(57)【要約】  複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）リンクが同じ空間的近傍において同じチャネルを介して競合を伴わずに集中制御とは無関係に同時に通信できるようにする空間再利用をもたらす、ビームフォーミングされた指向性無線通信について説明する。この空間再利用は、複数のリンク間でスペクトルリソースを共有することによってネットワークスループットを改善する。ビームフォーミングされたトレーニングは、全ての局が最良セクタ情報及び最低セクタ情報を取得するステップを含む。独立したＰ２Ｐ通信を実行する前に、選択するセクタが他のＰ２Ｐ相互作用に干渉を及ぼさないように保証するためにアンテナアレイセクタ情報をチェックし、その後にターゲット局への要求を行う。ターゲット局は自機のセクタ情報も参照し、衝突が見られない場合には要求を受け入れて確認応答し、この時点でＰ２Ｐ通信を受け取る。【選択図】      図１５
2019524019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置間で分散型空間共有を行う指向性無線通信装置であって、
（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置へのビームフォーミングされた指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、
（ｂ）無線通信装置を含む局からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、
（ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の局との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、
（ｄ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリと、
を備え、
（ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）局が同じ空間的近傍において１つのチャネルを介して集中制御を伴わずに同時に通信できるようにして、
（ｉ）他の局に向けた送信のための少なくとも１つの最良セクタに関する情報を全ての局が取得するビームフォーミングトレーニングを局間で実行するステップと、
（ｉｉ）各局において、他の局とのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信を開始して他の局からのピアツーピア要求に応答するように独立して空間再利用を実行するステップと、
（ｉｉｉ）（ａ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによってターゲット局とのＰ２Ｐ通信を開始して、（ｉｉｉ）（ａ）（１）前記ターゲット局への送信のための最良セクタが他の全ての局との通信のための最良セクタとは異なると判断し、（ｉｉｉ）（ａ）（２）前記ターゲット局にＰ２Ｐ要求を送信し、（ｉｉｉ）（ａ）（３）前記ターゲット局にＰ２Ｐデータを送信することによって前記ターゲット局からの確認応答に応答するステップ、又は、
（ｉｉｉ）（ｂ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによって他の局からのＰ２Ｐ要求に応答して、（ｉｉｉ）（ｂ）（１）前記開始局への最良セクタが他の全ての局の最良セクタとは異なると判断し、（ｉｉｉ）（ｂ）（２）前記Ｐ２Ｐ要求に確認応答で応答し、（ｉｉｉ）（ｂ）（３）前記イニシエータ局からＰ２Ｐデータを受け取るステップと、
を有し、（ｉｖ）前記Ｐ２Ｐ通信は、競合及び前記通信の集中制御を伴わずにピア局間で実行される、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記他の局に向けた最良セクタの各々の信号対雑音レベル情報を取得して、ピア局に向かうリンクの信号対雑音値が所望の干渉閾値を確実に上回るようにチェックするステップをさらに含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記局間のビームフォーミングトレーニングは、全ての局が最低セクタ情報を取得するステップをさらに含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記最低セクタ情報は、Ｐ２Ｐリンクの前記最良セクタが前記近隣の局の最低セクタの組に含まれる場合にＰ２Ｐイニシエータ局及びＰ２Ｐレスポンダ局がＰ２Ｐ通信の妥当性を判断する基準になる最下位の「ｎ」個のセクタに関する情報を含む、
請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記最低セクタ情報の信号対雑音レベル情報をさらに含む、
請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）前記フレームの継続期間と、（ｃ）前記ピア局及び送信局のＭＡＣアドレスとを含むフィールド情報を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）データ割り当ての拡張を許可するための拡張フラグとをさらに含む、
請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記Ｐ２Ｐ要求は、前記Ｐ２Ｐ要求の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、
請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記Ｐ２Ｐ要求への前記確認応答は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）フレーム継続期間と、（ｃ）ピア局及び確認応答を送信する局のＭＡＣアドレスと、（ｄ）Ｐ２Ｐ要求が受け入れられたことを示すＡＣＫフィールドとを含むフィールド情報を含む、
請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記Ｐ２Ｐ確認応答は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）レスポンダがデータ割り当ての拡張を許可するかどうかを示す拡張フラグとをさらに含む、
請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記Ｐ２Ｐ確認応答は、前記Ｐ２Ｐ確認応答内容の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、
請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
複数の無線通信装置間で分散型空間共有を行う指向性無線通信装置であって、
（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置へのビームフォーミングされた指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、無線通信装置を含む局からの無線送信を受け取るように構成された受信機とを有する無線通信装置と、
（ｂ）前記無線通信装置内に存在して、自機と他の局との間の通信を制御するように構成されたコンピュータプロセッサと、
（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリと、
を備え、
（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）局が同じ空間的近傍において１つのチャネルを介して集中制御を伴わずに同時に通信できるようにして、
（ｉ）他の局に向けた情報送信のための少なくとも１つの最良セクタに関する情報と、前記他の局に向けた送信を行う少なくとも１つの最良セクタの各々の信号対雑音レベル情報とを全ての局が取得して、ピア局に向かうリンクの信号対雑音値が所望の干渉閾値を確実に上回るようにチェックするビームフォーミングトレーニングを局間で実行するステップと、
（ｉｉ）各局において、他の局とのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信を開始して他の局からのピアツーピア要求に応答するように独立して空間再利用を実行するステップと、
（ｉｉｉ）（ａ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによってターゲット局とのＰ２Ｐ通信を開始して、（ｉｉｉ）（ａ）（１）前記ターゲット局への送信のための最良セクタが他の全ての局との通信のための最良セクタとは異なると判断し、（ｉｉｉ）（ａ）（２）前記ターゲット局にＰ２Ｐ要求を送信し、（ｉｉｉ）（ａ）（３）前記ターゲット局にＰ２Ｐデータを送信することによって前記ターゲット局からの確認応答に応答するステップ、又は、
（ｉｉｉ）（ｂ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによって他の局からのＰ２Ｐ要求に応答して、（ｉｉｉ）（ｂ）（１）前記開始局への最良セクタが他の全ての局の最良セクタとは異なると判断し、（ｉｉｉ）（ｂ）（２）前記Ｐ２Ｐ要求に確認応答で応答し、（ｉｉｉ）（ｂ）（３）前記イニシエータ局からＰ２Ｐデータを受け取るステップと、
を有し、（ｉｖ）前記Ｐ２Ｐ通信は、競合及び前記通信の集中制御を伴わずにピア局間で実行される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１３】
前記局間のビームフォーミングトレーニングは、全ての局が最低セクタ情報を取得するステップをさらに含む、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記最低セクタ情報は、Ｐ２Ｐリンクの前記最良セクタが前記近隣の局の最低セクタの組に含まれる場合にＰ２Ｐイニシエータ局及びＰ２Ｐレスポンダ局がＰ２Ｐ通信の妥当性を判断する基準になる最下位の「ｎ」個のセクタに関する情報を含む、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記最低セクタ情報の信号対雑音レベル情報を取得するステップをさらに含む、
請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）前記フレームの継続期間と、（ｃ）前記ピア局及び送信局のＭＡＣアドレスとを含むフィールド情報を含む、
請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）データ割り当ての拡張を許可するための拡張フラグとをさらに含む、
請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記Ｐ２Ｐ要求は、前記Ｐ２Ｐ要求の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、
