JP2011524683A - 近距離無線通信 - Google Patents

Abstract

本明細書は、無線デバイスが、近距離で効果的に通信することを可能にする技術および装置について述べる。一実施例において、受信デバイスが信号を復調できるようにするために、送信デバイスの送信電力は低減されている。
【選択図】図１

Description

関連する出願
本願は、２００８年６月１６日出願の米国暫定特許出願整理番号第６１／０６１，９７７号の優先権を主張するものであり、その開示は、参照によりその全体が本明細書中に組み込まれるものであり、さらに、２００８年７月１０日出願の米国暫定特許出願整理番号第６１／０７９，６３５号の優先権を主張するものであり、その開示は、参照により、その全体が本明細書中に組み込まれる。

多くの場合、無線で通信するデバイスは、多くの場合、近距離、例えば、１メートル未満の範囲では、効果的に通信できない。例えば、ラップトップコンピュータで携帯電話と通信（ｓｉｎｋ）しようとするユーザは、デバイスが互いに近接している場合、効果的に通信することができない、または、場合によっては、全く通信することができないことがある。

ネットワーク経由で、デバイスを公称よりも低い電力（ｐｏｗｅｒ）で送信するためのリンクセットアップリクエストを送信し、ネットワーク経由で、かつ、デバイスから、デバイスの現在の送信電力を示すリンクセットアップ応答を受信し、該リンクセットアップ応答は受信された電力で受信され、リンクセットアップ応答の受信された電力に基づき、デバイスの所望のデータ信号送信電力を判定し、ネットワーク経由で、デバイスへ所望のデータ信号送信電力を送信するための方法を、述べる。

第１の無線通信可能なデバイスから、第１の電力および第１の変調で第１の信号を送信し、該第１の信号は、持続期間の間、送信媒体を使用するリクエストを示し、持続期間の間、送信媒体が自由に使用できることを示す応答の受信、または、干渉の可能性のあるデバイスが第１の信号を受信していないことを示すために十分な期間における、応答の非受信に応答して、第１の無線送信可能なデバイスから、第２の電力、第２の変調で、かつ、持続期間以下の期間、第２の信号を送信し、該第２の信号は、第２の無線通信可能なデバイスへデータを送信し、該第２の電力は第１の電力よりも低い電力であり、該第２の変調は第１の変調とは異なる、別の方法を述べる。

システム・オン・チップ（ＳｏＣ）についても説明する。ＳｏＣは、リンクセットアップリクエストを受信し、該ライクセットアップリクエストは、公称よりも低い電力でデータ信号の送信をリクエストするものであり、リンクセットアップ応答の受信に応答して、リンクセットアップ応答を送信し、該リンクセットアップ応答は、現在の送信電力を示すものであり、リンクセットアップ応答に応答して、所望のデータ信号送信電力を受信し、持続期間の間、送信媒体を使用するリクエストを送信し、持続期間の間、送信媒体が自由に使用できることを示す受信、または干渉の可能性があるデバイスが、持続期間の間、送信媒体を使用するリクエストを受信していないことを示すために十分な期間における、通知の非受信に応答して、持続期間以下の期間、所望のデータ信号送信電力でデータ信号を送信するように、構成されている。

発明を実施するための形態を、添付の図面を参照して説明する。図面中、参照番号の最も左の桁は、参照番号が最初に現れる図を特定する。説明および図の異なる場合での同一の参照番号の使用は、類似する、または同一の項目を示す場合がある。

近距離無線通信を可能にするように構成される、例示的な動作環境の図である。

無線通信デバイスの間の近接性に対する、例示的な通信の実効性を示すグラフである。

近距離無線通信中の、デバイスの送信電力を制御するための方法である。

低電力無線通信の状況において欠落ノード（ｌｏｓｔ ｎｏｄｅ）の問題が発生する可能性がある、例示的なデバイスおよび送信領域を示す。

潜在的な欠落ノードの問題に対処する方法である。

例示的なシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）環境を示す。

概要
上記の背景技術に記載したように、無線で通信を行うデバイスは、多くの場合、近距離では効果的に通信を行うことができない。近距離において、デバイス内の信号受信装置は、強い無線信号を復調することができない場合がある。ＩＥＥＥ８０２．１１等の現行の無線ＬＡＮ通信プロトコルの場合、通信の実効性が低下する距離は、約１メートル以下である。０．２メートル以下等の、さらなる近距離においては、この通信プロトコルまたは他の通信プロトコルを利用する多くのデバイスで、全く通信が不可能になってしまうことがある。

