CN107205278B - 虚拟基站装置及通信方法 - Google Patents

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Abstract

由多个基站装置(AP)构成的虚拟基站装置(虚拟AP)对终端装置(STA)请求开始波束成形训练，终端装置将多个第1训练帧发送到虚拟基站装置，虚拟基站装置用多个基站装置接收多个第1训练帧，将包含接收状况最好的训练帧的信息的多个第2训练帧，从发送了接收状况最好的训练帧的第1基站装置发送到终端装置，终端装置接收多个第2训练帧，将包含在接收到的多个第2训练帧之中接收状况最好的帧的信息的第2帧发送到虚拟基站装置。

Description

虚拟基站装置及通信方法
技术领域
本发明涉及进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置及通信方法。
背景技术
近年来，对于业务需要的激增，为了确保1GHz以上的带宽，在研究使用毫米波频段进行通信的小型基站装置的导入。例如，设想在使用微波频段进行通信的基站装置的通信区域内设置多个小型基站装置的通信系统(有时也称为异质网络)。
这类小型基站装置使用毫米波频段。使用了毫米波频段的通信，与微波频段相比，传播损耗较大，难以延长电波的到达距离。
作为用于传播损耗的抑制、通信速度的高速化、小区区域的扩大等的方法，在基站装置及终端(有时也称为“终端装置”或“STA(Station；台)”)中，有使用多个天线元件(天线阵列)的指向性控制(波束成形)。使用了指向性控制的发送，通过发送装置(基站装置或终端)将电波朝向通信对象的方向，相比无指向性的发送，能够使电波达到得远，所以能够扩大覆盖的小区区域。此外，使用了指向性控制的通信，SINR(Signal to Interference-plus-Noise power Ratio；信号对干扰加噪声功率比)提高，所以通过适用频率利用效率高的调制方式及编码率，能够得到较高的传输速度(例如，参照非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：IEEE 802.11ad-2012 Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange between systems-Local andMetropolitan networks-Specific requirements-Part 11：Wireless LAN MediumAccess Control(MAC)and Physical Layer(PHY)Specifications Amendment 3：Enhancements for Very High Throughput in the 60GHz Band
发明内容
可是，由于基站装置对连接的每个终端匹配指向性，所以指向性控制需要进行波束成形的训练。在该波束成形的训练中，为了扩大覆盖的小区区域，需要更广角地分配(扫描)指向性，训练上花费的时间成为开销，频率利用效率下降。
本发明的非限定的实施例，提供能够扩大毫米波网络覆盖的小区区域，缩短波束成形的训练上花费的时间的基站装置及通信方法。
本发明的一方式的虚拟基站装置是，由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，所述多个基站装置的每一个具有：将多个第1训练帧发送到所述终端装置的发送单元；接收从所述终端装置发送的、多个第2训练帧的接收单元；以及将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信的通信单元，所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，所述第1基站装置的发送单元将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
本发明的一方式的虚拟基站装置是，由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，所述多个基站装置的每一个具有：将请求开始波束成形训练的第1帧发送到所述终端装置的发送单元；根据所述第1帧，接收从所述终端装置发送的、多个第1训练帧的接收单元；以及将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信的通信单元，所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元接收在所述接收到的多个第1训练帧之中具有最好的接收质量的第1训练帧，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，所述第1基站装置的发送单元将包含具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息的多个第2训练帧发送到所述终端装置，所述第1基站装置的接收单元从所述终端装置接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第2训练帧之中具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第2帧。
