(57)【要約】無線端末のビーコンシグナリングが、集中的なタイミング基準を持たないアドホックネットワーク等の無線通信システムにおいて、２つの無線端末の間のタイミングの同期を達成するために使用される。個別の無線端末によって使用される例示的なタイミング構造は、ビーコン送信時間間隔、ビーコン監視時間間隔、およびサイレンス時間間隔を含む。他の無線端末からのビーコン信号を監視する第１の無線端末は第２の無線端末からのビーコン信号部分を検出し、検出されたビーコン信号部分の関数としてタイミング調整を決定する。第１の無線端末はタイミング構造の時間シフト等の決定されたタイミング調整を適用して、ビーコン信号を第２の無線端末で検出できるようにする。決定されたタイミング調整の実行は固定の関係を持つように２つの無線端末のタイミング構造を設定し、これによりピアツーピア通信セッションを含む座標通信に余裕を持たせる。
2009523380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーコン受信期間中にビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行うことと、
ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信することを備え、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含む通信デバイスの動作方法。
【請求項２】
前記ビーコン受信期間は前記ビーコン送信期間よりも長い請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ビーコン受信期間および前記ビーコン送信期間は重ならず、
前記ビーコン受信期間は持続の長さにおいて前記ビーコン送信期間の少なくとも２倍である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ビーコン受信期間と前記ビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中にビーコン信号の送信や検出動作をしないことをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記サイレンス期間は、前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍である請求項４に記載の方法。
【請求項６】
受信ビーコン信号の検出部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整することと、
前記調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号を送信することと
をさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記送信される信号はビーコン信号である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記タイミング調整は、ビーコン信号を受信するために前記受信ビーコン信号の部分を送信したデバイスによって使用されると分かっている期間中に生じるように前記ビーコン信号送信期間を調整する請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ビーコン信号の前記検出部分が受信されたデバイスとの通信セッションを確立すること
をさらに備える請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記確立された通信セッション中に前記ビーコン送信および検出動作を繰り返すこと
をさらに備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間の一連の繰り返しにおいて前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの少なくとも一方の開始を擬似ランダム式に調整することをさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信期間および前記送信期間が周期的に生じる請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ビーコン受信期間中にビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行うビーコン信号検出モジュールと、
ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信する送信モジュールとを備え、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含む通信デバイス。
【請求項１４】
前記ビーコン受信期間は前記ビーコン送信期間よりも長い請求項１３に記載の通信デバイス。
【請求項１５】
前記ビーコン受信期間および前記ビーコン送信期間は重ならず、
前記ビーコン受信期間は持続の長さにおいて前記ビーコン送信期間の少なくとも２倍である請求項１４に記載の通信デバイス。
【請求項１６】
前記通信デバイスは、ピア−ピア直接通信をサポートする時分割デュプレックスＯＦＤＭ無線通信システムの一部である請求項１５に記載の通信デバイス。
【請求項１７】
ビーコン信号の送信や検出動作をしないように、前記ビーコン受信期間と前記ビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中の無線端末動作を制御するサイレンス状態制御モジュールをさらに備える請求項１５に記載の通信デバイス。
【請求項１８】
前記サイレンス期間は、前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍である請求項１７に記載の通信デバイス。
【請求項１９】
受信ビーコン信号の検出部分に基づいて前記通信デバイスの送信時期を調整する送信時期調整モジュールと、
前記調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号を送信するように送信手段を制御する送信制御モジュールとをさらに備える請求項１４に記載の通信デバイス。
【請求項２０】
前記送信される信号はビーコン信号である請求項１９に記載の通信デバイス。
【請求項２１】
前記送信時期調整モジュールはビーコン信号を受信するために前記受信ビーコン信号の部分を送信したデバイスによって使用されると分かっている期間中に生じるように前記ビーコン信号送信期間を調整する請求項２０に記載の通信デバイス。
【請求項２２】
ビーコン信号の前記検出部分が受信されたデバイスとの通信セッションを確立する通信セッション開始モジュールをさらに備える請求項２０に記載の通信デバイス。
【請求項２３】
前記ビーコン検出モジュールの動作を制御するビーコン検出制御モジュールと、記憶された通信セッション状態情報を含むメモリとをさらに備え、前記通信セッション状態情報が前記確立された通信セッションの継続を示す場合に、前記送信制御モジュールが前記送信モジュールを制御して前記ビーコン送信動作を繰り返させ、前記ビーコン検出制御モジュールが前記ビーコン信号検出モジュールを制御して前記ビーコン検出動作を繰り返させる請求項２２に記載の通信デバイス。
【請求項２４】
前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間の一連の繰り返しにおいて前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの少なくとも一方の開始を擬似ランダム式に調整するタイミング調整モジュールをさらに備える請求項１３に記載の通信デバイス。
【請求項２５】
前記受信期間および前記送信期間が周期的に生じる請求項１３に記載の通信デバイス。
【請求項２６】
前記通信デバイスに給電するバッテリをさらに備える請求項１３に記載の通信デバイス。
【請求項２７】
前記送信モジュールがＯＦＤＭ送信機である請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項２８】
異なる時間中に、前記通信デバイスがビーコン信号を送信する第１のおよび第２の動作モードで動作するように前記通信デバイスを制御するモード制御モジュールをさらに備え、前記第１のモードは、前記通信デバイスがビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出するように動作するが、ユーザデータの送信を制限されるインアクティブモードであり、
前記第２のモードは、前記通信デバイスがビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出するように動作し、ユーザデータの送信を許されるアクティブモードである請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項２９】
ビーコン受信期間中に、ビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行う手段と、
ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信する手段を備え、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含む通信デバイス。
【請求項３０】
前記ビーコン受信期間は前記ビーコン送信期間よりも長い請求項２９に記載の通信デバイス。
【請求項３１】
前記ビーコン受信期間および前記ビーコン送信期間は重ならず、
前記ビーコン受信期間は持続の長さにおいて前記ビーコン送信期間の少なくとも２倍である請求項３０に記載の通信デバイス。
【請求項３２】
前記通信デバイスは、ピア−ピア直接通信をサポートする時分割デュプレックスＯＦＤＭ無線通信システムの一部である請求項３１に記載の通信デバイス。
【請求項３３】
ビーコン信号の送信や検出動作をしないように、前記ビーコン受信期間と前記ビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中の無線端末動作を制御する手段をさらに備える請求項３１に記載の通信デバイス。
【請求項３４】
前記サイレンス期間は、前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍である請求項３３に記載の通信デバイス。
【請求項３５】
受信ビーコン信号の検出部分に基づいて前記通信デバイスの送信時期を調整する手段と、
前記調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号を送信するように送信モジュールを制御する手段とをさらに備える請求項３０に記載の通信デバイス。
【請求項３６】
前記送信される信号はビーコン信号である請求項３５に記載の通信デバイス。
【請求項３７】
前記通信デバイスの送信時期を調整する前記手段は、ビーコン信号を受信するために前記受信ビーコン信号の部分を送信したデバイスによって使用されると分かっている期間中に生じるように前記ビーコン信号送信期間を調整する請求項３６に記載の通信デバイス。
【請求項３８】
方法を実施するために通信デバイスを制御する機械実行可能命令を保持するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
ビーコン受信期間中に、ビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行うことと、
ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信することを備え、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含むコンピュータ可読媒体。
【請求項３９】
前記ビーコン受信期間は前記ビーコン送信期間よりも長い請求項３８に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４０】
前記ビーコン受信期間および前記ビーコン送信期間は重ならず、
前記ビーコン受信期間は持続の長さにおいて前記ビーコン送信期間の少なくとも２倍である請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４１】
前記ビーコン受信期間と前記ビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中にビーコン信号の送信や検出動作をしない機械実行可能命令をさらに保持する請求項４０に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４２】
前記サイレンス期間は、前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍である請求項４１に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４３】
受信ビーコン信号の検出部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整し、
前記調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号を送信する
機械実行可能命令をさらに保持する請求項３９に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項４４】
ビーコン受信期間中に、ビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行い、ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部の送信を制御し、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含むように構成されたプロセッサを備える装置。
【請求項４５】
前記プロセッサは、前記ビーコン受信期間を制御して前記ビーコン送信期間よりも長くするようにさらに構成される請求項４４に記載の通信デバイス。
【請求項４６】
前記プロセッサは、前記ビーコン受信期間および前記ビーコン送信期間を重ならないように制御し、前記ビーコン受信期間を制御して持続の長さにおいて前記ビーコン送信期間の少なくとも２倍にするようにさらに構成される請求項４５に記載の装置。
【請求項４７】
前記プロセッサは、前記ビーコン受信期間と前記ビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中にビーコン信号の送信制御やビーコン信号の検出動作をしないようにさらに構成される請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記プロセッサは、前記サイレンス期間を制御して前記ビーコン送信期間および前記ビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍にするようにさらに構成される請求項４７に記載の装置。
【請求項４９】
前記プロセッサは、受信ビーコン信号の検出部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整し、前記調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号の送信を制御するようにさらに構成される請求項４５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本願は、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＵＳＩＮＧ  ＢＥＡＣＯＮ  ＳＩＧＮＡＬＳ  ＦＯＲ  ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＲ  ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮ  ＩＮ  ＡＮ  ＡＤ  ＨＯＣ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＮＥＴＷＯＲＫ」と題された２００６年１月１１日に出願された米国仮出願第６０／７５８，０１１号、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＦＡＣＩＬＩＴＡＴＩＮＧ  ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ，  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＯＲ  ＡＣＱＵＩＳＩＴＩＯＮ  ＵＳＩＮＧ  ＢＥＡＣＯＮ  ＳＩＧＮＡＬＳ」と題された２００６年１月１１日に出願された米国仮出願第６０／７５８，０１０号、「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＵＳＩＮＧ  ＢＥＡＣＯＮ  ＳＩＧＮＡＬＳ  ＩＮ  Ａ  ＣＯＧＮＩＴＩＶＥ  ＲＡＤＩＯ  ＮＥＴＷＯＲＫ」と題された２００６年１月１１日に出願された米国仮出願第６０／７５８，０１２号、２００６年１０月２７日に出願された米国仮出願第６０／８６３，３０４号、２００６年９月１５日に出願された米国仮出願第６０／８４５，０５２号、および２００６年９月１５日に出願された米国仮出願第６０／８４５，０５１号の利益を主張するものであり、これらの仮出願のそれぞれは参照により本明細書に援用され、これらの仮出願の全ては本願の譲受人に譲渡される。
【０００２】
様々な実施形態は、無線通信のための方法および装置を対象とし、より具体的には、アドホック無線ネットワーク等の無線ネットワークにおける無線端末ビーコン信号の使用を含むタイミングおよび／または同期に関連する方法および装置を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
ネットワーク基幹施設が存在しないアドホックネットワーク等の無線ネットワークにおいて、端末は別のピア端末との通信リンクを設定するためにいくつかの難題と闘う必要がある。１つの難題は、端末がちょうど起動するとき、または新しい領域に移動するとき、この端末は２つの端末の間における何らかの通信が開始可能になる前に、別の端末が近くに存在するかどうかをまず調べる必要となることである。
【０００４】
上記の識別および捕捉の問題に対する一般的な解決策は、あるプロトコルに従って信号の送信および／または受信を端末に行わせることである。プロトコルおよび信号は、この解決策がロバスト性が高く、電力効率が良いように慎重に設計される必要があることに留意されたい。ロバスト性は極めて重要である。例えば、端末はネットワーク基幹施設がないというような理由で共通のタイミング基準を持たないことが多いものである。従って、第１の端末が信号を送信しており、第２の端末が受信モードでないとき、送信信号は第２の端末が第１の端末の存在を検出するために役立たない可能性がある。電力効率は、端末のバッテリ寿命に大きな影響を与え、従って、無線通信システムにおける別の重要事項である。
【０００５】