本明細書は、無線デバイスの近距離における効果的な通信を可能にする技術および装置について説明する。一実施形態では、受信デバイスによる信号の復調を可能にするために、送信デバイスの送信電力を低減させる。

しかし、場合によっては、より低い電力で第２のデバイスに信号を送信する第１のデバイスは、第３のデバイスの、第１のデバイスおよび第２のデバイスの間の送信の非認識を招く可能性がある。こうした状況を、本明細書中では、『欠落ノード』と称する。例えば、第３のデバイス（ノード）が別のデバイス（『欠落ノード』）を認識していない場合、第３のデバイスは、欠落ノードも送信を実行している場合でも、信号を送信する場合がある。第３のデバイスは、他のデバイスが同一の送信媒体を使用していることを認識していないため、送信する場合がある。第３のデバイスによるこの送信は、受信デバイスの受信装置と干渉したり、または単に、『欠落ノード』の送信の認識を困難にしたりする場合がある。この潜在的な問題に対処するだけでなく、他の有益な効果のためにも、本明細書は、デバイスが、低電力送信が行われているまたは行われるであろうことを判定できるようにする技術および装置についても述べる。これにより、デバイスは、他のデバイスからの干渉を受けずに、近距離で効果的に通信することができる。

以下に、例示的な動作環境を述べる。他の環境と同様に、例示的な動作環境で使用されてもよい例示的な方法についても述べる。これらの方法の後で、図１のコンポーネントを実現し得る、例示的なシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）の実施形態について述べる。以下の記載において、環境は、例示目的としてのみ言及するものであるため、以下に記載される実施形態は、この例示的な環境に限定されない。

例示的な動作環境
図１は、ある例示的な動作環境１００を示す。例示的な動作環境１００は、無線通信可能なデバイス１０２を含み、これらの全ては、無線ＬＡＮまたはブルートゥース通信プロトコルに準拠するもの等の、無線通信の送信および受信が可能である。デバイス１０２は、携帯電話１０４、セットトップボックス１０６、テレビコンピューティングデバイス１０８、デスクトップコンピューティングデバイス１１０、ラップトップコンピューティングデバイス１１２、およびハンドヘルドタブレットコンピュータ１１４を含むように示される。

この例示的な環境では、各デバイス１０２は、無線送信装置１１６、無線受信装置１１８、および近距離無線通信装置１２０を含む。無線送信装置１１６は、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）または無線ＰＡＮ（パーソナルエリアネットワーク）のためのもの等の、１つ以上の通信プロトコルに従って、無線通信信号を送信することができる。これらのプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．１１およびブルートゥースのプロトコルファミリーを含んでもよい。

無線受信装置１１８は、無線送信装置１１６に対して記載されるもの等の、１つ以上の通信プロトコルに従い、無線通信信号を受信できる。無線送信装置１１６および無線受信装置１１８は、別々にしても（図示）、組み合わせてもよく（多くの場合、送受信装置と呼ばれる、図示せず）、ソフトウェアと組み合わせたハードウェア、またはソフトウェアと分かれたハードウェアであってもよい。無線送信装置１１６および無線受信装置１１８は、それぞれ、無線信号を変調および復調できる。

これらの種々の無線通信プロトコルは、１メートル未満の距離等の近距離において、通信の実効性を低下させることがあることに留意されたい。高電力の送信（および、通常の近距離送信）の処理が比較的可能である受信装置でも、多くの場合、近距離では、ある程度、実効性欠落が起こりやすい。ここで、無線通信デバイス間の近接度に対する、例示的な通信の実効性を示す、図２のグラフ２００を検討する。グラフ２００は、いくつかのデバイスのための８０２．１１およびブルートゥースという現在の無線ＬＡＮ通信プロトコルの例示的な通信実効性を示す。ここで、通信の実効性は、８０２．１１で約０．４メートルに、ブルートゥースで０．２５メートルに低下する。通信の実効性は、２０２において、一秒あたりのメガバイトのスループットとして示され、８０２．１１の実効性は、２０４において、近接距離のメートルに対して示され、ブルートゥースの実効性は、２０６において、近接距離のメートルに対して示され、近接性距離のメートル（原寸に比例していない）が、２０８に示される。

近距離の無線通信装置１２０（便宜上、『通信装置１２０』とも称する）は、無線デバイスが近距離で効果的に通信することを可能にする。通信装置１２０は、独立して、または、無線送信装置１１６および無線受信装置１１８等の、種々の他のエンティティと共に、作動してもよい。通信装置１２０は、無線送信装置１１６および無線受信装置１１８を有する、または、これらと通信するシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）への、ファームウェアの統合等により、デバイス１０２の他のエンティティから分離、または、これと統合されてもよい。

