JP2017516403A - 無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセス - Google Patents

Abstract

無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスが提供される。アクセスポイント（ＡＰ）と関連付けられた複数のステーション（ＳＴＡ）が、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化され、各グループは、当該グループ内のＳＴＡと通信するためにＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられている。ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰが必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第３グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルが割り当てられる。ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第４グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルが割り当てられる。

Description

本明細書で提示される実施形態は、無線通信ネットワークに関するものであり、特に、無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法、アクセスポイント、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品に関するものである。

通信ネットワークでは、所与の通信プロトコル、そのパラメータ、及び通信ネットワークが展開される物理的環境について良好な性能及び容量を得るための挑戦がありうる。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリーの標準規格に基づく無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）の使用が増加している。ＩＥＥＥ８０２．１１ファミリーの標準規格は、無線ローカルエリアネットワーク用の通信標準規格に関するものである。８０２．１１の最大の物理（ＰＨＹ）レイヤ・ビットレートは、ＩＥＥＥ８０２．１１−１９９７における２Ｍｂ／ｓから、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃによって提示されているような現在の大部分の修正案によって利用可能な数Ｇｂ／ｓまで進化している。現在、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎは、多入力・多出力（ＭＩＭＯ）準拠の通信技術のサポートを有する、一般的に使用されるＷＬＡＮ標準規格であり、４０ＭＨｚ帯域幅と、１００Ｍｂ／ｓを上回る最大スループットとを有する。

典型的なＷＬＡＮ展開は、アクセスポイント（ＡＰ）と称される複数のネットワークノードと、これら複数のＡＰのうちの１つと関連付けられた、ステーション（ＳＴＡ）と称される複数の無線エンドユーザ送受信端末とを含む。アクセスポイント及び関連するＳＴＡは、基本サービスセット（ＢＳＳ：basic service set）と称される。ＢＳＳ内において、チャネルアクセスは、典型的には、分散協調機能（ＤＣＦ：distributed coordinated function）又は拡張分散チャネルアクセス（ＥＤＣＡ：Enhanced Distributed Channel Access）といったそれらの変形を使用して、分散的に実行される。ＤＣＦ及びその後継の１つの主要な特徴は、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいていることであり、これは、ＳＴＡがチャネルを感知し、チャネルがアイドルであると感知された場合にのみＳＴＡが送信を許可されることを意味する。ＤＣＦ及びＣＳＭＡ／ＣＡそれ自体は当業者に周知である。

２つ以上のＡＰが地理的領域において互いに干渉を生成しうることがある。エリア単位ごとのＡＰの数が比較的少ない場合には、互いのレンジ内ある複数のＡＰに対して異なるチャネル（周波数）を割り当てることは大抵可能である。この方法で、ＡＰは互いに干渉し合わない。しかし、配置が密になった場合、同じチャネルを使用するＡＰ及びＳＴＡが互いに干渉しうる程度に同じチャネルが再利用される必要がありうる。このような干渉は同一チャネル干渉として一般に知られている。同一チャネル干渉のような問題は、より広いチャネルが使用される場合に増加することも予想されうる。これは、オーバラップしていない利用可能なチャネルの数が少なくなることを意味するためである。

上述のように干渉するＡＰ及び関連するＳＴＡが存在する状況は、一般にオーバラップＢＳＳ（ＯＢＳＳ：overlapping BSS）と称される。同一チャネル干渉は、第３世代パートナシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）によって開発されたロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）ベースの通信ネットワークのようなセルラシステムにおいても問題であるが、ＣＳＭＡ／ＣＡの仕組みを理由に、ＷＬＡＮではその影響がかなり悪くなり、これは、ＷＬＡＮが非ライセンス／非協調配置に対応する必要があるためである。

ＯＢＳＳは、他のＢＳＳのトラヒックに起因してチャネルがビジーであると感知されることを理由に、事実上、ＢＳＳの多くがトラフィックを全く運べない原因となりうる。このため、基本的にはチャネルが異なるＢＳＳ間で時間的に共有され、これはシステム性能不足につながる可能性がある。

感知された信号レベルが低いために送信の成功が可能であるものの、ＢＳＳは実際には静穏である（即ち、ＢＳＳ内のデバイスが送信しない状態である）場合がある。チャネルがビジーと感知される（及び、それによって送信が延期される）状況を解消する手段として、信号電力が低いために送信の成功が可能であるものの、チャネルがビジーと宣言される閾値が高められることがある。これは、それ自体は技術的に既知であり、場合によっては動的感度制御（ＤＳＣ：dynamic sensitivity control）と称される。

ある環境下におけるＤＳＣは（ＤＳＣが使用されない場合と比べて）スペクトル効率に関して大きな改善を生み出しうるものの、ＤＳＣは、電力制御の欠如に起因してあまりに多くの干渉が生成されるというＷＬＡＮにおける問題を全く解決しない。

一方で、ＬＴＥのようなセルラシステムでは、電力を節約するためだけでなく他のデバイスに引き起こされる干渉を最小限にするために、電力制御が使用されるセルラシステムにおける上りリンク（ＵＬ）及び下りリンク（ＤＬ）は、（時分割複信、ＴＤＤの場合には）時間で、又は（周波数分割複信、ＦＤＤの場合には）周波数で異なるリソースを使用しているため、異なるユーザ装置（ＵＥ）が、互いに干渉し合わないことが確保されうる（ＴＤＤの場合、ＵＬ及びＤＬが、オーバラップして複数の無線基地局間及び異なる無線基地局にアタッチされる複数のＵＥ間で干渉が生じることを避けるために、複数の無線基地局が同期する必要がある）。これは、ＵＥが無線基地局のネットワークカバレッジの端部にある際に、それでも当該ＵＥが、他のＵＥが激しく干渉を受けることなしに最大電力で送信を行いうることを意味する。

しかし、ＷＬＡＮでは、同じリソースがＵＬ及びＤＬの両方に対して使用されるため、互いに近くにあるが異なるＡＰに対して動作可能に接続された２つのＳＴＡは、互いに激しく影響を与えうる。この影響は、ＣＳＭＡ／ＣＡによる上述の問題によって生じうるが、強い干渉の場合に搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）が小さくなりすぎることによっても生じうる。

ＯＢＳＳに関する問題に対処するための１つの既存の方法は、16th International Symposium on Wireless Personal Multimedia CommunicationsにおけるOteri他による「Advanced power control techniques for interference mitigation in dense 802.11 networks」（以降、Oteriと表記する）に示されるような、干渉軽減のためのフラクショナルＣＳＭＡ／ＣＡ及びＴＰＣに基づいている。この方法は、全体のスループットを改善するために、ＢＳＳ端のＳＴＡによって経験される又は引き起こされる干渉を制限するよう、隣接するＢＳＳ間の送信を調整するのに使用されうる。これは、ＢＳＳ端のＳＴＡへのデータをスケジューリングする際に隣接ＢＳＳの送信電力を制限することによって実現される。効果的には、複数のＳＴＡが異なる複数のグループに分割される。グループに関連付られるのは、チャネルがアクセスされうる時間スロットのセットと、対応する送信電力レベルとである。センターＳＴＡと表記される、ＡＰの近くにあるＳＴＡは、全ての時間においてチャネルへのアクセスを試みることが許可されるが、より低い送信電力の使用に制限される。エッジＳＴＡと表記される、カバレッジの端部の近くにあるＳＴＡは、より高い出力電力を使用することが許可されるが、特定の時間スロットの期間中におけるチャネルの使用に制限される。ＳＴＡが送信を許可される時間スロットがオーバラップしないように、又はできる限りオーバラップが少なくなるように、高電力ユーザの使用を調整することによって、エネルギー効率が改善されることが報告されている。Oteriではエネルギー効率に注目しているが、改善した干渉の取り扱いに起因して、スペクトル効率のゲインが得られうる。

ACM MobiHoc, 2004の予稿集におけるMuqattash, A.及びKrunz, M.による「A Single-Channel Solution for Transmission Power Control in Wireless Ad Hoc Networks」に開示されるような、ＳＴＡを取り扱う別の既存の方法は、ＰＯＷＭＡＣと称されており、当該方法によれば、送信ＳＴＡが、受信ＳＴＡにおけるある程度の干渉マージンを確保するようにデータパケットの送信電力を調整する。

