CN100414906C - 无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法 - Google Patents

Abstract

为了在基于CSMA方法的通信环境中允许每一通信站通过彼此独立设置它们自己的可执行通信范围来执行对通信介质的接入的公平控制，本发明提供一种无线通信系统，其中每一通信站能够检查通信介质的占用状态，并根据通信介质的占用状态设置它自己的这样的可执行通信范围，使得共同存在于该可执行通信范围中的通信站的数量为预定范围内的值。例如，特定通信站为了限制能够与该特定通信站通信的其他通信站的数量，而设置它自己的可执行通信范围。此外，通信站为了降低接入控制的不一致程度并为了最小化对其他通信站的干扰影响，而设置适合于由其本身设置的可执行接收范围的可执行发射范围。

Description

无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法

技术领域

本发明涉及一种用于执行如同无线LAN(局域网)的情况一样的多个无线通信站之间通信的无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和计算机程序。更具体地，本发明涉及无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和计算机程序，其中无线通信站根据以CSMA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，具有避免冲突的载波侦听多路接入)方法为基础的载波检测接入通信介质，同时避免冲突。

更详细地说，本发明涉及无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和计算机程序，其中每个无线通信站通过根据通信介质的占用状态获得所期望的通信机会，而进行操作。更具体地，本发明涉及无线通信系统、无线通信装置、无线通信方法和计算机程序，其中每个无线通信站通过根据通信介质的占用状态动态控制通信范围，而获得所期望的通信机会，从而进行操作。

背景技术

通过构造包括多个彼此互相连接的计算机的LAN，诸如文件和数据的信息可被这些计算机所共享，诸如打印机的外围设备可被这些计算机共享，并且信息可以以所发送的电子邮件和所传输的数据/内容的形式在这些计算机之间进行交换。

通常，一般通过使用光纤、同轴电缆或双绞电缆来构建有线LAN。在这种情况下，必须进行布置电缆的工作。因此，构建网络很难作为一项简单的工作。此外，拉电缆的工作是复杂的。除此之外，在构建之后，由于电缆的有限长度，从而设备可从一个位置移动到另一个位置的范围是受限的，因此移动设备的工作也是不方便的。

如用于使用户摆脱上述由有线通信方法而引起的LAN有线问题的系统一样，将注意力付诸到了无线LAN上。根据无线LAN，在诸如办公室的工作空间中，大部分的有线电缆可以消除。因此，可轻松地将诸如个人计算机(PC)的通信终端从一个位置移动到另一个位置。

近年来，随着无线LAN增加的速度和降低的成本，对无线LAN的需求有了相当大地增长。具体地，对个人区域网(PAN)的初步引入近来正在进行中。PAN是小规模无线网络，其被构建为连接存在于用户的紧密周围中的多个电子设备，以允许这些电子设备彼此之间传送信息。如PAN，规定了使用不需要来自管理授权的许可的无线频带的不同无线系统。不需要许可的无线频带的例子是2.4和5GHz。

用于无线网络的标准规范包括诸如在非专利文件1的文件中所描述的IEEE(电子电气工程师协会)802.11、诸如非专利文件2或3的文件中所描述的HiperLan/2、IEEE302.15.3和蓝牙通信。因为所采用的无线通信方法和所使用的频带的不同，所以存在一些不同版本的IEEE802.11标准。这些版本的一个例子是在诸如非专利文件4的文件中描述的IEEE802.11a标准。

发射和接收过程

一般而言，通过采用下述方法来构建使用无线技术的局域网，通过该方法在由该局域网覆盖的区域中提供了用作称为接入点或协调器的控制站的装置及在由该控制站执行的集成控制下构建了一个网络。

在包括有接入点的无线网络中，接入控制方法被广泛用于从通信装置发射信息。根据接入控制方法，首先，向接入点进行预约以作为对发射该信息所必需的带宽的预约。然后，根据该预约使用传输线路以避免与其他通信装置所执行的信息发射的冲突。也就是说，通过在无线网络中提供接入点，执行其中网络中的通信装置彼此建立同步的同步无线通信是可能的。

然而，如果在发射中的通信装置和在包括有接入点的无线网络中的接收机侧执行同步无线通信，必须通过接入点执行通信。因此，同步无线通信出现传输线路的使用减少到一半的问题。

另一方面，作为构建无线网络的另一种方法，已提出了允许终端直接执行同步通信的ad-hoc通信。具体地，在包括了相对较少的位于彼此靠近的位置的客户机的小规模无线网络的情况下，ad-hoc通信被认为是任何未使用特定接入点的终端之间的适合的直接同步通信。在遵循IEEE802.11标准的无线LAN系统中，例如，ad-hoc模式被提供为其中该系统允许终端作为自主终端以分布式处理方式和在无需控制站的对等基础上进行操作的一种模式。

在这种情况下，当多个用户接入相同信道时，避免线路争用是必要的。作为代表性的用于避免线路争用的通信过程，CSMA(具有避免冲突的载波侦听多路接入)方法是公知的。CSMA方法是允许根据载波检测进行多路接入的连接方法。由于对于终端来说接收如代表所发射的信息的信号的由该终端自身发射的信号是困难的，因此替代CSMA/CD(冲突检测)方法，而使用CSMA/CA(冲突避免)方法。根据CSMA/CA方法，仅在确认没有从另一通信装置的信息发射后才开始从一个通信装置发射信息，以便可避免冲突。

下面参照图33对基于CSMA/CA方法的通信进行说明。在该图中所示出的下述例子中，通信环境中有4个通信站STA0至STA3。

具有待发射数据的每个通信站在自上一个包的检测的以来的预定帧间隔DIFS内监视通信介质的状态。帧间隔DIFS也称作DCF(分布协调功能)内部帧空间。然后，如果该通信介质是清空的或在这一帧间隔DIFS期间没有发射的信号，则该通信站进入随机补偿期间。如果在该补偿期间内也没有发射的信号，则给予该通信站发射的权利。

在该图中所示出的下述例子中，具有短于其他通信站的设定补偿期间的通信站STA0获得发射权利，并因此能够启动向通信站STA1的数据发射。

在数据传输中，作为数据传输的发送方的通信站STA0将有关NAV(网络分配向量)应用的信息和其完成数据通信事务所需的时间长度存储在MAC帧报头的持续时间字段中。在下面的描述中，MAC帧的报头也称作MAC报头。

作为数据帧传输的接收方的站STA1在MAC报头中存储作为随后将描述的持续时间的整个期间执行接收发往该站本身的数据的操作。在接收数据的操作完成时，通信站STA1向作为数据传输的发送方的通信站STA0发射ACK包，以响应所发射的数据。

同时，除了作为数据帧传输的接收方的通信站STA1之外的接收该数据帧的通信站每一个对MAC报头的持续时间字段进行解码，认识到传输介质正被占用，并在不对该介质进行监视的情况下禁止数据发射，直到当前发射结束。这一工作称为NAV(网络分配向量)的建立。NAV在由持续时间字段所指出的整个时间段内有效。通常，持续时间字段示出了持续到作为数据帧传输的接收方的通信站STA1向通信站STA0发射ACK包的时间段。

如上所述，根据CSMA/CA方法，仅一个通信站能获得发射权利，而同时避免线路争用，此外，其他通信站每一个在当前数据通信期间禁止发射数据的操作，以摆脱冲突。

在这种情况下，如已知的，在ad-hoc环境的无线LAN网络中出现了隐蔽的终端问题。隐蔽的终端是这样的通信终端，即其不能被在作为特定通信站之间的通信中的通信方的特定通信站所听到，但可被作为该通信中的其他方的其他特定通信终端所听到。由于隐蔽的站仅利用上述CSMA/CA方法不能执行彼此之间的协商，发射操作导致冲突是相当可能的。

基于RTS/CTS过程的CSMA/CA方法被已知作为解决隐蔽的终端问题的方法之一。这一已知方法也在IEEE802.11标准中被采用。

根据RTS/CTS方法，作为数据发送方的通信站向作为数据接收方的通信站发射请求数据发射的RTS(请求发射)包，且作为数据接收方的通信站发射CTS(清除发射)包作为对RTS包的响应，以在数据发射开始前向作为数据发送方的通信站通知已接收到RTS包。然后，当隐蔽的终端接收到至少RTS或CTS包时，则在其中期望基于CTS/RTS过程的数据发射的执行期间被设置为发射禁止期间，以避免冲突。

图34是示出这一RTS/CTS过程的典型操作的说明图。然而，在这种无线通信环境的情况下，设定4个通信站STA0至STA3存在于该环境中。通信站STA2能与邻近的通信站STA0通信。通信站STA0能与邻近的通信站STA1和STA2通信。通信站STA1能与邻近的通信站STA0和STA3通信。通信站STA3能与邻近的通信站STA1通信。在这一情况下，通信站STA2被通信站STA1看作是隐蔽的终端及通信站STA3被通信站STA0看作是隐蔽终端。

具有待发射数据的每个通信站在自上一个包的检测以来的预定帧间隔DIFS内监视通信介质的状态。帧间隔DIFS也称作DCF(分布式协调功能)内部帧空间。如果通信介质是清空的或在这一帧间隔DIFS期间没有发射信号，则该通信站进入随机补偿期间。如果在该随机补偿期间内也没有发射的信号，则给予该通信站发射的权利。

在该图中所示出的下述例子中，在该帧间隔DIFS之后，具有短于其他通信站的规定补偿期间的通信站STA0获得发射权利，且因此能够启动向通信站STA1的数据发射。

也就是说，RTS(请求发射)包从要发射数据的通信站STA0发射到通信站STA1。对发射请求RTS包进行响应，通信站STA1在更短的帧间隔SIFS(短IFS)内向通信站STA1发射CTS(清除发射)包。然后，在接收到该CTS包之后的更短帧间隔SIFS内，通信站STA0开始数据包的发射。在数据包的发射完成时，通信站STA1在更短帧间隔SIFS内向通信站STA0发射ACK包。

此时，位于从通信站STA0和STA1来看是隐蔽的终端的位置处的通信站STA3和STA2其每一个分别执行控制以禁止数据的发射，直到上述通信站STA0和STA1之间的通信如对传输线路的使用进行监视的结果所指示的那样完成。具体地，通信站STA2检测如RTS包的发射所证实的、从作为数据发送方的通信站STA1的数据发射的开始。然后，通信站STA2对记录于RTS包的MAC报头中的持续时间字段中的信息进行解码。这一信息将在后面描述。持续到随后数据包的发射如ACK包的发射所证实的那样完成时的期间被识别为数据线路在此期间已被占用的期间。在这一期间内，建立NAV(网络分配向量)，且通信站STA2进入等待发射机会的状态。

另一方面，通信站STA3检测由CTS包的发射所证实的、到作为数据接收方的通信站STA1的数据发射的开始。然后，通信站STA3对记录于该CTS包的MAC报头中的持续时间字段中的信息进行解码。这一信息将在后面描述。持续到随后数据包的发射如ACK包的发射所证实的那样完成时的期间被识别为传输线路在此期间已被占用的期间。在这一期间内，建立NAV(网络分配向量)，且通信站STA3进入等待发射机会的状态。

如上所述，至少接收到RTS或CTS包，隐蔽的终端将它自己的发射禁止期间设为与在此期间基于RTS/CTS过程的数据发射期望发生的时间间隔相符的期间。这样，可避免冲突。应该指出，所交换的CTS、数据和ACK包的帧的传输速率基本上符合用于RTS包的传输速率。

帧格式的配置

图35是示出IEEE802.11a标准中规定的帧格式的典型配置的图，IEEE802.11a标准是IEEE802.11的扩展标准。

向每一个包的报头添加前同步码，作为指示该包的存在的信息。前同步码根据规范定义已知码元模式。接收机检查所接收信号的前同步码，以确定该前同步码是否与已知码元模式相匹配。如果所接收信号的前同步码与已知码元模式相匹配，则确定在所接收信号中存在包。

在前同步码之后的字段被定义为信号字段。信号字段包括对于该包的信息部分进行解码所需的信息。对于该包的信息部分进行解码所需的信息称作PLCP(物理层会聚协议)报头。PLCP报头包括速率字段、长度字段、奇偶校验位、编码尾位和业务字段。速率字段说明信息部分的传输速率，其包括PLCP报头的业务字段。长度字段说明信息部分的长度。包接收机能够根据对包括在报头中的速率和长度字段进行解码的结果，进行对包括在该包中作为PLCP报头之后的部分的信息部分进行解码的工作。

包括PLCP报头的信号部分在以6Mbps的速度发射之前被编码成防噪声部分。另一方面，根据诸如接收机的SNR的因素，在不产生误差的范围内以具有最高可能位率的传输速率模式来发射普通包的信息部分。

IEEE802.11a标准定义了8个不同的传输速率模式，即以6、9、12、18、24、36、48和54Mbps的传输速率的模式。这样，如果接收机和发射机位于互相临近的空间，则选择以高位率的传输速率模式。另一方面，对于存在于较远位置的通信站来说，在某些情况下不能获得这一信息。

这一信息部分被传递给如PSDU(物理层业务数据单元)的处于更高层处的链路层。

如图35中所示，将前同步码包括在所发射信号的报头中，作为用于指示该信号的存在的已知信息。图36是示出IEEE802.11a标准中所规定的前同步码的典型结构的图示。图35中所示的前同步码的Pre-1和Pre-2部分形成指示能量充满每四个子载波的已知模式信号。该模式包括一系列重复的电波形，每一个电波形具有0.8微秒的长度。另一方面，前同步码的Pre-3和Pre-4部分形成指示能量充满52个子载波的已知模式。该模式包括一系列重复的电波形，每一个电波形具有3.2微秒的长度。接收到该包的接收方根据对包括在该同步码的报头处的8.0微秒部分中的信号的处理结果，能够确定代表该包的信号的存在。

IEEE802.11标准定义了一些帧类型。图37是示出在上述RTS/CTS过程中所使用的RTS、CTS、ACK和数据帧的每一个中的PSDU部分的典型结构的图示。

这些不同的帧每一个具有帧控制字段和持续时间字段，这些字段被定义为普通字段。帧控制字段包括除了别的以外指示该帧的类型和应用的信息。更具体地，帧控制字段包括下面的表1中所述的信息。另一方面，持续时间字段描述有关NAV应用的信息。更具体地，持续时间字段说明完成所有包的事务所花费的时间长度。

表1

字段名	长度(位)	说明
			协议版本	2	有关版本的信息
类型/子类型	6	指示帧类型的标识
			到DS，从DS	2	指示每一个地址表示什么的标识
更多片段	1	指示片段的结束的标志
			重试	1	指示是否有必要重新发射的标志
功率管理	1	表示功率管理模式的标志
			更多数据	1	指示有更多数据已被存储的标志
WEP	1	表示WEP的使用的标志
			顺序	1

除了上述的帧控制和持续时间字段之外，RTS帧包括接收机地址(RA)、发射机地址(TA)和帧检验序列(FCS)，FCS是一个检验和。接收机地址(RA)和发射机地址(TA)分别是接收机的地址和发射机的地址。

除了上述的帧控制和持续时间字段之外，CTS和ACK帧每一个包括接收机地址(RA)和FCS，FCS是一个检验和。

除了上述的帧控制和持续时间字段之外，数据帧包括四个地址字段、序列字段(SEQ)、帧体、和FCS，FCS是检验和。这四个地址字段是用于除了别的以外标识用作发送方和发射机的通信站的字段。帧体是包含要被传递给高层上的装置的网络信息的字段。

以图34中所示的情况为例。在这一情况下，通信站STA0向通信站STA1发射RTS包。包括在RTS包的帧控制字段中的类型/子类型信息指示该包是一个RTS包。RTS包中的持续时间字段说明完成发射所有包的事务所花费的时间长度。也就是说，持续时间字段说明在时间T8结束的时间段的长度。RA字段记述通信站STA1的地址，TA字段记述它自己的地址。

这一RTS包还被邻近通信站STA0的通信站STA2所接收。接收到该RTS包，通信站STA2检测该包的前同步码，并开始接收代表该RTS包的RTS信号的工作。随后，根据作为对PLCP报头的解码结果所获得的信息，通信站STA2对PSDU进行解码。然后，根据PSDU的帧控制字段，通信站STA2认识到所接收的包是RTS包的事实，并向通信站STA0发射某一信息，以向通信站STA0通知已接收到该RTS包。此外，根据RA字段，通信站STA2能够认识到通信站STA2不是该RTS包所要发射到的通信站的事实。然后，通信站STA2认识到通信介质正被占用的事实，建立NAV并在不监视该通信介质的情况下禁止发射操作，直到当前由RTS包所启动的事务完成为止，以使通信站STA0所期望的数据发射不被阻碍。所建立的NAV在由持续时间字段所指示的期间有效。这样，通信站STA2进入不能发射数据的状态，直到时间T8为止。

