JP6725011B2 - 無線通信における指向性送信のためのトレーニング方法及びシステム - Google Patents

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本開示の技術は、一般に無線ネットワーク通信に関し、具体的には、グループＳＬＳのための送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングに関する。

しばしば、ｍｍ波周波数などの無線通信における低いリンクバジェットを克服するために、とりわけビームフォーミング技術を用いた高指向性通信が必要とされる。

無線通信ネットワークのためのロバストなネットワークを形成するには、定期的なビームフォーミングトレーニングを行ってリンクの閉塞、ノード又は周囲の動き及び同様の障害に対処することが必要である。

図１Ａに、第１の局（ＳＴＡ１）であるアクセスポイント（ＡＰ）とさらなる局であるＳＴＡ２、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４とを示す４つのノードを有するネットワーク例を示す。

図１Ｂには、ヘッダ部分及びデータ送信期間を際立たせたスーパーフレームを示しており、このスーパーフレームのビームフォーミング（ＢＦ）トレーニングに必要な部分、従ってＢＦトレーニングオーバーヘッドを含む部分を示す。

ネットワーク内の複数の局（ＳＴＡ）がＡＰと、又は互いにピアツーピア（Ｐ２Ｐ）モードで通信している場合には、ＢＦトレーニングの効率が極めて低くなる。これらのＳＴＡのＢＦトレーニングは、複数の位相で行われ、複数のスーパーフレームに及び、通信時間の大部分を費やすことがある。従って、ビームフォーミングは、カバレッジ及びリンク品質を改善するものの、トレーニング中に著しいオーバーヘッドを招く。

従って、所要の通信オーバーヘッドを低減する高度なビームフォーミングトレーニングに対するニーズが存在する。本開示は、このニーズを満たすと同時にさらなる無線ネットワーキングの利点をもたらす。

無線通信システムにおいて使用されるビームフォーミングトレーニングを強化した装置及び方法について説明する。開示する装置は、所与のローカルネットワーク内で、アクセスポイント（ＡＰ）又は他の局などの主局（ＳＴＡ）によって伝えられる送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングの調整を行う。一群のＳＴＡ間で相互ＴＸＳＳが行われ、全てのＳＴＡが他のＳＴＡのセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームを聞いて（受け取って）相互ＴＸＳＳトレーニングに利用する。また、ＳＴＡは、全てのＳＴＡからＳＳＷフィードバックを受け取ることにより、ＴＸＳＳに参加しているＳＴＡのネットワーク内の全てのリンクの最適な送信セクタなどのＴＸＳＳトレーニング成果／結果を学習することもできる。少なくとも１つの実施形態では、システムが、ＴＸＳＳパワーセーブモードのためにスリープ／アウェイク信号を使用するように構成される。他の実施形態では、遅延ＳＳＷフィードバック、又は埋め込みポーリング及びフィードバックを用いた変形例について説明する。従って、本開示は、ミリメートル波（ｍｍ波）無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を使用している時のような高度な無線体験をもたらすことができる。

本開示では複数の用語を利用し、これらの意味は、一般に後述するように利用される。

ＡＩＤ：アソシエーション識別子は、局がＡＰ（主局又は中央無線コーディネータ又はその他のイニシエータ）に関連する際には常に利用され、局がＡＩＤを受け取る。このＡＩＤは、関連する局及び基本サービスセット（ＢＳＳ）のメンバを追跡するために使用される。

ＡＰ：アクセスポイントは、１つの局（ＳＴＡ）を含み、関連するＳＴＡの無線媒体（ＷＭ）を介して配信サービスへのアクセスを提供するエンティティである。

ＡｏＡ（ＡｏＤ）：アンテナアレイ上に（から）入射する（送信される）高周波の伝播方向の到来角（発射角）。

Ａ−ＢＦＴ：アソシエーション−ビームフォーミングトレーニング期間は、ネットワークに参加する新たな局のアソシエーション及びＢＦトレーニングに使用される、ビーコンで通知される期間である。

ビームフォーミング（ＢＦ）は、アレイ内のアンテナを同期させて、全方向アンテナパターン又は準全方向アンテナパターンを使用しない指向性送信を実現（ビームを形成）するプロセスである。ＢＦは、対象の受信機における受信信号電力又は信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善するために送信機において使用される。

ビーム結合は、受信機において、様々なビームに含まれる電力を独立したデータストリーム毎に組み合わせる方法である。

ＢＳＳ：基本サービスセットは、ネットワーク内のＡＰとの同期に成功した一連の局（ＳＴＡ）である。

ＢＩ：ビーコン間隔は、ビーコン送信時間の合間の時間を表す周期的スーパーフレーム期間（ｃｙｃｌｉｃ ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ｐｅｒｉｏｄ）である。

ＢＲＰ：ＢＦ微調整プロトコルは、受信機トレーニングを可能にし、最良の指向性通信を達成するために送信機側及び受信機側を繰り返しトレーニングする。

ＣＢＡＰ：競合ベースのアクセス期間は、競合ベースの拡張分散チャネルアクセス（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ：ＥＤＣＡ）を使用する指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ＢＳＳのデータ転送間隔（ＤＴＩ）内の期間である。

ＤＴＩ：データ転送間隔は、完全なＢＦトレーニングに続いて実際のデータ転送を行うことができる期間である。ＤＴＩは、１又は２以上のサービス期間（ＳＰ）及び競合ベースのアクセス期間（ＣＢＡＰ）を含むことができる。

ＩＳＳ：イニシエータセクタスイープ。

ＭＡＣアドレス：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス。

ＭＣＳ：変調符号化スキームは、ＰＨＹ層データレートに換算できる指数である。

全方向性：無方向性アンテナ送信モードである。

準全方向性：最も広いビーム幅を達成できる指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナ動作モードである。

受信セクタスイープ：連続する受信間にスイープが行われる、異なる指向性セクタからのセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの受信。

セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）フェーズ：（ｉ）イニシエータをトレーニングするためのイニシエータセクタスイープ（ＩＳＳ）、（ｉｉ）レスポンダリンクをトレーニングするためのレスポンダセクタスイープ（ＲＳＳ）、（ｉｉｉ）ＳＳＷフィードバック、及び（ｉｖ）ＳＳＷ ＡＣＫという４つほどのコンポーネントを含むことができるＢＦトレーニングフェーズ。

ＲＳＳＩ：受信信号強度インジケータ（ｄＢｍ単位）は、信号強度の測度である。

ＳＰ：サービス期間は、アクセスポイント（ＡＰ）によってスケジュールされる。スケジュールＳＰは、一定の時間間隔で開始する。

ＳＴＡ：局は、無線媒体（ＷＭ）への媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェイスのアドレス指定可能なインスタンスである論理エンティティである。

