JP2022530815A - 通信チャネル状態を予測するためのデバイス、システムおよび方法 - Google Patents

通信チャネル状態を予測するためのデバイス、システムおよび方法 Download PDF

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Abstract

例示的なデバイスにより、無線デバイスの地理的位置と、無線デバイスに関連付けられた時刻とが追跡される。このデバイスは、１日の複数の時間帯に、複数の地理的位置のそれぞれの地理的位置内で、複数のＷｉ－ＦｉチャネルのそれぞれのＷｉ－Ｆｉチャネルについて予測チャネル状態値を有するチャネルマップデータにアクセス可能である。このデバイスは、無線デバイスの地理的位置と、無線デバイスに関連付けられた時刻とに基づき、複数のＷｉ－Ｆｉチャネルの１つのＷｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するためにチャネルマップデータを使用することができる。

Description

関連出願
本願は、２０１９年９月２４日に出願された米国非仮出願第１６／５８０２３０号明細書の国際出願であり、この国際出願は、２０１９年５月１に出願された米国仮出願第６２／８４１７４７号の優先権および利益を主張し、そのすべてが、参照により、本明細書にそのすべてが組み込まれるものである。
技術分野
本発明の対象は、無線通信の分野に関する。限定的ではなくより具体的にいうと、本発明の対象には、予測通信チャネル状態に基づいてチャネルを選択する技術が開示されている。
ＩｏＴ（Internet of Things）の普及に伴い、（例えば、２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚ周波数帯域における）無線デバイス、ネットワークおよびネットワークトラフィックの数は、着実に増加している。結果的に発生するネットワーク干渉および輻輳の増大は、例えば、スループットの低下および遅延の増加を引き起こすことにより、地理的位置内で動作する無線デバイス間のネットワーク性能に害を及ぼしている。
添付の図面の図には、制限ではなく例として、いくつかの実施形態が例示されている。
複数の実施形態にしたがい、地理的ゾーンにおける無線デバイスを例示するマップ図である。 複数の実施形態にしたがい、自動車に関連付け可能なさまざまなネットワークを例示するネットワーク図である。 一実施形態にしたがい、チャネルマップデータ生成器を含む電子デバイスに接続された無線デバイスを例示するネットワーク図である。 複数の実施形態にしたがい、チャネルマップデータを生成する方法を例示する流れ図である。 一実施形態にしたがい、チャネル毎のチャネル状態値を示すチャート図である。 複数の実施形態にしたがい、１日の異なる時間帯についての予測チャネルマップデータをグラフで表すチャート図である。 複数の実施形態にしたがい、地理的なマップに重ね合わされたチャネルマップデータを例示するマップ図である。 複数の実施形態にしたがい、チャネルマップデータを生成および更新する方法を例示する流れ図である。 一実施形態にしたがい、無線デバイスを例示するブロック図である。 複数の実施形態にしたがい、チャネル状態データを供給してチャネルマップデータを使用する方法を例示する流れ図である。 複数の実施形態にしたがい、電子デバイスを例示するブロック図である。
通信チャネル状態を予測するためのデバイス、システムおよび方法を説明する。以下の記述では、説明を目的とし、特許請求の範囲に記載された対象の完全な理解を提供するために多くの実施例および実施形態を説明する。特許請求の範囲に記載された対象は、別の複数の実施形態において実施できることは当業者には明らかであろう。いくつかの実施形態を手短に導入し、次に図１からはじめて別の複数の実施形態とともにより詳細に説明する。
例えば、２．４ＧＨｚおよび／または５ＧＨｚ周波数帯域における（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格に基づくＷｉ－Ｆｉ）ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）通信プロトコル、（例えばＢＴ ＳＩＧ規格に基づく）Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ＢＴ）通信プロトコルおよび／または（例えばＩＥＥＥ ８０２．１５．４規格に基づく）Ｚｉｇｂｅｅ（ＺＢ）通信プロトコルに準拠する、通信に使用されている無線通信チャネルの状態にはさまざまな要因が影響を与え得る。チャネル状態に影響を与える要因は、時刻とともに変化することがあり、使用している無線デバイスの個数、使用している周波数スペクトル、使用しているチャネル、全体トラフィックおよび／または通信プロトコルへの準拠レベルが含まれ得るが、これらに限定されない。２．４ＧＨｚ周波数帯域における電子レンジ、コードレス電話およびベビーモニターからの他の共通の無線（無線周波数：radio frequency）放射および／または５ＧＨｚ帯域におけるレーダー信号が存在することも、チャネル状態に影響を及ぼし得る。
チャネル輻輳およびチャネル干渉のようなチャネル状態は、同じ近接領域内で動作する無線デバイスが被ってしまう通信中断を増大させ得る。チャネル輻輳は、ノードおよび／またはリンクに関連付けられた帯域幅が不十分でありかつネットワークデータトラフィックが容量を超過してネットワークサービス品質が低下する場合に発生する。例えば、ネットワークチャネル輻輳は、待ち行列遅延、フレームまたはデータパケットの損失および新たな接続のブロックに結び付くことがある。チャネル干渉には、隣接チャネル干渉および／または同一チャネル干渉が含まれ得る。例えば、重なり合う周波数スペクトル（例えば、２．４ＧＨｚ域におけるＷＬＡＮ、ＢＴおよびＺＢ）の隣接チャネルにおける、かつ／または所望の無線周波数信号に対して相対的な隣接周波数スペクトル（例えば、ＬＴＥ（Long-Term Evolution）バンド７およびバンド４０のようなセルラ）における干渉無線周波数信号は、周波数干渉、相互変調干渉および／または高調波干渉を引き起こすことがある。復号誤りは、所望の無線周波数信号において符号化されているパケットを成功裏に再構築することを妨げることがあるため、これらの干渉無線周波数信号は、パケット損失を大きく増大させることがある。
またモバイルネットワークが存在することにより、チャネル状態に影響が及ぼされることもある。モバイルネットワークには、２つ以上のネットワークデバイスから成るネットワークが含まれており、少なくとも１つのネットワークデバイスは、地理的位置間で移動可能である。いくつかの実施形態では（例えば、車両では）、１つ以上のネットワークデバイスが、地理的位置間で一緒にまたは別々に移動可能である。例えば、自動車内のモバイルネットワークは、自動車（および例えばモバイルネットワーク）が異なる地理的位置をあちらこちらと移動するのに伴い、チャネル状態の変化を引き起こし得る、かつ／または被り得る。いくつかのケースでは、（例えば、「ラッシュアワー」に）かなりの個数のモバイルネットワークおよび／または別の無線ネットワーク要因が存在することは、チャネル状態にマイナスの影響を及ぼし得る。このようなチャネル状態のせいで、特定のチャネルにおいてパケット誤りが増大することがあり、これにより、例えば、周辺領域におけるかなりの個数の無線デバイスによって（例えば、パケット再送信に関連して）通信の中断および電力消費の増大が生じることになる。したがって、チャネル状態により、地理的位置内での通信にどの通信チャネルが適切であるかを決定可能である。
従来の無線デバイスは、サービスの中断を回避するために、位置および時刻ベースのチャネル状態予測を積極的に利用するいかなる技術も使用していない。本明細書で説明されるデバイス、システムおよび方法は、１日の異なる時間帯にわたって、複数の地理的位置についてのチャネルマップデータを生成し、予測される有害なチャネル状態の作用を回避するかまたは軽減するためにチャネルマップデータを使用する。以下で説明するように、さまざまな地理的位置および時刻に対応するチャネル状態データは、わずか１つの無線デバイスによって収集可能であるか、または複数の無線デバイスによってクラウドソーシングで収集可能である。一実施形態では、チャネル状態データは、それぞれの時間帯に、それぞれの地理的位置内に検出されるそれぞれのチャネルについてのチャネル状態値を供給するチャネルマップを追加するために集計される。一実施形態では、クラウドベースシステムにより、数百または数千の無線デバイスによってクラウドソーシングされたチャネル状態データを使用して、チャネルマップデータを生成する。択一的には、無線デバイスは、クラウドソーシングの恩恵を受けてまたは恩恵を受けることなく、それ自体のチャネルマップデータを作成可能である。複数の実施形態では、（例えば、自動車における）１つ以上の無線デバイスは、位置および時刻についてチャネルマップデータによって予測される有害のチャネル状態を回避するかまたは軽減するためにチャネルマップデータにアクセス可能である。複数の実施形態は、２．４ＧＨｚ周波数帯域内のＷＬＡＮチャネルに関して説明されているが、本明細書で説明される技術は、５ＧＨｚおよび６ＧＨｚ周波数帯域内のチャネルにも、輻輳および／または干渉のようなチャネル状態に見舞われている可能性のある別の任意の無線通信にも同様に適用可能であることに注意されたい。