上記の識別および捕捉の問題を解決することに加えて、端末は、適切なピアツーピア通信を可能にするために互いに同期される必要がある。
【０００６】
上記の検討に鑑み、特にネットワーク基幹施設が利用できない無線システムにおける識別、捕捉、または同期のための新しいおよび改善された仕方に対するニーズが存在することは歓迎すべきことである。
【発明の開示】
【発明の概要】
【０００７】
様々な実施形態によれば、バッテリ駆動式ポータブル無線端末等の無線端末は、ビーコン信号と呼ばれる特別な信号を送信する。ビーコン信号は一連のビーコン信号バーストを含み、各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有する。ビーコン信号バーストに関連した無線リンクリソースは、幾つかがビーコンシンボルに占有され、幾つかがヌルであるビーコンシンボル伝送単位の集合を含む。一部の実施形態では、ビーコン信号バースト内のビーコンシンボルが、ビーコン信号バーストの利用可能なビーコンシンボル伝送単位の１０％未満を占有する。通信に利用可能な無線リンクリソース全体、例えば周波数と時間との組合せは、無線端末の観点から見れば、ビーコンバースト信号の送信に利用可能な部分と、その他の用途、例えばビーコン信号の監視、ユーザデータのシグナリング、および／またはサイレンス部分に割り当てられた部分とを含む。通信に利用可能なリソース全体の観点から見ると、ビーコン信号のビーコンシンボルは、例えば一部の実施形態において通信に利用可能な無線リンクリソース全体の１％以下というほんの僅かな部分を占有する。さらに一部の実施形態では、ビーコン信号のビーコンシンボルは、通信に利用可能な無線リンクリソース全体の０．１％以下を占有する。電力の観点から見ると、ビーコン信号のビーコンシンボルに関連したシンボル毎の送信電力レベルの平均は、データシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりもかなり高く、例えば一部の実施形態においては少なくとも１０ｄＢ高い。さらに一部の実施形態では、ビーコン信号のビーコンシンボルに関連したシンボル毎の送信電力レベルの平均は、データシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりも少なくとも１６ｄＢ高い。
【０００８】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムの様々な実施形態において、基本伝送単位は、ＯＦＤＭトーンシンボル、すなわち、単一の送信シンボル期間にわたる単一のトーンである。これら実施形態の一部では、ビーコンシンボル伝送単位は単一のＯＦＤＭトーンシンボルである。他の実施形態では、ビーコンシンボル伝送単位が、連続するＯＦＤＭトーンシンボルの集合、例えば同じトーンを使用する２つまたは３つの隣接するトーンシンボルである。
【０００９】
一部の実施形態では、ビーコン信号が一連のビーコン信号バーストを含み、ビーコン信号バーストの各々が１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルが、１または２シンボル期間のような少数の送信シンボル期間にわたる単一のトーンに対応し得る。端末は、第１のビーコン信号バーストと第２のビーコン信号バーストとの間にいくつかのシンボル期間が存在するように断続的な（すなわち、不連続な）形式でビーコン信号バーストを送信する。一実施形態では、２つの連続するビーコン信号バーストの間のシンボル期間の数は決まっており、一定であり、その場合、ビーコン信号はエネルギーの周期的なバーストを含む。別の実施形態にでは、２つの連続するビーコン信号バーストの間のシンボル期間の数は、所定のまたは擬似ランダムシーケンスの集合から選択された、時間変動するシーケンスである。一部の実施形態におけるビーコン信号のトーンはバースト毎に変わる。
【００１０】
様々な実施形態によれば、受信機は、無線端末等のような別の送信機の存在を検出する目的でビーコン信号を探索するように対象スペクトルを走査し、その送信機の何らかの識別情報を取得し、当該送信機に関連するタイミングおよび／または周波数同期情報を推定する。一実施形態では、走査のステップが、対象のスペクトルに対応する複数の伝送単位の各々における受信信号のエネルギーを推定することと、推定されたエネルギーを何らかの閾値と比較することによってエネルギーの外れ値を検出することとを含む。一部の実施形態では、走査のステップが、複数の伝送単位における受信信号のエネルギーを推定することと、推定されたエネルギーを何らかの閾値と比較することによってエネルギーの外れ値を検出することとを含む。
【００１１】
ビーコンシンボルはエネルギーの外れ値であることから受信機で容易に検出されることができるため、ビーコン信号は、少量の情報を搬送するために使用できる。ビーコン信号内の情報は、どの１つのビーコン伝送単位または複数のビーコン伝送単位がビーコンシンボルを搬送するかを判定することによって復号できる。例えば、情報は、与えられたバースト内のビーコンシンボルの（１つもしくは複数の）トーンの周波数、与えられたバースト内の（１つもしくは複数の）ビーコンシンボルの時間位置、与えられたバースト内のビーコンシンボル数、バースト間の間隔、および／またはトーンホッピングシーケンスに包含される得る。とりわけ、この情報は、送信機および／または送信機の種類を識別するために使用されることもできる。別の実施形態において、情報は、送信機が送信可能な最大電力についてであることもできる。
【００１２】
ビーコン信号は、利用可能な無線リンクリソース全体のほんの僅かな部分を占有する。ＯＦＤＭの実施形態において、Ｎは対象のスペクトル内のトーンの総数を表すものとする。任意の妥当な長さの時間間隔、例えば数秒中で、ＯＦＤＭのシンボル期間の数がＴであると仮定する。そのとき、ＯＦＤＭトーンシンボルの総数はＮ×Ｔである。その時間間隔中にビーコン信号によって占有されるトーンシンボル数は、Ｎ×Ｔよりもかなり少なく、例えば一部の実施形態においてはＮ×Ｔの０．１％以下である。
【００１３】
さらに、例えば数秒の任意の妥当な長さの時間間隔、または端末がデータセッション中であり、送信中である（すなわち、端末が対象スペクトルを使用してユーザデータおよび／または制御情報を送信中である）送信バースト全体の持続期間中に、トーンシンボル毎の送信電力の平均はＰａｖｇであると仮定する。そのとき、各ビーコンシンボルの送信電力は、Ｐａｖｇよりもかなり高く、例えば一部の実施形態において少なくとも１０ｄＢ高い。さらに一部の実施形態では、各ビーコンシンボルの送信電力が、Ｐａｖｇよりも少なくとも１６ｄＢ高い。一実施形態では、ビーコンシンボルの送信電力が一定であり、すなわち、与えられた送信機に対して時間変動しない。別の実施形態では、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力が複数の送信機に対して同じであり、その結果、受信機はそれらの送信機から受信されたビーコン信号の電力から、それらの送信機から受信機への経路損失などの情報を導出できる。
【００１４】
一実施形態では、無線端末がたとえ近傍に他の端末がないと判断してもビーコン信号を送信し続ける。
【００１５】
様々な実施形態によれば、無線端末は、対象スペクトルをリスニングし、異なる端末によって送信される可能性があるビーコン信号を検出しようと試みる。この端末は、少数のシンボル期間の時間間隔の間、継続してリスニングモードである（すなわち、オンタイムである）ことができる。オンタイムの後には、端末が省電力モードであり、いかなる信号も受信せず、例えば受信モジュールをオフにするオフタイムが続く。一実施形態において、オンタイムの長さはビーコン信号バーストの送信持続期間および／または連続するビーコン信号バーストの間の持続期間を含むビーコン信号送信パターンの関数である。
【００１６】
（第１の）端末が別の第２の端末の存在を検出する場合、第１の端末は、第２の端末によって使用されるタイミングを導出するために、検出されたビーコン信号を使用されなくてはならない。この情報は、検出されたビーコン信号バーストにおいて使用されたトーンの周波数位置、および／または検出された連続するビーコン信号バーストの間の時間間隔を含むタイミングを導出するために使用される。第１の端末は、その端末の送信機および受信機を導出されたタイミングに同期させなくてはならず、続いて２つの端末の間で通信リンクを確立するために導出されたタイミングを使用して第２の端末に信号を送信しなくてはならない。
【００１７】
様々な実施形態に従う通信デバイスの動作方法は、ビーコン受信期間中にビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行うことと、ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信することであって、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含む。一部の実施形態では、この方法が、受信ビーコン信号の検出部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整し、調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号を送信することをさらに備える。
【００１８】
様々な実施形態に従う通信デバイスは、ビーコン受信期間中にビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するビーコン信号検出動作を行うビーコン信号検出モジュールと、ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部を送信する送信モジュールを備え、前記送信される部分が少なくとも１つのビーコンシンボルを含む。一部の実施形態では、通信デバイスが、受信ビーコン信号の検出部分に基づいて通信デバイスの送信タイミングを調整する送信タイミング調整モジュールをさらに備える。
【００１９】
様々な実施形態が上記の概要において検討されたが、必ずしも全ての実施形態が同じ特徴を含むわけではなく、上述の特徴の一部が、必ずではないが一部の実施形態において望ましい可能性があることを理解されたい。多数のさらなる特徴、実施形態、および利点が、以下に続く詳細な説明において検討される。
【詳細な説明】
【００２０】
図１は、様々な実施形態に従って実現された例示的なアドホック通信ネットワーク１００を示す。２つの例示的な無線端末、すなわち、第１の無線端末１０２および第２の無線端末１０４が、地理的領域１０６内に存在する。何らかのスペクトル帯域が、２つの無線端末によって通信の目的で使用されることができる。２つの無線端末は、利用可能なスペクトル帯域を使用して互いの間でピアツーピア通信リンクを確立する。
【００２１】
アドホックネットワークはネットワーク基幹施設を持たない可能性があるので、無線端末は共通のタイミングまたは周波数基準を持たない可能性がある。このことは、アドホックネットワークにおいていくつかの難題をもたらす。詳しく説明するために、端末のどちらかがもう一方の端末の存在をどのように検出するかという問題を考える。
【００２２】
説明のために、以下において、与えられた時間に、無線端末は送信または受信のいずれかを行えるが、両方を行えないと仮定される。当業者は、端末が送信および受信の両方を同時に行う場合に同じ原理を適用可能であることを理解し得る。
【００２３】
図２は、２つの無線端末が互いを発見するために使用可能な１つのあり得るスキームの説明に使用される図面記載２００を含む。第１の端末は、時間間隔２０２中に何らかの信号を送信し、時間間隔２０４中に信号を受信する。一方、第２の無線端末は、時間間隔２０６中に何らかの信号を送信し、時間間隔２０８中に信号を受信する。第１の無線端末が送信および受信の両方を同時に行うことができる場合、時間間隔２０２および２０４は互いに重なり合ってよいことに留意されたい。
【００２４】
２つの端末は共通のタイミング基準を持たないので、それらの端末のＴＸ（送信）およびＲＸ（受信）タイミングは同期しないことに留意されたい。特に、図２は、時間間隔２０４と２０６とが重ならないことを示す。第１の無線端末がリスニングしているとき、第２の無線端末は送信せず、第２の無線端末が送信しているとき、第１の無線端末はリスニングしない。従って、第１の無線端末は、第２の端末の存在を検出しない。同様に、時間間隔２０２と２０８とは重ならない。従って、第２の無線端末は、第１の無線端末の存在をやはり検出しない。
【００２５】
上記の検出失敗の問題を克服する仕方が存在する。例えば、無線端末は、ＴＸおよびＲＸ手順が行われる時間間隔をランダム化してよく、その結果、時間が経てば、２つの無線端末は確率的に互いを検出することになる。しかし、代償は、遅延、および結果として生じるバッテリ電力の消費である。加えて、電力消費は、ＴＸおよびＲＸ手順における電力要件によっても決定される。例えば、ある形態の信号を検出するために必要な処理電力が、別形態の信号を検出するよりも少なくなることがある。
【００２６】
様々な実施形態の利点は、新しい信号ＴＸおよびＲＸ手順が実行され、別の端末の存在を検出するための遅延、並びに関連する電力消費を削減するために使用されることである。
【００２７】
様々な実施形態によれば、無線端末は、利用可能な無線リンク通信リソースの総量の小さな部分、例えば一部の実施形態において０．１％以下を占有して、ビーコン信号と呼ばれる特別な信号を送信する。一部の実施形態では、無線リンク通信リソースが最小または基本伝送単位、例えばＯＦＤＭシステムにおけるＯＦＤＭトーンシンボルを用いて測定される。一部の実施形態では、無線リンク通信リソースが自由度を用いて測定されてもよく、ここで自由度とは通信のために使用されることができるリソースの最小単位である。例えば、符号分割多元接続システムにおいて、自由度は、拡散符号、シンボル期間に対応する時間であることができる。一般に、与えられたシステムにおける自由度は互いに直交する。
【００２８】
ＯＦＤＭシステム等の周波数分割多重化システムの例示的な実施形態を考える。このシステムにおいて、情報はシンボル単位に送信される。シンボル送信期間において、利用可能な帯域幅全体はいくつかのトーンに分割され、それらのトーンのそれぞれが、情報を搬送するために使用されることができる。
【００２９】
図３は、例示的なＯＦＤＭシステムにおける利用可能なリソースを示す図面記載３００を含む。横軸３０１は時間を表し、縦軸３０２は周波数を表す。縦の列は、与えられたシンボル期間中のトーンのそれぞれを表す。それぞれの小さなボックス３０４は、単一の送信シンボル期間にわたる単一のトーンの無線リンクリソースであるトーンシンボルを表す。ＯＦＤＭシンボルの最小伝送単位はトーンシンボルである。
【００３０】
ビーコン信号は、時間経過に伴って順に送信される一連のビーコン信号バースト（３０８、３１０、３１２）を含む。ビーコン信号バーストは、少数のビーコンシンボルを含む。この例において、各ビーコンシンボルバースト（３０８、３１０、３１２）は、１つのビーコンシンボルと、１９個のヌルとを含む。この例において、各ビーコンシンボルは、１つの送信期間にわたる単一のトーンである。一部の実施形態において、ビーコン信号バーストは、１または２シンボル期間等のような少数の送信シンボル期間にわたる同じトーンのビーコンシンボルを含む。図３は３つの小さな黒いボックスを示し、それらのボックスの各々（３０６）はビーコンシンボルを表す。この場合、ビーコンシンボルは１トーンシンボルの無線リンクリソースを使用し、すなわち、１つのビーコンシンボル伝送単位はＯＦＤＭトーンシンボルである。別の実施形態では、ビーコンシンボルが２つの連続するシンボル期間にわたって送信される１つのトーンを備え、ビーコンシンボル伝送単位が２つの隣接するＯＦＤＭトーンシンボルを含む。
【００３１】
ビーコン信号は、最小伝送単位全体のほんの一部を占有する。Ｎは対象のスペクトルのトーンの総数を表す。例えば１または２秒の妥当な長さの任意時間間隔において、シンボル期間の数がＴであると仮定する。そのとき、最小伝送単位の総数はＮ×Ｔである。様々な実施形態によれば、当該時間間隔中にビーコン信号によって占有されるトーンシンボル数は、Ｎ×Ｔよりもかなり少なく、例えば一部の実施形態においてはＮ×Ｔの０．１％以下である。
【００３２】
ビーコン信号バースト内のビーコンシンボルのトーンは、一部の実施形態において、バースト毎に変化する（ホップする）。様々な実施形態によれば、ビーコンシンボルのトーンホッピングパターンは、一部の実施形態において無線端末の機能であり、端末の識別情報、または端末が属する種類の識別情報として使用でき、使用されるときがある。一般にビーコン信号内の情報は、どの最小伝送単位がビーコンシンボルを搬送するかを判定することで復号できる。例えば、情報はトーンホッピングシーケンスに加え、与えられたビーコン信号バースト内の（１つもしくは複数の）ビーコンシンボルの（１つもしくは複数の）トーンの周波数、与えられたバースト内のビーコンシンボル数、ビーコン信号バーストの持続期間、および／またはバースト間の間隔に包含され得る。
【００３３】
ビーコン信号は、送信電力の観点で特徴付けられることもできる。様々な実施形態によれば、最小伝送単位毎のビーコン信号の送信電力は、端末の送信機が通常のデータセッション中であるときの自由度毎のデータ信号および制御信号の平均送信電力よりもかなり大きく、例えば一部の実施形態において少なくとも１０ｄＢ高い。一部の実施形態によれば、最小伝送単位毎のビーコン信号の送信電力は、端末の送信機が通常のデータセッション中であるときの自由度毎のデータ信号および制御信号の平均送信電力よりも少なくとも１６ｄＢ高い。例えば図４の図面記載４００は、無線端末がデータセッション中である、すなわち、端末が対象のスペクトルを使用してデータおよび制御情報を送信している例えば１または２秒の妥当な長さの時間間隔中にトーンシンボルの各々において使用された送信電力をプロットしている。横軸４０１で表されるこれらトーンシンボルの順番は、この検討の用途に関して重要でない。小さな縦の長方形４０４は、ユーザデータおよび／または制御情報を搬送する個々のトーンシンボルの電力を表す。比較として、高い黒の長方形４０６も、ビーコントーンシンボルの電力を示すために含まれている。
【００３４】
別の実施形態において、ビーコン信号は、断続的な期間に送信された一連のビーコン信号バーストを含む。ビーコン信号バーストは、１つまたは複数（少数）の時間領域のインパルスを含む。時間領域のインパルス信号は、対象の特定のスペクトル帯域幅にわたって非常に短い送信持続期間を占有する特別な信号である。例えば、利用可能な帯域幅が３０ｋＨｚである通信システムにおいて、時間領域のインパルス信号は、短い持続期間の間、３０ｋＨｚの帯域幅の多くの部分を占有する。任意の妥当な長さの時間間隔、例えば数秒中に、時間領域のインパルスの総持続期間は、総持続期間のわずかな部分、例えば一部の実施形態において０．１％以下である。さらに、インパルス信号が送信される時間間隔中の自由度毎の送信電力は、送信機が通常のデータセッション中であるときの自由度毎の平均送信電力よりもかなり高く、例えば一部の実施形態において１０ｄＢ高い。一部の実施形態において、インパルス信号が送信される時間間隔中の自由度毎の送信電力は、送信機が通常のデータセッション中であるときの自由度毎の平均送信電力よりも少なくとも１６ｄＢ高い。
