JP5424899B2 - 異なる物理層伝送方式の装置を有するワイヤレスネットワークにおける調整 - Google Patents

Description

この特許出願は、２００７年２月１５日に出願された米国暫定特許出願第６０／８９０，０１１号の米国特許法１１９（ｅ）の下での優先権の利益を請求し、この全ては、全体としてここで記載されるように、本願明細書に引用したものとする。

本発明は、ワイヤレス通信ネットワーク、装置及び方法に関し、より詳細には、本発明は、異なる物理層伝送方式を使用して通信するワイヤレス装置による、ワイヤレスネットワークのワイヤレス資源の使用の調整に関する。

次世代のワイヤレスネットワークにおいて、複雑さ及びコストのレベルの異なるワイヤレス装置が、所与の近傍において同じスペクトル資源を共有すると思われる。（おそらくコストの問題が小さいアプリケーション又は装置において使用される）より高度な能力を有するいくつかの「高度な」ワイヤレス装置が、（おそらくコストがより一層問題となるアプリケーション又は装置において使用される）低い能力を有する他の「簡潔な」ワイヤレス装置とスペクトルを共有することがあると思われる。特に高度なワイヤレス装置は、物理（ＰＨＹ）層において、複雑であるがロバストな通信方式を使用し、その一方で簡潔なワイヤレス装置は、より簡潔な、あまりロバストでない通信方式を使用して通信することが可能であると思われる。この状況の一例は、ＷｉＭｅｄｉａ共通無線プラットホームにより通信するワイヤレスＵＳＢ装置によって説明される。

一般に、所与のネットワーク及び／又は地理的領域において、異なるレベルのロバスト性及び／又はデータ信号速度を提供するＫ個の異なる物理層伝送方式（変調、符号化等の組合せ）と通信するＫ個の異なるタイプのワイヤレス装置があり得る。簡略化された例を取り上げるため、ある場合において、簡潔なワイヤレス装置（「ＳＤ」）及び高度なワイヤレス装置（「ＡＤ」）が存在し得る。ＳＤは、簡潔なアナログの変調、例えば最小シフトキーイング（ＭＳＫ）又はオン／オフキーイング（ＯＯＫ）を有し得、等化並びに／又は符号化及び復号化する能力を有し得ない。このようなＳＤは、激しい（heavy）マルチパスにおいて実行することができないが、低コスト且つ低消費電力である。一方では、高度なワイヤレス装置（「ＡＤ」）は、高度なデジタル変調、例えばシングルキャリアブロック伝送（ＳＣＢＴ）又は直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を有し得る。更に、これらは、符号化能力、例えば畳み込み符号化、トレリス符号化変調、ブロック符号化等）を有し得る。このようなＡＤは、激しいマルチパスにおいてうまく送受信する能力を有し、ＳＤと比較してかなり広い伝送範囲を有するであろう。このようなシナリオにおいて、最もロバストな伝送方式は、高度なデジタル伝送方式であるが、簡潔なＳＤは、この伝送方式をサポートすることができない。

しかしながら、利用可能なワイヤレス資源（周波数、空間、時間等）のこれらの共通した使用を調整可能であるＳＤ及びＡＤに対するニーズがある。

集中及び分散されたワイヤレスネットワークの両方において、ビーコンは、ワイヤレス装置の間で重要な制御情報を伝達するために広く使用される。例えば「新たな」ワイヤレス装置がオンにされるとき、又は１又はそれより多くの他のワイヤレス装置（例えばワイヤレスアクセスポイント）が既に動作している領域に持ち込まれるとき、ビーコンは、「新たな」ワイヤレス装置が他の既存のワイヤレス装置との通信を確立することを可能にする重要な情報を含む。このような情報は、チャネル又は周波数の予約、データ伝送のためのタイムスロット割り当て等を含み得る。

過去において、ビーコンは、通常、ビーコン送信装置の伝送範囲内のいかなるワイヤレス装置もビーコンを受信することができるように放送されている。

しかしながら、これらの高度なワイヤレス装置が、「高度な」物理層伝送方式を使用して、所与の地理的領域の所与の周波数帯域において通信しようとし、簡潔なワイヤレス装置は、「簡潔な」物理層伝送方式を使用して、同じ又は重なり合う地理的領域の同じ又は重なり合う周波数帯域において通信しようとする場合、潜在的問題が出てくる。

図１は、この状況を説明するワイヤレス装置の例示的な配置１００を説明する。

配置１００は、１つの高度なワイヤレス装置（ＡＤ）１２０と同じ領域において、重なる周波数帯域で動作する２つの簡潔なワイヤレス装置（ＳＤ）１１０を含む。図１において説明される配置１００では、高度なワイヤレス装置１２０は、比較的複雑であるが、よりロバストな方式を使用して、制御フレーム又はビーコン１２５を送信する。一方、簡潔なワイヤレス装置１１０は、比較的簡潔であるが、あまりロバストでない方式を使用して、制御フレーム又はビーコン１１５を送信する。

しかしながら、簡潔なワイヤレス装置１１０と高度なワイヤレス装置１２０との間に、共存の問題がある。特に、配置１００において、簡潔なワイヤレス装置１１０は、簡潔なワイヤレス装置１１０の低い能力のため、高度なワイヤレス装置１２０のビーコン１２５を受信又は復号化することができない。それゆえ、これらの伝送が互いに干渉しないように、簡潔なワイヤレス装置１１０は、高度なワイヤレス装置１２０の存在を検出することができなくなり得る。

