関連出願
本出願は、“ピアツーピア通信における電力スケーリングに対する方法および装置”と題する2007年7月10日に出願された米国仮特許出願第60/948,978号に対して、35U.S.C.§119に基づく優先権の利益を主張し、その譲受人に譲渡され、参照によりここに明確に組み込まれている。
発明の分野
様々な実施形態は、無線通信に対する方法および装置に向けられ、さらに特定的に、ピアツーピア通信に関係した方法および装置に関する。
背景
アドホックピアツーピアネットワークのような、ネットワークインフラが存在しない無線ネットワークにおいては、他のピア端末と通信リンクを確立するとき、端末は沢山の難題と直面する。1つの難題は、端末が丁度オンとなったり、あるいは新規の領域に移動したとき、端末は、2つの端末間で通信を開始する前に、近傍に他の端末が存在しないかを、第1に見つけ出さなくてはならないであろう。
上記の識別と獲得問題に対する一般的な解は、端末に対し、通信プロトコルに従って、送信および/または受信をさせることである。しかし、アドホックネットワークは沢山の難題をもたらす。端末は、例えば、ネットワークインフラ欠如という理由によって、しばしば共通のタイミングレファレンスを有さないであろう。そのため、第1の端末が信号を送信しており、第2の端末が受信モードにないとき、送信された信号は、第2の端末が、第1の端末の存在を検出するのに役立たない。
重要なことに、電力効率は、ワイヤレス端末のバッテリー寿命に大きな影響を与え、従って、無線システムにおいて、別の難題をもたらす。現行のピアツーピアシステムは、簡単化のために、典型的に、単純な固定電力アレンジメントを採用する。そのようなアレンジメントにおいて、送信機は、意図した受信機の距離とチャネル状況とに無関係で、固定のトラフィック送信電力を使用する。固定の電力システムは、しかしながら、信号干渉に起因した、不十分な電力効率および減少した総合的スループットをこうむる。
追加的に、複数のワイヤレス端末は、アドホックピアツーピア通信を確立するために、周波数スペクトラムを共有する環境において動作されうる。そのようなアドホックピアツーピア通信は、集中化コントローラによって集中的に管理されるわけではないので、複数の近くのワイヤレス端末間での、ピアツーピアリンク同士の干渉が難題である。
その結果、集中化コントローラの助けなしに、異なるワイヤレス端末間のアドホックピアツーピア通信リンクを、スケジューリングおよび/または優先順位づけするための道が必要である。
概要
1つの実施形態において、第1の移動ワイヤレス端末上で動作する方法がもたらされる。第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末との間で、ピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得が取得される。送信電力は、チャネル利得の関数として決定される。データトラフィック信号は、それから、決定された送信電力で第2のワイヤレス端末に送信される。幾つかの実施形態において、チャネル利得は、少なくとも100ミリ秒時間間隔において測定された、チャネル利得の平均値でありうる。加えて、幾つかの実施形態において、決定された送信電力は、チャネル利得に反比例とすることが出来、一方、他の実施形態において、決定された送信電力は、チャネル利得の平方根に反比例とすることが出来る。方法は、(a)データトラフィック信号を送信するに先立って、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信すること、(b)第2のワイヤレス端末から、送信レートフィードバックを受信すること、(c)データトラフィック信号において使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信した送信レートフィードバックとの関数として決定すること、および/または(d)通信チャネルを通して、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末によるトラフィック需要に従って、送信電力を変化させることを、さらに含むことが出来る。方法は、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を調整すること、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定すること、および/または(c)後続の時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力の調整を決定することを、さらに含むことが出来る。
幾つかの実施形態において、方法は、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を増加すること、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加するかを決定すること、(c)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を、さらに増加すること、および/または(d)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを減少すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を減少することを、さらに含むことが出来る。他の実施形態において、方法は、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を減少すること、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加するかを決定すること、(c)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を、さらに減少すること、および/または(d)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを減少すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を増加することを、さらに含むことが出来る。
幾つかの実施形態において、通信チャネルは、分散リンクスケジューリングスキームに従って、複数の他のワイヤレス端末間で共有することが出来る。方法は、通信チャネルを通して、決定された送信電力に基づいて、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行することを、さらに含むことが出来る。リンクスケジューリングを実行することは、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信する第4のワイヤレス端末に向けられたトラフィック要求応答信号を受信すること、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の電力と、第1の移動ワイヤレス端末の送信電力との関数としての、パイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するか、否かを決定することを、さらに含むことが出来る。方法は、(a)データトラフィック信号の送信に先立って、決定された送信電力で、トラフィック送信要求信号を第2のワイヤレス端末に送信すること、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することを、さらに含むことが出来る。
他の実施形態において、第1の移動ワイヤレス端末は、可変電力を有する送信機、受信機、および、ピアツーピア通信チャネルを通して、送信機と受信機とによりピアツーピア通信を実行するように適合された処理回路を含むことが出来る。処理回路は、(a)第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得し、(b)チャネル利得の関数として、送信電力を決定し、および/または(c)決定された送信電力で、データトラフィック信号を第2のワイヤレス端末に送信するように構成することが出来る。幾つかの実施形態において、チャネル利得は、少なくとも100ミリ秒の時間間隔において測定されたチャネル利得の平均値でありうる。加えて、幾つかの実施形態においては、第1の移動ワイヤレス端末の決定された送信電力は、(a)チャネル利得に反比例し、一方、他の実施形態では、(b)チャネル利得の平方根の関数となるように規定することが出来る。処理回路は、さらに、(a)データトラフィック信号を送信するのに先立って、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信し、(b)第2のワイヤレス端末から、送信レートフィードバックを受信し、および/または(c)データトラフィック信号において使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信した送信レートフィードバックとの関数として決定するように構成することが出来る。処理回路は、さらに、通信チャネルを通して、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末によるトラフィック需要に従って、送信電力を変動するように構成することが出来る。処理回路は、さらに、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を調整し、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定し、および/または(c)後続の時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力の調整を決定するように構成することが出来る。
幾つかの実施形態において、処理回路は、さらに、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を増加し、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加するかを決定し、(c)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を、さらに増加し、および/または(d)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを減少すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を減少するように構成することが出来る。他の実施形態において、処理回路は、さらに、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を減少し、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加するかを決定し、(c)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを増加すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を、さらに減少し、および/または(d)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを減少すると決定された場合、後続の時間間隔において、決定された送信電力を増加するように構成することが出来る。
幾つかの実施形態において、通信チャネルは、分散リンクスケジューリングスキームに従って、複数の他のワイヤレス端末間で共有することが出来る。処理回路は、通信チャネルを通して、スケーリングされた送信電力および通信リンクに関係した優先度の少なくとも1つに基づいて、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するようにさらに構成することが出来る。処理回路は、さらに、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信する第4のワイヤレス端末に向けられたトラフィック要求応答信号を受信し、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の電力と、第1の携行可能なワイヤレス端末の送信電力との関数として、パイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するかを決定するように構成することが出来る。処理回路は、さらに、(a)データトラフィック信号の送信に先立って、決定された送信電力で、トラフィック送信要求信号を第2のワイヤレス端末に送信し、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信するように構成することが出来る。
その結果、第1の移動ワイヤレス端末は、(a)第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得する手段、(b)チャネル利得の関数として、送信電力を決定する手段、および/または(c)決定された送信電力で、データトラフィック信号を第2のワイヤレス端末に送信する手段を含むことが出来る。幾つかの実施形態において、決定された送信電力は、チャネル利得に反比例とすることが出来る。端末は、さらに、(a)データトラフィック信号を送信するのに先立って、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信する手段、(b)第2のワイヤレス端末から、送信レートフィードバックを受信する手段、および/または(c)データトラフィック信号において使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信した送信レートフィードバックとの関数として決定する手段を含むことが出来る。端末は、さらに、通信チャネルを通して、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末によるトラフィック需要に従って、送信電力を変動する手段を含むことが出来る。端末は、さらに、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を調整する手段、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定する手段、および/または(c)後続の時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力の調整を決定する手段を含むことが出来る。端末は、通信チャネルを通して、決定された送信電力に基づいて、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行する手段を、さらに含むことが出来る。リンクスケジューリングを実行する手段は、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信する第4のワイヤレス端末に向けられたトラフィック要求応答信号を受信する手段、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の電力と、第1の移動ワイヤレス端末の送信電力との関数として、パイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するかを決定する手段を、さらに含むことが出来る。端末は、(a)データトラフィック信号の送信に先立って、決定された送信電力で、トラフィック送信要求信号を第2のワイヤレス端末に送信する手段、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信する手段を、さらに含むことが出来る。
別の実施形態において、(a)第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得し、(b)チャネル利得の関数として、送信電力を決定し、および/または(c)決定された送信電力で、データトラフィック信号を第2のワイヤレス端末に送信するように適合された、第1の移動ワイヤレス端末に対する送信電力スケーリングを容易化する回路が開示されている。回路は、さらに、(a)データトラフィック信号を送信するのに先立って、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信し、(b)第2のワイヤレス端末から、送信レートフィードバックを受信し、および/または(c)データトラフィック信号において使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信した送信レートフィードバックとの関数として決定するように適合することが出来る。回路は、さらに、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を調整し、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定し、および/または(c)後続の時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力の調整を決定するように適合することが出来る。
幾つかの実施形態において、回路は、さらに、通信チャネルを通して、決定された送信電力に基づいて、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するように適合することが出来る。リンクスケジューリングステップを実行することは、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信する第4のワイヤレス端末に向けられたトラフィック要求応答信号を受信すること、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の電力と、第1の移動ワイヤレス端末の決定された送信電力との関数として、パイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するかを決定することを、さらに含むことが出来る。リンクスケジューリングステップを実行することは、(a)データトラフィック信号の送信に先立って、決定された送信電力で、トラフィック送信要求信号を第2のワイヤレス端末に送信すること、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することを、さらに含むことが出来る。
別の実施形態において、機械読み出し可能な媒体は、第1のワイヤレス端末に対する送信電力スケーリングを容易化する命令を含み、媒体はプロセッサによって実行されたとき、プロセッサに、(a)第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得させ、(b)チャネル利得の関数として、送信電力を決定させ、(c)決定された送信電力で、データトラフィック信号を第2のワイヤレス端末に送信させ、(d)データトラフィック信号を送信するのに先立って、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信させ、(e)第2のワイヤレス端末から、送信レートフィードバックを受信させ、(f)データトラフィック信号において使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信した送信レートフィードバックとの関数として決定させ、および/または(g)通信チャネルを通して、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末によるトラフィック需要に従って、送信電力を調整させる。機械読み出し可能な媒体は、(a)時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力を調整し、(b)時間間隔における、第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定し、および/または(c)後続の時間間隔において使用されるであろう、決定された送信電力の調整を決定するための命令を、さらに含むことが出来る。
幾つかの実施形態において、機械読み出し可能な媒体は、通信チャネルを通して、決定された送信電力に基づいて、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行する命令を、さらに含むことが出来る。リンクスケジューリングを実行することは、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信する第4のワイヤレス端末に向けられたトラフィック要求応答信号を受信すること、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の電力と、第1の移動ワイヤレス端末の決定された送信電力との関数として、パイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するかを決定することを、さらに含むことが出来る。リンクスケジューリングを実行することは、(a)データトラフィック信号の送信に先立って、決定された送信電力で、トラフィック送信要求信号を第2のワイヤレス端末に送信すること、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することを含むことも出来る。
同様の参照文字が全体を通して対応したものを特定している図面を参照すると、以下の詳細な記述から様々な特徴、特質、および利点が明白となろう。
図1は、実現された例示的なアドホック通信ネットワークを例解する。
図2は、共通タイミングレファレンスが無いとき、アドホックネットワークにおける例示的なユーザ誤検出問題を例解する。
図3は、各ビーコン信号バーストが1つのビーコンシンボルを含むような、3つの例示的なビーコン信号バーストを含んだ、ビーコン信号を通信するために使用される例示的エアーリンクリソースを例解する。
図4は、ビーコンシンボルおよびデータ/制御信号間の、例示的な相対的送信電力レベルを例解する。
図5は、ビーコン信号バースト送信の、1つの例示的な実施形態を例解する。
図6は、1つの例示的な実施形態を例解し、ここでは、ある指定された時間間隔中にビーコン信号バーストの受信が起こり、一方、他の時間間隔では、電力を温存するために、受信機はオフである。
図7は、2つの端末がビーコン信号バーストの送信および受信を実現するとき、いかにしてユーザ誤検出問題が解決されるかを記述するために使用される。
図8は、ある端末中で実現された状態ダイアグラムの、1つの例示的な実施形態を例解する。
図9は、実現された例示的なワイヤレス端末の、詳細な例示を例解する。
図10は、携行可能なワイヤレス端末の例示的な動作方法のフローチャート図である。
図11は、携行可能なワイヤレス端末の例示的な動作方法のフローチャート図である。
図12は、携行可能なワイヤレス端末、例えば、バッテリー電力の移動ノードの例示的な動作方法のフローチャート図である。
図13は、携行可能なワイヤレス端末、例えば、バッテリー電力の移動ノードの例示的な動作方法のフローチャート図である。
図14は、携行可能なワイヤレス端末からの例示的なビーコンシグナリングを例解する図を含む。
図15は、異なるワイヤレス端末が、異なるビーコンバースト信号を含む、異なるビーコン信号を送信することを例解する。
図16は、幾つかの実施形態の特徴を例解する、図および対応するレジェンドであり、ここでは、ビーコン信号送信単位は、複数のOFDMシンボル送信単位を含む。
図17は、ビーコンバースト信号のシーケンスを具備する例示的なビーコン信号の例解、および幾つかの実施形態のタイミング関係の例解のために使用される図である。
図18は、ビーコンバースト信号のシーケンスを具備する例示的なビーコン信号の例解、および幾つかの実施形態のタイミング関係の例解のために使用される図である。
図19は、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信する動作モードにおける、例示的な、ワイヤレス端末によるエアーリンクリソース分割を例解する図である。
図20は、例示的なワイヤレス端末動作モードに対する、例示的なビーコン信号送信以外の用途に関係した、エアーリンクリソース部分を記述し、ここでは、ワイヤレス端末はビーコン信号を送信し、またユーザデータ、例えば、アクティブな動作モードを受信、および/または送信することが出来る。
図21は、2つの例示的なワイヤレス端末動作モードを例解し、ここでは、ワイヤレス端末は、例えば、非アクティブなモードおよびアクティブなモードといったビーコン信号を送信している。
図22は、2つのビーコンバーストを含む、例示的な第1の時間間隔における、例示的なワイヤレス端末エアーリンクリソース実用化を例解する図および対応するレジェンドを含む。
図23は、2つのビーコンバーストを含む、例示的な第1の時間間隔における、例示的なワイヤレス端末エアーリンクリソース実用化を例解する図および対応するレジェンドを含む。
図24は、ビーコン信号に関する代替的な記述表示を例解する。
図25は、例示的な携行可能なワイヤレス端末、例えば、移動ノードの図である。
図26は、通信デバイス、例えば、バッテリー電力のワイヤレス端末の例示的な動作方法のフローチャート図である。
図27は、例示的な携行可能なワイヤレス端末、例えば、移動ノードの図である。
図28は、あるアドホックネットワーク中にあり、お互いの存在に気づき、ワイヤレス端末ビーコン信号を介してタイミング同期化が達成された、2つのワイヤレス端末に関する例示的な予定表、イベントのシーケンス、および動作を例解する図である。
図29は、2つのワイヤレス端末間で、ビーコン信号に基づく、例示的な同期化タイミングを、例示的な実施形態に応じて例解する。
図30は、2つのワイヤレス端末間で、ビーコン信号に基づく、例示的な同期化タイミングを、例示的な別の実施形態に応じて例解する。
図31は、2つのワイヤレス端末間で、ビーコン信号に基づく、例示的な同期化タイミングを、例示的な別の実施形態に応じて例解する。
図32は、ワイヤレス端末によって使用され、ピアツーピア通信リンクを確立、および/または維持することが出来るタイミングシーケンスの一例を例解する。
図33は、複数のワイヤレス端末が、リンクスケジューリングスキームに従って、可変電力ピアツーピア通信リンクとネゴシエートしうる環境を例解するブロック図である。
図34は、複数のワイヤレス端末が通信チャネルを共有し、リンクスケジューリングを容易化する、アドホックピアツーピアネットワーク中にある、様々なワイヤレス端末の動作を例解するフロー図である。
図35は、2つのワイヤレス端末間のピアツーピア通信リンクに対して、いかに通信電力スケーリングを実現することが出来るかを例解するフロー図である。
図36は、ピアツーピア通信リンクを通して可変電力送信に向いて構成されたワイヤレス端末を例解するブロック図である。
図37は、可変電力ピアツーピアネットワークにおいて、チャネル制御ネゴシエーションに対して、第1の(送信機)ワイヤレス端末で動作される例示的な方法を例解するフロー図である。
図38は、ピアツーピア通信リンクを通して第2の(送信機)ワイヤレス端末の可変電力送信を容易化するように構成された、第1の(受信機)ワイヤレス端末を例解するフロー図である。
