專利名稱：發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，特別涉及在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中進(jìn)行通信的發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法。
背景技術(shù)：
作為由多個收發(fā)機(jī)共享某頻帶來進(jìn)行通信的方法，有在無線LAN中使用的CSMA/CA方式。在CSMA/CA方式中，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送前，通過測定干擾來檢測是否有其他的用戶在進(jìn)行通信，在沒有其他用戶進(jìn)行通信時開始發(fā)送。另外，在檢測出分組的沖突時，在經(jīng)過了隨機(jī)決定的時間間隔后開始通信。
參照圖1說明CSMA/CA方式中的收發(fā)機(jī)。
該收發(fā)機(jī)1具備接收天線、與接收天線連接的數(shù)據(jù)信號檢測部2和接收功率測定部4、發(fā)送天線、與發(fā)送天線和接收功率測定部4連接的發(fā)送可否控制部6、與發(fā)送可否控制部6連接的復(fù)用部8、與復(fù)用部8連接的數(shù)據(jù)碼元生成部10和導(dǎo)頻碼元生成部12。另外，數(shù)據(jù)信號檢測部2輸出接收信息比特，發(fā)送用信息比特被輸入到數(shù)據(jù)碼元生成部10。
數(shù)據(jù)信號檢測部2檢測通過接收天線接收的數(shù)據(jù)信號，輸出接收信息比特。另外，接收功率測定部4測定接收功率，將其結(jié)果輸入到發(fā)送可否控制部6中。
另一方面，數(shù)據(jù)碼元生成部10根據(jù)輸入的發(fā)送用信息比特，生成數(shù)據(jù)碼元，將生成的數(shù)據(jù)碼元輸入到復(fù)用部8中。復(fù)用部8對所輸入的數(shù)據(jù)碼元和在導(dǎo)頻碼元生成部12中生成的導(dǎo)頻碼元進(jìn)行復(fù)用，輸入到發(fā)送可否控制部6中。發(fā)送可否控制部6根據(jù)輸入的接收功率，判斷其他用戶是否在進(jìn)行通信。發(fā)送可否控制部6在判斷為其他用戶沒有進(jìn)行通信時，經(jīng)由發(fā)送天線發(fā)送所輸入的復(fù)用了數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元的復(fù)用信號。另一方面，發(fā)送可否控制部6在判斷為其他用戶在進(jìn)行通信時，經(jīng)過預(yù)定的時間間隔后進(jìn)行同樣的處理。
非專利文獻(xiàn)1”DFT-based Channel Estimation in2D-Pilot-Symbol-Aided OFDM Wireless Systems”，M.JuliaFernandez-Getino Gracia，et.al，Proc.of IEEE VTC 2001.pp.810-814，2001然而，上述背景技術(shù)中存在以下問題。
在無線LAN中使用的CSMA/CA方式中，在某用戶正使用的期間，其他用戶不能進(jìn)行通信。因此，在進(jìn)行實(shí)時通信或流傳輸時存在產(chǎn)生非常大的延遲的問題。
另外，在CSMA/CA方式中，在同時使用的用戶數(shù)多的情況下，存在發(fā)生特定的用戶長時間不能進(jìn)行通信的情況的問題，過度地限制干擾量可能會限制系統(tǒng)整體的通信容量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法，在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，改善對各分組所產(chǎn)生的延遲來進(jìn)行通信。
為了解決上述課題，本發(fā)明的發(fā)送機(jī)的特征之一在于，具備頻率使用狀況檢測單元，其根據(jù)接收信號，檢測所分配的頻帶的使用狀況；碼元配置決定單元，其根據(jù)所述檢測結(jié)果，決定導(dǎo)頻碼元的配置；以及碼元配置單元，其按照所述決定的導(dǎo)頻碼元的配置，來配置導(dǎo)頻碼元。
通過這樣來構(gòu)成，在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，可以在已經(jīng)存在通信中的用戶的狀況下，開始通信。
另外，本發(fā)明的發(fā)送控制方法的特征之一在于，具備如下步驟接收來自在本發(fā)送機(jī)的周圍進(jìn)行通信的發(fā)送機(jī)的信號；根據(jù)所述接收信號，檢測所分配的頻帶的使用狀況；根據(jù)所述檢測結(jié)果，決定導(dǎo)頻碼元的配置；以及按照所述決定的導(dǎo)頻碼元配置，來配置導(dǎo)頻碼元。
這樣，在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，可以在已經(jīng)存在通信中的用戶的狀況下，開始通信。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，改善對各分組所產(chǎn)生的延遲來進(jìn)行通信的發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法。


圖1是表示CSMA/CA方式中的收發(fā)機(jī)的部分框圖。
圖2A是表示通信系統(tǒng)的說明圖。
圖2B是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)的部分框圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的部分框圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的部分框圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的部分框圖。
圖6是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖7是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的動作的流程圖。
圖8是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖9是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的動作的流程圖。
圖10是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖11是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖12是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的部分框圖。
圖13是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖14是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖15是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖16是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖17是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖18是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖19是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖20是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖21是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖22是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖23是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖24是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖25A是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖25B是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖26是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖27是表示幀結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖28是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)中的服務(wù)的說明圖。
