JP2021536202A - Ｍｍｗｗｌａｎネットワークにおける空間負荷アナウンス - Google Patents

Abstract

他のステーションに対する特定の方向におけるおよび全ての方向にわたるチャンネル使用についての統計をアナウンスする、通信（たとえばミリ波）帯域での指向性データ送信に利用される無線通信装置／システム／方法。これらのアナウンスは、ＤＭＧビーコンまたはアナウンスフレームのようなネットワーク発見信号によりブロードキャストされうる。アナウンスは、スケジュールされた割り当てごとのチャンネル統計として、および／またはキャリングフレームが送られる方向における空間方向統計としてブロードキャストされうる。これらのアナウンスは、拡大スケジュール要素割り当てフィールドまたはその他の要素に追加されうる。空間負荷要素は、全ての方向における空間負荷の統計および全ての方向にわたるチャンネル負荷統計を含む。【選択図】図２３

Description

＜関連出願のクロスリファレンス＞
この出願は、２０１８年１０月４日に出願された米国仮特許出願第１６／０２３，５３３号の優先権および利益を主張し、当該出願の全ての内容は引用によりここに組み込まれる。

＜連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載＞
該当なし。

＜コンピュータプログラム添付物の引用による組み込み＞
該当なし。

＜著作権保護を受ける資料の通知＞
この特許文書の資料の一部は、米国および他の国の著作権法のもとで著作権保護の対象となりうる。著作権の所有者は、米国特許商標庁の公開ファイルまたは記録に記載されているように、第三者が特許文書または特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外の場合は全ての著作権を留保する。これにより、著作権所有者は、限定はしないが、米国特許法施行規則§１．１４に従う権利を含め、この特許文書を秘密に維持するあらゆる権利を放棄しない。

１．技術分野

本開示の技術は、一般に、指向性ミリ波（ｍｍＷ）無線ネットワーク通信、より具体的には、空間負荷アナウンスの配信に関係する。

２．背景検討

より大容量の無線ローカルエリアの必要性に応じて、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、特にミリ波長（ｍｍ−ＷａｖｅまたはｍｍＷ）レジーム。ネットワークオペレータは、メッシュネットワークとメッシュおよび非メッシュネットワークのミックスとを含むミリ波（ｍｍＷ）レジームのような、高密度化を実現するための様々な概念を採用し始めており、ますます重要になってきている。現在のサブ６ＧＨｚ無線技術は、高いデータ需要に対応するには十分でない。１つの代案は、ミリ波帯域（ｍｍＷ）と呼ばれることが多い３０〜３００Ｇｈｚ帯域の追加スペクトルを利用することである。

一般に、ミリ波無線ネットワークシステムの効率的な使用は、これらの高周波帯域のチャンネル障害および伝播特性を適切に処理することを必要とする。高い自由空間経路損失、高い透過率、反射および回折損失は、利用可能な多様性を減らし、見通し外（ＮＬＯＳ）通信を制限する。それでも、ミリ波の小さい波長は、パス損失を克服するとともに受信機で高い信号対雑音比（ＳＮＲ）を確保するのに十分なアレイゲインを提供することが可能な、実用的な寸法の高ゲインの電子的にステアリング可能な指向性アンテナの使用を可能にする。ミリ波帯域を使用した高密度配置環境での指向性ディストリビューションネットワーク（ＤＮ）は、ステーション（ＳＴＡ）間での信頼性の高い通信を実現し、見通し内チャンネルの制限を克服するための効率的な方法でありうる。

新たなステーション（ＳＴＡまたはノード）がある場所で起動すると、参加するネットワークにおいて探索すべき隣接するＳＴＡを探す（検索する）ことになる。ネットワークへのＳＴＡの初期アクセスのプロセスは、隣接するＳＴＡのスキャンと、ローカル付近の全てのアクティブなＳＴＡの探索と、を含む。これは、特定のネットワークまたは参加するネットワークのリストを新たなＳＴＡが検索することか、または、新たなＳＴＡを受け入れる既存のネットワークに参加するためのブロードキャスト要求を新たなＳＴＡが送信すること、を介して行われうる。

分散ネットワーク（ＤＮ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続するＳＴＡは、ゲートウェイ／ポータルＤＮ ＳＴＡに到達するための最良の方法と、これら隣接するＳＴＡのそれぞれの性能と、を決定するために、隣接するＳＴＡを探索する必要がある。新たなＳＴＡは、特定の期間にわたって、隣接する可能性のあるＳＴＡの全てのチャンネルを調査する。その特定の時間の後にアクティブなＳＴＡが検出されない場合、新たなＳＴＡは、次のチャンネルをテストするために移動する。ＳＴＡが検出されると、新たなＳＴＡは、規制ドメイン（ＩＥＥＥ、ＦＣＣ、ＥＴＳＩ、ＭＫＫなど）における動作のために物理（ＰＨＹ）層（たとえばＯＳＩモデル）を構成するのに十分な情報を収集する。このタスクは、指向性送信に起因して、ミリ波通信においてはさらに困難になっている。このプロセスにおける課題は、（ａ）周囲のＳＴＡ ＩＤの知識、（ｂ）ビームフォーミングに最適な送信パターンの知識、（ｃ）コリジョンおよびデフネスに起因するチャンネルアクセスの問題、および（ｄ）遮蔽および反射に起因するチャンネル障害、のように要約されうる。上記の一部または全部を克服するための近隣探索方法を設計することは、ミリ波Ｄ２ＤおよびＤＮ技術の普及を可能にするために最も重要である。

現在のミリ波通信システムにおいて、ＴＤＤ ＳＰチャンネルアクセスを使用するＳＴＡは、それを使用する前にチャンネルをリッスンする必要がなく、それは、チャンネルに公正にアクセスしようとする他のステーションにとって問題を引き起こしうる。チャンネルにアクセスしようとしているこれら他のＳＴＡは、チャンネルを使用する前にメディアを検知する必要があるのでブロックされるかもしれないが、ＴＤＤ ＳＰステーションはそうする必要がない。さらに、媒体を検知するための現在の技術は、干渉の誤った標示の影響を受けやすい。

しかしながら、チャンネル使用に関するステーション間で生じる重大なオーバーヘッドおよびコンフリクトが依然としてあり、それは、ネットワーク全体の効率を低下させる。

したがって、ミリ波指向性無線ネットワーク内のステーション間でより効率的な共存を提供するための強化されたメカニズムの必要性が存在する。本開示は、その必要性を満たし、以前の技術を超えた追加の利益を提供する。

空間負荷、占有率および／またはスケジューリング情報をアナウンスする指向性ミリ波無線ステーションのための無線プロトコルが記載される。６０ＧＨｚの現在のＷＬＡＮは、ＢＳＳ内のＳＴＡを管理するために、ＢＳＳの一部ではない周辺エリアのＳＴＡに対して全方向にビーコンフレームを送信することにより、自身をアナウンスする。周辺エリアのＳＴＡは、エリア内の他のＳＴＡからビーコンを受信することにより、周囲のアクティブなＢＳＳに関する情報を受動的に取得することができる。ビーコンは、ＳＳＩＤ、同期、マルチバンド、帯域幅およびチャンネルのリスト、スリープおよびウェイクアップのスケジュール、ネイバーレポート、ＢＳＳ負荷に関する情報、および、時には、このビーコンＢＳＳを送信するＳＴＡの一部ではない他のＳＴＡに役立つかもしれないその他のスケジューリング情報、を含む。この情報は、このＢＳＳに接続しないＢＳＳの動作に関する見通しを判定するために使用される。共存を目的として、ＳＴＡは、送信の各方向の負荷と、空間占有率と、各方向の時間占有率（スケジューリング）と、に関する情報を取得する必要がある。付近の他のＳＴＡがチャンネルにより良くアクセスすることができるように、ＢＳＳのＳＴＡは、空間負荷、空間占有率、および空間スケジューリングに関する情報をアナウンスすべきである。このアナウンスを受信する他のＳＴＡは、チャンネルにアクセスすること、特定の空間方向にアクセスすること、または、別のチャンネルに切り替えること、に関する決定を下すためにこの情報を使用する。

開示される無線指向性システムは、広範囲のネットワークアプリケーション、たとえば、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）、および屋外無線通信に適用されうるＤ２Ｄ（ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−ｄｅｖｉｃｅ）、Ｐ２Ｐ（ｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ）、無線およびメッシュのネットワーキングアプリケーション、に適用可能である。対象のアプリケーションは、限定はしないが、たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＧｉｇ、および他の無線ネットワーク、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ）アプリケーション、データのバックホールおよびフロントホール、屋内および屋外の配信ネットワーク、メッシュネットワーク、Ｄ２Ｄ通信による次世代セルラーネットワーク、および当業者によって容易に認識される他の多くのアプリケーション、を含む。

ここに記載される技術のさらなる態様は、明細書の以下の部分に示され、詳細な説明は、限定を課すことなく、技術の好ましい実施形態を完全に開示することを目的とする。

ここに記載される技術は、例示のみを目的とする以下の図面の参照により、より完全に理解されよう。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）において行われるアクティブスキャンのタイミング図である。 ＤＮおよび非ＤＮステーションの組み合わせを示す分散ネットワーク（ＤＮ）のステーション（ＳＴＡ）図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＤＮ識別要素を示すデータフィールド図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのＤＮ構成要素を示すデータフィールド図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄプロトコルにおけるアンテナセクタスウィープ（ＳＳＷ）の概略図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄプロトコルにおけるセクタレベルスウィープ（ＳＬＳ）のシグナリングを示すシグナリング図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのセクタスウィープ（ＳＳＷ）フレーム要素を示すデータフィールド図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄのＳＳＷフレーム要素内のＳＳＷフィールドを示すデータフィールド図である。 図９ＡではＩＳＳの一部として送信された場合、図９ＢではＩＳＳの一部として送信されない場合、に示されるＩＥＥＥ８０２．１ａｄに利用されるＳＳＷフィードバックフィールドを示すデータフィールド図である。 本開示の実施形態に従って利用される無線ミリ波通信ステーションハードウェアのブロック図である。 本開示の実施形態に従って利用される図１０のステーションハードウェアのミリ波ビームパターン図である。 本開示の実施形態にかかる、ディスカバリーバンド通信アンテナ（すなわちサブ６ＧＨｚ）のビームパターン図である。 本開示の実施形態にかかる例としての１つのビーコンによりサービスされる２つの近くのピアを例示する指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかる例としての、１つのピアが移動して異なる指向性ビームを使用するようになる後の図１３の２つのピアを例示する指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかるチャンネル割り当ておよび負荷を示すシグナリングおよび指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかるチャンネル割り当ておよび負荷を示すシグナリングおよび指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかるチャンネル割り当ておよび負荷の別の場合を示すシグナリングおよび指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかるチャンネル割り当ておよび負荷の別の場合を示すシグナリングおよび指向性ビーム図である。 本開示の実施形態にかかるＴｘおよびＲｘ受信統計のデータフィールド図である。 本開示の実施形態にかかる空間負荷統計のデータフィールド図である。 本開示の実施形態にかかる負荷統計要素のデータフィールド図である。 本開示の実施形態にかかる別の負荷統計要素のデータフィールド図である。 本開示の実施形態にかかるＥＤＭＧ拡張スケジュール要素フォーマットのデータフィールド図である。 本開示の実施形態にかかる、図２１に示されるようなチャンネル割り当てフィールド内のサブフィールドのデータフィールド図である。 本開示の実施形態による、本開示の実施形態にかかる空間統計情報を含むビーコンの送信のフロー図である。 本開示の実施形態にかかる、異なる方向に送信される例示的なビーコンフレームを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態にかかる、異なる方向に送信される例示的なビーコンフレームを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態にかかる、異なる方向に送信される例示的なビーコンフレームを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態にかかる空間統計およびチャンネル統計を伴うビーコンの送信のフロー図である。 本開示の実施形態にかかる、全ての方向にわたるＥＤＭＧ割り当て情報のブロードキャストを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態にかかる、全ての方向にわたるＥＤＭＧ割り当て情報のブロードキャストを示すシグナリング図である。 本開示の実施形態にかかる空間負荷統計要素を用いたビーコンの送信のフロー図である。 本開示の実施形態にかかる、割り当ておよび方向情報を伴うビーコンを受信するステーションを示す通信プロセス図である。 本開示の実施形態にかかる、割り当ておよび方向情報を伴うビーコンを受信するステーションを示す通信プロセス図である。 本開示の実施形態にかかる、割り当ておよび方向情報を伴うビーコンを受信するステーションを示す通信プロセス図である。 本開示の実施形態にかかる、チャンネルにアクセスする前に他のチャンネルの統計を受信するステーションのフロー図である。 本開示の実施形態にかかる、無指向性受信を使用するステーションが非動作時においてチャンネル統計を伴うビーコンをどのように見逃しうるかを示す通信プロセス図である。 本開示の実施形態にかかる、負荷統計が無指向性チャンネルを介してどのように送信されうるかを示す通信プロセス図である。 本開示の実施形態にかかる、チャンネルおよび負荷統計を提供する際の無指向性および指向性通信の使用を示す通信交換図である。 本開示の実施形態にかかる、別のステーションノードによって実現される無指向性通信を介したロード情報要求を示す通信交換図である。