【００３５】
図４は、送信電力がトーンシンボル毎に変化し得ることを示す。Ｐａｖｇは、トーンシンボル毎の送信電力の平均（４０８）を示す。様々な実施形態によれば、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力は、Ｐａｖｇよりもかなり高く、例えば少なくとも１０ｄＢ高い。一部の実施形態において、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力は、Ｐａｖｇよりも少なくとも１６ｄＢ高い。１つの例示的な実施形態において、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力は、Ｐａｖｇよりも２０ｄＢ高い。
【００３６】
一実施形態では、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力が与えられた端末に対して一定である。すなわち、電力は時間やトーンによって変化しない。別の実施形態では、ビーコン信号のトーンシンボル毎の送信電力が、ネットワーク内の複数の端末に対して同じであるか、または端末の各々に対してさえも同じである。
【００３７】
図５の図面記載５００は、ビーコン信号バーストを送信する一実施形態を示す。無線端末は、たとえ近傍に他の端末が存在しないと判断したり、複数の他の端末を既に検出してさらにこれら他の端末との通信リンクを確立してしまっていたりしても、ビーコン信号バースト、例えばビーコン信号バーストＡ  ５０２、ビーコン信号バーストＢ  ５０４、ビーコン信号バーストＣ  ５０６等の送信を継続する。
【００３８】
端末は断続的な（すなわち、不連続な）形式でビーコン信号バーストを送信し、２つの連続するビーコン信号バーストの間にいくつかのシンボル期間が存在する。一般に、ビーコン信号バーストの持続期間は、２つの連続するビーコン信号バーストの間でＬ ５０５と表記されたシンボル期間の数よりもかなり短く、例えば一部の実施形態においては少なくとも５０分の１の長さである。一実施形態において、Ｌの値は決まっており、一定であり、その場合ビーコン信号は周期的である。一部の実施形態において、Ｌの値は端末の各々に対して同じである。別の実施形態では、Ｌの値が時間に伴い例えば所定または擬似ランダムパターンに従って変わる。例えば、数値は定数Ｌ０とＬ１の間に分布する数、例えば乱数であり得る。
【００３９】
図６の図面記載６００は、ある指定された時間間隔中にビーコン信号バーストの受信が生じ得る一方で、他の時間に受信機が電力を節約するためにオフになる１つの例示的な実施形態を示す。この無線端末は対象スペクトルをリスニングし、異なる端末によって送信され得るビーコン信号を検出しようと試みる。端末は、オンタイムと呼ばれる少数のシンボル期間からなる時間間隔の間リスニングモードを継続できる。オンタイム６０２の後には、無線端末が省電力モードになって何も信号を受信しないオフタイム６０６が続く。このオフタイム中、一部の実施形態において、無線端末は受信モジュールを完全にオフにする。オフタイム６０６が終わると、端末はオンタイム６０４に復帰し、再びビーコン信号を検出し始める。上記手順は繰り返される。
【００４０】
オンタイム区間の長さは、オフタイム区間の長さよりも短いことが好ましい。一実施形態では、オンタイム区間がオフタイム区間の１／５未満であり得る。さらに一実施形態では、オンタイム区間の各々の長さが同じで、オフタイム区間の各々の長さも同じである。
【００４１】
一部の実施形態において、オフタイム区間の長さは、別の（第２の）無線端末が第１の無線端末の近くに実際に存在する場合に、第１の無線端末が第２の無線端末の存在を検出するための待ち時間要件に依存する。オンタイム区間の長さは、第１の無線端末が、オンタイム区間において少なくとも１つのビーコン信号バーストを検出する高い確率を持つように決定される。一実施形態において、オンタイム区間の長さは、ビーコン信号バーストの送信持続期間および連続するビーコン信号バーストの間の持続期間のうちの少なくとも１つの関数である。例えば、オンタイム区間の長さは、ビーコン信号バーストの送信持続期間および連続するビーコン信号バーストの間の持続期間の少なくとも和である。
【００４２】
図７の図面記載７００は、２つの端末が様々な実施形態に従って実現されたビーコン信号の送信および受信手順を使用する場合に、一端末がどのように第２の端末の存在を検出するかを示す。
【００４３】
横軸７０１は時間を表す。第１の無線端末７２０は、第２の無線端末７２４が現れる前にアドホックネットワークに到着する。第１の無線端末７２０は、送信機７２２を使用し、一連のビーコン信号バースト７１０、７１２、７１４などを含むビーコン信号を送信し始める。第２の無線端末７２４は、第１の無線端末７２０が既にバースト７１０を送信した後に現れる。第２の無線端末７２４は受信機７２６を含み、オンタイム区間７０２を開始すると仮定する。オンタイム区間は、ビーコン信号バースト７１２の送信持続期間およびバースト７１２と７１４との間の持続期間を包含するのに十分なだけ長いことに留意されたい。従って、第２の無線端末７２４は、たとえ第１の無線端末および第２の無線端末（７２０、７２４）が共通のタイミング基準を持たないとしても、オンタイム区間７０２中にビーコン信号バースト７１２の存在を検出できる。
【００４４】
図８は、様々な実施形態に従って無線端末に実現された例示的な状態図８００の一実施形態を示す。
【００４５】
無線端末が起動されるとき、無線端末は、次に送信すべきビーコン信号バーストの開始時期を端末が決定する８０２の状態に入る。さらに無線端末は、受信機に関する次のオンタイム区間の開始時期を決定する。無線端末は開始時期を管理するために送信機タイマおよび受信機タイマを使用でき、一部の実施形態において使用している。無線端末はどちらかのタイマが切れるまで待つ。どちらかのタイマは瞬時に切れ、無線端末が起動に伴ってビーコン信号バーストの送信または検出を行うことを意味することに留意されたい。
【００４６】
ＴＸタイマが切れると、端末は８０４の状態に入る。無線端末は、バーストで使用される周波数トーンを含むバーストの信号形態を決定し、ビーコン信号バーストを送信する。いったん送信が行われると、端末は８０２の状態に戻る。
【００４７】
ＲＸタイマが切れると、無線端末は８０６の状態に入る。無線端末は、リスニングモードにあり、ビーコン信号バーストを探索する。オンタイム区間が終わるときに無線端末がビーコン信号バーストを発見していない場合、無線端末は８０２の状態に戻る。無線端末が新しい無線端末のビーコン信号バーストを検出する場合、無線端末が新しい端末と通信する意向であれば無線端末は８０８の状態へ進み得る。８０８の状態において、無線端末は検出されたビーコン信号から新しい無線端末のタイミングおよび／または周波数を導出し、当該無線端末自体のタイミングおよび／または周波数を新しい無線端末に同期させる。例えば、無線端末は時間および／または周波数でのビーコンの位置を、新しい無線端末のタイミングの位相および／または周波数を推定する基礎として使用できる。この情報は、２つの無線端末を同期させるために使用できる。
【００４８】
いったん同期が行われると、無線端末は新しい端末に付加的な信号を送信（８１０）して、通信リンクを確立できる。当該無線端末および新しい無線端末はこうしてピアツーピア通信セッションを設定できる。無線端末が別の端末との通信リンクを確立したとき、端末はビーコン信号を断続的に送信し続け、新しい無線端末等の他の端末が当該無線端末を検出できるようにする。さらに、一部の実施形態において、無線端末は、新しい無線端末を検出するために周期的にオンタイム区間へ入ることを続ける。
【００４９】
図９は、様々な実施形態に従うポータブル移動体ノード等の例示的な無線端末９００の詳細図を提供する。図９に示す例示的な無線端末９００は、図１に示す端末１０２および１０４のいずれか一方として使用可能な装置の詳細な代表例である。図９の実施形態において、端末９００はバス９０６で一緒に結合されたプロセッサ９０４、無線通信インターフェースモジュール９３０、ユーザ入力／出力インターフェース９４０、およびメモリ９１０を含む。従って、端末９００の様々なコンポーネントは、バス９０６を介して情報、信号、およびデータを交換できる。端末９００のコンポーネント９０４、９０６、９１０、９３０、９４０は、筐体９０２内に配置される。
【００５０】
無線通信インターフェースモジュール９３０は、無線端末９００の内部コンポーネントが外部デバイスおよび別の無線端末に信号を送信し、外部デバイスおよび別の無線端末から信号を受信できるようにするメカニズムを提供する。無線通信インターフェースモジュール９３０は受信機モジュール９３２および送信機モジュール９３４を含み、これらは例えば無線通信チャネルを介して他の端末に結合するために使用されるアンテナ９３６を持つデュプレクサ９３８に接続される。
【００５１】
例示的な無線端末９００は、ユーザ入力／出力インターフェース９４０を介してバス９０６に結合されるキーパッド等のユーザ入力デバイス９４２、および例えばディスプレイであるユーザ出力デバイス９４４も含む。従って、ユーザ入力／出力デバイス９４２、９４４は、ユーザ入力／出力インターフェース９４０およびバス９０６を介して情報、信号、およびデータを端末９００の他のコンポーネントと交換できる。ユーザ入力／出力インターフェース９４０および関連デバイス９４２、９４４は、ユーザが様々なタスクを遂行するために無線端末９００を動作させるメカニズムを提供する。具体的には、ユーザ入力デバイス９４２およびユーザ出力デバイス９４４が無線端末９００のメモリ９１０内で実行される例えばモジュール、プログラム、ルーチン、および／または機能のようなアプリケーションおよび無線端末９００をユーザが制御できるようにする機能を提供する。
【００５２】
プロセッサ９０４はメモリ９１０に含まれる例えばルーチンのような様々なモジュールの制御下にあって、様々なシグナリングおよび処理を行うために無線端末９００の動作を制御する。メモリ９１０に含まれるモジュールは、起動時または他のモジュールによって呼び出されたときに実行される。モジュールは、実行時にもデータ、情報、および信号を交換できる。モジュールは、実行時にデータおよび情報を共有することもできる。図９の実施形態において、例示的な無線端末９００のメモリ９１０は、シグナリング／制御モジュール９１２およびシグナリング／制御データ９１４を含む。
【００５３】
シグナリング／制御モジュール９１２は、状態情報の記憶、取得、および処理を管理するメッセージ等の信号の送受信に関連する処理を制御する。シグナリング／制御データ９１４は、例えばパラメータ、ステータス、および／または端末の動作に関連する他の情報のような状態情報を含む。具体的には、シグナリング／制御データ９１４は、ビーコン信号バースト等のビーコン信号設定情報９１６が送信されるべきシンボル期間、および使用されるべき周波数トーンを含むビーコン信号バーストの信号形態と、受信機のオンタイムおよびオフタイム設定情報９１８、例えばオンタイム区間の開始および終了時期とを含む。モジュール９１２は、データ９１４へのアクセスおよび／またはデータ９１４の修正を行って、例えば設定情報９１６および９１８を更新できる。また、モジュール９１２は、ビーコン信号バーストを生成して送信するモジュール９１１、ビーコン信号バーストを検出するモジュール９１３、受信ビーコン信号情報の関数としてタイミングおよび／または周波数同期情報を決定および／または提供する同期モジュール９１５を含む。
【００５４】
図１０は、様々な実施形態に従ってポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャート１０００の図である。例示的な方法の動作はステップ１００２で開始し、ここで無線端末が電源を投入して初期化され、ステップ１００４へ進む。ステップ１００４では、無線端末が第１の時間間隔中にビーコン信号およびユーザデータを送信するように動作される。ステップ１００４は、サブステップ１００６およびサブステップ１００８を含む。
【００５５】
サブステップ１００６では、無線端末が一連のビーコン信号バーストを含むビーコン信号を送信するように動作され、各ビーコン信号バーストが１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルが１つのビーコンシンボル伝送単位を占有し、１以上のビーコンシンボルは各ビーコンシンボルバースト中に送信される。様々な実施形態において、ビーコン信号の送信に使用される送信電力はバッテリ電源から来る。一部の実施形態において、ビーコン信号バースト内のビーコンシンボル数は利用可能なビーコンシンボル伝送単位の１０パーセント未満を占有する。一部の実施形態において、一連のビーコン信号バーストにおいて送信されるビーコン信号バーストの各々は同じ期間を持つ。他の実施形態において、一連のビーコン信号バーストにおいて送信されるビーコン信号バーストの少なくとも一部は、異なる長さの期間を持つ。
【００５６】
サブステップ１００６は、サブステップ１０１０を含む。サブステップ１０１０では、無線端末が前記ビーコン信号バーストを間隔を空けて送信するように動作され、前記一連のビーコン信号バーストの２つの隣接するビーコン信号バーストの間の期間がこれら２つの隣接するビーコン信号バーストのうちの一方の持続期間の少なくとも５倍である。一部の実施形態では、第１の期間中に発生するビーコン信号バースト相互間の時間間隔は一定であり、ビーコン信号バーストは第１の期間中に周期的に発生する。一部のこうした実施形態では、前記第１の期間中のビーコン信号バーストの持続期間は一定である。一部の実施形態において、第１の期間中に発生するビーコン信号バースト相互間の時間間隔は所定パターンに従って第１の期間中に発生するビーコン信号バーストに伴って変化する。一部のこうした実施形態では、前記第１の期間中のビーコン信号バーストの持続期間は一定である。一部の実施形態において、所定のパターンは、送信ステップを行う無線端末に依存して変化する。様々な実施形態において、所定のパターンは、システム内の全ての無線端末に対して同じである。一部の実施形態において、パターンは擬似ランダムパターンである。
【００５７】
サブステップ１００８において、無線端末は第１の時間間隔中にユーザデータを送信するように動作され、前記ユーザデータは第１の時間間隔中に送信されるビーコンシンボルのビーコンシンボル毎の電力レベルの平均よりも少なくとも５０パーセント少ないシンボル毎の電力レベルの平均で送信されるデータシンボルを使用して送信される。一部の実施形態では、各ビーコンシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均が第１の期間中にデータを送信するために使用されるシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりも少なくとも１０ｄＢ高い。一部の実施形態では、各ビーコンシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均が第１の期間中にデータを送信するために使用されるシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりも少なくとも１６ｄＢ高い。
【００５８】
様々な実施形態において、ビーコンシンボルはＯＦＤＭトーンシンボルを使用して送信され、前記ビーコンシンボルは複数のビーコンシンボルバーストを含む期間中に前記無線端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの１パーセント未満を占有する。一部のこうした実施形態において、ビーコンシンボルは１つのビーコン信号バーストと、連続するビーコン信号バースト間の１つの間隔とを含む前記期間の一部のトーンシンボルの０．１パーセント未満を占有する。
【００５９】
サブステップ１００８では、一部の実施形態において、無線端末が前記第１の期間中に前記無線端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの少なくとも１０パーセントでユーザデータを送信するように動作される。一部のこうした実施形態において、前記第１の期間中に発生するビーコン信号バーストの期間の持続期間は、前記第１の期間中の２つの連続するビーコン信号バースト間に発生する期間の少なくとも５０分の１の長さである。
【００６０】
一部の実施形態では、ポータブル無線端末が前記ビーコン信号を送信するＯＦＤＭ送信機を含み、ビーコン信号は周波数と時間との組合せであるリソースを使用して通信される。一部の実施形態では、ポータブル無線端末が前記ビーコン信号を送信する符号分割多元接続送信機を含み、ビーコン信号が符号と時間との組合せであるリソースを使用して通信される。
【００６１】
図１１は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式移動体ノード等のポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャート１１００の図である。動作は、ステップ１１０２において開始し、ここでポータブル無線端末が電源を投入して初期化される。動作は開始ステップ１１０２からステップ１１０４へ進み、ここでポータブル無線端末は一連のビーコン信号バーストを含むビーコン信号を送信するように動作され、各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有し、１以上のビーコンシンボルは各バースト中に送信される。一部のこうした実施形態において、ビーコンシンボルはＯＦＤＭトーンシンボルを使用して送信され、ビーコンシンボルは複数の信号バーストを持つ期間中に前記無線端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの１パーセント未満を占有する。動作はステップ１１０４からステップ１１０６へ進む。
【００６２】
ステップ１１０６では、ポータブル無線端末が複数の信号バーストを持つ期間中に前記無線端末によって使用されるトーンシンボルの少なくとも１０パーセントでユーザデータを送信するように動作される。一部のこうした実施形態において、前記期間中に発生するビーコン信号バーストの持続期間は、前記期間中の２つの連続するビーコン信号バースト間に発生する期間の少なくとも５０分の１の長さである。
【００６３】
図１２は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式移動体ノード等のポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャート１２００の図である。動作はステップ１２０１において開始し、ここで無線端末が電源を投入して初期化される。動作は開始ステップ１２０１からステップ１２０２へ進み、ここで無線端末は当該無線端末がビーコン信号を送信すべきかどうかについてチェックする。当該無線端末がビーコン信号を送信すべきであるとステップ１２０２で判定される場合には、当該無線端末がビーコン信号を送信すべき動作モードまたは動作状態にあり、動作がステップ１２０２からステップ１２０４へ進む。そうでない場合には、動作がステップ１２０２の入力に戻って、ビーコン信号を送信すべきかどうかについてもう一度チェックする。
