(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一物理デバイスを備えるワイヤレス通信のためのデバイスであって、
第1のトランシーバと、
一次仮想デバイスと、
少なくとも1つの二次仮想デバイスと、
第1の並行性モジュールとを備え、前記一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、前記第1のトランシーバによって実装され、前記一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスの各々は、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、前記第1の並行性モジュールは、
前記一次仮想デバイスによってフレームが受信されている間に前記一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを識別し、
前記識別された機会インスタントに至ったときに、
一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および前記一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、前記一次仮想デバイスのアクティビティを中断し、
前記一次ネットワークコンテキストの状態を記憶し、
二次仮想デバイスを使用して、少なくともリンクを維持するためのタスクを含む二次ネットワークコンテキストタスクを実行するように構成される、デバイス。
【請求項２】
前記機会インスタントは、前記一次仮想デバイスによって受信されたフレームの物理層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項３】
前記機会インスタントは、前記物理層ヘッダから得られた部分的関連付け識別子に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項2に記載のデバイス。
【請求項４】
前記機会インスタントは、前記物理層ヘッダから得られたグループ識別子に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項2に記載のデバイス。
【請求項５】
前記機会インスタントは、フレーム終了(EOF)デリミタに少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項2に記載のデバイス。
【請求項６】
前記機会インスタントは、前記一次仮想デバイスによって受信されたフレームのメディアアクセス制御(MAC)層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項７】
前記機会インスタントは、前記フレームの不在通知(NOA)情報要素(IE)に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項6に記載のデバイス。
【請求項８】
前記機会インスタントは、前記フレームのクワイエット情報要素(QIE)に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項6に記載のデバイス。
【請求項９】
前記機会インスタントは、前記MAC層ヘッダから得られた受信アドレスに少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項6に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記機会インスタントは、前記フレームのネットワーク割当てベクトル(NAV)に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項9に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記機会インスタントは、ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力(MIMO)モードで動作している間の前記一次仮想デバイスの仮眠状態に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記機会インスタントは、前記受信されたフレームに関するチャネル品質メトリック評価が、正常な受信に関連付けられた閾値を下回るときに少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスは、別個のワイヤレス通信システムのための追加のトランシーバをさらに備え、前記機会インスタントは、別個のワイヤレス通信システムに関する共存情報に少なくとも部分的に基づいて識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記別個のワイヤレス通信システムは、ロングタームエボリューション(LTE)システムを含む、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記別個のワイヤレス通信システムは、ブルートゥースシステムを含む、請求項13に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記機会インスタントは、前記一次仮想デバイスのアクティブトラフィックモード中に識別される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記第1の並行性モジュールは、前記機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定して、前記2次ネットワークコンテキストタスクが前記SI_INTV内で実行可能なようにするようにさらに構成される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項１８】
第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスをさらに備え、前記第1の並行性モジュールは、第1および第2の二次ネットワークコンテキストタスクが前記SI_INTV内で実行可能なように、前記第1の二次仮想デバイスが第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にし、前記第2の二次仮想デバイスが第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にするようにさらに構成される、請求項17に記載のデバイス。
【請求項１９】
第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスをさらに備え、前記第1の並行性モジュールは、前記SI_INTVと、チャネル切替え待ち時間に関係付けられた閾値との比較に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の二次仮想デバイスおよび前記第2の二次仮想デバイスに関連付けられた二次ネットワークコンテキストタスクから選択をするようにさらに構成される、請求項17に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記第1の並行性モジュールは、前記第1のトランシーバのハードウェア状態に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの二次ネットワークコンテキストタスクを選択する、請求項19に記載のデバイス。
【請求項２１】
第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスをさらに備え、前記第1の並行性モジュールは、前記第1の二次仮想デバイスが前記SI_INTV中に第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にし、前記第1の二次ネットワークコンテキストタスクに関連付けられた追加のSI_INTVを識別し、前記第2の二次仮想デバイスが前記追加のSI_INTV中に第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にするようにさらに構成される、請求項17に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記第1の並行性モジュールは、前記二次ネットワークコンテキストタスクを実行した後に前記一次仮想デバイスを使用して前記一次ネットワークコンテキストの前記状態を復元するようにさらに構成される、請求項1に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記単一物理デバイスは第2のトランシーバをさらに備える、請求項1に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記単一物理デバイスは、第2の並行性モジュールをさらに備え、前記第2のトランシーバが、追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの追加の二次仮想デバイスを実装し、各追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、前記第2の並行性モジュールは、前記追加の一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを決定し、追加の一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および前記追加の一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、前記追加の一次仮想デバイスのアクティビティを中断し、前記追加の一次ネットワークコンテキストの状態を記憶し、追加の二次仮想デバイスを使用して追加の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するように構成される、請求項23に記載のデバイス。
【請求項２５】
前記第1の並行性モジュールは、前記機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定するようにさらに構成され、前記SI_INTVは、チャネルを切り替えるのに必要な時間と処理遅延とに少なくとも部分的に基づいて決定される持続期間を有する、請求項1に記載のデバイス。
【請求項２６】
ワイヤレス通信のための方法であって、
単一物理デバイスの第1のトランシーバによって、独立したネットワークコンテキストで動作する一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスを実装するステップと、
前記一次仮想デバイスによってフレームが受信されている間に前記一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを識別するステップと、
前記識別された機会インスタントに至ったときに、
一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および前記一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、前記一次仮想デバイスのアクティビティを中断するステップと、
前記一次ネットワークコンテキストの状態を記憶するステップと、
二次仮想デバイスを使用して、少なくともリンクを維持するためのタスクを含む二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップと
を含む方法。
【請求項２７】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記一次仮想デバイスによって受信されたフレームの物理層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づく、請求項26に記載の方法。
【請求項２８】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記物理層ヘッダから得られた部分的関連付け識別子に少なくとも部分的に基づく、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記物理層ヘッダから得られたグループ識別子に少なくとも部分的に基づく、請求項27に記載の方法。
【請求項３０】
前記機会インスタントを識別するステップは、フレーム終了(EOF)デリミタに少なくとも部分的に基づく、請求項27に記載の方法。