另一方面，这一RTS包还被指定为该包的目的地的通信站STA1所接收。通过执行类似于上面所描述的过程，通信站STA1对PSDU进行解码，并根据帧控制字段，通信站STA1认识到所接收的包是RTS包的事实。此外，根据RA字段，通信站STA1能够认识到通信站STA1本身是该RTS包所要发射的通信站的事实。也就是说，在通信站STA1认识到通信站STA0想要向通信站STA1发射包的事实时，通信站STA1响应该RTS包在帧间隔SIFS内在时间T3向通信站STA0发射CTS包。该CTS包的PSDU的帧控制字段表示该包是CTS包。另一方面，持续时间字段表示完成该事务所花费的时间长度，即在时间T8结束的时间段的长度。RA字段记述作为该包发射的目的地的通信站STA0的地址。应该指出，该CTS包的传输速率模式必须与RTS包的传输速率模式相同。

顺便指出，这一CTS包还被邻近于通信站STA1的通信站STA3所接收。接收到该CTS包，通信站STA3检测该包的前同步码，然后，开始接收代表该CTS包的CTS信号的工作。随后，根据作为对PLCP报头进行解码的结果所获得信息，通信站STA3对PSDU进行解码。然后，根据PSDU的帧控制字段，通信站STA3认识到所接收的包是CTS包的事实。此外，由于RA字段记述通信站STA0的地址，而不是通信站STA3自身的地址作为该包发射的目的地，所以通信站STA3能够认识到邻近通信站的包接收是预定的事实。然后，通信站STA3建立NAV，并禁止发射操作，直到当前由RTS包所启动的事务完成为止，以使通信站STA1所期望的包接收不被阻碍。所建立NAV在由持续时间字段所指示的期间有效。这样，通信站STA3进入不能发射数据的状态，直到时间T8为止。

另一方面，这一CTS包还被指定为该包的目的地的通信站STA0所接收。通过执行与上面所述的相同的过程，通信站STA0对PSDU进行解码，并根据帧控制字段，通信站STA0认识到所接收的包是RTS包的事实。此外，根据RA字段，通信站STA0能够认识到通信站STA0是该包要发射到的通信站的事实。也就是说，通信站STA0认识到通信站STA1已完成对从通信站STA0接收包的准备的事实。然后，通信站STA0响应该包在帧间隔SIFS内在时间T5开始向通信站STA1发射数据包。

此数据包的发射在时间T6结束。如果通信站STA1能够正确对该数据进行解码，则通信站STA1在帧间隔SIFS内在时间T7向通信站STA0发射ACK包。通信站STA0接收到该ACK包，并在时间T8结束发射和接收包的事务。在时间T8，邻近的通信站STA2和STA3放弃NAV，并返回到能够发射和接收包的正常状态。

控制和数据帧是通过相同的通信介质发射和接收的，且基本上传输功率不受控制。

在CSMA过程中的典型接入控制

已参照图33对基于CSMA方法的接入控制的基本操作进行了描述。参照图38和39，下面的说明对考虑到通信站的存在的接入控制的操作进行解释。

在图38所示的例子中，存在四个通信站STA0、STA1、STA2和STA3。通信站STA0希望向通信站STA2发射数据，同时通信站STA1正在向通信站STA3发射数据。此外，所有通信站通过通用通信介质发射数据。

在通信站STA0向通信站STA2发射数据之前，通信站STA0检查介质使用的状态。在通信站STA1正向通信站STA3发射数据时，通信站STA0不能向通信站STA2发射数据。

在图39所示的例子中，又存在四个附加的通信站STA4、STA5、STA6和STA7。通信站STA4可能正向通信站STA5发射数据，或通信站STA6正向通信站STA7发射数据。此外，所有通信站通过通用通信介质发射数据。

在通信站STA0向通信站STA2发射数据之前，通信站STA0检查介质使用的状态。在通信站STA1正向通信站STA3发射数据、通信站STA4正向通信站STA5发射数据、或通信站STA6正向通信站STA7发射数据时，通信站STA0不能向通信站STA2发射数据。

如根据上面的描述明显的，随着通过通用通信介质发射数据(或在可执行通信范围内发射数据)的通信站数量的增加，通信站更可能丢失发射机会是很自然的。在本说明书中所使用的技术术语“可执行通信范围”指通信可在其中执行的范围。

此外，如果特定通信站保存有关存在于该特定通信站的可执行接收范围中的周围通信站的信息，则有必要将其信息可能被保存的周围通信站的最大数量设为较大值，将最坏情况考虑进去，以使其信息可能被保存的周围通信站的实际数量不超过该较大值。本说明书中所使用的技术术语“可执行接收范围”指数据接收可在其中执行的范围。

下面的说明描述对在基于包括上述RTS/CTS过程的CSMA技术的接入控制方法中所产生的问题的研究。

(1)由发射功率的不一致引起的接入控制不一致

基于包括RTS/CTS过程的CSMA技术的接入控制方法产生了在具有不同发射功率的通信站之间接入控制不一致的问题。

在图40所示的例子中，在通信环境中存在四个通信站，即STA2、STA0、STA1和STA3。设定通信站STA1想要向通信站STA3发射数据，通信站STA0想要向通信站STA2发射数据。在该图所示的例子中，还设定基本上只有互相邻近的通信站位于所发射的电波可达到的范围内。此外，下面的说明还设定发射功率不一致。由于通信站STA0的发射功率小于通信站STA1的发射功率，所以由通信站STA1在STA1→STA0方向上发射到通信站STA0的信号可由通信站STA0所接收，但由通信站STA0在STA0→STA1方向上发射到通信站STA1的信号不能由通信站STA1所接收。

首先，在时间T1，通信站STA1在验证通信介质在预定帧期间是清空的并完成规定补偿状态之后，将RTS信号发射到通信站STA0。

由于如上面所述的通信站STA1在STA1→STA0方向上发射的信号可由通信站STA0所接收，所以通信站STA0接收该RTS信号并在时间T8设置NAV结束，由RTS信号所启动的事务将在时间T8结束。在NAV期间，通信站STA0不能发射数据。然后，根据先前所描述的RTS/CTS过程。通信站STA1向通信站STA3发射数据，并在时间T8结束事务。

此后，设定通信站STA0在以与上述通信站STA1所进行的相同方式验证通信介质在预定帧期间是清空的并完成规定补偿状态之后，能够在时间T9发射RTS信号。由于如上所述的由通信站STA0在STA0→STA1方向上发射到通信站STA1的信号不能由通信站STA1所接收，所以由通信站STA0发射的RTS信号不会到达通信站STA1。这样，通信站STA1能够独立于通信站STA0的发射/接收状态发射信号。

总之，与只具有小发射功率的通信站STA0相比较来说，能够以大发射功率发射数据的通信站STA1被放置于无条件满足的位置。结果，如果要在通信站之间实现公平的接入控制，则会出现不一致接入的问题。

应该指出，已提出了可变区域ad-hoc网络，如诸如专利文件1的文件中所述的那样。在可变区域ad-hoc网络中，在无线包的发射之前，确定对发射所需的发射功率。然而，在这种网络中的每一个无线通信装置通过考虑每一个发射路径的频率使用率和必要的发射时间以及要被发射的信息的重要性和类型，即使通信介质的占用状态未考虑进去，来确定发射功率。换句话说，通信站不能够重新获得已由于通信介质的具体占用状态而丢失的发射机会。

(2)众多邻近站的更少发射机会

在如图38所示的基于CSMA技术的接入方法中，随着其每一个试图通过相同通信介质发射和接收数据的通信站的数量增加，发射机会的数量减少。考虑特定通信站想要与另一通信站通信的情况，该另一通信站位于非常接近该特定通信站的位置且其具有与该特定通信站和任何其他通信站之间的传递的丢失相比较小的对该特定通信站的传递的丢失。即使在这中情况下，当该另一通信站正从另外的通信站接收信号时，该特定通信站也不允许与该另一通信站通信，以便避免冲突。

(3)为众多邻近站限制受控站的数量

在无线通信系统中，其中每一特定通信站在该特定通信站所发射的电波可达的范围中与所有其他通信站链接，例如，该特定通信站需要存储有关其他通信站的信息。

但是，在最通常的情况下，关于其的信息可以被存储在该特定通信站中的其他通信站的数量由该特定通信站的硬件约束或系统约束所限制。如果其他通信站的数量超过了该限制，令人担心的是，还需要执行诸如额外处理的复杂处理。

作为对上述问题的可能解决方案，将其他通信站数量的最不利的值或最大值设为足够大的值，以使不必执行额外处理。但是，根据该实现观点，无尽的大存储区域的分配是不被期望的。此外，依赖于系统，如果存在太多其他通信站，则另一通信站可能不能再被调节。

[文件列表]

[专利文件1]

日本已公开专利2001-128231

[非专利文件1]

国际标准ISO/IEC8802-11：1999(E)ANSI/IEEE Std 802.11，1999版，11部分：Wireless LAN Medium Acess Control(MAC)and PhsicalLayer(PHY)Specifications(无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)

[非专利文件2]

ETSI标准ETSI TS 101 761-1 V1.3.1宽带无线接入网(BRAN)；HIPERLAN类型2；数据链路控制(DLC)层；部分1：Basic DataTransport Function(基本数据传输功能)

[非专利文件3]

ETSI TS 101 761-2 V1.3.1宽带无线接入网(BRAN)；HIPERLAN类型2；数据链路控制(DLC)层；部分2：Radio Link Control(RLC)sublayer(无线链路控制(RLC)子层)

[非专利文件4]

对IEEE标准的信息技术的补充-电信和系统间的信息交换-局域和城域网-特定需求-部分11：Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Physical Layer(PHY)specifications(无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规范)：High-Speed Physical Layerin the 5GHZ Band(5GHZ频带中的高速物理层)

发明内容

因此，本发明的一个主要目的在于解决上述问题，提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法及计算机程序，其允许每一个通信站根据基于CSMA方法的载波检测适当接入通信介质，同时避免冲突。

本发明的另一目的在于提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法及计算机程序，其允许每一个通信站通过根据无线通信环境中通信介质的占用状态获得所期望的通信机会而适当进行操作，其中根据CSMA方法来执行对通信介质的接入控制。

本发明的又一个目的在于提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法、及计算机程序，其允许每一个通信站通过根据无线通信环境中通信介质的占用状态获得所期望的通信机会而适当进行操作，其中根据CSMA方法来执行对通信介质的接入控制。

本发明的又一目的在于提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法、及计算机程序，其具有以下特征，即允许每一个通信站设置可执行通信范围的特征，该通信站在该可执行通信范围中能够独立地发射和接收数据，及能够执行对通信介质的公平接入控制，而不会引起每一个通信站经历不一致的接入机会，即使通信站每一个设置在无线通信环境中的可执行发射范围，其中根据CSMA方法来执行对通信介质的接入控制。本说明书中所使用的技术术语“可执行发射范围”指数据发射可在其中执行的范围。

本发明的又一个目的在于提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法、及计算机程序，其允许任何特定通信站获得所期望的发射数据的机会，即使无线通信环境中存在于该特定通信站周围的通信站的数量增加，其中根据CSMA方法来执行对通信介质的接入控制。

本发明的另一目的在于提供一种优良的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法、及计算机程序，其允许有关邻近通信站的信息被适当管理，即使无线通信环境中存在于特定通信站周围的通信站的数量增加，其中根据CSMA方法来执行对通信介质的接入控制。

根据解决上述问题的本发明的第一方面，提供了一种无线通信系统，其允许每一通信站根据对其他通信站发射的信号检测或在所发射的信号中描述的信息，适当接入通信介质，同时避免冲突。

每一通信站允许设置可执行通信范围，该通信站在该可执行通信范围中能够发射和接收数据。

每一通信站检验通信介质的占用状态，并设置它自己的可执行通信范围。

应该指出，本说明书中所使用的技术术语“系统”指多个装置或多个功能模块的逻辑集合，其中这些装置或功能模块每一个用于实现特定功能。但是，这些装置或功能模块没有必要专门容纳于单个框中。

在本发明所提供的无线通信系统中，每一个通信站根据通过对典型CSMA/MA过程的执行而对其他通信站所发射的信号的检测，控制对通信介质的接入，同时避免冲突。可选地，每一通信站根据在所发射的信号中所描述的信息，控制对通信介质的接入，同时避免冲突。该信息包括持续时间字段，作为有关包发射期间的典型信息和有关其他通信站利用其发射该信号的定时信息。此外，每一通信站能够在时分多路通信中实现多维连接。

在本发明提供的无线通信系统中，每一通信站能够控制它自己的信号检测能力，以设置可执行接收范围。此外，每一通信站能够控制它自己的发射功率，以设置可执行发射范围。

也就是说，每一通信站能够检查通信介质的占用状态，并根据通信介质的占用状态将它自己的可执行通信范围设置为这样的值，即共同存在于该可执行通信范围中的通信站的数量为在预定范围内的值。

例如设定任何特定通信站认知这一事实，即邻近的通信站正在通过设置比该特定通信站的可执行发射范围宽的可执行发射范围来发送数据。在这种情况下，作为对这一认知的响应，该特定通信站改变可执行接收范围。在另一典型情况下，特定通信站认知这一事实，即该特定通信站位于能够接收由该特定通信站发射的数据的另一通信站的可执行接收范围之外。在这一另一情况下，作为对这一认知的响应，该特定通信站改变它自己的可执行接收范围。以这一方式改变可执行通信范围，该特定通信站能够建立该特定通信站本身与该特定通信站周围每一通信站之间的平衡，以及实现公平和一致的接入控制。

此外，例如当确定的结果指出从作为通信方站的通信站接收的接收功率信息足够高，从而即使发射功率降低也能以所期望的高数据速率发射数据时，通信站可基于降低干扰的数量的目的改变可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，当确定的结果指出由于来自除了期望通信方之外的通信站的信号正在占用所述通信介质的状态一直在持续的事实，而导致不能保证向所期望通信方发射的期间时，任何特定通信站可基于确保更宽发射时带的目的，改变可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，确定的结果可能指出由于邻近通信站位于波范围的边缘附近的事实，而对于这些邻近通信站每一个是否能够与该特定通信站通信的不确定。在此情况下，任何特定通信站可基于从该特定通信站发射的电波可达的波范围中排除一个或多个邻近通信站或将这些邻近通信站包括在具有高可靠度的波范围中的目的，改变可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，当确定的结果指出存在其他通信站内在的发射功率、发射的信号精确度、及接收特性的变化时，任何特定通信站可基于吸收该特定通信站周围的其他通信站之间的干扰数量上的差的目的，改变可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，任何特定通信站能够基于限制该特定通信站能够从其接收数据的通信站的数量的目的，改变它自己的可执行接收范围。这样，即使该特定通信站周围的通信站的数量增加，也设置正确的可执行通信范围。因此，该特定通信站能够正确管理关于该特定通信站周围的通信站的信息，而无需增加该特定通信站所承载的硬件负荷的数量。

此外，随着特定通信站周围的通信站数量的增加，通信介质为该特定通信站而清空的期间变短，以预料发射机会数量降低。在这种情况下，设置正确的可执行通信范围，且该特定通信站能够获得所期望的发射机会。

此外，任何特定通信站能够基于限制该特定通信站能够向其发射数据的通信站的数量的目的，改变它自己的可执行发射范围。

通信站的可执行通信范围包括可执行接收范围和可执行发射范围。可根据该通信站的信号检测能力设置前者的范围，而可根据该通信站的发射功率设置后者的范围。前者和后者的范围可彼此独立设置。

此外，可能提供一种配置，其被设置为允许每一通信站改变它自己的可执行通信范围例如，可能提供一种配置，其被设置为允许每一通信站只在与特定通信站的通信的时带附近中的期间，将它自己的可执行通信范围变窄。此外，通信站可在确定该通信站与特定通信站之间的通信的时带之前，根据发射方和接收方通信站的可执行发射范围和可执行接收范围提取介质占用信息，并根据所提取的介质占用信息确定通信时带。

如果不一致地设置特定通信站的可执行接收范围和可执行发射范围，则可能发生下述现象。也就是说，该特定通信站可能能够从另一通信站接收信号，但不能向该另一站发射信号。相反地，特定通信站可能能够向另一通信站发射信号，但不能从该另一站接收信号。在这样的情况下，能够以高发射功率发射数据的通信站被放置在无条件适合的位置，能够轻易获取接入通信介质的权利。这样，出现了接入控制不一致的问题。

