KR101278228B1

KR101278228B1 - 무선 통신 시스템에서 지향성 연관을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101278228B1
Application number: KR1020117013551A
Authority: KR
Inventors: 이즈마일 라키스; 버레드 바 브라차
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2008-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2013-06-24
Also published as: CN103595451B; ES2676370T3; EP2359492A1; JP2012509021A; KR20110084531A; BRPI0921913A2; TW201032509A; BRPI0921913B1; KR101259939B1; HUE038094T2; DK2448144T3; EP2448144B1; JP5619763B2; WO2010056882A1; EP2359491B1; US9214990B2; EP2356756A1; US20100118749A1; JP5461569B2; WO2010056888A1

Abstract

무선 통신 방법이 제공된다. 그 방법은, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 송신하는 단계 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하는 단계; 및 상기 연관 응답에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 그 방법을 수행하기 위한 장치가 개시된다.

Description

무선 통신 시스템에서 지향성 연관을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DIRECTIONAL ASSOCIATION IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}

본 개시물은 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것으로, 더 상세하게는, 무선 통신 시스템에서의 채널 액세스를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 출원은, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CHANNEL ACCESS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM" 으로 2008년 11월 12일자로 출원되었고, 대리인 참조번호 제 090424P1이 할당된 미국 가특허출원 제 61/113,602호의 이점 및 그 우선권을 주장하며, 그 개시물은 여기에 참조로서 포함된다.

본 출원은, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR CHANNEL ACCESS IN A WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM" 으로 2009년 3월 28일자로 출원되었고, 대리인 참조번호 제 090424P2가 할당된 미국 가특허출원 제 61/164,422호의 이점 및 그 우선권을 주장하며, 그 개시물은 여기에 참조로서 포함된다.

종래 기술의 일 양상에서, 단일 캐리어 또는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조 모드들을 지원하는 물리(PHY) 계층을 갖는 디바이스들은, 802.15.3c 표준에서 IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)에 의해 특정된 바와 같은 세부사항들에 따르는 네트워크에서와 같이, 밀리미터파 통신들에 대해 사용될 수도 있다. 이러한 예에서, PHY 계층은, 57기가헤르츠(GHz) 내지 66GHz의 스펙트럼에서 밀리미터파 통신에 대해 구성될 수도 있으며, 상세하게는 지역에 의존하여, PHY 계층이 미국에서는 57GHz 내지 64GHz 그리고 일본에서는 59GHz 내지 66GHz의 범위에서 통신을 위해 구성될 수도 있다.

OFDM 또는 단일-캐리어 모드들을 지원하는 디바이스들 또는 네트워크들 사이의 상호운영성을 허용하기 위해, 양자의 모드들은 공통 모드를 추가적으로 지원한다. 상세하게, 그 공통 모드는, 상이한 디바이스들과 상이한 네트워크들 사이의 공동-존재 및 상호운영성을 용이하게 하도록 OFDM 및 단일-캐리어 트랜시버들 양자에 의해 이용되는 단일-캐리어 기본-레이트 모드이다. 그 공통 모드는 비컨들, 송신 제어 및 커맨드 정보를 제공하는데 이용될 수도 있고, 데이터 패킷들에 대한 기본 레이트로서 사용될 수도 있다.

통상적으로, 802.15.3c 네트워크의 단일-캐리어 트랜시버는, (골레이 코드(Golay code)들로서 지칭되는) Marcel J.E. Golay에 의해 최초로 도입된 형태의 확산을 송신된 데이터 프레임의 몇몇 또는 모든 필드들에 제공하고, 수신된 골레이-코딩된 신호의 매칭-필터링을 수행하기 위해 적어도 하나의 코드 발생기를 이용한다. 상보적인 골레이 코드들은, 하나의 시퀀스에서의 임의의 주어진 분리도를 갖는 동일한 엘리먼트들의 쌍들의 수가 다른 시퀀스들에서 동일한 분리도를 갖는 비유사한(unlike) 엘리먼트들의 쌍들의 수와 동일하도록, 동일한 길이의 유한한 시퀀스들의 세트들이다. 여기에 참조로서 포함되는, 1991년 1월 31일자 S.Z. Budisin 의 "Efficient Pulse Compressor for Golay Complementary Sequences", Electronic Letters, 27, no. 3, pp. 219-220은 골레이 상보적 코드들뿐만 아니라 골레이 매칭된 필터를 생성하기 위한 송신기를 설명한다.

저전력 디바이스들에 대해, 전력 증폭기가 필터링된 신호의 스펙트럼에 영향을 주지 않으면서 최대 출력 전력으로 동작될 수 있도록, 일정한 포락선을 갖는 연속적인 위상 변조된(CPM) 신호를 공통 모드가 이용하는 것이 유리하다. 가우시안 최소 시프트 키잉(GMSK)은, 가우시안 필터에서 적절한 대역폭 시간 곱(time product; BT) 파라미터를 선택함으로써 콤팩트한 스펙트럼 점유를 갖는 연속적인 위상 변조의 형태이다. 일정한 포락선은, 일정하지 않은 포락선 신호들과 연관된 부수적인 스펙트럼 재성장없이 비선형 전력 증폭기 동작과 GMSK가 호환가능하게 한다.

다양한 기술들이 GMSK 펄스 형상을 생성하도록 구현될 수도 있다. 예를 들어, 선형화된 GMSK 펄스를 이용한 π/2-바이너리 위상 시프트 키(BPSK) 변조(또는 π/2-차동 BPSK)는, 공통 모드에 대해, I. Lakkis, J. Su & S. Kato, "A Simple Coherent GMSK Demodulator", IEEE Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC) 2001에 설명된 바와 같이 구현될 수도 있으며, 이것은 여기에 참조로서 포함된다.

여기에 개시된 양상들은, IEEE802.15.3c 프로토콜에 의해 정의된 바와 같은 밀리미터파 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)들을 이용하는 시스템들에 유리할 수도 있다. 그러나, 본 개시물은, 다른 애플리케이션들이 유사한 이점들로부터 이익을 얻을 수도 있으므로, 그러한 시스템에 제한되도록 의도되지는 않는다.

본 개시물의 일 양상에 따르면, 제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키는 방법이 제공된다. 그 방법은, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 송신하는 단계 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하는 단계; 및 상기 연관 응답에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 단계를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 무선 통신 장치가 제공된다. 그 장치는, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하기 위한 수단 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 디바이스로부터 연관 응답을 검출하기 위한 수단; 및 연관 응답에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하기 위한 수단을 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건이 제공된다. 그 컴퓨터-프로그램 물건은, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하며; 그리고, 연관 응답에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 실행가능한 명령들을 갖는 머신-판독가능 매체를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 무선 통신들을 위한 장치가 제공된다. 그 장치는, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 디바이스로부터 연관 응답을 검출하며; 그리고, 연관 응답에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 구성되는 프로세싱 시스템을 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 액세스 단말기가 제공된다. 그 액세스 단말기는, 안테나; 및 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 안테나를 통해 디바이스에 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신됨 ―; 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하며; 그리고, 연관 응답에 기초하여, 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 구성된 프로세싱 시스템을 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 관련시키는 방법이 제공된다. 그 방법은, 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 획득하는 단계; 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 단계; 및 제 1 디바이스에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 2 디바이스에 송신하는 단계 ― 각각의 패킷은 상이한 송신 방향에서 각각 송신가능함 ― 를 포함하며, 적어도 하나의 패킷은 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 또 다른 디바이스와의 무선 통신들을 위한 장치가 제공된다. 그 무선 통신 장치는, 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 획득하기 위한 수단; 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하기 위한 수단; 및 장치에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하기 위한 수단 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능함 ― 을 포함하며, 적어도 하나의 패킷은 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-프로그램 물건이 제공된다. 그 컴퓨터-프로그램 물건은, 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 획득하고; 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하며; 그리고, 제 1 디바이스에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 2 디바이스에 송신하도록 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능함 ― 실행가능한 명령들을 갖는 머신-판독가능 매체를 포함하며, 적어도 하나의 패킷은 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 따르면, 또 다른 디바이스와의 무선 통신들을 위한 장치가 제공된다. 그 장치는, 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 획득하고; 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하며; 그리고, 장치에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하도록 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능함 ― 구성된 프로세싱 시스템을 포함하며, 적어도 하나의 패킷은 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

본 개시물의 또 다른 양상에 다르면, 또 다른 디바이스와의 무선 통신들을 액세스 단말기가 제공된다. 그 액세스 단말기는, 안테나; 및 디바이스의 액세스 단말기로의 선호되는 송신 방향을 획득하고; 디바이스의 액세스 단말기로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하며; 그리고, 액세스 단말기에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 안테나를 통해 디바이스에 송신하도록 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능함 ― 구성된 프로세싱 시스템을 포함하며, 적어도 하나의 패킷은 결정된 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

특정한 양상들이 여기에 설명되었지만, 이들 양상들의 많은 변경들 및 치환들은 본 개시물의 범위 내에 존재한다. 선호되는 양상들의 몇몇 이익들 및 이점들이 설명되었지만, 본 개시물의 범위는 특정한 이익들, 사용들, 또는 목적들에 제한되도록 의도되지는 않는다. 대신, 본 개시물의 양상들은 상이한 무선 기술들, 시스템 구성들, 네트워크들, 및 송신 프로토콜들에 광범위하게 적용가능하도록 의도되며, 이들 중 몇몇은 도면 및 다음의 상세한 설명에서 예로서 예시되어 있다. 상세한 설명 및 도면은, 첨부된 청구항 및 그의 등가물에 의해 정의되는 본 개시물의 범위를 제한하기보다는 단지 본 개시물의 예시할 뿐이다.

도 1은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 무선 네트워크의 다이어그램이다.
도 2는 도 1의 무선 네트워크에서 사용된 본 개시물의 일 양상에 따라 구성되는 슈퍼프레임 구조의 다이어그램이다.
도 3은 도 2의 슈퍼프레임 구조에서 사용된 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 프레임/패킷 구조의 다이어그램이다.
도 4는 본 개시물의 일 양상에 따른 다양한 길이들을 갖는 프리앰블의 구조도이다.
도 5는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성되는 바와 같은 프로액티브 빔포밍(proactive beamforming)에서의 사용을 위한 슈퍼프레임 구조의 구조도이다.
도 6A 및 도 6B는, 본 개시물의 일 양상에 따른, 도 1의 무선 네트워크에서 디바이스 상에 구현될 수도 있는 다양한 안테나 패턴들을 도시한 다이어그램들이다.
도 7은, 본 개시물의 일 양상에 따라 구성되고, 관심있는 다른 디바이스들을 트레이닝하도록 도 1의 무선 네트워크 내의 디바이스에 의해 사용되는 트레이닝 시퀀스에 대한 슈퍼프레임 구조의 블록도이다.
도 8은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 바와 같은, 도 7의 트레이닝 시퀀스에서의 일반적인 트레이닝 사이클 동안 사용된 프레임 구조의 블록도이다.
도 9는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 바와 같은, 도 7의 트레이닝 시퀀스의 예시적인 사이클에 대한 타이밍도이다.
도 10은 일반적인 트레이닝 사이클 동안 사용된 트레이닝 패킷에 대한 패킷 구조이다.
도 11은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 도 7의 트레이닝 시퀀스의 피드백 스테이지에 대한 프레임 구조이다.
도 12는 송신된 패킷 구조, 및 디바이스가 송신된 패킷을 검출하기 위한 타이밍 설명(description)이다.
도 13은 송신된 패킷 구조, 및 다른 디바이스들에 의한 송신을 검출하기 위한 타이밍 설명이다.
도 14는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 트레이닝 요청 장치의 블록도이다.
도 15는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 수신기 장치의 블록도이다.
도 16은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 채널 시간 할당 장치의 블록도이다.
도 17은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된, 제 1 디바이스를 제 2 디바이스에 연관시키기 위한 연관 요청 장치의 블록도이다.
도 18은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성되는 선호된 방향 포착 장치의 블록도이다.
도 19는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 클리어 채널 결정 장치의 블록도이다.
도 20은 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 골레이-코드 회로의 블록도이다.
도 21A 및 도 21B는 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 빔포밍 및 슈퍼프레임 정보 엘리먼트들이다.
도 22는 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 구성된 무지향성 수신 안테나를 갖는 디바이스의 흐름도이다.

공통의 실시에 따르면, 도면들에 도시된 다양한 특성들은 명확화를 위해 간략화될 수도 있다. 따라서, 도면들은 주어진 장치(예를 들어, 디바이스) 또는 방법의 컴포넌트들의 모두를 나타내지는 않을 수도 있다. 부가적으로, 동일한 참조부호는 명세서 및 도면들 전반에 걸쳐 동일한 피쳐들을 나타내는데 사용될 수도 있다.

