JP4960452B2

JP4960452B2 - ワイヤレスネットワークにおいてトランスミッションマップを変更して通信する方法、装置、およびシステム

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Publication number: JP4960452B2
Application number: JP2009520733A
Authority: JP
Inventors: チェン、デービッド; クッタン、サティッシュ
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: TW200807958A; US20080032625A1; EP2062398A1; US7760694B2; WO2008010855A1; CN101110658B; TWI369871B; JP2009544219A; CN101110658A

Description

本発明の実施形態は電子通信の分野に関する。特に、ワイヤレスネットワークにおける通信に関する。

ワイヤレスネットワークには、ネットワークのノード（例えば、基地局およびサブスクライバ）がトランスミッションマップに従って動作するものがある。トランスミッションマップとは一般的に、どの時点で基地局がサブスクライバに信号を送信してよいか、およびどの時点で各サブスクライバが基地局に信号を送信してよいかをノードに対して指示するフレーム構造のことを指す。１つ以上のＭＡＮ（ＭｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）のＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ８０２．１６規格（例えば、２００４年３月１７日公開のＩＥＥＥ８０２．１６．２−２００４）およびそれらの更新、改訂、および／または修正などに従って動作する、ＷｉＭＡＸ（すなわちＷｏｒｌｄＩｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙｆｏｒＭｉｃｒｏｗａｖｅＡｃｃｅｓｓ）ネットワークはこのようなネットワークの一例である。

標準的なポイントツーマルチポイントモードで動作するＷｉＭＡＸネットワークでは、基地局がトランスミッションマップをブロードキャストする。従って、各ノードは共通のトランスミッションマップを用いて動作する。ＷｉＭＡＸネットワークには、各ノードにバースト信号の送信または受信の時間増分を割り当てるべく、ＴＤＤ（時分割複信）を用いてよいものがある。このように、信号を送信および受信する特定の時点または複数の時点を、トランスミッションマップに基づいて各ノードに割り当てる。

このようなネットワークには通常、ネットワークのサブスクライバがネットワーク上の他のサブスクライバと直接に通信できないという制限がある。つまり、サブスクライバは直接互いに信号を送信または受信することができない。あるサブスクライバが他のサブスクライバと通信するには、基地局を介して互いに通信する必要がある。この結果、このようなネットワークにおける通信はいくぶん制限される。

本発明の実施形態は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明により容易に理解される。この説明を容易にするべく、類似の参照番号は類似の構造要素を示す。発明の実施形態は例として説明されており、添付の図面の図の制限で説明されるものではない。

本発明の様々な実施形態に従ったワイヤレスネットワークを示す。

本発明の様々な実施形態に従ったフレーム構造を示す。

図２の変形である、本発明の様々な実施形態に従ったフレーム構造を示す。

本発明の様々な実施形態に従ったフレーム構造を示す。

図５の変形である、本発明の様々な実施形態に従ったフレーム構造を示す。

図５のさらに別の変形である、本発明の様々な実施形態に従ったフレーム構造を示す。

本発明の様々な実施形態に従ったシステムを示す。

以下の詳細な説明では、説明の一部であり、全体を通して類似の番号は類似の部分を示し、発明の実施が可能な実施形態を図示する、添付の図面を参照する。本発明の範囲から逸脱することなく、別の実施形態の使用や構造的あるいは論理的な変更が可能である。従って、以下の詳細な説明は制限的な意味としてとらえられるべきではない。また、本発明に従った実施形態の範囲は、添付の請求項およびその等価物で定義する。

本発明の実施形態の理解を容易にすべく、様々な動作を複数の別個の動作として順に説明する。しかし説明の順序は、これらの動作が順依存であることを暗示すると解釈されるべきではない。

説明では「様々な実施形態において」あるいは「いくつかの実施形態において」という語句を使用するが、それぞれが１つ以上の同じあるいは異なる実施形態について示してよい。さらに、本発明の実施形態に関して用いる、「備える」「含む」「有する」および同様の用語は同義語である。

本発明の様々な実施形態によると、ワイヤレスネットワークの第１のデバイスは基地局を介することなくワイヤレスネットワークの第２デバイスと直接通信してよく、第１のデバイスおよび第２のデバイスはワイヤレスネットワークのサブスクライバであってよい。実施形態において、基地局はまずネットワークのデバイス（すなわちサブスクライバ）へトランスミッションマップをブロードキャストしてよい。トランスミッションマップは、第１サブフレームおよび第２サブフレームを有するトランスミッションフレーム構造を指定してよい。第１サブフレームを基地局からワイヤレスネットワークのデバイスへの信号の送信に用いてよく、第２サブフレームをデバイスから基地局への信号の送信に用いてよい。第１サブフレームおよび第２サブフレームは、第１送信タイムインターバルおよび第２送信タイムインターバルにそれぞれ対応してよく、第１送信タイムインターバルは、第２送信タイムインターバルの開始前あるいは開始時に終了する。第１のデバイスがワイヤレスネットワークの第２のデバイスへ信号を送信するには、トランスミッションマップから逸脱して第１送信タイムインターバル中に第１のデバイスが第２のデバイスへ信号を送信してよい。これらのおよびその他の側面は以下により詳細に説明する。

図１は、本発明の様々な実施形態に従ったワイヤレスネットワークを示す。図のように、ネットワーク１０は３つのノードを有する。これらは基地局（ＢＳ）１２、第１サブスクライバ（ＳＳ１）１４、および第２サブスクライバ（ＳＳ２）１６である。いくつかの実施形態においては、ネットワーク１０はＷｉＭＡＸネットワーク、具体的にはポイントツーマルチポイント（ＰＭＰ）モードのＷｉＭＡＸネットワーク、またはメッシュモードのＷｉＭＡＸネットワークであってよい。図のように、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６は、参照番号１８および２０で示されるとおり、基地局１２と双方向に通信してよい。また、第１サブスクライバ１４は、参照番号２２で示されるとおり、信号またはデータを第２サブスクライバ１６へ送信してよい。基地局および第１サブスクライバが同時に第２サブスクライバへ送信する場合、説明の便宜上、このようなネットワーク１０を協調型ネットワークあるいはシステム（協調型システム）と呼んでよい。

