JP7204995B2 - 攻撃的な媒体予約を緩和するためのデバイス、システムおよび方法 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２０１９年１２月１７日に出願された米国特許出願第１６／７１８００３号の国際出願であり、これは、２０１９年９月１０日に出願された米国仮出願第６２／８９８３８５号および２０１９年１０月１６日に出願された米国仮出願第６２／９１６０６１号の優先権の利益を主張し、これらの全ては、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本主題は、無線通信の分野に関する。より具体的には、限定としてではなく、本主題は、無線通信媒体の攻撃的な予約を検出および緩和するための技術を開示する。

モノのインターネット（ＩｏＴ）の急増とともに、ネットワーク、無線デバイスおよびネットワークトラフィック（２．４ＧＨｚおよび５ＧＨｚ周波数帯域など）の数が着実に増加している。この増加は、例えば、地理的ロケーション内で動作する無線デバイスの間でスループットの減少およびレイテンシの増大を引き起こし、ネットワーク性能に悪影響を及ぼす可能性がある。

いくつかの実施形態は、添付図面の図において、限定ではなく例として示される。

実施形態による、重複するネットワークを示すネットワーク図である。 実施形態による、媒体予約パターンを示すタイミング図である。 実施形態による、ＰＨＹフレーム図である。 実施形態による、無線デバイスを示すブロック図である。 実施形態による、チャネル予約を検出および緩和する方法を概説するフロー図である。 実施形態による、無線デバイスを攻撃者として指定する方法を示すフロー図である。 実施形態による、無線デバイスを攻撃者として指定する別の方法を示すフロー図である。 実施形態による、攻撃的な予約を検出および緩和しうる無線デバイスを示す相互作用図である。 一実施形態による、攻撃的な媒体予約を緩和する方法を示すフロー図である。 実施形態による自動車内のネットワークを示すブロック図である。 実施形態による、電子デバイスを示すブロック図である。

攻撃的な媒体予約を緩和するためのデバイス、システムおよび方法が説明される。以下の説明では、説明の目的で、特許請求される主題の完全な理解を提供するために、多数の例および実施形態が記載される。特許請求される主題が他の実施形態において実施されうることは、当業者には明らかであろう。ここでいくつかの実施形態を簡単に紹介し、その後、図１から始まる他の実施形態とともにより詳細に論じる。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線プロトコルを使用して通信し、異なるネットワークにおいて動作するデバイスは、同じチャネルへのアクセスを共有することができる。同一チャネル干渉を最小限に抑えるために、無線デバイスは、搬送波センシング多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ－ＣＡ）プロトコルに従ってチャネルの使用を競合する。ネットワークチャネルとは、通信のために使用されるネットワーク媒体の一部分（例えば、周波数帯域）を指す。

ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルは、複数の無線デバイスが同時に同じチャネル上で送信することを回避するための防衛策として搬送波センシングを利用している。搬送波センシングは、チャネルがアイドルであるかビジーであるかを検出するものであり、物理搬送波センシングおよび／または仮想搬送波センシングを含む。物理搬送波センシングは、現在のフレームに起因してチャネルがビジーであるかどうかを検出するが、仮想搬送波センシングは、チャネルがビジーであるか、または現在のフレームの直後に送信される将来のフレームのために予約されているかを検出する。

仮想搬送波センシングにより、無線デバイスは通信しようとするフレームのためにチャネルを予約することができる。予約持続時間は、（例えば、無線デバイスの）ＭＡＣエンティティ間で交換されるＭＡＣプロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）の一部である８０２．１１媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ持続時間フィールド中で搬送されうる。ＭＡＣヘッダ内の持続時間値は、現在のフレーム（例えば、持続時間値が存在するフレーム）の後に、フレーム間間隔を含むフレームの送信を完了するために必要とされる時間を示す。実施形態では、持続時間値は、１つ以上のフレーム間間隔（例えば、ショートフレーム間間隔（ＳＩＦＳ））を表しており、意図した受信機が送信機と１つ以上のフレームを通信するためのマイクロ秒単位の時間を表す。８０２．１１ＭＡＣヘッダを復号することができる無線デバイスは、持続時間フィールド値を抽出し、それをネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）値として保存して、指定された時間量（例えば、マイクロ秒単位）にわたって媒体をビジーとしてマーキングする。無線デバイスは、次いで、初期ＮＡＶ値からカウントダウンし、ＮＡＶ値が非ゼロである限り、チャネルがビジーであるか、または予約されているとみなすことができる。

いくつかの無線デバイス（例えば、ステーション、ＡＰ）は、８０２．１１ＭＡＣヘッダ中の持続時間フィールドを悪用して、チャネルを攻撃的に予約し、チャネルを共有する他の無線デバイスのアクセスを遅延させる。攻撃的なチャネル予約には、無線デバイス自体のネットワーク送信のために媒体を「占有（hog）」する、規格準拠および／または規格非準拠（例：≧各アクセスカテゴリの送信機会（ＴＸＯＰ）の最大値（ミリ秒単位））のチャネル予約持続時間が含まれうる。これらの攻撃的な予約が近隣ネットワーク内の１つ以上の無線デバイスによって復号されて従われる場合、特にレイテンシクリティカルなオーディオ、ボイスまたはビデオデータの遅延を引き起こす場合、これらの無線デバイスのネットワーク性能を低下させる可能性がある。

搬送波センシングによりチャネルに空きがあると判定されると、衝突回避のための処理が継続される。衝突回避において、無線デバイスは、フレーム間空間遅延を待機することができ、このフレーム間空間遅延は、無線デバイスが送信することを希望するフレームの種類に依存する。例えば、ＡＣＫフレームなどのより高い優先度のフレームは、ＳＩＦＳの間待機することができ、一方、より低い優先度のデータフレームは、分散協調機能（ＤＣＦ）フレーム間スペース（ＤＩＦＳ）の間待機することができる。フレーム間空間遅延の後、無線デバイスは、媒体上でフレームを送信しうる前に、コンテンションウィンドウに基づくバックオフ期間の間待機することができる。コンテンションウィンドウとは、無線デバイスがランダムにバックオフ値を選択するスロットの範囲である。ランダムに選択されたバックオフ値により、無線デバイスがフレームを送信する前にチャネルがアイドル状態になるまでの時間（スロットなど）が求められる。コンテンションウィンドウの範囲は、送信されるデータのアクセスカテゴリに応じて調整することができる。

コンテンション遅延は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）性能に影響を及ぼす重要な要因でありうる。従来の無線デバイスは、攻撃的な媒体予約を実施する無線デバイスをプロアクティブに識別するための技術を採用しておらず、この攻撃的な媒体予約は、他のネットワークに不当なサービス中断を引き起こす。本明細書で説明する実施形態は、例えば、第１の無線デバイスが持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示したことを検出することによって、第１の無線デバイスによる媒体予約のパターンを検出する。媒体予約のパターンを検出することに応答して、実施形態は、第２の無線デバイスが、予約持続時間を示した第１の無線デバイスに媒体を譲ることを防止するための緩和動作を提供する。実施形態では、この場合、媒体が無線デバイスによって予約されている期間中、第２の無線デバイスが媒体を介して通信することができる。

媒体予約のパターンを検出することには、種々の予約属性を分析することが含まれてもよく、種々の予約属性には、予約持続時間、媒体アイドル期間、疑わしいフレーム間の間隔、疑わしいフレーム数、疑わしいフレームソースおよび／または受信機が含まれうるが、これらに限定されない。実施形態では、媒体予約のパターンを検出することには、予約属性を互いに比較し、かつ／または予約閾値と比較することが含まれうる。

緩和動作は、ローカルＮＡＶ値をクリアし、次いで、緩和信号をリモート無線デバイスに送信することを含みうる。一実施形態では、緩和信号は、リモート無線デバイスに、異なるチャネル上で通信するように切り替えさせることができる。別の実施形態では、緩和信号は、第１の無線デバイスによって送信されたフレーム（例えば、予約）を復号するリモート無線デバイスの能力に干渉するために、（例えば、送信ビームフォーミングまたは狭帯域送信を使用して）選択された時間、電力、長さ、方向および／または周波数で送信されるフレームを含む。他の実施形態では、緩和信号は、第１の無線デバイスによって送信されたＣＦｅｎｄを無視する命令を有する予約フレームまたはベンダ固有情報要素など、リモート無線デバイスにそれ自体のＮＡＶをクリアさせるＷＬＡＮフレームでありうる。したがって、本明細書で説明する技術を用いた無線デバイスにより、（例えば、しばしば原因を知らずに）サービス中断に悩まされるのではなく、媒体の占有者（hogger）の存在を検出し、適切な緩和動作を提供して、従来であればトラフィックが遅延されていたはずの期間中にトラフィックが進行できるようにすることが可能となる。

