【文献】
ZHOU LAN,ON-DEMAND DEVICE DISCOVERY ENHANCEMENT OF IEEE802.15.3 MAC FOR 60GHZ WPAN SYSTEM,IEEE 19TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PERSONAL, INDOOR AND MOBILE RADIO COMMUNICATIONS, 以下備考,米国,IEEE,2008年 9月15日,2008 (PIMRC 2008)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記選択することは、ビーコンを送信しない前記装置にて周期的に送信されたビーコンの期間に基づき、周期的に配置された複数のビーコン送信期間を選択することを備える、請求項3に記載の方法。
前記処理システムは、装置にて周期的に送信された複数のビーコンを検知し、前記装置にて周期的に送信されたビーコンの期間に基づき少なくとも1つのビーコン送信期間を選択し、前記第2の複数の連続ビーコン送信期間のうちの2つ以上の連続しないビーコン送信期間を選択するように構成された、請求項6に記載の装置。
前記処理システムは、ビーコンを送信しない前記装置にて周期的に送信されたビーコンの期間に基づき、周期的に配置された複数のビーコン送信期間を選択するように構成された、請求項8に記載の装置。
前記検知するための手段が、複数のビーコンを検知するための手段を備え、前記選択するための手段が、前記検知されたビーコンの周期性に基づいて少なくとも1つのビーコン送信期間を選択するための手段を備える、請求項11に記載の装置。
実行されたとき装置を動作させるインストラクションを備えるコンピュータ読み取り可能な媒体を備える通信システムにて、ビーコンを送信するときビーコン衝突を低減するためのコンピュータプログラムであって、
実行されると、
少なくとも1つの非ビーコン送信期間によって分離された第1の複数の連続ビーコン送信期間中にチャネルを検知することと、
前記検知することに基づいて決定されたビーコン送信のパターンに基づいて、第2の複数の連続ビーコン送信期間から少なくとも1つのビーコン送信期間を選択することと、前記第2の複数の連続ビーコン送信期間は、少なくとも1つの非ビーコン送信期間によって分離され、ここにおいて、前記パターンは、前記第1の複数の連続ビーコン送信期間にわたって分散された複数のビーコン送信を備え、前記第2の複数の連続ビーコン送信期間のうちのすべてよりも少ない期間が選択される、
選択されたビーコン送信期間の各々の間に1つまたは複数のビーコンを送信することと
を装置に行わせる、通信のためのコンピュータプログラム。
【発明を実施するための形態】
【0022】
慣例により、図面に示す様々な特徴は一定の縮尺で描かれていないことがある。したがって、様々な特徴の寸法は、わかりやすいように任意に拡大または縮小されることがある。さらに、図面のいくつかは、わかりやすいように簡略化されることがある。したがって、図面は、所与の装置、デバイス、システム、方法、あるいは他の図示の構成要素またはプロセスの構成要素のすべてを示しているとは限らないことがある。明細書および図の全体にわたって同様の特徴を示すために同様の参照番号が使用されることがある。
【0023】
添付の図面を参照しながら方法、システム、および装置の様々な態様について以下でより十分に説明する。ただし、これらの方法、システム、および装置は、多くの異なる形態で実施され得るものであり、本開示全体にわたって提示する任意の特定の構造または機能に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの態様は、本開示が周到で完全になり、これらの方法、システム、および装置の範囲を当業者に十分に伝えるために与えるものである。本明細書の説明に基づいて、本開示の範囲は、本開示の他の態様とは無関係に実装されるにせよ、本開示の他の態様と組み合わせて実装されるにせよ、本明細書で開示する方法、システム、および装置のいかなる態様をもカバーするものであることを、当業者なら諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、システムまたは装置を実装し、あるいは方法を実施し得る。さらに、本開示の範囲は、本明細書に記載の本開示の様々な態様に加えてまたはそれらの態様以外に、他の構造、機能、または構造および機能を使用して実施されるそのような装置、システム、または方法をカバーするものとする。本明細書の開示の任意の態様が請求項の1つまたは複数の要素によって実施され得ることを理解されたい。
【0024】
本明細書で開示する態様は他の態様とは無関係に実装され得ること、およびこれらの態様のうちの2つ以上は様々な方法で組み合わせられ得ることを、当業者なら諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置を実装し得、または方法を実施し得る。同様に、本明細書で開示する方法は、コンピュータ可読記憶媒体から取り出された命令であって、コードとして記憶された命令を実行するように構成された1つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、データまたは命令などの情報が、ある時間間隔中にコンピュータによって読み取られ得るように、その時間間隔の間にその情報を記憶する。コンピュータ可読記憶媒体の例は、ランダムアクセスメモリ(RAM)などのメモリ、ならびにハードドライブ、光ディスク、フラッシュメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気テープ、紙テープ、パンチカード、およびZipドライブなどのストレージである。
【0025】
いくつかの態様では、本明細書で説明するワイヤレス通信システムはワイヤレスエリアネットワークを備え得る。たとえば、そのシステムは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)またはワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を備え得る。WLANは、1つまたは複数の既存のまたは開発中の規格、たとえば米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11規格に従って実装され得る。IEEE802.11規格は、IEEE802.11によって開発されたWLANエアインターフェース規格のセットを示す。たとえば、本明細書で説明するシステムは、802.11ad、802.11ac、802.11a、802.11b、802.11g、および802.11n規格のうちのいずれか1つに従って実装され得る。同様に、WPANは、IEEE規格のうちの1つまたは複数、たとえばIEEE802.15規格に従って実装され得る。IEEE802.15規格は、IEEE委員会によって開発されたWPANエアインターフェース規格のセットを示す。たとえば、本明細書で説明するシステムは、802.11ad、802.15.3b、802.15.3c、802.15.4a、802.15.4b、および802.15.4c規格のうちのいずれか1つに従って実装され得る。そのようなエリアネットワークは多入力/多出力(MIMO)技術をサポートし得る。さらに、本明細書で説明するシステムはBluetooth(登録商標)規格に従って実装され得る。
【0026】
本明細書で説明するシステムは上記の規格のうちの1つまたは複数に従って実装され得るが、本明細書で説明するシステムはそのような実装形態に限定されないことを当業者は認識されよう。さらに、システムについて、これらの規格のうちの1つを実装するものとして説明することがあるが、そのシステム中に存在するデバイスが追加または代替として別の規格を実装し得ることを当業者は認識されよう。この状況では、システムの機能を選択する際にそのような他の規格を使用するデバイスを考慮することが有益であり得る。たとえば、システムは、他のデバイスからの通信を受信するように構成されないことがあるが、システムは他のデバイスからのそのような通信を考慮することが有益であり得る。いくつかの態様では、精選した送信および受信方式が実装されない限り、他のデバイスからの通信はシステムメッセージと干渉し得る。
【0027】
いくつかの態様では、たとえば802.11adまたは802.15.3c規格に従って実装されたシステムでは、PHYレイヤが(たとえば、約60GHzのキャリア周波数を用いた)ミリメートル波通信のために使用され得る。たとえば、そのシステムは、57GHz〜66GHzスペクトル(たとえば、米国では57GHz〜64GHz、および日本では59GHz〜66GHz)におけるミリメートル波通信用に構成され得る。そのような実装形態は、短距離通信(たとえば、数メートル〜数十メートル)での使用に関して特に有益である。たとえば、そのシステムは、会議室内で動作することと、会議室内に配置されたデバイス間のワイヤレス通信機能を与えることとを行うように構成され得る。
【0028】
ミリメートル波を利用するシステムは、局(STA)とも呼ばれる、異なるデバイス間の通信を管理するアクセスポイント(AP)/ポイント協調機能(PCF:point coordination function)などの中央エンティティを有し得る。中央エンティティを有することにより、通信プロトコルの設計を簡略化し得る。いくつかの態様では、専用または所定のAPがあり得る。他のシステムでは、複数のデバイスがAPの機能を実行し得る。いくつかの態様では、どのデバイスもAPとして使用され得、またはAP機能の実行が、異なるデバイス間で交代し得る。いくつかの態様では、専用または所定のAPがあり得、あるいはAP機能を実装するためにSTAが使用され得、あるいはAP機能を実行する1つまたは複数のSTAと組み合わせて専用または所定のAPがあり得る。
【0029】
