JP2013219817A - 指向性を有する分散型無線ネットワークにおけるビーコン送信方法、装置およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】ビーコン生成方法を提供する。
【解決手段】方法は、無線通信デバイスの指向性ビーコン送信特徴に少なくとも基づく遅延時間を構築してよい。そして、分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり遅延時間の長さを有する期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されたかを判断してよい。この期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されない場合、この期間の終了とともに1以上の指向性ビーコン送信を送信することができる。
【選択図】図1A
【解決手段】方法は、無線通信デバイスの指向性ビーコン送信特徴に少なくとも基づく遅延時間を構築してよい。そして、分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり遅延時間の長さを有する期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されたかを判断してよい。この期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されない場合、この期間の終了とともに1以上の指向性ビーコン送信を送信することができる。
【選択図】図1A
Description
モバイル、パーソナル、およびハンドヘルドデバイスが増加の一途を辿っている昨今では、ピアツーピア(P2P)の利用も急増している。P2Pモデルは、任意のステーション(STA)が潜在的に任意のその他のSTAに対して無線通信を、この無線通信をアクセスポイント(AP)等の特殊なステーションを介さずに直接送ることができる、という特徴を有する。
これらのP2P利用をサポートするためには、媒体アクセス制御(MAC)層の幾つかのネットワークアーキテクチャを利用することができる。例えば、インフラストラクチャベーシックサービスセット(BSS)またはパーソナルBSS(PBSS)等の集中型アーキテクチャは、これらの直接P2Pリンクをセットアップするために、APおよびPCPといった中央ネットワークコーディネータをそれぞれ利用することができる。これらアーキテクチャはIEEE(アイ・トリプル・イー)802.11無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)規格に定義されている。
IEEE802.11WLAN規格で提供される別の方法に、独立BSS(IBSS)と称されるものがある。この方法では分散型アーキテクチャが提供されており、これには中央コーディネータが存在しない。従ってIBSSでは、いずれのSTAも他のSTAと直接通信することができる。
集中型または分散型のうちいずれのアーキテクチャを選択するかについては、以下が示唆を与えてくれる。IEEE802.11が提供する集中型アーキテクチャでは、中央コーディネータのみがネットワーク内の全てのSTAを同期させるためのビーコンフレームを送信する。しかしIEEE802.11が提供する分散型アーキテクチャでは、いずれのSTAもがビーコンフレームを送信することができる。
ミリ波(例えば60ギガヘルツ)のネットワークに対する関心が高まってきている。この種類のネットワークは、ビームフォーミングされた(指向性の)送信を多用する傾向にある。しかし、指向性送信を利用すると、ビーコン送信が難しくなる。例えばSTAは、特定のビーコンを一回だけ送信するのではなくて、STAの送信範囲全体を網羅するために、ビーコンを複数の指向性送信として繰り返し送信する必要が出てくるだろう。
図面では、同様の参照番号が同一の、機能的に類似している、および/または、構造的に類似している部材を示す。その部材が最初に出てきた図面を、参照番号の左端の桁(1または複数)で示している。本発明は、以下に簡単に説明する添付図面を参照して記載される。
実施形態はビーコン生成技術を提供する。例えば、ある実施形態では、無線通信デバイスの指向性ビーコン送信特性に少なくとも基づいて遅延時間を構築する。そして、実施形態では、ビーコン送信が一定の期間中に遠隔デバイスから受信されたかを判断する。この期間は、分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり遅延時間の長さを有する。ビーコン送信がこの期間に遠隔デバイスから受信されない場合、この期間の終了とともに1以上の指向性ビーコン送信を送信することができる。
本明細書全体において、「一実施形態」「1つの実施形態」といった言い回しは、その実施形態との関連で記載された特定の特徴、構造、または特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれることを示している。従って、「一実施形態では」「1つの実施形態においては」といった言い回しは本明細書の随所でみられるものの、これらは必ずしも全てが同じ実施形態のことを示しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性は、1以上の実施形態において適宜組み合わせることができる。