請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記Ｐ２Ｐ要求への前記確認応答は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）フレーム継続期間と、（ｃ）ピア局及び確認応答を送信する局のＭＡＣアドレスと、（ｄ）Ｐ２Ｐ要求が受け入れられたことを示すＡＣＫフィールドとを含むフィールド情報を含む、
請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記Ｐ２Ｐ確認応答は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）レスポンダがデータ割り当ての拡張を許可するかどうかを示す拡張フラグと、（ｃ）前記Ｐ２Ｐ確認応答内容の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスとをさらに含む、
請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連出願との相互参照〕
該当なし
【０００２】
〔連邦政府が支援する研究又は開発に関する記述〕
該当なし
【０００３】
〔コンピュータプログラム付属書の引用による組み入れ〕
該当なし
【０００４】
〔著作権保護を受ける資料の通知〕
本特許文献中の資料の一部は、アメリカ合衆国及びその他の国の著作権法に従って著作権保護を受ける。著作権の権利所有者は、合衆国特許商標庁の一般公開ファイル又は記録内に表される通りに第三者が特許文献又は特許開示を複製することには異議を唱えないが、それ以外は全ての著作権を留保する。著作権所有者は、限定ではないが米国特許法施行規則§１．１４に従う権利を含め、本特許文献を秘密裏に保持しておく権利のいずれも本明細書によって放棄するものではない。
【０００５】
本開示の技術は、一般に無線ネットワーク通信に関し、具体的には、無線通信ネットワークにおける分散型空間共有に関する。
【背景技術】
【０００６】
通信リンクの使用を最大化する必要性により、２又は３以上のリンクが同じ空間的近傍において同じ周波数チャネルを同時に共有する空間（周波数）再利用の技術が生まれた。
【０００７】
図１に、単一のＰＢＳＳ制御ポイント（ＰＣＰ）と、プリンタとして示すＳＴＡ１、ビデオカメラであるＳＴＡ２、ラップトップコンピュータであるＳＴＡ３、ＭＰ３プレーヤ又は同様のオーディオ／ビデオ録画／再生装置であるＳＴＡ４という４つの局とを有する家庭内環境における空間周波数再利用の例を示す。
【０００８】
図２Ａ及び図２Ｂには、無線通信において使用されるビームフォーミングの使用を示す。高指向性無線通信では、位相制御された多くのアンテナを用いて所望の無線方向に送信を誘導することを活用した通信であるビームフォーミングが利用されることが多い。ミリメートル波（ｍｍ波）通信では、高自由空間経路損失（ＦＳＰＬ）、高Ｏ2／Ｈ2Ｏ吸収、及び物体による大規模閉塞に起因してリンクバジェットが低い。図２Ａに示す狭信号ビームを用いてビームフォーミングした信号パターンで分かるように、ビームフォーミング及び高信号減衰によって生じる通信リンク間の干渉は、図２Ｂに示す２つの局間に干渉が生じる従来のアンテナパターンに比べて少ない。ビームフォーミングされた通信を使用すれば、ｍｍ波での空間再利用がとりわけ魅力的な送信機構になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、効率的なビームフォーミングトレーニング、干渉評価及び分散型高速Ｐ２Ｐリンクの確立に対するニーズが存在する。本開示は、このニーズを満たすと同時にさらなる無線ネットワーキングの利点をもたらす。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）リンクが同じ空間的近傍において同じチャネルを介して集中制御を伴わずに同時に通信できるようにする拡張型空間再利用を行う装置及び方法について説明する。空間再利用は、複数のリンク間でスペクトルリソースを共有することによってネットワークスループットを改善するものであると理解されるであろう。
【００１１】
しかしながら、最新の空間共有／再利用機構は、トレーニング及び干渉評価を行うために集中的協調及び／又は過剰なオーバーヘッドを必要とする。
【００１２】
また、いくつかの無線用途には高速Ｐ２Ｐリンクの確立が不可欠である。最新のｍｍ波Ｐ２Ｐリンクの確立は、トレーニングのための初期時間を必要とし、ＡＰ／ＰＣＰとの信号送信にオーバーヘッドを招く。
【００１３】
本開示は、効率的なビームフォーミングトレーニング、干渉評価及び分散型高速Ｐ２Ｐリンク確立のための実現機構について説明する。これらの機構は、全てのＳＴＡが他のＳＴＡに向けた最良の送信セクタ情報をたった１つのプロトコルフェーズで取得できるビームフォーミングトレーニングを可能にする。各ＳＴＡにおいて独立して実行される空間再利用ロジックを提供する。また、高速指向性ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）リンク確立機構も提供する。
【００１４】
従って、本開示は、最良セクタ情報を共有し、少なくとも１つの実施形態では最低セクタ情報も共有する、ビームフォーミングされたトレーニングフィードバックを利用する空間共有干渉評価ロジックを利用する分散型空間共有機構を提供する。実施形態は、これらのセクタ（例えば、最良セクタ及び／又は最低セクタ）の信号対雑音情報の共有についても説明する。独立したＰ２Ｐ要求フレーム及びＰ２Ｐ  ＡＣＫフレーム、並びにこの独立したＰ２Ｐ通信を中央コーディネータの介入を伴わずに容易にするためのさらなるデータ構造についても説明する。
【００１５】
本開示は、無線ネットワーク通信に関し、とりわけｍｍ波ＷＬＡＮの用途に適する。しかしながら、開示する装置及び方法は、例えば無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）及び高指向性送信を用いた屋外無線通信などの他の数多くの無線装置にも適用可能である。従って、対象用途は、ＷｉＦｉ様のネットワークから、モノのインターネット（ＩｏＴ）用途、フェムト／小型セル及びＨｅｔＮｅｔ通信技術を含む次世代セルラーネットワーク及び他の形態の無線ネットワークにまで及ぶことができる。
【００１６】
本開示では複数の用語を利用し、これらの意味は、一般に後述するように利用される。
【００１７】
Ａ−ＢＦＴ：アソシエーションビームフォーミングトレーニング期間：ネットワークに参加する新たな局のアソシエーション及びＢＦトレーニングに使用される、ビーコンで通知される期間。
【００１８】
ＡＩＤ：アソシエーション識別子：局がＡＰに関連する際には常に局がＡＩＤを受け取る。ＡＰは、このＡＩＤを用いて、ＢＳＳのメンバである関連する局を追跡する。
【００１９】
アンテナ重みベクトル（ＡＷＶ）：アンテナアレイの各要素の励起（振幅及び位相）を表す重みベクトル。
【００２０】
ＡｏＡ（ＡｏＤ）：到来角（発射角）：アンテナアレイ上に（から）入射する（送信される）高周波の伝播方向。
【００２１】
ＡＰ：アクセスポイント：１つの局（ＳＴＡ）を含み、関連するＳＴＡの無線媒体（ＷＭ）を通じて（介して）配信サービスへのアクセスを提供するエンティティ。
【００２２】
ＡＴＩ：アナウンスメント送信間隔（ＡＴＩ）。
【００２３】
ビームフォーミング（ＢＦ）：全方向アンテナパターン又は準全方向アンテナパターンを使用しない指向性送信。ＢＦは、対象の受信機における受信信号電力又は信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善するために送信機において使用される。
【００２４】
ビーム結合：受信機において、様々なビームに含まれる電力を独立したデータストリーム毎に組み合わせる方法。
【００２５】
ＢＳＳ：ベーシックサービスセット：ネットワーク内のＡＰとの同期に成功した一連の局（ＳＴＡ）。
【００２６】
ＢＩ：ビーコン間隔は、ビーコン送信時間の合間の時間を表す周期的スーパーフレーム期間（ｃｙｃｌｉｃ  ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ  ｐｅｒｉｏｄ）である。
【００２７】
ＢＲＰ：ＢＦ微調整プロトコル：受信機トレーニングを可能にし、最良の指向性通信を達成するために送信機側及び受信機側を繰り返しトレーニングするＢＦプロトコル。
【００２８】
ＣＢＡＰ：競合ベースのアクセス期間：競合ベースの拡張分散チャネルアクセス（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ  ａｃｃｅｓｓ：ＥＤＣＡ）を使用する指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ＢＳＳのデータ転送間隔（ＤＴＩ）内の期間。
【００２９】
ＤＴＩ：データ転送間隔：完全なＢＦトレーニングに続いて実際のデータ転送を行うことができる期間。ＤＴＩは、１又は２以上のサービス期間（ＳＰ）及び競合ベースのアクセス期間（ＣＢＡＰ）を含むことができる。
【００３０】
ＭＡＣアドレス：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレス。
【００３１】
ＭＣＳ：変調符号化スキーム：ＰＨＹ層データレートに換算できる指数。
【００３２】
全方向性：無方向性アンテナ送信モード。
【００３３】
準全方向性：最も広いビーム幅を達成できる指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）アンテナ動作モード。
【００３４】
ＰＣＰ：ＰＢＳＳ制御ポイントを表す。
【００３５】
受信セクタスイープ（ＲＸＳＳ）：連続する受信間にスイープが行われる、異なるセクタを通じた（介した）セクタスイープ（ＳＳＷ）フレームの受信。
【００３６】
ＲＳＳＩ：受信信号強度インジケータ（ｄＢｍ単位）。
【００３７】
セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）フェーズ：イニシエータをトレーニングするためのイニシエータセクタスイープ（ＩＳＳ）、レスポンダリンクをトレーニングするためのレスポンダセクタスイープ（ＲＳＳ）、ＳＳＷフィードバック、及びＳＳＷ  ＡＣＫという４つほどのコンポーネントを含むことができるＢＦトレーニングフェーズ。
【００３８】
ＳＮＲ：受信信号対雑音比（ｄＢ単位）。他の同様の信号品位決定機構もＳＮＲと重複し及び／又は同義であると見なされ、従って本明細書では個別に説明しない。
【００３９】
ＳＰ：スケジュールサービス期間（ＳＰ）：アクセスポイント（ＡＰ）によってスケジュールされるＳＰ。スケジュールＳＰは、一定の時間間隔で開始する。
【００４０】
スペクトル効率：特定の通信システムにおいて所与の帯域幅を通じて送信できる情報率であり、通常はビット／秒／Ｈｚで表される。
【００４１】
ＳＴＡ：局：無線媒体（ＷＭ）への媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層（ＰＨＹ）インターフェイスのアドレス指定可能なインスタンスである論理エンティティ。
【００４２】
スイープ：送信機又は受信機のアンテナ構成が送信間で変更される、短期ビームフォーミングインターフレーム（ＳＢＩＦＳ）間隔によって分離された一連の送信。
【００４３】
