JP4976489B2 - 制御チャネルパケットの処理オーバーヘッド削減のシステム及び方法 - Google Patents

Description

以下の記載は一般に、無線ネットワークに関し、特に無線ネットワーク環境における処理オーバーヘッドの削減に関する。

無線通信ネットワークは、ユーザがどこに位置しているのか、及びユーザが静止しているのか移動しているのかに関わらず、情報を通信するために広く使用されている。一般に、無線通信ネットワークは、一連の基地局（又は「アクセスポイント」）と通信しているモバイル機器（又は「アクセス端末」）を介して確立される。複数のアクセス端末が単独のアクセスポイントによってサービスされているとき、当該アクセスポイントは、リソース、例えば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの特定の周波数成分を割り当てるのに、また割り当てを取り消すのに用いられ得るだけでなく、各アクセス端末の出力及び他の側面を制御するのに用いられ得る。

通常、リソースの割り当て及び個別のアクセス端末の制御は、アクセスポイントからアクセス端末へブロードキャストされる、共通の「制御チャネル」を介して扱うことができる。即ち、アクセスポイントは制御情報の個々のパケットをブロードキャストするが、当該アクセスポイントに応答する各アクセス端末は当該パケットを受信し、当該パケットから制御情報を抽出し、当該制御情報がそれぞれのアクセス端末の動作について何らかの再構成を要求する場合、当該制御情報に基づいて動作することができる。

あいにく、個々のアクセス端末を制御するこのアプローチは、浪費されるコンピューティングオーバーヘッドを犠牲にして実現することができる。

従って、無線制御チャネルに関連付けられた計算オーバーヘッドを削減するシステム及び方法は有用であり得る。

[概要]
本特許出願は、２００６年６月２３日に出願され"ULTRA-HIGH DATA RATE (UHDR) FOR MOBILE BROADBAND WIRELESS ASSESS"（モバイルブロードバンド無線評価のための超高速データレート（ＵＨＤＲ））と題され、本願の譲受人に譲渡され、本明細書に参照することにより明白に組み込まれる、米国仮出願第６０／８１６，２８１号の優先権を主張する。

本願発明の種々の側面及び実施形態は、以下に更に詳細に記載される。

一実施形態において、無線リンクでアクセスポイントから情報を受信する方法は、情報を含むパケットを無線で受信し、前記受信されたパケットを、少なくとも前記情報の一部に対してアクセス端末に関連付けられた第１の識別子に基づいて少なくともデスクランブル演算を用いて処理して、少なくとも第１の処理されたパケットを生成し、前記受信されたパケットは前記アクセス端末を対象とするのかどうかを前記第１の処理されたパケットに基づいて判定することを含む。

別の実施形態において、コンピュータ読み取り可能なメモリが開示される。このコンピュータ読み取り可能なメモリは、コンピュータにアクセスされたときに、前記コンピュータに対して、受信されたパケットを、少なくとも前記情報の一部に対してアクセス端末に関連付けられた第１の識別子に基づいて少なくともデスクランブル演算を用いて処理して、少なくとも第１の処理されたパケットを生成し、前記受信されたパケットは前記ユーザを対象とするのかどうかを前記第１の処理されたパケットに基づいて判定するステップを行わせることを可能にする複数の命令を備える。

また別の実施形態において、無線リンクでアクセスポイントから情報を受信するシステムは、処理回路と、前記処理回路と通信するメモリとを備える媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）を備える。前記ＭＡＣは、無線で受信されたパケットを処理して、前記無線で受信されたパケットが前記システムによる使用を対象とするのかどうかを、前記受信されたパケットの少なくとも一部に前記ＭＡＣにデスクランブル用の鍵として関連付けられたＭＡＣ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を用いて、デスクランブル演算を行うことによって判定するように構成される。

更に別の実施形態において、無線リンクでアクセスポイントから情報を受信するシステムは、コンピュータ読み取り可能なメモリと、前記メモリと通信し、前記メモリに存在するパケットが前記システムの使用を意図されているのかどうかを、前記パケットの少なくとも一部に対する、固有の媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を用いるデスクランブル演算に基づいて判定する判定する手段とを備える。

更なる実施形態において、無線リンクでアクセス端末に情報を送信する方法は、情報を含む第１のパケットを、少なくとも前記情報の一部に対して、意図されたアクセス端末に関連付けられた論理アドレスを使用して、少なくともスクランブル演算を適用して処理して、少なくとも第１の処理されたパケットを生成し、前記処理されたパケットを複数のアクセス端末に無線で送信することを含む。

また別の実施形態において、無線リンクでアクセス端末に情報を送信するシステムは、パケットの情報の少なくとも一部を、固有の媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を用いてスクランブルするように構成される媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）回路と、前記スクランブルされたパケットを無線で送信する送信回路とを備える。

詳細な説明

本開示の特徴及び本質は、参照符号が対応する項目を識別する添付の図面と共に以下に示す詳細な説明を参照することによって、より明らかになるであろう。

以下に開示される方法及びシステムは、一般的に記載されるだけでなく、特定の例及び又は特定の実施形態の観点からも記載される。例えば、詳細な例及び／又は実施形態について言及される場合、記載される如何なる基本的な原則も単独の実施形態に限定されるものではなく、特に別段の記載がない限り、当業者によって理解されるように、本明細書に記載される他の如何なる方法及びシステムと共に使用するためにも拡張され得ることが認識されるべきである。