一実施形態では、チャネルマップデータ生成器を含むクラウドベースの電子デバイスにより、第１のチャネル状態データおよび第１のチャネル状態データを受信する。第１のチャネル状態データは、１日の第１の時間帯に、第１の地理的位置内で検出される第１のＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられているのに対し、第１のチャネル状態データは、１日の第２の時間帯に、第１の地理的位置内で検出される第２のＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられている。チャネルマップデータ生成器は、１日の第１の時間帯に、第１の地理的位置内で検出されるそれぞれの第１のＷｉ－Ｆｉチャネルについての第１のチャネル状態値を生成するために第１のチャネル状態データを使用し、１日の第２の時間帯に、第１の地理的位置内で検出されるそれぞれの第２のＷｉ－Ｆｉチャネルについての第１のチャネル状態値を生成するために第１のチャネル状態データを使用する。次に、クラウドベースの電子デバイスは、無線デバイスにこのチャネルマップデータを送信可能であり、これによって無線デバイスにより、有害なチャネル状態を回避または軽減するためのチャネル選択動作にチャネルマップデータが使用される。以下で説明するように、より広範囲にわたる予測チャネルマップを形成するために、１日の付加的な時間帯および／または付加的な地理的位置についてのチャネル状態値を同様の仕方で生成可能である。
別の一実施形態では、無線デバイス（例えば、携帯電話または車両インフォテインメントシステム）には、無線デバイスの地理的位置を追跡する位置追跡器と、無線デバイスに関連付けられた時刻を追跡する時刻追跡器と、が含まれている。無線デバイスのメモリシステムには、１日の複数の時間帯に、複数の地理的位置のそれぞれの地理的位置内で、複数のＷｉ－ＦｉチャネルのそれぞれのＷｉ－Ｆｉチャネルについての予測チャネル状態値を含むチャネルマップデータが記憶されている。複数の実施形態では、無線デバイスの地理的位置および無線デバイスに関連付けられた時刻に基づき、チャネルマップデータによって予測される有害なチャネル状態を回避または軽減するために、無線デバイスのチャネル状態評価器により、チャネルマップデータが使用される。予測されるチャネル状態の回避または軽減は、地理的位置に進入する前に開始することができ、送信電力の調整、通信に使用されるチャネル幅の調整および通信用の別のチャネルに切り換えることが含まれていてよいが、これらに限定されない。
従来の技術とは異なり、本明細書で説明される実施形態は、一時間帯に、一地理的位置において予想される有害なチャネル状態を予期可能であり、通信における中断の広がりと、本発明によるのでなければ有害なチャネル状態によって引き起こされ得る電力消費の増大と、を回避するための訂正動作を取ることできる。
以下の詳細な説明には、詳細な説明の一部を成す添付の図面への参照が含まれている。図面には、複数の実施形態にしたがった例示が示されている。本明細書において「実施例」とも称されるこれらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された対象の実施形態を当業者が実施できる程度に十分に詳細に記述されている。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載されたものの範囲から逸脱することなく、組み合わせ可能であり、別の複数の実施形態を利用可能であるか、または構造的、論理的および電気的な変更が可能である。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で捉えられるべきでなく、上記の範囲は、添付の特許請求の範囲およびこれらの同等物によって定められる。
図１は、複数の実施形態にしたがい、地理的ゾーンにおける無線デバイスを例示するマップ図である。上で導入したように、地理的位置におけるネットワークの使用、したがってチャネル状態も、さまざまな要因および／または時間帯に応じて変化し得る。この図で使用されているように、ネットワークは、媒体を介して接続されておりかつ通信プロトコルを使用して互いに通信するように構成されている２つ以上のデバイスを意味する。ネットワークチャネルとは、通信に使用されるネットワーク媒体の一部分のことをいう。チャネル状態とは、通信をサポートするためのチャネルの適合性のことである。
このマップは、ゾーン１（Ｚ１）１２０と、ゾーン２（Ｚ２）１３０と、ゾーン３（Ｚ３）１４０と、ゾーン４（Ｚ４）１５０と、を含むように図示されている。与えられた任意の時間帯に、それぞれのゾーンは、任意の個数の無線デバイス、または境界内で動作して無線トラフィックを生成する別の無線周波数エミッタを有していてよい。これらゾーンは類似のサイズを有するように図示されているが、それぞれのゾーンは、特許請求の範囲に記載された対象から逸脱することなく、任意のサイズを有するか、また他のゾーンとは異なるサイズを有していてよい。複数の実施形態では、それぞれのゾーンは、地理的位置または領域と見なされ、複数の位置座標（例えばＧＰＳ座標）の集合によって、またはわずか１つの位置座標（例えば、ランドマークステータス）によって定義されていてよい。
例示的な無線デバイスには、無線カメラ（例えば、無線カメラ１１０）、携帯電話（例えば、携帯電話１１６）、アクセスポイント（例えば、アクセスポイント１１２）、ラップトップコンピュータ（ＰＣ）（例えば、ラップトップ１１５）、自動車（例えば、自動車１０２）、無線センサ（図示せず）および／または別のＩｏＴデバイスが含まれていてよい。
複数の実施形態では、Ｚ１ １２０、Ｚ２ １３０、Ｚ３ １４０およびＺ４ １５０におけるチャネル状態は、営業時間、通信期間、自動車交通量のパターン、または無線トラフィックに対応する任意の別のパターンに対応する、ネットワークの使用によって影響を受ける可能性がある。ＷＬＡＮ標準プロトコルに準拠していない無線デバイスによるチャネルユリネーション（channel urination）（例えば、過剰な専有）も、チャネル状態に影響を与えることがある。
図２は、複数の実施形態にしたがい、自動車に関連付け可能なさまざまなネットワークを例示するネットワーク図である。無線システム２６０は、自動車１０２に関連付けられた無線デバイスとの無線通信およびこれらの無線デバイス間の無線通信が容易に行われるようにする。自動車１０２に関連付けられた無線デバイスには、コンソールディスプレイ２６２、携帯電話２６４、ラップトップコンピュータ２６８、リアシートエンターテインメント（ＲＳＥ：rear seat entertainment）２７０、リモートコンピュータ２６６、他の自動車２７２およびリモコン２７４が含まれていてよいが、これらに限定されない。複数の実施形態では、無線システム２６０には、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＬＴＥ通信プロトコルを介して、１つ以上の無線デバイスと通信可能なインフォテインメントヘッドユニットが含まれていてよい。
Ｗｉ－Ｆｉを介し、無線システム２６０によって容易に行われるようにされる、無線デバイスによる例示的な無線通信および無線デバイス間の例示的な無線通信には、ディスプレイ共用、（例えばＲＳＥへの）マルチメディア分配、インターネットアクセス（例えば、テザリング、外部ホットスポット）およびＥＶワイヤレス充電が含まれていてよい。無線システム２６０は、自動車対自動車の通信に８０２．１１ｐを使用可能である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介し、無線システム２６０によって容易に行われるようにされる、無線デバイスによる例示的な無線通信および無線デバイス間の例示的な無線通信には、ハンズフリーボイス、メディアストリーミング、キーレスエントリ、自動駐車、タイヤ圧監視およびリモートセンサ制御が含まれていてよい。無線システム２６０は、メディアサービスの負担を軽減するためのデータ通信に、およびＯＥＭ用の無線を介する更新にＬＴＥを使用可能である。上で説明したさまざまな機能のための通信は、特許請求の範囲に記載された対象から逸脱することなく、別の通信プロトコルを使用して達成できることに注意されたい。自動車１０２における１つ以上のモバイルネットワーク（例えば、自動車ネットワーク）は、地理的位置におけるチャネル状態の影響を受けやすいことがある。地理的ゾーンについての予測通信チャネル条件のデータベースを形成するチャネルマップデータ生成器は、図３に関して説明される。