この干渉マージンについての情報は、ＣＴＳパケットに含まれており、受信機の近くで干渉する可能性のあるＳＴＡの送信電力を、そのようなＳＴＡをミュートさせるのではなく、制限するために使用される。受信機の近くにおける干渉制限された複数の送信は、時間的にオーバラップすることが許される。この方法は、ＯＢＳＳに関する問題を明確には解決しないが、その代わりに、モバイルアドホックネットワークにおける空間再利用を対象としている。

しかし、無線通信システムにおけるオーバラップ基本サービスセットの改善した取り扱いが依然として必要である。

"Advanced power control techniques for interference mitigation in dense 802.11 networks" by Oteri, O. et al in the 16th International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications "A Single-Channel Solution for Transmission Power Control in Wireless Ad Hoc Networks", by Muqattash, A., and Krunz, M., in the Proceedings of ACM MobiHoc, 2004

本明細書における実施形態の目的は、無線通信ネットワークにおけるオーバラップ基本サービスセットの効率的な取り扱いを提供することである。

同封する実施形態の発明者らは、Oteriでは十分に解決されていないいくつかの問題が依然として存在することに気が付いた。

これらの問題の１つは、提案された方法は、隠れノードの数の増加をもたらし、それによりＢＳＳ内で衝突の数が著しく増加し、その結果、ＢＳＳ内の効率が減少することである。一般論として、無線通信ネットワークにおいて、ステーションのようなノードが、アクセスポイント（ＡＰ）からは見えるがそのＡＰと通信する他のノードの１つ以上からは見えない場合、隠れノード問題又は隠れ端末問題が発生する。これは、例えば、メディアアクセス制御に困難をもたらしうる。したがって、フラクショナルＣＳＭＡ／ＣＡの利点を実現するが隠れノードの可能性を増加させることがない、無線通信ネットワークにおいてＯＢＳＳの効率的な取り扱いを可能にすることが有利であろう。

これらの問題のもう一つは、Oteriは必要な電力のみ取り上げ、実際に干渉を他のＢＳＳに生じさせるかどうかは取り上げていないことである。したがって、この欠点を解決する、無線通信ネットワークにおいてＯＢＳＳの効率的な取り扱いを可能にすることが有利であろう。

第１の態様によれば、無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法が提供される。本方法は、無線通信ネットワーク内のアクセスポイント（ＡＰ）によって実行される。ＡＰは複数のステーション（ＳＴＡ）と関連付けられる。

本方法は、ＡＰの複数のＳＴＡを、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化することを含み、各グループが、当該グループ内のＳＴＡと通信するためにＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられている。等価的には、チャネルが相反であると考えられるため、ＳＴＡの各グループは、ＡＰと通信するためにＳＴＡが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられている。

本方法は、ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰが必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第３グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルを割り当てることを含む。

本方法は、ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第４グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てることを含む。

これにより、無線通信ネットワークにおけるオーバラップ基本サービスセットの効率的な取り扱いが有利に可能になる。

これにより、同じリソースがＵＬ及びＤＬの両方に対して使用される場合にスペクトル効率の改善が有利に可能になる。

これにより、ＡＰ間における最低限の調整でスペクトル効率の改善が有利に可能になる。当該調整は、複数のＳＴＡに対して全体としてトランスペアレントでありうるが、電力制御をサポートすることを必要としうるにすぎない。実際、本方法は、ＳＴＡが電力制御をサポートしていない場合にも適用可能である。

第２の態様によれば、無線通信ネットワークにおいて通信チャネルへのアクセスを割り当てるためのＡＰが提供される。ＡＰは処理ユニットを備える。

処理ユニットは、ＡＰと関連付けられた複数のＳＴＡを、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化するよう構成され、各グループが、当該グループ内のＳＴＡと通信するためにＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられている。

処理ユニットは、ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰが必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第３グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルを割り当てるよう構成される。

処理ユニットは、ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第４グループに対して、通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てるよう構成される。

第３の態様によれば、無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスを割り当てるためのコンピュータプログラムが提供され、当該コンピュータプログラムは、処理ユニット上で動作する際に当該処理ユニットに、第１の態様に係る方法を実行させるコンピュータプログラムコードを含む。

第４の態様によれば、第３の態様に係るコンピュータプログラムを含むと、当該コンピュータプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能手段と、を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。

第１、第２、第３及び第４の態様の任意の特徴が、適切な場合には、他の任意の態様に適用されうることに留意すべきである。同様に、第１の態様の任意の利点が第２、第３及び／又は第４の態様にそれぞれ等しく当てはまりうるとともに、その逆も同様である。同封の実施形態についての他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示から、添付の従属請求項から、及び図面から明らかになる。

全体として、請求項で使用される全ての用語は、本明細書において明示的にそれ以外に定義されていない限り、当該技術分野におけるそれらの通常の意味に従って解釈されるべきである。「１つの（1/an/the）要素、装置、コンポーネント、手段、ステップ等」へのあらゆる参照は、明示的にそれ以外に記載されていない限り、要素、装置、コンポーネント、手段、ステップ等の少なくとも１つのインスタンスを参照するものと、オープンに解釈されるべきである。本明細書で開示されるあらゆる方法のステップは、明示的に記載されていない限り、開示された厳密な順序で実行される必要はない。

以下では例示を目的として、次の添付図面を参照して発明概念を説明する。

実施形態に係る通信ネットワークを図示する概略図 実施形態に係る通信ネットワークを図示する概略図 実施形態に係る通信ネットワークを図示する概略図 実施形態に係るアクセスポイントの機能ユニットを示す概略図 実施形態に係るアクセスポイントの機能モジュールを示す概略図 コンピュータ読み取り可能手段を含むコンピュータプログラム製品の一例を示す図 実施形態に係る方法のフローチャート 実施形態に係る方法のフローチャート 実施形態に係る方法のフローチャート

以下では、発明概念について、当該発明概念の特定の実施形態が示された添付の図面を参照して説明する。しかし、この発明概念は、異なる多数の形式で具体化されてよく、本明細書で説明される実施形態に限定されるものと解釈されてはならず、むしろ、これらの実施形態は、この開示が詳細かつ完全となるとともに発明概念の範囲を当業者に十分にもたらすように、一例として提供される。同様の番号は、説明全体にわたって同様の要素を参照する。破線で図示されるあらゆるステップ又は特徴は、任意のものであると考えられなければならない。

図１ａは、本明細書で提示される実施形態を適用できる通信ネットワーク１０ａを図示する概略図である。通信ネットワーク１０ａは、アクセスポイント（ＡＰ）１１ａ，１１ｂの形式のネットワークノードを含む。ＡＰ１１ａ−ｂは、無線エンドユーザ・ステーション（ＳＴＡ）１２ａ−ｋにネットワークカバレッジを提供するよう構成される。ＳＴＡ１２ａ−ｋは、携帯電話、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、若しくはラップトップ型コンピュータ等、又は他のタイプのユーザ装置（ＵＥ）といった、ハンドヘルド型無線送受信デバイスの任意の組み合わせであってよい。ＡＰ１１ａ−ｂは、このように、ＳＴＡ１２ａ−ｋに対する無線基地局として動作する。各ＳＴＡ１２ａ−ｋは、（明示的に図示されていない）無線リンクを介して、動作可能に少なくとも１つのＡＰ１１ａ−ｂと接続されるよう構成される。通信ネットワーク１０ａは、コアネットワーク１４を更に含む。ＡＰ１１ａ−ｂは、動作可能にコアネットワーク１４と接続される。コアネットワーク１４は、同様に、動作可能にインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのサービスネットワーク１５と接続される。それにより、ＳＴＡ１２ａ−ｋは、ＩＰベースのサービスネットワーク１５によって提供されるコンテンツ及びサービスにアクセスすることが可能になっている。更に、通信ネットワーク１０ａは、オプションの制御ノード１９を含んでもよい。制御ノード１９は、コアネットワーク１４の一部であってもよい。制御ノード１９は、動作可能にＡＰ１１ａ−ｂと接続されてもよく、当該ＡＰ１１ａ−ｂから情報を収集し、また、当該ＡＰ１１ａ−ｂに情報を提供するよう構成されてもよい。これにより、制御ノード１９は、通信ネットワーク１０ａにおける通信チャネルにアクセスするためにＳＴＡに対して時間インターバルを割り当てることを、少なくとも１つのＡＰ１１ａ−ｂに指示するよう構成されてもよい。

