CN101189802A - 频带控制方法和通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明使用一个通信设备的剩余频带作为另一通信设备的发射频带，提高了在两个通信设备之间的通信效率，其中每个通信设备使用全双工通信方法进行通信。推测所述通信设备(A)在数据发射时所需的第一带宽，和所述第二通信设备(B)在数据发射时所需的第二带宽。接着，将上述推测的第一带宽与第一通信设备(A)当前使用的第一带宽进行比较，同时，将上述推测的第二带宽与第二通信设备(B)当前使用的第二带宽进行比较。然后调整第一带宽和第二带宽，并确定第一通信设备(A)在数据发射时使用的第三带宽和第二通信设备(B)使用的第四带宽。

Description

频带控制方法和通信设备

技术领域

本发明涉及频带控制方法和使用该频带控制方法执行数据通信的通信设备，更具体而言，本发明涉及能够最大程度利用发射频带的频带控制方法和通信设备，该发射频带被应用在基于全双工通信方法进行通信的两个通信设备之间的数据发射中。

背景技术

作为在两个通信设备之间同时执行数据发射和接收的方法，大家都知道的是全双工通信方法。使用全双工通信方法，在两个通信设备之间应该存在彼此无干扰的电路(发射电路和接收电路)。为此，全双工通信方法使用FDD(频分双工)方法，其中在两个通信设备之间用于发射和接收的频带是不同的。

通常，在设计的时候就固定了用于发射和接收的频带，并通常在两个频带之间提供防护频带，以避免在用于发射的发射频带与用于接收的接收频带之间出现干扰。

另外，尽管与上述的FDD方法有所不同，作为使用模拟方式在两个通信设备之间同时执行发射和接收的通信方法，可以使用TDMA(时分多址)通信方法。

同时，专利文献1公开了这样一种方法，其中在基站与用户站(移动台)之间的TDMA通信中，依据从基站发射到用户站的数据量和从用户站发射到基站的数据量，改变上行链路和下行链路的时隙数量。

对于使用相同频率的TDMA通信方法，不可能在两个方向上同时发射数据，因此，每个站的数据发射时间(时隙)将不相同。即，在利用时隙作为单位时，由于通信方向发生变换，就不能使用TDMA通信方法执行全双工通信。

专利文献：日本专利公开号：2003-274446

发明内容

随着时间推移，在两个通信设备之间的通信数据量可能会出现很大的变化，这些通信设备是基于全双工通信方法进行通信。当第一通信设备对第二通信设备执行大量数据的获取请求时，例如，第一通信设备只将少量的数据发射到第二通信设备就足够了，而第二通信设备根据获取请求将向第一通信设备发射大量的数据。更进一步，在某些情况下，对于发射和接收来说，将发射几乎数量相同的数据，正如进行电视电话的情况。

本发明考虑到上述方面进行研究，本发明的目的是提供一种频带控制方法和通信设备，对于在各自从事全双工通信的两个通信设备之间的通信，当一个通信设备在发射频带中具有剩余频带，而另一通信设备的发射频带不足时，通过使用这个通信设备的剩余频带作为另一通信设备的发射频带，该控制方法和通信设备就能够提高通信效率。

为了实现上述的目标，本发明具有下列特征：

根据本发明的频带控制方法控制第一通信设备和第二通信设备在数据发射时使用的频带，该第一通信设备在数据发射时使用的频带不同于所述第二通信设备在数据发射时使用的频带。该频带控制方法包括：带宽推测步骤，用于推测第一通信设备为进行数据发射所需的第一带宽，和所述第二通信设备为进行数据发射所需的第二带宽；带宽比较步骤，用于将第一带宽与所述第一通信设备当前使用的第一带宽进行比较，将所述第二带宽与所述第二通信设备当前使用的第二带宽进行比较；和带宽使用确定步骤，用于根据带宽比较步骤进行的比较结果，调整所述第一带宽和所述第二带宽，并用于确定第一通信设备在数据发射时使用的第三带宽，和所述第二通信设备在数据发射时使用的第四带宽。

在根据本发明的频带控制方法中，带宽推测步骤的特征在于：第一通信设备推测所述第一带宽，所述第二通信设备推测所述第二带宽。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽比较步骤的特征在于：第一通信设备从所述第二通信设备获取所述第二带宽，第一通信设备将所述第一带宽与所述使用的第一带宽进行比较，同时，将所述第二带宽与所述使用的第二带宽进行比较。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽使用确定步骤的特征在于：第一通信设备根据带宽比较步骤进行的比较结果，调整所述第一带宽和所述第二带宽，并确定第三带宽和所述第四带宽。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽使用步骤的特征在于：确定第三带宽和所述第四带宽，以使它们不可能在预定的频域内重叠。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽推测步骤的特征在于：在预定的时间间隔内，定期地推测第一带宽和所述第二带宽。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽推测步骤的特征在于：仅当在第一通信设备和所述第二通信设备的至少一个设备中，计划发射的数据量通过预定时间小于预定门限电平时，才推测所述第一带宽和所述第二带宽。

更进一步，根据本发明的频带控制方法的特征在于：在第一通信设备和所述第二通信设备的至少一个设备中，对计划发射的数据设置优先权，该带宽推测步骤根据优先权增加虚拟数据，并推测所述第一带宽和所述第二带宽，这些虚拟数据实际不进行发射。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，第一通信设备和所述第二通信设备的特征在于：以发射数据直接调制载频，以便进行数据发射。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，第一通信设备和所述第二通信设备的特征在于：在以发射数据调制中频之后，对载频执行单边带幅度调制，以便进行数据发射。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，第一通信设备和所述第二通信设备的特征在于：使用多载波调制，并基于所述第三带宽和所述第四带宽，来调整用于多载波调制的多个载波，以便进行数据发射。

更进一步，根据本发明的频带控制方法的特征在于：当带宽比较步骤进行的比较结果揭示第一带宽小于所述使用的第一带宽时，或者所述第二带宽小于所述使用的第二带宽时，将所述使用的第一带宽改变为所述第三带宽，以及将所述使用的第二带宽改变为所述第四带宽。