APは、基地局、送受信基地局、局、端末、ノード、アクセスポイントとして働くアクセス端末、WLANデバイス、WPANデバイス、または何らかの他の好適な用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそのように呼ばれることがある。アクセスポイント(AP)はまた、ノードB、無線ネットワークコントローラ(RNC)、eノードB、基地局コントローラ(BSC)、送受信基地局(BTS)、基地局(BS)、トランシーバ機能(TF)、無線ルータ、無線トランシーバ、基本サービスセット(BSS)、拡張サービスセット(ESS)、無線基地局(RBS)、または何らかの他の用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそのように呼ばれることがある。
【0030】
STAは、アクセス端末、ユーザ端末、移動局、加入者局、局、ワイヤレスデバイス、端末、ノード、または何らかの他の好適な用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそのように呼ばれることがある。STAはまた、おそらく、遠隔局、リモート端末、ユーザエージェント、ユーザデバイス、ユーザ機器、または何らかの他の用語を備えるか、それらのいずれかとして実装されるか、あるいはそのように呼ばれることがある。
【0031】
いくつかの態様では、STAは、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、ワイヤレス接続能力を有するハンドヘルドデバイス、またはワイヤレスモデムに接続された何らかの他の好適な処理デバイスを備え得る。したがって、本明細書で教示する1つまたは複数の態様は、電話(たとえば、セルラー電話またはスマートフォン)、コンピュータ(たとえば、ラップトップ)、ポータブル通信デバイス、ポータブルコンピューティングデバイス(たとえば、個人情報端末)、エンターテインメントデバイス(たとえば、音楽またはビデオデバイス、あるいは衛星ラジオ)、全地球測位システムデバイス、あるいはワイヤレス媒体を介して通信するように構成された他の好適なデバイスに組み込まれ得る。
【0032】
本明細書では特定の態様について説明するが、これらの態様の多くの変形体および置換は本開示の範囲内に入る。好ましい態様のいくつかの利益および利点について説明するが、本開示の範囲は特定の利益、使用、または目的に限定されるものではない。むしろ、本開示の態様は、様々なワイヤレス技術、システム構成、ネットワーク、および送信プロトコルに広く適用可能であるものとし、そのうちのいくつかを例として図と好ましい態様についての以下の説明とに示す。発明を実施するための形態、および以下で説明する図面は、限定的なものではなく、本開示を説明するものにすぎない。
【0033】
図1に、ワイヤレス通信システム100の一態様を示す。図示のように、システム100は、たとえば、上記で説明したように、約60GHzの周波数を有する波を使用してPHYレイヤを介して、ワイヤレスリンク104を使用して互いと通信することができる、いくつかのワイヤレスノード102を含み得る。図示の態様では、ワイヤレスノード102は、4つの局STA1A〜STA1DおよびアクセスポイントAP1Eを含む。システム100は5つのワイヤレスノード102を用いて示されているが、任意の数のワイヤードまたはワイヤレスノードがワイヤレス通信システム100を形成し得ることを諒解されたい。
【0034】
システム100中のノード102の各々は、特に、ワイヤレス通信をサポートするためのワイヤレストランシーバと、ネットワークを介して通信を管理するためのコントローラ機能とを含み得る。コントローラ機能は、1つまたは複数のデジタル処理デバイス内で実装され得る。ワイヤレストランシーバは、ワイヤレスチャネルを介した信号の送信および受信を可能にするための1つまたは複数のアンテナに結合され得る。たとえば、ダイポール、パッチ、ヘリカルアンテナ、アンテナアレイ、および/または他のものを含む任意のタイプのアンテナが使用され得る。
【0035】
図示のように、AP1Eは、システム100の他のノードにビーコン信号110(または単に「ビーコン」)を送信し得、ビーコン信号110は、他のノードSTA1A〜STA1DがそれらのタイミングをAP1Eと同期させるのを助けるか、あるいは他の情報または機能を与え得る。そのようなビーコンは周期的に送信され得る。一態様では、連続送信間の期間はスーパーフレームと呼ばれることがある。ビーコンの送信は、いくつかのグループまたは間隔に分割され得る。一態様では、ビーコンは、限定はしないが、共通クロックを設定するためのタイムスタンプ情報、ピアツーピアネットワーク識別子、デバイス識別子、能力情報、スーパーフレーム持続時間、送信方向情報、受信方向情報、ネイバーリスト、および/または拡張ネイバーリストなどの情報を含み得、以下で、それらのうちのいくつかについてさらに詳細に説明する。したがって、ビーコンは、いくつかのデバイスの間で共通の(たとえば共有される)情報と、所与のデバイスに固有の情報との両方を含み得る。
【0036】
システム100では、各STA1A〜1Dが他のすべてのSTA1A〜1Dと通信することが可能でないことがあるように、STA1A〜1Dは地理的領域全体にわたって分散され得る。さらに、各STA1A〜1Dは、それを介して通信し得る異なるカバレージ領域を有し得る。いくつかの態様では、STA1A〜1Dのうちの2つ以上の間にピアツーピアネットワークが確立され得る。
【0037】
いくつかの態様では、STAは、APに通信を送るために、および/またはAPから通信を受信するために、APと関連することが必要であり得る。一態様では、関連するための情報が、APによってブロードキャストされるビーコン中に含まれる。そのようなビーコンを受信するために、STAは、たとえば、カバレージ領域にわたって広カバレージ探索を実行し得る。また、探索は、STAが、たとえば、灯台方式でカバレージ領域を徹底的に探すことによって実行され得る。関連するための情報を受信した後に、STAは、関連付けプローブまたは要求などの基準信号をAPに送信し得る。いくつかの態様では、APは、たとえば、インターネットまたは公衆交換電話網(PSTN)などのより大きいネットワークと通信するために、バックホールサービスを使用し得る。
【0038】
図2に、ワイヤレス通信システム100内で採用され得るワイヤレスノード102の一態様を示す。たとえば、STA1A〜1Dのうちの1つまたは複数あるいはAP1Eは、
図2に関して説明するように実装され得る。ワイヤレスノード102は、本明細書で説明する様々な方法を実装するように構成され得るデバイスの一態様である。ワイヤレスノード102はハウジング208内で密閉され得、あるいはワイヤレスノード102の構成要素は、場合によっては別の構造によって互いにサポートされるかまたはグループ化され得る。いくつかの態様では、ハウジング208または他の構造は省略される。
【0039】
ワイヤレスノード102は、ワイヤレスノード102の動作を制御する処理システム204を含み得る。処理システム204は、いくつかの態様では、中央処理ユニット(CPU)と呼ばれることがある。いくつかの態様では、処理システム204は、処理システム204の少なくとも機能を実行するように構成された回路を備えるか、またはその回路を用いて実装され得る。読取り専用メモリ(ROM)とランダムアクセスメモリ(RAM)の両方を含み、揮発性または固定であり得るメモリ206は、命令とデータとを処理システム204に与え得る。メモリ206の一部分は不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)をも含み得る。処理システム204は、一般に、メモリ206内に記憶されたプログラム命令に基づいて論理および算術演算を実行するが、もちろん他の演算を実行し得る。メモリ206中の命令は、本明細書で説明する方法を実装するように実行可能であり得る。さらに、ノード102は、ディスクまたはメモリカードの形態など、別のタイプのコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成されるか、あるいはハードドライブなどのコンピュータ可読媒体に接続され得、そのコンピュータ可読媒体は、実行されると本明細書で説明する方法またはプロセスをノード102に実行させる命令を備え得る。
【0040】
ワイヤレスノード102はまた、ワイヤレスノード102と遠隔地との間の通信の送信および受信を可能にするための送信機210および受信機212を含み得る。送信機210および受信機212はトランシーバ214中に組み合わせられ得ることを当業者は認識されよう。アンテナ216は、ハウジング208に取り付けられ、トランシーバ214に電気的に結合され得る。ワイヤレスノード102は、複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および/または複数のアンテナをも含み得る(図示せず)。
【0041】
ワイヤレスノード102における複数のアンテナは、追加の帯域幅または送信電力なしにデータスループットを改善するように通信するために使用され得る。これは、送信機における高データレート信号を、異なる空間シグナチャをもつ複数の低レートデータストリームに分割し、それによって、受信機がこれらのストリームを複数のチャネルに分離し、ストリームを適切に組み合わせて高レートデータ信号を復元することを可能にすることによって達成され得る。さらに、複数のアンテナは、ビームフォーミングまたは複数の通信ビームパターンを実装する能力の増加を可能にし得る。いくつかの態様では、1つまたは複数のアンテナはステアリング可能(steerable)である。
【0042】
ワイヤレスノード102は、トランシーバ214によって受信された信号のレベルを検出および定量化するために使用され得る信号検出器218をも含み得る。信号検出器218は、総エネルギー、シンボルごとのサブキャリア当たりのエネルギー、電力スペクトル密度、および他の信号などの信号を検出し得る。ワイヤレスノード102は、信号を処理する際に使用するためのデジタル信号プロセッサ(DSP)220をも含み得る。もちろん、DSP220は、いくつかの態様では省略され得、またはDSPの機能は処理システム204によって実行され得る。