したがって、１又はそれより多くのワイヤレス装置が１つのタイプの物理層伝送方式によって動作するとともに、他の装置が他のタイプの物理層伝送方式と通信する、ワイヤレスネットワークの装置を調整する方法を提供することが望ましい。更に、このような調整プロセスを実行することができるワイヤレス装置を提供することは、望ましいであろう。

本発明の一態様において、通信システムは、第１伝送方式を使用して通信するタイプＡワイヤレス装置、及び第２伝送方式を使用して通信するタイプＢワイヤレス装置を含む、少なくとも２つの異なるタイプのワイヤレス装置で動作し、第１伝送方式は、第２伝送方式よりもロバストである。タイプＡワイヤレス装置は、第１伝送方式を使用して、タイプＡビーコンを送信し得る。タイプＢワイヤレス装置は、第２伝送方式を使用して、タイプＢビーコンを送受信し得る。タイプＢワイヤレス装置は、第１伝送方式を使用して、タイプＡビーコンも送信し得るが、タイプＡビーコンを受信し得ない。新たなチャネルの通信を確立する前に、タイプＢワイヤレス装置は、タイプＢではないいかなるワイヤレス装置の存在も検出するために電力検出を実行し、このような装置が検出される場合、これは他のチャネルに切り替わる。そうでなければ、これは、チャネルの通信を確立するため、タイプＡビーコン及びタイプＢビーコンを送信する。

本発明の他の態様では、ワイヤレス装置は、ワイヤレスネットワークにおいて通信するように適応される。ワイヤレス装置は、ワイヤレス装置によって受信することができない第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信すること、及び第１伝送方式とは異なる第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信することに適応される送信機と、第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを受信するのに適した受信機とを有する。

本発明の更に別の態様において、第１伝送方式を使用して通信するタイプＡワイヤレス装置、及び第２伝送方式を使用して通信するタイプＢワイヤレス装置を含む少なくとも２つの異なるタイプのワイヤレス装置を含むワイヤレスネットワークにおいて、タイプＢワイヤレス装置によって通信する方法が提供される。この方法は、チャネルが第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によって使用されているかどうかを決定するため、電力検出動作を実行することによって第１通信チャネルの利用可能性をテストするステップを含み、検知電力が、第２伝送方式とは異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によってチャネルが使用されていることを示す場合、他のチャネルに切り替え、他のチャネルにおいて新たな電力検出動作を実行し、検知電力が、第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のいかなるワイヤレス装置によってもチャネルが使用されていないことを示す場合、タイプＢワイヤレス装置によって受信することができない第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信し、第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信する。

更に他の本発明の態様において、第１伝送方式を使用して通信するタイプＡワイヤレス装置、及び第１伝送方式と異なる第２伝送方式を使用して通信するタイプＢワイヤレス装置のうちの少なくとも２つの異なるタイプのワイヤレス装置を含むワイヤレスネットワークにおいて、第１タイプＡワイヤレス装置で通信する方法が提供される。この方法は、タイプＢワイヤレス装置によって受信され得ない第１伝送方式を使用して、第１タイプのいかなるビーコンに対してもチャネルを検索するステップと、タイプＡワイヤレス装置以外のいずれかのワイヤレス装置がチャネルにおいて動作しているかどうかを決定するため、第１タイプの受信されたビーコンを復号化するステップと、タイプＡワイヤレス装置以外のいかなるワイヤレス装置もチャネルにおいて動作していることを示す第１タイプのビーコンが受信されない場合、タイプＢワイヤレス装置によって受信され得ない第１伝送方式を使用して、チャネルにおいて第１タイプのビーコンを送信するステップとを含む。

本発明は、添付の図面によって、以下でより完全に記載され、本発明の好ましい実施例が示される。しかしながら、本発明は、異なる形態で実施され得、ここで記載される実施例に限られるとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本発明の例を教示するように提供される。

図１は、２つの簡潔なワイヤレス装置及び１つの高度なワイヤレス装置の構成を図示する。 図２は、ワイヤレス装置の一実施例の機能ブロック図である。 図３は、ワイヤレスシステムの１つの例示的な実施例を図示する。 図４は、スーパーフレームの１つの例示的な実施例を図示する。 図５は、互いに近傍にあるビーコン送信装置によるビーコン送信のためのビーコン期間の１つの例示的な実施例を図示する。 図６は、スーパーフレームの１つの例示的な実施例及び図４のビーコン期間のより詳細な図を説明する。 図７は、ビーコンフレームペイロードの１つの例示的な実施例を図示する。 図８は、簡潔なワイヤレス装置が通信ネットワークで通信する方法の１つの例示の実施例を示すフローチャートである。 図９は、高度なワイヤレス装置が通信ネットワークで通信する方法についての１つの例示の実施例を示すフローチャートである。

図２は、ワイヤレス装置２００の機能ブロック図である。当業者ならば周知のように、図２に示される様々な「部分」の１又はそれより多くは、ソフトウェアに制御されたマイクロプロセッサ、配線による論理回路又はこれらの組み合わせを使用して、物理的に実施され得る。図２において、説明目的のために一部が機能的に分離されるが、これらは、いかなる物理的な実施態様でもさまざまに組み合わせられ得る。

