(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信装置(STA)であって、
基本サービスセット(BSS)のチャネルで送信信号を受信すること；
前記送信信号の受信に応答して、前記STAのネットワークアロケーションベクトル(NAV)がアイドルを示すか否かを判定することであって、前記NAVがアイドルを示すことは前記チャネルがアイドルであることを示す、こと；
プライマリチャネルの指標及び前記プライマリチャネルの帯域幅を受信すること、及び、前記NAVがアイドルを示す場合において、IEEE802.11ah規格群の規格に従う物理レイヤプロトコルデータユニット(PPDU)のデータ部分を、前記プライマリチャネル及び前記プライマリチャネルに関連するセカンダリチャネルにおいて検出すること；及び
前記プライマリチャネル又はセカンダリチャネルにおける前記データ部分の検出に応答して、前記プライマリチャネル又は前記セカンダリチャネルにおける送信を控えること；
のための処理要素及び物理レイヤ(PHY)回路を有する無線通信装置(STA)。
【請求項２】
前記STAは2MHz基本サービスセット(BSS)において動作することが可能であり、前記プライマリチャネルは、前記2MHzBSSの動作チャネル帯域幅の低域側の1MHzを含む、請求項1に記載のSTA。
【請求項３】
前記STAは、前記送信信号内のガードインターバル(GI)の検出に基づいて、前記PPDUの前記データ部分を検出する、請求項1に記載のSTA。
【請求項４】
前記STAは前記の2MHzの信号から1MHzのプライマリチャネルをフィルタリングするフィルタリング回路を更に含み、更に前記処理要素は前記1MHzのプライマリチャネルで前記GIを検出する、請求項3に記載のSTA。
【請求項５】
前記STAが更にセカンダリチャネルで前記GIを検出する、請求項3に記載のSTA。
【請求項６】
前記STAに関連する前記NAVが前記STAはアイドルであることを示す判定に先行する時間期間において、前記STAが省電力モードから起動した場合には、前記STAは前記PPDUの前記データ部分を検出し、及び
そうでない場合には、前記STAは前記データ部分の検出を控える、請求項1に記載のSTA。
【請求項７】
システムであって、
基本サービスセット(BSS)のチャネルにおいて、前記システムに宛てられた送信信号を受信するトランシーバ；及び
前記システムに宛てられた前記送信信号の受信に応答して、前記システムに対応するネットワークアロケーションベクトル(NAV)がアイドルを示すか否かを判定することであって、前記NAVがアイドルを示すことは前記チャネルがアイドルであることを示す、こと；
プライマリチャネルの指標及び前記プライマリチャネルの帯域幅を受信すること、及び、前記NAVがアイドルを示す場合において、IEEE802.11ah規格群の規格に従う物理レイヤプロトコルデータユニット(PPDU)のデータ部分を、前記プライマリチャネル及び前記プライマリチャネルに関連するセカンダリチャネルにおいて検出すること；及び
前記プライマリチャネル又は前記セカンダリチャネルにおける前記データ部分の検出に応答して、前記プライマリチャネル又はセカンダリチャネルにおける送信を控えること；
のための処理回路及びメモリ；
を有するシステム。
【請求項８】
前記トランシーバは2つ以上のアンテナに結合されることが可能である、請求項7に記載のシステム。
【請求項９】
前記システムは2MHz基本サービスセット(BSS)において動作することが可能であり、前記プライマリチャネルは、前記2MHzBSSの動作チャネル帯域幅の低域側の1MHzを含む、請求項7に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは、前記送信信号内のガードインターバル(GI)の検出に基づいて、前記PPDUの前記データ部分を検出する、請求項7に記載のシステム。
【請求項１１】
前記システムは前記の2MHzの信号から1MHzのプライマリチャネルをフィルタリングするフィルタリング回路を更に含み、更に前記処理回路は前記1MHzのプライマリチャネルで前記GIを検出する、請求項10に記載のシステム。
【請求項１２】
前記システムが更にセカンダリチャネルで前記GIを検出する、請求項10に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムに関連する前記NAVが前記システムはアイドルであることを示す判定に先行する時間期間において、前記システムが省電力モードから起動した場合には、前記処理回路は前記PPDUの前記データ部分を検出することを決定し、及び
そうでない場合には、前記処理回路は前記データ部分の検出を控える、請求項7に記載のシステム。
【請求項１４】
無線ネットワークにおける通信装置(STA)の1つ以上のプロセッサに、
基本サービスセット(BSS)のチャネルで送信信号を受信する処理；
前記送信信号の受信に応答して、前記STAのネットワークアロケーションベクトル(NAV)がアイドルを示すか否かを判定する処理であって、前記NAVがアイドルを示すことは前記チャネルがアイドルであることを示す、処理；
プライマリチャネルの指標及び前記プライマリチャネルの帯域幅を受信すること、及び、前記NAVがアイドルを示す場合において、IEEE802.11ah規格群の規格に従う物理レイヤプロトコルデータユニット(PPDU)のデータ部分を、前記プライマリチャネル及び前記プライマリチャネルに関連するセカンダリチャネルにおいて検出する処理；及び
前記プライマリチャネル又はセカンダリチャネルにおける前記データ部分の検出に応答して、前記プライマリチャネル又は前記セカンダリチャネルにおける送信を控える処理；
を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項１５】
前記命令は2MHz基本サービスセット(BSS)において動作するように前記STAを構成し、前記プライマリチャネルは、前記2MHzBSSの動作チャネル帯域幅の低域側の1MHzを含む、請求項14に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１６】
前記命令は、前記送信信号内のガードインターバル(GI)の検出に基づいて、前記PPDUの前記データ部分を検出するように前記STAを構成する、請求項14に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１７】
前記命令は、前記の2MHzの信号から1MHzのプライマリチャネルをフィルタリングし、前記1MHzのプライマリチャネルで前記GIを検出するように前記STAを構成する、請求項16に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１８】
前記命令は、セカンダリチャネルで前記GIを検出するように前記STAを構成する、請求項16に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１９】
前記命令は、前記STAに関連する前記NAVが前記STAはアイドルであることを示す判定に先行する時間期間において、前記STAが省電力モードから起動したか否かに基づいて、前記PPDUの前記データ部分を検出したか否かを判定するように前記STAを構成する、請求項14に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２０】
請求項14ないし19のうち何れか1項に記載のコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の実施例は、無線通信の分野に関する。より具体的には、複数の実施例は、複数の無線送信機の送信と、異なる複数の周波数帯域で動作する複数の受信機との間の衝突の緩和の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ／ａｃシステムにおいて、二つの帯域幅が定義されている場合、当該帯域幅の半分はプライマリチャネルとして定義され、かつ残りの半分はセカンダリチャネルとして定義されていた。例えば、４０ＭＨｚのチャネルは、プライマリ２０ＭＨｚチャネル及びセカンダリ２０ＭＨｚチャネルで構成される。ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ／ａｃの複数の装置の共存を可能とするために、複数の標準仕様は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｎ／ａｃシステムのためのプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に対する複数のクリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）規則を規定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
異なる複数の帯域幅において動作する複数の無線送信機及び受信機の複数の伝送の間の衝突を緩和する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するための装置であって、省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数の前記プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行する手段；前記実行に基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定する手段；及び前記媒体が使用中であることの判定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることの表示を出力する手段；を備える装置。
【０００５】
動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するための装置であって、無線装置；及び前記無線装置と結合したクリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部であって、省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行し；前記実行に基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定し；かつ前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることを出力する、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部；を備える、装置。
【０００６】
動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するため複数の命令を含む媒体を含む、マシンアクセス可能な製品であって、前記複数の命令は、実行された場合、受信機に複数の動作を実行させ、前記複数の動作は：省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、前記一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行するステップ；前記実行するステップに基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定するステップ；及び前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、クリア・チャネル・アセスメントを出力するステップ；を含む、マシンアクセス可能な製品。
【０００７】
動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するための方法であって：省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行するステップ；前記実行するステップに基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定するステップ；及び前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることを出力するステップ；を備える、方法。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】複数の通信装置を含む無線ネットワークの例についての実施例を図示する図である。
【図１Ａ】複数の無線通信装置の間で通信を設定するためのプリアンブルの実施例を図示する図である。
【図１Ｂ】複数の無線通信装置の間の通信を設定するためのプリアンブル構造の代替の実施例を図示する図である。
