JP2008517558A - リンクアダプテーションを伴う端末送信電力制御 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の側面は、上述の問題点のうちの１つまたは複数の問題を対処し、その結果、無線通信にとともに使用するための改善された電力制御システムを提供する。
【解決手段】無線通信における電力使用とリンクアダプテーションとを連携する方法が説明されている。端末及び／またはアクセスポイント（ＡＰ）は、所望の通信データ送信レートとの関連から端末の送信電力の修正を試み得る。リンクアダプテーションは、いくつかの所望の方法と組み合わせて用いられ得る。
【選択図】 図１

Description

本発明の側面は、無線通信に関する。より詳しくは、本発明の側面は、無線信号の送信に用いられる電力制御に関する。

無線通信の発展と、インターネットとの融合は、ローカルエリアネットワークの発展に影響を与え続けている。ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく通信プロトコルと、それに関連するデバイスの発展により、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、頻繁に見かけるようになった。ＷＬＡＮは、企業、公共及び家庭環境における、ＰＣ、ＰＤＡ及びその他の機器間に高速な無線接続性を提供する。ＷＬＡＮユーザは、ＷＬＡＮへのアクセスを期待し、より広い受信可能範囲とより高いスループットを要求している。携帯型機のユーザにとって、電力消費への憂慮もまた問題となっている。

最近、８０２．１１シリーズのプロトコルが主要なＷＬＡＮ標準となっている。いくつかの標準規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）は、その標準化が終了している。これら標準規格のうちのいくつかは、ユニットへリンクする際の電力を変更する機能を含む。

同時に、無線プロバイダーはアダプティブアンテナアレイ（スマートアレイアンテナとも呼ぶ）を試みている。アダプティブアンテナアレイに対する最近のアプローチでは、電力制御に焦点をあてたものはない。それどころか、アダプティブアレイは、ビームの向きを操作する技術に重きを置いている。

本発明の側面は、上述の問題点のうちの１つまたは複数の問題を対処し、その結果、無線通信にとともに使用するための改善された電力制御システムを提供する。

（１）モバイル端末のための送信電力制御方法であって、所望のデータレートを決定するステップ、前記所望のデータレートと現在のデータレートとを比較するステップ、前記所望のデータレートに関連する消費電力に適合するよう、前記モバイル端末の送信電力を調整するステップを含む。

（２）アクセスポイントのアンテナパラメータの変更が起きたかどうかを決定するステップ、前記アンテナパラメータの前記変更に基づき、モバイル端末の送信電力を修正すべきかどうかを決定するステップ、前記２つの決定するステップに応じて、前記モバイル端末の前記送信電力を修正するステップを含む電力制御方法。

（３）データレートの変化がおきたかどうかを決定するステップ、前記現在のデータレートを前回のデータレートと比較するステップ、前記比較するステップでレートの変化が予め定められたレート変化レベル以上であるとき、モバイル端末の送信電力を修正するステップを含む電力制御方法。

（４）アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、所望のデータレートを決定し、前記所望のデータレートを現在のデータレートと比較し、前記所望のデータレートに関連する消費電力に適合するよう、前記モバイル端末の送信電力を調整するプロセッサを含む。

（５）アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、前記アクセスポイントのアンテナパラメータが変化したか否かを決定し、前記アンテナパラメータの変化に基づき前記送信電力から前記アクセスポイントへの送信電力を修正すべきかどうかを決定し、前記モバイル端末の前記送信電力を調整するプロセッサを含む。

（６）アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、データレートの変化がおきたかどうかを決定し、現在のデータレートを前回のデータレートと比較し、前記モバイル端末の前記送信電力を修正するプロセッサを含む。

無線通信にとともに使用するための改善された電力制御システムを提供できる。

本発明の側面は、以下の図面を用いて説明される。

本発明の側面は、無線ローカルエリアネットワークにおけるアクセスポイントでの我々に対する電力制御に関する。

以下の説明は、読者の便宜のために、複数のセクション、すなわち、電力制御、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈにおける送信電力制御、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｅおよびその他の標準規格における送信電力制御、リンクアダプテーション方法、およびリンクアダプテーションに伴う送信電力制御に分けられている。

以下の説明のエレメント間には種々の関連があることは留意すべきことである。これら一般的な関連は、特にことわらない限り、直接的あるいは間接的であり、この詳細説明をこの点に限定するものではないことも留意されたい。

電力制御
本発明の側面は、リンクゲインの観点から、非相互的なアップリンク及びダウンリンクシステムとともに用いられ得る。例えば、本発明の側面は、スマートアンテナを備えるアクセスポイント（ＡＰ）を用いたＷＬＡＮシステムとともに用いられ得る。ここで、本発明の側面は、レートを送信する局との他、消費電力を送信する局のうちの少なくとも１つに対処する。送信電力制御（ＴＰＣ）機能及びリンクアダプテーションは、種々の環境あるいは予想される状態において用いられ得る。例えば、本発明の側面は、局がその最高のデータレートで送信する、あるいはその最低のデータレートで送信するシステムにおいて用いられ得る。

システムの有用性を維持しつつ、消費電力の削減を実現するために、ＴＰＣで機能する方法及びシステムや、規格に準拠した無線ＬＡＮのＡＰ及び局が用いられ得る。

電力削減は、全てのデバイスが常にアクセスポイントに接続されていることを意味するのではない。むしろ、隠れ端末が、各局の送信電力が他の局に到達するに充分ではないところに存在する、あるいはアクセスポイントから遠ざかっているということである。８０２．１１ｂや８０２．１１ｅ規格では、局は一定の電力で送信し、ＴＰＣ機能を備えていない。以下では、８０２．１１プロトコル群においてＴＰＣを可能にするための種々のアプローチを説明する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｈにおける送信電力制御
ＩＥＥＥ８０２．１１ｈは、ヨーロッパの５ＧＨｚ帯における規格である。この規格では主にＴＰＣ及び動的な周波数選択（ＤＦＳ：Dynamic Frequency Selection）を取り扱っている。８０２．１１ｈでのＴＰＣの主な理由は、ＴＰＣ（８０２．１１ｈで設定された最大規制の送信電力を意味する）がヨーロッパの５ＧＨｚにおける動作に要求されるということである。ＴＰＣに関し、８０２．１１ｈは、フレーム構成を定義しているのみで、ＴＰＣを実現するための方法は何も示していない。

本発明の側面は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈ規格のプローブリクエスト／レスポンス、あるいはアクションコマンド群を用いて、ＴＰＣ情報を送信することに関する。これらの特徴は他のＩＥＥＥ８０２．１１規格でＴＰＣを用いる際に役に立ち得る。これらコマンド群は、隠れ端末の回避に役立つ制御信号を送信する際に用いられることもあり、また、用いられなかったりすることもあり得る。制御信号を用いる場合、制御信号は、隠れ端末問題を回避するために通常の電力で送信するよう設定され得る。これはＡＰと局との両方にいくらかの変更が含まれ得る。しかし、本発明の側面は、８０２．１１ｈで用いられる技術と類似の技術に基づくＴＰＣを可能にするために、８０２．１１ｂ／ｅ規格でリザーブされているスロットあるいはフレームが用いられ得る。

８０２．１１ｈ及び８０２．１１ｂはフレーム構成をもつものの、同一ではない。次に、８０２．１１ｈにおける種々の所見と、８０２．１１ｈではないプロトコル群でのＴＰＣの実現方法について説明する。

ＴＰＣリポートの動作のために、８０２．１１ｈはプローブレスポンスを変更する。レスポンスを変更する一方、ＴＰＣの初期化のためにプローブリクエストは変更されない。より詳しくは、８０２．１１ｈは、ＴＰＣリポートのためにアクションフレームを用いる。

８０２．１１ｈでのＴＰＣで用いるオーダーナンバーは、８０２．１１ｂ／ｅでは現在リザーブされているので、ＴＰＣ８０２．１１ｂ／ｅのプローブレスポンスにも上記同様の変更が可能である。

