TWI762662B - 通訊裝置及通訊方法 - Google Patents
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Abstract
提供將無線封包予以收送訊的通訊裝置及通訊方法。 通訊裝置係具備:控制部,係依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音的子載波;和送訊部,係生成前記已決定之子載波是空音的多重載波訊號,並予以無線送訊。前記控制部,係對應於前記資訊而決定要設成空音的子載波之位置及個數、或子載波之位置,而且還會隨應於前記資訊之時間變動而變更要設成空音的子載波。
Description
本說明書中所揭露的技術係有關於,將無線封包予以收送訊的通訊裝置及通訊方法。
被IEEE802.11所被規格化的無線LAN(Local Area Network)終端,係採用讓各終端自律而分散地獲得送訊機會的機制(CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)。具體而言,終端係以隨機的時間量而進行送訊等待(後退)。又,在後退中會觀測周圍的電波環境(載波感測),在偵測到帶有某個訊號偵測閾值以上之功率的電波的情況下,就停止後退並抑制封包之送訊。藉由該後退與載波感測之機制,終端係可自律而分散地獲得送訊機會,同時可避免封包碰撞。
在目前正在規格化中的IEEE802.11ax中,為了解決上記的訊號偵測所致之送訊抑制被過剩地設定之課題,而有各式各樣的方式正被研討。具體而言,基於已接收之訊號的資訊來判斷自身是否進行封包送訊,和進行送訊功率或送訊時間等之送訊參數之設定的方式,正被研討。
又,被研討將來會實用化的In-Band Full Duplex終端(在同頻率內可同時進行收送訊的終端,以下亦稱為「FD終端」)中,藉由設計成,即使自身正在發送封包仍可接收從他終端所被發送之封包,而可期待通訊資源倍增的效果。此時,他終端係藉由取得從FD終端所被發送之封包的資訊,就可判斷是否能夠向FD終端進行封包送訊。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-249908號公報
[發明所欲解決之課題]
本說明書所揭露之技術的目的在於,提供將無線封包予以收送訊的通訊裝置及通訊方法。 [用以解決課題之手段]
本說明書中所揭露的技術的第1側面,係為 一種通訊裝置,係具備: 控制部,係依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音的子載波;和 送訊部,係生成前記已決定之子載波是空音的多重載波訊號,並予以無線送訊。
前記控制部,係在多重載波訊號中所被事先決定的空音候補位置之範圍內,決定要設成空音的子載波之位置及個數。或者,前記控制部,係將要設成空音的子載波之個數加以固定,而決定要設成對應於前記資訊之空音的子載波之位置。又,前記控制部,係隨應於前記資訊之時間變動而變更要設成空音的子載波。然後,前記控制部,係依照含有BSS識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、識別上鏈通訊或下鏈通訊之旗標、表示是否可接收封包之旗標之其中至少1者的前記資訊,來決定要設成空音的子載波。
又,本說明書中所揭露的技術的第2側面,係為 一種通訊方法,係具有: 控制步驟,係依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音的子載波;和 送訊步驟,係生成前記已決定之子載波是空音的多重載波訊號,並予以無線送訊。
又,本說明書中所揭露的技術的第3側面,係為 一種通訊裝置,係具備: 判定部,係根據已接收之多重載波訊號,來判定已被分配成空音的子載波;和 控制部,係基於前記判定部所致之空音的判定結果而取得資訊。
前記控制部,係基於已被前記判定部判定為空音的子載波之位置及個數,而取得前記資訊。或者,前記控制部,係基於已被前記判定部判定為空音的子載波之位置,而取得前記資訊。然後,前記控制部,係在已被前記判定部判定為空音的子載波之個數是想定數以外的情況下,亦可判斷為是誤判。又,亦可為,前記控制部,係基於已取得之前記資訊中所含之錯誤偵測或訂正用的碼,來判斷前記資訊之取得是否成功。
前記控制部,係還基於已取得之前記資訊,來進行封包的送訊控制。例如,前記控制部,係可基於已取得之前記資訊,來判斷空間再利用所致之封包之送訊是否為可能、或是進行同封包的送訊參數之調整。或者,前記控制部,係可基於從Full Duplex終端所接收到之多重載波訊號的前記判定部所致之空音的判定結果,來判斷對前記Full Duplex終端的封包之送訊是否為可能、或是進行同封包的送訊參數之調整。
又,本說明書中所揭露的技術的第4側面,係為 一種通訊方法,係具有: 判定步驟,係根據已接收之多重載波訊號,來判定已被分配成空音的子載波;和 控制步驟,係基於前記判定步驟所致之空音的判定結果而取得資訊。 [發明效果]
若依據本說明書中所揭露的技術,則可提供將無線封包予以收送訊的通訊裝置及通訊方法。
此外,本說明書所記載之效果係僅為例示,本發明的效果係不限定於此。又,本發明係除了上記之效果以外,還更進一步具有達成附加性效果的情況。
本說明書中所揭示的技術的更多其他目的、特徵或優點,係可基於後述之實施形態或添附圖面所作的更詳細說明來理解。
以下,一邊參照圖式,一邊詳細說明本說明書中所揭露之技術的實施形態。
在現況的無線LAN終端中,如上記的封包之送訊判斷或送訊參數調整上所必須之資訊,係被包含在位於封包之開頭的前文訊號中。該前文訊號內之資訊,係可被偵測到訊號所有無線LAN終端取得之。可是,例如,即使對某個無線LAN終端,從其他無線LAN終端所被發送的訊號是可以抵達,若在此時點上正在進行別的處理(例如封包之送訊、或其他封包之收訊)的情況下,則無法接收上記前文訊號。一旦錯過前文訊號之收訊,則從封包的中途就無法取得上記資訊,就不能進行送訊判斷或送訊參數調整。此種狀況,係在無線LAN終端被高密度地配置,且被給予高流量的情況下,預料會變得更加嚴重。因此,無線LAN終端只用前文訊號來向其他無線LAN終端傳達必要之資訊,及從其他無線LAN終端取得其之機會,係可說是受限。
由於上記之理由,無線LAN終端不要仰賴前文訊號,即使從封包之中途也能夠讓其他無線LAN終端取得必要之資訊的此種資訊傳達之實施,係被人們所需求。然而,由於現況的無線LAN終端係使用前文訊號來進行同步或頻道推定等之處理,因此無法從封包之中途來進行這類的處理。亦即,在現況的無線LAN終端之構成中,要不使用前文訊號就進行OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)訊號之偵測及解調,是非常地困難。
例如,送訊機對收訊機,利用OFDM訊號的空閒之頻率來通知控制訊號的無線通訊系統,已被提出(例如參照專利文獻1)。然而,在此種系統中,即使在送訊機不發送控制訊號的情況下,仍必須要確保資源。因此效率較差,而且對無法建立同步的其他無線LAN終端而言,難以讀取控制訊號。因此,無線LAN終端係對無法取得前文訊號的封包,必須要先偵測OFDM訊號,然後即使不將資料予以解調,也必須要取得必要之控制資訊。
為了解決上記課題,在本說明書中係提出,依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音(Null Tone)的子載波,生成已決定之子載波係為空音的OFDM訊號,而進行封包通訊的送訊機以及送訊方法。這裡所謂的空音,係為不具功率的單音訊號(子載波)。
藉由空音而對封包所賦予之資訊,係為例如:BSS(Basic Service Set)識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、上鏈(UL)/下鏈(DL)旗標等。
作為分配給空音的子載波之位置及數量的設定方式,係可舉出2種模態。1者是,將OFDM訊號中可以分配給空音的子載波之範圍(以下亦稱為「空音候補位置」)加以固定,令實施的空音之位置與數量帶有資訊的方式。另1者是,將OFDM訊號中所分配的空音之數量加以固定,令空音之位置帶有資訊的方式。
也可隨應於會隨時間變動的資訊,而使OFDM訊號中分配空音的子載波之位置或數量做變化。空音的最小單位,係亦可為1子載波也可為複數子載波。又,若有複數串流的情況,則各串流間是將相同的子載波設成空音。這是為了防止複數串流所致之子載波會重疊,導致在收訊側無法偵測空音。
又,為了解決上記課題,在本說明書中係提出,將無法取得前文訊號的封包之OFDM訊號藉由簡易同步而加以偵測,測定各子載波之收訊功率,偵測空音之位置及數量,藉此而獲得必要之資訊的收訊機以及收訊方法。
收訊終端,係藉由簡易同步而特定出OFDM符元之時序後,測定特定的子載波之收訊功率。此處亦可使用,將子載波之收訊功率除以OFDM符元全體之收訊功率而得的正規化收訊功率。又,亦可測定複數符元之收訊功率,以正規化的功率值或峰值來進行測定。
又,收訊機,係亦可藉由以下的任一方式(a)~(b),而使用各子載波之收訊功率,來判定空音。
(a)將身為空音候補之子載波中所測定到的收訊功率值與閾值進行比較,判定其係為空音。 (b)將身為空音候補之子載波中所測定到的收訊功率值與身為參照音(Reference Tone)之子載波中所測定到的收訊功率的相對值,與閾值進行比較,判定其係為空音。其中,假設參照音係為必定載有功率的單音訊號(子載波)。 (c)其中,若從1個OFDM符元之中偵測到比預先決定之數量還多的空音,則判斷為空音判定失敗。
以下說明,與本說明書中所提出之技術有關的數個實施例。
實施例1~3,係有關於IEEE802.11ax中正在研討的空間再利用(Spatial Reuse)技術的實施例。各實施例,雖然資訊傳達或取得之方法不同,但所欲解決之課題或效果、及系統或裝置之構成,基本上相同。
又,實施例4係為有關於使用全雙工通訊(Full Duplex: FD)終端之通訊系統的應用例。 [實施例1]
圖1中係模式性圖示了,實施例1所述之無線通訊系統之構成例。圖示的系統,係由2台AP(AccessPoint:基地台)、和2台STA(STAtion:子機)所構成。其中,假設AP1和其旗下的STA1是構成了BSS1,同時,AP2和其旗下的STA2是構成了BSS2。又,假設在圖示的系統中,AP1係向STA1進行DL通訊,同時,AP2係向STA2進行DL通訊,AP1與AP2是處於能夠偵測到彼此之訊號的位置關係。
此外,可適用本說明書中所揭露之技術的無線通訊系統,係不限定於圖1所示的構成例。只要是有已被建立連接的複數個通訊裝置存在,對各個通訊裝置作為周邊終端而有通訊裝置存在的系統構成,則不必特別論究通訊裝置間的位置關係為何,都可同樣地適用本說明書中所揭露的技術。
圖2中係圖示了,可適用本說明書中所揭露之技術的通訊裝置200的構成例。圖示的通訊裝置200,係由:天線共用部201、送訊部210、收訊部220、控制部202、資料處理部203。通訊裝置200,係可在如圖1所示的無線環境下,成為AP或STA之任一者而動作。無論AP還是STA,基本的裝置構成係為相同,理解這點希望能夠。
資料處理部203係進行,進行通訊之資料訊號之處理。具體而言,資料處理部203係進行:要被裝載於封包而發送之資料訊號的生成、或從已解調之收訊訊號抽出資料訊號之處理。又,要裝載於前文訊號中的資訊也是,在資料處理部203內被生成。
控制部202,係統籌控制該當通訊裝置200全體之動作。尤其是在本實施形態中,控制部202,係基於藉由空音所傳達之資訊而決定要分配給空音的子載波之位置,或基於從空音偵測結果所取得之資訊而進行該當通訊裝置200的送訊部210及收訊部220之動作的控制等等。
送訊部210,係從已被資料處理部202所生成的資料訊號,生成要透過天線而發送的封包。送訊部210,係主要可分成:OFDM訊號生成部211、類比訊號轉換部212、RF(Radio Frequency)送訊部213。
OFDM訊號生成部211,係基於已被資料處理部202所生成之資料訊號,而進行OFDM訊號之生成。又,OFDM訊號生成部211,係在從控制部203取得了要分配給空音的子載波之位置之資訊的情況下,則使得已被指定之子載波會是空音(亦即不承載功率)的方式而生成OFDM訊號。
類比訊號轉換部212,係將已被OFDM訊號生成部211所生成的OFDM訊號,進行DA轉換成類比訊號。
RF送訊部213,係進行已被類比訊號轉換部212所生成的類比訊號的頻率轉換(升轉)或功率增幅,生成要從天線輸出的送訊訊號。
天線共用部201,係將已被送訊部210所生成之送訊訊號,透過天線而以電磁波的方式往空中放出。又,天線共用部201,係將透過天線所接收到的電磁波,當作收訊訊號而交付給收訊部220。
收訊部220,係從透過天線所接收到之收訊訊號,進行資料之抽出、及控制資訊之取得。收訊部220,係主要被分成:RF收訊部221、數位訊號轉換部222、OFDM訊號解調部223、空音偵測部224。此外,收訊部220具備有空音偵測部224這件事情,是本實施形態的主要特徵。
RF收訊部221,係進行透過天線所接收到的收訊訊號的頻率轉換(降轉)或功率增幅,進行往容易轉換成數位訊號之類比訊號的轉換。圖2中雖然省略圖示,但RF收訊部221係含有LNA (Low Noise Amplifier:低雜訊增幅器)。該LNA,係藉由AGC(Auto Gain Control:自動增益控制)而可對收訊強度控制增益。LNA之增益,係伴隨著OFDM偵測部223或空音偵測部224中所偵測到的訊號之收訊功率,而被調整。
數位訊號轉換部222,係將已被RF收訊部221所處理過的類比訊號,進行AD轉換成數位訊號。
OFDM訊號解調部223,係在偵測到封包開頭之前文訊號後,使用前文訊號而進行OFDM訊號之同步獲得、頻道推定、相位補正等之處理,從OFDM訊號解調出資料訊號。已解調之資料係被送往資料處理部203。
空音偵測部224,係從已接收之訊號之中進行OFDM訊號之偵測,在偵測成功後,測定特定子載波之收訊功率,進行空音之判定。空音之判定結果係被交給控制部202。然後,控制部202,係根據空音偵測部224之判定結果,將封包中所被賦予之控制資訊予以抽出。
以下,針對送訊部210側的OFDM訊號生成部211、收訊部220側的OFDM訊號解調部223以及空音偵測部224之各構成,詳細說明。
圖3中係圖示了OFDM訊號生成部211之構成例。圖示的OFDM訊號生成部211,係具備:編碼部301、對映部302、序列/平行(S/P)轉換部303、空音生成部304、導頻插入部305、逆傅立葉轉換(IFFT)部306、保護區間(GI)插入部307、平行/序列(P/S)轉換部308。此外,OFDM訊號生成部211具備有空音生成部304這件事情,是本實施形態的特徵。