送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）：連続する送信間にスイープが行われる、異なるセクタを介した複数のセクタスイープ（ＳＳＷ）又は指向性マルチギガビット（ＤＭＧ）ビーコンフレームの送信。
【００４４】
本明細書の以下の部分では、本明細書で説明する技術のさらなる態様が明らかになり、この詳細な説明は、本技術の好ましい実施形態を制限することなく完全に開示するためのものである。
【００４５】
本明細書で説明する技術は、例示のみを目的とする以下の図面を参照することによって十分に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】家庭内環境における空間再利用のブロック図である。
【図２Ａ】高指向性（ビームフォーミング）送信のアンテナ経路図である。
【図２Ｂ】低指向性アンテナのアンテナ経路図である。
【図３】送信機とレスポンダとの間のセクタレベルスイーピング（ＳＬＳ）の通信時間図である。
【図４】イニシエータ及び複数のレスポンダのＴＸＳＳがスーパーフレームヘッダ内で実行されるビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）の通信時間図である。
【図５】８０２．１１ａｄ規格におけるＡＰと複数のＳＴＡとの間のＳＬＳ  ＢＦトレーニングのメッセージシーケンスを示す図である。
【図６】８０２．１１ａｄで利用されるＳＳＷ制御フレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図７】８０２．１１ａｄの制御フレーム内のＳＳＷフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図８Ａ】８０２．１１ａｄ規格による、ＩＳＳの一部として送信される時に利用されるＳＳＷフィードバックフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図８Ｂ】８０２．１１ａｄ規格による、ＩＳＳの一部として送信されない時に利用されるＳＳＷフィードバックフィールドのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図９】８０２．１１ａｄ規格におけるセクタスイープフィードバック（ＳＳＷフィードバック）フレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図１０】８０２．１１ａｄに従って集中制御型空間共有を行うメッセージ受け渡し図である。
【図１１】本開示による実施形態の説明において一例として利用される無線ノード図である。
【図１２】本開示の実施形態による分散型空間再利用の通信時間図である。
【図１３】所与の空間的近傍内の局が本開示の実施形態による分散型空間再利用を使用している無線ネットワークの無線ノード図である。
【図１４】本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのメッセージシーケンスを示す図である。
【図１５】本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのフロー図である。
【図１６Ａ】本開示の実施形態による、ＳＬＳビームフォーミングポーリングフレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図１６Ｂ】本開示の実施形態による、ＳＬＳポーリング（ＳＬＳ−Ｐ）情報要素（ＩＥ）のデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図１６Ｃ】本開示の実施形態による、ブロードキャストＳＬＳ  ＳＳＷフレームフォーマットのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図１７】本開示の実施形態による、ブロードキャストＳＬＳ  ＳＳＷフィードバックフレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図１８】本開示の実施形態による、ＳＳＷフィードバックフィールドのデータフォーマットを示す図である。
【図１９】本開示の実施形態による、イニシエータ局におけるＰ２Ｐ通信のための空間再利用のフロー図である。
【図２０】本開示の実施形態による、レスポンダ局におけるＰ２Ｐ通信のための空間再利用のフロー図である。
【図２１】本開示の実施形態による、ＳＳＷフィードバックフィールドのデータフォーマットを示す図である。
【図２２】本開示の別の実施形態による、イニシエータ局によるＰ２Ｐ通信のための空間再利用のフロー図である。
【図２３】本開示の別の実施形態による、レスポンダ局によるＰ２Ｐ通信のための空間再利用のフロー図である。
【図２４】本開示の実施形態による、Ｐ２Ｐ要求フレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図２５】本開示の実施形態による、Ｐ２Ｐ割り当て情報のデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図２６】本開示の実施形態による、Ｐ２Ｐ  ＡＣＫフレームのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図２７】本開示の実施形態による、Ｐ２Ｐ  ＢＦトレーニングのデータフィールドフォーマットを示す図である。
【図２８】本開示の実施形態による、Ｐ２ＰイニシエータＢＦトレーニングのフロー図である。
【図２９Ａ】本開示の実施形態による、Ｐ２ＰレスポンダＢＦトレーニングのフロー図である。
【図２９Ｂ】本開示の実施形態による、Ｐ２ＰレスポンダＢＦトレーニングのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
１．ｍｍ波における最新のＳＬＳプロトコル技術
図３に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄプロトコルにおける第１の局（ＳＴＡ１）と第２の局（ＳＴＡ２）との間の最新のＳＬＳプロトコルを示す。送信セクタスイープ（ＴＸＳＳ）は、第１の局（ＳＴＡ１）のものがイニシエータセクタスイープと見なされ、これに別の局（ＳＴＡ２）が独自のＴＸＳＳで応答する。次に、ＳＴＡ１がＳＷＷフィードバックを生成し、ＳＴＡ２がＡＣＫでこれに応答する。送信セクタスイープ内の各パケットは、カウントダウンインジケーション（ＣＤＯＷＮ）と、セクタＩＤと、アンテナＩＤとを含む。セクタスイープ（ＳＳＷ）フィードバックとセクタスイープ（ＳＳＷ）確認応答（ＡＣＫ）パケットとを通じて最良セクタＩＤ及びアンテナＩＤ情報がフィードバックされる。
【００４８】
図４に、複数のＳＴＡなどに適用される８０２．１１ａｄ  ＳＬＳプロトコルの例を示す。この図には、ビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）の分解を示しており、ビーコン送信間隔（ＢＴＩ）、アソシエーションビームフォーミングトレーニング期間（Ａ−ＢＦＴ）、及びアナウンスメント送信間隔（ＡＴＩ）に分割されていることが分かる。セクタレベルスイープ（ＳＬＳ）期間は、ＢＴＩ及びＡ−ＢＦＴ間隔を含み、イニシエータＴＸＳＳ及び複数のレスポンダ期間にさらに分割される。８０２．１１ａｄスーパーフレームのビーコンヘッダ間隔（ＢＨＩ）中に行われるＳＬＳについて検討する。ＡＰが、ビーコン送信間隔（ＢＴＩ）でイニシエータＴＸＳＳを実行する。この情報を聞いた（モニタして受け取った）ＳＴＡが、Ａ−ＢＦＴ期間中にレスポンダＴＸＳＳを実行する。しかしながら、ＳＴＡはランダムバックオフを実行し、ＡＰからのＳＳＷフィードバックが受け取られない場合には衝突が想定されるので、レスポンダＴＸＳＳは非協調的に実行される。ＳＳＷ  ＡＣＫは、ＡＴＩ中に送信することができる。
【００４９】
図５には、８０２．１１ａｄにおけるＡＰと複数のＳＴＡとの間のＳＬＳ  ＢＦトレーニング手順を例示するメッセージシーケンスを示す。この図では、ＡＰ／ＰＣＰ（ＰＣＰは、ＰＢＳＳ制御ポイントを表す）による動作を最も上の行に示し、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２の動作をその下の行に示す。ＢＴＩ間隔中には、ＡＰ／ＰＣＰがＳＳＷフレーム（ＤＭＧビーコン）を用いてイニシエータＴＸＳＳを実行し、ＳＴＡ１（状態Ｓ＿１２）及びＳＴＡ２（状態Ｓ＿１３）がこれを受け取る。Ａ−ＢＦＴ間隔中には、ＳＴＡ１が、ＴＸＳＳを実行する最初のレスポンダであり、ＡＰ／ＰＣＰにＳＳＷフレームが戻されることが分かる。このレスポンダＴＸＳＳが受け取られ（状態Ｓ＿２１）、ＡＰ／ＰＣＰがＳＴＡ１にＳＳＷフィードバックを送信する。Ａ−ＢＦＴの一定期間後に、ＳＴＡ２がレスポンスＴＸＳＳを実行し、これをＡＰ／ＰＣＰが受け取って（状態Ｓ＿３１）ＳＳＷフィードバックでＳＴＡ２に応答する。
【００５０】
図６に、８０２．１１ａｄ規格で利用されるようなＳＳＷ制御フレームを示しており、フィールドの概要については後述する。継続時間フィールドは、ＳＳＷフレーム送信の終了までの時間に設定される。ＲＡフィールドは、セクタスイープの対象受信機であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、セクタスイープフレームの送信機ＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＳＳＷフィールド及びＳＳＷフィードバックフィールドについては以下で定義する。
【００５１】
図７に、ＳＳＷフィールドのデータフィールドを示す。ＳＳＷフィールドで搬送される主な情報は、以下の通りである。方向フィールドは、フレームがビームフォーミングイニシエータによって送信されることを示すために０に設定され、フレームがビームフォーミングレスポンダによって送信されることを示すために１に設定される。ＣＤＯＷＮフィールドは、ＴＸＳＳの終了までの残りのＤＭＧビーコンフレーム送信回数を示すダウンカウンタである。セクタＩＤフィールドは、このＳＳＷフィールドを含むフレームが送信されるセクタ番号を示すように設定される。ＤＭＧアンテナＩＤフィールドは、この送信のために送信機が現在どのＤＭＧアンテナを使用中であるかを示す。ＲＸＳＳ長フィールドは、ＣＢＡＰ内に送信される場合にのみ有効であり、それ以外は確保される。このＲＸＳＳ長フィールドは、送信側ＳＴＡが必要とする受信セクタスイープの長さを指定し、ＳＳＷフレーム単位で定義される。ＳＳＷフィードバックフィールドについては以下で定義する。
【００５２】
