CN106416107B - 无线发送装置、无线接收装置以及通信方法 - Google Patents

无线发送装置、无线接收装置以及通信方法 Download PDF

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Abstract

提供一种能够实现抑制开销且使用OFDMA而改善用户吞吐量的无线LAN系统的无线发送装置、无线接收装置以及通信方法。本发明的无线发送装置从表示多个无线接收装置的组合的多个组中选择任一组，将对所述选择的组预先赋予的识别号至少通知给属于所述选择的组的多个无线接收装置，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往属于所述选择的组的无线接收装置的发送数据分配给多个频率资源的每一个。

Description

无线发送装置、无线接收装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及无线发送装置、无线接收装置以及通信方法。
背景技术
作为广泛实用化的无线LAN(局域网(Local area network))标准即IEEE802.11n的发展标准，由IEEE(电气和电子工程师协会(The Institute of Electrical andElectronics Engineers,Inc.))制定了IEEE802.11ac标准。当前，作为IEEE802.11n/ac的后继标准，想要进行HEW(高效无线局域网(High efficiency wireless LAN))的标准化活动。在HEW标准中，与目前为止的无线LAN标准不同，除了峰值吞吐量的改善之外，用户吞吐量的改善也作为主要的要求条件而举出。在用户吞吐量的改善中，高效率的同时复用传输方式(接入方式)的导入是不可缺少的。
在IEEE802.11n以前的标准中，作为接入方式，采用了被称为CSMA/CA(冲突避免的载波监听多址(Carrier sense multiple access with collision avoidance))的自主分散控制方式的接入方式。在IEEE802.11ac中，新追加了基于多用户复用输入复用输出(Multi-user multiple-input multiple-output:MU-MIMO)技术的空分多址(Spacedivision multiple access:SDMA)。
在HEW标准中，面向用户吞吐量的改善，要求进一步的接入方式的改善。作为高效率的接入方式，有正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA)。OFDMA是如下方式：发挥通过将正交的多个子载波以信号周期的倒数的间隔紧密配置而提高频率利用效率的正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing:OFDM)的特征，根据在多路径环境下的因每个无线接收装置而异的接收特性，对各无线接收装置分配特性好的任意的数目的子载波(或者，由连续的子载波的组构成的频带)，从而进一步提高实质性的频率利用效率。期待对HEW标准导入OFDMA而改善用户吞吐量(非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IEEE 11-13/1395r2、“Simultaneous transmission technologiesfor HEW、”2013年11月。
发明内容
发明要解决的课题
但是，在无线LAN标准中导入了OFDMA的情况下，需要对接入点连接到本装置的各站台(station)通知分配了发往各站台的数据的频带(频率信道或者子载波号)。在控制信息中新追加涉及频带的通知的信息的话，会导致增加开销，导致对用户吞吐量的改善产生界限。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种能够实现抑制涉及控制信息的通知的开销且通过导入OFDMA而改善用户吞吐量的无线LAN系统的无线发送装置、无线接收装置以及通信方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述的课题的本发明的无线发送装置、无线接收装置以及通信方法如下所述。
(1)即，本发明的无线发送装置是采用使用了多个频率资源的OFDMA传输而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的无线发送装置，其特征在于，从表示多个无线接收装置的组合的多个组中选择任一组，将包括对所述选择的组预先赋予的识别号的控制信息至少发送给属于所述选择的组的多个无线接收装置，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源的每一个。
(2)此外，如上述(1)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，所述控制信息还包括表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据所分配的所述多个频率资源的频率带宽的信息。
(3)此外，如上述(1)或(2)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，对分配了发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据的所述多个频率资源的每一个，分别生成发往所述各无线接收装置的发送信号。
(4)此外，如上述(1)或(2)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，汇总生成将对所述多个频率资源所分配的发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据全部包括的发送信号。
(5)此外，如上述(1)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，还具备多个天线，且对应于使用多个空间资源而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的MU-MIMO传输，在使用所述OFDMA传输的情况下，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源的每一个而同时发送，在使用所述MU-MIMO传输的情况下，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个空间资源的每一个。