通信ネットワーク１０ａは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であってもよい。ＷＬＡＮでは、通信チャネルへの基本的なアクセスは、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいている。通信チャネルへのアクセスが完全に分散的な方法で扱われる場合、これは、分散協調機能（ＤＣＦ）と称される。これは、ＡＰだけでなく全てのＳＴＡが通信チャネルを争うことを意味する。ＡＰが異なるＳＴＡにポーリングする、より集中型のチャネルアクセス方式の可能性もあり、更に、ＨＣＣＦと称される、ＤＣＦをより集中型の方式とハイブリッドな方法で組み合わせることも可能である。

本明細書で開示する実施形態は、無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスの割り当てに関連している。そのような割り当てを確立するために、アクセスポイント（ＡＰ）、ＡＰによって実行される方法、例えばコンピュータプログラム製品の形式の、処理ユニット上で動作する際に当該処理ユニットに当該方法を実行させるコードを含むコンピュータプログラムが提供される。

図２ａは、実施形態に係るアクセスポイント（ＡＰ）１１ａ，１１ｂのコンポーネントを、複数の機能ユニットを単位として概略的に図示している。処理ユニット２１は、例えば記憶媒体２３の形式の、（図３にあるような）コンピュータプログラム製品３１に格納されたソフトウェア命令を実行可能な、適切な中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）等のうちの１つ以上の任意の組み合わせを用いて提供される。このため、処理ユニット２１は、本明細書で開示されるような方法を実行するように構成される。記憶媒体２３はまた、例えば、磁気メモリ、光学メモリ、ソリッドステートメモリ、又は更には遠隔マウントメモリのうちの任意の単一の１つ又は組み合わせでありうる、永続ストレージを含んでもよい。Ａｐ１１ａ，１１ｂは、他のＡＰ１１ａ，１１ｂ、コアネットワーク１４、制御ノード１９、及び少なくとも１つのステーション１２ａ−ｎと通信するための通信インタフェース２２を更に備えてもよい。通信インタフェース２２それ自体が、デジタル・アナログ変換器、アナログ・デジタル変換器、無線通信用の適切な数のアンテナ、及び有線通信用の適切な数のポートのような、アナログ及びデジタルコンポーネントを含む、１つ以上の送信機及び受信機を備えてもよい。処理ユニット２１は、例えば、通信インタフェース２２及び記憶媒体２３へデータ及び制御信号を送信することによって、通信インタフェース２２からデータ及び報告を受信することによって、並びに、記憶媒体２３からデータ及び命令を読み出すことによって、ＡＰ１１ａ，１１ｂの全体的な動作を制御する。ＡＰ１１ａ，１１ｂの他のコンポーネントと関連する機能については、本明細書で提示する概念を分かりにくくしないように省略している。

図２ｂは、実施形態に係るアクセスポイント（ＡＰ）１１ａ，１１ｂのコンポーネントを、複数の機能モジュールを単位として概略的に図示している。図２ｂのＡＰ１１ａ，１１ｂは、複数の機能モジュール、即ち、グループ化モジュール２１ａ、及び割り当てモジュール２１ｂを備える。図２ｂのＡＰ１１ａ，１１ｂは、セットアップモジュール２１ｃ、送信／受信モジュール２１ｄ、許可モジュール２１ｅ、取得モジュール２１ｆ、及びアサインモジュール２１ｇのような、任意の複数のオプションの機能モジュールを更に備えてもよい。以下では、いずれの機能モジュール２１ａ−ｈが使用されうるかとの関連で、各機能モジュール２１ａ−ｈの機能について開示する。一般論として、各機能モジュール２１ａ−ｈは、ハードウェア又はソフトウェアで実現されうる。このため、処理ユニット２１は、記憶媒体２３から、機能モジュール２１ａ−ｈによって提供されるような命令をフェッチし、それらの命令を実行することで、以下で開示するような任意のステップを実行するように構成されうる。

図４及び図５は、無線通信ネットワークにおいて通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法の実施形態を示すフローチャートである。本方法は、処理ユニット２１によって実行される。本方法は、コンピュータプログラム３２として有利に提供される。図３は、コンピュータ読み取り可能手段３３を含むコンピュータプログラム製品３１の一例を示している。このコンピュータ読み取り可能手段３３には、コンピュータプログラム３２を格納可能であり、コンピュータプログラム３２は、処理ユニット２１と、当該処理ユニットと動作可能に接続された、通信インタフェース２２及び記憶媒体２３のようなエンティティ及びデバイスとに、本明細書で説明する実施形態に係る方法を実行させることが可能である。コンピュータプログラム３２及び／又はコンピュータプログラム製品３１は、このように、本明細書で開示するような任意のステップを実行する手段を提供しうる。

図３の例では、コンピュータプログラム製品３１は、ＣＤ（コンパクトディスク）又はＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）又はブルーレイディスクのような光学ディスクとして図示されている。コンピュータプログラム製品３１は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、又は電気的消去可能プログラマブルリードオンリーメモリのようなメモリとして、及び、より具体的にはＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）メモリのような外部メモリ内のデバイスの不揮発性記憶媒体としても具体化されうる。このため、コンピュータプログラム３２は、ここでは描かれている光学ディスク上のトラックとして概略的に示されているが、コンピュータプログラム３２は、コンピュータプログラム製品３１に適した任意の方法で格納されうる。

実施形態に係る無線通信ネットワーク１０ａ−ｃにおける通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法を図示する図４をここで参照する。本方法は、無線通信ネットワーク内のアクセスポイント（ＡＰ）１１ａによって実行される。ＡＰ１１ａは、ステーション（ＳＴＡ）１２ａ，...，１２ｆがＡＰ１１ａと関連付けられるように構成される。

本方法は、ステップＳ１０２で、ＡＰ１１ａのＳＴＡ１２ａ−ｆを、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化することを含む。ＳＴＡの各グループは、当該グループ内のＳＴＡと通信するためにＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられる。あるいは、ＳＴＡの各グループは、ＡＰと通信するためにグループ内のＳＴＡが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられてもよい。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えばグループ化モジュール２１ａの機能を実行することによって、ステップＳ１０２を実行するよう構成される。したがって、ＳＴＡ１２ａ−ｆは、電力レベル基準に従ってグループ化される。

本方法は、ステップＳ１０４で、ＳＴＡの第１グループに対して第１時間インターバルを割り当てることを含む。ＳＴＡの第１グループは、通信チャネルにアクセスするための、ＡＰ１１ａの少なくとも２個のグループの最も高い最小送信電力と関連付けられる。第１時間インターバルは、他のＡＰ１１ｂによってＳＴＡの第３グループに対して割り当てられる第３時間インターバルと並行している。ＳＴＡの第３グループは、通信チャネルにアクセスするＳＴＡの第３グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１０４を実行するよう構成される。

本方法は、ステップＳ１０６で、ＳＴＡの第２グループに対して、第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てることを含む。ＳＴＡの第２グループは、通信チャネルにアクセスするための、ＡＰ１１ａの少なくとも２個のグループの最も低い最小送信電力と関連付けられる。第２時間インターバルは、前記他のＡＰによってＳＴＡの第４グループに対して割り当てられる第４時間インターバルと並行している。ＳＴＡの第４グループは、通信チャネルにアクセスするＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１０６を実行するよう構成される。

ＯＢＳＳの場合の上述の干渉の欠点を対処するために、協調電力制御（coordinated power control）に基づく方法がそれにより提案される。本方法は、２個の一般的な原理に基づいている。第１の原理は、ＳＴＡ又はＡＰが必要以上に高い送信電力を用いて送信してはならないという意味で従来の電力制御に関連する。第２の原理は、スケジューリング（即ち、ＳＴＡが通信チャネルへアクセスすることを許可される時間インターバルの割り当て）を、（ＤＬにおいて、更にはＵＬにおいて）より高い送信電力を必要とする複数のＳＴＡが異なる時点にスケジューリングされるように、異なるＢＳＳ間で調整することに関連する。これにより、高い送信電力でのＳＴＡとの送受信が可能になるのと同時に、実質的に１に近い再利用率が可能になる。