【0043】
ワイヤレスノード102の様々な構成要素は、データバスに加えて、電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含み得るバスシステム222によって一緒に結合され得る。もちろん、それらの構成要素は、同様に、他の方法で、または他の手段を使用して、結合されるかまたは電気的に接続され得る。
【0044】
上記で説明したように、STA、AP、または両方のいずれかは、上記のワイヤレスノード102の説明に従って実装され得る。いくつかの態様では、ビーコン信号を送信することが可能ないかなるデバイスもAPとして働き得る。ただし、いくつかの態様では、APが有効であるために、APは、ネットワーク中のすべてのSTAに対して良好なリンク品質を有しなければならないことがある。信号減衰が比較的深刻であり得る高周波数において、通信は、本質的に指向性であり、ビームフォーミング(たとえば、ビームトレーニング)を使用して利得を増加させ得る。したがって、有効なAPは、有益には、大きいセクタ境界(たとえば広いステアリング能力)を有し得る。APは、(たとえば、複数のアンテナによって与えられ得る)大きいビームフォーミング利得を有し、ワイヤレスシステム100によってサービスされるたいていのエリアに対して見通し線経路が存在するように取り付けられ、ならびに/または周期ビーコン送信および他の管理機能のために一定の電源を使用し得る。ただし、デバイスが、小さいセクタ境界に限定され得るアンテナステアリング能力、制限され得る利用可能な電力、および/または可変であり得るロケーションを有する場合でも、デバイスは、いくつかの態様では、たとえばピアツーピアネットワークを形成するとき、APとして機能し得る。ピアツーピアネットワークは、サイドローディング、ファイル共有、および他の目的など、様々な目的で使用され得る。いくつかの態様では、デバイスが、効率的にすべての他のデバイスに送信しないことがあり、すべての他のデバイスから受信しないことがある場合、ピアツーピアネットワークが作成され得る。
【0045】
いくつかの態様では、ワイヤレスノード102は、異なる周波数のトランシーバ、たとえば60GHzトランシーバ、2.4GHzトランシーバ、5GHzトランシーバなどを用いたマルチモード無線を装備している。いくつかの実装形態では、より低い周波数の通信はオムニ指向的に(omni-directionally)実行され得、より高い周波数の通信は指向的に実行され得る。そのような態様は、さらなる通信の位置を特定し、さらなる通信をセットアップするためにオムニ指向性プロトコルが使用され得るネットワークであって、さらなる通信が指向性プロトコルを使用するネットワークにおいて有利であり得る。
【0046】
図3A〜
図3Dに、ビームフォーミングの態様を示す。上記で説明したように、ワイヤレスノード102は、たとえばアンテナ216または複数のアンテナを使用して、1つまたは複数のタイプのビームフォーミングを実装するように構成され得る。以下でビームフォーミングについてAPに関して説明するが、上記で説明したSTAがそのようなビームフォーミングを実装し得ることを当業者は諒解されよう。さらに、以下で説明するビームフォーミングは、信号が送信されること、ならびに信号が受信されるビームまたは方向を指し得ることを当業者は諒解されよう。さらに、APが、送信用とは異なるビームフォーミングを受信用に実装し、および/またはいかなるそのようなビームフォーミングをも動的に調整し得ることを当業者は諒解されよう。また、ビームフォーミングはあらかじめ決定され得る。
【0047】
擬似オムニパターンという用語は、概して、デバイスの周りの当該空間領域の極めて広いエリアをカバーする最低の解像度パターンに関係する。APは、たとえば
図1にAP1Eによって示されるように、または
図2に示すように実装されるように、場合によっては重複する擬似オムニパターンの最小セットにおける当該空間領域をカバーし得る。1に等しいセットサイズは、APがただ1つの擬似オムニパターンを用いて当該空間領域をカバーすることが可能であることを示し、APがオムニ対応であることを示し得る。擬似オムニ送信および受信パターンはQ
nによって識別され得、nはそれぞれの方向を表す。ビームは重複していることがあり、別々のnによって示される各方向は別個である必要がないことを当業者は諒解されよう。2つのほぼ等しいパターンを有するビームパターンが
図3Aに示されている。この態様では、n=2である。
【0048】
もちろん、擬似オムニパターンに関して説明した方位角よりも狭い方位角を有するビームが使用され得る。そのようなより狭いビームは有利であることがあり、なぜなら、各ビームは、擬似オムニパターンにおいて使用されるビームに比較して、より大きい利得と増加した信号対雑音比(SNR)とによって特徴づけられ得るからである。これは、高い信号フェージングまたは減衰を経験するシステムにおいて特に有利である。
【0049】
図3Bは、擬似オムニパターンに関して説明した方位角よりも方位角が狭いビームフォーミングの一態様を示している。その送信および受信パターンはS
0〜S
5によって識別される。
図3Bに見られ得るように、APによって形成されるビームは重複し得る。もちろん、ビームパターンは、重複しないビームを備え得る。上記で説明したように、APは、ビームが向いている方向を変更するように構成され得る。したがって、
図3B中のAPは、最初にビームS
1を介して通信を送りおよび/または受信し、次いでビームS
2を介して通信を送りおよび/または受信し、などを行い得る。APは、完全な円を形成するために連続する方向にビームを向けるように方向を変更する(すなわち、順に方向0〜5に向き、次いで0において再び開始する)ことができるが、そうする必要はない。APは、代わりに、方向を任意の順序で変更するか、または向くべき方向をランダムに選択し得る。
【0050】
図3Cおよび
図3Dは、さらにより狭いビームを有する態様を示している。
図3Cは、16方向B
0〜B
15(この図では、これらの方向の半分であるB
0〜B
7のみが番号付けされている)を有するビームパターンを示しており、
図3Dは、32方向H
0〜H
31(この図では、これらの方向の半分であるH
0〜H
15のみが番号付けされている)を有するビームパターンを示している。ビームが狭くなると、上記で説明した利点が与えられ得るが、追加のオーバーヘッド情報も必要となるか、またはビームの方向を変更するための追加の時間が必要となり得る。したがって、使用すべきビームの数を選択するとき、必須のオーバーヘッドを考慮する必要があり得る。ビームは実質的に対称であるものとして示されているが、ビームの形状、サイズ、および/または分布は変動し得る。
【0051】
セクタという用語は、概して、複数のビームの比較的広いエリアをカバーする第2のレベルの解像度パターンを指すために使用され得る。セクタは、連続するビームおよび連続しないビームのセットをカバーすることができ、異なるセクタが重複することがある。ビームは、ハイレベルの解像度パターンとして高解像度(HRS)ビームにさらに分割され得る。
【0052】
擬似オムニパターン、セクタ、ビームおよびHRSビームの多重解像度定義は、各レベルがアンテナパターンのセットを使用し得る、マルチレベル定義になり得る。したがって、擬似オムニパターンはアンテナパターンの第1のセットを表し得、セクタはアンテナパターンの第2のセットを表し得、ビームは、好ましくはアンテナパターンの第2のセットから導出された、アンテナパターンの第3のセットを表し得、HRSビームは、好ましくはアンテナパターンの第3のセットから導出された、アンテナパターンの第4のレベルを表し得る。
【0053】
図4に、前に上記で説明したスーパーフレーム構造の一態様を示す。スーパーフレーム400は、ビーコン間隔402と、アクセス期間404と、チャネル時間割振り期間(CTAP:channel time allocation period)406とを備え得る。CTAP406は複数のチャネル時間割振り(CTA)408を備え得る。
【0054】
通信ネットワークの一態様では、デバイスのいずれも中央協調エンティティとして働かない。たとえば、アドホックピアツーピアネットワークでは、デバイスのいずれもコーディネータとして働くことが可能でないことが考えられる。別の例として、分散型ネットワークでは、単一のデバイスをコーディネータとして指定することが望ましくないことが考えられる。単一のコーディネータがない場合、ネットワークは、アウテージまたはDoS(サービス拒否)攻撃に対してよりロバストであり得る。さらに、ネットワークトポロジーは、ネットワークのすべてのデバイスおよび/またはネットワークに加入することを望むすべての見込み(prospective)デバイスに到達することになるビーコンを単一のデバイスが送信することが可能でないようなものであり得る。たとえば、高周波数において、大きい経路損失と、妨害および反射からの減衰の重大度とにより、単一のデバイスが、すべてのデバイスさらには大部分のデバイスに送信することを禁止されることがある。別の態様では、コーディネータの使用により、分散型ネットワークよりも多くの電力を使用することがあり、または各デバイスにビーコンを送信するのに十分な電力をもつデバイスがないことがある。
【0055】
上記で説明したように、ビーコンは、いくつかの異なる目的で、ネットワーク内のデバイスと、ネットワークに加入することを望む見込みデバイスとによって使用される。ビーコンは、同期、ネットワーク情報の通信、またはネットワーク広告および発見のために使用され得る。概して、ビーコンは、所定のシーケンス、ネットワーク情報、または制御情報を含み得る、データパケットである。
【0056】
通信ネットワークの一態様では、複数のデバイスがビーコンを送信する。たとえば、802.11には、CSMA/CA(衝突検知多重アクセス/衝突回避)に基づくIBSSモード(独立基本サービスセット)と呼ばれる分散型手法が記載されている。この手法は、複数の方向におけるビーコンの送信には有効でないことがある。