図１の環境１００では、通信装置１２０は、コンピュータで読み込み可能な媒体１２２に格納されるコンピュータで実行可能な命令のセットを含む。１つ以上のプロセッサ１２４で実行される場合、デバイス１０２は、これらの命令に従って、動作する。

通信装置１２０は、判定を行うことができ、デバイスの、近距離における無線の効果的な通信を可能にする、１つ以上のタスクを実行することができる。いくつかの実施形態では、これは、さらに、以下の『例示的な電力制御のプロセス』および『欠落ノード』のセクション、さらに、本明細書中の他の箇所において記載されるように、送信電力の低下とは関係なく、またはこれに関連して、『欠落ノード』に対処することを含む。

例示的な電力制御プロセス
以下の記述は、前述の環境を利用して実施してもよい技術について説明する。方法の態様は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせで実施されてもよい。方法は、１つ以上のエンティティによって実行される動作を指定するブロックのセットとして示され、必ずしも、各ブロックによる動作の実行で示される順序に限定されなくてもよい。

図３は、近距離無線通信の送信電力制御を制御するための方法３００を示す。この例示的な実装では、データ受信デバイス、ここではラップトップコンピューティングデバイス１１２は、ここでは携帯電話１０４である、データ送信デバイスと、近距離の無線による通信を試行する。なお、これらの２つのデバイスは、図１のデバイス１０２の実施例であり、共に、図１のデバイス１０２で示されるエレメントを含んでもよい（例えば、通信装置１２０)ことに留意されたい。

説明されるように、データ送信デバイスによって実行されるアクションは、３０２において示され、データ受信デバイスのアクションは、共に、垂直方向の点線によって分けられて、３０４に示される。示されるデバイス１０４および１１２は、例示を目的とするにすぎず、データ送信およびデータ受信デバイスの種類を制限することを意図するものではない。なお、両方のデバイスの間で通信が行われ、すなわち送信および受信の両方が行われることにも留意されたい。データ送信デバイスは、以下に述べる、デバイス間のリンクセットアップに準拠するデータ受信デバイスに対し、無線媒体を通じて、情報を送信することを意図するデバイスである。

ブロック３０６において、データ受信デバイスは、公称よりも低い電力で送信するために、データ送信デバイスのリンクセットアップリクエストを送信する。データ受信デバイスは、種々の無線ローカルまたはパーソナルエリアネットワーク１１経由で、かつ、いくつか例をあげるとＩＥＥＥ８０２．１１のプロトコルファミリーまたはブルートゥースのプロトコルファミリーのもの等の、種々のプロトコルおよび変調を使用して、送信してもよい。データ受信デバイスは、将来のデータ通信を意図するのではなく、異なる変調またはプロトコルを使用した、リンクセットアップリクエストを送信してもよい。こうした一実施例は、直接シーケンススペクトル拡散技術（ＤＳＳＳ）のような、ロバストな変調を使用して、リンクセットアップリクエストを送信している。これらのロバストな変調の多くは、将来のデータ送信で使用される変調よりも低いデータスループットを有することが多いが、通信リンクのセットアップに役立つ。リンクセットアップリクエストは、リンクセットアップリクエストによって、考えられる干渉または飽和を低減させるために、公称よりも低い電力で送信されてもよい。

ブロック３０８において、データ送信デバイスは、リンクセットアップリクエストを受信し、データ送信デバイスの現在の送信電力を示すリンクセットアップ応答で応答する。場合により、データ送信デバイスは、さらに、データ送信デバイスに関連付けられるリンクマージン等のリンクセットアップ応答における他の情報も提供する。リンクマージンは、データ送信デバイスが、受信された信号を効果的に復調してもよい、電力の範囲の尺度である。

ブロック３１０において、データ受信デバイスは、データ送信デバイスからリンクセットアップ応答を受信する。このリンクセットアップ応答は、リンクセットアップ応答が送信されたデータ送信デバイスの現在の送信電力を示す。この応答は、データ受信デバイスによって、特定の電力で受信される。この情報により、データ受信デバイスは、送信電力および受信された電力の間の関係を判定することができる。上記に一部記載のように、受信デバイスは、データ送信デバイスに関連付けられたリンクマージンを受信してもよい。

ブロック３１２において、データ受信デバイスは所望のデータ信号送信電力を判定し、この所望のデータ信号送信電力をデータ送信デバイスに送信する。この方法のこのステップおよび他のステップは、無線送信装置１１６および無線受信装置１１８と共に、近距離無線通信装置１２０によって実行されてもよく、これは全て、図１に示されている。なお、データ受信デバイスおよびデータ送信デバイスの両方は、これらのエンティティを含んでもよい。

