CN101102544A - 无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种提高了通信效率的无线通信装置以及无线通信方法，移动站在其通信控制单元(111)中，在与基站进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该基站进行数据收发的时间区间，另外，控制成在由通信控制单元(111)所决定了的时间区间中，数字基带电路(107)进行数据发送的同时，进行数据接收。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信装置以及无线通信方法。
背景技术
已知在一个通信过程中能够同时进行不同的其它通信的时分复用通信方式。例如，在下述专利文献1中，记载了在便携电话系统的通信方法中，在控制信道以及通信信道中分配时分了的时隙，在开始使用时，在控制信道中进行基站与协议信息的交换处理，设置通信信道，在该通信信道中进行通话或者数据通信的时分复用方式。
【专利文献1】特开2000-13858号公报
发明内容
然而，在上述专利文献1的时分复用通信方式中，存在其通信效率差的问题。即，在该专利文献1中记载的时分复用方式中，当进行通话或者数据通信时，使用所分配的时隙进行发送或者接收。这样，在使用所分配的时隙交互进行发送和接收的方式中，在其数据传输量方面具有界限，存在通信效率差的问题。
因此，在本发明中，为了解决上述的课题，目的在于提供提高了通信效率的无线通信装置以及无线通信方法。
为了解决上述的课题，本发明的无线通信方法具备：在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；控制成使得在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制步骤。
另外，本发明的无线通信装置具备在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定单元；控制成使得在由上述时间区间决定单元所决定了的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制单元。
依据本发明，能够在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间；控制成使得在所决定了的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收。由此，能够提高通信效率。
另外，本发明的无线通信方法具备在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，把用于对上述通信对方装置进行数据收发的时间区间决定为用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中，从上述通信对方装置进行数据接收，以及对上述其它的通信对方装置进行数据发送，或者，控制成从上述其它的通信对方装置进行数据接收，以及对于上述通信对方装置进行数据发送的数据通信控制步骤。
依据本发明，能够在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，把用于对上述通信对方装置进行数据收发的时间区间决定为用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的时间区间；控制成在所决定了的时间区间中，从上述通信对方装置进行数据接收，以及对上述其它的通信对方装置进行数据发送，或者，控制成从上述其它的通信对方装置进行数据接收，以及对于上述通信对方装置进行数据发送。由此，能够提高通信效率。
另外，本发明的无线通信方法具备在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的第1时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的与上述第1时间区间不同的第2时间区间的时间区间决定步骤；控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的第1时间区间中，对上述通信对方收发数据，并且控制成在上述时间区间决定步骤中所决定了的第2时间区间中，对上述其它的通信对方装置收发数据的数据通信控制步骤。
依据本发明，能够在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的第1时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的与上述第1时间区间不同的第2时间区间；控制成在所决定了的第1时间区间中，对上述通信对方收发数据，并且控制成在所决定了的第2时间区间中，对上述其它的通信对方装置收发数据。由此能够提高通信效率。
另外，本发明的无线通信方法具备在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中，使用一个频带进行数据发送的同时进行数据接收，并且控制成在上述时间区间中，使用与上述一个频带不同的其它频带进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制步骤。
依据本发明，能够在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间；控制成在所决定了的时间区间中，使用一个频带进行数据发送的同时进行数据接收，并且控制成在上述时间区间中，使用与上述一个频带不同的其它频带进行数据发送的同时进行数据接收。由此能够提高通信效率。
另外，本发明的无线通信方法具备在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的包长的包长决定步骤；控制成在由上述包长决定步骤中所决定了的包长中进行数据发送的同时，进行数据接收的数据通信控制步骤。