図８Ａ及び図８Ｂに、ＳＳＷフィードバックフィールドを示す。図８Ａに示すフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信される時に使用され、図８Ｂのフォーマットは、ＩＳＳの一部として送信されない時に使用される。ＩＳＳ総セクタ（Ｔｏｔａｌ  Ｓｅｃｔｏｒｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ＩＳＳ）フィールドは、イニシエータがＩＳＳで使用するセクタの総数を示す。ＲＸ  ＤＭＧアンテナ数（Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＲＸ  ＤＭＧ  Ａｎｎｔｅｎａ）サブフィールドは、イニシエータが後続の受信セクタスイープ（ＲＳＳ）中に使用する受信ＤＭＧアンテナの数を示す。セクタ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値を含む。ＤＭＧアンテナ選択フィールドは、直前のセクタスイープにおいて最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値を含む。ＳＮＲレポートフィールドは、セクタ選択フィールドに示される、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られたフレームからのＳＮＲの値に設定される。ポーリング必須（Ｐｏｌｌ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ）フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが非ＰＣＰ／非ＡＰと通信を開始する必要があることを示すために非ＰＣＰ／非ＡＰによって１に設定される。ポーリング必須フィールドは、ＰＣＰ／ＡＰが通信を開始するかどうかに関する設定を非ＰＣＰ／非ＡＰが有していないことを示すために０に設定される。
【００５３】
図９に、８０２．１１ａｄ規格におけるセクタスイープフィードバックフレーム（ＳＳＷフィードバックフレーム）のデータフィールドを示す。継続時間フィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームがアソシエーションビームフォーミングトレーニング（Ａ−ＢＦＴ）内で送信される時には０に設定される。送信されない場合、継続時間フィールドは、現在の割り当て終了までのマイクロ秒単位の時間に設定される。ＲＡフィールドは、ＳＷフィードバックフレームの対象宛先であるＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＴＡフィールドは、ＳＳＷフィードバックフレームを送信するＳＴＡのＭＡＣアドレスを含む。ＢＲＰ要求フィールドは、ＢＲＰプロセスを開始するのに必要な情報を提供する。ビームフォーミングリンク維持（Ｂｅａｍｆｏｒｍｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）フィールドは、ＤＭＧ  ＳＴＡにビームのリンク維持時間（Ｌｉｎｋ  Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  Ｔｉｍｅ）を提供する。ビームのリンク維持時間が経過すると、リンクは準全方向Ｒｘモードで動作する。
【００５４】
１．１  ８０２．１１ａｄにおける集中型空間共有機構
８０２．１１ａｄにおける空間共有の決定は、集中方式で行われる。ＰＣＰ／ＡＰが、信号オーバーヘッドを招く空間共有を実行する可能性を評価する測定を実行するようにＳＴＡに要求する。ＰＣＰ／ＡＰにおいて、ＰＣＰ／ＡＰが空間共有を許可するかどうかを判断する指標を測定レポートから抽出する空間再利用ロジックを実行する。別のＳＰとの間でスペクトルを共有する候補であるＳＰに関与する局は、これらのＳＴＡがビームフォーミングリンクを既に互いに確立した後にしか空間共有測定を実行しない。これらのＳＴＡは、チャネル測定の実行時に同じ受信ビームフォーミングパターンを使用する。
【００５５】
図１０に、８０２．１１ａｄに従って行われる空間共有評価を示しており、３つの各行に示すような３つのスーパーフレームの期間にわたるＡＰと４つの局との間の相互作用を縦列によって示す。第１のスーパーフレーム（Ｎ−１）では、ＳＴＡ３とＳＴＡ４との間でＢＦトレーニングのためのＳＰが実行され、これは各局間で行われる最後のＢＦトレーニングを示す。次のスーパーフレーム（Ｎ）では、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間の既存のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信が行われるとともに、ＡＰがＳＴＡ３、ＳＴＡ４に空間共有測定要求を送信し、これらの応答を受け取って、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４に非重複ＳＰ割り当て（ＳＰ３４）を送信することが分かる。その後、ＡＰは、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２に空間共有測定要求を送信してこれらの応答を受け取る。図示の最後のスーパーフレーム（Ｎ＋１）では、ＡＰが、ＳＰ１２と重複する新たなＳＰ３４割り当てを送出する。従って、空間共有評価の実行後には、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２間のＰ２Ｐリンクが、ＳＴＡ３、ＳＴＡ４間のＰ２Ｐリンクと同じ時間及びスペクトルを共有するようになる。
【００５６】
従来の最新の８０２．１１ａｄｍｍ波動作に関する上記の背景から、開示する装置及び方法の特徴の理解が容易になるはずである。
【００５７】
２．０  分散型空間再利用
この節では、開示する分散型空間再利用、及びブロードキャストＳＬＳプロトコルを用いたその動作方法について、複数の実施形態例を用いて説明する。その後、２つの変形例において空間再利用ロジックを説明した後にＰ２Ｐリンクの確立について説明する。
【００５８】
図１１に、一群のＳＴＡが同じ空間的近傍（例えば、狭いオフィス内）に存在する無線ネットワーク例を示す。ＳＴＡの対が、共に同時に通信できることが望ましい。限定ではなく一例として、この説明は４つのＳＴＡのみに関する。この例では、ＳＴＡ３がＳＴＡ４との通信を望む一方で、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２も共に同時に通信できる事例について検討する。空間再利用のための第１の実現機構は、少なくともＳＬＳトレーニングに関与するＳＴＡのクラスタ内の全てのリンクの最良セクタ情報を全てのＳＴＡが取得できるようにする新規のブロードキャストＳＬＳプロトコルである。
【００５９】
この最良セクタ情報を利用して、分散型空間再利用機構を実行する。この例では、ＳＴＡ３が、ＳＴＡ４、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２に向かう最良セクタ情報を利用する再利用ロジックを実行して、ＡＰ／ＰＣＰからの調整を伴わずにＳＴＡ４との通信をピアツーピア（Ｐ２Ｐ）モードで開始すべきか否かを判断する。ＳＴＡ３のロジックに基づく再利用の判断が肯定的である場合、ＳＴＡ３は、以前のグループＳＬＳトレーニングに基づいて指向性送信でＳＴＡ４との通信を開始する。ＳＴＡ４は、この要求を処理して同様の再利用ロジックを実行する。ＳＴＡ４は、ＳＴＡ３との通信を処理すると判断した場合、ＳＬＳトレーニング情報及びピアツーピア要求の両方に確認応答を行う。
【００６０】
図１２に、分散型空間再利用の例のタイムチャートを示す。（１）第１の期間において、ＳＬＳトレーニングが行われる。（２）第２の期間の第１の部分（２ａ）では、ＳＴＡ３に到着したパケットがＳＴＡ４への転送を必要とし、ＳＴＡ３は、第２の部分（２ｂ）において、開示する空間再利用ロジックを実行する。（３）ＳＴＡ３は、この期間にＳＴＡ４にＰ２Ｐ通信要求を送信する。（４）ＳＴＡ４は、この期間に空間再利用ロジックを実行し、（５）においてＰ２Ｐ要求を確認応答する。（６）この期間にＳＴＡ３とＳＴＡ４との間でＰ２Ｐデータ転送が行われる。（７）図示のように期間５及び６などの他の期間と重複し得るこの期間に、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＰ２Ｐデータ転送が行われ、この転送は、ＳＴＡ３及びＳＴＡ４のリンクを対象とする送信と重複することができる。
【００６１】
図１３に、一群のＳＴＡが同じ空間的近傍（例えば、狭いオフィス内）に存在する別の無線ネットワーク例を示す。この例図には、１つのＡＰを含む３つの局を示す。しかしながら、本開示は、関与する局の数及びその構成が多岐にわたるネットワークにも適用可能であると理解されるであろう。開示する無線ネットワークのためのグループＳＬＳプロトコルは、以下を含む多くの利点をもたらす。（ａ）イニシエータＳＴＡがＳＳＷフレーム及びフィードバックの調整を実行する一方で、このトレーニング信号のポーリングが、ＳＳＷフレームを送信するためのＳＴＡ間の競合を招くことはない。（ｂ）全てのＳＴＡがＳＳＷフレームを１回送信するが、これはＳＬＳフェーズの最後に行われる。全てのＳＴＡの対が最良セクタ情報を交換する。（ｃ）全てのＳＴＡに、寄与ノードのネットワーク内の各リンクの最良の送信セクタを通知することもできる。
【００６２】
２．１  ブロードキャストＳＬＳプロトコルの概要
グループＳＬＳプロトコルに寄与するＳＴＡが近距離内に存在する、開示するグループＳＬＳの１つの実施形態について検討する。この例では、低レート制御ＰＨＹを用いた（Ｔｘ又はＲｘの指向性が無い）準全方向モードでの送受信が、引き続き信頼できる通信を提供することができる。例えば、（ｉ）８０２．１１ａｄのＭＣＳ０、（ｉｉ）（全てのＳＴＡについて）Ｔｘ電力＝１７ｄＢｍ、（ｉｉｉ）ＳＴＡ間の最大距離＝１５ｍ、といったパラメータが、２ＧＨｚの帯域幅において−７８ｄｂｍのＭＣＳ０感度よりも高い−７４ｄＢｍ前後のＲＳＳＩをもたらす。
【００６３】
図１４に、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルを使用するメッセージシーケンス例を示す。この図には、図の最も上の行に示すイニシエータ（ＳＴＡ１）と、図の下側の行に示すＳＴＡ２及びＳＴＡ３との間の通信を示す。全方向性送信を用いたＳＴＡ１のポーリングと、その後のイニシエータＴＸＳＳとを示す。ＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、それぞれ示す状態Ｓ＿１２及びＳ＿１３にこの動作を登録し、これらの状態が特定のリンクの最良の指向性セクタを記憶（格納）する。次に、ＳＴＡ２が、全方向性送信を用いてＳＳＷフィードバックを提供し、その後に第１のレスポンダＴＸＳＳを生成する。ＳＴＡ１及びＳＴＡ３は、このＳＴＡ２による動作を登録する。ＳＴＡ１は、第１のレスポンダＴＸＳＳの終了時又はその付近でＳＴＡ２にＳＳＷフィードバックを提供する。第１のレスポンダＴＸＳＳの後に、ＳＴＡ３が、全方向性送信を用いてＳＴＡ２にＳＳＷフィードバックを提供し、その後に第２レスポンダＴＸＳＳを生成する。図示のように、この動作はＳＴＡ１（状態Ｓ＿３１）及びＳＴＡ２（状態Ｓ＿３２）によって登録され、この場合もこれらの状態がそれぞれの通信の最良セクタを記憶する。
【００６４】
図１５に、本開示の実施形態による、即時ＳＳＷフィードバックを用いたブロードキャストＳＬＳプロトコルのフロー図例５０を示す。ブロック５２において、局番号を表す１などの値ｎを開始するが、所与の時点におけるネットワーク内の局（ＢＳＳ）の総数は値Ｎによって与えられる。イニシエータ（例えば、ＳＴＡ１）が、ＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備する（５４）。ＳＴＡ１が、グループＳＬＳポーリングフレームを送信する（５６）。ＳＴＡ１が、ＳＳＷフレームを送信する（５８）。全ての局が処理されたかどうかを判断するために、ｎがＮを上回るかどうかを判定する（６０）。上回る場合、処理は、全ての局について完了（終了）７０に移動する。ｎが依然としてＮ以下である場合、処理はブロック６２において継続し、イニシエータがＳＴＡｎからのフィードバックを処理し、ＳＴＡｎからＳＴＡｎ−１への最良セクタ情報に関する情報を保存する。
