JP5437488B2 - 無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信装置、システム及び方法に関連する。

無線通信システム又はネットワークにおいて、装置は、チャネルが使用中でないこと(「クリア」又は「アイドル」であること)を検出した場合にのみ、無線チャネルを介して送信してよい。しかしながら仮に、現在チャネルが使用中でないことを検出した直後に装置が送信しようとすると、クリアチャネルを待機していた全ての装置が、ビジーでなくなったチャネル直後の同じ時点で送信を試みることになるおそれがある。これらの信号同士の結果的な「衝突」(又は競合)は1つ以上の装置が送信を成功させることを妨げてしまう。

そのように衝突する状況を回避するため、いくつかの無線通信標準仕様は競合期間(contention period)を含む「競合ウィンドウ(Contention Window:CW)」を規定しており、実際に送信を行う前に、空きチャネルを検出した後、送信を希望する装置はそのCWの間待機する。この競合方式の場合、各装置は或る期間(例えば、バックオフ期間)を例えばランダムに選択し、送信を試みる前に(最初の送信の試みの前に)、その期間の間チャネルがアイドルになるまで待機する。CWは装置が待機すべき最大期間を規定し、例えばCWにおいてランダムな値が選択される。その結果の最初の送信の試みが不成功であった場合、再送が成功するまで又は最大再送回数に達するまで、構造区の再送についての競合ウィンドウの長さはある最大値に達するまで反復的に増やされる。CW期間は、CWの開始最小サイズを規定する第1の値(CWminと記される)及びCWの最大サイズを規定する第2の値(CWmaxと記される)により規定される。

ワイヤレスHD(WirelessHD)(商標)標準仕様は、60GHz周波数バンドを用いる高品質ビデオ伝送のための無線ビデオエリアネットワーク(WVAN)をコンシューマ装置が形成できるようにする無線プロトコルである。ワイヤレスHD(商標)標準仕様は、ランダムアクセス時間ブロック(RATB)と言及される競合期間を規定し、その間、WVANの通信局は衝突回避プリアンブルセンス多重アクセス(Preamble Sense Multiple Access with Collision Avoidance: PSMA/CA)方式を用いて無線媒体にアクセスする。RATBは、例えば、ビームフォーミングリクエスト、チャネル時間リクエスト等のような制御メッセージ及びオーディオデータ通信等をやり取りするのに使用されてもよい。RATBの期間内に送信されるトラフィックの多くは遅延に対して非常に敏感であり、遅延(latency)はユーザの体感上非常に大きく影響する。

米国特許出願公開第2008-267162号明細書

本発明の課題は、遅延を少なくするための無線通信装置、システム及び方法を提供することである。

一実施形態による無線通信装置は、
無線エリアネットワークにおいて競合期間内の当該無線通信装置の送信を制御する無線通信ユニットを有し、
前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークに含まれている通信局の数に基づいて調整される競合ウィンドウサイズを有する競合ウィンドウの範囲内でバックオフ期間を選択し、
前記無線通信ユニットは、ランダムなアクセス時間ブロックの中で無線送信を開始する前に前記バックオフ期間の間待機する、無線通信装置である。

一実施形態によるシステムの概略ブロック図。 一実施形態によるランダムアクセス時間ブロック(RATB)割当情報要素を示す概略図。 一実施形態による無線通信方法を示す概略フローチャート。 一実施形態において、固定的な競合ウィンドウサイズ及び動的な競合ウィンドウサイズを使用する場合における衝突確率を、無線エリアネットワーク内の移動局数の関数としてそれぞれ示す第1及び第2のグラフの概略を示す図。 一実施形態による製品の概略図。

図示の簡明化のため、図に示されている要素は必ずしも寸法を描いているわけではない。例えば図示の明確化のために或る要素の寸法は他の要素に対して誇張されているかもしれない。更に、本願に添付されている各図において対応する又は類似する要素を示すために参照番号が反復的に使用されるかもしれない。

以下の詳細な説明において、実施例の充分な理解を促すために多くの具体的詳細が説明される。しかしながら実施例はそのような具体的詳細によらずに実現されてもよいことを、当業者は認めるであろう。また、周知の方法、手順、素子、手段、ユニット及び/又は回路は説明を複雑化してしまわないように詳細には説明されていない。

例えば「処理」、「演算」、「計算」、「決定」、「設定」、「分析」、「検査」等のような用語を用いた本願における説明は、コンピュータ等(コンピュータ、コンピュータプラットフォーム、コンピュータシステム又はその他の電子コンピュータ装置)の処理及び/又は手順に関連しており、そのコンピュータ等は、コンピュータのレジスタ及び/又はメモリ内の物理量(例えば、電子)として表現されるデータを処理し及び/又は、処理及び/又は手順を実行する命令を保存するコンピュータのレジスタ及び/又はメモリ又は他の情報ストレージ内の物理量として表現される同様な他のデータに変換する。