以下に開示される方法及びシステムは、携帯電話、ＰＤＡ、及びラップトップＰＣのみならず、無線通信技術を導入し得る、多数の特別に装備／変形された音楽プレーヤ（例えば、変更されたアップルiPOD（登録商標））、ビデオプレーヤ、マルチメディアプレーヤ、テレビ（据置型、携帯型及び／又は車載されたものの双方）、電子ゲームシステム、デジタルカメラ及びビデオカムコーダを含む、モバイルシステムと非モバイルシステムの双方に関連し得ることが認識されるべきである。

本開示において、「データスクランブラ」という用語は、その種々の従来の使用方法を越えて拡張され得ることも認識されるべきである。つまり、開示されるデータスクランブラの種々の実施形態の一部又は全ては、それらがデジタル信号を単純なパターンの長いストリングを防ぐ擬似ランダム系列に変換、又は情報を有効に暗号化するように動作し得る一方で、「データスクランブラ」という用語は、種々の実施形態において、デジタル信号の第１のストリングをデジタル信号の第２のストリングに、デジタル信号の第１のストリングの一部又は全てが容易に再構成されることを可能にする方法で、暗号化、マッピング又は変換することができる如何なる数の装置をも含み得る。例えば、パケットのペイロードの１つおきのデータビット又はチェックサムのデータビットを反転させる装置は、一般的な意味でデータスクランブラと見なしてもよい。同様に、１６ビットのチェックサムのデータビットを、１６ビット以下の一意の識別子に基づいて変換する（例えば、ＸＯＲ演算を実行する）装置は、一意の識別子を暗号解読鍵として有するデータスクランブラと見なされ得る。

以下に記載される種々の実施形態において、「媒体アクセスコントローラ識別子（Media Access Controller Identifier）」（又は「ＭＡＣ−ＩＤ」）は、特定の端末に関連付けられた識別子、ある端末若しくは一組の端末に属する固有のＭＡＣに関連付けられた識別子、又はこの双方と解釈され得ることに留意されたい。

図１は、アクセスポイント１１０と複数のアクセス端末１２０及び１３０とを有する例示的な無線通信システム１００を示す。

動作時に、アクセス端末１２０は、アクセスポイント１１０と、多数の関連するフォワードリンクチャネル１２４及び多数の関連するリバースリンクチャネル１２２を用いて通信し得る。同様に、アクセス端末１３０は、アクセスポイント１１０と、多数の関連するフォワードリンクチャネル１３４及び多数の関連するリバースリンクチャネル１３２を用いて通信し得る。

一般に、アクセスポイント１１０は、（１）トラヒック情報と（２）制御情報とを含む、少なくとも２つのタイプの情報をアクセス端末１２０及び１３０の各々に供給し得る。当業者には周知であるように、トラヒック情報は一般に、音声データ、テキストメッセージデータ、何らかの形式のマルチメディアデータなどから成る。対照的に、制御情報は一般に、利用可能な通信リソースをアクセス端末間で割り当て／配信し、各アクセス端末の送信出力を制御する等の目的でアクセスポイントによって供給されるデータとコマンドから成る。一例として、制御情報は、アクセス端末１２０がトラヒック情報を第１のレンジのＯＦＤＭ副搬送波、特定のＴＤＭＡタイムスロットを用いて、且つ、特定の出力レベルを用いて送信することを要求する、アクセスポイント１１０からアクセス端末１２０へのコマンドを含み得る。

種々の実施形態において、制御情報の一部又は全ては、アクセスポイント１１０からアクセス端末１２０及び１３０へ、１つ又は複数の所定の無線「制御チャネル」を介して特別な「制御パケット」で伝達され得る。

一部の実施形態において、制御パケットは、ヘッダセクションとペイロードセクションを備え得るが、当該ヘッダセクションはヘッダデータを含み、当該ペイロードセクションは、ペイロードデータとチェックサムといった何らかの形式の誤り検出データと含む。制御パケットの例については、図５（左上部）を参照されたい。

特定の制御パケットが特定の１つ又は複数のアクセス端末を対象としたものであることを識別するために、制御パケットは、制御パケットのペイロード又はヘッダセクションに埋め込まれた、対象となるアクセス端末のＭＡＣ−ＩＤ値（又は、対象となるアクセス端末に関連付けられた何らかの他の識別子）を有してもよい。例えば、図１のアクセスポイント１１０は、アクセス端末１２０が、リバースリンク通信で利用可能なＯＦＤＭ周波数帯域の特定の副搬送波の組を採用することを要求するコマンドを発行し得る。適当な制御パケットが形成されると、アクセス端末１２０のＭＡＣ−ＩＤはそこに埋め込まれることができ、制御パケットはその後アクセスポイント１１０からアクセス端末１２０及び１３０の双方へ送信されることができる。アクセス端末１２０及び１３０の双方は、制御パケットを受信し、何らかの予備的な処理を制御パケットに対して実行して、制御コマンドがそれらを対象としたものであるかどうかを判定し得る一方で、アクセス端末１２０のみが、埋め込まれたＭＡＣ−ＩＤに基づいて何らかの形式の再構成を実行することを要求され得る。

あいにく、このアプローチは、アクセス端末１２０及び１３０の各々の処理能力だけでなく、全体として通信システム１００の利用可能な伝送帯域幅も浪費し得る。

従って、一連の実施形態において、処理オーバーヘッド及び「送信オーバーヘッド」の大部分、例えば、各制御パケットのビット数は、ＭＡＣ−ＩＤをパケットの本体から除去し、当該ＭＡＣ−ＩＤを何らかの形式のスクランブル技術を用いることでパケットの残りに符号化することで削除することができる。つまり、関係のない制御パケットの「除去（weeding out）」は、（デスクランブル演算の後に）チェックサムがＭＡＣ−ＩＤと関連付けられていないそれらのＭＡＣに誤ったものとして見えるようにすることで、スクランブルされた制御パケットが不正な（corrupted）データを含むものとして現れるように、制御パケットの一部をＭＡＣ−ＩＤ（又は何らかの他の識別子）に基づいてスクランブルすることで達成され得る。