以下の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面への参照を含む。図面は、実施形態による例示を示している。本明細書では「例」とも称されるこれらの実施形態は、当業者が特許請求される主題の実施形態を実施可能とするのに十分詳細に記載されている。特許請求の範囲から逸脱することなく、実施形態を組み合わせることができ、他の実施形態を利用することができ、または構造的、ロジック的および電気的な変更を行うことができる。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、権利保護範囲は、添付の特許請求の範囲およびその等価物によって定義される。

図１は、実施形態による、重複するネットワーク１００を示すネットワーク図である。実施形態では、ネットワーク１ １０２およびネットワーク２ １２０はそれぞれ、無線ローカルＷＬＡＮであって、８０２．１１ベースの通信プロトコルを利用しており、共通チャネル（例えば、チャネル１）を介してその無線デバイス間で通信することができる。実施形態は、２．４ＧＨｚ周波数帯域内のＷＬＡＮチャネルに関して説明されるが、本明細書で説明される技術は、５ＧＨｚおよび６ＧＨｚ周波数帯域内の任意のチャネル、または攻撃的な媒体予約によって遅延される任意の他の無線通信に等しく適用可能であることに留意されたい。

ネットワーク１ １０２は、無線デバイス１０６、１０８および１１０（例えばＳＴＡ）に無線により結合された無線アクセスポイント１０４（例えばＡＰ）を含むように示されている。アクセスポイント１０４は、ハードウェアアクセスポイント、またはソフトウェア対応アクセスポイント（例えばＳｏｆｔＡＰ）であってよい。無線デバイス１０６、１０８および１１０は、以下に限定されるものではないが、モバイルフォン、タブレット、リアシートエンタテインメントシステム、パーソナルコンピュータ、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどを含んでもよい。実施形態では、ネットワーク１ １０２は、モバイルネットワーク（例えば、図１０に関してより詳細に論じられる自動車内ネットワーク）である。モバイルネットワークは、２つ以上の無線デバイスのネットワークを含み、無線デバイスのうちの少なくとも１つは、地理的ロケーション間を移動することができる。いくつかの実施形態（例えば、車両内）では、（例えば、ＡＰを含む）無線デバイスのうちの２つ以上が、地理的ロケーション間で一緒にまたは別々に移動することができる。

ネットワーク２ １２０は、無線デバイス１２４、１２６、１２８および１３０に結合された基地局１２２を含むように示されている。実施形態では、基地局１２２は、基地局１２２の範囲内にあることが示されているネットワーク１ １０２の無線デバイスにより少なくとも部分的に復号可能な８０２．１１ベースのフレームを使用して、ネットワーク２ １２０の無線デバイスと通信する。実施形態では、基地局１２２は、ネットワーク１およびネットワーク２の両方における通信のために使用されているチャネルを、ネットワーク２ １２０について攻撃的に予約（例えば、「占有」）するような方法で、８０２．１１ＭＡＣヘッダの持続時間フィールドを使用する。これらの攻撃的な予約は、ネットワーク１ １０２の無線デバイスによって復号されると、コンテンション遅延を引き起こし、その結果、ネットワーク１ １０２におけるネットワーク性能が低下する。

ネットワーク１ １０２にサービス中断が発生した場合、性能劣化の原因を識別することは困難でありうる。種々の要因が、２．４ＧＨｚおよび／または５ＧＨｚ周波数帯域における通信のために使用されている無線通信チャネルの状態に影響を与える可能性がある。チャネル輻輳およびチャネル干渉により、同じ近傍内で動作中の無線デバイスに生じる通信中断が増加する可能性がある。チャネル輻輳は、ノードおよび／またはリンクに関連付けられた帯域幅が不十分であり、ネットワークデータトラフィックが容量を超え、ネットワークサービス品質を劣化させる場合に発生する。例えば、ネットワークのチャネル輻輳は、キューイング遅延、フレームまたはデータパケット損失および新しい接続のブロッキングをもたらす可能性がある。

チャネル干渉には、隣接チャネル干渉および／または同一チャネル干渉が含まれうる。例えば、重複する周波数スペクトルの隣接チャネル（例えば、２．４ＧＨｚ範囲のＷＬＡＮ、ＢＴおよびＺＢ）および／または所望のＲＦ信号に対して隣接する周波数スペクトル（例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）帯域７および帯域４０などのセルラ）における干渉無線周波数（ＲＦ）信号は、周波数干渉、相互変調干渉および／または高調波干渉を引き起こす可能性がある。復号エラーは、所望のＲＦ信号内に符号化されたパケットの再構築の成功を妨げる可能性があるため、これらの干渉ＲＦ信号は、パケット損失を著しく増大させる可能性がある。

コンテンション遅延によって引き起こされる同一チャネル干渉は、スループットの著しい減少および／またはレイテンシの増大を引き起こす可能性がある。本明細書で説明される主題の発明者らは、ネットワーク性能の低下をもたらす媒体予約のパターンを検出するための技術および劣化を緩和するための種々の手段を発見した。図２に攻撃的なチャネル予約パターンの例が説明される。

図２は、実施形態による媒体予約パターンを示すタイミング図である。基地局１２２（例えば、または別のネットワーク２ １２０ノード）は、アクセスポイント１０４（例えば、または別のネットワーク１ １０２ノード）においてコンテンション遅延を引き起こしうる形式で、媒体を予約するか、または媒体予約の１つ以上のパターンを示しうる。

図２は、基地局１２２によってある間隔（例えば、間隔２３４）で送信される一連のフレーム（例えば、フレーム２３０、２３１および２３９を含む）を示している。一対のフレームの間隔は、他の一対のフレームの間隔と同じであってもよいし、異なっていてもよい。各フレームは、矢印の長さによって表される予約持続時間（例えば、予約持続時間２３２、２３３および２３５を含む）を含む。予約持続時間は、無線デバイス（例えば、基地局１２２）が通信プロセスを完了するためにチャネルに空きが必要であると主張する時間の量を表している。図示のように、予約持続時間は予約信号の間で変化しうる。

アクセスポイント１０４にとって、基地局１２２の受信機が時刻Ａと時刻Ｂとの間でフレームを送る（例えば、フレーム２３０で開始し、フレーム２３１で終了する）と、チャネルは、時刻Ａと時刻Ｂとの間でビジーであり、予約（例えば、チャネル予約２４０）されているように見える。なぜなら、当該期間内の連続するフレームにおいて示されている隣接する予約持続時間が、最後の予約持続時間２３３が時刻Ｂにおいて満了するまで時間的に重複しているからである。時刻Ｂと時刻Ｃとの間では、チャネルは基地局１２２フレームによって予約されず、アクセスポイント１０４は、アクセスポイント１０４が時刻Ｃにおいて次のフレーム２３７を受信するまで、（例えば、媒体上のエネルギレベルが十分に低い場合に）チャネルがアイドル２３６であるとみなすことができる。チャネルは、時刻Ｄにおいて、予約持続時間２３５が満了する時刻Ｅ（例えば、チャネル予約２４２）まで基地局１２２によって予約されているように見えており、時刻Ｅにおいて、次のフレーム２３９が時刻Ｆにおいて現れるまでチャネルがアイドル２３８であるとみなすことができる。

本明細書で説明する実施形態は、ネットワーク性能に有害である無線デバイスによるチャネル予約の種々のパターンを認識する。以下でより詳細に論じるように、予約パターン２２９は、以下に限定されるものではないが、送信機アドレス、意図された受信機アドレス、フレームタイプ、フレーム数、フレーム間の反復間隔、予約持続時間、チャネル予約の長さ、反復間隔と予約持続時間との間の関係、アイドル時間、アイドル時間と反復間隔との間の関係および／またはある期間にわたるチャネル予約の量（例えば、チャネル予約持続時間の合計）を含む属性の組み合わせに基づいて検出されてもよい。