【００６４】
ステップ１２０４では、無線端末がビーコン信号バーストを送信する時間であるか否かをチェックする。ビーコン信号バーストを送信する時間であるとステップ１２０４で判定される場合には、動作がステップ１２０６へ進み、ここで無線端末が１以上のビーコンシンボルを含むビーコン信号バーストを送信し、各ビーコンシンボルが１つのビーコンシンボル伝送単位を占有する。動作はステップ１２０６からステップ１２０２へ進む。
【００６５】
ビーコン信号バーストを送信する時間でないとステップ１２０４で判定される場合には、動作がステップ１２０８へ進み、ここで無線端末が起こる可能性のあるユーザデータの送信のための時間であるか否かを判定する。起こる可能性のあるユーザデータの送信に割り当てられた時間であるとステップ１２０８で判定される場合には、動作がステップ１２０８からステップ１２１０へ進み、そうでない場合には、動作がステップ１２０８から１２０２へ進む。
【００６６】
ステップ１２１０において、無線端末は当該無線端末がユーザデータを送信すべきであるかどうかを判定する。当該無線端末がユーザデータを送信すべきである場合には、動作がステップ１２１０からステップ１２１２へ進み、無線端末が前記無線端末によって送信されるビーコンシンボルのビーコンシンボル毎の電力レベルの平均よりも少なくとも５０パーセント少ないシンボル毎の電力レベルの平均で送信されるデータシンボルを使用してユーザデータを送信する。当該無線端末がユーザデータを送信すべきでないとステップ１２１０で判定される場合には、無線端末が送信待ちユーザデータのバックログを持たない場合および／または無線端末がデータを送信したいピアノードがユーザデータを受信するように準備されていない場合、動作がステップ１２０２に戻る。
【００６７】
図１３は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式移動体ノード等のポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャート１３００の図である。動作はステップ１３０２において開始し、ここで無線端末が電源を投入して初期化される。動作は開始ステップ１３０２からステップ１３０４、１３０６、１３０８、接続ノードＡ  １３１０、および接続ノードＢ  １３１２へ進む。
【００６８】
継続的に実行されるステップ１３０４では、無線端末がタイミングを追跡し、現在の時間情報１３１４を出力する。現在の時間情報１３１４は、無線端末によって使用されている繰り返しタイミング構造内の例えばインデックス値を識別する。
【００６９】
ステップ１３０６において、無線端末は当該無線端末がビーコン信号を送信すべきであるか否かを判定する。無線端末は当該無線端末がビーコン信号を送信すべきであるか否かの判定においてモードおよび／もしくは状態情報１３１６並びに／または優先順位情報１３１８を使用する。当該無線端末がビーコン信号を送信すべきであると無線端末がステップ１３０６で判断する場合には、動作がステップ１３２０へ進み、ここで無線端末がビーコンアクティブフラグ１３２４を設定する。しかし、当該無線端末がビーコン信号を送信すべきでないと無線端末がステップ１３０６で判断する場合には、動作がステップ１３２２へ進み、ここで無線端末がビーコンアクティブフラグ１３２４をクリアする。動作はステップ１３２０またはステップ１３２２からステップ１３０６に戻り、ここでビーコン信号が送信されるべきか否かについて再び無線端末が調べる。
【００７０】
ステップ１３０８において、無線端末は当該無線端末がデータ送信を許されるか否かを判定する。無線端末は、当該無線端末がデータ送信を許されるか否かの判定においてモードおよび／もしくは状態情報１３２６、優先順位情報１３２８、並びに／またはピアノード情報１３３０、例えばピア無線端末が受信可能な状態であってユーザデータを受信できるか否かを示す情報を使用する。ステップ１３０８において、当該無線端末がユーザデータを送信することを許されると無線端末が判断する場合には、動作がステップ１３３２へ進み、無線端末がデータ送信フラグ１３３６を設定する。しかし、当該無線端末がユーザデータの送信を許されないと無線端末がステップ１３０８で判断する場合には、動作がステップ１３３４へ進み、ここで無線端末がデータ送信フラグ１３３６をクリアする。動作はステップ１３３２またはステップ１３３４からステップ１３０８に戻り、当該無線端末がデータ送信を許されるか否かについて無線端末が再び調べる。
【００７１】
接続ノードＡ  １３１０に戻ると、動作が接続ノードＡ  １３１０からステップ１３３８へ進む。ステップ１３３８において、無線端末は現在の時間情報１３１４が時間構造情報１３４０に対するビーコンバーストの間隔を示すかどうか、およびビーコンアクティブフラグ１３２４が設定されているか否かについてチェックする。もし時間が現在ビーコンバーストの間隔を示し、ビーコンアクティブフラグが設定されていれば、動作がステップ１３３８からステップ１３４２へ進み、そうでない場合、動作が条件をもう一度調べるためにステップ１３３８の入力に戻る。
【００７２】
ステップ１３４２では、無線端末がビーコン信号バーストを生成し、前記ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有する。無線端末は、ビーコン信号バーストの生成において現在の時間情報１３１４、および記憶されたビーコン信号定義情報１３４４を利用する。ビーコン信号定義情報１３４４は例えばバースト信号定義情報および／またはパターン情報を含む。一部の実施形態では、ビーコン信号バーストの情報がビーコンシンボルの搬送に使用できるような起こり得るＯＦＤＭトーンシンボルの集合内で無線端末用に生成されたビーコンバースト信号に対応するビーコンシンボルの搬送に使用されるＯＦＤＭトーンシンボルのサブセットを識別する情報を含む。一部の実施形態では、１つのビーコン信号バーストのためのトーンのサブセットは、例えば所定のホッピングパターンに従って、同じビーコン信号内でビーコン信号バースト毎に異なることができ、異なるときがある。一部の実施形態において、ビーコン信号情報は生成されたビーコンバースト信号のビーコントーンシンボルによって搬送されるべき変調シンボル値を識別する情報を含む。一部の実施形態において、一連のビーコン信号バーストは例えば特定無線端末に対応するビーコン信号を定義するために使用される。一部の実施形態において、ビーコンシンボルのパターンは、ビーコンバースト信号内の特定パターン等のビーコン信号を定義するために利用される。
【００７３】
動作はステップ１３４２からステップ１３４６へ進み、ここで無線端末は生成されたビーコンバースト信号を送信する。無線端末は記憶されたビーコンシンボル電力レベル情報１３４８を使用して、送信されるビーコンバースト信号内のビーコンシンボルの送信電力レベルを決定する。この後、動作はステップ１３４６からステップ１３３８へ進む。
【００７４】
接続ノードＢ  １３１２に戻ると、動作は接続ノードＢ  １３１２からステップ１３５０へ進む。ステップ１３５０において、無線端末は現在の時間情報１３１４が時間構造情報１３４０に対するデータ送信間隔を示すかどうか、データ送信フラグ１３３６が設定されているか否か、および無線端末がユーザバックログ情報１３５２によって示される送信するデータを有するかどうかについてチェックする。現在がデータ送信間隔であること、データ伝送フラグ１３３６が設定されていること、および無線端末が送信待ちデータを有することが示される場合には、動作がステップ１３５０からステップ１３５４へ進み、そうでない場合には、動作が条件をもう一度調べるためにステップ１３５０の入力に戻る。
【００７５】
ステップ１３５４では、無線端末がユーザデータ１３５６を含む信号を生成する。ユーザデータ１３５６は例えば無線端末のピアを対象とするオーディオ、画像、ファイル、および／またはテキストデータ／情報を含む。
【００７６】
動作はステップ１３５４からステップ１３５８へ進み、ここで無線端末はユーザデータを含む生成信号を送信する。無線端末は記憶されたユーザデータシンボル電力レベル情報１３６０を使用して、送信されるべきユーザデータシンボルの送信電力レベルを決定する。動作はステップ１３５８からステップ１３５０へ進み、ここで無線端末がユーザデータの送信に関するチェックを行う。
【００７７】
一部の実施形態において、ビーコン信号バースト内のビーコンシンボル数は、利用可能なビーコンシンボル伝送単位の１０パーセント未満を占有する。様々な実施形態において、ユーザデータシンボルは送信ビーコンシンボルのビーコンシンボル毎の電力レベルの平均よりも少なくとも５０パーセント少ないシンボル毎の電力レベルの平均で送信される。
【００７８】
図１４は、同じビーコンバースト信号、ビーコンバースト１が非ビーコンバースト間隔の間に繰り返される例示的な実施形態に従ってポータブル無線端末からの例示的なビーコンシグナリングを示す図面記載１４００を含む。各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有し、１以上のビーコンシンボルは各ビーコン信号バースト中に送信される。ＯＦＤＭトーン等の周波数が縦軸１４０２にプロットされる一方、時間が横軸１４０４にプロットされる。以下のシーケンス、すなわち、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４０６、非バースト間隔１４０８、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４１０、非バースト間隔１４１２、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４１４、非バースト間隔１４１６、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４１８、非バースト間隔１４２０が、図面記載１４００に示される。この例において、各ビーコンバースト信号（１４０６、１４１０、１４１４、１４１８）は、ビーコン信号（１４２２、１４２４、１４２６、１４２８）に対応する。さらに、この例において、各ビーコンバースト信号（１４２２、１４２４、１４２６、１４２８）は同じであり、各ビーコンバースト信号は同じビーコンシンボルを含む。
【００７９】
図１４は、ビーコン信号が一連のビーコンバースト信号を含む複合信号であるポータブル無線端末からの例示的なビーコンシグナリングを示す図面記載１４５０も含む。各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有し、１以上のビーコンシンボルは各ビーコン信号バースト中に送信される。ＯＦＤＭトーン等の周波数が縦軸１４５２にプロットされる一方、時間が横軸１４５４にプロットされる。以下のシーケンス、すなわち、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４５６、非バースト間隔１４５８、ビーコンバースト２信号を含むビーコンバースト２信号間隔１４６０、非バースト間隔１４６２、ビーコンバースト３信号を含むビーコンバースト３信号間隔１４６４、非バースト間隔１４６６、ビーコンバースト１信号を含むビーコンバースト１信号間隔１４６８、非バースト間隔１４７０が、図面記載１４５０に示される。この例において、ビーコン信号１４７２は、ビーコンバースト１信号１４５６、ビーコンバースト２信号１４６０、およびビーコンバースト３信号１４６４を含む複合信号である。さらに、この例において、各ビーコンバースト信号（ビーコンバースト１信号１４５６、ビーコンバースト２信号１４６０、ビーコンバースト３信号１４６４）は異なり、例えば各ビーコンバースト信号は、その他２つのビーコンバースト信号に対応するいずれの集合にも一致しないビーコンシンボルの集合を含む。
【００８０】
一部の実施形態では、ビーコンシンボルが１つのビーコン信号バースト、および連続するビーコン信号バースト間の１つの間隔を含む無線リソースの０．３パーセント未満を占有する。一部のこうした実施形態では、ビーコンシンボルが１つのビーコン信号バースト、および連続するビーコン信号バースト間の１つの間隔を含む無線リソースの０．１パーセント未満を占有する。一部の実施形態では、無線リソースが所定の時間間隔に対するトーンの集合に対応するＯＦＤＭトーンシンボルの集合を含む。
【００８１】
図１５は、一部の実施形態において、異なる無線端末が異なるビーコンバースト信号を含む異なるビーコン信号を送信することを示す。無線端末から送信される異なるビーコン信号は無線端末の識別のために使用でき、使用されるときがある。例えば、図面記載１５００が無線端末Ａに関連するビーコンバースト信号の図面記載を含む一方、図面記載１５５０が無線端末Ｂに関連するビーコンバースト信号の図面記載を含むものと想定する。説明文１５０２は図面記載１５００に対応する一方、説明文１５５２は図面記載１５５０に対応する。
【００８２】
説明文１５０２は、ＷＴ  Ａ用ビーコンバースト信号に関して、格子ボックス１５１０がビーコンシンボル伝送単位を表す一方、大文字Ｂ  １５１２がビーコン伝送単位によって搬送されるビーコンシンボルを表すことを示す。図面記載１５００において、縦軸１５０４はＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す一方、横軸１５０６はビーコンバースト信号内のビーコン伝送単位の時間インデックスを表す。ビーコンバースト信号１５０８は１００個のビーコンシンボル伝送単位１５１０を含む。これらビーコンシンボル伝送単位のうちの２つがビーコンシンボルＢ  １５１２を搬送する。第１のビーコンシンボルは周波数インデックス＝３および時間インデックス＝０を有し、第２のビーコンシンボルは周波数インデックス＝９および時間インデックス＝６を有する。その他のビーコンシンボル伝送単位は未使用のまま残される。従って、この例において、ビーコンバーストの送信リソースの２％がビーコンシンボルを搬送するために使用される。一部の実施形態では、ビーコンシンボルがビーコンバーストの送信リソースの１０％未満を占有する。
【００８３】
説明文１５５２は、ＷＴ  Ｂ用ビーコンバースト信号に関して、格子ボックス１５１０がビーコンシンボル伝送単位を表す一方、大文字Ｂ  １５１２がビーコン伝送単位によって搬送されるビーコンシンボルを表すことを示す。図面記載１５５０において、縦軸１５０４はＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す一方、横軸１５５６はビーコンバースト信号内のビーコン伝送単位の時間インデックスを表す。ビーコンバースト信号１５５８は１００個のビーコンシンボル伝送単位１５１０を含む。これらビーコンシンボル伝送単位のうちの２つがビーコンシンボルＢ  １５１２を搬送する。第１のビーコンシンボルは周波数インデックス＝３および時間インデックス＝２を有し、第２のビーコンシンボルは周波数インデックス＝７および時間インデックス＝６を有する。その他のビーコンシンボル伝送単位は未使用のまま残される。従って、この例において、ビーコンバーストの送信リソースの２％がビーコンシンボルを搬送するために使用される。
【００８４】
図１６は、ビーコンシンボル伝送単位が複数のＯＦＤＭシンボル伝送単位を含む一部の実施形態の特徴を示す図面記載１６００および対応説明文１６０２である。この例において、ビーコンシンボル伝送単位は２つの隣接するＯＦＤＭシンボル伝送単位を占有する。他の実施形態において、ビーコンシンボル伝送単位は異なる数のＯＦＤＭ伝送単位、例えば３つまたは４つを占有する。ビーコンシンボル伝送単位のために複数のＯＦＤＭ伝送単位を使用するこの特徴は、例えば無線端末の間の正確なタイミングおよび／または周波数同期が存在しない可能性がある場合にビーコン信号を容易に検出し易くできる。一部の実施形態では、ビーコンシンボルが開始ビーコンシンボル部、およびこれに続く拡張ビーコンシンボル部を含む。例えば開始ビーコンシンボル部はサイクリックプレフィックス部、およびこれに続く本体部を含み、拡張ビーコンシンボル部は本体部の続きである。
【００８５】
説明文１６０２は、例示的なビーコンバースト信号１６１０に関して、ＯＦＤＭ伝送単位が正方形のボックス１６１２によって表される一方、ビーコンシンボル伝送単位が太い境界線を有する長方形のボックス１６１４によって表されることを示す。大文字ＢＳ  １６１６はビーコン伝送単位によって搬送されるビーコンシンボルを表す。図面記載１６００において、縦軸１６０４はＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す一方、横軸１６０６はビーコンバースト信号内のビーコン伝送単位の時間インデックスを表し、横軸１６０８はビーコンバースト信号内のＯＦＤＭシンボルの時間間隔のインデックスを表す。ビーコンバースト信号１６１０は１００個のＯＦＤＭシンボル伝送単位１６１２および５０個のビーコンシンボル伝送単位１６１４を含む。これらビーコンシンボル伝送単位のうちの２つがビーコンシンボルＢＳ  １６１６を搬送する。第１のビーコンシンボルは、周波数インデックス＝３、ビーコン伝送単位の時間インデックス＝０、およびＯＦＤＭの時間インデックス０〜１を有し、第２のビーコンシンボルは、周波数インデックス＝９、ビーコン伝送単位の時間インデックス＝３、およびＯＦＤＭの時間インデックス６〜７を有する。その他のビーコンシンボル伝送単位は未使用のまま残される。従って、この例において、ビーコンバーストの送信リソースの４％がビーコンシンボルを搬送するために使用される。一部の実施形態では、ビーコンシンボルがビーコンバーストの送信リソースの１０％未満を占有する。
【００８６】
図１７は、一連のビーコンバースト信号を含む例示的なビーコン信号を示すと共に一部の実施形態のタイミング関係を示すために使用される図面記載１７００である。図面記載１７００はＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す縦軸１７０２を含む一方、横軸１７０４は時間を表す。図面記載１７００の例示的なビーコン信号は、ビーコンバースト１信号１７０６、ビーコンバースト２信号１７０８、およびビーコンバースト３信号１７１０を含む。図面記載１７００の例示的なビーコン信号は、例えば図１４の図面記載１４５０の複合ビーコン信号１４７２である。
【００８７】
ビーコンバースト信号１７０６は２つのビーコンシンボル１７０７を含み、ビーコンバースト信号１７０８は２つのビーコンシンボル１７０９を含み。ビーコンバースト信号１７１０は２つのビーコンシンボル１７１１を含む。この例において、各バースト内のビーコンシンボルは、時間／周波数格子内の異なるビーコン伝送単位の位置に現れる。さらに、この例において、位置の変化は、所定のトーンホッピングシーケンスに従う。
【００８８】
