関連出願
本出願は、「METHODS AND APPARATUS FOR FACILITATING CHANNEL ACCESS IN A COMMUNICATION SYSTEM」と題する、2011年7月7日に出願された仮特許出願第61/505,465号の出願日の利益を主張し、「SYNCHRONOUS TRANSMISSION METHODS AND APPARATUS」と題する、2011年7月7日に出願された仮特許出願第61/505,468号の出願日の利益を主張し、それらの両方は、本出願の譲受人に譲渡され、それらの両方は、その全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
本出願は、ランダム化されたバックオフおよび/またはキャリア検知を使用し得る、通信システムにおける、たとえば、アドホックシステムまたは他のシステムにおける送信を同期させるための方法および装置に関する。
様々な通信システムでは、デバイスがいつ物理通信チャネル上で送信することになるかを判断するために、キャリア検知が、単独でまたはランダム化されたバックオフ送信時間技法と組み合わせて、使用される。
たとえば、802.11ベースのシステムについて考えられたい。典型的な802.11ベースのシステムでは、ブロードキャストパケットがDCF(分散協調機能:distributed coordination function)機構に基づいてチャネル上で送信される。そのシステムは複数のノードを含み得る。各ノードは、デバイスが互いにデータ信号を送信し得る全体的な時間間隔内でそのノードがいつデータを送信し得るかを判断する際に使用されるバックオフカウンタを維持する。バックオフカウンタは0に初期化される。
ブロードキャストすることを望む各ノードは、チャネルを検知し、チャネルが、DIFSとして知られる持続時間超にわたってアイドルであることが検知され、そのノードのバックオフカウンタが満了した場合、送信する。各送信の後に、ノードは新しいバックオフカウンタを選ぶ。次のパケットが到着する前にバックオフカウンタ値が満了した場合、デバイスは、チャネルがDIFS持続時間にわたってアイドルであることを検知した後に、送信することができる。(前の受信が不成功である場合、デバイスは、EIFSにわたって待つ必要がある)。
この方式に伴う典型的な欠点は、0バックオフカウンタをもつすべての待機ノードが、チャネルがアイドルになるとき、同時に送信することを選択することである。すべての待機ノードが非0ランダムバックオフを有する場合でも、ノード密度が高いとき、2つの送信機が同時に送信する確率は高い(これは、2つの送信機が同じバックオフを選択したときに発生することがある)。同時送信機の空間構成がいかなるプロトコルによっても制御されず、すなわち、衝突している送信機のロケーションは任意であり得ることに留意されたい。これは、さらに、特に高密度展開では、ブロードキャストメッセージを受信する際の不十分な性能につながる。
上記の説明に鑑みて、デバイスがいつおよび/またはどのように送信リソースのために競合するかを制御する改善された方法が必要であることを諒解されたい。特に、キャリア検知の使用をサポートするシステムにおける1つまたは複数の適用例のために使用され得る、同期送信を可能にする方法および装置が開発され得れば、望ましいであろう。
パケット送信の開始は、下位レイヤリソース競合機構、たとえば、802.11キャリア検知および/または送信バックオフタイミング機構によって与えられる競合とそれ以外の起こり得る衝突とを低減する方法で実際のパケット送信を制御するための様々な特徴に従って、制約される。パケット送信開始に関する、より高いレベル、たとえば、MACの制約を介して、従来のエアインターフェースは、小さいパケット、たとえば、最大許容送信時間の一部分において送信され得るパケットが周期的にまたは半周期的に送信される適用例において衝突と干渉とを低減する方法で使用され、制御され得る。本発明の方法および装置が特に好適である適用例の例は、モバイルシステム、たとえば、自動車、航空機などが、デバイスロケーション更新を日常的にブロードキャストし、その結果、そのエリア中の他のシステムが、そのデバイスの位置、速さ、および/または進行方向などに気づいており、それら自体の位置、速さ、および/または進行方向を調整して、道路上でまたは空中で好適なデバイス間隔要件を維持することができる、適用例である。
MACまたはアプリケーションのレイヤにおいてパケット送信開始制約を課することによって、エアリンクリソースは、少なくともいくつかの適用例について、リソースの複数の別個のセットに効果的に分割され、物理または他のより低いレベルのレイヤは、たとえば、競合ベースリソース機構を介して、どの特定の物理リソースがパケットを送信するために使用されるかを判断する。
したがって、従来の規格準拠デバイス、たとえば、802.11規格のうちの1つまたは複数に準拠するデバイスは、特定の適用例についてエアリンク競合を改善する方法で制御され得る。
1つの特徴によれば、循環パケット送信開始間隔のセットが、複数のパケット送信機会を含むデータ送信時間期間、たとえば、循環ブロードキャスト間隔に対応するように決定される。パケット送信機会の実際の時間は、1つまたは複数のデバイスによるエアリンク利用、すなわち、別のデバイスがいつパケット送信を終了するかに応じて、変動し得る。しかしながら、送信開始間隔は、実際のパケット送信がいつ発生するかを顧慮せずに、時間とともに循環する。したがって、パケット送信開始間隔は、予測可能な方法で循環する時間間隔の循環セットのように見える。
様々な特徴による、基本802.11タイムラインの上に課される送信開始間隔タイミング構造の使用により、パケット送信に関して追加の制約をかけることが可能になる。
1つの特徴によれば、デバイスが、それに関連付けられるようにパケット送信開始間隔のサブセットを選択し、次いでパケット送信の開始をそれらの間隔に制限する。パケット開始間隔のサブセットを選択することによって、すべてのデバイスがすべての時間期間中にリソースのために競合することを許されるシステムと比較して、衝突の可能性は低減される。
さらに、いくつかの実施形態では、パケット送信長は、物理レイヤが、連続的に送信するために単一のデバイスに与える(allow)、時間の量の一部分において、たとえば、パケット送信開始間隔の持続時間に等しいかまたはそれよりも少ない時間の量において、送信され得る、サイズに意図的に制限される。これは、複数のデバイスが定期的に、たとえば、周期的にまたは半周期的に短い間隔で小さいパケットを正常に送信することが可能となる確率を増加させる。
衝突の確率を低減するために、いくつかの実施形態では、デバイスが、送信開始間隔のサブセットを選択するより前に、ある時間期間にわたってエアリンクリソースを監視する。受信信号エネルギーが、監視期間中のエアリンクリソース利用の量の妥当な指示を与える。いくつかの実施形態では、パケット送信初期化間隔の選択されたサブセットは、より高い信号エネルギーが検出された他の時間期間と比較して、低い信号エネルギーが検出された時間期間に対応するエアリンク送信開始間隔のうちの1つまたはいくつかを含むように選択される。
本発明の方法および装置は、少量の情報を頻繁に交換するデバイス、たとえば、ロケーション、速さおよび/または他の情報を定期的に送信する自動車が使用するのに特に好適である。本発明の方法および装置は、下位レイヤリソース競合機構の変更を必要としないので、他のデバイス、たとえば、他の802.11デバイスと干渉せず、他の適用例に対応する情報を通信するために同じ下位レイヤリソース競合機構を使用する。
本明細書で説明する方法および装置は、たとえば、ハイウェイまたは混雑した移動エリア上で、略近傍にあるデバイスのグループが、同じ方法で動作する可能性があり、それにより、デバイスのサブセットが異なるパケット送信開始時間期間においてリソースのために競合していることになる可能性が増加する、適用例に特に好適である。
パケット送信開始間隔は、循環ブロードキャスト間隔の上に課されるタイミング構造である。パケット送信開始間隔は、互いの通信レンジ内の通信デバイス間で同期される。循環ビーコン間隔と対応する循環パケット送信初期化間隔との同期を達成するために、ビーコンシグナリングおよび/または他の同期技法が使用され得る。
本発明の1つの特徴によれば、i)通信デバイスが使用し得る選択された送信開始間隔間の間隔と、ii)各パケット送信に続くヌル送信期間の存在との組合せは、パケット送信が開始されるたびに通信のデバイスのバックオフ送信カウンタが0となることを確実にする。ヌル送信期間の存在は、キャリア検知動作が、パケット送信動作の開始に応答してキャリア検知動作が実行されるときに、キャリアが使用中でないことを検出することになることをさらに確実にする。ヌルの長さは、実施形態に応じて変動し得、それにより、デバイスのバックオフ送信カウンタが、各パケット初期化間隔に対応するヌルの長さに応じて、1回または複数回減分され得る。
上記で説明した制約および循環送信開始間隔タイミング構造を循環ブロードキャスト送信タイミング構造の上に課することによって、デバイスは、送信制御プロセスの一部としての送信タイミングバックオフおよびキャリア検知の使用にもかかわらず、同期方式で動作させられ得る。
一実施形態による、パケットを送信するように通信デバイスを動作させる例示的な方法が、複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶することであって、送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶することと、前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択することと、パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限することであって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、制限することとを備える。
一実施形態による例示的な通信デバイスが、複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶することであって、送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶することと、前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択することと、パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限することであって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、制限することとを行うように構成された少なくとも1つのプロセッサを備える。いくつかの実施形態では、例示的な通信デバイスは、少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリをさらに含む。
上記の概要で様々な実施形態について論じたが、必ずしもすべての実施形態が同じ特徴を含むとは限らず、上記で説明した特徴のいくつかは、いくつかの実施形態では、必要ではないが、望ましいことがあることを諒解されたい。多数の追加の特徴、実施形態および様々な実施形態の利益について、以下の詳細な説明において論じる。
様々な実施形態による、例示的なワイヤレス通信システム、たとえば、ピアツーピアワイヤレスネットワークの図。
いくつかの実施形態による、循環ブロードキャスト間隔の上に課される例示的なパケット送信開始間隔タイミング構造を示す図。
例示的な実施形態による、送信開始間隔の選択されたサブセットにおけるパケット送信開始と、実際のパケット送信動作とを示す一例を示す図。
例示的な実施形態による、通信デバイスによって使用され得る例示的な通信チャネル、たとえば、ブロードキャストチャネルの例示的な時間周波数構造を示す図。
様々な実施形態による、通信デバイスを含む例示的な装置、たとえば、ワイヤレス通信をサポートする車両の図。
図6Aと図6Bの組合せを備える図6は、例示的な実施形態による、通信デバイスを動作させる例示的な方法を示すフローチャート。
図6Aと図6Bの組合せを備える図6は、例示的な実施形態による、通信デバイスを動作させる例示的な方法を示すフローチャート。
図7Aと図7Bの組合せを備える図7は、図5の例示的な装置中のモジュールのアセンブリとして使用され得るモジュールのアセンブリを示す図。
図7Aと図7Bの組合せを備える図7は、図5の例示的な装置中のモジュールのアセンブリとして使用され得るモジュールのアセンブリを示す図。
詳細な説明
