(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(54)【発明の名称】共振磁気結合システムにおける通信
(51)【国際特許分類】
H04M 1/72 20210101AFI20240723BHJP
H02J 50/05 20160101ALI20240723BHJP
H04B 1/707 20110101ALI20240723BHJP
H04B 5/48 20240101ALI20240723BHJP
H04L 27/26 20060101ALI20240723BHJP
H04W 8/00 20090101ALI20240723BHJP
H04W 72/0453 20230101ALI20240723BHJP
H02J 7/00 20060101ALN20240723BHJP
H02J 50/12 20160101ALN20240723BHJP
【FI】
H04M1/72
H02J50/05
H04B1/707
H04B5/48
H04L27/26 113
H04W8/00 110
H04W72/0453
H02J7/00 301D
H02J50/12
(21)【出願番号】P 2021533690
(86)(22)【出願日】2019-12-17
(86)【国際出願番号】 US2019066815
(87)【国際公開番号】W WO2020131854
(87)【国際公開日】2020-06-25
【審査請求日】2021-12-24
【審判番号】
【審判請求日】2023-10-02
(32)【優先日】2019-08-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2018-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】513093841
【氏名又は名称】ディーアールエヌシー ホールディングス インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【氏名又は名称】内藤 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100108213
【氏名又は名称】阿部 豊隆
(72)【発明者】
【氏名】カブロル、パトリック
(72)【発明者】
【氏名】ハケ、タンビル
(72)【発明者】
【氏名】パラガダ、ラヴィクマル
(72)【発明者】
【氏名】エルコトビー、ハッサン
(72)【発明者】
【氏名】ルドルフ、マリアン
(72)【発明者】
【氏名】バラスブラマニアン、アナンサラマン
【合議体】
【審判長】高野 洋
【審判官】丸山 高政
【審判官】上田 翔太
(56)【参考文献】
【文献】特表2015-534307(JP,A)
【文献】米国特許第8675711(US,B1)
【文献】米国特許第6269092(US,B1)
【文献】米国特許出願公開第2009/0156227(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04M
H02J
H04B
H04L
H04W
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)であって、
帯域幅において第1のスペクトル拡散信号を送信することと、
第2のWTRUから第1の応答を受信することであって
、前記第1の応答は前記帯域幅で受信される、ことと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第1の応答
の第1の
信号対雑音比(SNR
)値が閾値を下回ることを決定することと、
前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を下回るという決定に基づいて、前記帯域幅を第1のサブバンド及び第2のサブバンドに分割することと、
前記第1のサブバンド及び前記第2のサブバンドにおいて第2のスペクトル拡散信号を送信することと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第2のWTRUからの第2の応答
の第2のSNR値を決定することであって
、前記第2の応答は前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信される、ことと、
を行うように構成されたプロセッサであって、
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に関連する前記第2のSNR値が前記閾値を上回るという条件で、
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に基づいて、前記第2のWTRUに関連するパラメータを決定することと、
前記決定されたパラメータに基づく前記第1のサブバンドにおける第1のチャネル、又は前記決定されたパラメータに基づく前記第2のサブバンドにおける第2のチャネルのうちの少なくとも1つを決定することと、
前記第1のチャネル又は前記第2のチャネルの少なくとも一方を使用して、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間にリンクを確立することと、
を行うようにさらに構成されたプロセッサを含む、第1のワイヤレス送信/受信ユニット。
【請求項2】
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に関連する前記第2のSNR値が前記閾値を下回るという条件で、前記プロセッサが、
前記第1のサブバンドを第3のサブバンド及び第4のサブバンドに分割し、並びに、前記第2のサブバンドを第5のサブバンド及び第6のサブバンドに分割することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、及び前記第6のサブバンドにおいて第3のスペクトル拡散信号を送信することと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第2のWTRUからの第3の応答
の第3のSNR値を決定することであって
、前記第3の応答は、前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、又は前記第6のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信される、ことと、
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項3】
前記第2のWTRUに関連する前記パラメータが、前記第2のWTRUに関連するID、前記第1のWTRUに関連する第1のループ-コイル結合係数、前記第2のWTRUに関連する第2のループ-コイル結合係数、前記第1のチャネル若しくは前記第2のチャネルの少なくとも一方における周波数、又はゲインのうちの1つ又は複数を含む、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項4】
前記プロセッサが、
前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間の前記リンクに関連する品質情報を決定することと、
前記リンクに関連する前記品質情報が品質閾値を下回るという条件で、前記第1のチャネル若しくは前記第2のチャネルの少なくとも一方を調節し、又は第1のループ-コイル結合係数若しくは第2のループ-コイル結合係数のうちの少なくとも1つを調節することと、
前記リンクが前記品質閾値を上回るという条件で、前記リンクのモニタリングを継続することと、
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項5】
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドに関連する電力レベルが、前記帯域幅に関連する電力レベルに等しい、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項6】
前記パラメータは第1のパラメータであり、前記プロセッサが、
前記帯域幅内の前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を上回ることを決定することと、
前記帯域幅内の前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を上回るという決定に基づいて、前記帯域幅で受信された前記第1の応答に基づいて、前記第2のWTRUに関連する第2のパラメータを決定することと、
前記第2のパラメータに基づいて、前記帯域幅内の第3のチャネルを決定することと、
前記第3のチャネルを使用して、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間のリンクを確立することと、
を行うように構成されている、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項7】
前記第1の応答が、前記第2のWTRUからの反射信号である、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項8】
前記プロセッサが、
前記第2のWTRUにメッセージを送信することであって、前記メッセージが、前記リンクが確立されたことを示す、送信することを行うようにさらに構成されている、請求項1に記載の第1のWTRU。
【請求項9】
第1のワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)によって行われる方法であって、
帯域幅において第1のスペクトル拡散信号を送信することと、
第2のWTRUから第1の応答を受信することであって
、前記第1の応答は前記帯域幅で受信される、ことと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第1の応答
の第1の
信号対雑音比(SNR値
)が閾値を下回ることを決定することと、
前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を下回るという決定に基づいて、前記帯域幅を第1のサブバンド及び第2のサブバンドに分割することと、
前記第1のサブバンド及び前記第2のサブバンドにおいて第2のスペクトル拡散信号を送信することと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第2のWTRUからの第2の応答
の第2のSNR値を決定することであって
、前記第2の応答は前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信される、ことと、
を含み、
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に関連する前記第2のSNR値が前記閾値を上回るという条件で、前記方法が、
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に基づいて、前記第2のWTRUに関連するパラメータを決定することと、
前記決定されたパラメータに基づく前記第1のサブバンドにおける第1のチャネル、又は前記決定されたパラメータに基づく前記第2のサブバンドにおける第2のチャネルのうちの少なくとも1つを決定することと、
前記第1のチャネル又は前記第2のチャネルの少なくとも一方を使用して、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間にリンクを確立することと、
をさらに含む、方法。
【請求項10】
前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信された前記第2の応答に関連する前記第2のSNR値が前記閾値を下回るという条件で、前記方法が、
前記第1のサブバンドを第3のサブバンド及び第4のサブバンドに分割し、並びに、前記第2のサブバンドを第5のサブバンド及び第6のサブバンドに分割することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、及び前記第6のサブバンドにおいて第3のスペクトル拡散信号を送信することと、
前記第1のWTRUで測定された、前記第2のWTRUからの第3の応答
の第3のSNR値を決定することであって
、前記第3の応答は、前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、又は前記第6のサブバンドのうちの少なくとも1つで受信される、ことと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
前記第2のWTRUに関連する前記パラメータが、前記第2のWTRUに関連するID、前記第1のWTRUに関連する第1のループ-コイル結合係数、前記第2のWTRUに関連する第2のループ-コイル結合係数、前記第1のチャネル若しくは前記第2のチャネルの少なくとも一方における周波数、又はゲインのうちの1つ又は複数を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
前記方法が、
前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間の前記リンクに関連する品質情報を決定することと、
前記リンクに関連する前記品質情報が品質閾値を下回るという条件で、前記第1のチャネル若しくは前記第2のチャネルの少なくとも一方を調節すること、又は第1のループ-コイル結合係数若しくは第2のループ-コイル結合係数のうちの少なくとも1つを調節することと、
前記リンクが前記品質閾値を上回るという条件で、前記リンクのモニタリングを継続することと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。
【請求項13】
前記パラメータは第1のパラメータであり、前記方法が、
前記帯域幅内の前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を上回ることを決定することと、
前記帯域幅内の前記第1の応答に関連する前記第1のSNR値が前記閾値を上回るという決定に基づいて、前記帯域幅で受信された前記第1の応答に基づいて、前記第2のWTRUに関連する第2のパラメータを決定することと、
前記第2のパラメータに基づいて、前記帯域幅内の第3のチャネルを決定することと、
前記第3のチャネルを使用して、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間のリンクを確立することと、
を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項14】
前記第1の応答が、前記第2のWTRUからの反射信号であり、前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドに関連する電力レベルが、前記帯域幅に関連する電力レベルに等しい、請求項9に記載の方法。
【請求項15】
前記方法が、
前記第2のWTRUにメッセージを送信することであって、前記メッセージが、前記リンクが確立されたことを示す、送信することをさらに含む、請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
相互参照
[0001] 本出願は、その内容が参照により本明細書に援用される、2018年12月17日に出願された米国仮特許出願第62/780,389号、及び2019年8月13日に出願された米国仮特許出願第62/886,135号の便益を主張するものである。
【背景技術】
【0002】
背景
[0002] ワイヤレス電力伝送(WPT)は、ポータブル電子デバイスに適用することができ、スマートフォン、医療機器、電気自動車(EV)、ワイヤレスセンサ、インターネット・オブ・シングス(IoT)デバイス、及び/又は同様のものなどの商業的用途において適用され得る。
【発明の概要】
【0003】
概要
[0003] 共振磁気結合(RMC)通信が、デバイス間で可能にされ得る。例えば、デバイス間のRMC通信を可能にするために、ディスカバリ機構が、情報の送信及び交換を行うデバイスに使用され得る。デバイスは、ディスカバリ機構を使用してRMC通信チャネルを確立し、及びデバイスのパラメータ化を決定し得る。例えば、デバイスは、ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)を含み得る。
【0004】
[0004] RMC通信を使用するデバイスのためのシステム、方法、及び手段が提供される。WTRUなどのデバイスが、RMCリンクのチャネライゼーション及び/又は特性を決定するために、ディスカバリ信号を送信し得る。ディスカバリ信号は、ビーコン送信の形態で生成され得る。信号シーケンスが、ディスカバリ信号に用いられ得る。
【0005】
[0005] 第1のデバイス(例えば、本明細書で一例として使用される第1のWTRU)は、ある帯域幅内の(例えば、その帯域幅内の/その帯域幅にわたる)ディスカバリ信号などのスペクトル拡散信号を送信し得る。帯域幅内のスペクトル拡散信号の送信は、初期送信でもよい。帯域幅は、全指定スペクトルに及び得る。帯域幅は、分割(例えば、二等分)されていなくてもよい。
【0006】
[0006] 第1のデバイスは、応答をリッスンし得る。応答は、反射信号の形態であり得る。応答は、第2のデバイス(例えば、本明細書で一例として使用される第2のWTRU)からのものであり得る。第1のデバイスは、第2のデバイスからの応答に関連する信号対雑音比(SNR)値が閾値を上回るか、それとも下回るかを決定し得る。第2のデバイスからの応答は、上記帯域幅(例えば、送信されたスペクトル拡散信号の帯域幅)内にあり得る。
【0007】
[0007] 応答に関連するSNR値が閾値を下回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、以下のうちの1つ又は複数が行われ得る後続の1つ又は複数の送信を行い得る。第1のデバイスは、帯域幅(例えば、初期送信に関連する帯域幅)をサブバンドに分割し得る。第1のデバイスは、帯域幅を2つのサブバンド(例えば、第1のサブバンド及び第2のサブバンド)に分割し得る。これらのサブバンドは、同じ又は異なる長さに及び得る。複数の例では、第1のデバイスは、帯域幅を2つのサブバンドに二等分してもよく、この場合、第1のサブバンド及び第2のサブバンドのそれぞれが、初期送信に関連する帯域幅のスペクトルの異なる半分に及び得る。
【0008】
[0008] 第1のデバイスは、各サブバンドにおいて、スペクトル拡散信号を送信し得る。例えば、第1のデバイスは、(例えば、別個に)第1のサブバンドにおいてスペクトル拡散信号を送信し、第2のサブバンドにおいてスペクトル拡散信号を送信し得る。各サブバンド送信に関連する電力レベルは、初期送信に関連する電力レベルとほぼ同じである(例えば、等しい)。第1のサブバンド又は第2のサブバンドのどちらかに関連する電力レベルは、初期送信に関連する帯域幅の同じ部分に関連する電力レベルのほぼ2倍である。
【0009】
[0009] 第1のデバイスは、サブバンドにおける応答に関連するSNR値が閾値を上回るか、それとも下回るかを決定し得る。例えば、第1のデバイスは、第1のサブバンド又は第2のサブバンドのどちらかにおける応答に関連するSNR値が閾値を上回るか、それとも下回るかを決定し得る。
【0010】
