JP5688141B2 - 方法、アクセスポイント、無線通信デバイス、およびプログラム - Google Patents

Description

無線ネットワークの多くは、デバイスが媒体にアクセス出来るよう、複数のアクセス技術を採用している。例えば、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格が定める無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）は、バースティトラフィックにおいてよく機能する搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）媒体アクセス技術を採用している。

ＣＳＭＡ／ＣＡでは、データ送信を希望するデバイスはまず、予め決められた長さの時間、通信媒体をリッスンし、他のデバイスがデータの送信を行っていないか判断しなければならない。通信媒体がアイドル状態にあることをデバイスが感知すると、データ送信を開始してもよいこととなる。しかし、他のデバイスがデータ送信を行っていることをデバイスが感知すると、ランダムに決められるバックオフインターバルの間、データ送信を遅らせる。

（例えば６０ギガヘルツの）ミリ波ネットワークに関心が集まっている。例えば、６０ＧＨｚの性能を有するＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ）を開発する研究が進んでいる。そのようなネットワークは、ビーム形成された（指向性の）送信を広く利用してもよい。残念なことに、ＣＳＭＡ／ＣＡは、指向性の送信を採用する環境においてはうまく機能しない。この理由は、そのような環境において搬送波の感知が損なわれるからである。

媒体アクセスに関する技術について、実施形態に基づいて説明する。例えば、ある実施形態においては、無線接続が１以上のグループに割り当てられる。割り当ては、干渉特性に基づいて行われてよい。各グループ内の接続は、互いに許容できる干渉特性を有してよい。さらに、これらのグループに基づいて、媒体アクセスが許可されてよい。例えば、デバイスが、これらの接続の１つを用いた通信を希望する場合、対応するグループ内の全ての接続間の同時通信に対してアクセスが許可されてよい。そのようなアクセスの許可は、アクセスポイントなどの集中型コントローラデバイスによって行われてよい。

図面において、同様な参照番号は、一般的に、同一の、同様の機能、および／または同様の構成を有する素子を示す。ある素子が最初に示される図面は、参照番号の先頭の桁によって示される。本願発明は、添付の図面を参照し説明される。
図１は、送信シナリオを示す図である。 図２は、動作環境の例を示す図である。 図３は、メッセージのフォーマットの例を示す図である。 図４は、メッセージのフォーマットの例を示す図である。 図５は、無線通信環境における複数のデバイスの動作を示す図である。 図６は、ロジックフローの例を示す図である。 図７は、デバイスの実装例を示す図である。 図８は、デバイスの実装例を示す図である。

「一実施形態」または「ある実施形態」に関するあらゆる記載が、少なくとも一つの実施形態に含まれ、当該実施形態に関連して記載される、ある特定の特徴、機構または特性を意味することに留意されたい。明細書中の様々な場所における「一実施形態において」または「ある実施形態において」という表現は、必ずしも同じ実施形態について言及しているわけではない。さらに、特定の特徴、機構または特性は、１以上の実施形態において適した方法で組み合わせられてよい。

上述したように、搬送波感知に基づくアクセス技術は、指向性の送信を採用する環境においてはうまく機能しない。例えば、指向性のリスニングおよび送信の結果として、通信に関わらない第３者デバイスにおける信号強度は、かなり低くなり得る。このことによって、搬送波感知の実行に課題が生じる。例えば、そのような環境における搬送波感知は、デフネス問題と呼ばれる課題を呈すことが多い。

図１は、この問題の例を示す。図１は、ノード１０２ａ、ノード１０２ｂおよびノード１０２ｃの３つのノードを示す。図１に示すように、ノード１０２ａ〜ｃはそれぞれ、指向性送信パターン１０４ａ〜ｃを採用する。

ノード１０２ａがノード１０２ｃと通信を行っているとき、ノード１０２ａ、１０２ｃの両方が、互いに向かってビーム形成されている。本実施形態においては、ノード１０２ｂが、ノード１０２ａに対しデータ送信を行いたいものとする。しかし、ＣＳＭＡ／ＣＡを採用した場合、ノード１０２ｂは、ノード１０２ａへの送信を試み続けることになる。その結果、ノード１０２ｂは、送信が失敗に終わる度に、より大きなコンテンションウィンドウでバックオフし続けることになる。この課題が起こる理由は、ノード１０２ｂがノード１０２ａからノード１０２ｃへの指向性送信を感知できないからである。本願発明の実施形態は、このデフネス問題を、本明細書で説明する技術によって有利に解決する。

本明細書で説明する技術は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）に関連して説明される。しかし、これらの技術は、そのようなネットワークに限定されない。よって、これらの技術は、多様な形式のネットワークに採用することが出来る。

そのようなネットワークの例には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどの電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１５無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）が含まれる。また、これらの技術は、ＷｉＧｉｇネットワークにおいて採用することも出来る。ＷｉＧｉｇネットワークは、（バージョン１．０のＷｉＧｉｇ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎなどにおいて）Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｇｉｇａｂｉｔ Ａｌｌｉａｎｃｅによって定められる６０ＧＨｚのネットワークである。ネットワークの他の例には、ＷｉＭＡＸネットワークなどのようなＩＥＥＥ８０２．１６無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＷＭＡＮ）が含まれる。ＷｉＭＡＸネットワークは、ビーム形成機能によって、指向性送信をサポートする。また、本明細書で説明する技術は、（例えば６０ＧＨｚの）ミリ波ネットワークで採用することが出来る。これらのネットワークはあくまで例であり、これらに限定されるわけではない。よって、本明細書で説明する技術は、他の形式のネットワークで採用することも出来る。

