JP2024502155A - ハイブリッド光ワイヤレス通信システムにおいてデータを交換するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムにおいて、装置（２００）は、装置がＯＷＣアクセスポイント（４００）と１つ以上のエンドデバイス（３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ）のうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働く第１の機能性を有効にする第１のモード、又は装置が第１のエンドデバイスと１つ以上のエンドデバイス（３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ）のうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継する第２の機能性を有効にする第２のモードで動作するように構成される。装置（２００）は、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンク（４５０）によってＯＷＣアクセスポイント（４００）と通信する、及び第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンク（３５０）によって第１のエンドデバイスと通信する。第１のタイプの光ワイヤレスリンク（４５０）は、第２のタイプの光ワイヤレスリンク（３５０）よりも広いビーム角を有する。

Description

本発明は、Ｌｉ－Ｆｉネットワーク等、光ワイヤレス通信ネットワーク(optical wireless communication network)の分野に関する。とりわけ、ハイブリッド光ワイヤレス通信システム(hybrid optical wireless communication system)におけるインターオペラビリティ強化(interoperability enhancement)に関連する様々な方法、装置、システム及びコンピュータ可読媒体が本明細書で開示される。

ラップトップ、タブレット、スマートフォン等、ますます多くの電子デバイスがワイヤレスでインターネットに接続することを可能にするために、ワイヤレス通信は、データレート及びリンク品質に関するこれまでにない要件に直面し、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－ｏｆ－Ｔｈｉｎｇｓ）に関する新たなデジタル革命を踏まえ、このような要件は年々高まっている。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線周波数技術(radio frequency technology)は、この革命に取り組むにはスペクトルキャパシティ(spectrum capacity)が限られている。一方、ライトフィデリティ(light fidelity)（Ｌｉ－Ｆｉ）は、その本質的なセキュリティ強化(intrinsic security enhancement)、及び、可視光、紫外線（ＵＶ）、赤外線（ＩＲ）スペクトルの利用可能な帯域幅でより高いデータレートをサポートするケイパビリティ(capability)でますます注目を集めている。さらに、Ｌｉ－Ｆｉは指向性があり、光遮断材料によって遮蔽されるため、同じ帯域幅を空間的に再利用することによりユーザの密集エリア(densely populated area)に、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）と比較して、より多くのアクセスポイントを配備する可能性を備える。ワイヤレス無線周波数通信に対するこれらの重要な優位性は、Ｌｉ－ＦｉをＩｏＴアプリケーションのための混雑した無線スペクトル(crowded radio spectrum)への圧力を緩和する有望なセキュアソリューションにしている。Ｌｉ－Ｆｉの他の利点としては、特定のユーザに対する保証帯域幅(guaranteed bandwidth)、及び電磁干渉を受けやすいエリアにおいて安全に機能する能力(ability)が挙げられる。それゆえ、Ｌｉ－Ｆｉは、次世代のイマーシブコネクティビティ(immersive connectivity)を可能にする非常に有望な技術である。

照明ベースの通信の分野ではいくつかの関連するターミノロジーがある。可視光通信（ＶＬＣ：visible-light communication）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザーダイオード（ＬＤ）等の強度変調光源によって、人間の目の持続性(persistence)よりも速くデータを送信する。Ｌｉ－Ｆｉは、日常照明器具(everyday luminaire)、例えば、室内照明又は屋外照明等の照明源によって発せられる光に信号を埋め込み、斯くして、照明器具からの照明を情報のキャリアとして使用することを可能にするために用いられることが多い。斯くして、光は、部屋等の対象環境を照らすための可視照明寄与（典型的には、光の主要な目的）と、環境に情報を提供するための埋め込まれた信号（典型的には、光の副次的な機能と考えられる）との両方を含み得る。このような場合、変調は、典型的には、人間の知覚を超えるように十分に高い周波数で、又は、少なくとも、目に見える一時的な光アーティファクト（例えば、フリッカ及び／又はストロボアーティファクト等）が、人間が気づかない若しくは少なくとも人間が許容できるように十分に高い周波数で十分に弱くなるように行われ得る。斯くして、埋め込まれた信号は、主要な照明機能に影響を与えない。すなわち、ユーザは、全体的な照明を知覚するだけで、当該照明に変調されているデータの効果は知覚しない。

ＩＥＥＥ ８０２．１５．７可視光通信パーソナルエリアネットワーク（ＶＰＡＮ：visible-light communication personal area network）規格は、対象のアプリケーションを４つのトポロジ（ピアツーピア、スター、ブロードキャスト、協調(coordinated)）にマッピングする。光ワイヤレスＰＡＮ（ＯＷＰＡＮ：Optical Wireless PAN）は、通信に、ＵＶ、ＩＲ等、不可視光も許容する、ＶＰＡＮよりも一般的な用語である。斯くして、Ｌｉ－Ｆｉは、双方向データ通信をサポートするために広範囲の光スペクトルを利用する、光ワイヤレス通信（ＯＷＣ：optical wireless communication）技術の派生技術として一般に受け入れられている。

Ｌｉ－Ｆｉシステムにおいて、信号は、さまざまな適切な変調技術のいずれかに従って、光のプロパティ、典型的には強度を変調することによって埋め込まれる。高速通信の場合、可視光通信ではなく赤外線（ＩＲ）通信が用いられることがよくある。紫外線及び赤外線放射は人間の目には見えないが、スペクトルのこれらの領域を利用する技術は、屈折率の場合等、波長依存性の結果としてばらつきが生じる可能性はあるが、同様である。多くの場合、紫外線及び／又は赤外線を利用することは、これらの周波数範囲が人間の目には見えず、よりフレキシビリティがシステムに導入されることができるため、有利である。無論、紫外量子(ultraviolet quantum)は、赤外及び／又は可視光に比べてより高いエネルギレベルを有するため、状況によっては紫外光の使用が望ましくない場合もある。

変調に基づいて、光における情報は、任意の適切な光センサ又はフォトディテクタを用いて検出されることができる。例えば、光センサは、フォトダイオードであってもよい。光センサは、専用のフォトセル（ポイントディテクタ）、場合によってはレンズ、リフレクタ、ディフューザ又は蛍光体コンバータ（低速用）を備えたフォトセルのアレイ、又はフォトセル（ピクセル）のアレイ及びアレイに像を形成するためのレンズであってもよい。例えば、光センサは、スマートフォン、タブレット又はラップトップ等のユーザデバイスにプラグインするドングルに含まれる専用のフォトセルであってもよく、又は、センサは、統合されてもよく及び／又は３Ｄ顔認識のために元々は設計されている赤外線ディテクタのアレイ等、二重目的であってもよい。どちらにしても、これにより、ユーザデバイス上で動作するアプリケーションは、光を介してデータを受信することが可能になる。

