帯域外制御チャネルを備えたミリ波ｗｐａｎの近傍位置発見を可能にする方法

专利摘要:
本発明の実施例は、ＷＰＡＮコーディネータにより、ＷＰＡＮにおける通信を連係する工程と、ＷＰＡＮにおいて動作するデバイスが次のスーパー・フレームの最初にデータ・チャネル上の全方向性訓練系列を送信する順序及び時間スロットを規定するビーコンを、ＷＰＡＮの制御チャネル上でＷＰＡＮコーディネータによって送信する工程とを含む、無線パーソナル・エリア・ネットワークにおける近傍発見の方法を提供する。
公开号:JP2011512087A
申请号:JP2010545286
申请日:2009-02-25
公开日:2011-04-14
发明作者:ケッセルマン，アレックス；リー，グオチーン
申请人:インテル コーポレイション；
IPC主号:H04W8-00

专利说明:

[0001] ６０ＧＨｚ帯における未認可スペクトルの７ＧＨｚの利用可能性により、マルチ・ギガビットの屋内無線パーソナル・エリア・ネットワーキング（ＷＰＡＮ）に対する潜在性が提供される。]
背景技術

[0002] 広帯域を必要とする応用例には、いくつか挙げれば、非圧縮高品位（ＨＤ）ビデオ・ストリーミング、空港のキオスクからの高速ファイル・ダウンロード（簡便なデータ同期（Ｓｙｎｃ＆Ｇｏ））、並びに、無線表示及びドッキングが含まれる。前述の応用例は、必要なデータ・レートが、前述のネットワークの能力をはるかに超えるので、既存のホーム・ネットワーキング・ソリューション（ＩＥＥＥ８０２．１１ ａ／ｂ／ｇ／ｎ及びウィメディア（ＷｉＭｅｄｉａ）ＵＷＢ）を介してサポートすることが可能でない。]
[0003] ミリ波（ｍｍ波）通信リンクは、酸素の吸収（長距離にわたり、信号を減衰させる）及びその短波長（壁や天井などの障害物による高い減衰をもたらす）によるその固有の隔離により、より低い周波数（例えば、２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯）における通信リンクもロバスト性が低い。よって、６０ＧＨｚ帯の高データ・レート無線システムの設計に関する最大の課題の１つには、無線伝搬中の高経路損失によって生じる制限されたリンク・バジェットである。一方で、高速ポイントツーポイント・データ伝送に指向性アンテナを使用することが好ましい。他方で、全方向性カバレッジを与えるための広範囲の角度を包含する指向性アンテナ・パターンは、通常、近傍発見及びビームステアリング決定を支援するために使用される。制御チャネルの選択は、システム設計の極めて重要な要因である。帯域内（ＩＢ）の６０ＧＨｚの制御チャネルの場合、装置（デバイス）は、離れた場所に移動するか、リンク品質が劣化した場合、互いに通信できなくなることがあり得る。]
発明が解決しようとする課題

[0004] よって、無線パーソナル・エリア・ネットワーク（特に、ミリ波周波数において動作可能な無線パーソナル・エリア・ネットワーク）を改良させるための手法に対する強い必要性が存在している。]
課題を解決するための手段

[0005] 本発明とみなされる主題は、本願明細書に続く特許請求の範囲に具体的に、かつ明確に記載する。しかし、動作の方法及び編成に関して、本発明、並びにその目的、構成及び効果は、以下の詳細な説明を添付図面とともに参照すると最もよく分かり得る。]
図面の簡単な説明

