JP2012517198A - ワイヤレス通信システムにおけるノード間での競合を管理するための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

ワイヤレス・ネットワークにおける競合を管理する方法が説明される。ワイヤレス・ネットワークは、アクセス・ルータと基地局に接続可能なアクセス端末とを含み得る。方法は、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定することと、データ・スロットの指定を示すために、アクセス・ルータからアクセス端末へ信号を送ることと、を含み得る。アクセス・ルータは、１つ又は複数のアクセス端末から受信したＲＥＱメッセージに含まれるＱｏＳ（サービス品質）要求、及び１つ又は複数のアクセス端末から受信したバッファ・レベルに関する情報のような情報を評価することによって、データ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定し得る。
【選択図】図４

Description

本開示は、全般的に通信に関し、特に、ワイヤレス通信システムにおけるシグナリングのための方法及びシステムに関する。

ワイヤレス・テレコミュニケーション・システムは、限定はされないが、電話通信、データ、ビデオ、オーディオ、メッセージング及びブロードキャストを含む、様々なサービスを提供するために幅広く展開されている。これらのシステムは、利用可能なシステムリソースを共用することにより、多数のユーザをサポート可能な多元接続システムでありうる。このような多元接続システムの例は、限定はされないが、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）ステム、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）システム、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）システム、及びＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）システムを含む。

ワイヤレス通信システムの１つのタイプは、Ｐ２Ｐ（ピアツーピア）ネットワークであり、そこで各々のノードあるいはワークステーションは、同等な能力及び信頼性を有する。これは、いくつかのコンピュータが他をサービスすることに専念する、クライアント／サーバ・アーキテクチャとは異なる。Ｐ２Ｐネットワークは、クライアント又はサーバの代わりに、ネットワーク上の他のノードのために「クライアント」及び「サーバ」の両方として同時に機能する同等のピア・ノードを有する。ワイヤレス通信システムのコンテキストにおいて、これは、（基地局（以下で定義される）又はアクセス・ポイント（以下で定義される）が、２つのデバイスが互いに通信し合うために必要とされないシステムとして見られることができる。それらは、他のデバイスを通じてか、あるいは互いに直接に通信できる。本開示の１つの実施形態では、「インフラストラクチャ」モード及び「ピアツーピア」モードの両方で使用されうる共通のエアインターフェース設計が、コンテキストと同様に使用される。下記に更に説明されるように、インフラストラクチャ・モードは、アクセス・ルータ及びアクセス端末のアーキテクチャを含む。下記にまた更に説明されるように、ピアツーピア・モードは、アドホック・モードとも称される。

ワイヤレス通信システムにおいて、基地局又はアクセス・ルータは、何時でも、順方向リンク上で１つ又は複数の端末にデータを送信し、及び／又は逆方向リンク上で１つ又は複数の端末からデータを受信できる。基地局又はアクセス・ルータは、どの端末がデータ送信のためにスケジュールされるかを示し、このデータ送信の受信に関連する情報を伝達するためのシグナリングを送ることができる。

ワイヤレス通信システム（限定されないが、Ｐ２Ｐネットワークを含む）では、メッセージを効率的且つ確実に送りスケジュールする技術の必要性がある。

ワイヤレス・ネットワークにおけるデータ送信をスケジュールするための方法が開示される。ワイヤレス・ネットワークは、基地局に接続可能な複数のアクセス端末及びアクセス・ルータを含みうる。この方法は、基地局に接続されるアクセス端末の数を決定することと、閾値と数を比較することとを含みうる。この方法は、閾値と接続されるアクセス端末の数との比較に基づいて、基地局から共用制御シグナリングを使用するか、あるいは専用制御シグナリングを使用するかを決定することを更に含みうる。

ワイヤレス・ネットワークにおける競合を管理する方法は、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定することと、データ・スロットの指定を示すために、アクセス・ルータからアクセス端末へ信号を送ることとを含みうる。アクセス・ルータは、１つ又は複数のアクセス端末から受信されるＲＥＱ（送信要求）メッセージに含まれるＱｏＳ（サービス品質）要求のような情報と、１つ又は複数のアクセス端末から受信されるバッファ・レベルに関する情報とを評価することによって、データ・スロットが、ダウンリンク・スロットとして指定されるべきか、あるいはアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定できる。

複数のノード間でのスケジューリングの方法は、第１のシーケンスのステップに続いて第２のシーケンスのステップを実行することを含むことができ、各シーケンスは、Ｔｘ（送信）ステップに続いてＲｘ（受信）ステップを含む。Ｔｘステップの間に、１つ又は複数のノードは、送信要求を含むＲＥＱ信号を送る。Ｒｘステップの間に、別の１つ又は複数のノードは、この要求信号を受信して、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否を示す確認信号を送ることにより応答する。ＲＥＱ信号は、ユニキャスト部分及びブロードキャスト部分を含みうる。スロットのアップリンク・モードにおいて、Ｒｘステップの間に応答するノードは、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否のインジケーションに加えて、捕捉的情報を送るためにＲＥＱ信号のユニキャスト部分を使用できる。補足的情報は、データを送信するようにスケジュールされるノードのためにアクセス・ルータによって行なわれる帯域幅の割り当てに関する情報を含みうる。

本開示の他の実施形態は、次の詳細な説明から当業者にとって容易に明らかになるであろうことが理解され、ここにおいて本開示の様々な実施形態は、例示として説明され及び示されている。理解されるように、本開示は、他の及び異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、様々な他の点で修正が可能であり、これら全ては、本開示の精神及び範囲から逸脱することはない。従って、図面及び詳細な説明は、性質において例示的と見なされ、限定的とは見なされるべきでない。

図面は、限定としてではなく、単に例として、本概念による、１つ又は複数のインプリメンテーションを図示する。図面は、例示的な実施形態を開示している。これらは、全ての実施形態を記載してはいない。他の実施形態が、その代わりに又は加えて使用されうる。図面では、同様の参照番号が、同一又は同様のエレメントを示す。
図１は、本開示の１つの実施形態において、ワイヤレス・ネットワークにおける論理トラフィック・スロットを例示する概念的なブロック図である。 図２は、本開示の１つの実施形態において、２つのステージのＰＰＡ（プレ・プリアンブル）設計を例示する概念的なブロック図である。 図３は、本開示の１つの実施形態において、ワイヤレス・ネットワークにおけるユーザ選択のための方法の例を例示する概略フローチャートである。 図４は、本開示の１つの実施形態において、ダウンリンク・スロットとしてのスロットの指定を例示する概念的なブロック図である。 図５は、本開示の１つの実施形態において、アップリンク・スロットとしてのスロットの指定を例示する概念的なブロック図である。 図６は、本開示の１つの実施形態において、ダウンリンク・スロットとしてのＰＰＡの指定を例示する概念的なブロック図である。 図７は、本開示の１つの実施形態において、アップリンク・スロットとしてのＰＰＡの指定を例示する概念的なブロック図である。

本開示では、複数の方法及びシステムが、ワイヤレス通信システムにおけるメッセージのスケジューリング及びシグナリングのために開示される。一般に、ユーザのスケジューリングは、固定量のリソースがユーザに絶えず割り当てられる状況と比較して、システム・リソース（例えば、電力及び帯域幅）のより柔軟な使用が結果として生じる。

ワイヤレス通信ネットワークは、無計画のユーザ配置可能ネットワーク、及びピアツーピア・ネットワークを含む。ワイヤレス通信ネットワークは、通信のアドホック・モード、あるいは通信のインフラストラクチャ・モードで作動できる。通信のアドホック・モードでは、任意のノードが、固定のマスタ／スレーブ関係を定義されることなく、他の任意のノードと通信できる。ある場合には、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）が、各々の送信機会又は接続のために、一時的なマスタ＆スレーブのノードを割り当てることができる。

インフラストラクチャ・モードでは、アクセス・ルータ及びアクセス端末の概念が導入されうる。アクセス端末は、インターネットからデータを受信及び／又は送るために、アクセス・ルータに接続しなければならない。インフラストラクチャ・モードでは、多数のアクセス端末が、同じアクセス・ルータにデータを伝送する（talk）ことができる。