【図１Ｃ】単一フィールドの実施例を図示する図である。
【図１Ｄ】複数の無線通信装置の間の通信を設定するためのガードインターバル検出器の実施例を図示する図である。
【図２】複数の無線送信機の複数の送信と、異なる複数の帯域幅で動作する複数の受信機との間の衝突の緩和のためのガードインターバル検出のための装置の実施例を示す図である。
【図３】複数の無線送信機の複数の送信と、異なる複数の帯域幅で動作する複数の受信機との間の衝突の緩和のためのフローチャートの具体例を示す図である。
【図４】複数の無線送信機の複数の送信と、異なる複数の帯域幅で動作する複数の受信機との間の衝突の緩和のためのフローチャートの具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下は、添付図面に示された新規な複数の実施例の詳細な説明である。しかしながら、提供される詳細の趣旨は、説明される複数の実施例の予想される複数の変形を限定することを意図するものではない。逆に、特許請求の範囲及び詳細な説明は、添付の特許請求の範囲により規定されるような、本教示の精神及び範囲内に属する全ての変更、均等物、及び代替物を包含すべきものである。以下の詳細な説明は、そのような複数の実施例を、当業者が理解できるようにするために作成されている。
【００１０】
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）８０２．１１ａｈシステムは、規格の開発段階にある。現在規定されている複数の帯域幅は、１メガヘルツ（ＭＨｚ）及びダウンクロックされたＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの複数の帯域幅のセット、すなわち、２、４、８及び１６ＭＨｚである。１ＭＨｚの帯域幅は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃの複数のレートからは導出されず、従って、この帯域幅のモードは、多かれ少なかれ独立して設計されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃシステムにおいて、二つの帯域幅が定義される場合、帯域幅の半分はプライマリチャネルとして規定され、かつ他の半分はセカンダリチャネルとされていた。例えば、４０ＭＨｚのチャネルは、プライマリ２０ＭＨｚチャネル及びセカンダリ２０ＭＨｚチャネルで構成される。共存を可能とするため、複数の標準仕様は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃシステムのプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に関する複数のクリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）規則を規定している。
【００１１】
クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）機能は、無線媒体の使用についての現在の状態を判定する、物理（ＰＨＹ）レイヤの論理機能であってもよい。ＣＣＡは、キャリアセンス／クリア・チャネル・アセスメント（ＣＳ／ＣＣＡ）機構がチャネルの使用状態を検出する場合に、媒体のビジー状態を検出しなければならない。ＣＣＡ‐Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｔｅｃｔ（ＣＣＡ‐ＥＤ）を必要とする複数のオペレーティング・クラスに関して、ＣＣＡは、ＣＣＡ−ＥＤがチャネルの使用状態を検出する場合にも、媒体のビジー状態を検出しなければならない。
【００１２】
同様に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器などの機器は、複数のＣＣＡ規則を規定することになる。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈの機器は、データを伝送するのに費やされる時間をプリアンブルを送信するのに費やされる時間と比較した場合の比率が著しく小さいＩＥＥＥ８０２．１１ａｃの機器とは大きく異なる。換言すれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ機器について、プリアンブル伝送時間をデータ伝送時間で割った比率は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器のそれよりもはるかに大きい。結果として、低出力のＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器は、パケット伝送のプリアンブル部分よりも、パケット伝送のデータ部分の最中において省電力モードから復帰する可能性が高い。そのような状況において、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ機器に対する複数のＣＣＡ規則は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器が省電力モードからアクティブ状態又はアクティブモードに復帰する場合に、衝突の確率をより高くする結果をもたらし得る。
【００１３】
また、２ＭＨｚの帯域幅の半分、場合により、４ＭＨｚの帯域幅の４分の１、８ＭＨｚの帯域幅８分の１、及び１６ＭＨｚの帯域幅の１６分の１を占める１ＭＨｚの帯域幅の採用により、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器に対する新しい共存状態が生じ得る。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃにおいて、４０ＭＨｚの例を用いると、２０ＭＨｚの帯域幅の装置は、４０ＭＨｚの信号領域の半分双方において復号することができる。この事実は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器及び同じような状況における複数の装置の設計に対して新しい制約を課す。
【００１４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ機器が目標とする複数のアプリケーションのうちの１つは、ほとんどの時間省電力モードとなる低電力装置とすることである。そのような装置に関して、同期ＮＡＶ（ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｖｅｃｔｏｒ）タイマを持つ機会は少ない。ＮＡＶは、各ステーション（ＳＴＡ）により維持される指標であって、無線媒体が使用中であることをＳＴＡのクリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）機能が検知するか否かにかかわらず、ＳＴＡにより無線媒体への伝送が開始されない場合の時間間隔の指標である。従って、複数の実施例は、データ伝送中に復帰するより高い可能性を考慮したＣＣＡ論理部を実施してもよい。
【００１５】
複数の実施例は、異なる複数の帯域幅において動作する複数の無線送信機及び受信機の複数の伝送の間の衝突を緩和する論理部を含んでもよい。多くの実施例において、複数の受信機は、より広い及び／又はより狭い複数の帯域幅において送信される複数の信号を受信及び検出することが可能であってもよい。諸実施例において、複数の受信機は、プライマリチャネルにおける伝送を検出するための、ガードインターバル検出器又はサイクリックプレフィックス検出器を持つＣＣＡ論理部を含む。多くの実施例は、プライマリチャネルにおけるパケットの検出及びエネルギー検出に加えて、プライマリチャネルにおけるガードインターバル（ＧＩ）検出を実行する、ＣＣＡ論理部を実施する。また、諸実施例において、ＣＣＡ論理部は、セカンダリチャネル又はプライマリチャネル以外の１つ以上のチャネルにおいて、ＧＩ検出を実行してもよい。例えば、２ＭＨｚの受信機は、１ＭＨｚの帯域幅のプライマリチャネルの１ＭＨｚの帯域幅の複数の信号、及び例えば、９００ＭＨｚ（メガヘルツ）のプライマリ周波数を持つ２ＭＨｚの帯域幅のチャネルの１ＭＨｚの帯域幅のセカンダリチャネルの１ＭＨｚの帯域幅の複数の信号を検出するガードインターバル検出器を実装してもよい。
【００１６】
多くの実施例において、ガードインターバル検出器の処理は、ＣＣＡ論理部の中のＣＣＡ処理又はＣＣＡ論理部と結合されたＣＣＡ処理の一部とみなされてもよい。他の複数の実施例において、ガードインターバル検出器は、ＣＣＡ処理とは独立して実装することができる。装置がパケットを送信する準備ができると、装置は、装置が省電力モードを終了した直後であるか、及びＮＡＶタイマが古くなったか又は満了したかについて、判定してもよい。両方に該当する場合、装置は、図１Ｄに示されるガードインターバル検出器１２００等の論理部により、装置の周波数帯域幅のプライマリチャネルにおいて、ＧＩ検出を実行してもよい。パケット検出の通常の開始には、ショート・トレーニング・フィールド（ＳＴＦ）を検出するための１つのＯＦＤＭシンボルが必要であることに注意すべきである。しかしながら、シミュレーション研究により得られたデータによると、パケット検出の開始に匹敵する感度レベルを提供することができる信頼性の高いＧＩ検出は、Ｎ＝４シンボル（図１Ｄ参照）を実行することになる。そのような複数の実施例において、Ｎ＝４シンボルの持続時間は、ＣＣＡ処理に関する新しいタイミングの制約についての要求条件のない、短いフレーム間空間（ＳＩＦＳ）間隔と等しい場合がある。
【００１７】
諸実施例において、ガードインターバル検出器は、広帯域信号を受信するアンテナを含んでもよい。そのような複数の実施例は、広帯域信号からプライマリチャネルの複数のサブキャリアを選択する論理部を含んでもよい。多くの実施例において、相関のピークを比較するために、プライマリチャネルにおける信号は、プライマリチャネルにおける信号の遅延バージョンに対して、その相関関係が示され、これにより、１つ以上のピークが相関閾値よりも大きいか否かについて判定される。この比較に応答して、ガードインターバル検出器は、プライマリチャネルにおける信号が検出されたか否かについての表示を出力してもよい。諸実施例において、プライマリチャネルにおけるガードインターバルの検出に応答して、信号との衝突を回避するために、当該受信している装置は、送信を延期してもよい。
【００１８】
諸実施例は、屋内及び／又は屋外の「スマート」グリッド及びセンササービスを提供してもよい。例えば、諸実施例は、特定のエリア内の家又は複数の家の電気、水、ガス、及び／又は公共サービスの使用量を計量するための複数のセンサを提供してもよく、そしてこれらのサービスの使用量をメンバーのサブステーションに無線で送信してもよい。追加的な実施例は、転倒検出、薬瓶監視、体重監視、睡眠時無呼吸、血糖値、心拍等、複数の患者に対する健康管理に関連する諸事象及び生活反応を監視するための在宅医療、診療所、又は病院のために、複数のセンサを利用してもよい。そのような複数のサービスのための複数の実施例は、一般に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／ａｃシステムにおいて提供される機器と比較して、より低いデータレート及びより低い消費電力（超低消費電力）を必要とする。
【００１９】
本明細書に記載される論理部、複数のモジュール、複数の装置、及び複数のインターフェースは、ハードウェア及び／又はコードにおいて実現される複数の機能を実行してもよい。ハードウェア及び／又はコードは、機能を実現するように設計された、ソフトウェア、ファームウェア、マイクロコード、プロセッサ、複数の状態機械、複数のチップセット、又はこれらの複数の組合せを含んでもよい。
【００２０】
複数の実施例は、無線通信を容易にするものであってもよい。諸実施例は、そのような装置間のやりとりを容易にするための、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）、無線メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＷＭＡＮ）、無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）、携帯電話ネットワーク、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）ＩＥＥＥ８０２．１１−２０１２、情報技術に対するＩＥＥＥ規格−システム間の電気通信及び情報交換−ローカル及びメトロポリタンエリアネットワーク−特定の要求条件−パート１１：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理レイヤ（ＰＨＹ）仕様（ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／ｄｏｗｎｌｏａｄ／８０２．１１−２０１２．ｐｄｆ）等の低電力無線通信、複数のネットワークにおける通信、複数のメッセージングシステム、及び複数のスマートデバイスを統合してもよい。さらに、無線の諸実施例において、単一のアンテナを組み込んでもよく、一方で他の複数の実施例において、複数のアンテナを使用してもよい。