図２は、本発明の様々な実施形態に従って、基地局１２がワイヤレスネットワーク１０へブロードキャストするトランスミッションマップが指定する、フレーム構造の例を示す。フレーム構造２００は第１サブフレーム２２０および第２サブフレーム２２２を含み、第１サブフレーム２２０は第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６へ信号を送信する基地局１２のダウンリンクサブフレームであり、また第２サブフレーム２２２は基地局１２へ信号を送信する第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６のアップリンクサブフレームである。第1サブフレーム２２０および第２サブフレーム２２２のそれぞれは、複数のバースト２０４〜２０９からなる。説明の便宜上、第１サブフレーム２２０と第２サブフレーム２２２を分離する太線をダウンリンク／アップリンク（ＤＬ／ＵＬ）ディバイダ２０２とする。

第２サブフレーム２２２の最初にある送受信トランジションギャップ（ＴＴＧ）２４０は、すべてのネットワークデバイスが信号の送信を許可されておらず、基地局１２が送信モードからリスンモードあるいは受信モードへ切り替わることが可能である、短い期間に相当する。同じように、ＴＴＧ２４０は、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６が受信モードから送信モードへ切り替わることを可能にしてよい。この図ではＴＴＧ２４０が第２サブフレーム２２２に恣意的に含まれているが、これに代えて、例えばＷｉＭＡＸネットワークの場合にＴＴＧ２４０が第１サブフレーム２２０に含まれてもよいことに留意すべきである。図２の下部は、時間増分２１０〜２１５で区切られたタイムライン２１６である。

上記のように、第１サブフレーム２２０（すなわちダウンリンク）は、基地局１２から第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６への信号送信のためにあり、バースト２０４〜２０６を含む。具体的には、バースト２０４は基地局１２が第１サブスクライバ１４へ信号を送信するためにあり、バースト２０５および２０６は基地局１２が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するためにある。バースト２０５と第１サブフレーム２２０の最後のバーストであるバースト２０６との間の点線で示すように、第１サブフレーム２２０内で、基地局１２は複数のバーストを用いて第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６のそれぞれに複数回、信号を送信してよいということに留意すべきである。

第１サブフレーム２２０は、複数の時間増分２１０〜２１２を含む第１送信タイムインターバル２３０に関連付けられている。具体的には、各バースト２０４〜２０６がそれぞれ対応する時間増分２１０〜２１２に関連付けられている。

第２サブフレーム２２２（すなわちアップリンク）は、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６から基地局１２への信号送信のためにあり、バースト２０７〜２０９を含む。具体的には、バースト２０７は第１サブスクライバ１４が基地局１２へ信号を送信するためにあり、バースト２０８および２０９は第２サブスクライバ１６が基地局１２へ信号を送信するためにある。バースト２０８と第２サブフレーム２２２の最後のバーストであるバースト２０９との間の点線で示すように、第２サブフレーム２２２内で、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６のそれぞれは複数のバーストを用いて、基地局１２へ信号を送信する複数の機会を有する。

第２サブフレーム２２２は、複数の時間増分２１３〜２１５を含む第２送信タイムインターバル２３２に関連付けられている。具体的には、各バースト２０７〜２０９がそれぞれ対応する時間増分２１３〜２１５に関連付けられている。

基地局１２がフレーム構造２００に従って動作する場合、基地局１２は、第１送信タイムインターバル２３０中は送信モード（信号を送信するが受信しないように構成されてよい）であってよく、また第２送信タイムインターバル２３２（すなわちＴＴＧ２４０に相当する期間）の開始時に受信モード（信号を受信するが送信しないように構成されてよい）に移行してよい。一方で、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６のそれぞれがフレーム構造２００に従って動作する場合、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６は、第１送信タイムインターバル２３０中は受信モードであってよく、第２送信タイムインターバル２３２（すなわちＤＬ／ＵＬディバイダ２０２の時点、またはＴＴＧ２４０）の開始時に送信モードに移行してよい。

しかしながら、本発明の様々な実施形態によると、第１サブスクライバ１４は、第１送信タイムインターバル２３０中に第２サブスクライバ１６へ信号を送信すべく、基地局１２がブロードキャストした「オリジナル」のトランスミッションマップから逸脱してよい。これは、いくつかの実施形態において、基地局１２がブロードキャストしたオリジナルのトランスミッションマップが指定したフレーム構造２００の変形である、新しいフレーム構造に従って、第１サブスクライバ１４が動作することで実現できる。これはこれらの実施形態において第１サブスクライバ１４が基地局１２から受信したトランスミッションマップを変更することを意味してよい。図３は、本発明の様々な実施形態に従って、第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６への信号送信に使用する、変更されたトランスミッションマップが指定する変形されたフレーム構造３００を示す。いくつかの実施形態では、一旦変更されたトランスミッションマップを例えば揮発性あるいは永続性のメモリに格納してよい。