本願で使用されている「複数」及び「複数の」という用語は例えば「多数」又は「2つ以上」の意味を含む。例えば、「複数のアイテム」は2以上のアイテムを含む。

実施例は様々な装置及びシステムに関連して使用されてよく、例えば、ビデオ装置、オーディオ装置、オーディオビデオ(A/V)装置、セットトップボックス(STB)、ブルーレイディスク(BD)プレーヤ、BDレコーダ、ディジタルビデオディスク(DVD)プレーヤ、高解像度(HD)DVDプレーヤ、DVDレコーダ、HD-DVDレコーダ、パーソナルビデオレコーダ(PVR)、ブロードキャストHD受信機、ビデオソース、オーディオソース、ビデオシンク、オーディオシンク、ステレオチューナ、ブロードキャスト無線受信機、フラットパネルディスプレイ、パーソナルメディアプレーヤ(PMP)、ディジタルビデオカメラ(DVC)、ディジタルオーディオプレーヤ、スピーカ、オーディオ受信機、オーディオ増幅器、ゲーム装置、データソース、データシンク、ディジタル静止画カメラ(DSC)、パーソナルコンピュータ(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、サーバーコンピュータ、携帯コンピュータ、携帯装置、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)装置、携帯PDA装置、オンボードデバイス、オフボードデバイス、ハイブリッドデバイス、車載装置、非車載装置、モバイル装置、ポータブル装置、コンシューマ装置、移動不可能な装置、携帯不可能な装置、無線通信局、無線通信装置、無線アクセスポイント(AP)、有線ルータ、無線ルータ、有線モデム、無線モデム、有線ネットワーク、無線ネットワーク、無線エリアネットワーク、無線ビデオエリアネットワーク(WVAN)、ローカルエリアネットワーク(LAN)、無線LAN(WLAN)、パーソナルエリアネットワーク(PAN)、無線PAN(WPAN)、既存のWirelessHD(商標)及び/又はワイヤレスギガビットアライアンス(WGA)標準仕様及び/又はそれらの将来的なバージョン及び/又は派生物に従って動作する装置及び/又はネットワーク、既存のIEEE802.11(IEEE802.11-1999:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications)、802.11a、802.11b、802.11g、802.11h、802.11j、802.11n、802.16、802.16d、802.16e、802.16f等の標準仕様及び/又はそれらの将来的なバージョン及び/又は派生物に従って動作する装置及び/又はネットワーク、それらのネットワークの一部をなすユニット及び/又はデバイス、一方向無線通信システム、双方向無線通信システム、セルラ無線電話通信システム、セルラ電話、無線電話、パーソナル通信システム(PCS)装置、無線通信装置を組み込んだPDA装置、モバイル又はポータブルグローバルポジショニングシステム(GPS)装置、GPS受信機又はトランシーバ又はチップを組み込んだ装置、RFID素子又はチップを組み込んだ装置、マルチインプットマルチアウトプット(MIMO)トランシーバ又は装置、シングルインプットマルチアウトプット(SIMO)トランシーバ又は装置、マルチインプットシングルアウトプット(MISO)トランシーバ又は装置、1つ以上の内部アンテナ及び/又は外部アンテナを有する装置、ディジタルビデオブロードキャスト(DVB)装置又はシステム、マルチスタンダード無線装置又はシステム、有線又は無線携帯装置(例えば、BlackBerry(登録商標)、Palm Treo(登録商標)等)、無線アプリケーションプロトコル(WAP)装置等である。

実施例は1つ以上のタイプの無線通信信号及び/又はシステムに関連して使用され、例えば、無線周波数(RF)、赤外線(IR)、周波数分割多重(FDM)、直交FDM(OFDM)、時分割多重(TDM)、時分割多重アクセス(TDMA)、拡張TDMA(E-TDMA)、ゼネラルパケット無線サービス(GPRS)、拡張GPRS、符号分割多重アクセス(CDMA)、ワイドバンドCDMA(WCDMA)、CDMA2000、シングルキャリアCDMA、マルチキャリアCDMA、マルチキャリア変調(MDM)、離散マルチトーン(DMT)、ブルートゥース(登録商標)、グローバルポジショニングシステム(GPS)、Wi-Fi、Wi-Max、ZigBee(商標)、ウルトラワイドバンド(UWB)、移動通信用グローバルシステム(GSM（登録商標）)、2G、2.5G、3G、3.5G、GSM（登録商標）エボリューション用の拡張データレート(EDGE)等に関して使用されてもよい。他の形態が様々な他の装置、システム及び/又はネットワークにおいて使用されてもよい。

本願において使用される「無線装置」という用語は、例えば、無線通信を行うことが可能な装置、無線通信を行うことが可能な通信装置、無線通信を行うことが可能な通信局、無線通信を行うことが可能な携帯用又は携帯用でない装置等を含む。一実施形態において、無線装置はコンピュータと共に統合されている周辺装置である又は周辺装置を含んでいてもよいし、或いはコンピュータに取り付けられた周辺装置であってもよい。一実施形態において、「無線装置」という用語は選択的に無線サービスを含む。

一実施形態は、例えば、無線エリアネットワーク、「ピコネット」、WPAN、WVAN等のような範囲が限定された又は近距離の適切な無線通信ネットワークに関連して使用されてもよい。

一実施形態は2つ以上の装置間で適切なコンテンツを無線伝送するように実現されてもよい。一実施形態において、コンテンツは例えばオーディオ及び/又はビデオコンテンツを含むメディアコンテンツを含んでいてもよく、例えば高密度テレビジョン(HDTV)コンテンツ等でもよい。他の実施形態において、コンテンツは他の任意の適切なデータ、情報及び/又は信号を含んでもよい。

