JP2003506962A - 変化するデータ速度を有する無線通信方法および装置 - Google Patents

変化するデータ速度を有する無線通信方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は容量を増加するためにパワーを最適化する装置および方法を与える。任意の端末装置を特定の最大のデータ速度に限定させるのではなく、代わりに端末装置のデータ速度が使用されるパワーにより限定され、それによってデータ速度は、目的とする受信機からの端末装置の距離にしたがって変化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変化するデータ速度を有する無線通信方法および装置、特にＵ−Ｎ
ＩＩコンプライアント装置を使用する変化するデータ速度を有する無線通信方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＳ−９５通信標準方式を実施するシステムのような通常のデジタル通信シス
テムは基地局とハンドセット受信機間で通信信号を送信する。このようなシステ
ムでは、多数の異なる基地局は地理的に異なった種々の位置に位置されている。
各基地局はそれ故、通信が行われる区域全体の一部分をカバーする。全体的な容
量を増加するため、１つの基地局によりカバーされる区域は典型的にセルとして
知られており、減少された大きさを有し、または異なるセルがオーバーラップす
る。動作において、通常のシステムはダウンリンクまたは順方向リンクとして集
合的に知られているある通信帯域を使用して、通信信号を基地局から端末装置へ
送信する。またこのような通常のシステムはアップリンクまたは逆方向リンクと
して集合的に知られている他の通信帯域を使用して、通信信号を端末装置から基
地局へ送信する。このようなシステムでは、多数の異なる端末装置からの通信が
基地局で１つの受信された信号から同時に検出されなければならないので、逆方
向リンク上の通信の回復は順方向リンクの通信の回復よりも困難である。
【０００３】 逆方向リンクにおける異なる端末装置からの同時的な信号の検出を容易にす
るために、このような通常のデジタル通信システムは特定のセル内で異なる距離
にある端末装置の干渉を減少するためにパワー制御を使用する。ＩＳ−９５は特
定のパワー制御方式について記載し、これは各端末装置が優勢な他の端末装置か
らの干渉なしに通信できるレベルで、異なる距離で多数の端末装置のパワーを効
率的に維持する。したがって、このようなパワー制御方式では、さらに高い送信
パワーがさらに長距離に使用される。
【０００４】 別のタイプのデジタル通信システムは802.11無線ＬＡＮ標準に記載されてい
るタイプである。この標準方式では、９０２−９２８ＭＨｚと２．４−２．４８
ＧＨｚの通信を目的とする２つのＩＳＭ帯域が存在し、各帯域はそれに関して異
なる最大パワーレベルを有する。最初に構想したように、この標準方式を実行す
るデジタル通信システムは搬送波が感知する多数のアクセス方式を使用し、それ
によって１つの装置だけが同時に送信できる。各帯域に関連する異なる最大送信
パワーレベルは異なる距離範囲の要求に適合するために使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらのシステムはデジタル通信の発展を可能にするが、これらは欠点を有す
る。１つのこのような欠点は各端末装置のデータ速度が使用されるパワーにかか
わりなく、それと独立して幾らかの公称上の速度に維持されることである。
【０００６】 最近、ＦＣＣは無線通信で一般的に使用するために３つの帯域、即ちＵ−Ｎ
ＩＩ帯域５．１５−５．２５ＧＨｚ、５．２５−５．３５ＧＨｚ、５．７２５−
５．８２５ＧＨｚを５ＧＨｚ範囲に割当てた。これらの帯域で動作する装置の帯
域幅のさらに効率的な使用はさらに効率的な通信を可能にする。特に、ある最大
データ速度を全ての装置に対して特定するのではなく、これらの帯域内で動作す
る異なる装置で可変のデータ速度を有することが望ましく、それによって全ての
装置は最大のデータ速度をもつ必要がないが、各装置が使用しているパワーに応
じて種々の量の全体的な帯域幅を使用することができる。したがって、容量と距
離間で任意の妥協が行われることができない通常のデジタル通信システムと対照
的に、各端末装置が目的とする受信機のさらに近くで動作しているならば容量の
増加を可能にしそれによってパワーの使用が少ないシステムを有することが望ま
しい。
【０００７】 したがって、本発明の目的は、容量と距離間で妥協が行われることを可能に
する５．１５−５．２５ＧＨｚ、５．２５−５．３５ＧＨｚ、５．７２５−５．
８２５ＧＨｚ帯域で動作する通信システムを提供することである。
【０００８】 本発明の別の目的は、受信機が送信機のさらに近くで動作しているとき容量
の増加を可能にし、それによってパワーの使用が少ない５．１５−５．２５ＧＨ
ｚ、５．２５−５．３５ＧＨｚ、５．７２５−５．８２５ＧＨｚ帯域で動作する
通信システムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の前述の目的を実現するため、とりわけ本発明は容量を増加するように
パワーを最適化する装置および方法を与える。任意の端末装置を特定の最大デー
タ速度に限定するのではなく、代わりに端末装置のデータ速度は使用されるパワ
ーにより限定され、それによってデータ速度は目的とする受信機からの端末装置
の距離にしたがって変化できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の前述および他の目的、特徴、利点は、図面を参照して以下の本発明の
限定ではなく例示的な実施形態の詳細な説明でさらに説明されている。同一の参
照符号は幾つかの図面を通じて本発明の類似部分を表している。 Ｕ−ＮＩＩ装置は３つの異なる周波数帯域で通信する。５．１５−５．２５Ｇ
Ｈｚ帯域で通信する装置は１装置当たり５０ｍＷの最大送信パワープラス６ｄＢ
ｉのアンテナ利得で送信できる。５．２５−５．３５ＧＨｚ帯域で通信する装置