【００６５】
次に、イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎからのＳＳＷフレームをリスン（モニタして受信）し（６４）、ＳＴＡｎから自機への通信の最良の送信セクタを決定する。イニシエータＳＴＡは、ＳＴＡｎの最良セクタに関するフィードバックを送信し（６６）、ＳＴＡｎからの最良セクタに関する情報を保存する。次の経路では値ｎを増分し（６８）、実行はｎがＮを上回るまでブロック６０に戻る。当業者であれば、説明した処理を各局について実行する本開示から逸脱することなく、多くの方法でフロー図を修正することもできると理解するであろう。
【００６６】
図１６Ａは、以下のフィールドを有するＳＬＳビームフォーミングポーリングフレームである。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフィールドは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、この例ではＲＡがブロードキャストグループアドレスに設定される。ＴＡフィールドは、このフレームを送信したＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。ＳＬＳ−Ｐ  ＩＥフィールドは、前節で説明したようなＳＬＳポーリング情報要素である。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。
【００６７】
図１６Ｂは、以下のフィールドを有するＳＬＳポーリング（ＳＬＳ−Ｐ）情報要素（ＩＥ）例のデータフォーマットである。ＩＥ  ＩＤサブフィールドは、ＳＴＡがＳＬＳポーリングアナウンスメントＩＥとして解釈するビット数である。長さサブフィールドは、ＩＥのバイト単位の長さを示す。ＳＴＡ  ＩＤは、グループＳＬＳトレーニングに関与するＳＴＡ  ＩＤの順序付きリストである。タイミングオフセットは、ＳＳＷ送信又はＳＳＷフィードバックの時間オフセットの順序付きリストである。使用（Ｕｓａｇｅ）ビットは、ＳＳＷフィードバック又はＳＳＷフィードバックのいずれかを示す。
【００６８】
図１６Ｃに、ブロードキャストＳＬＳ  ＳＳＷフレームフォーマットの例を示す。ＳＬＳ  ＳＳＷフィードバックフレームフォーマットは、以下のフィールドを含む。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フレームは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフレームは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、ブロードキャスト又はマルチキャストに設定される。ＴＡフィールドは、フレームを送信するＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＳＳＷフィールドについては図７で説明した。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。この実施形態では、ＳＳＷフィードバックがＳＳＷフレームから分離される。
【００６９】
図１７には、ブロードキャストＳＬＳ  ＳＳＷフィードバックフレームのフォーマット例を示す。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡフィールドは、（単複の）対象の受信側ＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスであり、ブロードキャスト又はマルチキャストに設定される。ＴＡフィールドは、フレームを送信するＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。ＳＳＷフィードバックフィールドは、例えば１からＳＴＡの数であるＮまでの複数のフィールドを含み、１つのフィールドがローカルネットワーク内の各ＳＴＡを表す。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。
【００７０】
図１８には、図１７に示すＳＳＷフィードバックフィールドのうちの１つのフィールド内のフィールド例を示し、このフィールドは以下のフィールドを含む。ＳＴＡ  ＩＤサブフィールドは、ＳＳＷフィードバックがどの近隣ＳＴＡを対象にしているかを表す。セクタ選択サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値である。アンテナ選択サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値である。ＳＮＲレポートサブフィールドは、前のＳＳＷ中に最良の品質で受け取られたフレームからのＳＮＲの値である。
【００７１】
図１９に、イニシエータ局におけるＰ２Ｐ通信のための空間再利用ロジックの実施形態例９０を示す。ブロック９２において、Ｐ２Ｐイニシエータ局（ＳＴＡ）ＳＴＡ＿ｉが、ＳＬＳプロトコルからのセクタフィードバック情報を処理する。次に、ＳＴＡ＿ｉは、所望のＳＴＡ＿ｊへの最良セクタ情報「Ｓ＊＿ｉｊ」を、ＳＬＳプロトコルクラスタ内の他のＳＴＡの最良セクタ情報と比較する（９４）。ブロック９６において、Ｓ＊＿ｉｊが他の全てのＳＴＡへの最良セクタと相違しない場合には、分散型空間再利用通信が不可能なため（このセクタが他の通信において利用されている可能性があるため）ブロック９８が実行され、従ってＡＰ／ＰＣＰに対してＰ２Ｐ  ＳＰ割り当て要求が行われる。相違する場合には分散型再利用が可能であり、実行はブロック９６からブロック１００に進み、ここでＳＴＡ＿ｉがＳＴＡ＿ｊにＰ２Ｐ要求を送信し、その後にＳＴＡ＿ｉがＳＴＡ＿ｊからのＰ２Ｐ応答を処理してＡＣＫをチェックする。ブロック１０４においてＡＣＫが受け取られていないと判定された場合には分散型空間再利用が不可能に思われるので、実行はブロック９８に進み、ＡＰ／ＰＣＰに対してＰ２Ｐ  ＳＰ割り当て要求が行われる。一方で、ブロック１０４においてＡＣＫが受け取られたと判定された場合、実行はブロック１０６に進んでＳＴＡ＿ｉがＳＴＡ＿ｊにデータを送信する。
【００７２】
図２０に、レスポンダ局におけるＰ２Ｐ通信のための空間再利用ロジックの実施形態例１３０を示す。ブロック１３２において、Ｐ２Ｐレスポンダ局（ＳＴＡ＿ｊ）が（例えば、ＳＴＡ＿ｉからの）Ｐ２Ｐ通信要求を処理する。次に、ＳＴＡ＿ｊは、所望のピアＳＴＡ＿ｉへの最良セクタ情報「Ｓ＊＿ｊｉ」をＳＬＳプロトコルクラスタ内の他のＳＴＡの最良セクタ情報と比較する（１３４）。ブロック１３６において、Ｓ＊＿ｊｉが他の全てのＳＴＡへの最良セクタと異なるかどうかを判定する。異なる場合には、ブロック１３８が実行されて、ＳＴＡ＿ｊが局ＳＴＡ＿ｉにＰ２Ｐ  ＡＣＫを送信する。一方で、Ｓ＊＿ｊｉが異ならない場合には、ブロック１４０が実行されて、ＳＴＡ＿ｊがＳＴＡ＿ｉにＰ２Ｐ  ＮＡＣＫ（否定ＡＣＫ）を送信する。
【００７３】
Ｐ２Ｐ通信が可能であるかどうかを判断するための上記のロジックは、最良セクタ情報のみに依存する。しかしながら、状況によっては、このロジックが、Ｐ２Ｐリンクの最良セクタが他のリンクとの最良セクタと空間的に高く相関している場合に依然として所望のＰ２Ｐリンクから他のリンクへの若干の干渉を招くことがある。従って、全てのＳＴＡが最良セクタ情報だけでなく最低から「ｎ」個のセクタ情報も含むようにＳＳＷフィードバックフィールドを修正する分散型空間再利用の別の実施形態例について説明する。この説明では、例示のみを目的としてｎ＝３と仮定しており、実際上「ｎ」は、Ｐ２Ｐリンクを確立するメッセージングオーバーヘッド及び可能性と、分散型空間再利用プロトコルの単純性との間のトレードオフに応じてあらゆる値を取ることができる。Ｐ２Ｐリンクの最良セクタが近隣ＳＴＡの最低セクタの組に含まれる場合、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡ及びレスポンダＳＴＡは、最低セクタ情報を用いてＰ２Ｐ通信の妥当性を判断することができる。
【００７４】
なお、最良セクタを報告する別の実施形態では、好ましくは「ｍ」個の最良セクタの各々の信号対雑音情報を含む複数の最良セクタ「ｍ」を報告することができる。従って、ピアＳＴＡとの通信には、「ｍ」個のセクタのうちの、他のＳＴＡへの「ｎ」個の最低セクタに含まれることを満たすセクタなどのあらゆるセクタを選択することができる。しかしながら、この考察では、説明を簡潔にするためにｍ＝１と仮定している。
【００７５】
図２１に、上述した目的のために修正したＳＳＷフィードバックフィールドを示しており、このフィールドは以下のフィールドを含む。ＳＴＡ  ＩＤサブフィールドは、ＳＳＷフィードバックがどの近隣ＳＴＡを対象にしているかを表す。最良セクタサブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値である。最良アンテナサブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１から最良の品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値である。最良ＳＮＲレポートサブフィールドは、直前のセクタスイープ中に最良の品質で受け取られた、セクタ選択フィールドに示されるフレームからのＳＮＲの値である。ｎ番目に低いセクタ（ｎｔｈ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｅｃｔｏｒ）サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１からｎ番目に悪い品質（ｎ＝１は最低の品質、ｎ＝２は２番目に低い品質、以下同様）で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのセクタＩＤサブフィールドの値である。ｎ番目に低いアンテナ（ｎｔｈ  Ｌｅａｓｔ  Ａｎｔｅｎｎａ）サブフィールドは、直前のセクタスイープにおいてＳＴＡ１からｎ番目に悪い品質で受け取られたフレーム内のＳＳＷフィールドのＤＭＧアンテナＩＤサブフィールドの値である。ｎ番目に低いＳＮＲレポート（ｎｔｈ  Ｌｅａｓｔ  ＳＮＲ  Ｒｅｐｏｒｔ）サブフィールドは、直前のセクタスイープ中にｎ番目に悪い品質で受け取られた、セクタ選択フィールドに示されるフレームからのＳＮＲの値である。
【００７６】