無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスの割り当てについての更なる詳細に関連する実施形態についてここで開示する。

本明細書で開示される方法は、通信チャネルへの異なるタイプのアクセスに対して適用可能である。例えば、通信チャネルへの基本的なアクセスは、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいていてもよい。例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）がＵＬ（即ち、ＳＴＡ１２ａ−ｌからＡＰ１１ａ−ｂへの送信）に使用されてもよい。

本明細書で開示される方法は、異なるタイプの無線ネットワークに対して適用可能である。例えば、無線通信ネットワーク１０ａ−ｃは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）であってもよい。

本明細書で開示される方法は、異なるモードで動作するＳＴＡに対して適用可能である。例えば、ＡＰ１１ａのＳＴＡ１２ａ−ｆは、アイドルモード又は接続モードであり、かつ、ＡＰ１１ａのカバレッジエリア１７ａ内に存在しているＳＴＡであってもよい。

本明細書で開示される方法は、電力制御を行うＳＴＡ及び電力制御を行わないＳＴＡの両方に対して適用可能である。例えば、電力制御なしのＳＴＡが、第１グループにグループ化されてもよい。

ステップＳ１０４及びＳ１０６のいずれかにおける割り当ては、更に、追加の情報、特性等に基づいてもよい。例えば、ステップＳ１０４及びＳ１０６のいずれかにおける割り当ては、ＡＰのＳＴＡについての位置情報、測定された干渉、及びパケットロスの少なくとも１つに基づいてもよい。以下では、そのような追加の情報、特性等について更に開示する。

更なる実施形態に係る無線通信ネットワークにおける通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法を図示する図５をここで参照する。

ステップＳ１０４及びＳ１０６におけるような、通信チャネルへのアクセスを割り当てる異なる方法が存在しうる。それに関連する異なる実施形態について、同様にここで説明する。

例えば、ステップＳ１０４における第１時間インターバルの割り当て及びステップＳ１０６における第２時間インターバルの割り当ては、時間スロットを、ＡＰ１１ａのＳＴＡの少なくとも一部へセットアップすることを伴ってもよい。したがって、本方法は、第１グループのＳＴＡが送信を許可される時間スロットをセットアップする、オプションのステップＳ１０８ａ、及び／又は、第２グループのＳＴＡが送信を許可される時間スロットをセットアップする、オプションのステップＳ１０８ｂを含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えばセットアップモジュール２１ｃの機能を実行することによって、ステップＳ１０８ａ及びＳ１０８ｂのいずれかを実行するよう構成されうる。

例えば、ステップＳ１０４における第１時間インターバルの割り当て及びステップＳ１０６における第２時間インターバルの割り当ては、ＡＰ１１ａからのそれまでの送信に応答することを、ＡＰ１１ａのＳＴＡの少なくとも一部に許可することを伴ってもよい。したがって、本方法は、確認応答（ＡＣＫ）報告及び否定応答（ＮＡＣＫ）報告の少なくとも１つを、第１グループ及び第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡがＡＰ１１ａへ送信することを許可する許可する、オプションのステップＳ１１０を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば許可モジュール２１ｅの機能を実行することによって、ステップＳ１１０を実行するよう構成されうる。

上記のように、ステップＳ１０４及びＳ１０６のいずれかにおける割り当ては、更に、追加の情報、特性等に基づきうる。それに関連する更なる例についてここで開示する。

以下で更に開示されるように、異なるＳＴＡは、リソースに関して異なる必要性を有しうる。したがって、上記割り当ては、リソース情報に基づきうる。このため、本方法は、ＡＰのＳＴＡのための送信リソースの必要性に関するリソース情報を取得する、オプションのステップＳ１１２ａと、取得されたリソース情報に基づいて、第１時間インターバル及び第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てる、オプションのステップＳ１１４ａと、を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば取得モジュール２１ｆ及び割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１１２ａ及びＳ１１４ａのいずれかを実行するよう構成されうる。

例えば、上記割り当ては、割り当て情報に基づきうる。このため、本方法は、前記他のＡＰ１１ｂのＳＴＡの割り当てに関する割り当て情報を、前記他のＡＰ１１ｂから取得する、オプションのステップＳ１１２ｂと、取得された割り当てリソース情報に基づいて、第１時間インターバル及び第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てる、オプションのステップＳ１１４ｂと、を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば取得モジュール２１ｆ及び割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１１２ｂ及びＳ１１４ｂのいずれかを実行するよう構成されうる。

ステップＳ１０４における第１時間インターバル、及びステップＳ１０６における第２時間インターバルにおけるような、いつＳＴＡが通信チャネルへのアクセスを許可されるかについて異なる方法が存在しうる。

例えば、第１時間インターバル及び／又は第２時間インターバルは、一定時間間隔に基づきうる。このため、本方法は、第１グループ及び第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡが一定時間間隔で通信チャネルにアクセスすることを許可する、オプションのステップＳ１１６を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば許可モジュール２１ｅの機能を実行することによって、ステップＳ１１６を実行するよう構成されうる。

例えば、第１時間インターバル及び／又は第２時間インターバルは、ＡＰ１１ａ及び他のＡＰ１１ｂの１つによってビーコン信号が時間的にいつ送信されるかに基づきうる。このため、本方法は、ビーコン信号を送信する、オプションのステップＳ１１８と、ビーコン信号が送信されてから所定の時間間隔の後に、第１グループ及び第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡが通信チャネルにアクセスすることを許可する、オプションのステップＳ１２０と、を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば送信／受信モジュール２１ｄ及び許可モジュール２１ｅの機能を実行することによって、ステップＳ１２２及びＳ１２４のいずれかを実行するよう構成されうる。

例えば、第１時間インターバル及び／又は第２時間インターバルは、時間割り当てパターンに基づきうる。このため、本方法は、時間割り当てパターンを取得する、オプションのステップＳ１２２と、取得された時間割り当てパターンに基づいて、第１時間インターバル及び第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てる、オプションのステップＳ１２４と、を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば取得モジュール２１ｆ及び割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１２２及びＳ１２４のいずれかを実行するよう構成されうる。取得される時間割り当てパターンは、優先競合ウィンドウパターン（ＣＣＷＰ）であってもよい。

例えば、第１時間インターバル及び／又は第２時間インターバルは、制御ノード１９からの制御情報に基づきうる。このため、本方法は、制御ノード１９から制御情報を取得する、オプションのステップＳ１２６と、取得された制御情報に基づいて、第１時間インターバル及び第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てる、オプションのステップＳ１３２と、を含みうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えば送信／受信モジュール２１ｄ及び割り当てモジュール２１ｂの機能を実行することによって、ステップＳ１２６及びＳ１２８のいずれかを実行するよう構成されうる。

ＳＴＡは、１つのグループから他のグループへ移動させられてもよい。例えば、本方法は、第１グループの少なくとも１つのＳＴＡに変調及び符号化方式（ＭＣＳ）をアサインすることによって、当該少なくとも１つのＳＴＡを第２グループに移動させる、オプションのステップＳ１３０を含みうる。例えば、第２グループの少なくとも１つのＳＴＡに他のＭＣＳをアサインすることによって、当該少なくとも１つのＳＴＡが第１グループへ移動させられうる。ＡＰ１１ａの処理ユニット２１は、例えばアサインモジュール２１ｇの機能を実行することによって、ステップＳ１３０を実行するよう構成されうる。

上記の開示された全体的な実施形態に基づく、いくつかの特定の実施形態について、ここで詳細に説明する。しかし、それぞれの特定の実施形態は孤立して説明されているが、少なくとも２つの異なる特定の実施形態からの特徴が組み合わされてもよい。