[0010] サブバンド(例えば、第1のサブバンド又は第2のサブバンドのどちらか)における応答に関連するSNR値が閾値を上回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、サブバンドにおける応答から、第2のデバイスに関連するパラメータを決定し得る。パラメータは、第2のデバイスに関連するID、第1のデバイスに関連するループ-コイル結合係数、第2のデバイスに関連するループ-コイル結合係数、決定されたチャネルにおける周波数、及び/又はゲインのうちの1つ又は複数を含み得る。第1のデバイスは、パラメータに基づいて、サブバンドにおけるチャネルを決定し得る。第1のデバイスは、決定されたチャネルに基づいて、デバイス間(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの間)のリンクを確立し得る。第1のデバイスは、リンクの確立に基づいて、第2のデバイスに確認応答メッセージを送り得る。
【0011】
[0011] 第1のデバイスは、デバイス間(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの間)のリンクをモニタリングし得る。例えば、第1のデバイスは、デバイス(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの)間のリンクが、品質閾値を上回るか、それとも下回るかを決定し得る。チャネルが品質閾値を下回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、サブバンドにおけるチャネルを調節し、又はループ-コイル結合係数などのパラメータを調節し得る。チャネルが品質閾値を上回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、リンク(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの間のリンク)のモニタリングを継続し得る。
【0012】
[0012] サブバンド(例えば、第1のサブバンド又は第2のサブバンドのどちらか)におけるSNR値が閾値を下回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、サブバンドのそれぞれを2つのサブバンドに分割し得る。第1のデバイスは、第1のサブバンドを2つのサブバンド(例えば、第3のサブバンド及び第4のサブバンド)に分割し得、並びに、第1のデバイスは、第2のサブバンドを2つのサブバンド(例えば、第5のサブバンド及び第6のサブバンド)に分割し得る。サブバンド(例えば、第3、第4、第5、及び/又は第6のサブバンド)は、本明細書に記載されるように、同じ又は異なる長さに及び得る。例えば、第1のデバイスは、第1及び/又は第2のサブバンドを2つのサブバンドに二等分してもよく、この場合、第3のサブバンド及び第4のサブバンド及び/又は第5のサブバンド及び第6のサブバンドのそれぞれが、第1及び第2のサブバンドにそれぞれ関連する帯域幅のスペクトルの異なる半分に及び得る。
【0013】
[0013] 第1のデバイスは、各サブバンドにおいて(例えば、第3のサブバンド、第4のサブバンド、第5のサブバンド、及び第6のサブバンドにおいて)スペクトル拡散信号を送信し得る。第1のデバイスは、さらに分割されたサブバンド(例えば、第3のサブバンド、第4のサブバンド、第5のサブバンド、又は第6のサブバンドのいずれか)における応答に関連するSNR値が、閾値を上回るか、それとも下回るかを決定し得る。さらに分割されたサブバンドにおける応答が閾値を下回る場合、第1のデバイスは、サブバンドを分割すること(例えば、第3のサブバンド、第4のサブバンド、第5のサブバンド、及び第6のサブバンドなどのサブバンドを二等分すること)、並びに応答に関連するSNR値を決定することを継続し得る。さらに分割されたサブバンドにおける応答が閾値を上回る場合、第1のデバイスは、デバイス(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの)間のリンクの確立、モニタリング、及び/又は調節を行い得る。
【0014】
[0014] 帯域幅、サブバンド、又は分割されたサブバンドにおける応答に関連するSNR値がゼロに等しい場合、第1のデバイスは、応答が受信されなかったと決定し得る。
【0015】
[0015] 帯域幅(例えば、初期送信帯域幅)内の応答に関連するSNR値が閾値を上回ることを第1のデバイスが決定すると、第1のデバイスは、帯域幅内の応答から、第2のデバイスに関連するパラメータを決定し得る。第1のデバイスは、パラメータに基づいて、帯域幅内にあるチャネルを決定し得る。第1のデバイスは、決定されたチャネルに基づいて、デバイス(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスとの)間のリンクを確立し得る。
【0016】
[0016] 1つ又は複数のディスカバリビーコン及びシーケンス構造が、RMC通信システムにおけるシグナリングに使用され得る。例えば、以下:疑似ランダムシーケンス、チャープシーケンス、及び/又は連続波(CW)若しくは無線周波数(RF)トーンのうちの1つ又は複数が、RMC通信システムにおけるシグナリングに使用され得る。
【0017】
[0017] RMC通信を使用する第1のデバイスは、RMCリンクの特徴を追跡するために、ビーコンシーケンス又はディスカバリ信号を送信し得る。ビーコンスケジューリングは、RMC通信に使用することができ、通信チャネルは、変動してもよく(例えば、静的でなくてもよく)、距離及び方位の関数であってもよい。
【0018】
[0018] RMC通信を使用するデバイス(例えば、第1のWTRU)は、1つ又は複数の他のデバイスからの潜在的ビーコン又はシーケンス信号のチャネルを検知し得る。第1のデバイスは、検知された信号を使用して、RMCリンクの特徴を決定、及び/又は送信及び/又は受信設定を導出し得る。
【0019】
[0019] RMC通信に関連する第1のデバイスは、例えば、RMCリンクを管理するために、周波数分割、適応周波数調整、及び/又はインピーダンス調節を使用し得る。
【0020】
[0020] 本明細書に開示されるデバイス(例えば、第1のデバイス及び第2のデバイス)などのデバイスは、例えば、RMC通信の動作点を決定及び調節するために、ビーコンシーケンスを使用し、及び波形特徴を活用し得る。
【0021】
[0021] (例えば、RMC通信に関連する)ディスカバリ機構は、広帯域-狭帯域機構、探索機構、及び/又はランダムスキャニング機構を含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図面の簡単な説明
【
図1A】[0022]1つ又は複数の開示の実施形態が実装され得る通信システム例を図示するシステム図である。
【
図1B】[0023]ある実施形態による、
図1Aに図示された通信システム内で使用され得るワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)例を図示するシステム図である。
【
図1C】[0024]ある実施形態による、
図1Aに図示された通信システム内で使用され得る無線アクセスネットワーク(RAN)例及びコアネットワーク(CN)例を図示するシステム図である。
【
図1D】[0025]ある実施形態による、
図1Aに図示された通信システム内で使用され得るさらなるRAN例及びさらなるCN例を図示するシステム図である。
【
図2】[0026]ネットワークアーキテクチャ例を図示する。
【
図3】[0027]共振磁気システムの共振磁気通信リンク例を図示する。
【
図4】[0028]共振磁気電力伝送回路例を図示する。
【
図5】[0029]共振磁気システムの周波数帯域の例を図示する。
【
図6】[0030]結合係数測定用の受信機回路例を図示する。
【
図7】[0031]ネットワークデバイスへと戻るように変調信号を反射するための送信機回路例を図示する。
【
図8】[0032]デバイスによるスキャニングスケジュール例を図示する。
【
図9】[0033]フロート状態と、リッスンモードと、問い合わせモードとの間の状態遷移例を図示する。
【
図10A】[0034]スペクトル拡散二等分を使用する、デバイスディスカバリ機構に関連する一例を図示する。
【
図10B】[0035]共振磁気結合(RMC)通信のためのディスカバリ中の疑似ランダムシーケンス(例えば、広帯域)ビーコンの一例を図示する。
【
図11】[0036]ディスカバリ機構スペクトル拡散二等分に関連するデバイス例を図示する。
【
図12】[0037]RMC通信デバイス間の距離の変化例を図示する。
【
図13】[0038]RMC通信デバイス間の距離の変化と共に観察される周波数分割効果の一例を図示する。
【
図14】[0039]送信及び反射電力掃引の一例を図示する。
【
図15】[0040]固定周波数のデバイス及び自動調整周波数のデバイス間の結合効率の一例を図示する。
【
図16】[0041]デバイスディスカバリ機構スペクトル拡散二等分に関連する一例を図示する。
【発明を実施するための形態】
【0023】
詳細な説明
[0042] これより、様々な図を参照して、実例となる実施形態の詳細な説明を記載する。この説明は、可能な実施態様の詳細な例を提供するが、これらの詳細は、例示を意図したものであり、決して本出願の範囲を限定することを意図したものではないことに留意されたい。
【0024】
[0043]
図1Aは、1つ又は複数の開示の実施形態が実装され得る通信システム例100を図示する図である。通信システム100は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数のワイヤレスユーザに提供する多重アクセスシステムでもよい。通信システム100は、ワイヤレス帯域幅を含むシステムリソースの共有によって、複数のワイヤレスユーザが上記のようなコンテンツにアクセスすることを可能にし得る。例えば、通信システム100は、CDMA(code division multiple access)、TDMA(time division multiple access)、FDMA(frequency division multiple access)、OFDMA(orthogonal FDMA)、SC-FDMA(single-carrier FDMA)、ZT UW DTS-s OFDM(zero-tail unique-word DFT-Spread OFDM)、UW-OFDM(unique-word OFDM)、リソースブロックフィルタ処理済みOFDM(resource block-filtered OFDM)、FBMC(filter bank multicarrier)、及び同様のものなどの1つ又は複数のチャネルアクセス法を採用し得る。
【0025】
[0044]
図1Aに示すように、通信システム100は、ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)102a、102b、102c、102d、RAN104/113、CN106/115、公衆交換電話網(PSTN)108、インターネット110、及び他のネットワーク112を含み得るが、開示の実施形態が、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、及び/又はネットワーク要素を企図することが理解されるだろう。WTRU102a、102b、102c、102dのそれぞれは、ワイヤレス環境で動作及び/又は通信するように構成された任意のタイプのデバイスでもよい。例として、WTRU102a、102b、102c、102d(これらの何れも、「局」及び/又は「STA」と呼ばれることがある)は、ワイヤレス信号を送信及び/又は受信するように構成されてもよく、ユーザ機器(UE)、移動局、固定又はモバイル加入者ユニット、サブスクリプションベースのユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末(PDA)、スマートフォン、ノート型パソコン、ネットブック、パーソナルコンピュータ、ワイヤレスセンサ、ホットスポット又はMi-Fiデバイス、インターネット・オブ・シングス(IoT)デバイス、ウォッチ又は他のウェアラブル機器、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)、車両、ドローン、医療デバイス及びアプリケーション(例えば、遠隔手術)、産業デバイス及びアプリケーション(例えば、産業及び/又は自動化処理チェーン状況で動作するロボット及び/又は他のワイヤレスデバイス)、家庭用電子デバイス、商業及び/又は産業用ワイヤレスネットワークで動作するデバイス、並びに同様のものを含み得る。WTRU102a、102b、102c、及び102dの何れも、言い換え可能にUEと呼ばれることがある。
【0026】
[0045] 通信システム100は、基地局114a及び/又は基地局114bも含み得る。基地局114a、114bのそれぞれは、CN106/115、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112などの1つ又は複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102a、102b、102c、102dの少なくとも1つとワイヤレスにインタフェースするように構成された任意のタイプのデバイスでもよい。例として、基地局114a、114bは、ベーストランシーバステーション(BTS)、ノードB、eノードB、ホームノードB、ホームeノードB、gNB、NRノードB、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ワイヤレスルータ、及び同様のものでもよい。基地局114a、114bはそれぞれ、単一の要素として描かれているが、基地局114a、114bが、任意の数の相互接続された基地局及び/又はネットワーク要素を含み得ることが理解されるだろう。
【0027】
[0046] 基地局114aは、RAN104/113の一部でもよく、RAN104/113は、他の基地局及び/又は基地局コントローラ(BSC)、無線ネットワークコントローラ(RNC)、中継ノードなどのネットワーク要素(図示せず)も含み得る。基地局114a及び/又は基地局114bは、セル(図示せず)と呼ばれることがある1つ又は複数のキャリア周波数で、ワイヤレス信号を送信及び/又は受信するように構成されてもよい。これらの周波数は、認可スペクトル、無認可スペクトル、又は認可スペクトルと無認可スペクトルとの組み合わせであってもよい。セルは、比較的固定され得る、又は経時的に変化し得る特定の地理的エリアに対するワイヤレスサービスのカバレッジを提供し得る。セルは、セルセクタにさらに分けられ得る。例えば、基地局114aに関連するセルは、3つのセクタに分けられ得る。従って、一実施形態では、基地局114aは、3つのトランシーバ(すなわち、セルのセクタごとに1つ)を含み得る。ある実施形態では、基地局114aは、多重入出力(MIMO)技術を採用してもよく、セルのセクタごとに複数のトランシーバを利用し得る。例えば、所望の空間方向に信号を送信及び/又は受信するために、ビーム形成が使用され得る。
【0028】
[0047] 基地局114a、114bは、任意の適当なワイヤレス通信リンク(例えば、無線周波数(RF)、マイクロ波、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線(IR)、紫外線(UV)、可視光、共振磁気結合など)でもよいエアインタフェース116によって、WTRU102a、102b、102c、102dの1つ又は複数と通信し得る。エアインタフェース116は、任意の適当な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立され得る。
【0029】
[0048] より具体的には、上述の通り、通信システム100は、多重アクセスシステムでもよく、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA、及び同様のものなどの1つ又は複数のチャネルアクセススキームを採用し得る。例えば、RAN104/113内の基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、広帯域CDMA(WCDMA)を使用してエアインタフェース115/116/117を確立し得る、UTRA(Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装し得る。WCDMAは、HSPA(High-Speed Packet Access)及び/又はHSPA+(Evolved HSPA)などの通信プロトコルを含み得る。HSPAは、HSDPA(High-Speed Downlink (DL) Packet Access)及び/又はHSUPA(High-Speed UL Packet Access)を含み得る。
【0030】
[0049] ある実施形態では、基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、LTE(Long Term Evolution)及び/又はLTE-A(LTE-Advanced)及び/又はLTE-A Pro(LTE-Advanced Pro)を使用してエアインタフェース116を確立し得る、E-UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access)などの無線技術を実装し得る。
【0031】
[0050] ある実施形態では、基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、新無線(NR)を使用してエアインタフェース116を確立し得る、NR無線アクセスなどの無線技術を実装し得る。
【0032】
[0051] ある実施形態では、基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、複数の無線アクセス技術を実装し得る。例えば、基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、実例として、デュアル接続性(DC)原理を使用して、LTE無線アクセス及びNR無線アクセスを一緒に実装し得る。従って、WTRU102a、102b、102cによって利用されるエアインタフェースは、複数のタイプの無線アクセス技術、及び/又は複数のタイプの基地局(例えば、eNB及びgNB)に送られた/複数のタイプの基地局から送られた送信によって特徴付けられ得る。
【0033】
[0052] 他の実施形態では、基地局114a及びWTRU102a、102b、102cは、IEEE802.11(すなわち、WiFi(Wireless Fidelity)、IEEE802.16(すなわち、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、暫定規格2000(IS-2000)、暫定規格95(IS-95)、暫定規格856(IS-856)、GSM(Global System for Mobile communications)、EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)、GSM EDGE(GERAN)、及び同様のものなどの無線技術を実装し得る。
【0034】
[0053]