チャネル予約のパターンが検出されると、種々の緩和動作が採用されうる。図２は、緩和の１つの例示的な結果として、チャネル予約２４０および２４２に応答してアクセスポイント１０４が基地局１２２にチャネルを従来譲っていたであろう期間中、このアクセスポイント１０４が無線デバイス１０６とチャネル上でトラフィック２５０を通信することを示している。チャネル予約および／またはチャネル緩和プロセスにおいて使用されうる例示的なフレームフォーマットを、図３に関して説明する。

図３は、実施形態によるＰＨＹフレーム３００の図である。実施形態では、ＰＨＹフレーム３００は、物理層コンバージェンスプロトコル（ＰＬＣＰ）に従う。ＰＨＹフレームは、プリアンブル３０２、ヘッダ３０４およびペイロードデータ３０６を含むように示されている。ＰＨＹフレーム３００のペイロードデータ３０６は、ＭＡＣヘッダ３１０を含むように示されており、ＭＡＣヘッダ３１０は、予約パターンを検出するために使用可能な種々のフィールドを含む。例えば、フレーム制御フィールド３０６は特にプロトコルバージョンおよびフレームタイプ／サブタイプを示すことができ、持続時間フィールド３０８は予約持続時間を（例えばマイクロ秒単位で）示すことができ、アドレスフィールド３１２はそれぞれ受信機および送信機のＭＡＣアドレスを示すことができる。

チャネルを予約するために使用されるＭＡＣフレームは、管理フレーム、制御フレーム、データフレーム、もしくはフレームタイプ、またはサブタイプの組み合わせであってもよい。一実施形態では、基地局１２２は、動作無応答（ＮＡＣＫ）サブタイプ、チャネル予約（例えば、２４０）のための管理フレームを使用する。以下でより詳細に説明するように、ＭＡＣフレームはまた、攻撃的なチャネル予約を緩和するために無線デバイスによって使用されうる。例えば、アクセスポイント１０４は、ＣＦｅｎｄ制御フレームをブロードキャストまたはユニキャストして、別のネットワーク１ １０２の無線デバイス（例えば、１０８）にそのＮＡＶをクリアさせて、チャネル上で自由に通信できるようにしてもよい。チャネル予約のパターンを検出および緩和しうる無線デバイスを、図４に関して説明する。

図４は、実施形態による、無線デバイス４００を示すブロック図である。無線デバイス４００の全部または一部は、図１のアクセスポイント１０４（例えば、または他のネットワーク１ １０２デバイス）のうちの１つ以上において実装されて、図１の基地局１２２（例えば、または他のネットワーク２ １２０デバイス）によるチャネル予約のパターンを検出および／または緩和することができる。

無線デバイス４００は、プリント回路基板（ＰＣＢ）などの基板４０１上に配設することができる。バスシステム４０３は、チップ間バス、チップ内バス、共存バス、または回路および／またはロジックブロックを接続する任意の他の通信線を含むことができ、これらはＩＣチップまたは個別ＩＣチップ上に配設することができる。

実施形態において、処理デバイス４２０は、メモリシステム４２２内で編成された命令４２３（例えば、ファームウェアまたはマイクロコード）および／またはデータ構造を利用して無線デバイス４００の動作を実装するために使用される。単一のブロックとして示されているが、処理デバイス４２０およびメモリシステム４２２は、無線デバイス４００の種々のブロック間に分散された共有または専用の複数のリソースを含み、種々のブロックのうちの１つ以上の全てまたは一部を実装することができる。例示的な処理デバイス４２０およびメモリシステム４２２は、図１１に関してより詳細に説明される。

無線デバイス４００は、アンテナセレクタ４０４を介して、アンテナ４０２を含むかまたはこれに結合されていてよく、アンテナセレクタ４０４は、当技術分野で既知の任意の選択ロジック（例えば、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせ）を含みうる。アンテナセレクタ４０４は、アンテナを選択すると、ＲＦ信号の受信および送信のために、選択されたアンテナをトランシーバ４０６に結合する。実施形態では、各アンテナ４０２は、１つ以上のアンテナを表すことができる。例えば、いくつかの実施形態では、アンテナセレクタ４０４（例えば、スイッチ回路として動作する）は、無線デバイス４００を、１つ以上のアンテナアレイ（例えば、フェーズドアレイ）および／またはアンテナクラスタに結合することができ、アンテナクラスタには、通信プロトコルロジック４１４と排他的にペアリングされる任意の数のアンテナ、または通信プロトコルロジック４１４間で共有される任意の数のアンテナ（例えば、６つまたは８つ）が含まれていてよい。

トランシーバ４０６は、１つ以上の通信プロトコルに従ってＲＦ信号を送信および受信することを促進する。実施形態では、受信機として動作するとき、トランシーバ４０６は、受信されたＲＦ信号をアナログ領域で処理し、これをデジタル化し、対応するデジタルデータを復調して、通信プロトコルロジック４１４によるさらなる処理（例えば、パケット処理）のために１および０の復号されたシーケンスを通信プロトコルロジック４１４へ供給する。送信機として動作するとき、トランシーバ４０６は、動作を概して逆に実行し、通信プロトコルロジック４１４から１および０のシーケンスを受信し、信号を変調し、アンテナ４０２のうちの１つ以上による送信のためにアナログ信号を出力する。

ロケーショントラッカ４１０および時間トラッカ４１２は、無線デバイス４００に関連付けられた地理的ロケーションおよび時間値をそれぞれ追跡するためのものである。実施形態において、ロケーショントラッカ４１０は、ＧＰＳ座標を検出するための全地球測位システム回路（図示せず）を含む。代替的または付加的に、ロケーショントラッカ４１０は、アクセスポイントからの信号に基づく三角測量技術、または当技術分野で既知の他の位置発見技術を用いて、無線デバイス４００の位置を決定することができる。時間トラッカ４１２は、例えば、システムクロック回路（図示せず）を利用して、時間を追跡するか、または遠隔で生成された時間値にアクセスすることができる。

通信プロトコルロジック４１４は、（例えば、ＷＬＡＮ、ＢＴ、ＬＴＥおよび／またはＺＢ通信プロトコルに従って）１つ以上の通信プロトコル規格によって定義された通信プロトコルをサポートするための命令およびハードウェアを含みうる。ＰＨＹロジック４１５は、通信プロトコルの電気的仕様および物理的仕様の全てまたは一部を実装するための専用回路および／またはプロセッサ実行命令を含むことができ、無線デバイスと送信媒体との間の関係（例えば、ＯＳＩ参照モデルの物理層の全てまたは一部）を定義する。例えば、ＰＨＹロジック４１５は、接続を確立および終了し、コンテンション解決およびフロー制御を提供し、デジタルデータと対応する無線通信信号との間の変調、復調および／または変換を提供してもよい。ＰＨＹロジックは、当技術分野で既知の技術を用いて、パケットの（例えば、またはフレームの）プリアンブル（例えば、図３のプリアンブル３０２）の受信中にアンテナにおいて観測されたＲＦ信号に関連付けられたＲＳＳＩ値を検出することができる。ＰＨＹロジックは、同じパケットのヘッダにおいて検出されたＲＳＳＩ値を符号化し、かつ／またはこのＲＳＳＩ値をメモリシステム４２２に記憶することができる。

実施形態において、ＰＨＹロジック４１５は、クリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）ロジック４１９を含み、クリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）ロジック４１９は、トランシーバ４０６を介して受信された無線周波数信号のエネルギを測定して、物理搬送波センシングを提供する。物理搬送波センシングを実装するために、ＣＣＡロジックは、（例えば信号強度に基づいて）８０２．１１フレームの存在または不在を検出することができる。一実施形態では、そのＰＬＣＰヘッダがＰＨＹロジックによって正常に復号されうる（例えば、－８２ｄＢの信号検出閾値レベルの）受信ＰＨＹフレームは、ＣＣＡロジックに、フレーム送信が完了するために計算された時間の間、媒体をビジーとして報告させる。物理搬送波センシングを実装するために、ＣＣＡロジックはまた、チャネルでのＲＦエネルギの電力（例えば、周囲エネルギ、干渉源および識別不可能なＷｉ－Ｆｉ送信）を測定することができる。エネルギレベルがエネルギ検出閾値レベル（例えば、－６２ｄｂ）より大きい場合、チャネルはビジーであると判定される。特許請求される主題から逸脱することなく、特定の設計または性能目標に適した任意の信号検出閾値レベルおよび／またはエネルギ検出閾値レベルが使用されうることに留意されたい。チャネルがビジーであるとＣＣＡロジックが判定しない場合、ＣＣＡロジックは、チャネルがアイドルであると判定することができる（例えば、図２中のアイドル期間２３６および２３８を参照）。