図1を参照するに、一実施形態によるシステム100のブロック図が概略的に示されている。システム100は複数の通信ノード(ノード)を含む無線エリアネットワークとして機能する。システム100の各ノードは、システム100の中で情報を通信することが可能な適切な任意の物理的及び/又は論理的なエンティティ(機能要素)を含み、適切な任意のハードウェア及び/又はソフトウェアを用いて実現されてもよい。

一実施形態において、システム100の1つ以上のノードは、1つ以上の適切な無線通信リンク(例えば、無線チャネル、IRチャネル、RFチャネル、ワイヤレスフィデリティ(WiFi)チャネル等)を介してコンテンツを通信することが可能である。システム100の1つ以上の要素は、選択的に、適切な任意の有線通信リンクを介して通信することが可能である。

一実施形態において、システム100はワイヤレスHD標準仕様、ワイヤレスギガビットアライアンス(WGA)標準仕様等に従って実現されてもよい。例えばシステム100はWVANの機能を実行する。別の実施形態において、システム100は、国際電気通信連合(ITU)、国際標準化機構(ISO)、国際電気技術委員会(IEC)、電気電子技術者協会(IEEE)、インターネットエンジニアリングタスクフォース(IETF)等により規定される標準仕様、プロトコル又は標準規格等のような適切な他の任意の標準仕様、プロトコル又は標準規格に従って実現されてもよい。

本願における一実施形態はWVANに関して説明されているが、他の実施形態は適切な他の任意の無線ネットワーク及び/又はプロトコル(例えば、WPAN、無線メトロポリタンエリアネットワーク(WMAN)、無線ワイドエリアネットワーク(WWAN)、ブロードキャスト無線アクセス(BWA)ネットワーク、無線ネットワーク、テレビジョンネットワーク、衛星ネットワーク、ダイレクトブロードキャスト衛星(DBS)ネットワーク等)により実現されてもよい。

一実施形態において、システム100は1つ以上の適切な通信プロトコルに従って情報を通信、管理及び/又は処理してもよい。例えば、システム100は、媒体アクセス制御(MAC)プロトコル、物理レイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP)、シンプルネットワーク管理プロトコル(SNMP)、非同期転送モード(ATM)プロトコル、フレーム中継プロトコル、システムネットワークアーキテクチャ(SNA)プロトコル、トランスポート制御プロトコル(TCP)、インターネットプロトコル(IP)、ハイパーテキストランスファプロトコル(HTTP)、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)等のうちの1つ以上を使用してもよい。

図1に示されているように、一実施形態において、システム100はコーディネータ102及び1つ以上の無線通信装置(通信局)(例えば、装置104及び/又は106)を含む。

一実施形態において、コーディネータ102は無線エリアネットワークを介する通信を制御することが可能である。例えば、コーディネータ102は、システム100におけるタイミングを制御し、無線エリアネットワークのメンバを追跡し、及び/又は適切な他の任意の機能(例えば、ワイヤレスHD標準仕様で規定されているような機能)を実行してもよい。一例として、コーディネータ102はビデオ及び/又はオーディオシンク装置(例えば、ディスプレイ、メディアストレージ装置等)を含む。一実施形態において、コーディネータ102は例えばコーディネータの機能に加えて通信局の機能を有する又は実行する。

一実施形態において、無線通信装置106及び/又は104は、例えば、ビデオデバイス、オーディオデバイス、A/V装置、STB、BDプレーヤ、BDレコーダ、DVDプレーヤ、HD-DVDプレーヤ、DVDレコーダ、HD-DVDレコーダ、PVR、ブロードキャストHD受信機、ビデオソース、オーディオソース、ビデオシンク、オーディオシンク、ステレオチューナ、ブロードキャスト無線受信機、フラットパネルディスプレイ、PMP、DVC、ディジタルオーディオプレーヤ、スピーカ、オーディオ受信機、オーディオ増幅器、データソース、データシンク、DSC、メディアプレーヤ、スマートフォン、テレビジョン、音楽プレーヤ、PC、デスクトップ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、サーバーコンピュータ、携帯コンピュータ、携帯装置、PDA装置、携帯PDA装置、オンボード装置、オフボード装置、ハイブリッド装置(例えば、セルラ電話機能とPDA装置の機能とを組み合わせた装置)、コンシューマ装置、車両装置、非車両装置、モバイル装置、ポータブル装置、非モバイル装置、非ポータブル装置、セルラ電話、PCS装置、無線通信装置を組み込んだPDA装置、モバイルGPS装置、ポータブルGPS装置、DVB装置、比較的小さなコンピュータ装置、非デスクトップコンピュータ、「キャリースモールリブラージ(Carry Small Live Large: CSLL)」装置、ウルトラモバイル装置(UMD)、ウルトラモバイルPC(UMPC)、モバイルインターネット装置(MID)、「オリガミ(Origami)」デバイス又はコンピュータ装置、動的に構築可能な機能(Dynamically Composable Computing:DCC)をサポートする装置、コンテキストアウェア装置等である。

一実施形態において、無線装置106は無線通信ユニット118を含み、無線通信装置104は無線通信ユニット117を含み、及び/又はコーディネータ102は無線通信ユニット109を含む。