【００２１】
次に、無線通信システム１０００の実施例が示されている図１を参照する。無線通信システム１０００は、有線又は無線でネットワーク１００５に接続される通信装置１０１０を含む。通信装置１０１０は、ネットワーク１００５により、複数の通信装置１０５０、及び１０５５と無線で通信してもよい。通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５は、複数のセンサ、ステーション、アクセスポイント、ハブ、スイッチ、ルータ、コンピュータ、ラップトップ、ノートブック、携帯電話、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）、又はその他の無線対応デバイスを含んでもよい。
【００２２】
通信装置１０１０、１０３０、及び１０５５は、２、４、又は８ＭＨｚの帯域幅で動作することができ、そして通信装置１０５０は、１ＭＨｚの帯域幅で動作することができる。２ＭＨｚ帯域幅の半分を占める１ＭＨｚの帯域幅の採用により、例えば、２ＭＨｚの動作が、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルといった、２つの１ＭＨｚのチャネルと重なる場合、共存の問題に対処する必要がある。
【００２３】
諸実施例において、共存の問題は、プライマリチャネル及び非プライマリチャネルの割り当ての規則により低減されてもよい。例えば、２ＭＨｚの基本的なサービスのセット（ＢＳＳ）において、複数の規則は、プライマリチャネルと言及される、低い側（低い方の１ＭＨｚの帯域幅）においてのみ、１ＭＨｚの波形が許容されてもよいことを示すものであってもよく、そして、４／８／１６ＭＨｚのＢＳＳにおいて、プライマリ２ＭＨｚが全帯域の最下部にある場合、１ＭＨｚは、２ＭＨｚのプライマリチャネルの上側においてのみ許容されてもよい。プライマリ２ＭＨｚが全帯域の最上部にある場合、１ＭＨｚは、２ＭＨｚのプライマリチャネルの下側においてのみ許容されてもよい。これに基づいて、例えば、２ＭＨｚの装置は、その伝送を開始する前に、その帯域幅の指定された下の（又は上の）部分において、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）を実行することにより、１ＭＨｚの伝送を検出することができる。２ＭＨｚの装置は、そのプライマリ又はセカンダリサブチャネルのいずれかを選択することにより、１ＭＨｚの信号を受信することができることに注意すべきである。
【００２４】
通信装置１０３０といった装置が、アクティブモードに入るために、省電力モードから抜け出す場合、ＣＣＡ論理部１０４１は、チャネルの測定を行ってもよく、そして、そのＣＣＡ測定は、他の装置のパケット伝送の開始と一致せず、伝送の途中のどこかである可能性が最も高い。このような状況において、ＣＣＡ論理部１０４１は、例えば、２ＭＨｚのチャネルの上側又は下側の１ＭＨｚ帯域幅などの、プライマリチャネルにおいてパケットの開始（ＳＯＰ）の検出及びエネルギー検出（ＥＤ）と並列して、ガードインターバル（ＧＩ）検出を実行するための、例えば、ガードインターバル検出器１０４２といった、ガードインターバル検出器を含んでもよい。
【００２５】
図１Ｄのガードインターバル（ＧＩ）検出器１２００において示されるように、３２μｓｅｃの遅延１２１４の後の同一の４μｓｅｃ（マイクロ秒）の伝送を検索することにより、受信された信号に対して、既知のサイクリックプレフィックス（ＣＰ）（又はＧＩ）検出アルゴリズムが実行されてもよい。ガードインターバル検出器１０４２及び１２００は、２ＭＨｚの装置の動作に対して説明されるが、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、又は１６ＭＨｚといった、他の複数の帯域幅の装置について実施されてもよい。諸実施例において、２ＭＨｚの帯域幅の複数の装置は、プライマリ１ＭＨｚチャネル又はセカンダリ１ＭＨｚチャネルを選択するために、追加の１ＭＨｚの帯域幅のフィルタリングを実行する。他の複数の実施例において、例えば、通信装置１０１０、１０３０、及び１０５５（２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、及び／又は１６ＭＨｚの帯域幅の動作）などの、複数の装置は、より帯域幅の広いチャネルから複数のサブチャネルを選択することができるため、フィルタリングを必要としないことがある。ガードインターバル検出器１０４２及び１２００は、セカンダリチャネルに加えて、プライマリチャネルについて実行されてもよい。
【００２６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈのＯＦＤＭシンボルは、３２μｓｅｃの長さであってもよいことにも注意すべきである。多くの実施例において、ＯＦＤＭ時間領域シンボルの四分の一又は八分の一がコピーされ、かつそれぞれ、ロングＧＩ又はショートＧＩと名付けられるＣＰとして、メッセージの前方に挿入される。ガードインターバル検出器１０４２は、そのような同一の伝送を検出してもよい。多くの実施例において、信号とそれ自身の遅延バージョンとの相関関係を示し、かつ既知の閾値よりも大きい、相関の複数のピークを検出することにより、検出が行われてもよい。受信機が２ＭＨｚのデバイスである場合において、信号は、先ずＦＲフロントエンドにより処理され、かつ１ＭＨｚの信号に帯域制限される（アナログ又はデジタルフィルタリング又はサブチャネル選択回路を用いて）。
【００２７】
通信装置１０３０等の装置のパケットの伝送の準備ができると、通信装置１０３０は、通信装置１０３０が省電力モードからアクティブモードに抜け出しているのか否か及びそのＮＡＶタイマが満了しているか否かを判定してもよい。両方に該当する場合には、通信デバイス１０３０は、例えば、ガードインターバル検出器１０４２等の論理部により、ＧＩ検出を実行してもよい。
【００２８】
通信装置１０３０のガードインターバル検出器１０４２は、衝突を回避するために、１ＭＨｚの帯域幅の送信等の送信のガードインターバル（又はサイクリックプレフィックス）を４ＭＨｚの帯域幅の受信機等の受信機により検出してもよい。ガードインターバル検出器１０４２は、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル（ＧＩ）を利用した検出方法を実行する。ＯＦＤＭシンボルは、ＧＩとして知られている、その信号の一部の繰り返しを含むことが知られている。ＧＩ検出器１０４２は、例えば、２ＭＨｚの信号の帯域幅における１ＭＨｚの信号のＧＩの検出を利用する。そのような信号を検出すると、２ＭＨｚの装置は、進行中の１ＭＨｚの伝送を認識し、従って、その送信を延期することになる。このように、進行中の１ＭＨｚの伝送に関する２ＭＨｚの伝送の衝突が回避される。
【００２９】
例えば、通信装置１０１０は、複数の家の近傍内における使用水量のための計量用のサブステーションを含んでもよい。近傍内の各家は、通信装置１０３０等の通信装置を含んでもよく、かつ当該通信装置１０３０は、水道メータの使用量計と統合又は結合されてもよい。計量用サブステーションと通信して、水の使用量に関するデータを送信するために、通信装置１０３０は、周期的に省電力モードから復帰してもよい。チャネルが空いているかどうか判定するために、送信の開始前に、通信装置１０３０は、まず、チャネルを確認してもよい。通信装置１０３０が省電力モードから丁度復帰したところである場合、当該通信装置１０３０は、進行中の送信のＳＯＰを受信するためのアクティブモードではなかった可能性がある。言い換えれば、通信装置１０３０は、装置１０５０及び１０５５といった、装置間のデータ伝送の途中で復帰する可能性がある。
【００３０】
通信装置１０３０が省電力モードから復帰することの決定に応答して、通信装置１０３０は、通信装置１０３０が更新されたネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）を含むかどうか確認してもよい。例えば、低出力装置としての通信装置１０３０は、ＮＡＶを既に検出していてもよく、かつエネルギーを節約することを目的として、当該ＮＡＶが失効するまで、省電力モードに入ることを決定していてもよい。復帰時において、通信装置１０３０は、現在進行中の通信が終了する時を決定するために、失効していないＮＡＶを取得してもよい。ＮＡＶが失効していない場合、通信装置１０３０のＣＣＡ論理部１０４１は、伝送を開始する前に、媒体が空いていることを判定するために、パケットの開始について、及び信号の伝送を示すエネルギーについて、媒体を監視してもよい。
【００３１】
他方、ＮＡＶが失効している場合には、通信装置１０３０は、媒体が使用中であるかどうか決定するためのパケットの開始及びエネルギーの検出に加えて、及びそれと並行して、プライマリチャネルにおけるＧＩ検出を実行してもよい。パケット検出の開始は、ＳＴＦの検出のため、最短の持続時間における最低の信号レベルを検出する場合がある。しかしながら、装置がパケットの途中で復帰する場合、プリアンブル（又はパケットの開始）を検出する機会を逃すことになり、そして、それゆえに、エネルギー検出とＧＩとの間での選択を有することになる。多くの実施例において、プライマリチャネルにおけるＧＩ検出は、エネルギー検出と比較して、より低い強度の信号を検出できるかもしれないということに注意すべきである。例えば、エネルギー検出は、バックグラウンド・ノイズのエネルギーを検出する可能性があり、かつノイズは、エネルギー検出によっては、信号と区別することはできない可能性があり、従って、信号が検出されていることを決定するための閾値エネルギーレベルは、エネルギー検出に対しては、例えば、−７５ｄＢｍ（測定された電力のデシベル）といった、比較的高いエネルギーレベルに設定されてもよい。パケットの開始の検出は、例えば、−９２ｄＢｍ又は−９８ｄＢｍ以上といった強度を有する信号を検出してもよく、そして、ＧＩ検出器１０４２は、例えば、−９２ｄＢｍの強度を有する、非プライマリチャネルにおける信号を検出してもよい。多くの実施例において、ＧＩ検出器１０４２は、エネルギー検出器が検出できる信号強度よりも低い、プライマリチャネルの信号強度を検出してもよく、これにより通信装置１０３０と、通信装置１０３０が省電力モードから復帰した時に進行中の送信を有する他の装置との間の衝突の確率を低減してもよい。従って、諸実施例は、プライマリチャネルにおけるＧＩ検出器１０４１とともに、ＣＣＡ論理部１０４１を実装することにより、複数の装置における消費電力を低減するという長所を有する。
【００３２】
追加の複数の実施例において、通信装置１０１０は、データのオフロードを容易にするものであってもよい。例えば、低消費電力のセンサである通信装置は、計量用ステーション等へのアクセスを待つ間に消費される消費電力を低減すること、及び／又は帯域幅の利用可能率を向上することを目的として、Ｗｉ−Ｆｉ等により、他の通信装置、セルラーネットワーク等と通信するための、データのオフロード方式を含んでもよい。計量用ステーション等のセンサからデータを受信する通信装置は、ネットワーク１００５の輻輳を低減することを目的として、Ｗｉ−Ｆｉ等により、他の通信装置、セルラーネットワーク等と通信するための、データのオフロード方式を含んでもよい。
【００３３】
ネットワーク１００５は、複数のネットワークについての相互接続を表現するものであってもよい。例えば、ネットワーク１００５は、インターネット又はイントラネット等の、ワイド・エリア・ネットワークと結合されてもよく、そして、１つ以上のハブ、ルータ、又はスイッチにより有線又は無線で相互接続される複数のローカルのデバイスを相互に接続してもよい。本実施例において、ネットワーク１００５は、通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５を通信可能に結合する。
【００３４】