８０２．１１ｂでは、アクションフレームに対する規制はない。従って、このプロトコルにおいてプローブリクエストを変更することはより容易である。

８０２．１１ｅでは、アクションフレームとプローブリクエストとが定義されている。

８０２．１１ｈでは、（ビーコンあるいはプローブレスポンスに含まれている）スペクトラム・マネージメントスロットが「１」に設定されているとき、局はＡＰがＴＰＣを行っていることを認識する。

８０２．１１ｂ／ｅでは、スペクトラム・マネージメントスロットの同じスロットがリザーブされている。本発明の側面では、ＴＰＣを実現するためにこのスロットを利用し得る。

このような概要から考慮すると、８０２．１１ｈでは、図１に示すようにＴＰＣを実現し得る。図１では、アクセスポイント１０１とモバイル局１０２とを示している。送信電力が、モバイル局１０２からアクセスポイント１０１へのＴＰＣリポートに含まれている。ＴＰＣリポートは、アクションフレームの一部として、あるいはプローブレスポンスフレームの一部として含まれている。この図は、アクセスポイント１０１がモバイル局１０２の送信電力を調整することを欲している状態を示している。ＴＰＣリポートは、アクセスフレームを用いたアクセスポイント１０１からモバイル局１０２へのＴＰＣリクエストに呼応して生成される。モバイル局１０２が、アクセスポイント１０１の送信電力を調整したいときには、相互にリクエスト及びリポートをもつことであり得る。

しかし、モバイル局１０２が、それ自身の送信電力を調整することはできない。ＴＰＣのための現在の送信電力情報はプローブレスポンスフレームに含まれている。これは、受信機であらゆる計算がなされることを意味する。

本発明の側面は、モバイル局１０２がそれ自身の送信電力を調整する機能を含む。アクセスポイント１０１は、現在のモバイル局１０２の送信電力間の違いを計算し、この情報を更新して、この情報をモバイル局１０２へ転送する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、８０２．１１ｅおよびその他の標準規格における送信電力制御
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｅにおいて、ＴＰＣを実現するために、８０２．１１ｈのスロット構成を多少変更し得る。８０２．１１ｂ／ｅプロトコル群のフレーム構成を変更する機能により、種々のＴＰＣアプローチが規制され得る。アクセスポイント１０１とモバイル局１０２にも、ＴＰＣを可能にするために変更する必要があり得る。ＴＰＣは、プローブリクエスト及びプローブレスポンス信号を用いる方法として実現され得る。どのタイプの状態（固定アレイ及びアレイの変更）においてもＴＰＣが用いられ得る。これは図２Ａ、２Ｂ、３Ａ及び３Ｂに示している。

図２Ａ及び２ＢにはＴＰＣが説明されている。ここで、モバイル局はアクセスポイント２０１が種々のアレイパターンを変更しているかどうかを認識している。

局２０７は、ＲＴＳ（Request to Send）信号２０８をアクセスポイント２０１へ送信している。プローブリクエスト／レスポンス時間が、フレームのデュレーションフィールド（Duration Field）中のＮＡＶ設定タイマーに追加され得る。アクセスポイント２０１は、ＲＴＳ２０８を受信し、当該モバイル局へＣＴＳ（Clear to Send）信号２０９で応答する。

局２０７はプローブリクエスト２１０を送信し、アクセスポイント２０１へ（例えばＴＰＣフラグを設定することにより）ＴＰＣの使用を要求する。

アクセスポイント２０１は、当該局からの受信電力を検出し、受信電力とアクセスポイント２０１との通信に必要な電力との間の値の違いを決定する。

アクセスポイント２０１は当該モバイル局へプローブレスポンス２１１を送信し、当該モバイル局へ当該値の違いを通知する。

すると、モバイル局は送信電力を削減して通常の動作を継続する。

図２Ａ及び２Ｂは、各ビームの負荷等価を自動的に変更するアレイ２０１のサービスエリアの変遷を示す。

図３Ａ及び３Ｂは、パケット操縦（packet steering）により自動的に変更するアレイ２０１のサービスエリアの変遷を示す。

図４は、モバイル局４０１と、アクセスポイント４０２と、他のモバイル局４０３との間の信号の流れを示したものである。アクセスポイント４０２は、例えばアクセスポイント４０２に関連するアンテナビームアレイが変更することを知らせるために、ビーコンあるいはプローブレスポンス４０４を送信する。次に、モバイル局４０１はＲＴＳ４０５を高い電力でアクセスポイント４０２へ送信する。これは他のモバイル局４０３にも信号４０６として受信され得る。もちろん、当該他のモバイル局４０３は、信号４０６を受信することができる範囲に存在することもあり得るし、存在しないこともあり得る。次に、アクセスポイント４０２はＣＴＳ信号４０７をモバイル局４０１へ送信する。ＣＴＳ信号４０７は、他のモバイル局４０３に受信されることもあり得るし、受信されないこともあり得る。

アクセスポイント４０２はプローブリクエストあるいはアクションシグナル４０８をアクセスポイント４０２へ送信し得る。同じ信号(ここでは破線の信号４０９と示している)が他のモバイル局４０３に受信されることもあり得るし、受信されないこともあり得る。アクセスポイント４０２は、次に、ステップＳ４１０において、モバイル局４０１に対し削減すべき電力を決定する。

アクセスポイント４０２は、設定される新たな電力あるいはモバイル局４０１で削減すべき電力の量を含むプローブレスポンス４１１をモバイル局４０１へ送信する。新たな低い電力の設定にして、モバイル局４０１は信号４１２でデータをアクセスポイント４０２へ送信する。するとアクセスポイント４０２は、当該データの受信したことを（ＡＣＫ信号４１３）通知する。信号４１３の送信は、アクセスポイント４０２がデータ信号４１２を受信したことをモバイル局４０１が確認できるほどに充分高い電力で実行され得る。あるいは、ＡＣＫ信号４１３はアクセスポイント４０２でのエネルギー節約のため低い電力で送信され得る。

ＡＣＫ信号４１３を高い電力で送信する利点は、他のモバイル局４０３が、モバイル局４０１がデータ送信を終了し、他のモバイル局４０３がアクセスポイント４０２へのデータ送信処理を開始し得ることを認識でき得ることである。

２つのナビゲーション設定インターバルが発生し得る。１つ目の４１４はＲＴＳ信号４０５から確認信号４１３が送信し終わるまでの間に発生する。２つめの４１５はＣＴＳ信号４０６から確認信号４１３が送信し終わるまでの間に発生する。

リンクアダプテーション方法
以下、本発明の側面に係る種々のリンクアダプテーション方法について説明する。ここで、各局は、受信電力をチェックし、アクセスポイントからの受信電力に応じてデータレートを変更する。これらの方法は、ＡＰから／への制御情報を送信の必要を最小限に抑え、あるいは削除し得る。

リンクアダプテーションへの実際の方法を現在のＩＥＥＥ８０２．１１規格では定義されていない。それにもかかわらず、現在のＩＥＥＥ８０２．１１のチップセットあるいは関連の機器のほとんどは、従来からのアプローチに従ったタイプのリンクアダプテーションを実行する。送信レートは最初は最大に設定し、チャネル状態に応じて送信レートを低くすること、送信レートを最低に設定すること、リンクアダプテーションを実行すべき頻度、受信電力と誤り検出結果をリンクアダプテーションに使用すべき頻度、等が考慮されている。図５は、従来のリンクアダプテーション方法を図示したものである。各局５０２はアクセスポイント５０１からビーコンあるいは制御信号５０３を受信する。局５０２は、ステップ５０４に示ように、受信信号の電力に応じて電力を変更するか否かを決定するために、ビーコンあるいは他の制御信号を利用し得る。