(6)此外，如上述(5)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，所述控制信息还包括表示使用了所述MU-MIMO传输和所述OFDMA传输中的哪一个的复用方式的信息。
(7)此外，如上述(5)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，根据使用了所述MU-MIMO传输和所述OFDMA传输中的哪一个的复用方式，决定对包括所述控制信息的发送信号的至少一部分应用的数据调制方式。
(8)此外，如上述(5)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，所述控制信息还包括表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述空间资源的数目的信息。
(9)此外，如上述(5)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，所述控制信息还包括表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述空间资源的数目的信息中的任一方，表示所述频率资源的频率带宽的信息和表示所述空间资源的数目的信息记载在所述控制信息的预先确定的同一个比特字段中。
(10)此外，如上述(1)所述的无线发送装置，其特征在于，在本发明的无线发送装置中，还具备多个天线，且对应于使用多个空间资源而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的MU-MIMO传输，所述控制信息还包括表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述空间资源的数目的信息，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序、表示所述频率资源的频率带宽的信息以及表示所述空间资源的数目的信息，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源以及所述多个空间资源的每一个。
(11)此外，本发明的无线接收装置是接收从无线发送装置发送的、采用使用了多个频率资源的OFDMA传输而复用了发往多个无线接收装置的发送数据的信号的无线接收装置，其特征在于，根据接收到的信号，取得包括组的识别号的控制信息，判定本装置是否属于与所述识别号对应的组，在所述判定的结果是本装置属于所述组的情况下，基于在与所述识别号对应的组中预先确定的本装置的顺序，识别在所述多个频率资源中对发往本装置的发送数据所分配的频率资源。
(12)此外，如上述(11)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，进一步基于在所述控制信息中包含的表示对发往本装置的发送数据所分配的所述频率资源的频率带宽的信息，识别在所述多个频率资源中对发往本装置的发送数据所分配的频率资源。
(13)此外，如上述(11)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，所述无线发送装置还具备多个天线，且对应于使用多个空间资源而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的MU-MIMO传输，在使用所述OFDMA传输的情况下，所述无线发送装置基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源的每一个而同时发送，在使用所述MU-MIMO传输的情况下，所述无线发送装置基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个空间资源的每一个而同时发送，在所述控制信息中，包括表示所述无线发送装置使用了所述OFDMA传输和所述MU-MIMO传输中的哪一个的复用方式的信息，基于所述控制信息，判断所述无线发送装置使用的复用方式，识别对发往所述本装置的发送数据所分配的频率资源或者空间资源。
(14)此外，如上述(11)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，所述无线发送装置还具备多个天线，且对应于使用多个空间资源而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的MU-MIMO传输，在使用所述OFDMA传输的情况下，所述无线发送装置基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源的每一个而同时发送，在使用所述MU-MIMO传输的情况下，所述无线发送装置基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往所述各无线接收装置的发送数据分配给所述多个空间资源的每一个而同时发送，根据所述无线发送装置使用了所述MU-MIMO传输和所述OFDMA传输中的哪一个的复用方式，决定所述无线发送装置对包括所述控制信息的发送信号的一部分实施的数据调制方式，基于包括所述控制信息的接收到的信号的至少一部分的数据调制方式，判断所述无线发送装置使用的复用方式，识别对发往所述本装置的发送数据所分配的频率资源或者空间资源。
(15)此外，如上述(13)或(14)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，在所述控制信息中，还包括表示所述无线发送装置对发往所述多个无线接收装置的发送数据所分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示所述无线发送装置对发往所述多个无线接收装置的发送数据所分配的所述空间资源的数目的信息，基于表示所述频率资源的频率带宽的信息和表示所述空间资源的数目的信息中的至少一方的信息，通过所述发送信号而解调发往本装置的发送数据。