【請求項３１】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記一次仮想デバイスによって受信されたフレームのメディアアクセス制御(MAC)層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づく、請求項26に記載の方法。
【請求項３２】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記フレームの不在通知(NOA)情報要素(IE)に少なくとも部分的に基づく、請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記フレームのクワイエット情報要素(QIE)に少なくとも部分的に基づく、請求項31に記載の方法。
【請求項３４】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記MAC層ヘッダから得られた受信アドレスに少なくとも部分的に基づく、請求項31に記載の方法。
【請求項３５】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記フレームのネットワーク割当てベクトル(NAV)に少なくとも部分的に基づく、請求項34に記載の方法。
【請求項３６】
前記機会インスタントを識別するステップは、ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力(MIMO)モードで動作している間の前記一次仮想デバイスの仮眠状態に少なくとも部分的に基づく、請求項26に記載の方法。
【請求項３７】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記受信されたフレームに関するチャネル品質メトリック評価が、正常な受信に関連付けられた閾値を下回るときに少なくとも部分的に基づく、請求項26に記載の方法。
【請求項３８】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記単一物理デバイスの別個のワイヤレス通信システムに関する共存情報に少なくとも部分的に基づく、請求項26に記載の方法。
【請求項３９】
前記別個のワイヤレス通信システムは、ロングタームエボリューション(LTE)システムを含む、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
前記別個のワイヤレス通信システムは、ブルートゥースシステムを含む、請求項38に記載の方法。
【請求項４１】
前記機会インスタントを識別するステップは、前記一次仮想デバイスのアクティブトラフィックモード中に行われる、請求項26に記載の方法。
【請求項４２】
前記機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定して、前記2次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップが前記SI_INTV中に行われるようにするステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
【請求項４３】
前記二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップは、第1および第2の二次ネットワークコンテキストタスクが前記SI_INTV内で実行されるように、第1の二次仮想デバイスによって第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップを含み、さらに第2の二次仮想デバイスによって第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップを含む、請求項42に記載の方法。
【請求項４４】
前記二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップは、前記SI_INTVと、チャネル切替え待ち時間に関係付けられた閾値との比較に少なくとも部分的に基づいて、第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスに関連付けられた二次ネットワークコンテキストタスクのうちから選択をするステップを含む、請求項42に記載の方法。
【請求項４５】
前記第1のトランシーバのハードウェア状態に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも1つの二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップをさらに含む、請求項44に記載の方法。
【請求項４６】
前記二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップは、第1の二次仮想デバイスによって第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップを含み、さらに、前記第1の二次ネットワークコンテキストタスクに関連付けられた追加のSI_INTVを識別し、前記追加のSI_INTV中に第2の二次仮想デバイスによって第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップを含む、請求項42に記載の方法。
【請求項４７】
前記二次ネットワークコンテキストタスクを実行した後に前記一次仮想デバイスを使用して前記一次ネットワークコンテキストの前記状態を復元するステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
【請求項４８】
前記単一物理デバイスは、追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの追加の二次仮想デバイスを実装する第2のトランシーバをさらに備え、各追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、前記方法は、
前記追加の一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを決定するステップと、
追加の一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および前記追加の一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、前記追加の一次仮想デバイスのアクティビティを中断するステップと、
前記追加の一次ネットワークコンテキストの状態を記憶するステップと、
追加の二次仮想デバイスを用いて追加の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップと
をさらに含む、請求項26に記載の方法。  
【請求項４９】
チャネルを切り替えるのに必要な時間と処理遅延とに少なくとも部分的に基づく持続期間を有する前記機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定するステップをさらに含む、請求項26に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にワイヤレス通信に関し、より詳細には、2つ以上のネットワークコンテキストで動作することができるワイヤレス通信デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
多重通信システムの発展により、複数のネットワークコンテキストに参加することができる単一デバイスを有することが望ましい状況が生じている。基本的なレベルでは、ワイヤレスロールエリアネットワーク(WLAN)は、標準的な米国電気電子技術者協会(IEEE)802.11インフラストラクチャネットワークモデルにおける基本サービスセット(BSS)を形成するために、少なくとも1つの局とアクセスポイントとの間のネットワーク構成を含むことができる。しかしながら、所与のデバイスの802.11ワイヤレストランシーバは多くの他のコンテキストで使用することができる。一例では、単一のデバイスが、2つ以上の別個のBSSに同時に関連付けられることがある。別の例では、2つ以上のワイヤレスデバイスが、WiFi Direct(商標)P2Pその他を含み得るアドホックまたはピアツーピアベースの通信でのアクセスポイントの役割を果たす専用管理デバイスなしに、直接通信することができる。さらに、局として通常は動作することができる所与のデバイスも、アクセスポイントとして機能してそれ自体のBSSを管理するように構成することができる。アクセスポイントを介して局間の直接リンクを利用するトンネルダイレクトリンクセットアップ(TDLS)を含む追加のネットワーク構成も可能である。
【０００３】
したがって、同時に複数のコンテキストで動作することができる単一のワイヤレス通信デバイスが必要とされる。複数のコンテキストでの同時機能の態様は、一般に並行性と呼ばれることがある。一例では、単一ワイヤレスデバイスが2つ以上の独立したBSSに対するリンクを維持することが望ましく、リンクを維持するために、BSSの各々がそれ自体の通信イベントスケジュールを必要とする。しかしながら、並列動作は、第1のコンテキストであるタイプのネットワークノードとして参加し、第2のコンテキストで別のタイプとして参加する単一デバイスを必要とすることもある。たとえば、1つのネットワークコンテキストで局として通信をするデバイスが、同時に別のデバイスとピアツーピア接続を確立してもよく、または、単一デバイスが、第1のBSSに対するアクセスポイントおよび第2のBSSに対する局として機能してもよい。したがって、単一物理デバイスが、同じ物理トランシーバを利用しながら同時に複数のネットワークコンテキストに参加することが望ましい。
【０００４】
単一トランシーバとの並行性を実現するために、各ネットワークコンテキストで動作機能性を提供するために必要とされる少なくとも最小限の数のタスクをデバイスが行うことを可能にするための何らかのメカニズムが利用されなければならない。これは、動作のための情報の少なくとも最小限の交換を遂行することを含むことがあり、たとえば、リンクを維持するために、局が所与の期間内に少なくとも1回アクセスポイントビーコンに応答する必要などがある。同様に、アクセスポイントとして動作するデバイスは、リンクを維持するために、十分に規則的にビーコンを送信し要求に応答する必要があり得る。実際問題として、このタイプの散発的通信は、通常のアクティブな通信リンクの存在が、一般にノード間のより多くの情報の継続的交換を伴うため、極限的な最小ケースに相当する。加えて、デバイスは、チャネルスキャン、デバイス検出、チャネル評価など、所与のネットワークコンテキストで適切な動作を提供するための他のタスクを行うことが必要な場合がある。したがって、時分割並行性戦略は、一般に、第1のネットワークコンテキストにおいて動作が必要とされない期間を識別し、次いで、それらの期間中に第2のネットワークコンテキストにおいて必要とされるタスクを満たすのを試みることを含む。本開示では、トランシーバが1つのネットワークコンテキストから切り替わって離れることが可能であり得る期間が、機会インスタント(opportunity instant)として知られ得る。
【０００５】
並行性の1つの従来の形態は、従来の802.11局の電力節約モードを含む。アクティブモードで動作している局は通常、ビーコン間隔ごとにアクセスポイントのビーコンを受け取る。代替的に、所与のリッスン間隔で局がスリープモードに入る場合がある。適切に構成されたデバイスは、1つのネットワークコンテキストでのリッスン間隔を、他のネットワークコンテキストの要件を満たすための機会インスタントとして使用することができる。しかしながら、リッスン間隔は、1つのネットワークコンテキストについて決定された厳格に固定された期間であるが、他のネットワークコンテキストについて存在するいずれの条件にも関係付けられないので、一般に機会インスタントとして乏しい。したがって、リッスン間隔と合致しない他のネットワークコンテキストが関与する必要がある特定のウィンドウが存在する場合、そのような方法は効果的な並行性を実現しない。
【０００６】
さらに、前述のように、アクティブな一般的な通信リンクは、上記の問題を悪化させる情報の比較的継続的な交換を伴う。リッスン間隔の機会インスタントとしての使用に関して、アクティブトラフィックモードでのデバイスは、スリープモードに決して入らず、したがって、他のネットワークコンテキストで動作を維持する可能性を与えない。さらに、既存の802.11キャリア検知アクセスプロトコルも機会インスタントの可能性を減少させる。局は、ダウンリンクモードにあってフレームを受信もしくは待機するか、または、チャネルの予約に関して、拡張分散チャネルアクセス(EDCA)などの分散チャネルアクセスバックオフ機能の制御下にあるアップリンクモードにあるかのいずれかであり得る。したがって、単一デバイスが一度に2つ以上のネットワークコンテキストに関するトラフィックモードで動作しようと試みている場合、十分な機会インスタントを提供することが、従来の戦略において重要な課題を呈し得る。