本開示において、「アクセス・ポイント」、「基地局」、及び「アクセス・ルータ」という用語は、全て同じ意味を持ち、またこれらの用語は、置換可能に使用される。本開示において、「アクセス端末」という用語は、「移動局」という用語と同じ意味を持ち、またこれらの用語は、置換可能に使用される。

アクセス端末は、アドホック・モード及びインフラストラクチャ・モードの両方で機能しうるノードである。アクセス端末は、転送すること（forwarding）なく、データ・ソース又はデータ・シンクとして動作する。アクセス端末の例は、限定はされないが、次のものを含む：セルラ電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ワイヤレス・デバイス、ハンドヘルド・デバイス、ワイヤレス・モデム、及びラップトップ・コンピュータ。

アクセス・ルータは、有線又はワイヤレスのバックホール接続を介して、残りのネットワークに対し、他のノードへのアクセスを提供する。アクセス・ルータは、データ・ソース又はデータ・シンクとして動作しない。アクセス・ルータは、ページする、あるいはアクセス端末起動アクセス（access terminal-initiated access）を受信することができる。各アクセス・ルータ（又は、アクセス・ポイント）は、特定の地理的なエリアに通信カバレッジを提供し、このカバレッジ・エリア内に配置されるアクセス端末のために通信をサポートする。アクセス・ルータは、これらのアクセス・ルータに調整及び制御を提供するシステム制御装置に結合できる。

本開示において、「順方向リンク」という用語は、「ダウンリンク」という用語と同じ意味を持ち、またこれらの用語は、置換可能に使用される。本開示において、「逆方向リンク」という用語は、「アップリンク」という用語と同じ意味を持ち、またこれらの用語は、置換可能に使用される。

アクセス端末は、何時でも、１つのアクセス・ルータから順方向リンク上でデータ送信を受信でき、また１つ又は複数のアクセス・ルータへ逆方向リンク上でデータ送信を送り得る。本開示において、順方向リンクという用語（ダウンリンクとも称される）は、アクセス・ルータからアクセス端末への通信リンクを指す。本開示において、ＲＬ（逆方向リンク）という用語（ＵＬ（アップリンク）とも称される）は、アクセス端末からアクセス・ルータへの通信リンクを指す。ＵＬモードでは、アクセス端末が、アクセス・ルータにトークする。ＤＬモードでは、アクセス・ルータが、アクセス端末にデータを伝送する。

図１は、本開示の１つの実施形態において、ワイヤレス通信システムにおける論理トラフィック・スロットを例示する概念的なブロック図である。トラフィック・スロットは、４つのステージを具備する：１）一連の送信要求、ＴｘからＲｘへ、及びＲＵＭ（リソース利用メッセージ又はＲｘエコー）、ＲｘからＴｘへ、のステップから成る、ノードをスケジュールするためのＰＰＡステージ；２）パイロット（ＴｘからＲｘへ）ステップ、及び許可（ＲｘからＴｘへ）ステップから成る、レート予測のためのＰＡ（プリアンブル）；３）トラフィック・セグメント又はデータ部分；及び４）肯定応答セクション。本願において、リソース利用メッセージ（又は、Ｒｘエコー）という用語は、エリアにおける（Ｔｘステップからの）潜在的に干渉する送信機による適切な譲歩（yielding）（例えば、電力制御、ある時間／周波数リソースの回避など）を可能にするための、Ｒｘステップで受信機によって送られるブロードキャスト・メッセージを表わすために使用される。「リソース利用メッセージ」という用語の更なる説明は、例えば、出願公開第２００７／０１１５８１７号、第２００７／０１０５５７６号、及び第２００７／０１０５５７３号に見出すことができ、これらのコンテキストは、ここにその全体を参照によって組み込まれている。

このシステムは、同じ制御及びデータ構造を用いて、アドホック・モード及びインフラストラクチャ・モードの両方をサポートする。制御リソースは、アドホックとインフラストラクチャとの用途間で、静的にも動的にも分割されない。各トラフィック・セグメントにおいて、送信することを前もって割り当てられたノードはない。例えば、所与のスロットでは、第１のアドホック・ノードが、第２のアドホック・ノードに要求を送ることができ、第２のアドホック・ノードは、第１のアドホック・ノードに要求を送ることができる。同様に、所与のスロットでは、アクセス・ルータが、マルチプルのアクセス端末に要求を送ることができ、マルチプルのアクセス端末は、アクセス・ルータに要求を送ることができる。

図２は、本開示の１つの実施形態において、２つのステージのＰＰＡ設計を例示する概念的なブロック図である。

例示される実施形態において、ＰＰＡは、送信をスケジュールするために、交互の（alternating）Ｔｘ及びＲｘのステップを使用する。例えば、例示されるＰＰＡ設計では、２つのＴｘステップ及び２つのＲｘステップがある。他の実施形態は、ＰＰＡのために異なる設計を使用できる。

一般に、Ｔｘステップは、送信したいという希望を示すために、ノードによって使用される。アドホック・モード及びインフラストラクチャ・モードのアクセス端末に関して、Ｔｘステップは、ＱｏＳ及びバッファ・レベル情報を含みうるＲＥＱを送るために使用される。インフラストラクチャ・モードのアクセス・ルータに関して、Ｔｘは、ダウンリンク上でのアクセス端末の選択を含む。ＱｏＳは、異なるユーザに異なる優先順位を提供する能力、及び／又はデータフローに対して所与のレベルの性能を保証するように試みる能力を指す。

一般に、Ｒｘステップは、ＲＥＱを明示的に確認し、干渉ノードが、データ部分において送信することを潜在的にブロックするために、受信ノードによって使用される。インフラストラクチャ・モードにおいて、Ｒｘステップはまた、アップリンク上でのアクセス端末の選択を実行するために、アクセス・ルータによって使用される。受信機が、競合されているスロットにおいて、送信機から受信することを意図する場合、ＲＵＭ又はＲｘエコーは、常にＲｘステップで送られる。

アドホック・モードにおいて、２つのステージのＰＰＡは、各ノードに２つのＴｘステップのうちの１つで要求を送ることを可能にし、即ち、通信ノードのペアは、同じＴｘステップで互いに送信要求し合うことはできない。インフラストラクチャ・モードでは、全てのアクセス端末は、１つのＴｘステップで送信し、アクセス・ルータは、もう１つのＴｘステップで送信する。Ｔｘステップで送信するノードは、そのステップでは聞こえない（deaf）と仮定され、即ち、たとえそのシンボルにおいて送信していなかったとしても、それは、何れのシンボルにもリッスンしないと仮定される。この仮定は、例えば、無線周波数のフロントエンドによって、必要とされる送信及び受信の間の送受反転時間（turnaround times）を説明する。

ＰＰＡは、データ・スロットに関する競合を解決するために使用されうる。データ・スロットに関する競合を解決するためのＰＰＡの使用は、限定されないが、次を含みうる：イントラ・ペア競合を管理すること；非通信ノード間のインタ・ペア競合を管理すること；及び、干渉を管理し、どの同時送信が、データ・スロットにおいて行なわれるべきかを識別すること。

加えて、ＰＰＡはまた、データ・スロットを、アップリンク又はダウンリンクであると決定するために使用される。言い換えれば、ＰＰＡは、アクセス端末からのアップリンク要求を受信し、アクセス・ルータからのユーザ選択を示す、及び／又はアクセス・ルータによるスケジューリング及び／又はスケジュールされたアクセス端末による確認を示すために使用されうる。

このＰＰＡの送信から結果として生じる競合解消（contention resolution）が、再使用対直交化を適切に管理することが望ましい。言い換えれば、競合解消は、リンクが同時に作動して、それらが得るより低い瞬間データ・レートのヒット（hit）を取るべきかどうか、あるいは、それら自体を時間又は周波数のいずれかで分割する、即ち、直交化を行なうことを選択すべきかどうか、についての決定を行なうべきである。また、競合解消は、干渉回避における公平性を管理し、イントラ・ペア及びインタ・ペアの両方の場合に関する競合解消におけるＱｏＳを管理するための能力を提供すべきである。