近距離無線通信装置１２０は、リンクセットアップ応答が、データ送信デバイス、リンクセットアップ応答の受信電力、および所望のデータ信号受信電力によって送信された送信電力に基づいて、所望のデータ信号送信電力を判定する。上述のように、リンクセットアップ応答は、送信電力を示し、データ受信デバイスは、リンクセットアップ応答が受信された電力を判定した。通信装置１２０は、この情報と共に、所望のデータ信号送信電力を判定する。場合によっては、通信装置１２０は、さらに、データ受信デバイスのリンクマージン、無線受信装置１１８のハードウェアの能力、および／またはデータ信号の送信が意図される変調に基づいて、これを判定する。

一実施例において、通信装置１２０は、以下の式により、所望のデータ信号送信電力を判定する。
所望の送信電力＝ＴＰＣ応答Ｔｘの電力−ＲＳＳＩ_Ｒｘ＋ＲＳＳＩ_所望の率

ここでは、『所望の送信電力』は、データ受信デバイスが、データ送信デバイスにデータ信号を送信することをリクエストする所望の送信電力である。ＴＰＣ応答Ｔｘ電力は、データ送信デバイスの現在の送信電力である。ＲＳＳＩは、『受信された信号の強度の表示』の略である。ＲＳＳＩ_ＲＸは、受信された応答の受信された電力である。ＲＳＳＩ_所望の率は、所望の受信された電力である。データ信号が受信される所望の電力は、多くの場合、少なくとも部分的に、無線受信装置の能力および設定に基づく。いくつかの無線受信装置は、データ信号の特定の変調とは関係なく、または、これに基づいて、他の無線受信装置とは異なる特定の電力で、最良にデータ信号を受信する。

ブロック３１４において、データ送信デバイスは所望のデータ信号送信電力を受信し、ブロック３１６において示されるデータ受信デバイスで受信される、所望のデータ信号送信電力でデータ信号を送信する。この時点において、通信リンクは、ブロック３０６〜３１２および３１４の一部において通信される管理送信に基づいて、データ送信を完了する。しかし、場合によっては、データ信号は、データ信号が送信される変調の最大スループット未満を有するデータ受信デバイスによって受信される。このような場合、方法３００は、方法３００のいくつかの他のアクションを繰り返すだけでなく、ブロック３１８および３２０への任意選択的な経路に沿って進む。

上述のように、ブロック３１６のデータ受信デバイスは、受信された電力で信号を受信する。その後、通信装置１２０は、受信された電力が変調の最大未満スループットを有するブロック３１８で、判定してもよい。この判定に応じて、かつ、データ信号の受信された電力に基づき、通信装置１２０は、ブロック３２０において、第２の所望のデータ信号送信電力を判定する。通信装置１２０は、第１の所望のデータ信号送信電力を判定したのと同様に、判定してもよい。

相違の１つは、リンクセットアップ応答の受信された電力ではなく、データ信号の受信された電力等の、追加の情報が得られたことである。この第２の所望のデータ信号送信電力の判定に応答して、データ受信デバイスは、ブロック３２０でも、この第２の所望のデータ信号送信電力を送信する。データ送信デバイスは、ブロック３１４において、第２の所望のデータ信号送信電力でデータ信号を送信するために、この情報を使用してもよい。なお、これらのブロックは、データ受信デバイスにより、受信された電力が最大スループット未満であることが判定される場合に、再び繰り返されてもよい。

初期リンクセットアップ後、データ受信デバイスは、データ信号の送信電力の調整を意図する場合には、プロトコルのＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリーで使用されるもの等の、方向付けられたプローブ応答フレームを使用して、ブロック３２０で、調整を行ってもよい。

この方法は、データ受信デバイス、データ送信デバイス、またはいくつかのサードパーティデバイスに応答して、データ受信デバイスとデータ送信デバイスとの間の最大スループットには、公称の送信電力が高すぎる可能性があることを判定してもよい。こうしたあるケースには、信号の変調の最大スループットが許容されない電力で、データ送信デバイスからデータ信号またはセットアップ信号が受信されることをデータ受信デバイスが判定する場合がある。データ受信デバイスは、その無線受信装置１１８の干渉または飽和により、これを判定してもよい。これは、また、遅延またはデータ受信デバイスあるいはサードパーティデバイスからの通信から得た他の情報により、データ送信デバイスによって判定してもよい。