以下では、Ｌｉ－Ｆｉシステムの「アクセスポイント(access point)」という用語は、１つ以上の物理アクセスデバイス(physical access device)（例えば、光トランシーバ）に接続されることができる論理アクセスデバイス(logical access device)を示すために使用される。このような物理アクセスデバイスは、典型的には、限定されるわけではないが、照明器具に位置してもよく、論理アクセスポイントは、１つ以上の照明器具に各々位置する１つ以上の物理アクセスデバイスに接続されてもよい。アクセスポイントは、光セルを形成するように、関連する１つ以上のネットワークデバイス又はエンドデバイスにサービスを提供してもよい。

ＷＯ２０２０２４００１６は、光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムであって、複数のＯＷＣトランスミッタ及び複数のＯＷＣレシーバを含むアクセスポイント（ＡＰ）と、少なくとも１つのレトロリフレクタを含むステーション（ＳＴＡ）と、ＯＷＣ ＡＰトランスミッタ及び／又はＯＷＣ ＡＰレシーバを制御するように構成されるコントローラとを含み、コントローラは、ＯＷＣ ＡＰトランスミッタの少なくとも１つによって送信され、少なくとも１つのレトロリフレクタによって反射された後にＯＷＣ ＡＰレシーバの少なくとも１つによって受信される少なくとも１つのＯＷＣ信号を表すデータを処理するように構成される、ＯＷＣシステムに関する。

ＷＯ２０１８０５４８９４は、少なくとも１つの光源と、モバイルシステム、例えば、モバイルデバイスと、少なくとも１つのさらなるデバイスとを含む、照明システムに関する。モバイルシステムは、光センサと、通信インターフェースと、プロセッサとを含む。モバイルシステムは、例えば、可視光通信（ＶＬＣ）技術を使用して、識別子が符号化されている光放出を光源から受光し、光放出から識別子を決定するように構成される。モバイルシステムは、このグループに参加し、このデバイスのグループからの少なくとも１つのさらなるデバイスと通信するように構成される。

電子デバイス又はエンドデバイスがＩｏＴアプリケーション向けのより高いデータレート通信をサポートすることを可能にするため、光ワイヤレス通信又はＬｉ－Ｆｉが、有線接続又は無線周波数（ＲＦ）ベースのワイヤレス通信を補完する、又は置き換える技術として提案される。光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）アクセスポイント、又はＬｉ－Ｆｉアクセスポイントは、対応する光セル内の電子デバイス又はエンドデバイスに、光ワイヤレスリンクを介した外部ネットワークへのアクセスを提供する。ＯＷＣアクセスポイントは、２つ以上のエンドデバイスとの双方向光リンクを同時にサポートすることもできる。

電子デバイス又はエンドデバイスの光ワイヤレス通信インターフェースに関連する部分は、典型的には、このようなＯＷＣネットワークにおいてＬｉ－Ｆｉエンドポイントと呼ばれる。Ｌｉ－Ｆｉエンドポイントは、ケーブルを介して別個のエンティティとしてエンドデバイスに接続されてもよく、又は部分的若しくは全体的にエンドデバイスに統合されてもよい。しかしながら、ＯＷＣアクセスポイント等、インフラストラクチャとのＯＷＣリンクをサポートすることに伴う複雑さは、Ｌｉ－Ｆｉエンドポイントのフォームファクタに鑑みて制限要因となり、スマートフォン等、小型のポータブルデバイスに完全に統合されることを妨げることが判明している。これらの機械的制約とは別に、電力消費及び熱放散も問題となる可能性がある。

一方、光ワイヤレス通信技術に基づいて２つのモバイルデバイス間でピアツーピア直接リンクを可能にする明確な利点もある。このような直接ワイヤレスリンクは、利便性の向上につながる有線接続に対する置き換えとなり得る。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術に基づく無線周波数（ＲＦ）リンク等、代替的なピアツーピアワイヤレスリンクと比較して、直接光ワイヤレスリンクは、データレート及びセキュリティの面でかなりの利点を提供する。このような利点は、スマートフォンユーザにとって極めて魅力的であり得る。しかしながら、上述したように、スマートフォンへのＯＷＣインターフェースの統合は、電力消費及びフォームファクタの観点からＯＷＣインターフェースに厳しい要件を課す。簡素化されたデザインが、統合を容易にするために非常に望ましい。

上記に鑑み、本開示は、ピアツーピア光ワイヤレスリンク及びＯＷＣネットワーク間のデータ交換を容易にするための方法、装置、システム、コンピュータプログラム及びコンピュータ可読媒体に関する。とりわけ、本発明の目的は、請求項１に記載の装置、請求項１３に記載の光ワイヤレス通信システム、請求項１４に記載の装置のデータ交換方法、及び請求項１５に記載のコンピュータプログラムによって達成される。

本発明の第１の態様によれば、装置が提供される。光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムにおいてデータを交換するための装置は、当該装置が、ＯＷＣアクセスポイントと、１つ以上のエンドデバイスのうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働く、第１の機能性(functionality)を有効にする第１のモード、又は、当該装置が、第１のエンドデバイスと１つ以上のエンドデバイスのうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継する、第２の機能性を有効にする第２のモードで動作するように構成される。当該装置は、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによってＯＷＣアクセスポイントと通信するように構成される第１の光トランシーバと、第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって第１のエンドデバイスと通信するように構成される第２の光トランシーバと、第１のモード、第２のモード、並びに第１の機能性及び第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択する、及び、選択された動作モードに応じて第１の光トランシーバ及び／又は第２の光トランシーバを使用して接続するように構成されるハブコンポーネントとを含み、第１の光トランシーバは、第２の光トランシーバと比較して広いビーム角を有する。

スマートフォン等、小型のポータブルデバイスをＯＷＣネットワークに直接接続可能にするという課題を考慮し、小型のポータブルデバイスとＯＷＣネットワークとの間のインターフェースとして動作する装置が開示される。さらに、装置は、２つの小型のポータブルデバイス間の中継デバイスとして動作し、直接光ワイヤレスリンクの範囲を超えて範囲を拡張する、又は２つのデバイスが光ビームが容易にアラインされることができない位置にある場合に斯かるリンクを可能にすることもできる。