図３は、一実施形態にしたがい、チャネルマップデータ生成器を含む電子デバイスに接続された無線デバイスを例示するネットワーク図である。複数の実施形態では、１つ以上の無線デバイスにより、１日の異なる時間帯において、ジオタギングされかつタイムスタンプが付され、異なる地理的ゾーンに関連付けられたチャネル状態データが報告される。例えば、無線カメラ１１０およびアクセスポイント１１２により、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４にＺ１ １２０に関連付けられたチャネル状態データが報告可能であり、自動車１０２により、Ｔ１にＺ３ １４０に、またＴ２にＺ１ １２０に関連付けられたチャネル状態データが報告可能であり、携帯電話１１６により、Ｔ１およびＴ２にＺ３ １４０に関連付けられたチャネル状態データが報告可能であり、ラップトップコンピュータ１１５により、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３およびＴ４にＺ３ １４０に関連付けられたチャネル状態データが報告可能である。チャネル状態データを収集可能な無線デバイスのタイプは、図１または図３に示されたものに限定されない。例えば、無線デバイスには、位置が固定されているかまたは関心対象の位置を巡回するために移動可能な、無線周波数収集ボックス（図示せず）またはドローン（図示せず）のような無線周波数スペクトル解析デバイスが含まれていてよい。複数の実施形態では、チャネルマップデータ生成器３０４は、さまざまな位置および時刻から無線デバイスによって供給されるクラウドソーシングされたチャネル状態データに基づいてチャネルマップデータを生成可能である。電子デバイス３０２は、１つ以上の無線デバイスにチャネルマップデータを分配することができ、これにより、無線デバイスは、チャネルマップデータによって予測される干渉または輻輳を回避するかまたは軽減することができる。択一的または付加的には、電子デバイス３０２は、無線エコシステムにおいて負荷および帯域幅のバランスを取るために、チャネルマップデータを使用する中央制御ノードとして動作して、１つ以上の無線デバイスのパラメータ（例えば、送信電力、チャネル、スループット）をリモートで調整することが可能である。無線デバイスは、電子デバイスによって生成されるチャネルマップデータからの恩恵を受けるために、チャネル状態データを供給する必要がないことに注意されたい。逆に、無線デバイスは、チャネル状態データに寄与してよいが、チャネルマップデータから恩恵を受けなくてもよい。
チャネル状態データには、通信チャネルの状態を特定、推測または予測するために使用可能な、無線周波数に関連した任意の情報が含まれていてよい。例示的なチャネル状態データには、使用しているチャネルの識別子、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ：received signal strength indicator）、ＴＸＯＰ（transmit opportunity）値、媒体へのアクセスの値、パケット数、パケットエラー値、再送信値、スループット値、遅延値、帯域値、地上設置レーダーによる使用されているスペクトル（例えば、５ＧＨｚで使用されるＤＦＳチャネル）、ＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤおよび／またはメーカーなどが含まれていてよいが、これらには限定されない。いくつかの実施形態では、電子デバイス３０２は、チャネル状態データおよび／または無線デバイスから収集される別の情報を整理することができ、これにより、これは、チャネル状態を管理するのとは別の目的で使用可能である。例えば、電子デバイス３０２は、ＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ、ネットワークタイプおよび／またはデバイスメーカーを表す時間依存マップデータを生成可能であり、この時間依存マップデータは、異なる時刻に複数の地理的位置において使用されているデバイスまたはプロトコルについての収益化可能な（例えば、市場浸透指数のレベルを表す）市場戦力情報を提供可能である。
複数の実施形態では、チャネルマップデータ生成器３０４により、ジオタギングされかつタイムスタンプが付された輻輳データが整理されて、チャネル、位置および１日の時刻でこれが集計される。輻輳マップデータ発生器は、チャネル状態値を生成するために、以下の表現、すなわち、
Figure 2022530815000002
 に基づいてチャネル状態データを集計可能であり、ただし、ｎ＝１は、チャネル状態データを報告する最初の無線デバイスであり、ｎｅｎｄは、チャネル状態データを報告する最後の無線デバイスであり、ｔ＝０は、時間帯の開始であり、ｔｅｎｄは、時間帯の終了であり、ｘｎは、無線デバイスによって供給される１つ以上の、チャネル状態データのタイプの関数である。
マップデータのそれぞれのチャネル状態値は、一地理的位置（例えばゾーン）内で一時間帯に、特定チャネルの通信のための適性を特徴付ける単一の値で表されてよい。チャネルマップデータを生成してこれをグラフィカルディスプレイに供給する例示的なプロセスは、図４に関して記載されている。例示的なチャネルマップデータは、図５に示されており、チャネル状態マップデータがどのようにグラフィカルに表示され得るかの例は、図６および図７に関して示されている。チャネルマップデータを更新する例示的なプロセスは、図８に関して説明されている。
図４は、複数の実施形態にしたがい、チャネルマップデータを生成する方法を例示する流れ図である。方法４００は、処理ロジックを有するハードウェア（回路、専用ロジックなど）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピューティングシステムまたは専用マシン上で動作するソフトウェア）、ファームウェア（組み込みソフトウェア）、またはこれらの任意の組み合わせによって実行可能である。さまざまな実施形態では、方法４００は、図３の電子デバイス３０２に関して図示および説明したように実行可能である。
ブロック４０２では、電子デバイス３０２により、１日の複数の時間帯に、複数の地理的位置内で検出される複数の無線チャネルに関連付けられたチャネル状態データを受信する。例えば、Ｔ１では、無線カメラ１１０およびアクセスポイント１１２により、Ｚ１ １２０にＷｉ－Ｆｉチャネルが検出されて、これらのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データが、電子デバイス３０２に送信される。同じ期間（例えばＴ１）に、携帯電話１１６および自動車１０２により、Ｚ３ １４０にＷｉ－Ｆｉチャネルが検出され、これらのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データが、電子デバイス３０２に送信される。Ｔ２までに、自動車１０２は、Ｚ１ １２０に移動しており、ラップトップコンピュータ１１５は、ネットワーク接続を確立している。したがってＴ２では、無線カメラ１１０、アクセスポイント１１２および自動車１０２により、Ｚ１ １２０にＷｉ－Ｆｉチャネルが検出され、これらのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データが、電子デバイス３０２に送信される。同じ期間（例えば、Ｔ２）に、携帯電話１１６およびラップトップコンピュータ１１５により、Ｚ３ １４０にＷｉ－Ｆｉチャネルが検出され、これらのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データが、電子デバイス３０２に送信される。この例では、無線デバイスから成る小さな集合に注目したが、チャネル状態データに寄与する無線デバイスの個数は、設計上の選択によってのみ限定され得る。
ブロック４０４では、チャネルマップデータ生成器３０４により、チャネル状態データを使用して、それぞれの地理的位置に検出されるそれぞれの無線通信チャネルについてのチャネル状態値を有するチャネルマップデータを生成する。図５は、列５０４のそれぞれの時間帯（例えば、午前４時～午前８時、午前８時～午前１２時、午前１２時～午後４時、午後４時～午後８時、午後８時～午後１２時および午後１２時～午前４時）に、列５０２のそれぞれの地理的位置（例えば、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３およびＺ４）について、列５０６のチャネル毎のチャネル状態値を示すチャート図である。一実施形態では、それぞれのチャネル状態値は、スケーリングされかつ／または正規化された、数式（１）の出力であり、この出力は、対応する地理的位置、１日の時間帯およびチャネルについて、チャネルマップデータ生成器３０４によって計算されている。それぞれのチャネル状態値は、０～５で示されており、ただし０は、１つのチャネルにおける通信についての、最も高い適性のレベルを示しており、５は、１つのチャネルにおける通信についての最も低い適性のレベルを示している。特許請求の範囲に記載された対象から逸脱することなく、チャネル状態値の別の範囲または表し方が使用可能である。
ブロック４０６では、電子デバイス３０２により、無線デバイスのチャネル動作のためにチャネルマップデータを供給する。１つ以上の無線デバイスは、特定の時刻の一地理的位置における有害なチャネル状態の予測として、チャネルマップにおける状態値を使用し、害を軽減するために適切な動作を取ることができる。したがって、無線デバイスのチャネル選択動作をチャネル状態値に基づいて行うことができる。
