(57)【要約】  ネットワークノード（３）を有する無線通信ネットワーク内で動作する通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成する方法および制御装置。制御装置は、ネットワークノード（３）に送信すべき、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを生成するように構成されるコントローラ（１４）を備える。制御装置は、要求メッセージに応答して通信チャネルへのアクセスが認められたか否かを判断するようにも構成される。送信パワー制御ユニット（１３）が、通信チャネルへのアクセスが認められたか否かに応じて、通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成するように構成される。
2009500883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークノード（３）を有する無線通信ネットワーク内で動作する通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成する方法であって、
前記通信装置により、第１の送信パワーレベルを使用して、通信チャネルへのアクセスを要求する第１の要求メッセージを前記ネットワークノード（３）に送信することと、
受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、前記第１の要求メッセージの結果としてアクセス衝突が前記ネットワークノードで発生したか否かを判断することと、
前記判断に基づいて、第２の要求メッセージの送信に使用すべき第２の送信パワーレベルを生成することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記生成するステップは、前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したと判断される場合、前記第２の送信パワーレベルの値を前記第１の送信パワーレベルの値に等しく設定することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記生成するステップは、
前記第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて前記第２の送信パワーレベルを生成することと、
前記通信チャネルへのアクセスを要求する前記第２の要求メッセージが送信されるとき、前記第２の送信パワーレベルを適用することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ネットワークノード（３）から前記送信パワー調整を受信することを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記生成するステップは、
前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生せず、かつ前記通信チャネルへのアクセスが認められなかったと判断される場合、前記第１の送信パワーレベルを増大すること
により前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１、３、または４に記載の方法。
【請求項６】
前記増大するステップは、前記第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になると判断される場合のみ実行される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記生成するステップは、
前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生せず、かつ、前記通信チャネルへのアクセスが認められたと判断される場合、前記第１の送信パワーレベルを低減すること
により前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１または３〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記低減するステップは、前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になると判断される場合のみ実行される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記判断するステップは、前記要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断することを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記判断するステップは、前記第１の要求メッセージの結果としてアクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したことの指示である、アクセス条件の変更が行われたか否かを判断することを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記アクセス条件が変更されたか否かを判断するステップは、前記受信データが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信される次のビーコンメッセージで受信されるか否かを判断することを含み、前記受信データは、変更されたアクセス条件の指示である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記判断するステップは、前記次のビーコンメッセージの前記受信データに基づいて、前記通信装置（１、２）が前記受信データにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断することを含み、前記アクセスウィンドウは、変更されたアクセス条件である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記変更されたアクセス条件は、別の通信装置が通信チャネルへのアクセスを認可されたことを示し、前記生成するステップは、前記アクセス条件の変更に応答して、前記第１の送信パワーレベルを増大させて前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
ネットワークノード（３）を有する無線通信ネットワークで動作する通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成する制御装置であって、
第１の送信パワーレベルを使用して、前記ネットワークノード（３）に送信すべき、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを生成するように構成され、受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、第１のアクセスメッセージの結果として前記ネットワークノード（３）でアクセス衝突が発生したか否かを判断するように構成されるコントローラ（１４）と、
アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したか否かに応じて、第２の要求メッセージの送信に使用すべき前記通信装置（１、２）の第２の送信パワーレベルを生成するように構成される送信パワー制御ユニット（１３）と、
を備える制御装置。
【請求項１５】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、
前記第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて前記第２の送信パワーレベルを生成し、
前記通信チャネルへのアクセスを要求する前記第２の要求メッセージを送信すべきときに、前記第２の送信パワーレベルを適用する
ように構成される、請求項１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記ネットワークノード（３）から前記送信パワー調整を受信するように構成される、請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、
前記通信チャネルへのアクセスが認められなかった場合、前記第１の送信パワーレベルを増大することにより、前記第２の送信パワーレベルを生成するように構成される、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になるか否かを判断するように、かつ次の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になる場合のみ、前記第１の送信パワーレベルを増大するように構成される、請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記通信チャネルへのアクセスが認められた場合、現在の送信パワーレベルを低減することにより、前記第２の送信パワーレベルを生成するように構成される、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になるか否かを判断するように、かつ前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になる場合のみ、前記第１の送信パワーレベルを低減するように構成される、請求項１９に記載の制御装置。
【請求項２１】