通信装置１０１０及び１０３０は、それぞれ、メモリ１０１１及び１０３１、並びに媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤ論理部１０１８及び１０３８を含む。ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）等のメモリ１０１１、１０３１は、複数のフレーム、プリアンブル、及びプリアンブル構造１０１４、又はそれらの部分を記憶してもよい。ＭＡＣレイヤ・プロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）とも言及される、フレームと、プリアンブル構造１０１４は、送信装置及と受信装置との間の同期された通信を設定及び維持することができる。また、プリアンブル構造１０１４は、通信フォーマット及び速度を設定してもよい。特に、プリアンブル構造１０１４に基づき生成又は決定されるプリアンブルは、例えば、互いに通信できるように、アンテナアレイ１０２４及び１０４４を調整してもよく、通信の変調及び符号化方式、通信の帯域幅又は複数の帯域幅、送信ベクトル（ＴＸｖｅｃｔｏｒ）の長さ、ビームフォーミングの適用等を設定してもよい。
【００３５】
ＭＡＣサブレイヤ論理部１０１８、１０３８は、フレームを生成してもよく、かつ物理レイヤ（ＰＨＹ）論理部１０２５は、物理レイヤ・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）を生成してもよい。より具体的には、フレームビルダ１０１２、１０３２は、フレームを生成してもよく、かつＰＨＹ論理部１０２５等のＰＨＹ論理部のデータユニットビルダは、ＰＰＤＵを生成してもよい。データユニットビルダは、フレームビルダによりデータ１０１５として生成されるフレームを含むペイロードをカプセル化することにより、ＰＰＤＵを生成してもよい。送信前に、データユニットビルダは、プリアンブル内及びデータ１０１５内にガードインターバル（ＧＩ）１０１６を挿入してもよい。マルチパスの歪の結果であるかもしれないシンボル間干渉（ＩＳＩ）を低減又は潜在的に排除するために、ＧＩ挿入論理部は、ＯＦＤＭシンボルの間のＰＰＤＵの中に複数のＧＩ１０１６を挿入してもよい。また、複数のＧＩ１０１６は、パルス形成フィルタを不要とするものであってもよく、かつＲＸ／ＴＸ１０２０の時間同期問題に対する感度を低下させてもよい。八分の一のシンボル長のＧＩが各シンボルの間に挿入されると仮定すると、マルチパスの時間広がり（最初の反射波受信と最後の反射波の受信との間の時間）がＧＩより短い場合、ＩＳＩを回避することができる。
【００３６】
多くの実施例において、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）は、複数のＧＩ１０１６の間に送信される。ＣＰは、ＧＩ内にコピーされる直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）シンボルの末端部を含んでもよく、そしてＧＩが挿入され、かつＯＦＤＭシンボルの前に送信される。ガードインターバルがＯＦＤＭシンボルの末端部のコピーを含み得ることの一つの理由は、受信機がＦＦＴによりＯＦＤＭの復調を実行する場合に、受信機が正弦曲線の複数の周期の整数においてマルチパスのそれぞれに対して統合できるようにするためである。
【００３７】
本実施例において、データユニットビルダは、１つ以上のＲＦチャネルにより送信されるデータ１０１５等のペイロードを前に付けるために、プリアンブル構造１０１４に基づき、フレームをプリアンブルと共にカプセル化してもよい。データユニットビルダの機能は、複数のシンボルを、それぞれアンテナアレイ１０２４及び１０４４により送信する複数の信号に変換できるようにするために、複数のビットの複数のグループを複数のプリアンブル及び複数のペイロードを構成する複数のコードワード又は複数のシンボルに組み立てることである。
【００３８】
各データユニットビルダは、信号フィールドを含むプリアンブル構造１０１４を供給してもよく、かつ複数のプリアンブルの生成中及び／又は複数のプリアンブルの生成後に、プリアンブル構造１０１４に基づき生成された当該複数のプリアンブルをメモリ１０１１、１０３１に記憶してもよい。本実施例において、プリアンブル構造１０１４は、信号フィールド及びデータ１０１５の前に、１つの短いトレーニングフィールド（ＳＴＦ）及び１つの長いトレーニングフィールド（ＬＴＦ）を含んでもよい。ＳＴＦ及びＬＴＦは、直交信号の間の相対周波数、振幅、及び位相変動に関する測定等の、通信に関連する測定を行うことにより、互いに通信できるように、アンテナアレイ１０２２及び１０４２を調整してもよい。特に、ＳＴＦは、パケット検出、自動利得制御、及び精度の低い周波数推定のために用いられてもよい。ＬＴＦは、空間チャネルに対するチャネル推定、タイミング及び精度の高い周波数推定のために用いられてもよい。
【００３９】
信号フィールドは、例えば、変調及び符号化方式（ＭＣＳ）、帯域幅、長さ、ビームフォーミング、時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）、符号化、アグリゲーション、ショートガードインターバル（Ｓｈｏｒｔ  ＧＩ）、巡回冗長検査（ＣＲＣ）、及び末尾を表す複数のビットを含む、通信の設定に関連するデータを与える。諸実施例において、例えば、信号フィールドは、符号化率二分の一の二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）又は符号化率四分の三の２５６ポイントのコンステレーションの直交振幅変調（２５６−ＱＡＭ）を含むＭＣＳを含んでもよい。追加の複数の実施例において、信号フィールドは、Ｓｔａｇｇｅｒｅｄ−Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ，Ｐｈａｓｅ−Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ（ＳＱＰＳＫ）等の変調技術を含む。多くの実施例において、ＭＣＳは、１から４の空間ストリームによる通信を設定する。
【００４０】
通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５は、それぞれ、送受信機（ＲＸ／ＴＸ）１０２０及び１０４０等の送受信機（ＲＸ／ＴＸ）を含んでもよい。送受信機１０２０、１０４０は、それぞれ、ＲＦ送信機及びＲＦ受信機を含む無線装置を含む。各ＲＦ送信機は、電磁放射によるデータの伝送のために、ＲＦ周波数にデジタルデータを印加する。ＲＦ受信機は、ＲＦ周波数において電磁エネルギーを受信し、そして、そこからデジタルデータを抽出する。図１は、４つの空間ストリームの多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムを含む、多くの異なる実施例を図示してもよく、そして通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５のうちの１つ以上が、単一入力単一出力（ＳＩＳＯ）システム、単一入力多出力（ＳＩＭＯ）システム、及び多入力単一出力（ＭＩＳＯ）システムを含む、単一のアンテナを有する受信機及び／又は送信機を備える、縮退したシステムを図示してもよい。図１の無線通信システム１０００は、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  （ＩＥＥＥ）８０２．１１ａｈシステムを表すことを目的としている。同様に、装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ装置を表すことを目的としている。しかしながら、本明細書において示される複数の実施例は、他の複数の種別の複数の装置を備えてもよい。
【００４１】
多くの実施例において、送受信機１０２０及び１０４０は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を実行する。ＯＦＤＭは、デジタルデータを複数のキャリア周波数に対して符号化する方法である。ＯＦＤＭは、デジタルマルチキャリア変調方式として用いられる、周波数分割多重方式である。データを伝送するために、多数の密集した直交サブキャリア信号が用いられる。データは、サブキャリア毎に、いくつかの並列のデータストリーム又はチャネルに分割される。各サブキャリアは、低いシンボルレートおける変調方式により変調され、同じ帯域幅における従来のシングルキャリア変調方式と同様なトータルのデータレートを維持する。
【００４２】
ＯＦＤＭシステムは、データ、パイロット、ガード、及びゼロ化を含む複数の機能について、いくつかのキャリア又は「トーン」を使用する。複数のデータトーンは、複数のチャネルのうちの１つにより、送信機と受信機との間において、情報を転送するために用いられる。複数のパイロットトーンは、複数のチャネルを維持するために用いられ、かつ時間／周波数及びチャネルトラッキングの情報を提供してもよい。そして、複数のガードトーンは、信号がスペクトルマスクに適合することを支援してもよい。直流成分（ＤＣ）のゼロ化は、ダイレクトコンバージョン受信機の設計を簡単にするために用いられてもよい。そして、マルチパス歪から生じるかもしれないシンボル間干渉（ＩＳＩ）を回避するために、複数のガードインターバルは、各ＯＦＤＭシンボルの間、及び送信中の送信機のフロントエンドの中のプリアンブルの短いトレーニングフィールド（ＳＴＦ）シンボルと長いトレーニングフィールド（ＬＴＦ）シンボルとの間などの、シンボルの間に挿入されてもよい。
【００４３】
１つの実施例において、点線で示されるように、通信装置１０１０は、オプションで、デジタルビーム成形器（ＤＢＦ）１０２２を含む。ＤＢＦ１０２２は、複数の情報信号を、アンテナアレイ１０２４の複数の要素に印加される複数の信号に変換する。アンテナアレイ１０２４は、個別の、別個に励起可能な複数のアンテナ素子のアレイである。アンテナアレイ１０２４の複数のエレメントに印加される複数の信号は、アンテナアレイ１０２４に４つの空間チャネルのうちの１つを放射させる。そのように形成された各空間チャネルは、通信装置１０３０、１０５０、及び１０５５の１つ以上に対して情報を伝送してもよい。同様に、通信装置１０３０は、通信装置１００から複数の信号を受信し、かつ通信装置１００に複数の信号を送信するための、送受信機１０４０を備える。送受信機１０４０は、アンテナアレイ１０４４及びオプションでＤＢＦ１０４２を備えてもよい。デジタルビームフォーミングと並列して、送受信機１０４０は、複数のＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ装置と通信することができる。
【００４４】
図１Ａは、図１の通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５等の、無線通信装置間の通信を設定するための、プリアンブル構造１０６２と物理レイヤ・プロトコル・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）１０６０の実施例を示す。ＰＰＤＵ１０６０は、追加の複数のＭＩＭＯストリームのための追加の複数のＯＦＤＭトレーニングシンボルに続く信号フィールドに続く単一の多入力多出力（ＭＩＭＯ）ストリームのための複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）トレーニングシンボルを含むプリアンブル構造１０６２を含んでもよく、かつプリアンブル構造１０６２にはデータペイロードが続いてもよい。具体的には、ＰＰＤＵ１０６０は、短いトレーニングフィールド（ＳＴＦ）１０６４、長いトレーニングフィールド（ＬＴＦ）１０６６、１１ＡＨ−ＳＩＧ１０６８、追加の複数のＬＴＦ１０６９、及びデータ１０７０を含んでもよい。ＳＴＦ１０６４は、多数の短いトレーニングシンボルを含んでもよい。
【００４５】
ＬＴＦ１０６６は、ＧＩ及び２つの長いトレーニングシンボルを含んでもよい。１１ａｈ−ＳＩＧ１０６８は、ＧＩ及び図１Ｃに記載される複数のシンボル等の信号フィールドの複数のシンボルを含んでもよい。追加の複数のＬＴＦ１０６９は、追加の複数のＭＩＭＯストリームのための１つ以上のＬＴＦシンボルを含んでもよい。データ１０７０は、１つ以上のＭＡＣサブレイヤ・プロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）を含んでもよく、かつＯＦＤＭシンボルの間に１つ以上のＧＩを含んでもよい。
【００４６】
図１Ｂは、図１の通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５等の、無線通信装置間の通信を設定するための、物理レイヤプロトコル・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）１０８０とプリアンブル構造１０８２の代替の実施例を示す。ＰＰＤＵ１０８０は、信号フィールドに続く単一の多入力多出力（ＭＩＭＯ）ストリームのための複数の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）トレーニングシンボルを含むプリアンブル構造１０８２を含んでもよく、かつデータペイロードは、プリアンブル構造１０８２に続いてもよい。具体的には、ＰＰＤＵ１０８０は、短いトレーニングフィールド（ＳＴＦ）１０６４、長いトレーニングフィールド（ＬＴＦ）１０６６、１１ＡＨ−ＳＩＧ１０６８、及びデータ１０７０を含んでもよい。
