JP2011517543A - 無線マルチ通信装置における共有資源管理技術 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態においては、２つ以上の技術を用いる無線通信のためのネットワークアダプタを有する装置であって、ネットワークアダプタは、一次通信として複数の共有ハードウェア構成要素を有し、全ての他の通信は二次通信である、１つの通信をデザインすることにより所定時間にのみ１つの通信に対してアクセスを制限することにより複数の共有ハードウェア構成要素を共有し、一次通信は、一次通信がアイドル状態にあるが、一次通信がアイドル状態から戻るときに、二次通信が共有ハードウェア構成要素を用いるようにし、一次通信は共有資源のオーナーシップを要求し、二次通信は共有資源を開放する、装置を提供する。

Description

無線通信技術が発展する且つ改善されるにつれて、異なる複数の無線通信技術が所定のプラットフォームにおいて共存する必要がある。

異なる複数の無線通信技術が特定の使用シナリオで利点及び優れた性能を有することが可能であるため、マルチ無線通信技術が特定の装置のために用いられることを可能にすることは有利である。更に、異なる複数の無線通信は装置（無線、アンテナ等）におけるハードウェア構成要素の一部を共有することが可能である。ハードウェア構成要素を共有することは、所定時間に複数の無線通信の一つのみが送受信のためにそのハードウェアを用いることができるようにその装置の使用を制限することが可能である。

従って、マルチ通信技術が共存するとき、無線装置及び機器が複数のハードウェア構成要素を共有する能力を改善することは有利である。

本発明であるとされる主題は、明細書の一部に特に示され、明確に記載されている。しかしながら、本発明は、動作の目的、特徴及び有利点と共にその動作の構成及び方法の両方に関して、添付図を参照して、以下の詳細説明を読むことにより十分に理解することができる。

図を簡単化及び明確化するように、図中に示されている要素は、必ずしもスケーリングして示されていない。例えば、一部の要素の寸法は、明確化のために他の要素に対して誇張して描かれる場合がある。更に、適切に考慮されるように、対応する又は類似する要素を示す図においては同じ参照番号が用いられている。

以下の詳細説明においては、多くの特定の詳細について記載されていて、本発明を全体的に理解することができる。しかし、当業者は、それらの特定の詳細説明なしでも本発明を実行することが可能であることを理解することができる。他の実施例においては、本発明を不明確にしないように、周知の方法、手段、構成要素及び回路については説明していない。

本発明の実施形態は種々のアプリケーションで用いられることが可能である。本発明の一部の実施形態は、種々の装置及びシステム、例えば、送信器、受信器、トランシーバ、送受信器、無線通信ステーション、無線通信装置、無線アクセスポイント（ＡＰ）、モデム、無線モデム、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、携帯コンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバコンピュータ、可搬型コンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置又は可搬型ＰＤＡ装置と関連付けて用いられることが可能である。

本発明の実施形態はこれに関連しては制限されないが、例えば、“処理する”、“演算する”、“計算する”、“決定する”、“確立する”、“分析する”、“調べる”等の用語を用いる記載は、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリにおける物理（電子）量として表されるデータを、動作及び／又は処理を実行する命令を記憶することが可能であるコンピュータレジスタ及び／又はメモリ又は他の情報記憶媒体における物理量として容易に表される他のデータに操作する及び／又は変換する、コンピュータ、演算プラットフォーム、演算システム又は他の電子演算装置の動作及び／又は処理を表している。

本発明の実施形態はこれに関連しては制限されないが、本明細書で用いられている“複数の”は、例えば、“多数の”又は“２つ又はそれ以上の”を含む。用語“複数の”は、２つ又はそれ以上の構成要素、装置、要素、ユニット、パラメータ等を記載するように明細書を通して用いられている。例えば、“複数のステーション”は２つ又はそれ以上のステーションを有することが可能である。

本明細書で記載している無線マルチ通信装置は、２つの無線技術を有するネットワークアダプタであることが可能である。異なる複数の無線通信は、装置（無線、アンテナ等）におけるハードウェア構成要素の一部を共有することが可能である。このリストは、共有されることが可能であるハードウェア構成要素の網羅的なものでないことが理解できる。ハードウェア構成要素を共有することは、所定時間に複数の無線通信の１つのみが送信する又は受信するためにハードウェアを用いることが可能であるように、その装置の使用を制限することが可能である。

本明細書で用いているように、本発明の実施形態においては、用語“マルチ通信装置”は、所定時間にのみ１つの通信へのアクセスを制限する共有ハードウェア（ＨＷ）を有する無線マルチ通信装置を備えることも可能である。