は１装置当たり２５０ｍＷの最大送信パワープラス６ｄＢｉのアンテナ利得で送
信できる。５．７２５−５．８２５ＧＨｚ帯域で通信する装置は１装置当たり１
Ｗの最大送信パワープラス２３ｄＢｉのアンテナ利得で送信できる。
【００１１】 前述したように、Ｕ−ＮＩＩ装置は種々の距離範囲の要求を適合するために
これらの異なる帯域で動作することが最初に構想された。しかしながら、本発明
はこのような装置に利用可能な帯域幅のさらに有効な使用を考える。特に、以後
説明するように、本発明は自動車速度の速度で移動しようとする無線装置と対照
的に、実質上の移動を意図しない無線装置で使用されるときに特別な利点を有す
る。
【００１２】 図１は本発明の概略図を示している。図示されているように、システム10は
多数の異なる端末装置16と通信する基地局12を含んでいる。１つのＵ−ＮＩＩチ
ャンネルを使用して、各端末装置16は基地局12からダウンリンク通信を受信する
。別のＵ−ＮＩＩチャンネルを使用して、端末装置16は基地局12へアップリンク
通信を送信する。好ましい実施形態では、ダウンリンク通信チャンネルはアップ
リンク通信チャンネルよりも高い周波数であるが、システムはこのようなことを
必要としない場合にも設計されることができることが認識されよう。したがって
、相互に距離Ｄ内にある端末装置16と基地局12では、図１で示されているように
、２つの異なる帯域が使用されることができ、それによってアップリンクとダウ
ンリンクの一方（好ましくは前述したようにダウンリンク）はその帯域でさらに
大きい利用可能なパワーが存在するために非常に大きい容量を有する。例えば５
．２５−５．３５ＧＨｚ帯域では、５．１５−５．２５ＧＨｚ帯域の送信パワー
の５倍の送信パワーが可能にされる。送信パワーにおけるこの過剰の許容度は、
端末装置16がアップリンク送信に対して５．１５−５．２５ＧＨｚ、ダウンリン
ク送信で５．２５−５．３５ＧＨｚを使用するならば、アップリンク送信と比較
してダウンリンク送信では全体的な帯域幅を５倍増加するために使用されること
ができる。
【００１３】 距離Ｄはアップリンクおよびダウンリンク通信の両者が行われ、確実にデー
タを送信する距離として決定される。認識されるように、Ｄよりも大きいある距
離では、同一のデータ量を送信するため、高いパワーが少なくともアップリンク
またはダウンリンクの一方で必要とされる。しかしながら、Ｕ−ＮＩＩ装置はこ
れらが送信できるパワー量により制限を受けているので、Ｕ−ＮＩＩ規則に妥協
するために装置はより大きいパワーを使用することはできない。本発明は低い送
信パワーにおけるデータ速度に妥協し、それによって端末装置16−3 が基地局か
らさらに離れているならば、低い速度の通信リンクはＵ−ＮＩＩ規則に違反せず
にセットアップされることができる。
【００１４】 本発明は基地局12と端末装置が高速度で移動しないで毎秒約１メートルの“
人間の速度”で移動する環境で特に利点を有することが認識されよう。新型の無
線通信システムの平均パケット長がかなり短く、数ミリ秒程度なので、１パケッ
ト間隔中に移動する距離は数ミリメートル程度であり、基地局と端末装置との間
の平均距離と比較して十分に小さい。それ故、これは所定の端末装置16と基地局
12の通信の開始を可能にし、それによってその後の通信が、基地局と端末装置間
の距離に関係する最大データ速度と各チャンネルの使用される最大パワーまで行
われるように継続することができる知識によって、使用されるパワーの計算が実
行されることができる。
【００１５】 各基地局12と端末装置16の形成に使用されるコンポーネントは図２の送信機1
00 および図３の受信機200 として示されている。各基地局12と端末装置16は典
型的に送信機100 と受信機200 の両者を含んでいることが明白であろう。ある同
一のコンポーネントが送信機と受信機の両者で使用されることができることが理
解されるであろう。しかしながら、理解を簡単にするために、これらを別々に符
号をつけて、ここで説明する。
【００１６】 送信機100 はデジタルデータ処理用のデジタルプロセッサ102 を含んでいる
。デジタルアナログ変換器104 はデジタルプロセッサからのデジタルデータをア
ナログフォーマットへ変換する。周波数シンセサイザ106 は適切な搬送波周波数
を発生する。周波数上方変換用のミキサ108 は周波数シンセサイザ106 からの搬
送波周波数を、デジタルアナログ変換器104 からのアナログデータ出力と結合し
、無線周波数送信信号を得る。電力増幅器110 は送信信号の信号増幅を行う。送
信信号はその後、バンドパスフィルタ112 で帯域通過濾波され、最終的にアンテ
ナ114 を使用して送信される。
【００１７】 受信機200 は送信信号を受信する受信アンテナ202 を含み、受信された送信
信号はその後、バンドパスフィルタ204 を使用して帯域通過濾波される。低雑音
増幅器206 はその後、比較的小さい受信された無線周波数送信信号を増幅する。
周波数シンセサイザ208 は下方変換のための適切な搬送波周波数を発生する。ミ
キサ210 は周波数シンセサイザからの搬送波周波数と、増幅された無線周波数送
信信号を受信し、下方変換を行って、もとの送信された信号を表すアナログ信号
を得る。アナログデジタル変換器212 はアナログ信号を対応するデジタル信号へ
変換し、デジタルプロセッサ214 は受信されたデジタル信号を処理する。
【００１８】 前述のコンポーネントは通常のコンポーネントであり、これらをさらに説明
することは必要ではないと考える。例えば多数のアンテナは増加された容量と頑
丈さを得る目的で、空間ダイバーシティを実現するために基地局12または端末装
置16により使用されることができる。
【００１９】 しかしながら、データ速度をダイナミックに割当てるために、本発明により
実行される動作は一般的に行われないので、これらの動作についてさらに説明す
る。特に、本発明によると、特定の基地局12と特定の端末装置16との間のデータ
送信速度はデジタルプロセッサ102 を使用して、符号分割多元アクセスまたは他