본 개시물의 다양한 양상들이 후술된다. 여기에서의 교시들이 광범위하게 다양한 형태로 구현될 수도 있으며, 여기에 개시되는 임의의 특정한 구조, 기능, 또는 그 양자가 단지 대표적일 뿐이라는 것이 명백할 것이다. 여기에서의 교시들에 기초하여, 당업자는 여기에 개시된 양상이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수도 있고 이들 양상들 중 2개 이상이 다양한 방식들로 결합될 수도 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 여기에 개시된 임의의 수의 양상들을 사용하여 장치가 구현될 수도 있거나 방법이 실행될 수도 있다. 부가적으로, 여기에 개시된 양상들 중 하나 이상에 부가하여 또는 그 이외의 다른 구조, 기능, 또는 구조 및 기능을 사용하여, 그러한 장치가 구현될 수도 있거나 그러한 방법이 실행될 수도 있다.

다음의 설명에서, 설명의 목적을 위해, 본 개시물의 완전한 이해를 제공하도록 다수의 특정한 세부사항들이 개시된다. 그러나, 여기에 예시되고 설명된 특정한 양상들이 임의의 특정한 형태로 본 개시물을 제한하도록 의도되지는 않지만, 대신, 본 개시물이 청구항에 의해 정의되는 바와 같은 본 개시물의 범위 내에 존재하는 모든 변형들, 등가물들, 및 대안물들을 커버링할 것임을 이해해야 한다.

본 개시물의 일 양상에서, 단일-캐리어 변조 및 OFDM을 이용하는 듀얼-모드 밀리미터파 시스템은 단일-캐리어 공통 시그널링을 제공받는다. 공통 모드는, 비커닝(beaconing), 시그널링, 빔포밍, 및 기본-레이트 데이터 통신을 위하여 단일-캐리어 및 OFDM 디바이스들 양자에 의해 사용되는 단일-캐리어 모드이다.

다음으로, IEEE802.15.3c 개인 영역 네트워크(PAN) 표준과 호환하는 방식으로 형성되고 여기에서 피코넷으로서 지칭되는 네트워크인 무선 네트워크(100)의 수 개의 양상들이 도 1을 참조하여 제공될 것이다. 네트워크(100)는, 다수의 데이터 디바이스(DEV)들(120)과 같은 다수의 독립적인 데이터 디바이스들이 서로 통신하게 하는 무선 애드혹 데이터 통신 시스템이다. 또한, 네트워크(100)와 유사한 기능을 갖는 네트워크들은 기본 서비스 세트(BSS), 또는 통신이 디바이스들의 쌍 사이에 존재하면 독립적인 기본 서비스(IBSS)로서 지칭된다.

다수의 DEV들(120)의 각각의 DEV는, 네트워크(100)의 무선 매체에 대한 PHY 인터페이스 및 MAC를 구현하는 디바이스이다. 다수의 DEV들(120) 내의 디바이스들과 유사한 기능을 갖는 디바이스는, 액세스 단말기, 사용자 단말기, 이동국, 가입자국, 스테이션, 무선 디바이스, 단말기, 노드, 또는 몇몇 다른 적절한 명칭으로 지칭될 수도 있다. 본 개시물 전반에 걸쳐 설명된 다양한 개념들은 그들의 특정한 명칭에 관계없이 모든 적절한 무선 노드들에 적용하도록 의도된다.

IEEE802.15.3c 하에서, 하나의 DEV는 피코넷의 조정기의 역할을 맡을 것이다. 이러한 조정 DEV는 피코넷 조정기(PNC)로서 지칭되며, PNC(110)로서 도 1에 도시되어 있다. 따라서, PNC는 다수의 다른 디바이스들의 동일한 디바이스 기능을 포함하지만, 네트워크에 대한 조정을 제공한다. 예를 들어, PNC(110)는 비컨을 사용하는 네트워크(100)에 대한 기본 타이밍과 같은 서비스들; 및 임의의 서비스 품질(QoS) 요건들, 전력-절약 모드들, 및 네트워크 액세스 제어의 관리를 제공한다. 다른 시스템들 내의 PNC(110)에 대해 설명된 바와 유사한 기능을 갖는 디바이스는, 액세스 포인트, 기지국, 기지국 트랜시버, 스테이션, 단말기, 노드, 액세스 포인트로서 작동하는 액세스 단말기, 또는 몇몇 다른 적절한 용어로 지칭될 수도 있다. DEV들 및 PNC들 양자는 무선 노드들로서 지칭될 수도 있다. 즉, 무선 노드는 DEV 또는 PNC일 수도 있다.

PNC(110)는, 슈퍼프레임으로서 지칭되는 구조를 사용하는 네트워크(100) 내의 다양한 디바이스들 사이의 통신을 조정한다. 각각의 슈퍼프레임은 비컨 주기들에 의한 시간에 기초하여 바운딩(bound)된다. 또한, PNC(110)는 다른 네트워크들 또는 다른 PNC들과 통신하기 위해 시스템 제어기(130)에 커플링될 수도 있다.

도 2는 네트워크(100)에서의 피코넷 타이밍에 대해 사용된 슈퍼프레임(200)을 도시한다. 일반적으로, 비컨 주기, 채널 시간 할당 주기, 및 가급적 경합(contention) 액세스 주기를 포함하는 슈퍼프레임은 기본 시간 분할 구조이다. 또한, 슈퍼프레임의 길이는 비컨 간격(BI)으로 알려져있다. 슈퍼프레임(200)에서, 후술되는 바와 같이, PNC(110)와 같은 PNC가 비컨 프레임들을 전송할 시간 동안 비컨 주기(BP)(210)가 제공된다.

경합 액세스 주기(CAP)(220)는, 네트워크(100) 내의 다수의 DEV들(120)의 DEV와 PNC(110) 사이 또는 네트워크(100) 내의 다수의 DEV들(120)의 임의의 DEV들 사이에서 커맨드들 및 데이터를 통신하는데 사용된다. CAP(220)에 대한 액세스 방법은, 충돌 회피를 이용한 캐리어 감지 다중 액세스 (CSMA/CA) 프로토콜 또는 슬롯된 알로하에 기초할 수 있다. CAP(220)는 각각의 슈퍼프레임에서 PNC(110)에 의해 포함되지 않을 수도 있다.

시분할 다중 액세스(TDMA) 프로토콜에 기초한 채널 시간 할당 주기(CTAP)(220)는, 네트워크(100)에서 채널들을 사용하기 위해 다수의 DEV들(120)에 대한 시간을 할당하도록 PNC(110)에 의해 제공된다. 상세하게, 디바이스들의 쌍들에 PNC(110)에 의해 할당된 하나 이상의 시간 주기들로 CTAP가 분할되며, 이는 채널 시간 할당(CTA)들로 지칭되고, CTA 당 디바이스들의 하나의 쌍이다. 따라서, CTA들에 대한 액세스 메커니즘은 TDMA-기반이다.

비컨 주기 동안, 준-omni 또는 "Q-Omni" 비컨들로 지칭되는 안테나 패턴들의 세트를 사용하는 비컨이 먼저 송신된다. 부가적으로, 지향성 비컨들, 즉, 몇몇 방향(들)에서 더 높은 안테나 이득을 사용하여 송신된 비컨들은, 비컨 주기 동안 또는 PNC와 하나 이상의 디바이스들 사이의 CTAP에서 송신될 수도 있다.

도 3은 단일 캐리어 OFDM 또는 공통 모드 프레임에 대해 사용될 수도 있는 프레임 구조(300)의 일 예이다. 여기에서 사용된 바와 같이, "프레임" 이라는 용어는 "패킷" 으로서 또한 지칭될 수도 있으며, 이들 2개의 용어들은 동의어로 고려되어야 한다. 프레임 구조(300)는 프리앰블(302), 헤더(340), 및 패킷 페이로드(380)를 포함한다. 공통 모드는 모든 3개의 필드들, 즉, 프리앰블(302), 헤더(340) 및 패킷 페이로드(380)에 대해 골레이 코드들을 사용한다. 공통-모드 신호는, 그 내에서 데이터를 확산시키기 위해 칩-레벨 π/2-BPSK 변조를 이용한 골레이 확산 코드들을 사용한다. 헤더에 따르는 물리 계층 수렴 프로토콜(PLCP)인 헤더(340), 및 물리 계층 서비스 데이터 유닛(PSDU)인 패킷 페이로드(380)는 길이-64의 골레이 코드 쌍으로 확산된 심볼들을 포함한다. 예를 들어, 골레이-코드 반복들의 수 및 골레이-코드 길이들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 다양한 프레임 파라미터들은, 프레임 구조(300)의 다양한 양상들에 따라 적응될 수도 있다. 일 양상에서, 프리앰블에서 이용되는 골레이 코드들은 길이-128 또는 길이-256 골레이 코드들로부터 선택될 수도 있다. 데이터 확산에 대해 사용된 골레이 코드들은 길이-64 또는 길이-128 골레이 코드들을 포함할 수도 있다.

다시 도 3을 참조하면, 프리앰블(302)은 패킷 싱크 시퀀스 필드(310), 시작 프레임 디리미터(delimiter)(SFD) 필드(320), 및 채널-추정 시퀀스 필드(330)를 포함한다. 프리앰블(302)은 더 높은 데이터 레이트가 사용될 경우 짧아질 수도 있다. 예를 들어, 디폴트 프리앰블 길이는 공통 모드에 대해 36개의 골레이 코드들로 셋팅될 수도 있으며, 이는 약 50Mbps의 데이터 레이트와 연관된다. 약 1.5Gbps 데이터 레이트의 데이터 레이트에 대해, 프리앰블(302)은 16개의 골레이 코드들로 짧아질 수도 있으며, 약 3Gbps의 데이터 레이트들에서, 프리앰블(302)은 8개의 골레이 코드들로 추가적으로 짧아질 수도 있다. 또한, 프리앰블(302)은, 디바이스로부터의 묵시적인 또는 명시적인 요청에 기초하여 더 짧은 프리앰블로 스위칭될 수도 있다.

패킷 싱크 시퀀스 필드(310)는, 도 3의 코드들(312-1 내지 312-n)에 의해 표현된 바와 같이, 길이-128의 상보적인 골레이 코드들(aⁱ ₁₂₈, bⁱ ₁₂₈) 중 하나에 의해 확산된 것들의 반복도이다. SFD 필드(320)는, 도 3의 코드(322)에 의해 표현된 바와 같이, 길이-128의 상보적인 골레이 코드들(aⁱ ₁₂₈, bⁱ ₁₂₈) 중 하나에 의해 확산된 {-1}과 같은 특정한 코드를 포함한다. CES 필드(330)는, 코드들(332 및 336)에 의해 표현된 바와 같이, 길이-256의 상보적인 골레이 코드들(aⁱ ₂₅₆, bⁱ ₂₅₆)의 쌍을 사용하여 확산될 수도 있으며, (334-1 및 338-1)에 의해 표현된 바와 같이, aⁱ _CP 또는 bⁱ _CP와 같은, 길이-128의 골레이 코드들인 적어도 하나의 사이클릭 프리픽스를 더 포함할 수도 있고, 여기서, CP는 사이클릭 프리픽스 또는 포스트픽스이다. 각각, (334-2 및 338-2)에 의해 표현된 바와 같이, 각각, aⁱ _CP 또는 bⁱ _CP와 같은 코드들(332 및 336)의 각각에 대한 사이클릭 프리픽스는 길이-128의 골레이 코드들이다.

일 양상에서, 헤더(340)는 대략적인 레이트 1/2 리드 솔로몬(RS) 코딩을 이용하지만, 패킷 페이로드(380)는 레이트-0.937 RS 코딩 RS(255, 239)을 이용한다. 헤더(340) 및 패킷 페이로드(380)는 바이너리 또는 복소수 값일 수도 있으며, 길이-64의 상보적인 골레이 코드들(aⁱ ₆₄ 및/또는 bⁱ ₆₄)을 사용하여 확산될 수도 있다. 바람직하게, 헤더(340)는, 헤더 에러 레이트로 인한 패킷 에러 레이트를 최소화하기 위해 패킷 페이로드(380)보다 더 강인한 방식으로 송신되어야 한다. 예를 들어, 헤더(340)는 패킷 페이로드(380)내의 데이터부보다 더 높은 코딩 이득인 4dB 내지 6dB를 제공받을 수 있다. 또한, 헤더 레이트는 데이터 레이트에서의 변화들에 응답하여 적응될 수도 있다. 예를 들어, 최대 1.5Gbps의 데이터 레이트들의 범위에 대해, 헤더 레이트는 400Mbps일 수도 있다. 3Gbps의 데이터 레이트들에 대해, 헤더 레이트는 800Mbps일 수도 있으며, 최대 6Gbps의 데이터 레이트들의 범위에 대해, 헤더 레이트는 1.5Gbps로 셋팅될 수도 있다. 헤더 레이트의 일정한 비율은 데이터 레이트들의 범위에 유지될 수도 있다. 따라서, 데이터 레이트가 일 범위로부터 또 다른 범위로 변경될 경우, 헤더 레이트는 데이터-레이트 범위에 대한 헤더 레이트의 일정한 비율을 유지하도록 조정될 수도 있다. 네트워크(100)에서 다수의 DEV들(120)의 각각의 디바이스에 헤더 레이트에서의 변화를 통신하는 것이 중요하다. 그러나, 모든 모드들(즉, 단일 캐리어, OFDM 및 공통 모드들)에 의해 사용된 도 3의 현재 프레임 구조(300)는 이를 행할 능력을 포함하지 않는다.