圖29是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)中的服務(wù)的說明圖。
圖30是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例的通信系統(tǒng)中的服務(wù)的說明圖。
標(biāo)號說明1、100收發(fā)機(jī)。
具體實(shí)施例方式
接著，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。
并且，在說明實(shí)施例用的全部附圖中，具有相同功能的部分使用相同標(biāo)號，省略重復(fù)的說明。
最開始，參照圖2A說明通信系統(tǒng)。
終端A從各發(fā)送天線，例如3根發(fā)送天線向終端A’發(fā)送獨(dú)立的信息。另一方面，終端A’檢測由各接收天線，例如3根接收天線分別接收的3個流的全部信息。
另一方面，本發(fā)明的實(shí)施例的通信系統(tǒng)在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，具備作為發(fā)送側(cè)終端的終端A、終端B和終端C，以及作為接收側(cè)終端的終端A’、終端B’和終端C’。
如圖2B所示，從終端A、終端B和終端C發(fā)送的信號分別被終端A’、終端B’和終端C’分別具備的接收天線接收。然而，終端A’、終端B’和終端C’分別僅檢測來自終端A的信號、來自終端B的信號和來自終端C的信號。
這樣，終端A-A’、終端B-B’和終端C-C’可利用相同的頻帶，同時進(jìn)行通信。
參照圖3說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的收發(fā)機(jī)100。各終端具備作為發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的收發(fā)機(jī)100。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)100具備接收天線、與接收天線連接的數(shù)據(jù)信號檢測部102、同步定時檢測部106和作為頻率使用狀況檢測單元的頻率使用狀況識別部108、與頻率使用狀況識別部108連接的碼元配置決定部112、與碼元配置決定部112連接的碼元配置部114、與碼元配置部114連接的發(fā)送定時控制部110、導(dǎo)頻碼元生成部118和數(shù)據(jù)碼元生成部120、與發(fā)送定時控制部110連接的發(fā)送天線。
另外，同步定時檢測部106與頻率使用狀況識別部108和發(fā)送定時控制部110連接。另外，從數(shù)據(jù)信號檢測部102輸出接收信息比特，發(fā)送用信息比特被輸入到數(shù)據(jù)碼元生成部120。
數(shù)據(jù)信號檢測部102從通過接收天線接收到的信號中檢測數(shù)據(jù)信號，輸出接收信息比特。
同步定時檢測部106進(jìn)行同步定時的檢測。同步定時檢測部106可以使用利用其它頻帶發(fā)送的信號，例如GPS信號來進(jìn)行同步定時的檢測，也可以根據(jù)在通信中使用的頻帶的其它終端的通信狀況來進(jìn)行判斷。
參照圖4說明后者，即根據(jù)其它終端的通信狀況來進(jìn)行判斷的情況下的同步定時檢測部106。同步定時檢測部106具備從接收天線輸入接收信號的相關(guān)取得部4021～402N、分別與相關(guān)取得部4021～402N連接的定時決定部4041～404N、分別與定時決定部4041～404N連接的目標(biāo)同步定時調(diào)整部406。分別向相關(guān)取得部4021～402N輸入導(dǎo)頻信號1～N。這里，導(dǎo)頻信號1～N是本終端的正在通信的終端和其它周圍終端正使用的導(dǎo)頻信號。
相關(guān)取得部4021～402N取得在本終端的周圍進(jìn)行通信的終端所使用的導(dǎo)頻信號與接收信號的相關(guān)，分別將其結(jié)果輸入到定時決定部4041～404N。定時決定部4041～404N根據(jù)輸入的相關(guān)值，決定定時，輸入到目標(biāo)同步定時調(diào)整部406。這樣，可以檢測出在本終端的周圍進(jìn)行通信的各終端使用怎樣的發(fā)送定時。
目標(biāo)同步定時調(diào)整部406根據(jù)輸入的各終端的發(fā)送定時，把目標(biāo)同步定時，例如把所有這些定時進(jìn)行平均而得到的定時設(shè)成發(fā)送定時，輸入到頻率使用狀況識別部108和發(fā)送定時控制部110。
在開始終端A的通信的情況下，頻率使用狀況識別部108判斷這之后使用的頻帶的使用狀況。如圖5所示，頻率使用狀況識別部108具備被輸入接收信號和定時信號的相關(guān)取得部502、與相關(guān)取得部502連接的空載波判定部504、與相關(guān)取得部502和空載波判定部504連接并被輸入導(dǎo)頻信號(頻域)的子載波塊使用狀況識別部506。
相關(guān)取得部502使用由同步定時檢測部106檢測出的同步定時，進(jìn)行例如FFT處理，檢測接收信號中的各子載波的信號成分，將其結(jié)果輸入到空載波判定部504和子載波塊使用狀況識別部506。
空載波判定部504在所輸入的接收信號中的各子載波的信號成分中、把功率低于既定閾值的子載波判定為空子載波，把表示所判定的空子載波的信息輸入到子載波塊使用狀況識別部506。
子載波塊使用狀況識別部506根據(jù)輸入的接收信號中的各子載波的信號成分、和表示空子載波的信息，識別該子載波的使用狀況，將其結(jié)果輸入到碼元配置決定部112中。
在本實(shí)施例中，因?yàn)榭兆虞d波數(shù)或空子載波的間隔與空間復(fù)用度對應(yīng)，所以通過調(diào)查空子載波數(shù)，子載波塊使用狀況識別部506可以識別各子載波塊的空間復(fù)用度。
另外，在需要識別其它特定終端是使用多個子載波進(jìn)行通信，還是使用一個子載波塊進(jìn)行通信等的、其它終端與后述的使用子載波塊之間的對應(yīng)的情況下，子載波塊使用狀況識別部506通過對導(dǎo)頻信號進(jìn)行模式識別，可以識別該對應(yīng)狀況。但此時，在使用子載波塊數(shù)量不同的情況下，以在成為不同的導(dǎo)頻碼元模式的情況下使用導(dǎo)頻信號為前提。
此處，對于頻率使用狀況識別部108的關(guān)于空子載波的判斷，可以由終端A(發(fā)送側(cè))進(jìn)行，也可以由終端A’(接收側(cè))進(jìn)行并反饋給終端A。并且，對于在該反饋中使用的信道，可以使用在其它頻帶中準(zhǔn)備的控制信道，也可以在與所使用的頻帶相同的頻帶中進(jìn)行復(fù)用。
碼元配置決定部112根據(jù)輸入的子載波的使用狀況，決定導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元的配置，將其結(jié)果輸入到碼元配置部114中。