図５に示すように、これらリンクアダプテーション方法は、アクセスポイント５０１と局５０２との間のアップリンクとダウンリンクが、リンクゲインの観点から相互的であることを想定している。これは、現在のアプローチはスマートアンテナを用いないことを示唆している。これは、システムが、スマートアンテナを備えたアクセスポイントを用いるとき、アップリンクとダウンリンクは常に相互的ではないことによる。これは受信のためのアンテナパターンが、特に、図３に示したようなパケット操縦システムでは、送信のためのアンテナパターンとは常に同じではないことによる。さらに、リンクアダプテーションは、現在の無線ＬＡＮの全てのアクセスポイント５０１は、一定の送信電力をもつという想定のもとで現在実行されている。しかし、将来、アクセスポイントは、アダプティブアレイあるいは干渉を低減するための類似のデバイスを用いて、送信電力を変更できるようにはなり得ない。図５のリンクアダプテーション方法はスマートアンテナに用いたとしても、エラーが発生しやくなり、ユーザへの質的なサービスを提供できない。

図６及び７は、本発明の側面に対応するスマートアンテナとともに用いられ得る種々のリンクアダプテーション方法を示している。図６によれば、アクセスポイント６０１は、ステップＳ６０３において、そのアンテナパラメータを変更するか否かを決定する。ステップＳ６０３においてｙｅｓであれば、新たなアンテナパターンのパラメータ及び／又はアクセスポイント６０１の送信電力が、ビーコン（または他の制御信号）６０５に挿入される。ステップＳ６０３においてｎｏであれば、ステップＳ６０４はスキップされる。

次に、当該ビーコンまたは他の制御信号６０５は局６０２へ送信される。ステップＳ６０６において、局６０２は、当該ビーコン（または他の制御信号）６０５中の情報に応じて、その送信レートを上げたり下げたりする。この修正は、１つのビーコンにつき１回、または複数のビーコンにつき１回行い得る。アクセスポイント６０１及び局６０２は、(パス６０７と６０８のそれぞれにおいて)ビーコンまたは他の制御信号６０５が次に送信されるまで待つ。さらに、リンクアダプテーションは、ビーコン信号の送信毎に、または定期的に、またはアンテナパラメータを変更したときに、実行し得る。

アンテナパラメータは、例えば、送信ビームと受信ビームとの間の利得の差でもよい。これは、より広いエリアをカバーするワイド送信ビームとしてパケット操縦を用いるシステムに適用可能である。

図７は、アクセスポイント６０１がビーコン６０５中の（ステップ６０４で挿入された）アンテナパラメータの変更情報またはＡＰ送信電力の変更情報の送信のみを行う手法を示している。その場合、局は、ビーコン中の情報毎にレートを上げたり下げたりする（１つのビーコン毎に、または複数のビーコン毎に行う）。各局６０２は、変更情報のいずれかを伴うビーコン６０５を受信すると、アクセスポイント６０１に電力制御情報を要求するために、プローブリクエストまたはアクションフレーム７０１を送信する。すると、アクセスポイント６０１は、ステップ７０２において、マージンすなわち送信ビームと受信ビームとの間の利得の差を計算する。次に、アクセスポイント６０１は、プローブレスポンスまたはアクションフレーム７０３で利得の差すなわちマージンを局６０２へ送信する。これに代えて、あるいは、これに加えてさらに、アクセスポイント６０１は、その送信電力を、プローブレスポンスあるいはアクションフレーム７０３を用いて局６０２へ送信する。

図８Ａ及び８Ｂは、パケット操縦に用いられるアンテナパラメータの例を示している。一般に、アクセスポイント８０１からのワイドビーム８０２（Ｇ_Ａ、Ｇ_Ｂ、Ｇ_Ｃ）とシャープビーム８０３−８０５（Ｇ_Ａ´、Ｇ_Ｂ´、Ｇ_Ｃ´）のどちらにおいても、アンテナパラメータは局Ａ−Ｃの方向に応じて異なる。しかし、アクセスポイント８０１は、（図６及び７に示したように）全ての局へアンテナパラメータを送信するときのこれら全ての違いに適応できないように制限され得る。ビーコン６０５で全ての局に全アンテナパラメータを送信するとは云えない状態（アンテナパラメータを１つも送信しない場合も含むがこれに限定されない）に対処する２つの手法を説明する。

第１の手法では、アクセスポイント８０１がアンテナパラメータとして最小利得差（（δＧ）_ｍｉｎ）を計算し通知する。アクセスポイント８０１は、次に、ワイドビーム８０２（Ｇ_Ａ、Ｇ_Ｂ、Ｇ_Ｃ）で制御情報を送信し、シャープビーム（Ｇ_Ａ´、Ｇ_Ｂ´、Ｇ_Ｃ´）８０３−８０５で、各局の信号を受信する。（δＧ）_ｍｉｎは、次式で表すことができる。

（δＧ）_ｍｉｎ＝Ｍｉｎ[(G_Ａ´-G_Ａ),(G_Ｂ´-G_Ｂ),(G_Ｃ´-G_Ｃ)] 式(1)
または、
（δＧ）_ｍｉｎ＝Ｍｉｎ［Ｇ_Ａ´，Ｇ_Ｂ´，Ｇ_Ｃ´］−Ｍａｘ［Ｇ_Ａ，Ｇ_Ｂ，Ｇ_Ｃ］
式(2)
この方法は、実装が容易である。しかし、全ての状態がこの手法で個別の最適利得を実現できるとは限らない。上記式の処理を図２２に示す。

第２の手法では、アクセスポイント８０１は、各局の方向を知っており、この情報を各局へ予め送信する。各局Ａ−Ｃは、この方向情報を記憶あるいは格納する。次に、アクセスポイント８０１がそのアンテナ放射パターンを変更するとき、アクセスポイント８０１は、アンテナ指向性と放射特性との間の関係を計算し、この情報をアンテナビーム（すなわちビームパターン）の推定放射特性として、局へ送信する。局Ａ−Ｃは、この情報を受信し、現在の状態とアンテナビームの推定放射特性とを用いる新たなビームを用いて、利得（ゲイン）増加分を計算する。

例えば、図８Ａ及び８Ｂに示すように、アクセスポイント８０１が中心方向Ｇ_ｃｔを決定する。局Ｂは、例えば、中心Ｇ_ｃｔと局Ｂとの間の方向角が＋１／８πであるという、アクセスポイント８０１からの情報を受信する。次に、アクセスポイント８０１はアンテナ放射パターンを変更し、局Ａ−Ｃへ、現在の中心ゲインがＧ_ｃｔ´ｄＢであるという情報を送信する。この情報とともに、あるいは別個に、方向＋１／８πのゲインは中心方向のゲインよりもαｄＢ小さいという指示が送信される。局Ｂは受信して、そのアンテナパラメータを（Ｇ_ｃｔ´−α）ｄＢに調節する。

一般に、各局は、リンクアダプテーションに用いられる入手可能な送信レートと受信電力との間の関係に関する情報を持っている。局が上記リンクアダプテーション方法のうちの１つに従うならば、次式を用いて受信電力を変更し得る。

受信電力＝実際の受信電力＋アンテナパラメータ
式(3)
従って、アクセスポイント８０１がその電力を変更する場合には、局は、上述したようなリンクアダプテーションを実行するために、受信電力と送信レートとアクセスポイント８０１の送信電力とを必要とし得る。

テーブル１及び２は、送信電力、受信電力及びデータレートのテーブルの間の種々の関係を示している。テーブル１に示したものと類似する情報を用いて、有効な送信レートを実現するために、局は、その電力を調節する。

リンクアダプテーションに伴う送信電力制御
ＴＰＣ及びリンクアダプテーションは、どちらも局の受信電力レベルを用いるため、体系化された制御として、両者は合わせて用いられる。両者の方法は、ＴＰＣにおける異なる優先度及び適用されるポリシーに基づき組み合わせ得る。