前記コントローラ（１４）は、前記第１の要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断するように構成される、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２２】
前記コントローラ（１４）は、アクセス条件が変更されたか否かを判断するように構成される、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２３】
前記コントローラ（１４）は、次のビーコンメッセージが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信されたか否かを判断するように構成され、前記次のビーコンメッセージは前記アクセス情報を含む、請求項１４または２２に記載の制御装置。
【請求項２４】
前記コントローラ（１４）は、前記次のビーコンメッセージに含まれるアクセス情報に基づいて、前記通信装置（１、２）が前記次のビーコンメッセージにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断するように構成され、前記アクセス情報は、変更されたアクセス条件を含む、請求項２３に記載の制御装置。
【請求項２５】
請求項１４〜２４のいずれか１項に記載の制御装置を備える送受信ユニット（９）。
【請求項２６】
請求項１４〜２４のいずれか１項に記載の制御装置を備える通信装置（１、２）。
【請求項２７】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータプログラムコード手段を備える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コード手段は、コンピュータ性能を有する電子装置により実行される、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、無線通信システムで動作する無線通信装置の送信パワーレベルを生成する方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
無線技術およびＶＬＳＩ（超大規模集積）技術の進歩により、消費者用途での無線通信の広範囲の使用が促進された。小型サイズおよび低消費電力を有する多用途チップの安価な大規模生産により、許容できるコスト、サイズおよび消費電力を有する携帯端末等の携帯装置を生成することができる。
【０００３】
任意のマルチユーザ通信システム内の一要素が、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）方式である。数人のユーザが、情報の交換をサポートすることができる無線等の同じ搬送媒体を利用する場合、干渉および遅延を最小に抑えながら、各ユーザに通信チャネルへのアクセスを提供するのに適したアクセス方式を指示することができる。ユーザの数が少ない場合、中央コントローラ（ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））でのマスタ等））がユニットを順次ポーリングして、送信する情報を有するか否かを調べるポーリング方式を使用することができる。提供されるトラフィックが低い場合、チャネルにアクセスする要望を有さないユーザがポーリングされる際に、ポーリングはオーバーヘッドをもたらし、不必要な遅延をもたらす恐れがある。
【０００４】
その場合、ランダムアクセス方式がより効率的であり得る。例えば、ＧＳＭ等の携帯電話システムでは、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）がアップリンク（端末から基地局へ）に存在する。ＲＡＣＨは、端末が基地局による専用トラフィックまたは通信チャネルの割り振りを要求するメッセージを送信することができるチャネルである。２つ以上の端末が要求メッセージを同時に送信した場合、衝突が基地局受信器において発生し得る。適した競合解決方式を実施して、このような同時アクセス試行を解決する必要がある。
【０００５】
ランダムバックオフ方法を使用して、２つ以上の端末が互いに繰り返し衝突することを回避することができる。しかし、これはアクセス方法にさらなる遅延（すなわち、待ち時間）を追加する。
【０００６】
競合解決方式は、スレーブユニットから受信する信号が受信時に同様の信号強度を有する場合に効率的に機能する。ランダムアクセス方式を利用する無線通信ネットワークは、遠近問題（ｎｅａｒ  ｆａｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を有する。すなわち、マスタユニットとして動作するネットワークノードの近くに配置されている第１の通信装置からの信号が、ネットワークノードから離れて配置されている第２の通信装置からの信号を目立たなくしてしまう。このような状況では、ネットワークノードは、第２の通信装置からの信号をまったく受信しないか、またはセル内の他のすべてのユニットが通信チャネルへの要求を行っていないときのみ受信され得る。これは、ネットワークノードにより動作するセルの境界に配置されたユニットに対して通信チャネルを確立するのに長い時間がかかるため、問題である。
【０００７】
ランダムアクセス方式による伝送に伴う別の問題は、固定送信パワーレベルが利用される場合、パワー資源が効率的に利用されない恐れがあることである。これは、限られた電力資源を有する、バッテリを電源とする通信装置において特に問題であり得る。
【発明の開示】
【０００８】
発明の概要
本発明の目的は、無線通信ネットワークでの効率的なアクセス方式を提供することである。
【０００９】
第１の態様によれば、ネットワークノードを有する無線通信ネットワークで動作する通信装置の送信パワーレベルを生成する方法は、通信装置が、第１の送信パワーレベルを使用して、通信チャネルへのアクセスを要求する第１の要求メッセージをネットワークノードに送信することと、受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、第１の要求メッセージの結果としてネットワークノードでアクセス衝突が発生したか否かを判断することと、この判断に基づいて、第２の要求メッセージの送信に使用すべき第２の送信パワーレベルを生成することと、を備える。
【００１０】
生成するステップは、アクセス情報から、アクセス衝突がネットワークノードで発生したと判断される場合、第２の送信パワーレベルの値を第１の送信パワーレベルの値に等しく設定することを備え得る。
【００１１】
生成するステップは、第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて第２の送信パワーレベルを生成することと、通信チャネルへのアクセスを要求する第２の要求メッセージが送信されるとき、第２の送信パワーレベルを適用することと、を備え得る。
【００１２】
送信パワー調整は、ネットワークノードから受信し得る。
【００１３】
生成するステップは、アクセス情報から、アクセス衝突がネットワークノードで発生せず、通信チャネルへのアクセスが認められなかったと判断される場合、第１の送信パワーレベルを増大することにより第２の送信パワーレベルを生成すること、またはアクセス情報から、アクセス衝突がネットワークノードで発生せず、通信チャネルへのアクセスが認められたと判断される場合、第１の送信パワーレベルを低減することを備え得る。
【００１４】
低減するステップは、第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になると判断される場合のみ実行することができる。
【００１５】
増大するステップは、第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になると判断される場合のみ実行することができる。
【００１６】
判断するステップは、要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断することを備え得る。
【００１７】
判断するステップは、第１の要求メッセージの結果としてアクセス衝突がネットワークノードで発生したことの指示である、アクセス条件の変更が行われたか否かを判断することを備え得る。
【００１８】
アクセス条件が変更されたか否かを判断するステップは、受信データが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信される次のビーコンメッセージで受信されるか否かを判断することを備え得る。受信データは、変更されたアクセス条件の指示であり得る。
【００１９】
判断するステップは、次のビーコンメッセージの受信データに基づいて、通信装置が受信データにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断することを備え得る。アクセスウィンドウは、変更されたアクセス条件であり得る。
【００２０】
変更されたアクセス条件は、別の通信装置が通信チャネルへのアクセスを認可されたことを示し得る。生成するステップは、アクセス条件の変更に応答して、第１の送信パワーレベルを増大させて第２の送信パワーレベルを生成することを備え得る。
【００２１】
第２の態様によれば、ネットワークノードを有する無線通信ネットワークで動作する通信装置の送信パワーレベルを生成する制御装置は、第１の送信パワーレベルを使用して、ネットワークノードに送信すべき、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを生成するように構成されるコントローラを備える。コントローラは、受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、第１のアクセスメッセージの結果としてネットワークノードでアクセス衝突が発生したか否かを判断するように構成される。コントローラは、アクセス衝突がネットワークノードで発生したか否かに応じて通信装置の第２の送信パワーレベルを生成するように構成される送信パワー制御ユニットも備える。第２の送信パワーレベルは、第２の要求メッセージの送信に使用されるべきである。