本发明的一方式的通信方法是，在由多个基站装置构成的虚拟基站装置中，与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的通信方法，包括以下步骤：在所述多个基站装置的每一个中，将多个第1训练帧发送到所述终端装置；接收从所述终端装置发送的、多个第2训练帧；将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信；所述多个基站装置之中的第1基站装置接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧；将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送；将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
再有，这些概括性的并且具体的方式，可以通过系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质方式实现，也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。
根据本发明的一方式，能够缩短在毫米波网络中的波束成形的训练上花费的时间。
从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的特征而提供全部特征。
附图说明
图1表示毫米波通信系统的一例。
图2表示毫米波通信系统中的波束成形训练的一例。
图3表示由包括多个天线的基站装置组成的毫米波通信系统的一例。
图4表示在包括多个天线的基站装置和终端装置之间的、连接及波束成形训练的一例。
图5表示包括多个天线的基站装置进行了波束成形训练的情况下的定时(timing)的一例。
图6表示实施方式的毫米波通信系统的结构例子。
图7表示虚拟基站装置和终端装置之间的、连接及波束成形训练的一例。
图8表示虚拟基站装置进行了波束成形训练的情况下的定时的一例。
图9表示虚拟基站装置和终端装置之间的、连接及波束成形训练的一例。
图10表示虚拟基站装置进行了波束成形训练的情况下的定时的一例。
具体实施方式
<1>完成本发明的一方式的经过
首先，说明完成本发明的一方式的经过。
在指向性控制中，在基站装置难以掌握终端的存在的方向的阶段，基站装置难以将指向性面向终端的方向来发送信号。
因此，提出了在普通的毫米波网络中，基站装置将小区区域即范围根据指向性的宽度(角度)来分割，对分割出的范围的各个范围，逐次地发送切换了指向性的信号的方法。
图1是表示毫米波通信系统的一例的图。图1的毫米波通信系统包括：毫米波基站装置(以下有时也称为“AP(Access Point；访问点)”)11；以及毫米波终端(以下有时也称为“STA(Station；站)”)12，AP11具有通信覆盖区域13。由AP11的天线形成的电波的方向(以下有时也称为“波束”)用标号14、15、16表示。AP11能够形成例如N条(N为1以上的整数)的波束，并切换它。在图1中，分别对N条的各波束附加了号(以下有时也称为“波束ID”)。在图1中，对电波的方向(波束)14附加了波束ID＝1，对电波的方向(波束)15附加了波束ID＝n，对电波的方向(波束)16附加了波束ID＝N。同样地STA12也能够形成K条(K为1以上的整数)的波束，并切换它。在图1中，对电波的方向(波束)17附加了波束ID＝1，对电波的方向(波束)18附加了波束ID＝k，对电波的方向(波束)19附加了波束ID＝K。通信覆盖区域13是波束14～16到达的范围。
在通信覆盖区域13的范围内存在STA12的情况下，AP11能够与STA12进行通信。这里，为了提高传输质量，AP11及STA12需要在AP11和STA12之间选择传输质量最好的波束的组合。
因此，基站装置的发送单元在图2所示的定时进行波束成形训练。图2是表示毫米波通信系统中的波束成形训练的一例的定时图。在图2中，表示AP11发送的训练帧21、22、23，STA12发送的训练帧24、25、26，AP11发送的反馈帧27，STA12发送的ACK(Acknowledge；肯定)帧28。
首先，AP11切换波束，发送训练帧21、22、23。例如，AP11将训练帧21用波束ID＝1(波束14)发送，将训练帧22用波束ID＝n(波束15)发送，将训练帧23用波束ID＝N(波束16)发送。这里，各训练帧包含在发送中使用的波束ID的信息、以及表示在训练帧的发送后要发送多少帧的剩余帧数的信息。