図1Aの基地局114bは、例えば、ワイヤレスルータ、ホームノードB、ホームeノードB、又はアクセスポイントでもよく、職場、住居、車両、キャンパス、産業施設、(例えば、ドローンによって使用される)空中回廊、道路、及び同様のものなどの局所的エリアにおけるワイヤレス接続性を容易にするための任意の適当なRATを利用し得る。一実施形態では、基地局114b及びWTRU102c、102dは、ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)を確立するために、IEEE802.11などの無線技術を実装し得る。ある実施形態では、基地局114b及びWTRU102c、102dは、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク(WPAN)を確立するために、IEEE802.15などの無線技術を実装し得る。さらに別の実施形態では、基地局114b及びWTRU102c、102dは、ピコセル又はフェムトセルを確立するために、セルラーベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NRなど)を利用し得る。
図1Aに示されるように、基地局114bは、インターネット110への直接接続を有し得る。従って、基地局114bは、CN106/115を介してインターネット110にアクセスする必要がない場合がある。
【0035】
[0054] RAN104/113は、WTRU102a、102b、102c、102dの1つ又は複数に対して、音声、データ、アプリケーション、及び/又はVoIP(voice over internet protocol)サービスを提供するように構成された任意のタイプのネットワークでもよいCN106/115と通信し得る。データは、異なるスループット要件、遅延要件、誤差許容要件、信頼性要件、データスループット要件、モビリティ要件、及び同様のものなどのいろいろなサービスの品質(QoS)要件を有し得る。CN106/115は、コール制御、課金サービス、モバイルロケーションベースのサービス、プリペイドコーリング、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し、及び/又はユーザ認証などの高度なセキュリティ機能を行い得る。
図1Aには示されないが、RAN104/113及び/又はCN106/115は、RAN104/113と同じRAT、又は異なるRATを採用する他のRANと直接的に、又は間接的に通信し得ることが理解されるだろう。例えば、NR無線技術を利用していることがあるRAN104/113に接続されることに加えて、CN106/115は、GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、E-UTRA、又はWiFi無線技術を採用する別のRAN(図示せず)とも通信し得る。
【0036】
[0055] CN106/115は、PSTN108、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112にアクセスするためにWTRU102a、102b、102c、102dのゲートウェイとしての役割も果たし得る。PSTN108は、単純旧式電話サービス(POTS)を提供する回線交換電話網を含み得る。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコル群内のトランスミッションコントロールプロトコル(TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)、及び/又はインターネットプロトコル(IP)などの共通の通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワーク及びデバイスのグローバルシステムを含み得る。ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される有線及び/又はワイヤレス通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク112は、RAN104/113と同じRAT、又は異なるRATを採用し得る1つ又は複数のRANに接続された別のCNを含み得る。
【0037】
[0056] 通信システム100内のWTRU102a、102b、102c、102dの一部又は全ては、マルチモード能力を含み得る(例えば、WTRU102a、102b、102c、102dは、異なる複数のワイヤレスリンクによって、異なる複数のワイヤレスネットワークと通信するための複数のトランシーバを含み得る)。例えば、
図1Aに示されるWTRU102cは、セルラーベースの無線技術を採用し得る基地局114a、及びIEEE802無線技術を採用し得る基地局114bと通信するように構成され得る。
【0038】
[0057]
図1Bは、WTRU例102を図示するシステム図である。
図1Bに示されるように、WTRU102は、数ある中でも、プロセッサ118、トランシーバ120、送信/受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、グローバルポジショニングシステム(GPS)チップセット136、及び/又は他の周辺機器138を含み得る。WTRU102が、ある実施形態と一致しつつ、前述の要素の任意のサブコンビネーションを含み得ることが理解されるだろう。
【0039】
[0058] プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと関連する1つ又は複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、その他のタイプの集積回路(IC)、状態機械、及び同様のものでもよい。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入出力処理、及び/又はWTRU102がワイヤレス環境で動作することを可能にするその他の機能性を行い得る。プロセッサ118は、送信/受信要素122に結合され得るトランシーバ120に結合され得る。
図1Bは、プロセッサ118及びトランシーバ120を別個のコンポーネントとして描いているが、プロセッサ118及びトランシーバ120が、電子パッケージ又はチップ内に一緒に統合され得ることが理解されるだろう。
【0040】
[0059] 送信/受信要素122は、エアインタフェース116によって、基地局(例えば、基地局114a)に信号を送信し、又は基地局から信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号を送信及び/又は受信するように構成されたアンテナでもよい。ある実施形態では、送信/受信要素122は、例えば、IR、UV、又は可視光信号を送信及び/又は受信するように構成されたエミッタ/検出器でもよい。複数の例では、送信/受信要素122は、共振磁気結合を使用して信号を送信及び/又は受信するエミッタ/検出器でもよい。さらに別の実施形態では、送信/受信要素122は、RF信号及び光信号の両方、又は共振磁気結合信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。送信/受信要素122が、ワイヤレス信号の任意の組み合わせを送信及び/又は受信するように構成され得ることが理解されるだろう。
【0041】
[0060] 送信/受信要素122は、単一要素として
図1Bに描かれているが、WTRU102は、任意の数の送信/受信要素122を含み得る。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を採用し得る。従って、一実施形態では、WTRU102は、エアインタフェース116によって、ワイヤレス又は共振磁気結合信号を送信及び受信するための2つ以上の送信/受信要素122(例えば、複数のアンテナ)を含み得る。
【0042】
[0061] トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信される予定の信号を変調し、送信/受信要素122によって受信された信号を復調するように構成され得る。上述の通り、WTRU102は、マルチモード能力を有し得る。従って、トランシーバ120は、WTRU102が、例えば、NR及びIEEE802.11などの複数のRATによって通信することを可能にする複数のトランシーバを含み得る。
【0043】
[0062] WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド128(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)ディスプレイユニット、又は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイユニット)に結合されてもよく、及びそれ(ら)からユーザ入力データを受信し得る。また、プロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド128にユーザデータを出力し得る。加えて、プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130及び/又はリムーバブルメモリ132などの任意のタイプの適当なメモリから情報にアクセスし、並びに、そのような任意のタイプの適当なメモリにデータを保存し得る。非リムーバブルメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、ハードディスク、又はその他のタイプのメモリストレージデバイスを含み得る。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(SD)メモリカード、及び同様のものを含み得る。他の実施形態では、プロセッサ118は、サーバ又はホームコンピュータ(図示せず)上などのWTRU102上に物理的に位置しないメモリから情報にアクセスし、及びそのメモリ内にデータを保存し得る。
【0044】
[0063] プロセッサ118は、電源134から電力を受け取り、WTRU102内の他のコンポーネントに対して、電力の分配及び/又は制御を行うように構成され得る。電源134は、WTRU102に電力供給するための任意の適当なデバイスでもよい。例えば、電源134は、1つ又は複数の乾電池(例えば、ニッケルカドミウム(NiCd)、ニッケル亜鉛(NiZn)、ニッケル水素(NiMH)、リチウムイオン(Li-ion)など)、太陽電池、燃料電池、及び同様のものを含み得る。
【0045】
[0064] プロセッサ118は、WTRU102の現在のロケーションに関するロケーション情報(例えば、経度及び緯度)を提供するように構成され得るGPSチップセット136にも結合され得る。GPSチップセット136からの情報に加えて、又はその情報に代えて、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインタフェース116によってロケーション情報を受信し、及び/又は2つ以上の近くの基地局から受信された信号のタイミングに基づいて、そのロケーションを決定し得る。WTRU102が、ある実施形態と一致しつつ、任意の適当なロケーション決定方法を用いてロケーション情報を獲得し得ることが理解されるだろう。
【0046】
[0065] プロセッサ118はさらに、追加のフィーチャ、機能性、及び/又は有線若しくはワイヤレス接続性を提供する1つ又は複数のソフトウェア及び/又はハードウェアモジュールを含み得る他の周辺機器138に結合され得る。例えば、周辺機器138は、加速度計、eコンパス、衛星トランシーバ、(写真及び/又はビデオ用の)デジタルカメラ、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、振動デバイス、テレビジョントランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、仮想現実及び/又は拡張現実(VR/AR)デバイス、アクティビティトラッカ、及び同様のものを含み得る。周辺機器138は、1つ又は複数のセンサを含んでもよく、センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方位センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーションセンサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、生体センサ、及び/又は湿度センサの1つ又は複数でもよい。
【0047】
[0066] WTRU102は、(例えば、(例えば、送信のための)UL及び(例えば、受信のための)ダウンリンクの両方に関する特定のサブフレームに関連する信号の一部又は全ての送信及び受信が並列及び/又は同時でもよい全二重無線を含み得る。全二重無線は、ハードウェア(例えば、チョーク)又はプロセッサ(例えば、別個のプロセッサ(図示せず)若しくはプロセッサ118)による信号処理のどちらかによって、自己干渉を減らす、及び又は実質的になくすための干渉管理ユニットを含み得る。ある実施形態では、WRTU102は、(例えば、(例えば、送信のための)UL又は(例えば、受信のための)ダウンリンクのどちらかに関する特定のサブフレームに関連する)信号の一部又は全ての送信及び受信が半二重無線を含み得る。
【0048】
[0067]
図1Cは、ある実施形態による、RAN104及びCN106を図示するシステム図である。上述の通り、RAN104は、エアインタフェース116によって、WTRU102a、102b、102cと通信するために、E-UTRA無線技術を採用し得る。RAN104は、CN106とも通信し得る。
【0049】
[0068] RAN104は、eノードB160a、160b、160cを含み得るが、RAN104が、ある実施形態と一致しつつ、任意の数のeノードBを含み得ることが理解されるだろう。eノードB160a、160b、160cはそれぞれ、エアインタフェース116によってWTRU102a、102b、102cと通信するための1つ又は複数のトランシーバを含み得る。一実施形態では、eノードB160a、160b、160cは、MIMO技術を実装し得る。従って、例えば、eノードB160aは、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、及び/又はWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために複数のアンテナを使用し得る。
【0050】
[0069] eノードB160a、160b、160cのそれぞれは、ある特定のセル(図示せず)と関連してもよく、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、UL及び/又はDLにおけるユーザのスケジューリング、並びに同様のことを取り扱うように構成され得る。
図1Cに示されるように、eノードB160a、160b、160cは、X2インタフェースによって互いに通信し得る。
【0051】
[0070]
図1Cに示されるCN106は、モビリティ管理エンティティ(MME)162、サービングゲートウェイ(SGW)164、及びパケットデータネットワーク(PDN)ゲートウェイ(又はPGW)166を含み得る。前述の要素のそれぞれは、CN106の一部として描かれているが、これらの要素の何れも、CNオペレータ以外のエンティティによって所有及び/又は運営され得ることが理解されるだろう。
【0052】
[0071] MME162は、S1インタフェースによってRAN104内のeノードB162a、162b、162cのそれぞれと接続されてもよく、及び制御ノードとしての役割を果たし得る。例えば、MME162は、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ベアラの有効化/無効化、WTRU102a、102b、102cの初期アタッチ(initial attach)中に特定のサービングゲートウェイを選択すること、及び同様のことを担当し得る。MME162は、RAN104と、GSM及び/又はWCDMAなどの他の無線技術を採用する他のRAN(図示せず)を切り替えるための制御プレーン機能を提供し得る。
【0053】
[0072] SGW164は、S1インタフェースによってRAN104内のeノードB160a、160b、160cのそれぞれと接続され得る。SGW164は、一般に、WTRU102a、102b、102cに対して/WTRU102a、102b、102cから、ユーザデータパケットのルーティング及び転送を行い得る。SGW164は、eノードB間のハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、DLデータが、WTRU102a、102b、102cに対して利用可能である場合にページングをトリガすること、WTRU102a、102b、102cのコンテキストを管理及び保存すること、並びに同様のことなどの他の機能を行い得る。
【0054】
[0073] SGW164は、WTRU102a、102b、102cと、IP対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得るPGW166に接続され得る。
【0055】
[0074] CN106は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、CN106は、WTRU102a、102b、102cと、伝統的な固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得る。例えば、CN106は、CN106とPSTN108との間のインタフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含んでもよく、又はそのようなIPゲートウェイと通信し得る。加えて、CN106は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される他の有線及び/又はワイヤレスネットワークを含み得る他のネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得る。
【0056】
[0075] WTRUは、
図1A~1Dではワイヤレス端末として記載されるが、そのような端末が(例えば、一時的又は永久的に)使用し得る、ある代表的実施形態では、有線通信が通信ネットワークとインタフェースすることが企図される。
【0057】
[0076] 代表的実施形態では、他のネットワーク112は、WLANでもよい。
【0058】
[0077] インフラストラクチャ基本サービスセット(BSS)モードのWLANは、BSS用のアクセスポイント(AP)、及びAPに関連する1つ又は複数の局(STA)を有し得る。APは、配信システム(DS)、又はBSS内にトラフィックを運び、及び/又はBSSから外にトラフィックを運ぶ別のタイプの有線/ワイヤレスネットワークに対するアクセス又はインタフェースを有し得る。BSSの外部から送出された、STAへのトラフィックは、APを通って到着し得、及びSTAへと送達され得る。BSSの外部の宛先へとSTAから送出されるトラフィックは、各宛先へと送達されるために、APへと送られ得る。BSS内のSTA間のトラフィックは、APを通して送られることがあり、例えば、ソースSTAは、トラフィックをAPへと送ることができ、及びAPは、トラフィックを宛先STAへと送達することができる。BSS内のSTA間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックと見なされることがあり、及び/又はピアツーピアトラフィックと呼ばれることがある。ピアツーピアトラフィックは、直接リンクセットアップ(DLS)を用いて、ソースSTAと宛先STAとの間で(例えば、直接的にそれらの間で)送られ得る。ある代表的実施形態では、DLSは、802.11e DLS又はTDLS(802.11z tunneled DLS)を使用し得る。IBSS(Independent BSS)モードを使用するWLANは、APを有していないことがあり、IBSS内、又はIBSSを使用するSTA(例えば、STAの全て)が、互いに直接通信し得る。通信のIBSSモードは、本明細書では、時に、通信の「アドホック」モードと呼ばれることがある。
