本发明涉及一种用于分布式无线网络系统的网络控制设备、无线终端以及通信控制方法，它们在多个无线终端互相中继信息信号时进行无线通信。

在多个无线终端互相通信的分布式无线网内，公开了一种通过以组进行下载实现有效下载的方法(例如，请参考第2002-132613号日本未决公开(第1至8页，图1))。
无线分布式无线网的优点在于，可以在特定范围内临时构造LAN(局域网)，而无需连接到基干网络。在未来的无线通信中，预期包括声音信号在内的其他通信，例如运动图像和数据的通信将更频繁，位于点区域(spot area)或移动环境下的无线终端传输的信号量将迅猛提高，并且传输速率也在提高。
在信息信号量增加时，或者在传输速率提高时，存在单独一个无线终端不能准确接收全部信息信号的可能性。特别是，在无线终端例如在火车或公共汽车上高速移动时，或者在处于无线环境糟糕的地方时，这种问题尤其严重。为了解决该问题，本申请人建议了一种方法，在该方法中，在无线终端请求接收大量信息信号时，该无线终端与位于同一个分布式无线网内的其他无线终端合作接收所需的信息信号，接收请求终端整理(coordinate)各无线终端接收的信息信号，整理后的信息信号被分布到请求接收的无线终端(请参考第2002-127282号日本专利申请)。
然而，该方法存在两个问题，如下所述。
1.分布式无线网内的一个无线终端采集各无线终端接收的信息信号并将该信息信号整理成单个信息信号。然而根据进行处理的终端的容量，处理过程的负荷大。
2.由于分布式无线网内的每个无线终端的功能和容量不同，如果以同样的条件将接收处理分配到每个终端，则容量小的终端的处理时间会影响其他无线终端。
此外，如果假定在火车或公共汽车上建立分布式无线网，则可以预期无线终端将过于频繁地接入该分布式无线网。在这种情况下，多个终端互相简单合作的系统是不可取的。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种网络控制设备、无线终端以及通信控制方法，它们可以提高构成分布式无线网的多个无线终端的通信质量和通信效率。
一种根据本发明一个实施例、与多个无线终端进行无线通信的无线控制设备，所述无线控制设备和多个无线终端形成分布式无线网络，该无线控制设备包括：评估信号接收机，用于接收从所述多个无线终端发送的、与相应无线终端内的接收信号有关的评估信号，所述评估信号是指出所述无线终端上的接收信号的不全部分、传播环境和无线终端的能力中至少之一的信号；补全信号生成单元，被配置为利用评估信号产生用于补全所述多个无线终端内的接收信号所需的补全信号；以及补全信号发射机，将所述补全信号生成单元生成的补全信号发送到所述多个无线终端。
此外，根据本发明一个实施例的无线终端，配置该无线终端以与无线控制设备进行无线通信，该无线控制设备发送补全接收信号的不全部分所需的补全信号，该无线终端包括：发射机，用于将与接收信号有关的评估信号发送到所述无线控制设备，所述评估信号是指出接收信号的不全部分、传播环境和终端能力中至少之一的信号；补全信号接收机，用于接收补全信号；以及补全信息信号接收机，用于根据补全信号，接收信息信号。
此外，一种与无线控制设备进行通信的通信控制方法，该无线控制设备与多个无线终端进行通信，该通信控制方法包括：在所述无线控制设备的评估信号接收机接收从相应无线终端发送的评估信号，所述评估信号是指出无线终端上的接收信号的不全部分、传播环境和无线终端的能力中至少之一的信号；利用评估信号，产生补全所述多个无线终端接收的接收信号所需的补全信号；以及将所述补全信号发送到所述多个无线终端。
附图说明