編碼部301,係將從資料訊號處理部202給予至送訊部210的資料訊號(二進位訊號),例如依照符合IEEE802.11之定義的編碼方式,進行編碼處理。接著對映部302,係對已被編碼之資料訊號進行訊號點配置(例如QPSK、或16QAM、64QAM)等之對映處理。
序列/平行轉換部303,係將調變後之資料訊號轉換成平行訊號,將各調變資料分類至頻率軸上及時間軸上。空音生成部304,係依照來自控制部202的空值插入指示,以使得所望之子載波之位置會變成空音亦即不帶有功率之子載波的方式,在各平行訊號中插入空值。接著導頻插入部305,係在各平行訊號中,插入在頻道推定等中所被使用的導頻訊號。
逆傅立葉轉換(IFFT)部306,係將排列在頻率領域中的各子載波,轉換成時間軸上的資料訊號。接著保護區間(GI)插入部307,係為了減輕多重路徑延遲所致之干擾,而將OFDM的時間訊號(符元)之一部分予以複製成的保護區間,插入至OFDM符元之開頭。然後,平行/序列轉換部308,係將已被分類至頻率軸上及時間軸上,實施過上記處理後的各平行訊號,再次轉換成序列訊號,生成實際的OFDM訊號。
圖4中係圖示了,圖3所示的送訊部210的OFDM訊號生成部211內的訊號生成例。
圖4(a)中係圖示了,藉由編碼部301、對映部302而已被編碼及對映處理過的調變資料S1~S8。
圖4(b)中係圖示了,在序列/平行轉換部303中將各調變資料S1~S8分類至頻率軸上及時間軸上的結果。如圖示,是以S1~S4及S5~S8之2個OFDM符元而被發送。其中,S1~S4的資料訊號係分別以不同的子載波而被發送,同樣地,S5~S8的資料訊號係分別以不同的子載波而被發送。
圖4(c)中係圖示了,對已被序列/平行轉換的各OFDM訊號,在空音生成部304中插入空音訊號之結果。空音生成部304,係在控制部202所決定的子載波之位置,以不承載資料訊號的方式,插入“空值(NULL)”。圖中各OFDM訊號的從上數來第4個的被記入N的子載波係為“空值”。
圖4(d)中係圖示了,對於在空音生成理部304被插入“空值”後的各OFDM訊號,在導頻插入部305中插入了導頻訊號之結果。圖中,各OFDM訊號的從上數來第3個的被記入P的子載波,係為導頻訊號。又,圖4(d)中的,各OFDM訊號的從上數來第5個的被記入N的子載波,係為不帶功率的子載波,亦即空音。
在序列/平行轉換部303中,考慮在後段會插入的空音之個數或導頻訊號之個數,因而必須要在1個OFDM符元中,算出承載資料訊號的子載波數,進行序列/平行轉換。再者,在空音生成部304中,考慮在後段會插入導頻訊號,為了使得最終會在控制部202所決定之子載波之位置上被配置有空音,而必需要在此階段(或是空音生成部304)中決定要插入“空值”的位置。
又,圖37中係圖示了,OFDM訊號生成211的其他構成例。圖示的OFDM訊號生成部211,係具備:編碼部3701、交錯部3702、對映部3703、序列/平行(S/P)轉換部3704、空音生成部3705、導頻插入部3706、逆傅立葉轉換(IFFT)部3707、保護區間插入部3708、平行/序列(P/S)轉換部3709。此外,OFDM訊號生成部211具備有空音生成部3705這件事情,是本實施形態的特徵。
編碼部3701,係將從資料訊號處理部202給予至送訊部210的資料訊號(二進位訊號),例如依照符合IEEE802.11之定義的編碼方式,進行編碼處理。接著交錯部3702,係以使得資料序列呈不連續的方式而進行資料訊號之順序排序(交錯器),對映部3703,係對已被編碼之資料訊號,進行訊號點配置(例如QPSK、或16QAM、64QAM)等之對映處理。
序列/平行轉換部3704,係將調變後之資料訊號轉換成平行訊號,將各調變資料分類至頻率軸上及時間軸上。空音生成部3705,係依照來自控制部202的空值插入指示,以使得所望之子載波之位置會變成空音亦即不帶有功率之子載波的方式,將如此已被分配至子載波的資料訊號予以穿孔(將所輸出之位元予以刪除)。該處理,係為和編碼中所被使用之穿孔處理為相同之處理,已被分配至子載波的資料訊號係不被輸出,但若事前在交錯部3702中就生成了不連續的資料序列,則在收訊側就可根據與前後的資料之關係而解碼(維特比解碼)成原本的資料。因此,雖然所要SNR(Signal to Noise Ration)會變高,但可防止伴隨空音生成所致之資料速率的降低。接著導頻插入部3706,係在各平行訊號中,插入在頻道推定等中所被使用的導頻訊號。
逆傅立葉轉換(IFFT)部3707,係將排列在頻率領域中的各子載波,轉換成時間軸上的資料訊號。接著保護區間插入部3708,係為了減輕多重路徑延遲所致之干擾,而將OFDM的時間訊號(符元)之一部分予以複製成的保護區間,插入至OFDM符元之開頭。然後,平行/序列轉換部3709,係將已被分類至頻率軸上及時間軸上,實施過上記處理後的各平行訊號,再次轉換成序列訊號,生成實際的OFDM訊號。
圖38中係圖示了,圖37所示的送訊部210的OFDM訊號生成部211內的訊號生成例。其中,同圖中為了簡化說明,是想定使用4條子載波來發送32位元的已被編碼之資料訊號,然後還假定為,1子載波是發送4位元的資訊(亦即16QAM調變)。
圖38(a)中係圖示了,已被編碼部3701進行過編碼處理的32位元的資料訊號b1~b32。
圖38(b)中係圖示了,藉由交錯部3702而每符元地進行資料訊號之排序的結果。該處理,係不限定於圖38(b)所示的排序規則,只要是能夠把資料序列變成不連續的處理,就沒問題。
圖38(c)中係圖示了,藉由對映部3703而已被編碼及對映處理過的調變資料S1~S8。同圖中,S1係為位元b1、b9、b17、及b25藉由16QAM調變而被對映的調變資料,S2係為位元b2、b10、b18、及b26藉由16QAM調變而被對映的調變資料。
圖38(d)中係圖示了,在序列/平行轉換部3704中將各調變資料S1~S8分類至頻率軸上及時間軸上的結果。如圖示,是以S1~S4及S5~S8之2個OFDM符元而被發送。其中,S1~S4的資料訊號係分別以不同的子載波而被發送,同樣地,S5~S8的資料訊號係分別以不同的子載波而被發送。
圖38(e)中係圖示了,對已被序列/平行轉換的各OFDM訊號,在空音生成部3705中生成空音訊號之結果。空音生成部3705,係在控制部202所決定的子載波之位置S2以及S6,實施穿孔處理以使其不承載資料訊號,置換成“空值(NULL)”。圖中,各OFDM訊號的從上數來第2個的被記入N的子載波,係為不帶功率的子載波,亦即空音。
圖38(f)中係圖示了,對於在空音生成理部3705被生成空音的各OFDM訊號,在導頻插入部3706中插入了導頻訊號之結果。圖中,各OFDM訊號的從上數來第4個的被記入P的子載波,係為導頻訊號。又,圖38(f)中的,各OFDM訊號的從上數來第2個的被記入N的子載波,係為不帶功率的子載波,亦即空音。
在序列/平行轉換部3704中,考慮在後段會插入的空音之個數或導頻訊號之個數,因而必須要在1個OFDM符元中,算出承載資料訊號的子載波數,進行序列/平行轉換。再者,在空音生成部3705中,考慮在後段會插入導頻訊號,為了使得最終會在控制部202所決定之子載波之位置上被配置有空音,而必需要在此階段(或是空音生成部3705)中決定要插入“空值”的位置。
此處,如圖38中的調變資料S2以及S6所示,為了穿孔處理所致之空音生成而被置換成空值的資料訊號,係不會被承載於OFDM訊號中而做資訊傳達。在收訊側,只要其他調變資料能夠正確地解調,就可將這些已被穿孔之資訊予以解碼。例如,調變資料S2係為被位元b2、b10、b18、及b25所對映的訊號,因此只要能夠正確取得交錯處理前的前後之資料(就b2而言係為b1或b3),則藉由維特比解碼等之解碼處理,就可取得未被傳達的資訊。關於調變資料S6也是同樣如此。此種穿孔之處理,係為編碼中一般常用的處理。在本實施形態中,藉由將該穿孔處理也利用於空音生成,雖然所要SNR會變高,但可生成不降低資料速率就帶有空音的OFDM訊號。
此外,通訊裝置200是以收訊側的身分而動作,從具有藉由穿孔處理而被生成之空音的OFDM訊號,將資料訊號予以解碼之際,為了使得在OFDM訊號解調部223內(後述的子載波調變部509)不會從已經是空音的子載波抽出資料,而事先就取得要設成空音之子載波之資訊,較為理想。因此,將具有藉由穿孔處理所被生成之空音的OFDM訊號予以發送側的通訊裝置200,係亦可在前文訊號等中,傳達要設成空音的子載波資訊。
在本實施形態中,係可藉由OFDM訊號中分配空音的子載波之配置(空音之位置或個數,或是位置與個數之組合),來表現欲傳達之資訊。於是,控制部202,係依照賦予給封包之資訊,而決定要設成空音的子載波之位置,圖3以及圖37所示的OFDM訊號生成部211係會生成,已決定之子載波係為空音的OFDM訊號。
藉此,通訊裝置200,係在送訊時,可將原本的送訊資料以外之資訊,以在OFDM訊號內配置空音的形態,賦予給封包而進行傳輸。例如,可將原本應該被記載在前文訊號中的控制資訊,即使在前文以後的資料部,也能藉由空音來進行資訊傳達。當然,亦可不是在資料部,也可以在前文部的OFDM訊號內配置空音,來賦予資訊。
圖5中係圖示了,收訊部220的OFDM訊號解調部223之構成例。圖示的OFDM訊號解調部223,係具備:時間同步處理部501、頻率同步處理部502、保護區間(GI)去除部503、高速傅立葉轉換(FFT)部504、頻道推定部505、頻道等化部506、相位追蹤部507、相位旋轉補正部508、子載波解調部509、解碼部510。
首先,時間同步處理部501,係進行已被數位訊號轉換部223所生成之OFDM訊號的符元時序之偵測(時間同步),接下來,頻率同步處理部502,係基於所偵測到的時序而進行頻率同步。然後,保護區間去除部503,係基於時間同步處理部501中所偵測到的OFDM符元之時序,而將資料送訊區間(OFDM符元)之開頭中所被附加的保護區間,予以去除。高速傅立葉轉換部504,係對保護區間去除後的OFDM符元進行高速傅立葉轉換,將時間軸上的資料訊號轉換成排列在頻率領域的各子載波。
於FFT處理中將OFDM訊號成功分離成子載波單位後,頻道推定部505係進行頻道推定,頻道等化部506係基於該頻道推定結果,而進行殘留頻率偏置補正或頻道追蹤等之頻道等化之處理。
相位追蹤部507,係追蹤頻道等化後的訊號之相位,相位旋轉補正部508,係基於該相位追蹤結果而進行收訊訊號的相位旋轉之補正處理。然後,子載波解調部509,係每一子載波地進行解調處理,解碼部510,係進行對應於送訊時的編碼部301的解碼處理。如此而被解碼的資料訊號(二進位訊號),係被送往資料處理部203。此外,頻道等化部506所致之頻道等化或相位旋轉補正部508所致之相位旋轉補正之處理,係為了提升解調精度而被進行。
此處,WLAN中所被進行的時間同步、頻率同步、頻道推定、相位追蹤,係為全部都是使用前文訊號(更具體而言,是位於前文訊號之開頭的,由已知型樣所成的STF(Short Training Sequence)訊號或LTF(Long Training Sequence)訊號),而被進行的處理。
在圖5所示的OFDM訊號解調部223之構成中,一旦錯過封包之開頭的前文訊號,則要從封包之中途來建立同步是很困難的,而難以進行OFDM訊號之偵測。又,假設,即使OFDM訊號解調部223錯過了前文訊號但仍能夠偵測OFDM訊號,可是卻仍然無法進行頻道推定或相位追蹤之處理,因此解調精度會顯著降低。亦即,OFDM訊號解調部223,係無法從封包中途來將OFDM訊號予以解調,無法抽出原本的資料訊號。
於是,本實施形態所述之通訊裝置200,係為了即使從封包中途也能夠偵測OFDM訊號、且取得控制資訊,作為實現其的手段,收訊部220係具備有空音偵測部224。空音偵測部224,係偵測OFDM訊號內所被配置的空音。如上述,藉由在OFDM訊號中已被分配成空音的子載波之位置,來表現資訊。然後,控制部202,係可基於空音偵測部224之判定結果,而將封包中所被賦予之控制資訊予以抽出。
圖6中係圖示了空音偵測部224之構成例。圖示的空音偵測部224,係具備:簡易時間同步處理部601、簡易頻率同步處理部602、保護區間(GI)去除部603、高速傅立葉轉換(FFT)部604、收訊功率計算部605、空音判定部606。
簡易時間同步處理部601,係從數位訊號轉換部222中所被生成的OFDM訊號,偵測出OFDM訊號的大致的符元時序,而簡易地獲得時間同步。接下來,簡易頻率同步處理部602,係基於被簡易時間同步處理部601所偵測出來的符元時序,獲得簡易頻率同步。在空音偵測部224之後段偵測空音訊號之際,為了算出各子載波之收訊功率,必須要將OFDM符元進行FFT演算,因此必須要偵測出OFDM符元之時序才行。如後述,簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602,係利用保護區間的週期性,藉由已接收之OFDM訊號的自我相關而實施簡易的同步處理。
其後,保護區間去除部603,係基於簡易時間同步處理部601所偵測到的OFDM符元之時序,從OFDM符元去除保護區間,高速傅立葉轉換部604係對保護區間去除後的OFDM符元進行高速傅立葉轉換,將時間軸上的資料訊號,轉換成排列在頻率領域的各子載波。然後,以FFT處理將訊號成功分離成各子載波後,收訊功率計算部605係算出特定子載波中的收訊功率,空音判定部606係進行各子載波是否為空音之判定。如後述,在OFDM訊號內已經事先決定好空音候補位置的情況下,則只針對該候補位置之範圍內的子載波,實施收訊功率之計算及空音判定。
空音判定部606所致之判定結果,係被送往控制部202。然後,控制部202,係基於空音之判定結果而取得控制資訊。控制部202,係依照OFDM訊號中已被分配空音的子載波之配置,將封包中所被賦予之控制資訊予以抽出,但有關這點的細節將在後述。空音判定部606所致之空音之判定處理,係不必解調收訊訊號就被實施。因此,在本實施形態中,收訊部220,係不將收訊訊號予以解調,就可從封包取得控制資訊,這點希望能被充分理解。
控制部202,係依照基於所偵測到的空音而取得到的控制資訊,來決定該當通訊裝置200的送訊部210及收訊部220的舉動或參數等。例如,控制部202,係依照已取得之控制資訊,來控制空間再利用所致之封包送訊、或對FD終端的封包送訊等之處理動作,但有關這些點的細節將於後述。
圖6所示的簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602的主要特徵可列舉如,不使用位於前文訊號之開頭的已知型樣。具體而言,簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602,係利用保護區間的週期性,藉由已接收之OFDM訊號的自我相關而實施簡易的同步處理。此種簡易的同步處理,雖然比起OFDM訊號解調部223中所實施的同步處理,同步精度或收斂時間較差,但由於不需要前文訊號,因此空音偵測部224係即使從封包中途起也能偵測OFDM訊號,具有如此優點。