這里，參照圖6說明本實(shí)施例的通信系統(tǒng)中的幀結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，說明假定了OFDM、使用16個子載波來進(jìn)行通信的情況。另外，說明最大空間復(fù)用數(shù)為4的情況。例如，把導(dǎo)頻碼元配置在數(shù)據(jù)碼元之前。
在沒有進(jìn)行通信的用戶的情況下，碼元配置決定部112在導(dǎo)頻碼元區(qū)間，按規(guī)定的子載波間隔，例如每4個碼元來配置導(dǎo)頻碼元，以使得要新開始通信的用戶能夠開始通信，并且對于配置了導(dǎo)頻碼元的子載波以外的子載波，決定為空碼元。
通過采用這樣的幀結(jié)構(gòu)，在已經(jīng)存在通信中的用戶的狀況下，即使在其他用戶開始了通信的情況下，也可以容易地進(jìn)行開始了通信的用戶的檢測，和避免信道估計精度的劣化。因此，可以改善對各分組所產(chǎn)生的延遲和系統(tǒng)整體的通信容量而進(jìn)行通信。
另外，該情況下，對于各導(dǎo)頻信號的功率，也可以分配配置導(dǎo)頻信號的子載波間隔的倍數(shù)、在此為數(shù)據(jù)碼元的4倍的功率來進(jìn)行發(fā)送。
另外，例如在終端A開始了通信后，終端B要開始通信的情況下，頻率使用狀況識別部108判斷當(dāng)前的使用狀況為終端A-A’已經(jīng)在進(jìn)行通信。因此，終端B的碼元配置決定部112決定導(dǎo)頻碼元配置，以在導(dǎo)頻碼元區(qū)間與終端A不同地、按照每4個碼元來配置導(dǎo)頻碼元，把決定的導(dǎo)頻碼元配置和數(shù)據(jù)碼元配置輸入到碼元配置部114。這樣，在存在已經(jīng)在通信中的用戶(終端)的狀況下，可以允許其他用戶(終端)開始通信。
數(shù)據(jù)碼元生成部120根據(jù)輸入的發(fā)送用信息比特，生成數(shù)據(jù)碼元，輸入到碼元配置部114中。
導(dǎo)頻碼元生成部118生成導(dǎo)頻碼元，輸入到碼元配置部114中。
碼元配置部114根據(jù)碼元配置決定部112所決定的導(dǎo)頻碼元配置和數(shù)據(jù)碼元配置，來配置數(shù)據(jù)碼元和導(dǎo)頻碼元，輸入到發(fā)送定時控制部110中。另外，在同一頻帶中復(fù)用控制信號的情況下，碼元配置部114配置控制信號，輸入到發(fā)送定時控制部110中。
發(fā)送定時控制部110按照由同步定時檢測部106檢測出的同步定時，進(jìn)行發(fā)送。結(jié)果，進(jìn)行通信的多個終端對同步地進(jìn)行通信。該情況下，在用戶(終端)間，導(dǎo)頻碼元是正交的。
接著，參照圖7說明本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)100的動作。
最開始，在同步定時檢測部106中，進(jìn)行同步定時的檢測(步驟S702)。
接著，頻率使用狀況識別部108根據(jù)檢測出的同步定時，檢測接收信號中的各子載波的信號成分(步驟S704)。
接著，頻率使用狀況識別部108使用各子載波的信號成分，進(jìn)行空子載波的判定(步驟S706)。
接著，碼元配置決定部112決定導(dǎo)頻碼元配置和數(shù)據(jù)碼元配置(步驟S708)。
接著，根據(jù)所決定的碼元配置，配置導(dǎo)頻碼元等，進(jìn)行發(fā)送(步驟S710)。
根據(jù)本實(shí)施例，在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，可以在各分組不發(fā)生過度的延遲的情況下進(jìn)行通信。
根據(jù)本實(shí)施例，可以使同時使用的用戶增加至4個用戶，可以增加系統(tǒng)整體的通信容量。
這里，在至少4個用戶同時進(jìn)行通信的情況下，使碼元配置決定部112決定為按照假定要同時進(jìn)行通信的用戶數(shù)的子載波間隔來配置導(dǎo)頻信號。例如，假定為可以讓5個用戶進(jìn)行通信，則決定為按5個子載波間隔來配置導(dǎo)頻信號。并且，通過使用后述的子載波塊來進(jìn)行通信，可以使更多的用戶(終端)同時進(jìn)行通信。
另外，假定，在多個用戶同時開始通信、發(fā)生了分組的沖突的情況下，要開始通信的終端的發(fā)送定時控制部110可以控制為在分別經(jīng)過隨機(jī)的時間間隔后開始通信。
在接收機(jī)中，有時重疊地接收到來自多個終端的發(fā)送信號，在這種情況下必須分離信號。但是，該狀況與MIMO或空間復(fù)用中所假定的狀況相同(例如參照圖2B)，所以可以對該信號分離使用在這些領(lǐng)域中使用的信號分離方法。
接著，說明本發(fā)明的第二實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
由于本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)與參照圖3～圖5所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在第一實(shí)施例中，對預(yù)先規(guī)定了最大空間復(fù)用數(shù)的情況進(jìn)行了說明。而在本實(shí)施例中，更靈活地決定導(dǎo)頻碼元間隔。
參照圖8說明本實(shí)施例的幀結(jié)構(gòu)例。
例如假定終端A要開始通信。在不存在正在通信中的用戶的情況下，終端A的頻率使用狀況識別部108識別為導(dǎo)頻碼元區(qū)間和數(shù)據(jù)碼元區(qū)間為空碼元。另外，碼元配置部112在例如導(dǎo)頻碼元區(qū)間中按每一個碼元來配置導(dǎo)頻碼元，使得要新開始通信的用戶能夠開始通信。
在終端A開始通信后，終端B要開始通信的情況下，因?yàn)榻K端A-終端A’已經(jīng)在進(jìn)行通信，所以終端B的碼元配置決定部112決定為在導(dǎo)頻碼元區(qū)間中、與終端A不同地按照每二個碼元來配置導(dǎo)頻碼元。
結(jié)果在終端A和終端B開始了通信的狀態(tài)下，變成新開始通信用戶所使用的導(dǎo)頻碼元位置不存在的狀態(tài)。因此，終端A和終端B的碼元配置決定部112在適當(dāng)?shù)亩〞r變更導(dǎo)頻碼元配置。例如按照每3個碼元來配置導(dǎo)頻碼元。
只要預(yù)先決定變更后的導(dǎo)頻配置規(guī)則，以使得終端A發(fā)送的導(dǎo)頻信號與終端B發(fā)送的導(dǎo)頻信號不沖突即可。關(guān)于該規(guī)則，例如，只要不變更表示最低頻率的子載波的開頭導(dǎo)頻信號的位置、按照將當(dāng)前同時使用用戶數(shù)至少加1后的間隔來進(jìn)行配置即可。另外導(dǎo)頻配置的變更定時可以是終端B開始通信后的N幀后(N是既定的常數(shù))，也可以經(jīng)由控制信道在終端A-終端B間進(jìn)行通信來決定。
另外，假設(shè)在導(dǎo)頻配置的變更定時為終端B開始通信后的N幀后的情況下，終端A很難直接檢測出終端B已開始通信，因此，例如可以由終端A’檢測出該情況并反饋給終端A。
參照圖9說明該情況下的終端A、終端A’和終端B的動作。
在終端A與終端A’之間正進(jìn)行通信。終端B例如開始與終端B’進(jìn)行通信(步驟S902)。
終端B發(fā)送的信號也被終端A’接收到，當(dāng)終端A’檢測出終端B開始了通信的情況時(步驟S904)，向終端A通知終端B已開始了通信(步驟S906)。
終端A和終端B的碼元配置決定部112變更導(dǎo)頻碼元的配置(步驟S908，步驟S910)。
接收側(cè)的終端優(yōu)選具備大于等于空間復(fù)用數(shù)的天線數(shù)，但并不是一定要具有足夠數(shù)量的天線數(shù)。在這樣的情況下，收發(fā)機(jī)100只要重復(fù)發(fā)送相同碼元，或者進(jìn)行碼擴(kuò)展即可。
另外，在終端A-A’、終端B-終端B’中一方的終端間通信結(jié)束了的情況下，如圖10所示，另一方的用戶(終端)也可以變更導(dǎo)頻碼元配置來進(jìn)行通信。例如，在終端A-終端A’間、和終端B-終端B’間進(jìn)行通信的情況下，分別把終端A和終端B的導(dǎo)頻碼元變更為每3個子載波的配置。該狀況下，在結(jié)束了終端B-終端B’間的通信的情況下，幀結(jié)構(gòu)依然為按每3個子載波來配置終端A的導(dǎo)頻碼元。該情況下，例如，終端A的碼元配置決定部112可以決定為按照每2個子載波來配置導(dǎo)頻碼元。
