CN102158967A

CN102158967A - 为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统

Info

Publication number: CN102158967A
Application number: CN2011100563313A
Authority: CN
Inventors: 刘培; 邹卫霞; 胡玉聪
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Beijing University of Posts and Telecommunications
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2011-08-17
Also published as: WO2012119519A1

Abstract

本发明公开了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统，属于无线通信领域。该方法包括：在多条链路中的未处理链路中，随机选择一条已分配时隙数最小的第i条链路，对第i条链路进行如下处理：判断第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于第i条链路接收端的ER之外，且第i条链路的发送端也位于当前时隙中任一链路接收端的ER之外，其中，第i条链路的接收端的ER半径是根据第i条链路的接收端与发送端间的通信距离计算出的；如果满足传输条件则将当前时隙分配给第i条链路。本发明提高了时隙利用率及空间复用效率。

Description

为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统。

背景技术

随着多媒体应用的发展，无线通信应用对传输速率和信号带宽的需求与日俱增，无线个人通信网络也对数据传输率及信号带宽提出更高要求，能够实现Gbps甚至数Gbps传输速率的技术成为无线通信领域前瞻性研究的新热点，受到越来越广泛的关注。60GHz毫米波通信凭借其理想传输特性以及充足带宽资源，旨在实现数Gbps的传输速率，在短距离场景下呈现出传输优势。

多波束智能天线波束形成是近年来实现数Gbps传输最具竞争力的一种实用技术。智能天线由多个天线阵元按照某种布局排列组成，每个天线阵元后跟一个加权器，通常是一个复数，既调节相位又可调节幅度，最后用加法器合并，从而实现信号的方向性发送和接收。智能天线是采用SDMA(Space Division Multiple Access，空分多址)技术，利用在信号传播方向上的差别，将同频率、同时隙的信号区分开来。它可以成倍地扩展通信容量，并和其他技术相结合，最大限度地利用有限的频谱资源；而且，还可以有效地解决移动通信中时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等问题；再次，数Gbps传输速率的60GHz无线通信以其通信量大、方向性好，安全保密性强、传输质量高，良好的国际通用性和免许可特性等绝对优势脱颖而出，而60GHz属毫米波通信范畴，天线尺寸很小，使得智能天线用于小型设备成为可能。

然而，由于智能天线由多个天线阵元组成，且现有的波束训练方式易产生误差，耗费的时间较长，使得智能天线波束形成在成本和时间复杂度方面有一定的局限性，而且智能天线在设备工艺生产方面的技术和芯片设计方面还有一定的难度。所以，现有技术提出了一种基于ER(Exclusive Region，专属区域)算法的空间复用方案，以实现网络容量的提升。该方案的主要思想是基于超宽带通信的带宽很大的条件，对经典香农公式信道容量做合理的零值近似，进而对比TDMA(Time Division Multiple Access，时分多址)和CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)复用模式的信道容量公式，给出一种改善信道容量的充分条件：码间干扰的功率谱小于背景噪声的功率谱。利用推导得出的功率谱不等式和路径损耗公式，可得出一个某条链路的ER。该方案对所有链路采用相同的发射功率，依据整个网络的设备分布及距离在所有链路的接收端设置一个ER区域，保证该区域内不应该存在任何干扰源，即不存在其它链路的发送端，从而可以将互相满足ER条件的链路分配给同一时隙，进而提高整体系统的吞吐量。

发明人发现上述基于ER算法的空间复用方案至少具有以下缺点：ER半径为固定值，在时隙分配时存在无法充分利用时隙的问题，空间复用效率较低。

发明内容

为了提高空间复用效率，本发明实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统。所述技术方案如下：

一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法，所述方法包括：

在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路；

对所述第i条链路进行处理，包括：

判断所述第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于所述第i条链路的接收端的专属区域ER之外，且所述第i条链路的发送端也位于所述当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外；其中，所述第i条链路的接收端的ER的半径是所述第i条链路的接收端根据所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出的；