第１のタイプの光ワイヤレスリンクは、エンドデバイスと光アクセスポイントとの間の接続を確立するためにインフラストラクチャベースのＯＷＣネットワークにおいて使用される。第２のタイプの光ワイヤレスリンクは、２つのエンドデバイス間の接続を確立するためにピアツーピア又はデバイスツーデバイストポロジ(peer-to-peer or device-to-device topology)で使用される。光アクセスポイントは、そのカバレッジエリア内に位置する１つ以上のエンドデバイスとの同時通信をサポートするように設計されるため、第１のタイプの光ワイヤレスリンクの構成(configuration)は、第２のタイプの光ワイヤレスリンクと比較して複雑性が高い。

装置は、第１及び第２のタイプの光ワイヤレスリンクをブリッジする第１のモードで動作してもよい。光アクセスポイントと第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとしての第１のモードにおける動作に加えて、装置はまた、第２のタイプの光ワイヤレスリンクを介す２つのエンドデバイス間の中継デバイスとして第２のモードで動作してもよい。したがって、装置は、光アクセスポイント及び第１のエンドデバイスとそれぞれ通信するための第１の光トランシーバ及び第２の光トランシーバを含む。装置に含まれるハブコンポーネントは、装置の動作モードを選択するように構成され、動作モードは、少なくとも第１のモード、第２のモード、並びに第１のモード及び第２のモードの両方が有効にされるハイブリッドモードを含むセットから選択される。

第１のタイプの光ワイヤレスリンクと第２のタイプの光ワイヤレスリンクとの間の相互干渉を避けるために、異なる波長が、異なるタイプのリンクの中で採用されてもよい。さらに、第２のタイプの光ワイヤレスリンクのための第２の光トランシーバは、第１の光トランシーバと比較して狭いビーム角を有する。好ましくは、第２の光トランシーバはさらに、別の第１又は第２のタイプの光ワイヤレスリンクへの干渉をさらに低減するために、意図されたエンドデバイスに向かってある方向を指すように配置されてもよい。

有利には、第１の光トランシーバは、第２の光トランシーバと比較して高いデータレート又は長い通信距離をサポートする。

インフラストラクチャベースの光ワイヤレスリンクは、典型的には、視野（ＦｏＶ：field of view）、通信距離、データレート、及び／又は構成フレキシビリティ(configuration flexibility)の観点から、ピアツーピア直接リンクよりも性能が優れている。例えば、第１の光トランシーバによってサポートされるデータレートは、最大Ｇｂｐｓの範囲であってもよく、第２の光トランシーバによってサポートされるデータレートは、５００Ｍｂｐｓ未満であってもよい。第１の光トランシーバは、３ｍを超える通信距離をサポートしてもよく、第２の光トランシーバは、３ｍ未満の通信距離しかサポートしなくてもよい。データレート及び通信距離の違いは、異なる出力パワーレベル並びに／又は変調及びコーディング方式に起因する可能性がある。

好ましいセットアップにおいて、ハブコンポーネントはさらに、ユーザ入力、予め定められた構成パラメータ、第１の光トランシーバ又は第２の光トランシーバによって受信されるパケット、１つ以上のエンドデバイスの存在の検出、又はＯＷＣアクセスポイントの存在の検出に関する第１の光トランシーバ又は第２の光トランシーバからの入力のうちの少なくとも１つに従って動作モードを決定するように構成される。

装置は、パワーセービングのために１つの機能性のみを有効にして、又はフレキシビリティを高めるために複数の機能性を同時に有効にして動作してもよい。動作モードの決定は、１つ以上の要因の影響を受けてもよい。例えば、装置は、アプリケーションシナリオに関連する予め定められた構成パラメータに従って構成されてもよい。また、装置は、ユーザ入力に応じて構成されてもよく、ユーザ入力は、ユーザプリファレンス又はアプリケーションニーズに関連してもよい。

さらに、動作モードは、第１の光トランシーバ又は第２の光トランシーバによって受信されるパケットに基づいて決定されてもよく、この例では、動作モードはリモート制御される。例えば、第１のエンドデバイスは、第２のエンドデバイスと直接光ワイヤレスリンクを確立することを望んでいる。しかしながら、第２のエンドデバイスは、第１のエンドデバイスによってサポートされる最大通信距離から外れた距離に、又は直接リンクのＦｏＶから外れた角度に位置している。第１のエンドデバイスは、単に、第２のエンドデバイスの宛先アドレスを有するパケットを装置に送信してもよい。宛先アドレスをチェックすることにより、装置は、動作モードにおいて第２のモードを有効にする。同様に、宛先アドレスがピアエンドデバイスではない別のエンドデバイスからのパケットを受信すると、装置は、動作モードにおいて第１のモードを有効にし、パケットを光アクセスポイントに転送する。

また、動作モードは、１つ以上のエンドデバイスの存在の検出、又はＯＷＣアクセスポイントの存在の検出についてハブコンポーネントに知らせる、第１の光トランシーバ又は第２の光トランシーバからの入力に従う等、自律的に決定されてもよい。第１の光トランシーバによって検出される光アクセスポイントがない場合、装置は、単に、動作モードにおいて第１の機能性を無効にしてもよい。従って、第１の光トランシーバは、スリープモードに入ってもよい。その後、光アクセスポイントの存在検出が、第１の光トランシーバによって時々実行されてもよく、これは、あるスケジュールに従って、又は装置の動き等、トリガイベントに基づいてもよい。

好ましい例において、第１の変調方式は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency-division multiplexing）によるものである。

ＯＦＤＭは、狭帯域干渉又は周波数選択性フェージング等、厳しいチャネル条件に対してロバストであるという大きな利点を持つため、多くの通信システムにおけるデジタルマルチキャリア変調方法として広く使用されている。また、全帯域を複数のサブキャリアに分割することにより、システムは、個々のサブキャリアに異なる変調及びコーディング方式を適用するフレキシビリティを有し、これは、チャネルの容量を最大化するために使用され得る。光ワイヤレス通信では、ＡＣＯ－ＯＦＤＭ、ＤＣＯ－ＯＦＤＭ、ＡＤＯ－ＯＦＤＭ及び／又はフリップＯＦＤＭ(Flip OFDM)等、ユニポーラＯＦＤＭ変調技術が典型的には採用される。