該情況下，終端A很難直接檢測出其他用戶，例如終端B-終端B’結(jié)束了通信。因此，終端A’可以與ACK信號和MCS設(shè)置的信息一起，還對同時與終端A進(jìn)行通信的其他用戶，例如終端B的信息進(jìn)行檢測，對終端A進(jìn)行反饋。
另外，在結(jié)束了終端A-終端A’間的通信的情況下也進(jìn)行同樣的處理，但該情況下，在導(dǎo)頻信號區(qū)間的未使用子載波的位置為比正使用的導(dǎo)頻信道低的頻帶時，決定為使用比當(dāng)前配置本導(dǎo)頻信號的位置分別低至少1個子載波的頻帶。
接著，說明本發(fā)明的第三實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
由于本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)與參照圖3～圖5所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在第二實(shí)施例中，說明了可以把子載波間隔設(shè)為任意值的收發(fā)機(jī)。該情況下，可以對通過配置有導(dǎo)頻信號的子載波而得到的信道估計值進(jìn)行補(bǔ)全，從而得到未配置導(dǎo)頻信號的子載波。該情況下，有時優(yōu)選子載波間隔為2的n次方(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。因此，在本實(shí)施例中，說明將在上述第二實(shí)施例中可取得的子載波間隔限制為2的n次方的情況。
具體地說，碼元配置決定部112在決定子載波的間隔時，從2n(n是自然數(shù))的數(shù)中選擇比當(dāng)前的空間復(fù)用數(shù)+1更大的最小數(shù)。例如，如圖11所示，在終端A-終端A’間開始通信，之后在終端B-終端B’間開始通信的情況下，分別按照每2個子載波來配置終端A和終端B的導(dǎo)頻碼元。該情況下，終端A和終端B的碼元配置決定部112從2n(n是自然數(shù))的數(shù)中選擇比當(dāng)前的空間復(fù)用數(shù)+1更大的最小數(shù)，例如4。結(jié)果，在終端B開始通信后，按照4個子載波間隔來配置導(dǎo)頻碼元。
接著，說明本發(fā)明的第四實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
在第一實(shí)施例～第三實(shí)施例中，分別示出了把子載波間隔固定為預(yù)先規(guī)定的值的情況、使其可變的情況、和限制為2n的情況。在本實(shí)施例中，作為一例對將子載波間隔控制成可變的情況進(jìn)行說明。然而，本實(shí)施例也可以適用于把子載波間隔固定為預(yù)先規(guī)定的值的情況、和限制為2n的情況。
接收側(cè)的終端所具備的接收機(jī)不一定要具備多個接收天線，另外，即使在使用碼擴(kuò)展的情況下，當(dāng)使用大的擴(kuò)展率時，在1幀內(nèi)包含的信息碼元數(shù)變少，導(dǎo)頻碼元的比率相對增加，傳輸效率惡化。另外，根據(jù)通信種類，例如在聲音通信中，有時優(yōu)選長時間持續(xù)使用比較窄的頻帶。
因此，本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)在干擾量超過規(guī)定的固定值的情況下，或根據(jù)終端所要求的通信種類，不是由各用戶一直占有全部頻帶來進(jìn)行通信，而是各用戶使用一部分頻帶來進(jìn)行通信。
如圖12所示，本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)在參照圖3說明的收發(fā)機(jī)中，具備與頻率使用狀況識別部108和碼元配置決定部112連接的子載波塊決定部122。
參照圖13說明子載波塊決定部122的動作。
當(dāng)前2個終端，例如終端A和終端B在進(jìn)行通信。該狀況下，假定終端C要使用終端A和終端B使用中的頻帶來開始通信。這里，假定把終端C設(shè)計成在至多復(fù)用2個用戶的條件下進(jìn)行通信。
此時，該用戶(終端C)在子載波塊決定部122中決定為在最初的發(fā)送幀中使用將該頻帶分割成多個而得到的子載波組，例如該頻帶的一半的子載波組(以后將該子載波組稱為子載波塊)來開始通信，并輸入到碼元配置決定部112中。碼元配置決定部112決定子載波塊中的導(dǎo)頻碼元配置和數(shù)據(jù)碼元配置。
例如，終端C的子載波塊決定部122決定為在分割該頻帶而得到的子載波塊1和2中的子載波塊1中配置與本終端C對應(yīng)的導(dǎo)頻碼元。
該情況下，已有的用戶，例如終端A和終端B在頻率使用狀況識別部108中通過監(jiān)視導(dǎo)頻信道來識別用戶新開始了通信的情況。這里，子載波塊的尺寸(在子載波塊中包含的子載波數(shù))不一定是全部子載波的一半，但優(yōu)選預(yù)先決定各終端可選擇的子載波塊的種類。例如，具備規(guī)定了待使用的子載波塊的種類的表，子載波塊決定部122參照該表來決定子載波塊。
通過定義如下規(guī)則“在待使用的子載波塊內(nèi)，在更下位的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)對于各子載波塊而不同時，減小待使用的子載波塊的尺寸”，識別到新終端開始了通信的情況的終端A和終端B的碼元配置決定部112依據(jù)該規(guī)則，減小所使用的子載波塊的尺寸。例如，通過在子載波塊1中，減少對終端B的導(dǎo)頻碼元，在子載波塊2中，減少對終端A的導(dǎo)頻碼元，來減小子載波塊的尺寸。
此時，例如預(yù)先決定為“正在使用比開頭的導(dǎo)頻碼元位置高的頻帶的子載波的終端使用頻率高的子載波塊”，以使終端A和終端B均不占有子載波塊1。在圖13中，終端B的子載波塊決定部122判斷為針對本終端B的導(dǎo)頻碼元正在使用比開頭導(dǎo)頻碼元的位置高的頻率的子載波，并決定使用子載波塊2。之后，在各子載波塊中與上述實(shí)施例相同，適當(dāng)變更導(dǎo)頻碼元配置。具體的，在子載波塊1中分別按照每3個子載波來配置終端A和終端C的導(dǎo)頻信號，在子載波塊2中按照每2個子載波來配置終端B的導(dǎo)頻信號。
接著，說明在終端A、終端B和終端C使用子載波塊來進(jìn)行通信時一部分用戶結(jié)束了通信時的動作。
在由8個子載波構(gòu)成的子載波塊1和子載波塊2中，終端A的導(dǎo)頻碼元在子載波塊1和子載波塊2中被按照每3個子載波來配置，終端B的導(dǎo)頻碼元在子載波塊2中被按照每3個子載波來配置，終端C的導(dǎo)頻碼元在子載波塊1中被按照每3個子載波來配置。利用以上的幀結(jié)構(gòu)，終端A、終端B和終端C進(jìn)行通信。
分別說明在這種狀況下終端A結(jié)束了通信的情況、終端C結(jié)束了通信的情況和相鄰子載波塊成為未使用的情況。
首先，參照圖14說明終端A結(jié)束了通信的情況。
在終端A結(jié)束了通信時，在各子載波塊中，分別由一個用戶占有，按照3個子載波的間隔來配置導(dǎo)頻碼元而進(jìn)行通信。在這種情況下，終端B和終端C的碼元配置決定部112分別變更為在分別占有導(dǎo)頻信號的各子載波塊中按照每2個子載波進(jìn)行配置的導(dǎo)頻信號配置而進(jìn)行通信，以使要新開始通信的用戶能夠開始通信。
接著，參照圖15說明終端C結(jié)束了通信的情況。
在終端C結(jié)束了通信的情況下，終端A占有子載波塊1，終端A和終端B共享子載波塊2。
該情況下，終端A的碼元配置決定部112決定為僅使用當(dāng)前占有的子載波塊，即子載波塊1。另一方面，終端B的碼元配置決定部112決定為僅使用終端B當(dāng)前占有的子載波塊，即子載波塊2。
接著，參照圖16說明相鄰子載波塊成為未使用的情況。
例如，終端A占有子載波塊1，終端B占有子載波塊2進(jìn)行通信。該狀況下，在相鄰子載波塊，例如子載波塊2成為未使用時，終端A的碼元配置決定部112決定也使用相鄰塊來進(jìn)行通信。