ブロック４０８では、電子デバイス３０２により、チャネルマップデータのすべてまたは一部が表示可能である。択一的または付加的には、１つ以上の無線デバイスにより、チャネルマップデータが表示可能である。チャネルマップデータの例示的なグラフ表示は、図６および図７に示されている。図６は、１日の異なる時間帯に、Ｚ１ １２０について、図５の予測チャネルマップデータをグラフで表すチャート図である。図７は、地理的なマップに重ね合わされた、図５のチャネルマップデータを例示するマップ図であり、午前４時～午前８時の時間帯に、Ｚ１ １２０、Ｚ２ １３０、Ｚ３ １４０およびＺ４ １５０について予測されるチャネル状態値のスナップショットを表す。別の複数の実施形態では、チャネルマップデータの任意の別のグラフィック表示（例えば、ヒートマップまたはトポロジカルマップ）が使用可能である。複数の実施形態では、人間のユーザまたはアプリケーションは、有害な予測チャネル状態を先取りして回避または軽減するために、チャネルマップデータ（例えば、図５のチャネルマップデータ）またはそのグラフィック表示を使用することができる。
図８は、複数の実施形態にしたがい、チャネルマップデータを生成および更新する方法を例示する流れ図である。方法８００は、処理ロジックを有するハードウェア（回路、専用ロジックなど）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピューティングシステムまたは専用マシン上で動作するソフトウェア）、ファームウェア（組み込みソフトウェア）、またはこれらの任意の組み合わせによって実行可能である。さまざまな実施形態では、方法８００は、図３および図４に関して図示および説明したように実行可能である。
ブロック８０２～ブロック８０８は、異なる２つの時間帯に対応する地理的位置についての初期チャネルマップデータを形成して、次にこのマップを無線デバイスに分配することに関する。したがって、ブロック８０２では、電子デバイス３０２により、１日の第１の時間帯（例えば、日１の午前４時～午前８時）に、第１の地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）内で検出される、第１のＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられた第１のチャネル状態データを受信する。ブロック８０４では、電子デバイス３０２により、１日の第２の時間帯（例えば、日１の午前８～午前１２時）に、第１の地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）内で検出される、第２のＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられた第１のチャネル状態データを受信する。ブロック８０６では、チャネルマップデータ生成器３０４により、第１のチャネル状態データおよび第１のチャネル状態データを使用してチャネルマップデータを生成する。チャネルマップデータは、１日の第１の時間帯（例えば、日１の午前４時～午前８時）に、第１の地理的位置内で検出される、それぞれの第１のＷｉ－Ｆｉチャネルについての第１のチャネル状態値と、１日の第２の時間帯（例えば、日１の午前８時～午前１２時）に、第１の地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）内で検出される、それぞれの第２のＷｉ－Ｆｉチャネルについての第１のチャネル状態値と、を含んでいてよい。ブロック８０８では、電子デバイス３０２により、１つ以上の無線デバイスに初期チャネルマップを送信する。
ブロック８１０～ブロック８１６は、同じ地理的位置において、（例えば、同じ時間帯ではあるが連続した日に）複数の無線デバイスから到来する新たなチャネル状態データとして、更新されたチャネル状態値を生成することに関する。ブロック８１０では、電子デバイス３０２により、１日の第１の時間帯（例えば、日２の午前４時～午前８時）に、第１の地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）内で検出される、複数の第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの特定の１つの第１のＷｉ－Ｆｉチャネル（例えば、チャネル１）に関連付けられた第３のチャネル状態データを受信する。ブロック８１２では、チャネルマップデータ生成器３０４により、複数の第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの特定の１つの第１のＷｉ－Ｆｉチャネル（例えば、チャネル１）についての、更新されたチャネル状態値を生成する。例えば、更新されたチャネル状態値は、同じ地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）と、前日に（例えば、日１に）受信されたのと同じ、１日の時間帯（例えば、午前４時～午前８時）とに対応する、新たなチャネル状態データに基づいていてよい。
ブロック８１４では、チャネルマップデータ生成器３０４により、第１のチャネル状態データ（例えば、日１に受信された前のチャネル状態データ）と、第３のチャネル状態データ（例えば、日２に受信された新たなチャネル状態データ）と、の間の類似度に基づいて、更新されたチャネル状態値における信頼度を選択的に割り当てることができる。択一的または付加的には、更新されたチャネル状態値における信頼度は、前の生成されたチャネル状態値と、新たに生成されたチャネル状態値と、の間の類似度に基づいてよい。例えば、チャネル状態値は、チャネル状態データまたは値が、あらかじめ定められた標準偏差の数を越えて変化する場合に、低い信頼度に関連付けられることが可能である。チャネル状態値は、チャネル状態データまたは値が時間とともに収束するのにつれて、次第に高い信頼度に関連付けられてよい。
ブロック８１６では、次に、チャネルマップデータ生成器３０４により、複数の第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの１つの第１のＷｉ－Ｆｉチャネル（例えば、チャネル１）についての更新されたチャネル状態値を使用してチャネルマップを更新し、ブロック８０８では、電子デバイス３０２により、更新されたチャネルマップを送信する。
図９は、一実施形態にしたがい、無線デバイスを例示するブロック図である。無線デバイス９００は、図１～図８に関して示した、または説明した任意の無線デバイスに含まれていてよい。無線デバイス９００は、プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）のような基板９０１に配置可能である。バスシステム９０３には、チップ間バス、チップ内バス、共存バス、またはＩＣチップまたは離散型ＩＣチップに配置可能な、回路および／または論理ブロックを接続する別の任意の通信線路が含まれていてよい。
複数の実施形態では、協調共存型ハードウェアメカニズムおよびアルゴリズムにより、通信サブシステムが、並行および／または同時に動作可能である。例えば、無線デバイス９００は、共存インタフェースを介してＷＬＡＮ通信リソースに接続されているＢＴ通信リソースおよび／またはＺＢ通信リソースを含むシステムオンチップ上に含まれていてよい。
協調共存型技術により、複数の通信プロトコルについての通信リソースが１つのデバイス（例えば、スモールフォームファクタデバイス）に配置可能な手法が提供される。共存型ソリューションは、チップレベル、ボードレベル、ソフトウェアレベル（例えば、ファームウェア）で、かつ／またはアンテナを介して実装可能である。一実施形態では、ＷＬＡＮ、ＢＴおよび／またはＺＢサブシステム間の協調共存は、マルチネットワーク通信システムの特定状況および設計制約に対して最適性能を達成するために、データ型間、アプリケーション間および／または別の調整アルゴリズム間の、ＰＴＡ（Packet Traffic Arbitration）の優先度付けアプローチを使用して、ＰＴＡロジック（図示せず）によって実装可能である。ＰＴＡの複数の実施形態により、組み込みシステムにおける同時の音声、ビデオおよびデータ送信についての全体的な品質を達成可能である。いくつかの実施形態では、本明細書で説明される複数の実施形態にしたがって予想されるチャネル状態は、通信のための共存動作の一部として、無線デバイス９００によってサポートされる複数の通信リソースの１つ以上によって共有可能である。
無線デバイス９００は、トランシーバ９０６と、チャネル状態検出器９０８と、位置追跡器９１０と、時刻追跡器９１２と、通信プロトコルロジック９１４と、アンテナセレクタ９０４と、チャネル状態評価器９１８と、処理デバイス９２０と、メモリシステム９２２と、を含むように図示されており、これらは、それぞれ以下でより詳細に説明される。
無線デバイス９００は、アンテナ９０２を含み得るか、または当該技術分野において公知の任意の選択ロジック（例えば、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせ）を含み得るアンテナセレクタ９０４を介してアンテナ９０２に接続可能である。アンテナセレクタ９０４により、アンテナが選択されると、アンテナセレクタ９０４は、無線周波数信号の受信および送信のために、トランシーバ９０６とこのアンテナとを接続する。複数の実施形態では、それぞれのアンテナ９０２は、１つ以上のアンテナを表していてよい。例えば、いくつかの実施形態では、（例えば、切り換え回路として動作する）アンテナセレクタ９０４は、通信プロトコルロジック９１４と排他的に組み合わされるかまたは通信プロトコルロジック９１４との間で共有される任意の個数のアンテナ（例えば、６個または８個）を含む１つ以上のアンテナアレイ（例えば、位相配列）および／またはアンテナクラスタに無線デバイス９００を接続することができる。