ＰＰＡにおけるいくつかの情報は、ユニキャスト情報でありうる、そして、いくつかは、ブロードキャスト情報でありうる。情報がユニキャストであるとき、この情報は、単一の宛先（即ち、単一の意図された受信機）に送られる。情報がブロードキャストであるとき、送り側は、この情報を聞くことができる全ての受信機にそれを聞くことを望んでいる。従って、送り側は、その近辺における全ての受信機が、送り側はそれらと干渉するつもりであるという事を適切に説明できるように、その送信する意図を、その近辺における全て受信機に知らせる。

ユニキャスト情報及びブロードキャスト情報が、信号の設計において分けられる場合には、パイロットがブロードキャスト部分のために使用され、またチャネル推定がユニキャスト部分のために使用されうる。加えて、ユニキャスト部分は、ターゲット受信機にちょうど到達するように電力制御されることができ、それによって、Ｔｘ及びＲｘのステップでの共通のリソース上の衝突を和らげている。

Ｔｘステップにおいて、ユニキャスト情報は、送信機が送るためのデータを持っていることを意図された受信機に伝え、また送信機のＱｏＳ要求を伝えなければならない。ブロードキャスト情報は、送信機が送信する見込みであることを、送信機の近辺における全ての受信機に知らせなければならない。

Ｒｘステップにおいて、ユニキャスト情報は、意図された受信機が受信するであろうことを（送信要求を送った）送信機に伝え、またプリアンブルにおいてパイロットを送るように送信機に伝えなければならない。ブロードキャスト情報は、Ｔｘ譲歩のためにＲＵＭを送らなければならない。

１つの実施形態において、ＰＰＡは、干渉管理のために３つのタイプの譲歩を提供する：Ｔｘ譲歩、Ｒｘ譲歩、及びＱｏＳ譲歩。

Ｔｘ譲歩は、Ｔｘ２（第２のＴｘ）ステップで、あるいはプリアンブルにおいてパイロットなしで行なわれる。Ｔｘ譲歩は、ＲＥＱを送るかどうか決定するために、ノードによって使用される方法である。ノードが前のＲｘステップで（そのＲＥＱより高い優先順位を有する）ＲＵＭを聞いた場合には、ノードはＲＥＱを送らない。

Ｒｘ譲歩は、Ｒｘ１（第１のＲｘ）及びＲｘ２（第２のＲｘ）のステップで行なわれる。受信ノードは、Ｔｘステップのうちの１つにおけるＲＥＱに応じてＲＵＭを送らない。

ＱｏＳ譲歩は、Ｔｘ２ステップでのみ行なわれる。ＱｏＳ譲歩は、Ｔｘ１（第１のＴｘ）ステップにおいて、その通信するノードにより送られたＲＥＱをオーバーライドするために、Ｔｘ２ステップにおいて、ノードにより使用される。インフラストラクチャ・モードでは、アクセス端末は、アクセス・ルータをオーバーライドすることはできない。これは、ＭＡＣ自体によって予防されているアクセス・ルータに対立するものとしてのポリシー決定である。

１つの実施形態では、２つのステップは、ダウンリンク及びアップリンク上でノードをスケジュールするために、インフラストラクチャ・モードで行なわれる：ユーザ選択、及び帯域幅の割り当て。

ユーザ選択は、ＰＰＡにおいて常に実行される。１つの実施形態では、アクセス・ルータは、それに送信するあるいはそれから受信する、アクセス端末のスーパーセットをスケジュールする。スーパーセット中のアクセス端末間では、あるものは、他の近くの送信によって妨げられるであろう、また残りのものは、スケジュールされることになる。

ダウンリンク上では、アクセス・ルータは、スケジュールされうるアクセス端末のスーパーセットに対して、ＴｘステップでＲＥＱを送る。いくつかのアクセス端末は、他のＲＥＱによって妨げられうるが（Ｒｘ譲歩）、残りのアクセス端末は、データを受信することになる。

アップリンク上では、アクセス・ルータは、スケジュールされうるアクセス端末のスーパーセットに対して、ＲｘステップでＲＵＭを送る。いくつかのアクセス端末は、他のＲＵＭによって妨げられうるが（Ｔｘ譲歩）、残りのアクセス端末は、データを送信することになる。

ＢＷ（帯域幅）の割り当てに関しては、いつＢＷの割り当てを行なうかについて、ダウンリンクとアップリンク上の両方でトレードオフがありうる。ＢＷの割り当てが、ＰＰＡにおいて実行される場合には、アクセス端末が、妨げられる又は譲歩する場合、あるいはＰＰＡにおいて帯域幅の推定が保守的（conservative）すぎた場合、潜在的な浪費（wastage）がある。帯域幅の割り当ての推定が、保守的すぎた場合、この推定は、アクセス端末のために、そのトラフィックに必要とされるよりも多くの帯域幅をリザーブできたが、ＰＡが、チャネル当たりのレート予測を可能にする場合、より正確なレート予測を可能にすることができる。

帯域幅の割り当てが、ＰＰＡ段落で行われない場合には、アップリンク上の帯域幅の割り当ては、ＰＡにおいてシグナルされる必要がある。この場合には、余分のオーバヘッドが、ＰＡにおいて導入される。ダウンリンクに関して、帯域幅の割り当ては、ＰＡにおいて、あるいはデータ・スロット共に含まれうる。データ・スロットに含まれる場合には、帯域幅の割り当てが、ＰＡ及び／又はデータ・スロットＰＨＹ（物理層）の設計を限定できる。

アクセス・ルータによるユーザ選択−アクセス・ルータに対する制御メッセージのシグナリング
一般に、アクセス・ルータは、その接続されるアクセス端末間の送信のためのスケジュールを信号で送らなければならない。従来のセルラ・システムにおける、ダウンリンク上では、アクセス・ルータは、どのアクセス端末がスケジュールされているかを示すために共通リソースを使用した。各アクセス端末は、それがスケジュールされているかどうかを決定するために、このリソースを復号化することを要求される。アップリンク上では、各アクセス端末は、シグナリングのための専用リソースを与えられる。

本開示の１つの実施形態では、複数の方法とシステムは、接続されるアクセス端末の数の機能として、専用及び共用のシグナリング・リソースのハイブリッドを使用してスケジュールするために説明される。インフラストラクチャ・モードでのダウンリンクにとって、専用のシグナリングは、支援されるユーザのターゲット数が高いときに費用がかかりうる。何故なら、たいていは、それらのごく一部のみが選択されるからである。これは、例えば、大多数のセルラ・システムにおける場合でありうる。このような例証では、共用シグナリングが、有益でありうる。これに対して、システムに少数のユーザが存在するときは、ＭＡＣ ＩＤ（媒体アクセス制御識別子）又は同等のものによる、ユーザの識別は費用がかかり、またスキップされうるので、専用のダウンリンク・シグナリングは、有用でありうる。

いくつかのオプションが、この開示において説明される。第１のオプションは、ＰＰＡのＴｘステップで、専用リソースを使用することである。第２のオプションは、ＰＰＡのＴｘステップで、共用リソースを使用することである。第３のオプションは、ＴＤＭ（時分割多重化）を用いて専用リソースを使用することであり、専用リソースは、タイムスロット毎に必ずしも利用可能ではないが、ある周期性をもって利用可能であることを意味する。第４のオプションは、専用及び共用のシグナリング・リソースのハイブリッドを使用することである。

第１のオプションにおいて、専用リソースがＰＰＡのＴｘステップで使用される場合には、アクセス・ルータに接続されるアクセス端末は、それぞれダウンリンク上の専用直交トーンのセットを有する。アクセス端末は、アクセス端末がそのトーンセット上で信号を見た（see）場合には、スケジュールされている。ＱｏＳブロードキャスト・ビットは、他のノードがＲｘ譲歩を行なうために、専用直交トーン上で送られる。このオプションにおいて、必要とされるリソースは、アクセス・ルータに接続されるアクセス端末の数と釣り合う。また、インフラストラクチャ・モードのダウンリンクは、他のノードに対するマルチプルのアドホック・ノードのように見える。アップリンクは、常に専用なので、アップリンク及びダウンリンクは、ＰＰＡにおいて同じ数のトーンセットを消費する。