ワイヤレス装置２００は、トランシーバ２１０、プロセッサ２２０、メモリ２３０及びアンテナシステム２４０を含む。

トランシーバ２１０は、受信機２１２及び送信機２１４を含む。トランシーバ２１０は、ワイヤレス通信ネットワークの標準プロトコルに従って、ワイヤレス通信ネットワークの他のワイヤレス装置と通信する機能をワイヤレス装置２００に提供する。例えば、一実施例において、ワイヤレス装置２００は、ＷｉＭｅｄｉａ規格に従う通信プロトコルを使用して動作するように適応されるワイヤレス装置である。

プロセッサ２２０は、ワイヤレス装置２００の機能を提供するため、メモリ２３０と連動して１又はそれより多くのソフトウェアアルゴリズムを実行するように構成される。有益には、プロセッサ２２０は、それがワイヤレス装置２００の様々な機能を実行することができる実行可能ソフトウェアコードを記憶するため、これ自身のメモリ（例えば不揮発性メモリ）を含む。代替として、実行可能コードは、メモリ２３０内の指定されたメモリ位置において記憶され得る。

図２における一実施例において、アンテナシステム２４０は、複数の方向の他のワイヤレス装置と通信する複数のアンテナビームから選択する能力をワイヤレス装置２００に提供する指向性アンテナシステムであり得る。一実施例において、指向性アンテナシステム２４０は、各々１つのアンテナビームに対応する複数のアンテナを含む。他の実施形態では、指向性アンテナシステム２４９は、複数の異なる方向のビームを形成するため、複数の異なるアンテナ要素を組み合わせ得る操縦可能なアンテナを含む。

一般に、多くの異なるタイプのワイヤレス装置２００が、通信ネットワークにおいてサポートされ得、各々が対応するタイプの伝送方式に従って伝送する。一般にワイヤレスネットワークの全てのワイヤレス装置２００は、Ｋ個の異なるＰＨＹ設計（例えば変調、誤り訂正符号化等）、すなわちＰＨＹ_０、…ＰＨＹ_Ｋ―１のうちの１つを有し、各々異なるレベルのロバストネス及び／又はデータ信号レート及び／又は複雑さを有するＫ個の異なる伝送方式のうちの対応するものに従って通信するであろう。これらのＰＨＹ設計（例えばＰＨＹ_０）のうちの１つにおける伝送方式の１つは、「共通信号送信方式」として選択される。有益には、ＰＨＹ_０は、ワイヤレスネットワークで使用される最もロバストな伝送方式に対応する。

偶然にも、一般にロバストな共通信号送信方式（ＰＨＹ_０）を完全に実施するためのワイヤレス装置２００の複雑さ及び出費の大部分は、受信機２１２（例えばアナログデジタル変換器、イコライザ、エラー訂正デコーダ等）にあり、共通の信号送信方式に従って信号を送信することができる送信機２１４の実施は、比較的小さい。

したがって、有益には、ワイヤレスネットワークの全てのワイヤレス装置２００は、ＰＨＹ_０設計に対応するこの共通信号送信方式を使用して全ての信号送信パケット（ビーコン）を伝送する。特定のワイヤレス装置２００のＰＨＹ設計がＰＨＹ_０でない場合、このワイヤレス装置２００は、これ自身のＰＨＹ設計に対応する伝送方式を使用して、これ自身のビーコンを送信するであろう。

一方では、全てのワイヤレス装置２００が、共通信号送信方式で送信される信号（例えばビーコン）を受信できることを必要とするわけではない。すなわち、一般に、ＰＨＹ_０ではないワイヤレス装置２００は、ＰＨＹ_０互換の受信機２１２を備えていない。これは、ＰＨＹ_０ではないワイヤレス装置２００が、他のＰＨＹ設計（例えばＰＨＹ_０）を有するワイヤレス装置２００によって送信されるビーコンを受信することができないであろうということを意味するが、これらは、同様のＰＨＹ設計でワイヤレス装置２００から依然としてビーコンを受信することが可能である。一方では、ＰＨＹ_０設計を有するワイヤレス装置２００は、全てのワイヤレス装置２００からビーコンを受信することができるであろう。

要約すると、
・ＰＨＹ_０無線装置２００は、ＰＨＹ_０伝送方式で通信する送信機２１４及び受信機２１２の両方を備える。ＰＨＹ_０無線装置２００は、共通のＰＨＹ_０伝送方式を使用するビーコンを通じて全てのワイヤレス装置２００の動作を完全に認識する。
・ＰＨＹ_０ではない（例えばＰＨＹ_ｎ）ワイヤレス装置２００は、ＰＨＹ_ｎ設計に対応する伝送方式によって伝送されるビーコンを通じて、類似のＰＨＹ設計を有するとともに、同じ伝送方式で動作するワイヤレス装置２００の動作を認識する。更に、ＰＨＹ_０ではないワイヤレス装置２００は、他のＰＨＹ設計の通信チャネルにおいて動作するとともに、異なる伝送方式で通信する他のワイヤレス装置２００の存在を電力検出することを採用するであろう。

この構成では、同じＰＨＹ設計を使用して、対応する伝送方式で通信するいかなる数のワイヤレス装置２００も、これらの自身のＰＨＹに対応する伝送方式を使用して送信されるビーコンを使用するネットワークを形成することが可能である。更に、ＰＨＹ_０装置は、他のＰＨＹ設計を有するワイヤレス装置２００によって使用されないワイヤレス資源を使用することが依然として可能である。

