JP2010529745A - 実質的に共線的な無線デバイス対の形成及び干渉効果の軽減 - Google Patents

Abstract

デジタルマルチメディア通信環境における共線的なデバイス対の形成及び望ましくない干渉の軽減をサポートする方法及び構造。無線通信環境において互いの範囲内に併置されたデバイスのコンパス方位情報は、十分に共線的なデバイス対形成機会が存在するか否かを判断するのに用いられ、また、望ましくない干渉条件を識別及び／又は軽減するのにも用いることができる。共線的なデバイス対形成を強化するために様々な矯正アクションを実施することができ、その環境における実質的に共線的なデバイス及び併置されたデバイスの間の干渉を軽減するために軽減アクションを取ることができる。
【選択図】図５

Description

優先権の主張
本出願は、「３５ Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１２０」に従って、２００７年５月３０日出願の米国特許仮出願第６０／９３２、２１８号に対する優先権を請求し、この出願は、引用によって本明細書に組み込まれている。

著作権の告知
本特許文献の開示内容の一部分は、著作権保護の対象である題材を含む場合がある。著作権所有者は、米国特許商標庁の特許ファイル又は記録に現れる時には特許文献又は特許開示内容のファクシミリ複製に異議は持たないが、他の場合には、それがいかなるものであれ、全ての著作権を保有する。

テーブル空間を節約し、部屋、環境、又は映画室のような他の空間内での人々の可動性及び視聴を高めるために、最小限の配線のみを用いてディスプレイ上のマルチメディアを閲覧するか又はそうでなければ楽しむことが望ましい場合があることは認識されている。例えば、天井に投影器を装着するか又は邪魔にならないように壁にプラズマディスプレイ又は液晶高品位（ＨＤ）テレビジョンディスプレイを装着し、本明細書で理解されるように、特にデータ送信線が多くの場合に天井又は壁の中に存在しないので、ワイヤを必要とせずに表示に向けてマルチメディアデータを受信することができることが望ましい場合がある。

デジタルマルチメディア通信は、デジタル映画、ゲームを再生すること、音楽を聴取することなどを含むマルチメディア娯楽目的で、ＤＶＤプレーヤ、ビデオ受信機、ＡＴＳＣチューナ、又は他のコンピュータのようなデジタルデータソースから、フラットパネルビデオモニタ、テレビジョン（ＴＶ）、デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）、又は他の適合する表示デバイスのような受信機へのデジタルオーディオ／ビデオ情報の送信を含む。「高品位マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）」として公知のプロトコルは、オーディオ／ビデオマルチメディア通信をサポートするために開発されたものである。ＨＤＭＩは、非圧縮及び圧縮ストリームを送信することができるデジタルオーディオ／ビジュアルコネクタインタフェースであり、オーディオ、並びにビデオデータの使用、及びテレビジョンに関連する解像度をサポートする。

そのようなデジタルマルチメディア通信をサポートする無線リンクは、非圧縮高品位（ＨＤ）ビデオ及び圧縮マルチメディア標準品位（ＳＤ）ビデオのような圧縮又は非圧縮のいずれのマルチメディアをも搬送するのに不十分である帯域幅を有するべきである。更に、無線通信は、好ましくは、関連の位置の直近を超えては延びないことになる短いリンクを有し、それによって著作権及び他の知的所有権が保護される。従って、非圧縮マルチメディア、特に、ＨＤビデオとして公知である比較的大容量のジャンルのマルチメディアの短距離無線通信に特に適する好ましくは指向性を有する高帯域幅無線リンクへの必要性が存在する。

本出願人は、５７ＧＨｚと６４ＧＨｚの間のスペクトル（以下「６０ＧＨｚ帯域」又は「ミリメートル波通信（ＭＭＷＣ）」技術と呼ぶ）において機能する無線システムを提供している。６０ＧＨｚ無線周波数（ＲＦ）スペクトルの特性は、短い距離、高い指向性（従って、固有のセキュリティ）、作動時に高い直線性を有すること、及び大きいデータ帯域幅を含み、ＭＭＷＣ技術は、高帯域幅の６０ＧＨｚリンクを用いて、ある一定の空間内のソースからその空間内の受信機に、高品位マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）フォーマットにある高品位（ＨＤ）ビデオを送信するために用いることができる。本明細書に用いるように、ＭＭＷＣ通信環境又は空間内のソース及び受信機は、「デバイス」とも呼ぶ場合がある。この周波数では、信号は非常に短い距離を有し、指向性を有するものとすることができ、従って、非圧縮形態でビデオを送信することができ、各秒毎に大量のデータが送信されることからコンテンツを違法操作することを本質的に維持することができない。

新しいと考えられる本発明の特徴を特許請求の範囲においてその特殊性と共に示す。しかし、本発明は、それ自体、本発明の目的及び利点と共に編成及び作動方法の両方に関して、本発明のある一定の例示的な実施形態を記載する以下の本発明の詳細説明を添付図面と共に参照することによって明快に理解することができる。

当業者は、図内の要素が平易性及び明瞭性を得て例示されており、必ずしも正確な尺度で描かれていないことを認めるであろう。例えば、本発明の実施形態の理解を高めるのに役立てるために、図内の要素のうちの一部の寸法を他の要素と比較して誇張している場合がある。

米国特許仮出願第６０／９３２、２１８号

従来技術による従来の無線の全方向性の図である。 「ミリメートル波通信（ＭＭＷＣ）」に固有の指向性の図である。 地球の磁束線の図である。 コンパス角度方位の図である。 コンパス角度方位の図である。 ある一定の実施形態による無線環境内でコンパス方位情報を用いることができる例示的システムのブロック図である。 ある一定の実施形態による無線環境内でコンパス方位情報を用いることができる例示的システムの概略図である。 異なる送信機デバイスの方位の図である。 異なる送信機デバイスの方位の図である。 異なる送信機デバイスの方位の図である。 異なる送信機デバイスの方位の図である。 異なる送信機デバイスの方位の図である。 ある一定の実施形態による新しいデバイスの導入及び設定を示す流れ図である。 ある一定の実施形態による実質的に共線的なデバイス対を形成するのに２つの無線デバイスが良好な候補であるか否かの判断を示す流れ図である。 ある一定の実施形態による実質的に共線的なデバイス対の形成を示す流れ図である。 ある一定の実施形態による実質的に共線的なデバイス対の形成及び識別された干渉条件の軽減を示す流れ図である。 ある一定の実施形態による平行デバイスの識別、及び干渉条件の軽減を示す流れ図である。 ある一定の実施形態によるランダムデバイスに対するデバイス対の無線環境形成及び干渉軽減を示す流れ図である。

本発明は、多くの異なる形態にある実施形態を取ることができるが、本発明の開示は、本発明の原理の例として捉えるべきであり、図示して説明する特定的な実施形態に本発明を限定するように想定されているものではないという理解の下に特定的な実施形態を図面において示し、本明細書において詳細に以下に説明する。下記の説明では、図面のうちの一部の図において、同じ、同様、又は対応する部分を表す上で同様の参照番号を用いる。

本明細書では、第１と第２、上部と底部などのような相関用語は、１つのエンティティ又はアクションを、いずれか実際のそのような関係又はそのようなエンティティ又はアクションの間の順序を必ずしも必要とせずに又は示唆せずに、別のエンティティ又はアクションから区別するためにのみ用いる場合がある。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語又はこれらの用語のあらゆる他の変形は、一覧の要素を含む工程、方法、物品、又は装置が、これらの要素だけではなく、明示的に記載していないか、又はそのような工程、方法、物品、又は装置に内在しない他の要素を含むことができるように非排他的包含を意味するように想定されているものである。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ．．．ａ」に続く要素は、更なる制約なしでは、この要素を含む工程、方法、物品、又は装置における付加的な同一要素の存在を排除しない。

本明細書全体を通じての「一実施形態」、「ある一定の実施形態」、「実施形態」、又は同様の用語への参照は、これらの実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書にわたる様々な箇所におけるそのような表現の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を参照しているわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又はそれよりも多くの実施形態において制限なくいずれか適切な方式で組み合わせることができる。