様々な実施形態では、既存のMACタイムライン上の階層同期周期的チャネル構造が課される。いくつかの実施形態の一態様によれば、リソースはK個のサブリソースに分割され(たとえば、これは、タイムスロットのシーケンス、またはタイムスロット/周波数帯域組合せの組合せであり得る)、各デバイスは好適なサブリソースを選択し、そのサブリソースにおいて、各デバイスはチャネルのために競合することになる。したがって、様々な実施形態の一態様によれば、通信チャネルは、パケット送信開始間隔と呼ばれるK個の周期的に循環するタイムスロットに分割される。
好適なサブリソースの選択は、過去の占有率を観測することと、最も対立していないリソースを識別することとによって行われ得る。そのようなリソースは、チャネルを監視することと、リソースにおいて観測されたエネルギーの量を測定することとによって識別され得る。
これらのリソース内で、ノードは、802.11pなど、それらのノードの既存の規格を使用してさらに競合する。サブリソースの選択は半静的な方法で行われるので、互いに送信するノードは、均一に離れて空間的に拡散される。また、ノードは、それらのサブリソースの時間まで、たとえば、選択された送信間隔の到来まで待つので、同時チャネルアクセス確率も低減される。これは、全持続時間にわたってチャネルアクセス時間を均等に拡散する性質を有する。
各パケット送信開始間隔の長さは、いくつかの実施形態では、典型的なブロードキャストパケット(たとえば、802.11pでは300バイト)の送信時間+EIFS+小さいガードタイムによって判断される。EIFS持続時間は、次の選択された送信開始間隔の始めに送信を可能にするために、意図的に空のままにされる。上述の小さいガードタイムは、非0バックオフカウンタが各送信開始間隔において決定論的に減少させられることを保証することを要求される。別の実施形態の一態様によれば、ガードインターバルは、送信開始間隔のサブセットにおいてのみ存在する。
好適なサブリソース(送信開始間隔)の選択は、いくつかの実施形態では、観測された占有率、たとえば、過去の送信開始間隔の使用に基づいて、および場合によっては、最も対立していない、送信開始間隔内の送信リソース、たとえば、トーンシンボルをさらに識別することに基づいて、行われる。そのようなリソースは、たとえば、監視間隔中の、最近の履歴でそのリソースにおいて観測されたエネルギーの量によって、識別され得る。そのような送信間隔選択ストラテジは、リッスンアンドピック(listen-and-pick)プロトコルと呼ばれることがある。
ノードが、たとえば、アプリケーションから、ブロードキャストすべきパケットを受信するとき、ノードは、それの好適な、すなわち、選択された送信開始間隔が循環タイミング構造において発生するまで待つ。選択された送信開始間隔では、パケットは、スロットのごく始めにMACに導入(inject)され、それにより、パケット送信と、パケットを送信するためのリソースのための送信リソース競合に関係するプロセスとが開始される。いくつかの実施形態では、デバイスは、送信リソース競合目的で802.11pベースチャネルアクセス機構を使用し、チャネルへのアクセスを取得する。パケット送信が発生する送信開始間隔構造の設計により、ノードは、パケットがMACキューに導入されるとき、ノードのバックオフカウンタを空にしている(deplete)ことになる。パケットが送信開始間隔の始めに送信のためにMACレイヤに与えられると、デバイスは、バックオフカウンタのさらなる減分を待つ必要がない。デバイスは、実際のパケット送信の前に、チャネルがEIFS/DIFS時間期間にわたって占有されないままであることを確実にするために、EIFS/DIFS検知を待ち、すなわち、EIFS/DIFS時間期間にわたってチャネル検知を実行する。したがって、ノードの好適な送信間隔と同じ送信開始間隔を選択するノードのみが、結局同時に送信することになる。本明細書で説明する様々な実施形態の特徴は、非同期MACが同期MACのように動作することを可能にし、したがって同期MACの利益を導出する。これは、上記で説明した方法でのパケット送信開始タイミングの制御を介して達成される。
本明細書で説明する様々な実施形態による例示的な送信開始間隔タイミング構造とスロット境界における同期パケット導入とがない、802.11p MACと比較して、本明細書で説明する方法は、例示的な方法に従って動作するデバイスのセットを、同時に送信するように制御する。例示的なリッスンアンドピックプロトコルの様々な特徴が、送信リソースを共有するノード間の最大地理的分離を可能にする。これは、さらに、802.11pブロードキャストプロトコルの性能、すなわち、発見されるデバイスの数と物理的近傍における発見の確率とを改善することができる。
様々な実施形態によれば、通信デバイスは、それがある時点においてパケット送信を進めることができるかどうかを判断するために、キャリア検知と送信バックオフカウンタとの組合せを使用する。様々な実施形態では、パケット送信開始は、たとえば、過去の占有率に基づいて、通信デバイスによって選択された送信開始間隔のセットに制限される。1つのそのような実施形態では、パケット送信がブロードキャスト間隔中に開始されるとき、通信デバイスはキャリア検知動作を実行する。キャリア検知動作は、たとえば、パケット送信のために、キャリアが別のデバイスによる検知動作の時間に使用されているかどうかを判断する。キャリア検知動作の出力と、通信デバイスによって維持される送信バックオフカウンタの現在値とに基づいて、送信決定が行われる。
キャリア検知動作が、キャリアが別のデバイスによって使用されていないことを示す場合、それは、それの送信バックオフカウンタの値を検査する。送信バックオフカウンタの値が0である場合、送信は進む。しかしながら、バックオフカウンタが非0である場合、キャリア検知は続けられ、送信バックオフカウンタは、未使用DIFS期間または未使用EIFS期間に続いて、たとえば、スロット時間と呼ばれることがある、所定の量の時間にわたってキャリアが未使用のままである時間ごとに、1だけ減分される。バックオフカウンタが0に達したとき、パケットの送信は進む。様々な実施形態の特徴と、例示的な送信開始間隔の設計および構造とは、デバイスの選択された送信開始間隔が到来するとき、デバイスがそれらのバックオフカウンタを空にしていることになることを確実にする。送信開始間隔における例示的な小さいガードタイムは、非0バックオフカウンタが各送信開始間隔において決定論的に減少させられることを保証する。
送信開始間隔の始めに、パケット中で送信されるべきデータが送信のためにMACレイヤに与えられ、パケット送信は、チャネルがEIFS/DIFS時間期間にわたって占有されていなかったことをデバイスが検知した後、発生する。
DIFS期間は、パケットがDIFS期間の直前に正常に受信されたとき、使用される。EIFS期間は、パケットの受信が失敗した場合、たとえば、EIFS期間の直前に受信エラーがあった場合、使用される。パケットの送信の後に、新しい送信バックオフ値が選択され、前に説明したようにカウンタ値を減分することによってカウントダウンが進む。
したがって、様々な実施形態の特徴は、送信開始間隔が到来するとき、送信バックオフカウンタ値が0であることを確実にする。例示的なパケット送信開始間隔は、循環ブロードキャスト間隔の上に課されるタイミング構造である。パケット送信開始間隔は、互いの通信レンジ内の通信デバイス間で同期される。循環ビーコン間隔と対応する循環パケット送信初期化間隔とのアクティブな同期のために、ビーコンシグナリングおよび/または他の同期技法が使用され得る。
いくつかの実施形態の1つの特徴によれば、i)通信デバイスが使用し得る送信開始間隔間の間隔と、ii)各パケット送信に続くヌル送信期間の存在との組合せは、パケット送信が開始されるたびに通信のデバイスの送信バックオフカウンタが0となることを確実にする。たとえば、ガードタイムとして送信開始間隔に導入された、ヌル送信期間の存在は、キャリア検知動作が、パケット送信動作の開始に応答してキャリア検知動作が実行されるときに、キャリアが使用中でないことを検出することになることをさらに確実にする。ヌルの長さは、実施形態に応じて変動し得、それにより、デバイスの送信バックオフカウンタが、各パケット初期化間隔に対応するヌルの長さに応じて、1回または複数回減分され得る。
したがって、いくつかの実施形態の一態様によれば、上記で説明した制約および循環送信開始間隔タイミング構造を循環ブロードキャスト送信タイミング構造の上に課することによって、デバイスは、送信制御プロセスの一部としての送信タイミングバックオフおよびキャリア検知の使用にもかかわらず、同期方式で動作させられ得ることを諒解されたい。
図1は、様々な実施形態による、例示的なワイヤレス通信システム100、たとえば、ピアツーピアワイヤレスネットワークの図である。図1のシステム100は、車線1 116と、車線2 118と、車線3 120と、車線4 122とを含む多車線道路114上の異なる位置にある複数の車両(車両1 102、車両2 104、車両3 106、車両4 108、車両5 110....、車両N 112)を含む。各車両(102、104、106、108、110、112)は、通信デバイス、たとえば、ワイヤレス端末(WT:wireless terminal)と、複数のセンサーモジュール(センサーS1、...、センサーSn)とを含む。図1のシステム100は複数の路側局(路側局1 124、...、路側局N 126)をも含む。各路側局はワイヤレス端末を含む。車両中にあり得るおよび路側局中にあり得るワイヤレス端末は、たとえば、ピアツーピアシグナリングプロトコルを使用して、ワイヤレス信号を介して1つの他のワイヤレス端末と通信する。路側局中のワイヤレス端末は、バックホールネットワークに結合され得、時々結合される。
車両中に含まれるセンサーは、パッシブなセンサーデバイスとアクティブなセンサーデバイスの両方を含む。センサーモジュールは、たとえば、GPSモジュール、加速度測定モジュール、速度測定モジュール、速さ測定モジュール、位置測定モジュール、レーダーモジュール、音響モジュール、可視光スペクトルモジュール、たとえば、カメラモジュール、赤外線モジュール、距離測定モジュール、車両分離モジュール、ブレーキ距離モジュール、衝撃回避モジュール、クルーズコントロールモジュール、パーキングモジュール、車線配置モジュール、交通渋滞判断モジュール、標示された速さ制限判断モジュールを含む。
図1のシステム100では、複数の道路センサーデバイス、たとえば、道路センサーデバイス1 130、道路センサーデバイス2 132、....、道路センサーデバイスN 134もある。いくつかの実施形態では、道路センサーデバイスのうちの少なくともいくつかが道路中に埋め込まれる。道路センサーデバイスは、たとえば、ロケーションマーカー、車線区分マーカー、道路端マーカー、標示された速さ制限通信デバイス、道路状態センサー、たとえば、道路温度センサー、ぬれた道路状態検出センサー、凍結した道路状態センサーなどを含む。いくつかの実施形態では、少なくともいくつかの道路センサーデバイスについて、車両中のセンサーモジュールが道路センサーデバイスと通信する。いくつかの実施形態では、少なくともいくつかの道路センサーデバイスについて、道路センサーデバイスは、ワイヤレス通信に、たとえば、ピアツーピア通信に参加するワイヤレス端末を含む。
図2〜図3に、時間が水平軸によって表される例示的なタイミング図を示す。図2は、図面200、235および245を含む。図面235は、様々な実施形態の一態様による、図面200に示す、物理レイヤによって使用される、循環ブロードキャスト間隔の上に課される例示的なパケット送信開始間隔タイミング構造を示している。送信開始間隔およびブロードキャスト時間間隔は、図1に示したシステムにおいて使用され得、それらの間隔のタイミングは、例示的な通信システム100中のデバイス間で同期される。説明のために、T0が、循環ブロードキャスト時間間隔204、204’、204’’中のブロードキャスト間隔B1 204の始まりを示すと考えられたい。様々な特徴による送信開始間隔タイミング構造235により、送信制御および同期の目的で物理レイヤにおいて使用されるタイミング構造を変える必要なしに衝突の可能性を低減するために、パケット送信に関して追加の制約、たとえば、アプリケーションレイヤおよび/またはMACレイヤの制約をかけることが可能になる。事実上、物理レイヤ、たとえば、実際の物理的送信機は、送信開始間隔の使用に気づいている必要がなく、あるいは、それに関連付けられた、アプリケーションおよび/またはMACのレイヤによって使用される、制約に気づいている必要がない。
