CN102165819A - 无线通信系统、路由器装置、无线通信方法及程序 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统包括通过时分方法使用第一频带来进行无线通信的第一通信装置，通过时分方法使用与第一频带邻近的第二频带来进行无线通信的第二通信装置，以及对在第一和第二通信装置中无线地传送的数据进行中继的路由器装置。所述路由器装置包括使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置进行无线通信的第一通信单元，与第一通信单元进行的无线通信同时地、使用第二频带通过时分方法来与第二通信装置进行无线通信的第二通信单元，以及使得第二通信单元中的发送间隔和接收间隔与第一通信单元中被时分分割的发送间隔和接收间隔一致的控制器。

Description

无线通信系统、路由器装置、无线通信方法及程序

技术领域

本发明涉及无线通信系统、路由器装置、无线通信方法及程序。

背景技术

无线LAN(局域网)通信作为一种无线通信技术目前已很普遍。在由无线LAN实现的系统中，作为在无线LAN中使用的终端，TE(终端设备)能够通过由无线LAN实现的无线通信而与网络相连，所述无线通信利用无线LAN接入点来执行。在无线LAN接入点中，还存在配备了路由器能力的被称为无线LAN路由器的装置。

近年来，WiMAX(全球微波接入互操作性)通信作为一种新的无线通信技术而受到关注。即使是通过无线通信来实现，WiMAX通信也提供了20Mbps以上的通信速度的极高速度的优势。

结果，既能进行无线LAN通信又能进行WiMAX通信的若干终端已被提议作为用于无线通信的终端(例如，参见专利文献1和2)。

根据当前的趋势，相信将会越来越需要用于同时执行无线LAN通信和WiMAX通信、即在执行与TE的无线LAN通信的同时执行与作为用于WiMAX的基站的BS(基站)的WiMAX通信的上述无线LAN路由器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP 2008-079039 A

专利文献2：JP 2008-061015 A

发明内容

[发明要解决的问题]

WiMAX的频带是2.5GHz频带，其与无线LAN的频带2.4GHz频带邻近。

结果，当无线LAN通信和WiMAX通信同时在无线LAN路由器中被执行时，通信期间的通信波成为相互干扰波并因此阻碍了无线LAN通信或WiMAX通信的通信质量的维持。

特别地，当数据在WiMAX通信中从无线LAN路由器被发送到BS时，这些发送波在它们从无线LAN路由器被发送的时间点具有最大的功率，因此成为从TE接收在无线LAN路由器中的无线LAN的接收数据的强干扰波，并对无线LAN通信的通信质量具有很大影响。当数据在无线LAN通信中从无线LAN路由器被发送到TE时，这些发送波在它们从无线LAN路由器被发送的时间点具有最高的功率，因此成为从BS接收在无线LAN路由器中的WiMAX通信的接收数据的强干扰波，并因此对WiMAX通信的通信质量具有很大影响。

因此，本发明的一个目标是提供即使当无线LAN通信和WiMAX通信同时在路由器装置中被执行时也能够维持无线LAN通信或WiMAX通信的通信质量的无线通信系统、路由器装置、无线通信方法及程序。

[解决问题的手段]

本发明的无线通信系统是包括第一通信装置、第二通信装置和路由器装置的无线通信系统，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与第一频带邻近的第二频带来执行无线通信，所述路由器装置中继在第一和第二通信装置中无线地传送的数据；其中所述路由器装置包括：

第一通信单元，所述第一通信单元使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置执行无线通信；

第二通信单元，所述第二通信单元与第一通信单元进行的无线通信同时地、使用第二频带通过时分方法来与第二通信装置执行无线通信；以及

控制单元，所述控制单元使得第二通信单元中数据的发送间隔和接收间隔分别与第一通信单元中已被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

本发明的路由器装置是中继在第一通信装置和第二通信装置中无线地传送的数据的路由器装置，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与第一频带邻近的第二频带来执行无线通信；所述路由器装置包括：