本明細書に用いる「又は」という用語は、包含的であるか、又はいずれか１つ又はいずれかの組合せを意味すると解釈すべきである。従って、「Ａ、Ｂ、又はＣ」は、「Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡとＢ、ＡとＣ、ＢとＣ、ＡとＢとＣのうちのいずれか」を意味する。この定義に対する例外は、要素、機能、段階、又は段の組合せが何らかの方法で本質的に相互に排他的である時にのみ発生することになる。

デバイスの探査及び設定は、無線作動の重要な部分である。環境内で互いに通信範囲にあり、従って、併置されるデバイスが、互いに対して友好的であるか、敵対的であるか、又は中立的であるかを判断することが必要である。殆どの従来の無線は、図１に例示しているように、信号が送信機から全方向に同時に発せられ、空間共有に関して僅かな選択肢しか提供しない点で全方向性のものである。一般的に、各無線は、異なるチャンネル（周波数分離）又は異なる時間スライス（時間分割）を用いなければならない。それによって複数の受信機が、１つの送信機から送信される信号を同時に拾うという問題が呈示される。それとは逆に、ＭＭＷＣによって達成されるＲＦ技術は、作動において非常に直線的であり、送受信は、図２に示しているように円錐構造でより適確に発生する。一般的に円錐が小さい程、達成することができる帯域利用はより効率的になる。ＭＭＷＣを用いることによって利用可能な短い距離、高い指向性、及び従って高いセキュリティ、及び大きいデータ帯域幅という利点が与えられることは、ＭＭＷＣ環境内でのデバイス探査及びデバイス設定問題を作業する契機になる。更に、本明細書に開示する本発明のコンパスアラインメント原理は、ＭＭＷＣ送信のみならず、レーザ（光学）送信においても適用可能であることに注意されたい。

ＭＭＷＣ及び／又はレーザ通信の高い直線性は、デバイス作動の設定及び探査段階において、更に同じ環境内に併置された他のＭＭＷＣデバイスとの干渉の回避においても重要な考察事項である。ＭＭＷＣの指向性態様は、受信機と送信機とが、これらの２つのデバイスの間の無線通信をサポートするのに十分に共線的なように、同じ作動線上又は視野線上で互いに向って実質的に整列することを意味する。更に、２つの実質的に共線的な信号の間に干渉が生じないか、又は少なくとも識別及び／又は軽減されるように、他のいかなる信号ソースも、同じ通信経路を共有しないことが望ましい。無線通信環境又は空間内のソースデバイスと受信機デバイスの間に望ましい通信対を設定し、更に、空間内の信号の間の望ましくない干渉を識別及び／又は軽減するためには、ＭＭＷＣ技術の高い直線性及び指定の属性を考慮に入れる必要があることを認めることができる。

ＭＭＷＣ技術は、固定用途又は携帯用途において適用することができる。固定用途の例は、部屋を横断してビデオを送信することを含み、この場合、送信機と受信機とは、互いから、例えば、５メートルから１０メートルというかなりの距離で常設的に設けられる。従って、この例では、２つのデバイスの間の関係は、所定のものであり、かつ指定される。各デバイスは、特定の相手機を探していると仮定する。いずれかの理由で、２つのデバイスの方位が、これらのデバイスが互いに相対するようなものでなかった場合には、一方又は両方のデバイスの方位を共線的の許容可能範囲内へと調節すべきである。一方、携帯用途は、ダウンロード又はアップロード作動に向けてキオスクに対して呈示される手持ち式デバイスを含むことができる。この例では、手持ち式デバイスが適時アクセス可能な１つ又はそれよりも多くのポートを有する接続の一部分は、場所的に固定されたものとすることができる。手持ち式デバイスとキオスクとが線上にある一定の場合には、これらは相手機であり、これらが十分に共線的でない場合には、手持ち式デバイスの人的操作に固有の不安定性を補償することを含み、補償を行うように一方又は両方のビームを誘導することができる。

能動的な自動探査及び設定は、デバイス設定及び探査作動に対して困難で問題を有する方式である。検出に向けて帯域内発射及び受信のみを用いること、並びに干渉の回避／緩和は問題を有する。探査工程中に帯域内エネルギを発射するのは、帯域空間内の他の併置デバイスを妨害する意図しない効果を有する場合があることから問題を有する場合がある。また、アラインメント作動を完了するか又は他のどのデバイスが共線的であるが、あるデバイスの「背後」に存在する可能性があるかということを確認するために、送信機又は受信機のいずれかの本来の機能のものよりも大きい角度を「掃引する」必要性も考察事項である。

更に、帯域内エネルギレベルを「見つけ出す」及び能動的な帯域内ビーコンを送信することを試みる中で周辺領域を掃引するために、ビーム誘導又は複数のアンテナを用いることができるが、そのような能動性は、データペイロードを送信するのに必要な帯域内リソースにおける浪費である。全方向性機能を模擬するために付加的なハードウエア又は制御器を追加することは、付加的なコストを伴い、更に、ペイロードアプリケーションから時間枠を切り取ることは許容することができない。上述のことを踏まえると、デバイスの設定及び探査用いわゆる「能動的」方式は問題がないわけではないことが分る。

本発明の実施形態によると、多軸電子コンパスの使用は、デバイス間の直線性を識別する受動的な自動方式を可能にする。各デバイスは、固定基準に基づいてそれ自体の方位を判断することができ（各デバイスは、環境内の同じ固定基準を共有してもしなくてもよい）、受信機は受信角度を有することになり、送信機は送信角度を有することになる。この判断は、前に解説した能動方式とは極めて対照的に、環境を変動させることなく受動的に行うことができるので、特に魅力的である。電子コンパスは、地球の磁場を検出し、これを用いて固定基準点に対するデバイスの方位を判断する。地球の磁場の磁束線を示している図３を参照されたい。２つのデバイスの間のコンパス角度の客観的な測定は、これらの２つのデバイスが十分に整列しているか否か、及び従ってこれらのデバイスの間の無線通信をサポートするように共線的であるか否かに関する即座の判断を可能にする。２つのデバイス間の差の１８０°という測定値は、２つのデバイスが互いに「向き」合っており、完全に共線性を有し、従って、これらのデバイス間の無線通信をサポートすることができることを表している。また、この測定値は、デバイスが、例えば、背中合わせで互いに別々に向いていることを表す場合もある。図４Ａを参照すると、コンパス角度方位の例を示している。この例では、送信機Ａは受信機Ｂから１８０°にあり、ＡとＢの間の無線通信をサポートするのに十分な接続が容易になることが分る。デバイスＣとＥＤも１８０°分かれており、ＡとＢとのデバイス対の方位から１５°だけ分かれ、同様にこのデバイス自体の独立した接続をデバイスＡ及びＢとの干渉なしに完成することができる。更に、図４Ｂに例示しているように、付加的なセンサの使用によって傾斜角を判断することができる。そのようなセンサは、下記に説明するデバイスの制御サブシステムに方位情報を提供する。

２つのデバイスは、無線通信をサポートするために完璧に整列する必要はなく、より正確には、無線通信をサポートするのに十分な範囲で実質的に整列する必要があることに注意されたい。十分な共直線性は、アンテナがどれ程広角であるか、及び特定のデバイス及びその隣接デバイスのアンテナ範囲を含むいくつかの要因による影響を受ける可能性がある。６０ＧＨｚのＭＭＷＣ技術は、高指向性ビームであるが、必要に応じてより幅広の分散角（より低いエネルギ）で分散させることができる。例えば、３０°のビームは、±１５°の許容共直線性を有することができ、一方２°のビームは、共線的に対して±１°の許容限度を有することになる。上述の場合のように、受信機は、ある一定の受信角度を有することになり、かつ送信機は、ある一定の送信角度を有することになり、それによってデバイスの方位に対するプラス／マイナス公差が定められる。デバイスの制御サブシステム内に実施される制御論理は、実際の共線性を左右することができる。

多軸電子コンパス技術の使用により、デバイスの通常作動に影響を及ぼすことなく、他の共線的なデバイスの受動的な設定及び探査が可能になる。無線は、一般的に４チャンネルなどの複数のチャンネルを有するので、全方向性を有する低データレート制御の「帯域外」チャンネルをデバイス間で情報を共有するために用いることができるように想定されている。そのような「帯域外チャンネル」は、例えば、２．４ＧＨｚ又は９００ＭＨｚとすることができる。相対コンパス方位を判断するためのデバイス間通信は、背景チャンネル内で受動的に実施することができる。