图1是示出根据分布式无线网络系统的第一实施例的网络配置的示意图；图2是示出根据分布式无线网络系统的第二实施例的网络配置的示意图；图3是示出根据分布式无线网络系统的第二实施例的网络配置的示意图；图4是示出根据第二实施例的控制终端12的内部配置的一个例子的方框图；图5示出用于存储诸如各无线终端的比特率、传播环境、处理状态以及请求信息信号的数据的、存储器24内的数据库的一个例子；
图6是示出分布式无线网络系统的第二实施例中的处理过程的流程图；图7是示出根据分布式无线网络系统的第三实施例的网络配置的示意图；图8是示出在控制终端请求发送与无线终端内的不全部分(deficient part)有关的信息信号时的网络配置的示意图；图9是示出根据分布式无线网络系统的第三实施例的另一种网络配置的示意图；图10是示出根据分布式无线网络系统的第四实施例的网络配置的示意图；图11是示出根据第四实施例的处理过程的流程图；图12是示出第四实施例的各修改例子的网络配置的相应示例；图13是示出第四实施例的各修改例子的网络配置的相应示例；图14是示出分布式无线网络系统的第五实施例的网络配置的示意图；图15示出车辆内存在大量无线终端的情况；图16示出其中在每个固定时间或者在要求时，将信息信号从控制终端12发送到无线终端的例子；图17是示出其中新进入分布式无线网范围内的无线终端获取与分布式无线网有关的信息的例子的示意图。

将参考附图具体说明网络控制设备、无线终端以及通信控制方法。
(第一实施例)图1是示出根据分布式无线网络系统的第一实施例的网络配置的示意图。图1所示的分布式无线网络系统具有：无线终端1至5，分别由位于诸如火车或公共汽车的车辆上的多个人持有；基站11，安装在车辆的外部，将各信息信号发送到各无线终端1至5；以及控制终端12，安装在传播环境相对好的位置，例如车辆顶蓬上。
无线终端1至5和控制终端12构成分布式无线网。在此，分布式无线网代表其内的各终端具有中继(relay)功能，并且各终端互相合作以在基站11与各无线终端之间发送信息信号的网络。
在此，假定无线终端1至4请求从基站11接收大量信息信号。
在此，假定无线终端1至3与通过诸如CDMA、PDC(个人数字蜂窝(Personal Digital Cellular))和PHS(个人手持电话系统(Personal Handy Phone System))的基站11接收信息信号的蜂窝式系统或无线LAN对应，并且它们还与分布式无线网对应，是所谓的多系统型终端。另一方面，无线终端4仅与分布式无线网对应。
首先，在分别从基站11接收信息信号(1)后，无线终端1至3将用于识别各无线终端1至3的信息信号(以下称为单独终端信息信号(2))以及指出接收信息信号中不全部分、传播状态、终端能力(capability)等的信号(以下称为评估信号(3))发送到控制终端12。
无线终端4将指出信息信号(1)未被接收的评估信号(3)和单独终端信息信号(2)发送到控制终端12。
在此，假定无线终端3可以正常接收信息信号(1)，因为传播状态好，或者终端能力大，而无线终端1和2则具有接收信息信号的不全部分(以下称为“不全信息信号”)。在这种情况下，根据各无线终端发送的评估信号(3)中的不全信息信号，控制终端12将指出要各终端补全的部分的信号(以下称为补全信号(4))发送到各无线终端。
在图1所示的实施例中，具有良好传播情况和终端性能的无线终端3接收的信号用于补全其他无线终端的信号。控制终端12将指示从无线终端3补全信息信号(1)的补全信号(4)发送到各无线终端1至5。
根据该补全信号(4)，各无线终端1至5再将评估信号(3)发送到无线终端(3)。无线终端3接收来自无线终端3的评估信号(3)指示的不全信息信号，然后，将接收的不全信息信号发送到其他无线终端1、2、4和5。