受信されたパケットの各々について何らかの方法での誤り検出がＭＡＣ層でなされるので、別のアクセス端末を対象とする制御パケットは、不正なもの（corrupt）として表され、たとえあるとしてもＭＡＣ層でのオーバーヘッドはほとんど付加されることなくアクセス端末によって廃棄され得る。

従って、ＭＡＣ層よりも上位での処理を削減できるだけでなく、送信オーバーヘッドの実質的な削減もあり得る。

種々の実施形態において、特定のアクセスポイントは、それぞれのアクセス端末に関連付けられたＭＡＣ−ＩＤ、アクセス端末に関連付けられたＩＰアドレス、スクランブル用に作成された特別なキーコード、アクセスポイントとやり取りしている全てのアクセス端末に制御メッセージをブロードキャストするために用いられるブロードキャストＩＤコード、又は、アクセス端末のうちの一部を対象とすることを可能にすべく用いられる何らかのハイブリッドＩＤを含む、様々な暗号解読鍵を用いて制御パケットをスクランブルし得ることに留意されたい。従って、以下の議論はＭＡＣ−ＩＤを暗号解読／スクランブル用の鍵として使用することに焦点を当てているが、ＭＡＣ−ＩＤは例証の目的のために用いられ、適用できる代用物の範囲を限定することを意図するものではないことが認識されるべきである。

図２は、例示的な（極めて簡易化された）アクセス端末１２０とやり取りする（極めて簡易化された）アクセスポイント１１０の一部の機能を詳細に示す。

図２に示されるように、例示的なアクセスポイント１１０は、アンテナ２２０、物理層（ＰＨＹ）装置２１８、ＭＡＣ装置２１６、制御プロセッサ２１４及びデータソース／シンク２１２を備える。図２に更に示されるように、例示的なアクセス端末１２０も、アンテナ２６０、物理層（ＰＨＹ）装置２５８、ＭＡＣ装置２５６、制御プロセッサ２５４及びデータソース／シンク２５２を備える。

動作時には、アクセスポイント１１０とアクセス端末１２０との間の物理ネットワークインフラストラクチャは、それぞれのＰＨＹ装置２１８及び２５８並びにアンテナ２２０及び２６０を介して確立され得る。従って、キャリア検知、変調、復調、周波数シフト、搬送波送信及び受信等といった、ＰＨＹ層に通常関連付けられるこれらの機能を実行することができる。

同様に、ＭＡＣ２１６及び２５６は、ＭＡＣ−ＩＤの供給、パケットの形成、パケットからのデータの抽出、外部コーディング及びデコーディングの供給、チェックサム（又は他の誤り検知情報）の提供等、多数の従来のＭＡＣ機能を実行することができる。

データソース／シンク２１２及び２５２のそれぞれは、トラヒック情報、例えば音声データを、これらのそれぞれの装置１１０及び１２０に供給し得るだけでなく、無線で受信されたデータのための有用なアウトレット、例えばスピーカも提供し得る。図２の本例では、通常ＭＡＣ２１６及び２５６と関連付けられ得る、トランスポート又はアプリケーション層／装置といった種々の通信層／装置は、説明を簡単にするために省略されていることに留意されたい。

続いて、アクセスポイントの制御プロセッサ２１４は、システムリソースを調整するために、例えば複数のアクセス端末にＯＦＤＭ副搬送波を割り当て、個々のアクセス端末の送信出力レベルを規制する等ために用いられ得る。本例において、制御プロセッサ２１４は、制御情報をＭＡＣ２１６に直接供給できるが、これは次に制御情報をパッケージして、その後パッケージされた制御情報がアクセス端末１２０に送信され得るように、パッケージされた制御情報をＰＨＹ２１８に転送してもよい。

アクセス端末１２０の制御プロセッサ２５４は、パッケージされた制御情報をＰＨＹ２５８とＭＡＣ２５６を介して受信し、その後アクセス端末１２０をアクセスポイント１１０の制御プロセッサ２１４によって指示される制約に従って動作させるように、制御情報を要求に応じて処理し得る。

図３は、図２のアクセスポイント１１０の例示的な媒体アクセスコントローラ２１６の一部の詳細を示す。図３に示されるように、例示的な媒体アクセスコントローラ２１６は、コントローラ３１０、メモリ３２０、誤り検知データ装置３３２（例えば、チェックサム生成器）を備えるパケット形成装置３３０、スクランブル装置３４０、符号化装置３５０、出力装置３８０及び入力装置３９０を備える。上記のコンポーネント３１０−３９０は、制御／データバス３０２によって互いに結合される。

図３の媒体アクセスコントローラ２１６は、バスアーキテクチャを用いるが、当業者には周知であるように、任意の他のアーキテクチャを用いてもよいことが認識されるべきである。例えば、種々の実施形態において、様々なコンポーネント３１０−３９０は、一連の別個のバスを介して互いに結合される、別個の電子コンポーネントの形をとることもできる。

また更に、種々の実施形態において、上記のコンポーネント３３０−３５０の一部は、メモリ３２０に存在し、コントローラ３１０によって作動されるソフトウェア／ファームウェアのルーチン、又は異なるコントローラによって作動される、別個のメモリに存在するソフトウェア／ファームウェアのルーチンの形をとることができる。