ＭＡＣロジック４１６は、ネットワークエンティティ間でデータを転送するための機能的および手続き的手段の全てまたは一部（例えば、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層の全てまたは一部）を実装するための専用回路および／またはプロセッサ実行命令（例えば、制御ロジック）を含みうる。実施形態において、ＭＡＣロジック４１６は、ＰＨＹロジック４１５およびアンテナ４０２とともに動作して、８０２．１１送信ビームフォーミング技術に従って受信機に向けてエネルギを集束させることができる。ＭＡＣロジック４１６はまた、受信機におけるフレーム電力を強化するために、選択されたチャネル内の受信機への狭帯域送信を促進することができる。実施形態では、ＭＡＣロジック４１６は、仮想搬送波センシングを実装し、攻撃的な媒体予約を検出および緩和するために無線デバイスによって使用されうる情報について、ＭＡＣフレームフィールドを検査することができる。予約信号として使用されるＭＡＣフレームは、管理フレーム、制御フレーム、データフレーム、またはフレームタイプもしくはサブタイプの組み合わせであってもよい。ＭＡＣロジック４１６は、ＭＡＣヘッダを解析して、フレームタイプ、基地局のＭＡＣアドレス（例えば送信機）、宛先（例えばブロードキャスト）および予約持続時間（例えばマイクロ秒単位）を求め、以下でさらに説明する予約パターン検出器４０８および／または予約緩和器４１８による使用のために、これらの値を属性４２４としてメモリに記憶することができる。

仮想搬送波センシングを実装するために、ＭＡＣロジック４１６は、ＭＡＣヘッダから持続時間フィールド値を抽出し、それをＮＡＶ値４２５としてメモリシステム４２２内に保存して、持続時間フィールド内で指定された時間量（例えば、マイクロ秒単位）にわたって媒体をビジーとしてマーキングすることができる。ＭＡＣロジック４１６は、その後、ＮＡＶ値をカウントダウンし、ＮＡＶ値が非ゼロである限り、チャネルがビジーであるかまたは予約されているとみなすことができる。ＭＡＣロジックはまた、後続のフレームおよび／または緩和信号（例えば、以下で説明する）に応答して、ＮＡＶ値を更新するか、またはメモリシステム４２２に記憶されたＮＡＶ値をクリアすることができる。

実施形態では、無線デバイス４００は、８０２．１１ａｘ互換であり、基本サービスセット（ＢＳＳ）カラーに関連付けられうる。かかる実施形態では、無線デバイス４００は、ＰＨＹ層およびＭＡＣ副層の両方においてＢＳＳカラー情報を符号化および復号することができる。例えば、ＰＨＹロジック４１５は、８０２．１１ａｘ ＰＨＹヘッダのＳＩＧ－Ａフィールド中のＢＳＳカラー情報を符号化および／または復号してもよい。ＭＡＣロジック４１６は、ＭＡＣ管理フレームのＨＥ動作情報要素中のＢＳＳカラー情報を符号化および／または復号してもよい。

通信プロトコルロジック４１４はまた、ベースバンドロジック４１７を含んでもよく、ベースバンドロジック４１７は、ＢＴ通信プロトコル規格に従って、物理チャネルおよびリンクならびに誤り訂正、データ白色化、ホップ選択およびセキュリティのような他のサービスを管理するための専用回路および／またはプロセッサ実行命令を含む。ベースバンドロジック４１７は、上位ＢＴプロトコル層内のＢＴリンクマネージャ（図示せず）と協働し、リンク接続および電力制御のようなリンクレベルルーチンを実行するリンクコントローラを含みうる。ベースバンドロジック４１７はまた、非同期および同期リンクを管理し、パケットを処理し、ページングおよび照会を行って、エリア内のＢＴデバイスにアクセスして照会することができる。

実施形態では、協調的共存ハードウェア機構およびアルゴリズムにより、通信サブシステムが並行して、かつ／または同時に動作することが可能となる。例えば、無線デバイス４００は、システムオンチップ上に含まれてもよく、システムオンチップは、共存インタフェースを介してＷＬＡＮ通信リソースに結合されたＢＴ通信リソースおよび／またはＺＢ通信リソースを含む。

協調的共存技術は、複数の通信プロトコルのための通信リソースがデバイス（例えば、スモールフォームファクタデバイス）上にコロケートされうる方法を提供する。共存ソリューションは、チップレベル、ボードレベル、ソフトウェアレベル（例えば、ファームウェア）でおよび／またはアンテナを介して実装されうる。一実施形態では、ＷＬＡＮ、ＢＴおよび／またはＺＢサブシステム間の協調的共存は、データタイプとアプリケーションとの間のパケットトラフィックアービトレーション（ＰＴＡ）の優先順位付け手法および／またはマルチネットワーク通信システムの特定の状況および設計制約に対する最適性能を追求するための他のアービトレーションアルゴリズムを使用する、ＰＴＡロジック（図示せず）によって実装されうる。ＰＴＡの実施形態により、組み込みシステム上での同時音声、ビデオおよびデータ送信のための包括的品質を達成することができる。いくつかの実施形態では、本明細書で説明する実施形態による検出された予約パターンは、無線デバイス４００によってサポートされる複数の通信リソースのうちの１つ以上による通信のための共存動作の一部として共有されうる。

予約パターン検出器４０８は、他の無線デバイスによるチャネル予約を検出し、検出された予約パターンに基づいて無線デバイスを攻撃者として指定するものである。実施形態において、予約パターン検出器４０８は、攻撃的な予約を検出するために、予約に関連付けられた属性（例えば、ＭＡＣフレーム）を取り出して使用する。予約パターン検出器４０８は、専用ハードウェアによって、かつ／または命令４２３を処理することによって実装されうる。別個のブロックとして示されているが、予約パターン検出器４０８は、トランシーバ４０６、通信プロトコルロジック４１４、予約緩和器４１８によって、かつ／またはメモリシステム４２２に記憶された命令４２３を処理することによって、包括的にまたは部分的に実装されうる。

いくつかの実施形態では、予約パターン検出器４０８は、予約信号に関連付けられた属性を決定するためのアナログおよび／またはデジタルロジックおよび／または測定回路を含みうる。予約パターン検出器４０８は、ＲＦ信号をリッスンもしくはスキャンすることによって、かつ／またはチャネル上でブロードキャストされたパケットをスニッフィングすることによって予約属性を取得することができる。予約パターン検出器４０８はまた、チャネル上で通信されているパケットをスニッフィングおよび／またはカウントして、予約信号属性を取得することができる。例えば、予約パターン検出器４０８は、通信プロトコルロジック４１４またはメモリシステム４２２（例えば属性４２４）から、予約持続時間値、送信機会値、送信機および受信機が属するＳＳＩＤおよび／または予約に関連付けられたチャネル識別子を取り出すことができる。予約パターン検出器４０８はまた、フレーム数をカウントするためのカウンタロジック（図示せず）、反復間隔を計算するためのタイミング回路（図示せず）および攻撃的な予約パターンを認識するためにメモリシステム４２２に記憶された種々の予約閾値４２６を利用することもできる。

実施形態では、予約パターン検出器４０８は、種々のイベントまたは条件に基づいて予約パターン検出を開始するようにトリガされうる。かかるイベントまたは条件は、遠隔デバイスから受信することができ、かつ／またはメモリシステム４２２内のアレイとして記憶することができる。例えば、予約パターン検出器４０８は、ロケーショントラッカ４１０によって検出された特定の地理的ロケーションへの無線デバイス４００の近接度、検出されたレベルの輻輳または干渉（例えば、コンテンション遅延）および／または時間トラッカ４１２によって検出された特定の時刻に応答して、予約パターンの検出を開始してもよい。