도 4는 본 개시물의 양상들에 따른 프리앰블(400)을 도시한다. 3개의 프리앰블은 다음과 같이 정의된다.

긴 프리앰블: 8개의 싱크 심볼들, 1개의 SFD 심볼, 2개의 CES 심볼들;

중간 프리앰블: 4개의 싱크 심볼들, 1개의 SFD 심볼, 2개의 CES 심볼들; 및

짧은 프리앰블: 2개의 싱크 심볼들, 1개의 SFD 심볼, 1개의 CES 심볼

여기서, 심볼들 길이 512의 골레이 코드이며, 길이 128의 골레이 코드들 중 단일 또는 그 코드들의 쌍으로부터 구성될 수도 있다.

비컨 주기 동안, 준-omni 패턴들, 즉, "Q-omni" 비컨들로서 지칭되는, 관심있는 공간 범위의 비교적 넓은 영역을 커버링하는 패턴을 갖는 비컨들이 먼저 송신된다. 부가적으로, 지향성 비컨들, 즉, 몇몇 방향(들)에서 더 높은 안테나 이득을 사용하여 송신된 비컨들은, 비컨 주기 동안 또는 PNC와 하나 이상의 디바이스들 사이의 CTAP에서 송신될 수도 있다. 고유한 프리앰블 시퀀스 세트는, 예를 들어, 주파수 및 공간 재사용을 개선시키기 위해 동일한 주파수 채널 내에서 각각의 피코넷에 할당될 수도 있다.

여기서, 기본 시퀀스들 s_512,m은 4개의 비-중첩 주파수-빈 세트들을 점유하고, 따라서, 시간 및 주파수 양자에서 직교한다. m번째 기본 시퀀스는 주파수 빈들 m, m+4, m+8, m+12, ... 를 점유한다. 본 개시물의 일 양상에서, 변형된 골레이 시퀀스들은, 전체 512개의 서브캐리어들보다는 사용된 서브캐리어들만이 점유된다는 것을 보장하기 위해, 시간- 또는 주파수-도메인 필터링을 사용하여 정규 골레이 상보적 시퀀스들과 같은 다른 골레이 시퀀스들로부터 생성된다.

여기에 사용되고 a 및 b에 의해 나타낸 바와 같이 "정규 골레이 상보적인 시퀀스들" 이라는 용어는, 다음의 파라미터들을 사용하여 생성될 수도 있다.

1. m=0: M-1을 갖는 세트 2m으로부터의 상이한 엘리먼트들을 갖는 길이 M의 딜레이 벡터 D; 및

2. QPSK 성상도(±1, ±j)로부터의 엘리먼트들을 갖는 길이 M의 시드 벡터 W.

도 20은, 본 개시물의 몇몇 양상들에서 골레이 코드 발생기 또는 매칭된 필터로서 이용될 수도 있는 골레이-코드 회로(2000)를 도시한다. 골레이-코드 회로(2000)는, 고정된 딜레이들의 결정된 세트 D=[D(0), D(1), ..., D(M-1)] 를 제 1 입력 신호에 제공하도록 구성된 딜레이 엘리먼트들(2002-1 내지 2002-M)의 시퀀스를 포함한다. 골레이-코드 회로(2000)가 다수의 골레이 상보 코드 쌍들을 생성하도록 구성될 경우라도, 딜레이 엘리먼트들(2002-1 내지 2002-M)에 의해 제공된 딜레이 프로파일은 고정될 수도 있다. 또한, 골레이-코드 회로(2000)는, 복수의 시드 신호들을 생성하기 위해 복수의 상이한 시드 벡터들 Wⁱ=[W(0), W(1), ..., W(M-1)] 중 적어도 하나와 제 2 입력 신호를 곱하도록 구성되는 적응가능한 시드 벡터 삽입 엘리먼트들(2030-1 내지 2030-M)의 시퀀스를 포함한다. 적응가능한 시드 벡터 삽입 엘리먼트들(2030-1 내지 2030-M)의 시퀀스의 각각으로부터의 출력은, 딜레이 엘리먼트들(2002-1 내지 2002-M)의 각각의 각각 출력과 결합될 결합기들의 제 1 세트(2010-1 내지 2010-M)로 피딩된다. 도 20에 도시된 바와 같은 골레이-코드 회로(2000)의 구현에서, 각각의 시드 벡터 삽입 엘리먼트(2030-1 내지 2030-M)의 출력은, 결과들이 그 후에 다음 스테이지로 피딩되기 전에, 결합기들의 제 1 세트(2010-1 내지 2010-M) 중 각각에 의해 그것의 각각의 딜레이 엘리먼트들(2002-1 내지 2002-M)의 출력에 부가된다. 결합기들의 제 2 세트(2020-1 내지 2020-M)는, 시드 벡터가 곱해진 신호들과 딜레이 엘리먼트들(2002-1 내지 2002-M)로부터의 딜레이 신호들을 결합시키도록 구성되며, 여기서, 시드 신호들은 골레이-코드 회로(2000)에서 딜레이 신호들로부터 감산된다.

본 개시물의 특정한 양상들에 따라 구현된 수신기들은, 그러한 기능에 대해 패킷 또는 프레임 검출로서 제공하기 위해 수신 신호들의 매칭된 필터링을 수행하도록 유사한 골레이-코드 발생기들을 이용할 수도 있다.

일 양상에서, 골레이 코드들(a1, a2, a3, 및 a4)은, 다음의 표에 나타낸 바와 같이, 딜레이 벡터들(D1, D2, D3, 및 D4) 및 대응하는 시드 벡터들(W1, W2, W3, 및 W4)의 결합들에 의해 생성될 수도 있다.

제 1, 제 2, 및 제 4 시퀀스들은 타입 a이지만, 제 3 시퀀스는 타입 b이다. 선호되는 시퀀스들은, 최소의 사이드로브(sidelobe) 레벨뿐만 아니라 최소의 상호상관을 갖도록 최적화된다.

본 개시물의 몇몇 양상들에서, 기본 레이트는, 피코넷, 빔포밍 및 다른 제어 기능들에 연관된 제어 프레임들 및 커맨드 프레임들을 교환하는데 사용되는 OFDM 시그널링 동작들에 대해 이용될 수도 있다. 기본 레이트는 최적의 범위를 달성하기 위해 이용된다. 일 양상에서, 심볼 당 336개의 서브캐리어들은 기본 데이터 레이트를 달성하기 위해 주파수-도메인 확산으로 이용될 수도 있다. 336개의 서브캐리어들(서브캐리어들 -176 내지 176)은, 프리앰블에 관해 설명된 바와 같이, 4개의 비-중첩 주파수 빈들로 분할될 수도 있으며, 각각의 세트는 동일한 주파수 대역에서 동작하는 복수의 PNC들 중 하나에 할당될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 PNC는 서브캐리어들 -176, -172, -168, ... 176을 할당받을 수도 있다. 제 2 PNC는 서브캐리어들 -175, -171, -167, ..., 173 등을 할당받을 수도 있다. 또한, 각각의 PNC는 데이터를 스크램블링하여 그것을 다수의 서브캐리어들에 걸쳐 분배하도록 구성될 수도 있다.

IEEE 802.15.3에서, 추가적으로 후술될 바와 같이, 피코넷 타이밍은, 비컨 프레임들, CSMA/CA 프로토콜에 기초한 경합 액세스 주기(CAP), 및 관리(MCTA) 및 정규 CTA들에 대해 사용되는 채널 시간 할당 주기(CTAP)를 PNC가 송신하는 비컨 주기를 포함하는 슈퍼프레임에 기초한다.

비컨 주기 동안, 거의 무지향성인 안테나 패턴들을 갖고 준-omni 또는 "Q-omni" 로서 지칭되는 비컨들이 먼저 송신된다. 부가적으로, 지향성 비컨들, 즉, 몇몇 방향(들)에서 몇몇 안테나 이득을 사용하여 송신된 비컨들은, 비컨 주기 동안 또는 2개의 디바이스들 사이의 CTAP에서 송신될 수도 있다.

지향성 비컨들을 송신할 경우 오버헤드를 감소시키기 위해, 프리앰블이 더 높은 안테나 이득을 위해 단축될 수도 있다(예를 들어, 반복들의 수가 감소될 수도 있다). 예를 들어, 0 내지 3dB의 안테나 이득이 제공될 경우, 비컨들은 길이 512의 8개의 변형된 골레이 코드들 및 2개의 CES 심볼들을 포함하는 디폴트 프리앰블을 사용하여 송신된다. 3 내지 6 dB의 안테나 이득에 대해, 비컨들은 동일한 변형된 골레이 코드 및 2개의 CES 심볼들의 4번의 반복들에 대한 단축된 프리앰블을 이용한다. 6 내지 9dB의 안테나 이득에 대해, 비컨들은, 동일한 변형된 골레이 코드 및 1개 또는 2개의 CES 심볼들의 2번의 반복들의 단축된 프리앰블을 송신한다. 9dB 이상의 안테나 이득들에 대해, 비컨 프리앰블은 동일한 골레이 코드 및 1개의 CES 심볼의 1번의 반복만을 이용한다. 비커닝 동안 또는 데이터 패킷에 대해 헤더/비컨이 사용되면, 헤더-데이터 확산 인자가 안테나 이득에 매칭될 수도 있다.

본 개시물의 다양한 양상들은, 광범위한 범위의 안테나 구성들, 빔포밍 동작들, 및 사용 모델들을 지원하는 통일된 메시징 프로토콜에 대해 제공된다. 예를 들어, 안테나 구성들은, 지향성 또는 준-omni 안테나들, 단일 안테나의 지향성 안테나 패턴들, 다이버시티-스위칭된 안테나들, 섹터화된 안테나들, 빔포밍 안테나들, 페이싱된 (phased) 안테나 어레이들뿐만 아니라 다른 안테나 구성들을 포함할 수도 있다. 빔포밍 동작들은, PNC와 디바이스 사이에서 수행되는 프로액티브 빔포밍, 및 2개의 디바이스들 사이에서 수행되는 온-디멘드(on-demand) 빔포밍을 포함할 수도 있다. 프로액티브 빔포밍 및 온-디멘드 빔포밍 양자에 대한 상이한 이용 모델들은, PNC로부터 다수의 디바이스들로의 및 적어도 하나의 디바이스로부터 PNC로의 패킷당 빔포밍, PNC로부터 하나의 디바이스로만의 송신들, 디바이스들 사이의 통신들 뿐만 아니라 다른 이용 모델들을 포함한다. 프로액티브 빔포밍은 PNC가 하나 이상의 디바이스들에 대한 데이터 소스일 경우 유용하며, PNC는, 패킷들이 예정된 하나 이상의 디바이스들의 위치에 각각 대응하는 상이한 물리 방향들로 패킷들을 송신하도록 구성된다.

몇몇 양상들에서, 통일된 (SC/OFDM) 메시징 및 빔포밍 프로토콜은 최적화 접근법 (즉, 최상의 빔, 섹터 또는 안테나 가중치들을 탐색하도록 최적화함) 및 무선 네트워크(100)내의 디바이스들에서 사용된 안테나 시스템과는 독립적이다. 이것은, 이용되는 실제 최적화 접근법에서 유연성을 허용한다. 그러나, 빔포밍을 가능하게 하는 툴들이 정의되어야 한다. 이들 툴들은, 감소된 레이턴시, 감소된 오버헤드, 및 신속한 빔포밍을 가능하게 하면서 모든 시나리오들을 지원해야 한다.

다음의 표는, 본 개시물의 양상들에 의해 이용될 수도 있는 단일-캐리어 빔포밍 패킷들의 4개의 타입들을 나타낸다.

이들이 공통 모드를 사용하여 송신된 단일-캐리어 패킷들이므로, 그들은 단일-캐리어 및 OFDM 디바이스들 양자에 의해 디코딩될 수 있다. 송신된 패킷들의 대부분은 보디(body)를 갖지 않을 수도 있으며, 즉, 단지 프리앰블만을 가질 수도 있다.

상이한 타입의 패킷들은, 코딩 이득 및 안테나 이득 양자를 고려하여, 송신들의 총 이득을 실질적으로 동등하게 하기 위한 방식으로 상이한 안테나 이득들에 대해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 0 내지 3dB의 안테나 이득을 갖는 Q-Omni 송신은 타입 I 패킷들을 이용할 수도 있다. 3 내지 6dB의 안테나 이득을 갖는 지향성 송신은 타입 II 패킷들을 사용할 수도 있다. 6 내지 9dB의 안테나 이득을 갖는 지향성 송신은 타입 III 패킷들을 사용할 수도 있고, 9 내지 12dB의 안테나 이득을 갖는 지향성 송신은 타입 IV 패킷들을 사용할 수도 있다. 또 다른 양상에서, 디바이스들 및 PNC에서 프로세싱 복잡도를 감소시키기 위해 디폴트 레이트로 비컨을 송신하는 것이 유리하다.