図39は、可変電力ピアツーピアネットワークにおいて、チャネル制御ネゴシエーションに対して、第1の(受信機)ワイヤレス端末で動作される例示的な方法を例解する。
詳細な説明
以下の記述において、構成の完全な理解をもたらすために、特別な詳細が示される。しかし、構成が、これらの特別な詳細無しでも実施出来ることは、本技術分野の当業者によって理解されるであろう。例えば、不必要な詳細で、構成が不明瞭とならないように、回路はブロック図で示されうる。他の例においては、構成が不明瞭とならないように、よく知られた回路、構造、および手法は、詳細に示されるであろう。
構成は、フローチャートや、フロー図や、構造図や、ブロック図で描写される、プロセスによって記述出来るということにも注目されたい。フロー図は、動作をシーケンシャルプロセスで記述するであろうが、沢山の動作は、並行あるいは同時に実行することが出来る。加えて、動作の順番は、再アレンジすることが出来る。プロセスは、動作が完了したとき、終了される。プロセスは、方法、機能、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム、等と対応する。プロセスが機能と対応するとき、プロセスの終了は、コーリング機能あるいは主機能への、機能の復帰に対応する。
1つあるいはそれより多くの例、および/または構成において、記述された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいはこれらの何らかの組み合わせにおいて実現されてもよい。ソフトウェアで実現された場合、機能は、コンピュータ読み取り可能な媒体上の1つあるいはそれより多くの命令またはコードとして記憶または送信されてもよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は、1つの場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易化する何らかの媒体を含む、コンピュータ記憶媒体および通信媒体の双方を含む。記憶媒体は、一般目的あるいは特定目的のコンピュータによってアクセスすることができる、何らかの利用可能な媒体であってもよい。一例として、制限ではなく、このようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、RAM、ROM、EEPROM、CD−ROM、または他の光ディスク記憶デバイス、磁気ディスク記憶デバイスまたは他の磁気記憶媒体デバイス、汎用目的あるいは特定目的のコンピュータや、汎用目的あるいは特定目的のプロセッサによってアクセスできる命令またはデータ構造の構造で、所望のプログラムコードを実行または記憶するために使用することができる他の何らかの媒体を含むことができるが、これらに限定されるものではない。また、あらゆる接続は、適切に、コンピュータ読み取り可能媒体と呼ばれる。例えば、ウェブサイト、サーバ、あるいは、同軸ケーブル、ファイバーケーブル、撚り対ケーブル、デジタル加入者回線(DSL)を用いている他のリモートソース、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術から、ソフトウェアが伝送された場合、同軸ケーブル、ファイバ光ケーブル、撚り対、DSL、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。ディスク(DiskおよびDisc)は、コンパクトディスク(CD)、レーザディスク(登録商標)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスクを含んでいる。Diskは、一般的に、磁気的にデータを再生するが、Discは、データを光学的にレーザによって再生する。上記を組み合わせたものも、コンピュータ読み取り媒体の範囲内に含められるべきである。
さらに、記憶媒体は、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、磁気的ディスク記憶媒体、光学的記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、および/または情報記憶用の他の機械読み出し可能な媒体を含む、1つあるいはそれより多くのデータを記憶するデバイスを意味しうる。
さらに、構成は、ハードウェア、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、あるいは、それらの任意の組み合わせによって実現することが出来る。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、あるいはマイクロコードにおいて実現されたとき、必要なタスクを実行するための、プログラムコードあるいはコードセグメントは、記憶媒体あるいは他の記憶装置のようなコンピュータ読み出し可能な媒体中に記憶することが出来る。プロセッサは、必要なタスクを実行することが出来る。コードセグメントは、プロシージャ、機能、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、あるいは任意の命令の組み合わせ、データ構造、あるいはプログラムステートメントを表示しうる。コードセグメントは、情報、アーギュメント、パラメータ、あるいはメモリコンテントを、伝達および/または受信することによって、別のセグメントあるいはハードウェア回路に結合することが出来る。メモリ共有、メッセージ伝達、トークン伝達、ネットワーク伝送、等を含む任意の適切な手段を介して、情報、アーギュメント、パラメータ、データ等は、伝達、発送あるいは伝送することが出来る。
1つの特徴は、共有された通信チャネルを通して、受信機ワイヤレス端末と、ピアツーピア通信リンクを確立するように構成された送信機ワイヤレス端末をもたらす。送信機ワイヤレス端末は、その送信電力を、送信機および受信機ワイヤレス端末間の通信チャネルに対するチャネル利得の関数として、スケーリングすることが出来る。スケーリングされた送信電力は、通信チャネルを通して、リンクスケジューリングを実行するために、送信機および受信機ワイヤレス端末によって使用されうる。例えば、スケーリングされた送信電力は、共有した通信チャネルを実用する、別の隣接する送信機ワイヤレス端末との送信機譲歩を実行するために、送信機ワイヤレス端末によって使用されうる。同様に、スケーリングされた送信電力は、共有した通信チャネルを利用する、別の隣接した受信機ワイヤレス端末との受信機譲歩を実行するために、受信機ワイヤレス端末によって使用されうる。
アドホック通信システム
図1は、実現された例示的なアドホック通信ネットワーク100を例解する。2つのワイヤレス端末、即ち、第1のワイヤレス端末102および第2のワイヤレス端末104が、ある地理的領域106に存在する。通信の目的のために、2つのワイヤレス端末によって使用されるであろう、あるスペクトラム帯域が利用可能である。2つのワイヤレス端末は、ピアツーピア通信リンクを確立するために、利用可能なスペクトラム帯域を使用する。
アドホックネットワークは、ネットワークインフラを保有しないであろうから、ワイヤレス端末は、共通のタイミングレファレンスあるいは周波数レファレンスは保有しないであろう。このため、アドホックネットワークにおいて難題が生じる結果となる。詳述するために、それぞれの端末が、他の端末の存在をいかにして検出するかの問題を考えよう。
記述の目的のため、以下では、ある所定の時刻において、ワイヤレス端末は、送信か受信のいずれかしか出来ず、両方は出来ないと仮定する。本技術分野で通常のスキルをもった当業者は、端末が、同一時刻に送信および受信の両方ができるような場合、同様の原理を、そのケースに応用出来ることを理解するであろう。
図2は、2つの端末が、お互いを見つけ出すのに使用するであろう、1つの可能なスキームを記述するために用いられる図200を含む。第1の端末は、ある信号を、時間間隔202において送信し、時間間隔204において、信号を受信する。そうしている間に、第2の端末は、ある信号を、時間間隔206において送信し、時間間隔208において、信号を受信する。もし、第1のワイヤレス端末が、同一の時間に送信と受信の両方が出来る場合、時間間隔202および204は、お互いにオーバーラップするであろうということに注目すべきである。
2つの端末は、共通のタイミングレファレンスを有していないので、2つの端末のTX(送信)およびRX(受信)タイミングは、同期化されていないということに注目すべきである。特に、図2は、時間間隔204と206とはオーバーラップしていないことを示している。第1のワイヤレス端末が、傾聴しているとき、第2のワイヤレス端末は、送信しておらず、第2のワイヤレス端末が、送信しているとき、第1のワイヤレス端末は、傾聴していない。従って、第1のワイヤレス端末は、第2のワイヤレス端末の存在を検出しない。同様に、時間間隔202および208はオーバーラップしていない。従って、第2のワイヤレス端末も、第1のワイヤレス端末の存在を検出しない。
上記検出失敗問題を克服する道はある。例えば、ワイヤレス端末は、TXおよびRXプロシージャが挙行される時間間隔をランダムにすることが出来、いずれ、2つの端末はお互いを確率論的に検出する。しかし、代償は、遅れと、その結果のバッテリー電力の消費である。加えて、電力消費は、TXおよびRXプロシージャにおける電力要求によっても決定される。例えば、別の形の信号よりも、1つの形の信号を検出するために、より少ない処理電力が要求されるであろう。
新規な信号TXおよびRXプロシージャが実現され、別端末の存在を検出する遅れ、および、その遅れに関連した電力消費を減らすために使用されることは、様々な実施形態の1つの特徴である。
様々な実施形態に応じて、ワイヤレス端末は、幾つかの実施形態において、利用可能なエアーリンク通信リソースの全体量の、例えば、0.1%より多くない、小さなフラクションを占有する、ビーコン信号と呼ばれる特別な信号を送信する。エアーリンク通信リソースは、最小あるいは基礎送信単位、例えば、直交周波数分割マルチプレクシング(OFDM)システムにおけるOFDMトーンシンボルの形で測定される。エアーリンク通信リソースは、自由度の形で測定される。ここで、自由度とは、通信に使用することが出来る最小単位のリソースである。例えば、コード分割多元アクセス(CDMA)システムにおいて、自由度は、拡散されたコード、シンボル期間に対応した時間でありうる。一般的に、所定のシステムにおける自由度は、お互いに直交である。
周波数分割マルチプレクシングシステム、例えば、OFDMシステムの例示的な実施形態を考えよう。そのシステムにおいて、情報はシンボル毎の態様で送信される。シンボル送信期間において、合計の利用可能な帯域幅は、多数のトーンに分割され、各トーンは、情報を運ぶために使用することが出来る。
図3は、例示的なOFDMシステムにおける利用可能なリソースを示す図300を含む。水平軸301は、時間を表示し、垂直軸302は、周波数を表示する。垂直な列は、所定のシンボル期間における各トーンを表示する。各小さなボックス304は、トーンシンボルを表示し、これは、単一の送信シンボル期間にわたる、単一トーンのエアーリンクリソースである。OFDMシンボルにおける最小の送信単位はトーンシンボルである。
ビーコン信号は、ビーコン信号バースト(308、310、312)のシーケンスを含み、これらは、時間を通して、順番に送信される。ビーコン信号バーストは、小さい数のビーコンシンボルを含む。この例において、各ビーコン信号バースト(308、310、312)は、1個のビーコンシンボルと十九(19)個のゼロを含む。この例において、各ビーコンシンボルは、1つの送信期間にわたる単一トーンである。ビーコン信号バーストは、少ない数、例えば、1つあるいは2つの送信シンボル期間にわたる同一トーンのビーコンシンボルを含む。図3は、3つの小さな黒いボックスを示し、それら(306)の各々はビーコンシンボルを表示する。このケースにおいて、ビーコンシンボルは、1つのトーンシンボルのエアーリンクリソースを使用する。即ち、1つのビーコンシンボル送信単位は、OFDMトーンシンボルである。別の実施形態において、ビーコンシンボルは、2つの連続するシンボル期間を通して送信される1個のトーンを具備し、ビーコンシンボル送信単位は、2つの近接したOFDMトーンシンボルを具備する。
ビーコン信号は、合計最小送信単位の小部分を占める。注目しているスペクトラムの合計トーン数をNと表示する。任意の合理的に長い時間間隔、例えば、1あるいは2秒間において、シンボル期間の数をTと想定する。そうすると、合計最小送信単位は、N*Tである。様々な実施形態に応じて、時間間隔において、ビーコン信号によって占められるトーンシンボル数は、N*Tより著しく小さい、例えば、幾つかの実施形態に応じて、N*Tの0.1%より大きくない。
ビーコン信号バーストにおけるビーコンシンボルのトーンは、1つのバーストから別のバーストまで、変動(ホップ)する。幾つかの実施形態に応じて、ビーコンシンボルのトーンホッピングパターンは、幾つかの実施形態において、ワイヤレス端末の関数であり、端末の特定化あるいはワイヤレス端末が所属するタイプの特定化として使用することが出来、ある時は使用される。一般的に、ビーコン信号中の情報は、どの最小送信単位がビーコンシンボルを運ぶかを決定することによってデコードされうる。トーンホッピングシーケンスに加えて、例えば、所定ビーコン信号バーストにおけるビーコンシンボルのトーンの周波数、所定バーストにおけるビーコンシンボル数、ビーコン信号バーストの期間、および/またはバースト間の間隔の中に、情報を含むことが出来る。
ビーコン信号は、送信電力の観点からも特徴付けることが出来る。幾つかの実施形態に応じて、最小送信単位あたりのビーコン信号の送信電力は、ずっと高く、例えば、幾つかの実施形態において、端末送信機が通常のデータセッションにあるとき、自由度あたりのデータおよび制御信号の平均送信電力よりも、少なくとも10dB高い。幾つかの実施形態に応じて、最小送信単位あたりのビーコン信号の送信電力は、例えば、端末送信機が通常のデータセッションにあるとき、自由度あたりのデータおよび制御信号の平均送信電力よりも、少なくとも16dB高い。例えば、図4の図400は、ワイヤレス端末がデータセッションにある、即ち、端末が、注目しているスペクトラムを使用してデータおよび制御情報を送っている、合理的に長い時間間隔、例えば、1あるいは2秒間において、各トーンシンボルで使用される送信電力をプロットしている。水平軸401で示されるトーンシンボルの順番は、本議論の目的にとっては重要ではない。小さな垂直の矩形棒404は、ユーザデータおよび/または制御情報を運ぶ個々のトーンシンボルの電力を表示する。比較のため、高い黒の矩形棒406も、ビーコントーンシンボルの電力を表示するために含まれている。
別の実施形態において、ビーコン信号は、断続的な時間間隔で送信されるビーコン信号バーストのシーケンスを含む。ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多く(小さな数)の時間ドメインインパルスを含む。時間ドメインインパルス信号は、着目している、あるスペクトラム帯域幅にわたり、ごく小さな送信時間期間を占める特殊な信号である。例えば、利用可能な帯域幅が30kHzである通信システムにおいて、時間ドメインインパルス信号は、短い期間に対し、30kHzの重要部分を占める。任意の合理的に長い時間間隔、例えば、数秒間において、時間ドメインインパルスの合計期間は、小さな部分、例えば、幾つかの実施形態において、合計時間期間の0.1%より大きくない部分である。さらに、インパルス信号が送信される時間間隔における、自由度あたりの送信電力は、かなり高い。例えば、幾つかの実施形態では、送信機が通常のデータセッションにあるとき、自由度あたりの平均送信電力よりも10dB高い。1つの実施形態において、インパルス信号が送信される時間間隔における、自由度あたりの送信電力は、送信機が通常のデータセッションにあるとき、自由度あたりの平均送信電力よりも、少なくとも16dB高い。
図4は、送信電力が、1つのトーンシンボルから別のトーンシンボルまで、変化しうることを示す。トーンシンボルあたりの平均送信電力(408)は、Pavgで示される。様々な実施形態に応じて、ビーコン信号のトーンシンボルあたりの送信電力は、ずっと高く、例えば、Pavgよりも少なくとも10dB高い。1つの実施形態において、ビーコン信号のトーンシンボルあたりの送信電力は、Pavgよりも少なくとも16dB高い。1つの例示的な実施形態において、ビーコン信号のトーンシンボルあたりの送信電力は、ずっと高く、例えば、Pavgよりも少なくとも20dB高い。
1つの実施形態において、所定の端末に対して、ビーコン信号のトーンシンボルあたりの送信電力は、一定である。即ち、電力は、時間あるいはトーンによって変動しない。別の実施形態において、ビーコン信号のトーンシンボルあたりの送信電力は、複数の端末、あるいは、ネットワークにおける各端末に対してすら、同一である。
図5の図500は、ビーコン信号バースト送信の1つの実施形態を例解する。ワイヤレス端末は、近傍に他の端末が無いと決定しても、あるいは、他の端末をすでに検出していてさえも、また、それらと通信リンクを確立していたとしても、ビーコン信号バースト、例えば、ビーコン信号バーストA502、ビーコン信号バーストB504、ビーコン信号バーストC506、等を送信し続ける。
端末は、2つの連続するビーコン信号バーストの間に、複数のシンボル期間があるように、ビーコン信号バーストを断続的な(即ち、非連続的な)態様で送信する。一般的に、ビーコン信号バーストの時間期間は、ずっと短く、例えば、幾つかの実施形態において、L505で示される2つの連続するビーコン信号バースト間のシンボル期間数よりも、少なくとも五十(50)倍短い。1つの実施形態において、Lの値は、固定され一定であり、そのケースでは、ビーコン信号は周期的である。幾つかの実施形態において、Lの値は、同一であり、各端末に対して知られている。別の実施形態において、Lの値は、例えば、予め決められたあるいは擬似ランダムパターンに従って、時間と共に変化する。例えば、数は、定数L0とL1との間に分布したランダム数のような数でありうる。
図6の図600は、ある指定された時間間隔の間にビーコン信号バーストの受信が起こりえて、一方、他の時間間隔の間は、電力を節約するために、ビーコン信号バーストの受信機はオフであるような、1つの例示的な実施形態を例解する。ワイヤレス端末は、注目しているスペクトラムを傾聴し、異なる端末によって送信されるであろうビーコン信号を検出しようとしている。ワイヤレス端末は、オンタイムと呼ばれる数シンボル期間の時間間隔に対して、継続して傾聴モードにありうる。オンタイム602に続いて、オフタイム606となり、ワイヤレス端末は電力節約モードで、いかなる信号も受信しない。オフタイムにおいて、ワイヤレス端末は、受信モジュールを完全にオフにする。オフタイム606が終了するとき、端末はオンタイム604に再開し、ビーコン信号の検出を開始する。上記手順は繰り返す。
望ましくは、オンタイム間隔の長さは、オフタイムの間隔よりも短い。1つの実施形態において、オンタイム間隔は、オフタイム間隔の少なくとも五分の1(1/5)でありうる。1つの実施形態において、オンタイム間隔の各々の長さは、同一であり、また、オフタイム間隔の各々の長さも、同一である。
幾つかの実施形態において、オフタイム間隔の長さは、第1の端末が、第1のワイヤレス端末の近傍に、別の(2番目の)ワイヤレス端末が実際に存在するかを検出するための、潜在的要求に依存する。オンタイム間隔の長さは、第1のワイヤレス端末が、オンタイム間隔において、少なくとも1つのビーコン信号バーストを検出する大きな確率を有するように決定される。1つの実施形態において、オンタイム間隔の長さは、ビーコン信号バーストの送信期間と、連続するビーコン信号バースト間の期間との、少なくとも1つの関数である。例えば、オンタイム間隔の長さは、少なくとも、ビーコン信号バーストの送信期間と、連続するビーコン信号バースト間の期間との和である。
図7の図700は、2つの端末が、実現されたビーコン信号の送信および受信プロシージャを使用するとき、端末が、第2の端末の存在を、いかにして検出するかを例解する。水平軸701は、時間を表示する。第1のワイヤレス端末720は、第2のワイヤレス端末724が、現れる前に、アドホックネットワークに到達する。第1のワイヤレス端末720は、送信機722を使用して、ビーコン信号バースト710、712、714、等のシーケンスを含むビーコン信号の送信を開始する。第1のワイヤレス端末720が、既にバースト710を送信した後に、第2のワイヤレス端末724が現れる。受信機726を含む第2のワイヤレス端末724が、オンタイム間隔702を開始すると想定する。オンタイム間隔は、ビーコン信号バースト712の送信期間、および、バースト712と714間の期間をカバーするのに十分に大きいことに注目されたい。それゆえ、たとえ第1および第2のワイヤレス端末(720、724)が、共通のタイミングレファレンスを有しなくても、第2のワイヤレス端末724は、オンタイム間隔702において、ビーコン信号バースト712の存在を検出することが出来る。
図8は、例示的な状態図800の1つの実施形態を例解する。
ワイヤレス端末がオンとされたとき、ワイヤレス端末は802の状態に入る。ここにおいて、端末は、送信されるであろう次のビーコン信号の開始時刻を決定する。加えて、端末は、受信機に対する、次のオンタイム間隔の開始時刻を決定する。ワイヤレス端末は、開始時刻を管理するための送信機タイマーおよび受信機タイマーを使用することが出来、幾つかの実施形態においては使用される。ワイヤレス端末は、いずれかのタイマーが満了するまで待つ。いずれかのタイマーが瞬間的に満了するであろうということは、ワイヤレス端末がオンとされたとき、端末は、ビーコン信号バーストを送信あるいは検出するという意味であることに注目されたい。
TXタイマーの満了とともに、端末は804の状態に入る。ワイヤレス端末は、バーストによって使用されるであろう周波数トーンを含むバーストの信号形を決定し、ビーコン信号バーストを送信する。ひとたび送信が行われれば、端末は、802の状態に戻る。
RXタイマーの満了とともに、端末は806の状態に入る。ワイヤレス端末は、傾聴モードにあり、ビーコン信号バーストをサーチする。もし、オンタイム間隔が終了したとき、ワイヤレス端末が、ビーコン信号バーストを見つけ出せなかった場合、端末は、802の状態に戻る。もし、ワイヤレス端末が、新規のワイヤレス端末のビーコン信号バーストを検出し、もし、端末が新規端末と通信を行おうとするならば、端末は、808の状態に進む。808の状態において、ワイヤレス端末は、新規端末のタイミングおよび/または周波数を、検出したビーコン信号から引き出し、それから、自身のタイミングおよび/または周波数を、新規のワイヤレス端末のタイミングおよび/または周波数に同期させる。例えば、ワイヤレス端末は、時間および/または周波数におけるビーコンロケーションを、新規ワイヤレス端末のタイミングフェーズおよび/または周波数を見積もるための基礎として、使用することが出来る。この情報は、2つのワイヤレス端末を同期させるために使用することが出来る。
ひとたび同期化が行われると、ワイヤレス端末は、追加信号を新規の端末に送ることが出来、通信リンクを確立(810)することが出来る。ワイヤレス端末および新規のワイヤレス端末は、それから、ピアツーピア通信セッションを設定することが出来る。ワイヤレス端末が、別の端末と通信リンクを確立できたとき、端末は、他の端末、例えば、新規のワイヤレス端末が端末を検出できるように、ビーコン信号を断続的に送信し続ける。加えて、ワイヤレス端末は、新規ワイヤレス端末を検出するために、周期的にオンタイム間隔に入る。
図9は、例示的なワイヤレス端末900、例えば、実現された携行可能な移動ノードの詳細な例解をもたらす。図9に描写された例示的なワイヤレス端末900は、図1において描写された端末102および104のいずれか1つによって使用可能な、装置の詳細な表示である。図9の実施形態において、端末900は、プロセッサ904、無線通信インターフェースモジュール930、ユーザ入力/出力インターフェース940、およびバス906によって共に結合されたメモリ910を含む。それに応じて、バス906を介して、様々な端末900の部品は、情報、信号およびデータを交換することが出来る。端末900の部品904、906、910、930、940は、ハウジング902の内部に位置している。
無線通信インターフェースモジュール930は、ワイヤレス端末900の内部部品が、外部デバイスおよび別のワイヤレス端末、に/から、信号を送信および受信出来るメカニズムをもたらす。無線通信インターフェースモジュール930は、例えば、デュプレクサ938や、ワイヤレス端末900を他の端末と結合するために、例えば、無線通信チャネルを介して使用されるアンテナ936と接続される、受信機モジュール932および送信機モジュール934を含む。
例示的なワイヤレス端末900は、ユーザ入力デバイス942、例えばキーパッド、および、ユーザ出力デバイス944、例えばディスプレイを含むことも出来、これらのデバイスはユーザ入力/出力インターフェース940を介して、バス906に結合される。このようにして、ユーザ入力/出力デバイス942、944は、ユーザ入力/出力インターフェース940およびバス906を介して、端末900の他の部品と、情報、信号およびデータを交換することが出来る。ユーザ入力/出力インターフェース940および関係したデバイス942、944は、様々なタスクを達成するためにユーザがワイヤレス端末を動作することの出来る、メカニズムもたらす。特に、ユーザ入力デバイス942およびユーザ出力デバイス944は、ユーザが、ワイヤレス端末900、およびワイヤレス端末900のメモリ910中で実行されるアプリケーション、例えば、モジュール、プログラム、ルーチン、および/または機能を制御できるようにする機能性をもたらす。
様々なモジュール、例えば、メモリ910中に含まれるルーチンの制御下におけるプロセッサ904は、様々なシグナリングおよび処理を実行するためのワイヤレス端末900の動作を制御する。メモリ910中に含まれるモジュールは、スタートアップ時あるいは他のモジュールによって呼び出されたとき、実行される。モジュールは、実行されたとき、データ、情報および信号を交換することが出来る。モジュールは、実行されたとき、データおよび情報を共有することも出来る。図9の実施形態において、例示的なワイヤレス端末900のメモリ910は、シグナリング/制御モジュール912およびシグナリング/制御データ914を含む。
シグナリング/制御モジュール912は、信号の受信および送信に関係した処理、例えば、メッセージ、状態情報管理のための記憶、検索、および処理を制御する。シグナリング/制御データ914は、状態情報、例えばパラメータ、ステータスおよび/または端末の動作に関係した他の情報を含む。特に、シグナリング/制御データ914は、ビーコン信号構成情報916、例えば、ビーコン信号バーストが送信されるシンボル期間と、使用される周波数トーンを含むビーコン信号バーストの信号形、ならびに、受信機のオンタイムおよびオフタイム構成情報918、例えば、オンタイム間隔の開始と終了時刻を含む。モジュール912は、データ914をアクセス、および/または修正、例えば、構成情報916および918を更新する。モジュール912は、ビーコン信号バーストの発生および送信用モジュール911、ビーコン信号バースト検出用モジュール913、ならびに、受信したビーコン情報の関数として、タイミングおよび/または周波数の同期化情報を、決定および/または実現するための同期化モジュール915も含む。
