CN107409396A - 无线通信系统、无线通信方法、无线lan基站装置以及无线lan终端装置 - Google Patents

无线通信系统、无线通信方法、无线lan基站装置以及无线lan终端装置 Download PDF

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CN107409396A CN201680014017.XA CN201680014017A CN107409396A CN 107409396 A CN107409396 A CN 107409396A CN 201680014017 A CN201680014017 A CN 201680014017A CN 107409396 A CN107409396 A CN 107409396A
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Abstract

一种无线通信系统，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：控制帧发送单元，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给各STA的频率资源的信息；以及无线帧发送单元，通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括频率资源选择接收单元，频率资源选择接收单元通过主信道接收控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。

Description

无线通信系统、无线通信方法、无线LAN基站装置以及无线LAN 终端装置
技术领域
本发明涉及一种利用频分多址接入方式(FDMA：Frequency Division MultipleAccess)从无线LAN基站装置同时传输目的地为多个无线LAN终端装置的无线帧的无线通信系统、无线通信方法、无线LAN基站装置以及无线LAN终端装置。在本说明书中，将无线LAN终端装置简称为STA，将无线LAN基站装置简称为AP。
背景技术
在无线LAN系统的IEEE802.11a标准中，针对一个信道使用20MHz的频带并进行通信。在IEEE802.11n及其以后的标准中，还定义了绑定多个信道而进行通信的信道绑定功能。在IEEE802.11n标准中，能够根据信道的利用状况绑定最多两个信道，并使用40MHz的频带来进行通信。在IEEE802.11ac中，能够绑定最多八个信道，并使用160MHz的频带来进行通信。例如，如图21所示，设定主信道，将其他绑定使用的信道设定成次信道。这里，示出以CH1为主信道、CH2～CH8为次信道的示例。AP和STA中收发的开始通过载波侦听主信道上的信号来判断。次信道是否可以使用根据其他无线基站是否正在使用来决定。
另外，在IEEE802.11ac标准中，为了提高从AP向STA的下行方向的通信效率，采用了应用空分多址接入方式的MU-MIMO(Multi-user multiple input multiple output，多用户多入多出技术)，从而可以从AP同时发送目的地为多个STA的不同的无线帧。而且，如非专利文献1、2所示，正在研究如下技术：在无线LAN系统中，为了提高向大量STA的访问效率，通过FDMA从AP向多个STA同时发送不同的无线帧。
但是，在IEEE802.11n标准或IEEE802.11ac标准的STA中，需要必须使用主信道进行收发，因此并没有设想通过FDMA的同时发送。将这些STA称为传统标准STA。另一方面，将设想有通过FDMA的同时发送的STA称为新标准STA。这里，如图1所示，当AP与传统标准STA、新标准STA1～新标准STA4连接时，可以通过新标准STA之间的组合、或者传统标准STA和新标准STA的组合，通过FDMA进行同时发送。但是，传统标准STA需要使用主信道，因此新标准STA就要使用主信道以外的信道。
图22示出了通过FDMA从AP向传统标准STA和新标准STA进行同时发送的示例。本示例是专利文献1中示出的示例。将新标准STA标记为N(New)-STA，将传统标准STA标记为L(Legacy)-STA。
在图22中，与AP连接的STA分别对应于如下的标准。L-STA1(11a)根据IEEE802.11a标准仅支持主信道CH1。L-STA2(11n)根据IEEE802.11n标准支持主信道CH1和次信道CH2。L-STA3(11ac)根据IEEE802.11ac标准支持主信道CH1和次信道CH2～CH4。但是，由于在这些标准中必须会使用主信道，因此没有设想通过FDMA的同时发送。但是，在IEEE802.11ac标准中，可以进行使用MU-MIMO的同时发送。另一方面，N-STA(11ax)基于作为新标准的IEEE802.11ax，除了IEEE802.11ac的功能之外，还可以设想通过FDMA的同时发送。
在以上的配置中，在L-STA之间不能进行通过FDMA的同时发送，但只要是L-STA和N-STA的组合，就可以进行通过FDMA的同时发送。但是，当向N-STA发送时，使用主信道CH1以外的信道。图22所示的示例示出了用于在AP中发生目的地为L-STA1(11a)和N-STA(11ax)的发送数据并进行同时发送的过程。
AP使用所有信道CH1～CH4向N-STA(11ax)发送RTS帧。L-STA1(11a)、L-STA2(11n)、L-STA3(11ac)通过主信道CH1接收不是发给自己装置的RTS帧，在主信道CH1中设定RTS帧中示出的期间的NAV。
N-STA(11ax)被配置成能够将各信道CH1～CH4并行地进行载波侦听和解调，如果解调各信道的RTS帧后目的地为自己装置的RTS帧，则使用该信道CH1～CH4的全部或者一部分向AP发送CTS帧。
AP在从N-STA(11ax)接收到CTS帧时，通过FDMA向L-STA1(11a)和N-STA(11ax)同时发送数据帧。这时，AP仅使用主信道CH1向L-STA1(11a)进行发送，使用剩余信道CH2～CH4中的信道CH3、CH4向N-STA(11ax)进行发送，而其中的信道CH2作为防护频带而不被占据。