第２のオプションにおいて、共用リソースがＰＰＡのＴｘステップで使用される場合には、アクセス・ルータは、ダウンリンク上でシグナルするための共通直交トーンの複数のセットの１つのセットを有する。アクセス端末が共通トーンのセットを復号化して、そのＭＡＣ ＩＤを見た場合、アクセス端末はスケジュールされている。ＱｏＳブロードキャスト・ビットは、他のノードがＲｘ譲歩を行なうために、共通直交トーン上で送られる。このオプションは、アクセス・ルータに、同じＰＰＡリソースのために、より多くのアクセス端末間をスケジュールすることを可能にする。このオプションはまた、スケジュールされうるアクセス端末のセットを限定することなく、ダウンリンク上でアクセス・ルータによって使用されうるＰＰＡリソースの量を限定する。最後に、余分のユニキャスト情報が、ＰＰＡにおいて送られるために必要とされ、即ち、スケジュールされたアクセス端末のＭＡＣ ＩＤである。

第３のオプションにおいて、専用リソースがＴＤＭ（時分割多重化）を用いて使用される場合には、アクセス・ルータは、より多くのアクセス端末を接続する（accommodate）ために、同じトーンセット上のアクセス端末間でＴＤＭすることができる。このオプションは、各アクセス・ルータによってＰＰＡにおいて使用されるリソースを限定するが、全てのアクセス端末が、全てのスロットにおいて送信又は受信することを許可されない場合には、待ち時間（latency）及び効率のペナルティがある。

４番目のオプションにおいて、専用及び共用のリソースのハイブリッドが使用されうる場合には、接続されるアクセス端末の数の機能として、共用対専用のリソースの間で選択が行なわれうる。具体的には、接続されるアクセス端末の数が、閾値より大きい場合には、共用リソースが使用され、さもなければ、専用リソースが使用される。このオプションでは、専用シグナリングは、低いローディングにおいて優れ、また、共用シグナリングは、高いローディングにおいて優れている。

図３は、本開示の１つの実施形態において、ワイヤレス・ネットワークにおけるユーザ選択のための方法３００の例を例示する概略フローチャートである。例示される実施形態では、アクセス端末に制御メッセージを信号で通信するアクセス・ルータの方法３００は、アクセス・ルータが現在通信しているアクセス端末の数を決定する動作３１０を含みうる。方法３００は、閾値と数を比較する動作３２０を更に含みうる。方法３００は、比較に基づいて、制御メッセージのために共用シグナリングを使用するか、あるいは専用シグナリングを使用するかを決定する動作３３０を更に含みうる。

専用制御シグナリングは、スロットでデータを送信又は受信するために、複数のアクセス端末のうちのどれがスケジュールされるかに関する情報を示すために使用されうる。

アクセス・ルータに接続されるアクセス端末の数が、閾値より小さいときには、アクセス・ルータからアクセス端末のうちの選択されたものへの専用制御シグナリングが使用されうる。数が、閾値以上のときには、共用制御信号が、アクセス・ルータから全てのアクセス端末へ送られうる。共用制御信号は、複数のアクセス端末のうちのどれが、アドレス指定されているかを識別する情報を含みうる。

専用制御信号の使用は、アクセス端末の各々に割り当てられた専用直交トーンのセットから、スロットの間にデータを送信するために選択されるアクセス端末のみに属するトーンの部分集合を選択することと、選択されたトーンの部分集合上で専用制御信号を送ることとを含みうる。ＱｏＳブロードキャスト・ビットは、これらのＱｏＳブロードキャスト・ビットに基づいて、他のアクセス・ルータによってサービスされるアクセス端末が、それらはＲｘ譲歩すべきかどうかを決定できるように、トーンの部分集合上で送られうる。

共用制御信号は、制御チャネルを構成する物理リソースの共通セットと、スロットの間にデータ又は制御情報を送信又は受信するために選択されるアクセス端末の各々に関する識別子とを含みうる。識別子は、ＭＡＣ ＩＤでありうる。

共用制御信号は、全てのアクセス端末によって共用される共通直交トーンのセット上で送られうる。共用制御信号は、共通直交トーンが、アクセス端末によって復号化されることと、識別子が、その対応するアクセス端末によって認識されることとを可能にするやり方で符号化されうる。

アクセス・ルータとアクセス・ルータに接続可能な複数のアクセス端末とを含むワイヤレス・ネットワークにおけるデータ送信をスケジュールするためのシステムは、基地局に接続されるアクセス端末の数を決定し、閾値と数を比較するように構成される処理システムを含みうる。処理システムは、閾値と接続されるアクセス端末の数との比較に基づいて、基地局から共用制御シグナリングを使用するか、あるいは専用制御シグナリングを使用するかを決定するように更に構成されうる。

コンピュータ可読媒体は、プロセッサのためのコンピュータ可読命令をその中に記憶している。これらの命令は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、複数のアクセス端末のために、ワイヤレス・ネットワークにおいて基地局に接続されるアクセス端末の数を決定することと、閾値と数を比較することとを行なわせることができる。これらの命令は、プロセッサに、閾値と接続されるアクセス端末の数との比較に基づいて、基地局から共用制御シグナリングを使用するか、あるいは専用制御シグナリングを使用するかを決定することを行なわせることができる。

スロットをダウンリンク又はアップリンクとして指定するための競合管理
本開示の別の実施形態では、データ・スロットに関するノード間での競合を管理するための方法及びシステムが開示される。競合は、アクセス・ルータが送信すべき時と複数のアクセス端末のうちの少なくとも１つが送信すべき時との間の送信方向、つまり、指示されたリンクの方向が決定されように、管理される方向は、ダウンリンク又はアップリンクとしてスロットを指定することにより決定されうる。言い換えれば、アクセス・ルータは、スロットが、その間送信するために使用されるべきか、あるいは受信するために使用されるべきかを決定できる。アクセス・ルータは、スロットが、送信するため使用されるべきか、あるいは受信するために使用されるべきかを示すための信号、例えば、ＭＡＰ信号、を送ることができる。アクセス・ルータは、送られる信号に基づいて、送信するためのＲＥＱを送る、あるいはそのアクセス端末からのＲＥＱにリッスンできる。各アクセス・ルータは、他のアクセス・ルータによって行なわれる決定とは独立して、この決定を行なうことができ、またこの決定を動的に変更できる。

インフラストラクチャ・モードでは、消費されるリソースは、アクセス・ルータと通信するアクセス端末の数と釣り合う傾向にある。現在のＰＰＡ設計では、アクセス端末又はアクセス・ルータのいずれかが、第１のＴｘステップで要求する。アクセス・ルータは、全ての接続されるアクセス端末のＱｏＳサービス要求と同様にそれらの現在のバッファ・レベルも認識しているので、アクセス・ルータにとっては、スロットがアップリンク通信のために使用されるのか、あるいはダウンリンク通信のために使用されるのかをスロット単位で制御できる、即ちそのアクセス端末間でのＰＰＡに関する競合を管理する、ことが望ましい。

これを制御する１つの方法は、アクセス・ルータが、常に第１のＴｘステップを使用することである。このシナリオでは、アクセス・ルータは、第２のＴｘステップにおいて、延期して、アクセス端末がＲＥＱすることを可能にするか、あるいはスロットをダウンリンクとして指定して、そのアクセス端末にＲＥＱを送るかを常に決定できる。この手法での問題は、１つの領域内に多くのアクセス・ルータがあるときに、それらが常に同じＴｘステップでＲＥＱを送ることになる。アクセス・ルータのペアが、たまたま互いに対するジャマー（jammer）である場合には、それらが、ＰＰＡにおいて、複数のＴｘステップに渡って直交化する方法はない。

本開示の１つの実施形態では、方法が、アクセス・ルータでのシグナリングのために説明され、そこで、アクセス・ルータは、次の論理スロットをアップリンク又はダウンリンクとして指定するために、ＭＡＰ信号を使用する。シグナリングは、ＰＰＡの前のあるステージで送られる。ＭＡＰ信号は、アクセス・ルータのダウンリンク割り当ての位置が、Ｔｘステップ間でホップすることを可能にし、従って、ジャマーと衝突する可能性を低減させ、またアクセス端末又はアクセス・ルータだけが、所与のＰＰＡスロットでＲＥＱを送られることになるので、ＰＰＡにおける他のノードによって見られる干渉及び負荷を低減する。