図３は、上で記載される原理に従って動作するワイヤレスシステム３００の１つの例示的な実施例を説明する。議論及び説明の簡略化のため、２つのタイプの通信装置のみが、図３に示される。ワイヤレスネットワーク３００は、高度なワイヤレス装置（ＡＤ）３２０（「タイプＡ」ワイヤレス装置としても知られる）と同じ領域の重なる周波数帯域において動作する簡潔なワイヤレス装置（ＳＤ）３１０（「タイプＢ」ワイヤレス装置としても知られる）を含む。簡潔なワイヤレス装置３１０及び／又は高度なワイヤレス装置３２０は、図２のワイヤレス装置２００の構造を有し得る。実例として、高度なワイヤレス装置３２０は、コンピュータ、携帯電話、パーソナルデジタル補助装置（ＰＤＡ）又はワイヤレスネットワークで動作し得る同様のワイヤレス装置を含み得る。なお、図３において、２、３の高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０のみが示されるが、これは、単に説明を簡単にするためであることに留意されたい。明らかに、多くの他の高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０が、存在し得る。

ワイヤレスシステム３００において、ＡＤ装置３２０は、互いが第１物理層（ＰＨＹ）設計に従って第１伝送方式を使用して通信し、一方で、ＳＤ装置３１０は、第２物理層（ＰＨＹ）設計に従って第２伝送方式を使用して互いと通信する。各伝送方式及び物理的設計ＰＨＹは、誤り訂正符号化、インターリービング、シンボルマッピング、変調等のための自身の対応する規格を有し、これらのパラメータのうちの少なくとも１つは、第１伝送方式と第２伝送方式との間で異なる。図３の実施例において、第１伝送方式は、第２伝送方式よりもロバストである。しかしながら、第１伝送方式に従う信号の受信には、通常、第２伝送方式に従う信号を受信するために必要とされるより複雑な受信機も必要とする。ワイヤレスシステム３００において、通常、簡潔なワイヤレス装置３１０は、第１通信範囲を介して送信及び／又は受信し、高度なワイヤレス装置３２０は、第１通信範囲より大きい第２通信範囲に渡って送信及び／又は受信する。上記の範囲は、対応する伝送方式によって使用される符号化、インターリービング及び／又は変調フォーマットの複雑さを示し得る。

更に、高度なワイヤレス装置３２０は、比較的複雑であるが、よりロバストな伝送方式を使用して、制御フレーム又はビーコン（以下「ＡＤビーコン」又は「タイプＡビーコン」と記載する）３２５として信号送信パケットを送信する。高度なワイヤレス装置３２０がＥｃｍａ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルを使用する場合、ＡＤビーコン３２５は、特定の「タイプＡの共通ビーコンモード」を使用して送信され得る。一方、簡潔なワイヤレス装置３１０は、比較的簡潔であるが、あまりロバストでない伝送方式を使用して、制御フレーム又はビーコン（以下「ＳＤビーコン」と記載する）３１５を送信する。簡潔なワイヤレス装置３１０がＥｃｍａＭＡＣプロトコルを使用する場合、ビーコンは、特定の「タイプＢの共通ビーコンモード」を使用して送信され得る。

ワイヤレスシステム３００において、簡潔なワイヤレス装置３１０は、ＳＤビーコン３１５を送受信することができる。有益には、各簡潔なワイヤレス装置３１０は、このＳＤビーコン３１５に加えてＡＤビーコン３２５も送信し得る。しかしながら、ＡＤ受信機２１２の複雑さの要件により、簡潔なワイヤレス装置３１０は、ＡＤビーコン３２５を受信し得ない。明らかなように、簡潔なワイヤレス装置３１０の能力は、簡潔なワイヤレス装置３１０、及びこれらが使用している通信資源の存在に気づかせられる高度なワイヤレス装置３２０の能力を促進する。この場合、高度なワイヤレス装置３２０は、簡潔なワイヤレス装置３１０より複雑な信号処理能力、及び典型的により高いコストを必要とする。一般に、高度な装置の範囲は、簡潔な装置の範囲より大きい。

一実施例において、高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０は、スーパーフレームのような反復する通信パターンを含む通信構造の範囲内で通信し、これらのビーコン３１５及び３２５は、これらのスーパーフレームの範囲内で送信される。

図４は、高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０が通信し得るスーパーフレーム４００の１つの例示的な実施例を説明する。スーパーフレーム４００は、ビーコン期間（ＢＰ）４１０を含む。スーパーフレーム４００が一定の縮尺で描かれず、いくつかの実施例において、ＢＰ４１０が全スーパーフレーム４００の非常に小さい部分を含むことは、理解されるべきである。

ＢＰ４１０が、高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０の調整、並びに高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０による、より良好なスペクトル使用のための完全に分散された、自律的な機構を備えることは、理解されるべきである。有益には、このようにビーコン調整は、中央調整部に依存しない。

図５は、高度及び簡潔なワイヤレス装置３２０及び３１０によるビーコン伝送のためのスーパーフレーム４００のＢＰ４１０の１つの例示的な実施例を説明する。ＢＰ４１０は、複数のビーコンスロット５００を含み、この各々は、高度なワイヤレス装置３２０又は簡潔なワイヤレス装置３１０によって送信されるＡＤビーコン３２５か、又は簡潔なワイヤレス装置３１０によって送信されるＳＤビーコン３１５によって占有され得る。後で詳しく述べられるように、一実施例において、ＢＰ５１０の範囲内の高度又は簡潔なワイヤレス装置３２０又は３１０によって送信されるビーコンは、ビーコンパラメータ及び１又はそれより多くの情報エレメント（ＩＥ）を含み得る。一実施例において、ビーコンパラメータは、装置アドレス（ＤｅｖＡｄｄｒ）、ビーコンスロット番号等のうちの１又はそれより多くを含み得る。