更进一步，在根据本发明的频带控制方法中，带宽使用确定步骤的特征在于：确定第三带宽、所述第三带宽的中心频率、所述第四带宽、所述第四带宽的中心频率。

更进一步，根据本发明的通信设备是这样通信设备，当与另一通信设备执行数据发射时，该通信设备通过控制频带来执行数据发射，该通信设备和另一通信设备在执行数据发射时使用的频带是不同的频带；所述通信设备包括：带宽推测装置，用于推测该通信设备为进行数据发射所需的第一带宽，带宽获取装置，用于从所述另一通信设备获取第二带宽，该第二带宽是另一通信设备为进行数据发射所需的带宽，带宽比较装置，用于将第一带宽与所述第一通信设备当前使用的第一带宽进行比较，同时，将所述第二带宽与所述第二通信设备当前使用的第二带宽进行比较；和带宽使用确定装置，用于根据带宽比较装置进行的比较结果，调整所述第一带宽和所述第二带宽，并用于确定第一通信设备在数据发射时要使用的第三带宽，和所述第二通信设备在数据发射时要使用的第四带宽。

更进一步，在根据本发明的通信设备中，带宽使用确定装置的特征在于：确定第三带宽、所述第三带宽的中心频率、所述第四带宽、所述第四带宽的中心频率。

更进一步，根据本发明的通信设备包括：发射装置，用于使用第三带宽和所述第三带宽的中心频率向所述另一通信设备发射数据，和接收装置，用于使用第四带宽和所述第四带宽的中心频率从所述另一通信设备接收数据。

更进一步，在根据本发明的通信设备中，带宽推测装置在预定的时间间隔定期地推测第一带宽。

更进一步，在根据本发明的通信设备中，仅当在该通信设备和所述另一通信设备的至少一个设备中，计划发射的数据量通过预定时间小于预定门限电平时，该带宽推测装置才推测所述第一带宽。

更进一步，在根据本发明的通信设备中，在该通信设备和所述另一通信设备的至少一个设备中，对计划发射的数据设置优先权，该带宽推测装置根据优先权增加虚拟数据，并推测所述第一带宽，这些虚拟数据实际不进行发射。

更进一步，根据本发明的通信设备以发射数据直接调制载频，以便进行数据发射。

更进一步，根据本发明的通信设备在以发射数据调制中频之后，对载频执行单边带幅度调制，以便进行数据发射。

更进一步，根据本发明的通信设备使用多载波调制，并基于所述第三带宽和所述第四带宽，来调整用于多载波调制的多个载波，以便进行数据发射。

本发明推测第一通信设备为进行数据发射所需的第一带宽和第二通信设备为进行数据发射所需的第二带宽。本发明将第一带宽与第一通信设备当前使用的第一带宽进行比较，同时，将第二带宽与第二通信设备当前使用的第二带宽进行比较。然后，本发明根据比较结果，调整第一带宽和第二带宽，并确定第一通信设备在数据发射时使用的第三带宽，以及第二通信设备在数据发射时使用的第四带宽。利用这些特征，对于在各自从事全双工通信的两个通信设备之间的通信，当一个通信设备在发射频带中具有剩余频带，而另一通信设备的发射频带不足时，就可以使用这个通信设备的剩余频带作为另一通信设备的发射频带，因此，即使在这两个通信设备之间的通信数据量随着时间发生了很大的改变，也能够最终有效地执行数据发射。

附图说明

图1是说明第一实施例中无线电设备的组成的视图；

图2是说明第一实施例的视图；

图3是说明第一实施例中无线电设备的控制操作的第一流程图；

图4是说明第一实施例中无线电设备的控制操作的第二流程图；

图5是说明第一实施例的视图；

图6是说明第二实施例中无线电设备的组成的视图；

图7是说明第二实施例的视图；

图8是说明第三实施例中无线电设备的组成的视图，它描述了第一和第二实施例中的无线电设备使用的可变滤波器的变形；

图9是说明第四实施例中无线电设备的组成的视图，它描述了第一和第二实施例中使用的可变振荡器的变形；

图10是说明第五实施例中无线电设备的组成的视图。

参考数字说明

A、B、C、C            无线电设备

10a、10b              控制单元

12a、12b、16a、16b    可变振荡器

14a、14b、18a、18b    可变带通滤波器

20a、20b              调制器

32a、32b              解调器

50a、50b              IF调制器

68a、68b              IF解调器

52a、52b、54a、54b    可变振荡器

60a、60b、62a、62b    可变振荡器

56a、56b、66a、66b    单边带型混频器

58a、58b、64a、64b    可变带通滤波器

70a-70n               固定带通滤波器

74a-74n               固定振荡器

71                    选择器

72                    开关

80a                   串行/并行变换器

82a-82n               调制器

84a-84n、102a-102n    滤波器

86a                   合成设备

100a                  分配器

104a-104n             解调器

106a    串行/并行变换器

具体实施方式

现在参考图1和图2，解释在本实施例中的通信设备之间执行的频带控制方法。

如图1中所示，在本实施例中的通信设备之间执行的频带控制方法是这样一种频带控制方法，该频带控制方法控制第一通信设备(对应无线电设备A)和第二通信设备(对应无线电设备B)在数据发射时使用的频带，而第一通信设备(A)和第二通信设备(B)在数据发射时使用的频带(图2中显示的A0，B0)是彼此不同的频带。

首先，推测(presume)第一通信设备(A)为执行数据发射所需的第一带宽，和第二通信设备(B)为执行数据发射所需的第二带宽。接着，将上述推测的第一带宽与第一通信设备(A)当前使用的第一带宽进行比较，同时，将上述推测的第二带宽与第二通信设备(B)当前使用的第二带宽进行比较。根据比较结果，调整第一带宽和第二带宽，并确定第一通信设备(A)在数据发射时使用的第三带宽，以及第二通信设备(B)在数据发射时使用的第四带宽。利用这些特征，对于在各自从事全双工通信的两个通信设备(A，B)之间的通信，当一个通信设备在发射频带中具有剩余频带，而另一个通信设备的发射频带不足时，就可以使用这个通信设备的剩余频带作为另一个通信设备的发射频带，因此，即使在这两个通信设备(A，B)之间的通信数据量随着时间发生了很大的改变，也能够最终有效地执行数据发射。通过参考附图，将在下文解释本实施例中的频带控制方法。而且，在下面的实施例中，尽管这些叙述是在使用无线电设备作为通信设备的方案的基础上提供的，但是根据本发明的频带控制方法并不局限于无线电设备，而是可以应用于所有可能的通信设备，这包括被设计为使用全双工通信方法执行通信的有线设备。