いくつかの実施形態では、競合が、アクセス・ルータによって、アップリンク又はダウンリンクにスロットを指定するために管理されうる。

図４は、本開示の１つの実施形態において、ダウンリンク・スロットとしてのスロットの指定を例示する概念的なブロック図である。図４において、インフラストラクチャ・モードでのダウンリンク・スロットは、アクセス・ルータだけがＲＥＱを送っていることを示す。図４に示されるダウンリンク・スロットでは、何れのアクセス端末も、Ｔｘ１ステップの間にＲＥＱを送らず、一方でアクセス・ルータは、Ｔｘ２ステップでＲＥＱを送る。Ｔｘ２ステップでは、アクセス・ルータが、最大４個のダウンリンク・ノードＲＥＱを送る。アクセス・ルータはまた、それが、次のスロットについて、何を行なうことを計画しているかを送り、即ち、ＭＡＰ信号を送る。次のスロットのためのＭＡＰは、ＰＰＡのＴｘ２ステップでシグナルされるものとして、図４で示される。

図５は、本開示の１つの実施形態において、アップリンク・スロットとしてのスロットの指定を例示する概念的なブロック図である。図５に示される、インフラストラクチャ・モードでのアップリンク・スロットでは、最大４個のアクセス端末が、Ｔｘ１ステップの間にＲＥＱを送る。Ｒｘ１の部分では、ＲＵＭが、スケジュールされたアクセス端末に対してアクセス・ルータによって送られる。

図４及び５では、ダウンリンク及びアップリンクとしてスロットを指定するためのＭＡＰ信号の使用に関する２つの例が例示されている。図４において、ダウンリンク・スロットは、アクセス・ルータだけがＲＥＱを送ることを示し、一方で、図５において、アップリンク・スロットは、アクセス端末だけがＲＥＱを送ることを示す。

従って、上記で説明された方法及びシステムは、アクセス端末及びアクセス・ルータに、Ｔｘ１又はＴｘ２のいずれかを使用することを可能にするのと同時に、次のスロットの方向を明白に決定する。

データ・スロットの指定を示すための、複数のノードを有するワイヤレス・ネットワークにおけるシグナリングのための方法は、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定することと、データ・スロットの指定を示すために、アクセス・ルータからアクセス端末へ信号を送ることとを含みうる。アクセス・ルータからアクセス端末への信号は、ダウンリンク又はアップリンクとして指定されたデータ・スロットに先行するデータ・スロットの間に送られうる。

データ・スロットがダウンリンク・スロットとして指定される場合には、ＲＥＱメッセージが、アクセス・ルータからアクセス端末へ送られることができ、またデータ・スロットがアップリンク・スロットとして指定される場合には、１つ以上のアクセス端末から１つ又は複数のＲＥＱをアクセス・ルータにおいて受信する。

アクセス・ルータは、限定はされないが、次のものを含みうる特徴を評価することによって、データ・スロットが、ダウンリンク・スロットとして指定されるべきか、あるいはアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定できる：１つ又は複数のアクセス端末のから受信されるＲＥＱメッセージに含まれるＱｏＳ要求に関する情報；１つ又は複数のアクセス端末から受信されるバッファ・レベルに関する情報；ワイヤレス・ネットワークにおける無線周波数状態；ワイヤレス・ネットワークにおける最近のデータ送信；及び、ダウンリック・スロット対アップリンク・スロットの最近の割合。

アクセス・ルータは、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されたデータ・スロットの直前のデータ・スロットの間に、それがデータを受信したか、あるいはデータを送信したかを評価することによって、信号をいつどこに送るかを決定できる。

アクセス・ルータは、少なくとも１つのアクセス端末からのそのスロットのためのＲＥＱの有無に基づいて、スロットの指定を決定できる。ＲＦ状態は、アクセス・ルータが、十分な信頼性をもって、１つ又は複数のアクセス端末からデータを受信できるかどうかを決定するために使用されうる。

１つの実施形態では、スロットの指定は、アクセス・ルータが、高い干渉により確実に受信できないことの決定に基づいて、ダウンリンクと決定されうる。

アクセス・ルータからアクセス端末への信号は、明示的なスロット指定信号（例えば、ＭＡＰ信号）でありうる。

１つの実施形態では、スロット指定は、少なくとも１つのアクセス端末からの要求に対する応答の代わりとして、ＲＥＱ信号を送ることにより、アクセス・ルータによって暗黙的に伝達されうる。

ワイヤレス・ネットワークにおける競合を管理するためのシステムは、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットのいずれかとしてデータ・スロットを指定し、データス・スロットの指定を示すために、アクセス・ルータからアクセス端末へ信号を送るように構成される処理システムを含みうる。処理システムは、データ・スロットがダウンリンク・スロットとして指定される場合には、アクセス・ルータからアクセス端末へ送信要求ＲＥＱメッセージを送り、データ・スロットがアップリンク・スロットとして指定される場合には、１つ以上のアクセス端末からの１つ又は複数のＲＥＱをアクセス端末で受信するように更に構成されうる。

コンピュータ可読媒体は、プロセッサのためのコンピュータ可読命令をその中に格納されうる。これらの命令は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、データ・スロットをアップリンク・スロット又はダウンリンク・スロットとして指定することと、ワイヤレス・ネットワークにおいて、アクセス・ルータからアクセス・ルータに接続される１つ又は複数アクセス端末へ信号を送ることとを行なわせることができる。

Ｔｘステップのユニキャスト部分でのシグナリングによる、データ・スロットに関するノード間でのスケジューリング。

本開示の１つの実施形態では、アップリンク上のデータ・スロットに関するノード間でのスケジューリングの方法は、送信機が送ることを要求するために要求インジケーションを送信し、受信機が要求を受諾したことを示すために許可インジケーションを用いて応答する間に、複数の交互のステップが使用される競合フェーズを含みうる。要求インジケーションは、ユニキャスト及びブロードキャストの情報を含みうる。送信機は、受信機に追加情報をシグナルするために、要求インジケーションのユニキャスト部分を使用できる。

下記のテーブル１は、アドホック・モード及びインフラストラクチャ・モードの両方について通常のオペレーションを仮定する、ＰＰＡのＴｘ及びＲｘステップで送られる情報を示す。下線が引かれていないテキストは、信号エネルギの存在及び／又は位置によって推論されるが、また明示的にも送られうる情報を示す。下線が引かれているテキストは、明示的に送られることがより見込まれる情報を示す。

ブロードキャスト部分は、ＲＥＱに譲歩するか、あるいはＧＲＡＮＴに譲歩するかを決定するために使用されるＱｏＳ重みを含みうる。ＱｏＳ重みは、どのようにブロードキャスト信号が送られるかということ（例えば、ＯＦＤＭＡにおけるトーン位置）から導出された優先順位に基づいて譲歩の決定が行なわれる場合には、使用できない。トーン位置が、ＰＰＡスロットに渡って順序変更される（permuted)場合には、ラウンド・ロビン共用（round robin sharing）が、達成されうる。

ＲＥＱのユニキャスト部分は、アクセス・ルータに関するユーザ・スケジューリング情報と、アドホック・ノード及びアクセス端末に関するバッファ・サイズを含む。バッファ・サイズは、ＲＥＱでそれを搬送するために必要とされるビット数が大きすぎないように、レベルの小さなセットに量子化されうる。

テーブル１は、ＰＰＡにおいて、ノードが、通信を開始したい、及びそれが送信したいことを他の受信機に知らせたときには、それは、近隣における全てのものに、干渉に注意しなければならないことを知らせなければならないことを示す。テーブル１の第２列は、従って、アドホック及びアップリンク・インフラストラクチャのユニキャストの場合を例示する。

アップリンクの場合には、ユニキャスト情報は、アクセス端末でなくてはならない、１つの送信機が１つのアクセス・ルータに対してある情報を送ることを希望していることを意味する。ＰＰＡでは、両方のタイプの情報が搬送されることができ、即ち、（意図された受信機のみを呼び出すことが希望される時には）ユニキャスト情報、及び（聞くことができる全ての受信機を呼び出すことが希望される時には）ブロードキャスト情報が搬送される。

通信のアップリンク・インフラストラクチャ・モードでは、ユニキャスト情報は、バッファ・ステータスを含み、それは、どれだけのデータが送られるために利用可能かを受信機に示す。アクセス・ルータは、従って、アクセス端末が、どれだけのデータをそのバッファに持っているかに基づいて、アクセス端末にどれだけのリソースを与えるかを決定できる。