(16)此外，如上述(13)或(14)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，在所述控制信息中，包括表示所述无线发送装置对发往所述多个无线接收装置的发送数据所分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示所述无线发送装置对发往所述多个无线接收装置的发送数据所分配的所述空间资源的数目的信息中的任一方，表示所述频率资源的频率带宽的信息和表示所述空间资源的数目的信息记载在所述控制信息的预先确定的同一个比特字段中，基于所述无线发送装置使用的复用方式，根据在所述比特字段中记载的信息而取得所述频率资源的频率带宽或者所述多个空间资源的数目。
(17)此外，如上述(11)所述的无线接收装置，其特征在于，在本发明的无线接收装置中，所述无线发送装置还具备多个天线，且能够基于同时采用了使用了多个空间资源的MU-MIMO传输和所述OFDMA传输的复用传输而复用发往所述多个无线接收装置的发送数据而同时发送，在所述控制信息中，还包括表示所述无线发送装置对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述频率资源的频率带宽的信息、和表示对发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分别分配的所述空间资源的数目的信息，基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序、表示所述频率资源的频率带宽的信息以及表示所述空间资源的数目的信息，取得分配了发往本装置的发送数据的所述频率资源和所述空间资源。
(18)此外，本发明的通信方法是基于使用了多个频率资源的OFDMA传输而复用发往多个无线接收装置的发送数据而同时发送的无线发送装置的通信方法，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤：从表示多个无线接收装置的组合的多个组中，选择任一组的步骤；将包括对所述选择的组预先赋予的识别号的控制信息至少发送给属于所述选择的组的多个无线接收装置的步骤；以及基于在所述选择的组中预先确定的所述各无线接收装置的顺序，将发往属于所述选择的组的多个无线接收装置的发送数据分配给所述多个频率资源的每一个的步骤。
(19)此外，本发明的通信方法是接收从无线发送装置发送的、采用使用了多个频率资源的OFDMA传输而复用了发往多个无线接收装置的发送数据的信号的无线接收装置的通信方法，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤：根据接收到的信号，取得包括组的识别号的控制信息的步骤；判定本装置是否属于与所述识别号对应的组的步骤；以及在所述判定的结果是本装置属于所述组的情况下，基于在与所述识别号对应的组中预先确定的本装置的顺序，识别在所述多个频率资源中对发往本装置的发送数据所分配的频率资源的步骤。
发明效果
根据本发明，由于能够实现抑制涉及控制信息的通知的开销且通过导入OFDMA而改善用户吞吐量的无线LAN系统，所以能够大幅改善用户吞吐量。
附图说明
图1是表示本发明的通信系统的一例的图。
图2是表示本发明的无线发送装置的一结构例的概略框图。
图3是表示本发明的数据帧的一例的图。
图4是表示本发明的无线接收装置的一结构例的概略框图。
图5A是表示本发明的第一实施方式的频率分配的一例的图。
图5B是表示本发明的第一实施方式的频率分配的一例的图。
图5C是表示本发明的第一实施方式的频率分配的一例的图。
图5D是表示本发明的第一实施方式的频率分配的一例的图。
图5E是表示本发明的第三实施方式的频率分配的一例的图。
图5F是表示本发明的第三实施方式的频率分配的一例的图。
图6是表示本发明的组ID(Group ID)的一记载例的图。
图7是表示本发明的第一实施方式的通信的一例的时序图。
图8是表示本发明的第二实施方式的通信的一例的时序图。
具体实施方式
[1.第一实施方式]
本实施方式中的通信系统具备无线发送装置(接入点、Access point(AP))以及多个无线接收装置(站台、Station(STA))。
图1是表示本发明的第一实施方式的通信系统的下行线路(下行链路)的一例的概略图。在图1的通信系统中，存在AP1，存在与AP1连接的STA2～STA9。并且，AP1通过频分多址(正交频分多址(Orthogonal requency Division Multiple Access:OFDMA))对各STA同时进行数据传输。
图2是表示本发明的第一实施方式的AP1的结构的一例的框图。如图2所示，AP1具备上位层部101、控制部102、发送部103、接收部104和天线105。
上位层部101进行媒体接入控制(MAC:Medium Access Control)层等的处理。此外，上位层部101生成用于进行发送部103和接收部104的控制的信息，并输出到控制部102。控制部102对上位层部101和发送部103和接收部104进行控制。
发送部103进一步具备物理信道信号生成部1031、帧结构部1032、控制信号生成部1033和无线发送部1034。物理信道信号生成部1031生成AP1对各STA发送的基带信号。物理信道信号生成部1031生成的信号包括各STA用于信道估计的TF(训练字段(Trainingfield))或通过MSDU(MAC服务数据单元(MAC service data unit))而被发送的数据。另外，在图1中，由于将STA数目设为8，所以示出生成对STA2～STA9发送的基带信号的例，但本实施方式并不限定于此。
帧结构部1032将物理信道信号生成部1031生成的信号和控制信号生成部1033生成的信号进行复用，实际上构成AP1发送的基带信号的数据帧。图3是表示本实施方式的帧结构部1032生成的数据帧的一例的概略图。数据帧由L-STF(传统短训练字段(Legacyshort training filed))、L-LTF(传统长训练字段(Legacy long training filed))、VHT-STF(超高吞吐量短训练字段(Very high throughput-short training field))、VHT-LTF(超高吞吐量长训练字段(Very high throughput-long training field))等参考信号、L-SIG(传统信号(Legacy-signal))、VHT-SIG-A(超高吞吐量信号A(Very high throughput-signal-A))、VHT-SIG-B(超高吞吐量信号B(Very high throughput-signal-B))等控制信息、以及Data(数据)部分构成。以下，在数据帧内，将发送参考信号和控制信息以及数据部分的时间区间分别称为前导码信道、控制信道以及数据信道。在本实施方式中，关于控制信号生成部1033生成的控制信息，在后面叙述。