図６は、図４のスーパーフレーム４００の１つの例示的な実施例のより詳細な図を説明する。図６からわかるように、各ＢＰ４１０は、複数のビーコンスロット５００を含み、これらのいくつか又は全ては、ビーコン６１０によって占有され、これらの各々は、ＡＤビーコン３２５又はＳＤビーコン３１５であり得る。一実施例において、各ビーコン６１０は、プリアンブル６１２、ヘッダ６１４及びビーコンペイロード６１６を含む。図６において図示されるように、一実施例において、各ＢＰ４１０の長さは、対応する最大ビーコン期間長まで可変的である。図５に示されるように、各ビーコンスロット５００は、対応するビーコン長５３２及びガード時間５３４を含む。

図７は、ビーコンペイロード６１６の１つの例示的な実施例を説明する。ビーコンペイロード６１６は、１又はそれより多くのビーコンパラメータ７１０及び１又はそれより多くの情報エレメント７５０を含む。

有益には、ビーコンパラメータ７１０は、ビーコンのパラメータを識別する。例示的なパラメータ７１０は、装置識別子、ビーコンスロット番号及びビーコン送信装置制御パラメータ、例えば装置が動作しているセキュリティモード等を含み得る。有益には、ビーコンＩＥ７５０は、ワイヤレスシステム３００及び／又は送信装置についての情報を含み得る、高度又は簡潔なワイヤレス装置３２０又は３１０によって伝送されるデータを含む。

ここで図４乃至７に関して上述したビーコン期間及びスーパーフレームの説明を考慮して、図３のシステム３００に戻る。これらが互いに干渉しないように、システム３００のワイヤレス装置が互いに調整のレベルを維持しなければならないと現在理解され得る。

以下で記載されるシナリオは、動作規則のいくらかの例示的な実施例を示す。

シナリオ１：２つのＰＨＹ_０ではないワイヤレス装置２００（例えばＰＨＹ_ｎワイヤレス装置２００）がチャネルにおいて「起動」する場合、最初にこれらは、他の伝送方式で通信する他のワイヤレス装置２００がチャネルにおいて動作しているかどうかを検出するために、電力検出を実行する。チャネルが異なるＰＨＹ設計（例えばＰＨＹ_ｍ）を有する装置によって使用され、対応する異なる伝送方式で信号を通信することをこれらが発見する場合、これらは、このチャネルを去り、他のチャネルに移動するであろう。しかしながら、チャネルが異なるＰＨＹを有する設計（例えばＰＨＹ_ｍ）により使用されていないことをこれらが発見する場合、これらは、これらのネットワーク（例えばスーパーフレーム及びビーコン期間）を確立し、通信を始める。特にＰＨＹ_ｎワイヤレス装置２００は、ＰＨＹ_ｎ設計に対応する伝送方式を使用して、信号送信パケット（ビーコン）を送信し、ＰＨＹ_０設計に対応する伝送方式を使用して、他の信号送信パケット（ビーコン）を送信するであろう。

ＰＨＹ_ｎ設計を有し、対応する伝送方式で通信する他のワイヤレス装置２００が、その後にチャネルに入る場合、これらは、（ＰＨＹ_ｎビーコンを通じて）このネットワークの存在及び動作について知り、このネットワークに加わるであろう。

他のＰＨＹ_ｍワイヤレス装置２００（ｍは、０又はｎに等しくない）が、その後にチャネルに加わる場合、これらもチャネル内で電力検出を実行し、これにより、チャネルが異なる他のＰＨＹ（すなわちＰＨＹ_ｎ）を有するワイヤレス装置２００によって使用されていることを知り、従って、これらは、チャネルを去り、他のチャネルに移動するであろう。

他のＰＨＹ_０ワイヤレス装置が続いてチャネルに入る場合、これらは、ＰＨＹ_０設計（ＰＨＹ_０ビーコン）に対応する伝送方式を使用して送信されるビーコンを受信し、これにより、このネットワークの動作を発見する。これらのワイヤレス装置２００が、ＰＨＹ_ｎネットワークの動作を完全に認識するので、これらは、チャネルのいかなる使用されていない（予約されていない）資源（例えば媒体アクセススロット）も使用することができる。ＰＨＹ_０ワイヤレス装置２００は、他のＰＨＹ_０ワイヤレス装置２００により受信されるＰＨＹ_０ビーコンも送信するであろう。

一旦、ＰＨＹ_ｎワイヤレス装置２００が、他のＰＨＹを有するワイヤレス装置２００がこれらの使用されていない時間を使用していることを（電力検出によって）知ると、これらは、チャネルの新たな時間をもはや確保しないであろう。

シナリオ２：２つのＰＨＹ_０ワイヤレス装置２００がチャネルにおいて起動し、チャネルが、異なるＰＨＹ設計を有する他のワイヤレス装置２００によって使用されていることを（ＰＨＹ_０ビーコンを通じて）発見する場合、これらは、チャネルを去り、他のチャネルに移動し得る。しかしながら、チャネルが占有されていないことをこれらが発見する場合、これらは、ネットワーク（例えばスーパーフレーム及びビーコン期間）を確立し、通信を始めるであろう。これらは、ＰＨＹ_０設計に対応する伝送方式を使用して、信号送信パケット（ビーコン）を送信するであろう。