予約緩和器４１８は、攻撃的なチャネル予約によって引き起こされるコンテンション遅延を緩和するためのものである。無線デバイス（例えば、基地局１２２）が攻撃者として指定されると、予約緩和器４１８は、無線デバイス４００自体または同じネットワーク内の別の無線デバイスのための種々の緩和動作のうちの１つ以上を提供することができる。例えば、緩和動作は、無線デバイス４００に、または同じネットワーク中の別の無線デバイスに、（例えば、チャネル予約に関連付けられたＮＡＶ値をクリアすることによって）ネットワーク外デバイスによってアサートされた所定のチャネル予約を無視するようにシグナリングさせてもよい。予約緩和器４１８は、専用ハードウェアによって、かつ／または命令４２３を処理することによって実装されうる。緩和動作には、予約緩和器４１８により、他の無線デバイスによる後続のフレーム（例えば予約フレーム）の受信と干渉する緩和信号（例えばフレーム）を、選択された時間、電力、長さ、方向および／または周波数で送信することが含まれうる。

図５～図９は、チャネル予約を検出および／または緩和する例示的な方法を示している。各例示的な方法は、ハードウェア（回路、専用ロジックなど）、ソフトウェア（汎用コンピューティングシステムまたは専用マシン上で実行されるものなど）、ファームウェア（組み込みソフトウェア）、またはそれらの任意の組み合わせを含む処理ロジックによって実行することができる。種々の実施形態では、本方法は、図４の無線デバイス４００に関して図示および説明されたように実行されうる。

図５は、一実施形態による、チャネル予約を検出および緩和する方法５００を概説するフロー図である。ブロック５０２において、予約パターン検出器４０８は、無線デバイスの予約パターン１２９を検出する。ブロック５０４において、予約パターン検出器４０８は、検出された予約パターンに基づいて無線デバイスを攻撃者として指定する。予約パターン検出器４０８のさらなる動作は、図６～図８に関して説明される。ブロック５０６において、予約緩和器４１８は、第２の無線デバイスのための緩和動作を提供する。予約緩和器４１８のさらなる動作は、図８および図９に関して説明される。

図６は、実施形態による、無線デバイスを攻撃者として指定する方法６００を示すフロー図である。ブロック６０２において、無線デバイス４００（例えば、アクセスポイント１０４）は、別の無線デバイス（例えば、基地局１２２）から複数のフレーム（例えば、図２ではフレーム２３０で開始し、フレーム２３１で終了する）を受信する。ブロック６０４において、予約パターン検出器４０８は、複数のフレームに関連付けられた予約持続時間（例えば、予約持続時間２３２）を求める。個々のフレームにおける予約持続時間は、互いに同じであってもよく異なっていてもよいことに留意されたい。例えば、反復持続時間は、複数のフレーム中の予約持続時間の関数（例えば平均）であってよい。

ブロック６０６において、予約パターン検出器４０８は、複数のフレームに関連付けられた反復間隔（例えば、間隔２３４）を求める。個々のフレーム間の間隔は、互いに同じであっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態では、反復間隔は、複数のフレームのペア間の間隔の関数（例えば平均）である。ブロック６０８において、予約パターン検出器４０８は、求めた予約持続時間と求めた反復間隔とを比較する。ブロック６１０において、予約パターン検出器４０８は、この比較に基づいて、第１の無線デバイスを攻撃者（例えば、チャネル占有者）として指定する。例えば、予約パターン検出器４０８は、予約持続時間が反復間隔の閾値部分（例えば、間隔の選択された割合）を満たすかまたは超えると判定した場合、送信機を占有者であるとみなすことができる。別の例では、図２を参照すると、アクセスポイント１０４が、その予約パターン検出器４０８を使用して、間隔２３４が予約持続時間２３２よりも短いと判定した場合、予約パターン検出器４０８は、基地局１２２を占有者として識別しうる。いくつかの実施形態では、予約パターン検出器４０８は、反復間隔および予約持続時間に関連付けられた複数のフレームが連続フレーム数閾値を満たすかまたは超えるまで、基地局１２２を占有者として識別することを待機することができる。実施形態では、予約パターン検出器４０８は、無線デバイスの位置、時刻、曜日および／またはチャネル上で通信されるべきトラフィックのタイプ（例えば、ボイス、オーディオ、ビデオ、またはデータ）のレイテンシ感度に基づいて、フレーム数閾値および／または間隔の閾値部分を設定することができる。

図７は、実施形態による、無線デバイスを攻撃者として指定する別の方法７００を示すフロー図である。ブロック７０２において、無線デバイス４００（例えばアクセスポイント１０４）は、別の無線デバイス（例えば基地局１２２）から次のフレーム（例えば図２ではフレーム２３７）を受信する。ブロック７０４において、予約パターン検出器４０８は、フレームの予約持続時間（例えば予約持続時間２３５）が予約持続時間閾値を満たすかまたは超えるかどうかを判定する。実施形態では、予約持続時間閾値は、チャネルの競合に勝った後、基地局１２２がフレームを送信するために割り当てられる時間を表す送信機会（ＴＸＯＰ）値に基づいて選択される。予約持続時間が予約持続時間閾値を満たさない場合、フレームは疑わしいフレームであるとみなされず、無線デバイス４００はブロック７０２において次のフレームを待機する。予約持続時間が予約持続時間閾値を満たすかまたは超える場合、方法７００はブロック７０６に進む。

ブロック７０６において、予約パターン検出器４０８は、アイドル持続時間（例えば、図２のアイドル２３８）がアイドル持続時間閾値以下であるかどうかを判定する。再び図２を参照すると、チャネルは時刻Ｅと時刻Ｆとの間で予約されていないが、アイドル期間２３８が非常に短いため、アクセスポイント１０４が所定の期間にわたってチャネルを使用することから効果的に除外されうる。したがって、アイドル持続時間閾値は、無線デバイス４００がチャネルを競合しないことを効果的に引き起こす予約のパターンを検出するように選択することができる。例えば、アイドル持続時間閾値は、予約持続時間２３５、反復間隔２３４および／またはチャネルがアイドルである期間内の利用可能なスロットの数に基づいて選択されてもよい。アイドル持続時間がアイドル持続時間閾値を満たさない場合、フレームは疑わしいフレームであるとみなされず、無線デバイス４００はブロック７０２において次のフレームを待機する。アイドル持続時間がアイドル持続時間閾値を満たすかまたは超える場合、方法７００はブロック７０８に進む。

ブロック７０８において、予約パターン検出器４０８は、他の無線デバイスからの疑わしいフレーム数のカウントをインクリメントする。図２では、検出された予約持続時間２３５、反復間隔２３４およびアイドル持続時間２３８が、攻撃的なチャネル予約のパターンの一部である可能性があるとみなされており、これにより、アクセスポイント１０４は、フレーム２３７を疑わしいフレームであるとみなす。

ブロック７１０において、予約パターン検出器４０８は、疑わしいフレーム数が疑わしいフレーム数の閾値以上であるかどうかを判定する。疑わしいフレーム数の閾値以上でない場合、無線デバイス４００は、ブロック７０２において後続のフレームの受信を待機する。疑わしいフレーム数の閾値に達した場合、無線デバイス４００はブロック７１２に進み、予約パターン検出器４０８は、他の無線デバイスを攻撃者（例えば、チャネル占有者）として指定する。いくつかの実施形態では、疑わしいフレームは、他の無線デバイスから受信された連続フレームである。疑わしいフレーム数の閾値に達したとき、予約パターン検出器４０８は、疑わしいフレームおよびこれに関連する予約持続時間、反復間隔およびアイドル期間の全てが攻撃的な予約パターンを構成するとみなす。

実施形態では、予約パターン検出器４０８は、無線デバイスの位置、時刻、曜日および／またはチャネル上で通信されるべきトラフィックのタイプ（例えば、ボイス、オーディオ、ビデオ、またはデータ）のレイテンシ感度に基づいて、予約持続時間アイドル持続時間閾値および／または疑わしいフレーム数の閾値を設定することができる。例えば、レイテンシに対して高感度なトラフィックが通信されているとき、データトラフィック用に選択されたものと比較して、より低い予約持続時間閾値および疑わしいフレーム数を選択することができる。

図８は、実施形態による、攻撃的な予約を検出および緩和しうる無線デバイスを示す相互作用図である。図８は、ネットワーク１ １０２が通信に使用しているチャネルを予約するために予約８０２を（例えば、フレームを介して）送出するネットワーク２ １２０基地局１２２を含むように示されている。図８は、基地局１２２が占有者（例えば、攻撃者）として識別された後に種々のネットワーク１ １０２デバイスが行いうる例示的な緩和動作を示している。