新しいフレーム構造３００は、対応して減縮した第１送信タイムインターバル３１０に関連づけられた、減縮した第１サブフレーム３０２、および対応して拡大した第２送信タイムインターバル３１２に関連付けられた、拡大した第２サブフレーム３０４を含んでよい。図のように、オリジナルのフレーム構造２００の第１サブフレーム２２０と比べ、減縮した第１サブフレーム３０２は、減縮した第１サブフレーム３０２の後端においてバーストが１つ少ない（すなわちバースト２０６）という点を除き、図１のオリジナルのフレーム構造２００における第１サブフレーム２２０と同様である。同じように、オリジナルのフレーム構造２００の第２サブフレーム２２２と比べ、拡大した第２サブフレーム３０４は、拡大した第２サブフレーム３０４の前端（初め）においてバーストが１つ多い（すなわちバースト３０８）という点を除き、図１のオリジナルのフレーム構造２００における第２サブフレーム２２２と同様である。つまり、新しいフレーム構造３００では、減縮した第１サブフレーム３０２が１つ少ないバースト（すなわちバースト２０６）を有し、拡大した第２サブフレーム３０４は１つ多いバースト（すなわちバースト３０８）を有するべく、ＤＬ／ＵＬディバイダ２０２が１バースト分、左へずれている。図示していないが、ＤＬ／ＵＬディバイダ２０２の新しい位置に、ネットワークデバイス（例えば、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６）が自身をリスンモードあるいは受信モードから送信モードに再設定することを可能にする、パッドバーストを設けてよい。

減縮した第１サブフレーム３０２に含まれないバースト２０６は、基地局１２が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するためのバーストであり、拡大した第２サブフレーム３０４に追加されたバースト３０８は、第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６に信号を送信するためのバーストであることに留意すべきである。第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するべく、第１サブスクライバは図３の新しいフレーム構造３００に従って動作してよく、基地局１２および第２サブスクライバ１６は図２のオリジナルのフレーム構造２００に従って動作してよい。この結果、第１サブスクライバ１４は拡大した第２サブフレーム３０４の拡大部分（すなわちバースト３０８）の期間中に第２サブスクライバ１６へ信号を送信できる。

基地局１２はオリジナルのフレーム構造２００に従って動作しており、また第１サブスクライバ１４は新しいフレーム構造３００に従って動作していることから、基地局１２および第１サブスクライバ１４の両方が、第２サブスクライバ１６への信号送信のための時間増分２１２がそれぞれに割り当てられていると「考えてよい」ことに留意すべきである。この結果、基地局１２および第１サブスクライバ１４の両方が同時（すらわち同じ時間増分２１２の期間中）に第２サブスクライバ１６へ信号を送信してよく、これは協調型システムで許容される（但し、以下に説明する中継ネットワークあるいはシステムでは許容されない。例えば図８を参照。）一方で、第２サブスクライバ１６はオリジナルのフレーム構造２００に従って動作しているため、時間増分２１２中に第１サブスクライバ１４から受信した信号は基地局１２から送信されたものと「考える」。

基地局１２および第１サブスクライバ１４の両方が同時に第２サブスクライバ１６へ信号を送信可能であるのは、基地局１２および第１サブスクライバ１４が、第２サブスクライバ１６のワイヤレス受信状態の向上につながりうる、直交する時空間ブロックコードを送信してよいためである。例えば、基地局１２および第１サブスクライバ１４がＡｌａｍｏｕｔｉ時空間コードを使用し、第２サブスクライバ１６が１つのアンテナで信号を受信する場合、第２サブスクライバ１６のダイバーシティゲインが向上してよい。第２サブスクライバ１６が複数のアンテナで信号を受信する場合は、マルチプレクスゲインが可能である。第２サブスクライバ１６が１つのアンテナで信号を受信する場合は、通信システムは事実上ＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｓｉｎｇｌｅｏｕｔｐｕｔ）である。第２サブスクライバ１６が複数のアンテナで信号を受信する場合、通信システムは事実上ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔｍｕｌｔｉｐｌｅｏｕｔｐｕｔ）である。

図４は、本発明の様々な実施形態に従った、別のワイヤレスネットワークを示す。ネットワーク４０は、第１サブスクライバ１４および第３サブスクライバ４２が、参照番号２２および４６で示すように基地局１２を介することなく第２サブスクライバ１６および第４サブスクライバ４４へ信号を直接送信してよい、別の協調型システムである。図のように、４つのすべてのサブスクライバ１４、１６、４２、および４４はまた、従来のワイヤレスネットワークのように基地局１２と双方向に通信してよい。

ネットワーク４０の各ノードがネットワーク４０内において通信可能とするべく、基地局１２はまず、図５に示すフレーム構造５００を指定するトランスミッションマップをネットワーク４０にブロードキャストしてよい。フレーム構造５００は、複数のバースト５０６〜５１７を有する、第１サブフレーム５０２（ダウンリンク）および第２サブフレーム５０４（アップリンク）を含む。第１サブフレーム５０２および第２サブフレーム５０４は、第１送信タイムインターバル５５０および第２送信タイムインターバル５５２にそれぞれ関連付けられている。第１サブフレーム５０２は、基地局１２からサブスクライバ１４、１６、４２、および４４へ信号を送信するための複数のバースト５０６〜５１３を含み、第２サブフレーム５０４は、サブスクライバ１４、１６、４２、および４４から基地局１２へ信号を送信するための複数のバースト５１４〜５１７を含む。第２サブフレーム５０４の初めにＴＴＧ２４０を設ける。第１送信タイムインターバル５５０は時間増分５３０〜５３７である第１の時間増分のセットを含み、第２送信タイムインターバル５５２はタイムライン２１６に沿った時間増分５３８〜５４１である第２の時間増分のセットを含み、５３０〜５４１の各時間増分は、第１サブフレーム５０２および第２サブフレーム５０４の複数のバースト５０６〜５１７にそれぞれ対応する。第１サブフレーム５０２の複数のバースト５０６〜５１３は、前端の時間増分５３０〜５３５に関連付けられた前端のバーストサブセット５２０（すなわちバースト５０６〜５１１）、および後端の時間増分５３６〜５３７に関連付けられたバーストの後端のバーストサブセット５２２（すなわちバースト５１２〜５１３）からなってよい。