【0057】
通信ネットワークは、時間が複数のスーパーフレームに区分されるように同期され得る。
図5に、スーパーフレームに区分された時間500を示す。持続時間Tの特定のスーパーフレーム510は、ビーコン送信期間512と非ビーコン送信期間514とを備える。ビーコン送信期間512中に、1つまたは複数のデバイスが1つまたは複数のビーコンを送信し得る。「ビーコン送信期間」という用語が使用されるが、送信が行われないことがあり、むしろ、その時間期間はネットワークにおけるビーコンの送信のために割り振られることを諒解されたい。スーパーフレーム510は、ビーコンがその間に送信されない非ビーコン送信期間514をも含む。「非ビーコン送信期間」という用語が使用されるが、送信が行われないことがあり、むしろ、その時間期間はビーコンの送信以外の用途のために割り振られることを諒解されたい。時間500は、非ビーコン送信期間514によって分離された、いくつかのビーコン送信期間512またはビーコン間隔に区分される。非ビーコン送信期間は、競合ベースの通信のための期間、非競合ベースの通信のための期間、または両方を含み得る。非ビーコン送信期間中に、制御情報、チャネル要求、および/またはコンテンツが送信され得る。
【0058】
ビーコン送信期間512中に、ビーコンは、異なる送信ビームパターンを使用して単一のデバイスによって異なる方向において送信され得る。いくつかの連続スーパーフレームはスーパーグループとして識別され得る。N*Tの持続時間を有するN個のスーパーフレームのスーパーグループ520が
図5に示されている。スーパーグループ520内のビーコン送信期間512は、それらが非ビーコン送信期間によって分離されているという点で連続しないが、連続ビーコン送信期間と呼ばれることがある。
【0059】
以下で説明する方法の多くは、通信のより一般的な方法の特定の態様である。
図6は、ビーコン送信を用いた通信の方法600を示すフローチャートである。
【0060】
方法600は、ブロック610において、複数の連続ビーコン送信期間の識別とともに始まる。その識別は、たとえば、
図2の処理システム204またはメモリ206のうちの少なくとも1つによって実行され得る。上述のように、連続ビーコン送信期間は、連続しないことがあり、むしろ、非ビーコン送信期間によって分離されることがある。一態様では、連続ビーコン送信期間は、ビーコン送信期間が属するスーパーグループを識別することによって識別される。一態様では、連続ビーコン送信期間は、受信されたメッセージに基づいて識別される。一態様では、連続ビーコン送信期間は、S−AP(サービスアクセスポイント)から受信されたメッセージに基づいて識別される。特定の態様では、識別されたビーコン送信期間は、発生していない将来のビーコン送信期間である。識別されたビーコン送信期間の数、Nは、2以上の任意の数とすることができる。一態様では、Nは、ネットワーク中にあると知られているデバイスの数、Kに基づいて選択される。一態様では、Nはランダムに選択される。一態様では、Nは、少なくとも部分的に、デバイス中に符号化された通信規格によって、定義される。一態様では、Nは、動的であり、方法600の異なる使用中に変化し得る。
【0061】
次に、ブロック620において、上記ビーコン送信期間のうちの1つまたは複数を選択する。その選択は、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。選択された期間の数、Sは、ネットワーク中にあると知られているデバイスの数であるK、識別されたビーコン送信期間の数であるN、デバイスの能力、デバイスの状態、電力制約、デバイスに関連するビーム方向の数、デバイスの通信レンジ内のデバイスの数、および/またはデバイスがネットワークに加入した順序に基づき得る。特定の態様では、SはNよりも小さい。選択された期間の数、Sは、1からNまで変動することができ、方法600の異なる使用中に異なり得る。
【0062】
以下でさらに説明するように、上記選択はランダムまたは決定論的であることがある。各場合において、上記選択は、他のデバイスから受信された情報、スケジュール、キャリア検知、他のデバイスがいつ送信するようにスケジュールされているか、近隣デバイスの受信されたリスト、または他の情報に少なくとも部分的に基づき得る。
【0063】
ブロック620においてビーコン送信期間が選択されると、方法600はブロック630に進み、選択された期間中に1つまたは複数のビーコンを送信する。その送信は、たとえば、
図2のトランシーバ214によって実行され得る。一態様では、選択された期間の各々の間に、ビーコンは、デバイスによってデバイスの各ビーム方向において送信される。別の態様では、選択された期間の各々の間に、ビーコンは、デバイスのただ1つのビーム方向において送信される。一態様では、選択された期間の数はデバイスのビーム方向の数に等しく、選択された期間の各々の間に、デバイスはビーコンを異なる方向において送信する。一態様では、ビーコンは、各選択された期間中に、2つ以上のビーム方向において、ただし、デバイスの、すべてよりも少ない数のビーム方向において送信する。
【0064】
方法600は、ブロック610に戻ることによって繰り返すか、または終了し得る。一態様では、ブロック610において実行される識別は、ブロック620および630における選択および送信の前に実行される。詳細には、まだ発生していないビーコン送信期間が識別される。一態様では、ブロック610における識別は、方法600の第1の使用における送信630の前に、方法600の第2の使用のために実行される。
【0065】
図7に、ブロック620の選択がランダムに実行された、
図6の方法600の使用の例示的な結果を示す。
図7は、ビーコンをランダムに送信する3つのデバイスのためのタイムラインのセットである。第1のデバイスのためのタイムライン710は、識別されたスーパーグループ700中に、第1のデバイスが、3つの連続ビーコン期間のうちの第1および第3のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。第2のデバイスのためのタイムライン720は、スーパーグループ700中に、第2のデバイスが第2のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。第3のデバイスのためのタイムライン730は、スーパーグループ700中に、第3のデバイスが第3のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。
【0066】
2つ以上のデバイスが同じビーコン間隔を選択し得るので、いくつかのビーコンは、いくつかのデバイスにおいて衝突し得る。たとえば、
図7では、ビーコンが送信されるビーム方向に応じて、3つの識別された連続ビーコン期間のうちの第3のビーコン期間中に衝突が起こり得ることが考えられる。したがって、識別されたビーコンの数、N、および選択されたビーコンの数、Kは、そのような衝突を回避するように選択され得る。
図7は、各ビーコン送信期間中にビーコンがデバイスのうちの少なくとも1つによって送信される一態様を示しているが、他の態様では、ビーコンを送信するデバイスがないビーコン送信期間があり得る。
【0067】
図7によって示されるように、一態様では、ビーコン送信はランダムである。別の態様では、ビーコン送信は決定論的である。
図8は、スケジュールに従ってビーコンを送信する3つのデバイスのためのタイムラインのセットである。詳細には、
図8に、ブロック620の選択がスケジュールに従って実行された、
図6の方法600の使用の例示的な結果を示す。
【0068】
一態様では、スケジュールは単一のデバイスによって判断され、および/または更新される。スケジュールは、スケジュール判断デバイスによって他のデバイスに直接送信されるか、またはネットワークを通して他のデバイスを介して送信され得る。別の態様では、スケジュールは、共通のポリシーに従って各デバイスによってローカルに判断される。そのようなポリシーは、ネットワーク中にあると知られているデバイスの数であるK、識別されたビーコン送信期間の数であるN、デバイスの能力、デバイスの状態、電力制約、デバイスに関連するビーム方向の数、デバイス識別子、および/またはデバイスがネットワークに加入した順序に基づき得る。スケジュールを判断する際にタイブレークアルゴリズム(tie-breaking algorithm)が使用され得る。
【0069】
一態様では、スケジュールは、スケジューリングメッセージを使用することによって維持される。一態様では、デバイスがビーコンを送信することを開始することを望む場合、デバイスは、指定されたスケジュール判断デバイスなどの他のデバイスのうちの1つまたは複数にスケジューリングメッセージを送信し、ビーコンを送信したいというデバイスの要望を他のデバイスに通知する。一態様では、スケジューリングメッセージは、ネットワークを通してデバイスの範囲内にない他のデバイスに配信される。デバイスは、定義された数のスーパーフレームの後にビーコンを送信することを開始するか、またはビーコンを送信する前に確認応答メッセージを待ち得る。場合によっては、デバイスは、デバイスがビーコンを送信することを開始すべきでないことを示す拒否メッセージを受信し得る。
【0070】
一態様では、デバイスがビーコンを送信することを中止することを望む場合、デバイスは、指定されたスケジュール判断デバイスなどのデバイスのうちの1つまたは複数にスケジューリングメッセージを送信し、ビーコンの送信を中止したいというデバイスの要望を他のデバイスに通知し得る。別の態様では、デバイスが、定義された時間の間にビーコンを送信しない場合、またはデバイスが、定義されたスケジュールに従って1つまたは複数のビーコンを送信しない場合、スケジュールは、送信がないことを反映するために更新され得る。
【0071】