无线发送部1034进行将帧结构部1032生成的基带信号转换为无线频率(Radiofrequency(RF))带的信号的处理。在无线发送部1034进行的处理中，包括数字/模拟转换、过滤、从基带到RF带的频率转换等。
天线105将发送部103生成的信号发送给各STA。
AP1还具有接收从各STA发送的信号的功能。天线105接收从各STA发送的信号，并输出到接收部104。
接收部104具备物理信道信号解调部1041和无线接收部1042。无线接收部1042将从天线105输入的RF带的信号转换为基带。在无线接收部1042进行的处理中，包括从RF带到基带的频率转换、过滤、模拟/数字转换等。此外，在接收部104进行的处理中，也可以包括在特定的频带中测量周边的干扰，并确保该频带(载波侦听)的功能。
物理信道信号解调部1041对无线接收部1042输出的基带的信号进行解调。物理信道信号解调部1041解调的信号是STA2～STA9在上行线路(上行链路)中发送的信号，其帧结构与帧结构部1032生成的数据帧是同样的。因此，物理信道信号解调部1041能够基于在数据帧的控制信道中发送的控制信息，通过数据信道而解调上行链路数据。此外，在物理信道信号解调部1041中，也可以包括载波侦听功能。
图4是表示本实施方式的STA2～STA9的一结构例的框图。如图4所示，STA2～STA9具备上位层部201、控制部202、发送部203、接收部204和天线205。
上位层部201进行MAC层等的处理。此外，上位层部201生成用于进行发送部203和接收部204的控制的信息，并输出到控制部202。
天线205接收AP1发送的信号，并输出到接收部204。
接收部204具备物理信道信号解调部2041、控制信息监视部2042和无线接收部2043。无线接收部2043将从天线205输入的RF带的信号转换为基带。在无线接收部2043进行的处理中，包括从RF带到基带的频率转换、过滤、模拟/数字转换等。
控制信息监视部2042对无线接收部2043输出的基带的信号进行控制信道的监视，取得AP1对STA2～STA9发送的控制信息。在控制信息中，包括作为对各STA公共的信息的公共控制信息(例如，VHT-SIG-A)和对每个STA而不同的个别控制信息(例如，VHT-SIG-B)。
物理信道信号解调部2041基于控制信息监视部2042取得的控制信息，对数据信道的信号进行解调。
STA2～STA9还具有发送信号的功能。天线205将发送部203生成的RF带的信号发送给基站装置1。
发送部203具备物理信道信号生成部2031和无线发送部2032。物理信道信号生成部2031生成STA2～STA9对AP1发送的基带的信号。物理信道信号生成部2031生成的信号与AP1的帧结构部1032生成的数据帧是同样的结构。
无线发送部2032将物理信道信号生成部2031生成的基带的信号转换为RF带的信号。在无线发送部2032进行的处理中，包括数字/模拟转换、过滤、从基带到RF带的频率转换等。
在本实施方式中，考虑AP1对STA2～STA9通过OFDMA同时进行数据传输的情况。图5A是表示本实施方式的对于STA2～STA9的频率分配的一例的概略图。AP1能够利用80MHz的频率带宽，考虑对各STA各分配20MHz。即，AP1将能够利用的80MHz的频率带宽分为每20MHz的4个信道(ch)，对各信道分配1个STA。
AP1需要对各STA通知数据信道配置在哪个频带(子载波、或者捆绑了多个子载波的子带、或者频率资源)中。因此，本实施方式的AP1应用从IEEE802.11ac采用的被称为组ID的功能。
在IEEE802.11ac中使用的组ID是AP1在控制信道中发送的VHT-SIG-A中包含的公共控制信息之一，且是由AP1预先确定的、识别表示了通过MU-MIMO进行空间复用的STA的组合的组的识别号(索引)。各STA通过读取组ID，能够判断本装置是否参加MU-MIMO传输，若已经参加，则判断被复用到第几个空间资源。这里，一般具备N条天线的AP1最多能够将N个STA或者数据进行空间复用，空间资源是指配置AP1能够进行空间复用的N个STA或者数据的层或数据流。
因此，本实施方式的AP1的控制信号生成部1033根据对于各STA的频率分配，决定组ID的值。图6是表示本实施方式的组ID的一例的表。本实施方式的AP1预先决定在组ID中记载的STA的组，并在与各STA之间预先共享其内容。此外，AP1可以适当变更在组ID中记载的STA的组，能够每次实现与各STA的共享。本实施方式的组ID表示示出参加AP1预先决定的OFDMA传输的STA的组合(组)的索引。在所属STA的栏中记载的STA的顺序表示各STA被分配给哪个ch。此外，例如，在图6中，组ID的第2个表示STA3、STA2、STA4、STA5参加(包含在、属于)OFDMA传输。此外，表示STA3被分配给1ch，STA2被分配给2ch，STA4被分配给3ch，STA5被分配给4ch。因此，在AP1考虑如图5A所示的对于STA的频率分配的情况下，控制信号生成部1033生成作为组ID而指定第1个的控制信息即可。
图7是表示本实施方式的通信的一例的时序图。首先，AP1的上位层部201决定参加OFDMA传输的STA的组合(步骤S701)。另外，在本实施方式的通信中，也可以在步骤S701之前，具备AP1决定在组ID中记载的STA的组的步骤、与各STA共享决定的组ID的记载内容的步骤和更新组ID的记载内容的步骤。接着，基于上位层部201的决定，控制信号生成部1033决定组ID的值，并输出到帧结构部1032(步骤S702)。另外，上位层部201也可以基于当前的组ID的记载内容，决定要复用的STA的组合。接着，帧结构部1032生成将包括控制信号生成部1033生成的组ID的值的控制信息(例如，VHT-SIG-A)包括在内的数据帧(步骤S703)。然后，无线发送部1034生成RF带的发送信号，AP1将信号经由天线105发送给各STA(步骤S704)。各STA的控制信息监视部2042根据从AP1发送的数据帧中通过控制信道而被发送的信号，读取组ID，判断本装置是否参加OFDMA传输(步骤S705)。在判断为本装置参加OFDMA传输的情况下(这里为STA2～STA5)，物理信道信号生成部2031根据组ID而确定配置了本装置的数据的频率，通过在该频率的数据信道中从AP1发送的信号，解调发往本装置的数据(步骤S706)。在判断为本装置没有参加OFDMA传输的情况下(这里为STA6～STA9)，物理信道信号生成部2031不进行信号的解调(步骤S707)。以上是本实施方式的通信的一例。