依据本发明，能够在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的包长的；控制成在所决定了的包长中进行数据发送的同时，进行数据接收。由此能够提高通信效率。
另外，本发明的无线通信方法最好上述数据通信控制单元把接收的接收数据量与发送的发送数量进行比较，在发送数据量少的情况下，以使发送数据的冗余度增加而对发送数据进行加工。
依据本发明，能够把接收的接收数据量与发送的发送数量进行比较，在发送数据量少的情况下，以使发送数据的冗余度增加而对发送数据进行加工，通过利用被划分为时间间隙的时间间隔整体，强化抗干扰性，并且与其相对应降低发送功率，从而在进行同时收发的基础上能够降低所产生的干扰的影响。
依据本发明，通过控制成在预先决定的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收，从而能够提高通信效率。
附图说明
图1是第1实施方式中的无线通信装置的方框图。
图2是表示第1实施方式中的移动站与基站相互同时进行收发时的处理的顺序图。
图3是表示基于第1实施方式中的基站与移动站之间的TDMA/TDD中的SWARQ的线路控制的时序图。
图4是表示基于第2实施方式中的GBN或者SR的线路控制的时间流程的时序图。
图5表示使用了第3实施方式中的基站300、中继站310以及中继站320的蜂窝结构的图。
图6是表示第3实施方式中的进行间接中继时的半双工线路控制的时间流程的时序图。
图7是表示第4实施方式中的进行间接中继时的全双工线路控制的时间流程的时序图。
图8是用于实现第5实施方式中的混合(ハイブリツド)TDD/FDD的线路控制方法的带模拟·数字干扰消除器的无线通信装置的方框图。
图9(a)是表示使用了载频f0的下行链路中的时间流程的时序图，图9(b)是表示使用了载频f1的上行链路中的时间流程的时序图。
图10是表示基于第6实施方式中的CSMA/CA的SR ARQ的线路控制的时间流程的时序图。
图11是第7实施方式中的线路控制的顺序图。
具体实施方式
通过参照为了一个实施方式所表示的附图，考虑以下详细的记述，能够容易理解本发明。接着，参照附图说明本发明的实施方式。在可能的情况下，在相同的部分中标注相同的号码，省略重复的说明。
[第1实施方式]
图1是第1实施方式中的无线通信装置的方框图，是表示使用了TDD(时分双工)的同时收发机构的方框图。
图1表示的无线通信装置100具备能够在作为同一时刻的相同时间区间(同一个时隙)中使用上行链路用时隙和下行链路用时隙，去除在这时产生的干扰的干扰消除器功能。该无线通信装置100构成为包括循环器101、衰减器102、减法器103、模拟干扰消除器104、接收模拟电路105、数字基带电路107(数字通信控制单元)、发送模拟电路108、数字干扰消除器109、功率控制电路110以及通信控制单元111(时间区间决定单元以及数据通信控制单元)。
经由天线101a接收到的接收信号经由循环器101、衰减器102输出到加减法器103。另外，从发送模拟电路108输出的发送信号经由循环器101以及天线101a，通过无线通信被发送。从发送模拟电路108输出的发送信号为了去除对接收信号的干扰而被输入到模拟干扰消除器104。
模拟干扰消除器104生成用于去除发送信号对接收信号的干扰的干扰去除信号，减法器103通过从接收信号减去干扰去除信号，降低接收信号中的干扰信号的影响。这里，对于减去了干扰去除信号以后的接收信号，在上述的减法器103中不能够完全去除干扰分量的情况下，在该接收信号中残留干扰信号分量。对于该干扰信号分量，使用后述的数字干扰消除器以及减法器106进行去除干扰。
接收模拟电路105对该接收信号进行由放大器进行的信号放大、由滤波器进行的频带限制、由降频变频器进行的频率变换等，并且进行A/D变换。
减法器106把从接收模拟电路105输出的数字接收信号减去由数字干扰消除器109生成的干扰去除信号，生成去除了数字信号中的干扰的数字接收信号，并输出到数字基带电路107。
数字基带电路107生成要发送的发送信号，输出到发送模拟电路108，另外，从减法器106输入被输出的数字接收信号，把所输入的信号输出到通信控制单元111，进行各种信息处理(例如进行遵循通信步骤的通信处理等)。
发送模拟电路108把从数字基带电路107输出的数字发送信号进行D/A变换，生成模拟发送信号，并通过由放大器进行的信号放大、由滤波器进行的频带限制、由升频变频器进行的频率变换，变换成RF频带的模拟信号。
数字干扰消除器109是生成在被变换成数字信号的信号中所残留包含的回旋(回り込み)干扰信号分量的部分。减法器106通过从由接收模拟电路105输出的发送信号减去由数字干扰消除器109生成的干扰信号分量，进行上述的去除。这里，根据A/D变换前的各模拟元件中的信号饱和的影响，模拟区以及数字区中的回旋干扰信号去除特性差异很大，而通过在衰减器102中使信号功率衰减，能够改善各区域中的回旋干扰信号的去除特性。
功率控制电路110是控制衰减器102、接收模拟电路105、发送模拟电路108以及数字基带电路107的电路。
通信控制单元111是根据从数字基带电路107输入的接收信号进行各种信息处理的部分。另外，通信控制单元111能够进行使得决定对通信对方发送的控制信号或者根据该控制信号所确定的时隙，或者决定所使用的频率，使用该所决定的时隙或者频率发送数据这样处理。例如，通信控制单元111进行同时收发请求或者进行同时收发应答，并且发送无线资源信息，在进行了这些之前步骤以后，使用在这里所决定的时隙进行数据的收发。
这样，在这种无线通信装置100中，通过衰减器102使信号功率衰减，能够减轻模拟区中的模拟干扰消除器104以及减法器103受到的、由于回旋干扰信号而产生的信号饱和的影响。由此，该无线通信装置100由于在无线通信装置之间实现全双工，因此在任一个无线通信装置中进行无线资源分配(时隙分配)，能够在同一个时刻、相同的频带在各个无线通信装置中进行收发。