別の高度なバージョンは、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：orthogonal frequency division multiple access）である。ＯＦＤＭＡは、サブキャリアのサブセットを割り当てることにより複数のエンドデバイスとの同時ＡＰ通信（アップリンク及びダウンリンク）を可能にするＯＦＤＭのマルチユーザ拡張である。ＯＦＤＭＡは、よりフレキシブルに異なるユーザに異なるデータレート又はサービス品質を提供し、一方、このようなダイバーシティにもかかわらず、高いリソース効率が維持されることができる。

斯くして、光セルのキャパシティを鑑みて光アクセスポイントと１つ以上のエンドデバイスとの間の通信にＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡの変調方式を採用することが効率的である。

しかしながら、エンドデバイス側からは、ＯＦＤＭは、最もパワー効率の良い変調方式ではない可能性がある。なぜなら、ＯＦＤＭ信号は、ＤＣバイアス付近で適用され、パワー効率を損なうからである。

別の好ましい例では、第２の変調方式は、パルス振幅変調（ＰＡＭ：pulse-amplitude modulation）によるものである。

ＰＡＭは、変調及び復調の比較的低い複雑性によって特徴付けられる。斯くして、エンドデバイスにおいて電力消費を低減するために直接リンクによって使用されることは有益である。直接リンクにＰＡＭを使用する別の利点は、ＰＡＭがエンドデバイス内の他のデータインターフェースによって既に使用されている可能性があり、斯くして、デジタル処理コンポーネントが、光リンクとエンドデバイス内の他のデータインターフェースとの間で共有され得ることである。また、このシナリオにおけるさらなる利点は、光リンクが、別のエンドデバイスに向けた他のデータインターフェースの代替として使用されてもよいことである。他のデータインターフェースは、ＵＳＢ又はＨＤＭＩ（登録商標）によるものであってもよい。

さらなる例では、第２の変調方式は、オンオフキーイング（ＯＯＫ：on-off-keying）変調によるものであってもよい。ＯＯＫは、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ：amplitude-shift keying）の最も単純な形態である。多くのローパワーアプリケーションにとって、ＯＯＫは、その低い複雑性において有利である。

有利には、第１の光トランシーバのビーム角は、少なくとも３０度である。

第１の光トランシーバは、比較的大きなＦｏＶで光アクセスポイントとの信頼性の高い光リンクを確立することを目的とする。比較的大きなビーム角により、装置と光アクセスポイントとの間の接続は、装置が比較的大きなエリアを動き回っている場合にも維持されることができる。第１の光トランシーバのビーム角は、少なくとも３０度であり、好ましくは３５度以上である。

好ましくは、第２の光トランシーバ（２２０）のビーム角は、最大でも２０度である。

第２のタイプの光ワイヤレスリンクにとって、エンドデバイスによって課される物理的制約を鑑みて電力消費及びフォームファクタを低減することが重要である。斯くして、狭ビームリンクが、好ましい設計選択である。第２の光トランシーバは、最大でも２０度、好ましくは１５度以下のビーム角を有する。

好ましいセットアップにおいて、第１のタイプの光ワイヤレスリンクは、ポイントツーマルチポイント通信(point-to-multipoint communication)をサポートする。

ポイントツーマルチポイント通信（Ｐ２ＭＰ）は、１対多接続の一種であり、単一のロケーションから複数のロケーションへ複数の経路を提供する。斯くして、光アクセスポイントにとって、光アクセスポイントが複数のエンドデバイス／ユーザと同時に接続することを可能にする、Ｐ２ＭＰをサポートすることが望ましい。これは、光セルの通信キャパシティを利用する効率的なやり方であることが判明している。

別の好ましいセットアップでは、第２のタイプの光ワイヤレスリンクは、ポイントツーポイントリンクである。

Ｐ２ＭＰを管理することに伴う複雑性を回避するため、第２のタイプの光ワイヤレスリンクは、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）通信を選択し、２つのエンドデバイス間、又はエンドデバイスと装置との間の専用接続として機能し、これにより、Ｐ２ＭＰ通信に必要なコーディネーションを回避することが好ましい。

好ましいセットアップにおいて、当該装置は、第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって、１つ以上のエンドデバイスのうちの、別のエンドデバイスと通信するように構成される第３の光トランシーバを含む。

装置は、このようなハイブリッドシステムにおいてブリッジデバイス又はハブデバイスの役割を果たす。装置は、第３の光トランシーバ等、第２のタイプの光ワイヤレスリンクのための２つ以上の光トランシーバを含んでもよい。動作モードにおいて第１の機能性が有効にされる場合、装置は、ＯＷＣアクセスポイントと、第１のエンドデバイス及び／又は他のエンドデバイス等、１つ以上のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働くために使用されてもよい。動作モードにおいて第２の機能性が有効にされる場合、装置は、第１のエンドデバイスと他のエンドデバイスとの間でデータを中継するために使用されてもよい。

アプリケーションシナリオに応じて、装置はさらに、エンドデバイスの高密度展開に対応するために第２のタイプの光ワイヤレスリンクのための追加の光トランシーバを含んでもよい。

一例において、第１の機能性が有効にされる場合、ハブコンポーネントはさらに、第１の光トランシーバによって受信されるパケットからデータを分割する、その第１の部分を第２の光トランシーバに提供する、及びその第２の部分を第３の光トランシーバに提供するように構成される。

様々なアプリケーションをサポートするために、個々のセッションは、異なるデータレート要件を有する可能性がある。場合によっては、違いが著しくなり得る。例えば、テキストメッセージを送信するために必要なデータレートと、高解像度ビデオをストリーミングするために必要なデータレートは、数桁異なる。ＯＷＣアクセスポイントが装置を介して２つ以上のエンドデバイスに接続される場合、アプリケーションによっては非常に低いスループットしか必要としない可能性があることを考慮すると、通信オーバーヘッドを低減するために異なるエンドデバイス宛てられた通信データを同じパケットにまとめることが効率的である。このようなシナリオにおいて、ハブコンポーネントはさらに、異なるエンドデバイスに宛てられた関連情報を第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバ、並びに／又はさらなる光トランシーバに提供する前に、ＯＷＣアクセスポイントから受信される１つ以上のデータパケットで伝達される情報を再編成する(rearrange)ように構成される。