STA12在能够正常地接收(无差错接收)训练帧21、22、23的情况下，存储接收到的训练帧的接收质量(例如接收电平、信号噪声比SNR(Signal-to-Noise Ratio)和信号干扰噪声比SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio)等)、训练帧包含的波束ID以及剩余帧数的信息。因AP11的波束方向和STA12的位置或指向，还存在难以正常的接收的训练帧，但STA12根据从能够正常地接收到的训练帧得到的剩余帧数的信息，可以知道来自AP11的训练帧发送期间。
STA12在检测出训练帧发送期间的结束后，STA12同样地进行要发送的波束的训练。
STA12切换波束，发送训练帧24、25、26。例如，STA12将训练帧24用波束ID＝1(波束17)发送，将训练帧25用波束ID＝k(波束18)发送，将训练帧26用波束ID＝K(波束19)发送。这里，各训练帧包含发送中使用的波束ID的信息、以及表示训练帧之后、发送多少帧的剩余帧数的信息。除此之外，在训练帧24、25、26中，还包含将STA12在接收到的训练帧21、22、23之中判断为接收质量最好的训练帧包含的波束ID(以下有时也称为“AP的最好扇区”)通知给AP11的信息。
AP11在能够正常地接收来自STA12的训练帧(无差错接收)的情况下，存储接收到的训练帧的接收质量(例如接收电平、信号噪声比SNR和信号干扰噪声比SINR等)、训练帧包含的波束ID以及剩余帧数的信息。而且，AP11使用由STA12通知的AP11的最好扇区即波束ID，选择在从AP11向STA12进行发送的情况下接收质量最好的波束ID，在以后的与STA12的通信中使用选择的波束。
AP11根据从能够正常地接收到的训练帧得到的剩余帧数的信息，能够知道来自STA12的训练帧发送期间。
AP11在检测到训练帧发送期间的结束后，将AP11在接收到的训练帧24、25、26之中判断为接收质量最好的训练帧包含的波束ID(以下有时也称为“STA的最好扇区”)用反馈帧27通知STA12。
STA12接收反馈帧28，使用通知的STA12的最好扇区即波束ID，选择在从STA12对AP11进行发送的情况下接收质量最好的波束ID，在以后的与AP11的通信中使用选择的波束。
STA12将反馈帧27的接收响应用ACK帧28通知AP11。由此波束成形训练结束。
可是，在基站装置(AP11)和终端(STA12)两者都能够在较宽的范围(例如180～360°)中朝向指向性的情况下，即使终端的姿态或方向变化，也能够维持通信。这样，为了在较宽的范围中朝向指向性(在较宽的范围内分配波束)，需要由很多元件(例如16～64元件)构成的天线阵列。
但是，在使用由很多元件构成的天线阵列的情况下，无线部分的电路规模增大，所以在要求小型并且低功耗的终端中难以装载由很多元件构成的天线阵列。因此，从终端发送的电波的放射角度的范围较窄，若终端的姿态或方向改变则可通信的范围也极大改变。因此，难以维持与1个基站装置的通信。
因此，提出通过在基站装置中将多个天线分散配置，扩大基站装置的可通信的范围，能够覆盖较宽的范围的技术。以下，说明该技术。
图3是表示由包括多个天线的AP31构成的毫米波通信系统的一例的图。AP31包括天线32(ANT1)及天线33(ANT2)，切换使用它们。通过ANT1使用波束35、36、37，通过ANT2使用波束38、39、40，从而AP31覆盖通信区域44。STA34使用波束41、42、43与AP31连接。
图4是表示包括多个天线的AP31和STA34之间的连接及波束成形训练的一例的时序图。在图4中，S表示步骤。
AP31周期地发送信标。AP31交替地切换2个天线32(ANT1)及天线33(ANT2)，进行ANT2的波束的信标发送(S11)和ANT1的波束的信标发送(S12)。
期望连接到AP31的STA34搜索来自AP31的信标(S13)。若在来自AP31的信标的接收上成功，则STA34进行连接请求(S14)。
接收到连接请求的AP31，若在STA34的认证上成功则许可连接，将连接许可发送到STA34(S15)。
若建立与STA34的连接，则AP31开始波束成形的训练(S16)。
图5是表示包括多个天线的AP31进行了波束成形训练的情况下的定时的一例的定时图。在图5中，表示AP31从ANT1发送的训练帧51、52，AP31从ANT2发送的训练帧53、54，STA34发送的训练帧55、56、57、58，AP31发送的反馈帧59，STA34发送的ACK帧60。
AP31能够使用ANT1的N条的波束和ANT2的M条的波束。因此，顺序地切换这些波束，发送N+M个的训练帧(51～54)(图4的S17及S18)。AP31在从ANT1发送的帧中，作为天线ID分配1，作为波束ID分配1～N，在从ANT2发送的帧中，作为天线ID分配2，作为波束ID分配1～M。AP31将训练帧51(天线ID＝1、波束ID＝1)用ANT1的波束35发送，将训练帧52(天线ID＝1、波束ID＝N)用波束37发送，将训练帧53(天线ID＝2、波束ID＝1)用ANT2的波束38发送，将训练帧54(天线ID＝2、波束ID＝M)用波束40发送。