ここで記載される技術は、様々な種類のネットワークで利用可能である。このようなネットワークの例としては、ブルートゥースネットワーク等のIEEE802.15無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN)が挙げられる。さらに、これら技術は、IEEE802.11無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)およびWiGigネットワークでも利用することができる。WiGigネットワークは、無線ギガビットアライアンス(例えばバージョン1.0のWiGig仕様等)により定義される60GHzのネットワークである。さらなるネットワークの例には、WiMAXネットワーク等のIEEE802.16の無線メトロポリタンエリアネットワーク(WMAN)が含まれる。WiMAXネットワークは、ビームフォーミング機能によって指向性送信をサポートしている。さらに、ここに記載する技術は、ミリ波(例えば60GHz)のネットワークにも利用可能である。記載してきたネットワークは例示であり限定を意図しない。従ってここに記載する技術は、他の種類のネットワークに利用することもできる。
上述したように、集中型アーキテクチャでは、中央コーディネータがビーコンフレームを送信する。しかし分散型アーキテクチャでは、個々のSTAがビーコンフレームを送信することができる。例えば、IEEE802.11のIBSSでは、あるSTAは、先ず別のSTAからビーコンフレームを受け取っていない場合には、一定のビーコン間隔(BI)における特定の時間にビーコンフレームを送信する。しかしこのSTAがBIにおいて先ず別のSTAからビーコンフレームを受け取った場合には、このSTAは、自身がそのビーコン間隔において計画していたビーコン送信をキャンセルする。
これらの特徴の例が図1Aおよび図1Bに示されている。特に図1Aは、中央コーディネータデバイス102(例えばPCP/AP)が繰り返しのビーコン間隔(BI)中にビーコン送信103a−cを送信する集中型ネットワーク方法を示している。これに対して、図1Bは、様々なSTA(STA104a−c)がそれぞれ繰り返しのビーコン間隔(BI)中にビーコン送信105a−cを繰り返し送信する分散型ネットワーク方法を示している。
上述したように、指向性送信を利用するネットワーク(例えばmm波または60GHzのネットワーク)においては、STAは、STAの送信範囲全体を網羅するために、ビーコン送信を複数回繰り返す必要がある。図2は、この繰り返しの一例を示す。特に図2は、STA202が、指向性のセクターS1−S6でそれぞれビーコン送信204a−fを繰り返している様子を示している。さらに本図は、これら送信がセクターS1−S6で時計回りの順番で送信されている様子を示している。しかし図2は例示であり限定ではない。従って、実施形態はセクターを利用する点にも、例示されている順番にも限定されない。実際には、任意の種類の送信パターンを(任意の品質および/または任意の組み合わせで)利用することができる。さらにこれら送信パターン間で任意の順番を利用することができる。
概して、これらビーコン送信を繰り返すプロシージャを利用するネットワークでは集中型アーキテクチャを採用するとシンプルであると考えられている。上述したように、このような集中型アーキテクチャでは、中央コントローラデバイス(PCP/AP)のみがビーコン送信を送信することができる。従ってこれまでの60GHz開発では、シンプルな性質を保つために集中型ネットワークアーキテクチャが主眼に置かれていた。
しかし、一定の程度のシンプルさを提供できるとはいうものの、集中型アーキテクチャも欠点を有する。例えば、集中型アーキテクチャでは、単一のSTAがネットワークをコーディネートして、ビーコンを送信せねばならない。この機能を提供することは難しい。例えば、数多くの60GHzを利用するシナリオにおいて、電池を利用するSTAを利用するP2P通信が必要となる。従ってこのシナリオでは、単一のSTAにとってこのコーディネートの任務を果たすために必要とするエネルギー需要は非常な負担である。
従って、分散型アーキテクチャ(IBSS等)を、ビームフォーミング通信環境でも動作可能なように向上させてほしいという要望がある。しかし、これには、ビーコン送信に伴う課題がある。具体的には、既存の分散型ビーコン送信規則を利用すると(以下の記載を参照のこと)、同じビーコン間隔内で複数のSTAがビーコンを送信してしまう。これは送信の指向性のために、STA同士が互いのビーコンを検知することができないことに起因している。
一例としては、IEEE802.11 IBSS仕様では、STAは、特定のビーコン間隔内で自身のビーコン送信をランダムな遅延時間で遅らせる。このランダムな遅延時間は、ゼロから、範囲最大値=2×aCWmin×aSlotTime(数1)で表される最大値の範囲で均一に分散されている。
数1では、aCWminは、最小コンテンション窓の整数値(例えば31)であり、aSlotTimeは、マイクロ秒(例えばIEEE802.11aでは9μsec)のオーダである。この結果、IEEE802.11aネットワークでは、STAは、自身のビーコンの送信を平均279μsec遅延することになる(そのビーコン間隔中に別のSTAからビーコンを送信していない場合に)。
しかし60GHzのネットワークでは、このビーコン送信規則が機能しない。これは、STAが、複数の指向性ビーコン送信を送信することに起因している(例えば、ある例示的な実装例では64個もの指向性ビーコン送信が送信される)。この結果、これら既存の技術では、単一のSTAのビーコンのみを各ビーコン間隔中に送る、と徹底することができない。