動作時には、種々の形式のトラヒック情報及び制御情報が、入力装置３９０によって受信され、メモリ３２０に格納され得る。例えば、制御情報が受信されると、コントローラ３１０はパケット形成装置３３０に対して制御情報をパケットに埋め込ませる。例えば、コントローラ３１０は、パケット形成装置３３０に対して第１の組の制御情報をパケットのペイロードセクションに埋め込ませ、その後適当なパケットヘッダを付加させ、ペイロードデータのチェックサムを供給させてもよい。

チェックサムは、図３の例示的なＭＡＣ実施形態で誤り検知に用いられるが、種々の実施形態において、必要か、さもなければ望ましいと思われる場合、リードソロモン（Reed-Solomon）符号といった多種多様な別の形式の誤り検知データが用いられてもよいことが認識されるべきである。従って、以下の議論はチェックサムを暗号解読／スクランブル用の鍵として用いることに焦点を当てるが、チェックサムは例証の目的で用いられ、適用可能な代用物の範囲を限定することを意図されたものではないことが認識されるべきである。

一旦、制御情報のパケットが形成されると、スクランブル装置３４０は任意の数のスクランブル演算をパケットに対して適用し得る。例えば、種々の実施形態において、スクランブル装置３４０は、ペイロードデータを、単純なパターンの長いストリングを回避及び／又はペイロードデータを暗号化する、擬似ランダム系列に変換する特別に構成されたシフトレジスタに基づいたスクランブル演算を採用してもよい。そのような場合、スクランブルは、対象となるアクセス端末に関連する暗号解読鍵、例えばＭＡＣ−ＩＤに基づき得る。

例えば、（ＭＡＣ２１６と通信する１００個のそのような装置のうちの）単独のアクセス端末を対象とすることが必要とされることを仮定すると、スクランブル装置３４０は、対象となるアクセス端末の適当なＭＡＣ−ＩＤを採用して、対象となるアクセス端末向けに効果的にカスタマイズされた、スクランブルされたペイロードセクションを生成し得る。一旦、スクランブルされた制御パケットが各アクセス端末によって受信されると、各アクセス端末はＭＡＣ層におけるそれ自身のＭＡＣ−ＩＤに基づいてデスクランブル演算を実行することができる。対象となるアクセス端末のみがペイロードセクションを正確にデスクランブル／再構成するであろうから、残りの（対象とならない）アクセス端末は、誤って再構成されたペイロードセクションに行われたチェックサム演算は不正なパケットを示すと思われるので、制御パケットを廃棄することができる。

図５に進むと、制御パケットのスクランブル及びデスクランブル処理が示されている。図５の左上部は、ヘッダセクション５０２とチェックサム５０６を備えるペイロードセクション５０４とを含む例示的な制御パケット５００である。引き続き右中部には、ヘッダセクション５１２（ヘッダセクション５０２と同一）とスクランブルされたチェックサム５１６を備えるスクランブルされたペイロードセクション５１４とを含む、処理された制御パケット５１０が示されている。更に続いて左下部には、ヘッダセクション５２２（この場合も、ヘッダセクション５０２と同一）と、再構成されたチェックサム５２６を備える再構成されたペイロードセクション５２４とを含む、再構成された制御パケット５２０が示されている。再構成されたペイロードセクション５２４及びチェックサム５２６は、同一のＭＡＣ−ＩＤがスクランブルとデスクランブルとの双方に用いられる場合にのみ、元のペイロードセクション５０４及びチェックサム５０６と同一であるべきであることに再度留意されたい。

図３に戻り、スクランブルされたペイロードデータの結果として生じるビットストリームは、採用された一意のＭＡＣ−ＩＤ毎に異なることができるので、スクランブル装置３４０は、対象となるアクセス端末毎に一意のスクランブルされたパターンを供給できることが認識されるべきである。また、制御情報がＭＡＣ２１６と通信しているアクセス端末全てにブロードキャストされる必要があり得るとき、スクランブル装置３４０は、ブロードキャストＩＤを採用するか、あるいはスクランブルを完全に見合わせ（forego）得る。

また、図３のＭＡＣ２１６の種々の実施形態は、パケットのペイロードセクション全体がスクランブルされるよりも少ない量を要求するスクランブル技術を採用してもよいことが認識されるべきである。例えば、最初の一連の実施形態では、ペイロードの全体又は大部分がスクランブルされ得る一方で、第２の一連の実施形態では、ペイロードの一部又は一つのワードでさえスクランブルされ得る。また更に、チェックサムのみをスクランブルすることは有用であり得るが、これは通常、単一の８ビット又は１６ビットのワードである。

フィードバックを備えるシフトレジスタ装置（shift-register devices with feedback）の適用を超えて、スクランブルは他の形態をとり得ること、例えば、パケット内の１つ又は複数のワードへの単純な線形演算又は論理演算の適用が更に認識されるべきである。例えば、スクランブル装置３４０に、ＭＡＣ−ＩＤ（又はブロードキャストＩＤ）をパケットのチェックサムに単純に加算（又は減算）することを許可することで、意図されたアクセス端末は、単純にチェックサム演算を行い、次いで、結果として生じるチェックサムをそのＭＡＣ−ＩＤ、ブロードキャストＩＤ、ゼロ（スクランブルは行われていないことを示す）又は、あるいは、利用可能なアクセス端末のサブセットを示す何らかの値とを比較することで、結果として生じるパケットが自身を意図したものかどうかを判定し得る。同様に、チェックサムとＭＡＣ−ＩＤの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を採用してもよい。

１６ビットのチェックサムと９ビット又は１１ビットのＭＡＣ−ＩＤを仮定すると、チェックサムはＭＡＣ−ＩＤ毎に一意に変えられるだけでなく、数十の異なるアクセスポイントのサブグループを定義するのに充分な状態空間があり得ることも認識されるべきである。