１．用語の定義。

本開示では、その意味が一般に以下に記載されるいくつかの用語が利用される。

Ａ−ＢＦＴ：アソシエーション−ビームフォーミングトレーニング期間（Ａｓｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ−Ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）；ネットワークに参加する新たなステーション（ＳＴＡ）の関連付けおよびビームフォーミング（ＢＦ）トレーニングに使用されるビーコンにおいてアナウンスされる期間。

ＡＰ：アクセスポイント；１つのステーション（ＳＴＡ）を含み、関連付けられたＳＴＡの無線媒体（ＷＭ：ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｅｄｉｕｍ）を介して配信サービスへのアクセスを提供するエンティティ。

ビームフォーミング（ＢＦ）：所望の受信機における受信信号パワーまたは信号対雑音非を改善するための情報を決定するための、無指向性または疑似無指向性アンテナではなく、指向性アンテナシステムまたはアレイからの指向性送信であり、その下でステーションが時間および方向割り当て情報を相関させるための情報を取得することができる。

ＢＳＳ：ベーシックサービスセットは、ネットワークにおいてＡＰをと正常に同期したステーション（ＳＴＡ）のセットである。

ＢＩ：ビーコン間隔（Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、ビーコン送信時間の間の時間を表す周期的なスーパーフレーム期間である。

ＢＲＰ：ＢＦリファインメントプロトコルは、指向性通信を最適化する（可能な限り最良のものを達成する）ために、受信機トレーニングを可能にし、送信機および受信機側を繰り返しトレーニングするＢＦプロトコルである。

ＢＳＳ：ベーシックサービスセットは、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮアーキテクチャのコンポーネントであり、実際にはＳＴＡが互いに通信することを可能にする無線媒体に接続するＳＴＡのセットであるＢＳＳの周囲に構築される。

ＢＴＩ：ビーコン送信間隔（Ｂｅａｃｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、継続的なビーコン送信の間の間隔である。

ＣＢＡＰ：コンテンションベースアクセス期間（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ）は、コンテンションベースのＥＤＣＡ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）が利用されるＤＭＧ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｍｕｌｔｉ−ｇｉｇａｂｉｔ）ＢＳＳのＤＴＩ（ｄａｔａ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎｔｅｒｖａｌ）内の期間である。

ＣＣＡ：クリアチャンネルアセスメント（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１に定義された無線キャリア感知メカニズムである。

ＤＭＧ：指向性マルチギガビット（Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉ−Ｇｉｇａｂｉｔ）は、ＩＥＥＥ８０２に記載された高スループット無線通信の方式である。

ＥＤＭＧ：拡張指向性マルチギガビット（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉ−Ｇｉｇａｂｉｔ）は、ＩＥＥＥ８０２に記載された高スループット無線通信の方式である。

ＤＴＩ：データ転送間隔（Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、完全なＢＦトレーニングが許可され、その後に実際のデータ転送が行われる期間である。ＤＴＩは、１以上のＳＰ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｅｒｉｏｄ）とＣＢＡＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ ａｃｃｅｓｓ ｐｅｒｉｏｄ）とを含みうる。

ＬＯＳ：見通し内（Ｌｉｎｅ−ｏｆ−Ｓｉｇｈｔ）、送信機および受信機が表面上は互いの視界内にあり、反射信号の通信の結果ではない通信；逆の条件は、ステーションが互いにＬＯＳ内に無い見通し外（ｎｏｎ−ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）というＮＬＯＳである。

ＭＡＣアドレス：メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）アドレス。

ＭＢＳＳ：メッシュベーシックサービスセットは、分散システム（ＤＳ）として使用されうる分散ネットワーク（ＤＮ）ステーション（ＤＮ ＳＴＡ）の自己完結型ネットワークを形成するベーシックサービスセットである。

ＭＣＳ：変調および符号化スキーム（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）；物理（ＰＨＹ）層（たとえばＯＳＩモデル）データレートに変換されうるインデックスを定義する。

ＭＳＴＡ：メッシュステーション（ＭＳＴＡ）は、メッシュ機能を実装するステーション（ＳＴＡ）であり、メッシュＢＳＳで動作するとき、他のＭＳＴＡに配信サービスを提供することができる。

ＤＮ ＳＴＡ：分散ネットワーク（ＤＮ）ステーション（ＤＮ ＳＴＡ）は、ＳＮ機能を実装するステーション（ＳＴＡ）である。ＤＮ ＢＳＳで動作するＤＮ ＳＴＡは、他のＤＮ ＳＴＡに配信サービスを提供しうる。

無指向性：無指向性アンテナを利用する送信のモード。

疑似無指向性：達成可能な最も広いビーム幅により指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナを利用する通信のモードである。

受信セクタスウィープ（Ｒｅｃｅｉｖｅ ｓｅｃｔｏｒ ｓｗｅｅｐ）（ＲＸＳＳ）：連続する受信の間でスウィープが行われる、異なるセクタを介した（異なるセクタにわたる）セクタスウィープ（ＳＳＷ）フレームの受信。

ＲＳＳＩ：受信信号強度インジケータ（ｒｅｃｅｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）（ｄＢｍ単位）。

ＳＬＳ：セクタレベルスウィープ（Ｓｅｃｔｏｒ−ｌｅｖｅｌ Ｓｗｅｅｐ）フェーズは、ＳＳＷフィードバックおよびＳＳＷ ＡＣＫの使用のように、イニシエータをトレーニングするためのイニシエータセクタスウィープ（ＩＳＳ）、レスポンダリンクをトレーニングするためのレスポンダセクタスウィープ（ＲＳＳ）、という４つのコンポーネントを含むことができるＢＦトレーニングフェーズである。

ＳＮＲ：ｄＢでの受信された信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）。

ＳＰ：サービス期間（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ）は、アクセスポイント（ＡＰ）によってスケジュールされた期間であり、スケジュールされたＳＰは一定の時間間隔で開始する。

スペクトル効率（Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）：特定の通信システムにおいてある帯域幅にわたって送信することができる情報レートであり、通常、ビット／秒またはヘルツで表される。

ＳＳＩＤ：サービスセット識別子（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ＷＬＡＮネットワークに割り当てられた名前である。

ＳＴＡ：ステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ）は、無線媒体（ＷＭ）へのメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）および物理層（ＰＨＹ）のインターフェースの単一にアドレス可能なインスタンスである論理エンティティである。

スウィープ：ショートビームフォーミングインターフレーム（ＳＢＩＦＳ）間隔で区切られた一連の送信であり、送信間で送信機または受信機のアンテナ構成が変更される。

ＳＳＷ：セクタスウィープ（Ｓｅｃｔｏｒ Ｓｗｅｅｐ）は、異なるセクタ（方向）および受信信号、強度などに関して収集された情報で送信が行われる動作である。

ＴＤＤ：時分割複信（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）は、異なるアップリンクおよびダウンリンクのデータ送信フローを調整するために、同じ周波数帯域における異なるタイムスロットの割り当てによってアップリンクがダウンリンクから分離される、通信リンクの二重化を可能にする。

ＴＤＤ ＳＰ：時分割複信サービス期間（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｅｒｉｏｄ）は、ＴＤＤチャンネルアクセスを伴うサービス期間であり、ＴＤＤ ＳＰは、ＴＤＤスロットのシーケンスを順番に含む一連のＴＤＤ間隔を含む。

送信セクタスウィープ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｓｅｃｔｏｒ Ｓｗｅｅｐ）（ＴＸＳＳ）：異なるセクタを介した複数のセクタスウィープ（ＳＳＷ）または指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ビーコンフレームの送信であり、連続する送信間でスウィープが実行される。

２．現存する指向性無線ネットワーク技術

２．１．ＷＬＡＮシステム

８０２．１１のようなＷＬＡＮシステムでは、スキャン、パッシブおよびアクティブスキャン、の２つのモードが定義されている。以下は、パッシブスキャンの特性である。（ａ）ネットワークに参加しようとする新たなステーション（ＳＴＡ）は、各チャンネルを調査し、最大チャンネル時間までビーコンフレームを待つ。（ｂ）ビーコンが受信されない場合、新たなＳＴＡは、別のチャンネルに移動し、新たなＳＴＡはスキャンモードでいかなる信号も送信しないため、バッテリーの電力を節約する。ＳＴＡは、ビーコンを見逃さないように、各チャンネルで十分な時間待つべきである。ビーコンをロストした場合、ＳＴＡは、別のビーコン送信間隔（ＢＴＩ）を待つべきである。

以下は、アクティブスキャンの特性である。（ａ）ローカルネットワークに参加するのを待っている新たなＳＴＡは、以下に従って、各チャンネルでプローブ要求フレームを送信する。（ａ）（１）新たなＳＴＡは、チャンネルに移動し、着信フレームまたはプローブ遅延タイマーが期限切れになるのを待つ。（ａ）（２）タイマーが期限切れになった後にフレームが検出されない場合、チャンネルが使用されていないと見なされる。（ａ）（３）チャンネルが使用されていない場合、ＳＴＡは、新たなチャンネルに移動する。（ａ）（４）チャンネルが使用されている場合、ＳＴＡは、通常のＤＣＦを使用して媒体にアクセスし、プローブ要求フレームを送信する。（ａ）（５）チャンネルがビジー状態でなかった場合、ＳＴＡは、プローブ要求への応答を受信するために必要な期間（たとえば最小チャンネル時間）を待つ。チャンネルがビジー状態であり、プローブ応答が受信された場合、ＳＴＡは、さらなる時間（たとえば最大チャンネル時間）を待つ。

（ｂ）プローブ要求は、一意のサービスセット識別子（ＳＳＩＤ）、ＳＳＩＤのリストまたはブロードキャストＳＳＩＤを使用することができる。（ｃ）アクティブスキャンは、一部の周波数帯域で禁止される。（ｄ）アクティブスキャンは、特に多くの新たなＳＴＡが同時に到着し、ネットワークにアクセスしようとしている場合、干渉や衝突の原因となる可能性がある。（ｅ）ＳＴＡがビーコンを待つ必要がないため、アクティブスキャンは、パッシブスキャンの使用と比べて、ＳＴＡがネットワークへのアクセスを得るのにより高速な（遅延が少ない）方法である。（ｆ）インフラストラクチャベーシックサービスセット（ＢＳＳ）およびＩＢＳＳにおいては、少なくとも１つのＳＴＡが、プローブを受信するとともに応答するために起動している。（ｇ）分散ネットワーク（ＤＮ）ベーシックサービスセット（ＭＢＳＳ）のＳＴＡは、どの時点でも応答するために起動していないことがある。（ｈ）無線測定キャンペーンがアクティブな場合、ＳＴＡは、プローブ要求に応答しないことがある。（ｉ）プローブ応答の衝突が発生しうる。ＳＴＡは、最後のビーコンを送信したＳＴＡが最初のプローブ応答を送信することを可能にすることで、プローブ応答の送信を調整することがある。他のＳＴＡは、衝突を回避するために、バックオフ時間および規則的な分散調整機能（ＤＣＦ）チャンネルアクセスをフォローするとともに使用しうる。

図１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおけるアクティブスキャンの使用を示しており、プローブを送信するスキャンステーションと、プローブを受信して応答する２つの応答ステーションと、を示している。この図は、最小および最大のプローブ応答タイミングも示している。値Ｇ１は、確認応答の送信前のフレーム間間隔であるＳＩＦＳへの明らかな設定である一方、値Ｇ３は、送信者がＲＴＳパッケージを送信する前にバックオフ期間を完了した後に待機する時間遅延を表すＤＣＦフレーム間間隔であるＤＩＦＳである。

２．２．ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ分散ネットワーク（ＤＮ）ＷＬＡＮ

ＩＥＥＥ８０２．１１ｓ（以下、８０２．１１ｓ）は、８０２．１１規格にワイヤレスメッシュネットワーキング機能を追加する規格である。８０２．１１ｓでは、メッシュネットワーク探索、ピアトゥピア接続の確立、およびメッシュネットワークを介したデータのルーティングを可能にする新しいシグナリングと同様に、新しいタイプの無線ステーションが定義される。