【００４７】
図１Ｃは、図１の通信装置１０１０、１０３０、１０５０、及び１０５５等の、無線通信装置間の通信を設定するための信号フィールド、１１ＡＨ−ＳＩＧ１１００を示す。実施例の間において複数のフィールドの数、種別、及び内容は異なる場合があるが、本実施例は、信号フィールドと変調及び符号化方式（ＭＣＳ）１１０４のパラメータ、帯域幅（ＢＷ）１１０６のパラメータ、長さ１１０８のパラメータ、ビームフォーミング（ＢＦ）１１１０のパラメータ、時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）１１１２パラメータ、符号化１１１４パラメータ、アグリゲーション１１１６パラメータ、ショートガードインターバル（ＳＧＩ）１１１８のパラメータ、巡回冗長検査（ＣＲＣ）１１２０パラメータ、及び末尾１１２２のパラメータに関する複数のビットの配列を含んでもよい。
【００４８】
ＭＣＳ１１０４のパラメータは、通信のフォーマットとして、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、１６ポイント・コンステレーションの直交振幅変調（１６−ＱＡＭ）、６４ポイント・コンステレーションの直交振幅変調（６４−ＱＡＭ）、２５６ポイント・コンステレーションの直交振幅変調（２５６−ＱＡＭ）、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、又はｓｔａｇｇｅｒｅｄ  ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ｐｈａｓｅ−ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ（ＳＱＰＳＫ）等の変調及び符号化方式を指定してもよい。選択は、通信のための１から４の空間ストリームを提供してもよい。ＢＰＳＫは、二分の一の符号化率を有してもよい。２５６−ＱＡＭは、四分の三の符号化率を有してもよい。そして、ＯＱＰＳＫとも言及されるＳＱＰＳＫは、二分の一又は四分の三の符号化率を有してもよい。諸実施例において、ＳＱＰＫは、例えば、屋外の監視センサのための複数の通信装置の動作の範囲を拡張するための、信号フィールド及びデータフィールドについての許容される変調フォーマットである。
【００４９】
ＢＷ１１０６パラメータは、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、及び１６ＭＨｚ等の複数の帯域幅から帯域幅を選択することを含んでもよい。１ＭＨｚ等の第五の帯域幅の選択は、他の方法により選択されてもよい。他の複数の実施例において、ＢＷ１１０６パラメータは、４つの異なる帯域幅を提供してもよい。
【００５０】
長さ１１０８のパラメータは、送信ベクトルの長さをオクテットで記述してもよい。諸実施例において、長さ１１０８のパラメータの複数の許容される値は、１から４０９５の範囲である。長さ１１０８のパラメータは、ＭＡＣサブレイヤ論理部が、現在、例えば、図１の送受信機ＲＸ／ＴＸ１０２０、１０４０等の、物理レイヤ（ＰＨＹ）装置に対して送信するように要求しているＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）におけるオクテット数を示してもよい。長さ１１０８のパラメータは、送信を開始する要求の受信後、ＭＡＣとＰＨＹとの間で発生するオクテット転送の数を判定するために、ＰＨＹにより使用される。
【００５１】
ビームフォーミング（ＢＦ）１１１０パラメータは、ＭＰＤＵの伝送のために、ＰＨＹがビームフォーミングを実行するか否かを指定してもよい。時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）１１１２パラメータは、Ａｌａｍｏｕｔｉ符号等の時空間ブロック符号化を実施するか否かを指定してもよい。そして、符号化１１１４パラメータは、バイナリ畳み込み符号化（ＢＣＣ）を使用するか、或いは低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣ）を使用するかについて、指定してもよい。
【００５２】
アグリゲーション１１１６パラメータは、ＭＰＤＵアグリゲーション（Ａ−ＭＰＤＵ）を強制するか否かについて指定してもよい。ショートガードインターバル（ＳＧＩ）１１１８のパラメータは、ＳＧＩの持続時間を指定してもよい。例えば、一つのビットは、ショートガードインターバルを指定するために論理１に設定されてもよく、或いはロングガードインターバルを指定するために論理ゼロに設定されてもよく、そして第２のビットは、ショートガードインターバルの長さの曖昧さの軽減を指定するものであってもよい。
【００５３】
巡回冗長検査（ＣＲＣ）１１２０シーケンスパラメータは、エラーチェック用の１１ａｈ−ＳＩＧ１１００のハッシュを含んでもよく、そして末尾１１２２のパラメータは、信号フィールド、１１ａｈ−ＳＩＧ１１００の末尾を示すために、例えば、複数の論理ゼロ又は１のビット列を含んでもよい。
【００５４】
図１Ｄは、アンテナ１２０５と結合されたガードインターバル検出器の実施例１２００を示す。まず、１ＭＨｚの信号のような信号は、２ＭＨｚの装置等の広帯域装置のＲＦフロントエンドにより受信される。２、４、８、及び１６ＭＨｚの帯域幅の装置は、受信フロントエンドの中の１ＭＨｚのフィルタリングを含まないガードインターバル検出器を含んでもよい、ということに注意すべきである。というのは、これらの装置は、狭帯域信号を復号化することができ、かつサブチャネル又はサブキャリアを選択することができるからである。次に、遅延１２１０の３２μｓｅｃの後、同一の４μｓｅｃの伝送を検索することにより、この信号に対して、既知のサイクリックプレフィクス（ＣＰ）（又はＧＩ）検出アルゴリズムが適用される。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈのＯＦＤＭシンボルは、３２μｓｅｃの長さであってもよく、信号の四分の一又は八分の一のいずれかがコピーされ、かつメッセージの前に、ロングＧＩ又はショートＧＩと名付けられるＣＰとして、挿入される、ということに注意すべきである。本実施例は、同一の伝送を検出してもよい。この検出は、信号と信号の遅延バージョンとの相関関係を示し、かつロングＧＩ１２１２及びショートＧＩ１２１４に対する「Ｎ」ＣＰシンボルの平均に関して、既知の閾値１２１６及び１２１８よりも大きい複数の相関のピークを検索することにより、実行されてもよい。
【００５５】
ショートＧＩ又はロングＧＩのＮシンボルで平均化された受信信号及び遅延信号の相関の複数のピークが、（複数の）閾値１２１６及び１２１８よりも大きい場合、ＧＩ検出器の出力は、当該ＧＩ検出器が複数のＣＰを検出したことの表示を出力する。複数のＣＰの検出の明確な表示に応答して、通信装置１０３０は、送信しないことを決定してもよく、その代わりに、省電力モードを完了するため、又は省電力モードに入るため、暫く送信を待機することを決定してもよく、通信装置１０５５等のデータ収集ステーションに対するデータの伝送を延期する。
【００５６】
他方、ショートＧＩ又はロングＧＩのＮシンボルで平均化された受信信号及び遅延信号の相関の複数のピークが、（複数の）閾値１２１６及び１２１８よりも小さい場合、ＧＩ検出器の出力は、当該ＧＩ検出器が複数のＣＰを検出しなかったことの表示を出力してもよく、或いは出力を生成しない。複数のＣＰの検出の否定的な表示又は複数のＣＰの検出の表示の欠如に応答して、通信装置１０３０は、パケットの開始の検出及び／又はエネルギー検出に基づき、通信装置１０５５等のデータ取集ステーションに対してデータを伝送するか否かを決定してもよい。
【００５７】
図２は、無線ネットワークにおいて、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースのメッセージを送信するための装置の実施例を示す。装置は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤ論理部２０１及び物理レイヤ（ＰＨＹ）論理部２５０と結合された送受信機２００を含む。ＭＡＣサブレイヤ論理部２０１及びＰＨＹレイヤ論理部２５０は、送受信機２００により送信するために、物理レイヤ・プロトコル・データ・ユニット（ＰＰＤＵ）を生成してもよい。
【００５８】
ＭＡＣサブレイヤ論理部２０１は、フレームビルダにより、ＭＳＤＵをフレームの中にカプセル化することによって、ＭＡＣサービス・データ・ユニット（ＭＳＤＵ）からＭＡＣプロトコル・データ・ユニット（ＭＰＤＵ）を生成することを含むデータリンクレイヤの機能を実行するためのハードウェア及び／又はコードを含んでもよい。例えば、フレームビルダは、フレームが管理フレーム、制御フレーム、又はデータフレームであるか否かを指定するタイプフィールド、及びフレームの機能を指定するサブタイプフィールドを含むフレームを生成してもよい。制御フレームは、Ｒｅａｄｙ−Ｔｏ−Ｓｅｎｄ又はＣｌｅａｒ−Ｔｏ−Ｓｅｎｄフレームを含んでもよい。管理フレームは、ビーコン、プローブレスポンス、アソシエーションレスポンス、及びリアソシエーションレスポンスのフレームタイプを含んでもよい。第１のフレーム制御フィールドの後に続く持続時間フィールドは、この送信の持続時間を指定する。持続時間フィールドは、通信の保護メカニズムとして使用することができる、ネットワーク割り当てベクトル（ＮＡＶ）を含んでもよい。そして、データタイプフレームは、データを伝送するために設計されている。アドレスフィールドは、持続時間フィールドの後に続いてもよく、意図された受信機のアドレス又は送信に対する複数の受信機を指定する。
【００５９】
ＰＨＹ論理部２０２は、データユニットビルダを含んでもよい。データユニットビルダは、ＭＰＤＵをカプセル化してＰＰＤＵを生成するために、図１Ｃに示されるプリアンブル構造等のプリアンブル構造に基づき、プリアンブルを決定してもよい。多くの実施例において、データユニットビルダは、データフレームの伝送、制御フレームの伝送、又は管理の伝送のためのデフォルトのプリアンブル等の、プリアンブルをメモリから選択してもよい。諸実施例において、データユニットビルダは、他の通信装置から受信したプリアンブルに対する既定値のセットに基づき、プリアンブルを生成してもよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈに準拠する企業向けのデータ収集ステーションは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈに準拠する複数の無線通信装置を統合した低出力の複数のセンサから周期的にデータを受信してもよい。センサは、暫く低出力モードに入ってもよく、周期的にデータを収集するために復帰してもよく、かつセンサにより収集されたデータを伝送するために周期的にデータ収集ステーションと通信してもよい。諸実施例において、センサは、先に、データ収集ステーションとの通信を開始し、通信機能を示すデータを送信し、かつＣＴＳ等に応答して、データ取集ステーションとのデータ通信を開始してもよい。他の複数の実施例において、センサは、データ収集ステーションによる通信の開始に応答して、データをデータ収集ステーションに送信してもよい。
【００６０】
データユニットビルダは、ＳＴＦ、ＬＴＦ、及び１つ以上のＧＩを有する１１ａｈ−ＳＩＧフィールドを含むプリアンブルを生成してもよい。多くの実施例において、データユニットビルダは、他の通信装置とのやりとりにより選択された複数の通信パラメータに基づいて、プリアンブルを生成してもよい。
【００６１】
送受信機２００は、受信機２０４及び送信機２０６を含む。送信機２０６は、１つ以上の符号化器２０８、変調器２１０、ＯＦＤＭ２１２、及びＤＢＦ２１４を備えてもよい。送信機２０６の符号化器２０８は、送信されることになっているデータを、ＭＡＣサブレイヤ論理部２０２から受信する。ＭＡＣサブレイヤ論理部２０２は、データの複数のバイト等の複数のブロック又は複数のシンボルで、データを送受信機２００に与えてもよい。符号化器２０８は、現在知られている又はこれから開発される多数のアルゴリズムのうちのいずれか１つを使用して、データを符号化してもよい。符号化は、複数の異なる目的のうちの１つ以上を達成するために行われてもよい。
【００６２】
本実施例において、符号化器２０８は、バイナリ畳み込み符号化（ＢＣＣ）又は低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣ）、及び他の複数の符号化を実行してもよい。