他のＰＨＹ_０ワイヤレス装置２００が続いてチャネルに入る場合、これらは、（ＰＨＹ_０ビーコンを通じて）このネットワークの存在及び動作を発見し、ネットワークに加わるであろう。

他のＰＨＹ_ｍ装置２００（ｍは０とは異なる）がチャネルに入る場合、これらが電力を検出し、チャネルが、異なるＰＨＹ設計を有する他のワイヤレス装置２００によって使用されていることを発見し、これらは、チャネルを去り、他のチャネルに移動するであろう。

シナリオ３：２つのネットワーク（１つはＰＨＹ_０であり、１つはＰＨＹ_０ではない）が既に確立されているが、これらのネットワークが、互いの近傍に来る場合、ＰＨＹ_０ネットワークは、ＰＨＹ_０信号送信パケット（ビーコン）を通じて、他のネットワークについて知るであろう。この場合、ＰＨＹ_０ネットワークは、ＰＨＹ_０でないネットワークに適応し、チャネル内の使用されていない（予約されていない）資源（例えば媒体アクセススロット）のみを使用し、その結果、これは、ＰＨＹ_０でないネットワークに対して干渉を引き起こさない。

もう一つの実施例では、ワイヤレス装置２００の全てが、既存のＰＨＹ設計の全てに対応する伝送方式の全てを使用して、ビーコンを送信するが、これらは、これら自身のＰＨＹ設計に対応する伝送方式で送信されるビーコンのみを受信することができるであろう。この場合、ロバストなＰＨＹ設計を有するワイヤレス装置は、ＰＨＹ０装置との干渉を回避するために、依然として電力検出に依存しなければならないが、これらが、これら自身のＰＨＹを使用して送信されるビーコンを受信する場合、これらは、ここに含まれる情報を便宜主義的に使用し得る。

上記の構成は、簡潔な装置の複雑さを著しく増加させることなく、全ての異なるＰＨＹ設計を有するワイヤレス装置に対して、ロバストな共通信号送信方式の使用を可能にする。

図８は、簡潔なワイヤレス装置３１０が通信ネットワークにおいて通信をする方法８００の１つの例示の実施例を示すフローチャートである。少なくとも２つのタイプのワイヤレス装置２００、すなわち、第１送信方式にしたがって通信する高度なワイヤレス装置３２０（「タイプＡ」）、及び第２送信方式に従って通信する簡潔なワイヤレス装置３１０（「タイプＢ」）が、ワイヤレスネットワーク内で動作可能であるとみなされる。

第１ステップ８１０において、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によってチャネルが使用されているかどうかを決定するため、電力検出動作をまず実行することにより、第１通信チャネルの利用可能性をテストする。

ステップ８１０における電力検出が、第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他の無線デバイス２００によってチャネルが使用されていることを示す場合、プロセスは、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０が他のチャネルに切り替わるステップ８２０に進む。それからプロセスは、新たなチャネルにおいて新たな電力検出動作を実行するため、ステップ８１０に戻る。

一方で、ステップ８１０における電力検出が、第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置２００によってもチャネルが使用されていないことを示す場合、ステップ８３０において、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、第２伝送方式を使用して送信されるいずれかのタイプＢビーコン３１５に対するチャネルも検索する。

ステップ８４０において、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０がチャネルのタイプＢビーコン３１５を検出する場合、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、チャネルの既存のスーパーフレームで第１伝送方式を使用してタイプＡビーコン３２５を送信し、第２伝送方式を使用してタイプＢビーコン３１５を送信する。

一方で、ステップ８５０において、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０が、チャネルにおいていかなるタイプＢビーコン３１５も検出しない場合、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、チャネルにおいてスーパーフレームを確立し、スーパーフレームを介して第１の伝送方式を使用してタイプＡビーコン３２５を送信し、第２伝送方式を使用してタイプＢビーコン３１５を送信する。

一実施例によるオプションのステップ８６０において、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、１又はそれより多くの他のワイヤレス装置２００によって使用される１又はそれより多くの他の伝送方式に従って、スーパーフレームを介して１又はそれより多くの他のビーコンを送信する。一般に、ワイヤレスネットワークは、Ｋ個の異なるタイプの伝送方式のいずれか一つを使用して通信するのに各々が適したワイヤレス装置２００を含み、第１の簡潔なワイヤレス装置３１０は、ワイヤレスネットワークにおいて使用され得るＫ個の異なる伝送方式の各々に対してＫ個の異なるビーコンを送信し得る。

もちろん、方法８００における様々なステップは、意図された目的を達成するために、便宜上再構成され得る。

図９は、通信ネットワークで通信する高度なワイヤレス装置２００のための方法９００の１つの例示的な実施例を示すフローチャートである。少なくとも２つのタイプのワイヤレス装置２００、すなわち、第１伝送方式に従って通信する高度なワイヤレス装置３２０（「タイプＡ」）、及び第２伝送方式に従って通信する簡潔なワイヤレス装置３１０（「タイプＢ」）が、ワイヤレスネットワークで動作可能であるとみなされる。

第１ステップ９１０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、タイプＢワイヤレス装置３１０によって受信され得ない第１伝送方式を使用して送信されるいかなるタイプＡビーコン３２５に対するチャネルも検索する。