図10は、携行可能なワイヤレス端末の例示的な動作方法のフローチャート1000の図である。例示的な方法の動作は、ステップ1002において開始する。ここで、ワイヤレス端末はオンとされ、初期化され、ステップ1004に進む。ステップ1004において、ワイヤレス端末は、第1の時間間隔の間、ビーコン信号とユーザデータを送信するように動作される。ステップ1004は、サブステップ1006およびサブステップ1008を含む。
サブステップ1006において、ワイヤレス端末は、ビーコン信号バーストのシーケンスを含み、各ビーコン信号バーストは1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルはビーコンシンボル送信単位を占め、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルは各ビーコン信号バーストの間、ビーコン信号を送信するように動作される。様々な実施形態において、ビーコン信号を送信するための送信電力は、バッテリー電力源からくる。ビーコン信号バーストにおけるビーコンシンボル数は、利用可能なビーコンシンボル送信単位の十(10)%より少ないパーセントを占めるであろう。1つの実施形態において、ビーコン信号バーストのシーケンスで送信される各ビーコン信号バーストは、同一の期間を有するであろう。他の実施形態において、ビーコン信号バーストのシーケンスで送信される、少なくとも幾つかのビーコン信号バーストは、異なる長さの期間を有する。
サブステップ1006は、サブステップ1010を含む。サブステップ1010において、ビーコン信号バーストのシーケンスにおける隣接する2つのビーコン信号バースト間の時間間隔が、この隣接する2つのビーコン信号バーストのいずれかの期間の少なくとも五(5)倍であるような間隔で、ワイヤレス端末は、当該ビーコン信号バーストを送信するように動作される。1つの実施形態において、第1の時間間隔の間に発生するビーコン信号バースト間の時間スペーシングは、第1の時間間隔の間に、周期的態様で発生するビーコン信号バースト間の時間スペーシングと一定である。幾つかの、そのような実施形態において、第1の時間間隔の間のビーコン信号バースト期間は、一定である。1つの実施形態において、第1の時間間隔の間に発生するビーコン信号バースト間の時間スペーシングは、第1の時間間隔の間に、予め定められたパターンに応じて発生するビーコン信号バースト間の時間スペーシングとは変動する。幾つかの、そのような実施形態において、第1の時間間隔の間のビーコン信号バースト期間は、一定である。1つの実施形態において、予め定められたパターンは、送信ステップを実行するワイヤレス端末に依存して変動する。様々な実施形態において、予め定められたパターンは、システムにおける全てのワイヤレス端末について同一である。1つの実施形態において、パターンは、擬似ランダムパターンである。
サブステップ1008において、第1の時間間隔の間、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信するように動作される。当該ユーザデータは、第1の時間間隔の間に送信されるビーコンシンボルの、ビーコンシンボルあたりの平均電力レベルよりも、少なくとも五十(50)%低いシンボルあたりの平均電力レベルで送信されるデータシンボルを使用して、送信される。ある面において、各ビーコンシンボルの、シンボル送信あたりの平均電力レベルは、第1の時間間隔の間にデータを送信するために使用されるシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルよりも、少なくとも十(10)%高い。ある面において、各ビーコンシンボルの、シンボル送信あたりの平均電力レベルは、第1の時間間隔の間にデータを送信するために使用されるシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルよりも、少なくとも十六(16)%高い。
様々な実施形態において、ビーコン信号は、OFDMトーンシンボルを使用して送信することが出来、複数のビーコンシンボルバーストを含むビーコン信号は、時間期間の間にワイヤレス端末によって使用される送信リソースの壱(1)%より少ないパーセントを占める。幾つかの、そのような実施形態において、ビーコンシンボルは、当該時間期間の一部分におけるトーンシンボルの十分の1(0.1)パーセントより少ないパーセントを占め、1個のビーコン信号バーストと、引き続くビーコン信号バースト間の1個の間隔を含んでいる。
サブステップ1008において、ワイヤレス端末は、第1の時間の期間の間にワイヤレス端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの少なくとも10%で、ユーザデータを送信するように動作される。幾つかの、そのような実施形態において、第1の時間の期間において発生するビーコン信号バースト時間期間の時間期間量は、第1の時間の期間において、連続する2つのビーコン信号バースト間で発生する時間期間量よりも少なくとも五十(50)倍短い。
ある面において、携行可能なワイヤレス端末は、OFDM送信機を含み、送信機はビーコン信号を送信する。そしてビーコン信号は、周波数と時間の組み合わせであるリソースを使用して通信される。ある面において、携行可能なワイヤレス端末は、CDMA送信機を含み、送信機はビーコン信号を送信する。そしてビーコン信号は、コードと時間の組み合わせであるリソースを使用して通信される。
図11は、携行可能なワイヤレス端末、例えば、バッテリー電力の移動ノードの例示的な動作方法のフローチャート1100の図である。動作は、ステップ1102において開始する。ここで、携行可能なワイヤレス端末はオンとされ、初期化される。動作は、ステップ1102からステップ1104に進む。ステップ1104において、携行可能なワイヤレス端末は、ビーコン信号バーストのシーケンスを含むビーコン信号を送信するように動作され、各ビーコン信号バーストは1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルはビーコンシンボル送信単位を占め、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルは各ビーコン信号バーストの間、送信される。幾つかの、そのような実施形態において、ビーコンシンボルはOFDMトーンシンボルを使用して送信される。そして、ビーコンシンボルは、時間期間の間に、ワイヤレス端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの壱(1)%より少ないパーセントを占め、複数のビーコンシンボルバーストを含んでいる。動作は、ステップ1104からステップ1106に進む。
ステップ1106において、携行可能なワイヤレス端末は、時間の期間の間に、ワイヤレス端末によって使用され、多数のビーコンシンボルバーストを含むトーンシンボルの、少なくとも十(10)%で、ユーザデータを送信するように動作される。幾つかの、そのような実施形態において、時間の期間において発生するビーコン信号バーストの時間期間は、第1の時間の期間において、連続する2つのビーコン信号バースト間で発生する時間期間よりも、少なくとも五十(50)倍短い。
図12は、携行可能なワイヤレス端末、例えば、バッテリー電力の移動ノードの例示的な動作方法のフローチャート1200の図である。動作は、ステップ1201において開始する。ここで、携行可能なワイヤレス端末はオンとされ、初期化される。動作は、ステップ1201からステップ1202に進む。ここで、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信すべきかをチェックする。もしステップ1102において、例えば、ワイヤレス端末は動作モードあるいは動作状態にあり、ワイヤレス端末はビーコン信号を送信すべきと決定されたら、動作はステップ1202からステップ1204に進む。さもなくば、動作は、ステップ1202の入力に戻り、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信すべきか、別のチェックを行う。
ステップ1204において、ワイヤレス端末は、ビーコン信号バーストを送信する時刻か否かをチェックする。もしステップ1204において、例えば、ビーコン信号バーストを送信すべき時刻であると決定されたら、動作はステップ1206に進む。ステップ1206において、ワイヤレス端末は、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含むビーコン信号バーストを送信し、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占める。動作はステップ1206からステップ1202に進む。
ステップ1204において、ビーコン信号バーストを送信する時刻ではないと決定されたら、動作はステップ1208に進む。ステップ1208において、ワイヤレス端末は、潜在的なユーザデータ送信の時刻であるか否かを決定する。ステップ1208において、潜在的なユーザデータ送信に対して割り当てられた時間であると決定されたら、動作はステップ1208からステップ1210に進む。さもなくば、動作はステップ1208からステップ1202に進む。
ステップ1210において、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末がユーザデータを送信すべきかを決定する。もし、ワイヤレス端末はユーザデータを送信すべきと決定したら、動作はステップ1210からステップ1212に進む。ステップ1212において、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末によって送信されるビーコンシンボルの、ビーコンシンボルあたりの平均電力レベルよりも、すくなくとも五十(50)%低いシンボルあたりの平均電力レベルで送信されるデータシンボルを使用して、ユーザデータを送信する。ステップ1210において、もし、ワイヤレス端末はユーザデータを、今の時刻では送信すべきでない、例えば、ワイヤレス端末は送信されるために待機しているユーザデータのバックログを有しない、および/またはワイヤレス端末がデータを送ろうと希望するピアノードが、ユーザデータを受信する準備が出来ていないと決定したら、動作はステップ1202に戻る。
図13は、携行可能なワイヤレス端末、例えば、バッテリー電力の移動ノードの例示的な動作方法のフローチャート1300の図である。動作は、ステップ1302において開始する。ここで、ワイヤレス端末はオンとされ、初期化される。動作は、ステップ1302から始まり、ステップ1304、1306、1308、接続ノードA1310および接続ノードB1312に進む。
継続ベースで実行されうるステップ1304において、ワイヤレス端末は、タイミングのトラック、現時点の時間情報1314の出力を実行する。現時点の時間情報1314は、例えば、ワイヤレス端末によって使用される循環タイミング構造におけるインデックス値を特定する。
ステップ1306において、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信すべきか否かを決定する。ワイヤレス端末は、モードおよび/またはステータス情報1316、および/または優先度情報1318を、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信すべきか否かを決定するに際して、使用する。もし、ステップ1306において、ワイヤレス端末が、ワイヤレス端末はビーコン信号を送信すべきと決定したら、動作はステップ1320に進む。ステップ1320において、ワイヤレス端末は、ビーコンアクティブフラグ1324を設定する。しかし、もし、ステップ1306において、ワイヤレス端末が、ワイヤレス端末はビーコン信号を送信すべきでないと決定したら、動作はステップ1322に進む。ステップ1322において、ワイヤレス端末は、ビーコンアクティブフラグ1324をクリアする。動作は、ステップ1320あるいはステップ1322から1306に戻る。ステップ1306において、ワイヤレス端末は、再びワイヤレス端末がビーコン信号を送信すべきか否かについてのテストを行う。
ステップ1308において、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末がデータ送信のためにクリアされるべきか否かを決定する。ワイヤレス端末は、モードおよび/またはステータス情報1326、優先度情報1328、および/またはピアノード情報1330、例えば、ピアワイヤレス端末が受容的でユーザデータを受信できるか否かを示す情報を、ワイヤレス端末がデータ送信のためにクリアされるべきか否かを決定するに際して、使用する。もし、ワイヤレス端末が、ステップ1308において、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信するためにクリアされると決定したら、動作はステップ1332に進む。ステップ1332において、ワイヤレス端末は、データ送信フラグ1336を設定する。しかし、もし、ワイヤレス端末が、ステップ1308において、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信するためにクリアされないとしたら、動作はステップ1334に進む。ステップ1334において、ワイヤレス端末は、データ送信フラグ1336をクリアする。動作は、ステップ1332あるいはステップ1334から、ステップ1308に戻る。ステップ1308において、ワイヤレス端末は、再びワイヤレス端末がデータ送信のためにクリアされるべきか否かについてのテストを行う。
接続ノードA1310に戻れば、動作は、接続ノードA1310からステップ1338に進む。ステップ1338において、ワイヤレス端末は、現時点の時間情報1314が、時間構造情報1340に関し、ビーコンバースト間隔を示しているか、および、ビーコンアクティブフラグ1324が設定されたか否かをチェックする。もし、その時間が、ビーコンバースト間隔であり、ビーコンアクティブフラグが設定されたことを示した場合、動作は、ステップ1338から、ステップ1342に進む。さもなくば、動作は、別の条件のテストのために、ステップ1338の入力に後戻りする。
ステップ1342において、ワイヤレス端末は、ビーコン信号バーストを発生し、当該ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占める。ワイヤレス端末は、ビーコン信号バーストを発生するに際して、現時点の時間情報1314と、記憶されたビーコン信号定義情報1344とを実用する。ビーコン信号定義情報1344は、例えば、バースト信号定義情報、および/またはパターン情報を含む。ビーコン信号バースト情報は、ビーコンシンボルを運ぶために使用されるであろう潜在的OFDMトーンシンボルのセット内にあり、ワイヤレス端末に対して発生されたビーコンバースト信号に対応するビーコンシンボルを運ぶために使用される、OFDMトーンシンボルのサブセットを特定する情報を含む。1つの実施形態において、1つのビーコン信号バーストに対するトーンサブセットは、例えば、予め定められたホッピングパターンに対応し、同一ビーコン信号内にある、1つのビーコン信号バーストから次のビーコン信号バーストまで、異なることが出来、時々、実際に異なる。1つの実施形態において、ビーコン信号情報は、発生されたビーコンバースト信号のビーコントーンシンボルによって搬送されるシンボル値変調を特定する情報を含む。1つの実施形態において、ビーコン信号バーストのシーケンスは、例えば、特定のワイヤレス端末に対応して、ビーコン信号を規定するために使用される。ある面において、ビーコンシンボルのパターン、例えば、ビーコンバースト信号内にある特定のパターンは、ビーコン信号を規定するために実用される。
動作は、ステップ1342からステップ1346に進む。ステップ1346において、ワイヤレス端末は、発生されたビーコンバースト信号を送信する。ワイヤレス端末は、送信されたビーコンバースト信号内にある、ビーコンシンボルの送信電力レベルを決定するために、記憶されたビーコンシンボル電力レベル情報1348を使用する。動作は、そして、ステップ1346からステップ1338に進む。
接続ノードB1312に戻れば、動作は、接続ノードB1312からステップ1350に進む。ステップ1350において、ワイヤレス端末は、現時点の時間情報1314が、時間構造情報1340に関し、データ送信間隔を示しているか、データ送信フラグ1336が設定されたか否か、および、ワイヤレス端末がユーザバックログ情報1352によって示されたように送信されるデータを有するかをチェックする。もし、それが、データ送信間隔であることを示し、データ送信フラグ1336が設定されたとしたら、動作は、ステップ1350から、ステップ1354に進む。さもなくば、動作は、別の条件のテストのために、ステップ1350の入力に後戻りする。
ステップ1354において、ワイヤレス端末は、ユーザデータ1356を含む信号を発生する。ユーザデータ1356は、例えば、オーディオ、イメージ、ファイル、および/または、ワイヤレス端末のピアに対して意図されたテキストデータ/情報を含む。
動作は、ステップ1354から、ステップ1358に進む。ステップ1358において、ワイヤレス端末はユーザデータを含む発生された信号を送信する。ワイヤレス端末は、送信されるユーザデータシンボルの送信電力レベルを決定するために、記憶されたユーザデータシンボル電力レベル情報1360を使用する。動作は、ステップ1358から、ステップ1350に進む。ステップ1350において、ワイヤレス端末は、ユーザデータ送信に付属したチェックを実行する。
ある面において、ビーコン信号バースト内にあるビーコンシンボル数は、利用可能なビーコン信号送信単位の十(10)%より少ないパーセントを占めるであろう。様々な実施形態において、ユーザデータシンボルは、送信されるビーコンシンボルの、ビーコンシンボルあたりの平均電力レベルよりも、少なくとも五十(50)%低いシンボルあたりの平均電力レベルで送信される。
図14は、携行可能なワイヤレス端末からの例示的なビーコンシグナリングを、例示的な実施形態に応じて、例解する図1400を含む。図1400において、同一のビーコンバースト信号、ビーコンバースト1が、ビーコン無しバースト間隔の間で繰り返される。各ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占め、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルが、各ビーコン信号バーストの間、送信される。周波数、例えば、OFDMトーンが、垂直軸1402の上にプロットされ、一方、時間が、水平軸1404の上にプロットされる。以下のシーケンスは、図1400の中で例解される。:ビーコンバースト1信号1406を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1408、ビーコンバースト1信号1410を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1412、ビーコンバースト1信号1414を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1416、ビーコンバースト1信号1418を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1420。この例において、各ビーコンバースト信号(1406、1410、1414、1418)は、ビーコン信号(1422、1424、1426、1428)に対応する。加えて、この例において、各ビーコンバースト信号(1422、1424、1426、1428)は、同一であり、各ビーコンバースト信号は、同一のビーコンシンボルを含む。
図14は、また、携行可能なワイヤレス端末からの例示的なビーコン信号を例解する図1450を含む。図1450において、ビーコン信号は、ビーコンバースト信号のシーケンスを含む合成信号である。各ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占め、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルは、各ビーコン信号バーストの間、送信される。周波数、例えば、OFDMトーンが、垂直軸1452の上にプロットされ、一方、時間が、水平軸1454の上にプロットされる。以下のシーケンスは、図1450の中で例解される。:ビーコンバースト1信号1456を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1458、ビーコンバースト2信号1460を含むビーコンバースト2信号間隔、非バースト間隔1462、ビーコンバースト3信号1464を含むビーコンバースト3信号間隔、非バースト間隔1466、ビーコンバースト1信号1468を含むビーコンバースト1信号間隔、非バースト間隔1470。この例において、ビーコン信号1472は、ビーコンバースト1信号1456、ビーコンバースト2信号1460、ビーコンバースト3信号1464を含む合成信号である。加えて、この例において、各ビーコンバースト信号(ビーコンバースト1信号1456、ビーコンバースト2信号1460、ビーコンバースト3信号1464)は、異なり、例えば、各ビーコンバースト信号は、他の2つのビーコンバースト信号に対応する、いずれのセットともマッチしないビーコン信号のセットを含む。
ある面において、ビーコンシンボルは、1つのビーコン信号バーストと、引き続くビーコン信号バースト間の1つの間隔とを含むエアーリソースの、0.3%より少ないパーセントを占める。幾つかの、そのような実施形態において、ビーコンシンボルは、1つのビーコン信号バーストと、引き続くビーコン信号バースト間の1つの間隔とを含むエアーリソースの、0.1%より少ないパーセントを占める。幾つかの実施形態におけるエアーリソースは、予め定められた時間間隔に対するトーンのセットに対応したOFDMトーンシンボルのセットを含む。
図15は、異なるワイヤレス端末が、異なるビーコンバースト信号を含む異なるビーコン信号を送信することを例解する。ワイヤレス端末から送信された異なるビーコン信号は、ワイヤレス端末の特定化のために使用することが出来、時々、実際に使用される。例えば、図1500は、ワイヤレス端末Aと関係したビーコンバースト信号の表示を含み、一方、図1550は、ワイヤレス端末Bと関係したビーコンバースト信号の表示を含むことを考えてみよう。レジェンド1502は、図1500と対応し、レジェンド1552は、図1550と対応する。
レジェンド1502は、WT Aに対するビーコンバースト信号に関して、格子ボックス1510がビーコンシンボル送信単位を表示し、一方、大きなレター“B”1512がビーコン送信単位によって運ばれるビーコンシンボルを表示することを示す。図1500において、垂直軸1504は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示し、一方、水平軸1506は、ビーコンバースト信号内のビーコン送信単位時間インデックスを表示する。ビーコンバースト信号1508は、百(100)個のビーコンシンボル送信単位1510を含む。それらのビーコンシンボル送信単位の2つは、ビーコンシンボル“B”1512を運ぶ。第1のビーコンシンボルは、周波数インデックス=3および時間インデックス=0を有し、第2のビーコンシンボルは、周波数インデックス=9および時間インデックス=6を有する。他のビーコンシンボル送信単位は、不使用のままである。従って、この例では、ビーコンバーストの送信リソースの2%が、ビーコンシンボルを運ぶために使用される。幾つかの実施形態において、ビーコンシンボルは、ビーコンバーストの送信リソースの10%より少ないパーセントを占める。
レジェンド1552は、WT Bに対するビーコンバースト信号に関して、格子ボックス1510がビーコンシンボル送信単位を表示し、一方、大きなレター“B”1512がビーコン送信単位によって運ばれるビーコンシンボルを表示することを示す。図1550において、垂直軸1554は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示し、一方、水平軸1556は、ビーコンバースト信号内のビーコン送信単位時間インデックスを表示する。ビーコンバースト信号1558は、100個のビーコンシンボル送信単位1510を含む。それらのビーコンシンボル送信単位の2つは、ビーコンシンボル“B”1512を運ぶ。第1のビーコンシンボルは、周波数インデックス=3および時間インデックス=2を有し、第2のビーコンシンボルは、周波数インデックス=7および時間インデックス=6を有する。他のビーコンシンボル送信単位は、不使用のままである。従って、この例では、ビーコンバーストの送信リソースの2%が、ビーコンシンボルを運ぶために使用される。
図16は、幾つかの実施形態を例解する図1600および対応するレジェンド1602であり、ビーコンシンボル送信単位は、複数のOFDMシンボル送信単位を含む。この例において、ビーコンシンボル送信単位は、2つの隣接するOFDMシンボル送信単位を占める。他の実施形態において、ビーコンシンボル送信単位は、異なる数、例えば3とか4のOFDM送信単位を占める。ビーコンシンボル送信単位に対して、複数のOFDM送信単位を使用するという、この特徴は、例えば、ワイヤレス端末間の正確なタイミング、および/または周波数同期化が存在しないであろう場合において、ビーコン信号を簡易に検出することを容易ならしめる。1つの実施形態において、ビーコンシンボルは、最初のビーコンシンボル部分と、次にくる延長ビーコンシンボル部分を含む。例えば、最初のビーコンシンボル部分は、次にボディー部分がくる巡回プレフィックス部分を含み、延長ビーコンシンボル部分は、ボディー部分の継続である。
レジェンド1602は、例示的なビーコンバースト信号1610に対して、真四角のボックス1612によってOFDM送信単位が表示され、一方、太い枠線で矩形のボックス1614によってビーコンシンボル送信単位が表示されることを例解する。大きなレター“BS”1616は、ビーコン送信単位によって運ばれるビーコンシンボルを表示する。