図５を参照すると、ＭＭＷＣシステム１００がコンパスセンサを用いる例示的システム図が例示されている。送信要素又はソースデバイス２１０と受信機デバイス３１０とを有する送信機側２００と受信機側３００の間の潜在的な対の形成から分るように、各々は、それぞれ制御サブシステム２２０及び３２０を有する。図示のように、送信機側２００は、コンパス要素２４０を更に有し、一方、受信機３００は、コンパス要素３４０を有する。ＭＭＷＣシステム１００の６０ＧＨｚ技術の建設的使用は、送信要素２１０から受信要素３１０へとビーム伝送されるペイロードデータにおけるものと同様に、高指向性情報送信から見出される。コンパス要素２４０、３４０は、これらのそれぞれのアンテナ２３０、３３０へと協働的構成で結合される。コンパス要素によって判断されるデバイスの指向性コンパス方位は、デバイス２００、３００が、これらの間の無線通信をサポートするのに十分に共線的であるか否かを判断するのに、それぞれの制御サブシステムによって利用される。

図６を参照すると、本発明の実施形態に従ったＭＭＷＣ技術をサポートする例示的システムが例示目的で示されている。システム４００は、基本帯域マルチメディアデータのソース４１０、及び特にオーディオを有する高品位（ＨＤ）デジタルビデオを含む。ソース４１０は、ラップトップコンピュータ、又は他のマルチメディアコンピュータ、又はサーバとすることができる。代替的に、ソース４１０は、衛星、同報通信、又はケーブル受信機、又はＤＶＤプレーヤ、又は他のマルチメディアソースとすることができる。例示的な実施形態である図５の制御サブシステム２２０、３２０の詳細項目は、例示しているものであり、本発明によって想定している実施形態の変形を要約するか又はそうでなければ限定することを意味するものではないことに注意されたい。

ソース４１０は、線４１５を通じてメディア受信機４２０に多重化マルチメディアデータを送信し、従って、ソース４１０及びメディア受信機４２０は共に、データ、特にＨＤＭＩデータの「ソース」と見なすことができる。メディア受信機４２０は、６０ＧＨｚ送信機のような「高品位マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）」送信機４３０を含むことができるセットトップボックスとすることができる。ＨＤＭＩ送信機４３０は、ＨＤＭＩプロトコルを用い、「高帯域幅デジタルコンテンツ保護（ＨＤＣＰ）」を用いてデータを暗号化し、マルチメディアデータに対する１６×９の表示比のようなＴＶ解像度をサポートすることによってマルチメディアデータを処理する。

当業技術で公知のＨＤＭＩ原理によると、ＨＤＭＩ送信機４３０は、ケーブル又は他の配線４４０を通じてＨＤＣＰ暗号化マルチメディアデータを「デジタルビジュアルインタフェース（ＤＶＩ）」受信機のような受信機４５０に伝送する。本発明によると、受信機４５０は、受信データを処理するのにＤＶＩプロトコルのようなプロトコルを用いる。処理の一部として、ＨＤＭＩ送信機４３０はビデオを多重化し、更に、ビデオデータストリーム内にオーディオを多重化する。受信機４５０は、データストリーム内に多重化されたオーディオを通過させる一方でビデオを逆多重化する。いかなる場合にも、受信機４５０がストリームを暗号解読又は再暗号化する必要は決してない。

ＶＢＩ受信機４５０からの暗号化マルチメディアデータは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のマイクロプロセッサのようなプロセッサ４７０へと送信される。プロセッサ４７０は、送信アンテナ２３０を通じての無線送信機２１０による無線送信に向けてデータを処理する。プロセッサ４７０に対しては、後程説明する。

暗号化マルチメディアデータは、無線リンク５００を通じて受信機アンテナ３３０に無線送信され、受信機アンテナ３３０は、このデータを無線受信機６６０に伝送する。マルチメディアは、各秒毎に大量のデータが送信されてコンテンツを違法操作することを本質的に維持することができないように、リンク５００上で非圧縮形態で送信することができ、好ましくはないがいずれかのデータ圧縮を実施することができる。また、データは、必要に応じて圧縮形態で送信することができる。送信機２１０及び受信機６６０（従って、リンク５００）は、約６０ギガヘルツ（６０ＧＨｚ）の固定（変化しない唯１つの）周波数で作動させることができ、より具体的には、５９ＧＨｚ〜６４ＧＨｚの範囲内で作動させることができ、リンク５００は、少なくとも２ギガビット毎秒（２．０Ｇｂｐｓ）の固定のものとすることができるデータレートを有することができる。ＤＱＰＳＫが用いられる場合には、データレートは、２．２Ｇｂｐｓとすることができ、リンクは、約２．５Ｇｂｐｓのデータレートを有することができる。リンクは、２と２分の１ギガヘルツ（２．５ＧＨｚ）の固定帯域幅を有することができる。

これを念頭に置き、ここで、無線送信機２１０が当業技術で公知の原理に従って符号化を行うための符号化器を含むことができることを認めることができる。符号化データは、リンク５００を通じての約６０ＧＨｚにおける（すなわち、６０ＧＨｚ帯域内の）送信に向けて変調され、アップコンバータによってアップコンバートされる。上述の幅広チャンネル及びＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫ、又は８−ＰＳＫのような単純な変調機構を用いると、高いデータレートのものであるが、それにも関わらず単純なシステムを得ることができる。例えば、ＤＱＰＳＫが用いられる場合には、シンボルレートの２倍のデータレートを得ることができる。８−ＰＳＫでは、３．３Ｇｂｐｓのデータレートを得ることができる。

更に、無線受信機６６０は、無線送信機２１０に対して相補的な回路、すなわち、ダウンコンバータ、復調器、及び復号器を含むことを更に認めることができる。いかなる場合にも、無線受信機６６０からのデータは、ＤＶＩ送信機のような送信機６４０による使用に適する誤差補正及び再多重化に向けてプロセッサ６５０に伝送される。プロセッサ６５０は、表示に向けてビデオデータの中からいずれかの制御信号を必要に応じて逆多重化することができる。送信機６４０は、暗号化マルチメディアを一切暗号解読することなく処理する当業技術で公知の原理に従って作動し、マルチメディアデータをケーブル又は他の配線６３０を通じて、ＤＶＤプレーヤ、又はＴＶ、又は他のプレーヤのようなメディアプレーヤ６２０の一部とすることができるＨＤＭＩ受信機６１０に伝送する。ＨＤＭＩ受信機６１０は、ＨＤＣＰ原理に従ってマルチメディアデータを暗号解読し、ビデオデータからオーディオデータを逆多重化する。次に、マルチメディアコンテンツをブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、又はＴＦＴ、又はスクリーンを有する投影器のようなディスプレイ６００のようなデータシンク上に表示することができる。メディアプレーヤ６２０及びディスプレイ６００は互いに、ビデオディスプレイ、ＨＤＭＩシンク、又は他のユニットと見なすことができる。

上述のリンクは双方向のものとすることができ、例えば、ＨＤＣＰ暗号解読の目的で必要な戻りチャンネル情報を６０ＧＨｚ帯域内の戻りリンク上で伝送することができ、又はこの情報は、「帯域外」戻りリンク上で伝送することができる。

受信機４５０、プロセッサ４７０、及び無線送信機２１０は、単一のチップ、チップセット、又は別々の基板上に収容することができる。実際には、受信機４５０、プロセッサ４７０、及び無線送信機２１０は、メディア受信機２２０内に統合することができる。同様に、無線受信機６６０、プロセッサ６５０、及び送信機６４０は、単一のチップ上に実施することができ、必要に応じてメディアプレーヤ６２０内に統合することができる。いかなる場合にも、メディア受信機４２０、及びメディアプレーヤ６２０、並びにそれぞれの構成要素は、この実施形態では容易に壁を貫通することができない６０ＧＨｚ無線送信周波数に起因して、同じ空間内に併置することができる。