도 5는 프로액티브 빔포밍을 수행하기 위해 본 개시물의 다양한 양상들에 의하여 이용될 수도 있는 슈퍼프레임 구조(500)를 도시한다. 슈퍼프레임 구조(500)는, 비컨부 (550), CSMA/CA 프로토콜에 기초한 CAP(560), 및 관리(MCTA) 및 정규 CTA들에 대해 사용되는 CTAP(580)를 포함한다. 비컨부(550)는 Q-Omni부 및 지향성부(530)를 포함한다. 지향성부(530)는 더 많은 정보를 운반하기 위해 상이한 디바이스들로 전송될 수 있는 지향성 비컨들의 사용을 포함한다.

Q-Omni부는, Q-Omni 비컨들(510-1 내지 510-L1)에 의해 표현된 바와 같이, 복수의 Q-Omni 비컨들인 슈퍼프레임 구조(500)에서의 L1 송신들을 포함하며, 그 각각은, 복수의 MIFS(가드 시간인 최소 인터프레임 간격)(520-1 내지 520-L1))에 의해 표현된 바와 같이, 각각의 MIFS에 의해 분리된다. 일 양상에서, L1은, PNC가 지원할 수 있는 Q-Omni 방향들의 수를 나타낸다. 무지향성 커버리지를 가능하게 하는 PNC, 즉, 무지향성 타입 안테나를 갖는 PNC에 대해, L1=1 이다. 섹터화된 안테나들을 갖는 PNC에 대해, L1은 PNC가 지원할 수 있는 섹터들의 수를 나타낸다. 유사하게, PNC가 스위칭 송신 다이버시티 안테나들을 제공받을 경우, L1은 PNC에서의 송신 안테나들의 수를 나타낼 수 있다. Q-omni 비컨 패킷의 구조에 대한 다양한 접근법이 사용될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, Q-omni부에서의 Q-omni 비컨 패킷의 인덱스 및 Q-omni 비컨 패킷들의 총 수에 관한 정보를 포함하는 하나 이상의 카운터들을 각각의 Q-omni 비컨 패킷이 가질 수도 있다는 점을 제외하고, L1 Q-Omni 비컨들은 동일한 콘텐츠를 운반한다.

일 양상에서, CAP(560)는 2개의 부분들, 즉, 연관 (associatoin) CAP 주기(562) 및 데이터 통신 CAP(572)로 분할된다. 연관 CAP(562)는 디바이스들 각각으로 하여금 그 자체를 PNC와 연관시키게 한다. 일 양상에서, 연관 CAP(562)는 S-CAP들(562-1 내지 562-L2)에 의해 표현된 복수의 서브-CAP들(S-CAP들)로 분할되며, 그 각각에는, GT들(564-1 내지 564-L2)에 의해 표현된 각각의 가드 시간(GT)이 후속한다. L1과는 상이할 수도 있는 L2는 PNC에 의해 가능한 Q-omni 수신 방향들의 최대 수를 나타내며, 따라서 본 개시물의 일 양상에서, 연관 CAP 주기 (562) 동안, PNC는 디바이스로부터의 연관 요청(association request)에 대해 L2 수신 방향들의 각각에서 청취할 것이며, 즉, l번째 S-CAP 동안 PNC는 l번째 수신 방향에서 청취할 것이고, 여기서, l은 1 로부터 L2까지의 범위에 존재한다.

l가 1로부터 L1까지의 임의의 값일 수 있는 l번째 S-CAP 동안 채널이 상호적인 (예를 들어, L1은 L2와 동일하다) 일 양상에서, PNC는 그것이 l번째 Q-Omni 비컨을 송신하는데 사용되는 동일한 안테나 방향으로부터 수신한다. 2개의 디바이스들이 송신 및 수신을 위해 동일한 안테나 어레이를 사용하면, 그 2개의 디바이스들 사이에서 채널이 상호적이다. 예를 들어, 디바이스들 중 하나가 송신 및 수신을 위해 상이한 안테나 어레이들을 사용하면, 채널은 상호적이지 않다.

도 6A 및 도 6B는, 각각, 안테나 패턴들(600 및 650)의 2개의 예를 도시한다. 도 6A에서, 스테이션(610)은 복수의 안테나 방향들(602-1 내지 602-L)을 포함하며, k번째 안테나 방향(602-k)을 갖는다. 유사하게, 도 6B에서, 스테이션(660)은 복수의 안테나 방향들(650-1 내지 650-L)을 포함하며, k번째 안테나 방향(650-k)을 갖는다. 일 양상에서, 안테나 방향들의 각각은 Q-Omni, 섹터들, 빔들 및 고해상도 빔(HRB)들로서 여기에서 지칭되는 해상도를 갖는 특정한 패턴의 일부일 수도 있다. 여기에서 사용된 용어들이 실제 해상도(예를 들어, 커버리지의 영역)의 관점에서는 임의인 안테나 방향들을 지칭하지만, Q-Omni 패턴은 관심있는 공간 범위(RSI)의 매우 넓은 영역을 커버링하는 안테나 패턴을 지칭하는 것으로 고려될 수도 있다. 본 명세서의 일 양상에서, DEV는 가급적 중첩하는 Q-omni 안테나 방향들의 최소 세트로 RSI를 커버링하도록 구성된다. 섹터는, 예를 들어, 하나의 풍부한(fat) 빔 또는 인접하거나 인접하지 않을 수 있는 다수의 더 협소한 빔들을 사용하여 넓은 영역을 커버링하는 패턴을 지칭할 수도 있다. 본 개시물의 일 양상에서, 섹터들이 중첩할 수 있다. 빔들은, 최고의 해상도 레벨인 고해상도 빔(HRB)들의 서브세트이다. 본 개시물의 일 양상에서, 빔들로부터 HRB들로의 해상도의 조정은, 디바이스가 주어진 빔 주변의 HRB들의 세트를 모니터링하는 추적 동작 동안 달성된다.

상술된 바와 같이, CAP는 상이한 디바이스(DEV)들 사이의 통신을 위한 CSMA/CA 프로토콜에 기초한다. 피코넷 내의 DEV들 중 하나가 무지향성 능력이 없을 경우, CAP 동안 그 DEV와 통신하기를 원하는 임의의 DEV는 송신 및 수신할 방향을 알 필요가 있다. 여기에 추가적으로 설명되는 바와 같이, 비-무지향성 가능한 DEV는, 여기에서 지향성 안테나들로서 지칭되는, 스위칭된 안테나들, 섹터화된 안테나들, 및/또는 페이즈된 안테나 어레이들을 사용할 수 있다. 비컨 동안 방송된 정보가 Q-omni 비컨을 최적화하기 위해 Q-Omni와 지향성 비컨들 사이에서 분할될 수 있음을 주목해야 한다.

상술된 바와 같이, PNC는 모든 슈퍼프레임에서 비컨을 방송한다. 각각의 비컨은 슈퍼프레임에 관한 모든 타이밍 정보, 및 옵션적으로는 각각의 DEV의 빔포밍 능력들을 포함하는 피코넷의 멤버들인 DEV들 중 몇몇 또는 전부에 관한 정보를 포함한다. 지향성 비컨들이 더 높은 데이터 레이트들로 송신되고 DEV 능력 정보의 잠재적으로 큰 양을 더 양호하게 지원할 것이기 때문에, DEV들 중 몇몇 또는 전부의 가능한 능력들에 관한 정보는 비컨 주기의 지향성 비컨 섹션 동안 통신되는 것이 바람직할 것이다. DEV 빔포밍 능력들은 연관 동안 PNC에 의해 획득된다. DEV 빔포밍 능력은 다수의 코오스(coarse) 송신 및 수신 방향들 및 다수의 빔포밍 레벨들을 포함한다. 예를 들어, 코오스 방향들의 수는, 스위칭된 안테나들을 갖는 DEV에 대한 안테나들의 수, 섹터화된 안테나들을 갖는 DEV에 대한 섹터들의 수, 또는 페이즈 안테나 어레이를 갖는 DEV에 대한 코오스 패턴들의 수일 수 있다. 페이즈 안테나 어레이는, 중첩할 수도 있는 패턴들의 세트를 생성할 수 있으며, 각각의 패턴은 관심있는 공간 범위의 일부를 커버링한다.

DEV는 PNC와 연관시키기 위해 (즉, 다수의 피코넷이 되기 위해) 다음의 단계들을 수행할 필요가 있다. 먼저, DEV는 PNC로부터의 비컨을 탐색한다. 그 후, DEV는 Q-omni 비컨들 중 적어도 하나를 검출하고, 슈퍼프레임 타이밍, Q-omni 비컨들의 수, S-CAP들의 수 및 지속기간의 정보, 및 옵션적으로는 DEV 멤버들 각각의 가능한 능력들을 획득한다. 본 개시물의 일 양상에서, DEV는, PNC에 의해 송신된 모든 Q-omni 비컨들로부터의 링크 품질 표시자를 측정함으로써 최상의 PNC 방향들을 획득 및 추적할 것이다. 본 개시물의 일 양상에서, 링크 품질 표시자(LQI)는 수신 신호의 품질 메트릭이다. LQI의 예들은, RSSI(수신 신호 강도 표시자), SNR(신호 대 잡음비), SNIR(신호 대 잡음 및 간섭비), SIR(신호대 간섭비), 프리앰블 검출, BER(비트 에러 레이트), 또는 PER(패킷 에러 레이트)를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.

DEV는, L1 송신 방향들의 세트를 스위핑 오버(sweep over)함으로써 S-CAP들 중 하나에서 PNC에 연관 요청을 전송하며, 즉, DEV는 가드 간격만큼 옵션적으로 분리된 L1 패킷들의 세트를 포함하는 연관 요청을 전송하고, 여기서, 각각의 패킷이 연관 요청 내의 패킷들의 총 수 및 현재 패킷의 인덱스에 관한 정보를 포함하는 하나 이상의 카운터들을 그 패킷의 헤더에서 가질 수도 있다는 점을 제외하고, m번째 패킷(m=1, 2, ..., L1)은 DEV의 송신 방향에서 전송되고, 그 패킷들은 동일한 콘텐츠를 포함한다. 대안적으로, 각각의 패킷은 연관 요청 내의 나머지 패킷들의 수를 그 패킷의 헤더에서 가질 수도 있다. 또한, 각각의 연관 요청(즉, 연관 요청 내의 각각의 패킷)은 DEV를 향한 최상의 송신 방향에 관한 PNC에 대한 정보를 갖는다. 이러한 정보는 비커닝으로부터 DEV에 알려진다. 연관 요청을 전송한 이후, DEV는 연관 응답을 대기한다.

DEV에 의해 전송된 패킷들 중 하나의 검출 시에, PNC는 연관 요청 내의 패킷들의 나머지 수에 관한 헤더로부터의 정보를 디코딩하며, 최종 패킷의 종료까지 남은 시간, 즉, 연관 응답을 역으로 송신하기 전에 그것이 대기해야 하는 시간을 계산할 수 있다. PNC로부터의 연관 응답은 DEV에게 그의 최상의 송신 방향을 통지해야 한다. 일단 연관 응답이 DEV에 의해 성공적으로 수신되면, DEV 및 PNC는 방향들의 세트, 즉, "방향들의 작동 세트" 로서 지칭되는 DEV로부터 PNC로의 일 방향 및 PNC로부터 DEV로의 일 방향을 통해 통신할 수 있을 것이며, S-CAP에서의 추가적인 통신을 위해 이러한 작동 세트를 사용할 것이다. 따라서, 본 개시물의 일 양상에서, 방향들의 작동 세트를 갖는다는 것은, DEV가 PNC에 송신하는데 사용할 방향 및 타겟팅할 S-CAP를 알고, PNC가 DEV를 향해 사용할 송신 방향을 안다는 것을 의미한다. 방향들의 작동 세트가 반드시, PNC와 DEV 사이의 방향들의 최상의 세트를 의미할 필요는 없다. 예를 들어, 작동 방향은, 패킷의 수신 완료를 허용하는데 충분한 링크 품질을 이용한 스위핑 동안 검출되는 제 1 방향일 수 있다. 방향들의 작동 세트는, 후술되는 폴링(polling) 기술을 사용함으로써 방향들의 선호되는 또는 "최상의" 세트이도록 결정될 수 있다. 대안적으로, 연관 요청 내의 패킷 중 하나의 성공적인 검출 시에, PNC는 DEV로부터의 최상의 수신 방향을 탐색하기 위해 (DEV에 의해 상이한 방향들로 송신된) 모든 나머지 패킷들을 모니터링할 수도 있으며, 이 경우, 방향들의 세트는 이 때 방향들의 최상의 세트가 된다. PNC는, 연관 요청 프로세스의 일부로서 또는 PNC와 DEV 사이의 추가적인 통신을 위해 할당된 CTA에서 (빔포밍 능력들을 포함하는) DEV 능력들을 획득할 수도 있다.