本発明の実施形態の分散管理ユーティリティを伴うＷｉＦｉ−ＷｉＭＡＸ組み合わせ装置の実施例を示す図である。 ＷｉＭＡＸが使用されないでいる間の典型的なＷｉＦｉスキャンを示す図である。 本発明の実施形態のＷｉＭＡＸが使用されないでいる間の典型的なＷｉＦｉスキャンの実行についての実施例を示す図である。

図１を参照するに、分散管理ユーティリティを伴うＷｉＦｉ−ＷｉＭＡＸの組み合わせ装置の実施例が一般に１００で示されている。ソフトウェア（ＳＷ）スタック１０５は、ＵＳＢ又はＰＣＩ−Ｅバスを介してネットワークインタフェース制御器（ＮＩＣ）１１０と接続されることが可能である。ＮＩＣは、アンテナスイッチ１６０、アンテナ１６５、アンテナ２ １７０及びアンテナ３ １７５と通信することが可能である。

ＳＷスタック１０５は、ＯＳ−ネットワークＴＣＰ／ＩＰスタック１２５を介してＷｉＦｉドライバ１３０と通信可能であるＷｉＦｉアプリケーション１１５及びＷｉＭＡＸドライバ１３５と通信可能であるＷｉＭＡＸアプリケーション１２０を有することが可能である。本発明の実施形態におけるＮＩＣは、ＰＣＩ−Ｅを介してＷｉＦｉドライバ１３０と通信可能であり、前記ＮＩＣにおけるＷｉＦｉ−Ｒ１５０と更に通信可能であるＷｉＦｉ−Ｍ１４０を有することが可能である。ＷｉＦｉ−Ｍ１４０は、ＵＳＢを介してＷｉＭＡＸドライバ１３５と通信可能であるＵＡＲＴ（本発明はこの点に制限されないことが理解できる）を介してＷｉＭＡＸ−Ｍと更に通信可能である。ＮＩＣ１１０におけるＷｉＭＡＸ−Ｍ１４５はまた、アンテナスイッチ１６０と直接通信可能である、それらの間に存在するアンテナ制御によりＷｉＭＡＸ−Ｒ１５５と通信可能であるが、本発明はこのアーキテクチャに限定されるものではない。

ここで図２の２００を参照するに、ＷｉＭＡＸがアイドル状態にある２１０間の、代表的なＷｉＦｉスキャン２２０を示す図である。本発明の実施形態は、マルチ通信装置における共有資源を管理する方法を提供する。その方法は次の事項を有することが可能である。
１．複数の共有資源を有する通信は一次通信（ｃｏｍｍ−１）として規定される。一次通信は、アイドル状態２１０にあるときに、他の通信（二次通信）がそれらの資源を用いることを可能にする。本明細書で用いているように、アイドル状態は、関連通信がその関連性を維持するように複数の共有資源を必要としない状態であるが、それに限定されるものではない。そのアイドル状態は、ＷｉＭＡＸアイドル状態２１０又はＷｉＦｉ省電力状態２１５及び２２５等の無線規格により規定される状態であることが可能であるが、それらに限定されるものでない。図２においては、非関連ＷｉＭＡＸが参照番号２０７で示され、非関連ＷｉＦｉが参照番号２３０で示されている。更に、非アクティブなＷｉＭＡＸは参照番号２４５で示され、アクティブなＷｉＦｉは参照番号２３５で示され、そして非アクティブなＷｉＦｉは参照番号２４０で示されている。
２．二次通信は、複数の共有資源を用い、例えば、アイドル状態の間にスキャンし、アイドル状態の間に較正する等が、可能である。
３．一次通信オーナーがアイドル状態からアクティブ状態に戻る（例えば、それらの複数の資源はその関連性を維持する必要がある）とき、一次通信オーナーはそれらの資源の所有権を要求する。二次通信は、参照番号２０５においてＲＦスイッチ＝ＷｉＦｉを示す複数の共有資源を開放する。

ここで図３を参照するに、本発明の実施形態のＷｉＭＡＸがアイドル状態３１５にある間に、ＷｉＦｉスキャン３７０の実施形態の実施例は一般に、参照番号３００で示されている。