基地局１２からトランスミッションマップを受信後、第１サブスクライバ１４および第３サブスクライバ４２は、第１送信タイムインターバル５５０中に第２サブスクライバ１６および第４サブスクライバ４４へ信号を送信すべく、基地局１２がブロードキャストしたトランスミッションマップから逸脱してよい。これはいくつかの実施形態において、第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ４２が、基地局１２がブロードキャストしたトランスミッションマップが指定したフレーム構造５００の変形である、新しいフレーム構造に従って動作することを意味してよい。新しいフレーム構造は、図６および図７に示すように、対応して減縮した第１送信タイムインターバルに関連付けられた減縮した第１サブフレーム、および対応して拡大した第２送信タイムインターバルに関連付けられた拡大した第２サブフレームを含んでよい。具体的には、図６は、第１サブスクライバ１４が従って動作する、本発明の様々な実施形態に従った変形のフレーム構造６００を示す。また場合によっては、第３サブスクライバ４２もまた以下に説明するフレーム構造６００に従って動作してよいことに留意すべきである。

いくつかの実施形態においては、基地局１２がブロードキャストしたオリジナルのトランスミッションマップを変更することで、変形されたあるいは新しいフレーム構造６００を得てよい。オリジナルのトランスミッションマップの変更は、対応して減縮した第１送信タイムインターバル６３０を有する減縮した第１サブフレーム６０２、および対応して拡大した第２送信タイムインターバル６３２を有する拡大した第２サブフレーム６０４をもたらしてよい。具体的には、拡大した第２サブフレーム６０４および対応して拡大した第２送信タイムインターバル６３２は、オリジナルフレーム構造５００における第２サブフレーム５０４（および第２送信タイムインターバル５５２）の拡大の結果であってよく、さらに減縮した第１サブフレーム６０２および対応して減縮した第１送信タイムインターバル６３０は、オリジナルフレーム構造５００における第１サブフレーム５０２（および第１送信タイムインターバル５３０）の減縮の結果であってよく、第２サブフレーム５０４および第２タイムインターバル５３２の拡大は、第１サブフレーム５０２および第１送信タイムインターバル５３０の減縮に等しい。例えばこの場合、第２サブフレーム６０４の拡大部分６０６は、減縮した第１サブフレーム６０２にはない、第１サブフレーム５０２の部分５２２と実質的に等しい。

拡大した第２サブフレーム６０４を作るオリジナルのフレーム構造５００の第２サブフレーム５０４の拡大は、ＤＬ／ＵＬディバイダ２０２を左に２バースト分移動した結果であってよい。これにより、基地局１２から第２サブスクライバ１６および第４サブスクライバ４４への信号送信のための２つのバースト５１２および５１３（すなわち、後端の時間増分５３６〜５３７に関連付けられた後端のバーストサブセット５２２）は、第１サブフレーム５０２から取り除かれ、新しいフレーム構造６００の減縮した第１サブフレーム６０２（および対応して減縮した第１送信タイムインターバル６３０）を生成する。これに対応して、新しいフレーム構造６００の拡大した第２サブフレーム６０４を作るべく、オリジナルのフレーム構造５００の第２サブフレーム５０４の初めに２つのバースト６２０および６２１が追加される。減縮した第１サブフレーム６０２をなすバースト５０６〜５１１は、オリジナルのフレーム構造５００における第１サブフレーム５２０の前端のバーストサブセット５２０と同じバーストに相当することに留意すべきである。

新しいフレーム構造６００の拡大した第２サブフレーム６０４を作るべく第２サブフレーム５０４に追加されたバースト６２０および６２１は、第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するためのバースト６２０、および第３サブスクライバ４２が第４サブスクライバ４４へ信号を送信するためのバースト６２１を含む。一方で、別の実施形態においては、第３サブスクライバ４２が第４サブスクライバ４４へ信号を送信するための追加されたバースト６２１（ＳＳ３からＳＳ４）を基地局１２が第４サブスクライバ４４へ信号を送信するためのバースト（図５のバースト５１３を参照）と置き換えてよい。

第３サブスクライバはフレーム構造６００に従って動作してよいと前述したが、別の実施形態においては、図７に示すように、第３サブスクライバ４４は別のフレーム構造７００に従って動作してよい。図のとおり、図７のフレーム構造７００は、ＤＬ／ＵＬディバイダ２０２の左への移動が１バースト分のみである点を除き、図６のフレーム構造６００に類似している。これにより、新しいフレーム構造７００の減縮した第１サブフレーム７０２（および対応して減縮した送信タイムインターバル７３０）を作るべく、オリジナルのフレーム構造５００の第１サブフレーム５０２からはバースト５１３（基地局１４から第４サブスクライバ４４への信号の送信のためのバースト）のみが取り除かれ、また新しいフレーム構造７００の拡大した第２サブフレーム７０４（および対応して拡大した送信タイムインターバル７３２）を作るべく、オリジナルのフレーム構造５００の第２サブフレーム５０４にバースト６２１のみが追加される。

図８は本発明の様々な実施形態に従った別のワイヤレスネットワークを示す。説明の便宜上、このネットワーク８０を中継ネットワークあるいはシステム（中継システム）と呼んでよい。ネットワーク８０は、基地局１２、第１サブスクライバ１４、および第２サブスクライバ１６を有する。実施形態において第２サブスクライバ１６は、第２サブスクライバ１６の中継ステーションとして機能する第１サブスクライバ１４を介して基地局１２から信号を受信してよい。つまり、参照番号２８で示すように基地局１２と直接双方向に通信する機能が第２サブスクライバ１６に備わっていても、基地局１２と直接通信することに代わって、中継ステーション（すなわち第１サブスクライバ１４）の使用することにより、より高いデータスループットレートを達成することができる。これは一般的に、送信デバイス（すなわち基地局１２）と受信デバイス（すなわち第２サブスクライバ１６）との間の距離が増加するに従いデータスループットレートは低下するためである。従って、基地局１２と第２サブスクライバ１６のと間に配され、基地局１２から第２サブスクライバ１６への信号を中継する中継ステーション（すなわち第１サブスクライバ１４）を使用することで比較的高いデータスループットレートを実現することができる。