解説したように、１つ又はそれよりも多くのデバイスが共直線的又は十分な共直線関係にあるか否かを判断する段階は、潜在的な通信相手機を識別し、デバイスの作動の設定部分の間に実質的に共線的な対を形成し、更に、干渉を許容レベルまで軽減するか又は除去さえすることができるように、１つ又はそれよりも多くのデバイスの間の干渉の可能性を判別するのに重要である。一般的に、デバイスが同じ方位を持たない場合には、これらのデバイスは共線的ではなく、従って、信号送信に対して干渉する可能性はない。しかし、デバイスが、これらのデバイスのそれぞれの方位によって判断される実質的に同じ方位を有する場合には、有利なデバイス対形成への機会のみならず、非対形成デバイスの信号間の望ましくない干渉の機会が存在する。

ここで図７Ａ〜図７Ｅを参照すると、異なる送信機デバイスの方位、すなわち、ある一定の送信機が他の送信機と空間を共有することができる手法の例が示されている。図７Ａでは、送信機デバイスは、同じ空間を共有する別の送信機がなく、併置送信機が存在しない独立型状態にある。信号干渉のような衝突又は競合の可能性は存在しない。図７Ｂでは、他の送信機は、左にある送信機ＴＸ１と併置されるが、ＴＸ１とは異なる方位を有し、同じ通信線を共有せず、従って、ＴＸ１によって送信される信号に対する干渉源である恐れはないか、又はこれらの他の送信機の信号において、そうでなければ送信機ＴＸ１によって引き起こされる可能性がある干渉に悩まされる恐れはない。他の送信機に対するＴＸ１のこの方位は、効率的な第１の弁別器として役立つ。図７Ｃに示しているもののような平行に配置された２つの送信機ＴＸ１及びＴＸ２は、同じ方位を共有することができるが、平行で、近接性においてそれ程密でないので、これらのそれぞれの信号の間に干渉を持たず、確実に共存する。図７Ｄでは、２つの「積み重ねた」送信機ＴＸ１及びＴＸ２の例は問題が多い。ＴＸ２からのエネルギが、その前にあるＴＸ１のものと重ね合わさるそのような配列は、２つのデバイスが互いの通信範囲にあると仮定すると、干渉問題の十分な原因をもたらす。図７Ｅは、送信機ＴＸ１及びＴＸ２は共線的であるが、１８０°位相が外れていることから実際には「背中合わせ」であり、従って、これらの信号の間の干渉は懸念ではない場合を示している。

図８を参照すると、流れ図８００は、無線空間又は環境内への新しいデバイスの導入において、コンパスデータを如何に用いることができるかを示している。このフローは、作動設定段階にあるデバイス、言い換えれば、実質的に共線的な対を共に形成するのに良好な候補とすることができる他のデバイスを探しているデバイス、並びに潜在的干渉問題を探り出さなければならない純粋な作動探査段階にあるデバイスに当て嵌まる。デバイス間で情報を共有するための制御チャンネルにおいて、全方向性の低データレート、すなわち、２．４ＧＨｚ、９００ＭＨｚなどを仮定することができる。

ブロック８１０では、デバイスの制御サブシステムは、区域内に位置し、通信範囲にある他の併置デバイスの方位情報を得る。判断ブロック８２０では、このデバイスの受信要素により、区域内の他のデバイスから受信される方位がデバイスの制御サブシステムによって吟味され、受信した方位のうちのいずれかがこのデバイス自体の方位と実質的に同じであるか否かが判断される。判断が偽であった場合には、生成メッセージの形態のフィードバック、又はそうでなければいかなる潜在的相手機もこのデバイスに対して現在利用可能ではないというフィードバックが、システム、又は人間オペレータ、又はコントローラに供給して戻される。当然ながら、新しいデバイスがこの空間に新たに加わるか、又は物理的に位置していたが前には作動されていなかったデバイスが作動状態になった場合には、新しいデバイスは、既存の相手機に対して適切な相手機として利用可能になる可能性があると認められるので、この工程は定期的に繰り返すことができる。空間内で「作動状態」になる各デバイスは、他のどのデバイスが空間を共有するか、潜在的相手機、潜在的競合機（例えば、両方のデバイスが送信機である場合）、先在する対などを調べることができる。対象になる他のいかなるデバイスも検出されなかった場合には、非対形成デバイスは、別の併置デバイスが作動状態になるまで休止又は待機モードに入ることができる。それぞれのデバイスの制御サブシステムは、他のデバイスが相手方を探しているだけなのか、それともこの空間内に単純に侵入する単に新しいユニットであるのかを判断するのに役立つことになるように想定している。既に別のデバイスとの「対話」に関わっているデバイスは、その送信機要素を通じて適切な情報を送信することによってこれを通知することになり、このデバイスの共線的な相手機以外のあらゆるデバイスが潜在的侵入機であると仮定することができる。必要に応じてそのような判断を行うのを助けるために、空間内の１つ又はそれよりも多くのデバイスとの人的相互作用を用いることができる。

一方、調査を行っているデバイスと実質的に同様の方位を有する他のデバイスの１つ又はそれよりも多くの方位が区域に存在すると判断された場合には、フローは、判断ブロック８３０へと続く。デバイスの受信要素が、環境内で既存の対話の存在を検出した場合には、フローはブロック８４０へと続き、ここでデバイスの制御サブシステムは、デバイスに対して非競合チャンネルを選択することができる。次に、判断ブロック８５０における問合せは、相手機を持たない、従って、共線的な対を形成するのに利用可能である別のデバイスが存在するか否かということである。判断が真であった場合には、判断ブロック８６０において、デバイスの制御サブシステムは、新しく識別された潜在的相手機が実質的に共線的な対を形成するのに利用可能であることを確認することが必要になる。判断が真であった場合には、デバイスによる帯域内探査をブロック８７０において始めることができる。

判断ブロック８３０に参照を戻すと、判断ブロック８２０で識別された、デバイスと実質的に同じ方位を有する他のデバイスによるいかなる既存の対話もないことが判明した場合には、同じか又は実質的に同じ方位を有するこれらの識別されたデバイスは、デバイスと対を形成する良好な候補とすることができる。判断ブロック８６０における問合せは、相手機が見つかったか否かということである。判断が真であった場合には、ブロック８７０で帯域内探査が始まる。判断が偽であった場合には、フローは上記に解説したブロック８８０へと進む。

所定の環境内でデバイス間に共直線関係を形成し、デバイス間の潜在的又は実際的な干渉を軽減する更に別の実施形態を想定する。ここで図９を参照すると、流れ図は、所定の無線環境内で実質的に共線的な無線デバイス対を形成する試みの中で取ることができる方式を示している。ブロック９１０では、所定の環境内にある第１のデバイスは、この所定の環境内に位置する第２のデバイスの第２のコンパス方位を受信する。前に解説したように、第１のデバイスの受信要素は、第２のデバイスの第２のコンパス方位を受信するように作動可能である。次に、判断ブロック９２０において、第２のデバイスの第２のコンパス方位が、第１のデバイスの第１のコンパス方位と、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線データ送信をサポートするのに実質的に共線的であるか否かに対して問合せが行われる。この判断は、第２のデバイスの第２のコンパス方位の受信時に、第１のデバイスの制御サブシステムによって行われる。上述の場合のように、第１のコンパス方位と第２のコンパス方位との比較、及び必要な共直線性の判断は、様々な要因の関数であるが、デバイスは、これらのデバイス間の無線通信をサポートするのに十分に共線的であるべきである。第２のデバイスの第２のコンパス方位が、第１のデバイスの第１のコンパス方位と十分に共線性を有しない場合には、第１及び第２のデバイスのうちの少なくとも一方に対して、十分な共直線関係を得るのに役立つ矯正アクションを実施することができる。同じく第２のデバイスの第２のコンパス方位が、第１のデバイスの第１のコンパス方位と十分に共線性を有しない場合には、これら２つのデバイスが対に適さないという判断を行うことができ、これらのデバイス間の潜在的又は実際的な干渉を軽減するために軽減アクションを実施することができる。