本明細書で開示される全体的な実施形態の全体的な範囲を制限せずに、特定の実施形態の説明を容易にするために、具体例を用いて特定の実施形態について説明する。

２個のＡＰ１１ａ−ｂと、個別のＡＰ１１ａ−ｂと関連付けられた複数のＳＴＡ１２ａ−ｌとが存在する状況を示す図１ｂについて検討する。ＳＴＡ１２ａ−ｆは、ＡＰ１１ａと関連付けられており、一方、ＳＴＡ１２ｇ−ｌは、ＡＰ１１ｂと関連付けられている。このため、ＡＰ１１ａ及びＳＴＡ１２ａ−ｆは、ＢＳＳを形成し、ＡＰ１１ｂ及びＳＴＡ１２ｇ−ｌは、別のＢＳＳを形成する。破線１６ａ，１６ｂは、（通信チャネルにアクセスするためにＳＴＡが必要とする最も低い最小送信電力に対応する）低い送信電力レベルが使用される場合の、ＡＰ１１ａ−ｂのネットワークカバレッジエリアを示し、実線１７ａ，１７ｂは、（通信チャネルにアクセスするためにＳＴＡが必要とする最も高い最小送信電力に対応する）高い送信電力レベルが使用される場合のネットワークカバレッジエリアを示す。図１ｂの非限定的な具体例では、これは、ＡＰ１１ａは、伝搬ロスが相反であるためＳＴＡ１２ｆへの送信及びその逆を行う際にだけ、より高い送信電力を使用することを必要とするが、ＳＴＡ１２ａ，ＳＴＡ１２ｂ，ＳＴＡ１２ｃ，ＳＴＡ１２ｄ及びＳＴＡ１２ｅへ送信する際には、より低い送信電力を使用できることを意味する。同様に、ＡＰ１１ｂは、ＳＴＡ１２ｇへ送信する際にのみ、最も高い送信電力を使用する必要があるが、ＳＴＡ１２ｈ−ｌへ送信する際には、より低い送信電力を使用できる。このため、図１ｂの具体例によれば、ステップＳ１０４で、ＡＰ１１ａについてのＳＴＡ１２ｆから成るＳＴＡの第１グループに対して第１時間インターバルが割り当てられ、ステップＳ１０６で、ＡＰ１１ａについてのＳＴＡ１２ａ−ｅから成るＳＴＡの第２グループに対して第２時間インターバルが割り当てられる。ＳＴＡ１２ｈ−ｌから成る、ＡＰ１１ｂと関連付けられたＳＴＡの第３グループ、及びＳＴＡ１２ｇから成る、ＡＰ１１ｂと関連付けられたＳＴＡの第４グループについても同様である。

また、上述のＯＢＳＳの問題を図示するためにＡＰ１１ａ及びＡＰ１１ｂの両方によって同じチャネルが使用されることを、例示目的で想定している。

技術水準によれば、全てのＳＴＡ１２ａ−ｌと両方のＡＰ１１ａ−ｂとが最大送信電力で送信することで、全てのデバイス（ＡＰもＳＴＡも）は他の全てのデバイスをヒアリングすることができ、これは、他の全てのデバイスが送信を延期するため、複数のデバイスのうちの１つのみが同時に送信することを意味する。その結果、（ＡＰ１１ａ及びＡＰ１１ｂとそれぞれ関連付けられた）２個のＢＳＳは、それぞれのＢＳＳのスループットが５０％に減少するように、通信チャネルを時間的に効率的に共有することになる。

ＤＳＣ制御が使用される場合、周囲１６ａ及び１６ｂによってそれぞれ定められる範囲内のような、それぞれのＡＰ１１ａ−ｂに近いＳＴＡは、Ｃ／Ｉが十分に大きいことを確保することが可能でありうるため、通信が可能でありうる。しかし、これは、それでもなお、それぞれのＡＰ１１ａ−ｂから遠いＳＴＡ（図１ｂの具体例ではこれらはＳＴＡ１２ｆ及びＳＴＡ１２ｇ）についての問題が存在することを意味する。干渉Ｉが大きいもののＤＳＣはＣ／Ｉが十分に大きくなることを利用するため、ＤＳＣは、ＡＰから遠いＳＴＡについては役に立たない。

第１の特定の実施形態によれば、技術水準における上述のＤＳＣの欠点が、以下のとおり、上記で開示したようなステップＳ１０２、Ｓ１０４及びＳ１０６の実行に少なくとも部分的に基づいて協調電力制御を使用することによって回避される。より高い送信電力で送信する必要があり、その上、それぞれのＢＳＳのＳＴＡ１２ｆ，１２ｇがより高い送信電力を使用しうる場合に、オーバラップしない時間スロットについて合意する必要がある、ＳＴＡ１２ｆ，１２ｇに対して、どの程度の総時間が必要とされるかに関する情報を、ＡＰ１１ａ及びＡＰ１１ｂはやりとりしうる。

上記のように、異なるＳＴＡは、リソースに関して異なる必要性を有しうる。異なるグループ内のＳＴＡに対して割り当てられる時間インターバルの相対的なサイズは、それ故に、時間インターバルと関連付けられるＳＴＡについてのリソースの必要性に基づきうる。例えば、低電力ＳＴＡについてのリソースの必要性が、高電力ＳＴＡについてのリソースの必要性よりもかなり大きい場合には、低電力ＳＴＡに割り当てられる相対的な時間は、高電力ＳＴＡに割り与えられる相対的な時間よりも大きくなりうる。例えば、非限定の例示目的で、（ＡＰ１１ａに属する）ＳＴＡ１２ｆが２０％の時間を必要とする一方、（ＡＰ１１ｂの）ＳＴＡ１２ｇが２５％の時間を必要とすることを想定する。通常の時間では、必要となる時間は、どの変調及び符号化方式（ＭＣＳ）が使用可能であるかと、所要のスループットとに依存しうる。このため、ＡＰ１１ａ及びＡＰ１１ｂは、例えば２０ｍｓの期間を有するスケジュールを決定してもよく、その場合、ＡＰ１１ａは、そのような期間ごとの最初の４ｍｓの間にＳＴＡ１２ｆをスケジューリングでき、ＡＰ１１ｂは、そのような期間ごとの４ｍｓから９ｍｓまでにＳＴＡ１２ｇをスケジューリングできる。

ここで、スケジューリングは、無線通信ネットワークの異なる複数のデバイスが、無線通信ネットワークの通信チャネルにアクセスすることによって送信を開始することを許可される、異なる複数の時間スロットをセットアップすることを意味する。時間スロットは、ステップＳ１０４及びＳ１０６のように割り当てをまず実行することによってセットアップされてもよい。ＡＰ１１ａ−ｂがＳＴＡ１２ａ−ｌへ送信する例では、送信スロットのスケジュールを処理するＡＰ１１ａ−ｂは、いつ特定のＳＴＡ１２ａ−ｌへ送信するかを知っている。ＳＴＡ１２ａ−ｌがＡＰ１１ａ−ｂへ送信する場合、それらは、サービングＡＰ１１ａ−ｂ（即ち、ＳＴＡ１２ａ−ｆについてのＡＰ１１ａ、及びＳＴＡ１２ｇ−ｌについてのＡＰ１１ｂ）によってセットアップされたスケジュール（又は割り当て）に従ったそのような送信をいつ実行することが許可されているかに気付かされることになる。この情報は、種々の方法でＳＴＡ１２ａ−ｌと共有されうる。その例には、ＡＰ１１ａ−ｂからの直接のスケジューリングコマンド、ＡＰ１１ａ−ｂによるスケジュールのシグナリング、ビーコンフレームのような何らかの他のイベントに関連したスケジュールのシグナリング、又は、例えば擬似ランダムスケジュールの場合にＳＴＡ１２ａ−ｌに知られているパラメータに基づいてスケジュールを決定する他の方法が含まれるが、それらに限定されない。

非限定的な本具体例によれば、各期間の最初の４ｍｓの間に、ＡＰ１１ａは、このようにＳＴＡ１２ｆをスケジューリングしうる。ＡＰ１１ａは、他の理由で有益であることが見い出された場合、他のＳＴＡ１２ａ−ｅのいずれかをスケジューリングしてもよい。それと同時に、ＡＰ１１ｂは、ＳＴＡ１２ｈ−ｌのいずれかをスケジューリングしうるが、ＳＴＡ１２ｆに対して低すぎるＣ／Ｉを生じさせるであろうこと、及びこの期間がＳＴＡ１２ｆへの送信を保護することを目的としていることにより、ＳＴＡ１２ｇのスケジューリングはしえない。同様に、当該期間の残りの間（時間４−９ｍｓの間）には、ＡＰ１１ｂは、ＳＴＡ１２ｇをスケジューリングしうる。ＡＰ１１ａは、この時間の間に、ＳＴＡ１２ｆを除く任意のＳＴＡをスケジューリングしうる。これは、ＳＴＡ１２ｆが高い送信電力で送信中であり、それにより現在スケジューリングされているＳＴＡ１２ｇを妨害しうるためである。

