[发明专利]无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法

说明书

本申请是申请日为2004年10月21日、申请号为200480031291.5、 发明名称为“无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程 序”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信方法及计算 机程序，在该无线通信系统内，多个无线站如同在无线LAN(局域网) 或PAN(个人区域网络)内相互通信。更具体地，它涉及无线通信系 统、无线通信设备和无线通信方法及计算机程序，其中根据CSMA/CA (带有冲突避免的载波检测多址接入)的载波检测执行随机接入。

更具体地，本发明涉及无线通信系统、无线通信设备和无线通信 方法及计算机程序，其中使用RTS/CTS方法根据CSMA执行接入控 制以维持通信质量。更具体地，它涉及无线通信系统、无线通信设备 和无线通信方法及计算机程序，其中复用诸如RTS、CTS、DATA和 ACK等多种帧，从而提供灵活的发送和接收程序，并降低开销。

背景技术

作为使用户免除在有线通信设备之间的电缆布线的通信系统，已 经非常重视无线网络。使用无线网络，可以在诸如办公室等工作空间 内省去大部分电缆；因此，可以相对容易地重新定位诸如个人计算机 (PC)等通信终端。随着无线LAN系统变得更快和低廉，最近，已 经明显地增加了无线网络的需求。具体而言，目前，已经考虑引入个 人区域网络(PAN)以在个人环境内存在的多个电子设备之间建立小 型无线网络执行信息通信。例如，使用不需要主管当局许可的诸如 2.4GHz和5GHz频带等频带定义不同的无线通信系统和无线通信设 备。

与无线网络相关的典型标准包括IEEE(电气和电子工程师协会) 802.11(例如参见非专利文献1)、HiperLAN/2(例如参见非专利文 献2或非专利文献3)、IEEE802.15.3和蓝牙通信。参见IEEE802.11 标准，根据在无线通信方法和所使用频带内的不同，存在各种无线传 输方法，例如IEEE802.11a标准和IEEE802.11b标准。

为了使用无线电工程建立局域网，通常使用下述方法：在该区域 内提供一个设备，称作“接入点”或“协调器”，用作控制站。随后，在 该控制站的集中控制之下，形成该网络。

在提供有接入点的无线网络内，广泛地使用基于带宽预留的接入 控制方法。在该方法中，当从某个通信设备发送信息时，在接入点上 预留信息传输需要的频带。因而，使用传输信道，以便将防止与由其 它通信设备的信息传输的冲突。也就是，通过提供接入点，执行同步 无线通信，其中在无线网络内的通信设备相互同步。

然而，问题在于如果在提供有接入点的无线通信系统内在发送通 信设备和接收通信设备之间执行同步通信，必需在没有例外的情况下 通过接入点执行无线通信，从而将传输信道的使用率降低一半。

为了克服这个问题，作为另一种建立无线网络的方法，已经设计 了“特设通信”，其中终端异步地相互直接通信。具体而言，在由相邻 设置的较少数量的客户机构成的小型无线网络内，特设网络被相信是 合适的。在特设通信中，任一个终端可以在不使用任何特殊接入点的 情况下执行直接地或随机地相互无线通信。

在特设无线通信系统内，中央控制站并不存在；因此，它适合于 构成例如包括家用电器设备的家庭网络。特设网络具有下述特征，例 如：即使一个单元出失败或者关闭，自动地改变路由选择，因而，该 网络不太可能出失败；导致分组在移动站之间多次跳转，从而可以在 维持高数据速率的情况下沿着较长路径发送数据。已经公知各种情况 的特设系统的发展。(例如参见非专利文献5)

例如，IEEE802.11无线LAN系统提供有特设模式，其中该系统 以对等模式自主地和无集中地工作，而不提供控制站。

与特设环境内的无线LAN网络相关，通常公知出现隐藏终端的 问题。隐藏终端是这样一个通信站，当在特定通信站之间执行通信时， 该通信站可以被作为通信对方的一个通信站听到，但是不能被另一个 通信站听到。隐藏终端不能执行在它们之间的协商，因而发送操作可 能冲突。

作为解决这样一个隐藏终端问题的方法之一，根据RTS/CTS程 序的CSMA/CA是公知的。