一実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は、例えば、プロセッサ116、入力ユニット108、出力ユニット110、メモリユニット114及び/又はストレージユニット112の内の1つ以上を含んでもよい。コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は、選択的に、適切な他のハードウェア素子及び/又はソフトウェア素子を含んでもよい。一実施形態において、コーディネータ102、装置104、装置106各々の構成要素の全部又は一部は、共通のハウジング又はパッケージ内に含まれてもよく、1つ以上の有線又は無線のリンクを用いて相互接続されてもよいし或いは相互に関連していてもよい。別の実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106の構成要素は、複数の又は別個の装置又はロケーションの中で分散していてもよい。

プロセッサ116は、例えば、中央処理装置(CPU)、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、1つ以上のプロセッサコア、シングルコアプロセッサ、デュアルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、マイクロプロセッサ、ホストプロセッサ、コントローラ、複数のプロセッサ又はコントローラ、チップ、マイクロチップ、1つ以上の回路、回路、論理ユニット、集積回路(IC)、特定用途IC(ASIC)、又は他の適切な任意の汎用又は専用のプロセッサ又はコントローラを含む。プロセッサ116は、例えば、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106のオペレーティングシステム(OS)の命令、及び/又は1つ以上の適切なアプリケーションの命令を実行する。

入力ユニット108は、例えば、キーボード、キーパッド、マウス、タッチパッド、トラックボール、スタイラス、マイクロフォン、又はその他の適切なポインティングデバイス又は入力装置を含む。出力ユニット110は、例えば、モニタ、スクリーン、陰極線管(CRT)ディスプレイユニット、液晶表示(LCD)ディスプレイユニット、プラズマディスプレイユニット、1つ以上のオーディオスピーカ又はイヤホン、又は適切な他の出力装置を含む。

メモリユニット114は、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、ダイナミックRAM(DRAM)、同期DRAM(SD-RAM)、フラッシュメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、キャッシュメモリ、バッファ、ショートタームメモリユニット、ロングタームメモリユニット、又はその他の適切なメモリユニットを含む。ストレージユニット112は、例えば、ハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、コンパクトディスク(CD)ドライブ、CD-ROMドライブ、DVDドライブ、その他の」適切な取り外し可能な又は取り外し可能でないストレージユニットを含む。メモリユニット114及び/又はストレージユニット112は、例えば、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106により処理されたデータを保存する。

無線通信ユニット118、109及び/又は107は、例えば、無線通信信号、RF信号、フレーム、ブロック、伝送ストリーム、パケット、メッセージ、データアイテム及び/又はデータを送信及び/又は受信することが可能な1つ以上の無線送信機、受信機及び/又はトランシーバを含む。例えば、通信ユニット118、109及び/又は107は、無線ネットワークインタフェースカード(NIC)等を含んでいてもよいし、NIC等の一部分として実現されてもよい。

無線通信ユニット118、109及び/又は107は、1つ以上のアンテナ又は1つ以上のアンテナ群120、103及び/又は105をそれぞれ含む又はそれらに関連付けられている。アンテナ120、103及び/又は105は、例えば、内部RFアンテナ、外部RFアンテナ、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、オムニ指向性アンテナ、エンドフェッドアンテナ(end fed antenna)、円偏波アンテナ、マイクロストリップアンテナ、ダイバーシチアンテナ等を含んでもよく、或いは無線通信信号、ブロック、フレーム、伝送ストリーム、パケット、メッセージ及び/又はデータを送信及び/又は受信するその他の適切なタイプのアンテナを含んでいてもよい。

一実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106はワイヤレスHD標準仕様に従って通信してもよい。例えばシステム100の無線エリアネットワークは60GHz周波数バンドを用いる高品質ビデオ伝送のためのWVANを含んでもよい。ワイヤレスHD標準仕様は、ランダムアクセス時間ブロック(RATB)と呼ばれる競合期間を規定し、その間、WVANの通信局はプリアンブルセンス多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA)方式を用いて無線媒体にアクセスする。RATBは、例えば制御メッセージに使用され、例えば、ビームフォーミングリクエスト、チャネル時間リクエスト、オーディオデータ伝送等に使用される。RATBの期間内に通信されるトラフィックの多くは遅延時間(latency)に非常に敏感であり、遅延時間はユーザの体感上極めて重大な影響を及ぼす。

一実施形態において、RATBは比較的短くてもよい。例えばRATB期間は、例えばそれぞれ約11マイクロ秒の27個の送信スロットに対して割り当てられる約300マイクロ秒の間持続してもよい。従ってRATB期間は、失敗した送信に起因する再送を多くの回数含むことはできないかもしれない。