第１の高度なワイヤレス装置３２０がいずれかのタイプＡビーコン３２５を検出する場合、ステップ９２０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、タイプＡワイヤレス装置３２０以外のいずれかのワイヤレス装置２００がチャネルにおいて動作しているかどうかを決定するため、いかなる受信されたタイプＡビーコン３２５も復号化する。

ステップ９３０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０が、タイプＡワイヤレス装置３２０以外の１又はそれより多くの他のワイヤレス装置２００がチャネルにおいて動作することを示すチャネルの少なくとも一つのタイプＡビーコン３２５を検出する場合、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、第２チャネルに切り替わり、上記のステップ９１０に戻る。オプションとして、ステップ９３０の代わりに、ステップ９３５において、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、もう一つの他のワイヤレス装置２００のいずれかによっても使用されない一部のチャネルを確保するため、第１伝送方式を使用して、チャネルにおいてタイプＡビーコン３２５を送信し得る。

ステップ９４０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０が、他の高度なワイヤレス装置３２０がチャネルにおいて動作していることを示すチャネルの少なくとも１つのタイプＡビーコン３２５を検出する場合、第１の高度なワイヤレス装置３１０は、チャネルの既存のスーパーフレームにおいて第１伝送方式を使用して、タイプＡビーコン３２５を送信する。

一方で、ステップ９５０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０がチャネルのいかなるタイプＡビーコン３２５も検出しない場合、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、チャネルにおいてスーパーフレームを確立し、スーパーフレームを介して、第１伝送方式を使用して、タイプＡビーコン３２５を送信する。

一実施例によるオプションのステップ９６０において、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、１又はそれより多くの他のワイヤレス装置２００によって使用される１又はそれより多くの他の伝送方式にしたがって、スーパーフレームを介して１又はそれより多くの他のビーコンを送信する。一般に、ワイヤレスネットワークは、Ｋ個の異なるタイプの伝送方式のうちのいずれか一つを使用して通信するのに各々が適したワイヤレス装置２００を含み、第１の高度なワイヤレス装置３２０は、ワイヤレスネットワークにおいて使用され得るＫ個の異なる伝送方式の各々に対するＫ個の異なるビーコンを送信し得る。

もちろん、方法９００における様々なステップは、意図された目的を達成するために、便宜上再構成され得る。

好ましい実施例がここで開示される一方、本発明の主旨及び範囲内の多くの変形例があり得る。このような変形例は、ここにおける明細書、図面及び請求項を読んだ後、当業者に明らかになるであろう。本発明は、添付の請求項の主旨及び範囲以外に制限されるべきではない。

Claims (17)