STA34接收来自AP31的训练帧并判定AP31的最好扇区。然后，在检测出训练帧发送期间的结束后，STA34发送训练帧55、…、56(S19)，接着发送训练帧57、…、58(S20)。通过在该训练帧中包含AP31的最好扇区(最好波束ID)的信息，STA34对AP31通知最好扇区(最好波束ID)。
AP31切换ANT1及ANT2来接收来自STA34的训练帧。这里，AP31是1台AP，所以难以同时地接收S19和S20。因此，图4中的波束成形训练需要S19和S20的相当于2次的训练帧的发送，训练上需要的时间增加。
在能够正常地接收来自STA34的训练帧的情况下，AP31存储接收到的训练帧的接收质量、训练帧中包含的波束ID及剩余帧数的信息。而且，AP31从STA34通知的表示AP31的最好扇区的波束ID识别在与STA34通信时接收质量最好的波束是ANT1、2的哪一个的波束。以后，AP31在与STA34的通信中，使用识别出的天线的波束。
在检测出来自STA34的训练帧发送期间的结束后，AP31判定STA34的最好扇区，用反馈帧59对STA34通知最好扇区(S21)。图5的例子是AP31的最好扇区为ANT1的波束的情况，AP31从ANT1发送反馈帧59。
STA34接收反馈帧59，从通知的表示STA34的最好扇区的波束ID识别STA34对AP31发送时接收质量最好的波束ID，在以后的与AP31的通信中使用识别出的波束。
STA34将反馈帧59的接收响应用ACK帧60通知给AP31(S22)。由此波束成形训练结束(S23)。
以后，AP31及STA34使用所确定的波束进行数据通信(S24)。
在毫米波网络中，如以上那样，为了扩大可通信的范围，简单地增加可切换的波束数，不仅导致电路规模和成本的增大，而且训练上需要的时间增加。具体地说，根据天线×各天线的波束数，基站装置增加用于收发训练帧的训练时间。
此外，波束成形训练的期间，其它终端难以与基站装置通信。
因此，本发明的一方式，通过使多个天线分散而从各种各样的角度覆盖区域，在扩大了可通信的范围的毫米波网络中，提供能够缩短波束成形训练的时间的波束成形训练。
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
<2>实施方式
<2-1>通信系统的结构
图6表示本实施方式的毫米波通信系统的结构例子。在本实施方式的毫米波通信系统100中，通过多个AP协同，构成1个虚拟AP。具体地说，基站装置101(AP1)和基站装置102(AP2)通过控制装置1031彼此连接，由此构成1个虚拟基站装置(虚拟AP)103。AP1使用波束108～110覆盖通信区域105，AP2使用波束111～113覆盖通信区域106。虚拟AP103能够覆盖比将这2个通信区域合在一起更宽的范围的通信区域107。终端(STA)104使用波束114～116与虚拟AP103连接。
<2-2>从虚拟AP先发送训练帧的情况
图7是表示虚拟AP103和STA104之间的连接及波束成形训练的一例的时序图。在图7中，S表示步骤。
虚拟AP103周期地发送信标。此时，虚拟AP103选择来自AP1的信标的波束方向和来自AP2的信标的波束方向彼此不为重叠干扰的波束的组合，进行来自AP1的信标发送(S201)和来自AP2的信标发送(S202)。例如，在AP1选择波束110的情况下，AP2不选择波束111。
期望连接到虚拟AP103的STA104搜索来自虚拟AP103的信标(S203)。若在来自虚拟AP103的信标的接收上成功，则STA104进行连接请求(S204)。
接收到连接请求的虚拟AP103在STA104的认证上成功之后，许可连接，将连接许可发送到STA104(S205)。在图7的例子中，表示AP1能够接收S204的连接请求帧的情况，从AP1的通信单元对AP2的通信单元通知(AP间通知)有来自STA104的连接请求以及发送了连接许可(S206)。
在建立了与STA104的连接后，虚拟AP103开始波束成形的训练(S207)。
图8是表示虚拟AP103进行波束成形训练的定时的一例的定时图。在图8中，表示虚拟AP103发送的训练帧301、302、303、304，STA104发送的训练帧305、306，虚拟AP103发送的反馈帧307、308，STA104发送的ACK帧309。