図２は、本明細書で説明する技術を採用することができる動作環境２００の例を示す図である。しかし、実施形態はこの動作環境に限定されない。図２の動作環境は、複数の無線通信デバイスを含む。より詳細には、これらの無線通信デバイスは、アクセスポイント（ＡＰ）２０２および複数の無線局（ＳＴＡｓ）２０４ａ〜ｅを含む。また図２において、これらのＳＴＡ２０４ａ〜ｅは、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５として識別される。

図２の無線通信デバイスは、互いに通信を行う際、指向性の、またはビーム形成された無線送信を採用してよい。これらの送信は、（例えば６０ＧＨｚの）ミリ波の信号を含んでよい。ＳＴＡ２０４ａ〜ｅ間は、ピアツーピア接続されている。例えば、図２は、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間の接続２０６ａ、ＳＴＡ３とＳＴＡ４との間の接続２０６ｂ、およびＳＴＡ３とＳＴＡ５との間の接続２０６ｃを示す。本明細書で説明するように、ピアツーピア接続は１以上のグループに対し割り当てられてよい。例えば、図２に示す接続２０６ａは、グループ１およびグループ２に対し割り当てられる。また、図２に示す接続２０６ｂは、グループ１に対し割り当てられ、接続２０６ｃは、グループ２に対し割り当てられる。

実施形態において、グループの割り当ては、ＡＰ２０２などのアクセスポイントによって行われてよい。より詳細には、ＡＰによる接続のグループに対する割り当ては、ピアリンク毎の干渉測定のスケジューリングを伴う。このスケジューリングは、ＳＴＡがアイドルモードにあるときに行われてよい。ＭＧ：ＳＴＡもデータ送信の間に干渉を測定することができる。過剰な干渉を感知した場合、ＳＴＡはＡＰに対し、当該ＳＴＡの接続が異なるグループに対し割り当てられるように示すことができる。

干渉測定は、接続に参加しているＳＴＡによる送信を伴い、その間、残りの（それぞれのピアツーピア接続において指向性受信モードにある）ＳＴＡは、それら送信に関する信号エネルギー測定を行う。この動作は、残りのＳＴＡによるノイズフロアの測定を伴ってもよい。

例えば、ＡＰ２０２は、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２がそれらのリンク２０６ａで送信および受信を行うようにスケジューリングを行ってもよい。この間に、（それぞれのピアツーピア接続において受信する指向性モードにある）ＳＴＡ３、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５は、リンク２０６ａの送信からの干渉エネルギーを測定する。これに対し、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４およびＳＴＡ５のそれぞれは、これらの測定に関する情報を、１以上の送信でＡＰ２０２に提供する。実施形態において、この情報は、実測データを含んでよい。しかし、干渉レベルまたは特性を示す、他の形式の情報を採用してもよい。

同様にＡＰ２０２は、そのような測定のスケジューリングをリンク２０６ｂ、２０６ｃに関しても行う。例えば、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ５は、ＳＴＡ３およびＳＴＡ４がリンク２０６ｂで送信および受信を行う間に測定を行ってもよい。同様に、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２およびＳＴＡ４は、ＳＴＡ３およびＳＴＡ５がリンク２０６ｃで送信および受信を行う間に測定を行ってもよい。上述したように、これらの測定に関する情報は、１以上の送信でＡＰ２０２に提供されてよい。

ＡＰ２０２は、干渉測定に関する情報に基づいて、１以上のグループに対しピアツーピア接続を割り当てる。この動作では、ＡＰ２０２が同じグループに対し非干渉接続を割り当ててもよい。実施形態において、非干渉接続とは、許容できるレベルの（例えば、予め決められたレベルより低い）干渉エネルギーがある場合、その干渉エネルギーを提供するものである。

上述したように、図２は、グループ１およびグループ２に対する接続の割り当てを示す。同じグループ内でのピアツーピア接続が互いに非干渉であるので、ＡＰ２０２は、このような割り当てを行った。よって、同じグループ内の接続は、同時に動作することが可能である。

実施形態において、ピアツーピア接続を用いた通信は、ＡＰによって制御される。例えば、ＳＴＡがピアツーピア接続の１つを用いて通信を行うには、ＡＰから承認を得る必要がある。この動作は、ＡＰとの、要求および応答のメッセージの交換を伴う。例えば、ＳＴＡは、ターゲット送信要求（ＴＲＴＳ）メッセージをＡＰに送信してよい。それに応じて、ＡＰは、対応するターゲット送信クリア（ＴＣＴＳ）メッセージを送信してよい。