“アイドル状態の間のスキャン”フローは、ＷｉＦｉがＷｉＭＡＸのアイドル時間をうまく利用して、ＷｉＦｉが利用可能なネットワークについてスキャンするように意図されている。そのスキャンにより、アプリケーションレイヤに利用可能なスキャンリストを備え、そのアプリケーションはＷｉＦｉプロファイルを適用し、次いで、それによりＷｉＦｉ接続を生成することを可能にする（これは、ＷｉＭＡＸの接続を切るようにすることに留意されたい）。本発明の実施形態は、次のようなフローを提供する。
１．ＷｉＭＡＸは関連するアイドル状態３１５にある。アイドル状態になる前に、ＷｉＭＡＸは、無線をＷｉＦｉ３１０に切り換えられ、メッセージ“ＷｉＭＡＸ＝非アクティブ、優先順位＝アイドル”をＷｉＦｉに送信する。参照番号３４０におけるＷｉＦｉへのメッセージ“ＷｉＭＡＸ＝非アクティブ、優先順位＝関連付け アイドル”により参照番号３１０において無線をＷｉＦｉに切り換えられるアクティブなＷｉＭＡＸが示されている。ウェークアップスキャンが参照番号３６５に示されている。
２．ＷｉＦｉは関連付けられていない（又はアイドル状態である）３８０。ＷｉＦｉ ＣＭは、ＷｉＦｉが利用可能なＷｉＦｉネットワークについてスキャンすることを望み、ＷｉＦｉドライバに要求を送信することを決定する。そのドライバはまた、内部の非関連付けスキャンスケジュールを維持する。ＷｉＦｉドライバはスキャン要求を送信し、メッセージ“ＷｉＦｉ＝アクティブ、優先順位＝非関連付け スキャン”が参照番号３４５において通信に対して送信される。
３．ドライバはマニュアルスキャンとバックグラウンドスキャンとを区別する。ドライバは、スキャン要求におけるスキャン優先順位が通信に対して送信されることを示す。
４．通信はスキャン要求を目覚めさせ３２０、スキャン要求タイプに従って関連付けられていないスキャンの優先順位を示す。通信は｛優先順位、アクティブ｝タプルにＲＦを要求する。
５．通信は優先順位決定を実行し、無線のオーナーシップ３６５に対して次の権利を与えるかどうか調べる。
ａ．無線がＷｉＦｉにより所有される場合に、ＷｉＦｉが即座にスキャン手順を開始する。
ｂ．無線がＷｉＭＡＸにより所有され、ＷｉＭＡＸの優先順位がＷｉＦｉより高い場合に、ＷｉＦｉがスキャン手順の開始を抑制して、ドライバ３８５に対してスキャン中止表示を、即ち、メッセージ“ＷｉＦｉ＝非アクティブ、優先順位＝非関連付け アイドル”３５５を表示する。無線の切り換えが参照番号３２５に示され、送受信が参照番号３３０に示されている。
ｃ．無線がＷｉＭＡＸにより所有され、ＷｉＭＡＸの優先順位がＷｉＦｉの優先順位より低い場合、ＷｉＦｉはＷｉＭＡＸ優先順位決定が終了し、ＷｉＭＡＸが無線を開放する３５０まで待つ。ＷｉＦｉが、ＷｉＭＡＸがＲＦを開放するまで数百ミリ秒のタイムアウトを有する。
６．ＷｉＦｉがスキャンを開始した後、次のようにＷｉＭＡＸがＷｉＭＡＸアイドル関連状態の一部として目覚めるとき、ＷｉＭＡＸリッスンアクションにより中断されることが可能である。
ａ．ＷｉＭＡＸは｛優先順位，アクティブ｝タプルを送信し、優先順位決定を実行する。ＷｉＦｉはまた、共存データベースがＷｉＭＡＸタプルにより更新された後に、優先順位決定を実行する。優先順位決定を実行してＷｉＦｉにスキャン操作を中止させるように、ＷｉＭＡＸは、実際に計画されたウェークアップ時間に先行して約１５０ｕｓｅｃ目覚めさせる必要があることに留意する必要がある。
ｂ．優先順位決定が示される場合、ＷｉＦｉは無線において所有権を維持する必要があり、ＷｉＭＡＸはウェークアップ手順３２０を中止する。
ｃ．優先順位決定がＷｉＭＡＸを示す場合、ＷｉＦｉはスキャン手順３８５を中止し、参照番号３７５で示されているアイドル状態のままのドライバスキャン中止表示を表示する。ドライバからの次のスキャン要求は、ＷｉＦｉが成功裏のスキャンを終了した最後のチャネルから再開されることに留意されたい。

本発明の実施形態のアルゴリズムを実行することにより、１つの無線通信において無線ネットワークをユーザが検出することを可能にする一方、その関連性を壊すことなく、他の通信を介して異なる無線ネットワークに関連付けられる。例えば、ユーザがＷｉＭＡＸネットワークに接続され、オフィスに来た場合、上記方法は、ＷｉＭＡＸを切り離すことなく、マルチ通信装置がＷｉＦｉオフィスネットワークスキャンすることを可能にし、そのようなネットワークが見つかった場合にのみ、ユーザがＷｉＦｉに切り換えるように提案する。それとは対照的に、本発明を実行するマルチ通信装置は、彼／彼女が他の通信において他のネットワークを探索することを望む場合に、ユーザを関連ネットワークから切り離すようにさせる。