虚拟AP103能够使用AP1的发送单元的N条的波束和AP2的发送单元的M条的波束。因此，虚拟AP103将这些波束顺序地切换，从AP1的发送单元及AP2的发送单元发送N+M个的训练帧(301～304)(图7的S208及S209)。为使波束ID不重复，虚拟AP103在从AP1发送的帧中分配1～N作为波束ID，在从AP2发送的帧中分配N+1～N+M作为波束ID。虚拟AP103用AP1的波束108发送训练帧301(波束ID＝1)，用AP1的波束110发送训练帧302(波束ID＝N)，用AP2的波束111发送训练帧303(波束ID＝N+1)，用AP2的波束113发送训练帧304(波束ID＝N+M)。
STA104接收来自虚拟AP103的训练帧，判定虚拟AP103的最好扇区。然后，在检测出训练帧发送期间的结束后，STA104的发送单元发送训练帧305、…、306(S210)。通过在该训练帧中包含虚拟AP103的最好扇区(最好波束ID)的信息，STA104对虚拟AP103通知最好扇区(最好波束ID)。
虚拟AP103以AP1的接收单元及AP2的接收单元同时地接收来自STA104的训练帧。这是因为AP1及AP2各自是独立的AP。
在能够正常地接收来自STA104的训练帧的情况下，AP1及AP2分别存储接收到的训练帧的接收质量、训练帧中包含的波束ID及剩余帧数的信息。此外，虚拟AP103使用AP1的通信单元及AP2的通信单元，在AP间共享(AP间通知)存储的这些信息(S211)。而且，虚拟AP103从STA104通知的表示虚拟AP103的最好扇区的波束ID，识别AP1、2的哪一个的波束是与STA104发送时接收质量最好的波束，在以后的与STA104的通信中使用该识别出的AP的波束。
在检测出来自STA104的训练帧发送期间的结束后，虚拟AP103判定STA104的最好扇区，用反馈帧307或308对STA104从AP1的发送单元通知最好扇区(S212)。此时，虚拟AP103在AP间(从AP1的通信单元至AP2的通信单元)共享STA104的最好扇区(S213)，在虚拟AP103的最好扇区是AP1的波束的情况下，AP1的发送单元发送反馈帧307，在虚拟AP103的最好扇区是AP2的波束的情况下，AP2的发送单元发送反馈帧308。在图8的例子中，从AP1的发送单元发送反馈帧307。
STA104的接收单元接收反馈帧307，从通知的表示STA104的最好扇区的波束ID识别在STA104的发送单元对虚拟AP103发送时接收质量最好的波束ID，在以后的与虚拟AP103的通信中，使用识别出的波束。
STA104的发送单元将反馈帧307的接收响应用ACK帧309通知给虚拟AP103(S214)。由此，波束成形训练结束(S215)。
以后，虚拟AP103及STA104使用所确定的波束进行数据通信(S216)。
如以上说明的，通过使用图6的结构进行如图7及图8所示的波束成形训练，与使用图3的结构进行如图4及图5所示的波束成形训练的情况比较，能够削减从STA104向虚拟AP103发送的训练帧的数，能够缩短在波束成形的训练上花费的时间。
具体地说，在图3所示的结构中，如图4的S19及S20、以及图5的55、56及57、58所示，AP31难以用天线ANT1及ANT2同时地进行发送或接收，所以需要切换天线ANT1、ANT2，STA34需要发送相当于2套的训练帧。相对于此，在图6所示的结构中能够以AP1、AP2同时地进行发送或接收，所以如图7的S210、以及图8的305、306所示，STA104对于虚拟AP103发送相当于1套的训练帧即可。
<2-3>从STA先发送训练帧的情况
在上述项目<2-2>中，论述了从虚拟AP先发送训练帧的情况，但这里提出从STA先发送训练帧。由此，相比上述项目<2-2>的方法，能够进一步缩短在波束成形的训练上花费的时间。
图9是表示虚拟AP103和STA104之间的连接及波束成形训练的一例的时序图。在图9中S表示步骤。这里，直至在虚拟AP103上连接STA104为止的步骤与图7的S201～S206相同，所以省略其说明。
在建立了与STA104的连接后，虚拟AP103对STA104从AP1的发送单元发送波束训练请求帧(S401)。接收到波束训练请求帧的STA104开始波束成形的训练(S402)。
图10是表示STA 104进行波束成形训练的定时的一例的定时图。在图10中，表示STA104发送的训练帧501、502、503，虚拟AP103发送的训练帧504、505、506，STA104发送的反馈帧507，虚拟AP103发送的ACK帧508。
STA104的发送单元切换波束来发送训练帧501～503(S403)。
虚拟AP103用AP1的接收单元及AP2的接收单元同时地接收从STA104发送的训练帧。在能够正常地接收来自STA104的训练帧的情况下，AP1及AP2分别存储接收到的训练帧的接收质量、训练帧中所包含的波束ID以及剩余帧数的信息。此外，虚拟AP103使用AP1的通信单元及AP2的通信单元，在AP间共享(AP间通知)存储的信息(S404)。AP间的信息的共享及确定接收状态良好的AP，通过控制装置1031进行。