DEV가 주어진 시간 내에서 PNC로부터 연관 응답을 수신하지 못하면, DEV는 그것이 PNC로부터 연관 응답을 성공적으로 수신할 때까지, S-CAP들의 각각에서 하나 이상의 시간 동안 시도함으로써 연관 요청을 재송신해야 한다. 본 개시물의 일 양상에서, PNC는 연관 요청들에 대해 하나의 S-CAP만을 할당한다. DEV는 상술된 바와 같이 그의 송신 방향들 모두를 스위핑 오버함으로써 연관 요청을 전송할 수 있다. 또는, 채널이 대칭적인 경우, DEV는 PNC로부터의 최상의 수신 방향에 동등한 송신 방향을 사용하여 PNC에 연관 요청을 전송할 수 있다. PNC로부터의 이러한 최상의 수신 방향은 상술된 바와 같이 비컨을 모니터링하는 것으로부터 DEV에 이용가능하다. 본 개시물의 또 다른 양상에서, DEV는, DEV의 송신 방향들 중 하나에서 PNC에 연관 요청을 전송할 수 있고, PNC로부터의 확인응답을 청취하기를 대기할 수 있다. DEV가 PNC로부터 응답을 수신하지 않으면, DEV는 동일한 CAP 또는 또 다른 슈퍼프레임의 CAP 중 어느 하나에서, DEV의 송신 방향 중 다른 하나에서 PNC에 또 다른 연관 요청을 전송할 것이다. 각각의 연관 요청은, 얼마나 많은 연관성 패킷들이 연관 요청들의 세트에서 전송되고/되고 있는지와 같이, 연관 요청들의 완전한 세트에 공통인 정보, 및 실제 연관 요청의 고유한 식별 정보와 같이, 송신되고 있는 특정한 연관 요청의 고유 정보를 포함할 것이다.

그 패킷이 연관 요청에서 패킷들의 세트의 일부로서 전송되었거나 개별적으로 전송되었는지에 관계없이, PNC는, DEV에 의해 송신된 연관 요청 내에서 임의의 패킷의 프리앰블을 검출하기 위해 그의 수신 방향들 모두를 스위핑 오버할 수도 있다. 연관 요청의 성공적인 수신 시에, PNC는 DEV에 역으로 정보를 송신하기 위해 그 내에 포함된 방향 정보를 사용할 것이다. PNC가 그것이 수신할 수 있는 제 1 연관 요청에 기초하여 패킷의 프리앰블을 디코딩할 수도 있지만, DEV가 연관 요청을 송신하였던 방향은 가장 최적의 방향이 아닐 수도 있다. 따라서, PNC는 후속 연관 요청들이 더 양호하게 수신되었는지를 결정하기 위해 부가적인 연관 요청 패킷들을 검출하기를 시도할 수 있다.

상술된 절차는, 즉, PNC 및/또는 DEV가 무지향성 가능하지 않을 경우, 지향성 연관 절차의 간략화된 버전이다. 시간마다, PNC는, DEV가 PNC를 트레이닝하는 것을 요청하도록 각각의 DEV를 폴링할 것이다. 이것은, PNC가 이동 디바이스들을 추적하는데 필요하다. 예를 들어, DEV가 송신 방향들의 그의 세트를 스위핑 오버함으로써, 트레이닝이 수행될 수도 있다. 상술된 바와 같이, DEV가 PNC에 의해 방송된 Q-omni 비컨들을 모니터링함으로서 PNC 방향을 추적하기 때문에, DEV 그 자체는 PNC에 의해 트레이닝될 필요가 있다. 본 개시물의 일 양상에서, PNC와 DEV 사이의 채널이 상호적이면, DEV는, 비컨 주기 동안 획득된 방향들의 최상의 쌍을 사용하여 스위핑하지 않으면서 PNC와 연관된다. 예를 들어, PNC가 4개의 Q-omni 비컨들(즉, 그것이 Q-omni 비컨들을 송신하는 4개의 방향들)을 갖고, DEV가 3개의 수신 방향들을 가지며, DEV가 그것이 PNC로부터 송신들을 수신하는 최상의 Q-omni 비컨이 제 2 Q-omni 비컨이고, 그의 최상의 수신 방향이 넘버 3이라고 결정하면, DEV는, S-CAP 넘버 2에서의 연관 요청을 PNC에 전송하기 위해 방향 넘버 3를 사용할 것이고, 그 연관 요청은 넘버 2인 최상의 Q-omni 방향에 관한 PNC에 대한 정보를 갖는다. 그 후, PNC는, 그의 수신 방향 넘버 2에 대응하는 송신 방향 넘버 2를 사용하여 "연관 요청 응답" 을 송신할 것이다.

DEV-1 이 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N과 통신하는 것에 관심이 있다고 가정한다. 비컨으로부터, DEV-1은 피코넷의 다른 모든 DEV 벰버들에 관한 모든 것을 습득한다. DEV-1이 DEV-2 또는 DEV-3, ..., DEV-N과 CAP에서 효율적으로 통신하기 위해, 각각의 DEV가 송신 또는 수신의 다수의 방향들을 가질 수도 있고 각각의 DEV가 CAP에서 송신 또는 수신할 경우 사용할 방향을 알지 못하므로, 무지향성이고 서로와 통신하는 것에 관심이 있는 모든 DEV들은 서로를 트레이닝해야 한다.

일 양상에서, DEV-1에 대한 트레이닝 시퀀스는 다음과 같이 달성된다. DEV-j(j=1, 2, ..., N)가 MT(j)개의 코오스 송신 방향들 및 MR(j)개의 코오스 수신 방향들을 갖는다고 가정한다.

1. DEV-1 (또는 대안적으로는 PNC)는 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N의 코오스 수신 방향들의 최대 수 NR을 계산하고, 다음과 같다.

NR＝max(MR(2), MR(3), ..., MR(N))

본 개시물의 일 양상에서, PNC가 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N의 코오스 수신 방향들의 최대 수 NR을 계산하도록 구성되면, DEV-1은 단지 그것이 PNC로 트레이닝하는 것에 관심있는 디바이스들(예를 들어, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N)의 리스트만을 송신할 필요가 있다.

2. DEV-1은, 그것이 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N를 트레이닝하기를 원한다고 PNC에게 통지하여, PNC로부터 CTA를 요청한다. 본 개시물의 일 양상에서, 트레이닝은, DEV-1과 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N 중 각각의 하나 사이의 코오스 (또는 정밀한) 송신 및 수신 방향들의 최상의 쌍을 위치시키는 것과 동일하다.

3. CTA 지속기간은 적어도 NR×MT(1)×T 인 것으로서 DEV-1(또는 대안적으로는 PNC)에 의해 계산되며, T는 가드 시간을 포함하는 트레이닝 패킷의 지속기간이다. 또한, CTA 지속기간은 피드백 스테이지에 대한 지속기간을 포함할 수도 있다. PNC가 CTA 지속기간을 계산하면, DEV-1는 단지 트레이닝될 디바이스들(예를 들어, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N)의 리스트만을 송신할 필요가 있다.

4. PNC는 트레이닝을 위해 DEV-1에 대한 CTA를 할당(즉, 허여)한다.

5. PNC는 소스가 DEV-1이라는 것을 나타내는 CTA 할당을 비컨에서 방송하며, (모든 디바이스들이 트레이닝될 것이면) 목적지가 방송되거나, (디바이스들의 서브세트만이 트레이닝될 것이면) DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N을 포함하는 목적지 그룹이 방송된다.

6. 도 7에 도시된 바와 같이, DEV-1은 할당된 CTA 동안 트레이닝 패킷들을 송신하며, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N는 그 CTA 동안 트레이닝을 수신해야 한다.

본 개시물의 일 양상에서, 코오스 방향들이 언급되었지만, 그 방향들 또한 정밀한 방향들이며, 더 작은 분리들이 방향들 사이에서 행해진다는 것을 주목해야 한다.

각각의 Q-Omni 비컨은, PNC를 청취하는 모든 디바이스들에 빔포밍 비컨들의 구조를 운반하기 위해 도 21A에 도시된 바와 같이, 빔포밍 정보 엘리먼트(2140)를 운반할 수도 있다. 일단 디바이스가 임의의 슈퍼프레임 동안 Q-omni 비컨들 중 임의의 하나를 디코딩하면, 그것은 전체 빔포밍 사이클을 이해할 수 있다. 일 양상에서, 빔포밍 정보 엘리먼트(2140)는 현재의 Q-omni 비컨 ID 필드(2150), Q-omni 비컨들의 수(예를 들어, 도 5의 프레임 구조(500)로부터의 값 L1) 필드(2152), 정보 엘리먼트에서의 옥텟들의 수를 포함하는 길이 필드(2154), 및 정보 엘리먼트의 식별자인 엘리먼트 ID 필드(2156)를 포함한다. 현재의 Q-omni 비컨 ID 필드(2150)는, 슈퍼프레임에서 Q-omni 비컨 필드(2152)의 수에 관해 현재 슈퍼프레임에서 송신되는 현재 Q-omni 비컨의 수/위치를 식별하는 수를 포함한다. 현재 Q-omni 비컨 ID 필드(2150)에 포함된 수를 사용하는 디바이스는, 그것이 비컨을 청취하는 Q-omni 방향을 알 것이다.

도 21B는, 빔포밍 정보 엘리먼트(2140)를 사용하여 송신되고, PNC 어드레스 필드(2162), PNC 응답 필드(2164), 피코넷 모드(2166), 최대 송신 전력 레벨(2168), S-CAP 지속기간 필드(2170), S-CAP 주기의 수 필드(2172), CAP 종료 시간 필드(2174), 슈퍼프레임 지속기간 필드(2176), 및 시간 토큰(2178)을 포함하는 슈퍼프레임 정보 엘리먼트(2160)를 도시한다.

도 22는, 본 개시물의 다양한 양상에 따른 디바이스들에 의한 빔포밍 동작에 대한 접근법을 도시한다. 도 22는 무지향성 수신 능력들을 갖는 디바이스의 빔포밍 프로세스(2200)에 관한 것이다. 단계(2202)에서, 무지향성 디바이스는 단지 하나의 슈퍼프레임의 Q-omni 비컨들만을 검출할 필요가 있다. 디바이스가 무지향성이 아니면, 디바이스는 비컨을 검출하기 위해 하나 이상의 슈퍼프레임들을 청취함으로써 그의 모든 수신 방향들을 스위핑 오버할 필요가 있다. Q-omni 비컨들의 검출 시에, 디바이스는 단계(2204)에서 Q-omni 비컨들 각각에 대한 링크-품질 인자(LQF)를 저장한다. 그 후, 단계(2206)에서, 디바이스는 L개의 LQF들 [LQF(1), ..., LQF(L)]을 소팅(sort)하며, 최고의 LQF에 대응하는 최상의 PNC 방향 1을 식별하고, 즉 다음과 같다.

l＝arg{max[LQF(i)]}

i＝1:L

일 양상에서, LQF는 신호 강도, 신호대 잡음비, 및 신호대 잡음 및 간섭비 중 적어도 하나에 기초한다. 또 다른 양상에서, LQF는 전술한 인자들의 임의의 조합에 또한 기초할 수 있다.

단계(2208)에서, 디바이스는, 현재 슈퍼프레임의 제 1 의 CAP 동안 PNC와 그 자체를 연관시키고, 단계(2210)에서, 모든 추가적인 통신들이 그의 제 1 의 Q-omni 방향을 사용하여 PNC에 의해 발생해야 한다고 PNC에 통지한다. 디바이스는, 모든 Q개의 슈퍼프레임들에서 대응하는 S-omni 비컨들을 모니터링함으로써 L개의 최상의 방향들의 세트를 여전히 추적할 수도 있다. 방향(예를 들어, 제 r 의 S-omni 방향)이 더 양호한 LQF를 사용하여 발견되면, 디바이스는, 그것을 PHY 헤더의 "NEXT DIRECTION" 에서 인코딩함으로써 제 r 의 S-omni 방향을 사용하여 다음의 패킷을 송신하도록 PNC에게 통지할 수도 있다.

온-디멘드 빔포밍은 2개의 디바이스들 사이, 또는 PNC와 하나의 디바이스 사이에서 수행될 수도 있다. 본 개시물의 일 양상에서, 온-디멘드 빔포밍은 2개의 디바이스들 사이의 링크에 할당된 CTA에서 수행된다. 일 디바이스가 다수의 디바이스들과 통신하고 있는 경우, 프로액티브 빔포밍 메시징 프로토콜과 동일한 메시징 프로토콜이 사용된다. 이러한 경우, CTA는, 빔포밍 페이즈 동안 비컨 주기의 역할을 할 것이고, 그 후 데이터 통신을 위해 사용될 것이다. 2개의 디바이스들만이 통신하고 있는 경우에서, CTA가 그들 사이의 다이렉트 링크이므로, 더 협력적이고 상호작용하는 온-디멘드 빔포밍 메시징 프로토콜을 이용하는 것이 가능하다.