(第一示例性实施例)

首先，参考图1，解释本实施例中的无线电设备A和无线电设备B的组成。图1(a)显示了无线电设备A的组成，图1(b)显示了无线电设备B的组成。

如图1(a)中所示，本实施例中的无线电设备A包括控制单元10a、存储单元22a、可变振荡器12a、调制器20a、可变带通滤波器14a、高频放大器24a、发射天线26a、接收天线28a、高频放大器30a、可变带通滤波器18a、解调器32a、可变振荡器16a。

另外，如图1(b)中所示，本实施例中的无线电设备B包括控制单元10b、存储单元22b、可变振荡器12b、调制器20b、可变带通滤波器14b、高频放大器24b、发射天线26b、接收天线28b、高频放大器30b、可变带通滤波器18b、解调器32b、可变振荡器16b。

另外，本实施例中的无线电设备A通过控制单元10a、存储单元22a、可变振荡器12a、调制器20a、可变带通滤波器14a、高频放大器24a、发射天线26a，将发射数据发射到无线电设备B。

另外，该无线电设备A通过控制单元10a、接收天线28a、高频放大器30a、可变带通滤波器18a、解调器32a、可变振荡器16a，接收来自无线电设备B的接收数据。

而且，本实施例中的无线电设备B通过控制单元10b、存储单元22b、可变振荡器12b、调制器20b、可变带通滤波器14b、高频放大器24b、发射天线26b，将发射数据发射到无线电设备A。

而且，该无线电设备B通过控制单元10b、接收天线28b、高频放大器30b、可变带通滤波器18b、解调器32b、可变振荡器16b，接收来自无线电设备A的接收数据。

而且，本实施例中的无线电设备A和无线电设备B将在由下限频率Fmin与上限频率Fmax所规定的带宽WL内，执行全双工通信(例如，分组通信)，该下限频率Fmin和上限频率Fmax是按照如图2中所述的规则等进行调整。例如，当下限频率Fmin被设置为59GHz，上限频率Fmax被设置为66GHz，基本发射速度被设置为1.25GHz时，执行全双工通信。

而且，如图2中所示，本实施例中的无线电设备A使用低频边带A0(带宽也是由A0指示)将数据(信息)发射到无线电设备B。同时，无线电设备B使用高频边带B0(带宽也是由B0指示)将数据(信息)发射到无线电设备A。在这种情况下，无线电设备A将使用频带B接收来自无线电设备B的数据。而且，无线电设备B将使用频带A0接收来自无线电设备A的数据。

同时，可以配置成这种构造，即当无线电设备A使用高频边带B0，无线电设备B使用低频边带A0时发射数据，以及当无线电设备A使用频带A0，无线电设备B使用频带B0时接收数据。

而且，为了避免在发射数据与接收数据之间可能出现的干扰，通常在图2中所示的频带A0与频带B0之间提供防护频带，但为了简化对本实施例的解释和说明，将提供在没有防护频带情况下的叙述。因此，在本实施例中，如图2中所示，由下限频率Fmin和上限频率Fmax所表示的带宽WL被指定为WL＝A0+B0，频带A0的中心频率被指定为Fa，频带B0的中心频率被指定为Fb。

而且，为了便于通信，将为无线电设备A的控制单元10a和无线电设备B的控制单元10b提供下列设置。

无线电设备A的控制单元10a将发射侧的可变振荡器12a的振荡频率设置为Fa，将可变带通滤波器14a的通带设置为A0，并将中心频率设置为Fa。另外，控制单元10a将接收侧的可变振荡器16a的振荡频率设置为Fb，将可变带通滤波器18a的通带设置为B0，并将中心频率设置为Fb。

同时，无线电设备B的控制单元10b将发射侧的可变振荡器12b的振荡频率设置为Fb，将可变带通滤波器14b的通带设置为B0，并将中心频率设置为Fb。另外，控制单元10b将接收侧的可变振荡器16b的振荡频率设置为Fb，将可变带通滤波器18b的通带设置为A0，并将中心频率设置为Fa。

另外，在无线电设备A中，调制器20a以在存储单元22a中存储(记忆)的发射数据调制载频(可变振荡器12a的振荡频率Fa)。同时，本实施例中并没有对调制方法进行特别的限制，可以应用所有可能的调制方法。可以使用各种调制方法，例如，ASK(振幅移位键控)、PSK(移相键控)、QAM(正交幅度调制)、FSK(频移键控)等等。

经过调制器20a调制后的载频Fa通过可变带通滤波器14a(带宽被设置为A0)和高频放大器24a从发射天线26a发射到空中。利用这个特征，现在就可以使无线电设备A将发射数据发射到无线电设备B。

无线电设备B供应来自无线电设备A的发射数据，该发射数据是由接收天线28b进行接收，并通过高频放大器30b和可变带通滤波器18b(带宽被设置为A0)提供给解调器32b。通过调制从无线电设备A发射的原始信号，解调器32b使用来自可变振荡器16b的振荡频率Fa，产生接收数据。

采用这种方式，无线电设备A以存储单元22a中存储的发射数据调制设置于可变振荡器12a的振荡频率Fa，并通过可变带通滤波器(带宽A0，中心频率Fa)14a将它发射到无线电设备B。然后，无线电设备B通过可变带通滤波器18b(带宽A0，中心频率Fa)，将从无线电设备A接收的接收数据输出到解调器32b，并以其调制设置于可变振荡器16b的振荡频率Fa，以便产生接收数据。

无线电设备B将在存储单元22b中存储的发射数据发射到无线电设备A，无线电设备A接收来自无线电设备B的发射数据，并产生接收数据，对于这种处理，将执行如上所述的相同处理。

在本实施例中，在如上所述的无线电设备A和无线电设备B的通信期间，无线电设备A和无线电设备B确定在后续通信周期中使用的最佳频带(这将在后面进行论述)，临时中断通信，以便允许无线电设备A和无线电设备B使用以这种方式确定的最佳频率进行通信，并改变电子电路的常数。在此之后，在后续的通信周期中，将使用上述的最佳频带继续执行无线电设备A和无线电设备B的通信。