スイープ：送信機又は受信機のアンテナ構成が送信間で変更される、短期ビームフォーミングインターフレーム（ＳＢＩＦＳ）間隔によって分離された一連の送信。

送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）：連続する送信間にスイープが行われる、異なるセクタを介した複数のセクタスイープ（ＳＳＷ）又は指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ビーコンフレームの送信。

本明細書の以下の部分では、本明細書で説明する技術のさらなる態様が明らかになり、この詳細な説明は、本技術の好ましい実施形態を制限することなく完全に開示するためのものである。

本明細書で説明する技術は、例示のみを目的とする以下の図面を参照することによって十分に理解されるであろう。

アクセスポイント（ＡＰ）と他の３つの局（ＳＴＡ）との間の通信を示す無線ノード図である。 スーパーフレームのヘッダ及びデータ送信期間内のビームフォーミング（ＢＦ）トレーニングオーバーヘッドのデータフィールドフォーマットを示す図である。 ２つの局間の最良のビームパターンセクタを示すビームパターン図である。 送信機とレスポンダとの間のセクタレベルスイーピング（ＳＬＳ）の通信時間図である。 イニシエータ及び複数のレスポンダのＴＸＳＳがスーパーフレームヘッダ内で実行されるビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）の通信時間図である。 ８０２．１１ａｄ規格におけるＡＰと複数のＳＴＡとの間のＳＬＳ ＢＦトレーニングのメッセージシーケンスを示す図である。 Ａ−ＢＦＴ期間中に応答側ＳＴＡ間で起こり得る競合を示す通信時間図である。 ＳＳＷ制御フレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。 制御フレーム内のＳＳＷフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。 ８０２．１１ａｄ規格による、ＩＳＳの一部として送信される時に利用されるＳＳＷフィードバックフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。 ８０２．１１ａｄ規格による、ＩＳＳの一部として送信されない時に利用されるＳＳＷフィードバックフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。 ８０２．１１ａｄ規格におけるセクタスイープフィードバック（ＳＳＷフィードバック）フレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態の説明において一例として利用される無線ノード図である。 本開示の実施形態に従って利用される、ＳＬＳポーリング（ＳＬＳ−Ｐ）情報要素（ＩＥ）のデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのメッセージシーケンスを示す図である。 本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのフロー図である。 本開示の実施形態によるブロードキャストＳＬＳポーリングフレームフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態による、ブロードキャストＳＬＳのＳＳＷフレームフォーマットとしてのデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態による、ブロードキャストＳＬＳのＳＬＳ ＳＳＷフィードバックフレームフォーマットとしてのデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態による、図１６Ｂに示すＳＳＷフィードバックフィールドのうちの１つのフィールドの内容のデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態による、パワーセーブモードを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのメッセージシーケンスを示す図である。 本開示の実施形態による、遅延フィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのメッセージシーケンスを示す図である。 本開示の実施形態による、図１９に示すような遅延フィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのフロー図である。 本開示の実施形態による、埋め込みポーリング及びフィードバックを用いたＳＬＳプロトコルのメッセージシーケンスを示す図である。 本開示の実施形態による、図２１に示すような埋め込みポーリング及びフィードバックを用いたＳＬＳプロトコルをイニシエータＳＴＡの視点から示すフロー図である。 本開示の実施形態による、図２１に示すような埋め込みポーリング及びフィードバックを用いたＳＬＳプロトコルを非イニシエータＳＴＡの視点から示すフロー図である。 本開示の実施形態に従って利用される、イニシエータからのＳＳＷフレームフォーマットの内容のデータフィールドフォーマットを示す図である。 本開示の実施形態に従って利用される、非イニシエータからのＳＳＷフレームフォーマットの内容のデータフィールドフォーマットを示す図である。

１．最新のｍｍ波技術
最新のｍｍ波ＷＬＡＮシステムの例は、８０２．１１ａｄ規格である。この規格のＢＦトレーニングは、セクタスイープを利用して、各ＳＴＡが送受信の両方に適したアンテナシステム設定を決定できるようにするために必要な信号を供給するＢＦトレーニングフレーム送信の双方向シーケンスである。

８０２．１１ａｄでは、ＢＦトレーニングプロセスをフェーズ内で実行することができる。（ａ）セクタレベルスイープフェーズは、リンク取得のための低利得（準全方向）受信と組み合わせた指向性送信を実行する。（ｂ）送信と受信の組み合わせのために、受信利得及び最終調整を加える微調整段階を実行する。（ｃ）データ送信中には、チャネル変更に合わせた調整を行うために追跡を実行する。本開示は、主に８０２．１１ａｄ規格のセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）必須フェーズの強化に焦点を当てていると理解されたい。

１．１ ＢＦトレーニングのセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）概念
以下の節では、８０２．１１ａｄ規格による最新のＢＦトレーニングについて説明する。ＳＬＳ中には、一対のＳＴＡが、最高の信号品質をもたらすアンテナセクタを発見するために、異なるアンテナセクタを通じて一連のセクタスイープ（ＳＳＷ）フレーム（又は、ＰＣＰ／ＡＰにおける送信セクタトレーニングの場合にはビーコン）を交換する。最初に送信を行う局はイニシエータと呼ばれ、２番目に送信を行う局はレスポンダと呼ばれる。

送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）中には、異なるセクタ上でＳＳＷフレームが送信され、対を成すノード（レスポンダ）が準全方向パターンを用いて受信する。レスポンダは、最良のＳＮＲをもたらしたイニシエータからのアンテナアレイセクタを決定する。

図２に示す送信機（ＳＴＡ１）及び受信機（ＳＴＡ２）からのビームパターン図に、互いの方に向かう最良のセクタを示す。

送信セクタスイープ内の各パケットは、カウントダウンインジケーション（ＣＤＯＷＮ）と、セクタＩＤと、アンテナＩＤとを含む。セクタスイープフィードバックとセクタスイープＡＣＫパケットとを用いて最良セクタＩＤ及びアンテナＩＤ情報がフィードバックされる。

図３に示すＳＴＡ１とＳＴＡ２との間のセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）では、ＳＴＡ１がイニシエータセクタスイープ（ＩＳＳ）中に送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）を実行する。レスポンダセクタスイープ（ＳＳＷ）間隔中には、ＳＴＡ２が送信セクタスイープ（ＳＳＷ）を実行して、図示のセクタスイープフィードバック（ＳＳＷフィードバック）をＳＴＡ１に送信し、その後にＳＴＡ１がＳＴＡ２にセクタスイープ確認応答（ＡＣＫ）を返送する。

以下では、複数のＳＴＡについてＳＬＳを適用する例として、８０２．１１ａｄスーパーフレームのビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）中に行われるＳＬＳについて検討する。このＳＬＳでは、ＡＰがビーコン送信間隔（ＢＴＩ）でイニシエータＴＸＳＳを実行する。ＳＴＡはこの情報を聞き（受け取り）、Ａ−ＢＦＴ期間中にレスポンダＴＸＳＳを実行することによって応答する。