図３は、ＴＲＴＳメッセージのフォーマットの例を示す図である。図３に示すように、このフォーマットは３つのアドレスを含む。３つのアドレスとは、受信アドレス３０２（例えば、ＡＰのアドレス）、送信アドレス３０４（例えば、要求を行うＳＴＡのアドレス）およびターゲットアドレス３０６（例えば、要求を行うＳＴＡのピアのアドレス）である。さらに、図３に示すフォーマットは、フレーム制御フィールド３０８、期間フィールド３１０およびＦＣＳフィールド３１２を含む。

期間フィールド３１０は、（送信アドレス３０４が示す）要求を行うＳＴＡが（ターゲットアドレス３０６が示す）そのピアとの通信を希望する次回の送信機会（ＴＸＯＰ）の期間を示す。実施形態において、この期間とは、要求された期間であってもよい。

フレーム制御フィールド３０８は、メッセージをＴＲＴＳメッセージとして識別する識別子を含む。ＦＣＳフィールド３１２は、メッセージのフレームチェックシーケンスを含む。

ＴＲＴＳメッセージを受信した後、ＡＰはＴＣＴＳメッセージの送信によって応答してもよい。ＴＣＴＳメッセージによって、特定のグループの接続を用いることが可能となる。実施形態において、ＡＰは、全方向式モードでＴＲＴＳメッセージを送信し、そのＡＰに関連付けられた全てのＳＴＡがそのＴＲＴＳメッセージを確実に受信するようにしてもよい。

図４は、ＴＣＴＳメッセージのフォーマットの例を示す図である。図４に示すように、このフォーマットは、受信アドレス４０２（つまり、ＴＣＴＳメッセージが全てのＳＴＡ宛てであることを示すブロードキャストアドレス）、送信アドレス４０４（つまり、ＡＰのアドレス）、ターゲットアドレス４０６（つまり、要求を行うＳＴＡのピアのアドレス）、グループＩＤフィールド４０８および送信優先フィールド４１０を含む。さらに、図４に示すフォーマットは、フレーム制御フィールド４１２、期間フィールド４１４およびＦＣＳフィールド４１６を含む。

グループＩＤフィールド４０８は、ピアツーピア接続の特定のグループを示す。この場合、グループＩＤは、１に設定されている。このことは、グループ１に属する全てのピアリンクが、次の送信機会（ＴＸＯＰ）で動作（データを伝達）出来ることを示す。

送信優先フィールド４１０は、ある接続においてどのピアＳＴＡが最初に送信を行ってよいかを示す。例えば、このフィールドに１が設定されていた場合、より上位のＭＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスを有するピアＳＴＡが最初に送信を行ってよい。しかし、このフィールドに０が設定されていた場合、より下位のＭＡＣアドレスを有するピアＳＴＡが最初に送信を行ってよい。しかし、特定の条件下では、送信優先フィールド４１０で優先順位が低いＳＴＡが送信を行ってもよい。例えば、ＴＣＴＳフレームの受信後、通信媒体が予め決められた長さの期間、アイドル状態であることを優先順位が低いＳＴＡが感知した場合、そのＳＴＡが最初に送信を行ってもよい。実施形態において、この期間は、ポイントインターフレームスペース（ＰＩＦＳ）インターバルであってよい。

追加的に、または代替的に、あるＳＴＡが、ターゲットアドレス４０６によってＴＣＴＳにおいて識別された場合、その識別されたＳＴＡは、優先順位が低いＳＴＡとして動作してよい。しかし、このＳＴＡは、条件によっては最初に送信を行ってよい。その条件の例については前の段落で説明した。

期間フィールド４１４は、（グループＩＤフィールド４０８で示される）グループに属するＳＴＡが通信を行ってもよい次回の送信機会（ＴＸＯＰ）の期間を示す。実施形態において、この期間は、対応するＴＲＴＳメッセージに示される期間に基づいてよい。

フレーム制御フィールド４１２は、メッセージをＴＣＴＳメッセージとして識別する識別子を含む。ＦＣＳフィールド４１６は、メッセージのフレームチェックシーケンスを含む。

実施形態において、ＴＲＴＳメッセージおよびＴＣＴＳメッセージの両方は、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）の低い環境に適した変調符号化スキーム（ＭＣＳ）を用いて送信してよい。この理由は、（実施形態において）リンクの一端のみがビーム形成ゲインを有するからである。ＭＣＳの例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄによって定められるＭＣＳ０である。

実施形態において、バックオフ手順を採用してもよい。例えば、ＳＴＡがＴＣＴＳメッセージを送信し、対応するＴＣＴＳメッセージを受信しない場合、そのＳＴＡは、衝突が発生したものと判断し、（例えば、指数バックオフ手順などの）バックオフ手順に従ってＴＣＴＳメッセージを再送信してよい。

図２の例を用いて、ＴＲＴＳ／ＴＣＴＳの例を説明する。この例においては、ＳＴＡ１がＳＴＡ２と直接通信を行うことを希望するものとする。しかし、この通信を行う前に、ＳＴＡ１はＴＲＴＳメッセージをＡＰ２０２に送信する。

ＴＲＴＳメッセージの受信後、ＡＰ２０２は、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間の接続（つまり接続２０６ａ）がグループ１に属することを判断する。それに応じ、ＡＰ２０２は、全てのＳＴＡ（つまり、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５）が受信することのできる、対応したＴＣＴＳメッセージを送信する。このＴＣＴＳメッセージは、（グループ１を示す）１に設定されたグループＩＤフィールドセットおよびＳＴＡ２を示すターゲットアドレスを含む。