进而，在这种无线通信装置100中的通信控制单元111中还进行以下的处理。即，该无线通信装置100的控制单元能够进行是否正确地接收到数据的检测，从各个无线通信装置发送ACK或者NAK。无线通信装置100作为这时的ARQ，能够使用Stop-and-Wait(SW)、Go-Back-N(GBN)、Selective Repeat(SR)等。
SW是当发送了一个包时，在接收到与其相对应的ACK或者NAK之前不发送下一个包的方法。
GBN是当发送了一个包时，即使没有接收到与其相对应的ACK或者NAK，也能够发送N包大小的方法。在接收一侧检测出了错误的情况下，以及在顺序号成为不连续的情况下，在直接地返回NAK的同时，随后传送来的错误包以后的顺序号的包完全作废，等待发生了错误的包的再次发送。在发送一侧，当接收到NAK时，再一次重新发送具有与接收顺序号相同顺序号的包以后的所有的包。
SR是效率最佳的ARQ方式，是当发送了一个包时，即使没有接收到与其相对应的ACK或NAK，也能够只发送N包(拥塞窗口尺寸)的方法。在接收一侧只有对检测出了错误的包将NAK返回，等待发生了错误的包的再次发送。在发送一侧，在接收到NAK时，仅返送具有与接收顺序号相同顺序号的包。SR基本上是与GBN相同的构造，但在接收到NAK时只返送错误的包这一点不同，因此效率比GBN高。
在以上说明的无线通信装置100中，说明了进行上述的ARQ时的动作。图2是表示移动站和基站相互进行同时收发时的处理的顺序图。另外，设移动站和基站具备上述的无线通信装置100。
首先，在移动站中，对基站进行同时收发请求(S101)。然后，在基站中，作为同时收发请求的应答，进行同时收发应答，并且发送无线资源信息(S102)。同时收发应答是基站受理从移动站发送的同时收发请求，表示能或不能进行同时收发的应答信号。另外，在该无线资源信息中包括进行分配的信道，如果是TDD，则包括表示时间区间的时隙号码，如果是CDMA，则包括分配的代码等。
然后，使用在S102中确定的无线资源信息，在基站与移动站之间，在同一时刻而且以相同频率收发数据信号(S103)。另外，示出了在该基本顺序中，受理了同时收发请求的基站与同时收发应答一起，发送表示进行同时收发的通信信道的无线资源信息的例子，而也可以使移动站与同时收发请求一起，在进行同时收发的基础上发送使用的无线资源信息。
进而，说明详细数据的数据收发的时间流程。图3是表示基于基站与移动站之间的TDMA/TDD的SWARQ的线路控制的时序图。
在第1实施方式中，为了在基站与移动站之间实现全双工，基站进行时隙分配，在同一个时隙中，在基站与移动站之间进行数据的收发。进而，进行是否正确地接收到数据的检测，分别从基站或者移动站发送ACK或者NAK。说明基于这样工作的移动站以及基站中的SW的线路控制的时间流程。图3作为例子表示3信道TDMA基站的全双工的线路控制的时间流程。在本实施方式中，由于同时进行数据的收发，故没有现有的与上行链路和下行链路相对应的信道的区别，而有作为数据信道的全双工数据信道和比较短的全双工ACK信道这样的区别。作为具体的线路控制为(1)时隙预约(同时收发请求)，(2)时隙分配(同时收发应答/无线资源信息的通知)，(3)数据收发这三种。上述的(1)时隙预约、(2)时隙分配是决定时间区间步骤，(3)数据收发是数据通信控制步骤。
另外，如该时序图所示，按照广播信道BCH、控制信道CCH、全双工数据信道FDDCH以及全双工ACK信道FDACH的顺序反复进行线路控制，在基站与移动站之间进行控制步骤以及数据的收发。另外，把用于从基站对移动站发送控制信号的信道作为广播信道，把用于从移动站对基站发送控制信号的信道作为控制信道。
以下，详细说明图3的时序图。移动站在控制信道CCH(控制信道)中进行用于对基站进行同时收发的时隙预约的请求(S201)。该处理是与图2中的收发请求相对应的处理。然后，接收到请求的基站在广播信道BCH中向移动站通知在空时隙2中进行了分配(S202)。这相当于通知图2中的同时收发应答/无线资源信息。
接着，在全双工数据信道FDDCH的时隙2中，基站与无线通信装置100进行数据的同时收发(S203)。另外，图3中表示了移动站进行同时收发的时隙预约的请求，进行同时收发的例子，而关于移动站或者基站中的任一个，通过设没有应发送的数据的站不进行信号发送，能够降低对邻接小区的干扰。
然后，在移动站以及基站中，为了在全双工数据信道FDDCH的时隙2中进行了同时收发的数据的传送确认，在全双工ACK信道FDACH的时隙2中进行ACK或者NAK的同时收发(S204)。另外，不是在移动站，而是从基站一侧进行时隙预约时，不进行来自移动站的请求。全双工ACK信道FDACH把时隙长度设定为比全双工数据信道FDDCH短的一方通信效率良好，另外，由于如果在全双工ACK信道FDACH中发生错误则效率显著恶化，因此最好使用低编码率的纠错码等进行传送。
另外，图3中表示了从移动站进行时隙预约的例子，而在从基站一侧进行时隙预约时，也可以在对移动站进行了同时收发请求和无线资源信息的通知以后，开始同时收发。这种情况下，由于不进行来自移动站的请求，因此能够省略基于控制信道CCH的从移动站向基站的数据发送的过程。
关于图3表示的TDMA/TDD中的各时隙，全双工ACK信道FDACH由于发信信息量比全双工数据信道FDDCH少，因此在决定TDMA/TDD的帧结构的基础上，把全双工ACK信道FDACH的时隙长度设定为比全双工数据信道FDDCH短的一方效率好。
另外，如果在全双工ACK信道FDACH中发生错误，则由于即使正确地接收到数据也再次发送相同的数据，或者将错误地接收到的数据判断为被正确地接收，因此通信效率显著恶化。从而，全双工ACK信道FDACH最好使用低编码率的纠错码等，按照具有充分防错的方法进行传送。