図４に、ビーコン送信間隔（ＢＴＩ）中にイニシエータＴＸＳＳが行われ、アソシエーションビームフォーミングトレーニング（Ａ−ＢＦＴ）期間中に複数のレスポンダがＴＸＳＳを実行するセクタレベルスイーピングを示すビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）を示す。

しかしながら、ＳＴＡは、ＴＸＳＳに非協調的に応答する。具体的に言えば、ＳＴＡはランダムバックオフを実行し、ＡＰからのＳＳＷフィードバックが受け取られない場合には衝突が想定される。ＳＳＷ ＡＣＫは、通知送信間隔（Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＡＴＩ）中に送信することができる。

図５には、８０２．１１ａｄにおけるＡＰと複数のＳＴＡとの間のＳＬＳ ＢＦトレーニング手順を例示するメッセージシーケンスを示す。この図では、ＡＰ／ＰＣＰ（ＰＣＰは、ＰＢＳＳ制御ポイントを表す）による動作を最も上の行に示し、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２の動作をその下の行に示す。ＢＴＩ間隔中には、ＡＰ／ＰＣＰがＳＳＷフレーム（ＤＭＧビーコン）を用いてイニシエータＴＸＳＳを実行し、ＳＴＡ１（状態Ｓ＿１２）及びＳＴＡ２（状態Ｓ＿１３）がこれを受け取る。Ａ−ＢＦＴ間隔中には、ＳＴＡ１が、ＴＸＳＳを実行する最初のレスポンダであり、ＡＰ／ＰＣＰにＳＳＷフレームが戻されることが分かる。このレスポンダＴＸＳＳが受け取られ（状態Ｓ＿２１）、ＡＰ／ＰＣＰがＳＴＡ１にＳＳＷフィードバックを送信する。Ａ−ＢＦＴの一定期間後に、ＳＴＡ２がレスポンスＴＸＳＳを実行し、これをＡＰ／ＰＣＰが受け取って（状態Ｓ＿３１）ＳＳＷフィードバックでＳＴＡ２に応答する。

図６は、Ａ−ＢＦＴ期間中に複数のレスポンダ間で発生し得る競合の例である。複数のＳＴＡ群をトレーニングする現在の最新の８０２．１１ａｄの実装は、Ａ−ＢＦＴ中に競合をもたらす。この図には、長さ８のＡ−ＢＦＴを有し、各ＳＳＷスロットが８つのＳＳＷフレームを収容する例を示す。考えられる競合は、アクセスを求めて争う（ＳＴＡ Ａ、ＳＴＡ Ｂ及びＳＴＡ Ｃ）のような３つのＳＴＡ間で生じる。このシナリオでは、全てのＳＴＡが［０，７］間の乱数値を選択する。図示の例では、ＳＴＡ Ａが２の値を選択し、ＳＴＡ Ｂ及びＣが５の値を選択した結果、ＡＰ／ＰＣＰとの間のＳＴＡ Ｂの通信とＳＴＡ Ｃの通信とが衝突する可能性がある。

図７に、８０２．１１ａｄ規格で利用されるようなセクタスイープフレーム（ＳＳＷフレーム）のフィールドを示しており、フィールドの概要については後述する。継続時間フィールドは、ＳＳＷフレーム送信の終了までの時間に設定される。ＲＡフィールドは、セクタスイープの対象受信機であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、セクタスイープフレームの送信機ＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。

図８に、ＳＳＷフィールドのデータフィールドを示す。ＳＳＷフィールドで搬送される主な情報は、以下の通りである。方向フィールドは、フレームがビームフォーミングイニシエータによって送信されることを示すために０に設定され、フレームがビームフォーミングレスポンダによって送信されることを示すために１に設定される。ＣＤＯＷＮフィールドは、ＴＸＳＳの終了までの残りのＤＭＧビーコンフレーム送信回数を示すダウンカウンタである。セクタＩＤフィールドは、このＳＳＷフィールドを含むフレームが送信されるセクタ番号を示すように設定される。ＤＭＧアンテナＩＤフィールドは、この送信のために送信機が現在どのＤＭＧアンテナを使用中であるかを示す。ＲＸＳＳ長フィールドは、ＣＢＡＰ内に送信される場合にのみ有効であり、それ以外は予約される。このＲＸＳＳ長フィールドは、送信側ＳＴＡが必要とする受信セクタスイープの長さを指定し、ＳＳＷフレーム単位で定義される。ＳＳＷフィードバックフィールドについては以下で定義する。

図９Ａ及び図９Ｂに、ＳＳＷフィードバックフィールドを示す。図９Ａに示すフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信される時に使用され、図９Ｂのフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信されない時に使用される。ＩＳＳ内総セクタ（Ｔｏｔａｌ Ｓｅｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ＩＳＳ）フィールドは、イニシエータがＩＳＳで使用するセクタの総数を示す。ＲＸ ＤＭＧアンテナ数（Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＲＸ ＤＭＧ Ａｎｎｔｅｎａ）サブフィールドは、イニシエータが後続の受信セクタスイープ（ＲＳＳ）中に使用する受信ＤＭＧアンテナの数を示す。セクタ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値を含む。ＤＭＧアンテナ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値を含む。ＳＮＲレポートフィールドは、セクタ選択フィールドに示される、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られたフレームからのＳＮＲの値に設定される。ポーリング必須（Ｐｏｌｌ Ｒｅｑｕｉｒｅｄ）フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが非ＰＣＰ／非ＡＰと通信を開始する必要があることを示すために非ＰＣＰ／非ＡＰによって１に設定される。ポーリング必須フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが通信を開始するかどうかに関する設定を非ＰＣＰ／非ＡＰが有していないことを示すために０に設定される。

図１０に、８０２．１１ａｄ規格におけるセクタスイープフィードバックフレーム（ＳＳＷフィードバックフレーム）のデータフィールドを示す。継続時間フィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームがアソシエーションビームフォーミングトレーニング（Ａ−ＢＦＴ）内で送信される時には０に設定される。送信されない場合、継続時間フィールドは、現在の割り当て終了までのマイクロ秒単位の時間に設定される。ＲＡフィールドは、ＳＷフィードバックフレームの対象宛先であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームを送信するＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＢＲＰ要求フィールドは、ＢＲＰプロセスを開始するのに必要な情報を提供する。ビームフォーミングリンク維持（Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｄ Ｌｉｎｋ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フィールドは、ＤＭＧ ＳＴＡにビームのリンク維持時間（Ｌｉｎｋ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｔｉｍｅ）を提供する。ビームのリンク維持時間が経過すると、リンクは準全方向Ｒｘモードで動作する。