従って、ビーコン送信の時間をスロットタイムのパラメータの長さ(例えばIEEE802.11aネットワークのaSlotTimeパラメータ等)に基づいて決定することには欠点がある。実施形態では、この欠点を克服することのできる分散型ネットワークアーキテクチャのためのビーコン生成技術が提供される。例えば、実施形態では、ビーコン時間(BT)に基づくミリ波のIBSSビーコン生成プロシージャが提供される。
これら技術は、ビームフォーミングされた通信を利用するネットワークで利用することができる。このネットワークの例を図3に示す。具体的には図3は例示的な処理環境300を示す。この環境は、複数のピアデバイス(STAとも称される)302a−dを含んでいる。図3は4つのSTAを示しているが、実施形態では、任意の数のSTAを含むネットワークまたは環境に関していてよい。
デバイス302a−dがともに分散型ネットワーク304に参加している。実施形態では、分散型ネットワーク304はIBSSであってよい。さらにデバイス302a−dは、互いに通信するときに指向性の無線送信を利用することができる。一例として、図3では、デバイス302bが指向性の送信320a−fを送信している。これら送信は、ミリ波(たとえば60GHz)信号を含んでよい。さらに指向性の送信320a−fは、単一のビーコンまたは単一のデータシーケンスを搬送することができる。しかし実施形態はこれに限定はされない。例えば指向性の送信320a−fは、1以上のビーコンまたはデータシーケンスの任意の組み合わせを搬送することができる。
上述したように、実施形態は、ビーコン時間(BT)に基づくビーコン生成プロシージャを提供することができる。BTは、STA(例えばミリ波STA)が自身の複数の指向性のビーコン送信を送信する時間である。例えば、BTは、特定のBIにおいてSTAの第1の指向性(例えばmm波)のビーコン送信が開始されてから、同じBIにおいてSTAの最後の指向性のビーコン送信が終了するまでの間の時間間隔である。
図4にビーコン時間の一例を示す。具体的には、図4は、STA401が送信する一連の指向性ビーコン送信402a−nを示している。図4に示すように、最初のビーコン送信402aが開始されてから、最後のビーコン送信402nが終了するまでの間として、1つのBTが定義されている。
従って実施形態では、ビーコン送信を予定するときにSTAの複数の指向性ビーコン送信を考慮に入れることができる。これには、BT_Lengthと称される時間パラメータの決定を含まれてよい。BT_Lengthは様々な方法で生成されてよい。例えばBT_Lengthは、STAが送信可能な指向性ビーコン送信の最大数に基づいて決定することができる。この代わりにまたはこれに加えて、BT_Lengthは、STAが次のBT中に送信するビーコン送信数に基づいて決定されてもよい。BT_Lengthの生成の詳細の例を以下で説明する。
BT_Lengthに基づいて、STAが自身の複数の指向性ビーコン送信を送信可能なときを指定する遅延時間を決定することができる。この遅延時間は、ゼロから、範囲最大値=2×aCWminMMwaveIBSS×BT_Length(数2)で表される最大値の範囲で(均一に)分散されるように、ランダムに生成することができる。
数2では、aCWminMMwaveIBSSは、最小コンテンション窓の整数値である。しかし実施形態はこの例に限定はされない。
上述したように、BT_Lengthは、STAが送信可能な指向性ビーコン送信の最大数に基づいて決定されてよい。この方法は、最悪のシナリオにも対応している。例えば、BT_Lengthは、BT_Length=MaxDirTransmissions×(B_Time+SBIFS)(数3)として計算することができる。
数3では、MaxDirTransmissionsは、STAの指向性ビーコン送信の最大数(例えばそのアンテナ部材の数)であり、B_Timeは、各指向性ビーコン送信にかかる期間であり、SBIFSは、利用されるフレーム間隔時間である。
上述したように、遅延時間は、ゼロから数2で表される最大値の範囲で、ランダムに分散することができる。BT_Lengthを数3に従って決定する場合には、802.11aにおけるIBSS同様の動作が生じうる。これは、長期間でみた場合には各STAが同じ数のビーコンを送信するので、例えばBT中のエネルギー消費量の観点からは公平性が達成される、ということに起因している。
しかし、数3によるBT_Lengthの決定方法(IEEE802.11aパラメータを利用する場合)における不都合な点は、許容できないほど遅延時間が長くなることが多い点である。例えばB_Time=80μsec(25Mbpsで250バイト)、MaxDirTransmissions=64、SBIFS=0、aCWminMMwaveIBSS=31である場合、STAの平均遅延時間は159ミリ秒になる。
上述したように、BT_Lengthは、STAが次のBT中に送信するビーコン送信数に基づいて決定されてよい。従って、最大送信数(例えば指向性のアンテナの数)はこの方法では考慮されない。つまり、あるSTAが4つの指向性ビーコンを次のBTで送信することを予定している場合(有しているアンテナ部材の数に関らず)、(この方法では)自身のBT_Lengthは、BT_Length=PlannedDirTransmissions×(B_Time+SBIFS)(数4)で計算することができる。