L-STA1(11a)和N-STA(11ax)在分别正确接收到目的地为自己装置的数据帧时，通过接收的信道返回块ACK(以下，称为“BA”)。
在先技术文献
专利文献1：国际公开第2014/014084号。
非专利文献
非专利文献1：“Proposed Specification Framework for TGax,”Robert Staceyet al.,doc.:IEEE 802.11-14/1453r2,5November 2014；
非专利文献2：“Simultaneous Transmission Technologies for HEW,”KoichiIshihara et al.,doc.:IEEE 11-13/1395r2,12November 2013；
非专利文献3：The LAN/MAN Standards Committee,“IEEE Std 802.11TM-2012IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications andinformation exchange between systems-Local and metropolitan area networksSpecificrequirements Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)Specifications”IEEE,6February 2012。
发明内容
发明要解决的问题
在无线LAN系统中，在为了改善频率利用效率而通过FDMA进行同时发送的情况下，有效的做法是不仅仅通过N-STA之间的组合，如图22所示，还通过L-STA(11a/11n/11ac)和N-STA(11ax)的组合进行同时发送。在对该L-STA和N-STA进行同时发送的情况下，目的地为N-STA的发送被分配主信道以外的信道，但将其分配信道通知给N-STA的方法成为问题。
在专利文献1中，N-STA假定被配置成可并行接收包含主信道在内的各信道CH1～CH4的无线帧，从而即使没有提前通知也能够使用次信道进行无线帧的接收。即，L-STA和N-STA配置成能够通过各自的信道接收通过FDMA同时发送的无线帧。
但是，如果N-STA与L-STA同样地被配置成通常接收主信道的无线帧，则在通过主信道发送的L-STA用的无线帧中不包含表示同时发送时利用的频率资源和目的地的信息。因此，N-STA即使接收到主信道的无线帧，由于没有自己装置中使用的频率资源的信息，因此不能接收目的地为自己装置的无线帧。即，如果N-STA被配置成没有提前通知就不接收主信道以外的无线帧，则就不能进行使用主信道以外的频率资源的同时发送。另外，在N-STA中，不限于20MHz频带单位的次信道，还研究了分配主信道以外的任意频率资源进行同时发送。
本发明的目的在于提供一种无线通信系统、无线通信方法、无线LAN基站装置以及无线LAN终端装置，其中，N-STA可从主信道的无线帧直接或间接获取用于同时发送的频率资源的信息，可对多个N-STA或者L-STA和N-STA的组合执行使用FDMA的同时发送。
用于解决问题的手段
第一发明提供一种无线通信系统，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：控制帧发送单元，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给各STA的频率资源的信息；以及无线帧发送单元，通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括频率资源选择接收单元，频率资源选择接收单元通过主信道接收控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第二发明提供一种无线通信系统，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：控制帧发送单元，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送单元，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括频率资源选择接收单元，频率资源选择接收单元通过主信道接收控制帧，切换到由该控制帧通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第三发明提供一种无线通信系统，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：子载波信息通知单元，对各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送单元，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括频率资源选择接收单元，频率资源选择接收单元在主信道中检测无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，切换到由该通知信息用的子载波通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
在第三发明的无线通信系统中，PHY前导码部包括传统标准的L-STF、L-LTE、L-SIG，对其中的至少一个域附加通知信息用的子载波。
在第二或第三发明的无线通信系统中，无线帧的高效率前导码部包括第一高效率前导码和第二高效率前导码，第一高效率前导码用于通知各STA解调无线帧的带域；第二高效率前导码用于通知将通过频分复用或空分复用同时发送的分配给各STA的频率资源的配置，第二高效率前导码在子信道的带宽或用于无线帧的发送的全带宽中发送。