図面200に示す循環ブロードキャスト間隔は、循環ブロードキャスト時間間隔204にわたって反復し、各後続の発生が、参照番号204に続く’の使用によって示されている。したがって、循環ブロードキャスト間隔は、1つまたは複数の、たとえば、複数の、パケット送信機会を各々が含む、複数の循環ブロードキャスト時間間隔、たとえば、204、204’、204’’を含む。いくつかの実施形態の一態様によれば、ブロードキャストチャネルが、複数の周期的に反復するチャネルリソース、たとえば、L個のリソースに分割される。少なくともいくつかの実施形態では、L個のリソースは、通信チャネル、たとえば、ブロードキャストチャネルのタイムスロットである。図2の例示的な実施形態では、各ブロードキャスト間隔、たとえば、204、204’は、パケット送信開始間隔であるL個の周期的に循環するタイムスロットに論理的に分割される。L個の循環送信開始間隔の各々は、デバイスのための少なくとも1つのパケット送信機会に対応する。図2の例から諒解され得るように、L個の送信開始間隔IT1 210、IT2 212、...、ITL 220はブロードキャスト時間間隔204に対応し、K個の送信開始間隔IT1 210’、IT2 212’、...、ITL 220’はブロードキャスト時間間隔204’に対応し、次のL個の送信開始間隔はブロードキャスト時間間隔204’’に対応し、以下同様である。
様々な実施形態によれば、時間とともに、たとえば、循環的にまたは半周期的に、パケットを送信することを意図する通信デバイスが、予想されるパケット送信をサポートするために使用するために、ブロードキャスト間隔中に1つまたは複数のパケット送信開始間隔を選択する。送信開始間隔の特定のサブセットの選択は、監視が実行される1つまたは複数のブロードキャスト間隔中の検出されたチャネル占有率に基づき得、いくつかの実施形態では、そのチャネル占有率に基づく。1つの特徴によれば、送信開始間隔のサブセットの選択は、いくつかの実施形態では、通信デバイスが使用し得る送信開始間隔間の間隔にさらに基づく。いくつかの実施形態では、通信デバイスは、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された送信開始間隔のサブセットを選択するように制約され、ここで、Nは非0整数値である。
1つの特徴によれば、デバイスは、パケット送信の開始を、そのデバイスに関連付けられたパケット送信開始間隔の選択されたサブセット、たとえば、開始間隔210、210’、210’’に制限する。パケット開始間隔のサブセット、たとえば、循環タイミング構造におけるすべての起こり得るパケット開始間隔よりも少ない何らかの部分を選択することによって、すべてのデバイスがすべての時間期間中にリソースのために競合することを許されるシステムと比較して、衝突の可能性は低減される。
送信開始間隔選択の一例として、デバイスが、各ブロードキャスト時間間隔の第1のパケット送信開始を使用することを選択すると考えられたい。図2の例では、選択された送信開始間隔がN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離されることに留意されたい。そのような場合、デバイスによって使用される開始間隔は、周期的送信に好適である予測可能な均一間隔で循環する。送信間の予想されるまたは所望の時間に応じて、デバイスは、各ブロードキャスト時間間隔中に複数の送信開始間隔を使用することを選択し得るが、選択された送信開始間隔間の時間的分離は、N個の送信開始間隔である必要がある。いくつかの実施形態の1つの特徴によれば、Nは、パケット送信時間を判断するために前記通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタも、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了することを確実にするのに十分大きい。いくつかの実施形態では、Nは、各送信開始間隔において発生することになる最小バックオフ減分で除算された最大バックオフカウンタ値に等しいかまたはそれよりも大きい整数値である。したがって、Nは、少なくともいくつかの実施形態では、以下の式に従って選択される。
上式で、BCmaxは最大バックオフカウンタ値であり、BDminは、各送信開始間隔において発生することになる最小バックオフ減分である。
各送信開始間隔において発生する最小バックオフ減分はスロット時間とも呼ばれる。したがって、一実施形態において選択された、最大バックオフカウンタ値と各送信開始間隔において発生する最小バックオフ減分とに応じて、Nの値が変化し得ることを諒解されたい。
図2の例では、デバイスが、各ブロードキャスト間隔において第1のパケット送信間隔を使用することを選択する。したがって、図面245は、3つの選択されたパケット送信開始間隔、たとえば、パケット送信開始間隔210、210’、および210’’を示している。
様々な実施形態の1つの特徴によれば、パケット送信開始、たとえば、パケットを送信する目的でパケット送信および/またはチャネルアクセス競合のプロセスを開始するためにデータが送信システムに与えられる時間は、デバイス中の(複数の)アプリケーションおよび/またはMAC機能によって、送信開始間隔の選択されたサブセット、たとえば、210、210’、および210’’に制限される。
アプリケーションは、パケット送信を開始するために送信システムにデータを与えることから、デバイスが使用することを選択した送信開始間隔のサブセットまで、様々な特徴に従って制約され得るが、送信されるべきデータを与えられると、送信機の物理レイヤは、それのバックオフカウンタおよび/またはそれが実装するキャリア検知技法に基づいて、データのパケットの実際の送信時間を判断することを進めることになることを諒解されたい。必ずしもすべてとは限らないがいくつかの実施形態では、送信システム、たとえば、物理レイヤが、送信されるのを待っているデータに気づかされると、ブロードキャスト時間間隔中にパケットが送信される実際の時間を判断するために、802.11p準拠キャリア検知およびバックオフ技法が使用される。様々な実施形態に従って実装される、パケット送信が発生する例示的な送信開始間隔の構造は、パケットが送信のために物理レイヤに導入されるとき、デバイスがそれらのバックオフカウンタを空にしていることになることを確実にすることをさらに諒解されたい。パケットが送信開始間隔の始めに送信のためにMACレイヤに与えられると、デバイスは、バックオフカウンタのさらなる減分を待つ必要がない。デバイスは、パケットを実際に送信する前に、チャネルがEIFS/DIFS時間期間にわたって占有されないままであることを確実にするために、EIFS/DIFS検知を待ち、すなわち、EIFS/DIFS時間期間にわたってチャネル検知を実行する。
デバイスが図2に示すタイミング図に整合する時間同期方式で動作することを可能にする、デバイス同期を達成するために、ビーコンシグナリングおよび/または他の同期技法が使用され得る。
図3は、例示的な実施形態による、パケット送信開始動作と、パケットの実際の送信とを示す一例を示す図面300である。図には例示的な送信開始間隔の構造も示されている。図3の例では、ブロードキャスト間隔204、204’、204’’に対応するパケット送信開始間隔のサブセットが、デバイスに関連付けられるように選択されることが示されている。前に説明したように、一態様によれば、パケット送信開始は、送信開始間隔210、210’および210’’の選択されたサブセットに制限される。
図3に示す例では、選択された送信開始間隔は、各ブロードキャスト間隔の第1の送信間隔、すなわち、送信開始間隔210、210’、および210’’であるが、他の制約、たとえば、選択された開始間隔間の間隔が満たされるとすれば、開始間隔の異なるサブセットの選択が可能である。様々な実施形態では、サブセット中の選択された送信開始間隔間の時間的間隔は、N個の送信開始間隔に等しく、ここで、N≧(BCmax)/(BDmin)である。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために前記通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタも、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了したことを確実にするのに十分大きい。いくつかの実施形態では、各パケット送信開始間隔の持続時間は、パケット送信時間期間と、送信が発生しないヌル期間とを含む。
いくつかの実施形態では、パケット送信の実際の時間は、1つまたは複数のデバイスによるエアリンク利用、すなわち、別のデバイスがいつパケット送信を終了するかに応じて、変動し得、時々変動する。しかしながら、送信開始間隔IT1 210、...、ITL 220は、実際のパケット送信がいつ発生するかを顧慮せずに、時間とともに循環する。したがって、パケット送信開始間隔は、予測可能な方法で循環する時間間隔の循環セットのように見える。
選択されたパケット送信開始間隔が周期的に発生するので、デバイスが定期的に送信されるべきデータを有すると仮定すると、対応するパケット送信は、周期的にまたは半周期的にエアリンク上で発生する可能性がある。様々な実施形態の特徴によれば、例示的な送信開始間隔タイミング構造と開始間隔境界における同期パケット導入とは、デバイスからのパケットの送信と同期動作とを同時に可能にする。
必ずしもすべてとは限らないがいくつかの実施形態では、パケット送信長は、物理レイヤが、連続的に送信するために単一の通信デバイスに与える、時間の量の一部分において、たとえば、パケット送信開始間隔の持続時間の一部分に等しい時間の量において、送信され得る、サイズに意図的に制限される。これは、少なくともいくつかの実施形態では、アプリケーションが送信機デバイス、たとえば、物理レイヤにデータを送ることと、所与の時間に送られるデータの量を、送信機、たとえば、802.11p送信機が単一のパケット中で送信し得る最大量よりも少ない量に制約することとによって、達成される。常に送信されるべきデータの量を制約することによって、少なくともいくつかの実施形態では、パケット送信長は、パケット送信開始間隔の持続時間よりも少ない時間の量において送信され得るサイズに意図的に制限される。物理レイヤは、送信のために送信機にデータを供給するアプリケーションまたはMACのレイヤモジュールによって課され得るデータ制約に気づいている必要がない。送信されるパケットのサイズに関する制約は、複数のデバイスが、定期的に、たとえば、周期的にまたは半周期的に、短い間隔でパケット、たとえば、小さいパケットであるように意図的に制約されたパケットを正常に送信することが可能となる確率を増加させ、したがって、デバイスがより大きいサイズのパケットを送り、そのパケットが、通信チャネルを通してそのパケットを送信するための時間の量と、これが他のデバイスの送信を遅延させることに及ぼし得る影響とにより、他のデバイスによる送信を遅延させ得る場合にあり得るであろう。
図3に示す例の説明のために、通信デバイス、たとえば、車両102中に含まれるWTが、送信のためのパケットを有し、そのWTに関連付けられるように210、210’、210’’を選択すると考えられたい。様々な実施形態の特徴によれば、パケット送信の開始は、選択された送信開始間隔に制限される。図3の例では、矢印342、346および350は、パケット中で送信されるべきデータが、デバイス上のアプリケーションによって生成される、たとえば、送信のために利用可能になる、時間を示す。ただし、これは、データパケットが処理および実際の送信のために物理レイヤに与えられる時間を示さないことに留意されたい。矢印344、348および352は、パケットが処理および送信のために下位レイヤ、たとえば、MACレイヤに与えられる時間を示す。したがって、図から諒解されるべきであるように、データは、選択されたパケット送信開始間隔210、210’および210’’の各々のごく始めに送信のためにMACキューに与えられる。
パケットは、選択された送信開始間隔の始まりより前に送信のためにアプリケーションによって生成され得ることが可能であるが、様々な実施形態の一態様によれば、デバイスは、選択された送信開始間隔においてパケット送信開始プロセスを開始するように制限される。したがって、生成されたパケットは、送信開始スロットの始まりまで物理レイヤに与えられない。必ずしもすべての実施形態とは限らないが、いくつかの実施形態では、デバイスは、選択された開始間隔内の任意のランダム時間にではなく、デバイスが使用するために選択された送信開始間隔のセットのごく始めに、パケット中で送信されるべきデータを物理レイヤに与えなければならない。
図3は、凡例310を用いて示され、説明される。凡例310は、図3中の様々な要素を示すおよび/または表すために使用される異なるパターンおよび/または略語を識別する。凡例310は、通信デバイスによって送信される、たとえば、パケット250、251など、パケットの実際の送信を表すために、対角線パターンをもつボックスが使用されることを識別する。図3では、TCUは、キャリアが占有されないままである時間期間を示す。BCは、バックオフカウンタ値のために使用される略語である。