数4では、PlannedDirTransmissionsは、STAが次のBTに予定する指向性ビーコン送信の数であり、B_Timeは、各指向性ビーコン送信にかかる期間であり、SBIFは、利用されるフレーム間隔時間である。
数4の方法(例えばB_Time=80μsec、PlannedDirTransmissions=4、SBIF=0、および、aCWminMMwaveIBSS=31である場合)に導き出される平均遅延時間は9.92ミリ秒となる。
従って、数4のBT_Length決定方法では、数3の方法よりも10倍あるいはそれ以上も効率的でありうる。しかし数3の方法と比べて、数4の方法では、IEEE802.11aにおけるIBSSと同じ動作は生成されない。つまり、あるBTにおいて少ない数の送信を行うSTAが最初にビーコンを送信する確率が高いので、エネルギー消費の観点からの公平性が同じレベルではなくなる。従って、あるBTにおいて4つのビーコンを送信するSTAが、殆どいつも、例えば32個のビーコンを送信するSTAの前にビーコンを送信する、ということになってしまう。
数2に表したように、実施形態では、遅延時間を、ある範囲内で分散されるようにランダムに生成する。この範囲は、最小コンテンション窓パラメータであるaCWminMMwaveIBSSに基づいている。実施形態では、このパラメータは、IEEE802.11aネットワークで利用されているaCWminパラメータ(31)と等しくてよい。しかし、この値は、かなり長い(例えば10ミリ秒)平均遅延時間を導き出してしまうことがありうる。
IEEE802.11aは、ビーコン生成および媒体アクセス両方について、同じ最小コンテンション窓の値を利用している(例えばデータ送信等の目的で)。しかし、実施形態では、ビーコン送信には異なる最小コンテンション窓の値(aCWminMMwaveIBSS)を利用することもできる。実施形態では、ビーコン生成のための最小コンテンション窓の値(aCWminMMwave IBSS)は、媒体アクセス(aCWmin)に利用される最小コンテンション窓より小さくてよい。実施形態では、aCWminMMwaveおよびaCWminが互いに等しい値(例えば31)であってもよい。または、aCWminMMwaveおよびaCWminが互いに異なる値であってもよい。例えば、aCWminMMwaveがaCWminの約1/6であってよい(例えばaCWmin=31、aCWminMMwave=5)。しかし実施形態はこれらの値または比率に限定はされない。
ビーコン生成および媒体アクセスに対して異なる最小コンテンション窓の値を利用することにより、ミリ波のIBSSの遅延時間を顕著に低減させることができる(例えば、数ミリ秒まで、または、積極的な方法が望ましい場合には数マイクロ秒まで)。さらに、この方法は性能に対する悪影響がない。これは、ビームフォーミングされる送信により、ミリ波のネットワークでは公平性が重要な懸案とならないからである。さらに、ミリ波のネットワークでは主に時分割アクセスが利用される場合が多い。さらに、ミリ波で利用されるデバイス数は通常の場合比較的少ない(従って、衝突率が低くなる)。
図5は、論理フローの一実施形態を示す。具体的には、図5は、ここで説明する1以上の実施形態が実行する処理を表しうる論理フロー500を示している。これらの処理は、ミリ波のIBSSにおける無線デバイス(STA)のコンテキストから記載されている。しかし実施形態はこのコンテキストに限定はされない。図5は特定のシーケンスを示しているが、他のシーケンスを利用してもよい。さらに、図示した処理は、様々な並列的および/または連続的な組み合わせで実行することができる。
ブロック502で、STAは、ビーコン間隔のランダムな遅延時間を構築する。このランダムな遅延時間は、ゼロから最大値の範囲で(均一に)分配される。最大値の範囲は、上述した数2に従って計算することができる。従って最大値の範囲は、パラメータB_Timeに基づいて決定されてよい。上述したように、B_Timeは、様々な方法で生成することができる。
ある方法では、B_Timeは、STAがとりうる指向性ビーコン送信の最大数に基づいて決定される。例えば、B_Timeは、上述した数3に基づいて決定することができる。別の方法では、B_Timeは、次のビーコンでSTAが送信を予定する指向性の送信の数に基づいて決定される。例えばB_Timeは、上述した数4に基づいて決定することができる。
ブロック504で、ビーコン間隔が始まる。IEEE802.11ネットワークのコンテキストでは、これはターゲットビーコン送信時刻(TBTT)に生じる。これに基づいて、ブロック506で、ミリ波のIBSSのSTAが、全ての未完了の非ミリ波のビーコン送信についてバックオフタイマ(1または複数)を減らすのを一時停止する。
STAは、ブロック508でランダムな遅延時間分待つ。これは、ブロック502で構築された遅延時間に設定されたカウンタをSTAが減らすことを含む。
ブロック510で、STAは、ランダムな遅延時間が経つ前にネットワークの別のSTA(例えば、STAがそのメンバーである同じIBSS内の別のSTA)からビーコンフレームを受信したかを判断する。受信していない場合には、処理はブロック512へと進む。このブロックでは、STAは、自身のミリ波のビーコンフレームを1以上の指向性の送信の形態で送信する。
一方でブロック510でSTAがランダムな遅延時間が経つ前にビーコンフレームを受信したと判断する場合には、処理はブロック514に進む。このブロックでは、STAは、全てのビーコン送信の計画を、次のビーコン間隔(例えば次のTBTT)まで遅らせる。従って図5ではブロック514の後に処理がブロック502に戻ってよいことが示されている。