のデータ変調方式によって、デジタルドメインでダイナミックに決定される。図
５乃至７で示されているように、所定のパワー供給許容量および端末装置16と基
地局12との間の距離において、各端末装置16への実際のデータ速度はダイナミッ
クに割当てられることができる。図５乃至図７は以下の仮定、即ち０ｄＢのアン
テナ利得、−７０ｄＢｍの受信機感度、検出前の１０ｄＢ Ｅb ／Ｎo 、１０ｄ
Ｂの全受信機雑音指数、半径１メートル後５０ｄＢの送信パワー損失に基づいて
設定されている。図５乃至図７で与えられているパワー供給許容量と距離間の相
関は理想化され、さらに正確な調整を必要とする干渉効果が存在することが理解
されよう。これをさらに以下説明するが、図５乃至７は異なるデータ速度が、各
Ｕ−ＮＩＩ帯域内に存在する種々のパワーレベルで可能であることを示しており
、したがって、本発明の理解を容易にする。
【００２０】 このダイナミックな割当は基地局と各異なる端末装置16との間の通信で単に
反復される。典型的に、各基地局は数十までの異なる端末装置をサポートするこ
とができ、各端末装置はいずれかの方向における送信で最大パワーレベルを超え
ない。
【００２１】 本発明によるデータ速度のダイナミックな割当を考察する目的で、パワー−
距離の関係は第４のロールオフに従い、即ち平均パワーの必要性は基地局と端末
装置との間の距離の第４のオーダーに比例すると仮定する。その仮定に基づく概
算は距離が二倍にされるときはいつでも、１２ｄＢのさらに大きいパワーが必要
とされていることを示している。平均パワーの必要性は良好に設計されたシステ
ムのデータ速度に比例すべきであるので、距離が半分にされるときにはいつでも
、パワー供給許容量が同一であると仮定すると、データ速度は係数１６だけ増加
することができる。
【００２２】 したがって、基地局12から特定の端末装置16までの適切なデータ速度の決定
において、図４で示されているステップ300 で示されているように基地局の信号
プロセッサ102 は可能にされた最大のパワーレベルと、予め定められたデータ速
度で端末装置16への送信を開始する。
【００２３】 その後、ステップ302 で、低いデータ速度で受信されたパワーレベルは自動
利得制御回路（ＡＧＣ）により信号プロセッサ214 により決定され、自動利得制
御回路は受信機で正確に機能するためにＡＤＣの適切なダイナミック距離を決定
するために必要とされる。受信されたパワーレベルに基づいて、信号プロセッサ
214 は送信に使用するために適切なデータ速度を決定することができる。信号検
出はビット当りの受信された信号エネルギＥO に基づいており、それは受信され
たパワーとビット当りのインターバルとの積である。所望レベルのＥO がある性
能の必要性を保証するために維持されなければならないならば、受信されるパワ
ーレベルとデータ速度は定数ＥO を維持するために相互に正比例する。それ故、
最も良好に設計されたシステムでは、新しいデータ速度は受信されたパワーレベ
ルから決定されることができる。ステップ304 が続き、ここでは信号プロセッサ
214 は信号プロセッサ102 に、次回の通信で予め定められた低いデータ速度での
使用に適したデータ速度を通報する。その後、受信された情報に基づいて、信号
プロセッサ102 はステップ306 により示されているデータ速度でデータを送信す
る。送信中の任意の時間に、パワーレベルが１ｄＢのようなあるしきい値を超え
て変化したならば（ステップ308 ）、ステップ310 で示されているように信号プ
ロセッサ214 は信号プロセッサ102 に新しいデータ速度を報告し、信号プロセッ
サ102 はステップ312 により示されているようにそれにしたがってデータ速度を
調整する。さらに、新しいデータ速度をプロセッサ102 へ送信したプロセッサ21
4 はその後、ステップ314 により示されているように新しいデータ速度に対応し
て次に受信されたデータを処理する。これは閉ループ速度制御である。
【００２４】 代わりに、新しいデータ速度の送信ではなく、信号プロセッサ214 はデータ
を信号プロセッサ102 へ送信するため新しいデータ速度を使用できる。新しいデ
ータ速度はプロセッサ214 の受信されたパワーレベルに基づいているので、チャ
ンネルが対称的であると仮定すると、信号プロセッサ102 により受信されるビッ
ト当りの信号エネルギは信頼性のある検出に十分である。信号プロセッサ102 の
データ速度の不確実性は以下の２つの方法の一方により解決されることができる
。第１に新しいデータ速度の情報は信号プロセッサ214 により予め定められた低
いデータ速度で送信されることができ、その後、新しいデータ速度の情報を伝播
するビットが信号プロセッサ102 により適時に検出されることができると仮定す
ると、信号プロセッサ214 はデータ送信のための新しいデータ速度に切換えるこ
とができる。第２の方法は両プロセッサ102 と214 により同意された１セットの
予め定められたデータ速度を使用する。信号プロセッサ214 により保証されてい
るように、ビット当りの受信されたエネルギがあるしきい値よりも大きい限り、
信号プロセッサ214 はこのセットから任意のデータ速度を選択でき、信号プロセ
ッサ102 はこのセットから選択された任意の速度で送信データを確実に検出でき
る。正確なデータ速度を知らずにデータを検出する実際の機構は当業者の能力の
範囲内である。これは開ループ速度制御である。
【００２５】 この実施形態を使用して実行されることができる別の例の通信は、ダウンリ
ンク送信における５．７２５−５．８２５ＧＨｚ帯域と、アップリンク送信にお
ける５．１５−５．２５ＧＨｚ帯域の使用である。ダウンリンク送信ではさらに
多くの利用可能なパワーが存在するので、全体的なダウンリンク容量はしたがっ
て増加されることができる。この例は、端末装置と基地局の両者のシンセサイザ
設計が２つの帯域がさらに広く分離されるので構成が容易であるという点で付加
的な利点を有する。
【００２６】 図１乃至図４と図５乃至図７に関して先に概略した原理を使用して、さらに
実行されることができる本発明の種々の異なる実施形態が存在する。