適切な矯正又は軽減アクションは、例えば、下記のものなどを含む様々な応答を含むことができる。
・異なるチャンネルの使用。
・別のチャンネルを利用することができなかった場合に、デバイス（受信機）が先在デバイス（送信機）からいずれかの帯域内エネルギを拾っているかを調べ、拾っていた場合には、デバイスはその周波数を回避する。
・いずれかのデバイスを無線通信機能がある、実質的に共線的な対を共に形成するのに良好な候補とすることができる別の第３のデバイスに向けて方位判断する。
・新しい送信機デバイスは、環境内の有害効果を最小にするために、同じ方位及びチャンネルを有する他のデバイスと連携して短いバーストを発信することができ、先在受信機のいずれかによって干渉が検出された場合には、積み重ねた場合が識別されたことになり、新しいチャンネルを用いることによって解決されることになる。
・第１及び第２のデバイスのうちの１つ又はそれよりも多くを再位置決めすることにより、異なるチャンネルの使用によっては対処することができない共直線問題に対処する。
・第１及び第２のデバイスの一方又は両方が、共線的な対の一部を形成するのに利用可能な範囲にある他のデバイスにメッセージを送信する。

第２のコンパス方位が第１のデバイスの第１のコンパス方位と十分に共線的である場合には、これは、第１のデバイスと第２のデバイスとが、ブロック９４０において、無線通信をサポートするように作動可能な共線的なデバイス対を形成するのに十分に共線的であることを表している。

人間オペレータ又はロボットコントローラ等によってデバイスの初期の位置決め及び大体のアラインメントを実施することができ、次に、２つのデバイスが、これらのデバイス間の無線通信をサポートするのに十分に共線的であるか否か、及び無線通信をサポートするのに必要な共線的なデバイス対を作り出すように設計された設定段階中に共線性を改善するのにどの種類の調節又は矯正アクションを行うことができるかを調べることができることが認められる。探査作動中に、他のどのデバイスが併置され、共直線関係を確立するのに良好な選択肢を提供することができるか、及びいずれかあるとすればいかなる潜在的干渉問題が、デバイスの初期の位置決めから生じる可能性があるかを探査するのに、位置決め及びアラインメントを用いることができる。次に、人間オペレータ又はコントローラは、より良好な対を確立する段階、及び２つ又はそれよりも多くの実質的に共線的な信号の間に存在する可能性がある干渉を軽減する段階を含む１つ又はそれよりも多くの矯正アクションを取ることができる。これらのアクション又は調節は、他の併置デバイスの初期の構成及び探査時、及び前に併置されたが作動状態になかったデバイスが作動状態になる、すなわち、環境空間内で利用可能なデバイスのネットワークに「参加する」時を含むいずれかの時点で、代表的デバイスに対して行うことができることに更に注意されたい。

図１０には、所定の通信環境内で実質的に共線的な無線デバイス対を形成するためのフロー１０００を示している。ブロック１０１０では、それぞれ第１及び第２の多軸コンパス要素を有する第１のデバイス及び第２のデバイスは、最初に環境内でほぼ共線的な配列に位置決めされる。ブロック１０２０では、環境の固定基準に対する第１のデバイスの第１のコンパス方位が判断され、この判断は、第１のデバイスの第１の制御サブシステムが、第１のデバイスの第１のコンパス要素に問い合わせ、環境の固定基準に対する第１のデバイスの第１のコンパス方位を判断することによって実施することができる。同様に、ブロック１０３０では、環境の固定基準に対する第２のデバイスの第２のコンパス方位がブロック１０２０と同様に判断され、この判断は、第２のデバイスの第２の制御サブシステムが、第２のデバイスの第２のコンパス要素に問い合わせ、環境の固定基準に対する第２のデバイスの第２のコンパス方位を判断することによって実施することができる。判断ブロック１０４０では、問合せは、第１のデバイスと第２のデバイスとが、第１のデバイスと第２のデバイスの間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であるか否かであり、この問合せは、第１及び第２のコンパス方位から判断される。この判断は、第１又は第２のいずれかのデバイスによって実施することができるが、図１０のフローを開始するデバイスの制御サブシステムがこの判断を行うことになるように想定している。第１のコンパス方位と第２のコンパス方位とが、これらのデバイス間の無線通信をサポートするには十分の共線性を持たない場合には、ブロック１０５０において非直線性を任意的に通信することができ、このメッセージは、この情報に応じて補正アクションを取ることができるコントローラ又は人間オペレータのような第１及び第２のデバイス以外のエンティティに通信することができる。

ここでもまた、いずれのデバイスもこの機能を実施することができるが、上記判断を行うことになるのは、工程を開始する、従って、この試みを管理するデバイスに割り当てられた制御サブシステムであるから、このデバイスが上記通信を処理するように想定している。

ブロック１０５０で第１のデバイスと第２のデバイスの間の非共直線性が通信されるという任意的アクションが取られた場合には、ブロック１０６０において、このアクションに応じて、第１及び第２のコンパス方位のうちの少なくとも一方を変更するように矯正を実施することができる。ブロック１０５０が実施されなかった場合でも尚、第１のデバイスと第２のデバイスの間に共線的な対を形成する可能性を高める矯正アクション、又はこれらのデバイスのうちのいずれか又は両方が、環境内の他の第三者デバイスと共線的な対を形成することを可能にするのに役立つ矯正アクションを行うことができる。例えば、矯正アクションは、第１のデバイスの第１のコンパス方位を変更することができ、第１のデバイスと環境内にある第３のデバイスの間に十分な共直線関係を得るのに役立つ。代替的に、矯正アクションは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間でより高い共直線性を得るために第１及び第２のデバイスのうちの少なくとも一方の位置を調節することができる。

判断ブロック１０４０において、第１のコンパス方位と第２のコンパス方位とが、これらの間の無線通信をサポートするのに十分に共線的であると判断された場合には、第１のデバイスと第２のデバイスとは、これらの間で無線通信をサポートするように作動可能な共線的なデバイス対を形成するのに十分に共線的である。

デバイス作動の設定部分中に実質的に共線的な対を形成するのに加えて、干渉を許容レベルまで軽減するか又は除去さえすることができるように、１つ又はそれよりも多くのデバイスの間の干渉に対する可能性を判別することも想定している。ここで図１１を参照すると、フロー１１００は、デバイスが環境内の実質的に共線的な対と実質的に共線的であるか否かを判断する段階を提供している。一般的には、デバイスが既存の共線的な対と共線的であることは、送信活動中の干渉問題の可能性及び実際の見込みを表すことから問題がある。このフローは、図９及び図１０で解説した実質的に共線的なデバイス対を形成した後に実施することができ、又はデバイスが環境に加わる時又はデバイスが作動される時に発生する可能性があるデバイスが環境内で作動状態になる時のようないずれか望ましい時点で実施することができる。

デバイスの共線的なデバイス対との併置の識別により、デバイス又は共線的なデバイス対の観点から、環境内の干渉問題スポットの位置を正確に示すことができる。ブロック１１１０では、無線環境内の所定のデバイスに対して、デバイスと併置される実質的に共線的なデバイス対を識別することができる。そのような共線的なデバイス対は、デバイスの通信範囲に存在することになり、デバイスの制御サブシステムは、デバイスの受信要素が受信する対デバイスの第１及び第２のコンパス方位を用いるように作動可能になる。ブロック１１２０では、デバイスは、実質的に共線的な対のチャンネル使用量を検出し、チャンネル使用量検出を実施するために、デバイスの送信要素を停止することができる。判断ブロック１１３０における問合せは、検出された実質的に共線的な対のチャンネル使用量が、デバイスのものと近似するか否かということである。判断が真であった場合には、ブロック１１４０において、この近似によってデバイスと実質的に共線的な対とが互いにに対して共線的であることが表される。ブロック１１５０では、この近似に関するメッセージを通信することができ、ブロック１１６０では、実質的に共線的な対とデバイスの間の共直線関係を除去するために矯正アクションを始めることができる。この矯正アクションは、デバイスを共線的な対の範囲の外に移動するか又はその逆を行う段階、デバイスが共線的な対と有する共線性を壊すためにデバイスの方位を変更する段階、又はデバイスの作動を異なるチャンネルに変更する段階を含むことができる。