【００２２】
送信パワー制御ユニットは、第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて第２の送信パワーレベルを生成するように構成することができる。送信パワー制御ユニットは、通信チャネルへのアクセスを要求する第２の要求メッセージを送信すべきときに、第２の送信パワーレベルを適用するように構成することもできる。
【００２３】
コントローラは、ネットワークノードから送信パワー調整を受信するように構成することができる。
【００２４】
送信パワー制御ユニットは、通信チャネルへのアクセスが認められなかった場合、第１の送信パワーレベルを増大することにより、第２の送信パワーレベルを生成し、かつ通信チャネルへのアクセスが認められた場合、現在の送信パワーレベルを低減するように構成することができる。
【００２５】
送信パワー制御ユニットは、第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になるか否かを判断するように、かつ第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になる場合のみ、第１の送信パワーレベルを低減するように構成することができる。
【００２６】
送信パワー制御ユニットは、第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になるか否かを判断するように、かつ次の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になる場合のみ、第１の送信パワーレベルを増大するように構成することができる。
【００２７】
コントローラは、第１の要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断するように構成することができる。
【００２８】
コントローラは、アクセス条件が変更されたか否かを判断するようにも構成することができる。
【００２９】
さらに、コントローラは、次のビーコンメッセージが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信されたか否かを判断するように構成することができる。次のビーコンメッセージはアクセス情報を含み得る。
【００３０】
コントローラは、次のビーコンメッセージに含まれるアクセス情報に基づいて、通信装置が次のビーコンメッセージにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断するように構成することができる。アクセス情報は、変更されたアクセス条件を含み得る。
【００３１】
第３の態様によれば、送受信ユニットが上記制御装置を備える。
【００３２】
第４の態様によれば、通信装置が上記制御装置を備える。
【００３３】
第５の態様によれば、コンピュータプログラム製品が、コンピュータプログラムコード手段がコンピュータ性能を有する電子装置により実行されると、送信パワーレベルを生成する上記方法を実行するコンピュータプログラムコード手段を備える。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態は、特許請求の範囲の従属項において規定される。本発明の利点は、無線通信ネットワークでの公正なアクセス方式の実施をサポートすることである。
【００３５】
「備える／備えている」なる用語が、本明細書において使用される場合、述べられた特徴、完全体、ステップ、または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、構成要素、もしくはこれらの群の存在または追加を除外しないものとして解釈されることを強調しておくべきである。
【００３６】
本発明のさらなる目的、特徴、および利点が、添付図面を参照しながら本発明の以下の詳細な説明から明らかになろう。
【００３７】
実施形態の詳細な説明
図１は、無線通信ネットワークで動作する第１および第２の通信装置１、２を示す。通信装置１は、無線通信ネットワーク内の基地局等の１つまたはいくつかのネットワークノード３と無線通信するように構成することができる。通信装置１、２はスレーブユニットとして動作することができる。ネットワークノード３はマスタユニットとして動作することができる。無線通信ネットワークは、ＧＰＲＳ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、またはＩＥＥＥ８０２．１１、またはＵＭＴＳ（汎用移動体通信規格）通信ネットワーク等で使用されるようなランダムアクセス方式を利用することができる。ネットワークユニット３は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）またはＷＡＮ（広域ネットワーク）等の別の通信ネットワーク４に接続してもよく、または通信ネットワーク４の一部であってもよい。
【００３８】
通信ネットワーク内でロバスト性を実現するために、通信装置１、２は送信パワー制御方式を適用するように構成される。通信チャネルへの要求メッセージが、第１の送信パワーレベルを使用して送信される。通信チャネルへのアクセスを要求する第２の要求メッセージの送信に使用すべき第２の送信パワーレベルを生成することができる。第２の送信パワーレベルは、第１の要求メッセージと無線通信ネットワーク内で動作している異なる通信装置からの別の要求メッセージとの間での衝突が、第１の要求メッセージの結果としてネットワークノード３で発生したか否かに応じて生成される。通信装置１、２では、受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、衝突がネットワークノード３で発生したか否かを判断することができる。送信パワー制御方式は、ランダムアクセス送信パワー、すなわちランダムアクセスネットワークへのアクセスを要求するランダムアクセスメッセージを送信するために使用される送信パワーを制御する方式であることができる。
【００３９】
ネットワークノード内の任意のマスタユニットが、通信チャネルへのアクセスを認めることができる。ネットワークノード３は、通信装置１、２から要求メッセージを受信することができ、要求メッセージを通信ネットワーク内の別のネットワークノードに転送することができる。その場合、他のネットワークノードがマスタユニットとして動作して、通信チャネルへのアクセスを判断することができる。
【００４０】
図２は、通信装置１、２の送受信ユニット９の一実施形態を示す。送受信ユニット９は、送信（Ｔｘ）ユニット１１、受信（Ｒｘ）ユニット１２、送信パワー制御ユニット１３、コントローラ１４、およびメモリ１５を備える。送受信ユニット９をアンテナ１０に接続して、信号をネットワークノード３から受信／に送信することもできる。送信パワー制御ユニット１３は、コントローラ１４と一緒に、送信ユニット１１が利用すべき送信パワーレベルを制御する制御装置を形成することができる。
【００４１】
送信ユニット１１は、ネットワークノード３と接続を確立し、信号をネットワークノード３に送信する各種構成要素を備えることができる。このような構成要素は、１つまたはいくつかのフィルタ、ＩＦ信号をＲＦ信号に変換するアップコンバータ、および／または送信すべき信号を増幅する、可変利得増幅器等のパワー増幅器を含み得る。送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルは、送信ユニット１１の各種構成要素、例えば、パワー増幅器に接続され得る送信パワー制御ユニット１３により確立することができる。
【００４２】
受信ユニット１２は、１つまたはいくつかのフィルタ、ダウンコンバータ、および／または受信され、ダウンコンバートされた信号からデータを導出する弁別器等の各種構成要素を備えることができる。データは、コントローラ１４に供給してさらに処理することができる。
【００４３】
送信パワー制御ユニット１３は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）またはＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等のハードウェアにより実施することができる。別法として、送信パワー制御ユニット１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等のプロセッサにより実行されるソフトウェアコード部分により実施される。
【００４４】
コントローラ１４は、ＣＰＵ等のプロセッサにより実施することができる。プロセッサは、コントローラ１４の機能を実行するソフトウェアコード部分を実行することができる。別法として、コントローラ１４はＡＳＩＣまたはＦＰＧＡにより実施される。例えば、コントローラ１４は、ネットワークノードに送信する要求メッセージを生成するように構成することができる。コントローラ１４は、通信チャネルへのアクセスが認められたか否かを判断するように構成することもできる。コントローラ１４は、送信パワー制御ユニット１３の機能を実施することができる。
【００４５】