空音偵測部224,係只需要在後段的收訊功率計算部605中隨應於功率位準而判斷子載波是空音或通常之單音訊號之哪一者,並非進行OFDM訊號之解調或解碼,因此認為即使用簡易的同步處理,也能充分地偵測OFDM訊號。原本空音就和通常的單音訊號不同,不帶有資訊。控制部202,係基於空音判定部606所判定出來的空音在OFDM訊號內的配置而抽出控制資訊,因此不需要進行資料解調。因此,在空音偵測部224中,就算不進行為了提升解調精度所必須之高階的同步精度或頻道推定以及相位補正等之處理也無妨。
此外,簡易時間同步處理、簡易頻率同步處理、以及空音判定之每一者所必須的OFDM符元之個數,係沒有特別限定。例如,亦可將簡易時間同步處理和簡易頻率同步處理重複進行複數符元次,來提高同步精度。又,在空音判定中,為了能夠考慮已算出之收訊功率之變動(例如調變所致之振幅值之變動)而進行正確的判定,亦可計測複數符元之收訊功率,將其經過正規化的功率或峰值功率,使用於判定。亦可使用,將子載波之收訊功率除以OFDM符元全體之收訊功率而得的正規化收訊功率。
又,在圖6所示的空音偵測部224之中,保護區間去除部603和高速傅立葉轉換部604,係和圖5所示的OFDM訊號解調部223進行相同的動作。因此,空音偵測部224與OFDM訊號解調部223間,在保護區間去除與高速傅立葉轉換之其中至少1個處理中,亦可使用共通之電路。
接下來,說明空音偵測部224內的簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602的詳細構成。
圖7中係圖示了OFDM訊號之構成例。圖示的OFDM訊號,係在各OFDM符元之前,被添附有保護區間(GI)。於圖7中,NGI
係為保護區間的FFT樣本數,NFFT
係為實效OFDM的FFT樣本數。
於空音偵測部224中為了算出各子載波之收訊功率,是只有OFDM符元需要進行FFT演算,因此必須要偵測各OFDM符元之時序。此處,保護區間係藉由複製OFDM符元之後半部分而被生成,因此只要持續計算保護區間的自我相關,而能夠取得自我相關之峰值的點,就可偵測OFDM符元之時序。
圖8係圖示了空音偵測部224內的簡易時間同步處理部601之構成例。圖示的簡易時間同步處理部601,係利用保護區間的週期性,將已被輸入之OFDM訊號,與每一點地延遲了NFFT
而成的訊號,計算自我相關,將NGI
個之訊號的自我相關結果進行加算而觀看其結果,偵測出峰值的時序。
於圖8中,NGI
係表示保護區間的FFT樣本數,NFFT
係表示實效OFDM的FFT樣本數。又,z-1
係表示使其延遲1樣本所需的延遲器。元件符號802所示的(NGI
-1)個延遲器群,係將元件符號801所示的(NGI
-1)個延遲器群所延遲過的樣本訊號,保持了相當於期待之週期的(NGI
+NFFT
-1)樣本數個。
元件符號803所示的乘算器群,係將延遲器群801與延遲器群802所分別被保持的,對應之(亦即延遲了所期待之週期量的)延遲訊號彼此,進行乘算。然後,在元件符號804所示的合算器中,求出乘算器群803中的乘算結果之合計。
乘算器806,係將合算器804之輸出,與在延遲器805中延遲了實效OFDM的FFT樣本數NFFT
個的合算器804之輸出,進行乘算,將自我相關之峰值予以最大化。如此一來,於峰值判定器807中,判定自我相關之峰值位置。
圖9中係圖示了,圖8所示的簡易時間同步處理部601所致之符元時序之偵測例。其中,於圖9中,tGI
係表示保護區間的FFT樣本數所相當之時間,tFFT
係表示實效OFDM的FFT樣本數所相當之時間。
參照圖7所示的OFDM訊號之構成例,在持續計算OFDM符元中的保護區間之自我相關之際,往簡易時間同步處理部601之輸入在變成保護區間之開頭之際振幅會開始上揚,輸入為保護區間之最後,亦即變成OFDM符元之開始的時點上,可期待自我相關計算結果會來到峰值。因此,簡易時間同步處理部601,係可偵測到數個該峰值地點(t1
,t2
),如圖9所示般地以所期待之週期(tGI
+tFFT
)而可偵測到峰值地點(t1
,t2
)時,就判定為OFDM訊號之偵測成功。
此外,藉由將如此的簡易時間同步處理,與後述的簡易頻率同步處理做組合而重複進行之,就可提高OFDM符元時序的偵測精度。
圖10係圖示了空音偵測部224內的簡易頻率同步處理部602之構成例。簡易頻率同步處理部602,係和簡易時間同步處理部601同樣地,利用保護區間的週期性,根據相位偏移而計算出頻率偏移,並補正之。
說明圖10所示的簡易時間同步處理部601的處理動作。除算器1002,係將保護區間之收訊訊號,除以在延遲器1001中延遲了實效OFDM的FFT樣本數NFFT
的,1週期前的保護區間之收訊訊號。此處,令時刻t上的保護區間之收訊訊號為x(t)eΔjωt
,令1週期亦即實效OFDM的FFT樣本數NFFT
個後的收訊訊號為x(t+NFTT
)eΔjωt
。其中,eΔ j ω t
係將頻率之相位偏移,以複數平面(complex plane)加以表示。若考慮保護區間的週期性(亦即收訊波形x(t)與x(t+NFTT
)係為相同),則作為除算器1002所除算後的結果,只會剩下相位偏移eΔjωt
。後段的相位器1003係將進行複數(complex number)計算之結果轉換成相位,然後頻率轉換器1004係將相位偏移轉換成頻率偏移而輸出。
此外,藉由將簡易時間同步處理與簡易頻率同步處理做組合而重複進行之,就可提高OFDM符元時序的偵測精度。
以保護區間之自我相關為基礎的符元時序的偵測精度,雖然沒有利用前文訊號的同步處理那樣地高精度,但不必將收訊訊號予以解調,被認為根據收訊功率就可以足夠的精度來進行空音之判定處理。
如上述一旦藉由簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602而偵測到OFDM符元之時序,就將OFDM符元之前所被添附的保護區間在保護區間去除部603中加以去除然後在FFT部604中進行FFT演算,就可分離成各子載波。然後,空音判定部606,係藉由計算各子載波之收訊功率,就可判別其為不帶有功率的空音、或是帶有功率的傳輸資料的通常之單音訊號之哪一者。
例如,空音候補位置內的第k個子載波之收訊功率係可藉由以下的式(1)而求出。其中,於同式中,x係為表示收訊訊號波形的時間領域中的訊號,NFFT
係表示1OFDM訊號的FFT長。藉由特定出OFDM符元的開始時序,就可正確地測定各OFDM訊號的子載波之收訊功率。
又,為了提高空音的偵測精度,在空音判定部606所致之是否為空音的判定中,亦可使用將子載波之收訊功率除以OFDM符元全體之收訊功率而得的正規化收訊功率。例如,在收訊功率計算部605中,可將空音候補位置內的第k個子載波的正規化收訊功率,藉由以下的式(2)而求出。
關於圖2所示的通訊裝置200之優點,先在此整理。通常,為了將OFDM訊號予以解調而抽出資料,必須對OFDM訊號做正確的時間同步及頻率同步,為了提高解調精度還需要頻道推定及相位補正。通常,此種處理係使用封包的前文訊號中所含之已知型樣來進行之,因此,在先前的無線終端之構成中,要從封包之中途而無前文訊號地取得控制資訊,是不可能或極為困難的。相對於此,本實施形態所述之通訊裝置200,係只要能夠特定出OFDM符元之時序,就可進行各子載波是否為空音之判定,可以免除解調時所必須之高階的同步或頻道推定以及相位補正等之處理。因此,通訊裝置200,係即使從封包之中途接收到訊號,仍可取得封包中所賦予的控制資訊。然後,通訊裝置200,係可基於所取得的控制資訊,來進行例如空間再利用所致之封包之送訊判斷或送訊參數之調整。
接下來,說明具體的無線通訊動作。
圖11中係圖示了,IEEE802.11ax中正在研討的用來進行空間再利用所需之通訊程序例。但是,此處係想定了圖1所示的無線通訊環境。又,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。又,表示訊框的長方形的高度係也表現了送訊功率。
AP1開始封包之送訊之際,AP2係將從AP1所被發送之封包內的前文訊號予以接收,取得前文訊號內所被記載的空間再利用動作的相關資訊(以下亦稱為「SR資訊」)。作為SR資訊,係可含有例如BSS識別元。AP2,係根據從AP1所接收到的封包之前文訊號中所被記載的BSS識別元,成功判斷其並非從自身所屬之BSS所被發送之封包的情況下,就可中斷該當封包之收訊。
然後,AP2,係根據來自AP1的封包之收訊功率、及其他SR資訊(例如封包之送訊功率、持續期間資訊等),算出不會妨礙AP1之封包送訊的此種送訊功率或送訊時間等,即使在AP1的封包送訊中,仍可以所設定的送訊參數而開始封包送訊。在圖11中係圖示了,AP2把送訊功率予以降低而藉由空間再利用而正在發送資料訊框的樣子。
藉由如此的空間再利用技術,在AP1與AP2不會影響到彼此之送訊的狀態下,可同時進行封包送訊,因此可期待藉由送訊機會提升所致之系統的吞吐率改善。
圖12中係圖示了,基於前文訊號內所被記載的SR資訊而無法進行空間再利用時的通訊程序例。但是,此處係也想定了圖1所示的無線通訊環境。又,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。
AP2,係在接收到AP1所發送的封包之際,為了送訊可否之判斷、以及決定及送訊參數,必須要將該封包內的前文訊號予以接收,而取得SR資訊(前述)。可是,在AP1開始封包送訊之際,AP2是正處於其他處理中(例如封包送訊(Tx)中、或其他封包收訊(Rx)中)的情況下,則AP2係無法取得從AP1所被發送之封包的前文訊號。又,AP2在其他處理完成的時點上,會錯過來自AP1的送訊封包的前文訊號。因此,AP2係無法取得SR資訊,無法進行送訊可否之判斷、以及送訊參數之設定。
AP2係可將從AP1所被發送的封包,辨識成為不帶資訊的干擾訊號。因此,AP2,係可在其他處理完成的時點上,以能量偵測閾值,來進行送訊可否之判斷。可是,來自AP1的送訊封包所致之干擾訊號功率係為能量偵測閾值以上的情況下,則AP2係不進行封包之送訊,而錯失進行空間再利用的機會。
另一方面,來自AP1的送訊封包所致之干擾訊號功率是低於能量偵測閾值的情況下,則AP2係可藉由空間再利用而進行封包之送訊。但是,由於AP2無法辨識干擾訊號是怎樣的訊號,因此無法適切地調整送訊參數,而會以例如最大送訊功率開始送訊,恐怕會妨礙(干擾)AP1的封包送訊。因此,AP2係在藉由空間再利用而進行封包之送訊之際,應該要取得SR資訊而適切地調整送訊參數。
此外,在圖12所示的通訊程序例中,AP1在前文訊號送訊結束後,雖然AP2已經完成了送訊或收訊,但AP1正在前文訊號之送訊中而即使AP2已經完成送訊或收訊,AP2係同樣地,只會把來自AP1的送訊封包,辨識成干擾訊號。
重點是,AP2係即使錯過來自AP1的送訊封包的前文訊號之收訊,即使從封包之中途,仍希望可以取得必要的SR資訊。AP2係即使從封包之中途仍可取得必要的SR資訊,藉此,可增加進行空間再利用的機會。
本實施形態所述之通訊裝置200,係在送訊時,係發送(並非前文訊號而是)即使從封包之中途仍可傳達必要的SR資訊的封包。又,本實施形態所述之通訊裝置200,係在收訊時,錯過了前文訊號之收訊時,即使從封包之中途,仍可取得必要的SR資訊。因此,藉由具備圖2所示的裝置構成的無線終端來形成無線通訊系統,就可系統全體地增加進行空間再利用之機會,提升吞吐率。
具體而言,本實施形態所述之通訊裝置200,係在送訊時,依照賦予給封包之SR資訊而決定要設成空音的子載波,生成已決定之子載波係為空音的OFDM訊號,而進行封包通訊。SR資訊係為:BSS識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、上鏈(UL)/下鏈(DL)旗標等。
作為設定空音之位置及數量的方式,係可舉出2種模態。1種是,將空音候補位置予以固定,令實施的空音之位置與數量帶有資訊的方式。另外1種是,將空音之數量予以固定,令空音之位置帶有資訊的方式。
亦可隨著時間變動的資訊,而使空音之位置或數量做變化。空音的最小單位,係亦可為1子載波也可為複數子載波。又,若有複數串流的情況,則各串流間是將相同的子載波設成空音。這是為了防止複數串流所致之子載波會重疊,導致在收訊側無法偵測空音。
又,本實施形態所述之通訊裝置200,係在如上記般地進行空音所致之資訊傳達的封包之收訊時,即使無法接收前文訊號,仍可藉由簡易同步來偵測封包之OFDM訊號,測定各子載波之收訊功率,偵測空音之位置及數量,藉此就可獲得SR資訊。
此處,通訊裝置200從封包之中途獲得SR資訊之際,藉由簡易同步而特定出OFDM符元之時序後,在測定特定之子載波之收訊功率之際,亦可將複數符元予以正規化,來測定子載波收訊功率。
又,通訊裝置200從封包之中途獲得SR資訊之際,亦可藉由以下的任一方式(a)~(b),而使用各子載波之收訊功率,來判定空音。
(a)將身為空音候補之子載波中所測定到的收訊功率與閾值進行比較,判定其係為空音。 (b)將身為空音候補之子載波中所測定到的收訊功率值與身為參照音(必定承載有功率的單音)之子載波中所測定到的收訊功率的相對值,與閾值進行比較,判定其係為空音。 (c)其中,若從1個OFDM符元之中偵測到比預先決定之數量還多的空音,則判斷為空音判定失敗。
說明本實施形態所述之通訊裝置200的送訊部210中的動作。圖13中係將通訊裝置200的送訊時的動作程序以流程圖之形式加以表示。
首先,控制部202係檢查是否實施空音所致之資訊傳達(步驟S1301)。
此處,在要實施空音所致之資訊傳達的情況下(步驟S1301之Yes),則控制部202係設定要傳達的控制資訊(步驟S1302)。然後,控制部202係決定要將OFDM訊號的哪個子載波設成空音,亦即,決定分配空音的子載波之位置及數量(步驟S1303)。控制部202,係欲藉由空音來傳達SR資訊時,係以分配空音的子載波之位置及數量來表現該SR資訊。
接下來,OFDM訊號生成部211係生成,已被控制部202所決定之位置的子載波係為空音的OFDM訊號(步驟S1304)。關於生成含有空音之OFDM訊號的OFDM訊號生成部211的構成例,係如同參照圖3所說明。或者,在決定不實施空音所致之資訊傳達的情況下(步驟S1301之No),則OFDM訊號生成部211,係生成不含空音的OFDM訊號。
然後,類比訊號轉換部212,係將已被生成之OFDM訊號進行DA轉換成類比訊號,RF送訊部213,係將已被類比訊號轉換部212所生成之類比訊號,升轉成RF訊號並且進行功率增幅。其後,RF訊號係透過天線共用部201,從天線以電磁波的方式朝空中而被放出,在後退結束後進行OFDM訊號之送訊(步驟S1305)。