【0059】
[0078] 802.11acインフラストラクチャ動作モード又は類似の動作モードを使用した場合、APは、一次チャネルなどの固定チャネル上でビーコンを送信し得る。一次チャネルは、固定幅(例えば、20MHz幅の帯域幅)でもよく、又はシグナリングによって動的に設定された幅でもよい。一次チャネルは、BSSの動作チャネルでもよく、APとの接続を確立するためにSTAによって使用され得る。ある代表的実施形態では、衝突回避を備えたキャリア検知多重アクセス(CSMA/CA)が、例えば、802.11システム内内で実装され得る。CSMA/CAでは、APを含むSTA(例えば、あらゆるSTA)が一次チャネルを検知し得る。一次チャネルが、ある特定のSTAによって検知/検出され、及び/又はビジーであると決定される場合、この特定のSTAはバックオフし得る。1つのSTA(例えば、たった1つの局)が、所与のBSS内で任意の所与の時間に送信し得る。
【0060】
[0079] HT(High Throughput)のSTAは、例えば、40MHz幅のチャネルを形成するために、一次20MHzチャネルと、隣接した、又は非隣接の20MHzチャネルの組み合わせを用いて、通信のために40MHz幅のチャネルを使用し得る。
【0061】
[0080] VHT(Very High Throughput)のSTAは、20MHz、40MHz、80MHz、及び/又は160MHz幅のチャネルをサポートし得る。40MHz及び/又は80MHz、チャネルは、連続した複数の20MHzのチャネルを組み合わせることによって形成され得る。160MHzのチャネルは、8つの連続した20MHzのチャネルを組み合わせることによって、又は80+80構成と呼ばれることがある2つの非連続の80MHzのチャネルを組み合わせることによって形成され得る。80+80構成の場合、データは、チャネル符号化後に、データを2つのストリームに分け得るセグメントパーサを通され得る。逆高速フーリエ変換(IFFT)処理、及び時間ドメイン処理が、別個に各ストリームに対して行われ得る。ストリームは、2つの80MHzのチャネル上にマッピングされてもよく、データは、送信STAによって送信され得る。受信STAの受信機では、80+80構成に関する上記の動作が、逆にされてもよく、組み合わせられたデータが、媒体アクセス制御(MAC)に送られ得る。
【0062】
[0081] サブ1GHz動作モードが、802.11af及び802.11ahによってサポートされる。チャネル動作帯域幅及びキャリアは、802.11n及び802.11acで使用されるものと比べて、802.11af及び802.11ahでは減少する。802.11afは、TVホワイトスペース(TVWS)スペクトル中の5MHz、10MHz、及び20MHzの帯域幅をサポートし、802.11ahは、非TVWSスペクトルを使用して、1MHz、2MHz、4MHz、8MHz、及び16MHzの帯域幅をサポートする。代表的実施形態によれば、802.11ahは、マクロカバレッジエリア内のMTCデバイスなどのメータタイプ制御/マシンタイプ通信をサポートし得る。MTCデバイスは、ある能力、例えば、ある帯域幅及び/又は有限帯域幅のサポート(例えば、それらに対する唯一のサポート)を含む限定された能力を有し得る。MTCデバイスは、(例えば、非常に長いバッテリ寿命を維持するために)閾値を上回るバッテリ寿命を持つバッテリを含み得る。
【0063】
[0082] 802.11n、802.11ac、802.11af、及び802.11ahなどの複数のチャネル及びチャネル帯域幅をサポートし得るWLANシステムは、一次チャネルと呼ばれ得るチャネルを含む。一次チャネルは、BSS内の全てのSTAによってサポートされる最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有し得る。一次チャネルの帯域幅は、BSS内で動作している全てのSTAの中から、最小の帯域幅動作モードをサポートするSTAによって設定及び/又は限定され得る。802.11ahの例では、AP及びBSS内の他のSTAが、2MHz、4MHz、8MHz、16MHz、及び/又は他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合であっても、一次チャネルは、1MHzモードをサポートする(例えば、それだけをサポートする)STA(例えば、MTCタイプのデバイス)に関して、1MHz幅であり得る。キャリア検知及び/又はネットワーク割り当てベクトル(NAV)の設定は、一次チャネルのステータスに依存し得る。一次チャネルが、例えば、APに送信している(1MHz動作モードのみをサポートする)STAのためにビジーである場合、周波数帯域の大部分がアイドル状態のままであり、利用可能であり得る場合であっても、利用可能な周波数帯域全体がビジーであると見なされ得る。
【0064】
[0083] 米国では、802.11ahによって使用され得る利用可能な周波数帯域は、902MHz~928MHzである。韓国では、利用可能な周波数帯域は、917.5MHz~923.5MHzである。日本では、利用可能な周波数帯域は、916.5MHz~927.5MHzである。802.11ahに関して利用可能な総帯域幅は、国コードに応じて6MHz~26MHzである。
【0065】
[0084]
図1Dは、ある実施形態による、RAN113及びCN115を図示するシステム図である。上述の通り、RAN113は、エアインタフェース116によってWTRU102a、102b、102cと通信するために、NR無線技術を採用し得る。RAN113は、CN115とも通信し得る。
【0066】
[0085] RAN113は、gNB180a、180b、180cを含み得るが、RAN113が、ある実施形態と一致しつつ、任意の数のgNBを含み得ることが理解されるだろう。gNB180a、180b、180cはそれぞれ、エアインタフェース116によってWTRU102a、102b、102cと通信するための1つ又は複数のトランシーバを含み得る。一実施形態では、gNB180a、180b、180cは、MIMO技術を実装し得る。例えば、gNB180a、108bは、gNB180a、180b、180cに信号を送信し、及び/又はそれらから信号を受信するために、ビーム形成を利用し得る。従って、gNB180aは、例えば、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、及び/又はWTRU102aからワイヤレス信号を受信するために複数のアンテナを使用し得る。ある実施形態では、gNB180a、180b、180cは、キャリアアグリゲーション技術を実装し得る。例えば、gNB180aは、WTRU102aに複数のコンポーネントキャリアを送信し得る(図示せず)。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、無認可スペクトル上に存在し得るが、残りのコンポーネントキャリアは、認可スペクトル上に存在し得る。ある実施形態では、gNB180a、180b、180cは、多地点協調(CoMP:Coordinated Multi-Point)技術を実装し得る。例えば、WTRU102aは、gNB180a及びgNB180b(及び/又はgNB180c)から協調送信を受信し得る。
【0067】
[0086] WTRU102a、102b、102cは、スケーラブルヌメロロジに関連する送信を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。例えば、OFDMシンボルスペーシング及び/又はOFDMサブキャリアスペーシングは、異なる送信、異なるセル、及び/又はワイヤレス送信スペクトルの異なる部分ごとに変動し得る。WTRU102a、102b、102cは、(例えば、いろいろな数のOFDMシンボルを包含する、及び/又はいろいろな長さの絶対時間持続する)様々な長さ又はスケーラブルな長さのサブフレーム又は送信時間間隔(TTI)を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。
【0068】
[0087] gNB180a、180b、180cは、スタンドアロン構成及び/又は非スタンドアロン構成のWTRU102a、102b、102cと通信するように構成され得る。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、他のRAN(例えば、eノードB160a、160b、160cなど)にもアクセスすることなく、gNB180a、180b、180cと通信し得る。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、モビリティアンカーポイントとしてgNB180a、180b、180cのうちの1つ又は複数を利用し得る。スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、無認可帯域内の信号を使用して、gNB180a、180b、180cと通信し得る。非スタンドアロン構成では、WTRU102a、102b、102cは、eノードB160a、160b、160cなどの別のRANとも通信/接続しながら、gNB180a、180b、180cと通信/接続し得る。例えば、WTRU102a、102b、102cは、1つ又は複数のgNB180a、180b、180c及び1つ又は複数のeノードB160a、160b、160cと実質的に同時に通信するために、DC原理を実装し得る。非スタンドアロン構成では、eノードB160a、160b、160cは、WTRU102a、102b、102cのためのモビリティアンカーとしての役割を果たすことができ、並びに、gNB180a、180b、180cは、WTRU102a、102b、102cにサービスを提供するための追加のカバレッジ及び/又はスループットを提供し得る。
【0069】
[0088] gNB180a、180b、180cの各々は、ある特定のセル(図示せず)と関連してもよく、無線リソース管理判断、ハンドオーバ判断、UL及び/又はDLにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、デュアル接続性、NRとE-UTRAとの間のインタワーキング、ユーザプレーン機能(UPF)184a、184bに向けたユーザプレーンデータのルーティング、アクセス及びモビリティ管理機能(AMF)182a、182bに向けた制御プレーン情報のルーティング、並びに同様のことを取り扱うように構成され得る。
図1Dに示されるように、gNB180a、180b、180cは、Xnインタフェースによって互いに通信し得る。
【0070】
[0089]
図1Dに示されるCN115は、少なくとも1つのAMF182a、182b、少なくとも1つのUPF184a、184b、少なくとも1つのセッション管理機能(SMF)183a、183b、及び場合によっては、データネットワーク(DN)185a、185bを含み得る。前述の要素のそれぞれが、CN115の一部として描かれているが、これらの要素の何れかが、CNオペレータ以外のエンティティによって所有及び/又は運営され得ることが理解されるだろう。
【0071】
[0090] AMF182a、182bは、N2インタフェースによってRAN113内のgNB180a、180b、180cのうちの1つ又は複数と接続されてもよく、及び制御ノードとしての役割を果たし得る。例えば、AMF182a、182bは、WTRU102a、102b、102cのユーザを認証すること、ネットワークスライシング(例えば、異なる要件を持つ異なるPDUセッションの取り扱い)のサポート、ある特定のSMF183a、183bを選択すること、登録エリアの管理、NASシグナリングの終結、モビリティ管理、及び同様のことを担当し得る。ネットワークスライシングは、利用されたWTRU102a、102b、102cであるサービスのタイプに基づいて、WTRU102a、102b、102cに対するCNサポートをカスタマイズするために、AMF182a、182bによって使用され得る。例えば、異なるネットワークスライスが、URLLC(ultra-reliable low latency)アクセスに依存するサービス、eMBB(enhanced massive mobile broadband)アクセスに依存するサービス、MTC(machine type communication)アクセスのサービス、及び/又は同様のものなどの異なる使用事例に対して確立され得る。AMF162は、RAN113と、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、及び/又はWiFiなどの非3GPPアクセス技術などの他の無線技術を採用する他のRAN(図示せず)を切り替えるための制御プレーン機能を提供し得る。
【0072】
[0091] SMF183a、183bは、N11インタフェースによって、CN115内のAMF182a、182bに接続され得る。SMF183a、183bは、N4インタフェースによって、CN115内のUPF184a、184bにも接続され得る。SMF183a、183bは、UPF184a、184bの選択及び制御を行い、UPF184a、184bを通してトラフィックのルーティングを構成し得る。SMF183a、183bは、UEのIPアドレスの管理及び割り当てを行うこと、PDUセッションを管理すること、ポリシーの施行及びQoSを制御すること、ダウンリンクデータの通知を提供すること、並びに同様のことなどの他の機能を行い得る。PDUセッションのタイプは、IPベースのもの、非IPベースのもの、イーサネットベースのもの、及び同様のものでもよい。
【0073】
[0092] UPF184a、184bは、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得るN3インタフェースによって、RAN113内のgNB180a、180b、180cのうちの1つ又は複数に接続され得る。UPF184、184bは、パケットのルーティング及び転送を行うこと、ユーザプレーンポリシーを施行すること、マルチホームPDUセッションをサポートすること、ユーザプレーンQoSを取り扱うこと、ダウンリンクパケットをバッファリングすること、モビリティアンカリングを提供すること、並びに同様のことなどの他の機能を行い得る。
【0074】
[0093] CN115は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、CN115は、CN115とPSTN108との間のインタフェースとしての役割を果たすIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバ)を含んでもよく、又はそのようなIPゲートウェイと通信し得る。加えて、CN115は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は運営される他の有線及び/又はワイヤレスネットワークを含み得る他のネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、102cに提供し得る。一実施形態では、WTRU102a、102b、102cは、UPF184a、184bへのN3インタフェース、及びUPF184a、184bとDN185a、185bとの間のN6インタフェースを用いて、UPF184a、184bを通してローカルデータネットワーク(DN)185a、185bに接続され得る。
【0075】
[0094]
図1A~1D及び
図1A~1Dの対応する記載に照らして、WTRU102a~d、基地局114a~b、eノードB160a~c、MME162、SGW164、PGW166、gNB180a~c、AMF182a~b、UPF184a~b、SMF183a~b、DN185a~b、及び/又は本明細書に記載されるその他の1つ又は複数のデバイスのうちの1つ又は複数に関して本明細書に記載される機能のうちの1つ又は複数又は全てが、1つ又は複数のエミュレーションデバイス(図示せず)によって行われ得る。エミュレーションデバイスは、本明細書に記載される機能のうちの1つ又は複数又は全てをエミュレートするように構成された1つ又は複数のデバイスでもよい。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスをテストするため、及び/又はネットワーク及び/又はWTRU機能をシミュレートするために使用され得る。
【0076】
[0095] エミュレーションデバイスは、ラボ環境で、及び/又はオペレータネットワーク環境で他のデバイスの1つ又は複数のテストを実施するように設計され得る。例えば、1つ又は複数のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスをテストするために、有線及び/又はワイヤレス通信ネットワークの一部として完全に、又は部分的に実装及び/又は展開されながら、1つ又は複数又は全ての機能を行い得る。1つ又は複数のエミュレーションデバイスは、有線及び/又はワイヤレス通信ネットワークの一部として、一時的に実装/展開されながら、1つ又は複数又は全ての機能を行い得る。エミュレーションデバイスは、テスティングを目的として、別のデバイスに直接結合されてもよく、及び/又は無線によるワイヤレス通信を使用してテスティングを行い得る。
【0077】
[0096] 1つ又は複数のエミュレーションデバイスは、有線及び/又はワイヤレス通信ネットワークの一部として実装/展開されずに、1つ又は複数(全てを含む)の機能を行い得る。例えば、エミュレーションデバイスは、1つ又は複数のコンポーネントのテスティングを実施するために、テスティングラボ及び/又は非展開(例えば、テスティング)有線及び/又はワイヤレス通信ネットワークにおけるテスティング状況で利用され得る。1つ又は複数のエミュレーションデバイスは、テスト機器でもよい。データを送信及び/又は受信するために、直接RF結合及び/又は(例えば、1つ又は複数のアンテナを含み得る)RF回路網によるワイヤレス通信が、エミュレーションデバイスによって使用され得る。
【0078】
[0097] 放射エネルギー伝送は、情報を伝送するために使用された場合がある。情報を伝送するために放射エネルギー伝送を使用することは、全方向放射パターンに関する電力伝送の低効率、見通し線を必要とする一方向放射、及び/又はモビリティに対処するための追跡機構など、電力伝送用途にとって難しいことがある。
【0079】
[0098] 中距離手法での電力送達は、効率的な場合がある。例えば、中距離手法での電力送達は、遠距離手法よりも高い効率を有し得る。中距離手法での電力送達は、より長い距離で(例えば、より長い距離その後誘導結合システム)機能し得る。受信デバイスが(例えば、最適な)動作座標から離れて再配置された場合、電力送達の効率は、(例えば、急速に)低下し得る。
【0080】