通信装置１、２は、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、フラッシュメモリ、および／または不揮発性メモリ等の１つまたはいくつかのメモリを含むことができ、これをメモリ１５としてまとめて示す。メモリ１５は、コントローラ１４および／または送信パワー制御ユニット１３等の電子装置１の他のユニットにより実行される機能を実行するソフトウェアコード部分を記憶することができる。
【００４６】
通信装置１、２が通信ネットワーク内で動作しているとき、通信チャネルにアクセスする２つまたはいくつかの要求が、ネットワークノード３において異なる通信装置１、２から同時に受信される場合、衝突がネットワークノード３において発生し得る。ネットワークノードが通信チャネルへの要求を受信している場合、他の通信システムからの干渉および／またはノイズ等の他の要因によりエラーも発生する恐れがあり、この場合、アクセス要求は認められないことがある。
【００４７】
スレーブとして動作している第１の通信装置１が、マスタとして動作しているネットワークノード３にはるかに近い場合、または第１の通信装置１が、スレーブとして動作している第２の通信装置２よりもかなり大きな送信パワーを使用する場合、第１の通信装置１は第２の通信装置２を目立たなくし得る。すなわち、第２の通信装置２からいくらかの干渉があるが、ネットワークノード３での搬送波対干渉比（Ｃ／Ｉ）は、ネットワークノード３が第１の通信装置１のメッセージをエラーなしで復号化することができるような十分な大きさのものである。その結果、ネットワークノード３は、第２の通信装置２がアクセスを得ようとしていることに気付かないため、第１の通信装置１の通信チャネルへのアクセスを認めることができる。したがって、最も近い通信装置または最も強い信号（最大ＲＸレベルで受信される信号）を送信している通信装置が、最も遠い、または最も弱い信号を送信している通信装置よりも優遇される。ネットワーク内で動作しているすべてのスレーブ装置にロバストなアクセスを提供するために、要求メッセージの衝突を検出することができる。これは、衝突により受信器でエラーが発生する場合に実現することができる。したがって、競合する信号はすべて、受信器においておおよそ同じパワーレベルで受信されるべきである。これは、自動送信パワー制御を必要とする。送信パワー制御は、マスタ（ネットワークノード）で受信されるパワーが、ネットワーク内で動作しているすべてのスレーブ装置から受信される信号でおおよそ同じであるようなものであるべきである。
【００４８】
送信パワー制御は比較的粗くてよい。例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）では、干渉パワーが所望パワーよりも８ｄＢ未満低い（Ｃ／Ｉ＝８ｄＢ）場合にエラーが発生し得る。送信パワー制御の精度は、例えば、５〜６ｄＢ以内であり得る。
【００４９】
通信チャネルへのアクセスを得たい場合、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを通信装置１、２からネットワークノード３に送信することができる。システムでロバスト性を実現するために、送信パワー制御方式をアクセス手順中に利用することができる。ネットワーク内での通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージはネットワークノード３に送信することができ、ネットワークノード３は、要求を処理するか、または要求を他の任意のネットワークノードに転送することができる。要求メッセージを送信するには、第１の送信パワーレベルを使用することができる。
【００５０】
送信パワー制御方式は、ネットワークノード３からのいかなる明示的なフィードバックもなしで実施することができる。コントローラ１４は、要求メッセージに応答して、通信チャネルへのアクセスがネットワークノード３により認められるか否かを判断するように構成することができる。さらに、送信パワー制御ユニット１３は、送信ユニット１１が、例えば、後続する要求メッセージの送信または通信チャネルへのアクセスを得たことに応答してのデータ送信に利用すべき送信パワーレベルを調整するように構成することができる。第２の送信パワーレベルを使用して、後続する要求メッセージを送信することができる。第２の送信パワーレベルは、第１の要求メッセージによりネットワークノード３で衝突が発生したか否かに基づいて生成される。この判断は、ネットワークノード３により送信される受信データから導出されるアクセス情報に基づいて行うことができる。
【００５１】
一実施形態では、コントローラ１４は、要求メッセージの送信に応答して、アクセス情報として確認応答メッセージを含む受信データをネットワークノード３から受信したか否かを判断することにより、通信チャネルへのアクセスがネットワークノード３により認められたか否かを判断するように構成することができる。要求メッセージの送信に応答して、確認応答メッセージが受信されている場合、コントローラは、要求メッセージに追うとして、ネットワークノード３が通信チャネルへのアクセスを認めたことを送信パワー制御ユニット１３に通知することができる。したがって、要求メッセージにより衝突は発生しなかった。次に、送信パワー制御ユニット１３は、例えば、後続する要求メッセージの送信に使用すべき送信パワーレベルを低減することにより、送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルを調整することができる。要求メッセージの送信に応答して、例えば、所定の時間内に確認応答メッセージを受信しなかった場合、コントローラ１４は、ネットワークノード３が衝突を検出したか否か、すなわち、ネットワークノード３が２つの要求メッセージを同時に検出したか否かを判断するように構成される。
【００５２】
一実施形態によれば、ネットワークノード３は、複数の要求メッセージ間で衝突を検出する場合、衝突の検出に応答してアクセス条件を変更する。アクセス条件の変更は、通信装置１、２に送信される。アクセス条件は、衝突がネットワークノード３で発生したか否かを判断することができるベースとなるアクセス情報であることができる。コントローラ１４は、変更されたアクセス条件を検出することができる。変更されたアクセス条件は、アクセスチャネル上でネットワークノード３により提供されるアクセス条件であることができる。アクセス条件は、アクセスチャネルを介して要求メッセージを送信できるアクセスウィンドウの長さであることができる。これに代えて、またはこれに加えて、アクセス条件は、分割されたアクセスウィンドウを提供することであることができる。分割されたアクセスウィンドウは、ネットワークノード３での衝突の指示であり得る。分割されたウィンドウは、コントローラ１４により検出可能であり、変更されたアクセス条件の指示であることができる。アクセス条件の変更は、例えば、別個のメッセージで送信することができる。別法として、変更されたアクセス条件は、アクセス条件の変更を伝達する示すフラグを含み得る別のメッセージ、例えばビーコン信号またはメッセージで送信される。
【００５３】
第１の要求メッセージを送信する前に有効な第１のアクセス条件と第１の要求メッセージを送信した後に有効な第２のアクセス条件とを比較することにより、コントローラ１４は、衝突がネットワークノードで発生したか否かを判断することができる。ネットワークノードは、衝突またはエラーの検出に応答してアクセス条件を変更することができる。コントローラ１４により、第１のアクセス条件と第２のアクセス条件とが異なると判断される場合、ネットワークノード３は衝突を検出した。したがって、通信装置１、２は、アクセス条件が変更された場合、通信チャネルへのアクセスが認められない。したがって、コントローラ１４は、ネットワークノードが通信チャネルへのアクセスを認めず、衝突を検出したことを送信パワー制御ユニット１３に通知することができる。次に、送信パワー制御ユニット１３は、突き止められた衝突および通信チャネルへのアクセスが認められないことに応じて、送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルを生成することができる。第２の送信パワーレベルの値は、例えば、アクセス情報から、アクセス衝突がネットワークノード３で発生したと判断される場合、第１の送信パワーレベルの送信に使用される送信パワーレベルに等しく設定することができる。この実施形態の一利点は、ネットワークノード３での要求メッセージの衝突および目立たなくすることの両方を考慮に入れ、アクセス方式がより効率的になることである。
【００５４】
一実施形態によれば、送信パワー制御ユニット１３は、送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルを生成するように構成することができる。第２の送信パワーレベルは、第１の要求メッセージの送信に使用されるパワーレベルおよびパワー調整に基づいて生成することができる。次に、送信パワー制御ユニットが、例えば、パワーレベル信号を送信ユニット１１に出力することにより第２のパワーレベルを適用することができる。第２のパワーレベルは、通信チャネルへのアクセスを要求する後続の要求メッセージを送信すべき場合に適用することができる。パワー調整の値は、例えば、メモリ１５に記憶することができ、ネットワークノード３が、要求メッセージに応答して通信チャネルへのアクセスを認めたか否かに依存し得る。パワー調整は、例えば、ΔＰ等の離散値であることができる。但し、Ｐはパワー値である。
【００５５】