此外,在上記的步驟S1301中,控制部202係亦可將例如封包送訊的成功率、或從其他BSS所被發送之前文訊號的取得率等,當作判斷材料來使用,而判斷是否實施空音所致之資訊傳達。
例如,通訊裝置200,係在封包送訊的成功率較低時,則為了使其他BSS中所屬之無線終端不會取得從自身所發送出來的封包的前文訊號,而可判斷為有發生封包碰撞。此種情況下,通訊裝置200,係為了使得其他BSS中所屬之無線終端即使從自身所發送之封包之中途仍可取得必要的控制資訊(例如SR資訊等),而決定成要實施空音所致之資訊傳達。
圖14中係例示了實施例1中的空音候補位置。其中,橫軸係表示頻率,縱軸係表示功率位準。又,同圖的縱方向之箭頭係表示,OFDM訊號內的各子載波中所承載的單音訊號。實線所示的箭頭係表示通常音(必定被資料或導頻訊號所使用的子載波),虛線所示的箭頭係表示空音候補位置(可能是為了資訊傳達而變成空音的子載波之位置)。又,同圖中對虛線之箭頭所分別標示的號碼1~n係意味著子載波在空音候補位置內之位置。
在圖14所示的例子中,OFDM訊號中的從開頭起至第n個為止的子載波之範圍,係被分配成空音候補位置。亦即,n個空音候補位置是被集中在一處而被配置。藉由位於空音候補位置的各子載波是否為空音,就可分別傳達相當於1位元之資訊。此處,n條之全部的子載波都不是空音的情況下,則和先前一樣進行OFDM訊號所致之資料送訊,這點沒有改變。因此,利用n條子載波的空音所致之可傳達的資訊量,係為2n
-1則。
實際上,要設成空音的子載波之位置,係基於控制部202所要傳達的資訊而決定。然後,OFDM訊號生成部211係生成,已被控制部202指定為空音的子載波係為空音(亦即不帶功率的單音訊號),同時,其以外之子載波是和先前一樣承載著資料訊號的通常音訊號的此種OFDM訊號。
圖15中係例示了,本實施例中的空音之位置與控制資訊之關係。在同圖中,欲傳達的各資訊是以位元序列(b1
~bn
)來表示。然後,在要傳達bk
=“1”的情況下,係將空音候補位置內的第k個子載波分配成空音,在要傳達bk
=“0”的情況下,係將空音候補位置內的第k個子載波設成通常之單音訊號,而生成OFDM訊號。
在圖15所示的例子中,作為欲用空音來傳輸的控制資訊,列舉有:表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元(相當於6位元)、剩餘送訊時間(相當於6位元)、送訊功率(相當於4位元)、UL/DL旗標…等之SR資訊。將這些控制資訊,在空音候補位置內的n個子載波之中,分別分配至第1個、第2~7個、第8~13個、第14~17個、第18個、…。圖15係可說成是,將欲傳達的1個控制資訊,以已分配成空音的子載波之位置與數量的關係性來加以表現的例子。
控制部202,係一旦決定這些控制資訊之每一者的內容,就將已被決定的控制資訊,以位元序列(b1
~bn
)加以表現。然後,OFDM訊號生成部211,係在空音候補位置內,於該位元序列中將“1”之位元位置所對應之子載波的位置分配成空音,同時,於同位元序列中將“0”之位元位置所對應之子載波的位置設成通常之單音訊號,而生成OFDM訊號。
此外,在圖15中,作為用空音來傳輸的控制資訊,雖然列舉了空音資訊之有無、BSS識別元、剩餘送訊時間、送訊功率、UL/DL旗標…等之SR資訊,但不限定於這些。
例如,空音資訊之有無之旗標,係亦可置換成Capability等之資訊。又,除了BSS識別元、剩餘送訊時間、送訊功率、UL/DL旗標以外若還有必要的SR資訊,則亦可同樣地實施空音所致之資訊傳達。作為圖15所示的以外之SR資訊係可舉出例如:封包目的地或收訊端的予干擾功率等。
又,在圖15所示的例子中,是將空音候補位置的最後之子載波,分配成單純的錯誤偵測碼也就是同位位元。關於所傳輸的控制資訊所相關之錯誤偵測或訂正若可使用較多的空音,則亦可將同位位元置換成像是CRC(Cyclic Redundancy Check)這類高階的錯誤訂正碼也無妨。又,藉由空音所傳達的控制資訊係不限定於被包含在前文訊號內的資訊。當然,除了SR資訊以外的各式各樣的控制資訊,也是可以利用空音而傳達。
藉由圖15所示的空音而被傳達的控制資訊之中,剩餘送訊時間係為隨時間變動的參數,但表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元、送訊功率、UL/DL旗標係為固定的參數。又,同位位元,係隨應於隨時間變動之參數的變化而變化。在封包之中途任一控制資訊有發生時間變動時,則該控制資訊所對應之子載波在封包之中途會從空音切換成通常音,或從通常音切換成空音。
圖16中係圖示了本實施例中的子載波的時間變動例。其中,於同圖中,橫軸係表示時間,縱軸係表示頻率。又,在同圖中,係表示了前文訊號後的資料訊號部分,1個四角形係表示了各OFDM符元中的1子載波。假設通訊裝置200的控制部202,係在封包之送訊時,如圖示般地決定空音候補位置內的子載波中的空音之位置及數量。
在圖16所示的例子中,為了進行空音所致之資訊傳達,將空音候補位置內的子載波之中的第1個設成空音,來表示b1
=“1”。然後,作為BSS識別元而想要發送“011000”此一資訊的情況下,則在第2個~第7個子載波之中的第5個與第6個,分配空音。又,作為送訊功率資訊而想要發送“1001”此一資訊的情況下,則在第14個~第17個子載波之中的第14個與第17個,分配空音。又,在想要以UL/DL旗標來表示這是UL的情況下,則將第18個設成空音,來表示b18
=“1”。然後,關於這些不隨時間變動的參數,係將要設成空音的子載波予以固定化,而生成OFDM訊號。
另一方面,如剩餘送訊時間資訊,關於封包送訊中值會發生改變的資訊,係每一定期間地變更要設成空音的子載波之位置。在圖16所示的例子中,最初係為了表示“000100”此一資訊而僅將空音候補位置內的第10個子載波設成空音,但在剩餘送訊時間資訊變更時序,為了將資訊變更成計數減1的“000011”,因此將第10個子載波變更成通常之單音訊號,並且將第8個及第9個子載波變更成空音。又,隨應於控制資訊的時間變動,而將同位位元這類錯誤訂正碼予以變更,並將已被分配給同位位元之傳達的第N個子載波,從空音變更成通常音,或從通常音變更成空音。
接下來說明本實施形態所述之通訊裝置200的收訊部220中的動作。圖17中係將通訊裝置200的收訊時的動作程序以流程圖之形式加以表示。
在收訊部220中,係開始訊號偵測(步驟S1701),一旦透過天線共用部201而輸入天線收訊訊號,則在RF收訊部221中會進行降轉以及低雜訊增幅等之處理,接下來,在數位訊號轉換部222中將類比收訊訊號進行AD轉換成數位訊號。然後,OFDM訊號解調部223係如先前般地開始前文訊號之偵測(步驟S1702)。
OFDM訊號解調部223係可從收訊訊號偵測出前文訊號(步驟S1702之Yes),且判斷為其前文訊號之收訊功率係為閾值以上之收訊功率的情況下(步驟S1707之Yes),則OFDM訊號解調部223,係如先前動作般地開始OFDM訊號之解調(步驟S1708)。然後,解調結果係被輸出至控制部202。另一方面,從收訊訊號無法偵測出前文訊號的情況(步驟S1702之No),以及雖然成功偵測到前文訊號但其收訊功率是未滿閾值的情況下(步驟S1707之No),則回到步驟S1701,重複實施訊號偵測處理。
又,收訊部220,係與OFDM訊號解調部223中的處理同時(或是並行),空音偵測部224係開始OFDM訊號之偵測(步驟S1703)。
在步驟S1703中,空音偵測部224內的簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602,係如前述,利用保護區間的自我相關,來進行OFDM符元之時序偵測。空音偵測部224,係在OFDM符元之偵測為成功時(步驟S1703之Yes),則檢查收訊功率是否為閾值以上(步驟S1704)。
收訊功率為閾值以上的情況下(步驟S1704之Yes),則空音偵測部224內的收訊功率計算部605,接下來係算出控制資訊之取得時所必須之子載波之位置(亦即空音候補位置之範圍內的子載波)上的收訊功率(步驟S1705),然後空音偵測部224內的空音判定部606係進行各子載波是否為空音之判斷(步驟S1706)。然後,空音的判定結果係被輸出至控制部202。
又,回到步驟S1701,藉由空音偵測部224內的簡易時間同步處理部601及簡易頻率同步處理部602而無法偵測出OFDM訊號的情況下(步驟S1703之No),以及雖然成功偵測到OFDM訊號但其收訊功率為未滿閾值的情況下(步驟S1704之No),則重複實施訊號偵測處理。
圖18中係將,於圖17所示的流程圖中之步驟S1706中,空音偵測部224內的空音判定部606所執行的,用來判定空音所需之處理程序,以流程圖之形式來加以表示。其中,於同圖中,n係空音候補之子載波數,ThA
係空音判定中所被使用的功率閾值(收訊功率低於功率閾值ThA
的子載波,係被判定成空音)。
首先,將變數k設定成初期值1(步驟S1801)。然後,空音判定部606,係從先行的步驟S1705中所算出的,作為空音之候補的各子載波之收訊功率之資訊,取得空音候補位置內的第k個子載波之收訊功率Pk
(步驟S1802),將該收訊功率Pk
與功率閾值ThA
進行比較(步驟S1803)。
收訊功率Pk
係為功率閾值ThA
以下的情況下(步驟S1803之Yes),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成空音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=1此一資訊(步驟S1804)。
另一方面,收訊功率Pk
係為高於功率閾值ThA
的情況下(步驟S1803之No),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成通常音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=0此一資訊(步驟S1805)。
然後,空音判定部606,係檢查k是否未滿空音候補之子載波數n(步驟S1806)。k係為未滿空音候補之子載波數n的情況下(步驟S1806之Yes),則將k增值1後(步驟S1807),針對空音候補內的下個子載波,藉由和上述同樣之處理而判定是否為空音。
如此一來,空音判定部606,係在空音候補內的所有子載波(1~n)中進行空音判定處理(步驟S1806之No),作為b1
~bn
之每一者係為“1”或“0”之任一者的位元序列之資訊而予以抽出。此種空音判定部606所致之判定結果係被送往控制部202。然後,在控制部202中,係將已被抽出之位元序列b1
~bn
之資訊,轉換成圖15所示的各控制資訊。
此外,如圖15所示的例子,在位元序列b1
~bn
之資訊之中,設有表示該當封包是否有空音所致之資訊傳達的旗標的情況下,則亦可設計成,空音判定部606,係在圖18所示的處理程序開始之際只針對相當於該旗標的子載波進行空音判定然後讀取其位元之值,來確認該當封包是否有進行空音所致之資訊傳達。然後,旗標沒有被設置(具體而言,b1
=0),得知這不是進行空音所致之資訊傳達的封包的情況下,則亦可略過空音候補之其他子載波之收訊功率算出、以及圖18所示的空音判定處理。
圖19中係將,本實施形態所述之通訊裝置200,利用從其他無線終端藉由空音所被傳達之控制資訊來實施空間再利用動作所需之處理程序,以流程圖之形式加以圖示。圖示的處理程序,係以控制部202為主體而被實施。
首先,控制部202係檢查,從空音偵測部224所致之偵測結果,是否能夠正確地取得SR資訊(步驟S1901)。具體而言,控制部202係檢查,OFDM訊號中的空音候補位置之開頭的子載波是否為空音(亦即b1
==1),是否表示有空音所致之資訊傳達(但是,若空音判定部606中已經進行過相同之檢查的情況下,則在控制部202中亦可省略之)。然後,控制部202,係使用從空音候補位置之最末尾的子載波所抽出的同位位元,進行已被空音判定部606所抽出的位元序列b1
~bn
的同位檢查,就可檢查是否能夠正確地取得SR資訊。
從OFDM訊號中的空音能夠正確地取得SR資訊的情況下(步驟S1901之Yes),則控制部202,係使用已取得之SR資訊中所含之BSS識別元,檢查收訊中的封包是否與自己所屬的BSS一致(步驟S1902)。
SR資訊所表示的BSS識別元是與自己所屬的BSS不一致的情況下(步驟S1902之No),則已接收之封包係為從其他BSS(OBSS)所到來的OBSS訊號,有可能可以藉由空間再利用而發送封包。於是,控制部202,係使用其他SR資訊(剩餘送訊時間、送訊功率、UL/DL旗標等),來判斷空間再利用所致之封包之送訊是否為可能(步驟S1903)。
控制部202,係在判斷為SR封包之送訊是可能的情況下(步驟S1903之Yes),則使用從藉由空音而被傳達之資訊所取得的SR資訊,來設定SR封包的適切的送訊參數(送訊功率、封包長度等)(步驟S1904)。
然後,控制部202,係令通訊裝置200遷移至IDLE狀態(電波未使用),而繼續開始後退(步驟S1905)。一旦後退結束,則控制部202係對送訊部210指示SR封包之送訊。
另一方面,在判斷為從空音偵測部224所致之偵測結果無法正確地取得SR資訊的情況(例如空音所致之資訊的取得為失敗的情況、或同位檢查失敗的情況)(步驟S1901之No)、判斷為已接收之OFDM訊號是與自己所屬的BSS一致的情況(步驟S1902之Yes)、或者雖然接收到OBSS訊號但基於已取得之SR資訊(送訊功率、UL/DL旗標等)而判斷為SR封包之送訊為不可能的情況(步驟S1903之No)下,則控制部202係令通訊裝置200遷移至BUSY狀態(電波使用中)(步驟S1906),並等待直到該當封包之送訊結束為止。
當然,控制部202,係亦可不是基於藉由空音而被傳達之控制資訊,而是基於收訊封包之前文訊號中所記載,藉由OFDM訊號解調部223而如先前般地所獲得的SR資訊,也是可以實施同樣的空間再利用動作。
圖20係圖示了,利用藉由空音所取得之控制資訊而可進行空間再利用的通訊程序例。但是,此處係想定了圖1所示的無線通訊環境。又,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。又,表示訊框的長方形的高度係也表現了送訊功率。
AP2,係在接收到AP1所發送的封包之際,為了送訊可否之判斷、以及決定及送訊參數,必須要將該封包內的前文訊號予以接收,而取得SR資訊(前述)。在圖20所示的例子中,可是,在AP1開始封包送訊之際,AP2是正處於其他處理中(例如封包送訊(Tx)中、或其他封包收訊(Rx)中),因此AP2係無法取得從AP1所被發送之封包的前文訊號。又,AP2在其他處理完成的時點上,會錯過來自AP1的送訊封包的前文訊號。因此,AP2從AP1之送訊封包之前文訊號是無法取得SR資訊。