[0099] 共振物体は、中距離のエネルギー伝送のために非放射場を通して結合され得る。例えば、同じ共振周波数に調整された2つの共振物体は、エネルギーを効率的に交換し得る。一般的な材料は、磁場と相互作用しないことがあり、本明細書に記載される磁気共振システムは、日常的用途に適し得る。
【0081】
[0100] ワイヤレス電力伝送(WPT)の分類は、遠距離送信及び近距離送信を含み得る。遠距離送信は、無線周波数(RF)及び/又はマイクロ波回路を用いて実施され得る。遠距離送信は、例えば、送信効率が重要ではないような、低電力用途に用いることができる。遠距離送信は、例えば、ヒトへの曝露に関する安全性の懸念から、公共の場での高電力送信には適さない場合がある。
【0082】
[0101]
図2は、ネットワークアーキテクチャ例を図示する。本明細書に記載されるWPTは、送信のために、
図2に示されるネットワークを使用し得る。
【0083】
[0102] 近距離送信は、無線周波数曝露のレベルがより安全になるにつれ、より効率的となり得る。誘導電力伝送(IPT)及び容量性電力伝送(CPT)は、近距離WPT技術の例であり得る。近距離送信は、短距離送信及び中距離送信などのサブグループを含み得る。短距離の近距離WPTの場合、送信機及び受信機は、2コイル手法に基づいて、数センチメートルの距離離れ得る。例えば、2コイル手法は、一次巻線と二次巻線との間に磁性材料が存在しなくてもよい空芯変圧器に類似してもよく、又はそれと同じでもよい。
【0084】
[0103] 中距離の近距離送信において、送信機コイルと受信機コイルとの間の距離がより大きい場合、より少ない磁束鎖交が受信機コイルによって捕捉され得る。送信機コイル及び受信機コイルにおいて同じ共振周波数を持つ中間共振器が挿入されてもよく、広エアギャップ電力送信を達成し得る。同じ共振周波数の2つの共振物体は、効率的にエネルギーを交換することができ、一方、エネルギー(例えば、比較的少ないエネルギー)は、外部及び/又は周囲のオフ共振物体で消散され得る。例えば本明細書に実装される記載されるような中距離の電力伝送は、例えば、周囲の空間のジオメトリに関係なく、及び/又は環境物への干渉及び損失が低い、ほぼ全方向性、及び/又は()効率的であり得る。
【0085】
[0104] 短い距離にわたってエネルギーをワイヤレスに伝送することは、誘導電力送信を使用し得る。相互に結合されたコイルペアを使用した誘導電力送信は、(例えば、モバイル電子デバイスの充電、小型家電を動作させること、及び/又は同様のことにおいて、電源コードをなくすように設計された)広範囲の用途に使用され得る。例えば、特により大きな結合距離の誘導リンクにおけるワイヤレス電力送信効率(PTE)は、結合コイルのサイズ及び/又は重量を増大させることなく、提供又は向上され得る。
【0086】
[0105] (例えば、充電時の)デバイスは、充電要件(例えば、リンクの品質、効率、安全性限界、及び/又は同様のもの)を識別及び/又は指定するために、例えば、交流(AC)磁場に対するヒト組織への曝露を制限するために、充電器と通信し得る。この通信は、Wi-Fi又は他の類似のRFリンク上で確立され得る。充電器と(例えば、充電中の)デバイスとの間の通信のために、別個のRFトランシーバが含まれてもよい。
【0087】
[0106] 共振磁気結合システムは、共振磁気WPT及び/又は通信システムを含み得る。例えば、
図3は、共振磁気システムの共振磁気通信リンク例を図示する。多重巻き螺旋コイルに結合された駆動ループ(例えば、単一巻き駆動ループ)は、送信アンテナを含み得る。送信機(TRX)増幅器が駆動ループに電力を供給すると、結果として生じた発振磁場が、Txコイルを励磁し得る。Txコイルは、離散した共振(LC)タンクと同じようにエネルギーを蓄え得る。受信機側(例えば、Rxコイル)は、類似のように、又は同じように機能し得る。Txコイル及びRxコイルは、互いに相互作用し得る。Txコイル及びRxコイルは、高QのRLCタンク共振器でもよく、又は高QのRLCタンク共振器として働き得る。ループ及びコイルは、磁気的に結合され得る。送信コイル及び受信コイルは、コイルのジオメトリ、及び送信コイルと受信コイルとの間の距離の関数となり得る相互インダクタンスを共有し得る。
【0088】
[0107] RF源を用いてワイヤレス電力システムを駆動し、受信機上の負荷レジスタを使用して、システムから成果物(例えば、電力)を抽出する場合に、結合の量が、1サイクル当たりに、どのくらいのエネルギーが伝送されるかを定義し得る。それを越えると、システムが所望の効率(例えば、最大効率)で所与の負荷を駆動できない距離(例えば、結合点)が、存在し得る。磁気的に結合された共振器システムの分析モデルが、本明細書に記載され得る。システムパラメータは、導出され得る。ほぼ一定の効率対距離を達成するために、適応調整技術が使用され得る。
【0089】
[0108] 電気回路理論(ECT)は、WPTシステムの設計及び分析を行うためのツール例であり得る。
図4に示される例示的な共振磁気回路モデルに関して、共振回路の電流は、キルヒホッフの電圧法則(例えば、方程式(1)~(4))を使用して決定され得る。
【数1】
【0090】
[0109] 結合係数は、以下の通りとなり得る。
【数2】
【0091】
[0110] 負荷レジスタの両端の電圧は、本明細書に記載される1つ又は複数のキルヒホッフの電圧法則(KVL)方程式に基づいて計算され得る。
【数3】
【0092】
[0111] 以下の代入:
【数4】
のうちの1つ又は複数を使用して、(例えば、方程式(11)に示されるように)等価のS
21散乱パラメータが導出され得る。
【数5】
【0093】
[0112]
図4に示される共振磁気システムは、集中回路素子を使用して、共振磁気(RM)システムを描写し得る。
図4は、K
A
1,2、K
AB、及びK
B
1,2などの係数によって表されるような、磁気的に結合された4つの回路の例を示し得る。(例えば、
図4の左側に示される)駆動ループは、出力インピーダンスR
S、インダクタL
1としてモデル化された駆動ループ(例えば、単一巻き駆動ループ)、及び/又は寄生抵抗R
p1を持つ電源によって励磁され得る。コンデンサC
1は、インダクタL
1と共に、駆動ループ共振周波数を設定し得る。
【0094】
[0113] 送信コイルは、寄生抵抗(Rp2)及び/又は自己キャパシタンス(C2)を持つ多重巻き螺旋インダクタ(L2)を含み得る。インダクタ(例えば、L1及びL2)は、結合係数KA
1,2を用いてリンクされ得る。受信機側は、類似のトポロジ又は同じトポロジを共有し得る。
【0095】
[0114] 送信機コイル及び受信機コイルは、結合係数KA,Bによってリンクされ得る。結合係数KA,Bは、例えば、送信機と受信機との間の距離の関数として変動し得る。
【0096】
[0115] 結合(例えば、臨界結合)及びシステムパラメータが、導出され得る。例えば、臨界結合などの結合は、直列品質係数及び共振周波数の項を本明細書に記載されるような伝送関数に代入することによって導出され得る。
【数6】
【0097】
[0116] 中心周波数ω
0における電圧ゲインは、例えば、以下の方程式のうちの1つ又は複数において表され得る。
【数7】
【0098】
[0117] パラメータk
ccは、対称コイル-コイル結合の表記(例えば、k
AB及びk
BA)でもよく、方程式(14)は、以下の方程式をもたらし得る。
【数8】
【0099】
[0118] 結合点(例えば、臨界結合点)では、以下の方程式が導出され得る。
【数9】
【0100】
[0119] パラメータk12は、ループ-コイル結合でもよい。パラメータk12の減少は、パラメータkcritを低下させ、及び範囲を増大させ得る。パラメータk12の減少は、(例えば、方程式(16)に示されるように)効率を低下させ得る。
【0101】
[0120] 共振磁気システムの動作周波数帯域は、有界でもよい。例えば、共振磁気システムの動作周波数帯域の下限では、動作周波数帯域は、ネットワーク及び/又はデバイスによってサポートされる最低固有共振周波数によって境界が付けられ得る。動作周波数帯域の上限では、動作周波数帯域は、それを超えるとシステムの結合係数が低下する(例えば、劇的に、及び/又は不可逆的に低下する)周波数(例えば、臨界周波数)によって境界が付けられ得る。
【0102】
[0121]
図5は、共振磁気システムの周波数帯域の例を図示する。
図5に示される設計例は、以下:2つのデバイス間の、又はネットワークデバイス(例えば、eノードB、gNBなど)とデバイスとの間の最小距離を表すパラメータD
min、共振磁気システムによってサポートされる低周波数(例えば、最低周波数)及び/又は高周波数(例えば、最高周波数)、及び/又はタンクデバイスの品質係数(Q)(例えば、最小Q)のうちの1つ又は複数を考慮し得る。
【0103】
[0122] パラメータDminは、決定され、及び/又は受信され得る。パラメータDminは、2つのデバイス間の、又はネットワークデバイス(例えば、eノードB、gNBなど)とデバイスとの間の最小距離を表し得る。
【0104】
[0123] 低周波数(例えば、fminなどの最低周波数)及び高周波数(例えば、fmaxなどの最高周波数)は、決定され、及び/又は受信され得る。共振磁気システムによってサポートされる低周波数(例えば、最低周波数)は、例えば、決定及び/又は受信された最小距離で達成される低(例えば、最低)共振周波数に等しくてもよい。共振磁気システムによってサポートされる高周波数(例えば、最高周波数)は、最小距離で達成される高(例えば、最高)共振周波数に等しくてもよい。
fmin=fL(dmin) (17)
fmax=fU(dmin) (18)
【0105】
[0124] タンクデバイス及び/又は粗ラスタの品質係数(Q)(例えば、最小Q)は、決定され、及び/又は受信され得る。
【0106】
[0125] 結合係数測定用の受信機回路が設けられてもよい。
図6は、結合係数測定用の受信機回路の一例を図示する。
図6に示される受信機回路は、ネットワークデバイス(例えば、eNB、gNBなど)とデバイスとの間の結合係数を決定し得る。受信機回路は、以下:多重巻き螺旋コイル、負荷ループ(例えば、単一巻き負荷ループ)、バンドパスフィルタが後に続く低雑音増幅器(LNA)段、直交復調器及び/又は合成器ブロック、ベースバンドフィルタ及びA-D変換器のセット、及び/又は(例えば、最強のチャネル及び/又はキャリア周波数のセットを決定するために使用される)ピークファインダーアルゴリズムを実装し得るデジタル信号プロセッサ(DSP)ブロックのうちの1つ又は複数を含み得る。
【0107】
[0126]
図7は、ネットワーク(例えば、eNB、gNBなど)へと戻るように変調信号を反射するための送信機回路の一例を図示する。
図7に示される送信機回路は、以下:多重巻き螺旋コイル、負荷ループ(例えば、電力増幅器(PA)によって駆動され得る単一巻き負荷ループ)、PA、(例えば、PAの入力における)バンドパスフィルタ(BPF)、(例えば、D-A変換器のセットによって)アナログへと変換(例えば、最初に変換)され得るデジタル信号、D-A変換器のセット、再構成フィルタ、及び/又は(例えば、再構成フィルタを通過した後に、直交変調器を使用して)アップコンバートされ得るI/Q信号のうちの1つ又は複数を含み得る。パッシブ送信機は、負荷変調技術を使用して後方散乱に基づいてもよい。
【0108】
[0127] WPTシステムにおける中距離は、制御され得る。非放射WPTシステムでは、エネルギーは電磁(EM)近距離によって伝送され得る。近距離は、以下:送信機と受信機の結合が、メタマテリアルを使用して近距離に焦点を合わせ得ること、ある特定の電力伝送経路が、この経路に沿って一連のWPT共振器(例えば、同一のWPT共振器)を設置することによって作られ得ること、及び/又は準一様磁場が、マルチコイル送信機によって生成され得ることのうちの1つ又は複数を用いて操作され得る。
【0109】
[0128] メタマテリアルは、1つ又は複数の周期要素を含む人工電磁構造であり得る。メタマテリアルは、自然界には存在しない特性を達成するように設計され得る。マクスウェル方程式は、どのように電磁場(EMF)が物質と相互作用するかの支配原理を提供し得る。誘電率イプシロン(ε)及び透磁率ミュー(μ)は、方程式に介在する物質の真性電磁特性であり得る。
【0110】
[0129] 自然界では、材料のほとんどは、正のイプシロン(ε)及びミュー(μ)を有し得る。負のイプシロン及びミューを持つダブルネガティブ(DNG)材料は、存在しない可能性がある。人工のメタマテリアルが存在する可能性があり、負の特性(例えば、DNG特性)を示し得る。DNG特性を有する人工のメタマテリアルを使用した場合、異常な現象が発生する可能性がある。例えば、負の屈折、後進波伝搬、逆ドップラー偏移、エバネッセント場の増強、及び/又は同様のことが起こり得る。
【0111】
[0130] 磁気共振電力伝送(MRPT)システムに関して、電力は、(例えば、エバネッセント場の結合によって)共振器間で伝送され得る。メタマテリアルの1つ又は複数のエバネッセント波増幅特性(例えば、メタマテリアルの特有のエバネッセント波増幅特性)が、適用され得る。WPT効率は、例えば、近距離エバネッセント場を増幅することによって、高められ得る。WPT効率は、送信機と受信機との間に負の屈折率のメタマテリアルを挿入することによって高められ得る。
【0112】
[0131] 共振器は、近距離及び中距離WPTシステムに含まれ得る。共振器は、WPTシステムの性能に影響を与え得る。例えば、WPT共振器は、伝送損失を最小限に抑えるように設計することができ、高Q値でエンジニア設計され得る。WPT共振器は、WPT共振器のトポロジ及び/又は材料に応じてグループ化され得る。例えば、WPT共振器は、以下:金属コイルベースの共振器、誘電共振器、及び/又はキャビティモード共振器のうちの1つ又は複数を含み得る。
【0113】
[0132] 金属コイルベースの共振器のインダクタンスは、螺旋ワイヤによって生成され得る。自己共振コイルのキャパシタンスは、一巻きのワイヤ(例えば、ワイヤの各巻き)間のスペーシングによって提供され得る。LC共振コイルの場合、集中コンデンサがキャパシタンスを提供し得る。
【0114】
[0133] WPT共振器(例えば、誘電共振器)を製作するために、高誘電率及び/又は低誘電損失の誘電材料が使用され得る。WPTシステム(例えば、効率的なWPTシステム)を作るために、高Q値を有する共振器が使用され得る。WPTシステムの操作原理は、ミー理論から導出され得る。例えば、異なる順序の磁気多極モードが形成され得るように、誘電共振器内部の拘束電荷が、外部磁場に応答し得る。ミー理論は、均一及び等方性誘電無限媒質内にあり得る最もシンプルな形態(例えば、球又は無限円柱)の均一等方性粒子による平面電磁波の吸収及び散乱の理論であり得る。
【0115】
[0134] キャビティ共振器では、1つ又は複数(例えば、全て)のEM場が、キャビティ内部にある(例えば、閉じ込められる)ように構成され得る。場に蓄えられたエネルギーは、自由空間に漏れ出すことなく用いられ(例えば、完全に用いられ)得る。高電力伝送効率(>60%)が、キャビティ内部の大きな空間体積に対して達成され得る。
【0116】
[0135] 共振磁気結合(RMC)は、中距離ワイヤレス電力伝送(WPT)を容易にし得る。RFリンクは、Wi-Fi及び/又はBluetoothなどのワイヤレス技術を使用し得る。RFオーバレイ制御シグナリングを提供するために、RFリンクが、WPT製品において使用され得る。RMC通信リンク上で制御及びユーザペイロードデータを運ぶことは、コストを減らすことができ、(例えば、厳しいRF環境において)通信のロバスト性を向上させることができ、及び/又は無線オーバレイ接続に取って代わることができる。RMC通信は、追加のプライバシー及びセキュリティを例えば同時に提供し得る。
【0117】
[0136] RMCベースの通信システムに関連した固有の結合効率及びモビリティトレードオフが存在し得る。つまり、デバイス(例えば、2つのデバイス)間の結合効率Kが、距離A及び方位A’において高ければ、結合効率Kは、新しい距離B及び方位B’では低い(例えば、より低い)場合がある。(例えば、中距離において望ましい)中距離におけるモビリティと、高結合Kを有するRMC通信を実施することができ、これは、効果的なWPT及び/又は通信リンク品質を提供し得る。
【0118】
[0137] 領域WPT(例えば、中距離領域WPT)に関連した効率及びモビリティトレードオフに対処するフィーチャが、本明細書に記載され得る。例えば、RMCベースの通信において、デバイスディスカバリ機構が考慮され得る。例えば、効率及びモビリティトレードオフのための装置及び機構が本明細書に記載され得る。共振磁気結合通信システムにおける、初期デバイスディスカバリを可能にする機構、リンク確立、及び適応機構が、本明細書に記載され得る。
【0119】
[0138] オペレーティングボリュームは、その範囲内では伝送効率が比較的一定のレベルに維持され得る、デバイス間の範囲(例えば、最大範囲)を含み得る。伝送効率は、正しい周波数が選ばれた場合、距離と無関係に、比較的一定のレベルに維持され得る。臨界距離を越えるなど、その範囲を越えると、効率は低下(例えば、急激に低下)し得る。
【0120】
[0139] 共振磁気結合システムでは、結合回路は、結合係数として示されるインダクタンス(例えば、相互インダクタンス)によってリンクされた一連の共振器を含み得る。
【0121】
[0140] 最小周波数(Fmin)及び最大周波数(Fmax)が提供され得る。複数の例では、非ビームWPTシステムのFmin及びFmaxは、6,765~6,795kHzとなり得る。複数の例では、WPTシステム(例えば、RFビーム以外の技術を使用するWPTシステム)のFmin及びFmaxは、19~21kHz、59~61kHz、79~90kHz、100~300kHz、又は6765~6795kHzとなり得る。複数の例では、ワイヤレス電力コンソーシアム(WPC)のFmin及びFmaxは、87~205kHzの範囲であり得る。
【0122】
[0141] チャネルラスタは、通信デバイスによって使用され得るステップ又は周波数であり得る。例えば、UMTSシステムでは、チャネルラスタは100kHzであり得る。無線周波数ビーム以外の技術を使用するワイヤレス電力送信の場合、WPTデバイスの周波数は、9kHz又は10kHzラスタであり得る(例えば、正確に、且つ一貫して9kHz又は10kHzラスタに到達する)。
【0123】
[0142] RMC通信システムにおいて、RMCビーコンが使用され得る。1つ又は複数のディスカバリビーコン及び/又はシーケンス構造が、RMC通信システムにおけるシグナリングに使用され得る。例えば、以下:疑似ランダムシーケンス、チャープシーケンス、及び/又は変調若しくは非変調連続波(CW)若しくはRFトーン(例えば、単一RFトーン)に基づいたビーコニングのうちの1つ又は複数が、RMC通信システムにおけるシグナリングに使用され得る。
【0124】
[0143] RMC通信システムは、統計的ランダム性を示す疑似ランダムシーケンスを使用し得る。疑似ランダムシーケンスは、決定性プロセスによって生成され得る。RMC通信システムは、掃引信号周波数が時間と共に(例えば、線形に、指数関数的になど)上昇又は低下し得るチャープシーケンスを使用し得る。チャープ信号は、測距用途で使用(例えば、広く使用)され得る。RMC通信システムは、変調又は非変調CWに基づいたビーコニングを使用し得る。RFトーン(例えば、単一RFトーン)に基づいたビーコニングが使用されてもよい。
【0125】