[0006] 本発明の実施例における本願提案の近傍発見手法を示す図である。
本発明の実施例の近傍位置更新動作を示す図である。]
[0007] 例証を単純かつ明確にするために、図に示す構成要素は必ずしも一律の縮尺通りに描いていない。例えば、構成要素のうちの一部の寸法は、明確にするために他の構成要素に対して強調している。更に、適宜、参照符号は図間で反復させて、対応しているか、又は類似している構成要素を示す。]
[0008] 以下の詳細な説明では、数多くの具体的な詳細を記載して本発明を詳細に理解させるようにしている。しかし、前述の具体的な詳細なしで本発明を実施することができることは当業者によって理解されるであろう。一方、周知の手法、手順、構成部分及び回路は、本発明を分かりにくくすることのないように、詳細に説明していない。]
[0009] 本発明の実施例は、種々の応用例において使用することができる。本発明の一部の実施例は、種々の装置及びシステム（例えば、送信器、受信器、トランシーバ、送受信器、無線通信局、無線通信装置、無線アクセス・ポイント（ＡＰ）、モデム、無線モデム、パソコン（ＰＣ）、デスクトップ・コンピュータ、モバイル・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック・コンピュータ、タブレット・コンピュータ、サーバ・コンピュータ、ハンドヘルド・コンピュータ、ハンドヘルド装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）装置や、ハンドヘルドＰＤＡ装置）に関して使用することができる。]
[0010] 本発明の実施例はこの点に限定されないが、例えば、「処理」、「計算」、「算出」、「判定」、「確立」、「解析」、「確認」等などの用語を利用した記載は、動作及び／又は処理を行うための命令を記憶し得るコンピュータのレジスタ及び／又はメモリや他の情報記憶媒体内の物理的数量として同様に表される他のデータにコンピュータのレジスタ及び／又はメモリ内の物理的（例えば、電子的）数量として表されるデータを操作し、かつ／又は変換する、コンピュータ、計算プラットフォーム、計算システムや他の電子計算装置の動作及び／又は処理を表し得る。]
[0011] 本発明の実施例はこの点に限定されないが、本明細書及び特許請求の範囲記載の「ｐｌｕｒａｌｉｔｙ」又は「ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ」の語は、例えば、「複数」又は「２つ以上」を含み得る。「ｐｌｕｒａｌｉｔｙ」又は「ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ」の語は、２つ以上の構成部分、装置、構成要素、ユニット、パラメータ等を表すために本願明細書を通して使用され得る。例えば、「複数（ａ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ）の局」は２つ以上の局を含み得る。]
[0012] 本発明の実施例は、低帯域チャネル（限定列挙でないが、例えば、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯におけるＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮや、６ＧＨｚ帯におけるウィメディア（ＷｉＭｅｄｉａ）ＵＷＢ）が帯域外（ＯＯＢ）制御チャネルとして使用される６０ＧＨｚシステムを提供する。上記システムは、データ・チャネル及び制御チャネルの同時の動作をサポートするものとする。チャネル時間は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）手法の基本タイミング分割を形成するスーパー・フレームに分割することができる。]
[0013] 次に、概括的に１００としての図１をみれば、本発明の実施例は、制御チャネル１２５上の無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）コーディネータによって送信されたビーコンが、次のスーパー・フレーム１１０、１１５及び１２０の最初にデータ・チャネル１３０上の全方向性訓練系列を装置が送信する時間スロット及び順序を規定する方法を提供する。図１では、ＷＰＡＮがｍ個の装置を含む近傍位置発見が続く。このようにして、装置は、訓練系列送信を傍受することにより、近傍の位置をマッピングする。装置は、ビーコン・フレーム１３５に規定される順序を使用して、特定の近傍装置と送信を関連付けることができる。あるいは、コーディネータが存在しない場合、装置は、帯域外（ＯＯＢ）制御チャネル１２５上でネゴシエーションを行うことにより、分散的に訓練系列送信の特定の順序について同意することができる。ビーコンは、訓練系列送信の前にデータ・チャネル１３０上で送信することも可能である。得られた情報は、送信ビームの形成、及び干渉元を静かにするための受信のために必要である。] 図１
[0014] 次に、図２の２００に移れば、装置の移動性又は回転が理由で指向性データ送信又は受信中に高パケット喪失を受ける場合に必要であり得る、動的な近傍位置の更新、及びビームの再指向を行うための手法を提供する本発明の実施例である。送出側又は受信側は、その相手方に、ＯＯＢ制御チャネル２２５を介して送出されたフレームを使用して位置更新２３５を行う旨をその相手方に依頼することができる。スーパー・フレームｎ−１は２１０に示し、スーパー・フレームｎは２１５に示し、スーパー・フレームｎ＋１は２２０に示す。次いで、送出側はデータ送信を停止し、何れの装置も全方向性訓練系列を予め定義された順序で送信する。送出側及び受信側は、訓練系列を予め定義された順序で送出するデータ・チャネル２３０上の位置更新の所定の、又は周期的なスケジュールを設定するようＯＯＢチャネル２２５上でネゴシエーションを行うことも可能である。最後に、データ送信は、更新されたビーム・ステアリング・パラメータで再開することができる。] 図２
実施例

[0015] 本発明の特定の構成を本明細書及び特許請求の範囲に例証し、説明しているが、次に、多くの修正、置換、変更及び均等物を当業者が思いつくであろう。したがって、特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨の範囲内に収まる前述の修正及び変更全てを網羅することが意図されている。]

权利要求:

請求項1
装置であって、ＷＰＡＮコーディネータにより、通信を連係し、近傍発見ができる無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）において動作可能なトランシーバを備え、前記ＷＰＡＮの制御チャネル上で前記ＷＰＡＮコーディネータによって送信されるビーコンは、次のスーパー・フレームの最初においてデータ・チャネル上でデバイスがその全方向性訓練系列を送信する順序及び時間スロットを規定する装置。
請求項2
請求項１記載の装置であって、前記デバイスは、前記訓練系列の送信を傍受することにより、近傍の位置をマッピングする装置。
請求項3
請求項２記載の装置であって、デバイスが、ビーコン・フレームにおいて規定された順序を使用して、特定の近傍デバイスと送信を関連付けることができる装置。
請求項4
請求項２記載の装置であって、コーディネータが存在しない場合、デバイスは、帯域外（ＯＯＢ）制御チャネル上でネゴシエーションを行うことにより、分散的に訓練系列送信の特定の順序に同意することができる装置。
請求項5
請求項４記載の装置であって、少なくとも１つのビーコンが更に、前記訓練系列送信前に前記データ・チャネル上で送信される装置。
請求項6
請求項１記載の装置であって、前記ＷＰＡＮが６０ＧＨｚのＷＰＡＮである装置。
請求項7
装置であって、ＷＰＡＮコーディネータにより、通信を連係し、動的な近傍位置更新及びビーム再指向ができる無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）において動作可能なトランシーバを備え、送出側又は受信側は、帯域外（ＯＯＢ）制御チャネルを介して送出されたフレームを使用して位置更新を行う旨を相手方に依頼する装置。
請求項8
請求項７記載の装置であって、前記送出側はデータ送信を停止し、何れのデバイスも、予め定義された順序で全方向性訓練系列を送信する装置。
請求項9
請求項８記載の装置であって、前記送出側及び前記受信側は、更に、データ・チャネル上の位置更新のための所定の、又は周期的なスケジュールを設定するよう前記ＯＯＢチャネル上でネゴシエーションを行い、よって、データ送信が、更新されたビーム・ステアリング・パラメータで再開することが可能である装置。
請求項10
請求項７記載の装置であって、前記ＷＰＡＮが６０ＧＨｚのＷＰＡＮである装置。
請求項11
無線パーソナル・エリア・ネットワークにおける近傍発見の方法であって、ＷＰＡＮコーディネータにより、ＷＰＡＮにおける通信を連係する工程と、次のス—パーフレームの最初においてデータ・チャネル上で前記ＷＰＡＮにおいて動作するデバイスがその全方向性訓練系列を送信する順序及び時間スロットを規定するビーコンを前記ＷＰＡＮの制御チャネル上で前記ＷＰＡＮコーディネータによって送信する工程とを含む方法。
請求項12
請求項１１記載の方法であって、前記訓練系列の送信を傍受することにより、近傍の位置を前記デバイスによってマッピングする工程を更に含む方法。
請求項13
請求項１２記載の方法であって、ビーコン・フレームにおいて規定された順序を使用して送信を特定の近傍デバイスと関連付ける工程を更に含む方法。
請求項14
請求項１２記載の方法であって、コーディネータが存在しない場合、帯域外（ＯＯＢ）制御チャネル上でネゴシエーションを行うことにより、分散的に訓練系列送信の特定の順序にデバイスが同意することができる方法。
請求項15
請求項１４記載の方法であって、前記訓練系列送信前に前記データ・チャネル上で少なくとも１つのビーコンを送信する工程を更に含む方法。
請求項16
請求項１１記載の方法であって、前記ＷＰＡＮが６０ＧＨｚのＷＰＡＮである方法。
請求項17
無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）における動的な近傍位置更新及びビーム再指向の方法であって、ＷＰＡＮコーディネータにより、通信を連係する工程と、帯域外（ＯＯＢ）制御チャネルを介して送出されたフレームを使用して位置更新を行う旨を、送出側又は受信側により、相手方に依頼する工程とを含む方法。
請求項18
請求項１７記載の方法であって、前記送出側がデータ送信を停止する工程と、何れのデバイスも、予め定義された順序で全方向性訓練系列を送信する工程とを含む方法。
請求項19
請求項１８記載の方法であって、前記送出側及び前記受信側は、データ・チャネル上の位置更新のための所定の、又は周期的なスケジュールを設定するよう前記ＯＯＢチャネル上でネゴシエーションを行い、よって、データ送信が、更新されたビーム・ステアリング・パラメータで再開することが可能である方法。
請求項20
請求項１７記載の方法であって、前記ＷＰＡＮが６０ＧＨｚのＷＰＡＮである方法。