【０００７】
多くの場合、従来の並行性技法は、1つのネットワークコンテキストに対してプリエンプティブな低優先度を強制することに依存し、そのネットワークコンテキストのパフォーマンスを著しく低下させて、別のネットワークコンテキストでデバイスにサービスする。実際、これらの問題は、ネットワークコンテキストの数が増加するに従って増幅される。さらに、優先度を課すことは、他のネットワークコンテキストタスクをサービスするための機会インスタントを得るために、電力節約モードに入ることを明示的に信号伝達することにより、第1のネットワークコンテキスト内のアクティビティを中断することを必要とすることが多く、ネットワークの帯域幅内のオーバヘッド、およびEDCA規則を用いるプロトコルメッセージ交換に関連した待ち時間を増大することになる。また、これは、アクセスポイントがデバイスのためにデータのバッファリングを開始する必要があることを含めて、アクセスポイントに追加の負担を与えることにもなる。ネットワーク内のそのようなデバイスの数が多いほど、アクセスポイントへの影響が大きくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、必要とされているのは、1つまたは複数の他のネットワークノードにワイヤレスデバイスが能動的に接続されるとともに、複数のネットワークコンテキストで動作しているワイヤレスデバイスの並行性を強化するためのシステムおよび方法である。本開示は、上記および他の目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書は、第1のトランシーバと、一次仮想デバイスと、少なくとも1つの二次仮想デバイスと、第1の並行性モジュールとを有する単一物理デバイスを含むワイヤレス通信のためのデバイスであって、一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、第1のトランシーバによって実装され、一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスの各々は、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、第1の並行性モジュールは、一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを識別し、一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、一次仮想デバイスのアクティビティを中断し、一次ネットワークコンテキストの状態を記憶し、二次仮想デバイスを使用して二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができる、デバイスを開示する。
【００１０】
機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームの物理層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。別の態様では、機会インスタントは、物理層ヘッダから得られた部分的関連付け識別子(partial association identifier)に少なくとも部分的に基づいて識別される。そのように、機会インスタントは、物理層ヘッダから得られたグループ識別子、またはフレームのフレーム終了(EOF:end of file)デリミタに少なくとも部分的に基づいて識別され得る。別の態様では、機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームのメディアアクセス制御(MAC)層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。したがって、機会インスタントは、フレームの不在通知(NOA:notice of absence)情報要素(IE)、フレームのクワイエット情報要素(QIE:quiet information element)、またはMAC層ヘッダから得られた受信アドレスに少なくとも部分的に基づいて識別され得る。さらに、機会インスタントは、フレームのネットワーク割当てベクトル(NAV:network allocation vector)に少なくとも部分的に基づく持続期間を有することができる。別の態様では、機会インスタントは、ダウンリンクマルチユーザ多入力多出力(MIMO)モードで動作している間の一次仮想デバイスの仮眠状態に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。
【００１１】
一実施形態では、機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームに関するチャネル品質メトリック評価に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。
【００１２】
さらに、デバイスは、別個のワイヤレス通信システムのための追加のトランシーバを含むことができ、機会インスタントは、別個のワイヤレス通信システムに関する共存情報に少なくとも部分的に基づいて識別される。別個のワイヤレス通信システムは、ロングタームエボリューション(LTE)システムまたはブルートゥース(登録商標)システムとすることができる。
【００１３】
加えて、機会インスタントは、一次仮想デバイスのアクティブトラフィックモード中に識別され得る。
【００１４】
一実施形態では、第1の並行性モジュールは、機会インスタントに関連付けられた沈黙間隔(SI_INTV:Silence Interval)を決定して、2次ネットワークコンテキストタスクがSI_INTV内で実行可能なようにすることができる。第1の並行性モジュールは、第1および第2の二次ネットワークコンテキストタスクがSI_INTV内で実行可能なように、第1の二次仮想デバイスが第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にすることができ、第2の二次仮想デバイスが第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にすることができる。さらに、第1の並行性モジュールは、SI_INTVと、チャネル切替え待ち時間に関係付けられた閾値との比較に少なくとも部分的に基づいて、第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスに関連付けられた二次ネットワークコンテキストタスクから選択をすることができる。選択は、第1のトランシーバのハードウェア状態に少なくとも部分的に基づいてもよい。さらにまた、第1の並行性モジュールは、第1の二次仮想デバイスがSI_INTV中に第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にすることができ、第1の二次ネットワークコンテキストタスクに関連付けられた追加のSI_INTVを識別することができ、第2の二次仮想デバイスが追加のSI_INTV中に第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することを可能にすることができる。
【００１５】
一実施形態では、第1の並行性モジュールは、二次ネットワークコンテキストタスクを実行した後に一次仮想デバイスを使用して一次ネットワークコンテキストの状態を復元することもできる。
【００１６】
別の実施形態では、単一物理デバイスは、第2のトランシーバを含むことができる。さらに、単一物理デバイスは、第2の並行性モジュールを有することができ、第2のトランシーバが、追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの追加の二次仮想デバイスを実装し、各追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、第2の並行性モジュールは、追加の一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを決定することができ、追加の一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および追加の一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、追加の一次仮想デバイスのアクティビティを中断することができ、追加の一次ネットワークコンテキストの状態を記憶することができ、追加の二次仮想デバイスを使用して追加の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができる。
【００１７】
さらに別の実施形態では、第1の並行性モジュールは、チャネルを切り替えるのに必要な時間と処理遅延とに少なくとも部分的に基づいて決定される持続期間を有する機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定することができる。
【００１８】
本開示はまた、ワイヤレス通信のための方法を含む。たとえば、1つの方法は、単一物理デバイスの第1のトランシーバによって、独立したネットワークコンテキストで動作する一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスを実装するステップと、一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを識別するステップと、一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、一次仮想デバイスのアクティビティを中断するステップと、一次ネットワークコンテキストの状態を記憶するステップと、二次仮想デバイスを使用して二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップとを含むことができる。
【００１９】
機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームの物理層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。別の態様では、機会インスタントは、物理層ヘッダから得られた部分的関連付け識別子に少なくとも部分的に基づいて識別される。そのように、機会インスタントは、物理層ヘッダから得られたグループ識別子、またはフレームのEOFデリミタに少なくとも部分的に基づいて識別され得る。別の態様では、機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームのMAC層ヘッダから得られた情報に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。したがって、機会インスタントは、フレームのNOA IE、フレームのQIE、またはMAC層ヘッダから得られた受信アドレスに少なくとも部分的に基づいて識別され得る。さらに、機会インスタントは、NAVに少なくとも部分的に基づく持続期間を有することができる。別の態様では、機会インスタントは、ダウンリンクMIMOモードで動作している間の一次仮想デバイスの仮眠状態に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。
【００２０】
一実施形態では、機会インスタントは、一次仮想デバイスによって受信されたフレームに関するチャネル品質メトリック評価に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。
【００２１】
さらに、機会インスタントは、別個のワイヤレス通信システムに関する共存情報に少なくとも部分的に基づいて識別され得る。別個のワイヤレス通信システムは、ロングタームエボリューション(LTE)システムまたはブルートゥースシステムとすることができる。
【００２２】
加えて、機会インスタントは、一次仮想デバイスのアクティブトラフィックモード中に識別され得る。
【００２３】