一実施形態において、RATBの間に短い競合ウィンドウ(CW)を設定すると、衝突確率を高くしてしまうかもしれない。無線エリアネットワーク内に多数の無線通信装置が存在していた場合、衝突確率は高くなってしまう。例えば、4スロットのサイズのCWを利用する場合において、例えば無線エリアネットワークが僅か2つの通信局(競合する通信局)しか含んでなかったとすると、無線エリアネットワークの装置による最初の送信の試み同士の間において、(4!/3!*1/4*1/4)=1/4の確率で衝突が生じる。しかしながら例えば無線エリアネットワークが3つの通信局を含んでいた場合、4スロットのCWの場合、最初の送信の試みが衝突する確率は、(3!/2!*1/4*1/4)=3/4のように増加してしまう。無線エリアネットワークが3つより通信局を含んでいた場合、最初の送信が衝突する確率は更に大きくなってしまう。従ってシステム100の無線エリアネットワークが3以上の無線通信装置を含んでいた場合、RATBの間に送信する装置(例えば、装置106)による最初の試みが失敗する確率は比較的高い。衝突確率が高いことに起因して、装置は送信を成功させる前に比較的多数の回数の再送を実行しなければならないおそれがある。

初期衝突ウィンドウを長く規定することで衝突確率は減少する。しかしながらその方法はスケーラブルではない。例えば比較的長いCWを規定すると、「チャネル時間」の「浪費」を招き、例えば無線エリアネットワークが少数の通信局しか含んでいなかった場合、RATBの間に許容される再送回数を減少させてしまう。

一実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は無線エリアネットワーク内の現在の通信局数に基づいて、初期CWウィンドウのサイズを動的に招請することができる。例えば、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は1つ以上の通信局がシステム100のWVANに参加又は関連付けられた場合にCWのサイズを増やし、1つ以上の通信局がシステム100のWVANを立ち去った場合にCWのサイズを減らすことができ、この点については後述する。

一実施形態において、無線通信ユニット118は競合期間(例えば、RATB期間)の間における無線エリアネットワーク内の無線通信装置106の送信を制御する。例えば、無線通信ユニット118は、システム100のWVANに含まれている通信局数に基づいて調整されるCWサイズを有するCWSの中でバックオフ期間を選択し、競合期間の間に無線送信を開始する前にそのバックオフ期間の間待機し、この点については後述する。

一実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は、無線エリアネットワーク内の通信局数に等しいスロット数を含むように競合ウィンドウを調整してもよい。例えば、WVANが4つの通信局を含んでいた場合は4スロットを含むように、WVANが5つの通信局を含んでいた場合は5スロットを含む等のようにして、無線通信ユニット118はCWを調整してもよい。別の形態において、CWは、WVAN内の通信局数に基づく適切な他の任意の方法を用いて調整されてもよい。

一実施形態において、コーディネータ102、装置104及び/又は装置106は、無線エリアネットワーク内の通信局数が増えるにつれて競合ウィンドウのサイズを増やしてもよい。例えば、無線リアネットワークが第1数の通信局(例えば、4つの通信局)を含んでいた場合は第1のサイズ(例えば、4スロット)の競合ウィンドウからバックオフ期間を選択し、無線リアネットワークが第1数より大きな第2数の通信局(例えば、6つの通信局)を含んでいた場合は第1のサイズより大きな第2のサイズ(例えば、6スロット)の競合ウィンドウからバックオフ期間を選択してもよい。

一実施形態において、例えばシステム100の無線エリアネットワーク内の通信局数を示す情報に基づいて、装置104及び/又は装置106は、例えばシステム100の他の装置からCWのサイズを調整する指示及び/又はCWのサイズを受信することなく、黙示的及び/又は独立した方法で初期CWウィンドウのサイズを動的に調整することができてもよい。CWサイズの黙示的な調整(implicit adjustment)は、例えばシステムの他の装置の動作に影響を及ぼすことなくCWのサイズを調整できるようにする。

一実施形態において、無線通信ユニット118は、システム100の1つ以上の他の要素から受信した情報に基づいて無線エリアネットワークに含まれている通信局数を判定し、無線エリアネットワークに含まれている通信局数に基づいて競合ウィンドウサイズを設定してもよい。

例えば、無線通信ユニット118は、例えばワイヤレスHD標準仕様に従ってコーディネータ102がブロードキャストするビーコンフレームのようなビーコンフレームを、コーディネータ102から受信する。ビーコンフレームは、例えばワイヤレスHD標準仕様によって規定されるような、無線エリアネットワーク内の現在の通信局に関する情報を含む通信局固有の情報要素(通信局情報要素)(IE)を含んでいてもよい。無線通信ユニット118は、ビーコンフレームに含まれている通信局固有のIEの数を数えることで、無線エリアネットワークに含まれている通信局数を判定してもよい。例えば、通信局がWVANに参加した又は関連付けられた場合、コーディネータ102は追加的な通信局に対応するIEを含むビーコンフレームをブロードキャストする。ビーコンフレームを受信すると、無線通信ユニット118は例えばCWサイズを増やすことでCWサイズを調整してもよい。同様に、通信局がWVANから出た場合、例えばビーコンフレームは出て行った通信局に対応するIEを含んでいないので、コーディネータ102は、減少したIEを含むビーコン信号をブロードキャストする。ビーコンフレームを受信すると、無線通信ユニット118は例えばCWサイズを減らすことでCWサイズを調整する。

一実施形態において、装置104及び/又は装置106は明示的及び/又は非独立的な方法で初期CWウィンドウのサイズを動的に調整し、例えばCWサイズを装置104及び/又は106が使用するようにコーディネータ102が設定してもよい。