【００２７】 図８で示されているように、本発明の１実施形態によるシステム30では、５
．７２５−５．８２５ＧＨｚ帯域が（ダウンリンクとアップリンクの両者または
ダウンリンクのみで）基地局32と中継器34との間の分配に使用される。中継器は
知られているように、データの局部的な分配装置として使用される。したがって
、典型的に１つの基地局32に関連する複数の異なる中継器34が存在する。本発明
によれば、異なる部屋または異なるビルディングに中継器を有することは有効な
データの通信方法である。同様に、多数の異なる端末装置36はその後、各中継器
34と関連されることができる。端末装置36と１つの中継器34との間の通信では、
中継器から基地局までのアップリンクで使用される帯域に基づいて、５．２５−
５．３５ＧＨｚ帯域がダウンリンク送信に使用されることができ、５．１５−５
．２５ＧＨｚ帯域がアップリンク送信に使用されることができる。
【００２８】 この実施形態では、各中継器または基地局は１つのトランシーバとして考え
られる。さらに、各基地局32と端末装置36を形成するために使用される特定のコ
ンポーネントはそれぞれ図１の基地局12と端末装置16を参照して前述したコンポ
ーネントと類似であり、一方、各中継器34の形成に使用されるコンポーネントは
、デジタルデータ処理装置が最小にされることができる点のみ、端末装置のコン
ポーネントに類似している。１つの極端な例は、受信された信号増幅、周波数、
変換、送信された信号の増幅からなる周波数変換の仕事がアナログコンポーネン
トにより完全に実行されることができるので、ＡＤＣ、デジタル回路、またはＤ
ＡＣが中継器に必要とされないことである。同様に、先の実施形態のように、多
数のアンテナは容量と頑丈さを増加する目的で空間ダイバーシティを実現するた
めに、それぞれ基地局32、中継器34、または端末装置36のそれぞれにより使用さ
れることができる。
【００２９】 前述の原理にしたがって、各端末装置36への実際の帯域幅は個々の必要性お
よび中継器34と端末装置36との間の距離にしたがって変化されることができる。
換言すると、各中継器34で利用可能な総リソースはダウンリンク送信では２５０
ｍＷの送信パワー（および潜在的な６ｄＢｉのアンテナ利得）である。所定のパ
ワー供給許容量および端末装置と中継器間の距離で、各端末装置への実際のデー
タ速度はダイナミックに割当てられることができる。基地局32と各中継器34との
間のデータ速度は実質上端末装置と中継器との間のデータ速度よりも高い。その
理由は、より多くのパワー供給が５．７２５−５．８２５ＧＨｚ帯域プラス実質
上のアンテナ利得２３ｄＢｉで許容されるからである。パワーとアンテナ利得の
両者が高いと、システムは基地局と中継器との間で、実質上長い距離および高い
総合ーデータ速度で転送できる。
【００３０】 図１で示されている実施形態と対照的に、図８の実施形態における中継器34
の使用は送信距離のさらに良好な制御を可能にし、それによって例えば所定の中
継器34-Aとその端末装置36A1−36Anとの間で送信されるデータは別の中継器34-B
とその端末装置36B1−36Bmとの間で送信されるデータと干渉しない。
【００３１】 図９で示されている本発明の１実施形態によるシステム40では、５．７２５
−５．８２５ＧＨｚ帯域が、（ダウンリンクとアップリンクの両者またはダウン
リンクのみで）基地局42と中継器44との間の分配に使用される。先の実施形態の
基地局32と中継器34とは異なって、基地局42と各中継器44はトランシーバのクラ
スタであることが好ましく、各トランシーバは１以上の多数のアンテナを有する
。図９の例のように、基地局42はトランシーバ43-1、43-2…43-nからなり、中継
器44Ａはトランシーバ45-1、45-2…45-mからなり、ここでｎとｍは異なり、ｍは
各異なる中継器44で同一である必要はない。ＦＣＣ調整部分15にしたがって、基
地局42の一部としての各トランシーバ43はまとめられたデータを各トランシーバ
45へ分配するために１ワットのパワーの送信を可能にされ、したがってトランシ
ーバ対の数によって全体的な容量が乗算される。ＣＤＭＡが使用されるならば、
多数の送信リンクは同一周波数帯域で同時にアクティブな可能性があるので、同
一構造はまた、基地局42と各中継器44との間の分配のために５．７２５−５．８
２５ＧＨｚ帯域を使用することだけでなく、１つの中継器44内のトランシーバ45
から１つの端末装置46までのダウンリンク通信にもこの帯域を使用することを可
能にする。それ故、この特徴は端末装置46の容量を強化し、または端末装置46の
距離を増加するために使用されることができる。また図示されているように、実
施形態では、各中継器44は、５．２５−５．３５ＧＨｚ帯域がダウンリンク送信
に使用され、５．１５−５．２５ＧＨｚ帯域がアップリンク送信に使用されるよ
うに端末装置46と通信する。
【００３２】 図９の実施形態で基地局42でトランシーバ43の使用を導入すると、図１の実
施形態の基地局12も複数のトランシーバからなり、同一の利点がそこから得られ
ることも注目される。
【００３３】 図１０で示されているように、本発明の別の実施形態では、システム50は基
地局52と複数の端末装置56を含み、各帯域は基地局52と端末装置56との間で時分
割デュプレックス（ＴＤＤ）によりアップリンクとダウンリンクの両者で使用さ
れることができる。この実施形態では、端末装置56と基地局の両方のトランシー
バが同じ送信パワー制限を有するので、全体的なダウンリンク容量が各個々の端
末装置56のアップリンク容量以上であるならば、基地局52はトランシーバのクラ
スタとして構成されることができる。
【００３４】 図１１で示されているように、本発明は多数の基地局62と多数の端末装置66
による使用を意図している。各基地局62は前述したように単一のトランシーバま
たはトランシーバのクラスタとして考えることができる。１つのクラスタの送信
された信号パワーが、他のクラスタの装置により受信されたときの雑音フロアよ
りも低いように、各基地局62が十分に離れているならば、各基地局62とその端末