時間軸１７０４に沿って、ビーコンバースト１信号１７０６に対応するビーコンバースト１信号時間間隔ＴＢ１  １７１２が存在し、その次にバースト間時間間隔ＴＢＢ１／２  １７１８が存在し、その次にビーコンバースト２信号１７０８に対応するビーコンバースト２信号時間間隔ＴＢ２  １７１４が存在し、その次にバースト間時間間隔ＴＢＢ２／３  １７２０が存在し、その次にビーコンバースト３信号１７１０に対応するビーコンバースト３信号時間間隔ＴＢ３  １７１６が存在する。この例において、ビーコンバーストの間の時間は、隣接するバーストの時間の少なくとも５倍である。例えば、ＴＢＢ１／２≧５ＴＢ１およびＴＢＢ１／２≧５ＴＢ２、ＴＢＢ２／３≧５ＴＢ２およびＴＢＢ２／３≧５ＴＢ３である。この例において、ビーコンバースト（１７０６、１７０８、１７１０）の各々は同じ持続期間を有し、例えばＴＢ１＝ＴＢ２＝ＴＢ３である。
【００８９】
図１８は、一連のビーコンバースト信号を備える例示的なビーコン信号を示し、一部の実施形態のタイミングの関係を示すために使用される図面記載１８００である。図面記載１８００は、ＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す縦軸１８０２を含む一方、横軸１８０４は時間を表す。図面記載１８００の例示的なビーコン信号は、ビーコンバースト１信号１８０６、ビーコンバースト２信号１８０８、およびビーコンバースト３信号１８１０を含む。図面記載１８００の例示的なビーコン信号は、例えば、図１４の図面記載１４５０の複合ビーコン信号１４７２である。
【００９０】
ビーコンバースト信号１８０６は２つのビーコンシンボル１８０７を含み、ビーコンバースト信号１８０８は２つのビーコンシンボル１８０９を含み、ビーコンバースト信号１８１０は２つのビーコンシンボル１８１１を含む。この例において、各バースト内のビーコンシンボルは、時間／周波数格子内の異なるビーコン伝送単位の位置に現れる。さらに、この例において、位置の変化は、所定のトーンホッピングシーケンスに従う。
【００９１】
時間軸１８０４に沿って、ビーコンバースト１信号１８０６に対応するビーコンバースト１信号時間間隔ＴＢ１  １８１２が存在し、その次にバースト間時間間隔ＴＢＢ１／２  １８１８が存在し、その次にビーコンバースト２信号１８０８に対応するビーコンバースト２信号時間間隔ＴＢ２  １８１４が存在し、その次にバースト間時間間隔ＴＢＢ２／３  １８２０が存在し、その次にビーコンバースト３信号１８１０に対応するビーコンバースト３信号時間間隔ＴＢ３  １８１６が存在する。この例において、ビーコンバーストの間の時間は、隣接するバーストの時間の少なくとも５倍である。例えば、ＴＢＢ１／２≧５ＴＢ１およびＴＢＢ１／２≧５ＴＢ２、ＴＢＢ２／３≧５ＴＢ２およびＴＢＢ２／３≧５ＴＢ３である。この例において、ビーコンバースト（１８０６、１８０８、１８１０）の各々は異なる持続期間を有し、例えばＴＢ１≠ＴＢ２≠ＴＢ３≠ＴＢ１である。一部の実施形態において、複合ビーコン信号中のビーコンバースト信号のうちの少なくとも２つは異なる持続期間を有する。
【００９２】
図１９は、無線端末がビーコン信号を送信する動作モードの無線端末による例示的な無線リンクリソース分割を示す図面記載１９００である。縦軸１９０２はＯＦＤトーン等の周波数を表す一方、横軸１９０４は時間を表す。この例において、ビーコン送信リソース１９０６が存在し、その次にその他の用途のリソース１９０８が存在し、その次にビーコン送信リソース１９０６’が存在し、その次にその他の用途のリソース１９０８’が存在し、その次にビーコン送信リソース１９０６’’が存在し、その次にその他の用途のリソース１９０８’’が存在し、その次にビーコン送信リソース１９０６’’’が存在し、その次にその他の用途のリソース１９０８’’’が存在する。図１９のビーコン送信リソースは、例えば図１４のビーコンバーストに対応し、その一方、図１９のその他の用途のリソースは、例えば図１４の非バースト間隔に対応する。
【００９３】
図２０は、無線端末がビーコン信号を送信し、ユーザデータを受信および／または送信できる例示的な無線端末の動作モード、例えばアクティブ動作モードに関する例示的なその他の用途のリソース、例えばリソース２０００を示す。その他の用途のリソース２０００は、非バースト間隔２００２中に発生し、ビーコン監視リソース２００４と、ユーザデータ送信／受信リソース２００６と、サイレンスまたは未使用リソース２００８とを含む。ビーコン監視リソース２００４は、無線端末が例えばその他の無線端末および／または位置固定の基準ビーコン信号送信機からのその他のビーコン信号の存在を検出する無線リンクリソース、例えば周波数および時間の組合せを表す。ユーザデータリソース２００６は、無線端末がユーザデータを送信すること、および／またはユーザデータを受信できる無線リンクリソース、例えば周波数および時間の組合せを表す。サイレンス無線リンクリソース２００８は、例えば、無線端末が受信も送信もしない未使用の無線リンクリソースを表す。サイレンスリソース２００８中、無線は電力を節約するために電力消費が抑えられるスリープ状態になることができ、スリープ状態になるときがある。
【００９４】
図２１は、無線端末がビーコン信号を送信している２つの例示的な無線端末の動作モード、例えば非アクティブモードおよびアクティブモードを示す。図面記載２１００は例示的な非アクティブ動作モードに対応する一方、図面記載２１５０はアクティブ動作モードに対応する。
【００９５】
例示的なインアクティブ動作モードにおいて、無線端末はユーザデータを送信も受信もしない。図面記載２１００において、無線端末によって使用される無線リンクリソースは、Ｎ個のトーン２１０８を占有する。一部の実施形態において、Ｎは１００以上である。図面記載２１００において、対応する持続期間Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅ２１１０を有するビーコン送信バーストリソース２１０２が存在し、その次に対応する持続期間Ｔ２ｉｎａｃｔｉｖｅ２１１２を有する監視および受信ビーコン情報リソース２１０４が存在し、その次に対応する持続期間Ｔ３ｉｎａｃｔｉｖｅ２１１４を有するサイレンスリソース２１０６が存在する。様々な実施形態において、Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅ＜Ｔ２ｉｎａｃｔｉｖｅ＜Ｔ３ｉｎａｃｔｉｖｅである。一部の実施形態において、Ｔ２ｉｎａｃｔｉｖｅ≧４Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅである。一部の実施形態において、Ｔ３ｉｎａｃｔｉｖｅ≧１０Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅである。例えば、１つの例示的な実施形態において、Ｎ＞１００、例えば１１３、Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅ＝５０個のＯＦＤＭシンボル送信時間間隔、Ｔ２ｉｎａｃｔｉｖｅ＝２００個のＯＦＤＭシンボル送信時間間隔、およびＴ３ｉｎａｃｔｉｖｅ＝２０００個のＯＦＤＭシンボル送信時間間隔である。そのような実施形態において、ビーコンシンボルがバーストビーコン信号リソースの最大１０％を占有することを許される場合、ビーコンシンボルは、全リソースの最大約０．２２％を占有する。
【００９６】
例示的なアクティブ動作モードにおいて、無線端末はユーザデータを送信および受信できる。図面記載２１５０において、無線端末によって使用される無線リンクリソースは、Ｎ個のトーン２１０８を占有する。一部の実施形態において、Ｎは１００以上である。図面記載２１５０において、対応する持続期間Ｔ１ａｃｔｉｖｅ２１６２を有するビーコン送信バーストリソース２１５２が存在し、その次に対応する持続期間Ｔ２ａｃｔｉｖｅ２１６４を有する監視および受信ビーコン情報リソース２１５４が存在し、その次に対応する持続期間Ｔ３ａｃｔｉｖｅ２１６６を有するユーザデータ送信／受信リソース２１５６が存在し、その次に対応する持続期間Ｔ４ａｃｔｉｖｅ２１６８を有するサイレンスリソース２１５８が存在する。様々な実施形態において、Ｔ１ａｃｔｉｖｅ＜Ｔ２ａｃｔｉｖｅ＜Ｔ３ａｃｔｉｖｅである。一部の実施形態において、Ｔ２ａｃｔｉｖｅ≧４Ｔ１ａｃｔｉｖｅである。一部の実施形態において、（Ｔ３ａｃｔｉｖｅ＋Ｔ４ａｃｔｉｖｅ）≧１０Ｔ２ｉｎａｃｔｉｖｅである。様々な実施形態において、Ｔ１ｉｎａｃｔｉｖｅ＝Ｔ１ａｃｔｉｖｅである。一部の実施形態において、異なる種類の間隔の少なくとも一部の間にガードインターバルが存在する。
【００９７】
図２２は、２つのビーコンバーストを含む例示的な第１の時間間隔２２０９中の例示的な無線端末の無線リンクリソースの利用を示す図面記載２２００および対応説明文２２０２である。説明文２２０２は、正方形２２０４がＯＦＤＭトーンシンボル、すなわち無線リンクリソースの基本伝送単位を示すことを示す。説明文２２０２は、（ｉ）ビーコンシンボルが網掛けの正方形２２０６によって示され、平均送信電力レベルＰＢで送信され、（ｉｉ）ユーザデータシンボルが文字Ｄ  ２２０８によって示され、それらのデータシンボルが平均送信電力レベルＰＤを持つように送信され、（ｉｉｉ）ＰＢ≧２ＰＤであることも示す。
【００９８】
この例において、ビーコン送信リソース２２１０は２０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ビーコン監視リソース２２１２は４０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ユーザデータ送信／受信リソース２２１４は１００個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ビーコン送信リソース２２１６は２０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含む。
【００９９】
ビーコン送信リソース２２１０および２２１６は、各々１つのビーコンシンボル２２０６を搬送する。これは、ビーコンバーストのシグナリングに割り当てられた送信リソースの５％を表す。ユーザデータＴＸ／ＲＸリソース２２１４の１００個のＯＦＤＭシンボルのうちの四十八（４８）個が、無線端末によって送信されているユーザデータシンボルを搬送する。これは、４８個／１８０個のＯＦＤＭシンボルが第１の時間間隔２２０９中に無線端末によって使用されることを表す。ＷＴがユーザデータ部の第６のＯＦＤＭシンボル送信時間間隔に対してＴＸから受信に切り替わると仮定すると、ユーザデータシンボルは第１の時間間隔中に送信のために無線端末によって使用される４８個／９０個のトーンシンボルで送信される。一部の実施形態において、無線端末がユーザデータを送信するとき、無線端末は複数のビーコン信号バーストを含む期間中に無線端末によって使用される送信リソースの少なくとも１０％でユーザデータを送信する。
【０１００】
一部の実施形態において、異なる時間に、ユーザデータ送信／受信リソースは異なって使用されることができ、使用されるときがあり、例えばユーザデータを含む送信のために排他的に、ユーザデータを含む受信のために排他的に、例えば時分割式に受信と送信とに分けられる。
【０１０１】
図２３は、２つのビーコンバーストを含む例示的な第１の時間間隔２３１５中の例示的な無線端末の無線リンクリソースの利用を示す図面記載２３００および対応説明文２３０２である。説明文２３０２は、正方形２３０４がＯＦＤＭトーンシンボル、すなわち無線リンクリソースの基本伝送単位を示すことを示す。説明文２３０２は、（ｉ）ビーコンシンボルが大きな垂直の矢印２３０６によって示され、平均送信電力レベルＰＢで送信され、（ｉｉ）ユーザデータシンボルが、例えばＱＰＳＫに対応する異なる位相（θ１、θ２、θ３、θ４）にそれぞれ対応する小さな矢印２３０８、２３１０、２３１２、２３１４によって示され、それらのデータシンボルが平均送信電力レベルＰＤを持つように送信され、（ｉｉｉ）ＰＢ≧２ＰＤであることも示す。
【０１０２】
この例において、ビーコン送信リソース２３１６は２０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ビーコン監視リソース２３１８は４０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ユーザデータ送信／受信リソース２３２０は１００個のＯＦＤＭトーンシンボルを含み、ビーコン送信リソース２３２２は２０個のＯＦＤＭトーンシンボルを含む。
【０１０３】
ビーコン送信リソース２３１６および２３２２は、各々１つのビーコンシンボル２３０６を搬送する。この実施形態において、ビーコンシンボルは、同じ振幅および位相を有する。このビーコンシンボルの量は、ビーコンバーストのシグナリングに割り当てられた送信リソースの５％を表す。ユーザデータＴＸ／ＲＸリソース２３２０の１００個のＯＦＤＭシンボルのうちの四十八（４８）個が、ユーザデータシンボルを搬送する。この実施形態において、異なるデータシンボルは、異なる位相を有することができ、異なる位相を有するときがある。一部の実施形態において、異なるデータシンボルは、異なる振幅を有することができ、異なる振幅を有するときがある。このデータシンボルの量は、４８個／１８０個のＯＦＤＭシンボルが第１の時間間隔２３１５中に無線端末によって使用されることを表す。ＷＴがユーザデータ部の第６のＯＦＤＭシンボル送信時間間隔に対してＴＸから受信に切り替わると仮定すると、ユーザデータシンボルは第１の時間間隔中に送信のために無線端末によって使用される４８個／９０個のトーンシンボルで送信される。一部の実施形態において、無線端末がユーザデータを送信するとき、無線端末は複数のビーコン信号バーストを含む期間中に無線端末によって使用される送信リソースの少なくとも１０％でユーザデータを送信する。
【０１０４】
一部の実施形態において、異なる時間に、ユーザデータ送信／受信リソースは異なって使用されることができ、使用されるときがあり、例えばユーザデータを含む送信のために排他的に、ユーザデータを含む受信のために排他的に、例えば時分割式に受信と送信とに分けられる。
【０１０５】
図２４は、ビーコン信号に関する代替図を示す。図面記載２４００および関連する説明文２４０２は、様々な実施形態に従って例示的なビーコン信号を示すために使用される。縦軸２４１２はＯＦＤＭトーンのインデックス等の周波数を表す一方、横軸２４１４はビーコンリソースの時間インデックスを表す。説明文２４０２は、ビーコン信号バーストが太線の長方形２４０４によって識別され、ビーコンシンボル伝送単位が正方形のボックス２４０６によって識別され、ビーコンシンボルが太文字Ｂ  ２４１６によって表されることを特定する。ビーコン信号リソース２４１０は、１００個のビーコンシンボル伝送単位２４０６を含む。時間インデックス値＝０、４、および８に対応する３つのビーコンバースト信号２４０４が示される。１つのビーコンシンボル２４１６が各ビーコンバースト信号内に現れ、ビーコンシンボルの位置は例えば所定のパターンおよび／または式に従ってビーコン信号内でバースト信号毎に変わる。この実施形態において、ビーコンシンボルの位置はある傾きに従う。この例において、ビーコンバーストはビーコンバーストの持続期間の３倍の期間だけ互いに隔てられる。様々な実施形態において、ビーコンバーストはビーコンシンボルの持続期間の少なくとも２倍の期間だけ互いに隔てられる。一部の実施形態において、ビーコンバーストは、例えば、複数の連続するビーコンの時間インデックスに対して同じトーンが使用されるようにして２つ以上の連続するビーコンリソースの時間間隔を占有する可能性がある。一部の実施形態において、ビーコンバーストは複数のビーコンシンボルを含む。一部のそのような実施形態において、ビーコンシンボルは、ビーコン信号リソースの１０％以下を占有する。
【０１０６】
図２５は、様々な実施形態に従う移動体ノード等の例示的なポータブル無線端末２５００の図である。例示的なポータブル無線端末２５００は、図１の無線端末のいずれかであることができる。
【０１０７】
例示的な無線端末２５００は、様々な要素がデータおよび情報を交換できるバス２５１４を介して一緒に結合された受信機モジュール２５０２、送信モジュール２５０４、デュプレックス（複信duplex）モジュール２５０３、プロセッサ２５０６、ユーザＩ／Ｏデバイス２５０８、電源モジュール２５１０、およびメモリ２５１２を含む。
【０１０８】
受信機モジュール２５０２、例えばＯＦＤＭ受信機は、その他の無線端末および／または位置固定のビーコン送信機からの信号、例えばビーコン信号および／またはユーザデータ信号を受信する。
【０１０９】
送信モジュール２５０４、例えばＯＦＤＭ送信機は、他の無線端末に信号を送信し、前記送信信号はビーコン信号およびユーザデータ信号を含む。ビーコン信号は一連のビーコン信号バーストを含み、各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有する。１以上のビーコンシンボルが、各送信ビーコン信号バーストに関して送信モジュール２５０４によって送信される。
【０１１０】
様々な実施形態において、送信モジュール２５０４はビーコン信号を送信するＯＦＤＭ送信機であり、ビーコン信号は周波数および時間の組合せであるリソースを使用して通信される。様々な他の実施形態において、送信モジュール２５０４はビーコン信号を送信する符号分割多元接続送信機であり、ビーコン信号は符号および時間の組合せであるリソースを使用して通信される。
【０１１１】
デュプレックスモジュール２５０３は、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）スペクトルシステム手段の一部として、アンテナ２５０５を受信機モジュール２５０２と送信モジュール２５０４との間で切り換えるように制御される。デュプレックスモジュール２５０３は、無線端末２５００が信号２５８２を受信し、信号２５８８を送信するアンテナ２５０５に結合される。デュプレックスモジュール２５０３は、受信信号２５８４が搬送されるリンク２５０１を介して受信機モジュール２５０２に結合される。一部の実施形態において、信号２５８４は信号２５８２のフィルタリングされた表現である。一部の実施形態において、信号２５８４は信号２５８２と同じであり、例えばモジュール２５０３はフィルタリングしないパススルーデバイスとして機能する。デュプレックスモジュール２５０３は、送信信号２５８６が搬送されるリンク２５０７を介して送信モジュール２５０４に結合される。一部の実施形態において、信号２５８８は信号２５８６のフィルタリングされた表現である。一部の実施形態において、信号２５８８は信号２５８６と同じであり、例えばデュプレックスモジュール２５０３はフィルタリングしないパススルーデバイスとして機能する。
【０１１２】
ユーザＩ／Ｏデバイス２５０８は、例えばマイクロホン、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラ、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザデバイス２５０８は、ユーザがデータ／情報を入力し、出力データ／情報にアクセスし、無線端末の少なくとも一部の動作を制御し、例えば起動シーケンスを開始し、通信セッションの確立を試み、通信セッションを終了することを可能にする。
【０１１３】
電源モジュール２５１０は、ポータブル無線端末の電力の電源として利用されるバッテリ２５１１を含む。電源モジュール２５１０の出力は、電力を供給するために電力バス２５０９を介して様々なコンポーネント（２５０２、２５０３、２５０４、２５０６、２５０８、および２５１２）に結合される。従って、送信モジュール２５０４は、バッテリ電力を使用してビーコン信号を送信する。