一実施形態では、方法は、機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定して、2次ネットワークコンテキストタスクがSI_INTV内で実行可能なようにするステップを含むことができる。第1および第2の二次ネットワークコンテキストタスクがSI_INTV内で実行可能なように、第1の二次仮想デバイスは第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができ、第2の二次仮想デバイスは第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができる。さらに、方法は、SI_INTVと、チャネル切替え待ち時間に関係付けられた閾値との比較に少なくとも部分的に基づいて、第1の二次仮想デバイスおよび第2の二次仮想デバイスに関連付けられた二次ネットワークコンテキストタスクから選択をするステップを含むことができる。選択は、第1のトランシーバのハードウェア状態に少なくとも部分的に基づいてもよい。さらにまた、第1の二次仮想デバイスはSI_INTV中に第1の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができ、第1の二次ネットワークコンテキストタスクに関連付けられた追加のSI_INTVが識別可能であり、第2の二次仮想デバイスは追加のSI_INTV中に第2の二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができる。
【００２４】
一実施形態では、方法は、二次ネットワークコンテキストタスクを実行した後に一次仮想デバイスを使用して一次ネットワークコンテキストの状態を復元するステップを含むこともできる。
【００２５】
別の実施形態では、単一物理デバイスは、追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの追加の二次仮想デバイスを実装する第2のトランシーバを有することができ、各追加の一次仮想デバイスおよび少なくとも1つの二次仮想デバイスは、独立したネットワークコンテキストで動作するように構成され、方法はさらに、追加の一次仮想デバイスの動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを決定するステップと、追加の一次ネットワークコンテキストにおいて、ローカルに、および追加の一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的に、追加の一次仮想デバイスのアクティビティを中断するステップと、追加の一次ネットワークコンテキストの状態を記憶するステップと、追加の二次仮想デバイスを用いて追加の二次ネットワークコンテキストタスクを実行するステップとを含むようになされる。
【００２６】
さらに別の実施形態では、方法は、チャネルを切り替えるのに必要な時間と処理遅延とに少なくとも部分的に基づいて決定される持続期間を有する機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを決定するステップを含むことができる。
【００２７】
さらに他の特徴および利点は、添付の図面に示す実施形態に関する以下のより具体的な説明から明らかになるであろう。図面を通して、同じ参照符号は一般に同じ部分または要素を指す。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態による、複数のネットワークコンテキストに参加しているマルチモードデバイスを概略的に示す図である。
【図２】一実施形態による、機会インスタントを識別するためのPHYヘッダにおけるpAID照合の使用を概略的に示す図である。
【図３】一実施形態による、機会インスタントを識別するためのPHYヘッダにおけるGID照合の使用を概略的に示す図である。
【図４】一実施形態による、機会インスタントを識別するためのMACヘッダにおけるRA照合の使用を概略的に示す図である。
【図５】一実施形態による、機会インスタントを識別するためのマルチユーザMIMOダウンリンクモードにおけるTxOPの使用を概略的に示す図である。
【図６】一実施形態による、機会インスタントを識別するためのMACデータユニットにおけるEOFデリミタの使用を概略的に示す図である。
【図７】実施形態における使用に適した3×3DBDC受信機アーキテクチャを概略的に示す図である。
【図８】一実施形態による、マルチモードデバイスのMAC層の機能ブロックを概略的に示す図である。
【図９】一実施形態による、識別された機会インスタントを使用して仮想デバイスの動作を調整するための例示的なルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
初めに、本開示は、特に例示する材料、方法、または構造に限定されず、そのようなものは変動し得ることを理解されたい。したがって、本明細書に述べるものと類似するかまたは等価ないくつかの選択肢を本開示の実施または実施形態において使用することができるが、本明細書では、適切な材料および方法について述べる。
【００３０】
また、本明細書で使用する用語は、本開示の特定の実施形態を記述するためのものにすぎず、限定とするものではないことも理解されたい。
【００３１】
添付の図面に関連させて以下に記載される詳細な説明は、例示的な実施形態の説明を目的としたものであり、唯一の実施形態を表すことを意図したものではない。本説明全体にわたって使用される「例示的」という用語は、「一実施例、実例、または例示として機能する」ことを意味し、必ずしも、他の例示的な実施形態よりも好ましいまたは有利なものと解釈されるべきではない。詳細な説明は、本明細書の例示的実施形態の完全な理解をもたらす目的で、具体的な詳細を含んでいる。本明細書の例示的実施形態はこれらの具体的な詳細なく実行され得ることが、当業者には明らかであろう。場合によっては、本明細書に提示する例示的実施形態の新規性を曖昧にするのを回避する目的で、周知の構造およびデバイスがブロック図の形式で示されている。
【００３２】
本明細書および特許請求の範囲において、ある要素が別の要素に「接続される」または「結合される」というときは、ある要素が別の要素に直接接続または結合されてもよく、あるいは介在する要素が存在してもよいことを理解されたい。一方、ある要素が別の要素に「直接接続される」または「直接結合される」というときは、介在する要素が存在しない。
【００３３】
以下の説明で使用されるような、第2のレベルおよび第1のレベル、高および低、ならびに1および0は、当技術分野で知られる種々の論理状態を記述するために使用され得る。第2および第1のレベルの特定の電圧値は、個々の回路について任意に定義される。さらに、第2および第1のレベルの電圧値は、クロックおよびデジタルデータ信号などの個別の信号に対して異なるように定義され得る。特定の回路について記載しているが、当業者には、本発明の主題を実施するうえで開示された回路のすべてが必要とされるわけではないことが理解されよう。さらに、本発明の主題に対する注目を維持するために、いくつかの周知の回路については説明していない。同様に、その説明はある場所における論理「0」および論理「1」または低および高を参照しているが、本開示の動作に影響を与えることなく、論理値は入れ替えることができ、それに応じて回路の残りの部分を調整できることは当業者には理解されよう。
【００３４】
以下の詳細な説明の一部は、手順、論理ブロック、処理、およびコンピュータメモリ内のデータビットに対する操作の他の記号表現の観点から示されている。これらの記述および表現は、データ処理分野の当業者が、作業内容を他の当業者に最も効率的に伝達するために使用する手段である。本出願では、手順、論理ブロック、またはプロセスなどは、所望の結果を導くステップまたは命令の一貫したシーケンスと見なされる。各ステップは、物理量の物理的な操作を必要とするステップである。必ずしも必要ではないが、通常、これらの量は、コンピュータシステムにおいて記憶され、送信され、組み合わされ、比較され、別の方法で操作され得る、電気信号または磁気信号の形をとる。
【００３５】
しかしながら、これらの用語および同様の用語のすべてが、適切な物理量と関連付けられるべきであり、これらの量に適用される便宜的な呼び方にすぎないことに留意されたい。別段に明記されていない限り、以下の説明から明らかなように、本明細書を通じて、「アクセス」、「受信」、「送信」、「使用」、「選択」、「決定」、「正規化」、「乗算」、「平均化」、「監視」、「比較」、「適用」、「更新」、「測定」、または「導出」などの用語を利用した説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理(電子)量として表されたデータを操作して、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、あるいは他のそのような情報記憶、送信、または表示デバイス内の物理量として同様に表された他のデータへと変換する、コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作および処理を指すことを理解されたい。
【００３６】
本明細書で説明される実施形態は、1つまたは複数のコンピュータまたは他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなど、ある種の形態のプロセッサ可読媒体に存在するプロセッサ実行可能命令の一般的な文脈で説明され得る。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行し、または特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態において所望に応じて組み合わせられても、または分散されてもよい。
【００３７】
図面において、単一のブロックが、1つまたは複数の機能を実行するように説明されることがあるが、実際の実施では、そのブロックにより実行される1つまたは複数の機能は、単一のコンポーネントで、または複数のコンポーネントにわたって実行されてもよく、かつ/あるいは、ハードウェアを使用して、ソフトウェアを使用して、またはハードウェアとソフトウェアの組合せを使用して実行されてもよい。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、上記では、様々な例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、それらの機能に関して概略的に説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、ソフトウェアとして実装されるかは、具体的な適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本発明の主題からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。また、例示的なワイヤレス通信デバイスは、プロセッサおよびメモリなどよく知られたコンポーネントを含む、図示された以外のコンポーネントを含んでもよい。
【００３８】
本明細書に説明される技法は、特定の方法で実装されるように特に説明されない限り、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装されてよい。また、モジュールまたはコンポーネントとして説明される任意の特徴が、集積論理デバイス内に一緒に、または別個であるが相互動作可能な論理デバイスとして別々に実装されてもよい。これらの技法は、ソフトウェアで実装される場合、実行されたときに上述の方法の1つまたは複数を実施する命令を含む非一時的プロセッサ可読記憶媒体によって少なくとも部分的に実現され得る。非一時的プロセッサ可読データ記憶媒体は、パッケージング材料を含むことがあるコンピュータプログラム製品の一部を形成することができる。
【００３９】
非一時的プロセッサ可読データ記憶媒体は、同期型ダイナミックランダムアクセスメモリ(SDRAM)などのランダムアクセスメモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ(EEPROM)、フラッシュメモリ、および他の既知の記憶媒体などが含み得る。加えてまたは代替的に、これらの技法は、命令またはデータ構造の形態でコードを搬送または伝達し、コンピュータまたは他のプロセッサによってアクセス、読み取り、および/または実行され得るプロセッサ可読通信媒体によって、少なくとも部分的に実現され得る。
【００４０】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される種々の例示的論理ブロック、モジュール、回路、および命令は、1つまたは複数のデジタル信号プロセッサ(DSP)、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路(ASIC)、特定用途向け命令セットプロセッサ(ASIP)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または他の等価な集積論理回路またはディスクリート論理回路などの1つまたは複数のプロセッサによって実行されてよい。本明細書で使用される「プロセッサ」という用語は、前述の構造、または、本明細書で説明される技法の実装に適した任意の他の構造の、いずれをも指し得る。加えて、いくつかの態様では、本明細書で説明される機能は、本明細書で説明されるように構成された専用のソフトウェアモジュールまたはハードウェアモジュール内で提供されてよい。また、技法は、1つまたは複数の回路または論理素子において完全に実装されてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００４１】