本発明の特定の特徴について、上記のように、図示して詳述しているが、多くの修正、置き換え、変形及び同等化が可能であることが当業者は理解することができる。従って、同時提出の特許請求の範囲は、本発明の主旨の範囲内に入るような修正及び変形の全てを包含するように意図されていることを理解することができる。

Claims (17)

1. ２つ以上の無線通信プロトコルを用いて、無線送信媒体における無線通信のために構成されるネットワークアダプタ；
   を有する装置であって、
   前記ネットワークアダプタは、一次通信プロトコルとして複数の共有ハードウェア構成要素に割り当てられる１つの通信プロトコルをデザインすることにより所定時間にのみ１つの通信プロトコルに対して前記無線送信媒体へのアクセスを制限することにより前記複数の共有ハードウェア構成要素を共有し、他の通信プロトコル全ては二次通信プロトコルとして割り当てられ；
   前記一次通信プロトコルは、前記一次通信プロトコルがアイドル状態にあるときに、前記二次通信プロトコルが前記共有ハードウェア構成要素を用いることを可能にし；
   前記一次通信プロトコルが前記アイドル状態から戻るときに、前記一次通信プロトコルは複数の共有資源のオーナーシップを要求し、前記二次通信プロトコルは前記複数の共有資源から開放され；
   前記アイドル状態は、該通信プロトコルへの関連性を維持するように、通信プロトコルが前記複数の共有資源を必要としない状態である；
   装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、前記一次通信プロトコルはＷｉＭＡＸ通信プロトコルであり、前記二次通信プロトコルはＷｉＦｉ通信プロトコルである、装置。
3. 請求項２に記載の装置であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが利用可能なネットワークについてスキャンし、その後、アプリケーションがＷｉＦｉプロファイルを適用することを可能にし、それにより、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルが接続を切るようにすることなく、ＷｉＦｉ接続を生成するように、利用可能なスキャンリストをアプリケーションレイヤに与えるように、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがＷｉＭＡＸ通信プロトコルアイドル時間を用いる、装置。
4. 請求項３に記載の装置であって、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルがＷｉＭＡＸアイドル状態中に関連付けられるとき、アイドル状態になる前に、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルは、“ＷｉＭＡＸ＝非アクティブ、優先順位＝アイドル”
   を含むメッセージを前記ＷｉＦｉ通信プロトコルに対して送信する、装置。
5. 請求項３に記載の装置であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが関連付けられず、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが利用可能な複数のＷｉＦｉネットワークについてスキャンするように備えられるとき、スキャン要求の種類に従って、内部の関連付けられていないスキャンスケジュールを維持する関連ＷｉＦｉドライバに対して要求が送信され、前記スキャン要求が目覚めされ、関連付けられていないスキャンの優先順位が示される、装置。
6. 請求項５に記載の装置であって、前記ネットワークアダプタは、優先順位決定を実行し、各々が無線のオーナーシップのために権利が与えられたかどうかを調べ、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがスキャンを開始した後に、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがＷｉＭＡＸアイドル関連状態の一部として目覚めるように備えられているときに、ＷｉＭＡＸ通信プロトコルリッスンアクションにより中断される、装置。
7. ２つ以上の無線通信プロトコルを用いて、無線送信媒体における無線通信のためのネットワークアダプタを構成する段階；及び
   一次通信プロトコルとして複数の共有ハードウェア構成要素に割り当てられる１つの通信プロトコルをデザインすることにより所定時間にのみ１つの通信プロトコルに対して前記無線送信媒体へのアクセスを制限することにより前記複数の共有ハードウェア構成要素を共有するように前記ネットワークアダプタを構成する段階であって、他の通信プロトコル全ては二次通信プロトコルとして割り当てられ、前記一次通信プロトコルは、前記一次通信プロトコルがアイドル状態にあるときに、前記二次通信プロトコルが前記共有ハードウェア構成要素を用いることを可能にし、前記一次通信プロトコルが前記アイドル状態から戻るときに、前記一次通信プロトコルは複数の共有資源のオーナーシップを要求し、前記二次通信プロトコルは前記複数の共有資源から開放される、段階；
   を有する方法であり、
   前記アイドル状態は、該通信プロトコルへの関連性を維持するように、通信プロトコルが前記複数の共有資源を必要としない状態である；
   方法。