【０１１４】
メモリ２５１２は、ルーチン２５１６およびデータ／情報２５１８を含む。ＣＰＵ等のプロセッサ２５０６は無線端末２５００の動作を制御して方法を実現するためにメモリ２５１２のデータ／情報２５１８を使用しルーチン２５１６を実行する。ルーチン２５１６は、ビーコン信号生成モジュール２５２０、ユーザデータ信号生成モジュール２５２２、送信電力制御モジュール２５２４、ビーコン信号送信制御モジュール２５２６、モード制御モジュール２５２８、およびデュプレックス(複信duplex)制御モジュール２５３０を含む。
【０１１５】
ビーコン信号生成モジュール２５２０は、記憶されたビーコン信号特徴情報２５３２を含むメモリ２５１２のデータ情報２５１８を使用してビーコン信号を生成し、ビーコン信号は一連のビーコン信号バーストを含み、各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含む。
【０１１６】
ユーザデータ信号生成モジュール２５２２は、ユーザデータ特徴情報２５３４およびユーザデータ２５４７を含むデータ／情報２５１８を使用してユーザデータ信号を生成し、前記ユーザデータ信号はユーザデータシンボルを含む。例えばユーザデータ２５４７を表す情報ビットは、信号点配置情報２５６４に従ってＯＦＤＭデータ変調シンボル等のデータシンボルの集合にマッピングされる。送信電力制御モジュール２５２４は、ビーコン電力情報２５６２およびユーザデータ電力情報２５６６を含むデータ／情報２５１８を使用してビーコンシンボルおよびデータシンボルの送信電力レベルを制御する。一部の実施形態において、第１の期間中、送信電力制御モジュール２５２４は送信ビーコンシンボルのビーコンシンボル毎の電力レベルの平均よりも少なくとも５０パーセント少ないシンボル毎の電力レベルの平均で送信されるようにデータシンボルを制御する。一部の実施形態において、送信電力制御モジュール２５２４は第１の期間中に送信される各ビーコンシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均を、第１の期間中にユーザデータを送信するために使用されるシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりも少なくとも１０ｄＢ高くなるように制御する。一部の実施形態において、送信電力制御モジュール２５２４は、第１の期間中に送信される各ビーコンシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均を、第１の期間中にユーザデータを送信するために使用されるシンボルのシンボル毎の送信電力レベルの平均よりも少なくとも１６ｄＢ高くなるように制御する。一部の実施形態において、ビーコンシンボルの電力レベルおよび１以上のデータシンボルの電力レベルは、無線端末によって使用されている基準に対して相互に関連付けられ、基準は変わることができ、変わるときがある。一部のそのような実施形態において、第１の期間は、基準レベルが変わらない時間間隔である。
【０１１７】
ビーコン信号送信制御モジュール２５２６は、タイミング構造情報２５３６を含むデータ／情報２５１８を使用して、送信モジュール２５０４をビーコン信号バーストを間隔を空けて送信するように制御する。一部の実施形態において、一連のビーコン信号バースト内の２つの隣接するビーコン信号バーストの間の期間は、２つの隣接するビーコン信号バーストのうちのどちらかの持続期間の少なくとも５倍になるように制御される。様々な実施形態において、少なくとも一部の異なるビーコン信号バーストは、異なる長さの期間を有する。
【０１１８】
モード制御モジュール２５２８は、モード情報２５４０によって識別されている現在の動作モードを用いて無線端末の動作モードを制御する。一部の実施形態において、様々な動作モードは、オフモード、受信のみモード、インアクティブモード、およびアクティブモードを含む。インアクティブモードにおいて、無線端末は、ビーコン信号を送信および受信できるが、ユーザデータを送信することは許されない。アクティブモードにおいて、無線は、ビーコン信号に加えてユーザデータ信号を送信および受信できる。インアクティブモードにおいて、無線端末は、アクティブ動作モードよりも長時間、電力消費の少ないサイレンス、例えば、スリープ状態である。
【０１１９】
デュプレックス制御モジュール２５３０は、ＴＤＤシステムのタイミング情報および／またはユーザの要求に応じて、アンテナの接続を受信機モジュール２５０２と送信モジュール２５０４との間で切り換えるようにデュプレックスモジュール２５０３を制御する。例えば、一部の実施形態において、タイミング構造内のユーザデータ間隔は、無線端末の要求に依存する選択によって受信または送信のいずれかに利用可能である。様々な実施形態において、デュプレックス制御モジュール２５３０は、電力を節約するために未使用であるときに受信機モジュール２５０２および／または送信モジュール２５０４内の少なくとも一部の回路をシャットダウンするようにも動作する。
【０１２０】
データ／情報２５１８は、記憶されたビーコン信号特徴情報２５３２、ユーザデータ特徴情報２５３４、タイミング構造情報２５３６、無線リンクリソース情報２５３８、モード情報２５４０、生成されたビーコン信号情報２５４２、生成されたデータ信号情報２５４４、デュプレックス制御信号情報２５４６、およびユーザデータ２５４７を含む。記憶されたビーコン信号特徴情報２５３２は、ビーコンバースト情報の１以上の集合（ビーコンバースト１情報２５４８、．．．、ビーコンバーストＮ情報２５５０）、ビーコンシンボル情報２５６０、および電力情報２５６２を含む。
【０１２１】
ビーコンバースト１情報２５４８は、ビーコンシンボルを搬送するビーコン伝送単位を識別する情報２５５６と、ビーコンバースト持続期間情報２５５８とを含む。ビーコンシンボルを搬送するビーコン伝送単位を識別する情報２５５６はビーコン信号生成モジュール２５２０によって、ビーコン信号バースト内のどのビーコン伝送単位がビーコンシンボルによって占有されるべきかを特定することに使用される。様々な実施形態において、ビーコンバーストのその他のビーコン伝送単位は、ヌルに設定して、例えばこれらその他のビーコン伝送単位に対して送信電力が印加されないようにする。一部の実施形態において、ビーコン信号バースト内のビーコンシンボル数は、利用可能なビーコンシンボル伝送単位の１０パーセント未満を占有する。一部の実施形態において、ビーコン信号バースト内のビーコンシンボル数は、利用可能なビーコンシンボル伝送単位の１０パーセント以下を占有する。ビーコン信号バースト持続期間情報２５５８は、ビーコンバースト１の持続期間を規定する情報を含む。一部の実施形態において、ビーコンバーストの各々は同じ持続期間を有する一方、他の実施形態において同じ複合ビーコン信号内の異なるビーコンバーストは異なる持続期間を有することができ、確かに有するときがある。一部の実施形態において、一連のビーコンバースト内の１つのビーコンバーストが異なる持続期間を有し、これは同期の目的のために有益であり得る。
【０１２２】
ビーコンシンボル情報２５６０は、ビーコンシンボルを規定するビーコンシンボルの変調値および／または特徴等の情報を含む。様々な実施形態において、同じビーコンシンボル値が、情報２５５６のビーコンシンボルを搬送するための特定された部分の各々に対して使用され、例えばビーコンシンボルは同じ振幅および位相を有する。様々な実施形態において、異なるビーコンシンボル値は、情報２５５６のビーコンシンボルを搬送するための特定された部分の少なくとも一部に対して使用されることができ、使用されるときがあり、例えばビーコンシンボル値は同じ振幅を有するが、２つのあり得る位相のうちの一方を有することができ、これによりビーコン信号を介したさらなる情報の通信を容易にする。電力情報２５６２は、例えばビーコンシンボル送信に対して使用される電力利得倍率情報を含む。
【０１２３】
ユーザデータ特徴情報２５３４は、信号点配置情報２５６４および電力情報２５６６を含む。信号点配置情報２５６４は、例えばＱＰＳＫ、ＱＡＭ１６、ＱＡＭ６４、および／またはＱＡＭ２５６など、並びに信号点配置に関連する変調シンボル値を特定する。電力情報２５６６は、例えばデータシンボル送信に対して使用される電力利得倍率情報を含む。
【０１２４】
タイミング構造情報２５３６は、様々な動作に関連する間隔、例えばビーコン送信時間間隔、他の無線端末および／または位置固定のビーコン送信機からのビーコン信号の監視のための間隔、ユーザデータ間隔、サイレンス、例えばスリープ間隔などを含む。タイミング構造情報２５３６は、ビーコンバースト持続期間情報２５７４、ビーコンバーストスペーシング情報２５７６、パターン情報２５７８、およびデータシグナリング情報２５８０を含む送信タイミング構造情報２５７２を含む。
【０１２５】
一部の実施形態において、ビーコンバースト持続期間情報２５７４は、ビーコンバーストの持続期間が一定、例えば１００個の連続するＯＦＤＭ送信時間間隔であることを特定する。一部の実施形態において、ビーコンバースト持続期間情報２５７４は、ビーコンバーストの持続期間が例えばパターン情報２５７８によって指定される所定のパターンに従って変化することを特定する。様々な実施形態において、所定のパターンは無線端末の識別子に依存する。他の実施形態において、所定のパターンは、システム内の全ての無線端末に対して同じである。一部の実施形態において、所定のパターンは擬似ランダムパターンである。
【０１２６】
一部の実施形態において、ビーコンバースト持続期間情報２５７４およびビーコンバーストスペーシング情報２５７６は、ビーコンバーストの持続期間がビーコンバーストの終了から次のビーコンバーストの開始までの時間間隔の少なくとも５０分の１の長さであることを示す。一部の実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報２５７６は、ビーコンバーストの間の隔たりが一定であり、ビーコンバーストは無線端末がビーコン信号を送信している期間中に周期的に発生することを示す。一部の実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報２５７６は、ビーコンバーストが、無線端末がインアクティブモードであるか、それともアクティブモードであるかにかかわらず同じ間隔の隔たりで送信されることを示す。他の実施形態において、ビーコンバーストスペーシング情報２５７６は、無線端末がインアクティブモードであるかそれともアクティブモードであるかのような無線端末の動作モードの機能として異なる間隔の隔たりを使用してビーコンバーストが送信されることを示す。
【０１２７】
無線リンクリソース情報２５３８は、ビーコン送信リソース情報２５６８およびその他の用途のリソース情報２５７０を含む。一部の実施形態において、無線リンクリソースは、例えばＴＤＤシステムなどの無線通信システムの一部として周波数時間格子内のＯＦＤＭトーンシンボルを用いて定義される。ビーコン送信リソース情報２５６８は、少なくとも１つのビーコンシンボルを含むビーコンバーストを送信するために使用されるべきＯＦＤＭトーンシンボルのブロックのようなビーコン信号に関してＷＴ２５００に割り当てられる無線リンクリソースを識別する情報を含む。ビーコン送信リソース情報２５６８は、ビーコン伝送単位を特定する情報も含む。一部の実施形態において、ビーコン伝送単位は単一のＯＦＤＭトーンシンボルである。一部の実施形態において、ビーコン伝送単位は連続するＯＦＤＭトーンシンボルの集合等のＯＦＤＭ伝送単位の集合である。その他の用途のリソース情報２５７０は、例えばビーコン信号の監視、受信／送信ユーザデータなどのその他の目的でＷＴ２５００によって使用されるべき無線リンクリソースを特定する情報を含む。無線リンクリソースの一部は、例えば電力を節約するサイレンス状態、例えばスリープ状態に対応して意図的に使用されない可能性があり、使用されないときがある。一部の実施形態において、ビーコンシンボルはＯＦＤＭトーンシンボルの無線リンクリソースを使用して送信され、ビーコンシンボルは、複数のビーコン信号バーストおよび少なくとも１つのユーザデータ信号を含む期間中に前記無線端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの１パーセント未満を占有する。様々な実施形態において、ビーコン信号は、１つのビーコン信号バーストと、連続するビーコン信号バーストの間の１つの間隔とを含む期間の一部のトーンシンボルの０．３パーセント未満を占有する。様々な実施形態において、ビーコン信号は、１つのビーコン信号バーストと、連続するビーコン信号バーストの間の１つの間隔とを含む期間の一部のトーンシンボルの０．１パーセント未満を占有する。様々な実施形態において、少なくとも一部の動作モード、例えばアクティブ動作モード中に、送信モジュール２５０４はユーザデータを送信することができ、無線端末がユーザデータを送信するとき、ユーザデータは、ユーザデータ信号の送信および２つの隣接するビーコン信号バーストを含む期間中に前記無線端末によって使用される送信リソースのトーンシンボルの少なくとも１０パーセントで送信される。
【０１２８】
生成されたビーコン信号２５４２はビーコン信号生成モジュール２５２０の出力である一方、生成されたデータ信号２５４４はユーザデータ信号生成モジュール２５２２の出力である。生成された信号（２５４２、２５４４）は、送信モジュール２５０４に導かれる。ユーザデータ２５４７は、例えばユーザデータ信号生成モジュール２５２２によって入力として使用されるオーディオ、音声、画像、テキスト、および／またはファイルデータ／情報を含む。デュプレックス制御信号２５４６は、デュプレックス制御モジュール２５３０の出力を表し、出力信号２５４６は、アンテナの切換を制御するためにデュプレックスモジュール２５０３に導かれ、および／または少なくとも一部の回路をシャットダウンし、電力を節約するために受信機モジュール２５０２もしくは送信機モジュール２５０４に導かれる。
【０１２９】
図２６は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式無線端末等の通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャート２６００の図である。動作はステップ２６０２において開始し、通信デバイスが電源を投入して初期化される。動作は、開始ステップ２６０２からステップ２６０４およびステップ２６０６へ進む。
【０１３０】
継続的に実行されるステップ２６０４において、通信デバイスは時間情報を維持する。時間情報２６０５が、ステップ２６０４から出力され、ステップ２６０６において使用される。ステップ２６０６において、通信デバイスは、ある期間がビーコン受信期間であるか、ビーコン送信期間であるか、それともサイレンス期間であるかを判定し、判定に応じて異なって進行する。当該期間がビーコン受信期間である場合、動作はステップ２６０６からステップ２６１０へ進み、通信デバイスがビーコン信号検出動作を行う。
【０１３１】
当該期間がビーコン送信期間である場合には、動作がステップ２６０６からステップ２６２０へ進み、通信デバイスがビーコン信号の少なくとも一部を送信し、前記送信される部分は少なくとも１つのビーコンシンボルを含む。
【０１３２】
当該期間がサイレンス期間である場合には、動作がステップ２６０６からステップ２６２２へ進み、通信デバイスは送信をせず、ビーコン信号を検出するための動作をしない。一部の実施形態において、通信デバイスはステップ２６２２でサイレンス、例えばスリープモードになり、バッテリ電力を節約する。
【０１３３】
ステップ２６１０に戻ると、動作がステップ２６１０からステップ２６１２へ進む。通信デバイスはビーコンが検出されたかどうかをステップ２６１２において判定する。ビーコンが検出された場合には、動作がステップ２６１２からステップ２６１４へ進む。しかし、ビーコンが検出されなかった場合には、動作がステップ２６１２から接続ノードＡ  ２６１３を介してステップ２６０６へ進む。ステップ２６１４において、通信デバイスは、受信信号の検出された部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整する。ステップ２６１４から取得された調整情報２６１５は、ステップ２６０４において通信デバイスに関する時間情報を維持することに使用される。一部の実施形態において、タイミング調整はビーコン信号送信期間を、受信されたビーコン信号の部分を送信したデバイスによってビーコン信号の受信に使用されることが分かっている期間中に起こるように調整する。動作はステップ２６１４からステップ２６１６へ進み、通信デバイスが調整された通信デバイスの送信タイミングに従って信号、例えばビーコン信号を送信する。次に、ステップ２６１８において、通信デバイスは、ビーコン信号の検出された部分が受信されたデバイスとの通信セッションを確立する。動作はステップ２６１８、２６２０、または２６２２のいずれかから接続ノードＡ  ２６１３を介してステップ２６０６へ進む。
【０１３４】
一部の実施形態において、ステップ２６０４は、サブステップ２６０８および２６０９のうちの少なくとも１つを含む。サブステップ２６０８において、通信デバイスは、一連のビーコン送信期間およびビーコン受信期間の繰り返しにおいてそのようなビーコン送信期間およびビーコン受信期間のうちの少なくとも一方の開始を擬似ランダム式に調整する。例えば一部の実施形態において、通信デバイスは、例えば起動または新しい領域への進入に続く特定の時間にいかなる他の通信デバイスとも同期されていない可能性があり、繰り返し時間構造において制限されたビーコン検出時間間隔を持ちながら別の通信デバイスからのビーコン信号を検出する確率を高めるためにサブステップ２６０８を１回または複数回実行する可能性がある。従って、サブステップ２６０８は、２つのピアの間の相対的タイミングを効果的にシフトできる。サブステップ２６０９において、通信デバイスは、ビーコン受信および送信期間を周期的に発生するように設定する。
【０１３５】
様々な実施形態において、ビーコン受信期間はビーコン送信期間よりも長い。一部の実施形態において、ビーコン受信期間とビーコン送信期間は重ならず、ビーコン受信期間はビーコン送信期間の少なくとも２倍である。一部の実施形態において、サイレンス期間はビーコン受信期間とビーコン送信期間との間に発生する。様々な実施形態において、サイレンス期間はビーコン送信期間およびビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍である。
【０１３６】
図２７は、様々な実施形態に従って移動体ノード等のポータブル無線端末２７００である例示的な通信デバイスの図である。例示的なポータブル無線端末２７００は、図１の無線端末のいずれかであることができる。例示的な無線端末２７００は、例えば移動体ノードの間のピア−ピア直接通信をサポートする時分割デュプレックス（ＴＤＤ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）無線通信システムの一部である通信デバイスである。例示的な無線端末２７００は、ビーコン信号を送信することも、受信することもできる。例示的な無線端末２７００は、タイミングの同期を確立するために、例えばビーコン信号を送信するピア無線端末からの、および／または固定のビーコン送信機からの検出されたビーコン信号に基づいてタイミング調整を行う。