従来の最新の８０２．１１ａｄｍｍ波動作に関する上記の背景から、開示する装置及び方法の特徴の理解が容易になるはずである。

２．開示するＴＸＳＳトレーニングの概論
以下の節では、ＳＬＳプロトコルの様々な実施形態及びその変形例を開示する。

２．１ ＳＬＳプロトコルの概要
図１１に、ＳＴＡ間で相互ＴＸＳＳトレーニングを行うＡＰ（ＳＴＡ１）と２つの局（ＳＴＡ２、ＳＴＡ３）とを示す無線ノードネットワーク例を示しており、これに基づいて以下の実施形態例を説明する。提案するグループＳＬＳプロトコルは、無線ネットワークに適用可能であり、とりわけｍｍ波無線ネットワークに適している。本開示の教示は、以下を含む複数の利点をもたらす。（ａ）イニシエータＳＴＡによって制御されるＳＳＷフレーム及びフィードバックの調整。このトレーニング信号のポーリングは、ＳＳＷフレームを送信するＳＴＡ間の競合を防ぐ。（ｂ）ＳＴＡが最良セクタ情報を交換すると、ＳＬＳフェーズの最後に全てのＳＴＡがＳＳＷフレームを送信する。（ｃ）開示するＳＬＳプロトコルの１つの実装では、寄与ノードのネットワーク内の各リンクの最良の送信セクタを全てのＳＴＡに通知することもできる。

２．２ ＳＬＳポーリング（ＳＬＳ−Ｐ）情報要素（ＩＥ）
図１２に、ＳＬＳポーリング（ＳＬＳ−Ｐ）情報要素（ＩＥ）のデータフィールドフォーマットを示す。この情報は、本開示の全てのタイプの実施のために広く使用される。コーディネータは、ＳＳＷフレームを協調させるためにポーリング情報を送信する。ネットワーク内のＡＰがコーディネータとして機能することができるが、他の例では非ＡＰ ＳＴＡを利用することもできる。ＳＬＳ−Ｐ ＩＥは、以下のフィールドを有する。ＩＥ ＩＤは、ＳＴＡがＳＬＳポーリングアナウンスメントＩＥとして解釈するビット数である。長さフィールドは、ＩＥのバイト単位の長さである。ＳＴＡ ＩＤフィールドは、グループＳＬＳトレーニングに関与するＳＴＡ ＩＤの順序付きリストである。タイミングオフセットフィールドは、ＳＳＷ送信又はＳＳＷフィードバックの時間オフセットの順序付きリストである。使用（Ｕｓａｇｅ）フィールドは、ＳＳＷフィードバック又はＳＳＷフィードバックのいずれかを示すビットである。

２．３ ブロードキャストＳＬＳプロトコルの概要
グループＳＬＳプロトコルに寄与するＳＴＡが近距離内に存在する、提案するグループＳＬＳの１つの実施形態について検討する。この例では、低レート制御ＰＨＹを用いた（Ｔｘ又はＲｘの指向性が無い）準全方向モードでの送受信が、引き続き信頼できる通信を提供することができる。例えば、８０２．１１ａｄのＭＣＳ０、（全てのＳＴＡについて）約１７ｄＢｍのＴｘ電力、約１５メートルのＳＴＡ間最大距離といったパラメータが、２ＧＨｚの帯域幅において−７８ｄｂｍのＭＣＳ０感度よりも高い−７４ｄＢｍ前後のＲＳＳＩをもたらす。

２．３．１ 即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコル
このシナリオ例では、グループＳＬＳプロトコルが以下のように動作する。イニシエータＳＴＡ（例えば、ＡＰ／ＰＣＰ）が、（ａ）ＳＬＳトレーニングプロトコルに関与するＳＴＡのＩＤ、（ｂ）各寄与ＳＴＡのＳＳＷフレームの送信時間、及び（ｃ）ＳＳＷフィードバックフレームの送信時間、を含むポーリング信号を（準全方向モードで）送信することによって開始する。イニシエータＳＴＡは、次にＳＳＷフレームを送信する。他の全てのＳＴＡは、ポーリング信号を受け取り、ポーリング信号のタイミングに従って自機のＳＳＷフレームを送信し、その後にＳＳＷフィードバックを送信する。ＳＳＷフレームを受け取る全てのＳＴＡは、このリンクの最良セクタを記憶（格納）し、この情報をフィードバックＳＳＷフレームで送信する。この近距離実施形態では、フィードバックＳＳＷフレームが準全方向モードで送信されることが好ましい。従って、ＢＳＳ内の他の全てのＳＴＡがこの情報を受け取ることができる。従って、この実施形態はＳＳＷフレームからフィードバック情報を分離するものであると認識されるであろう。

図１３に、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルを使用するメッセージシーケンス例を示す。この図には、図の最も上の行に示すイニシエータ（ＳＴＡ１）と、図の下側の行に示すＳＴＡ２及びＳＴＡ３との間の通信を示す。全方向性送信を用いたＳＴＡ１のポーリングと、その後のイニシエータＴＸＳＳとを示す。ポーリングフレームは、ＳＴＡ２からの通信とＳＴＡ３からの通信とが互いに衝突しないように、これらの両ＳＴＡの予定された各送信をいつ送信すべきかについての情報を含む。ＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、それぞれ示す状態Ｓ＿１２及びＳ＿１３にこの動作を登録し、これらの状態が特定のリンクの最良の指向性セクタを記憶（格納）する。次に、ＳＴＡ２が、全方向性送信を用いてＳＳＷフィードバックを提供し、その後に第１のレスポンダＴＸＳＳを生成する。ＳＴＡ１及びＳＴＡ３は、このＳＴＡ２による動作を登録する。ＳＴＡ１は、第１のレスポンダＴＸＳＳの終了直後にＳＴＡ２にＳＳＷフィードバックを提供する。その後、ＳＴＡ３が、全方向性送信を用いて、ポーリング信号によって提供されたタイミングに従ってＳＴＡ２にＳＳＷフィードバックを提供し、その後に第２レスポンダＴＸＳＳを生成する。図示のように、この動作はＳＴＡ１（状態Ｓ＿３１）及びＳＴＡ２（状態Ｓ＿３２）によって登録され、この場合もこれらの状態がそれぞれの通信の最良セクタを記憶する。