様々な実施形態では、通信デバイスが送信のためのパケットデータを有し、通信デバイスのバックオフカウンタが0であり、チャネル検知が、チャネルが(システム中の最後のパケット送信の結果に応じて)DIFS時間期間またはEIFS時間期間にわたってアイドルであったことを示すとき、デバイスはそれのパケットを送信することができる。
様々な実施形態に従って使用される、送信が発生しないヌルを含む例示的な構造をもつ送信開始間隔は、(チャネル検知を含む)パケット送信開始が、選択された送信開始間隔の始めに実行されるとき、チャネルが占有されていないことを確実にする。様々な実施形態では、パケット送信開始間隔は、通信デバイスの送信レンジ内の、たとえば、車両102中に含まれるWTの送信レンジ内の、デバイスによって使用されるパケット送信開始間隔に関して時間的に同期される。
通信デバイスは、バックオフカウンタ減分を制御するために、および/または送信より前に衝突を回避する目的でチャネルが占有されていないかどうかを判断するために、チャネル検知動作を実行する。様々な実施形態によれば、デバイスは、送信開始間隔210、210’、210’’の選択されたサブセットの開始時に、たとえば、送信されるべきパケットデータがあることを物理的送信機デバイスに通知することによって、パケット送信プロセスを開始する。デバイスは、パケットが、選択された送信開始間隔の始めに送信のために利用可能になるとき、チャネル検知を続ける。いくつかの実施形態では、送信されるべきデータが、たとえば、開始間隔境界の開始時またはそれより早くではなく、送信開始間隔中に利用可能になる場合、デバイスは、その開始間隔においてパケット送信プロセスを開始せず、したがって、そのデータは、その送信開始間隔において送信システム、たとえば、物理レイヤに供給されない。
図3に示すように、デバイスは、選択された送信開始間隔の始めにパケット送信開始プロセスを開始する。パケット送信の開始は、送信されるべきデータを送信システムに与えることによってパケットを送信するための試みをトリガする。デバイスの選択された送信開始間隔210の始めに矢印344によって示されるように、送信されるべきデータが送信システムに与えられる。送信開始プロセスはチャネル検知動作を含む。チャネル検知は、パケット送信開始プロセスの一部としてデータが送信システムに与えられたときにバックオフカウンタが0でなかった場合、バックオフカウンタが0に達した後、実行される。
図3の例では、パケット送信開始が矢印344によって示されるように開始するとき、バックオフカウンタは、様々な実施形態に従って課される制約のために、たとえば、送信開始間隔の各々におけるヌルの使用と、デバイスによって選択された送信開始間隔間の間隔とのために、0(BC=0)に減分しているであろう。チャネル検知は、チャネルが占有されていないこと、たとえば、エアリンク送信リソースが使用されていないこと、またはその送信リソース上で検出された信号エネルギーがしきい値レベルを下回ることを示す。デバイスは、XIFS(EIFS/DIFS)時間期間にわたって待ち、パケット250を送信する。様々な実施形態の一態様によれば、送信開始間隔210におけるパケット250の送信に続いて、デバイスは、ヌル期間と呼ばれる時間期間TNULLにわたって送信するのを控える。いくつかの実施形態では、パケットの送信は、パケット送信開始間隔においてヌル期間より前に発生する。
いくつかの実施形態では、各パケット送信開始間隔の持続時間は、パケット送信時間期間とヌル期間とを含む。いくつかの実施形態では、ヌル期間は、無中断ヌル期間(an interrupted null period)、すなわち、送信が発生しない持続時間全体にわたる連続時間期間である。いくつかの実施形態では、各パケット送信開始間隔は、せいぜい、通信デバイスによる1つのパケットの送信を可能にし、たとえば、いくつかの実施形態では、デバイスは、選択された送信開始間隔ごとに1つのパケットを送信するように制約される。いくつかの実施形態では、パケット送信時間期間は、たとえば、802.11p規格など、パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される。
初期パケット送信中に、デバイスはバックオフを実行せず(また、いくつかの実施形態では、バックオフカウンタが初期パケット送信のために0に初期化され)、キャリア検知によって、キャリアが占有されていないことがわかった場合、デバイスは、パケット送信を開始する前にEIFS/DIFS時間期間にわたって待つ。したがって、TCUによって示される、チャネルが送信の前に占有されていない必要がある最小時間期間は、未使用DIFS期間または未使用EIFS期間に等しい。
パケットの正常な送信の後に、デバイスは、チャネル検知を続け、ランダムバックオフカウンタ値を選択する。たとえば、通信デバイスがBC=4のバックオフカウンタ値をランダムに選択すると考えられたい。デバイスは、チャネル検知を続け、キャリアが未使用のままであるスロット時間ごとにバックオフカウンタ値を1だけ減分する。バックオフカウンタは、チャネルが占有されているとき、減分され得ない。前に説明したように、様々な実施形態による、(i)各送信開始間隔における少なくとも1つのヌル期間と、(ii)選択された送信開始間隔間の分離との存在は、BC値が、デバイスの次の選択された開始間隔、たとえば、210’が到来する時間までには、BC=4からBC=0に減分されることを確実にする。
したがって、パケット送信開始が矢印348によって示されるように開始するとき、バックオフカウンタは0に減分しているであろう。したがって、送信開始間隔210’の始めに、送信されるべきデータが、矢印348によって示されるように、処理および送信のために送信システムに与えられる。パケット送信開始プロセスの一部として、パケット送信開始が開始するときに、チャネル検知が実行され、バックオフカウンタ値が検査される。チャネル検知は、チャネルが占有されていないことを示す。デバイスは、XIFS(EIFS/DIFS)時間期間にわたって待ち、パケット251を送信する。図に示すように、送信開始間隔210’におけるパケット251の送信に続いて、デバイスは、時間期間TNULLにわたって送信するのを控える。いくつかの実施形態では、ヌル期間は、パケット送信開始間隔の始まりまたは終わりにある。いくつかの実施形態では、ヌル期間の少なくとも一部分は、(送信開始間隔における、デバイスによって実行されるキャリア検知がヌルを検出することになるように)パケット送信開始間隔境界に隣接して発生する。
いくつかの実施形態では、ヌル期間はパケット送信開始間隔の開始時に発生し、ヌル期間に続いてパケットの送信が開始する。いくつかの実施形態では、ヌル期間TNULLは、ガード期間+EIFS期間またはDIFS期間の一方に等しい持続時間のヌル期間である。したがって、いくつかの実施形態では、TNULL=TCU+ガードタイムである。
パケット251の送信の後に、キャリア検知が続けられ、デバイスはランダムバックオフカウンタ値を再び選択する。バックオフカウンタは、チャネルが未使用のままである所定の量の時間、たとえば、スロット時間ごとに、1だけ減分される。パケット送信動作は、上記で説明した方法で続く。
図4に、情報、たとえば、パケットを通信するために、図1の例示的なワイヤレス通信システム100中の通信デバイスによって使用され得る例示的な通信チャネル、たとえば、ブロードキャストチャネルの例示的な時間周波数構造400を示す。図4では、水平軸402が時間を表し、垂直軸410が周波数を表す。水平時間軸402は、図2〜図3の時間軸202と同じまたは同様であり、ブロードキャストチャネル405のタイミング構造、たとえば、循環ブロードキャスト間隔204、204’を示し、したがって、図2〜図3において使用される循環ブロードキャスト間隔を識別するために、同じ参照番号が使用される。例示的な時間周波数構造400は、いくつかの実施形態では、制御シグナリング通信のために使用される、ブロードキャストチャネル405を含む。
様々な実施形態によれば、ブロードキャストチャネル405は、情報を通信する、たとえば、送信および/または受信するために使用される、複数の送信リソース、たとえば、OFDMエアリンクリソースに区分される。各循環ブロードキャスト間隔は、たとえば、M個の送信リソースを含む。図示のように、送信リソース420〜440は第1のブロードキャスト時間間隔204に対応し、送信リソース442〜462は第2のブロードキャスト時間間隔204’に対応する。図4の例では、各個々の送信リソースはOFDMトーンシンボルである。
様々な実施形態では、図4に示すエアリンク送信リソースは、たとえば、パケット250、251など、パケットを送信および/または受信するために使用される。一態様によれば、ブロードキャストチャネル405は、様々な通信デバイスが使用するために利用可能である。いくつかの実施形態の1つの特徴によれば、通信デバイスが送信することを望むとき、そのデバイスは、チャネル405が占有されているのかアイドルであるのか、たとえば、占有されていないのかを判断するために、チャネル405を検知する。チャネル405が占有されていないとき、デバイスは、たとえば、パケットを送信するために、チャネルにアクセスするための上記で説明したチャネルアクセスプロセスに従う。チャネル検知動作中に、通信デバイスは、ブロードキャスト間隔中にエアリンク送信リソース上のエネルギーを検出するために監視する。監視されたブロードキャスト時間間隔中に送信リソース上で検出されたエネルギーに基づいて、監視期間中のエアリンクリソース利用の量が判断され、したがって、チャネルがビジーであるのかアイドルであるのかの判断が行われ得る。いくつかの実施形態では、デバイスは、送信リソース上で検出されたエネルギーの最大量がしきい値を下回った送信開始間隔を識別し、識別された送信開始間隔から送信開始間隔のサブセットを選択する。いくつかの実施形態では、デバイスは、監視動作中に送信リソース上で信号エネルギーの最低量が検出された送信開始間隔のサブセットを選択する。
図5は、例示的な装置500、たとえば、車両の図である。例示的な装置500は、たとえば、図1のシステム100の車両(102、104、106、108、110、...、112)のいずれかである。例示的な装置500は、ワイヤレス端末501、たとえば、ワイヤレス通信デバイスと、互いに結合された複数のセンサーモジュール(センサーモジュール1 514、センサーモジュール2 516、...、センサーモジュールn 518)とを含む。いくつかの実施形態では、センサーモジュール(514、516、...、518)のうちの1つまたは複数がワイヤレス端末501の一部として含まれる。いくつかの実施形態では、ワイヤレス端末および/またはセンサーモジュールは、車両中に設置されたアフターマーケット構成要素である。いくつかの実施形態では、ワイヤレス端末および/またはセンサーモジュールは、車両の一体部分であり、たとえば、ファクトリービルドの一部として含まれる。いくつかのそのような実施形態では、ワイヤレス端末およびセンサーモジュールは、車両中の標準内蔵機器として含まれる。
ワイヤレス端末501は、たとえば、ピアツーピアシグナリングプロトコルをサポートするモバイルワイヤレス通信デバイスである。いくつかの実施形態では、ピアツーピアシグナリングプロトコルは、802.11ベースのプロトコルまたは同様のプロトコルである。ワイヤレス端末501は、システム100に示した車両(102、104、106、108、110、...、112)中に含まれるワイヤレス端末のうちのいずれか1つとして使用され得る。
ワイヤレス端末501は、バス509を介して互いに結合されたプロセッサ502とメモリ504とを含み、そのバスを介して、様々な要素(505、504)がデータおよび情報を交換し得る。ワイヤレス端末501は、さらに、図示のようにプロセッサ502に結合され得る入力モジュール506と出力モジュール508とを含む。ただし、いくつかの実施形態では、入力モジュール506と出力モジュール508とはプロセッサ502の内部に位置する。入力モジュール506は入力信号を受信することができる。入力モジュール506は、入力を受信するためのワイヤレス受信機および/またはワイヤードもしくは光入力インターフェースを含むことができ、いくつかの実施形態では、それらを含む。出力モジュール508は、出力を送信するためのワイヤレス送信機および/またはワイヤードもしくは光出力インターフェースを含み得、いくつかの実施形態では、それらを含む。いくつかの実施形態では、メモリ504は、ルーチン511とデータ/情報513とを含む。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を、たとえば、メモリ504に、記憶することであって、各送信開始間隔が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、送信開始間隔が、複数のパケット送信開始機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶することを行うように構成される。一例として、図2〜図3は、例示的な循環ブロードキャスト間隔と送信開始間隔とを示している。いくつかの実施形態では、各ブロードキャスト間隔は、複数のパケット送信開始機会、たとえば、L個の送信開始間隔を含み、Lは正の整数である。
いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、循環ブロードキャスト間隔の少なくとも一部分中の送信リソースの使用について、ブロードキャスト時間間隔中に継続的に、監視を実行するように構成される。プロセッサ502は、たとえば、ブロードキャストチャネルリソースが別のデバイスによって使用されているのか占有されていないのかを検出するために、監視期間中のエアリンクリソース利用の量を判断するために監視を実行する。様々な実施形態では、プロセッサ502は、監視を実行することの一部として、送信リソースの利用を判断するために送信リソース上の信号エネルギーを測定するようにさらに構成される。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、たとえば、別の通信デバイスから、(複数の)パケット、たとえば、情報を通信するパケットを受信するために、および1つまたは複数のパケットを受信するために、監視するようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、循環ブロードキャスト間隔内で発生する送信開始境界との同期なしに1つまたは複数のパケットを受信するようにさらに構成される。たとえば、パケットは、たとえば、送信開始間隔IT1 210の境界を越えて、送信開始間隔境界との同期なしに受信される。いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、パケット送信ブロードキャスト間隔間の境界にまたがる時間期間中に送信されたパケットを受信するようにさらに構成される。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、第1のしきい値を下回る、前記監視中の、送信リソース上で検出された信号エネルギーの平均量または最大量を有する送信開始間隔を識別するようにさらに構成される。プロセッサ502は、送信リソースを監視するように通信デバイスを制御し、1つまたは複数の送信開始間隔、たとえば、IT1 210、IT2 212、...などを識別し、ここで、送信リソース上で検出された平均または最大信号エネルギーが、第1のしきい値、たとえば、所定のしきい値を下回る。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、通信デバイスに関連付けられるように、循環ブロードキャスト間隔に対応する1つまたは複数の送信リソースと送信開始間隔とを選択するようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された識別された送信開始間隔から、たとえば、擬似ランダムに、送信開始間隔のサブセット、たとえば、1つまたは複数を選択するように構成される。いくつかの実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了したことを確実にするのに十分大きい。いくつかの実施形態では、Nは、各送信開始間隔において発生することになる最小バックオフ減分で除算された最大バックオフカウンタ値以上の(よりも大きいかまたはそれに等しい)整数値であり、すなわち、N≧(BCmax)/(最小バックオフ減分時間期間)である。
いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、前記送信リソース上の測定された信号エネルギーに応じて、パケット送信のために使用されるべきトーン、たとえば、OFDMトーンシンボルのサブセットを選択するように構成される。いくつかの実施形態では、パケット送信のために、最低信号エネルギーが検出された送信リソースが選択される。様々な実施形態では、プロセッサ502は、監視動作中に送信リソース上で最小信号エネルギーが検出され、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された、時間間隔に対応するパケット送信初期化間隔のサブセットを選択するようにさらに構成される。したがって、いくつかの実施形態では、最低信号エネルギーが検出されたトーンに対応する開始間隔が、デバイスに関連付けられるように選択される。
いくつかの実施形態では、送信開始間隔のサブセットを選択することは、L個の送信開始間隔IT1 210、...、ITL 220のうちの少なくとも1つを選択することを含み、ここで、Lは2よりも大きい整数であり、選択されたサブセットはL個未満の選択された送信開始間隔を含む。様々な実施形態では、パケット送信時間期間は、パケットを送信するために使用される通信規格、たとえば、802.11p規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される。いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、送信されるべきパケットのパケット長を、パケット送信開始間隔の持続時間の一部分、たとえば、1/3よりも少なくまたはそれに等しくなるように制限するようにさらに構成される。
様々な実施形態では、各パケット送信開始間隔は、パケット送信間隔と、送信が発生しないヌル期間とを含む。様々な実施形態では、ヌル期間は無中断ヌル期間である。いくつかの実施形態では、デバイスは、開始間隔ごとに1つのパケットを送信するように制約される。様々な実施形態では、ヌル期間は、パケット送信開始間隔の始まりまたは終わりにある。いくつかの実施形態では、前記ヌル期間の少なくとも一部分は、パケット送信開始間隔境界に隣接して発生する。
様々な実施形態では、パケットの送信がパケット送信開始間隔の開始時に発生し、ヌル期間がパケットの送信に続く。いくつかの実施形態では、ヌル期間はパケット送信開始間隔の開始時に発生し、前記ヌル期間に続いてパケットの送信が開始する。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、パケット中で送信されるべきデータを生成するようにさらに構成される。データは、たとえば、ロケーション情報報告、ロケーション更新報告などであり得る。様々な実施形態では、プロセッサ502は、パケット送信の開始を通信デバイス501に関連付けられた送信開始間隔に制限することであって、通信デバイス501に関連付けられた送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された、制限することを行うようにさらに構成される。したがって、いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、パケット送信の開始を送信開始間隔の選択されたサブセット、たとえば、選択された送信開始間隔、たとえば、210、210’、210’’に制限するように構成される。
プロセッサ502は、様々な実施形態では、バックオフ動作を実行するようにさらに構成される。プロセッサ502は、バックオフ動作を実行することの一部として、バックオフカウンタ値を選択するようにさらに構成され、ある時間期間にわたって別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、バックオフカウンタ値を1だけ減分し始める。様々な実施形態では、プロセッサ502は、バックオフカウンタをランダムに選択するようにさらに構成される。様々な実施形態の一態様によれば、送信開始間隔の選択されたサブセットが少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離される。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了することを確実にするのに十分大きい。したがって、次の選択された送信開始間隔が到来する時間までには、バックオフカウンタ値は満了し、また、デバイスが同期方式でシステム100において動作しているので、デバイスが、次の選択された送信開始間隔の開始時にキャリア検知を実行するとき、デバイスは、占有されていないチャネルを検出する。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、情報を通信するパケットの送信を周期的に開始するようにさらに構成される。いくつかの実施形態では、パケット送信の開始は、送信されるべき生成されたデータを送信のために物理レイヤに与えることを含む。様々な実施形態では、パケット送信の開始は、たとえば、キャリアが占有されているのか占有されていないのかを判断するために、チャネル検知を実行することを含む。パケット送信の開始の一部として、プロセッサ502は、チャネル検知を実行するようにさらに構成される。様々な実施形態の1つの特徴によれば、チャネルが占有されていないことが検出されたとき、デバイスは、所定のEIFS/DIFS時間期間にわたって待ち、パケットを送信する。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、たとえば、EIFS/DIFS期間に続くある時間に、選択された送信開始間隔においてパケット送信動作を実行するようにさらに構成される。プロセッサ502は、パケット送信動作を実行するように構成されることの一部として、パケットの送信の開始に応答してパケットを送信するようにさらに構成される。
様々な実施形態では、送信開始間隔は、通信デバイス501の送信レンジ内のデバイスによって使用されるパケット送信開始間隔に関して時間的に同期される。様々な実施形態では、パケット送信時間期間は、パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される。
様々な実施形態では、プロセッサ502は、個々の送信パケットに関連付けられた処理を停止することと、継続的に他の動作を実行するように、たとえば、他のパケット中での送信のためのデータを生成し、パケットを送信および/または受信するように、通信デバイス501を制御し続けることとを行うようにさらに構成される。
図6Aと図6Bの組合せを備える図6は、例示的な実施形態による、ワイヤレス通信デバイスを動作させる例示的な方法を示すフローチャート600である。図6のフローチャート600の方法は、ワイヤレス端末、たとえば、図5の装置500のワイヤレス端末501など、通信デバイスによって実装され得る。
フローチャート600の例示的な方法はステップ602において開始し、ワイヤレス端末が電源投入され、初期化される。動作は、開始ステップ602からステップ604、606に進む。いくつかの実施形態では、動作は、並列に非同期的に実行されるステップ607にも進む。
ステップ604において、通信デバイスは、複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶し、各送信開始間隔が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信開始機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する。一例として、図2〜図3は、例示的な循環ブロードキャスト間隔と送信開始間隔とを示している。いくつかの実施形態では、循環ブロードキャスト間隔は、ワイヤレス送信を制御するために使用されるタイミング構造における循環時間期間、たとえば、タイミング構造200における時間間隔204である。したがって、ステップ604において、通信デバイスは、ブロードキャスト間隔タイミング構造200の上に課される送信開始間隔タイミング構造235を定義する情報を記憶する。図2〜図3に関して詳細に説明したように、各ブロードキャスト間隔は、複数のパケット送信開始機会、たとえば、L個の送信開始間隔を含み、Lは正の整数である。動作はステップ604からステップ610に進む。
ブロードキャスト時間間隔中に継続的に実行され得、いくつかの実施形態では実行される、ステップ606において、通信デバイスは、前記循環ブロードキャスト間隔の少なくとも一部分中の送信リソース、たとえば、送信リソース420、422、...の使用を監視する。デバイスは、たとえば、ブロードキャストチャネルリソースが別のデバイスによって使用されているのか占有されていないのかを検出するために、監視期間中のエアリンクリソース利用の量を判断するために監視を実行する。様々な実施形態では、ステップ608がステップ606の一部として実行され、通信デバイスが、送信リソースの利用を判断するために送信リソース上の信号エネルギーを測定する。動作はステップ604からステップ610に進む。