在检测到来自STA104的训练帧发送期间的结束后，虚拟AP103在AP1和STA104之间、AP2和STA104之间的两者中，判定具有最好的接收质量的STA104的最好扇区。此时，虚拟AP103也判定AP1和AP2的哪一个的接收状态好，选择要对STA104响应的AP。在图9及图10的例子中，选择AP2。
虚拟AP103将训练帧504～506从AP2的发送单元发送(S405)，同时通过该训练帧504～506通知STA104的最好扇区。
若在接收单元中接收来自虚拟AP103的训练帧，则STA104进行虚拟AP的最好扇区的判定。若检测到训练帧发送期间的结束，则STA104通过从发送单元发送反馈帧507(S406)，通知虚拟AP(AP2)的最好扇区。
虚拟AP103用AP2的接收单元接收反馈帧507，从通知的表示虚拟AP(AP2)的最好扇区的波束ID识别虚拟AP103(AP2)对STA104发送时接收质量最好的波束ID，在以后的与STA104的通信中使用该识别出的波束。此外，该信息通过控制装置1031在AP间使用AP1的通信单元及AP2的通信单元而被共享(S407)。
虚拟AP103将反馈帧507的接收响应用ACK帧508从AP2的发送单元通知到STA104(S408)。由此波束成形训练结束(S409)。
以后，虚拟AP103及STA104使用所确定的波束进行数据通信(S410)。
如以上说明的，使用了图6的结构的图9及图10所示的波束成形训练，与使用了图6的结构的图7及图8所示的波束成形训练比较，能够削减从虚拟AP103向STA104发送的训练帧的数，能够进一步缩短波束成形的训练时间。
即，构成虚拟AP103，从STA104先发送训练帧的波束成形训练，与构成虚拟AP103，从虚拟AP103先发送训练帧的情况比较，能够削减从虚拟AP103向STA104发送的训练帧的数，能够进一步缩短波束成形的训练时间。
具体地说，通过从STA104事先地发送训练帧，虚拟AP103能够识别AP1和AP2的哪一个的接收状态是否良好。为此，如图9的S405、图10的训练帧504～506所示，虚拟AP103从接收状态良好的AP发送相当于1套的训练帧即可。因此，如图7的S208、S209、图8的训练帧303～306所示，相比从AP1及AP2发送相当于2套(set)的训练帧的情况，能够削减向STA104发送的训练帧的数，能够进一步缩短在波束成形的训练上花费的时间。
这样，根据本实施方式，为了扩大基站装置的可通信的范围，即使使多个基站装置分散配置以从各种各样的角度覆盖区域，也能够缩短在波束成形训练上花费的时间。由此，能够提高覆盖范围小、指向性较高的毫米波网络的利用效率，还可使系统容量增大。
以上，一边参照附图一边说明了各种实施方式，但不言而喻，本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可设想各种变更例或修正例，并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的宗旨的范围中，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
在上述实施方式中，论述了通过设置控制装置1031而使AP1和AP2协同地构成虚拟AP103的情况，总之，在AP1和AP2之间能够共享信息即可。例如，通过将一方的AP构成在AP1或AP2的其中一个的内部，使得AP1和AP2为主从关系，也可以构成虚拟AP。
此外，在上述实施方式中，论述了构成虚拟AP的AP为2个的情况，当然AP的数也可以是3以上。
在上述各实施方式中，通过用硬件构成的例子说明了本发明，但也可以在与硬件的协同中通过软件实现本发明。
此外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为具有输入端子和输出端子的集成电路即LSI来实现。集成电路控制在上述实施方式的说明中使用的各功能块，也可以包括输入和输出。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片，也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
此外，集成电路化的方法不限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(ReconfigurableProcessor)。
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
<3>实施方式的总结