如果所述第i条链路满足所述传输条件，则将所述当前时隙分配给所述第i条链路，并更新所述第i条链路已分配的时隙数。

一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路；

第二处理模块，用于对所述第i条链路进行处理，包括：

一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的系统，所述系统包括：多个发送端和接收端、以及所述装置；所述多个发送端和接收端之间形成N条链路；

所述多个接收端中包括所述第i条链路的接收端，所述多个发送端中包括所述第i条链路的发送端；

所述第i条链路的接收端用于根据所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出自身专属区域ER的半径，并发送所述ER的半径。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：根据由ER半径确定的传输条件判断是否给链路分配当前时隙，保证给符合传输条件的链路分配当前时隙，且ER半径根据通信距离而定，从而解决了时隙分配时无法充分利用时隙的问题，提高了时隙利用率以及空间复用的效率，而且也提高了系统容量。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法流程图；

图2是本发明实施例2提供的为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法流程图；

图3是本发明实施例3提供的为通信链路分配传输时隙的空间复用的装置结构图；

图4是本发明实施例4提供的为通信链路分配传输时隙的空间复用的系统结构图；

图5是本发明实施例提供的分布式网络仿真示意图；

图6是本发明实施例提供的集中式网络仿真示意图；

图7是本发明实施例提供的接收机灵敏度对信道容量的影响示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法，包括：

101：在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路，即在当前条件下该第i条链路在所述多条链路中拥有最少的时隙；

102：对第i条链路进行处理，包括：

判断第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于第i条链路的接收端的ER之外，且第i条链路的发送端也位于当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外；其中，第i条链路的接收端的ER的半径是第i条链路的接收端根据第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出的；

如果第i条链路满足所述传输条件，则将当前时隙分配给第i条链路，并更新第i条链路已分配的时隙数。

可选地，在步骤101之前，上述方法还可包括：在所有链路中随机选择一条已分配的时隙数最小的第一链路，将当前时隙分配给第一链路，并更新第一链路已分配的时隙数，此时的当前时隙可以是尚未被任何链路使用的。

可选地，在步骤102之后，上述方法还包括：

如果所述多条链路中还有未进行所述处理的链路，则重复执行101至102，直到所述多条链路均完成所述处理。

可选地，上述方法还可以包括：

第i条链路的发送端以第一发射功率发送ER-RTS(Exclusive Region-Request to Send，专属区域请求发送)帧；第i条链路的接收端收到ER-RTS帧后，根据接收功率和第一发射功率计算出第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离；第i条链路的接收端根据通信距离和第i条链路的接收端的接收机灵敏度计算出第二发射功率，根据第二发射功率和通信距离计算出第i条链路的接收端的ER的半径，并返回至少携带第二发射功率和ER的半径的ER-CTS(Exclusive Region-Clear to Send，专属区域允许发送)帧。所述i可以为正整数。

可选地，上述方法还可以包括：

当有链路发生变化时，发生变化的链路的接收端发送TPC请求帧(Transmit Power Control Request Frame)，请求调整发射功率；该发生变化的链路的发送端收到TPC请求帧后，返回至少携带第三发射功率或者功率调整信息的TPC报告帧(Transmit Power Control Report Frame)。

本实施例提供的上述方法可以具体由PCP(PBSS Central Point，个人基本服务集中心节点)来执行，从而完成对链路的时隙分配。本实施例中所述所有链路中的任一节点可以是STA(Staion，普通站)，如某条链路的发送端集成于一个STA中，该条链路的接收端集成于另一STA中，或者，某个STA中既集成有发送端又集成有接收端等等，本发明实施例对此不做具体限定。

本实施例提供的上述方法，根据由ER半径确定的传输条件判断是否给链路分配当前时隙，保证给符合传输条件的链路分配当前时隙，且ER半径根据通信距离而定，不是固定值，从而解决了时隙分配时无法充分利用时隙的问题，提高了时隙利用率以及空间复用的效率，而且也提高了系统容量。