単に便宜および明瞭さのために、上部、下部、左、右、上へ、下へ、上に、上方、下方、下に、後部、背部、および前部などの方向の用語が、添付の図面または特定の実施形態について使用され得る。これらおよび同様の方向の用語は、本開示の範囲をいかなる形でも限定するように解釈されるべきでなく、文脈に応じて変更されてもよい。さらに、第1および第2などの順次的な用語は、同様の要素を区別するために使用されることがあるが、他の順序で使用されてもよく、やはり文脈に応じて変更されてもよい。
【００４２】
本明細書では、実施形態はワイヤレス通信デバイスに関連して説明され、ワイヤレス通信デバイスは、システム、加入者ユニット、加入者局、移動局、モバイルワイヤレス端末、モバイルデバイス、ノード、デバイス、リモート局、リモート端末、端末、ワイヤレス通信デバイス、ワイヤレス通信装置、またはユーザエージェントなど、任意の適切なタイプのユーザ機器を含み得る。ワイヤレス通信デバイスのさらなる例は、セルラー電話、コードレス電話、セッション開始プロトコル(SIP)電話、スマートフォン、ワイヤレスローカルループ(WLL)局、携帯情報端末(PDA)、ラップトップ、ハンドヘルド通信デバイス、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、衛星無線、ワイヤレスモデムカード、および/またはワイヤレスシステムを介して通信するための別の処理デバイスなどのモバイルデバイスを含む。さらに、本明細書では、実施形態は基地局に関連して説明されることもある。基地局は、1つまたは複数のワイヤレス端末との通信に使用することができ、アクセスポイント、ノード、ノードB、進化型ノードB(eNB)、または他の適切なネットワークエンティティの名称が付けられて、そのように呼ばれ、それらに関連した機能を発揮することがある。基地局は、エアインターフェースを介してワイヤレス端末と通信する。この通信は、1つまたは複数のセクタを通って起こり得る。基地局は、受信したエアインターフェースフレームをIPパケットに変換することによって、ワイヤレス端末と、インターネットプロトコル(IP)ネットワークを含み得るアクセスネットワークの残りとの間のルータとして作用し得る。基地局は、エアインターフェース用の属性の管理を調整することもでき、ワイヤードネットワークとワイヤレスネットワークとの間のゲートウェイとされてもよい。
【００４３】
さらに、実施形態は、ワイヤレスネットワーク、詳細にはIEEE802.11プロトコルに準拠するWLANに特に関連して説明される。しかしながら、BLUETOOTH(登録商標)(ブルートゥース)、ワイヤレスフィデリティ(WiFi(商標):wireless fidelity)、Wibree(商標)、ウルトラワイドバンド(UWB)、ロングタームエボリューション(LTE)、GSM（登録商標）進化型拡張データ(EDGE:Enhanced Data for GSM（登録商標） Evolution)、エボリューションデータオプティマイズド(EVDO:Evolution Data Optimized)、および汎用パケットトランシーバサービス(GPRS:General Packet Transceiver Service)ネットワークなどを含む、ワイヤレス通信の他の形態が概念に関与することもある。
【００４４】
別段に定義しない限り、本明細書で使用するすべての技術用語および科学用語は、本開示が関係する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
【００４５】
最後に、本明細書および添付の特許請求の範囲においては、単数形「a」、「an」、および「the」は、内容によって明確に指定されない限り、複数形の指示対象も含む。
【００４６】
本開示の種々の態様は、所与のネットワークコンテキスト下で動作機能を維持することに関わる。当業者には認識されるように、動作機能は、少なくとも所与のネットワーク内の動作のための最小量の情報の交換を含み得る。局として機能するとき、デバイスは、管理要件がわずかであるか無くてよく、本質的に、必要に応じてビーコンフレームに応答し、転送されることが望ましい任意のデータをアップロードまたはダウンロードするだけでよい。しかしながら、動作機能は、他のタスクを実行することを必要とする場合もある。たとえば、ソフトウェア対応アクセスポイント(soft-AP)のようなアクセスポイントで機能するデバイスは、管理情報の送信および受信、ならびにそれがサービスする任意の局に宛てられるまたはその局から発信されるすべての情報のための導管としての動作に関する、かなり大きな要求を満たすように求められることがある。別の例として、アドホックネットワークにおけるデバイスは、トラフィックのための隣接チャネルをスキャンする、またはチャネル評価を行うなど、いくつかのタスクを引き受けることがある。動作機能を維持するために必要なタスクの具体的な特性は、ネットワークの役割のタイプ、ならびに転送されることが期待される情報の量および品質に少なくとも部分的に基づいて決定され得る。
【００４７】
以下に詳細に説明されるように、本開示は、第1のネットワークコンテキストにおいて単一物理トランシーバを有するデバイスによる情報の通常の交換において存在し得るより柔軟なかつより頻繁な機会インスタントの使用によって、複数のネットワークコンテキストで動作しているワイヤレスデバイスの並行性を強化するためのシステムおよび方法を対象とする。各ネットワークコンテキストは、単一物理デバイスによって実装される仮想デバイスを伴うものとして捉えることができる。言い換えれば、物理デバイスは、独立したネットワークコンテキストに各々が対応する複数の専用の仮想デバイスを保持することができる。一般に、本開示の態様は、一次仮想デバイスに対応し得る第1のネットワークコンテキストと、各々が物理デバイスにおける対応する第2の仮想デバイスを採用する1つまたは複数の二次ネットワークコンテキストとに関連して説明される。
【００４８】
図1に示すように、複数のネットワークコンテキストを有する例示的な通信システム100が示されており、通信システム100は、単一物理トランシーバ(またはWLAN無線)104を有するマルチモードデバイス102を含むことができる。この実施形態では、トランシーバ104は、1つまたは複数の802.11プロトコルに従って動作するように構成される。一次仮想デバイス(Pri vDEV)106は、トランシーバ104を使用して、一次ネットワークコンテキストにおいて、情報を交換し、1つまたは複数の他のネットワークノードとの通信リンクを維持する。同様に、二次仮想デバイス(Sec vDEV)108および110もまた、トランシーバ104を使用して、別の二次ネットワークコンテキストにおいて通信リンクを維持することができる。この実施形態の以下の説明では、一次仮想デバイス106は、認証されていて、インフラストラクチャネットワークコンテキストにおいてアクセスポイント(AP)112と関連付けられる。1から複数の任意の適切な数の追加の二次仮想デバイスが利用されてよく、各々が独立したネットワークコンテキストで動作することができる。たとえば、二次仮想デバイス108は、局(STA)114に対するソフトウェア対応アクセスポイント(soft-AP)などのアクセスポイントとして機能することができ、二次仮想デバイス110は、アドホックネットワークコンテキストにおいてピア116との直接ピアツーピア接続を有することができる。
【００４９】
本開示の態様によれば、マルチモードデバイス102は、一次仮想デバイス106とアクセスポイント112との間の接続のようなネットワーク内の動作に関する機会インスタントを識別するように構成された並行性マネージャ118を含むことができる。各機会インスタントについて、並行性マネージャ118は、一次仮想デバイス106のアクティビティが通信リンクを維持するまたは他の形でネットワークに参加することが必要ない時間の長さに対応する沈黙間隔(SI_INTV)を、決定することができる。適切な機会インスタントおよびSI_INTVの識別をすると、並行性マネージャ118は、二次仮想デバイス108または110にトランシーバ104に対するアクセスを許可し、指定されたタスクを完了するのにSI_INTVが十分な長さであるとき、局114またはピア116との通信をそれぞれ可能にする。実際問題として、各仮想デバイスは異なるチャネル上で動作し、また異なる帯域上で動作してもよい。ある量の時間が、トランシーバ104上のチャネルおよび/または帯域を切り替えるために必要であるが、これは、SI_INTVが、二次仮想デバイスに関わるタスクを実行するために十分な持続期間であるかどうかを決定するときの要因とされるものである。いくつかの実施形態では、カプセル切替えオーバヘッドは、帯域内切替えでは約100μs未満であり、帯域間切替えでは約120μs未満である。
【００５０】
上記で説明したように、上記で説明したように、本開示の技法は、第1のネットワークコンテキストで動作が必要ない期間を識別して、これらの期間に第2のネットワークコンテキストでタスクを実行することにより、パフォーマンス最適化を実現する。非活動の際に、短縮された電力節約モードの「ナップモード(nap mode)」に入ろうとするのでなく、マルチモードデバイス102は、二次ネットワークコンテキストタスクにサービスして、それらのネットワークコンテキストにおけるパフォーマンスを改善する。そして、これらの戦略により、チャネルならびにMAC層およびPHY層の効率的な使用が可能になる。さらに、上述の比較的短い短縮された電力節約期間にかかわらず、本開示によって実現された並行性の強化により、すべてのネットワークコンテキストにわたり動作の保留をより速く完了できるようになる。結果として、ネットワークタスクの保留のより速い完了により、マルチモードデバイス102が、より迅速に低電力の「スリープモード」状態に入り、電力を節約することが可能になり得る。比較すると、従来の「ナップモード」の実装形態は、デバイスにおいてデジタルレベルおよびアナログレベルでより制御および洗練を必要とされることがあり、多くの実装形態ではオプションのモードとしてのみ提供され得る。さらに、「ナップモード」は、システムの最低電力状態に相当しないことがある。さらに、マルチモードデバイス102など大多数の802.11xデバイスは、キャリア検知アクセス規則のため、アクセスポイント112がインフラストラクチャネットワークにおける他のデバイスにサービスしている時間中に、完全に覚醒状態に留まり、クリアチャネル評価(CCA:Clear Channel Assessment)を実行することができる。そのような展開様式では、「ナップモード」に入ることができる期間の利用可能性が比較的乏しい。
【００５１】
以下に説明するように、適切な機会インスタントの識別は、一次仮想デバイス106とアクセスポイント112との間の通信リンクの性質および特性に依存することがある。一実施形態では、機会インスタントは、一次仮想デバイス106によって受信されているフレームに関連して識別することができる。一般に、各フレームは、物理(PHY)層で処理されるヘッダ、およびメディアアクセス制御(MAC)層で処理されるヘッダを有する。採用されている通信プロトコルに応じて、送達されるフレームのヘッダまたはプリアンブルに異なるタイプの情報が存在し得る。したがって、並行性マネージャ118は、PHYヘッダ層またはMAC層のいずれかで生じる動作に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを識別することができる。
【００５２】
PHYヘッダ
一実施形態では、超高スループット(VHT:very high throughput)からの情報をPHY層でフィルタリングして機会インスタントを決定することができる。一次仮想デバイス106は、受信モードにおいて、アクセスポイント112から送信されるフレームを待ち受けることができる。一次仮想デバイス106がアクセスポイント112からフレームを受信すると、PHY層がヘッダを解析して、仮想デバイスの動作モードに応じて、部分的関連付け識別子(pAID)またはグループ識別子(GID)を決定することができる。pAIDまたはGIDが、受信されたフレームが一次仮想デバイス106向けでないことを示す場合に、機会インスタントが識別され得る。
【００５３】