最初の４ｍｓについて検討するとともにＳＴＡ１２ｆがスケジューリングされたことを想定すると、ＳＴＡ１２ｆへの干渉だけでなくＡＰ１１ａへの干渉が、十分なＣ／Ｉを与えるのに足りるほどに低くなることが確保されるように、ＡＰ１１ｂとの間の送受信が十分に低い電力で行われるため、ＡＰ１１ａとＳＴＡ１２ｆとの間の伝送が成功する。それと同時に、動作可能にＡＰ１１ｂに接続されるＳＴＡ１２ｈ−ｌが、ＡＰ１１の近くにあるおかげで、それらは、ＳＴＡ１２ｆからの相対的に高い干渉に耐えうるとともに、それでも十分なＣ／Ｉを有しうる。このように、両方のＢＳＳは、同時に（又は並行して）動作できる。

第１の特定の実施形態によれば、２個のＡＰ１１ａ−ｂは、より高い出力電力がいつ使用されうるのかについての情報をやりとりするとともに、いつ使用されうるのかについて合意している。この第１の特定の実施形態は、図１ｃの非限定的な具体例におけるような２個を上回るＡＰ１１ａ，１１ｂ，１１ｃが存在する状況にも適用可能である。ＡＰ１１ａ−ｃは、有線バックホールを介して又は無線リンクを使用して通信しうる。

第１の特定の実施形態によれば、低い送信電力を使用するＳＴＡに割り当てられた時間インターバルは、同じＡＰに対して高い送信電力を使用するＳＴＡに割り当てられた時間インターバルとオーバラップしていない。これは、Oteriの提案とは対照的である。Oteriの提案の１つの問題は、有害な隠れノード問題を引き起こす可能性があることである。一例として、ＡＰ１１ａと関連付けられた全てのＳＴＡ１２ａ−ｆが、同じ時間インターバルの間に送信を許可されることを想定する。例えば、ＳＴＡ１２ｃ及びＳＴＡ１２ｅはＳＴＡ１２ｆから遠く離れているため、ＳＴＡ１２ｃ及びＳＴＡ１２ｅは、ＳＴＡ１２ｆに対して隠されうる。このため、ＳＴＡ１２ｃ又はＳＴＡ１２ｅが送信を開始した場合、ＳＴＡ１２ｆも送信を開始することでＡＰ１１ａにおいて衝突が生じる高い可能性がありうる。この第１の特定の実施形態によれば、この状況は、異なる送信電力を使用するＳＴＡが、オーバラップしない（直交する）時間スロットに割り当てられることを確保することによって回避される。

第１の特定の実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ，Ｄ１．２に記載のような制限アクセスウィンドウ（ＲＡＷ）を使用して実現されうる。

第２の特定の実施形態によれば、ＡＰ１１ａ−ｃ間で明示的な調整は必要ない。第２の特定の実施形態によれば、電力制御がまだ使用されている場合に、第１のＡＰ１１ａは、一定時間間隔で（例えば、ビーコン送信の直後の１０ｍｓの間に）、高い送信電力を（ステップＳ１０４を実行することによって）スケジューリングするよう構成される。他のＡＰ１１ｂ−ｃは、このようにして、ＡＰ１１ａのＢＳＳに関連する高電力送信がいつ生じうるかを予測しうるとともに、高い出力電力を使用するためのオーバラップしない時間インターバル（例えば、第１のＡＰ１１ａによって選択された時間インターバルの直後の１０ｍｓ）を選択しうる。

ここで図１ｃを参照すると、第３の特定の実施形態によれば、異なるＡＰ１１ａ−ｃは、それらがある出力電力の使用をいつ許可されるのかについての特定のパターンを使用するよう構成される。例えば、２個の電力レベルのみの場合に、ＡＰ１１ａ−ｃは、ある時点の間にのみ、高い出力電力を使用しうる。このようなパターンは、優先競合ウィンドウパターン（ＣＣＷＰ）であってもよい。これらのパターンは、ＡＰ１１ａ−ｃごとのパターンができるだけ重ならないように選択されうる。具体例として、例示及び非限定の目的で、ＡＰ１１ａ−ｃが、２個のビーコン送信（１００ｍｓ）ごとの間の２個の５ｍｓスロットの期間中に高い出力電力の使用を許可されることを想定する。これは、全部で２０個の可能性のあるスロットが存在し、かつ、ＡＰ１１ａ−ｃが、それぞれのインターバル（即ち、２個のビーコン間）に、擬似ランダムな方法で（例えば、ＣＣＷＰに従って）選択された２個のスロットを使用することを意味する。それぞれのＡＰ１１ａ−ｃが互いに干渉し合う可能性がある場合には、ＡＰ１１ａ−ｃは、異なるＣＣＷＰを使用しうる。また、Oteriとは対照的に、第３の特定の実施形態によれば、ＣＣＷＰパターンは、当該パターンが、特定のＡＰと関連付けられたＳＴＡによって高い送信電力が使用されうることを示す際に、低い出力電力の使用のみを許可されたＳＴＡが、隠れノード問題を避けるために通信チャネルを争うことを許可されないように、決定されうる。

ＡＰ１１ａ−ｃの数が、利用可能な時間スロットの数と比べて少ない場合、時間スロットがオーバラップしないように複数のＣＣＷＰを完全に直交化させることが可能である。２０個のスロット及びＡＰ１１ａ−ｃごとに２個のスロットを用いる上記の例では、これは、１０個のＡＰ１１ａ−ｃが、完全に直交化されたＣＣＷＰによってサポートされうる。必要となるスロットの数が大きくなると、ＣＣＷＰは完全に直交化されえないが、ＣＣＷＰは、できるだけオーバラップしないように決定されうる。良好な相互相関特性を有する、ある長さの多数の系列を見つける方法はよく研究された技術分野であり、ＣＣＷＰは、例えば、場合によってはスペクトル拡散システムで用いられる、いわゆるゴールド系列（又はゴールド符号）に基づいていてもよい。

制御型の展開では、異なるＡＰ１１ａ−ｃは、制御ノード１９から適切なＣＣＷＰを提供されうる。非制御型の展開では、ＡＰ１１ａ−ｃは、自ら適切なＣＣＷＰパターンを決定しうる。後者のケースでは、ＣＣＷＰはランダムに選択されてよく、又は、ＡＰ１１ａ−ｃは、オーバラップＢＳＳによってどのＣＣＷＰパターンが既に使用されているかを判定することを試み、それに基づいて適切なＣＣＷＰを選択してもよい。非制御型の展開における他の可能性は、ＡＰ１１ａ−ｂごとに、そのＣＣＷＰを、他の全てのＡＰ１１ａ−ｃへ分配することである。これらの初期ＣＣＷＰに基づいて、それぞれの特定のＡＰ１１ａ−ｃは、当該特定のＡＰと関連付けられたＳＴＡについての送信及び／又は受信の要求条件に基づいて、あるいは、当該特定のＡＰ自体についてのそのような要求条件に基づいて、新しいＣＣＷＰを最適化するよう構成されうる。この新しいＣＣＷＰは、同じように他の全てのＡＰ１１ａ−ｃへ分配されてもよい。この手順は、所定の回数、又は、ＣＣＷＰの最適化を表す何らかの値が限界に収束するまで、繰り返されてよい。

第３の特定の実施形態には、ＣＣＷＰにおける２個を上回るレベルの出力電力を含めることも可能である。これを実現するための１つの方法は、電力レベルごとに、数個の異なる擬似ランダム系列を設けることである。

開示した上記の特定の実施形態によれば、調整は、ＡＰ１１ａ−ｃ間で実行され、オプションとして制御ノード１９によって実行される。開示した上記の全ての特定の実施形態は、実際のスケジューリングに関係していると考えられうる。Ａｐ１１ａ−ｃ又はオプションとして制御ノード１９が、このスケジューリングに必要とされる情報を取得するための種々の方法が存在しうる。開示した上記の特定の実施形態は、どのようにこの情報が取得されるかにかかわらず適用可能である。一例として、当該情報は、関係するＳＴＡ１２ａ−ｌからの入力なしで、ＡＰ１１ａ−ｃによって収集されうる。他の例として、１つ又は数個のＳＴＡ１２ａ−ｌからの情報が、ＡＰ１１ａ−ｃにおいて直接的に利用可能な情報に加えて又はその代替として、使用されうる。