図２は、非メッシュＳＴＡの混合がメッシュＳＴＡ／ＡＰ（実践）に接続し、メッシュＳＴＡがメッシュポータルを含む他のメッシュＳＴＡ（破線）に接続するメッシュネットワークの一例を示す。メッシュネットワークのノードは、隣接ノード（ｎｅｉｂｏｒ）を探索するために８０２．１１規格で定義されているのと同じスキャン技術を使用する。メッシュネットワークの識別は、ビーコンおよびプローブ応答フレームに含まれるメッシュＩＤ要素によって与えられる。１つのメッシュネットワークでは、全てのメッシュＳＴＡが同じメッシュプロファイルを使用する。メッシュプロファイルの全てのパラメータが一致する場合、メッシュプロファイルは同じであると見なされる。メッシュプロファイルは、ビーコンおよびプローブ応答フレームに含まれているため、隣接メッシュＳＴＡは、スキャンを介してメッシュプロファイルを取得することができる。

メッシュＳＴＡがスキャンプロセスを介して隣接メッシュＳＴＡを発見する場合、発見されたメッシュＳＴＡは、候補ピアメッシュＳＴＡと見なされる。それは、発見されたメッシュＳＴＡがメンバーであるメッシュネットワークのメンバーになり、隣接メッシュＳＴＡとのメッシュピアリングを確立しうる。検出された隣接メッシュＳＴＡは、受信ビーコンまたはプローブ応答フレームが隣接するメッシュＳＴＡに対して示すのと同じメッシュプロファイルをメッシュＳＴＡが使用する場合、候補ピアメッシュＳＴＡと見なされうる。

メッシュＳＴＡは、（ａ）隣接ＭＡＣアドレスと（ｂ）動作チャンネル番号と（ｃ）最近観察されたリンクステータスおよび品質情報とを含むメッシュネイバーテーブルにおいて、発見された隣接ノードの情報の維持を試みる。隣接ノードが検出されない場合、メッシュＳＴＡは、優先度が最も高いプロファイルにメッシュＩＤを採用し、アクティブのままとなる。隣接メッシュＳＴＡを検出するための過去の全てのシグナリングは、ブロードキャストモードで行われる。８０２．１１ｓが指向性無線通信を伴うネットワークを対象としていないことを理解すべきである。

図３は、メッシュネットワークの識別をアドバタイズするために使用されるメッシュ識別要素（メッシュＩＤ要素）を示す。メッシュＩＤは、メッシュネットワークに進んで参加する新たなＳＴＡによってはプローブ要求内に、現存するメッシュネットワークＳＴＡによってはビーコンおよび信号内に送信される。長さ０のメッシュＩＤフィールドは、プローブ要求フレーム内で使用されるワイルドカードメッシュＩＤを示す。ワイルドカードメッシュＩＤは、非メッシュＳＴＡがメッシュネットワークに参加するのを防止する特定のＩＤである。メッシュステーションは、非メッシュステーションよりも多くの特徴を持ったＳＴＡであることを認識すべきであり、たとえば、メッシュネットワークは、メッシュ機能を提供する他のいくつかのモジュールに加えたモジュールとしてＳＴＡを運用することに似ている。ＳＴＡがこのメッシュモジュールを有しない場合、メッシュネットワークへの接続を不許可にすべきである。

図４は、メッシュＳＴＡによって送信されるビーコンフレームおよびプローブ応答フレームに含まれるメッシュ構成要素を示し、それはメッシュサービスをアドバタイズするために使用される。メッシュ構成要素の主な内容は、（ａ）パス選択プロトコル識別子、（ｂ）パス選択メトリック識別子、（ｃ）輻輳制御モード識別子、（ｄ）同期方法識別子、および（ｅ）認証プロトコル識別子、である。メッシュＩＤを伴うメッシュ構成要素の内容は、メッシュプロファイルを形成する。

８０２．１１ａ規格は、メッシュ探索と、メッシュピアリング管理と、メッシュセキュリティと、メッシュビーコンおよび同期と、メッシュ調整機能と、メッシュパワー管理と、メッシュチャンネルスイッチングと、３アドレス、４アドレス、および拡張アドレスフレーム形式と、メッシュパス選択および転送と、外部ネットワークとの相互作用と、メッシュ内輻輳制御と、メッシュＢＳＳでの緊急サービスサポートと、を含む多くの手順およびメッシュ機能を定義する。

２．３．ＷＬＡＮのミリ波

一般に、ミリ波帯のＷＬＡＮは、高いパス損失を考慮するとともに通信に十分なＳＮＲを提供するために、送信、受信、またはその両方用の指向性アンテナの使用を必要とする。送信または受信における指向性アンテナの使用は、スキャンプロセスも同様に指向性化する。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄと新たな規格８０２．１１ａｙとは、ミリ波帯での指向性送受信のためのスキャンおよびビームフォーミングの手順を定義する。

２．４．ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄスキャンおよびＢＦトレーニング

ｍｍＷａｖｅ ＷＬＡＮの最先端のシステムの例は、８０２．１１ａｄ規格である。

２．４．１．スキャン

新たなＳＴＡは、特定のＳＳＩＤ、ＳＳＩＤのリスト、または発見された全てのＳＳＩＤをスキャンするために、パッシブまたはアクティブスキャンモードで動作する。パッシブにスキャンするために、ＳＴＡは、ＳＳＩＤを含むＤＭＧビーコンフレームをスキャンする。アクティブにスキャンするために、ＤＭＧ ＳＴＡは、所望のＳＳＩＤまたは1以上のＳＳＩＤリスト要素を含むプローブ要求フレームを送信する。ＤＭＧ ＳＴＡは、プローブ要求フレームの送信の前に、ＤＭＧビーコンフレームを送信するか、ビームフォーミングトレーニングを行う必要があることがある。

２．４．２．ＢＦトレーニング

ＢＦトレーニングは、セクタスウィープを使用するとともに各ＳＴＡに送受信の両方に適切なアンテナシステム設定の決定を可能にするために必要なシグナリングを提供するＢＦトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスである。

８０２．１１ａｄ ＢＦトレーニングプロセスは、３つのフェーズで行われうる。（１）セクタレベルスウィープフェーズ実行され、それにより、リンク取得のために、低ゲイン（疑似無指向性）受信を含む指向性送信が行われる。（２）組み合わされた送受信のために受信ゲインおよび最終調整を追加するリファインメントステージが行われる。（３）そして、チャンネル変更を調整するために、データ送信中にトラッキング追跡が行われる。

２．４．３．８０２．１１ａｄ ＳＬＳ ＢＦトレーニングフェーズ

このＳＬＳ ＢＦトレーニングフェーズは、８０２．１１ａｄ規格のセクタレベルスウィープ（ＳＬＳ）必須フェーズにフォーカスする。ＳＬＳ中、ＳＴＡのペアは、最高の信号品質を提供するものを見つけるために、異なるアンテナセクタにわたって、一連のセクタスウィープ（ＳＳＷ）フレーム（または、ＰＣＰ／ＡＰでの送信セクタトレーニングの場合はビーコン）を交換する。最初に送信するステーションは、イニシエータと呼ばれ、２番目に送信するステーションは、レスポンダと呼ばれる。

送信セクタスウィープ（ＴＸＳＳ）中、ＳＳＷフレームは、異なるセクタで送信される一方、ペアリングＳＴＡ（レスポンダ）は、疑似無指向性パターンを利用して受信する。レスポンダは、最高のリンク品質（たとえばＳＮＲ）を提供するイニシエータからアンテナアレイセクタを決定し、またはステーション間の通信をサポートしようとする。

図５は、８０２．１１ａｄのセクタスウィープ（ＳＳＷ）の概念を示す。この図では、ＳＴＡ１がＳＬＳのイニシエータであり、ＳＴＡ２がレスポンダである例が示されている。ＳＴＡ１は、全ての送信アンテナパターンのファインセクタをスウィープし、ＳＴＡ２は、疑似無指向性パターンで受信する。ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１から受け取った最良のセクタをＳＴＡ２にフィードバックする。

図６は、８０２．１１ａｄ仕様で実装されているようなセクタレベルスウィープ（ＳＬＳ）プロトコルのシグナリングを示す。送信セクタスウィープの各フレームは、セクタカウントダウン標示（ＣＤＯＷＮ）、セクタＩＤ、およびアンテナＩＤに関する情報を含む。最良のセクタＩＤおよびアンテナＩＤ情報は、セクタスウィープフィードバックおよびセクタスウィープＡＣＫフレームによりフィードバックされる。

図７は、８０２．１１ａｄ規格において利用されるセクタスウィープフレーム（ＳＳＷフレーム）のフィールドを示し、フィールドは、以下に概説される。デュレーションフィールドは、ＳＳＷフレーム送信の終了までの時間に設定される。ＲＡフィールドは、セクタスウィープの所望の受信機であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、セクタスウィープフレームの送信機ＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。

図８は、ＳＳＷフィールド内のデータ要素を示す。ＳＳＷフィールドにおいて伝達される主な情報は、以下のとおりである。方向フィールドは、フレームがビームフォーミングイニシエータによって送信されることを示すためには０に設定され、フレームがビームフォーミングレスポンダによって送信されることを示すためには１に設定される。ＣＤＯＷＮフィールドは、ＴＸＳＳの最後までの残りのＤＭＧビーコンフレーム送信の数を示すダウンカウンタである。セクタＩＤフィールドは、このＳＳＷフィールドを含むフレームが送信されるセクタ番号を示すために設定される。ＤＭＧアンテナＩＤフィールドは、送信機がこの送信のために現在使用しているＤＭＧアンテナを示す。ＲＸＳＳ長さフィールドは、ＣＢＡＰにおいて送信された場合にのみ有効であり、それ以外の場合はリザーブされている。このＲＸＳＳS長フィールドは、送信ＳＴＡによって必要とされる受信セクタスウィープの長さを指定し、ＳＳＷフレームの単位で定義される。ＳＳＷフィードバックフィールドは、以下に定義される。

図９Ａおよび図９Ｂは、ＳＳＷフィードバックフィールドを示す。図９Ａに示されるフォーマットは、ＩＳＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｓｕｂｌａｙｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の一部として送信されるときに利用されるが、図９Ｂに示されるフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信されない場合に使用される。ＩＳＳフィールドの総セクタは、イニシエータがＩＳＳで使用するセクタの総数を示す。Ｒｘ ＤＭＧアンテナの数というサブフィールドは、イニシエータが後続の受信セクタスウィープ（ＲＳＳ）中に使用する受信ＤＭＧアンテナの数を示す。セクタ選択フィールドは、直前のセクタスウィープにおいて最高品質で受信されたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値を含む。ＤＭＧアンテナ選択フィールドは、直前のセクタスウィープにおいて最高品質で受信されたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値を示す。ＳＮＲレポートフィールドは、直前のセクタスウィープ中に最高品質で受信され、セクタ選択フィールドに示されたフレームからのＳＮＲの値に設定される。ポーリング必要フィールドは、非ＰＣＰ／非ＡＰとの通信を開始するためにはＰＣＰ／ＡＰが必要であることを示しますために、非ＰＣＰ／非ＡＰのＳＴＡによって１に設定される。ポーリング必要フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが通信を開始するかどうかについてのこだわりを非ＰＣＰ／非ＡＰが持っていないことを示すためには０に設定される。

３．ステーション（ＳＴＡ）ハードウェア構成

図１０は、ハードウェアブロック１３へのＩ／Ｏパス１２を示すＳＴＡハードウェア構成であって、Ｉ／Ｏパス１２に接続され、センサ、アクチュエータなどのような外部Ｉ／ＯをＳＴＡに提供するバス１４に接続されたコンピュータプロセッサ（ＣＰＵ）１６およびメモリ（ＲＡＭ）１８を有するＳＴＡハードウェア構成の例示的な実施形態１０を示す。メモリ１８からのインストラクションは、ＳＴＡが「新たなＳＴＡ」または既にネットワーク内にあるＳＴＡのうち１つの機能を実行することを可能にするために実行される通信プロトコルを実装するプログラムを実行するようにプロセッサ１６上で実行される。プログラミングが現在の通信コンテキストで果たしている役割に応じて様々なモード（通信元、中間、通信先）で動作するように構成されていることも理解すべきである。このホストマシンは、隣接するＳＴＡとフレームを送受信する複数のアンテナ２４ａ〜２４ｎ、２６ａ〜２６ｎ、２８ａ〜２８ｎへの無線周波数（ＲＦ）回路２２ａ、２２ｂ、２２ｃに接続されたミリ波モデム２０による構成が見られる。また、ホストマシンは、アンテナ３４への無線周波数（ＲＦ）回路３２に接続されたサブ６ＧＨｚモデム３０も見られる。

したがって、このホストマシンは、２つのモデム（マルチバンド）と、それらに関連付けられた、２つの異なる帯域での通信を提供するためのＲＦ回路と、による構成が見られる。限定ではなく例として、所望の指向性通信帯域は、ミリ波帯域モデムと、それに関連付けられた、ミリ波帯域でデータを送受信するためのＲＦ回路と、によって実装される。ここで発見帯域と一般に言及される他の帯域は、サブ６ＧＨｚのモデムと、それに関連付けられた、サブ６ＧＨｚ帯域でデータを送受信するためのＲＦ回路と、を備える。