また更に、スクランブル装置３４０は、マッピング演算、シフティング（shifting）、線形演算及び論理演算等の組み合わせを含む、スクランブルに有用な演算をいくらでも採用してもよい。

スクランブル装置３４０が適当なデータスクランブル演算を行った後、符号化装置３５０は適当な誤り訂正符号化演算を行うことができる。

種々の実施形態において、符号化及びスクランブルのステップは、順序を入れ替えてもよいことに留意されたい。

しかしながら、パケットが最初に符号化されて、その後スクランブルされる場合、ＭＡＣ２１６は、別個のデスクランブル演算と別個の復号化演算を、考慮し得るＭＡＣ−ＩＤ（例えば、ブロードキャストＭＡＣ−ＩＤ及びユニキャストＭＡＣ−ＩＤ）毎に行う必要があり得ることが認識されるべきである。

他方で、パケットが最初にスクランブルされ、その後符号化される場合、ＭＡＣ２１６は任意の数の別個のデスクランブル演算について共通の復号化演算を行うことができ、これは複数のＭＡＣ−ＩＤを考慮しなければならないときに、処理オーバーヘッドを実質的に削減することができる。

次に、スクランブルされ且つ符号化されたパケットは、ＰＨＹレベルに出力装置３８０を介してエクスポートされ得るが、エクスポートされたパケットは次いで、任意の組み合わせの送信回路を用いて任意の数のアクセス端末に無線で送信され得る。

図４は、図２のアクセス端末１２０の例示的な媒体アクセスコントローラ２５６の一部の詳細を示す。図４に示されるように、例示的な媒体アクセスコントローラ２５６は、コントローラ４１０、メモリ４２０、復号化装置４３０、デスクランブル装置４４０、誤り検出装置４５０、データ抽出装置４６０、出力装置４８０及び入力装置４９０を備える。上記のコンポーネント４１０−４９０は、制御／データバス４０２を介して互いに結合される。

図３のＭＡＣ２１６のように、図４の本媒体アクセスコントローラ２５６は、バスアーキテクチャを用いる。しかしながら、当業者には周知であるように、任意の他のアーキテクチャを用いてもよいことが認識されるべきである。例えば、種々の実施形態において、種々のコンポーネント４１０−４９０は、一連の別個のバスを介して互いに結合される別個の電子コンポーネントの形をとることができる。また更に、種々の実施形態において、上記のコンポーネント４３０−４６０のうちの一部は、メモリ４２０に存在し、コントローラ４１０によって作動されるソフトウェア／ファームウェアのルーチン、又は、異なるコントローラによって作動される別個のサーバ／コンピュータの別個のメモリに存在するソフトウェア／ファームウェアのルーチンの形をとることもできる。

動作時には、種々の形式のトラヒック情報及び制御情報のパケットが、入力装置４９０によって受信され、メモリ４２０に格納され得る。例えば、制御情報のパケットが遠隔のアクセスポイントから受信される場合、コントローラ４１０は、復号化装置４３０に、受信されたパケットに対する適当な誤り復号化演算を行わせてもよい。続いて、復号化されたパケットはデスクランブル装置４４０に送られ得る。

デスクランブル装置４４０は次いで、アクセスポイントによってパケットに対して行われたスクランブル演算の形式と一致するパケットに対して任意の数のデスクランブル演算を採用し得る。制御データの受信されたパケットが暗号解読鍵に基づいてスクランブルされたと仮定すると、デスクランブルは、暗号解読鍵が、ブロードキャストＩＤ及び／またはＭＡＣ２５６に関連する、ＭＡＣ−ＩＤといった何らかの形式の情報であるという仮定に基づいてなされ得る。

更に、種々の実施形態は、パケットのペイロードの全体よりも少ない部分についてスクランブル及びデスクランブルを採用してもよく、スクランブルはパケットのペイロード全体からペイロードの単独のワードの範囲にまで及び得ることが認識されるべきである。スクランブルと同様に、デスクランブル演算は、例えば、ＭＡＣ−ＩＤ又はブロードキャストＩＤをパケットのチェックサムに加算／減算するといった単純な線形演算、論理演算、フィードバックを備えるシフトレジスタの使用、マッピング演算などの形をとり得ることが更に認識されるべきである。

デスクランブル装置４４０が適当なデータスクランブル演算を行った後、誤り検知装置４５０は、ペイロードデータに適当なチェックを行って、誤り検知データが残りのペイロードセクションと対応している（commensurate）かどうかを調べ得る。誤り検知装置４５０が、パケットは不正である、及び／又はパケットはＭＡＣ２５６を対象としてはいないと判定する場合、コントローラ４１０は、パケットが廃棄されるようにし、パケットは廃棄されたことを示す適当なフラグを外部の装置に随意的に送信してもよい。

しかしながら、誤り検知装置４５０が、パケットは不正ではなく、ＭＡＣ２５６を対象とするものであると判定する場合、コントローラ４１０は、パケットは受け取られ、更なる処理への準備ができていることを示す適当なフラグを外部の装置に随意的に送信する一方で、パケット内の制御情報がデータ抽出装置４６０を用いて抽出されるようにし、抽出されたデータが出力装置４８０を介して更なる処理のためにエクスポートされるようにしてもよい。

図６は、開示される方法及びシステムの第１の例示的な動作を概説するフローチャートである。処理はステップ６０２で始まり、１組の新たな制御パラメータ／情報がアクセスポイント又は当該アクセスポイントに関連付けられた装置によって決定され得る。次に、ステップ６０４で、制御パラメータ／情報を含む制御パケットが、１つ又は複数の意図された／対象となるアクセス端末のために形成される。次いで、ステップ６０６で、スクランブル演算が制御パケットの一部（例えば、ペイロードセクション全体又はチェックサム）に対して、対象となるアクセス端末に関連付けられた識別情報（例えば、ＭＡＣ−ＩＤ）に基づいて、ブロードキャストＩＤによって、又は１つ又は複数のアクセス端末に関連付けられた他の何らかの識別子によって行われる。制御はステップ６０８に続く。