図1600において、垂直軸1604は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示し、水平軸1606は、ビーコンバースト信号内のビーコン送信単位時間を表示し、水平軸1608は、ビーコンバースト信号内のOFDMシンボル時間間隔インデックスを表示する。ビーコンバースト信号1610は、100個のOFDMシンボル送信単位1612および50個のビーコンシンボル送信単位1614を含む。それらのビーコンシンボル送信単位の2つは、ビーコンシンボル“BS”1616を運ぶ。第1のビーコンシンボルは、周波数インデックス=3、ビーコン送信単位時間インデックス=0、およびOFDM時間インデックス=0−1を有し、第2のビーコンシンボルは、周波数インデックス=9、ビーコン送信単位時間インデックス=3、およびOFDM時間インデックス=6−7を有する。他のビーコンシンボル送信単位は、不使用のままである。従って、この例では、ビーコンバーストの送信リソースの4%が、ビーコンシンボルを運ぶために使用される。幾つかの実施形態において、ビーコンシンボルは、ビーコンバーストの送信リソースの10%より少ないパーセントを占める。
図17は、ビーコンバースト信号のシーケンスを具備する、例示的なビーコン信号を例解し、また、幾つかの実施形態のタイミング関係を例解するために使用される図1700である。図1700は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示している垂直軸1702を含み、一方、水平軸1704は、時間を表示する。図1700の例示的なビーコン信号は、ビーコンバースト1信号1706、ビーコンバースト2信号1708、およびビーコンバースト3信号1710を含む。図1700の例示的なビーコン信号は、例えば、図14の図1450の合成ビーコン信号1472でありうる。
ビーコンバースト信号1706は、2つのビーコンシンボル1707を含み、ビーコンバースト信号1708は、2つのビーコンシンボル1709を含み、ビーコンバースト信号1710は、2つのビーコンシンボル1711を含む。この例において、各バーストにおけるビーコンシンボルは、時間/周波数格子中の異なるビーコン送信単位位置で発生する。加えて、この例において、位置の変化は、予め定められたトーンホッピングシーケンスに応じる。
時間軸1704に沿って、ビーコンバースト1信号1706に対応するビーコンバースト1信号時間間隔TB11712、続くバースト時間間隔間TBB1/21718、続くビーコンバースト2信号1708に対応するビーコンバースト2信号時間間隔TB21714、続くバースト時間間隔間TBB2/31720、続くビーコンバースト3信号1710に対応するビーコンバースト3信号時間間隔TB31716、がある。この例において、ビーコンバースト間の時間は、隣接するバーストの時間よりも、少なくとも5倍大きい。例えば、TBB1/2≧5TB1およびTBB1/2≧5TB2;TBB2/3≧5TB2およびTBB2/3≧5TB3。この例において、ビーコンバースト(1706、1708、1710)の各々は、同一の時間期間、例えば、TB1=TB2=TB3を有する。
図18は、ビーコンバースト信号のシーケンスを具備する、例示的なビーコン信号を例解し、また、幾つかの実施形態のタイミング関係を例解するために使用される図1800である。図1800は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示している垂直軸1802を含み、一方、水平軸1804は、時間を表示する。図1800の例示的なビーコン信号は、ビーコンバースト1信号1806、ビーコンバースト2信号1808、およびビーコンバースト3信号1810を含む。図1800の例示的なビーコン信号は、例えば、図14の図1450の合成ビーコン信号1472でありうる。
ビーコンバースト信号1806は、2つのビーコンシンボル1807を含み、ビーコンバースト信号1808は、2つのビーコンシンボル1809を含み、ビーコンバースト信号1810は、2つのビーコンシンボル1811を含む。この例において、各バーストにおけるビーコンシンボルは、時間/周波数格子中の異なるビーコン送信単位位置で発生する。加えて、この例において、位置の変化は、予め定められたトーンホッピングシーケンスに応じる。
時間軸1804に沿って、ビーコンバースト1信号1806に対応するビーコンバースト1信号時間間隔TB11812、続くバースト時間間隔間TBB1/21818、続くビーコンバースト2信号1808に対応するビーコンバースト2信号時間間隔TB21814、続くバースト時間間隔間TBB2/31820、続くビーコンバースト3信号1810に対応するビーコンバースト3信号時間間隔TB31816、がある。この例において、ビーコンバースト間の時間は、隣接するバーストの時間よりも、少なくとも5倍大きい。例えば、TBB1/2≧5TB1およびTBB1/2≧5TB2;TBB2/3≧5TB2およびTBB2/3≧5TB3。この例において、ビーコンバースト(1806、1808、1810)の各々は、異なる時間期間、例えば、TB1≠TB2≠TB3≠TB1を有し、合成ビーコン信号における、少なくとも2つのビーコンバースト信号は、異なる期間を有する。
図19は、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信し、動作モードにあるワイヤレス端末によって、例示的にエアーリンクリソースを区分することを例解する図1900である。垂直軸1902は、周波数、例えばOFDMトーンを表示し、一方、水平軸1904は、時間を表示する。この例において、ビーコン送信リソース1906、続く他用途リソース1908、続くビーコン送信リソース1906’、続く他用途リソース1908’、続くビーコン送信リソース1906’’、続く他用途リソース1908’’、続くビーコン送信リソース1906’’’、続く他用途リソース1908’’’がある。図19のビーコン送信リソースは、図14のビーコンバーストと対応し、一方、図19の他用途リソースは、図14の非バースト間隔と対応する。
図20は、例示的な他用途リソース、例えば、ワイヤレス端末動作の例示的なモードに対するリソース2000を記述する。ここで、ワイヤレス端末は、例えば、アクティブ動作モードで、ワイヤレス端末は、ビーコン信号を送信し、ユーザデータを受信および/または送信することが出来る。他用途リソース2000は、非バースト間隔2002の間に発生し、ビーコンモニターリソース2004、ユーザデータ送信/受信リソース2006、およびサイレンスすなわち不使用リソース2008を含む。ビーコンモニターリソース2004は、エアーリンクリソース、例えば、周波数と時間との組み合わせを表示する。ここで、ワイヤレス端末は、他のビーコン信号の存在、例えば、他のワイヤレス端末および/または固定された位置レファレンスビーコン信号送信機からのビーコン信号の検出を行う。ユーザデータリソース2006は、エアーリンクリソース、例えば、周波数と時間との組み合わせを表示する。ここで、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信、および/または受信することが出来る。サイレンスエアーリンクリソース2008は、不使用エアーリンクリソースを表示し、例えば、ここでは、ワイヤレス端末は受信も送信も行わない。サイレンスリソース2008の間、ワイヤレス端末は、スリープ状態にあることが出来、時々、実際に、スリープ状態となり、エネルギーを保存するために電力消費が低減される。
図21は、2つの例示的なワイヤレス端末の動作モード、例えば、非アクティブモードとアクティブモードを例解し、ここで、ワイヤレス端末は、ビーコン信号を送信している。図2100は、例示的な非アクティブ動作モードに対応し、一方、図2150は、アクティブ動作モードに対応する。
例示的な非アクティブ動作モードにおいて、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信または受信しない。図2100において、ワイヤレス端末によって使用されるエアーリンクリソースは、N個のトーン2108を占める。1つの実施形態において、Nは、百(100)よりも大きいか、等しい。図2100において、対応する時間期間T1inactive2110を有するビーコン送信バーストリソース2102、続く対応する時間期間T2inactive2112を有するビーコン情報のモニターおよび受信リソース2104、続く対応する時間期間T3inactive2114を有するサイレンスリソース2106がある。様々な実施形態において、T1inactive<T2inactive<T3inactiveである。ある面において、T2inactive≧4T1inactiveである。1つの実施形態においてT3inactive≧10T2inactiveである。例えば、1つの例示的な実施形態において、N>100、例えば113であり、T1inactive=50OFDMシンボル送信時間間隔、T2inactive=200OFDMシンボル送信時間間隔、およびT3inactive=2000OFDMシンボル送信時間間隔である。そのような実施形態において、ビーコン信号が、バーストビーコン信号リソースの高々10%を占めることを許可される場合、ビーコンシンボルは、トータルリソースのおおよそ高々0.22%を占める。
例示的な、アクティブ動作モードにおいて、ワイヤレス端末は、ユーザデータを送信および受信することが出来る。図2150において、ワイヤレス端末によって使用されるエアーリンクリソースは、N個のトーン2108を占める。1つの実施形態において、Nは、百(100)よりも大きいか、等しい。図2150において、対応する時間期間T1active2162を有するビーコン送信バーストリソース2152、続く対応する時間期間T2active2164を有するビーコン情報のモニターおよび受信リソース2154、続く対応する時間期間T3active2166を有するユーザデータ送信/受信リソース2156、対応する時間期間T4active2168を有するサイレンスリソース2158がある。様々な実施形態において、T1active<T2active<T3activeである。ある面で、T2active≧4T4activeである。1つの実施形態において、(T3active+T4active)≧10T2inactiveである。様々な実施形態において、T1inactive=T1activeである。1つの実施形態において、少なくとも幾つかの異なるタイプの間隔の間の、ガード間隔がありうる。
図22は、2つのビーコンバーストを含む例示的な第1の時間間隔2209の間での、例示的なワイヤレス端末エアーリンクリソースの実用を例解する、図2200および対応するレジェンド2202である。レジェンド2202は、真四角2204が、OFDMトーンシンボル、エアーリンクリソースの基本送信単位を示すことを示す。レジェンド2202は、(i)ビーコンシンボルが、影をつけた真四角2206によって示され、平均送信電力レベルPBで送信される、(ii)ユーザデータシンボルが、レター“D”2208によって示され、平均送信電力レベルPDを有するようなレベルで送信される、および(iii)PB≧2PDであることも示す。
この例において、ビーコン送信リソース2210は、二十(20)個のOFDMトーンシンボルを含み;ビーコンモニターリソース2212は、四十(40)個のトーンシンボルを含み;ユーザデータ送信/受信リソース2214は、100個のOFDMトーンシンボルを含み、およびビーコン送信リソース2216は、二十(20)個のトーンシンボルを含む。
ビーコン送信リソース2210および2216は、各々1つのビーコンシンボル2206を運ぶ。これは、ビーコンバーストシグナリングに対して、送信リソースの5%が割り当てられたことを示す。ユーザデータTX/RXリソース2214の百(100)個のOFDMシンボルの内の、四十八(48)個が、ワイヤレス端末によって送信される、ユーザデータシンボルを運ぶ。これは、48/180のOFDMシンボルが、第1の時間間隔2209の間に、ワイヤレス端末によって使用されるということを示す。ユーザデータ部分の6番目(6th)のOFDMシンボル送信時間間隔に対して、WTが、TXから受信に切り替えると想定する。そうすると、ユーザデータシンボルは、48/90のOFDMトーンシンボル上で、第1の時間間隔の間に、送信用ワイヤレス端末を使用して送信される。1つの実施形態において、ワイヤレス端末がユーザデータを送信するとき、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末によって使用される送信リソースの少なくとも10%上で、複数のビーコン信号バーストを含む時間の期間の間に、ユーザデータを送信する。
ある面において、異なる時間で、ユーザデータ送信/受信リソースは、例えば、ユーザデータを含んで送信専用にとか、ユーザデータを含んで受信専用にとか、例えば、時間共有ベースで、受信と送信間で分配するとかして、異なるように使用することが出来、時々、実際に使用される。
図23は、2つのビーコンバーストを含む例示的な第1の時間間隔2315の間での、例示的なワイヤレス端末エアーリンクリソースの実用を例解する、図2300および対応するレジェンド2302である。レジェンド2302は、真四角2304が、OFDMトーンシンボル、エアーリンクリソースの基本送信単位を示すことを示す。レジェンド2302は、(i)ビーコンシンボルが、大きな垂直の矢印2306によって示され、平均送信電力レベルPBで送信される、(ii)ユーザデータシンボルが、小さな矢印2308、2310、2312、2314によって示され、これらは、それぞれ、異なる位相(Θ1、Θ2、Θ3、Θ4)に対応し、例えば、QPSKに対応し、平均送信電力レベルPDを有するようなレベルで送信される、および(iii)PB≧2PDであることも示す。
この例において、ビーコン送信リソース2316は、二十(20)個のOFDMトーンシンボルを含み、ビーコンモニターリソース2318は、(40)個のOFDMトーンシンボルを含み、ユーザデータ送信/受信リソース2320は、100個のOFDMトーンシンボルを含み、そしてビーコン送信リソース2322は、二十(20)個のOFDMトーンシンボルを含む。
ビーコン送信リソース2316および2322の各々は1個のビーコンシンボル2306を運ぶ。この実施形態において、ビーコンシンボルは同一の振幅と位相を有する。このビーコンシンボルの量は、ビーコンバーストシグナリングに対して割り当てられた送信リソースの5%を表示している。ユーザデータTX/RXリソース2320の100個のOFDMシンボルの内の四十八(48)個が、ユーザデータシンボルを運ぶ。この実施形態において、異なるデータシンボルは、異なる位相を有することが出来、時々、有する。1つの実施形態において、異なるデータシンボルは、異なる振幅を有することが出来、時々、有する。このデータシンボルの量は、第1の時間間隔2315の間に、ワイヤレス端末によって使用されるOFDMシンボルの48/180を表示している。ユーザデータ部分の6番目(6th)のOFDMシンボル送信時間間隔に対して、WTが、TXから受信に切り替えると想定する。そうすると、ユーザデータシンボルは、48/90のOFDMトーンシンボル上で、第1の時間間隔の間に、送信用ワイヤレス端末を使用して送信される。1つの実施形態において、ワイヤレス端末がユーザデータを送信するとき、ワイヤレス端末は、ワイヤレス端末によって使用される送信リソースの少なくとも10%上で、複数のビーコン信号バーストを含む時間の期間の間に、ユーザデータを送信する。
ある面において、異なる時間で、ユーザデータ送信/受信リソースは、例えば、ユーザデータを含んで送信専用にとか、ユーザデータを含んで受信専用にとか、例えば、時間共有ベースで、受信と送信間で分配するとかして、異なるように使用することが出来、時々、実際に使用される。
図24は、ビーコン信号に関して代替的な記述表示を例解する。図2400および関連するレジェンド2402は、例示的なビーコン信号を記述するために使用される。垂直軸2412は、周波数、例えば、OFDMトーンインデックスを表示し、一方、水平軸2414は、ビーコンリソース時間インデックスを表示する。レジェンド2402は、ビーコン信号バーストが太線長方形2404で特定され、ビーコンシンボル送信単位2406が真四角のボックスで特定され、そして、ビーコンシンボルがボールドレター“B”2416で表示されることを特定する。ビーコン信号リソース2410は、100個のビーコンシンボル送信単位2406を含む。3つのビーコンバースト信号2404が、時間インデックス値=0、4、および8に対応して示される。各ビーコンバースト信号中で1つのビーコンシンボル2416が発生し、ビーコンシンボルの位置は、例えば、予め定められたパターンおよび/または式に従って、ビーコン信号内で、1つのバースト信号から次のバースト信号へと変化する。この実施形態において、ビーコンシンボル位置はスロープに従う。この例において、ビーコンバーストは、ビーコンバーストの期間の3倍で、お互いに分離される。様々な実施形態において、ビーコンバーストの期間の少なくとも2倍で、お互いに分離される。ある面において、ビーコンバーストは、例えば、複数の連続するビーコン時間インデックスに対して、同一のトーンが使用されるようにして、連続する2つあるいはそれより多いビーコンリソース時間間隔を占めることが出来る。ある面において、ビーコンバーストは、複数のビーコンシンボルを含む。幾つかのそのような実施形態において、ビーコンシンボルは、ビーコン信号リソースの10%あるいはそれより少ないパーセントを占める。
図25は、例示的な携行可能なワイヤレス端末2500、例えば移動ノードの図である。例示的な携行可能なワイヤレス端末2500は、図1の任意のワイヤレス端末でありうる。
例示的なワイヤレス端末2500は、バス2514を介して相互に結合された、受信機モジュール2502、送信モジュール2504、デュプレックスモジュール2503、プロセッサ2506、ユーザI/Oデバイス2508、電力供給モジュール2510、およびメモリ2512を含み、様々なエレメントは、バスを通して、データおよび情報を交換することが出来る。
受信機モジュール2502、例えば、OFDM受信機は、他のワイヤレス端末および/または固定位置ビーコン発信機から、例えば、ビーコン信号および/またはユーザデータ信号を受信する。
送信モジュール2504、例えば、OFDM送信機は、他のワイヤレス端末に信号を送信し、その送信された信号は、ビーコン信号およびユーザデータ信号を含む。ビーコン信号は、ビーコン信号バーストのシーケンスを含み、各ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、そして、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占める。1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルは、送信モジュール2504によって、各送信されたビーコン信号バーストに対して、送信される。
様々な実施形態において、送信モジュール2504は、ビーコン信号を送信するOFDM送信機であり、ビーコン信号は、周波数と時間の組み合わせであるリソースを使用して通信される。様々な他の実施形態において、送信モジュール2504は、ビーコン信号を送信するCDMA送信機であり、ビーコン信号は、コードと時間の組み合わせであるリソースを使用して通信される。
デュプレックスモジュール2503は、時分割デュプレックス(TDD)スペクトラムシステム実用の一部として、受信機モジュール2502と送信機モジュール2504との間のアンテナ2505を切り替えるように制御される。デュプレックスモジュール2503は、アンテナ2505に結合され、アンテナを介して、ワイヤレス端末2500は、信号2582を受信し、また信号2588を送信する。デュプレックスモジュール2503は、リンク2501を介して受信機モジュール2502に結合され、受信した信号2584が、リンクを通して運搬される。信号2584は、信号2582のフィルターされた表示である。信号2584は、信号2582と同一であり、例えば、モジュール2503は、フィルタリング無しの、パススルーデバイスとして機能する。デュプレックスモジュール2503は、リンク2507を介して送信機モジュール2504に結合され、送信信号2586が、リンクを通して運搬される。信号2588は、信号2586のフィルターされた表示である。ある実施形態において、信号2588は、信号2586と同一であり、例えば、デュプレックスモジュール2503は、フィルタリング無しの、パススルーデバイスとして機能する。
ユーザI/Oデバイス2508は、例えば、マイクロフォン、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラ、スピーカ、ディスプレイ、等を含む。ユーザデバイス2508は、ユーザが、データ/情報を入力し、データ/情報出力にアクセスし、ならびに、ワイヤレス端末の少なくとも幾つかの動作を制御、例えば、パワーアップシーケンスの開始、通信セッションの確立の企て、通信セッションを終了することを許容する。
電力供給モジュール2510は、携行可能なワイヤレス端末電力の源として実用されるバッテリー2511を含む。電力供給モジュール2510の出力は、様々なコンポーネント(2502、2503、2504、2506、2508、および2512)に電力をもたらすために、電力バス2509を介して、結合される。そうして、送信モジュール2504は、バッテリー電力を使用して、ビーコン信号を送信する。
メモリ2512は、ルーチン2516と、データ/情報2518とを含む。プロセッサ2506、例えば、CPUは、ワイヤレス端末2500の動作の制御と方法の実現とのために、ルーチン2516を実行し、メモリ2512中のデータ/情報2518を使用する。ルーチン2516は、ビーコン信号発生モジュール2520、ユーザデータ信号発生モジュール2522、送信電力制御モジュール2524、ビーコン信号送信制御モジュール2526、モード制御モジュール2528、およびデュプレックス制御モジュール2530を含む。
ビーコン信号発生モジュール2520は、各ビーコン信号バーストが1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、ビーコン信号がビーコン信号バーストのシーケンスを含むビーコン信号を発生するために、記憶されたビーコン信号特性情報2532を含むメモリ2512中のデータ/情報2518を使用する。
ユーザデータ信号発生モジュール2522は、ユーザデータシンボルを含むユーザデータ信号を発生するために、ユーザデータ特性情報2534と、ユーザデータ2547とを含むデータ/情報2518を使用する。例えば、ユーザデータ2547を表示する情報ビットは、データシンボルのセット、例えば、OFDMデータ変調シンボルに、コンステレーション情報2564に従ってマップされる。送信電力制御モジュール2524は、ビーコンシンボルとデータシンボルとの送信電力レベルを制御するために、ビーコン電力情報2562とユーザデータ電力情報2566とを含むデータ/情報2518を使用する。ある面において、第1の時間の期間の間、送信電力制御モジュール2524は、送信されるビーコンシンボルの、ビーコンシンボルあたりの平均電力レベルの少なくとも50パーセントより低い、シンボルあたりの平均電力レベルで送信されるデータシンボルを制御する。ある面において、送信電力制御モジュール2524は、第1の時間の期間の間に、ユーザデータを送信するために使用されるシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルより少なくとも10dB高い、シンボルあたりの平均電力レベルで、第1の時間の期間の間に送信される各ビーコンシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルを制御する。ある面において、送信電力制御モジュール2524は、第1の時間の期間の間に、ユーザデータを送信するために使用されるシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルより少なくとも16dB高い、シンボルあたりの平均電力レベルで、第1の時間の期間の間に送信される各ビーコンシンボルの、シンボルあたりの平均送信電力レベルを制御する。1つの実施形態において、ビーコンシンボル電力および1つあるいはそれより多くのデータシンボル電力レベルは、ワイヤレス端末によって使用されるレファレンスについて、相互に関係し、レファレンスは、変化することが出来、また、時々、変化する。幾つかのそのような実施形態において、第1の時間の期間は、レファレンスレベルが変化しない間の、時間間隔である。
ビーコン信号送信制御モジュール2526は、間隔を置いてビーコン信号バーストを送信するための、送信モジュール2504を制御するタイミング構造情報2536を含むデータ/情報2518を使用する。ある面において、ビーコン信号バーストのシーケンス中の、2つの隣接するビーコン信号バースト間の時間期間は、2つの隣接するビーコン信号バーストの何れかのビーコン信号バーストの期間の少なくとも5倍に制御される。様々な実施形態において、少なくとも幾つかのビーコン信号バーストは、異なる長さの期間を有する。
モード制御モジュール2528は、モード情報2540によって特定される現時点の動作モードで、ワイヤレス端末の動作モードを制御する。ある面において、様々な動作モードは、オフモード、受信専用モード、非アクティブモード、およびアクティブモードを含む。非アクティブモードにおいて、ワイヤレス端末は、ビーコン信号を送信および受信することは出来るが、ユーザデータを送信することは許可されていない。アクティブモードにおいて、ワイヤレスは、ビーコン信号に加えて、ユーザデータ信号を送信および受信することが出来る。非アクティブモードにおいて、ワイヤレス端末は、アクティブ動作モードにおけるよりも、より長時間、低電力消費のサイレンス、例えばスリープ状態にある。
デュプレックス制御モジュール2530は、アンテナ接続を、TDDシステムタイミング情報および/またはユーザ需要に応じて、受信機モジュール2502と送信モジュールとの間で切り替えるように、デュプレックスモジュール2503を制御する。タイミング構造におけるユーザデータ間隔は、例えば、受信または送信に対して利用可能であり、受信または送信の選択は、ワイヤレス端末需要の関数である。様々な実施形態において、デュプレックス制御モジュール2530は、また、受信機モジュール2502および/または送信モジュール2504中の少なくとも幾つかの回路を、電力を保存するために不使用のとき、シャットダウンするように動作する。
データ/情報2518は、記憶されたビーコン信号特性情報2532、ユーザデータ特性情報2534、タイミング構造情報2536、エアーリンクリソース情報2538、モード情報2540、発生されたビーコン信号情報2542、発生されたデータ信号情報2544、デュプレックス制御信号情報2546、およびユーザデータ2547を含む。記憶されたビーコン信号特性情報2532は、1つあるいはそれより多くのビーコンバースト情報セット(ビーコンバースト1情報2548、 ・・・、ビーコンバーストN情報2550)、ビーコンシンボル情報2560、および電力情報2562を含む。