アップリンク・インフラストラクチャ・モードでのブロードキャスト情報は、テーブル１の最後の列において示されている。この情報は、干渉通知と呼ばれる。１つの例として、ＡＴ１（第１のアクセス端末）、ＡＴ２（第２のアクセス端末）及びＡＴ３（第３のアクセス端末）が、ＡＲ１（第１のアクセス・ルータ）と通信しようと試みることができ、その時、別のＡＲ２（第２のアクセス・ルータ）が、近辺にあることができる。ＡＴ１は、ＡＲ１と通信しようと試みることができるが、その時、ＡＴ１は、それがＡＲ２に対して過度に干渉を引き起こしているので、ＡＲ１に何も送ることができないことがありうる。１つの実施形態では、ＰＰＡのＴｘステップのブロードキャスト部分は、近隣の意図されない受信機に、送信及びその特性のいくつかについて知ることを可能にする情報を含みうる。干渉通知は、そのような情報を論理的に表わす。上記の例において、これは、ＡＴ１が、それが送信する見込みであり、またその特性のいくつかが何であるかをＡＲ２に知らせようと試みていることを基本的に意味する。ＱｏＳ情報は、ノードにとって通信を行なうことがどれだけ重要かを意図されない受信機に対して通信するために使用される。ＱｏＳは、あなたが通信することを止めるべきか、あるいはあなたに通信することを許可して、結果として生じる干渉を許容するか、という決定を意図されない受信機が行なうことを可能にする重要性の尺度上の重みである。ＱｏＳビットは、他の送信機に譲歩するように求めることに対して譲歩すること、におけるそのリンクにとっての相対的なペナルティを考慮に入れて、理知的にその決定を行なうことを可能にする。

テーブル２は、ＰＰＡのＴｘ及びＲｘのステップで送られる修正された情報を示す。テーブル１と同様に、下線が引かれていないテキストは、信号エネルギの存在及び／又は位置によって推論されるが、また明示的にも送られうる情報を示す。下線が引かれているテキストは、明示的に送られることがより見込まれる情報を示す。

テーブル２において示されるＲｘ譲歩は、意図されない受信機が、それは、静かにしてただ干渉に耐えるべきか、あるいは（干渉を引き起こしている）アクセス端末に通信を止めさせようと試みるべきか、ということを解決しようと試みていることを意味する。意図されない受信機は、アクセス端末に、それが過度な干渉を引き起こしているということと共に、受信機が、受信するための非常に重要なものがあり、従って、アクセス端末は、干渉を止めねばならないことを、伝えるべきかどうかを決定しようと試みている。

Ｒｘ１では、受信機は、送信を確認する、即ち、それがメッセージを聞いたことを確認し、送信機及び受信機のＩＤを送る。言い換えれば、受信機は、送信機の送信要求を肯定応答することと、また受信機はそのような要求を許可することとを、送信機に伝える。

アップリンク送信の場合、送信機は、アクセス端末であり、また、ダウンリンク送信の場合、それはアクセス・ルータである。

図６は、本開示の１つの実施形態において、ダウンリンク・スロットとしてのＰＰＡの指定を例示する概念的なブロック図であり、一方で、図７は、本開示の１つの実施形態において、アップリンク・スロットとしてのＰＰＡの指定を例示する概念的なブロック図である。

インフラストラクチャ・モードのアップリンクでは、複数のアクセス端末が、アクセス・ルータとデータを伝送するように試み、一方でダウンリンク上では、単一のアクセス・ルータが複数のアクセス端末とデータを伝送するように試みている。この非対称性ゆえに、アクセス・ルータが、アップリンク及びダウンリンクの通信の両方のために、どのリソースが使用されるべきかを決定する。アクセス・ルータは、どのリソース（例えば、帯域幅及び符号化スキーム）使用されるべきかということのみならず、アップリンク及びダウンリンクの通信のために、どの種類の通信が許可されるかを決定する。

アップリンク上では、受信機が決定するものである一方で、ダウンリンク上では、送信機が決定するものであるという、固有の非対称性が在る。アップリンクでは、アクセス・ルータが受信機なので、アクセス・ルータが決定し、またダウンリンクでは、アクセス・ルータが送信機なので、アクセス・ルータが決定するので、アクセス・ルータのみが決定するものになるであろう。

本開示では、アップリンクのための帯域幅の割り当てをどのように実行するかについての問題に対処する。インフラストラクチャ・モードでのＲｘステップが、ユーザ選択を行なうためにアクセス・ルータのみによって使用される場合には、帯域幅の割り当ては、ＰＡステージで生じなければならない。

図６及び７で見られたように、１つの実施形態では、アクセス・ルータは、常に第２のＴｘステップで送信し、また、アクセス端末は、常に第１のＴｘステップで送信する。ダウンリンク・スロットに関しては、アクセス・ルータが、Ｔｘ２の一部分においてスケジュールされるアクセス端末の受信側ＩＤを送る。アップリンク・スロットに関しては、アクセス・ルータが、Ｔｘ２の直交部分においてスケジュールされるアクセス端末の帯域幅の割り当てを送る。Ｔｘ２の同じ部分が使用されうるが、これは、他の手段によって、アップリンクとダウンリンクのスロットとの間をなんらかの方法で識別可能にすることをアクセス端末に要求することに留意する。アクセス端末は、それがスケジュールされたかどうか、またそれは、アップリンク上か又はダウンリンク上かを決定するために、両方の部分を復号化する。

スロットがダウンリンクとして使用される場合には、３２個までのノードは、最初にＴｘの間にアップリンク・データのためのＲＥＱを送る。４個までのダウンリンク・ノードは、Ｔｘ２の間にスケジュールされることができ、スロットにおいてダウンリンク・データを受信することを通知され、本質的に、Ｔｘ１でのアップリンク送信のための要求を拒否している。

スロットが、アップリンクとして使用される場合には、３２個までのノードが、Ｔｘの間にＲＥＱを送る。必要とされる場合には、ＲＵＭが、Ｒｘ１の間に送られる。４個までのダウンリンク・ノードが、Ｔｘ２の間にスケジュールされうる。Ｒｘ２の間、アクセス・ルータは、Ｔｘ２を聞くことができず、従って、Ｒｘ２上でＲＵＭを送るという決定はブラインドである。

本開示の１つの実施形態では、複数のノード間でのスケジューリングの方法が、交互のシーケンスのステップ、即ち、第１のシーケンスのステップに続いて第２のシーケンスのステップを実行することを含みうる。各シーケンスは、Ｔｘステップに続くＲｘステップを含む。言い換えれば、第１のシーケンスのステップは、第１のＴｘステップに続く第１のＲｘステップを含み、第２のシーケンスのステップは、第２のＴｘステップに続く第２のＲｘステップを含む。Ｔｘステップの間、１つ又は複数のノードが、送信要求を含むＲＥＱ信号を送る。Ｒｘステップの間、別の１つ又は複数のノードが、要求信号を受信して、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否を示す確認信号を送ることにより応答する。ＲＥＱ信号は、ユニキャスト部分及びブロードキャスト部分を含む。

１つの実施形態では、交互のシーケンスのステップは、スロットのＰＰＡステージの間に実行されうる。

１つの実施形態では、アクセス・ルータは、第２のＴｘステップの間に、常に送信するように構成され、一方で、アクセス端末は、第１のＴｘステップの間に、常に送信するように構成される。

スロットのアップリンク・モードでは、Ｒｘステップの間に応答するノードは、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否のインジケーションに加えて、捕捉的情報を送るために、ＲＥＱ信号のユニキャスト部分を使用できる。補足的情報は、限定はされないが、次を含みうる：データを送信するようにスケジュールされるノードに関する、アクセス・ルータによって行なわれる帯域幅の割り当てに関する情報。

スロットのダウンリンク・モードにおいて、アクセス・ルータは、第２のＴｘステップの部分の間に、帯域幅の割り当てに関する補足的情報を送ることができる。帯域幅の割り当てに関する補足的情報は、第１のＲｘステップの間に受諾し、且つ第１のＲｘステップの後に譲歩しなかったアクセス端末へのみ、第２のＴｘステップの間にアクセス・ルータによって送られる。