一実施形態では、コントローラ１４は、第２の要求メッセージを送信する第２のパワーレベルを生成することにより、送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルを生成するように構成することができる。第１の要求メッセージにより衝突がネットワークノード３で発生しなかったが、ネットワークノード３が通信チャネルへのアクセスを認めなかったと判断される場合、送信パワーレベルを増大することができる。次に、第１の要求メッセージの送信に使用された第１の送信パワーレベルを増大することにより、第２の送信パワーレベルを生成することができる。ネットワークノード３が、第１の要求メッセージに応答して通信チャネルへのアクセスを認めたと判断される場合、送信パワーレベルを低減することができる。次に、第１の送信パワーレベルを低減することにより、第２の送信パワーレベルを生成することができる。送信パワーレベルは、パワー調整値ΔＰにより増減することができる。
【００５６】
一実施形態では、送信ユニット１１が使用すべきパワーレベルの条件付き生成は、送信パワー制御ユニット１３により提供される。送信パワーレベルは、最小送信パワーレベルＰｍｉｎおよび最大送信パワーレベルＰｍａｘに制限することができる。したがって、第１の要求メッセージの送信に使用された現在の送信パワーレベルは、次の送信パワーレベルがＰｍｉｎ以上になると判断される場合のみ低減される。同様に、現在の送信パワーレベルは、次の送信パワーレベルがＰｍａｘ以下になると判断される場合のみ増大される。次の送信パワーレベルは、後続する要求メッセージの送信に適用することができる。
【００５７】
図３は、ランダムアクセス方式を使用して動作する通信装置内の送信パワーレベルを生成する方法の一実施形態を示す。第１のステップ１００において、送信パワー制御ユニット１３が、送信パワーレベルＰ＿ｔｘを初期送信パワーレベルに設定することにより初期化する。次に、通信装置１、２がスリープモードになることができる。ステップ１０１において、通信装置１、２はアイドルであり得る。アイドル状態において、通信装置１はスリープモードから復帰して、例えば、所定のビーコンインスタント（ｂｅａｃｏｎ  ｉｎｓｔａｎｔ）で、または他の何等かの理由により、ビーコン信号をリッスンすることができる。しかし、ビーコン信号が送信されない場合、通信装置１は、通信チャネルへのアクセスが望まれるまでアイドルのままであることができる。ビーコン信号が送信される場合、または他の何等かの理由により、例えば、チャネル要求に応答して、ステップ１０２において、通信チャネルへのアクセスが所望されるか否かを判断することができる。ステップ１０２での答えがノーの場合、手順はステップ１０１に戻ることができる。ステップ１０２での答えがイエスの場合、手順はステップ１０３に進み、アクセスチャネルを介して通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを送信することができる。ステップ１０４において、例えば、任意の確認応答メッセージを所定の時間内に受信したか否か、任意の確認応答メッセージを所定の時間内に受信しなかったかどうか、またはアクセス条件が変更されたか否かを判断することにより、ネットワークノード３が、要求メッセージに応答して通信チャネルへのアクセスを認めたか否かが判断される。ステップ１０４での答えがイエスの場合、手順はステップ１０５に進む。ステップ１０５において、後続する要求メッセージの送信に送信ユニット１１が使用すべき送信パワーレベルが生成される。新しい送信パワーレベルは、例えば、前の要求メッセージの送信に使用された送信パワーレベルを低減することにより生成することができる。別法として、使用されるべき送信パワーレベルは、例えば、最小送信パワーレベルに達した場合、前に使用された送信パワーレベルに等しいレベルに決定される。ステップ１０４での答えがノーの場合、手順はステップ１０６に進む。ステップ１０６において、衝突がネットワークノード３で検出されたか否かが判断される。ステップ１０６での判断は、ネットワークノード３から受信されるデータから導出されるアクセス情報に基づくことができる。判断は、例えば、アクセス条件または衝突指示に基づいて下すことができる。アクセス条件が変更された場合、これは衝突を示し得る。衝突指示は、例えば、別個のメッセージまたは別のメッセージのフラグ、例えばビーコン信号内の制御情報であり得る。ステップ１０６での答えがノーである場合、手順はステップ１０７に進む。ステップ１０７において、例えば、後続する要求メッセージを送信する際に送信器１１が使用すべき送信パワーレベルを増大することにより、送信パワーレベルが生成される。ステップ１０７から、手順はステップ１０１に戻り、通信装置１は、後続する要求メッセージを送信することができるようになるまでアイドルであることがで���る。ステップ１０６での答えがイエスである場合、手順はステップ１０８に進み、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージが送信される。ステップ１０９において、ネットワークノード３が、例えば、ステップ１０４で使用した原理と同じ原理に従って通信チャネルへのアクセスを認めたか否かが判断される。ステップ１０９での答えがノーである場合、手順はステップ１０６に戻る。ステップ１０９での答えがイエスである場合、またはステップ１０５から、手順はステップ１１０に進む。ステップ１１０において、通信装置は通信モードになり、ネットワークとの通信を開始することができる。
【００５８】
図３に示す方法の実施形態によるステップは、図示の順に実行する必要はない。さらに、他の実施形態では、図示するすべてのステップを実行する必要はない。
【００５９】
図４ａ〜図４ｄおよび図５は、アクセスウィンドウの長さを変更するか、または新しいアクセスウィンドウを開くアクセス条件を変更する一例を示す。図４ａ〜図４ｄに提供する例は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）ネットワークで利用することができ、隠れノードとも同様に協働することができる高速競合解決方法に当てはまることができる。６２５μｓのスロットを有する時間スロットブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）チャネルを使用することができる。ネットワーク内の各通信装置１、２にアクセス番号を割り振ることができる。アクセス番号は、各通信装置１、２に一意であり、ネットワークノード３等のマスタユニットが最初の接続セットアップ時に割り振ることができる。アクセス番号は０〜Ｋ−１の範囲であることができる。但し、Ｋはスレーブ装置の総数である。マスタユニットは、ビーコンメッセージ３０２（図４ａ）を一定の間隔Ｔ＿ｂｅａｃｏｎで送信することができる。最初に、２つのアクセスウィンドウ（それぞれ、例えば３１２．５μｓ）を、ビーコンメッセージがスロット３１０で送信された直後に提供することができる。ビーコンメッセージ３０２は、偶数のアクセス番号を有するユニットが第１のアクセスウィンドウ３１２内で応答でき、奇数のアクセス番号を有するユニットが第２のアクセスウィンドウ３１４内で応答できるという指示を含むことができる。
【００６０】
スレーブユニットにより送信される要求メッセージは、例えば、要求メッセージのヘッダ部にアクセス番号を含むことができる。要求メッセージは、プリアンブルを有するブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）フォーマット、アクセス番号を含むアドレスフィールドを含むＦＥＣ（順方向誤り修正）符号化ヘッダ、およびエラー検出のためのヘッダエラーチェック（ＨＥＣ）コードを有することができる。
【００６１】
図４ｂに示すように、マスタは、第１のアクセスウィンドウ３１２内で信号を経験するが、エラーにより（衝突により発生し得る）受信に失敗する場合、図４ｂに示すように、次のビーコンメッセージ３０４をスロット３２０で直接送信する。明らかに、偶数のアクセス番号を有するスレーブは競合している。
【００６２】
所定の時間内に次のビーコンメッセージを送信することにより、アクセス条件を変更することができる。したがって、次のビーコンメッセージは、通信装置１、２において衝突判断を行うベースとすることができるアクセス情報を含むことができる。次のビーコンメッセージ３０４は、次のビーコンメッセージ３０４が送信されたスロット３２０の直後の２つのアクセスウィンドウ３２２および３２４（それぞれ、例えば３１２．５μｓ）へのリファレンスを含むことができる。しかし、アクセス番号４ｋ（ｋ＝０，１，２，・・・）を有するスレーブしかウィンドウ３２２内で応答することができないのに対して、アクセス番号４ｋ＋２を有するユニットはウィンドウ３２４を使用しなければならない。このようにして、偶数のアクセス番号を有するユニットが、アクセスウィンドウ３２２および３２４内で独立して競合する２つの群に分けられた。マスタが第２のアクセスウィンドウ３１４内で信号を経験する場合、次のビーコンメッセージ３０４’内のメッセージは、アクセス番号４ｋ＋１（ｋ＝０，１，２，・・・）を有するユニットしかアクセスウィンドウ３２２’内で応答できないのに対して、アクセス番号４ｋ＋３を有するユニットがウィンドウ３２４’を使用しなければならない（図４ｃ）ことを示す。したがって、同じアクセスウィンドウ内で競合しているユニット数は、２で除算される。両方のアクセスウィンドウ３１２および３１４内でエラーが検出された場合、２対の新しいウィンドウを提供することができる（図４ｄ）。ビーコンメッセージ３０４’’は、アクセス番号４ｋおよび４ｋ＋２を有するスレーブが競合することができる２つのアクセスウィンドウ（偶数）をそれぞれ示し、ビーコンメッセージ３０６’’は、４ｋ＋１および４ｋ＋３を有するスレーブが競合することができる２つのアクセスウィンドウ（奇数）をそれぞれ示す。競合が存在する場合のこのウィンドウ分割手順は、さらなる衝突が存在する場合にさらに拡張することができる。例えば、衝突がアクセスウィンドウ３２２で存在し、アクセス番号４ｋを有するスレーブが競合する場合、次のビーコンが、アクセス番号８ｋおよび８ｋ＋４を有するユニットに２つのアクセスウィンドウをそれぞれ提供することができる。