第四发明提供一种无线通信方法，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP具有：控制帧发送步骤，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给各STA的频率资源的信息；以及无线帧发送步骤，通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧，STA具有频率资源选择接收步骤，在该频率资源选择接收步骤中，通过主信道接收控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第五发明提供一种无线通信方法，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP具有：控制帧发送步骤，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送步骤，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧，STA具有频率资源选择接收步骤，在该频率资源选择接收步骤中，通过主信道接收控制帧，切换到由该控制帧通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第六发明提供一种无线通信方法，其中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP具有：子载波信息通知步骤，对各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送步骤，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源同时发送目的地为各STA的无线帧，STA具有频率资源选择接收步骤，在该频率资源选择接收步骤中，在主信道中检测无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，切换到由该通知信息用的子载波通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
在第六发明的无线通信方法中，PHY前导码部包括传统标准的L-STF、L-LTE、L-SIG，对其中的至少一个域附加通知信息用的子载波。
在第五或第六发明的无线通信方法中，无线帧的高效率前导码部包括第一高效率前导码和第二高效率前导码，第一高效率前导码用于通知各STA解调无线帧的带域；第二高效率前导码用于通知将通过频分复用或空分复用同时发送的分配给各STA的频率资源的配置，第二高效率前导码在子信道的带宽或用于无线帧的发送的全带宽中发送。
第七发明提供一种无线通信系统的AP，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括控制帧发送单元，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给各STA的频率资源的信息；以及无线帧发送单元，通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧。
第八发明提供一种无线通信系统的AP，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：控制帧发送单元，生成控制帧，并通过各STA共享使用的主信道发送控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送单元，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源来同时发送目的地为各STA的无线帧。
第九发明提供一种无线通信系统的AP，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，AP包括：子载波信息通知单元，对各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于各STA接收无线帧的高效率前导码部；以及无线帧发送单元，将分别分配给各STA的频率资源的信息设定在高效率前导码部中，并通过分别分配给各STA的频率资源同时发送目的地为各STA的无线帧。
第十发明提供一种无线通信系统的STA，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括：频率资源选择接收单元，通过各无线LAN终端装置共享使用的主信道接收AP发送的控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第十一发明提供一种无线通信系统的STA，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括：频率资源选择接收单元，通过各无线LAN终端装置共享使用的主信道接收AP发送的控制帧，切换到由该控制帧通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
第十二发明提供一种无线通信系统的STA，在该无线通信系统中，AP与多个STA连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，STA包括：频率资源选择接收单元，在各无线LAN终端装置共享使用的主信道中检测AP发送的无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，切换到由该通知信息用的子载波通知的子信道并解调无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
发明效果
根据本发明，AP设定向多个STA通过FDMA同时发送的无线帧的频率资源，并使用主信道的控制帧向各STA通知该频率资源。各STA能够通过由主信道的控制帧通知的频率资源来接收目的地为自己装置的无线帧。
根据本发明，AP设定向多个STA通过FDMA同时发送的无线帧的频率资源，并使用主信道的控制帧向各STA通知子信道的信息，该子信道用于接收通知该频率资源的信息的高效率前导码部。各STA能够在由主信道的控制帧通知的子信道中解调高效率前导码部，并通过获得的频率资源来接收目的地为自己装置的无线帧。