第一通信单元，所述第一通信单元使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置执行无线通信；

第二通信单元，所述第二通信单元与第一通信单元进行的无线通信同时地、使用第二频带通过时分方法来与第二通信装置执行无线通信；以及

控制单元，所述控制单元使得第二通信单元中数据的发送间隔和接收间隔分别与第一通信单元中已被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

本发明的无线通信方法是由中继在第一通信装置和第二通信装置中无线地传送的数据的路由器装置实现的无线通信方法，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与第一频带邻近的第二频带来执行无线通信，所述无线通信方法包括：

第一通信步骤，所述第一通信步骤使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置执行无线通信；

第二通信步骤，所述第二通信步骤与第一通信步骤同时地、使用第二频带通过时分方法来与第二通信装置执行无线通信；以及

控制步骤，所述控制步骤使得第二通信步骤中数据的发送间隔和接收间隔分别与第一通信步骤中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

本发明的程序使得中继在通过时分方法使用第一频带来执行无线通信的第一通信装置和通过时分方法使用与第一频带邻近的第二频带来执行无线通信的第二通信装置中无线地传送的数据的路由器装置执行：

第一通信过程，所述第一通信过程使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置执行无线通信；

第二通信过程，所述第二通信过程与第一通信过程同时地、使用第二频带通过时分方法来与第二通信装置执行无线通信；以及

控制过程，所述控制过程使得第二通信过程中数据的发送间隔和接收间隔分别与第一通信过程中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

[发明的效果]

在本发明的路由器装置中，第一通信单元使用第一频带通过时分方法来与第一通信装置执行无线通信；并且同时，第二通信单元使用与第一频带邻近的第二频带通过时分方法来与第二通信装置执行无线通信；并且控制单元使得第二通信单元中数据的发送间隔和接收间隔分别与第一通信单元中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

在本发明的路由器装置中，去往第一通信装置的数据的发送定时与来自第二通信装置的数据的接收定时不一致，由此向第一通信装置发送数据时的发送波不成为从第二通信装置接收的数据的干扰波。另外，去往第二通信装置的数据的发送定时与来自第一通信装置的数据的接收定时不一致，由此向第二通信装置发送数据时的发送波不成为从第一通信装置接收的数据的干扰波。结果，本发明具有使得能够维持第一和第二通信装置的通信质量的效果。

附图说明

图1是示出本发明第一示例性实施例的无线通信系统的配置的框图；

图2是示出图1所示的路由器装置的配置的框图；并且

图3是描述图1所示的无线通信系统的操作的定时图。

具体实施方式

下面参考附图来描述实施本发明的最佳方式。

在本示例性实施例中，通过示例方式描述了路由器装置是配备了用于同时执行无线LAN通信和WiMAX通信的WiMAX通信能力的无线LAN路由器的情况。

如图1所示，本示例性实施例的无线通信系统包括WiMAX基站(以下称为“BS”)10、无线LAN终端(以下称为“TE”)20和作为配备了WiMAX通信能力的无线LAN路由器的路由器装置(以下称为“RT”)30。为了简化说明，BS 10和TE 20中各自仅一个被示为图1中的BS和TE。

在WiMAX通信中，数据被包含在子帧中并被传送，并且TDD(时分双工)方法被用作通信方法。TDD方法是在上行链路和下行链路中使用相同频率并且在时间轴上切换上行链路子帧和下行链路子帧的方法。

结果，子帧(数据)的发送间隔和接收间隔被时分分割，并且BS 10以发送间隔来向RT 30发送包含数据的下行链路子帧，并以接收间隔来从RT 30接收包含数据的上行链路子帧。BS 10可以使用配备了上述能力的已知装置，因此这里省略详细说明。

另一方面，在无线LAN中，子帧(数据)的发送间隔和接收间隔被时分分割，并且RT 30以发送间隔来向TE 20发送包含数据的下行链路子帧，并以接收间隔来从TE 20接收包含数据的上行链路子帧。