１つの実施形態において、ＲＥＱのユニキャスト部分は、アクセス端末に関するバッファ・サイズと、基地局に関するユーザのスケジューリング情報とを含みうる。

１つの実施形態では、ＲＥＱ信号のブロードキャスト部分は、干渉通知と、ＲＥＱ信号を送った各ノードを識別する送り側識別子を含みうる。送信要求信号のブロードキャスト部分は、ＲＥＱ信号を受諾するか、あるいは拒否するかを決定するために、Ｒｘステップの間に応答するノードによって使用されるＱｏＳ重みを更に含みうる。

スロットに関する複数のノード間でのスケジューリングのためのシステムが開示され、ここで複数のノードは、ワイヤレス・ネットワークを通じて接続されて、アクセス・ルータ及び１つ又は複数のアクセス端末を含む。システムは、第１のシーケンスに続く第２のシーケンスのステップを実行するように構成され、各シーケンスは、Ｔｘステップに続くＲｘステップを含む。処理システムは、Ｔｘステップの間に、ユニキャスト部分及びブロードキャスト部分を含み、また１つ又は複数のノードから残りのノードへの送信要求を含むＲＥＱ信号を送るように構成される。処理システムは、Ｒｘステップの間に、残りのノードから、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否を示す確認信号を送るように構成される。

スロットのアップリンク・モードにおいて、処理システムは、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否のインジケーションに加えて、捕捉的情報を、Ｒｘステップの間に応答するノードから送るために、ＲＥＱ信号のユニキャスト部分を使用するように構成される。補足的情報は、データを送信するようにスケジュールされるノードのために、アクセス・ルータによって行なわれる帯域幅の割り当てに関する情報を含みうる。

処理システムは、第１のＲｘステップの間に受諾し、且つ第１のＲｘステップの間に譲歩しなかったアクセス端末へのみ、第２のＴｘステップの間に帯域幅の割り当てに関する情報をアクセス・ルータから送るように構成されうる。

処理システムは、第２のＴｘステップの間に、常にアクセル・ルータから送信するように構成され、また、第１のＴｘステップの間に、常にアクセス端末から送信するように構成されうる。

コンピュータ可読媒体は、プロセッサのためのコンピュータ可読命令をその中に記憶されうる。これらの命令は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、スロットのＰＰＡステージの間、第２のシーケンスのステップによって後続される第１のシーケンスのステップを実行することを行なわせることができる。各シーケンスは、その間にＲＥＱ信号の受諾又は拒否を示す確認信号が送られるＲｘステップによって後続される、その間に送信要求を含むＲＥＱ信号が送られるＴｘステップを含み、ＲＥＱ信号は、ユニキャスト部分及びブロードキャスト部分を含む。

この命令は、プロセッサに、ＲＥＱ信号の受諾又は拒否のインジケーションに加えて、ＲＥＱ信号のユニキャスト部分の間に捕捉的情報を送ることを更に行なわせることができる。補足的情報は、スロットの間にデータを送信するようにスケジュールされるノードに関する帯域幅の割り当てに関連する情報を含みうる。

ここに説明された現在好ましい実施形態への様々な変更及び修正が、当業者にとって明白になるであろうことが留意されるべきである。そのような変更及び修正は、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、且つ付随する利点を縮小することなく行なわれることができる。

論じられたコンポーネント、ステップ、特徴、オブジェクト、利益及び利点は、単に例示的であるにすぎない。それらの何れも、またそれらに関連する議論も、何れの方法で保護の範囲を限定するようには意図されない。数多くの他の実施形態がまた意図され、より少数の、追加の、及び／又は異なる、コンポーネント、ステップ、特徴、オブジェクト、利益及び利点を有する実施形態が含まれる。コンポーネント及びステップはまた、別の仕方で順序付けられあるいは配列されうる。

「〜する手段」という語句は、請求項で使用されるときに、説明された対応する構造及びマテリアル（material）、またそれらと同等であるものを包含する。同様に、「〜するステップ」という語句は、請求項で使用されるときに、説明された対応する動作及びそれらと同等であるものを包含する。これらの語句の不在は、請求項が、何れの対応する構造、マテリアル、又は動作あるいはそれらと同等であるものに限定されないことを意味する。

述べられた又は例示された何れのものも、任意のコンポーネント、ステップ、特徴、オブジェクト、利益、利点、又は同等であるものを、それが特許請求の範囲内で記載されているかどうかに関わらず、公衆に放棄されるようには意図されない。

要するに、保護の範囲は、ここで後続する特許請求の範囲のみで限定される。この範囲は、特許請求の範囲において使用される文言と合理的に一致するように幅広くあり、また構造的及び機能的に同等であるもの全てを包含するように意図される。上記に説明された１つ又は複数の方法は、処理システムを用いて実施されうる。本開示における方法は、何れの特定のプログラミング言語とも参照して記述されていない。様々なプログラミング言語が、本開示の教示を実施するために使用されうることが理解されるであろう。

この処理システムは、コンピュータに記憶されたコンピュータ・プログラムによって、選択的に構成される及び／又は作動させることができる。そのようなコンピュータ・プログラムは、限定されないが、フロッピー（登録商標）・ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクト・ディスクＲＯＭ）、及び光磁気ディスクを含む任意のタイプのディスク、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラム可能ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去可能ＲＯＭ）、磁気又は光カード、あるいは電子命令を記憶するために適切な任意のタイプの媒体含む、任意のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されうる。ここに示された方法及びシステムは、本質的に任意の特定のコンピュータ、プロセッサ、あるいは他の装置と関連していない。様々な汎用システムが、ここでの教示に従って、異なるコンピュータ・プログラムと共に使用されうる。本開示において説明された任意の方法及びシステムが、汎用プロセッサ、グラフィック・プロセッサをプログラミングすることによって、あるいはハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせによって、ハードワイヤード回路構成において実施されうる。

Claims (29)