另外，在图5A中，表示AP1对各STA均等地分配带宽20MHz的例。本实施方式的AP1还能够对各STA不均等地分配频率带宽。图5B是表示本实施方式的对于STA2～STA9的频率分配的另一例的概略图。AP1能够利用80MHz的频率带宽，对STA2分配40MHz，对STA4和STA5分别分配20MHz的带宽。此时，除了组ID之外，AP1还将表示对各STA分配的频率带宽的信息通知给各STA。
作为表示对各STA分配的频率带宽的信息，控制信号生成部1033将带宽20MHz作为1个信道，生成表示分配了几个信道的信息(复用信道数目)。在AP1考虑如图5B所示的频率分配的情况下，控制信号生成部1033作为组ID而指定第1个，且作为复用信道数目，对STA2通知2，对STA3通知0，对STA4以及STA5通知1即可。由于控制信号生成部1033生成的复用信道数目是在VHT-SIG-A中记载的信息，所以各STA还能够掌握对其他STA分配的复用信道数目。
通过控制信号生成部1033生成这样的控制信息，例如，STA2能够掌握本装置参加OFDMA传输以及从1ch进行分配的情况，并且，还能够掌握合计分配了2个信道(即，带宽40MHz)。
另一方面，STA3认识到本装置参加OFDMA传输，但由于复用信道数目为0，所以能够认识到对本装置没有发送数据。
此外，STA4能够掌握本装置参加OFDMA传输以及被配置在第3个、对本装置分配了1个信道(即，带宽20MHz)的情况。并且，还能够掌握被分配在本装置之前的信道的STA有2个，其分配信道的合计为2(即，带宽40MHz)。因此，STA4能够掌握本装置被分配在3ch的带宽20MHz。STA5也同样能够掌握本装置被分配在4ch的带宽20MHz。
另外，AP1还能够对各STA预先通知能够利用的频率带宽和其频率。此时，由于各STA能够掌握AP1的频率分配是从哪个频率开始的，所以能够更加简单地掌握本装置的分配频率。
此外，作为表示对各STA分配的频率带宽的信息，控制信号生成部1033也可以生成直接表示对各STA分配的频率带宽(或者，子载波数目)的信息，而不是复用信道数目。此外，若对各STA通知表示AP1对各STA分配的频率带宽的信息，则控制信号生成部1033生成的组ID的值未被成为一个决定的值。例如，在进行如图5B所示的频率分配的情况下，控制信号生成部1033能够对各STA信令通知表示STA2、STA4以及STA5按照这个顺序记载的组的任一组ID。
此外，AP1能够利用的频率带宽也可以是80MHz以外的频率带宽，也不一定是连续的频率。图5C是表示在AP1能够利用不连续的合计带宽160MHz的频带的情况下的、频率分配的一例的图。这里，设为AP1将能够利用的频率带宽和其频率预先通知给各STA。在AP1进行如图5C所示的频率分配的情况下，控制信号生成部1033也作为组ID而指定第1个，且作为复用信道数目，对STA2通知2，对STA3和STA4通知1，对STA5通知4即可。
此外，在图5A所示的AP1进行的频率分配的概略图中，设想发往各STA的数据信号分别独立地进行OFDM调制。即，AP1的帧结构部1032将占有带宽(这里，还包括用于抑制频带外辐射的保护频带)20MHz的OFDM信号生成4个，且将每一个配置(以下，称为个别配置)在对各STA所分配的频率上。此时，各STA只解调在对本装置所分配的频率中发送的OFDM信号即可，所以能够减轻涉及各STA的OFDM信号解调的负担。
另一方面，AP1的帧结构部1032也可以生成占有能够利用的频率带宽(在图5A的情况下，80MHz)整体的一个OFDM信号(以下，称为汇总配置)。图5D是表示本实施方式的对于STA2～STA5的频率分配的另一例的概略图。此时，由于帧结构部1032将生成的OFDM信号的各子载波分配给各STA，所以能够减少在个别配置中需要的用于抑制频带外辐射的保护频带，因此，能够改善频率利用效率。此时，AP1对各STA分配的子载波数目可以不均等是理所当然的。此外，AP1也可以进行控制，使得进行汇总配置的同时在一部分频率中进行个别配置。
AP1是进行个别配置还是进行汇总配置可以事先在与各STA之间协商，也可以通过VHT-SIG-A等公共控制信息而通知给各STA。此外，各STA也可以通过盲方式而估计是个别配置还是汇总配置。例如，若各STA为个别配置，则通过测量成为保护频带的频率的功率，能够判断是个别配置(该频率的功率小于其他频率的功率的情况下)还是汇总配置(该频率的功率与其他频率同等的情况下)。另外，在AP1进行汇总配置的情况下，也可以与个别配置同样地生成包括空穴载流子(carrier hole)或相当于保护频带的空子载波的OFDM信号。
根据本实施方式的方法，由于AP1通过组ID的值而对各STA通知所分配的频率信道，所以能够抑制涉及通知的开销，且实现OFDMA传输。
[2.第二实施方式]
在本实施方式中，AP1除了支持OFDMA传输之外，还支持基于MU-MIMO传输的复用传输。另外，设为本实施方式的通信系统的概要、AP1的结构、STA2～9的结构与第一实施方式相同。
在本实施方式中，AP1的上位层部101在对各STA同时进行数据传输时，预先判断是进行OFDMA传输还是进行MU-MIMO传输。上位层部101变更复用传输方式(复用方式、复用传输、同时复用传输、接入方式)的基准并没有被限定于任一种，但例如能够基于各STA的接收质量而决定。此外，AP1为了进行MU-MIMO传输，需要在与各STA之间的传播路径信息(信道状态信息(Channel state information:CSI))。AP1也可以进行控制，使得若根据从各STA通知的控制信息等，掌握在与各STA之间的CSI，则不进行MU-MIMO传输，若不掌握CSI，则进行OFDMA传输。
控制信号生成部1033根据进行同时传输的STA的组合，决定组ID的值。但是，控制信号生成部1033生成的组ID的值在AP1进行MU-MIMO传输的情况下和进行OFDMA传输的情况下不变。例如，在使用图6中提供的组ID的情况下，当通过OFDMA传输而STA2、STA3、STA8以及STA5进行复用时，控制信号生成部1033作为组ID而指定第33个。另一方面，在AP1通过MU-MIMO传输而复用STA2、STA3、STA8以及STA5的情况下，也作为组ID而指定第33个。
另外，AP1的上位层部101也可以在决定STA的组合之后，决定复用传输方式。
由于AP1不依赖接入方式而使用同一个组ID，所以各STA必须要判断本装置是参加OFDMA传输还是参加MU-MIMO传输。在本实施方式中，AP1能够通过VHT-SIG-A等控制信息而对各STA信令通知AP1是进行OFDMA传输还是进行MU-MIMO传输。