其次，说明基于GBN或者SR的线路控制的时间流程。图4是表示基于GBN或者SR的线路控制的时间流程的时序图。图4中，基站以及移动站在每次接收数据时，不是发送ACK或NAK，而是在全双工数据信道FDDCH进行了N时隙部分的数据收发以后，在全双工ACK信道FDACH中，捆绑返送N时隙部分的数据的ACK或NAK，这一点与图3表示的基于SW的方法不同。基站以及移动站在全双工ACK信道FDACH中接收到NAK的情况下，在GBN仅发送N时隙部分，在SR仅再发送接收到NAK的包。另外，在SR中，不仅是再发送包，还在下一个全双工数据信道FDDCH的N时隙中发送新的包。
以下根据图4进行说明。移动站作为同时收发请求，在控制信道CCH中请求用于对基站进行同时收发的时隙2的预约(S301)，接受了预约请求的基站作为同时收发应答/无线资源信息的通知，在广播信道BCH向移动站1通知在空时隙2中进行了分配(S302)。接着，移动站以及基站在全双工数据信道FDDCH的时隙2中进行数据的同时收发，进而，在全双工数据信道FDDCH的时隙2中进行N时隙部分的数据的同时收发(S303)。
最后，在进行了N时隙部分的数据的同时收发以后，在全双工ACK信道FDACH中，进行对于N时隙部分的数据的ACK或者NAK的同时收发(S304)。与SW相同，不是从移动站，而是从基站一侧进行时隙预约时，不进行来自移动站的请求。这样，在GBN或者SR中，通过捆绑全双工ACK信道FDACH，能够比SW提高效率。N时隙部分的全双工数据信道FDDCH中没有应该发送的数据的站不等待全双工ACK信道FDACH就进行ACK或者NAK的发送，以后通过停止发送，能够降低对相邻小区产生的干扰。
在现有的TDMA/TDD中，对于各个数据和ACK/NAK，在作为上行线路的上行链路和作为下行线路的下行链路中使用各自的时隙进行通信，而使用带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100，依据上述的方法通过使用同一时刻和相同频率进行数据的收发，能够改善线路控制效率。
说明该第1实施方式中的无线通信装置100的作用效果。依据具备该无线通信装置100的移动站，其通信控制单元111在与作为通信对方装置的基站进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该基站进行数据收发的时间区间，能够控制成在对于数字基带电路107，在所确定的时间区间中进行数据发送的同时进行数据的接收。由此，能够提高通信效率。
[第2实施方式]
其次，作为本发明的第2实施方式，说明在TDMA/TDD中使用带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100进行来自基站300的中继的线路控制法。首先，图5中表示使用具备了带干扰消除器的无线通信装置100的中继站310以及中继站320的蜂窝结构。各中继站310以及320进行间接中继，从基站300向中继站310发送的信号由中继站310进行一次解调了以后向中继站320发送。设基站300的发送信号不直接到达中继站320，站间的干扰仅来自邻接站(越站是一个站)。
另外，基站300、中继站310以及320在自身小区内的移动站中也进行服务，为了简化，关于各站(基站300、中继站310、中继站320)与移动站之间进行通信设使用在第1实施方式中说明过的方法。
图6是表示从基站300向中继站310，进而向中继站320进行间接中继时的半双工的线路控制的时间流程的时序图。另外，图6中的时间流程表示基于SRARQ的线路控制。至少在中继站310中通过使用带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100，能够同时实现从基站300向中继站310的半双工(中继站310的接收)和从中继站310向中继站320的半双工(中继站310的发送)，能够期待与全双工相同的效率。以下说明具体的线路控制。
基站300使用广播信道BCH对中继站310请求时隙1的预约(S401)。被请求了时隙预约的中继站310在控制信道CCH中向基站300通知在时隙1中进行了分配(S402)。基站300对中继站310使用被分配的时隙1进行数据的发送(S403)。
接着，使用时隙1进行数据接收的中继站310与基站300相同，在广播信道BCH对中继站320请求时隙1的预约(S501)。被请求了时隙预约的中继站320在控制信道CCH中向中继站310通知在时隙1中进行了分配(S502)，中继站310在数据信道DCH中同时进行来自基站300的接收(S404)和向中继站320的发送(S503)。
最后，各站在ACK信道ACH中进行ACK或者NAK的发送和接收，或者收发(S405、S504)。这里，基站300只接收，中继站320只发送。另外，进而在具有从中继站320进行了数据中继的第3中继站的情况下，从中继站320向该第3中继站的通信不能够使用时隙1。这是因为如果中继站320使用时隙1发送数据，则中继站310受来自中继站320的干扰，不能接收来自基站300的信号的缘故。
其中，在具有从第3中继站进一步进行了数据中继的第4中继站的情况下，该第4中继站能够使用时隙1，在越站是n站的情况下，在离开了nC1的中继站中能够使用同一个时隙。即，在中继站之间测定干扰，进行基于此的信道分配。另外，中继站与基站不同，需要与广播信道BCH的接收和控制信道CCH的发送相对应。
在现有的方法中，关于中继站中的接收和发送，使用了其它的无线资源(时隙)，而在使用了带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100的情况下，依据本实施方式的线路控制，与现有的线路控制相比较能够改善频率的使用效率。