図6は、無線デバイス(例えばSTA)に含まれうる実装例600を示す。図6では、実装例600は、アンテナモジュール602、トランシーバモジュール604、ホストモジュール606、およびビーコン生成モジュール607を含んでよい。これらの部材はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせとして実装可能である。
アンテナモジュール602は、遠隔デバイスとの間の無線信号の交換を可能とする。さらにアンテナモジュール602は、1以上の指向性の放射パターンによって無線信号を送信することができる。アンテナモジュール602は、複数のアンテナおよび/または複数の放射部材(例えばフェーズドアレイ放射部材)を含んでよい。アンテナモジュール602の実装例の詳細に関しては図7を参照しながら後述する。
図6ではトランシーバモジュール604が、トランシーバ部608、レシーバ部610、制御モジュール612、および指向性制御モジュール616を含む。これら部材はハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせによる実装が可能である。
トランシーバモジュール604は、アンテナモジュール602とホストモジュール606との間のインタフェースを提供する。例えば、トランシーバモジュール604内のトランスミッタ部608がシンボル620をホストモジュール606から受け取り、アンテナモジュール602からの無線送信用の対応する信号622を生成する。これには、変調、増幅、および/またはフィルタリングといった処理が含まれる。しかし他の処理を利用することもできる。
他方で、トランシーバモジュール604内のレシーバ部610は、アンテナモジュール602が受信した信号624を取得して、対応するシンボル626を生成する。そしてレシーバ部610が、このシンボル626をホストモジュール606およびビーコン生成モジュール607に提供する。このシンボル626の生成は、(これらに限定はされないが)復調、増幅、および/またはフィルタリングといった処理が含まれてよい。
ホストモジュール606とトランシーバモジュール604との間で交換されるシンボルは、1以上のプロトコルおよび/または1以上のユーザアプリケーションに関するメッセージまたは情報を形成することができる。従ってホストモジュール606は、これらプロトコルおよび/またはユーザアプリケーションに対応する処理を実行することができる。プロトコルの例には、様々な媒体アクセス、ネットワーク、トランスポートおよび/またはセッション層プロトコルが含まれる。ユーザアプリケーションの例には、電話通信、メッセージング、電子メール、ウェブ閲覧、コンテンツ(例えばビデオおよびオーディオ)配信/受信等が含まれる。
例えば非ビーコントラフィック(例えばデータ)を送信するときには、ホストモジュール606は、遅延時間またはバックオフ間隔を利用する媒体アクセス技術を実行することができる。これらの時間または間隔は、少なくとも最小コンテンション窓の値に基づいて決定されてよい。本明細書では、この最小コンテンション窓の値(例えばaCWmin)は、ビーコン送信で利用される最小コンテンション窓(例えばaCWminMMwaveIBSS)とは異なっていてよい。しかし実施形態はこの構成に限定はされない。
加えて、ホストモジュール606は、制御情報640をトランシーバモジュール604との間で交換することができる。この制御情報は、トランシーバモジュール604の処理およびステータスに関するものであってよい。例えば制御情報640は、ホストモジュール606がトランシーバモジュール604に対して送信する指示を含んでよい。この指示によって、トランシーバモジュール604の処理パラメータ/特徴を構築することができる。さらに制御情報640は、ホストモジュール606がトランシーバモジュール604から受信するデータ(例えば処理ステータス情報)を含んでもよい。
上述したように、トランスミッタ部608は、シンボル620から信号622を生成して、レシーバ部610は、受信した信号624からシンボル626を生成する。この機能を提供するために、トランスミッタ部608およびレシーバ部610は各々が、変調器、復調器、増幅器、フィルタ、バッファ、アップコンバータ、および/または、ダウンコンバータ等の様々なコンポーネントを含んでよい。これらコンポーネントは、ハードウェア(例えばエレクトロニクス)、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせで実装可能である。
信号622および624は、様々なフォーマットであってよい。例えばこれら信号は、IEEE802.11、IEEE802.15、WiGig、および/または、IEEE802.16ネットワークにおける送信用にフォーマッティングされてよい。しかし実施形態はこれら例示的なネットワークにおける利用に限定はされない。
制御モジュール612は、トランシーバモジュール604の様々な処理を制御統括する。例えば制御モジュール612は、トランスミッタ部608およびレシーバ部610の処理の特徴を構築することができる。これら特徴には(これらに限定はされないが)、タイミング、増幅、変調/復調等の特性が含まれてよい。図6に示すように、これら特徴の構築は、指示628および630に実装され、それぞれトランスミッタ部608およびレシーバ部610に送られてよい。