【００６３】
この手順は、図５に示すツリー構造を使用することにより一般化することができる。最初、すべてのスレーブは単一のアクセスウィンドウ内で競合する。衝突が存在した場合、マスタは、一方はアクセス番号２ｋ（偶数）を有するスレーブが使用すべきウィンドウであり、他方はアクセス番号２ｋ＋１（奇数）を有するスレーブが使用すべきウィンドウである、合計で２つのアクセスウィンドウを提供する。偶数のアクセス番号を有するスレーブのアクセスウィンドウがまだエラーを受ける場合、一方はアクセス番号４ｋのアクセスウィンドウであり、他方はアクセス番号４ｋ＋２のアクセスウィンドウである、合計で２つの新しいアクセスウィンドウが開かれる。奇数のアクセス番号を有するスレーブのアクセスウィンドウがまだエラーを受ける場合、一方はアクセス番号４ｋ＋１のアクセスウィンドウであり、他方はアクセス番号４ｋ＋３のアクセスウィンドウである、合計で２つの新しいアクセスウィンドウが開かれ、以下同様である。一般に、アクセス番号Ｉ＊Ｋ＋Ｊ（Ｊ＝０，１，２，・・・，Ｉ−１）を有するスレーブが許可されるウィンドウ内でエラーが検出されると、アクセス番号２＊Ｉ＊Ｋ＋Ｊおよび２＊Ｉ＊Ｋ＋Ｊ＋Ｉを有するスレーブが使用する２つの新しいアクセスウィンドウが生成されることになる。
【００６４】
新しいアクセスウィンドウは、変更されたアクセス条件を示すことができる。したがって、新しいアクセスウィンドウは、要求メッセージの結果として衝突がネットワークノード３で発生したことの指示であることができる。
【００６５】
エラーまたは衝突はマスタ受信器で検出することができ、エラーまたは衝突の検出に応答して、さらなるアクセスウィンドウを提供することができる。ケーブル媒体およびファイバ媒体では、衝突は常にエラーに繋がる。これは、電波環境または無線環境では当てはまらない。１つのスレーブＸがマスタにはるかに近い場合、またはその他のスレーブＹｎよりもかなり大きな送信パワーを使用する場合、これは他のスレーブの送信を目立たなくする。すなわち、スレーブＹｎからいくらかの干渉があるが、マスタ受信器での搬送波対干渉（Ｃ／Ｉ）は、マスタがエラーなしでスレーブＸのメッセージを復号化できるような十分に大きなものである。その結果、マスタは、アクセスを得ようとしている他のスレーブに気付かないため、アクセスウィンドウをそれ以上開かない。したがって、最も近い、または最も強いスレーブ（最大ＲＸレベルで受信される信号を送信しているスレーブ）が他のスレーブよりも優遇される。すべてのスレーブ装置の公正なアクセスを保つために、衝突が検出される。これは、衝突により受信器でエラーが発生する場合に実現することができる。したがって、競合する信号はすべて、受信器においておおよそ同じパワーレベルで受信されるべきである。これは、本発明による方法を利用することで提供することができる自動送信パワー制御により提供することができる。送信パワー制御は、マスタで受信されるパワーがすべてのスレーブ装置でおおよそ同じであるようなものであるべきである。送信パワー制御は、それ程正確である必要はない。例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）では、干渉パワーが所望パワーよりも８ｄＢ未満低い（Ｃ／Ｉ＝８ｄＢ）場合にエラーが発生し得る。したがって、パワー制御の精度が、例えば、５〜６ｄＢ以内である場合、方法はブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）で許容可能に機能する。
【００６６】
図６は、送信パワーレベルを生成する別の実施形態を示す。図６の実施形態は、図３の実施形態によるステップのいくつかといくつかの追加ステップとの組み合わせである。この手順は、図３のステップ１００に従って開始され、ステップ４００に進む。ステップ４００において、第１のビーコンメッセージが受信される。次に、手順は図３のステップ１０２に進む。ステップ１０２〜１０４は、図３に関連して説明したように実行される。ステップ１０２での答えがノーである場合、手順はステップ４００に戻る。ステップ１０４での答えがノーである場合、手順はステップ４０１に進む。すなわち、ステップ４０１〜４０５はステップ１０６でのサブルーチンとして実行することができる。ステップ４０１において、次のビーコンメッセージが、第１のビーコン信号を受信した後に所定の時間内に受信されたか否かが判断される。所定の時間期間は、アクセスウィンドウの分割に依存することができ、数個の時間スロット程度であることができる。例えば、エラーがスロット３１２または３１４（図４ｂおよび図４ｃ）で発生する場合、所定の時間期間は、少なくとも、ビーコンメッセージ３０４または３０４’が受信されるまでである。同様に、図４ｄでのようにエラーがスロット３１２および３１４で発生する場合、所定の時間期間は、少なくとも、ビーコンメッセージ３０６’’が受信されるまでである。ステップ４０１において、次のビーコン信号が所定の時間内に受信されなかったと判断される場合、手順はステップ４０２に進む。次のビーコン信号は、変更されたアクセス条件の指示であることができる。ステップ４０２において、次のビーコン信号が受信されなかったため、衝突が検出されなかったと判断され、この場合、手順は図３のステップ１０７に進む。次に、手順は図３のステップに従って進む。ステップ４０１での答えがイエスである場合、手順はステップ４０３に進む。ステップ４０３において、通信装置１がアクセスメッセージを送信することが許されるか否かが判断される。ステップ４０３での判断は、次のビーコンメッセージが２つのアクセスウィンドウへのリファレンスおよび通信装置１がアクセスウィンドウのうちの１つで送信することが許されているという指示を含むか否かを判断することにより実行することができる。この指示は、アクセス番号により提供することができる。アクセス番号は、各アクセスウィンドウで送信が許されている１つまたはいくつかの通信装置のアクセス番号を示すことができる。したがって、通信装置１のアクセス番号を、受信したアクセス番号と比較することができる。ステップ４０３での答えがイエスである場合、手順はステップ４０４に進む。ステップ４０４において、前のアクセスメッセージの送信に使用された送信パワーレベルの値が保持されて、続くアクセスメッセージの送信に適用され、手順はステップ１０８に進む。ステップ４０３での答えがノーである場合、手順はステップ４０１に進む。手順が再びステップ１０６に行き着く場合、例えば、ステップ１０９での答えがノーである場合、ステップ４０１に戻る。
【００６７】
別の実施形態では、通信装置１、２は、ＧＰＲＳをサポートするネットワークでの通信に適合される。通信装置１、２は、ＧＰＲＳに適合される場合、送信パワー制御（ＴＰＣ）を適用する。ＧＰＲＳ通信に適合される従来技術による装置によれば、ＴＰＣはアクセス要求中に適用されず、常に、アクセスバーストが最大送信パワーＰＭＡＸで送信される。これは、基地局に近い端末がパワー利点を有し、ＡＢ（アクセスバースト）送信成功についてより高い成功率を有することを意味する。そして、パワー資源が効率的に利用されない。換言すれば、有利な伝搬条件を有する通信装置が、あまり有利ではない伝搬条件を有する通信装置よりも高い優先度を得ることができる。システム内で公正性を実現するとともに、セルエッジでの送信ユニットのスタベーションを回避するために、本発明による送信パワー制御方式を、ＧＰＲＳ通信に適合された通信装置でのアクセス手順中に使用することができる。それにより、通信装置１、２は、パワー資源をより効率的に利用することができ、遠近問題が解消される。さらなる詳細を、「３ＧＰＰ  ＴＳ  ０３．６４  Ｖ８．１２．０（２００４−０４）、Ｒｅｌｅａｓｅ  １９９９、３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  ＧＳＭ／ＥＤＧＥ；Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＧＰＲＳ）；Ｏｖｅｒａｌｌ  ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＧＰＲＳ  ｒａｄｉｏ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：Ｓｔａｇｅ  ２」において見出すことができる。
【００６８】
さらに別の実施形態では、通信装置１、２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、または８０２．１１ｇ等のＩＥＥＥ８０２．１１規格によるＷＬＡＮネットワークセットアップでの通信に適合することができる。これらのバージョンは物理層でおいてのみ異なり、より高いデータ速度を提供するように先のＩＥＥＥ８０２．１１規格を進化させたものである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＭＡＣ層は、長い時間にわたって安定していた。最近、セキュリティを向上させ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ）、ＱｏＳ（サービス品質）を向上させた（ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ）追加が開発された。
【００６９】