アクセスポイント１０４は、いくつかの実施形態では、同じ緩和動作および／または緩和信号を提供するように説明されうるが、他のネットワーク１ １０２デバイスは、その動作モード（例えば、ＳＴＡ、ＡＰ、ＳｏｆｔＡＰ、Ｐ２Ｐ ＡＧＯ所有者）に応じて、特許請求される主題から逸脱することなく、同じ緩和動作および／または緩和信号を提供しうる。同様に、アクセスポイント１０４（例えば、または他のネットワーク１ １０２デバイス）は、無線デバイス１０６によって提供されることが説明された緩和動作および／または緩和信号を提供しうる。

緩和動作の一部として、アクセスポイント１０４（例えば、または他のネットワーク１ １０２デバイス）は、基地局１２２による予約に関連付けられたそのＮＡＶ値をクリアすることができる。そのＮＡＶ値がクリアされると、アクセスポイント１０４（例えば、または他のネットワーク１ １０２デバイス）は、基地局１２２にチャネルを譲る必要がなくなる。実施形態では、この緩和動作は、アクセスポイント１０４（例えば、または他のネットワーク１ １０２デバイス）がトラフィックを他のネットワーク１ １０２デバイスに送信することを望む場合に採用される。

いくつかの実施形態では、アクセスポイント１０４によって送信される緩和信号８０４は、無線デバイス１０６（例えばおよび／または他のネットワーク１ １０２デバイス）に、ネットワーク２ １２０によって使用されているチャネルとは異なるチャネルにネットワーク１ １０２通信を切り替えさせるための命令で符号化されたフレームである。

いくつかの実施形態では、緩和動作には、ネットワーク１ １０２およびネットワーク２ １２０の両方によって使用されているチャネルが空いており、その結果、ネットワーク１ １０２デバイスのうちの１つ以上は、指定された占有者のためにチャネルを介した通信から遅延してしまわないことを示すことが含まれる。これは、図２の例に示されており、ここで、基地局は、時刻Ａから時刻Ｆまで占有者として指定され、アクセスポイント１０４は、基地局１２２が占有しているかまたは占有者として指定されている期間中に無線デバイス１０６とトラフィック２５０を通信するように示されている。

実施形態では、緩和動作には、基地局１２２による予約にもかかわらずチャネルが空いていることを示すために、緩和信号を別のネットワーク１ １０２デバイスに提供することが含まれうる。例えば、これは、アクセスポイント１０４が無線デバイス１０６からトラフィックを受信することを望むが、無線デバイス１０６が本明細書で説明するように占有者を検出し緩和するように構成されていない場合に有用でありうる。この問題は、無線デバイス１０６が占有者の間隔の間に媒体のギャップを発見し、送信要求（ＲＴＳ）フレームをアクセスポイント１０４に送信する際に生じる。上記で説明したように、アクセスポイント１０４がそのＮＡＶをクリアした後、アクセスポイント１０４は、チャネルが通信のために開いていることを無線デバイスに示すために、送信可（ＣＴＳ）で応答することができる。

いくつかの実施形態では、緩和信号は、アクセスポイント１０４によって無線デバイス１０６に送信されて、無線デバイス１０６に予約８０２に関連付けられたそのＮＡＶ値をクリアさせるＣＦＥｎｄフレームを含みうる。ＣＦｅｎｄフレームは、ネットワーク１ １０２デバイスがＣＦｅｎｄフレームを受信するが、ネットワーク２ １２０デバイス（または他の隣接ネットワーク）がＣＦｅｎｄフレームを受信する可能性が低いように選択された電力レベルで送信されうる。例えば、アクセスポイント１０４は、検出されたＲＳＳＩ値を使用し、ネットワーク１デバイスに関連付けられた電力を送信して、ＣＦｅｎｄフレームを送信する電力レベルを選択してもよい。

アクセスポイント１０４（例えば、ＳｏｆｔＡＰ）および無線デバイス１０６（例えば、ステーション）が同じベンダによって提供される実施形態では、緩和信号には、占有基地局１２２（例えば、または別の占有ネットワーク２ １２０デバイス）のアドレスからアサートされた予約を無視するための命令を符号化する８０２．１１ベンダ固有情報要素が含まれうる。このようにして、緩和信号は、無線デバイス１０６が基地局（例えば、または他のネットワーク２デバイス）による送信に媒体を譲ることを防止することができる。

実施形態において、ネットワーク１ １０２は、ＢＳＳカラーに関連付けられた８０２．１１ａｘネットワークである。基地局１２２（例えば、または他の指定された占有者）がＢＳＳカラーに関連付けられていない（例えば、ネットワーク２ １２０が８０２．１１ａｃネットワークである）場合、アクセスポイント１０４は、それ自体のＮＡＶをクリアし、１つ以上のフレームを緩和信号として送信して、基地局１２２のアドレスからの将来の予約を無視するように無線デバイス１０６（例えばおよび／または他のネットワーク１ １０２デバイス）に通知することができる。占有基地局１２２も８０２．１１ａｘデバイスであるが、異なるＢＳＳカラーを有する場合、アクセスポイント１０４は、ネットワーク１ １０２デバイスにそれらのＮＡＶをクリアさせ、基地局１２２のアドレスに関連付けられた後続の予約を無視させるための緩和動作を行うことができる。占有基地局１２２がネットワーク１ １０２と同じＢＳＳカラーを有する８０２．１１ａｘデバイスである場合、アクセスポイント１０２は、新しいＢＳＳカラーを設定し、占有基地局１２２のＢＳＳカラーに関連付けられた予約を無視することができる。デバイスが互いにより物理的に近接している自動車ネットワークおよび他のネットワークでは、ネットワーク１ １０２デバイスによって使用される緩和動作は、地理的領域内でネットワーク１ １０２パケットを受信するように調整されることを確実にするためのＲＦ／ＰＨＹデセンス技術を含むことができ、これにより、地理的領域の外側から送信された占有者フレーム／トラフィックを受信する機会を低減する。ＲＦ干渉として作用する緩和信号を提供する方法が、図９に関して説明される。

図９は、実施形態による、攻撃的な媒体予約を緩和する方法９００を示すフロー図である。ブロック９０２において、（例えば、図８における無線デバイス１０６の）予約パターン検出器４０８は、別の無線デバイス（例えば基地局１２２）を攻撃者として指定する。ブロック９０４において、（例えば無線デバイス１０６の）予約緩和器４１８は、攻撃している無線デバイスによって送信されたフレーム（例えば、図８の予約８０２）に関連付けられた時点を求める。例えば、図２を参照すると、予約緩和器４１８は、基地局１２２によって送信されたフレームに関連付けられた間隔２３４を使用して、基地局１２２が後続のフレームをいつ送信するかを予測または判定することができる。

ブロック９０６において、予約緩和器４１８は、攻撃している無線デバイス（例えば、基地局１２２）によって送信されたフレーム（例えば予約８０２）のうちの１つ以上の無線デバイス（例えば、無線デバイス１０８）による受信に干渉する緩和信号（例えば、図８の緩和８０８）の送信をタイミング制御する。干渉は、図８の爆発アイコン８１０によって示されている。この方式は、ネットワーク１ １０２デバイスが、任意のネットワーク２ １２０デバイス（例えば、街灯柱またはガソリンスタンドの屋上に位置する）よりも互いに近くに位置する（例えば、自動車ネットワーク内に）場合に特に良好に機能することができる。

例えば、基地局１２２（例えば、占有者）が第１の予約持続時間の満了前に連続して予約延長を送信することを認識すると、上述したように、自身のＮＡＶをクリアした無線デバイス１０６は、無線デバイス１０８が占有者のフレームを正常に復号することができないように、占有者が予約フレームを送信するのとほぼ同時に８０２．１１ヌルデータフレームまたはＣＴＳ－ｔｏ－ｗｈｅｒｅフレームを送信して、その占有者送信を「押しつぶし（squash）」てもよく、これにより最終的に無線デバイス１０８のクリアなＮＡＶをもたらすことができる。干渉緩和信号の長さ（例えば、任意の８０２．１１フレーム）は、予約８０２を復号する無線デバイス１０８の能力に干渉する確率を増大させるように選択されうる。代替的または付加的に、無線デバイス１０６は、無線デバイスにおいて緩和信号の電力を集束させて、予約８０２を復号する無線デバイス１０８の能力に干渉する確率を増加させるために、送信ビームフォーミングまたは狭帯域送信を利用しうる。