根据本发明，AP设定向多个STA通过FDMA同时发送的无线帧的频率资源，并使用在主信道的无线帧的PHY前导码部中新设置的通知信息用的子载波向各STA通知子信道的信息，该子信道用于接收通知该频率资源的信息的高效率前导码部。各STA能够在由主信道的通知信息用的子载波通知的子信道中解调高效率前导码部，并通过获得的频率资源来接收目的地为自己装置的无线帧。
由此，各STA能够通过监控主信道的控制帧或者无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，来辨别接收目的地为自己装置的数据帧的频率资源，并通过从主信道切换到该频率资源所指示的信道来接收目的地为自己装置的无线帧。
附图说明
图1是示出本发明的无线通信系统的配置例的图；
图2是示出新标准STA的配置例的图；
图3是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-1的图；
图4是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-2的图；
图5是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-3的图；
图6是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-4的图；
图7是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-5的图；
图8是示出多信道通知帧(MC)的帧格式示例的图；
图9是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-1的图；
图10是示出实施例2中的L-LTE的子载波配置例的图；
图11是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-2的图；
图12是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-3的图；
图13是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-4的图；
图14是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-5的图；
图15是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-6的图；
图16是示出本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-7的图；
图17是示出本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例1的图；
图18是示出本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例2的图；
图19是示出本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例3的图；
图20是示出本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例4的图；
图21是示出主信道和次信道的一个例子的图；
图22是示出通过FDMA从AP向多个STA进行同时发送的示例的图。
具体实施方式
图1示出了本发明的无线通信系统的配置例。
在图1中，AP与作为传统标准的例如IEEE802.11a、11n、11ac的传统标准STA、以及作为新标准的IEEE802.11ax的新标准STA1～新标准STA4连接。在以下所示的实施例的说明中，假定通过FDMA从AP向新标准STA之间的组合、或者传统标准STA和新标准STA的组合进行同时发送。
图2示出了新标准STA的配置例。
在图2中，新标准STA包括：无线通信部11，进行无线帧的收发；控制部12，进行包括同时发送的无线帧的接收处理在内的无线帧的收发控制整体的控制；信息管理部13，管理各个控制所需的信息；以及信道切换部14。信道切换部14在接收与传统标准STA共同的无线帧的主信道与下述信道之间进行切换，该信道是接收同时发送的无线帧的信道，或者是接收经由接收后面叙述的高效率前导码部的子信道而同时发送的无线帧的信道。
(实施例1)
图3示出了本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例1-1。将新标准STA标记为N-STA，将传统标准STA标记为L-STA。
在图3中假定AP将传统标准IEEE802.11a、11n、11ac的L-STA、以及新标准IEEE802.11ax的N-STA1和N-STA2作为目的地，通过FDMA进行同时发送。AP在通过FDMA同时发送数据帧之前，使用L-STA和N-STA共享的主信道，发送在N-STA1和N-STA2中可解调的帧格式的多信道通知帧(以下，称为“MC”)。
AP通过MC向N-STA1和N-STA2通知接收后续的数据帧的频率资源。例如，在L-STA中，数据帧的发送必须使用主信道，因此N-STA1、N-STA2通过MC被告知的频率资源为主信道和在L-STA中使用的次信道以外的带域。此外，用于发送N-STA1、N-STA2的数据帧的频率资源可以是指定将以20MHz为单位的子信道组合而成的20、40、80、160MHz的信道的频率资源，也可以不一定要以20MHz为单位。关于N-STA1、N-STA2的数据帧的帧格式的细节，将在后面叙述的实施例2中进行说明。
另外，使用主信道发送的MC可以是L-STA能够接收的MC。对于L-STA而言，不需要N-STA1、N-STA2所使用的频率资源，例如只要能够解调持续时间域的信息，也可以将其中设定的同时发送所需的期间设定成发送禁止期间NAV。