ＴＣＴＳメッセージを受信すると、ＳＴＡはグループ１の接続の許可を得たことを認識する。この認識に基づき、（接続がグループ１に属する）ＳＴＡ１およびＳＴＡ２は、互いの方向へビームを向ける。同様に、（同じく接続がグループ１に属する）ＳＴＡ３およびＳＴＡ４は、互いの方向へビームを向ける。

ＴＣＴＳメッセージの示すターゲットアドレスがＳＴＡ２のアドレスであるので、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１が最初に送信するまで待機する。しかし、ＴＣＴＳフレームの受信後、（例えばＰＩＦＳなどの）予め決められた長さの期間が経過し、通信媒体が空いていることを感知すると、ＳＴＡ２は、ピアＳＴＡ（ＳＴＡ１）に向けてデータ送信を開始することが出来る。

しかし、上述したようにＳＴＡ３とＳＴＡ４とのどちらが最初に送信するかは、ＴＣＴＳメッセージの送信優先フィールドによって決定されてよい。例えば、送信優先フィールドが１に設定されている場合、より上位のＭＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスを有するピアＳＴＡが先に送信する。逆に、送信優先フィールドが０に設定されている場合、より下位のＭＡＣアドレスを有するピアＳＴＡが最初に送信してよい。しかし、上述したように（ＴＣＴＳフレームの受信後、予め決められた長さの時間、通信媒体がアイドル状態にあることを感知した場合など）特定の条件下において、優先順位が低いＳＴＡが、最初に送信してもよい。

本明細書で説明するように、ＴＲＴＳ／ＴＣＴＳの交換によって、ネットワークにおける送信機会（ＴＸＯＰ）が設定される。ＴＸＯＰにおいて、ＳＴＡは、１以上の集約ＭＡＣプロトコルデータユニット（Ａ−ＭＰＤＵ）を高データレートでＳＴＡ２に送信できる。実施形態において、最大サイズ制限が６４Ｋである１つのＡ−ＭＰＤＵ内に、最大で６４のＭＰＤＵを集約することが出来る。Ａ−ＭＰＤＵを受信すると、ピアＳＴＡは、Ａ−ＭＰＤＵ内のどのＭＰＤＵが問題なく受信されたかを識別するブロックＡＣＫ（ＢＡ）で応答する。

ＴＣＴＳに指定されるグループに属さない他のデバイス（例えば、ＳＴＡ５などグループ１に属さないデバイス）は、ＴＣＴＳによって、送信が始まることを知る。よって、これらのデバイスは、ＴＣＴＳが示すＴＸＯＰの期間のＮＡＶを設定してよい。実施形態において、ＴＸＯＰに送信するＳＴＡは、ＴＸＯＰ期間に従う必要があり、ＴＲＴＳ／ＴＣＴＳの交換によって定義されるＴＸＯＰの境界を超えて送信してはならない。

図５は、環境２００におけるデバイスの動作を示す図である。動作は、一般的な時間軸に沿って実行されるものとしている。図５の例では、ＳＴＡ１は、ＴＲＴＳメッセージ５０２をＡＰ２０２に送信する。それに応じ、ＡＰ２０２はＴＣＴＳメッセージ５０４を送信する。ＴＣＴＳメッセージ５０４は、１に設定されたグループ識別子を含む。よって、ＴＣＴＳメッセージ５０４が示すのは、通信が（接続２０６ａを用いて）ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間、および（接続２０６ｂを用いて）ＳＴＡ３とＳＴＡ４との間で行われてよいということである。

したがって、ＴＣＴＳメッセージ５０４が定めるＴＸＯＰの間、接続２０６ａおよび２０６ｂを用いて無線通信が行われ得る。図５の例では、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間、およびＳＴＡ３とＳＴＡ４との間で交換されるＡ−ＭＰＤＵおよびＢＡが示される。さらに、図５は、（グループ１に属する接続を有さない）ＳＴＡ５およびＡＰ２０２がそれぞれ、定められたＴＸＯＰの間、各自のＮＡＶを設定する。

図６は、ロジックフローの実施形態を示す図である。特に、図６は、本明細書で説明する１以上の実施形態によって実行される動作の代表例であり得るロジックフロー６００を示す。これらの動作は図２に示す環境において採用されてもよい。しかし、実施形態は、この環境に限定されない。図６は特定のシーケンスを示すが、他のシーケンスを採用することも出来る。また、示される動作は、並行して実行される、および／または順次実行される組合せによって実行されてよい。

ブロック６０２において、アクセスポイントが、１以上の接続の測定を指示する。これらの測定はそれぞれ、特定の接続からの干渉を特徴付けてもよく、上述したように行ってもよい。

これらの測定に基づき、ブロック６０４においてアクセスポイントは、それぞれの接続を１以上のグループに割り当てる。上述したように、各グループの接続は、互いに許容できる干渉特性を有し得る。

ブロック６０６において、アクセスポイントは（ＳＴＡなどの）無線通信デバイスから、複数の無線接続のうち１つの特定の無線接続を用いた通信の要求を受信する。要求は、ＴＲＴＳメッセージのフォーマットであってよい。