【００６３】
送信機２０６の変調器２１０は、符号化器２０８からデータを受信する。変調器２１０の目的は、符号化器２０８から受信したバイナリデータの各ブロックを、アップコンバート及び増幅した際にアンテナにより伝送することの可能な特有の波形に変換することである。変調器２１０は、選択された周波数の正弦波に受信されたデータの複数のブロックを印加する。より具体的には、変調器２１０は、データの複数のブロックを正弦波の複数の離散振幅の対応するセット、又は正弦波の複数の離散位相のセット、又は正弦波の周波数に対する複数の離散周波数シフトにマップする。変調器２１０の出力は、帯域通過信号である。
【００６４】
１つの実施例において、変調器２１０は、情報系列からの２つの分離されたｋビットのシンボルを２つの直交キャリアである、ｃｏｓ（２πｆｔ）及びｓｉｎ（２πｆｔ）に印加する、直交振幅変調（ＱＡＭ）を実行してもよい。ＱＡＭは、振幅偏移変調（ＡＳＫ）デジタル変調方式を用いて、２つのキャリア波の振幅を変化させる（変調する）ことにより、２つのデジタルビットストリームを伝送する。２つのキャリア波は、位相が互いに９０°ずれており、従って直交キャリア又は直交成分と呼ばれる。変調波は加算され、そして得られた波形は、位相シフトキーイング（ＰＳＫ）及び振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）の双方の組合せである。２つ以上の位相及び２つ以上の振幅の、有限の数を使用することができる。
【００６５】
変調器２１０の出力は、時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ）を介して、直交周波数分割多重装置（ＯＦＤＭ）２１２に与えられてもよい。ＯＦＤＭ２１２は、変調器２１０からの変調されたデータを、直交する複数のサブキャリアに印加する。ＯＦＤＭ２１２の出力は、デジタルビーム成形器（ＤＢＦ）２１４に与えられる。デジタルビーム成形技術は、無線システムの効率と容量を増加させるために使用される。デジタルビームフォーミング技術は、無線システムの効率と容量を増加させるために使用される。一般的に、デジタルビームフォーミングは、向上したシステム性能を達成するために、複数のアンテナ素子のアレイにより受信された複数の信号及び複数のアンテナ素子のアレイから送信される複数の信号について動作する複数のデジタル信号処理アルゴリズムを使用する。例えば、複数の空間チャネルが形成され、そして、複数のユーザ端末それぞれに対して送信される信号の電力及び複数のユーザ端末それぞれから受信される信号の電力を最大化するために、各空間チャネルは、独立して方向付けされる。さらに、デジタルビームフォーミングは、マルチパスフェージングを最小化し、かつ同一チャネル干渉を除くために適用されてもよい。
【００６６】
送信機２０６は、複数のＯＦＤＭシンボルを時間領域に変換するための逆高速フーリエ変換論理部２１５、及び複数の送信系列の中のＯＦＤＭシンボルの間に複数のＧＩを挿入するためのＧＩ挿入論理部２１７を備えてもよい。多くの実施例において、複数のＧＩは、複数のショートＧＩ又はロングＧＩであってもよく、かつ複数のＯＦＤＭシンボルの末尾の数ビットのコピーを含んでもよい。
【００６７】
複数のＧＩが信号に挿入された後、送信機フロントエンド２４０は、送信するための信号を準備してもよい。多くの実施例において、送信機フロントエンド２４０の無線装置２４２は、信号をアンテナアレイ２１８を介して送信する前に、当該信号を増幅するための電力増幅器（ＰＡ）２４４を備えてもよい。諸実施例において、複数の低電力装置は、消費電力を低減するために、電力増幅器２４４を含まなくてもよく、或いは電力増幅器２４４をバイパスする機能を備えてもよい。また、送受信機２００は、アンテナアレイ２１８に接続される複数のデュプレクサ２１６を備えてもよい。従って、本実施例において、単一のアンテナアレイが、送信及び受信の双方に対して使用される。送信する場合、信号は複数のデュプレクサ２１６を通過し、かつアップコンバートされた情報を伝達する信号により、アンテナを駆動する。送信する際に、複数のディプレクサ２１６は、送信される信号が受信機２０４に入ることを防ぐ。受信する場合、アンテナアレイにより受信された情報を伝達する信号は、信号をアンテナアレイから受信機２０４に配信するために、複数のデュプレクサ２１６を通過する。複数のデュプレクサ２１６は、受信された複数の信号が、送信機２０６に入るのを防ぐ。このように、複数のデュプレクサ２１６は、複数のアンテナアレイ素子を受信機２０４と送信機２０６に交互に接続するための複数のスイッチとして動作する。
【００６８】
アンテナアレイ２１８は、情報を伝達する複数の信号を、受信機のアンテナにより受信可能な、時間変動する電磁エネルギーの空間分布に放射する。受信機は、受信信号の情報を抽出することができる。複数のアンテナ素子のアレイは、システム性能を最適化するために方向を変えることの可能な複数の空間チャネルを生成することができる。相互的に、受信アンテナにおける放射パターンの中の複数の空間チャネルは、異なる複数の空間チャネルに分離することができる。このように、アンテナアレイ２１８の放射パターンは、高度に選択的であってもよい。アンテナアレイ２１８は、プリント回路基板の金属化技術を用いて実施されてもよい。例えば、複数のマイクロストリップ、複数のストリップライン、複数のスロットライン、及び複数のパッチは、すべて、アンテナアレイ２１８の候補である。
【００６９】
送受信機２００は、情報を伝達する複数の信号を受信、復調、及び復号化するための受信機２０４を含んでもよい。受信機２０４は、一次周波数の搬送波を除去し、かつ信号を増幅するための受信機フロントエンド２５０と低雑音増幅器２５４を有する無線装置２５２を備えてもよい。また、受信機は、送信機２０６が無線媒体においてメッセージを送信できるか否かを判定することを目的として、信号が無線媒体で送信されているか否かを判定するための、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部２５６を備えてもよい。
【００７０】
ＣＣＡ論理部２５６は、媒体が使用中であるかどうかを判定するための１つ以上の異なる信号検出器を備えてもよい。本実施例において、ＣＣＡ論理部２５６は、エネルギー検出器２５７、パケット開始（ＳＯＰ）検出器２５８、及びＧＩ検出器２５９を備える。諸実施例において、ノイズエネルギーと信号エネルギーとを区別するために、エネルギー検出器２５７は、アンテナにより受信されるエネルギーを閾値エネルギーレベルと比較してもよい。ＳＯＰ検出器２５８は、複数の入力信号において、無線媒体において伝送されているパケットの開始の表示を監視する。そして、ＧＩ検出器２５９は、プライマリチャネルにおいて、かつ諸実施例においては、送信機２００の帯域幅の１つ以上の非プライマリチャネルにおいて、複数の信号の中の複数のＧＩを検出してもよい。例えば、送受信機２００が、９００ＭＨｚ等の一次周波数における１６ＭＨｚの帯域幅で送信することが可能である場合、送受信機２００は、９００ＭＨｚの一次周波数において、１ＭＨｚ帯域幅信号、２ＭＨｚ帯域幅信号、４ＭＨｚ帯域幅信号、及び８ＭＨｚ帯域幅信号のうちの１つ以上に関して、ＧＩ検出を実行してもよい。諸実施例において、ＧＩ検出器２５９は、図１Ｄに示されるＧＩ検出論理部１２００のような、検出論理部を含んでもよい。
【００７１】
受信機２０４は、受信した信号から複数のＧＩを除去するためのＧＩ除去論理部２６０、及び時間領域信号を周波数ベースの信号に変換するための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２１９を備えてもよい。また、受信機２０４は、ＤＢＦ２２０、ＯＦＤＭ２２２、復調器２２４及び復号器２２６のうちの１つ以上を備えてもよい。受信された複数の信号は、複数のアンテナ素子２１８からＤＢＦ２２０に与えられる。ＤＢＦ２２０は、Ｎ個のアンテナ信号をＬ子の情報信号に変換する。
【００７２】
ＤＢＦ２２０の出力は、ＯＦＤＭ２２２に与えられる。ＯＦＤＭ２２２は、情報を伝達する複数の信号が変調されている、複数のサブキャリアから信号情報を抽出する。
【００７３】
復調器２２４は、受信した信号を復調する。復調は、変調されていない情報信号を生成するために、受信された信号から情報を抽出する処理である。復調の方法は、受信されたキャリア信号に対して情報を変調した方法に依存する。従って、例えば、変調がＢＰＳＫである場合、復号は、位相情報をバイナリシーケンスに変換するための位相検出を含む。復調は、復号器に対して、情報ビットのシーケンスを与える。復号器２２６は、復調器２２４から受信したデータを復号し、かつ復号した情報、ＭＰＤＵを、ＭＡＣサブレイヤ論理部２０２に送信する。
【００７４】
当業者は、送受信機は、図２には示されていない多数の追加機能を含んでもよく、かつ受信機２０４及び送信機２０６は１つの送受信機としてパッケージされるのではなく、異なる複数の装置であり得ることを理解するであろう。例えば、送受信機の複数の実施例は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、基準発振器、フィルタリング回路、同期回路、場合によっては複数の種は数変換段階及び複数の増幅段階等を含んでもよい。また、図２に示される複数の機能のうちのいくつかは、一体化されてもよい。例えば、デジタルビームフォーミングは、直交周波数分割多重化と統合されてもよい。
【００７５】
図３は、図１及び１ＡからＤに示す複数の実施例等の、送信間の衝突を緩和するためのフローチャート３００を示す。フローチャート３００は、要素３０５で信号を受信することから開始される。通信装置は、省電力モードから復帰し、かつデータ収集ステーションにデータを送信することを決定してもよい。データをデータ収集ステーションに送信する前に、通信装置は、進行中の送信と衝突することなくデータを送信することができるかどうか判定するために、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）を実行してもよい。
【００７６】
ＣＣＡを実行するために、通信装置の受信機と結合されたＣＣＡ論理部は、信号が現在無線媒体のチャネルで送信されているかどうかを決定するための１つ以上の検出器を使用してもよい。多くの実施例において、ＣＣＡロジックは、通信装置のプライマリチャネルにおけるキャリアセンス及びエネルギー検出を実行してもよい。プライマリチャネルは、例えば、通信装置の帯域幅の上側の半分又は下側の半分であってもよい。そのような複数の実施例において、帯域幅の他方の半分は、セカンダリチャネルとして指定されてもよい。諸実施例において、チャネルの特定の帯域幅の部分は、プライマリチャネルとして指定されてもよく、かつ当該帯域幅の他の複数の部分は、非プライマリチャネルとして指定されてもよい。例示すると、通信装置が９００ＭＨｚの一次周波数の４ＭＨｚの帯域幅の装置である場合、プライマリチャネルは、４ＭＨｚチャネルの下側の２ＭＨｚの帯域幅を含んでもよく、かつセカンダリチャネルは、４ＭＨｚチャネルの上側の２ＭＨｚの帯域幅を含んでもよい。追加の複数の実施例において、プライマリチャネルは、１ＭＨｚの帯域幅のチャネルを含んでもよく、かつ、非プライマリチャネルは、その他の３つの１ＭＨｚの帯域幅のチャネルを含んでもよい。さらに他の複数の実施例において、プライマリチャネル及び複数の非プライマリチャネルは、同じ一次周波数における１つ以上の異なる帯域幅のチャネルを含んでもよい。諸実施例において、プライマリ及び非プライマリチャネルは、互換機用の仕様において定義される。他の複数の実施例において、プライマリ及び非プライマリチャネルは、装置のグループ又は装置のネットワークに対するアクセスポイント等のコーディネータにより規定されてもよい。追加の複数の実施例において、複数の仕様は、装置のネットワーク又は装置のグループにおいて動作する装置の数及び／又は種別に基づき、各種指定を導いてもよい。
【００７７】
信号を受信した後、通信装置のＣＣＡ論理部は、プライマリチャネルの信号を取得するために、信号を検出又はフィルタしてもよい（要素３１０）。多くの実施例において、広帯域の装置は、信号をフィルタする必要なく、プライマリチャネルを取り込むことが可能であってもよく、或いはプライマリチャネルと関連付けられた複数のサブキャリアだけを選択することにより、信号をフィルタしてもよい。他の複数の実施例において、通信装置は、プライマリチャネルを選択するための帯域幅フィルタを実装してもよい。
【００７８】