1. ルータと１つ又は複数のアクセス端末とを含む、複数のノードを有するワイヤレス・ネットワークにおいてシグナリングする方法であって、
   ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定することと、
   前記データ・スロットの前記指定を示すために、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末へ信号を送ることと、
   を備え、前記ダウンリンク・スロットは、前記アクセス端末への前記アクセス・ルータによるデータ送信に適応し、前記アップリンク・スロットは、前記アクセス端末からのデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応する、
   方法。
2. 前記データ・スロットがダウンリンクとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末へＲＥＱ（送信要求）メッセージを送り、前記データ・スロットがアップリンクとして指定された場合、複数のアクセス端末からの１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信する、
   動作をさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. ダウンリンク・スロット及びアップリンク・スロットのうちの１つとして前記データ・スロットを指定する前記動作は、
   １つ又は複数の前記アクセス端末から受信したＲＥＱメッセージに含まれるＱｏＳ（サービス品質）要求に関する情報、
   １つ又は複数の前記アクセス端末から受信したバッファ・レベルに関する情報、
   のうちの少なくとも１つを評価することによって、データ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定すること、
   を備える、請求項１に記載の方法。
4. ダウンリンク・スロット及びアップリンク・スロットのうちの１つとして前記データ・スロットを指定する前記動作は、
   前記ワイヤレス・ネットワークにおけるＲＦ（無線周波数）状態、
   前記ワイヤレス・ネットワークにおける最近のデータ送信レート、
   ダウンリンク・スロット対アップリンク・スロットの最近の割合、
   のうちの少なくとも１つを評価することによって、データ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定すること、
   を備える、請求項１に記載の方法。
5. 前記アクセス・ルータが、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定された前記データ・スロットにすぐに先行するデータ・スロットの間の受信したデータかそれとも送信したデータかを評価することによって前記信号をいつどこに送るかを決定する動作さらに備える、
   請求項１に記載の方法。
6. 前記アクセス・ルータは、前記データ・スロットが少なくとも１つのアクセス端末からのデータ・スロットのためにＲＥＱの有無に基づいて、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定する動作をさらに備える、
   請求項１に記載の方法。
7. 前記アクセス・ルータが十分な信頼性をもって１つ又は複数のアクセス端末からデータを受信できるかどうかを決定するためにＲＦ状態を使用する動作を更に備える、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記アクセス・ルータは、前記アクセス・ルータが高い干渉により確実に受信できないとの決定に基づいて、ダウンリンクになる前記スロット指定を決定する動作を更に備える、
   請求項１に記載の方法。
9. 前記アクセス・ルータから前記アクセス端末への前記信号は、ダウンリンク・スロット及びアップリンク・スロットのうちの１つとして指定された前記データ・スロットに先行するデータ・データスロットの間に送られる、
   請求項１に記載の方法。
10. 前記アクセス・ルータから前記アクセス端末への前記信号は、明示的なスロット指定信号である、
    請求項１に記載の方法。
11. 少なくとも１つのアクセス端末からの要求に対する応答の代わりとして、ＲＥＱ信号を送ることにより前記アクセス・ルータが暗黙的に前記スロット指定を伝達する、
    請求項９に記載の方法。
12. 前記ワイヤレス・ネットワークは、無計画のユーザ配置可能ネットワークである、
    請求項１に記載の方法。
13. 前記ワイヤレス・ネットワークは、ピアツーピア・ネットワークである、
    請求項１に記載の方法。
14. 前記アクセス・ルータは、インフラストラクチャ・モードで機能する、
    請求項１に記載の方法。
15. アクセス・ルータと１つ又は複数のアクセス端末とを有するワイヤレス・ネットワークにおいて競合を管理する方法であって、
    前記アクセス・ルータが、次のデータ・スロットのために、ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして前記データ・スロットを指定することによって、前記アクセス・ルータと前記アクセス端末との間のデータ送信の方向を決定することと、
    前記アクセス・ルータが、前記次のデータ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されたかどうか示すために前記アクセス端末に信号を送ることと、
    を備える、方法。
16. 処理システムを備える、アクセス・ルータと前記基地局に接続可能なアクセス端末とを含むワイヤレス・ネットワークにおいて競合を管理するシステムであって、
    前記処理システムは、
    前記アクセス・ルータが前記アクセス端末へのデータ送信に適応するダウンリンク・スロット及び前記アクセス端末からデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応するアップリンク・スロットのうちの１つとしてデータ・スロットを指定し、
    前記データ・スロットの前記指定を示すために前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に信号を送る、
    ように構成される、システム。
17. 前記処理システムは、
    前記データ・スロットがダウンリンク・スロットとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に送信要求ＲＥＱを送り、前記データ・スロットがアップリンク・スロットとして指定された場合、複数のアクセス端末から１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信する、
    ようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
18. 前記処理システムは、
    前記データ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきか決定するために１つ又は複数の前記アクセス端末から受信したＲＥＱメッセージに含まれる情報を評価する
    ようにさらに構成され、前記ＲＥＱに含まれる前記情報は、
    バッファ・レベル、
    ＱｏＳ要求
    のうちの少なくとも１つに関連する、請求項１６に記載のシステム。
19. 前記処理システムは、
    前記ワイヤレス・ネットワークにおけるＲＦ（無線周波数）状態、
    前記ワイヤレス・ネットワークにおける最近のデータ送信レート、
    ダウンリンク・スロット対アップリンク・スロットの最近の割合、
    のうちの少なくとも１つを評価することによって、データ・スロットがダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとして指定されるべきかを決定する、
    ようにさらに構成される、請求項１６に記載のシステム。
20. 基地局と、
    ワイヤレス・ネットワークを通じて前記アクセス・ルータに接続可能な複数のアクセス端末と、
    処理システムを備え、
    前記処理システムは、
    前記アクセス・ルータが前記アクセス端末へのデータ送信に適応するダウンリンク・スロット及び前記アクセス端末からのデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応するアップリンク・スロットのうちの１つとしてデータ・スロットを指定し、
    前記データ・スロットの前記指定を示すために前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に信号を送り、
    前記データ・スロットがダウンリンク・スロットとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に送信要求ＲＥＱを送り、前記データ・スロットがアップリンク・スロットとして指定された場合、複数のアクセス端末から１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信する、
    ように構成される、通信システム。
21. 処理システムを備える、ワイヤレス・ネットワークを通じて複数のアクセス端末に接続可能なアクセス・ルータであって、
    前記処理システムは、
    前記アクセス・ルータが前記アクセス端末へのデータ送信に適応するダウンリンク・スロット及び前記アクセス端末からのデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応するアップリンク・スロットのうちの１つとしてデータ・スロットを指定し、
    前記データ・スロットの前記指定を示すために前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に信号を送る、
    前記データ・スロットがダウンリンク・スロットとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末に送信要求ＲＥＱを送り、前記データ・スロットがアップリンク・スロットとして指定された場合、複数のアクセス端末から１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信する、
    ように構成される、通信システム。
22. アクセス・ルータと前記基地局に接続可能な複数のアクセス端末とを有するワイヤレス・ネットワークにおいて接続を管理する装置であって、
    ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定するための手段と、
    前記データ・スロットの前記指定を示すために、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末へ信号を送るための手段と、
    を備え、前記ダウンリンク・スロットは、前記アクセス端末への前記アクセス・ルータによるデータ送信に適応し、前記アップリンク・スロットは、前記アクセス端末からのデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応する、
    装置。
23. 前記データ・スロットがダウンリンクとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末へＲＥＱ（送信要求）メッセージを送る手段と、
    前記データ・スロットがアップリンクとして指定された場合、複数のアクセス端末からの１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信する手段と、
    をさらに備える、請求２２に記載の装置。
24. プロセッサのためのコンピュータ可読命令をその中に記憶するコンピュータ可読媒体であって、前記プロセッサによって実行されるときに、前記命令は、前記プロセッサに、
    ダウンリンク・スロット又はアップリンク・スロットとしてデータ・スロットを指定することと、
    前記データ・スロットの前記指定を示すために、アクセス・ルータから１つ又は複数の前記アクセス端末へ信号を送ることと、
    を行なわせ、前記ダウンリンク・スロットは、前記アクセス端末への前記アクセス・ルータによるデータ送信に適応し、前記アップリンク・スロットは、前記アクセス端末からのデータを前記アクセス・ルータで受信することに適応する、
    コンピュータ可読媒体。
25. 前記命令は、前記プロセッサに、
    前記データ・スロットがダウンリンクとして指定された場合、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末へＲＥＱ（送信要求）メッセージを送り、前記データ・スロットがアップリンクとして指定された場合、複数のアクセス端末からの１つ又は複数のＲＥＱを前記アクセス・ルータで受信すること、
    をさらに行なわせる、請求項２４に記載のコンピュータ可読媒体。
26. 前記データ・スロットは、
    前記ノードによってデータの送信をスケジュールするプレ・プリアンブル・ステージと、
    前記アクセス・ルータと前記アクセス端末との間の前記データ送信のレートを予測するためのプリアンブル・ステージと、
    前記アクセス・ルータと前記アクセス端末との間のデータを通信するためのデータ部分と、
    肯定応答データ送信又は受信のための肯定応答ステージと、
    を備え、前記アクセス・ルータから前記アクセス端末への前記信号は、前記データ・スロットの前記プレ・プリアンブル・ステージの前に送られる、
    請求項１に記載の方法。
27. 前記データ・スロットの前記プレ・プリアンブル・ステージは、送信ステップ及び受信ステップの交互のシーケンスを含み、
    前記プレ・プリアンブル・ステージにおける前記送信ステップは、ＲＥＱメッセージを送る前記アクセス端末によって使用可能であり、且つデータを送信する１つ又は複数の前記アクセス端末を選択する制御信号を送る前記アクセス・ルータによって使用可能であり、
    前記プレ・プリアンブル・ステージにおける前記受信ステップは、ＲＥＱメッセージを確認することと、前記データ・スロットの前記データ部分の間に送信することから干渉ノードをブロックすることと、うちの１つのために前記ノードによって使用可能である、
    請求項２６に記載の方法。
28. 前記アクセス・ルータから前記アクセス端末への前記信号は、個々の制御チャネル上で送られる、
    請求項２７に記載の方法。
29. 前記個々の制御チャネルは、ダウンリンク・スロット及びアップリンク・スロットのうちの１つとして指定された前記データ・スロットに先行してデータ・スロットの前記プレ・プリアンブル・ステージにおける前記送信ステップのうちの１つである、
    請求項２８に記載の方法。

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