有益には、第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバは、共有される共通部分(shared common part)を有し、共有される共通部分は、光フロントエンドではない。

第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバは、同じ第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって通信するように構成されるので、２つの同一の光トランシーバを展開する別のオプションと比較して、サイズ、ハードウェアコスト、及び電力消費を低減するために第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバに共通部品を共有させることは１つのオプションである。

光トランシーバは、（モデムコンポーネントとも呼ばれる）デジタルモジュレータ及びデモジュレータコンポーネント、アナログフロントエンド（ＡＦＥ：analog front end）、光フロントエンド等、複数のビルディングブロックを含む。共通部分は、モジュレータ及びデモジュレータコンポーネント又はＡＦＥのいずれかであってもよいが、光フロントエンドでなくてもよい。なぜなら、第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバは、異なる向きに方向付けられる専用の光フロントエンドを有するべきであるからである。

有利には、第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバは、オーバーラップのない(without overlap)、異なる視野（ＦＯＶ）に方向付けられる。ここで、オーバーラップは、それぞれのトランシーバによってカバーされるエリア、又は代替的に、トランシーバによって供される立体角のいずれかを表すことが想定される。

装置は、第２の光トランシーバ、第３の光トランシーバ、及びさらなる光トランシーバ等、第２のタイプの光ワイヤレスリンクのための１つ以上の光トランシーバを含む。１つ以上の光トランシーバは、オーバーラップなく異なるＦｏＶに方向付けられる。いくつかの利点がある。第１に、このような配置は、複数の第２のタイプの光ワイヤレスリンク間の相互干渉を低減するのに役立つことができる。第２に、個々の光トランシーバの比較的狭いビーム角を考慮すると、装置とエンドデバイスとの間の接続を確立する及び／又は装置と複数のエンドデバイスとの間の複数の接続を同時に確立する可能性を高めるのにも役立つ。

異なるＦｏＶは、同じ基準面に対する異なる高さ又は同じ高度若しくは異なる高度における異なる向きの光信号の放射によって達成されてもよい。基準面としては、１階又はテーブル面が考えられ得る。

別の例では、第２の機能性が有効にされる場合、第２の光トランシーバ及び第３の光トランシーバはさらに、１つ以上のエンドデバイスのうちの別のエンドデバイスに宛てられる、受信データパケットを、該パケットのペイロード部分を復調又は復号することなくそれぞれの光トランシーバにパススルーする(pass through)ように構成される。

第２の機能性による中継ノードとして動作する場合、装置は、２つのエンドデバイスによって同じ変調及びコーディング方式が使用されることを考慮すると、単に、エンドデバイスから受信されるパケットのペイロード部分を復調又は復号しない増幅転送（ＡＦ：amplify-and-forward）中継動作を実行してもよい。これは、中間中継動作によって導入されるレイテンシも減らす。データパケットを受信すると、第２の光トランシーバ及び／又は第３の光トランシーバは、パケットヘッダをチェックして、パケットが別のエンドデバイスに宛てられているかどうかを判断する。そうであれば、パケットは、ペイロード部分で伝送される情報をさらに復調及び復号することなくハブコンポーネントに渡される。その後、ハブコンポーネントは、意図された宛先エンドデバイスに方向付けられる対応する光トランシーバにパケットを提供する。

本発明の第２の態様によれば、光ワイヤレス通信システムが提供される。光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムは、本発明による装置と、さらなるネットワークへの通信インターフェース及び第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによって装置と通信するように構成される光トランシーバを含むＯＷＣアクセスポイントとを含む。

光ワイヤレス通信システムはさらに、第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンクによってリモートデバイスと通信するように構成される別の光トランシーバを各々が含む、１つ以上のエンドデバイスを含み、リモートデバイスは、装置又は１つ以上のエンドデバイスのうちの別のエンドデバイスのいずれかであってもよい。

本発明の第３の態様によれば、データ交換方法が提供される。光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムにおける装置のデータ交換方法であって、当該方法は、装置が、ＯＷＣアクセスポイントと、１つ以上のエンドデバイスのうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働くことにより第１の機能性を有効にする第１のモード、又は第１のエンドデバイスと１つ以上のエンドデバイスのうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継することにより第２の機能性を有効にする第２のモードで動作することを含み、当該方法はさらに、装置が、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによって、第１の光トランシーバにより、ＯＷＣアクセスポイントと通信することと、第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって、第２の光トランシーバにより、第１のエンドデバイスと通信することと、第１のモード、第２のモード、並びに第１の機能性及び第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択することと、選択された動作モードに応じて第１及び／又は第２の光トランシーバを使用して接続することとを含み、第１の光トランシーバは、第２の光トランシーバと比較して広いビーム角を有する。

本発明はさらに、コンピューティングプログラムであって、当該プログラムが処理手段を含む装置によって実行された場合、処理手段に本発明で開示される装置の方法を実行させるコード手段を含む、コンピューティングプログラムに具現化されてもよい。

図面中、同様の参照文字は、一般に、異なる図にわたって同じ部分を指す。また、これらの図面は、必ずしも正しい縮尺ではなく、その代わりに、全般的に、本発明の原理を例示することに重点が置かれている。
エンドデバイス間のピアツーピア光ワイヤレスリンクを示す。 装置がＯＷＣネットワークにおいてエンドデバイスのためのブリッジデバイスとして又は２つのエンドデバイス間の中継デバイスとして動作するのを示す。 装置が第２のタイプの光ワイヤレスリンクを介して１つ以上のエンドデバイスに接続する上面図を示す。 １つ以上の第２のタイプの光ワイヤレスリンクをオーバーラップなく同時に確立することが可能である装置の２Ｄ図を示す。 装置の基本的な構成要素を概略的に示す。 装置の基本的な構成要素の別の例を概略的に示す。 光ワイヤレス通信システムを示す。 装置の方法のフローチャートを示す。

図１は、エンドデバイス間のピアツーピア光ワイヤレスリンクを示している。エンドデバイスは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、リモートコントローラ、テレビ、又は他のディスプレイデバイスであってもよい。エンドデバイスは、２０度を超えないビーム角を有する等、比較的狭いビームによって特徴付けられる、第２のタイプの光ワイヤレスリンクに従事する光トランシーバを含む。狭い専用ビームは、データ伝送においてより高いエネルギ効率を提供するという利点を有する。例えば、ある通信距離で同じデータレートを達成するために、狭ビーム光リンクは、広いビームと比較して少ない送信パワーを必要とする。