ビーコンバースト1情報2548は、ビーコンシンボルを搬送するビーコン送信単位を特定する情報2556、およびビーコンバースト期間情報2558を含む。ビーコン信号バースト中の、どのビーコン送信単位が、ビーコンシンボルによって占有されるかを特定するに際して、ビーコンシンボルを搬送するビーコン送信単位を特定する情報2556は、ビーコン信号発生モジュール2520によって使用される。様々な実施形態において、他のビーコンバーストのビーコン送信単位は、それらの他のビーコン送信単位に関して、送信電力が印加されないで、例えば、零に設定される。ある面において、ビーコン信号バースト中のビーコンシンボルの数は、入手可能なビーコンシンボル送信単位の十(10)パーセントより少ないパーセントを占有する。ある面において、ビーコン信号バースト中のビーコンシンボルの数は、入手可能なビーコン送信単位の十(10)パーセントより少ないか、等しいパーセントを占有する。ビーコン信号バースト期間情報2558は、ビーコンバースト1の期間を規定する情報を含む。幾つかの実施形態において、ビーコンバーストの各々は、同一の期間を有し、一方、他の実施形態において、同一の合成ビーコン信号内の異なるビーコンバーストは、異なる期間を有することが出来、時々、有する。ある面において、ビーコンバーストのシーケンス中の1つのビーコンバーストは、異なる期間を有し、そして、これは同期化の目的に対して有効である。
ビーコンシンボル情報2560は、ビーコンシンボルを規定する情報、例えば、ビーコンシンボルの変調値および/または特性を含む。様々な実施形態において、情報2556中のビーコンシンボルを搬送するために、各々の特定された位置に対して、同一のシンボル値、例えば、同一の振幅と位相が使用される。様々な実施形態において、情報2556中のビーコンシンボルを搬送するために、少なくとも幾つかの特定された位置に対して、異なるビーコンシンボル値を、使用することが出来、時々、使用される。例えば、ビーコンシンボル値は、同一の振幅を有するが、2つのポテンシャル位相の内の1つを有し、それにより、ビーコン信号を介した追加情報の通信を容易化する。電力情報2562は、例えば、ビーコンシンボル送信に関係して使用される電力利得スケーリングファクター情報を含む。
ユーザデータ特性情報2534は、コンステレーション情報2564および電力情報2566を含む。コンステレーション情報2564は、例えば、QPSK、QAM16、QAM64、および/またはQAM256、等、ならびに、コンステレーションに関係付けられた変調シンボル値を特定する。電力情報2566は、例えば、データシンボル送信に関して使用される電力利得スケーリングファクター情報含む。
タイミング構造情報2536は、様々な動作に関係付けられた間隔、例えば、ビーコン送信時間間隔、他のワイヤレス端末および/または固定位置ビーコン送信機からのビーコン信号をモニターするための間隔、ユーザデータ間隔、サイレンス例えばスリープ間隔を特定する情報を含む。タイミング構造情報2536は、送信タイミング構造情報2572を含み、これは、ビーコンバースト期間情報2574、ビーコンバーストスペーシング情報2576、パターン情報2578、およびデータシグナリング情報2580を含む。
ある面において、ビーコンバースト期間情報2574は、ビーコンバーストの期間が一定数、例えば、百(100)の連続OFDM送信時間間隔であるということを特定する。ある面において、ビーコンバースト期間情報2574は、例えば、パターン情報2578によって指定された予め定められたパターンに従って、ビーコンバーストの期間が変動するということを特定する。様々な実施形態において、予め定められたパターンは、ワイヤレス端末識別子の関数である。他の実施形態において、予め定められたパターンは、システム中の全てのワイヤレス端末に対して、同一である。ある面において、予め定められたパターンは、擬似ランダムパターンである。
1つの実施形態において、ビーコンバースト期間情報2574およびビーコンバーストスペーシング情報2576は、ビーコンバーストの期間が、ビーコンバーストの終了から次のビーコンバーストの開始までの間隔より、少なくとも五十(50)倍短いということを示す。1つの実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報2576は、ビーコンバースト間のスペーシングは、ワイヤレス端末がビーコン信号を送信している時間の期間の間、周期的に発生しているビーコンバーストに対して、一定であるということを示す。1つの実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報2576は、ワイヤレス端末が、アクティブであれ非アクティブであれ、ビーコンバーストは同一間隔スペーシングで送信されるということを示す。他の実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報2576は、ワイヤレス端末が、非アクティブモードであれアクティブモードであれ、ビーコンバーストはワイヤレス端末動作モードの関数としての異なる間隔スペーシングを使用して送信されるということを示す。
エアーリンクリソース情報2538は、ビーコン送信リソース情報2568および他用途リソース情報2570を含む。1つの実施形態において、エアーリンクリソースは、例えば、TDDシステムのようなワイヤレス通信システムの一部として、周波数時間グリッドにおけるOFDMトーンシンボルの形で規定される。ビーコン送信リソース情報2568は、ビーコン信号に対して、WT 2500に割り当てられたエアーリンクリソース、例えば、少なくとも1つのビーコンシンボルを含むビーコンバーストを送信するために使用されるOFDMトーンシンボルのブロックを特定する情報を含む。ビーコン送信リソース情報2568は、また、ビーコン送信単位を特定する情報を含む。幾つかの実施形態において、ビーコン送信単位は、単一のOFDMトーンシンボルである。1つの実施形態において、ビーコン送信単位は、OFDM送信単位のセット、例えば、隣接するOFDMトーンシンボルのセットである。他用途リソース情報2570は、他の目的、例えば、ビーコン信号モニター、ユーザデータ受信/送信のような目的に対して、WT 2500によって使用されるエアーリンクリソースを特定する情報を含む。幾つかのエアーリンクリソースは、例えば、電力を保存するサイレンス状態、例えば、スリープ状態に従って、意図的に使用しないことが出来、時々、使用されない。幾つかの実施形態において、ビーコンシンボルは、OFDMトーンシンボルのエアーリンクリソースを使用して送信され、そして、ビーコンシンボルは、複数のビーコン信号バーストと少なくとも1つのユーザデータ信号とを含む時間の期間の間に、ワイヤレス端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの1パーセントよりも少ないパーセントを占有する。様々な実施形態において、ビーコン信号は、時間の期間の一部中におけるトーンシンボルの0.3パーセントより少ないパーセントを占有し、時間の期間の一部は、1つのビーコン信号バーストと、連続するビーコン信号バースト間の1つの間隔とを含んでいる。様々な実施形態において、ビーコン信号は、時間の期間の一部中におけるトーンシンボルの0.1パーセントより少ないパーセントを占有し、時間の期間の一部は、1つのビーコン信号バーストと、連続するビーコン信号バースト間の1つの間隔とを含んでいる。様々な実施形態において、少なくとも幾つかの動作モード、例えば、アクティブ動作モードの間、送信モジュール2504は、ユーザデータを送信することが出来、そして、ワイヤレス端末がユーザデータを送信するとき、ユーザデータ信号送信および2つの隣接するビーコン信号バーストを含む時間の期間の間に、ワイヤレス端末によって使用される送信リソースの、少なくとも10パーセントのトーンシンボル上でユーザデータは送信される。
発生されたビーコン信号2542は、ビーコン信号発生モジュール2520の出力であり、一方、発生されたデータ信号2544は、データ信号発生モジュール2522の出力である。発生された信号(2542、2544)は、送信モジュール2504に向けられる。ユーザデータ2547は、例えば、オーディオ、音声、イメージ、テキスト、および/またはファイル、のデータ/情報を含み、ユーザ信号発生モジュール2522によって、入力として使用される。デュプレックス制御信号2546は、デュプレックス制御モジュール2530の出力を表示し、そして、出力信号2546は、アンテナ切り替えを制御するためにデュプレックスモジュール2503に向けられ、および/または、少なくとも幾つかの回路をシャットダウンし、電力を保存するために、受信機モジュール2502や送信機モジュール2504に向けられる。
図26は、通信デバイス、例えば、バッテリー電力ワイヤレス端末の例示的な動作方法フローチャート2600の図である。動作は、ステップ2602において開始する。ここで、通信デバイスはオンとされ、初期化される。動作は、開始ステップ2602からステップ2604、そしてステップ2606へと進行する。
進行中ベースで実行されるステップ2604において、通信デバイスは、時間情報を維持する。時間情報2605は、ステップ2604からの出力であり、そして、ステップ2606において使用される。ステップ2606において、通信デバイスは、時間期間がビーコン受信時間期間であるか、ビーコン送信時間期間であるか、または、サイレンス時間期間であるかを決定し、そして、決定に依存して、異なって進行する。時間期間が、ビーコン受信時間期間である場合、動作はステップ2606からステップ2610に進行し、ここで通信デバイスは、ビーコン信号検出動作を実行する。
時間期間が、ビーコン送信時間期間である場合、動作はステップ2606からステップ2620に進行する。ここで、通信デバイスは、少なくともビーコン信号の一部を送信し、送信された部分は、少なくとも1つのビーコンシンボルを含んでいる。
時間期間が、サイレンス時間期間である場合、ステップ2606からステップ2622に進行する。ここで、通信デバイスは、ビーコン信号を送信することと、検出するために動作することとを控える。ある実施形態において、通信デバイスは、ステップ2622におけるサイレンス、例えば、スリープモードに入り、バッテリー電力を保存する。
ステップ2610に戻ると、動作はステップ2610からステップ2612に進行する。ステップ2612において、通信デバイスは、ビーコンが検出されているかを決定する。もしビーコンが検出されていれば、動作はステップ2612からステップ2614に進行する。しかし、もしビーコンが検出されていなければ、接続されたノードA2613を介して、ステップ2612からステップ2606に進行する。ステップ2614において、通信デバイスは、受信信号の検出された部分に基づいて、通信デバイス送信時間を調整する。ステップ2614から取得された調整情報2615は、ステップ2604における通信デバイスに対する時間情報を維持するに際して使用される。ある実施形態において、タイミング調整は、受信したビーコン信号部分を送信してきたデバイスによって使用されていると知られる時間期間の間に起こり、デバイスがビーコン信号を受信するように、ビーコン信号送信時間期間を調整する。動作は、ステップ2614からステップ2616に進行する。ここで、通信デバイスは、調整された通信デバイス送信タイミングに従って信号、例えば、ビーコン信号を送信する。それから、ステップ2618において、通信デバイスは、ビーコン信号の検出された部分が受信されたデバイスとの通信セッションを確立する。動作は、ステップ2618、2620、または2622の何れからでも、接続されたノードA2613を介して、ステップ2606に進行する。
ある実施形態において、ステップ2604は、少なくとも1つのサブステップ2608および2609を含む。サブステップ2608において、通信デバイスは擬似ランダムに少なくとも1つのビーコン送信時間期間の開始と、ビーコン受信時間期間とを、それらの時間期間の循環シーケンスにおいて調整する。例えば、通信デバイスは、ある特定の時刻において、例えば、電源オンあるいは新しい地域侵入に従い、何れの他の通信デバイスに関しても同期されていないかもしれず、循環時間構造での限られたビーコン検出時間間隔の中で、別の通信デバイスからのビーコン信号を検出する確率を増すために、サブステップ2608を、1回か、それより多くの回数、実行することが出来る。こうして、サブステップ2608は、2つのピア間の相対的タイミングを、効率的にシフトすることが出来る。サブステップ2609において、通信デバイスは、ビーコン受信および送信時間期間が周期的ベースで起こるように設定する。
様々な実施形態において、ビーコン受信時間期間は、ビーコン送信時間期間よりも長い。ある実施形態において、ビーコン受信および送信時間期間は、オーバーラップせず、ビーコン受信時間期間は、少なくともビーコン送信時間期間の2倍である。ある実施形態において、サイレンス時間期間は、ビーコン受信およびビーコン送信時間期間の間に起こる。様々な実施形態において、サイレンス期間は、ビーコン送信時間期間およびビーコン受信時間期間の内の1つの、少なくとも2倍である。
図27は、携行可能なワイヤレス端末2700である例示的な通信デバイス、例えば、移動ノードの図である。例示的な携行可能なワイヤレス端末2700は、図1の任意のワイヤレス端末でありうる。例示的なワイヤレス端末2700は、例えば、移動ノード間ピア−ピア直接通信をサポートしている、時分割デュプレックス(TDD)直交周波数分割マルチプレクックス(OFDM)ワイヤレス通信システムの一部分である通信デバイスである。例示的なワイヤレス端末2700は、ビーコン信号を送信も受信も出来る。例示的なワイヤレス端末2700は、検出されたビーコン信号に基づいて、タイミング同期化を確立するために、例えば、ビーコン信号を送信しているピアワイヤレス端末から、および/または固定ビーコン送信機から、タイミング調整を実行する。
例示的なワイヤレス端末2700は、バス2714を介して一緒に結合された、受信機モジュール2702、送信モジュール2704、デュプレックスモジュール2703、プロセッサ2706、ユーザI/Oデバイス2708、電力供給モジュール2710、およびメモリ2712を含み、様々なエレメントは、バスを通して、データおよび情報を交換することが出来る。
受信機モジュール2702、例えば、OFDM受信機は、他のワイヤレス端末および/または固定位置ビーコン送信機から、例えば、ビーコン信号および/またはユーザデータ信号を受信する。
送信モジュール2704、例えば、OFDM送信機は、他のワイヤレス端末に信号を送信し、送信された信号は、ビーコン信号およびユーザデータ信号を含んでいる。ビーコン信号は、ビーコン信号バーストのシーケンスを含み、各ビーコン信号バーストは、1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルを含み、そして、各ビーコンシンボルは、ビーコンシンボル送信単位を占める。1つあるいはそれより多くのビーコンシンボルは、送信モジュール2704によって、各送信されたビーコン信号バーストに対して、送信される。送信モジュール2704は、ビーコン送信時間期間の間に、少なくともビーコン信号、例えば、ビーコンバースト信号の一部分を送信し、送信された部分は、少なくとも1つの、例えば、ユーザデータシンボルの電力レベルに関して、相対的に高い電力トーンのビーコンシンボルを含んでいる。
様々な実施形態において、送信モジュール2704は、ビーコン信号を送信するOFDM送信機であり、ビーコン信号は、周波数と時間の組み合わせであるリソースを使用して、通信されている。様々な他の実施形態において、送信モジュール2704は、ビーコン信号を送信するCDMA送信機であり、ビーコン信号は、コードと時間の組み合わせであるリソースを使用して、通信されている。
デュプレックスモジュール2703は、時分割デュプレックス(TDD)実用の一部として、受信機モジュール2702と送信モジュール2704との間のアンテナ2705を切り替えるように制御される。デュプレックスモジュール2703は、アンテナ2705に結合され、アンテナを介して、ワイヤレス端末2700は、信号2778を受信し、また信号2780を送信する。デュプレックスモジュール2703は、リンク2701を介して受信機モジュール2702に結合され、受信した信号2782が、リンクを通して運搬される。信号2782は、信号2778のフィルターされた表示である。ある実施形態において、信号2782は、信号2778と同一であり、例えば、デュプレックスモジュール2703は、フィルタリング無しの、パススルーデバイスとして機能する。デュプレックスモジュール2703は、リンク2707を介して送信モジュール2704に結合され、送信信号2784が、リンクを通して運搬される。信号2780は、ある実施形態において、信号2784のフィルターされた表示である。ある実施形態において、信号2780は、信号2784と同一であり、例えば、デュプレックスモジュール2703は、フィルタリング無しの、パススルーデバイスとして機能する。
ユーザI/Oデバイス2708は、例えば、マイクロフォン、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラ、スピーカ、ディスプレイ、等を含む。ユーザデバイス2708は、ユーザが、データ/情報を入力し、データ/情報出力にアクセスし、ならびに、ワイヤレス端末の少なくとも幾つかの動作を制御、例えば、電源オンシーケンスの開始、通信セッションの確立の企て、通信セッションを終了することを許容する。
電力供給モジュール2710は、携行可能なワイヤレス端末電力の源として実用されるバッテリー2711を含む。電力供給モジュール2710の出力は、様々なコンポーネント(2702、2703、2704、2706、2708、および2712)に電力をもたらすために、電力バス2709を介して、結合される。そうして、送信モジュール2704は、バッテリー電源を使用して、ビーコン信号を送信する。
メモリ2712は、ルーチン2716と、データ/情報2718とを含む。プロセッサ2706、例えば、CPUは、ワイヤレス端末2700の動作の制御と方法の実現とのために、ルーチン2716を実行し、メモリ2712中のデータ/情報2718を使用する。ルーチン2716は、ビーコン信号検出モジュール2720、サイレンス状態制御モジュール2722、送信時間調整モジュール2724、送信制御モジュール2726、通信セッション開始モジュール2728、ビーコン検出制御モジュール2730、タイミング調整モジュール2732、モード制御モジュール2734、ビーコン信号発生モジュール2736、ユーザデータ信号発生モジュール2738、ユーザデータ回復モジュール2740、およびデュプレックス制御モジュール2742を含む。
ビーコン信号検出モジュール2720は、ビーコン受信時間期間の間、少なくともビーコン信号の一部の受信を検出するために、ビーコン信号検出動作を実行する。加えて、ビーコン信号検出モジュール2720は、検出されたビーコン信号部分に応じて、ビーコン信号部分の受信を示す、検出されたビーコンフラグ2750を設定する。検出されたビーコン信号部分2754は、ビーコン信号検出モジュール2720の出力である。加えて、ビーコン信号検出モジュール2720は、検出されたビーコン信号部分に応じて、ビーコン信号部分の受信を示す、検出されたビーコンフラグ2750を設定する。ある実施形態において、ビーコン信号検出モジュール2720は、エネルギーレベル比較の関数として検出を実行する。ある実施形態において、ビーコン信号検出モジュール2720は、検出されたビーコンシンボルパターン情報、例えば、ビーコンバーストに対応するモニターされたエアーリンクリソースの関数として検出を実行する。ビーコン信号検出モジュール2720は、検出されたビーコン信号部分から、例えば、情報源を特定する情報、例えば、ビーコン信号を送信したワイヤレス端末を特定する情報を回復する。例えば、異なるワイヤレス端末は、異なるビーコンバーストパターンおよび/またはシグナチャーを有することが出来、時々、有する。
サイレンス状態制御モジュール2722は、例えば、ビーコン受信とビーコン送信時間期間の間に起こるサイレンス期間の間、ビーコン信号を検出するための送信も動作も行わないようにワイヤレス端末動作を制御する。
送信時間調整モジュール2724は、通信デバイスの送信時間を、受信したビーコン信号の検出された部分に基づいて、調整する。例えば、通信システムが、例えば、アドホックネットワークであり、受信した信号部分は、別のワイヤレス端末からのものであると考えてみよう。別の例として、システムが、レファレンスとして働く固定位置ビーコン送信機を含み、検出された信号部分が、そのような送信機を源としており、送信時間調整モジュール2724が、そのレファレンスに関して同期するようにワイヤレス端末の送信時間を調整することを考えてみよう。代替的に、システムが、固定位置ビーコン送信機を含まないか、あるいは、固定位置ビーコン送信機が、そのようなビーコン信号を現時点で検出できず、検出されたビーコン信号部分は、別の固定位置ビーコン送信機からのものであるということを考えてみよう。そうすると、送信時間調整モジュール2724は、ビーコン信号を送信してきたピアワイヤレス端末に関して、同期するようにワイヤレス端末の送信時間を調整する。固定位置ビーコンおよびワイヤレス端末を含んだ、ある実施形態において、利用可能なとき、固定位置ビーコンは、粗いレベルのピア間システム同期化を達成するために使用され、ワイヤレス端末ビーコンは、高い度合いのピア間同期化を達成するために使用される。検出されたビーコン信号部分2756に基づいて検出されたタイミングオフセットは、送信時間調整モジュール2724の出力である。
様々な実施形態において、送信時間調整モジュール2724は、デバイス、例えばビーコン信号受信に受信部分を送信した他のワイヤレス端末によって使用されると知られた時間期間の間に、ビーコン信号送信時間期間が起こるように調整する。これにより、送信時間調整モジュール2724は、ピアがビーコンを検出しようと企てている時間窓にヒットすることが予期される如く、WT2700のビーコンが送信されるように設定する。
送信制御モジュール2726は、調整された通信デバイス送信タイミングに従って、送信モジュール2704が、信号、例えばビーコン信号を送信するように制御する。記憶された通信セッション状態情報2758が、セッションアクティブフラグ2760が設定されることによって、確立されたセッションが続いていることを示すとき、送信制御モジュール2726は、送信モジュール2704がビーコン信号部分送信動作を繰り返すように制御する。ある実施形態において、送信制御モジュール2726は、ワイヤレス端末動作の非アクティブ、およびアクティブモードの両方において、ワイヤレス端末がビーコン信号部分送信動作を繰り返すように制御する。
通信セッション開始モジュール2728は、別のワイヤレス端末との通信セッションを確立するための動作を制御するように使用される。そのワイヤレス端末から、ビーコン信号が受信されている。例えば、ビーコン信号検出に続いて、ビーコン信号が別のワイヤレス端末から供給されており、もし、ワイヤレス端末2700が、別のワイヤレス端末と通信セッションを確立することを望むならば、モジュール2728は、通信セッション始動を開始、例えば、予め定められたプロトコルに従って、ハンドシェーキング信号を発生および処理するためにアクティブ化される。
ビーコン検出制御モジュール2730は、ビーコン信号検出モジュール2720動作を制御する。例えば、記憶された通信セッション状態情報2758が、セッションアクティブフラグ2760が設定されることによって、確立されたセッションが続いていることを示すとき、ビーコン検出制御モジュール2730は、ビーコン信号検出モジュール2720が検出動作を繰り返すように制御する。ある実施形態において、ビーコン検出制御モジュール2730は、ワイヤレス端末動作の非アクティブ、およびアクティブモードの両方において、ワイヤレス端末がビーコン検出動作を繰り返すように制御する。
タイミング調整モジュール2732は、擬似ランダムに少なくとも1つのビーコン送信時間期間の開始と、ビーコン受信時間期間とを、それらの時間期間の循環シーケンスにおいて調整する。擬似ランダムベースタイミングオフセット2752は、タイミング調整モジュール2732の出力である。タイミング調整モジュール2732は、ワイヤレス端末の、他の独立に動作されるワイヤレス端末に関するタイミング構造を、ワイヤレス端末とピアとが、限られたビーコン送信および/またはビーコン検出時間間隔の中で、お互いの存在を検出することが出来る可能性を増加するように、シフトするために使用される。
モード検出モジュール2734は、第1および第2の動作モードにおいて、異なる時間の間、通信デバイスが動作するように制御する。ここで通信デバイスはビーコン信号を送信する。例えば、第1の動作モードは、非アクティブモードであり、ここで通信デバイスはビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出するが、ユーザデータを送信することは制約されている。第2の動作モードは、アクティブモードであり、ここで通信デバイスはビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出し、そしてユーザデータを送信することは許可されている。モード検出モジュール2734が通信デバイスの動作を制御できる、別の動作モードは、サーチモードであり、ここでワイヤレス端末は、ビーコン信号のサーチを行うが、送信は許可されない。
ビーコン信号発生モジュール2736は、ビーコン信号部分2748、例えば、少なくとも1つのビーコンシンボルを含むビーコンバーストを発生し、これは送信モジュール2704によって送信される。ユーザデータ信号発生モジュール2738は、ユーザデータ信号2774、例えば、音声データ、他のオーディオデータ、イメージデータ、テキストデータ、ファイルデータ、等のようなユーザデータのコード化されたブロックを搬送する信号を発生する。ワイヤレス端末がアクティブモードにあるとき、ユーザデータ信号発生モジュール2738はアクティブであり、ユーザデータ送信/受信信号用に留保された時間間隔の間、発生されたユーザデータ信号2774は送信ジュール2704を介して送信される。ユーザデータ回復モジュール2740は、ワイヤレス端末2700との通信セッションにおいて、ピアより受信した受信ユーザデータ信号2776からユーザデータを回復する。受信ユーザデータ信号2776は、ユーザデータ送信/受信信号用に留保された時間間隔の間、ワイヤレス端末がアクティブモードにあるとき、受信機モジュール2702を介して受信される。
デュプレックス制御モジュール2742は、デュプレックスモジュール2703の動作を制御する。例えば、アンテナ2705が、受信時間間隔、例えば、ビーコンモニター時間間隔およびユーザデータ受信のための間隔に対する受信モジュール2702に結合されるように制御する。また、アンテナは、送信時間間隔、例えば、ビーコン送信時間間隔およびユーザデータ送信のための間隔に対する送信ジュール2704に結合される。デュプレックス制御モジュール2742は、また、少なくとも1つの受信機モジュール2702および送信モジュール2704における、少なくとも幾つかの回路を、時間間隔の間、電力オフするように制御し、それによりバッテリー電力を保存する。
データ/情報2718は、現時点のモード情報2744、現時点の時間情報2746、発生されたビーコン信号部分2748、検出されたビーコンフラグ2750、擬似ランダムベースタイミングオフセット2752、検出されたビーコン信号部分2754、検出されたビーコン信号部分に基づいて決定されたタイミングオフセット2756、通信セッション状態情報2758、タイミング構造情報2764、モード情報2768、発生されたユーザデータ信号2774、および受信されたユーザデータ信号2776を含む。