トランシーバ９０６は、アンテナセレクタ９０４を介して１つ以上のアンテナ９０２に接続可能であり、１つ以上の通信プロトコルにしたがって無線周波数信号を容易に送受信できるようにする。複数の実施形態では、受信器として動作する場合、トランシーバ９０６は、受信した無線周波数信号をアナログ領域で処理し、これらのデジタル化し、対応するデジタルデータを復調し、さらなる処理（例えば、パケット処理）のために、複数の１および０から成る復号化された列を通信プロトコルロジック９１４に供給する。送信器として動作する場合、トランシーバ９０６は一般に、逆方向の動作を行い、通信プロトコルロジック９１４から複数の１および０から成る列を受け取り、信号を変調し、１つ以上のアンテナ９０２による送信のためにアナログ信号を出力する。
位置追跡器９１０および時刻追跡器９１２は、チャネル状態検出器９０８によって検出されるチャネル状態データとの関連付けのために、無線デバイス９００に関連付けられた地理的位置および時刻値を追跡するためものである。複数の実施形態では、ＧＰＳ座標を検出するためにグローバルポジショニングシステム回路（図示せず）が位置追跡器９１０に含まれている。択一的または付加的には、位置追跡器９１０は、アクセスポイントからの信号に基づく三角測量技術、または無線デバイス９００の位置を特定するための、当該技術分野において公知の別の位置探査技術を使用することができる。時刻追跡器９１２は、例えば、時刻を追跡するためにシステムクロック回路を利用するか、またはリモートで生成される時刻値にアクセスすることができる。
チャネル状態検出器９０８は、チャネル状態マッピングのために、ジオタギングされかつタイムスタンプが付されたチャネル状態データを検出し、計算し、これにアクセスし、かつ／またはそうでなければこれを供給するためのものである。複数の実施形態では、さまざまなイベントまたは条件により、チャネル状態データを供給するようにチャネル状態検出器９０８をトリガすることが可能である。このようなイベントまたは状態は、図３の電子デバイス３０２から受信可能であり、メモリシステム９２２にアレイとして記憶可能である。例えば、チャネル状態検出器９０８は、特定の地理的位置への無線デバイス９００に近接していること、輻輳または干渉の検出されたレベルおよび／または１日の特定の時刻に応じて、チャネル状態データを検出して記憶し始めることができる。いくつかの実施形態では、チャネル状態検出器９０８は、通信チャネルに関連付けられた属性を特定するためにアナログおよび／またはデジタルロジックおよび／または測定回路を含んでいてよい。複数の実施形態では、チャネル状態検出器９０８は、無線周波数信号を聴取するかまたは走査する、かつ／または複数のチャネルにおけるパケットブロードキャストをスニッフィングすることにより、チャネル状態データを取得可能である。チャネル状態検出器９０８はまた、チャネル状態データを取得するためにチャネル上で通信されるパケットをスニッフィングする、かつ／またはカウントすることも可能である。別々のブロックに分かれているように図示されているが、チャネル状態検出器９０８は、全体的にまたは部分的に、トランシーバ９０６と、通信プロトコルロジック９１４と、チャネル状態評価器９１８と、によって、かつ／または、メモリシステム９２２に記憶されている処理命令９２３によって実装されていてよい。
チャネル状態データには、信号レベルおよび／または強度値（例えば、ＲＳＳＩ値）、信号品質値（例えば、ＳＮＲまたはＥＥＳＭ（exponential effective SNR mapping）値）、ＳＩＮＲ（signal-to-interference-plus-noise ratio）、パケット到達率（ＰＤＲ：packet delivery ratio）、パケット数、ＴＸＯＰ、セキュリティレベル、ＳＳＩＤ（service set identifier）、チャネル識別子、デバイス識別子、ビット誤り率（ＢＥＲ：bit error rate）および／または別の任意の属性の組み合わせまたはそれらの派生物が含まれていてよいが、これらには限定されない。ＳＩＮＲは、トランシーバにおいて、受信信号の電力が、雑音と干渉との和を上回る程度を表す。ＰＤＲは、送信器によって送信されたパケットの総数に対する、受信器において正しく受信されたパケットの比である。ＢＥＲは、与えられた期間にわたって受信されたビット総数に対する、誤りを有するビットの比である。複数の実施形態では、例えば、白色ノイズまたはフェージングの、現在のＢＥＲまたはＰＥＲにＳＩＮＲをマッピングするためにモデルが使用可能である。これらの属性の１つ以上により、特定の期間にわたるチャネル状態の平均的な推定が提供可能である。チャネル状態検出器９０８は、チャネルマップ生成における後の使用のために、生データおよび／または集計された形態でメモリシステム９２２に（例えば、チャネル状態テーブル９２４に）、検出されたチャネル状態データを記憶可能である。
チャネル状態検出器９０８は、以下の式、すなわち
Figure 2022530815000003
 に基づいて、１つのチャネル当たりのチャネル状態データを集計することが可能であり、ただし、ｓ＝１は、チャネル状態データの第１サンプルであり、ｓｅｎｄは、チャネル状態データの最後のサンプルであり、ｔ＝０は、時間帯の開始であり、ｔｅｎｄは、時間帯の終了であり、ｘｎは、チャネル輻輳検出器によって検出される１つ以上の、チャネル状態データのタイプの関数である。
通信プロトコルロジック９１４には、（例えば、ＷＬＡＮ、ＢＴ、ＬＴＥおよび／またはＺＢ通信プロトコルに準拠する）１つ以上の通信プロトコル規格によって定められる通信プロトコルをサポートする命令およびハードウェアが含まれている。ＰＨＹロジック９１５には、通信プロトコルの電気的および物理的な仕様のすべてまたは一部を実装する専用回路および／またはプロセッサによって実行される命令が含まれていてよく、またＰＨＹロジック９１５は、無線デバイスと伝送媒体との間の関係を定める（例えば、ＯＳＩ参照モデルの物理層のすべてまたは一部）。例えば、ＰＨＹロジック９１５は、コネクションを確立および切断し、コンテンツリゾリューションおよびフローコントロールを提供し、変調、復調および／またはデジタルデータと無線で通信される対応する信号との間の変換を提供することができる。ＭＡＣロジック９１６には、ネットワークエンティティ（例えば、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層のすべてまたは一部）間でデータを転送するための機能的および手続き的な手段のすべてまたは一部を実装する専用回路および／またはプロセッサによって実行される命令（例えば、制御ロジック）が含まれていてよい。ＭＡＣロジック９１６は、物理層で発生し得る誤りを検出して場合によって訂正するために、ＡＣＫ標識があるか否かについてフレームフィールドを検査することができる。
択一的または付加的には、通信プロトコルロジック９１４には、物理チャネルおよびリンク、ならびにＢＴ通信プロトコル規格に準拠する誤り訂正、データ白色化、ホップ選択およびセキュリティのような他のサービスを管理する専用回路および／またはプロセッサによって実行される命令を含むベースバンドロジック９１７が含まれていてよい。ベースバンドロジック９１７には、リンクコネクションおよび電力制御のようなリンクレベルルーチンを実行するために、上位ＢＴプロトコル層のＢＴリンクマネージャ（図示せず）と動作するリンクコントローラが含まれていてよい。ベースバンドロジック９１７はまた、非同期および同期リンクを管理し、パケットを処理し、領域におけるＢＴデバイスにアクセスおよび問い合わせためにページングおよび問い合わせを実行することが可能である。
複数の実施形態では、処理デバイス９２０は、命令９２３（例えば、ファームウェアまたはマイクロコード）および／またはメモリシステム９２２内に編成されているデータ構造を利用して、無線デバイス９００動作を実装するために使用される。単一のブロックとして図示されているが、処理デバイス９２０およびメモリシステム９２２には、無線デバイス９００のさまざまなブロック（例えば、９０４、９０８、９１０、９１２、９１４、９１８）間に分散される複数の共有または専用リソースが含まれていてよい。例示的な処理デバイス９２０およびメモリシステム９２２は、図１１に関してさらに詳細に説明される。
チャネル状態評価器９１８は、チャネル選択を行い、かつ／またはメモリシステム９２２に記憶されているチャネルマップデータに基づいて、アンテナセレクタ９０４にアンテナを選択させるためのものである。チャネル状態評価器９１８は、専用ハードウェアによって、かつ／または処理命令９２３によって実装可能である。いくつかの実施形態に対し、チャネル状態評価器９１８またはチャネル状態検出器９０８は、（例えば、数式２を使用して）輻輳マップデータを生成可能である。別の一実施形態では、輻輳マップデータは、図３の電子デバイス３０２によってメモリシステム９２２に供給可能である。
複数の実施形態では、チャネル状態評価器９１８は、チャネル選択および／またはアンテナ選択を選択アルゴリズムに基づかせることができ、この選択アルゴリズムは、信号品質目標に合致し、同一チャネル干渉を最小化し、重なり合うチャネルの干渉を最小化し、かつ／またはチャネル輻輳を最小化するために設計されている。複数の実施形態では、選択は、現在選択されているチャネルに関連付けられた予測チャネル状態値と、基準チャネル状態値（例えば、閾値）または現在選択されていないチャネルについての予測チャネル状態値と、の比較に基づく。チャネル状態評価器９１８の例示的な動作は、図１０に関してさらに詳細に説明される。
