围存在的STA，宣告及广播TXOP的释放(解除)。CF-END帧是将TXOP的结束通知给周围的无线通信装置的帧。再者，AP发送的CF-END帧被附加接收波束训练用的尾部。
具体而言，发送的CF-END帧相当于图4B所示的接收训练部分(前半部分)。图4B所示的帧对应于CF-END帧，尾部部分相当于接收波束训练用的尾部。AP在TXOP结束时，通过在CF-END帧中附加接收波束训练用的尾部并发送给周围的无线通信装置，可以避免与低速率通信用无线通信装置的连接，可以在短时间内进行与下一个要连接的无线通信装置的波束成形训练。
[AP和STA的动作例子]
以下，具体地说明AP和STA的动作例子。在说明的情况上，从STA的动作例子进行说明。在以下的动作例子中，在AP和STA的发送接收的波束间有对称性(reciprocity)。
图9和图10是表示与AP的初始连接(链路建立)时的、STA的动作的一例子的流程图。再者，图9和图10中的STA是还未进行与AP的初始连接(链路建立)的STA。
在步骤S101中，STA将接收波束设定为准无指向性(准全向)。然后，在步骤S102中，STA从其他无线通信装置(以下，例如假设为AP)接收某些帧。在步骤S103中，STA判定在步骤S102接收到的帧是否是波束成形训练用的帧。在判定是波束成形训练用的帧的情况下(步骤S103为“是”)，处理进至步骤S104，在不是的情况下(步骤S103为“否”)，返回到步骤S101。
在步骤S104中，STA进行波束成形训练是否是为了特定的用途、例如利用了高速MCS的通信或USR(Ultra Short Range：这里，假定毫米波频段中的非接触高速传输)而开始的训练的判定。在判定为不是用于特定的用途的训练的情况下(步骤S104为“否”)，处理进至步骤S105，在不是的情况下(步骤S104为“是”)，进至步骤S114。
在步骤S105中，STA进行在S102中接收到的帧的指示内容是否是使用了接收波束训练的波束成形训练的判定。在指示内容是使用了接收波束训练的波束成形训练的情况下(步骤S105为“是”)，处理返回到步骤S101，在不是的情况下(步骤S105为“否”)，进至图10所示的步骤S106。
在图10所示的步骤S106中，STA实施在步骤S102中接收到的帧的发送源即AP的发送波束训练。然后，在步骤S107中，STA获取AP的信标信息。
在步骤S108中，STA判定在步骤S102中帧的发送源即AP是否是期望链路建立的AP。该判定例如通过询问从高层获取的链路建立希望AP列表和信标信息即可。在步骤S108中，在判定为是期望链路建立的AP的情况下(步骤S108为“是”)，处理进至步骤S109，在不是的情况下(步骤S108为“否”)，返回到步骤S101。
在步骤S109中，STA在发送波束训练中发送波束成形训练的响应帧。本步骤对应于图4B所示的终端B(STA)的“发送”时序。
在步骤S110中，STA实施STA中的发送波束训练，发送表示来自对于STA为最佳的AP的发送波束的发送波束训练的结果。
在步骤S111中，STA接收来自AP的波束成形训练的响应帧。然后，在S112中，基于在步骤S111中接收到的来自AP的波束成形训练的响应帧，获取发送波束训练的结果(有关来自对于AP为最佳的STA的发送波束的信息)。
然后，在步骤S113中，STA基于步骤S112中得到的结果，将发送配置(有关对发送最佳的波束的信息)还适用在接收波束中并记录。由此，STA可以在发送波束训练上需要的时间中省略接收波束训练，完成发送接收两方的波束成形训练，可以缩短波束成形训练所需的时间。
另一方面，在图9所示的步骤S114中，STA进行在步骤S102中接收到的帧是否为指示内容是使用了接收波束训练的波束成形训练的判定。在指示内容是使用了接收波束训练的波束成形训练的情况下(步骤S114为“是”)，处理进至图10所示的步骤S115，在不是的情况下(步骤S114为“否”)，返回到步骤S101。
另一方面，步骤S115中，STA实施接收波束训练，将接收波束训练的结果接收。在步骤S116中，STA基于步骤S115中得到的结果，将接收配置(有关接收中最佳的波束的信息)还适用在发送波束中并记录。然后，在步骤S117中，STA获取AP的信标信息。
在步骤S118中，STA判定在步骤S102中帧的发送源的AP是否为期望链路建立的AP。在判定是期望链路建立的AP的情况下(步骤S118为“是”)，处理进至步骤S119，在不是的情况下(步骤S118为“否”)，返回到步骤S101。
在步骤S119中，STA指定接收波束训练作为波束成形训练。然后，在步骤S120中，STA使用接收波束训练发送波束成形训练的响应帧。