接下来，参考图3至图5，说明确定在后续通信周期中使用的最佳频带所执行的过程。

图3是显示在无线电设备A和无线电设备B中，用于定期(例如，每隔10毫秒)获得在后续通信周期中使用的频带(A1和B1)的示意图。通过基于图3中获得的频带(A1和B1)，执行图4中所示的过程来确定在后续通信周期中使用的最佳频带(A2和B2)。

在定期地确定最佳频带的情况下，上面提到的“后续通信周期”将是从“定期确定最佳频带的时间间隔(例如10毫秒)”减去“在无线电设备A与无线电设备B之间的通信临时被中断的周期”后，而获得的周期(时段)。然而，“在无线电设备A与无线电设备B之间的通信临时被中断的周期”是非常短的时间周期。因此，在本实施例中，为了简化叙述，当定期确定最佳频带时，将在考虑上述的“后续通信周期”几乎等于“定期确定最佳频带的时间间隔(例如10毫秒)”的情况下进行叙述。

首先，正如在图3的步骤S10中所显示的，图1中显示的无线电设备A的控制单元10a根据在后续发射周期(通信周期)中预定(schedule)发射的数据量，启动频带控制的确定，同时，将启动信号发射到无线电设备B，用于启动频带控制的确定，该启动信号被叠加在当前发射的数据上。换句话说，控制单元10a根据在后续发射周期(通信周期)中计划发射的数据量来计算带宽A1，这些数据被存储在存储单元22a中(步骤S10)。

同时，无线电设备B的控制单元10b响应从无线电设备A发射的启动信号，根据在后续发射周期(通信周期)中计划发射的数据量来启动频带控制的确定。换句话说，控制单元10b根据在后续发射周期(通信周期)中计划发射的数据量来计算带宽B1，这些数据被存储在存储单元22b中，控制单元10b将计算结果(显示带宽B1的数据)发射到无线电设备A，这些计算结果被叠加在当前发射的数据上(步骤S12)。

同时，控制单元10a(和控制单元10b)将根据在后续发射周期(通信周期)中计划发射的数据量来计算带宽A1。例如，假定在存储单元22a中存储的数据量是10Mbit(兆位)。如果后续发射周期(更新时间间隔)是如上所述的10毫秒，那么发射速度将是1000Mbit/s(兆位/秒)。如果使用BPSK(二进制相移键控)作为调制方法，就应用1bit/symbol(位/符号)，发射速度将是1000Msymbol/s(兆符号/秒)，如果每1个符号需要1Hz，那么需要的频带将是1000MHz(兆赫兹)。

接下来，在步骤S14中，无线电设备A的控制单元10a接收从无线电设备B发射的计算结果(显示带宽B1的数据)。

利用这个特征，无线电设备A的控制单元10a现在就可以获得无线电设备A的发射带宽A1和无线电设备B的发射带宽B1。

对于寻找带宽A1和带宽B1情况，当无线电设备A和无线电设备B能够独立准确地识别频带控制的起始时间点时，在步骤S10中无线电设备A就不需要将“启动频带控制的确定的启动信号”发射到无线电设备B，在步骤S12中无线电设备B就不需要响应“启动信号”。

作为无线电设备A和无线电设备B能够独立准确地识别频带控制的时间点的实例，这种情况就是下面叙述的内容，即每当无线电设备A的控制单元10a和无线电设备B的控制单元10b判断经过了预定时间(例如，10毫秒)，就执行控制以便启动频带控制。

在图3显示的过程中，尽管是由无线电设备A执行频带控制，但也可以由无线电设备B来执行。

在图3显示的过程中，尽管是根据由无线电设备A和无线电设备B计划发射的数据量，来定期地计算需要的发射带宽A1和发射带宽B1，但是在多个连续的通信周期(所需的发射带宽)中计划发射的数据量与以前时间设置的期望值相比并没有改变，或者即使发生了改变但变化宽度很小时，也可以配置为不执行定期的频带控制。

例如，无线电设备A和无线电设备B可以定期地确认由它们自身计划发射的数据量，只有当这样确认的计划发射的数据量连续地小于预定门限电平达预定时间时，才判断当前的带宽具有余量(过剩)，然后可以执行频带控制。在这种情况下，如图3的步骤S10中所示，当无线电设备A判断由它自己计划发射的数据量经过了预定时间仍连续地小于预定门限电平时，就将启动信号发射到无线电设备B。同时，如图3的步骤S12中所示，当无线电设备B判断由它自己计划发射的数据量经过了预定时间后仍连续地小于预定门限电平时，就计算带宽B1，并将它发射到无线电设备A。响应这个操作，无线电设备A基于由它自己计划发射的数据量来计算带宽A1。

作为替换，可以配置为对计划发射的每个数据分组设置优先权，然后计算带宽A1和/或带宽B1。例如，具有0优先级的分组数据被寄存(leave with)预定实际发射的数据量，而更多空数据(实际不发射的数据)被分配给具有较高优先级的分组。利用这种考虑，当存在许多具有较高优先级的数据时，将必然增加计划发射的整体数据量，这可以增大带宽A1(B1)。同时，除0优先级之外的优先级的数量可以是单数或复数。而且，仅仅增加用于计算带宽A1(B1)的空数据，在实际发射中将删除(忽略)空数据。

在完成图3中所示的过程之后，无线电设备A的控制单元10a执行图4中所述的过程。

首先，在图4的步骤S16中，无线电设备A的控制单元10a将在图3的步骤S10中计算的带宽A1，与无线电设备A当前使用的带宽A0进行比较，同时，将在图3的步骤S14中获取的无线电设备B的带宽B1，与无线电设备B当前使用的带宽B0进行比较。根据这些比较，将获得下面4种类型的比较结果：

第一种比较结果：A1＜A0和B1＞B0

第二种比较结果：A1＞A0和B1＜B0

第三种比较结果：A1＞A0和B1＞B0

第四种比较结果：A1≤A0和B1≤B0

接下来，将说明第一种至第四种处理，这四种处理是以步骤S16中获得的4种类型的比较结果为基础的。

(第一种处理)