これまでと同様に、まず基地局１２がネットワーク８０へトランスミッションマップをブロードキャストする。ブロードキャストされたトランスミッションマップは図２のフレーム構造２００を指定してよい。協調型システムにおいて前述したように、第２サブスクライバ１６へ信号を中継すべく、第１サブスクライバ１４はフレーム構造２００から逸脱して第１送信タイムインターバル２３０中に第２サブスクライバ１６へ信号を送信してよい。いくつかの実施形態においては、基地局１２がブロードキャストしたオリジナルのトランスミッションマップを第１サブスクライバ１４が変更することで達成してよい。変更されたトランスミッションマップは、第１サブスクライバ１４が前述の協調型システム（図１を参照）と同様に動作する、図３に示す変更された新しいフレーム構造３００を指定してよい。但し、基地局１２がオリジナルのフレーム構造２００に従って動作する協調型システム（すなわち図１のネットワーク１０）とは異なり、図８に示す中継システムの基地局１２は新しいフレーム構造３００に従って動作してよい。これは、中継システムにおいては第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するのと同時に基地局１２が信号を送信することが許容されないことがあるためである。従って、第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６へ信号を送信する前に、基地局１２が既に送信モードから受信モードに移行したことを確実にするため、基地局１２は第１サブスクライバ１４と同様に新しいフレーム構造３００に従って動作してよい。

基地局１２がこれらの機能を実行するべく、いくつかの実施例において、基地局１２は、物理的な記憶媒体、および物理的な記憶媒体に格納された複数の実行可能な命令を含んでよく、当該命令は、基地局１２がフレーム構造２００を指定するトランスミッションマップをワイヤレスネットワーク８０へ送信するよう基地局をプログラムするように設計されてよい。送信されたトランスミッションマップが指定するフレーム構造２００は第１サブフレーム２２０および第２サブフレーム２２２を有する。そして基地局１２が送信されたトランスミッションマップに従って動作する場合は、第１サブフレーム２２０は基地局１２をワイヤレスネットワーク８０の第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６へ信号を送信する送信モードとしてよく、第２サブフレーム２２２は基地局１２を第１サブスクライバ１４および第２サブスクライバ１６から信号を受信する受信モードとしてよい。第１サブフレーム２２０および第２サブフレーム２２２は第１送信タイムインターバル２３０および第２送信タイムインターバル２３２に対応し、第１送信タイムインターバル２３０は第２送信タイムインターバル２３２の開始前あるいは開始時に終了する。

物理的な記憶媒体に格納された複数の実行可能な命令はさらに、トランスミッションマップから逸脱して第１送信タイムインターバル２３２中に受信モードに移行するよう基地局１２をプログラムするように設計されてよい。但し、別のいくつかの実施形態においては、こうした命令は必要に応じて無線アクセスできるよう遠隔に置かれてよい。

いくつかの実施形態においては、トランスミッションマップから逸脱するべく、実行可能な命令に基づいた基地局１２は、減縮した第１サブフレーム３０２および対応して減縮した第１送信タイムインターバル３１０、および拡大した第２サブフレーム３０４および対応して減縮した第２送信タイムインターバル３１２を有する、オリジナルのフレーム構造２００の変形バージョンである新しいフレーム構造３００に従って動作してよい。拡大した第２サブフレーム３０４および拡大した第２送信タイムインターバル３１２（すなわちバースト３０８および時間増分２１２）の拡大部分は、減縮した第１サブフレーム３０２および減縮した第１送信タイムインターバル３１０を作るべく第１サブフレーム２２０および第１送信タイムインターバル２３０（すなわち図２のバースト２０６および時間増分２１２）から取り除かれた部分と等しい。いくつかの実施形態においては、拡大した第２送信タイムインターバル３１２の拡大部分の初めに受信モードへの移行が起こる。拡大した第２サブフレーム３０４は、第１サブスクライバ１４が基地局１２へ信号を中継すべく第２サブスクライバ１６へ信号を送信するためのバースト３０８を含むことに留意すべきである。

様々な実施手形態において、第１サブスクライバ１４が第２サブスクライバ１６へ信号を送信するためのバースト３０８は、第２サブスクライバ１６の第１サブスクライバ１４との同期を促進するデータをプリアンブルとして含む。つまり、第１サブスクライバ１４は基地局１２とは異なる搬送波発信器を用いる（すなわち、第２サブスクライバ１６は基地局１２と同期していても第１サブスクライバ１４とは同期していないので第２サブスクライバ１６は第１サブスクライバ１４と再同期する必要がある）ことから、バースト３０８は第２サブスクライバ１６の搬送波発信器と第１サブスクライバ１４の搬送波発信器との同期を促進するプリアンブルを含んでよい。

図９は本発明の様々な実施形態に従ったシステムを示す。実施形態では、システム９００は、第１送信タイムインターバル中にワイヤレスネットワークの基地局からワイヤレスネットワークのデバイス（すなわちサブスクライバ）へ信号を送信するための第１サブフレーム、および第２送信タイムインターバル中にワイヤレスネットワークのデバイスから基地局へ信号を送信するための第２サブフレームを有する、トランスミッションマップを受信する。システム９００はさらに、第１送信タイムインターバル中にネットワークの少なくとも１つのデバイスへ信号を送信するべく、トランスミッションマップから逸脱してよい。いくつかの実施形態において、システム９００は、例えばデスクトップコンピュータ、ノート型パソコン、セットトップボックス、ＰＤＡ、Ｗｅｂタブレット、ポケベル、テキストメッセンジャー、ゲーム機、スマートアプライアンス、ワイヤレス携帯電話、あるいはあらゆる種類のコンピュータまたは通信デバイスを含む、様々な要素を有するワイヤレスネットワークであってよい。