この例ではミリ波帯域について３つのＲＦ回路が示されているが、本開示の実施形態は、任意の数のＲＦ回路に接続されたモデム２０により構成されうる。一般に、より多くのＲＦ回路を使用すると、アンテナビーム方向のカバレッジが広くなる。使用されているＲＦ回路の数およびアンテナの数が特定のデバイスのハードウェア制約によって決定されることを理解すべきである。隣接するＳＴＡと通信する必要がないとＳＴＡが判断した場合、いくつかのＲＦ回路およびアンテナが無効になることがある。少なくとも１つの実施形態において、ＲＦ回路は、周波数変換器、アレイアンテナコントローラなどを含み、送受信のためのビームフォーミングを実行するように制御される複数のアンテナに接続される。このようにして、ＳＴＡは、複数セットのビームパターンを使用して信号を送信することができ、各ビームパターンの方向は、アンテナセクタと見なされる。

図１１は、複数（たとえば３６）のミリ波アンテナセクタパターンを生成するためにＳＴＡにより利用されうるミリ波アンテナ方向の例示的な実施形態５０を示す。この例において、ＳＴＡは、３つのＲＦ回路５２ａ、５２ｂ、５２ｃおよび接続アンテナを実装し、各ＲＦ回路および接続アンテナは、ビームフォーミングパターン５４ａ、５４ｂ、５４ｃを生成する。アンテナパターン５４ａは、１２個のビームフォーミングパターン５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ、５６ｈ、５６ｉ、５６ｊ、５６ｋおよび５６ｎ（「ｎ」は、任意の数のパターンがサポートされうることを表す）を有するように示されている。本開示は、任意の所望の数のアンテナセクタをサポートすることができるが、この特定の構成を使用する例示的なステーションは、３６個のアンテナセクタを有する。説明の明確さおよび簡単さのため、以下のセクションは、アンテナセクタの数が少ないＳＴＡを一般に例示するが、これは、実装上の制限として解釈されるものではない。任意のビームパターンがアンテナセクタにマッピングされうることを理解すべきである。通常、ビームパターンは、シャープなビームを生成するために形成されるが、ビームパターンは、複数の角度から信号を送信または受信するために生成される可能性がある。

アンテナセクタは、ミリ波アレイアンテナコントローラによって命令されるミリ波ＲＦ回路およびビームフォーミングの選択によって決定される。ＳＴＡハードウェアコンポーネントが上記のものとは異なる機能的パーティションを有している可能性があるが、そのような構成は、説明される構成の変形と見なすことができる。隣接するＳＴＡと通信する必要がないとＳＴＡが判断した場合、いくつかのミリ波ＲＦ回路およびアンテナが無効になることがある。

少なくとも１つの実施形態において、ＲＦ回路は、周波数変換器、アレイアンテナコントローラなどを含み、送受信のためのビームフォーミングを実行するように制御される複数のアンテナに接続される。このようにして、ＳＴＡは、複数のビームパターンセットを使用して信号を送信することができ、各ビームパターンの方向は、アンテナセクタと見なされる。

図１２は、ＲＦ回路７２に取り付けられた疑似無指向性アンテナ７４を使用すると想定されるサブ６ＧＨｚモデムのアンテナパターンの例示的な実施形態７０を示すが、他の回路および／またはアンテナが限定なく利用されうる。

４．本開示における空間情報アナウンス

無線ネットワークにおいて動作するステーションに関してここに記載されるプロトコルは、特定の方向におけるおよび／または全ての方向にわたるチャンネル使用統計を近くの他のステーションにアナウンスするようにステーションを構成する。これらのアナウンスに関する情報は、開示から逸脱することなく、さまざまな方法でブロードキャストまたは伝達されうる。

５．空間負荷、占有率およびスケジューリングアナウンス。

（指向性上層バンド（たとえば６０ＧＨｚ）のＩＥＥＥ８０２．１１ａｄまたは９０２．１１ａｙ）のもとでのＷＬＡＮステーション（ＳＴＡ）は、ＢＳＳの一部ではない周辺エリアのＳＴＡに自身をアナウンスするとともに所属するＢＳＳのＳＴＡを管理するように、ビーコンフレームを全方向に送信する。したがって、周辺エリアのＳＴＡは、エリア内の他のＳＴＡからビーコンを受信することにより、アクティブなＢＳＳに関する情報をパッシブに取得することができる。

８０２．１１で定義されるビーコンは、ＳＳＩＤ、同期、複数の帯域、帯域幅、およびチャンネルリストの利用可能性、スリープおよびウェイクアップのスケジュール、ネイバーレポート、ＢＳＳ負荷に関する情報、および、時には、このビーコンＢＳＳを送信するＳＴＡの一部ではない他のＳＴＡを支援するかもしれないその他の形式のスケジューリング情報、を含む。この情報は、このＢＳＳに接続しないＢＳＳの操作に関する見通しを得るために利用される。

しかしながら、ＳＴＡの共存の増進に向けて、したがってネットワーク効率を高めるためには、ＳＴＡが、各方向における空間占有率および時間占有率（スケジューリング）を含む、各方向の送信の負荷に関する情報を得ることが重要である。したがって、本開示は、ＢＳＳ内のＳＴＡが空間負荷、空間占有率、および空間スケジューリングに関する情報をアナウンスする技術を教示し、付近の他のＳＴＡがチャンネルにより良くアクセスできるようにする。このアナウンスを受信する他のＳＴＡは、チャンネルへのアクセス、特定の空間方向へのアクセス、または別のチャンネルへの切り替えに関する決定を改善するために情報を使用する。

６．空間およびチャンネル情報アナウンス。

ＳＴＡは、空間（方向）使用およびチャンネル負荷（たとえば時間使用）統計情報を有するそのＢＳＳ内またはそのＢＳＳ外の任意のＳＴＡによって受信されうるフレームをブロードキャストすることによってチャンネルの使用法をアナウンスする。ブロードキャストされるフレームは、ＷＬＡＮで既に使用されているフレームの１つであり、任意のＳＴＡによって受信されうる。限定ではなく例として、ＤＭＧビーコンは、空間およびチャンネル情報をアナウンスするために利用することができ、または、ＢＳＳの外部のＳＴＡによって受信およびアクセスされうる任意の他のフレームは、本開示の教示から逸脱することなく利用することができる。

プロトコルは、使用の各方向、または、アクティブな送受信が存在する方向にのみアナウンスを送信するように構成されうる。アナウンスフレームは、各方向の負荷、スケジュール、および占有率に関する情報を含む。空間負荷情報は、特定の空間方向の負荷または使用を表す統計を提供する。ＳＴＡ負荷情報は、全ての方向にわたるチャンネル全体へのＳＴＡの負荷または使用を表す統計を提供する。空間占有率は、ＳＴＡによる送信または受信のための特定の方向の使用を示すものである。ＳＴＡ占有率は、全ての方向にわたってチャンネルがＳＴＡによって占有されていることを示すものである。空間スケジューリングは、特定の空間方向におけるこのチャンネル上のＳＴＡのタイムスケジューリング情報です。ＳＴＡスケジューリングは、全ての方向にわたるＳＴＡのタイムスケジューリング情報を提供する。このＳＴＡが複数のチャンネルを占有している場合、少なくとも１つの実施形態では、選択されたチャンネルで、またはそれが送信されるチャンネルに関する各チャンネルでアナウンスが送信される。占有されている全てのチャンネルに関する情報を用いて、各チャンネルでまたはプライマリチャンネルのみでアナウンスを送信することも可能である。

７．空間負荷およびチャンネル負荷

負荷情報は、特定の方向におけるまたは全ての方向にわたるチャンネルの使用を表す統計を提供する。これらの統計は、チャンネルのステータスまたは空間方向を決定するためにこのアナウンスフレームを受信する他のＳＴＡが利用できるというよりもパフォーマンスメトリックを表すことができる。本開示で使用される「パーセント」または「パーセンテージ」という単語は、分数を含む相対量を示すことができる使用された任意のメトリックに関係し、指定された期間にわたって使用された時間、与えられた期間にわたるまたは他のアクティビティに関連する動作の数、およびこの統計情報を同様に表現するための他のメカニズムを表す、ということを理解すべきである。

１以上の実施形態によれば、空間負荷統計の特定の例は、（ａ）チャンネルがその方向の送信に使用される時間の割合（パーセンテージ）、（ｂ）チャンネルがその方向の受信に使用される時間の割合、および（ｃ）チャンネルがその方向の送信または受信に使用されない時間の割合、を含む。

１以上の実施形態によれば、チャンネル負荷統計の特定の例は、（ａ）チャンネルが全ての方向にわたる送信に使用される時間の割合、（ｂ）チャンネルが全ての方向にわたる受信に使用される時間の割合、および（ｃ）チャンネルが全ての方向での送信または受信に使用されない時間の割合、を含む。

本開示に基づいて当業者に知られているように、ＳＴＡは、特定の実装および用途に従って、必要に応じて、他のチャンネル測定統計に加えて、１以上の前述した統計を送信することができる。

プロトコルによれば、ＳＴＡは、指向性負荷統計を他のＳＴＡにアナウンスするが、本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、ＳＴＡは、各方向についても各ピアＳＴＡについても指向性統計を維持する。この情報の維持は、ピアがオフになっている（非アクティブ）かまたは離れた（たとえばある方向から別の方向に移動した）かの使用状況をアップデートすることを可能にする。

図１３および図１４は、ＡＰ９２の空間負荷の異なる例を示す例示的な実施形態９０、１１０を示す。図１３において、アクセスポイント（ＡＰ）９２として示されるステーションは、指向性セクタ９８により示され、特に、単一のビーム１００（ビーム方向０）を介してＳＴＡ１ ９４およびＳＴＡ２ ９６と通信している。この場合、１つの方向は、２つのピアＳＴＡ（ＳＴＡ１およびＳＴＡ２）の役に立ち、この方向の統計は、ピアごとに収集され、累積された統計も決定される。この例において、図は、指向性ビーム１００（ビーム０）の使用が３５％Ｔｘ、２５％Ｒｘ、および４０％未割り当てであり、ＳＴＡ１が１０％Ｔｘおよび１５％Ｒｘを行うようになっている一方、ＳＴＡ２が２５％Ｔｘおよび１０％Ｒｘを行うようになっている。

図１４において、ステーションの１つ、この場合ＳＴＡ２ ９６は、ＡＰ９２に関して異なるビーム方向になるように移動している。ＳＴＡ２は、ビーム１１２（ビーム方向４）によって役立てられるようにアップデートされ、新たに役立つビームに移動したＳＴＡ２の統計とともに、使用統計は、ＳＴＡ１の使用のみを反映するように更新される。図は、ビーム１００（ビーム方向０）が２５％Ｔｘ、１０％Ｒｘ、および６５％未割り当ての使用となっている一方でビーム１１２（ビーム方向４）が１０％Ｔｘ、１５％Ｒｘ、および４０％未割り当ての使用となっているＡＰにおける新たな統計を示す。ＳＴＡ１は、２５％Ｔｘおよび１０％Ｒｘのビーム１００を使用しており、ＳＴＡ２は、１０％Ｔｘおよび１５％Ｒｘのビーム１１２を使用している。

プロトコルの他の実施形態は、新たなビームにピア統計情報を伝えることなくビームの統計をアップデートするようにより簡単に実装されうる。この実装では、ピアＳＴＡが移動して新たなビームに切り替えると、古いビームは、引き続き古い統計を保持し、新たな現在のチャンネル使用統計をアップデートして反映するのに時間を要する。新しいビームもまた、ＳＴＡ２が切り替わる前は古い統計を保持するかまたは初期状態でスタートし、統計は、時間とともに更新される。

各方向の空間負荷統計は、関連付けられたビーム上で送信することができ、および／または、全ての指向性セクタ（ビーム）にわたる全ての指向性統計とともにブロードキャストすることができる。チャンネル負荷統計は、アクティブなチャンネル使用がある方向上で送信することができ、および/または、全ての指向性セクタ（ビーム）にわたってブロードキャストすることができる。

８．ＷＬＡＮ実装例

８．１．チャンネル割り当ておよび割り当て負荷

時間は、ＣＢＡＰ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ａｃｃｅｓｓ ｐｅｒｉｏｄ）またはＳＰ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｅｒｉｏｄ）のいずれかとして、ＷＬＡＮにおいてＳＴＡに割り当てられる。ＣＢＡＰは、競合プロトコルを使用してアクセスするようにＢＳＳ内の全てのＳＴＡに対してオープンとなることができる。ＣＢＡＰは、ＳＴＡのセットまたは１つのＳＴＡのみに専用にすることもできる。ＳＰは、それを使用する特定のＳＴＡに割り当てられ、このため非競合アクセスを含む。