第1のデバイスのためのタイムライン810は、識別されたスーパーグループ800中に、第1のデバイスが、3つの連続ビーコン期間のうちの第1のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。第2のデバイスのためのタイムライン820は、スーパーグループ800中に、第2のデバイスが第2のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。第3のデバイスのためのタイムライン830は、スーパーグループ800中に、第3のデバイスが第3のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。
【0072】
ネットワーク中のデバイスの各々は、近隣デバイスのリストを記憶し得る。そのリストは、たとえば、
図2のメモリ206に記憶され得る。近隣デバイスのリストは、スケジュールを判断する際に使用され得る。一態様では、近隣デバイスのリストはデバイス識別子のリストである。一態様では、第2のデバイスが第1のデバイスからビーコンを最近受信した場合、第1のデバイスは、第2のデバイスの近隣デバイスのリスト上に含まれることになる。たとえば、第2のデバイスが、定義された時間量内に第1のデバイスからビーコンを受信した場合、第1のデバイスはリスト上に含まれ得る。第2のデバイスが第1のデバイスからビーコンを受信すると、第1のデバイスは、第2のデバイスの近隣デバイスのリストに追加され得る。同様に、定義された期間後に第1のデバイスからビーコンが受信されなかった場合、第1のデバイスは、第2のデバイスの近隣デバイスのリストから削除され得る。
【0073】
一態様では、デバイスの近隣デバイスのリスト、またはそのリストを示すデータは、デバイスによって送信されるビーコン中に含まれる。したがって、第1のデバイスから受信されたビーコンを分析することによって、第2のデバイスは、第1のデバイスが第2のデバイスによって送信されたビーコンを受信しているかどうかを判断することが可能である。したがって、ネイバーのリスト、またはネイバーのリストを示すデータを含むビーコンをデバイスから受信することは、デバイスによるビーコンの受信に関するデータを受信することである。第2のデバイスは、それのビーコンが第1のデバイスによって受信されていないと判断した場合、その判断に基づいて1つまたは複数のアクションを開始し得る。一態様では、第2のデバイスは、第1のデバイスが第2のデバイスからビーコンを受信していないという判断に基づいて、ビーコンをその間に送信すべきビーコン送信期間についての第2のデバイスの選択を変更する。一態様では、第2のデバイスは、選択されたビーコンの数、Sを変更する。一態様では、第2のデバイスは、第1のデバイスが第2のデバイスからビーコンを受信していないという判断に基づいて、第2のデバイスのビーコン送信電力を増加させる。
【0074】
効率的なスケジューリングにより、衝突を効果的に低減または防止し得る。しかしながら、スケジュールの判断および更新は、計算集約的(computationally intensive)であり、追加のメモリを使用し、および/または過剰電力を消費し得る。さらに、スケジューリングメッセージおよび/またはネイバーのリストの送信は、追加のオーバーヘッドをもたらし得る。これらの問題は、各選択された期間の間にビーコンが送信されるビーム方向がスケジュールに従って判断されるとき、特に深刻であり得る。スケジューリングアルゴリズムは、衝突の低減と、追加のオーバーヘッド、計算集約性(computational intensity)、メモリ使用量、および電力使用との間のこのトレードオフを反映し得る。
【0075】
別の態様では、ビーコン送信はキャリア検知に基づく。
図9は、キャリア検知に基づいてビーコンを送信する2つのデバイスのためのタイムラインのセットである。詳細には、
図9に、ブロック620の選択がキャリア検知に基づいて実行された、
図6の方法600の使用の例示的な結果を示す。
【0076】
図6のブロック620において、識別されたビーコン送信期間のうちの1つまたは複数を選択するために、ビーコンがチャネル上で送信されているかどうかを判断するためにチャネルが検知される。上記検知することは、たとえば、
図2の処理システム204またはトランシーバ214のうちの少なくとも1つによって実行され得る。一態様では、チャネルは所定の時間量の間に検知される。一態様では、所定の時間量はビーコン送信期間である。別の態様では、所定の時間量は2つ以上のビーコン送信期間である。一態様では、上記検知することは、1つまたは複数のビーム方向において検知することを含む。別の態様では、所定の時間量はビーコン送信期間よりも少なく、送信は上記検知することと同じビーコン送信期間内に行われる。次に、ビーコンがチャネル上で送信されているか否かが判断される。その判断は、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。一態様では、ビーコンが所定の時間量中に受信された場合、ビーコンは送信されていると判断される。一態様では、測定されたエネルギーレベルが定義されたしきい値を上回る場合、ビーコンは送信されていると判断される。
【0077】
ビーコンがチャネル上で送信されていると判断された場合、ビーコン送信期間は選択されない。ビーコンがチャネル上で送信されていると判断されなかった場合、ビーコン送信期間は選択される。その選択は、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。一態様では、ビーコン送信期間は、1つまたは複数のビーコン送信期間の間に検知した後の残りのビーコン送信期間からランダムに選択される。一態様では、ビーコン送信期間は、1つまたは複数のビーコン送信期間の間に検知した後の残りのビーコン送信期間のすべてからではなく、その検知の後に連続的に発生する、定義されたバックオフ数のビーコン送信期間が除外された後のビーコン送信期間のみから、ランダムに選択される。
【0078】
第1のデバイスのためのタイムライン910は、識別されたスーパーグループ900中に、第1のデバイスが、3つの連続ビーコン期間のうちの第1のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。
【0079】
第2のデバイスは、ビーコンを送信することを望む場合、第1のビーコン送信期間中にチャネルを検知し、ビーコンが送信されていると判断する。したがって、第2のデバイスは、第1のビーコン送信期間中にビーコンを送信せず、次のビーコン送信期間中にチャネルを検知する。第2のビーコン送信期間中に、第2のデバイスは、ビーコンが送信されていないと判断し、送信のために第3のビーコン送信期間を選択する。第2のデバイスのためのタイムライン920は、識別されたスーパーグループ900中に、第2のデバイスが、3つの連続ビーコン期間のうちの第3のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。
【0080】
図10に、キャリア検知に基づくビーコン送信の別の例示的な結果を示す。
図10は、キャリア検知に基づいてビーコンを送信する2つのデバイスのためのタイムラインの別のセットである。第1のデバイスのためのタイムライン1010は、第1のデバイスが、毎回の3つの連続ビーコン期間のうちの第1のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。図示のように、第1のデバイスは、第1、第4、および第7のビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信する。
【0081】
第2のデバイスは、ビーコンを送信することを望む場合、最初の6つのビーコン送信期間中にチャネルを検知し、ビーコンが、3つのビーコン送信期間ごとに送信されており、それらの送信の中間には送信されていないと判断する。第2のデバイスは、チャネルを検知することによって判断された、周期パターンなどのパターンに基づいて、1つまたは複数のビーコン送信期間を選択し得る。第2のデバイスのためのタイムライン1020は、第2のデバイスが第8のビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。一態様では、第2のデバイスは、第8のビーコン送信期間の後にくる3つのビーコン送信期間ごとに、すなわち、第11のビーコン送信期間、第14のビーコン送信期間などに、1つまたは複数のビーコンを送信する。
【0082】
キャリア検知に基づく通信の他の方法がある。
図11は、ビーコン送信を用いた通信の方法1100を示すフローチャートである。方法1100はブロック1113において始まり、ビーコンがチャネル上で送信されているかどうかを判断するために、ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間の間にチャネルを検知する。上記検知することは、たとえば、
図2の処理システム204またはトランシーバ214のうちの少なくとも1つによって実行され得る。
【0083】
一態様では、チャネルは、判断されたビーコン期間に満たない間に検知される。一態様では、チャネルは、単一のビーコン送信期間の間に検知される。別の態様では、チャネルは、2つ以上のビーコン送信期間の間に検知される。一態様では、ブロック1413の検知することは、1つまたは複数のビーム方向において検知することを含む。
【0084】
次に、ブロック1420において、上記検知することに基づいて第2の期間を選択する。第2の期間はビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を含む。その選択は、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。たとえば、ビーコンが第1の期間中に検知された場合は、ビーコンが第1の期間中に検知されない場合に選択されることになるものとは異なる第2の期間が選択され得る。別の例として、
図10に示すように、上記検知することに基づいてビーコン送信のパターンまたは周期性が判断され得、判断されたパターンまたは周期性に基づいて第2の期間が選択され得る。