システム９００は、図のように互いに結合した、プロセッサ９０２（すなわちコントローラ）、メモリ９０４（揮発性および／または不揮発性メモリを含んでよい）、受信部９０８および送信部９１０を含むトランシーバ９０６、およびアンテナ９１２をホストするか、または有してよい。いくつかの実施形態においては、アンテナ９１２は全指向性アンテナであってよい。あるいは代わりにアンテナ９１２は指向性アンテナまたはその他のタイプのアンテナであってよい。

システム９００がホストする受信部９０８は、トランスミッションフレーム構造を指定するトランスミッションマップを受信してよい。トランスミッションフレーム構造は、ワイヤレスネットワークの基地局からデバイスへの信号送信のための第１サブフレーム、および、デバイスから基地局への信号送信のための第２サブフレームを有する。いくつかの実施形態においては、第１サブフレームおよび第２サブフレームは第１送信タイムインターバルおよび第２送信タイムインターバルにそれぞれ対応し、第１送信タイムインターバルは、第２送信タイムインターバルの開始前あるいは開始時に終了する。対照的に、ホストシステム９００における送信部９１０は、第１送信タイムインターバル中にワイヤレスネットワークの１つのデバイスへ信号を送信してよい。

プロセッサ９０２は、トランシーバ９０６に送信信号を生成させるべく、送信するデータをトランシーバ９０６に提供してよく、トランシーバ９０６が受信した受信信号から生成した受信データを処理してよい。ホストシステム９００においてプロセッサ９０２はさらに、ホストシステム９００による信号の送信を促進すべく、受信したトランスミッションマップを変更してよい。別の実施形態においては、変更がトランシーバ９０６に結合あるいは組み込まれた別のコントローラ（図示なし）によって行われてよい。いくつかの実施形態においては、変更されたトランスミッションマップがメモリ９０４に格納されてよい。受信したトランスミッションマップの変更は、第１送信タイムインターバルを有する第１サブフレームの、対応して減縮した第１送信タイムインターバルを有する減縮した第１サブフレームへの減縮、および第２送信タイムインターバルを有する第２サブフレームの、対応して拡大した第２送信タイムインターバルを有する拡大した第２タイムインターバルへの拡大を含んでよい。プロセッサ９０２（あるいは別のコントローラ）はさらに、変更されたトランスミッションマップに少なくとも部分的に基づいて、拡大した第２送信タイムインターバルの拡大部分中にホストシステム９００における送信部９１０を制御して信号を送信させてよい。

いくつかの実施形態では、第１サブフレームが第１送信タイムインターバルの第１の時間増分のセットに関連した第１の複数のバーストを含み、第２サブフレームが第２送信タイムインターバルの第２の時間増分のセットに関連した第２の複数のバーストを含み、ホストシステム９００におけるプロセッサ９０２（あるいは別のコントローラ）は、第１サブフレームを、第１の時間増分のセットの前端のサブセットに関連した第３の複数のバーストを有する減縮した第１サブフレームに減縮するべく、受信したトランスミッションマップを変更してよい。実施形態では、第３の複数のバーストは第１の複数のバーストよりも少なく、減少したバーストの数は第１の時間増分のセットの後端のサブセットに対応する。ホストシステム９００におけるプロセッサ９０２（あるいは別のコントローラ）はさらに、第２サブフレームを第４の複数のバーストを有する拡大した第２サブフレームに拡大してよく、第４の複数のバーストは第２の複数のバーストよりも多く、増加したバーストの数および時間増分は、減少したバースト数および時間増分に対応する。

様々な実施形態において、トランシーバ９０６の前述のような機能（すなわち受信部９０８および送信部９１０）をトランシーバ９０６に統合されたハードウェアで実装してよい。また別の実施形態では、トランシーバ９０６を別個の送信部および受信部として実装してよい。

ここでは特定の実施形態について図示および説明したが、同じ目的を達成するように計算された様々な代替および／または等価の実施形態または実装が、本発明の範囲から乖離することなく、図示および説明した実施形態の代わりとなりうることは当業者にとって明らかである。本発明に従った実施形態は実に様々な方法で実装可能であることは当業者にとって明らかである。本願はここで論じた実施形態のあらゆる適用あるいは変形を網羅することを意図している。従って、本発明に従った実施形態が請求項およびその等価物によってのみ制限されることを明確に意図している。