現時点のモード情報2744は、ワイヤレス端末の現時点の動作モード、サブモード、および/または動作の状態、例えば、ワイヤレス端末は受信はするが送信はしないモードにあるか、ワイヤレス端末はビーコン信号送信はするがユーザデータ送信は許可しない非アクティブモードにあるか、ワイヤレス端末はビーコン信号送信を行い、およびユーザデータ送信も許可されたアクティブモードにあるかを特定する情報を含む。
現時点の時間情報2746は、ワイヤレス端末によって維持されている循環タイミング構造内での位置に関するワイヤレス端末時間、例えば、構造内のインデックスされたOFDMシンボル送信時間期間を特定する情報を含む。現時点の時間情報2746は、また、別のタイミング構造に関するワイヤレス端末の、例えば、別のワイヤレス端末や固定位置ビーコン送信機の、時間を特定する情報を含む。
通信セッション状態情報2758は、セッションアクティブフラグ2760およびピアノード特定情報2762を含む。セッションアクティブフラグ2760は、セッションが依然としてアクティブであるか否かを示す。例えば、WT2700との通信セッションにおけるピアノードが電力オフし、ワイヤレス端末2700はピアのビーコン信号検出を止め、セッションアクティブフラグはクリアされる。ピアノード特定情報2762は、ピアを特定する情報を含む。様々な実施形態において、ピアノードID情報は、少なくとも部分的に、ビーコン信号を介して運ばれる。
タイミング構造情報2764は、例えば、ビーコン送信間隔、ビーコン検出間隔、ユーザデータシグナリング間隔、およびサイレンス間隔のような、様々な間隔の、期間、順序化、およびスペーシングを規定する情報を含む。タイミング構造情報2764は、間隔のタイミング関係情報2766を含む。間隔のタイミング関係情報2766は、例えば、(i)ビーコン受信時間期間は、ビーコン送信時間期間より長いということ、(ii)ビーコン受信およびビーコン送信時間は、オーバーラップしない、(iii)期間における、ビーコン受信時間期間は、ビーコン送信時間期間の少なくとも2倍であるということ、(iv)サイレンス期間は、ビーコン送信時間期間およびビーコン受信時間期間の1つの、少なくとも2倍であるということを規定する情報を含む。
モード情報2768は、初期サーチモード情報2769、非アクティブモード情報2770、およびアクティブモード情報2772を含む。初期サーチモード情報2769は、ビーコン信号に対する初期拡張期間サーチモードを規定する情報を含む。ある実施形態において、初期サーチの期間は、ビーコンバースト信号のシーケンスを送信している他のワイヤレス端末による連続したビーコンバースト送信間の予期された間隔を超える。ある実施形態において、初期サーチモード情報2769は、電源オン時に初期サーチを実行するために使用される。加えて、幾つかの実施形態において、ワイヤレス端末は、例えば、非アクティブモードにおいて他のビーコン信号が検出されていない場合、および/または、ワイヤレス端末が、非アクティブモードを使用して達成されるよりも、より早い、および/または、より徹底したビーコンサーチを希望する場合、時折、非アクティブモードから初期サーチモードに入る。非アクティブモード情報2770は、ビーコン信号間隔、ビーコンモニター間隔、およびサイレンス間隔を含むワイヤレス端末動作の非アクティブモードを規定する。非アクティブモードは、電力節約モードであり、ワイヤレス端末は、サイレンスモードにおいて、エネルギーを保存するが、ワイヤレス端末は、ビーコン信号によって、その存在を示すことが出来、制限的期間ビーコンモニター間隔によって、他のワイヤレス端末の存在の状況認識を維持することが出来る。アクティブモード情報2772は、ビーコン信号送信間隔、ビーコンモニター間隔、ユーザデータTX/RX間隔、およびサイレンス間隔を含むワイヤレス端末動作のアクティブモードを規定する。
図28は、アドホックネットワークにおいて、お互いの存在を認識し、ワイヤレス端末ビーコン信号の使用を介して、タイミング同期化を達成した2つのワイヤレス端末に関する、例示的なタイムライン、イベントの流れ、および動作を例解する図2800である。水平軸2801は、タイムラインを表示する。時刻2802において、ワイヤレス端末1は、電源オンとなり、ブロック2804によって示されるように、ビーコン信号に対する初期モニターを開始する。モニターは、時刻2806まで続き、その時点で、ワイヤレス端末は、初期サーチを完了し、結果は他の何れのワイヤレス端末も発見されない。そうすると、ワイヤレス端末1は、ブロック2808によって例解されるように、ワイヤレス端末1がビーコン信号バーストを送信するビーコン送信間隔と、ワイヤレス端末がビーコン信号をモニターするビーコンモニター間隔と、ワイヤレス端末が送信も受信もしないサイレンス間隔との繰り返しを含み、これにより電力を保存する非アクティブ動作モードに入る。
それから、時刻2810において、ワイヤレス端末2は電源オンとなり、ブロック2812によって示されるように初期ビーコンモニターを開始する。それから、時刻2814において、ワイヤレス端末2は、ワイヤレス端末1からのビーコン信号を検出し、ワイヤレス端末1との通信セッションを確立しようと努めることを決め、また、ブロック2815によって示されるごとく、ワイヤレス端末1ビーコンモニター間隔の間、ワイヤレス端末1が、ワイヤレス端末2からのビーコン信号バーストを受信するように、時間オフセットを決める。
時刻2816において、ワイヤレス端末2は、アクティブモードに入り、これは、ビーコン送信間隔と、ビーコンモニター間隔と、ユーザデータ間隔との繰り返しを含む。また、時刻2816において、ワイヤレス端末2は、ブロック2818によって指示されるごとく、ステップ2815の決定された時間オフセットに従ってビーコン信号を送信する。それから、ワイヤレス端末1は、ブロック2820によって示されるように、ワイヤレス端末2からのビーコン信号を検出し、アクティブモードに切り替える。
2816と2824との時間期間の間、ワイヤレス端末1とワイヤレス端末2とは、通信セッションを確立するために信号を交換し、それから、ブロック2822で示されたように、ユーザデータ交換のセッションに参入する。加えて、この時間間隔の間、セッション中に受信されたビーコン信号は、同期化のタイミングと維持との更新に使用される。ワイヤレス端末1とワイヤレス端末2とは、通信セッションの間に移動する移動ノードであることが出来、時々、移動ノードである。
時刻2824において、ブロック2826で示されるように、ワイヤレス端末1は電力ダウンである。それから、ブロック2830によって示されたように、時刻2828において、ワイヤレス端末2は、ワイヤレス端末1から信号が喪失され、ワイヤレス端末が、非アクティブモードに移行することを決定する。信号は、また、他の条件、例えば、チャネル条件がセッションを維持するのに不十分となったように、ワイヤレス端末1および2がお互いから十分遠くに離れたことによって喪失することがあり、時々、喪失する。
矢印のシーケンス2832は、ワイヤレス端末1ビーコン信号バーストを例解し、一方、矢印のシーケンス2834は、ワイヤレス端末2ビーコン信号バーストを例解する。2つのワイヤレス端末間のタイミングは、ワイヤレス端末1から受信したビーコン信号の関数として、同期化されているということを観察すべきであり、ワイヤレス端末1のビーコン信号モニター間隔の間、ワイヤレス端末1は、ワイヤレス端末2からのビーコン信号バーストの検出が可能である。
この例において、電源オンとなったワイヤレス端末は、初期ビーコンモニター期間の間、ビーコンが検出されるまで、あるいは初期ビーコンモニター期間が満了するまでの、いずれかが最初に来るまで、モニターを実行する。初期ビーコンモニター期間は、例えば、1つのビーコン送信間隔を含む1つの反復を超えた期間を有する延長されたモニター期間である。この例において、初期ビーコンモニター期間は、ビーコン信号が送信されるモードに参入するに先立って実行される。ワイヤレス端末が非アクティブモードにあり、非アクティブモードは、ビーコン送信間隔と、ビーコンモニター間隔と、サイレンス間隔とを含み、例えば、2つのワイヤレス端末が偶然同時に開始するような、特殊ケース条件をカバーするように、時折、長いビーコンモニター間隔期間に参入する。
幾つかの他の実施形態において、電源オンに続いて、最初に延長されたビーコンモニター間隔を有することなく、ワイヤレス端末は非アクティブモードに入り、この非アクティブモードは、ビーコン送信間隔と、制限期間ビーコンモニター間隔とを含む。幾つかのそのような実施形態において、ワイヤレス端末は、自身のビーコンモニター間隔と、他のワイヤレス端末ビーコン送信間隔との間の整合を容易化するために、他のビーコン信号を探索しながら擬似ランダム時間シフトを実行することが出来、時々、実行する。
図29の図2900は、例示的な実施形態に応じたビーコン信号に基づいた、2つのワイヤレス端末間の例示的な同期したタイミングを例解する。図2902は、ワイヤレス端末1に関するタイミング構造情報を例解し、一方、図2904は、ワイヤレス端末2に関するタイミング構造情報を例解する。図2900は、例えば、図28で、ワイヤレス端末1からのビーコン信号を、ワイヤレス端末2が検出したのに基づいて、ワイヤレス端末がタイミング同期した後に対応しうる。図2902は、ワイヤレス端末1ビーコン送信間隔2906、ワイヤレス端末1ビーコン受信時間間隔2908、ワイヤレス端末1ユーザデータTX/RX間隔2910、およびWT 1サイレンス間隔2912を含む。図2904は、ワイヤレス端末2ビーコン送信間隔2914、ワイヤレス端末2ビーコン受信時間間隔2916、ワイヤレス端末2ユーザデータTX/RX間隔2918、およびWT 2サイレンス間隔2920を含む。ワイヤレス端末2は、そのタイミングを、WT 2ビーコン送信間隔2914の間に、ビーコン信号バーストを送信するとき、WT 1が、そのビーコン受信間隔2908の間に、ビーコン信号バーストを受信するように調整したということを観察すべきである。ユーザデータシグナリング用に使用することが出来る、ユーザデータTX/RX領域2922のオーバーラップした部分があるということも観察すべきである。このアプローチは、異なるワイヤレス端末に対して、同一のタイミング構造を維持し、同期化を達成するために、ワイヤレス端末のタイミングの1つの決定されたタイミングシフトを使用する。
図30の図3000は、2つのワイヤレス端末間で、別の実施形態に従がうビーコン信号に基づいた例示的な同期タイミングを例解する。図3002は、ワイヤレス端末1に関するタイミング構造情報を含み、一方、図3004は、ワイヤレス端末2に関するタイミング構造情報を含む。図3000は、例えば、ワイヤレス端末2が、ワイヤレス端末1からのビーコン信号を検出していることに基づき、ワイヤレス端末のタイミングが同期化された後は、図28に対応しうる。図3002は、ワイヤレス端末1ビーコン受信間隔3006、ワイヤレス端末1ビーコン送信間隔3008、ワイヤレス端末1ビーコン受信間隔3010、ワイヤレス端末1ユーザデータTX/RX間隔3012、およびWT 1サイレンス間隔3014を含む。図3004は、ワイヤレス端末2ビーコン受信間隔3016、ワイヤレス端末2ビーコン送信間隔3018、ワイヤレス端末2ビーコン受信間隔3020、ワイヤレス端末2ユーザデータTX/RX間隔3022、およびWT 2サイレンス間隔3024を含む。ワイヤレス端末2が、ワイヤレス端末2ビーコン送信間隔3018の間に、ビーコン信号バーストを送信するとき、WT 1は、ワイヤレス端末1ビーコン受信間隔3010の間に、ビーコン信号バーストを受信することを観察すべきである。この実施形態において、ワイヤレス端末2のタイミング調整に続いて、ワイヤレス端末2は、ワイヤレス端末1によってワイヤレス端末1ビーコン送信間隔3008の間に送信されたビーコンバーストを、ビーコン受信間隔3016の間に受信するということを、また観察することが出来る。ユーザデータシグナリングに使用することが出来るユーザデータTX/RX領域3026のオーバーラップ部分があるということは、また観察されるべきである。このアプローチは、異なるワイヤレス端末に対して、同一のタイミング構造を維持し、同期化を達成するために、ワイヤレス端末のタイミングの1つの決定されたタイミングシフトを使用する。そして、両方のワイヤレス端末は、同期化に続いて、進行中ベースで、お互いからのビーコン信号を受信することが出来る。
図31の図3100は、2つのワイヤレス端末間で、別の実施形態に従がうビーコン信号に基づいた例示的な同期タイミングを例解する。図3102は、ワイヤレス端末1に関するタイミング構造情報を含み、一方、図3104は、ワイヤレス端末2に関するタイミング構造情報を含む。図3100は、例えば、ワイヤレス端末2が、ワイヤレス端末1からのビーコン信号を検出していることに基づき、ワイヤレス端末のタイミングが同期化された後は、図28に対応しうる。図3102は、ワイヤレス端末1ビーコン送信間隔3106、ワイヤレス端末1ビーコン受信間隔3108、ワイヤレス端末1ユーザデータTX/RX間隔3110、およびWT 1サイレンス間隔3112を含む。図3104は、ワイヤレス端末2ビーコン送信間隔3114、ワイヤレス端末2ビーコン受信間隔3116、ワイヤレス端末2ユーザデータTX/RX間隔3118、およびWT 2サイレンス間隔3120を含む。ワイヤレス端末2が、WT 2ビーコン送信間隔3116の間に、ビーコン信号バーストを送信するとき、ワイヤレス端末1は、ワイヤレス端末1ビーコン受信間隔3108の間に、ビーコン信号バーストを受信することを観察すべきである。この実施形態において、ワイヤレス端末2のタイミング調整に続いて、ワイヤレス端末2は、ワイヤレス端末1によってワイヤレス端末1ビーコン送信間隔3106の間に送信されたビーコンバーストを、ビーコン受信間隔3114の間に受信するということを、また観察することが出来る。ユーザデータシグナリングに使用することが出来るユーザデータTX/RX領域3110、3118のオーバーラップ部分があるということは、また観察されるべきである。このアプローチは、2つのワイヤレス端末に対して、異なるタイミング構造を使用する。最初に他のビーコンの検出を実行し、内部タイミングを調整するワイヤレス端末、例えば、WT 2は、図3104の間隔順序を使用する。幾つかのそのようなケースにおいて、ワイヤレス端末2は、通信セッションを終了し、ビーコン信号送信を含む非アクティブ状態に入った途端に、図3102によって表示される順序タイミングシーケンスに行く。
アドホックピアツーピア通信システム
アドホックピアツーピア通信システムの1つの例に従い、通信システムにあるワイヤレス端末間で、共有された周波数スペクトラムあるいは通信チャネルをより効率的に使用するために、リンク優先順位付け、リンクスケジューリング、および電力スケーリングを実行することが出来る。
図32は、ピアツーピア通信リンクを確立および/または維持するために、ワイヤレス端末によって使用されうるタイミングシーケンスの1つの例を例解する。タイミングシーケンス3200は、データを送信する送信チャネルの確保を企てうるワイヤレス端末が中にあるリンクスケジューリングセグメント3202と、データを送信する際に使用される送信レートおよび/または電力の取得を企てうるワイヤレス端末が中にあるレートスケジューリングセグメント3204と、それから、取得された送信レートおよび/または電力で、望まれるデータを送信するために使用されるデータ送信セグメント3206と、受領確認に応答する受領確認セグメント3208とを含むことが出来る。
リンク優先順位付け
1つの特徴に従い、送信機ワイヤレス端末と受信機ワイヤレス端末との間のピアツーピア通信リンクは、通信リンクに対して望まれるサービスの品質のような、他のワイヤレス端末との間の他の通信リンクベースの様々のファクターに相対して優先順位付けすることが出来る。例えば、音声通信を意図したピアツーピア通信リンクは、データ搬送を意図した通信リンクよりも高い優先順位付けをすることが出来る。
例えば、ある周波数インデックスを、より高い優先度のリンクに割り当て、他の周波数インデックスを、より低い優先度のリンクに割り当てることにより、リンク優先度を実現することが出来る。例えば、各送信機ワイヤレス端末は、リンクを通して何を送信するかに依存して、(例えば、データあるいは音声送信に対応して)現時点のピアツーピア通信リンクに特定の周波数インデックスを割り当てる。というのは、全てのワイヤレス端末は、同一の優先度付けスキームを用いるので、ピアツーピア通信ネットワーク上での通信リンクは、お互いに相対して優先度付けをすることが出来る。
リンクスケジューリングシステム
アドホックピアツーピア通信を確立するために周波数スペクトラムを共有しながらの環境において、複数のワイヤレス端末が動作することが出来るように、ピアツーピアリンクスケジューリングがもたらされる。アドホックピアツーピア通信は集中化コントローラによって中央で管理されていないため、近接したワイヤレス端末間での複数のピアツーピアリンク同士の干渉は問題である。しかし、リンクスケジューリングスキームは、集中化コントローラの助け無しで、異なるワイヤレス端末間のアドホックピアツーピア通信リンクの確立および/または維持を容易化する。図1−32に例解されたアドホックピアツーピアネットワークの特徴は、様々なワイヤレス端末間のピアツーピア通信リンクを確立するために実現されうる。例えば、1つの例において、図33および34に例解されたリンクスケジューリングスキームは、図32のリンクスケジューリングセグメント3202の間に実現されうる。
図33は、複数のワイヤレス端末が、リンクスケジューリングスキームに従って、可変電力ピアツーピア通信リンクをネゴシエートすることが出来る環境を例解する図である。ピアツーピアネットワーク3300は、周波数スペクトラムを共有する複数のワイヤレス端末を含むことが出来る。共有された周波数スペクトラムは、1つあるいはそれより多くの送信チャネルおよび制御チャネルを含むことが出来、各送信チャネルは、対応の制御チャネルを有する。1つの例において、制御チャネルは、対応する送信チャネルを通した通信に対するトラフィック要求を送るために使用されうる。
1つの例において、第1のワイヤレス端末WT A3302は、第2のワイヤレス端末WT B3304に送信しようとしており、一方、第3のワイヤレス端末WT C3306は、第4のワイヤレス端末WT D3308に送信しようとしている。このピアツーピアネットワーク3300において、送信チャネルと制御チャネルのペアーは、複数のワイヤレス端末WT A、WT B、WT C、およびWT Dによって共有される。そのような制御チャネルは、ワイヤレス端末WT A、WT B、WT C、およびWT Dが、ピアツーピア通信リンクをセットアップする際、例えば、発見および/またはページングフェーズにおいて、お互いを見つけ出し、および/または支援するようにすることが出来る。
1つの特徴に従って、受信機譲歩および/または送信機譲歩は、ネットワーク3300中のワイヤレス端末によって実現されうる。受信機譲歩において、雑音対信号比が小さすぎる場合、受信デバイスは、(例えば、制御チャネルトラフィック要求に応じた)エコーあるいは応答送信を送らず、それによりチャネル上へのトラフィックの送り出しが防止されるであろう。送信機譲歩において、送信デバイスは、自分からの送信が、共有したチャネルを使用している別のデバイスに、許容できない干渉を引き起こすであろうか否かを決定し、もしそうであれば、共有したチャネル上にはデータを送らないであろう。
1つの例において、ワイヤレス端末WT A3302は、トラフィックデータ送信に対する送信電力P
Aを決定することが出来る。電力P
Aは、固定である必要はなく、トラフィックタイプ、例えばサービスの品質(“QoS”)条件のような、あるクライテリアに従って可変でありうる。ある実施形態において、ワイヤレス端末に対する送信機は、受信機に事前に通知することなく、電力を変動させることが出来る。1つの実施形態において、送信電力P
Aは、次の式に従って規定することが出来る。
ここでCおよびβは、正の定数であり、hABは、送信機ワイヤレス端末WT A3302および受信機ワイヤレス端末WT B3304間のチャネル利得に対応する、1より小さいか等しい小数値である。定数Cは、特定のシステムにおける信号対雑音比SNRを最適化するように選択することが出来、定数βは、1つの実施形態において、0.5でありうる。ある実施形態において、送信機は、ピア発見および/またはページングフェーズにおいて、特定の受信機への送信電力を決定することが出来る。送信機は、以前の送信の間の、特定の受信機からの最近のチャネルフィードバックを検査することによって、送信電力を更新することも出来る。
第1のワイヤレス端末WT A3302は、第2のワイヤレス端末WT B3304に、トラフィック要求3310を送信することが出来る。第2のワイヤレス端末WT B3304は、受信した電力PrA=PA*hABを有しうるトラフィック要求3310を受信する。ここで、PAは、ワイヤレス端末WT A3302の送信電力であり、hABは、WT A3302およびWT B3304間のチャネル利得で、利得(WTA−WTB)と表示することも出来る。
同時に、第3のワイヤレス端末WT C3306は、第4のワイヤレス端末WT C3308に、WT AからWT Bへのトラフィック要求と同一の制御チャネル上で、トラフィック要求3314を送信することが出来る。トラフィック要求3314が、ワイヤレス媒体を通して、同一の制御チャネル上で送られるので、第2のワイヤレス端末WT B3304は、受信した電力PrC=PC*hBCを有しうるトラフィック要求3314’も受信する。ここで、PCは、ワイヤレス端末WT A3306の送信電力であり、hBCは、WT C3306およびWT B3304間のチャネル利得で、利得(WTC−WTB)と表示することも出来る。
もし、(WT Cから)受信した電力PrCと、(WT Aから)受信した電力PrAとの間の比が、許容できる干渉閾値よりも大きい場合(即ち、PrC/PrA>閾値)、第2のワイヤレス端末WT B3304は、第1のワイヤレス端末WT A3302にエコーあるいは応答送信を送らないことにより、送信チャネルを第3のワイヤレス端末WT C3306に譲ることが出来る。例えば、WT CからWT Dへのリンクが、WT AからWT Bへのリンクよりも、より高い優先度である場合、これは当てはまる。
そうでない場合、第2のワイヤレス端末WT B3304は、受信したトラフィック要求3310の中で受信された電力Prに反比例する送信電力PB(、例えば、信号力に基づいく電力)のエコー送信3312で、受信したトラフィック要求3310に対して応答することが出来る。例えば、1つの実施形態において、WT B3304からのエコーあるいは応答送信3312は、送信電力PB=C/(PA*hAB)に設定される。ここで、C=1。
共有された周波数スペクトラムが、ネットワーク3300を通したワイヤレス通信に対して、複数のワイヤレス端末によって使用されるため、第3のワイヤレス端末WT C3306は、隣接する第2のワイヤレス端末WT B3304から、エコーあるいは応答送信3312’も受信することが出来る。エコー送信3312は、第1のワイヤレス端末WT A3302に対して意図されているが、他のピアツーピアネットワーク3300中の、WT C3306を含む他の隣接するワイヤレス端末も、エコー送信3312’を受信することが出来る。幾つかの構成において、第1のワイヤレス端末WT A3302および第3のワイヤレス端末WT C3306は、共有された通信チャネルあるいは周波数の内で、同一の制御チャネルおよび/または送信チャネル(例えば、同一の周波数あるいは時間スロット)を使用することが出来ることに注目されたい。他の構成において、第1のワイヤレス端末WT A3302および第3のワイヤレス端末WT C3306は、共有された通信チャネル内で、異なる制御チャネルおよび/または送信チャネルを使用することが出来るが、これらの異なる制御チャネルおよび/または送信チャネルは、十分に近く、(第1のワイヤレス端末に対する)1つのチャネルにおける送信からのエネルギーは、(別のワイヤレス端末に対する)別のチャネルにおける送信と干渉する。
第3のワイヤレス端末WT C3306において、受信したエコー送信3312’は、受信電力Pr=hBC(PA*hAB)を有する。ここで、PAは、WT A3302の送信電力であり、hABは、WT A3302とWT B3304の間のチャネル利得であり、hBCは、WT B3304とWT C3306との間のチャネル利得で、利得(WTC−WTB)と表示することも出来る。送信端末が、受信したエコー送信に基づいて、送信譲歩を実行出来るようにするのは、エコー送信において、反比例の電力を使用することにある点に注目されたい。
第3のワイヤレス端末WT C3306は、特定の送信チャネル、(即ち、使用されている制御チャネルに対応するチャネル)上で送信を行うべきか、あるいは、異なる端末が送信チャネルを使用出来るようにすべきかを確認するために、エコー送信3312’、(および、もしかすると、他のワイヤレス端末に対する他のエコー送信)を使用することが出来る。即ち、第3のワイヤレス端末WT C3306は、(特定の電力P
Cでの)自分の送信が、同一送信チャネル上でのWT AおよびWT B間の送信に悪影響を及ぼすであろうということを確認するために、エコー送信3312’を使用することが出来る。例えば、第2のワイヤレス端末WT B3304から、エコー送信3312’を受信次第、第3のワイヤレス端末WT C3306は、第2のワイヤレス端末WT B3304によって感知される、予期された干渉への信号雑音プラス雑音比を、次のように決定することが出来る。
ここで、PCは、第3のワイヤレス端末WT C3306の提案された送信電力であり、(これは、固定されなくて良く、)SINR閾値は、ネットワーク3300に対して適切な、干渉プラス雑音比への特定の信号である。式2の残る条件は、第2のワイヤレス端末WT B3304からの、受信された電力(Pr)より派生する。式2が真(即ち、SINR>(PA*hAB)/(PC*hBC))であると評価した場合、第3のワイヤレス端末WT C3306は、WT D3308(、あるいは、WT AからWT Bへの送信と同一の送信チャネル上で、ネットワーク中の、いかなる他の端末)への送信が、第1のワイヤレス端末WT A3302から第2のワイヤレス端末WT B3304への送信について、マイナスに影響するということを決定する。従って、第3のワイヤレス端末WT C3306は、送信を、WT A3302に譲るであろう。しかし、式2が偽(即ち、SINR≦(PA*hAB)/(PC*hBC))であると評価した場合、第3のワイヤレス端末WT C3306は、WT D3308(、あるいは、WT AからWT Bへの送信と同一の送信チャネル上で、ネットワーク中の、いかなる他の端末)への送信が、WT A3302からWT B3304への送信について、マイナスに影響しないということを決定する。従って、第3のワイヤレス端末WT C3306は、WT A3302と同一の送信チャネル上で、送信を進めるであろう。