図１４に、本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのフロー図例１０を示す。ブロック１２において、局番号を表す１などの値ｎを開始するが、所与の時点におけるネットワーク内の局（ＢＳＳ）の総数は値Ｎによって与えられる。イニシエータ（例えば、ＳＴＡ１）が、ＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備する（１４）。ＳＴＡ１が、グループＳＬＳプロトコルに参加中のＳＴＡに、スケジューリングテーブルの内容を搬送するグループＳＬＳポーリングフレームを送信する（１６）。ＳＴＡ１が、ＳＳＷフレームを送信する（１８）。全ての局が処理されたかどうかを判断するために、ｎがＮを上回るかどうかを判定する（２０）。上回る場合、処理は、全ての局について完了（終了）３０に移動する。ｎが依然としてＮ以下である場合、処理はブロック２２において継続し、イニシエータがＳＴＡｎからのフィードバックを処理し、ＳＴＡｎからＳＴＡｎ−１への最良セクタ情報に関する情報を保存する。次に、イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎからのＳＳＷフレームをリスン（モニタして受信）し（２４）、ＳＴＡｎから自機への通信の最良の送信セクタを決定する。イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎの最良セクタに関するフィードバックを送信し（２６）、ＳＴＡｎからの最良セクタに関する情報を保存する。次の経路では値ｎを増分し（２８）、実行はｎがＮを上回るまでブロック２０に戻る。当業者であれば、説明した処理を各局について実行する本開示から逸脱することなく、多くの方法でフロー図を修正することもできると理解するであろう。

図１５は、以下のフィールドを有するＳＬＳビームフォーミングポーリングフレームである。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフィールドは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、この例ではＲＡがブロードキャストグループアドレスに設定される。ＴＡフィールドは、このフレームを送信したＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。ＳＬＳ−Ｐ ＩＥフィールドは、前節で説明したようなＳＬＳポーリング情報要素である。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。

図１６Ａに、ブロードキャストＳＬＳ ＳＳＷフレームフォーマットの例を示す。ＳＬＳ ＳＳＷフィードバックフレームフォーマットは、以下のフィールドを含む。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフィールドは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、ブロードキャスト又はマルチキャストに設定される。ＴＡフィールドは、フレームを送信するＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＳＳＷフィールドについては図８で説明した。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。この実施形態では、ＳＳＷフィードバックがＳＳＷフレームから分離される。

図１６Ｂには、ブロードキャストＳＬＳ ＳＳＷフィードバックフレームのフォーマット例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフィールドは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、ブロードキャスト又はマルチキャストに設定される。ＴＡフィールドは、フレームを送信するＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＳＳＷフィードバックフィールドは、例えば１からＳＴＡの数であるＮまでの複数のフィールドを含み、１つのフィールドがローカルネットワーク内の各ＳＴＡを表す。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。

図１７には、図１６Ｂに示すＳＳＷフィードバックフィールドのうちの１つのフィールド内のフィールド例を示す。ＳＳＷフィードバックフィールドは、以下のフィールドを含む。ＳＴＡ ＩＤサブフィールドは、ＳＳＷフィードバックがどの近隣ＳＴＡを対象にしているかを表す。セクタ選択サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値である。アンテナ選択サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値である。ＳＮＲレポートサブフィールドは、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られた、セクタ選択フィールドに示されるフレームからのＳＮＲの値である。

図１８に、パワーセーブモードを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのタイムチャートを示す。このＳＬＳプロトコルの実施形態では、各ＳＴＡがポーリング信号の内容に基づいて受信機のスリープ／アウェイク期間をスケジュールするパワーセーブモードが提供される。各ＳＴＡは、ネットワーク内の他の全てのＳＴＡとの相互ＴＸＳＳを実行するが、このＳＴＡが一部を成していないリンクの最良セクタ情報は無視する。

図１８を参照すると、このタイミングが図１３のタイミングとほぼ同一であり、これにパワーセーブモードが加わっていることが分かる。図の最も下の行にＳＴＡ３のスリープ／アウェイク信号を示しており、この信号がｈｉｇｈ（高）の時はＳＴＡ３の受信機がアウェイク状態であり、信号がｌｏｗ（低）の時はＳＴＡ３の受信機が休止状態である。この信号は、グループＳＬＳプロトコルの最初にイニシエータＳＴＡが送信するポーリングフレーム内容を処理した後に各ＳＴＡが生成する。例えば、ＳＴＡ３受信機は、ポーリング信号を検出するまでアウェイク状態に留まる。ＳＴＡ３受信機は、ポーリング信号から、イニシエータＳＴＡを含む異なるＳＴＡによるＳＳＷフレーム送信の開始時間を識別する。ＳＴＡ３受信機は、これらのＳＳＷフレーム送信中にも、また他のＳＴＡからの対応するＳＳＷフィードバックを検出する予定の時には自機のＳＳＷフレーム送信直後にもアウェイク状態である。ＳＴＡ３受信機は、ＳＴＡ３ ＳＳＷフレームへの応答ではない他のＳＴＡからのＳＳＷフィードバックフレームの送信中はドーズ（スリープ）モードに入る。

図１９に、遅延フィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルを示す。このメッセージングタイムラインの第１の部分は、図１３のものとほぼ同一であるが、ＳＳＷフィードバック信号が合成され、ＳＳＷフィードバック信号の期間まで遅延していることが分かる。図示のように、この実施形態は、ＳＳＷフレームのための第１の期間及びフィードバック信号のための第２の期間という２つの期間を利用する。この例のフィードバック信号は、複数のＳＴＡに関する最良セクタ内容を集約することができる。図で分かるように、局は、全ての局がそのＴＸＳＳを実行してしまう後まで自機のＳＳＷフィードバック信号を送信せず、イニシエータが最初にＳＳＷフィードバックを送信し、これに続いて残りの局が自機のそれぞれのＳＳＷフィードバックを送信する。この実施形態では、フィードバックオーバーヘッドが減少すると同時に、ＳＳＷ送信及びＳＳＷフィードバック送信のスケジューリングが単純になる。

図２０に、このイニシエータＳＴＡによって制御される図１９に示すような遅延したＳＳＷフィードバックの実施形態例５０を示す。ブロック５２において、局番号を表す１などの値ｎを開始するが、ネットワークに属するグループＳＬＳプロトコルに参加中の局（ＢＳＳ）の総数は値Ｎによって与えられる。イニシエータ（例えば、ＳＴＡ１）が、ＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備する（５４）。ＳＴＡ１が、スケジューリングテーブルの内容を搬送するグループＳＬＳポーリングフレームを残りのＳＴＡに送信し（５６）、その後にＳＳＷフレームを送信する（５８）。全ての局がＴＸＳＳ処理を実行したとの判断である、ｎがＮを上回るかどうかを判定する（６０）。上回らない（依然としてｎがＮ未満である）場合、処理はブロック６２において継続し、イニシエータがＳＴＡｎからのフィードバックをリスン（モニタして受信）して処理し、ＳＴＡｎから自機への最良の（例えば、最も低いノイズの）送信セクタに関する情報を保存する。次に、イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎからのＳＳＷフレームをリスン（モニタして受信）し（６４）、ＳＴＡｎから自機への通信の最良の送信セクタを決定する。次の経路では値ｎを増分し（６４）、実行はブロック６０に戻る。ブロック６０においてｎがＮよりも大きいと判明すると、実行はブロック６６に進み、ここでイニシエータＳＴＡが他の全ての（Ｎ−１）個の局の最良セクタに関するフィードバックを送信し、ＳＴＡｎからの最良セクタ情報に関する情報を保存する。その後、イニシエータＳＴＡは、（Ｎ−１）個の局の残りからのフィードバックを処理して（６８）ルーチンが終了する（７０）。当業者であれば、本明細書の教示から逸脱することなく、このフロー図及び本開示の他の図を多くの方法で修正することもできると理解するであろう。