其次，说明具备了关于该第2实施方式的无线通信装置100的中继站310的作用效果。该中继站310的通信控制单元111在与作为通信对方装置的基站300进行的数据通信前的之前步骤中，决定用于对该基站300进行数据收发的时间区间，并且在与和基站300不同的中继站320进行数据通信前的之前步骤中，把用于对基站300进行数据收发的时间区间决定为用于对该中继站320进行数据收发的时间区间，控制成在由通信控制单元111决定了的时间区间中，数字基带电路107从上述基站300接收数据以及对上述中继站320发送数据，或者，能够控制成从上述中继站320接收数据以及对基站300发送数据。由此，能够提高通信效率。
[第3实施方式]
接着，说明第3实施方式。在本实施方式中，与第2实施方式相同，表示进行来自基站的中继的线路控制法，而与在同一个时隙中进行发送和接收的对象互异的第2实施方式不同，在本实施方式中，表示在同一个时隙中进行发送和接收的对象相同时的线路控制方法。图7是表示全双工中继线路控制的时间流程的时序图。图7中的时序图设为假定了基于SRARQ的线路控制。这里，在各站(基站300、中继站310、中继站320)中，通过使用带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100，能够在基站与中继站之间实现全双工。以下根据图7进行说明。
基站300在广播信道BCH中对中继站310请求时隙1的预约(S601)。接受了时隙的预约请求的中继站310在控制信道CCH中向基站300通知在时隙1中进行了分配(S602)，基站300和中继站310在全双工数据信道FDDCH的时隙1中进行数据的同时收发(S603)。接着，中继站310与基站300相同，在广播信道BCH对中继站320请求时隙2的预约(S710)，接受了请求的中继站320在控制信道CCH向中继站310通知在时隙2中进行了分配(S702)。
然后，中继站310使用全双工信道FDDCH的时隙1与基站300进行数据收发(S604)，并且使用全双工数据信道FDDCH的时隙2与中继站320进行数据的同时收发(S703)。最后，各站在全双工ACK信道FDACH使用分别被分配的时隙进行ACK或者NAK的同时收发(S605、S704)。
在这样使用全双工的情况下，由于在中继站310与中继站320之间不能使用时隙1，因此中继站310进行时隙2的预约，中继站320进行时隙2的分配。另外，在具有利用中继站320进一步进行数据中继的第3中继站的情况下，为了避免与其它站发生干扰，在中继站320与该第3中继站之间需要使用时隙3。另外，在具有利用第3中继站进一步进行数据中继的第4中继站的情况下，该第4中继站能够使用时隙1。
这里，说明具备了关于这种第3实施方式的无线通信装置100的中继站310的作用效果。该中继站310在其通信控制单元111中，在与作为通信对方装置的基站300进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该基站进行数据收发的第1时间区间(例如时隙1)，并且在与不同于基站的其它中继站320进行数据通信前的之前步骤中，决定与用于对该中继站320进行数据收发的上述第1时间区间不同的第2时间区间(例如时隙2)。然后，控制成在由通信控制单元111决定的第1时间区间中，数字基带电路107对基站300收发数据，并且能够控制成在所决定的第2时间区间中，对中继站320收发数据。由此能够提高通信效率。
[第4实施方式]
其次，作为第4实施方式，说明CDMA/TDD中的线路控制方法。关于CDMA/TDD中的全双工线路控制，把在第1～3实施方式中叙述过的TDMA/TDD的线路控制中的各时隙分配到不同的扩展码中，通过同时进行收发处理，能够适用于CDMA/TDD。
[第5实施方式]
其次，作为第5实施方式，表示混合TDD/FDD中的线路控制方法。所谓混合TDD/FDD是在现有的FDD中，在进行单向通信(半双工)的上行线路和下行线路的各频带中实现全双工的方式。以下说明用于实现本方式的无线通信装置的结构。图8是表示用于实现混合TDD/FDD中的线路控制方法的带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置200的方框结构的方框图。
在关于该第5实施方式的无线通信装置200中，特征是在基站或者移动站的任一个中使用该无线通信装置200的情况下，也用上行链路用载频同时进行收发，用下行链路用载频同时进行收发。
本无线通信装置200具有天线6001、天线共用器(双工器)6002、循环器6003和6004、上行链路用的模拟信号处理单元4110、下行链路用的模拟信号处理单元5110、上行链路用数字信号处理单元4120(数据通信控制单元)、下行链路用数字信号处理单元5120(数据通信控制单元)。模拟信号处理单元4110、5110具有干扰清除单元112、接收RF信号处理单元114、发送RF信号处理单元115、A/D变换单元116、D/A变换单元117、回旋干扰信号功率抑制单元118。连接在上行链路用模拟信号处理单元4110上的循环器6003把经由天线共用器(双工器)6002从天线6001接收到的上行链路用RF载频中的接收信号输入到上行链路用的模拟信号处理单元4110。由上行链路用的模拟信号处理单元4110生成的发送信号经由循环器6003和天线共用器6002从天线6001发送。另一方面，连接到下行链路用模拟信号处理单元5110的循环器6004把经由天线共用器6002从天线6001接收到的下行链路用RF载频中的接收信号输入到下行链路用的模拟信号处理单元5110。由下行链路用的模拟信号处理单元5110生成的发送信号经由循环器6004和天线共用器6002从天线6001发送。
在上行链路用RF载频和下行链路用RF载频的各自中进行同时收发的本实施方式中的无线通信装置200中，除去由天线共用器(双工器)6002的不完善性引起的回旋干扰信号以外，需要减轻由循环器6003、6004的不完善性引起的回旋干扰信号的影响。从而，上行链路用模拟信号处理单元4110中的模拟区中的干扰清除单元112使用在上行链路用模拟信号处理单元4110的发送RF信号处理单元115中生成的信号和在下行链路用模拟信号处理单元5110的发送RF信号处理单元115中生成的信号的双方，进行回旋干扰信号的去除。同样，下行链路用模拟信号处理单元5110中的模拟区中的干扰清除单元112使用在下行链路用模拟信号处理单元5110的发送RF信号处理单元115中生成的信号和在上行链路用模拟信号处理单元4110的发送RF信号处理单元115中生成的信号的双方，进行回旋干扰信号的去除。