方法３００の一部として確立される通信リンクは、任意選択的に、閉ループまたは開ループ制御等によって、維持することができる。開ループ制御の実施例には、受信されたデータ信号電力の変化があるかどうか、および、この変化に応じて、データ受信デバイスの送信電力が変化するかどうかを判定するものを含む。このため、通信装置１２０は、データ受信デバイスが、その送信電力を同様に増加または低下する必要があることを推定するために、データ送信デバイスからのデータ信号の受信された電力において増加または低下を使用してもよい。これが行われるあるケースとして、デバイスが他のデバイスのより近くに移動する、または他のデバイスからさらに離れる場合がある。上記の実施例において、ユーザは、携帯電話１０４またはラップトップコンピューティングデバイス１１２を移動させてもよい。

より詳細には、通信装置１２０は、以下の式を用いて、この特定の通信装置１２０が常駐するのはどのデバイスかに応じて、データ受信デバイスまたはデータ送信デバイスの送信電力を調整してもよい。
新しい送信電力＝古い送信電力−古いＲＳＳＩ＋新しいＲＳＳＩ

ここで、新しい送信電力は、データ受信デバイスが、データ送信デバイスにデータ信号を送信するようリクエストする、新しい（第２以降の）所望の送信電力である。古い送信電力は、所望され、かつリクエストされた以前の送信電力である。これは、新しい送信電力が第３以降のリクエストされた電力である場合の、最も最近の以前の送信電力でもある。古いＲＳＳＩは、以前の（または、場合によっては、平均でもある）受信された電力である。新しいＲＳＳＩは、現在の受信された電力（または、場合によっては、平均でもある）である。

閉ループ制御の実施例は、新しい所望のデータ信号送信電力を判定するための、方法３００のいくつかのステップの定期的な再実行、または、データ信号のスループットの変化の判定に応じた、これらのステップの実行を含む。これらのステップは、ブロック３０６、３１０、および３１２および／または３１８および３２０において実行されるものを含む。

欠落ノード
上記で部分的に述べたように、場合によっては、無線信号を送信しているデバイスが、信号の送信を意図する別のデバイスによって認識されない場合がある。他のデバイスからのこの信号は、認識されていないデバイス（『欠落ノード』として知られる）の信号と干渉することがある。この潜在的な問題は、低電力で送信される場合に深刻化する。この潜在的な問題に対処するために、本明細書は、近距離かつ、たいていは他のデバイスによる干渉なしに、デバイスが効果的に通信できるようにする、デバイスが低電力送信が行われるであろうことを判定できるようにする技術および装置について述べる。

図４は、低電力送信の状況で欠落ノードの問題が生じる可能性のある、例示的なデバイスおよび送信領域を示す。図１の無線通信可能なデバイス１０２の４つの実施例について検討する。第１の２つのデバイスは、低電力送信領域４０２内にある。これらの２つのデバイスは、低電力領域送信デバイス４０４および低電力領域受信デバイス４０６である。第２の２つのデバイスは、高電力送信領域４０８内にある。これらの２つのデバイスは、高電力領域送信デバイス４１０および高電力領域受信デバイス４１２である。

なお、領域４０２は、領域４０８と重複することに留意されたい。この重複は、領域４０８内のデバイスが、領域４０２の信号を干渉する信号を送信する可能性のあることを示す。こうした干渉は、領域４０８内のデバイスが、領域４０２内の低電力送信を認識していない場合に生じる可能性がある。

以下の記載は、この干渉および他の干渉を軽減するための技術について説明する。これらの技術は、他のものと共に、図１および図４の前述の環境を利用して、実装されてもよい。これらの方法の態様は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせで実施されてもよい。これらの方法は、１つ以上のエンティティによって実行される動作を指定するブロックのセットとして示され、各ブロックによる動作の実行で示される順序に必ずしも限定されない。

図５は、デバイスが、潜在的な欠落ノードの問題に対処できる、例示的な実施形態における方法５００を示す。ブロック５０２において、低電力での送信を意図するデバイスは、持続期間の間、送信媒体をリクエストする信号を送信する。デバイス（例えば、アクセスポイントまたは送信することが可能ないくつかのデバイス）が送信を受信し、これを把握する可能性を増加させるように、ロバストな変調信号を有して、この信号が送信されてもよい。信号は、将来的な低電力信号を認識しない可能性のあるデバイスがこの信号を認識および把握できる可能性を増加させるために、高いまたは公称の電力において送信されても、または代わりとして送信されてもよい。