1つの特徴に従い、第3のワイヤレス端末WT C3306は、WT A3302がWT C3306よりも、より高い優先度を有するときのみ、第1の送信チャネル上での送信を、第1のワイヤレス端末WT A3302に譲るであろう。各送信ワイヤレス端末に対する優先度は、特定の優先度スキーム、例えば、周波数インデックス割り当てベースの優先度に基づくことが出来る。優先度ベースのアレンジにおいて、より低い優先度の端末あるいはデバイスは、より高い優先度の端末あるいはデバイスに譲るであろう。
上述の通り、他のワイヤレス端末が、同一の受信機譲歩および送信機譲歩を実行することに注目されたい。例えば、第3のワイヤレス端末WT C3306は、第4のワイヤレス端末WT D3308に、電力PCでトラフィック要求3315を送ることが出来る。第4のワイヤレス端末WT D3308は、WT C3306からの送信が、WT A3302からWT B3304への送信と干渉しそうな場合、受信機譲歩を実行することが出来る。即ち、第4のワイヤレス端末WT D3308は、第3のワイヤレス端末WT C3306にエコー送信を送らず、それによって、通信リンクを拒否し、WT A3302およびWT B3304間の通信リンクに譲歩するであろう。例えば、WT D3308は、トラフィック要求3314を電力PC*hDC(ここで、hDCは、WT CおよびWT D間のチャネル利得である)で、また、トラフィック要求3310’を電力PA*hAD(ここで、hADは、WT AおよびWT D間のチャネル利得である)で受信することが出来る。もし、(PC*hDC)>(PA*hAD)で、WT AおよびWT B間の通信リンクがより高い優先度を有する場合、第4のワイヤレス端末WT D3308は、返信エコー送信を送らず、それによりチャネルをWT AおよびWT B間の通信リンクに譲歩するであろう。
こうして、ピアツーピアネットワークシステム中のワイヤレス端末間で、受信機譲歩および/または送信機譲歩を実現することによって、リンクスケジューリングおよび優先度付けが達成されうる。
図34は、アドホックピアツーピアネットワーク中の様々なワイヤレス端末の、リンクスケジューリングを容易化させる動作を例解する流れ図である。ここで、複数のワイヤレス端末は、通信チャネルを共有する。この例において、共有された通信チャネルは、制御チャネルおよび送信チャネルを含むと想定される。第1のワイヤレス端末WT A3402は、送信電力PAを選択し、制御チャネルを通して、電力PAで、(即ち、PAに比例した電力部分で)のトラフィック要求3408を、電力PAで第2のワイヤレス端末WT B3404に送信することが出来る。そのようなトラフィック要求は、制御チャネルと関係した送信チャネルを通して、WT A3402およびWT B3404間のピアツーピア通信リンクを確立するために働くことが出来る。この例において、WT A3402およびWT B3404間のチャネル利得は、hABと表される。トラフィック要求3408を受信次第、第2のワイヤレス端末WT B3404は、トラフィック要求の受信した電力(PA*hAB)が、より高い優先度の隣接する送信と干渉しそうであるかを決定することが出来る。もしそうであれば、第1のワイヤレス端末WT Aへのエコーあるいは応答送信3409を送らない。そうでなければ、第2のワイヤレス端末WT Bは、1/(PA*hAB)に比例する送信電力PBを取得3410することが出来る。第2のワイヤレス端末WT B3404は、それから、WT Aからのトラフィック要求に応じて、応答あるいはエコー送信3412(3412aあるいは3412bで表示)を、電力PBでブロードキャストすることが出来る。第1のワイヤレス端末WT A3402は、それから、制御チャネルに関係した送信チャネルを通して、第2のワイヤレス端末WT B3404に送信3414することが出来る。
エコー送信3412(3412aあるいは3412bで表示)が、共有された通信チャネルを通してブロードキャストされるので、第3のワイヤレス端末WT C3406
のような他の隣接するデバイスは、エコー送信を受信しうる。もし、第3のワイヤレス端末WT C3406が、他のデバイスへ送信するために、同一の通信チャネル(あるいは、周波数スペクトラム)を使用することを意図している場合、WT AおよびWT B間の送信に、許容できない干渉を引き起こしうる。従って、第3のワイヤレス端末WT C3406は、自分の送信(PC*hBC)と、第2のワイヤレス端末WT Bによって受信されるWT Aからの送信(PA*hAB)との間の、相対測定を確認するであろう。ここで、PCは、第3のワイヤレス端末WT Cについての送信電力である。第3のワイヤレス端末WT Cで受信されたエコー送信電力が、チャネル利得hBCおよびエコー送信電力PBあるいはhBC/(PA*hAB)に比例するので、比(PA*hAB)/(PC*hBC)が確認されうる。第3のワイヤレス端末WT C3406は、この比を、自分からの送信が、第1のワイヤレス端末WT A3402から第2のワイヤレス端末WT B3404への送信の受信に悪影響を及ぼすかの指標として使用することが出来る。例えば、もし、比(PA*hAB)/(PC*hBC)が、干渉プラス雑音比SINR閾値への信号より大きい場合、第3のワイヤレス端末WT C3406は、自分からの送信が、WT A3402からWT B3404への送信に、許容できない悪影響を及ぼすと結論し、送信チャネルを第1のワイヤレス端末WTに譲る3416であろう。そうでなく、もし、比(PA*hAB)/(PC*hBC)が、SINR閾値より小さいか等しい場合、第3のワイヤレス端末は、共有された送信チャネル上で、(例えば、WT Bあるいは別のデバイスへ)送信3418する。
ピーツーピアネットワーク中の各ワイヤレス端末が、図33および34に例解されたプロシージャに従うようにすることで、干渉を避けることが出来る。というのは、より高い優先度のワイヤレス端末に干渉を引き起こすであろうワイヤレス端末は、共有された送信チャネルを通した送信を行わず、より高い優先度のワイヤレス端末が、代わりに、そのチャネルを使用出来るようにするためである。各送信ワイヤレス端末に対する送信優先度は、特定の優先度、例えば、周波数インデックス割り当てに基づいた優先度スキームに基づくであろう。優先度ベースのアレンジメントにおいて、より低い優先度の端末あるいはデバイスは、より高い優先度の端末あるいはデバイスに譲るであろう。
送信電力スケーリング
リンク優先度付けおよび/またはリンクスケジューリングに加えて、ワイヤレス端末は、隣接するワイヤレス端末に干渉を引き起こすことを避けるために、その送信電力も調整する。幾つかの構成において、ワイヤレス端末は、可変電力送信機および受信機を含むことが出来る。
幾つかの構成において、送信電力は、ワイヤレス端末によって取得され、その制御チャネルおよび対応する送信チャネルを通しての通信に対して、使用される。1つの例において、制御チャネルおよび送信チャネル中で、同一の送信電力が使用され、それによってリンクスケジューリングが容易化されることに注目されたい。
送信電力は、異なる方法で決定することが出来る。例えば、送信電力は一定の電力Poとか、制御された電力(例えば、電力Po割るチャネル利得h)とか、電力Poおよびチャネル利得hの関数(例えば、Po/√h)とかでありうる。チャネル利得hは、零(0)と壱(1)との間の数、(例えば、0≦h≦1)であり、送信機ワイヤレス端末により、事前に、例えば、ピアツーピアリンクを確立するページングおよび発見フェーズの間に、取得されうる。
第1のシナリオにおいて、ワイヤレス端末は、一定の電力Poで送信するであろう。しかし、一定の電力Po下で、ワイヤレス端末は、必要以上の干渉を生じさせるであろう。これは、一定の電力Poは典型的に最長距離の通信範囲に対して選択されており、短距離通信では浪費されるためである。従って、通信リンクが一番高い優先度を有するのでない限り、一定の電力Poの使用は、他の通信リンクとの干渉を引き起こすであろうから、頻繁に送信譲歩および/または受信譲歩を引き起こすであろう。よって、送信譲歩および/または受信譲歩は、他の通信リンクの方が好ましいとさせうるので、一定の電力Poは、計画されたごく短い時間期間のみアクティブであろう。加えて、一定の電力Poの使用は、また、しばしば移動または携行可能なワイヤレス端末について利用可能な限られた電力リソースの浪費でもある。
第2のシナリオにおいて、ワイヤレス端末は、受信される電力が一定となるように、(チャネル利得hを考慮して)制御された電力Po/hで送信することが出来る。このシナリオでは、電力は、チャネル利得に基づいて調整することが出来る。しかし、このアプローチの元では、制御された電力Po/hは、特に、チャネルが散発的な干渉の影響を受けやすい場合、理想よりは低いであろう。
第3のシナリオにおいて、ワイヤレス端末は、スケーリングされた電力Pscaled=Po/f(h)(ここで、f(h)はチャネル利得の関数である)で送信するであろう。例えば、スケーリングされた電力Pscaledは、予め決められた一定電力Poとか、測定されたチャネル利得の関数、例えば、チャネル利得に反比例のC*Po/hとか、チャネル利得の平方根に反比例のD*(Po/√h)とかでありうる。ここで、CおよびDは、(例えば、受信機および/または送信機アンテナについての)アンテナ利得に対する異なるスケーリングファクターでありうる。1つの実施形態において、送信電力を一定送信電力に関して調整することによって、ワイヤレス端末WT A3502は、他のワイヤレス端への干渉を減らすことが出来、結果として、計画した送信の機会をより頻繁に有することが出来る。
図35は、2つのワイヤレス端末間のピアツーピア通信リンクに対する送信電力スケーリングが、いかに実現されるかを例解するフロー図である。第1のワイヤレス端末WT A3502は、第2のワイヤレス端末WT B3504への通信チャネルに対するチャネル利得hAB3506を取得するであろう。ワイヤレス端末WT A3502は、一定電力Poと、チャネル利得hABの関数とに基づいてスケーリングされた送信電力PAを取得3508するであろう。例えば、1つの例において、送信電力は、PA=/square_root(hAB)でありうる。
選択的に、リンクスケジューリングは、ワイヤレス端末WT B350およびワイヤレス端末WT B3504間の通信リンクに対して実行3507することが出来る。例えば、そのようなリンクスケジューリングは、図33と34とに例解されるような送信機譲歩および/または受信機譲歩スキームに従って、ならびに/あるいは、図32のリンクスケジューリングセグメント3202の間、実行することが出来る。
第1のワイヤレス端末WT A3502は、それから、電力C*PA3510で、パイロット信号を、第2のワイヤレス端末WT B3504に送信する。即ち、合計パイロット送信電力は、対応するデータトラフィックセグメントの合計送信電力と、固定の関係を有するであろう。例えば、パイロット信号の信号フォーマットによって、もし、パイロットが単一トーン信号であり、一方、データ信号は多数のトーンに拡散している場合、トーンあたりの電力は、パイロット信号に対する方が、データ信号に対する方よりも高いであろう。
第2のワイヤレス端末WT B3504は、それから、受信した信号電力PA*hABに基づいて、送信レートRABを取得あるいは選択3512する。この送信レートRABは、第1のワイヤレス端末WT A3502に送信3514され、それから、第1のワイヤレス端末は、共有された送信チャネル上で、電力PAで、そして送信レートRABで、送信3516することが出来る。
図36は、ピアツーピア通信リンクを通して可変電力送信出来るように構成されたワイヤレス端末を例解するためのブロック図である。ワイヤレス端末3602は、ともにアンテナ3610に結合された可変電力で可変レートの送信機3606および受信機3608、ならびに処理回路3604を含みうる。ワイヤレス端末3602は、また、アンテナ3610を通して他のワイヤレス端末とピアツーピア通信リンクを確立および/または維持されるように構成されたピアツーピアネットワークコントローラ3612を含みうる。1つの例において、ピアツーピアネットワークコントローラ3612は、ピアツーピア通信リンクを通してチャネル利得を取得するように適合されたチャネル利得モジュール3616に結合され、また、チャネル利得の関数としての送信電力を取得するように適合された送信電力モジュール3618に結合されうる。選択的に、ワイヤレス端末3602は、また、処理回路3604に結合され、アンテナ3610あるいは別のアンテナを介して、集中管理ネットワーク(例えば、WAN)と通信出来るように適合された広域ネットワーク(WAN)コントローラ3614を含むことも出来る。
図37は、可変電力ピアツーピアネットワークにおけるチャネルネゴシエーション制御に対する第1の(送信機)ワイヤレス端末中で動作出来る例示的な方法を例解する。さらに特定的には、この方法は、ピアツーピアネットワークにおけるチャネルレート選択制御に対する可変送信電力能力をもたらすことが出来る。チャネルネゴシエーション制御3700の一部として、第1のワイヤレス端末と第2の(受信機)ワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得は、第1の(送信機)ワイヤレス端末によって取得3702されうる。第1のワイヤレス端末は、それから、チャネル利得の関数としての送信電力の決定および/またはスケーリング3704を行うことが出来る。1つの例において、チャネル利得は、少なくとも100ミリ秒の時間間隔において測定されたチャネル利得の平均値でありうる。
第1のワイヤレス端末は、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信3706しうる。パイロット信号は、スケーリングされた送信電力に比例しうる。例えば、パイロット信号は、C*Pscaledの電力で送信されうる。ここで、Cは、知られた定数であり、またPscaledは、第2の(受信機)ワイヤレス端末との通信リンク上でのデータ送信に対して、第1のワイヤレス端末によって使用されるスケーリングされた送信電力である。1つの例示的な実施形態において、スケーリングされた送信電力は、必ずしも、意図した第2の(受信機)ワイヤレス端末に知られている必要は無く、従って、第1のワイヤレス端末は、第2の(受信機)ワイヤレス端末に通知することなく、トラフィックタイプ、例えば、QoS条件や他のクライテリアに従って、送信電力を変動させることが出来る。
応答して、第1のワイヤレス端末は、第2のワイヤレス端末からの送信レートフィードバックを受信3708することが出来、決定された送信電力および受信した送信レートフィードバックの関数として、データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを決定3710する。1つの例において、レートスケジューリングは、図32のレートスケジューリングセグメント3204の間に、実行することが出来る。第1のワイヤレス端末は、それから、データトラフィック信号を、決定された送信電力(および、送信レート)で、計画された時間期間の間に、第2のワイヤレス端末へ送信3712することが出来る。幾つかの例に従って、送信電力は、チャネル利得に反比例しうるか、チャネル利得の平方根に反比例しうる。
送信電力は、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末による、通信チャネルを通したトラフィック需要に従って、変動、あるいは調整3714しうる。これは、例えば、(a)時間間隔中で使用される決定された送信電力を調整すること、(b)時間間隔中で第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定すること、および/または(c)後続の時間間隔中で使用される決定された送信電力の調整を決定することを含みうる。1つの例において、そのような送信電力の調整は、(a)時間間隔中で使用される決定された送信電力を増加させること、(b)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが、増加したかを決定すること、(c)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが、増加したと決定した場合、後続の時間間隔での決定された送信電力をさらに増加させること、および/または(d)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが、減少したと決定した場合、後続の時間間隔での決定された送信電力を減少させることを含みうる。別の例において、送信電力の調整は、(a)時間間隔中で使用される決定された送信電力を減少させること、(b)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが、増加したかを決定すること、(c)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが、増加したと決定した場合、後続の時間間隔での決定された送信電力をさらに減少させること、および/または(d)時間間隔中での第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットが減少したと決定した場合、後続の時間間隔での決定された送信電力を増加させることを含みうる。
通信チャネルは、分散リンクスケジューリングスキームに従って、複数の他のワイヤレス端末間で共有することが出来る。第1のワイヤレス端末は、通信チャネルを通した、第1の移動ワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを、決定された送信電力に基づいて実行3716しうる。
第1のワイヤレス端末は、例えば、図33と34とに例解されるような送信機譲歩および/または受信機譲歩スキームに従って、ならびに/あるいは、図32のリンクスケジューリングセグメント3202の間、リンクスケジューリングを実行することが出来る。例えば、第1のワイヤレス端末は、(a)隣接する第3のワイヤレス端末から、第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に宛てたトラフィック要求応答信号を受信すること、および/または(b)第4のワイヤレス端末から受信したトラフィック要求応答信号の受信した電力と、決定された第1の移動ワイヤレス端末の送信電力との関数としてのパイロット信号およびデータトラフィック信号を送信するかを決定することによって、リンクスケジューリングを実行することが出来る。加えて、リンクスケジューリングは、また、(a)第2のワイヤレス端末に、決定された送信電力で、データトラフィック信号を送信するに先立って、トラフィック送信要求信号を送信すること、および/または(b)第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することを含むことが出来る。
さらに別の構成に従えば、第1の移動ワイヤレス端末中の回路は、第1の(送信機)ワイヤレス端末および第2の(受信機)ワイヤレス端末間の、ピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得するために適合することが出来る。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第2のセクションは、チャネル利得の関数として、送信電力を決定するために適合されうる。加えて、同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第3の部分は、決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信するために適合されうる。同様に、同一の回路、異なる回路、あるいは、第4のセクションは、第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信するために適合されうる。同一の回路または異なる回路の第5のセクションは、データトラフィック信号中で使用されるデータレートを、決定された送信電力と受信された送信レートフィードバックとの関数として、決定するために適合されうる。幾つかの構成において、送信電力は変動可能で調整することが出来る。従って、同一の回路または異なる回路の第6のセクションは、(a)時間間隔で使用される決定された送信電力を調整し、(b)時間間隔で第2のワイヤレス端末へのデータトラフィック信号の合計スループットを測定し、および/または(c)後続の時間間隔で使用されるであろう決定された送信電力の調整を決定するために適合されうる。同一の回路または異なる回路の第7のセクションは、通信リンクに関係した、決定された送信電力および優先度の少なくとも1つに基づき、通信チャネルを通した第1のワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するために適合されうる。技術分野の通常の熟練者であれば、一般的に、本開示において記述された大半の処理は、同様の様態で実現することが出来る。いずれの回路または回路セクションは、1つあるいはそれより多くのプロセッサを備える集積回路の部分として、単独または組み合わせで実現することが出来る。1つあるいはそれより多くの回路は、集積回路、アドバンスドRISCマシーン(ARM)プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用目的プロセッサ、等の上で実現することが出来る。
図38は、ピアツーピア通信リンクを通した、第2の(送信)端末の可変電力送信を容易化するように構成された第1の(受信機)ワイヤレス端末を例解するブロック図である。第1のワイヤレス端末3802は、ともにアンテナ3810に結合された送信機3806および受信機3808、ならびに処理回路3804を含みうる。第1のワイヤレス端末3802は、また、アンテナ3810を通して他のワイヤレス端末とピアツーピア通信リンクを確立および/または維持されるように構成されたピアツーピアネットワークコントローラ3812を含みうる。1つの例において、(例えば、図33および34に例解されるように、)第1の(受信機)ワイヤレス端末は、第1および第2のワイヤレス端末間の通信リンクに関係した、第2の(送信機)ワイヤレス端末から受信した送信電力、および/またはリンク優先度に基づいて、リンクスケジューリングを実行するために適合することが出来る。
1つの例において、ピアツーピアネットワークコントローラ3812は、第2のワイヤレス端末によってもたらされるスケーリングされた送信電力に基づいて、送信レートを選択するために、送信レート計算機3816に結合することが出来る。選択された送信レートは、それから、第2の(送信機)ワイヤレス端末に送信される。第1の(受信機)ワイヤレス端末3802は、それから、通信リンクを通して、スケーリングされた送信電力と選択された送信レートとで、第2のワイヤレス端末より送信を受ける。選択的に、ワイヤレス端末3802は、また、処理回路3804に結合され、アンテナ3810あるいは別のアンテナを介して、集中管理ネットワーク(例えば、WAN)と通信出来るように適合された広域ネットワーク(WAN)コントローラ3814を含むことも出来る。
図39は、可変電力ピアツーピアネットワークにおけるチャネルネゴシエーション制御に対する、第1の(受信機)ワイヤレス端末中で動作可能な例示的な方法を例解する。さらに特定的には、この方法は、ピアツーピアネットワークにおけるチャネルレート選択制御に対する可変送信電力能力をもたらすことが出来る。チャネルネゴシエーション制御を開始3900次第、通信リンク3902に関係した、受信したスケーリングされた送信電力および/またはリンク優先度に基づいて、第1の(受信機)ワイヤレス端末と第2の(送信機)ワイヤレス端末の間の通信リンクに対して、リンクスケジューリングを実行することが出来る。例えば、そのようなリンクスケジューリングは、図33および34とに例解されるような送信譲歩および/または受信譲歩スキームに従って、ならびに/あるいは、図32のリンクスケジューリングセグメント3202の間、実行することが出来る。
第1の(受信機)ワイヤレス端末は、第2の(送信機)ワイヤレス端末から、第1のワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するチャネル利得の関数である信号力を有するパイロット信号を受信3904しうる。第1の(受信機)ワイヤレス端末は、それから、パイロット信号の信号力を測定3906し、受信されたパイロット信号の信号力に基づいて、通信チャネルを通して実行可能な送信レートを取得または選択しうる。送信レートは、それから、第2のワイヤレス端末に送信される。1つの例において、送信レートは、図32のレートスケジューリングセグメント3204の間、決定しうる。
第1の(受信機)ワイヤレス端末は、それから、第2の(送信機)ワイヤレス端末より、通信チャネルを通して、スケーリングされた送信電力と選択された送信レートで、通信を受信3910しうる。1つの例示的な実施形態において、スケーリングされた送信電力は、必ずしも、意図された受信機ワイヤレス端末に知られている必要は無く、そして、それゆえに、送信機ワイヤレス端末は、受信機に通知することなく、トラフィックタイプや、QoS条件や、他のクライテリアに従って、送信電力を変動または調整することが出来る。
幾つかの構成において、第1の(受信機)ワイヤレス端末は、異なるワイヤレス端末から、各パイロット信号が対応するワイヤレス端末の送信電力に等しい(または比例する)電力を有する、複数のパイロット信号を受信しうる。第1の(受信機)ワイヤレス端末は、全ての受信されたパイロット信号からの信号力を測定し、複数のパイロット信号に基づいて、(第2のワイヤレス端末との通信リンクに対して)実現可能な送信レートを計算または選択しうる。
さらに別の構成に従えば、携行可能な(受信機)ワイヤレス端末中の回路は、第2のワイヤレス端末からのパイロット信号を受信するために適合することが出来る。受信されたパイロット信号は、スケーリングされた送信電力に比例する信号力を有し、ここで、スケーリングされた送信電力は、携行可能なワイヤレス端末と第2のワイヤレス端末間の通信チャネルに対するチャネル利得の関数である。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第2のセクションは、受信されたパイロット信号の信号力を取得するために適合されうる。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第3のセクションは、パイロット信号の受信された信号力に基づいて、通信チャネルを通した実行可能な送信レートを選択するために適合されうる。同一の回路、異なる回路、あるいは、第4のセクションは、第2のワイヤレス端末に、選択された送信レートを送信するために適合されうる。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第5のセクションは、通信チャネルを通して、スケーリングされた電力と選択された送信レートで、第2のワイヤレス端末から通信を受信するために適合されうる。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第6のセクションは、(a)隣接する送信機ワイヤレス端末から、複数の他のパイロット信号を受信し、(b)複数のパイロット信号の各々の信号力を測定し、および/または(c)信号力に基づいて、送信レートを計算するために適合されうる。同一の回路、異なる回路、あるいは、同一の回路や異なる回路の第7のセクションは、第2のワイヤレス端末からの通信に関係した、受信されたスケーリングされた送信電力と、通信リンクに関係したリンク優先度との少なくとも1つに基づき、通信チャネルを通した携行可能なワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するために適合されうる。技術分野の通常の熟練者であれば、一般的に、本開示において記述された大半の処理は、同様の様態で実現することが出来る。いずれの回路または回路セクションは、1つあるいはそれより多くのプロセッサを備える集積回路の部分として、単独または組み合わせで実現することが出来る。1つあるいはそれより多くの回路は、集積回路、アドバンスドRISCマシーン(ARM)プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用目的プロセッサ、等の上で実現することが出来る。