少なくとも１つの実施形態において、チャンネル負荷統計は、１つのＳＴＡ用であろうと複数のＳＴＡ用であろうと特定の割り当て（時間割り当て）に結合される。この例の場合、負荷統計は、たとえば拡張スケジュール要素または拡張指向性マルチギガビット（ＥＤＭＧ）拡張スケジュール要素などにおいて、割り当て自体とともに送信される。

少なくとも１つの実施形態において、空間負荷統計は、ＳＴＡが同じ空間方向にある限り、１つのＳＴＡ用であろうと複数のＳＴＡ用であろうと特定の割り当て内の空間方向に結合（結び付け）されうる。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、ＣＢＡＰのもとでのチャンネル統計の例示的な実施形態１３０、１５０を示す。図１５Ａでは、間にＢＴＩ１３６がある２つのＣＢＡＰ間隔１３２、１３４を示す、ＣＢＡＰのもとで動作する送信が分かる。第１のＣＢＡＰ間隔１３２は、ＳＴＡ１からのアクセス１３８ａ、１３８ｂ、およびＳＴＡ２からのアクセス１４０により示されている。同様に、第２のＣＢＡＰ間隔１３４は、ＳＴＡ２からのアクセス１４４ａ、１４４ｂ、およびＳＴＡ１からのアクセス１４４ａ、１４４ｂにより示されている。図１５Ｂでは、図１３および図１４に見られるのと同じＳＴＡ（ノード）が見られるが、ここではＳＴＡ１およびＳＴＡ２が図１５Ａと整合するように陰影付けられている。

全てのＳＴＡが競合を使用してチャンネルにアクセスすることを許可される場合において全体のビーコン間隔がＣＢＡＰ期間に割り当てられると、全ての方向における時間全体にわたって測定される性能パラメータをチャンネル負荷統計が決定することは理解すべきである。たとえば、これらの負荷統計は、ＳＴＡが任意の方向に送信している時間の割合と、ＳＴＡが任意の方向に受信している時間の割合と、ＳＴＡが送信または受信に割り当てられていない時間の割合と、を含みうる。少なくとも１つの実施形態において、ＳＴＡは、アクティビティ（送信または受信）が発生しているピアごとおよび方向ごとに統計を決定（算出）する。少なくとも１つの実施形態において、ＳＴＡは、チャンネル統計または各空間方向統計をアナウンスすることができる。

図１６は、今回はＳＰのもとであるが、チャンネル統計の別の例示的な実施形態１７０、１９０を示す。図１６Ａにおいて、送信間隔は、ＡＰ９２からのビーム９６、１９２上のＳＴＡ２およびＳＴＡ３の間で共有されるＳＰ間隔１７８が続く第１のＢＴＩ１７６により見られる。ＳＰ間隔に続くのは、次のＢＴＩ１７６の前にＡＰ９２からのビーム１００上のＳＴＡ１によって利用されるＴＤＤ−ＳＰ間隔１７４である。

この例において、時間割り当てが２つのＳＰに分割されるようなものである場合、第１のＳＰは１つのＳＴＡ専用であり、第２のＳＰは複数の送受信（たとえばＴＤＤ＿ＳＰ）専用であることが分かる。この場合、第１のＳＰは、統計がこの方向で算出および維持される１つの空間方向を持つ。第２のＳＰにおいて、ＳＴＡは、アクティビティ（送信または受信）が発生しているピアごとおよび方向ごとに統計を算出する。また、ＳＴＡは、全てのアクティブな送信または受信セクタにわたる第２のＳＰ割り当ての統計を決定（算出）する。また、少なくとも１つの実施形態において、ＳＴＡは、両方のＳＰにわたるチャンネル割り当て統計を決定（算出）するように構成される。

８．２．空間およびチャンネル負荷統計フィールド

空間統計およびチャンネル統計を送信するためには、収集された送受信統計と割り当てられていない時間リソースとに関する情報を中継するように以下のフィールドが使用される。

図１７は、Ｔｘ統計、Ｒｘ統計、および未割り当て統計というフィールドにより示される第１の空間およびチャンネル負荷統計要素（レコード）の例示的な実施形態２１０を示す。Ｔｘ統計フィールドは、測定された送信機統計のいずれかに関する情報を含む。限定ではなく例として、測定された統計の範囲が０から２５５までの値にされることを可能にする情報のバイトを使用するように構成された例が示されている。ビットの数は、統計を表すために必要な解像度を反映するように調整でき、または統計を伝達するために必要なサブフィールド形式のような他の形式で利用できる、ということを理解すべきである。たとえば、ビームが送信に使用される時間の割合またはチャンネルが任意のビームからの送信に使用される時間の割合をＴｘ統計が表す場合、０は０％を表し、２５５は１００％を表すことができる。この例では、Ｒｘおよび未割り当て統計の値が同様に表されている。

図１８は、ＤＭＧアンテナＩＤフィールドおよびビームＩＤフィールドとともに上記のフィールドを含む要素（レコード）を示す空間および負荷統計の例示的な実施形態２２０を示す。ＤＭＧアンテナＩＤおよびビームＩＤは、統計が収集される空間方向のビームおよびアンテナＩＤへの参照を表す。

少なくとも１つの実施形態において、負荷フィールドを送信するＳＴＡは、特定の空間方向または全ての空間方向にわたるチャンネル全体の統計を決定（算出）することができる。フィールドが特定の方向に対して決定された場合、フィールドを送信するＳＴＡは、その方向を介してＳＴＡに接続された全てのピアＳＴＡに関して、その空間方向の全てのアクティビティに関する統計を決定する。そのフィールドを送信するＳＴＡは、統計が収集および送信される空間方向の全てのアクティビティの痕跡を保持し、このフィールドが送信されるたびに統計をアップデートする。

フィールドがチャンネルに対して（全ての空間にわたって）決定された場合、フィールドを送信するＳＴＡは、全ての方向でＳＴＡに接続されている全てのピアに関して、全ての空間方向での全てのアクティビティに関する統計を決定する。そのフィールドを送信するＳＴＡは、全ての空間方向の全てのアクティビティをトラッキングし、このフィールドが送信されるたびに統計をアップデートする。

ＳＴＡは、統計が測定およびアップデートされる期間を調整する。たとえば、統計が、送信、受信に使用される時間、および未割り当ての時間を測定する場合、少なくとも１つの実施形態において、ＳＴＡは、Ｔｘ、Ｒｘ、および未割り当ての時間の割り当ての移動平均を使用するか、または特定のウィンドウサイズに基づいて統計を決定する。

統計レコードを受信するＳＴＡは、フィールドが含まれる要素に応じて、特定の空間方向または全ての空間方向にわたるチャンネル負荷のいずれかに関する情報を抽出するように、開示に従って構成される。アンテナおよびビームＩＤがフレームに含まれる場合、ＳＴＡは、その空間方向の送信アクティビティに関する情報（たとえばその方向が他のＳＴＡへの送信に使用される時間の割合）、フィールドを送信するＳＴＡの受信アクティビティに関する情報（たとえばその方向が他のＳＴＡからの受信に使用される時間の割合）、および、その方向でのアクティビティが無い時間に関する統計に関する情報（たとえばそのフィールドを送信するＳＴＡによる送信または受信にその方向が使用されない時間の割合）を抽出することができる。

８．３．負荷統計要素

指向性ビームを介して全方向にブロードキャストされるフレームとともに送信される、または疑似無指向性アンテナを使用して異なる帯域を介して送信される、またはその他の場合は隣接するステーションに伝達されるように構成された負荷統計要素が導入される。限定ではなく例として、新たな要素は、ＤＭＧビーコン送信においてビーコンに添付されうる。

図１９および図２０は、負荷統計要素の例示的な実施形態２３０、２４０を示す。図１９において、要素２３０は、要素のタイプおよび要素の長さを示す要素ＩＤ、長さ、要素ＩＤ拡張フィールドを含む。バンドＩＤ、チャンネルナンバー、およびオペレーティングクラスフィールドは、統計が決定されるチャンネルを示すために使用される。要素に含まれる空間方向の数は、空間統計数フィールドで示され、要素内の空間負荷統計フィールドの数を決定する。各空間負荷統計フィールドは、図１８に示されたようなこの空間方向のアンテナおよびビームＩＤに加えて、Ｔｘ、Ｒｘ、未割り当て統計を含む。

図２０において、負荷統計要素２４０は、要素のタイプおよび要素の長さを示す要素ＩＤ、長さ、要素ＩＤ拡張フィールドを含む。バンドＩＤ、チャンネルナンバー、およびオペレーティングクラスは、統計が決定されるチャンネルを示すために使用される。要素は、ＤＭＧアンテナごとの全てのＴｘビームおよびＲｘビーム統計についてのマップを含む。DMGアンテナ数フィールドは、要素内のＴｘおよびＲｘ統計フィールドの数を示す。Ｔｘビームパターンの数およびＲｘビームパターンの数は、ＤＭＧアンテナごとのＴｘおよびＲｘ統計のサイズを示す。各ＤＭＧアンテナは、このアンテナＩＤに関連するビームＩＤのＴｘおよびＲｘ統計を表すＴｘおよびＲｘビーム統計を有する。これらの統計は、ＴｘビームおよびＲｘビームが対称ではなく、ＳＴＡがＴｘおよびＲｘの全ての方向の全ての統計をブロードキャストしている場合に役立つ。

８．４．ＥＤＭＧ拡張スケジュールおよび空間統計情報

図２１は、割り当てがスケジュールされたチャンネルの標示を含む、ＥＤＭＧ ＢＳＳのためのチャンネルスケジューリングを定義するＥＤＭＧ拡張スケジュール要素の例示的な実施形態２５０を示す。要素ＩＤ、長さ、および要素ＩＤの拡張子は、要素のタイプおよび要素の長さを示す。ＥＤＭＧ割り当て制御フィールドは、ＥＤＭＧ割り当てプロセスに対する制御ビットを含む。割り当て数フィールドは、要素内の割り当ての数を示す。複数存在する可能性のある各チャンネル割り当てフィールドは、以下に記載される割り当て情報を含む。

図２２は、チャンネル割り当てフィールドの例示的な実施形態２６０を示す。スケジューリングタイプサブフィールドがアクティブ状態に設定されている（つまり１に設定されている）場合、チャンネル割り当てフィールドが完全な割り当て情報を含むことを示し、それ以外の場合、補足情報のみを含む。チャンネルアグリゲーションおよびＢＷサブフィールドは、割り当てが使用しているアグリゲーションおよび帯域幅（ＢＷ）を定義する。非対称ビームフォーミングサブフィールドがアクティブである（たとえば１に設定されている）場合、非対称ビームフォーミング、ＮＳＴＳ、およびＮｍａｘ ＳＴＳサブフィールドが、非対称ビームフォームトレーニングの割り当ての構成に使用される。受信方向サブフィールドは、ＰＣＰまたはＡＰが割り当て中に使用する受信アンテナ構成を示す。チャンネル統計および空間統計サブフィールドは、図１７および図１８に見られるように定義される。割り当てサブフィールドは、チャンネル割り当ての詳細を含む。

８．５．アクティビティ方向におけるブロードキャストチャンネル／空間負荷

所定の方向「ｉ」に送信される各ビーコンは、図１７および図１８に定義される負荷統計フィールドを含む。このフィールドは、ビーコン自体に追加されるか、または、ビーコンに添付される要素のうち１つ、たとえば拡張スケジュール要素、ＥＤＭＧスケジュール要素、ＴＤＤスケジュール要素、ＴＤＤストラクチャ要素、ＢＳＳ負荷要素、負荷統計要素、またはビーコンとともに送信される他の要素、に含まれうる。

図２３は、空間統計情報を含むビーコン送信を示す例示的な実施形態２７０を示す。プロセスは、ブロック２７２で開始し、ブロック２７４で、方向「ｉ」におけるビーコン送信を準備する。チェック２７６は、アクティブな送信または受信が方向「ｉ」に対して行われているか否かを判定するために実行される。アクティブな送信または受信がある場合、ブロック２７８は、ブロック２８０に到達する前に、この方向に関連する空間統計をビーコンに追加する。そうではなく、ブロック２７６でアクティブなＴｘまたはＲｘが見つからない場合、実行がブロック２８０に直接移動する。

ブロック２８０においては、チャンネル統計が追加されるとともに、ビーコンが「ｉ」方向に送信される。送信されるべきさらなるビーコンがあるか否かのチェックが２８２で行われる。さらなるビーコンがある場合、実行は、方向を新たな方向にアップデートするとともにブロック２７４のループの上に到達するように、ブロック２８４に到達する。そうではなく、送信されるこれ以上のビーコンが無い場合、プロセスが２８６で終了する。