另外，如图4所示，使用主信道发送的MC可以在次信道上重复(Duplicate)(并排)发送，并且可以作为宽带域的无线帧，以防止信道中断。但是，N-STA1、N-STA2不解调次信道上的MC。
另外，如图3、图4所示，可以将与主信道相邻的信道作为防护频带而不占据。此外，防护频带是避免通过频分复用频分复用传输的帧之间的干扰的带域，也可以根据干扰量所引起的帧错误发生率来改变带宽。另外，可以在整个帧时间长度上设置防护频带，但数据部以外的部分并不是必须的，例如在PHY前导码部中也可以不设置。由此，当L-STA和N-STA以窄带过滤特性接收主信道的MC和数据帧时，能够抑制来自相邻信道的环回自干扰的影响。
另外，在通过MC从AP向N-STA1、N-STA2通知用于同时发送的频率资源的信息之后，如图5所示，作为隐藏终端对策，也可以使用主信道进行RTS/CTS帧的交换。例如，通过将包含RTS/CTS帧交换时间的时间设定为使用由MC表示的信道信息进行同步传输为止的超时时间，即使不存在在MC发送之后立即要发送的数据帧，也能够进行信道配置的通知。
当L-STA、N-STA1、N-STA2通过各自被分配的子信道正确接收到目的地为本站的数据帧时，L-STA通过接收到的主信道返回BA。关于N-STA返回的BA，参照图17～图20另外进行说明。
图5示出了AP接在通知N-STA1、N-STA2使用的频率资源的信息的MC之后交换RTS/CTS帧的示例。这里，参照图6和图7，代替MC和RTS/CTS帧而对具有MC的功能的MU-RTS帧和CTS帧的交换进行说明。
在图6中，在通过FDMA同时发送数据帧之前，AP使用与L-STA和N-STA共享的主信道发送MU-RTS帧。MU-RTS帧使用主信道向L-STA、N-STA1、N-STA2通知各个N-STA所使用的频率资源的信息，同时具有RTS帧的功能。
由于L-STA无法识别MU-RTS帧，因此忽略它。N-STA1和N-STA2通过主信道以及分别被通知到的子信道来发送CTS帧。即，通过L-STA、N-STA1以及N-STA2中准备使用的所有子信道发送CTS帧。当L-STA、N-STA1、N-STA2分别通过分配的子信道正确接收到目的地为本站的数据帧时，L-STA通过接收到的主信道返回BA。关于N-STA返回的BA，参照图17～图20另外进行说明。
另外，如图4所示，使用主信道发送的MU-RTS帧既可以在次信道上并列重复(并排)发送，也可以作为宽带无线帧，以防止信道中断。
另外，如图7所示，N-STA1和N-STA2也可以通过分别用MU-RTS帧从AP通知而来的子信道来发送CTS帧。
图8示出了多信道通知帧(MC)的帧格式示例。MU-RTS帧也一样，例如能够使用作为新标准IEEE802.11ax而建议的触发帧格式。
在图8中，MC只要是能够在N-STA中解调的帧格式即可，其包括与通常的MAC帧相同的帧控制域、持续时间域、RA(目的地地址)域、TA(发送源地址)域、帧主体域、FCS域。
通过FDMA同时发送的N-STA和频率资源关联保存在帧主体域中。
在帧控制域内预先表示该帧的类型和子类型的情况下，可以将RA设定成作为发送源的AP的地址，并省略TA。
如果在RA中设定用于广播的比特序列，则能够集中通知与通过FDMA同时发送的多个N-STA对应的频率资源。另外，如果在RA中设定通过FDMA同时发送的多个N-STA的MAC地址或者AID(Association ID，关联ID)，则能够与帧主体域的频率资源信息一起通知与各个N-STA对应的频率资源信息。另外，在RA中设定表示通过FDMA同时发送的多个N-STA组的组ID(GID，Group ID)时，同样也能够通知与各个N-STA对应的频率资源信息。
在图3～图5中，期望将同时发送的各个数据帧的帧时间长度对准，以便不受到信道中断等影响。为了对准帧时间长度，采用如下方法：将主信道的数据帧的时间长度作为最大长度而对准的方法，以最大帧时间长度对准数据帧的方法、以及调整所有数据帧并将它们对准成能统一的最短帧时间长度的方法。为了调整帧时间长度，可通过改变填充、调制方式等来应对。
(实施例2)
图9示出了本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-1。
这里，示出了通过FDMA从AP向L-STA和多个N-STA同时发送的无线帧50、51的帧格式。
在图9中，无线帧50是使用20MHz带宽的主信道发送给L-STA的帧。无线帧51是使用被分配给L-STA的信道以外的频率资源向多个N-STA发送的帧。这里，示出了20MHz带宽的子信道以四个80MHz带宽的信道发送的N-STA用的帧格式。
L-STA用的无线帧50的PHY前导码部的L-STF、L-LTE、L-SIG是通用于在IEEE802.11a标准中定义的L-STA和N-STA的，并且能够在L-STA和N-STA中解调。另一方面，N-STA用无线帧51的PHY前导码部的L-STF、L-LTE、L-SIG是与L-STA用的无线帧50的PHY前导码部相同的，通过20MHz带宽的子信道发送，但是在该时间点，在与主信道匹配的N-STA中不进行解调。
实施例2的特点在于，在构成主信道的无线帧50的PHY前导码部的L-STF、L-LTE、L-SIG的一部分新设置通知信息用的子载波。图9示出了在L-LTE中新设置通知信息用的子载波的示例。无线帧50使用该通知信息用的子载波，通知用于通知分配为用于N-STA的信道信息的子信道(以下，称为“临时主信道”)。图10示出了在L-LTE的通常的子载波配置的外侧分别配置2个通知信息用的子载波的示例。细线箭头是现有的数据子载波，共有48个。虚线箭头是导频子载波，共有4个。粗线箭头为通知信息用的子载波，共有4个。
如非专利文献3所描述，在PHY前导码部的L-LTE中使用已知信号进行频率偏移估计，但在本发明中，在进行该频率偏移估计的同时，读取由在N-STA中接收的信道信息通知的临时主信道。在L-STA标准中，由于没有准备为该L-LTE新设置的通知信息用的子载波，因此确认存在该子载波的N-STA也可以不进行主信道上的L-SIG的接收以及解调，而在此期间将信道切换到由该子载波通知的临时主信道。