装置66は先の実施形態で説明したように孤立したシステムとして考慮されること
ができる。１つの基地局とその関連する端末装置を目的地とする信号が別の基地
局とその関連する端末装置により検出されることができるように基地局62が十分
に近接して位置されるならば、システムはダウンリンク送信とアップリンク送信
の両者に対して前述の原理を使用して設計されることができる。各端末装置への
個々のチャンネルは通常の符号分割多元アクセス技術（異なる端末装置に対する
異なる符号）または空間分割多重アクセス技術（アンテナダイバーシティの使用
）を使用して生成されることができる。
【００３５】 本発明のさらに別の実施形態では、本発明の原理はアドホック（Ad-hoc）ネ
ットワークでも同様に実行されることができる。アドホックネットワークは固定
した基地局のないネットワークを意味する。各通信リンクはBluetooth により使
用されるプロトコルのような相互に理解されるプロトコルによりダイナミックに
設定される。リンクが一度設定されると、マスターまたはクラスタのヘッドは基
地局として考慮されるべきである。したがって、基地局が一度決定されると、前
述の実施形態の１つがこのようなアドホックネットワークで構成されることがで
きる。換言すると、マスターノードの高い送信パワーを可能にすることは、マス
ターがデータをそのスレーブへ送信するための全体的な容量がより大きい容量に
適合する。
【００３６】 本発明を特定の実施形態を参照して説明したが、変形の程度、種々の変形、
置換は先の説明で意図されている。例えば、本発明の帯域幅の管理方法は、前述
した２つのＩＳＭ帯域を含む周波数帯域の任意の組合わせに適用されることがで
きる。幾つかの例では、本発明の幾つかの特徴が特許請求の範囲で説明したよう
に本発明の技術的範囲を逸脱せずに対応して他の特徴を使用せずに用いられるこ
とも認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にしたがった通信システムの説明図。
【図２】 本発明にしたがった通信システムの説明図。
【図３】 本発明にしたがった通信システムの説明図。
【図４】 本発明にしたがった通信システムの説明図。
【図５】 各異なるＵ−ＮＩＩ帯域における異なる距離の最大データ速度のグラフ。
【図６】 各異なるＵ−ＮＩＩ帯域における異なる距離の最大データ速度のグラフ。
【図７】 各異なるＵ−ＮＩＩ帯域における異なる距離の最大データ速度のグラフ。
【図８】 本発明による通信システムの１実施形態の説明図。
【図９】 本発明による通信システムの別の実施形態の説明図。
【図１０】 本発明による通信システムの別の実施形態の説明図。
【図１１】 本発明による通信システムの別の実施形態の説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ， ＺＷ Ｆターム(参考） 5K034 AA02 DD02 EE03 MM08 5K067 AA13 AA23 BB02 BB21 DD44 EE02 EE06 EE32 FF02 LL05 5K072 AA01 BB01 BB13 BB27 CC33 DD11 DD15 EE19 GG43 HH01

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のトランシーバと第２のトランシーバとの間の無線通信
    のためのデータ速度をダイナミックに割当てる方法において、 第１のトランシーバから第２のトランシーバへ第１の予め定められたパワーレ
    ベルおよび第１のデータ速度でデータを送信し、 第２のトランシーバでそのデータを受信し、 受信されたデータの受信されたパワーレベルを感知し、 さらに別のデータを送信する前記第１のデータ速度よりも大きい変更された第
    １のデータ速度を決定し、この変更された第１のデータ速度は受信されたデータ
    の受信されたパワーレベルに基づいて決定される最大のデータ速度を有し、 第１のトランシーバから第２のトランシーバへ変更された第１のデータ速度お
    よび第１の予め定められたパワーレベルでさらに別のデータを送信し、 第２のトランシーバでこのさらに別のデータを受信するステップを含んでいる
    方法。
  2. 【請求項２】 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルを感知
    し、 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルが受信されたデータの受
    信されたパワーレベルから予め定められた量だけ変化されているならば、変更さ
    れた第１のデータ速度を再度決定するステップをさらに含んでいる請求項１記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 前記予め定められた量が約１ｄＢである請求項２記載の方法
    。
  4. 【請求項４】 第２のトランシーバから第１のトランシーバへ第１の予め定
    められたパワーレベルと異なる第２の予め定められたパワーレベルおよび第２の
    データ速度で第２のデータを送信し、 第１のトランシーバで第２のデータを受信し、 受信された第２のデータの受信パワーレベルを感知し、 さらに第２のデータを送信する前記第２のデータ速度よりも大きい変更された
    第２のデータ速度を決定し、前記変更された第２のデータ速度は受信された第２
    のデータの受信パワーレベルに基づいて決定される最大のデータ速度を有し、 第２のトランシーバから第１のトランシーバへ変更された第２のデータ速度お
    よび第２の予め定められたパワーレベルでさらに第２のデータを送信し、 第１のトランシーバで前記さらに別の第２のデータを受信するステップをさら
    に含んでいる請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 受信された前記さらに別の第２のデータの受信パワーレベル
    を感知し、 受信された前記さらに別の第２のデータの受信パワーレベルが受信された第２