図１０は、複数の実施形態にしたがい、チャネル状態データを供給してチャネルマップデータを使用する方法を例示する流れ図である。方法１０００は、処理ロジックを有するハードウェア（回路、専用ロジックなど）、ソフトウェア（例えば、汎用コンピューティングシステムまたは専用マシン上で動作するソフトウェア）、ファームウェア（組み込みソフトウェア）、またはこれらの任意の組み合わせによって実行可能である。さまざまな実施形態では、方法１０００は、図９に関して図示および説明したように無線デバイス９００によって実行可能である。
ブロック１００２では、位置追跡器９１０により、無線デバイス９００の地理的位置を追跡し、時刻追跡器９２１により、無線デバイス９００に関連付けられた１日の時刻を追跡する。
ブロック１００４では、チャネル状態検出器９０８により、１日の複数の時間帯の少なくとも１つの時間帯（例えば、午前４時～午前８時）に、複数の地理的位置の少なくとも１つの地理的位置（例えば、Ｚ１ １２０）内のチャネル状態データを検出する。いくつかの実施形態では、チャネル状態検出器９０８は、特定の位置、１日の時刻および／またはチャネル判定基準が満たされるまでは、チャネル状態データを検出しない、かつ／または記憶しないことがある。このような判定基準は、メモリシステム９２２に記憶可能であり、かつ／またはリモートデバイス（例えば、図３の電子デバイス３０２）により、データアレイとして設けることができる。例えば、チャネル状態検出器９０８は、無線デバイス９００が、特定の地理的位置内にあり、１日の特定の時刻中に動作しており、または輻輳または干渉の閾値レベルを受けていることが特定されることに応じて、または別の任意のトリガ条件の検出に基づいて、チャネル状態データを検出し、かつ／または記憶することができる。チャネル状態検出器９０８は、数式（２）に関して上で説明したように、同じチャネル、地理的位置および時間帯に対応するチャネル条件データを集計可能である。
ブロック１００６では、チャネル状態検出器９０８により、チャネルマップデータを生成するか、または更新されたチャネルマップデータを生成するために、検出されたチャネル状態データを供給する。一実施形態では、チャネル状態評価器９１８により、無線デバイスにおいてローカルにチャネルマップデータを生成するために数式（１）または数式（２）を利用可能である。択一的または付加的には、無線デバイス９００により、チャネルマップデータを生成するために、ＷＬＡＮ（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）またはセルラネットワーク（例えば、ＬＴＥ）を介して、リモートデバイス（例えば、図３の電子デバイス３０２）にチャネル状態データを送信することができる。いくつかの実施形態により、チャネル輻輳を悪化させないようにこのような送信がスケジューリングされる。例えば、無線デバイスにより、送信の前に通信チャネルがクリアであり（かつ輻輳していない）ことが検証可能である。択一的または付加的には、無線デバイス９００により、無線デバイス９００の利用可能なメモリ容量の量に基づいて、検出されたチャネル状態データを送信可能である。
ブロック１００８では、チャネル状態評価器９１８は、１日の複数の時間帯に、複数の地理的位置のそれぞれの地理的位置において、複数のＷｉ－ＦｉチャネルのそれぞれのＷｉ－Ｆｉチャネルについて、チャネル状態を予測するチャネルマップデータにアクセスする。例えば、チャネル状態評価器９１８は、リモートコンピュータからチャネルマップデータを受信可能である。いくつかの実施形態では、チャネル状態評価器９１８は、現在通信に使用されているチャネルのチャネル干渉またはチャネル輻輳が、チャネル干渉またはチャネル輻輳の閾値レベルを上回っていることが特定されるのに応じて、チャネルマップデータにアクセス可能である。
ブロック１０１０では、チャネル状態評価器９１８は、無線デバイスの地理的位置および無線デバイスに関連付けられた１日の時刻に基づき、複数のＷｉ－Ｆｉチャネル（例えば、またはアンテナ）の１つのＷｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するためにチャネルマップデータを使用する。
例えば、チャネル状態評価器９１８は、地理的位置内での第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの予測チャネル状態値が、この地理的位置内での第２のＷｉ－Ｆｉチャネルの予測チャネル状態値よりも大きい場合、この地理的位置に進入する前に、通信に第１のＷｉ－Ｆｉチャネルを使用することから、通信に第２のＷｉ－Ｆｉチャネルを使用することに切り換え可能である。無線デバイスが、モバイルネットワーク（例えば、自動車の使用事例）の一部である場合、地理的位置に進入する前のチャネルの切り換えのタイミングは、無線デバイスの速度に基づいていてよい。複数の実施形態では、第２のＷｉ－Ｆｉチャネルへの切り換えには、（例えば、第１のチャネルが通信に適切であることを検証するために）第２の予測チャネル状態値が、閾値チャネル状態レベルよりも小さいことを特定することが含まれる。
選択されるチャネルは、現在利用されているかチャネルか、または新たなチャネルであってよい。いくつかの実施形態では、チャネル状態評価器９１８は、複数のＷｉ－Ｆｉチャネルの選択された１つのＷｉ－Ｆｉチャネルを介してデータを送信するために使用される送信電力を調整可能である。択一的または付加的には、チャネル状態評価器９１８は、通信に使用されるチャネル幅を、またはいくつかの事例では、通信に使用される周波数帯域を、（例えば、２．４ＧＨｚ周波数帯域においてチャネルを使用することから５ＧＨｚ周波数帯域においてチャネルを使用することに）変更または切り換えることができる。
本明細書で説明した実施形態により、さまざまな地理的位置および時刻に対応する状態データが収集される。クラウドベースのシステムは、数百または数千の無線デバイスによってクラウドソーシングされたチャネル状態データを使用して、チャネルマップデータを生成可能であるか、または無線デバイスは、クラウドソーシングの恩恵を受けて、またはこの恩恵を受けることなくそれ自体のチャネルマップデータを形成可能である。チャネルマップデータには、１日の異なる時間帯における地理的位置についてのチャネル状態を予測するチャネル状態値が含まれている。複数の実施形態では、１つ以上の無線デバイスは、位置および時刻について、チャネルマップデータによって予測される有害なチャネル状態を回避または軽減するためにチャネルマップデータにアクセス可能である。図３の電子デバイス３０２および／または図９の無線デバイス９００の例示的な実施形態を完全に、または部分的に含み、かつ／または動作させ得る電子デバイスを以下、図１１に関して説明する。
図１１は、複数の実施形態にしたがい、電子デバイス１１００を例示するブロック図である。電子デバイス１１００は、コンピュータシステムの形態をしていてよく、このコンピュータシステム内では、本明細書で説明される任意の１つ以上の方法を電子デバイス１１００に実施させる命令の集合が実行可能である。電子デバイス１１００は、スタンドアローンデバイスとして動作可能であるか、または別のマシンに接続（例えば、ネットワーク接続）可能である。ネットワーク接続されるデプロイメントでは、電子デバイス１１００は、サーバ・クライアントネットワーク環境におけるサーバ、またはクライアントマシンとして、またはＰ２Ｐ（または分散）ネットワーク環境におけるピアマシンとして動作可能である。
電子デバイス１１００は、ＩｏＴ（Internet of Things）デバイス、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：personal computer）、タブレット、セットトップボックス（ＳＴＢ：set-top box）、ＶＣＨ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチもしくはブリッジ、テレビジョン、スピーカ、リモコン、モニタ、ハンドヘルドマルチメディアデバイス、ハンドヘルドビデオプレーヤ、ハンドヘルドゲーミングデバイス、またはコントロールパネル、またはマシンによって行われる動作を指定する命令の集合を（順次または別様に）実行可能な任意の別のマシンであってよい。さらに、単一の電子デバイス１１００だけが例示されているが、「デバイス」という用語はまた、本明細書で説明した任意の１つ以上の方法を実施する命令の集合（または複数の集合）を個別に、または一緒に実行するマシンの任意の集まりを含むと解釈すべきである。