[0144] ビーコンは、スケジューリングに基づいて送られ得る。例えば、ビーコンスケジューリングは、固定、調節可能、及び/又は疑似ランダムタイミングのビーコンスケジューリングを含み得る。RMCデバイスによって送信されたビーコン又はディスカバリ信号は、固定又は調節可能スケジュールに従って送られ得る。
【0126】
[0145] ビーコン期間は、連続的な(例えば、等しい長さの)タイムスロットとして定義され得る。固定ビーコンスケジュール例の場合、ノードが、ビーコン期間に(例えば、ビーコン期間ごとに)、ビーコンパケットを送り得る。ビーコンパケットは、接続を確立するための適切な情報を有するノードによって送られ(例えば、定期的に送られ)得る。1つ又は複数の近傍デバイスをディスカバーするために、他のノードがビーコンパケットをスキャンし得る。
【0127】
[0146] 調節可能ビーコンスケジュール例の場合、ビーコン期間は、調整可能パラメータであり得る。ビーコン送信ノードは、(例えば、定義された固定の期間を有する)周期的な送信スケジュールに従わないことがある。例えば、ビーコン送信ノードは、ノードが(例えば、クラスタヘッドへと)伝達されるべき遅延機密情報を有することを決定し得る。ビーコン送信ノードは、高周期性(例えば、短い期間の持続時間)でビーコンを送信することができ、ディスカバリ機構をスピードアップさせ得る。調節可能ビーコンスケジューリングの場合、疑似ランダムスケジューリングアルゴリズムが、RM通信において、ノード内及び/又はノード間ビーコンスケジューリングを行い得る。
【0128】
[0147] ノード(例えば、各ノード)は、疑似ランダム的に選択されたタイムスロットでビーコンメッセージを送り得る(例えば、定期的にビーコンメッセージを送る)。ビーコンメッセージは、接続の開始及び確立を行うために近傍ノードが必要とし得る上記ノードに関する情報を含み得る。あるノードが、それの近傍ノードをディスカバーしたい場合、又はあるノードが、近傍ノードに関する当該ノードの情報を更新したい場合、当該ノードは、ビーコンパケット(例えば、ビーコンメッセージ)をスキャンし得る。複数の例では、スキャニングプロセスは、連続的であってもよい。複数の例では、スキャニングプロセスは、非連続的(例えば、ランダム)であってもよい。例えば、スキャニングプロセスは、ノードがデータの受信又は送信を行っていない場合には、短期間行われ得る。
【0129】
[0148] デバイスは、近傍デバイスからのビーコンを考慮し得る。ビーコンパケットは、優先され得る。例えば、ビーコンパケットは、ベースバンドデータパケットよりも高い優先度が与えられ得る。データパケット送信が、(例えば、より高い優先度のビーコンパケット送信のための)ビーコンタイムスロットと重複する場合、デバイスは、データパケット送信を中断し得る(例えば、開始しない)。
【0130】
[0149] 例えば、ランダムビーコンスケジューリングプロセスが原因で、データパケットが失われた場合、パケット損失は、自動再送信クエリ(ARQ)機構によって補正され得る。
【0131】
[0150] ビーコン送信は、イベント駆動型でもよい。ビーコン送信は、RMCリンクの品質、強度、及び/又は帯域幅が閾値(例えば、臨界閾値)を下回るといった1つ又は複数のイベントの発生に基づいて送られ得る。ディスカバーされたいノードは、本明細書に記載される1つ又は複数のイベントが起こった場合に、ビーコンパケットを送信し得る。
【0132】
[0151] ビーコン送信は、ユーザ起動であってもよい。RMC通信におけるディスカバリ信号用のビーコン又はシーケンスの送信は、(例えば、ポータブル又はモバイルデバイスのエネルギー効率及び/又はバッテリ寿命を向上させるために)ユーザ起動され得る。
【0133】
[0152] チャネルファインディングが起動されてもよい。例えば、初期ディスカバリ機構が、デバイス間で生じ得る。
【0134】
[0153] ディスカバリ機構は、情報の送信及び交換を行うデバイスに使用することができ、デバイス間のRMC通信を可能にし得る。ディスカバリ機構は、RMC通信チャネルを確立し、そのパラメータ化を決定し得る。RMC通信を使用するデバイス(例えば、本明細書において一例として使用される第1のデバイス又は第1のWTRU)は、他のデバイス(例えば、本明細書において一例として使用される第2のデバイス又は第2のWTRU)からの潜在的ビーコン又はシーケンス信号用のチャネルを検知し得る。
【0135】
[0154] デバイスは、ディスカバリ中、又はRMCリンクの存続期間中にビーコン又はシーケンスを検出するために、RMC通信を使用し得る。RMC通信を使用するデバイスは、このような信号を使用して、RMCリンクの1つ又は複数のパラメータなどのRMCリンクの1つ又は複数の特徴を決定し、及び送信又は受信設定を導出し得る。例えば、デバイスは、デバイスに関連するID、デバイスに関連するループ-コイル結合、高(例えば、最高)SNR値を有する周波数及び/又は帯域幅、及び/又は同様のものを決定し得る。デバイスは、検知によって決定された、受信ビーコン又はディスカバリ信号の欠如を使用して、それ自体のディスカバリ機構を起動し得る。チャネルが予め決定された期間の間、アイドル状態のままである場合は、RMC通信を使用するデバイスは、ディスカバリのためにそれ自体のビーコン又はシーケンスを送信し得る。
【0136】
[0155] RMCデバイスによるディスカバリ及びリンク管理のためのビーコン又はシーケンス送信は、(例えば、干渉を最小限に抑えるため、又は有害な発射を回避するために)構成可能であってもよく、制御されてもよく、又はスケジューリングされてもよい。
【0137】
[0156] アドホック及びセルラーネットワークでは、デバイスのディスカバリは、既知の同期参照信号シーケンス又はビーコンを送信する団体に基づき得る。ピアデバイスは、(例えば、既知の同期参照信号シーケンス又はビーコンを送信するデバイスのディスカバリのために)空間、時間、及び周波数において適合するように調整し得る。調整(例えば、空間、時間、及び/又は周波数における調整)がなければ、ランダム化機構が、ディスカバリを行ってもよく、ピアデバイスの1つが、デバイスのディスカバリに利用され得るビーコンを送る責任を負い得る。ビーコンのアービトレーション、及び/又は送信/探索は、時間及びエネルギーを費やすものであり得る。
【0138】
[0157] 干渉レベルメトリックが、(例えば、分離された経路間の干渉を減少させるために)使用され得る。1つ又は複数のノードが、干渉する近傍ノードのリストを記録し得る。例えば、ノードは、ルートディスカバリメッセージ及び用法が意図されたものではないデータパケットを漏れ聞くことによって、干渉する近傍ノードのリストを記録し得る。データ確認応答メッセージが予備経路に沿って進むときに、経路の干渉レベルが算出され得る。経路の干渉レベルは、中間ノードの数に対する干渉するノードの総数の比として算出され得る。干渉を最小限に抑える経路のセットが選択され得る。
【0139】
[0158] 範囲適応スキームパラメータが使用され得る。ディスカバリのためのビーコンの送信は、範囲適応スキームを使用し得る。ビーコンシーケンスは、RMC通信デバイス間の可変範囲の状況下でディスカバリのために調節されるように、異なるシーケンスタイプ若しくはパラメータ化、帯域幅、電力設定、及び/又は信号持続時間を使用し得る。
【0140】
[0159] パッシブ受信機を備えたデバイスは、エネルギーを収集し得る。例えば、パッシブ受信機を備えたデバイスは、ビーコン応答を送るために、最初にエネルギーを収集する必要がある場合がある。問い合わせデバイスは、(例えば、各)失敗した試みの後に、より長い収集期間を可能にするために、ビーコン持続時間を増やし得る。問い合わせデバイスは、1つ又は複数の応答デバイスなどの1つ又は複数の近傍デバイスをディスカバーするためにビーコン信号を送るデバイスでもよい。
【0141】
[0160] 結合効率が不十分な場所などの準最適距離及び方位に配置されたデバイスの場合、問い合わせデバイスは、(例えば、各)失敗したビーコニングの試みの後に、送信電力を増加していくことができる。
【0142】
[0161] 2つのチャネル共振周波数ピークがごく接近している臨界距離付近のデバイスの場合、ディスカバリ機構は、RM周波数帯域の狭い範囲内で動作し得る。
【0143】
[0162] 本明細書に記載されるビーコン持続時間及び電力レベルの変更は、弱いビーコン応答又は低信号対雑音比(SNR)によってトリガされ得る。弱いビーコン応答又は低SNRは、チャネル状態が、不十分であり得ること、又は応答デバイスが、エネルギーハーベスティングの必要性があるパッシブトランシーバであり得ることを問い合わせデバイスに対して示し得る。応答デバイス(例えば、第2のデバイス)は、例えば、ディスカバーされるために問い合わせデバイス(例えば、第1のデバイス)からビーコン信号を受信するデバイスであり得る。
【0144】
[0163] 第1のWTRUなどの第1のデバイスは、スキャニングを行い得る。第2のデバイス(例えば、第2のWTRU、又は第1のデバイスの1つ若しくは複数の近傍デバイス)をディスカバーするため、及び/又は第2のデバイスのステータス情報を更新するために、第1のデバイスは、スキャニング機構を起動し得る。スキャニング期間中は、第1のデバイスは、データパケットを送ること、又はデータパケットを受信することをスキップし得る。第1のデバイスは、ビーコンパケットをリッスンし得る。スキャン期間の持続時間及びタイミングは、時間的に凍結されていないことがある(例えば、柔軟である)。例えば、スキャン期間の持続時間及びタイミングは、第1のデバイスのニーズに従って調整され得る。
図8は、第1のデバイスによるスキャニングスケジュール例を図示する。
図8に示されるように、第1のデバイスは、周期的なスキャニングスケジュールを有し得る。例えば、第1のデバイスは、ある周波数上で他のデバイスの送信をリッスン(例えば、周期的にリッスン)し得る。第1のデバイスは、1つ又は複数(例えば、多重)の周波数間で切り替えを行い得る。第1のデバイスは、1つ又は複数(例えば、多重)の周波数間で体系的に切り替えを行い得る。第1のデバイスは、1つ又は複数(例えば、多重)周波数間でランダムに切り替えを行い得る。異なる複数の周波数のスキャニングスケジュールは、時間的に多重化され得る。第1のデバイスは、周期的スキャニング中に、1つ若しくは複数の第2のデバイスをディスカバーし、及び/又は1つ若しくは複数の第2のデバイスのステータス情報を更新し得る。
【0145】
[0164] 第1のデバイスは、
図8に示されるようなランダムスキャニングスケジュールに従い得る。例えば、第1のデバイスは、同じ周波数のスキャニングインスタンス間(例えば、2つのスキャニングインスタンス間)の持続時間が、分配に従うランダムスキャニングスケジュールに従い得る。スキャン中に考慮される異なる複数の周波数が、(例えば、体系的又はランダムに)選択され得る。スケジュールは、時間的に多重化され得る。スキャンインスタンス/持続時間中に、第1のデバイスは、周波数(例えば、その1つの周波数)をリッスンし得る。
【0146】
[0165] 広帯域-狭帯域機構が、本明細書に記載され得る。
【0147】
[0166] RMC通信を使用するデバイスは、RMCリンクのチャネライゼーション及び/又は特性を決定するために、ディスカバリ信号を送信し得る。ディスカバリ信号は、ビーコン送信の形態で生成され得る。信号シーケンスが、ディスカバリ信号に用いられ得る。
【0148】
[0167] デバイスは、(例えば、正常動作中に)予め指定された期間の不活動後に、スリープモードに入り得る。ディスカバリ機構は、ネットワークによって、ユーザによって、又は本明細書に記載されるようなデバイスにおける閾値イベントによってトリガされ得る。
図9は、フロート状態(例えば、スリープ状態)と、リッスンモードと、問い合わせモード(例えば、アクティブモード)との間の状態遷移例を図示する。
図9に示されるように、デバイス状態は、1つ又は複数の関連するトリガイベントに基づいて、ある状態から別の状態へと遷移し得る。
【0149】
[0168] デバイスは、フローティング状態(例えば、フローティング負荷)にあり得る。フローティング状態では、共振回路網は、RMチャネルに影響を与えない。トリガイベント(例えば、ユーザ起動、バッテリ充電レベルが特定の閾値を下回ることなど)を検出及び/又は受信すると、
図9に示されるように、デバイスは、(例えば、共振回路網がRMチャネルに影響を与えない)フローティング状態から、リスナ/リフレクタモードに移り得る。リスナ/リフレクタモードでは、デバイスは、予め指定された時間T’の間、ビーコンをリッスンし得る。ビーコンが受信されなければ、デバイスは、インタロゲータモードに入り、自身のビーコンを送信し得る。デバイスは、リフレクタモードに戻る前に、T’’の期間、ビーコン応答を待ち得る。他のデバイスが範囲内に存在しない(例えば、デバイスが、ビーコン応答を受信していない)場合、デバイスは、フローティング状態(例えば、フローティング負荷)に戻り、本明細書に記載される機構をウェイクアップし、及びやり直すための次のイベントトリガを待ち得る。
【0150】
[0169] 複数の例では、RMC通信のためのディスカバリ中に、疑似ランダムシーケンス(例えば、広帯域)ビーコンが使用され得る。デバイスは、本明細書に記載されるようなビーコンシーケンスを送信するために、非変調CWトーン又はキャリア変調技術(例えば、オンオフキーイング(OOK)、二値位相シフトキーイング(BPSK)、四相位相シフトキーイング(QPSK)など)と組み合わせられた疑似雑音(PN)コードを使用し得る。
【0151】
[0170]
図10A、11、及び/又は16は、例えば、スペクトル拡散分割(例えば、二等分)を使用する、ディスカバリ機構に関連する例を図示する。第1のデバイスは、例えば、
図10A、11、及び/又は16に示されるように、ある帯域幅の(例えば、その帯域幅内の/その帯域幅にわたる)スペクトル拡散信号を送信することによって、ディスカバリ機構を起動し得る。スペクトル拡散信号の帯域幅は、関心対象の共振磁気スペクトル(例えば、関心対象の全共振磁気スペクトル)とほぼ等しい(例えば、同じ)とすることができる。
【0152】
[0171] 第1のデバイスは、(例えば、
図10A、11、及び/又は16に示されるように)応答又は反射信号をリッスンし得る。応答は、第2のデバイス(例えば、第2のWTRU又は第1のデバイスの近傍デバイス)からのものであり得る。応答は、反射信号であり得る。第1のデバイスは、応答(例えば、もしあれば、第2のデバイス/WTRUからの反射信号)に関連するSNR値を決定し得る。
【0153】
[0172]
図10A、11、及び/又は16に示されるように、第1のデバイスが応答を受信しない(例えば、応答又は反射信号に関連するSNRが閾値を下回る)場合、第1のデバイスは、帯域幅をサブバンド(例えば、2つの半帯域)に分割(例えば、二等分)し、これらのサブバンド(例えば、半帯域)のそれぞれにおいて、スペクトル拡散信号(例えば、スペクトル拡散ビーコン)を送信(例えば、連続的に送信)し得る。帯域幅(例えば、初期の分割されていない帯域幅)に関連した平均電力レベルは、各サブバンド(例えば、分割された帯域、又は2つの半帯域)に関連する平均電力レベルと同じであり得る。サブバンドのそれぞれ(例えば、分割された帯域のそれぞれ、又は2つの半帯域のそれぞれ)に関連した平均電力レベルは、帯域幅(例えば、初期の分割されていない帯域幅)に関連した平均電力レベルと同じ(例えば、ほぼ同じ)平均電力レベルを有し得る。例えば、第1のサブバンド又は第2のサブバンドのどちらかに関連する電力レベルは、初期送信に関連する帯域幅(例えば、分割されていない帯域幅)の同じ部分に関連する電力レベルのほぼ2倍である。第1のデバイスは、応答(例えば、反射信号)をリッスンし、サブバンド(例えば、各サブバンド)に関するSNR測定を繰り返し得る。第1のデバイスは、本明細書に記載されるディスカバリ機構を繰り返し、1つ又は複数(例えば、全て)の予め指定された帯域幅設定に関するSNR測定表を完成し得る。
【0154】
[0173]
図10A、11、及び/又は16に示されるように、ビーコン応答又は反射信号が受信された(例えば、応答又は反射信号に関連するSNRが閾値に等しい/閾値より大きい)場合、第1のデバイスは、1つ又は複数のパラメータを算出し得る。例えば、第1のデバイスは、第2のデバイス(例えば、近傍デバイス)に関連するID(例えば、一意のID)、ループ-コイル係数などのチャネル結合係数、チャネル/帯域幅、及び/又はゲインのうちの1つ又は複数を算出し得る。第1のデバイスは、SNRレベル(例えば、最高SNRレベル)を有するサブバンドに関連する中心周波数を選択し得る。例えば、第1のデバイスは、RM電力伝送又は通信に関する最低限のサービス品質要件を満たすために、最高SNRレベルを有するサブバンドに関連する中心周波数を選択し得る。
【0155】
[0174] (例えば、第2のデバイスから第1のデバイスへと送信された)送信信号が、最小閾値を超え(例えば、送信信号が、最小閾値に等しい/最小閾値より大きく)、誘発チャネルから許容可能なひずみレベルで受信機(例えば、第1のデバイスに関連する受信機)に信号が到着する場合、受信機(例えば、第1のデバイスに関連する受信機)は、ビーコン信号を検出し(例えば、うまく検出し)、そのビーコン信号を復号し得る。データは、CWトーンに対して変調(例えば、振幅変調)され得る。(例えば、第2のデバイスからの)送信信号が閾値を下回る(例えば、最小閾値を下回る)場合、第1のデバイスは、サブバンドのスペクトル拡散信号をサブバンド(例えば、2つの半サブバンド)に分割(例えば、二等分)することを繰り返し、応答(例えば、反射信号)のSNR値を決定することを繰り返し得る。
【0156】
[0175] 第1のデバイスなどのデバイスが、節電又は省エネルギーモードで動作する場合、デバイスは、フロート負荷モードに入る前に、より長いデューティサイクル期間でスリープカウンタを構成し得る。デバイスは、構成された、より長いデューティサイクル期間の後に、ビーコン(例えば、潜在的な周期ビーコン)を受信及び復号するために、ウェイクアップし得る。
【0157】
[0176] 第1のデバイスなどのデバイスが、高優先度イベントトリガなどのイベントトリガを受信した場合、デバイスは、本明細書に記載されるディスカバリ機構を加速させ得る。例えば、第1のデバイスは、ディスカバリ機構を加速させるために、スリープタイマを短縮し得る。
【0158】
[0177]
図10Aは、スペクトル拡散二等分を使用するデバイスディスカバリ機構に関連した一例を図示する。以下のうちの1つ又は複数が該当し得る。
図10Aに示されるように、第1のデバイスは、全スペクトル(例えば、共振磁気標準によって指定された、又は本明細書に記載されるディスカバリ機構の前の反復によって決定された全スペクトル)に及ぶ帯域幅の(例えば、帯域幅内の/帯域幅にわたる)スペクトル拡散信号を送信することによって、デバイス/リンクディスカバリ機構を起動し得る(例えば、並びに、