ステップ607は非同期的に実行される。ステップ607において、通信デバイスは、別のデバイスから(複数の)パケット、たとえば、情報を通信するパケットを受信するために監視する。動作はステップ607からステップ612に進む。ステップ607において、デバイスは、たとえば、別の通信デバイスから、1つまたは複数のパケットを受信する。いくつかの実施形態では、ステップ612は、ステップ614またはステップ616のうちの少なくとも1つを含む。ステップ614において、通信デバイスは、循環ブロードキャスト間隔内で発生する送信開始境界との同期なしに1つまたは複数のパケットを受信する。たとえば、パケットは、たとえば、送信開始間隔IT1 210の境界を越えて、送信開始間隔境界との同期なしに受信される。いくつかの実施形態では、ステップ616が実行され、デバイスが、パケット送信ブロードキャスト間隔間の境界にまたがる時間期間中に送信されたパケットを受信する。
ステップ610において、通信デバイスは、第1のしきい値を下回る、前記監視中の、送信リソース上で検出された信号エネルギーの平均量または最大量を有する送信開始間隔を識別する。したがって、通信デバイスは、送信リソースを監視し、1つまたは複数の送信開始間隔、たとえば、IT1 210、IT2 212、...、ITL 220を識別し、ここで、送信リソース上で検出された平均または最大信号エネルギーが、第1のしきい値、たとえば、所定のしきい値を下回る。動作はステップ610からステップ618に進む。
ステップ618において、通信デバイスは、通信デバイスに関連付けられるように、循環ブロードキャスト間隔に対応する1つまたは複数の送信リソースと送信開始間隔とを選択する。様々な実施形態では、ステップ620またはステップ622のうちの少なくとも1つが選択ステップ618の一部として実行される。ステップ620において、通信デバイスは、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された識別された送信開始間隔から、たとえば、擬似ランダムに、送信開始間隔のサブセット、たとえば、1つまたは複数を選択する。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了したことを確実にするのに十分大きい。いくつかの実施形態では、Nは、各送信開始間隔において発生することになる最小バックオフ減分で除算された最大バックオフカウンタ値以上の(よりも大きいかまたはそれに等しい)整数値であり、すなわち、N≧(BCmax)/(最小バックオフ減分時間期間)である。
いくつかの実施形態では、通信デバイスは、前記送信リソース上の測定された信号エネルギーに応じて、パケット送信のために使用されるべきトーン、たとえば、OFDMトーンシンボルのサブセットを選択する。いくつかの実施形態では、パケット送信のために、最低信号エネルギーが検出された送信リソースが選択される。ステップ622において、デバイスは、監視動作中に送信リソース上で最小信号エネルギーが検出され、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された、時間間隔に対応するパケット送信初期化間隔のサブセットを選択する。したがって、いくつかの実施形態では、デバイスは、たとえば、ステップ608において測定された、最低信号エネルギーが検出されたトーンに対応する開始間隔を選択する。
いくつかの実施形態では、送信開始間隔のサブセットを選択することは、L個の送信開始間隔IT1 210、...、ITL 220のうちの少なくとも1つを選択することを含み、ここで、Lは2よりも大きい整数であり、選択されたサブセットはL個未満の選択された送信開始間隔を含む。様々な実施形態では、パケット長は、パケット送信のための時間帯に関して、送信開始時間間隔の一部分に制限される。たとえば、いくつかの実施形態では、パケット長は、パケット送信開始間隔の持続時間の1/3よりも少なくまたはそれに等しくなるように制限される。
様々な実施形態では、各パケット送信開始間隔は、パケット送信間隔と、送信が発生しないヌル期間とを含む。様々な実施形態では、ヌル期間は無中断ヌル期間である。いくつかの実施形態では、各パケット送信開始間隔は、せいぜい、前記通信デバイスによる1つのパケットの送信を可能にする。したがって、いくつかの実施形態では、デバイスは、開始間隔ごとに1つのパケットを送信するように制約される。様々な実施形態では、ヌル期間は、パケット送信開始間隔の始まりまたは終わりにある。いくつかの実施形態では、前記ヌル期間の少なくとも一部分は、パケット送信開始間隔境界に隣接して発生する。したがって、いくつかの実施形態では、例示的な方法に従って動作する様々なデバイスによって実行されるキャリア検知は、パケット送信開始間隔の開始時にヌルを、たとえば、送信なしを検出することになる。
様々な実施形態では、パケットの送信がパケット送信開始間隔の開始時に発生し、ヌル期間がパケットの送信に続く。いくつかの実施形態では、ヌル期間はパケット送信開始間隔の開始時に発生し、前記ヌル期間に続いてパケットの送信が開始する。
動作は、ステップ618から接続ノードA623を介してステップ624、626および628に進む。ステップ624、626および628は非同期的に実行される。ステップ624において、パケット中で送信されるべきデータを生成する。たとえば、デバイス上のアプリケーションが、送信されるべきデータ、たとえば、ロケーション情報報告を生成し得る。いくつかの実施形態では、同じアプリケーションが、送信されるべきパケットを生成するためにデータをパケット化する。いくつかの実施形態では、異なるアプリケーションまたは下位レベルレイヤが、送信されるべきデータを含むパケットを生成するためにデータをパケット化し得る。動作はステップ624からステップ632に進む。
ステップ626において、通信デバイスは、パケット送信の開始を通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限し、通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離される。したがって、いくつかの実施形態では、通信デバイスは、パケット送信の開始を送信開始間隔の選択されたサブセット、たとえば、選択された送信開始間隔210、210’、210’’に制限する。パケット開始間隔のサブセットを選択することと、パケット送信の開始を循環タイミング構造における開始間隔の選択されたサブセットに制限することとによって、すべてのデバイスがすべての時間期間中にリソースのために競合することを許されるシステムと比較して、衝突の可能性は低減される。動作はステップ626からステップ632に進む。
ステップ628において、デバイスはバックオフ動作を実行する。様々な実施形態では、ステップ628はステップ630を含み、ステップ630において、デバイスは、バックオフ動作を実行することの一部として、バックオフカウンタ値を選択し、ある時間期間にわたって別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、バックオフカウンタ値を1だけ減分し始める。様々な実施形態では、デバイスはバックオフカウンタをランダムに選択する。したがって、デバイスは、たとえば、キャリア検知が、キャリアが占有されていないことを検出したとき、バックオフ動作を実行することを諒解されたい。パケット送信は、通常、バックオフカウンタが0に減分し、キャリア検知が、チャネルが占有されていないことを検出したとき、発生する。様々な実施形態の一態様によれば、送信開始間隔の選択されたサブセットが少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離される。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了することを確実にするのに十分大きい。したがって、次の選択された送信開始間隔が到来する時間までには、バックオフカウンタ値は満了し、また、デバイスが同期方式でシステム100において動作しているので、デバイスが、次の選択された送信開始間隔の開始時にキャリア検知を実行するとき、デバイスは、占有されていないチャネルを検出する。動作はステップ628からステップ632に進む。
ステップ632において、デバイスは、情報を通信するパケットの送信を周期的に開始する。様々な実施形態では、パケット送信の開始は、送信されるべき生成されたデータを送信のために物理レイヤに与えることを含む。様々な実施形態では、パケット送信の開始は、たとえば、キャリアが占有されているのか占有されていないのかを判断するために、チャネル検知を実行することを含む。前に詳細に説明したように、パケット送信の開始の一部として、通信デバイスは、チャネル検知を実行し、占有されていないチャネルが検出されたとき、所定のEIFS/DIFS時間期間にわたって待ち、パケットを送信する。
パケット送信の開始に続いて、ステップ634において、デバイスは、たとえば、EIFS/DIFS期間に続くある時間に、選択された送信開始間隔においてパケット送信動作を実行する。ステップ634においてパケット送信動作を実行することは、ステップ636を実行することを含み、ステップ636において、デバイスは、パケットの送信の開始に応答してパケットを送信する。
様々な実施形態の1つの特徴によれば、パケット送信の時間は、パケット送信開始が開始された時間とは異なり得る。たとえば、パケット送信開始は、選択された送信開始間隔の始めに発生し得、いくつかの実施形態では発生するが、デバイスは、パケットの実際の送信より前に、チャネルが占有されていないことを検知した後にEIFS/DIFS期間にわたって待つ。ただし、パケット送信は選択された送信開始間隔内で発生することを諒解されたい。様々な実施形態では、送信開始間隔は、フローチャート600の方法を実装する通信デバイスの送信レンジ内のデバイスによって使用されるパケット送信開始間隔に関して時間的に同期される。様々な実施形態では、パケット送信時間期間は、パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される。いくつかの実施形態では、パケットを送信するために使用される通信規格は、802.11pバージョン2010通信規格である。
動作はステップ634からステップ638に進み、デバイスが、個々の送信パケットに関連付けられた処理を停止する。ただし、デバイスの動作は続き、たとえば、パケットが、継続的に生成、送信および/または受信される。
図7に、図5の例示的な装置中の、たとえば、通信デバイス501中のモジュールのアセンブリとして使用され得る、モジュールのアセンブリ700を示す。アセンブリ700中のモジュールは、たとえば、個別回路として、図5のプロセッサ502内のハードウェアで実装され得る。代替的に、それらのモジュールは、ソフトウェアで実装され、図5に示したメモリ504に記憶され得る。いくつかのそのような実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、図5のデバイス501のメモリ504のルーチン511中に含まれる。図5の実施形態ではシングルプロセッサ、たとえば、コンピュータとして示されているが、プロセッサ502は、1つまたは複数のプロセッサ、たとえば、コンピュータとして実装され得ることを諒解されたい。ソフトウェアで実装されるとき、それらのモジュールはコードを含み、そのコードは、プロセッサによって実行されたとき、プロセッサ502、たとえば、コンピュータを、そのモジュールに対応する機能を実装するように構成する。いくつかの実施形態では、プロセッサ502は、モジュールのアセンブリ700のうちのモジュールの各々を実装するように構成される。モジュールのアセンブリ700がメモリ504に記憶される実施形態では、メモリ504は、少なくとも1つのコンピュータ、たとえば、プロセッサ502に、モジュールが対応する機能を実装させるためのコード、たとえば、モジュールごとの個別コードを備えるコンピュータ可読媒体、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品である。
完全にハードウェアベースのまたは完全にソフトウェアベースのモジュールが使用され得る。ただし、機能を実装するために、(たとえば、回路実装型の)ソフトウェアモジュールとハードウェアモジュールの任意の組合せが使用され得ることを諒解されたい。図7に示すモジュールは、図6のフローチャート600の方法において図示および/または説明する対応するステップの機能を実行するようにワイヤレス通信デバイス501、またはプロセッサ502などのワイヤレス通信デバイス501中の要素を制御および/または構成することを諒解されたい。