如在该实施例中那样，在其他终端1、2、4和5仅从无线终端3补全信息信号时，可以事先将其他无线终端1、2、4和5的评估信号从控制终端12发送到无线终端3。因此，无线终端3可以事先明白哪个无线终端上的哪个信息信号不全。因此，无线终端1、2、4和5不必再将评估信号发送到无线终端3，并且可以迅速从基站11接收不全信息信号以将它发送到其他终端1、2、4和5。
如上所述，在第一实施例中，各无线终端1至5发送到控制终端12的评估信号(3)被发送到具有良好传播环境、正确接收了信息信号(1)的无线终端3，而无线终端3从基站11接收不全信息信号，并将该信息信号发送到其他无线终端1、2、4和5。因此，通过无线终端3，未正确接收该信息信号的所有无线终端均可以获得不全信息信号，从而提高了通信的可靠性。
(第二实施例)在第二实施例中，根据来自控制终端12的指令，分布式无线网内的多个无线终端通过互相合作从基站11接收信息信号。
图2和3是示出根据分布式无线网络系统的第二实施例的网络配置的示意图。根据第二实施例的分布式无线网络系统具有：无线终端1至6，分别由位于车辆上的多个人持有；控制终端12，安装在车辆顶蓬等上；以及基站11，与第一实施例类似，安装在车辆的外部。
在此，假定无线终端1向无线基站11请求接收无线终端1自身不能接收的大量信息信号。在这种情况下，如图2所示，无线终端1将单独终端信息信号(2)以及合作接收请求信号与所需接收信号信息信号(6)发送到控制终端12。
接着，控制终端12将合作请求信号与接收信号信息信号(7)发送到分布式无线网内的其他无线终端2至6。各无线终端2至6利用指出是否合作的Ack/Nack(8)应答控制终端12。
控制终端12以数据库形式对事先从无线终端接收的评估信号(3)中的、与与无线终端1合作的其他无线终端2至6的传播状态和终端能力有关的信息信号进行控制。控制终端12确定分配信号(9)，该分配信号(9)指出将被无线终端2至6接收的分配部分，并且控制终端12将分配部分通知各无线终端。
如图3所示，分别收到分配信号(9)的各无线终端接收基站11发送的信息信号，并将接收的信息信号发送到其他无线终端。图3示出控制终端12还未向无线终端4发出接收请求的例子。
在这种情况下，无线终端4仅从其他无线终端接收信息信号。
图4是示出根据第二实施例的控制终端12的内部配置的一个例子的方框图。控制终端12具有：RF单元21，用于发送和接收模拟无线信号，并进行D/A变换(将数字信号变换为模拟无线信号)或相反的A/D变换；基带信号处理单元22，用于对数字信号进行信号处理；控制单元23，用于控制RF单元21、基带信号处理单元22等；存储器24以及显示单元25。
在存储器24内设置数据库，该数据库存储存在于同一个分布式无线网内的各终端的传播状态和终端能力的信息信号。
图5示出用于存储诸如各无线终端的比特率、传播环境、处理状态以及请求信息信号的数据的、存储器24内的数据库的一个例子。例如，如果假定图5所示的信息信号被控制终端12持有，则控制终端12对具有良好传播环境和高速比特率的无线终端6分配接收信息信号的最大部分装载量(partial charge)，而对具有中等传播环境和比特率的无线终端1、3和5分配比无线终端6的部分装载量小的部分装载量。无线终端4的传播环境与无线终端3的传播环境处于同一个水平，但是相应比特率低。因此，在此实施例中，不对无线终端4分配部分装载量。
在此实施例中，示出了其中根据比特率和传播环境确定分配量的情况，但是可以根据各无线终端的处理状态进行分配，或者可以将图5所示项目之外的项目附加到存储器24内的数据库中，而根据附加项目进行分配。
图6是示出分布式无线网络系统的第二实施例中的处理过程的流程图。首先，无线终端1将用于识别其自身终端的单独终端信息信号、用于请求与其他无线终端合作接收的合作接收请求信号以及与合作请求接收信息信号有关的接收信号信息信号发送到控制终端12(步骤S1)。收到该信号的控制终端12将合作请求信号与接收信号信息信号发送到其他无线终端(步骤S2)。收到该信号的其他无线终端将指出是否合作进行接收的响应(Ack或Nack)发送到控制终端12(步骤S3)。