正如在图4中的步骤S18和图5(a)中所示，第一种处理是针对于第一种比较结果的情况(A1＜A0和B1＞B0)。

在第一种比较结果的情况下，对于无线电设备A的当前发射带宽A0，并不是期望的良好效率，因此，使用余量(过剩)频带(A0-A1)作为无线电设备B的发射频带。因此，通过下列方程式(1)来确定在后续通信周期中无线电设备A使用的带宽A2和无线电设备B使用的带宽B2。

方程式(1)

A2＝A1

B2＝B0+(A0-A1)

(第二种处理)

正如在图4中的步骤S20和图5(b)中所示，第二种处理是针对于第二种比较结果的情况(A1＞A0和B1＜B0)。

在第二种比较结果的情况下，与上面提到的第一种处理相反，只要无线电设备B具有当前的发射带宽B0，效率就不好，因此，使用余量频带(B0-B1)作为无线电设备A的发射频带。因此，通过下列方程式(2)来确定在后续通信周期中无线电设备A使用的带宽A2和无线电设备B使用的带宽B2.

方程式(2)

A2＝A1+(B0-B1)

B2＝B1

(第三种处理)

正如图4中的步骤S22和图5(c)中所示，第三种处理是针对于第三种比较结果的情况(A1＞A0和B1＞B0)。

在第三种比较结果的情况下，配置成使在后续通信周期中使用的无线电设备A和无线电设备B的频带A2与B2的比率，可以是等于计算结果的A1与B1的比率。因此，通过下列方程式(3)来确定在后续通信周期中无线电设备A使用的带宽A2和无线电设备B使用的带宽B2。

方程式(3)

A2＝RA×WL(其中，RA＝A1/(A1+B1))

B2＝RB×WL(其中，RB＝B1/(A1+B1))

(然而，WL＝A2+B2)

(第四种处理)

第四种处理是针对于如图4的步骤S24中显示的第四种比较结果的情况(A1≤A0和B1≤B0)。

在第四种比较结果的情况中，并不需要改变无线电设备A和无线电设备B的当前发射带宽。因此，通过下列方程式(4)来确定在后续通信周期中无线电设备A使用的带宽A2和无线电设备B使用的带宽B2。

方程式(4)

A2＝A0

B2＝B0

在第一种处理至第三种处理之后，计算带宽A2的中心频率FA和带宽B2的中心频率FB(步骤S26)，无线电设备A将新的频带信息A2、B2、FA、FB发射到无线电设备B，这些频带信息A2、B2、FA、FB被叠加在当前发射的数据上。

接下来，在后续数据发射周期开始之前的控制时间内，无线电设备A和无线电设备B基于前述的频带信息A2、B2、FA、FB设置可变振荡器12a、12b、16a、16b，同时设置可变带通滤波器14a、14b、18a、18b的通带和中心频率。

同时，从开始到完成上述的频带控制的时间是例如大约10纳秒.

采用这种方式，无线电设备A基于计划发射的数据量，推测在数据发射时所需的第一带宽A1。而且，使用与无线电设备A类似的方式，无线电设备B基于计划发射的数据量，推测在数据发射时所需的第二带宽B1。接下来，无线电设备A从无线电设备B获取有关第二带宽B1的信息，并将第一带宽A1与无线电设备A当前使用的第一带宽A0进行比较，同时，将第二带宽B1与无线电设备B当前使用的第二带宽B0进行比较。然后，如图5中所示，根据比较结果调整第一带宽A1和第二带宽B1，并确定频带信息A2、B2、FA、FB；即，无线电设备A在数据发射时使用的第三带宽A2和第三带宽的中心频率FA，无线电设备B在数据发射时使用的第四带宽B2和第四带宽的中心频率FB。然后，在无线电设备A和无线电设备B中设置以这种方式确定的频带信息A2、B2、FA、FB。利用这些特征，对于在各自从事全双工通信的两个无线电设备A和B之间的通信，当一个无线电设备在发射频带中具有剩余频带，而另一个无线电设备的发射频带不足时，就可以使用这个无线电设备的剩余频带作为另一无线电设备的发射频带，因此，即使在两个无线电设备A和B之间的通信数据量随着时间发生很大变化的情况下，最终也能够有效地执行数据发射。

(第二示例性实施例)

接下来，将说明第二个示例性实施例。

第二实施例的无线电设备将发射信号转换到IF(中频)信号，然后执行单边带幅度调制，并通过可变带通滤波器发射数据，同时通过可变带通滤波器传送接收信号，然后，将它变换到IF信号，以便进行调制。参考图6和图7，将说明第二实施例的无线电设备。对于第二实施例的无线电设备中的频带控制，将执行与论述的第一实施例的无线电设备相同的控制，但是电路元件的常数变化等是不同的。因此，下面提供的说明将主要处理这方面内容。

首先，参考图6，将说明第二实施例的无线电设备。图6(a)是显示无线电设备C的组成的示意图，图6(b)是显示相同的无线电设备D。

如图6(a)所示，第二实施例中的无线电设备C包括控制单元10a、存储单元22a、可变振荡器52a、IF调制器50a、可变振荡器54a、单边带型混频器56a、可变带通滤波器58a、高频放大器24a、发射天线26a、接收天线28a、高频放大器30a、可变带通滤波器64a、可变振荡器60a、单边带型混频器66a、IF调制器68a、可变振荡器62a。

而且，如图6(b)所示，第二实施例中的无线电设备D包括控制单元10b、存储单元22b、可变振荡器52b、IF调制器50b、可变振荡器54b、单边带型混频器56b、可变带通滤波器58b、高频放大器24b、发射天线26b、接收天线28b、高频放大器30b、可变带通滤波器64b、可变振荡器60b、单边带型混频器66b、IF调制器68b、可变振荡器62b。

无线电设备C和无线电设备D的功能组成类似于第一实施例中的无线电设备A和无线电设备B的组成，因此，在图6中对它们采用了类似的参考数字，图6中的参考数字与图1中的电路部分(单元)相同，在此将省略对它们的描述。