如本實(shí)施例這樣，在將分配的頻帶分割成子載波塊來進(jìn)行通信時，發(fā)送定時控制部110也與相鄰的子載波塊取得同步來進(jìn)行通信。
接著，說明本發(fā)明的第五實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在將分配的頻帶分割成子載波塊進(jìn)行通信時，由于一部分終端結(jié)束通信等，可能使得各子載波塊的空間復(fù)用數(shù)發(fā)生不均衡。在本實(shí)施例中，說明在該情況下，更正該空間復(fù)用數(shù)的不均衡的發(fā)送機(jī)。
具體的，通信中的終端除了使用中的子載波塊外還監(jiān)視相鄰的子載波塊的導(dǎo)頻區(qū)間。例如，頻率使用狀況識別部108的子載波塊使用狀況識別部506根據(jù)輸入的導(dǎo)頻信號，求出相鄰的子載波塊的復(fù)用數(shù)，輸入到子載波塊決定部122和碼元配置決定部114中。
子載波塊決定部122對相鄰子載波的復(fù)用數(shù)和使用子載波塊的空間復(fù)用數(shù)進(jìn)行比較，在相鄰子載波的復(fù)用數(shù)比當(dāng)前的使用子載波塊的空間復(fù)用數(shù)至少小2的情況下，決定變更當(dāng)前使用的子載波塊。該情況下，當(dāng)還沒有決定哪個用戶移動時，使多個用戶同時移動很可能導(dǎo)致產(chǎn)生信號的沖突。
對于該問題，例如可以“使正在使用在移動目的地導(dǎo)頻碼元區(qū)間中與對應(yīng)于最低頻率的空載波相應(yīng)的導(dǎo)頻碼元的用戶移動”?；蛘撸部梢岳脧V播信道來預(yù)先決定要移動的用戶。
例如，如圖17所示，在由8個子載波構(gòu)成的子載波塊1和2中，在子載波塊1中按照每3個子載波來配置終端A、終端B和終端C的導(dǎo)頻碼元，在子載波塊2中按照每2個子載波來配置終端D的導(dǎo)頻碼元。
在該狀況中，例如終端B的頻率使用狀況識別部108除了使用中的子載波塊即子載波塊1之外，還監(jiān)視相鄰的子載波塊即子載波塊2的導(dǎo)頻區(qū)間，求出使用中的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)和相鄰的子載波塊的復(fù)用數(shù)，輸入到子載波塊決定部122中。
子載波塊決定部122對相鄰的子載波塊的復(fù)用數(shù)與使用子載波塊的空間復(fù)用數(shù)進(jìn)行比較，在判斷為相鄰子載波的復(fù)用數(shù)比當(dāng)前使用的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)至少小2時，變更當(dāng)前使用的子載波塊。結(jié)果，終端B使用子載波塊2進(jìn)行通信。
例如，終端B的子載波塊決定部122判斷為與使用子載波塊、例如子載波塊1相鄰的相鄰子載波塊、例如子載波塊2的復(fù)用數(shù)為1，比當(dāng)前的使用子載波塊的空間復(fù)用數(shù)3至少小2，從當(dāng)前使用的子載波塊1移動到子載波塊2。結(jié)果，與終端A和終端C對應(yīng)的導(dǎo)頻碼元占有子載波塊1，與終端B和終端D對應(yīng)的導(dǎo)頻碼元占有子載波塊2。
接著，終端B和終端D的碼元配置決定部112在子載波塊2中變更空間復(fù)用數(shù)，以使要新開始通信的用戶能夠使用。結(jié)果，在子載波塊1中，分別按照每3個子載波來配置終端A和終端C的導(dǎo)頻碼元，在子載波塊2中，分別按照每3個子載波來配置終端B和終端D的導(dǎo)頻碼元。
接著，說明本發(fā)明的第六實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在上述實(shí)施例中，說明了在使用頻帶內(nèi)決定使用子載波塊以使子載波塊不被分割使用的方法。然而，在該方法中，如參照圖13所說明的那樣，在可以對一部分頻帶進(jìn)行空間復(fù)用而使用的情況下，過度地限制了系統(tǒng)整體可實(shí)現(xiàn)的通信容量。
因此，在本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)中，如果各子載波塊沒有達(dá)到既定的復(fù)用度，則不管當(dāng)前的子載波塊的使用狀況如何，例如不管是某終端使用全部的頻帶，還是多個終端各使用1個子載波塊，都允許進(jìn)行空間復(fù)用而使用。
在本實(shí)施例中，說明把配置導(dǎo)頻碼元的間隔固定為預(yù)先規(guī)定的值的情況，但也可以適用于把子載波間隔控制成可變的情況，和限制為2n的情況。這里，說明既定的空間復(fù)用度為2、導(dǎo)頻信號的間隔為3的情況。這樣，可以準(zhǔn)備要新開始通信的終端所使用的導(dǎo)頻碼元位置。
具體地，參照圖18進(jìn)行說明。
在由8個子載波構(gòu)成的子載波塊1和2中，終端A和終端B按照每3個子載波來配置導(dǎo)頻碼元。該狀況下，在終端C開始通信、從而在子載波塊1中配置導(dǎo)頻碼元的情況下，子載波塊1的空間復(fù)用度為3，超過既定的2，所以使用子載波塊1的一部分終端必須中止該頻帶的使用。
這里，對于要中止子載波塊1的相關(guān)子載波的使用的終端，可以從多個使用子載波塊的終端中隨機(jī)地決定，但優(yōu)選的是制定為規(guī)則以便根據(jù)各狀況唯一地決定要中止相關(guān)子載波的使用的終端。這樣，可以避免多個終端同時中止超過了規(guī)定的空間復(fù)用度的子載波塊、例如子載波塊1的相關(guān)子載波的使用。
作為該規(guī)則，例如在使用子載波塊數(shù)相同時，從所使用的開頭導(dǎo)頻碼元位置的頻率高的終端、例如終端B開始中止相關(guān)子載波塊的使用。另外，如圖19所示，也可以先從使用更多的子載波塊的終端、例如終端A開始中止相關(guān)子載波塊的使用。
另外，在所有終端各使用1個子載波塊、所有子載波塊的空間復(fù)用數(shù)為2時，對于要新開始通信的終端，也可以允許空間復(fù)用數(shù)為3的情況。
在本實(shí)施例中，作為一例說明了既定的空間復(fù)用度為2的情況，但2之外也同樣可適用。
接著，說明本發(fā)明的第七實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
例如，在像某終端使用其接收機(jī)所具備的1根接收天線進(jìn)行接收，而其它終端使用其接收機(jī)所具備的2根接收天線進(jìn)行接收的情況那樣，在接收天線數(shù)不同的終端共享相同頻帶的情況下，因?yàn)榻邮仗炀€數(shù)少的終端分離空間復(fù)用信號的能力低，所以存在可確保的通信速度極低的可能性。
因此，本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)中，允許各終端使用多個終端的量的導(dǎo)頻信號配置。這里，若設(shè)既定的空間復(fù)用度為2、導(dǎo)頻信號的間隔為3，則因?yàn)橐呀?jīng)決定了空間復(fù)用數(shù)的上限，某終端通過使用多個終端的量的導(dǎo)頻信號配置，可以減小相關(guān)子載波塊的空間復(fù)用數(shù)。
然而，允許一個終端獨(dú)占全部頻帶可能導(dǎo)致作為系統(tǒng)整體的效率的惡化、不能滿足其他用戶的延遲要求。
對于該問題，根據(jù)當(dāng)前使用中的子載波塊尺寸，限制可使用的導(dǎo)頻碼元配置數(shù)。具體地，例如可按表1所示來決定。
表1最大導(dǎo)頻數(shù)使用量(Nd每一個終端的缺省導(dǎo)頻碼元數(shù))

參照圖20說明終端B獨(dú)占1個子載波塊進(jìn)行發(fā)送時的幀使用狀況的轉(zhuǎn)移。
這里，假定表1中使用塊尺寸N為2的情況，各用戶在使用1個子載波塊時，可以使用2個用戶的量的導(dǎo)頻信號。該情況下，例如終端B的子載波塊決定部122決定使用子載波塊1進(jìn)行通信。并且，碼元配置決定部112決定配置2個用戶的量的導(dǎo)頻碼元。這樣，因?yàn)榧榷ǖ目臻g復(fù)用度為2，所以由于終端B占有了2個用戶的量的導(dǎo)頻碼元位置，終端A把該頻帶認(rèn)作空間復(fù)用數(shù)為2，終端A中止子載波塊1的使用。