根据图9和图10所示的STA的动作例子，STA在从AP接收到用于高速通信的波束成形训练用的帧的情况下，使用准全向等待接收波束训练。由此，可以避免与低速通信用AP的连接，在波束成形训练中，可以将接收波束训练的结果通过对称性还适用于发送波束，节省响应的工夫，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
接着，说明初始链路建立完成后的STA的动作例子。图11和图12是表示与AP的初始链路建立完成后的STA侧的动作的一例子的流程图。
在步骤S201中，STA从其他无线通信装置(以下，例如假设为AP)接收某些帧。在步骤S202中，STA判定步骤S102中接收到的帧是否为波束成形训练用的帧。在判定是波束成形训练用的帧的情况下(步骤S202为“是”)，处理进至步骤S203，在不是的情况下(步骤S202为“否”)，返回到步骤S201。
在步骤S203中，STA进行在S201中接收到的帧是否是指示内容为使用了接收波束训练的波束成形训练的判定。在指示内容是使用了接收波束训练的波束成形训练的情况下(步骤S203为“是”)，处理返回到步骤S201，在不是的情况下(步骤S203为“否”)，进至步骤S204。
在步骤S204中，STA实施在步骤S201中接收到的帧的发送源即AP的发送波束训练。
接着，在图12所示的步骤S205中，STA在发送波束训练中发送波束成形训练的响应帧。本步骤对应于图4B所示的终端B(STA)的“发送”时序。
在步骤S206中，STA实施STA中的发送波束训练，发送表示来自对于STA为最佳的AP的发送波束的发送波束训练的结果。
在步骤S207中，STA接收来自AP的波束成形训练的响应帧。然后，在S208中，基于步骤S207中接收到的来自AP的波束成形训练的响应帧，获取发送波束训练的结果(来自对于AP为最佳的STA的发送波束)。
然后，在步骤S209中，STA基于在步骤S208中得到的结果，将发送配置(有关对发送最佳的波束的信息)还适用在接收波束中并记录。由此，STA根据发送波束训练需要的时间，省略接收波束训练，可以完成发送接收两方的波束成形训练，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
根据图11和图12所示的STA的动作例子，在初始链路建立后，接收到的波束成形训练用的帧被指示“接收BF训练”作为波束成形训练的情况下，AP估计是高速通信或为了使用USR进行初始链路建立的SAT而开始的波束成形训练，所以省略BF训练，返回到步骤S201。
由此，由于没有对要新连接到AP(初始链路建立)的STA的波束成形动作的妨碍，所以即使对于进行初始链路建立的后开始的STA，也可以缩短波束成形训练上需要的时间。
接着，说明AP的动作例子。图13和图14是表示与STA进行初始链路建立的AP的动作的一例子的流程图。
在步骤S301中，AP使本无线通信装置的、或要与本无线通信装置通信的其他无线通信装置的TXOP期间结束。在原本没有进行通信的情况下，什么都不做。然后，在步骤S302中，AP将发送波束设定为准全向。在步骤S303中，AP例如判定波束成形训练是否为了特定用途、例如是否为了高速通信或为了USR(Ultra Short Range；超短范围)而进行。在判定为波束成形训练不是用于特定用途的情况下(步骤S303为“否”)，处理进至步骤S304，在不是的情况下(步骤S303为“是”)，进至步骤S311。
在步骤S304中，AP指定发送波束训练作为波束成形训练。然后，在步骤S305中，AP将波束成形训练用的帧例如发送到STA。然后，在图14所示的步骤S306中，AP判定对在步骤S305中发送的发送波束训练用的帧的STA的响应是否在规定时间内返回。在规定时间内有响应的情况下(步骤S306为“否”)，进至步骤S307，在不是的情况下(步骤S306为“是”)，返回到步骤S301。
步骤S307中，AP从STA接收波束成形训练的响应帧。然后，在步骤S308中，AP实施发送波束训练，基于步骤S307中接收到的来自STA的波束成形训练的响应帧，获取发送波束训练的结果(来自对于STA为最佳的AP的发送波束)。
然后，在步骤S309中，AP基于步骤S308中得到的结果，将发送配置(有关对发送最佳的波束的信息)还适用在接收波束中并记录。然后，在步骤ST 310中，AP获取与STA有关的信息。