首先，将描述在频带控制之前执行的通信。在第二实施例中，无线电设备C在带宽A0中执行通信，无线电设备D在带宽B0中执行通信，它们采用与第一实施例类似的方式。

IF调制器50a利用来自可变振荡器52a的振荡频率FIa调制存储单元22a中存储的数据，并输出IF信号(带宽A0、中心频率FIa)(参见图7(a))。在单边带型混频器56a中通过载频FSa调制该IF信号，单边带型混频器56a被连接到可变振荡器54a，只有在一侧的边带被输出到可变带通滤波器58a(带宽A0)。如果可变带通滤波器58a的中心频率是由FRa来表示，那么建立下面方程式(5)。

方程式(5)

FIa＝|FRa-FSa|

即，FRa＝FSa±FIa

而且，IF调制器50b利用来自可变振荡器52b的振荡频率Fib调制存储单元22b中存储的数据，并输出IF信号(带宽B0，中心频率FIb)(参见图7(b))。在单边带型混频器56b中通过载频FSb调该IF信号制，单边带型混频器56b被连接到可变振荡器54b，只有在一侧的边带被输出到可变带通滤波器58b(带宽B0)。如果可变带通滤波器58b的中心频率是由FRb来表示，那么建立下面方程式(b)。

方程式(6)

FIb＝|FRb-FSb|

即，FRb＝FSb±FIb

因此，使用与第一实施例中论述的类似方式，如果设置(调整)的下限频率和上限频率分别是由下限频率Fmin和上限频率Fmax来表示，第二实施例的无线电设备C和无线电设备D将设置振荡频率FIa和Fib以及中心频率Fra和FRb，以便可以使用控制单元10a来调节当前使用的带宽A0和带宽B0，而不会在Fmin与Fmax之间出现重叠。

因此，在无线电设备C接收侧的可变振荡器60a的振荡频率就变为FSb，可变振荡器62a的振荡频率就变为FIb。而且，可变带通滤波器64a的带宽就变为B0，中心频率变为FRb。

高频放大器30a放大由接收天线28a接收的信号，通过可变带通滤波器64a在单边带型混频器66a中将该信号变换到IF信号，并从IF调制器68a中输出接收数据。

除了设置振荡频率等之外，无线电设备D的接收侧与前面提到的无线电设备C的接收侧相同。换句话说，可变振荡器60b的振荡频率变为FSa，可变振荡器62b的振荡频率变为FIa。而且，可变带通滤波器64b的带宽变为A0，中心频率变为FRa。

高频放大器30b放大由接收天线28b接收的信号，通过可变带通滤波器64b在单边带型混频器66b中将该信号变换到IF信号，并从IF调制器68b中输出接收数据。

使用与第一实施例类似的方式，在无线电设备C与无线电设备D之间的通信期间，第二实施例中的无线电设备C和无线电设备D确定在后续通信周期中使用的最佳频带，临时中断通信，以便无线电设备C和无线电设备D可以在这个最佳频带上进行通信，并改变电子电路的常数。接下来，在后续通信周期中重新开始在无线电设备C与无线电设备D之间的通信。

根据分别由无线电设备C和无线电设备D计划发射的数据量，获得频带A1和B1，比较A0和A1，同时比较B0和B1，以便确定最佳频带A2和B2，这意味着执行与第一实施例相同的处理。在第二实施例中，确定在发射侧的可变振荡器52a、54a、52b和54b的振荡频率，同时确定在发射侧的可变带通滤波器58a和58b的中心频率，以使这样获得的最佳频带A2和B2在下限频率Fmin与上限频率Fmax之间不可能重叠。在这之后，在通信重新开始之前，将执行在无线电设备C和无线电设备D的发射侧和接收侧上电路单元的设置。

采用这种方式，在以发射数据调制中频之后，第二实施例的无线电设备执行对载频的单边带幅度调制，并在无线电设备C和无线电设备D中执行与第一实施例相同的类似频带控制，该无线电设备C和无线电设备D从事数据通信。在这种配置中，对于在各自从事全双工通信的两个无线电设备C和D之间的通信，当一个无线电设备在发射频带中具有剩余频带，而另一无线电设备的发射频带不足时，可以使用这个无线电设备的剩余频带作为另一无线电设备的发射频带，因此，即使在两个无线电设备C和D之间的通信数据量随时间发生了很大变化时，也最终能够有效地执行数据发射。

在上述的第二实施例的无线电设备中，除了根据由无线电设备C和D计划发射的数据量来定期计算所需的发射带宽A1和B1之外，当多个连续通信周期(需要带宽)中的数据发射量与以前时间设置的期望值相比没有发生改变，或者即使发生了改变但是改变宽度很小时，可以配置为不执行定期的频带控制，这正如第一实施例中的叙述。

(第三示例性实施例)

接着，将解释第三个示例性实施例。

图1描述了第一实施例中无线电设备的组成，图6描述了第二实施例中无线电设备的组成，图1中显示的可变带通滤波器14a、14b、18a、18b和图6中显示的可变带通滤波器58a、58b、64a、64b的特征在于：多个固定带通滤波器70a至70n被并行连接，基于来自控制单元10a等的控制信号，从多个固定带通滤波器70a至70n中选择一个特定的固定带通滤波器，并使用这样选择的固定带通滤波器执行全双工通信。利用这些特征，通过使用多个固定带通滤波器就能够执行前述的频带控制，而不需要使用任何可变带通滤波器，从而能够减少无线电设备的成本。而且，通过使用多个固定带通滤波器，可以选择一个特定的固定带通滤波器，使用这样选择的固定带通滤波器，就可以进行全双工通信，从而能够提高通信质量。

在选择特定的固定带通滤波器时，将选择特定的固定带通滤波器的控制信号从控制单元10a等输出到选择器71，选择器71基于该控制信号转换开关72，以便从并行连接的多个固定带通滤波器70a至70n中使用一个特定的固定带通滤波器。图8中显示的组成仅仅是一个实例，只要从多个固定带通滤波器70a至70n中选择了特定的固定带通滤波器，并能够使用这样选择的固定带通滤波器执行全双工通信，就可以应用所有可能的组成。

(第四示例性实施例)