一実施形態において、コーディネータ102は、競合ウィンドウ情報を含むビーコンフレームを送信することで、ネットワーク100内の装置104及び106の間の通信を制御又は調整し、そのビーコンフレームは競合期間(例えば、RATB)の間に装置104及び装置106により使用される競合ウィンドウサイズを規定している。コーディネータ102は無線エリアネットワーク内の通信局数に基づいて競合ウィンドウサイズを調整する。無線通信ユニット118は競合ウィンドウ情報を受信し、その競合ウィンドウ情報に従ってCWサイズを設定する。

図2を参照するに、一実施形態によりRATB割当情報要素200が概略的に示されている。一実施形態において、IE200は例えばビーコンフレームの一部分として例えばコーディネータ102(図1)により送信される。

図2に示されているように、一実施形態において、IE200はRATB期間の割当を規定する1つ以上のフィールドを含む。例えば、IE200は、ソースIDフィールド、宛先IDフィールド、トラフィックタイプフィールド、スタートオフセットフィールド及び持続時間フィールド(例えば、ワイヤレスHD標準仕様に従うもの)を含む。

一実施形態において、IE200はRATB期間の間に使用されるCWサイズを規定するCW情報203を含む。例えば、CW情報203は、例えばRATB期間の間の最初の送信の試みに使用されるCWの最小開始サイズを規定する第1の値202(CWmin)と、1回以上の再送にわたってCWが最大サイズに達するまで増やされる場合のCWの最大サイズを規定する第2の値204(CWmax)とを含む。

一実施形態において、例えばビーコンフレームの一部であるIE200を受信した装置は、値202及び204に基づいてCWを用いることができる。例えば無線通信ユニット118はIE200によって規定されているような値202に等しいサイズの初期CWを使用してもよい。上述したように、無線通信ユニット118は、例えば値202及び/又は204により規定されているCWの中でバックオフ期間を選択し、RATB期間の中で無線送信を開始する前にそのバックオフ期間の間待機する。

一実施形態において、コーディネータ102(図1)は、無線エリアネットワーク内の現在の通信局数に基づいてCWminの値202を設定してもよい。追加的に又は代替的に、一実施形態において、コーディネータ102(図1)は無線エリアネットワーク内の現在の通信局数に基づいてCWmax値204を設定してもよい。

一実施形態において、無線エリアネットワークが第1の数の通信局を含む場合、コーディネータ102(図1)は、第1の競合ウィンドウサイズを規定する競合ウィンドウ情報203を含むIE200をブロードキャストしてもよい。無線エリアネットワークが第1の数より大きな第2の数の通信局を含む場合、コーディネータ102(図1)は、第1の競合ウィンドウサイズよりも大きな第2の競合ウィンドウサイズを規定する競合ウィンドウ情報203を含むIE200をブロードキャストしてもよい。例えば、コーディネータ102(図1)は、無線エリアネットワークが第1の数の通信局を含んでいた場合、第1の値のCWmin202を含むIE200をブロードキャストし、無線エリアネットワークが第2の数の通信局を含んでいた場合、第1の値のCWmin202とは異なる第2の値のCWminを含むIE200をブロードキャストしてもよい。

一実施形態において、コーディネータ102(図1)は、無線エリアネットワーク内の通信局の数に等しいスロット数を含むように競合ウィンドウを調整してもよい。例えば、コーディネータ102(図1)は、無線エリアネットワーク内の通信局の数に等しいスロット数を含むCWmin202の値を含むIE200をブロードキャストする。

一実施形態において、例えば無線エリアネットワークに参加することを要求するアソシエーションリクエストを通信局から受信した場合、及び/又は通信局が無線エリアネットワークを立ち去ったことを示す通知を受信した場合に、コーディネータ102(図1)は値202及び/又は204を調整又は変更してもよい。コーディネータ102(図1)は、連続的なビーコンフレームの一部分として、調整された値202及び/又は204をIE200の中に含めてもよい。

図3を参照するに、一実施形態による無線通信方法が概略的に示されている。一実施形態において、図3の方法の内の1つ以上の処理は、システム100、無線通信装置104(図1)、無線通信ユニット118(図1)及び/又はコーディネータ102により実行されてもよい。

ブロック302に示されているように、本方法は、ある競合ウィンドウサイズの競合ウィンドウの範囲内でバックオフ期間を選択することを含み、競合ウィンドウサイズは無線エリアネットワークに在圏している通信局数に基づいて調整される。例えば、無線通信ユニット118(図1)は、あるCWサイズを有するCWの範囲内でバックオフ期間を選択し、CWサイズは例えば上述したようにシステム(図1)の無線エリアネットワーク内に在圏している通信局数に基づいて調整される。

ブロック304に示されているように、本方法は、競合期間の間に無線通信局が無線送信を介する前にバックオフ期間だけ待機することを含む。例えば、無線通信ユニット118(図1)は、例えば上述したようにRATB期間の間に無線送信を開始する前にバックオフ期間の間だけ待機する。

ブロック306に示されているように、本方法は、無線通信局が受信したビーコンフレームに基づいて、無線エリアネットワークに含まれている通信局数を判定する。例えば、無線通信ユニット118(図1)は、例えば上述したようにコーディネータ102(図1)からのビーコンフレームに基づいて無線エリアネットワーク内の通信局数を黙示的に判定してもよい。