另一方面，根据本发明，由通信站设置适合于可执行接收范围的可执行发射范围，或由该站设置适合于可执行发射范围的可执行接收范围。该站能够在可执行发射范围中与它的可执行接收范围极其一致地进行操作。这样，甚至是在其中每一通信站被允许设置可执行通信范围的无线通信环境中，其中该范围允许该站向另一站发射数据，可解决前述接入控制不一致的问题。

此外，当特定通信站分别作为只能够与主站通信的主站和从站进行操作时，要求从站只具有相对低的处理能力，且不具有从除主站之外的通信站接收信号的意图。这样，这样的从站可将它自己的可执行接收范围设为不超过主站的可执行接收范围的值。此外，作为从站的通信站可将它自己的存在报告给主站，以响应从主站接收到的信号。

此外，通信站可交换有关它们的可执行发射范围的信息。例如，在自主分布类型的无线通信网络中，所有通信站互相独立的向对方发射信标信号。通信站所发射的信标信号传送关于该站的发射功率的信息。

在其中每一通信站互相识别其他通信站的发射功率的无线通信系统中，发射数据的通信站能够估计作为发射的目的地的通信站的接收机SNR，以便确定正确数据速率。具体地，发射数据的通信站能够根据从过去从接收方通信站接收的信号获得的接收机SNR以及发射和接收方站的发射功率，估计作为发射的目的地的通信站的接收机SNR。然后，发射方通信站能够根据估计的结果确定正确的数据速率。

此外，根据本发明的第二方面，提供了一种以可由计算机读取的格式编写的计算机程序，其作为由所述计算机在计算机系统中执行以执行这样的处理的程序，这样的处理用于在预定无线通信环境中根据对其他通信站发射的信号的检测或在所发射的信号中描述的信息，对接入通信介质的无线通信装置的操作进行控制同时避免冲突。该计算机程序包括监视通信介质的占用状态的介质监视步骤，及根据在介质监视步骤监视的通信介质占用状态，在通信装置中设置可执行通信范围的通信控制步骤。

根据本发明第二方面的计算机程序是以计算机可读的格式编写的、用于在计算机系统中执行预定处理的计算机程序。换句话说，根据本发明第二方面的计算机程序安装在计算机系统中，该计算机系统能够演示协作性动作，以作为无线通信装置进行操作。多个这样的无线通信装置被激活，可构造无线通信网络以提供与根据本发明第一方面的的无线通信系统相同的效果。

根据本发明，每一通信站能够控制允许信号发射的范围。这样，甚至是对于具有不同发射功率的通信站，也可大大降低对通信介质的接入控制的不一致性。结果，可实现高度独立于发射功率的公平数据发射。

此外，根据本发明，即使围绕特定通信站出现了许多通信站，也可对于该特定通信站控制接收信号的范围，以相当地降低该特定通信站不能发射信号的期间的长度。此外，同时对发射功率进行控制，并可降低对其他通信站的干扰的影响。

这样，根据本发明，由于可根据周围通信站的数量及通信介质被其他通信站占用的时带对信号发射/接收范围进行控制，所以甚至是在限制容纳在其中的通信站的数量和在所容纳的站之间的业务流量的无线通信系统中，在交换缩小信号发射/接收范围的适应性范围中确保好的通信是可能的。

根据下面参照附图对作为本发明实施例的实施例的更详细解释中，本发明的其他目的及其特征和优点将可能变得显而易见。

附图说明

图1是示出由本发明的实施例实现的在无线通信网络中作为通信站进行无线通信装置的功能配置的模块的图示；

图2是示出帧格式的典型结构的图示，该帧格式在无线通信装置很可能改变它的发射功率时采用；

图3是示出同步处理电路的典型配置的图示；

图4是示出前同步码检测器的典型配置的图示；

图5是示出前同步码检测器所输出的典型信号的图示；

图6是示出前同步码检测器所输出的信号的值分布的图示；

图7是示出一种情况下的对通信介质的接入序列的图示，在该情况中执行根据本发明的控制以在与图40中所示的例子相同的情况下对发射功率值和信号检测能力进行控制和设置；

图8是示出一种状态的图示，该状态中特定通信站由于其他通信站在该特定通信站周围密集位置处的存在，而缩小它自己的可执行接收范围；

图9是示出一种状态的图示，该状态中因为通信站控制可执行接收范围，而该通信站的可执行接收范围和可执行发射范围变得彼此不一致；

图10是示出一种状态的图示，该状态中在通信站STA0在其信号检测检测能力降低之后执行同样减小其发射功率的处理之后，通信站STA0的可执行发射范围可实现为几乎与其可执行接收范围相一致；

图11示出表示由通信站执行的一个过程的流程图，该过程用于适应性地设置可执行发射范围以伴随对可执行接收范围的控制；

图12示出表示由通信站执行的过程的流程图，该过程用于适应性地设置可执行接收范围以伴随对可执行发射范围的控制；

图13是示出每一通信站所采用的信标发射过程的说明性图示；

图14是示出可被设置于超帧中的信标发射定时的图示；

图15是示出一种状态的图示，该状态中发射优先级被给予发射信标的通信站；

图16是示出用于一种情况的超帧(T_SF)的典型结构的图示，该情况中发射优先级化期间(TPP)被给予已发射了信标的通信站；

图17是示出由通信站执行以在TPP和FAP期间启动信号发射的操作的说明性图示；

图18是示出作为通信站操作的无线通信装置的典型状态转换的状态转换图；

图19是示出作为通信站操作的无线通信装置的其他典型状态转换的状态转换图；

图20是示出一种状态的图示，该状态中通信站发射多个每一个称作辅助信标的虚拟信标，以延长发射优先级化期间；

图21是示出本发明提供的如具有自主-分布类型的无线通信系统的无线通信系统中发射的信标帧的典型格式的图示；

图22是示出NBOI字段中所设置的典型位值的阵列的图示；

图23是示出TBTT和实际信标发射定时的图示；

图24是示出由参与到该无线通信系统中的新通信站所执行的操作的状态图示，该操作即根据从每一邻近通信站接收的信标的NBOI设置它自己的TBTT；

图25示出表示通信站所执行的设置它自己的信标发射定时的处理过程的流程图；

图26是示出一些具体处理操作的说明性图示，这些操作即提高感测电平、创建Rx NBOI表同时缩小可执行接收范围、及搜索所创建的Rx NBOI表中的可用时隙；

图27是示出一种状态的图示，该状态中即使通信站将可执行接收范围扩展到最大范围，也未出现干扰通信站；

图28示出表示通信站执行的增大其自己的可执行通信范围的处理过程的流程图；

图29是示出包括只执行较少处理的通信站的无线通信系统的网络技术的图示；

图30是示出在只执行较少处理的通信站和要与该只执行较少处理的通信站连接的通信站之间执行的通信过程的说明性图示；

图31是示出无线通信系统中通信站所执行的确定数据速率的处理过程，在该无线通信系统中每一通信站识别任何其他通信站的可执行发射范围；

图32示出表示通信站所执行的确定数据速率的处理过程的流程图；

图33是以传统过程为例对基于CSMA/CA方法的发射/接收过程的描述中所涉及的说明性图示；

图34是以传统控制为例对基于RTS/CTS过程的接入控制的描述中所涉及的说明性图示；

图35是示出IEEE802.11a标准中规定的帧格式的典型配置的图示，其中IEEE802.11a标准是IEEE802.11的扩展标准；

图36是示出如IEEE802.11a标准中规定的前同步码的典型结构的图示；

图37是示出IEEE802.11a标准中定义的每个帧中的PSDU部分的典型结构的图示；

图38是示出存在对通信站的考虑的基于CSMA过程的接入控制的操作的说明性图示；

图39是示出存在对通信站的考虑的基于CSMA过程的接入控制的其他操作的说明性图示；

图40是在对如由发射功率的不一致性而引起的接入控制不一致的接入控制的不一致的描述中所涉及的说明性图示；

图41是示出一种状态的图示，该状态中通信站根据时间带改变它的发射功率和信号检测能力；

图42是示出一种状态的图示，该状态中围绕于发射方通信站STA1的通信站的业务流量不同于围绕于接收方通信站STA0的通信站的业务流量；以及

图43示出表示通信站所执行的一个处理过程的流程图，该过程即根据每一邻近通信站的发射优先级化期间和每一邻近通信站的感测电平的使用状态，确定它自己的可执行接收范围和可执行发射范围。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行描述。

本发明中设定的在通信中使用的传输线路是无线线路，该线路形成了连接多个通信站的网络。本发明中设定的通信是存储转发类型的业务。通过所设定的通信，信息以包为单位传输。此外，在下列描述中，设定每个通信站是单信道通信站。然而，本发明可扩展到通信介质是包括多频道的多信道通信介质的情况。

在本发明提供的无线通信网络中，对有效利用信道资源的数据发射和以灵活时分多路接入结构所发射的(MAC)帧进行控制。此外，每一通信站能够根据基于CSMA(载波侦听多路接入)方法的接入过程直接及异步地发射信息。本发明的实施例中，通信环境设定为符合IEEE802.11a的环境，IEEE802.11a是IEEE802.11的扩展标准。

A.无线通信装置的配置

图1是示出无线通信装置100的功能配置的模块的图示，该无线通信装置作为本发明的实施例所实现的无线通信网络中的通信站进行操作。该图中所示出的无线通信装置100通过网络连接到其他无线通信装置，其中该网络允许这些装置在相同的无线通信系统中有效进行信道接入。

如图中所示，无线通信装置100包括接口101、数据缓冲器102、中央控制单元103、发射数据生成单元104、无线发射机单元106、定时控制单元107、天线109、无线接收机单元110、接收数据分析单元112和信息存储单元113。

接口101是用于与连接到无线通信装置100的外部装置交换各种信息的部件，即使该装置在图中未示出。外部装置的例子为个人计算机。

数据缓冲器102是用于暂时存储从连接到无线通信装置100的装置接收的数据，其中该装置通过接口101和无线传输线路与无线通信装置100连接。

中央控制单元103是用于管理无线通信装置100中的一系列信息发射/接收处理并控制以集中方式对传输线路的接入的部件。基本上，基于CSMA方法执行对传输线路接入的控制，以在随机时间对补偿定时器进行操作同时监视传输线路的状态，并获得如果在补偿期间没有所发射的信号则发射数据的权利。在这一实施例中，中央控制单元103检查通信介质的占用状态并设置它自己的这样的可执行通信范围，即共存于该可执行通信范围中的通信站的数量处于预定范围内。

发射数据生成单元104生成要从无线通信装置100向指定为接收方站的另一通信站发射的包和信标信号。在通信站之间交换的包可为数据包、RTS包、CTS包、或ACK包。在无线通信装置100的情况下，无线通信装置100向指定为接收待发射数据的接收方站的通信站发射RTS包，作为请求数据发射的包。无线通信装置100从指定为接收待发射数据的接收方站的通信站接收CTS包，作为指示该接收方站准备就绪接收数据的包。无线通信装置100从接收方站接收ACK包，作为指示接收方站已接收到无线通信装置100发射的数据的包。例如，将具有预定长度的部分从存储于数据缓冲器102中的数据中提取出来，并将其作为所创建的数据包的有效载荷进行发射和使用。

无线发射机单元106包括调制器、D/A转换器、上变频器和功率放大器(PA)，这些部件在图中未示出。调制器是用于通过采用诸如OFDM(正交频分复用)方法的预定调制方法，对待发射信号进行调制的部件。D/A转换器是用于将待发射信号数字信号转换为模拟信号的部件。上变频器是用于通过对模拟信号应用频率转换，而对待发射模拟信号进行上变频的部件。功率放大器是用于对待发射的上变频后的信号的功率进行放大的部件。然后，无线发射机单元106执行无线发射过程，以预定发射速率发射放大后的信号。在这一实施例中，在无线发射机单元106中对发射功率进行控制，且无线通信装置100能够设置它自己的可执行发射范围。此外，在这一实施例中，发射速率是在发射功率和接收机SNR的基础上确定的，其中发射功率和接收机SNR被设置为无线通信装置100和每一通信方之间的数量。后面将详细描述发射速率的确定。

无线接收机单元110包括LNA(低噪声放大器)、下变频器、AGC(自动增益控制器)、A/D转换器、及解调器，这些部件在图中未示出。LNA是用于对通过天线109从另一通信站接收的信号的电压进行放大的部件。下变频器是用于通过对在LNA中完成电压放大的信号应用频率转换。而对该信号进行下变频的部件。A/D转换器是用于将接收的模拟信号转换为数字信号的部件。解调器是用于执行建立同步的同步过程、信道估计过程、及采用诸如OFDM方法的解调方法的解调过程的部件。在这一实施例中，在无线接收机单元110中对信号检测能力进行控制，且无线通信装置100能够设置它自己的可执行接收范围。

天线109是用于通过无线通信的预定频道向另一无线通信装置发射信号、或接收由另一无线通信装置发射的信号的部件。在这一实施例中，为每一通信站只提供了一个天线，且该天线不能用于同时发射和接收信号。

定时控制单元107是用于控制定时以发射和接收无线信号的部件。这些定时包括发射它自己的包的定时、发射诸如遵照RTS/CTS方法的RTS、CTS、数据和ACK包的包的定时。此外，这些定时还包括设置NAV的定时，以及当接收到目的地为另一通信站的包时发射和接收信标信号的定时。发射遵照RTS/CTS方法的包的定时设置帧间隔IFS和补偿期间。

接收数据分析单元112是用于对从另一通信站接收的包和信标信号进行分析的部件。

信息存储单元113是用于存储执行处理的过程的指令，其中的处理诸如控制由中央控制单元103作出的接入序列的操作。信息存储单元113还用于存储包括从对所接收的包和信标信号的分析结果中获得的信息的数据。

在这一实施例中，中央控制单元103通过检查通信介质及设置它自己的通信站的这样的可执行通信范围，来执行控制通信的操作，其中的可执行通信范围即共存于该可执行通信范围中的通信站的数量处于预定范围内。

例如，中央控制单元103设置它自己的通信站的可执行通信范围，以便限制存在于该可执行通信范围中的通信站的数量。这样，设置了适合的它自己的通信站的可执行通信范围，且在不增加硬件负载的情况下正确管理有关邻近通信站的信息是可能的，即使周围通信站的数量增加。

此外，随着在它自己的通信站周围的通信站数量增加，通信介质为它自己的通信站而清空的期间变短，以便期望发射机会的数量减少。在这种情况下，设置了适当的可执行通信范围，且它自己的通信站能够调整共存通信站的数量并获得所需发射机会。

除此之外，中央控制单元103能够设置它自己的通信站的可执行通信范围，以便限制可从它自己的通信站向其发射数据的通信站的数量。

在这一情况下，如果无线发射机单元106的可执行发射范围和无线接收机单元110的可执行接收范围被个别设置，且以不一致的值来设置可执行发射范围和可执行接收范围，则不一致的设置引起了接入控制不一致的问题，即能够以高发射功率发射数据的通信站被放置于无条件满足的位置，允许轻易地获得接入通信介质的权利。为了解决这一不一致接入控制的问题，以适于可执行接收范围的值来设置可执行发射范围，或以适于可执行发射范围的值来设置可执行接收范围，以使它自己的通信站能够以不一致的可执行发射和可执行接收范围进行操作。

图2是示出一种帧格式的典型结构的图示，在作为本实施例所实现的无线通信系统中的通信站进行操作的无线通信装置100很可能改变发射功率的界限内采用该帧格式。

对一个包进行解码所需的信息称作PLCP(物理层会聚协议)报头。PLCP报头包括速率位、长度字段、功率字段、奇偶校验位、编码器尾位、业务字段。速率字段表示信息部分的发射速率，其包括PLCP报头的业务字段。长度字段表示信息部分的长度。功率字段表示发射该包的通信站的发射功率。

包接收机能够根据对包括在报头中的速率和长度字段进行解码的结果，执行对作为PLCP报头之后包括在该包中的信息部分进行解码的工作。此外，引用PLCP报头的功率字段，其可能抓取通信方的发射功率。

在该图中所示的例子中，功率字段包括在PLCP报头中，作为表示发射该包的通信站的发射功率的字段。但是，应该指出，有关发射功率的信息不必须设置于PLCP报头中。例如，该信息可提供于对应于MAC报头或只在信标信号中描述的位置处。总之，发射数据的通信站能够抓取有关接收该数据的通信站的发射功率的信息、及接收数据的通信站能够抓取有关发射该数据的通信站的发射功率的信息是很重要的，即使用于描述该信息的机制是任意的。