２．４ 埋め込みポーリング及びフィードバックを用いたＳＬＳプロトコル
この実施形態では、ＳＴＡが近距離内に存在すると見なされないので、リンクバジェットの制約を克服するためにＴｘ指向性を用いて送信が行われる。このプロセスの基本ステップのうちの３つは以下の通りである。（ｉ）ポーリング信号をイニシエータＳＳＷフレームに含める。（ｉｉ）レスポンダＳＴＡのＳＳＷフレームが、イニシエータＳＴＡ又はＳＳＷフレームを送信したばかりの他のＳＴＡとのリンクの最良セクタに関するフィードバックを搬送する。（ｉｉｉ）リンクの相手側のＳＴＡのＳＳＷフレームで搬送される情報による最良のアレイセクタを用いてフィードバック信号（ＳＳＷフィードバック）を送信する。ＳＬＳプロトコルの最後に、ネットワーク内の各ＳＴＡと他の全てのＳＴＡとの間で相互ＴＸＳＳ交換を行う。

図２１に、ポーリング信号及びＳＳＷフィードバック信号に送信ビームフォーミングを使用するＳＬＳプロトコルを示す。このメッセージタイムラインには、図１３に示すようなポーリング送信ブロックが存在しないことが分かる。代わりに、イニシエータポーリング信号がイニシエータＳＳＷフレームに含まれる（ＳＳＷ＋ポーリング情報）。ＳＳＷフィードバックは、ＳＳＷフレーム内に含まれ（例えば、ＳＳＷ＋Ｓ＿１２フィードバック及びＳＳＷ＋Ｓ＿１３＆Ｓ＿２３）、或いは過去にこのＳＴＡが既にＳＳＷフレームを送信していた場合には、ＳＴＡによってビームフォーミング方式で別個に送信される。このＳＳＷフィードバック送信をＳＳＷフレームの上部に埋め込むか、それとも別個の送信ブロックに含めるかについての区別は、図２３の非イニシエータＳＴＡのフローチャートにさらに示す。

図２２には、この図２１に示す埋め込みポーリング及びフィードバックをイニシエータＳＴＡの視点から見た実施形態例９０を示す。ブロック９２において、局番号を表す１などの値ｎを開始する。所与の時点にＳＬＳトレーニングプロトコルに参加しているネットワーク内の局の総数は値Ｎによって与えられる。イニシエータＳＴＡ（例えば、ＳＴＡ１）が、ＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備する（９４）。ＳＴＡ１が、ＳＳＷフレームにＳＬＳポーリングＩＥを埋め込んだＳＳＷフレームを送信する（９６）。ｎがＮを上回ったかどうか、すなわち全ての局が処理されたかどうかを判定する（９８）。ｎがＮを上回る場合、全ての局について処理を完了して終了１０８に進む。一方で、ｎが依然としてＮ以下である場合、処理はブロック１００において継続し、イニシエータＳＴＡがｎ個の局からのＳＳＷフレームをリスン（モニタして受信）し、その局からの埋め込みＳＳＷフィードバックを処理する。ブロック１０２において、イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎから自機への最良のＴｘセクタを決定する。ブロック１０４において、イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎから受け取った処理済みのＳＳＷフィードバックに基づいて、この局の最良のＴｘセクタに関する情報を含むＳＳＷフィードバックフレームを指向性送信でＳＴＡｎに送信する。次の経路では値ｎを増分し（１０６）、実行はブロック９８に戻り、ｎがＮを上回るまでループが進行する。当業者であれば、本開示から逸脱することなく、上記のフロー図を多くの方法で修正することもできると理解するであろう。

図２３には、遅延フィードバックを提供する非イニシエータＳＴＡの視点から見たこの埋め込みポーリング及びフィードバックの実施形態例１３０を示す。ＳＴＡが、イニシエータＳＴＡからのＳＳＷフレームをリスンして、その埋め込みポーリングＩＥを処理する。次に、この非イニシエータ局が、他のＳＴＡからのＳＳＷフレームをリスンし続け（１３４）、他の全てのＳＴＡから自機への最良のＴｘセクタを決定して保存する。ブロック１３６において、この非イニシエータ局が、自機のＳＳＷ送信時間カウンタが満了したかどうかを判断する。このカウンタは、イニシエータＳＴＡからのポーリングＩＥを、ポーリングＩＥの内容から求められた値で処理した後に作動する。このカウンタは、この非イニシエータＳＴＡがＳＳＷフレーム送信を実行した時点で満了する。時間カウンタが満了していない場合、実行はブロック１３４に戻り、この非イニシエータＳＴＡは、他のＳＴＡのＳＳＷフレームをリスンする。一方で、時間カウンタが満了していた場合、この非イニシエータＳＴＡは、ＳＳＷフィードバック情報をＴｘキューに入れる（１３８）。この局は、ＳＳＷフレームを送信して（１４０）ＳＳＷフィードバックフィールドを埋め込む。次に、この非イニシエータＳＴＡは、ＳＳＷフィードバックフィールド内にアドレス指定された他のＳＴＡからのフィードバックを処理し（１４２）、未だＳＳＷフレームを送信していないＳＴＡからのＳＳＷフレームをリスンし続け（１４４）、そのＳＴＡから自機への最良のＴｘセクタを決定して保存する。その後、この非イニシエータＳＴＡは、このＳＴＡにＳＷフィードバックフレームを送信し（１４６）、従ってルーチンを終了する（１４８）。

図２４Ａに、イニシエータＳＬＳ ＳＳＷフレーム内のフィールド例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームに関する継続時間情報をマイクロ秒単位で示す。ＲＡフィールドは、ＲＡがブロードキャストグループアドレスに設定される、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＴＡフィールドは、フレームを送信するＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＳＳＷフィールドについては既に定義した。ＳＬＳ＿Ｐ ＩＥフィールドは、既に定義したＳＬＳポーリング情報要素である。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。

図２４Ｂには、非イニシエータＳＬＳ ＳＳＷフレーム内のフィールド例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒単位で示す。ＲＡフィールドは、対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、ブロードキャスト又はマルチキャストに設定される。ＴＡフィールドは、このフレームを送信したＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。ＳＳＷフィールド及びＳＳＷ Ｆｅｅｄｂａｃｋ（ＳＳＷフィードバック）フィールドについては既に定義した。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。