８０２．１１では、ユニットが競合ベースの様式で通信チャネルにアクセスすることができる自律分散制御機能（ＤＣＦ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が指定された。衝突回避方式と組み合わせされた搬送波検知多重アクセス方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を使用して、衝突およびエラーを発生させるユニットによるチャネルへの同時アクセスを回避する。通信装置は、アクセスしたい場合、最小でＤＩＦＳ秒間、チャネルをリッスンする。但し、ＤＩＦＳ（ＤＣＦフレーム間隔）は標準化されたガード時間である。この時間中に、他の送信が聞こえない場合、通信装置はそのチャネルの使用を開始する。しかし、チャネルがビジーであると感知される場合、送信は持ち越される。それに代えて、バックオフカウンタ値が０〜ＣＷでランダムに選択される。但し、ＣＷは競合ウィンドウ（ＣＷ）の長さである。最初、ＣＷは最小値ＣＷｍｉｎ（すなわち、１５）に設定される。次に、通信装置がチャネルを定期的にリッスンして、チャネルがフリーであるか否かを調べる。チャネルが少なくともＤＩＦＳ秒間にわたってフリーであった場合、通信装置は、スロット毎に１つ減分して、バックオフカウンタのカウントダウンを開始する。ここで、スロットは標準化された時間期間（ＤＩＦＳよりも短い）である。チャネルがフリーであると感知される限り、カウンタはスロット毎に減分される。カウンタがゼロに達すると、通信装置１、２はそのチャネルの使用を開始する。カウントダウン中に、チャネルが再びビジーであると感知される場合、減分は保留され、カウンタ値はフリーズし、通信装置は、カウントダウンを続けるには、ＤＩＦＳ秒間の次のフリー時間を待つ必要がある。さらなる詳細を、「Ｍａｎｇｏｌｄ  Ｓ．等による「Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ  ｆｏｒ  ＱｏＳ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｉｎ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮｓ」（ＩＥＥＥ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｄｅｃ．２００３，ｐｐ．４０−５０）」において見出すことができる。
【００７０】
ＩＥＥＥ８０２．１１に関して上述した競合ベースの方式は、エラーのない通信を保証するものではない。ユニットは、同じランダムバックオフ値を選択し得る。それぞれのカウンタが同時にゼロに達する可能性があり、両方が送信を開始したときに衝突が発生し得る。これは、ＣＷが小さく、かつユニット数が多い場合に発生する可能性が高い。したがって、衝突が発生する場合（ＡＲＱプロトコルを介して確認応答を受信しない場合、またはネットワークノード３から衝突指示を受信する場合に通信装置１、２により検出することができる）、要求側通信装置１、２はＣＷ値を（例えば、２倍に）増大し、新しいバックオフ値を決定することができる。新しいあらゆる衝突毎に、最大値ＣＷｍａｘに達するまでＣＷ値を増大することができる。送信成功後、ＣＷ値は最小値ＣＷｍｉｎにリセットされる。
【００７１】
競合ウィンドウＣＷの増大（倍化）は、エラーの発生（ＡＣＫ受信／衝突指示受信）に基づく。これは、２つのユニットが同時に送信する場合に発生し得る。しかし、衝突が両方のユニットでのエラーに常に繋がるわけではない。パケット受信の成功は、受信器での信号対雑音比に依存する。第１の通信装置１、２からの信号が、第２の通信装置３からの信号よりもはるかに高いパワーレベルでネットワークノード３により受信される場合、信号の最強受信パケットのＳＮＲは、エラーなしの受信に十分であり得る。これは、捕獲効果とも呼ばれる。この場合、受信された最も弱い送信はエラーになり、その送信の発信元のみが競合窓ＣＷを増大させる。パワー制御がない（パワー制御は８０２．１１規格において規定されていない）場合、より良好な伝搬条件を有するユニットが、より不良な伝搬条件を有するユニットよりも優先される。
【００７２】
エラーまたは衝突が発生する場合、ＷＬＡＮ  ＩＥＥＥ８０２．１１による通信に適合された通信装置１、２は、本発明による方法を利用するように適合することができる。それにより、送信パワーレベルを、衝突がネットワークノード３で発生したか否かに基づいて生成することができる。通信装置１、２は、まず、バックオフカウンタを使用する通常の競合ベースの技法に従うことができる。しかし、チャネルが使用され、衝突が発生する場合、ＣＷが増大されるのみならず、送信パワーを増大することもできる。したがって、チャネルアクセスが成功した場合、ＣＷがＣＷｍｉｎにリセットされるのみならず（すでにこの値である可能性もある）、送信パワーも同様に低減され得る。
【００７３】
本発明は、ＵＭＴＳに使用することも可能である。仕様３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ５．１０．０（２００４−１２）には、送信パワー制御が開示されている。通信チャネルへの要求に応答して認可されない場合、通信装置は、上記仕様に従って送信パワーレベルを増大させる。しかし、上述したように、認可されない場合であっても、例えば、衝突が発生した場合、送信パワーを増大することが常に有利であるわけではない。したがって、前記仕様は、本発明の原理に従って修正することができる。ＵＭＴＳの場合でも、利用すべき送信パワーレベルは、第１の要求メッセージにより衝突がネットワークノードで発生したか否かに基づいて決定することができる。ネットワークノードは、衝突を検出する場合、衝突が発生したことを示すアクセス情報を送信することができる。アクセス情報は、例えば、衝突指示であることができる。衝突指示は、例えば、ビーコン信号で送信される制御情報のフラグであることができる。別法として、衝突指示は、別個の諸打当指示メッセージで送信してもよい。衝突が検出される場合、第２の要求メッセージの送信に使用すべき送信パワーレベルは、第１の要求メッセージの送信に使用された送信パワーレベルに等しいレベルであることができる。そして、アクセス情報から、別のユニットが通信チャネルへのアクセスを認められたことが検出される場合、捕獲効果が発生し、ネットワークノード３が第１の要求メッセージを受信しなかったと判断することができる。次に、第２の要求メッセージの送信パワーレベルを増大することができる。
【００７４】
通信装置１、２は、ランダムアクセス方式を利用する各種の無線ネットワークでの通信に適合することができ、上記例として提供されるネットワークの種類に制限されない。
【００７５】
本発明の利点は、通信装置でのパワー効率的な送信を提供できることである。送信パワー制御が利用される場合、ネットワーク内のアクセスも効率的になる。
【００７６】
本発明は、本明細書において記載した方法および機能の実施を可能にするコンピュータプログラム製品に埋め込むことができる。本発明は、コンピュータプログラム製品が、コンピュータ性能を有するシステムにロードされて実行されるときに実行することができる。コンピュータプログラム、ソフトウェアプログラム、プログラム製品、またはソフトウェアは、本明細書では、処理機能を有するシステムに特定の機能を直接実行させるか、または別の言語、コード、または表記に変換した後に実行させることを目的とする命令セットのあらゆるプログラミング言語でのあらゆる表現、コード、または表記を意味する。
【００７７】
本発明を特定の実施形態を参照して上述した。しかし、上記以外の実施形態も、本発明の範囲内で可能である。方法をハードウェアまたはソフトウェアで実行する上記ステップと異なる方法ステップを、本発明の範囲内で提供することが可能である。本発明の異なる特徴およびステップを、上記以外の組み合わせで組み合わせることが可能である。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１および第２の通信装置ならびに通信ネットワークの概略図である。
【図２】送信パワー制御ユニットを含む無線通信機器の一実施形態のブロック図である。
【図３】通信装置の送信パワーを調整する方法の一実施形態のフローチャートである。
【図４ａ】競合解決方式の一実施形態のタイミング図である。
【図４ｂ】競合解決方式の一実施形態のタイミング図である。
【図４ｃ】競合解決方式の一実施形態のタイミング図である。
【図４ｄ】競合解決方式の一実施形態のタイミング図である。
【図５】競合解決方式の一実施形態の概略図である。
【図６】通信装置の送信パワーを調整する方法のフローチャートである。
【図１】
2009500883.tif 000003
【図２】
2009500883.tif 000004
【図３】
2009500883.tif 000005
【図４ａ】
2009500883.tif 000006
【図４ｂ】
2009500883.tif 000007
【図４ｃ】
2009500883.tif 000008
【図４ｄ】
2009500883.tif 000009
【図５】
2009500883.tif 000010
【図６】
2009500883.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークノード（３）を有する無線通信ネットワーク内で動作する通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成する方法であって、
前記通信装置により、第１の送信パワーレベルを使用して、通信チャネルへのアクセスを要求する第１の要求メッセージを前記ネットワークノード（３）に送信することと、