【0085】
一態様では、第1の期間および第2の期間は、同じ定義されたビーコン送信期間の2つの部分である。別の態様では、第1の期間は第1のビーコン送信期間の少なくとも一部分であり、第2の期間は、第1のビーコン送信期間の後にある非ビーコン送信期間の後の第2のビーコン送信期間の少なくとも一部分である。したがって、一態様では、第1の期間および第2の期間は、異なる定義されたビーコン送信期間の部分である。
【0086】
ブロック1420において第2のビーコン送信期間(または複数の期間)が選択されると、方法1400はブロック1430に進み、第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信する。その送信は、たとえば、
図2のトランシーバ214によって実行され得る。一態様では、第2の期間中に、ビーコンは、デバイスによってデバイスの各ビーム方向において送信される。別の態様では、第2の期間中に、ビーコンは、デバイスのただ1つのビーム方向において送信される。
【0087】
方法1400は、ブロック1413に戻ることによって繰り返すか、または終了し得る。一態様では、ブロック1413において実行される検知は、ブロック1420および1430における選択および送信の前に実行される。一態様では、ブロック1413における検知は、方法1400の第1の使用における送信1430の前に、方法1400の第2の使用のために実行される。
【0088】
一態様では、ビーコンをいつ送信すべきかを判断するために、デバイスが、
図12に関して説明する通信の方法を使用し得る。
図12は、ビーコン送信時間が異なる方向におけるキャリア検知に基づいて選択される通信の方法1200を示すフローチャートである。方法1200はブロック1213において始まり、ビーコンがチャネル上で送信されているかどうかを判断するために、特定のビーム方向においてチャネルを検知する。上記検知することは、たとえば、
図2の処理システム204またはトランシーバ214のうちの1つまたは複数によって実行され得る。一態様では、チャネルは定義された時間量の間に検知される。一態様では、定義された時間量はビーコン送信期間の第1の部分である。一態様では、方法1200の複数の使用が、ビーコン送信期間の第1の部分を構成する。
【0089】
次に、ブロック1217において、ビーコンが特定のビーム方向においてチャネル上で送信されているか否かを判断する。その判断は、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。一態様では、ビーコンが所定の時間量中に受信された場合、ビーコンは送信されていると判断される。一態様では、測定されたエネルギーレベルが定義されたしきい値を上回る場合、ビーコンは送信されていると判断される。
【0090】
ブロック1217において、ビーコンが特定の方向においてチャネル上で送信されていると判断された場合、方法1200はブロック1213に戻る。ブロック1217において、ビーコンがチャネル上で送信されていると判断されなかった場合、方法1200はブロック1230に進み、特定の方向においてビーコンを送信する。その送信は、たとえば、
図2のトランシーバ214によって実行され得る。一態様では、ビーコンは、ビーコン送信期間の第2の部分中に送信される。ビーコン送信期間の第2の部分中の送信時間はランダムに判断され得る。一態様では、ビーコン送信期間の第2の部分中の送信時間は、定義されたバックオフ時間後に判断される。
【0091】
方法1200は、ブロック1213に戻ることによって繰り返すか、または終了し得る。一態様では、方法1200は、単一のビーコン送信期間中に複数のビーム方向に対して繰り返される。一態様では、チャネルは、複数の方向における送信より前に複数の方向において検知される。別の態様では、複数の方向におけるチャネルの検知および複数の方向における送信はインターリーブされる。
【0092】
多くの場合、デバイスが、同じチャネルを介して異なるソースから異なるデータを含んでいる2つ以上のデータパケットを同時に(または時間的に実質的に重複して)受信するとき、デバイスは、それらのパケットのいずれからもデータを抽出することができない。ただし、このことは、デバイスが、異なるソースから、または単一のソースからの異なる経路を介して、同じチャネルを介して同じデータを含んでいる2つ以上のデータパケットを同時に(または時間的に実質的に重複して)受信するときは、必ずしも当てはまるとは限らない。
【0093】
同じデータを含んでいる2つ以上のデータパケットがチャネルを介して同時に受信された場合、データパケットは本質的に組み合わせられる。同じデータを含んでいる2つ以上のデータパケットが、重複しない異なる時間においてチャネルを介して受信された場合、互いに加えられ得るパケットを分離するにはウィンドウ処理で十分である。同じデータを含んでいる2つ以上のデータパケットが、時間的に重複してチャネルを介して受信された場合、パケットを組み合わせるいくつかの方法がある。そのような方法は、等化、ダイバーシティ合成、レイク受信、および他のマルチパス軽減技法を含む。
【0094】
一態様では、ネットワーク中の異なるデバイスから送信されるビーコンは少なくとも部分的に同じであることになる。2つ以上の送信機からビーコンを受信するデバイスは、それらのビーコンが重複する場合でも、それらのビーコンを組み合わせて、ビーコンのコンテンツの少なくとも一部を抽出することができる。一態様では、ネットワークにおいて送信されるビーコンは、2つ以上のビーコンに対して同じであり得るプリアンブルを含む。一態様では、ネットワークにおいて送信されるビーコンは、2つ以上のビーコンに対して同じであり得る同期シーケンスを含む。一態様では、ネットワークにおいて送信されるビーコンは、2つ以上のビーコンに対して同じであり得るゴレイ、ウォルシュ、擬似雑音(PN)、または他の拡散符号を含む。一態様では、ネットワークにおいて送信されるビーコンは、ビーコンのうちの2つ以上に対して同じであり得るペイロード情報を含む。
【0095】
一態様では、ネットワーク中の異なるデバイスから送信されるビーコンは少なくとも部分的に異なることになる。たとえば、タイムスタンプ、ネイバーのリスト、またはデバイスIDが、送信デバイスに応じて異なり得る。一態様では、この情報は、衝突の場合にデータが依然として受信デバイスによって抽出され得るように、ゴレイ、ウォルシュ、PN、または他の拡散符号を使用して拡散される。
【0096】
図13は、デバイス独立データと拡散されたデバイス依存データとを備えるビーコンを使用する通信の方法1300を示すフローチャートである。方法1300は、ブロック1302において、デバイス独立ビーコンデータの判断とともに始まる。その判断は、たとえば、
図2の処理システム204またはメモリ206のうちの少なくとも1つによって実行され得る。デバイス独立ビーコンデータは、限定はしないが、スーパーフレーム持続時間またはネットワーク識別子など、プリアンブル、同期情報、またはネットワーク情報を含むことができる。デバイス独立ビーコンデータは、方法1300を実行するデバイスから独立しているが、デバイス独立ビーコンデータは、デバイスがそれのメンバーであるネットワークに依存し得る。したがって、デバイス独立ビーコンデータを判断することは、ネットワークを介してデバイス独立ビーコンデータを受信することを含むことができる。
【0097】
次に、ブロック1304において、デバイス依存ビーコンデータを判断する。その判断は、たとえば、
図2の処理システム204またはメモリ206のうちの少なくとも1つによって実行され得る。デバイス依存ビーコンデータは、限定はしないが、タイムスタンプ、ネイバーのリスト、デバイスID、およびビーム方向情報を含むことができる。デバイス独立ビーコンデータとは異なり、デバイス依存ビーコンデータは、本方法を実行するデバイスに依存する。デバイス依存ビーコンデータは、さらに、デバイスがそれのメンバーであるネットワークに依存し得る。
【0098】
ブロック1306に進むと、1つまたは複数の拡散符号を使用してデバイス依存ビーコンデータを拡散する。上記拡散することは、たとえば、
図2の処理システム204によって実行され得る。1つまたは複数の拡散符号は、限定はしないが、ゴレイ、ウォルシュ、または擬似雑音(PN)符号を含むことができる。
【0099】
ブロック1330において、デバイス独立データと拡散されたデバイス依存データとを備える1つまたは複数のビーコンを送信する。その送信は、たとえば、
図2のトランシーバ214によって実行され得る。特定の態様では、ビーコンは、デバイスの複数のビーム方向の各々に送信される。ブロック1330に続いて、方法1300は、ブロック1302に戻ることによって繰り返すか、または終了し得る。
【0100】
2つ以上の送信機からビーコンを受信するデバイスは、それらのビーコンが重複する場合でも、それらのビーコンを組み合わせて、ビーコンのコンテンツの少なくとも一部を抽出することができるので、一態様では、ビーコン送信デバイスは、他のデバイスがビーコンを送信するのと同時に1つまたは複数のビーコンを送信するように構成される。
図10は、衝突が回避されたビーコン送信の結果を示しているが、
図14は、ビーコンが同時に送信されたビーコン送信の結果を示している。
【0101】
図14に、
図6の方法600の使用の別の例示的な結果を示す。
図14は、同時送信に基づいてビーコンを送信する2つのデバイスのためのタイムラインのセットである。第1のデバイスのためのタイムライン1410は、第1のデバイスが、毎回の3つの連続ビーコン期間のうちの第1のビーコン期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。図示のように、第1のデバイスは、第1、第4、および第7のビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信する。
【0102】