另一方面，返回到图13，在判定是高速通信或是用于USR的波束成形训练的情况下，在步骤S311中，AP指定接收波束训练作为波束成形训练。在步骤S312中，将在波束成形训练用的帧中附加的尾部(参照图2)限定到64个以下。然后，在步骤S313中，AP使用MCS0，将波束成形训练用的帧发送到STA。
这里，限定尾部的数，是因为以下的理由。STA难以预先知道AP的有效的波束数。因此，通过AP预先限制波束的数，避免有效频带因帧长度增大而被压迫的情况。
在图14所示的步骤S314中，AP判定从STA在规定时间内是否接收到某些帧。在接收到某些帧的情况下(步骤S314为“否”)，进至步骤S315，在不是这样的情况下(步骤S314为“是”)，返回到步骤S301。
在步骤S315中，AP从STA接收某些帧。然后，在步骤S316中，AP判定在步骤S315中接收到的帧是否为波束成形训练用的帧。在判定的结果是波束成形训练用的帧的情况下(步骤S316为“是”)，进至步骤S317，在不是这样的情况下(步骤S316为“否”)，返回到步骤S301。
在步骤S317中，AP判定在接收波束训练中是否接收了接收到的波束成形训练的响应帧。在接收波束训练中接收了接收到的波束成形训练的响应帧的情况下(步骤S317为“是”)，进至步骤S318，在不是这样的情况下(步骤S317为“否”)，返回到步骤S301。
在步骤S318中，AP实施接收波束训练，将接收波束训练的结果接收。
然后，在步骤S319中，AP基于步骤S318中得到的结果，将接收配置(有关对接收最佳的波束的信息)还适用在发送波束中并记录。AP可以省略发送波束训练，可以根据接收波束训练需要的时间完成发送接收两方的波束成形训练，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。然后，在步骤S320中，AP获取与STA有关的信息。
根据图13和图14所示的AP的动作例子，AP在用于高速通信的波束成形训练的情况下，以准全向开始发送波束训练。然后，在规定时间内从STA接收到的帧是波束成形训练用的帧的情况下，进行接收波束训练。由此，可以预先排除低速通信用STA即连接目的地。
如以上说明的，本发明的基站装置(AP)是与无线终端装置进行依照IEEE802.11的无线通信的基站装置，对于所述无线终端装置，以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS，将波束成形训练用的帧无指向性发送，在从发送所述波束成形训练用的帧起经过一定时间后，对于来自所述无线终端装置的响应帧进行接收波束训练。
此外，本发明的无线终端装置(STA)是与基站装置进行依照IEEE802.11的无线通信的无线终端装置，无指向性接收来自所述基站装置的波束成形训练用的帧，对于所述波束成形训练用的帧进行接收波束训练，在指向性接收到所述波束成形训练用的帧的情况下，对于所述基站装置，将响应帧以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送。
此外，本发明的无线通信方法是，在无线终端装置和基站装置进行依照IEEE802.11的无线通信的无线通信***中的所述无线终端装置和所述基站装置之间的无线通信方法，包括以下步骤：所述基站装置对于所述无线终端装置，以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送波束成形训练用的帧，所述无线终端装置无指向性接收所述波束成形训练用的帧，之后，对于所述波束成形训练用的帧进行接收波束训练，在指向性接收到所述波束成形训练用的帧的情况下，对于所述基站装置，将响应帧以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送，所述基站装置在从发送所述波束成形训练用的帧起经过一定时间后，对于所述响应帧进行接收波束训练。
通过这样的结构，在本发明中，STA可以避免与低速通信用AP的连接，在波束成形训练中，将接收波束训练的结果通过对称性也可适用于发送波束，节省响应的工夫，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
再者，AP比STA的机架的设计自由度高，为大功率，冷却性能也大的情况居多。因此，从较高的设计自由度来看，与STA比较AP容易配置很多天线元件，此外从可使用电量的关系来看，容易得到缩窄的波束，容易提高发送输出。即，具有来自AP的指向性(beamed；)、并且高速率(MCS1以上)的波束比来自STA的准全向并且MCS0的波束到达远处。因此，在使用从AP发送的定向的并且高速率的波束进行了波束成形训练的情况下，无法排除在链路建立上成功的STA不具有较高的发送能力(低速通信用STA)的可能性。