8. 請求項７に記載の方法であって、前記一次通信プロトコルはＷｉＭＡＸ通信プロトコルであり、前記二次通信プロトコルはＷｉＦｉ通信プロトコルである、方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは利用可能なネットワークについてスキャンし、その後、アプリケーションがＷｉＦｉプロファイルを適用することを可能にし、それにより、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルが接続を切るようにすることなく、ＷｉＦｉ接続を生成するように、利用可能なスキャンリストをアプリケーションレイヤに与えるように、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルはＷｉＭＡＸ通信プロトコルアイドル時間を用いる段階を更に有する、方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、ＷｉＭＡＸアイドル状態中に前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルを関連付ける段階であって、アイドル状態になる前に、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルは、“ＷｉＭＡＸ＝非アクティブ、優先順位＝アイドル”
    を含むメッセージを前記ＷｉＦｉ通信プロトコルに対して送信する、段階を更に有する、方法。
11. 請求項１０に記載の方法であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが関連付けられず、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが利用可能な複数のＷｉＦｉネットワークについてスキャンするように備えられるとき、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは、スキャン要求の種類に従って、内部の関連付けられていないスキャンスケジュールを維持する関連ＷｉＦｉドライバに対して要求を送信し、前記スキャン要求を目覚めさせ、関連付けられていないスキャンの優先順位を示す、方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、前記ネットワークアダプタは、優先順位決定を実行し、前記ネットワークアダプタにより各々が無線のオーナーシップのために権利が与えられたかどうかを調べる段階であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがスキャンを開始した後に、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがＷｉＭＡＸアイドル関連状態の一部として目覚めるときに、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは、ＷｉＭＡＸ通信プロトコルリッスンアクションにより中断されるように備えられている、段階を更に有する、方法。
13. コンピューティングプラットフォームにより実行されるときに、２つ以上の無線通信プロトコルを用いて、無線送信媒体において無線通信のためのネットワークアダプタを構成し；
    一次通信プロトコルとして複数の共有ハードウェア構成要素に割り当てられる１つの通信プロトコルをデザインすることにより所定時間にのみ１つの通信プロトコルに対して前記無線送信媒体へのアクセスを制限することにより前記複数の共有ハードウェア構成要素を共有するように前記ネットワークアダプタを構成する；
    ようにする命令を記憶している記憶媒体を有する物品であって、
    他の通信プロトコル全ては二次通信プロトコルとして割り当てられ；
    前記一次通信プロトコルは、前記一次通信プロトコルがアイドル状態にあるときに、前記二次通信プロトコルが前記共有ハードウェア構成要素を用いることを可能にし；
    前記一次通信プロトコルが前記アイドル状態から戻るときに、前記一次通信プロトコルは複数の共有資源のオーナーシップを要求し、前記二次通信プロトコルは前記複数の共有資源から開放され；
    前記アイドル状態は、該通信プロトコルへの関連性を維持するように、通信プロトコルが前記複数の共有資源を必要としない状態である；
    物品。
14. 請求項１３に記載の物品であって、前記一次通信プロトコルはＷｉＭＡＸ通信プロトコルであり、前記二次通信プロトコルはＷｉＦｉ通信プロトコルである、物品。
15. 請求項１４に記載の物品であって、実行されるときに、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが利用可能なネットワークについてスキャンし、その後、アプリケーションがＷｉＦｉプロファイルを適用することを可能にし、それにより、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルが接続を切るようにすることなく、ＷｉＦｉ接続を生成するように、利用可能なスキャンリストをアプリケーションレイヤに与えるように、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルがＷｉＭＡＸ通信プロトコルアイドル時間を用いることを有する命令を更に有する、物品。
16. 請求項１５に記載の物品であって、実行されるときに、ＷｉＭＡＸアイドル状態中に前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルを関連付けることを有する命令であって、アイドル状態になる前に、前記ＷｉＭＡＸ通信プロトコルは、“ＷｉＭＡＸ＝非アクティブ、優先順位＝アイドル”
    を含むメッセージを前記ＷｉＦｉ通信プロトコルに対して送信する、命令を更に有する、物品。
17. 請求項１５に記載の物品であって、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルが関連付けられず、利用可能な複数のＷｉＦｉネットワークについてスキャンするように備えられるとき、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは、スキャン要求の種類に従って、内部の関連付けられていないスキャンスケジュールを維持する関連ＷｉＦｉドライバに対して要求を送信し、前記ＷｉＦｉ通信プロトコルは前記スキャン要求を目覚めさせ、関連付けられていないスキャンの優先順位を示す、物品。

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