然而,與圖12所示的通訊程序例不同,AP2係可基於從AP1所接收到的OFDM訊號中(封包之DATA部分)已被分配成空音的子載波之配置,來取得SR資訊。因此,AP2係依照來自AP1的封包之收訊功率、以及從OFDM訊號(封包之DATA部分)所偵測出來的空音所取得之SR資訊,而可偵測出來自AP1的送訊封包(亦即來自其他BSS的OBSS訊號)。
然後,AP2,係算出不會妨礙AP1之封包送訊的送訊功率或送訊時間這類送訊參數,而即使在AP1之封包送訊中,仍可使用所設定之送訊參數來開始空間再利用所致之封包(以下亦稱為「SR封包」)之送訊。在圖20中係圖示了,AP2把送訊功率予以降低而藉由空間再利用而正在發送資料訊框的樣子。
重點是,若依據本說明書中所揭露之技術,則身為AP等之無線終端而動作的通訊裝置200,係即使是從他台所被發送的封包之中途,仍可藉由進行OFDM訊號偵測,而判斷空間再利用所致之送訊是可能還是不可送訊,並且,能夠取得空間再利用所需之送訊參數之設定時所必須之SR資訊,可提高空間再利用技術之效果。 [實施例2]
在實施例2中係說明,與上述的實施例1不同的空音候補位置之設定、及空音之判定方法。
在無線通訊中,起因於多重路徑等,而會發生每一頻率成分所受到之衰減的影響會有所參差的頻率選擇性衰減,而有收訊品質發生劣化的此一課題。
在實施例1中,是將要分配給空音的子載波之範圍,亦即空音候補位置,固定配置在1處(例如參照圖15),在收訊側係將各子載波之收訊功率之絕對值與功率閾值ThA
進行比較,以進行空音之判定。可是,若受到頻率選擇性衰減之影響等,子載波之收訊功率是每一頻率成分地發生很大的參差,則在如此的空音之判定方式下,會無法正確地偵測空音,其結果為,無法從空音抽出控制資訊的可能性會變得很高。
圖21中係圖示了,從AP1所被發送的已被配置空音的OFDM訊號、和傳播路中發生了頻率選擇性衰減後被AP2所接收的OFDM訊號。其中,同圖中的AP1的送訊OFDM訊號及AP2的收訊OFDM訊號之每一者中,是將通常音(必定被資料或導頻訊號所使用的子載波)以實線的箭頭來表示,並且將空音候補位置之子載波以虛線的箭頭來表示。又,縱軸係表示功率位準。
在圖21所示的例子中,將空音候補位置內的子載波之中的第1個、第3個、…、及第n個子載波分配成空音的OFDM訊號,係從AP1被發送。在AP1與AP2間的傳播路上,由於在所使用的頻帶之中,會發生低頻帶側衰減的此種頻率選擇性衰減,因此作為通常之單音訊號而被發送的低頻帶側的子載波之收訊功率會大幅地降低。例如,像是空音候補位置內的第2個子載波這樣,就算不是空音但是收訊功率也變成低於空音偵測用的絕對性的功率閾值ThA
,而會發生被誤判成空音的案例。其結果為,AP2變成無法從AP1之送訊封包之中途正確地取得控制資訊。
在實施例1中,是將空音候補位置之最末尾的子載波,當作同位位元來使用(參照圖15)。即使誤判了1個子載波,使用同位位元仍可偵測錯誤而可不必取得錯誤的控制資訊。然而,在複數個子載波上發生誤判之際,係若沒有使用較為高階的錯誤訂正碼則無法偵測出誤判,而恐怕會導致必要的資訊量變得龐大。
順便一提,不只頻率選擇性衰減,就連例如其他訊號是以雜訊的方式而輸入進來的情況等,會因為各式各樣的外部因素,誤判空音的風險是一直存在的。
於是,在實施例2中係介紹,在空音候補位置內,配置在空音判定之際作為收訊功率之相對性判斷基準的參照音的方法。在空音判定之際,除了將子載波之收訊功率與絕對性的功率閾值ThA
進行比較,還將其與基於參照音之收訊功率的相對性的閾值ThR
進行比較,藉此,可降低起因於外部因素的收訊功率之參差的影響。其中,假設參照音係為必定載有功率的單音訊號(子載波)。
圖22中係例示了,實施例2中的,含有參照音的空音候補位置之子載波之構成。同圖的箭頭係表示,OFDM訊號內的各子載波中所承載的單音訊號。實線所示的箭頭係表示通常音(必定被資料或導頻訊號所使用的子載波),虛線所示的箭頭係表示空音候補位置(可能是為了資訊傳達而變成空音的子載波之位置)。同圖中對虛線之箭頭所分別標示的號碼1~n係意味著子載波在空音候補位置內的位置。又,粗實線所示的箭頭,係表示參照音。又,縱軸係表示功率位準。參照音,係預定作為收訊功率之相對性的判斷基準而被使用的子載波,係為帶有功率的單音訊號。
在圖14所示的例子中,n個空音候補位置是被集中在一處而被配置。相對於此,在圖22所示的例子中,n個空音候補位置是被分配配置在OFDM訊號內,同時,在空音候補位置的各子載波的附近(或是相鄰於空音候補位置的各子載波的方式),配置參照音。在圖示的例子中,係在第1個與第2個空音候補位置之間、第3個與第4個空音候補位置之間、…、以及第(n-1)個與第n個空音候補位置之間,分配配置有參照音。也可以說成是,在各參照音的兩鄰,配置了空音候補位置。
參照音,係為必定載有功率的單音訊號(子載波),但亦可將導頻訊號當作參照音來利用。當然,亦可在導頻訊號以外之場所,配置參照音。
空音候補位置及參照音之配置,係不限定於圖22所示的例子。例如,只要是讓參照音之收訊功率與空音候補位置之收訊功率不會因為頻率選擇性衰減而有大幅變動的位置關係即可。
此外,在實施例2中,已配置空音的OFDM訊號送訊之際的空音配置位置的決定方法(亦即控制部202決定空音之配置的處理動作)、和已被配置空音的OFDM訊號在收訊之際的空音之判定方法(亦即空音偵測部224中判定空音的處理動作)是和上述的實施例1不同,但其他點係和實施例1相同。
圖23中係於實施例2中,將利用參照音來判定空音所需之處理程序,以流程圖之形式來表示。圖示的處理程序,係在通訊裝置200接收封包時,由空音偵測部224內的空音判定部606所執行。其中,同圖中,n係空音候補之子載波數,ThA
係空音判定時所被使用的絕對性的功率閾值,Thr
係將空音候補位置之收訊功率與參照音之收訊功率做相對比較所需之功率閾值。
首先,將變數k設定成初期值1(步驟S2301)。然後,空音判定部606,係從已經算出的,作為空音之候補的各子載波之收訊功率之資訊,取得空音候補位置內的第k個子載波之收訊功率Pk
(步驟S2302),接下來,取得空音候補位置內的第k個子載波之附近的參照音之收訊功率Pr
(步驟S2303)。
然後,空音判定部606,係將參照音之收訊功率Pr
與空音候補位置之收訊功率Pk
之差分(Pr
-Pk
),和功率閾值Thr
進行比較,並且,將空音候補位置之收訊功率Pk
與功率閾值ThA
進行比較(步驟S2304)。
參照音之收訊功率Pr
與空音候補位置之收訊功率Pk
之差分(Pr
-Pk
)係為功率閾值Thr
以上,且收訊功率Pk
係為功率閾值ThA
以下的情況下(步驟S2304之Yes),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成空音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=1此一資訊(步驟S2305)。
另一方面,參照音之收訊功率Pr
與空音候補位置之收訊功率Pk
之差分(Pr
-Pk
)係為功率閾值Thr
以上、或收訊功率Pk
係為功率閾值ThA
以下之其中任一方的閾值判定之條件未被滿足時(步驟S2304之No),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成通常音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=0此一資訊(步驟S2307)。
然後,空音判定部606,係檢查k是否未滿空音候補之子載波數n(步驟S2306)。k係為未滿空音候補之子載波數n的情況下(步驟S2306之Yes),則將k增值1後(步驟S2308),針對空音候補內的下個子載波,藉由和上述同樣之處理而判定是否為空音。
如此一來,空音判定部606,係在空音候補內的所有子載波(1~n)中進行空音判定處理(步驟S2306之No),於b1
~bn
上係為“1”或“0”之資訊會被抽出。這些判定結果係被送往控制部202。然後,在控制部202中,係將已被抽出之位元序列b1
~bn
之資訊,轉換成例如圖15所示的各控制資訊。
此外,如圖15所示的例子,在位元序列b1
~bn
之資訊之中,設有表示該當封包是否有空音所致之資訊傳達的旗標的情況下,則亦可設計成,空音判定部606,係在最初只針對相當於該旗標的子載波進行空音判定然後讀取其位元之值,來確認是否有進行空音所致之資訊傳達。然後,旗標沒有被設置(具體而言,b1
=0),得知這不是進行空音所致之資訊傳達的封包的情況下,則亦可略過空音候補之其他子載波及參照音之收訊功率算出、以及空音判定處理。
圖24中係圖示了,從AP1所被發送的已被配置空音的OFDM訊號、和傳播路中發生了頻率選擇性衰減後被AP2所接收的OFDM訊號。其中,同圖係表示了,在OFDM訊號內配置參照音的例子。又,同圖中的AP1的送訊OFDM訊號及AP2的收訊OFDM訊號之每一者中,是將通常音(必定被資料或導頻訊號所使用的子載波)以實線的箭頭來表示,將空音候補位置之子載波以虛線的箭頭來表示,並且將參照音以粗實線的箭頭來表示。又,縱軸係表示功率位準。
在圖24所示的例子中,將空音候補位置內的子載波之中的第1個、第3個、…、及第n個子載波分配成空音的OFDM訊號,係從AP1被發送。
此處,在AP1與AP2間的傳播路上,由於在所使用的頻帶之中,會發生低頻帶側衰減的此種頻率選擇性衰減,因此作為通常之單音訊號而被發送的低頻帶側的子載波之收訊功率會大幅地降低。例如,像是空音候補位置內的第2個子載波這樣,會變成比空音偵測用的絕對性的功率閾值ThA
還低的收訊功率。
在實施例2中,係還將空音候補位置之收訊功率和其附近的參照音之收訊功率之相對值,與功率閾值Thr
進行比較,若其中任一方之閾值判定之條件未被滿足,則判定為非空音。在圖24所示的例子中,空音候補位置內的第2個子載波之收訊功率係為未滿功率閾值ThA
,但與相鄰之參照音的收訊功率的差異係為小,而未滿功率閾值Thr
。因此,空音候補位置內的第2個子載波係可正確判定為是通常音。其結果為,AP2係即使從AP1之送訊封包之中途,仍可正確地取得控制資訊。
如此,若依據實施例2,則可減輕頻率選擇性衰減發生之際的影響,可正確地實施空音判定,這點希望能夠充分理解。 [實施例3]
在實施例1中係介紹了,在OFDM訊號內的一處把空音候補位置固定配置的資訊傳達手法(例如參照圖14)。相對於此,在實施例3中係介紹,把OFDM訊號的所有子載波都當成空音候補位置來使用的資訊傳達手法。
圖25中係例示了實施例3中的空音的配置候補。在實施例3中由於是將OFDM訊號內的所有子載波都當作空音候補位置,因此將圖中的所有子載波都以虛線箭頭來表示。
在實施例1中,是將1個控制資訊以空音所被分配的子載波之位置與數量之關係性來表現(例如參照圖15)。因此,在實施例1中,1個控制資訊是用2以上之空音來表現的情況也很多。相對於此,在實施例3中,是將表示1個控制資訊的空音之數量限制成1條以下,只藉由空音之子載波的位置來傳達資訊。
在圖26中係圖示了,實施例3中的空音之位置與控制資訊之關係。在圖26所示的例子中,作為欲用空音來傳輸的控制資訊,列舉有:表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元(相當於6位元)、剩餘送訊時間(相當於6位元)、送訊功率(相當於4位元)、UL/DL旗標…等之SR資訊。然後,OFDM訊號內的所有子載波之中的第1個、第2~65個、第66~129個、第130~145個、第146個…,是分別被配置成用來傳輸上記之各控制資訊所需之空音候補位置。又,將OFDM訊號內的最後亦即第N個子載波,分配成單純的錯誤偵測碼也就是同位位元。
於實施例3中藉由空音所傳達的控制資訊之種類,係和實施例1相同。其中,關於相當1位元以外之控制資訊,係並非將所欲傳達的資訊值以位元值表現,而是以分配空音(bk
=1)的子載波之位置來表現這點,是和實施例1不同。亦即,在實施例3中,只以分配空音(bk
=1)的子載波之位置k來表示控制資訊之內容(或者是資訊的值),同控制資訊中所被分配的其他子載波全部都設成通常音(bk
=0)。
若將第2~65個的合計64個子載波分配成BSS識別元用的空音候補位置,則藉由設成空音的唯一的子載波之位置,就可表現64種亦即相當於6位元的BSS識別元。例如,作為相當於6位元的BSS識別元而欲傳達“000001”此一資訊的情況下,則在被分配給BSS識別元之空音候補位置的第2~65個子載波之中,只將第2個子載波分配成空音,將第3~65個子載波全部都設成通常音而生成OFDM訊號。又,作為BSS識別元而欲傳達“000011”此一資訊的情況下,則只將第4個子載波分配成空音,將其以外的第2~3個、及第5~65個子載波全部都設成通常音而生成OFDM訊號。關於剩餘時間資訊或送訊功率等其他控制資訊也是,藉由分別被分配給各控制資訊的空音候補位置之中唯一設成空音的子載波之位置,就可同樣地表現控制資訊之內容。
實施例3係可以說成是,在已被分配成1個控制資訊的子載波(空音候補位置)之範圍內,藉由分配成空音的1條子載波之位置,來表現控制資訊的例子。若依據實施例3,則藉由各空音之位置來表現所欲傳達之資訊,同時,在OFDM訊號內所被配置的空音之總數係被固定。
在實施例3中,由於OFDM訊號內的所有子載波都變成空音候補位置,因此在空音偵測部224必須要計算所有子載波之收訊功率。因此,相較於實施例1,所需要的計算量或計算時間會增大。然而,在實施例3中,1OFDM符元中所含之空音之總數係被固定,因此相較於實施例1,可較為減少OFDM訊號中所含之空音之總數。因此,若依據實施例3,則可將伴隨空音之分配所帶來的資料速率之降低抑制到某種程度,同時,頻率選擇性衰減等之外部因素所致之空音誤判之偵測也變得容易,具有如此優點。
藉由圖26所示的空音而被傳達的控制資訊之中,剩餘送訊時間係為隨時間變動的參數,但表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元、送訊功率、UL/DL旗標係為固定的參數。在封包之中途任一控制資訊有發生時間變動時,則該控制資訊所對應之子載波在封包之中途會從空音切換成通常音,或從通常音切換成空音。
圖27中係圖示了本實施例中的子載波的時間變動例。其中,於同圖中,橫軸係表示時間,縱軸係表示頻率。又,在同圖中,係表示了前文訊號後的資料訊號部分,1個四角形係表示了各OFDM符元中的1子載波。假設通訊裝置200的控制部202,係在封包之送訊時,如圖示般地從OFDM訊號的所有子載波之中,決定空音之位置。此外,在本實施例中,在1OFDM符元內所被分配的空音之總數係被固定化,因此控制部202係從OFDM訊號之中,只需要決定要分配給空音的子載波之位置。
在圖27所示的例子中,為了進行空音所致之資訊傳達,將空音候補位置內的第1個子載波,設成空音,來表示b1