提示した技術の説明した強化は、様々な無線ネットワーキングノード（例えば、ＡＰ及びＳＴＡ）内に容易に実装することができる。また、これらの各無線ノードは、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ装置（例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ＡＳＩＣなど）、及び命令を記憶する関連するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、コンピュータ可読媒体など）を含むように実装されることにより、メモリに記憶されたプログラム（命令）がプロセッサ上で実行されて、本明細書で説明した様々なプロセス法のステップを実行することが好ましいと理解されたい。

当業者は、ネットワーク化された無線通信を伴うステップを実行するコンピュータ装置の使用を認識しているため、図には簡略化のためにコンピュータ装置及びメモリデバイスを示していない。提示した技術は、メモリ及びコンピュータ可読媒体が非一時的であり、従って一時的電子信号を構成しない限り、これらに関して限定するものではない。

本明細書では、コンピュータプログラム製品としても実装できる、本技術の実施形態による方法及びシステム、及び／又は手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式又はその他の計算表現のフローチャートを参照して本技術の実施形態を説明することができる。この点、フローチャートの各ブロック又はステップ、及びフローチャートのブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、並びにあらゆる手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコードの形で具体化された１又は２以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段によって実装することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令は、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するための他のあらゆるプログラマブル処理装置を含む１又は２以上のコンピュータプロセッサ上によって実行して、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、（単複の）特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。

従って、本明細書で説明したフローチャートのブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、（単複の）特定の機能を実行する手段の組み合わせ、（単複の）特定の機能を実行するステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコード論理手段の形で具体化されるような、（単複の）特定の機能を実行するコンピュータプログラム命令をサポートする。また、本明細書で説明したフローチャートの各ブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせは、（単複の）特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードとの組み合わせによって実装することもできると理解されるであろう。

さらに、コンピュータ可読プログラムコードロジックなどの形で具体化されるこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができる１又は２以上のコンピュータ可読メモリ又はメモリデバイスに記憶して、これらのコンピュータ可読メモリ又はメモリデバイスに記憶された命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック内に指定される機能を実施する命令手段を含む製造の物品を生産するようにすることもできる。コンピュータプログラム命令をコンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置によって実行し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック、（単複の）手順、（単複の）アルゴリズム、（単複の）ステップ、（単複の）演算、（単複の）数式、又は（単複の）計算表現に特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることもできる。

さらに、本明細書で使用する「プログラム」又は「プログラム実行文」という用語は、本明細書で説明した１又は２以上の機能を実行するために１又は２以上のコンピュータプロセッサが実行できる１又は２以上の命令を意味すると理解されるであろう。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。命令は、装置の非一時的媒体に局所的に記憶することも、又はサーバなどに遠隔的に記憶することもでき、或いは命令の全部又は一部を局所的に又は遠隔的に記憶することもできる。遠隔的に記憶された命令は、ユーザが開始することによって、或いは１又は２以上の要因に基づいて自動的に装置にダウンロード（プッシュ）することができる。

さらに、本明細書で使用するプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）及びコンピュータという用語は、命令、並びに入力／出力インターフェイス及び／又は周辺装置との通信を実行できる装置を示すために同義的に使用されるものであり、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ及びコンピュータという用語は、単一の又は複数の装置、シングルコア装置及びマルチコア装置、及びこれらの変種を含むように意図するものであると理解されるであろう。

本明細書の説明から、本開示は、限定ではないが以下の内容を含む複数の実施形態を含むことができると理解されるであろう。

１．複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、（ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、（ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、（ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリとを備え、（ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、（ｅ）（ｉ）セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信した後に前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成する送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてビームフォーミングトレーニングを実行するセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップと、（ｅ）（ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、（ｅ）（ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、（ｅ）（ｉｖ）送信競合を招くことなく前記他の無線通信装置と最適な送信セクタ情報を交換するステップとを実行する、装置。

２．前記他の無線通信装置からの送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニング結果を学習するように前記命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

３．前記無線通信装置は、アクセスポイント（ＡＰ）又は局（ＳＴＡ）を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

４．前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、当該局が複数の無線通信装置内の主局である時に、前記コンピュータプロセッサによって開始される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

５．前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、複数の無線通信装置内の主局からイニシエータＴＸＳＳを受け取ったことに応答して開始される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

６．前記セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップは、イニシエータとしての前記コンピュータプロセッサ、又はイニシエータとして動作する別の無線通信装置がポーリング信号を送信した後にイニシエータ送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングを行うことによって開始される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

７．前記ポーリング信号は、準全方向モードで送信される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

８．送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）パワーセーブモードのために前記無線通信装置のスリープ及びアウェイクのサイクルを制御する命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

９．全てのセクタスイープ送信が実行されるまで前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を遅らせる命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１０．前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成時に、複数の局に関する最良セクタ内容を集約する命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１１．前記命令は、ＭＡＣブロードキャスト及びＰＨＹ準全方向モードを使用することによってセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を実行する、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１２．イニシエータによって送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームにポーリング信号が含まれる一方で、各レスポンダ局からのＳＳＷフレームが、イニシエータ又はＳＳＷフレームを送信した他の局とのリンクの最良セクタに関するフィードバックを搬送し、この時、前記他の無線通信装置の前記ＳＳＷフレームで搬送される前記情報に従う最良のアレイセクタを用いて前記ＳＳＷフィードバックが送信される、埋め込みポーリング及びフィードバックモードのための命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１３．前記送信機及び受信機は、ミリメートル波（ｍｍ波）無線周波数で動作する、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１４．前記無線通信装置及び前記他の無線通信装置は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を形成する、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１５．複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、（ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、（ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、（ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリとを備え、（ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、（ｅ）（ｉ）セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信した後に前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成する送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてビームフォーミングトレーニングを実行するセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップと、（ｅ）（ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、（ｅ）（ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、（ｅ）（ｉｖ）コーディネータではない無線通信装置間で最適な送信セクタ情報を交換することにより、近隣の無線通信装置が互いに最良セクタ情報を学習するステップとを実行する、装置。

１６．前記無線通信装置は、アクセスポイント（ＡＰ）又は局（ＳＴＡ）を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１７．前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、当該局が複数の無線通信装置内の主局である時に、前記コンピュータプロセッサによって開始される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１８．前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、複数の無線通信装置内の主局からイニシエータＴＸＳＳを受け取ったことに応答して開始される、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

１９．送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）パワーセーブモードのために前記無線通信装置のスリープ及びアウェイクのサイクルを制御する命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

２０．全てのセクタスイープ送信が実行されるまで前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を遅らせる命令を実行するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。