与模拟信号处理单元中的回旋干扰信号的去除相同，在上行链路用RF载频和下行链路用RF载频的各自中进行同时收发的本无线通信装置200中，上行链路用数字信号处理单元4120中的去除干扰用数字信号生成单元1202使用上行链路用数字信号处理单元4120中的发送基带信号处理单元1206的输出和下行链路用数字信号处理单元5120中的发送基带信号处理单元1206的输出的双方，生成数字区中的去除干扰用的数字信号。同样，下行链路用数字信号处理单元5120中的去除干扰用数字信号生成单元1202使用上行链路用数字信号处理单元4120中的发送基带信号处理单元1206的输出和下行链路用数字信号处理单元5120中的发送基带信号处理单元1206的输出的双方，生成数字区中的去除干扰用的数字信号。
依据这样的结构，在上行链路RF载频以及下行链路RF载频的各自上同时进行收发的本无线通信装置200中，能够减轻在各个链路的接收信号中被重叠的来自同一个链路的回旋干扰信号和来自其它链路的回旋干扰信号的影响。其结果，在上行链路用RF载频和下行链路用RF载频的每一个中，由于能够同时进行收发因此能够改善频率的利用效率。
另外，在图8中，与在图1中表示的无线通信装置100相同，具备用于控制通信步骤的通信控制单元(时间区间决定单元以及数据通信控制单元：未图示)，该通信控制单元与通信对方之间进行之前步骤，进行时隙的预约以及分配的处理，进行使用了其时隙的数据的同时收发处理。
其次，说明这样构成的无线通信装置200中的线路控制方法。图9是表示下行链路(从基站到移动站)和上行链路(从移动站到基站)中载频不同的本实施方式中的基站以及移动站的线路控制的时间流程的时序图。图9(a)是表示使用了载频f0的下行链路中的时间流程的时序图，图9(b)是表示使用了载频f1的上行链路中的时间流程的时序图。另外，基站以及移动站具备了图8表示的无线通信装置200。
在图9中的全双工数据信道FDDCH之前，作为现有的FDD，基站以及移动站工作。首先，移动站在作为上行线路的上行链路的控制信道CCH中进行时隙的预约(S901)，在作为下行线路的下行链路的广播信道BCH中进行时隙的分配(S801)。接着，在下行链路数据信道DLDCH以及上行链路数据信道ULDCH中进行数据发送和ACK发送(S802、S902)。
在进行同时收发的全双工模式下，移动站在上行链路中的控制信道CCH中进行时隙的预约(S903)，基站在下行链路中的广播信道BCH中进行时隙的分配(S803)。这里，进行时隙2的预约，分配时隙2。
然后，在下行链路全双工DLFDDCH和上行链路全双工ULFDDCH中，进行全双工下的数据收发(S804、S904)，与此相对应的ACK的收发在下行链路全双工ACK信道DLFDACH和上行链路全双工ACK信道ULFDACH中进行(S805、S905)。
另外，在全双工模式下，在上行链路/下行链路的每一个中进行与在第1实施方式中说明过的TDMA/TDD的线路控制相同的处理。另外，图9中表示使用了SWARQ时的线路控制方法。
进而，还能够仅在双频带的单侧实现全双工。例如，为了在下行链路中得到最大的容许能力，对于使用载频f0的下行链路，仅进行从基站向移动站的下行链路方向的数据发送，对于使用载频f1的上行链路，通过进行同时收发，也可以与从移动站向基站进行数据发送一起，进行从基站向移动站的数据发送。在现有的FDD方式中，在上行链路和下行链路中使用相同信号带宽的情况下，不能支持上行链路和下行链路中的非对称的通信量，然而如上所述，通过使用全双工，即使在上行链路和下行链路中使用了相同信号带宽的情况下，也能够与非对称的通信量相对应。
具备了关于这种第5实施方式的无线通信装置200的移动站在通信控制单元(未图示)中，在与作为通信对方装置的基站进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该基站进行数据收发的时间区间，控制成在所决定的时间区间中，上行链路用数字信号处理单元4120使用一个频带进行数据发送的同时，进行数据接收，并且，能够控制成下行链路用数字信号处理单元5120在上述时间区间中，使用与上述一个频带不同的其它频带进行数据发送的同时，进行数据接收。由此，能够提高通信效率。
[第6实施方式]
其次，作为第6实施方式，表示在基于CSMA/CA的自主分散控制中进行全双工的线路控制方法。自主分散控制中由于不存在基站，因此把所有的站都作为移动站，根据移动站之间的通信也能实现中继。
图10是表示第6实施方式的基于CSMA/CA的SRARQ的线路控制的时间流程的时序图。通过在2个移动站中使用图1中表示的带模拟、数字干扰消除器的无线通信装置100，能够在移动站之间实现全双工。另外，该无线通信装置100的通信控制单元111在施行之前步骤时，进行决定用于进行数据收发的包长的处理，按照在这里决定的包长进行工作以收发数据。在现有的CSMA/CA中，根据表示数据发送请求的RTS(发送请求)、表示在接收到数据发送请求RTS以后对于该数据发送请求的允许的CTS(清除发送)，解决隐藏终端问题，而在进行全双工的CSMA/CA中，利用不仅是发送(接收)，也同时进行接收(发送)的RTSR(收发请求)和CTSR(去除收发)进行控制。以下根据图10进行说明。
首先，移动站1对移动站2发送作为同时收发请求的RTSR(S1101)，移动站2接受移动站1的请求，在确认了能够进行包的收发以后，作为同时收发应答，向移动站1发送表示能够同时收发的CTSR(S1102)。接着，移动站1以及移动站2在全双工数据信道FDDCH中进行N时隙部分的同时收发(S1103，S1105)，最后，在全双工ACK信道FDACH中进行对于N时隙部分数据的ACK或者NAK的同时收发(S1106)。