도 7은 비컨(750), CAP(760), 및 CTAP(780)를 갖는 슈퍼프레임 구조(700)를 도시한다. 슈퍼프레임 구조(700)는, DEV-1가 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N을 트레이닝하는 목적을 위해 할당을 요청하고, PNC가 그 트레이닝을 수행하기 위해 DEV-1에 대한 CTA(784)를 허여하는 트레이닝 시퀀스를 도시한다. CTA(784) 동안, DEV-1는 L개의 사이클들(730-1 내지 730-L)을 사용하여 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N을 트레이닝하며, 여기서, L=MT(1) 이고, 즉, DEV-1의 코오스 송신 방향들의 총 수이다. 각각의 사이클은 각각의 인터-프레임 간격(IFS)(즉, 가드 시간)(720-1 내지 702-L)에 선행한다. 일 양상에서, 여기에서 추가적으로 설명되는 바와 같이, 트레이닝 결과들이 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N로부터 DEV-1에 역으로 전송되는 피드백 스테이지(730)가 포함된다.

일 양상에서, 각각의 사이클 동안, DEV-1는 특정한 코오스 송신 방향에서 수 n의 트레이닝 패킷들을 송신하며, 여기서, n=NR, 즉, 코오스 수신 방향들의 가장 큰 수를 갖는 모든 디바이스들 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N로부터의 DEV의 코오스 수신 방향들의 수이다. 예를 들어, DEV-4가 DEV-2, DEV-3, DEV-5, ..., DEV-N에서 다른 DEV들의 코오스 수신 방향들의 임의의 수와 동일하거나 더 큰 3개의 코오스 수신 방향들을 가지면, n=NR=3 이다. 따라서, DEV-1는 3개의 트레이닝 패킷들을 송신할 것이다. 이러한 반복적인 송신은 모든 DEV들, 즉, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N로 하여금 그들의 코오스 수신 방향들 전반에 걸쳐 스위핑하게 한다. 즉, DEV-1는, 모든 디바이스들이 그들 각각의 코오스 트레이닝 방향들 모두에 걸쳐 트레이닝 패킷을 검출하기를 시도할 수 있게 하도록 각각의 사이클 동안 충분한 트레이닝 패킷들을 송신해야 한다.

도 8은, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N의 DEV-1에 의한 트레이닝 동안, 일반화된 사이클, 즉, 사이클 #k 동안의 일련의 송신들(800)을 도시한다. 사이클 #k 동안의 n개의 트레이닝 패킷들의 송신의 예시는 송신들 (810-1 내지 810-n) 로서 도시되어 있다. 각각의 송신은, 각각의 IFS(즉, 가드 시간)(820-1 내지 820-n)에 선행한다. 일 양상에서, 각각의 트레이닝 패킷은 동일하다. 상술된 바와 같이, 트레이닝 패킷들의 수 n은 NR, 즉, 트레이닝될 모든 DEV들의 트레이닝 방향들의 가장 큰 수와 동일하다. 트레이닝 패킷의 구조에 대한 다양한 접근법들이 사용될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 트레이닝 패킷들이 프리앰블 부분만 (즉, 헤더 또는 페이로드 부분들이 없음)을 포함하면, 일 사이클 내의 n개의 트레이닝 패킷들의 세트는 단일의 큰 트레이닝 패킷으로 구성될 수 있다. 본 개시물의 일 양상에서, 단일의 큰 트레이닝 패킷의 총 길이는, IFS 또는 다른 인터-패킷 간격을 포함하여 다수의 프리앰블만의 패킷들을 송신하는데 걸리는 시간의 길이와 길이에서 동일할 것이다. 예를 들어, 동일한 길이를 달성하기 위해, 단일의 큰 트레이닝 패킷은 IFS에 의해 일반적으로 취해지는 부분을 채우기 위해 더 많은 반복적인 시퀀스들을 포함할 수 있다. 단일의 큰 트레이닝 패킷 접근법을 사용하는 것은, 단일의 큰 트레이닝 패킷의 검출 및 수신을 위해 전체적으로 더 많은 시간이 존재하므로, 트레이닝되는 디바이스들에 더 많은 유연성을 제공한다. 예를 들어, 프리앰블의 더 많은 샘플들이 캡쳐되게 되기 때문에, 트레이닝되는 디바이스는 더 느리게 스위핑할 수도 있고 (즉, 그 디바이스가 특정한 방향에서 청취하는 시간을 연장시킬 수도 있고), 더 양호한 측정 정확도를 가질 수도 있다. 또 다른 예로서, 디바이스가 더 신속한 스위핑들을 수행할 수 있으면, 그 디바이스는, 트레이닝을 완료할 수도 있으며, 단일의 큰 트레이닝 패킷 송신의 나머지 동안 전력-절약 모드로 진입할 수도 있다.

도 9는, 6개의 송신 방향들을 갖는 DEV-1, 6개의 수신 방향들을 갖는 DEV-2, 및 2개의 수신 방향들을 갖는 DEV-3에 대한 트레이닝 시퀀스의 일 사이클의 일 예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 사이클 동안, DEV-1는 일련의 6개의 트레이닝 패킷들 #1 내지 #6을, 각각, 주기(902-1 내지 902-6) 동안 한번에 하나씩 송신하며, 이들 모두는 DEV-1에 대해 동일한 방향에 존재한다. 다른 DEV들, 즉, DEV-2 및 DEV-3의 각각은 각각의 주기 동안 상이한 수신 방향을 사용하여 DEV-1에 의해 전송된 트레이닝 패킷들 중 하나를 청취할 것이다. 예를 들어, DEV-2에 대해 관측될 수 있는 바와 같이, 주기(902-1) 동안, DEV-2는 수신 방향 6 중 1 (RX 1/6)에서 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #1을 청취할 것이고, DEV-3은 수신 방향 2 중 1 (RX 1/2)에서 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #1을 청취할 것이다. 주기(902-2)에서, DEV-2는 수신 방향 6 중 2(RX 2/6)에서 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #2를 청취할 것이고, DEV-3은 수신 방향 2 중 2(RX 2/2)에서 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #1을 청취할 것이다. 아마도, DEV-3은 주기(902-1) 동안 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #1을 청취할 것이고, 그의 최상의 수신 방향이 RX 1/2라고 식별할 것이다. 주기(902-3 내지 902-6)에서, DEV-2는 표시된 각각의 수신 방향들에서 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷들을 계속 청취할 것이다. 그러나, DEV-3는, 그것이 모든 가능한 수신 방향들을 소모시킬 경우 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷들을 청취하는 것을 중지할 수도 있다. 주기(902-6) 동안, DEV-2는 DEV-1로부터의 트레이닝 패킷 #6을 청취할 것이고, 따라서, DEV-1로부터의 송신을 수신하기 위한 그의 최상의 수신 방향이 RX 6/6이라고 식별할 것이다. 각각의 DEV-2 및 DEV-3에 의해 수행된 스위핑이 시계방향 방식으로 행해지지만, 안테나 패턴들의 스위핑의 시퀀스 또는 방향의 관점에서 임의의 DEV들에 특정한 패턴이 선행할 필요가 없음을 주목해야 한다. DEV-2에 의해 발견된 최상의 수신 방향이 일 사이클 동안 발견된 최상의 예시일 뿐이며, 최상의 수신 방향에 대한 탐색이 DEV-1로부터의 모든 6개의 사이클을 걸쳐야 하므로, 전체적으로 최상의 수신 방향일 필요는 없음을 주목해야 한다.

도 10은, 트레이닝 DEV에 의해 송신될 수도 있는, 본 개시물의 일 양상에 따라 구성된 트레이닝 패킷 구조(1000)를 도시하며, 여기서, 그 트레이닝 패킷 구조(1000)는 프레임 보디없는 프리앰블 부분을 간단히 포함한다. 프레임 보디가 포함된다면, 그것은 소스 어드레스, 즉, DEV-1의 어드레스 및 옵션적으로는 목적지(들) 어드레스를 포함해야 한다. 트레이닝 패킷 구조(1000)는 패킷 싱크(SYNC) 시퀀스 필드(1010), 시작 프레임 디리미터(SFD) 필드(1040), 및 채널-추정 시퀀스(CES) 필드(1080)를 포함한다. 일 양상에서, SYNC 시퀀스 필드(1010)는 길이 128의 골레이 시퀀스들의 반복 패턴을 포함하지만, CES 필드(1080)는, 길이 128의 골레이 시퀀스들로부터 구성될 수도 있는 2개의 길이-512의 상보적인 골레이 시퀀스들 a 및 b로부터 생성되는 상보적인 변형된 골레이 시퀀스들의 쌍(va(1082-1) 및 vb(1082-2))을 포함한다. SYNC 시퀀스 필드(1010)는, SYNC 시퀀스 필드(1010)의 반복을 분리시키는 골레이 시퀀스 패턴을 포함하는 SFD 필드(1040)에 의해 CES 필드(1080)로부터 분리된다. SFD 필드는, CES가 듀얼 역할을 행할 수 있으므로 옵션적이다. 옵션적으로, 적어도 소스 어드레스 및 옵션적으로는 모든 목적지 어드레스들을 포함하는 헤더부가 포함될 수도 있다. 여기에 설명된 바와 같이, 일 사이클 내의 n개의 트레이닝 패킷들의 세트는, 제한이 아닌 예로서, 본 개시물의 일 양상에서 길이 128의 골레이 시퀀스 m의 반복 패턴 곱하기 n배인 매우 긴 SYNC 필드로 구성된 단일의 큰 트레이닝 패킷으로 구성될 수 있다.

상술된 바와 같이, 도 7을 다시 참조하면, 피드백 스테이지(730) 동안, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N 각각은, DEV-1의 최상의 코오스 송신 방향 및 옵션적으로는 그의 최상의 코오스 수신 방향을 DEV-1에게 통지한다. N개의 총 디바이스들 DEV-1, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N이 존재하므로, DEV-j(j=2, ..., N) 당 하나씩 N-1개의 피드백들이 존재한다. 각각의 DEV로부터 피드백을 달성하기 위한 프레임 시퀀스(1100)는, DEV-2 피드백(1110-2) 내지 DEV-N 피드백(1110-N)으로서 도시된 피드백부를 포함하는 도 11에 도시되어 있다. 각각의 피드백부는 IFS(1120-2 내지 1120-N)에 선행한다. DEV-1이 그의 수신에서 무지향성이 아닌 본 개시물의 일 양상에서, DEV-1은 DEV들 각각으로부터의 피드백에 대한 그의 가능한 수신 방향들 각각에서 청취해야 할 것이다. 예를 들어, DEV-1는 모든 가능한 수신 방향들 전반에 걸쳐 스위핑할 것이지만, DEV들, 즉, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N의 각각은 그들의 피드백을 DEV-1에 송신한다. 본 발명의 일 양상에서, 피드백의 이러한 방법은, DEV-1과 DEV들 각각 사이의 채널이 상호적이거나 DEV들 각각이 송신 시에 omni-가능하면, 최적으로 작동한다. DEV-1과 임의의 DEV 사이의 채널이 상호적이면, DEV-1로부터 그 DEV로의 최상의 방향은 그 DEV로부터 DEV-1로 피드백을 제공하는데 사용될 것이다. DEV들이 송신 시에 omni-가능하지 않는 경우 또는 채널이 상호적이지 않으면, DEV-1이 DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N의 각각을 개별적으로 트레이닝하는 것이 바람직할 수 있다. 본 개시물의 일 양상에서, 예를 들어, DEV-1과 DEV-2 사이의 트레이닝 세션은, L1 사이클(L1은 DEV-1 송신 방향들의 수이다)에서 DEV-1로부터 DEV-2까지의 트레이닝 스위핑, 후속하여, L2 사이클(L2는 DEV-2 송신 방향들의 수이다)에서 DEV-2로부터 DEV-1까지의 트레이닝 스위핑, 후속하여, DEV-1로부터 DEV-2까지의 스위핑의 피드백, 후속하여 DEV-2로부터 DEV-1까지의 피드백을 포함할 것이다. 피드백들 중 하나가 스위핑 트레이닝과 통합될 수 있음을 주목해야 한다. 피드백에 대한 다양한 접근법들이 사용될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 채널이 상호적이고 DEV-1이 DEV-2 및 DEV-3을 트레이닝하면, DEV-1로부터 DEV-2까지의 경로가 DEV-2로부터 DEV-1까지의 역 경로와 동일하고, DEV-1로부터 DEV-3까지의 경로가 DEV-3으로부터 DEV-1까지의 역 경로와 동일하므로, DEV-2 및 DEV-3이 DEV-1을 역으로 트레이닝할 필요는 없을 수도 있다. 대안적으로, 개개의 디바이스가 리스트내의 모든 다른 디바이스들을 트레이닝할 경우, 채널이 상호적이면 피드백 스테이지가 생략될 수 있다.