光トランシーバをエンドデバイスに完全に統合させることが望ましく、これは、スマートフォン又はタブレットユーザにとって極めて魅力的であり得る。しかしながら、エンドデバイス自体の小さなフォームファクタに起因して、物理的寸法、電力消費、熱放散、スケジューリングの複雑さ等の制約を考慮すると、このような小型のエンドデバイスに光トランシーバの電子機器及びオプティクスの両方を統合することはより多くの課題がある。これらすべての制約を考慮すると、典型的には、スマートフォン、タブレット、又はリモートコントローラ等、小型のエンドデバイスによって、ＯＷＣのために限定された送信パワーしか使用されることができないと考えられ、これにより、限定されたビーム角／カバレッジを有する短～中距離アプリケーション(short to medium range application)という結果になる。パワー効率をさらに向上させるためにＤＣバイアスのない変調方式を使用することが好ましい。ＰＡＭ及びＯＯＫは、このようなパワー効率の高いリンクのための良い候補である。

ユースケースは、主に、デバイスツーデバイス通信（スマートフォンからスマートフォン、スマートフォンからタブレット、スマートフォンからラップトップ、スマートフォンからテレビ、タブレットからタブレット等）等、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）シナリオである。有線接続と比較して、ワイヤレス光リンクは有利である。この場合、ユーザは、追加のケーブル及びエンドデバイスとケーブルとの間のインターフェースのマッチングを心配する必要がない。ＲＦベースの技術等、非光(non-optical)ワイヤレスＰ２Ｐ通信技術もある。しかしながら、ＲＦ通信の伝播特性に起因して、Ｗｉ－Ｆｉダイレクトの場合等、データの一定の保護を可能にするためにリンクを構築するにはプロトコルレベルではかなり複雑になる可能性がある。スマートフォンによく用いられる別のＰ２Ｐ通信技術は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術に基づく、これは、より限定されたデータレートを有する。それゆえ、開示される狭ビームＰ２Ｐ光リンクは、より高いデータレート、良好なセキュリティ、及び低い複雑性という利点を有する。

上述したように、小型のエンドデバイスへの統合に誂えられる(tailored)、第２のタイプの光ワイヤレスリンクは、ＯＷＣネットワークにおける従来の光ワイヤレスリンク、又は第１のタイプの光ワイヤレスリンクとはもはや互換性がない。一方、アプリケーションの観点から、小型のエンドデバイスもＯＷＣネットワークにアクセスし、ＯＷＣによってもたらされる利益を十分に享受できることは、著しい向上であり得る。これに鑑みて、装置が本発明において開示される。

図２は、ＯＷＣネットワークにおいてエンドデバイス３００のためのブリッジデバイスとして又は２つのエンドデバイス３００間の中継デバイスとして動作し得る、装置２００のユーザシナリオを示している。

インフラストラクチャベースのＯＷＣネットワークは、少なくとも１つのＯＷＣアクセスポイント４００を含む。ＯＷＣアクセスポイント４００のカバレッジ内に１つ以上のエンドポイントがあってもよい。光セル内に２つ以上のアクティブなエンドポイントがある場合、ＯＷＣアクセスポイント４００は、ポイントツーマルチポイント通信（Ｐ２ＭＰ）において２つ以上のアクティブなエンドポイントと同時に複数の光リンクを確立することが可能である。装置２００と共に同じエリア内でアクティブな他のエンドポイントデバイスがあってもよい。他のエンドポイントデバイスも、ＯＷＣネットワークにアクセスするために第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０をサポートする光トランシーバを含むべきである。図に示されるように、他のエンドポイントデバイスは、ラップトップ、ＰＣ、又は第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０をサポートする光トランシーバを含む又は該光トランシーバに結合される他の電子デバイスであってもよい。

装置２００とＯＷＣアクセスポイント４００との間の第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０は、２つの大きな、それぞれ影付きの三角形で図示されている。同様に、装置２００とエンドデバイス３００ａ、３００ｂとの間、又は２つのエンドデバイス３００ｃ、３００ｄの間の第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０は、より小さい、影付きの三角形で示されている。図で用いられている三角形の形状及びサイズは、光ビームの相対的なサイズ及び形状を例示的に示すものであることに留意されたい。典型的には、第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０のビーム角は、少なくとも３０度（好ましくは３５度以上）であり、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０のビーム角は、２０度を超えない（好ましくは１５度以下）である。さらに、サポートされる通信距離も、第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０の方が第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０よりも長い。第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０のための光フロントエンドを駆動するための電力は、物理的寸法、電力消費、及び熱放散の観点からエンドデバイスの制約を鑑みると、典型的には５００ｍＷ以下であり、好ましくは２５０ｍＷ以下である。第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０のための光トランスミッタによる比較的低い放射パワーを可能にする別の考慮事項は、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０を有効にする場合にスマートフォン等のエンドデバイスがユーザによって保持される可能性があることを考慮すると、目の安全性の理由である。それゆえ、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０の通信距離は通常３ｍまでであり、第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０の通信距離は十分なカバレッジを提供するために通常３ｍ以上である。

図２の例で示されるように、装置２００は、ＯＷＣアクセスポイント４００と第１のエンドデバイス３００ａ、３００ｂとをブリッジするための第１の機能性を有する第１のモードで動作してもよい。また、装置は、第１のエンドデバイス３００ａと別のエンドデバイス３００ｂとの間でデータを中継するための第２の機能性を有する第２のモードで動作してもよい。第１の機能性及び第２の機能性は排他的ではなく、同時に有効にされることができる。別の言葉で言えば、装置２００の動作モードは、第１のモード、第２のモード、又は第１の機能性及び第２の機能性の両方が有効にされる別のモードであってもよい。

２つのエンドデバイス３００ｃ、３００ｄは、直接通信範囲内にあり、この場合、Ｐ２Ｐリンク３５０を直接確立する。２つのエンドデバイス３００ｃ、３００ｄが離れる、又は、これらの間に見通し経路をブロックする障害物がある場合、これらは、装置２００における中継を介して接続を維持するために装置２００に頼ってもよい。

図３は、装置が第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０を介して１つ以上のエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄに接続する上面図を示している。装置は、各々異なるエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄに方向付けられる、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０をサポートする１つ以上の光トランシーバを含んでもよい。１つ以上のエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄは、装置２００から最大距離Ｄ内にある。最大距離Ｄは、直接光リンクを確立するための２つのエンドデバイス間の最大通信距離と同じである。