另外，在如图10那样存在移动站3，而且该移动站3比移动站1的RTSR滞后，对移动站2发送RTSR(RTS)的情况下(S1107)，通过移动站3检测出移动站2对移动站1发送的CTSR(CTS)(S1108)，能够把握该CTSR不是针对移动站3的。因此，移动站3能够对其以后的一定时间不进行信号发送的处理那样工作。另外，在移动站2没有应该向移动站1发送的数据的情况下，不是发送CTSR而是发送现有的CTS，移动站1通过在全双工数据信道FDDCH中仅进行发送，能够减少对于其它站的干扰。
具备该第6实施方式的无线通信装置100的移动站1在其通信控制单元111中，能够控制成在与作为通信对方装置的移动站2进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该移动站2进行数据收发的包长，在数字基带电路107中，按照所决定的包长下进行数据发送的同时进行数据接收。由此，能够提高通信效率。
[第7实施方式]
其次，表示第7实施方式。在本实施方式中，特征是在移动站与基站之间进行同时收发的情况下，把从移动站发送的发送数据的数据量与从基站发送的发送数据的数据量进行比较，对于数据量少的一方的发送数据，根据纠错编码或者扩展等，增加发送数据的冗余度，使得以比发送数据量多的一方的发送数据低的功率发送。
在该实施方式中，图1表示的无线通信装置100中的通信控制单元111控制成把要发送的发送数据的数据量与在数据通信前的之前步骤中从通信对方接收到的接收预定数据的数据量进行比较，对于该无线通信装置的发送数据和通信对方的发送数据的发送数据量少的一方，对于发送数据，通过纠错编码或者扩展等增加发送数据的冗余度，使得以比发送数据量多的一方低的功率发送。以下，说明本实施方式的处理。
图11是第7实施方式中的线路控制的顺序图。移动站向基站将同时收发请求一起发送从移动站向基动站发送的数据的发送数据量信息(S1201)。接收到同时收发请求的基站把与同时收发请求一同通知的移动站的发送数据量信息、与从基站向移动站发送的发送数据的发送数据量进行比较，决定在进行同时收发时在移动站中使用的纠错编码或者扩展等发送冗余度信息和发送功率、在基站中使用的纠错编码或者扩展等发送冗余度信息和发送功率(S1202)。
然后，基站对移动站通知同时收发应答、同时收发无线资源信息、移动站进行数据发送基础上使用的移动站的发送冗余度信息以及发送功率信息、以及基站进行数据发送基础上使用的基站的发送数据冗余度信息(S1203)。这里，所谓同时收发无线资源信息，表示进行同时收发基础上使用的通信信道(TDD的情况下是所使用的时隙，CDMA的情况下是所使用的扩展码)的信息。
然后，移动站和基站进行数据的同时收发(S1204)。关于进行同时收发时的数据发送，移动站使用从基站通知的移动站的发送冗余度信息和发送功率信息进行数据发送。另外，基站使用作为基站的发送数据冗余度信息向移动站通知的发送方法进行数据发送。另一方面，关于数据的接收，移动站根据作为基站的发送数据冗余度信息被通知的内容，进行从基站发送来的数据的接收处理，基站根据作为移动站的发送数据冗余度信息通知给移动站的内容，进行从移动站发送来的数据的接收处理。
在接收到同时收发请求和移动站的发送数据量信息的基站中，把从基站进行发送的数据的发送数据量与来自移动站的发送数据量进行比较，决定移动站的发送数据冗余度/发送功率和基站的发送数据冗余度/发送功率，以使得对于发送数据量少的一方根据纠错编码或者扩展等增加发送数据的冗余度，以比发送数据量多的一方低的功率进行数据发送。
例如，在移动站的发送数据量是基站的发送数据量的1/8的情况下，对于移动站的发送数据，通过进行编码率1/2的纠错编码和扩展率为4的扩频，使得发送数据量成为与基站相同，与基站相比减小移动站的发送功率。由此，由于在进行同时收发时，能够降低在接收基站的发送数据时移动站的发送数据产生的干扰的影响，因此能够改善从基站接收到的信号的接收信号品质。另外，从移动站发送出的信号由于通过纠错编码或者扩频增加冗余度后发送，因此能够把从基站的发送信号受到的干扰的影响抑制为很低。
在不使用图11表示的方法进行同时收发的情况下，如果移动站的发送数据量与基站的发送数据量不同，则在时间上的一部分的区间中，从双方的无线通信装置发送出的数据引起干扰，而在来自数据量少的无线通信装置的数据发送结束了以后，不产生干扰。这种情况下，对于发生了干扰的区间，有可能在各个无线通信装置中错误地检测数据。
与此相对，在使用了本实施方式的方法的情况下，由于使数据量少的一方的发送数据增加冗余度，使得成为与数据量多的一方的发送数据相同的数据量进行数据发送，因此在数据发送区间的整个区间中，从双方无线通信装置进行信号发送，从而产生干扰。然而，由于对于从一方无线通信装置发送的数据以低发送功率进行数据发送，因此能够把作为干扰产生的影响抑制为很小。即，本方法对于在发送数据量不同的无线通信装置之间进行同时收发产生的干扰，可以得到基于时间分集效应的特性改善。
作为该图11表示的线路控制，例如，能够使用与第1实施方式到第6实施方式(图3、图4、图6、图7、图9以及图10)相同的方法。在使用本实施方式的方法的情况下，移动站在控制信道CCH中对基站进行时隙预约的请求时，同时发送移动站的发送数据量信息。接着，接受了请求的基站把被通知的发送数据量信息、与进行同时收发基础上从基站发送的数据量进行比较，决定移动站的发送数据冗余度信息/发送功率、基站的发送数据冗余度信息/发送功率。
然后，与同时收发应答一起，作为同时收发无线资源信息基站使用广播信道BCH向移动站1通知进行同时收发基础上使用的时隙号码。这时，使用广播信道BCH，移动站1同时通知移动站1的发送数据冗余度信息/发送功率、基站的发送数据冗余度信息。然后，在作为同时收发无线资源信息通知的全双工数据信道FDDCH的时隙中进行同时收发。在数据的同时收发以后，在全双工ACK信道FDACH中进行ACK或者NAK的同时收发。