트레이닝 시퀀스의 종료 시에, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N으로부터의 각각의 DEV는 DEV-1로부터의 각각의 최상의 송신 코오스 방향 및 그 자신의 최상의 코오스 수신 방향을 결정할 것이다. 즉, 트레이닝 시퀀스의 종료 시에, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N로부터의 각각의 DEV는, DEV-1이 송신해야 하는 최상의 코오스 방향뿐만 아니라 특정한 DEV가 청취(즉, 송신을 수신)해야 하는 최상의 코오스 방향을 식별할 수 있다.

DEV-1가 그의 트레이닝을 수행한 이후, 다른 DEV들(DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N)은 동일한 트레이닝 목적을 위해 PNC로부터 그들 자신의 CTA를 요청할 것이다. 모든 트레이닝의 종료 시에, DEV들(DEV-1, DEV-2, DEV-3, ..., DEV-N)의 각각의 쌍은 순방향 및 역방향 링크 양자에서 코오스 방향들의 최상의 쌍을 결정할 것이다.

트레이닝의 결과는 각각의 DEV 사이의 정보의 송신에 유용하다. 특히, 이것은, 본 개시물의 일 양상에서 CAP에 적용가능하다. DEV-1이 특정한 CAP 동안 DEV-2에 패킷을 송신하기를 원한다고 가정한다. DEV-1은 DEV-2에 송신하는데 사용할 방향을 안다. 그러나, DEV-2는 DEV가 송신하고 있는 것을 알지 못하며, 따라서, 올바른 방향으로 그의 안테나를 안내하지 못할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 일 양상에서, DEV-2는 그의 수신 방향 각각에서 짧은 시간 주기 동안 청취한다. 일 양상에서, 짧은 시간 주기는, 예를 들어, 클리어 채널 평가(CCA)를 수행하기 위한 시간 길이와 같이, 프리앰블의 존재를 검출하는데 충분히 길어야 한다.

도 12에 도시된 바와 같이, DEV-2는, 그것이 DEV-1로부터 송신된 패킷(1200)으로부터 프리앰블(1220)의 존재를 검출할 때까지, 코오스 수신 방향 #1 내지 #P 중에서 하나의 코오스 수신 방향으로부터 또 다른 코오스 수신 방향으로 계속 스위칭할 것이며 (즉, 각각의 사이클에서 몇몇 또는 모든 코오스 수신 방향들 전반에 걸쳐 스위핑할 것이며), 여기서, P=MR(2), 즉, DEV-2의 가능한 코오스 수신 방향들의 수이다. 이것은 각각의 사이클에 대한 도면부호(1230-1 내지 1230-P)에 의해 도시되어 있다. DEV-2가 잠재적인 소스들로부터의 수신 방향들에 대응하는 그의 코오스 수신 방향들의 서브세트만을 스위핑 오버할 수도 있으며, 즉, 스위핑 사이클은 전체 수신 방향들의 서브세트로만 이루어져 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, DEV-2가 DEV-1 및 DEV-3만으로 트레이닝을 행하면, DEV-2는 그것이 프리앰블을 검출하거나 타임 아웃될 때까지, DEV-1 및 DEV-3으로부터의 최상의 수신 방향들에 대응하는 (사이클 당) 2개의 코오스 수신 방향들 사이에서만 계속 (즉, 다수의 사이클들에서) 스위칭할 수도 있다. 일단 프리앰블(1220)이 검출되면, DEV-2는 다른 코오스 방향들을 시도할 필요가 없다. 그러나, 프리앰블의 검출은, DEV-2가 그의 최상의 수신 방향을 획득한다는 것을 의미하지는 않는다. 검출은 단지, DEV-2가 그것이 최소로 패킷을 수신하게 하는 수신 방향을 발견했다는 것을 의미한다. 이러한 수신 방향은 작동 수신 방향을 지칭한다. 여기에 설명된 바와 같이, 작동 방향은, 패킷의 수신 완료를 허용하는데 충분한 링크 품질을 사용한 스위핑 동안 검출된 제 1 방향일 수 있다. 본 개시물의 일 양상에서, 송신 DEV(예를 들어, DEV-1)는 패킷(1200)의 헤더(1240)에 DEV-2의 최상의 수신 방향을 포함시킬 수 있다. 또 다른 양상에서, DEV-1 및 DEV-2 양자가 트레이닝 주기 동안 서로에 대한 송신 및 수신 코오스 방향들의 최상의 쌍을 결정하므로, DEV-2는 그것이 그것에게 패킷을 송신하기를 시도하는 DEV(이러한 경우에서는 DEV-1)를 결정하면, 최상의 코오스 수신 방향을 결정할 수 있어야 한다. 어느 방식이든, 일단 DEV-2가 DEV-1에 의해 전송된 패킷의 헤더를 디코딩하면, 그것은 그의 최상의 수신 방향을 알 것이며, 패킷을 수신하기 위해 그 방향으로 스위칭할 수 있다.

CAP에서 패킷을 송신하기를 원하는 DEV는, 매체가 유휴상태인지 또는 매체에서 또 다른 송신이 가능한지를 감지하기 위해 동일한 멀티-사이클 스위핑 방법을 사용할 수 있다. 본 개시물의 일 양상에서, DEV-2가 또 다른 DEV에 패킷을 송신하기를 원하면, DEV-2는 먼저 상이한 방향들을 스위핑 오버함으로써 에너지를 감지 및 측정할 수도 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 프리앰블부(1320) 및 헤더/페이로드부(1340)를 갖는 패킷의 송신 주기(1300) 동안, 매체가 유휴상태라고 (즉, 프리앰블이 검출되지 않거나 최대 검출된 에너지가 주어진 임계값 아래라고) DEV-2가 감지하면, 그것은 패킷을 원하는 DEV에 송신할 수도 있다. 한편, 매체가 비지(busy)하다고 DEV-2가 결정하면, 그것은 감지를 중지하고 추후의 시간에 감지를 다시 재시작할 것이다. DEV-2는, 도면부호(1330-1 내지 1330-P)에 의해 도시된 바와 같이, 그것이 타임아웃하거나 에너지의 존재를 검출할 때까지, 범위 #1 내지 #P의 코오스 수신 방향들 중에서 하나의 코오스 수신 방향으로부터 또 다른 코오스 수신 방향으로 계속 스위칭할 것이며 (즉, 사이클마다 몇몇 또는 모든 코오스 수신 방향들 전반에 걸쳐 스위핑할 것이며), 여기서, P=MR(2), 즉, DEV-2의 가능한 코오스 수신 방향들의 수이다. 본 개시물의 또 다른 양상에서, DEV-2는 2개의 방향들, 즉, 타겟 DEV로부터의 DEV-2의 수신 방향 및 DEV-2의 송신 방향에 대응하는 수신 방향에서만 매체를 감지할 수도 있다. DEV-2가 이들 2개의 방향들에서 어떠한 프리앰블 또는 에너지도 감지하지 못하면, 그것은 패킷을 타겟 DEV에 송신할 수도 있으며, 이러한 경우, 2개의 다른 디바이스들은 거의 간섭하지 않는 방향들의 또 다른 세트에서 동시에 통신할 수도 있고, 따라서, 공간 재사용을 달성한다.

본 개시물의 일 양상에서, 디바이스들은 논리 채널들을 통해 다른 디바이스와 통신할 것이다. 논리 채널은 2개 이상의 디바이스들 사이의 물리 주파수 채널 내의 비-전용 통신 경로이다. 따라서, 물리 주파수 채널에서 다수의 논리 채널들이 존재할 수 있으며, 이는, 다수의 동시 송신들이 발생할 수 있다는 것을 의미한다. 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로의 송신 방향이 다른 활성 논리 채널들에 대해 간섭을 초래하지 않거나 수용가능한 간섭을 초래하면, 제 1 디바이스와 제 2 디바이스 사이에서 이용가능하다고 (즉, 현재 송신 시간에서 동작한다고) 고려된다. 논리 채널들의 일 예로서, 디바이스 DEV-1는 수평 빔 방향으로 또 다른 디바이스 DEV-2에 송신할 수 있고, DEV-3은 동시에 수직 빔 방향으로 DEV-4에 송신할 수 있다. 다수의 논리 채널들의 사용이 공간 재사용을 가능하게 한다는 것은 명백할 것이다.

도 14는 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 트레이닝 장치(1400)를 도시하며, 그 트레이닝 장치(1400)는, 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 채널 시간 할당 요청을 송신하기 위한 채널 시간 할당(CTA) 모듈(1402) ― 채널 시간 할당 요청은 제 1 디바이스에 의해 트레이닝될 디바이스들의 리스트를 포함함 ― ; 제 2 디바이스에 의해 허여된 채널 시간 할당을 수신하는 허여 수신 모듈(1404); 및 제 2 디바이스에 의해 허여된 채널 시간 할당 동안 트레이닝될 디바이스들의 리스트 내의 적어도 하나의 디바이스에 적어도 하나의 트레이닝 패킷을 제 1 디바이스로부터 송신하는 트레이닝 패킷 송신 모듈(1406)을 포함한다.

도 15는 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 수신기 장치(1500)를 도시하며, 그 수신기 장치(1500)는, 복수의 수신 방향들을 스위핑 오버함으로써 제 1 디바이스에 의해 송신된 패킷의 프리앰블의 적어도 일부를 검출하는 프레임블 검출 모듈(1502); 제 1 디바이스에 의한 트레이닝 세션 동안 확립되었던 선호된 수신 방향에 기초하여 패킷의 수신을 완료하는 선호된 수신 방향 모듈(1504); 및 제 1 디바이스가 패킷을 송신하였다는 것을 식별하기 위해 제 1 수신 방향에 기초하여 패킷의 헤더를 수신하고 디코딩하는 패킷 디코더 모듈(1506)을 포함한다.

도 16은 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 채널 시간 할당 장치(1600)를 도시하며, 그 채널 시간 할당 장치(1600)는, 제 2 디바이스로부터 채널 할당 요청을 제 1 디바이스에서 수신하는 CTA 요청 수신 모듈(1602) ― 그 요청은 제 2 디바이스에 의해 트레이닝될 디바이스들의 리스트를 포함함 ―; 및 제 1 디바이스로부터 비컨을 송신하는 비컨 송신 모듈(1604) ― 그 비컨은 채널 할당 요청에 기초한 제 2 디바이스에 대한 채널 할당을 포함함 ― 을 포함한다.

도 17은 제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위해 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 연관 요청 장치(1700)를 도시하며, 그 연관 요청 송신 장치(1700)는, 복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 송신하는 연관 요청 송신 모듈(1702) ― 각각의 패킷은 각각 상이한 방향으로 송신됨 ―; 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하는 연관 응답 검출 모듈(1704); 및 연관 응답에 기초하여 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 검출하는 선호되는 송신 방향 모듈(1706)을 포함한다.

도 18은 제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위해 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 연관 요청 장치(1800)를 도시하며, 그 연관 요청 장치(1800)는, 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 획득하는 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향 획득 모듈(1802); 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 선호되는 송신 방향 결정 모듈(1804); 및 제 1 디바이스에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함한 적어도 하나의 연관 요청을 제 2 디바이스에 송신하는 연관 요청 송신 모듈(1806) ― 각각의 패킷은 각각 상이한 방향으로 송신가능함 ― 을 포함하며, 적어도 하나의 패킷은, 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함한다.

도 19는 본 개시물의 다양한 양상들에 따라 사용될 수도 있는 채널 평가 장치(1900)를 도시하며, 그 채널 평가 장치(1900)는, 복수의 수신 방향들을 스위핑 오버함으로써 논리 채널이 송신에 이용가능한지를 결정하는 클리어 채널 결정 모듈(1902); 및 논리 채널이 이용가능하면 데이터를 송신하는 데이터 송신 모듈(1904)을 포함한다.

여기에 설명된 다양한 양상들은 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술들을 사용하여 방법, 장치, 또는 제조품으로서 구현될 수도 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, "제조품" 이라는 용어는 임의의 컴퓨터-판독가능 디바이스, 캐리어, 또는 매체로부터 액세스가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체는 자기 저장 디바이스들, 광 디스크들, 디지털 다목적 디스크, 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스들을 포함할 수도 있지만 이에 제한되지는 않는다.

본 개시물은 선호된 양상들에 제한되도록 의도되지 않는다. 또한, 당업자는, 여기에 설명된 방법 및 장치 양상들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 다양한 조합들로의 구현들을 포함하는 다양한 방식들로 구현될 수도 있음을 인식해야 한다. 그러한 하드웨어의 예들은 ASIC들, 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이들, 범용 프로세서들, DSP들, 및/또는 다른 회로를 포함할 수도 있다. 본 개시물의 소프트웨어 및/또는 펌웨어 구현들은, 자바, C, C++, Matlab^TM, Verilog, VHDL, 및/또는 프로세서 특정 머신 및 어셈블리 언어를 포함하는 프로그래밍 언어들의 임의의 조합을 통해 구현될 수도 있다.