本发明的虚拟基站装置是由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，所述多个基站装置的每一个具有：将多个第1训练帧发送到所述终端装置的发送单元；接收从所述终端装置发送的、多个第2训练帧的接收单元；以及将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信的通信单元，所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，所述第1基站装置的发送单元将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，所述第1基站装置的通信单元将在所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，所述多个基站装置的发送单元在所述多个基站装置间以不同的时间发送所述多个第1训练帧。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，在所述多个基站装置的接收单元从所述终端装置接收到连接请求信号后，所述多个基站装置的发送单元发送所述多个第1训练帧。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，具有控制装置，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息发送到所述控制装置，所述控制装置将与所述第1基站装置有关的信息发送到所述其它基站装置。
本发明的虚拟基站装置是，由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，所述多个基站装置的每一个具有：将请求开始波束成形训练的第1帧发送到所述终端装置的发送单元；根据所述第1帧，接收从所述终端装置发送的、多个第1训练帧的接收单元；以及将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信的通信单元，所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元接收在所述接收到的多个第1训练帧之中具有最好的接收质量的第1训练帧，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，所述第1基站装置的发送单元将包含具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息的多个第2训练帧发送到所述终端装置，所述第1基站装置的接收单元从所述终端装置接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第2训练帧之中具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第2帧。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，具有控制装置，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息发送到所述控制装置，所述控制装置将与所述第1基站装置有关的信息发送到所述其它基站装置。
此外，在本发明的虚拟基站装置中，所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
本发明的通信方法是，在由多个基站装置构成的虚拟基站装置中，与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的通信方法，包括以下步骤：在所述多个基站装置的每一个中，将多个第1训练帧发送到所述终端装置；接收从所述终端装置发送的、多个第2训练帧；将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信；所述多个基站装置之中的第1基站装置接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧；将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送；将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
此外，在本发明的通信方法中，所述第1基站装置将在所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
本发明适合进行使用了波束成形的毫米波段通信的无线通信系统。
标号说明
11、31、101、102 基站装置(AP)
12、34、104 终端(STA)
13、44、105～107 通信覆盖区域
14～19、35～43、108～116、501～506 波束
21～26、51～58、301～306 训练帧
32、33 天线
100 毫米波通信系统
103 虚拟基站装置(虚拟AP)
1031 控制装置

Claims (10)

1.虚拟基站装置，其为由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，
所述多个基站装置的每一个具有：
发送单元，使用多个波束将多个第1训练帧的每一个发送到所述终端装置；