然而，为了避免数据冲突，诸如RTS(请求发送)、CTS(允许发送(Clear To Send))和ACK(确认)之类的消息的发送被规定在数据发送之前和之后。

结果，当有数据要发送到RT 30时，TE 20首先向RT 30发送RTS消息(该消息是指示请求发送数据的发送请求消息)，并且在从RT 30接收到CTS消息(该消息是指示接收数据的准备已完成的接收准备完成消息)后，就开始发送包含数据的帧。TE 20还从RT 30接收ACK消息，该ACK消息是指示数据的接收已完成的接收完成报告消息。TE 20可以使用配备了上述能力的已知设备，因此这里省略详细说明。

如图2所示，RT 30包括WiMAX天线31、WiMAX通信单元32、无线LAN天线33、无线LAN通信单元34和控制单元35；并且对在BS 10和TE 20中被无线地传送的数据进行中继。

子帧(数据)的发送间隔和接收间隔被时分分割，并且WiMAX通信单元32以发送间隔来向BS 10发送包含数据的上行链路子帧，并以接收间隔来从BS 10接收包含数据的下行链路子帧。这些发送间隔和接收间隔被假设由控制单元35指示。

从TE 20接收到RTS消息后，无线LAN通信单元34就在从控制单元35指示的定时向TE 20发送CTS消息，然后从TE 20接收包含数据的帧。完成从TE 20接收帧后，无线LAN通信单元34就在从控制单元35指示的定时向TE 20发送ACK消息。

当有数据要发送到TE 20时，无线LAN通信单元34在与从控制单元35指示的WiMAX通信单元32中的发送间隔相同的定时来向TE 20发送包含数据的帧。

如图3所示，控制单元35令无线LAN通信单元34中数据的发送间隔和接收间隔分别与WiMAX通信单元32中已被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

更具体地，对于无线LAN通信单元34中的发送间隔，控制单元35指示无线LAN通信单元34与WiMAX通信单元32中的下一发送间隔的起点相匹配地发送包含数据的帧。

以此方式，发送间隔的起始定时在WiMAX通信单元32和无线LAN通信单元34中基本一致。

另一方面，对于无线LAN通信单元34中的接收间隔，控制单元35指示无线LAN通信单元34与WiMAX通信单元32中的下一接收间隔的起点相匹配地发送CTS消息。

以此方式，从TE 20接收包含数据的帧是与WiMAX通信单元32中的下一接收间隔的起点相匹配地开始的，由此，接收间隔的起始定时在WiMAX通信单元32和无线LAN通信单元34中基本一致。

下面使用图3具体描述本示例性实施例的无线通信系统的操作。

如图3所示，当有数据要发送到RT 30时，TE 20向RT 30发送RTS消息。

RT 30的控制单元35确定将以WiMAX通信单元32中的下一接收间隔来从TE 20接收数据，在RTS消息的接收完成后等待SIFS(短帧间间隙)的流逝(passage)，并且与WiMAX通信单元32中的下一接收间隔的起点相匹配地、从无线LAN通信单元34向TE 20发送CTS消息。

已接收到该消息的TE 20从CTS消息的接收完成开始等待SIFS的流逝，并开始向RT 30发送包含数据的帧。

以此方式，WiMAX通信单元32和无线LAN通信单元34中的接收间隔的起点在RT 30中基本一致。

此时，即使RT 30的控制单元35在从TE 20接收RTS消息之后直到向TE 20发送ACK消息完成之前的间隔期间从另一TE接收RTS消息，控制单元35也将不向该另一TE发送CTS消息。结果，该间隔是对其他TE而言的数据发送禁止间隔(NAV：网络分配向量)。

在以接收间隔来从TE 20接收帧完成后，RT 30的控制单元35就从无线LAN通信单元34向TE 20发送ACK消息。

当有数据要发送到TE 20时，RT 30的控制单元35接下来确定数据将以WiMAX通信单元32中的下一发送间隔被发送到TE 20，并与下一发送间隔的起点相匹配地、开始从无线LAN通信单元34向TE 20的包含数据的帧的发送。