本明細書の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本開示の範囲を限定するものではなく、現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本開示の範囲は、当業者に明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含むと理解されるであろう。

特許請求の範囲における単数形の要素についての言及は、別途明確に示していない限り「唯一の」を意味するものではなく、むしろ「１又は２以上の」を意味するものである。当業者に周知の本開示の実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も、引用によって本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれることが意図される。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されることを意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ミーンズプラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。また、本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のためのステップ」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ステッププラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。

１０ フロー図例
１２ ｎ＝１
１４ ＳＴＡ＿１（イニシエータＳＴＡ）がＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備
１６ ＳＴＡ＿１がグループＳＬＳポーリングフレームを送信
１８ ＳＴＡ＿１がＳＳＷフレームを送信
２０ ｎ＞Ｎか？
２２ イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎからのフィードバックを処理し、ＳＴＡ＿ｎからＳＴＡ＿｛ｎ−１｝への最良セクタ情報に関する情報を保存。
２４ イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎからのＳＳＷフレームをリスンし、ＳＴＡ＿ｎから自機への最良のＴｘセクタを決定
２６ イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎの最良セクタに関するフィードバックを送信し、ＳＴＡ＿ｎからの最良セクタ情報に関する情報を保存。
３０ 終了

Claims (19)

1. 複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、
   （ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
   （ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
   （ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
   （ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
   を備え、
   （ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、
   （ｉ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてのビームフォーミングトレーニングが実行されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップであって、セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信し、続いて前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成するステップと、
   （ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、
   （ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、
   （ｉｖ）送信競合を招くことなく前記他の無線通信装置と最適な送信セクタ情報を交換するステップと、
   （ｖ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）パワーセーブモードのために前記無線通信装置のスリープ及びアウェイクのサイクルを制御する命令を実行するステップと、
   を実行する、ことを特徴とする装置。
2. 複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、
   （ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
   （ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
   （ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
   （ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
   を備え、
   （ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、
   （ｉ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてのビームフォーミングトレーニングが実行されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップであって、セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信し、続いて前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成するステップと、
   （ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、
   （ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、
   （ｉｖ）送信競合を招くことなく前記他の無線通信装置と最適な送信セクタ情報を交換するステップと、
   （ｖ）前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成時に、複数の局に関する最良セクタ内容を集約する命令を実行するステップと、
   を実行する、
   ことを特徴とする装置。
3. 複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、
   （ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
   （ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
   （ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
   （ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
   を備え、
   （ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、
   （ｉ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてのビームフォーミングトレーニングが実行されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップであって、セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信し、続いて前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成するステップと、
   （ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、
   （ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、
   （ｉｖ）送信競合を招くことなく前記他の無線通信装置と最適な送信セクタ情報を交換するステップと、
   を実行し、前記命令は、ＭＡＣブロードキャスト及びＰＨＹ準全方向モードを使用することによってセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を実行する、
   ことを特徴とする装置。
4. 複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、
   （ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
   （ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
   （ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
   （ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
   を備え、
   （ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、
   （ｉ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてのビームフォーミングトレーニングが実行されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップであって、セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信し、続いて前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成するステップと、
   （ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、
   （ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、
   （ｉｖ）送信競合を招くことなく前記他の無線通信装置と最適な送信セクタ情報を交換するステップと、
   （ｖ）イニシエータによって送信されるセクタスイープ（ＳＳＷ）フレームにポーリング信号が含まれる一方で、各レスポンダ局からのＳＳＷフレームが、イニシエータ又はＳＳＷフレームを送信した他の局とのリンクの最良セクタに関するフィードバックを搬送し、この時、前記他の無線通信装置の前記ＳＳＷフレームで搬送される前記情報に従う最良のアレイセクタを用いて前記ＳＳＷフィードバックが送信される、埋め込みポーリング及びフィードバックモードのための命令を実行するステップと、
   を実行する、
   ことを特徴とする装置。
5. 前記他の無線通信装置からの送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニング結果を学習するように前記命令を実行するステップをさらに含む、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
6. 前記無線通信装置は、アクセスポイント（ＡＰ）又は局（ＳＴＡ）を含む、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
7. 前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、当該局が複数の無線通信装置内の主局である時に、前記コンピュータプロセッサによって開始される、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
8. 前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、複数の無線通信装置内の主局からイニシエータＴＸＳＳを受け取ったことに応答して開始される、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
9. 前記セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップは、イニシエータとしての前記コンピュータプロセッサ、又はイニシエータとして動作する別の無線通信装置がポーリング信号を送信した後にイニシエータ送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングを行うことによって開始される、
   請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
10. 前記ポーリング信号は、準全方向モードで送信される、
    請求項９に記載の装置。
11. 全てのセクタスイープ送信が実行されるまで前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を遅らせる命令を実行するステップをさらに含む、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
12. 前記送信機及び受信機は、ミリメートル波（ｍｍ波）無線周波数で動作する、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
13. 前記無線通信装置及び前記他の無線通信装置は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を形成する、
    請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の装置。
14. 複数の無線通信装置間で指向性送信を行う無線通信装置であって、
    （ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置への指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
    （ｂ）他の無線通信装置からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
    （ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の無線通信装置との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
    （ｄ）前記コンピュータプロセッサが実行可能な命令を記憶する非一時的コンピュータ可読メモリと、
    を備え、
    （ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、
    （ｉ）送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングとしてのビームフォーミングトレーニングが実行されるセクタレベルスイープ（ＳＬＳ）プロセスを開始するステップであって、セクタスイープ（ＳＳＷ）を送信し、続いて前記他の無線通信装置が受け取るセクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックを生成するステップと、
    （ｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフレームを受け取るステップと、
    （ｉｉｉ）前記他の無線通信装置からセクタスイープフィードバック情報を受け取るステップと、
    （ｉｖ）コーディネータではない無線通信装置間で最適な送信セクタ情報を交換することにより、近隣の無線通信装置が互いに最良セクタ情報を学習するステップと、
    を実行する、
    ことを特徴とする装置。
15. 前記無線通信装置は、アクセスポイント（ＡＰ）又は局（ＳＴＡ）を含む、
    請求項１４に記載の装置。
16. 前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、当該局が複数の無線通信装置内の主局である時に、前記コンピュータプロセッサによって開始される、
    請求項１４に記載の装置。
17. 前記送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）トレーニングは、複数の無線通信装置内の主局からイニシエータＴＸＳＳを受け取ったことに応答して開始される、
    請求項１４に記載の装置。
18. 送信機セクタスイープ（ＴＸＳＳ）パワーセーブモードのために前記無線通信装置のスリープ及びアウェイクのサイクルを制御する命令を実行するステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の装置。
19. 全てのセクタスイープ送信が実行されるまで前記セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックの生成を遅らせる命令を実行するステップをさらに含む、
    請求項１４に記載の装置。

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