接著，說明本實(shí)施例的第八實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖3～圖5和圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
由于為了實(shí)際地開始通信，要向其他用戶通知自身的存在，所以需要廣播信道、MCS設(shè)置、用于進(jìn)行ACK的發(fā)送的控制信道。該控制信道可以在其它頻帶中準(zhǔn)備，但也可以在同一頻帶中復(fù)用。
在同一頻帶中復(fù)用時，雖然可以使用數(shù)據(jù)信號所使用的幀結(jié)構(gòu)的至少一部分來傳送控制信號，但在本實(shí)施例中，在某終端進(jìn)行通信的中途其它終端開始通信。并且，雖然也可以與其它終端的數(shù)據(jù)信號一起進(jìn)行空間復(fù)用來傳送通知信號等，但在該情況下，各終端需要一直接收被空間復(fù)用的信號，認(rèn)為終端的耗電大。并且，對于ACK信號，在發(fā)送中不能接收與發(fā)送信號相同頻帶的信號。
因此，在本實(shí)施例中，如圖21所示，在發(fā)送各幀后空開一定的間隔后再發(fā)送下一幀。例如，發(fā)送定時控制部110控制發(fā)送定時，以在發(fā)送了導(dǎo)頻碼元和數(shù)據(jù)碼元后，空開一定的間隔、例如至少一個空碼元區(qū)間后再發(fā)送下一導(dǎo)頻碼元。
這樣，當(dāng)前進(jìn)行通信的接收側(cè)的終端可以使用上述未發(fā)送區(qū)間把ACK信號和當(dāng)前的信道使用狀況反饋給發(fā)送機(jī)。并且，該情況下，ACK信號不需要是針對緊接在各空碼元區(qū)間前面的幀的ACK信號。另外，當(dāng)前未進(jìn)行通信的終端可以使用上述未發(fā)送區(qū)間來傳送自身的ID等的控制信息。
該情況下，為了確認(rèn)其他用戶沒有使用，必須對信道監(jiān)視長達(dá)大于等于空碼元區(qū)間的時間。
接著，說明本發(fā)明的第九實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在使用子載波塊進(jìn)行通信時，可以預(yù)先決定層結(jié)構(gòu)，依據(jù)該層結(jié)構(gòu)來選擇子載波塊。
參照圖22說明把子載波塊設(shè)為層結(jié)構(gòu)的情況。這里，作為一例說明具有5級的層結(jié)構(gòu)的情況。例如，子載波塊由級1到級5的層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。各層，即級1、2、3、4和5所包含的子載波塊的數(shù)目分別為1、2、4、8和16。即，下位的子載波塊分別把上位的子載波塊分割成2個。
這里，例如在應(yīng)用規(guī)則“在所使用的子載波塊內(nèi)，在更下位的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)針對各子載波塊而不同時，減小所使用的子載波塊的尺寸”的情況下，如圖23所示，在級5的子載波塊1已被使用時，可使用的子載波塊為除了與級5的子載波塊1對應(yīng)的子載波塊之外的子載波塊。即，在級5為子載波塊2～16，在級4為子載波塊2～7，在級3為子載波塊2～4，在級2為子載波塊2。
這里，子載波塊決定部122決定使用如圖23所示的除了與級5的子載波塊1對應(yīng)的子載波塊之外的多個或全部可使用的子載波塊來進(jìn)行通信。并且，子載波塊決定部122也可以使得不使用可使用的子載波塊中的多個子載波塊。
另外，在例如圖24所示的幀結(jié)構(gòu)中，在已經(jīng)使用與層5(級5)的子載波塊1相當(dāng)?shù)淖虞d波塊a的狀況下，在其他終端B要使用層5(級5)的子載波塊時，對于該終端，有15個選擇項(xiàng)，即級5的子載波塊2～16。
這里，在不使用多個子載波塊的情況下，若該終端B選擇與層5(級5)的子載波塊9相當(dāng)?shù)淖虞d波塊b，則另一終端C即使希望使用盡可能寬的頻帶進(jìn)行通信，最大也只能使用級3的子載波塊。因此，在各終端選擇子載波塊時，進(jìn)行選擇以使“未使用子載波塊的最大尺寸為最大”。即，在所有層、例如級中選擇子載波塊以使未使用子載波塊的尺寸為最大。在依據(jù)該規(guī)則進(jìn)行決定時，終端B只要選擇子載波塊a”即可。
另外，有使用多個子載波塊進(jìn)行通信的情況、使用全部子載波進(jìn)行通信的情況下，例如有在圖25A和圖25B所示的2種方式下使用的可能性。在該狀況下，在必須“在所使用的子載波塊內(nèi)，在更下位的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)對于各子載波塊而不同時，減小所使用的子載波塊的尺寸”時，假定在圖25B的方式下使用時，要新開始通信的終端使用全部頻帶來開始通信是不太好的。
因此，必須識別當(dāng)前的通信是按怎樣的方式進(jìn)行的。作為識別當(dāng)前的通信方式的方法，例如在圖25A所示的方式下進(jìn)行通信時，終端A的碼元配置決定部112使子載波塊1與子載波塊2中使用的導(dǎo)頻碼元模式不同。
接著說明本發(fā)明的第十實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
如圖26所示，在存在多個頻帶時，例如存在頻帶1、頻帶2和頻帶3時，子載波塊決定部122在各頻帶中獨(dú)立地決定子載波塊，利用各頻帶依據(jù)上述實(shí)施例獨(dú)立地進(jìn)行通信。并且，各終端的子載波塊決定部122也可以按照使用多個頻帶的方式來決定使用子載波塊。
例如，終端A的子載波塊決定部122決定為使用頻帶1的子載波塊1、頻帶2的子載波塊1和2、以及頻帶3的子載波塊1和2。對于終端B，子載波塊決定部122決定為使用頻帶1的子載波塊2、頻帶2的子載波塊1和2、以及頻帶3的子載波塊1和2。另外，對于終端C，子載波塊決定部122決定為使用頻帶1的子載波塊1、頻帶3的子載波塊1。
接著，說明本發(fā)明的第十一實(shí)施例的收發(fā)機(jī)。
本實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)與參照圖12所說明的收發(fā)機(jī)為相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
在當(dāng)前的空間復(fù)用數(shù)與相鄰子載波的空間復(fù)用數(shù)相等時，在各子載波中獲得的SNR比當(dāng)前小，但該終端可使用成倍的頻帶。這里，關(guān)于使用哪個利用方式能獲得高吞吐量，取決于各終端間的傳輸路徑增益等。
因此，終端A的子載波塊決定部122計算獨(dú)立使用各子載波塊時的吞吐量，判斷是否利用全部頻帶來進(jìn)行通信更好。子載波塊決定部122在判斷為利用全部頻帶來進(jìn)行通信更好時，決定利用子載波塊1和子載波塊2，并輸入到碼元配置決定部112中。
具體地進(jìn)行說明。例如在由8個子載波構(gòu)成的子載波塊1和2中，終端A使用子載波塊1，在導(dǎo)頻碼元區(qū)間按照每2個碼元來配置導(dǎo)頻碼元，終端B使用子載波塊2，在導(dǎo)頻碼元區(qū)間按照每2個碼元來配置導(dǎo)頻碼元。
頻率使用狀況識別部108估計本終端和使用相鄰子載波塊的終端的信道估計值、噪聲、干擾功率和噪聲功率，并輸入到子載波塊決定部122中。
在該狀況下，終端A的子載波塊決定部122根據(jù)輸入的噪聲功率量、噪聲功率和干擾功率量，包含相鄰子載波在內(nèi)，計算與使用相鄰子載波的終端進(jìn)行空間復(fù)用時的吞吐量，比較該計算值與當(dāng)前的吞吐量，判斷是否利用全部頻帶進(jìn)行通信更好。子載波塊決定部122在判斷為利用全部子載波塊進(jìn)行通信更好時，在子載波塊2的空著的子載波中配置導(dǎo)頻碼元來進(jìn)行通信。