以此方式，WiMAX通信单元32和无线LAN通信单元34中的发送间隔的起始定时在RT 30中基本一致。

在上文描述的本示例性实施例中，RT 30令无线LAN通信单元34中数据的发送间隔和接收间隔与WiMAX通信单元32中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

因此，在RT 30中，向BS 10发送数据的定时不与从TE 20接收数据的定时一致，并且向BS 10发送数据时的发送波因此不成为从TE 20接收的数据的干扰波，并且无线LAN的通信质量可以被维持。另外，由于去往TE 20的数据的发送定时和来自BS 10的数据的接收定时不一致，因此向TE 20发送数据时的发送波不成为从BS 10接收的数据的干扰波，并且WiMAX的通信质量可以被维持。

虽然上文已参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于上述示例性实施例。本发明的构成和细节在本发明的范围内对本领域任何普通技术人员将会清楚的各种修改开放。

例如，虽然已通过示例方式描述了其中RT 30是配备了WiMAX通信能力的无线LAN路由器的情况，但是本发明不限于该形式。例如，本发明可以一般地应用于其中RT 30是通过各自以时分方式使用相邻频带的多个通信方法来同时执行无线通信的路由器装置的情况。

另外，虽然已描述了其中来自TE 20的所有帧的接收在RT 30中的接收间隔内完成的示例，但是可以考虑其中尽管接收间隔已流逝但是未完成帧的接收的情况。然而，同样在此情况下，去往BS 10的发送波在至少该接收间隔中不成为来自TE 20的接收数据的干扰波，这足以作为本发明的效果。

另外，在本发明的RT 30中执行的方法可被应用到用于使计算机运行的程序上。该程序可被存储在记录介质中或者可以通过网络的方式被提供到外部。

本申请基于2008年9月26日递交的日本专利申请No.2008-247874而要求优先权，并结合该申请的全部公开内容。

Claims (16)

1.一种无线通信系统，包括第一通信装置、第二通信装置和路由器装置，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与所述第一频带邻近的第二频带来执行无线通信，所述路由器装置对在所述第一通信装置和所述第二通信装置中无线地传送的数据进行中继；其中所述路由器装置包括：

第一通信单元，所述第一通信单元使用所述第一频带通过时分方法来与所述第一通信装置执行无线通信；

第二通信单元，所述第二通信单元与所述第一通信单元进行的无线通信同时地、使用所述第二频带通过时分方法来与所述第二通信装置执行无线通信；以及

控制单元，所述控制单元使得所述第二通信单元中数据的发送间隔和接收间隔分别与所述第一通信单元中已被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中所述控制单元在由所述第二通信单元从请求数据发送的所述第二通信装置接收到发送请求消息后，就与所述第一通信单元中的下一接收间隔的起点相匹配，并从所述第二通信单元向所述第二通信装置发送指示数据接收的准备已完成的接收准备完成消息。

3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其中所述控制单元在已从所述第二通信装置接收到所述发送请求消息后，就算从另一第二通信装置接收到所述发送请求消息，在完成向所述第二通信装置发送指示数据接收已完成的接收完成通知消息之前的后续间隔期间，也不向所述另一第二通信装置发送所述接收准备完成消息。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的无线通信系统，其中：

所述第一通信装置是用于WiMAX通信的通信装置，所述WiMAX通信使用TDD(时分双工)方法；并且

所述第二通信装置是用于无线LAN通信的通信装置。

5.一种路由器装置，所述路由器装置对在第一通信装置和第二通信装置中无线地传送的数据进行中继，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与所述第一频带邻近的第二频带来执行无线通信；所述路由器装置包括：

第一通信单元，所述第一通信单元使用所述第一频带通过时分方法来与所述第一通信装置执行无线通信；

第二通信单元，所述第二通信单元与所述第一通信单元进行的无线通信同时地、使用所述第二频带通过时分方法来与所述第二通信装置执行无线通信；以及

控制单元，所述控制单元使得所述第二通信单元中数据的发送间隔和接收间隔分别与所述第一通信单元中已被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致。