図１０は、実施形態による自動車内のネットワークを示すブロック図である。無線システム１０６０は、自動車１００２に関連付けられた無線デバイスとの無線通信およびそれらの間の無線通信を促進する。自動車１００２に関連付けられた無線デバイスは、コンソールディスプレイ１０６２、携帯電話機１０６４、ラップトップコンピュータ１０６８、リアシートエンタテインメント（ＲＳＥ）１０７０、リモートコンピュータ１０６６、他の自動車１０７２およびリモートコントロール１０７４を含みうるが、これらに限定されない。実施形態では、無線システム１０６０は、Ｗｉ－Ｆｉ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈおよびＬＴＥ通信プロトコルを介して無線デバイスのうちの１つ以上と通信しうるインフォテインメントヘッドユニットを含みうる。

Ｗｉ－Ｆｉを介して無線システム１０６０によって促進される無線デバイスによる例示的な無線通信およびそれらの間の無線通信は、ディスプレイ共有、（例えば、ＲＳＥへの）マルチメディア配信、インターネットアクセス（例えば、テザリング、外部ホットスポット）およびＥＶ無線充電を含みうる。無線システム１０６０は、車車間通信のために８０２．１１ｐを使用しうる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを介して無線システム１０６０によって促進される無線デバイスによる例示的な無線通信およびそれらの間の無線通信は、ハンズフリー音声、メディアストリーミング、キーレスエントリ、自動駐車、タイヤ空気圧監視およびリモートセンサ制御を含みうる。無線システム１０６０は、オフロードメディアサービスへのデータ接続のために、かつＯＥＭオーバージエア（over the air）更新のために、ＬＴＥを使用しうる。上記で説明した種々の機能のための通信は、特許請求される主題から逸脱することなく他の通信プロトコルを使用して達成されうることに留意されたい。自動車１００２内のモバイルネットワーク（例えば、自動車ネットワーク）のうちの１つ以上は、地理的ロケーションにおいてチャネルコンテンション遅延の影響を受けやすい可能性がある。

自動車内のモバイルネットワークは、その自動車（例えばおよびモバイルネットワーク）が異なる地理的ロケーションに移動するときにチャネル占有者の影響を受ける可能性がある。場合によっては、１日の異なる時間における地理的ロケーションにおける占有者の存在および活動が、自動車内のネットワークの性能に悪影響を及ぼす可能性がある。

次に、図４の無線デバイス４００の例示的な実施形態を完全にまたは部分的に含み、かつ／または動作させうる電子デバイスについて、図１１に関して説明する。

図１１は、実施形態による電子デバイス１１００を示すブロック図である。電子デバイス１１００は、コンピュータシステムの形態であってもよく、コンピュータシステム内で命令セットを実行して、電子デバイス１１００に本明細書で説明する方法のいずれか１つ以上を実行させることができる。電子デバイス１１００は、スタンドアロンデバイスとして動作しうるか、または他のマシンに接続（例えば、ネットワーク接続）されうる。ネットワーク展開において、電子デバイス１１００は、サーバ‐クライアントネットワーク環境におけるサーバもしくはクライアントマシンの能力において、またはＰ２Ｐ（もしくは分散）ネットワーク環境におけるピアマシンとして動作することができる。

電子デバイス１１００は、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイス、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット、セットトップボックス（ＳＴＢ）、ＶＣＨ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話機、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチもしくはブリッジ、テレビ、スピーカ、リモートコントロール、モニタ、ハンドヘルドマルチメディアデバイス、ハンドヘルドビデオプレーヤ、ハンドヘルドゲームデバイス、またはコントロールパネル、または当該マシンによって行われる動作を指定する命令のセット（シーケンシャルまたはその他）を実行することのできる任意の他のマシンであってよい。さらに、単一の電子デバイス１１００のみが示されているが、「デバイス」なる用語はまた、本明細書で論じられる方法のうちの任意の１つ以上を実行するための命令のセット（または複数のセット）を個々にまたは共同で実行するマシンの任意の集合を含むと解釈されるものとする。

電子デバイス１１００は、プロセッサ１１０２を含むように示されている。実施形態では、電子デバイス１１００および／またはプロセッサ１１０２は、カリフォルニア州サンノゼ在のCypress Semiconductor社によって開発されたシステムオンチップ処理デバイスなどの処理デバイス１１０５を含みうる。代替的に、電子デバイス１１００は、マイクロプロセッサまたは中央処理装置、アプリケーションプロセッサ、ホストコントローラ、コントローラ、専用プロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）など、当業者に既知の１つ以上の他の処理デバイスを含みうる。バスシステム１１０１は、通信デバイス１１０９および／またはバスシステム１１０１を介して、内蔵コントローラまたはアプリケーションプロセッサなどの内部または外部構成要素と通信するための通信ブロック（図示せず）を含みうる。

電子デバイス１１００の構成要素は、例えばＩＣダイ基板、マルチチップモジュール基板などの共通キャリア基板上に存在しうる。代替的に、電子デバイス１１００の構成要素は、１つ以上の別個のＩＣおよび／または個別構成要素でありうる。

メモリシステム１１０４は、バスシステム１１０１を介して互いに通信しうる揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリを含みうる。メモリシステム１１０４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびプログラムフラッシュを含んでもよい。ＲＡＭは、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）であってもよく、プログラムフラッシュは、ファームウェア（例えば、本明細書に記載される動作を実装するためにプロセッサ１１０２によって実行可能な制御アルゴリズム）を記憶するために使用されうる不揮発性ストレージであってもよい。メモリシステム１１０４は、実行されると本明細書に記載の方法を実行する命令１１０３を含みうる。メモリシステム１１０４の部分は、キャッシング、バッファリングおよび／または他のメモリベースの機能を提供するために動的に割り当てられうる。

メモリシステム１１０４は、機械可読媒体を提供するドライブユニットを含むことができ、この機械可読媒体は、本明細書で説明する方法または機能のうちの任意の１つ以上を具現化するための１つ以上の命令セット１１０３（例えば、ソフトウェア）を記憶しうる。命令１１０３はまた、いくつかの実施形態では機械可読媒体を構成する電子デバイス１１００によるその実行中に、メモリシステム１１０４の他のメモリデバイス内および／またはプロセッサ１１０２内に完全にまたは少なくとも部分的に存在しうる。命令１１０３はさらに、通信デバイス１１０９を介してネットワーク上で送信または受信されてもよい。

機械可読媒体は、いくつかの実施形態では単一の媒体であるが、「機械可読媒体」なる用語は、１つ以上の命令セットを記憶する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型もしくは分散型データベースおよび／または関連するキャッシュおよびサーバ）を含むと解釈されるべきである。「機械可読媒体」なる用語はまた、機械による実行のための命令のセットを記憶または符号化することが可能であり、本明細書に説明される例示的動作のうちの任意の１つ以上を機械に行わせる、任意の媒体を含むと解釈されるものとする。したがって、「機械可読媒体」なる用語は、固体メモリならびに光学媒体および磁気媒体を含むが、これらに限定されないと解釈されるものとする。

電子デバイス１１００は、ディスプレイインタフェース１１０６（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、タッチスクリーン、陰極線管（ＣＲＴ）、ならびにディスプレイ技術のためのソフトウェアおよびハードウェアサポート）、オーディオインタフェース１１０８（例えば、マイクロフォン、スピーカ、ならびにマイクロフォン入力／出力およびスピーカ入力／出力のためのソフトウェアおよびハードウェアサポート）を含むようにさらに示されている。電子デバイス１１００はまた、ユーザインタフェース１１１０（例えば、キーボード、ボタン、スイッチ、タッチパッド、タッチスクリーン、ならびにユーザインタフェースのためのソフトウェアおよびハードウェアサポート）を含むように示されている。

上記の説明は、例示的であり、限定的ではないことが意図されている。例えば、上述した実施形態（またはその１つ以上の態様）は、互いに組み合わせて使用されてもよい。他の実施形態は、上記の説明を検討すれば当業者には明らかであろう。本明細書において、用語「１つの」（“ａ”または“ａｎ”）は、特許文献において一般的であるように、１つもしくは複数を含むように使用される。本明細書において、用語「または」は、別の指示がない限り、「ＡまたはＢ」が「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」ならびに「ＡおよびＢ」を含むよう、非排他的な「または」を指すために使用される。本文献と参照によりここに組み込まれている文献との間に矛盾する用法がある場合、組み込まれた参照文献における用法は本文献の用法を補足するものとみなされるべきであり、相容れない矛盾については本文献における用法が任意の組み込まれた参照文献における用法に優先する。