此外，也可以进行控制，使得通过将用于VHT-SIG-A的传输的数据调制方式设为特定的组合，各STA判断AP1使用的接入方式。例如，若预先决定为在AP1进行OFDMA传输的情况下，对VHT-SIG-A的第1个OFDM符号使用OBPSK(偏移二进制相移键控(Offset binary phaseshift keying))，对第2个OFDM符号使用BPSK，在进行MU-MIMO传输的情况下，对第1个OFDM符号使用BPSK，对第2个符号使用OBPSK，则各STA能够基于连续的2个OFDM符号的实部和虚部的功率而判断AP1是进行OFDMA传输还是进行MU-MIMO传输。
此外，AP1为了进行MU-MIMO传输，需要在与各STA之间的CSI。作为AP1取得CSI的方法，在IEEE802.11n/ac中规定了AP1对各STA发送表示CSI的反馈请求的被称为NDP(空数据分组(Null data packet))声明(announcement)的分组的方式。因此，各STA也可以判断为在接收NDP声明后的一定期间内到达本装置的分组是通过MU-MIMO传输而由AP1发送的。该一定期间的值可以预先在AP1和各STA之间协商，AP1也可以在NDP声明中包括值。另外，AP1可以在NDP声明中包括表示对各STA进行OFDMA传输的信息，也可以设定为通过将该一定期间的值设为0而对各STA通知要进行OFDMA传输。
各STA基于接收到的数据帧，判断AP1是进行OFDMA传输还是进行MU-MIMO传输之后，根据组ID的值而判断发往本装置的数据被配置在哪个无线资源(频率资源或者空间资源)中。例如，考虑STA3在图6记载的组ID中被通知了第1个的情况。在AP1进行OFDMA传输的情况下，STA3能够判断为本装置在第2个频率资源(若是图5A，则为2ch)中发送。另一方面，在AP1进行MU-MIMO传输的情况下，STA3能够判断为本装置在第2个空间资源中发送。
图8是表示本实施方式的通信的一例的时序图。首先，AP1的上位层部101决定进行同时传输的STA的组合和使用的复用方式(是OFDMA传输，还是MU-MIMO传输)(步骤S801)。接着，AP1的控制信号生成部1033根据上位层部101决定的STA的组合而决定组ID的值(步骤S802)。接着，帧结构部1032生成将包括控制信号生成部1033生成的组ID的值的控制信息(例如，VHT-SIG-A)包括在内的数据帧(步骤S803)。另外，在本实施方式的帧结构部1032生成的数据帧中，由帧结构部1032进行各STA能够判别AP1对本装置进行的复用方式的处理(例如，控制信息的追加或特定的组合的数据调制方式的应用)。接着，无线发送部1034生成RF带的发送信号，AP1经由天线105对各STA发送信号(步骤S804)。各STA的控制信息监视部2042根据从AP1发送的数据帧，判别AP1对本装置进行的复用方式(步骤S805)。接着，控制信息监视部2042从在控制信道中发送的信号中读取组ID，判断本装置是否参加复用传输(步骤S806)。在判断为本装置参加复用传输的情况下(这里为STA2～STA5)，物理信道信号生成部2031根据组ID而确定本装置的数据被配置的无线资源，从在该无线资源的数据信道中由AP1发送的信号，解调发往本装置的数据(步骤S807)。在判断为本装置不参加复用传输的情况下(这里为STA6～STA9)，物理信道信号生成部2031不进行信号的解调(步骤S808)。另外，步骤S805和步骤S806的处理也可以调换顺序，此时，在通过步骤S806而判断为本装置不参加复用传输的情况下，能够省略步骤S805的复用方式的判别。以上是本实施方式的通信的一例。
此外，本实施方式的控制信号生成部1033也可以进一步生成表示对各STA分配的频率资源数目的信息(例如，频率带宽或复用信道数目)或表示对各STA分配的空间资源数目(例如，空间复用流数目)的信息。此时，控制信号生成部1033可以分别生成复用信道数目和空间复用流数目，也可以进行控制，使得基于上位层部101决定的复用传输方式而只生成其中任一方信息。
此外，在控制信号生成部1033只生成复用信道数目和空间复用流数目中的任一方的情况下，控制信号生成部1033可以将该信息记载在控制信息的同一个比特字段。各STA的控制信息监视部2042由于能够在控制信息的读取之前判断AP1对本装置进行的复用传输方式，所以能够判断在该比特字段中记载的信息是频率资源数目还是空间资源数目。
根据以上说明的方法，在AP1选择性地进行OFDMA传输和MU-MIMO传输的无线LAN中，也能够根据组ID，对各STA通知资源分配的状况，所以能够将开销的增加抑制为最低限度，且改善用户吞吐量。
[3.第三实施方式]
在本实施方式中，AP1进行同时使用了OFDMA传输和MU-MIMO传输的复用传输。另外，设为本实施方式的通信系统的概要、AP1的结构、STA2～9的结构与第一实施方式相同。
在本实施方式中，AP1的上位层部101在对各STA同时进行数据传输时，预先判断是进行OFDMA传输，还是进行MU-MIMO传输，还是同时进行OFDMA传输和MU-MIMO传输。以下，说明AP1同时进行OFDMA传输和MU-MIMO传输的情况。
图5E是表示本实施方式的对于STA2～STA9的频率分配的一例的概略图。设为AP1对STA2～STA5进行复用传输，对各STA分配带宽40MHz，进一步将STA2和STA4进行空间复用，将STA3和STA5进行空间复用。
控制信号生成部1033根据进行同时传输的STA的组合，决定组ID的值。此时，控制信号生成部1033生成的组ID的值总是根据参加同时传输的STA的组合而决定，不依赖各STA的复用状况。例如，在AP1使用图6所示的组ID的情况下，对于如图5E所示的分配状况，即使AP1将STA5分配给被分配STA2以及STA3的频率的情况下，控制信号生成部1033也作为组ID而生成第1个。
在本实施方式中，进一步生成表示对各STA分配的频率资源数目的信息(例如，频率带宽或复用信道数目)。这里，与组ID同样地，表示控制信号生成部1033生成的频率资源数目的信息不依赖各STA的复用状况，总是对各STA分配的频率资源数目。在图5E的情况下，控制信号生成部1033在将复用信道数目作为表示频率资源数目的信息而通知的情况下，该生成的值对STA2成为2，对STA3成为2，对STA4成为2，对STA5成为2。
在本实施方式中，AP1进一步将能够利用的频率带宽和其频率预先通知给各STA。若是图5E情况，则AP1将能够利用80MHz的频带的情况预先通知给各STA。即，本实施方式的AP1的控制信号生成部1033生成组ID、表示频率资源数目的信息、表示AP1能够利用的频率带宽和其频率的信息。另外，由于其他的AP1的结构装置的信号处理与实施方式1以及实施方式2是同样的，所以省略说明。