ステップ６０８で、スクランブルされた制御パケットは次いで、誤り符号化される。上述したように、スクランブル及び符号化のステップは、多くの実施形態で置き換えられ得る。次に、ステップ６１０で、符号化され且つスクランブルされたパケットが次いで１つ又は複数のアクセス端末に無線制御チャネルを介して送信され、制御は次いでステップ６０２に戻り、必要に応じて処理が繰り返される。

図７は、開示される方法及びシステムの第２の例示的な動作を概説するフローチャートである。処理はステップ７０２で始まり、制御情報を含むパケットが無線制御チャネルを介して受信される。次に、ステップ７０４で、受信されたパケットは次いで誤り復号化される。次いで、ステップ７０６で、復号化されたパケットはデスクランブルされ、この場合もやはり、スクランブルと復号化のステップは多くの実施形態において置き換えられ得ることに留意されたい。また、上述したように、デスクランブルは、スクランブルと同じように、ＭＡＣ−ＩＤ、ブロードキャストＩＤ又は他の識別子に基づいてもよい。更に、デスクランブル演算は、スクランブル演算のように、シフティング演算、マッピング演算、線形演算、論理演算などを含む、様々な形をとり得る。制御はステップ７０８に続く。

ステップ７０８で、チェックサム検証といった誤り検知演算が行われる。次いで、ステップ７１０で、データエラーがステップ７０８で発見されたかどうかについて判定がなされる。エラーが検知された場合、制御はステップ７３０に飛ぶ。さもなければ、制御はステップ７１２へ続く。

ステップ７１２で、デスクランブルされ且つ復号化された制御パケットの情報が処理されてもよく、例えば、アクセス端末の動作パラメータは、制御情報に基づいて変形されてもよいが、制御は次いでステップ７０２に戻り、処理が必要に応じて繰り返される。

ステップ７３０で、復号化されたパケットは再びデスクランブルされるが、今度はブロードキャストＩＤ、及び／又はアクセス端末のグループ／サブグループに関連付けられたＩＤに基づく。次に、ステップ７３２で、チェックサム検証といった誤り検知演算が行われる。次いで、ステップ７４０では、ステップ７３２でデータエラーが発見されたかどうかについて判定がなされる。エラーが検知された場合、受信された制御パケットは、効果的に廃棄され、制御はステップ７０２に戻る。さもなければ、制御はステップ７４２に続く。

ステップ７４２で、デスクランブルされ且つ復号化された制御パケットの情報が処理され得るが、制御は次いでステップ７０２に戻り、処理が必要に応じて繰り返され得る。

コンピュータベースのシステム又はプログラマブルロジックといった、プログラム可能な装置を用いて、上述したシステム及び／又は方法が実施される種々の実施形態においては、上述したシステム及び方法は、「Ｃ」、「Ｃ＋＋」、「ＦＯＲＴＲＡＮ」、「Ｐａｓｃａｌ」、「ＶＨＤＬ」等の種々の公知の又は後に開発されたプログラミング言語の任意のものを用いて実施できることが認識されるべきである。

従って、磁気コンピュータディスク、光ディスク、電気メモリ等、コンピュータといった装置に指示できる情報を含むことができる種々の記憶媒体を用意して、上述したシステム及び／又は方法を実施することができる。一旦、適当な装置が記憶媒体に含まれたプログラム及び情報にアクセスすると、記憶媒体は情報及びプログラムを装置に供給することができ、従って、装置が上述したシステム及び／又は方法を実行することが可能になる。

例えば、ソースファイル、オブジェクトファイル、実行ファイル等といった、適当なマテリアルを含むコンピュータディスクがコンピュータに供給された場合、コンピュータは情報を受け取り、自身を適当に構成し、上記の図及びフローチャートで概説した種々のシステム及び方法の機能を実行して、種々の機能を実施し得るであろう。即ち、コンピュータは、上述したシステム及び／又は方法の異なる要素に関連するディスクからの情報の種々の部分を受け取り、個々のシステム及び／又は方法を実施し、通信に関連する個々のシステム及び／又は方法の機能を調整し得る。

上述された記載は、１つ又は複数の実施形態の例を含む。勿論、前述の実施形態を記載する目的で、考え得るあらゆるコンポーネント又は方法論の組み合わせを記載することは不可能ではないが、当業者であれば種々の実施形態の多くの更なる組み合わせ及び置換が可能であることを認識し得る。従って、記載された実施形態は、添付の特許請求の範囲及び精神に含まれる、そのような変更、変形及びバリエーションの全てを包含することを意図するものである。なお、「含む（includes）」という用語は、詳細な説明又は特許請求の範囲のいずれかで用いられる限り、そのような用語は、「備える（comprising）」という用語が請求項において移行句として用いられるときに解釈されるのと同様に包括的であることを意図するものである。

図１は、アクセスポイントと複数のアクセス端末とを有する例示的な無線通信システムを示す。 図２は、例示的なアクセス端末とやり取りする例示的なアクセスポイントの一部の機能の詳細を示す。 図３は、図２のアクセスポイントの例示的な媒体アクセスコントローラの一部の詳細を示す。 図４は、図２のアクセス端末の例示的な媒体アクセスコントローラの一部の詳細を示す。 図５は、開示される方法及びシステムに係る通信パケットの複数の例示的な変化を示す。 図６は、開示される方法及びシステムの第１の例示的な動作を概説するフローチャートである。 図７は、開示される方法及びシステムの第２の例示的な動作を概説するフローチャートである。