=“1”。然後,作為BSS識別元而欲傳達“000011”此一資訊的情況下,則在第2個~第65個子載波之中,只將第4個分配成空音,將其以外的第2~3個、及第5~65個所有子載波都設成通常音。又,作為送訊功率資訊而欲傳達“0011”此一資訊的情況下,則在第130個~第145個子載波之中,只將第132個分配成空音,將其以外的第130~131個、及第133~145個所有子載波都設成通常音。又,在想要以UL/DL旗標來表示這是UL的情況下,則將第146個設成空音,來表示b146
=“1”。然後,關於這些不隨時間變動的參數,係將要設成空音的子載波予以固定化,而生成OFDM訊號。
另一方面,如剩餘送訊時間資訊,關於封包送訊中值會發生改變的資訊,係每一定期間地變更要設成空音的子載波之位置。在圖27所示的例子中,最初係為了表示剩餘送訊時間“3”此一資訊值,而在第66個~第129個子載波之中只將第68個分配成空音,其以外的第66~67個、及第69~129個所有子載波都設成通常音。其後,在剩餘送訊時間資訊變更時序上,回應於已經變更成把資訊計數減1而成的“2”此一資訊值這件事情,而僅將第67個分配成空音,將其以外的第66個、及第68~129個所有子載波都設成通常音。
在實施例3中,已配置空音的OFDM訊號送訊之際的空音配置位置的決定方法(亦即控制部202決定空音之配置的處理動作)、和已被配置空音的OFDM訊號在收訊之際的空音之判定方法(亦即空音偵測部224中判定空音的處理動作)是和上述的實施例1不同,但其他點係和實施例1相同。
圖28中係於實施例3中,在通訊裝置200接收封包之際,將用來判定空音所需之處理程序,以流程圖之形式來表示。其中,於同圖中,N係OFDM訊號的所有子載波之數量(空音候補之子載波數),ThA
係空音判定中所被使用的功率閾值(收訊功率低於功率閾值ThA
的子載波,係被判定成空音)。
首先,將變數k設定成初期值1(步驟S2801)。然後,空音判定部606係取得收訊功率計算部605所算出的,第k個子載波之收訊功率Pk
(步驟S2802),將該收訊功率Pk
與功率閾值ThA
進行比較(步驟S2803)。
收訊功率Pk
係為功率閾值ThA
以下的情況下(步驟S2803之Yes),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成空音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=1此一資訊(步驟S2804)。
另一方面,收訊功率Pk
係為高於功率閾值ThA
的情況下(步驟S2803之No),則空音判定部606,係將空音候補位置內的第k個子載波判定成通常音,獲得位元序列中的第k個位元bk
=0此一資訊(步驟S2805)。
然後,空音判定部606,係在被分配給相同控制資訊的空音候補位置內,檢查已被判定成空音的子載波是否存在2個以上(步驟S2806)。
在實施例3中,被分配給1個控制資訊的空音候補位置內,空音之數量係被限制成1道以下這件事情是已被規定(前述),因此在同範圍內不會存在有2個以上之空音。因此,被分配給相同控制資訊的子載波之範圍內,bk
=1若被判定2次以上時(步驟S2806之Yes),就可得知是誤判。在如此情況下,空音判定部606,係認定空音所致之資訊取得為失敗(步驟S2807),將目前為止所取得的資訊全部都丟棄而結束本處理。
又,被判定為bk
=1的子載波係為1個以下的情況下(步驟S2806之No),則空音判定部606係檢查k是否未滿OFDM訊號之子載波之總數N(步驟S2808)。k係為未滿OFDM訊號之子載波總數N的情況下(步驟S2808之Yes),則將k增值1後(步驟S2809),針對空音候補內的下個子載波,藉由和上述同樣之處理而判定是否為空音。
然後,一旦k到達OFDM訊號之子載波之總數N(步驟S2808之No),則空音判定部606係認為OFDM訊號的所有子載波(1~N)上的空音判定處理都平安結束,空音所致之資訊取得為成功(步驟S2810)。空音判定部606所致之判定結果,係被送往控制部202。在控制部202中,係已被判定為空音的子載波之位置之資訊,依照圖26而轉換成各控制資訊。
此外,如圖26所示的例子,在OFDM訊號之中,設有表示該當封包是否有空音所致之資訊傳達的旗標的情況下,則亦可設計成,空音判定部606,係在最初只針對相當於該旗標的子載波進行空音判定然後讀取其位元之值,來確認是否有進行空音所致之資訊傳達。然後,旗標沒有被設置(具體而言,b1
=0),得知這不是進行空音所致之資訊傳達的封包的情況下,則亦可略過空音候補之其他子載波之收訊功率算出、以及空音判定處理。
控制部202,係可基於從空音判定部606依照圖28所示的處理程序的判定結果所取得之控制資訊,來控制欲開始空間再利用動作的通訊裝置200之動作。通訊裝置200的空間再利用動作,係可依照例如圖19所示的處理程序而實施。此處,關於空間再利用動作的細節,省略說明。
目前為止,作為實施例1~3,關於空音所致之資訊傳達手法、或空音之偵測方法是說明了數個例子,但本說明書中所提案的技術係不限定於這些方法。亦可使用實施例1~3之其中2種以上之實施例之組合,來進行空音所致之資訊傳達。例如,亦可對實施例3的,將表示1個控制資訊的空音之數量限制成1道以下而只以空音之子載波之位置來傳達資訊的方法,組合實施例2的利用參照音的方法。
又,在上述的實施例1~3中,雖然說明了,將1個空音分配給1個子載波,亦即將帶有資訊的單位設成1個子載波來說明,但亦可用例如複數個子載波單位來進行空音所致之資訊傳達。此情況下,空音判定部606係以子載波單位來進行空音之判定,但亦可只有在被視為1單位之個數的子載波係為空音之情況下,才賦予“(bk
=)1”此一資訊。藉由以複數個子載波單位來進行空音所致之資訊傳達,可減輕頻率誤差等之影響。
又,通訊裝置200適用MIMO(Multiple Input Multiple Output)等之通訊方式來進行複數個串流之送訊的情況下,則對所有的串流都賦予相同的控制資訊,使得成為空音的子載波之位置在串流間都為一致,較為理想。
又,進行空音所致之資訊傳達的規則,係在網路內的所有無線終端間皆為共通,較為理想。進行空音所致之資訊傳達的規則,係為對子載波分配空音的規則(空音候補位置、或參照音之利用之有無)、或空音之位置與控制資訊之關係等。在特定的網路且為封閉的無線環境下進行空音所致之資訊傳達的情況下,則亦可在該當網路內設計獨有的規則,而使各無線終端動作。 [實施例4]
目前為止,作為實施例1~3是說明了,將空音所致之資訊傳達手法,以空間再利用技術之效果改善為目的而做適用的實施例。藉由將空間再利用時所必要之資訊進行空音所致之資訊傳達,就可不必仰賴前文訊號,即使從封包之中途加以取得,仍可進行SR封包之送訊之判斷或送訊參數之設定。相對於此,在實施例4中則是介紹,將空音所致之資訊傳達手法,適用於往FD終端的封包送訊判斷的實施例。
圖29中係模式性圖示了,實施例4所述之無線通訊系統之構成例。圖示的系統,係由Full Duplex型,亦即,從旗下之STA的UL封包之收訊與往旗下之STA的DL封包之送訊是可同時處理的1台AP(以下亦稱「FD-AP」)、和在該FD-AP之旗下動作的2台STA亦即STA3及STA4所構成。假設FD-AP係對STA3及STA4進行DL通訊,STA3與STA4係對FD-AP進行UL通訊。又,假設FD-AP、以及STA3、STA4係皆具備圖2所示的裝置構成。
圖30中係圖示了,於圖29所示的系統構成中,在FD-AP與STA4間進行Full Duplex通訊所需之通訊程序例。但是,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。
在FD-AP開始向STA3進行DL封包之送訊之際,FD-AP係在前文訊號內含入表示UL封包之收訊係為可能的資訊(以下亦稱為「UL收訊可能旗標))而發送。
STA4係在取得了FD-AP之送訊封包之前文訊號之際,同BSS中所屬的STA4,係藉由UL收訊可能旗標而判斷為FD-AP還可以接收UL訊號的情況下,則可中斷該當封包之收訊,進行後退之後,向FD-AP開始UL封包之送訊。此外,在前文訊號內不含UL收訊可能旗標的情況下,則STA4係根據前文訊號內的資訊來設定NAV(送訊抑制期間)。
如此,FD-AP係在自身所發送的封包前文訊號內設置UL收訊可能旗標,藉此,就可自律分散性地同時進行UL封包收訊與DL封包送訊。
藉由FD-AP進行如此的Full Duplex通訊,可提升旗下的STA的送訊機會,因此可期待增加通訊資源的效果。
圖31中係圖示了,基於前文訊號內所被記載的UL收訊可能旗標而無法在FD-AP與STA4間進行Full Duplex通訊時的通訊程序例。但是,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。
STA4係在接收到本台的連接目標也就是FD-AP所發送之封包之際,為了決定是否可向FD-AP進行UL封包之送訊,必須要將該封包內的前文訊號予以接收,而偵測UL收訊可能旗標。可是,在FD-AP開始封包送訊之際,STA4是正處於其他處理中(例如封包送訊(Tx)中、或其他封包收訊(Rx)中)的情況下,則STA4係無法取得從FD-AP所被發送之封包的前文訊號。又,STA4在其他處理完成的時點上,會錯過來自FD-AP的送訊封包的前文訊號。因此,STA4係不會取得UL收訊可能旗標。其結果為,無論FD-AP是否處於可以接收UL封包的狀況,STA4係都無法進行UL送訊是否為可能的判斷,而錯失送訊機會。
重點是,STA4係即使錯過來自FD-AP的送訊封包的前文訊號之收訊,即使從封包之中途,仍希望可以取得UL收訊可能旗標。STA4,係即使在封包之中途也能取得UL收訊可能旗標,藉此,可增加上鏈之送訊機會,進而增加通訊資源。
在實施例4中,身為FD-AP而動作的通訊裝置200,係在DL封包之送訊時,發送出(並非前文訊號而是)即使從封包之中途也可傳達在UL封包之送訊是否為可能之判斷上所必要之資訊的此種封包。又,在實施例4中,在FD-AP之旗下身為STA而動作的通訊裝置200,係在DL封包之收訊時,即使錯過前文訊號之收訊,仍可從封包之中途取得在UL封包之送訊是否為可能之判斷上所必要之資訊。因此,藉由具備圖2所示的裝置構成的無線終端來形成無線通訊系統,就可系統全體地增加進行空間再利用之機會,提升吞吐率。
具體而言,在實施例4中,身為FD-AP而動作的通訊裝置200,係DL封包之送訊時,依照欲賦予給DL封包之資訊而決定要設成空音的子載波,生成已決定之子載波係為空音的OFDM訊號,進行DL封包之送訊。欲賦予給DL封包之資訊,係為UL封包之送訊是否為可能之判斷上所必要之資訊以及UL封包的送訊控制上所必要之資訊,係為BSS識別元、送訊時間資訊、UL收訊可能旗標等。
作為設定空音之位置及數量的方式,係可舉出2種模態。1種是,將空音候補位置予以固定,令實施的空音之位置與數量帶有資訊的方式。另外1種是,將空音之數量予以固定,令空音之位置帶有資訊的方式。
亦可隨著時間變動的資訊,而使空音之位置或數量做變化。空音的最小單位,係亦可為1子載波也可為複數子載波。又,若有複數串流的情況,則各串流間是將相同的子載波設成空音。這是為了防止複數串流所致之子載波會重疊,導致在收訊側無法偵測空音。
又,在實施例4中,在FD-AP之旗下身為STA而動作的通訊裝置200,係如上記般地在進行空音所致之資訊傳達的DL封包之收訊時,即時無法接收前文訊號,仍可將DL封包的OFDM訊號(DATA部分)藉由簡易同步而加以偵測,測定各子載波之收訊功率,偵測空音,藉此而可取得UL封包之送訊是否為可能之判斷上所必要之資訊以及UL封包的送訊控制上所必要之資訊(同上)。
圖32中係將通訊裝置200於實施例4中身為FD-AP而動作之際的處理程序,以流程圖之形式來表示。
控制部202,係在該當FD-AP並非封包收訊中時(步驟S3201之No),以使得UL收訊可能旗標會是1的方式,來決定分配空音的子載波之位置(步驟S3203)。
又,控制部202,係在該當FD-AP是正在封包收訊中時(步驟S3201之Yes),以使得UL收訊可能旗標會是0的方式,來決定分配空音的子載波之位置(步驟S3203)。此外,分配空音的子載波之位置,係亦可依照上述的實施例1~3之其中任一者中所介紹的方法而決定。
接下來,OFDM訊號生成部211係生成,步驟S3202或S3203中由控制部202所決定之位置之子載波係為空音的此種OFDM訊號(步驟S3204)。
然後,類比訊號轉換部212,係將已被生成之OFDM訊號進行DA轉換成類比訊號,RF送訊部213,係將已被類比訊號轉換部212所生成之類比訊號,升轉成RF訊號並且進行功率增幅。其後,RF訊號係透過天線共用部201,從天線以電磁波的方式朝空中而被放出,在後退結束後進行OFDM訊號之送訊(步驟S3205)。
如圖32所示的處理程序,係身為FD-AP而動作的通訊裝置200在OFDM符元生成時,隨時執行。隨著FD-AP自身的狀態,表示UL收訊可能旗標的子載波之狀態會改變。例如,FD-AP已經開始DL封包之送訊的時點上,由於尚未接收到UL封包,因此以使得UL收訊可能旗標係為“1”的方式,使用空音而發送OFDM訊號。其後,FD-AP在DL封包送訊之中途開始接收到某種封包的情況下,則此使得從其下個OFDM符元起UL收訊可能旗標會變成“0”的方式,變更空音之有無或設定成空音的子載波之位置。
如此一來,在FD-AP的周圍(或是旗下)存在有複數個STA的此種無線通訊環境下,複數STA係分別,不只FD-AP之送訊封包之前文訊號就連從封包之中途都可取得UL收訊可能旗標,來判斷UL封包之送訊是否為可能,而可獲得送訊機會。又,任一STA判斷為UL封包而先開始了UL封包之送訊的情況下,則FD-AP係從封包之中途將UL收訊可能旗標變更成“0”,藉此,旗下的STA係可隨時判斷成UL封包送訊為不可能,而可防止和已經開始UL送訊的封包發生碰撞。
圖33中係例示了,實施例4中的空音之位置與控制資訊之關係。在同圖中,欲傳達的各資訊是以位元序列(b1
~bn
)來表示。然後,在要傳達bk
=“1”的情況下,係將空音候補位置內的第k個子載波分配成空音,在要傳達bk
=“0”的情況下,係將空音候補位置內的第k個子載波設成通常之單音訊號,而生成OFDM訊號。
在圖33所示的例子中,作為欲用空音來傳輸的控制資訊,列舉有:表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元(相當於6位元)、剩餘送訊時間(相當於6位元)、UL收訊可能旗標…等之Full Duplex通訊所需的控制資訊。將這些控制資訊,在空音候補位置內的n個子載波之中,分別分配至第1個、第2~7個、第8~13個、第14個、…。又,將空音候補位置的最後的子載波,分配成單純的錯誤偵測碼也就是同位位元。圖33,係和圖15同樣地,是將欲傳達的1個控制資訊,藉由分配成空音的子載波之數量與位置之關係性而加以表現的例子。