第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０上で伝達される情報は、動作モードに応じて、装置２００によって、ＯＷＣアクセスポイント４００から、又は別のエンドデバイスから取得されてもよい。

第１の機能性が有効にされる場合、第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０が第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０と比較して典型的には高いデータレートであることを考慮すると、異なるエンドデバイスに送信されるべきデータは、ＯＷＣアクセスポイント４００から送信される同じデータパケットにまとめられてもよい。その後、装置２００は、データを再コンパイルし、パケットの対応する部分をそれぞれ宛先のエンドデバイスに提供する。同じことはアップリンクの状況にも当てはまる。装置２００は、異なるエンドデバイスから受信されるデータをまとめ、同じパケットでＯＷＣアクセスポイント４００に送信してもよい。このような変換は、装置に余分なオーバーヘッドを加えないであろう。異なる変調方式が第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０及び第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０によって使用されるため、異なる変調方式間の変換を容易にするためのデジタル処理は不可避である。

装置が第２の機能性に従って２つのエンドデバイス間の中継デバイスとして働いている場合、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０から受信されるデータパケットは、装置によって、パケットのペイロード部分を復調又は復号することなく、別の第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０を介した送信のためにパススルーされてもよい。斯くして、装置における動作は簡素化され、中継に起因するレイテンシも低減される。

図４は、１つ以上の第２のタイプの光ワイヤレスリンクをオーバーラップなく同時に確立することが可能である装置の２Ｄ図を示している。第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０を実施する１つ以上の光トランシーバ間の相互干渉を回避するために、１つ以上の光トランシーバのＦｏＶはオーバーラップを有さない。異なるＦｏＶは、同じ基準面に関する異なる高さ又は同じ高度若しくは異なる高度における異なる向きにおいて光信号を発するように１つ以上の光トランシーバを配置することによって達成されてもよい。基準面としては、１階又はテーブル面が考えられ得る。

第２のタイプのワイヤレス光リンクの比較的狭いビーム角のおかげで、装置は、要求の厳しいアプリケーションシナリオを満たすために、異なるエンドデバイスに方向付けられる複数の第２のタイプの光ワイヤレスリンクを同時に展開し、可能にしてもよい。

装置は１つ以上の第２のタイプの光ワイヤレスリンクを同時に維持することが可能であるため、１つのエンドデバイスが、装置の中継を介して２つ以上の宛先エンドデバイスに同じパケットを送信することもオプションである。斯くして、第２のタイプの光ワイヤレスリンクのＰ２Ｐリンクは、装置を介して同等のポイントツーマルチポイント接続に拡張されてもよい。これは、ユーザが複数の人と同時に同じ情報を共有したい場合に非常に好都合で効率的である。

図５は、装置２００の基本的な構成要素を概略的に示している。装置２００は、少なくとも、第１の光トランシーバ２１０と、第２の光トランシーバ２２０と、ハブコンポーネント２４０とを含む。第１の光トランシーバ２１０は、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０によってＯＷＣアクセスポイント４００と通信するように構成される。第１の変調方式は、好ましくは、ＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡによるものである。ＯＷＣでは、ＡＣＯ－ＯＦＤＭ、ＤＣＯ－ＯＦＤＭ、ＡＤＯ－ＯＦＤＭ及び／又はフリップＯＦＤＭ等、ユニポーラＯＦＤＭ変調技術が典型的には採用される。第２の光トランシーバ２２０は、第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０によって第１のエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄと通信するように構成される。好ましくは、第２の変調方式は、複雑性が低く、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０の低電力消費要件に適した、ＰＡＭ又はＯＯＫを使用する。ハブコンポーネント２４０は、第１のモード、第２のモード、並びに第１の機能性及び第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択する、及び、選択された動作モードに応じて第１の光トランシーバ２１０及び／又は第２の光トランシーバ２２０を使用して接続するように構成される。

上述したように、装置２００は、複数のエンドデバイスと同時に通信するように構成されてもよい。斯くして、図６に概略的に示されるように、装置２００は、第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０のための２つ以上の光トランシーバ２２０、２３０を含んでもよい。

設置を容易にするために、装置は、該装置を給電するために電源ケーブルを必要とせず、ワイヤレスで充電されることが望ましくあり得る。レーザ充電及びＲＦ充電は、ワイヤレス充電に対する候補ソリューションである。斯くして、装置は、テーブルの上又はリビングルームの中央に置かれる等、エンドデバイスの分布に応じて動的に配備されてもよい。

図７は、光ワイヤレス通信システム１００を示している。光ワイヤレス通信システム１００は、少なくとも、本発明による装置２００と、ＯＷＣアクセスポイント４００とを含む。一例として、ＯＷＣアクセスポイント４００は、少なくとも、さらなるネットワーク４１５への通信インターフェース４１０と、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０によって装置２００と通信するように構成される光トランシーバ４２０とを含む。通信インターフェースは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の有線接続、又は無線周波数（ＲＦ）若しくはミリ波に基づくワイヤレス接続であってもよい。さらなるネットワーク４１５は、ＩＰネットワーク、又はバックボーンネットワークであってもよい。

図８は、方法５００のフローチャートを示し、当該方法は、上述したような装置２００を用いて実行されてもよい。方法５００は、ステップＳ５０１において、装置２００が、ＯＷＣアクセスポイント４００と、１つ以上のエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄのうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働くことにより第１の機能性を有効にする第１のモード、又は第１のエンドデバイスと１つ以上のエンドデバイス３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄのうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継することにより第２の機能性を有効にする第２のモードで動作することを含む。方法５００はさらに、装置２００が、ステップＳ５０２において、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンク４５０によって、第１の光トランシーバ２１０により、ＯＷＣアクセスポイント４００と通信することと、ステップＳ５０３において、第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンク３５０によって、第２の光トランシーバ２２０により、第１のエンドデバイスと通信することと、ステップＳ５０４において、第１のモード、第２のモード、並びに第１の機能性及び第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択することと、ステップＳ５０５において、選択された動作モードに応じて第１及び／又は第２の光トランシーバを使用して接続することとを含み、第１の光トランシーバ２１０は、第２の光トランシーバ２２０と比較して広いビーム角を有する。

本発明による方法は、コンピュータ実施方法(computer implemented method)としてコンピュータで、又は専用のハードウェアで、又は両方の組み合わせで実施されてもよい。