实施例2

参见图2，本实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法，以PCP对N条链路进行时隙分配为例进行说明，N为自然数，该方法具体包括：

201：第i条链路的发送端以第一发射功率P_t(i)发送ER-RTS帧。

ER-RTS帧用于发送端与接收端的首次通信，该第一发射功率为固定的发射功率，通常为发送端和接收端预先默认的值。由于接收端在收到ER-RTS帧后要进行计算，因此，ER-RTS帧中的Duration字段的值可以设置为传输ER-CTS帧的时间与一个SIFS(Short Interframe Space，短帧间间隔)之和。

202：第i条链路的接收端收到ER-RTS帧后，根据接收功率和第一发射功率P_t(i)计算出第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离d_i。

根据自由空间中的传输损耗可知，信号的发射功率、接收功率以及通信距离具有如下关系：

P_{r} = G_{T} (i) G_{R} (i) {(\frac{λ}{4 π d_{i}})}^{2} P_{T} (i) = k_{1} G_{T} (i) G_{R} (i) d_{i}^{- α} P_{t} (i); - - - (1)

其中，P_r为第i条链路的接收端实际测量出的接收功率，P_t(i)为第i条链路的发送端的第一发射发送功率，G_T(i)、G_R(i)分别是第i条链路的发送端与接收端的天线增益，

为常数，α为链路衰减系数。

因此，将已知的发送端的第一发射功率P_t(i)、接收端测量的接收功率，以及各项常数代入公式(1)，可以计算出第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离d_i。

203：第i条链路的接收端根据通信距离d_i和接收机灵敏度P_S计算出第二发射功率P_T(i)。

具体地，可以采用如下公式进行计算：

P_{T} (i) = P_{S} d_{i}^{α} / k_{1}; - - - (2)

其中，P_T(i)为第二发射功率，P_S为第i条链路的接收端的接收机灵敏度。

将已计算出的通信距离d_i代入上述公式(2)，可以得到保证正确接收的最小发射功率，即第二发射功率P_T(i)：

P_{T} (i) = \frac{P_{t} P_{S}}{P_{r}}; - - - (3)

204：第i条链路的接收端根据通信距离d_i和第二发射功率P_T(i)，计算出第i条链路的接收端的ER半径r。

具体地，可以采用如下公式进行计算：

r＝(k₁G₀P_T(i)/N₀)^1/α (4)

其中，G₀是不同链路间的互相关系数，N₀是高斯白噪声功率谱。

本实施例中，第i条链路的接收端除了接收第i条链路的发送端的ER-RTS帧外，如果还接收到其它节点发来的ER-RTS帧，相应地，也会计算出与该节点的通信距离以及与该节点对应的ER半径，从而可以得到多个半径，可以用数组表示如下：r＝[r₁，r₂，...，r_m]，其中，m为第i条链路的接收端能够接收到的ER-RTS帧对应的节点个数。第i条链路的接收端可以保存计算出的一组ER半径，以及各ER半径对应的节点信息。

205：第i条链路的接收端发送至少携带第二发射功率P_T(i)和ER半径r的ER-CTS帧。

其中，ER-CTS帧中的Duration字段的值可以设置为0。

206：第i条链路的发送端收到该ER-CTS帧后，在后续的通信过程中按照该第二发射功率进行发射，从而实现了发射功率的控制。

本实施例中，i＝[1，2，...，N]，并且，N条链路中的每一条链路的接收端和发送端都会执行上述201至206的过程，每一条链路的接收端都会求出各自的ER半径，每一条链路的发送端都可以进行发射功率的控制。