図２２に、イニシエータＳＴＡにおけるＰ２Ｐ通信のための修正した空間再利用ロジックの実施形態例１５０を示す。ブロック１５２において、Ｐ２ＰイニシエータであるＳＴＡ＿ｉが、ＳＬＳプロトコルからのセクタフィードバック情報を処理し、所望のピアＳＴＡ＿Ｊへの最良セクタ情報「Ｓ＊＿ｉｊ」を、ＳＬＳプロトコルクラスタ内の他のＳＴＡに向かう最悪セクタの情報と比べてチェックする（１５４）。ブロック１５６において、Ｓ＊＿ｉｊが他の全てのＳＴＡに向かう最悪セクタの組に属するかを判定する。Ｓ＊＿ｉｊが最悪セクタに属さない場合には、分散型空間再利用通信が不可能なためブロック１５８が実行され、ＡＰ／ＰＣＰにＰ２Ｐ  ＳＰ割り当て要求を行う。一方で、Ｓ＊＿ｉｊが最悪セクタに属する場合、実行はブロック１５６から１６０に進み、ピアＳＴＡに向かうＳ＊＿ｉｊのＳＮＲ値と他のＳＴＡに向かうＳ＊＿ｉｊのＳＮＲ値とが干渉閾値γを上回るかどうかを判定する。なお、他の干渉閾値指標も同様に利用できるので、この閾値γの決定に信号対雑音比（ＳＮＲ）を使用することは設計事項にすぎないと理解されたい。また、８０２．１１ａｄの仕様では、γ＝２３ｄＢの時に可能な限り高いシングルキャリア変調でリンクが動作できるはずである。
【００７７】
ブロック１６０で判明した差分が干渉閾値γを上回らない場合には分散型空間再利用が不可能であり、実行はブロック１５８に進む。そうでなければ、信号レベルが干渉閾値を上回るのでブロック１６２が実行され、ＳＴＡ＿ｉがＳＴＡ＿ｊにＰ２Ｐ要求を送信し、その後にＳＴＡ＿ｊからのＰ２Ｐ応答を処理する（１６４）。ブロック１６６において、ＳＴＡ＿ｊからの応答を処理し、正しいＰ２Ｐ  ＡＣＫが受け取られた場合にはブロック１６８が実行されて、ＳＴＡ＿ｉがＳＴＡ＿ｊにデータを送信し、一方でＡＣＫが存在しない（又はＮＡＣＫを受け取った）場合には空間再利用が不可能なため、実行はブロック１５８に進む。
【００７８】
図２３に、レスポンダＳＴＡのＰ２Ｐ通信のための修正した空間再利用ロジックの実施形態例１７０を示す。ブロック１７２において、Ｐ２Ｐレスポンス局（ＳＴＡ＿ｊ）がＰ２Ｐ通信要求を処理し、所望のピアＳＴＡ＿ｉへの最良セクタ情報「Ｓ＊＿ｉｊ」を、ＳＬＳプロトコルクラスタ内の他のＳＴＡに向かう最悪セクタ情報への応答と比べてチェックする（１７４）。ブロック１７６において、Ｓ＊＿ｉｊが他の全てのＳＴＡに向かう最悪セクタの組に属するかを判定する。ＮＯＴの場合にはブロック１７８が実行され、ＳＴＡ＿ｊがＳＴＡ＿ｉにＰ２Ｐ  ＮＡＣＫを送信し、従って直接Ｐ２Ｐ通信を拒否する。一方で、Ｓ＊＿ｉｊが他の全てのＳＴＡに向かう最悪セクタの組に属する場合にはブロック１８０が実行され、ピアＳＴＡに向かうＳ＊＿ｉｊのＳＮＲ値と他のＳＴＡに向かうＳ＊＿ｉｊとの間の差分が干渉閾値γを上回るかどうかを判定する。信号レベルが干渉閾値を上回る場合、ブロック１８２において、ＳＴＡ＿ｊがＳＴＡ＿ｉにＰ２Ｐ  ＡＣＫを送信する。一方で、信号がこの閾値を上回っていない場合にはブロック１７８が実行され、ＳＴＡ＿ｊがＮＡＣＫを送信して分散型Ｐ２Ｐ通信を拒否する。
【００７９】
２．２  ＡＣＫ及びビームフォーミングトレーニングの概要
一般に、グループＳＬＳプロトコルは、ＳＴＡが自機の近傍の他の全てのＳＴＡに向かう最良セクタ情報を互いに学習できるようにする。ＳＬＳ  Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡは、再利用ロジックを実行した後に、ピアＳＴＡに指向性方式でＰ２Ｐ要求を送信する。ＳＬＳ  Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡは、最後に行われたＳＬＳフェーズプロトコルから学習した最良セクタ情報を使用する。Ｐ２ＰレスポンダＳＴＡは、Ｐ２Ｐ応答の確認応答の一部として、ＳＬＳ  ＢＦが有効になるように確認応答し、及び／又はＳＬＳ  ＲＸＳＳを要求する。Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡは、この確認応答を処理して、同じＳＬＳセクタを用いてデータを送信し、又は自機のピアのみと新たなＳＬＳトレーニングフェーズを開始する。
【００８０】
図２４に、以下のフィールドを有するＰ２Ｐ要求フレームのフォーマットを示す。フレーム制御フィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間フィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒単位で示す。ＲＡフィールドは、ピアＳＴＡであるＰ２ＰレスポンダＳＴＡのＭＡＣアドレスである。ＴＡフィールドは、このフレームを送信したＳＴＡであるＰ２ＰイニシエータＳＴＡを識別するＭＡＣ送信機アドレスである。割り当てフィールドは、次の図で説明するようなＰ２Ｐデータ割り当てに関する情報を提供する。イニシエータＰ２Ｐ  ＳＴＡは、データを交換するために、自機とピアＳＴＡとにいくらかの時間を割り当てる。拡張可能ビットは、Ｐ２ＰレスポンダＳＴＡによって要求された場合にＰ２ＰイニシエータＳＴＡが割り当ての拡張を許可する旨を示すために１に設定される。ＦＣＳフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。
【００８１】
図２５に、以下のように説明されるサブフィールドを有するＰ２Ｐ割り当て情報フィールドを示す。ソースＩＤ：現在の割り当て中にＰ２Ｐチャネルアクセスを獲得するＳＴＡのアソシエーション識別子（ＡＩＤ）。宛先ＡＩＤサブフィールドは、現在の割り当て中にデータを受け取るＳＴＡのＡＩＤを示す。開始時間は、現在の割り当ての開始を決定する時間オフセットである。割り当て継続時間サブフィールドは、現在の割り当ての継続時間をマイクロ秒で示す。
【００８２】
図２６に、以下のサブフィールドを有するＰ２Ｐ  ＡＣＫフレームフォーマットの実施形態例を示す。フレーム制御サブフィールドは、フレームのタイプに関する情報、電力管理情報及び再試行フレームなどを含む。継続時間サブフィールドは、フレームの継続時間をマイクロ秒で示す。ＲＡサブフィールドは、ピアＳＴＡであるＰ２ＰイニシエータＳＴＡのＭＡＣアドレスである。ＴＡサブフィールドは、このフレームを送信したＳＴＡであるＰ２ＰレスポンダＳＴＡを識別するＭＡＣアドレスである。Ｐ２Ｐ  ＡＣＫは、Ｐ２Ｐ要求を確認応答するビットであり、例えばＰ２Ｐ要求が受け入れられたことを示す値１を有する。割り当てＡＣＫは、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡの割り当てが受け入れられたかどうかを示すビットである（例えば、１＝受け入れ）。拡張割り当て開始時間は、割り当てＡＣＫが０に等しく、Ｐ２Ｐ要求フレームの拡張可能ビットが１に等しい場合にのみ有効であり、これはＰ２Ｐ要求フレームの割り当て２情報フィールドの開始時間に一致する。割り当て継続時間サブフィールドは、Ｐ２ＰレスポンダＳＴＡによって要求される新たな割り当て継続時間である。拡張可能ビットは、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡによって要求された場合にＰ２ＰレスポンダＳＴＡが割り当ての拡張を許可するかどうかを示し、例えば１の値は拡張が許可されることを示す。ＢＦ制御フィールドは、次の図で説明するような、必要なビームフォーミングトレーニングに関する情報を含む。ＦＣＳサブフィールドは、フレーム内容の受信を確認するフレームチェックシーケンスである。
【００８３】
図２７は、ＡＣＫフレーム内のＰ２Ｐ  ＢＦトレーニングフィールドであり、以下のサブフィールドを含む。ＢＦトレーニングサブフィールドは、さらなるトレーニングが必要であるかどうかを示し、この例ではさらなるトレーニングが必要であることを示すために１に設定されており、そうでなければ、以前のＳＬＳトレーニングが十分であったことが示される。「ＩｓＩｎｉｔｉａｔｏｒＴＸＳＳ」サブフィールドは、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡが新たなイニシエータＴＸＳＳを用いたビームフォーミングトレーニングを開始することを示すために１に設定され、そうでなければＲＸＳＳのみを必要とすることができる。「ＩｓＲＸＳＳ」サブフィールドは、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡがイニシエータＲＸＳＳを実行するかどうかを示し、例えばＰ２Ｐ  ＳＴＡがイニシエータＲＸＳＳを実行することを示すために１に設定される。ＲＸＳＳ長サブフィールドは、Ｐ２Ｐ  ＳＴＡがイニシエータＲＸＳＳを実行することがＩｓＲＸＳＳによって示される場合にのみ有効である。ＲＸＳＳ長サブフィールドが表す値は、Ｐ２ＰレスポンダＳＴＡの全ての受信アンテナにわたって組み合わされる受信セクタの総数を指定する。
【００８４】
図２８に、Ｐ２ＰイニシエータＢＦトレーニングロジックの実施形態１９０を示す。ブロック１９２において、Ｐ２ＰイニシエータＳＴＡであるＳＴＡ＿ｉがグループＴＸＳＳ  ＳＬＳプロトコルに参加し、従って他のＳＴＡに向かう最良の送信ＢＦセクタを取得する（１９４）。イニシエータ局ＳＴＡ＿ｉは、Ｐ２Ｐ空間再利用を実行できるかどうかを評価する再利用ロジックを実行し（１９６）、ブロック１９８においてこれを判定する。空間再利用が不可能な場合、実行はブロック２００に進み、ＡＰ／ＰＣＰにＰ２Ｐサービス期間の割り当て要求を行う。一方で、空間再利用が可能な場合、実行はブロック２０２に進み、ＳＴＡ＿ｉが、ピアＳＴＡに向かう最良セクタを用いてピアＳＴＡにＰ２Ｐ要求を送信し、その後にＰ２Ｐ要求の指向性ＡＣＫ送信を準全方向モードで受け取る（２０４）。次に、ブロック２０６においてこの応答が評価され、空間再利用が確認応答されない場合、実行はブロック２００に進み、ＡＰ／ＰＣＰにＰ２Ｐサービス期間の割り当て要求を行う。一方で、空間再利用が許可される場合には、ブロック２０８において、ＴＸＳＳ  ＳＬＳが確認応答されたかどうかのチェックが行われる。ＴＸＳＳ  ＳＬＳが確認応答されていた場合には、ブロック２１０が実行され、ＳＴＡ＿ｉ及びピアがＴＸ側のビームフォーミングのみを用いてデータを交換する。一方で、ＴＸＳＳ  ＳＬＳが確認応答されていない場合には、ブロック２１２において、ＳＴＡ＿ｉがピアＳＴＡとの新たなＴＸＳＳ  ＳＬＳを開始し、及び／又はＳＬＳプロトコルを用いてＲＸＳＳを実行する。
【００８５】
図２９Ａ及び図２９Ｂに、Ｐ２ＰレスポンダＢＦトレーニングロジックの実施形態２３０を示す。このロジックは、図２９Ａの２３１から開始し、ブロック２３２において、Ｐ２ＰレスポンダＳＴＡであるＳＴＡ＿ｊがＴＸＳＳ  ＳＬＳプロトコルに参加し、従って他のＳＴＡに向かう最良の送信ＢＦセクタを取得する（２３４）。レスポンス局ＳＴＡ＿ｊは、イニシエータ局ＳＴＡ＿ｉからの指向性Ｐ２Ｐ要求を準全方向モードで受け取る（２３６）。次に、レスポンダＳＴＡ＿ｊは、Ｐ２Ｐ空間再利用を実行できるかどうかを評価する再利用ロジックを実行し、ブロック２４０においてこれを判定する。空間再利用が不可能な場合、実行はブロック２４２に進み、ＳＴＡ＿ｉにＰ２Ｐ  ＮＡＣＫ（否定応答）が戻される。一方で、空間再利用が可能な場合、実行はブロック２４０から２４４に進み、ＳＴＡ＿ｊが、最良セクタのＳＮＲレポートと、ＳＴＡ＿ｉとのＴＸＳＳのＳＮＲに対するＰ２Ｐ要求のＳＮＲとを取り出す。ＳＴＡ＿ｊは、Ｐ２Ｐ要求のＳＮＲを、ＳＴＡ＿ｉとの最後のＴＸＳＳ  ＢＦトレーニングのＳＮＲと比較する（２４６）。
【００８６】