接着，将解释第四个示例性实施例。

图1描述了第一实施例中无线电设备的组成，图6描述了第二实施例中无线电设备的组成，图1中显示的可变振荡器12a、12b、16a、16b和图6中显示的可变振荡器52a、52b、54a、54b、62a、62b、60a、60b的特征在于：如图9中的显示，多个固定振荡器74a至74n被并行连接，基于来自控制单元10a等的控制信号，从多个固定振荡器74a至74n中选择一个特定的固定振荡器，并使用这样选择的固定振荡器执行全双工通信。利用这些特征，通过使用多个固定振荡器就能够执行前述的频带控制，而不需要使用任何可变滤波器，从而能够减少无线电设备的成本。而且，通过使用多个固定振荡器，可以选择一个特定的固定振荡器，并可以使用这样选择的固定振荡器执行全双工通信，从而能够提高通信质量。

当选择特定的振荡器时，将选择特定的固定振荡器的控制信号从控制单元10a等输出到选择器71，选择器71基于该控制信号转换开关72，以便从并行连接的多个固定振荡器74a至74n中使用一个特定的固定振荡器。图9中显示的组成仅仅是一个实例，只要从多个固定振荡器74a至74n中选择了一个特定的固定振荡器，并能够使用这样选择的固定振荡器执行全双工通信，就可以应用所有可能的组成。

(第五示例性实施例)

接着，将解释第五个示例性实施例。

第五实施例中的无线电设备使用与前述的第一实施例相似的方式执行频带控制，确定在后续周期中使用的最佳频带，并基于这样确定的最佳频带，来调整多载波调制的载波数量，以便提供数据发射。使用这些特征，即使对于采用多载波调制方法的无线电设备，对于在各自从事全双工通信的两个无线电设备之间的通信，当一个无线电设备在发射频带中具有剩余频带，而另一无线电设备的发射频带不足时，就可以使用这个无线电设备的剩余频带作为另一无线电设备的发射频带，因此，即使在两个无线电设备之间的通信数量随时间发生了很大变化时，也最终能够有效地执行数据发射。参考图10，下面将解释第五个实施例的无线电设备的内容。

如图10中所示，第五个实施例的无线电设备通过串行/并行变换器80a，将发射的串行数据分成多个子流，并根据这些子流数据在对应的调制器82a至82n中调制每个不同的载波，在合成设备86a中进行调制之后，再次合成子流，并发射经过这样合成的合成数据。如果N代表信道的总数量，W代表使用的总带宽，那么单个子流的带宽就由W/N来表示。由于使用了多载波调制，子流的位速率可能更低，它可以更强地抵抗衰减。

图10中显示的第五个实施例的无线电设备的电路单元中使用了类似参考数字(符号)，该电路单元是对应在图6(a)中显示的第二实施例的无线电设备C所示的电路单元。

首先，将解释在频带控制之前执行的通信。第五实施例的无线电设备使用与第一实施例类似的方式在带宽A0上发射数据，同时使用带宽B0从无线电设备(未显示)接收数据。

首先，来自存储发射数据的存储单元22a的串行数据，在串行/并行变换器80a中被分为多个子流，根据来自控制单元10a的控制信息，使用全部或一部分变换器82a至82n进行IF调制，并通过对应的滤波器(全部或一部分84a至84n)将调制的数据发射到合成设备86a。合成设备86a根据来自控制单元10a的控制信息来判断哪个子流将输出数据，并合成数据，输出IF数据。

在与可变振荡器54a相连的单边带型混频器56a中，通过可变振荡器54a的振荡频率(载频)调制IF数据，仅仅在一侧的边带被输出到可变带通滤波器(通带宽度A0、中心频率FRa)。通过控制单元10a设置在可变带通滤波器58a中的通带宽度A0和中心频率FRa。

来自可变带通滤波器58的输出数据通过高频放大器24a从发射天线26a中进行发射。

同时，来自无线电设备(未显示)的数据通过接收天线28a和高频放大器30a被输出到可变带通滤波器64a(通带宽度B0、中心频率FRb)。通过控制单元10a设置在可变带通滤波器64a中的通带宽度B0和中心频率FRb。

来自可变带通滤波器64a的输出数据被输出到单边带型混频器66a，该混频器被连接到可变振荡器60a，将该输出数据变换到IF信号，并输出到分配器100a。由于来自控制单元10a的控制信息被添加到这个分配器100a，该控制信息显示了将要使用的信道，因此，就已经识别了分配输出数据的信道。因此，分配器100a通过全部或一部分的多个滤波器102a至102n将数据分配到对应的调制器(全部或一部分的104a至104n)。来自调制器104a至104n的数据就通过串行/并行变换器106a被变换为串行数据(从控制单元指示的作为数据输出的信道中)，以便获得接收数据。

使用这种方式，使用与第一和第二实施例中论述的类似方式，在图10显示的无线电设备与无线电设备(未显示)之间的通信期间，第五个实施例的无线电设备确定在后续通信周期中使用的最佳频带，临时中断通信，以使两个无线电设备能够在这个最佳频带上进行通信，并改变电子电路的常数。在这之后，在后续通信周期中，重新开始在图10显示的无线电设备与该无线电设备(未显示)之间的通信。

即，图10中显示的无线电设备和该无线电设备(未显示)根据计划发射的数据量，分别获得频带A1和B1，比较A0与A1，同时比较B0与B1，以便确定最佳的频带A2和B2。

在第五个实施例中，控制单元10a基于最佳频带A2和B2，选择使用的信道，以便可以调节信道，而不会在下限频率Fmin与上限频率Fmax之间出现重叠(即，在将要进行调制或解调的多个载波中选择一个载波)，并将控制信息发射到该无线电设备(未显示)。在这之后，在重新开始通信之前，控制单元10a将控制信号发射到串行/并行变换器80a、合成设备86a、分配器100a、并行/串行变换器106a，用于执行电路常数的设置。同时，使用与论述的图10中显示的无线电设备相似的方式，在该无线电设备(未显示)中执行电路常数的设置。

在上述的第五个实施例的无线电设备中，除了根据由两个无线电设备计划发射的数据量来定期计算所需的发射带宽A1和B1之外，当多个连续通信周期中的数据发射量(所需带宽)与以前时间设置的期望值相比没有发生变化，或者即使发生了变化但变化宽度也很小时，可以配置为不执行定期的频带控制，这正如第一实施例的叙述。