電子デバイス１１００は、プロセッサ１１０２を含むように図示されている。複数の実施形態では、電子デバイス１１００および／またはプロセッサ１１０２には、カリフォルニア州サンノゼ在のCypress Semiconductor社によって開発された、システムオンチップ処理デバイスのような処理デバイス１１０５が含まれていてよい。択一的には、電子デバイス１１００には、マイクロプロセッサもしくは中央処理ユニット、アプリケーションプロセッサ、ホストコントローラ、コントローラ、特殊用途プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）などの、当業者に公知の１つ以上の別の処理デバイスが含まれていてよい。バスシステム１１０１には、通信デバイス１１０９および／バスシステム１１０１を介して、組み込みコントローラもしくはアプリケーションプロセッサのような、内部もしくは外部コンポーネントと通信する通信ブロック（図示せず）が含まれていてよい。
電子デバイス１１００のコンポーネントは、例えば、ＩＣダイ基板、マルチチップモジュール基板などのような共通担体基板上に設けられていてよい。択一的には、電子デバイス１１００のコンポーネントは、１つ以上の別体のＩＣおよび／またはディスクリートコンポーネントであってよい。
メモリシステム１１０４には、バスシステム１１０１を介して互いに通信可能な揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリが含まれていてよい。メモリシステム１１０４には、例えば、ＲＡＭ（random access memory）およびプログラムフラッシュが含まれていてよい。ＲＡＭは、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）であってよく、またプログラムフラッシュは、ファームウェア（例えば、本明細書で説明される動作を実装するためにプロセッサ１１０２によって実行可能な制御アルゴリズム）を記憶するために使用可能な不揮発性記憶装置であってよい。メモリシステム１１０４には、実行される場合に本明細書で説明される方法を実施する命令１１０３が含まれていてよい。メモリシステム１１０４の部分は、キャッシング、バッファリングおよび／またはメモリベースの機能を提供するために動的割当て可能である。
メモリシステム１１０４には、本明細書で説明される任意の１つ以上の方法または機能を実現する１つ以上の命令１１０３の集合（例えば、ソフトウェア）を記憶することができる、機械読み取り可能媒体を備えたドライブユニットが含まれていてよい。命令１１０３はまた、電子デバイス１１００による実行中に、いつかの実施形態では機械読み取り可能媒体を構成する、メモリシステム１１０４の他のメモリデバイス内に、かつ／またはプロセッサ１１０２内に、完全に、または少なくとも部分的に常駐していてよい。命令１１０３はさらに、通信デバイス１１０９を介し、ネットワーク上で送信または受信可能である。
機械読み取り可能媒体は、いくつかの実施形態において単一の媒体であるが、「機械読み取り可能媒体」という用語は、命令の１つ以上の集合を記憶する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型または分散型のデータベースおよび／または関連付けられたキャッシュおよびサーバ）を含むと解釈されるべきである。「機械読み取り可能媒体」という用語はまた、マシンによる実行のための命令の集合を記憶または符号化可能でありかつ本明細書で説明した例示的な任意の１つ以上の動作をマシンに実施させる任意の媒体を含むと解釈されるべきである。したがって、「機械読み取り可能媒体」という用語は、ソリッドステートメモリ、ならびに光学式および磁気式媒体を含むように解釈されるべきであるが、これらの媒体には限定されない。
電子デバイス１１００はさらに、ディスプレイインタフェース１１０６（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：liquid crystal display）、タッチスクリーン、ＣＲＴ（cathode ray tube）、ならびにディスプレイ技術用のソフトウェアおよびハードウェアサポート）、オーディオインタフェース１１０８（例えば、マイクロフォン、スピーカ、ならびにマイクロフォン入／出力およびスピーカ入／出力用のソフトウェアおよびハードウェアサポート）を含むように図示されている。電子デバイス１１００はまた、ユーザインタフェース１１１０（例えば、キーボード、ボタン、スイッチ、タッチパッド、タッチスクリーン、ならびにユーザインタフェース用のソフトウェアおよびハードウェアサポート）を含むように図示されている。
上の説明は、例示であることを意図しており、制限であることを意図していない。例えば、上で説明した複数の実施形態（またはそれらの１つ以上の態様）は、互いの組み合わせで使用可能である。他の実施形態は、上の説明を綿密に調べることによって当業者には明らかであろう。この明細書では、「ａ」または「ａｎ」という用語は、特許明細書において一般的であるように、１つまたは１つ以上を含むように使用される。この明細書では、「ｏｒ（または）」という用語は、非排他的であることに言及するために、すなわち「ＡまたはＢ」には、別段の指示がない限り、「ＡであるがＢではない」、「ＢではあるがＡではない」および「ＡでありかつＢである」が含まれることを言及するために使用される。本明細書と参照によって組み込まれる明細書との間で矛盾して使用される場合、組み込まれた参照文献における使用は、本明細書の使用の補足と見なされるべきであり、矛盾する不一致については、本明細書における使用が、組み込まれる任意の参照文献における使用に取って代わるものとする。
特定の複数の実施形態を参照して、特許請求の範囲に記載された対象を説明してきたが、特許請求の範囲に記載されたより広い精神および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態にさまざまな修正および変更を行い得ることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、むしろ説明的な意味で捉えられるべきである。特許請求の範囲は、添付の請求項を参照して、これらの請求項が権利を有する同等物の全範囲とともに決定されるべきである。添付の請求項では、「including（含む）」および「in which（そこに、その中で）」という用語は、対応する「comprising（含む、有する）」および「wherein（そこに、その中で）」という用語の平易な英語の同等物として使用される。また、以下の請求項では、「including」および「comprising」という用語は、範囲が限定されておらず、請求項においてこれらの用語の後に挙げられる要素を加えた要素を含むシステム、デバイス、項目またはプロセスもなおその請求項の範囲内に含まれると考えられる。さらに、以下の請求項において、「第１」、「第２」および「第３」などいう用語は、単にラベルとして使用されており、その対象体に対して数値的な要求を課すことを意図していない。
本開示の要約書は、技術的な開示の本質を読者が迅速に確かめられるようにする要約書を要求するアメリア合衆国特許規則 連邦規則法典第３７巻§１．７２（ｂ）にしたがうように提供されている。この要約書は、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないことが了解された上で提出されている。

Claims (23)

  1. 無線デバイスの方法であって、前記方法は、
    前記無線デバイスの地理的位置と、前記無線デバイスに関連付けられた時刻と、を追跡するステップと、
    １日の複数の時間帯に、複数の地理的位置のそれぞれの地理的位置内で、複数のＷｉ－ＦｉチャネルのそれぞれのＷｉ－Ｆｉチャネルについての予測チャネル状態値を有するチャネルマップデータにアクセスするステップと、
    前記チャネルマップデータを使用し、前記無線デバイスの地理的位置と、前記無線デバイスに関連付けられた時刻と、に基づいて、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つのＷｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するステップと、
    を含む方法。
  2. 前記チャネルマップデータにアクセスするステップは、リモートコンピュータから前記チャネルマップデータを受信するステップを含み、前記チャネルマップデータは、複数のデバイスによってクラウドソーシングされたチャネル状態データに基づく、
    請求項１記載の方法。
  3. 前記方法は、
    １日の複数の前記時間帯の少なくとも１つの時間帯に、複数の前記地理的位置の少なくとも１つの地理的位置内で、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データを検出するステップと、
    前記チャネルマップデータを生成するかまたは更新されたチャネルマップデータを生成するために、検出された前記チャネル状態データを供給するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１記載の方法。
  4. 複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられた前記チャネル状態データを検出するステップは、受信信号強度インジケータ、信号対雑音比値、ＴＸＯＰ値およびパケットロス値の少なくとも１つを検出するステップを含む、
    請求項３記載の方法。
  5. 前記チャネル状態データを検出するステップは、通信プロトコルに準拠しないチャネル利用を表すチャネル状態データを検出するステップを含む、
    請求項３記載の方法。