N-STA从构成主信道的无线帧50的PHY前导码部的L-LTE读取通知信息用的子载波，将接收的信道从主信道切换到临时主信道。并且，在N-STA用无线帧51的临时主信道上且在N-STA用高效率前导码部中，在这里读取由高功能SIG-A通知的信道信息，并切换到用于接收目的地为N-STA的无线帧的信道进行发送数据的接收处理。
以下，基于图9，对N-STA用无线帧51的帧格式进行说明。在作为无线帧51的PHY前导码部的L-STF、L-LTE、L-SIG之后，接着是N-STA用的高效率前导码部。N-STA用的高效率前导码部包括高效率SIG-A、高效率SIG-B、高效率STF以及高效率LTE。
高效率SIG-A是包含向多个N-STA同时发送的情况和向单个N-STA发送的情况中均通用的帧信息的域。对于20MHz带宽的每个子信道，高效率SIG-A在整个带宽上重复(duplicate)配置。包含于高效率SIG-A中的帧信息例如为N-STA用帧的信道带宽等。解调无线帧的N-STA通过参考作为通知信息用的子载波所表示的子信道的临时主信道上的高效率SIG-A，能够知道在本站要解调的带域。进一步，高效率SIG-A在其之后跟着高效率SIG-B的情况下还包含高效率SIG-B的MCS信息和OFDM符号数等。
在接在高效率SIG-A之后的高效率SIG-B中示出了通过频分复用或空分复用向多个N-STA进行同时发送时的资源配置。解调的N-STA通过参考该域内表示的终端地址、AID或GID(Group ID)，能够知道在本站要解调的数据信号的频率资源的配置。高效率SIG-B使用在由先前的高效率SIG-A表示的所有带宽进行发送。这里，调制成整个80MHz带宽为一个域。
进一步，接在高效率SIG-B之后，是作为N-STA用帧的训练信号的高效率STF和高效率LTE的域。接在训练信号之后，是目的地为多个N-STA的无线帧。此外，为了提高对传播路径的状况等的延迟容限，或者为了进行空分复用传输的训练，这些各域可以根据需要在多个时间轴上重复。
图11示出了本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-2。
实施例2-1的高效率SIG-B使用整个80MHz带宽而在一个域内发送，但在实施例2-2的情况下，对于每20MHz带宽排列域，成为高效率SIG-B1～高效率SIG-B4。它们各自具有相同格式和相同的符号长度，但内容各不相同。
图12和图13示出了本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-3和实施例2-4。
实施例2-3和实施例2-4是在图9所示的实施例2-1和图11所示的实施例2-2中在高效率STF和高效率LTE之后还包括高效率SIG-C的帧格式的示例，该高效率SIG-C中包含与频分复用或空分复用传输相关的信息。此外，为了提高对传播路径的状况等的延迟容限，或者为了进行空分复用传输的训练，这些各域可以根据需要在多个时间轴上重复。
图14示出了本发明的无线通信系统中的同时发送控制的实施例2-5。
实施例2-5示出了利用N-STA用帧格式向单个N-STA进行发送时的帧格式示例。接在含有通用信息的高效率SIG-A之后是高效率STF和高效率LTE，而不包括含有用于向多个N-STA进行同时发送的信息的高效率SIG-B。此外，为了提高对传播路径的状况等的延迟容限，或者为了进行空分复用传输的训练，这些各域可以根据需要在多个时间轴上重复。
在以上所示的实施例2-1～2-5中，如图15所示，也可以将与主信道相邻的信道空着以作为防护带。但是，数据部以外的防护带不是必须的。例如，如图16所示，也可以不在前导码部中空出防护频带，而是仅在目的地为N-STA的无线帧部分空出防护频带。或者，也可以在N-STA用前导码部和目的地为N-STA的无线帧部分空出防护频带。
在实施例1中，示出了通过MC通知接收目的地为多个N-STA的帧的频率资源的示例，但在MC中，也可以指定用于接收实施例2中说明的N-STA用的高效率前导码部的临时主信道，用于通知分配给各N-STA的频率资源信息。在该情况下，各N-STA从主信道的MC中读取临时主信道，切换到该临时主信道。并且，与实施例2同样，从临时主信道的N-STA用的高效率前导码部中读取在N-STA中接收的信道信息，切换到接收目的地为各N-STA的无线帧的信道进行接收处理。
图17示出了本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例1。
在图17中，如在实施例2中所述，AP通过分别分配给N-STA和L-STA的信道发送数据帧。但是，分配给N-STA的信道通过在该帧的临时主信道的N-STA用的高功能前导码部中的例如高功能SIG-A中被通知，N-STA读取该高功能SIG-A并切换到接收信道进行接收。N-STA和L-STA在接收完数据帧之后，在SIFS时间经过之后，通过接收了数据帧的信道来返回BA。
图18示出了本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例2。
在图18中，AP通过分别分配给N-STA和L-STA的信道发送数据帧，并接收从L-STA通过发送了数据帧的信道返回的BA。接着，AP向N-STA通过分别用来发送数据帧的信道来发送块ACK请求(以下，称为“BAR”)。接收了BAR的N-STA通过分别接收的相同的信道来返回BA。
这时，为了防止其他的信道中断，也可以在向N-STA的发送时没有使用的信道和防护频带中发送目的地为N-STA的BAR。关于BA也一样，N-STA在通过接收了目的地为本站的数据帧和BAR的信道来返回BA时，也可以在向N-STA的发送时没有使用的信道和防护频带中发送BA。但是，防护频带可以保持空闲。
另外，在N-STA数量大，并且AP在比20MHz单位小的频带中使用FDMA进行发送或者使用FDMA和MU-MIMO进行发送的情况下，也可以重复多次进行BAR/BA的交换。
图19示出了本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例3。