然后，控制终端12检验图5所示的位于存储器24内的数据库，以对各无线终端确定分配(步骤S4)，并将分配信息信号发送到各无线终端(步骤S5)。
收到分配信息信号的各无线终端分别将分配部分的接收请求信号发送到基站11等(步骤S6)。基站11将请求的信息信号发送到各无线终端(步骤S7)。
无线终端1之外的无线终端将被其自身终端收到的分配信息信号发送到无线终端1(步骤S8)。
如上所述，在第二实施例中，在某个无线终端向控制终端12请求合作接收时，控制终端12考虑到各无线终端的传输速率和传播环境来确定各无线终端的接收分配。因此，通过合作接收信息信号，多个无线终端可以最有效接收所需的信息信号。由于信息信号在各无线终端之间传送，因而可以将所分配的各无线终端接收的信息信号可靠地传送到发出请求的无线终端传送。
(第三实施例)在第三实施例中，控制终端12对不全信息信号的传输进行中继。
图7是示出根据分布式无线网络系统的第三实施例的网络配置的示意图。以下将主要说明与第一实施例的不同之处。图7示出无线终端3的传播环境为最佳的例子。在这种情况下，控制终端12将指示补全信息信号的补全信号(4)发送到无线终端3。
收到该补全信号(4)的无线终端3从基站11接收信息信号(1)用于进行补全，然后，将接收的用于补全的信息信号(1)发送到控制终端12。根据用于指出各无线终端的接收信息信号的不全部分、传播情况以及终端能力的评估信号，控制终端12将不全信息信号(5)发送到各无线终端。此时，控制终端12将整个信息信号发送到未从基站11收到任何信息信号1的无线终端4。
如果不存在未收到任何信息信号1的无线终端，并且所有无线终端均事先从基站11等收到相同的信息信号1，并且仅分别请求不全部分，则控制终端12仅从无线终端3接收各无线终端的不全信息信号(5)。
这样，由于控制终端12调整各无线终端的接收信息信号，即使各无线终端自己不能接收整个信息信号，或者即使接收过程中发生故障，最终仍可以准确接收整个信息信号。此外，通过仅有效发送与不全部分有关的信息信号，可以降低分布式无线网的拥塞情况。
图8是示出在控制终端12请求将与无线终端中的不全部分有关的信息信号发送到接收同一个信息信号的所有无线终端时的网络配置的示意图。在这种情况下，控制终端12将补全信号(4)发送到接收同一个信息信号的所有无线终端1、2和4。
各无线终端将补全信号(4)指出的补全信息信号(1’)发送到基站11，并从基站11接收其自己终端内的不全信息信号(5)。
由于控制终端12在各无线终端与控制终端12之间发送补全信息信号(1’)和不全信息信号(5)，所以控制终端12自己的吞吐量增加到大于图7所示的吞吐量，但是由于可以有效利用各无线终端的信息信号，所以可以获得与分集接收类似的优点。
特别是，在图7中，在无线终端3的传播状态和终端性能等与其他无线终端的传播状态和终端性能等大致相同时，或者在无线终端1和2的传播状态不太坏时，图8所示的方法有效。因此，可以根据控制终端12自身的处理能力和其他无线终端的传播情况，考虑选择采用图7和图8所示的方法。
图9是示出根据分布式无线网络系统的第三实施例的另一种网络配置的示意图。在图9中，示出其中在多个无线终端根据图2所示的控制终端12发出的分配指令互相合作接收信息信号时，控制终端12中继传输补全信号的例子。
以下将主要说明与图3所示方法的不同之处。在图9所示的方法中，如图3所示各无线终端从控制终端12接收分配指令，并从基站11单独接收分配信号(9)。此后，在图3所示的方法中，各无线终端将分配部分的接收信号发送到其他无线终端。但是，在图9所示的方法中，各无线终端将分配部分的接收信号(a)发送到控制终端12。控制终端12将非分配部分的信号(b)发送到各终端。