Claims

ワイヤレスネットワークの複数のデバイスの中の第１のデバイスが、前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスによって共有され、第１の時間増分セットを含む第１送信タイムインターバルおよび第２の時間増分セットを含む第２送信タイムインターバルのそれぞれに対応する第１サブフレームおよび第２サブフレームを有するトランスミッションフレーム構造を指定するトランスミッションマップを受信する段階と、前記第１のデバイスが、前記複数のデバイスの中の第２のデバイスが基地局から信号を受信しているものと考える前記第１送信タイムインターバル内の前記第１の時間増分セット内の一つの時間増分の間に受信モードから送信モードに移行することにより前記トランスミッションマップから逸脱し、前記一つの時間増分において前記第１のデバイスから直接前記第２のデバイスに信号を送信する段階と、を備え、
前記第１送信タイムインターバルは、前記第２送信タイムインターバルの開始前または開始時に終了し、前記第１サブフレームは、前記基地局から前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスへ送信される信号を受信するためにあり、前記第２サブフレームは、前記複数のデバイスから前記基地局へ信号を送信するためにある、方法。
前記第１送信タイムインターバル中に前記第１のデバイスから前記第２のデバイスへの前記送信を促進すべく、前記受信したトランスミッションマップを前記第１のデバイスで変更する段階と、
前記変更されたトランスミッションマップを前記第１のデバイスに格納する段階とをさらに備える、請求項１に記載の方法。
前記逸脱する段階は、対応して減縮した第１送信タイムインターバルを有する減縮した第１サブフレームと、対応して拡大した第２送信タイムインターバルを有する拡大した第２サブフレームとにより動作する段階と、記第２送信タイムインターバルの拡大部分中に前記第２のデバイスに信号を送信する段階とを含み、前記第２サブフレームおよび前記第２送信タイムインターバルの拡大は、前記第１サブフレームおよび前記第１送信タイムインターバルの減縮に等しい請求項１に記載の方法。
前記第１サブフレームは、前記第１送信タイムインターバルの前記第１の時間増分セットに関連付けられた第１の複数のバースト、および、前記第２送信タイムインターバルの前記第２の時間増分セットに関連付けられた第２の複数のバーストを含み、前記減縮した第１サブフレームは、前記第１の時間増分のセットの前端のサブセットに関連付けられた第３の複数のバーストを有し、前記第３の複数のバーストは、前記第１の複数のバーストより少なく、前記減縮したバーストの数は、前記第１の時間増分のセットの後端のサブセットに対応し、前記拡大した第２サブフレームは、第４の複数のバーストを有し、前記第４の複数のバーストは、前記第２の複数のバーストより多く、増加したバースト数および時間増分は、前記減縮したバースト数および時間増分に対応する、請求項３に記載の方法。
前記減縮は、前記基地局から前記第２のデバイスへの信号送信のための第１のバーストを前記第１の複数のバーストから取り除く段階を含み、前記拡大は、前記第１のデバイスから前記第２のデバイスへの信号送信のための第２のバーストを前記第２の複数のバーストに加える段階を含み、前記第１のバーストおよび前記第２のバーストは、時間増分に関連付けられる、請求項４に記載の方法。
前記減縮は、前記基地局から前記ワイヤレスネットワークの第３のデバイスへの信号送信のための第３のバーストを前記第１の複数のバーストから取り除く段階をさらに含み、
前記拡大は、前記ワイヤレスネットワークの第４のデバイスから前記第３のデバイスへの信号送信のための第４のバーストを前記第２の複数のバーストに加える段階をさらに含み、
前記第３のバーストおよび前記第４のバーストは、別の時間増分に関連付けられる、請求項５に記載の方法。
前記減縮は、前記基地局から前記ワイヤレスネットワークの第３のデバイスへの信号送信のための関連付けられた第３のバーストを前記第１の複数のバーストから取り除く段階をさらに含み、前記拡大は、前記基地局から前記ワイヤレスネットワークの第３のデバイスへの信号送信のために第４のバーストを前記第２の複数のバーストに加える段階をさらに含み、前記第３のバーストおよび前記第４のバーストは別の時間増分に関連付けられる、請求項５に記載の方法。
前記減縮は、前記第１送信タイムインターバルの前記後端で、前記第１の複数のバーストおよび前記第１の時間増分セットから複数のバーストおよび関連した時間増分を対応づけて取り除く段階を含み、前記拡大は、前記第２送信タイムインターバルの前記前端で、前記第２の複数のバーストおよび前記第２の時間増分に複数のバーストおよび関連した時間増分を対応づけて加える段階を含む、請求項４に記載の方法。
前記加えられたバーストおよび時間増分は、パッドバーストおよび関連した時間増分を対応づけて含み、前記パッドバーストは前記拡大した第２の複数のバーストの前端に配され、前記第１のデバイスを受信モードから送信モードへの移行させる、請求項８に記載の方法。
前記第１のデバイスから前記第２のデバイスへの前記送信する段階は、前記基地局から受信した信号を中継するために前記第１のデバイスから前記第２のデバイスへと送信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
前記送信する段階は、前記第２のデバイスと前記第１のデバイスとを同期させるデータを含む信号を前記第１のデバイスから前記第２のデバイスへと送信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
コンピュータをワイヤレスネットワークのデバイスとして機能させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記ワイヤレスネットワークの他のデバイスにより共有され、第１の時間増分のセットを含む第１送信タイムインターバルおよび第２の時間増分のセットを含む第２送信タイムインターバルのそれぞれに対応する第１サブフレームおよび第２サブフレームを有するトランスミッションフレーム構造を指定するトランスミッションマップを前記ワイヤレスネットワークの別のデバイスへ送信する段階と、
第１送信タイムインターバル内の前記第１の時間増分のセットのうち、前記ワイヤレスネットワークの前記他のデバイスのうち第１のデバイスに信号を送信する前記デバイスのために当初設計された１つの時間増分において前記デバイスを送信モードから受信モードに移行すべく前記トランスミッションマップから逸脱する段階と、を実行させ、
前記第１サブフレームは、前記デバイスを、前記デバイスから前記ワイヤレスネットワークの前記別のデバイスへ信号を送信する送信モードとし、前記第２サブフレームは、前記デバイスを、前記別のデバイスから信号を受信する受信モードとし、前記第１送信タイムインターバルは、前記第２送信タイムインターバルの開始前または開示時に終了する、プログラム。
前記コンピュータに、
前記デバイスを前記第１送信タイムインターバル中に前記受信モードへ移行すべく、前記トランスミッションマップを変更する段階と、