207：PCP通过接收每一条链路的接收端发送的ER-CTS帧，获取到每一条链路的接收端的ER半径。

208：PCP在N条链路中随机选择一条已分配的时隙数最小的第一链路，将当前时隙分配给第一链路，并更新第一链路已分配的时隙数。

N条链路中的各条链路，或者已分配了时隙，或者还未分配时隙，已分配的时隙数也可能各不相同，因此，可以对各条链路按照已分配的时隙数进行排序，从而可以确定出已分配的时隙数最小的链路，当已分配的时隙数最小的链路有多条时，可以随机选出其中的一条，从而为分配时隙较少的链路设置较高的时隙分配优先权，进而保证时隙分配的公平性。

具体地，更新第一链路已分配的时隙数是指将第一链路的已分配的时隙数加1。

209：在N条链路中除处理过的链路以外的其余链路中，PCP随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路，判断是否第i条链路与当前时隙中的每一链路均满足传输条件，如果是，则将当前时隙分配给第i条链路，并更新第i条链路已分配的时隙数；否则，不将当前时隙分配给第i条链路。

所述传输条件是指当前时隙中的任一链路的发送端位于第i条链路的接收端的ER之外，并且第i条链路的发送端也位于当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外，因此，第i条链路的发送端不会对当前时隙中任一链路造成干扰，当前时隙中的任一链路的发送端也不会对第i条链路造成干扰，从而可以分配相同的时隙，满足同时传输的条件。其中，当前时隙中的链路组成的链路集合中可能是一条链路，也可能是多条链路，每一条链路都需要满足所述传输条件。

例如，N条链路包括：链路1、2和3，当前时隙中的链路包括链路1、4和5，第一次处理时已将当前时隙分配给N条链路中的链路1，此时链路1的时隙数为1，链路2和3的时隙数为0，则第二次处理时随机选择链路2并判断链路2和1、链路2和4、链路2和5是否均满足所述传输条件，如果是，则将当前时隙分配给链路2，并将链路2已分配时隙数加1；否则，不将当前时隙分配给链路2。

所述更新是指将该第i条链路已分配的时隙数加1。PCP在每次选择之前都先按照已分配时隙数的大小将所有未处理的链路进行排序，以确定已分配时隙数最小的链路。

210：如果N条链路中还有未进行处理的链路，则重复209，直到N条链路均完成处理；

本实施例中所述的处理包括给第一链路分配当前时隙和对除第一链路以外的链路进行传输条件的判断及相应的时隙分配，对某一链路而言，无论判断后分配当前时隙还是不分配当前时隙，均认为该条链路是处理过的链路。

本实施例中，可选地，上述方法还可以包括：

当链路发生变化时，该发生变化的链路的接收端发送TPC请求帧，请求调整发射功率；该发生变化的链路的发送端收到TPC请求帧后，返回至少携带第三发射功率或者功率调整信息的TPC报告帧。其中，第三发射功率为该发生变化的链路的发送端根据需要确定的调整后的发射功率，用于在后续通信过程中按照该第三发射功率进行发射，从而实现发射功率的控制和调整。所述功率调整信息为与调整后的功率相关的信息，本发明实施例对此不做具体限定，如为调整后的功率等级，则发送端收到后可以根据该功率等级获知调整后的第三发射功率。