図10A、11、及び/又は16に示されるフィーチャを含み得る)。第1のデバイスは、(例えば、反射信号の形態の)応答をリッスンし、受信された応答信号に関連するSNR値を決定し得る。受信された応答に関連するSNR値が予め構成された閾値(例えば、指定閾値)を上回る(例えば、上回る、又は等しい/より大きい)場合、第1のデバイスは、考慮される帯域(例えば、帯域幅)内の第2のデバイス(例えば、第1のデバイスのリッスンデバイス/近傍デバイス)をディスカバーし、第2のデバイスに関連する一意のIDを復号し得る。第1のデバイスは、例えば、検出された一意のIDを使用して、本明細書に記載されるリンク確立及び適応機構を起動し得る。第1のデバイスは、例えば、第2のデバイスが、後続のビーコン/ディスカバリ信号送信に対応する信号をリッスン/反射することを防止するために、検出された第2のデバイスに確認応答表示(例えば、確認応答メッセージ)を送信し得る。受信された応答に関連するSNR値が予め構成された閾値を下回る場合、又は応答及び/又は反射信号が受信されない場合(例えば、0に等しい/近いSNR値)、第1のデバイスは、サブバンドの(例えば、サブバンド中の/サブバンドにわたる)スペクトル拡散シーケンスを(例えば、時間的に逐次)送信し得る。例えば、デバイスは、スペクトル拡散の帯域幅をサブバンド(例えば、2つのサブバンド)に分割(例えば、二等分)し得る。サブバンドは、初期ディスカバリ機構で使用されるスペクトル/帯域幅の半分でもよい。第1のデバイスは、本明細書に記載される全スペクトルに及ぶ帯域幅のスペクトル拡散信号の送信後に、(例えば、サブバンドごとに)上記アクションを繰り返し得る。第1のデバイスは、分割された帯域幅(例えば、サブバンド)を使用して、(例えば、第2のデバイスからの)応答をリッスンすること、及び本明細書に記載されるようなサブバンド(例えば、各サブバンド)に関する反射信号のSNR値を決定することを繰り返し得る。第1のデバイスは、第2のデバイスが考慮されたサブバンド内でディスカバーされたかどうか(例えば、関連する反射信号のSNRが、上記サブバンド内で閾値に等しい/閾値より大きいかどうか)を決定し、ディスカバーされた第2のデバイスの一意のIDを復号し、並びに、本明細書に記載されるリンク確立及び適応機構を起動し得る。第1のデバイスは、(例えば、関連する反射信号のSNRが、上記サブバンド内で閾値に等しい/閾値より大きい場合に)本明細書に記載されるような検出された第2のデバイスに確認応答表示(例えば、確認応答メッセージ)を送信し得る。
【0159】
[0178] 目標が、第2のデバイス(例えば、1つの第2のデバイス)を見つけることである場合、第1のデバイスは、第2のデバイスのディスカバリ後に、スキャンされた帯域を分割/二等分することを停止し得る。目標が、範囲内の(例えば、帯域幅内の/帯域幅にわたる)1つ又は複数(例えば、全て)の第2のデバイスを見つけることである場合、第1のデバイスは、例えば、第2のデバイスのディスカバー後に、スキャンされた帯域(例えば、帯域幅)を分割/二等分すること(例えば、さらに分割/二等分すること)を継続し得る。例えば、目標が、範囲内の1つ又は複数(例えば、全て)の第2のデバイスをディスカバーすることである場合、第1のデバイスは、範囲内の1つ又は複数の第2のデバイスをディスカバーするために、例えば、予め構成された帯域幅(例えば、最小の予め構成された帯域幅)まで、スキャンされた帯域を分割/二等分することを継続し得る。
【0160】
[0179]
図10Bは、共振磁気結合(RMC)通信のためのディスカバリ中に、ビーコン(例えば、疑似ランダムシーケンス(例えば、広帯域)ビーコン)を使用することに関連する一例を図示する。
図10Bに示されるように、疑似ランダムバイナリシーケンス(PRBS)生成器が使用され得る。
【0161】
[0180]
図11は、例えば、本明細書に記載されるような1つ又は複数の関連するフィーチャを使用し得るスペクトル拡散二等分を使用したデバイスディスカバリ機構に関連する一例を図示する。
図16は、スペクトル拡散二等分を使用する、例えば、本明細書に記載されるような1つ又は複数の関連するフィーチャを使用し得るデバイスディスカバリ機構に関連する一例を図示する。
【0162】
[0181] 範囲は、拡大され得る。信号品質が不十分な臨界距離の近く、又はそのような臨界距離をわずかに越えて配置されたデバイスの場合、ディスカバリを助けるために、範囲の拡大が使用され得る。本明細書に記載される範囲の拡大は、ビーコン持続時間及び/又は電力レベルを拡大し得る。デバイスは、ランピングプロファイルを生じさせるために、持続時間及び電力レベルのリストを含むルックアップテーブルを使用し得る。デバイスは、第1の持続時間の間、第1の電力レベルを使用し、第2の持続時間の間、電力レベルを(例えば、第2の電力レベルに)変更し(例えば、及びランピングプロファイルを生じさせ)得る。デバイスは、ランプの各ステップ後に、ある期間(例えば、指定された時間)の間、応答を待ち得る。
【0163】
[0182]
図12は、(例えば、本明細書に記載される
図13に類似した)RMC通信帯域幅対距離の観察(例えば、トレードオフ)例を図示する。
【0164】
[0183] RMC通信に関連した共振周波数ペア分離対距離のトレードオフが、
図13に図示され得る。
図13(及び/又は
図12)に示されるように、デバイス間の距離が増加するにつれて、効率的なエネルギー伝送のための周波数ペア(例えば、最良周波数ペア)間の分離は、周波数f
critに収束し得る。臨界距離d
critでは、2つの周波数が、類似し得る(例えば、同一)。臨界距離d
critを越えると、結合効率は、低下(例えば、激しく低下)し得る。
【0165】
[0184] 本明細書に記載されるように、
図13は、共振磁気結合通信周波数ペア分離と距離のトレードオフを図示する。
図13に示される2つの周波数モード曲線の周囲の点線は、結合効率が予め指定された閾値を上回る領域を示し得る。この閾値の下側、又は点線ペアの外側では、RMCチャネルが、減衰(例えば、非常に減衰)することがあり、WPT及び通信の確立が失敗し得る。
【0166】
[0185]
図13は、RMC通信デバイス間の距離の変化と共に観察される周波数分割効果の一例を示す。以下の方程式のうちの1つ又は複数が使用され得る。
帯域中心=f
c(d
crit) (19)
帯域=f
u(d
min)-f
I(d
min) (20)
【数10】
式中、Δf
i=f
u(d
i-1)-f
u(d
i+1) (22)
【数11】
【0167】
[0186] RMC通信を使用するデバイスは、探索機構(例えば、全数探索機構)を使用し得る。
【0168】
[0187] RMC通信を使用するデバイスは、RMCリンクの特徴を追跡するために、ビーコンシーケンス又は1つ若しくは複数のディスカバリ信号を送信し得る。複数の例では、RMC通信におけるビーコン及びディスカバリシーケンスとして、チャープシーケンスがディスカバリに使用され得る。チャープ信号(例えば、掃引信号)は、時間に伴うキャリア周波数の増加(例えば、アップチャープ)又は減少(例えば、ダウンチャープ)によって特徴付けられ得る。
【0169】
[0188] 波形が、
【数12】
であれば、周波数(例えば、瞬時周波数)は、位相レート:
【数13】
となり得、及びチャープネス(例えば、瞬時チャープネス)は、周波数レート:
【数14】
となり得る。
【0170】
[0189] 線形チャープでは、瞬時周波数f(t)は、時間と共に(例えば、線形に、又は厳密に線形に)変動し得る。指数チャープでは、信号の周波数は、例えば、経時的な幾何学的関係と共に変動し得る。
【0171】
[0190] チャープ変調は、チャープレートに基づき得る。例えば、チャープ変調は、周波数が経時的に変化するレートに基づき得る。バイナリチャープ変調では、デジタルデータは、ビットを反対のチャープレートのチャープにマッピングすることによって送信され得る。
【0172】
[0191] チャープ信号は、電圧制御発振器(VCO)によって、又はデジタル信号処理(DSP)によって生成され得る。例えば、チャープ信号は、線形又は指数関数的に駆動されるVCOを用いて、又はDSPによって生成され得る。
【0173】
[0192] チャープシーケンスは、本明細書に記載されるディスカバリ中に、疑似ランダムシーケンスの代わりに、又は疑似ランダムシーケンスに加えて送信され得る。シーケンスは、開始周波数(例えばfmin)で開始され、終了周波数(例えばfmax)に至るまで掃引し得る。シーケンスは、ある(例えば、各)ラスタ周波数で、例えば、その周波数の潜在的応答を聞くために、ある期間(例えば、十分な期間)停止し得る。
【0174】
[0193] 複数の例では、デバイスは、Dminで、互いの近くに(例えば、非常に近くに)存在し得る。周波数掃引は、ビーコン応答(例えば、第1のビーコン応答)が聞こえ得る周波数(例えばfmin)で開始され得る。掃引は、予め指定されたレートで継続し、ビーコン応答(例えば、第2の応答)が聞こえ得る周波数(例えばfmax)で終了し得る。fmin及びfmaxで聞こえた2つの応答(例えば、第1及び第2のビーコン応答)は、例えば、チャネルパラメータの物理的誘発が原因で、デバイス-デバイス結合係数KA,Bなどの異なる効率係数を報告し得る。デバイスは、要件を満たす(例えば、より良く要件を満たす)周波数を選択し得る。例えば、デバイスは、閾値(例えば、本明細書で一例として使用される、予め構成された閾値)を上回る(例えば、上回る、又は等しい/より大きい)周波数を選択し得る。
【0175】
[0194] 複数の例では、デバイスは、互いに対して距離d’離れ得る。探索機構が行われ得る。周波数掃引は、周波数fminで開始(例えば、再び開始)され、第1の応答が聞こえ得る周波数f1に向かい得る(例えば、最終的に達する)。第2の応答は、周波数f2で受信され得る。デバイスは、要件を満たす(例えば、より良く要件を満たす)周波数を選び(例えば、同時に選び)得る。例えば、デバイスは、予め構成された閾値を上回る(例えば、等しい又は上回る)周波数を選択し得る。
【0176】
[0195] 複数の例では、デバイス(例えば、第1のデバイス及び第2のデバイス)は、互いに対して距離dcrit離れ得る。周波数掃引は、周波数fcritを報告し得る。周波数fcritは、RM通信フレームワークにおいてビーコンシグナリングに利用可能なオプション(例えば、唯一のオプション)であり得る。
【0177】
[0196] 複数の例では、CW信号は、RMC通信ビーコニング機構に使用され得る。CW又は一定の振幅及び周波数の正弦波キャリアが、ビーコンとしての役割を果たし得る。振幅シフトキーイング(ASK)、OOKなどの変動持続時間を用いてキャリアのオン及びオフを切り替えることによって、情報が送信され得る。
【0178】
[0197] フロート状態(例えば、スリープモード)から遷移したデバイスは、ディスカバリ機構を開始し得る。デバイスは、最後の既知のRMCチャネルをリッスンすることによって、ディスカバリ機構を開始し得る。デバイスがビーコンを聞いていない場合、デバイスは、例えば、RMチャネル特徴における小さな変動を考慮するために、隣接するチャネルに移り得る。RMチャネル特徴の変動は、モビリティ、方位、又は新しいデバイスに対する近さにより起こり得る。デバイスは、ビーコンをディスカバーするために、周波数掃引(例えば、本明細書に記載される全周波数掃引)を起動し得る。
【0179】
[0198] RMC通信を使用するデバイスは、ランダムスキャニング機構を行い得る。
【0180】
[0199] 例えば、アドホックネットワークに類似して、メインアクセスポイントが存在しないことがある。メインアクセスポイントが存在しなければ、ピアデバイス(例えば、ピアデバイスの1つ)が、ビーコンを送る責任を負い得る。ペアリングデバイスを見つける可能性を有する、ランダムに選ばれたラスタ周波数上で、ビーコンフレームが送信され得る。
【0181】
[0200] デバイス(例えば、第1のデバイス)は、ビーコン用のランダムに選ばれた(例えば、疑似ランダム的に選ばれた)ラスタ周波数をリッスンし得る。予め指定された期間の後にビーコンが受信されていなければ、デバイスは、縮小された(N-1)の可能なチャネルのセットの中から次のランダム周波数に切り替え得る。Nは、RMC帯域内のラスタ周波数の総数であり得る。デバイスは、ビーコンが聞こえるまで、又はN=1(例えば、最後の利用可能なチャネル)まで繰り返し得る。ビーコンが聞こえる/受信されると、デバイスは、リンク確立及び適応機構をトリガし得る。ビーコンが聞こえない場合、デバイスは、問い合わせモード(例えば、アクティブモード)への状態遷移をトリガし得、又はデバイスは、フロート状態(例えば、スリープモード)への状態遷移をトリガし得る。
【0182】
[0201] ビーコンが、聞こえる/受信されると、デバイスは、本明細書に記載されるリンク確立及び適応機構を進め得る。
【0183】
[0202] セットNのラスタ周波数の数は、予め決定された基準及び/又は履歴データに基づいて、高確率重み(例えば、より高い確率重み)を保有し得る。チャネルがランダムに選択される見込みは、高く(例えば、セットの残りの要素よりも高く)なり得る。
【0184】
[0203] 例えば、RMC通信を使用する、あるデバイスと、ある近傍デバイスと(例えば、第1のデバイスと第2のデバイスと)の間のRMCリンクのための例示的ディスカバリ機構は、本明細書に記載されるようなビーコン又はシーケンスタイプ及び/又は機構のうちの1つ又は複数を使用し得る。デバイスは、本明細書に記載されるように、アクティブモードからパッシブモード(例えば、リスナ/リフレクタモード)へと跳ね返り得る。
【0185】
[0204] デバイスがリスナモードからインタロゲータモードへと跳ね返ること(例えば、ピンポン効果)に関連するアクションが記載され得る。デバイスの収集エネルギーは、予め構成された閾値レベルを超え得る。デバイスの収集エネルギーが予め構成された閾値レベルを超える場合、デバイスは、インタロゲータモード(例えば、アクティブモード)に入り得る。デバイスは、後方散乱モード(例えば、リスナモード及び/又はパッシブモード)に入り得る。予め定義された期間の後に、デバイスは、アクティブモードに切り替わり得る。デバイスは、広帯域信号を送信する(例えば、インタロゲータモード)。デバイスは、後方散乱デバイスからの反射信号を検出し得る。デバイスは、受信された後方散乱に対して高速フーリエ変換(FFT)を行い、粗周波数ピークを見つけ得る。デバイスは、周波数ピーク(例えば、見つけられた粗周波数ピーク)で、狭帯域信号を送信し得る。デバイスは、上側及び下側周波数ピークを見つけ得る。デバイスは、チャネル(例えば、最良チャネル)中心周波数を選択し得る。デバイスは、リフレクタモードへと(例えば、インタロゲータから後方散乱モードへと)切り替わり得る。
【0186】
[0205]
図14は、例えば、デバイスA(例えば、送信デバイスなどの第1のデバイス)及びデバイスB(例えば、近傍デバイスなどの第2のデバイス)にそれぞれ関連したアクションからの送信及び反射電力掃引の一例を図示する。例えば、(例えば
図14に示されるような)送信電力掃引は、デバイスAに関連したアクションからのものであり得、(例えば
図14に示されるような)反射電力掃引は、デバイスBに関連したアクションからのものであり得る。
【0187】
[0206] リンク確立及び適応機構が記載され得る。ディスカバリ機構(例えば、初期ディスカバリ機構)が、(例えば、
図10A、11、及び/又は16のうちの1つ又は複数に示されるように)行われ得る。例えば、
図10A、11、及び/又は16に示されるように、チャネルは、所与のデバイス間距離及び方位に関して選択され得る。初期ディスカバリ機構が完了すると、デバイス(例えば、第1のデバイス及び第2のデバイス)は、通信リンクの確立、最適化、及び維持を行い得る。本明細書に記載され、
図10A、11、及び/又は16のうちの1つ又は複数に示されるように、適応周波数調整及びコイル間結合最適化が、望ましいリンク品質(例えば、より望ましいリンク品質)を達成し得る。
【0188】
[0207] 例えば、第1のデバイスなどのデバイスは、ディスカバーされ、アクティブモードに入り得る。第1のデバイスは、他のデバイス(例えば、第1のデバイスに対する近傍デバイスである第2のデバイス)に接続し、リンクを確立するための機構を完了し得る。
【0189】
[0208] 接続された状態にある間、第1のデバイスは、リンク品質をモニタリングし得る。例えば、第1のデバイスは、リンク品質を評価するために、1つ又は複数のリンクパラメータをモニタリングし得る。リンク品質が、品質閾値などの閾値予め指定された閾値を下回る場合、リンク適応機構が起動され得る。リンク品質が、品質閾値などの予め指定された閾値を下回ったままであれば、第1のデバイスは、本明細書に記載されるディスカバリ機構を再起動し得る(例えば、繰り返す)。
【0190】
[0209] 近距離及び中距離ワイヤレス電力システムの場合、効率は、範囲と共に低下(例えば、急激に低下)し得る。
【0191】
[0210]
図10A、11、及び/又は16のうちの1つ又は複数に示されるように、第1のデバイスは、本明細書に記載されるデバイスディスカバリ機構から、一意のデバイスID、及び考慮された通信帯域内の関連のサブバンドなどのパラメータを決定することによって、本明細書に記載されるリンク確立機構をトリガし得る。第1のデバイスは、一意のIDなどのパラメータを使用して、予め構成された最低限の制御チャネル品質要件(例えば、品質閾値)を満たし得る識別されたサブバンド内のチャネル(例えば、適当なチャネル)を決定し得る。例えば、問い合わせデバイスA(例えば、第1のデバイス)が、例えばディスカバリ機構によって、近接したデバイスB(例えば、第2のデバイス)から応答を得た場合、デバイスBからの後方散乱信号が、一意のIDを符号化し得る。デバイスA(例えば、第1のデバイス)は、例えば、内部結合係数を調整することによって、確立リンク品質を適応的に向上し得る。デバイスAは、(例えば、一意のIDを直接使用することによって)デバイスBをアドレス指定し、例えば、内部結合係数を調整することによってリンク品質を微調整し、及び後に送信/反射される信号からSNRの向上を測定し得る。
【0192】
[0211] 過結合システムは、周波数分割を有し得る。例えば、2つの磁気的に結合されたLCRタンクが使用され得る。2つのタンクは、システムを形成することができ、2つのモードで発振し得る。例えば、2つのLCRタンクは、個々のタンクの高周波数及び低周波数(例えば、基本周波数などの周波数よりも、高い周波数及び低い周波数)で発振し得る。2つのモードの周波数分離は、共振回路の結合に依存し得る。結合が低下するにつれて、周波数分離(例えば、周波数分割)の度合いは、例えば、2つのモードが単一のタンクの周波数(例えば、基本周波数)へと収束するまで、低下し得る。
図13は、周波数分割対距離の一例を図示する。タンク(例えば、単一のタンク)の周波数に収束する2つのモードは、結合共振器を駆動する際に、2つ以上のモード又は調整された周波数が存在し得ることを示し得る。
【0193】
[0212] 周波数は、適応的に調整され得る。複数の例では、RMC通信を使用する、第1のデバイスなどのデバイスが、送信時の入射及び反射信号電力を測定し、決定された共振ピークに応じて周波数を調整し得る。
【0194】
[0213] 出力増幅器と駆動ループとの間に方向性結合器を使用して、送信システムは、例えば、周波数の関数として、入射及び/又は反射電力を測定(例えば、継続的に測定)し得る。送信システムは、送信線を形成し得る。負荷によって消費されない電力又は寄生抵抗によって失われない電力は、(例えば、送信システムが送信線を形成し得るため)電源に反射され得る。
【0195】
[0214] 周波数調整が可能にされると、コントローラは、共振ピーク(例えば、最大共振ピーク)を選び取り、自動周波数調整ループなどの周波数調整ループを使用して、受信機が送信機から離れていくにつれて上記共振ピーク(例えば、最大共振ピーク)を追跡し得る。距離(例えば、受信機と送信機との間の距離)が増加するにつれて、効率は最大で結合点(例えば、臨界結合点)まで低下(例えば、ゆっくりと低下)し得る。結合点(例えば、臨界結合点)は、2つのモードがマージする点であり得、システムは、不足結合レジームに戻り得る。周波数分割は、コイル-コイル結合係数kABの関数であり得る。