要求に応じて、（ブロック６０８において）アクセスポイントは、要求が示す無線接続に対応するグループを判断する。これに対し、（ブロック６１０において）アクセスポイントは、グループ内の全ての接続を用いた通信に対してアクセスを許可する。

この許可は、（ＴＸＯＰなどの）特定の期間のみのものであってもよい。実施形態において、ブロック６１０は、ＴＣＴＳメッセージの送信を伴う。

ブロック６１０での許可に基づいて、ブロック６１２を実行する。ブロック６１２において、グループに属する１以上の接続を用いた通信が、示される期間、実行される。

図７は、ＳＴＡおよび／またはアクセスポイントなど、無線デバイスに含まれてよいデバイスの実装例７００を示す図である。図７に示すように、実装例７００は、アンテナモジュール７０２、トランシーバモジュール７０４、ホストモジュール７０６およびアクセスモジュール７０７を含んでよい。これらの素子は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを用いて実現されてよい。

アンテナモジュール７０２は、遠隔デバイスとの無線信号の交換を可能とする。さらに、アンテナモジュール７０２は、１以上の指向性放射パターンによって無線信号を送信してよい。よって、アンテナモジュール７０２は、複数のアンテナおよび／または（位相配列放射素子などの）複数の放射素子を含んでよい。

アンテナモジュール７０２の実装例については、図８を参照し、以下に詳細に説明する。

図７では、トランシーバモジュール７０４は、送信部７０８、受信部７１０、制御モジュール７１２および指向性制御モジュール７１６を含む。これらの素子は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを用いて実現されてよい。

トランシーバモジュール７０４は、アンテナモジュール７０２とホストモジュール７０６との間のインタフェースを提供する。例えば、トランシーバモジュール７０４内の送信部７０８は、ホストモジュール７０６からシンボル７２０を受信し、アンテナモジュール７０２による無線送信に用いられる、対応する信号７２２を生成する。この動作は、変調、増幅および／またはフィルタリングなどを伴ってよい。しかし、他の動作を採用してもよい。

反対に、トランシーバモジュール７０４内の受信部７１０は、アンテナモジュール７０２が受信する信号７２４を受信し、対応するシンボル７２６を生成する。これに対し、受信部７１０は、ホストモジュール７０６にシンボル７２６を提供する。シンボル７２６の生成に伴う動作には、復調、増幅および／またはフィルタリングなどが含まれ、またこれらに限定されない。

ホストモジュール７０６とトランシーバモジュール７０４とで交換されるシンボルは、１以上のプロトコルおよび／または１以上のユーザアプリケーションに関連付けられたメッセージまたは情報を形成してよい。よって、ホストモジュール７０６は、それらプロトコル／またはユーザアプリケーションに対応する動作を実行してよい。プロトコルの例には、様々な媒体アクセス、ネットワーク、トランスポートおよび／またはセッション層プロトコルが含まれる。ユーザアプリケーションの例には、電話通信、メッセージング、電子メール、ウェブ閲覧、（動画、音声などの）コンテンツ配信／受信などが含まれる。

さらに、ホストモジュール７０６は、トランシーバモジュール７０４と制御情報７４０を交換してよい。この制御情報７４０は、トランシーバモジュール７０４の動作およびステータスに関係してよい。例えば、制御情報７４０は、ホストモジュール７０６がトランシーバモジュール７０４に送信する指示を含んでよい。それら指示は、トランシーバモジュール７０４の動作パラメータ／特性を定めてよい。また制御情報７４０は、ホストモジュール７０６がトランシーバモジュール７０４から受信する、（動作ステータス情報などの）データを含んでよい。

上述したように、送信部７０８は、シンボル７２０から信号７２２を生成し、受信部７１０は、信号７２４からシンボル７２６を生成する。このような機能を可能とするべく、送信部７０８および受信部７１０はそれぞれ、変調器、復調器、増幅器、フィルタ、バッファ、アップコンバータおよび／またはダウンコンバータなど様々なコンポーネントを含んでよい。それらコンポーネントは、（電子機器などの）ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを用いて実現されてよい。

信号７２２、７２４は、様々なフォーマットであってよい。例えば、信号７２２、７２４は、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１５、ＷｉＧｉｇ、および／またはＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークで送信出来るようにフォーマット化されていてよい。しかし、実施形態は、これらの典型的なネットワークに限定されず、他のネットワークで採用されてもよい。

制御モジュール７１２は、トランシーバモジュール７０４の様々な動作を管理する。例えば、制御モジュール７１２は、送信部７０８および受信部７１０の動作特性を定めてよい。それら動作特性は、タイミング、増幅、変調／復調特性などが含まれてよく、またこれらに限定されない。図７に示すように、それら動作特性は、送信部７０８に送信される指示７２８および受信部７１０に送信される指示７３０によって定められてもよい。

さらに、制御モジュール７１２は、指向性の送信および受信の機能の採用を管理する。特に、図７において制御モジュール７１２は、指向性制御モジュール７１６に送信される指示７３４を生成する。指示７３４に基づいて、指向性制御モジュール７１６は、アンテナモジュール７０２に送信される設定パラメータ７４２を生成する。