加えて、制御モジュール612は、指向性の送信機能の利用を制御統括する。特に図6では、制御モジュール612が指示634を生成して、指示634が指向性制御モジュール616に送信されることを示している。指示634に基づいて、指向性制御モジュール616は設定パラメータ642を生成し、これらがアンテナモジュール602に送られる。
設定パラメータ642は、アンテナモジュール602内の各アンテナおよび/または放射部材に適用される具体的なパラメータを指定することができる。これらパラメータの例には(これらに限定はされないが)、増幅利得、減衰係数、および/または、位相シフト値が含まれる。実施形態では、設定パラメータ642は、複数のパラメータのセットを含む。これらセット各々が、一連の指向性送信で指定される指向性送信パターンについての1以上のパラメータを含む。これと連携して、トランスミッタ部608は(信号622で)送信を複数回(例えば指向性の各送信について一度)生成してよい。この生成は、アンテナモジュール602の設定パラメータ642の利用と同期して行われてよい。
ビーコン生成モジュール607は、ここに記載する技術に応じてビーコンを生成する。図6に示すように、ビーコン生成モジュール607は、遅延間隔決定モジュール614、タイマモジュール617、決定モジュール618、およびビーコン製造モジュール619を含む。これら部材は、ハードウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせによる実装が可能である。
遅延間隔決定モジュール614は、ビーコン間隔中に利用するべき遅延時間を決定する。この遅延時間は、ここで記載する技術に従って生成されてよい。そしてタイマモジュール617は、遅延時間の長さを有する期間を構築する。この期間は、ビーコン間隔(例えばTBTT)の開始時に始まる。
上述したように、ビーコン生成モジュール607はシンボル626を受信する。これらシンボルは、アンテナモジュール602が受信する信号に対応しており、決定モジュール618は、これらのシンボルから、別のデバイス(例えば同じIBSSのデバイス)からのビーコンが、タイマモジュール617が構築する期間中に受信されたかを判断する。従って決定モジュール618は、ビーコンを特定する制御ロジックを含んでよい。これら制御ロジックは、ハードウェア(例えば回路)および/またはソフトウェアの任意の組み合わせで実装することができる。
決定モジュール618がこの期間中にビーコンが受信されなかったと判断すると、ビーコン製造モジュール619は、この期間の終了とともにビーコン650を生成する。そしてビーコンは、アンテナモジュール602を介した無線送信(信号622の送信)用にトランスミッタ部608に送られる。ここで記載するように、この無線送信には、複数の指向性の送信が含まれてよい。この複数の送信は、指向性制御モジュール616およびトランスミッタ部608によりコーディネートされてよい。
しかし、ビーコンがこの期間中に受信された場合には、ビーコン生成モジュール607は、後続する(次の)ビーコン間隔まで全てのビーコン送信を遅らせる。
図7は、アンテナモジュール602の例示的な実装を示す。図7に示すように、この実装には、複数の放射部材702a−n、複数の処理ノード704a−n、分割モジュール706、およびインタフェースモジュール708が含まれている。これら部材は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組み合わせで実装可能である。
各放射部材702は他と異なるアンテナであってよい。この代わりにまたはこれに加えて、各放射部材702は、フェーズドアレイアンテナまたはスイッチビームアンテナ内の放射部材であってよい。従って、これと共に、放射部材702a−nは、1以上の他と異なるアンテナ、1以上のフェーズドアレイ、および/または、1以上のスイッチビームアンテナの任意の組み合わせを形成することができる。図7に示すように、放射部材702a−nは、各々が処理ノード704a−nの対応するものに連結されている。
図7に示すように、分割モジュール706は、(図6のトランシーバモジュール604が生成する)信号622を受信する。受信すると、分割モジュール706は、信号622を実質的に同一の入力信号720a−nに「分割」する。この分割には、ある程度の挿入ロスが伴いうる。さらに分割モジュール706は、増幅および/またはフィルタリングといった処理を行うことができる。入力信号720a−nは、それぞれ処理ノード704a−nに送信される。
処理ノード704a−nは、それぞれ入力信号720a−nから処理された信号722a−nを生成する。そして処理された信号722a−nは、それぞれ放射部材702a−nに送信される。処理された信号722a−nを生成する際には、処理ノード704a−nは、入力信号720a―nに対して様々な処理を行ってよい。
処理ノード704a―nが実行する処理の例には、(これらに限定はされないが)減衰、増幅、および/または、位相シフトが含まれてよい。さらにはスイッチが処理に含まれてもよい。例えば1以上の処理ノード704a−nは、銘々の対応する入力信号720を選択的に通過させる、またはブロックすることができる。従って入力信号720がブロックされたときには、対応する出力信号722はゼロのエネルギー(ヌル)信号となってよい。
処理ノード704a−nが処理された信号722a−nを生成する方法は、それぞれ制御信号724a−nによって決定される。従ってこれら信号は、減衰係数、増幅利得、位相シフト値、スイッチ導関数等を搬送してよい。