在本发明中，通过使用准全向进行波束成形训练，从AP发送的波束不必到达远处，所以可以在链路建立完成后的通信中预先排除低速率通信用STA即连接目的地。
此外，在本实施方式的无线通信***中，以STA的接收训练开始波束成形训练，进行接收的扫描。因此，如图2所示，可以节省响应的工夫，可以缩短波束成形训练所需的时间。
此外，在本实施方式的无线通信***中，AP在接收波束训练中，将要扫描的波束的数固定为64以下的特定的值。一般地，难以预先知道接收训练的开始侧(STA)AP的有效的波束数，但在本实施方式中，通过由AP预先限制波束的数，可以避免有效频带因帧长度增大而被压迫的情况。
此外，在本实施方式的无线通信***中，对发送接收波束间具有对称性(reciprocity)，将接收训练结果反映到发送波束中，发送反方向的波束成形训练用的帧。由此，可以将接收训练的结果实时反映到发送中，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
此外，在本实施方式的无线通信***中，AP发送的波束训练帧在TXOP(Transmission Opportunity；发送机会)结束、或紧接其后被发送。由此，可以缩短包含了扫描动作(搜索连接目的地的动作)的、初始链路建立需要的时间。
此外，在本实施方式的无线通信***中，AP发送的波束训练帧包含与AP有关的信息(信标信息)。由此，可以缩短包含了扫描动作(搜索连接目的地的动作)的、初始链路建立需要的时间。
再者，在本实施方式的无线通信***中，波束成形训练也可以通过单独的PPDU(PLCP协议数据单位)进行接收波束的扫描。由此，可以没有MAC帧(MPDU：MAC(MedimumAccess control)协议数据单位)的开销，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
而且，在本实施方式的无线通信***中，波束成形训练，不是以单独的PPDU进行用于接收波束扫描的尾部字段，而是以跟随(带有)在MPDU之后的帧(PPDU)进行用于接收波束扫描的尾部字段。由此，可以消除MAC帧(MPDU)的开销，所以可以缩短波束成形训练所需的时间。
再者，本发明不限定于上述实施方式中说明的无线通信***。例如，也可以采取以下那样的变形例。
如上述，在接收到波束成形训练用帧的STA中，难以区别接收到的帧是从AP缩窄波束来发送(beamed；定向的)的帧，或是不缩窄(准全向)发送的帧。为了应对这个问题，在本发明中，例如在AP发送的波束成形训练用帧中，也可以附加表示未缩窄波束发送的字段来发送。附加的字段，例如追加在波束成形训练用帧的例如MAC帧部分中就可以。
这样一来，在期待高速的通信的情况下，STA通过参照该追加字段的内容，可以进行是否要应对该波束成形训练的判断，可以削减无用的训练和链路建立的手续。
此外，AP发送的波束成形训练用的帧中追加的字段，也可以是例如表示以准全向发送的字段、以数值表示发送功率(EIRP)和半值宽度等的AP的无线能力的字段。通过追加这样的字段，也可以获得与上述追加字段同样的效果。
而且，AP发送的波束成形训练用的帧中追加的字段也可以是，表示由该帧意图的波束成形被限定于利用了高速MCS的通信、或表示不限定于USR(Ultra Short Range)通信等特定的用途的字段。通过追加这样的字段，AP可以对必要的(适合于高速通信等)终端提供链路建立的机会。而且，已经建立了连接的、通信中的STA不容易不响应波束成形训练即可，没有剥夺尝试新连接的终端的波束成形的机会。
上述实施方式中，将没有或较小指向性的波束记载为准无指向性(quasi-omni)波束，但本发明不限定于此，例如也可以采用疑似无指向性(pseudo-omni)或无指向性(omni)的波束。
工业实用性
本发明可以适用于进行依照IEEE802.11的无线通信的基站装置、无线终端装置和无线通信方法。
标号说明
101 无线发送器
102 无线接收器
103 BFT结果判定器
104 帧判定器
105 波束控制块
106 帧生成器
107 TXOP计时器
108 TXOP主判定器
109 补偿计时器
110 TBTT计时器
111 实时响应发送计时器
201 无线发送器
202 无线接收器
203 BFT结果判定器
204 帧判定器
205 波束控制块
206 帧生成器
207 TXOP计时器
208 TXOP主判定器
209 补偿计时器
211 实时响应发送计时器

Claims (6)

1.基站装置，包括：