本实施例中N条链路中的任一节点可以是STA，该STA中集成有发送端和/或接收端，本发明实施例对此不做具体限定。

本实施例中，所述方法还可以包括：

N条链路中的任一个节点A作为所在链路的发送端，在NAV(Network Allocation Vector，网络分配向量)＝0时，监听信道。如果信道在DIFS(Distributed(coordination function)Interframe Space，分布式协调功能DCF帧间间隔)期间空闲，则向所在链路的接收端节点B发送ER-RTS帧，否则继续监听信道。如果信道忙但监听到其它节点的ER-RTS或ER-CTS帧，或者监听到其它节点的RTS或CTS帧，则按照本实施例中所述方法提供的流程计算出节点A作为接收端相应的ER半径，并验证该其它节点是否在该ER之内，如果该其它节点在节点A的ER半径之外，则设置NAV＝T1；如果该其它节点在节点A的ER半径之内，则设置NAV＝T2。如果节点A接收到其它节点的ER-RTS帧，则在SIFS之后回复ER-CTS帧给该其它节点，为了保证良好的兼容性，如果节点A接收到其它节点的RTS帧，则在SIFS之后回复CTS帧给该其它节点。当该其它节点是节点B时，则节点A在SIFS之后还发送数据DATA给节点B进行通信。其中，所述其它节点为除节点A以外的任一节点，包括节点B，T1＝传输ER-RTS帧的时间+SIFS+传输ER-CTS帧的时间；T2＝传输ER-RTS帧的时间+SIFS+传输ER-CTS帧的时间+SIFS+传输DATA的时间+传输ACK的时间。

本实施例中，所述方法还可以包括：

N条链路中的任一个节点B作为所在链路的接收端，在NAV＝0时，准备接收。如果监听到来自其它节点的ER-RTS或ER-CTS帧，或者监听到来自其它节点的RTS或CTS帧，则按照本实施例中所述方法提供的流程计算出节点B的ER半径，并验证该其它节点是否在该ER之内，如果该其它节点在ER半径之外，则设置NAV＝T1；如果该其它节点在ER半径之内，则设置NAV＝T2。如果节点B接收到其它节点的ER-RTS帧，则在SIFS之后回复ER-CTS帧给该其它节点，为了保证良好的兼容性，如果节点B接收到其它节点的RTS帧，则在SIFS之后回复CTS帧给该其它节点。如果该其它节点为节点B所在链路的发送端节点A，则节点B在接收到数据DATA后，还发送ACK确认给节点A。其中，所述其它节点为除节点B以外的任一节点，包括节点A，T1＝传输ER-RTS帧的时间+SIFS+传输ER-CTS帧的时间；T2＝传输ER-RTS帧的时间+SIFS+传输ER-CTS帧的时间+SIFS+传输DATA的时间+传输ACK的时间。

本实施例提供的上述方法，根据由ER半径确定的传输条件判断是否给链路分配当前时隙，保证给符合传输条件的链路分配当前时隙，且ER半径根据通信距离而定，不是固定值，从而解决了时隙分配时无法充分利用时隙的问题，提高了时隙利用率以及空间复用的效率，而且也提高了系统容量。与现有的基于多波束智能天线波束形成的空间复用技术相比，无需使用天线阵列，硬件实现难度得到极大的降低，解决了易产生误差、耗费时间较长、成本和时间复杂度方面具有局限性等问题，对于低复杂度、低功耗60GHz设备实现来讲，具有积极意义。与现有的基于ER算法的空间复用技术相比，通过功率控制在接收端设置更为合理的ER半径，获得了更好的空间复用性能，进一步提高了系统容量，克服了ER半径为固定值在时隙分配时无法充分利用时隙的缺陷，极大地提高了时隙利用率和空间复用效率，而且可以很好的满足60GHz无线通信的低功耗要求，具有良好的应用潜质。

实施例3

参见图3，本实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的装置，用于执行前述实施例的方法，包括：

第一处理模块301，用于在多条链路中的未进行处理的链路中，随机选择一条已分配的时隙数最小的第i条链路；

第二处理模块302，用于对第i条链路进行处理，包括：

判断第i条链路是否满足如下传输条件：当前时隙中的任一链路的发送端位于第i条链路的接收端的ER之外，且第i条链路的发送端也位于当前时隙中的任一链路的接收端的ER之外，该过程可以由包括在第二处理模块302中的一个判断单元执行；其中，第i条链路的接收端的ER的半径是第i条链路的接收端根据第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出的；