【０１３７】
例示的な無線端末２７００は、様々な要素がデータおよび情報を交換できるバス２７１４を介して一緒に結合された受信機モジュール２７０２、送信モジュール２７０４、デュプレックスモジュール２７０３、プロセッサ２７０６、ユーザＩ／Ｏデバイス２７０８、電源モジュール２７１０、およびメモリ２７１２を含む。
【０１３８】
ＯＦＤＭ受信機等の受信機モジュール２７０２は他の無線端末および／または位置固定のビーコン送信機から、ビーコン信号および／またはユーザデータ信号等の信号を受信する。
【０１３９】
ＯＦＤＭ送信機等の送信モジュール２７０４は他の無線端末に信号を送信し、前記送信される信号はビーコン信号およびユーザデータ信号を含む。ビーコン信号は一連のビーコン信号バーストを含み、各ビーコン信号バーストは１以上のビーコンシンボルを含み、各ビーコンシンボルは１つのビーコンシンボル伝送単位を占有する。１以上のビーコンシンボルが、各送信ビーコン信号バースト毎に送信モジュール２７０４によって送信される。送信モジュール２７０４は、ビーコン送信期間中にビーコン信号の少なくとも一部、例えばビーコンバースト信号を送信し、前記送信される一部は少なくとも１つのビーコンシンボル、例えばユーザデータシンボルの電力レベルに対して比較的高電力のトーンを含む。
【０１４０】
様々な実施形態において、送信モジュール２７０４はビーコン信号を送信するＯＦＤＭ送信機であり、ビーコン信号は周波数および時間の組合せであるリソースを使用して通信される。様々な他の実施形態において、送信モジュール２７０４はビーコン信号を送信する符号分割多元接続送信機であり、ビーコン信号は符号および時間の組合せであるリソースを使用して通信される。
【０１４１】
デュプレックスモジュール２７０３は、時分割デュプレックス（ＴＤＤ）手段の一部として、アンテナ２７０５を受信機モジュール２７０２と送信モジュール２７０４との間で切り換えるように制御される。デュプレックスモジュール２７０３は、無線端末２７００が信号２７７８を受信すると共に信号２７８０を送信するアンテナ２７０５に結合される。デュプレックスモジュール２７０３は、受信信号２７８２が搬送されるリンク２７０１を介して受信機モジュール２７０２に結合される。一部の実施形態において、信号２７８２は、信号２７７８をフィルタリングしたものである。一部の実施形態において、例えばデュプレックスモジュール２７０３がフィルタリングしないパススルーデバイスとして機能する場合、信号２７８２は信号２７７８と同じである。デュプレックスモジュール２７０３は、送信信号２７８４が搬送されるリンク２７０７を介して送信モジュール２７０４に結合される。一部の実施形態において、信号２７８０は、信号２７８４をフィルタリングしたものである。一部の実施形態において、例えば、デュプレックスモジュール２７０３がフィルタリングしないパススルーデバイスとして機能する場合、信号２７８０は信号２７８４と同じである。
【０１４２】
ユーザＩ／Ｏデバイス２７０８は、例えばマイクロホン、キーボード、キーパッド、スイッチ、カメラ、スピーカ、ディスプレイなどを含む。ユーザデバイス２７０８は、ユーザがデータ／情報を入力し、出力データ／情報にアクセスし、無線端末の少なくとも一部の動作を制御し、例えば起動シーケンスを開始し、通信セッションの確立を試み、通信セッションを終了することを可能にする。
【０１４３】
電源モジュール２７１０は、ポータブル無線端末の電力の電源として利用されるバッテリ２７１１を含む。電源モジュール２７１０の出力は、電力を供給するために電力バス２７０９を介して様々なコンポーネント（２７０２、２７０３、２７０４、２７０６、２７０８、および２７１２）に結合される。従って、送信モジュール２７０４はバッテリ電力を使用してビーコン信号を送信する。
【０１４４】
メモリ２７１２は、ルーチン２７１６およびデータ／情報２７１８を含む。ＣＰＵ等のプロセッサ２７０６は、無線端末２７００の動作を制御して方法を実現するためにメモリ２７１２のデータ／情報２７１８を使用しルーチン２７１６を実行する。ルーチン２７１６は、ビーコン信号検出モジュール２７２０、サイレンス状態制御モジュール２７２２、送信時期調整モジュール２７２４、送信制御モジュール２７２６、通信セッション開始モジュール２７２８、ビーコン検出制御モジュール２７３０、タイミング調整モジュール２７３２、モード制御モジュール２７３４、ビーコン信号生成モジュール２７３６、ユーザデータ信号生成モジュール２７３８、ユーザデータ復元モジュール２７４０、およびデュプレックス制御モジュール２７４２を含む。
【０１４５】
ビーコン信号検出モジュール２７２０は、ビーコン信号の少なくとも一部の受信を検出するためにビーコン受信期間中にビーコン信号検出動作を実行する。さらに、ビーコン信号検出モジュール２７２０は、検出されたビーコン信号の部分に応答してビーコン信号の部分の受信を示す検出ビーコンフラグ２７５０を設定する。検出されたビーコン信号の部分２７５４は、ビーコン信号検出モジュール２７２０の出力である。さらに、ビーコン信号検出モジュール２７２０は検出されたビーコン信号の部分に応答してビーコン信号の部分の受信を示す検出ビーコンフラグ２７５０を設定する。一部の実施形態において、ビーコン信号検出モジュール２７２０は、エネルギーレベル比較の関数として検出を行う。一部の実施形態において、ビーコン信号検出モジュール２７２０は、例えばビーコンバーストに対応する監視された無線リンクリソースにおいて検出されたビーコンシンボルのパターン情報の関数として検出を行う。一部の実施形態において、ビーコン信号検出モジュール２７２０は、検出されたビーコン信号の部分から例えばビーコン信号を送信した無線端末等のソースを識別する情報を復元する。例えば、異なる無線端末は、異なるビーコンバーストのパターンおよび／または署名を有することができ、有するときがある。
【０１４６】
サイレンス状態制御モジュール２７２２は、ビーコン信号を送信せず、ビーコン信号を検出する動作もしないように、例えばビーコン受信期間とビーコン送信期間との間に生じるサイレンス期間中の無線端末の動作を制御する。
【０１４７】
送信時期調整モジュール２７２４は、受信ビーコン信号の検出された部分に基づいて通信デバイスの送信時期を調整する。例えば通信システムがアドホックネットワークであり、受信されたビーコン信号の部分が別の無線端末からのものであると想定する。別の例として、システムが、基準として働く位置固定のビーコン送信機を含み、検出されたビーコン信号の部分がそのような送信機から送信されると想定すれば、送信時期調整モジュール２７２４が、基準に対して同期するように無線端末の送信時期を調整する。あるいは、システムが位置固定のビーコン送信機を含まないか、または現在、無線端末がそのようなビーコン信号を検出することができず、検出されたビーコン信号の部分が別の無線端末からのものであると想定すれば、その場合、送信時期調整モジュール２７２４は、ビーコン信号を送信したピア無線端末に対して同期するように無線端末の送信時期を調整する。位置固定のビーコンおよび無線端末のビーコンを両方含む一部の実施形態において、位置固定のビーコンは、利用可能なとき、大雑把なレベルのシステムの同期を達成するために使用され、無線端末のビーコンは、ピアの間のより高度な同期を達成するために使用される。検出されたビーコン信号の部分に基づく検出されたタイミングオフセット２７５６は、送信時期調整モジュール２７２４の出力である。
【０１４８】
様々な実施形態において、送信時期調整モジュール２７２４はビーコン信号送信期間を、受信された部分を送信したデバイス、例えば他の無線端末によってビーコン信号の受信に使用されることが分かっている期間中に起こるように調整する。従って、送信時期調整モジュール２７２４は、ピアがビーコンを検出しようと試みている時間枠に当たることを期待して送信するようにＷＴ２７００のビーコンを設定する。
【０１４９】
送信制御モジュール２７２６は送信モジュール２７０４を、調整された通信デバイスの送信タイミングに従ってビーコン信号等の信号を送信するように制御する。記憶された通信セッション状態情報２７５８が、セッションアクティブフラグ２７６０が設定されていることによって、確立されたセッションが継続していることを示すとき、送信制御モジュール２７２６は、ビーコン信号の部分の送信動作を繰り返すように送信モジュール２７０４を制御する。一部の実施形態において、送信制御モジュール２７２６は、インアクティブモードの無線端末の動作およびアクティブモードの無線端末の動作の両方においてビーコン信号の部分の送信動作を繰り返すように無線端末を制御する。
【０１５０】
通信セッション開始モジュール２７２８は、ビーコン信号が受信された別の無線端末との通信セッションを確立する動作を制御するために使用される。例えばビーコン信号が別の無線端末から送信されるビーコン信号の検出に続いて、無線端末２７００が前記別の無線端末との通信セッションを確立することを望む場合、モジュール２７２８が通信セッションを開始し始めるためにアクティブ化され、例えば、所定のプロトコルに従ってハンドシェイキング信号を生成し、処理する。
【０１５１】
ビーコン検出制御モジュール２７３０は、ビーコン信号検出モジュール２７２０の動作を制御する。例えば、セッションアクティブフラグ２７６０が設定されていることにより、記憶された通信セッション状態情報２７５８が確立されたセッションの継続を示すとき、ビーコン検出制御モジュール２７３０は検出動作を繰り返すようにビーコン信号検出モジュール２７２０を制御する。一部の実施形態において、ビーコン検出制御モジュール２７３０は、インアクティブモードの無線端末の動作およびアクティブモードの無線端末の動作の両方においてビーコン検出動作を繰り返すように無線端末を制御する。
【０１５２】
タイミング調整モジュール２７３２は、一連のビーコン送信期間およびビーコン受信期間の繰り返しにおいてこのビーコン送信期間およびビーコン受信期間のうちの少なくとも一方の開始を擬似ランダム式に調整する。擬似ランダム式のタイミングオフセット２７５２は、タイミング調整モジュール２７３２の出力である。一部の実施形態において、タイミング調整モジュール２７３２は、無線端末とピアとが、ビーコン送信時間間隔および／またはビーコン検出時間間隔を制限しながら互いの存在を検出できる可能性を高めるように、独立して動作する他の無線端末に対して当該無線端末のタイミング構造をシフトするために使用される。
【０１５３】
モード制御モジュール２７３４は通信デバイスを、異なる時間中、通信デバイスがビーコン信号を送信する第１および第２の動作モードで動作するように制御する。例えば、第１の動作モードは、通信デバイスがビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出するが、ユーザデータを送信しないように制限されるインアクティブモードであり、第２の動作モードは通信デバイスがビーコン信号を送信し、ビーコン信号を検出し、ユーザデータを送信することを許されるアクティブモードである。一部の実施形態において、モード制御モジュール２７３４が通信デバイスを動作するように制御できる別の動作モードは、無線端末がビーコン信号を探索するが、送信することは許されない探索モードである。
【０１５４】
ビーコン信号生成モジュール２７３６は、ビーコン信号の部分２７４８、例えば送信モジュール２７０４によって送信される、少なくとも１つのビーコンシンボルを含むビーコンバーストを生成する。ユーザデータ信号生成モジュール２７３８は、ユーザデータ信号２７７４、例えば、音声データ、その他のオーディオデータ、画像データ、テキストデータ、ファイルデータなどのユーザデータの符号化されたブロックを搬送する信号を生成する。ユーザデータ信号生成モジュール２７３８は、無線端末がアクティブモードであるときにアクティブであり、生成されたユーザデータ信号２７７４は、ユーザデータ送信／受信信号のために予約された時間間隔中に送信モジュール２７０４を介して送信される。ユーザデータ復元モジュール２７４０は、無線端末２７００との通信セッションにおいてピアから受信された受信ユーザデータ信号２７７６からユーザデータを復元する。受信ユーザデータ信号２７７６は、無線端末がユーザデータ送信／受信信号のために予約された時間間隔中にアクティブ動作モードである間に受信機モジュール２７０２を介して受信される。
【０１５５】
デュプレックス制御モジュール２７４２はデュプレックスモジュール２７０３の動作を制御し、例えばビーコン監視時間間隔およびユーザデータを受信するための間隔等の受信間隔の間受信機モジュール２７０２に結合されると共にビーコン送信時間間隔およびユーザデータを送信するための間隔等の送信時間間隔の間送信モジュール２７０４に結合されるようにアンテナ２７０５を制御する。また、デュプレックス制御モジュール２７４２は、特定の時間間隔中にパワーダウンされるように受信機モジュール２７０２および送信モジュール２７０４のうちの少なくとも一方の少なくとも一部の回路を制御し、それによってバッテリ電力を節約する。
【０１５６】
データ／情報２７１８は、現在のモード情報２７４４、現在の時間情報２７４６、生成されたビーコン信号の部分２７４８、検出ビーコンフラグ２７５０、擬似ランダム式のタイミングオフセット２７５２、検出されたビーコン信号の部分２７５４、検出されたビーコン信号の部分に基づく決定されたタイミングオフセット２７５６、通信セッション状態情報２７５８、タイミング構造情報２７６４、モード情報２７６８、生成されたユーザデータ信号２７７４、および受信ユーザデータ信号２７７６を含む。
【０１５７】
現在のモード情報２７４４は、無線端末の現在の動作モード、サブモード、および／または動作の状態、例えば無線端末がその無線端末が受信はするが、送信はしないモードであるかどうか、無線端末がビーコン信号の送信を含むが、ユーザデータの送信は許さないインアクティブモードであるかどうか、または無線端末がビーコン信号の送信を含み、ユーザデータの送信を許すアクティブモードであるかどうかを特定する情報を含む。
【０１５８】
現在の時間情報２７４６は、無線端末によって維持されている繰り返しタイミング構造内の無線端末の位置に対するその無線端末の時間、例えば構造内のインデックス付けされたＯＦＤＭシンボル送信期間を特定する情報を含む。現在の時間情報２７４６は、例えば別の無線端末の、または位置固定のビーコン送信機の別のタイミング構造に対する無線端末の時間を特定する情報も含む。
【０１５９】
通信セッション状態情報２７５８は、セッションアクティブフラグ２７６０およびピアノード識別情報２７６２を含む。セッションアクティブフラグ２７６０は、セッションがまだアクティブであるか否かを示す。例えば、ＷＴ２７００との通信セッション中のピアノードがパワーダウンし、無線端末２７００がピアのビーコン信号の検出をやめ、セッションアクティブフラグがクリアされる。ピアノード識別情報２７６２は、ピアを識別する情報を含む。様々な実施形態において、ピアノードＩＤ情報が、少なくとも部分的にビーコンシンボルを介して搬送される。
【０１６０】
タイミング構造情報２７６４は、例えば、ビーコン送信間隔、ビーコン検出間隔、ユーザデータシグナリング間隔、およびサイレンス間隔などの様々な間隔の持続期間、順序、および隔たりを規定する情報を含む。タイミング構造情報２７６４は、間隔のタイミング関係情報２７６６を含む。間隔のタイミング関係情報２７６６は、例えば、（ｉ）ビーコン受信期間がビーコン送信期間よりも長いこと、（ｉｉ）ビーコン受信期間とビーコン送信期間とが重ならないこと、（ｉｉｉ）ビーコン受信期間が持続期間がビーコン送信期間の少なくとも２倍であること、（ｉｖ）サイレンス期間がビーコン送信期間およびビーコン受信期間のうちの一方の少なくとも２倍であることを規定する情報を含む。
【０１６１】
モード情報２７６８は、初期探索モード情報２７６９、インアクティブモード情報２７７０、およびアクティブモード情報２７７２を含む。初期探索モード情報２７６９は、ビーコン信号に関する初期延長持続期間探索モードを規定する情報を含む。一部の実施形態において、初期探索の持続期間は、一連のビーコンバースト信号を送信しているその他の無線端末による連続するビーコンバーストの送信の間の予測される間隔を超える。一部の実施形態において、初期探索モード情報２７６９は、起動するときに初期探索を実行するために使用される。さらに、一部の実施形態において、無線端末は時折、例えばインアクティブモードの間に他のビーコン信号が検出されなかった場合に、並びに／または無線端末がインアクティブモードを使用して達成されるよりも早いおよび／もしくはより完全なビーコン探索を行いたい場合にインアクティブモードから初期探索モードになる。インアクティブモード情報２７７０は、ビーコン信号間隔、ビーコン監視間隔、およびサイレンス間隔を含むインアクティブモードの無線端末の動作を規定する。インアクティブモードは、無線端末がサイレンスモードにおいて電力を節約するが、ビーコン信号によってその無線端末の存在を示すことができ、制限されたビーコン監視間隔によってその他の無線端末の存在の状況認識を継続できる省電力モードである。アクティブモード情報２７７２は、ビーコン信号送信間隔、ビーコン監視間隔、ユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔、およびサイレンス間隔を含むアクティブモードの無線端末の動作を規定する。
【０１６２】
図２８は、無線端末のビーコン信号の使用を介して互いの存在を識別し、タイミングの同期を達成するものでアドホックネットワーク内にある２つの無線端末に関する例示的なタイムライン、一連のイベント、および動作を示す図面記載２８００である。横軸２８０１はタイムラインを表す。時間２８０２において、ブロック２８０４によって示されるように、無線端末１が起動し、ビーコン信号の初期監視を開始する。監視は時間２８０６まで続き、時間２８０６の時点で、ブロック２８０８によって示されるように、無線端末はその無線端末の初期探索を完了し、その結果、他の無線端末が見つからず、そこで、無線端末１は、無線端末１がビーコン信号バーストを送信するビーコン送信間隔と、無線端末がビーコン信号を監視するビーコン監視間隔と、無線端末が送信も受信もしないサイレンス間隔との繰り返しを含むインアクティブ動作モードになり、それによって電力を節約する。
【０１６３】
次に、時間２８１０において、無線端末２が起動し、ブロック２８１２によって示されるように初期ビーコン監視を開始する。そして、時間２８１４において、ブロック２８１５によって示されるように、無線端末２は、無線端末１からのビーコン信号を検出し、無線端末２が無線端末１との通信セッションを確立しようとすることを決定し、無線端末が無線端末１のビーコン監視間隔中に無線端末２からのビーコン信号バーストを受信するように時間オフセットを決定する。
【０１６４】