帧生成单元，在用于波束成形训练的帧之中，生成用于接收波束训练的第1训练帧，并生成1个以上的尾部作为第2训练帧，所述接收波束训练是BRP；
波束控制单元，将用于所述第1训练帧的发送的波束设定为无指向性；
发送单元，以IEEE802.11中规定的最低速率的MCS发送所述第1训练帧，在无指向性发送了所述第1训练帧后，无指向性发送所述第2训练帧；
接收单元，在从发送了所述第1训练帧起经过一定时间后，接收来自接收到所述第1训练帧的无线终端装置的第1响应帧及第2响应帧；以及
帧判断单元，判断接收到的所述第1响应帧是否为对接收波束训练的响应，
在接收到的所述第1响应帧是对所述接收波束训练的响应的情况下，
所述波束控制单元将所述接收单元中接收的波束设定为指向性波束，
所述接收单元使用指向性波束接收所述第2响应帧。
2.如权利要求1所述的基站装置，还包括：
判断单元，判断所述接收单元使用指向性波束接收到的所述第2响应帧的接收波束特性，
所述波束控制单元将所述判断单元的判断结果记录为所述基站装置的发送波束特性。
3.无线终端装置，包括：
接收单元，在使用无指向性波束接收到来自基站装置的用于波束成形训练的第1训练帧后，接收用于波束成形训练的1个以上的第2训练帧；
帧判断单元，判断所述第1训练帧是否指定了接收波束训练；
波束控制单元，在所述第1训练帧指定了所述接收波束训练的情况下，将所述接收单元的波束特性变更为指向性波束；
判定单元，判定基于所述接收单元使用指向性波束接收到的所述1个以上的第2训练帧的接收波束特性；
帧生成单元，生成包含所述判定单元的判定结果的第1响应帧；以及
发送单元，以IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送所述第1响应帧。
4.如权利要求3所述的无线终端装置，
所述波束控制单元将所述判定单元的判定结果记录为所述无线终端装置的发送波束特性。
5.如权利要求3所述的无线终端装置，
所述帧生成单元
还生成在所述基站装置中基于BRP的所述用于接收波束训练的1个以上的第2响应帧，
所述发送单元还在无指向性发送了所述第1响应帧后，无指向性发送所述1个以上的第2响应帧。
6.无线通信方法，是无线终端装置和基站装置进行依照IEEE802.11的无线通信的无线通信方法，包括以下步骤：
所述基站装置
对于所述无线终端装置，在用于波束成形训练的帧之中，生成用于接收波束训练的第1训练帧及1个以上的第2训练帧，
将用于所述第1训练帧及所述1个以上的第2训练帧的发送的波束设定为无指向性，
以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS发送所述第1训练帧及所述1个以上的第2训练帧，
所述无线终端装置
使用无指向性波束接收用于所述波束成形训练的第1训练帧，
判断所述第1训练帧是否指定了接收波束训练，
在所述第1训练帧指定了所述接收波束训练的情况下，将接收波束特性变更为指向性波束，
使用指向性波束接收所述1个以上的第2训练帧，
判定基于接收到的所述1个以上的第2训练帧的所述无线终端装置的接收波束特性，
生成包含所述无线终端装置的接收波束特性的第1响应帧，
以所述IEEE802.11规定的最低速率的MCS无指向性发送所述第1响应帧，
所述基站装置
在从发送了所述第1训练帧起经过一定时间后，接收来自所述无线终端装置的所述第1响应帧及所述1个以上的第2响应帧，
判断接收到的所述第1响应帧是否为对接收波束训练的响应，
在接收到的所述第1响应帧是对所述接收波束训练的响应的情况下，将所述基站装置的接收波束设定为指向性波束，
使用指向性波束接收所述1个以上的第2响应帧。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107277831B (zh) 2016-04-08 2020-07-07 华为技术有限公司 无线通信***中传输信号的方法和装置
US11228348B2 (en) * 2017-01-13 2022-01-18 Qualcomm Incorporated Efficient beamforming technique
US11240682B2 (en) * 2017-02-14 2022-02-01 Qualcomm Incorporated Split sector level sweep using beamforming refinement frames
CN116208213A (zh) * 2017-07-06 2023-06-02 交互数字专利控股公司 毫米波***中的多信道多输入多输出波束成形训练