  6. 検出された前記チャネル状態データを供給するステップは、１日の複数の前記時間帯の少なくとも１つの前記時間帯に検出された前記チャネル状態データを集計するステップを含む、
    請求項３記載の方法。
  7. 前記チャネル状態データを検出するステップは、前記無線デバイスが第１の地理的位置内にあることを特定するステップと、前記特定に応じて、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルについての前記チャネル状態データをメモリに記憶するステップと、を含む、
    請求項３記載の方法。
  8. 前記チャネル状態データを検出するステップは、前記無線デバイスが第１の時刻に動作していることを特定するステップと、前記特定に応じて、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルについての前記チャネル状態データをメモリに記憶するステップと、を含む、
    請求項３記載の方法。
  9. 前記チャネル状態データを検出するステップは、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられた状態値が、閾値状態レベルを満たしているかまたは上回っていることを特定するステップと、前記特定に応じて、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルについての前記チャネル状態データをメモリに記憶するステップと、を含む、
    請求項３記載の方法。
  10. 検出された前記チャネル状態データを供給するステップは、無線ローカルエリアネットまたはセルラネットワークを介して、検出された前記チャネル状態データをリモートコンピュータに送信するステップを含む、
    請求項３記載の方法。
  11. 前記方法は、前記無線デバイスの速度を特定するステップをさらに含み、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するステップは、特定された前記速度に基づいて開始される、
    請求項１記載の方法。
  12. 前記チャネルマップデータにアクセスするステップは、通信に現在使用されている第１のチャネルの状態値が閾値状態レベルを満たすかまたは上回っているかを特定するステップと、前記特定に応じて、前記チャネルマップデータにアクセスするステップと、を含む、
    請求項１記載の方法。
  13. 複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを選択するステップは、前記無線デバイスおよび少なくとも１つの別の無線デバイスを含む自動車ネットワークにおける複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するステップを含む、
    請求項１記載の方法。
  14. 複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを選択するステップは、
    前記チャネルマップデータを使用して、１日の第１の時間帯に、第１の地理的位置内での、第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの第１の予測状態値が、１日の前記第１の時間帯に、前記第１の地理的位置内での第２のＷｉ－Ｆｉチャネルの第２の予測状態値よりも大きいことを特定するステップと、
    前記特定に応じて、前記第１のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することから、第２のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することに切り換えるステップと、
    を含む、
    請求項１記載の方法。
  15. 前記第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの前記第１の予測状態値が、前記第２のＷｉ－Ｆｉチャネルの前記第２の予測状態値よりも大きいことを特定するステップは、前記第２の予測状態値が、閾値状態レベルよりも小さいことを特定するステップを含む、
    請求項１４記載の方法。
  16. 前記第１のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することから、前記第２のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することに切り換えるステップは、前記第１の地理的位置に進入する前に開始される、
    請求項１４記載の方法。
  17. 複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するステップは、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの選択された前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを介してデータを送信するために使用される送信電力を調整するステップを含む、
    請求項１記載の方法。
  18. 複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するステップは、第１のＷｉ－Ｆｉチャネル幅を通信に使用することから、第２のＷｉ－Ｆｉチャネル幅を通信に使用することに切り換えるステップを含む、
    請求項１記載の方法。
  19. 無線デバイスであって、前記無線デバイスは、
    前記無線デバイスの地理的位置を受信するように構成されている位置追跡器と、
    前記無線デバイスに関連付けられた時刻を追跡するように構成されている時刻追跡器と、
    チャネルマップデータを記憶するように構成されているメモリシステムと、
    を有し、
    前記チャネルマップデータは、１日の複数の時間帯に、複数の地理的位置のそれぞれの地理的位置内で、複数のＷｉ－ＦｉチャネルのそれぞれのＷｉ－Ｆｉチャネルについての、予測輻輳値を含み、
    前記無線デバイスは、前記無線デバイスの地理的位置と、前記無線デバイスに関連付けられた時刻と、に基づき、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つのＷｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するために、前記メモリシステムに記憶されている前記チャネルマップデータを使用するように構成されているチャネル状態評価器をさらに有する、
    無線デバイス。
  20. 前記チャネル状態評価器は、アクセスポイントとしての前記無線デバイスと、少なくとも１つの別の無線デバイスと、を含む自動車ネットワークにおいて、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの１つの前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルを通信用に選択するように構成されている、
    請求項１９記載の無線デバイス。
  21. 前記無線デバイスは、チャネル状態検出器とトランシーバとをさらに有し、
    前記チャネル状態検出器は、１日の複数の前記時間帯の少なくとも１つの時間帯に、複数の前記地理的位置の少なくとも１つ地理的位置内で、複数の前記Ｗｉ－Ｆｉチャネルの少なくとも１つのＷｉ－Ｆｉチャネルに関連付けられたチャネル状態データを検出するように構成されており、
    前記トランシーバは、リモートコンピュータによる前記チャネルマップデータを生成するかまたは更新されたチャネルマップデータを生成するために、検出された前記チャネル状態データを無線で送信し、前記リモートコンピュータによって生成された前記チャネルマップデータまたは前記更新されたチャネルマップデータを無線で受信するように構成されており、前記チャネル状態データは、受信信号強度インジケータ、信号対雑音比値、ＴＸＯＰ値およびパケットロス値の少なくとも１つを含む、
    請求項１９記載の無線デバイス。
  22. 前記チャネル状態評価器は、
    １日の第１の時間帯に、第１の地理的位置内での、第１のＷｉ－Ｆｉチャネルの第１の予測状態値が、１日の前記第１の時間帯に、前記第１の地理的位置内での、第２のＷｉ－Ｆｉチャネルの第２の予測輻輳値よりも大きいことを特定し、
    前記特定に応じて、前記無線デバイスが前記第１の地理的位置に進入する前に、前記第１のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することから、前記第２のＷｉ－Ｆｉチャネルを通信に使用することに前記無線デバイスを切り換える、
    ように構成されている、
    請求項１９記載の無線デバイス。
  23. 前記チャネル状態評価器は、
    データを送信するために使用される送信電力を調整することと、
    第１のＷｉ－Ｆｉチャネル幅を通信に使用することから、第２のＷｉ－Ｆｉチャネル幅を通信に使用することに切り換えることと、
    の少なくとも１つを実行するように構成されている、
    請求項１９記載の無線デバイス。
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