另一方面，各STA需要判断发往本装置的发送数据包含在通过哪个无线资源而从AP1发送的数据帧的数据信道中。各STA的控制信息监视部2042根据在通过从AP1发送的数据帧的控制信道而被发送的控制信息中包含的组ID的值，判断本装置是否参加复用传输。并且，在能够判断为本装置参加复用传输时，各STA基于表示在控制信息中包含的频率资源数目的信息和表示AP1能够利用的频率带宽和其频率的信息，判断对本装置的发送数据所分配的无线资源。
设为当前AP1进行如图5E所示的资源分配，作为组ID(参照图6)而通知第1个，对各STA作为频率资源数目(将带宽20MHz作为1个信道的复用信道数目)而通知2，进一步将能够利用80MHz的频带的情况通知给各STA。
首先，各STA的控制信息监视部2042设定频率资源计数器以及空间资源计数器的2个内部变量，且分别初始化为1。并且，基于从AP1通知的表示频率资源数目的信息(这里为将带宽20MHz作为1个信道的复用信道数目)，将各计数器增加(增加计数)。另外，频率资源计数器也可以基于分配发往各STA的发送数据的子载波数目而被控制。
首先，在组ID中最初记载的STA2能够判断为发往本装置的发送数据被分配在从AP1能够利用的频率的开头起的带宽40MHz。此外，由于空间资源计数器为1，所以能够判断为作为空间资源而在第1个配置了发往本装置的发送数据。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2。
接着，由于频率资源计数器为3、空间资源计数器为1，所以STA3能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的后一半的40MHz且空间资源是第1个。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2。
接着，由于STA4可知频率资源计数器成为5，超过AP1能够利用的复用信道数目(在图5E的情况下为4)，所以使空间资源计数器增加1，另一方面，从频率资源计数器减去4(AP1能够利用的复用信道数目)。其他的STA也同样地进行这个处理。STA4能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的最初的40MHz且空间资源是第2个。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2。
最后，由于频率资源计数器成为3且空间资源计数器成为2，所以STA5能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的后一半的40MHz且空间资源是第2个。这样，各STA能够根据从AP1通知的组ID的值、表示频率资源数目的信息和表示AP1能够利用的频率带宽的信息，判断配置了发往本装置的发送数据的无线资源。即，本实施方式的AP1根据在组ID中记载的各STA的顺序，作为空间资源而从第1个开始顺序进行分配，作为频率资源也从第1个开始顺序进行分配，并且，进行将频率资源优先分配给各STA的处理。
另外，AP1也可以对各STA预先通知能够利用的最大空间资源数目，从空间资源优先对各STA进行分配。即，各STA使空间资源计数器优先增加。
此外，本实施方式的AP1也可以进一步对各STA通知表示对各STA分配的空间资源数目的信息。图5F是表示本实施方式的对于STA2～STA9的频率分配的另一例的概略图。在AP1进行了与图5E同样的频率分配的基础上，对STA2作为空间资源而分配2个。此时，控制信号生成部1033作为组ID而生成第1个，作为表示频率资源数目的信息，对各STA生成2，作为表示空间资源数目的信息，对STA2生成2，对STA3和STA4和STA5生成1。
各STA的控制信息监视部2042设定频率资源计数器以及空间资源计数器的2个内部变量，但在从AP1通知了表示空间资源数目的信息的情况下，空间资源计数器对每个频率资源进行设定。
STA2能够判断为发往本装置的发送数据被分配在从AP1能够利用的频率带宽的开头起的40MHz。此外，由于该频率资源的空间资源计数器为1，所以能够判断为发往本装置的发送数据作为空间资源而被配置在第1个至第2个。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2且使该频率资源的空间资源计数器增加2。
接着，由于频率资源计数器为3、空间资源计数器为1，所以STA3能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的后一半的40MHz且空间资源是第1个。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2且使该频率资源的空间资源计数器增加1。
接着，由于STA4可知频率资源计数器成为5，超过AP1能够利用的复用信道数目(在图5E的情况下为4)，所以判断为本装置参加MU-MIMO传输。此时，STA4的频率计数器被重新设定为空间资源计数器能够从最小的频率资源开始进行分配。在图5F中，由于在STA4判断本装置的分配无线资源的阶段，频率资源为第3个和第4个的空间资源数目最小，所以频率资源计数器被设定为3。因此，STA4能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的后一半的40MHz且空间资源是第2个。此时，在其他的组ID中记载的STA使频率资源计数器增加2且使该频率资源的空间资源计数器增加1。
接着，由于频率资源计数器成为5且全部频率资源的空间资源计数器成为3，所以STA5可知超过了AP1能够利用的复用信道数目(在图5E的情况下为4)，能够判断为配置了发往本装置的发送数据的频率资源是AP1能够利用的带宽80MHz的最初的40MHz且空间资源是第3个。这样，通过AP1将表示空间资源数目的信息通知给各STA，即使是在将不同的数目的空间资源分配给各STA的情况下，各STA也能够判断配置了发往本装置的发送数据的无线资源。
此外，改变本实施方式的方法的看法的话，可以说AP1的上位层部101期望决定对于各STA的无线资源的分配，使得根据如上所述的各STA的控制信息监视部2042具有的频率资源计数器或空间资源计数器这2个内部变量和控制信号生成部1033通知的控制信息，各STA能够判断配置了发往本装置的发送数据的无线资源。