另外，終端B也進(jìn)行同樣的判斷，在判斷為與終端A共享整個頻帶更好時，在子載波塊1的空著的子載波中配置導(dǎo)頻碼元來進(jìn)行通信。該情況下，由于在導(dǎo)頻信號區(qū)間不存在空子載波，所以終端A和終端B的碼元配置決定部112決定為按既定的定時，在子載波塊1和2中按照每3個碼元來配置導(dǎo)頻碼元。
另一方面，在終端B判斷為不與終端A共享整個頻帶更好時，在一定時間內(nèi)仍利用當(dāng)前的幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信。該情況下，終端A依據(jù)“在所使用的子載波塊內(nèi)，在更下位的子載波塊的空間復(fù)用數(shù)對于各子載波塊而不同時，減小所使用的子載波塊的尺寸”的規(guī)則，變更幀結(jié)構(gòu)來進(jìn)行傳輸。另外，在子載波塊1中，變更為按每2個碼元來配置導(dǎo)頻碼元的幀結(jié)構(gòu)。
另外，這里，雖然終端B需要識別新使用子載波塊2開始通信的終端是否已經(jīng)在使用其它的子載波塊，但只要新開始通信的終端與已經(jīng)在使用其它子載波塊進(jìn)行通信的終端使用不同的導(dǎo)頻信號序列即可。
另外，為了避免終端A和終端B同時執(zhí)行上述嘗試時導(dǎo)頻信號沖突，例如終端A可以從在子載波塊1和2中、在導(dǎo)頻碼元區(qū)間、按每2個碼元來配置導(dǎo)頻碼元的幀結(jié)構(gòu)變更為在子載波塊1的導(dǎo)頻碼元區(qū)間按每2個碼元來配置所占有的子載波塊中的導(dǎo)頻碼元。
說明在上述實(shí)施例中，檢測來自多個通信組的信號的情況。
例如，如圖28所示，假定存在通信組1和在遠(yuǎn)離通信組1的場所進(jìn)行通信的通信組2，處于相互通信中。這里，在通信組1中，終端A和終端A’、以及終端B和終端B’相互取得同步，使導(dǎo)頻信號為頻率正交來進(jìn)行通信，在通信組2中，終端C和終端C’在進(jìn)行通信。假定在遠(yuǎn)離通信組1的終端的場所使用通信組2，所以從通信組1的終端接收到的接收功率非常小。
在這種狀況下，在位于通信組1和通信組2的中間的終端D和終端D’開始通信時，這些終端接收到來自通信組1和通信組2的終端的信號。該情況下，終端D和D’的同步定時檢測部106計算來自通信組1的收發(fā)功率和來自通信組2的收發(fā)功率，根據(jù)計算出的收發(fā)功率來調(diào)整目標(biāo)同步定時，以便與接收到了更大的收發(fā)功率的通信組同步。并且，在檢測出大于等于3個的通信組的情況下，也同樣與收發(fā)功率大的通信組同步而進(jìn)行通信。
另外，在接收到來自屬于多個通信組的發(fā)送機(jī)的信號時，同步定時檢測部106也可以輸出針對屬于同時使用用戶數(shù)少的通信組的發(fā)送機(jī)的同步信號。
另外，參照圖29說明在上述實(shí)施例中，多個終端共享某頻帶、某終端與多個終端進(jìn)行通信的情況。
終端A與終端A’之間、終端B與終端B’之間已經(jīng)在進(jìn)行通信。該狀況下，在終端A”與通信終端A進(jìn)行通信時，終端A”依據(jù)上述實(shí)施例所示的方法，把終端A作為新開始通信的終端而開始通信。
另外，在上述實(shí)施例中，在多個終端共享某頻帶時，某終端不一定僅利用一個流來進(jìn)行通信。具體地，發(fā)送機(jī)具備多個發(fā)送天線，進(jìn)行從這些天線發(fā)送獨(dú)立的信息序列的空間復(fù)用。在該情況下，在上述實(shí)施例中，各發(fā)送天線以作為獨(dú)立的發(fā)送機(jī)的方式來進(jìn)行通信。
另外，參照圖30說明在多個通信組進(jìn)行通信時，來自其它的通信組的信號功率增大的情況。例如由于2個獨(dú)立的通信組接近等的原因，使得來自另一組的信號功率增大。
該情況下，例如在檢測出干擾信號功率的增大或在幀中連續(xù)地檢測出錯誤時，暫時停止通信，經(jīng)過隨機(jī)時間后，依據(jù)上述實(shí)施例重新開始通信。
另外，只要根據(jù)接收信號的未使用碼元區(qū)域或減去接收信號副本后的導(dǎo)頻碼元區(qū)域等中的平均功率來估計本組之外的干擾信號功率的增加即可。
例如，頻率使用狀況識別部108觀測干擾功率，輸入到碼元配置決定部112中。在輸入的干擾功率在預(yù)先決定的幀數(shù)、例如Nintf個幀中連續(xù)地超過預(yù)定閾值時，碼元配置決定部112暫時停止碼元的配置。另外，在既定數(shù)量的幀中連續(xù)檢測出錯誤時也同樣，暫時中止通信，在經(jīng)過隨機(jī)時間后，依據(jù)上述實(shí)施例重新開始通信。例如，在預(yù)先決定的幀數(shù)、例如Nferr個幀中連續(xù)地檢測出錯誤時，碼元配置決定部112暫時停止碼元的配置。
在上述實(shí)施例中，說明了使用OFDM方式的收發(fā)機(jī)，但也可適用于CDMA和TDMA。
OFDM中的IFFT處理是對各子載波的信號乘以不同周期的正弦波，這里，通過使用M序列或gold序列等擴(kuò)展碼來取代這些序列，可適用于CDMA。
另外，在OFDM中是在頻域進(jìn)行用戶的復(fù)用，而通過在整個時域?qū)λ鼈冞M(jìn)行復(fù)用，可適用于TDMA。
即，在上述實(shí)施例中，通過在CDMA中把子載波作為利用擴(kuò)展碼進(jìn)行識別的信道，在TDMA中把子載波作為周期地分配的固定時間，可以進(jìn)行應(yīng)用。
另外，在上述實(shí)施例中，對于導(dǎo)頻信號序列，所有終端可以使用相同的導(dǎo)頻信號序列，或者也可以從預(yù)定的多個導(dǎo)頻信號序列中隨機(jī)地選擇。
另外，在上述實(shí)施例中，說明了在不同的子載波中配置不同用戶的導(dǎo)頻信號，從而使用戶間的導(dǎo)頻信號正交化的情況，但也可以不使用配置導(dǎo)頻信號的子載波而是使用擴(kuò)展碼來使各用戶的導(dǎo)頻信號正交。
根據(jù)本實(shí)施例，在已經(jīng)存在通信中的用戶的狀況下，允許其他用戶開始通信。此時，進(jìn)行通信的多個終端對同步地進(jìn)行通信，在用戶之間使導(dǎo)頻碼元正交化，并且使用預(yù)先把新開始通信用戶用的導(dǎo)頻信號位置設(shè)為空碼元的幀結(jié)構(gòu)。通過使用這種幀結(jié)構(gòu)，即使在已經(jīng)存在通信中的用戶的狀況下其他用戶開始了通信時，也可以容易地進(jìn)行開始了通信的用戶的檢測并避免信道的估計精度惡化。
并且，在已經(jīng)在通信中的用戶也檢測出新開始通信的用戶的情況下，通過采取減少使用頻帶等方法，可以把干擾量抑制到一定程度以下，并且多個用戶可同時通信。
另外，即使在其他用戶開始了通信的情況下，由于可以在導(dǎo)頻信號區(qū)間避免信號的沖突，所以可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)信號重發(fā)時的分組合成的情況下的接收特性的提高。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，多個發(fā)送機(jī)可以自立分散地使用同一頻帶，并且可以降低延遲及增大系統(tǒng)整體的通信容量。
另外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，即使在存在干擾波的狀況下也能夠改善信道估計精度。
在本實(shí)施例中，作為一例說明了16個子載波、空間復(fù)用數(shù)為4的情況，但當(dāng)然除此之外也是可以的。