電力制御がＳＴＡ１２ａ−ｌのいくつかによってサポートしていない場合、これらのＳＴＡ１２ａ−ｌは、好ましくは、最も高い出力電力を使用するグループに入れられうる。電力制御をサポートしていないＳＴＡ１２ａ−ｌの数が多い場合、これは、これらのグループが、より大きくなり、かつ、スケジューリングをより困難にすることを意味しうる。例えば、２個以上のＡＰ１１ａ−ｃが高電力ＳＴＡをスケジューリングする送信が行われることが受け入れられる必要がありうるか、又は、高電力ＳＴＡがより少ない送信時間を与えられることが受け入れられる必要がありうる。このアプローチは、開示した上記の全ての特定の実施形態に対して適用可能である。

上記の特定の実施形態によれば、スケジューリングは、どの出力電力が必要かにのみ基づいている。しかし、互いに干渉し合う可能性があるＢＳＳの数が多くなると、これは、不必要で限定的になりうる。これを説明するために、図１ｃの非限定的な具体例について検討する。図１ｃは、通信システム１０ｃを概略的に図示している。図１ｃでは、ＳＴＡ１２ａ−ｅは、ＡＰ１１ａと関連付けられ、ＳＴＡ１２ｇ−ｊは、ＡＰ１１ｂと関連付けられ、ＳＴＡ１２ｍ−ｎは、ＡＰ１１ｃと関連付けられる。ＳＴＡ１２ｂ、ＳＴＡ１２ｊ、及びＳＴＡ１２ｍｈは、より低い送信電力を使用するほどにそれらのそれぞれのＡＰ１１ａ−ｃに十分に近い一方、他のＳＴＡは、より高い出力電力を使用する必要がある。図１ｃには、ネットワークカバレッジエリア１８ａ，１８ｂ，１８ｃによって表される、更なる中間電力レベルも概略的に図示されている。これにより、ＳＴＡ１２ｃは、最も高い最小送信電力レベルよりも低く、かつ、最も低い最小送信電力レベルよりも高い送信電力を使用して、通信チャネルにアクセスすることが可能になりうる。したがって、ＳＴＡ１２ｃは、ＡＰ１１ａがグループ内のＳＴＡ１２ｃと通信するために必要とする中間の最小送信電力レベルと関連付けられた、他のグループにグループ化されうる。このＳＴＡの他のグループは、通信チャネルにアクセスするために他の時間インターバルを割り当てられうる。この他の時間インターバルは、第１の時間インターバル及び第２の時間インターバルの少なくとも１つとオーバラップしていなくてよい。

これらの３個のＢＳＳの全ては互いに干渉し合う可能性がありうるため、送信電力のみに基づく３個のＡＰ１１ａ−ｃ間の協調スケジューリングによって、何らかの適切な方法で、利用可能な時間が（それぞれのＡＰ１１ａ，１１ｂ及び１１ｃによってそれぞれ表される）３個のＢＳＳ間で分割されるであろう。

しかし、図１ｃ、及びＡＰ１１ａと関連付けられた高電力ＳＴＡ１２ａ，１２ｅ及び１２ｄを参照すると、実際の展開では当てはまらない可能性がある（位置及び方向に関係なく）同一で一様な伝搬特性を想定した場合、ＡＰ１１ｂ及び１１ｃによって表されるような他のＢＳＳに対してＳＴＡ１２ａが干渉を生じさせないことが容易に理解される。更に、ＳＴＡ１２ｄは、ＡＰ１１ｃによって表されるＢＳＳに対してのみ干渉を生じさせ、ＳＴＡ１２ｅは、ＡＰ１１ｂによって表されるＢＳＳに対してのみ干渉を生じさせる。その結果として、高電力ＳＴＡ１２ａ，ＳＴＡ１２ｄ，ＳＴＡ１２ｅ，ＳＴＡ１２ｇ，ＳＴＡ１２ｈ，ＳＴＡ１２ｎの少なくとも一部が、場合によっては並行して（又は同時に）送信することを許可することが可能になるであろう。

図１ｃを再び参照し、高電力ＳＴＡがＳＴＡ１２ａ，ＳＴＡ１２ｇ及びＳＴＡ１２ｎのみであることを想定する（即ち、ＳＴＡ１２ｄ，ＳＴＡ１２ｅ及びＳＴＡ１２ｈを無視する）。この場合、３個のＡＰ１１ａ−ｃ間で調整は全く必要がなく、高電力ＳＴＡ１２ａ，１２ｇ及び１２ｎは、並列に（又は同時に）送信できるであろう。一方で、高電力ＳＴＡがＳＴＡ１２ｄ，ＳＴＡ１２ｅ及びＳＴＡ１２ｆのみである場合、協調スケジューリングに差異が生じるであろう。具体的には、ＳＴＡ１２ｄは、ＳＴＡ１２ｈがＡＰ１１ｂへ送信しうるのと同時に、ＡＰ１１ａへ送信しうる一方で、ＳＴＡ１２ｅはＡＰ１１ａへ送信できないため、この情報は、例えば、高送信電力時間の５０％を、ＡＰ１１ａによって表されるＢＳＳに与え、高送信電力時間の５０％を、ＡＰ１１ｂによって表されるＢＳＳに与えるために使用されうるとともに、更に、ＡＰ１１ｂによって表されるＢＳＳの高電力時間インターバルの間にＳＴＡ１２ｂが送信することを許可する。このようにして、ＡＰ１１ａによって表されるＢＳＳは、１００％の時間、アクティブでありうるとともに、ＡＰ１１ｂによって表されるＢＳＳは、５０％の時間、アクティブでありうる。これは、全体で、高電力ＳＴＡが、１００％を上回る通信時間を事実上、許可されることを意味する。この情報なしでは、実際のスケジューリングがどうであろうと、高電力ＳＴＡ間で１００％が共有される必要がある。

したがって、第４の特定の実施形態によれば、ＳＴＡ１２ａ−ｎをスケジューリングする際に、所要電力が考慮されるだけでなく、ＳＴＡ１２ａ−ｎが互いにどのように干渉し合うかについての情報も考慮される。当業者が理解するように、この情報がどのように取得されうるかについていくつかのオプションが存在する。この情報を取得しうる方法の例には、異なるＳＴＡ１２ａ−ｎが互いに生じさせる干渉レベルの直接測定と、ＳＴＡ１２ａ−ｎの位置情報の取得によるもの（パスロスが推定され、それを通じて干渉が推定されうる）とが含まれるが、それらに限定されない。衝突を通じたパケットロスをモニタリングし、それにより、あるＳＴＡ１２ａ−ｎが送信するタイミングと、特定のＳＴＡ１２−ｎにおいて衝突が起きるタイミングとの相関を求めることによって、間接的に情報が取得されてもよい。

開示した上記の特定の実施形態によれば、ＳＴＡ１２ａ−ｎは、高電力ＳＴＡ及び低電力ＳＴＡの２個のグループに分割され、その後、高電力ＳＴＡが送信を許可されるタイミング（及び対応するＡＰが高電力で送信できるタイミング）についてＡＰ１１ａ−ｃ間のスケジューリングが行われる。特定のＡＰ１１ａ−ｃが最も高い送信電力の使用を許可されない時間インターバルは、その後、より低い出力電力を使用するＳＴＡに割り当てられる。Oteriでは、これは、低電力ＳＴＡが常にチャネルへのアクセスを許可される点で異なって行われる。ここで、高電力ＳＴＡと低電力ＳＴＡとの間の分割に着目すると、多くの場合、低電力ＳＴＡ及び高電力ＳＴＡの所要送信容量が、これら２個のカテゴリーにそれぞれ割り当てられる時間インターバルとそれほど良好には適合しないことが予想できる。例えば、高電力ＳＴＡが、当該ＳＴＡについての所要容量との関連で、あまりに短い時間を割り当てられるようになりうる（上記の特定の実施形態の一部で説明したように実際の干渉の状況が考慮されていない場合により起こりうる状況）。