除了对单个子流进行调制和解调的方式之外，可以使用OFDM(正交频分复用)，它能够共同执行多载波的调制和解调。

前面提到的实施例是本发明的优选实施例，本发明的范围并不局限于此，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改。

Claims (22)

1.一种频带控制方法，用于控制第一通信设备和第二通信设备在数据发射时使用的频带，其中

所述第一通信设备和所述第二通信设备在数据发射时使用的频带是不同的频带，该频带控制方法包括步骤：

带宽推测步骤，用于推测所述第一通信设备在数据发射时所需的第一带宽和所述第二通信设备在数据发射时所需的第二带宽；

带宽比较步骤，用于将所述第一带宽与所述第一通信设备当前使用的第一带宽进行比较，并将所述第二带宽与所述第二通信设备当前使用的第二带宽进行比较；

带宽使用确定步骤，用于根据所述带宽比较步骤获得的比较结果，调整所述第一带宽和所述第二带宽，并用于确定所述第一通信设备在数据发射时使用的第三带宽，和所述第二通信设备在数据发射时使用的第四带宽。

2.根据权利要求1的频带控制方法，其中在所述频带推测步骤中，所述第一通信设备推测所述第一带宽，所述第二通信设备推测所述第二带宽。

3.根据权利要求1的频带控制方法，其中在所述带宽比较步骤中，所述第一通信设备从所述第二通信设备中获取所述第二带宽，所述第一通信设备将所述第一带宽与所述使用的第一带宽进行比较，并进一步将所述第二带宽与所述使用的第二带宽进行比较。

4.根据权利要求1的频带控制方法，其中在所述带宽使用确定步骤中，所述第一通信设备根据所述带宽比较步骤获得的比较结果，来调整所述第一带宽和所述第二带宽，并确定所述第三带宽和所述第四带宽。

5.根据权利要求1的频带控制方法，其中所述带宽使用确定步骤确定所述第三带宽和所述第四带宽，该第三带宽和第四带宽不会在预定的频域内出现重叠。

6.根据权利要求1的频带控制方法，其中所述带宽推测步骤每隔预定的时间间隔，定期地推测所述第一带宽和所述第二带宽。

7.根据权利要求1的频带控制方法，其中仅当在所述第一通信设备和所述第二通信设备的至少一个设备中，计划发射的数据量通过预定时间后小于预定门限电平时，所述带宽推测步骤才推测所述第一带宽和所述第二带宽。

8.根据权利要求1的频带控制方法，其中在所述第一通信设备和所述第二通信设备的至少一个设备中，对计划发射的数据设置优先权，所述带宽推测步骤根据所述优先权增加虚拟数据，并推测所述第一带宽和所述第二带宽，这些虚拟数据实际不进行发射。

9.根据权利要求1的频带控制方法，其中所述第一通信设备和所述第二通信设备以发射数据直接调制载频，以便进行数据发射。

10.根据权利要求1的频带控制方法，其中在以发射数据调制中频之后，所述第一通信设备和所述第二通信设备执行对载频的单边带幅度调制，以便进行数据发射。

11.根据权利要求1的频带控制方法，其中所述第一通信设备和所述第二通信设备使用多载波调制并基于所述第三带宽和所述第四带宽，来调整用于多载波调制的多个载波，以便进行数据发射。

12.根据权利要求1的频带控制方法，其中当所述带宽比较步骤获得的比较结果是所述第一带宽小于所述使用的第一带宽，或者所述第二带宽小于所述使用的第二带宽时，将所述使用的第一带宽改变为所述第三带宽，以及将所述使用的第二带宽改变为所述第四带宽。

13.根据权利要求1的频带控制方法，其中所述带宽使用确定步骤确定所述第三带宽、所述第三带宽的中心频率、所述第四带宽、所述第四带宽的中心频率。

14.一种通信设备，当与另一通信设备执行数据发射时，该通信设备通过控制频带执行数据发射，其中

所述通信设备和所述另一通信设备在数据发射时使用的频带是不同的频带，该通信设备包括：

带宽推测装置，用于推测所述通信设备在数据发射时所需的第一带宽；

带宽获取装置，用于从所述另一通信设备获取第二带宽，该第二带宽是所述另一通信设备在数据发射时所需的带宽；

带宽比较装置，用于将所述第一带宽与所述第一通信设备当前使用的第一带宽进行比较，并将所述第二带宽与所述第二通信设备当前使用的第二带宽进行比较；

带宽使用确定装置，用于根据所述带宽比较装置获得的比较结果，调整所述第一带宽和所述第二带宽，并用于确定所述第一通信设备在数据发射时使用的第三带宽，和所述第二通信设备在数据发射时使用的第四带宽。

15.根据权利要求14的通信设备，其中所述带宽使用确定装置确定所述第三带宽、所述第三带宽的中心频率、所述第四带宽、所述第四带宽的中心频率。

16.根据权利要求15的通信设备，包括：

发射装置，用于使用所述第三带宽和所述第三带宽的中心频率发射数据；

接收装置，用于使用所述第四带宽和所述第四带宽的中心频率从所述另一通信设备接收数据。

17.根据权利要求14的通信设备，其中所述带宽推测装置每隔预定的时间间隔定期地推测所述第一带宽。

18.根据权利要求14的通信设备，其中仅当在所述通信设备和所述另一通信设备的至少一个设备中，计划发射的数据量通过预定时间后小于预定门限电平时，所述带宽推测装置才推测所述第一带宽。

19.根据权利要求14的通信设备，其中在所述通信设备和所述另一通信设备的至少一个设备中，对计划发射的数据设置优先权，所述带宽推测装置根据所述优先权增加虚拟数据，并推测所述第一带宽，这些虚拟数据实际不进行发射。

20.根据权利要求14的通信设备，其中以发射数据直接调制载频，以便进行数据发射。

21.根据权利要求14的通信设备，其中在以发射数据调制中频之后，执行对载频的单边带幅度调制，以便进行数据发射。

22.根据权利要求14的通信设备，其中通过使用多载波调制并基于所述第三带宽和所述第四带宽，来调整用于多载波调制的多个载波，以便进行数据发射。

Images