図２４Ａから図２４Ｃは、送信されるビーコンフレームの例示的な実施形態２８０、２９０、３００を示す。図２４Ａにおいて、ビーコンフレームは、方向ｉ用に構成されており、方向ｉ用の空間統計とチャンネル負荷統計とにより示されている。図２４Ｂにおいては、空間統計フィールドも添付された方向ｉ＋１用に構成されたビーコンフレームが示されている。図２４Ｃにおいては、この方向における送信または受信がないために空間統計を含まない方向ｉ＋２に送信されたビーコンが見られる。その方向における送信または受信がないことを示す空間統計フィールドを持つことも可能である。全ての送信されるビーコンは、全ての方向にわたる送受信の統計を表すチャンネル統計を含む。

８．６．全ての方向にわたる全てのＴｘビームのブロードキャスティング負荷

任意の方向ｉにおいて送信される各ビーコンは、全ての方向にわたる全てのアクティブな送信のための空間統計フィールドを含む。ビーコンは、送信元のＴｘセクタの、空間方向を表すアンテナＩＤおよびビームＩＤを含む。図１８に記載されているように、これらのフィールドの各々は、アンテナＩＤおよびビームＩＤによって識別される特定の空間方向を指す。受信ＳＴＡは、この情報を、受信または送信の意図された方向が、起こりうる干渉を示すであろう統計空間方向と一致するか否かを判定するために使用する。さらに、各ビーコンは、チャンネル負荷統計を含む。これは、全ての方向にわたるＴｘ、Ｒｘ、および未割り当ての時間統計情報を表す。

図２５は、全てのアクティブなＴｘおよびＲｘについての空間統計およびチャンネル統計を伴うビーコンを準備および送信する例示的な実施形態３１０を示している。プロセスは３１２で開始し、ブロック３１４で、ＳＴＡがピアＳＴＡと通信している「ｎ」のアクティブな空間方向のリストが準備される。アクティブな空間方向があるか否かのチェックが３１６で行われる。アクティブな空間方向がある場合、ブロック３１８で、この方向の空間統計がビーコンに追加され、そして、ブロック３１６に戻る前に、「ｎ」の方向のカウンタがリスト内の次の方向に移動される（たとえば、ｎ＝ｎ−１にデクリメントされる）。「ｎ」の方向への処理の開始時または完了後のいずれかにおいて、ブロック３１６でアクティブな方向が見つからない場合、実行は、準備されたフィールドおよびチャンネル統計を追加して方向「ｉ」にビーコンを送信するブロック３２２に到達する。送信されるべきビーコンがさらにあるか否かを判定するためのチェックが３２４で行われる。さらなるビーコンがある場合、方向「ｉ」をアップデートしてブロック３２２に戻るブロック３２６が到達される。そうではなく、送信されるこれ以上のビーコンが無い場合、プロセスが３２８で終了する。

図２６Ａおよび図２６Ｂは、送信される各ビーコンに追加される全ての空間方向のフィールドを示す例示的な実施形態３３０、３４０を示す。図２６Ａにおいては、ビーコンフレームが方向ｉについて見られるが、図２６Ｂにおいては、ビーコンフレームが方向ｉ＋１について見られる。ビーコンフレームは、チャンネル負荷統計とともに、方向１から方向ｎまでの空間統計とともに示される。

８．７．Ｔｘ−Ｒｘ方向を伴うブロードキャストＥＤＭＧ割り当て情報

ＥＤＭＧ拡張スケジュール要素は、ＳＰおよびＣＢＡＰ割り当ての割り当て情報を含むビーコンとともに送信される。各割り当ては、１以上のＳＴＡが１以上の空間方向における割り当てにアクセスする可能性があることを示す。１つの空間方向が使用される場合、ＳＴＡは、各チャンネル割り当てフィールドにおける空間統計を送信しうる。１以上のＳＴＡがこの割り当てを使用している場合、ＳＴＡは、チャンネル負荷統計を送信することもできる。ＥＤＭＧ拡張スケジュール要素は、本開示の少なくとも１つの実施形態に従って、フレームが送られる特定の空間方向、または前述したようなチャンネルのための負荷統計フィールドを伝達するために利用される。

８．８．空間負荷統計要素のブロードキャスト

図２７は、空間負荷統計要素とともにビーコンを送信するための例示的な実施形態３５０を示す。少なくとも１つの実施形態によれば、送信される各ＤＭＧビーコンは、空間負荷統計要素を伝達する。空間負荷統計要素は、ＳＴＡが、他のピアＳＴＡとの全てのアクティブな通信を調査してアクティブな空間方向ごとに統計を算出するときに準備される。ＳＴＡは、空間方向ごとに統計を算出し、前の段落に記載されたような空間方向統計を要素に取り込む。ＳＴＡは、全ての方向にわたるチャンネル統計も算出し、それを要素に追加する。

図２７において、処理が３５２で開始し、ブロック３５４において、「ｎ」のアクティブなピア通信のリストが準備される。ブロック３５６において、以前に決定された空間方向が割り当てられる。いくつかのアクティブなピア（またはそれ以上のアクティブなピア）が存在するか否かのチェックが３５８で行われる。アクティブなピアが見つかった場合、アクティブなＴｘまたはＲｘが存在する空間方向を３６０でアップデートすることを伴ってループが開始され、その後、ブロック３５８のチェックに戻る前に、アクティブなピアのカウンタを次の場所（たとえばｎ＝ｎ−１）に３６２で移動させる。

そうではなく、アクティブなピアが存在しない、または残っていない場合、実行は、準備情報要素（ＩＥ）をビーコンに追加してビーコンを方向「ｉ」に送信するブロック３６６に到達する前に、チャンネル統計を更新して空間負荷統計要素を準備するブロック３６４に到達する。送信されるこれ以上のビーコンについてのチェックが３６８で行われる。送信するこれ以上のビーコンがある場合、方向カウンタは、３７０で更新され、ＩＥを別のビーコンに追加するブロック３６６への戻りとなる。そうではなく、全てのビーコンが送信された場合、実行が３７２で終了する。

８．９．受信アンテナビームフォーミングを介したブロック空間チャンネルの決定

空間指向性情報を伴うビーコンを受信するＳＴＡは、潜在的な干渉の存在について通知される。センシングは、通常、疑似無指向性アンテナを使用して行われるので、この干渉物（干渉ステーション）によりどの方向が影響を受けるのかは不明である。潜在的な干渉を検出するＳＴＡは、リンクをセットアップするまたは発見されたノードを認証する／関連付けるビームフォーミングを目的のためではなく、潜在的な干渉物の方向を決定するビームフォーミングを引き起こすことができるように、開示に従って構成される。ビームフォーミングは、発見されたＳＴＡが使用しているチャンネルアクセスのタイプ、ＴＤＤビームフォーミング、または通常のビームフォーミングに基づいて引き起こされる。

少なくとも１つの実施形態において、Ｒｘビームフォーミングは、ビーコンまたはＳＳＷフレームを伴うＴＲＮフィールド（トレーニングフィールド）を送信することによって実行され、これは、他のＳＴＡと通信する必要なく干渉方向を見つけることにおいてＳＴＡの助けとなる。ＳＴＡが干渉物との受信アンテナビームフォーミングを終了した後、ＳＴＡは、干渉が発生している方向を判別し、これらの方向においてスペクトルにアクセスする際にそれを考慮に入れることができる。開示されたプロトコルによれば、ＳＴＡは、干渉が発生している空間方向を干渉物がどのように使用しているかについての統計を取得する。ＳＴＡは、受信された統計の値に基づいて、この方向がブロックされている場所を判定し、この方向からチャンネルにまだアクセスできるか否かを判定することができる。ＳＴＡは、その空間方向におけるチャンネルアクセスをブロックするように受信アンテナビームフォーミングを利用できる。ただし、本開示にかかるＳＴＡは、干渉物によって影響を受ける空間方向以外の他の空間方向においてチャンネルを利用しうる。

図２８Ａから図２８Ｃは、ＳＴＡが割り当ておよび方向情報を伴うビーコンを受信する場合の例示的な実施形態３９０、４１０、４２０を示す。ＳＴＡは、発見された干渉物でビームフォーミングを開始し、干渉物の方向を決定する。

特に、図２８は、ＳＴＡ Ａ３９２、ＳＴＡ Ｂ３９４、およびＳＴＡ Ｃ３９６を示す。アクティブなＴｘ／Ｒｘは、ＳＴＡ ＢとＳＴＡ Ｃとの間において３９８で発生している。ＳＴＡ Ｂは、負荷統計情報を伴うビーコンを４００で送信している。ＳＴＡ Ａは、疑似無指向性アンテナによりビーコンを４０２で受信する。図２８Ｂにおいて、ＳＴＡ Ａは、干渉の方向を検出するためのビームフォーミング４１２を実行する。図２８Ｃにおいて、ＳＴＡ Ａは、干渉物の方向を４２２で検出する。

９．ＢＳＳ外のＳＴＡによるアクション

アナウンスがスケジューリング情報を伝達する場合、ＳＴＡは、チャンネル内においてスケジュールされた送信についての情報も取得することができる。開示によれば、入手可能なおよび／または提供されている情報に応じて、ＳＴＡはいくつかの選択を行うことができる。たとえば、ＳＴＡは、干渉物がこのオプションをサポートしている場合に、干渉がくる方向を見つけるために干渉物との受信機ビームフォーミングを実行すべきか否かを選択する。このエリアの他のＳＴＡからアナウンスを受信するＳＴＡは、状況およびアナウンスに含まれる情報に応じて、多くのアクションを決定することができる。ＳＴＡは、チャンネルを切り替えて混雑の少ない別のチャンネルをスキャンすると決定することができる。チャンネルが混雑していない、または軽くスケジュールされていることが判明した場合、ＳＴＡは、チャンネルへのアクセスを試みることもでき、ＳＴＡは、チャンネルにアクセスする機会を持っている可能性がある。ＳＴＡは、チャンネルが割り当てられていないか、またはＲｘ方向で使用されている期間を判定し、そのときにチャンネルへのアクセスを試みることができる。チャンネルがその方向に軽くスケジュールされている場合、ＳＴＡは、チャンネルにアクセスすることができる。ＳＴＡは、干渉が予想される方向を見つけ、異なる方向においてチャンネルにアクセスすることができる。

図２９Ａから図２９Ｂは、チャンネルにアクセスする前に他のチャンネルの統計を受信するＳＴＡのフローチャートの例示的な実施形態４３０を示す。

図２９Ａでは、統計が他のステーションから受信されたか否かを判定するチェック４３４が後に続くブロック４３２において処理が開始する。統計が受信されなかった場合、プロセスは、後でそれが到着したときに実行される。そうでない場合、ブロック４３６において、受信された統計がＣＢＡＰアクセス期間を示すか否かを判定するチェックが行われる。ＣＢＡＰアクセス期間はでない場合、ブロック４４０に到達する。

ＣＢＡＰアクセス期間である場合、ステーションがチャンネルを共有する用意があるか否かを判定するためのチェックがブロック４３８で行われる。チャンネルが共有される場合、実行は、４６０でプロセスを終了する前に、チャンネルにアクセスする図２９Ｂのブロック４５６に到達する。そうではなく、チャンネルが共有されない場合は、ブロック４００に到達する。

ブロック４４０において、チャンネルがスケジュールされた度合をチャンネル統計が示しているか否か、特にチャンネルが空いているか軽負荷であるかを判定するためのチェックが行われる。チャンネルの負荷が軽い場合、実行は、４６０でプロセスを終了する前に、チャンネルにアクセスする図２９Ｂのブロック４５６に到達する。そうではなく、このチャンネルが空いていないまたは軽負荷である場合、ステーションがマルチチャンネルであってチャンネルを切り替える用意があるか否かを決定するためのチェックがブロック４４２で行われる。このステーションがチャンネルを切り替える用意がある場合、チャンネルを切り替えて新たなチャンネルのスキャン／アクセスを試みるブロック４４４が実行され、実行は、ブロック４３４のプロセスの開始に移動する。そうではなく、このチャンネルにマルチチャンネル能力がないまたはチャンネルを切り替える用意がない場合、実行は、割り当て情報が利用可能な否かをチェックする図２９Ｂのブロック４４６に到達する。割り当て情報が利用不可能である場合、ブロック４５２に到達する。

割り当て情報が利用可能である場合、ブロック４４８において、チャンネルは、他の方法で未割り当てであるまたは受信方向にあるときにアクセスされる。そして、より多くのリソースが必要か否かを判定するためのチェックが４５０で行われる。これ以上のリソースが必要ない場合、４６０でプロセスを終了する前に、チャンネルにアクセスするブロック４５６に到達する。