プライマリチャネルの信号を判定すると、通信装置のＣＣＡ論理部は、プライマリチャネルのガードインターバル（ＧＩ）を検出するために、プライマリチャネルの信号と当該信号の遅延バージョンとの相関をとってもよい（要素３１５）。プライマリチャネルのＧＩの検出に応答して、ＣＣＡ論理部は、プライマリチャネルにおいて信号が送信されていることを判定してもよく、かつ暫く送信を延期してもよい（要素３２０）。諸実施例において、例えば、プライマリチャネルのＧＩの決定は、ＣＣＡに媒体が使用中であることの表示を決定させるのに十分であり得る。追加の複数の実施例において、ＣＣＡ論理部は、プライマリチャネルのＧＩの存在がある確率と関連付けられ、エネルギー検出がある確率と関連付けられ、かつパケットの開始の検出がある確率と関連づけられているということを判定してもよい。ＣＣＡロジックは、複数の信号検出器のそれぞれと関連づけられる確率に基づき、プライマリチャネルに信号が存在する確率を決定してもよく、かつ複数の信号検出器のそれぞれ又は複数の信号検出器の組合せと関連付けられた複数の結果及び確率に基づき、無線媒体が使用中であることを表示するか否かを決定してもよい。多くの実施例において、ＣＣＡ論理部は、また、１つ以上の非プライマリチャネルにおいてＧＩが検出されたか否かを判定してもよく、かつ媒体が使用中であるか否かを判定する際にその決定を考慮してもよい。
【００７９】
多くの実施例において、通信装置は、ある期間にわたるＣＣＡ論理部の出力に基づいて媒体が使用中であるか否か決定してもよい。例えば、通信装置は、媒体が使用中であるか、又は媒体が使用中でないということの整合性のために、出力を、数マイクロ秒の時間間隔、数ミリ秒の時間間隔、又はキャリアの数周期の時間間隔等にわたって、監視してもよい。媒体が使用中であるという判定に応答して、ＣＣＡ論理部は、媒体が使用中であるという決定と関連付けられた複数の規則に従ってもよい。例えば、諸実施例において、複数の規則は、通信装置はデータ伝送を延期すべきであり、省電力モードに再度入るべきであり、かつデータ収集ステーションにデータを送信すべきであるか否かを判定するためのＣＣＡを実行するために後で復帰すべきであるということを示してもよい（要素３６０）。追加の複数の実施例は、装置は、省電力モードにおいて、次のスケジュールされた時間まで、データ収集ステーションへのデータの送信を待機すべきであるということを示す、複数の規則を含んでもよい。他の複数の実施例は、装置は送信終了を待ってから、新しいＣＣＡを実行すべきであるということを示す複数の規則を含んでもよい（要素３６０）。
【００８０】
図４に示されるフローチャート４００は、ＣＣＡ論理部１０４１又は図１−３に示される１つ以上の実施例に関連して説明されるＣＣＡ論理部等の、ＣＣＡ論理部により実行される処理の実施例を説明する。フローチャート４００は、第２のＳＴＡにパケットを送信する準備ができていて、かつＣＣＡ規則を実行する必要のあるステーション（ＳＴＡ）と共に開始される（要素４０２）。例えば、ＳＴＡは、最後にスケジュールされたパケット伝送からの時間間隔にわたって収集されたセンサデータを送信する準備ができていてもよい。
【００８１】
ＳＴＡのパケットの伝送の準備ができると、ＳＴＡのＣＣＡ論理部は、ＳＴＡが省電力モードから復帰した直後であるか否かを判定し、かつアクティブモードに入ってもよい（要素４０３）。ＳＴＡが、アクティブモードに入るために、省電力モードから復帰した直後でなかった場合、媒体が送信のために利用可能である可能性のある次の時を判定するため、又はパケットの伝送のために媒体が利用可能であることを判定するために、ＳＴＡは、パケットの開始を検出している及び／又は更新されたＮＡＶを受信している可能性がある。ＳＴＡが復帰した直後でなかった場合、ＳＴＡは、パケットの開始の検出及びエネルギー検出を実行することにより、標準のＣＣＡ規則に従ってもよい（要素４１０）。諸実施例において、ＣＣＡ規則は、また、非一次周波数でのＧＩ検出を含んでもよい。
【００８２】
他方、ＳＴＡがアクティブモードに入るために省電力モードから復帰した直後である場合、ＳＴＡは、他のＳＴＡによるパケット伝送の途中で復帰した可能性がある。諸実施例において、ＮＡＶの期限切れに近づくまでＳＴＡは省電力モードに入るべきである、ということをＳＴＡが判定するために、更新されたＮＡＶを受信していて、かつＮＡＶを解釈している可能性がある。従って、諸実施例において、ＳＴＡは、ＮＡＶが更新されているか又は期限内であるかどうか判定してもよい。ＮＡＶが期限内である場合、ＳＴＡは、パケットの開始の検出及びエネルギー検出を実行することにより、ＮＡＶの失効を待ち、及び／又は標準のＣＣＡルールに従ってもよい（要素４１０）。
【００８３】
ＳＴＡは省電力モードから復帰した直後であり、かつＮＡＶタイマが満了しているとＳＴＡが判断した場合、ＳＴＡは、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出と並行して、図１Ｄに示されるＧＩ検出部１２００等の論理部により、プライマリチャネルにおけるＧＩ検出を実行してもよい（要素４０５）。２、４、８、及び１６ＭＨｚの帯域幅の装置については、１ＭＨｚの装置とは異なり、より高い帯域幅の伝送は、プリアンブル及びＳＩＧＮＡＬフィールドを複製してもよい。例えば、２ＭＨｚの帯域幅の装置は、４ＭＨｚの帯域幅のＳＩＧＮＡＬフィールドを復号化してもよく、かつ正確なＮＡＶ情報を持つことができるが、しかしながら、これは、２ＭＨｚの帯域幅の装置が復帰し、かつパケットの開始を受信すること及びＳＩＧＮＡＬフィールドを復号することができる場合のみに起こる。より高い帯域幅の装置に対するこのような処理を実行する諸実施例の利点は、それらが、より頻繁に省電力モードに留まることができるということである。
【００８４】
チャネルを確認するために、ＧＩ検出器は、１ＭＨｚの帯域幅の伝送を受信し、信号を１ＭＨｚのプライマリチャネル信号に帯域制限し、信号をＧＩ検出論理部又は検出器まで複数の並列経路を下って送信してもよい。ここで、複数の並列経路の１つ以上は遅延される。ＧＩ検出器は、プライマリチャネル信号とプライマリチャネル信号の遅延バージョンとの相関をとってもよく、かつ相関の複数のピークと閾値とを比較してもよい。複数のピークが閾値を超えた場合、ＧＩ検出器は、１ＭＨｚの帯域幅の伝送は、プライマリチャネルにあることを判定してもよく、これに応答して、送信することを試みる前に、送信が完了することを許容する期間、送信を延期してもよい。
【００８５】
プライマリチャネルにおけるパケット検出及びエネルギー検出（要素４０５）と並行して、パケットの開始の検出及びエネルギー検出（要素４１０）又はプライマリチャネルにおけるＧＩ検出を実行した後、ＣＣＡ論理部は、クリア・チャネル・アセスメントを、媒体が使用中ではないとして表示するか否かを決定してもよい。諸実施例において、例えば、ＣＣＡロジックは、複数の信号検出方法のうちのいずれかが、媒体が使用中であることを示しているかどうか判定してもよい（要素４０６）。複数の検出方法のうちのいずれも、媒体が使用中であるということに対する肯定的な判定に至らない場合、ＣＣＡ論理部は、ＭＡＣサブレイヤ論理部に対して、媒体は使用中ではないというＣＣＡを表示してもよい（要素４２０）。
【００８６】
プライマリチャネルにおけるパケット検出及びエネルギー検出（要素４０５）と並行して、パケットの開始の検出及びエネルギー検出（要素４１０）又はプライマリチャネルにおけるＧＩ検出を実行した後、ＣＣＡ論理部は、媒体の使用中であり、通信装置は送信を延期し、かつ適切な状態に遷移してもよいということをクリア・チャネル・アセスメントが示すことを決定してもよい（要素４０７）。諸実施例において、例えば、ＣＣＡロジックは、複数の信号検出方法のいくつかが、媒体が使用中であることを示す場合（要素４０６）、送信を延期すべきであることを決定してもよい。
【００８７】
以下の複数の例は、追加の複数の実施例に関連する。一つの例は、方法を含む。方法は、省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行するステップ；前記実行するステップに基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定するステップ；及び前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることを出力するステップ；を含んでもよい。
【００８８】
諸実施例において、方法はさらに、前記媒体が使用中ではないという判定に応答して、前記媒体は使用中ではないことを示すクリア・チャネル・アセスメントを出力するステップを含んでもよい。諸実施例において、方法は、さらに、ステーションが省電力モードからアクティブモードに遷移したか否か判定するステップ；ネットワーク割り当てベクトルが期限内であるか否か判定するステップ；及び前記ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに入っていない場合、又は前記ネットワーク割り当てベクトルが更新されているという表示がある場合、前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出及びガードインターバル検出の複数の規則に従うステップ；を含んでもよい。多くの実施例において、方法は、さらに、ネットワーク割り当てベクトルが更新されていないことを判定するステップを含んでもよい。諸実施例において、前記一次周波数の前記プライマリチャネルにおける前記ガードインターバル検出を実行するステップは：装置により、前記一次周波数の信号を受信するステップ；前記プライマリチャネルにおける前記信号を選択するステップ；及び前記プライマリチャネルにおける前記信号の中のガードインターバルを検出するために、前記プライマリチャネルにおける前記信号の相関をとるステップ；を含む。諸実施例において、相関をとるステップは、１つ以上のピークが相関閾値よりも大きいかどうか判定するために、前記相関の複数のピークを比較するステップを含む。そして、諸実施例において、相関をとるステップは、前記プライマリチャネルにおける前記信号の、前記プライマリチャネルにおける前記信号の遅延バージョンに対する相関をとるステップを含む。
【００８９】
動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するための１つ以上のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、それと共に具体化されるコンピュータ使用可能なプログラムコードを有するコンピュータ使用可能な媒体であって、前記コンピュータ使用可能なプログラムコードは、複数の動作を実行するように構成されたコンピュータ使用可能なプログラムコードを含み、前記複数の動作は上記方法のいずれか１つ以上又は全ての実施例に従う方法を実行するためのものである、コンピュータ使用可能な媒体を含む。
【００９０】
ハードウェア及びコードを含む１つ以上のシステムは、上記方法の実施例の１つ以上又は全てに従う方法を実行してもよい。
【００９１】
他の例は、装置を含む。装置は、無線装置；及び前記無線装置と結合したクリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部であって、省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行し；前記実行に基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定し；かつ前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることを出力する、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部、を備えてもよい。
【００９２】
諸実施例において、装置は、さらに、前記プライマリチャネルにおける前記信号を選択する論理部を備えてもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、前記媒体が使用中でない場合に、クリア・チャネル・アセスメントを表示する論理部を備えてもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、論理部であって、ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに遷移したか否か判定し；ネットワーク割り当てベクトルが期限内であるか否か判定し；かつ前記ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに入っていない場合、又は前記ネットワーク割り当てベクトルが更新されているという表示がある場合、前記一次周波数の非プライマリチャネルにおける前記パケットの開始の検出及びエネルギー検出及びガードインターバル検出の複数の規則に従う、論理部、を含んでもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、前記一次周波数の信号を受信し；前記プライマリチャネルにおける前記信号を選択し；かつ前記プライマリチャネルにおける前記信号の中のガードインターバルを検出するために、前記プライマリチャネルにおける前記信号の相関をとる、ガードインターバル論理部、を備える。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、１つ以上のピークが相関閾値よりも大きいかどうか決定するために、前記相関の複数のピークを比較する、ガードインターバル論理部、を含む。そして、前記装置の諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、前記プライマリチャネルにおける前記信号の、前記プライマリチャネルにおける前記信号の遅延バージョンに対する相関をとる、ガードインターバル論理部を含む。