図2に示すように、アクティブな受信に携わる単一ユーザ(SU)VHTモードで動作している一次仮想デバイス106は、図示される構造を有するVHTフレーム200を受信することができる。PHY層は、VHT信号Aフィールド(VHT-SIG-A)202から得られたpAIDが一次仮想デバイス106と一致しないと決定することがある。その場合、VHTフレーム200の受信の継続に関連する利益が存在し得ず、pAIDの不一致が機会インスタントとして識別され得る。レガシー信号長フィールド(L-SIG)204に後続するVHTフレーム200の残りの持続期間は、物理層コンバージェンス手順プロトコルデータユニット(PPDU:physical layer convergence procedure protocol data unit)206の持続期間に対応する。VHT-SIG-A202の持続期間を差し引くことによって、SI_INTV208の持続期間を定義することができる。
【００５４】
図3に示すように、アクティブな受信に携わるマルチユーザ(MU)VHTモードで動作している一次仮想デバイス106は、図示される構造を有するVHTフレーム300を受信することができる。PHY層は、一次仮想デバイス106がVHT-SIG-A302内のGIDのグループのメンバーでないと決定することがあり、メンバーでないことが機会インスタントとして識別され得る。前述の実施形態と同様に、L-SIG304によりPPDU 306の持続期間が定義され、SI_INTV308はVHT-SIG-A 302の持続期間を差し引くことによって得られる。
【００５５】
別の実施形態では、PHY層で発生するエラーが機会インスタントとして識別され得る。PHYヘッダを処理するとき、L-SIGまたはVHT-SIG-Aの巡回冗長検査(CRC)の失敗、自動利得制御(AGC)の非収束、および自動周波数制御(AFC)の非整定を含む、いくつかのエラーが起こり得る。多くの他のPHYエラーが発生する可能性があり、必要に応じて機会インスタントを識別するために使用され得ることは理解されよう。PHYレベルのエラーの結果、拡張フレーム間スペース(EIFS:extended interframe space)までのチャネルアクセスの遅延がもたらされる。一態様では、SI_INTVは、チャネル遅延間隔に対応するように決定されてよい。あるいは、反復されたPHYエラーが、関連するEIFSの合計および電力管理トリガーに対応するSI_INTVに変換されてもよい。
【００５６】
MACヘッダ
他の802.11プロトコルでは、PHYヘッダレベルでのフレームのフィルタリングを提供しないことがある。しかしながら、機会インスタントを識別するためにMACレベルでのフィルタリングが使用され得る。SI_INTVは、MAC受信機アドレス(RA)フィールドから決定されるような残りのフレーム長に対応することが可能である。たとえば、図4に示すように、一次仮想デバイス106は、レガシーフレームまたは802.11nフレーム400のような高スループット(HT)フレームを受信することができる。MAC層でヘッダを処理することにより、MACヘッダ(MAC Hdr)402からのRAの決定が可能になる。RAが一次仮想デバイス106と一致しない場合に、機会インスタントを識別することができる。PPDU404持続期間はL-SIG406から得ることができ、MACプロトコルデータユニット(MPDU:MAC protocol data unit)408持続期間は、高スループット信号フィールド(HT-SIG)410から得ることができる。一態様では、SI_INTVは、フレーム400の送達のためのキャリアアクセス機構によって与えられる時間の量を指定する、MACヘッダ402から得られるようなネットワーク割当てベクトル(NAV)持続期間に対応するように設定され得る。したがって、MACヘッダの処理により、一次仮想デバイス106がパケットの所期の意図された受信者でないと決定したとき、フレームの残りの持続期間が、対応するSI_INTVを有する機会インスタントとして識別され得る。
【００５７】
一実施形態では、NAVフィールドは、アクセスポイント112からの対象フレームの逸失、またはチャネルアクセス機会の損失が発生し得る誤りの値として検証されることがある。フレームの適正な受信を検証するための従来の方法は、フレームの終端でフレーム検査シーケンス(FCS)機能を実行することを含み、これは、その時間の前に機会インスタントを識別することを排除することになる。したがって、FCSの受信前にRA値およびNAV値を含む情報を検証することが望ましい。FCS検査まで待機することなく妥当性を評価するための技法は、同時係属の本発明の譲受人に譲渡された2012年2月6日出願の米国仮特許出願第61/595,562号、および2012年9月14日出願の米国特許出願第13/620,284号に開示されており、両方の出願はそれらの全体が参照により組み込まれる。たとえば、チャネルの品質はフレーム内の所与の位置に対応する期間に評価することができ、それにより妥当性ウィンドウの決定が可能になる。妥当性ウィンドウ内の情報は、チャネル品質評価に基づいて検証され得る。チャネル品質評価は、信号対雑音比(SNR)、信号対干渉および雑音比(SINR)、受信信号強度インジケータ(RSSI)、またはビタビデコーダ出力からの信頼性メトリクスなどのチャネル品質メトリックに少なくとも部分的に基づくことができる。追加のチャネル品質メトリックの識別子は、シンボル復調後に理想配置点と観測配置点との間の差から導かれる受信機エラーベクトル振幅(Rx-EVM:Receiver Error Vector Magnitude)も含み得る。一実施形態では、チャネル品質評価は、データが受信される変調/符号化セット(MCS:Modulation/Coding Set)に必要な最小SNRより大きい適切な閾値たとえば約2dBをSNRメトリックが超えることを確認することを含むことができる。さらなる例は、トレースバック長においてビタビ信頼性メトリクスを監視し、信頼レベルが最小閾値より大きい場合に受信ビットを検証することを含む。
【００５８】
他の実施形態では、ダウンリンクマルチユーザダウンリンクマルチユーザ多入力多出力(MIMO)モードで動作している一次仮想デバイス(PDV)106が、送信機会(TxOP)電力節約機能を利用して仮眠状態をトリガーすることができる。対応して、これが、機会インスタントとして識別されることが可能であり、仮眠状態の持続期間はSI_INTVとして決定することができる。図5に示すように、アクセスポイント112は、定義された送信機会(TxOP)持続期間508内で一連のフレームのフレーム1 500、フレーム2 502、フレーム3 504、およびフレーム4 506を送信する。この簡略化された例では、各フレームは、GIDを含み、さらに、一次仮想デバイス106または別の一次仮想デバイス(PVD)518に対して指定された1つまたは複数のデータフィールド510、512、514、および516を含むことができる。各データフィールド内のモアデータビット(More Data bit)は、追加のデータが後続フレームに提供されるかどうかを示す。図示のように、フレーム1 500の受信後、一次仮想デバイス106について指定されたデータフィールド510は、モアデータビットをオフにされる(More Bit=0)。他のデータが一次仮想デバイス106について指定されていないので、並行性マネージャ118は、この段階で一次仮想デバイス106に関する機会インスタントを識別することができ、SI_INTV520がTxOP持続期間508の残りによって定義され得る。他方で、一次仮想デバイス518は、図示のように、それぞれデータフィールド512、514、および516を有するフレーム1 500、フレーム2 502、およびフレーム3 504を受信する。データフィールド512および514は、モアデータビットが設定され(More Bit=1)、したがって、一次仮想デバイス518はアクティブ受信モードのままである。フレーム3 504の受信後、データフィールド516は、モアデータビットがオフにされ、したがって、一次仮想デバイス518は機会インスタントを識別し、TxOP持続期間508の残りの部分に対応する持続期間を有するSI_INTV522を決定することができる。
【００５９】
別の実施形態では、802.11プロトコルは、フレーム交換シーケンス(FES:frame exchange sequence)の使用のような、サービス品質(QoS)を向上するための設定をサポートすることができる。従来のキャリアアクセス機構においてアクセスポイントと局との間の各通信がチャネル競合プロセスを経ることを必要とせずに、フレームのグループを単一のTxOPに割り当てることが可能である。FES機能は、ネットワーク割当てベクトル(NAV)を使用してTxOP持続期間の長さに対してチャネルを予約することによって実装することができる。一次仮想デバイス106がフレームの受信者でないと決定することにより、機会インスタントが識別され、SI_INTVがNAV持続期間として定義されることが可能である。一態様では、マルチモードデバイス102がFCSを介して第1のフレーム全体を処理して、フレームが検証されると、NAVを更新し、持続期間をSI_INTVに割り当てる。あるいは、前述のチャネル品質メトリック評価技法を用いて、FCSを受信する前にRAおよびNAVの妥当性の決定を行ってもよい。
【００６０】
さらに他の機会インスタントが、MACヘッダ内に含まれる情報から識別され得る。送信ノードが一定期間にわたって通信を中断することを意図していることを示す種々の通信が、マルチモードデバイス102によって受信され得る。これらの期間および関連する持続期間は、機会インスタントおよび関係するSI_INTVを識別するために使用することができる。たとえば、WiFi Directネットワークコンテキストにおいて、グループオーナーとして動作するピア116(P2P GO)が、MACヘッダで不在通知(NOA)情報要素(IE)を送信することができる。このフレームを処理すると、機会インスタントを識別することができ、不在の持続期間をSI_INTVに割り当てることができる。別の例では、アクセスポイント112が、MACヘッダでクワイエット情報要素(QIE)を有するフレームを送信して、マルチモードデバイス102に非活動のスケジュールされていない期間を通知することができる。同様に、このフレームを処理することによって機会インスタントを識別することができ、不在の期間をSI_INTVに割り当てることができる。
【００６１】
情報の他のソース
受信フレームのPHYヘッダおよびMACヘッダをフィルタリングすることに加えて、並行性マネージャ118は、他のソースから得た情報から1つまたは複数の機会インスタントを識別することもできる。一実施形態では、マルチユーザフレームが、異なる複数のノードへの送達のための集約されたデータフィールドを含むことができる。すべてのデータフィールドが各ノードを対象とするのではない場合、結果の集約MPDU(AMPDU)は長さが異なることが可能である。指定された受信ノードについてのAMPDUがフレームを充填しない場合、フレーム終了(EOF)デリミタを有する反復シーケンスから形成されるMACパッドがAMPDUに連結されて、フレームの残りの部分を充填することができる。したがって、MAC処理がEOFデリミタに到達したときに、機会インスタントが識別され得る。図6は、AMPDU602、604、および606を有するVHTフレーム600を示し、AMPDU606が一次仮想デバイス106宛てに指定されている。PPDU608持続期間は、L-SIG610から決定することができる。一次仮想デバイス106はフレームを処理すると、AMPDU606に含まれたデータを受け取ることがある。MACがMACパッド612の開始を検出すると、一次仮想デバイス106は、機会インスタントを識別し、PPDU608持続期間から決定されるようなフレーム600の残りの持続期間に対応する持続期間を有するようにSI_INTV614を設定することができる。
【００６２】
機会インスタントの識別の別の例は、マルチモードデバイス102がブルートゥースまたはLTEのような追加のワイヤレス通信システムを有する実施形態に関する。並行性マネージャ118は、機会インスタントを識別するためにトランシーバ104と追加のワイヤレス通信システムとの動作を調整する共存機構から情報を得ることができる。たとえば、同期接続指向(SCO:synchronous connection-oriented)リンクにおけるスケジュールされたブルートゥース通信ウィンドウが、ブルートゥースリンクのための所望のレベルのスループットを保証するために提供される。自動周波数ホッピング技法を用いてブルートゥース送信用にスケジュールされた期間は、異なる2.4GHzチャネル上または5GHz帯域上で二次ネットワークコンテキストタスクを実行するために使用され得る機会インスタントとして識別することができる。この実装形態は、マルチモードデバイス102が、WLANシステムおよびブルートゥースシステムのために別個のトランシーバを特徴として備えることが必要なことがあることは理解されよう。同様に、適切なLTE共存トリガーを使用して、異なる十分に隔離された2.4GHzチャネル上または5GHz帯域上で二次ネットワークコンテキストタスクを実行するために機会インスタントを識別することもできる。