それとは逆に、実質的に共線的な対のチャンネル使用量とデバイスのチャンネル使用量とが互いに近似しない場合には、フローは、判断ブロック１１３０からブロック１１７０へと続き、そこでは、この非近似が実質的に共線的な対であることを示すこと、及びデバイスが平行であり、共線的でないことが示されている。互いに対して平行であり、信号干渉を生じるのに十分近いデバイスと共線的な対との間では干渉問題を依然として有する可能があり、従って、判断ブロック１１８０における問合せは、デバイスと共線的なデバイス対との間で検出されるいずれかの干渉が、許容レベルを超えるか否かということである。判断が偽であった場合には、いずれかの干渉が存在するとしても、この干渉は、許容干渉レベルを超えないことから対処する必要はなく、ブロック１１９５において通常デバイス作動を進行又は継続させることができる。判断が真であった場合には、ブロック１１９０において、デバイスと実質的に共線的なデバイス対との間の干渉を軽減する（又は場合によっては除去さえする）軽減アクションを実施することができる。

実質的に共線的なデバイス対の観点から同様の手法を始めることができることに注意されたい。この観点から、図１２のフロー１２００のブロック１２１０にあるように、それぞれ第１及び第２のデバイスの第１及び第２のコンパス方位のいずれかに実質的に近似する方位を共有し、第１の実質的に共線的なデバイス対の通信範囲にある、環境内で実質的に共線的なデバイス対と併置された１つ又はそれよりも多くのデバイスを識別することができ、デバイスのコンパス方位は、共線的な対のデバイスの一方の制御サブシステムによって把握される。次に、判断ブロック１２２０において、第１又は第２のコンパス方位に実質的に近似する方位を有する１つ又はそれよりも多くの併置デバイスのうちのいずれかの併置デバイスに関して、この併置デバイスの方位が、第１の実質的に共線的なデバイス対の第１のデバイスと第２のデバイスの間の第１の通信経路と実質的に平行な通信線をサポートするか否かに対して問合せが行われる。

１つ又はそれよりも多くの併置デバイスのうちのデバイスが、第１及び第２のコンパス方位のいずれかに実質的に近似し、第１の実質的に共線的な対の第１のデバイスと第２のデバイスの間の通信経路と実質的に平行な通信線をサポートすることができる方位を有すると判断された場合には、上述のように、判断ブロック１２３０における問合せは、デバイスが、この対のデバイス間の通信経路に対して、実質的に共線的なデバイス対とデバイスの間の許容干渉レベルが超えられる程十分近くにいるか否かということになる。判断が真であった場合には、ブロック１２４０において、デバイスと第１の実質的に共線的な対の間の干渉を軽減する軽減アクションを実施することができる。干渉がないか、又は干渉がデバイス対の通常作動よりも許容干渉レベルを超えない場合には、ブロック１２５０において、デバイスは開始又は継続することができる。

併置デバイスが、第１の実質的に共線的な対の間の第１の通信経路の線に実質的に平行な通信線をサポートしない方位を有する場合には、ブロック１２６０において、併置デバイスが、第１の実質的に共線的なデバイス対と実質的に共線的であることが表される。それによって実質的に共線的なデバイス対と、識別された併置であるが平行ではないデバイスとが許容されないほど共線的であるという仮定が支持されることになる。次に、識別された共線的なデバイスに対して、ブロック１２７０において、共線的なデバイスが実質的に共線的なデバイス対と共線性を持たないようにする矯正アクションを実施することができる。共線的なデバイスが実質的に共線的なデバイス対と共線性を持たないようにする矯正アクションは、第１のデバイス対の間の無線通信をサポートするのに実質的に共線的な第１のデバイスと第２のデバイスの間の新しい通信経路を定めるように、第１及び第２のデバイスの第１又は第２のコンパス方位を変更し、第１及び第２のデバイスの第１及び第２のコンパス方位のいずれとも実質的に共線的でない新しい方位を有するように、識別された共線的なデバイスの方位を変更し、更に、共線的なデバイスと実質的に共線的なデバイス対とが許容されないほど共線的であるというメッセージを通信するというアクションのうちの１つ又はそれよりも多くを含むことができる。

共線的な対とデバイスの間の干渉とが区別される環境内のランダムデバイスの間で発生する可能性がある干渉の軽減を図１３に例示している。そのようなフロー１３００は、デバイスが既存の無線通信環境に加わる時、又はその後に定期的に始めることができる。１つ又は複数のデバイスは、別のデバイスとの共直線関係で対形成してもしなくてもよい。ブロック１３１０では、第１の無線デバイスの第１の制御サブシステムは、環境の固定基準に対する第１の無線デバイスの第１のコンパス方位を判断するために、第１の無線デバイスの第１のコンパス要素に問い合わせる。１３２０では、第１の無線デバイスの第１の送信要素は、第１の無線デバイスの第１のコンパス方位を環境内で通信範囲にある他のデバイスに通信する。ブロック１３３０では、第１の無線デバイスの第１の受信要素は、環境内にある１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスに対応する１つ又はそれよりも多くの方位を受信する。判断ブロック１３４０における問合せは、１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスのうちで１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的なデバイスを識別するのに、第１のコンパス方位が、第１の受信要素が受信した１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスの１つ又はそれよりも多くの方位のうちのいずれかと実質的に整列するか否かということである。判断が偽であった場合には、ブロック１３９０に示しているように、第１の無線デバイスは、少なくとも現時点では環境内にある別のデバイスとの干渉問題を持たない。第１のデバイスは、後に方位を変更する場合、又はこのデバイスと実質的に共線的な別のデバイスが環境内で作動状態になる場合に干渉問題を起こす可能性があることが認められる。

判断が真であった場合には、フローは、ブロック１３５０へと継続し、ここで、１つ又はそれよりも多くの無線デバイスのうちで１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的なデバイスが識別される。識別された潜在的に共線的なデバイスに関して、第１の無線デバイスの第１の受信要素は、潜在的に共線的なデバイスのチャンネル使用量を検出することができ、第１の無線デバイスの制御サブシステムは、潜在的に共線的なデバイスのチャンネル使用量が、第１の無線デバイスのチャンネル使用量に近似するか否かを判断することができる。潜在的に共線的なデバイスのチャンネル使用量が、第１の無線デバイスのチャンネル使用量と近似しなかった場合には、この非近似は、潜在的に共線的なデバイスが第１の無線デバイスに対して共線的ではなく、第１の無線デバイスが潜在的に共線的なデバイスに対して平行であり、併置されることを表している。第１の無線デバイスによる第１の通信経路に沿ったデータ送信と、潜在的に共線的なデバイスによるデータ送信との間の干渉の検出時に、潜在的に共線的なデバイスとこの無線デバイスとの間の干渉を軽減する矯正アクションを実施することができる。しかし、潜在的に共線的なデバイスのチャンネル使用量が、第１の無線デバイスのチャンネル使用量に近似した場合には、第１の無線デバイスによる第１の通信経路に沿ったデータ送信と、潜在的に共線的なデバイスによる第２の通信経路に沿ったデータ送信との時間的アラインメントにより、第１の通信経路と第２の通信経路の間の干渉が生じる可能性がある。時間的に整列する無線データ通信の期間中に第１の通信経路と第２の通信経路との間の干渉を軽減する矯正アクションを実施することができる。

次に、続いてブロック１３６０では、上述のように識別されたデバイスのうちで、１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的なデバイスのうちのいずれかが、第１の無線デバイスと、第１の無線デバイスと実質的に共線的なデバイスとの間の無線データ送信をサポートするのに実質的に共線的であるか否かが判断される。次に、ブロック１３７０において、第１の無線デバイスの第１の制御サブシステムは、実質的に共線的なデバイスのうちで、実質的に共線的なデバイス対を共に形成する１つを選択することができる。ブロック１３８０では、ブロック１３７０において第１の無線デバイスによって実質的に直線のデバイス対を形成するように選択されなかったいずれか他の実質的に共線的なデバイスに対して、第１の無線デバイス（ここでは実質的に共線的な対の一部である）と非選択の共線的なデバイスとの間のいずれかの干渉を軽減する矯正アクションを始める必要があることに注意されたい。