US10938503B2 (en) 2017-12-22 2021-03-02 Advanced Micro Devices, Inc. Video codec data recovery techniques for lossy wireless links
BR112020014396A2 (pt) * 2018-01-22 2021-03-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Controle de medições de sinal em dispositivos sem fio de formação de feixe
CN114189853B (zh) * 2020-08-24 2023-12-12 海能达通信股份有限公司 一种终端的通信控制方法、装置及epc

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102326338A (zh) * 2009-02-23 2012-01-18 诺基亚公司 用于功能受限装置的波束成形训练
CN102342172A (zh) * 2009-03-06 2012-02-01 索尼公司 通信装置和通信方法、计算机程序和通信***
WO2014151951A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Interdigital Patent Holdings, Inc. Multi-band operation for wireless lan systems
CN104584325A (zh) * 2012-08-21 2015-04-29 高通股份有限公司 更新波束方向图表格

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4038408B2 (ja) * 2002-08-07 2008-01-23 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、基地局及び無線通信方法
JP5645238B2 (ja) * 2008-09-19 2014-12-24 日本電気株式会社 無線通信システムの制御方法、及び無線通信システム
WO2010099040A1 (en) * 2009-02-24 2010-09-02 Marvell World Trade Ltd. Techniques for flexible and efficient beamforming
US9225401B2 (en) * 2012-05-22 2015-12-29 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Method and apparatus of beam training for MIMO operation and multiple antenna beamforming operation
TWI665883B (zh) * 2013-07-11 2019-07-11 內數位專利控股公司 支援分區化協調方法及裝置
KR101800804B1 (ko) 2013-11-11 2017-11-27 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 스테이션 및 이의 무선 링크 설정 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102326338A (zh) * 2009-02-23 2012-01-18 诺基亚公司 用于功能受限装置的波束成形训练
CN102342172A (zh) * 2009-03-06 2012-02-01 索尼公司 通信装置和通信方法、计算机程序和通信***
CN104584325A (zh) * 2012-08-21 2015-04-29 高通股份有限公司 更新波束方向图表格
WO2014151951A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Interdigital Patent Holdings, Inc. Multi-band operation for wireless lan systems

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