【００６３】
本開示の強化された並行性技法の別の態様は、前述のチャネル品質メトリック評価の使用を拡張することによって実装することができる。品質評価は、フレームの受信の際、フレームが適切に受信されそうにない段階までチャネルが劣化したことを示し得る。この評価がなされると、フレームの受信は即座に中止することができ、そして、初期のフレームヘッダからのNAV間隔の解読の成功を条件として、機会インスタントがフレームの残り部分について識別され得る。SI_INTVは、フレームの残りの持続期間に対応するものとして決定されてよい。
【００６４】
本開示の強化された並行性技法によって識別される機会インスタントは、機会インスタントとしてのリッスン間隔の使用から区別され得る。リッスン間隔は、固定された期間であり、そのパラメータは、局が低電力モードにそれが入っているというメッセージを送信することでトリガーされることが可能なアクセスポイントによって設定される。結果として、リッスン間隔に少なくとも部分的に基づいて機会インスタントを利用することは、ネットワークコンテキストにおける他のノードの挙動の修正を必要とする。具体的には、アクセスポイントは、局に関するフレームのバッファを開始可能であり、他の形の定期的にスケジュールされた情報の交換を実施することがない。典型的には、リッスン間隔機会インスタントは、明示的な電力管理メッセージを送信することによって作成されなければならない。対照的に、本開示によって提供される強化された並行性機会インスタントの識別は、他のネットワークノードの挙動の修正またはこれらのノードとの明示的な信号交換を必要としない。むしろ、機会インスタントとして使用され得る存在する期間は、マルチモードデバイス102の動作から得られる、受信フレームのMACヘッダまたはPHYヘッダなどからの情報を使用して識別可能であり、アクセスポイント112など他のネットワークノードに対して透過的に生じる。
【００６５】
本開示の技法は、二次ネットワークコンテキストタスクが実行され得る機会インスタントを決定するための可能性を示すことは理解されよう。たとえば、VHTの実施形態では、VHTフレームは、約5msとされ、それが、二次ネットワークコンテキストに関するタスクを実行するための有効な持続期間を有する機会インスタントを表すことができる。一実施形態では、二次ネットワークコンテキストタスクが別々の動作に再分割され得る範囲の任意の二次ネットワークコンテキストタスクが、そのようなタスクスライスとして、SI_INTVに時間的に制約され得る。
【００６６】
そのような時間的制約を維持するための1つのプロセスは、2つの時間、すなわち、チャネル切替え時間、ならびにMAC層およびトランシーバベースバンドに関連付けられた任意の処理時間に相当する時間を含むものとして、二次ネットワークコンテキストタスクを実行するために必要な時間を推定することである。時間推定がSI_INTV未満である場合、マルチモードデバイス102は、チャネル切替えを引き受けて、二次ネットワークコンテキストにサービスすることができる。また、時間推定は、802.11プロトコルの拡張分散チャネルアクセス(EDCA:enhanced distributed channel access)およびポイント協調機能(PCF:point coordination function)などのチャネルアクセス機構に関連付けられた任意の遅延を計上することができる。いくつかの実施形態では、マルチモードデバイス102は、EDCA規則によって規定されるバックオフ手順を実行することなく、新しいネットワークコンテキストの一部として、切り替えられたチャネル上で送信を直ちに開始することができる。しかしながら、そのような構成は現行のIEEE802.11x仕様に準拠できないことを認識されたい。所望に応じて、マルチモードデバイス102は、二次ネットワークコンテキストで適切な電力節約メッセージを送信し、チャネルを切り替え、一次ネットワークコンテキストに戻ることによって、必要に応じてSI_INTVにかかわらず二次ネットワークタスクを終了するように構成されてもよい。
【００６７】
本開示のさらなる実施形態では、任意の識別された機会インスタントの利用を制御するために適応技法を用いることができる。たとえば、閾値を使用して、機会インスタントが識別されたときに、二次ネットワークコンテキストに関するタスクのサービスをトリガーすることができる。第1の閾値は、帯域内チャネル切替えを実行し二次ネットワークコンテキストタスクを実行するために必要な最小時間に少なくとも部分的に基づいて設定することができ、それにより、SI_INTVがこの閾値未満である場合に、マルチモードデバイス102が、一次仮想デバイス106のトランシーバ104に対するアクセスを維持できるようにする。この状況において、一次仮想デバイス106は、二次ネットワークコンテキストタスクにサービスするための時間が不十分なときに、電力を節約するために電力節約モードに入ることができる。第2の閾値は、帯域間切替えを実行するために必要な時間に少なくとも部分的に基づいて設定することができ、それにより、第1の閾値と第2の閾値との間にSI_INTVがある場合に、帯域内切替えを伴う二次ネットワークコンテキストタスクを実行され得るようにする。それに対応し、SI_INTVが第2の閾値を超える場合は、帯域間切替えを伴う二次ネットワークコンテキストタスクが実行され得る。
【００６８】
本開示の他の態様は、SI_INTV全体の使用の最適化を対象とする。第1の実施形態では、1つの二次ネットワークコンテキストタスクをサービスした後にSI_INTV内に時間が残っている場合、マルチモードデバイス102が、トランシーバ104を一次仮想デバイス106に返して、従来の動作を継続するように構成されてよく、この従来の動作は、短縮された電力節約モードに従事すること、またはクリアチャネル評価を実行すること、または一次ネットワークコンテキストによって規定される他の形で動作をすることを含む。追加的実施形態では、複数の二次ネットワークコンテキストタスクが、SI_INTVの持続期間によって許容される範囲で実行され得る。この特徴を実装するために使用できる1つの機構は、一次ネットワークコンテキストでの動作に対して識別された機会インスタントに関連付けられたSI_INTVを維持しながら、二次ネットワークコンテキストでの動作に対する機会インスタントを識別するものである。したがって、マルチモードデバイス102の並行性マネージャ118は、一次仮想デバイス106の動作に対する機会インスタントを識別することができ、SI_INTVが十分である場合、二次仮想デバイス108には、二次ネットワークコンテキストタスクを実行するために、トランシーバ104に対するアクセスが与えられてよい。追加の機会インスタントを識別するために、二次仮想デバイス108の動作を監視することができる。機会インスタントが識別された場合、かつSI_INTVに残る時間が十分である場合、二次仮想デバイス110は、二次ネットワークコンテキストタスクを実行するためにトランシーバ104に対するアクセスが許可されてよい。SI_INTV期間は、残っている時間が第1の閾値未満である間、できるだけ多くの二次ネットワークコンテキストタスクを実行することによって消費され得る。この時点で、一次仮想デバイス106は、トランシーバ104に対するアクセスを回復し、前述のように、第1のネットワークコンテキストによって指示されるように動作することができる。ネスティングの深さは、最大数にあらかじめ構成されてもよく、または、一次ネットワークコンテキストから識別される主SI_INTV内の時間-インスタントの利用可能性に応じて実行時に決定されてもよい。さらに、二次ネットワー
ククライアントタスク間の選択が、所与のタスクを実行するために必要となり得る処理遅延またはチャネル/帯域切替えのような、SI_INTVに影響するファクタに少なくとも部分的に基づいて行われてよい。したがって、並行性マネージャ118は、動作の現在の帯域などのトランシーバ104のハードウェア状態に少なくとも部分的に基づいて、二次ネットワークタスクを選択してもよい。
【００６９】
上記の技法は、複数のネットワークコンテキストで動作する複数の仮想デバイスを実装する単一物理トランシーバを有するマルチモードデバイスに主に関係して説明されているが、これらの概念を複数の物理トランシーバを有するデバイスに拡張して、各トランシーバが複数の仮想デバイスを実装するようにしてもよいことは、当業者には理解されよう。複数の独立したワイヤレストランシーバを有するそのようなデバイスの例は、2.4GHz帯域用の1つのトランシーバと5GHz帯域用の別のトランシーバとを有するデュアルバンドデュアル並行(DBDC:Dual Band Dual Concurrent)アクセスポイントである。各トランシーバの動作中にそれぞれの帯域(2.4GHzまたは5GHz)でそれぞれの一次ネットワークコンテキストにおいて機会インスタントを識別することによって、二次ネットワークコンテキストタスクが、同じ帯域内の他のネットワークコンテキストのノードに透過的な方法でデバイスの全体効率を改善するように実行され得る。DBDC受信機に適用されたときの本開示の実施形態では、帯域間チャネル切替えを必要としなくてよく、すべての多重化をそれぞれの帯域内で行うことができ、それにより機会インスタントに関連付けられたSI_INVTが増大するので、パフォーマンス全体を向上することができることは理解されよう。
【００７０】
第1の態様では、複数の物理トランシーバを有するデバイスの各トランシーバは、上述のマルチモードデバイス102と同様に構成され得る。一般的に、この場合、各トランシーバは、一次仮想デバイスおよび1つまたは複数の二次仮想デバイスを実装する物理デバイスに対応する。各トランシーバのそれぞれの一次ネットワークコンテキストにおける動作は、前述の任意の識別方法を用いて機会インスタントを決定するために解析され得る。機会インスタントの識別および対応するSI_INTVの決定が行われると、各トランシーバは、チャネルを切り替えて、二次ネットワークコンテキストタスクを実行することができる。
【００７１】
複数のトランシーバを有するデバイスでのこれらの技法の追加的実装は、マルチモードデバイスがMIMOモードで同時に2つ(またはそれより多くの)トランシーバチェーンを使用できる、または各チェーンを独立して使用できる実施形態を含むことができる。したがって、一方のチェーンを任意の適切なネットワークコンテキストタスクを実行するために使用し、他方のチェーンを独立したタスクのために使用してもよい。たとえば、他方のチェーンは、ビーコンを探索すること、ネットワークスリープモードで動作すること、MIMO-PSモードで動作すること、または(たとえば、共存戦略と併せて)他のチェーンに対するアクセスをブルートゥースなど別個の通信システムに与えることなどを行うことができる。チェーンは、2つのチェーンの同時動作が必要でない任意の状況において独立して動作することができる。他のネットワークコンテキストタスクが完了すると、両方のチェーンは、所望に応じて2空間ストリームモードで動作するために使用され得る。
【００７２】
図7ではDBDCの実施形態の一例が示されており、3つのアンテナ702、704、および706を有する3×3DBDC700を図示している。アンテナ702は、5GHz無線周波数モジュール(5G RF)708、および2.4GHz無線周波数モジュール(2G RF)710を有する。同様に、アンテナ704も、二重モジュール、すなわち5G RF712および2G RF714を有する。図示のように、アンテナ706は、5G RF716を使用して5GHz帯域のみで送信を行う。ベースバンドモジュール(BB)718、720、および722はそれぞれ、アンテナ702、704、および706に結合される。BB718は、5G RF708と2G RF710との間で切り替えることができ、BB720は、5G RF712と2G RF714との間で切り替えることができ、いずれも5GHz帯域と2.4GHz帯域とに対応する。また、BB718およびBB720は独立して、2×2PHY724と3×3PHY726との間で切り替えることができる。BB722は、3×3PHY726と結合される。PHY724およびPHY726は、任意の適切なプロトコルのもとで動作するように構成されてよく、たとえば、PHY724が802.11nプロトコルに対して構成され、PHY726が802.11acプロトコルに対して構成されてよい。BB718、720、および722は、10、20、40、80、および82.5MHzを含む種々の選択肢での動作のために、所望に応じて、任意の適切な帯域幅で動作するように構成されてよい。