以下に詳述するように、通信装置１２０は、データが、媒体を使用し、かつ、特定の低電力で、送信するためにかかる時間に基づいて、持続期間を判定してもよい。この持続時間は、データの特定の大きさまたは全てに対するものであってもよい。これらの特定の大きさは、全体として、所望のデータの全てを送信するために十分ではない、いくつかの数のデータパケットと同じ程度に小さくてもよい。このデータは、シングルデータパケットと同程度の小ささであってもよく、この場合、持続期間が短くなる。こうした場合、方法５００は、各パケット、複数のパケット、または他の特定の大きさのデータに対して繰り返してもよい。

再び、図４について検討する。ここで、携帯電話４０６が、携帯電話４０６のカレンダーとデスクトップコンピューティングデバイス４０４のカレンダーをシンクアップ（ｓｉｎｋ ｕｐ）させるように、デスクトップコンピューティングデバイス４０４と低電力で通信することを意図していると仮定する。これを行う前に、（図１の通信装置１２０および無線送信装置１１６を使用する）携帯電話４０６は、デバイスが低電力で信号を送信できるように、送信媒体をリクエストする信号を送信する。ここで、携帯電話４０６は、ロバストな変調、かつ公称電力で、無線送信装置１１６と、ＩＥＥＥ８０２．１１により、送信すると仮定する。こうした信号の実施例は、リクエスト・トゥ・センド（ＲＴＳ）パケットおよびクリア・トゥ・センドセルフ（ＣＴＳ−ＳｅＩｆ）パケットを含む。

ブロック５０４において、送信デバイスは、リクエストされた媒体は自由に使用できることを示す１つ以上のサードパーティデバイスからの応答を受信する、または受信しない。応答が受信されない場合には、デバイスは、『いいえ』の経路に沿ってブロック５０６へ進む。ブロック５０６において、デバイスは、いかなる他のデバイスも、ブロック５０４においてリクエストを受信していないことを示す、または、媒体の使用が有料であることを示すために十分な期間、待機する。この待機期間が過ぎると、デバイスは、ブロック５０８に進む。

ブロック５０８において、デバイスは、低電力で、かつ、最長で、おおよそブロック５０４においてリクエストされた持続期間の間、送信する。しかし、デバイスが、リクエストされた送信媒体が自由に使用できることを示す応答を受信する場合、デバイスは、待機期間なしで、『はい』の経路をブロック５０８へと進む。応答には、他のデバイスからのクリア・トゥ・センド（ＣＴＳ）パケットを含んでもよい。ブロック５０８における低電力での送信後、デバイスは、プロセスを繰り返すために、任意選択的にブロック５１０に進んでもよい。以下により詳述するように、持続期間は、特定の大きさのデータのためのものであってもよい。この大きさのデータが分割される場合、またはデータパケット等の、小さく個別のものである場合、複数の部分および複数の持続時間を、送信およびリクエストしてもよい。

引き続き上記の実施例で、携帯電話４０６の無線受信装置１１８が、他のデバイスまたはアクセスポイントが送信媒体を認めることを示す、デバイスまたはアクセスポイント（例えば、タブレットコンピュータ４１０）からの信号を受信すると仮定する。場合によっては、リクエストへ応答するこの信号は、媒体が自由に使用できることを示すＣＴＳフレームであってもよい。アクセスポイントから送信されると、応答は、アクセスポイントが持続期間の間送信媒体を使用しないように、そのＮＡＶを設定することを示してもよい。これらの場合のいずれかにおいて、通信装置１２０は、この通知（無線受信装置１１８によって復調され、通信装置１２０に受け渡される）を受信し、ブロック５０８に進む。

応答受信または期間待機の後、携帯電話４０６は、低電力（ブロック５０８）で送信する。この進行中の実施例では、携帯電話４０６の無線受信装置１１８は、通信媒体が使用されないであろうことを示す応答を受信し、この後、通信装置１２０は、携帯電話４０６の無線送信装置１１６が、持続期間の間、デスクトップコンピューティングデバイス４０４へ、低電力で送信することを可能にする。持続時間が、データの全てではなく一部に対するものである場合、デバイスは、ブロック５１０の後、方法５００の１つ以上の部分を繰り返してもよい。

なお、図５の方法により、デバイス４０４および４０６は、デバイス４１０および４１２からの干渉なしに、低電力で動作してもよいことに留意されたい。なお、さらに、この方法は、携帯電話４０６からの低電力送信が、ラップトップコンピューティングデバイス４１２による受信で意図されるタブレットコンピュータ４１０からの送信（高または低電力）を干渉し得る場合等の、デバイス４１０および４１２のいずれかまたは両方が、デバイス４０４および４０６からの干渉を避けることができるようにしてもよいことにも留意されたい。