前記変更されたトランスミッションマップを前記デバイスに格納する段階、とを実行させる請求項１２に記載のプログラム。
前記逸脱する段階は、対応して減縮した第１送信タイムインターバルを有する減縮した第１サブフレームと、対応して拡大した第２送信タイムインターバルを有する拡大した第２サブフレームとにより動作する段階を含み、
前記第２サブフレームおよび前記第２送信タイムインターバルの前記拡大は、前記第１サブフレームおよび前記第１送信タイムインターバルの前記減縮に等しく、
前記移行する段階は、前記拡大した第２送信タイムインターバルの前記拡大した部分の開始時における前記受信モードへの移行を含む、
請求項１３に記載のプログラム。
第１の別のデバイスから第２の別のデバイスへの信号の送信のための前記拡大した第２サブフレームの前記拡大した部分の少なくとも一部は、前記デバイスから前記第１の別のデバイスが受信した信号を中継する、請求項１４に記載のプログラム。
ワイヤレスネットワークの複数のデバイスにより共有され、第１の時間増分のセットを含む第１送信タイムインターバルおよび第２の時間増分のセットを含む第２送信タイムインターバルのそれぞれに対応する第１サブフレームおよび第２サブフレームを有するトランスミッションフレーム構造を指定するトランスミッションマップをホストデバイスのために受信する受信部と、
前記受信部に接続され、前記複数のデバイスのうちの１つのデバイスが基地局から信号を受信しているものと考える前記第１送信タイムインターバル内の前記第１の時間増分のセットのうち１つの時間増分において受信モードから送信モードへ移行することにより、受信した前記トランスミッションマップを前記ホストデバイスのために修正する制御部と、
修正された前記トランスミッションマップに従って第１送信タイムインターバル内の前記第１の時間増分のうち前記１つに時間増分において前記ホストデバイスのために前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスのうちの前記１つのデバイスへ直接信号を送信する送信部とを備え、
前記第１送信タイムインターバルは、前記第２送信タイムインターバルの開始前または開始時に終了し、
前記第１サブフレームは、基地局から前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスへの信号を受信するためにあり、さらに前記第２サブフレームは、前記デバイスから前記基地局への信号を送信するためにある、装置。
前記受信したトランスミッションマップを変更し、前記ホストデバイスが前記第１送信タイムインターバル中に別のデバイスへ信号を送信させる、前記受信部に結合したコントローラをさらに備える、請求項１６に記載の装置。
前記コントローラは、前記第１送信タイムインターバルを有する前記第１サブフレームを、対応して減縮した第１送信タイムインターバルを有する減縮した第１サブフレームに減縮し、
さらに前記第２送信タイムインターバルを有する前記第２サブフレームを、対応して拡大した第２送信タイムインターバルを有する拡大した第２サブフレームに拡大すべく、前記受信したトランスミッションマップを変更し、
さらに前記コントローラは、前記送信部に結合され、前記変更されたトランスミッションマップに少なくとも部分的に基づいて、前記拡大した第２送信タイムインターバルの拡大部分中に、前記ホストデバイスがワイヤレスネットワークのデバイスの１つに信号を送信可能なように、前記送信部を制御する、請求項１７に記載の装置。
前記第１サブフレームは、前記第１送信タイムインターバルの第１の時間増分のセットに関連付けられた第１の複数のバーストと、前記第２送信タイムインターバルの第２の時間増分のセットに関連付けられた第２の複数のバーストとを備え、
前記コントローラは、前記第１サブフレームを、前記第１の時間増分のセットの前端のサブセットに関連付けられた第３の複数のバーストを有する減縮した第１サブフレームへと減縮すべく、前記受信したトランスミッションマップを前記ホストデバイスのために変更し、
さらに
前記第２サブフレームを、第４の複数のバーストを有する、拡大した第２サブフレームに拡大すべく前記受信したトランスミッションマップを変更し、
前記第３の複数のバーストの数は、前記第１の複数のバーストの数より少なく、
前記減縮したバースト数は、前記第１の時間増分のサブセットの後端に対応し、
前記第４の複数のバーストの数は前記第２の複数のバーストの数より多く、
増加したバースト数および時間増分は前記減縮したバースト数および時間増分に対応する、請求項１８に記載の装置。
システムであって、
全指向性のアンテナと、
前記アンテナに結合され、ワイヤレスネットワークに選択的に信号を送信し、かつ、ワイヤレスネットワークから選択的に信号を受信するトランシーバと、
前記トランシーバに結合され、送信される前記信号の生成のために送信データを提供し、受信された前記信号から生成された受信データを処理するプロセッサと、を備え、
前記トランシーバは、
前記ワイヤレスネットワークの複数のデバイスによって共有され、第１の時間増分のセットを含む第１送信タイムインターバルおよび第２の時間増分のセットを含む第２送信タイムインターバルのそれぞれに対応する第１サブフレームおよび第２サブフレームを有するトランスミッションフレーム構造を指定するトランスミッションマップを受信し、
前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスのうちの１つのデバイスが基地局から信号を受信しているものと考える第１送信タイムインターバル内の前記第１の時間増分のセットのうちの１つの時間増分において直接前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスのうちの前記１つのデバイスに信号を送信することにより前記トランスミッションマップから逸脱し、
前記第１サブフレームは、基地局から前記ワイヤレスネットワークの前記複数のデバイスへ送信される信号を受信するためにあり、前記第１送信タイムインターバルは、前記第２送信タイムインターバルの開始前あるいは開始時に終了する、システム。
前記トランシーバは、前記受信したトランスミッションマップを変更して前記第１送信タイムインターバル中に別のデバイスへの信号の送信を可能にし、前記変更されたトランスミッションマップを格納する、前記トランシーバに結合したメモリをさらに備える、請求項２０に記載のシステム。
前記プロセッサは、前記受信したトランスミッションマップを変更して前記第１送信タイムインターバル中に別のデバイスへの信号の送信を可能にし、前記変更されたトランスミッションマップを格納する、前記プロセッサおよび前記トランシーバに結合したメモリをさらに備える、請求項２０に記載のシステム。
デスクトップコンピュータ、ノート型パソコン、セットトップボックス、ＰＤＡ、Ｗｅｂタブレット、ポケベル、テキストメッセンジャー、ゲーム機、スマートアプライアンス、またはワイヤレス携帯電話からなる、グループから選択された１つである、請求項２０に記載のシステム。