在图19中，AP通过分别分配给N-STA和L-STA的信道发送数据帧，并接收从L-STA通过发送了数据帧的信道(例如，主信道)返回的BA。接着，AP通过向N-STA发送覆盖所有信道的宽带的多用户BAR(以下，称为“MU-BAR”)。在MU-BAR中记载向AP请求发送BA的N-STA的地址、以及分配给各N-STA的发送BA用的频率资源信息。该发送BA用的频率资源可以与各N-STA发送了数据帧的信道分开独立地设定。另外，MU-BAR还具有采用各N-STA发送的BA的定时同步的触发帧的功能。
接收了MU-BAR的N-STA确认本站是否被指定为目的地，在被指定的情况下，从被分配的频率资源中识别本站发送BA的信道。并且，根据MU-BAR的信号进行定时或频率同步，在接收完成之后，在SIFS之后通过被指定的信道发送BA。
BA例如可以在20MHz单位的信道中发送，而且为了防止来自其他STA的中断，也可以在其他信道中同时发送。另外，如有必要，则也可以在各N-STA发送的BA之间空出防护频带，以抑制BA相互间的干扰。另外，在N-STA数量大，并且AP在比20MHz单位小的频带中使用FDMA进行发送或者使用FDMA和MU-MIMO进行发送的情况下，也可以重复多次进行MU-BAR/BA的交换。
图20示出了本发明的无线通信系统中的BA发送过程示例4。
在图20中，AP向N-STA发送MU-BAR为止的过程与图19所示的BA发送过程示例3相同。
接收了MU-BAR的N-STA确认本站是否被指定为目的地，在被指定的情况下，从被分配的频率资源中识别本站发送BA的信道。并且，根据MU-BAR的信号进行定时或频率同步，在接收完成之后，在SIFS之后通过被指定的信道发送多用户BA(以下，称为“MU-BA”)。
各N-STA发送的MU-BA使用与实施例2所示的目的地为N-STA的帧格式相同的帧格式，作为公共前导码(Common Preamble)部的L-STF～高效率SIG-A在时间和频率上叠加发送，此后通过分配给各N-STA的频率资源传输BA信息。
符号说明
AP：无线LAN基站装置
STA：无线LAN终端装置
L-STA：传统标准终端
N-STA：新标准终端
50：目的地为传统标准STA的帧
51～57：目的地为新标准STA的帧

Claims (16)

1.一种无线通信系统，其中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，所述无线通信系统的特征在于，
所述AP包括：
控制帧发送单元，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给所述各STA的频率资源的信息；以及
无线帧发送单元，通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA包括频率资源选择接收单元，所述频率资源选择接收单元通过所述主信道接收所述控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
2.一种无线通信系统，其中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，所述无线通信系统的特征在于，
所述AP包括：
控制帧发送单元，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送所述控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送单元，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA包括频率资源选择接收单元，所述频率资源选择接收单元通过所述主信道接收所述控制帧，切换到由该控制帧通知的所述子信道并解调所述无线帧的所述高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
3.一种无线通信系统，其中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，所述无线通信系统的特征在于，
所述AP包括：
子载波信息通知单元，对所述各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送单元，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA包括频率资源选择接收单元，所述频率资源选择接收单元在所述主信道中检测所述无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，切换到由该通知信息用的子载波通知的所述子信道并解调所述无线帧的所述高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
4.根据权利要求3所述的无线通信系统，其特征在于，
所述PHY前导码部包括传统标准的L-STF、L-LTE、L-SIG，对其中的至少一个域附加所述通知信息用的子载波。
5.根据权利要求2或3所述的无线通信系统，其特征在于，
所述无线帧的所述高效率前导码部包括第一高效率前导码和第二高效率前导码，所述第一高效率前导码用于通知所述各STA解调所述无线帧的带域；所述第二高效率前导码用于通知将通过频分复用或空分复用同时发送的分配给所述各STA的所述频率资源的配置，
所述第二高效率前导码在所述子信道的带宽或用于所述无线帧的发送的全带宽中发送。
6.一种无线通信方法，其特征在于，
无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，
所述AP具有：
控制帧发送步骤，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给所述各STA的频率资源的信息；以及
无线帧发送步骤，通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA具有频率资源选择接收步骤，在所述频率资源选择接收步骤中，通过所述主信道接收所述控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