另外，在本实施方式中，设为各STA的控制信息监视部2042使用被称为频率资源计数器以及空间资源计数器的内部变量来判断配置了发往本装置的发送数据的无线资源，但要是能够获得同等的效果的话，控制信息监视部2042判断无线资源的方法并不限定于此。
根据本实施方式的方法，通过使用组ID，AP1能够对各STA应用同时使用了OFDMA传输和MU-MIMO传输的复用传输，所以能够抑制涉及控制信息的通知的开销，且改善用户吞吐量。
[4.全部实施方式共同]
另外，在涉及本发明的无线发送装置以及无线接收装置中动作的程序也可以是以实现涉及本发明的上述实施方式的功能的方式控制CPU等的程序(使计算机发挥功能的程序)。并且，在这些装置中处理的信息在其处理时临时存储在RAM中，之后存储在各种ROM或HDD中，根据需要由CPU读出，进行修改/写入。作为存储程序的记录介质，也可以是半导体介质(例如，ROM、非易失性存储卡等)、光记录介质(例如，DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁记录介质(例如，磁盘、软盘等)等中的任一方。此外，除了通过执行加载的程序而实现上述的实施方式的功能之外，也有基于该程序的指示而与操作系统或者其他的应用程序等共同进行处理而实现本发明的功能的情况。
此外，想要使其在市场中流通的情况下，也可以在可移动式的记录介质中存储程序而流通，或者转发到经由互联网等网络而连接的服务器计算机中。此时，服务器计算机的存储装置也包含在本发明中。此外，也可以将上述的实施方式中的无线发送装置以及无线接收装置的一部分或者全部典型地作为集成电路即LSI而实现。无线发送装置以及无线接收装置的各功能块既可以单独芯片化，也可以将一部分或者全部集成而芯片化。在将各功能块进行了集成电路化的情况下，附加对它们进行控制的集成电路控制部。
此外，集成电路化的方法并不限定于LSI，也可以通过专用电路或者通用处理器来实现。此外，在随着半导体技术的进步而出现了替代LSI的集成电路化的技术的情况下，也可以使用基于该技术的集成电路。
另外，本申请发明并不限定于上述的实施方式。本申请发明的无线接收装置并不限定于向移动台装置的应用，还能够应用于在室内外设置的固定式或者不可移动式的电子设备例如AV设备、厨房设备、吸尘/洗涤设备、空调设备、办公设备、自动售货机、其他生活设备等是理所当然的。
以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但具体的结构并不限定于该实施方式，不脱离本发明的要旨的范围的设计等也包含在权利要求范围中。
产业上的可利用性
本发明适合使用于无线发送装置、无线接收装置以及通信方法。
另外，本国际申请主张基于在2014年5月26日申请的日本专利申请第2014-107650号的优先权，将日本专利申请第2014-107650号的全部内容引用到本国际申请中。
附图标记说明
1 AP
2、3、4、5、6、7、8、9 STA
101、201 上位层部
102、202 控制部
103、203 发送部
104、204 接收部
105、205 天线
1031、2031 物理信道信号生成部
1032 帧结构部
1033 控制信号生成部
1034、2032 无线发送部
1041、2041 物理信道信号解调部
1042、2043 无线接收部
2042 控制信息监视部

Claims (5)

1.一种无线发送装置，通过使用OFDMA传输而复用和发送发往多个无线接收装置的发送数据，所述无线发送装置包括：
控制部，设定将频率资源分割成多个频率资源的多个频率分配；
控制信号生成部，生成第一控制信息和第二控制信息，所述第一控制信息指示所述多个无线接收装置，所述第二控制信息指示所述频率分配中的所述多个频率资源各自的频率带宽和位置；以及
发送部，生成包括所述第一控制信息和所述第二控制信息的帧，并向所述多个无线接收装置执行发送，
所述第一控制信息所指示的所述多个无线接收装置的顺序和所述第二控制信息所指示的所述多个频率资源的位置指示对所述多个无线接收装置分别分配的所述频率资源，
所述多个频率分配包括第一频率分配和第二频率分配，
在所述第一频率分配中，所述多个频率资源全部为相同的频率带宽，
在所述第二频率分配中，所述多个频率资源中的至少两个为不同的频率带宽。
2.如权利要求1所述的无线发送装置，其中所述控制信息所指示的所述多个无线接收装置的所述顺序进一步指示了对所述多个无线接收装置分配空间资源的顺序。
3.一种无线接收装置，接收从无线发送装置发送的信号，所述无线发送装置使用多个频率资源来执行OFDMA传输，并且其中发往多个无线接收装置的发送数据被复用，
所述多个频率资源由对频率资源进行分割的多个频率分配来定义，
所述无线接收装置包括：
接收部，接收包括控制信息的帧，所述控制信息包括第一控制信息和第二控制信息，所述第一控制信息指示所述多个无线接收装置，所述第二控制信息指示所述频率分配中的所述多个频率资源各自的频率带宽和位置，并且所述帧包括发往所述多个无线接收装置的发送数据被复用的信号；以及
控制信息监视部，根据所述第一控制信息所指示的所述多个无线接收装置的顺序和所述第二控制信息所指示的所述多个频率资源的位置，来识别对所述无线接收装置分配的频率资源，
所述多个频率分配包括第一频率分配和第二频率分配，
在所述第一频率分配中，所述多个频率资源全部为相同的频率带宽，
在所述第二频率分配中，所述多个频率资源中的至少两个为不同的频率带宽。
4.如权利要求3所述的无线接收装置，其中所述控制信息所指示的所述多个无线接收装置的所述顺序进一步指示了对所述多个无线接收装置分配空间资源的顺序。
5.一种无线发送装置的通信方法，所述无线发送装置通过使用OFDMA传输而复用和发送发往多个无线接收装置的发送数据，所述通信方法包括以下步骤：
设定将频率资源分割成多个频率资源的多个频率分配；
生成第一控制信息和第二控制信息，所述第一控制信息指示所述多个无线接收装置，所述第二控制信息指示所述频率分配中的所述多个频率资源各自的频率带宽和位置；以及
生成包括所述第一控制信息和所述第二控制信息的帧，并向所述多个无线接收装置执行发送，
所述第一控制信息所指示的所述多个无线接收装置的顺序和所述第二控制信息所指示的所述多个频率资源的位置指示对所述多个无线接收装置分别分配的所述频率资源，
所述多个频率分配包括第一频率分配和第二频率分配，
在所述第一频率分配中，所述多个频率资源全部为相同的频率带宽，
在所述第二频率分配中，所述多个频率资源中的至少两个为不同的频率带宽。
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