ブロック４５０でより多くのリソースが必要であると判明した場合、受信機ビームフォーミングによって検出された干渉の方向にチャンネルを割り当てるブロック４５２に到達する。そして、意図された通信方向でチャンネルが空いているかまたは軽くスケジュールされているか（軽負荷であるか）否かを判定するためのチェックが４５４で行われる。チャンネルが空いているまたは軽負荷である場合、４６０でプロセスを終了する前にブロック４５６でチャンネルがアクセスされる。そうではなく、チャンネルが空いていないまたは軽負荷ではない場合は、チャンネルがビジーでありアクセスしてもブロックされる可能性があることを示すブロック４５８に到達し、チャンネルがアクセスされず、プロセスが４６０で終了する。

１０．マルチバンド動作

周囲の他のＳＴＡのビーコンをリッスンするＳＴＡは、ＳＴＡが受信に無指向性アンテナを使用している場合、これらのビーコンを見逃しうる。ビーコンが受信されない可能性があり、ＳＴＡがチャンネル内の他のアクティビティに気づかないことがある。

図３０は、ＳＴＡ Ａ４７２、ＳＴＡ Ｂ４７４、ＳＴＡ Ｃ４７６、およびＳＴＡ Ｄ４７８の間で生じる状況を示す例示的な実施形態４３０を示す。この例において、ＳＴＡ Ａは、十分なリンクバジェットがないため、チャンネルの負荷統計を伴って６０ＧＨＺ帯域で送信されるビーコン４８２を４８６で受信することができない。ＳＴＡ Ｂは、ＳＴＡ ＢおよびＳＴＡ Ｃの通信４８０に起因して、チャンネルの統計とともにビーコンを送信している。ＳＴＡ Ａは、割り当てをスケジュールし、チャンネルにアクセスし、またはＳＴＡ Ｄとの意図されたリンク４８４を形成するために、これらの統計を収集する。

無線デバイスがマルチバンド動作（たとえばミリ波帯域およびサブ６ＧＨｚ帯域）を備えている場合、ノードは、サブ６ＧＨｚ帯域にわたってミリ波帯域空間負荷統計情報を送信することができる。前述したような負荷統計要素は、ミリ波帯域で使用される各空間方向の統計を示すようにサブ６ＧＨｚマップで送信されうる。この情報は、他の帯域およびチャンネルと関連しているとともに関連する帯域およびチャンネルにどれが関連付けられているかを示す標示を伴うサブ６ＧＨｚビーコンによりブロードキャストされうる。

図３１は、図３０に示されるのと同じステーションを有する例示的な実施形態４９０を示す。この場合、ＳＴＡ Ｂは、サブ６ＧＨｚ帯域上の無指向性送信としてビーコン４９４を送信しており、このビーコンは、他のＳＴＡに指向性ミリ波帯域上のアクティビティについて通知するためのマルチバンド要素およびチャンネル負荷統計要素を含んでいる。ＳＴＡ Ａは、無指向性アンテナを使用して、サブ６ＧＨｚ帯域でビーコンを４９６において受信する。この情報は、ＳＴＡ ＡがＳＴＡ Ｄとの意図された通信２０２を確立することを可能にする。

図３２は、サブ６ＧＨｚ帯域でのフレームの交換と、ＳＴＡ Ａミリ波５１２、ＳＴＡ Ａサブ６ＧＨｚ５１４、ＳＴＡ Ｂサブ６ＧＨｚ５１６、およびＳＴＡ Ｂミリ波５１８の間の相互作用と、の例示的な実施形態５１０を示す。アクティブな送受信５２０は、ＳＴＡ ＢとＳＴＡ Ａとの間の指向性ミリ波帯域で行われている。両方向矢印は、ミリ波帯域でのアクティブな送受信を示す。上の２つの矢印は、ミリ波帯域でアクティブなＳＴＡ Ｂと、範囲がＳＴＡ Ａに到達しない可能性があることと、を示す。下の両方向矢印は、サブ６ＧＨｚ帯域でチャンネル使用統計を通信した後のアクティブなミリ波ＴＸおよびＲＸを示す。ビーコンは、ＳＴＡ Ｂサブ６ＧＨｚ帯域からＳＴＡ Ａサブ６ＧＨｚ帯域に５２２で送信される。そして、ミリ波動作に必要なチャンネル統計および負荷パラメータに関する情報を提供するために、ＭＬＭＥが５２４で実行される。そして、ＳＴＡ Ａは、どのチャンネルでどのようにミリ波チャンネルにアクセスするかを５２６で決定する。

また、ミリ波空間およびチャンネル負荷統計は、サブ６ＧＨｚ帯域で要求され、この要求を受信するノードは、以下で説明するように要求された帯域およびチャンネルの空間負荷統計およびチャンネル負荷統計によって応答することができる。

図３３は、サブ６ＧＨｚ帯域でのフレームの交換および図３２に示されたステーション間の相互作用の例示的な実施形態５３０を示す。アクティブな送受信５３２は、ＳＴＡ ＢとＳＴＡ Ａとの間の指向性ミリ波帯域で行われている。ビーコンは、ＳＴＡ Ｂサブ６ＧＨｚ帯域からＳＴＡ Ａサブ６ＧＨｚ帯域に５３４で送信される。そして、ＳＴＡ Ａは、ミリ波チャンネル負荷統計要素５３６要求をＳＴＡ Ｂに送信し、これに対して、ＳＴＡ Ｂは５３８で応答する。そして、ＳＴＡ Ａは、ｍｍＷ動作に必要なチャンネル統計および負荷パラメータに関する情報を提供するためにＭＬＭＥ５４０を実行する。そして、ＳＴＡ Ａは、どのチャンネルでどのようにミリ波チャンネルにアクセスするかを５４２で決定する。

１１．開示要素の要約

以下の要約は、本開示の特定の重要な要素を開示しているが、要約は、開示の唯一の重要な要素を説明していると解釈されるべきではない。

開示されたプロトコル、方法、および／または装置によれば、ステーション（ＳＴＡ）は、特定の方向についてのおよび／または他のＳＴＡへの全ての方向にわたるチャンネル使用統計をアナウンスする。この情報は、ネットワーク発見信号、たとえばＤＭＧビーコンまたはアナウンスフレームと統合されるなどのような他のブロードキャストに組み込まれうる。

このアナウンス情報は、以下を含むが以下に限定されないいくつかの異なる方法でブロードキャストできる。ＥＤＧＭ拡張スケジュール要素内にスケジュールされた割り当てごとにチャンネル統計情報のブロードキャストが実行できる。キャリングフレームが送信される方向において空間指向性統計のブロードキャストが実行でき、それはたとえば拡張スケジュール要素割り当てフィールドまたはその他の要素に追加できる。全ての方向の空間負荷の統計および全ての方向のチャンネル負荷統計を含む空間負荷統計要素のブロードキャストが実行できる。

少なくとも１つの実施形態において、ＳＴＡは、送受信の方向における少なくともこのアナウンスフレーム（たとえばＤＭＧビーコン）を送信する。ビーコンは、空間およびチャンネル負荷統計情報を含む。したがって、ＤＭＧビーコンを受信する他のＳＴＡは、チャンネルの負荷またはチャンネル内の特定の空間方向の負荷に関する情報を取得する。

ＳＴＡは、その方向への干渉を示している場合、受信されたビーコンを用いて受信機（Ｒｘ）ビームフォーミングを実行することができる。少なくとも１つの実施形態において、これは、ビーコンに添付されて送信される追加のトレーニングフィールドの使用または他のビームフォーミング技術によって達成される。したがって、ＳＴＡは、他のＳＴＡがアクティブである方向のチャンネル占有率を判定することができる。第１のＳＴＡが第２のＳＴＡと同じ空間方向を介してチャンネルにアクセスしている場合、第１のＳＴＡは、受信した情報に応じて、この空間方向にアクセスできるか否かを決定する。

ＳＴＡは、チャンネル使用方向および輻輳を特定するために、開示されたＲＸビームフォーミング情報を利用する。検出されたチャンネル使用が、意図されたアクセスの方向以外の方向からのものであることが判明した場合、ＳＴＡは、チャンネルにアクセスすることができる。

ＳＴＡは、以下の実施形態を含むがこれらに限定されないいくつかの方法のうちの１つによって割り当ておよび指向性情報を送信することができる。送受信の方向にＴｘビームのチャンネルおよび空間負荷をブロードキャストすることにより割り当ておよび指向性情報を送信すること。全ての方向にＴｘビームのチャンネルおよび空間負荷をブロードキャストすることにより割り当ておよび指向性情報を送信すること。空間方向およびチャンネルの送受信統計情報を伴うＥＤＭＧ拡張スケジュール割り当て情報をブロードキャストすることにより割り当ておよび指向性情報を送信すること。全ての方向に空間負荷情報要素をブロードキャストすることにより割り当ておよび指向性情報を送信すること。

１２．実施形態の一般的な範囲

本技術において記載された増進は、様々な無線通信ステーションのプロトコル（たとえばステーションのプロセッサ上で実行するプログラミング）内で容易に実施することができる。無線通信ステーションが好ましくは１以上のコンピュータプロセッサデバイス（たとえばＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ＡＳＩＣなど）と関連するメモリ記憶インストラクション（たとえばＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、コンピュータで読み取り可能な媒体など）とを含み、それによりメモリに格納されたプログラミング（インストラクション）がここに記載される様々な処理方法のステップを実行するためにプロセッサ上で実行される、ということも理解されるべきである。

無線通信ステーションの制御に関連するステップを実行するためのコンピュータデバイスの使用を当業者が認識しているため、図示の簡単化の目的で、コンピュータおよびメモリデバイスは、図の全てに示されてはいない。本技術は、非一時的でありこのため一時的電子信号を構成しないメモリおよびコンピュータ可読媒体に関して非限定的である。

本技術の実施形態は、技術の実施形態による方法およびシステムのフローチャート図、および／または手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、または他のコンピュータ的な描写を参照してここに記載され、それらはコンピュータプログラムプロダクトとして実装されうる。この点について、フローチャートの各ブロックまたはステップと、およびフローチャート内のブロック（および／またはステップ）の組み合わせと、任意の手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、またはコンピュータ的な描写とは、コンピュータで読み取り可能なプログラムコードで具体化された１以上のコンピュータプログラムインストラクションを含むハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアのような様々な手段によって実施することができる。理解されるように、そのようなコンピュータプログラムインストラクションのいずれかは、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で実行されるコンピュータプログラムインストラクションが特定の機能を実装するための手段を作成するように、機械を製造するための汎用コンピュータまたは特殊目的コンピュータ、または他のプログラム可能な処理装置を含むがこれらに限定されない１以上のコンピュータプロセッサによって実行されうる。

したがって、ここに記載されるフローチャートのブロック、および手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、またはコンピュータ的な描写は、特定の機能を実行するための手段の組み合わせと、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせと、コンピュータで読み取り可能なプログラムコードロジック手段で具体化されるような、特定の機能を実行するためのコンピュータプログラムインストラクションと、をサポートする。フローチャート図の各ブロックと、ここに記載される任意の手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、またはコンピュータ的な描写およびそれらの組み合わせとは、特定の機能またはステップを実行する特別な目的のハードウェアベースのコンピュータシステム、または特別な目的のハードウェアとコンピュータで読み取り可能なプログラムコードとの組み合わせ、によって実装できることも理解されるであろう。

さらに、コンピュータで読み取り可能なプログラムコードにおいて具体化されたこれらのコンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置を特定の方法で機能するように指示することができる１以上のコンピュータで読み取り可能なメモリまたはメモリデバイスに格納することもでき、その結果、コンピュータが読み取り可能なメモリまたはメモリデバイスに格納されたインストラクションは、フローチャートのブロックで特定された機能を実装するインストラクション手段を含む製品を製造する。また、コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で実行するインストラクションがフローチャートのブロックで特定された機能、手順、アルゴリズム、ステップ、動作、式、またはコンピュータ的な描写を提供するようにコンピュータで実装されるプロセスを生成するためにコンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で一連の操作ステップが実行させられるように、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置によって実行されうる。

ここで使用される「プログラミング」または「プログラム実行可能」という用語がここに記載される１以上の機能を実行するために１以上のコンピュータプロセッサによって実行されうる１以上のインストラクションを指すことはさらに理解されよう。インストラクションは、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにおいて具体化されることができる。インストラクションは、非一時的な媒体においてデバイスのローカルに格納されることができるし、サーバ上のようにリモートに格納されることができるし、インストラクションの全部または一部は、ローカルおよびリモートに格納されることができる。リモートに格納されたインストラクションは、ユーザーの開始によって、または１以上の要因に基づいて自動的に、デバイスにダウンロード（プッシュ）されることができる。