実施形態では、制御信号724a−nが設定パラメータ642に含まれており、インタフェースモジュール708で受信される。これらパラメータは、様々なフォーマット(例えばアナログ、デジタル、シリアル、パラレル等)で受信されてよい。インタフェースモジュール708は、これらパラメータを抽出して、制御信号724a−nとしてフォーマッティングする。上述したように、制御信号724a−nは、それぞれ処理ノード704a−nに送られる。
図7の実装例は、例示であって限定ではない。従ってアンテナモジュール702の実装には他の部材が含まれてもよい。例えば実装例には、1以上の増幅器および/またはフィルタが含まれてよい。これら増幅器および/またはフィルタは、処理ノード704a−nおよび放射部材702a−nの間に連結されてよい。
図6−図7は放送に関する例である。このシナリオでは、放射部材702a−nはそれぞれが特定の放射パターンを有するアンテナである。例えば、放射部材702a−nのパターンは、それぞれ複数の送信セクタ(例えば図2のセクタS1−S6)に対応していてよい。
従ってこのシナリオでは、処理ノード704a−nは、それぞれ入力信号720a−nを通過させたりブロックしたりすることのできるスイッチノードとして機能する。上述したように、処理ノード704a−nは、それぞれ制御信号724a−nによって制御される。この場合には、これら制御信号は、バイナリのスイッチコマンド(スイッチ開状態およびスイッチ閉状態を有する)を伝える。
放射部材702a−nはそれぞれが特定の放射パターンに対応しているので、制御信号724a−nは処理ノード704a−nのいずれかを順次選んで開状態にして、残りの処理ノードを閉状態にすることができる。従ってこの例における選択技術においては、1度につき、放射部材702a−nのいずれか1つのみが信号を放出することができる。
ここに記載したように、様々な実施形態はハードウェア部材、ソフトウェア部材、またはこれらの任意の組み合わせによる実装が可能である。ハードウェア部材には、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路部材(例えばトランジスタ、抵抗器、キャパシタ、インダクタ等)、集積回路、特定用途向け集積回路(ASIC)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、ロジックゲート、レジスタ、半導体デバイス、チップ、マイクロチップ、チップセット等が含まれてよい。
ソフトウェアの例には、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、機械プログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、機能、方法、プロシージャ、ソフトウェアインタフェース、アプリケーションプログラムインタフェース(API)、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコード、コードセグメント、コンピュータコードセグメント、ワード、値、シンボル、またはこれらの任意の組み合わせが含まれてよい。
一部の実施形態には、例えば、機械により実行されると機械に実施形態に則った方法および/または処理を実行させる1つの命令または一式の命令を格納しうる機械可読媒体または物品を利用して実装可能なものがある。このような機械には、例えば、任意の適切な処理プラットフォーム、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングデバイス、処理デバイス、コンピューティングシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等が含まれてよく、任意の適切なハードウェアおよび/またはソフトウェアの組み合わせによる実装が可能である。
機械可読媒体または物品は、例えば、任意の適切な種類のメモリユニット、メモリデバイス、メモリ製品、メモリ媒体、格納デバイス、格納製品、格納媒体および/または格納ユニット(例えばメモリ、取り外し可能または不可能媒体、消去可能または不可能媒体、書き換え可能または不可能媒体、デジタルまたはアナログ媒体、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM、CD−R、CD―RW、光ディスク、磁気媒体、光磁気媒体、取り外し可能メモリカードまたはディスク、様々な種類のDVD、テープ、カセット等)を含んでよい。命令は、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、実行可能コード、静的コード、動的コード、符号化されたコード等の任意の適切な種類のコードを含んでよく、高レベルの、低レベルの、オブジェクト指向の、ビジュアルの、コンパイルされた、および/または、解釈されたプログラミング言語等による任意の適切な実装が可能である。
本発明の様々な実施形態を記載してきたが、これらはあくまで例示であり限定は意図していないことを理解されたい。
従って当業者には、本発明の精神および範囲を逸脱せずに様々な形態上および詳細における変形例が明らかである。従って本発明の範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれかによって定義されるのではなく、以下の請求項およびその均等物によってのみ定義されることが意図されている。