時間２８１６において、ブロック２８１８によって示されるように、無線端末２は、ビーコン送信間隔、ビーコン監視間隔、およびユーザデータ間隔の繰り返しを含むアクティブモードになっており、時間２８１６において、無線端末２はステップ２８１５の決定された時間オフセットに従ってビーコン信号を送信する。次に、ブロック２８２０によって示されるように、無線端末１が無線端末２からのビーコン信号を検出し、アクティブモードに切り替わる。
【０１６５】
時間間隔２８１６と２８２４との間に、ブロック２８２２によって示されるように、無線端末１および無線端末２は、通信セッションを確立するために信号を交換し、次にユーザデータを交換するセッションに参加する。さらに、この時間間隔中、セッション中に受信されたビーコン信号は、タイミングを更新し、同期を維持するために使用される。無線端末１および無線端末２は、通信セッション中に移動し得る移動体ノードであることができ、移動体ノードであるときがある。
【０１６６】
ブロック２８２６によって示されるように、時間２８２４において無線端末１はパワーダウンする。次に、ブロック２８３０によって示されるように、時間２８２８において、無線端末２は無線端末１からの信号が消えたと判定し、無線端末はインアクティブモードに遷移する。また、信号は、その他の条件、例えば無線端末１および２が互いに十分に遠く移動され、その結果、チャネル条件がセッションを維持するのに十分でなくなったことによって消える可能性があり、消えるときがある。
【０１６７】
一連の矢印２８３２は、無線端末１のビーコン信号バーストを示す一方、一連の矢印２８３４は無線端末２のビーコン信号バーストを示す。２つの無線端末の間のタイミングは、無線端末１がその無線端末１のビーコン信号監視間隔中に無線端末２からのビーコン信号バーストを検出できるように、無線端末１からの受信ビーコン信号の機能として同期されていることが認められるはずである。
【０１６８】
この例において、起動した無線端末は、どちらが先かに関わらず、ビーコンが検出されるまでか、または初期ビーコン監視期間が終わるまで初期ビーコン監視期間中に監視を行う。初期ビーコン監視期間は、ビーコン送信間隔を含む１回の繰り返しを超える持続期間を有する延長持続期間監視期間である。この例において、初期ビーコン監視期間は、ビーコン信号が送信されるモードになる前に実行される。一部の実施形態において、ビーコン送信間隔、ビーコン監視間隔、およびサイレンス間隔を含むインアクティブモードの無線端末は、例えば、万一、２つの無線端末がたまたま同時に起動する滅多にない場合の条件を包含するために、持続期間の長いビーコン監視間隔に入るときがある。
【０１６９】
他の実施形態の一部において、無線端末は、最初に延長ビーコン監視間隔を持たずに、起動後、ビーコン送信間隔および持続期間が制限されたビーコン監視間隔を含むインアクティブモードになる。一部のそのような実施形態において、無線端末は、その無線端末自体のビーコン監視間隔と、その他の無線端末のビーコン送信間隔との間の一致を容易にするために、その他のビーコン信号を探索しながら擬似ランダム時間シフトを実行する可能性があり、確かに実行することがある。
【０１７０】
図２９の図面記載２９００は、例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す。図面記載２９０２は、無線端末１に関するタイミング構造情報を示す一方、図面記載２９０４は、無線端末２に関するタイミング構造情報を含む。図面記載２９００は、無線端末が、例えば無線端末２が無線端末１からのビーコン信号を検出することに基づいてタイミングを同期された後の図２８に対応する可能性がある。図面記載２９０２は、無線端末１のビーコン送信間隔２９０６、無線端末１のビーコン受信時間間隔２９０８、無線端末１のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔２９１０、およびＷＴ１のサイレンス間隔２９１２を含む。図面記載２９０４は、無線端末２のビーコン送信間隔２９１４、無線端末２のビーコン受信時間間隔２９１６、無線端末２のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔２９１８、およびＷＴ２のサイレンス間隔２９２０を含む。無線端末２は、その無線端末２がＷＴ２のビーコン送信間隔２９１４中にビーコン信号バーストを送信するときに、ＷＴ１がＷＴ１のビーコン受信間隔２９０８中にビーコン信号バーストを受信するように無線端末２のタイミングを調整したことが認められるはずである。ユーザデータのシグナリングに使用されることができるユーザデータＴＸ／ＲＸ領域の重なり合う部分２９２２が存在することも認められるはずである。このアプローチは、異なる無線端末に対して同じ基本タイミング構造を維持し、同期を達成するために無線端末のタイミングのうちの１つの決められたタイミングシフトを使用する。
【０１７１】
図３０の図面記載３０００は、別の例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す。図面記載３００２は、無線端末１に関するタイミング構造情報を含む一方、図面記載３００４は、無線端末２に関するタイミング構造情報を含む。図面記載３０００は、無線端末が、例えば無線端末２が無線端末１からのビーコン信号を検出することに基づいてタイミングを同期された後の図２８に対応する可能性がある。図面記載３００２は、無線端末１のビーコン受信間隔３００６、無線端末１のビーコン送信間隔３００８、無線端末１のビーコン受信時間間隔３０１０、無線端末１のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔３０１２、およびＷＴ１のサイレンス間隔３０１４を含む。図面記載３００４は、無線端末２のビーコン受信間隔３０１６、無線端末２のビーコン送信間隔３０１８、無線端末２のビーコン受信時間間隔３０２０、無線端末２のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔３０２２、およびＷＴ２のサイレンス間隔３０２４を含む。無線端末２は、その無線端末２がＷＴ２のビーコン送信間隔３０１８中にビーコン信号バーストを送信するときに、ＷＴ１がＷＴ１のビーコン受信間隔３０１０中にビーコン信号バーストを受信するように無線端末２のタイミングを調整したことが認められるはずである。この実施形態において、無線端末２のタイミング調整に続いて、無線端末２は、無線端末２のビーコン受信間隔３０１６中に、無線端末１のビーコン送信間隔３００８中に無線端末１によって送信されたビーコンバーストを受信することも認められることができる。ユーザデータのシグナリングに使用されることができるユーザデータＴＸ／ＲＸ領域の重なり合う部分３０２６が存在することも認められるはずである。このアプローチは、異なる無線端末に対して同じ基本タイミング構造を維持し、同期を達成するために無線端末のタイミングのうちの１つの決められたタイミングシフトを使用し、両方の無線端末が、同期後に継続的に互いからのビーコン信号バーストを受信できる。
【０１７２】
図３１の図面記載３１００は、別の例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す。図面記載３１０２は、無線端末１に関するタイミング構造情報を含む一方、図面記載３１０４は、無線端末２に関するタイミング構造情報を含む。図面記載３１００は、無線端末が、例えば無線端末２が無線端末１からのビーコン信号を検出することに基づいてタイミングを同期された後の図２８に対応する可能性がある。図面記載３１０２は、無線端末１のビーコン送信間隔３１０６、無線端末１のビーコン受信時間間隔３１０８、無線端末１のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔３１１０、およびＷＴ１のサイレンス間隔３１１２を含む。図面記載３１０４は、無線端末２のビーコン送信間隔３１１４、無線端末２のビーコン受信時間間隔３１１６、無線端末２のユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔３１１８、およびＷＴ２のサイレンス間隔３１２０を含む。無線端末２は、その無線端末２がＷＴ２のビーコン送信間隔３１１６中にビーコン信号バーストを送信するときに、ＷＴ１がＷＴ１のビーコン受信間隔３１０８中にビーコン信号バーストを受信するように無線端末２のタイミングを調整したことが認められるはずである。この実施形態において、無線端末２のタイミング調整に続いて、無線端末２は、無線端末２のビーコン受信間隔３１１４中に、無線端末１のビーコン送信間隔３１０６中に無線端末１によって送信されたビーコンバーストを受信することも認められることができる。ユーザデータＴＸ／ＲＸ間隔３１１０、３１１８が重なり合うことも認められるはずである。このアプローチは２つの無線端末に対して異なるタイミング構造を使用し、例えばもう一方のビーコンの第１の検出を実行した、および無線端末の内部タイミングを調整する無線端末、例えばＷＴ２が図面記載３１０４の間隔の順序を使用する。一部のそのような場合、無線端末２が通信セッションを終了し、ビーコン信号の送信を含むインアクティブ状態になると、無線端末２は、図面記載３１０２によって表される順序付けられたタイミングシーケンスになる。
【０１７３】
ＯＦＤＭ  ＴＤＤシステムについて説明されたが、様々な実施形態の方法および装置は、多くの非ＯＦＤＭ、多くの非ＴＤＤシステム、および／または多くの非セルラシステムを含む広範な通信システムに適用可能である。
【０１７４】
様々な実施形態において、本明細書で説明されたノードは、１以上の方法に対応するステップ、例えばビーコン信号を生成すること、ビーコン信号を送信すること、ビーコン信号を受信すること、ビーコン信号を監視すること、受信ビーコン信号から情報を復元すること、タイミング調整を決定すること、タイミング調整を行うこと、動作モードを変更すること、通信セッションを開始することなどを実行するための１以上のモジュールを使用して実現される。一部の実施形態において、様々な特徴が、モジュールを使用して実現される。そのようなモジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組合せを使用して実現されることができる。上述の方法または方法のステップの多くは、例えば１以上のノードにおいて上述の方法の全てまたは一部を実行するように、追加のハードウェアを用いて、または追加のハードウェアなしに機械、例えば多目的コンピュータを制御するための、メモリデバイス、例えばＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスクなどの機械可読媒体に含まれるソフトウェアなどの機械実行可能命令を使用して実現されることができる。従って、とりわけ、様々な実施形態は、機械、例えばプロセッサおよび関連ハードウェアに（１以上の）上述の方法のステップのうちの１つまたは複数を実行させるための機械実行可能命令を含む機械可読媒体を対象とする。
【０１７５】
上述の方法および装置に関する多数のさらなる変更形態が、上記の説明に照らして当業者に明らかになるであろう。そのような変更形態は、範囲内で考慮されるべきである。様々な実施形態の方法および装置は、符号分割多元接続、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）、および／またはアクセスノードと移動体ノードの間の無線通信リンクを提供するために使用されることができる様々なその他の種類の通信技術と共に使用される可能性があり、様々な実施形態において使用される。一部の実施形態において、アクセスノードは、ＯＦＤＭおよび／または符号分割多元接続を使用して移動体ノードとの通信リンクを確立する基地局として実現される。様々な実施形態において、移動体ノードは、ノートブックコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、または様々な実施形態の方法を実現するための受信機／送信機回路および論理並びに／もしくはルーチンを含むその他のポータブルデバイスとして実現される。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】図1は、様々な実施形態に従って実現された例示的なアドホック通信ネットワークを示す。
【図２】図２は、共通のタイミング基準が存在しない場合のアドホックネットワークにおける例示的なユーザ検出失敗の問題を示す。
【図３】図３は、１つのビーコンシンボルを各々含む３つの例示的なビーコン信号バーストを含むビーコン信号の通信に使用される例示的な無線リンクリソースを示す。
【図４】図４は、様々な実施形態に従うビーコンシンボルとデータ／制御信号との間の例示的な相対的送信電力レベルを示す。
【図５】図５は、ビーコン信号バーストを送信する１つの例示的な実施形態を示す。
【図６】図６は、ビーコン信号バーストの受信がある指定された時間間隔中に行なえる一方で、他の時間に受信機が電力を節約するためにオフになる１つの例示的な実施形態を示す。
【図７】図７は、様々な実施形態に従って実現され、２つの端末がビーコン信号バーストの送信および受信をする場合にどのようにユーザ検出失敗の問題が解決されるかを説明するために使用されるものである。
【図８】図８は、無線端末に実現された状態図の１つの例示的な実施形態を示す。
【図９】図９は、様々な実施形態に従って実現された例示的な無線端末の詳細図を示す。
【図１０】図１０は、様々な実施形態に従ってポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャートの図である。
【図１１】図１１は、様々な実施形態に従ってポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャートの図である。
【図１２】図１２は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式移動体ノード等のポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャートの図である。
【図１３】図１３は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式移動体ノード等のポータブル無線端末を動作させる例示的な方法のフローチャートの図である。
【図１４】図１４は、様々な実施形態に従うポータブル無線端末からの例示的なビーコンシグナリングを示す複数の図を含む。
【図１５】図１５は、異なる無線端末が一部の実施形態において異なるビーコンバースト信号を含む異なるビーコン信号を送信することを示す。
【図１６】図１６は、ビーコンシンボル伝送単位が複数のＯＦＤＭシンボル伝送単位を含む一部の実施形態の特徴を示す図および対応説明文である。
【図１７】図１７は、一連のビーコンバースト信号を含む例示的なビーコン信号を示すと共に一部の実施形態のタイミング関係を示すために使用される図である。
【図１８】図１８は、一連のビーコンバースト信号を含む例示的なビーコン信号を示すと共に一部の実施形態のタイミング関係を示すために使用される図である。
【図１９】図１９は、無線端末がビーコン信号を送信する動作モードで無線端末による例示的な無線リンクリソース分割を示す図である。
【図２０】図２０は、無線端末がビーコン信号を送信してユーザデータの受信および／または送信を行えるアクティブモードの動作等の無線端末動作の例示的なモードのためのビーコン信号送信以外の用途に関連する例示的な無線リンクリソース部分を説明するものである。
【図２１】図２１は、例えば非アクティブモードおよびアクティブモードのように無線端末がビーコン信号を送信している無線端末動作の２つの例示的なモードを示す。
【図２２】図２２は、２つのビーコンバーストを持つ例示的な第１の時間間隔中における無線端末無線リンクリソースの例示的な利用を示す図および対応説明文を含む。
【図２３】図２３は、２つのビーコンバーストを持つ例示的な第１の時間間隔中における無線端末無線リンクリソースの例示的な利用を示す図および対応説明文を含む。
【図２４】図２４は、様々な実施形態に従うビーコン信号に関する代替図を示す。
【図２５】図２５は、様々な実施形態に従う移動体ノード等の例示的なポータブル無線端末の図である。
【図２６】図２６は、様々な実施形態に従ってバッテリ駆動式無線端末等の通信デバイスを動作させる例示的な方法のフローチャートの図である。
【図２７】図２７は、様々な実施形態に従って移動体ノード等の例示的なポータブル無線端末の図である。
【図２８】図２８は、無線端末のビーコン信号の使用で互いの存在を識別してタイミングの同期を達成するものでアドホックネットワーク内にある２つの無線端末に関する例示的なタイムライン、一連のイベント、および動作を示す図である。
【図２９】図２９は、例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す図である。
【図３０】図３０は、別の例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す図である。
【図３１】図３１は、別の例示的な実施形態に従ってビーコン信号に基づく２つの無線端末の間の例示的な同期タイミングを示す図である。
【図１】
2009523380.tif 000003
【図２】
2009523380.tif 000004
【図３】
2009523380.tif 000005
【図４】
2009523380.tif 000006
【図５】
2009523380.tif 000007
【図６】
2009523380.tif 000008
【図７】
2009523380.tif 000009
【図８】
2009523380.tif 000010
【図９】
2009523380.tif 000011
【図１０】
2009523380.tif 000012
【図１１】
2009523380.tif 000013
【図１２】
2009523380.tif 000014
【図１３】
2009523380.tif 000015
【図１４】
2009523380.tif 000016
【図１５】
2009523380.tif 000017
【図１６】
2009523380.tif 000018
【図１７】
2009523380.tif 000019
【図１８】
2009523380.tif 000020
【図１９】
2009523380.tif 000021
【図２０】
2009523380.tif 000022
【図２１】
2009523380.tif 000023
【図２２】
2009523380.tif 000024
【図２３】
2009523380.tif 000025
【図２４】
2009523380.tif 000026
【図２５】
2009523380.tif 000027
【図２６】
2009523380.tif 000028
【図２７】
2009523380.tif 000029
【図２８】
2009523380.tif 000030
【図２９】
2009523380.tif 000031
【図３０】
2009523380.tif 000032
【図３１】
2009523380.tif 000033
【国際調査報告】
2009523380.tif 000034
2009523380.tif 000035
2009523380.tif 000036