次に、リンクアダプテーションと組み合わせるＴＰＣメソッドに対し、あり得る種々のポリシーを列挙する。

ａ．データスループットを重視する第１のポリシー
ｉ．各局は、リクアダプテーションが許容する限り高いレートで送信する。

ii．局は一定のレートで送信する。例えば、アクセセスポイントが容認可能なレートを１１Mｂ／ｓ程度に制限し、局の現在のレートが１１Mｂ／ｓでないとき、局は送信しないか、またはそのレートを１１Mｂ／ｓに変更する。

ｂ．省電力を重視する第２のポリシー
ｉ．全ての局が電力のみを重視するとき、時々いくつかの局はリンクアダプテーションが許容するよりも大幅に低いデータレートで送信することがあり得る。これは他の局へ悪い影響を与え得る。このポリシーでは、全ての局が最も低いデータレートで運用できることを前提とする。

ｃ．ネットワーク状態に基づくデータレートを重視する第３のポリシー
ｉ．ネットワークが混雑していなとき、各局はＴＰＣを重視する。

ii．ネットワークが混雑しているとき、各局はスループットを重視する。

１．各局は最大レートで送信する、または
２．アクセスポイントは最小レートに設定して、どの局も当該最小レートよりも低いレートで送信することを禁止する。

次に、局により実行されるＴＰＣインターバルは、制御の複雑性と同じくくらいにシステムスループットに関係する。次の３つの状態が考えられる。

ａ．ＴＰＣは、局の信号送信の度に実行される。

ｂ．ＴＰＣメッセージの伝達は、次の２つの考慮すべき事項を用いて削減される。

ｉ．アクセスポイントからのＴＰＣレベルは、ＴＰＣメッセージインターバルの間リンクを維持するために充分なフェージングマージンにより計算される。

ii．アクセスポイントは局へ、アクセスポイントのアンテナ指向性または他の放射特性は局により要求される度に変更されることを通知する。変更が生じなければＴＰＣは要求されない。

ｃ．ＴＰＣメッセージ伝達は、以下の事項のみを用いて削減される。

ｉ．アクセスポイントからのＴＰＣレベルは、ＴＰＣメッセージインターバルの間リンクを維持するために充分なフェージングマージンにより計算される。または、アクセスポイントがそのアレイパターンを変更したとしてもリンクを維持するために充分がマージンにより、ＴＰＣレベルは計算される。

制御ポリシー及びＴＰＣのメッセージ送信頻度の組合せは、次のテーブル３に示されている。種々の例が次に示す図にも示されている。ここで示す例は、例１−９を含む。次のテーブルにおける番号は、これに対応する例の番号を示す。

例１
図４は、この第１の例を示す。ここで、各局４０１または４０３は、上述の方法のうちの１つを用いて、リンクアダプテーションを実行する。その後、局４０１がそのデータを送信したいときに、局４０１が図４に示したようにＴＰＣを実行する。

図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＤＣＦ（Distributed Coordination Function）オペレーションを満たす場合を示している。しかし、これは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＰＣＦ（Point Coordination Function）オペレーションの修正版、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格のＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）オペレーション及びＨＣＦ（Hybrid Coordination Function）オペレーションとともに用いられ得る。

ＥＤＣＡの場合、当該方法はＤＣＦの場合と類似する。ＤＣＦとＥＤＣＡとの間のＴＰＣにおける１つの相違点は、ＥＤＣＡにはブロックＡＣＫモードが存在することである。ブロックＡＣＫモードでは、ＡＤＤＢＡリクエスト／ＡＤＤＢＡレスポンスコマンドが、ＲＴＳ／ＣＴＳの代わりに用いられ、これらで図４のＲＴＳ／ＣＴＳを置き換えることができる。さらに、ＡＤＤＢＡリクエスト／ＡＤＤＢＡレスポンスは、いくつかのリザーブビットを持ち、このリザーブビットにＴＰＣリクエスト及びレスポンス信号を含ませてもよい。この他の手法では、削減すべき電力を送信するために、プローブリクエスト／レスポンス、またはアクションフレームを使用する必要がない。

ＰＣＦまたはＨＣＦの場合には、ポイントコーディネータ（ＰＣ）（８０２．１１ｅのハイブリッドコーディネータ（ＨＣ））はこれらの信号を制御する。ＰＣ（ＨＣ）はアクセスポイントに置かれ得る。ＰＣＦスキームは、局がＰＣ（ＨＣ）にポーリングリストに当該局を登録するよう要求することにより、初期化され得る。その後、ＰＣ（ＨＣ）は、当該局にトラヒックを送付すると同時に、定期的に当該局にトラヒックを問い合わせる。局は、ＰＣ（ＨＣ）により制御され、ＰＣ（ＨＣ）からの各ポーリング信号のために、１または複数のフレームを送信することを許容する（ＩＥＥＥ８０２．１１規格参照）。

従って、ＰＣＦ（ＨＣＦ）では、局がＤＡＴＡ＋ＣＦ ＡＣＫフレーム中にＴＰＣリクエストを含ませ、ＰＣ（ＨＣ）がＤＡＴＡ＋ＣＦ ポールフレーム中にＴＰＣレスポンスを含ませる。現在、８０２．１１／８０２．１１ｅではアドレス４のスロットはＮ／Ａとなっている（規格によれば、これは、アクセスポイントと他のアクセスポイントとの間で送信する場合のためである）。それは、ここで説明するように、ＴＰＣ信号に用いられ得る。あるいは、他のいかなるリザーブスロットの用いることができ得る。ＲＴＳ／ＣＴＳも用いることができる。

今後の規格では、全てまたはいくつかのモードが、一般的に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇと下位互換性及び相互接続互換性をもち得る。従って、ここで説明するＴＰＣ及びリンクアダプテーションは、８０２．１１ファミリーの全ての標準に適合する可能性があり得る。

ＴＰＣを可能にするために、アクセスポイントは、特定のレートでリンクを維持するための送信レート及び要求受信電力レベルを示すテーブルを用い得る。ほとんどの局は、リンクアダプテーションを実行するために、そのようなテーブルをもつ。テーブル４−１及び４−２は、テーブルの例を示している。“ｂ”は、１１Ｍｂ／ｓに対する要求電力を示す変数である。例えば、ここで、局が１１Ｍｂ／ｓで信号を送信し、その受信電力が（ｂ＋４）ｄＢｍである。アクセスポイントは当該テーブルをチェックして、要求レートが１１Ｍｂ／ｓのときにｂ ｄＢｍの電力が必要であることを知る。従って、アクセスポイントは当該モバイル局へ４ｄＢだけ電力を低くするように通知する。これに応じて、当該局は４ｄＢだけ送信電力を低くする。

例２
例２は、システムがＴＰＣメッセージ交換の頻度を低減しようとする場合の例を示している。これに関し、２つの手法を説明する。

アクセスポイント６０１と局６０２についての第１の手法では、局６０２は、アクセスポイント６０１が送信の度に、そのアンテナ放射パターンまたは他の特性を変更しているか否かを調べる。アクセスポイント６０１がスマートアンテナ（アダプティブアンテナ）を用い、そのアレイ幅を変更するとき、例えば、局６０２の受信コンディションも変更する。従って、局６０２は変更が生じたか否かを尋ねる。変更が生じた場合、当該局はＴＰＣの実行を開始する。

この手法は、アクセスポイント６０１が他の理由により送信電力を変更したときにも適用できる。局６０２は、アクセスポイント６０１がより正確にそのコンディションを変更した場合には、アンテナパラメータ信号を用いて応答できる。例えば、アクセスポイント６０１がアレイ幅を変更するか、または大規模に電力を送信する場合、さらに、いくつかの制御信号毎にリンクアダプテーションが行われる場合、リンクアダプテーションにより変更されるレートは、予想されるほど更新され得ない。従って、この状態では、アンテナパラメータをもつことは有益である。