如果第i条链路满足所述传输条件，则将当前时隙分配给第i条链路，并更新第i条链路已分配的时隙数，该过程可以由包括在第二处理模块302中的一个分配单元执行。

本实施例提供的上述装置，具体可以是PCP。在所述装置上可以实施上述方法实施例中的方法，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。本实施例中所述所有条链路中的任一节点可以是STA，该STA中集成有发送端和/或接收端，本发明实施例对此不做具体限定。

本实施例提供的上述装置，根据由ER半径确定的传输条件判断是否给链路分配当前时隙，保证给符合传输条件的链路分配当前时隙，且ER半径根据通信距离而定，不是固定值，从而解决了时隙分配时无法充分利用时隙的问题，提高了时隙利用率以及空间复用的效率，而且也提高了系统容量。与现有的基于多波束智能天线波束形成的空间复用技术相比，无需使用天线阵列，硬件实现难度得到极大的降低，解决了易产生误差、耗费时间较长、成本和时间复杂度方面具有局限性等问题，对于低复杂度、低功耗60GHz设备实现来讲，具有积极意义。与现有的基于ER算法的空间复用技术相比，通过功率控制在接收端设置更为合理的ER半径，获得了更好的空间复用性能，进一步提高了系统容量，克服了ER半径为固定值在时隙分配时无法充分利用时隙的缺陷，极大地提高了时隙利用率和空间复用效率，而且可以很好的满足60GHz无线通信的低功耗要求，具有良好的应用潜质。

实施例4

参见图4，本实施例提供了一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的系统，包括：多个发送端401和接收端402、以及如实施例3所述的装置403；该多个发送端和接收端之间形成N条链路；

该多个接收端402中包括实施例3中所述的第i条链路的接收端，该多个发送端401中包括实施例3中所述的第i条链路的发送端；

所述第i条链路的接收端用于根据第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离计算出自身ER的半径，并发送该ER的半径。

本实施例中，所述第i条链路的发送端，用于以第一发射功率发送ER-RTS专属区域请求发送帧；所述第i条链路的接收端，用于收到ER-RTS帧后，根据接收功率和第一发射功率计算出发送端和接收端之间的通信距离，根据通信距离和接收端的接收机灵敏度计算出第二发射功率，根据第二发射功率和通信距离计算出接收端的ER的半径，并返回至少携带第二发射功率和ER的半径的ER-CTS帧。

本实施例中，所述第i条链路的接收端还用于当第i条链路发生变化时，向该发生变化的第i条链路的发送端发送TPC请求帧，请求调整发射功率；所述第i条链路的发送端还用于收到该TPC请求帧后，返回至少携带第三发射功率或者功率调整信息的TPC报告帧至第i条链路的接收端。

本实施例中所述第i条链路的发送端可以集成于一普通站STA中，所述第i条链路的接收端可以集成于另一STA中，详见方法实施例中的描述，此处不再赘述。本实施例提供的所述系统可以实施上述方法实施例中的方法，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本实施例提供的上述系统，根据由ER半径确定的传输条件判断是否给链路分配当前时隙，保证给符合传输条件的链路分配当前时隙，且ER半径根据通信距离而定，不是固定值，从而解决了时隙分配时无法充分利用时隙的问题，提高了时隙利用率以及空间复用的效率，而且也提高了系统容量。与现有的基于多波束智能天线波束形成的空间复用技术相比，无需使用天线阵列，硬件实现难度得到极大的降低，解决了易产生误差、耗费时间较长、成本和时间复杂度方面具有局限性等问题，对于低复杂度、低功耗60GHz设备实现来讲，具有积极意义。与现有的基于ER算法的空间复用技术相比，通过功率控制在接收端设置更为合理的ER半径，获得了更好的空间复用性能，进一步提高了系统容量，克服了ER半径为固定值在时隙分配时无法充分利用时隙的缺陷，极大地提高了时隙利用率和空间复用效率，而且可以很好的满足60GHz无线通信的低功耗要求，具有良好的应用潜质。