可以由控制终端12自身确定是否中继传输补全信号(a)，也可以由请求合作的无线终端进行确定。在后一种情况下，请求合作的无线终端将合作接收请求信号发送到控制终端12，并且可以将指出存在中继的信号发送到控制终端12。因此，例如，在已知用户在附近时，可以选择其中不使用控制终端12发送信息信号的第一或第二实施例，而根据在附近没有位于同一个网络内的其他用户的情况，可以选择其中不在用户之间进行发送的第三实施例。
如上所述，在第三实施例中，由于通过控制终端12接收各无线终端进行接收时的不全信息信号，所以不需要在各无线终端之间发送不全信息信号，因此提高了安全性。
(第四实施例)在第四实施例中，控制终端12自己在基站11与控制终端12之间发送信息信号。
图10是示出根据分布式无线网络系统的第四实施例的网络配置的示意图。图10中的控制终端12可以在基站11与各无线终端之间发送信息信号。例如，在诸如火车或公共汽车等的车辆上，乘客持有的各无线终端的传播环境不太好，然而在许多情况下，安装在车辆顶蓬等上的控制终端12的传播环境却良好。在这种情况下，控制终端12可以比各无线终端以更高速度、更可靠地从基站11接收信息信号。
因此，在第四实施例中各无线终端将接收请求信号发送到控制终端12，而根据接收请求信号，控制终端12从基站11接收所需的信息信号，并将接收的信息信号发送到各无线终端。
图11是示出根据第四实施例的处理过程的流程图。首先，分布式无线网内的各无线终端将用于识别各终端自身的单独终端信息信号(2)以及用于指出无线终端请求接收的信息信号的类型的所需接收信号(6)发送到控制终端12(步骤S11)。
控制终端12将已经发送了所需接收信号(6)的无线终端的数量存储到存储器24内，并确定该值是否大于规定数量(步骤S12)。在该值大于规定数量时，控制终端12向基站11请求接收对应于所需接收信号(6)的信息信号1(步骤S13)，并接收信息信号(1)(步骤S14)。
在完成接收时，控制终端12进行计费处理，然后，将接收的信息信号4发送到已经发送了所需接收信号(6)的无线终端(步骤S15)。
相反，在确定该值不大于规定数量时，则确定是否即使无线终端的数量还未达到规定数量也进行接收(步骤S16)。如果确定结果是NO，则控制过程返回步骤S11，而如果是YES，则执行步骤S11的处理过程。
可以由控制终端12，也可以由无线终端确定规定数量。例如，在由控制终端12进行确定时，控制过程简单，但是根据用户情况的自由度低。相反，在由无线终端进行确定时，可以根据用户数量的情况改变规定数量，但是需要进行诸如将与用户数量等的情况有关的信息信号发送到无线终端的处理。
在步骤S15，最好根据请求接收的无线终端的数量，改变收取的费用。换句话说，随着无线终端数量的增加，每个终端的收费降低。
如上所述，在第四实施例中，控制终端12作为代表接收各无线终端请求接收的信息信号，然后，将它分布到各无线终端。因此，始终可以进行稳定传输，而不依赖各无线终端的传播环境。因此，在从基站11等到各无线终端的传播环境糟糕时，该实施例特别有效。
图12和13是示出第四实施例的各修改例子的网络配置的相应示例。如图12所示，无线终端1至5互相发送信息信号，通过互相合作接收同一个信息信号1，并共享接收的信息信号。控制终端12可以确定对每个无线终端的分配，并将分配信号(9)发送到各无线终端，或者可以仅通过无线终端之间交换的信息信号确定对每个无线终端的分配。