第２の手法は２つの利点をもつ。１つ目として、この手法は、局とアクセスポイントとの間のＴＰＣのためだけに送信される追加の信号の送信を削減し得る。ＴＰＣのための信号送信の頻度を少なくする理由の１つは、冗長信号無駄帯域幅である。これはまた、スループットの低下を意味する。これはＲＴＳ／ＣＴＳを用いる状況では顕著となる（テーブル５参照）。ＴＰＣのために、ＲＴＣ／ＣＴＳ中のリザーブスロットを使用し得る。しかし、現在の８０２．１１標準において、ＲＴＣ／ＣＴＳスロット中だけでは最大リザーブスロットは３ビットである。これら３ビットでは、削減すべき電力値を充分なレンジと正確さで通知するには不十分である。

２つ目として、この手法は、アクセスポイントと、変更することのない局との間で、局（またはアクセスポイント）が（音声等のように）ほとんど絶えず信号の送信を欲する場合のチャネル状態にメリットがある。ＴＰＣの不要な処理を削減することは、電力消費とともに、信号処理リソースの無駄な消費を避けることができる。

図８は、後者の例のフローチャートを示す。局６０２がデータを送信したいとき、当該局はステップ９０１でレートを変更し、ステップ９０２でアンテナパラメータが変更したかどうかをチェックする。アンテナパラメータ信号が変更している場合には、局６０２はＴＰＣ変更が要求されているかどうかを決定する。ここでＴＰＣ変更には、ＲＴＳ信号９０４、ＣＴＳ信号９０５、プローブリクエスト９０６、及びＴＰＣが要求されているかどうかの決定を含む（ステップ９０７）。ここで、アクセスポイント６０１は、信号の受信レートと電力をチェックし、ＴＰＣが必要かどうかを決定する。

ＴＰＣが必要である場合、ステップ９０８でそれを実行して、プローブレスポンス９０９、データ信号９１０、及びＡＣＫ９１１を用いて局６０２とアクセスポイント６０１との間で情報が送信される。ＴＰＣが不要な場合には、処理はプローブレスポンス、データ及びＡＣＫ信号９０９−９１１へ進む。最後に、ステップ９１２において、新たなレートが記憶される。

ステップＳ９０２において、アンテナパラメータに変更がない場合、ステップＳ９０３において、局６０２は、現在のレート（ｒａｔｅ_c）と前回のレート（ｒａｔｅ_p）との間のレート及び／または電力の差が、レートレベルの２倍より大きいかどうかを決定する。電力情報は、レート情報と組み合わせて、またはレート情報の代わりに用いられ得ることは留意する点である。

ステップ９０３においてｙｅｓの場合には、当該システムは上記のようにして処理を進める。ｎｏの場合には、当該システムは新たなサイクルを開始する。

ステップ９０７において、アクセスポイント６０１が、例えばテーブル４−１及び４−２に示すようなテーブルから取得され得る信号データ及びマージン情報を基に差分値を計算する。例えば、テーブル４−１を用い、受信レートが２Ｍｂ／ｓ（要求電力は（ｂ−６））である場合、アクセスポイント６０１は、現在のレートよりも１レベル高いレート５．５Ｍｂ／ｓでの送信のための受信電力と要求電力との間の差を計算する。なお、このレート５．５Ｍｂ／ｓにおける要求電力は（ｂ−３）である。この場合、差分値は、“受信電力−（ｂ−３）”である。この３ｄＢはマージンである。この例におけるマージンレベルは１レベルであるが、制御ポリシーに応じて変更し得る。さらに、テーブル４−２を用いる場合、レート２Ｍｂ／ｓと５．５Ｍｂ／ｓとの間の電力差はわずかであり、この場合にはこれらを１つのグループにまとめることも可能である。

例３
図１０は、例３の信号フローチャートである。例３の手法は、例２の手法と類似する。しかし、ステップ９０３は、ステップＳ９０２の代わりにステップ１００１として実行される。ここで、局６０２は、アンテナパラメータの変更をチェックしない。これは、アクセスポイント６０１がアレイ変更すれば、その影響は、リンクアダプテーションを用いて、受信電力と送信レートに反映する。この例では、局６０２はＴＰＣの実行の前に、アクセスポイント６０１のアンテナパラメータの変更をチェックする必要がない。例３のシステムの１つの利点は、例２よりもその実装が容易であるということである。

例３は、次に示す条件のうちの１つまたは複数の条件の下で使用でき得る。

・アクセスポイント６０１は、そのアンテナ放射パターンまたは他の特性をほとんど変更することがないか、またはこのような変更が非常に小さく、局６０２へ影響することがない場合
・局６０２が、そのＴＰＣの頻度と、アクセスポイント６０１がそのアンテナパラメータを変更する頻度とを比較することにより、リンクアダプテーションを実行する、または局６０２はアクセスポイント６０１の新たなアンテナパラメータを受信すると直ぐにリンクアダプテーションを実行する。

次に示す例は、上述の手法のうちの１つについて説明している。次の例では、上述の理由から、ステップ１００１をステップ９０２−９０３に置き換え得るとともに、ステップ９０２−９０３をステップ１００１に置き換え得る。

例４
図１１は、例４を用いた手法を示す。例４はポリシーが電力の低減を重視する場合の手法を表している。ここで、各局６０２は、送信前に要求レートを計算する。

局６０２がペイロードを送信したいとき、例えば、次のテーブル６に示すようなテーブルを用いて、トラヒックすなわちコンテンツ及びその要求レートに応じた送信ペイロードカテゴリをチェックする。アクセスポイント６０１では、図１１に示したように、マージンが設定され得る。図１１は、図９と類似する。しかし、ステップ９０２でｎｏの場合には、処理はポイントＢ１１０１へ進む。ポイントＢは図１２へ続く。

ステップ１２０１では、局６０２は、データ送信カテゴリと、その要求レートをチェックする。種々のレートがテーブル６に示されている。ステップ１２０２では、局６０２は、要求レートが現在のレートよりも小さいかどうかをチェックする。ｙｅｓの場合には、ステップ１２０３へ進み、当該システムは要求レートを現在のレートとして設定する。ステップ１２０２においてｎｏの場合には、ステップ９０３へ進み、局６０２は、マージンを伴うまたは伴わないＴＰＣが必要かどうかをチェックする。

例えば、テーブル６を用いると、送信データカテゴリーが“音声”の場合（このテーブルによると、要求レートは２Ｍｂ／ｓ）、現在のレートが７Ｍｂ／ｓの場合、局はレートを２Ｍｂ／ｓに更新する。この場合の利点は、各局は所望のトラヒックすなわちコンテンツ及び低い電力に対し充分足る高いレートで送信できることである。

テーブル６で用いられている数値は、例示を目的とするだけのものである。これらはシステムの基本設定に基づき変更できる。

局６０２は、例２に示したように、調査のために、アンテナパラメータ変更情報を用いることができる。アクセスポイント６０１の処理は、例２及び３と同じである。

例５
例５は、図１０及び１３をついて示している。例５は、アクセスポイント６０１による要求以外は例４と類似する。計算は、図１０のポイントＡ１００２で開始され、図１３へ続く。ステップ１３０１において、当該システムは、要求レートとアクセスポイント６０１での現在のレートをチェックする。ステップＳ１３０２において、アクセスポイント６０１は現在のレートが要求レートよりも高いかどうかを決定する。ｙｅｓの場合はステップ１３０３へ進み、現在のレートに要求レートが設定される。次に、アクセスポイント６０１は、ステップ９０７でＴＰＣが要求されるかどうかを決定する。ステップ１３０２でｎｏの場合は、ステップ９０７へ進む。

１つの利点は、局６０２がテーブル６をもつ必要がないことである。さらに、局６０２は適当なレートを設定することを要求されない。この例は、局６０２での電力消費を最小限に抑えるように、局６０２に処理機能をより少なくすることが要求されている場合には有効である。しかし、この例では、アクセスポイント６０１は差分値のみならず、レート情報も送信する必要がある。現在のプローブレスポンスまたは類似の信号が、わずかな修正で、電力及びレートの両方を送信するために使用できる。