本发明实施例提供的所述为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法、装置和系统，采用的空间复用模式为CDMA模式，不仅适用于通信双方采用全向天线的环境，也适用于通信双方采用定向天线的情况，本发明实施例对此不做具体限定。如果通信双方采用全向天线，则接收端的ER为圆形；如果通信双方采用定向天线，则接收端的ER为扇形。其中，根据60GHz室内通信信道模型特点，优选地，采用定向天线可进一步抑制多径衰落，从而可以获得更好的接收性能。

为了进一步说明本发明实施例方案的效果，分别对分布式网络和集中式网络进行了仿真，得到了如图5和图6所示的仿真结果。其中，分布式网络是指网络中的节点为一对一通信，集中式网络是指网络中的节点为多对一通信。图5和图6中的横坐标均为ER半径，其变化范围为0-15r(r为理论值)，纵坐标为空间复用增益，即CDMA模式下信道容量与TDMA模式下信道容量的比值。从图中可以看出，在总的发射功率相同的前提下，本发明实施例空间复用方案显然比现有的ER半径固定的空间复用方案获得更高的信道容量。另外，还基于接收机灵敏度进行了仿真，得到图7所示的仿真结果。从图中可以看出，在本发明实施例CDMA模式下，接收机灵敏度数值越小，代表接收机灵敏度越高，此时不同链路之间的干扰越小，相比于TDMA信道容量的改善效果更好。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。

本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的方法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的方法，其特征在于，所述方法包括：

对所述第i条链路进行处理，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述多条链路中还有未进行所述处理的链路，则重复执行如权利要求1所述的方法，直到所述多条链路均完成所述处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述第i条链路的发送端以第一发射功率发送专属区域请求发送ER-RTS帧；

所述第i条链路的接收端收到所述ER-RTS帧后，根据接收功率和所述第一发射功率计算出所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离；

所述第i条链路的接收端根据所述通信距离和所述第i条链路的接收端的接收机灵敏度计算出第二发射功率，根据所述第二发射功率和通信距离计算出所述第i条链路的接收端的ER的半径，并返回至少携带所述第二发射功率和所述ER的半径的专属区域允许发送ER-CTS帧。

4.根据权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当有链路发生变化时，所述发生变化的链路的接收端向所述发生变化的链路的发送端发送发送功率控制TPC请求帧，请求调整发射功率；

所述发生变化的链路的发送端收到所述TPC请求帧后，返回至少携带第三发射功率或者功率调整信息的发送功率控制TPC报告帧。

5.一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的装置，其特征在于，所述装置包括：

第二处理模块，用于对所述第i条链路进行处理，包括：

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置集成于个人基本服务集中心节点PCP中。

7.一种为通信链路分配传输时隙的空间复用的系统，其特征在于，所述系统包括：多个发送端和接收端、以及如权利要求5或6所述的装置；所述多个发送端和接收端之间形成N条链路；

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第i条链路的发送端，用于以第一发射功率发送专属区域请求发送ER-RTS帧；

所述第i条链路的接收端，用于收到所述ER-RTS帧后，根据接收功率和所述第一发射功率计算出所述第i条链路的发送端和接收端之间的通信距离，根据所述通信距离和所述第i条链路的接收端的接收机灵敏度计算出第二发射功率，根据所述第二发射功率和通信距离计算出所述第i条链路的接收端的ER的半径，并返回至少携带所述第二发射功率和所述ER的半径的专属区域允许发送ER-CTS帧。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述第i条链路的接收端还用于当所述第i条链路发生变化时，向所述发生变化的第i条链路的发送端发送发送功率控制TPC请求帧，请求调整发射功率；

所述第i条链路的发送端还用于收到所述TPC请求帧后，返回至少携带第三发射功率或者功率调整信息的发送功率控制TPC报告帧。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第i条链路的发送端集成于一普通站STA中，所述第i条链路的接收端集成于另一STA中。