図7に示すように、図7Aによって示される第1の部分700Aと図7Bによって示される第2の部分700Bとを備えるモジュールのアセンブリ700は、複数の送信開始間隔を定義する情報を記憶するように構成されたモジュール704であって、各送信開始間隔が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、送信開始間隔が、複数のパケット送信開始機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、モジュール704と、前記循環ブロードキャスト間隔の少なくとも一部分中の送信リソース、たとえば、送信リソース420、422、...の使用について、ブロードキャスト時間間隔中に継続的に、監視を実行するように構成されたモジュール706と、別のデバイスから(複数の)パケット、たとえば、情報を通信するパケットを受信するために監視するためのモジュール707とを含む。様々な実施形態では、モジュール706は、送信リソースの利用を判断するために送信リソース上の信号エネルギーを測定するように構成されたモジュール708を含む。いくつかの実施形態では、モジュールのアセンブリ700を含む通信デバイスは、たとえば、ブロードキャストチャネルリソースが別のデバイスによって使用されているのか占有されていないのかを検出するために、監視期間中のエアリンクリソース利用の量を判断するために監視を実行するために、モジュール706を使用する。
様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、たとえば、別の通信デバイスから、1つまたは複数のパケットを受信するために監視するように構成されたモジュール707と、第1のしきい値を下回る、監視する動作中の、送信リソース上で検出された信号エネルギーの平均量または最大量を有する送信開始間隔を識別するように構成されたモジュール710と、パケットを受信するように構成されたモジュール712とをさらに含む。
モジュール710は、いくつかの実施形態では、モジュール706から入力を受信し、その入力を使用して1つまたは複数の送信開始間隔を識別する。いくつかの実施形態では、パケットを受信するように構成されたモジュール712は、循環ブロードキャスト間隔内で発生する送信開始境界との同期なしに1つまたは複数のパケットを受信するように構成されたモジュール714を含む。たとえば、モジュール704は、たとえば、送信開始間隔IT1 210の境界を越えて、送信開始間隔境界との同期なしにパケットを受信し得る。いくつかの実施形態では、モジュール712は、パケット送信ブロードキャスト間隔間の境界にまたがる時間期間中に送信されたパケットを受信するように構成されたモジュール716を含む。いくつかの実施形態では、各ブロードキャスト間隔は、複数のパケット送信開始機会、たとえば、L個の送信開始間隔を含み、Lは正の整数である。
様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、通信デバイスに関連付けられるように、循環ブロードキャスト間隔に対応する1つまたは複数の送信リソースと送信開始間隔とを選択するように構成されたモジュール718をさらに含む。様々な実施形態では、モジュール718は、706および/または710から入力を受信し、その入力を使用して選択を実行し得る。いくつかの実施形態では、モジュール718は、モジュール720またはモジュール722のうちの少なくとも1つを含む。モジュール720は、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された識別された送信開始間隔から、たとえば、擬似ランダムに、送信開始間隔のサブセット、たとえば、1つまたは複数を選択するように構成される。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了したことを確実にするのに十分大きい。いくつかの実施形態では、Nは、各送信開始間隔において発生することになる最小バックオフ減分で除算された最大バックオフカウンタ値以上の(よりも大きいかまたはそれに等しい)整数値であり、すなわち、N≧(BCmax)/(最小バックオフ減分時間期間)である。
いくつかの実施形態では、通信デバイスは、前記送信リソース上の測定された信号エネルギーに応じて、パケット送信のために使用されるべきトーン、たとえば、OFDMトーンシンボルのサブセットを選択する。いくつかの実施形態では、パケット送信のために、最低信号エネルギーが検出された送信リソースが選択される。モジュール722は、監視動作中に送信リソース上で最小信号エネルギーが検出され、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された、時間間隔に対応するパケット送信初期化間隔のサブセットを選択するように構成される。いくつかの実施形態では、送信開始間隔のサブセットを選択するように構成されたモジュール718は、L個の送信開始間隔IT1 210、...、ITL 222のうちの少なくとも1つを選択し、ここで、Lは2よりも大きい整数であり、選択されたサブセットはL個未満の選択された送信開始間隔を含む。
様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、パケット送信時間期間を、パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信時間期間よりも少ない時間期間に制限するように構成されたモジュールを含む。
いくつかの実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、パケット中で送信されるべきデータを生成するように構成されたモジュール724と、パケット送信の開始を通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限するように構成されたモジュール726であって、通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離された、モジュール726と、バックオフ動作を実行するように構成されたモジュール728とをさらに含む。様々な実施形態では、モジュール728は、バックオフ動作を実行するように構成されることの一部として、バックオフカウンタ値を選択し、ある時間期間にわたって別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、バックオフカウンタ値を1だけ減分するように構成された、モジュール730を含む。いくつかの実施形態では、モジュール730は、バックオフ動作を実行することの一部として、バックオフカウンタをランダムに選択するように構成される。
様々な実施形態では、デバイスは、たとえば、キャリア検知が、キャリアが占有されていないことを検出したとき、バックオフ動作を実行する。パケット送信は、通常、バックオフカウンタが0に減分し、キャリア検知が、チャネルが占有されていないことを検出したとき、発生する。様々な実施形態の一態様によれば、送信開始間隔の選択されたサブセットが少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離される。様々な実施形態では、Nは、パケット送信時間を判断するために通信デバイスによって使用されるいずれのバックオフカウンタ値も、次の選択された送信開始間隔の開始までに満了することを確実にするのに十分大きい。
いくつかの実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、パケット送信長を、送信開始間隔に対応する時間期間において送信され得るパケット長に制限するように構成されたモジュール731をさらに含む。いくつかの実施形態では、731は、パケット長を、パケット送信のための時間帯に関して、送信開始時間間隔の一部分に制限する。
様々な実施形態では、モジュールのアセンブリ700は、情報を通信するパケットの送信を周期的に開始するように構成されたモジュール732であって、パケット送信の開始がチャネル検知動作を含む、モジュール732と、チャネル検知動作を実行するように構成されたモジュール733と、パケット送信動作を実行するように構成されたモジュール734と、個々の送信パケットに関連付けられた処理を停止するように通信デバイスを制御するように構成されたモジュール738とをさらに含む。様々な実施形態では、モジュール732は、選択された開始間隔のごく始めに、パケット中で送信されるべきデータをMACに導入し、それにより、パケット送信と、パケットを送信するための送信リソース競合に関係するプロセスとを開始する。したがって、モジュール732は、パケット中で送信されるべき生成されたデータを送信目的でモジュール734に与える。様々な実施形態では、パケット送信の開始は、たとえば、キャリアが占有されているのか占有されていないのかを判断するために、チャネル検知を実行することを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、送信リソース競合目的で802.11pベースチャネルアクセス機構を使用し、チャネルへのアクセスを取得する。送信開始間隔構造の設計により、ノードは、パケットがMACキューに導入されるとき、ノードの802.11pバックオフカウンタを空にしており、EIFS/DIFS検知を完了していることになり、それにより、バックオフカウンタのさらなる減分および/またはさらなるEIFS/DIFS検知を待つ必要なしに送信を可能にする。
モジュール734は、たとえば、EIFS/DIFS期間に続くある時間に、選択された送信開始間隔においてパケット送信動作を実行する。モジュール734は、パケットの送信の開始に応答してパケットを送信するように構成されたモジュール736を含む。
様々な実施形態の1つの特徴によれば、パケットがモジュール736によって実際に送信される時間は、パケット送信開始が開始された時間とは異なり得る。たとえば、パケット送信開始は、選択された送信開始間隔の始めに発生し得、多くの実施形態では発生するが、デバイスは、パケットの実際の送信より前に、チャネルが占有されていないことを検知した後にEIFS/DIFS期間にわたって待つ。いくつかの実施形態では、モジュール738は、個々の送信パケットに関連付けられた処理を停止するが、デバイスの動作は続き、たとえば、パケットが、継続的に生成、送信および/または受信される。
本出願で説明する様々な方法および装置は、ピアツーピアシグナリングをサポートするワイヤレス通信デバイスおよびネットワークにおいて使用するのに好適である。様々な実施形態では、図のうちの1つまたは複数のいずれかのデバイスは、本出願の図のいずれかに関して説明した、および/または本出願の詳細な説明で説明した、個々のステップおよび/または動作の各々に対応するモジュールを含む。モジュールは、ハードウェアで実装され得、時々実装される。他の実施形態では、モジュールは、ワイヤレス通信デバイスのプロセッサによって実行されたとき、対応するステップまたは動作をデバイスに実装させる、プロセッサ実行可能命令を含むソフトウェアモジュールとして実装され得、時々実装される。さらに他の実施形態では、モジュールの一部または全部が、ハードウェアとソフトウェアの組合せとして実装される。
様々な実施形態の技法は、ソフトウェア、ハードウェア、および/またはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実装され得る。様々な実施形態は、装置、たとえば、モバイルワイヤレス通信デバイス、たとえば、モバイル端末などのモバイルノード、基地局などのアクセスポイントなどの固定ワイヤレス通信デバイス、ネットワークノードおよび/または通信システムを対象とする。様々な実施形態はまた、方法、たとえば、モバイルノードおよび/または固定ノードなどのワイヤレス通信デバイス、基地局などのアクセスポイント、ネットワークノードならびに/あるいは通信システム、たとえば、ホストを制御するおよび/または動作させる方法を対象とする。様々な実施形態はまた、方法の1つまたは複数のステップを実装するように機械を制御するための機械可読命令を含む、機械、たとえば、コンピュータ、可読媒体、たとえば、ROM、RAM、CD、ハードディスクなどを対象とする。コンピュータ可読媒体は、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体である。
開示したプロセス中のステップの特定の順序または階層は、例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は本開示の範囲内のまま再構成され得ることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。