設定パラメータ７４２は、アンテナモジュール７０２内の各アンテナおよび／または放射素子に適用される特定のパラメータを指定してよい。それらパラメータの例には、増幅ゲイン、減衰係数および／または位相シフト値が含まれ、またこれらに限定されない。

アクセスモジュール７０７は、本明細書に説明されるアクセス技術に従って、動作を実行する。図７に示すように、アクセスモジュール７０７は、アクセス制御モジュール７１４、グループ割当モジュール７１９、アクセス要求モジュール７１７および測定モジュール７１８を含む。これらの素子は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の組合せを用いて実現されてよい。

アクセス制御モジュール７１４は、（例えばアクセスポイントによって実行される）アクセスの許可を伴う、本明細書に説明する動作を実行する。例えば、アクセスモジュール７１４は、（例えば受信部７１０から）ＴＲＴＳメッセージを受信し、対応するＴＣＴＳメッセージを生成する。これに対し、それらＴＣＴＳメッセージは、送信部７０８を介して送信されてよい。

グループ割当モジュール７１９は、本明細書に説明されるように、グループへの接続の割り当てを伴う動作を実行する。それら動作は、アクセスポイントによって実行されてもよい。したがって、グループ割当モジュール７１９は、干渉に関する測定の実行を指示するメッセージを生成してよい。これらのメッセージは、送信部７０８を介して送信されてよい。これに対し、グループ割当モジュール７１９は、（例えば受信部７１０から）それら測定に関する情報を受信してよい。グループへの接続の割り当てが、この情報に基づき実行されてよい。

アクセス要求モジュール７１７は、本明細書で説明するように、媒体アクセスの要求を伴う動作を実行する。それら動作は、ＳＴＡによって実行されてもよい。例えば、アクセス要求モジュール７１７は、（例えばホストモジュール７０６からの指示に応じ）ＴＲＴＳメッセージを生成する。これらのメッセージは、送信部７０８を介し、アクセスポイントに送信されてよい。また、アクセス要求モジュール７１７は、（例えば受信部７１０から）対応するＴＣＴＳメッセージを受信してよい。これらのメッセージに基づき、通信が行われてよい。

測定モジュール７１８は、本明細書に説明されるように、他の接続からの干渉に伴う測定を実行する。これら測定は、アクセスポイントが受信する指示に応じてＳＴＡによって実行されてよい。これに対し、これら測定に関する情報は、（送信部７０８を介し）アクセスポイントに提供される。

測定モジュール７１８が実行する測定は、受信部７１０が受信するハードシンボルに基づいて（例えば、予め決められたシーケンスと比較して決定されるビット誤り率に基づいて）よい。また、それら測定は、受信する無線信号から受信部７１０が生成するソフトシンボルに基づいてよい。さらに、それら測定は、受信部７１０が提供する復調されていない信号から生成されてよい。

図８は、アンテナモジュール７０２の実装例を示す図である。図８に示すように本実装例は、複数の放射素子８０２ａ〜ｎ、複数の処理ノード８０４ａ〜ｎ、分割モジュール８０６、結合モジュール８０７およびインタフェースモジュール８０８を含む。これらの素子は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを用いて実現されてよい。

各放射素子８０２は、個別のアンテナであってよい。代替的に、または追加的に、各放射素子８０２は、位相配列アンテナまたはスイッチビームアンテナ内の放射素子であってよい。よって、放射素子８０２ａ〜ｎは全体として、１以上の個別のアンテナ、１以上の位相配列アンテナ、および／またはスイッチビームアンテナの任意の組合せを形成してよい。図８に示すように、放射素子８０２ａ〜ｎはそれぞれ、処理ノード８０４ａ〜ｎの対応する処理ノードに結合される。

図８に示すように、分割モジュール８０６は、（図７のトランシーバモジュール７０４によって生成される）信号７２２を受信する。受信すると、分割モジュール８０６は、信号７２２を実質的に同一の入力信号８２０ａ〜ｎに「分割」する。この分割の実行により、ある程度の挿入損失が発生し得る。また、分割モジュール８０６は、増幅および／またはフィルタリングなどの動作を実行してよい。入力信号８２０ａ〜ｎはそれぞれ、処理ノード８０４ａ〜ｎに送信される。処理ノード８０４ａ〜ｎはそれぞれ、入力信号８２０ａ〜ｎから処理済信号８２２ａ〜ｎを生成する。これに対し、処理済信号８２２ａ〜ｎはそれぞれ、放射素子８０２ａ〜ｎに送信される。反対に、処理ノード８０４ａ〜ｎは、素子８０２ａ〜ｎが受信する無線信号から処理済信号８２３ａ〜ｎを生成してよい。処理済信号８２３ａ〜ｎは、結合モジュール８０７によって結合され、受信信号７２４とされる。

処理済信号８２２ａ〜ｎ、８２３ａ〜ｎの生成において、処理ノード８０４ａ〜ｎは、様々な動作を実行してよい。処理ノード８０４ａ〜ｎによって実行されるそれら動作の例には、減衰、増幅および／または位相シフトが含まれるが、これらに限定されない。動作の他の例には、スイッチングがある。例えば、処理ノード８０４ａ〜ｎの１以上は、対応する信号を選択的に通過させるか、若しくはブロックしてよい。