【0196】
[0215] 結合は、
図15に示されるように、方位と共に変動し得る。
図15は、固定周波数(例えば、
図15に示される点線)のデバイスと、自動調整周波数(例えば、
図15に示される非点線)のデバイスとの間の角度の関数として、結合効率例を図示する。90度の角度は、(例えば、互いに対して)垂直なデバイスに対応し得る。デバイス間の距離は、角度が0~90度まで変動する際に一定のままとなり得る。受信機が送信機に近い(例えば、十分に近い)場合、方位及び/又は位置(例えば、ほぼ全ての方位及び/又は位置)が、2つのコイル間に、ある量の相互インダクタンスを生じさせ得る。相互インダクタンスが十分な結合(例えば、k
AB>k
crit)をもたらす場合、周波数調整(例えば、自動周波数調整)が、伝送効率(例えば、可能な限り最高の伝送効率)をもたらす周波数を見つけるために使用され得る。
【0197】
[0216] RMC通信を使用する、第1のデバイスなどのデバイスは、別のデバイス(例えば、第2のデバイス)へのRMCリンクの特徴を追跡し得る。共振ピークが決定され得、及び送信側の信号送信の適応が行われ得る。
【0198】
[0217] 複数の例では、デバイスディスカバリ機構からのリンク確立及び適応トリガを検出するデバイス(例えば、第1のデバイス)は、(例えば、
図10A、11、及び/又は16のうちの1つ又は複数に示されるような)リンク確立及び適応の一部としてキャリア周波数を微調整するために、(例えば、第2のデバイスに関連する)検出されたデバイス識別子、及び関連するサブバンドを使用し得る。第1のデバイスなどのデバイスは、ディスカバーされたデバイスに関連するサブバンドを例えば等しい帯域幅の2つの他のサブバンドに分割/二等分し得る。デバイスは、分割されたサブバンド(例えば、二等分されたサブバンド)のそれぞれにわたり、(例えば、ディスカバーされた一意の識別子に基づいて決定された)スペクトル拡散シーケンスを送信(例えば、逐次送信)し得る。
図10A、11、及び/又は16のうちの1つ又は複数に示されるように、第1のデバイスは、例えば、チャネル上での効率的な送信のために、ループ-コイル結合係数を調節し得る。第1のデバイスは、例えば、第2のデバイスからの反射信号の形態の応答を受信及び/又はリッスンし得る。意図されたデバイス(例えば、第2のデバイス)は、送信されたシーケンス(例えば、一意的に送信されたシーケンス)に応答し得る。第1のデバイスは、(例えば、
図16に示されるように)その受信/反射信号に関連するSNR値を決定し得る。第1のデバイスは、サブバンドにおける反射信号に関連するSNR値(例えば、反射信号に関連する最高SNR値)を決定し、例えば、ある(例えば、各)サブバンドの帯域幅が、(例えば、
図16に示されるように)予め構成された値/閾値以下となるまで、本明細書に記載される機構を繰り返し得る。第1のデバイスは、リッスンデバイス(例えば、第2のデバイス)に対して、選択されたキャリア周波数及び帯域幅をシグナリングし得る(例えば、リッスンデバイス(例えば、第2のデバイス)に対して、さらなる通信のために、リッスンデバイスが使用すべき、使用を考慮すべきなどの選択されたキャリア周波数及び/又は帯域幅を示す)。第1のデバイスは、適応インピーダンス調節機構をトリガし得る。
【0199】
[0218] 適応インピーダンスが調節され得る。複数の例では、RMC通信を使用するデバイス(例えば、第1のデバイス)は、別のデバイス(例えば、第2のデバイス)に対するRMCリンクの特徴を決定し、例えば、リンク品質(例えば、最低限のリンク品質)を維持するために、インピーダンスパラメータを調節し得る。
【0200】
[0219] 複数の例では、ループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2は、最適化されるべき静的設計パラメータと見なされ得る。複数の例では、ループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2は、例えば周波数調整なしに、範囲適応を可能にする動的可変インピーダンス整合係数と見なされ得る。ループ-コイル結合は、(例えば、変動する範囲及び方位に適応する例に関して)非最適kABを補償するために適応され得る。
【0201】
[0220] デバイスが近く(例えば、非常に近く)にあり、及びオフ共振周波数f0で(kAB>kcrit)である過結合範囲内でRMシステムが走っている場合、伝送される電力は、ほとんど又は全くないことがある。リンク効率は、最大に戻され得る。例えば、リンク効率を最大に戻すために、ループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2が、減少させられ得る。方程式15に示されるパラメータkcritが、減少させられ得る。例えば、パラメータkcritは、パラメータkcritが結合係数に近く(例えば、等しく)なるまで(例えば、kAB=kcrit)、減少させられ得る。結合係数がパラメータkcritに等しくなると(例えば、kAB=kcrit)、最大電力伝送が再開され得る。本明細書に記載されるループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2適応機構は、(例えば、帯域制限動作の利点を提示し得る)単一周波数f0などの周波数での動作を可能にし得る。
【0202】
[0221] ループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2調整用の電子的に制御可能な機構が開発され得る。RM通信システムループは、自動ループ-コイル結合係数KA
1,2及びKB
1,2調整を可能にする、離散した、及び電子的に可変の整合ネットワークに置き換えられ得る。
【0203】
[0222] 複数の例では、リンク確立及び適応機構から適応インピーダンス調節トリガを検出したデバイスは、例えば、デバイスとのリンクを最適化するために、検出されたデバイス識別子、関連するキャリア周波数fc、及び定義された帯域幅Bimpなどのパラメータを使用し得る。デバイスは、ループ-コイル結合係数を使用して、予め構成された期間Timpの間、ターゲットとされたデバイス識別子(例えば、一意の識別子)に基づいて決定され、及び帯域幅Bimpのシーケンス(例えば、一意のシーケンス)を送信し得る。デバイス識別子(例えば、一意の識別子)と、送信されたシーケンスとの間のマッピングは、デバイス(例えば、両方のデバイス)に知られ得る。デバイスは、期間Timpのほんの一部である1つ又は複数の(例えば、あらゆる)期間Tinstにおいて、(例えば、反射信号の形態の)応答を受信及び/又はリッスンし得る。デバイスは、関連する信号のSNRを決定し得る。デバイスは、リッスンデバイス/ディスカバーされたデバイスに対して、デバイスが反射信号のSNR(例えば、反射信号の最高SNR)を受信した時間インスタンスのインデックスをシグナリングし得る。デバイスは、検出されたSNR(例えば、最高/最強の検出されたSNR)が、検出されたSNR値(例えば、インピーダンス調節機構の前のSNR値)のもの以下となるまで、本明細書に記載される機構を繰り返し得る。複数の例では、デバイスは、本明細書に記載されるように、シーケンスの送信を繰り返し得る。複数の例では、デバイスは、応答の受信/リッスン、及び/又はSNRの決定を繰り返し得る。複数の例では、デバイスは、本明細書に記載されるように、時間のインデックスのシグナリングを繰り返し得る。
【0204】
[0223] フィーチャ及び要素を特定の組み合わせで上記に記載したが、各フィーチャ又は要素が、単独で、又は他のフィーチャ及び要素との任意の組み合わせで使用され得ることを当業者は理解するだろう。加えて、本明細書に記載される方法は、コンピュータ又はプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読媒体に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、又はファームウェアに実装され得る。コンピュータ可読媒体の例には、(有線又はワイヤレス接続によって送信される)電子信号、及びコンピュータ可読ストレージ媒体が含まれる。コンピュータ可読ストレージ媒体の例には、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスク及びリムーバブルディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びにCD-ROMディスク及びデジタル多用途ディスク(DVD)などの光媒体が含まれるが、これらに限定されない。WTRU、UE、端末、基地局、RNC、又は任意のホストコンピュータで使用するための無線周波数トランシーバを実装するために、ソフトウェアに関連してプロセッサが使用され得る。
[付記1]
第1のワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)であって、
メモリと、
プロセッサであって、
帯域幅内のスペクトル拡散信号を送信することと、
第2のWTRUからの応答に関連する信号対雑音比(SNR)値が閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することであって、前記応答が前記帯域幅内にある、決定することと、
前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を下回るという条件で、
前記帯域幅を第1のサブバンド及び第2のサブバンドに分割することと、
前記第1のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信し、及び前記第2のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信することと、
サブバンドにおける応答に関連するSNR値が前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
前記サブバンドにおける前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を上回るという条件で、
前記サブバンドにおける前記応答から、前記第2のWTRUに関連するパラメータを決定することと、
前記パラメータに基づいて、前記サブバンドにおけるチャネルを決定することと、
前記チャネルにおいて、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間にリンクを確立することと、
を行うように構成されたプロセッサと、
を含む、第1のワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)。
[付記2]
前記サブバンドが、前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドを含み、前記SNR値が、前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのどちらかにおける前記応答に関連する前記SNR値に基づいて、前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定するように前記プロセッサが構成されている、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記3]
前記サブバンドにおける前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を下回るという条件で、前記プロセッサが、
前記第1のサブバンドを第3のサブバンド及び第4のサブバンドに分割し、並びに、前記第2のサブバンドを第5のサブバンド及び第6のサブバンドに分割することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、及び前記第6のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、又は前記第6のサブバンドのいずれかにおける応答に関連するSNR値が、前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
を行うように構成されている、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記4]
前記第2のWTRUに関連する前記パラメータが、前記第2のWTRUに関連するID、前記第1のWTRUに関連する第1のループ-コイル結合係数、前記第2のWTRUに関連する第2のループ-コイル結合係数、前記決定されたチャネルにおける周波数、又はゲインのうちの1つ又は複数を含む、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記5]
前記プロセッサが、
前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間の前記リンクが、品質閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
前記リンクが前記品質閾値を下回るという条件で、前記サブバンドにおける前記チャネルを調節し、又は第1のループ-コイル結合係数若しくは第2のループ-コイル結合係数のうちの1つ若しくは複数を調節することと、
前記リンクが前記品質閾値を上回るという条件で、前記リンクのモニタリングを継続することと、
を行うようにさらに構成されている、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記6]
前記サブバンドに関連する電力レベルが、前記帯域幅に関連する電力レベルに等しい、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記7]
前記帯域幅内の前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を上回るという条件で、前記プロセッサが、
前記帯域幅内の前記応答から、前記第2のWTRUに関連する前記パラメータを決定することと、
前記パラメータに基づいて、前記帯域幅内のチャネルを決定することと、
前記決定されたチャネルに基づいて、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間のリンクを確立することと、
を行うように構成されている、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記8]
前記応答が、前記第2のWTRUからの反射信号を含む、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記9]
前記プロセッサが、前記リンクの確立に基づいて、前記第2のWTRUに対して、確認応答メッセージを送るようにさらに構成されている、付記1に記載の第1のWTRU。
[付記10]
第1のワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)によって行われる方法であって、
帯域幅内のスペクトル拡散信号を送信することと、
第2のWTRUからの応答に関連する信号対雑音比(SNR)値が閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することであって、前記応答が前記帯域幅内にある、決定することと、
前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を下回るという条件で、
前記帯域幅を第1のサブバンド及び第2のサブバンドに分割することと、
前記第1のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信し、及び前記第2のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信することと、
サブバンドにおける応答に関連するSNR値が前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
前記サブバンドにおける前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を上回るという条件で、
前記サブバンドにおける前記応答から、前記第2のWTRUに関連するパラメータを決定することと、
前記パラメータに基づいて、前記サブバンドにおけるチャネルを決定することと、
前記チャネルにおいて、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間にリンクを確立することと、
を含む、方法。
[付記11]
前記サブバンドが、前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドを含み、前記SNR値が、前記第1のサブバンド又は前記第2のサブバンドのどちらかにおける前記応答に関連する前記SNR値に基づいて、前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することを前記方法が含む、付記10に記載の方法。
[付記12]
前記サブバンドにおける前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を下回るという条件で、前記方法が、
前記第1のサブバンドを第3のサブバンド及び第4のサブバンドに分割し、並びに、前記第2のサブバンドを第5のサブバンド及び第6のサブバンドに分割することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、及び前記第6のサブバンドにおいて前記スペクトル拡散信号を送信することと、
前記第3のサブバンド、前記第4のサブバンド、前記第5のサブバンド、又は前記第6のサブバンドのいずれかにおける応答に関連するSNR値が、前記閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
を含む、付記10に記載の方法。
[付記13]
前記第2のWTRUに関連する前記パラメータが、前記第2のWTRUに関連するID、前記第1のWTRUに関連する第1のループ-コイル結合係数、前記第2のWTRUに関連する第2のループ-コイル結合係数、前記決定されたチャネルにおける周波数、又はゲインのうちの1つ又は複数を含む、付記10に記載の方法。
[付記14]
前記方法が、
前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間の前記リンクが、品質閾値を上回るか、それとも下回るかを決定することと、
前記リンクが前記品質閾値を下回るという条件で、前記サブバンドにおける前記チャネルを調節すること、又は第1のループ-コイル結合係数若しくは第2のループ-コイル結合係数のうちの1つ若しくは複数を調節することと、
前記リンクが前記品質閾値を上回るという条件で、前記リンクのモニタリングを継続することと、
をさらに含む、付記10に記載の方法。
[付記15]
前記帯域幅内の前記応答に関連する前記SNR値が前記閾値を上回るという条件で、前記方法が、
前記帯域幅内の前記応答から、前記第2のWTRUに関連する前記パラメータを決定することと、
前記パラメータに基づいて、前記帯域幅内のチャネルを決定することと、
前記決定されたチャネルに基づいて、前記第1のWTRUと前記第2のWTRUとの間のリンクを確立することと、
を含む、付記10に記載の方法。