テーブル７は、例６で用いられ得るテーブルの例を示している。“ｂ”は２Ｍｂ／ｓにおける要求電力を示す。この場合、アクセスポイント６０１はトラヒックカテゴリー−レート及びレート−要求電力の両方の情報を有する。局６０２は、例２に示したような調査のためにアンテナパラメータを利用してもよいし利用しなくてもよい。この処理は、図９には示されているが、図１１には示されていない（しかし、この例の適用範囲内であると考えられる）。

例６
例６のポリシーは、ＷＬＡＮマネージメントの重視である。ここで“ＷＬＡＮリソース”は、アクセスポイント６０１の無線リソースをどれだけ占有するかを意味する。これは、各ＡＰすなわち各アレイで送信／受信するペイロードをもつ局の数、各局から／への負荷のサイズなどに依存する。ＡＰは、この図では“ＷＬＡＮリソースマネージメント信号”のようなバイナリ信号を送信する点に留意されたい。しかし、他のいかなる信号も利用することができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格により、“Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｕｎｔ”及び“Ｃｈａｎｎｅｌ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ”信号がビーコンとして定義されており、これら信号を“ＷＬＡＮリソースマネージメント信号”として利用可能である。ここで、“Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｕｎｔ”は、各ＡＰ（または、各アレイ）に現在対応付けられている局の総数を示し、“Ｃｈａｎｎｅｌ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ”は、物理的あるいは仮想的なキャリアセンス機能により示される、ＡＰが媒体ビジーを検知する時間の割合を示す。これらの場合、ＡＰまたは局は閾値を設定する。これらの信号の値が当該閾値よりも大きくなる場合には、ＡＰまたは局はＷＬＡＮリソースはフルであるとみなす。局が、当該値が当該閾値よりも大きいか否かを調べる場合、ＡＰは予め閾値信号の値を局へ送信する。例えば、各ＡＰ（またはアレイ）でのＶｏＩＰ局の最大数がｘ＋２であり、ＡＰが閾値ｘ−１を設定し、現在のＶｏＩＰ局の数がｘである場合、ＡＰまたは局はＷＬＡＮリソースはフルであるとみなす。

図１４及び１５は、例６のフローチャートを示す。ポイントＣ１４０２、Ｅ１４０３、Ｇ１４０４は、例６及び以下に説明する他の例に対応して用いられ種々のアクションを反映して並列に示されている。

図１４の処理がポイントＣ１４０２に進むと、処理は図１５へ続く。ステップ１５０１では、当該システムは、ＷＬＡＮリソースがフルであるかどうかを決定する。ｙｅｓの場合は、処理は図１４へ戻り、ＲＴＳ／ＣＴＳ信号へと続く。ステップ１５０１でｎｏの場合には、当該システムは、ステップ１５０２において、送信トラヒックカテゴリーとその要求レートをチェックする。次に、ステップ１５０３において、要求レートが現在のレートよりも小さい場合には処理はステップ１５０４へ進み、当該要求レートが現在のレートとして設定される。そうでなければ、ステップ１５０３から処理は図１４のＲＴＳ／ＣＴＳへと続く。

ここで、アクセスポイントの各アレイは、当該アクセスポイント内または基幹通信網内のマスターリソースコントローラへリソース情報を送信する。次に、マスターリソースコントローラは、全てのアレイからの情報を考慮して、ＷＬＡＮリソースを調べ、この結果を各アレイへ送信する。各アレイが自身に対応するＷＬＡＮリソースを調べることも可能である。ＡＰがスマートアンテナでなく、１つのアレイのみをもつ場合でも同じ仕組みが利用できる。

ＡＰは、ＷＬＡＮリソース情報をビーコンのような制御信号で送信し得る。その後、局はＷＬＡＮリソースを考慮してレートの変更を検討する。このＷＬＡＮリソースがフルの場合、各局はその最高レートで信号を送信する。しかし、ＷＬＡＮリソースがフルでない場合には、各局は、その最高レートで送信する必要はない。このような場合、局は、消費電力を削減するために、レートを、上記のテーブル７に示したような要求レートに更新する。

例７
例７は、ＡＰが、ＷＬＡＮリソースを考慮して、各局に対する送信レートを計算する場合を示す。図１４及び図１６は、この例のフローチャートを示す。

図１４のプロセスは、ステップ９０１でのレートの変更、その後のＲＴＳ／ＣＴＳ信号の処理を含む。プローブリクエスト９０６、ポイントＣ１４０６に至ると、プロセスは図１６へ続く。図１６では、ＡＰはＷＬＡＮリソースがフルであるかどうかを決定する。ｎｏの場合には、ステップ１６０２において、当該システムは送信トラヒックカテゴリー及びその要求レートをチェックする。ステップ１６０３では、ＡＰは当該要求レートが現在のレートよりも低いかどうかを決定する。ステップ１６０３でｙｅｓの場合、ステップＳ１６０４において、ＡＰは当該要求レートを現在のレートに設定する。次に、プロセスはステップ９０７へ続く。ステップ１６０１においてｙｅｓの場合、またはステップ１６０３においてｎｏの場合にもまた、プロセスはステップ９０７へ続く。

ここで、これらの図では、局は送信毎にＴＰＣを要求するが、局は、よりまばらな間隔で動作してもよい。局がＴＰＣを要求するとき、ＡＰは差分値を計算する。ＷＬＡＮリソースがフルでない場合、各局に対し送信レートも計算する。この手法の利点は、局は送信レートを計算する必要もなければ、ＷＬＡＮ負荷を調べる必要もないということを含む。

ここで、ＷＬＡＮ負荷情報は、制御のために用いられる。もちろん、他の適当な情報も、ＷＬＡＮリソースマネージメントを重視する制御を実施するために適用可能である。

オプションとして、図１４，１５及び１６のフローチャートを組み合わせることも可能である。このオプションの組合せでは、ＷＬＡＮリソースは局とＡＰとにより調べられる。この組み合わせた手法では、局がＷＬＡＮを間違って解釈し、リソースがフルパワーであるにも関わらす、低いレートでデータを送信した場合、ＡＰはリソースを調べて、それに応じて、レートを修正する。

例８
例８は、局が、上述の例２及び３で示したマージンを用いてＴＰＣの頻度を削減する場合の処理を示す。ここで、図１４，１６及び１７は、例８のプロセスを示す。ポイントＥ１４０３で。プロセスは図１７へ進む。ステップ１７０１において、局はＷＬＡＮリソースがフルからフルでない、へ変化したか否かをチェックする。ステップ１７０１でｙｅｓの場合、プロセスは、図１４のＲＴＳ／ＣＴＳ信号の交換へ続く。ステップ１７０１でｎｏの場合、当該システムは、ステップ１７０２において、アンテナパラメータが変更したかどうかを決定する。ｎｏの場合、ステップ１７０３において、当該システムは、現在のレートと前回のレートとの違いがレートレベルの２倍以上であるかどうかをチェックする。ステップ１７０３でｎｏの場合、プロセスはポイントＦ１４０７へ進む。ステップ１７０１、１７０３のいずれかにおいてｙｅｓの場合、プロセスは、図１４のＲＴＳ／ＣＴＳの交換へと続く。その後、プロセスは、上述したように、図１６のポイントＤ１４０６へと続く。

ここで、図１７において、ＷＬＡＮリソースマネージメントはフルでないからフルへ変化し、ＡＰが各局へその最高レートでの送信を求めるので、局はＴＰＣを要求する。この決定ステップでｎｏの場合、局はＴＰＣの必要性を調べる。あるいは、“アンテナパラメータの変更”情報が任意にあるいは必須として用いることができる。