接收单元，接收使用所述终端装置的多个波束的每一个而被发送至所述多个基站装置的全部基站装置的、多个第2训练帧；以及
通信单元，将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信，
所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元
接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧，
所述第1基站装置的通信单元
将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，
所述第1基站装置的发送单元
将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
2.如权利要求1所述的虚拟基站装置，
所述第1基站装置的通信单元
将在所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
3.如权利要求1所述的虚拟基站装置，
所述多个基站装置的发送单元在所述多个基站装置间以不同的时间发送所述多个第1训练帧。
4.如权利要求1所述的虚拟基站装置，
在所述多个基站装置的接收单元从所述终端装置接收到连接请求信号后，所述多个基站装置的发送单元发送所述多个第1训练帧。
5.如权利要求1所述的虚拟基站装置，
还具有控制装置，
所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息，发送到所述控制装置，
所述控制装置将与所述第1基站装置有关的信息发送到所述其它基站装置。
6.虚拟基站装置，其为由多个基站装置构成的、与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的虚拟基站装置，
所述多个基站装置的每一个具有：
发送单元，将请求开始波束成形训练的第1帧发送到所述终端装置；
接收单元，根据所述第1帧，接收从所述终端装置发送的、多个第1训练帧；以及
通信单元，将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信，
所述多个基站装置之中的第1基站装置的接收单元
接收在所述接收到的多个第1训练帧之中具有最好的接收质量的第1训练帧，
所述第1基站装置的通信单元
将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，
所述第1基站装置的发送单元
将包含具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息的多个第2训练帧发送到所述终端装置，
所述第1基站装置的接收单元
从所述终端装置接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第2训练帧之中具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第2帧。
7.如权利要求6所述的虚拟基站装置，
还具有控制装置，
所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息发送到所述控制装置，
所述控制装置将与所述第1基站装置有关的信息发送到所述其它基站装置。
8.如权利要求6所述的虚拟基站装置，
所述第1基站装置的通信单元将具有所述最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
9.通信方法，其为在由多个基站装置构成的虚拟基站装置中，与终端装置进行使用了波束成形的毫米波段通信的通信方法，包括以下步骤：
在所述多个基站装置的每一个中，
使用多个波束将多个第1训练帧的每一个发送到所述终端装置，
接收使用所述终端装置的多个波束的每一个而被发送至所述多个基站装置的全部基站装置的、多个第2训练帧，
将波束成形控制信息在所述多个基站装置间进行通信，
所述多个基站装置之中的第1基站装置
接收包含在所述终端装置接收到的所述多个第1训练帧之中、具有最好的接收质量的第1训练帧的信息的所述多个第2训练帧，
将具有所述最好的接收质量的第1训练帧的信息作为所述波束成形控制信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送，
将包含在接收到的所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息的第3帧发送到所述终端装置。
10.如权利要求9所述的通信方法，还包括以下步骤：
所述第1基站装置
将在所述多个第2训练帧之中、具有最好的接收质量的第2训练帧的信息，向所述多个基站装置之中的其它基站装置发送。
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