ブロック308に示されているように、本方法は、例えば上述したように美0混フレームに含まれている通信局固有情報要素の数を数えることで、無線エリアネットワークに属している通信局数を判定することを含む。

ブロック310に示されているように、本方法は、無線エリアネットワークに含まれている判定された通信局数に基づいて、競合ウィンドウサイズを設定することを含む。例えば、無線通信ユニット118(図1)は、例えば上述したように判定された通信局数に基づいてCWサイズを設定してもよい。

ブロック312に示されているように、本方法はCW情報を含む情報要素を無線通信局が受信することを含み、CW情報は無線エリアネットワーク内の通信局数に基づいて競合ウィンドウのサイズを規定する。例えば、無線通信ユニット118(図1)は、例えば上述したようにCWのサイズを規定するCW情報(例えば、CW情報203)を含むIE(例えば、IE200(図2))を受信する。

ブロック314に示されているように、本方法は複数の通信局にビーコンフレームを送信することを含み、ビーコンフレームはCW情報を含み、CW情報は競合期間の間に複数の通信局により使用される競合ウィンドウサイズを規定する。例えば、コーディネータ102(図1)は、例えば上述したようにIE200(図2)を装置104及び/又は装置106(図1)にブロードキャストする。

ブロック316に示されているように、本方法は、複数の通信局の数に基づいて、CW情報により規定される競合ウィンドウサイズを調整することを含む。例えば、コーディネータ102(図1)は、例えば上述したようにWVAN内の通信局の数に基づいてCWmin202(図2)を調整する。

図4を参照するに、4スロットの一定サイズを有する初期競合ウィンドウを利用する場合において、競合する確率を無線エアネットワーク内の通信局数の関数として示す第1のグラフ404と、一実施形態により無線エリアネットワーク内の通信局数に従って調整されるスロット数を有する動的な初期競合ウィンドウを利用する場合において、競合する確率を無線エアネットワーク内の通信局数の関数として示す第2のグラフ406とが概略的に示されている。

図4に示されているように、無線エリアネットワーク内の通信局数が3より大きい場合、通信局数に基づいてCWサイズを調整すると、固定的な4スロットの競合ウィンドウの場合に達成される衝突確率と比較して小さな衝突確率となる。

図5を参照するに、一実施形態による製品又は物品500が概略的に示されている。製品500は、例えば、無線通信ユニット118(図1)、無線通信ユニット107(図1)及び/又は無線通信ユニット109(図1)の機能の少なくとも一部を実行し、及び/又は図3に示す方法の内の1つ以上の処理を実行するために使用される論理装置504が格納されているマシン読み取り可能な記憶媒体502を含む。

一実施形態において、製品500及び/又はマシン読み取り可能なストレージ媒体502は、データを保存することが可能な1つ以上のタイプのコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体を含み、例えば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、取り外し可能なメモリ、取り外し可能でないメモリ、消去可能なメモリ、消去可能でないメモリ、書き込み可能なメモリ、再書き込み可能なメモリ等である。例えば、マシン読み取り可能なストレージ媒体502は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、ダイナミックRAM(DRAM)、ダブルデータレートDRAM(DDR-DRAM)、同期DRAM(SDRAM)、スタティックRAM(SRAM)、リードオンリメモリ(ROM)、プログラム可能なROM(PROM)、消去可能でプログラム可能なROM(EPROM)、電気的に消去可能でプログラム可能なROM(EEPROM)、コンパクトディスクROM(CD-ROM)、コンパクトディスクレコーダブル(CD-R)、コンパクトディスクリライタブル(CD-RW)、フラッシュメモリ(例えば、NOR又はNANDフラッシュメモリ)、コンテンツアドレス可能メモリ(CAM)、ポリマーメモリ、位相変化メモリ、強誘電体メモリ、シリコン酸化物ナイトライド酸化物シリコン(SONOS)メモリ、ディスク、フロッピディスク、ハードドライブ、光ディスク、磁気ディスク、カード、磁気カード、光カード、テープ、カセット等である。コンピュータ読み取り可能なストレージ媒体は、リモートコンピュータから要求元コンピュータへダウンロード又は転送されたコンピュータプログラムを含む適切な任意の媒体を含み、コンピュータプログラムは、搬送波と共に実現されたデータ信号、又は通信リンク(例えば、モデム、無線又はネットワーク接続)を介した他の伝送媒体によって搬送される。

一実施形態において、論理装置504は命令、データ及び/又はコードを含み、マシンにより実行された場合に、本願において説明された方法、処理及び/又は手順をマシンが実行することを引き起こす。マシンは、例えば、適切な任意の、処理プラットフォーム、コンピュータプラットフォーム、コンピュータ装置、処理装置、コンピュータシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等であり、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア等による適切な任意の組み合わせを用いて実現されてもよい。

一実施形態において、論理装置504は、ソフトウェア等(ソフトウェア、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、プログラム、サブルーチン、命令、命令セット、コンピュータコード、ワード、値、シンボル等)を含んでもよいし、或いはソフトウェア等として実現されてもよい。命令は、ソースコード、コンパイルされたコード、解釈されたコード、実行可能なコード、スタティックコード、ダイナミックコード等のような適切な任意のタイプのコードを含んでもよい。命令は、所定の機能を実行するようにプロセッサに指示するために予め定められたコンピュータ言語、方法又はシンタックスに従って実行される。命令は、適切な任意のハイレベル、ローレベル、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイル及び/又はインタープリットプログラム言語を用いて実現され、プログラム言語は例えばC、C++、ジャバ(Java（登録商標）)、ベーシック(BASIC)、マトラボ(Matlab)、パスカル(Pascal)、ビジュアルベーシック(Visual BASIC)、アセンブリ言語、マシンコード等である。