Claims (54)

1. 無線リンクでアクセスポイントから情報を受信する方法であって、
   ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを受信し、
   前記受信されたパケットを、前記誤り検知データのみに対してアクセス端末に関連付けられた第１の識別子に基づいて少なくともデスクランブル演算を用いて処理して、処理されたパケットを生成し、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記第１の識別子は前記誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有し、
   前記受信されたパケットは前記アクセス端末を対象とするのかどうかを前記処理されたパケットに基づいて判定する
   ことを含む、方法。
2. 前記処理するステップは更に、前記受信されたパケットに対する復号化演算を含む、請求項１記載の方法。
3. 前記処理するステップは、最初に、前記受信されたパケットを復号化して復号化されたパケットを生成し、次いで、前記復号化されたパケットから前記誤り検知データをデスクランブルすることを含む、請求項１記載の方法。
4. 前記判定するステップは、前記受信されたパケットが前記アクセス端末を対象とするのかどうかを逆スクランブルされた誤り検知データに基づいて判定することを含む、請求項１記載の方法。
5. 前記誤り検知データは、前記ペイロードデータから得られるチェックサムを備える、請求項１記載の方法。
6. 前記第１の識別子は、前記アクセス端末の媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を含む、請求項５記載の方法。
7. 前記第１の識別子は、ブロードキャスト媒体アクセスコントローラ識別子を含む、請求項６記載の方法。
8. 前記第１の識別子は、前記アクセス端末に割り当てられた媒体アクセスコントローラ識別子を含む、請求項６記載の方法。
9. 前記処理するステップは更に、前記受信されたパケットが正しく復号されたか誤って復号されたかどうかを逆スクランブルされた誤り検知データに基づいて判定することを含む、請求項３記載の方法。
10. 前記受信されたパケットが前記アクセス端末を対象とする場合に、前記受信されたパケットに基づいて前記アクセス端末に割り当てられたリソースを判定する
    ことを更に含む、請求項１記載の方法。
11. 前記アクセス端末に割り当てられた前記リソースは、サブキャリアのセットを含む、請求項１０記載の方法。
12. 前記誤り検知データは、シフトレジスタに基づいた演算を行うことでデスクランブルされる、請求項１記載の方法。
13. 前記誤り検知データは、前記第１の識別子を前記誤り検知データに加算することで、又は前記第１の識別子を前記誤り検知データから減算することでデスクランブルされる、請求項１記載の方法。
14. 前記誤り検知データは、線形演算、又はマッピング演算、又はその双方を行うことでデスクランブルされる、請求項１記載の方法。
15. 前記チェックサムは、前記媒体アクセスコントローラ識別子を前記チェックサムに加算することで、又は前記媒体アクセスコントローラ識別子を前記チェックサムから減算することでデスクランブルされる、請求項６記載の方法。
16. 前記チェックサムは、前記媒体アクセスコントローラ識別子に基づいて前記チェックサムに論理演算を行うことでデスクランブルされる、請求項６記載の方法。
17. 前記チェックサムは、前記媒体アクセスコントローラ識別子に基づいてシフトレジスタに基づいた演算を行うことでデスクランブルされる、請求項６記載の方法。
18. 前記処理するステップは、
    前記アクセス端末に固有となるように関連付けられた媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）に基づいて第１のスクランブル演算を行って、第１の処理されたパケットを生成し、
    ブロードキャスト媒体アクセスコントローラ識別子に基づいて第２のデスクランブル演算を行って、第２の処理されたパケットを生成する
    ことを含む、請求項１記載の方法。
19. 前記判定するステップは、前記受信されたパケットが前記アクセス端末を対象とするかどうかを、前記アクセス端末に固有の前記媒体アクセスコントローラ識別子と前記ブロードキャスト媒体アクセスコントローラ識別子との双方に基づいて判定することを含む、請求項１８記載の方法。
20. 前記ペイロードデータは制御情報を含む、請求項１記載の方法。
21. 請求項１記載の方法を行う集積回路。
22. 請求項１記載の方法を行う媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）。
23. コンピュータにアクセスされたときに、前記コンピュータに対して
    ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを受信し、
    前記受信されたパケットを、前記誤り検知データのみに対してアクセス端末に関連付けられた第１の識別子に基づいて少なくともデスクランブル演算を用いて処理して、処理されたパケットを生成し、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記第１の識別子は前記誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有し、
    前記受信されたパケットは前記アクセス端末を対象とするのかどうかを前記処理されたパケットに基づいて判定する
    ステップを行わせることを可能にする複数の命令を備える、コンピュータ読み取り可能なメモリ。
24. 前記処理する命令は更に、前記受信されたパケットに対する復号化演算を含む、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
25. 前記処理する命令は、復号化されたパケットを生成するために前記受信されたパケットに復号化演算、次いで、前記復号化されたパケットからの前記誤り検知データに対するデスクランブル演算を含む、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
26. 前記判定する命令は、前記復号化されたパケットが前記アクセス端末を対象とするのかどうかを逆スクランブルされた誤り検知データに基づいて判定することを含む、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
27. 前記第１の識別子は、前記アクセス端末に固有となるように割り当てられた媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を含む、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
28. 前記誤り検知データは、線形演算、又は加算演算、又は減算演算、又はシフトレジスタに基づいた演算、又はマッピング演算、又はそれらの組み合わせを行うことによってデスクランブルされる、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
29. 前記ペイロードデータは制御情報を含む、請求項２３記載のコンピュータ読み取り可能なメモリ。
30. 無線リンクでアクセスポイントから情報を受信する装置であって、