様々な実施形態では、本明細書で説明したノードは、1つまたは複数の方法に対応するステップ、たとえば、信号受信ステップ、信号処理ステップ、信号生成ステップおよび/または送信ステップを実行するための1つまたは複数のモジュールを使用して実装される。したがって、いくつかの実施形態では、様々な特徴はモジュールを使用して実装される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェアまたはソフトウェアとハードウェアの組合せを使用して実装され得る。上記で説明した方法または方法ステップの多くは、たとえば1つまたは複数のノードにおいて、上記で説明した方法の全部または一部を実装するために、追加のハードウェアの有無にかかわらず、機械、たとえば汎用コンピュータを制御する、メモリデバイスなど、たとえば、RAM、フロッピー(登録商標)ディスクなどの機械可読媒体中に含まれる、ソフトウェアなどの機械実行可能命令を使用して実装され得る。したがって、特に、様々な実施形態は、機械、たとえば、プロセッサおよび関連するハードウェアに、上記で説明した(複数の)方法のステップのうちの1つまたは複数を実行させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体を対象とする。いくつかの実施形態は、本発明の1つまたは複数の方法のステップのうちの1つ、複数またはすべてを実装するように構成されたプロセッサを含むデバイス、たとえば、ピアツーピアシグナリングをサポートするワイヤレス通信デバイスを対象とする。
いくつかの実施形態では、1つまたは複数のデバイス、たとえば、ワイヤレス端末、アクセスノード、および/またはネットワークノードなど、通信ノードの1つまたは複数のプロセッサ、たとえば、CPUは、通信ノードによって実行されるものとして説明した方法のステップを実行するように構成される。プロセッサの構成は、プロセッサ構成を制御するために1つまたは複数のモジュール、たとえば、ソフトウェアモジュールを使用することによって、ならびに/あるいは説明したステップを実行するため、および/またはプロセッサ構成を制御するためにハードウェア、たとえば、ハードウェアモジュールをプロセッサ中に含めることによって達成され得る。したがって、すべてとは限らないがいくつかの実施形態は、プロセッサが含まれるデバイスによって実行される様々な説明した方法のステップの各々に対応するモジュールを含むプロセッサをもつデバイス、たとえば、通信ノードを対象とする。すべてとは限らないがいくつかの実施形態では、デバイス、たとえば、通信ノードは、プロセッサが含まれるデバイスによって実行される様々な説明した方法のステップの各々に対応するモジュールを含む。モジュールは、ソフトウェアおよび/またはハードウェアを使用して実装され得る。
いくつかの実施形態は、1つのコンピュータ、または複数のコンピュータに、様々な機能、ステップ、行為および/または動作、たとえば、上記で説明した1つまたは複数のステップを実装させるためのコードを備えるコンピュータ可読媒体、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品を対象とする。実施形態に応じて、コンピュータプログラム製品は、実行すべきステップごとに異なるコードを含むことができ、時々含む。したがって、コンピュータプログラム製品は、方法、たとえば、通信デバイスまたはノードを制御する方法の各個のステップごとのコードを含み得、時々含む。コードは、RAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM(読取り専用メモリ)、または他のタイプの記憶デバイスなどのコンピュータ可読媒体、たとえば、非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶される機械実行可能命令、たとえば、コンピュータ実行可能命令の形態であり得る。コンピュータプログラム製品を対象とすることに加えて、いくつかの実施形態は、上記で説明した1つまたは複数の方法の様々な機能、ステップ、行為および/または動作のうちの1つまたは複数を実装するように構成されたプロセッサを対象とする。したがって、いくつかの実施形態は、本明細書で説明した方法のステップの一部または全部を実装するように構成されたプロセッサ、たとえばCPUを対象とする。プロセッサは、たとえば、本出願で説明した通信デバイスまたは他のデバイス中で使用するためのものであり得る。
様々な実施形態は、ピアツーピアシグナリングプロトコルを使用した通信システムに好適である。いくつかの実施形態は、直交周波数分割多重化(OFDM)ベースのワイヤレスピアツーピアシグナリングプロトコル、たとえば、WiFiシグナリングプロトコルまたは別のOFDMベースのプロトコルを使用する。
OFDMシステムに関して説明したが、様々な実施形態の方法および装置のうちの少なくともいくつかは、多くの非OFDMおよび/または非セルラーシステムを含む広範囲の通信システムに適用可能である。
上記の説明に鑑みて、上記で説明した様々な実施形態の方法および装置に関する多数の追加の変形形態が当業者には明らかであろう。そのような変形形態は範囲内に入ると考えるべきである。本方法および本装置は、符号分割多元接続(CDMA)、OFDM、および/または通信デバイス間のワイヤレス通信リンクを与えるために使用され得る様々な他のタイプの通信技法とともに使用され得、様々な実施形態では使用される。いくつかの実施形態では、1つまたは複数の通信デバイスは、OFDMおよび/またはCDMAを使用してモバイルノードとの通信リンクを確立し、ならびに/あるいはワイヤードまたはワイヤレス通信リンクを介してインターネットまたは別のネットワークへの接続性を与え得る、アクセスポイントとして実装される。様々な実施形態では、モバイルノードは、本方法を実装するための、受信機/送信機回路ならびに論理および/またはルーチンを含む、ノートブックコンピュータ、個人情報端末(PDA)、または他のポータブルデバイスとして実装される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]パケットを送信するように通信デバイスを動作させる方法であって、前記方法は、
複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶することであって、前記送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶することと、
前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択することと、
パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限することであって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、制限することと
を備える、方法。
[2]各パケット送信開始間隔の前記持続時間が、パケット送信時間期間と、送信が発生しないヌル期間とを含む、[1]に記載の方法。
[3]パケットの送信が、パケット送信開始間隔において前記ヌル期間より前に発生する、[2]に記載の方法。
[4]未使用DIFS(分散協調機能インターフレーム間隔)期間または未使用EIFS(拡張インターフレーム間隔)期間の一方に続いて、別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、送信バックオフカウンタの値を1だけ低減すること
をさらに備える、[3]に記載の方法。
[5]前記ヌル期間が、ガード期間+EIFS(拡張インターフレーム間隔)期間またはDIFS(分散協調機能インターフレーム間隔)期間の一方に等しい持続時間のヌル期間である、[2]に記載の方法。
[6]前記パケット送信期間が、前記パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される、[2]に記載の方法。
[7]前記パケット送信開始間隔が、前記通信デバイスの前記送信のレンジ内のデバイスによって使用されるパケット送信開始間隔に関して時間的に同期される、[1]に記載の方法。
[8]前記通信規格が802.11p送信規格である、[6]に記載の方法。
[9]通信デバイスであって、
複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶するための手段であって、前記送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶するための手段と、
前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択するための手段と、
パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限するための手段であって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、制限するための手段と
を備える通信デバイス。
[10]前記パケット送信開始間隔の前記持続時間が、パケット送信時間期間と、送信が発生しないヌル期間とを含む、[9]に記載の通信デバイス。
[11]パケットの送信が、パケット送信開始間隔において前記ヌル期間より前に発生する、[10]に記載の通信デバイス。
[12]未使用DIFS期間または未使用EIFS期間の一方に続いて、別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、送信バックオフカウンタの値を1だけ低減するための手段
をさらに備える、[11]に記載の通信デバイス。
[13]前記ヌル期間が、ガード期間+EIFS(拡張インターフレーム間隔)期間とDIFS(分散協調機能インターフレーム間隔)期間の一方に等しい持続時間のヌル期間である、[10]に記載の通信デバイス。
[14]前記パケット送信期間が、前記パケットを送信するために使用される通信規格によって許容される最大送信期間よりも少ない時間期間に制限される、[10]に記載の通信デバイス。
[15]前記パケット送信開始間隔が、前記通信デバイスの前記送信のレンジ内のデバイスによって使用されるパケット送信開始間隔に関して時間的に同期される、[1]に記載の通信デバイス。
[16]通信デバイスであって、
複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶することであって、前記送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、記憶することと、
前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択することと、
パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限することであって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、制限することと
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに結合されたメモリと
を備える通信デバイス。
[17]前記パケット送信開始間隔の前記持続時間が、パケット送信時間期間と、送信が発生しないヌル期間とを含む、[16]に記載の通信デバイス。
[18]パケットの送信が、パケット送信開始間隔において前記ヌル期間より前に発生する、[17]に記載の通信デバイス。
[19]前記少なくとも1つのプロセッサは、
未使用DIFS期間または未使用EIFS期間の一方に続いて、別のデバイスからの信号が検知されることなしに所定の量の時間が経過するたびに、送信バックオフカウンタの値を1だけ低減すること
を行うようにさらに構成された、[18]に記載の通信デバイス。
[20]通信デバイスにおいて使用するコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、
複数のパケット送信開始間隔を定義する情報を記憶することを少なくとも1つのコンピュータに行わせるためのコードであって、前記送信開始間隔の各々が、パケットを送信するために必要とされる時間の量よりも長い所定の持続時間の送信開始間隔であり、前記送信開始間隔が、複数のパケット送信機会を含む循環ブロードキャスト間隔に対応する、コードと、
前記通信デバイスに関連付けられるように送信開始間隔のサブセットを選択することを前記少なくとも1つのコンピュータに行わせるためのコードと、
パケット送信の開始を前記通信デバイスに関連付けられた送信開始間隔に制限することを前記少なくとも1つのコンピュータに行わせるためのコードであって、前記通信デバイスに関連付けられた前記送信開始間隔が、少なくともN個の送信開始間隔だけ時間的に互いから分離され、Nが非0整数値である、コードと
を備える非一時的コンピュータ可読媒体
を備える、コンピュータプログラム製品。