したがって、第５の特定の実施形態によれば、ＡＰ１１ａ−ｃは、更に、ＳＴＡを高電力ＳＴＡと低電力ＳＴＡとにグループ化する際にこの情報を考慮する。特に、高電力ＳＴＡの所要容量を満たせない場合、ＡＰ１１ａ−ｃは、そのようなＳＴＡとＡＰとの間の無線リンクが維持されるがより低い信号対干渉比（ＳＩＲ）で維持されうるように、より低いＭＣＳを命令することによって、高電力ＳＴＡの１つ以上を低電力ＳＴＡに変更するよう構成されうる。低電力ＳＴＡの割り当てタイミングに対する高電力ＳＴＡの割り当てタイミングを変更することも、選択肢であはありうるが、ＢＳＳ間での調整を必要としうる。第５の特定の実施形態によれば、必要とされる送信電力とパスロスとの間に直接の関係はないが、必要とされる送信電力と所要受信電力との間には直接の関係があり、所要受信電力は、選択されたＭＣＳに同様に依存する。

いくつかの実施形態を参照して発明概念を主に上述してきた。しかし、当業者には容易に理解されるように、上記で開示した実施形態以外の実施形態を、添付の請求項によって規定されるように、本発明概念の範囲内で同じように実現できる。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に使用されるためのいくつかの実施形態が説明されており、それ故に、ネットワークノード（基地局）及び移動局（ユーザ装置、ＵＥ）をそれぞれ表記するために、アクセスポイント（ＡＰ）及びステーション（ＳＴＡ）との表記が使用されている。しかし、当業者には明らかなように、本明細書で開示した実施形態は、この標準規格に限定されず、他の標準規格にも準用されうる。

例えば、いくつかの実施形態は、物理レイヤ（ＰＨＹ）が直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）に基づいているシナリオで説明されている。本明細書で開示した実施形態の原理は、他のＰＨＹ、例えば、直接シーケンススペクトル拡散（ＤＳＳＳ）に基づくＰＨＹにも適用可能である。

ＳＴＡが適切な時間に確かに送信することを確実にするために必要とされるシグナリングが、ＡＰからＳＴＡへ送信されてもよい。当該シグナリングは、各パケットで、例えばパケットのＭＡＣヘッダで提供されうるが、当該シグナリングは、ＳＴＡへ個別に又は例えばマルチキャストを使用して、ＡＰが専用の制御パケットを送信することによって、より少ない頻度で送信されうる。

Claims (19)

1. 無線通信ネットワーク（10a, 10b, 10c）における通信チャネルへのアクセスを割り当てるための方法であって、前記方法は、前記無線通信ネットワーク内の、複数のステーション（ＳＴＡ）（12a, ... 12f）と関連付けられたアクセスポイント（ＡＰ）（11a）によって実行され、
   前記ＡＰの前記複数のＳＴＡを、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化するステップ（S102）であって、各グループが、当該グループ内のＳＴＡと通信するために前記ＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられている、前記ステップと、
   ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰ（11b）が必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの前記第３グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルを割り当てるステップ（S104）と、
   ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの前記第４グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、前記第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てるステップ（S106）と、
   を含む、方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   前記第１グループのＳＴＡが送信を許可される時間スロットをセットアップするステップ（S108a）、及び／又は
   前記第２グループのＳＴＡが送信を許可される時間スロットをセットアップするステップ（S108b）
   を含む、方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   確認応答（ＡＣＫ）報告及び否定応答（ＮＡＣＫ）報告の少なくとも１つを、前記第１グループ及び前記第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡが前記ＡＰへ送信することを許可するステップ（S110）
   を含む、方法。
4. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   前記ＡＰの前記ＳＴＡのための送信リソースの必要性に関するリソース情報を取得するステップ（S112a）と、
   前記取得されたリソース情報に基づいて、前記第１時間インターバル及び前記第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てるステップ（S114a）と、
   を含む、方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   前記他のＡＰのＳＴＡの割り当てに関する割り当て情報を、前記他のＡＰから取得するステップ（S112b）と、
   前記取得されたスケジューリング情報に基づいて、前記第１時間インターバル及び前記第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てるステップ（S114b）と、
   を含む、方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   前記第１グループ及び前記第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡが一定時間間隔で前記通信チャネルにアクセスすることを許可するステップ（S116）
   を含む、方法。
7. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   ビーコン信号を送信するステップ（S118）と、
   前記ビーコン信号が送信されてから所定の時間間隔の後に、前記第１グループ及び前記第２グループの少なくとも１つに含まれるＳＴＡが前記通信チャネルにアクセスすることを許可するステップ（S120）と、
   を含む、方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、更に、
   時間割り当てパターンを取得するステップ（S122）と、
   前記取得された時間割り当てパターンに基づいて、前記第１時間インターバル及び前記第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てるステップ（S124）と、
   を含む、方法。
9. 請求項８に記載の方法であって、前記時間割り当てパターンは、優先競合ウィンドウパターン（ＣＣＷＰ）である、方法。
10. 請求項１に記載の方法であって、更に、
    制御ノードから制御情報を受信するステップ（S126）と、
    前記取得された制御情報に基づいて、前記第１時間インターバル及び前記第２時間インターバルの少なくとも１つを割り当てるステップ（S128）と、
    を含む、方法。
11. 請求項１に記載の方法であって、電力制御なしのＳＴＡは前記第１グループにグループ化される、方法。
12. 請求項１に記載の方法であって、前記割り当てるステップが、前記ＡＰの前記ＳＴＡについての位置情報、測定された干渉、及びパケットロスの少なくとも１つに更に基づいている、方法。
13. 請求項１に記載の方法であって、更に、
    前記第１グループの少なくとも１つのＳＴＡに変調及び符号化方式（ＭＣＳ）をアサインすることによって、前記少なくとも１つのＳＴＡを前記第２グループに移動させるステップ（S130）を含む、方法。
14. 請求項１に記載の方法であって、前記通信チャネルへのアクセスは、搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）に基づいている、方法。
15. 請求項１に記載の方法であって、前記無線通信ネットワークは、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）である、方法。
16. 請求項１に記載の方法であって、前記ＡＰの前記ＳＴＡは、アイドルモード又は接続モードであり、かつ、前記ＡＰのカバレッジエリア（17a）内にあるＳＴＡである、方法。
17. 無線通信ネットワーク（10a, 10b, 10c）における通信チャネルへのアクセスを割り当てるためのアクセスポイント（ＡＰ）（11a）であって、前記ＡＰは処理ユニット（21）を備え、当該処理ユニットは、
    前記ＡＰと関連付けられた複数のステーション（ＳＴＡ）（12a-f）を、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化し、ここで、各グループが、当該グループ内のＳＴＡと通信するために前記ＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられており、
    ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰ（11b）が必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの前記第３グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルを割り当て、
    ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの前記第４グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、前記第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てる、
    アクセスポイント。
18. 無線通信ネットワーク（10a, 10b, 10c）における通信チャネルへのアクセスを割り当てるためのコンピュータプログラム（32）であって、前記コンピュータプログラムは、コンピュータコードを含み、当該コンピュータコードは、処理ユニット（21）上で動作する際に当該処理ユニットに、
    アクセスポイント（ＡＰ）（11a）と関連付けられた複数のステーション（ＳＴＡ）（12a-f）を、ＳＴＡの少なくとも２個のグループにグループ化させ（S102）、ここで、各グループが、当該グループ内のＳＴＡと通信するために前記ＡＰが必要とする最小送信電力レベルと関連付けられており、
    ＳＴＡの第３グループと通信するために他のＡＰ（11b）が必要とする最も低い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第３グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第３時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も高い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第１グループに対して、第１時間インターバルを割り当てさせ（S104）、
    ＳＴＡの第４グループと通信するために前記他のＡＰが必要とする最も高い最小送信電力レベルと関連付けられたＳＴＡの第４グループに対して、前記通信チャネルへのアクセスのために前記他のＡＰによって第４時間インターバルが割り当てられるのと並行して、前記通信チャネルにアクセスするための最も低い最小送信電力と関連付けられたＳＴＡの第２グループに対して、前記第１時間インターバルとオーバラップしない第２時間インターバルを割り当てさせる（S106）、
    コンピュータプログラム。
19. 請求項１８に記載のコンピュータプログラム（32）と、前記コンピュータプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能手段（33）と、を備えるコンピュータプログラム製品（31）。

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