    処理回路と、前記処理回路と通信するメモリとを備える媒体アクセスコントローラ（ＭＡＣ）を備え、前記媒体アクセスコントローラは、ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを受信し、前記受信されたパケットを、前記誤り検知データのみに対して、媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）に基づいて、デスクランブル演算を行うことによって処理するように構成され、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記媒体アクセスコントローラ識別子は前記誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有する、装置。
31. 前記媒体アクセスコントローラは更に、前記受信されたパケットに復号化演算を行って、復号化されたパケットを生成し、次いで前記復号化されたパケットからの前記誤り検知データに対してデスクランブル演算を行うように構成される、請求項３０記載の装置。
32. 前記媒体アクセスコントローラは更に、線形演算、又は加算演算、又は減算演算、又はシフトレジスタに基づいた演算、又はマッピング演算、又はそれらの組み合わせに基づいてデスクランブルを行うように構成される、請求項３０記載の装置。
33. 前記誤り検知データは、前記ペイロードデータから得られるチェックサムを含む、請求項３０記載の装置。
34. 前記ペイロードデータは、制御情報を含む、請求項３０記載の装置。
35. 無線通信装置であって、
    ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを記憶するコンピュータ読み取り可能なメモリと、
    前記メモリと通信し、前記メモリに存在する前記パケットが前記装置用に意図されているのかどうかを、前記パケットの前記誤り検知データのみに対する、媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を用いるデスクランブル演算に基づいて判定する、判定する手段と
    を備え、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記媒体アクセスコントローラ識別子は誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有する、無線通信装置。
36. 前記判定する手段は、前記受信されたパケットに復号化演算を行って、復号化されたパケットを生成する復号化する手段と、前記復号化されたパケットからの前記誤り検知データに対して前記デスクランブル演算を行うデスクランブルする手段とを備える、請求項３５記載の装置。
37. 前記誤り検知データは前記ペイロードデータから得られるチェックサムを含む、請求項３５記載の装置。
38. 前記判定する手段は、前記パケットが正しく復号されたか誤って復号されたかどうかを逆スクランブルされた誤り検知データに基づいて判定する手段を備える、請求項３６記載の装置。
39. 前記デスクランブル演算は、線形演算、又は加算演算、又は減算演算、又はシフトレジスタに基づいた演算、又はマッピング演算、又はそれらの組み合わせに基づく、請求項３５記載の装置。
40. 無線リンクでアクセス端末に情報を送信する方法であって、
    ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを得て、
    前記パケットを、前記誤り検知データのみに対して、前記アクセス端末に関連付けられた第１の識別子に基づいて少なくともスクランブル演算を適用して処理して、処理されたパケットを生成し、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記第１の識別子は前記誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有し、
    前記処理されたパケットを前記アクセス端末に送信する
    ことを含む、方法。
41. 前記処理するステップは更に、前記スクランブル演算の後に符号化演算を含む、請求項４０記載の方法。
42. 前記誤り検知データは、前記ペイロードデータから得られるチェックサムを備える、請求項４０記載の方法。
43. 前記第１の識別子は、前記アクセス端末の媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を含む、請求項４０記載の方法。
44. 前記第１の識別子は、ブロードキャスト媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）を含む、請求項４０記載の方法。
45. 前記ペイロードデータは、前記アクセス端末用のリソースの割り当てを含む、請求項４０記載の方法。
46. 前記誤り検知データは、線形演算、又は加算演算、又は減算演算、又はシフトレジスタに基づいた演算、又はマッピング演算、又はそれらの組み合わせに基づいてスクランブルされる、請求項４０記載の方法。
47. 前記誤り検知データは、前記第１の識別子を前記誤り検知データに加算することで、又は前記第１の識別子を前記誤り検知データから減算することでスクランブルされる、請求項４０記載の方法。
48. 無線リンクでアクセス端末に情報を送信する装置であって、
    ペイロードデータ及び誤り検知データを含むパケットを得て、前記誤り検知データのみを、媒体アクセスコントローラ識別子（ＭＡＣ−ＩＤ）に基づいてスクランブルするように構成された媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）回路であって、前記誤り検知データは１６ビット長を有し、前記媒体アクセスコントローラ識別子は前記誤り検知データの前記１６ビット長に一致した１６ビット長を有する、媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）回路と、
    前記スクランブルされたパケットを送信する送信回路と
    を備える、装置。
49. 前記媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）回路は、前記スクランブル演算の後に前記パケットに符号化演算を行うように構成される、請求項４８記載の装置。
50. 前記ペイロードデータは、前記アクセス端末用のリソースの割り当てを含む、請求項４８記載の装置。
51. 前記誤り検知データは、前記ペイロードデータから得られるチェックサムを含む、請求項４８記載の装置。
52. 前記媒体アクセスコントローラ識別子は、前記アクセス端末用のユニキャスト媒体アクセスコントローラ識別子、又はブロードキャスト媒体アクセスコントローラ識別子である、請求項４８記載の装置。
53. 前記媒体アクセスコントロール回路は、線形演算、又は加算演算、又は減算演算、又はシフトレジスタに基づいた演算、又はマッピング演算、又はそれらの組み合わせに基づいて前記誤り検知データをスクランブルするように構成される、請求項４８記載の装置。
54. 前記媒体アクセスコントロール（ＭＡＣ）回路は、前記媒体アクセスコントローラ識別子を前記誤り検知データに加算することで、又は前記媒体アクセスコントローラ識別子を前記誤り検知データから減算することで、前記誤り検知データをスクランブルするように構成される、請求項４８記載の装置。

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