    のデータの受信パワーレベルから第２の予め定められた量だけ変化されているな
    らば、変更された第２のデータ速度を再度決定するステップをさらに含んでいる
    請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記第２の予め定められた量が約１ｄＢである請求項５記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 データおよび前記さらに別のデータを送信するステップは５
    ．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内で送信し、第２のデータと前記さらに別の
    第２のデータを送信するステップは５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域と５．１５
    乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方で送信する請求項４記載の方法。
  8. 【請求項８】 データと前記さらに別のデータを送信するステップは５．７
    ２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内で送信し、第２のデータおよび前記さらに別の
    第２のデータを送信するステップは５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域と５．１５
    乃至５．２５ＧＨｚ帯域の両者で送信する請求項４記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１の予め定められたパワーレベルは前記第２の予め定
    められたパワーレベルよりも大きい請求項４記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第１の基地局トランシーバと、少なくとも第１および第２
    の端末装置のトランシーバを含む複数の端末装置との間で無線で通信する方法に
    おいて、 第１の基地局トランシーバから中継器へ第１の予め定められたパワーレベルお
    よび第１のデータ速度で５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内のデータを送信
    し、 中継器でそのデータを受信し、 中継器から第１の端末装置のトランシーバへデータの第１の部分を送信し、 中継器から第２の端末装置のトランシーバへデータの第２の部分を送信し、 受信されたデータの受信パワーレベルを感知し、 前記さらに別のデータを送信する前記第１のデータ速度よりも大きい変更され
    た第１のデータ速度を決定し、前記変更された第１のデータ速度は受信されたデ
    ータの受信パワーレベルに基づいて決定される最大のデータ速度を有し、 第１の基地局のトランシーバから中継器へ第２のデータ速度および第１の予め
    定められたパワーレベルでさらにデータを送信し、 中継器で前記さらに別のデータを受信し、 中継器から第１の端末装置のトランシーバへ第２のデータ速度で前記さらに別
    のデータの第１の部分を送信し、 中継器から第２の端末装置のトランシーバへ第３のデータ速度で前記さらに別
    のデータ第２の部分を送信するステップを含んでいる方法。
  11. 【請求項１１】 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルを中
    継器により感知し、 受信された前記さらに別の第２のデータの受信パワーレベルが受信されたデー
    タの受信パワーレベルから予め定められた量だけ変化されているならば、変更さ
    れた第１のデータ速度を再度決定するステップをさらに含んでいる請求項１０記
    載の方法。
  12. 【請求項１２】 各中継器は複数の中継器トランシーバを含んでおり、それ
    によってそれぞれの複数の端末装置のトランシーバには１つの中継器トランシー
    バが存在し、 データおよび前記さらに別のデータを中継器で受信するステップは、１つの端
    末装置のトランシーバに対応して、それぞれ複数の中継器トランシーバにデータ
    および前記さらに別のデータの一部を受信させる請求項１０記載の方法。
  13. 【請求項１３】 データおよび前記さらに別のデータを送信するステップは
    ５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用して、第１および第２の中継器トラ
    ンシーバからそれぞれ第１および第２の端末装置のトランシーバへ送信する請求
    項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 それぞれ第４および第５のデータ速度で第１および第２の
    各端末装置のトランシーバから５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１５
    乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方を使用して第２の予め定められたパワーレベルで
    中継器へ第２のデータを送信するステップをさらに含んでいる請求項１３記載の
    方法。
  15. 【請求項１５】 それぞれ第６のデータ速度で第１および第２の各中継器の
    トランシーバから５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用して第１の予め定
    められたパワーレベルで基地局のトランシーバへ第２のデータを送信するステッ
    プをさらに含んでいる請求項１４記載の方法。
  16. 【請求項１６】 データおよび前記さらに別のデータを送信するステップは
    ５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方