処理ノード８０４ａ〜ｎが処理済信号８２２ａ〜ｎ、８２３ａ〜ｎを生成する方法はそれぞれ、制御信号８２４ａ〜ｎによって決定される。よって、これらの信号は、減衰係数、増幅ゲイン、位相シフト値、スイッチング指示などを伝達してよい。

実施形態において、制御信号８２４ａ〜ｎが、インタフェースモジュール８０８によって受信される設定パラメータ７４２に含まれる。設定パラメータ７４２は、（アナログ、デジタル、順次、並行など）様々なフォーマットで受信されてよい。インタフェースモジュール８０８は、設定パラメータ７４２を抽出し、制御信号８２４ａ〜ｎとしてフォーマット化する。上述したように、制御信号８２４ａ〜ｎはそれぞれ、処理ノード８０４ａ〜ｎに送信される。

図８の実装例は例として示されており、図中に示されるものに限定されるわけではない。よって、アンテナモジュール８０２の実装には、他の素子が含まれてもよい。例えば、実装には、１以上の増幅器および／またはフィルタが含まれる。そのような増幅器および／またはフィルタは、処理ノード８０４ａ〜ｎと素子８０２ａ〜ｎとの間に接続されてよい。

本明細書で説明するように、いくつかの実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合せを用いて実現されてよい。ハードウェア要素として、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路部品（例えば、トランジスタ、抵抗、キャパシタ、インダクタなど）、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体装置、チップ、マイクロチップ、チップセットなどを例示することができる。ソフトウェアとして、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、マシンプログラム、ＯＳソフト、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーティン、サブルーティン、関数、方法、プロシージャ、ソフトウェアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、命令セット、コンピュータ用のコード、計算機コード、コードのセグメント、計算機コードのセグメント、ワード、数値データ、符号、およびそれらの組み合わせなどを例示することができる。

いくつかの実施形態は、例えば、機械が読み取ることができるまたはコンピュータが読み取ることができる、媒体または物品を用いて実現されてよい。上記の媒体または物品は、命令、命令集合またはコンピュータの実行コードを格納してよい。上記の命令、命令集合またはコンピュータの実行コードは、機械またはプロセッサに読み込まれると、機械またはプロセッサに、実施形態に関連する方法または工程を実行させてよい。そのような機械は、例えば、任意の適切な処理プラットフォーム、計算プラットフォーム、計算装置、処理装置、計算システム、処理システム、コンピュータ、プロセッサなどを備えてよく、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの任意の適切な組み合わせにより実現されてよい。

機械が読み取ることができる媒体または物品は、例えば、任意の適切な型式のメモリユニット、メモリデバイス、メモリアーティクル、メモリ媒体、ストレージデバイス、ストレージアーティクル、ストレージ媒体、および／または記憶ユニットを含んでよい。例えば、メモリ、取り外し可能な若しくは固定の媒体、消去可能な若しくは消去できない媒体、書き込み可能な若しくは再書き込み可能な媒体、デジタル若しくはアナログの媒体、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスクを使った記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ）、記録可能なコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、再書き込み可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）、光学ディスク、磁気媒体、光磁気媒体、取り外し可能なメモリーカード若しくはディスク、様々な型式のデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、テープ、カセットなどを含んでよい。命令は、任意の適切なプログラミング言語を用いて実現された、任意の型式のコードを含んでよく、上記のコードは、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、実行コード、静的コード、動的コード、暗号化されたコードなどであってよく、上記のプログラミング言語は、ハイレベルな、ローレベルな、オブジェクト指向の、視覚的な、コンパイラ型のおよび／またはインタープリター型のプログラム言語であってよい。

本願発明の様々な実施形態を説明してきたが、それらは例としてのみ示されており、本発明がそれらに限定されるわけではないことが理解されるべきである。

よって、当業者は、本願発明の思想および態様から逸脱することなく、実施形態において形式および細部に関する様々な変更を加えることが出来ることを理解するであろう。よって、本願発明の領域および範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求項およびそれらの同等物のみに従ってのみ定められる。

Claims (23)