本明細書に説明した本発明の実施形態は、１つ又はそれよりも多くの従来のプロセッサ、及びこれら１つ又はそれよりも多くのプロセッサが、ある一定の非プロセッサ回路と連動して、本明細書に説明した機能のうちの一部、殆ど、又は全てを実施するのを制御する記憶された固有のプログラム命令で構成することができることが認められるであろう。非プロセッサ回路は、無線受信機、無線送信機、信号ドライバ、クロック回路、電源回路、及びユーザ入力デバイスを含むが、これらに限定さない。従って、これらの機能は、本発明によるある一定の実施形態による機能を実施する方法と解釈することができる。代替的に、一部又は全ての機能は、記憶されたプログラム命令を持たない状態機械によって実施するか又は各機能又は機能のうちのある一定のものの一部の組合せがカスタム論理として実施される１つ又はそれよりも多くの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において実施することができるであろう。当然ながら、これら２つの方式の組合せを用いることができる。従って、これらの機能の方法及び手段は、本明細書において説明済みである。更に、例えば、利用可能な時間、現在の技術、及び経済的な考慮によって動機付けられた場合によっては甚大な労力及び多くの設計選択肢にも関わらず、当業者は、本明細書に開示した概念及び原理に誘導された時には、そのようなソフトウエア命令及びプログラム、並びにＩＣを最小限の実験で即座に生成することができると予想される。

以上の明細書では、本発明の特定的な実施形態を説明した。しかし、当業者は、下記の特許請求の範囲において示す本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を加えることができることを認めるものである。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的意味で捉えられるべきであり、全てのそのような修正は、本発明の範囲に含まれることを意図している。利益、利点、問題に対する解法、並びにいずれかの利益、利点、又は解法を発生させることができ又はより顕著にすることができるあらゆる要素は、いずれか又は全ての特許請求の重要で、必要で、又は必須の特徴又は要素として解釈すべきではない。本発明は、本出願の係属中に加えられるあらゆる改訂及び出されるこれらの特許請求の範囲の全ての均等物を含む特許請求の範囲によってのみ規定されるものである。

１００ ＭＭＷＣシステム
２００ 送信機側
２１０ ソースデバイス
３００ 受信機側
３１０ 受信機デバイス

Claims (27)