例９
例９のプロセスは、図１５及び１８に示されている。ポイントＧ１４０４から、局は、ステップ１８０１でＷＬＡＮリソースがフルであるか否かを決定する。ｙｅｓの場合、局は、ステップ１８０２において、現在のレートが最低レートよりも高いかどうかを決定する。ｎｏの場合、プロセスは、図１４のポイントＨ１４０５へ戻る。ｙｅｓの場合、プロセスは図１４のＲＴＳ／ＣＴＳ信号の交換へと続く。ステップ１８０１でからｎｏの場合、ステップ１８０３で送信トラヒックカテゴリーと、その要求レートが調べられる。次に、ステップ１８０４で、当該システムは、当該要求レートが現在のレートよりも低いかどうかを調べる。ｎｏの場合、プロセスは図１４のＲＴＳ／ＣＴＳ信号の交換へと続く。ｙｅｓの場合、当該システムは、ステップ１８０５において、当該要求レートを現在のレートとして設定する。次に、プロセスは図１４のＲＴＳ／ＣＴＳ信号の交換へと続く。

ここで、ＷＬＡＮリソースがフルまたはほとんどフルに近いとき、ＡＰは全ての局に最低要求レートを指示する。局がペイロードを送信したいが、ＷＬＡＮリソースがフルまたはほとんどフルに近いときには、ＡＰは要求レートを送信する。当該局は、現在のレートとＡＰの要求レートとを比較する。現在のレートが要求レートよりも高ければ、この局は送信できる。しかし、当該現在のレートが当該要求レートよりも低い場合には、この局はいかなるデータも送信することができない。

オプションとして、リソースがフルであるときのみならず、それ以外の理由により、ＡＰは最低レートを要求する。例えば、リソースがフルでない場合でも、ある１つの局が非常に低いレートで大量のデータを送信しているとき、これは他の局にも影響を与え、ＶｏＩＰ局の数が低減する。

さらに、この場合、ＡＰが最低レートを送信せずに、ＡＰが局の送信レートを調べることも可能である。このようにして、局は最初にＲＴＳを送信するが、局の送信レートが要求レートよりも低いとＡＰが決定したときには、ＡＰはＣＴＳを送信しない。

しかし、このようにして、同じＡＰにおける、または同じアレイにおける他の局はＮＡＶを設定する必要があり、しばらくの間、データ送信をしないようにされ得る。

例１０
図１９は、局の構成図の例を示している。図２０−２１は、上述の制御手法を実現するための具体的なＡＰの構成例を示している。これらの図は、ＴＰＣとリンクアダプテーションプロセスに関連する構成に注目している。他の構成も可能である。例えば、“ＴＰＣコントローラロジック”は、ＭＡＣに含まれていてもよいし、またはＭＡＣに直接接続されていてもよい。さらに、ＴＰＣコントローラロジックはホストＣＰＵまたは他のロケーションに含まれていてもよい。

図１９は、受信信号をＲＦトランシーバ１９０２へ送るＳＷ１９０１を含む。ＲＦトランシーバ１９０２では、受信無線器１９０３は、受信データをＢＢ物理レイヤ１９０５へ送る。ＢＢ物理レイヤ１９０５は、受信変数ゲイン制御及びＬＮＡ ＧＳ１９０６と、復調器１９０８を含み、両者は受信無線器１９０３からのデータを受信する。復調器１９０８は、ＭＡＣ１９１１と、クリアチャネルアセスメントＣＣＡ１９０７へ信号を送信する。ＣＣＡ１９０７は、ＶＧＣ及びＬＮＡ ＧＳ１９０６へ信号を供給し、その後、受信無線器１９０７を制御する。ＣＣＡは、さらにＭＡＣ１９１１のＣＣＡ１９１２へ信号を送信する。ＣＣＡ１９１２及び復調器１９０８からの信号は、ＲｘＭＡＣ１９１３により受信され、ＰＣＩバス１９１５へ送信される。ＰＣＩバス１９１５から、当該システムは、ホストＣＰＵ１９１６、ホストメモリ１９１７及びＴＣＰ制御ロジック１９１８のいずれかとデータ交換ができ得る。ＭＡＣ１９１１内のＴｘＭＡＣ１９１４は、ＰＣＩバス１９１５ＣＣＡ１９１２からデータを受信し、ＢＢ物理レイヤ１９０５内の変調器１９０９へ送信する。情報は、変調器１９０９とＣＣＡ１９０７との間で交換され得る。変調器１９０９は、ＲＦトランシーバ１９０２内の送信無線器１９０４へデータを出力する。その後、ＰＡ１９１０は、ＴＰＣコントロールロジック１９１８からの制御信号と、送信無線器１９０４からの信号を受信し、これらを送信するためにＳＷ１９０１へ送る。

リンクアダプテーションは、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）１９１７または１９１２からの情報を用いて、“Ｔｘ ＭＡＣ”により実行される。最初に、局がペイロードを送信したとき、送信の機会がある度にＴＰＣが要求される場合には（上述の例１−３参照）、Ｔｘ ＭＡＣ１９１４は、プローブリクエストまたはアクションまたは他のいずれかのフレームを用いて、ＴＰＣリクエスト信号を送信する。数回機会がある毎にＴＰＣが要求される場合には、ＴｘＭＡＣ１９１４またはＴＰＣコントローラロジック１９１８は、送信レートと受信電力情報のうちの少なくとも１つを用いてＴＰＣの要求を調べる。このＴＰＣの要求は、ＴｘＭＡＣ１９１４またはＣＣＡ１９０７または１９１２内のリンクアダプテーションユニットから発生する。

局がＡＰからのＴＰＣレスポンスを受信したとき、当該局は、ＲｘＭＡＣ１９１３での差分値情報を取り出し、この情報をＴＰＣコントローラロジック１９１８へ送る。ＴＰＣコントローラロジック１９１８は、送信電力を変更するようＰＡ１９１０を制御する。ＲｘＭＡＣ１９１３がＰＡを直接制御してもよい。局が送信データカテゴリーとその要求レートをチェックする場合、必要なテーブルは、ＭＡＣまたはホストメモリ内のメモリに置かれる。その後、ＴＰＣコントローラロジック１９１８またはＴｘＭＡＣ１９１４は、リンクアダプテーションユニット及びメモリの両方からの情報を用いて制御を行う。

図２０及び２１は、アクセスポイントの具体例を示している。図１９と構成部と類似する構成部は説明を省略する。図２０に示すアクセスポイントは、ＴＰＣコントローラロジック２００２を含むマスターリソースコントローラ２００１を含む。ＰＣＩバス１９１５に接続される。各アクセスポイントは、アンテナエレメント２００４を伴う結合器及び分離器２００２を含み、種々のチャネルへのアクセスを提供する（例えばここではチャネル１−３（２００５−２００７）で示されている）。

ＡＰ内の各チャネル２００５−２００７が信号を受信したとき、受信電力情報が確認され、記憶される。各チャネルがＴＰＣ要求スロットを含む信号を受信したとき、レシーバＭＡＣ１９１３は、ＴＰＣコントローラロジックユニット２００２へ、ＴＰＣ計算の初期化を指示する制御信号を送る。図２０及び２１において、ＰＣＩバス１９１５は、ＭＡＣ１９１１及びＴＰＣコントローラロジック２００２を接続し、従って、全てのチャネルが同じＴＰＣコントローラロジック２００２を使用できる。ＴＰＣコントローラロジック２００２が各チャネルの各ＭＡＣ１９１１内に設けられていてもよい。

次に、差分値情報がＴｘＭＡＣ１９１４へ送られ、送信信号により運ばれる。種々のテーブルがＭＡＣ１９１１またはホストメモリ１９１７内に設けられたメモリに記憶され得る。

ＡＰがリンクアダプテーション及びＷＬＡＮリソースを考慮したＴＰＣを制御しているとき、マスターリソースコントローラ２００１は、ＷＬＡＮリソースを制御する。図２０は、各ＡＰがマスターリソースコントローラ２００１を有する場合を示し、図１９は、マスターリソースコントローラ２１０８が基幹通信網内に設けられ、複数のＡＰのリソースを制御する場合を示している。