図32−39と関連して上で記述された例示的な実施形態において、ワイヤレス端末に対して、かなりの追加制御オーバーヘッドや処理の複雑性無しに、可変送信電力がもたらされる。ピアツーピアネットワークにおける可変送信電力により、システム電力効率が改良され、総合的スループットを増すことが出来、これにより、ユーザの経験が改良される。
OFDM TDDシステムの文脈の中で記述されたが、様々な実施携帯の方法および装置は、多数の非OFDM、多数のTDDシステム、および/または多数の非セルラーシステムを含む通信システムの広い領域に応用可能である。
様々な実施形態において、本出願で記述されたノードは、1つあるいはそれより多くの方法に対応するステップを実行するために、1つあるいはそれより多くのモジュールを使用して実現される。例えば、ビーコン信号を発生すること、ビーコン信号を送信すること、ビーコン信号を受信すること、ビーコン信号をモニターすること、受信したビーコン信号から情報を回復すること、タイミング調整を決定すること、タイミング調整を実現すること、動作モードを変更すること、通信セッションを開始すること、等。幾つかの実施形態において、様々な特徴がモジュールを使用して実現される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせを使用して実現することが出来る。上に記述された多数の方法や方法ステップは、メモリデバイス、例えば、RAM、フロッピー(登録商標)ディスク、等のような機械読み出し可能な媒体に含まれた、ソフトウェアのような機械実行可能な命令を使用して実現することが出来、結果、1つあるいはそれより多くのノードにおいて、追加のハードウェアあり、または無しで機械、例えば汎用目的コンピュータを制御出来、上に記述された方法の全てまたは部分を実現出来る。従って、なかんずく、様々な実施形態が、機械、例えばプロセッサと関係するハードウェアに、上に記述された1つあるいはそれより多くのステップを実行させる、機械実行可能な命令を含んだ機械読み出し可能な媒体に向けられる。
上に記述された方法および装置への数々の追加的変形は、上記記述を考慮すれば、本分野の熟練者にとって明白である。そのような変形は、範囲内と考えられる。様々な実施形態の方法および装置は、アクセスノードと移動ノード間のワイヤレス通信リンクをもたらすために使用することが出来る、CDMA、直交周波数分割マルチプレックス(OFDM)、および/または様々な他のタイプの通信手法で使用することが出来、様々な実施形態で使用される。幾つかの実施形態において、アクセスノードは、OFDMおよび/またはCDMAを使用して移動ノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。様々な実施形態において、移動ノードは、受信機/送信機回路と、ロジックおよび/またはルーチンとを含み、様々な実施形態の方法を実現するための、ノートブックコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、あるいは他の携行可能なデバイスとして実現される。
図1−44において例解された1つあるいはそれより多くのコンポーネント、ステップ、および/または機能は、単一のコンポーネントや、ステップや、機能に、ないしは、数個のコンポーネントや、ステップや、機能中に具現されるように、再構成および/または結合することが出来る。追加のエレメント、コンポーネント、ステップ、および/または機能を追加することも出来る。図1、9、25、27、32、36、38、41および/また43において例解された装置、デバイス、および/またはコンポーネントは、図2、3−8、10−24、26、28−31、33、34−35、37、39−40、42、および/または44において記述された方法や、特徴や、ステップの少なくとも1つあるいはそれより多くを実行するように、構成または適合することが出来る。本出願において記述されたアルゴリズムは、ソフトウェアおよび/または埋め込みハードウェア中で効率的に実現することが出来る。
本技術分野での熟練者は、本出願で開示された構成との関連で記述された様々な例解的なロジックブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップが、電子的ハードウェアや、コンピュータソフトウェアや、あるいは両者の組み合わせとして実現しうることをさらに認識するであろう。このハードウェアとソフトウェアの交換可能性を明快に例解するために、様々な例解的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが上で、機能性の形で一般的に記述された。そのような機能性が、ハードウェアとして、またはソフトウェアとして実現されるかは、総合的なシステムに課された特別な応用およびデザイン制約に依存する。
本出願において記述された様々な特徴は、異なるシステム中に実現することが出来る。例えば、二次マイクロフォンカバー検出器は、単一回路やモジュール中で、分離回路やモジュール上で、1つあるいはそれより多くのプロセッサによって実行され、機械読み取り可能媒体やコンピュータ読み取り可能媒体中に組み込まれたコンピュータ読み取り可能命令によって実行され、ならびに/あるいは、ハンドヘルドデバイス、移動コンピュータ、および/または移動電話中に体現されて、実現することが出来る。
前述の構成は、単に例に過ぎず、請求範囲を制限するように解釈されるものではないことに注目されるべきである。構成の記述は、例解を意図し、請求の範囲を制限するものではない。そのようであるので、本教示は、他のタイプの装置にも、難なく応用することが出来、本技術分野の熟練者にとって、多数の代替案、修正、および変形は明白である。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得することと、
前記チャネル利得の関数として送信電力を決定することと、
データトラフィック信号を、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末に送信することとを具備し、第1の移動ワイヤレス端末上で動作出来る方法。
[2] データトラフィック信号を送信するのに先立って、前記決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信することと、
前記第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信することと、
前記データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを、前記決定された送信電力と前記受信された送信レートフィードバックとの関数として決定することとをさらに具備する前記[1]記載の方法。
[3] チャネル利得が、少なくとも100ミリ秒の時間間隔において測定されたチャネル利得の平均値である前記[1]記載の方法。
[4] 前記通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末による前記通信チャネルを通したトラフィック需要に従って、送信電力を変動させることをさらに具備する前記[1]記載の方法。
[5] 時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を調整することと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットを測定することと、
後続の時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力の調整を決定することとをさらに具備する前記[1]記載の方法。
[6] 前記時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を増加させることと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが増加したかを決定することと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが増加したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力をさらに増加させることと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが減少したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力を減少させることとをさらに具備する前記[5]記載の方法。
[7] 前記時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を減少させることと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが増加したかを決定することと
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが増加したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力をさらに減少させることと、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが減少したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力を増加させることとをさらに具備する前記[5]記載の方法。
[8] 前記決定された送信電力が、前記チャネル利得に反比例する前記[1]記載の方法。
[9] 前記決定された送信電力が、前記チャネル利得の平方根に反比例する前記[1]記載の方法。
[10] 複数の他のワイヤレス端末間で前記通信チャネルが、分散リンクスケジューリングスキームに従って、共有されている前記[2]記載の方法。
[11] 前記決定された送信電力に基づいて、前記通信チャネルを通して、前記第1の移動ワイヤレス端末および前記第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行することをさらに具備する前記[10]記載の方法。
[12] リンクスケジューリングを実行することは、
第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に向けられているトラフィック要求応答信号を、隣接する第3のワイヤレス端末から受信することと、
前記第4のワイヤレス端末からの前記トラフィック要求応答信号の受信された電力と、前記第1の移動ワイヤレス端末の前記決定された送信電力との関数として、前記パイロット信号と前記データトラフィック信号とを送信するかを決定することとをさらに含む前記[11]記載の方法。
[13] 前記データトラフィック信号を送信するに先立って、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末にトラフィック送信要求信号を送信することと、
前記第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することとをさらに具備する前記[12]記載の方法。
[14] 可変電力送信機と、
受信機と、
ピアツーピア通信チャネルを通して送信機および受信機によりピアツーピア通信を実行するように適合された処理回路とを具備し、
前記処理回路は、
第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間の前記ピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得し、
前記チャネル利得の関数として送信電力を決定し、
前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末に、データトラフィック信号を送信するように構成されている第1のワイヤレス移動端末。
[15] データトラフィック信号を送信するのに先立って、前記決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信し、
前記第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信し、
前記データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを、前記決定された送信電力と前記受信された送信レートフィードバックとの関数として決定するように前記処理回路がさらに構成されている前記[14]記載の端末。
[16] チャネル利得が、少なくとも百(100)ミリ秒の時間間隔において測定されたチャネル利得の平均値である前記[14]記載の端末。
[17] 前記通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末による前記通信チャネルを通したトラフィック需要に従って、前記送信電力を変動させるように前記処理回路がさらに構成されている前記[14]記載の端末。
[18] 時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を調整し、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットを測定し、
後続の時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力の前記調整を決定するように前記処理回路がさらに構成された前記[14]記載の端末。
[19] 前記時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を増加させ、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットが増加したかを決定し、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットが増加したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力をさらに増加させ、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットが減少したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力を減少させるように前記処理回路がさらに構成されている前記[18]記載の端末。
[20] 前記時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を減少させ、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットが増加したかを決定し、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の前記合計スループットが増加したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力をさらに減少させ、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットが減少したと決定した場合、前記後続の時間間隔において、前記決定された送信電力を増加させるように前記処理回路がさらに構成されている前記[18]記載の端末。
[21] 前記第1のワイヤレス端末の前記決定された送信電力が、前記チャネル利得に反比例するように規定されている前記[14]記載の端末。
[22] 前記第1のワイヤレス端末の前記決定された送信電力が、前記チャネル利得の平方根に反比例するように規定されている前記[14]記載の端末。
[23] 前記通信チャネルが、分散リンクスケジューリングスキームに従って、複数の他のワイヤレス端末間で共有されている前記[15]記載の端末。
[24] 通信リンクに関係した、スケーリングされた送信電力と優先度の少なくとも1つに基づいて、前記通信チャネルを通して、前記第1の移動ワイヤレス端末および前記第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するように前記処理回路がさらに構成されている前記[23]記載の端末。
[25] 第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に向けられているトラフィック要求応答信号を、隣接する第3のワイヤレス端末から受信し、
前記第4のワイヤレス端末からの前記トラフィック要求応答信号の受信された電力と、前記第1の移動ワイヤレス端末の前記決定された送信電力との関数として、前記パイロット信号と前記データトラフィック信号とを送信するかを決定するように前記処理回路がさらに構成されている前記[23]記載の端末。
[26] 前記データトラフィック信号を送信するに先立って、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末にトラフィック送信要求信号を送信し、
前記第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信するように前記処理回路がさらに構成されている前記[25]記載の端末。
[27] 第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得する手段と、
前記チャネル利得の関数として送信電力を決定する手段と、
データトラフィック信号を、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末に送信する手段とを具備する第1の移動ワイヤレス端末。
[28] 前記データトラフィック信号を送信するのに先立って、前記決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信する手段と、
前記第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信する手段と、
前記データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを、前記決定された送信電力と前記受信された送信レートフィードバックとの関数として決定する手段とをさらに具備する前記[27]記載の端末。
[29] 前記通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末による前記通信チャネルを通したトラフィック需要に従って、送信電力を変動させる手段をさらに具備する前記[27]記載の端末。
[30] 時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を調整する手段と、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットを測定する手段と、
後続の時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力の調整を決定する手段とをさらに具備する前記[27]記載の端末。
[31] 前記決定された送信電力が、前記チャネル利得に反比例する前記[27]記載の端末。
[32] 前記決定された送信電力に基づいて、前記通信チャネルを通して、前記第1の移動ワイヤレス端末および前記第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行する手段をさらに具備する前記[28]記載の端末。
[33] リンクスケジューリングを実行することは、
第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に向けられているトラフィック要求応答信号を、隣接する第3のワイヤレス端末から受信する手段と、
前記第4のワイヤレス端末からの前記トラフィック要求応答信号の受信された電力と、前記第1の移動ワイヤレス端末の前記決定された送信電力との関数として、前記パイロット信号と前記データトラフィック信号とを送信するかを決定する手段とをさらに含む前記[32]記載の端末。
[34] 前記データトラフィック信号を送信するに先立って、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末にトラフィック送信要求信号を送信する手段と、
前記第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信する手段とをさらに具備する前記[33]記載の端末。
[35] 第1の移動ワイヤレス端末に対する送信電力スケーリングを容易化する回路であり、 第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得し、
前記チャネル利得の関数として送信電力を決定し、
データトラフィック信号を、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末に送信するように適合されている回路。
[36] 前記データトラフィック信号を送信するのに先立って、前記決定された送信電力に比例するパイロット電力で、パイロット信号を送信し、
前記第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信し、
前記データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを、前記決定された送信電力と前記受信された送信レートフィードバックとの関数として決定するようにさらに適合されている前記[35]記載の回路。
[37] 時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を調整し、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットを測定し、
後続の時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力の調整を決定するようにさらに適合されている前記[35]記載の回路。
[38] 前記決定された送信電力に基づいて、前記通信チャネルを通して、前記第1の移動ワイヤレス端末および前記第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行するようにさらに適合されている前記[36]記載の回路。
[39] リンクスケジューリングを実行することは、
第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に向けられているトラフィック要求応答信号を、隣接する第3のワイヤレス端末から受信することと、
前記第4のワイヤレス端末からの前記トラフィック要求応答信号の受信された電力と、前記第1の移動ワイヤレス端末の前記決定された送信電力との関数として、前記パイロット信号と前記データトラフィック信号とを送信するかを決定することとをさらに含む前記[38]記載の回路。
[40] リンクスケジューリングを実行することは、
前記データトラフィック信号を送信するに先立って、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末にトラフィック送信要求信号を送信することと、
前記第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することとをさらに含む前記[39]記載の回路。
[41] プロセッサによって命令が実行されたとき、プロセッサに、
第1の移動ワイヤレス端末および第2のワイヤレス端末間のピアツーピア通信チャネルに対するチャネル利得を取得させ、
前記チャネル利得の関数として送信電力を決定させ、
データトラフィック信号を、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末に送信させるような、第1のワイヤレス端末に対する送信電力スケーリングを容易化する命令を具備する機械読み出し可能な媒体。
[42] データトラフィック信号を送信するのに先立って、前記決定された送信電力に比例するパイロット電力で、前記パイロット信号を送信させ、
前記第2のワイヤレス端末から送信レートフィードバックを受信させ、
前記データトラフィック信号中で使用されるであろうデータレートを、前記決定された送信電力と前記受信された送信レートフィードバックとの関数として決定させる命令をさらに具備する前記[41]記載の機械読み出し可能な媒体。
[43] 通信チャネルを通して、通信チャネルを使用しようとしている他のワイヤレス端末によるトラフィック需要に従って、前記送信電力を調整させる命令をさらに具備する前記[41]記載の機械読み出し可能な媒体。
[44] 時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力を調整させ、
前記時間間隔における前記第2のワイヤレス端末への前記データトラフィック信号の合計スループットを測定させ、
後続の時間間隔において使用されるであろう前記決定された送信電力の前記調整を決定させる命令をさらに具備する前記[41]記載の機械読み出し可能な媒体。
[45] 前記決定された送信電力に基づいて、前記通信チャネルを通して、前記第1の移動ワイヤレス端末および前記第2のワイヤレス端末間の通信リンクに対するリンクスケジューリングを実行させる命令をさらに具備する前記[42]記載の機械読み出し可能な媒体。
[46] リンクスケジューリングを実行することは、
第3のワイヤレス端末と通信中の第4のワイヤレス端末に向けられているトラフィック要求応答信号を、隣接する第3のワイヤレス端末から受信することと、
前記第4のワイヤレス端末からの前記トラフィック要求応答信号の受信された電力と、前記第1の移動ワイヤレス端末の前記決定された送信電力との関数として、前記パイロット信号と前記データトラフィック信号とを送信するかを決定することとを含む前記[45]記載の機械読み出し可能な媒体。
[47] リンクスケジューリングを実行することは、
前記データトラフィック信号を送信するに先立って、前記決定された送信電力で、前記第2のワイヤレス端末にトラフィック送信要求信号を送信することと、
前記第2のワイヤレス端末からトラフィック要求応答信号を受信することとを含む前記[46]記載の機械読み出し可能な媒体。