1. 方法であり、
   複数の無線接続に関連する複数の測定を指示する段階と、
   前記複数の無線接続のそれぞれを、前記複数の測定の少なくとも一部に基づいて１以上のグループに割り当てる段階と、
   前記複数の無線接続のうち１つの特定の無線接続を用いて通信を行う要求を受信する段階と、
   前記要求に応じて、前記１以上のグループのうち対応するグループ内の全ての無線接続を用いた通信に対してアクセスを許可する段階と
   を備え、
   前記アクセスを許可する段階は、２つのピアデバイスのうちどちらが最初に送信するかを指定する送信優先順位を示すフィールドを含む応答を、前記対応するグループにおける全ての無線通信デバイスへ送信する段階を含む、方法。
2. 前記複数の無線接続のそれぞれは、２つの無線通信デバイス間のピアツーピア接続である、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の無線接続のそれぞれは、通信の間、指向性送信を採用する、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記割り当てる段階は、前記複数の無線接続のそれぞれに対応する干渉測定に基づいて実行される、請求項１から３のいずれか1項に記載の方法。
5. 前記複数の無線接続に対応するデバイスに、干渉測定を実行するよう指示する段階をさらに備える、請求項１から４のいずれか1項に記載の方法。
6. 前記要求を受信する段階は、ソース無線通信デバイスアドレスおよびターゲット無線通信デバイスアドレスを含むメッセージを受信する段階を含み、
   前記特定の無線接続は、前記ソース無線通信デバイスアドレスおよび前記ターゲット無線通信デバイスアドレスで識別される、請求項１から５のいずれか1項に記載の方法。
7. 前記アクセスを許可する段階は、任意の期間のアクセスを許可する段階を含む、請求項１から６のいずれか1項に記載の方法。
8. 前記アクセスを許可する段階は、アクセスポイントが、前記アクセスポイントに関連付けられた全ての無線通信デバイス宛てにメッセージを送信する段階を含む、請求項１から７のいずれか1項に記載の方法。
9. 前記送信優先順位を示すフィールドは、より上位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報、またはより下位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. アクセスポイントであり、
    無線接続を用いた通信の要求を受信する通信インタフェースモジュールと、
    前記無線接続に関連する干渉のレベルの少なくとも一部に基づいて当該無線接続に対応するグループを判断し、前記対応するグループ内の全ての無線接続を用いた通信に対してアクセスを許可する、前記要求に対する応答を生成するアクセス制御モジュールと
    を備え、
    前記通信インタフェースモジュールは、前記対応するグループにおける全ての無線通信デバイスへ前記応答を送信し、
    当該応答が、２つのピアデバイスのうちどちらが最初に送信するかを指定する送信優先順位を示すフィールドを含む、アクセスポイント。
11. 前記グループは、互いに許容できる干渉特性を有する１以上の無線接続を含む、請求項１０に記載のアクセスポイント。
12. 複数の無線接続を、当該複数の無線接続に関連づけられた干渉の少なくとも一部に基づいて、前記複数の無線接続の１以上をそれぞれ含む１以上のグループに割り当てるグループ割当モジュールをさらに備える、請求項１０または１１に記載のアクセスポイント。
13. 前記グループ割当モジュールは、前記複数の無線接続を、前記複数の無線接続のそれぞれに対応する干渉測定の少なくとも一部に基づき前記１以上のグループに割り当てる、請求項１２に記載のアクセスポイント。
14. 前記通信インタフェースモジュールは、前記複数の無線接続に対応するデバイスに干渉測定を実行するよう指示するメッセージを送信する、請求項１２または１３に記載のアクセスポイント。
15. 前記送信優先順位を示すフィールドは、より上位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報、またはより下位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報を含む、請求項１０から１４のいずれか１項に記載のアクセスポイント。
16. 無線通信デバイスであり、
    無線接続を用いた通信の要求を生成するアクセス要求モジュールと、
    前記要求をアクセスポイントに送信し、前記アクセスポイントから、前記無線接続に対応するグループ内の全ての無線接続を用いた通信に対してアクセスを許可する対応する応答を受信する通信インタフェースモジュールと
    を備え、
    前記グループが、前記無線接続に関連する干渉レベルの複数の測定の少なくとも一部に基づいて決定され、
    前記応答が、２つのピアデバイスのうちどちらが最初に送信するかを指定する送信優先順位を示すフィールドを含む、無線通信デバイス。
17. １以上の遠隔無線接続からの干渉レベル測定結果を生成する測定モジュールをさらに備え、
    前記通信インタフェースモジュールは、前記干渉レベル測定結果に関する情報を前記アクセスポイントに送信する、請求項１６に記載の無線通信デバイス。
18. 前記送信優先順位を示すフィールドは、より上位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報、またはより下位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報を含む、請求項１６または１７に記載の無線通信デバイス。
19. コンピュータに、
    複数の無線接続に関連する複数の測定を指示する手順と、
    前記複数の無線接続のそれぞれを、前記複数の測定の少なくとも一部に基づいて１以上のグループに割り当てる手順と、
    前記複数の無線接続のうち１つの特定の無線接続を用いて通信を行う要求を受信する手順と、
    前記要求に応じて、前記複数の無線接続のうち前記１つの特定の無線接続に対応するグループ内の全ての無線接続を用いた通信に対してアクセスを許可する手順と
    を実行させ、
    前記アクセスを許可する手順は、２つのピアデバイスのうちどちらが最初に送信するかを指定する送信優先順位を示すフィールドを含む応答を、前記対応するグループにおける全ての無線通信デバイスへ送信する手順を含む、プログラム。
20. 前記複数の測定は、前記複数の無線接続のそれぞれに対応する干渉測定である、請求項１９に記載のプログラム。
21. 前記コンピュータに、前記複数の無線接続に対応するデバイスに、前記干渉測定を実行するよう指示する手順を実行させる、請求項２０に記載のプログラム。
22. 前記複数の無線接続のそれぞれは、通信の間、指向性送信を採用する、請求項１９から２１のいずれか1項に記載のプログラム。
23. 前記送信優先順位を示すフィールドは、より上位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報、あるいは、より下位のＭＡＣアドレスを有するピアデバイスが最初に送信を行ってよいことを示す情報を含む、請求項１９から２２のいずれか１項に記載のプログラム。

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