B.对无线接收机单元的信号检测能力的控制

如前面已描述过的，称作前同步码的已知信息包括在所发射信号的报头处，已使信号接收机侧能够通过对前同步码的检测而检测信号的存在。一般地，检测信号的操作作为同步处理的一部分执行。

图3是示出包括在用于无线通信装置100中的无线接收机单元110中的同步处理电路的典型配置的图示。下面的描述参照该图对在检测到包括前同步码的信号期间对于该前同步码所执行的处理。

在同步处理电路中，除了信号的检测，还执行检测和校正频率偏移的操作以及提取信号接收时间的操作。

完成数字转换处理和数字滤波处理的所接收信号从码元输入终端提供给同步处理电路。同步处理电路从码元输出终端输出的信号被提供给IFFT(快速傅里叶转换)单元，该单元在图中未示出。从同步有效终端输出的信号指示从码元输出终端输出的信号是有效的。

在已检测到所接收信号的前同步码的期间内，选择器将所接收信号提供给前同步码检测器。前同步码检测器执行检测所接收信号的前同步码的处理。通过搜索前同步码的前半部分8.0微秒来检测该前同步码。

在前同步码检测器检测到以广播脉冲串形式的前同步码时，前同步码检测器请求选择器将所接收的信号提供给FIFO缓冲器以及频率偏移估计单元，并将根据所接收信号的前同步码估计的粗略频率校正值提供给频率偏移估计单元。

频率偏移估计单元根据从前同步码检测器接收的粗略频率校正值以及从选择器接收的前同步码的后半部分8.0微秒来计算校正频率偏移值，并将所计算的校正频率偏移值提供给乘法器，该乘法器通过使用所计算的校正频率偏移值对从FIFO缓冲器中读出的接收信号(即前同步码的后半部分8.0微秒)进行校正。

其频率偏移已校正过的信号再次被存储于另一FIFO缓冲器中，并被提供给精确定时检测器，该检测器用于检测具有较高精确度的接收定时。精确定时检测器通过识别前同步码的后半部分与参照之间的交互相关性，来检测具有较高精确度的接收定时。检测到的接收定时也被存储于其他FIFO缓冲器中，并经由定时计数器提供给同步有效终端。

定时计算器根据接收广播脉冲串的定时识别诸如OFDM码元的定界符的信息，并在信标发射间隔的其他期间之间进行管理。

图4是示出前同步码检测器的典型配置的图示，图5是示出由前同步码检测器输出的典型信号的图示。

在前同步码检测器操作期间，不仅是接收变得不清楚，而且还在频率偏移变成至少等于200kHz的状态中接收数据。在这一情况下，参照图4，下面的描述对前同步码检测器进行解释，该解释通过对基于尽可能不使检测特征依赖于频率偏移方法的实现的考虑及对其中所接收信号的自相关值用于前同步码的检测中的情况的设定。当然，其中所接收信号和已知模式之间的交互相互值用于前同步码的检测中的情况同样保持真实。在这一情况下，以对交互相关值的计算来代替图4中所示的前同步码检测器的配置，其他的基本上与关系到本发明时的配置保持相同。

在该图中所示的前同步码检测器中，在8.0微秒的期间内计算与0.8微秒之前接收到的信号的自相关性，所计算的自相关性的和是一个复数。然后，同步检测电路的输出被分为两部分，即该复数的绝对和相位(Arg)值。也称作相关子输出的绝对值是获得为复数的自相关性的绝对值。相位值作为频率偏移值用于后面的处理。另一方面，相关性的绝对值用于信号检测中。可期望充分理解一点，即利用以0.8微秒的间隔重复前同步码的前半部分8.0微秒的事实，可利用如图4中所示的电路来实现前同步码检测器，即使包括了频率偏移。

如果前同步码信号被提供给如图4中所示的电路，随时间轴变化的相关性绝对值示于图5中。注意到作为代表该相关性的绝对值的电波的显示于图5中的电波的峰值所在的时间与前同步码的前半部分8.0微秒的接收结束所在的时间相符。如图4中所示的电路的前同步码检测器监视相关性绝对值。如果相关性绝对值超过了阈值，则前同步码检测器确定存在包括该前同步码的信号。在图5中所示的例子中，该阈值被设为约0.325。

已知由如图4中所示的前同步码检测器输出的自相关性的绝对值的最大值具有依赖于接收机SNR的如图6中所示的分布。如该图中所示的，自相关性的绝对值的最大值对于0dB的接收机SNR处于约0.35到0.55的范围内，对于3dB的接收机SNR处于约0.55到0.70的范围内等。自相关性的绝对值的最大值和接收机SNR处于与彼此很强的相关性内。

这样，在前同步码检测器中的阈值设置被改变，对信号的近似检测精确度或接收的敏感度的控制是可能的，对信号的近似检测精确度或接收的敏感度的控制意味着对无线通信装置100的可执行接收范围进行调整。即使接收敏感度提高，也可以低SNR检测数据。

例如设定无线通信装置100被设为接收具有至少0dB的接收机SNR的信号。在这一情况下，该阈值可被设为0.325。如果无线通信装置100被设为接收具有至少3dB的接收机SNR的信号，该阈值可被设为0.55或略小值。利用设为0.55的阈值，即使接收到具有约0dB的SNR值，则自相关性的绝对值的最大值也从来不会超过0.55，因此未检测到该同步码。

作为另一控制信号检测能力的方法，采用包括插入到信号接收系统的交换机和衰减器的装置是可能的。在这一情况下，如果期望降低信号检测能力，则将所接收信号在处理之前提供给衰减器。

作为控制信号检测能力的又一方法，对接收机中所应用的A/D转换器的位宽度进行调整。也就是说，为了降低信号检测能力，使用具有小特别宽度的A/D转换器。以这种方式，节省功率，容许更多量化错误，作为等效结果，接收信号的SNR降低。

C.由通信站之间发射功率上的不同所引起的接入控制不一致

在本发明所提供的无线通信系统中，允许每一通信站单独设置可执行通信范围，在该范围中可向另一通信站发射数据或从其接收数据。但是，如前面已经描述过的，在基于包括RTS/CTS过程的CSMA技术的接入方法中，当通信站之间的发射功率限制限制上存在不同时，产生了接入控制不一致的问题。例如，参照图40。

这样，在这一实施例中，每一通信站根据发射功率值设置信号检测能力，并创建它自己的这样的可执行通信范围，即可执行发射范围几乎与可执行接收范围相同。这样，可解决接入控制不一致的问题。

如下面给出的表格中所示的，例如，具有较大发射功率的通信站持续需要在具有较低SINR的环境中的信号检测能力，并设置如同可执行发射范围的较宽可执行接收范围。相反地，由于可执行接收范围变窄了一数量，该数量对应于可执行发射范围由于较小发射功率而缩小的数量的事实，具有较小发射功率的通信站不具有在具有较低SINR的环境中的较好信号检测能力。

表2

类别	发射功率值	信号检测能力
			#0	19[dBm]	＞0dB
#1	16[dBm]	＞3dB
			#2	13[dBm]	＞6dB

当然，本发明的实质并不限于在上表中所示出的典型值。上表中所示出的典型值的重要一点只暗示信号检测值可被设为一个值，该值随着发射功率值的增加而降低。为了使可执行接收范围与可执行发射范围相匹配，需要使发射功率值的变化约等于信号检测能力的变化。

应该指出，如果信号检测能力降低，以使除非信号具有较高SNR，否则不会接收到该信号，则对通信介质的接入控制允许发射信号，即使另一信号已存在于该介质中。但是，存在干扰功率的事实不会改变，并且还保持原样。这样，信号检测能力提高，且干扰功率的动态变化范围相当大地改变，且如果发射数据速率是可变的，则在某些情况下必须执行处理以试图选择更恒定的发射数据速率。

针对上述的问题，到目前所给出的说明暗示发射功率值的变化被实现为约等于信号检测能力上的变化。然而，如下面给出的表中所示的，发射功率值的变化可被实现为略大于信号检测能力的变化，或相反地，发射功率值的变化可被实现为略小于信号检测能力的变化。

表3

类别	发射功率值	信号检测能力
			#0	19[dBm]	＞0dB
#1	16[dBm]	＞2dB
			#2	13[dBm]	＞4dB

表4

类别	发射功率值	信号检测能力
			#0	19[dBm]	＞0dB
#1	16[dBm]	＞4dB
			#2	13[dBm]	＞8dB

每一通信站中的发射功率值和信号检测能力每一个还可是恒量。但是，本发明的特征是通过动态控制发射功率值和信号检测能力，通信站能够根据通信的情况控制发射和接收范围。应该指出，期望使同一无线通信系统中的所有通信站通过遵守同一规则进行操作。

对发射功率值和信号检测能力进行控制，并按上面描述的对其进行设置，减轻在由于通信站之间的发射功率限制上的不同而使对通信介质的接入控制变得不一致的情况下，该情况如图40中所示的情况，给予具有小发射功率的的通信站STA0的发射机会的数量无条件减少的影响是可能的。

图7是示出一种情况下的对通信介质的接入序列的图示，在该情况中执行根据本发明的控制以在与图40中所示的例子相同的情况下对发射功率值和信号检测能力进行控制和设置。

在图7所示的例子中，在无线通信环境中存在四个通信站STA0、STA1、STA2和STA3。设定通信站STA1要向通信站STA3发射数据，通信站STA0要向通信站STA2发射数据。在这一情况下，基本上只有互相邻近的通信站位于所发射的电波可达到的范围内。但是，由于通信站STA0的发射功率小于通信站STA1的发射功率，所以由通信站STA1在STA1→STA0方向上发射到通信站STA0的信号由通信站STA0所接收，但由通信站STA0在STA0→STA1方向上发射到通信站STA1的信号不能由通信站STA1所接收。

首先，在时间T1，通信站STA1发射RTS信号，但是，由于通信站STA0的信号检测能力被设为较小值，所以通信站STA0不能接收该RTS信号。这样，通信站STA1根据前面描述的过程向通信站STA3发射数据，并在时间T8结束该事务。

由于通信站STA0不能接收由通信站STA1所发射的RTS信号，所以在时间T8结束的期间内，通信站STA0不会建立NAV并进入等待发射机会的状态。也就是说，在通信站STA1正根据RTS/CTS过程向通信站STA3发射数据时，通信站STA0能够与从通信站STA1到通信站STA3的数据发射同时向通信站STA2发射数据。也就是说，在时间t’，根据前面描述的过程，通信站STA0向通信站STA2发射RTS信号，且然后能够向通信站STA2发射数据。

在图40中所示的例子中，通信站STA0将信号检测能力设置为与发射功率相比太高的值。这样，从通信站STA1发射的信号干扰接收，通信站STA0不能实现对通信介质的接入。在图7所示的例子中，另一方面，通信站STA0将信号检测能力设为对应于发射功率的较小值。这样，从通信站STA1发射的信号不干扰接收，通信站STA0能够实现对通信介质的接入。也就是说，摆脱能够以大发射功率发射数据的通信站STA1被放置于无条件适合的位置处的情况是可能的。

在图7所示的例子中，通信站STA0只具有用于小发射功率的放大器。但是，为了至少暂时最大化可执行接收范围，设定可执行接收范围被设为大于可执行发射范围一与平衡相比具有较大差值的值，该值将在发射功率和信号检测能力之间建立为如表2或3中所示的整个无线通信系统的标准设置。甚至是在这一状态中，如果所有围绕通信站STA0的通信站每一个设置相同的可执行发射范围和相同的可执行接收范围，则两个方向上都可得到保证，且不会产生问题。这样，只要未识别出具有超过它自己的发射功率的发射功率的通信站，则不必执行上述的设置信号检测能力的处理。

如果通信站STA0从通信站STA1接收到信号，并认识到通信站STA1正以超过通信站STA0本身的发射功率的发射功率发射信号，但是，在该技术的当前状态中，可执行接收范围被设为大于可执行发射范围一与标准平衡相比具有较大差值的值的事实可被认为是一个问题。通过对信号检测能力进行控制以改变它自己的可执行接收范围，通信站能够解决这一问题。

当通信站STA0接收到来自诸如通信站STA4的另一通信站的信号，并未识别出通信站STA0本身正以超过通信站STA4的发射功率的发射功率发射信号时，通信站STA4确定通信站STA0处于通信站STA4的可执行接收范围之外。通信站STA4确定这一事实是基于即使通信站STA0向通信站STA4发射信号，也不会从通信站STA4接收到响应的根据的。在此情况下，确定通信站STA0将可执行接收范围设为大于通信站STA4的。在这一情况下，通信站STA0对可执行接收范围进行改变以从可执行接收范围排除通信站STA4，其将通信站STA4包括为邻近通信站。

应该指出，可以理解，如图40中所示的接入控制的不一致不是由这一事实所引起的，该事实即通信站STA0将信号检测能力设为与它自己的发射功率相比过大的值。可选地，该不一致是由这一事实所引起的，即通信站STA1将信号检测能力设为与它自己的发射功率相比过小的值。在此情况下，可将通信站STA1的信号检测能力重设为更大值。在此情况下，通信站STA1能够从通信站STA0接收RTS信号，在预定时间段内建立NAV，并进入等待发射机会的状态。以这种方式，通信站STA1不干扰通信站STA0所执行的通信操作。同样在此情况下，摆脱能够以大发射功率发射数据的通信站STA1被放置于无条件适合的位置的情况是可能的。

D.对过于密集存在的通信站的可执行通信范围的控制

如果通信站存在于围绕特定通信站的密集位置处，则将产生给予该特定通信站的发射机会减少，且对邻近通信站的管理变得复杂的问题，如前所述。

在这一实施例中，对发射功率值以及信号检测能力进行控制，并根据存在于围绕该特定通信站的位置处的通信站的密度设置可执行通信范围，并可应付上述问题。下面的说明对应付存在于围绕特定通信站的密集位置处的通信站的方法进行解释。

如前面参照图38所述的，如果大量通信站存在于围绕通信站STA0的位置处，则通信站STA0需要与存在于围绕通信站STA0的位置处的通信站共享资源，以使通信站STA0在某些情况下不会获得所期望的通信机会。在这一情况下，设定所有的通信站具有不一致的发射功率和不一致的信号检测能力。

在这种情况下，通过根据上述的过程降低信号检测能力，通信站STA0执行控制以缩小可执行接收范围，STA0在该范围中能够接收来自其他通信站的信号。图8是示出这一情况的模式的图示。如从图8与图38的比较中显而易见地，通信站STA0将它自己的可执行接收范围限制到通信站STA1和STA2的范围，以降低信号检测能力。结果，尽管如前面一样存在来自通信站STA6和STA4的干扰的事实，从介质接入控制的观点来看，通信站STA0只需要与通信站STA1共享通信介质。这样，通信站STA0能够获得更多的通信机会。

在这一情况下，由于只有通信站STA0的信号检测能力降低，所以只有通信站STA0处于与其他通信站的接入控制的不一致中。也就是说，通信站STA0的发射功率与它的信号检测能力相比要大，引起公平的对通信介质的接入控制。结果，其他通信站被扰乱。

具体地，如图9所示，尽管这一事实，即从通信站STA0发射的信号到达通信站STA4和STA6，从通信站STA4和STA6发射的信号不会到达通信站STA0。也就是说，通信站STA4和STA6使它们自己的发射被限制，以便不扰乱从通信站STA0的数据发射。另一方面，通信站STA0通过能够向通信站STA4和STA6发射数据而不侦听通信站STA4和STA6的发射，来对通信站STA4和STA6进行干扰。总之，如果通信站的可执行发射范围不同于它自己的可执行接收范围，则该通信站进入通信状态，从获取实现对通信介质的接入的机会的观点来看，其不能再被说成是公平的。

为了解决这一问题，当通信站STA0降低它的信号检测能力以应付邻近通信站的密度时，如前面所给出的表到4中所示的，通信站STA0需要执行同样降低它的发射功率的处理。以这种方式，可将通信站STA0的可执行发射范围实现为几乎与它的可执行接收范围相同，以使邻近通信站不再被通信站STA0的情况所扰乱。图10是示出一种状态的图示，该状态中在通信站STA0在其信号检测检测能力降低之后执行同样减小其发射功率的处理之后，通信站STA0的可执行发射范围可实现为几乎与其可执行接收范围相一致。