図２１は、複数のチャネル２１０１−２１０３で、ＰＣＩバス１９１５と通信を行うアクセスポイントを示している。ＰＣＩバスはホストＣＰＵ２１０４、ホストメモリ２１０５及びＴＰＣコントローラロジック２１０６に接続され得る。ホストＣＰＵ２１０４とＴＰＣコントローラロジック２１０６は、他のアクセスポイント２１０７及びマスターリソースコントローラ２１０８に接続され得るイーサネット（登録商標）に接続され得る。各チャネルがそれ自身のマスターリソースコントローラ２１０８を有していてもよい。

次に、上記した種々のポリシーの例を挙げる。

１．ＡＰは常にスループットを重視する。

２．ＡＰは常に送信電力を重視する。

３．ＡＰは常に各局に、どのポリシーを選択するかをまかせる。

４．ＡＰは基本的には各局にまかせるが、ネットワークが混雑してくると、ＡＰはスループットを重視する。

ＡＰが上記の３または４を選択した場合、各局はポリシーをどのようにして選択するかを決定する。次に示す例がさらに考慮される。

１．局は常にスループットを重視する。

２．ＡＰがスループットを重視することを示さない限り、局は常に送信電力を重視する。

３．局に電力供給がない（及び／または電力の残量が少ない）場合、送信電力を重視し、そうでない場合、スループットを重視する。

４．局はアプリケーションに応じてスループットか送信電力を選択する（例えば、局は、映像アプリケーションを送信／受信する場合にのみスループットを重視する）
本発明は、その好ましい典型例の観点から説明した。通常の技術を有する者であれば、この開示の説明から、添付されているクレームの範囲及び精神内で、種々の他の具体例、改良例及び変形例に想到し得る。

図１は、本発明の側面に対応する送信電力制御を示す。 図２Ａは、本発明の側面に対応する負荷等価に基づくアレイパターンの変化を示す。 図２Ｂは、本発明の側面に対応する負荷等価に基づくアレイパターンの変化を示す。 図３Ａは、本発明の側面に対応するパケット操縦に基づくアレイパターンの変化を示す。 図３Ｂは、本発明の側面に対応するパケット操縦に基づくアレイパターンの変化を示す。 図４は、本発明の側面に対応する電力を削減する手順を示す。 図５は、従来のリンクアダプテーション方法を示す。 図６は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図７は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図８Ａは、本発明の側面に対応するアンテナパラメータの修正を示す。 図８Ｂは、本発明の側面に対応するアンテナパラメータの修正を示す。 図９は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１０は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１１は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１２は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１３は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１４は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１５は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１６は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１７は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１８は、本発明の側面に対応するリンクアダプテーションを示す。 図１９は、本発明の側面に対応する基地局の構成例を示す。 図２０は、本発明の側面に対応するアクセスポイントのさらなる構成例を示す。 図２１は、本発明の側面に対応するアクセスポイントのさらなる構成例を示す。 図２２は、本発明の側面に対応し、利得増加分を決定するためのプロセスを示す。

Claims (30)

1. モバイル端末のための送信電力制御方法であって、
   所望のデータレートを決定するステップ、
   前記所望のデータレートと現在のデータレートとを比較するステップ、
   前記所望のデータレートに関連する消費電力に適合するよう、前記モバイル端末の送信電力を調整するステップを含む。
2. 請求項１記載の方法において、前記比較するステップは、アクセスポイントで実行される。
3. 請求項１記載の方法において、前記比較するステップは、前記モバイル端末で実行される。
4. 請求項１記載の方法において、前記比較するステップは、アクセスポイント及び前記モバイル端末との両方で実行される。
5. 請求項１記載の方法において、データレートの変更が起きたとき、前記モバイル端末の送信電力を修正するステップをさらに含む。
6. 請求項１記載の方法において、ネットワークが最大限度または最大限度に近いかどうかを決定するステップをさらに含み、前記修正するステップは前記ネットワークの決定ステップの結果に基づき少なくとも一部を修正する。
7. アクセスポイントのアンテナパラメータの変更が起きたかどうかを決定するステップ、
   前記アンテナパラメータの前記変更に基づき、モバイル端末の送信電力を修正すべきかどうかを決定するステップ、
   前記２つの決定するステップに応じて、前記モバイル端末の前記送信電力を修正するステップを含む電力制御方法。
8. 請求項７記載の方法において、
   前記アンテナパラメータはビーコンで前記モバイル端末へ送信し、前記修正するステップは、前記ビーコン中のアンテナパラメータが変更する度に実行される。
9. 請求項７記載の方法において、
   前記アンテナパラメータはビーコンで前記モバイル端末へ送信し、前記修正するステップは、複数のビーコンにつき１回実行される。
10. 請求項７記載の方法において、
    前記２つの決定するステップは、アクセスポイントで実行される。
11. 請求項７記載の方法において、
    前記２つの決定するステップは、前記モバイル端末で実行される。
12. 請求項７記載の方法において、
    データレートの変更がおきたとき、前記モバイル端末の送信電力を修正するステップをさらに含む。
13. 請求７記載の方法において、
    ネットワークが最大限度または最大限度に近いかどうかを決定するステップをさらに含み、前記修正するステップは前記ネットワークの決定ステップの結果に基づき少なくとも一部を修正する。
14. データレートの変化がおきたかどうかを決定するステップ、
    前記現在のデータレートを前回のデータレートと比較するステップ、
    前記比較するステップでレートの変化が予め定められたレート変化レベル以上であるとき、モバイル端末の送信電力を修正するステップを含む電力制御方法。
15. 請求項１４記載の方法において、前記予め定められたレート変化レベルは２である。
16. 請求項１４記載の方法において、前記決定するステップは、データタイプの変化に基づき、データレートの前記変化が起きたことを決定する。
17. 請求項１４記載の方法において、
    ネットワークが最大限度または最大限度に近いかどうかを決定するステップをさらに含み、前記修正するステップは前記ネットワークの決定ステップの結果に基づき少なくとも一部を修正する。
18. アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、
    所望のデータレートを決定し、前記所望のデータレートを現在のデータレートと比較し、前記所望のデータレートに関連する消費電力に適合するよう、前記モバイル端末の送信電力を調整するプロセッサを含む。
19. 請求項１８記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記モバイル端末内に在る。
20. 請求項１８記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記アクセスポイント内に在る。
21. 請求項１８記載のシステムにおいて、
    調整された送信電力レベルで前記データを送信するアンテナをさらに含む。
22. アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、
    前記アクセスポイントのアンテナパラメータが変化したか否かを決定し、前記アンテナパラメータの変化に基づき前記送信電力から前記アクセスポイントへの送信電力を修正すべきかどうかを決定し、前記モバイル端末の前記送信電力を調整するプロセッサを含む。
23. 請求項２２記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記モバイル端末内に在る。
24. 請求項２２記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記アクセスポイント内に在る。
25. 請求項２２記載のシステムにおいて、調整された送信電力レベルで前記データを送信するアンテナをさらに含む。
26. アクセスポイントへデータを送信するモバイル端末のために送信電力を修正するシステムであって、
    データレートの変化がおきたかどうかを決定し、現在のデータレートを前回のデータレートと比較し、前記モバイル端末の前記送信電力を修正するプロセッサを含む。
27. 請求項２６記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記モバイル端末内に在る。
28. 請求項２６記載のシステムにおいて、前記プロセッサは前記アクセスポイント内に在る。
29. 請求項２６記載のシステムにおいて、調整された送信電力レベルで前記データを送信するアンテナをさらに含む。
30. 請求項２６記載のシステムにおいて、レートの前記変化が予め定められたレート変化レベル以上であるとき、前記プロセッサは前記モバイル端末の前記送信電力を修正する。

Images