システム・オン・チップの実施例
図６は、例示的なシステム・オン・チップ（ＳｏＣ）６００を示し、これは、上記の種々の実施形態を実装できる。ＳｏＣは、媒体デバイス、コンピュータデバイス、テレビのセットトップボックス、ビデオ処理および／またはレンダリングデバイス、アプライアンスデバイス、ゲームデバイス、電子デバイス、車両、ワークステーションのうちのいずれか１つまたは組み合わせ等の固定または移動デバイス、および／または近距離で動作可能なローカルまたはパーソナルエリアネットワークで無線で通信できる任意の他の種類のデバイスに実施できる。これらのいくつかの実施例を、図１に１０２で示す。

ＳｏＣ６００は、デバイス全体を実行するために必要な、電子回路、マイクロプロセッサ、メモリ、入力−電力（Ｉ／Ｏ）論理制御、通信インターフェースおよびコンポーネント、他のハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアに統合できる。ＳｏＣ６００は、コンポーネント間のデータ通信のためにＳｏＣの種々のコンポーネントを接続する、統合データバス（図示せず）も含むことができる。ＳｏＣ６００を含むデバイスは、異なるコンポーネントの多くの組み合わせで実施することもできる。

この実施例では、ＳｏＣ６００は、入力−電力（Ｉ／Ｏ）論理制御６０２（例えば、電子回路を含むための）およびマイクロプロセッサ６０４（例えば、任意のマイクロコントローラまたはデジタル信号プロセッサ）等の、種々のコンポーネントを含む。ＳｏＣ６００は、さらに、任意の種類のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、低遅延不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ）、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、および／または他の適切な電子データ格納装置のいずれかの種類にできる、メモリ６０６を含む。ＳｏＣ６００は、メモリ６０６によって維持され、かつ、マイクロプロセッサ６０４によって実行される、コンピュータで実行可能な命令にすることができる、オペレーションシステム６０８等の、種々のファームウェアおよび／またはソフトウェアも含んでもよい。ＳｏＣ６００は、他の種々の通信インターフェースおよびコンポーネント、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）またはＰＡＮ（ＷＰＡＮ）コンポーネント、他のハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアも含むことができる。

ＳｏＣ６００は、（上述のように、それぞれまたは複数のデバイス内に）無線送信装置１１６、無線受信装置１１８、および近距離無線通信装置１２０を含んでもよい。これらの種々のコンポーネント、機能、および／またはエンティティの実施例、およびその対応する機能性は、図１に示される例示的な環境１００の各コンポーネントを参照して、記載される。

ＳｏＣ６００内の通信装置１２０は、独立して、または他のエンティティと組み合わせられて、本明細書中に記載される種々の実施形態および／または特徴を実施するために、メモリ６０６によって保守され、マイクロプロセッサ６０４によって実行される、コンピュータで実行可能な命令として実施できる。近距離の無線通信装置１２０は、さらに、無線送信装置１１６および無線受信装置１１８のうちの１つまたは両方との統合等、ＳｏＣの他のエンティティと統合して提供されてもよい。代替的に、または追加的に、通信装置１２０および他のコンポーネントは、Ｉ／Ｏ論理制御６０２および／またはＳｏＣ６００の他の信号処理および制御回路に関連して実施されるハードウェア、ファームウェア、固定論理回路、またはそれらの任意の組み合わせとして実施できる。

本明細書は、送信デバイスの送信電力を低減することにより、近距離の無線通信を可能にする技術および装置について説明する。これにより、電力が大きすぎる送信された信号によって干渉されることなく、受信デバイスは、信号を復調することが可能になる。本明細書中に記載されている技術は、さらに、より低電力の送信で、およびノードが検知されない他の場合に生じ得る、『欠落ノード』の問題にも対処する。

主題は、構造的特徴および／または方法論的なステップに特有の言語で説明されてきたが、添付の特許請求の範囲に定義される主題は、実行される順序を含む、上記で説明される具体的な特徴またはステップに必ずしも制限されないことを理解されたい。

Claims (19)