本発明による方法のための実行可能コードは、コンピュータ／機械可読記憶手段に記憶されてもよい。コンピュータ／機械可読記憶手段の例としては、不揮発性メモリデバイス、光記憶媒体／デバイス、ソリッドステート媒体、集積回路、サーバ等が挙げられる。好ましくは、コンピュータプログラムプロダクトは、当該プログラムプロダクトがコンピュータで実行される場合に本発明による方法を実行するためのコンピュータ可読媒体に記憶された非一時的プログラムコード手段を含む。

方法、システム及びコンピュータ可読媒体（一時的及び非一時的）は、上述の実施形態の選択された態様を実施するために提供されてもよい。

用語「プログラム」又は「コンピュータプログラム」は、本明細書では、１つ以上のプロセッサ又はコントローラをプログラムするために採用されることが可能な、任意のタイプのコンピュータコード（例えば、ソフトウェア又はマイクロコード）を指すように、一般的な意味で使用される。

用語「ネットワーク」とは、本明細書で使用されるとき、任意の２つ以上のデバイス間での、及び／又はネットワークに結合された複数のデバイスの間での、（例えば、デバイス制御、データ記憶、データ交換などに関する）情報の転送を容易にする、（コントローラ又はプロセッサを含む）２つ以上のデバイスの任意の相互接続を指す。

Claims (15)

1. 光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムにおいてデータを交換するための装置であって、当該装置は、
   当該装置が、ＯＷＣアクセスポイントと、１つ以上のエンドデバイスのうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働く、第１の機能性を有効にする第１のモード、又は
   当該装置が、前記第１のエンドデバイスと前記１つ以上のエンドデバイスのうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継する、第２の機能性を有効にする第２のモード、
   で動作するように構成され、
   当該装置は、
   第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによって前記ＯＷＣアクセスポイントと通信するように構成される第１の光トランシーバと、
   第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって前記第１のエンドデバイスと通信するように構成される第２の光トランシーバと、
   前記第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって、前記１つ以上のエンドデバイスのうちの、前記第２のエンドデバイスと通信するように構成される第３の光トランシーバと、
   前記第１のモード、前記第２のモード、並びに前記第１の機能性及び前記第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択する、及び
   選択された動作モードに応じて前記第１の光トランシーバ、前記第２の光トランシーバ、及び前記第３の光トランシーバのうちの少なくとも２つを使用して接続する、
   ように構成されるハブコンポーネントと、
   を含み、
   前記第１の光トランシーバは、前記第２の光トランシーバ又は前記第３の光トランシーバと比較して広いビーム角を有する、装置。
2. 前記第１の光トランシーバは、前記第２の光トランシーバと比較して高いデータレート又は長い通信距離をサポートする、請求項１に記載の装置。
3. 前記ハブコンポーネントは、ユーザ入力、予め定められた構成パラメータ、前記第１の光トランシーバ又は前記第２の光トランシーバによって受信されるパケット、１つ以上のエンドデバイスの存在の検出、又はＯＷＣアクセスポイントの存在の検出に関する前記第１の光トランシーバ又は前記第２の光トランシーバからの入力のうちの少なくとも１つに従って動作モードを決定するように構成される、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記第１の変調方式は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）によるものである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記第２の変調方式は、パルス振幅変調（ＰＡＭ）によるものである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第１の光トランシーバのビーム角は、少なくとも３０度である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記第２の光トランシーバのビーム角は、最大でも２０度である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第２のタイプの光ワイヤレスリンクは、ポイントツーポイントリンクである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記第１の機能性が有効にされる場合、前記ハブコンポーネントは、
   前記第１の光トランシーバによって受信されるパケットからデータを分割する、
   その第１の部分を前記第２の光トランシーバに提供する、及び
   その第２の部分を前記第３の光トランシーバに提供する、
   ように構成される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記第２の光トランシーバ及び前記第３の光トランシーバは、共有される共通部分を有し、前記共有される共通部分は、光フロントエンドではない、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記第２の光トランシーバ及び前記第３の光トランシーバは、オーバーラップのない、異なる視野（ＦＯＶ）に方向付けられる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記第２の機能性が有効にされる場合、前記第２の光トランシーバ及び前記第３の光トランシーバは、前記１つ以上のエンドデバイスのうちの別のエンドデバイスに宛てられる、受信データパケットを、該パケットのペイロード部分を復調又は復号することなくそれぞれの光トランシーバにパススルーするように構成される、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムであって、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の装置と、
    さらなるネットワークへの通信インターフェースと、第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによって前記装置と通信するように構成される光トランシーバとを含むＯＷＣアクセスポイントと、
    を含む、光ワイヤレス通信システム。
14. 光ワイヤレス通信（ＯＷＣ）システムにおける装置のデータ交換方法であって、当該方法は、前記装置が、
    ＯＷＣアクセスポイントと、１つ以上のエンドデバイスのうちの第１のエンドデバイスとの間のブリッジデバイスとして働くことにより第１の機能性を有効にする第１のモード、又は
    前記第１のエンドデバイスと前記１つ以上のエンドデバイスのうちの第２のエンドデバイスとの間でデータを中継することにより第２の機能性を有効にする第２のモード、
    で動作することを含み、
    当該方法は、前記装置が、
    第１の変調方式を使用する第１のタイプの光ワイヤレスリンクによって、第１の光トランシーバにより、前記ＯＷＣアクセスポイントと通信することと、
    第２の変調方式を使用する第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって、第２の光トランシーバにより、前記第１のエンドデバイスと通信することと、
    前記第２のタイプの光ワイヤレスリンクによって、第３の光トランシーバにより、前記第２のエンドデバイスと通信することと、
    前記第１のモード、前記第２のモード、並びに前記第１の機能性及び前記第２の機能性の両方が有効にされる別のモードを含むセットの中から動作モードを選択することと、
    選択された動作モードに応じて前記第１の光トランシーバ、前記第２の光トランシーバ、及び前記第３の光トランシーバのうちの少なくとも２つを使用して接続することと、
    を含み、
    前記第１の光トランシーバは、前記第２の光トランシーバと比較して広いビーム角を有する、方法。
15. コンピューティングプログラムであって、当該プログラムが処理手段を含む装置によって実行された場合、前記装置の前記処理手段に請求項１４に記載の方法を実行させるコード手段を含む、コンピューティングプログラム。

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