本發(fā)明的發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法特別可以應(yīng)用于在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中進(jìn)行通信的移動通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)送機(jī)，包括頻率使用狀況檢測單元，其根據(jù)接收信號，檢測所分配的頻帶的使用狀況；碼元配置決定單元，其根據(jù)所檢測到的頻率使用狀況，決定導(dǎo)頻碼元的配置；以及碼元配置單元，其按照所決定的碼元配置，配置所述導(dǎo)頻碼元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，還包括同步定時檢測單元，其根據(jù)所述接收信號來檢測同步定時，其中，所述頻率使用狀況檢測單元根據(jù)所述同步定時來檢測所分配的頻帶的使用狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)從屬于其它通信組的發(fā)送機(jī)接收到信號時，所述同步定時檢測單元從屬于功率電平最高的通信組的發(fā)送機(jī)檢測同步信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)從屬于其它通信組的發(fā)送機(jī)接收到信號時，所述同步定時檢測單元從屬于具有最少用戶的通信組的發(fā)送機(jī)檢測同步信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送機(jī)，還包括發(fā)送定時控制單元，其根據(jù)所檢測到的同步定時，控制發(fā)送定時，以在每預(yù)定數(shù)目的幀中插入非傳輸區(qū)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元決定按預(yù)定的子載波間隔來配置所述導(dǎo)頻碼元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元把所述子載波間隔改變?yōu)橥瑫r使用用戶的數(shù)量加1得到的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元在從新的發(fā)送機(jī)開始通信起經(jīng)過了預(yù)定數(shù)目的幀后改變所述子載波間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元按照通過與所述新發(fā)送機(jī)進(jìn)行協(xié)商而確定的時間來改變所述子載波間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元把所述子載波間隔改變?yōu)橛?n表示、并大于空間復(fù)用流的數(shù)量加1后的數(shù)量的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)未使用的子載波位置低于當(dāng)前使用的子載波位置時，所述碼元配置決定單元把導(dǎo)頻碼元位置移到低一個子載波的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述頻率使用狀況檢測單元檢測干擾功率電平和空間復(fù)用流數(shù)中的至少一項(xiàng)，作為所分配的頻帶的使用狀況。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的發(fā)送機(jī)，還包括子載波塊決定單元，其根據(jù)所分配的頻帶的使用狀況，從分割所分配的頻帶而得到的多個子載波塊中選擇待使用的子載波塊，其中，所述碼元配置決定單元對于所選擇的子載波塊決定所述導(dǎo)頻碼元的配置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述子載波塊決定單元從預(yù)定的子載波塊中選擇所述待使用的子載波塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述子載波塊決定單元選擇所述待使用的子載波塊，使得未使用的子載波塊的尺寸變得最大。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)空間復(fù)用流的數(shù)量不同于比所述待使用的子載波塊更下位的子載波塊的空間復(fù)用流的數(shù)量時，所述子載波塊決定單元減小所述子載波塊的尺寸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)開頭的導(dǎo)頻碼元正在使用位于比所述最低頻率高的頻率處的子載波時，所述子載波塊決定單元決定使用高頻側(cè)的子載波塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述碼元配置決定單元根據(jù)所述待使用的子載波塊的尺寸，決定在涵蓋一個或多個發(fā)送機(jī)的子載波中配置導(dǎo)頻碼元。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)至少一部分的待使用子載波塊中空間復(fù)用流的數(shù)量超過預(yù)定程度時，所述子載波塊決定單元決定停止使用所述空間復(fù)用流的數(shù)量過多的子載波塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述子載波塊決定單元根據(jù)使用中的子載波的數(shù)量和配置了所述導(dǎo)頻碼元的子載波頻率中的至少一項(xiàng)，來決定停止使用所述空間復(fù)用流的數(shù)量過多的子載波塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述頻率使用狀況檢測單元除了檢測當(dāng)前使用的子載波塊的使用狀況之外，還檢測相鄰子載波塊的使用狀況；并且所述子載波塊決定單元根據(jù)所述相鄰子載波塊的使用狀況來選擇所述相鄰子載波塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)送機(jī)，其中，當(dāng)前使用的子載波塊的子載波間隔比所述相鄰子載波塊的子載波間隔小2或更多、并且所述相鄰子載波塊中的空子載波的位置對應(yīng)于當(dāng)前使用的子載波塊中的位置時，所述子載波塊決定單元選擇所述相鄰子載波塊。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的發(fā)送機(jī)，其中，所述子載波塊決定單元估計使用當(dāng)前使用的子載波塊和所述相鄰子載波塊時可獲得的吞吐量，將估計結(jié)果與使用當(dāng)前使用的子載波塊得到的吞吐量進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果選擇所述相鄰子載波塊。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送機(jī)，其中，如果測量到的干擾功率電平在連續(xù)的N幀中超過了閾值，或者如果在連續(xù)的N幀中檢測到了錯誤，則所述碼元配置決定單元停止配置所述導(dǎo)頻碼元。
25.一種發(fā)送控制方法，包括以下步驟從當(dāng)前正在附近進(jìn)行無線通信的發(fā)送機(jī)接收信號；根據(jù)接收到的信號檢測所分配的頻帶的使用狀況；根據(jù)檢測到的使用狀況決定導(dǎo)頻碼元的配置；以及根據(jù)該決定結(jié)果來配置所述導(dǎo)頻碼元。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的發(fā)送控制方法，還包括以下步驟根據(jù)所述接收到的信號檢測同步定時，其中，根據(jù)所述同步定時來進(jìn)行所分配的頻帶的使用狀況的檢測。
全文摘要
發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法。提供在隨機(jī)接入型的通信環(huán)境中，改善對各分組所產(chǎn)生的延遲來進(jìn)行通信的發(fā)送機(jī)和發(fā)送控制方法。通過在發(fā)送機(jī)中具備如下單元來達(dá)成上述目的頻率使用狀況檢測單元，其根據(jù)接收信號，檢測所分配的頻帶的使用狀況；碼元配置決定單元，其根據(jù)所述檢測結(jié)果，決定導(dǎo)頻碼元的配置；以及碼元配置單元，其按照所述決定的導(dǎo)頻碼元的配置，來配置導(dǎo)頻碼元。
文檔編號H04L12/28GK1829141SQ200610058610
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者藤井啟正, 吉野仁, 杉山隆利 申請人:株式會社Ntt都科摩