당업자는, 여기에 개시된 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어(예를 들어, 소스 코딩 또는 몇몇 다른 기술을 사용하여 설계될 수도 있는 디지털 구현, 아날로그 구현, 또는 이들의 조합), (편의를 위해, "소프트웨어" 또는 "소프트웨어 모듈" 로서 여기에서 지칭될 수도 있는) 명령들을 포함하는 프로그램 또는 설계 코드의 다양한 형태들, 또는 이들의 조합들로서 구현될 수도 있음을 추가적으로 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명료하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능의 관점에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될지는 전체 시스템에 부과된 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다. 당업자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정이 본 개시물의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.

여기에 개시된 양상들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 집적 회로 ("IC"), 액세스 단말기, 또는 액세스 포인트 내에서 구현될 수도 있거나 그들에 의해 수행될 수도 있다. IC는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 전기 컴포넌트들, 광 컴포넌트들, 머신 컴포넌트들, 또는 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 조합을 포함할 수도 있으며, IC 내에, IC 외부에, 또는 그 양자에 상주하는 코드들 또는 명령들을 실행할 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.

여기에 설명된 방법 및 시스템 양상들은 단지 본 개시물의 특정한 양상들을 예시할 뿐이다. 당업자는, 여기에서는 명시적으로 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 개시물의 원리를 구현하고 그의 범위 내에 포함되는 다양한 배열들을 고안할 수 있음을 인식해야 한다. 또한, 여기에 인용된 모든 예시들 및 조건부 언어들은 단지, 판독자가 본 개시물의 원리들을 이해하는데 도움을 주도록 교육적인 목적을 위한 것으로 의도된다. 이러한 개시물 및 그의 관련 참조들은 그러한 특정하게 인용된 예시들 및 조건들에 대한 제한이 없는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 개시물의 원리들, 양상들, 및 양태들 뿐만 아니라 그들의 특정한 예들을 인용하는 여기에서의 스테이트먼트는 그의 구조적 및 기능적 등가물들을 포함하도록 의도된다. 부가적으로, 그러한 등가물들이 현재 알려진 등가물들 뿐만 아니라 장래에 개발될 등가물들, 즉, 구조에 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발된 임의의 엘리먼트들을 포함하는 것이 의도된다.

여기에서의 블록도들이 본 개시물의 원리들을 구현하는 예시적인 회로, 알고리즘들, 및 기능 단계들의 개념도들을 표현한다는 것은 당업자에 의해 인식되어야 한다. 유사하게, 임의의 흐름 챠트들, 흐름도들, 신호도들, 시스템도들, 코드들 등이 컴퓨터-판독가능 매체에서 실질적으로 표현될 수도 있고 그러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명시적으로 도시되는지 간에, 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수도 있는 다양한 프로세스들을 표현함을 인식해야 한다.

이전의 설명은 당업자가 본 개시물의 전체 범위를 완전하게 이해할 수 있도록 제공된다. 여기에 개시된 다양한 구성들에 대한 변형들은 당업자에게는 용이하게 명백할 것이다. 따라서, 청구항들은 여기에 설명된 개시물의 다양한 양태들에 제한되도록 의도되지는 않지만, 청구항들의 언어와 부합하는 전체 범위를 허여할 것이며, 여기서, 단수인 엘리먼트에 대한 참조는 명시적으로 그렇게 나타내지 않는 한 "하나 및 하나만" 을 의미하도록 의도되지 않고 대신 "하나 이상" 을 의미한다. 추가적으로, 청구항들에서 사용된 바와 같이 "a, b, 및 c 중 적어도 하나" 라는 어구는, a, b, 또는 c, 또는 이들의 임의의 조합을 향해 안내되는 청구항으로서 해석되어야 한다. 달리 명시적으로 나타내지 않는 한, "몇몇" 또는 "적어도 하나" 라는 용어들은 하나 이상의 엘리먼트들을 지칭한다. 당업자에게 알려지거나 추후에 알려질 본 개시물 전반에 걸쳐 설명된 다양한 양상들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은, 참조로서 여기에 명백히 포함되며, 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 여기에 개시된 어느 것도, 그러한 개시가 청구항에서 명시적으로 인용되는지에 관계없이, 공용으로 전용되도록 의도되지 않는다. 어느 청구항 엘리먼트도, 그 엘리먼트가 "하기 위한 수단" 이라는 어구를 사용하여 명백하게 인용되거나, 또는 방법 청구항의 경우에는 그 엘리먼트가 "하는 단계" 라는 어구를 사용하여 인용되지 않는 한, 35 U.S.C.§112 6번째 단락의 조항 하에서 해석되지 않을 것이다.

Claims

제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위한 방법으로서,
복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신되고, 상기 적어도 하나의 연관 요청은 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 포함함 ―;
상기 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하는 단계; 및
상기 연관 응답에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 단계를 포함하는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 제 2 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 검출하는 단계는, 상기 복수의 패킷들의 각각의 패킷의 송신 이후 상기 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하는 단계를 포함하는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 송신하는 단계는, 상기 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하기 전에 상기 적어도 하나의 연관 요청 내에서 상기 복수의 패킷들의 모든 패킷들을 송신하는 단계를 포함하는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 연관 응답은, 상기 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 포함하는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 연관 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 연관 방법.
제 1 항에 있어서,
각각의 패킷은 패킷 시퀀스 표시자를 포함하는, 연관 방법.
무선 통신들을 위한 장치로서,
복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하기 위한 수단 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신되고, 상기 적어도 하나의 연관 요청은 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 포함함 ―;
상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기 위한 수단; 및
상기 연관 응답에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 검출 수단은, 상기 복수의 패킷들의 각각의 패킷의 송신 이후 상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하도록 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 송신 수단은, 상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하기 전에 상기 적어도 하나의 연관 요청 내에서 상기 복수의 패킷들의 모든 패킷들을 송신하도록 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 연관 응답은 상기 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 9 항에 있어서,
각각의 패킷은 패킷 시퀀스 표시자를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
무선 통신들을 위한 머신-판독가능 매체로서,
복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 제 1 디바이스로부터 제 2 디바이스로 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신되고, 적어도 하나의 연관 요청은 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 포함함 ―;
상기 제 2 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하며; 그리고,
상기 연관 응답에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 실행가능한 명령들을 포함하는, 머신-판독가능 매체.
무선 통신들을 위한 장치로서,
프로세싱 시스템을 포함하며,
상기 프로세싱 시스템은,
복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 디바이스에 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신되고, 상기 적어도 하나의 연관 요청은 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 포함함 ―;
상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하며; 그리고,
상기 연관 응답에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 프로세싱 시스템은, 상기 복수의 패킷들의 각각의 패킷의 송신 이후 상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하도록 추가로 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 프로세싱 시스템은, 상기 디바이스로부터의 연관 응답을 검출하기를 시도하기 전에 상기 적어도 하나의 연관 요청 내에서 상기 복수의 패킷들의 모든 패킷들을 송신하도록 추가로 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
상기 연관 응답은 상기 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 23 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 18 항에 있어서,
각각의 패킷은 패킷 시퀀스 표시자를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
액세스 단말기로서,
안테나; 및
프로세싱 시스템을 포함하며,
상기 프로세싱 시스템은,
복수의 패킷들을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 안테나를 통해 디바이스에 송신하고 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신되고, 상기 적어도 하나의 연관 요청은 디바이스의 액세스 단말기로의 선호되는 송신 방향을 포함함 ―;
상기 디바이스로부터 연관 응답을 검출하며; 그리고,
상기 연관 응답에 기초하여, 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하도록 구성되는, 액세스 단말기.
제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위한 방법으로서,
제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 획득하는 단계;
상기 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하는 단계;
상기 제 1 디바이스에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 제 2 디바이스에 송신하는 단계 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능하고, 상기 적어도 하나의 패킷은, 상기 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함함 ―; 및
상기 복수의 패킷들의 패킷들 각각의 송신 이후 연관 응답이 상기 제 2 디바이스로부터 전송되었는지를 결정하는 단계를 포함하는, 연관 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 획득하는 단계는, 상기 제 2 디바이스로부터의 송신을 검출하도록 상기 제 1 디바이스에 의해 수신 방향들의 세트를 스위핑(sweep)하는 단계를 포함하는, 연관 방법.
제 28 항에 있어서,
상기 제 2 디바이스로부터의 송신은 비컨을 포함하는, 연관 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 비컨은 복수의 패킷들을 사용하여 송신되었으며,
적어도 2개의 패킷들이 상이한 방향들에서 송신되는, 연관 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터의 연관 요청들을 수신하도록 상기 제 2 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 연관 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 다른 디바이스들로부터의 연관 요청들을 수신하도록 상기 제 2 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 연관 방법.
제 27 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 상기 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 사용하여 송신되는, 연관 방법.
제 27 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 연관 방법.
제 34 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 연관 방법.
다른 디바이스와의 무선 통신들을 위한 장치로서,
디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 획득하기 위한 수단;
상기 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하기 위한 수단;
상기 장치에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 디바이스에 송신하기 위한 수단 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능하고, 상기 적어도 하나의 패킷은, 상기 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함함 ―; 및
상기 복수의 패킷들의 패킷들 각각의 송신 이후 연관 응답이 상기 디바이스로부터 수신되었는지를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 획득은, 상기 디바이스로부터의 송신을 검출하기 위해 수신 방향들의 세트를 스위핑하는 것을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 37 항에 있어서,
상기 디바이스로부터의 송신은 비컨을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 38 항에 있어서,
상기 비컨은 복수의 패킷들을 사용하여 송신되었으며,
적어도 2개의 패킷들은 상이한 방향들에서 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 상기 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 사용하여 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 36 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 43 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 1 디바이스를 제 2 디바이스와 연관시키기 위한 무선 통신들을 위한 머신-판독가능 매체로서,
제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 획득하고;
상기 제 2 디바이스의 제 1 디바이스로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하고;
상기 제 1 디바이스에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 제 2 디바이스에 송신하며 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능하며, 상기 적어도 하나의 패킷은, 상기 결정된 제 1 디바이스의 제 2 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함함 ―; 그리고,
상기 복수의 패킷들의 패킷들 각각의 송신 이후 연관 응답이 상기 제 2 디바이스로부터 전송되었는지를 결정하도록 실행가능한 명령들을 포함하는, 머신-판독가능 매체.
다른 디바이스와의 무선 통신들을 위한 장치로서,
프로세싱 시스템을 포함하며,
상기 프로세싱 시스템은,
디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향을 획득하고;
상기 디바이스의 장치로의 선호되는 송신 방향의 획득에 기초하여, 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하고;
상기 장치에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 디바이스에 송신하며 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능하고, 상기 적어도 하나의 패킷은, 상기 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함함 ―; 그리고,
상기 복수의 패킷들의 패킷들 각각의 송신 이후 연관 응답이 상기 장치에 의해 상기 디바이스로부터 수신되었는지를 결정하도록 구성되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 46 항에 있어서,
상기 획득은, 상기 디바이스로부터의 송신을 검출하기 위해 수신 방향들의 세트를 스위핑하는 것을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 47 항에 있어서,
상기 디바이스로부터의 송신은 비컨을 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 48 항에 있어서,
상기 비컨은 복수의 패킷들을 사용하여 송신되었으며,
적어도 2개의 패킷들은 상이한 방향들에서 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 46 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 46 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 다른 디바이스들로부터 연관 요청들을 수신하도록 상기 디바이스에 의해 할당된 특정한 시간 주기 동안 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 46 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 연관 요청으로부터의 복수의 패킷들 중 제 1 패킷은, 상기 결정된 장치의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 사용하여 송신되는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 46 항에 있어서,
각각의 패킷은 송신 표시자의 길이를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
제 53 항에 있어서,
상기 송신 표시자의 길이는 카운트를 포함하는, 무선 통신들을 위한 장치.
다른 디바이스와의 무선 통신들을 위한 액세스 단말기로서,
안테나; 및
프로세싱 시스템을 포함하며,
상기 프로세싱 시스템은,
디바이스의 액세스 단말기로의 선호되는 송신 방향을 획득하고;
상기 디바이스의 액세스 단말기로의 선호되는 송신 방향에 기초하여, 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향을 결정하고;
상기 액세스 단말기에 의해 생성된 복수의 패킷들로부터의 적어도 하나의 패킷을 포함하는 적어도 하나의 연관 요청을 상기 안테나를 통해 상기 디바이스에 송신하며 ― 각각의 패킷은 상이한 방향으로 각각 송신가능하고, 상기 적어도 하나의 패킷은 상기 결정된 액세스 단말기의 디바이스로의 선호되는 송신 방향에 관련된 정보를 포함함 ―; 그리고,
상기 복수의 패킷들의 패킷들 각각의 송신 이후 연관 응답이 상기 액세스 단말기에 의해 상기 디바이스로부터 수신되었는지를 결정하도록 구성되는, 액세스 단말기.
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