1. ワイヤレスネットワークにおいて通信するのに適したワイヤレス装置であって、
   該ワイヤレス装置によって受信され得ない第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第１伝送方式とは異なる第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信する送信機と、
   前記第２伝送方式を使用して、前記第２タイプのビーコンを受信する受信機とを有し、
   前記ワイヤレス装置が、新たなチャネルにおいて動作することを所望する場合、まず前記受信機が、前記第２伝送方式と異なるいずれかの伝送方式を使用して動作するいずれかの他のワイヤレス装置によって前記チャネルが使用されているかどうかを決定するために電力検出を実行し、前記ワイヤレス装置が、他のいかなるワイヤレス装置によっても前記チャネルが使用されていないことを電力検出から決定する場合、いずれかの前記第２タイプのビーコンに対する前記チャネルを検索する、ワイヤレス装置。
2. 前記ワイヤレス装置が、前記チャネルにおいて前記第２タイプのビーコンを検出する場合、前記ワイヤレス装置は、前記チャネルの既存のスーパーフレームにおいて、前記第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信し、前記第２伝送方式を使用して、前記第２タイプのビーコンを送信する、請求項１に記載のワイヤレス装置。
3. 前記ワイヤレス装置が前記チャネルにおいて前記第２タイプのいかなるビーコンも検出しない場合、前記ワイヤレス装置は、前記チャネルにおいてスーパーフレームを確立し、前記スーパーフレームを介して、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを送信し、前記第２伝送方式を使用して、前記第２タイプのビーコンを送信する、請求項１に記載のワイヤレス装置。
4. 前記ワイヤレス装置が、前記第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によって使用されていることを電力検出から決定する場合、前記ワイヤレス装置は、他のチャネルに切り替わり、前記受信機は、前記他のチャネルにおいて、新たな電力検出動作を実行する、請求項１に記載のワイヤレス装置。
5. 前記送信機は、前記ワイヤレス装置によって受信され得ない第３伝送方式を使用して、第３タイプのビーコンを更に送信する、請求項１に記載のワイヤレス装置。
6. 第１伝送方式を使用して通信するタイプＡワイヤレス装置と、第２伝送方式を使用して通信するタイプＢワイヤレス装置とを含む、少なくとも２つの異なるタイプのワイヤレス装置を含むワイヤレスネットワークにおいて、前記タイプＢワイヤレス装置により通信をする方法であって、
   第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によってチャネルが使用されているかどうかを決定するため、電力検出動作を実行することによって、第１通信チャネルの利用可能性をテストするステップと、
   前記電力検出が、前記第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のワイヤレス装置によって前記チャネルが使用されていることを示す場合、他のチャネルに切り替え、該他のチャネルにおいて新たな電力検出動作を実行するステップと、
   前記検知電力が、前記第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のどのワイヤレス装置によっても前記チャネルが使用されないことを示す場合、前記タイプＢワイヤレス装置によって受信され得ない前記第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信するステップとを有する方法。
7. 前記第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信するステップが、
   前記第２タイプのいずれかのビーコンに対する前記チャネルを検索するステップと、
   前記ワイヤレス装置が、前記チャネルにおいて前記第２タイプのビーコンを検出する場合、前記チャネルの既存のスーパーフレームにおいて、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第２伝送方式を使用して、前記第２タイプのビーコンを送信するステップとを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記第１伝送方式を使用して、第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第２伝送方式を使用して、第２タイプのビーコンを送信するステップが、
   第２タイプのいずれかのビーコンに対するチャネルを検索するステップと、
   前記ワイヤレス装置が、前記チャネルにおいて、前記第２タイプのいかなるビーコンも検出しない場合、前記チャネルにおいてスーパーフレームを確立し、該スーパーフレームを介して、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを送信するとともに、前記第２伝送方式を使用して、前記第２タイプのビーコンを送信するステップとを含む、請求項６に記載の方法。
9. 前記チャネルが、前記第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のいかなるワイヤレス装置によっても使用されていないことを前記電力検出が示す場合、前記ワイヤレス装置によって受信され得ない第３伝送方式を使用して、第３タイプのビーコンを送信するステップを更に有する、請求項６に記載の方法。
10. 前記ワイヤレスネットワークシステムが、Ｋ個の異なるタイプの伝送方式（Ｋ＞２）のうちの１つを使用して通信する、Ｋ個の異なるタイプのワイヤレス装置を含み、前記チャネルが、前記第２伝送方式と異なる伝送方式を使用して動作する他のいかなるワイヤレス装置によっても使用されていないことを前記電力検出が示す場合、Ｋ個全ての伝送方式を使用して、Ｋ個の異なるビーコンを送信するステップを更に含み、Ｋ―１個のビーコンが、前記ワイヤレス装置によって受信され得ない、請求項６に記載の方法。
11. 第１伝送方式を使用して通信をするタイプＡワイヤレス装置と、前記第１伝送方式と異なる第２伝送方式を使用して通信をするタイプＢワイヤレス装置とを含む、少なくとも２つの異なるタイプのワイヤレス装置を含むワイヤレスネットワークにおいて、まず第１タイプＡワイヤレス装置により通信をする方法であって、
    前記タイプＢワイヤレス装置によって受信され得ない第１伝送方式を使用して伝送されるいずれかの第１タイプのビーコンに対するチャネルを検索するステップと、
    タイプＡワイヤレス装置以外のいずれかのワイヤレス装置が、前記チャネルにおいて動作しているかどうかを決定するため、前記第１タイプのいずれかの受信されたビーコンを復号化するステップと、
    タイプＡワイヤレス装置以外のいずれかのワイヤレス装置が前記チャネルにおいて動作していることを示す前記第１タイプのビーコンが受信されない場合、前記タイプＢワイヤレス装置によって受信され得ない前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを前記チャネルにおいて送信するステップとを含む方法。
12. 第１の前記タイプＡワイヤレス装置が、前記チャネルにおいて、他のタイプＡワイヤレス装置が前記チャネルにおいて動作していることを示す前記第１タイプのビーコンを検出する場合、前記チャネルの既存のスーパーフレームにおいて、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを送信するステップを更に有する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１のタイプＡワイヤレス装置によって、前記チャネルにおいて、前記第１タイプのビーコンが受信されない場合、スーパーフレームを確立し、前記スーパーフレームを介して、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプのビーコンを送信する伝送するステップを更に含む、請求項１１に記載の方法。
14. 他のタイプＡワイヤレス装置が前記チャネルにおいて動作していることを示す、前記第１タイプの少なくとも一つのビーコンが、前記チャネルにおいて前記第１のタイプＡワイヤレス装置によって受信される場合、１又はそれより多くの他のワイヤレス装置により使用されていないチャネルの一部を予約するため、前記第１伝送方式を使用して、前記第１タイプの前記ビーコンを前記チャネルにおいて送信するステップを更に有する、請求項１１に記載の方法。
15. 他のタイプＡワイヤレス装置以外の１又はそれより多くの他のワイヤレス装置が前記チャネルにおいて動作することを示す、前記第１タイプの少なくとも一つのビーコンが、前記タイプＡワイヤレス装置により前記チャネルにおいて受信される場合、第２チャネルに切り替え、前記第１伝送方式を使用して送信される前記第１タイプのいずれかのビーコンに対する前記第２チャネルを検索するステップを更に有する、請求項１１に記載の方法。
16. 前記第１伝送方式を使用して、前記チャネルの通信を確立するステップに続いて、前記第２伝送方式を使用して通信する少なくとも一つのタイプＢワイヤレス装置を含む他のシステムのワイヤレス装置の、前記第１タイプＡワイヤレス装置の付近での存在を示す前記第１タイプのビーコンを検出するステップと、
    いかなるタイプＢワイヤレス装置によっても使用されていないチャネルの部分のみを利用するステップとを更に含む、請求項１１に記載の方法。
17. 前記システムが、Ｋ個の異なるタイプの伝送方式（Ｋ＞２）のうちの１つを使用して通信するＫ個の異なるタイプのワイヤレス装置を含み、前記チャネルが、タイプＡワイヤレス装置以外のいかなるワイヤレス装置によっても使用されていない場合、Ｋ個全ての伝送方式を使用して、Ｋ個の異なるビーコンを送信するステップを更に含み、ここでＫ−１個のビーコンは、前記ワイヤレス装置によって受信され得ない、請求項１１に記載の方法。

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