1. 近距離無線通信の方法であって、前記方法は、
   デバイスが公称よりも低い電力で送信するために、ネットワーク経由で、リンクセットアップリクエストを送信するステップと、
   前記ネットワーク経由で、かつ、前記デバイスから、前記デバイスの現在の送信電力を示すリンクセットアップ応答を受信することであって、前記リンクセットアップ応答は受信された電力で受信されている、受信するステップと、
   前記リンクセットアップ応答の前記受信された電力に基づき、前記デバイスの所望のデータ信号送信電力を判定するステップと、
   前記ネットワーク経由で、前記所望のデータ信号送信電力を前記デバイスへ送信するステップと
   を含む、方法。
2. 前記デバイスからの通信が、第２のデバイスにおける最大スループットには高すぎる電力レベルで受信されるかどうかを判定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 受信されたデータ信号出力を有し、かつ、変調を有するデータ信号を前記デバイスから受信するステップと、
   前記データ信号が、前記変調の最大未満のスループットを有するかどうかを判定するステップと、
   前記受信されたデータ電力信号に基づき、かつ、前記データ信号が前記最大未満のスループットを有することの判定に応答して、第２の所望のデータ信号送信電力を判定するステップと、
   前記第２の所望のデータ信号送信電力を前記デバイスに送信するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第２の所望のデータ信号送信電力を前記デバイスに送信することは、方向付けられたプローブ応答フレームを使用することを含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記データ信号が通信される際に経由する通信リンクを維持することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
6. 通信リンクを維持することは、開ループ制御を使用することを含み、前記開ループ制御は、受信されたデータ信号電力の変化に対して応答し、前記受信されたデータ信号電力の前記変化に対して応答し、前記デバイスとの通信が送信される送信電力を変化させる、請求項５に記載の方法。
7. 通信リンクを維持することは、閉ループ制御を使用することを含み、前記閉ループ制御は、新しい所望のデータ信号送信電力のための、前記方法の前記ステップを定期的に再実行することを含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記リンクセットアップリクエストを送信し、前記所望のデータ信号送信電力を送信することは、ロバストな変調を使用して実行される、請求項１に記載の方法。
9. 前記ロバストな変調は、直接シーケンススペクトル拡散技術を含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記リンクセットアップリクエストを送信し、前記所望のデータ信号送信電力を送信することは、公称よりも低い電力で送信することを含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルファミリー内の通信プロトコルに準拠する無線ローカルエリアネットワークである、請求項１に記載の方法。
12. 前記ネットワークは、ブルートゥースプロトコルファミリー内の通信プロトコルに準拠する無線パーソナルエアリアネットワークである、請求項１に記載の方法。
13. 所望のデータ信号送信電力を判定することは、さらに、データ受信デバイスに関連付けられるリンクマージンに基づく、請求項１に記載の方法。
14. 第１の無線通信可能なデバイスから、第１の出力および第１の変調で、持続期間の間、送信媒体を使用するリクエストを示す第１の信号を送信するステップと、
    前記持続期間の間、前記送信媒体が自由に使用できることを示す応答を受信すること、またはいかなる干渉の可能性のあるデバイスも前記第１の信号を受信していないことを示すために十分な期間において応答を受信しないことに応答して、前記第１の無線通信可能なデバイスから、前記第１の出力よりも低い出力である第２の出力、前記第１の変調とは異なる第２の変調で、かつ、前記持続期間以下の間、データを第２の無線通信可能なデバイスに送信する第２の信号を送信するステップと
    を含む、方法。
15. 前記持続期間は、前記第２の電力で前記第２の信号を使用して、前記第２の無線通信可能なデバイスへ特定の量のデータを送信するために、前記第１の無線通信可能なデバイスによって期待される時間の長さに基づく、請求項１４に記載の方法。
16. 前記第１の電力は、前記第１の無線通信可能なデバイスの公称電力であり、前記第２の電力は前記公称電力未満である、請求項１４に記載の方法。
17. 前記第１の信号は、リクエスト・トゥ・センド（ＲＴＳ）パケット、またはクリア・トゥ・センド・セルフ（ＣＴＳ−Ｓｅｌｆ）パケットを含む、請求項１４に記載の方法。
18. 前記送信媒体が自由に使用できることを示す前記応答を受信することをさらに含み、前記応答は、前記第１の電力および前記第１の変調で受信され、かつ、クリア・トゥ・センド（ＣＴＳ）フレームを含む、請求項１４に記載の方法。
19. 公称よりも低い出力でのデータ信号の送信をリクエストするリンクセットアップリクエストを受信するステップと、
    前記リンクセットアップリクエストの受信に応答して、リンクセットアップ応答を送信することであって、前記リンクセットアップ応答は現在の送信電力を示すステップと、
    前記リンクセットアップ応答に応答して、所望のデータ信号送信電力を受信するステップと、
    持続期間の間、送信媒体を使用するリクエストを送信するステップと、
    前記持続期間の間、前記送信媒体が自由に使用できる通知を受信すること、またはいかなる干渉の可能性のあるデバイスも、前記持続期間の間、前記送信媒体を使用する前記リクエストを受信していないことを示すために十分な期間における通知を受信しないことに応答して、前記所望のデータ信号送信電力で、前記持続期間以下の間、前記データ信号を送信するステップと、を実行するように構成される、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）。

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