如果目标为使通信站STA0的可执行发射范围与它的可执行接收范围一致，则可期望使发射功率值上的变化等于如表2中所示的信号检测能力阈值上的变化。

在本实施例所实现的无线通信系统中，存在各种情况，其中通信站将不同因素认为用于确定改变它自己的可执行通信范围中的因素。

如果确定结果除了其他的以外指示一种情况，即由特定通信站从作为一方的通信站接收的接收功率信息足够大，以便即使发射功率降低也能从该特定通信站以所期望高数据速率发射数据，例如，该特定通信站在某些情况下可自动改变它的可执行接收范围和可执行发射范围，以便降低干扰数量。应该指出，在这种情况下，如果在发射功率降低之后确定很难以所期望的高数据速率发射数据，则在某些这种情况下可再次提高发射功率。

此外，确定结果可能指示一种状态一直在持续，该状态中从除了所期望的通信方之外的通信站发射的信号正占用通信介质，以使特定通信站不能分配向期望通信站发射的时间。在此情况下，该特定通信站可为了分配更多发射时带的目的，而改变它的可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，确定结果可能指示存在太多围绕特定通信站的通信站，从而这种周围通信站的数量超过了能够由该特定通信站所处理的通信站的数量。在此情况下，该特定通信站可为了减少在该特定通信站周围存在的通信站的数量的目的，而改变它的可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，由于其他周围通信站几乎不位于该特定通信站所发射的电波能够到达的范围内，确定结果可能指示对于下述情况的不清楚，该情况即该特定通信站是否能够确定一个或多个这些其他周围通信站每一个是否是该特定通信站能够与之通信的邻近通信站。此情况下，该特定通信站可为了以高可靠度从可执行发射范围和可执行接收范围中排除该其他邻近通信站或将该邻近通信站包括在可执行发射范围和可执行接收范围中，而改变可执行发射范围和可执行接收范围。

此外，任何特定通信站可改变它自己的可执行接收范围，作为对认识到下述事实的反应，该事实即该特定通信站处于其信号可由该特定通信站接收的另一通信站的可执行接收范围之外。具体地，以通信站A和B为例，尽管通信站A能够从通信站B接收信号的事实，假定除了其他的以外以通信站B不对从通信站A到通信站B的信号发射进行响应的事实为证据，确定结果指示通信站B不能认识到通信站A的存在。在此情况下，通信站A为了将通信站B排除作为邻近通信站的它的位置，可改变它自己的可执行接收范围或可执行发射范围。

上面描述的特定通信站可从不同于前述观点的立场改变可执行接收范围。也就是说，该特定通信站可为了吸收通信站内在的变化而改变可执行接收范围。这些内在变化包括发射功率的变化、或所发射信号精确度上的变化、和通信站之间信号接收性能上的变化。如果为了这种目的而改变可执行接收范围，则在某些情况下，该特定通信站还可通过实现比表2到4所示的变化(或步骤)细微的变化作为信号检测能力上的变化，来调整可执行发射范围。

应该指出对可执行接收范围进行细微的调整，不仅是为了吸收通信站内在的性能上的变化的目的，而且还为了吸收邻近通信站之间干扰数量上的不同的目的。

图11示出表示由任何特定通信站执行的过程的流程图，该过程作为适应地设置可执行发射范围以伴随对可接收范围的控制的过程。

首先，在该流程图的开始，在步骤S1检测预定的触发器。预定触发器的例子是围绕该特定通信站的通信站数量上的改变，及最近在邻近通信站中设置可执行通信范围的操作。作为对预定触发器的反应，在下一步骤S2，该特定通信站改变它的信号检测能力以将它自己的可执行接收范围设为适当值。然后，在下一步骤S3，对它自己的发射功率进行控制，以将可执行发射范围设置适合于可执行接收范围的范围。

下面给出在步骤S1检测到的触发器的列表，其中每一个触发器作为改变可执行接收范围的触发器。

(1)一种确定的结果，该结果指示其中从除了所期望的通信方之外的通信站发射的信号正占用通信介质的状态一直持续，从而使特定通信站不能分配向所期望通信站的发射的时间。

(2)一种确定的结果，该结果指示在特定通信站周围存在太多通信站，从而这种周围通信站的数量超过了该特定通信站能够处理的通信站的数量。

(3)一种确定的结果，由于其他周围通信站几乎不位于特定通信站所发射的电波能够到达的范围内，该结果指示对于下述情况的不清楚，该情况即该特定通信站是否能够确定一个或多个这些其他周围通信站每一个是否是该特定通信站能够与之通信的邻近通信站。

(4)一种事实的认识，该事实即特定通信站处于该特定通信站能够接收到其信号的另一通信站的可执行接收范围之外。

(5)吸收通信站内在变化的需要。这些内在变化包括发射功率上的变化、所发射信号精确度上的变化、或通信站之间信号接收性能上的变化。

图12示出表示由任何特定通信站执行的过程的流程图，该过程作为适应地设置可执行范围以伴随对可执行发射范围的控制。

首先，在该流程图的开始，在步骤S11检测预定触发器。预定触发器的例子是围绕该特定通信站的通信站数量上的变化，及最近在邻近通信站中设置可执行通信范围的操作。作为对预定触发器的反应，在下一步骤S12，该特定通信站改变它的发射功率以将它自己的可执行发射范围设为适当值。然后，在下一步骤S13，对它自己的信号检测能力进行控制，以将可执行接收范围设为适合于可执行发射范围的范围。

下面给出在步骤S11检测到的触发器的列表，其中每一个触发器作为改变可执行发射范围的触发器。

(1)一种确定的结果，该结果指示一种状态，该状态中特定通信站从作为通信方的通信站接收信号的功率足够大，且即使发射功率降低也能从该特定通信站以所期望的该数据速率发射数据。

(2)一种确定的结果，由于其他周围通信站几乎不位于特定通信站所发射的电波能够到达的范围内，该结果指示对于下述情况的不清楚，该情况即该特定通信站是否能够确定一个或多个这些其他周围通信站每一个是否是该特定通信站能够与之通信的邻近通信站。

E.对自主分布类型网络的应用

根据直到前一段的说明，通过对发射功率以及信号检测能力进行控制和设置，通信站能够解决由通信站的可执行发射范围之间的不一致而引起的接入控制不一致的问题，以及由大量的邻近通信站而引起的较少发射机会的问题。

这一段解释用于对任何通信站的可执行通信范围进行控制和设置的机制对自主分布类型网络的应用详情。

E-1.网络配置

在控制通信站和受控通信站之间不特别具有相关性的自主分布无线通信系统中，任何特定通信站通过信道发射信标信息，以通知该特定通信站存在的通信范围中的其他邻近通信站，并获得有关该网络配置的信息。该特定通信站包括将所发射的帧期间信标包括在发射帧期间的报头中，此后将其称作超帧。发射帧期间由信标间隔来定义。通常，超帧具有80毫秒的值。但是，超帧的值不特别限定为80毫秒。

此外，每一特定通信站扫描信道中对应于发射帧期间的期间，以检测每一邻近通信站所发射的信标。然后，通过对每一检测到的信标中描述的信息进行解码，该特定通信站能够识别该网络的配置或加入到该网络中。

下面参照图13对由每一通信站所遵从的信标发射过程进行解释。

每一通信站在侦听由邻近站发射的信标时，循序性地与邻近通信站建立同步。当一个通信站最近出现，则最近出现的通信站通过避免与每一已有通信站的信标发射定时的冲突，来设置它自己的信标发射定时。

此外，当在周围位置不存在通信站时，通信站01能够以正确定时开始信标的发射。信标的发射间隔是80毫秒。图13中所示例子的最上面一行的参考标号B01表示通信站01所发射的信标。

此后，当一个通信站最近加入到该通信范围中时，最近加入的通信站通过避免与在其他位置已经存在的信标相冲突，来设置它自己的发射定时。

例如，假定新通信站02出现于只有通信站01存在的信道中，如图13的最上面一行所示的那样。此时，通信站02从通信站01接收到信标，认识到通信站01的存在和该信标的位置。然后，通信站02大约在如图13的第二行上所示的通信站01发射的信标的间隔中间，设置发射它自己的信标的定时，并开始它自己的信标的发射。

假定通信站03又出现。此时，通信站03接收由通信站01和通信站02发射的信标中的至少一个，认识到发射由通信站03接收的信标的通信站的存在。然后，通信站03大约在如图13的第三行上所示的通信站01和通信站02发射的信标的间隔中间，设置发射它自己的信标的定时，并开始它自己的信标的发射。

此后，每一次有通信站最近加入到该无线通信系统中，根据上面描述的信标插入算法，信标的间隔变得更缩小。例如，接着加入到该无线通信系统的通信站04在大约通信站01和通信站02发射的信标的间隔中间设置发射它自己的信标的定时，在通信站04之后加入到该无线通信系统的通信站05在大约如图13的最底行上所示的通信站02和通信站04发射的信标的间隔中间设置发射它自己的信标的定时。

但是，为了防止信标溢出频带(或超帧)，预先设置最小信标间隔B_min，且在该最小信标间隔B_min内决不允许存在两个或更多发射信标的定时。例如，假定对于80毫秒的超帧将最小信标间隔B_min设为5毫秒。在这一情况下，在所发射的电波能够到达的范围中只能容纳16个通信站。

在确定新信标在超帧中的位置的过程中，期望在该超帧中均匀地分布通信站的信标发射定时，而不是为了提高发射效率而为信道确定以偏倚方式分布的密集位置处的定时。这是因为每一通信站必须在发射信标之后获取发射优先级化期间(TPP)权利。后面将对TPP的获取进行描述。这样，如图13中所示，基本上通信站约在所发射信号可由通信站本身听到的范围中的最长信标间隔的时带中间开始信标的发射。但是，还存在另一种利用方法用于在以偏倚方式分布的密集位置处安置通信站的信标发射定时。在超帧的剩余部分中，停止数据接收操作以减少该通信站的功率消耗。

图14是示出可被安置在一个超帧中的信标发射定时的典型分布的图示。但是，在该图所示的例子中，由表针的旋转来表示80毫秒超帧的流逝，在80毫秒中该表针沿圆周在在顺时针方向上旋转表针的尖端一圈。

在图14所示的例子中，存在16个被符号0到F标记的位置，作为信标可被发射的时间。也就是说，这些位置每一个是一个时隙，在该时隙处可安置信标发射定时。如前面参照图13所描述的，采用一种算法作为用于在约由现有通信站所设置的信标间隔的中间顺序安置最近加入的通信站的信标发射定时的算法。假定根据此算法已安置了信标。如果最小信标间隔B_min被设为5毫秒，则在一个超帧中只能安置16个信标的最大量。也就是说，只允许最多16个通信站加入该网络。

应该指出，如图13或图14中明确示出的，在与被慎重设为从TBTT(目标信标发射时间)的偏移一致的时间处发射每一个信标，该时间为信标发射时间。这一偏移此后称为TBTT偏移。在这一实施例中，将TBTT偏移设为伪随机数的值。伪随机数是由TOIS(TBTT偏移指示序列)唯一确定，其对于每一超帧进行更新。

通过提供TBTT偏移，即使两个通信站将它们的信标发射定时安置在了超帧中的同一时隙处，实际信标发射时间也可相互转移，从而，即使在超帧中由通信站发射的信标相互冲突，这些通信站也能互相侦听另一超帧中它们所发射的信标，更具体地，两个邻近通信站能够互相侦听由这两个站所发射的信标。每一通信站包括对于信标信息中的每一超帧所更新的TOIS，并向周围通信站通知该信标信息，如后面将描述的那样。

此外，当任何通信站正在发射或正在接收数据时，需要该通信站作为管制，以在该通信站发射一个信标之前和之后执行接收操作。除此以外，即使任何通信站正在发射或接收数据，也需要该通信站作为管制通过持续在一个超帧之上操作接收机来执行通常一次几秒钟的扫描过程，以便确定每一周围通信站是否存在或以便确定每一周围通信站的TBTT是否已转移。然后，如果通信站识别出转移后的TBTT，则定义前导和后滞TBTT，并将时间调整到最后滞的TBTT。前导TBTT是在相对于参照的-B_min/2毫秒内转移的TBTT，其是由通信站识别出的一组TBTT。另一方面，后滞TBTT是在相对于参照的+B_min/2毫秒内转移的TBTT。

E-2.发射优先级化期间TPP

在控制通信站和受控通信站之间不特别具有相关性的通信环境中，作为通信站进行操作的无线通信装置100有效利用发射信道通过每个具有灵活时分多路接入结构或诸如基于CSMA/CA方法的随机接入控制的控制，执行发射控制。

在这一实施例中，每一通信站以固定间隔发射信标。但是，在电子束发射不久，将发射优先级给予发射一个信标的通信站，以便可以分布式处理方式自主地管理信号业务流，且可分配通信带(QoS)。图15是示出一种状态的图示，该状态中将发射优先级给予发射信标的通信站。在本说明书中，将给予发射信标的通信站发射优先级的期间称作发射优先级化期间(TPP)。

图16是示出包括给予每一发射信标的通信站的发射优先级化期间TPP的超帧T_SF的典型结构的图示。如该图中所示，在所发射的信标之后，将发射优先级化期间TPP给予每一发射信标的通信站。在TPP之后的期间被定义为FAP(公平接入期间)。在FAP中，发射信标的通信站根据普通CSMA/CA方法按照其他通信站所作的那样执行通信。FAP以从下一通信站发射信标的定时结束。然后，从下一通信站发射信标的定时之后是给予下一通信站的TPP及FAP。

图17是示出通信站在TPP和FAP期间内开始发射信号所执行的操作的说明性图示。

在TPP中，通信站能够在发射了它自己的信标之后的更短包间隔SIFS之后开始发射。在该图所示的例子中，信标发送方通信站在更短包间隔SIFS之后发射RTS包。此后，以相同方式以更短包间隔SIFS所定义的帧间间隔与对方通信站交换CTS、数据和ACK包，以便不会扰乱邻近通信站并能够执行连续的通信过程。

另一方面，在FAP中，信标发送方通信站如其他通信站所作的那样在进入等待状态LIFS+随机补偿的期间之后开始发射。换句话说，每一通信站都在相等机会的基础上通过补偿期间被给予了发射的权利。在该图所示的例子中，在另一通信站发射了信标之后，首先，在LIFS期间对通信介质的状态进行监视。如果在LIFS期间通信介质是清空的或没有信号在发射，则接收到发射权利的通信站进入补偿期间。如果在补偿期间内没有信号发射，则该通信站发射RTS包。应该指出，通过以更短包间隔SIFS所定义的帧间间隔与对方通信站交换包括CTS、数据和ACK包的一系列包，作为在发射RTS包之后的包，可执行连续的通信过程，而不会扰乱邻近通信站。

根据上面描述的常规信号管理方法，被给予高优先级的通信站能够设置更短的帧间隔，并因此获得优先于其他通信站的发射权利，这些其他通信站每一个被给予较低优先级。但是，在所述的实施例中，发射优先级化期间是以不超过最大信标间隔的固定期间而固定的。在发射优先级化期间TPP之后，通信站转换到FAP，FAP是一个期间，其中所有通信站在普通IFS和随机补偿期间内在相等机会条件下试图获得发射权利。

图18是状态转换图，其示出作为通信站进行操作的无线通信装置的典型状态转换。

在正常操作模式中，通信站在开始发射包之前在LIFS之后进入等待状态一个较长帧间隔LIFS和随机补偿期间。

在该正常操作模式下，该通信站以它自己的信标发射定时TBTT，在转换到发射优先级化期间之前发射信标。具体地，通信站通过进入发射优先级化期间TPP而转换到发射优先级化模式。

在发射优先级化模式中，在等于SIFS帧间隔的等待期间的结尾，通信站开始发射包，以获得发射权利而不会扰乱邻近通信站，其中SIFS帧间隔比LIFS帧间隔要短。

通信站持续发射优先级化模式一发射优先级化期间TPP，该TPP具有对应于上层的装置所请求的频带长度的长度。

当在TPP结尾开始FAP时，或当通信站从另一通信站接收到信标时，该通信站从发射优先级化模式转换回到正常操作模式。

图19是一种状态转换图，其示出作为通信站操作的无线通信装置的其他典型状态转换。在该图所示的状态转换中，对于每一通信站，存在三个所定义的状态，即发射优先级化模式、正常发射模式、和非发射优先级化模式。发射优先级化模式对应于发射优先级化期间TPP，其中通信站具有发射优先级化权利。正常发射模式对应于FAP期间，其中没有通信站具有发射优先级化权利。非发射优先级化模式对应于任何其他通信站的发射优先级化模式。

在正常发射模式中，通信站在开始发射包之前在MIFS之后进入等待状态一普通帧间隔MIFS和随机补偿期间。这样，在FAP期间，无线通信系统中的所有通信站在(MIFS+补偿)期间之后交换包。