6.根据权利要求5所述的路由器装置，其中所述控制单元在由所述第二通信单元从请求数据发送的所述第二通信装置接收到发送请求消息后，就与所述第一通信单元中的下一接收间隔的起点相匹配，并从所述第二通信单元向所述第二通信装置发送指示数据接收的准备已完成的接收准备完成消息。

7.根据权利要求6所述的路由器装置，其中所述控制单元在已从所述第二通信装置接收到所述发送请求消息后，就算从另一第二通信装置接收到所述发送请求消息，在完成向所述第二通信装置发送指示数据接收已完成的接收完成通知消息之前的后续间隔期间，也不向所述另一第二通信装置发送所述接收准备完成消息。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的路由器装置，其中：

所述第一通信装置是用于WiMAX通信的通信装置，所述WiMAX通信使用TDD方法；并且

所述第二通信装置是用于无线LAN通信的通信装置。

9.一种无线通信方法，由对在第一通信装置和第二通信装置中无线地传送的数据进行中继的路由器装置实现，所述第一通信装置通过时分方法使用第一频带来执行无线通信，所述第二通信装置通过时分方法使用与所述第一频带邻近的第二频带来执行无线通信，所述无线通信方法包括：

使用所述第一频带通过时分方法来与所述第一通信装置执行无线通信的第一通信步骤；

与所述第一通信步骤同时地、使用所述第二频带通过时分方法来与所述第二通信装置执行无线通信的第二通信步骤；以及

使得所述第二通信步骤中数据的发送间隔和接收间隔分别与所述第一通信步骤中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致的控制步骤。

10.根据权利要求9所述的无线通信方法，其中在所述控制步骤中，在从请求数据发送的所述第二通信装置接收到发送请求消息后，指示数据接收的准备已完成的接收准备完成消息就与所述第一通信步骤中的下一接收间隔的起点相匹配地被发送到所述第二通信装置。

11.根据权利要求10所述的无线通信方法，其中在所述控制步骤中，当从所述第二通信装置接收到所述发送请求消息时，就算从另一第二通信装置接收到所述发送请求消息，在完成向所述第二通信装置发送指示数据接收已完成的接收完成通知消息之前的后续间隔期间，所述接收准备完成消息也不被发送到所述另一第二通信装置。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的无线通信方法，其中：

所述第一通信装置是用于WiMAX通信的通信装置，所述WiMAX通信使用TDD方法；并且

所述第二通信装置是用于无线LAN通信的通信装置。

13.一种程序使得对在通过时分方法使用第一频带来执行无线通信的第一通信装置和通过时分方法使用与所述第一频带邻近的第二频带来执行无线通信的第二通信装置中无线地传送的数据进行中继的路由器装置执行：

使用所述第一频带通过时分方法来与所述第一通信装置执行无线通信的第一通信过程；

与所述第一通信过程同时地、使用所述第二频带通过时分方法来与所述第二通信装置执行无线通信的第二通信过程；以及

使得所述第二通信过程中数据的发送间隔和接收间隔分别与所述第一通信过程中被时分分割的数据的发送间隔和接收间隔一致的控制过程。

14.根据权利要求13所述的程序，其中在所述控制过程中，在从请求数据发送的所述第二通信装置接收到发送请求消息后，指示数据接收的准备已完成的接收准备完成消息就与所述第一通信过程中的下一接收间隔的起点相匹配地被发送到所述第二通信装置。

15.根据权利要求14所述的程序，其中在所述控制过程中，当从所述第二通信装置接收到所述发送请求消息时，就算从另一第二通信装置接收到所述发送请求消息，在完成向所述第二通信装置发送指示数据接收已完成的接收完成通知消息之前的后续间隔期间，所述接收准备完成消息也不被发送到所述另一第二通信装置。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的程序，其中：

所述第一通信装置是用于WiMAX通信的通信装置，所述WiMAX通信使用TDD方法；并且

所述第二通信装置是用于无线LAN通信的通信装置。

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