即使多个无线终端通过互相合作接收信息信号，在仍存在不全信息信号时，仍执行图11所示的处理过程。在这种情况下，至少一个无线终端将评估信号(3)发送到控制终端12。例如，在图13中，无线终端5作为代表发送单独终端信息信号(2)(在此，无线终端1至5的信息信号)和评估信号(3)。
控制终端12从基站11等接收相关部分的信息信号，将该信息信号分布到所需的无线终端。因此，用户仅从控制终端12接收必要的最小补全信息信号，从而减少被控制终端12装载的数量，同时可靠接收全部必要信息信号。在图10、12和13中，示出了其中控制终端12具有多个天线的例子，但是并不始终需要多个天线，而利用单个天线可以进行类似的处理。
(第五实施例)在以上描述的第一至第四实施例中，对其中一个车辆形成分布式无线网的例子进行了说明，但是多个车辆也可以形成分布式无线网。
图14是示出分布式无线网络系统的第五实施例的网络配置的示意图。图14示出其中在车辆内仅存在少量无线终端的例子。在这种情况下，为了有效使用该系统，可以考虑一个控制终端12控制另一个车辆内的无线终端。
在图14中，示出了其中对每个车辆设置控制终端12的情况，但是可以对多个车辆设置一个控制终端12。
图15示出车辆内存在大量无线终端的情况。例如，在车辆内只有少量无线终端时，如图14所示，一个控制终端12控制多个车辆内的无线终端，而随着无线终端少量的增加，如图15所示，对于每个车辆，分离的控制终端12a和12b可以控制各车辆内的无线终端。
在图15所示的情况下，各控制终端12a和12b可以互相发送控制信号等。此外，对于每个控制终端12a和12b，服务内容(＝接收的信息信号)可以不同，也可以相同。
特别是，如果对于每个控制终端12a和12b，信息信号不同，则位于各控制终端12a和12b的无线传播范围的边界附近的无线终端可以选择所需的信息信号。此外，在多个控制终端12a和12b接收的信息信号相同时，可以考虑选择具有更好无线状态的一个控制终端，或者将控制终端12a和12b发出的信息信号组合在一起。
如上所述，在第五实施例中，由于一个控制终端12可以控制多个车辆内的无线终端，所以可以减少控制终端12的数量。此外，由于多个控制终端12a和12b可以互相发送控制信号等，所以可以建立大规模分布式无线网络系统。
(其他实施例)在上述各实施例中，要求各无线终端可以任意接入分布式无线网中。
需要对新加入分布式无线网的无线终端附加与分布式无线网有关的信息信号。
图16和17分别示出其中进入分布式无线网区域的无线终端获得与分布式无线网有关的信息信号的例子。图16示出其中在每个固定时间或者在要求时，将信息信号从控制终端12发送到无线终端，而将诸如用户数量和平均比特率的基本信息信号(以下称为分布式无线网信息信号(c))分布到位于该网络内的所有无线终端的例子。
图17示出其中在控制终端12具有显示单元25时，在显示板上显示分布式无线网信息信号，例如“现在正在形成分布式无线网，并且现在正在合作接收信息信号X”的例子。
在图16所示的例子中，刚移动到分布式无线网内的无线终端4对控制终端12发出的分布式无线网信息信号(c)应答分布式无线网加入请求信号(d)，从而加入分布式无线网。同样，即使在图17所示的例子中，无线终端4仍将同样的信号(d)发送到控制终端12，从而加入分布式无线网。
在以上的说明中，作为例子描述了火车或公共汽车等，但是甚至可以在其他地方建立类似系统。此外，在以上的说明中，假定控制终端12是专用终端，但是控制终端12不必是专用终端。例如，可以从属于分布式无线网的无线终端中选择控制终端12。作为选择方法，例如，可以以这样的方式进行设置，以致位于分布式无线网外部的基站11等在同一个时间将同一个信号发送到位于分布式无线网内的各无线终端，并且各无线终端在收到该信号时应答Ack。根据诸如Ack的接收时间和从各终端接收的信号的强度的信息信号，基站11等选择适合作为控制终端12的终端。