【００７３】
この実施形態は、5GHz帯域における160MHzでの完全な3×3、5GHz帯域における160MHzでの2×2、および2.4GHz帯域における40MHzでの1×1、および5GHz帯域における160MHzでの1×1、および2.4GHz帯域における40MHzでの2×2を含む、多くの動作モードを可能にする。一態様では、BB718は2G RF710に切り替えることができ、BB720は5G RF712に切り替えることができ、それにより、アンテナ704および706ならびにそれぞれのベースバンドBB720および722が5GHz帯域において2×2モードで動作することが可能になり、一方、アンテナ702およびBB718は、2.4GHz帯域において1×1モードで動作する。したがって、2×2 5GHzモードに関して、1つのチェーンは独立して使用されて、前述のように、ネットワークスリープモードでビーコンを探索し、MIMO-PSモードで動作し、またはブルートゥースなど別のシステムに対するアクセスを与えることができる。また、DBDC700は、アンテナ702を介して電力管理メッセージを送信し、次いでBB718を5G RF708に切り替えることによって、所望に応じて完全な3×3モードに戻ることもできる。これらの概念は、無線周波数ハードウェアの部分がLTEなど他の通信システムによって共有される場合に適用することもできる。たとえば、BB718および720は、それぞれ2G RF710および714に切り替えられて、2×2LTE動作を可能にすることができ、一方、BB722は1×1WLAN動作を提供する。
【００７４】
機会インスタントの識別、および関係するSI_INTVのマルチモードデバイス102の仮想デバイスへの割当てに関する上記の技法は、ソフトウェアとハードウェアの実装の任意の適切な組合せを使用して実装され得ることは、当業者には理解されよう。一実施形態では、並行性マネージャ118は、ホストコントローラ内の適切なソフトウェア命令によって、強化されたチャネル並行性を実現するように構成することができる。前述のように、トランシーバ104のMACおよびPHYからの情報は、機会インスタントおよびそれらの対応するSI_INTVに関して得ることができる。次いで、ホストは、ラウンドロビン(RR)または先着順サービス(FCFS)のような任意の適切なスケジューリングアルゴリズムを使用して、それぞれの二次仮想デバイスに対して各SI_INTV内の期間をスケジューリングすることができる。比較的柔軟で実装が容易であるが、ソフトウェアベースのスケジューリングは、ソフトウェアならびにMAC層およびPHY層を含む必要に起因する増大した時間オーバヘッドとともに、二次ネットワークコンテキストでタスクを実行するためのチャネル切替えオーバヘッドを要する可能性がある。ソフトウェアによって与えられる遅延に鑑みて、RA、TxOP、FES間隔のMACフィルタリング、最大長VHTパケット、およびLTEまたはブルートゥース共存ルーチンなどによって決定されるような比較的長い機会インスタントを使用するソフトウェア実装の強化された並行性を用いるのが望ましいことがある。
【００７５】
別の実施形態では、並行性マネージャ118は、トランシーバ104のMAC層におけるようなファームウェアまたはハードウェアの任意の所望の組合せを使用して実装することができ、強化されたチャネル並行性動作の諸態様を実行するように構成することができる。MACにおける専用ハードウェアコントローラを利用して、機会インスタントおよびSI_INTVを識別し、チャネルを切り替え、スケジューリングを行い、二次ネットワークコンテキストタスクを実行することによって、ホスト上のコンピューティングの必要を低減することができ、ホストソフトウェアの関与に伴う遅延が回避することができる。これらおよび関係する並行性動作を実装するために、ハードウェア技法とソフトウェア技法の任意の適切な組合せが利用できることは理解されよう。一般に、ソフトウェア技法は、動作の構成のより大きな柔軟性をもたらすことができ、ハードウェア技法は、パフォーマンスの向上をもたらすことができる。
【００７６】
図8に主としてハードウェア指向の実施形態の一例が示されており、本開示の技法を実施するのに適したマルチモードデバイスの並行性モジュール118の選択機能ブロックを例示している。図示のように、並行性マネージャ118は、それぞれの仮想デバイスからの要求によって決定された二次ネットワークコンテキストタスクのコマンドキューを維持するように構成されたスケジューリングモジュール(スケジューラ)802を含む。一般に、コマンド要求は、仮想デバイスによって発行することができ、関与するチャネル、予測持続期間、動作のタイプ、およびバッファポインタまたは他のレコードロケータの識別を含むことができる。スケジューリングモジュール802は、コマンド要求内の情報、およびRRまたはFCFSなど任意の適切なスケジューリングアルゴリズムに基づいて、コマンド要求をキューに入れる優先度の第1の順序割当てを実行することができる。受信(Rx)パス804は、機会インスタントを識別し、MAC層もしくはPHY層または前述のような他のソースから決定された情報に少なくとも部分的に基づいて対応するSI_INTVを決定するように構成されたタイムスロット検出器806を含むことができる。コントローラモジュール808は、識別された機会インスタントのSI_INTVにコマンド要求を照合するように構成することができる。任意のハードウェアおよびソフトウェア遅延を含むSI_INTV持続期間に実行できるコマンド要求が識別されると、チャネル切替えモジュール810が、チャネルおよび妥当な場合は帯域を変更し、コマンド要求は、実行されるべく実行モジュール812に送信される。関連するネットワークプロトコルのチャネルアクセス機構に準拠するために、専用バックオフモジュール814が、コマンド要求を送信(Tx)パス816に送る前に任意の競合プロセスに参加することができる。あるいは、バックオフ動作を実行することなくコマンド要求が実行モジュール812から送信パス816に直接送達可能なように、チャネルアクセスに関するネットワークプロトコルに従わないモードで並行性マネージャ118が動作するのが望ましいこともある。
【００７７】
本開示の強化された並行性技法を利用することにより、複数のネットワークコンテキストでかなりのパフォーマンスの改善を実現することができる。たとえば、ローミングおよびリンク損失処理の戦略は、範囲内のまたは範囲に入るBSSに関するより多くの情報を提供することによって改善され得る。ここでは、そのような追加的情報は、一次ネットワークコンテキストモードに十分な機会間隔を与えて、チャネルから別のネットワークコンテキストに入り、従来の技法を使用する場合よりも頻繁にバックグラウンドをスキャンすることによって入手することができる。したがって、マルチモードデバイス102は、一次仮想デバイス106に対してアクティブトラフィックモードを維持しながらも、機会インスタントを使用して二次仮想デバイスがチャネルスキャンを実行することを可能にすることができる。したがって、802.11rプロトコルのもとで、また他の音声およびビデオアプリケーションで、ローミングパフォーマンスが改善し得る。同様に、特にバックグラウンドまたはベストエフォートトラフィックなどでより多くの機会インスタントが利用可能であるとき、より完全で更新されたチャネルスキャンを提供することにより、リンク損失からの回復が促進され得る。
【００７８】
また、ピアツーピアネットワークコンテキストでのパフォーマンスが、一次仮想デバイスがアクティブトラフィックモードにあるときにもP2P発見およびスキャン動作の実行を可能にすることによって改善され得る。他のタイプのピアツーピア通信システムも、強化された並行性から利益を得ることができる。たとえば、ある種のピアツーピア接続は、あるデバイスにマスタとして機能することを要求し、これはさらなる管理機能の負担を招く。協調したチャネル変更を伴うシステムでは、マスタデバイスが、トラフィック交換に参加することに加えてチャネルスキャンを実行することが必要な場合がある。利用可能な機会インスタントの数を増加させることにより、そのようなチャネルスキャンは、チャネル変更の協調を最適化しながら、他のエリアのパフォーマンスを実質的に低下させることなく、より容易に実行され得る。
【００７９】
さらに別の例では、所与のネットワークコンテキストが、802.11プロトコルによって定義された最短期間、すなわちショートフレーム間スペース(SIFS:short interframe space)の直後に、局が発信したPS-POLLフレームに対してアクセスポイントが応答することを可能にすることができる。SIFSの後の応答は、SIFSバースティングとして知られ、電力節約モードから生じるアクセスポイントと電力節約局との間の待ち時間の大幅な現象を表し得る。機会インスタントを使用して一次仮想デバイスから二次仮想デバイスに切り替えることにより、SIFSバースティングモードは、アクセスポイントからの情報の取得を促進するようにトリガーされ得る。たとえば、本開示によるマルチモードデバイスは、2つの異なるネットワークコンテキストにおける2つのアクセスポイントに接続することができる。第1のネットワークコンテキストにおける機会インスタントの識別の後、デバイスは、第2のネットワークコンテキストに切り替わって、第2のアクセスポイントからのバッファされたフレームの送信を要求するためにPS-POLLを送信することができる。この動作は、第1のアクセスポイントに透過的にデバイスが第1のネットワークコンテキストに戻るように、SI_INTV持続期間に時間的に制約されるものとすると、バッファされたデータを送信するための第2のアクセスポイントからのより速い応答は、この強化された並行性モードの成功裏のパフォーマンスのために有利である。SIFSバースティングシーケンスを開始するために機会インスタントを利用することにより、望ましいより迅速な応答を達成することができる。
【００８０】
種々の実施形態の例示を助けるために、識別された機会インスタントを使用して仮想デバイスの動作を調整するための例示的なルーチンを、図9に示すフローチャートによって表す。図示のように、ルーチンは、マルチモードデバイス102のトランシーバ104に関連付けられた複数の仮想デバイスが実装されると、900で開始することができる。上述のように、各仮想デバイスは、独立したネットワークコンテキストで動作することができる。一次仮想デバイス106のような1つの仮想デバイスの動作に関して、902で、並行性マネージャ118が、上記に開示した技法を含む任意の適切な技法を用いて、機会インスタントを識別することができる。識別された機会インスタントが十分な持続期間に関連付けられているとき、一次仮想デバイス106の動作を904で中断することができる。本開示の機会インスタントの特徴として、一次仮想デバイス106の対応するネットワークコンテキストにおけるその動作に関して、一次仮想デバイス106の参加が期待されないことに留意されたい。したがって、一次仮想デバイス106は、アクティビティの中断に関する調整情報を送信することなく、アクティビティを中断することができる。そして、一次仮想デバイス106によるアクティビティの中断は、同じネットワーク上で動作している他のノードの動作に影響を与えることがなく、したがって、一次ネットワークコンテキストのリモート端に透過的となる。906で、並行性マネージャ118は、一次ネットワークコンテキストの現在の状態を記憶することができ、この状態は、アクティビティが中断された時点の一次ネットワークコンテキストにおける一次仮想デバイス106の動作に関連付けられた情報を表すことができる。次いで、908で表されるように、並行性マネージャ118は、トランシーバ104を使用して、二次仮想デバイス108または110など別の仮想デバイスのタスクをそのネットワークコンテキストに関して実行することができる。
【００８１】
本明細書に述べたのは例示的な実施形態である。しかしながら、適切な修正を加えて本開示の原理を他の応用例にも容易に拡張できることは、当業者なら理解するであろう。
【符号の説明】
【００８２】
100  通信システム
102  マルチモードデバイス
104  トランシーバ
106  一次仮想デバイス
108  二次仮想デバイス
110  二次仮想デバイス
112  アクセスポイント
114  局
116  ピア
118  並行性マネージャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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