特許請求される主題を特定の実施形態を参照して説明してきたが、特許請求される各事項のより広い趣旨および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態に対して種々の修正および変更を行うことができることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味でみなされるべきである。特許請求の範囲は、かかる特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲とともに、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。添付の特許請求の範囲において、用語「含む（including）」および「ここで（in which）」は、それぞれの用語「含む（comprising）」および「ここで（wherein）」の平易な英語の等価物として使用される。また、以下の特許請求の範囲において、用語「含む（including）」および「備える（comprising）」は、オープンエンドであり、特許請求の範囲においてかかる用語の後に列挙されるものに加えて他の要素を含むシステム、デバイス、物品またはプロセスも依然として当該特許請求の範囲内にあるとみなされる。さらに、以下の特許請求の範囲において、用語「第１の」、「第２の」および「第３の」などは、単に標識として使用され、その対象に数値的要件を課すことを意図するものではない。

本開示の要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することを可能にする要約を要求する３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７２（ｂ）に準拠するように提供される。要約書は、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解とともに提出される。

Claims (24)

1. 第１の無線デバイスによる媒体予約のパターンを検出するステップであって、前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記第１の無線デバイスが持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示したことを検出することを含み、前記予約持続時間は、媒体を予約する持続時間であり、前記第１の無線デバイスが前記持続時間閾値を満たすかまたは超える前記予約持続時間を示したことを検出することは、前記第１の無線デバイスから受信された２つ以上のフレームに関連付けられた予約持続時間の合計が前記持続時間閾値を満たすかまたは超えることを検出することを含むステップと、
   前記媒体予約のパターンを検出するステップに応答して、第２の無線デバイスが前記第１の無線デバイスに前記媒体を譲ることを防止するための緩和動作を提供するステップと、
   を含む方法。
2. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記媒体のアイドル期間がアイドル期間閾値未満であることを検出することを含む、
   請求項１記載の方法。
3. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、
   前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームが前記持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示すことを検出することと、
   前記複数のフレームがフレーム数閾値を満たすかまたは超えることを検出することと、
   を含む、
   請求項１記載の方法。
4. 前記方法は、
   前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームの間隔を求めるステップであって、前記緩和動作を提供するステップは、求められた前記間隔を使用して、前記複数のフレームの後の少なくとも１つのフレームの前記第２の無線デバイスによる受信に干渉する緩和信号を送信する時点を求めることを含むステップと、
   求められた前記時点で前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップと、
   をさらに含む、
   請求項１記載の方法。
5. 前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップは、送信ビームフォーミングまたは狭帯域送信を使用して送信することを含む、
   請求項４記載の方法。
6. 前記緩和動作を提供するステップは、前記媒体を介して前記第２の無線デバイスに緩和信号を送信して、前記第２の無線デバイスを別の無線媒体を介した通信に切り替えさせることを含む、
   請求項１記載の方法。
7. 前記緩和動作を提供するステップは、前記第２の無線デバイスに、前記第１の無線デバイスによって示された前記予約持続時間に関連付けられたネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）値をクリアさせることを含む、
   請求項１記載の方法。
8. 前記第２の無線デバイスに前記第１の無線デバイスによって示された前記予約持続時間に関連付けられた前記ＮＡＶ値をクリアさせることは、ＣＦｅｎｄ制御フレームを送信することを含む、
   請求項７記載の方法。
9. 前記緩和信号は、ベンダ固有情報要素（ＩＥ）を含み、前記ベンダ固有情報要素（ＩＥ）は、前記第１の無線デバイスを識別して、前記第２の無線デバイスが前記第１の無線デバイスによる送信に前記媒体を譲ることを防止する、
   請求項４記載の方法。
10. 第１の無線デバイスによる媒体予約のパターンを検出するステップであって、前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記第１の無線デバイスが持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示したことを検出することを含み、前記予約持続時間は、媒体を予約する持続時間であり、前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームが前記持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示すことと、前記複数のフレームがフレーム数閾値を満たすかまたは超えることと、を検出することを含むステップと、
    前記媒体予約のパターンを検出するステップに応答して、第２の無線デバイスが前記第１の無線デバイスに前記媒体を譲ることを防止するための緩和動作を提供するステップと、
    を含む方法。
11. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記媒体のアイドル期間がアイドル期間閾値未満であることを検出することを含む、
    請求項１０記載の方法。
12. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、
    前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームの間隔を求めることと、
    前記複数のフレームの予約持続時間を前記複数のフレームの間隔と比較することと、
    を含む、
    請求項１０記載の方法。
13. 前記方法は、
    前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームの間隔を求めるステップであって、前記緩和動作を提供するステップは、求められた前記間隔を使用して、前記複数のフレームの後の少なくとも１つフレームの前記第２の無線デバイスによる受信に干渉する緩和信号を送信する時点を求めることを含むステップと、
    求められた前記時点で前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップと、
    をさらに含む、
    請求項１０記載の方法。
14. 前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップは、送信ビームフォーミングまたは狭帯域送信を使用して送信することを含む、
    請求項１３記載の方法。
15. 前記緩和動作を提供するステップは、前記媒体を介して前記第２の無線デバイスに緩和信号を送信して、前記第２の無線デバイスを別の無線媒体を介した通信に切り替えさせることを含む、
    請求項１０記載の方法。
16. 前記緩和動作を提供するステップは、前記第２の無線デバイスに、前記第１の無線デバイスによって示された前記予約持続時間に関連付けられたネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）値をクリアさせることを含む、
    請求項１０記載の方法。
17. 前記第２の無線デバイスに前記第１の無線デバイスによって示された前記予約持続時間に関連付けられた前記ＮＡＶ値をクリアさせることは、ＣＦｅｎｄ制御フレームを送信することを含む、
    請求項１６記載の方法。
18. 前記緩和信号は、ベンダ固有情報要素（ＩＥ）を含み、前記ベンダ固有情報要素（ＩＥ）は、前記第１の無線デバイスを識別して、前記第２の無線デバイスが前記第１の無線デバイスによる送信に前記媒体を譲ることを防止する、
    請求項１３記載の方法。
19. 第１の無線デバイスによる媒体予約のパターンを検出するステップであって、前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記第１の無線デバイスが持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示したことを検出することを含み、前記予約持続時間は媒体を予約する持続時間であるステップと、
    前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームの間隔を求めるステップと、
    前記媒体予約のパターンを検出するステップに応答して、第２の無線デバイスが前記第１の無線デバイスに前記媒体を譲ることを防止するための緩和動作を提供するステップであって、前記緩和動作を提供するステップは、求められた前記間隔を使用して、前記複数のフレームの後の少なくとも１つのフレームの前記第２の無線デバイスによる受信に干渉する緩和信号を送信する時点を求めることを含むステップと、
    求められた前記時点で前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップと、
    を含む方法。
20. 前記第１の無線デバイスが前記持続時間閾値を満たすかまたは超える前記予約持続時間を示したことを検出することは、前記第１の無線デバイスから受信された２つ以上のフレームに関連付けられた予約持続時間の合計が前記持続時間閾値を満たすかまたは超えることを検出することを含む、
    請求項１９記載の方法。
21. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記媒体のアイドル期間がアイドル期間閾値未満であることを検出することを含む、
    請求項１９記載の方法。
22. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、
    前記第１の無線デバイスから受信された複数のフレームが前記持続時間閾値を満たすかまたは超える予約持続時間を示すことを検出することと、
    前記複数のフレームがフレーム数閾値を満たすかまたは超えることを検出することと、
    を含む、
    請求項１９記載の方法。
23. 前記第１の無線デバイスによる前記媒体予約のパターンを検出するステップは、前記複数のフレームの予約持続時間を前記複数のフレームの間隔と比較することを含む、
    請求項１９記載の方法。
24. 前記第２の無線デバイスに前記緩和信号を送信するステップは、送信ビームフォーミングまたは狭帯域送信を使用して送信することを含む、
    請求項２３記載の方法。

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