1. 無線通信環境における無線デバイス間の共直線関係を形成する方法であって、
   環境における第１の無線デバイスが、所定の環境に併置された第２の無線デバイスの第２のコンパス方位を受信する段階と、
   前記第２の無線デバイスの前記第２のコンパス方位が、前記第１の無線デバイスの第１のコンパス方位に対して、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であるか否かを判断する段階と、
   前記第２の無線デバイスの前記第２のコンパス方位が、前記第１の無線デバイスの前記第１のコンパス方位と十分に共線的でない場合に、該第１及び第２の無線デバイスのうちの少なくとも一方に対して、十分な共直線関係の達成をサポートするために矯正アクションを実施する段階と、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 通信環境において実質的に共線的な無線デバイス対を形成する方法であって、
   第１及び第２の多軸コンパス要素をそれぞれ有する第１及び第２の無線デバイスを通信環境においてほぼ共線的な配列になるように位置決めする段階と、
   前記環境の第１の固定基準に対する前記第１の無線デバイスの第１のコンパス方位を判断する段階と、
   前記環境の第２の固定基準に対する前記第２の無線デバイスの第２のコンパス方位を判断する段階と、
   前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であるか否かを前記第１及び第２のコンパス方位から判断する段階と、
   を含み、
   前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的でないと判断された場合に、該第１及び第２の無線デバイスの少なくとも一方に対して、十分な共直線関係の達成をサポートするために矯正アクションを実施する段階、
   を更に含むことを特徴とする方法。
3. 前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的でないと前記第１及び第２のコンパス方位から判断された場合に、第１及び第２の無線デバイス間のより高い共直線度を達成するために、該第１及び第２の無線デバイスの少なくとも一方の位置を調節する段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的でないと前記第１及び第２のコンパス方位から判断された場合に、前記矯正アクションは、前記環境における該第１の無線デバイスと第３の無線デバイスの間の十分な共直線関係の達成をサポートするために、該第１の無線デバイスの該第１のコンパス方位を変更する段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的でないと前記第１及び第２のコンパス方位から判断された場合に、該第１及び第２の無線デバイス間の非共直線性の程度を定量化するメッセージを通信する段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記第１及び第２の無線デバイスが、実質的に共線的な対を形成するのに十分に共線的であると前記第１及び第２のコンパス方位から判断された場合に、該実質的に共線的な対が、前記環境内の無線デバイスと実質的に共線的であるか否かを判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 前記第１及び第２の無線デバイスのそれぞれ前記第１及び第２のコンパス方位のいずれかに実質的に近似する方位を共有し、かつ第１の実質的に共線的なデバイス対の通信範囲内にあり、前記環境において前記実質的に共線的なデバイス対と併置された１つ又はそれよりも多くの無線デバイスを識別する段階と、
   前記第１又は第２のコンパス方位と実質的に近似する方位を有するが、第１の通信経路と実質的に平行ではない前記１つ又はそれよりも多くの併置された無線デバイスのうちのあらゆる併置無線デバイスを、前記実質的に共線的なデバイス対と許容されないほど共線的である共線的な無線デバイスとして識別する段階と、
   識別された共線的な無線デバイスに対して、該共線的な無線デバイスをもはや前記実質的に共線的なデバイス対と共線的でないようにする矯正アクションを実施する段階と、
   を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記共線的な無線デバイスをもはや前記実質的に共線的なデバイス対と共線的でないようにする前記矯正アクションを実施する段階は、前記第１のデバイス対の間の無線通信をサポートするのに実質的に共線的である前記第１及び第２の無線デバイス間の新しい通信経路を形成するために、該第１及び第２の無線デバイスの前記第１又は第２のコンパス方位を変更する段階、該第１及び第２の無線デバイスの該第１及び第２のコンパス方位のいずれとも実質的に共線的でない新しい方位を有するように、識別された共線的な無線デバイスの方位を変更する段階、及び該共線的な無線デバイスと該実質的に共線的なデバイス対とが許容されないほど共線的であるというメッセージを通信する段階のうちの１つ又はそれよりも多くを実施する段階を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記１つ又はそれよりも多くの併置無線デバイスのうちで、前記第１及び第２のコンパス方位のいずれかに実質的に近似する方位を有すると識別された無線デバイスに対して、該無線デバイスの該方位が、前記第１の実質的に共線的な対の前記第１及び第２の無線デバイス間の第１の通信経路と実質的に平行な通信線をサポートすると考えられるか否かを判断する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記無線デバイスの前記方位が、前記第１の通信経路と実質的に平行であった場合に、該第１の通信経路と実質的に平行な該無線デバイスが、該無線デバイスと前記第１の共線的な対との間の干渉が許容干渉レベルを超えるほど該第１の通信経路に十分に近いか否かを判断し、かつ該無線デバイスと該第１の共線的な対との間の干渉が許容干渉レベルを超えた場合には、該無線デバイスと該第１の共線的な対との間の該干渉を軽減するために軽減アクションを実施する段階を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記実質的に共線的な対が、前記環境において別の無線デバイスと許容されないほど共線的であるか否かを判断する段階は、
    前記無線デバイスのチャンネル使用量及び前記実質的に共線的な対のチャンネル使用量を判断する段階、
    を更に含み、
    前記無線デバイスの前記チャンネル使用量が、前記実質的に共線的な対のチャンネル使用量に近似する場合には、該無線デバイスと該実質的に共線的な対とは、互いに対して共線的である、
    ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
12. 前記実質的に共線的な対と前記無線デバイスとの間の前記共直線関係を軽減するために矯正アクションを実施する段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記無線デバイスの前記検出されたチャンネル使用量が、前記実質的に共線的な対のチャンネル使用量に近似しない場合には、該実質的に共線的な対と該無線デバイスとは、平行であって共線的ではないことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 通信環境において通信対を形成するためにコンパス方位情報を用いる方法であって、
    第１の無線デバイスの第１の制御サブシステムが、該第１の無線デバイスの第１のコンパス要素に問い合わせて、通信環境の固定基準に対する該第１の無線デバイスの第１のコンパス方位を判断する段階と、
    前記第１の無線デバイスの第１の送信要素が、その第１のコンパス方位を前記環境において通信範囲内の他の無線デバイスに通信する段階と、
    前記第１の無線デバイスの第１の受信要素が、前記環境における１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスに対応する１つ又はそれよりも多くの方位を受信する段階と、
    前記１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスのうちの１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的な無線デバイスを識別するために、前記第１のコンパス方位が、前記第１の受信要素が受信した該１つ又はそれよりも多くの他の無線デバイスの前記１つ又はそれよりも多くの方位のいずれかと実質的に整列するか否かを判断する段階と、
    前記１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的な無線デバイスのうちのいずれかが、前記第１の無線デバイスと前記実質的に共線的な無線デバイスとの間の無線データ送信をサポートするのに該第１の無線デバイスと実質的に共線的であるか否かを判断する段階と、
    前記第１の無線デバイスの前記第１の制御サブシステムが、無線データ送信機能を有する実質的に共線的な対を共に形成する前記実質的に共線的な無線デバイスの１つを選択する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記第１の無線デバイスと対にされない前記実質的に共線的な無線デバイスのうちのいずれか他のものに対して、該第１の無線デバイスと該実質的に共線的な無線デバイスのうちの該いずれか他のものとの間の干渉をそれが存在する場合には軽減するために矯正アクションを実施する段階を更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 識別された前記１つ又はそれよりも多くの潜在的に共線的な無線デバイスのうちの潜在的に共線的な無線デバイスに対して、
    前記第１の無線デバイスの前記第１の受信要素が、前記潜在的に共線的な無線デバイスのチャンネル使用量を検出する段階と、
    前記潜在的に共線的な無線デバイスの前記チャンネル使用量が、前記第１の無線デバイスの前記チャンネル使用量に近似するか否かを判断する段階と、
    を更に含み、
    前記潜在的に共線的な無線デバイスの前記チャンネル使用量が、前記第１の無線デバイスの前記チャンネル使用量に近似しない場合には、該潜在的に共線的な無線デバイスは、該第１の無線デバイスに対して共線的ではなく、該第１の無線デバイスは、該潜在的に共線的な無線デバイスに対して平行であり、併置されている、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
17. 第１の通信経路に沿った前記第１の無線デバイスによるデータ送信と前記潜在的に共線的な無線デバイスによるデータ送信との間の干渉の検出時に、該潜在的に共線的な無線デバイスと該無線デバイスとの間の干渉を軽減するために矯正アクションを実施する段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記潜在的に共線的な無線デバイスの前記チャンネル使用量が、前記第１の無線デバイスの前記チャンネル使用量に近似する場合に、該第１の無線デバイスによる第１の通信経路に沿ったデータ送信と該潜在的に共線的な無線デバイスによる第２の通信経路に沿ったデータ送信との時間的アラインメントが、該第１及び第２の通信経路間の干渉をもたらすか否かを判断する段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
19. 時間的に整列した無線データ通信の期間中に、前記第１及び第２の通信経路間の干渉を軽減するために矯正アクションを実施する段階を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 無線通信環境においてデバイスの共線的なデバイス対の形成をもたらす無線通信システムであって、
    第１の制御サブシステム、
    前記第１の制御サブシステムとの協働的配置にあり、かつそれによって制御される第１の送信機要素、
    前記第１の制御サブシステムとの協働的配置にあってそれによって制御され、無線通信環境における第１の固定基準に対する第１の無線通信デバイスの第１のコンパス方位を判断するように作動可能であり、かつ該第１の制御サブシステムが第１の無線デバイスの該第１のコンパス方位に関して問い合わせる第１のコンパス要素、及び
    前記第１の送信機要素に結合された第１のアンテナ要素、
    を更に含む第１の無線デバイスと、
    前記第１の無線デバイスの前記第１の制御サブシステムに作動的に結合されたデジタルデータソースと、
    第２の制御サブシステム、
    前記第２の制御サブシステムとの協働的配置にあり、かつそれによって制御される第１の受信機要素、
    前記第２の制御サブシステムとの協働的配置にあってそれによって制御され、無線通信環境における第２の固定基準に対する第２の無線デバイスの第２のコンパス方位を判断するように作動可能であり、かつ該第２の制御サブシステムが第２の無線デバイスの該第２のコンパス方位に関して問い合わせる第２のコンパス要素、及び
    前記第１の受信機要素に結合された第２のアンテナ要素、
    を更に含む第２の無線通信デバイスと、
    前記第２の無線デバイスの前記第２の制御サブシステムに作動的に結合されたデータシンクと、
    を含み、
    前記第１及び第２の制御サブシステムの一方又は両方は、前記第１及び第２の無線デバイスが、該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であるか否かを前記第１及び第２のコンパス方位から判断する、
    ことを特徴とするシステム。
21. 前記第１及び第２の制御サブシステムの一方又は両方が、前記第１及び第２の無線デバイスが該第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であると前記第１及び第２のコンパス方位から判断した場合には、該第１及び第２の無線デバイスは、実質的に共線的なデバイス対を形成するようにそれぞれ該第１及び第２の制御サブシステムによって制御されることを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
22. 前記第１及び第２の制御サブシステムの一方又は両方は、前記第１及び第２の無線デバイスが実質的に平行であり、かつ干渉を引き起こすほど十分に近いかを前記第１及び第２のコンパス方位から判断し、干渉が干渉閾値を超えた場合には、干渉軽減アクションを実施することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
23. 前記第１及び第２の制御サブシステムの一方又は両方が、前記第１及び第２の無線デバイスが無線データ送信をサポートするのに十分に共線的ではないと前記第１及び第２のコンパス方位から判断した場合に、該第１及び第２の制御サブシステムの少なくとも一方は、該第１及び第２の無線デバイスの少なくとも一方に対して十分に共線的な関係を達成するための矯正アクションをサポートするように機能することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
24. 無線通信環境における別の無線デバイスと共直線関係で作動するように作動可能な無線通信デバイスであって、
    第１の制御サブシステムと、
    前記第１の制御サブシステムとの協働的配置にあり、かつそれによって制御され、無線通信環境における第１の固定基準に対する第１の無線通信デバイスの第１のコンパス方位を判断し、かつ該第１のコンパス方位を第１の無線デバイスの該第１の制御サブシステムに通信するように作動可能な第１のコンパス要素と、
    前記第１の制御サブシステムとの協働的配置にあり、かつそれによって制御され、前記環境における第１の無線デバイスの範囲内に併置された第２の無線エンティティの第２のコンパス方位を受信し、かつ該第２のコンパス方位を該第１の制御サブシステムに通信するように作動可能な第１の送信／受信要素と、
    前記第１の送信／受信要素に結合された第１のアンテナ要素と、
    を含み、
    前記第１の制御サブシステムは、第１の無線デバイスの前記第１の方位が、第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に前記第２のコンパス方位と共線的であるか否かを前記第１及び第２のコンパス方位から判断する、
    ことを特徴とするデバイス。
25. 前記第１の制御サブシステムは、第１及び第２の無線デバイスが、第１及び第２の無線デバイス間の無線データ送信をサポートするのに十分に共線的であると前記第１及び第２のコンパス方位から判断し、かつ該第１の制御サブシステムは、第２の無線デバイスと実質的に共線的なデバイス対を形成するように第１の無線デバイスを制御することを特徴とする請求項２４に記載の無線デバイス。
26. 前記第１の制御サブシステムは、第１及び第２の無線デバイスが実質的に平行であり、かつ干渉閾値を超える干渉を引き起こすほど十分に近いかを前記第１及び第２のコンパス方位から判断し、そうである場合に、該第１の制御サブシステムは、干渉軽減アクションを実施することを特徴とする請求項２４に記載の無線デバイス。
27. 前記第１の制御サブシステムが、第１及び第２の無線デバイスが無線データ送信をサポートするのに十分に共線的ではないと前記第１及び第２のコンパス方位から判断した場合には、該第１の制御サブシステムは、第１の無線デバイスに対して、十分な共直線関係を達成するために矯正アクションを実施することを特徴とする請求項２４に記載の無線デバイス。

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