    を使用して第２の予め定められたパワーレベルで中継器から第１および第２の端
    末装置のトランシーバへ送信する請求項１０記載の方法。
  17. 【請求項１７】 第１および第２の各端末装置のトランシーバから５．２５
    乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方を使用し
    て第３の予め定められたパワーレベルで中継器へ第２のデータを送信するステッ
    プをさらに含んでいる請求項１６記載の方法。
  18. 【請求項１８】 中継器から５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用し
    て第１の予め定められたパワーレベルで基地局のトランシーバへ第２のデータを
    送信するステップをさらに含んでいる請求項１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記第１の予め定められたパワーレベルは前記第２の予め
    定められたパワーレベルよりも大きい請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 複数の中継器と第２の複数の端末装置のトランシーバが含
    まれ、１つの中継器および対応する端末装置は１つの場所にあり、別の中継器お
    よび対応する端末装置が別の場所にある請求項１０記載の方法。
  21. 【請求項２１】 複数の中継器および第２の複数の端末装置のトランシーバ
    が含まれ、１つの中継器および対応する端末装置は１つのビルディングにあり、
    別の中継器および対応する端末装置は別のビルディングにある請求項１０記載の
    方法。
  22. 【請求項２２】 無線通信のデータ速度をダイナミックに割当てる装置にお
    いて、 第１のトランシーバと、 第２のトランシーバとを具備し、 第１のトランシーバは、第１の予め定められたパワーレベルおよび第１のデー
    タ速度で前記第２のトランシーバへデータを送信する手段を含んでおり、 第２のトランシーバは、 データを受信する手段と、 受信されたデータの受信パワーレベルを感知する手段と、 さらに別のデータを送信する前記第１のデータ速度よりも大きい変更された第
    １のデータ速度を決定する手段とを具備し、前記変更された第１のデータ速度は
    受信されたデータの受信パワーレベルに基づいて決定される最大のデータ速度を
    有し、 第１のトランシーバはさらに、変更された第１のデータ速度および第１の予め
    定められたパワーレベルで前記さらに別の送信されたデータを第２のトランシー
    バへ送信する手段を含んでおり、 第２のトランシーバはさらに、前記さらに別の送信されたデータを受信する手
    段を含んでいる装置。
  23. 【請求項２３】 第２のトランシーバはさらに、 受信された前記さらに別の送信されたデータの受信パワーレベルを感知する手
    段と、 受信された前記さらに別の送信されたデータの受信パワーレベルが受信された
    データの受信パワーレベルから予め定められた量だけ変化されている場合には、
    変更された第１のデータ速度を再度決定する手段を含んでいる請求項２２記載の
    装置。
  24. 【請求項２４】 前記予め定められた量は約１ｄＢである請求項２２記載の
    装置。
  25. 【請求項２５】 第２のトランシーバは第１の予め定められたパワーレベル
    と異なる第２の予め定められたパワーレベルおよび第２のデータ速度で第２のデ
    ータを第１のトランシーバへ送信する手段をさらに具備し、 第１のトランシーバはさらに、 第２のデータを受信する手段と、 受信された第２のデータの受信パワーレベルを感知する手段と、 さらに別の第２のデータを送信する前記第２のデータ速度よりも大きい変更
    された第２のデータ速度を決定する手段とを具備し、前記変更された第２のデー
    タ速度は受信された第２のデータの受信パワーレベルに基づいて決定される最大
    のデータ速度を有し、 第２のトランシーバはさらに、変更された第２のデータ速度および第２の予め
    定められたパワーレベルで前記さらに別の第２のデータを第１のトランシーバへ
    送信する手段を具備しており、 第１のトランシーバはさらに、前記さらに別の第２のデータを受信する手段を
    具備している請求項２２記載の装置。
  26. 【請求項２６】 第１のトランシーバは、 受信された前記さらに別の第２のデータの受信パワーレベルを感知する手段と
    、 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルが受信された第２のデー
    タの受信パワーレベルから第２の予め定められた量だけ変化されている場合には
    変更された第２のデータ速度を再度決定する手段をさらに含んでいる請求項２５
    記載の装置。
  27. 【請求項２７】 前記第２の予め定められた量は約１ｄＢである請求項２６
    記載の装置。
  28. 【請求項２８】 データおよび前記さらに別のデータを送信する手段は５．
    ７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内で送信し、第２のデータおよび前記さらに別
    の第２のデータを送信する手段は５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１
    ５乃至５．２５ＧＨｚ帯域内の一方で送信する請求項２５記載の装置。
  29. 【請求項２９】 データおよび前記さらに別のデータを送信する手段は５．
    ７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内で送信し、第２のデータおよび前記さらに別
    の第２のデータを送信する手段は５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１