在此正常发射模式中，通信站以它自己的信标发射定时，在转换到发射优先级化模式之前发射信标。具体地，该通信站通过进入发射优先级化期间TPP而转换到发射优先级化模式。

在发射优先级化模式中，通信站在等待期间结尾开始发射包以获得发射权利而不会扰乱邻近通信站，其中等待期间等于比普通MIFS帧间隔短的SIFS帧间隔。通信站持续发射优先级化模式一发射优先级化期间TPP，该TPP具有对应于上层的装置所请求的频带长度的长度。当在TPP结尾开始FAP时，该通信站从发射优先级化模式转换回到正常发射模式。

此外，当通信站从另一通信站接收到信标且该另一通信站进入发射优先级化期间TPP时，该通信站转换到非发射优先级化模式。在非发射优先级化模式中，该通信站在等待期间结尾开始发射包，其中等待期间等于随机补偿期间与LIFS帧间隔的和，其中LIFS帧间隔长于正常发射模式的普通MIFS帧间隔。

当该另一通信站在该另一通信站的TPP结尾开始FAP时，该通信站从非发射优先级化模式转换回到正常发射模式。

基本上，每一通信站对于每一超帧发射一次信标，但是在某些情况下，允许通信站发射多个信标或信号，每一个信标或信号类似于一个超帧中的信标。每次发射信标，该通信站都能够进入TPP。换句话说，该通信站能够根据在超帧中发射的信标数量优先发射确保资源。当通信站在超帧中发射多个信标时，在超帧的开始所发射的信标称作正规信标，而第二和后续的信标每一个称作辅助信标。为了获取TPP或其他目的，辅助信标是以不同于正规信标的定时发射的。

根据例如在通信协议上层的装置的需求的增长，通信站可能需要超过可通过在超帧中发射一次信标而获得的发射优先级化期间TPP的通信频带。在这一情况下，通常发射辅助信标而不是正规信标以获取另一TPP。

图20是示出一种状态的图示，该状态中通信站发射多个每一个称作辅助信标的虚拟信标，以延长发射优先级化期间的长度。在该图所示的例子中，为了确保上层装置所需要的通信频带，通信站#1寻找超帧中的可用信标时隙，并将它自己的辅助信标放置在该时隙中以获得超帧中的多个TPP。

E-3.信标帧格式

图21是示出本发明所提供的作为具有自主分布类型的无线通信系统的无线通信系统中发射的信标帧的典型格式的图示。

在该图所示的例子中，信标包括RA字段、TA字段、类型字段、NBOI/NBAI字段、TOIS字段、ALERT字段、TxNUM字段、序列字段、感测电平字段、NetID字段、及TSF字段。RA(接收机地址)字段表示唯一代表作为发射目的地的通信站的地址。TA(发射机地址)字段表示唯一代表作为发射源的通信站的地址。类型字段表示包括这一字段的信标的类型。NBOI(邻近信标偏移信息)/NBAI(邻近信标活动信息)字段表示可从邻近通信站接收的信标的接收时间信息。TOIS(TBTT偏移指示序列)字段表示作为信标实际发射的偏移的上述超帧中的TBTT偏移。ALERT字段表示各种要发射到另一通信站的各种信息。该信息包括TBTT变化。TxNUM字段表示优先于其他通信站的通信站所分配的资源数量。序列字段表示唯一的序列号，万一在同一超帧中发射了多个信标则将其分配给该信标。感测电平字段表示通信站的信号检测能力的级别。NetID字段表示该通信站所属于的逻辑网络。TSF(定时同步功能)字段发射该通信站所包括的时间信息，作为与对通信介质的接入控制无关的信息。

此外，信标包括用于发射其他信息的字段。由于这些其他信息不直接与本发明的实质相关，所以这些字段被收集到ETC字段中。在ETC字段中所描述的信息的例子是针对特定信息站的分页信息。通过使用ETC字段，可对信标之后对特定通信站的数据发射进行计划。

具体地，由于信息通告信标，所以RA(接收机地址)字段用于存储广播地址。但是，如果信标是为了确定频带的目的而发射的辅助信息，则RA字段可包括表示接收方通信站的唯一信息。TA(发射机地址)字段描述唯一代表发射信标的通信站的地址。

类型字段描述以具有8位长度的位映射格式的信标的类型。在本实施例中，如用于指示该信标是正规信标或是辅助信标的信息，在0到255范围中的数值每一个用于表示优先级别。如前面所述的，正规信标是每一通信站每次在超帧中在超帧的开头处发射的信标，而辅助信标是为获得优于其他通信站的发射权利而发射的信标。具体地，在必须由每一通信站每次在超帧中在超帧的开头处所发射的正规信标的情况下，将数值255指派给该信标，作为指示最高优先级别的数字。另一方面，将在范围0到254中的数值指派给辅助信标，作为指示该业务流的优先级的数值。

由特定通信站发射的NBOI字段表示描述从邻近通信站发射的信标的接收时间的信息，即描述可由该特定通信站接收的信标的位置的信息。如图14中所示。本实施例中，在一个超帧中提供了用于定位最多16个信标的时隙。将可由特定通信站接收的信标的时隙位置映射到具有16位长度的位图是各位上。具体地，用于从特定通信站发射正规信标的发射时间TBTT对应于NBOI字段的最重要的位(MSB)，而其他时隙每一个对应于从MSB偏移处的位，其中MSB对应于该特定通信站的TBTT。也就是说，任何其他时隙对应于相对于NBOI字段的MSB的位的位置。在NBOI字段中，分配给该特定通信站所发射的信标的时隙和可由该特定通信站接收信标的时隙的位每一个被设为1，而NBOI字段中剩余的位每一个如它们原来那样被复位为0。

图22是示出NBOI字段中所设置的典型位值阵列的图示。在该图所示的例子中，通信站0创建具有位值1100 0000 0100 0000的NBOI字段。如图14中所示，一个超帧能够容纳用于最大16个通信站，即通信站0到通信站F的时隙。在其中每个通信站将第一个时隙分配给TBTT的通信环境中，该图中所示的NBOI字段指通信站0能够接收自通信站1和9发射的信标。也就是说，对分配到所接收信标的相对位置的每个NBOI位进行标记，以指示所发射的信标可被接收但该位是剩余的作为指示还未接收到信标的空间。在MSB处设置的值1指示通信站0发射正规信标。还对任何其他对应于通信站0发射辅助信标的时间的位进行标记。

如果特定通信站通过一个信道与另一通信站交换信标信号及反之亦然，则根据包括在该信标中的NBOI信息，可将从特定通信站向该另一通信站发射信标的信标发射定时正确安置在NBOI字段中，且可从该NBOI字段中检测出该特定通信站从该另一通信站接收信标的信标接收定时，以便能够避免冲突。

NBAI字段表示标识由该特定通信站实际接收的信标的信息。NBAI字段具有与NBOI字段相同的格式。

TOIS字段表示用于确定前面描述的TBTT偏移的伪随机阵列。相对于TBTT的TBTT偏移是信标实际发射的偏移。通过提供TBTT偏移，即使两个通信站将它们的信标发射定时安置在超帧中的同一时隙处，实际信标发射时间也可相互转换。即使超帧中由通信站发射的信标彼此冲突，该通信站也能互相侦听它们的在另一超帧中发射的信标，或更具体地，两个邻近通信站中的任何一个都能侦听由另一通信站发射的信标。

图23是示出TBTT和时间信标发射时间的图示。如该图中所示，可将TBTT偏移定义为这样的一个值，即实际信标发射时间符合TBTT、TBTT+20微秒、TBTT+40微秒、TBTT+60微秒、TBTT+80微秒、TBTT+100微秒、或TBTT+120微秒。对于每一超帧，通信站确定信标实际发射的TBTT偏移，并更新TOIS字段。此外，如果通信站不能在打算供一个信标使用的时间发射该信标，则通常将TOIS字段填为全零，以向能够接收该信标的邻近通信站通知发射该信标的定时与所期望的时间不符合。

ALERT字段包含如果发生异常便发射给邻近通信站的信息。通常，由特定通信站发射的信标的ALERT字段表示为了避免信标的冲突而改变该特定通信站的正规信标的TBTT的计划，或表示向邻近通信站发出的作为请求停止辅助信标的发射的请求。

通信站发射的信标的TxNum字段表示超帧中该通信站发射的辅助信标的数量。在从一个通信站发射一个信标之后，给予该通信站TPP或发射的权利。这样，超帧中该通信站发射的辅助信标的数量对应于一次率，其中以该次率通过优于其他通信站的资源保证来执行发射。

如上所述，序列字段表示完全唯一序列号，万一在同一超帧中发射了多个信标则将该序列号指派给该信标。也就是说，指派给信标的序列号是在该超帧中发射的所有信标之中对于该信标完全唯一的数字。在本实施例中，指派给通信站发射的辅助信标的序列号指示该通信站发射该辅助信标的TBTT的顺序号。

通信站发射的信标的感测电平字段表示指出可由该通信站检测到的作为接收信号的信号的最低电平的信息。通常，该级别由接收SINR来表示。在某些情况下，通信站通过不刻意检测如为了控制可执行通信范围的目的而接收的信号的以低SINR接收的信号，来降低接收机的前同步码检测精确度。这一字段用于报告通信站将该信标发射给接收该信标的通信站的控制状态。接收该信标的通信站引用该字段，以调整发射给发射该信标的通信站的数据的数据速率，并在某些情况下调整它自己的前同步码检测精确度。

信标的NetID(网络标识符)字段表示发射该信标的通信站的所有者的标识符。接收该信标的通信站引用该字段，以确定接收该信标的通信站与发射该信标的通信站是否属于同一网络。

TSF(定时同步功能)字段用于发射由发射该信标的通信站所包括的时间信息。在除了介质接入应用之外的应用中，该时间信息主要用于将其他应用同步的目的。该时间信息表示信号的发射时间，该发射时间作为可在自激操作中以高保真度从发射该信标的通信站的时钟中提取出来，而无需修改该信标的发射时间、为保持TDMA结构而校正该时钟、及诸如确定TBTT偏移的接入控制。接收该信标的通信站将TSF字段中所表示的值和接收时间发射给上层的装置，或保存该值作为对于从发射该信标的通信站接收的信息的基准时间。

E-4.设置信标TBTT

在通信站的电源开启之后，首先，任何特定通信站通过尝试在至少等于超帧的长度的期间内持续接收信号，来执行扫描操作，以识别由邻近通信站发射的信标的存在。在这一过程中，如果从邻近通信站没有接收到信标，则该特定通信站设定一个正确定时，作为TBTT。

另一方面，如果在这一过程中从邻近通信站接收到了信标，则该特定通信站在根据从邻近通信站接收到的包含所移位字段的信标的接收时间对每一个字段进行移位之后，引用对于该信标的NBOI字段执行的逻辑OR操作的结果。最后，将对应于未标记位的位置的定时作为发射信标的定时。作为根据包含所移位字段的信标的接收时间对每一个NBOI字段进行移位之后对这些NBOI字段执行的逻辑OR操作的结果进行引用的结果而获得的1S和0S阵列称作接收NBOI表(RxNBOI表)。

基本上，通信站在发射信标之后立即获得发射优先级化期间TPP。从发射效率的观点来看，相当期望在超帧中均匀分布通信站的信标发射定时。基于这一原因，作为对从邻近通信站接收的信标的NBOI字段执行的逻辑OR操作的结果，将具有最大运行空间长度的段的中心作为信标发射定时。但是，如果具有最大运行空间长度的TBTT间隔比最短TBTT间隔短，即如果具有最大运行空间长度的TBTT间隔比B_min短，则没有新的通信站能够加入本无线通信系统。

图24是示出加入该无线通信系统的新通信站根据从邻近通信站接收的信标的NBOI信息设定它自己的TBTT所执行的操作的状态。

如上所述，在通信站的电源打开之后，首先，任何特定通信站通过尝试在至少等于超帧的长度的期间内持续接收信号，来执行扫描操作，以识别邻近通信站发射的信标的存在。在这一过程中，如果从邻近通信站没有接收到信标，则该特定通信站设定一个正确定时，作为TBTT。另一方面，如果在这一过程中从邻近通信站接收到了信标，则该特定通信站在根据从邻近通信站接收到的包含所移位字段的信标的接收时间对每一个字段进行移位之后，引用对于该信标的NBOI字段执行的逻辑OR操作的结果。最后，将对应于未标记位的位置的定时作为发射信标的定时。

图24所示的例子中，将注意力放在通信站A上，其是该阶段新出现的。假定通信站0、1和2存在于通信站A周围的位置处。设定通信站A能够在超帧中作为扫描操作的结果从这三个通信站、即通信站0、1和2接收信标。

如上所述，在包括第一个位的位置和后续位的位置的位的位置的位图的格式中对通信站发射的信标的NBOI字段进行了描述，其中该通信站发射的正规信标的发射时间和来自周围通信站的信标的接收时间都分别被映射到该位图上。利用这样的位图，该特定通信站在根据从周围通信站0、1和2接收到的三个包含沿时间轴被移位以对应这些位的位置排列的字段的信标的接收对每一个字段进行移位之后，引用对于代表这三个信标的NBOI字段中的定时的NBOI位所执行的逻辑OR操作的结果。

将对于代表这三个信标的NBOI字段中的定时的NBOI位所执行的逻辑OR操作的结果称作“NBOI的OR”，其具有图24中所示的值“1101 0001 0100 1000”。“1”代表具有已在超帧中设置的TBTT的定时的相对位置。另一方面，“0”代表具有还未在超帧中设置的TBTT的定时的相对位置。在这一“NBOI的OR”阵列中，包含全0的空间的最大长度是3位。该阵列包括两个每一个具有最大长度的空间，每一个空间作为其中信标发射定时要被确定的候选空间。在图24所示的例子中，通信站A确定该阵列变黑的第15位作为它自己的正规信标的TBTT。

通信站A确定对应于该阵列的第15位的定时作为它自己的正规信标的TBTT，如上所述，然后，开始发射信标。如前面所解释的，它自己的正规信标的TBTT是它自己的超帧的开始。此时，以位图的格式来描述通信站A发射的信标的NBOI字段，该位图包括每一个代表相对于它自己的正规信标的发射时间的位置的位。每一个被标记为“1”的位的位置指示从通信站0到2接收信标的时间，这些通信站能够从通信站A接收信标。图24中所示的“TX的NBOI(1个信标TX)”是通信站A发射的信标的NBOI字段。

应该指出，如果通信站A还通常为了获得发射优先级化权利的目的发射辅助信标，则通信站A还对作为对从周围通信站接收的信标的NBOI字段执行的逻辑OR操作的结果获得的“NBOI的OR”阵列进行搜索，以找到具有最大长度的空间，并在搜索中所找到的空间中的位的位置处设置辅助信标的发射时间。如前所述，一个空间是连续0的序列。在图24所示的例子中，假定发射了两个辅助信标。在这一情况下，在“NBOI的OR”阵列的空间中的第6和第11位处设置这些辅助信标的发射时间。这样，在通信站A发射的信标的NBOI字段中的被标记位除了表示它自己的正规信标的发射时间和来自周围通信站0到2的信标的接收时间之外，还表示辅助信标的发射时间。如前所述，由所标记位表示的位置相对于正规信标的位置。图24中所示的“TX的NBOI(3个信标TX)”是还发射这些辅助信标的通信站A发射的信标的NBOI字段。

当每一通信站根据上述的过程通过设置发射它自己的信标的定时TBTT来发射信标时，如果每一通信站是稳定的且电波的到达范围不变动则可避免信标的冲突。此外，根据所发射数据的优先级别，在超帧期间发射辅助信标或象多个辅助信标的信号，以使信标发送方通信站能够由于其他通信站分配资源，并因此能够提供QoS通信。此外，通过对表示从邻近通信站接收的信标的数量的NBOI字段进行引用，每一通信站能够自主把握无线通信系统的饱和度。这样，尽管无线通信系统是分布式控制的系统的事实，该系统能够在将该无线通信系统的饱和度添加到每一通信站的同时，提供对优先业务的适应性。此外，通过引用所接收信标的NBOI字段，每一通信站能够确定信标发射时间，避免冲突。这样，即使多个通信站提供对优先业务的适应性，也可能摆脱发生很多冲突的情况。

E-5.接收信号SINR的度量和信号检测能力阈值

本发明中，当接收到信号时，对该信号的SINR值进行度量。可选地，对在信号检测时间获得的相关性的最大绝对值进行保存，并将其作为添加到所接收信号中的信息报告给MAC(媒体接入控制)层上的装置。MAC(媒体接入控制)层上的装置能够根据其他信息确定所需的检测信号的能力的级别。