【００９３】
他の例は、システムを含む。システムは、送信のフレームを生成する媒体アクセス制御論理部；クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部であって、省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行し；前記実行に基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定し；かつ前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、前記媒体が使用中であることを出力する、クリア・チャネル・アセスメント（ＣＣＡ）論理部、を備える受信機；及び前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期する、送信機；を備えてもよい。
【００９４】
諸実施例において、システムは、さらに、信号を受信するための、前記受信機と結合されたアンテナを備えてもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、前記媒体が使用中でない場合に、クリア・チャネル・アセスメントを表示する論理部を備えてもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、論理部であって、ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに遷移したか否か判定し；ネットワーク割り当てベクトルが期限内であるか否か判定し；かつ前記ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに入っていない場合、又は前記ネットワーク割り当てベクトルが更新されているという表示がある場合、前記一次周波数の非プライマリチャネルにおける前記パケットの開始の検出及びエネルギー検出及びガードインターバル検出の複数の規則に従う、論理部、を含んでもよい。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、前記一次周波数の信号を受信し；前記プライマリチャネルにおける前記信号を選択し；かつ前記プライマリチャネルにおける前記信号の中のガードインターバルを検出するために、前記プライマリチャネルにおける前記信号の相関をとる、ガードインターバル論理部、を備える。諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、１つ以上のピークが相関閾値よりも大きいかどうか決定するために、前記相関の複数のピークを比較する、ガードインターバル論理部、を含む。そして、前記装置の諸実施例において、前記ＣＣＡ論理部は、ガードインターバル論理部であって、前記プライマリチャネルにおける前記信号の、前記プライマリチャネルにおける前記信号の遅延バージョンに対する相関をとる、ガードインターバル論理部を含む。
【００９５】
他の例は、プログラム製品を含む。プログラム製品は、動作の一次周波数における異なる複数の帯域幅において動作する複数の装置の複数の送信の間の複数の衝突を緩和するため複数の命令を含む媒体を含んでもよい。実行された場合、前記複数の命令は、受信機に複数の動作を実行させ、前記複数の動作は：省電力モードからアクティブモードに入ったことに応答して、媒体が使用中であるかどうか決定するために、プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出に加えて、前記一次周波数のプライマリチャネルにおけるガードインターバル検出、及び前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるガードインターバル検出を実行するステップ；前記実行するステップに基づき、前記媒体が使用中であるか否か判定するステップ；及び前記媒体が使用中であることの決定に応答して、暫く送信を延期するために、クリア・チャネル・アセスメントを出力するステップ；を含む。
【００９６】
諸実施例において、プログラム製品は、さらに、前記媒体が使用中でないことの判定に応答して、前記媒体が使用中でないことを示すクリア・チャネル・アセスメントを出力するステップを備えてもよい。諸実施例において、プログラム製品は、さらに、ステーションが省電力モードからアクティブモードに遷移したか否か判定するステップ；ネットワーク割り当てベクトルが期限内であるか否か判定するステップ；及び前記ステーションが前記省電力モードから前記アクティブモードに入っていない場合、又は前記ネットワーク割り当てベクトルが更新されているという表示がある場合、前記一次周波数の非プライマリチャネルにおけるパケットの開始の検出及びエネルギー検出及びガードインターバル検出の複数の規則に従うステップ；を含んでもよい。多くの実施例において、プログラム製品は、さらに、ネットワーク割り当てベクトルが更新されていないことを判定するステップを含んでもよい。諸実施例において、前記一次周波数の前記プライマリチャネルにおける前記ガードインターバル検出を実行するステップは：装置により、前記一次周波数の信号を受信するステップ；前記プライマリチャネルにおける前記信号を選択するステップ；及び前記プライマリチャネルにおける前記信号の中のガードインターバルを検出するために、前記プライマリチャネルにおける前記信号の相関をとるステップ；を含む。諸実施例において、相関をとるステップは、１つ以上のピークが相関閾値よりも大きいかどうか判定するために、前記相関の複数のピークを比較するステップを含む。そして、諸実施例において、相関をとるステップは、前記プライマリチャネルにおける前記信号の、前記プライマリチャネルにおける前記信号の遅延バージョンに対する相関をとるステップを含む。
【００９７】
諸実施例において、上記及び複数の特許請求項において記載される複数の特徴及のうちのいくつか又は全ては、１つの実施例において実行されてもよい。例えば、代替的な特徴は、実施例において、どの代替案を実行するか決定するための論理部又は選択可能な選択物と共に、代替案として実行されてもよい。また、互いに排他的でない複数の特徴を備えたいくつかの実施例は、１つ以上の特徴を活性化又は不活性化するための、論理部又は選択可能な選択物を含んでもよい。例えば、いくつかの特徴は、回路経路又はトランジスタを含めること、又は削除することにより、製造時に選択することができる。追加の複数の特徴は、ディップスイッチ等の論理部又は選択可能な選択物により、利用可能にする際、又は利用可能とされた後に選択することができる。ソフトウェアの選択物、ｅ−ｆｕｓｅ等の、選択可能な選択物を経由した後、ユーザは、さらに追加の特徴を選択することができる。
【００９８】
多くの実施例は、１つ以上の有利な効果を有し得る。例えば、諸実施例は、標準のＭＡＣヘッダサイズに対して、減少したＭＡＣヘッダサイズを提供してもよい。追加の複数の実施例は、より効率的な伝送のためのより小さなパケットサイズ、通信の送信機側及び受信機側双方におけるより少ないデータトラフィックに起因する低消費電力、少ないトラフィックの競合、複数のパケットの送信又は受信を待機する際の少ない待ち時間といった、１つ以上の有利な効果を含んでもよい。
【００９９】
他の実施例は、図１−４を参照して説明された複数のシステム、複数の装置、及び複数の方法を実施するためのプログラム製品として実施される。複数の実施例は、完全にハードウェアの実施例、１つ以上のプロセッサ及びメモリ等の、汎用ハードウェアにより実装されたソフトウェア実施例、又は特定用途のハードウェア及びソフトウェア要素の双方を含む実施例の形を取ることができる。一実施例は、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード、又は他の複数のタイプの実施可能な複数の命令を含むが、これらには限定されない、ソフトウェア又はコードで実施される。
【０１００】
さらに、複数の実施例は、コンピュータ、モバイル機器、又は他の任意の命令実行システムにより使用される、又はそれに関連する、プログラムコードを与える、マシンアクセス可能な媒体、コンピュータ使用可能な媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体からアクセス可能な、コンピュータプログラム製品の形式をとることができる。この説明の複数の目的について、マシンアクセス可能な媒体、コンピュータ使用可能な媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体は、命令実行システム又は装置により使用される又はそれらに関連するプログラムを収容、記憶、通信、伝搬、又は移送することの可能な、任意の装置又は製品である。
【０１０１】
媒体は、電気、磁気、光学、電磁気、又は半導体システムの媒体を含んでもよい。マシンアクセス可能な媒体、コンピュータ使用可能な媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体の複数の例は、揮発性メモリ及び不揮発性メモリ等のメモリを含む。メモリは、例えば、フラッシュメモリ、磁気テープ、取り外し可能なフロッピー（登録商標）ディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク、及び／又は光ディスク等の、半導体又はソリッドステートメモリを含んでもよい。光ディスクの現在の複数の例は、コンパクトディスク−読み取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、コンパクトディスク−読み取り／書込みメモリ（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）−読み取り専用メモリ（ＤＶＤ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ−ランダムアクセスメモリ（ＤＶＤ−ＲＡＮ）、ＤＶＤ−記録可能メモリ（ＤＶＤ−Ｒ）、及びＤＶＤ−読み取り／書込みメモリ（ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ）を含む。
【０１０２】
プログラムコードの記憶及び／又は実行に適した命令実行システムは、システムバスを介して直接的又は間接的にメモリと結合された、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。メモリは、コードの実際の実行中に使用されるローカルメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの大容量記憶装置、及び実行時に大容量記憶装置からコードを取得しなければならない回数を減らすために、少なくともいくつかのコードの一時的なストレージを提供するキャッシュメモリを含んでもよい。
【０１０３】
入力／出力又はＩ／Ｏデバイス（キーボード、ディスプレイ、ポインティングデバイス等を含むが、これらには限定されない）は、直接又は介在するＩ／Ｏコントローラを介して、命令実行システムに結合され得る。また、命令実行システムを他の複数の命令実行システム、又は複数の遠隔プリンタ、又は複数の記憶装置と介在するプライベート又はパブリックネットワークを介して結合するために、ネットワークアダプターを命令実行システムに結合してもよい。モデム、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、イーサネット（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ及びＷｉＤｉアダプタカードは、現在利用可能なネットワークアダプタの種類のほんの一部に過ぎない。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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