第2のデバイスは、ビーコンを送信することを望む場合、最初の6つのビーコン送信期間中にチャネルを検知し、ビーコンが、3つのビーコン送信期間ごとに送信されており、それらの送信の中間には送信されていないと判断する。第2のデバイスは、チャネルを検知することによって判断された、周期パターンなどのパターンに基づいて、1つまたは複数のビーコン送信期間を選択し得る。第2のデバイスのためのタイムライン1420は、第2のデバイスが、第1のデバイスと同時に、第7のビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することを示している。一態様では、第2のデバイスは、第7のビーコン送信期間の後にくる3つのビーコン送信期間ごとに、すなわち、第10のビーコン送信期間、第13のビーコン送信期間などに、1つまたは複数のビーコンを送信する。
【0103】
一態様では、ビーコン送信期間は、衝突を回避するように選択されるが、他の態様では、ビーコン送信期間は、ビーコンを同時に送信するように選択される。一態様では、これらの2つの方法が組み合わせられる。一態様では、ある時間間隔中には、実質的にデバイス依存の情報を有するビーコンが、衝突を回避するように選択されたビーコン送信期間中に送信されるが、他の時間間隔中には、実質的にデバイス独立の情報を有するビーコンが、他のデバイスと同時にビーコンを送信するように選択されたビーコン送信期間中に送信される。
【0104】
(たとえば、添付の図の1つまたは複数に関して)本明細書で説明する機能は、いくつかの態様では、添付の特許請求の範囲において同様に指定された「手段」機能に対応し得る。
図15を参照すると、装置1500は一連の相互に関係する機能回路として表される。識別回路1510は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。識別回路1510は、非ビーコン送信期間によって分離された複数の連続ビーコン送信期間を識別し得る。識別するための手段は識別回路1510を含み得る。選択回路1520は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。選択回路1520は、複数の連続ビーコン送信期間から1つまたは複数のビーコン送信期間を選択し得る。選択回路1520はビーコン送信期間をランダムにまたは決定論的に選択し得る。選択モジュールは、他のデバイスから受信された情報、スケジュール、キャリア検知、他のデバイスがいつ送信するようにスケジュールされているか、近隣デバイスの受信されたリスト、または他の情報に少なくとも部分的に基づいて選択し得る。選択するための手段は選択回路1520を含み得る。送信回路1530は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システム、ネットワークインターフェース、エアインターフェース、送信機、トランシーバ、または1つまたは複数のアンテナに対応し得る。送信回路1530はビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信し得る。送信するための手段は送信回路1530を含み得る。
【0105】
図16を参照すると、装置1600は一連の相互に関係する機能回路として表される。検知回路1613は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する信号検出器、処理システム、ネットワークインターフェース、エアインターフェース、受信機、または1つまたは複数のアンテナに対応し得る。検知回路1613は第1の期間中にチャネルを検知し得る。検知するための手段は検知回路1613を含み得る。選択回路1620は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。選択回路1620は、上記検知することに基づいて第2の期間を選択し得る。選択するための手段は選択回路1620を含み得る。送信回路1630は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システム、ネットワークインターフェース、エアインターフェース、送信機、トランシーバ、または1つまたは複数のアンテナに対応し得る。送信回路1630は第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信し得る。送信するための手段は送信回路1630を含み得る。
【0106】
図17を参照すると、装置1700は一連の相互に関係する機能回路として表される。デバイス独立ビーコンデータ判断回路1702は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。デバイス独立ビーコンデータ判断回路1702はデバイス独立ビーコンデータを判断し得る。デバイス独立ビーコンデータを判断するための手段はデバイス独立ビーコンデータ判断回路1702を含み得る。デバイス依存ビーコンデータ判断回路1704は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。デバイス依存ビーコンデータ判断回路1704はデバイス依存ビーコンデータを判断し得る。デバイス依存ビーコンデータを判断するための手段はデバイス依存ビーコンデータ判断回路1704を含み得る。拡散回路1706は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システムに対応し得る。拡散回路1706は1つまたは複数の拡散符号を使用してデータを拡散し得る。拡散するための手段は拡散回路1706を含み得る。送信回路1730は、少なくともいくつかの態様では、たとえば、本明細書で説明する処理システム、ネットワークインターフェース、エアインターフェース、送信機、トランシーバ、または1つまたは複数のアンテナに対応し得る。送信回路1730は第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信し得る。送信するための手段は送信回路1730を含み得る。
【0107】
図19に関して説明したモジュールの機能は、本明細書の教示に一致する様々な方法で実装され得る。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、1つまたは複数の電気構成要素として実装され得る。いくつかの態様では、これらのブロックの機能は、1つまたは複数のプロセッサ構成要素を含む処理システムとして実装され得る。いくつかの態様では、これらのモジュールの機能は、たとえば、1つまたは複数の集積回路(たとえば、ASIC)の少なくとも一部分を使用して実装され得る。本明細書で説明するように、集積回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の関係する構成要素、またはそれらの何らかの組合せを含み得る。これらのモジュールの機能はまた、本明細書で教示するように何らかの他の方法で実装され得る。いくつかの態様では、
図19または他の図中の破線ブロックのうちの1つまたは複数は随意である。
【0108】
処理システム中の1つまたは複数のプロセッサはソフトウェアを実行し得る。ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語などの名称にかかわらず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行ファイル、実行スレッド、プロシージャ、関数などを意味すると広く解釈されたい。
【0109】
ソフトウェアはコンピュータ可読媒体上に常駐し得る。コンピュータ可読媒体は、例として、磁気ストレージデバイス(たとえば、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気ストリップ)、光ディスク(たとえば、コンパクトディスク(CD)、デジタル多用途ディスク(DVD))、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(たとえば、カード、スティック、キードライブ)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM(PROM)、消去可能PROM(EPROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、レジスタ、リムーバブルディスク、搬送波、伝送線路、あるいはソフトウェアを記憶または送信するための任意の他の好適な媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体は、処理システムの内部に常駐するか、処理システムの外部にあるか、または処理システムを含む複数のエンティティにわたって分散され得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータプログラム製品において実施され得る。例として、コンピュータプログラム製品はパッケージング材料中にコンピュータ可読媒体を含み得る。
【0110】
上記で説明したハードウェア実装形態では、コンピュータ可読媒体は、デバイスの一部であるか、またはデバイスとは別個であり得る。しかしながら、当業者なら容易に諒解するように、コンピュータ可読媒体はデバイスの外部にあり得る。例として、コンピュータ可読媒体は、すべて処理システム204がアクセスし得る、伝送線路、データによって変調された搬送波、および/またはワイヤレスノードとは別個のコンピュータ製品を含み得る。代替的に、または追加として、コンピュータ可読媒体またはその任意の部分は、キャッシュおよび/または汎用レジスタファイルがそうであるように処理システム204に統合され得る。
【0111】