所需的对通信站接收的信号进行检测的能力的级别称作Rx感测电平。具体地，当接收到信标时，Rx感测电平和由该信标传送的信息用于各种应用，如后面将详述的那样。信号检测能力的阈值称作感测电平。对提高感测电平的操作进行定义，意味着降低信号检测能力的操作。

E-6未发现期望的可用TBTT便执行的处理

在本发明提供的自主分布网络系统中，根据对由特定通信站从周围通信站接收的信标所执行的逻辑OR操作，如前面参照图24已描述过的，该特定通信站能够获得自身可用的信标发射时间。

但是，在通信站存在于密集位置处的情况下，可以假定对于通信站发射它自己的信标可用的时带不再存在。下面的描述解释了万一未发现所期望的可用TBTT便执行的处理。

图25示出了表示由通信站执行的设置它自己的信标发射时间的处理过程的流程图。通常在通信站执行扫描过程以获取大部分近来的NBOI信息之后执行该处理。

首先，在该流程图的开始，在步骤S21，通信站以默认值来设置它自己的感测电平。该默认值是该通信站的感测电平或最大信号检测能力的当前值。

接着，在下一步骤S22，通信站对所接收信号的NBOI位执行逻辑OR操作，以创建Rx NBOI表。逻辑OR操作是根据图24中所示的过程对NBOI位执行的。此时，通过将包括比它自己的感测电平低的Rx感测电平的信标排除在外，作为表格之外的附加信息来创建RxNBOI表。包括比它自己的感测电平低Rx感测电平作为附加信息的信标是从通信站接收到的信标，其中的通信站通过将信号检测能力提高到比它自己的能力高的级别来设置更宽的可执行接收范围。

随后，在下一步骤S23，该通信站尝试从所创建的Rx NBOI表提取用于发射它自己的新信标的时间。如果能从所创建的Rx NBOI表中提取用于发射它自己的新信标的时间，则将所提取的时间设置为信标发射时间，并结束该处理的执行。

另一方面，如果在步骤S23不能从所创建的Rx NBOI表中提取用于发射它自己的新信标的时间，则在步骤S25，提高感测电平，也就是说，降低信号检测能力，且该通信站转换到缩小它自己的可执行接收范围的处理。在步骤S25之前的步骤S24，通信站判定正被该通信站用于执行当前通信的连接是否将被中断，及是否由于提高感测电平的操作而不能再执行预定数量的数据发射。

如果该判定结果指示可提高感测电平，则在步骤S25，通信级别将感测电平提高一个级别。然后，该过程的流程回到步骤S25，重复上述的处理。

如果在步骤S24产生的判定结果表明因为提高感测电平的操作影响了正被该通信站用于执行当前通信的连接，而使对发射新信标的时间的提取失败，另一方面，该处理的执行结束之前，在步骤S26执行正确的操作。

图26是示出提高感测电平、在缩小可执行接收范围的同时创建Rx NBOI表、及在所创建的Rx NBOI表中搜索可用的时隙的具体处理操作的说明性图示。

在该图所示的例子中，将注意力放在通信站A上，其是该阶段中新出现的，如图24中示出的例子那样。假定通信站0、1和2存在于通信站A周围的位置。设定通信站A能够在一个超帧中作为扫描操作的结果从三个通信站即通信站0、1和2接收信标。还假定被添加到从通信站0接收的信标中的Rx感测电平是1，添加到从通信站1接收的信标中的Rx感测电平是2，及添加到从通信站2接收的信标中的Rx感测电平至少是2。

首先，通信站A以默认值0设置它自己的感测电平。接着，根据从周围通信站0、1和2接收的三个包括有移位字段的信标的接收来对每个字段移位之后，通信站A创建Rx NBOI表作为对NBOI位执行的逻辑OR操作的结果，其中该NBOI位代表这三个信标的NBOI字段中的定时。

该图中所示的“Rx NBOI表@感测电平＝0”是通过将感测电平设为0而创建的Rx NBOI表。如该图中所示，这一Rx NBOI表不包括可用时隙。

基于这个原因，通信站A将感测电平递增1，以将信号检测能力降低一级。也就是说，通信站A将它自己的可执行接收范围缩小一级。接着，通信站A再次执行逻辑OR操作，以用相同的方式创建Rx NBOI表。在这种情况下，由于从通信站0接收的信标包括作为附加信息的感测电平1，所以将作为处理对象的该信标而排除在表外。这样，存在如该图中所示的“Rx NBOI表@感测电平＝1”所指示的可用时隙。如果在该阶段所获得的可用时隙充足，则通信站A停留在感测电平1。

另一方面，如果所获得的可用时隙的数量不足够分配一个频带，通信站A再次将感测电平从1提高到2，以进一步将信号检测能力降低一级。也就是说，通信站A进一步将他自己的可执行接收范围缩小另一级。然后，通信站A再次执行逻辑OR操作以用相同的方式创建Rx NBOI表。这种情况下，由于从通信站1接收的信标包括作为附加信息的感测电平2，所以将作为处理对象的该信标排除在该表外。因此，存在许多如该图中所示的“Rx NBOI表@感测电平＝2”所指示的可用时隙。如果在该阶段所获得的可用时隙充足，则通信站A停留在感测电平2。

通信站根据这样的时隙搜寻运算设置作为信标发射时间的可用时隙的定时，且然后该无线通信系统转换到稳定状态。

此外，可通过修改感测电平来调整接收范围。为了调整发射范围以实现接收范围的调整，还根据表2到4中所示的通常变化来调整发射功率，以支撑对通信介质的接入控制的一致性。

应该指出，上述的时隙搜寻算法还可应用于设置正规信标和辅助信标的发射时间的处理。

应该指出，在整个超帧中不必须以相同值来设置感测电平。例如，如果即使期望通告一个通信站的存在，也可在较窄范围内执行与特定通信站的通信，则可将正规信标的发射时带附近的感测电平设为用于增加可执行接收范围和可执行发射范围的值，但是可将在具有作为通信目的地的特定通信站和发射优先级化期间TPP的应用中发射辅助信标的时带附近的感测电平设为用于降低可执行接收范围和可执行发射范围的值。

这样，如果期望将频带分配给邻近特定通信站目的地，但未能找到用于分配这样的频带的辅助信标的发射时带，则利用为发射辅助信标而提高的感测电平可提取出可用TBTT。以这样的方式，提高感测电平，并降低发射功率，以只在用于发射辅助信标的时间期间发射辅助信标。下面描述用于这种情况的控制方法。

假定一种情况，其中在通信协议的更高层上的装置指示一通信站向特定通信方分配时带，但由于该超帧中的大量时隙已被周围通信站所使用的事实，而不能分配所请求的频带。在这种情况下，该通信站通过根据图25中所示的处理过程提高感测电平或通过将可执行接收范围变窄，而开始检测可用时隙的处理。此时，当感测电平提高时，发射功率降低。这样，还存在一种现象，其中对方通信站的接收机SINR降低。因此，在为此现象进行校正的同时调整所需时隙的数量。应该指出，后面的描述将对用于其中对方通信站中的接收机SINR降低的现象的校正方法进行解释。

如果这一处理的结果确定可将频带分配给设置为2的感测电平，则只对于分配给向对方通信站的发射的发射优先级化期间的时带附近将感测电平和发射功率水平设为2。这样，只有对于该时带附近的可执行接收范围和可执行发射范围变窄。

图41是示出一种状态的图示，其中通信站根据时带改变发射功率和信号检测能力。在该图所示的例子中，超帧在时间T0开始。该超帧中在时间T1、T2和T3开始的时带每一个是该通信站为向特定通信站分配时带所需的时隙。通常，该通信站将发射功率和信号检测能力设为0。但是，在时间T1、T2和T3处开始的时带附近，将发射功率和信号检测能力的级别每一个设为2，以将可执行接收范围和可执行发射范围变窄。这样，可将时隙分配给特定通信站，而无需扰乱其他周围通信站。注意，为了摆脱检测到不必要的干扰信号之类的目的，必须在稍提前于时间T1、T2和T3的时间处修改可执行接收范围。

在发送方通信站只对向接收方通信站发射的时带而改变可执行接收范围和可执行发射范围，实现设置发送方通信站的可执行接收范围和可执行发射范围的处理而执行的处理中，在某些情况下还修改接收方通信站的可执行接收范围和可执行发射范围。在这种情况下，同样在接收方通信站中，只对于在时间T1、T2和T3处开始的时带附近，将信号检测能力和发射功率的级别设置为更低值2，以确保从同样如图41中所示的发送方通信站接收到信号。改变可执行接收范围，且接收方通信站能够抑制由检测到不必要的干扰信号而引起的未检测到的接收信号的数量。此外，接收方通信站发射ACK信号以确认接收到数据。改变可执行发射范围，可消除作为由ACK信号所引起的干扰的对接收方通信站周围的通信站的干扰。结果，可高度有效地利用频率。

在ad-hoc环境中，通信站散步在不同位置处。因此，在某些情况下，数据发送方通信站中的外围介质的使用状态可能不同于在数据接收方通信站中的状态。图42是示出一种状态的图示，其中数据发送方通信站STA1周围的通信站的业务流不同于数据接收方通信站STA0周围的通信站的业务流。在该图所示的例子中，在通信站STA1周围的通信站是通信站STA4和STA5，而通信站STA0周围的通信站是通信站STA2和STA3。这样，数据发送方通信站STA1周围的通信站的业务流非常不同于数据接收方通信站STA0周围的通信站的业务流。

在这种情况下，在开始向通信站STA0发射信息之前，通信站STA1请求通信站STA0通过将某些感测电平组合为一个集合来报告周围通信站的发射优先级化期间的使用状态，且然后确定发射优先级化期间、可执行接收范围、和可执行发射范围。

图43示出表示由通信站执行的处理过程的流程图，该过程中该通信站根据每一邻近通信站的发射优先级化期间的使用状态和每一邻近通信站的感测电平，确定它自己的可执行接收范围和可执行发射范围。

假定作为信息发射源的通信站STA1从通信协议的上层处的装置接收到作为将频带分配给通信站STA0的命令的命令。还假定超帧中的大部分时隙已被使用，从而在某些情况下不能分配所请求的频带。

在这种情况下，首先在该流程图的开始，在步骤S51，通信站STA1向通信站发射请求，该请求如表述为“根据扫描结果在提高感测电平的同时执行试图检测可用时隙的处理，并报告该处理的结果。”

然后，在下一步骤S52，通信站STA1激活扫描过程以识别通信站STA1周围的通信站的通信介质的占用状态。

同时，在下一步骤S53，从通信站STA1接收到接收到该请求，通信站STA0同样激活扫描过程。然后，根据扫描过程的结果，根据图25中所示的流程图所表示的处理过程，通信站STA0执行在提高感测电平的同时试图检测可用时隙的处理，并提取以每一感测电平检测到的可用时隙的数量。随后，在下一步骤S54，通信站STA0将所提取出的信息发射给通信站STA1。

在下一步骤S55从通信站STA0接收到该信息，通信站STA1以从通信站STA0接收到的信息取代从通信站STA1的信标获得的NBOI信息，且然后，根据图25中所示的流程图所表示的处理过程，执行在提高感测电平的同时试图检测可用时隙的处理。随后，通信站STA1为了适应所请求的业务流而确定发射优先级化期间中的可执行发射范围和可执行接收范围。

在试图检测可用时隙的处理中，将从通信站STA0接收到信息用作关于对每一感测电平的可用时隙的信息，通信站STA1能够通过对于通信站STA0的感测电平已被改变的状态考虑关于作为接收方通信站的通信站STA0周围的通信站的业务流的附加信息，来检测可用时隙。此时，由于降低了发射功率以伴随提高感测电平的操作，所以通过还考虑降低对方通信站的接收机SINR，在进行校正的同时调整所需时隙的数量也是非常重要的。

通过执行这样的过程，在向特定通信站发射信息及从其接收信息的时带中，通过另外考虑发射方和接收方通信站周围的通信站的通信介质占用状态，来预先改变可执行发射范围和可执行接收范围，以使时带能被确定。

E-7.扫描处理中的操作

如果一个通信站通过改变它的可执行接收范围的感测电平来限制它的可执行接收范围(及因此它的可执行发射范围)，在稳定状态中，该通信站不再能够为了根据设定的感测电平确定所接收信号是否存在，而明了该可执行接收范围之外的状态。

但是，在自主分布类型的网络系统中，如上所述扫描处理是以固定间隔来执行的。不过，此时，必须提取关于受限的可执行通信范围之外的周围通信站的信息。为了达到这些目的，通信站在扫描操作中在暂时的基础上将感测电平设为最大值(或最大化信号检测能力)，以接收信号。

在扫描处理期间，接收到不存在于固定状态中的通信站发射的信标。但是，包括在这样的信标中的Rx感测电平应该低于设定的感测电平。这样，甚至是在从新的通信站接收到信标的情况下，如果包括在这样的信标中的Rx感测电平低于设定的感测电平，则通过假定该新通信站和它的信标不存在来执行基本处理。

此外，作为扫描处理的结果，通信站通过将包括低于设定感测电平的Rx感测电平的信标作为表的对象，来创建Rx NBOI表。在这种情况下，如果已知可用时隙存在于该Rx NBOI表中，则该通信站可激活将它自己的TBTT移动到可以时隙的处理，以便扩展可执行发射范围和可执行接收范围。也就是说，总之，如果已知可用时隙存在于RxNBOI表中，则即使为了扩大可执行通信范围而降低感测电平，该通信站也能够确保充足的频带。

在这一情况下，通过缩小感测电平的值并将该值恢复到导致RxNBOI表中的可用时隙的最小，来扩展可执行接收范围。此外，如果感测电平改变，则同样修改发射功率，以扩大发射范围。

E-8.增加可执行发射范围的处理

如果例如象图26所示的情况中，在已建立稳定状态而未将感测电平设为最大范围之后，通信站1消息，则通信站A能够降低感测电平，即能够提高信号检测能力，以增加可执行接收范围。下面的描述解释对于曾经提高的感测电平再次被降低的情况下，增加可执行通信范围的处理。

图27是示出一种状态的图示，该状态中即使通信站STA0将它自己的感测电平设为2，且然后因为某些原因将该感测电平改为0，以将可执行接收范围扩展到最大范围，也不存在干扰通信站。在这种情况下，通信站STA0应该将感测电平保持在0，并在最大可执行通信范围中执行通信。

图28示出表示由通信站执行的增加它自己的可执行通信范围的处理过程的流程图。这一处理通常在执行上述获取周围通信站的最近通信状态的扫描处理之后执行。限制它的可执行接收范围或可执行发射范围、但期望扩展可执行接收范围或可执行发射范围的通信站执行下述处理。

首先，在该流程图的开始，在步骤S31，该通信站只提取具有低于当前感测电平的Rx感测电平的信标。

然后，在下一步骤S32，该通信站缩小感测电平的值。随后，在下一步骤S33，该通信站通过将伴随着至少等于在前一步骤S32处更新的感测电平的Rx感测电平的每一信标作为表的对象，来创建RxNBOI表。

然后，在下一步骤S34，该通信站检查Rx NBOI表，以确定对应于它自己的由该通信站本身设置的目标信标发射定时TBTT的表位的位置是否已被标记。

如果对Rx NBOI的检查导致的确定结果指出对应于它自己的由该通信站本身设置的目标信标发射定时TBTT的表位的位置还未被标记，则即使该感测电平已被更新到当前值，按照推测也可分配频带，而不会有问题。在这一情况下，该过程的流程继续到步骤S35，以在随后识别这样的事实，即可将感测电平降低到当前值。另一方面，如果在步骤S34获得的确定结果指出对应于它自己的由该通信站本身设置的目标信标发射定时TBTT已被标记，但该感测电平的值仍然大于0，则该过程的流程回到步骤S32，进一步增加可执行接收范围。

如上所述，该通信站在缩小感测电平的值的同时创建Rx NBOI表，且如果对应于它自己的由该通信站本身设置的目标信标发射定时TBTT的表位的位置还未被标记，则执行将感测电平变为当前值的处理。

