[发明专利]通信装置和通信方法和通信系统

说明书

技术领域

本发明例如涉及用于利用毫米波执行无线通信的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统，具体而言涉及通过使指向性天线(directional antenna)的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的通信距离的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。 

背景技术

被称为“毫米波”的无线通信可利用高频电磁波来实现更高的通信速度。毫米波通信的主要用途包括短距离无线接入通信、图像传送系统、简易无线电、汽车防冲撞雷达。另外，目前，正在进行以促进毫米波通信的使用为目的的关于毫米波通信的技术开发，例如大容量/长距离传送的实现、无线装置的小型化和成本的降低。这里，毫米波的波长是10mm到1mm，这相当于频率上的30GHz到300GHz。例如，在使用60GHz频带的无线通信的情况下，由于可以以GHz为单位分配信道，所以可以执行极高速的数据通信。 

与在无线LAN(局域网)技术等等中广泛使用的微波相比，毫米波波长较短并且表现出较高的直进性(rectilinearity)，并且可以传送极大量的信息。另一方面，由于毫米波容易由于反射而发生强烈衰减，所以用于执行通信的无线路径主要是直接波或反射最多一次的反射波。另外，毫米波具有由于传播损耗较大而导致无线信号到达不了太远的属性。 

为了补偿毫米波的这种飞行距离问题，可以设想的一种方法是使发送器和接收器的天线具有指向性(directivity)，并且使其发送波束和接收波束指向通信对方所位于的方向，从而延伸通信距离。波束指向性例如可以通过向发送器和接收器的每一个提供多个天线并且改变每个天线的发送权重或接收权重来控制。由于对于毫米波不怎么使用反射波而直接波变得重 要，所以波束形状的指向性是适当的，并且可以设想使用尖锐的波束作为指向性。然后，在最优天线指向性的训练之后，可以执行毫米波无线通信。 

例如，已提出了一种无线传送系统，其中，在通过使用基于电力线通信、光通信和声通信之一的通信的第二通信手段发送用于确定发送天线的指向性的方向的信号来确定发送天线的方向之后，通过使用10GHz以上的无线电波的第一通信手段执行发送器与接收器之间的无线通信(例如参见PTL 1)。 

另外，通过利用天线的指向性来延伸通信距离的方法被应用到作为使用毫米波频带的无线PAN(mmWPAN：毫米波无线个人区域网络)的标准规范的IEEE 802.15.3c。 

在现有技术中，作为用于天线的最优指向性的训练的技术，常见的方法是在每一次发送/接收一个帧时在发送端改变天线的指向性，并且在接收端根据帧接收的结果来确定最优指向性。在此情况下，由于在发送器与接收器之间需要交换的训练帧的数目与指向性波束型式(beam pattern)的数目相同，所以存在训练所需的时间变成了开销、从而导致吞吐量减小的问题。另外，考虑最好高效地从接收端向发送端反馈训练结果。 

引文列表 

专利文献 

PTL 1：日本专利No.3544891 

发明内容

技术问题 

本发明的一个目的在于提供一种可以通过使指向性天线的波束指向通信对方所位于的方向来延伸毫米波的通信距离的优良的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。 

本发明的另一个目的在于提供一种可以高效地在发送器与接收器之间执行天线指向性的训练并且高效地将训练结果从接收器反馈到发送器的优 良的通信装置和通信方法、计算机程序以及通信系统。 

解决问题的方案 

本申请是考虑到上述问题而做出的，并且权利要求1中限定的发明是一种在第二通信模式中充当接收端的通信装置，包括： 

第一无线通信部，该第一无线通信部根据第一通信模式执行无线通信； 

第二无线通信部，该第二无线通信部根据使用比第一通信模式更高的频率带的第二通信模式执行无线通信； 

功率计算部，该功率计算部计算在以第二通信模式接收从包括多个发送波束型式的发送端发送来的波束训练信号时的接收功率，波束训练信号通过时分复用、码分复用等等可分离地包括针对每个发送波束型式的多个训练信号序列；以及 

确定部，该确定部基于波束训练信号的接收功率的转变来确定用于在发送端识别最优发送波束型式的反馈信息， 

其中，通信装置根据第一通信模式从第一无线通信部向发送端发送包括反馈信息的通知信号。