受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、前記第１の要求メッセージの結果としてアクセス衝突が前記ネットワークノードで発生したか否かを判断することと、
前記判断に基づいて、第２の要求メッセージの送信に使用すべき第２の送信パワーレベルを生成することと、を含み、前記生成するステップは、前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したと判断される場合、前記第２の送信パワーレベルの値を前記第１の送信パワーレベルの値に等しく設定することを備える、方法。
【請求項２】
前記生成するステップは、
前記第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて前記第２の送信パワーレベルを生成することと、
前記通信チャネルへのアクセスを要求する前記第２の要求メッセージが送信されるとき、前記第２の送信パワーレベルを適用することと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ネットワークノード（３）から前記送信パワー調整を受信することを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記生成するステップは、
前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生せず、かつ、前記通信チャネルへのアクセスが認められなかったと判断される場合、前記第１の送信パワーレベルを増大することにより前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記増大するステップは、前記第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になると判断される場合のみ実行される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記生成するステップは、
前記アクセス情報から、アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生せず、かつ、前記通信チャネルへのアクセスが認められたと判断される場合、前記第１の送信パワーレベルを低減することにより前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記低減するステップは、前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になると判断される場合のみ実行される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記判断するステップは、前記要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断することを備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記判断するステップは、前記第１の要求メッセージの結果としてアクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したことの指示である、アクセス条件の変更が行われたか否かを判断することを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクセス条件が変更されたか否かを判断するステップは、前記受信データが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信される次のビーコンメッセージで受信されるか否かを判断することを含み、前記受信データは、変更されたアクセス条件の指示である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記判断するステップは、前記次のビーコンメッセージの前記受信データに基づいて、前記通信装置（１、２）が前記受信データにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断することを含み、前記アクセスウィンドウは、変更されたアクセス条件である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記変更されたアクセス条件は、別の通信装置が通信チャネルへのアクセスを認可されたことを示し、前記生成するステップは、前記アクセス条件の変更に応答して、前記第１の送信パワーレベルを増大させて前記第２の送信パワーレベルを生成することを備える、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
ネットワークノード（３）を有する無線通信ネットワークで動作する通信装置（１、２）の送信パワーレベルを生成する制御装置であって、
第１の送信パワーレベルを使用して、前記ネットワークノード（３）に送信すべき、通信チャネルへのアクセスを要求する要求メッセージを生成するように構成され、かつ、受信データから導出されるアクセス情報に基づいて、第１のアクセスメッセージの結果として前記ネットワークノード（３）でアクセス衝突が発生したか否かを判断するように構成されるコントローラ（１４）と、
アクセス衝突が前記ネットワークノード（３）で発生したか否かに応じて、第２の要求メッセージの送信に使用すべき前記通信装置（１、２）の第２の送信パワーレベルを生成するように構成される送信パワー制御ユニット（１３）と、
を備え、前記送信パワー制御ユニット（１３）は、
前記第１の送信パワーレベルおよびパワー調整に基づいて前記第２の送信パワーレベルを生成し、
前記通信チャネルへのアクセスを要求する前記第２の要求メッセージを送信すべきときに、前記第２の送信パワーレベルを適用するように構成される、制御装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、前記ネットワークノード（３）から前記送信パワー調整を受信するように構成される、請求項１３に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、
前記通信チャネルへのアクセスが認められなかった場合、前記第１の送信パワーレベルを増大することにより、前記第２の送信パワーレベルを生成するように構成される、請求項１３または１４に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記第２の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になるか否かを判断するように、かつ次の送信パワーレベルが最大送信パワーレベル以下になる場合のみ、前記第１の送信パワーレベルを増大するように構成される、請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記通信チャネルへのアクセスが認められた場合、現在の送信パワーレベルを低減することにより、前記第２の送信パワーレベルを生成するように構成される、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１８】
前記送信パワー制御ユニット（１３）は、前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になるか否かを判断するように、かつ前記第２の送信パワーレベルが最小送信パワーレベル以上になる場合のみ、前記第１の送信パワーレベルを低減するように構成される、請求項１７に記載の制御装置。
【請求項１９】
前記コントローラ（１４）は、前記第１の要求メッセージの送信に応答して確認応答メッセージを受信したか否かを判断するように構成される、請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２０】
前記コントローラ（１４）は、アクセス条件が変更されたか否かを判断するように構成される、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２１】
前記コントローラ（１４）は、次のビーコンメッセージが、第１のビーコンメッセージを受信した後、所定の時間内に受信されたか否かを判断するように構成され、前記次のビーコンメッセージは前記アクセス情報を含む、請求項１３または２０に記載の制御装置。
【請求項２２】
前記コントローラ（１４）は、前記次のビーコンメッセージに含まれるアクセス情報に基づいて、前記通信装置（１、２）が前記次のビーコンメッセージにより示されるアクセスウィンドウ内での送信が許されているか否かを判断するように構成され、前記アクセス情報は、変更されたアクセス条件を含む、請求項２１に記載の制御装置。
【請求項２３】
請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の制御装置を備える送受信ユニット（９）。
【請求項２４】
請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の制御装置を備える通信装置（１、２）。
【請求項２５】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータプログラムコード手段を備える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コード手段は、コンピュータ性能を有する電子装置により実行される、コンピュータプログラム製品。
【国際調査報告】
2009500883.tif 000012
2009500883.tif 000013
2009500883.tif 000014