如上所述由通信站执行的增加可执行通信范围的处理是在适合于由该通信站处理的应用的请求的情况下执行的处理。该处理不是在每次执行扫描处理时必须激活的处理。

F.作为主和从的适应性通信站

在如上所述具有自主分布类型的无线通信系统中，假定所有通信站均发射信标。但是，该无线通信系统可能容纳只执行很少处理和只请求不是很大数量的业务流的通信站。

图29是示出包括只执行很少处理的通信站的无线通信系统的网络拓扑的图示。在该图中所示的无线通信系统中，通信站STA0到STA7每一个是普通通信站，其在每一个超帧至少发射一个信标。普通通信站每一个能够执行与对方的直接通信，如果接收和发射方通信站在允许接收和发射方通信站交换信息的可执行通信范围中的话。

考虑只请求与通信站STA1连接的具有很少处理的通信站STA-X的存在。例如，通信站STA-X  执行接收由通信站STA1作为流分布的内容的处理。因此，显而易见地，从应用的观点来看，通信站STA-X在非常邻近于通信站STA1的位置处进行操作。

在这种情况下，通信站STA-X通过向通信站STA1发射描述请求一个应用的消息，而无须在处理中发射信标来获得从通信站STA1分配的资源，向通信站STA1通知通信站STA-X的存在。

下面详细解释由只执行很少处理的通信站STA-X执行的通信过程。

基本上，通信站STA-X不自主启动发射动作。也就是说，即使通信站STA-X有数据要发射，通信站STA-X也只以响应由通信站STA1发射给通信站STA-X的轮询包的形式向通信站STA1发射数据。当通信站STA1识别一种状态，该状态中只执行很少处理的通信站STA-X期望与通信站STA1通信时，通信站STA1在发射优先级化期间TPP中在紧随通信站STA1发射的正规信标之后，激活向通信站STA-X发射轮询包的处理。

图30是示出在只执行很少处理的特定通信站与要被连接到该特定通信站的通信站之间执行的通信过程的说明性图示。不必说，不仅从通信站STA1到只执行很少处理的通信站STA-X的数据在通信站STA1的TPP中发射，而且从通信站STA-X到通信站STA1的数据也在通信站STA1的TPP中发射。该图示出了如下的4个变化。

图30的部分(1)中，通信站STA1在发射了它自己的信标之后，将由参考符号“轮询”表示的轮询帧发射到通信站STA-X。轮询帧的持续时间字段通常指持续时间，其足够长以用于接收来自通信站STA-X的估计的小数量的数据。作为对该轮询帧的响应，通信站STA-X发射由参考符号“数据-X”表示的数据，如果该数据作为要被发射到通信站STA1的数据而存在于通信站STA-X中的话。接着，如果通信站STA1成功接收了该数据，则通信站STA1将ACK包发射到通信站STA-X。该图的部分(1)所示的例子中，通信站STA1进一步将由参考符号“数据-1”表示的数据发射到通信站STA-X。

在图30的部分(2)中示出的通信过程中，通信站STA1在发射了它自己的信标之后，将由参考符号“轮询”表示的轮询帧发射到通信站STA-X，但在通信站STA-X中不存在作为待发射到通信站STA1的数据。在这种情况下，通信站STA-X向通信站STA1发射保持活动帧以向通信站STA1通知通信站STA-X的存在。接收到该保持活动帧，通信站STA1认知这一事实，即通信站STA-X仍可以能够与通信站STA1通信的状态存在于可执行通信范围中。应该指出，不必在每次接收到轮询帧时都发射保持活动帧。而是，通常至少每接收到几个轮询帧发射一次该保持活动帧。作为可选地，以一个频率来发射保持活动帧是比较好的，该频率使通信站STA1认知通信站STA-X还未消失的事实。

如上所述，轮询帧的持续时间字段通常表示时间段，其足够长以用于从通信站STA-X接收估计的小数量的数据。然而，在有些情况下，通信站STA-X具有超过估计的数量的、作为待发射到通信站STA1的数据的数据。图30的部分(3)示出了这种情况下的发射/接收过程。

首先，通信站STA1发射轮询帧。接着，接收到轮询帧的通信站STA-X试图将数据发射到通信站STA1，但通信站STA-X知道由于待发射的数据数量大于对应于轮询帧的持续时间字段中示出的时间段的事实，而使数据的发射是不可能的。为了解决该问题，通信站STA-X向通信站STA1发射替代该数据的RTS帧。作为对RTS帧的响应，通信站STA1向通信站STA-X发射CTS帧。作为对CTS帧的响应，通信站STA-X开始向通信站STA1发射数据。也就是说，作为对轮询帧的响应，通信站STA-X激活基于RTS/CTS过程的接入操作。

图30的部分(4)示出了通信站STA1利用在发射了它自己的信标之后获得的发射优先级化期间TPP发射数据的状态。如图30的部分(4)中所示，没有向连接到通信站STA1的通信站STA-X发射轮询帧，通信站STA1开始向只执行很少处理的通信站STA-X发射数据。如果通信站STA-X正常接收到该数据，则通信站STA-X向通信站STA1发射ACK帧。

接着，在通信站STA1不再具有待发射数据的时刻，通信站STA1向通信站STA-X发射轮询帧，作为询问待发射到通信站STA1的数据的存在/不存在的帧。该图的部分(4)示出的例子中，因为通信站STA-X知道由于待发射的数据数量大于对应于轮询帧的持续时间字段中示出的时间段的量的事实，而使发射已存在数据是不可能的，作为对轮询帧的响应，通信站STA-X激活基于RTS/CTS过程的接入操作。

如上所述，只执行很少处理的通信站不能直接与除作为连接唯一对象的通信站之外的通信站通信。在上面的例子中，作为连接唯一目标的通信站是图29和30中所示的通信站STA1。因此，只执行很少处理的通信站可将它自己的信号检测能力设置为适应作为连接的唯一目标的通信站的信号检测能力的值。由于只执行很少处理的特定通信站能从信标信息中获得作为连接的唯一目标的通信站的信号检测能力，所以该特定通信站可将它自己的信号检测能力设置为适应于从信标信息获得的信号检测能力的值。

可选地，假设如果期望使只执行很少处理的通信站需要从作为连接的唯一目标的通信站之外的通信站接收信号。在这种情况下，需要将只执行很少处理的特定通信站的信号检测能力设置为小于作为连接的唯一目标的通信站的信号检测能力的值，也就是说，需要将该特定通信站的感测电平设置为比作为连接的唯一目标的通信站的感测电平高的值。

还期望提供一种配置，其中具有从默认值变化来的它的感测电平很少处理的通信站基于上述原因，根据如表2中典型示出的相关性过分地修改它的发射功率。

G.数据速率确定过程

图2是示出了由本实施例实现的无线通信系统中使用的帧格式的图示。

基本上，图2中所示的格式除了前面的格式包括名为“功率”的附加字段，该字段作为表示信号的发射功率的字段之外，非常不同于图35中所示的格式。因此，PLCP报头包括表示发射功率的水平的附加字段。然而，该字段不必须包括在PLCP报头中。在某些情况下，该字段位于对应于MAC报头的位置或仅存在于信标中。也就是说，对于交换数据的每个通信站来说，知道作为数据交换的对方的另一通信站的发射功率水平是很重要的。

在其中每一通信站知道其他每一通信站的可执行发射范围的无线通信系统中，向作为发射目的地的另一通信站发射数据的通信站通过对该另一通信站中的接收机SNR的推断，能够确定正确的数据速率。也就是说，数据发射方通信站能根据过去从数据接收方通信站接收的信号获得的接收机SNR、数据接收方通信站的可执行发射范围和它自己的可执行发射范围，推断数据接收方通信站中的接收机SNR。然后，数据发射方通信站能够根据对SNR的推断结果，推断正确的数据速率。

参照图31，下面的描述解释了用于对于在数据发射前不存在来自数据接收方通信站的反馈的情况下，确定数据速率的处理进程。

在该图示出的例子中，假设通信站STA-0和STA-1为交换数据的通信站。接收一些诸如来自通信站STA-1的数据的信号，通信站STA-0将从通信站STA-1接收的信号的SINR保存为信息[1]，并将通信站STA-1的发射功率水平保存为信息[2]。

另外，通信站STA-0执行下列处理，作为用于确定向通信站STA-1发射数据的数据速率的过程。

首先，通信站STA-0根据上述信息[1]和信息[2]以及通信站STA-0的发射，推断从通信站STA-1接收的信号的SINR的值，作为通信站STA-1中的SINR的值。通信站STA-0使用该SINR的推断值作为信息[3]。根据下列等式来计算信息[3]：

信息[3]＝信息[1]-信息[2]+它自己的发射功率

根据所计算的信息[3]，确定作为数据发射目的地的通信站中的接收机SINR和正确的数据速率。通常，通信站具有指定了接收机SINR和数据速率之间关系的查询表。在这种情况下，通信站通过引用查询表来确定数据速率。

应该指出，在确定数据速率的过程中，不仅是以简单方式引用查询表，而且还可通过另外考虑包括误码率的其他参数来引用查询表。作为可选地，也可以根据基于过去获得的信息[3]的过滤过程的结果，来确定数据速率。

总之，在推断通信对方中的接收机SINR的过程中，考虑它自己的接收机SINR、它自己的发射功率水平和通信对方的发射功率水平是重要的。

图32示出表示由通信站执行的确定数据速率的处理过程的流程图。

首先，在该流程图的开始，在步骤S41，通信站接收来自作为数据发射的目的地的数据接收方通信站的信号。接着，在下一步骤S42，通信站从所接收的信号中度量接收机SNR，并将该接收机SINR存储为变量X1[dB]。

随后，在下一步骤S43，通信站提取在所接收信号的PLCP报头中描述的发射功率(功率)，并将提取出的发射功率存储为变量X2[dBm]。

然后，在下一步骤S44，通信站确定它自己的发射功率，并将所确定的发射功率存储为变量X4[dBm]。

随后，在下一步骤S45，通信站根据下列等式计算作为数据接收方站的通信站中所期望的接收机SINR[dB]：

X3＝X1-X2+X4

其中符号X3指作为数据接收方站的通信站中所期望的接收机SINR。

最后，在最后步骤S46，该通信站在结束整个处理例程的执行之前，按照X3的函数，计算数据速率，作为向数据接收方通信站发射数据的数据速率。

工业应用性

已参照典型实施例对本发明进行了详细解释。但是，明显地，本领域的技术人员能在不背离本发明的实质的范围内，对这些实施例进行改变和/或构想对这些实施例的替代。

根据本说明书中的描述，主要的实施例实现了无线通信系统，该无线通信系统中当通信站执行通信介质接入控制时，根据对由自主分布类型的无线通信网络中的其他通信站发射的信号的检测，确定每个通信站的可执行通信范围，同时避免冲突。

如果无线通信系统是其中每一通信站根据主要基于CSMA方法的介质占用状态，对通信介质的接入进行控制的通信系统，则例如，本发明还可应用于具有自主分布类型之外的结构的系统网络。此外，本发明还能应用于多信道系统，其中每一通信站通过在应付多个频道来执行通信。

除此以外，尽管在本说明书中以无线LAN为例对本发明的实施例进行了解释，但本发明的实质并不局限于这些实施例。例如，本发明也能恰当地用于诸如在较低SNR环境中发射和接收信号的超宽频带的通信方法。

总之，由于通过说明典型的实施例对本发明进行了公开，本说明书中的描述不应被解释为对本发明的限制。为了确定本发明的实质，只应参照在说明书之后附的权利要求中给出的描述。

Claims (21)

1. 一种无线通信装置，其根据对在预定无线通信环境中的其他通信站发射的信号的检测或在所述所发射的信号中描述的信息接入通信介质同时避免冲突，所述无线通信装置包括：

通信装置，用于通过信道发射和接收数据；

介质监视装置，用于监视所述通信介质的占用状态；以及

通信控制装置，用于根据由所述介质监视装置监视的所述通信介质占用状态在所述通信装置中设置可执行通信范围；

其中所述通信控制装置控制所述通信装置的信号检测能力，以设置所述通信装置的可执行接收范围，并控制所述通信装置的发射功率，以设置所述通信装置的可执行发射范围.

2. 根据权利要求1的无线通信装置，其中所述通信装置在时分多路通信中进行多维连接.

3. 根据权利要求1的无线通信装置，其中当所述通信装置的可执行接收范围改变时，所述通信控制装置适应性地设置可执行发射范围.

4. 根据权利要求1的无线通信装置，其中当所述通信装置的可执行发射范围改变时，所述通信控制装置适应性地设置可执行接收范围.

5. 根据权利要求1的无线通信装置，其中所述通信控制装置认知出邻近于所述无线通信装置的通信站正在通过设置比所述通信装置的可执行发射范围宽的可执行发射范围来发送数据，并作为对这一认知的反应，所述通信控制装置改变所述通信装置的可执行接收范围.

6. 根据权利要求1的无线通信装置，其中所述通信控制装置认知出所述无线通信装置位于能够接收由所述无线通信装置发射的数据的另一通信站的可执行接收范围之外，并作为对这一认知的反应，所述通信控制装置改变所述通信装置的可执行接收范围.

7. 根据权利要求1的无线通信装置，其中当监视的结果指示从作为通信对方站的通信站接收的接收功率信息足够高，从而即使它的发射功率降低也能以所期望的高数据速率发射数据时，所述通信控制装置改变所述可执行通信范围.

8. 根据权利要求1的无线通信装置，其中当监视的结果指示由于来自除了期望通信对方之外的通信站的信号正在占用所述通信介质的状态一直在持续而导致不能保证向所述期望通信对方发射的期间时，所述通信控制装置改变所述可执行通信范围.

9. 根据权利要求1的无线通信装置，其中当监视的结果指示由于邻近于所述无线通信装置的一个或多个通信站位于所述无线通信装置发射的电波可达的波范围的边界附近而造成的关于所述邻近通信站每一个是否能够与所述无线通信装置通信的不确定时，所述通信控制装置改变所述可执行通信范围.

10. 根据权利要求1的无线通信装置，其中所述通信控制装置根据通信站内在的发射功率、发射的信号精确度、及接收特性的变化，改变所述可执行通信范围.

11. 根据权利要求1的无线通信装置，其中所述介质监视装置检查所述通信介质的占用状态，及所述通信控制装置根据所述通信介质的所述占用状态将所述可执行通信范围设置为这样的值，即共同存在于所述可执行通信范围中的通信站的数量为在预定范围内的值.

12. 根据权利要求11的无线通信装置，其中所述通信控制装置基于限制所述无线通信装置能够从其接收数据的通信站的数量的目的，改变它自己的可执行接收范围.

13. 根据权利要求11的无线通信装置，其中所述通信控制装置基于限制所述无线通信装置能够向其发射数据的通信站的数量的目的，改变它自己的可执行发射范围.

14. 根据权利要求11的无线通信装置，其中所述通信控制装置根据时带改变它自己的所述可执行通信范围.

15. 根据权利要求14的无线通信装置，其中所述通信控制装置只在与特定通信站的通信的时带附近改变它自己的所述可执行通信范围.

16. 根据权利要求14的无线通信装置，其中所述通信控制装置在确定与特定通信站的通信的时带之前，根据发射方和接收方通信站的可执行发射范围和可执行接收范围提取介质占用信息，并根据所述介质占用信息确定所述通信时带.

17. 根据权利要求1的无线通信装置，其中：

所述无线通信装置作为无线通信环境中的通信站进行操作，其中该无线通信环境允许以自主分布的处理方式广播描述关于网络的信息的信标信号；

所述无线通信装置进一步包括用于产生信标信号的装置，用于分析信标信号的装置，及用于执行扫描处理以从其他邻近通信站接收信号的装置；以及

所述通信控制装置在所述扫描处理的执行中将它自己的可执行接收范围设为最大.

18. 根据权利要求17的无线通信装置，其中如果所述扫描处理的结果显示即使所述通信控制装置增加所述可执行通信范围也可分配充足的频带，则所述通信控制装置执行增加所述可执行通信范围的处理.

19. 根据权利要求1的无线通信装置，其中如果所述无线通信装置作为只能够与主站通信的从站操作，则所述通信控制装置将它自己的可执行接收范围设为不超过所述主站的可执行接收范围的值.

20. 根据权利要求19的无线通信装置，其中所述通信控制装置响应从所述主站接收的信号，向所述主站发射报告它自己的无线通信装置的存在的响应信号.

21. 根据权利要求1的无线通信装置，所述无线通信装置进一步具有：

用于通过所述通信装置与其他通信站交换关于发射功率的信息的装置；以及

用于在从另一通信站接收到信号时获取接收机SNR的装置，其中，当所述无线通信装置向另一通信站发射数据时，所述通信控制装置：

根据过去从所述另一通信站接收的信号中获取的接收机SNR，以及所述无线通信装置和所述另一通信站的发射功率，估计所述另一通信站的接收机SNR；以及

根据所述估计的结果确定数据速率.

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