Claims (15)
- 無線通信デバイスの指向性ビーコン送信特徴に少なくとも基づく遅延時間を構築する段階と、
分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり前記遅延時間の長さを有する期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されたかを判断する段階と、
前記期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されない場合、前記無線通信デバイスが前記期間の終了とともに1以上の指向性ビーコン送信を送信する段階と
を備え、
前記遅延時間が、前記無線通信デバイスが前記ビーコン間隔内に送信可能な指向性ビーコン送信の個数である第1の数、または前記無線通信デバイスが前記ビーコン間隔内に送信を予定する指向性ビーコンの送信の個数である第2の数、に少なくとも部分的に基づいて決定される最大値を有する、方法。 - 前記遅延時間を構築する段階は、
前記遅延時間をゼロと前記最大値との間でランダムに生成する段階を有する請求項1に記載の方法。 - 前記最大値は、ビーコン用の第1の最小コンテンション窓の値に少なくとも基づいて決定され、
前記第1の最小コンテンション窓の値は、非ビーコン媒体アクセス用の第2の最小コンテンション窓の値とは異なっている請求項1または2に記載の方法。 - 前記期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信された場合、前記無線通信デバイスは、前記ビーコン間隔中にビーコン送信を送信しない段階をさらに備える請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記1以上の指向性ビーコン送信はそれぞれが、ミリ波の無線送信である請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビーコン間隔の前記開始時点は、ターゲットビーコン送信時刻(TBTT)である請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分散型無線通信ネットワークは、独立ベーシックサービスセット(IBSS)である請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 装置であって、
前記装置の指向性ビーコン送信特徴に少なくとも基づく遅延時間を構築して、分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり前記遅延時間の長さを有する期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されない場合、ビーコンを生成するビーコン生成モジュールと、
前記ビーコン間隔内に2以上の指向性送信で前記ビーコンを無線送信する複数の放射部材と
を備え、
前記遅延時間が、前記装置が前記ビーコン間隔内に送信可能な指向性ビーコン送信の個数である第1の数、または前記装置が前記ビーコン間隔内に送信を予定する指向性ビーコンの送信の個数である第2の数、に少なくとも部分的に基づいて決定される最大値を有する、装置。 - 前記ビーコン生成モジュールは、前記遅延時間をゼロと前記最大値との間でランダムに生成する請求項8に記載の装置。
- 前記ビーコン間隔の前記開始時点は、ターゲットビーコン送信時刻(TBTT)である請求項8または9に記載の装置。
- 前記分散型無線通信ネットワークは、独立ベーシックサービスセット(IBSS)である請求項8から10のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ビーコン生成モジュールは、前記遅延時間を、ビーコン用の第1の最小コンテンション窓の値に少なくとも基づいて生成して、
前記第1の最小コンテンション窓の値は、非ビーコン媒体アクセス用の第2の最小コンテンション窓の値とは異なっている請求項8から11のいずれか1項に記載の装置。 - 機械に、
無線通信デバイスの指向性ビーコン送信特徴に少なくとも基づく遅延時間を構築する段階と、
分散型無線通信ネットワークにおけるビーコン間隔の開始時点から始まり前記遅延時間の長さを有する期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されたかを判断する段階と、
前記期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信されない場合、前記期間の終了とともに1以上の指向性ビーコン送信を送信する段階と
を実行させ、
前記遅延時間が、前記無線通信デバイスが前記ビーコン間隔内に送信可能な指向性ビーコン送信の個数である第1の数、または前記無線通信デバイスが前記ビーコン間隔内に送信を予定する指向性ビーコンの送信の個数である第2の数、に少なくとも部分的に基づいて決定される最大値を有する、プログラム。 - 前記機械に、さらに、
前記期間中に遠隔デバイスからのビーコン送信が受信された場合、前記ビーコン間隔中にビーコン送信を送信しない段階を実行させるための請求項13に記載のプログラム。 - 前記機械に、さらに、
前記遅延時間をゼロと前記最大値との間でランダムに生成する段階を実行させるための、請求項13または14に記載のプログラム。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140805 |