処理システムまたは処理システムの任意の部分は、本明細書に記載する機能を実行するための手段を提供し得る。例として、命令またはコードを実行する処理システムは、少なくとも1つの非ビーコン送信期間によって分離された複数の連続ビーコン送信期間を識別するための手段、複数の連続ビーコン送信期間から1つまたは複数のビーコン送信期間を選択するための手段、選択されたビーコン送信期間の各々の間に1つまたは複数のビーコンを送信するための手段、デバイスによるビーコンの受信に関するデータを受信するための手段であって、選択するための手段が、受信されたデータに基づいて1つまたは複数のビーコン送信期間を選択する、受信するための手段、定義されたビーコン送信期間の第1の部分中にチャネルを検知するための手段、検知することに基づいて、および定義されたビーコン送信期間の第2の部分中に、それぞれの複数のビームパターンを介して複数のビーコンを送信するための手段、少なくとも第1のビーコン送信期間の間にチャネルを検知するための手段、検知することに基づいて、非ビーコン送信期間の後にある第2のビーコン送信期間を選択するための手段であって、非ビーコン送信期間が第1のビーコン送信期間の後にある、選択するための手段、第2のビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信するための手段、デバイス独立ビーコンデータを判断するための手段、デバイス依存ビーコンデータを判断するための手段、1つまたは複数の拡散符号を使用してデバイス依存ビーコンデータを拡散するための手段、ビーコン送信期間中に1つまたは複数のビーコンを送信するための手段であって、各ビーコンがデバイス独立ビーコンデータと拡散されたデバイス依存ビーコンデータとを備える、送信するための手段、ならびに/またはビーコンデータを記憶するための手段を提供し得る。代替的に、コンピュータ可読媒体上のコード、またはコンピュータ可読媒体自体が、本明細書に記載する機能を実行するための手段を提供し得る。
【0112】
当業者なら、特定の適用例および全体的なシステムに課せられた全体的な設計制約に応じて、本開示全体にわたって提示される記載の機能をどのようにしたら最も良く実装することができるかを認識されよう。
【0113】
方法またはソフトウェアモジュールのコンテキストで説明するステップの特定の順序または階層は、ワイヤレスノードの例を与えるために提示されていることを理解されたい。設計上の選好に基づいて、ステップの特定の順序または階層は本発明の範囲内のまま再構成され得ることを理解されたい。
【0114】
前述の説明は、いかなる当業者でも本開示の全範囲を完全に理解することができるように提供した。本明細書で開示する様々な構成への変更は当業者には容易に明らかであろう。したがって、特許請求の範囲は、本明細書で説明した本開示の様々な態様に限定されるものではなく、特許請求の言い回しに矛盾しない全範囲を与えられるべきであり、単数形の要素への言及は、そのように明記されていない限り、「唯一の」を意味するものではなく、「1つまたは複数の」を意味するものである。別段に明記されていない限り、「いくつかの」という用語は「1つまたは複数の」を指す。要素の組合せのうちの少なくとも1つ(たとえば、「A、B、またはCのうちの少なくとも1つ」)を具陳する請求項は、具陳された要素のうちの1つまたは複数(たとえば、A、またはB、またはC、またはそれらの組合せ)を表す。当業者に知られている、または後に知られることになる、本開示全体にわたって説明した様々な態様の要素のすべての構造的および機能的均等物は、参照により本明細書に明確に組み込まれ、特許請求の範囲に包含されるものである。さらに、本明細書に開示するいかなることも、そのような開示が特許請求の範囲に明示的に具陳されているかどうかにかかわらず、公に供するものではない。いかなるクレーム要素も、その要素が「手段」という語句を使用して明確に具陳されていない限り、または方法クレームの場合には、その要素が「ステップ」という語句を使用して具陳されていない限り、米国特許法第112条第6項の規定に基づいて解釈されるべきではない。
以下出願当初に特許請求の範囲に記載されていた請求項を付記する。
(1)
ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間中にチャネルを検知することと、
前記検知することに基づいて、ビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を備える第2の期間を選択することと、
前記第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することと
を備える、通信の方法。
(2)
送信することが、それぞれの複数のビームパターンを介して複数のビーコンを送信することを備える、(1)に記載の方法。
(3)
前記第1の部分と前記第2の部分とが同じビーコン送信期間に関連付けられる、(1)に記載の方法。
(4)
前記第2の部分が、連続しない第2のサブ部分を備える、(3)に記載の方法。
(5)
前記第1の部分が、前記第2のサブ部分でインターリーブされた連続しない第1のサブ部分を備える、(4)に記載の方法。
(6)
前記第1の部分が連続し、前記第2の部分が連続する、(3)に記載の方法。
(7)
前記第1の期間が第1のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記第2の期間が、非ビーコン送信期間の後の第2のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記非ビーコン送信期間が前記第1のビーコン送信期間の後にある、(1)に記載の方法。
(8)
検知することが、複数のビーコンを検知することを備え、選択することが、前記検知されたビーコンの周期性に基づく、(7)に記載の方法。
(9)
ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間中にチャネルを検知することと、前記検知することに基づいて、ビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を備える第2の期間を選択することとを行うように構成された処理システムと、
前記第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信するように構成された送信機と
を備える、通信のための装置。
(10)
前記送信機が、それぞれの複数のビームパターンを介して複数のビーコンを送信するように構成された、(9)に記載の装置。
(11)
前記第1の部分と前記第2の部分とが同じビーコン送信期間に関連付けられる、(9)に記載の装置。
(12)
前記第2の部分が、連続しない第2のサブ部分を備える、(11)に記載の装置。
(13)
前記第1の部分が、前記第2のサブ部分でインターリーブされた連続しない第1のサブ部分を備える、(12)に記載の装置。
(14)
前記第1の部分が連続し、前記第2の部分が連続する、(11)に記載の装置。
(15)
前記第1の期間が第1のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記第2の期間が、非ビーコン送信期間の後の第2のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記非ビーコン送信期間が前記第1のビーコン送信期間の後にある、(9)に記載の装置。
(16)
前記処理システムが、複数のビーコンを検知し、前記検知されたビーコンの周期性に基づいて選択するように構成された、(15)に記載の装置。
(17)
ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間中にチャネルを検知するための手段と、
前記検知することに基づいて、ビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を備える第2の期間を選択するための手段と、
前記第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信するための手段と
を備える、通信のための装置。
(18)
前記送信するための手段が、それぞれの複数のビームパターンを介して複数のビーコンを送信するための手段を備える、(17)に記載の装置。
(19)
前記第1の部分と前記第2の部分とが同じビーコン送信期間に関連付けられる、(17)に記載の装置。
(20)
前記第2の部分が、連続しない第2のサブ部分を備える、(19)に記載の装置。
(21)
前記第1の部分が、前記第2のサブ部分でインターリーブされた連続しない第1のサブ部分を備える、(20)に記載の装置。
(22)
前記第1の部分が連続し、前記第2の部分が連続する、(19)に記載の装置。
(23)
前記第1の期間が第1のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記第2の期間が、非ビーコン送信期間の後の第2のビーコン送信期間の少なくとも一部分を備え、前記非ビーコン送信期間が前記第1のビーコン送信期間の後にある、(17)に記載の装置。
(24)
前記検知するための手段が、複数のビーコンを検知するための手段を備え、前記選択するための手段が、前記検知されたビーコンの周期性に基づいて選択するための手段を備える、(23)に記載の装置。
(25)
実行されると、
ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間中にチャネルを検知することと、
前記検知することに基づいて、ビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を備える第2の期間を選択することと、
前記第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信することと
を装置に行わせる命令を備えるコンピュータ可読媒体を備える、通信のためのコンピュータプログラム製品。
(26)
ビーコン送信期間の少なくとも第1の部分を備える第1の期間中にチャネルを検知することと、前記検知することに基づいて、ビーコン送信期間の少なくとも第2の部分を備える第2の期間を選択することとを行うように構成された処理システムと、
少なくとも1つのアンテナと、
前記少なくとも1つのアンテナを介して、前記第2の期間中に1つまたは複数のビーコンを送信するように構成された送信機と
を備えるワイヤレスノード。