1つ以上の形態に関連して本願で説明された機能、処理、素子及び/又は特徴は、1つ以上の他の形態に関連して本願で説明された他の機能、処理、素子及び/又は特徴と共に互いに使用されてもよいし、それらに関連して互いに使用されてもよい。

本発明に関する特徴が本明細書において説明及び記述されてきたが、多くの修正例、代替例、変形例及び均等物が当業者に理解される。従って添付の特許請求の範囲はそのような修正例や変形例等を本発明の真の範囲内に包含するように意図されていることが、理解される。

Claims (12)

1. 無線通信装置であって、
   無線エリアネットワークにおいて競合期間内の当該無線通信装置の送信を制御する無線通信ユニットを有し、
   前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークの無線通信コーディネータから受信したビーコンフレームに含まれている通信局固有の情報要素の数を数えることで、前記無線エリアネットワークに含まれている通信局の数を判定し、該通信局の数に基づいて調整される競合ウィンドウサイズを有する競合ウィンドウの範囲内でバックオフ期間を選択し、前記競合期間の中で無線送信を開始する前に前記バックオフ期間の間待機する、無線通信装置。
2. 前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークが第１の数の通信局を含む場合には、第１の競合ウィンドウサイズの範囲内で前記バックオフ期間を選択し、
   前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークが前記第１の数より多い第２の数の通信局を含む場合には、前記第１の競合ウィンドウサイズより大きな第２の競合ウィンドウサイズの範囲内で前記バックオフ期間を選択する、請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワーク内の通信局の数に等しいスロット数を含むように前記競合ウィンドウを調整する、請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記無線エリアネットワークが無線ビデオエリアネットワークを含み、前記競合期間がランダムアクセス時間ブロック期間を含む、請求項１−３の何れか１項に記載の無線通信装置。
5. 少なくとも１つの通信局を含む無線通信システムであって、前記少なくとも１つの通信局は、
   複数の通信局を含む無線エリアネットワークの無線通信コーディネータから、通信局固有の情報要素を含むビーコンフレームを受信する受信部と、
   前記無線エリアネットワークにおいて競合期間内の通信局の送信を制御する無線通信ユニットと
   を有し、前記無線通信ユニットは、前記通信局固有の情報要素の数を数えることで、前記複数の通信局の数を判定し、該通信局の数に基づいて調整される競合ウィンドウサイズを有する競合ウィンドウの範囲内でバックオフ期間を選択し、前記競合期間の中で無線送信を開始する前に前記バックオフ期間の間待機する、無線通信システム。
6. 前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークが第１の数の通信局を含む場合には、第１の競合ウィンドウサイズの範囲内で前記バックオフ期間を選択し、
   前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワークが前記第１の数より多い第２の数の通信局を含む場合には、前記第１の競合ウィンドウサイズより大きな第２の競合ウィンドウサイズの範囲内で前記バックオフ期間を選択する、請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記無線通信ユニットは、前記無線エリアネットワーク内の通信局の数に等しいスロット数を含むように前記競合ウィンドウを調整する、請求項５又は６に記載の無線通信システム。
8. 前記無線エリアネットワークが無線ビデオエリアネットワークを含み、前記競合期間がランダムアクセス時間ブロック期間を含む、請求項５−７の何れか１項に記載の無線通信システム。
9. 無線エリアネットワーク内の無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
   前記無線エリアネットワークの無線通信コーディネータから、通信局固有の情報要素を含むビーコンフレームを受信するステップと、
   前記無線エリアネットワークにおいて競合期間内の前記無線通信装置の送信を制御するステップと
   を有し、前記制御するステップは、
   前記通信局固有の情報要素の数を数えることで、前記無線エリアネットワークに含まれている通信局の数を判定するステップと、
   該通信局の数に基づいて調整される競合ウィンドウサイズを有する競合ウィンドウの範囲内でバックオフ期間を選択するステップと、
   競合期間の中で無線送信を開始する前に前記バックオフ期間の間待機するステップと
   を有する、無線通信方法。
10. 前記選択するステップにおいて、
    前記無線エリアネットワークが第１の数の通信局を含む場合には、第１の競合ウィンドウサイズの範囲内でバックオフ期間を選択し、
    前記無線エリアネットワークが前記第１の数より多い第２の数の通信局を含む場合には、前記第１の競合ウィンドウサイズより大きな第２の競合ウィンドウサイズの範囲内でバックオフ期間を選択する、請求項９記載の無線通信方法。
11. 前記無線エリアネットワーク内の通信局の数に等しいスロット数を含むように前記競合ウィンドウを調整するステップを更に有する請求項９又は１０に記載の無線通信方法。
12. 前記無線エリアネットワークが無線ビデオエリアネットワークを含み、前記競合期間がランダムアクセス時間ブロックを含む、請求項９−１１の何れか１項に記載の無線通信方法。

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