7.一种无线通信方法，其特征在于，
无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，
所述AP具有：
控制帧发送步骤，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送所述控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送步骤，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA具有频率资源选择接收步骤，在所述频率资源选择接收步骤中，通过所述主信道接收所述控制帧，切换到由该控制帧通知的所述子信道并解调所述无线帧的所述高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
8.一种无线通信方法，其特征在于，
无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的无线帧，
所述AP具有：
子载波信息通知步骤，对所述各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送步骤，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源同时发送目的地为所述各STA的无线帧，
所述STA具有频率资源选择接收步骤，在所述频率资源选择接收步骤中，在所述主信道中检测所述无线帧的PHY前导码部的通知信息用的子载波，切换到由该通知信息用的子载波通知的所述子信道并解调所述无线帧的所述高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
9.根据权利要求8所述的无线通信方法，其特征在于，
所述PHY前导码部包括传统标准的L-STF、L-LTE、L-SIG，对其中的至少一个域附加所述通知信息用的子载波。
10.根据权利要求7或8所述的无线通信方法，其特征在于，
所述无线帧的所述高效率前导码部包括第一高效率前导码和第二高效率前导码，所述第一高效率前导码用于通知所述各STA解调所述无线帧的带域；所述第二高效率前导码用于通知将通过频分复用或空分复用同时发送的分配给所述各STA的所述频率资源的配置，
所述第二高效率前导码在所述子信道的带宽或用于所述无线帧的发送的全带宽中发送。
11.一种无线通信系统的无线LAN基站装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的不同的无线帧，所述无线LAN基站装置的特征在于，包括：
控制帧发送单元，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送该控制帧，该控制帧具有分别分配给所述各STA的频率资源的信息；以及
无线帧发送单元，通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧。
12.一种无线通信系统的无线LAN基站装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的不同的无线帧，所述无线LAN基站装置的特征在于，包括：
控制帧发送单元，生成控制帧，并通过所述各STA共享使用的主信道发送所述控制帧，该控制帧具有子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送单元，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源来同时发送目的地为所述各STA的无线帧。
13.一种无线通信系统的无线LAN基站装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置与多个无线LAN终端装置(以下，称为“STA”)连接，并且通过频分多址接入方式同时发送目的地为各STA的不同的无线帧，所述无线LAN基站装置的特征在于，包括：
子载波信息通知单元，对所述各STA共享使用的主信道的无线帧的PHY前导码部附加与规定的子载波不同的通知信息用的子载波，并通过该通知信息用的子载波通知子信道的信息，该子信道用于所述各STA接收所述无线帧的高效率前导码部；以及
无线帧发送单元，将分别分配给所述各STA的频率资源的信息设定在所述高效率前导码部中，并通过分别分配给所述各STA的频率资源同时发送目的地为所述各STA的无线帧。
14.一种无线通信系统的无线LAN终端装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各无线LAN终端装置的不同的无线帧，所述无线LAN终端装置的特征在于，包括：
频率资源选择接收单元，通过所述各无线LAN终端装置共享使用的主信道接收所述AP发送的控制帧，并通过由该控制帧通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
15.一种无线通信系统的无线LAN终端装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各无线LAN终端装置的不同的无线帧，所述无线LAN终端装置的特征在于，包括：
频率资源选择接收单元，通过所述各无线LAN终端装置共享使用的主信道接收所述AP发送的控制帧，切换到由该控制帧通知的子信道并解调所述无线帧的高效率前导码部，并且通过由该高效率前导码部通知的频率资源接收目的地为自己装置的无线帧。
16.一种无线通信系统的无线LAN终端装置，在所述无线通信系统中，无线LAN基站装置(以下，称为“AP”)与多个无线LAN终端装置连接，并且从AP通过频分多址接入方式同时发送目的地为各无线LAN终端装置的不同的无线帧，所述无线LAN终端装置的特征在于，包括：
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