另外，在不是从移动站而是从基站一侧进行同时收发请求的情况下，基站使用广播频道BCH，向移动站通知同时收发请求和来自基站的发送数据量信息，以及表示进行同时收发的基础上使用的通信信道的无线资源信息。然后，在移动站中，把被通知的基站的发送数据量信息和进行同时收发的基础上从移动站发送的数据量进行比较，决定基站的发送数据冗余度信息/发送功率、移动站的发送数据冗余度信息/发送功率。然后移动站使用后续的控制信道CCH，同时通知同时收发应答、基站的发送数据冗余度信息/发送功率、移动站的发送数据冗余度信息。
如上述那样，在TDMA/TDD中应用图11表示的方法的情况下，为了在被划分为时隙的时间间隔内进行数据的收发，在发送数据量比在被划分为时隙的时间间隔内能够发送的数据量少的情况下，根据纠错编码或者扩频增加冗余度，增加数据量，由此利用被划分为时隙的时间间隔，整体强化抗干扰性的同时，通过相应地降低发送功率，能够降低进行同时收发基础上产生的干扰的影响。
另外，在把本方法应用在CSMA/CA中的情况下，也能够使用与图10表示的线路控制同样的方法。这种情况下，设在从移动站1以移动站2作为通信对象发送的RTSR中，与同时收发请求信息一起包括移动站1的发送数据量信息。而且，在移动站2中，把移动站1的发送数据量信息与移动站2的发送数据量信息进行比较，决定移动站1的发送数据冗余度信息/发送功率、移动站2的发送数据冗余度信息/发送功率。
移动站2使用后续的CTSR，同时通知同时收发应答、移动站1的发送数据冗余度信息/发送功率、移动站2的发送数据冗余度信息。然后，在全双工数据信道FDDCH中进行数据的同时收发。进而，在全双工ACK信道FDACH中，进行关于ACK/NACK的同时收发。
对于在无线LAN等中使用的一般的CSMA/CA方式中的包长规定最大包长，而在小于等于其值的长度中，包长根据发送的数据量而不同。从而，在把图11表示的方法应用在CSMA/CA中的情况下，把进行同时收发的2个移动站的发送数据量进行比较，对于发送数据量少的一方通过纠错编码或者扩频等增加冗余度，使得数据量成为与发送数据量多的一方相等，并以低发送功率发送。由此，即使在应用于CSMA/CA中的情况下，也能够得到与在TDMA/TDD中应用的情况下相同的效果。
如以上说明的那样，具备了关于第7实施方式的无线通信装置100或者无线通信装置200的移动站(或者基站、中继站)在其通信控制单元111中，把在数据通信时接收到的接收数据量与发送的发送数据量进行比较，在发送数据量少的情况下，能够加工发送数据以增加发送数据的冗余度，通过利用被划分为时隙的时间间隔整体强化抗干扰性的同时，相应地降低发送功率，能够降低进行同时收发基础上产生的干扰的影响。
Claims (7)
1.一种无线通信方法，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；
控制成使得在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制步骤。
2.一种无线通信方法，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，把用于对上述通信对方装置进行数据收发的时间区间决定为用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；
控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中，从上述通信对方装置进行数据接收，以及对上述其它的通信对方装置进行数据发送，或者，控制成从上述其它的通信对方装置进行数据接收，以及对于上述通信对方装置进行数据发送的数据通信控制步骤。
3.一种无线通信方法，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的第1时间区间，并且在与不同于上述通信对方装置的其它通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该其它的通信对方装置进行数据收发的与上述第1时间区间不同的第2时间区间的时间区间决定步骤；
控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的第1时间区间中，对上述通信对方收发数据，并且控制成在上述时间区间决定步骤中所决定了的第2时间区间中，对上述其它的通信对方装置收发数据的数据通信控制步骤。
4.一种无线通信方法，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定步骤；
控制成在由上述时间区间决定步骤中所决定了的时间区间中，使用一个频带进行数据发送的同时进行数据接收，并且控制成在上述时间区间中，使用与上述一个频带不同的其它频带进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制步骤。
5.一种无线通信方法，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的包长的包长决定步骤；
控制成在由上述包长决定步骤中所决定了的包长中进行数据发送的同时，进行数据接收的数据通信控制步骤。
6.根据权利要求1到5的任一项所述的无线通信方法，其特征在于，
上述数据通信控制步骤把接收的接收数据量与发送的发送数量进行比较，在发送数据量少的情况下，以使发送数据的冗余度增加而对发送数据进行加工。
7.一种无线通信装置，其特征在于，具备：
在与通信对方装置进行数据通信前的之前步骤中，决定用于对该通信对方装置进行数据收发的时间区间的时间区间决定单元；
控制成使得在由上述时间区间决定单元所决定了的时间区间中进行数据发送的同时进行数据接收的数据通信控制单元。
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Open date: 20080109 |