ＳＮＲが低下しているかどうかを判定する（２４８）。閾値レベルを上回るＳＮＲの低下が見られる場合には、新たなＴＸＳＳ  ＳＬＳが必要であり、従ってフラグを設定して（例えば、「ＩｓＩｎｉｔｉａｔｏｒＴＸＳＳ＝＝１」）、実行は図２９Ｂのブロック２５４に進む。一方で、ブロック２４８において大幅なＳＮＲの低下が確認されなかった場合には、新たなＴＸＳＳ  ＳＬＳは不要であり、実行は図２９Ｂに進んでフラグをリセットする（２５２）（「ＩｓＩｎｉｔｉａｔｏｒＴＸＳＳ＝＝０」）。ブロック２５４に達すると、Ｔｘのみのビームフォーミングが、十分なリンクマージンをもたらす十分な信号対雑音比（ＳＮＲ）を有しているかどうかを判定する。有していない場合にはブロック２５６が実行され、ＲＸＳＳフラグを設定して（例えば、ｉｓＲＸＳＳ＝＝１）ＲＸＳＳ  ＳＬＳを実行すべきであることを示し、このルーチンを終了する。ＳＮＲが十分である場合、実行はブロック２５４からブロック２５８に進み、ＲＸＳＳ  ＳＬＳが不要であるためｉｓＲＸＳＳフラグをリセットする（「ｉｓＲＸＳＳ」＝＝０）。ブロック２６０に達すると、ＳＴＡ＿ｊは、ＴＸＳＳ及びＲＸＳＳの全てのパラメータ値を取り出し、ＢＦ制御フィールドをＴＸＳＳ値及びＲＸＳＳ値に設定したＰ２Ｐ  ＡＣＫをピアＳＴＡに送信して（２６２）、この処理を終了する（２６４）。
【００８７】
提示した技術の説明した強化は、様々な無線ネットワーキングノード（例えば、ＡＰ及びＳＴＡ）内に容易に実装することができる。また、これらの各無線ノードは、少なくとも１つのコンピュータプロセッサ装置（例えば、ＣＰＵ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、コンピュータ対応ＡＳＩＣなど）、及び命令を記憶する関連するメモリ（例えば、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、コンピュータ可読媒体など）を含むように実装されることにより、メモリに記憶されたプログラム（命令）がプロセッサ上で実行されて、本明細書で説明した様々なプロセス法のステップを実行することが好ましいと理解されたい。
【００８８】
当業者は、ネットワーク化された無線通信を伴うステップを実行するコンピュータ装置の使用を認識しているため、図には簡略化のためにコンピュータ装置及びメモリデバイスを示していない。提示した技術は、メモリ及びコンピュータ可読媒体が非一時的であり、従って一時的電子信号を構成しない限り、これらに関して限定するものではない。
【００８９】
本明細書では、コンピュータプログラム製品としても実装できる、本技術の実施形態による方法及びシステム、及び／又は手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式又はその他の計算表現のフローチャートを参照して本技術の実施形態を説明することができる。この点、フローチャートの各ブロック又はステップ、及びフローチャートのブロック（及び／又はステップ）の組み合わせ、並びにあらゆる手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はコンピュータ可読プログラムコードの形で具体化された１又は２以上のコンピュータプログラム命令を含むソフトウェアなどの様々な手段によって実装することができる。理解されるように、このようなあらゆるコンピュータプログラム命令は、以下に限定されるわけではないが、汎用コンピュータ又は専用コンピュータ、又は機械を生産するための他のあらゆるプログラマブル処理装置を含む１又は２以上のコンピュータプロセッサ上によって実行して、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行されるコンピュータプログラム命令が、（単複の）特定される機能を実施するための手段を生み出すようにすることができる。
【００９０】
従って、本明細書で説明したフローチャートのブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現は、（単複の）特定の機能を実行する手段の組み合わせ、（単複の）特定の機能を実行するステップの組み合わせ、及びコンピュータ可読プログラムコード論理手段の形で具体化されるような、（単複の）特定の機能を実行するコンピュータプログラム命令をサポートする。また、本明細書で説明したフローチャートの各ブロック、並びに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、数式、又は計算表現、及びこれらの組み合わせは、（単複の）特定の機能又はステップを実行する専用ハードウェアベースのコンピュータシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ可読プログラムコードとの組み合わせによって実装することもできると理解されるであろう。
【００９１】
さらに、コンピュータ可読プログラムコードロジックなどの形で具体化されるこれらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置に特定の態様で機能するように指示することができる１又は２以上のコンピュータ可読メモリ又はメモリデバイスに記憶して、これらのコンピュータ可読メモリ又はメモリデバイスに記憶された命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック内に指定される機能を実施する命令手段を含む製造の物品を生産するようにすることもできる。コンピュータプログラム命令をコンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置によって実行し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で一連の動作ステップが実行されるようにしてコンピュータで実施される処理を生成し、コンピュータプロセッサ又は他のプログラマブル処理装置上で実行される命令が、（単複の）フローチャートの（単複の）ブロック、（単複の）手順、（単複の）アルゴリズム、（単複の）ステップ、（単複の）演算、（単複の）数式、又は（単複の）計算表現に特定される機能を実施するためのステップを提供するようにすることもできる。
【００９２】
さらに、本明細書で使用する「プログラム」又は「プログラム実行文」という用語は、本明細書で説明した１又は２以上の機能を実行するために１又は２以上のコンピュータプロセッサが実行できる１又は２以上の命令を意味すると理解されるであろう。命令は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで具体化することができる。命令は、装置の非一時的媒体に局所的に記憶することも、又はサーバなどに遠隔的に記憶することもでき、或いは命令の全部又は一部を局所的に又は遠隔的に記憶することもできる。遠隔的に記憶された命令は、ユーザが開始することによって、或いは１又は２以上の要因に基づいて自動的に装置にダウンロード（プッシュ）することができる。
【００９３】
さらに、本明細書で使用するプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）及びコンピュータという用語は、命令、並びに入力／出力インターフェイス及び／又は周辺装置との通信を実行できる装置を示すために同義的に使用されるものであり、プロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ及びコンピュータという用語は、単一の又は複数の装置、シングルコア装置及びマルチコア装置、及びこれらの変種を含むように意図するものであると理解されるであろう。
【００９４】
本明細書の説明から、本開示は、限定ではないが以下の内容を含む複数の実施形態を含むことができると理解されるであろう。
【００９５】
１．複数の無線通信装置間で分散型空間共有を行う指向性無線通信装置であって、（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置へのビームフォーミングされた指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、（ｂ）無線通信装置を含む局からの無線送信を受け取るように構成された受信機と、（ｃ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の局との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、（ｄ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリとを備え、（ｅ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）局が同じ空間的近傍において１つのチャネルを介して集中制御を伴わずに同時に通信できるようにして、（ｅ）（ｉ）他の局に向けた送信のための最良セクタ情報を全ての局が取得するビームフォーミングトレーニングを局間で実行するステップと、（ｅ）（ｉｉ）各局において、他の局とのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信を開始して他の局からのピアツーピア要求に応答するように独立して空間再利用を実行するステップと、（ｅ）（ｉｉｉ）（ａ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによってターゲット局とのＰ２Ｐ通信を開始して、（ｅ）（ｉｉｉ）（ａ）（１）前記ターゲット局への送信のための最良セクタが他の全ての局との通信のための最良セクタとは異なると判断し、（ｅ）（ｉｉｉ）（ａ）（２）前記ターゲット局にＰ２Ｐ要求を送信し、（ｅ）（ｉｉｉ）（ａ）（３）前記ターゲット局にＰ２Ｐデータを送信することによって前記ターゲット局からの確認応答に応答するステップ、又は、（ｅ）（ｉｉｉ）（ｂ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによって他の局からのＰ２Ｐ要求に応答して、（ｅ）（ｉｉｉ）（ｂ）（１）前記開始局への最良セクタが他の全ての局の最良セクタとは異なると判断し、（ｅ）（ｉｉｉ）（ｂ）（２）前記Ｐ２Ｐ要求に確認応答で応答し、（ｅ）（ｉｉｉ）（ｂ）（３）前記イニシエータ局からＰ２Ｐデータを受け取るステップとを有し、（ｅ）（ｉｖ）前記Ｐ２Ｐ通信は、競合及び前記通信の集中制御を伴わずにピア局間で実行される、装置。
【００９６】
２．前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記他の局に向けた最良セクタの各々の信号対雑音レベル情報を取得して、ピア局に向かうリンクの信号対雑音値が所望の干渉閾値を確実に上回るようにチェックするステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９７】
３．前記局間のビームフォーミングトレーニングは、全ての局が最低セクタ情報を取得するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９８】
４．前記最低セクタ情報は、Ｐ２Ｐリンクの前記最良セクタが前記近隣の局の最低セクタの組に含まれる場合にＰ２Ｐイニシエータ局及びＰ２Ｐレスポンダ局がＰ２Ｐ通信の妥当性を判断する基準になる最下位の「ｎ」個のセクタに関する情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【００９９】