此外,於本實施例中,亦可連同圖33所示以外的控制資訊,一併藉由空音而加以傳達。例如,亦可將像是送訊功率資訊或UL/DL旗標這類在空間再利用技術之實施時所必要之資訊,連同Full Duplex通訊之控制資訊一併予以傳達。藉此,在接收資訊的無線終端側,可以同時進行空間再利用技術與Full Duplex通訊之適用。
一旦控制部202決定這些控制資訊之每一者的內容,就將已被決定的控制資訊,以位元序列(b1
~bn
)加以表現。然後,OFDM訊號生成部211,係在空音候補位置內,於該位元序列中將“1”之位元位置所對應之子載波的位置分配成空音,同時,於同位元序列中將“0”之位元位置所對應之子載波的位置設成通常之單音訊號,而生成OFDM訊號。
藉由空音而被傳達的上記的控制資訊之中,剩餘送訊時間以及UL收訊可能旗標係為隨時間變動的參數,但表示空音資訊之有無的旗標、BSS識別元係為固定的參數。又,同位位元,係隨應於隨時間變動之參數的變化而變化。在封包之中途任一控制資訊有發生時間變動時,則該控制資訊所對應之子載波在封包之中途會從空音切換成通常音,或從通常音切換成空音。
圖34中係圖示了本實施例中的子載波的時間變動例。其中,於同圖中,橫軸係表示時間,縱軸係表示頻率。又,在同圖中,係表示了前文訊號後的資料訊號部分,1個四角形係表示了各OFDM符元中的1子載波。假設通訊裝置200的控制部202,係在封包之送訊時,如圖示般地決定空音候補位置內的子載波中的空音之位置及數量。
在圖34所示的例子中,為了進行空音所致之資訊傳達,將空音候補位置內的子載波之中的第1個設成空音,來表示b1
=“1”。然後,作為BSS識別元而想要發送“011000”此一資訊的情況下,則在第2個~第7個子載波之中的第5個與第6個,分配空音。然後,關於這些不隨時間變動的參數,係將要設成空音的子載波予以固定化,而生成OFDM訊號。
另一方面,像是剩餘送訊時間資訊以及UL收訊可能旗標,關於封包送訊中值會發生改變的資訊,係每一定期間地變更要設成空音的子載波之位置。
在圖34所示的例子中,作為剩餘送訊時間資訊,最初係為了表示“000100”此一資訊而僅將空音候補位置內的第10個子載波設成空音,但在剩餘送訊時間資訊變更時序,為了將資訊變更成計數減1的“000011”,因此將第10個子載波變更成通常之單音訊號,並且將第8個及第9個子載波變更成空音。
又,在圖34所示的例子中,FD-AP最初是可接收UL封包,但在同圖中的第4OFDM符元之時刻上開始封包之收訊,其結果為,變更成UL封包之收訊係為不可能的狀態。因此,空音候補位置內的第14個子載波,係直到第3OFDM符元為止都是被分配成空音,但於第4OFDM符元中就切換成通常的單音訊號。
又,隨應於控制資訊的時間變動,而將同位位元這類錯誤訂正碼予以變更,並將已被分配給同位位元之傳達的子載波,從空音變更成通常音,或從通常音變更成空音。
身為FD-AP而動作的通訊裝置200的控制部202,係隨應於例如本台是否正在封包收訊中,而判斷UL封包之收訊是否為可能。然後,控制部202係判斷為可接收UL封包的情況下,則決定在空音候補位置內將第14個子載波分配成空音,但若判斷為無法接收UL封包的情況下,則決定將該子載波設成通常的單音訊號。然後,控制部202,係將已經決定成要分配給空音的子載波之位置,傳達給OFDM訊號生成部211,OFDM訊號生成部211係生成已被指定之子載波之位置係為空音的OFDM訊號。
相對於此,FD-AP的周邊(或是FD-AP的旗下)的STA,係即使是從FD-AP所被發送之封包之中途,仍可藉由判定OFDM訊號中的,空音候補位置內的第14個子載波是否為空音,來判斷往FD-AP的UL封包送訊是否為可能。又,在來自FD-AP的送訊封包之中途,即使空音候補位置內的第14個子載波之狀態隨時間變動,STA係仍可對應於其,而正確地判斷往FD-AP的UL封包送訊是否為可能。
此外,在圖33及圖34中,係和實施例1同樣地,是將欲傳達的1個控制資訊,藉由分配成空音的子載波之位置與數量之關係性而加以表現的例子。當然,於實施例4中也是,和實施例3同樣地,可以適用,在已被分配成1個控制資訊的子載波(空音候補位置)之範圍內,藉由分配成空音的1條子載波之位置,來表現控制資訊而進行資訊傳達的手法。又,亦可如實施例2般地,適用利用參照音的手法。
圖35中係將,本實施形態所述之通訊裝置200,利用從其他無線終端藉由空音所被傳達之控制資訊來實施Full Duplex動作所需之處理程序,以流程圖之形式加以圖示。此處,想定通訊裝置200,是在FD-AP之旗下身為STA而動作。圖示的處理程序,係以控制部202為主體而被實施。此外,假設空音偵測部224內的空音判定部606,是依照例如圖18所示的處理程序,而執行空音之判定處理。
首先,控制部202係檢查,從空音偵測部224所致之偵測結果,是否能夠正確地取得資訊(步驟S3501)。具體而言,控制部202係檢查,OFDM訊號中的空音候補位置之開頭的子載波是否為空音(亦即b1
==1),是否表示有空音所致之資訊傳達。又,控制部202,係使用從空音候補位置之最末尾的子載波所抽出的同位位元,進行已被空音判定部606所抽出的位元序列b1
~bn
的同位檢查,就可檢查是否能夠從空音正確地取得控制資訊。
此外,於步驟S3501中,從OFDM訊號中之空音無法取得控制資訊的情況下,則會包含:表示沒有空音所致之資訊傳達(b1
==0)的情況、和藉由空音判定所得到的位元序列b1
~bn
中有發生同位錯誤情況。
然後,從OFDM訊號中的空音能夠取得控制資訊的情況下(步驟S3501之Yes),則控制部202,係使用已取得之控制資訊中所含之BSS識別元,檢查收訊中的封包是否與自己所屬的BSS一致(步驟S3502)。
藉由空音而被傳達之控制資訊所表示的BSS識別元是與自己所屬的BSS不一致的情況下(步驟S3502之No),則已接收之封包係為從其他BSS所到來的OBSS訊號,有可能可以藉由空間再利用而發送封包。於是,控制部202,係將收訊中之封包之收訊功率與所定之功率閾值進行比較,以判斷空間再利用所致之封包之送訊是否為可能(步驟S3503)。此處所謂的功率閾值係為例如,用來偵測來自其他BSS之訊號之功率(Power Detection)所需之OBSS-PD。
已接收之OBSS訊號之收訊功率是OBSS-PD以下的情況下(步驟S3503之Yes),則控制部202係判斷為,適用了空間再利用技術的SR封包之送訊係為可能。此時,控制部202,係適宜利用藉由空音而被傳達之資訊,來設定SR封包的適切的送訊參數(送訊功率、封包長度等)。然後,控制部202,係令通訊裝置200遷移至IDLE狀態(電波未使用),而繼續開始後退(步驟S3504)。一旦後退結束,則控制部202係對送訊部210指示SR封包之送訊。
另一方面,已接收之OBSS訊號之收訊功率超過OBSS-PD的情況下(步驟S3503之No),則控制部202係判斷為,適用了空間再利用技術的SR封包之送訊係為不可能。此時,控制部202,係令通訊裝置200遷移至BUSY狀態(電波使用中)(步驟S3506),而不開始空間再利用動作,而結束本處理。
又,藉由空音而被傳達之控制資訊所表示的BSS識別元是與自己所屬的BSS一致的情況下(步驟S3502之Yes),則控制部202係還會檢查同控制資訊中所含之UL收訊可能旗標是否被設定成“1”,封包送訊來源之FD-AP是否處於可接收封包之狀態(步驟S3505)。
此處,UL收訊可能旗標是被設定成“1”,得知往FD-AP的UL封包送訊係為可能的情況下(步驟S3505之Yes),則控制部202係令通訊裝置遷移至IDLE狀態(電波未使用),繼續開始後退(步驟S3504)。一旦後退結束,則控制部202係對送訊部210指示UL封包之送訊。
又,UL收訊可能旗標是被設定成“0”,得知FD-AP是處於無法接收封包之狀態的情況(步驟S3505之No)、以及無法從OFDM訊號中之空音取得控制資訊的情況下(步驟S3501之No),則控制部202係令通訊裝置200遷移至BUSY狀態(電波使用中)(步驟S3506),而等待直到該當封包之送訊結束。
又,在步驟S3505中,即使曾經一度判斷為可向FD-AP進行UL封包之送訊的情況下,在步驟S3504中隨機時間等待中,若UL收訊可能旗標隨時間變動而變成“0”的情況下,則同樣地,控制部202係令通訊裝置200遷移至BUSY狀態(電波使用中)(步驟S3506),而等待直到該當封包之送訊結束。
圖36係圖示了,利用藉由空音所取得之控制資訊而可進行UL封包之送訊的通訊程序例。但是,此處係想定了圖29所示的無線通訊環境。又,同圖的橫軸係為時間軸,各軸上的白色長方形係表示,在橫軸上之位置所對應之時刻的從符合之通訊裝置所被發送之訊框,並且,從訊框往縱方向延伸的點線之箭頭的指向是表示訊框的抵達目的地。
STA4係在接收到本台的連接目標也就是FD-AP所發送之封包之際,為了決定是否可向FD-AP進行UL封包之送訊,必須要將該封包內的前文訊號予以接收,而偵測UL收訊可能旗標(前述)。此處,在FD-AP開始封包送訊之際,STA4是正處於其他處理中(例如封包送訊(Tx)中、或其他封包收訊(Rx)中)的情況下,則STA4係無法取得從FD-AP所被發送之封包的前文訊號。又,STA4在其他處理完成的時點上,會錯過來自FD-AP的送訊封包的前文訊號。因此,STA4,從前文訊號係無法取得UL收訊可能旗標。
然而,STA4,係在從FD-AP所接收到的OFDM訊號(DL封包之DATA部分)中從藉由空音而被傳達的資訊,可以取得UL收訊可能旗標。因此,STA4係依照從前文訊號以後的OFDM訊號(DL封包之DATA部分)所偵測到的空音而取得的UL收訊可能旗標,而即使在FD-AP之封包送訊中,仍可開始UL封包送訊。
重點是,若依據本說明書中所揭露之技術,則在FD-AP之旗下身為STA而動作的通訊裝置200,係即使是從他台所被發送的封包之中途,仍可藉由進行OFDM訊號偵測,而可判斷UL封包之送訊是否為可能,可獲得較多的送訊機會,進而增加通訊資源。
此外,用來同時實施FD-AP所致之DL封包之送訊、和旗下之STA所致之UL封包之送訊所需之系統構成,係不限定於圖29所示。只要有已被建立連接的複數個無線終端存在,對各個無線終端係有周圍終端存在的話,則只要滿足上述的條件即可,無論無線終端間的位置關係為何。
若依據本說明書中所揭露的技術,則發送封包的無線終端,係可將原本記載於前文訊號中的資訊,即使跨越到封包送訊中,仍可加以傳達之。又,所欲傳達的資訊在封包送訊中會隨時間變動的情況下,則可相應於其而即使是從封包之中途,仍可變更藉由空音所傳達之資訊。
又,若依據本說明書中所揭露的技術,則接收封包的無線終端,係即使錯過前文訊號,仍可從封包之中途,取得必要之資訊。無線終端,係可使用藉由空音而被傳達之資訊,來進行例如空間再利用技術之適用時的本台之封包之送訊之可否判斷或送訊參數之調整,或進行對FD終端之封包送訊之可否判斷等等。因此,無線終端係可獲得較多的送訊機會,可增加通訊資源,提升系統全體的吞吐率。 [產業上利用之可能性]
以上,一面參照特定實施形態,一面詳細說明了本說明書所揭露之技術。可是在此同時,在不脫離本說明書所揭示的技術之要旨的範圍內,當業者可以對該實施形態進行修正或代用,此乃自明事項。
若依據本說明書中所揭露的技術,則可將原本使用前文訊號而被傳達的資訊,用前文訊號以後的OFDM訊號也能加以傳達之,因此,收訊側的無線終端,係即使錯過前文訊號,仍可從封包之中途取得之。若依據本說明書中所揭露的技術,則可將例如空間再利用技術或對FD終端進行封包送訊時所必要之資訊,即使從封包之中途仍可加以取得,因此無線終端係可獲得較多的送訊機會,可增加通訊資源,也可提升系統全體的吞吐率。
又,在本說明書中,雖然是以藉由封包中配置空音的子載波之位置及數量來發送SR資訊的實施形態為中心做說明,但也可藉由同樣之方法,將SR資訊以外的各式各樣的控制資訊,從封包之中途也可加以發送。
本說明書中所揭露的技術對於例如符合IEEE802.11ax的無線通訊系統做適用,但當然,即使對於符格其他各式各樣之通訊規格的系統,也可同樣地適用。
重點是,僅以例示形態來說明本說明書所揭露的技術,但不應把本說明書的記載內容做限定解釋。本說明書所揭露之技術的要旨,應要參酌申請專利範圍。
此外,本說明書所揭露的技術,係亦可採取如下之構成。 (1)一種通訊裝置,係具備: 控制部,係依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音的子載波;和 送訊部,係生成前記已決定之子載波是空音的多重載波訊號,並予以無線送訊。 (2)如上記(1)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係對應於前記資訊而決定要設成空音的子載波之位置及個數。 (2-1)如上記(2)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係在多重載波訊號中所被事先決定的空音候補位置之範圍內,決定要設成空音的子載波之位置及個數。 (3)如請求項1所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係決定要設成對應於前記資訊之空音的子載波之位置。 (3-1)如上記(3)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係將要設成空音的子載波之個數加以固定,而決定要設成對應於前記資訊之空音的子載波之位置。 (4)如上記(1)乃至(3)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係隨應於前記資訊之時間變動而變更要設成空音的子載波。 (5)如上記(1)乃至(4)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係以1子載波單位或是複數子載波單位,來決定要設成空音的子載波。 (6)如上記(1)乃至(5)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記送訊部,係在發送複數串流之際,在各串流中將相同子載波設成空音。 (7)如上記(1)乃至(6)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係依照含有BSS識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、識別上鏈通訊或下鏈通訊之旗標、表示是否可接收封包之旗標之其中至少1者的前記資訊,來決定要設成空音的子載波。 (7-1)如上記(7)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係在藉由空音而傳達前記資訊時,是對特定的子載波分配空音。 (8)如上記(1)乃至(7)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係依照還含有藉由空音所傳達之前記資訊的錯誤偵測或訂正用的碼的前記資訊,來決定要設成空音的子載波。 (9)如上記(1)乃至(8)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記送訊部,係在對各子載波賦予了資料後,對已被決定要設成空音的子載波,插入空音。 (10)如上記(1)乃至(8)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記送訊部,係在對各子載波賦予了資料後,將已被決定要設成空音的子載波,置換成空音。 (11)一種通訊方法,係具有: 控制步驟,係依照賦予給封包之資訊而決定要設成空音的子載波;和 送訊步驟,係生成前記已決定之子載波是空音的多重載波訊號,並予以無線送訊。 (12)一種通訊裝置,係具備: 判定部,係根據已接收之多重載波訊號,來判定已被分配成空音的子載波;和 控制部,係基於前記判定部所致之空音的判定結果而取得資訊。 (13)如上記(12)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係還基於已取得之前記資訊,來進行封包的送訊控制。 (14)如上記(12)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係基於已取得之前記資訊,來判斷空間再利用所致之封包之送訊是否為可能、或是進行同封包的送訊參數之調整。 (15)如上記(12)乃至(14)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係基於從Full Duplex終端所接收到之多重載波訊號的前記判定部所致之空音的判定結果,來判斷對前記Full Duplex終端的封包之送訊是否為可能、或是進行同封包的送訊參數之調整。 (16)如上記(12)乃至(15)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係基於已被前記判定部判定為空音的子載波之位置及個數,而取得前記資訊。 (17)如上記(12)乃至(15)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係基於已被前記判定部判定為空音的子載波之位置,而取得前記資訊。 (17-1)如上記(17)所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係在已被前記判定部判定為空音的子載波之個數是想定數以外的情況下,判斷為是誤判。 (18)如上記(12)乃至(17)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記控制部,係基於已取得之前記資訊中所含之錯誤偵測或訂正用的碼,來判斷前記資訊之取得是否成功。 (19)如上記(12)乃至(18)之任一項所記載之通訊裝置,其中, 前記判定部,係基於每一子載波之收訊功率,來判定已被分配成空音的子載波。 (20)如上記(19)所記載之通訊裝置,其中, 前記判定部,係基於將各子載波之收訊功率與第1閾值做比較的結果,來判定子載波是否為空音。 (21)如上記(19)所記載之通訊裝置,其中, 前記判定部,係將比前記第1閾值還高,且比附近的參照音之收訊功率還低了第2閾值以上的收訊功率的子載波,判定為空音。 (22)一種通訊方法,係具有: 判定步驟,係根據已接收之多重載波訊號,來判定已被分配成空音的子載波;和 控制步驟,係基於前記判定步驟所致之空音的判定結果而取得資訊。
200‧‧‧通訊裝置201‧‧‧天線共用部202‧‧‧控制部203‧‧‧資料處理部210‧‧‧送訊部211‧‧‧OFDM訊號生成部212‧‧‧類比訊號轉換部213‧‧‧RF送訊部 220‧‧‧收訊部221‧‧‧RF收訊部222‧‧‧數位訊號轉換部223‧‧‧OFDM訊號解調部224‧‧‧空音偵測部301‧‧‧編碼部302‧‧‧對映部303‧‧‧序列/平行轉換部304‧‧‧空音生成部305‧‧‧導頻插入部306‧‧‧逆傅立葉轉換(IFFT)部307‧‧‧保護區間(GI)插入部308‧‧‧平行/序列轉換部501‧‧‧時間同步處理部502‧‧‧頻率同步處理部503‧‧‧保護區間(GI)去除部504‧‧‧高速傅立葉轉換(FFT)部505‧‧‧頻道推定部506‧‧‧頻道等化部507‧‧‧相位追蹤部508‧‧‧相位旋轉補正部509‧‧‧子載波解調部510‧‧‧解碼部601‧‧‧簡易時間同步處理部602‧‧‧簡易頻率同步處理部603‧‧‧保護區間(GI)去除部604‧‧‧高速傅立葉轉換(FFT)部605‧‧‧收訊功率計算部606‧‧‧空音判定部801、802‧‧‧延遲器群803‧‧‧乘算器群804‧‧‧合算器805‧‧‧延遲器806‧‧‧乘算器807‧‧‧峰值判定器 1001‧‧‧延遲器1002‧‧‧除算器1003‧‧‧相位器1004‧‧‧頻率轉換器3701‧‧‧編碼部3702‧‧‧交錯部3703‧‧‧對映部3704‧‧‧序列/平行(S/P)轉換部3705‧‧‧空音生成部3706‧‧‧導頻插入部3707‧‧‧逆傅立葉轉換(IFFT)部3708‧‧‧保護區間插入部3709‧‧‧平行/序列(P/S)轉換部AP‧‧‧基地台STA‧‧‧子機
[圖1]圖1係無線通訊系統之構成例的圖示。 [圖2]圖2係通訊裝置200之構成例的圖示。 [圖3]圖3係OFDM訊號生成部211之構成例的圖示。 [圖4]圖4係圖3所示的OFDM訊號生成部211內的訊號生成例的圖示。 [圖5]圖5係OFDM訊號解調部223之構成例的圖示。 [圖6]圖6係空音偵測部224之構成例的圖示。 [圖7]圖7係OFDM訊號之構成例的圖示。 [圖8]圖8係簡易時間同步處理部601之構成例的圖示。 [圖9]圖9係圖8所示的簡易時間同步處理部601所致之符元時序之偵測例的圖示。 [圖10]圖10係簡易頻率同步處理部602之構成例的圖示。 [圖11]圖11係IEEE802.11ax中正在研討的用來進行空間再利用所需之通訊程序例的圖示。 [圖12]圖12係基於前文訊號內所被記載的SR資訊而無法進行空間再利用的通訊程序例的圖示。 [圖13]圖13係通訊裝置200之送訊時的動作程序的流程圖。 [圖14]圖14係實施例1中的空音候補位置之例子的圖示。 [圖15]圖15係實施例1中的空音之位置與控制資訊之關係的圖示。 [圖16]圖16係實施例1中的子載波的時間變動例的圖示。 [圖17]圖17係通訊裝置200之收訊時的動作程序的流程圖。 [圖18]圖18係用來判定空音所需之處理程序的流程圖。 [圖19]圖19係通訊裝置200利用從其他無線終端藉由空音而被傳達之控制資訊來實施空間再利用動作所需之處理程序的流程圖。 [圖20]圖20係利用藉由空音所取得之控制資訊而可進行空間再利用的通訊程序例的圖示。 [圖21]圖21係在受到頻率選擇性衰減之影響的情況下,已被配置有空音的OFDM收送訊訊號的例示圖。 [圖22]圖22係包含參照音的空音候補位置之例子的圖示。 [圖23]圖23係利用參照音來判定空音所需之處理程序的流程圖。 [圖24]圖24係在受到頻率選擇性衰減之影響的情況下,已被配置有空音及參照音的OFDM收送訊訊號的例示圖。 [圖25]圖25係實施例3中的空音候補位置之例子的圖示。 [圖26]圖26係實施例3中的空音之位置與控制資訊之關係的圖示。 [圖27]圖27係實施例2中的子載波的時間變動例的圖示。 [圖28]圖28係於實施例3中用來判定空音所需之處理程序的流程圖。 [圖29]圖29係實施例4所述之無線通訊系統之構成例的圖示。 [圖30]圖30係進行Full Duplex通訊所需之通訊程序例的圖示。 [圖31]圖31係基於前文訊號而無法進行Full Duplex通訊的通訊程序例的圖示。 [圖32]圖32係實施例4中的FD-AP所執行的處理程序的流程圖。 [圖33]圖33係實施例4中的空音之位置與控制資訊之關係的例示圖。 [圖34]圖34係實施例4中的子載波的時間變動例的圖示。 [圖35]圖35係實施例4中的通訊裝置200為了實施Full Duplex動作所需之處理程序的流程圖。 [圖36]圖36係利用藉由空音所取得之控制資訊而可進行UL封包之送訊的通訊程序例的圖示。 [圖37]圖37係OFDM訊號生成部211之構成例的圖示。 [圖38]圖38係圖37所示的OFDM訊號生成部211內的訊號生成例的圖示。
AP1、AP2‧‧‧基地台
STA1、STA2‧‧‧子機
Claims (18)
- 一種通訊裝置,係具備:控制部,係在判定為所接收到的封包是來自於未與前記通訊裝置建立關連之基本服務集(BSS)的情況下,決定在多重載波訊號中執行空間再利用(SR)動作,其中,前記SR動作係包含:將多重載波訊號的複數個子載波設定成空音、和將來自於未與前記通訊裝置建立關連之BSS的資訊,嵌入至前記空音;和送訊部,係從未與前記通訊裝置建立關連之BSS接收前記封包,生成多重載波訊號,並予以無線送訊,其中,前記多重載波訊號係包含:前記空音中所被嵌入之前記資訊、和位於未被設定成前記空音之前記多重載波訊號之單音中的,與前記通訊裝置建立關連之BSS的其他資訊。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記控制部,係對應於前記封包中所被附加的前記資訊而決定要設成前記空音的OFDM訊號的複數個前記子載波之位置及要設成前記空音的前記子載波之個數。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記空音中所被嵌入之前記資訊的送訊功率位準,係 小於位於未被設定成前記空音之前記OFDM訊號之前記單音中的,前記其他資訊的送訊功率位準。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記控制部,係隨應於前記空音中所被嵌入之前記資訊之時間變動而變更要設成空音的子載波。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記空音中所被嵌入之前記資訊之送訊係還包含有,具有用來補償頻率選擇性衰減所需之功率位準的參照音。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記送訊部,係在發送複數串流之際,在各串流中將相同子載波設成空音。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記所被嵌入之資訊係含有:BSS識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、識別上鏈通訊或下鏈通訊之旗標、及表示是否可接收封包之旗標之每一者。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記所定之空音模態係還包含有:被前記所被嵌入之前記資訊的錯誤偵測或訂正用的碼所使用的空音之位置。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記送訊部,係在判斷為前記其他資訊已被發送後,決定執行前記SR動作。
- 如請求項1所記載之通訊裝置,其中,前記其他資訊,係使用被構成為可進行前文偵測之所定之前文而被發送;另一方面,前記空音中所被嵌入之前記資訊,係不使用被構成為可進行前文偵測之所定之前文而被發送;前記送訊部,係在對各子載波賦予了資料後,將已被決定要設成空音的子載波,置換成空音。
- 一種通訊方法,係被具備處理器和送訊部的通訊裝置所執行的通訊方法,其係具有以下步驟:接收封包;和在判定為所接收到的前記封包是來自於未與前記通訊裝置建立關連之基本服務集(BSS)的情況下,決定在多重載波訊號中執行空間再利用(SR)動作,其中,前記SR動作係包含:將多重載波訊號的複數個子載波設定成空音、和將來自於未與前記通訊裝置建立關連之BSS的資訊,嵌入至前記空音;和生成多重載波訊號並予以無線送訊,其中,前記多重載波訊號係包含: 前記空音中所被嵌入之前記資訊、和位於未被設定成前記空音之前記多重載波訊號之單音中的,與前記通訊裝置建立關連之BSS的其他資訊。
- 一種通訊裝置,係具備:收訊部,係從中繼裝置,接收空間再利用(SR)多重載波訊號,其中,前記SR多重載波訊號係包含:已被設定成空音之前記SR多重載波訊號的空音中所被嵌入之,來自第一基本服務集(BSS)的資訊、和位於未被設定成空音之前記SR多重載波訊號之單音中的,來自第二BSS的其他資訊;和控制部,係藉由功率偵測,以偵測出前記空音中所被嵌入之來自前記第一BSS的前記資訊;藉由前文偵測,以偵測出位於未被設定成空音之OFDM訊號之前記單音中的,來自前記第二BSS的前記其他資訊。
- 如請求項12所記載之通訊裝置,其中,前記控制部,係進一步基於對應的空音功率位準分析,而偵測出前記空音中所被嵌入之來自前記第一BSS的前記資訊;進一步基於對應的收訊功率位準分析,而偵測出位於 未被設定成空音之前記OFDM訊號之前記單音中的,來自前記第二BSS的前記其他資訊。
- 如請求項12所記載之通訊裝置,其中,前記所被嵌入之資訊,係於所定之空音模態內,包含有:BSS識別元、送訊時間資訊、送訊功率資訊、識別上鏈通訊或下鏈通訊之旗標、及表示是否可接收封包之旗標。
- 如請求項14所記載之通訊裝置,其中,前記所定之空音模態係還包含有:被前記所被嵌入之資訊的錯誤偵測或訂正用的碼所使用的空音位置。
- 如請求項13所記載之通訊裝置,其中,前記空音功率位準分析係包含:將比前記第1閾值還高,且比附近的參照音之收訊功率還低了第2閾值以上的收訊功率的子載波,判定為空音。
- 一種通訊方法,係被具備處理器和收訊部的通訊裝置所執行的通訊方法,其係具有以下步驟:從中繼裝置,接收空間再利用(SR)多重載波訊號,其中,前記SR多重載波訊號係包含:已被設定成空音之前記SR多重載波訊號的空音中所 被嵌入之,來自第一基本服務集(BSS)的資訊、和位於未被設定成空音之前記SR多重載波訊號之單音中的,來自第二BSS的其他資訊;和藉由功率偵測,以偵測出前記空音中所被嵌入之來自前記第一BSS的前記資訊;和藉由前文偵測,以偵測出位於未被設定成空音之OFDM訊號之前記單音中的,來自前記第二BSS的前記其他資訊。
- 如請求項17所記載之通訊方法,其中,還具有以下步驟:進一步基於對應的空音功率位準分析,而偵測出前記空音中所被嵌入之來自前記第一BSS的前記資訊;和進一步基於對應的收訊功率位準分析,而偵測出位於未被設定成空音之前記OFDM訊號之前記單音中的,來自前記第二BSS的前記其他資訊。
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