ここに使用される通り、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、およびコンピュータという用語が、インストラクションを実行することができるとともに入力／出力インターフェースおよび／または周辺デバイスと通信することができるデバイスを表すために同義語的に使用されることと、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ、およびコンピュータという用語が、単一または複数のデバイス、シングルコアおよびマルチコアデバイス、およびそれらの変形を包含することを意図していることとは、さらに理解されよう。

ここの記載から、本開示は、以下を含むがこれらに限定されない複数の実施形態を包含することが理解されよう。

１．（ａ）指向性通信を使用して、少なくとも１つの他のステーションと無線で通信するためのステーションとして構成された無線通信回路と、（ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成されたステーション内の前記無線通信回路に接続されたプロセッサと、（ｃ）プロセッサにより実行可能なインストラクションを記憶する非一時的メモリと、を備え、（ｄ）前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、（ｄ）（ｉ）ステーションと他のステーションとの間の通信が行われる１以上のセクタを選択するためにステーション間の異なるアンテナセクタにわたってセクタレベルスウィープ動作を行うことと、（ｄ）（ｉｉ）前記１以上のセクタにわたって他のステーションとの指向性通信を行うことと、（ｄ）（ｉｉｉ）空間負荷統計として特定の方向に向けた、またはチャンネル負荷統計として全ての方向にわたる、チャンネル使用統計を含むアナウンスを送信することと、を含み、（ｄ）（ｉｖ）前記アナウンスは、行われている他の送信のフレームまたはアナウンスを含むように生成されたフレーム内に付加することによって送信される、というステップを行う、ネットワークにおける無線通信のための装置。

２．（ａ）ステーションとして構成された無線通信回路により、ステーションと他のステーションとの間の通信が行われる１以上のセクタを選択するために無線ネットワーク上のステーション間の異なるアンテナセクタにわたってセクタレベルスウィープ動作を行うことと、ｂ）前記１以上のセクタにわたって他のステーションとの指向性通信を行うことと、ｃ）空間負荷統計として特定の方向に向けた、またはチャンネル負荷統計として全ての方向にわたる、チャンネル使用統計を含むアナウンスを送信することと、を含み、ｄ）前記アナウンスは、行われている他の送信のフレームまたはアナウンスを含むように生成されたフレーム内に付加することによって送信される、ネットワークにおいて無線通信を行う方法。

３．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、指向性通信、無指向性通信、または、指向性通信と無指向性通信との組み合わせ、を利用して前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

４．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記空間負荷統計が（ａ）チャンネルがその方向の送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルがその方向の受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルがその方向の送信および受信に利用されない時間の割合とを含む前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

５．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記チャンネル負荷統計が（ａ）チャンネルが全方向にわたる送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルが全方向にわたる受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルが全方向にわたる送信および受信に利用されない時間の割合とを含む前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

６．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、送信が送られている方向、送信が受け取られている方向、または、送信が送られているおよび送信が受け取られている方向の組み合わせにおいて前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

７．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記空間負荷またはチャンネル負荷の情報を組み込むネットワーク発見メッセージをブロードキャストすることにより前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

８．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、各拡張指向性ギガビットスケジュール要素内でスケジュールされた割り当てごとの前記チャンネル負荷統計として前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

９．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記アナウンスをキャリングフレームが送られる方向に送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

１０．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記アナウンスを拡大スケジュール要素割り当てフィールドに追加することにより送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

１１．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、空間負荷統計またはチャンネル負荷統計を含む統計要素を送信されているフレームに組み込むことにより前記アナウンスを送信することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

１２．前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、セクタ方向のチャンネル使用とステーションが通信のためのセクタ方向を利用できるか否かとを判定するアナウンスを受信するために他のステーションと受信機ビームフォーミングを行うことにより前記アナウンスを受信することに対して応答することを行う、いずれかの前述した実施形態の装置または方法。

ここで使用される通り、単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他のことを指示しない限り、複数の指示対象を含みうる。単数形のオブジェクトへの言及は、明示的に述べられていない限り、「唯一の（ｏｎｅ ａｎｄ ｏｎｌｙ ｏｎｅ）」を意味するのではなく、「１以上（ｏｎｅ ｏｒ ｍｏｒｅ）」を意味する。

ここで使用される通り、「セット」という用語は、１以上のオブジェクトの集合を指す。したがって、たとえば、オブジェクトのセットは、単一のオブジェクトまたは複数のオブジェクトを含むことができる。

ここで使用される通り、「実質的」および「約」という用語は、小さな変動を記載および説明するために使用される。イベントまたは状況と組み合わせて使用される場合、それらの用語は、イベントまたは状況が間近に発生する場合はもちろん、イベントまたは状況が厳密に発生する場合も指すことができる。数値と組み合わせて使用される場合、それらの用語は、±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、または±０．０５％以下のような、その数値の±１０％以下の変動の範囲を指すことができる。たとえば、「実質的」に揃えられるとは、±５°以下、±４°以下、±３°以下、±２°以下、±１°以下、±０．５°以下、±０．１°以下、または±０．０５°以下のような、±１０°以下の角度変化の範囲を指すことができる。

さらに、量、比率、および他の数値は、範囲フォーマットでここに提示されることがある。そのような範囲フォーマットは、便宜性および簡潔性のために使用され、範囲の限界として明示的に指定された数値を含むだけでなく、それぞれの数値およびサブ範囲が明示的に指定されるかのようにその範囲内に含まれる全ての個々の数値またはサブ範囲を含むように柔軟に理解されるべきであることを理解されたい。たとえば、約１から約２００の範囲の比率は、明示的に主張された約１および約２００の限界を含むだけでなく、約２、約３、および約４のような個々の比率、および約１０から約５０、約２０から約１００のようなサブ範囲なども含むように理解されるべきである。

ここの記載は多くの詳細を含むが、これらは、開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではなく、いくつかの現状好ましい実施形態の例示を提供するに過ぎないものとして解釈されるべきである。したがって、開示の範囲は、当業者にとって明らかとなりうる他の実施形態を完全に包含することが理解されよう。

当業者に知られている開示された実施形態の要素の全ての構造的および機能的な等価物は、参照によりここに明示的に組み込まれ、本請求項に包含されることが意図されている。さらに、本開示における要素、構成要素、または方法ステップは、要素、構成要素、または方法ステップが請求項に明示的に記載されているか否かにかかわらず、公衆に献上されることを意図していない。ここにある請求項の要素は、要素が「のための手段」というフレーズを使用して明示的に主張されていない限り、「ミーンズプラスファンクション」要素として解釈されるべきではない。ここにある請求項の要素は、要素が「のためのステップ」というフレーズを使用して明示的に主張されていない限り、「ステッププラスファンクション」要素として解釈されるべきではない。

Claims (20)

1. （ａ）指向性通信を使用して、少なくとも１つの他のステーションと無線で通信するためのステーションとして構成された無線通信回路と、
   （ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成されたステーション内の前記無線通信回路に接続されたプロセッサと、
   （ｃ）プロセッサにより実行可能なインストラクションを記憶する非一時的メモリと、
   を備え、
   （ｄ）前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、
   （ｉ）ステーションと他のステーションとの間の通信が行われる１以上のセクタを選択するためにステーション間の異なるアンテナセクタにわたってセクタレベルスウィープ動作を行うことと、
   （ｉｉ）前記１以上のセクタにわたって他のステーションとの指向性通信を行うことと、
   （ｉｉｉ）空間負荷統計として特定の方向に向けた、またはチャンネル負荷統計として全ての方向にわたる、チャンネル使用統計を含むアナウンスを送信することと、
   を含み、
   （ｉｖ）前記アナウンスは、行われている他の送信のフレームまたはアナウンスを含むように生成されたフレーム内に付加することによって送信される、
   というステップを行う、
   ネットワークにおける無線通信のための装置。
2. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、指向性通信、無指向性通信、または、指向性通信と無指向性通信との組み合わせ、を利用して前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記空間負荷統計が（ａ）チャンネルがその方向の送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルがその方向の受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルがその方向の送信および受信に利用されない時間の割合とを含む前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記チャンネル負荷統計が（ａ）チャンネルが全方向にわたる送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルが全方向にわたる受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルが全方向にわたる送信および受信に利用されない時間の割合とを含む前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、送信が送られている方向、送信が受け取られている方向、または、送信が送られているおよび送信が受け取られている方向の組み合わせにおいて前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
6. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記空間負荷またはチャンネル負荷の情報を組み込むネットワーク発見メッセージをブロードキャストすることにより前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
7. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、各拡張指向性ギガビットスケジュール要素内でスケジュールされた割り当てごとの前記チャンネル負荷統計として前記アナウンスを送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
8. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記アナウンスをキャリングフレームが送られる方向に送信することを行う、
   請求項１に記載の装置。
9. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記アナウンスを拡大スケジュール要素割り当てフィールドに追加することにより送信することを行う、
   請求項８に記載の装置。
10. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、空間負荷統計またはチャンネル負荷統計を含む統計要素を送信されているフレームに組み込むことにより前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１に記載の装置。
11. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、セクタ方向のチャンネル使用とステーションが通信のためのセクタ方向を利用できるか否かとを判定するアナウンスを受信するために他のステーションと受信機ビームフォーミングを行うことにより前記アナウンスを受信することに対して応答することを行う、
    請求項１に記載の装置。
12. （ａ）指向性通信を使用して、少なくとも１つの他のステーションと無線で通信するためのステーションとして構成された無線通信回路と、
    （ｂ）無線ネットワーク上で動作するように構成されたステーション内の前記無線通信回路に接続されたプロセッサと、
    （ｃ）プロセッサにより実行可能なインストラクションを記憶する非一時的メモリと、
    を備え、
    （ｄ）前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、
    （ｉ）前記ステーションと他のステーションとの間の通信が行われる１以上のセクタを選択するためにステーション間の異なるアンテナセクタにわたってセクタレベルスウィープ動作を行うことと、
    （ｉｉ）前記１以上のセクタにわたって前記他のステーションとの指向性通信を行うことと、
    （ｉｉｉ）空間負荷統計として特定の方向に向けた、またはチャンネル負荷統計として全ての方向にわたる、チャンネル使用統計を含むアナウンスを送信することと、
    を含み、
    （ｉｖ）前記空間負荷統計は、（ａ）チャンネルがその方向の送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルがその方向の受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルがその方向の送信および受信に利用されない時間の割合とを含み、
    （ｖ）前記チャンネル負荷統計は、（ａ）チャンネルが全方向にわたる送信に利用される時間の割合と（ｂ）チャンネルが全方向にわたる受信に利用される時間の割合と（ｃ）チャンネルが全方向にわたる送信および受信に利用されない時間の割合とを含み、
    （ｖｉ）前記アナウンスは、行われている他の送信のフレームまたは前記アナウンスを含むように生成されたフレーム内に付加することによって送信される、
    というステップを行う、
    ネットワークにおける無線通信のための装置。
13. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、指向性通信、無指向性通信、または、指向性通信と無指向性通信との組み合わせ、を利用して前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
14. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、送信が送られている方向、送信が受け取られている方向、または、送信が送られているおよび送信が受け取られている方向の組み合わせにおいて前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
15. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記空間負荷またはチャンネル負荷の情報を組み込むネットワーク発見メッセージをブロードキャストすることにより前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
16. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、各拡張指向性ギガビットスケジュール要素内でスケジュールされた割り当てごとの前記チャンネル負荷統計としての前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
17. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、前記アナウンスを、キャリングフレームが送られる方向に、または、拡大スケジュール要素割り当てフィールドに追加することにより、送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
18. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、空間負荷統計またはチャンネル負荷統計を含む統計要素を送信されているフレームに組み込むことにより前記アナウンスを送信することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
19. 前記インストラクションは、プロセッサにより実行されたとき、セクタ方向のチャンネル使用とステーションが通信のためのセクタ方向を利用できるか否かとを判定するアナウンスを受信するために他のステーションと受信ビームフォーミングを行うことにより前記アナウンスを受信することに対して応答することを行う、
    請求項１２に記載の装置。
20. （ａ）ステーションとして構成された無線通信回路により、ステーションと他のステーションとの間の通信が行われる１以上のセクタを選択するために無線ネットワーク上のステーション間の異なるアンテナセクタにわたってセクタレベルスウィープ動作を行うことと、
    （ｂ）前記１以上のセクタにわたって他のステーションとの指向性通信を行うことと、
    （ｃ）空間負荷統計として特定の方向に向けた、またはチャンネル負荷統計として全ての方向にわたる、チャンネル使用統計を含むアナウンスを送信することと、
    を含み、
    （ｄ）前記アナウンスは、行われている他の送信のフレームまたはアナウンスを含むように生成されたフレーム内に付加することによって送信される、
    ネットワークにおいて無線通信を行う方法。

Images