５．前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記最低セクタ情報の信号対雑音レベル情報をさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１００】
６．前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）前記フレームの継続期間と、（ｃ）前記ピア局及び送信局のＭＡＣアドレスとを含むフィールド情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０１】
７．前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）データ割り当ての拡張を許可するための拡張フラグとをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０２】
８．前記Ｐ２Ｐ要求は、前記Ｐ２Ｐ要求の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０３】
９．前記Ｐ２Ｐ要求への前記確認応答は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）フレーム継続期間と、（ｃ）ピア局及び確認応答を送信する局のＭＡＣアドレスと、（ｄ）Ｐ２Ｐ要求が受け入れられたことを示すＡＣＫフィールドとを含むフィールド情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０４】
１０．前記Ｐ２Ｐ確認応答は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）レスポンダがデータ割り当ての拡張を許可するかどうかを示す拡張フラグとをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０５】
１１．前記Ｐ２Ｐ確認応答は、前記Ｐ２Ｐ確認応答内容の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０６】
１２．複数の無線通信装置間で分散型空間共有を行う指向性無線通信装置であって、（ａ）範囲内に存在する他の無線通信装置へのビームフォーミングされた指向性無線送信を発生させるように構成された送信機と、無線通信装置を含む局からの無線送信を受け取るように構成された受信機とを有する無線通信装置と、（ｂ）前記送信機及び前記受信機に結合されて、自機と他の局との間の通信を制御するコンピュータプロセッサと、（ｃ）前記コンピュータプロセッサによって実行可能な命令を格納する非一時的コンピュータ可読メモリとを備え、（ｄ）前記命令は、前記コンピュータプロセッサによって実行された時に、複数対のピアツーピア（Ｐ２Ｐ）局が同じ空間的近傍において１つのチャネルを介して集中制御を伴わずに同時に通信できるようにして、（ｄ）（ｉ）他の局に向けた情報送信のための少なくとも１つの最良セクタに関する情報と、前記他の局に向けた最良セクタ信号対雑音レベル情報とを全ての局が取得して、ピア局に向かうリンクの信号対雑音値が所望の干渉閾値を確実に上回るようにチェックするビームフォーミングトレーニングを局間で実行するステップと、（ｄ）（ｉｉ）各局において、他の局とのピアツーピア（Ｐ２Ｐ）通信を開始して他の局からのピアツーピア要求に応答するように独立して空間再利用を実行するステップと、（ｄ）（ｉｉｉ）（ａ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによってターゲット局とのＰ２Ｐ通信を開始して、（ｄ）（ｉｉｉ）（ａ）（１）前記ターゲット局への送信のための最良セクタが他の全ての局との通信のための最良セクタとは異なると判断し、（ｄ）（ｉｉｉ）（ａ）（２）前記ターゲット局にＰ２Ｐ要求を送信し、（ｄ）（ｉｉｉ）（ａ）（３）前記ターゲット局にＰ２Ｐデータを送信することによって前記ターゲット局からの確認応答に応答するステップ、又は、（ｄ）（ｉｉｉ）（ｂ）ビームフォーミングトレーニングから決定された最良のビームフォーミングセクタ情報を使用することによって他の局からのＰ２Ｐ要求に応答して、（ｄ）（ｉｉｉ）（ｂ）（１）前記開始局への最良セクタが他の全ての局の最良セクタとは異なると判断し、（ｄ）（ｉｉｉ）（ｂ）（２）前記Ｐ２Ｐ要求に確認応答で応答し、（ｄ）（ｉｉｉ）（ｂ）（３）前記イニシエータ局からＰ２Ｐデータを受け取るステップとを有し、（ｄ）（ｉｖ）前記Ｐ２Ｐ通信は、競合及び前記通信の集中制御を伴わずにピア局間で実行される、装置。
【０１０７】
１３．前記局間のビームフォーミングトレーニングは、全ての局が最低セクタ情報を取得するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０８】
１４．前記最低セクタ情報は、Ｐ２Ｐリンクの前記最良セクタが前記近隣の局の最低セクタの組に含まれる場合にＰ２Ｐイニシエータ局及びＰ２Ｐレスポンダ局がＰ２Ｐ通信の妥当性を判断する基準になる最下位の「ｎ」個のセクタに関する情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１０９】
１５．前記局間のビームフォーミングトレーニングは、前記最低セクタ情報の信号対雑音レベル情報を取得するステップをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１０】
１６．前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）前記フレームの継続期間と、（ｃ）前記ピア局及び送信局のＭＡＣアドレスとを含むフィールド情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１１】
１７．前記Ｐ２Ｐ要求は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）データ割り当ての拡張を許可するための拡張フラグとをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１２】
１８．前記Ｐ２Ｐ要求は、前記Ｐ２Ｐ要求の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１３】
１９．前記Ｐ２Ｐ要求への前記確認応答は、（ａ）フレームのタイプに関する情報と、（ｂ）フレーム継続期間と、（ｃ）ピア局及び確認応答を送信する局のＭＡＣアドレスと、（ｄ）Ｐ２Ｐ要求が受け入れられたことを示すＡＣＫフィールドとを含むフィールド情報を含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１４】
２０．前記Ｐ２Ｐ確認応答は、（ａ）Ｐ２Ｐデータ割り当てに関する情報と、（ｂ）レスポンダがデータ割り当ての拡張を許可するかどうかを示す拡張フラグと、（ｃ）前記Ｐ２Ｐ確認応答内容の受信を確認するように構成されたフレームチェックシーケンスとをさらに含む、前述のいずれかの実施形態に記載の装置。
【０１１５】
本明細書の説明は多くの詳細を含んでいるが、これらは本開示の範囲を限定するものではなく、現在のところ好ましい実施形態の一部を例示するものにすぎないと解釈すべきである。従って、本開示の範囲は、当業者に明らかになると考えられる他の実施形態も完全に含むと理解されるであろう。
【０１１６】
特許請求の範囲における単数形の要素についての言及は、別途明確に示していない限り「唯一の」を意味するものではなく、むしろ「１又は２以上の」を意味するものである。当業者に周知の本開示の実施形態の要素の構造的及び機能的同等物も、引用によって本明細書に明確に組み入れられ、本特許請求の範囲に含まれることが意図される。さらに、本開示の要素、構成要素又は方法ステップは、これらが特許請求の範囲に明示されているかどうかにかかわらず、一般に公開されることを意図するものではない。本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のための手段」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ミーンズプラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。また、本明細書における請求項の要素については、この要素が「〜のためのステップ」という表現を使用して明確に示されていない限り、「ステッププラスファンクション」の要素として解釈すべきではない。
【符号の説明】
【０１１７】
５０フロー図例
５２  ｎ＝１
５４  ＳＴＡ＿１（イニシエータＳＴＡ）がＳＬＳプロトコルのためのスケジューリングテーブルを準備
５６  ＳＴＡ＿１がグループＳＬＳポーリングフレームを送信
５８  ＳＴＡ＿１がＳＳＷフレームを送信
６０  ｎ＞Ｎか？
６２  イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎからのフィードバックを処理し、ＳＴＡ＿ｎからＳＴＡ＿｛ｎ−１｝への最良セクタ情報に関する情報を保存
６４  イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎからのＳＳＷフレームをリスンし、ＳＴＡ＿ｎから自機への最良Ｔｘセクタを決定
６６  イニシエータＳＴＡがＳＴＡ＿ｎの最良セクタに関するフィードバックを送信し、ＳＴＡ＿ｎからの最良セクタ情報に関する情報を保存
７２  終了
【図１】
2019524019.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
2019524019.tif 000011
【図８Ｂ】
2019524019.tif 000012
【図９】
2019524019.tif 000013
【図１０】
2019524019.tif 000014
【図１１】
2019524019.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2019524019.tif 000018
【図１５】
2019524019.tif 000019
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
2019524019.tif 000021
【図１６Ｃ】
2019524019.tif 000022
【図１７】
2019524019.tif 000023
【図１８】
2019524019.tif 000024
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2019524019.tif 000028
【図２３】
2019524019.tif 000029
【図２４】
2019524019.tif 000030
【図２５】
2019524019.tif 000031
【図２６】
2019524019.tif 000032
【図２７】
2019524019.tif 000033
【図２８】
2019524019.tif 000034
【図２９Ａ】
2019524019.tif 000035
【図２９Ｂ】
2019524019.tif 000036
【国際調査報告】
2019524019.tif 000037
2019524019.tif 000038
2019524019.tif 000039