    ５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の両帯域で送信する請求項２５記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記第１の予め定められたパワーレベルは前記第２の予め
    定められたパワーレベルよりも大きい請求項２５記載の装置。
  31. 【請求項３１】 第１の基地局のトランシーバと、 少なくとも第１および第２の端末装置のトランシーバを含んでいる複数の端末
    装置と、 中継器とを具備し、 第１の基地局のトランシーバは第１の予め定められたパワーレベルで、５．７
    ２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域内で第１のデータ速度でデータを中継器へ送信す
    る手段を含んでおり、 前記中継器は、 データを受信する手段と、 データの第１の部分を第１の端末装置のトランシーバへ送信する手段と、 データの第２の部分を第２の端末装置のトランシーバへ送信する手段とを含
    んでおり、 第１および第２の端末装置のトランシーバはそれぞれ、 受信されたデータの受信パワーレベルを感知する手段と、 さらに別のデータを送信する前記第１のデータ速度よりも大きい変更された
    第１のデータ速度を決定する手段とを具備し、前記変更された第１のデータ速度
    は受信されたデータの受信パワーレベルに基づいて決定される最大のデータ速度
    を有し、 第１の基地局のトランシーバはさらに、第２のデータ速度および第１の予め定
    められたパワーレベルで前記さらに別のデータを中継器へ送信する手段を含んで
    おり、 受信機はさらに、 前記さらに別のデータを受信する手段と、 前記さらに別のデータの第１の部分を第２のデータ速度で第１の端末装置の
    トランシーバへ送信する手段と、 前記さらに別のデータの第２の部分を第３のデータ速度で第２の端末装置の
    トランシーバへ送信する手段とを含んでいる装置。
  32. 【請求項３２】 前記第１および第２の端末装置のトランシーバはさらに、 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルを感知する手段と、 受信された前記さらに別のデータの受信パワーレベルが受信されたデータの受
    信パワーレベルから予め定められた量だけ低い場合には、変更された第１のデー
    タ速度を再度決定する手段をさらに含んでいる請求項３１記載の装置。
  33. 【請求項３３】 中継器は複数の中継器トランシーバを含んでおり、複数の
    各端末装置のトランシーバには１つの中継器トランシーバが存在し、 データおよび前記さらに別のデータを受信する手段は１つの端末装置のトラン
    シーバに対応して、それぞれ複数の中継器トランシーバにデータおよび前記さら
    に別のデータの一部を受信させる請求項３２記載の装置。
  34. 【請求項３４】 データおよび前記さらに別のデータを送信する手段は５．
    ７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用して、第１および第２の中継器トランシ
    ーバからそれぞれ第１および第２の端末装置のトランシーバへ送信する請求項３
    ３記載の装置。
  35. 【請求項３５】 前記第１および第２の端末装置のトランシーバは、それぞ
    れ第４および第５のデータ速度で、５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域および
    ５．１５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方を使用して第２の予め定められたパワー
    レベルで中継器へ第２のデータを送信する手段をそれぞれ含んでいる請求項３４
    記載の装置。
  36. 【請求項３６】 前記第１および第２の中継器は、第６のデータ速度で５．
    ７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用して第１の予め定められたパワーレベル
    で基地局のトランシーバへ第２のデータを送信する手段をそれぞれ含んでいる請
    求項３５記載の装置。
  37. 【請求項３７】 データおよび前記さらに別のデータを送信する手段は５．
    ２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の一方を使
    用して第２の予め定められたパワーレベルで中継器から第１および第２の端末装
    置のトランシーバへ送信する請求項３１記載の装置。
  38. 【請求項３８】 前記第１および第２の端末装置のトランシーバはそれぞれ
    ５．２５乃至５．３５ＧＨｚ帯域および５．１５乃至５．２５ＧＨｚ帯域の他方
    を使用して第３の予め定められたパワーレベルで中継器へ第２のデータを送信す
    る手段を含んでいる請求項３７記載の装置。
  39. 【請求項３９】 中継器は５．７２５乃至５．８２５ＧＨｚ帯域を使用して
    第１の予め定められたパワーレベルで基地局のトランシーバへ第２のデータを送
    信する手段をさらに含んでいる請求項３８記載の装置。
  40. 【請求項４０】 前記第１の予め定められたパワーレベルは前記第２の予め
    定められたパワーレベルよりも大きい請求項３８記載の装置。
  41. 【請求項４１】 複数の中継器および第２の複数の端末装置のトランシーバ
    が含まれ、１つの中継器および対応する端末装置は１つの場所にあり、別の中継
    器および対応する端末装置が別の場所にある請求項３１記載の装置。
  42. 【請求項４２】 複数の中継器および第２の複数の端末装置のトランシーバ
    が含まれ、１つの中継器および対応する端末装置は１つのビルディングにあり、
    別の中継器および対応する端末装置が別のビルディングにある請求項３０記載の
    装置。
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